TWI434006B - 照明裝置 - Google Patents

Description

照明裝置

本發明是有關於一種照明裝置，且特別是一種發光二極體的照明裝置。

由於發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有較長的使用壽命以及較低的耗電特性，因此發光二極體的應用正趨於普遍化，例如大型顯示的電子看板、紅綠燈及方向燈等。目前的發光二極體產業正朝著高亮度、低光損的目標邁進，以使發光二極體足以取代傳統的照明措施。此外，未來發光二極體將逐漸應用於高亮度之發光二極體投影光源，如可應用於數位影像投影裝置(Digital Light Processing projector，DLP projector)、液晶投影裝置(Liquid Crystal Display projector，LCD projector)與其他新型之彩色高亮度光學投射裝置上。

以照明裝置為例，傳統的發光二極體照明裝置主要包含一紅光發光二極體、一綠光發光二極體以及一藍光發光二極體。此紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體所發出之紅光、綠光以及藍光在經過混光之後，即可輸出白光。然而現有的發光二極體所發出的光線為直線狀，而非如傳統鎢絲燈或螢光燈管的散射狀，故其直線狀的光線僅能匯聚於一處，其他週遭環境光線無法匯聚，便因此限制其照明範圍或容易顯得亮度不足。

本發明提供一種照明裝置，其具有較佳的發光效率。

本發明的一實施例提出一種照明裝置，包括一基座、一可撓性電路板與多個發光單元。可撓性電路板配置在基座上。可撓性電路板具有相互連接的多個第一分支與至少一第二分支。各第一分支分別具有一曲率半徑，且第一分支的曲率半徑彼此相同或相異，以使第一分支組合後形成一曲面。第二分支從其中一個第一分支延伸。當第一分支組合後，第二分支疊置於另一第一分支。

在本發明之一實施例中，上述的曲面為圓頂面(dome)或平頂錐面(flat-topped cone)。

在本發明之一實施例中，上述的各第一分支分別具有一第一線路與至少一貫孔，第二分支具有一第二線路與至少一接墊。當第一分支組合後，第一線路藉由彼此對應的貫孔與接墊而焊接至第二線路。

在本發明之一實施例中，上述的發光單元包括一個或多個紅光發光二極體、一個或多個藍光發光二極體與一個或多個綠光發光二極體。

在本發明之一實施例中，上述的可撓性電路板具有一主幹部(trunk)。上述的多個第一分支包括連接主幹部的一圓形分支與多個弧形分支。圓形分支連接主幹部的頂端，且具有相同曲率半徑的弧形分支從主幹處朝異於圓形分支的相對兩側延伸。

在本發明之一實施例中，上述的各第二分支從其中一弧形分支延伸而疊置於另一弧形分支下。

基於上述，在本發明的上述實施例中，照明裝置藉由將可撓性電路板區分為多個第一分支，其中各第一分支分別具有一個固定的曲率半徑，而這些多個第一分支的曲率半徑彼此相同或相異，故而將這些第一分支組裝後，便能成為具有曲面輪廓的可撓性電路板，以讓封裝其上的發光單元能朝向多個方向發射光線，進而形成類似傳統照明裝置的散射光線的效果。

再者，各個第一分支是藉由第二分支而組裝在一起，其中位在其中一第一分支上的發光單元能藉由第二分支而與另一第一分支上的發光單元電性連接。此舉在將發光單元予以立體化配置後，有效地簡化發光單元之間電性連接關係，而降低在可撓性電路板上進行線路佈局的困難度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的一種照明裝置的示意圖。圖2與圖3是圖1的照明裝置於不同視角的示意圖。圖4是圖1的照明裝置的拆解示意圖。請同時參考圖1至圖4，在本實施例中，照明裝置100包括一基座110、一可撓性電路板120與封裝在可撓性電路板120上的多個發光單元130，其中發光單元130包括一個或多個紅光發光二極體131、一個或多個藍光發光二極體132與一個或多個綠光發光二極體133，以藉由其相互混色而產生白光的照明效果。由於發光二極體的發光角度有限，為讓照明裝置100能達到與傳統鎢絲燈或螢光燈管般具有散射光的效果，因此本實施例是將發光單元130封裝在可撓性電路板120上後，再予以組裝至基座110上，以藉由可撓性電路板120的特性而使照明裝置100具有立體輪廓。

進一步地說，在本實施例中，可撓性電路板120具有多個第一分支121，其中各第一分支121分別具有固定的一曲率半徑，且這些多個第一分支121的曲率半徑彼此相同或相異，故而在將第一分支121組裝之後，便能形成具有一曲面C1的可撓性電路板120。

在此以圖4描述可撓性電路板的其中一種拆解方式，但本發明並不以此為限。請同時參考圖3與圖4，在本實施例中，曲面C1為一平頂錐面(flat-topped cone)，即俗稱之布丁體。再者，可撓性電路板120經過拆解而呈攤開狀態時(如圖4所繪示)，其實質上包括一主幹(trunk)123，而第一分支121可區分為一圓形分支121A與多個弧形分支121B、121C、121D、121E、121F與121G，其中圓形分支121A連接在主幹123的末端，弧形分支121D與121E為一體結構，而弧形分支121F與121G為一體結構。值得注意的是，本實施例中具有相同曲率半徑的弧形分支121B、121C、121D、121E、121F與121G，其分別從主幹123朝向異於圓形分支121A的相對兩側而延伸。

舉例來說，弧形分支121B與121C具有相同的曲率半徑R1，弧形分支121D與121F具有相同的曲率半徑R2，而弧形分支121E與121G具有相同的曲率半徑R3。據此，讓具有不同曲率半徑的第一分支121組裝起來之後，便能呈現如圖1至圖3所繪示具有曲面C1輪廓外形的照明裝置100。

惟本實施例並未限制可撓性電路板120之曲面C1的外形，在本發明另一未繪示的實施例中，曲面亦可為一圓頂面(dome)。換句話說，在可撓性電路板120能讓封裝其上的發光單元130呈現出立體照明效果的前提下，設計者可對可撓性電路板120組裝後的外形及其拆解方式予以適當地改變。舉例來說，設計者可依據基座110的外形，而讓可撓性電路板120組裝後的曲面C1適配於基座110的外形。

圖5是以圖2的視角繪示照明裝置的接線示意圖。圖6A與圖6B分別是以圖3的視角繪示照明裝置的接線示意圖。請同時參考圖4至圖6B，在本實施例中，可撓性電路板120還包括多個第二分支122A、122B，各第二分支122A、122B從其中一個第一分支121延伸，且當可撓性電路板120組裝之後，第二分支122A、122B會疊置於另一第一分支121下，以讓位在不同第一分支121處的發光單元130能藉由第二分支122A、122B而相互電性連接。

詳細而言，請先參考圖4，在本實施例的可撓性電路板120中，第二分支122A是從弧形分支121C延伸，其具有以曲率半徑R1弧向延伸的區段S1、以曲率半徑R3弧向延伸的區段S2以及朝圓形分支121A徑向延伸的區段S3與S4，且第二分支122A上設置有第二線路R2A。再者，第二分支122B是從弧形分支121E延伸，其具有沿徑向延伸的區段S5與以曲率半徑R2弧向延伸的區段S6、S7，而第二分支122B具有第二線路R2B，其中第二分支122A的區段S3、S4與第二分支122B的區段S5的延伸方向彼此相對(即區段S3、S4是朝向圓形分支121A的方向，而區段S5是遠離圓形分支121A的方向)。據此，當可撓性電路板120組裝之後，第二分支122A、122B皆會疊置在第一分支121下(即第二分支122A、122B會疊置在基座110與第一分支121之間)。

圖7是依照圖5繪示的電性連接等效系統圖，以能更明確地描述圖5A的線路配置。請同時參考圖5至圖7，在本實施例中，第一分支121具有多個第一線路R1A、R1B、R1C與R1D以串接其上的多個發光單元130，在此以不同型式的線段以繪示出上述第一線路R1A至R1D與第二線路R2A與R2B。進一步地說，為讓組裝後的可撓性電路板120能因應其上不同波長的發光單元，以達到混色出白光的較佳效果，因此，需以第二分支122A、122B上的第二線路R2A、R2B與第一分支121上的第一線路R1A至R1D部分重疊並電性連接，以藉由不同層次的電路板結構，而達到並接的效果。

舉例來說，請同時參考圖4、圖5與圖7，第一線路R1A分佈在圓形分支121A與弧形分支121G上，其一端電性連接於區段S2上的第二線路R2A(接點A1)，而其另一端電性連接於區段S6上的第二線路R2B(接點K1)。第一線路R1B分佈在弧形分支121F與121C上，其一端電性連接區段S7上的第二線路R2B(接點K2)，其另一端電性連接於區段S1上的第二線路R2A(接點A2)。第一線路R1C分佈在弧形分支121D與121E上，其一端電性連接區段S2、S3交會處的第二線路R2A(接點A3)，其另一端電性連接於區段S5上的第二線路R2B(接點K3)。第一線路R1D分佈在弧形分支121B與121D上，其一端電性連接區段S2、S4交會處的第二線路R2A(接點A1)，其另一端電性連接於區段S5上的第二線路R2B(接點K4)。據此，圖5的電性連接關係便能形成如圖7所示的電性連接等效系統圖。

另外，圖8是圖5的照明裝置的局部剖面圖，用以繪示第一分支121與第二分支122A、122B在重疊處的電性連接配置。請同時參考圖5與圖8，在本實施例中，第一分支121還具有多個貫孔H1，各貫孔H1的一端為第一線路R1A至R1D所在處，在此僅以第一線路R1A為代表。第二分支122A、122B具有位在第二線路R2A與R2B上的多個接墊P1(在此以第二分支122A為代表)。當可撓性電路板120組裝之後，第一分支121會與第二分支122A、122B重疊，以讓貫孔H1能與接墊P1相互對應，藉此進一步地將貫孔H1旁的第一線路R1A至R1D與接墊P1焊接起來，而讓第一線路R1A至R1D與第二線路R2A與R2B彼此電性連接，達到不同分支上的發光單元130能夠相互並接的效果。此舉能有效地避免在可撓性電路板120的表面上另行設置跳接導線(未繪示)所造成複雜的線路佈局。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，照明裝置藉由將可撓性電路板區分為多個第一分支，其中各第一分支分別具有一個固定的曲率半徑，而這些多個第一分支的曲率半徑彼此相同或相異，故而將這些第一分支組裝後，便能成為具有曲面輪廓的可撓性電路板，以讓封裝其上的發光單元能朝向多個方向發射光線，進而形成類似傳統照明裝置的散射光線的效果。

再者，各個第一分支是藉由第二分支而組裝在一起，其中位在其中一第一分支上的發光單元能藉由第二分支而與另一第一分支上的發光單元電性連接。換句話說本發明藉由組裝後的可撓性電路板，其第一分支與第二分支會重疊的效果，而在可撓性電路板上形成如層板配置的三維電路結構，以方便地達到讓不同分支上的發光單元彼此電性連接的效果。如此，在將發光單元予以立體化配置後，將有效地簡化發光單元之間電性連接關係，而降低在可撓性電路板上進行線路佈局的困難度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．照明裝置

110．．．基座

120．．．可撓性電路板

121．．．第一分支

121A．．．圓形分支

121B、121C、121D、121E、121F、121G．．．弧形分支

122A、122B．．．第二分支

123．．．主幹

130．．．發光單元

131．．．紅光發光二極體

132．．．藍光發光二極體

133．．．綠光發光二極體

A1、A2、A3、K1、K2、K3、K4．．．接點

C1．．．曲面

H1．．．貫孔

P1．．．接墊

R1、R2、R3．．．曲率半徑

R1A、R1B、R1C、R1D．．．第一線路

R2A、R2B．．．第二線路

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7．．．區段

圖1是依照本發明一實施例的一種照明裝置的示意圖。

圖2與圖3是圖1的照明裝置於不同視角的示意圖。

圖4是圖1的照明裝置的拆解示意圖。

圖5是以圖2的視角繪示照明裝置的接線示意圖。

圖6A與圖6B分別是以圖3的視角繪示照明裝置的接線示意圖。

圖7是依照圖5繪示的電性連接等效系統圖。

圖8是圖5的照明裝置的局部剖面圖。

121‧‧‧第一分支

121A‧‧‧圓形分支

121B、121C、121D、121E、121F、121G‧‧‧弧形分支

122A、122B‧‧‧第二分支

123‧‧‧主幹

R1、R2、R3‧‧‧曲率半徑

R2A、R2B‧‧‧第二線路

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7‧‧‧區段

Claims (6)

1. 一種照明裝置，包括：一基座；一可撓性電路板，配置在該基座上，該可撓性電路板具有相互連接的多個第一分支與至少一第二分支，各該第一分支分別具有一曲率半徑，且該些第一分支的該些曲率半徑彼此相同或相異，以使該些第一分支組合後形成一曲面，該第二分支從其中一個第一分支延伸，當該些第一分支組合後，該第二分支疊置於另一第一分支；以及多個發光單元，分別封裝在該可撓性電路板的該些第一分支上，且位在其中一第一分支上的該些發光單元經由該第二分支而電性連接至另一第一分支上的該些發光單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該曲面為圓頂面(dome)或平頂錐面(flat-topped cone)。
3. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中各該第一分支分別具有一第一線路與至少一貫孔，該第二分支具有一第二線路與至少一接墊，當該第一分支組合後，該第一線路藉由彼此對應的該貫孔與該接墊而焊接至該第二線路。
4. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該些發光單元包括一個或多個紅光發光二極體、一個或多個藍光發光二極體與一個或多個綠光發光二極體。
5. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置，其中該可撓性電路板具有一主幹(trunk)，該些第一分支包括：一圓形分支，連接該主幹的末端；以及多個弧形分支，具有相同曲率半徑的該些弧形分支從該主幹處朝異於該圓形分支的相對兩側延伸。
6. 如申請專利範圍第5項所述的照明裝置，其中各該第二分支從其中一弧形分支延伸而疊置於另一弧形分支下。