[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、指向性、耐冲击、耐震动等优点，具有广泛取代传统照明光源的潜力。

然而，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(Junctiontemperature)是衡量LED灯散热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配光能力，以避免LED照明灯具的应用受到限制，基于LED光源的出光具有一定角度的指向性及高亮度的点光源特性，在照明节能及在需要聚光的应用上(如投射灯、车头灯、手电筒、隧道灯、探照灯等)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，直视时会呈现过亮刺眼的发光点，在照明的视野中易造成亮度分布或亮度范围存在极端的对比，以致降低观察细部或目标的视觉能力并易引起不舒适感，称为眩光(glare)，长时间在这种照明条件下工作，除会使影像模糊化，阅读吃力，容易造成眼睛疲劳，降低阅读效率，甚至造成眼睛酸痛，视力明显下降及头痛的问题，更可能会产生厌烦、躁急不安等情绪及心理与生理的病症，因此不恰当地使用光源和灯具或光环境会造成令人不舒适而形成眩光污染。

现有LED灯具已见有采用与传统灯具搭配的反光罩进行配光，然而由于传统灯具的光源为无指向性地沿其周围均匀漫射，反光罩可使投射在不需要照明的光线反射到需要照明的范围而增加光源的照明效率；反之，以LED灯具直接采用与传统灯具搭配的反光罩进行配光，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，照度只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；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、降低光损及防止或降低眩光已成为LED照明灯具业者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并降低眩光的照明装置。