[发明专利]发光二极管灯具

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体照明装置，特别是关于一种发光二极管灯具。

背景技术

人们由于长期过度倚赖石化燃料，除造成能源短缺及石油价格高涨而牵绊经济发展，更使全球二氧化碳与有害气体的排放浓度日益增加，导致地球暖化所引起的气候反常、生态环境的破坏、以及对人类生存的危害日益显现，为永续经营人类赖以生存的地球生态环境，必须同时解决能源危机与环境污染问题，开发新能源及再生能源是推展节约能源及高效率使用能源最重要的策略，而传统照明所消耗的能源极为可观，发展照明节能将是最重要的新能源科技，而半导体照明采用高功率高亮度的发光二极管(LED)为光源，该新光源以其高发光效率、节能、长寿、环保(不含汞)、启动快、抗震、指向性等优点，具有广泛取代传统照明光源的潜力。

LED由于将输入电能的80％～90％转变成为热量，只有10％～20％转化为光能，且由于LED芯片面积小发热密度高，因此发展LED照明的关键必须先解决散热问题；优良的LED灯散热系统可在同等输入功率下得到较低的工作温度，延长LED的使用寿命，或在同样的温度限制范围内，增加输入功率或芯片密度，从而增加LED灯的亮度；结点温度(Junction temperature)是衡量LED灯散热及照明灯具性能的重要技术指标，由于散热不良导致的结点温度升高，将严重影响到发光波长、光强、光效和使用寿命。

应用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必须配合高效率的散热机构以尽量降低LED的结点温度，才能发挥上述诸多优点，否则照明装置的发光亮度、使用寿命将大打折扣，影响所及将使该照明装置的节能效果不彰，并直接冲击该照明装置的可靠度，引发严重的光衰甚至使照明装置失效。

应用高功率高亮度LED在照明的新光源上，必须使照明灯具的配光具有符合传统灯具的均匀配光能力，以避免LED照明灯具的应用领域受到限制，然而由于传统灯具的照明是来自均匀向周围漫射的无指向性光源(例如：各式灯泡或日光灯灯管)，而LED灯具的照明是来自具有一定出光角的指向性点光源或若干点光源的组合，在照明节能及在需要聚光的应用上(例如：投射灯、车头灯、手电筒、隧道灯、探照灯、聚光灯等)具有先天的优势，但也由于所述指向性及集中过亮的点光源特性，使确保LED照明灯具的配光具有符合传统灯具的均匀配光能力，已成为必须设法解决的重要课题。

现有LED灯具的光源配置不论是分布式或是集成式，多是设置于一导热基板的平面上，使该光源只能朝该平面的一侧射出光线，造成该平面的另一侧完全黑暗，使得该LED灯具在许多实际的应用(例如吊灯、壁灯等)无法达到传统灯泡的漫射配光效果。

现有LED灯具也见有直接采用与传统灯具搭配的反光罩或光杯进行配光，仍然会因所述LED光源的指向性及点光源或光源集中的特性，使照度会集中在一相对较小的区域，并随范围的扩大而快速暗淡，无法达到通用照明(general lighting)：，灯光随扩散距离呈现逐渐减弱的均匀配光要求，虽然上述配光可以通过导光罩的透镜特性达到一定程度的改善，但光效的耗损及严重的眩光问题仍然无法获得解决。

反之，就照明节能而言，由于传统灯泡的漫射配光效果也使得真正需要照明的地方与不需要过分照明的地方一视同仁，反而造成能源的浪费甚至令人不适的光害；因此，要将LED光源广泛应用在通用照明上，除高散热效率需求外，对如何均匀配光，如何善加利用LED光源因发光角所产生的照明指向性，及如何善加利用所述光源在不同方向与位置所造成的混光效应，确保LED照明灯具可依不同的应用需求同时兼顾散热、配光及节能功效，已成为开发LED照明灯具必须设法解决的重要课题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种兼具高散热效率、灵活多元的照明配光及高照明效率的照明装置。