[發明專利]模塊化發光二極管燈泡

有效

• 申請號: 201080019400.7
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN102414504A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 古拉姆·漢士奈因
• 申請（專利權）人: 普瑞光電股份有限公司
• 主分類號: F21V17/00
• 分類號: F21V17/00;F21V29/00;H05B37/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李鶴松

背景技術

發光二極管(LED)為取代白熾燈泡和日光燈源這類傳統光源的絕佳候選者。LED具有比白熾燈泡更高的光轉換效率以及比這兩種傳統光源更長的使用壽命。再者，目前LED的轉換效率仍在不斷改善中。

LED所產生的光線都位于相當窄的光譜頻帶內。因此，為了生產具備任意顏色的光源，其一般會采用以多個LED組成合成光源的方式，或是將來自單一LED的部分光線轉換成第二波長光線來與原本LED所發出的光線混光。例如，可提供人眼感知為白色光的LED型白色光源是可能通過結合紅、藍及綠光LED陣列所發出光線混光來建構，這些LED陣列在每一種顏色上都要能產生正確的光線強度。或者，來自一藍光LED的部分光線可用來激發黃色熒光材，以產生看起來為白色的光源。

LED一般會封裝在封裝材料的內部，其內部含有一或多個晶粒(dies)被設置在某種形式的基板上，該基板包括供電給這些晶粒的電源端以及散出這些晶粒所發出熱能的一熱傳表面。在白光LED例子中，LED封裝中亦可能含有一熒光層，或是在一紅、藍及綠光光源的例子中，LED封裝會含有一控制器來設定各色光LED的相對強度，這些色光光源設計來發出一可選擇色域中的色光。之后這些已封裝的LED會并入最終的燈泡組件或設置來與一電源配接的其他形式的照明器具中。例如，在要用來取代傳統白熾光源的照明器具的例子中，該照明器具可包括一傳統卡口式或螺紋式光連接件，其可配接在一對應的白熾燈泡所用的傳統照明燈座上。

可惜的是，LED的效能有絕大部分取決于LED的封裝方式。LED及任何熒光材涂層的光轉換效率皆取決于該LED運作時的溫度以及該LED驅動的方式。此外，各LED之間會有相當的差異，尤其是在熒光材轉換類型的LED例子中，LED芯片與熒光材涂層的差異皆可能導致最終封裝后的LED在效能表現上的差異。雖然LED封裝制造商可以對其最終封裝后的LED進行分類篩選(bin)來提供更具一致性的產品，不過進行這類分類動作的成本所費不貲。

再者，LED運作時的溫度取決于其散熱槽及最終照明器具內的散熱面。在同一溫度與驅動電流下具有相同光輸出的不同已封裝LED在其他溫度的情況下可能會具有相當不同的光輸出表現。因此，直到LED封裝組裝到最終的照明器具前，任何這類變異的程度都無法完全加以判定。

由于現實中并無任何標準化的部件來在LED燈具連接到標準交流電源插座時提供光源一以強度形式表達的標準化輸出，故上述現象會對燈具制造商造成負擔，因為其必須設置設備來測試所制造的照明器具內的LED封裝。因此，燈具制造商必須在其生產線上安裝校準設備并加以保養，同時設定所生產的每一種光源的LED功率位準，如此讓其所生產的照明器具具有一致的光輸出。此舉無疑會增加建立該生產線所需的資金。

最后，即使在“白光”LED的例子中也有從“冷白光”至“暖白光”等不同色溫的差別。在這類例子中不同的熒光材涂層會被用來制造熒光材轉換類型光源內的每一種色彩差異。這些熒光材一般會整合在LED封裝內，因此通過改變熒光材來達成不同色溫的同時也一并需要更換其LED。據此，燈具制造商必須儲備不同的LED/熒光材來源。同樣地，末端使用者必須更換整個燈具才能在熒光材轉換類型的光源中達到一新的色溫。同樣地，假若LED故障，則該LED與相關的熒光材都必須進行更換。

發明內容

本發明包括一種基于LED的照明裝置及其制造方法。該照明裝置包括設置在一散熱槽上的一LED光源及一電源轉接頭。該電源轉接頭設置成可與傳統的白熾燈泡或日光燈電源轉接頭互換。在本發明的一態樣中，當電源通過該電源轉接頭耦接至該裝置時，一控制器會提供平均電流給該LED光源。該平均電流會使該LED光源產生具有一預定標準光強度的光線，其大致上與各裝置間LED光源內的差異無關。在本發明的一個態樣中，該LED光源包括多個串聯的LED，這些LED接合至該散熱槽并利用打線接合彼此串聯并連接至該散熱槽上的導電布線。

在本發明的另一態樣中，照明裝置含有可互換的球狀件(globe)，這些球狀件內含一熒光層，其將來自該LED光源所產生光譜的部分光線轉換成另一光譜。通過更換這些球狀件可以改變該照明裝置的輸出光譜，而不用更換光源。此外，若需要更換該LED光源時則可重復使用這些球狀物。