CN102829345A - Led照明灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种LED照明灯具，包含LED模块、灯壳与荧光粉层。LED模块包含电路板与多个LED。细言之，电路板包含驱动电路，且多个LED配置在电路板上以受驱动电路驱动而激发波长300nm-700nm的光线。灯壳用以包覆LED模块。而荧光粉层，涂布于灯壳朝向LED模块的内面，用以转化300nm-700nm的光线为波长400nm-700nm的照明光线。

Description

LED照明灯具
技术领域
本发明是有关于一种LED照明灯具，特别是有关于一种包含激发相异波段的LED的LED照明灯具。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode，简称LED)是一种半导体组件，其利用电子空穴的相互结合将能量以光的形式释发，是利用电能直接转化为光能的原理，在半导体内正负极两个端子施加电压，当电流通过，使电子与空穴相结合时，剩余能量便以光的形式释放，依其使用的材料的不同，其能阶高低使光子能量产生不同波长的光线。加正向电压时，发光二极管能发出单色、不连续的光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。简单来说，LED是二十一世纪的环保光源，具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。
现今各种LED产品已经在市面销售，但是仍然需要针对降低成本及提升LED光源的照明效果进行改进，前述功效的增进也是本创作的目的。
由此可见，上述现有的照明灯具在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构的LED照明灯具，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的照明灯具存在的缺陷，而提供一种新型结构的LED照明灯具，所要解决的技术问题是使其借由调整灯壳与LED模块的比例也能增加发光角度，让LED照明灯具在市场上更具优势，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种LED照明灯具，其中包含：一LED模块，包含：一电路板，包含一驱动电路；及多个LED，配置在该电路板上且受该驱动电路驱动以激发波长300nm-700nm的光线；一灯壳，包覆该LED模块；以及一荧光粉层，涂布于该灯壳朝向该LED模块的一内面，用以转化300nm-700nm的该光线为波长400nm-700nm的一照明光线。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用用以下技术措施进一步实现。
前述的LED照明灯具，其中所述的该些LED激发的光线具有相异的波段。
前述的LED照明灯具，其中所述的该些LED中至少包含一蓝光LED、一红光LED或其组合。
前述的LED照明灯具，其中所述的该些LED以径向对称的方式排列在该电路板上。
前述的LED照明灯具，其中所述的该些LED之间采用非等距方式排列在该电路板上。
前述的LED照明灯具，其中所述的该驱动电路包含一电流控制单元，其控制流经该些LED的电流以调节该光线的一强度。
前述的LED照明灯具，其中所述的该灯壳形成一密封空间。
前述的LED照明灯具，其中所述的该灯壳为半圆球状，且具有一最大直径，该最大直径大于该LED模块的该电路板的宽度。
前述的LED照明灯具，其中所述的该灯壳的底部与该LED模块的该电路板连接。
前述的LED照明灯具，其中所述的该灯壳的一球心在该LED模块的该电路板上方。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种LED照明灯具。此LED照明灯具，包含LED模块、灯壳与荧光粉层。LED模块包含电路板与多个LED。细言之，电路板包含驱动电路，且多个LED配置在电路板上以受驱动电路驱动而激发波长300nm-700nm的光线。灯壳用以包覆LED模块。而荧光粉层，涂布于灯壳朝向LED模块的内面，用以转化300nm-700nm的光线为波长400nm-700nm的照明光线。依据本发明的一实施例，多个LED激发的光线具有相异的多个波段。所以多个LED可以皆为蓝光LED，也可以是蓝光LED与红光LED的组合。又多个LED可以是径向对称的方式排列在电路板上，也可以是不等距的方式排列在电路板上。驱动电路更可包含电流控制单元，其控制流经LED的电流以调节LED光线的强度。依据本发明的又一实施例，灯壳形成一密封空间，灯壳为半圆球状，且具有最大直径，最大直径大于LED模块的电路板的宽度。灯壳的底部可与LED模块的电路板连接。灯壳的球心也可在LED模块的电路板上方。
借由上述技术方案，本发明LED照明灯具至少具有下列优点及有益效果：本发明提出的LED照明灯具可以利用激发波长介于300nm-700nm之间但波段相异的多个LED，配合荧光粉层加上灯壳的结构来实现。故能使用成本较低的光源来生成不同的照明光色。再者，借由调整灯壳与LED模块的比例也能增加发光角度，让LED照明灯具在市场上更具优势。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的第一实施方式的一种LED照明灯具示意图。
图2是绘示依照本发明第二实施方式的一种LED照明灯具示意图。
图3是绘示依照本发明第三实施方式的一种LED照明灯具示意图。
图4是绘示依照本发明第四实施方式的一种LED照明灯具示意图。
图5是绘示依照本发明第五实施方式的一种LED照明灯具示意图。
图6是绘示可应用于上述任一实施方式的LED配置图。
图7是绘示可应用于上述任一实施方式的LED波段光谱图。
100：LED照明灯具   110：LED模块
120：灯壳          111：电路板
130：荧光粉层      112-114：LED
A-C：配位圆        H：P与Q的距离
P：灯壳的最大直径
Q：电路板的最大直径
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的LED照明灯具其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1是依照本发明的第一实施方式的一种LED照明灯具示意图。请参考图1，本发明提出一种LED照明灯具，包含LED模块110、灯壳120与荧光粉层130。LED模块110包含电路板111与多个LED 112-114(图1中以3个为例，但不限于3个LED)。电路板111还可以包含驱动电路(可使用现有习知技术实现，且不在本次创作中，故未图示于图1中)，且多个LED112-114配置在电路板上以受驱动电路驱动而激发波长300nm-700nm的光线。
灯壳120用以包覆LED模块110，可以和LED模块110借由抽真空或填入气体形成密封状态，亦可为非密封状态。此灯壳120的主要材质为硅或者塑料材质，可参杂其它元素如：钠、钾、硼等等，且可以为任意厚度、尺寸及形状，像是圆形、椭圆形、方形、金字塔形、皿型、盆型、火焰型、梯形、不规则形等。
若要减轻LED热衰减的影响，也可以增加散热装置于电路板111中(散热鳞片或散热机构可使用现有习知技术实现，而灯壳底部可以与散热模块连接散热鳞片等)。图1省略下半部连接至口金，可使用现行通用规格E27、E26、E17等，故图1中未示。
而荧光粉层130，可利用一种或多种不同激发波段的荧光粉来进行混合后涂布，甚或调整两种或两种以上的荧光粉比例，可改变照明光线的色度或色温。荧光粉层130涂布于灯壳朝向LED模块的内面，用以转化300nm-700nm光线为波长400nm-700nm的照明光线。从图1中可以了解当LED112-114受驱动后，激发出各种波长的光线然后在灯壳120处经过涂布于灯壳120朝向LED模块110的内面的荧光粉层130而后混光为发出白光而可照明。
上述多个LED在封装过程中没有加入荧光粉的结构，而可以是各种组合，例如蓝光InGaN/GaN发光二极管(发光波段＝445nm-475nm)及/或红光GaP:Zn-O/AlInGaP发光二极管(发光波段＝615nm-680nm)等，而为了形成具有白光的LED照明灯具，各波段的LED势必经过荧光粉等发光物质的处理后，方可产生适合照明的照明灯具。如应用在冷白色温灯泡便可以使用激发波长300nm-500nm的LED使荧光粉层发出白光。对于暖白色温灯泡，会用激发波长300nm-500nm的LED来使荧光粉发出白光，并且加入630nm的红光来调整色温，但此红光并不会激发荧光粉发出白光。
为更加详细说明多个LED，可参考下列举例说明：
1.单纯的多个蓝光LED的组合，多个蓝光LED激发的波段相同。
2.单纯的多个蓝光LED的组合，多个蓝光LED激发的波段相异。
3.混合的蓝光LED与红光LED的组合，当然依据颜色不同则激发的波段相异。
4.混合的蓝光LED与他色的LED的组合，当然依据颜色不同则激发的波段相异。
5.已封装的各种LED产品的组合(如：单一封装内有2种以上芯片，例如一蓝光芯片+一红光芯片，一蓝光芯片+二红光芯片，二个以上蓝光的相同或不同波段芯片)。
而本发明的一实施例如图7所示使用激发第1波段452.5nm-455nm的LED和激发第2波段457.5nm-460nm的LED进行混光。或者，使用激发第1波段457.5nm-460nm的LED和激发第2波段460nm-462.5nm的LED进行混光。
图2绘示依照本发明第二实施方式的一种LED照明灯具示意图。第二实施方式中，灯壳120为半圆球型且具有一最大直径P，而LED模块110的电路板111为对应的圆形并具有最大直径Q，H为P至Q的距离。为了达到最大的发光角度，图2为P＝62.5mm，Q＝56mm，H＝15mm，则可以达到700lm的光通量。
图3绘示依照本发明第三实施方式的一种LED照明灯具示意图。此实施方式中，灯壳120为半圆球型且具有一最大直径P，而LED模块110的电路板111为对应的圆形并具有最大直径Q，H为P至Q的距离。P＝Q＝62.5mm，H＝0mm，则可以达到520lm的光通量。
图4绘示依照本发明第四实施方式的一种LED照明灯具示意图。灯壳120为半圆球型且具有一最大直径P，而LED模块110的电路板111为对应的圆形并具有最大直径Q，H为P至Q的距离。P＞Q且H＝0mm。而LED模块发射出的光线无法照射到的灯壳区域便不进行荧光粉的涂布，因此经由穿透与反射出白光，可以更增加发光角度。
同样地，图5绘示依照本发明第五实施方式的一种LED照明灯具示意图。利用球型的灯壳120仅需涂布朝向LED模块的部分，便可以利用反射作用使得发光角度更大。
请参考图6，其绘示可应用于上述任一实施方式的LED配置图。图6中可见由内而外的三个配位圆A-C。而配位圆A上，径向对称分布有3个LED；配位圆B上，径向对称分布有6个LED；配位圆C上，径向对称分布有11个LED。但每个配位圆上的LED并非成等距排列。在直径52mm的圆形电路板上平均分散的20颗LED可以达到700.1lm的光通量、8.47W的消耗功率及82.7lm/W的光效。依据本发明的一实施方式，图6中圈选的LED可以为同一种波段的LED，而未被圈选的其它LED可以为同一种波段。如配合图7则被圈选的LED可以为第1波段452.5nm-455nm的LED而未被圈选的LED可以是第2波段457.5nm-460nm的LED，借此达到混光的发光效果。
由上述本发明实施方式可知，应用本发明提出的LED照明灯具可以利用激发波长介于300nm-700nm之间但波段相异的多个LED，配合荧光粉层加上灯壳的结构来实现而达到所需的色温的照明光线。易言之，借由各种波段的LED的组合透过荧光粉层便可以使透过灯壳(或灯管)的光颜色改变，光线经过处理后可应用于照明上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种LED照明灯具，其特征在于包含：
一LED模块，包含：
一电路板，包含一驱动电路；及
多个LED，配置在该电路板上且受该驱动电路驱动以激发波长300nm-700nm的光线；
一灯壳，包覆该LED模块；以及
一荧光粉层，涂布于该灯壳朝向该LED模块的一内面，用以转化300nm-700nm的该光线为波长400nm-700nm的一照明光线。
2.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该些LED激发的光线具有相异的波段。
3.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该些LED中至少包含一蓝光LED、一红光LED或其组合。
4.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该些LED以径向对称的方式排列在该电路板上。
5.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该些LED之间采用非等距方式排列在该电路板上。
6.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该驱动电路包含一电流控制单元，其控制流经该些LED的电流以调节该光线的一强度。
7.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该灯壳形成一密封空间。
8.如权利要求1所述的LED照明灯具，其特征在于该灯壳为半圆球状，且具有一最大直径，该最大直径大于该LED模块的该电路板的宽度。
9.如权利要求8所述的LED照明灯具，其特征在于该灯壳的底部与该LED模块的该电路板连接。
10.如权利要求8所述的LED照明灯具，其特征在于该灯壳的一球心在该LED模块的该电路板上方。
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