CN201663174U - 发光二极管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发光二极管，尤指可透过多段式反射光线的发光二极管结构，包括光源本体、反射层所组成，所述光源本体(可为发光二极管〔LED〕)具有发光面可向外投射光线，而于发光面相邻的侧表面上，则分别设有多个电极脚，即可利用多个电极脚分别电气连接于预设电路模组，以提供所需的电源、控制程式，在于光源本体的发光面上方结合有反射层，且反射层具有至少三层或三层以上的多个反射体，各反射体并为不同形状的设计，位于各反射体的表面设有透光反射面，且呈不同倾斜角度，而可透光及反射光线，达到可扩大照明范围及亮度的目的。

Description

发光二极管 

技术领域

本实用新型提供一种发光二极管，尤指可透过多段式反射光线的发光二极管结构，将光源本体(LED)所投射的光线范围扩大、亮度增强，而具有良好照明效果。 

背景技术

按，自从电灯被发明以来，由电灯泡开始到日光灯，再到省电灯泡，都改变了照明灯具的使用型态，也产生了不同的照明效果，则各种型式的灯具在使用时，所耗用的电量都相当可观，而不论是那一种照明用的灯具，体积都相当大、使用寿命也不长，必须经常更换，且更换后的旧灯具处理也相当麻烦，尤其是玻璃制的外壳，稍有不慎即容易刺破或割伤周遭的物品或人员，回收处理也必须耗费工时来进行拆解，因此，随着时代潮流的演进、环保观念的提升、节能减碳的意识盛行，对于耗用能源、效果不彰的产品也渐渐被淘汰，即有业者以发光二极管(LED)取代传统使用的照明灯具如灯泡、灯管、省电灯泡等，利用发光二极管省电、低发热、使用寿命长的特性，取代传统照明灯具成为新型态的照明灯具，使用在各种照明中，然发光二极管(LED)在制造过程进行封装成型后，请参阅图12、图13、图14所示，是习用发光二极管的立体外观图、光线投射范围图表、光线投射角度图表，位于发光二极管A的发光晶片A1的外部，成型平面状或圆柱形的透光层A2，以供发光晶片A1的亮光由透光层A2向外投射出，然目前的发光二极管A，在实际使用时，仍存在诸多缺失： 

(1)发光二极管A(LED)的发光特性：呈中央光亮外围晕散的现象(如第十三图所示)，导致单一LED的照射面窄小，影响照明的效果变差，可见距离缩短、可见面积缩小(如第十四图所示)。 

(2)若必须有较大面积的亮光照明时，通常会使用多数的发光二极管(LED)，利用大量发光二极管聚集发光，才可以补强亮光照明的范围，但也耗费更多的能源，反而无法节能减碳，不符经济效益。 

所以，如何解决习用发光二极管因光线亮度不均匀、范围小的问题，且照明效果不佳等缺失，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在者。 

发明内容

本实用新型的主要目的乃在于所述发光二极管(LED)的光源本体具有发光面可向外投射光线，而相邻侧表面上则分别设有多个电极脚，以分别电气连接于预设电路模组，并提供所需的电源、控制程式，在于光源本体的发光面上方结合有反射层，且反射层具有至少三层多个反射体，各反射体并为不同形状的设计，并于表面设有透光反射面，且呈不同倾斜角度，而可透光及反射光线，达到可扩大照明范围及亮度的目的。 

本实用新型的次要目的在于所述发光二极管的反射层，具有至少三层反射体，而顶部的反射体可为三角圆锥状、中间层可为圆锥状、底部则为圆柱体状，并可将光源本体所投射的光线(0度到±90度)，分段向外投射，顶部三角圆锥体反射(0度到±20度)的局部亮光、中间层圆锥体为反射(21度到±50度)的局部亮光、底部圆柱体则反射(51度到±90度)的局部亮光。 

本发明的再一目的乃在于所述反射层的多个反射体，其顶部反射体、中间层反射体与底部反射体，为分别形成不同形状与倾斜角度的设计，在顶部反射体可为三角圆锥状，底面与外侧斜面间的内夹角约为60度夹角的设计，而中间层反射体外部倾斜表面的角度，与垂直基准线之间约为13度～25度的夹角设计，且底部反射体为圆柱体状，其外表面是垂直状，亦可呈向内倾斜适当的角度，可为垂直状之0度，或由0度～8度之间的设计，并将组成的反射层外部予以进行抛光处理，使反射层具有良好的光线透射及反射效果。 

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种发光二极管，包括光源本体和反射层，其中： 

所述光源本体具有能向外投射光线的发光面，并所述光源本体在远离所述发光面的另一侧表面分别设有能电气连接于预设电路模块的多个电极脚；及 

所述反射层结合于所述光源本体的发光面上方，具有至少三层不同形状的多个反射体，各反射体的表面设有呈不同倾斜角度而能透光及反射光线的透光反射面。 

优选的，所述光源本体是表面粘着型的发光二极管(LED)、刺穿型的发光二极管、发光二极管晶片或有机发光二极管。 

优选的，所述反射层是由可热塑性的光学材料所制成。 

优选的，所述可热塑性的光学材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶或型号为E480R的COC塑胶原料。 

优选的，所述反射层由至少三层不同形状的多个反射体所组成，而所述多个反射体包括顶部反射体、底部反射体和至少一个中间层反射体，而所述多个反射体呈层叠状固设于所述光源本体的发光面上。 

优选的，所述顶部反射体呈三角锥形状，将所述光源本体的发光面所投射的光线中局部的光线折射出外部，所述光源本体的发光面所投射的光线的角度范围为0度到±90度，所述局部的光线的角度范围为0度-±20度。 

优选的，所述三角锥状的顶部反射体，其底面长尺寸等于所述光源本体的宽度尺寸。 

优选的，所述三角锥状的顶部反射体，底面与两侧斜面间的各内角在60±5度范围内。 

优选的，所述中间层反射体呈锥形状，并将所述光源本体的发光面所投射的光线中局部的光线折射出外部或直射、反射至顶部反射体，所述光源本体的发光面所投射的光线的角度范围为0度到±90度，所述局部的光线的角度范围为±21度～±50度。 

优选的，所述中间层反射体外部具有倾斜面，且倾斜表面的角度，与垂直基准线之间的夹角为13度～25度之间。 

优选的，所述底部反射体呈圆柱体状，将光源本体的发光面所投射的光线中局部的光线折射出外部或直射、反射至中间层反射体及顶部反射体所述光源本体的发光面所投射的光线的角度范围为0度到±90度，所述局部的光线的角度范围为±51度～±90度。 

优选的，所述底部反射体的外表面，可呈垂直状的0度设计，也能呈向内倾斜的角度，为0度～8度之间。 

优选的，所述反射层的底部能贴合于所述光源本体的发光面上，或将所述反射层的底部与所述光源本体的发光面间形成一预定间距的分离。 

与现有技术相比，本实用新型所述的发光二极管，可透过多段式反射光线，将光源本体(LED)所投射的光线范围扩大、亮度增强，而具有良好照明效果。 

附图说明

图1是本实用新型的立体分解图； 

图2是本实用新型反射层的侧视图(一)； 

图3是本实用新型反射层的侧视图(二)； 

图4是本实用新型反射层的侧视图(三)； 

图5是本实用新型较佳实施例的侧视图； 

图6是本实用新型再一实施例的侧视图； 

图7是本实用新型反射层的较佳实施例侧视图； 

图8是本实用新型反射层的再一实施例侧视图； 

图9是本实用新型的光线投射范围图表； 

图10是本实用新型的光线投射角度图表； 

图11是本实用新型使用实施例的立体分解图； 

图12是现有发光二极管的立体外观图； 

图13是现有光线投射范围图表； 

图14是现有光线投射角度图表。 

附图标记说明：1-光源本体；11-发光面；12-电极脚；2-反射层；21-反射体；213-底部反射体；211-顶部反射体；2131-外表面；212-中间层反射体；22-底面；2121-倾斜表面；23-反射面；3-高亮度发光二极管；4-照明灯具；41-电路模组；43-透明外盖；42-基座；A-发光二极管；A1-发光晶片；A2-透光层。 

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，利完全了解。 

请参阅图1、图2、图3、图4所示，是本实用新型立体分解图、反射层的侧视图(一)、反射层的侧视图(二)、反射层的侧视图(三)，由各图式中所示可以清楚看出，本实用新型发光二极管(LED)包括光源本体1、反射层2所组成，其中： 

所述光源本体1可为发光二极管(LED)晶片，且顶部表面具有发光面11，远离发光面11的另一侧表面则设有多个电极脚12。 

所述反射层2具有至少三层反射体21，而多个反射体21是层叠式组合成一体，包括顶部反射体211、至少一个中间层反射体212、底部反射体213。 

上述各构件于组装时，利用光源本体1的发光面11上方供反射层2的多个 反射体21与底面22对位组合，可供光源本体1由发光面11向外投射亮光，而使发光面11的亮光投射入反射层2中，并利用反射层2的多个反射体21的顶部反射体211、中间层反射体212、底部反射体213，分别将发光面11的亮光以不同角度向外投射，即组构成本实用新型的发光二极管(LED)。 

且光源本体1可为表面粘着型(SMT)的发光二极管(LED)、刺穿型(Through  hole)的发光二极管(LED)、发光二极管晶片、有机发光二极管(OLED)等类型的发光体。 

而上述多个反射体21的顶部反射体211可为三角圆锥状，且三角圆锥状底部与外侧斜面间的内夹角Θ1、Θ2等约为60度夹角(且于60±5度的范围内)，则三角圆锥状的顶部反射体211的直径长度尺寸，等于光源本体1的发光面11的长度尺寸；至少一个或一个以上的中间层反射体212则为圆锥状，顶面接合于顶部反射体211的底面，且圆锥中间层反射体212的倾斜角度，则与顶部反射体211的三角圆锥形呈不同倾斜角度的设计，在中间层反射体212外部倾斜表面2121的角度，与垂直基准线之间的夹角α，约为13度～25度之间的范围；底部反射体213即为圆柱体状，顶面为接合于中间层反射体212的底面，其外表面2131是垂直状，亦可呈向内倾斜适当的角度，其预设的夹角β可为垂直状之0度，或由0度～8度之间的微倾斜范围；而顶部反射体211、中间层反射体212与底部反射体213的多个反射体21，所组成的反射层2其外部乃进行抛光处理，为具有良好的光线透射及反射效果。 

上述反射层2的多个反射体21，可为聚碳酸酯(PC，PolycArbonAte)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylmethAcrylAte，压克力，PMMA)、硅胶(Silicone)或COC塑胶原料(型号E 480R)等类型的可热塑性的光学材料所制成。 

请参阅图2、图3、图4、图5、图6所示，是本实用新型反射层的侧视图(一)、反射层的侧视图(二)、反射层的侧视图(三)、较佳实施例的侧视图、再一实施例的侧视图，由各图式中所示可以清楚看出，本实用新型发光二极管(LED)光源本体1的发光面11所投射的亮光范围可为0度到±90度，当亮光投射至反射层2的多个反射体21时，为透过顶部反射体211反射光源本体1的发光面11所投射的光线投射范围0度到±20度之间的局部光线，以直接投射至外部或呈反射状向外折射投光；中间层反射体212反射光源本体1的发光面11所投射的光线投射范围±21度到±50度之间的局部光线，且将光线直接投射 至外部，或者经折射后向外投射，亦可将光线反射至顶部反射体211后，再向外投射；底部反射体213则反射光源本体1的发光面11所投射的光线投射范围±51度到±90度之间的局部光线，则可供光线直接投射出外部，或者经折射后向外投射，或使光线反射至中间层反射体212、顶部反射体211后，再向外投射。 

至于反射层2则因多个反射体21间，分别具有不同的倾斜角度，在光源本体1投射光线至反射层2内时，光线传递路径依据几何光学中的Snell’s LAw定律传递： 

当入射光线由第一介质入射至第一介质与第二介质的介面时，会产生入射角α、反射角β及折射角γ，在满足全反射条件时，入射光线传递至第一介质与第二介质的介面时，即直接反射产生反射光线，无法使入射光线进入第二介质中；若在不满足全反射要件时，即符合所述『Snell’s LAw』定律，入射光线由第一介质进入后，会折射进入第二介质中，而透过第二介质产生向外的折射光线。 

因此，反射层2的多个反射体21，在受到光源本体1的发光面11所投入的光线后，光线由底部反射层213进入后，部分±51度到±90度之间的局部光线，会由底部反射层213向外投射，其他光线则分别反射入中间层反射体212、顶部反射体211，并在中间层反射体212中，将部分±21度到±50度之间的局部光线向外投射，其他光线即反射入顶部反射体211，则顶部反射体211除了将部分0度到±20度之间的局部光线向外投射，再加上其他折射光线，均向外投射，而产生大范围照射的效果。 

请参阅图5、图6、图7、图8所示，是本实用新型较佳实施例的侧视图、再一实施例的侧视图、反射层的较佳实施例侧视图、反射层的再一实施例侧视图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型的发光二极管的反射层2，其外形可为圆形锥柱形，或者为三角锥柱形、四角锥柱形或四角以上的锥柱形的设计，则在反射层2外表面形成多个反射面23，而具有良好的光线反射效果；而反射层2的多个反射体21的底面22，可直接贴附于光源本体1的发光面11上，或者将多个反射体21的底面22，与发光面11间分离预设的间距，再将光源本体1与反射层2定位于灯具的电路板上，以提供具大面积、亮光照射的效果。 

而反射层2的多个反射体21，位于顶部反射体211、底部反射体213之间， 设有多个中间层反射体212，各中间层反射体212外部则呈不同倾斜角度的设计，则各中间层反射体212位于与顶部反射体211、底部反射体213之间，各连接表面间以相同的尺寸，紧密的相互衔接连结，以顺利的将多个中间层反射体212整齐的与顶部反射体211、底部反射体213组装结合成多个反射体21，并有效的反射光线。 

请参阅图5、图6、图9、图10、图11所示，是本实用新型较佳实施例的侧视图、再一实施例的侧视图、光线投射范围图表、光线投射角度图表、使用实施例的立体分解图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型的发光二极管在光源本体1由发光面11产生亮光后，光线在进入反射层2向外反射时，因光线在多个反射体21内，透过顶部反射体211、中间层反射体212、底部反射体213等，分别将灯光以折射方式向外呈扩散光源，中央部分直接向外投射，造成光线分别由中央往二侧扩散，并形成较大面积的照射范围，且因多个反射体21在顶部三角圆锥状顶部反射体211、中间圆锥状外部倾斜式表面，为与垂直基准线呈向外倾斜约13度～25度设计的中间层反射体212、底部圆柱状外部约0度～8度向内倾斜式设计的底部反射体213，将光源本体1的发光面11所投射的光线，在不同形状、不同倾斜角度的多个反射体21中，产生的直射光、折射光与反射光，形成相对搭配的现象，而在光线照射范围内的光线亮度便显得相当均匀，不会产生亮光集中在中央、周围形成晕眩光的不清楚照射状态，有效增益高亮度发光二极管3的照明效果，则高亮度发光二极管3使用时，只需少数高亮度发光二极管3组合成照明灯具4，则可具有强烈的照明亮光、照明面积扩大的效果，即有效扩大高亮度发光二极管3的照明时的可见范围，并使照明的可见距离增加。 

且光源本体1与反射层2结合后，组成的高亮度发光二极管3，可以将适当数量的多个高亮度发光二极管3，分别组装于照明灯具4的电路模组41上，再将多个高亮度发光二极管3、电路模组41一起置入基座42内，再于外部罩覆透明外盖43，即可利用多个高亮度发光二极管3所投射的亮光，产生高亮度、大面积照射范围的照明效果。 

因此，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此局限本实用新型的专利范围，本实用新型的发光二极管结构，以光源本体1的发光面11上方结合反射层2，而反射层2为具多个反射体21，透过多个反射体21的顶部反射体211、中间层反射体212及底部反射体213，分别呈不同形状及角度、尺寸的 设计，可达到将发光面11的光线向外扩散照明的目的，并使照明范围内的亮度均匀，具有良好的照明效果，即可供高亮度发光二极管3在使用时，只需少数高亮度发光二极管3提供更强烈亮光照射、照明范围更广的效果，故举凡可达成前述效果的结构、装置皆应受本实用新型所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内，合予陈明。 

上述本实用新型发光二极管于实际使用时，为可具有下列各项优点，如： 

(一)发光二极管(LED)的光源本体1，为利用反射层2的多个反射体21反射照明亮光，可形成发光范围宽大，且照明亮度均匀且强度佳，呈现中央与外围亮度均匀的情况，提升良好照明的效果，并供可见距离增加、可见面积扩大。 

(二)只需使用少数的高亮度发光二极管(LED)3，即可具有大面积发光的照明作用，产生大面积的亮光照明的范围，且耗费能源少，达到节能减碳的作用，相当符合经济效益。 

故，本实用新型为主要针对发光二极管的结构设计，位于光源本体的发光面上方结合反射层，而透过反射层不同外形角度设计的多个反射体向外投射光线为主要保护重点，乃仅使发光二极管具有照明范围扩大、照明亮光均匀的优势，惟，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此即局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内，合予陈明。 

综上所述，本实用新型上述发光二极管于使用时，为确实能达到其功效及目的，故本实用新型诚为一实用性优异的实用新型，为符合新型专利的申请要件。 

Claims (12)

1.一种发光二极管，其特征在于，包括光源本体和反射层，其中：

所述光源本体具有能向外投射光线的发光面，并所述光源本体在远离所述发光面的另一侧表面分别设有能电气连接于预设电路模块的多个电极脚；及

所述反射层结合于所述光源本体的发光面上方，具有至少三层不同形状的多个反射体，各反射体的表面设有呈不同倾斜角度而能透光及反射光线的透光反射面。

2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述光源本体是表面粘着型的发光二极管、刺穿型的发光二极管、发光二极管晶片或有机发光二极管。

3.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述反射层是由可热塑性的光学材料所制成。

4.如权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，所述可热塑性的光学材料为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶或型号为E480R的COC塑胶原料。

4、如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述反射层由至少三层不同形状的多个反射体所组成，而所述多个反射体包括顶部反射体、底部反射体和至少一个中间层反射体，而所述多个反射体呈层叠状固设于所述光源本体的发光面上。

5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述顶部反射体呈三角锥形状，将所述光源本体的发光面所投射的光线中局部的光线折射出外部，所述光源本体的发光面所投射的光线的角度范围为0度到±90度，所述局部的光线的角度范围为0度-±20度。

6.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述三角锥状的顶部反射体，其底面长尺寸等于所述光源本体的宽度尺寸。

7.如权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，所述三角锥状的顶部反射体，底面与两侧斜面间的各内角在60±5度范围内。

8.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述中间层反射体呈锥形状，并将所述光源本体的发光面所投射的光线中局部的光线折射出外部或直射、反射至顶部反射体，所述光源本体的发光面所投射的光线的角度范围为0度到±90度，所述局部的光线的角度范围为±21度～±50度。 

9.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述中间层反射体外部具有倾斜面，且倾斜表面的角度，与垂直基准线之间的夹角为13度～25度之间。

10.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述底部反射体呈圆柱体状，将光源本体的发光面所投射的光线中局部的光线折射出外部或直射、反射至中间层反射体及顶部反射体所述光源本体的发光面所投射的光线的角度范围为0度到±90度，所述局部的光线的角度范围为±51度～±90度。

11.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述底部反射体的外表面，可呈垂直状的0度设计，也能呈向内倾斜的角度，为0度～8度之间。

12.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述反射层的底部能贴合于所述光源本体的发光面上，或将所述反射层的底部与所述光源本体的发光面间形成一预定间距的分离。 

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