TWI527994B - 發光二極體燈具 - Google Patents

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Description

發光二極體燈具
本發明涉及一種半導體發光裝置，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現有光源，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，這些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，現有發光二極體封裝結構的出光角度一般為90度到120度，其出光角中央的光線強度較強，周圍的光線強度較弱，導致密集排布於基板表面上的發光二極體燈具出射光線的出光角度較小且分佈不均勻，進而影響該發光二極體燈具的整體出光效果。故，需進一步改進。
有鑒於此，有必要提供一種出射光線出光角度較大且分佈均勻的發光二極體模組。
一種發光二極體燈具，包括基板及設置於基板上的複數發光二極 體元件，還包括設置於基板上的反射器，所述反射器包括自基板中部斜向上呈放射狀延伸的複數平板狀反射片，每一反射片在基板上的投影覆蓋至少一發光二極體元件，每一反射片對應其覆蓋的發光二極體元件的位置開設穿孔，被覆蓋的所述發光二極體元件發出的部分光線經該穿孔直接出射，部分光線經該反射片反射向基板的周緣。
與先前技術相比，本發明提供的發光二極體燈具對應多個發光二極體元件設有一反射器，反射器的多個反射片對應其覆蓋的發光二極體元件開設穿孔，將其覆蓋的發光二極體元件發出的部分光線朝向基板的外周緣反射，有效擴大該發光二極體燈具出射光線的出光角度；同時被覆蓋的發光二極體元件發出的部分光線直接經該穿孔出射，使得發光二極體燈具中央區域出射的光線強度趨近於經發光二極體燈具周緣區域出射的光線強度，進而使該發光二極體燈具的出射光線分佈均勻。
100‧‧‧發光二極體燈具
10‧‧‧基板
20‧‧‧發光二極體元件
30‧‧‧反射器
11‧‧‧上表面
12‧‧‧下表面
13‧‧‧通孔
31‧‧‧連接件
32‧‧‧反射片
311‧‧‧容置部
L‧‧‧間距
321‧‧‧反射面
θ‧‧‧夾角
322‧‧‧穿孔
OO’‧‧‧軸線
圖1為本發明一實施方式提供的發光二極體燈具的俯視圖。
圖2為圖1中發光二極體燈具的側視圖。
圖3為傳統發光二極體燈具出射光線的光強分佈曲線圖。
圖4為圖1所示發光二極體燈具出射光線的光強分佈曲線圖。
圖5為本發明另一實施方式提供的發光二極體燈具的俯視圖。
請參閱圖1和圖2，為本發明發光二極體燈具100的一較佳實施例，該發光二極體燈具100包括基板10、設置在基板10上的複數發 光二極體元件20及位於基板10上的反射器30。
具體的，該基板10呈圓盤狀，但並不侷限於圓盤狀。該基板10包括一上表面11和與該上表面11相對的下表面12。該基板10中央開設形成一通孔13，該通孔13貫穿該上表面11和下表面12，該通孔13用以與其他固定結構配合固定所述發光二極體燈具100。該基板10上表面11嵌設形成有導電線路(圖未示)用以與所述發光二極體元件20形成電性連接。本實施例中，該基板10為印刷電路板。可以理解的，為了達到較佳的散熱效果，該基板10可為陶瓷基板或鋁基板。
所述發光二極體元件20排布於基板10的上表面11上並位於該通孔13的周邊。本實施例中，該發光二極體元件20呈圓環狀排布，可以理解的，在其他實施例中，該發光二極體元件20的排布形狀可根據出光需求作出調整，如三角形環狀、方形環狀等。每一發光二極體元件20均為發光二極體封裝體，其包括發光二極體晶粒(圖未示)和覆蓋該發光二極體晶粒的封裝體(圖未示)，該封裝體內可摻入螢光粉用以改變發光二極體晶粒出射光線的顏色。
所述反射器30包括一環狀連接件31及自該連接件31斜向上、向外延伸的複數反射片32。本實施例中，所述反射器30可為塑膠材質，其通過射出成型方式成型。其他實施例中，該反射器30也可由金屬材料壓鑄成型。
本實施例中，該連接件31為圓筒狀片體。該連接件31設置於基板10上表面11的中部並垂直向上延伸形成。可以理解的，該連接件31也可為方形筒狀片體、三角形筒狀片體、多邊形筒狀片體等。可以理解的，所述連接件31也可斜向上形成。該連接件31環繞所 述通孔13，所述發光二極體元件20環繞該連接件31設置。優選的，所述發光二極體元件20抵接該連接件31的外壁面，以充分利用連接件31的外壁面進行反射。
所述複數反射片32自該連接件31的頂端斜向上、向外一體延伸而成。該反射片32的自由端延伸至基板10的外周緣的正上方。所述複數反射片32關於該連接件31的軸線OO’對稱分佈。該軸線OO’與穿過所述基板10的通孔13的軸線重合。
每一反射片32為寬度相等的縱長條形平板。相鄰兩反射片32相互間隔形成一間距L，且該間距L沿反射片32自連接件31斜向上延伸的方向逐漸增大。所述反射片32的數量與該發光二極體元件20的數量相等。每一反射片32對應覆蓋一發光二極體元件20，即每一反射片32在基板10上的投影對應覆蓋一發光二極體元件20。
每一反射片32具有一面向該發光二極體元件20的反射面321。該反射面321為一平面，其將該發光二極體元件20發出的部分光線反射向基板10的外周緣，從而增大所述發光二極體燈具100的出光角。所述反射面321與連接件31頂端所在的平面之間形成一夾角θ，其中夾角θ範圍為25度至45度，即該反射面321與平行於基板10的平面之間的夾角範圍為25度至45度。
每一反射片32靠近連接件31的一端對應其覆蓋的發光二極體元件20開設一穿孔322，即每一穿孔322位於對應被覆蓋的發光二極體元件20的正上方。本實施例中，所述穿孔322和與其對應的發光二極體元件20的尺寸相同。可以理解的，其他實施例中，所述穿孔322的尺寸也可小於與其對應的被覆蓋的發光二極體元件20的尺寸。
工作時，位於該發光二極體元件20中心角附近的部分光線經該穿孔322直接向上出射。同時偏離發光二極體元件20中心角的部分光線經相鄰反射片32之間的間隙直接向上出射，部分光線經連接件31的外壁面及反射片32的反射面321反射向基板10的周緣。
請同時參閱圖3和圖4，圖3之傳統發光二極體燈具(不含反射器)、圖4之本發明發光二極體燈具100出射光線的光強曲線圖，其中本發明發光二極體燈具100中夾角θ為45度。圖中的橫坐標為發光角度，單位為度，縱坐標為歸一化強度。相較於傳統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(發光強度值為軸向強度值一半時的光線角度)由120度變為了156度，從而擴大了發光二極體燈具100的出光角度，進而有效地增加了發光二極體燈具100的照射範圍，同時本案發光二極體燈具100中央區域出射的光線強度趨近於經發光二極體燈具100周緣區域出射的光線強度，進而使該發光二極體燈具100的出射光線分佈均勻。
與先前技術相比，本發明提供的發光二極體燈具100對應多個發光二極體元件20設有一反射器30，該反射器30的多個反射片32在基板10上的投影對應覆蓋一發光二極體元件20，將該發光二極體元件20發出的部分光線朝向基板10的外周緣反射，擴大發光二極體燈具100的出光角度，從而有效地增加了發光二極體燈具100的照射範圍。同時被覆蓋的發光二極體元件20發出的部分光線直接經該穿孔322向上出射，使得發光二極體燈具100中央區域出射的光線強度趨近於經發光二極體燈具100周緣區域出射的光線強度，進而使該發光二極體燈具100的出射光線分佈均勻。
可以理解的，所述反射面321與連接件31頂端所在的平面之間的夾角θ並不限於45度。請參閱表1，為測試所得夾角θ與對應發光二極體燈具100半功率角度的資料。當該夾角θ逐漸變小時，所述發光二極體燈具100的出光角度逐漸增大。考慮到保證發光二極體燈具100出射光線出光角度與光強之間的平衡，所述夾角θ的範圍優選為25度至45度。
可以理解的，所述反射片32的數量也可不必與對應發光二極體元件20的數量相等。可以理解的，在其他實施例中，該基板10上可設置多個環狀排布的發光二極體元件20，即每一反射片32在基板10上的投影對應覆蓋多個發光二極體元件20。可以理解的，所述反射器30也可不包括該連接件31，即所述反射片32直接設置在該基板10的上表面11上。
可以理解的，請參閱圖5，其他實施例中，所述基板10被該連接件31圍設的區域也可設置複數發光二極體元件20，此時該連接件31與其圍設的基板10上表面11圍設形成一容置部311，即所述連接件31隔離容置部311中的發光二極體元件20和被反射片覆蓋的發光二極體元件20。其中位於容置部311中的發光二極體元件20環繞所述通孔13。優選的，位於容置部311中的發光二極體元件20抵接連接件31的內壁面。
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，自不能以此限製本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援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。
100‧‧‧發光二極體燈具
10‧‧‧基板
20‧‧‧發光二極體元件
30‧‧‧反射器
11‧‧‧上表面
13‧‧‧通孔
31‧‧‧連接件
32‧‧‧反射片
311‧‧‧容置部
L‧‧‧間距
321‧‧‧反射面
322‧‧‧穿孔

Claims (9)

  1. 一種發光二極體燈具，包括基板及設置於基板上的複數發光二極體元件，其改良在於：還包括設置於基板上的反射器，所述反射器包括自基板中部斜向上呈放射狀延伸的複數平板狀反射片，每一反射片在基板上的投影覆蓋至少一發光二極體元件，每一反射片對應其覆蓋的發光二極體元件的位置開設穿孔，被覆蓋的所述發光二極體元件發出的部分光線經該穿孔直接出射，部分光線經該反射片反射向基板的周緣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中，所述反射片為條形片體，每一反射片具有一面向所述被覆蓋的發光二極體元件的反射面，所述反射面為斜向上延伸的平面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈具，其中，所述反射面與平行於基板的平面之間的夾角範圍為25度至45度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中，相鄰兩反射片相互間隔形成一間距，所述間距沿反射片斜向上延伸的方向逐漸增大。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中，所述反射器還包括一筒狀連接件，所述連接件自基板中部向上延伸形成，所述複數反射片自連接件頂端斜向上呈放射狀延伸而出，所述穿孔開設於反射片靠近該連接件的端部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中，所述連接件與其圍設的基板共同圍設形成一容置部，部分所述發光二極體元件收容設置於該容置部中。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈具，其中，所述連接件隔離容置部中的發光二極體元件和被反射片覆蓋的發光二極體元件，所述被反 射片覆蓋的發光二極體元件設於連接件的周邊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈具，其中，所述被反射片覆蓋的發光二極體元件抵接該連接件的外壁面。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之發光二極體燈具，其中，所述基板中部開設一通孔，位於容置部中的發光二極體元件環繞所述通孔並抵接連接件的內壁面。
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