CN103216739A

CN103216739A - 平面发光二极管照明

Info

Publication number: CN103216739A
Application number: CN2012100168713A
Authority: CN
Inventors: 吴伯仁
Original assignee: NANYAN PHOTOELECTRIC CO Ltd
Current assignee: NANYAN PHOTOELECTRIC CO Ltd; Nan Ya Photonics Inc
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-24

Abstract

一种平面发光二极管照明，包含一壳体与复数个发光二极管。壳体具有反射面与相对于反射面的出光面。复数个发光二极管位于壳体的侧边上，并且发光二极管的轴向光会照设到反射面。

Description

平面发光二极管照明

技术领域

本发明是有关一种平面光源，特别是有关一种平面发光二极管照明。

背景技术

照明对于人类的生活影响是相当显著的，尤其是自爱迪生发明电灯泡之后，不论是白天或是黑夜都需要照明提供人类日常生或所需。目前的照明灯具，主要有钨丝灯泡，日光灯管，以及省电灯泡。省电灯泡主要是取代传统的钨丝灯泡，提供跟钨丝灯泡相同亮度与使用习惯，而日光灯管，目前大量的使用在办公室或是公共区域等大面积的照明。如图1所示，壳体10内部具有四根日光灯管20。由于日光灯管20的发光特性是各项均匀的，所以在灯管20之间设计反射体12，避免灯管20之间互相照射而降低出光。在壳体的下方是出光面，可安装有一防眩光格栅16或灯罩。

目前，在节能减碳与追求无汞等的环保议题下，发光二极管刚好同时符合上述两种的要求。并且，发光二极管是属于固态照明，并不需要像传统的日光灯管一样会有易碎的玻璃等组件，这对于照明组件来说，货物运送的方便性可以大幅提高。另外，发光二极管具有体积小与光源的指向性高等的优点，因此比较容易设计在体积较小的照明或是需要指向性的光源。所以，将发光二极管应用在传统的日光灯管的照明，就成为下一代照明的考虑与主流。

请参阅图2，是目前使用发光二极管做为平面光源的截面结构示意图，其中壳体10内具有复数个发光二极管22，并且在出光面具有防眩光格栅16或灯罩。

发光二极管的优点，应用在照明上，可使灯具整体厚度减少，但是有时优点同时会是缺点，其中一个就是发光二极管的尺寸过小，单位面积可以发射的光线过强，在应用到照明的时候会产生眩光。为了降低眩光，一种方式是使用雾面灯罩将各自独立的发光二极管的光线均匀化，但是，这会造成输出光的衰减。但是，发光二极管的发光效益，每年都会随着制备工艺的改善而持续的增加亮度，这会造成使用雾面灯罩来均匀化光线的困难度。甚至，为了尽可能的均匀化发光二极管的光线，使用雾面效果更重的灯罩，这样更会降低光的输出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面发光二极管照明，除了减少灯具整体厚度外，并可以在减少使用雾面灯罩，甚至可以不使用雾面灯罩的下提供较佳的平面照明。

为实现上述目的，本发明提供的平面发光二极管照明，包括：

一壳体，具有一出光面、一反射面、一第一侧边与一第二侧边，其中该反射面与该出光面相对，该第一侧边与该第二侧边相对且分别位于该出光面与该反射面之间；以及

复数个发光二极管分别位于该第一侧边与该第二侧边上，该复数个发光二极管的正向光轴面向该反射面，并与该反射面有一夹角θ。

所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第一支撑固定于该第一侧边上与一第二支撑固定于该第二侧边上，该第一支撑与该第二支撑分别具有一斜面，并且该复数个发光二极管均位于该斜面上，使得该复数个发光二极管的正向光轴射向该反光面。

所述的平面发光二极管照明，其中，包含一灯罩位于该出光面上。

所述的平面发光二极管照明，其中，该灯罩为一透明灯罩或一雾面灯罩。

所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第一半反射镜与一第二半反射镜分别位于该第一侧边与该第二侧边上的复数个发光二极管的出光面附近。

所述的平面发光二极管照明，其中，该夹角θ为0°＜θ≤30°。

所述的平面发光二极管照明，其中，该壳体包含一第三侧边与一第四侧边，该第三侧边与该第四侧边相对且分别位于该出光面与该反光面之间。

所述的平面发光二极管照明，其中，该部分的复数个发光二极管分别位于该第三侧边与该第四侧边上。

所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第三支撑固定于该第三侧边上与一第四支撑固定于该第四侧边上，该第三支撑与该第四支撑分别具有一斜面，并且该复数个发光二极管位于该斜面上。

所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第三半反射镜与一第四半反射镜分别位于该第三侧边与该第四侧边上的复数个发光二极管的出光面附近。

本发明使用反射式提供平面的发光二极管光源，相较于传统的方式可以有较均匀的光线输出，并且可以避免使用雾面灯罩进行混光，减少光的损耗。本发明尽可能设计成一次性的反射，降低反射时所带来的光损耗。

附图说明

图1为公知使用日光灯管所组成的平面照明的截面结构示意图。

图2为公知使用发光二极作为平面照明的截面结构示意图。

图3为本发明的使用发光二极作为平面照明的截面结构示意图。

图4为本发明的使用发光二极作为平面照明的截面结构示意图，其中侧边直接设计有斜面。

图5为本发明的使用发光二极作为平面照明的截面结构示意图，其中增加半反射镜在发光二极管的出光面附近。

具体实施方式

为了符合产业利益的需求以及达到本发明的目的，本发明提供的平面发光二极管照明，其包含一壳体与复数个发光二极管。上述的壳体，具有一出光面，一反射面，一第一侧边，与一第二侧边，其中该反射面与该出光面相对，该第一侧边与该第二侧边相对且分别位于该出光面与该反光面之间。上述的复数个发光二极管分别位于该第一侧边与该第二侧边上，该复数个发光二极管的正向光轴面向该反射面，并与该反射面有一夹角。上述的夹角可为0到30度。

前述的平面发光二极管照明还包含一第一支撑固定于该第一侧边上与一第二支撑固定于该第二侧边上，该第一支撑与该第二支撑分别具有一斜面，并且该复数个发光二极管均位于该斜面上，使得该复数个发光二极管的正向光轴射向该反光面。

前述的平面发光二极管照明还包含一透明灯罩或是雾面灯罩位于该出光面上。

前述的平面发光二极管照明还包含一第一半反射镜与一第二半反射镜分别位于该第一侧边与该第二侧边上的复数个发光二极管的出光面附近。

上述的壳体还包含一第三侧边与一第四侧边，该第三侧边与该第四侧边相对且分别位于该出光面与该反光面之间。上述部分的复数个发光二极管分别位于该第三侧边与该第四侧边上。

前述的平面发光二极管照明还包含一第三支撑固定于该第三侧边上与一第四支撑固定于该第四侧边上，该第三支撑与该第四支撑分别具有一斜面，并且该复数个发光二极管位于该斜面上。

前述的平面发光二极管照明，还包含一第三半反射镜与一第四半反射镜分别位于该第三侧边与该第四侧边上的复数个发光二极管的出光面附近。

本发明在此所探讨的方向为一种平面发光二极管照明。为了能彻底地了解本发明，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的施行并未限定于平面发光二极管照明的技术人员所熟习的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以之后的权利范围为准。

本发明主要是将发光二极管设计在壳体的侧壁或是侧边，并且为了避免发光二极管的主要的光线往对向侧壁照射，设计让发光二极管的正向光或是轴向光往壳体的反射面照射，使得发光二极管的光束经由反射后往出光面照射出去，提供一平面光源。

要让发光二极管的正向光或是轴向光有个角度，可以在发光二极管的封装结构上进行设计，或是使用一般的发光二极管封装，固定在一支撑上，其中支撑具有一斜面可以让发光二极管的正向光束偏转个角度。以下结合附图详细说明本发明的实施例。

请参阅图3，壳体110具有侧边114与反射面112，并且在壳体110的出光面安装灯罩116。复数个发光二极管120位于侧边114上，并且所有的发光二极管的正向光或是轴向光往反射面112照射，并与反射面之间有一角度θ。

壳体110的材质可以是金属，主要提供整组平面照明良好的支撑结构。反射面112可以是金属反射面或是散射面；甚至可以是具有许多微结构的散射面，其中微结构的密度在反射面112上各处不相同。由于靠近发光二极管120的反射面112会被照射较多的光线，因此可以设计的微结构的密度可以较低；而在反射面112中央因为远离发光二极管120，所以被照射的光线较少，可以设计较密集的微结构，增加反射的机会。灯罩116可以是透明灯罩或是雾面灯罩。在一实施例中，当反射面112为金属反射面时，灯罩116可以采用雾面灯罩将光线均匀化。如果反射面112是采用散射的方式，灯罩116以透明灯罩为佳。

一般的发光二极管的发光角度或是光形会集中在正向光或是轴向光，这取决于发光二极管的封装结构。为应用在本发明中，发光二极管的封装结构可以设计成具有特殊角度。然而，较为实用的设计，是在壳体110的侧边114设计具有斜面的支撑118，并且将发光二极管120安装在支撑118上。这种方式，是可以使用一般的发光二极管封装结构，对于商业的制造上对于发光二极管的不会产生特殊需求，原物料的供应会更加的简便。支撑118可以是印刷电路板、铝基板或是陶瓷基板。支撑118的斜面会决定发光二极管120的轴向光与反射面112之间的夹角θ。在本发明中，这个角度θ在0到90度之间是很重要的。当这个角度θ较大，发光二极管120的光线不容易照射到反射面112的中央区域。当这个角度θ过小，特别是接近0度，表示大部分的光线会照射到对向的侧边，对于本发明是较不利的。因此，适当的角度是让发光二极管120的轴向光可以照射在反射面112的中央区域。上述的夹角可为0到30度(0°＜θ≤30°)。在一实施例中，这个角度约在10到30度(10°≤θ≤30°)之间更合适。

另外，也可以将侧面114设计成具有斜面的方式，而不需要增加支撑118。如图4所示，侧边114-1具有斜面，直接将发光二极管120直接安装在侧边114-1上。另一种方式，将侧边114-2折弯一个角度，然后将发光二极管120安装在侧边114-2上。

然而，不论这个角度θ在怎样的范围，发光二极管的光线总有一部份会照射在对向的侧边上。因此，一种简单的方式，如图5所示，在发光二极管120的出光面附近设计半反射镜130，让发光二极管120的光线可以透过半反射镜130照设到反射面112。当有光线，不论是如图5所示经由反射面112反射后照射到对向的半反射镜130，或是直接从发光二极管120照设到对向的半反射镜130，均会被半反射镜130反射回去。半反射镜130的入光面也可再加上粗化设计，可进一步增加光束进入到反射面112。

其中，半反射镜130亦可置换为偏光板，当有光线照射到偏光板射，部分光线也同样可被反射回去。

其中，半反射镜130亦可置换为导光板，可增加射出光线的均匀度。

在本发明中，发光二极管可以提供冷光色系的正白光，或是暖色系的暖白光，或是特定波长的发光二极管，或是由不同波长的发光二极管所混色的光线，均可以应用。另外，可以在半反射镜130上形成均匀的荧光粉，与发光二极管120之间产生混光。例如黄色的荧光粉与蓝色的发光二极管混光，产生白色的照明光源。黄色荧光粉可以是钇铝石榴石(YAG)或是钽铝石榴石(TAG)或是硅酸盐，等。另外，也可以使用多种色光的荧光粉搭配不同的色光的发光二极管。例如，使用蓝光发光二极管，但是使用包含绿光，红光等多波长的荧光粉，或是使用紫外光发光二极管搭配三圆色的荧光粉混成白光。不同色光的荧光粉，可以使用氮化物，硫化物，或是硅酸盐等进行调配。

在图3与图5的实施例当中，发光二极管与侧边均为对向的两边。然而，实际上，壳体110是四方体，会有四个侧边。实际应用可以在每个侧边均设计发光二极管以增强其亮度。当然，如果发光二极管的亮度够，并不需要在所有的侧边上都安装发光二极管，是可以在其中的两个对向的或是相邻的侧边上设计发光二极管即可。

显然地，依照上面实施例中的描述，本发明可能有许多的修正与差异。因此需要在其附加的权利要求范围内加以理解，除了上述详细的描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例中施行。上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请的权利要求范围内。

Claims

1.一种平面发光二极管照明，包括：

2.根据权利要求1所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第一支撑固定于该第一侧边上与一第二支撑固定于该第二侧边上，该第一支撑与该第二支撑分别具有一斜面，并且该复数个发光二极管均位于该斜面上，使得该复数个发光二极管的正向光轴射向该反光面。

3.根据权利要求2所述的平面发光二极管照明，其中，包含一灯罩位于该出光面上。

4.根据权利要求3所述的平面发光二极管照明，其中，该灯罩为一透明灯罩或一雾面灯罩。

5.根据权利要求2所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第一半反射镜与一第二半反射镜分别位于该第一侧边与该第二侧边上的复数个发光二极管的出光面附近。

6.根据权利要求1所述的平面发光二极管照明，其中，该夹角θ为0°＜θ≤30°。

7.根据权利要求1所述的平面发光二极管照明，其中，该壳体包含一第三侧边与一第四侧边，该第三侧边与该第四侧边相对且分别位于该出光面与该反光面之间。

8.根据权利要求7所述的平面发光二极管照明，其中，该部分的复数个发光二极管分别位于该第三侧边与该第四侧边上。

9.根据权利要求8所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第三支撑固定于该第三侧边上与一第四支撑固定于该第四侧边上，该第三支撑与该第四支撑分别具有一斜面，并且该复数个发光二极管位于该斜面上。

10.根据权利要求9所述的平面发光二极管照明，其中，包含一第三半反射镜与一第四半反射镜分别位于该第三侧边与该第四侧边上的复数个发光二极管的出光面附近。