TW201303207A - 照明裝置 - Google Patents

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Abstract

一種照明裝置，包括燈座、一散熱件、至少一可撓性電路板以及多個發光元件。散熱件配置在燈座上。散熱件具有一中心軸與至少一承載曲面。中心軸通過燈座，且承載曲面環繞中心軸。可撓性電路板配置在承載曲面上。發光元件配置在可撓性電路板上。

Description

照明裝置
本發明是有關於一種照明裝置，且特別是一種發光二極體的照明裝置。
發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)屬於半導體元件，其發光晶片之材料主要使用Ⅲ-Ⅴ族化學元素之化合物，例如磷化鎵(GaP)或砷化鎵(GaAs)，而其發光原理是將電能轉換為光能。LED的壽命長達十萬小時以上，且LED更具有反應速度快、體積小、省電、低污染、高可靠度、適合量產等優點。
隨著能源節約及環境保護的需求，利用LED來建構人們日常生活中提供照明的燈具已經成為世界趨勢。在目前的技術中，通常會將LED安裝在載具(例如印刷電路板)上，以成為照明裝置。
然而，LED在產生光時，同時會產生大量的熱。因此，在上述的照明元件中，LED所產生的熱往往無法有效地排散至外界，因而導致元件的效能降低。以LED球泡燈為例，為了避免LED發光時產生過熱的現象，會在LED球泡燈上配置散熱結構。若LED球泡燈散熱結構的散熱效率不佳，將使得LED球泡燈的耐用性變差。另外，受限於LED的發光特性，現有LED球泡燈並無法達到以往白熾燈泡或相似螺旋狀省電燈泡的照明範圍。因此，如何同時兼顧LED球泡燈的照明範圍、散熱效率以及提高LED的可靠度已成為目前的一個重要課題。
本發明的照明裝置包括燈座、一散熱件、至少一可撓性電路板以及多個發光元件。散熱件配置在燈座上。散熱件具有一中心軸與至少一承載曲面。中心軸通過燈座，且承載曲面環繞中心軸。可撓性電路板配置在承載曲面上。發光元件配置在可撓性電路板上。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明一實施例的一種照明裝置的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，照明裝置100包括一散熱件110、多個可撓性電路板120、多個發光元件130、一燈座140、一頂部電路板150以及多個光學元件160。散熱件110例如是以導熱塑膠射出成型，或是由導熱佳的金屬製作而成。散熱件110具有一中心軸C1與多個承載曲面S12。中心軸C1通過燈座140。承載曲面S12環繞中心軸C1。每個可撓性電路板120配置在一個承載曲面S12上，而每個可撓性電路板120上配置了多個發光元件130，且每個可撓性電路板120上覆蓋一個光學元件160。應注意的是，本實施例中以三個可撓性電路板120為例。然而，本技術領域中具有通常知識者可輕易思及，每個照明裝置100也可以只有一個可撓性電路板120。可撓性電路板120與其對應的承載曲面S12以及光學元件160的數量可依照實際需求適當變更。另外，若多個可撓性電路板120與其對應的每個承載曲面S12及光學元件160的大小、尺寸及形狀皆可依實際需求而不相同。
基於上述，發光元件130得以藉由可撓性電路板120的特性，環繞散熱件110的表面輪廓而朝各方向出光。此外，可撓性電路板120配置在散熱件110的表面的設計，也使得發光元件130在工作時產生的熱量可以快速散逸，不僅提升發光效率，也延長了照明裝置100的使用壽命。另外，本實施例的照明裝置100具有與傳統螺紋省電燈泡相似的出光模式，但卻避免了汞污染與玻璃易碎等缺陷。
本實施例的發光元件130例如是封裝在可撓性電路板120上的發光二極體，其可藉由表面黏著技術(SMT)或晶圓封裝製程(COB)而配置在可撓性電路板120上，在此並未限定發光元件130的封裝方式。在未繪示的實施例中，每個發光元件130上可以配置光學透鏡，以將發光元件130的發光角度調整在理想的範圍中。本實施例的光學元件160是屬於選擇性使用的配件，其覆蓋可撓性電路板120上的發光元件130，而作用近似傳統燈泡的燈罩。光學元件160除作為可撓性電路板120與發光元件130的保護結構外，尚可在其中添加螢光粉或擴散粒子，以改變發光元件130的波長或增加照明裝置100的散射效果。本實施例的頂部電路板150是屬於選擇性使用的配件，其配置於散熱件110遠離燈座140的頂部。中心軸C1通過頂部電路板150的中心，且頂部電路板150上也配置了發光元件130。頂部電路板150上的發光元件130加強了照明裝置100在朝上的方向上的發光亮度。頂部電路板150上的發光元件130可由頂部的光學元件170覆蓋。頂部光學元件170的作用與光學元件160基本相同，但配合頂部電路板150的外形而使光學元件170的外形不同於光學元件160的外形。
本實施例的散熱件110是一體成形的元件，但由外觀來看，仍可分成多個圓盤部112。中心軸C1通過這些圓盤部112的中心且垂直圓盤部112。圓盤部112的外緣就是前述的承載曲面S12，而承載曲面S12可平行與中心軸C1，亦可依實際需求呈一傾斜面(圖中未示)，使發光元件130可朝該傾斜面的傾斜角度發光照射。每個圓盤部112具有多個貫孔112A。各個貫孔112A大致從圓盤部112的中心向外輻射。在散熱件110上設置貫孔112A，不僅減輕了散熱件110的重量且增加了結構強度，更增加了散熱件110的散熱面積，使得發光元件130產生的熱量可以快速散逸。本實施例的各圓盤部112的中央部分彼此相接，但圓盤部112的其餘部分則互相平行並保持距離。圓盤部112之間的距離可供氣體產生對流而提升散熱效率。
圖2是依照本發明另一實施例的一種照明裝置的局部爆炸圖。請參考圖2，本實施例的照明裝置與圖1的照明裝置100相似，差異在於本實施例的各個圓盤部212是各自獨立的元件，且可彼此相接而構成與圖1的散熱件110相似的散熱架構。圓盤部212的其中一側具有多個J形定位溝槽212A。一個定位環270的內緣具有多個定位銷272。定位銷272適於從J形定位溝槽212A的入口處滑入。接著，相對圓盤部212而旋轉定位銷272，以使定位銷272滑過J形定位溝槽212A的中段。最後，將定位環270拉動而遠離圓盤部212，以使定位銷272定位在J形定位溝槽212A的末段，即可避免定位銷272再次相對圓盤部212旋轉。定位環270也具有多個卡勾274，用以卡入另一個圓盤部212的中央。如此，即完成兩個圓盤部212的組裝。然而，定位環270所提供的定位銷272與卡勾274也可以直接設置在圓盤部212上，並不限定需使用定位環270來完成兩個圓盤部212的組裝。
另一方面，圓盤部212的中央還可設置電路板280，用以電性連接圓盤部212外的可撓性電路板120。兩個相鄰的可撓性電路板120之間可配置一彈簧290，用以使定位銷272停留在J形定位溝槽212A的末端，而不會退回至J形定位溝槽212A的中段，以確保組裝的穩定性。藉由這種模組化的設計，可輕易增減本實施例的照明裝置的圓盤部212的數量，同時完成發光元件130的數量的增減而調整整體的發光亮度。
此外，藉由電路控制的方式，也可選擇性地僅點亮不同位置的發光元件130，以控制亮度的分佈方式。或者，可在照明裝置上設置提供各種不同波段的光線的發光元件130，從而提供暖色白光、冷色白光、紅光、綠光、藍光或其他混光。
圖3是本發明又一實施例的一種照明裝置的示意圖。請參考圖3，與上述實施例不同的是，照明裝置300的散熱件310的承載曲面S32為條狀且螺旋環繞中心軸C1多圈。當然，配置於承載曲面S32的可撓性電路板320也螺旋環繞中心軸C1多圈。本實施例的照明裝置300的出光模式更為接近傳統螺紋省電燈泡的出光模式。
圖4與圖5是依照本發明另外兩種實施例的照明裝置的局部爆炸圖。請參考圖4與圖5，這兩個實施例的照明裝置與圖1的照明裝置100在功能與結構上都相似，差異僅在於圖4的散熱件410由外觀來看是分成多個方盤部412，而圖5的散熱件510由外觀來看是分成多個三角盤部512。當然，本發明的照明裝置的散熱件由外觀來看也可以分成單個或多個其他各種幾何形狀的部分。
綜上所述，在本發明的照明裝置中，藉由可撓性電路板的可撓曲特性，而將可撓性電路板與配置其上的發光元件隨散熱件的外形輪廓而配置，同時隨著發光元件配置在可撓性電路板上的不同排列方式，因而得以讓發光二極體作為光源的照明裝置能相似傳統的螺旋狀省電燈泡，進而達到增加照明裝置的照明範圍的效果。再者，發光元件是配置在散熱件上。因此，發光元件所產生的熱量得以藉由散熱件快速散逸，進而得到較佳的散熱效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300．．．照明裝置
110、310、410、510．．．散熱件
112、212．．．圓盤部
112A．．．貫孔
120、320．．．可撓性電路板
130．．．發光元件
140．．．燈座
150．．．頂部電路板
160、170．．．光學元件
C1．．．中心軸
S12、S32．．．承載曲面
212A．．．J形定位溝槽
270．．．定位環
272．．．定位銷
274．．．卡勾
280．．．電路板
290．．．彈簧
412．．．方盤部
512．．．三角盤部
圖1是依照本發明一實施例的一種照明裝置的示意圖。
圖2是依照本發明另一實施例的一種照明裝置的局部爆炸圖。
圖3是本發明又一實施例的一種照明裝置的示意圖。
圖4與圖5是依照本發明另外兩種實施例的照明裝置的局部爆炸圖。
100．．．照明裝置
110．．．散熱件
112．．．圓盤部
112A．．．貫孔
120．．．可撓性電路板
130．．．發光元件
140．．．燈座
150．．．頂部電路板
160、170．．．光學元件
C1．．．中心軸
S12．．．承載曲面

Claims (12)

  1. 一種照明裝置，包括：一燈座；一散熱件，配置在該燈座上，其中該散熱件具有一中心軸與至少一承載曲面，該中心軸通過該燈座，且該至少一承載曲面環繞該中心軸；至少一可撓性電路板，配置在該至少一承載曲面上；以及多個發光元件，配置在該至少一可撓性電路板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該散熱件包括多個圓盤部，該中心軸通過該些圓盤部的中心且垂直該些圓盤部，該至少一可撓性電路板與該至少一承載曲面的數量為多個，該些承載曲面位於該些圓盤部的外緣。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的照明裝置，其中各該圓盤部具有多個貫孔，從各該圓盤部的中心向外輻射。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的照明裝置，其中該些圓盤部的中央部分相接，該些圓盤部的其餘部分互相平行並保持距離。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的照明裝置，其中該些圓盤部各自獨立且適於彼此相接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的照明裝置，更包括至少一定位環，用以連接相鄰的兩個圓盤部。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的照明裝置，其中各該圓盤部是一體成形的散熱件的一部份。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，還包括一光學元件，罩覆該些發光元件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的照明裝置，其中該光學元件內摻有螢光粉或擴散粒子。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該些發光元件為發光二極體。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該至少一承載曲面為條狀且螺旋環繞該中心軸多圈。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，更包括一頂部電路板，配置於該散熱件遠離該燈座的頂部，其中該中心軸通過該頂部電路板的中心，且部分該些發光元件配置在該頂部電路板上。
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