TWI570354B - 包括發光裝置之照明設備 - Google Patents

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TWI570354B TW100134534A TW100134534A TWI570354B TW I570354 B TWI570354 B TW I570354B TW 100134534 A TW100134534 A TW 100134534A TW 100134534 A TW100134534 A TW 100134534A TW I570354 B TWI570354 B TW I570354B
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Description

包括發光裝置之照明設備 相關申請案之交互參照
本申請案主張在2011年1月25日向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2011-0007318號的權益，其全部內容併入本文作為參考資料。
本揭示內容係有關於包括複數個發光裝置之照明設備。
諸如發光二極體(LED)之類的發光裝置為經由通過化合物半導體(compound semiconductor)之PN接面形成的光源可實現各種色彩之光線的半導體裝置。最近，已引進由有優異物理及化學性質之氮化物形成的藍色發光二極體及紫外線(UV)發光二極體，並已利用藍色或UV發光二極體與螢光材料來實現白光或單色光，從而改善發光二極體的適用範圍。
LED具有長的壽命，可小型化及輕量化，由於其強烈的光方向性而可用低電壓驅動。此外，由於LED耐衝擊及振動，不需要預熱時間及複雜的驅動方式，以及可封裝成各種形式，因此LED可被廣泛使用。
例如，LED可用於照明設備。由於LED輸出高功率光線，因此需要散熱構件，例如，散熱片(heat sink)。在典型的LED照明設備中，由於散熱片與發光模組相互整合，因此散熱片的大小有限制。因此，難以滿足使用高輸出LED之照明設備的散熱要求。
本發明提供包括發光裝置的照明設備，其中，發光裝置模組與散熱構件(散熱片)係獨立安裝。
其他方面部份會在以下說明中提及，部份可由說明明白或可通過實施提及具體實施例來瞭解。
根據本發明之一態樣，一種照明設備，包括：殼體，具有隔牆，該隔牆在該殼體中定義第一空間與第二空間；發光裝置模組，配置於該隔牆的第一表面上，且包括配置於該第一表面上的印刷電路板(PCB)及配置於該PCB上的複數個發光裝置晶片；以及電源供給器，配置於該隔牆的第二表面上，該第二表面面向該第一表面，且用於施加電壓至該發光裝置模組。
該殼體可包括金屬。
該照明設備可復包括：配置於該PCB下方的金屬板。
該照明設備可復包括與該殼體之下表面接觸並覆蓋該第二空間的散熱構件。
該照明設備可復包括：塗佈於該金屬板與該隔牆之間的熱介面材料。
該照明設備可復包括：連接至該散熱構件之下表面的散熱片。
該散熱構件的下表面與該散熱片的上表面可相互連接。
該照明設備可復包括：塗佈於該散熱構件之下表面與該散熱片之上表面之間的熱介面材料。
該電源供給器可包括延伸穿過該殼體之側壁並連接 至外部電源的端子。
該隔牆可包括金屬，該殼體與該隔牆可相互整體成形。
該照明設備可復包括擴散器(diffuser)，配置於該殼體上，覆蓋該第一空間，並均勻地擴散由該發光裝置模組發出的光線。
該照明設備可復包括用於使該擴散器固定於該殼體的固定件(fixing member)。
該殼體可具有圓柱形形狀。
該第二空間可大於該第一空間。
以下用參考附圖的本發明之示範具體實施例來描述包括發光裝置的照明設備。附圖中，為了清楚說明而誇大層及區域的厚度。附圖中類似的元件用相同的元件符號表示，從而省略彼等的說明。
第1圖的橫截面圖根據本發明之一具體實施例圖示包括發光裝置之照明設備100。第2圖的示意展開圖根據本發明之一具體實施例圖示第1圖之發光裝置照明設備100。
請參考第1圖及第2圖，發光裝置照明設備100包括具有圓柱形形狀的殼體110。殼體110可由導熱材料形成，亦即，具有高導熱率(thermal conductivity)的金屬。例如，殼體110可由鋁(Al)形成。
把殼體110分成兩個空間的隔牆112形成在殼體110中。隔牆112可由金屬材料形成。隔牆112可與殼體110整體成形。殼體110分成對應於隔牆112之第一表面112a 的第一空間、與對應於第二表面112b的第二空間，第二表面112b面向第一表面112a。
發光裝置模組120配置於第一表面112a上。發光裝置模組120包括印刷電路板(PCB)122、與複數個發光裝置晶片124，該複數個發光裝置晶片124配置於PCB 122上並電性連接至PCB 122。金屬板126(例如，鋁板)形成於PCB 122的下表面上。金屬板126與第一表面112a接觸。PCB 122與金屬板126可形成單一結構，該單一結構被稱作金屬核心PCB。在第2圖，為了便於圖解說明，未圖示金屬板126。
發光裝置晶片124皆可直接裝在PCB 122上；或者，替換地，可形成封裝件中，然後裝在PCB 122上。發光裝置晶片124各自可為包括正(+)電極與負(-)電極的發光二極體晶片。根據用於形成發光二極體晶片的材料，發光二極體晶片可發出藍光、綠光、紅光及其類似者。此外，在發光二極體晶片的表面上可塗佈螢光材料以便發出白光。例如，藍色發光二極體晶片可包括具有交替地以GaN、InGaN形成之量子井(quantum well)層結構的複數個主動層。此外，由AlxGaYNz之化合物半導體形成的P型包覆層(clad layer)與N型包覆層，可分別形成於該等主動層的上、下表面。根據本具體實施例，發光裝置晶片124各自為發光二極體晶片，但不受限於此。例如，發光裝置晶片124各自可為紫外線(UV)光二極體(photodiode)晶片、雷射二極體晶片、有機發光二極體晶片、或其類似物。
第3圖的橫截面圖根據本發明之一具體實施例圖示第1圖之發光裝置照明設備100的放大部份。
請參考第3圖，熱介面材料128可塗佈於金屬板126、第一表面112a之間。在第1圖及第2圖中，為了便於圖解說明，未圖示熱介面材料128。熱介面材料128增加金屬板126與第一表面112a之間的熱傳遞效率(thermal transfer efficiency)。熱介面材料128可為散熱膏(thermal grease)，例如包括填料(例如，氧化鋁填料、氧化鋅填料或其類似物)的矽油(silicon oil)。
請參考第1圖及第2圖，第二空間配置電源供給器130。電源供給器130可包括端子132及電源控制器134，外部電力被輸入至端子132，電源控制器134用於控制供給至發光裝置模組120的電力。電源控制器134可包含，例如，保險絲及電磁屏蔽濾波器，保險絲用於屏蔽過電流(overcurrent)，電磁屏蔽濾波器(electromagnetic shielding filter)用於屏蔽電磁干擾訊號。如果交流電(AC)將被輸入至端子132，電源供給器130可包括交流-直流(AC-DC)轉換器及電壓控制器，電壓控制器用於把輸入電壓轉換成適用於發光裝置模組120的電壓。如果電源供給器為有適用於發光裝置模組120之電壓的直流電源(例如，電池)，可省略轉換器與電壓控制器。電源控制器134的電流係通過形成於隔牆112的通孔(未圖示)供給至發光裝置模組120。
端子132通過形成於殼體110之側壁的孔而突出，以 便連接至外部電源。
擴散器140配置於殼體110上。擴散器140用來擴散由發光裝置晶片124發出的圓點光(spot circular light)。固定件142可進一步配置在殼體110上，以將擴散器140固定於殼體110的上半部。殼體110的外部圓周表面與固定件142的內部圓周表面可用螺絲栓在一起。殼體110的外部圓周表面與固定件142的內部圓周表面可用黏著劑相互耦合。
用於覆蓋第二空間的散熱構件150配置於殼體110下方。散熱構件150可由有高導熱率的材料形成，例如，鋁。
為了增加散熱效率，第二空間的面積大於第一空間的面積，因為第一空間面積變得較小係藉由將發光裝置模組120安裝於其中以有效地把發光裝置模組120所產生的熱傳遞到殼體110；殼體110中對應於第二空間的部份用來安裝電源供給器130，以及在熱移到散熱構件150時使第一空間的熱向外散熱。
由發光裝置模組120產生的熱，係通過具有高導熱率(thermal conductivity)的隔牆112及殼體110移到散熱構件150。來自散熱構件150的熱可用散熱片(未圖示)有效地耗散。特別是，由發光裝置模組120產生的熱量有加以計算過，除了散熱構件150以外，可將散熱片設計成可有效地耗散發光裝置模組120的熱。
第4圖的橫截面圖根據本發明另一具體實施例圖示發光裝置照明設備200。在第1圖及第4圖中，類似的元件 用相同的元件符號表示，從而省略它們的說明。
發光裝置照明設備200包含與配置於殼體110下方之散熱構件150接觸以便向外散熱的散熱片260。散熱片260包含與散熱構件150之下表面150a接觸的上表面260a。熱介面材料262進一步塗佈於散熱片260的上表面260a與散熱構件150的下表面150a之間。熱介面材料262增加散熱構件150與散熱片260的熱傳遞效率。熱介面材料262可為散熱膏，例如含有填料(例如，氧化鋁填料、氧化鋅填料或其類似物)的矽油。
在散熱片260下方復可形成複數個鰭片264以便增加散熱面積。具有各種形狀的散熱片260可形成為熱接觸(thermally contact)散熱構件150以便耗散由發光裝置模組120產生的熱。
如上述，根據以上本發明具體實施例中之一或更多，發光裝置照明設備包含產生熱的發光裝置模組與含有用以散熱散熱片的散熱構件，彼等係分開設計，以及用導熱殼體連接該發光裝置模組與該散熱構件，從而得到適於散熱的有效設計。
應瞭解，描述於本文的示範具體實施例應被視為僅供圖解說明而不是為了限制本發明。各個具體實施例內之特徵或方面的說明一般應被視為可用於其他具體實施例之中的其他類似特徵或方面。
100‧‧‧照明設備
110‧‧‧殼體
112‧‧‧隔牆
112a‧‧‧第一表面
112b‧‧‧第二表面
120‧‧‧發光裝置模組
122‧‧‧印刷電路板(PCB)
124‧‧‧發光裝置晶片
126‧‧‧金屬板
128‧‧‧熱介面材料
130‧‧‧電源供給器
132‧‧‧端子
134‧‧‧電源控制器
140‧‧‧擴散器
142‧‧‧固定件
150‧‧‧散熱構件
150a‧‧‧下表面
200‧‧‧發光裝置照明設備
260‧‧‧散熱片
260a‧‧‧上表面
262‧‧‧熱介面材料
264‧‧‧鰭片
由以下結合附圖的實施例說明可更加明白該等及/或 其他方面。
第1圖的橫截面圖根據本發明之一具體實施例圖示包括發光裝置之照明設備；第2圖的示意展開圖根據本發明之一具體實施例圖示第1圖之發光裝置照明設備；第3圖的橫截面圖根據本發明之一具體實施例圖示第1圖之發光裝置照明設備的放大部份。
第4圖的橫截面圖根據本發明另一具體實施例圖示發光裝置照明設備。
100‧‧‧照明設備
110‧‧‧殼體
112‧‧‧隔牆
112a‧‧‧第一表面
112b‧‧‧第二表面
120‧‧‧發光裝置模組
122‧‧‧印刷電路板(PCB)
124‧‧‧發光裝置晶片
126‧‧‧金屬板
130‧‧‧電源供給器
132‧‧‧端子
134‧‧‧電源控制器
140‧‧‧擴散器
142‧‧‧固定件
150‧‧‧散熱構件

Claims (15)

  1. 一種照明設備，包含：殼體，包含隔牆，該隔牆在該殼體中定義第一空間與第二空間；發光裝置模組，配置於該隔牆的第一表面上，且包含配置於該第一表面上的印刷電路板(PCB)及配置於該PCB上的複數個發光裝置晶片；金屬板，配置於該PCB下方；以及電源供給器，配置於該隔牆的第二表面上，該第二表面背向該第一表面，且用於施加電壓至該發光裝置模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，其中，該殼體包含導熱材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，其中，該殼體包含金屬。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，復包含塗佈於該金屬板與該隔牆之間的熱介面材料。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之照明設備，復包含與該殼體之下表面接觸並覆蓋該第二空間的散熱構件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之照明設備，復包含連接至該散熱構件之下表面的散熱片。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之照明設備，其中，該散熱構件的下表面與該散熱片的上表面係相互連接。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之照明設備，復包含塗佈於 該散熱構件之下表面與該散熱片之上表面之間的熱介面材料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，其中，該電源供給器包含延伸穿過該殼體之側壁並連接至外部電源的端子。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之照明設備，其中，該隔牆包含金屬。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之照明設備，其中，該殼體與該隔牆係相互整體成形。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，復包含擴散器，該擴散器配置於該殼體上，覆蓋該第一空間，並均勻地擴散由該發光裝置模組發出的光線。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之照明設備，復包含用於使該擴散器固定於該殼體的固定件。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，其中，該殼體有圓柱形形狀。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之照明設備，其中，該第二空間的面積大於該第一空間的面積。
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