CN103322433A

CN103322433A - 发光装置

Info

Publication number: CN103322433A
Application number: CN2012100757811A
Authority: CN
Inventors: 张炫熙; 黄俊闵; 陈世鹏; 薛清全; 林立凡; 廖文甲
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明公开了一种发光装置包括一电路基板、多个发光二极管单元以及一部分穿透部分反射的光学部件。该多个发光二极管单元及光学部件设置于电路基板上。光学部件具有至少一反射面使该多个发光二极管单元射出至光学部件的光线部分穿透且部分反射。

Description

发光装置

技术领域

本发明关于一种发光装置，特别是关于一种光线部分穿透且部分反射的发光装置。

背景技术

随者科技日新月异，发光装置已成为生活中不可或缺的必需品。从早期大量使用钨丝灯泡作为发光装置，现已进步到使用发光二极管(LED)作为发光装置。使用LED作为发光装置具有省电、体积小以及发光亮度更亮等优点。

请参阅图1，其为现有发光装置的示意图。发光装置1包括一发光二极管(LED)单元11，并利用导光柱12引导光线(如箭头所示)。导光柱12为实心的透光结构，且具有一反射面121，并将导光柱12设置于LED单元11发射光线的路径上，使得LED单元11所发出的光线经由导光柱12的反射面121反射后射出。

然而，由于导光柱12其具有的光学性质会使得LED单元11所发出的光线被局限于导光柱12内部而造成损失，亦即出光无法完全有效地利用。因此，即使设置有反射面121以反射增加LED单元11所发出的发光量，但由于导光柱12已造成LED单元11的出光局限于导光柱12内部而造成损失，因此亦无法改善增加发光装置发射至外部的发光量。

此外，LED单元11亦具有光线照射范围较小，容易产生室内光线亮度不足的问题。而为使LED单元11的发光强度达至足以用于室内照明的话，其发光效率也会下降到比荧光灯更差(比荧光灯耗电)。亦或者，为了要改善光线照射范围较小，致使设置于室内的LED单元11其光线亮度不足的问题，势必要增加设置发光装置的数量。然而，此亦将造成设置发光装置的成本、维护发光装置的人力以及用电量增加的问题。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的目的为提供一种部分穿透且部分反射的发光装置，可有效使得发光装置所发出的光线更有效地利用并可发出大角度的光线。

为达上述的目的，本发明提供一种发光装置包括一电路基板、多个发光二极管单元以及一部分穿透部分反射的光学部件。该多个发光二极管单元及光学部件设置于电路基板上。光学部件具有至少一反射面使该多个发光二极管单元射出至光学部件的光线部分穿透且部分反射。

于本发明的一较佳实施例中，光学部件为可透光材质制成；光学部件亦可为不透光材质制成，且具有至少一开口，同样可达到使光线部分穿透且部分反射的效用。

于本发明的一较佳实施例中，光学部件的反射面由至少一平面、至少一曲面或其组合所构成。反射面可由单一或多个平面或曲面构成，亦即，反射面包含单一平面、单一曲面、多个平面、多个曲面、单一平面结合单一曲面、单一平面结合多个曲面、多个平面结合单一曲面、多个平面结合多个曲面等的不同组合方式。

于本发明的一较佳实施例中，反射面的全部或部分为平滑面、粗糙面或其组合。亦即，反射面包含全部为平滑面、部分为平滑面、全部为粗糙面、部分为粗糙面、部分为平滑面结合部分为粗糙面等的不同组合方式。

于本发明的一较佳实施例中，发光装置更可包括一灯泡基座，电性连接电路基板。

于本发明的一较佳实施例中，发光装置还可包括一灯罩，连接于灯泡基座的周缘，且灯罩包覆该多个发光二极管单元及光学部件。其中，灯罩可包含荧光材料，亦即可于灯罩掺杂荧光粉体，用以调变发光二极管单元所发出的光色。

于本发明的一较佳实施例中，该多个发光二极管单元所发出的光线经由光学部件的反射光线及折射光线之间的角度可大于120度。

于本发明的一较佳实施例中，光学部件可设置于该多个发光二极管单元的几何中心位置。

于本发明的一较佳实施例中，在投影方向上，该多个发光二极管单元可对应邻近设置于光学部件的周缘。

于本发明的一较佳实施例中，该多个发光二极管单元可发出不同的光色。

于本发明的一较佳实施例中，该多个发光二极管单元可呈规则配置，或者该多个发光二极管单元可呈不规则配置。

于本发明的一较佳实施例中，发光二极管单元可包含至少一发光二极管晶粒(LED die)或至少一发光二极管封装体(LED package)。

本发明亦提供一种发光装置包括一电路基板、多个发光二极管单元、一灯泡基座、一灯罩以及一部分穿透部分反射的光学部件。该多个发光二极管单元设置于电路基板上。灯泡基座电性连接电路基板。灯罩连接于灯泡基座的周缘，且灯罩包覆该多个发光二极管单元。光学部件连接灯罩，且具有至少一反射面使该多个发光二极管单元射出至光学部件的光线部分穿透且部分反射。

承上所述，本发明的发光装置通过设置具有至少一反射面且部分穿透部分反射光线的光学部件于电路基板上，使得该多个二极管单元射出至光学部件的光线部分穿透且部分反射。因此，该多个二极管单元所发出的光线可更有效地被利用而无造成损失，因而增加发光装置的发光量。此外，光线透射及反射的效果取决于光学部件的反射面具有不同材质、开口、表面形状以及表面粗糙度、光学部件以及该多个发光二极管单元的设置位置，因此，亦可根据需求设计本发明的发光装置，使得光线经由光学部件反射后发出大角度的光线，因而改善光线照射范围过小的问题，并使得室内光线亮度更佳充足，因此可减少发光装置设置的数量。

附图说明

图1为现有发光装置的示意图；

图2A及图2B为根据本发明发光装置所描绘的结构示意图；

图3A及图3B为根据本发明的发光装置于光学部件上设置开口的示意图；

图4A至图4F为根据本发明的发光装置所绘制各种光学部件的示意图；

图5A为本发明发光装置的电路基板电性连接于灯泡基座上的示意图；

图5B为本发明发光装置的灯罩连接于灯泡基座的示意图；以及

图6为根据本发明的发光装置所绘制另一种光学部件的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2、3、3a、4a～4f、5、5a：发光装置；

11：发光二极管(LED)单元；

12：导光柱；

121、221：反射面；

21：电路基板；

22、32、32a、42a～42f、62：光学部件；

321：穿孔；

322：半穿孔；

51：灯泡基座；

52：灯罩；

θ：角度。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种发光装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图2A，其为根据本发明发光装置所描绘的结构示意图。发光装置2使用多个发光二极管单元11作为发光光源，并设置于电路基板21上。发光二极管单元11可包含至少一发光二极管晶粒(未预先封装者)或至少一发光二极管封装体(已预先封装者)。发光装置2亦包括部分穿透且部分反射光线的光学部件22，其设置于电路基板21上。光学部件22具有至少一反射面221，用以使该多个发光二极管单元11发射至光学部件22的光线为部分穿透，且部分自光学部件22反射后射出；部分穿透部分反射是指发光二极管单元11射出至光学部件22的光线，部分光线直接穿透光学部件22而射出，其他部分光线则经光学部件22反射后再射出。该多个发光二极管单元11所发出的光线经由光学部件22的反射光线及折射光线之间的角度θ大于120度。

光学部件22可以例如玻璃、压克力、树脂及塑胶等可透光材质制成，但并不限于此。或者，光学部件22亦可以具有至少一开口(opening)的不透光材质制成，同样可达到部分穿透部分反射的效用。不透光材质可为例如金属材质或者表面具有反射层的非金属材质，但并不限于此。

请参照图3A及图3B，其为根据本发明的发光装置于光学部件上设置开口的示意图。当光学部件32、32a以不透光材质制成时，利用开口以透射该多个发光二极管单元11所发出的光线。开口可为孔洞或沟槽(未图示)的形式，而孔洞可为穿孔321(如图3A所示发光装置3)或者半穿孔322(如图3B所示发光装置3a)的形式；于此所称半穿孔是指形成穿孔后，原穿孔处的材料并不移除，而仍是部分连接于孔洞的周缘。当光学部件32、32a设置多个开口时，该多个开口的尺寸、形状以及该多个开口之间的间距可根据所需设计为相同或不相同。

请参阅图4A至图4F，其为根据本发明的发光装置所绘制各种光学部件的示意图。光学部件的反射面可由至少一平面、至少一曲面或其组合所构成。如图4A所示，发光装置4a的光学部件42a的反射面为多个平面的形式。如图4B所示，发光装置4b的光学部件42b的反射面为多个曲面的形式。如图4C所示，发光装置4c的光学部件42c的反射面为单一平面结合单一曲面的形式。如图4D所示，发光装置4d的光学部件42d的反射面为单一平面结合多个曲面的形式。如图4E所示，发光装置4e的光学部件42e的反射面为多个平面结合单一曲面的形式。如图4F所示，发光装置4f的光学部件42f的反射面为多个平面结合多个曲面的形式。此外，该技术领域中技术人员应可了解反射面的形式并不以此为限。

再者，反射面的表面可为全部平滑面、部分平滑面、全部粗糙面、部分粗糙面、部分平滑面结合部分粗糙面的方式。

请参阅图5A，其为本发明发光装置的电路基板电性连接于灯泡基座上的示意图。本发明的发光装置5更可包括一灯泡基座51，用于设置电源组件于其内而提供电力至设置于电路基板21上的该多个发光二极管单元11。

请参阅图5B，其为本发明发光装置的灯罩连接于灯泡基座的示意图。本发明的发光装置5a更可包括一灯罩52，其连接于灯泡基座51的周缘，且包覆该多个发光二极管单元11及光学部件22以避免灰尘污染或外力损伤。灯罩52的材质可掺杂荧光材料，用以调变该多个发光二极管单元11所发出的光色。或者，该多个发光二极管单元11本身亦可发出不同的光色。

请参阅图6，其为根据本发明的发光装置所绘制另一种光学部件的示意图。图6为图5B的另一种发光装置的实施方式，与图5B不同之处在于光学部件62并未设置于电路基板21上，而是连接于灯罩52上。

此外，该多个发光二极管单元11可以例如环状配置、同心圆配置、阵列配置、斜向阵列配置等的规则配置。或者，该多个发光二极管单元11亦可以例如乱数配置、零散配置等的不规则配置。亦或者，该多个发光二极管单元11可依据出光强度分布的需求而于电路基板21的部分或全部作疏密配置。亦即，出光强度需求高的区域，于电路基板21上配置较密、数量较多的发光二极管单元11，而在出光强度需求低的区域，于电路基板21上配置较疏、数量较少的发光二极管单元11。

再请参照图2B所示，不论该多个发光二极管单元11如何配置，光学部件22可设置于该多个发光二极管单元11的几何中心位置。再者，于光学部件22投影的方向上，该多个发光二极管单元11可对应邻近设置于光学部件22的周缘。亦即，在光学部件22的投影方向上，光学部件22的周缘会通过发光二极管单元11，而发光二极管单元11的设置位置相对于光学部件22的周缘可具有一定程度的设置范围。

综上所述，本发明的发光装置通过设置具有至少一反射面且部分穿透部分反射光线的光学部件于电路基板上，使得该多个二极管单元射出至光学部件的光线部分穿透且部分反射。因此，该多个二极管单元所发出的光线可更有效地被利用而无造成损失，因而增加发光装置的发光量。此外，光线透射及反射的效果取决于光学部件的反射面具有不同材质、开口、表面形状以及表面粗糙度、光学部件以及该多个发光二极管单元的设置位置，因此，亦可根据需求设计本发明的发光装置，使得光线经由光学部件反射后发出大角度的光线，因而改善光线照射范围过小的问题，并使得室内光线亮度更佳充足，因此可减少发光装置设置的数量。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的申请专利权利要求范围中。

Claims

1.一种发光装置，包括：

一电路基板；

多个发光二极管单元，设置于该电路基板上；以及

一部分穿透部分反射的光学部件，设置于该电路基板上，该光学部件具有至少一反射面使该多个发光二极管单元射出至该光学部件的光线部分穿透且部分反射。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中该光学部件为可透光材质制成。

3.如权利要求1所述的发光装置，其中该光学部件为不透光材质制成，且具有至少一开口。

4.如权利要求1所述的发光装置，其中该反射面由至少一平面、至少一曲面或其组合所构成。

5.如权利要求1所述的发光装置，其中该反射面的全部或部分为平滑面、粗糙面或其组合。

6.如权利要求1所述的发光装置，还包括：

一灯泡基座，电性连接该电路基板。

7.如权利要求6所述的发光装置，还包括：

一灯罩，连接于该灯泡基座的周缘，且该灯罩包覆该多个发光二极管单元及该光学部件。

8.如权利要求7所述的发光装置，其中该灯罩包含荧光材料。

9.如权利要求1所述的发光装置，其中该多个发光二极管单元所发出的光线经由该光学部件的反射光线及折射光线之间的角度大于120度。

10.如权利要求1所述的发光装置，其中该光学部件设置于该多个发光二极管单元的几何中心位置。

11.如权利要求1所述的发光装置，其中在投影方向上，该多个发光二极管单元对应邻近设置于该光学部件的周缘。

12.如权利要求1所述的发光装置，其中该多个发光二极管单元发出不同的光色。

13.如权利要求1所述的发光装置，其中该多个发光二极管单元呈规则配置。

14.如权利要求1所述的发光装置，其中该多个发光二极管单元呈不规则配置。

15.如权利要求1所述的发光装置，其中该发光二极管单元包含至少一发光二极管晶粒或至少一发光二极管封装体。

16.一种发光装置，包括：

一电路基板；

多个发光二极管单元，设置于该电路基板上；

一灯泡基座，电性连接该电路基板；

一灯罩，连接于该灯泡基座的周缘，且该灯罩包覆该多个发光二极管单元；以及

一部分穿透部分反射的光学部件，连接该灯罩，该光学部件具有至少一反射面使该多个发光二极管单元射出至该光学部件的光线部分穿透且部分反射。