TW201400759A - 發光二極體之燈具 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體之燈具包含一燈座、一發光二極體模組以及一燈罩。燈座包含一電源模組。發光二極體模組設於燈座上且發光二極體電性連接電源模組，發光二極體模組用以發光。燈罩設於燈座上並包圍發光二極體模組，燈罩的材質係為實心，燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、彼此相對的一內粗糙面及一外表面。燈罩的成分包含一光擴散粉。側部連接燈座，頂部的厚度大於側部的厚度，燈罩的厚度實質上自側部朝頂部逐漸增厚，發光二極體模組位於容置空間，內粗糙面朝向容置空間。藉由調整燈罩的厚度，以加大發光二極體模組所發射光線的照射角度。

Description

發光二極體之燈具

本發明係關於一種發光二極體之燈具，尤其是一種具有全周發光的發光二極體之燈具。

發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED)係為一種可發光的半導體電子元件。當電流流過發光二極體時，因電致發光(Electroluminescence)原理，電子與電洞在發光二極體內重合而發出單色光。近年來，由於發光二極體技術的快速進步，發光二極體已可應用於一般室內外照明。舉例來說，一發光二極體模組設於一燈泡內，當發光二極體模組通電時，此發光二極體燈泡即可作為室內照明之用。相較於一般傳統的白熾燈泡，發光二極體燈泡具有耗能低、使用壽命長、體積小、反應快等優點，因此，發光二極體燈泡開始取代傳統白熾燈泡而成為未來照明設備的主流趨勢。

一般而言，當發光二極體的功率越高時，其所伴隨產生的熱量也越多。同時，當熱量未能有效自發光二極體排除時，發光二極體的溫度將快速升高。而高溫會嚴重影響發光二極體的壽命及發光效能。是故，於習知技術中，功率較高的發光二極體燈泡大多會設有散熱結構，散熱結構熱接觸於發光二極體，散熱結構可適時地將發光二極體發光時所產生的熱量排除。

另外，相較於一般的白熾燈泡的鎢絲，發光二極體的發光源 面積較小，即光源分佈較為集中。因此，當發光二極體作為照明用途時，於習知技術中，業者另配置一透鏡或一擴散燈罩於發光二極體上以分散光源，進而增加發光二極體的照射角度。然而，若同時增加多個透鏡或擴散燈罩，會因為發光二極體所發射的光線需要穿透多個介質而導致光能損耗增加，進而使得照明效率降低。此外，於習知技術中，業者開發出藉由擴大擴散燈罩的體積，使擴散燈罩的形狀成為四分之三球至全球，以增加發光二極體燈泡的照射角度。但上述增加擴散燈罩體積的方式中，因為一般發光二極體燈泡的總長度係為固定，當擴散燈罩體積增加時，散熱結構的體積將隨之減少。是故，當散熱結構的體積被壓縮時，發光二極體燈泡的散熱效率亦雖之降低，如此藉由擴大擴散燈罩的體積以增加照射角度的方式，卻容易導致發光二極體燈泡的照射亮度降低和使用壽命減少的問題。

總合上述，習知技術中的發光二極體燈泡產生了無法在散熱以及廣角照射之間取得平衡的問題。因此，目前急需一種發光二極體燈泡，在不影響原先的散熱效率的情形下，發光二極體燈泡具有寬廣的照射角度。

有鑒於上述的問題，本發明提供一種發光二極體之燈具，藉以解決習知技術中，習知的發光二極體之燈具無法同時解決散熱以及廣角照射的問題。

根據本發明之一實施例揭露一種發光二極體之燈具，其包含 一燈座、一發光二極體模組以及一燈罩。燈座包含一電源模組。發光二極體模組設於燈座上並電性連接電源模組，發光二極體模組用以發光。燈罩設於燈座上並包圍發光二極體模組，燈罩的材質係為實心，燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、彼此相對的一內粗糙面以及一外表面。燈罩的成分包含一光擴散粉。其中側部連接燈座，頂部的厚度大於側部的厚度，燈罩的厚度實質上自側部朝頂部逐漸增厚。

根據本發明之一實施例揭露之另一種發光二極體之燈具，其包含一燈座、一發光二極體模組以及一燈罩。燈座包含一電源模組。發光二極體模組設於燈座上並電性連接電源模組，發光二極體模組用以發光。燈罩設於燈座上並包圍發光二極體模組，燈罩的材質係為實心，燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、彼此相對的一內表面以及一外粗糙面，燈罩的成分包含一光擴散粉。其中側部連接燈座，頂部的厚度大於側部的厚度，燈罩的厚度實質上自側部朝頂部逐漸增厚，發光二極體模組位於容置空間，內表面朝向發光二極體模組。

根據本發明之一實施例揭露之又一種發光二極體之燈具，其包含一燈座、一發光二極體模組以及一燈罩。燈座包含一電源模組。發光二極體模組設於燈座上並電性連接電源模組，發光二極體模組用以發光。燈罩設於燈座上並包圍發光二極體模組，燈罩的材質係為實心，燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、彼此相對的一內粗糙面以及一外粗糙面，燈罩的成分包含一光擴散 粉。其中側部連接燈座，頂部的厚度大於側部的厚度，燈罩的厚度實質上自側部朝頂部逐漸增厚，發光二極體模組位於容置空間，內粗糙面朝向發光二極體模組。

基於上述的實施例，當燈罩的厚度自頂部朝側部逐漸增厚且燈罩具有一內粗糙面或一外粗糙面或同時具有內粗糙面以及外粗糙面時，藉此燈罩加大了發光二極體模組所發射的光線的照射角度。另外，燈罩的成分中包含有擴散粉。是以，相較於習知技術而言，本發明之實施例所揭露的發光二極體之燈具，在不影響燈座體積的情況下，藉由調整燈罩的厚度，當發光二極體發射光線至燈罩時，在光線傳透過不同介質的情況下，燈罩發散光線，以加大光線的照射角度。因此，本發明之實施例所揭露的發光二極體之燈具解決了於習知技術中，發光二極體之燈具無法同時解決散熱以及廣角照射的問題，進而在維持發光二極體之燈具的散熱效率下，達到了發光二極體之燈具的全周發光的功效。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之 實施例進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

根據本發明的實施例揭露一種發光二極體之燈具100，發光二極體之燈具100適於發射光線以作為照明之用。

請同時參照第1圖以及第2圖，第1圖為本發明之第一實施例的發光二極體之燈具的立體示意圖，第2圖為本發明之第一實施例的發光二極體之燈具的分解示意圖。在本實施例中，發光二極體之燈具100包含一燈座200、一電路板300、複數個發光二極體模組310以及一燈罩400。電路板300設於燈座200上，發光二極體模組310設於電路板300，且發光二極體模組310與電路板300相互電性連接。燈罩400設於電路板300上並包圍發光二極體模組310。在本實施例中，發光二極體模組310的數量為四，但非用以限定本發明，在其他實施例中，發光二極體模組310的數量可根據實施需求進行調整，而發光二極體模組310的數量可為大於一的正整數。

在本實施例以及本發明之部分的其他實施例中，燈座200包含一電源模組210以及一連接器220。連接器220用以接收一外部電源(未繪示)的電能。電源模組210將接收來自連接器220的電能轉換成發光二極體模組310可使用之電能。並且，電源模組210傳輸電能至發光二極體模組310。

在本實施例以及本發明之部分的其他實施例中，電路板300電性連接電源模組210。電路板300用以接收電源模組210的電能 並將電能傳送至發光二極體模組310，以使發光二極體模組310朝向燈罩400發光。

以下介紹燈罩400的結構，請同時參考第2圖以及第3圖，第3圖為本發明之第一實施例的燈罩的剖面示意圖。燈罩400的材質係為實心，且燈罩400的形狀係介於半球至四分之三球之間。燈罩400具有一頂部410、一側部420、一內粗糙面430、一外表面440以及一容置空間470。其中側部420連接燈座200，頂部410的厚度大於側部420的厚度。也就是說，燈罩400的厚度實質上自側部420朝頂部410逐漸增厚。內粗糙面430以及外表面440彼此相對。內粗糙面430用以發散自容置空間470內射出的光線，以增加光線的照射角度。在本實施例中，內粗糙面430係指一不平滑的表面，當光線經過內粗糙面430時，光線藉由穿透內粗糙面430以產生不同的折射方向，進而達到增加光線照射角度的功效。另外，在其他實施例中，內粗糙面430係為一具有可發散光線的微結構的平面或是可改變內粗糙面430的粗糙度，如此利於光線的發散。

容置空間470用以容置發光二極體模組310。再者，燈罩400的成分包含一光擴散粉。當發光二極體模組310所發射的光線穿透至燈罩400時，具有光擴散粉的燈罩400利於發散光線，以增加光線的照射角度。

在本實施例中以及本發明之部分的其他實施例中，燈罩400具有一中心軸412，中心軸412位於頂部410。燈罩400的厚度實 質上自中心軸412朝側部420逐漸減少。

在本發明中，「燈罩400的厚度實質上自頂部410朝側部420逐漸增厚」係定義為從巨觀的角度上，燈罩400的厚度自頂部410朝向側部420逐漸增厚。頂部410的厚度大於側部420的厚度。當發光二極體模組310所發射的光線自燈罩400內的容置空間470向外穿透經過內粗糙面430時，光線會因為內粗糙面430向外發散。同時，因為燈罩400的頂部410的曲率變化較大，所以光線的折射角度較大，藉以使光線朝向側部420擴散。相較之下，側部420的厚度較頂部410薄。當發光二極體模組310所發射的光線自燈罩400內向外穿透時，因為燈罩400的側部420的曲率變化較小，所以側部420能夠增加向外射出的光線亮度。是故，藉由上述的燈罩400的厚度配置，燈罩400能夠增加發光二極體模組310的照射角度，進而達到發光二極體之燈具100全周發光的功效。

以下介紹其他結構類型的燈罩。上述的內粗糙面430非用以限定本發明，內粗糙面430亦可具有不同的實施樣態，亦可達到本發明之功效。請同時參考第4A圖以及第4B圖，第4A圖為本發明之第二實施例的燈罩的剖面示意圖，第4B圖為本發明之第二實施例的燈罩的立體示意圖。本實施例的元件結構與上述實施例的元件結構類似，故相同標號代表相似結構。相較於第一實施例，燈罩402的內粗糙面430更具有複數個彼此相鄰的環狀凹槽438，當光線經過環狀凹槽438時，光線藉由穿透環狀凹槽438以產生 不同的折射方向，環狀凹槽438均勻發散光線至燈罩402外。如此的燈罩402亦可達到增加光線照射角度的功效。

請參考第5圖，第5圖為本發明之第三實施例的燈罩的剖面示意圖。本實施例的元件結構與上述實施例的元件結構類似，故相同標號代表相似結構。燈罩403的內粗糙面430具有複數個凹面434，凹面434自容置空間470朝向燈罩403外凹陷。藉由如此的結構，當光線自容置空間470內朝向凹面434穿透時，凹面434結構亦可達到發散光線的功效。

請同時參考第6A圖以及第6B圖，第6A圖為本發明之第四實施例的燈罩的剖面示意圖，第6B圖為本發明之第四實施例的燈罩的立體示意圖。本實施例的元件結構與上述實施例的元件結構類似，故相同標號代表相似結構。燈罩404的內粗糙面430具有複數個環狀凸肋436，環狀凸肋436彼此相鄰且環狀凸肋436朝向容置空間470凸出。藉此，當一光線自容置空間470射向環狀凸肋436時，光線會產生折射，即環狀凸肋436改變光線的行進路徑，藉以增加光線的照射角度。在其他實施例中，環狀凸肋436係可為一組微透鏡陣列，微透鏡陣列亦可達到本實施例之環狀凸肋436用以發散光線的功效。

請參考第7圖，第7圖為本發明之第五實施例的燈罩的剖面示意圖。本實施例的元件結構與上述實施例的元件結構類似，故相同標號代表相似結構。燈罩405的內粗糙面430具有複數個圓弧面432，圓弧面432朝向容置空間470凸出。在本實施例中，圓 弧面432係可為一雙曲面、一半球面或一橢圓球面，但圓弧面432的形狀以及數量非用以限定本發明。

在上述第一至五實施例中，燈罩皆具有不同態樣的內粗糙面，藉以發散光線。以下將介紹外表面為粗操面的實施例。請參考第8圖，第8圖為本發明之第六實施例的燈罩的剖面示意圖。本實施例的元件結構與上述實施例的元件結構類似，故相同標號代表相似結構。相較於上述的第一實施例，本實施例與上述實施例的主要差異在於燈罩406具有彼此相對的一內表面450以及一外粗糙面460。內表面面向容置空間470。外粗糙面460用以發散自容置空間470內射出的光線，以增加光線的照射角度。在本實施例中，外粗糙面460係指一不平滑的表面。當光線經過外粗糙面460時，光線藉由穿透外粗糙面460以產生不同的折射方向，進而達到增加光線照射角度的功效。在其他實施例中，外粗糙面460係為一具有可發散光線的微結構的平面或是可改變外粗糙面460的粗糙度，如此可利於光線的發散。舉例來說，外粗糙面460的微結構可為圓弧面、凹面、環狀凸肋或環狀凹槽(未繪示)。藉由微結構發散光線，以使燈罩407達到增加發散光線的功效。

請參考第9圖，第9圖為本發明之第七實施例的燈罩的剖面示意圖。本實施例的元件結構與上述第一及第六實施例的元件結構類似，故相同標號代表相似結構。相較於上述的第一實施例，本實施例與上述實施例的主要差異在於燈罩407具有彼此相對的一內粗糙面430以及一外粗糙面460，內粗糙面430面向容置空間 470。外粗糙面460的非平滑結構有利於光線的發散，進而達到全周發光的功效。在其他實施例中，內粗糙面430以及外粗糙面460分別係為一具有複數個微結構的表面。舉例來說，微結構可為圓弧面、凹面、環狀凸肋或環狀凹槽(未繪示)。藉由微結構發散光線，燈罩407達到增加發散光線的功效。

為求清楚理解，在本發明之圖示中，燈罩400,402~407及其厚度、內粗糙面430、圓弧面432、凹面434、環狀凸肋436、環狀凹槽438以及外粗糙面460的大小非以實際比例進行繪示。

綜合上述的實施例，發光二極體之燈具具有不同厚度的燈罩，以增加光線的發散角度。是以，相較於習知技術而言，本發明之實施例所揭露的發光二極體之燈具，藉由調整燈罩的厚度，以使頂部的厚度大於側部的厚度。同時燈罩的材料包含擴散粉。且燈罩可具有一內粗糙面，或是燈罩具有一外粗糙面，或是燈罩同時具有內粗糙面及外粗糙面。燈罩利用內粗糙面或外粗糙面的非平滑表面可利於光線的發散。當發光二極體模組發射光線至燈罩時，燈罩發散光線，進而增加光線的照射角度，如此解決了習知技術中的發光二極體之燈具無法在散熱與廣角照射之間取得平衡的問題。在不影響燈座體積的情況下，上述實施例的燈罩的形狀在半球型與四分之三型之間，即可達到發光二極體之燈具具有全周發光的功效。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧發光二極體之燈具

200‧‧‧燈座

210‧‧‧電源模組

220‧‧‧連接器

300‧‧‧電路板

310‧‧‧發光二極體模組

400,402~407‧‧‧燈罩

410‧‧‧頂部

412‧‧‧中心軸

420‧‧‧側部

430‧‧‧內粗糙面

432‧‧‧圓弧面

434‧‧‧凹面

436‧‧‧環狀凸肋

438‧‧‧環狀凹槽

440‧‧‧外表面

450‧‧‧內表面

460‧‧‧外粗糙面

470‧‧‧容置空間

第1圖為本發明之第一實施例的發光二極體之燈具的立體示意圖。

第2圖為本發明之第一實施例的發光二極體之燈具的分解示意圖。

第3圖為本發明之第一實施例的燈罩的剖面示意圖。

第4A圖為本發明之第二實施例的燈罩的剖面示意圖。

第4B圖為本發明之第二實施例的燈罩的立體示意圖。

第5圖為本發明之第三實施例的燈罩的剖面示意圖。

第6A圖為本發明之第四實施例的燈罩的剖面示意圖。

第6B圖為本發明之第四實施例的燈罩的立體示意圖。

第7圖為本發明之第五實施例的燈罩的剖面示意圖。

第8圖為本發明之第六實施例的燈罩的剖面示意圖。

第9圖為本發明之第七實施例的燈罩的剖面示意圖。

100‧‧‧發光二極體之燈具

200‧‧‧燈座

210‧‧‧電源模組

220‧‧‧連接器

300‧‧‧電路板

310‧‧‧發光二極體模組

400‧‧‧燈罩

410‧‧‧頂部

420‧‧‧側部

430‧‧‧內粗糙面

440‧‧‧外表面

Claims (10)

1. 一種發光二極體之燈具，其包含：一燈座，該燈座包含一電源模組；一發光二極體模組，設於該燈座上並電性連接該電源模組，該發光二極體模組用以發光；以及一燈罩，設於該燈座上並包圍該發光二極體模組，該燈罩的材質係為實心，該燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、彼此相對的一內粗糙面以及一外表面，該燈罩的成分包含一光擴散粉，其中該側部連接該燈座，該頂部的厚度大於該側部的厚度，該燈罩的厚度實質上自該側部朝該頂部逐漸增厚，該發光二極體模組位於該容置空間，該內粗糙面朝向該容置空間。
2. 如請求項1所述之發光二極體之燈具，其中該內粗糙面具有複數個圓弧面，該些圓弧面面向該容置空間。
3. 如請求項1所述之發光二極體之燈具，其中該內粗糙面具有複數個凹面。
4. 如請求項1所述之發光二極體之燈具，其中該內粗糙面具有複數個彼此相鄰的環狀凸肋。
5. 如請求項1所述之發光二極體之燈具，其中該內粗糙面具有複數個彼此相鄰的環狀凹槽。
6. 如請求項1所述之發光二極體之燈具，其中該燈罩的形狀係介於半球型至四分之三球型之間。
7. 如請求項1所述之發光二極體之燈具，其中該燈罩具有一中心軸，位於該頂部，該燈罩的厚度實質上自該中心軸朝該側部逐漸減少。
8. 一種發光二極體之燈具，其包含：一燈座，該燈座包含一電源模組；一發光二極體模組，設於該燈座上並電性連接該電源模組，該發光二極體模組用以發光；以及一燈罩，設於該燈座上並包圍該發光二極體模組，該燈罩的材質係為實心，該燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、彼此相對的一內表面以及一外粗糙面，該燈罩的成分包含一光擴散粉，其中該側部連接該燈座，該頂部的厚度大於該側部的厚度，該燈罩的厚度實質上自該側部朝該頂部逐漸增厚，該發光二極體模組位於該容置空間，該內表面朝向該發光二極體模組。
9. 如請求項8所述之發光二極體之燈具，其中該外粗糙面具有複數個圓弧面，該些圓弧面面向該容置空間。
10. 一種發光二極體之燈具，其包含：一燈座，該燈座包含一電源模組；一發光二極體模組，設於該燈座上並電性連接該電源模組，該發光二極體模組用以發光；以及一燈罩，設於該燈座上並包圍該發光二極體模組，該燈罩的材質係為實心，該燈罩具有一頂部、一側部、一容置空間、 彼此相對的一內粗糙面以及一外粗糙面，該燈罩的成分包含一光擴散粉，其中該側部連接該燈座，該頂部的厚度大於該側部的厚度，該燈罩的厚度實質上自該側部朝該頂部逐漸增厚，該發光二極體模組位於該容置空間，該內粗糙面朝向該發光二極體模組。