CN102003643B - 使用发光二极管的照明系统及其发光二极管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用发光二极管元件的照明系统及其发光二极管，其中该使用发光二极管元件的照明系统包含多个发光二极管元件和至少一个反射器，且具有出光面以供光线呈平面发出。所述发光二极管元件中的每一个包括外形呈扁平状的透明封胶体，其较宽的一面呈半圆形，且较窄的一面呈椭圆形、长方形、抛物面形或三叉状，因此发出的光线呈扁椭圆状散射。所述发光二极管元件中的每一个所发出的光线射向所述反射器，并通过所述反射器而反射到所述出光面。本发明可省去导光板等组件的成本，并提高光线利用率。

Description

使用发光二极管的照明系统及其发光二极管

本申请是申请日为2007年9月7日、申请号为“200710146378.2”、发明名称为“使用发光二极管的照明系统及其发光二极管”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种使用发光二极管元件的照明系统及其发光二极管元件，且具体地说，涉及一种以发光二极管元件为线性光源的照明系统。

背景技术

由于光电元件中发光二极管（light emitting diode；LED）具有体积小、发光效率高和寿命长等优点，因此被认为是下一代绿色节能照明的最佳光源。

图1是一种使用传统的发光二极管作为照明系统的结构示意图。为了能将传统发光二极管元件产生的大部分光线从侧面发出，美国露明（Lumileds）光学公司申请的中国台湾专利（公开号200402899）中公开一种侧发光型发光二极管元件10，如图1所示。所述发光二极管元件10包含特殊形状的透镜12、发光二极管管芯13和主体11，其中透镜12耦合到主体11，且发光二极管管芯13固定在主体11的上表面。

所述透镜12具有锯齿状的折射部分16和全内反射的漏斗部分18，通过折射部分16将漏斗部分18反射回来的光线折射离开透镜12，即大部分光线尽可能与纵向元件轴19成90度夹角射出透镜12。然而，透镜12的折射部分16和漏斗部分18在外形上相当复杂，因此会使得透镜12制作成本升高。另外，介于透镜12与发光二极管管芯13之间还有透明材料14或空间，因此还需要考虑透镜12与透明材料14之间的界面的光反射和异质材料结合问题。除此之外，因为透镜12的外形特殊，所以后续表面粘着工艺中需要专门的取放工具才能准确摆放到位。

综上所述，市场上急切需要一种结构简单且光线利用率高的照明系统，以降低制造成本和节省电力。

发明内容

本发明提供一种使用发光二极管元件的照明系统及其发光二极管元件，其使用散射光线呈扁椭圆状的发光二极管元件，并通过反射器将所述光线反射到出光面。因此，可省去导光板等组件的成本，并提高光线利用率。

为实现上述目的，本发明揭示一种使用发光二极管元件的照明系统，其包含多个发光二极管元件和至少一个反射器，且具有出光面以供光线呈平面发出。所述发光二极管元件中的每一个包括外形呈扁平状的透明封胶体，其较宽的一面呈半圆形，且较窄的一面呈椭圆形、长方形、抛物面形或三叉状，因此发出的光线呈扁椭圆状散射。所述发光二极管元件中每一个所发出的光线射向所述反射器，并通过所述反射器而反射到所述出光面。所述反射器具有一斜曲面，所述反射器包含多个凸起部，所述多个凸起部位于该反射器的斜曲面上，所述凸起部中的每一个具有斜面，所述斜面与所述出光面呈45度的夹角，使所述发光二极管元件中每一个所发出的光线经所述反射器的斜曲面和凸起部反射后垂直于出光面射出。

所述透明封胶体呈三叉状的所述较窄的一面包含主凸出部和位于所述主凸出部两侧的向外侧凹陷的曲面斜面。

所述照明系统进一步包含设于所述出光面的扩散片。

所述多个发光二极管元件优选地设于所述反射器的侧边。

所述反射器优选地为中央隆起的曲面或斜曲面。

本发明进一步揭示一种发光二极管元件，其包括外形呈扁平状的透明封胶体。所述透明封胶体的较宽的一面呈半圆形，且较窄的一面呈椭圆形、长方形、抛物面形或三叉状，因此发出的光线呈扁椭圆状散射。

如上所述的发光二极管元件，其中所述透明封胶体呈三叉状的较窄的一面包含主凸出部和位于所述主凸出部两侧的向外侧凹陷的曲面斜面。

本发明可省去导光板等组件的成本，并提高光线利用率。

附图说明

图1是常规照明系统的剖面示意图。

图2(a)是本发明发光二极管元件的剖面示意图。

图2(b)是本发明发光二极管元件沿图2(a)中1－1剖面线的剖面图。

图3(a)～图3(b)是本发明发光二极管元件的光输出场型图。

图4(a)～图4(b)是本发明另一实施例的发光二极管元件的正视图和侧视图。

图5(a)～图5(c)是本发明另一实施例的发光二极管元件的正视图、侧视图和俯视图。

图6是本发明照明系统的示意图。

图7是本发明另一实施例的照明系统的示意图。

具体实施方式

图2(a)是本发明发光二极管元件的剖面示意图。发光二极管元件20包含衬底23、管芯22和透明封胶体21。管芯22固定在衬底23，且透明封胶体21覆盖于管芯22和衬底23上。透明封胶体21呈扁长型的外观，较宽的一面呈半圆形。

图2(b)是本发明发光二极管元件沿图2(a)中1－1剖面线的剖面图。与图2(a)相比，透明封胶体21的较窄一面呈椭圆形或抛物面形，通过所述透明封胶体21的特定外形可将传统圆锥角度发射的光线扁平化。

图3(a)～图3(b)是本发明发光二极管元件的光输出场型图。图3(a)中发光二极管元件20沿较窄面24发出的光线投影呈扁椭圆状，而图3(b)中发光二极管元件20沿较宽面25发出的光线投影呈较宽椭圆状。

图4(a)～图4(b)是本发明另一实施例的发光二极管元件的正视图和侧视图。发光二极管元件40的透明封胶体41呈扁长型的外观，较宽的一面呈半圆形，较窄的一面呈长方形，通过所述透明封胶体41的长方体外形可将上方发出的光线扁平化。

图5(a)～图5(c)是本发明另一实施例的发光二极管元件的正视图、侧视图和俯视图。发光二极管元件50的透明封胶体41仍呈扁长形的外观，较宽的一面呈半圆形。透明封胶体41的较窄的一面呈三叉状，中央具有主凸出部511，在主凸出部511两侧各具有向外侧凹陷的曲面斜面512。通过所述呈三叉状的透明封胶体51可将内部发光二极管发出的光线扁平化向上散射。

图6是本发明照明系统的示意图。照明系统60包含多个发光二极管元件20和至少一个反射器61，且具有出光面62以供光线呈平面发出。所述发光二极管元件20设置在中央隆起的反射器61的侧边，产生的光线81经由反射器61的曲面朝向出光面62反射，反射光82以略微垂直于出光面62的角度穿射而出。

图7是本发明另一实施例的照明系统的示意图。照明系统70包含多个发光二极管元件20和至少一个反射器71，且具有出光面72以供光线呈平面发出。所述发光二极管元件20设置在具有斜曲面的反射器71的侧边，产生的光线81经由反射器71的曲面和凸起部711朝向出光面72反射，反射光82以略微垂直于出光面72的角度穿射而出。凸起部711具有斜面，所述斜面与出光面72略呈45度的夹角，因此反射光82可垂直于出光面72而射出。

本发明的技术内容和技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可基于本发明的教导和揭示内容而作出种种不脱离本发明精神的替换和修改。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的范围，而应包括各种不脱离本发明的替换和修改，并由所附权利要求书所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种使用发光二极管元件的照明系统，其包含：

出光面；

多个发光二极管元件，所述发光二极管元件中的每一个包含外形呈扁平状的透明封胶体，其中所述透明封胶体的较宽的一面呈半圆形，较窄的一面呈椭圆形或抛物面形，发出的光线呈扁椭圆状散射；以及

至少一个反射器，所述反射器将所述发光二极管元件中每一个所发出的光线反射到所述出光面，所述反射器具有一斜曲面，所述反射器包含多个凸起部，所述多个凸起部位于该反射器的斜曲面上，所述凸起部中的每一个具有斜面，所述斜面与所述出光面呈45度的夹角，使所述发光二极管元件中每一个所发出的光线经所述反射器的斜曲面和凸起部反射后垂直于出光面射出。

2.根据权利要求1所述的使用发光二极管元件的照明系统，其进一步包含设于所述出光面的扩散片。

3.根据权利要求1所述的使用发光二极管元件的照明系统，其中所述多个发光二极管元件设于所述反射器的侧边。

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