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TWI504837B - 發光二極體燈具 - Google Patents

發光二極體燈具 Download PDF

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TWI504837B
TWI504837B TW101148176A TW101148176A TWI504837B TW I504837 B TWI504837 B TW I504837B TW 101148176 A TW101148176 A TW 101148176A TW 101148176 A TW101148176 A TW 101148176A TW I504837 B TWI504837 B TW I504837B
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light
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reflecting
diode lamp
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TW101148176A
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Ming Ta Tsai
Min Shun Yang
Yu Wei Tsai
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Advanced Optoelectronic Tech
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    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F21V7/0016—Reflectors for light sources providing for indirect lighting on lighting devices that also provide for direct lighting, e.g. by means of independent light sources, by splitting of the light beam, by switching between both lighting modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

發光二極體燈具
本發明涉及半導體照明領域，尤其涉及一種發光二極體燈具。
發光二極體(light emitting diode，LED)作為一種高效的發光源，具有環保、省電、壽命長等諸多特點已經被廣泛的運用於各種領域。LED固態光源由於能產生更高的亮度，可以實現室內外照明，也將取代白熾燈和螢光燈等習知光源，獲得更加廣泛的運用。
普通的發光二極體燈具通常包括一基板以及設置於該基板上的多個發光二極體元件。為了達到足夠的出光強度，該等發光二極體元件通常呈陣列密集排布於該基板表面上。
然而，由於發光二極體發出的光線照射方向單一，將多個發光二極體元件密集排布於基板的表面上會導致發光二極體燈具的出光角度較小，進而使得發光二極體燈具的照射範圍較小。
有鑒於此，有必要提供一種照射範圍較大的發光二極體燈具。
一種發光二極體燈具，包括基板及複數發光二極體單元，該基板包括相對設置的上表面和下表面，該等發光二極體單元設置於基板的上表面上，該發光二極體燈具還包括反射器，該反射器位於 基板的上表面，該反射器包括由基板中部向基板的外周緣延伸的複數反射片，每一反射片在基板的上表面上的投影至少覆蓋發光二極體單元的一部分，該等反射片將發光二極體單元發出的部分光線朝向基板的外周緣反射，其中任意兩相鄰的反射片相互間隔形成一間隙，以使得發光二極體單元發出的部分光線直接從相鄰反射片之間的間隙向上射出。
本發明所述的發光二極體燈具對應多個發光二極體單元設有一反射器，反射器的多個反射片將發光二極體單元發出的部分光線朝向基板的外周緣反射，有效地增加了發光二極體燈具的照射範圍。
10‧‧‧基板
11‧‧‧上表面
12‧‧‧下表面
20‧‧‧發光二極體單元
21‧‧‧第一LED陣列
22‧‧‧第二LED陣列
30‧‧‧反射器
31、31a‧‧‧反射片
32‧‧‧連接件
100‧‧‧發光二極體燈具
101‧‧‧貫孔
311‧‧‧反射面
312‧‧‧穿孔
313‧‧‧彙聚面
321‧‧‧容置部
圖1係本發明一實施例的發光二極體燈具的立體示意圖。
圖2係圖1所示發光二極體燈具沿II-II線的剖視示意圖。
圖3係圖1所示發光二極體燈具中反射片的另一結構示意圖。
圖4係現有技術中發光二極體燈具的光強分佈曲線圖。
圖5係圖1所示發光二極體燈具的光強分佈曲線圖。
請同時參閱圖1至圖2，係本發明一實施例的發光二極體燈具100，其包括一基板10，該基板10包括相對設置的上表面11和下表面12；多個發光二極體單元20，該等發光二極體單元20設置於基板10的上表面11上；以及一位於基板10上表面11上的反射器30。
該基板10呈圓盤狀。該基板10上開設有一貫孔101。該貫孔101位於基板10的中央並貫穿基板10上表面11和下表面12。該貫孔101 用以與其他固定結構相配合以將發光二極體燈具100固定。
該基板10上嵌設有電路結構(圖未示)。該基板10的上表面11設有多個供發光二極體單元20設置的電連接觸點(圖未示)，每一電連接觸點分別電連接所述電路結構和發光二極體單元20以提供發光二極體單元20工作所需的電能。可以理解地，為了達到較佳的散熱效果，該基板10較佳係陶瓷電路基板或鋁基板。
所述發光二極體單元20排布於基板10的上表面11上，其中鄰近基板10外周緣的多個發光二極體單元20構成第一LED陣列21，鄰近基板10中部的多個發光二極體單元20構成第二LED陣列22。在本實施例中，該第一LED陣列21、第二LED陣列22整體上均呈環狀。該第一LED陣列21和第二LED陣列22相對於貫孔101呈放射狀延伸。可以理解地，在其他實施例中，第一LED陣列21和第二LED陣列22數量及排布形狀可以根據實際出光需要作出調整。
每一發光二極體單元20均包括發光二極體晶粒(未標示)和覆蓋於該發光二極體晶粒上的封裝體(未標示)，該封裝體內較佳摻入有螢光粉用以轉換該發光二極體晶粒出射光線的波長。
所述反射器30包括一環狀連接件32及由該連接件32向上、向外彎折延伸出的複數反射片31。該等反射片31關於所述連接件32呈放射狀設置。該連接件32係一中空柱體。該連接件32設置於基板10的上表面11的中部。該連接件32與基板10共同圍設出一容置部321。所述第二LED陣列22收容於該容置部321內。每一反射片31均自連接件32向基板10的外周緣一體延伸而出。所述反射片31的自由端延伸至基板10的外周緣的正上方。所述反射片31關於該連接件32的軸線OO1對稱分佈。該軸線OO1與該基板10穿過基板10的 貫孔101的軸線重合。
兩相鄰反射片31之間具有一間距L。發光二極體單元20產生的部分光線穿過兩相鄰反射片31之間的間隙直接射出。兩相鄰反射片31之間的間距L沿反射片31向基板10外周緣的延伸方向逐漸增加。
所述反射片31靠近其自由端處開設有穿孔312。該穿孔312對應第一LED陣列21的發光二極體單元20設置。每一穿孔312位於對應的發光二極體單元20的正上方，使得該發光二極體單元20中心角附近的光線從穿孔312直接穿過射出。
所述反射片31係一寬度相等的縱長條形片體。每一反射片31具有一面向第一LED陣列21的反射面311以及與該反射面311相對設置的彙聚面313。該反射面311將第一LED陣列21的發光二極體單元20發出的部分光線朝向基板10的外周緣反射。該彙聚面313用於反射第二LED陣列22的發光二極體單元20的中心角兩側的光線並使光線向上聚攏。該反射面311係一弧形面，該反射面311的弧度半徑係6mm~10mm，較佳地，該弧度半徑係8mm。
可以理解地，在其他實施例中，該反射片31a係一寬度漸變的縱長條形片體，該反射片31a的寬度自反射片31a的兩端(與連接件32連接的一端以及遠離連接件32的自由端)向中間逐漸增加(參見圖3)。此時兩相鄰反射片31a之間的間距L向基板10外周緣的延伸方向先減小後增加。
每一反射片31對應第一LED陣列21的一發光二極體單元20設置。每一反射片31在基板10的上表面11上的投影至少覆蓋對應發光二 極體單元20的部分。較佳地，該反射片31在基板10上的投影完全覆蓋對應的發光二極體單元20。在其他實施例中，該基板10上設置了多個呈環形排布的LED陣列，每一反射片31在基板10上的投影沿基板10的徑向上對應多個發光二極體單元20，即每一反射片31在基板10上的投影覆蓋對應的多個發光二極體單元20。
該反射器30的反射片31與連接件32均係塑膠材質，藉由射出成型方式一體形成。在其他實施例中，該反射器30可由金屬材質比如鋁片一體壓鑄成型；或者該反射器30由一中空鋁柱構成，該中空鋁柱靠近其一端的外壁經過鐳射切割後形成多個不連續的片體，再將該等不連續的片體沿鐳射切割的方向彎曲形成多個反射片體，由於金屬材質具有吸收光線的能力，較佳地該反射片體的反射面311上形成有一鍍銀的反射薄膜以提高反射片體的反射效率。
請同時參照圖4和圖5，圖中的橫坐標係發光角度，單位係度，縱坐標係歸一化光強。相比於習知技藝中發光二極體燈具的光強分佈，本發明所述的發光二極體燈具100的半功率角度(係指發光強度值為軸向強度值一半時的光線夾角)由140度變為了198度，甚至在大於344度以上的發光角度內仍然有10%的光通量，不但有效增加了發光二極體燈具100的照射範圍，同時發光二極體燈具100的出光也更加均勻。
本發明中發光二極體燈具100的反射器30包括多個放射狀延伸的反射片31，每一反射片31在基板10上的投影至少覆蓋發光二極體單元20的部分，所述反射片31將發光二極體單元20發出的部分光線朝向基板10的周緣反射，有效地增加了發光二極體燈具100的照射範圍。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧基板
11‧‧‧上表面
12‧‧‧下表面
20‧‧‧發光二極體單元
21‧‧‧第一LED陣列
22‧‧‧第二LED陣列
30‧‧‧反射器
31‧‧‧反射片
32‧‧‧連接件
100‧‧‧發光二極體燈具
101‧‧‧貫孔
312‧‧‧穿孔
321‧‧‧容置部

Claims (10)

  1. 一種發光二極體燈具，包括基板及複數發光二極體單元，該基板包括相對設置的上表面和下表面，該等發光二極體單元設置於基板的上表面上，其改良在於：該發光二極體燈具還包括反射器，該反射器位於基板的上表面，該反射器包括由基板中部向基板的外周緣延伸的複數反射片，每一反射片在基板的上表面上的投影至少覆蓋發光二極體單元的一部分，該等反射片將發光二極體單元發出的部分光線朝向基板的外周緣反射，其中任意兩相鄰的反射片相互間隔形成一間隙，以使得發光二極體單元發出的部分光線直接從相鄰反射片之間的間隙向上射出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該反射器還包括一環狀連接件，該連接件設置於基板的上表面中部，每一反射片均自連接件向外並向上彎折延伸而出。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈具，其中該發光二極體單元中的至少一個鄰近基板的中部設置，該連接件與基板共同圍設出一容置部，鄰近基板中部設置的發光二極體單元收容於容置部內。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體燈具，其中該等反射片關於該連接件呈放射狀排布，且反射片關於連接件的軸線對稱分佈。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體燈具，其中該等反射片具有一面向發光二極體單元的弧形反射面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中該等反射片的弧形反射面的弧度半徑係6mm~10mm。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中該等反射片還具有與反射片的弧形反射面相對設置的彙聚面，位於容置部內的發光二極體單 元的中心角兩側的光線經彙聚面反射後向上聚攏。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該等反射片的遠離基板的自由端上開設有穿孔，該穿孔位於發光二極體單元正上方，發光二極體單元中心角附近的光線從穿孔直接射出。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中兩相鄰反射片之間的間距沿反射片遠離基板的延伸方向上逐漸增加。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該等反射片係一寬度相等或寬度漸變的縱長條形片體。
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