TWI570349B - 發光二極體燈具 - Google Patents

Description

發光二極體燈具

本發明系有關於一種發光二極體燈具，特別關於一種色溫調節燈具。

日出而作日落而息，人類生理活動深受太陽光的變化影響著，隨著電燈的發明，生活變得更便捷，人們可以在夜晚工作，隨時隨地將電燈打開即可獲得光亮，而從事各種活動，但電燈所發出的光，和太陽在不同時段所發射出的光線卻不同，不同顏色的太陽光或燈光，對人的生理活動有不同的影響，也塑造環境不同的氣氛。

當人們在閱讀或是工作時，需要較明亮的色光，工作完拖著疲憊的身軀回家或是從事較和緩休閒的活動時，需要較偏暖的色光，準備睡覺時則需要較暗的色光，若是出現不適當的色光，如閱讀場所燈光太暗，會使眼睛疲勞，睡前燈光太明亮則有礙睡眠，所以住家、辦公室、臥室、餐桌和閱讀書桌等因應不同的場所和作業內容，發展出各式不同的燈具，以滿足各種需求，但使用者卻需要同時購買許多各種不同的燈具，才能獲得適當的光源，如臥室可能同時有著主燈、書桌或化妝台檯燈和小夜燈等。因此若能發展出一個可以隨使用需求改變色光的燈，該有多好！

本發明為提供一種燈具，藉由一種色光調節結構，以達到隨 心所欲的燈具使用狀態。人類眼睛所感受到的色光，與光的色溫和演色性有著很大關係，色溫是光線表現出的溫度，是指黑體金屬輻射光的顏色溫度，以絕對溫度K來表示，一般可分為3300K以下的低色溫，其色光偏紅而有溫暖感、3300K至5300K的中色溫，色光較無明顯差異，通常感覺較為清涼爽快、和5300K以上的高色溫，色光偏藍有冷感；而演色性是指色彩顯現的真實度，以平均演色性評價Ra表示，90至100RA是用在需要相當色彩精確比對與檢核之場所、80至89RA，是需要色彩正確判斷之場所、60至79RA，為需要中等演色性之場所、40至59RA的演色性的要求較低，只要求色差不可過大、20至39RA則演色性較差，用於明顯色差亦可接受之情況。

本發明藉由一種結構設計以對燈具之色溫進行調節，並使達到較高的演色性要求。一種燈具，包含：一殼體；一電路板組件，設置於殼體上；一發光二極體模組，設置於電路板組件上；一轉盤式基板，設置於發光二極體模組上；至少一光子晶體薄膜，設置於轉盤式基板上；至少一鰭片，設置於殼體；以及一透光燈罩，與轉盤式基板相連接。

其中殼體可為一燈泡接頭，用以與電路板組件相連接，可以直接被安裝在燈座藉由電性連通而啟動，或可具有一電容感應元件並與電路板組件相連接，作為一殼體觸控開關，或可具有一電源開關，並與電路板組件相連接，以電源開關調控燈具之啟動。而發光二極體模組，可為發光二極體或有機發光二極體。

其中轉盤式基板之材質為塑膠或玻璃等透光材料，同時可以具有孔洞，並用於承載至少一光子晶體薄膜，藉由轉動轉盤式基板來調整使用者所需色溫，而至少一光子晶體薄膜係由不同粒徑大小的三維光子晶 體組合所構成，使至少一光子晶體薄膜具有多層粒徑之結構，對於光波波長具有選擇性，進而改變光的折射和反射以調節色溫。

其中至少一鰭片之材質採用比熱較小的金屬如銅和鋁，亦可使用陶瓷或其組合，並使彼此之間形成一散熱通道，燈具可藉由鰭片與通道進行散熱。同時燈具配有可替換式透光燈罩，可容許光通過並與轉盤式基板連接，使用者可以用手對透光燈罩進行旋轉動作，使轉盤式基板轉動以調整色溫，且其表面可具有圖案，使燈具可帶給使用環境不同的氣氛。

本發明揭示一種可調節色溫之發光二極體燈具，藉由於轉盤式基板上設置不同粒徑之三維光子晶體薄膜，方便使用者僅僅轉動透光燈罩或轉盤式基板，即能夠調整燈具發出之色溫，減少燈具購買的花費，並改變使用環境的氣氛，帶給使用者不同的樂趣。

1‧‧‧燈具

2‧‧‧殼體

3‧‧‧鰭片

4‧‧‧電路板組件

5‧‧‧發光二極體模組

6‧‧‧轉盤式基板

7‧‧‧光子晶體薄膜

8‧‧‧光子晶體薄膜

9‧‧‧透光燈罩

10‧‧‧電容感應元件

11‧‧‧電源開關

12‧‧‧孔洞

13‧‧‧散熱通道

第1圖為本發明之發光二極體燈具示意圖

第2圖為本發明之殼體示意圖

第3圖為本發明之發光二極體組件俯視示意圖

第4圖為本發明之轉盤式基板與光子晶體薄膜俯視示意圖

第5圖為本發明之發光二極體組件與轉盤式基板之結合俯視示意圖

第6圖為本發明之鰭片與散熱通道示意圖

本發明之一種可調變色溫的發光二極體燈具，其實施方式請參照第1圖，第1圖為本發明之發光二極體燈具示意圖，燈具1由殼體2、至 少一鰭片3、電路板組件4、發光二極體模組5、轉盤式基板6、至少一光子晶體薄膜7、8，以及透光燈罩9所組成，將燈具1放置於燈座(未示出)上，鎖固後啟動電壓開關(未示出)，燈具1之殼體2可被電性連通，殼體2與電路板組件4為相連接，此時設置於電路板組件4上之發光二極體模組5受調控而發光，所發出之光源若照射到具有圖案之透光燈罩9上，則可以具有不同的感官效果，同時燈具1表面設置有至少一鰭片3幫助其散熱，而設置於發光二極體模組5上之轉盤式基板6，承載有至少一光子晶體薄膜7和至少一光子晶體薄膜8，其中至少一光子晶體薄膜7和至少一光子晶體薄膜8分別帶有不同粒徑大小之三維光子晶體，因此其相對應選擇性調控之波長並不相同，當使用者需要調控此燈具之色溫時，可藉由轉動與轉盤式基板6連接之透光燈罩9，使具有不同粒徑之至少一光子晶體薄膜7或至少一光子晶體薄膜8位於發光二極體模組5之上方，而改變原本發光二極體模組5產生之光的折射和反射，進而改變燈具1之色溫。本發明可調節色溫之發光二極體燈具，已經相關色溫與演色性之試驗結果證實，不論是採用冷白光、白光或暖白光之發光二極體模組5，確實具有調節色溫且提高演色性之功效，其試驗結果如下表所示：

本發明之可變色溫的發光二極體燈具其殼體2可具有不同的實施方式，如第2圖所示，第2圖為本發明之殼體示意圖，其殼體2可設置有電容感應元件10，以感應來自手等接觸控制式的電源開關調整，或可具有實體式電源開關11供按壓、旋轉或推移調整電源使用。

本發明之可調色溫發光二極體燈具其色溫調整之詳細說明請參考第3圖、第4圖和第5圖，第三圖為本發明之發光二極體組件俯視示意圖，如圖中所式電路板組件4上設置有發光二極體模組5，而發光二極體模組5亦可採用有機發光元件，本實施例採用非有機發光的發光二極體元件，第4圖為本發明之轉盤式基板與光子晶體薄膜俯視示意圖，轉盤式基板6具有透光性，其材質可為玻璃或塑膠，本實施例採用玻璃，將轉盤式基板6放置於發光二極體模組5和電路板組件4上方，而轉盤式基板6上承載有至少一光子晶體薄膜7和至少一光子晶體薄膜8，且轉盤式基板6可具有符合發光二極體模組5大小之孔洞12，第5圖為本發明之發光二極體組件與轉盤式基板 之結合俯視示意圖，由此圖可知當無須對做色溫調整時，發光二極體模組5位於孔洞12之正下方，欲進行色溫調整時，則使轉盤式基板6轉動使發光二極體模組5位於至少一光子晶體模組7或至少一光子晶體模組8之下方即可。

本發明之一種可調變色溫的發光二極體燈具，其殼體2外圍設置有一圈至少一鰭片3，請參考第6圖，第6圖為本發明之鰭片與散熱通道示意圖，鰭片3之材質可為銅、鋁或陶瓷等，本實施例中採用鋁做之鰭片3，而每一鰭片3之間均會形成一散熱通道13，藉由易散熱之材質與氣流通道增進燈具之散熱效率。

本發明之一種發光二極體燈具，於轉盤式基板上設置至少一光子晶體薄膜，使用者能夠輕易地轉動透光燈罩，便能夠調節出所需色溫，配合使用環境需求，無須再購買大量燈具，減輕消費者負擔。

1‧‧‧燈具

2‧‧‧殼體

3‧‧‧鰭片

4‧‧‧電路板組件

5‧‧‧發光二極體模組

6‧‧‧轉盤式基板

7‧‧‧光子晶體薄膜

8‧‧‧光子晶體薄膜

9‧‧‧透光燈罩

Claims (11)

1. 一種燈具，包含：一殼體；一電路板組件，設置於該殼體上；一發光二極體模組，設置於該電路板組件上；一轉盤式基板，設置於該發光二極體模組上；至少一光子晶體薄膜，設置於該轉盤式基板上；至少一鰭片，設置於該殼體；以及一透光燈罩，與該轉盤式基板相連接。
2. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該殼體為一燈泡接頭，與該電路板組件相連接。
3. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該殼體包含一電容感應元件，該電容感應元件與該電路板組件相連接。
4. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該殼體包含一電源開關，該電源開關與該電路板組件相連接。
5. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該發光二極體模組包含有機發光二極體模組。
6. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該轉盤式基板材質為塑膠或玻璃等透光材料。
7. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該轉盤式基板表面設置有至少一孔洞允許光線通過。
8. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該至少一光子晶體薄膜具有多層粒徑 結構，用以調控光之折射與反射。
9. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該至少一鰭片之材質為銅、鋁、陶瓷或其組合。
10. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該至少一鰭片彼此之間隔形成至少一散熱通道。
11. 如申請專利範圍1所述之燈具，其中該透光燈罩為可替換式且具有圖案。