• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明提供一種具有整合式散熱器的發光二極體(LED)模組。在一態樣中，提供一LED模組包含一LED光源、一連接賦能該LED光源的驅動器及一熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者的散熱器，該散熱器設置成提供一導熱途徑來將熱能傳導離開該LED模組。在另一態樣中，一照明裝置包含一散熱槽與一接合於該散熱槽的LED模組。該LED模組包含一LED光源、一連接賦能該LED光源的驅動器及一熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者的散熱器，該散熱器與該散熱槽形成有一熱傳導途徑以將熱能傳導離開該LED模組。
    公开号:TW201305493A
    申请号:TW101117044
    申请日:2012-05-14
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Todd Farmer
    申请人:Bridgelux Inc；
    IPC主号:F21V29-00
    专利说明:
    發光二極體及驅動模組單元
    本發明概略關於發光二極體(LEDs,“Light Emitting Diodes”)，特別是關於一種具有整合式散熱器的發光二極體模組。
    一發光二極體包含一浸漬或摻雜有雜質的半導體材料。這些雜質加入「電子」及「電洞」至該半導體，其可相對自由地在該材料中移動。根據雜質的種類，該半導體的一摻雜區域可主要地具有電子或電洞，其分別被稱之為n型或p型半導體區域。
    在LED應用中，一LED半導體晶片包括一n型半導體區域及一p型半導體區域。在該等兩個區域之間的一接面處產生一反向電場，其造成該等電子及電洞移動遠離該接面而形成一主動區域。當橫跨該p-n接面處施加一足以克服該反向電場之順向電壓時，該等電子與電洞即被強迫進入該主動區域並結合。當該等電子與該等電洞結合時，它們即落入較低的能階，並以光的型式釋放能量。LED半導體發出光線的能力已容許這些半導體被使用於多種照明裝置中。例如，LED半導體可用於室內或室外應用之一般性照明裝置。
    一種典型的LED照明裝置包含一LED半導體元件、一大型散熱槽用於散逸熱能(或熱量)及附屬組件(例如驅動器電路與連接器)。該散熱槽足夠大而可散逸由該LED半導體產生的熱量以利於該LED的適當運作及避免過熱。因此，為提供一完整的單元，LED照明裝置基本上要包含一尺寸可適當地散逸熱量之大散熱裝置。
    可惜地是當該等照明裝置需要修理或其有需要利用新的或更有效率之LED半導體元件時，整個該照明裝置就必須更換。此基本上即代表即使該散熱裝置與該附屬組件並未損壞，該LED元件以及該散熱裝置、連接器與其它附屬組件皆需更換。更換該未損壞的散熱裝置與其它附屬組件是沒有效率且昂貴的，因此需要儘可能地避免這項費用。
    因此，需要一種簡單、具成本效益與可更換的LED模組，其具有一可用於多種外部散熱裝置的整合式散熱器，且其本身可容易修理或更換，而不需要更換該等相關的散熱裝置及/或附屬組件。
    本發明在多種態樣中揭示一種具有整合式散熱器的可更換式LED模組。該LED模組的功能係做為一可移除式光源，其可安裝在連接不同照明裝置之多種外部散熱裝置中。例如，該整合式散熱器可利於傳導熱能到一外部散熱槽進行散逸，以確保該LED半導體之適當運作。當該等LEDs與相關的驅動器電路有所改良時，僅需更換該可更換式LED模組，而允許再使用既有的該等散熱槽與該等附屬組件，例如連接器，藉此減少成本與材料。
    在本發明的一種態樣中，提供一LED模組，其包含一LED光源、一連接來賦能該LED光源的驅動器及一熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者的散熱器，該散熱器設置成提供一導熱途徑來將熱能傳導離開該LED模組。
    在本發明的一種態樣中，提供一種照明裝置，其包含一散熱槽及一接合於該散熱槽的LED模組。該LED模組包含一LED光源、一連接來賦能該LED光源的驅動器及一熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者的散熱器，該散熱器與該散熱槽形成一熱傳導途徑以將熱能傳導離開該LED模組。
    在本發明的一種態樣中，提供一種照明燈具，其包含一燈頭及一連接至該燈頭的一照明裝置。該照明裝置包含一散熱槽與一接合於該散熱槽的LED模組。該LED模組包含一LED光源、一連接來賦能該LED光源的驅動器及一熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者的散熱器，該散熱器與該散熱槽形成有一熱傳導途徑以將熱能傳導離開該LED模組。
    在本發明的一種態樣中，提供一種照明系統，其包含一中央控制器與連接於該中央控制器的一或多個照明燈具。每一照明燈具包含一LED模組，該LED模組具有一LED光源、一連接來賦能該LED光源的驅動器及一熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者的散熱器，該散熱器設置成提供一導熱途徑來將熱能傳導離開該LED模組。
    應瞭解到本發明之該等態樣對於本技術專業人士將可由以下的詳細說明立即瞭解。將可瞭解到本發明包括其它與不同的態樣，且其細節可在多種其它態樣中修改，其皆不背離本發明之精神與範圍。因此，此處之圖面及說明皆應視為在性質上為例示性，而非限制性。
    以下本發明將參照該等附屬圖式對於本發明之示例性態樣進行更為完整的說明，其中顯示了本發明之多種態樣。但是本發明可實施成許多不同型式，且不能夠視為被限制於整份說明書中所提供的本發明之多種態樣。這些態樣係提供使得本發明將可完善與完整，且將可完整傳達本發明之範圍給本技術專業人士。在該等圖式中例示之本發明的該等態樣可能並非依比例繪製。因此，該等特徵之尺寸為了清楚起見可能增加或縮減。此外，一些圖式可為了清楚起見而被簡化。因此，該等圖式應未描述給定設備(例如裝置)或方法之所有該等組件。
    本發明之多種態樣將在此處參照圖式做說明，其為本發明之理想化組態的示意性例示。因此，該等例示之該等形狀將由於例如製造技術及/或公差而有差異。因此，在本說明書中所提供的本發明之多種態樣不應視為限制於此處所例示與描述之元件(例如區域、疊層、區段、基板等)的該等特定形狀，而是包括由於例如製造所產生的形狀之變化。例如，所例示或描述為一長方形的一元件在其邊緣處，可具有圓形或彎曲的特徵及/或一梯度集中度，而並非每個元件之間有分散的變化。因此，在該等圖式中所例示的該等元件在性質上為示意性，且它們的形狀並非要例示一元件的準確形狀，且並非要限制本發明之範圍。
    將可瞭解到當一元件，例如區域、疊層、區段、基板或類似者，其被稱之為「在(on)另一元件上」，其可直接位在另一元件上，或亦可存在介於其中的元件。相反地，當一元件被稱之為「直接在(directly on)另一元件上」，即不存在介於其中的元件。另將可瞭解到，當一元件被稱之為「形成」(formed)在另一元件上時，其可在另一元件或一介於其中的元件上成長、沉積、蝕刻、附著、連接、耦合或另外製備或製造。
    再者，相對的術語，例如「下方」或「底部」及「上方」或「上部」等，在此處係用於描述一個元件與另一元件的關係，如該等圖式當中所例示者。將瞭解到相對術語除了在該等圖式中所描述的該方向之外，係要涵蓋一裝置的不同方向。例如，如果在該等圖式上的設備被轉向，則描述為在其它元件之「下方」側上的元件之方向即為在該等其它元件的「上方」側。因此該用語「下方」根據該設備的特定方向可同時涵蓋「下方」與「上方」的方向。同樣地，如果在該圖式中一設備被轉向，被描述為「低於」或「在其下」的其它元件之元件的方向即為在該等其它元件「之上」。因此該用語「低於」或「在其下」可同時涵蓋在其上方及其下方的方向。
    除非另有定義，此處所使用的所有術語(包括技術與科學術語)皆為本發明所屬的技術中一般專業人士所共同瞭解的相同意義。另將可瞭解到該等術語，例如那些在常用字典中所定義者，其必須解譯成其意義符合於在相關技術與本發明之內文中之意義。
    如此處所使用者，單數形式「一」(“a”,“an”及”the”)係亦包括複數形式，除非在文中另有明確指明。其將可瞭解到在本說明書中將使用的術語「包含」(“comprises”及/或”comprising”)指定存在有所述的特徵、整數、步驟、作業、元素及/或組件，但並不排除存在或加入一或多個其它特徵、整數、步驟、作業、元素、組件及/或其群組。該術語「及/或」(and/or)包括該等相關所列出之項目之一或多種的任何及所有的組合。
    將可瞭解到該等術語「第一」與「第二」在此處可用於描述多種區域、疊層及/或區段，這些區域、疊層及/或區段並不受限於這些術語。這些術語僅用於將一個區域、疊層或區段與另一區域、疊層或區段區分出來。因此，下述之一第一區域、疊層或區段可稱之為一第二區域、疊層或區段，同樣地，一第二區域、疊層或區段可稱之為一第一區域、疊層或區段，其皆不背離本發明之該等教示。
    第一圖為具有整合式散熱器的一示例性LED模組100。例如，該模組100之構造適合用於室內與室外照明應用。該模組100包含一LED光源102、一散熱器104、一驅動器/控制器106與一連接器108。
    該LED光源102包含安裝在一基板或一印刷電路板或一發射器陣列上的任何適當的該LED、LED陣列、LED發光元件。該LED光源102耦合至該散熱器104，所以由該LED光源102之運作所產生的熱能(亦簡稱為「熱量」)傳導至該散熱器104。
    一選用的外蓋或一光學元件128覆蓋該LED光源102。在一種示例性實作中，該光學元件128提供該LED光源102的環境保護。在另一種示例性實作中，該光學元件128執行以下功能，例如光線萃取、光束形成(beamforming)、強度控制，及/或關於自該LED光源102產生的該光線之顏色調整。該光學元件128包含塑膠、玻璃、壓克力(acrylic)或其它適當材料。在多種實作中，該光學元件128可被夾置、螺接、膠黏、扣接在定位上，或另行安裝至該散熱器104。
    該驅動器/控制器106(亦簡稱為「驅動器」)包含硬體及/或硬體執行軟體，其設置成產生在一導體110上承載的驅動信號以賦能該LED光源102。在一種示例性實作中，該驅動器包含一設置成接收一AC或DC輸入信號的電路，且將其轉換成設置以驅動或賦能該LED光源102的一驅動信號。
    該驅動器106亦設置成接收與產生其它種類的信號。例如，該驅動器106操作來產生與接收關於一或多支天線114的通訊信號，以與遠端裝置或系統進行通訊。例如，該等通訊信號承載於該驅動器106與一導體112上的該等天線114之間。該驅動器106亦操作來傳送與接收一導體116上承載的介面信號，以連接於一附屬套件118。
    傳送至及來自該驅動器106的信號被導引通過該散熱器104中的開口，如120所示。以下提供該驅動器106與其操作之更為詳細的說明。
    該散熱器104包含一種具有高熱通量密度的導熱材料，例如銅、鋁、石墨、銦、陶瓷、熱塑性塑膠、複合材料，或任何其它適用於傳導熱能的材料。該散熱器104作用為一主要的熱交換器，將熱量自該LED模組100移動至一次要熱交換器，例如截面積、表面積及/或體積較大的一外部散熱裝置。該散熱器104的高熱通量密度用於「快速地傳導」熱量至該次要熱交換器，該次要熱交換器接觸該散熱器104的截面積比直接接觸該熱源(例如該LED光源102)的截面積更大。
    該散熱器104之小尺寸及/或形狀，及空氣對流之低熱傳係數代表該散熱器104本身無法提供充份的空氣對流來將足夠的熱能由該LED模組100散逸至周遭環境以確保適當的運作。因此，該散熱器104設計成配合一次要熱交換器使用，例如一外部散熱裝置，以提供有效的熱傳導來散逸來自該模組100的熱能。
    該散熱器104設置成接合於一外部散熱槽以形成一熱傳導途徑來將來自該LED模組100的熱量傳導至該外部散熱槽。該外部散熱槽即可散逸該傳導的熱量，例如藉由空氣對流，藉此利於熱量移除而允許該LED模組100適當地運作。
    在一種實作中，該散熱器104於其表面處包含一熱性介面材料(TIM,“Thermal Interface Material”)122，其用於利於自該散熱器104之熱傳導至一次要熱交換器。
    該連接器108包含電氣接點124，其用於接收被導引至該驅動器106的電力及/或其它信號。該連接器108亦包含設置以連接或接合該模組100至一外部散熱槽的一安裝及/或連接特徵126。例如，在一種實作中，當該等特徵126被嚙合於一外部散熱槽的接合特徵時，該模組100被穩固地壓入一位置上，所以該TIM 122的該等表面牢固地壓抵該外部散熱槽的匹配表面，以形成一熱傳導途徑以利於自該散熱器104熱傳導至該外部散熱槽。
    因此，該模組100操作做為被設計成接合於一外部散熱槽的一攜帶式LED發光組件。為了利於熱傳導，該模組100包含一熱耦合至一次要熱交換器(例如一外部散熱槽)的該散熱器104，以形成一熱傳導途徑來利於熱量傳導離開該LED模組100。因此，該模組100並非設計成獨立運作，而是做為使用於一外部散熱槽的一可移除或可插拔的組件。
    做為一可移除組件，該模組100具有的好處包含簡易安裝、移除、修理及更換。例如，該模組100可被簡易地移除用於更換成已開發出的更新、改良及更有效率的LEDs與相關的模組。另外，該模組100因為該等相同的散熱裝置與附屬組件在當該模組被更換及/或升級時可重新使用而可提供效率與成本節省。 附屬套件
    在一種實作中，該模組100包含該附屬套件118來提供加強的功能性與額外的資訊給該驅動器106。在一種實作中，該附屬套件118被安裝在該散熱器104的頂面上。例如，該附屬套件118包含一設置成偵測白天時間與晚上時間狀況的一太陽偵測器(solar detector)。在另一種實作中，該附屬套件118包括一或多個裝置與感測器，例如一閉路電視攝影機(CCTV,“Close circuit television camera”)、動作感測器、RFID偵測器/發射器、紅外線感測器及/或任何其它種類的裝置或感測器。 天線系統
    該驅動器106利用該天線114可使用任何種類的無線電頻道進行通訊。例如，該驅動器106利用該天線114來使用蜂巢式、WiFi、Bluetooth或任何其它種類的無線電存取技術來進行通訊。該天線114亦可接收被傳送至該驅動器106的全球定位信號，藉此該驅動器106可在任何特定時間決定該模組100的位置。
    第二圖所示為接合於第一圖之該LED模組100的一示例性外部散熱槽200。例如，該LED模組100使用該安裝特徵126附接至該散熱槽200。該外部散熱槽200包含一散熱材料202、一內部插座204與一連接器206。
    該散熱材料202包含金屬與其它散熱性材料，其實體尺寸可緊密地配接與熱耦合至安裝的該模組100之該散熱器104。例如，當該模組100安裝在該散熱裝置200中時，該TIM 122的該等表面壓抵在該散熱材料202的表面上，且熱耦合該散熱器104至該散熱材料202。在一種實作中，該模組100使用該特徵126機械式與電氣式地連接至該散熱槽，以接合於該內部插座204的相對應特徵。例如，當該模組100安裝在該散熱槽200中時，該特徵126嚙合於該內部插座204的相對應特徵，且該TIM 122穩固地壓抵在該散熱材料202的表面上以形成一熱耦合。
    在一種示例性實作中，一光學元件208附接至該散熱槽200，且做為提供該LED光源102的環境保護。在另一種示例性實作中，該光學元件208執行的功能例如光線萃取、光束形成、強度控制及/或關於自該LED光源102放射之光線的顏色調整。該光學元件208包含塑膠、玻璃、壓克力或其它適當材料。在多種實作中，該光學元件208可被夾置、螺接、膠黏、扣接在定位上，或另行安裝至該散熱材料202。
    該連接器206提供一機械式連接特徵214，其設置成接合於一照明燈具的相對應特徵，以允許該裝置200被安裝在該照明燈具中。在一種示例性實作中，該連接特徵214包含螺紋，以允許該裝置200機械式地旋入到該照明燈具的一接合插座中。例如，該連接特徵214可形成相容於一標準Edison插座的一Edison插頭。
    該連接器206亦包含一連接外部信號至該模組100的電氣接點210與212。例如，該電性導體216及218電性連接該接點210及212至該模組100的該等接點124。
    因此，在一種實作中，接合於該LED模組100的該散熱槽200形成一PAR燈，例如一PAR 20/30/38/燈。在另一種實作中，接合於該LED模組100的該散熱槽200形成一MR16或MR20燈。
    第三圖為包含第一圖所示之該LED模組100的一照明裝置之示例性分解圖與組立圖。
    請參照該分解圖300，該照明裝置包含一外部散熱槽200、一LED模組100及一光擴散件(light diffuser)304。如分解圖300所示，該LED模組100運作為該照明裝置之一「LED光線引擎」。因此，如果該照明裝置需要修理或升級，僅有該LED模組100需要被更換。該散熱槽200、該光擴散件304及任何其它組件可以重新使用，藉此節省成本與材料。
    請參照該組立圖，該照明裝置302所示為完整地組裝。例如，該LED模組100接合於該散熱槽200，且該光擴散件304亦接合於該散熱槽200。接合該LED模組100於該散熱槽200造成該LED模組100之該等特徵126接合於該散熱槽200的相對應該內部插座204，且該LED模組100之該等接點124接觸到該散熱槽200的相對應電性導體218。
    該光擴散件304設置成擴散及/或分散自該LED模組100發射的光線。在此示例中，該光擴散件304設置成具有一圓形，因此可允許該照明裝置模擬一典型燈泡的外觀與光線分佈。例如，該照明裝置302形成一A19或E27燈泡。但是，在其它實作中，該光擴散件304可具有任何需要的形狀及/或光學特性。該連接器206亦設置成一標準Edison旋入式連接器，以允許該照明裝置被安裝在一標準燈泡插座中。但是，在其它實作中，該連接器206設置成接合於任何其它型式的插座。
    第四圖所示為一示例性驅動器400。例如，該驅動器400適用於作為第一圖所示之該LED模組100的該驅動器106。該驅動器400包含一處理器402、一記憶體404、一LED驅動器406、一感測器介面408、一相機介面410及一通訊介面412，其皆耦合成在一匯流排414之上進行通訊。
    該處理器402包含一CPU、一處理器、一閘極陣列、一硬體邏輯、一記憶體元件及/或一硬體執行軟體中至少一者。該處理器402用於控制該驅動器400之該等功能性元件之操作。例如，在一種實作中，該處理器402執行儲存在該記憶體404中的程式指令，其造成該處理器402控制該驅動器400的該等一或多個功能性元件以操作該LED光源，連接於該等附屬裝置，及/或連接於外部系統。
    該記憶體404包含RAM、ROM、硬碟機、快閃記憶體或任何型式之可用於儲存由該驅動器400之該等功能性元件使用的資訊的記憶體資源。在一具體實施例中，該記憶體404實施程式指令可執行該處理器402來控制該驅動器400的運作。
    該LED驅動器406包含硬體及/或硬體執行軟體，其操作來產生用於驅動一LED光源的驅動信號。例如，在一種實作中，該驅動器406包含放大器、電晶體及/或用於產生該等LED驅動信號的分散電子組件。在一種實作中，該驅動器406接收被轉換或另行修改來產生該等驅動信號的AC或DC電力輸入信號。在一種實作中，該等電力輸入信號經由包含該接點124、該內部插座204與該連接器206的一電氣途徑接收。
    該感測器介面408包含硬體及/或硬體執行軟體，其可允許該驅動器400連接於外部感測器。例如，該等外部感測器包含紅外線感測器、光線偵測器、溫度感測器或其它型式的感測器。自該等感測器接收的資訊被傳送至該處理器402。
    該相機介面410包含硬體及/或硬體執行軟體，其可操作成允許該驅動器400來連接於一相機以接收影像與控制該相機作業。例如，該介面410控制多種相機作業，例如聚焦、縮放、平移與光圈作業。該相機介面410運作以接收多種影像，例如靜態影像、視訊及任何其它型式的CCTV影像。
    該通訊介面412包含硬體及/或硬體執行軟體，其操作成允許該驅動器400來利用該天線114或經由一固線式區域網路(hardwired LAN,hardwried“Local Area Network”)與外部裝置或系統傳送與接收資料及其它資訊。例如，在一種實作中，該通訊介面412包含邏輯來使用該天線114在無線通訊頻道之上傳送/接收資料及/或其它資訊，例如蜂巢式、WiFi及Bluetooth通訊頻道等。在一種實作中，通訊介面412包含邏輯來在耦合至該電力輸入線的一固線式LAN之上傳送/接收資料及/或其它資訊。因此，當該LED模組100連接至該接收器電力時，該等相同的電力連接提供LAN通訊至該通訊介面412。
    在一示例性實作中，該介面412包含邏輯來由該天線114接收全球定位系統(GPS,“Global positioning system”)信號，且這些信號被傳送至該處理器402，在該處它們被處理來決定該模組100的一實際位置。在又另一示例性實作中，該通訊介面412包含邏輯來在一蜂巢式通道之上利用一中央控制實體傳送/接收資料或指令。該等資料或指令被傳送至該處理器402，且該處理器402基於這些指令控制該LED模組100的操作。在又另一示例性實作中，該通訊介面412包含邏輯來使用任何適當的無線通訊或經由該LAN介面直接與一或多個其它該LED模組100進行通訊。與其它該等LED模組100進行通訊可提供多個模組之間協調的動作，其可由一或多個特定模組或由一中央控制個體進行控制。
    第五圖所示為設置成安裝該照明裝置300的一示例性照明燈具500。該照明燈具500包含一安裝至一支撐構件504的一燈頭502。例如，該支撐構件504可附接至牆面、天花板或其它結構以支撐該燈頭502。
    該燈頭502包含一插座506，其設置成接合於該照明裝置300的該連接器206。該燈頭502經由該插座506提供電力與任何其它發信(signaling)至該照明裝置300。例如，電力與發信導體被安裝繞經該支撐構件504與該燈頭502至該插座506用於連接至照明裝置300。
    一旦被安裝在該插座506中之後，該照明裝置300可使用一固線性LAN或由該天線114提供的無線通訊及該通訊介面412連接於外部實體，例如中央控制器、局部設備或局部網路。例如，該通訊介面412包括電路以在蜂巢式、WiFi或Bluetooth無線電頻道之上進行通訊。因此，該照明燈具500包含有包括接合於該外部散熱槽200的該模組100之該照明裝置300。在升級或修理的狀況下，僅有該LED模組100需要被更換，藉此允許該照明裝置302的該散熱槽與其它組件可再使用。 示例性安裝
    第六圖所示為一種示例性安裝600，其例示有三個該等照明燈具(602、604與606)安裝在一定位，例如一建築物。該等照明燈具設置成接合於該照明裝置302。該照明裝置302設置成在一使用無線或LAN通訊進行通訊之中央控制器608的控制之下操作。例如，該中央控制器608包含任何適當的處理器、CPU、電腦，或與該照明裝置302進行通訊(有線式或無線式)的處理裝置，以控制它們的照明功能、決定它們的位置、或接收由該附屬套件118的感測器所偵測到的任何資訊。以下提供可由該中央控制器608控制的該等種類之功能的說明。 照明功能
    該中央控制器608可操作來控制位於該等照明燈具(602、604與606)之每一者處的該照明裝置302，以提供該等以下的照明功能。
    1.亮度控制
    2.熱偵測
    3.能量使用偵測
    4.能量效率策略的實作(調光等) 相機功能
    該中央控制器608可操作來控制被提供做為該照明裝置302的該附屬套件118之一部份的一相機，以提供該等以下的相機功能。
    1.全動作視訊擷取
    2.靜態影像擷取
    3.影像偵測
    4.白天/夜晚偵測 附屬功能
    該中央控制器608可操作來取得被提供做為該照明裝置302的該附屬套件118之一部份的感測器的資料，以決定下列情況。
    1.溫度偵測
    2.太陽(白天/夜晚)偵測
    3. IR偵測 雜項功能
    該中央控制器608可操作來提供以下的雜項功能。
    1.儲存感測器資料與相機影像
    2.提供存取至儲存資訊
    3.每一照明裝置302的GPS位置決定
    4.便於該中央控制器608與其它裝置之間的通訊，例如鄰近的電腦、行動電話、呼叫器或其它局部裝置。 系統功能
    該中央控制器608可操作來提供以下的系統功能。
    1.根據使用者規格或白天/夜晚條件協調照明
    2.協調照明來利於效率及/或電力節省
    3.處理群眾控制及/或犯罪/偵防的影像
    4.使用局部無線裝置與個人進行通訊
    5.協調多個該等LED模組100之間的通訊以提供協調的照明與通訊功能
    本發明揭露之多種態樣係提供用於使得本領域技術人員可據以實施本發明。本領域技術人員將可立即瞭解到對於整份說明書中所提供之態樣可有多種修改，且此處所揭示的該等概念可被延伸到其它應用中。因此，該等申請專利範圍並非要限制於本說明書的多種態樣，而係要根據符合該等申請專利範圍之用語的完整範圍。所有在結構上與功能上同等於本技術專業人士已知或稍後得知之本說明書中所描述之該等多種態樣之該等元件者，皆在此以參照方式明確加入，並係要由該等申請專利範圍所涵蓋。
    再者，此處所揭示者皆並非要奉獻給公眾，不論這些揭示內容是否明確地在該等申請專利範圍中所列述。在此沒有主張的元件係要視為在專利法施行細則第18條第8項之條文下，除非該元件使用片語「用於...之裝置」或在方法式申請專利範圍時的片語「用於...之步驟」所明確敘述。
    因此，當在此處已經例示及描述具有整合式散熱器之一種LED模組之不同態樣時，其將可瞭解到在不背離它們的精神或基本特徵之下可以對於該等態樣進行多種改變。因此，此處之揭示及說明係為例示本發明之範圍，而非其限制，其係由以下的申請專利範圍所提出。
    100‧‧‧發光二極體模組
    102‧‧‧發光二極體光源
    104‧‧‧散熱器
    106‧‧‧驅動器/控制器
    108‧‧‧連接器
    110‧‧‧導體
    112‧‧‧導體
    114‧‧‧天線
    116‧‧‧導體
    118‧‧‧附屬套件
    122‧‧‧熱性介面材料
    124‧‧‧電氣接點
    126‧‧‧安裝/連接特徵
    128‧‧‧光學元件
    200‧‧‧外部散熱槽
    202‧‧‧散熱材料
    204‧‧‧內部插座
    206‧‧‧連接器
    208‧‧‧光學元件
    210,212‧‧‧電氣接點
    214‧‧‧機械式連接特徵
    216,218‧‧‧電性導體
    302‧‧‧照明裝置
    304‧‧‧光擴散件
    400‧‧‧驅動器
    402‧‧‧處理器
    404‧‧‧記憶體
    406‧‧‧發光二極體驅動器
    408‧‧‧感測器介面
    410‧‧‧相機介面
    412‧‧‧通訊介面
    414‧‧‧匯流排
    500‧‧‧照明燈具
    502‧‧‧燈頭
    504‧‧‧支撐構件
    506‧‧‧插座
    600‧‧‧示例性安裝
    602,604,606‧‧‧照明燈具
    608‧‧‧中央控制器
    先前所述的不同態樣將可參照以下配合附屬圖式的說明而更為瞭解，其中：第一圖為具有整合式散熱器的一示例性LED模組；第二圖為接合於第一圖之LED模組的一示例性散熱槽；第三圖為包含第一圖之LED模組的一照明裝置之示例性分解圖與組立圖；第四圖為使用於第一圖之LED模組的一示例性驅動器；第五圖為包含第一圖之LED模組的一示例性照明燈具；及第六圖為包含第一圖之LED模組的一示例性照明系統。
    100‧‧‧發光二極體模組
    102‧‧‧發光二極體光源
    104‧‧‧散熱器
    106‧‧‧驅動器/控制器
    108‧‧‧連接器
    110‧‧‧導體
    112‧‧‧導體
    114‧‧‧天線
    116‧‧‧導體
    118‧‧‧附屬套件
    122‧‧‧熱性介面材料
    124‧‧‧電氣接點
    126‧‧‧安裝/連接特徵
    128‧‧‧光學元件
    权利要求:
    Claims (40)
    [1] 一種LED模組，其包含：一LED光源；一驅動器，其連接來賦能該LED光源；及一散熱器，其熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者，該散熱器設置成提供一熱傳導途徑以傳導熱能離開該LED模組。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，該LED光源包含由一組包含一LED、一LED陣列及安裝在一基板上的一或多個LED發光元件的光源中選出的至少一光源。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，另包含設置成覆蓋該LED光源的一光學元件。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之LED模組，該光學元件設置成將自該LED光源放射的光線聚焦成一選擇的光束樣式。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，該散熱器包含一連接器，其設置成提供與該LED模組的一機械式連接與一電氣式連接中至少一者。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之LED模組，該連接器包含設置成導引電氣信號至該驅動器之電氣接點。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，該散熱器包含一熱性介面材料(TIM)以利於來自該散熱器的熱傳導。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，該散熱器包含自一組包含銅、黃銅、鋁、石墨、銦、陶瓷、熱塑性塑膠及複合材料的材料中選出的至少一種材料。
    [9] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，該散熱器包含一表面，其設置成接合於一外部散熱槽的一表面以形成該熱傳導途徑，藉此熱能由該散熱器傳導至該外部散熱槽。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，另包含一耦合至該驅動器的天線。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述之LED模組，該天線設置成於一或多個無線電頻道上傳送與接收通訊信號。
    [12] 如申請專利範圍第1項所述之LED模組，另包含一附屬套件，其連接至該驅動器，且包含一動作感測器、一相機、一閉路電視攝影機(CCTV)及一溫度偵測器中至少一者。
    [13] 一種照明裝置，其包含：一散熱槽；及一接合於該散熱槽的LED模組，該LED模組包含：一LED光源；一驅動器，其連接來賦能該LED光源；及一散熱器，其熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者，該散熱器形成與該散熱槽的一熱傳導途徑以傳導熱能離開該LED模組。
    [14] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，該散熱器包含一設置成接合該LED模組與該散熱槽的連接器，該連接器包含與該散熱槽的一機械式連接與一電氣式連接中至少一者。
    [15] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，該LED光源包含由一組包含一LED、一LED陣列及安裝在一基板上的一或多個LED發光元件的光源中選出的至少一光源。
    [16] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，另包含一光擴散件，其設置成覆蓋該LED模組，及擴散自該LED光源放射的光線。
    [17] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，該散熱器包含一熱性介面材料(TIM)以利於自該散熱器熱傳導至該散熱槽。
    [18] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，該散熱器包含自一組包含銅、黃銅、鋁、石墨、銦、陶瓷、熱塑性塑膠及複合材料的材料中選出的至少一種材料。
    [19] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，另包含一連接至該驅動器的天線。
    [20] 如申請專利範圍第19項所述之照明裝置，該天線設置成於一或多個無線電頻道上傳送與接收通訊信號。
    [21] 如申請專利範圍第13項所述之照明裝置，另包含一附屬套件，其連接至該驅動器，且包含一動作感測器、一相機、一閉路電視攝影機(CCTV)與一溫度偵測器中至少一者。
    [22] 一種照明燈具，其包含：一燈頭；及一照明裝置，其連接至該燈頭，該照明裝置包含一散熱槽及接合於該散熱槽的一LED模組，該LED模組包含：一LED光源；一驅動器，其連接來賦能該LED光源；及一散熱器，其熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者，該散熱器形成與該散熱槽的一熱傳導途徑以傳導熱能離開該LED模組。
    [23] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，該散熱器包含一設置成接合該LED模組與該散熱槽的連接器，該連接器包含與該散熱槽的一機械式連接與一電氣式連接中至少一者。
    [24] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，該LED光源包含由一組包含一LED、一LED陣列及安裝在一基板上的一或多個LED發光元件的光源中選出的至少一光源。
    [25] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，另包含一光擴散件，其設置成覆蓋該LED模組，及擴散自該LED光源放射的光線。
    [26] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，該散熱器包含一熱性介面材料(TIM)以利於自該散熱器熱傳導至該散熱槽。
    [27] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，該散熱器包含自一組包含銅、黃銅、鋁、石墨、銦、陶瓷、熱塑性塑膠及複合材料的材料中選出的至少一種材料。
    [28] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，另包含一連接至該驅動器的天線。
    [29] 如申請專利範圍第28項所述之照明裝置，該天線設置成於一或多個無線電頻道上傳送與接收通訊信號。
    [30] 如申請專利範圍第22項所述之照明裝置，另包含一附屬套件，其連接至該驅動器，且包含一動作感測器、一相機、一閉路電視攝影機(CCTV)與一溫度偵測器中至少一者。
    [31] 一種照明系統，其包含：一中央控制器；及連接於該中央控制器的一或多個照明燈具，每一照明燈具包含一LED模組，其包含：一LED光源；一驅動器，其連接來賦能該LED光源；及一散熱器，其熱耦合至該LED光源與該驅動器中至少一者，該散熱器設置成提供一熱傳導途徑以傳導熱能離開該LED模組。
    [32] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，每一照明燈具包含：一燈頭；及一連接至該燈頭的照明裝置，該照明裝置包含接合於該散熱器的一散熱槽，以形成一熱傳導途徑用於傳導熱能離開該LED模組。
    [33] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，該散熱器包含一設置成接合該LED模組與該散熱槽的連接器，該連接器包含與該散熱槽的一機械式連接與一電氣式連接中至少一者。
    [34] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，該LED光源包含由一組包含一LED、一LED陣列及安裝在一基板上的一或多個LED發光元件的光源中選出的至少一光源。
    [35] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，另包含一光擴散件，其設置成覆蓋該LED模組，及擴散自該LED光源放射的光線。
    [36] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，該散熱器包含一熱性介面材料(TIM)以利於自該散熱器熱傳導至該散熱槽。
    [37] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，該散熱器包含自一組包含銅、黃銅、鋁、石墨、銦、陶瓷、熱塑性塑膠及複合材料的材料中選出的至少一種材料。
    [38] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，另包含一連接至該驅動器的天線。
    [39] 如申請專利範圍第38項所述之照明系統，該天線設置成於一或多個無線電頻道上傳送與接收通訊信號。
    [40] 如申請專利範圍第31項所述之照明系統，該LED模組另包含一附屬套件，其連接至該驅動器，且包含一動作感測器、一相機、一閉路電視攝影機(CCTV)與一溫度偵測器中至少一者。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    TWI526650B|2016-03-21|發光二極體及驅動模組單元
    US9618163B2|2017-04-11|LED lamp with electronics board to submount connection
    TWI742334B|2021-10-11|晶片直接封裝式模組化照明系統及製造方法
    JP5050250B2|2012-10-17|熱放散構造を有しかつ最適な光の分布を有するｌｅｄモジュール
    US9464801B2|2016-10-11|Lighting device with one or more removable heat sink elements
    US20130242564A1|2013-09-19|Lighting apparatus with heat dissipation system
    JP5582305B2|2014-09-03|ランプ装置および照明器具
    US20100264799A1|2010-10-21|Led lamp
    US9903576B2|2018-02-27|Lighting apparatus with electrical connector and control module
    US9395057B2|2016-07-19|Lighting device with flexibly coupled heatsinks
    US8878435B2|2014-11-04|Remote thermal compensation assembly
    US20110025211A1|2011-02-03|Light emitting diode lighting device
    TW201348646A|2013-12-01|發光二極體燈具
    WO2014113743A2|2014-07-24|System for adapting an existing fluorescent light fixture with an led luminair
    KR20120007668A|2012-01-25|발광다이오드 모듈
    KR20110034212A|2011-04-05|탈부착이 용이한 ｌｅｄ 조명기구
    EP3259526B1|2021-03-24|Led lighting unit
    US20150354804A1|2015-12-10|Outdoor public lighting lamp having light-emitting diodes and street lamp or lamp-post provided with such a lamp
    CN202769315U|2013-03-06|灯泡
    KR101673568B1|2016-11-07|방열기능을 갖는 led 조명장치
    CN109373251A|2019-02-22|具散热结构的智能化路灯
    EP2808603A1|2014-12-03|Lamp device and luminaire
    CN105782780A|2016-07-20|一体整合式高功率发光二极管管式灯具
    JP2014089934A|2014-05-15|ランプ装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    WO2012158468A1|2012-11-22|
    US20120293652A1|2012-11-22|
    US9217555B2|2015-12-22|
    TWI526650B|2016-03-21|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    US7095053B2|2003-05-05|2006-08-22|Lamina Ceramics, Inc.|Light emitting diodes packaged for high temperature operation|
    US7109581B2|2003-08-25|2006-09-19|Nanoconduction, Inc.|System and method using self-assembled nano structures in the design and fabrication of an integrated circuit micro-cooler|
    TWI329724B|2003-09-09|2010-09-01|Koninkl Philips Electronics Nv|Integrated lamp with feedback and wireless control|
    US20080117597A1|2006-11-17|2008-05-22|Foxconn Technology Co., Ltd.|Light emitting diode module having a thermal management element|
    CN101614375B|2008-06-27|2013-06-05|富准精密工业有限公司|发光二极管灯具|
    US20110050100A1|2009-08-28|2011-03-03|Joel Brad Bailey|Thermal Management of a Lighting System|
    US9033558B2|2010-11-11|2015-05-19|Bridgelux, Inc.|Retrofittable LED module with heat spreader|US10883708B2|2010-11-03|2021-01-05|Tseng-Lu Chien|LED bulb has multiple features|
    US9551477B2|2011-11-15|2017-01-24|Tseng-Lu Chien|More than one level LED bulb has multiple features|
    US10326921B2|2011-11-14|2019-06-18|Tseng-Lu Chien|Light device has built-in camera and related digital data device's functions|
    US11079080B2|2008-12-30|2021-08-03|Tseng-Lu Chien|LED light has image and/or patterns projection|
    US11085607B2|2011-11-15|2021-08-10|Tseng-Lu Chien|LED light has moving image or-and patterns projection|
    US10563823B2|2010-11-03|2020-02-18|Tseng-Lu Chien|LED or-and laser bulb|
    JP6151274B2|2012-01-06|2017-06-21|サーマル・ソリューション・リソーシーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＴｈｅｒｍａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｌｌｃ|機能強化された無線通信を有するｌｅｄランプ|
    KR101349513B1|2012-03-20|2014-01-09|엘지이노텍 주식회사|조명장치 및 이를 포함하는 조명 제어 시스템|
    US9929328B2|2012-06-27|2018-03-27|Lg Innotek Co., Ltd.|Lighting device|
    KR101360678B1|2012-07-23|2014-02-10|엘지이노텍 주식회사|조명 장치|
    EP2943723A1|2013-01-10|2015-11-18|Mirabelli, Franco|Lampe d'eclairage public exterieur a diodes electroluminescentes et lampadaire ou reverbere equipe d'une telle lampe|
    JP2016510492A|2013-02-19|2016-04-07|ライティング インテリジェンス、エス．エル．|照明デバイス、及び照明システムを管理するための方法|
    EP2768279A1|2013-02-19|2014-08-20|Lighting Intelligence SL|Lighting Device|
    PL2962359T3|2013-04-23|2017-04-28|Philips Lighting Holding B.V.|Urządzenie oświetleniowe i oprawa zawierająca antenę|
    US20140327355A1|2013-05-04|2014-11-06|Technical Consumer Products, Inc.|Led par lamp in a wireless network environment|
    CN105408675B|2013-07-30|2019-02-19|飞利浦照明控股有限公司|包括集成天线的照明设备和灯具|
    JP6467206B2|2014-01-28|2019-02-06|株式会社小糸製作所|光源ユニット|
    EP2927559B1|2014-04-01|2017-09-06|Viabizzuno S.R.L.|Led lighting system|
    CN103912810A|2014-04-03|2014-07-09|生迪光电科技股份有限公司|Led照明装置、系统以及在led照明装置内布置天线的方法|
    US9976714B2|2014-04-15|2018-05-22|3M Innovative Properties Company|Luminaire for crosswalk, method for making, and method for controlling|
    US9435521B2|2014-05-21|2016-09-06|Technical Consumer Products, Inc.|Antenna element for a directional lighting fixture|
    RU2643364C1|2014-07-04|2018-02-01|Филипс Лайтинг Холдинг Б.В.|Световой блок со встроенной антенной|
    CN104566027B|2014-12-26|2018-10-26|生迪光电科技股份有限公司|Led照明装置、系统及其天线布置方法|
    JP6688808B2|2015-03-31|2020-04-28|ルミレッズ ホールディング ベーフェー|ヒートシンクを有するｌｅｄ照明モジュールとｌｅｄモジュールの交換方法|
    CN106151888B|2015-05-11|2021-03-02|松下知识产权经营株式会社|光源单元和包括该光源单元的照明器具|
    JP6579511B2|2015-05-11|2019-09-25|パナソニックＩｐマネジメント株式会社|光源ユニットおよびそれを備えた照明器具|
    US10355340B2|2016-06-07|2019-07-16|Signify Holding B.V.|Solid-state lighting device having a wireless communication antenna|
    US10219357B2|2016-09-14|2019-02-26|Abl Ip Holding Llc|LED luminaire assemblies with bluetooth capability|
    DE202016106403U1|2016-11-15|2018-02-16|Seidel GmbH & Co. KG|Leuchtvorrichtung|
    US20200056766A1|2018-08-14|2020-02-20|Hyperform Incorporated|Lighting system for surface appliques and method of retention of cylindrical objects|
    US11172102B2|2020-02-20|2021-11-09|MP High Tech Solutions Pty Ltd|Imaging apparatuses and enclosures configured for deployment in connection with ceilings and downlight cavities|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US13/109,979|US9217555B2|2011-05-17|2011-05-17|LED module with integrated thermal spreader|
    [返回顶部]