TW201530060A - 具有光導及整合式熱導之固態區域燈及聚光燈 - Google Patents

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TW201530060A
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Raymond Patrick Johnston
Robert Lewis Brott
Paul Edward Humpal
Karl John Larson Geisler
Martin Joachim Vos
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

本發明揭示一種固態區域燈及聚光燈，其具有一固態光源(例如LED)、錐形光導、及外部熱導。該區域燈包括一喇叭形光導，而該聚光燈包括具有一封閉端之一光導。該等光導耦合至該光源，用於接收及分布來自該光源之光，其中該分布是部分基於該等光導之形狀及錐形。該熱導提供自該光源之熱傳導且透過對流及輻射消散熱以用於冷卻該燈。

Description

具有光導及整合式熱導之固態區域燈及聚光燈
照明的能源效率已成為工業性、消費性與建築性照明應用中的重要考慮因素。隨著固態燈技術的進步，發光二極體(LED)已具有比螢光燈更佳的能源效率。此外，適用於白熾燈(Edison)、螢光燈與高強度氣體放電燈之照明燈具已在市場上佔具有龐大的基礎。這些類型的應用對於LED而言存在非常高的技術挑戰，因為該等應用本質上為點源，而LED需要在相對低的溫度下操作。現今具有很多的解決方案來解決這些問題，包括風扇、散熱器、熱管及類似者。然而，這些方案會增加複雜性、成本、損失效率、增加的故障模式、非所欲的形狀因數、以及光分布，從而對應用造成限制。因此仍然需要找到一種解決方案，該解決方案能以令人滿意的製造成本與設計來提供光學方面與電力效率及裝置壽命方面的優點。
符合本發明之一種具有整合式光導及熱導之第一燈包括一光源、一光區段、耦合至該光區段之一喇叭形光導，及一熱導。該光導具有一第一表面及一第二表面，該第二表面相對於該第一表面且 介於該第一表面與該第二表面之間有一邊緣。該光導與該光源相連通，用於接收及分布來自該光源之光，且該光在該光導內傳輸直至該光從該第一表面或該第二表面出射為止。該光源位於該光導之該邊緣以便光學耦合該光進入該光導中。該光導具有在該邊緣處之一第一端及相對於該第一端之一第二喇叭形開放端。該熱導耦合至該光區段，該熱導位於該光導外部，用於提供自該光源之熱傳導以用於冷卻該燈。
符合本發明之一種具有整合式光導及熱導之第二燈包括一光源、一光區段、耦合至該光區段之一封閉光導，及一熱導。該光導具有一第一表面及一第二表面，該第二表面相對於該第一表面且介於該第一表面與該第二表面之間有一邊緣。該光導與該光源相連通，用於接收及分布來自該光源之光，且該光在該光導內傳輸直至該光從該第一表面或該第二表面出射為止。該光源位於該光導之該邊緣以便光學耦合該光進入該光導中。該光導具有在該邊緣處之一第一端及相對於該第一端之一第二封閉端，且該第二表面形成一封閉內部容積。該熱導耦合至該光區段，該熱導位於該光導外部，用於提供自該光源之熱傳導以用於冷卻該燈。
10‧‧‧燈
12‧‧‧罩蓋
13‧‧‧銷
14‧‧‧光導
16‧‧‧光源板
18‧‧‧光區段
20‧‧‧熱導
22‧‧‧絕緣體
24‧‧‧基座
26‧‧‧中心部分
28‧‧‧部分
30‧‧‧外表面
31‧‧‧內表面
32‧‧‧第一端
33‧‧‧第二端
35‧‧‧光源
36‧‧‧芯
37‧‧‧部分
38‧‧‧表面
40‧‧‧芯
41‧‧‧鰭片
42‧‧‧表面
43‧‧‧部分
44‧‧‧光學耦合材料
45‧‧‧反射層
46‧‧‧驅動器
47‧‧‧外部驅動器
50‧‧‧固態聚光燈
52‧‧‧散熱圓頂
53‧‧‧銷
54‧‧‧光導
56‧‧‧光源板
58‧‧‧光區段
60‧‧‧熱導
62‧‧‧絕緣體
64‧‧‧基座
66‧‧‧表面
68‧‧‧基座部分
70‧‧‧外表面
71‧‧‧內表面
72‧‧‧第一端
73‧‧‧第二端
75‧‧‧光源
76‧‧‧芯
77‧‧‧部分
78‧‧‧表面
80‧‧‧芯
81‧‧‧鰭片
83‧‧‧部分
84‧‧‧光學耦合材料
86‧‧‧驅動器
87‧‧‧外部驅動器
隨附圖式併入並構成本說明書之一部分，且與詳細說明一起釋明本發明之優勢與理論。在圖式中，圖1為組裝後之固態區域燈之透視圖。
圖2為固態區域燈之分解透視圖。
圖3為固態區域燈之側剖面圖。
圖4為組裝後之固態聚光燈之透視圖。
圖5為固態聚光燈之分解透視圖。
圖6為固態聚光燈之側剖面圖。
本發明之實施例包括高輸出LED區域燈及聚光燈，其等具有含有開放端或封閉端的錐形光導及外部熱導。下列專利描述固態燈之實例，所有該等案件之全文以引用方式併入本文中：美國專利第8,487,518號以及美國專利公開案第2012/0194054號與第2011/0032708號。
圖1為組裝後之固態區域燈10之透視圖。圖2及圖3分別是固態區域燈10的分解透視圖及側剖面圖。燈10包括一罩蓋12、一光導14、一光區段18、一熱導20、及一可選之基座24。光導14具有一外表面30及一內表面31，內表面31相對於外表面30。光導14亦具有一第一端32及一第二開放端33，第二開放端33相對於第一端32，意謂第二端33界定至藉由內表面31所建立之一區域的一開口。外表面30及內表面31在第一端32及第二端33處形成邊緣。如圖所示，光導14具有一喇叭形形狀，意謂光導從第一端32至第二端33向外發散。光導之第二端33可視需要以一反射層45完全或部分覆蓋。反射層的一實例為3M Company,St.Paul,Minnesota的增強型鏡面反射(ESR)膜產品。反射層之其他實例包括可漫射或鏡面反射的塗 料，例如白色或銀色塗料。亦可使用其他鏡面反射材料。替代地，第二端33可視需要包括一不可見光吸收層。
一光源板16包括複數個光源35。光源35位於光導中外表面30及內表面31所形成之一邊緣處(例如在第一端32之邊緣)，以便光學耦合光進入光導中。光例如藉由全內反射在光導中傳輸，直至自外表面30、內表面31或兩者萃取光。一可選之驅動器46可位於燈內且與光源板16電連接，用於驅動光源35。內部驅動器46在使用時將會經由基座24與一電源電連接。
光區段18包括一表面38(用於支撐光源板16上的光源35)及一部分37(用於支撐光導中相鄰於第一端32之外表面30)。在某些實施例中，在第一端32處之邊緣與光源35之間沒有氣隙。例如，在第一端32處之邊緣可放置成直接抵靠光源35，或一光學耦合材料44可以在邊緣與光源35之間且與邊緣及光源35接觸。光區段18亦具有從表面38延伸之一芯36。
在某些實施例中，光區段18在光導及熱導20之間沒有孔隙(通氣孔)。具體來說，罩蓋12具有一中心部分26(沒有通氣孔)及一部分28，部分28配裝抵靠光導之內表面31，亦可能建立與光導之機械性干涉，以將光導固持在區段18上。替代地，中心部分26可以具有孔隙(通氣孔)，用以允許空氣流動通過光區段18。罩蓋12可經由銷13或其他連接器緊固至光區段18，及銷13亦可緊固光區段18至熱導20。在某些實施例中，光導14可用銷緊固至光區段18。
熱導20位於光導14外部，例如在相對於光導14之光區段18之一側。熱導20具有一芯40，用於連接至或置放成抵靠光區段18之芯36，用於提供自光源35之熱傳導以用於冷卻燈。可在芯40與芯36之間包括一可選之熱介面材料，以促進有效熱傳遞。亦可使用芯40來容納一安定器內含式照明器具之一內部驅動器。熱導20具有與芯40連接之外部鰭片41。替代地，熱導20可具有一外部芯，其含有內部鰭片，或含有外部鰭片及內部鰭片兩者。
一絕緣體22具有一表面42，用於置放成抵靠熱導20之鰭片41或其他零件。絕緣體22之一部分43耦接至基座24。燈可視需要具有用於驅動光源35之一外部驅動器47。外部驅動器47在使用時將會與一電源電連接且透過燈之內部與光源35電連接。內部驅動器46或外部驅動器47可視需要包括一無線接收器，用於無線接收命令以控制燈之操作。
圖4為組裝後之固態聚光燈50之透視圖。圖5及圖6分別是固態聚光燈50之分解透視圖及側剖面圖。光50包括一光導54、一光區段58、一熱導60、及一可選之基座64。光導54具有一外表面70及一內表面71，內表面71相對於外表面70。光導54亦具有一第一端72及一第二封閉端73，第二封閉端73相對於第一端72。由於封閉之第二端73，內表面71可形成一封閉的內部容積，意謂光導不具有讓空氣傳遞通過光導至內部容積之孔隙(通氣孔)。替代地，第二端73可為一開放端，形成一讓空氣得以傳遞進入內部容積之孔隙。如果第二端73為開放的，則可視需要以一反射層完全或部分覆蓋 之。反射層之實例包括ESR膜產品及可漫射或鏡面反射的塗料，例如白色或銀色塗料。亦可使用其他鏡面反射材料。替代地，如果第二端73為開放的，則可視需要包括一不可見光吸收層。外表面70及內表面71在第一端72處形成一邊緣。在此實施例中，光導54具有至少一部分錐形之形狀。
一光源板56包括複數個光源75。光源75位於光導中外表面70及內表面71所形成之一邊緣處(例如在第一端72之邊緣)，以便光學耦合光進入光導中。光例如藉由全內反射在光導中傳輸，直至自外表面70、內表面71或兩者萃取光。一可選之驅動器86可位於燈內且與光源板56電連接，用於驅動光源75。內部驅動器86在使用時將會經由基座64與一電源電連接。
光區段58包括一表面78(用於在光源板56上支撐光源75)及一部分77(用於支撐光導中相鄰於第一端72之外表面70)。在某些實施例中，在第一端72處之邊緣與光源75之間沒有氣隙。例如，在第一端72處之邊緣可放置成直接抵靠光源75，或一光學耦合材料84可以在邊緣與光源75之間且與邊緣及光源75接觸。光區段58亦具有從表面78延伸之一芯76。
在某些實施例中，散熱圓頂52可以耦合至光區段58，用於傳導及驅散來自光源75之一些熱。散熱圓頂52具有一基座部分68，用於置放在表面78上且在第一端72處抵靠光導之內表面71。光導在第一端72處之外表面70及內表面71可固持在光區段58之部分77與散熱圓頂52之基座部分68之間。面對該光導之散熱圓頂52之 一表面66可實質上符合內表面71之形狀。表面66亦較佳為反射性，且更佳地為鏡面反射性。表面66上可具有例如ESR膜產品。在某些應用中，可能希望使表面66為有色以提供裝飾性或功能性特徵。例如，可使用黑色以吸收雜散光，或使用增強美感的色彩。散熱圓頂52之至少一部分與光導之內表面71之間形成一氣隙。在某些實施例中，氣隙實質上在表面66與光導之內表面71之間環繞散熱圓頂52。表面66可不具有用以讓空氣傳遞通過表面之孔隙(通氣孔)，或替代地，表面66可以具有通氣孔。表面66可具有可見光反射性。例如，表面66可完全或部分被一反射膜(例如ESR膜產品)覆蓋，或表面66可包括一反射塗層。散熱圓頂52可經由銷53或其他連接器緊固至光區段58，及銷53亦可緊固光區段58至熱導60。在某些實施例中，可用銷將光導54緊固至光區段58。
熱導60位於光導54外部，例如位於相對於光導54之光區段58之一側上。熱導60具有一芯80，用於連接至或置放成抵靠光區段58之芯76，用於提供自光源75之熱傳導以用於冷卻燈。可在芯80與芯76之間包括一可選之熱介面材料，以促進有效熱傳遞。亦可使用芯80以容納一安定器內含式照明器具之一內部驅動器。熱導60具有與芯80連接之外部鰭片81。替代地，熱導60可具有一外部芯，其含有內部鰭片，或含有外部鰭片及內部鰭片兩者。
一絕緣體62具有一表面82，用於置放成抵靠熱導60之鰭片81或其他零件。絕緣體62之一部分83耦合至基座64。燈可視需要具有用於驅動光源75之一外部驅動器87。外部驅動器87在使 用時將會與一電源電連接且透過燈之內部與光源75電連接。內部驅動器86或外部驅動器87可視需要包括一無線接收器，用於無線接收命令以控制燈之操作。
下文為於本文中所述之固態燈之例示性材料、元件與組態。
可藉由LED、有機LED(OLED)或其他固態光源來實施光源。燈可包括一或多個光源。再者，燈可使用無包裝LED光源。
可用支撐且提供與光源電連接之任何板或其他組件來實施光源板。例如，光源板可為一單一撓性電路板，用以容置光源及用於光源之電連接。替代地，可用剛性板或撓性板與剛性板之組合來實施光源板。
可用能夠自電源接收電力且基於所接收之電力來驅動光源之任何電路或組件來實施驅動器。例如，可用一或多個積體電路晶片來實施驅動器。驅動器可包括內部驅動器電路、外部驅動器電路或兩者。驅動器可視需要電連接或包括其他組件以用於控制光。例如，一運動感測器可與驅動器連接，用於在偵測到接近燈之運動時控制燈之啟動。一項實例是可購自Panasonic Corporation of North America(Chesapeake,VA)的運動感測器EKMC1603113。舉另一實例來說，一無線接收器可與驅動器連接，或實施為驅動器之部件，用於無線控制燈之操作。具體來說，接收器可無線接收命令並且提供信號至驅動器，用於基於命令來控制燈之操作。例如，命令可包括燈之啟動(開燈及關燈)、燈調光或以其他方式控制燈亮度、或設定計時器以基於 一特定時間或時段來控制燈之啟動。。例如，可使用可購自Leviton Manufacturing Co.,Inc.(Tualatin,OR)的無線接收器WSD01-001，以與可購自同一供應商的無線開關WS0S-D組合而用於開/關及調光用途。
例如，可用金屬材料(例如鋁)來實施光區段。亦可用其他金屬材料、陶瓷材料、熱傳導聚合物、或此等材料之組合來實施光區段。光區段可作用為一散熱器，且可調整光區段之尺寸以消散來自燈的特定熱量。例如，光區段可具有如圖所示之圓形或環形形狀，或其他取決於光導形狀的形狀。光區段可以具有在區域燈之光導及罩蓋與聚光燈之光導之間可互換的一共同組態。光區段及光源之內部可依據組件配裝在一起之方式及視需要使用墊片材料而形成密封及水密。
例如，可利用與習知燈泡插座搭配使用之一愛迪生式基座、或經組態用於連接至其他類型的燈具連接之一基座來實施基座。替代地，燈可經組態為無一固定介面(例如一愛迪生式基座)之一照明器具。
熱導直接或間接地與光源充分接觸，以便傳導及消散來自光源之熱。熱導可直接地實體接觸光源或諸如透過其他組件間接地接觸光源。可用金屬材料(例如鋁)來實施熱導。亦可用其他金屬材料、陶瓷材料、熱傳導聚合物、或此等材料之組合來實施熱導。可改變光區段與絕緣體之間之熱導之長度，以調整熱傳導及消散量。
當使用散熱圓頂時，其可用金屬材料(例如鋁)來實施。亦可用其他金屬材料、陶瓷材料、熱傳導聚合物、或此等材料之組合來實施散熱圓頂。如果未使用散熱圓頂，聚光燈或其他此類實施例可僅具有一外部熱導，而該光導之內部容積內不具有熱導。
例如，可利用能夠自一或多個固態光源接收光且能夠發射光之透明或半透明材料來實施光導。例如，光導可由光學性合適的材料所製成，例如，丙烯酸類樹脂(acrylic)、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯(諸如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、玻璃、或任何數量之具有足夠高折射率及透射率之不同塑膠材料。可例如澆鑄或模製材料以形成光導。可視需要拋光光導之表面。光導可視需要包括體散射(bulk scatter)元件(諸如在光導內的顆粒)，以當光導被固態光源所照射時能提供一柔和輝光的外觀。
光導可包括用例如接著劑或機械扣合附接在一起的多個部分。該等部分(當使用時)可永久附接在一起或可卸除地附接在一起。替代地，光導可為一單一的單件式材料。
光導可視需要為錐形。視需要之錐形可包括：光導為在整個光導上之厚度非均一的完全錐形，或光導之一部分具有一非均一厚度而另一部分具有一均一厚度的部分錐形。舉例來說，光導或其之一部分可變成在愈遠離光區段之位置處愈薄。
可至少部分使用光導之錐形及形狀來從光導萃取光。用於區域燈之喇叭形光導可具有介於第一端與第二端之間之筆直側、彎曲側，或部分筆直及彎曲側。可使用用於區域燈之喇叭形光導之形 狀，以主要從內表面萃取光且實質上擴展光。用於聚光燈之光導可具有一部分錐形之形狀(如圖所示)或其他形狀，其具有一封閉端並且建立從光導之第一端至第二端遞減的內部容積。可使用用於聚光燈之封閉端光導之形狀，以主要從外表面萃取光且無實質光擴展。美國專利申請公開案第2013/0155719號中揭示用作為照明器具之經塑形光導之實例，該案全文以引用方式併入本文中。區域燈及聚光燈等詞僅用於識別例示性實施例。
光導可視需要在其外表面上包括塗層，例如一紫外線(UV)塗層。光導亦可將一UV吸收劑併入於用於製作光導之主體聚合物中。更進一步，光導可包括一基質材料，其可含有光頻率偏移發色團(chromaphore)，以獲得更接近期望之演色性指數，美國專利第5,387,458號中描述基質穩定化染料之實例，該案全文以引用方式併入本文中。同樣地，燈可在任何組件上包括此一基質材料，其中來自光源之光與基質材料相互作用。
10‧‧‧燈
12‧‧‧罩蓋
14‧‧‧光導
18‧‧‧光區段
20‧‧‧熱導
22‧‧‧絕緣體
24‧‧‧基座

Claims (22)

  1. 一種具有整合式光導及熱導之燈，其包含：一光源；一光區段，其具有一第一側及一第二側，該第二側相對於該第一側；一光導，其耦合至該光區段之該第二側，該光導包含具有一第一表面及一第二表面之一材料，該第二表面相對於該第一表面且介於該第一表面與該第二表面之間有一邊緣，其中該光導與該光源相連通，用於接收及分布來自該光源之光，且該光在該光導內傳輸直至該光從該第一表面或該第二表面出射為止，其中該光源位於該光導之該邊緣處以在該邊緣處光學耦合該光進入該光導中，其中該光導具有在該邊緣處之一第一端及相對於該第一端之一第二喇叭形開放端；以及一熱導，其耦合至該光區段，該熱導位於該光導外部，用於提供自該光源之熱傳導以用於冷卻該燈。
  2. 如請求項1之燈，其中該光源包含下列一或多者：一發光二極體；及一有機發光二極體。
  3. 如請求項1之燈，其中該熱導耦合至該光區段之該第一側，且進一步包含一基座，該基座在相對於該光區段之一側上耦合至該熱導且經組態用於連接至一電源。
  4. 如請求項1之燈，其中該光導為錐形，且該光導之一厚度從該第一端至該第二端遞減。
  5. 如請求項1之燈，其進一步包含在該光導之該第二端上的一反射膜。
  6. 如請求項1之燈，其中該熱導具有含有外部鰭片之一中心芯。
  7. 如請求項1之燈，其進一步包含一光學耦合材料，該光學耦合材料位在該光源與該光導之該邊緣之間且與該光源及該光導之該邊緣接觸。
  8. 如請求項1之燈，其進一步包含一罩蓋，其在該光區段之該第二側上且相鄰於該光導之該第一端。
  9. 如請求項8之燈，其中該罩蓋不具有可讓空氣傳遞進入該光區段之一內部中之孔隙。
  10. 如請求項1之燈，其中該光導之該材料包含聚碳酸酯。
  11. 如請求項1之燈，其進一步包含與該光源電連接之一驅動器，其中該驅動器包含一無線接收器，用於無線接收命令以控制該燈之操作。
  12. 一種具有整合式光導及熱導之燈，其包含：一光源；一光區段，其具有一第一側及一第二側，該第二側相對於該第一側；一光導，其耦合至該光區段之該第二側，該光導包含具有一第一表面及一第二表面之一材料，該第二表面相對於該第一表面且介於該第一表面與該第二表面之間有一邊緣，其中該光導與該光源相連通，用於接收及分布來自該光源之光，且該光在該光導內傳輸直至該光從該第一表面或該第二表面出射為止，其中該光源位於該光導之該邊緣處以在該邊緣處光學耦合該光進入該光導中，其中該光導具有在該邊緣處之一第一端及相對於該第一端之一第二封閉端，且該第二表面形成一封閉內部容積；以及一熱導，其耦合至該光區段，該熱導位於該光導外部，用於提供自該光源之熱傳導以用於冷卻該燈。
  13. 如請求項12之燈，其中該光源包含下列一或多者：一發光二極體； 及一有機發光二極體。
  14. 如請求項12之燈，其中該熱導耦合至光區段之該第一側，且進一步包含一基座，該基座在相對於該光區段之一側上耦合至該熱導且經組態用於連接至一電源。
  15. 如請求項12之燈，其中該光導為錐形，且該光導之一厚度從該第一端至該第二端遞減。
  16. 如請求項12之燈，其中該熱導具有含有外部鰭片之一中心芯。
  17. 如請求項12之燈，其進一步包含一光學耦合材料，該光學耦合材料位在該光源與該光導之該邊緣之間且與該光源及該光導之該邊緣接觸。
  18. 如請求項12之燈，其進一步包含相鄰於該光導之該第二表面的一散熱圓頂。
  19. 如請求項18之燈，其中一氣隙形成於該散熱圓頂之至少一部分與該光導之該第二表面之間。
  20. 如請求項12之燈，其中該光導具有至少一部分錐形之形狀。
  21. 如請求項12之燈，其中該光導之該材料包含聚碳酸酯。
  22. 如請求項12之燈，其進一步包含與該光源電連接之一驅動器，其中該驅動器包含一無線接收器，用於無線接收命令以控制該燈之操作。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827579A (zh) * 2011-08-23 2014-05-28 三星电子株式会社 散热装置以及具有该散热装置的照明设备
US9581322B2 (en) * 2014-09-30 2017-02-28 Aeonovalite Technologies, Inc. Heat-sink for high bay LED device, high bay LED device and methods of use thereof
JP2017054708A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 株式会社東芝 Ｌｅｄ照明装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA918849B (en) 1990-12-06 1992-08-26 Minnesota Mining & Mfg Articles exhibiting durable fluorescence
DE50310999D1 (de) 2002-01-07 2009-02-12 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Lampe
US20040201990A1 (en) 2003-04-10 2004-10-14 Meyer William E. LED lamp
US7144135B2 (en) 2003-11-26 2006-12-05 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED lamp heat sink
US7672471B1 (en) * 2004-11-24 2010-03-02 Theo Kalomirakis Light bulb loudspeaker and sound system
US7708452B2 (en) * 2006-06-08 2010-05-04 Lighting Science Group Corporation Lighting apparatus including flexible power supply
US7581856B2 (en) 2007-04-11 2009-09-01 Tamkang University High power LED lighting assembly incorporated with a heat dissipation module with heat pipe
DE202007009272U1 (de) 2007-07-02 2007-11-08 Tsai, Tzung-Shiun Multifunktionale LED-Lampe
US7607802B2 (en) 2007-07-23 2009-10-27 Tamkang University LED lamp instantly dissipating heat as effected by multiple-layer substrates
CN101368719B (zh) 2007-08-13 2011-07-06 太一节能系统股份有限公司 发光二极管灯具
US7543957B1 (en) 2008-01-29 2009-06-09 General Electric Company Thermal management of LEDS integrated to compact fluorescent lamps
US20100148652A1 (en) 2008-10-28 2010-06-17 Jan Vetrovec Solid state lighting
BRPI0916006A2 (pt) 2008-11-18 2015-11-03 Koninkl Philips Electronics Nv "lâmpada elétrica"
TWM358930U (en) 2009-01-20 2009-06-11 Darfon Electronics Corp LED lamp
KR100961840B1 (ko) 2009-10-30 2010-06-08 화우테크놀러지 주식회사 엘이디 램프
CN101865369B (zh) 2009-04-16 2014-04-30 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管灯具
WO2010146746A1 (ja) 2009-06-18 2010-12-23 株式会社エス・ケー・ジー 照明装置
US8596825B2 (en) * 2009-08-04 2013-12-03 3M Innovative Properties Company Solid state light with optical guide and integrated thermal guide
US8360604B2 (en) 2009-09-30 2013-01-29 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) lighting systems including low absorption, controlled reflectance enclosures
US8596821B2 (en) 2010-06-08 2013-12-03 Cree, Inc. LED light bulbs
US8827504B2 (en) * 2010-06-18 2014-09-09 Rambus Delaware Llc Light bulb using solid-state light sources
US8164237B2 (en) 2010-07-29 2012-04-24 GEM-SUN Technologies Co., Ltd. LED lamp with flow guide function
TWM412319U (en) 2010-11-01 2011-09-21 Parlux Optoelectronics Corp LED illumination device
US10400959B2 (en) 2010-11-09 2019-09-03 Lumination Llc LED lamp
US8487518B2 (en) 2010-12-06 2013-07-16 3M Innovative Properties Company Solid state light with optical guide and integrated thermal guide
US20120194054A1 (en) 2011-02-02 2012-08-02 3M Innovative Properties Company Solid state light with optical diffuser and integrated thermal guide
US9234655B2 (en) 2011-02-07 2016-01-12 Cree, Inc. Lamp with remote LED light source and heat dissipating elements
CN102207252B (zh) 2011-04-14 2013-03-20 厦门阳光恩耐照明有限公司 一种led灯泡
JP5082021B1 (ja) * 2011-04-15 2012-11-28 パナソニック株式会社 照明用光源
JP5704005B2 (ja) * 2011-07-26 2015-04-22 東芝ライテック株式会社 電球形ｌｅｄランプ
CN103782080A (zh) * 2011-09-22 2014-05-07 东芝照明技术株式会社 灯泡形led灯
US20130107496A1 (en) 2011-10-26 2013-05-02 Albeo Technologies, Inc. Socketable LED Light Bulb
US20130155719A1 (en) 2011-12-20 2013-06-20 3M Innovative Properties Company Lightguide as luminaire
TWM446281U (zh) * 2012-08-30 2013-02-01 林清鈿 發光二極體導光燈具

Also Published As

Publication number Publication date
CN105723149B (zh) 2017-11-17
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US9354386B2 (en) 2016-05-31
EP3060840A4 (en) 2017-05-31
US20150117017A1 (en) 2015-04-30
CN105723149A (zh) 2016-06-29
KR20160077085A (ko) 2016-07-01
WO2015061093A1 (en) 2015-04-30

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