CN102261573A - 远红外线陶瓷灯泡结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远红外线陶瓷灯泡结构，包括发光组件、陶瓷基板、远红外线热辐射层、电路单元、灯壳、灯罩及接头，远红外线热辐射层与发光组件分别形成于陶瓷基板的上部及下部表面，电路单元位于接头内并电气连接至发光组件及接头以提供电力，灯罩包围住发光组件及陶瓷基板，灯壳连结接头以包围住远红外线热辐射层，且接头用以连接外部电源。远红外线热辐射层将发光组件所产生的热量以远红外线热辐射方式朝灯罩向外传播，同时可降低发光组件的操作温度，提高发光组件的发光稳定度及使用寿限，进而提升远红外线的发光效率及使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷灯泡结构，尤其是具有发射远红外线的发光组件的灯泡。
背景技术
依据国外机构的研究，当水分子受到远红外线(Far-IR)照射时，会立即以1012/秒的速度振动，而由于分子的振动，带动分子的振动就能产生出能量，这些能量转换为热量时就会温暖人体内部组织，使血管略为膨胀，血液的流速加快，达到内部组织运动的效果。此外，当水分子因远红外线照射而产生振动时，会使氢氧结合的链产生压缩、伸展、旋转等3种现象，将原大分子团水分子间的氢键打断，而形成较小的小水分子团，比如5至6个分子，即所谓的活化水。
现有技术中产生远红外线的方式一般是利用被动式远红外线放射，比如使用碳膜印刷、正温度系数发热陶瓷(PTC)或镍铬丝。然而，现有技术是采用对远红外线放射体进行加热，使热能量转换成远红外线而发射，因此放射效率很低，一般远低于50％。碳膜印刷的耐温范围最高不于200℃，而PTC及镍铬丝分别为250℃与300℃，因而应用领域以及制程受到限制。此外，现有技术的PTC及镍铬丝在操作时，如果接触到水会引起爆炸，造成使用上的安全问题。
因此，需要一种利用陶瓷、发光组件及远红外线热辐射层而没有接触水会发生爆炸危险以产生远红外线的陶瓷灯泡结构，进而解决上述现有技术的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种远红外线陶瓷灯泡结构，包括发光组件、陶瓷基板、远红外线热辐射层、电路单元、灯壳、灯罩及接头，远红外线热辐射层与发光组件分别形成于陶瓷基板的上部及下部表面，电路单元位于接头内并电气连接至发光组件及接头，灯罩包围住发光组件及陶瓷基板，灯壳连结接头以包围住远红外线热辐射层，接头用以连接外部电源，且接头藉第一电气连接线而连接至电路单元，藉以提供电源，而电路单元藉第二电气连接线而连接至发光组件以提供驱动发光组件所需的电气信号或电力。远红外线热辐射层将发光组件所产生的热量以远红外线热辐射方式朝灯罩向外传播，同时可降低发光组件的操作温度，提高发光组件的发光稳定度，减缓老化速率，延长使用寿限，进而提升远红外线的发光效率及使用安全性。
附图说明
图1为本发明第一实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。
图2为本发明第二实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。
图3为图2中散热孔的另一形式的示意图。
图4为本发明第三实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。
图5为本发明第四实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。
图6为本发明第五实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。
具体实施方式
以下配合说明书附图对本发明的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。
参阅图1，为本发明远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。如图1所示，本发明第一实施例的远红外线陶瓷灯泡结构包括发光组件10、陶瓷基板20、远红外线热辐射层30、电路单元40、灯壳50、灯罩60及接头70，用以藉发光组件10发射光线，同时利用远红外线热辐射层30发射远红外线R，主要包含4～400μm之间的范围，尤其是6μm至14μm之间的范围。
发光组件10可包括发光二极管(LED)芯片。
陶瓷基板20具有上部表面及下部表面，而LED芯片10在蓝宝石基板(图中未显)上形成，并连结至陶瓷基板20的下部表面。远红外线热辐射层30形成于陶瓷基板20的上部表面上。电路单元40位于接头70内，灯壳50连结接头70以包围住远红外线热辐射层30。
灯罩60包围住LED芯片10及陶瓷基板20的下部表面。接头70用以连接至外部电源，且接头70藉第一电气连接线(图中未显示)而连接至电路单元40以提供电源，电路单元40藉第二电气连接线(图中未显示)而连接至LED芯片10以提供驱动或点亮LED芯片10所需的电气信号或电力。
远红外线热辐射层30包括金属非金属组合物，例如包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的合金，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的氧化物或卤化物，或包括至少硼、碳的其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化合物。
灯壳50可为由陶瓷材料或丙烯-丁二烯-苯乙烯(ABS)构成，其中陶瓷材料适用于较高功率及较高操作温度的应用，而ABS可适用于中、低功率及中、低温度的领域。灯罩60可为透光性的聚碳酸酯或玻璃。
远红外线热辐射层30具有表面显微结构，可藉热辐射方式将LED芯片10及电路单元40所产生的热量以远红外线朝陶瓷基板20的下部表面传播，亦即图中向下的远红外线R所示。由于远红外线热辐射层30所发射的远红外线R包含远红外线光谱，亦即5μm至18μm的范围，或较佳的6μm至14μm的范围，因此，本发明第一实施例的远红外线陶瓷灯泡结构可产生所需的远红外线。
要注意的是，图中的接头70是以螺旋状接头表示，比如E27，但只是用以说明本发明的特点的示范性实例而已，并非用以限定本发明的范围，因此，接头70可包括其它灯泡的接头，例如E14、G4、G9、MR11或MR16等。
参阅图2，为本发明第二实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。如图2所示，第二实施例的远红外线陶瓷灯泡结构包括LED芯片10、陶瓷基板20、远红外线热辐射层32、电路单元40、灯壳50、灯罩60、纳米釉散热盖65及接头70，用以藉LED芯片10发射光线，同时利用远红外线热辐射层32发射远红外线R。
图2的第二实施例类似于图1的第一实施例，而图2的远红外线热辐射层32的特征相同于图1的远红外线热辐射层30。
第二实施例与第一实施例的主要差异点在于，第二实施例的远红外线热辐射层32形成于灯罩60的上部表面，亦即图2中朝上的表面。另一差异点为，灯壳50连结接头70以包围住陶瓷基板20的上部表面。因此，LED芯片10所发射的光线在朝灯罩60传送时，可加热灯罩60上的第二远红外线热辐射层32，进而利用远红外线热辐射层32的热辐射特性以产生远红外光，并向下传送，如图2中的远红外线R所示。同时，第二远红外线热辐射层32具有透光性，以使LED芯片10所发射的光线穿透而朝下方传播，而同时具有照明功能。
此外，再一差异点为，在灯壳50的下方安置纳米釉散热盖65，且纳米釉散热盖65与灯壳50包围住陶瓷基板20的上部表面，其中纳米釉散热盖65由纳米颗粒经烧结而形成，且纳米颗粒可包括氧化铝、氮化铝、氧化锆及氟化钙的其中之一。此外，纳米釉散热盖65具有多个散热孔67，同时灯壳50具有对应于所述散热孔67的开口，用以藉空气的对流以加强散热效率。图中的纳米釉散热盖65不接触陶瓷基板20而以间隙隔开，但是本发明并非受限于此，而是纳米釉散热盖65也可接触陶瓷基板20。散热孔67的形状可为图2所示的直管状贯穿孔，但要注意的是，图2的直管状贯穿孔只是用以说明本发明特征的示范性实例而已，因此，散热孔67可为其它型式，比如图3所示具弯折状贯穿孔的散热孔67A、具弯折状孔洞的散热孔67B或具直管状孔洞的散热孔67C。
参阅图4，为本发明第三实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。如图4所示，第三实施例的远红外线陶瓷灯泡结构包括LED芯片10、陶瓷基板20、远红外线热辐射层32、热辐射散热层34、电路单元40、灯壳50、灯罩60、纳米釉散热盖65及接头70，利用远红外线热辐射层32发射所需的远红外线R2，并利用热辐射散热层34产生热辐射R1，以加强散热效率。
图4的第三实施例类似于图2的第二实施例，其中图4的远红外线热辐射层32的特征相同于图2的远红外线热辐射层32，而且图4的纳米釉散热盖65的特征相同于图2的纳米釉散热盖65。因此，相同功能的细节在此不再赘述。
图4的第三实施例与图2的第二实施例之间的主要差异点在于，第三实施例的热辐射散热层34形成于陶瓷基板20的下部表面，且LED芯片10利用银胶而连结至热辐射散热层34，其中热辐射散热层34的组成相同于第二图的远红外线热辐射层32。热辐射散热层34，接收LED芯片10所产生的热量而以热辐射方式传播至纳米釉散热盖65，如图中的热辐射R1。
参阅图5，本发明第四实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。本发明第四实施例的远红外线陶瓷灯泡结构包括发光组件10、陶瓷基板20、远红外线热辐射层30、电路单元40、灯壳50、灯罩60及接头70，用以藉发光组件10发射光线，同时利用远红外线热辐射层30发射远红外线R，主要包含4～400μm之间的范围，尤其是6μm至14μm之间的范围。
图5的第四实施例类似于图1的第一实施例，图5的第四实施例与图1的第一实施例之间的主要差异点在于，远红外线热辐射层30设置于陶瓷基板20的下方，以及发光组件10的上方，直接将电路单元40所产生的热量以远红外线朝下传播，亦即图中向下的远红外线R所示。
参阅图6，为本发明第五实施例远红外线陶瓷灯泡结构的示意图。本发明第五实施例的远红外线陶瓷灯泡结构包括发光组件10、陶瓷基板20、第一热辐射层36、第二热辐射层38、电路单元40、灯壳50、灯罩60及接头70，用以藉发光组件10发射光线，同时利用远红外线热辐射层30发射远红外线R，主要包含4～400μm之间的范围，尤其是6μm至14μm之间的范围。
图6的第五实施例类似于图1的第一实施例及图5的第四实施例的结合，主要差异点在于设置第一热辐射层36设置于陶瓷基板20的上方、设置第二热辐射层38于陶瓷基板20的下方以及发光组件10的上方，将电路单元40所产生的热量以远红外线朝下传播，亦即图中向下的远红外线R所示。
本发明的特点主要在于，利用远红外线热辐射层吸收发光组件及电路单元的热量而产生远红外线，且在一般温度下操作而不需额外的加热处理与装置，因此可避免高温操作所引起的危险及缺点，藉以提高使用安全性。
本发明的另一特点在于，远红外线热辐射层具有热辐射散热作用，可降低发光组件的操作温度，亦即LED芯片的温度，因而能改善LED芯片的光衰及发光稳定度，藉以提升整体远红外线的发射效率。
本发明的再一特点在于，藉纳米釉散热盖提供进一步散热作用，且纳米釉散热盖具有散热孔，可利用散热孔中的空气对流效应以加强散热，能更进一步降低LED芯片的操作温度。
以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
Claims (15)
1.一种远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，包括：
一陶瓷基板，具有一上部表面及一下部表面；
一发光组件，在蓝宝石基板上形成，并连结至该陶瓷基板的下部表面；
一远红外线热辐射层，形成于该陶瓷基板的上部表面上，具有表面显微结构且包括金属非金属组合物；
一电路单元；
一灯壳；
一灯罩，包围住该发光组件及该陶瓷基板的下部表面；以及
一接头，连结该灯壳以包围住该陶瓷基板的上部表面，且该接头连接至一外部电源；
其中，该电路单元位于该接头内，该接头藉一第一电气连接线而连接至该电路单元以提供电源，该电路单元藉一第二电气连接线而连接至该发光组件以提供驱动或点亮该发光组件所需的电气信号或电力，该远红外线热辐射层藉热辐射方式将该发光组件及该电路单元所产生的热量以远红外线朝该陶瓷基板的下部表面传播。
2.如权利要求1所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该发光组件包括发光二极管芯片，该远红外线热辐射层的金属非金属组合物包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的合金，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的氧化物或卤化物，或包括至少硼、碳的其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化合物，该灯壳为由陶瓷材料或丙烯-丁二烯-苯乙烯构成。
3.如权利要求1所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该灯罩为聚碳酸酯或玻璃。
4.一种远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，包括：
一陶瓷基板，具有一上部表面及一下部表面；
一发光组件，在蓝宝石基板上形成，并连结至该陶瓷基板的下部表面；
一电路单元；
一灯壳，具有多个开口；
一纳米釉散热盖，安置于该灯壳的下方，并与该灯壳包围住该陶瓷基板的上部表面及该电路单元，且该纳米釉散热盖具有多个散热孔，对应于所述散热孔的相对应开口，该纳米釉散热盖接触或不接触该陶瓷基板；
一灯罩，包围住该发光组件及该陶瓷基板的下部表面；
一远红外线热辐射层，形成于朝向该发光组件的该灯罩的上部表面上，具有表面显微结构且包括金属非金属组合物，该远红外线热辐射层并具有透光性，以供该发光组件所发射的光穿透；以及
一接头，连结该灯壳以包围住该陶瓷基板的上部表面，且该接头连接至一外部电源；
其中，该电路单元位于该接头内，该接头藉一第一电气连接线而连接至该电路单元以提供电源，该电路单元藉一第二电气连接线而连接至该发光组件以提供驱动或点亮该发光组件所需的电气信号或电力，该远红外线热辐射层藉热辐射方式产生远红外线，以朝该灯罩的下部表面传播。
5.如权利要求4所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该发光组件包括发光二极管芯片，该远红外线热辐射层的金属非金属组合物包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的合金，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的氧化物或卤化物，或包括至少硼、碳的其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化合物。
6.如权利要求4所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，所述散热孔包括一具直管状贯穿孔的散热孔、一具弯折状贯穿孔的散热孔、一具直管状孔洞的散热孔洞及一具弯折状孔洞的散热孔的至少其中之一。
7.如权利要求4所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该灯罩为聚碳酸酯或玻璃。
8.一种远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，包括：
一陶瓷基板，具有一上部表面及一下部表面；
一热辐射散热层，形成于该陶瓷基板的下部表面上，具有表面显微结构且包括金属非金属组合物；
一电路单元；
一发光组件，在蓝宝石基板上形成，并藉银胶而连结至该热辐射散热层；
一灯壳，具有多个开口；
一纳米釉散热盖，安置于该灯壳的下方，并与该灯壳包围住该陶瓷基板的上部表面及该电路单元，且该纳米釉散热盖具有多个散热孔，对应于所述散热孔的相对应开口，该纳米釉散热盖接触或不接触该陶瓷基板；
一灯罩；
一远红外线热辐射层，形成于朝向该发光组件的该灯罩的上部表面上，具有表面显微结构且包括金属非金属组合物，该远红外线热辐射层并具有透光性，以供该发光组件所发射的光穿透；以及
一接头，连结该灯壳以包围住该陶瓷基板的上部表面，且该接头连接至一外部电源；
其中，该电路单元位于该接头内，该接头藉一第一电气连接线而连接至该电路单元以提供电源，该电路单元藉一第二电气连接线而连接至该发光组件以提供驱动或点亮该发光组件所需的电气信号或电力，该热辐射散热层以热辐射将热量传播至该纳米釉散热盖，且该远红外线热辐射层藉热辐射方式产生远红外线，朝该灯罩的下部表面传播。
9.如权利要求8所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该发光组件包括发光二极管芯片，该第一及第二远红外线热辐射层的金属非金属组合物包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的合金，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的氧化物或卤化物，或包括至少硼、碳的其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化合物。
10.如权利要求8所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，所述散热孔包括一具直管状贯穿孔的散热孔、一具弯折状贯穿孔的散热孔、一具直管状孔洞的散热孔洞及一具弯折状孔洞的散热孔的至少其中之一。
11.如权利要求8所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该灯罩为聚碳酸酯或玻璃。
12.一种远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，包括：
一陶瓷基板，具有一上部表面及一下部表面；
一发光组件，在蓝宝石基板上形成，并连结至该陶瓷基板的下部表面；
一远红外线热辐射层，形成于该陶瓷基板的下部表面上及该发光组件之间，具有表面显微结构且包括金属非金属组合物；
一电路单元；
一灯壳；
一灯罩，包围住该发光组件及该陶瓷基板的下部表面；以及
一接头，连结该灯壳以包围住该陶瓷基板的上部表面，且该接头连接至一外部电源；
其中，该电路单元位于该接头内，该接头藉一第一电气连接线而连接至该电路单元以提供电源，该电路单元藉一第二电气连接线而连接至该发光组件以提供驱动或点亮该发光组件所需的电气信号或电力，该远红外线热辐射层藉热辐射方式将该发光组件及该电路单元所产生的热量以远红外线朝下传播。
13.如权利要求12所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该发光组件包括发光二极管芯片，该远红外线热辐射层的金属非金属组合物包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的合金，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的氧化物或卤化物，或包括至少硼、碳的其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化合物，该灯壳为由陶瓷材料或丙烯-丁二烯-苯乙烯构成。
14.一种远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，包括：
一陶瓷基板，具有一上部表面及一下部表面；
一发光组件，在蓝宝石基板上形成，并连结至该陶瓷基板的下部表面；
一第一热辐射层，形成于该陶瓷基板的上部表面上；
一第二热辐射层，形成于该陶瓷基板的下部表面上及该发光组件之间；
一电路单元；
一灯壳；
一灯罩，包围住该发光组件及该陶瓷基板的下部表面；以及
一接头，连结该灯壳以包围住该陶瓷基板的上部表面，且该接头连接至一外部电源；
其中，该第一热辐射层及该第二热辐射层具有表面显微结构且包括金属非金属组合物，该电路单元位于该接头内，该接头藉一第一电气连接线而连接至该电路单元以提供电源，该电路单元藉一第二电气连接线而连接至该发光组件以提供驱动或点亮该发光组件所需的电气信号或电力，该远红外线热辐射层藉热辐射方式将该发光组件及该电路单元所产生的热量以远红外线朝下传播。
15.如权利要求14所述的远红外线陶瓷灯泡结构，其特征在于，该发光组件包括发光二极管芯片，该第一热辐射层及该第二热辐射层的金属非金属组合物包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的合金，或包括银、铜、锡、铝、钛、铁及锑的至少其中之一的氧化物或卤化物，或包括至少硼、碳的其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化合物，该灯壳为由陶瓷材料或丙烯-丁二烯-苯乙烯构成。
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111130 |