TW201433751A - 發光二極體燈具 - Google Patents

Abstract

一種發光二極體燈具，包括燈座、發光二極體、燈殼及圖案化反射材料層。發光二極體及燈殼皆設置於燈座上，其中燈殼具有側壁及反射結構面，側壁環繞發光二極體設置，反射結構面位於發光二極體的上方並朝向發光二極體，且反射結構面與側壁連接，而圖案化反射材料層設置於反射結構面。反射結構面與圖案化反射材料層的共同設置，讓發光二極體燈具具有符合使用者需求的側光發光效果。

Description

發光二極體燈具

本發明是有關於一種發光二極體燈具，且特別是有關於一種側面處也同樣具有發光效果的發光二極體燈具。

在日常生活中，由於發光二極體(Light Emitting Diode,LED)光源具有體積小以及使用壽命長之優點，因此以發光二極體作為光源的應用已經越來越常見。

在習知的發光二極體光源的應用中，由於發光二極體光源是一種具有指向性的光源，所以位於發光二極體光源前方的光直射區通常具有較高的亮度，而非光直射區域的亮度便較低於光直射區域的亮度。由於發光二極體光源的指向性特性，使得發光二極體光源多是應用於局部需要高亮度的燈具中，當應用在裝飾(decorative)型的照明燈具便有亮度不均勻且可視角範圍較小等缺陷。

本發明提供一種具有側面發光效果的發光二極體燈具。

本發明的發光二極體燈具，包括燈座、發光二極體、燈殼及圖案化反射材料層。發光二極體及燈殼皆設置於燈座上，其中燈殼具有側壁及反射結構面，側壁環繞發光二極體設置，反射結構面位於發光二極體的上方並朝向發光二極體，且反射結構面與側壁連接，而圖案化反射材料層設置於反射結構面。

在本發明發光二極體燈具的一實施例中，上述的反射結構面是由多個子結構面所形成，且子結構面相交於一點。子結構面可為斜面、弧面、具有不同斜率的面或是由上述的至少其中一種的面的組合。

在本發明發光二極體燈具的一實施例中，上述的反射結構面位於燈殼的頂端，且為凹面。

在本發明發光二極體燈具的一實施例中，上述的圖案化反射材料層覆蓋至少部份的所述反射結構面。

在本發明發光二極體燈具的一實施例中，上述的圖案化反射材料層具有全反射性質或半穿透半反射性質。

在本發明發光二極體燈具的一實施例中，更包括設置於燈殼內的反射結構塊，且反射結構塊位於發光二極體的上方，而反射結構面設置於反射結構塊。上述的反射結構塊與燈殼為兩個個別獨立的部件或者是在結構上一體成型。此外，反射結構面是由多個子結構面所形成，且子結構面為斜面、弧面、具有不同斜率的面或上述的至少其中一種面的組合。又，反射結構塊具有貫 孔或凹槽，且所述貫孔或所述凹槽的位置對應所述發光二極體的位置。

基於上述，反射結構面及圖案化反射材料層的設置讓為指向性光源的發光二極體的光可以以不同的角度反射至燈座處，增加發光二極體燈具的側面發光效果。

為讓本發明的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。

100、100a、100b、100c、100d‧‧‧發光二極體燈具

110‧‧‧燈座

120‧‧‧發光二極體

130、130a、130e‧‧‧燈殼

132‧‧‧側壁

134、134a、134b、134e、134f‧‧‧反射結構面

136‧‧‧子結構面

140‧‧‧圖案化反射材料層

150、150a、150b‧‧‧反射結構塊

152‧‧‧貫孔

154‧‧‧凹槽

圖1為本發明第一實施例的發光二極體燈具的示意圖。

圖2為圖1的發光二極體燈具的反射結構面的子結構面為斜面的示意圖。

圖3為子結構面為弧面的示意圖。

圖4為子結構面為由具有不同斜率的面所形成的示意圖。

圖5為圖案化反射材料層以點的型式散佈在反射結構面上的示意圖。

圖6為圖案化反射材料層以具有鏤空圖案的方式形成在反射結構面上的示意圖。

圖7為圖案化反射材料層覆蓋在全部的反射結構面上的示意圖。

圖8為圖1的發光二極體燈具發光時的光跡示意圖。

圖9為圖5的發光二極體燈具發光時的光形示意圖。

圖10-1為反射結構面的另一種斜率的示意圖。

圖10-2為圖10-1的發光二極體燈具的光形圖。

圖11為本發明第二實施例的發光二極體燈具的示意圖。

圖12為本發明發光二極體燈具的第三實施例的示意圖。

圖13為本發明發光二極體燈具的第四實施例的示意圖。

圖14為具有凹槽的反射結構塊的光跡示意圖。

圖15為圖14的發光二極體燈具發光時的光跡示意圖。

圖16-1為本發明發光二極體燈具的第五實施例的示意圖。

圖16-2為圖16-1的發光二極體燈具的光形圖。

下面將參照所附圖式來更全面地敍述本發明的各種實施例，其中各個實施例繪示於所附圖式中。然而，本發明的各實施例也可表現為許多不同的形態，而不應理解為侷限於本文所列舉的實施例。確切地講，提供這些實施例是為了使揭露的內容更透徹更完整，且將各實施例之概念全面傳達給所屬技術領域中具有通常知識者。在這些圖式中，為清楚起見，各層或各區域的厚度被放大。圖式中相同的元件符號代表相同的元件，故將不再贅述。

容易理解的是，當提到一元件“連接”或“耦接”到另一元件時，此元件可直接連接或耦接到另一元件，也可能存在著介入元件。相反，當提到一元件“直接連接”或“直接耦接”到 另一元件時，則不存在介入元件。在整個圖式中，相同的符號代表相同的元件。本文所用的術語“及/或”包括一個或一個以上的相關列舉項的任意及全部組合。其他用來表述各元件或各層之間關係的詞語應按相同方式來理解(例如，“介於……之間”相對於“直接介於……之間”、“與……相鄰”相對於“與……直接相鄰”、“位於……上”相對於“直接位於……上”)。

容易理解的是，雖然本文可使用術語“第一”、“第二”等來敍述各元件、構件、區域、層及/或區段，但這些術語並非對這些元件、構件、區域、層及/或區段的限定。這些術語只是用來區分一個元件、構件、區域、層或區段與另一元件、構件、區域、層或區段。因此，在不脫離各實施例之教示的前提下，下文所提及的第一元件、構件、區域、層或區段也可稱為第二元件、構件、區域、層或區段。

為了便於敍述，本文會使用與空間有關的術語(如“在……下方”、“在……下面”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等等)來敍述如圖所示的一個元件或結構特徵相對於其他元件或結構特徵的關係。容易理解的是，對於正在使用或正在操作的設備而言，與空間有關的術語除了包含如圖所示的方位外，也包含不同的方位。舉例而言，若改變圖式中的敘述基準點，則原本位於其他元件或結構特徵“下面”或“下方”的元件也可能將變成位於其他元件或結構特徵的“上方”。因此，作為示範的術語“下方”可包含上方和下方這兩種方位。設備也 可採用其他方式定位(旋轉90度或其他方位)，且按相同方式來理解本文所用的與空間有關的解說詞。

本文所用的術語只是為了敍述具體實施例，而非意圖限制實施例。如本文所用的單數形式“一”、“一種”及“所述”也應包括複數形式，除非文中另行明確指出。更容易理解的是，若本文使用術語“包括”及/或“包含”，則表明存在著指定的結構特徵、整體、步驟、操作、元件及/或構件，但並不排除存在或增加一個或一個以上的其他結構特徵、整體、步驟、操作、元件、構件及/或其群組。

本文各實施例是參照各剖面圖來敍述的，這些剖面圖是各實施例的理想化實施方案(及中間結構)的示意圖。如此一來，由(例如)製造技術及/或公差而引起的圖式形狀的變動應在預料當中。因此，本發明的各實施例不應理解為侷限於本文所述的各區域的具體形狀，而是應當包括因(例如)製造而引起的形狀偏差。因此，如圖所示的各區域本質上是示意圖，其形狀並非意圖繪示設備的區域的實際形狀，也並非意圖限制各實施例的範圍。

除非另行規定，否則本文所用的全部術語(包括技術及科學術語)的含義都與本發明之實施例所屬之技術領域中具有通常知識者普遍理解的含義相同。更容易理解的是，如通用字典中定義的那些術語應當理解為其含義與先前技術中這些術語的含義相同，而不應理解得理想化或過於正式，除非本文有此明確規定。

[第一實施例]

圖1為本發明第一實施例的發光二極體燈具的示意圖。請參考圖1，本實施例的發光二極體燈具100包括燈座110、發光二極體120、燈殼130及圖案化反射材料層140。發光二極體120及燈殼130皆設置於燈座110上，其中燈殼130具有側壁132及反射結構面134，側壁132環繞發光二極體120設置，反射結構面134位於發光二極體120的上方並朝向發光二極體120，且反射結構面134與側壁132連接，而圖案化反射材料層140設置於反射結構面134。

詳細而言，反射結構面134是由多個子結構面136所形成，且本實施例中的反射結構面134的子結構面136相交於一點。子結構面136可為斜面(如圖2示)、弧面(如圖3示)、具有不同斜率的面(如圖4示)或是由上述的至少其中一種的面的組合，依照實際需求選用。本實施例的發光二極體燈具100的反射結構面134的子結構面136是以圖2示的斜面來說明，但並不以此為限，本領域人員依照本說明書的揭露內容而可以依照實際需求來調整子結構面136的可能形狀。此外，圖案化反射材料層140覆蓋至少部份的所述反射結構面134，此圖案化反射材料層140可以點的型式散佈在反射結構面134上(如圖5示)、以具有鏤空圖案的方式形成在反射結構面134上(如圖6示)，或是覆蓋於反射結構面134的全部上(如圖7示)；而依照圖案化反射材料層140設置在反射結構面134上的方式，可以將圖案化反射材料層140製作成具有全反射性質或半穿透半反射性質。詳細而言，當圖案化反射材料層140 如圖5是以點的型式散佈在反射結構面134上或是如圖6是以鏤空圖案的方式形成在反射結構面134上時，圖案化反射材料層140具有全反射性質，以提高反射率；而當圖案化反射材料層140如圖7是覆蓋於反射結構面134的全部上時，可依照欲達成的發光效果而使圖案化反射材料層140具備半穿透半反射性質或是具有全反射性質。

此外，本實施例並未限定發光二極體120作為光源的形式，此處所指之發光二極體120可以是一顆發光二極體封裝體，或是發光二極體陣列，依照使用需求而決定。

圖8為圖1的發光二極體燈具發光時的光跡示意圖，而圖9為圖5的發光二極體燈具100發光時的光形示意圖。請同時參考圖1、圖8及圖9，本實施例的發光二極體燈具100的反射結構面134的子結構面136如圖2示為斜面，而圖案化反射材料層140如圖7示為以覆蓋於反射結構面134的全部上，且圖案化反射材料層140大致呈弧形。須特別說明的是，本實施例是欲使發光二極體燈具100的上方相對較暗而發光二極體燈具100的側邊相對較亮，因此本實施例中的圖案化反射材料層140因應需求所使用的是具有全反射性質的圖案化反射材料層140。

當發光二極體120發光時，由於發光二極體120具有指向性，所以發光二極體120所發出的光會朝上行進，而在光射至圖案化反射材料層140上時會反射，且依據入射角等於反射角的反射原理而往發光二極體燈具100的側邊發光，或者更被反射至 從靠近燈座110的位置出光。所以，可以獲得如圖9的光形，發光二極體燈具100的光形介於負70度至負110度以及70度至110度的範圍。

須特別說明的是，反射的角度會依據發光二極體120發出的光射至反射結構面134上的角度有關，而發光二極體120發出的光射至反射結構面134上的角度又與反射結構面134的弧度或斜率相關，因此本領域人員可以依照發光二極體燈具100的側光發光程度及欲達成的光形的需求來調整反射結構面134的子結構面136的弧度或斜率及圖案化反射材料層140的設置方式。此外，本領域人員亦應知悉，圖案化反射材料層140的材料及製作方法的選用，都有可能會使圖案化反射材料層140的反射率有所變化。

由上述可知，為了使發光二極體燈具100達到設計者所欲的發光效果及相對應的光形，本領域人員可以將上述的反射結構面134的子結構面136的如圖2-圖4的弧度或者斜率的不同、如圖5-圖7的圖案化反射材料層140的設置方式以及調整圖案化反射材料層140的反射率任意組合，而不同的組合情況下，會得到不同的光跡圖、光形圖及發光效果。

圖10-1為反射結構面的另一種斜率的示意圖，而圖10-2為圖10-1的發光二極體燈具的光形圖。請先參看圖10-1及圖8，可看出在這兩張圖中，反射結構面134的斜率是完全不同的。而從這兩張圖可以知道，請同時參看圖10-2及圖9，經由不同的反 射結構面134的斜率，發光二極體燈具100會獲得不同的光形。簡單來說，即是反射結構面134的斜率改變，發光二極體燈具100的光形也會跟著改變。

[第二實施例]

圖11為本發明第二實施例的發光二極體燈具的示意圖。請參考圖11，本實施例與前述第一實施例大致相同，而其不同之處在於反射結構面134a位於燈殼130a的頂部，且為凹面，而燈殼並無其他的部份位於反射結構面134a的上方。

與前述實施例不同，前述第一實施例的用以形成反射結構面134的結構內藏於燈殼130內，而本實施例的用以形成反射結構面134a的結構則是表現在燈殼130a的外部。

而關於反射結構面134a的可能形式、圖案化反射材料層140與反射結構面134a的相互關係、圖案化反射材料層140的性質、以及發光二極體燈具100a發光時的光的行進光跡及光形等已於前述第一實施例中描述，於此實施例中便不再贅述。

[第三實施例]

圖12為本發明發光二極體燈具的第三實施例的示意圖。請參考圖12，本實施例與前述第一實施例大致相同，其不同之處僅在於發光二極體燈具100b更包括反射結構塊150，此反射結構塊150與燈殼130為兩個個別獨立的部件，且設置於燈殼130內並位於發光二極體120的上方，而反射結構面134b設置於反射結構塊150。在前述的第一實施例中，反射結構塊是與燈殼130在結 構上一體成型，因此並未特別說明。而在本實施例中，則特別將反射結構面134b設置在結構上與燈殼130互相獨立的反射結構塊150上，所以可以在不改變燈殼130的設計的情況下，因應需求才決定是否需要將反射結構塊設置於燈殼130中，以改變發光二極體燈具100b的發光效果及光形。

簡單來說，對於同一種類型的發光二極體燈具來說，如果並不需要改變發光二極體燈具的發光效果及光形時，便不需要額外將此反射結構塊150設置在燈殼130內；而當需要改變發光二極體燈具的發光效果及光形時，才需要將此額外的反射結構塊150設置在燈殼130內。

[第四實施例]

圖13為本發明發光二極體燈具的第四實施例的示意圖。請參考圖13，本實施例與前述第三實施例大致相同，其不同之處在於反射結構塊150a具有貫孔152，且所述貫孔152的位置對應所述發光二極體120的位置。貫孔152的設置，因此可以讓圖案化反射材料層140如圖7是覆蓋於反射結構面134b的全部上，而發光二極體120發光時，部分的光會被圖案化反射材料層140反射，而部分的光會從貫孔152通過，因此發光二極體燈具100c便可以具有較大範圍的發光效果及光形。

當然，也並未侷限在反射結構塊只能設置貫孔，也可以是如圖14所示在反射結構塊150b設置凹槽154，且凹槽154的位置也是對應所述發光二極體120的位置，而凹槽154的表面也可 以是弧形、斜面或是具有不同斜率的面，依照實際需求而決定。由圖14及圖15可知，凹槽154的設置會影響光的路徑，進而改變發光二極體燈具100d的發光效果及光形。

雖然上述的實施例都是以燭光型的發光二極體燈具為例說明，但是在不違反本發明的精神之下，可將此反射結構面及圖案化反射材料層的概念廣泛應用於所有使用指向性光源的燈具中。

[第五實施例]

圖16-1為本發明發光二極體燈具的第五實施例的示意圖，而圖16-2為圖16-1的發光二極體燈具的光形圖。本實施例的發光二極體燈具與第二實施例的發光二極體燈具大致相同，而不同之處在於在燈殼130e具有兩個反射結構面134e、134f，其中相對靠近發光二極體120的反射結構面134e上並未設置有圖案化反射材料層140因此發光二極體120的光可以直接透過，而在位於相對外側的反射結構面134f上塗佈有圖案化反射材料層140。

綜上所述，於本發明之發光二極體燈具中，設置了反射結構面以及圖案化反射材料層，且將不同類型的反射結構面(如斜面、弧面或具有不同斜率的面)、不同類型的圖案化反射材料層(如以點的形式分布、具有鏤空圖案或是全面披覆)以及具有不同性質(全反射性質或是半穿透半反射性質)的圖案化反射材料層以任意的方式組合，便可以改變發光二極體燈具的發光範圍及光形，讓發光二極體燈具也具有側邊發光的效果，不再因為使用具有指向 性的發光二極體而讓發光二極體燈具的發光範圍及光形受到侷限。

此外，反射結構塊與燈殼在製作時便經由製作工法而讓這兩個部件一體成型在一起，可免去人員需要花費額外的組裝工時。而將反射結構塊設計為與燈殼是兩個獨立的部件，且經由組裝的方式使反射結構塊置放於燈殼內，可以達到讓供應者在不改變原有的燈具結構以節省成本的情況下，設計者可更因應光線設計需求而選擇性地將反射結構塊置入燈殼之中，讓發光二極體燈具的應用更為多元。此外，更可以讓終端使用者可依照其需求而於燈殼內方便拆裝反射結構塊，具有使用便利性。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧發光二極體燈具

110‧‧‧燈座

120‧‧‧發光二極體

130‧‧‧燈殼

132‧‧‧側壁

134‧‧‧反射結構面

140‧‧‧圖案化反射材料層

Claims (10)

1. 一種發光二極體燈具，包括：燈座；發光二極體，設置於所述燈座上；燈殼，設置於所述燈座上，具有側壁及反射結構面，其中所述側壁環繞所述發光二極體設置，所述反射結構面位於所述發光二極體的上方並朝向所述發光二極體，且所述反射結構面與所述側壁連接；以及圖案化反射材料層，設置於所述反射結構面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中所述反射結構面是由多個子結構面所形成，且所述子結構面相交於一點。
3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體燈具，其中所述子結構面為斜面、弧面、具有不同斜率的面的至少其中一種的組合。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中所述反射結構面位於所述燈殼的頂端，且為凹面。
5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中所述圖案化反射材料層覆蓋至少部份的所述反射結構面。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，其中所述圖案化反射材料層具有全反射性質或半穿透半反射性質。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈具，更包括反 射結構塊，設置於所述燈殼內，且位於所述發光二極體的上方，而所述反射結構面設置於所述反射結構塊。
8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體燈具，其中所述反射結構塊與所述燈殼為兩個個別獨立的部件或一體成型。
9. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體燈具，其中所述反射結構面是由多個子結構面所形成，且所述子結構面為斜面、弧面、具有不同斜率的面的至少其中一種的組合。
10. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體燈具，其中所述反射結構塊具有貫孔或凹槽，且所述貫孔或所述凹槽的位置對應所述發光二極體的位置。