TW201510438A - 發光二極體燈具 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體燈具，包括發光二極體組件、燈杯，發光二極體組件設置在燈杯內。發光二極體組件包括白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件，燈杯包括平臺和凹設在平臺內的凹槽。白光發光二極體組件設置在燈杯的平臺上，紅光發光二極體組件設置在燈杯的凹槽內。本發明所提供的發光二極體燈具採用普通白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件實現燈具的高演色性。

Description

發光二極體燈具

本發明涉及一種發光二極體燈具，特別涉及一種具有高演色性的發光二極體燈具。

發光二極體（Light Emitting Diode，發光二極體）具有亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源廣泛應用於照明領域。

在習知的發光二極體燈具中，採用的普通白光發光二極體組件是將藍光發光二極體晶片與黃光螢光粉結合而製成的，藍光發光二極體晶片發出的藍光和由藍光激發黃光螢光粉發出的黃光混合後變成白光，其中，紅光成分少，演色性差。通常為解決發光二極體燈具演色性差的問題，大多數生產者採用演色指數高的發光二極體組件的方法來提高發光二極體燈具的演色性，不僅增加成本，且不能有效利用普通白光發光二極體組件，造成生產資料的浪費。

有鑒於此，有必要提供一種不使用演色指數高的發光二極體組件的高演色性的發光二極體燈具。

一種發光二極體燈具，包括發光二極體組件、燈杯，發光二極體組件設置在燈杯內，發光二極體組件包括白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件，燈杯包括平臺和凹設在平臺內的凹槽，白光發光二極體組件設置在燈杯的平臺上，紅光發光二極體組件設置在燈杯的凹槽內。

本發明所提供的發光二極體燈具無需採用演色指數高的發光二極體組件，利用普通白光發光二極體組件與紅光發光二極體組件搭配，實現發光二極體燈具的高演色性，對發光二極體燈具生產廠商來說，可減少其新產品開發的成本，降低生產成本。採用本發明所提供的具有高演色性的發光二極體燈具照射物品時，能更逼真的呈現出物品自然的色彩，本發明所提供的發光二極體燈具可應用於顏色檢查和臨床檢查，也可以用於美術館等對燈具演色性要求較高的場所。

10‧‧‧主體

100‧‧‧燈杯

101‧‧‧平臺

102‧‧‧凹槽

1021‧‧‧側壁

1022‧‧‧底部

201‧‧‧白光發光二極體組件

202‧‧‧紅光發光二極體組件

301‧‧‧第一光擴散組件

302‧‧‧第二光擴散組件

20‧‧‧燈殼

圖1為本發明提供的發光二極體燈具的示意圖。

圖2為圖1中發光二極體燈具的主體的示意圖。

圖3為本發明不同的白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件組合方式的演色指數對比圖。

圖4、圖5和圖6為本發明不同實施例中的白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件的位置排布圖。

圖7本發明不同的白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件組合方式的色溫對比圖。

本發明發光二極體晶片製造方法如圖1所示。

請參閱圖1和圖2，本發明所提供的發光二極體燈具包括主體10和燈殼20，主體10中的各電學組件與外部電源（圖未示）電連接以獲得該發光二極體燈具工作時必要的電能，主體10與燈殼20機械連接且熱連接。

所述主體10包括燈杯100、白光發光二極體組件201、紅光發光二極體組件202、第一光擴散組件301、第二光擴散組件302和第一、第二PCB板。所述燈杯100包括平臺101和凹設在平臺101內的凹槽102。第一、第二PCB板在圖中未示出，但可理解的是：第一、第二PCB板分別與平臺101、凹槽102結合設置，並用於承載相應的白光發光二極體組件201和紅光發光二極體組件202。燈杯100內部表面塗有反光漆，以增加發光二極體燈具的出光量。需要說明的是，在第一、第二PCB板上還可設置有反光板，以提高發光二極體燈具的出光量，優選地，本實施例中採用塗有反光漆的PCB板以起到反光作用，從而以減少額外設置反光板的工序和成本。

所述白光發光二極體組件201與第一PCB板電連接，並設置於燈杯100的平臺101上。所述燈杯100的凹槽102包括側壁1021和底部1022。所述紅光發光二極體組件202與第二PCB板電連接，並設置於燈杯100的凹槽102的底部1022，這樣設計的目的在於增加紅光發光二極體組件202發出的紅光的混光距離，以提高光線的均勻性。所述燈杯100的側壁1021與底部1022的夾角α為30度~60度，可以有效反射底部1022的紅光發光二極體組件202發出的紅光，減少光損失。由於平臺101圍繞凹槽102，則凹槽102底部1022的紅光發光二極體組件202被包圍在平臺101的白光發光二極體組件201中央，以增加紅光和白光混光的均勻性。由於白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的正向電壓差異較大，所以本發明提供的發光二極體燈具的第一PCB板的白光發光二極體組件201與第二PCB板的紅光發光二極體組件202採用串聯的方式電連接，以已避免流經白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的電流分配不均，同時使得各發光二極體組件在高電壓、低電流的狀態工作，以降低能耗。

所述第二光擴散組件302罩設於凹槽102上方，以擴散紅光發光二極體組件202發出的光線。本實施例對第二光擴散組件302做霧化處理，以增加通過第二光擴散組件302的紅光的均勻性，淡化發光二極體燈具的紅色光斑。所述第一光擴散組件301罩設燈杯100的開口，以擴散紅光發光二極體組件202發出的、經由第二光擴散組件302擴散後的紅光和白光發光二極體組件201發出的白光。進一步地，本實施例對第一光擴散組件301做霧化處理，以增加發光二極體燈具發出的光線的均勻性。所述第一光擴散組件301的透光率為70%~90%，所述第二光擴散組件302的透光率為80%~95%。所述第一光擴散組件301與白光發光二極體組件201的垂直距離控制在3cm~10cm的範圍內，如果該垂直距離過小，會使白光與紅光的混光距離較小，從而使得發光二極體燈具的光線均勻性較差，如果該垂直距離過大，不僅會使光損耗增加，而且還會使得發光二極體燈具尺寸增大，增加了燈杯100和燈殼20的成本。

請參閱圖3，圖3為本發明不同的白光發光二極體組件201和紅光發光二極體組件202組合方式的演色指數對比圖，縱坐標Ra為演色指數，橫坐標為不同的白光發光二極體組件201和紅光發光二極體組件202組合方式，並以xW+yR的方式表示，其中W代表白光發光二極體組件201，R代表紅光發光二極體組件202，其意義為x個白光發光二極體組件201和y個紅光發光二極體組件202組合，並且白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量之比為x：y，例如2W+1R的意義為2個白光發光二極體組件201和1個紅光發光二極體組件202組合，並且白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量之比為2：1。從圖中可以看出，僅使用白光發光二極體組件201時，發光二極體燈具的演色指數小於90，當所述白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量之比在4：1~1：1的範圍內，發光二極體燈具的演色指數均在90以上。當白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量之比為2：1時，也即兩顆白光發光二極體組件201搭配一顆紅光發光二極體組件202的發光二極體燈具的演色指數最高。

本發明所提供的發光二極體燈具，無需採用高演色性發光二極體組件，利用普通白光發光二極體組件201和紅光發光二極體組件202，通過普通白光發光二極體組件201和紅光發光二極體組件202的數量的改變和燈具結構的設計，實現了發光二極體燈具的高演色性，同時又實現了色溫的改變。對發光二極體燈具生產廠商來說，可減少其新產品開發的成本，也可以達到去庫存的目的，使得發光二極體組件的利用方式多元化。

採用本發明所提供的具有高演色性的發光二極體燈具照射物品時，能更逼真的呈現出物品自然的色彩，可應用於一些顏色檢查、臨床檢查，也可以用於美術館等對燈具演色性要求較高的場所。

進一步地，當發光二極體燈具的白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量之比為2：1時，列舉兩種白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202位置排布關係。請參閱圖4，實施例一為一顆紅光發光二極體組件202位於兩顆白光發光二極體組件201的旁邊，白光發光二極體組件201和紅光發光二極體組件202發出的光線經過混光和經過第一光擴散組件301、第二光擴散組件302後，在視覺效果上有紅色光暈。請參閱圖5，實施例二為一顆紅光發光二極體組件202的位於兩顆白光發光二極體組件201的中央，在視覺效果上紅色光暈現象減少，但依然可見紅色光斑。

優選地，發光二極體燈具的白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量之比為4：1，請參閱圖6，本實施例採用一顆紅光發光二極體組件202位於四顆白光發光二極體組件201的中央，光線經過混光和經過第一光擴散組件301、第二光擴散組件302的擴散後，達到良好的均光效果，在視覺效果上無紅色光斑出現。對於使用者而言，本實施例所揭示的發光二極體燈具不僅可以達到高演色性的優點，且光線均勻性佳，對於使用者而言比較理想，同時對於生產廠商而言也可以減少製造高演色性發光二極體燈具的成本。

更進一步地，請參閱圖7，普通白光發光二極體組件201發出的白光色溫CCT約為5000K，屬於冷色溫。而本發明提供的發光二極體燈具將白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202組合，使得發光二極體燈具的色溫由冷色溫向暖色溫轉變，通過對白光發光二極體組件201與紅光發光二極體組件202的數量做簡單地改變即可改變發光二極體燈具的色溫。對發光二極體生產廠商而言可以縮短新產品的開發時間。

此外，為增強發光二極體燈具的散熱性、減少發光二極體組件的光衰，可先在與燈殼20接觸的燈杯100底部位置設置導熱膏，再實現燈杯100與燈殼20機械連接和熱連接，可有效對紅光發光二極體組件202散熱，以減輕紅光發光二極體組件202發光效率隨溫度上升而衰減的問題。

本發明提供的發光二極體燈具還可包含散熱部，該散熱部在圖中未示出，該散熱部採用導熱性良好的多孔材料或鰭片，散熱部與燈杯100和燈殼20熱連接，同時亦可在散熱部中設置熱管，以增強散熱性能。

進一步地，散熱部還包含風扇，風扇與發光二極體燈具的電源電連接。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

無

10‧‧‧主體

100‧‧‧燈杯

101‧‧‧平臺

102‧‧‧凹槽

1021‧‧‧側壁

1022‧‧‧底部

201‧‧‧白光發光二極體組件

202‧‧‧紅光發光二極體組件

301‧‧‧第一光擴散組件

302‧‧‧第二光擴散組件

Claims (13)

1. 一種發光二極體燈具，包括發光二極體組件、燈杯，發光二極體組件設置在燈杯內，其改良在於：發光二極體組件包括白光發光二極體組件和紅光發光二極體組件，燈杯包括平臺和凹設在平臺內的凹槽，白光發光二極體組件設置在燈杯的平臺上，紅光發光二極體組件設置在燈杯的凹槽內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中所述白光發光二極體組件圍設在紅光發光二極體組件的周圍。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中所述白光發光二極體組件與紅光發光二極體組件的數量之比為4：1~1：1。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中所述凹槽具有底部與側壁，底部與側壁的夾角為30度~60度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中還包括與白光發光二極體組件電連接的第一PCB板以及與紅光發光二極體組件電連接的第二PCB板，所述第一PCB板上的白光發光二極體組件與第二PCB板上的紅光發光二極體組件串聯。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中所述發光二極體燈具包括第二光擴散組件，該第二光擴散組件罩設於凹槽上方，以擴散紅光發光二極體組件發出的光線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈具，其中所述發光二極體燈具包括第一光擴散組件，該第一光擴散組件罩設所述燈杯的開口，以擴散發光二極體燈具發出的光線。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈具，其中所述第一光擴散組件與白光發光二極體組件的垂直距離為3cm~10cm。
9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體燈具，其中所述第一光擴散組件的透光率為70%~90%。
10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體燈具，其中對所述第一光擴散組件做霧化處理。
11. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈具，其中所述第二光擴散組件的透光率為80%~95%。
12. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體燈具，其中對所述第二光擴散組件做霧化處理。
13. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中還包括散熱部，散熱部為高導熱係數材料、多孔材料、鰭片、熱管或者風扇中的一種或幾種的組合。