TW201600790A - 全周光球泡型燈具 - Google Patents

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Tsan-Jung Chen
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Abstract

本發明係關於一種全周光球泡型燈具，係至少包括：一燈座、一殼體、一主體、一銅線路層、一防焊層、複數個LED元件、以及一罩體，其中，本發明的該主體係具有一主設置部、相鄰於該主設置部的一第一摺收部、及相鄰於該第一摺收部的一第二摺收部，並且，該些LED元件係同時設置於該主設置部、該第一摺收部與該第二摺收部之上，當設置於主體之上的該些LED元件同時發光時，其光線涵蓋的範圍係可超過270°，進而達到全周光涵蓋之效果。

Description

全周光球泡型燈具
本發明係關於一種燈具，尤指其光線涵蓋的範圍可超過270°的一全周光球泡型燈具。
近年來，發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)係廣泛地被應用於日常生活之照明裝置上。請參閱第一圖，係一種習用的LED球形燈具之立體透視圖。如第一圖所示，習用的LED球形燈具1’係包括：一主體11’、一座體12’與一罩體13’，其中該主體11’頂部設有一基板14’，且基板14’上焊接有複數個LED元件15’。第一圖所示之LED球形燈具1’，其優點在於構成結構最為簡單；但，其最為令人詬病的缺點是：光發射角度嚴重不足。如第一圖所示，該LED球形燈具1’之光發射角度最多只有120°左右，甚至連160°都不到。
有鑑於習用的LED球形燈具1’具有光發射角度嚴重不足之缺點，LED燈具廠商係提出一種全周光LED球形燈具。請參閱第二圖，係全周光LED球形燈具的立體透視 圖。如第二圖所示，該全周光LED球形燈具1”係包括：一主體11”、一座體12”、一罩體、一主設置部13”、一側設置部14”、複數個主LED元件15”及複數個側LED元件16”，其中，該複數個主LED元件15”係設置於該主設置部13”之上，該複數個側LED元件16”係設置於該側設置部14”之上。
特別地，於該全周光LED球形燈具1”之中，係具有一側設置部14”，其係連接於該主設置部13”，並貼附於該座體12”的側邊，如此設置，該些側LED元件16”即可於該座體12”的側邊發光，進而使得該全周光LED球形燈具1”的發光角度增大。
經由上述，吾人可以得知的是，相較於習用的LED球形燈具1’，第二圖所示的該全周光LED球形燈具1”係具有較寬廣的光發射角度，這是該全周光LED球形燈具1”最主要的優點。然而，於實作上，吾人卻發現該全周光LED球形燈具1”仍然具有以下的缺點：雖然發光角度增加了，但仍無法達到全周光的要求標準，而該全周光LED球形燈具1”上方的發光強度過強，90°至135°的發光強度依然不足。
因此，綜合上述對於兩種習用的LED燈具的說明，可以得知習用之LED燈具係仍具有許多缺點與不足；有鑑於此，本案之創作人係極力加以研究創作，而終於研 發完成本發明之一種全周光球泡型燈具。
本發明之主要目的，在於提供一種全周光球泡型燈具，係有一主體，具有一主設置部、相鄰於該主設置部的一第一摺收部、及相鄰於該第一摺收部的一第二摺收部，複數個LED元件可以藉由與該銅線路層相互焊接的方式而設置於該主體之上，係不需要使用任何電路板，組裝十分方便。並且，該些LED元件係同時設置於該主設置部、該第一摺收部與該第二摺收部之上，當設置於主體之上的該些LED元件同時發光時，其光線涵蓋的範圍係可超過270°，進而達到全周光涵蓋之效果。
因此，為了達成本發明上述之目的，本案之創作人提出一種全周光球泡型燈具，係包括：一燈座，係與至少一控制電路模組電性連接；一殼體，係結合至該燈座上；一主體，係結合至該殼體上，且該主體係具有一主設置部、相鄰於該主設置部的一第一摺收部、及相鄰於該第一摺收部的一第二摺收部，其中，該主設置部與該第一摺收部之間係夾有一第一夾角，該第一摺收部與該第二摺收部之間係夾有一第二夾角； 一銅線路層，係藉由一絕緣導熱膠而設置於該主體的該主設置部、該第一摺收部、與該第二摺收部之上，並且，該銅線路層係具有複數個焊接金屬墊，且與該至少一控制電路模組電性連接；一防焊層，係形成於該主體表面之上，並覆蓋該銅線路層，且該防焊層上係開設有複數個焊接窗，用以露出該複數個焊接金屬墊；複數個LED元件，係設置於該防焊層之上，並透過該些焊接窗而與該些焊接金屬墊相互焊接；以及一罩體，係設置於該殼體之上，並覆蓋及保護該主體、該銅線路層、該防焊層、該些LED元件。
<本發明>
1‧‧‧全周光球泡型燈具
10‧‧‧燈座
11‧‧‧殼體
12‧‧‧主體
121‧‧‧主設置部
122‧‧‧第一摺收部
123‧‧‧第二摺收部
13‧‧‧銅線路層
131‧‧‧焊接金屬墊
14‧‧‧防焊層
141‧‧‧焊接窗
15‧‧‧LED元件
16‧‧‧罩體
17‧‧‧基層
171‧‧‧主設置區
172‧‧‧第一摺收區
173‧‧‧第二摺收區
21‧‧‧LED晶片
21a‧‧‧透明膠體
22‧‧‧基板
23‧‧‧螢光材料
23a‧‧‧具有螢光材料的膠體
24‧‧‧端子
<習知>
1’‧‧‧LED球形燈具
11’‧‧‧主體
12’‧‧‧座體
13’‧‧‧罩體
14’‧‧‧基板
15’‧‧‧LED元件
1”‧‧‧全周光LED球形燈具
11”‧‧‧主體
12”‧‧‧座體
13”‧‧‧主設置部
14”‧‧‧側設置部
15”‧‧‧主LED元件
16”‧‧‧側LED元件
第一圖係一種習用的LED球形燈具之立體透視圖；第二圖係一種全周光LED球形燈具的側面剖視圖；第三圖係本發明之一種全周光球泡型燈具之立體圖；第四圖係一銅線路層、一防焊層、與複數個LED元件的立體分解圖；第五圖係主體的側視圖；第六圖係本發明之全周光球泡型燈具的第二實施例的部分元件圖； 第七A圖、第七B圖、第七C圖、與第七D圖係LED元件之側面視圖；第八圖係本發明之全周光球泡型燈具的第三實施例的立體圖；第九圖係習知架構的全周光LED球形燈具的光強度分布圖；以及第十圖係本發明之全周光球泡型燈具的光強度分布圖。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種全周光球泡型燈具，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。
請同時參閱第三圖與第四圖，係本發明之一種全周光球泡型燈具之立體圖，以及一銅線路層、一防焊層、與複數個LED元件的立體分解圖。如圖所示，本發明之全周光球泡型燈具1係包括：一燈座10，係與至少一控制電路模組電性連接；一殼體11，係結合至該燈座10上；一主體12，係結合至該殼體11上；一銅線路層13、一防焊層14、複數個LED元件15、以及一罩體16，其中，該殼體11係由金屬材料或導熱塑膠材料製成，並且，於本發明中，該由金屬材料製成之殼體更具有包覆設置於該殼體11之外的一塑膠外殼，係避免使用時直接碰觸到該金屬殼體 11。該罩體16係設置於該殼體11之上並覆蓋及保護該主體12、該銅線路層13、該防焊層14、與該些LED元件15。本發明所使用的罩體16可以是玻璃罩體與塑膠罩體，並且，該罩體16亦可為全透明罩體或霧面罩體。其中，若以全透明玻璃罩體或全透明塑膠罩體作為該罩體16，則必須於罩體之內壁面設置一擴散膜片，以增進全周光球泡型燈具1整體的光散射率。
繼續地參閱第三圖與第四圖，並請同時參閱第五圖，係為主體的側視圖。該主體12係由一金屬板件彎折而成，並且，該主體12係藉由設置於其之上的一結合件而與該殼體11的一結合部互相結合(圖中未示)，並且，更具有一導熱介質設置於該結合部，使得該主體12係穩固地結合於該殼體11上，並可將該主體上的熱傳導至該殼體之上，其中，該導熱介質係可為導熱墊、導熱泥、導熱膠帶或導熱黏土等具良好導熱性質材料。該主體12係具有一主設置部121、相鄰於該主設置部121的一第一摺收部122、及相鄰於該第一摺收部122的一第二摺收部123，其中該主設置部121係位於該主體12之頂部表面，並且，如第五圖所示，該主體12係呈一類鑽石外型。該主設置部121與該第一摺收部122之間係夾有一第一夾角θ1，該第一摺收部122與該第二摺收部123之間係夾有一第二夾角θ2，其中，該第一夾角θ1係介於45°至75°之間；該第二夾角θ2係介於 45°至75°之間。
該銅線路層13係藉由一絕緣導熱膠而設置於該主體12的該主設置部121、該第一摺收部122、與該第二摺收部123之上，並且，該銅線路層13係具有複數個焊接金屬墊131，且與該至少一控制電路模組電性連接。該防焊層14係形成於該主體12表面之上，並覆蓋該銅線路層13，且該防焊層14上係開設有複數個焊接窗141，用以露出該複數個焊接金屬墊131。承上述之說明，如第四圖所示，該些LED元件15係設置於該防焊層14之上，並透過該些焊接窗141而與該些焊接金屬墊131相互焊接。此外，該防焊層14係為一具反射與散熱功效的白漆，且為了增進主體12的美觀及散熱效果，該具反射與散熱功效的白漆亦可延伸地覆蓋於該主體12之內外表面，用以增進主體12之散熱效果。
該防焊層14的主要功用如下：由於該些焊接金屬墊131上的焊錫可能於高溫回焊時而左右流動，而防焊層14之設置可以防止熔融焊錫之左右流動，因此不必擔心相鄰兩個焊接金屬墊131會因為焊錫之左右流動而彼此相連的情況發生，藉此方式提升全周光球泡型燈具之製程良率。再者，可於製造本發明之全周光球泡型燈具1時，於該主體12表面上塗佈或貼上一板邊電流防止層，使得該板邊電流防止層介於絕緣導熱膠與該主體12表面之間；如此 設置，便可以增加銅線路層13、該些LED元件15的耐電壓數，延長本發明之全周光球泡型燈具1的使用壽命。
繼續地說明本發明之全周光球泡型燈具1，請參閱第六圖，係本發明之全周光球泡型燈具的第二實施例的部分元件圖。如第六圖所示，雖然上述係說明銅線路層13藉由一絕緣導熱膠而貼附於該主設置部121之上，但並非以此限定本發明之實施例。於第二實施例之中，該全周光球泡型燈具1更包括一基層17，而該基層17係藉由一導熱膠貼附於該主體12的表面之上，該銅線路層13則藉由該絕緣導熱膠而貼附於該基層17之上，其中，該基層17係具有分別與該主設置部121、該第一摺收部122、及該第二摺收部123相對應的一主設置區171、一第一摺收區172、及一第二摺收區173。另，基於製作上的不同材料之應用，基層17係可為軟質基層，其中，基層17可為下列任一種：鋁金屬層、聚丙烯層(Polypropylene,PP)、聚亞醯胺層(Polyimide,PI)、聚乙烯層(polyethylene,PE)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、與聚對苯二甲酸乙二酯(Ppolyethylene terephthalate,PET)。
如此，上述係已清楚說明本發明之全周光球泡型燈具1的基本結構，於此，必須再行補充說明的是，並非以第三圖所示的主體而限制該主體12的實施態樣。在一些應用中，主體12也可以是一多角柱，例如十二角柱，且對 應的該第一摺收部122與該第二摺收部123的數量為十二個。
請繼續參閱第七A圖、第七B圖與、第七C圖、與第七D圖，係LED元件之側面視圖。如第七A圖所示，本發明所使用的該LED元件15其可以是水平封裝式LED元件，例如：PCB板型LED元件、金屬支架型LED元件、或者側光LED元件。另外，如第七B圖所示，本發明所使用的LED元件15，其也可以是晶片直接封裝型(chip on board，COB)LED元件；該晶片直接封裝型LED元件係藉由將至少一個LED晶片21設置於一基板22之上，並覆以一螢光材料23而製成，其中，LED晶片21係透過金線而焊接於該基板22之上。並且，由於LED晶片21係透過金線而焊接於該基板22之上，再以一透明膠體21a覆蓋該LED晶片21，接著再以螢光材料23覆蓋該LED晶片21與該透明膠體21a。
再者，如第七C圖所示，本發明所使用的LED元件15，其也可以是覆晶封裝型(Flip Chip，F/C)LED元件；其中，該覆晶封裝型LED元件係藉由將至少一個LED晶片21直接焊接於一基板22之上，並以具有螢光材料的膠體23a覆蓋而製成。於實際應用COB技術於本發明時，該基板22指的是該銅線路層13。
此外，如第七D圖所示，覆晶封裝型LED元件的 結構也可以由基板22、LED晶片21、具有螢光材料的膠體23a、與複數個端子24所構成；其中，該複數個端子24係透過低溫焊錫而焊接至基板22表面的銅線路層13之上，而LED晶片21的P端子與N端子則透過高溫焊錫焊接至該複數個端子24之上；最後，再以具有螢光材料的膠體23a覆蓋該LED晶片21。
若以覆晶封裝型LED元件作為LED元件15，更特別的方式是可以將所有的LED晶片21(如第七C圖所示)先行焊接至該基板22所對應的焊接金屬墊131(如第四圖所示)；然後，再以一具有螢光材料23的膠體覆蓋所有的LED晶片21。同樣的，若以晶片直接封裝型LED元件作為LED元件15，則吾人可以使用金線將所有的LED晶片21(如第七B圖所示)先行焊接至該基板22所對應的焊接金屬墊131(如第四圖所示)；然後，再覆以一透明膠體21a於所有的LED晶片21之上，最後再以一螢光材料23覆蓋該透明膠體21a與所有的LED晶片21。
請再參閱第八圖，係本發明之全周光球泡型燈具的第三實施例的立體圖。如第八圖所示，本發明之殼體11係可以為一擠型製成，並具有多個鰭片用以將本發明之全周光球泡型燈具的散熱效果提升；如此設置，該些LED元件所產生的熱能係可由該銅線路層13透過一絕緣導熱膠傳導至主體12之上，該主體12再將熱能藉由一導熱介質 而傳至該殼體11，再透過該殼體11上的多個鰭片來達到將LED元件15的熱能快速散出主體外的效果。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之全周光球泡型燈具；以下，將藉由各種實驗數據證明本發明之全周光球泡型燈具的可行性。根據美國國家標準協會(American National Standards Institute,ANSI)所制定的全周光標準，90%量測的光強度不能超過所有量測光強度平均值的25%，並且，在135°至180°之間的光通量不得低於總光通量的5%。
請參閱第九圖與第十圖，分別係習知架構(第二圖所示的全周光LED球形燈具1”)與本發明之全周光球泡型燈具的光強度分布圖。如第九圖所示，習知架構(下稱架構A)0°至90°之間的光強度超出平均值25%，並且，架構A在135°之處量得的光強度低於平均值29%。於第十圖中，本發明之全周光球泡型燈具(下稱架構B)的光強度分布較架構A來得平均，且架構B的0°至90°之間最低的光強度也僅低於平均值11%，仍符合全周光制定標準，並且在135°之處也維持有一定的光強度。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之一種全周光球泡型燈具，並且，經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之優點：
1.於本發明中，係有一主體，具有一主設置部、 相鄰於該主設置部的一第一摺收部、及相鄰於該第一摺收部的一第二摺收部，複數個LED元件可以藉由與該銅線路層相互焊接的方式而設置於該主體之上，係不需要使用任何電路板，組裝十分方便。並且，該些LED元件係同時設置於該主設置部、該第一摺收部與該第二摺收部之上，當設置於主體之上的該些LED元件同時發光時，其光線涵蓋的範圍係可超過270°，進而達到全周光涵蓋之效果。
2.承上述第1點，該主設置部與該第一摺收部之間係夾有一第一夾角(60°)，該第一摺收部與該第二摺收部之間係夾有一第二夾角(60°)，如此設計係可使得本發明之全周光球泡型燈具的出光角度及強度達到最佳。
3.承上述第2點，設置於該主設置部、該第一摺收部與該第二摺收部之上的LED元件更可依照一特定比例(1：1.5±0.5：5±1)設置，並藉此達到該全周光球泡型燈具的最佳使用效率。
必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
1‧‧‧全周光球泡型燈具
10‧‧‧燈座
11‧‧‧殼體
12‧‧‧主體
14‧‧‧防焊層
15‧‧‧LED元件
16‧‧‧罩體

Claims (20)

  1. 一種全周光球泡型燈具，係包括：一燈座，係與至少一控制電路模組電性連接；一殼體，係結合至該燈座上；一主體，係結合至該殼體上，且該主體係具有一主設置部、相鄰於該主設置部的一第一摺收部、及相鄰於該第一摺收部的一第二摺收部，其中，該主設置部與該第一摺收部之間係夾有一第一夾角，該第一摺收部與該第二摺收部之間係夾有一第二夾角；一銅線路層，係藉由一絕緣導熱膠而設置於該主體的該主設置部、該第一摺收部、與該第二摺收部之上，並且，該銅線路層係具有複數個焊接金屬墊，且與該至少一控制電路模組電性連接；一防焊層，係形成於該主體表面之上，並覆蓋該銅線路層，且該防焊層上係開設有複數個焊接窗，用以露出該複數個焊接金屬墊；複數個LED元件，係設置於該防焊層之上，並透過該些焊接窗而與該些焊接金屬墊相互焊接；以及一罩體，係設置於該殼體之上，並覆蓋及保護該主體、該銅線路層、該防焊層、與該些LED元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其 中，該主體係由一金屬板件彎折而成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之全周光球泡型燈具，其中，該主體係藉由設置於其之上的一結合件而與該殼體的一結合部互相結合，並且，更具有一導熱介質設置於該結合部，使得該主體係穩固地結合於該殼體上，並可將該主體上的熱傳導至該殼體之上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該主設置部係位於該主體之頂部表面，並且，該主體係形成一類鑽石外型。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該第一夾角係介於45°至75°之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該第二夾角係介於45°至75°之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該防焊層係為一具反射與散熱功效的白漆，且該具散熱功效之白漆亦延伸地覆蓋於該主體之內、外表面，用以增進主體之散熱效果。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該LED元件可為下列任一種：水平封裝式LED元件、晶片直接封裝型(chip on board，COB)LED元件與覆晶封裝型(Flip Chip，F/C)LED元件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之全周光球泡型燈具，其中，所述的覆晶封裝型LED元件係藉由將至少一個LED晶片設置於一基板之上，並覆以一具有螢光材料的膠體而製成。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之全周光球泡型燈具，其中，所述的晶片直接封裝型LED元件，係包括：一基板；至少一個LED晶片，係設置於該基板之上；一透明膠體，係覆蓋該LED晶片；以及一螢光材料，係設置於該基板之上，用以覆蓋該LED晶片與該透明膠體。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之全周光球泡型燈具，其中，所述的覆晶封裝型LED元件係包括：一基板，其表面設有該銅線路層；至少一個LED晶片，係藉由至少二端子而焊接於銅線 路層之上；以及一具有螢光材料的膠體，係覆蓋該LED晶片。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該全周光球泡型燈具更包括一板邊電流防止層，係塗佈於該主體表面之上，並介於該絕緣導熱膠與該主體表面之間。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該全周光球泡型燈具更可包括一基層，且該基層係設置於該主體的表面之上，且該銅線路層則藉由該絕緣導熱膠而貼附於該基層之上。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該基層係具有分別與該主設置部、該第一摺收部、及該第二摺收部相對應的一主設置區、一第一摺收區、及一第二摺收區。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之全周光球泡型燈具，其中，該基層係選自於下列群組之任一者：鋁金屬層、聚丙烯層(Polypropylene,PP)、聚亞醯胺層(Polyimide,PI)、聚乙烯層(polyethylene,PE)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、與聚對苯二甲酸乙二酯 (Ppolyethylene terephthalate,PET)。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該罩體係選自於下列群組之任一者：玻璃罩體與塑膠罩體。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該罩體係選自於下列群組之任一者：全透明罩體與霧面罩體。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之全周光球泡型燈具，其中，所述的全透明罩體之內壁面係更設置有一擴散膜片。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之全周光球泡型燈具，其中，該殼體係由金屬材料或導熱塑膠材料製成。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之全周光球泡型燈具，其中，該由金屬材料製成之殼體更具有包覆設置於該殼體之外的一塑膠外殼。
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