专利名称：半导体照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明光源装置，尤其涉及一种采用半导体光源的照明装置。
背景技术：
随着LED照明的飞速发展，现有传统光源产品正逐步被LED光源产品所替代，目前传统的LED球泡灯通常采用如飞利浦公司的专利申请《球状LED灯和用于生产球状LED灯的方法》(申请号200980136216. 8，申请日2009年9月11日)和专利申请《包括设置在半透明外壳内的光发射器的光源》(申请号201080019874. 1，申请日2010年4月23日)，以及松下公司的专利申请《灯泡形灯及照明装置》(申请号201110453449. X，申请日2010年4月21日)等相关专利所述的那样，其结构上采用在灯体上设置散热器，同时在灯体顶部设置LED颗粒，并在灯体顶部罩上光学泡壳，藉此在满足散热要求的同时，通过光学泡壳散射其内部LED射出的光，以形成传统的LED球泡灯。
但上述这种传统的LED球泡灯由于其普遍照射角度低于传统的白炽灯，因此对替代传统光源来说具有一定的局限性，因此根据美国能源之星(Energy Star)标准的定义，为了能够达到大照射角度，球泡灯的照明角度至少要达到270°藉此才能真正意义上的完全替代传统白炽灯的功效。因而为解决上述问题，根据飞利浦公司申请的一款LED电灯专利申请《电灯》(申请号200980145939.4，申请日2009年11月12日)可获悉，为了达到大角度照明功效，其采用设置多个尺寸和形状相同的光源子区域围绕在灯体侧壁一周，并通过设置复数的冷却装置间隔各个光源子区域，藉此使整个灯体形成一个整体的光可投射表面，加大照射角度，同时保证工作散热，使整个灯在设计上形成光热平衡。但上述该种方案的结构由于采用多个光源子区域集合出光，因此当某个子区域内的LED光衰大于其他子区域，或某个子区域损坏时将会产生严重的视觉影响，并可能造成该子区域照射方向上的光强变弱，使整个灯泡发出的光源产生异常，同时由于采用子区域集合出光，因此增加了零部件数量，同时在制造上使整灯装配工序过余复杂，不利于提高生
产效率。
发明内容
本发明提供一种采用环形光源装置的半导体照明装置，可以解决现有技术的问题。—种半导体照明装置，其包括一光源装置、一灯体和一散热装置。所述灯体内部容纳有一驱动电源装置，并与所述光源装置电连接。所述散热装置设置在所述灯体外部，并承托着所述光源装置。所述光源装置呈环状，且其出光面至少一部分位于环面上。优选的，所述光源装置内环中设有至少一条贯穿所述光源装置出光面的导风通道，也即光源装置中部之环孔内形成有导风通道。所述散热装置包括复数散热鳍片，其等距间隔设置在所述灯体外壁，并延伸至所述灯体顶部之外，与所述灯体顶部定义出至少一条连通散热装置外侧及导风通道的导风口。优选的，所述光源装置包括一泡壳呈环形壳体，且泡壳朝向光源装置一侧形成有开口，一基板容纳于所述泡壳内，且所述基板上设有等距间隔的复数LED颗粒，一导热绝缘片与所述基板形状相仿承载着所述基板并封闭所述泡壳之开口。优选的，所述散热装置进一步包括一导热环，其位于所述灯体上部，连接在至少一部分所述散热鳍片顶部，承载着所述导热绝缘片，其中至少一条所述导风口在所述导热环处汇集，并在所述导热环内环空间位置形成通风腔并与所述导风通道贯通。优选的，所述光源装置包括一泡壳呈环 形壳体，且泡壳内环面及朝向光源装置一侧形成有开口，一基板容纳于所述泡壳内，且所述基板上设有等距间隔的复数LED颗粒，一导热绝缘片与所述基板形状相仿，承载着所述基板并至少部分封闭所述泡壳底面之开口，一封体其中部穿通形成所述导风通道，其外部根据所述泡壳内环面开口大小调整所封闭的所述泡壳内环面面积，并与所述导热绝缘片共同封闭所述泡壳。优选的，所述封体中部的所述导风通道内设有复数散热片，且该复数散热片均匀间隔，并把所述导风通道分隔成若干狭风道，且该各个所述狭风道与所述通风腔贯通。优选的，所述光源装置进一步包括一反射环，其呈与该基板相仿形状，表面由反光材料制成，且所述反射环上部设有对应露出各个所述LED颗粒的复数开孔。优选的，所述光源装置进一步包括一反射元件，其表面由反光材料制成，其与所述封体外壁形状相仿，覆盖于所述封体外壁面上。优选的，所述泡壳采用远端磷光体材料制成。优选的，所述封体采用导热金属材料制成。本发明的半导体照明装置采用了环形光学泡壳设计，其环形泡壳中心内环区域内没有设置光源，没有采用传统的球形泡壳来保证光源在灯体的前部覆盖射出形式，表面上会使人产生前部无光射出的臆想，但实际工作状态下，不但保证了灯体前部照度要，同时还使整灯达到了 300°以上的大角度照射范围，突破了常识性采用球形泡壳设计的偏见。同时，由于环形光学泡壳设计使得光源装置形成一个整体出光形态，即便内部光源部分失效，剩余光源由于在一个光源装置内交叉光源互补，并在该泡壳内散射，使得最终光源还能够整体均匀出光，仅是均匀降低了整体照射范围内的光强，不会在某一出光方向上出现大幅降低光效的情况，也不会使光源装置某一区域出现明显的视觉可见暗区。本发明提供的半导体照明装置及其散热结构的另一个优势在于采用的环形光学泡壳设计，其泡壳中心内环形成了一定的空间，因此本发明在灯体散热结构上充分利用了环形泡壳内环开口的特点，在该开口内增设了散热装置，并进一步采用了空气对流结构，通过该开口与灯体散热结构之间设置出导热风道，使整灯极大的增加了散热效率，使其相对传统的鳍片散热结构来说进一步增加了空气流动量。本发明提供的半导体照明装置及其散热结构的另一个优势在于，采用了光源与驱动电源装置结构隔离的设计，即在光源部分与驱动电源装置之间间隔着导热风道，消除了光源部分工作热量直接影响驱动电源装置的可能，同时还进一步通过该导热风道降低了驱动电源装置本身工作热量，增加了驱动电源装置的寿命，藉此消除了传统以驱动电源装置为整灯短板的缺陷，提高了本灯的整体寿命及可靠性稳定性。
图I示出了本发明第一实施方式的立体 图2示出了本发明第一实施方式的半剖 图3示出了本发明第一实施方式的装配 图4不出了本发明第一实施方式的光分布 图5不出了本发明第一实施方式的光分布 图6示出了本发明第二实施方式的立体 图7示出了本发明第二实施方式的半剖图；
图8示出了本发明第二实施方式的装配 图9示出了本发明第三实施方式的立体 图10示出了本发明第二实施方式的半剖 图11示出了本发明第三实施方式的半剖图。
具体实施例方式请参阅图1、2、3、4、5为本发明的半导体照明装置及其散热结构的一种较佳实施方式，其中该半导体照明装置主要包括灯体1，光源装置4，散热装置3和驱动电源装置2。其中该灯体I呈管型且一侧封闭，该散热装置3连接在该灯体I外部，同时在该灯体I封闭一侧方向上承载该光源装置4，同时该灯体I管体内部还容纳着该驱动电源装置2。进一步说明，该驱动电源装置2包括驱动电路板21其上部设有电器元件22，根据需要可设计为隔离式或非隔离式驱动电源。灯头23采用传统E27灯头。灯体I封闭的一侧面上预留有接线孔，灯体I内部容纳着驱动电源装置2，通过灯头21封闭该灯体I的未封闭的一侧开口，使该驱动电源装置2密封在该灯体I腔内，同时该灯头21与该驱动电路板21电连接，以导入外部工作电源。该散热装置3包括复数散热鳍片31呈等距间隔设置在该灯体I外壁上，且该各个散热鳍片31朝向该灯体I封闭一端方向上延伸出该灯体I 一段距离，从而各个散热鳍片31内侧及灯体I顶端直接形成一空间。一导热环32连接在该各个散热鳍片31延伸处顶部，以形成导热台33为连接该光源装置4提供条件。其中值得一提的是该复数散热鳍片31延伸出灯体I的各部分之间定义出复数连通散热装置3外侧和上述空间的导风口 34，且各个导风口 34在该导热环32处汇集，并在该导热环32内环空间位置形成通风腔35。该光源装置4包括基板41、设于基板41上的LED颗粒42、反射环43、导热绝缘片44、泡壳45和封体46。其中，基板41呈圆环形，其上部均匀分布着复数LED颗粒42，且该基板41通过灯体I上的接线孔与该驱动电路板21形成电连接。反射环43呈与该基板41相仿形状，表面由反光材料制成，且该反射环43上部设有对应各个LED颗粒42的复数开孔431，藉此覆盖在该基板41表面，并藉由复数开孔431露出各个对应位置的LED颗粒42，并为该LED颗粒42出光提供反光功效。导热绝缘片44呈与该基板41形状相仿稍大的圆环形，其贴附于该基板41底部，并与该导热台33连接，以传递该光源装置4的工作热量至该散热装置3上，同时起到使该光源装置4与该散热装置3绝缘功效。泡壳45呈环形，其外环面凸起内环面凹陷，并由光学材料制成，如扩散粒子材料或采用远端磷光体(remote phosphor)材料制成,包括被并入环氧树脂、娃酮材料及聚合物材料中的一者内的磷光体粉末。封体46呈中空锥台形且两端开口，其插入于该泡壳45内环位置，并与该泡壳45内环面之间定义出一光源腔47，以容纳着载有LED颗粒42的该基板41。同时该封体46朝向光源装置4的一端和该泡壳45下环边分别与该导热绝缘片44内环至少一部分和外环至少一部分连接，以封闭该光源腔47，藉此形成一个环形光源形态，且其出光面至少一部分位于环面上。根据检测(请参阅图4、5)，该半导体照明装置在其0°到135°区域内的光强与此区域内的平均光强偏差彡20%，且135°到180°区域的光通量应高于总光通量的5%，因此足以能够达到替代传统球泡灯的照明要求。其中值得一提的是该半导体照明装置的导风散热结构，其由该光源装置4之封体46内部导风通道48与该散热装置3之通风腔35贯通，从而允许气流可以在散热装置3与光源装置4之间流通，此时通过该导风口 34引入或排除空气形成气流工作循环，可极大地带走该光源装置4上的热量。
当工作状态下，该光源装置4将会持续产生热量，并通过其下部导热绝缘片44及封体46传递热量至该导热环32及各个散热鳍片31上进行空气散热，此时再通过该导风口34允许部分空气进入该通风腔35内，经该封体46之导风通道48流出，可带走沿路通过的热气流，并形成持续空气对流循环效果，极大地改善了照明装置的散热效率。同时另一方面，由于该光源装置4与该下部灯体I之间依靠该复数散热鳍片31及其衬托的导热环32形成间隔，从而极大地避免该光源装置4的工作热量侵袭该灯体I内的驱动电源装置2，形成了一种热隔离状态，使该驱动电源装置2能够在稳定的温度环境中持续工作，避免了因该光源装置的温度侵袭造成驱动电源装置2过早老化的不利影响，增加了整灯的可靠性。请参阅图6、7、8为本发明的半导体照明装置及其散热结构的另一种较佳实施方式，其中该光源装置4之封体46采用导热性金属材料如铝，铁，铜及其合金制成，该封体46内裙壁上设有复数散热片36，且该复数散热片36均匀间隔，并把该导风通道48分隔成若干狭风道49，且该各个狭风道49与该通风腔35贯通，藉此不但增加了散热面积，同时也如同加强筋功能，进一步加强了封体46抗外部应力强度，避免由于该封体46因外部泡壳45受力挤压造成损坏。同时该封体46外裙面上镀有一层反光材料，藉此从侧面反射该光源腔47内LED颗粒42的出光，增加该光源装置4的出光光效，此外为实现在该光源腔47内从侧面反射该LED颗粒42的出光，也可以选择在该封体46外裙面上套置与其性质相仿适配的反射元件461，如采用反光纸，反射板等具有反射光线特性的材料制成，同时根据需要的光源形态，可在该反射元件461表面制作成漫反射或镜面反射形态。请参阅图9、10为本发明的半导体照明装置及其散热结构的另一种较佳实施方式，其中该光源装置4’之泡壳45’呈环状壳体，其环面上设有开口，藉此进入并容纳该基板41及LED颗粒41。其中该泡壳45’包括外弧面451’，内弧面452’其分别位于泡壳45’夕卜、内环面处，且该内弧面452’覆盖面小于该外弧面451’，该封体46’呈裙形两端开口，其设置在该泡壳45’内环面之侧开口处，其上裙边抵着该内弧面452’，呈部分封闭该泡壳45’状，即该封体46’高度低于该泡壳45’并露出该内弧面452’，以增加该光源装置4’的出光面积，增加出光效率。请参阅图11为本发明的半导体照明装置及其散热结构的另一种较佳实施方式，其中该光源装置4’ ’之泡壳45’ ’呈环状壳体，泡壳45’ ’沿轴心的剖面大致呈η形，并罩在该基板41及该基板41上的LED颗粒42外部，同时依靠该导热绝缘片44封闭该泡壳45’ ’，藉此形成该光源腔47’’，此时该泡壳45’’内环面所定义出的该导风通道48’’将与该散热装置3之通风腔35穿通，藉此与该通风口 34相通，从而形成空气流通通道实现气流循环。虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、 修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
权利要求
1.一种半导体照明装置，其包括 一光源装置； 一灯体，其内部容纳有一驱动电源装置，并与所述光源装置电连接； 一散热装置，其设置在所述灯体外部，并承托着所述光源装置； 其特征在于所述光源装置呈环状，且其出光面至少一部分位于环面上。
2.根据权利要求I所述的半导体照明装置，其特征在于所述光源装置内环中设有至少一条贯穿所述光源装置出光面的导风通道，所述散热装置包括复数散热鳍片，其等距间隔设置在所述灯体外壁，并延伸至所述灯体顶部之外，与所述灯体顶部定义出至少一条连通散热装置外侧及导风通道的导风口。
3.根据权利要求2所述的半导体照明装置，其特征在于所述光源装置包括一泡壳呈环形壳体，且泡壳朝向光源装置一侧形成有开口，一基板容纳于所述泡壳内，且所述基板上设有等距间隔的复数LED颗粒，一导热绝缘片与所述基板形状相仿承载着所述基板并封闭所述泡壳之开口。
4.根据权利要求3所述的半导体照明装置，其特征在于所述散热装置进一步包括一导热环，其位于所述灯体上部，连接在至少一部分所述散热鳍片顶部，承载着所述导热绝缘片，其中至少一条所述导风口在所述导热环处汇集，并在所述导热环内环空间位置形成通风腔并与所述导风通道贯通。
5.根据权利要求2所述的半导体照明装置，其特征在于所述光源装置包括一泡壳呈环形壳体，且泡壳内环面及朝向光源装置一侧形成有开口，一基板容纳于所述泡壳内，且所述基板上设有等距间隔的复数LED颗粒，一导热绝缘片与所述基板形状相仿，承载着所述基板并至少部分封闭所述泡壳底面之开口，一封体其中部穿通形成所述导风通道，其外部根据所述泡壳内环面开口大小调整所封闭的所述泡壳内环面面积，并与所述导热绝缘片共同封闭所述泡壳。
6.根据权利要求5所述的半导体照明装置，其特征在于所述封体中部的所述导风通道内设有复数散热片，且该复数散热片均匀间隔，并把所述导风通道分隔成若干狭风道，且该各个所述狭风道与所述通风腔贯通。
7.根据权利要求6所述的半导体照明装置，其特征在于所述光源装置进一步包括一反射环，其呈与该基板相仿形状，表面由反光材料制成，且所述反射环上部设有对应露出各个所述LED颗粒的复数开孔。
8.根据权利要求7所述的半导体照明装置，其特征在于所述光源装置进一步包括一反射元件，其表面由反光材料制成，其与所述封体外壁形状相仿，覆盖于所述封体外壁面上。
9.根据权利要求3或5所述的半导体照明装置，其特征在于所述泡壳采用远端磷光体材料制成。
10.根据权利要求5、6或8所述的半导体照明装置，其特征在于所述封体采用导热金属材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种半导体照明装置，其包括灯体其内部容纳有驱动电源装置，并与光源装置电连接，散热装置设置在所述灯体外部，并承托着光源装置，其中该光源装置采用环形光学泡壳设计，顶部出光区域中部设有贯穿所述光源装置的导风通道，与所述散热装置结合形成空气通道增加散热效率，同时环形泡壳设计能使整灯达到了300°以上的大角度照射范围。
文档编号F21V29/00GK102865558SQ20121032336
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者田晓改, 王伟霞, 孙晓婷, 郑子豪 申请人:重庆雷士实业有限公司, 惠州雷士光电科技有限公司