TWI553920B - 多向式之發光散熱板材及燈具 - Google Patents

Description

多向式之發光散熱板材及燈具

本發明係有關於一種多向式之發光散熱板材及燈具，尤指一種具有多方向照明功能且具輻射散熱作用之發光散熱板材及一種包含該發光散熱板材之燈具。

發光二極體近年來大量的被使用，發光二極體具有高光電轉換效率、使用直流電、體積小、壽命長、波長固定與低發熱等幾項優點，又隨著光電技術的進步大幅提升了發光二極體的亮度與效率，讓發光二極體已廣泛使用於照明領域。

中華民國新型專利公告第M440411號之「全方位LED燈之散熱結構改良」，揭露一種全方位LED燈之散熱結構改良，其燈罩內設一或複數個LED燈板，用以固定一或複數個組成之LED燈，於LED燈板下則設一上蓋，該上蓋係由鋁合金、或銅合金、或陶瓷、或其他散熱材質構成，上蓋之容置空間內設有一L型固定板。於上蓋下則設置一驅動電路板，該驅動電路板無需使用電解電容器，該驅動電路板固定於L型固定板上，其下則設一底座，該底座係由氧化鋁陶瓷等散熱材質構成並連接一電螺頭。

但上述全方位LED燈之散熱結構改良有以下之缺失：

1、上述全方位LED燈之散熱結構雖然在多面LED燈板上貼覆有發光二極體，藉此達到全方位的照明。但所有LED燈的發光，其實僅有正面光 源被利用作為照明。也就是說，所有LED燈的背面光源仍然都被不透光的LED燈板所遮蔽，該背面光源無法做為照明之用。

2、該先前技術使用的驅動電路板無需使用電解電容器，其藉由使用小型散熱材質而不需使用市面上LED燈之大型的散熱部，藉此降低整體LED燈的單價。但是其散熱手段係將LED燈所產生的工作熱能以「熱傳導」的方式透過上蓋、驅動電路板而傳遞到底座。其中該上蓋係由鋁合金、或銅合金、或陶瓷、或延伸其它散熱材質構成，而該底座則係由氧化鋁陶瓷或延伸其它散熱材質構成。這樣的「熱傳導」散熱方式使得該LED燈具之上蓋、驅動電路板與底座全部必須選用散熱效率較佳之材質，這使得LED燈具無論在形狀設計與節省成本等方面均因此受限。

另外，更有如2013年綠色科技工程與應用研討會所發表之「具全發光角之發光二極體封裝技術」，此篇論文主要是研究透明基板應用在發光二極體(LED)封裝對光電特性的影響，以透明基板取代傳統銅導線架，使封裝後的LED具有較大的發光角度。

但上述具全發光角之發光二極體封裝技術仍有以下之缺失：其並未對發光二極體運作時所散發出的熱能提出散熱的解決方案。因此當其應用於發光二極體燈具時，仍必須使用傳統「熱傳導」的方式進行散熱。

發光二極體板材為發光二極體燈具之必要元件，而本發明係為解決發光二極體板材之發光效率不佳且不具備散熱功能之問題。本發明也為解決發光二極體板材與發光二極體燈具之散熱只能仰賴「熱傳導」技術之問題。

本發明係一種多向式之發光散熱板材，用以做為發光二極體燈具之發光兼散熱的元件，該多向式之發光散熱板材包含：一透光基材，具有相對的一第一表面及一第二表面；一電路層，設置在前述第一表面或/和前述第二表 面；至少一發光二極體，設置在前述第一表面或/和前述第二表面並連結前述電路層；一遠紅外線幅射散熱塗層，塗佈在前述透光基材之該第一表面或/和該第二表面；上述由第二表面指向第一表面的方向定義為一正向，上述由第一表面指向第二表面的方向定義為一反向；藉由該透光基材之透光特性，所述發光二極體所散發的光源除朝著該正向投射之外，也從該第一表面穿透該第二表面，朝著該反向投射；前述發光二極體所產生的工作熱能，經由該透光基材傳遞至該遠紅外線幅射散熱塗層，再由該遠紅外線輻射散熱塗層將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。

本發明也是一種多向式之發光散熱燈具，包含：一燈座，供電性連接前述多向式之發光散熱板材；一透光基材，設置在前述燈座上，該透光基材具有相對的一第一表面及一第二表面；一電路層，設置在前述第一表面或/和前述第二表面；至少一發光二極體，設置在前述第一表面或/和前述第二表面並連結前述電路層；一遠紅外線幅射散熱塗層，塗佈在前述透光基材之該第一表面或/和該第二表面；一燈罩，蓋合於前述燈座上，用以將所述透光基材、所述發光二極體及所述遠紅外線幅射散熱塗層包覆在一特定空間中。

前述燈座包含有一插槽，該插槽中並設置有一電源接點，該電源接點係與前述多向式之發光散熱板材之該電路層電性連接。

前述透光基材係為下列之一：石英、藍寶石、玻璃、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、尖晶石、氧化釔、釔鋁石榴石(YAG)、透明陶瓷、鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(PLZT)。

上述遠紅外線幅射散熱塗層係不接觸該電路層，亦不接觸該發光二極體。

所述透光基材上位於第一表面上的發光二極體與位於所述第二表面上的發光二極體係彼此交錯設置。

所述透光基材上位於該第一表面上的發光二極體與位於該第二表面上的發光二極體係彼此等距交錯設置。

上述位於該第一表面上的遠紅外線幅射散熱塗層，係在對應該第二表面上之發光二極體位置之處留白，以形成一第一表面光穿透區域。

上述該第二表面上的遠紅外線幅射散熱塗層，係在對應該第一表面上之發光二極體位置之處留白，以形成一第二表面光穿透區域。

上述透光基材係以複數型態彼此相鄰環繞而構成一不包含有頂面之一多面型透光柱。

上述透光基材係以複數型態彼此相鄰環繞而構成包含有一頂面之一多面型透光柱，且該頂面係設置有至少一發光二極體及一電路層。

上述頂面係進一步塗佈一遠紅外線幅射散熱塗層，該遠紅外線幅射散熱塗層不接觸該頂面上的發光二極體及該頂面上的電路層。

前述遠紅外線幅射散熱塗層係包含有一無機金屬鹽或一烷氧化合物，其中無機金屬鹽為氯化鹽、硫酸鹽或硝酸鹽之一，烷氧化合物係包含有四乙氧基矽烷。

本發明之多向式之發光散熱板材及燈具具有下列之功效：

1、藉由透光基材之透光特性，設置於多向式之發光散熱板材之發光二極體，即使所有發光二極體只設置在透光基材的第一表面，也可以雙向提供光源。因此使用相同數目與相同功率的發光二極體，本發明之多向式之發光散熱板材與多向式之發光散熱燈具，可以比習知使用非透光基材之發光二極體板材與發光二極體燈具，具備更高的發光效率。

2、發光二極體可以在透光基材的第一表面與第二表面彼此交錯設置，以進一步增加照明效率，也使照明更為均勻。且位在不同表面的發光二極體，藉由該彼此交錯的設置，可以有效避免發光二極體的發光路徑被阻擋。 此外，在第一(二)表面上的遠紅外線幅射散熱塗層，係在對應該第二(一)表面上之發光二極體位置之處留白，以形成一第一(二)表面光穿透區域，可以使發光二極體之光線透過該第一(二)表面光穿透區域而順利照射出去。

3、遠紅外線幅射散熱塗層，從透光基材接受發光二極體所產生的工作熱能，並以遠紅外線將該工作熱能以「輻射」的方式傳遞出去，有別於習知發光二極體燈具之「傳導」或「對流」的散熱方式。對於發光二極體燈具而言，該散熱技術之改變，使得發光二極體燈具之材質選用與形狀設計，具有更大的彈性。因此有機會製造出更為質輕或突破傳統形狀之發光二極體燈具。

4、發光二極體所產生的工作熱能以「輻射」的方式傳遞出去，其散熱效率較「傳導」或「對流」的散熱方式為佳，因此發光二極體燈具可以避免因高溫光衰或是因高溫壽命縮短的現象。

(1A)(1B)(1C)(1D)(1E)(1F)(1G)(1H)‧‧‧透光基材

(11A)(11B)(11C)(11D)(11E)(11F)(11G)(12H)‧‧‧第一表面

(12A)(12B)(12C)(12D)(12F)(12G)‧‧‧第二表面

(13E)‧‧‧頂面

(2A)(2E)‧‧‧電路層

(21A)‧‧‧正極電路

(22A)‧‧‧負極電路

(23A)‧‧‧正極端

(24A)‧‧‧負極端

(3A)(3B)(31C)(32C)(31D)(32D)(31E)(3F)(31G)(32G)(31H)‧‧‧發光二極體

(31A)‧‧‧正極接腳

(32A)‧‧‧負極接腳

(4A)(41B)(42B)(41C)(41D)(42D)(41E)(4F)(41G)(42G)(41H)‧‧‧遠紅外線幅射散熱塗層

(43C)(43D)(43G)‧‧‧第一表面光穿透區域

(43B)(44D)(44G)‧‧‧第二表面光穿透區域

(51A)(51B)(51C)(51D)(51F)(51G)‧‧‧正向

(52A)(52B)(52C)(52D)(52F)(52G)‧‧‧反向

(6F)(6G)(6H)‧‧‧燈座

(61F)‧‧‧插槽

(7F)(7G)(7H)‧‧‧燈罩

第一圖係為本發明第一實施例多向式之發光散熱板材之立體構造示意圖，表示第一表面設置有發光二極體，且第一表面塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層。

第二圖係為本發明第二實施例多向式之發光散熱板材之構造示意圖，圖中表示第一表面與第二表面均設置有發光二極體，但只有第一表面塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層。

第三圖係為本發明第三實施例多向式之發光散熱板材之構造示意圖，圖中表示第一表面與第二表面均設置有發光二極體，但只有第一表面塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層。

第四圖係為本發明第四實施例多向式之發光散熱板材之構造示意圖，圖中表示第一表面與第二表面均設置有發光二極體，且第一表面與與第二表面均塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層。

第五圖係本發明第五實施例多向式之發光散熱板材之構造示意圖，圖中表示透光基材係以複數型態彼此相鄰環繞而構成一包含有頂面之多面型透光柱，且各面均設有發光二極體與遠紅外線幅射散熱塗層。

第六圖係為本發明第六實施例多向式之發光散熱燈具之構造示意圖，其中發光散熱板材僅第一表面設置有發光二極體，且第一表面塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層。

第七圖係本發明第七實施例多向式之發光散熱燈具之構造示意圖，其中發光散熱板材的第一表面及第二表面均設置有發光二極體，且第一表面與第二表面均塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層。

第八圖係本發明第八實施例多向式之發光散熱燈具之構造示意圖。

本發明係為一種多向式之發光散熱板材，第一實施例如第一圖所示，包含有：一透光基材(1A)，所述透光基材(1A)係為一具有導熱性之透光材料，尤以高導熱性之透光材料為佳，該透光基材(1A)可為石英、藍寶石、玻璃、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、尖晶石、氧化釔、釔鋁石榴石(YAG)、透明陶瓷、鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(PLZT)，本實施例係為石英。所述透光基材(1A)具有相對的一第一表面(11A)及一第二表面(12A)。

一電路層(2A)，設置於上述透光基材(1A)之第一表面(11A)上。該電路層(2A)包括有一正極電路(21A)及一負極電路(22A)，所述正極電路(21A)延伸有一正極端(23A)，而所述負極電路(22A)延伸有一負極端(24A)，該正極端(23A)及該負極端(24A)在第一實施例中係設置於所述透光基材(1A)第一表面(11A)的底部。

三個發光二極體(3A)，等距離間隔設置在前述透光基材(1A)的第一表面(11A)，每一發光二極體(3A)均具有一正極接腳(31A)及一負極接腳(32A)，且每一正極接腳(31A)電性連結前述正極電路(21A)，而每一負極接腳(32A)電性連結前述負極電路(22A)。

一遠紅外線幅射散熱塗層(4A)，塗佈在前述透光基材(1A)上。為避免短路，該遠紅外線幅射散熱塗層(4A)係不接觸該電路層(2A)與所有發光二極體(3A)。所述遠紅外線幅射散熱塗層(4A)以下列步驟製造：步驟A.以無機金屬鹽例如氯化鹽、硫酸鹽或硝酸鹽或烷氧化合物例如四乙氧基矽烷之溶液為第一材料；步驟B.將上述第一材料與水、酸性溶液例如氫氧化銨、鹽酸、醋酸或硝酸混合，並調整pH值小於3，再以溶膠凝膠法使其形成凝膠；或者，將上述第一材料與水、鹼性溶液例如氫氧化鈉混合，並調整pH值介於8~10，再以溶膠凝膠法使其形成凝膠。將所得之上述凝膠塗佈於透光基材(1A)後，鍛燒該透光基材(1A)，其中鍛燒溫度介於500-900℃，使得所述凝膠形成微小結晶粒，經冷卻後即形成該遠紅外線幅射散熱塗層(4A)。

上述由第二表面(12A)指向第一表面(11A)的方向定義為一正向(51A)，上述由第一表面(11A)指向第二表面(12A)的方向定義為一反向(52A)。藉由該透光基材(1A)之透光特性，所述發光二極體(3A)所散發的光源除由該第一表面(11A)朝著該正向(51A)照射之外，也從該第一表面(11A)穿透該第二表面(12A)，朝著該反向(52A)照射，形成多向式的照射。前述發光二極體(3A)所產生的工作熱能，經由該透光基材(1A)傳遞至該遠紅外線幅射散熱塗層(4A)，再由該遠紅外線輻射散熱塗層(4A)將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。

第二圖係本發明第二實施例，表示一種多向式之發光散熱板材之實施狀態。在該第二實施例中，透光基材(1B)亦為石英，該透光基材(1B) 包含有第一表面(11B)與第二表面(12B)，其中由第二表面(12B)指向第一表面(11B)的方向定義為一正向(51B)，上述由第一表面(11B)指向第二表面(12B)的方向定義為一反向(52B)。該第一表面(11B)設有複數發光二極體(3B)，該第一表面(11B)也設有電路層，用以與複數發光二極體(3B)連接，但該電路層在第二圖中未示出。該第一表面(11B)另塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(41B)，該遠紅外線幅射散熱塗層(41B)未與該複數發光二極體(3B)接觸，也未與該電路層接觸。與上述第一實施例不同的是：該第二表面(12B)也塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(42B)，且第二表面(12B)上的遠紅外線幅射散熱塗層(42B)，係在對應該第一表面(11B)上之發光二極體(3B)位置之處留白，以形成一第二表面光穿透區域(43B)，用以供發光二極體(3B)指向上述反向(52B)的光線穿透。實施時，每一發光二極體(3B)所散發的光源除了朝正向(51B)發射外，更穿透該透明基板(1B)，並經由該第二表面光穿透區域(43B)，朝反向(52B)投射出去，形成多向式的照射。第二圖中由發光二極體(3B)朝著該正向(51B)與該反向(52B)所延伸出去的虛線，係用以示意每一發光二極體(3B)之光源的投射區域，但其輻射場形係視發光二極體(3B)的種類而有所不同。前述發光二極體(3B)所產生的工作熱能，經由該透光基材(1B)傳遞至位於該第一表面(11B)的遠紅外線幅射散熱塗層(41B)與位於該第二表面(12B)的遠紅外線幅射散熱塗層(42B)，再由該遠紅外線輻射散熱塗層(41B)(42B)將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。由於第二實施例的遠紅外線輻射散熱塗層(41B)(42B)的面積比前述第一實施例更大，因此相較於前述第一實施例而言，第二實施例可以具有更佳的散熱效果。

第三圖係本發明第三實施例，表示一種多向式之發光散熱板材之實施狀態。在該第三實施例中，透光基材(1C)亦為石英，該透光基材(1C) 包含有第一表面(11C)與第二表面(12C)，其中由第二表面(12C)指向第一表面(11C)的方向定義為一正向(51C)，上述由第一表面(11C)指向第二表面(12C)的方向定義為一反向(52C)。該第一表面(11C)設有複數發光二極體(31C)，該第一表面(11C)也設有電路層，用以與複數發光二極體(31C)連接，但該電路層在第三圖中並未示出。該第一表面(11C)另塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(41C)，該遠紅外線幅射散熱塗層(41C)未與該複數發光二極體(31C)接觸，也未與該第一表面(11C)上的電路層接觸。與上述第一實施例與第二實施例不同的是：該第二表面(12C)另設有複數發光二極體(32C)，且第二表面(12C)上的發光二極體(32C)係與前述第一表面(11C)上的發光二極體(31C)等距錯開配置。前述第一表面(11C)上的遠紅外線幅射散熱塗層(41C)，係在對應該第二表面(12C)上之發光二極體(32C)位置之處留白，以形成一第一表面光穿透區域(43C)，用以供發光二極體(32C)朝向上述正向(51C)的光線穿透。實施時，第一表面上(11C)每一發光二極體(31C)所散發的光源除了朝正向(51C)照射外，更穿透該透明基板(1C)，也朝反向(52C)照射，形成多向式的投射。而第二表面上(12C)每一發光二極體(32C)所散發的光源除了朝反向(52C)照射外，更穿透該透明基板(1C)經過該第一表面光穿透區域(43C)，也朝正向(51C)照射，形成多向式的投射。第三圖中由發光二極體(31C)(32C)朝著該正向(51C)與該反向(52C)所延伸出去的虛線，係用以示意每一發光二極體(31C)(32C)之光源的投射區域，但其輻射場形係視發光二極體(31C)(32C)的種類而有所不同。前述發光二極體(31C)(32C)所產生的工作熱能，經由該透光基材(1C)傳遞至位於該第一表面(11C)的遠紅外線幅射散熱塗層(41C)，再由該遠紅外線輻射散熱塗層(41C)將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。

第四圖係本發明第四實施例，表示一種多向式之發光散熱板材之實施狀態。在該第四實施例中，透光基材(1D)亦為石英，該透光基材(1D)包含有第一表面(11D)與第二表面(12D)，其中由第二表面(12D)指向第一表面(11D)的方向定義為一正向(51D)，上述由第一表面(11D)指向第二表面(12D)的方向定義為一反向(52D)。該第一表面(11D)設有複數發光二極體(31D)，該第一表面(11D)也設有電路層，用以與複數發光二極體(31D)連接，但該電路層在第四圖中並未示出。該第一表面(11D)另塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(41D)，該遠紅外線幅射散熱塗層(41D)未與該複數發光二極體(31D)接觸，也未與該第一表面(11D)上的電路層接觸。該第二表面(12D)亦另設有複數發光二極體(32D)，且第二表面(12D)上的發光二極體(32D)係與前述第一表面(11D)上的發光二極體(31D)等距錯開配置。該第二表面(12D)也塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(42D)，該遠紅外線幅射散熱塗層(42D)未與該第二表面(12D)上的複數發光二極體(32D)接觸，也未與該第二表面(12D)上的電路層接觸。前述第一表面(11D)上的遠紅外線幅射散熱塗層(41D)，係在對應該第二表面(12D)上之發光二極體(32D)位置之處留白，以形成一第一表面光穿透區域(43D)，用以供發光二極體(32D)朝向上述正向(51D)的光源穿透。前述第二表面(12D)上的遠紅外線幅射散熱塗層(42D)，也在對應該第一表面(11D)上之發光二極體(31D)位置之處留白，以形成一第二表面光穿透區域(44D)，用以供發光二極體(31D)指向上述反向(52D)的光源穿透。實施時，第一表面上(11D)每一發光二極體(31D)所散發的光源除了朝正向(51D)照射之外，更穿透該透明基板(1D)，經過該第二表面光穿透區域(44D)而朝反向(52D)照射。同時，第二表面上(12D)每一發光二極體(32D)所散發的光源除了朝反向(52D)照射之外，也穿透該透明基板(1D)，經過該第一表面光穿透區域(43D)，朝正向(51D) 照射，形成多向式的投射。第四圖中由發光二極體(31D)(32D)朝著該正向(51D)與該反向(52D)所延伸出去的虛線，係用以示意每一發光二極體(31D)(32D)之光源的投射區域，但其輻射場形係視發光二極體(31D)(32D)的種類而有所不同。前述發光二極體(31D)(32D)所產生的工作熱能，經由該透光基材(1D)傳遞至位於該第一表面(11D)的遠紅外線幅射散熱塗層(41D)與位於該第二表面(12D)的遠紅外線幅射散熱塗層(42D)，再由該遠紅外線輻射散熱塗層(41D)(42D)將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。

第五圖係本發明第五實施例，表示一種多向式之發光散熱板材之實施狀態，多枚透光基材(1E)係以複數型態彼此相鄰環繞而構成包含有一頂面(13E)之一多面型透光柱。在該第五實施例中，透光基材(1E)亦為石英，每一透光基材(1E)均包含有第一表面(11E)與第二表面(圖中未示出第二表面)，每一第一表面(11E)設有複數發光二極體(31E)，每一第一表面(11E)也設有電路層(2E)，用以與複數發光二極體(31E)電性連接。該第一表面(11E)另塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(41E)，該遠紅外線幅射散熱塗層(41E)未與該複數發光二極體(31E)接觸，也未與該第一表面(11E)上的電路層(2E)接觸。本第五實施例所有透光基材(1E)的第二表面(圖中未示出)可以比照前述第一實施例、第二實施例、第三實施例或第四實施例之樣態，選擇性地設置發光二極體與遠紅外線幅射散熱塗層。雖然第五圖顯示的實施例係一四角型透光柱，但其他諸如三角型透光柱、五角形透光柱、六角形透光柱或其他多面形透光柱等，皆為本發明可行之實施例。

本發明也是一種多向式之發光散熱燈具，第六圖所示的第六實施例顯示該多向式之發光散熱燈具，其包含有：一燈座(6F)、一透光基材(1F)、一電路層(圖中未示出)、三個發光二極體(3F)、一遠紅外線幅射散熱塗層(4F)及一燈罩(7F)。

所述燈座(6F)用以連接外部電源，燈座(6F)該包含有一插槽(61F)，該插槽(61F)中並設置有電源接點(圖中未示出該電源接點)。

所述透光基材(2B)具有相對的一第一表面(11F)及與一第二表面(12F)。該透光基材(1F)係插設前述插槽(61F)上。

所述電路層(第六圖中未示出)之構造係如同前述第一實施例所示。所述電路層係與前述插槽(61F)中之電源接點相互電性連結。

三個發光二極體(3F)係等距間隔設置在前述透光基材(1F)之第一表面(11F)，每一發光二極體(3F)係電性連結前述電路層。

所述遠紅外線幅射散熱塗層(4F)，塗佈在前述透光基材(2F)的第一表面(11F)上。為避免短路，該遠紅外線幅射散熱塗層(4F)係不接觸該電路層與所有發光二極體(3F)。

所述燈罩(7F)係蓋合於前述燈座(6F)上，用以將所述透光基材(1F)、所述發光二極體(3F)及所述遠紅外線幅射散熱塗層(4F)包覆在一特定空間中。該燈罩(7F)以具有透光效果及具有均光效果者為佳。

上述由第二表面(12F)指向第一表面(11F)的方向定義為一正向(51F)，上述由第一表面(11F)指向第二表面(12F)的方向定義為一反向(52F)。當每一發光二極體(3F)被通以電流後，所述發光二極體(3F)所散發的光源除由該第一表面(11F)朝著該正向(51F)照射之外，也從該第一表面(11F)穿透該第二表面(12F)，朝著該反向(52F)照射，形成多向式的投射，可以大幅提升發光二極體燈具的照明效率。前述發光二極體(3F)所產生的工作熱能，經由該透光基材(1F)傳遞至該遠紅外線幅射散熱塗層(4F)，再由該遠紅外線輻射散熱塗層(4F)將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。

第七圖所示的第七實施例顯示本發明之多向式之發光散熱燈具。在該第七實施例中，透光基材(1G)亦為石英，該透光基材(1G)包含有第一表面(11G)與第二表面(12G)，其中由第二表面(12G)指向第一表面(11G)的方向定義為一正向(51G)，上述由第一表面(11G)指向第二表面(12G)的方向定義為一反向(52G)。該第一表面(11G)設有複數發光二極體(31G)，該第一表面(11G)也設有電路層，用以與複數發光二極體(31G)連接，但該電路層在第七圖中未示出。該第一表面(11G)另塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(41G)，該遠紅外線幅射散熱塗層(41G)未與該複數發光二極體(31G)接觸，也未與該第一表面(11G)上的電路層接觸。該第二表面(12G)亦另設有複數發光二極體(32G)，且第二表面(12G)上的發光二極體(32G)係與前述第一表面(11G)上的發光二極體(31G)等距錯開配置。該第二表面(12G)也塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(42G)，該遠紅外線幅射散熱塗層(42G)未與該該第二表面(12G)上的複數發光二極體(32G)接觸，也未與該第二表面(12G)上的電路層接觸。前述第一表面(11G)上的遠紅外線幅射散熱塗層(41G)，係在對應該第二表面(12G)上之發光二極體(32G)位置之處留白，以形成一第一表面光穿透區域(43G)，用以供發光二極體(32G)朝向上述正向(51G)的光線穿透。前述第二表面(12G)上的遠紅外線幅射散熱塗層(42G)，也在對應該第一表面(11G)上之發光二極體(31G)位置之處留白，以形成一第二表面光穿透區域(44G)，用以供發光二極體(31G)朝向上述反向(52G)的光線穿透。實施時，第一表面上(11G)每一發光二極體(31G)所散發的光源除了朝正向(51G)發射外，更穿透該透明基板(1G)，經過該第二表面光穿透區域(44G)而朝反向(52G)照射。同時，第二表面上(12G)每一發光二極體(32G)所散發的光源除了朝反向(52G)照射外，更穿透該透明基板(1G)，經過該第一表面光穿透區域(43G)，朝正向(51G)照射，形成多向式的投射。 第七圖中由發光二極體(31G)(32G)朝著該正向(51G)與該反向(52G)所延伸出去的虛線，係用以示意每一發光二極體(31G)(32G)之光源的投射區域，但其輻射場形係視發光二極體(31G)(32G)的種類而有所不同。前述發光二極體(31G)(32G)所產生的工作熱能，經由該透光基材(1G)傳遞至位於該第一表面(11G)的遠紅外線幅射散熱塗層(41G)與位於該第二表面(12G)的遠紅外線幅射散熱塗層(42G)，再由該遠紅外線輻射散熱塗層(41G)(42G)將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。第七圖中的燈罩(7G)與燈座(6G)與第六實施例相同，不予贅述。

第八圖係本發明第八實施例，顯示本發明之多向式之發光散熱燈具。多枚透光基材(1H)係以複數型態彼此相鄰環繞而構成包含有一頂面(13H)之一多面型透光柱。在該第八實施例中，透光基材(1H)亦為石英，每一透光基材(1H)均包含有第一表面(11H)與第二表面(圖中未示出第二表面)，每一第一表面(11H)設有複數發光二極體(31H)，每一第一表面(11H)也設有電路層(2H)，用以與複數發光二極體(31H)電性連接。該第一表面(11H)另塗佈有遠紅外線幅射散熱塗層(41H)，該遠紅外線幅射散熱塗層(41H)未與該複數發光二極體(31H)接觸，也未與該第一表面(11H)上的電路層(2H)接觸。本第八實施例所有透光基材(1H)的第二表面(圖中未示出)可以比照前述第一實施例、第二實施例、第三實施例或第四實施例之樣態，選擇性地設置發光二極體與遠紅外線幅射散熱塗層。第八圖中的燈罩(7H)與燈座(6H)與第六實施例相同，不予贅述。

在第三圖、第四圖與第七圖所示的實施例中，第一表面上(11C)(11D)(11G)每一發光二極體(31C)(31D)(31G)朝正向(51C)(51D)(51G)發射的光源較強，朝反向(52C)(52D)(52G)發射的光源較弱。但第二表面上(12C)(12D)(12G)每一發光二極體(32C)(32D)(32G) 朝反向(52C)(52D)(52G)發射的光源較強，朝正向(51C)(51D)(51G)發射的光源較弱。透過在所述第一表面上(11C)(11D)(11G)與所述第二表面(12C)(12D)(12G)彼此交錯設置所述發光二極體(31C)(31D)(31G)(32C)(32D)(32G)，可以讓正向與反向的照明較為平均。

在上述各實施例中，發光二極體係採並聯式的配置。惟發光二極體如果採串聯式的配置也是本發明可行實施例，例如高電壓發光二極體(HV LED)即可採用串聯式的配置方式。

本發明是一種多向式之發光散熱板材，本發明也是一種多向式之發光散熱燈具。第一種實施例至第五實施例所示的各種多向式之發光散熱板材，均可應用於所述的多向式之發光散熱燈具中。

惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

(1A)‧‧‧透光基材

(11A)‧‧‧第一表面

(12A)‧‧‧第二表面

(2A)‧‧‧電路層

(21A)‧‧‧正極電路

(22A)‧‧‧負極電路

(23A)‧‧‧正極端

(24A)‧‧‧負極端

(3A)‧‧‧發光二極體

(31A)‧‧‧正極接腳

(32A)‧‧‧負極接腳

(4A)‧‧‧遠紅外線幅射散熱塗層

(51A)‧‧‧正向

(52A)‧‧‧反向

Claims (12)

1. 一種多向式之發光散熱板材，包含：一透光基材，具有相對的一第一表面及一第二表面；一電路層，設置在前述第一表面或/和前述第二表面；至少一發光二極體，設置在前述第一表面或/和前述第二表面並連結前述電路層；一遠紅外線幅射散熱塗層，塗佈在前述透光基材之該第一表面或/和該第二表面，位於該第一表面上的遠紅外線幅射散熱塗層，係在對應該第二表面上之發光二極體位置之處留白，以形成一第一表面光穿透區域；上述由第二表面指向第一表面的方向定義為一正向，上述由第一表面指向第二表面的方向定義為一反向；藉由該透光基材之透光特性，所述發光二極體所散發的光源除朝著該正向投射之外，也從該第一表面穿透該第二表面，朝著該反向投射；前述發光二極體所產生的工作熱能，經由該透光基材傳遞至該遠紅外線幅射散熱塗層，再由該遠紅外線輻射散熱塗層將該工作熱能以遠紅外線輻射出去以進行散熱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該透光基材係為下列之一：石英、藍寶石、玻璃、氧化鋁、氮化鋁、氮氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、尖晶石、氧化釔、釔鋁石榴石(YAG)、透明陶瓷、鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(PLZT)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該遠紅外線幅射散熱塗層係不接觸該電路層，亦不接觸該發光二極體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該透光基材上位於第一表面上的發光二極體與位於所述第二表面上的發光二極體係彼此交錯設置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中透光基材上位於該第一表面上的發光二極體與位於該第二表面上的發光二極體係彼此等距交錯設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該第二表面上的遠紅外線幅射散熱塗層，係在對應該第一表面上之發光二極體位置之處留白，以形成一第二表面光穿透區域。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該透光基材係以複數型態彼此相鄰環繞而構成一不包含有頂面之一多面型透光柱。
8. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該透光基材係以複數型態彼此相鄰環繞而構成一包含有一頂面之一多面型透光柱。
9. 如申請專利範圍第8項所述之多向式之發光散熱板材，其中該頂面係進一步塗佈一遠紅外線幅射散熱塗層，該遠紅外線幅射散熱塗層不接觸該頂面上的發光二極體及該頂面上的電路層。
10. 如申請專利範圍第1項所述之多向式之發光散熱板材，其中該遠紅外線幅射散熱塗層係包含有一無機金屬鹽或一烷氧化合物，其中無機金屬鹽為氯化鹽、硫酸鹽或硝酸鹽之一，烷氧化合物係包含有四乙氧基矽烷。
11. 一種多向式之發光散熱燈具，包含有如申請專利範圍第1至10項中任一項之多向式之發光散熱板材，更進一步包含有：一燈座，供電性連接前述多向式之發光散熱板材；一燈罩，蓋合於前述燈座上，用以將前述透光基材、前述發光二極體及前述遠紅外線幅射散熱塗層包覆在一特定空間中。
12. 如申請專利範圍第11項所述之多向式之發光散熱燈具，其中該燈座包含有一插槽，該插槽中並設置有一電源接點，該電源接點係與前述多向式之發光散熱板材之該電路層電性連接。