TWM497742U - 反射式輻射散熱之基板及發光件 - Google Patents

Description

反射式輻射散熱之基板及發光件

本創作係有關於一種反射式輻射散熱之基板及發光件，尤指一種用以裝設發光體，並以遠紅外線輻射作為散熱手段之基板，及包含該基板之發光件。

發光二極體近年來大量的被使用，其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，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，讓發光二極體廣泛使用於照明領域，也應用於諸多燈種之中。其中有關嵌/貼壁式的燈具在應用時，由於受壁體厚度的限制，因此習知散熱技術的散熱鰭片於使用上受到空間的限制。再者，嵌/貼壁式的燈具繫嵌/貼於壁體中，散熱鰭片所散發的工作熱能受壁體包覆無從釋放，而無法有效的進行散熱。

如習知技術之中華民國新型專利第M461754號「具有良好散熱效果之LED燈具」專利案，係包括：一主體，係由具有良好導熱特性之金屬材料一體成型而成，且其內部具有至少一控制電路模組；一絕緣導熱層，係設置於該主體之一頂部表面之上，其中該頂部表面係設有複數個孔洞；一銅線路層，係設置於該絕緣導熱層之上，且係藉由穿設於該孔洞之中的一導線組而與該控制電路模組電性連接；一防焊層，係覆蓋該銅線路層，其中該防焊層之上開設有複數個焊接窗，用以露出該銅線路層之複數個焊接金屬墊；以及複數個LED元件，係設置於該防焊層之上，並透過該複數個焊接窗而與該銅線路層之該複數個焊接金屬墊相互焊接；其中，當該些LED元件發光時，其所發出的熱會透過絕緣導熱層而被傳導至該主體，進而透過主體排除該些LED元件所發出的熱。

雖然習知技術能有效解決LED燈具的散熱問題，但運用於嵌/貼壁式的燈具時，仍然存在受壁體厚度影響，於設置前述主體時受到限制，並且由前述主體所排出的熱，因受壁體包圍而無法有效散去，導致散熱效果不佳。

爰此，為解決習知散熱技術於應用上受空間限制的問題，本創作提出一種反射式輻射散熱之基板及發光件。

本創作反射式輻射散熱之基板包括有：一透光基材，該透光基材包含有一第一表面及相對該第一表面之一第二表面，並定義該第二表面指向該第一表面的方向為一投射方向；一反射層，係設置於前述第二表面；一遠紅外線輻射散熱層，係設置於前述第二表面，並位於該透光基材與該反射層之間。

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)、透明陶瓷或鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(PLZT)。

其中該反射層的材質係為鋁。

本創作另外提出一種包含所述之反射式輻射散熱之基板的發光件，進一步包含有：至少一發光二極體，係設置於前述第一表面；藉以，所述發光二極體所產生之光源朝該投射方向投射，也朝該反射層投射，並由該反射層將光源朝前述投射方向反射；所述發光二極體所產生的工作熱能，經由該透光基材傳導至該遠紅外線輻射散熱層，並由該遠紅外線輻射散熱層以遠紅外線輻射，經前述反射層反射朝前述投射方向散熱。

進一步包含一電路層，係設置於前述第一表面，並連接前述發光二極體。

進一步包含一供電單元連接前述電路層。

本創作反射式輻射散熱之基板的功效在於：係用以配合裝設多種發光體實施，有別於習知技術以熱傳導及熱對流的方式散熱，本創作反射式輻射散熱之基板，係以熱輻射方式朝前述投射方向進行散熱；因此有別習知散熱鰭片所需佔據較大的空間，本創作反射式輻射散熱之基板係呈複數層狀排列，而整體呈板狀，於縱深所需的厚度較小，而能適用於空間受限的地方，而且工作熱能朝前述投射方向進行散熱，並不會因受壁體阻擋而無法有效散去，而導致散熱效果不佳。

本創作之發光件的功效在於：

1.藉由本創作之發光件係能將發光二極體所產生之光源有效地往前述投射方向投射，並且該發光二極體所產生的工作熱能亦能藉由遠紅外線輻射方式朝前述投射方向散熱；而有別習知技術，於縱深所需的厚度較小，而能適用於空間受限的地方，特別是作為嵌/貼壁式的燈具。

2.藉由本創作之發光件進一步包含一供電單元連接前述電路層，方便本創作之發光件能依使用者的需求，設置於所需的位置；如固定於使用者設定的壁體上，該發光二極體所產生的工作熱能藉由所述透光基材傳導至該遠紅外線輻射散熱層，並由該遠紅外線輻射散熱層以遠紅外線輻射，經前述反射層反射朝前述投射方向散熱，使本創作之發光件固定於壁體上同樣具有良好的散熱效果，而避免因高溫光衰或是因高溫壽命縮短的現象。

綜合上述技術特徵，本創作反射式輻射散熱之基板及發光件的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請參閱第一圖及第二圖所示，本創作反射式輻射散熱之基板，包含：一透光基材（１）、一反射層（２）及一遠紅外線輻射散熱層（３），其中；

該透光基材（１）係為具有導熱性之透光材料，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、透明陶瓷或鋯鈦酸鉛鑭陶瓷，本實施例係為藍寶石。且該透光基材（１）包含有一第一表面（１１）及相對該第一表面（１１）之一第二表面（１２），並定義該第二表面（１２）指向該第一表面（１１）的方向為一投射方向（１３）。

該反射層（２）設置於前述第二表面（１２），係為具反射光之特性，本實施例中該反射層（２）的材質係為鋁。

該遠紅外線輻射散熱層（３）係塗佈於前述第二表面（１２），並位於該透光基材（１）與該反射層（２）之間，且具有透光性。其中該遠紅外線幅射散熱塗層係以下列步驟製造：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前述第二表面（１２），鍛燒該透光基材（１），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。

本創作反射式輻射散熱之基板係呈複數層狀排列，而整體呈板狀，於縱深所需的厚度較小，而能適用於空間受限的地方；能配合裝設不同發光體，係以熱輻射方式朝前述投射方向（１３）進行散熱，因此有別於習知技術以熱傳導及熱對流的方式散熱，其使用之散熱鰭片所需佔據較大的空間，無法適用於空間受限的地方。

請參閱第一圖所示，係為本創作之一種包含所述之反射式輻射散熱之基板的發光件，進一步包含有至少一個發光二極體（４）及一電路層（５），本實施例係以一個發光二極體（４）實施，該發光二極體（４）係設置於前述第一表面（１１），該電路層（５）係設置於前述第一表面（１１），並連接前述發光二極體（４），其中該電路層（５）包括有一正極電路（５１）及一負極電路（５２），該發光二極體（４）具有一正極接腳（４１）及一負極接腳（４２），且該正極接腳（４１）電性連結前述正極電路（５１），而該負極接腳（４２）電性連結前述負極電路（５２），進一步包含一供電單元（６）連接前述正極電路（５１）及前述負極電路（５２），用以提供所述發光二極體（４）產生光源所需之電力，其中該供電單元（６）係以鋰電池或連接家用電實施，本實施例係以鋰電池實施，並設有一開關（６１）用以控制啟閉。

請參閱第一圖及第三圖所示，藉以所述發光二極體（４）所產生之光源朝該投射方向（１３）投射，也朝該反射層（２）投射，並由該反射層（２）將光源朝前述投射方向（１３）反射；所述發光二極體（４）所產生的工作熱能，經由該透光基材（１）傳導至該遠紅外線輻射散熱層（３），並由該遠紅外線輻射散熱層（３）以遠紅外線輻射，經前述反射層（２）反射朝前述投射方向（１３）散熱。

請參閱第四圖及第五圖所示，係為本創作之發光件設置於壁體（Ａ）上的實施狀態圖，實施時能以黏貼方式或以螺絲將本創作之發光件固定於壁體（Ａ）上，由於本創作係以熱輻射方式進行散熱，有別於習知技術以熱傳導及熱對流的方式散熱，安裝上因散熱鰭片所需佔據較大的空間，而有受限於壁體（Ａ）厚度(嵌壁式)或安裝後燈具過於凸出壁體（Ａ）(貼壁式)的問題。再者透過前述反射層（２）能將前述發光二極體（４）所產生之光源皆朝該投射方向（１３）投射，提高該發光二極體（４）的照度，且能將該光二極體所產生的工作熱能，經由該透光基材（１）傳導至該遠紅外線輻射散熱層（３），並由該遠紅外線輻射散熱層（３）以遠紅外線輻射，經前述反射層（２）反射朝前述投射方向（１３）散熱，解決習知技術以散熱鰭片散熱，有熱對流途徑受壁體（Ａ）阻擋的問題，使本創作之發光件固定於壁體（Ａ）上同樣具有良好的散熱效果，而避免因高溫光衰或是因高溫壽命縮短的現象。

雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

（１）‧‧‧透光基材
（１１）‧‧‧第一表面
（１２）‧‧‧第二表面
（１３）‧‧‧投射方向
（２）‧‧‧反射層
（３）‧‧‧遠紅外線輻射散熱層
（４）‧‧‧發光二極體
（４１）‧‧‧正極接腳
（４２）‧‧‧負極接腳
（５）‧‧‧電路層
（５１）‧‧‧正極電路
（５２）‧‧‧負極電路
（６）‧‧‧供電單元
（６１）‧‧‧開關
（Ａ）‧‧‧壁體

[第一圖]係為本創作發光件之立體圖。 [第二圖]係為本創作發光件之剖面圖。 [第三圖]係為本創作發光件之散熱示意圖。 [第四圖]係為本創作發光件之實施狀態立體圖。 [第五圖]係為本創作發光件之實施狀態剖面圖。

(1)‧‧‧透光基材

(11)‧‧‧第一表面

(12)‧‧‧第二表面

(13)‧‧‧投射方向

(2)‧‧‧反射層

(3)‧‧‧遠紅外線輻射散熱層

(4)‧‧‧發光二極體

(41)‧‧‧正極接腳

(42)‧‧‧負極接腳

(5)‧‧‧電路層

(51)‧‧‧正極電路

(52)‧‧‧負極電路

(6)‧‧‧供電單元

(61)‧‧‧開關

Claims (6)

1. 一種反射式輻射散熱之基板，包含： 一透光基材，該透光基材包含有一第一表面及相對該第一表面之一第二表面，並定義該第二表面指向該第一表面的方向為一投射方向； 一反射層，係設置於前述第二表面； 一遠紅外線輻射散熱層，係設置於前述第二表面，並位於該透光基材與該反射層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之反射式輻射散熱之基板，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、透明陶瓷或鋯鈦酸鉛鑭陶瓷。
3. 如申請專利範圍第1項所述之反射式輻射散熱之基板，其中該反射層的材質係為鋁。
4. 一種包含如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述之反射式輻射散熱之基板的發光件，進一步包含有： 至少一發光二極體，係設置於前述第一表面； 藉以，所述發光二極體所產生之光源朝該投射方向投射，也朝該反射層投射，並由該反射層將光源朝前述投射方向反射；所述發光二極體所產生的工作熱能，經由該透光基材傳導至該遠紅外線輻射散熱層，並由該遠紅外線輻射散熱層以遠紅外線輻射，經前述反射層反射朝前述投射方向散熱。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光件，進一步包含一電路層，係設置於前述第一表面，並連接前述發光二極體。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光件，進一步包含一供電單元連接前述電路層。