CN206786351U - Led照明灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种LED照明灯，包括LED光源基板、散热基座、灯罩以及光学膜片，该散热基座的上表面包含4个倾斜平面以承载该LED光源基板，该LED光源基板通过导热件固定设置于该倾斜平面，该光学膜片包含朝向灯罩凸出的曲面，该倾斜平面和水平面形成的角度的范围在12～20度，且该LED照明灯的发光角度至少为270度。本实用新型的LED照明灯可以有效导热以优化发光效率和使用寿命，且达到全周光的出光角度。

Description

LED照明灯

【技术领域】

本实用新型涉及一种发光二极管(LED)照明灯，特别是涉及一种具全周光特性的高功率LED照明灯。

【背景技术】

早期LED使用功率不高，通常只作为显示灯及信号灯，不过近年来LED功率和亮度有显著提升而逐渐应用于照明上，而且LED灯具是目前的照明装置中功耗最小的，因此为最符合环保趋势的电子照明产品。

目前提高LED亮度有两种方式，分别为增加芯片亮度以及多颗密集排列等方式，这些方法都需输入更高功率之能量，而输入LED的能量，大约20％会转换成光源，剩下80％都转成热能，然在单颗封装内送入倍增的电流，发热自然也会倍增，因此在如此小的散热面积下，散热问题会逐渐恶化。如果难以及时的将热排除于外，产生的热对LED晶粒是很严重的问题。当LED晶粒接口温度升高时，量子转换效率导致发光强度下降，且寿命也会跟着下降；放射波长改变，使得色彩稳定性降低。受热时因不同材质的膨胀系数不同，会有热应力累积使产品可靠性降低，使用年限也会降低。因此，散热是高功率LED急需解决的重要问题。

另一方面，因为LED光源相较于传统的光源来说不但是点光源，而且具有指向性。虽然有着功耗低的优点，但是要将点光源扩散并且可以适用于照明有一定困难度。由于LED指向性高，较难应用于需较广照明范围之场合。若需达到大发光角度或全周光效果，需要反射、折射、散射LED光线，或由基本的出光面去延伸加长而实现全周光的构造，因此需要提高成本增加更多的零件。就几何结构改良方面，目前若要达到全周光，通常是将LED发光模块设置于柱状或锥状散热基座的侧面，也就是藉由将LED晶粒装设于侧面，藉此增加发光角度。通常LED晶粒所设置的侧面与水平面的角度通常较大，约大于50度，也因此柱状或锥状散热基座有相当的高度，使得LED照明灯的整体高度欲小不易，而有尺寸过大的问题。

因此，有必要设计一种新的LED照明灯来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种LED照明灯，通过加强散热和扩大出光角度，从而达到高效率散热以及全周光的发光效果。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种LED照明灯，包括LED光源基板、散热基座、灯罩以及光学膜片，该散热基座包含上表面，该上表面包含四个倾斜平面以承载该LED光源基板，该LED光源基板通过导热件固定设置于该倾斜平面，该光学膜片包含朝向灯罩凸出的曲面，该倾斜平面和水平面形成的角度的范围在12～20度，且该LED照明灯的发光角度至少为270度。

一实施例中，所述散热基座的上表面为圆形，且每个倾斜平面的延伸角度为90度。

一实施例中，所述导热件为导热金属基材或导热聚合物胶片。

一实施例中，所述导热件的导热率大于等于2W/m·K。

一实施例中，所述光学膜片的曲率半径介于10厘米至500厘米之间。

一实施例中，所述光学膜片的位置在灯罩高度的1/3至1/2处。

一实施例中，所述光学膜片为一种具有光扩散和光反射功能的光学片材。

在LED的照明应用中，高功率LED(例如12W或14W以上)为常规选择，然而如果高功率LED的散热不佳，会使得LED光衰并导致亮度降低。当亮度降低时，在LED发光指向侧面的亮度衰退更为严重，间接影响出光角度，使得出光角度往往小于220度。因此出光角度和LED的散热优劣有一定的关联性。

与现有技术相比，本实用新型的LED照明灯的有益效果在于：通过设置倾斜的光源基板和于灯罩内加装有曲面的光学膜片，以增加发光角度而达到全周光的效果；另外通过导热件将光源基板固定于散热基座以增加散热效率，符合高功率LED照明的应用，且有助于维持全周光的效果。

【附图说明】

图1显示本实用新型一实施例LED照明灯的结构示意图；

图2显示本实用新型一实施例LED照明灯的散热基座结构示意图；

附图标记说明：

10 LED照明灯

11 灯罩

12 散热基座

14 底座

15 电源底座

16 LED光源基板

17 上表面

20 侧壁

21 导热件

22 光学膜片

31、32、33、34 倾斜平面

【具体实施方式】

下面请参照说明书附图，对本实用新型进一步描述。

图1显示一种LED照明灯10的结构示意图。LED照明灯10包含灯罩11、散热基座12、底座14、电源底座15、LED光源基板16以及光学膜片22。图2为图1中散热基座12的立体结构示意图。灯罩11下缘设置有螺纹连接结构，可搭配位于底座14上缘的相应螺纹结构，也就是底座14的上缘结构配合灯罩11开口的周缘结构，从而结合两者。灯罩11和底座14的结合方式也可通过黏合固定。灯罩11的形状可为但不限于球形，也包括椭圆等其他类似形状。散热基座12的上表面17包含4个倾斜平面31、32、33和34的LED载台，用以承载该LED光源基板16，并提供散热功效。LED光源基板16的数量通常会依照倾斜平面的数量而定，以方便制作和组装。该倾斜平面31、32、33和34和水平面形成的角度的范围在12～20度。此外，散热基座12另包含连接该上表面17周缘的侧壁20，侧壁20为上宽下窄的结构，或者是说，散热基座11也是上宽下窄的结构。底座14为上宽下窄的环状中空结构，且其内侧壁斜度和散热基座12的侧壁20外围的斜度吻合，如此使得散热基座12可紧密配置于该底座14之中。电源转换模块(图中省略)设置于该散热基座12和底座14形成的空室中，可将交流电转换为直流电，从而提供LED光源基板16发光所需电源。电源底座15的上端连接并结合于该底座14的下缘。灯罩11可为透明或半透明的雾面形式，以达到或接近90％以上透光率或半透光的效果。灯罩11大致成圆形或椭圆形，且灯罩11底部和底座14交界处不能超过LED光源基板16中LED晶粒的高度，以免阻碍光线的发射。

较优的，从俯视来看，散热基座12的上表面17为圆形，4个倾斜平面31、32、33和34中每个倾斜平面的延伸角度为90度。4个倾斜平面31、32、33和34的每个倾斜平面可以设置一个LED光源基板16，这样LED光源基板16可以制作成适当的大小和形状，例如方形。如此相较于3个以下的倾斜平面设计，可以提供各角度更均匀的发光效果，且相较于5个以上的倾斜平面设计又不需要过多的LED光源基板16而增加装设程序和成本。

如果LED光源基板16散热不良，会使得LED光衰并导致亮度降低。当亮度降低时，在LED发光指向侧面的亮度衰退更为严重，间接影响出光角度。LED光源基板16通过导热件21固定设置于该倾斜平面31、32、33和34，导热件21可为导热金属基材或导热聚合物胶片。导热件21的导热率大于等于2W/m·K或较优地大于等于4W/m·K。导热金属基材为包含高分子聚合物层和金属层的复合基板，高分子聚合物层中添加例如导热陶瓷的导热填料以增加材料的导热率。也就是说，导热金属基材为一种高导热的类陶瓷基板，不过压合制作时必须注意如果控制不当可能会产生气泡而降低导热率和质量的稳定性。导热聚合物胶片为软质材料，有适当的低流动性，足以充分填补导热聚合物胶片与该LED光源基板16的贴合面中的间隙，从而取得最佳的导热效果。优选的，导热聚合物胶片在90℃时的黏度(viscosity)范围在2000～5000Pas。综合而言，导热件21所使用的材料包含聚合物基底以及导热填料。聚合物基底可包含热固性聚合物及/或热塑形聚合物，而导热填料可包含氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等。

光学膜片22配置在灯罩11外壳和LED光源基板16之间，用以控制出光量和反射量。光学膜片22可以是光扩散片、光反射片或者同时具有光扩散功能和光反射功能。较优的，光学膜片22光穿透率约大于85％，且低于15％的光线被光学膜片22反射。光学膜片22具有朝向灯罩11凸出的一个曲面，可以改变背向光或反射光的出光角度。该曲面的曲率半径介于10厘米至500厘米之间。所述光学膜片22的位置在灯罩高度H的1/3至1/2处。因为曲面角度的关系，从曲面反射的光线可以获得更大的出光角度。本实用新型通过光学膜片22再进一步搭配倾斜平面31、32、33和34的设计，使得该LED照明灯10可以达到270度、275度或280度以上的发光角度，而有全周光的效果。

本实用新型的灯罩11优选的同时具有高透光率和高光扩散率，例如透光率需达到80％或90％。但通常透光率越高，光扩散率越低，有赖于目前高功率或高流明的LED愈来愈普及，本实用新型可使用较高功率的LED光源基板16，例如12W或14W以上，补偿透光率不足所造成LED照明灯流明数较低的问题，而有可以保有良好的光扩散率。

本实用新型的LED照明灯10的散热基座12设置有倾斜的LED光源基板16，且于灯罩11内加装有曲面的光学膜片22，以加强光扩散或光反射而增加发光角度并达到全周光。导热件21将LED光源基板16固定于散热基座12以增加散热效率，可以降低高功率LED照明因散热不佳所导致的亮度降低而影响出光角度，从而维持和优化全周光效果。

本实用新型的技术内容及技术特点已公开如上，然而本领域相关技术人员仍可能基于本实用新型的启示及公开而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰。因此，本实用新型的保护范围应不限于实施例所示，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种LED照明灯，其特征在于，包括LED光源基板、散热基座、灯罩以及光学膜片，所述散热基座的上表面包含四个倾斜平面以承载所述LED光源基板，所述LED光源基板通过导热件固定设置于所述倾斜平面，所述光学膜片包含朝灯罩凸出的曲面，所述倾斜平面和水平面形成的角度的范围在12～20度，且所述LED照明灯的发光角度至少为270度。

2.如权利要求1所述的LED照明灯，其特征在于，所述散热基座的上表面为圆形，且每个倾斜平面的延伸角度为90度。

3.如权利要求1所述的LED照明灯，其特征在于，所述导热件为导热金属基材或导热聚合物胶片。

4.如权利要求1所述的LED照明灯，其特征在于，所述导热件的导热率大于等于2W/m·K。

5.如权利要求1所述的LED照明灯，其特征在于，所述光学膜片的曲率半径介于10厘米至500厘米之间。

6.如权利要求1所述的LED照明灯，其特征在于，所述光学膜片的位置在灯罩高度的1/3至1/2处。

7.如权利要求1所述的LED照明灯，其特征在于，所述光学膜片为一种具有光扩散和光反射功能的光学片材。