TWI432674B

TWI432674B - 照明裝置

Info

Publication number: TWI432674B
Application number: TW100129058A
Authority: TW
Inventors: Chi Feng Chen; Zong Xi Chen; Chao Peng Xie
Original assignee: Univ Nat Central
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2014-04-01
Also published as: TW201307741A

Description

照明裝置

本發明關於一種照明裝置，特別關於一種具有發光二極體的照明裝置。

近年來，由於發光二極體(Light Emitting Diode,LED)在製程與材料方面的不斷改良，使得發光二極體的發光效率大幅提升。不同於一般的日光燈或省電燈泡，發光二極體具有低耗電量、使用壽命長、安全性高、發光響應時間短及體積小等特性，因此也逐漸地應用於照明設備，例如是室內燈具、手電筒、汽機車的頭燈及其他的照明裝置上。

請參照圖1A所示，其為習知一種照明裝置1的示意圖。照明裝置1具有複數發光二極體11、一散熱元件12以及一燈頭13。其中，發光二極體11係設置於散熱元件12上，而燈頭13與散熱元件12連結，並與複數發光二極體11電性連接。另外，發光二極體11所產生的熱量可藉由散熱元件12散發。當照明裝置1安裝於一燈座(圖未顯示)時，可藉由燈頭13將電力傳送至發光二極體11，使發光二極體11被驅動點亮。

請參照圖1B所示，其為單顆發光二極體11之出光角度的示意圖。其中，縱軸為照明裝置1的發光強度I，而橫軸為角度。在圖1B中，照明裝置1之出光角度的定義為：發光二極體11所發出之能量分布最大值的1/e² (約最大值的13.5%)處之橫軸所相距的寬度(即角度)。

然而，由圖1B可發現，習知的發光二極體11所發出之能量分布最大值的1/e² 處，其出光角度只有120度，因此，裝載有發光二極體11的照明裝置1，也是具有相同的出光角度。若要達到更大的出光角度之應用時，照明裝置1根本無法達成。

因此，如何提供一種照明裝置，其出光角度可達到更大角度的應用，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種出光角度可達到大角度應用之照明裝置。

為達上述目的，依據本發明之一種照明裝置包括一發光二極體元件以及一散熱元件。發光二極體元件具有一出光角度。散熱元件具有複數凸出部，各凸出部具有一頂面，發光二極體元件設置於頂面，頂面與一水平面之間形成一傾角，發光二極體元件之出光角度與傾角的和係介於90度與180度之間。

在一實施例中，發光二極體元件包含一發光二極體晶粒或一發光二極體封裝體。

在一實施例中，發光二極體元件包含一透鏡，出光角度為光穿透透鏡之出光角度。

在一實施例中，發光二極體元件與頂面的接合方式包含焊接或黏合。

在一實施例中，散熱元件係為一熱導管或一熱管。

在一實施例中，散熱元件之材質包含金屬、合金或石墨。

在一實施例中，散熱元件係為實心或中空。

在一實施例中，傾角介於0度至180度之間。

在一實施例中，至少一凸出部為直立或至少一凸出部為傾斜。

在一實施例中，散熱元件更具有一支持部，該等凸出部分別與支持部連接。

在一實施例中，照明裝置更包括一底座，散熱元件設置於底座。

在一實施例中，照明裝置更包括一燈頭，其與發光二極體元件電性連接，底座係設置於燈頭。

在一實施例中，照明裝置更包括燈罩，其設置於底座，發光二極體元件及散熱元件係設置於燈罩內。

承上所述，因依據本發明之照明裝置之散熱元件具有複數凸出部，各凸出部具有一頂面。另外，發光二極體元件係設置於頂面，而頂面與一水平面之間形成一傾角，且發光二極體元件之出光角度與傾角的和係介於90度與180度之間。藉此，與習知相較，當照明裝置的出光角度變大時，複數個傾斜的凸出部不會阻擋到照明裝置發出的大角度光線。另外，可藉由散熱元件之凸出部的頂面與水平面之間形成的傾角來改變照明裝置之出光角度，使照明裝置之出光角度可達到大角度的應用。在本發明之一實施例中，凸出部係為傾斜，因此，更可加大與水平面之間所形成的傾角，使照明裝置之出光角度可達到更大角度的應用。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種照明裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖2A及圖2B所示，其分別為本發明較佳實施例之一種照明裝置2的側視示意圖及立體示意圖。本發明之照明裝置2包括一發光二極體元件21以及一散熱元件22。

發光二極體元件21具有一出光角度(圖未顯示)。其中，發光二極體元件21可包含一發光二極體晶粒或一發光二極體封裝體。若發光二極體元件21為一發光二極體晶粒時，則其出光角度為晶粒的出光角度。另外，若發光二極體元件21為一發光二極體封裝體時，則發光二極體元件21可包含一透鏡或一封裝材料，則其出光角度為光穿透出透鏡或封裝材料的出光角度。因此，當發光二極體元件21的封裝完成時，其出光角度即已固定。於此，係以發光二極體元件21為一發光二極體封裝體，且其出光角度約為120度為例。

散熱元件22具有複數凸出部221，各凸出部221具有一頂面T，且發光二極體元件21係設置於頂面T。其中，另外，至少一凸出部221為直立或至少一凸出部221為傾斜。在本實施例中，散熱元件22具有二個直立的凸出部221，且各凸出部221的頂面T分別設置一個發光二極體元件21為例。當然，設計者也可依其需求，設計不同數量的凸出部221，且凸出部221上也可分別設置一個或複數個發光二極體元件21。另外，散熱元件22之材質例如可包含金屬、合金或石墨。於此，係以具有高熱導係數之鋁金屬為例，因此，散熱元件22可協助將發光二極體元件21所發出的熱量散發出。

此外，散熱元件22可為一熱導管或一熱管，且可為實心或中空狀。於此，亦不加以限制。若散熱元件22為實心，則可將驅動發光二極體元件21之一導線(圖未顯示)設置於散熱元件22的外表面。若散熱元件22為中空，則可將驅動發光二極體元件21之導線(圖未顯示)設置於散熱元件22之中空處。

另外，發光二極體元件21與頂面T的接合方式例如可包含焊接，或使用散熱膏及或黏著劑(例如紫外線硬化膠或銀膠等)，將發光二極體元件21黏合於頂面T(此為表面黏著技術(Surface Mount Technology,SMT))。於此，係以黏合為例。

如圖2A所示，頂面T與一水平面H之間係形成一傾角θ，而傾角θ可介於0度至180度之間(以水平面H為0度)。在本實施例中，傾角θ係以30度為例。當然，使用者也可依其配光需求設置不同傾斜角度的頂面T，使其與水平面H之間形成不同的傾角θ。需要注意的是，本發明中所述的角度介於0度至180度之間，是包含二個端點的角度值的。

在本實施例中，發光二極體元件21的出光角度為120度，而傾角θ為30度，因此，發光二極體元件21之出光角度與傾角θ的和為150度，也就是說發光二極體元件21可照亮正負75度之範圍。因此，本發明之照明裝置2的出光角度可達到大角度的配光應用。當然，設計者也可依其需求設計不同的傾角θ，使得照明裝置2之發光二極體元件21之出光角度與傾角θ的和介於90度與180度之間。

另外，請再參照圖2A及圖2B所示，照明裝置2更可包括一底座23，而散熱元件22係設置於底座23。另外，可將驅動發光二極體元件21之驅動模組設置於底座23內。

此外，照明裝置2更可包括一燈頭24，燈頭24與發光二極體元件21電性連接，且底座23係設置於燈頭24。在本實施例中，燈頭24的型式係以E27型燈頭為例。然並不以此為限。燈頭24的型式也可為其它型式，例如為MR型、AR型、PAR型或其它。於此，並不加以限制。

請參照圖2C所示，其為另一實施態樣之照明裝置2的示意圖。

照明裝置2更可包括一燈罩25(以虛線表示)，燈罩25係設置於底座23，並與底座23連接，且發光二極體元件21及散熱元件22係設置於燈罩25內。其中，燈罩25至少部分為透光。燈罩25例如可具有霧化處理，使發光二極體23、24所發出的光線較柔和。另外，燈罩25的形狀例如可包含球形、橢圓球形或四方體，於此並不加以限制。

另外，請參照圖3A及圖3B所示，其分別為本發明另一態樣之照明裝置2a的側視示意圖及立體示意圖。

照明裝置2a與圖2C之照明裝置2主要的不同在於，照明裝置2a的散熱元件22a具有二個傾斜的凸出部221a，而傾斜的凸出部221a是由垂直方向往水平方向傾倒一角度θ1。由於凸出部221a向水平面傾斜角度為θ1(例如20度)，而頂面T本來的斜面角度為θ2(例如30度)，故頂面T與水平面H之間形成的傾角θ會變得更大，且傾角θ=θ1+θ2。故照明裝置2a之出光角度為120度加50度等於170度。因此，照明裝置2a可達到更大出光角度的應用。

此外，照明裝置2a其它元件的技術特徵可參照照明裝置2，於此不再贅述。

請參照圖4所示，其為本發明另一較佳實施例之照明裝置3的立體示意圖。

照明裝置3與圖3B之照明裝置2a主要的不同在於，照明裝置3之散熱元件32更具有一支持部322，該等凸出部321係分別與支持部322連接，且支持部322設置於底座33。其中，散熱元件32一樣具有二個傾斜的凸出部321。於此，散熱元件32的形狀類似具有分叉的樹枝。另外，支持部322與該等凸出部321可為一體成型。不過，再提醒的是，散熱元件32之凸出部321的數量不限定為二，且支持部322的數量也不限定為一，在其它的實施態樣中，照明裝置3可具有複數個支持部322，彼此錯位排列，且各支持部322可具有大於或小於二個的凸出部321。另外，發光二極體元件31的數量也可為複數。

另外，請參照圖5所示，其為本發明另一較佳實施例之照明裝置4的立體示意圖。

照明裝置4與圖4之照明裝置3主要的不同在於，照明裝置4之散熱元件42的形狀係為T型，使得該等凸出部421之頂面T於此為一端面與水平面之間形成的傾角θ為90度。再提醒的是，散熱元件42之凸出部421的數量也不限定為二，且支持部422的數量也不限定為一，在其它的實施態樣中，照明裝置4可具有複數個支持部422，且各支持部422可具有大於或小於二個的凸出部421。另外，發光二極體元件41的數量也可為複數。

此外，照明裝置3、4其它元件的技術特徵可參照照明裝置2a，於此亦不再贅述。

綜上所述，因依據本發明之照明裝置之散熱元件具有複數凸出部，各凸出部具有一頂面。另外，發光二極體元件係設置於頂面，而頂面與水平面之間形成一傾角，且發光二極體元件之出光角度與傾角的和係介於90度與180度之間。藉此，與習知相較，當照明裝置的出光角度變大時，複數個傾斜的凸出部不會阻擋到照明裝置發出的大角度光線。另外，可藉由散熱元件之凸出部的頂面與水平面之間形成的傾角來改變照明裝置之出光角度，使照明裝置之出光角度可達到大角度的應用。在本發明之一實施例中，凸出部係為傾斜，因此，更可加大與水平面之間所形成的傾角，使照明裝置之出光角度可達到更大角度的應用。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、2、2a、3、4‧‧‧照明裝置

11‧‧‧發光二極體

12、21、31、41‧‧‧發光二極體元件

22、22a、32、42‧‧‧散熱元件

221、221a、321、421‧‧‧凸出部

23、33、43‧‧‧底座

13、24、34、44‧‧‧燈頭

25、35、45‧‧‧燈罩

322、422‧‧‧支持部

H‧‧‧水平面

I‧‧‧發光強度

T‧‧‧頂面

θ‧‧‧傾角

θ 1、θ 2‧‧‧角度

圖1A為習知一種照明裝置的示意圖；圖1B為習知照明裝置1之出光角度的示意圖；圖2A及圖2B分別為本發明較佳實施例之一種照明裝置的側視示意圖及立體示意圖；圖2C為本發明另一實施態樣之照明裝置的示意圖；圖3A及圖3B分別為本發明另一態樣之照明裝置的側視示意圖及立體示意圖；以及圖4及圖5分別為本發明另一較佳實施例之照明裝置的立體示意圖。

2．．．照明裝置

21．．．發光二極體元件

22．．．散熱元件

221．．．凸出部

23．．．底座

24．．．燈頭

H．．．水平面

T．．．頂面

θ．．．傾角

Claims

一種照明裝置，包括：一發光二極體元件，具有一出光角度；以及一散熱元件，具有複數凸出部，各凸出部具有一頂面，該發光二極體元件設置於該頂面，該頂面與一水平面之間形成一傾角，該發光二極體元件之該出光角度與該傾角的和係介於90度與180度之間，且該等凸出部不會阻擋到該照明裝置發出的大角度光線。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該發光二極體元件包含一發光二極體晶粒或一發光二極體封裝體。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該發光二極體元件包含一透鏡，該出光角度為光穿透該透鏡之出光角度。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該發光二極體元件與該頂面的接合方式包含焊接或黏合。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該散熱元件係為一熱導管或一熱管。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該散熱元件之材質包含金屬、合金或石墨。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該散熱元件係為實心或中空。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該傾角介於0度至180度之間。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中至少一凸出部為直立或至少一凸出部為傾斜。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該散熱元件更具有一支持部，該等凸出部分別與該支持部連接。
如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，更包括：一底座，該散熱元件設置於該底座。
如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，更包括：一燈頭，與該發光二極體元件電性連接，該底座係設置於該燈頭。
如申請專利範圍第11項所述之照明裝置，更包括：一燈罩，設置於該底座，該發光二極體元件及該散熱元件係設置於該燈罩內。