TW200909725A - Light-emitting diode light source and light-emitting diode lamp - Google Patents

Description

200909725 ^ζυ/twf.doc/p 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種照明系統(illumination system)， 且特別是有關於一種具有電力線通訊單元(power Line Communication unit, PLC unit)之照明系統。 【先前技術】 發光二極體（led)屬於半導體元件，其發光晶片之 〇 材料主要使用ΠΙ-ν族化學元素，如：磷化鎵(GaP)、砷化 鎵(GaAs)等化合物半導體’其發光原理係將電能轉換為 光，也就是對化合物半導體施加電流，透過電子與電洞的 結合，將過剩的能量以光的形式釋出，而達成發光的效果。 由於發光二極體的發光現象不是藉由加熱發光或放電發 光，因此發光二極體的壽命長達十萬小時以上，且無須暖 燈時間（idling time )。此外，發光二極體更具有反應速度 快（約為10-9秒）、體積小、用電省、污染低、高可&度二 適合里產專優點，所以發光一極體所能應用的領域十分廣 泛如大型看板、交通號諸燈、手機、掃描器、傳真機之光 源以及照明裝置等。 ^ θ近來，由於發光二極體的發光亮度與發光效率持續地 提昇’同時高亮度的白光發光二極體也被成功地量產，所 以逐漸有白光發光二極體被使用於照明裝置中，如室内的 燈光照明以及戶外的路燈照明等。然而，以戶外之=燈為 例，這些發光二極體路燈在設計上通常僅具有單純的二明 功能，並未對用路人或是管理者帶來其他的附加價值”。'、 200909725 GP0709 24707twf.doc/p 承巡，一般常見的路燈照明多採用高壓鈉燈燈頭， 其在驅動上通常需要4〇〇〇伏至5〇〇〇伏的電壓，且高壓納 燈燈頭内需要设置安定器，無形中增加了成本與重量。此 外’由於路燈照明大多設置於室外環境，如何常保清潔— 直是路燈照明所面臨的難題之一。 【發明内容】 單元本發明提供-種發光二極體光源，其具有電力線通訊 二極提出—種發光4體燈體，其具有上述之發光 本發明提出-種發光二極體光源，適於與 接，此發光二極體光源包括—發光二極體陣列、一電= 及—電流控制單71 ’其中電力線通訊單元與該 電力線電性連接，而電流控制單 陣列以及電力線通訊單元電性力線發先二極體 本發明另提出—種發光二極體燈體，適於鱼 外：二體燈體包括前述之發光二極體光源、二 八又錄燈罩以及-光觸媒塗層。外殼 以容納發光二極體_、電力線通収 几，而光觸媒塗層則塗佈於塑膠燈罩上。及^控制早 在本發明之一實施例t，上述之 -承载器以及多個發光二極體，其令發括 列於承载器上，並與承载器電性連接 體疋陣列排 在本發明之—實施例中，上述之承载器包括一電路 200909725 GP0709 24707twf.doc/p 板。 在本發明之一實施例中，上述之電路板包括—金屬核 心印刷電路板。 在本發明之一實施例中，上述之電力線通訊單元整合 於電路板内。 σ 在本發明之一實施例中，上述之電力線通訊單元為一 電力線通訊晶片’且電力線通訊晶片與電路板電性連接。 在本發明之一實施例中’上述之電流控制單元整合於 電路板内。 在本發明之一實施例中，上述之發光二極體 黏著型封裝體或引腳貫穿型封裂體。 上在本發明之一實施例中，上述之電力線通訊單元包括 面解析電力線通訊單元(HD-PLC unit)。 在本發明之一實施例中，上述之發光二極體光源可進 步包括-與電力線通訊單元電生連接之無線通訊單元。 在本發明一較佳實施例中，無線通訊單元包括IEEE 802.15·4 ZigBee無線通訊單元’或是全球互通微波存取 (WiMAX, Worldwide Interoperability f〇r Microwave Access) 無線通訊單元。 ，本發明之-實施射，上述之發光二滅光源可進 v b括-與電力線通訊單元電性連接之影像擷取裝置。 一在本發明之一實施例中，上述之電力線通訊單元具有 乙太、、聽埠’而影像擷取裝置包括—網際瓣照相機， 且網際網路照相機與乙太網路埠電性連接。 源或發光二極體燈因 Ο u 200909725 uru/uy ζ^/υ/twfdoc/p 或發光二極體燈體可以透過電力線與其他發光二極 或發光二極體燈體溝通。此外，本發明之發光二極ς ^發光二極體燈體亦可以透過電力線將資料傳輸至控制/中、 m狀上辦其他㈣、舰柯雜更 明如下。較佳實闕，並配合所關式，作詳細說 【實施方式】 【第一實施例】 _立圖1與圖2為本發明第—實施例之發光二極體光 照圖1，本實施例之發光二極體光源_勺 X光—極體陣歹110、_電力線通訊單元m = ^控f單元13G，其中電流㈣單元130與電力線 體陣列110以及電力線通訊單元12〇電性連接。 =可知’電力線通訊單元⑽與電力線pL，以接 PL傳送來的控制信號，並根據此控制信號來押制 :流控制單元13〇輸出至發光二極體障列11〇的= ^以使發光二極體_11()呈現所需的亮度。在某 (如緊急情況）T，電力線通訊單元120甚至&以 =^控制單以30輸出—過載驅動電流至發光二極體 (約為正^使發先一極體陣列11 〇能夠呈現很高的亮度 U勺為正辱焭度的150%至3〇〇%之間）。 200909725 GP0709 24707tw£d〇c/p 接著％參照圖2，本實施例之發光二極體陣列11〇例 如是採用晶粒-電路板接合的封裝型態(Chip 〇n B〇ard咖 package)，當然，本發明之發光二極體陣列亦可以採 用其他的封裝型態，如導線架封褒型態(lead_frame type package)專。以晶粒-電路板接合的封裝型態 package)為例，發光二極體陣列11〇包括一承載器丨丨此以 及多個發光二極體ii〇b，其中發光二極體11〇b是陣列排 、 列於承載器上，並與承載器ll〇a電性連接。由圖2 可清楚得知，承載器110a例如是—電路板。一般而言，為 了使發光二極體陣列110具有良好的散熱特性，承載器 U〇a可選用散熱效能良好的金屬核心印刷電路板(MCPCB， Metal Core Printed Circuit Board)。當然，本發明仍可選用 其他型態的電路板，如具有散熱片、熱管(heatpipe)或是其 他散熱結構之電路板等。 在本實施例中’發光二極體110b例如是表面黏著型 封裝體(SMD type package)或引腳貫穿型封裝體(PTH type ^ package) ’當然，發光二極體ll〇b亦可以是其他適於與承 載器110a接合的封裝體。 ^ 在本實施例中’電力線通訊單元Π〇例如是高解析電 力線通訊單元(HD-PLC unit) ’其傳輸速率例如是介於 42Mbps 至 72Mbps 之間。 【第二實施例】 圖3A與圖3B為本發明第二實施例之發光二極體光源 200909725 ijru/vy ^ /v /twf.doc/p 的=圖。請參照圓3A與圖3β，在本實施 極體陣：是採用晶粒-電路板接合的;先: ===㈣’因此本實施例可將電力線通訊單元12〇盘 電流控制早兀130至少其_之—整合於承載器u 路 板）中，以使電力線通旬罝；+ 包路 料恭-”Λ r線通訊早凡120與電流控制單元130透 過承載斋UGa(電路板）中的線路彼此電性連接。換言之， 没計者可以視需求而將電力線軌單元m整合於 110a (電路板）中，邗脎岔、 n〇a (電路U 制早元130獨立於承载器 告丨…nr)2卜° 設計者亦可以視絲將電流控 制早整合於承載器11Ga (電路板）中，並將電 通訊早兀120獨立於承載器11〇a (電路板）外，如犯 所緣示。此外，設計者仍可視需求將電力線通訊 以及電流控解元13G同日梭合於承㈣u 0 中，如圖3A所繪示。 电路板） 請參照圖3B，當電力線通訊單元12〇獨立 ll〇a (電路板）外時，電力線通訊單元12〇例如是 線通訊晶片（PLC chip)’且此電力線通訊晶片是設置於= 器110a (電路板）的其中一個表面上’並透過承载器h〇a (電路板）中的線路與電流控制單元13〇電性連接。 【第三實施例】 圖4為本發明第三實施例之發光二極體光源 音 圖。請參照圖4，本實施例之發光二極體光源1〇%與== 實施例之發光二極體光源100類似，惟二者主要之^異: 200909725 uru /u^ z^/u/twf.doc/p 於.發光二極體光源i〇〇b進一步包括一無線通訊單元 140’且此無線通訊單元140與電力線通訊單元12〇電性連 接。在一較佳實施例中，無線通訊單元14〇包括ieee 802.15.4 ZigBee無線通訊單元，或是全球互通微波存取 (WiMAX，Worldwide Interopembility f0r Mic丽ave Access) 無線通訊單元。當然，無線通訊單元亦可以是採用其 他無線通訊協定之通訊單元，本發明不限定無線通訊單元 Γ" M0必須是IEEE 802.15.4 ZigBee無線通訊單元，或是全球 互通微波存取(WiMAX)無線通訊單元。

假設發光二極體光源l〇〇b是架設於路燈中或是室内 照明燈具中，當配掛有IEEE 802.15.4 ZigBee標籤的受監 控物經過發光二極體光源l〇〇b時，IEEE 802.15.4 ZigBee 無線通訊單元便可偵測該受監控物。此時，搭載有IEEE 802.15.4 ZigBee無線通訊單元之發光二極體光源1〇〇b便 可用以監控其周遭環境的物品動向或人員動向。由上述可 知’本實施例之發光二極體光源100b具有物流監控以及人 d 員動向監控的功能，可應用於大樓的公共安全系統中，當 緊急情況（如火災等）發生時，大樓内的每一個發光二極 體光源100b皆可提供足夠的訊息讓搜救人員作出正確的 判斷，達到迅速救援之目的。 除此之外，多個搭載有無線通訊單元140的發光二極 體光源100b可以構成網狀(Mesh)的無線通訊網路，使得無 線通訊單元140的涵蓋範圍不亦出現死角。 11 200909725 UF07Uy ^4/u/twf.doc/p 【弟四實施例】 圖5為本發明第四實施例之發光二極體光源的 圖。請參照5,本實施例之發光二極體光源100c與: 實施例之發光二極體光源1〇〇類似，惟二者主要之^異 於：發光二極體光源職進-步包括—影像掏取穿、 15〇’且此影像擷取裝置150與電力線通訊單元12〇電ς連 接。在一較佳實施例中，電力線通訊單元12〇例如具 〇 乙太網路埠122，而影像擷取裝置150例如是一與乙太網 路埠122電性連接之網際網路照相機(IP Camera)。 承前述，當網際網路照相機的所擷取到的影像之解析 度為130萬晝素或是20〇萬晝素時，電力線通訊單元120 可採用，解析電力線通訊單元(HD_pLC _。高解析電力 線通訊單元可透過其42Mbps至7遍咖之間的高傳輸速 率將清晰的影像傳送至遠端控制中心。 ^上述實施例中所揭露的各種特徵點可以彼此結合，以 ^麟本發明之發光二極體絲具備更為多樣性的功能。 【第五實施例】 圖6為本發明之發光二極體燈體的示意圖。請參照圖 6，本發明之發光二極體燈體2〇〇包括一外殼21〇、一塑膠 燈罩220、一光觸媒塗層23〇以及前述實施例所提及之發 光—極體光源100、100a、100b、100c。外殼210與塑膠 燈罩220用以容納發光二極體陣列11〇、電力線通訊單元 120以及電流控制單元13〇(圖示於圖丄至圖5)，而光觸 12 200909725 uru/uy ΖΗ/υ 'twf.doc/p 媒塗層230則塗佈於塑膠燈罩22〇上。 -般路燈照明^制人工定期清洗的方式來维持 但此作法的成本過高，若要制摘媒物質進行發 光二極體燈體的自清洗，仍然面臨了光觸媒物質在習知玻 璃燈罩上無法糊塗佈的麟_。目此，目前之路燈昭 明皆採用咐溫特性較佳的玻璃燈罩，並且採用人工定期清、 洗的方式來維持玻璃燈罩的清潔。 不同於習知技術’本實施例運用光觸媒塗層23〇易於 、W，在塑膠燈罩220上的特性，將光觸媒塗層23〇整合於 發光二極體燈體巾。由於發光二極體燈體2GG本身的功率 與操作酿度接低於高翻燈燈頭的功率與操作溫度，因此 本發明之發光二極體燈體可以採驗 23〇之歸燈罩220，不但在整體重量 成本更是大幅降低。 /、衣作 ϋ 體可：發明之發光二極體光源_光二極體燈 .^透匕％力線與其他發光二極體光源或發光二極體燈 =通、。此外，本發明之發光二極體光源或發光二極體燈 -亦可以透過電力線將資料傳輸至控制中心。 限定發Γ已哺佳實施纖露如上，然其並非用以 t本發月，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 内’當可作些許之更動與潤飾’因此本發明之；蒦 摩巳圍*視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1與圖2為本發明第一實施例之發光二極體光源的 13 200909725 UFO/uy ^4/U/twf.doc/p 示意圖。 圖3A與圖3B為本發明第二實施例之發光二極體光源 的示意圖。 圖4為本發明第三實施例之發光二極體光源的示意 圖。 圖5為本發明第四實施例之發光二極體光源的示意 圖。 圖6為本發明之發光二極體燈體的示意圖。 【主要元件符號說明】 100、100a、100b、100c :發光二極體光源 110 :發光二極體陣列 110a :承載器 110b :發光二極體 120 ··電力線通訊單元 122 :乙太網路埠 130 :電流控制單元 〇 140 :無線通訊單元 150 :影像擷取裝置 PL :電力線 200 :發光二極體燈體 210 :外殼 220 :塑膠燈罩 230 :光觸媒塗層 14

Claims (1)

1. 200909725 ur υ /^Η/υ/cwf.doc/p Γ c 十、申請專利範圍： 1. 一種發光二極體光源 光二極體光源包括： 一發光二極體陣列； 一電力線通訊單元，與該電力線電性 -電流控制單心與該電力線、該發 及該電力線通訊單元電性連接。 體陣列以 2. 如申請補項所述之發光二極 中該發光二極體陣列包括： 先源，其 —承載器；以及 夕個發光一極體，陣列排列於該承載器 載器電性連接。 ° 土如申請專利範圍第2項所述之發光二極體光源 中該承載器包括一電路板。 4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體光源 中該電路板包括一金屬核心印刷電路板。 5. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體光源 中該電力線通訊單元整合於該電路板内。 6. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體光源，其 5曰電力線通1單元為—電力線通訊晶片，且該電力線通 訊日日片與該電路板電性連接。 7. 如申睛專利範圍第3項所述之發光二極體光源，其 中該電流控制單元整合於該電路板内。 ’、八 8. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體光源，其 電力線連接，該發 並與該承 其 其 其 15 200909725 .twf.doc/p υ些發光二極體包括表面黏著型封裝體或細貫穿型封 9. 如申請專利範圍第i項所述之發光二極 中該電力線通訊單元包括高解析電力線通訊單元。… 10. 如申請專利範圍第丨項所述之發光二極I 包括一無線通訊單元，與該電力線通訊單元電性連 Ο u.如申請專利範圍第1項所述之發光二極 。 包括一影像擷取裝置，與該電力線通訊單元電性連接更 12，如中請專利範圍第n項所述之發光二極體择， ，、中該電力線通訊單元具有一乙太網路埠， = 裝n網際網路照減，且朗 太網路埠電性連接。 ‘、、、相機與該乙 光-光體紐，適於與—電力線連接，該發 尤一極體燈體，包括： 冰 一申請專利範圍第丨項所述之發光二極體光源. Ο 一外殼； /'， 光ιίϊ燈罩，其中該外殼與該塑膠燈罩用以容納該發 極體陣列、該電力線通訊單Μ及該電流控制單元； 光觸媒塗層，塗佈於該塑膠燈罩上。 1中請專利範圍第13項所述之發光二極體燈體， /、中忒發光二極體陣列包括： 一承载器；以及 夕個發光二極體，陣列排列於該承載器上，並與該承 16 200909725 twf.doc/p 載器電性連接 15.如申請專利範圍第14項所述之發光二極體产體 其中該承載器包括一電路板。 且 复中2申請專利範圍第15項所述之發光二極體燈體， 八包路板包括一金屬核心印刷電路板。 並中申料概圍第15項所述之發光二_燈體， 八^電力線通訊單元整合於該電路板内。 复j8·如申請專利範圍第15項所述之發光 〔、中°亥電力線通訊單元為一電力線通訊晶片，且 通訊晶片與該電路板電性連接。 盆 9*如申睛專利範圍第15項所述之發光二極, '、違電流控制單元整合於該電路板内。 Γ 电刀 體燈體， j：^0,如申請專利範圍第14項所述之發光二極體燈體， 封裝^些發光二極體包括表面黏著型封裂體或弓1腳貫穿型 〇 i中請專利範圍第13項所述之發光二極體燈體， '、Μ电力線通訊單元包括高解析電力線通訊單元。 =·如申請專利範圍第13項所述之發光二極體燈體， 〜無線通訊單元，與該電力線通訊單元電性連接。 並中申請專利範圍第22項所述之發光二極體燈體， i元ϊΐ線通訊單元包括1ΕΕΕ 802.15.4 ZigBee無線通訊 早兀，或全球互通微波存取(WiMAX)無線通訊單元。 =·如申請專利範圍第13項所述之發光二極體燈體， ^〜影像擷取裝置，與該電力線通訊單元電性連接。 17 200909725 VJA \J f J Λ I \J I t\vf. (3〇c/p 25.如申請專利範圍第24項所述之發光二極體燈體， 其中該電力線通訊單元具有一乙太網路琿，而該影像擷取 裝置包括一網際網路照相機，且該網際網路照相機與該乙 太網路埠電性連接。