固态照明装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种固态照明装置，包含至少二对多个散热鳍片的金属环、灯壳、至少一个固态发光元件及驱动元件。金属环堆栈设置于灯壳中心，固态发光元件设置于金属环上方，驱动元件设置于金属环中心。本实用新型具有散热铝环鳍片的金属环可以多个互相堆栈的方式增加散热表面积。以堆栈方式设置多个金属环，设计自由度高，无须开设多个铸造模具，可取得最大散热面积。
【专利说明】
固态照明装置
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关一种固态照明装置，特别是关于一种具有大表面积散热结构的固态照明装置。
【背景技术】
[0002]固态照明元件特别是发光二极管主要使用半导体化合物材料，利用电能提供半导体能量，使电洞与电子结合释放出能量而发光。由于发光二极管具有反应时间快速、体积小、耗电量低、污染低、可靠度高、可大量生产等诸多优点，使其可广泛地应用于许多照明装置。
[0003]高发光效能的发光二极管代表同时具有高功率，而高功率的发光二极管不可避免地面临散热方面的问题，若发光二极管在过高的温度情况下操作，有可能导致发光二极管照明装置所能提供的亮度衰减，以及寿命减少等问题。因此，发光二极管照明装置的散热问题是一个重要的课题。
[0004]近年发展的发光二极管照明装置多使用塑料灯杯，而塑料灯杯为了增加发光二极管元件的热传会在发光二极管基板下置入铝件等金属片以促进发光二极管元件的散热。在先前技术中，是使用模内射出将金属铝件包含在塑料内，但金属铝件的形状太复杂，会影响塑料材料对金属件的结合(塑料不易完全包覆复杂形状的金属片此外以塑料包覆金属件，由于金属与塑料的热膨胀系数差异颇大，容易造成多次冷热循环后，灯杯塑料部分容易产生裂痕等破裂现象，而造成外观上的瑕疵。而金属的热传导性质好坏除了与热传导系数大小有关外，亦与接触面积及散热表面积大小有关，散热面积越大则散热效果越好。先前技术(中国台湾专利编号201405067)则揭露使用模内射出受限于金属片的形状，而限制了金属片的散热表面积。
[0005]因此，亟需提出一种新颖的固态照明装置及其制造方法，以改进固态照明装置的散热功能。
[0006]有鉴于上述现有的发光二极管照明装置存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研宄创新，以期创设一种新型结构的具有大表面积散热结构的固态照明装置，能够改进一般现有的照明装置，使其更具有实用性。经过不断的研宄、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
【发明内容】
[0007]本实用新型的主要目的在于，克服现有的照明装置存在的问题，而提供一种新的具有大表面积散热结构的固态照明装置，所要解决的技术问题是使其能改进现有技术的固态照明装置的散热功能，非常适于实用。
[0008]本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的本实用新型一种固态照明装置，包含至少二对多个散热鳍片的金属环、灯壳、至少一个固态发光元件及驱动元件。金属环堆栈设置于灯壳中心，固态发光元件设置于金属环上方，驱动元件设置于金属环中心。
[0009]本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0010]前述的固态照明装置，其中该灯壳外型是依鳍片形状调整。
[0011]前述的固态照明装置，其中该灯壳包含高传导系数的导热塑料。
[0012]前述的固态照明装置，其中该金属环包含铝环。
[0013]前述的固态照明装置，其中一对多个散热鳍片的该金属环与该灯壳之间填充导热介面材料。
[0014]前述的固态照明装置，其中该驱动元件包覆绝缘塑料，以具有高热传导性能的导热塑料或具有高热传导性能的导热阻燃塑料为佳。
[0015]前述的固态照明装置，更包含球形灯罩，该球形灯罩设置于该灯壳上。
[0016]前述的固态照明装置，更包含固态发光元件基板与金属板，该固态发光元件设置于该固态发光元件基板上，该固态发光元件基板设置于该金属板上，该金属板的下表面与该具有散热鳍片的金属环接触。
[0017]前述的固态照明装置，其中该金属板固定于该灯壳。
[0018]前述的固态照明装置，其中该金属板包含铝板。
[0019]本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型的固态照明装置至少具有下列优点及有益效果:首先塑料灯壳具有电性绝缘的特性，能防止触电等问题发生。此外以挤压方式可形成各种具有不同形状散热铝环鳍片的金属环，具有高经济量产规模且成本低廉。具有散热铝环鳍片的金属环可以多个互相堆栈的方式增加散热表面积。以堆栈方式设置多个金属环，设计自由度高，无须开设多个铸造模具，可取得最大散热面积。金属环与导热塑料间的缝隙可避免两者热膨胀系数差异造成裂痕。
[0020]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1八显示根据本实用新型一个实施例的具有大表面积散热鳍片的金属环的俯视图。
[0022]图18显示图1八中所示的金属环的侧视图。
[0023]图1(:显示图1八中所示的金属环的主视图。
[0024]图10显示根据本实用新型另一个实施例的具有大表面积散热鳍片的金属环的俯视图。
[0025]图12显示图10中所示的金属环的侧视图。
[0026]图1？显示图10中所示的金属环的主视图。
[0027]图1(}显示图1八与图10中所示的金属环堆栈后的俯视图。
[0028]图1?显示图1(}中所示的金属环堆栈后的侧视图。
[0029]图1I显示图1(}中所示的金属环堆栈后的主视图。
[0030]图2显示根据本实用新型一个实施例的固态照明装置的分解立体图。
[0031]图3八显示灯壳的俯视图。
[0032]图38显示灯壳的剖面图。
[0033]图3(:显示灯壳的侧视图。
[0034]图30显示灯壳的组合图。
[0035]【主要元件符号说明】
[0036]11:金属环1匕:散热鳍片
[0037]12:金属环123:散热鳍片
[0038]13:驱动元件基板14:灯罩
[0039]15:固态发光兀件基板16:金属板
[0040]17:螺丝18:灯壳
[0041]19:灯头
【具体实施方式】
[0042]为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具有大表面积散热结构的固态照明装置其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0043]本实用新型的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本实用新型还可以广泛地在其他的实施例施行，且本实用新型的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本实用新型，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。
[0044]图1八至图X显示根据本实用新型一个实施例的一个具有大表面积散热鳍片1匕的金属环11，而图10至图1？显示根据本实用新型一个实施例的另一个具有大表面积散热鳍片123的金属环12，其中金属环11包含散热鳍片1匕的半径大于金属环12包含散热鳍片123的半径。在一个实施例中，金属环11与12包含铝环，但不限于铝环。具有大表面积散热鳍片1匕与123金属环11与12可分别藉由挤压方式将金属挤压成型。
[0045]图％至图1I显示金属环11与12堆栈后的散热结构，其中金属环11包含散热鳍片1匕的半径大于金属环12包含散热鳍片123的半径，以配合球型灯泡造型的固态照明装置靠近灯罩处较宽而靠近灯头处较窄的特性，但不限于此。
[0046]图2显示根据本实用新型一个实施例的固态照明装置。固态照明装置包含驱动元件基板13、灯罩14、固态发光元件基板15、金属板16、金属环11与12、灯壳18及灯头19。灯罩14包含球形灯罩，灯罩14下缘具有卡勾以与灯壳18紧密结合，固态发光元件基板15下方设置有金属板16，并可以任何适当的方式固定于灯壳18，例如以螺丝17锁固于灯壳18。固态发光元件基板15可以任何适当的方式固定于金属板16上，例如以螺丝锁固于金属板16上。金属板16与固态发光元件基板15连接，其下表面与具有散热鳍片1匕的金属环11接触。驱动元件基板13上具有驱动元件，驱动元件则以导热绝缘塑料或绝缘塑料包覆(未图示)。
[0047]固态发光元件基板15上的固态发光元件包含发光二极管，金属板包含铝板。灯壳为高传导系数的导热塑料。灯壳18与具有大表面积散热鳍片1匕与123的金属环11与12的的搭配方式为，射出成型的灯壳18能使具有大表面积散热鳍片1匕与123金属环11与12堆栈后能置入。灯壳18中间为空心，可使具有大表面积散热鳍片11&与12&的金属环11与12置入灯壳中心，而灯壳外型可依鳍片形状做调整。具有大表面积散热鳍片1匕与123的金属环11与12与灯壳18的孔隙间可适量的填充导热接口材料，以增加具高表面积散热鳍片1匕与123的金属环11与12与灯壳18的密合性与接触面积，促进热经由固态发光元件经具高表面积散热鳍片1匕与123的金属环11与12与导热界面材料传至灯壳18。大表面积散热鳍片11&与123的金属环11与12与灯壳18的另一成型方法为埋入成型/模内成型111861*1: 11101(11118。将高表面积散热鳍片113与123的金属环11与12放于欲设位置的模具中后，将塑料射出使金属环11与12埋入塑料灯壳中(埋入成型/模内成型11186411101(11118)，形成一体成型含金属的塑料灯壳。图3八为灯壳完成后的俯视图，图38为灯壳模内射出的剖面图，可见灯壳内部散热鳍片113与123的金属环11与12靠近灯壳中空处为塑料，具有灯壳内外绝缘的效果，灯壳中空处可作为放置驱动元件基板用，灯壳上部缺陷处为灯罩与灯壳的卡勾处。图3(:显示灯壳的侧视图。图30显示灯壳完整的组合图。
[0048]另一方面，驱动元件设置于金属环11与12中间的孔洞，亦可藉由具有大表面积散热鳍片11&与123的金属环11与12与导热接口材料传至灯壳18，以达到散热的效果。驱动元件外层包覆绝缘塑料，此塑料可为一般塑料或导热塑料，但以具有高热传导性能的导热塑料或具有高热传导性能的导热阻燃塑料为佳，以避免驱动元件与固态发光元件间电性连接短路的发生，而影响固态照明装置的使用寿命。
[0049]本实用新型固态照明装置有如下的优点。首先塑料灯壳具有电性绝缘的特性，能防止触电等问题发生。此外以挤压方式可形成各种具有不同形状散热铝环鳍片的金属环，具有高经济量产规模且成本低廉。具有散热铝环鳍片的金属环可以多个互相堆栈的方式增加散热表面积。以堆栈方式设置多个金属环，设计自由度高，无须开设多个铸造模具，可取得最大散热面积。金属环与导热塑料间的缝隙可避免两者热膨胀系数差异造成裂痕。
[0050]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种固态照明装置，其特征在于其包含: 至少二对多个散热鳍片的金属环； 灯壳，该金属环堆栈设置于灯壳中心； 至少一个固态发光元件设置于该金属环上方；及 驱动元件设置于该金属环中心。
2.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于其中该灯壳外型是依鳍片形状调整。
3.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于其中该灯壳包含导热塑料。
4.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于其中该金属环包含铝环。
5.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于其中一对多个散热鳍片的该金属环与该灯壳之间填充导热介面材料。
6.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于其中该驱动元件包覆绝缘塑料，该绝缘塑料是具有热传导性能的导热塑料或具有热传导性能的导热阻燃塑料。
7.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于更包含球形灯罩，该球形灯罩设置于该灯壳上。
8.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于更包含固态发光元件基板与金属板，该固态发光元件设置于该固态发光元件基板上，该固态发光元件基板设置于该金属板上，该金属板的下表面与该具有散热鳍片的金属环接触。
9.如权利要求1所述的固态照明装置，其特征在于其中该金属板固定于该灯壳。
10.如权利要求8所述的固态照明装置，其特征在于其中该金属板包含铝板。
【文档编号】F21S2/00GK204227111SQ201420666408
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】蔡政哲, 徐宗模 申请人:俊驰材料科技股份有限公司