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1、(10)申请公布号 CN 103104887 A (43)申请公布日 2013.05.15 CN 103104887 A *CN103104887A* (21)申请号 201210449808.9 (22)申请日 2012.11.12 100141625 2011.11.15 TW F21V 8/00(2006.01) F21S 2/00(2006.01) F21V 19/00(2006.01) F21V 13/00(2006.01) F21Y 101/02(2006.01) (71)申请人 林奇锋 地址 中国台湾台南市新市区南科三路 28 号 (72)发明人 林奇锋 方育斌 陈家进 (74)。
2、专利代理机构 厦门市新华专利商标代理有 限公司 35203 代理人 朱凌 (54) 发明名称 导光元件、 LED 灯管与照明灯具 (57) 摘要 本发明有关于一种导光元件、 LED灯管与照明 灯具， 为了提高 LED 灯管的出光均匀度 ； 本发明利 用在 LED 灯管的发光单元上设置一导光元件， 该 导光元件呈透明而扁平的长条形， 并包含有相对 的一第一表面及一第二表面， 在该第一表面的长 形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二表 面则区隔出有一反射区及多个非反射区， 前述非 反射区依序对应前述第一表面的反射单元 ； 使该 发光单元的多个 LED 对应贴附于前述非反射区， 利用光线在反射单。
3、元及反射区之间的破坏全反射 现象， 使 LED 灯管产生均匀的长形出光面。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 13 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图13页 (10)申请公布号 CN 103104887 A CN 103104887 A *CN103104887A* 1/2 页 2 1. 一种导光元件， 其特征在于 ： 呈透明而扁平的长条形， 该导光元件包含有相对的一 第一表面及一第二表面， 在该第一表面的长形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二 表面则区隔出有一反射区及多个非。
4、反射区， 非反射区依序对应前述第一表面的反射单元。 2. 如权利要求 1 所述的导光元件， 其特征在于 ： 反射单元为凹向该第二表面的圆锥型 孔洞。 3. 如权利要求 1 所述的导光元件， 其特征在于 ： 反射单元为凹向该第二表面的 V 形切 槽。 4. 如权利要求 1 所述的导光元件， 其特征在于 ： 第二表面的反射区分布有多个反射网 点。 5. 如权利要求 1 所述的导光元件， 其特征在于 ： 第二表面的反射区的表面性质为反射 性质， 第一表面的反射单元的外的区域为粗糙化表面。 6. 如权利要求 1 所述的导光元件， 其特征在于 ： 反射单元等间隔设置于该第一表面上。 7. 一种 LED 。
5、灯管， 其特征在于， 包括有 ： 一导光元件， 呈透明而扁平的长条形， 该导光元件包含有相对的一第一表面及一第二 表面， 在该第一表面的长形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二表面则区隔出有一 反射区及多个非反射区， 非反射区依序对应前述第一表面的反射单元 ； 一发光单元， 包括有一长形 PCB 板， 以及多个 LED 间隔设置在该长形 PCB 板上， 该长形 PCB 板设置在该导光元件的第二表面， LED 依序对应贴附在该导光元件第二表面的非反射 区 ； 一扩散灯罩， 罩盖于该导光元件的第一表面。 8. 如权利要求 7 所述的 LED 灯管， 其特征在于 ： 导光元件上的反射单元为由该第。
6、一表 面凹向该第二表面的圆锥型孔洞。 9. 如权利要求 7 所述的 LED 灯管， 其特征在于 ： 导光元件上的反射单元为由该第一表 面凹向该第二表面的 V 形切槽。 10. 如权利要求 7 所述的 LED 灯管， 其特征在于 ： 导光元件上的第二表面的反射区分布 有多个反射网点。 11. 如权利要求 7 所述的 LED 灯管， 其特征在于 ： 导光元件上的第二表面的反射区的表 面性质为反射性质， 第一表面的反射单元之外的区域为粗糙化表面。 12. 如权利要求 7 所述的 LED 灯管， 其特征在于 ： 导光元件上的反射单元等间隔设置于 该第一表面上。 13. 如权利要求 7 所述的 LED 。
7、灯管， 其特征在于 ： 包括有二电源接头设置在该发光单元 的长形PCB板两端， 而连接固定该长形PCB板及该扩散灯罩， 该二电源接头并电性连接该长 形 PCB 板。 14. 一种照明灯具， 其特征在于， 包括有 ： 一 LED 灯管， 该 LED 灯管包括有 ： 一导光元件， 呈透明而扁平的长条形， 该导光元件包含有相对的一第一表面及一第二 表面， 在该第一表面的长形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二表面则区隔出有一 反射区及多个非反射区， 非反射区依序对应前述第一表面的反射单元 ； 一发光单元， 包括有一长形 PCB 板， 以及多个 LED 间隔设置在该长形 PCB 板上， 该长形 权。
8、 利 要 求 书 CN 103104887 A 2 2/2 页 3 PCB 板设置在该导光元件的第二表面， LED 依序对应贴附在该导光元件第二表面的非反射 区 ； 一扩散灯罩， 罩盖于该导光元件的第一表面 ； 一灯座， 供前述 LED 灯管电性连接于其上。 15. 如权利要求 14 所述的照明灯具， 其特征在于 ： 导光元件上的反射单元为由该第一 表面凹向该第二表面的圆锥型孔洞。 16. 如权利要求 14 所述的照明灯具， 其特征在于 ： 导光元件上的反射单元为由该第一 表面凹向该第二表面的 V 形切槽。 17. 如权利要求 14 所述的照明灯具， 其特征在于 ： 导光元件上的第二表面的反射。
9、区分 布有多个反射网点。 18. 如权利要求 14 所述的照明灯具， 其特征在于 ： 导光元件上的第二表面的反射区的 表面性质为反射性质， 第一表面的反射单元的外的区域为粗糙化表面。 19. 如权利要求 14 所述的照明灯具， 其特征在于 ： 导光元件上的反射单元等间隔设置 于该第一表面上。 20. 如权利要求 14 所述的照明灯具， 其特征在于 ： 包括有二电源接头设置在该发光单 元的长形PCB板两端， 连接固定该长形PCB板及该扩散灯罩， 该二电源接头并电性连接该长 形 PCB 板， 前述灯座则包括有二电源插接端， 供二电源接头连接于其上。 权 利 要 求 书 CN 103104887 A。
10、 3 1/4 页 4 导光元件、 LED 灯管与照明灯具 技术领域 0001 本发明有关于一种导光元件、 LED 灯管与照明灯具， 特别是指在 LED 灯管的发光单 元上设置所述导光元件， 使 LED 灯管能发出均匀的长形出光面的构造。 背景技术 0002 LED 具有发光亮度高、 使用寿命长、 省能及环保的优点， 因此世界各国皆极力推广 LED 照明， 但是 LED 晶粒的制造成本在目前仍然较传统白炙灯高， 是 LED 照明无法大量普及 的因素。 0003 请参阅图 13 及图 14 所示， 我们以 PCB 板 A 具有成列 20 颗 LED B 与具有成列 51 颗 LED B 所组成的 。
11、LED 灯管为例说明， 其中在具有 20 颗 LED B 的 LED 灯管中， 相邻 LED B 之间距 H 为 24mm ； 在具有 51 颗 LED B 的 LED 灯管中， 相邻 LEDB 之间距 H1 为 10mm。 0004 再请参阅图 15 及图 16 所示， 将前述两种 LED 灯管进行光学模拟后发现， 具有 20 颗 LED B 的 LED 灯管的出光面会有明暗间次的条纹产生， 具有 51 颗 LED B 的 LED 灯管则无 此现象， 主要因素是LED指向性很高， 因此需要多颗LED B较紧密的排列才能发出均匀出光 面， 大量的 LED 使用数量因此使得 LED 灯管价格居高。
12、不下， 影响 LED 照明的推广。 0005 另外， 在图 16 的照度图中发现， 虽然 LED 紧密排列能在 LED 灯管中段获得较均匀 的出光面， 但在 LED 灯管相对两端会有暗区出现， 此种现象也是现行 LED 灯管的缺失之一。 发明内容 0006 本发明的目的在于提供一种导光元件、 LED 灯管与照明灯具， 其拟配合导光元件的 使用， 消除前述 LED 灯管上的明暗纹及两端暗区的现象， 使得在减少 LED 的使用数量下， 仍 然能获得均匀的出光面， 同时不会有暗区产生。 0007 为达上述目的， 本发明的解决方案是 ： 一种导光元件， 呈透明而扁平的长条形， 该导光元件包含有相对的一。
13、第一表面及一第 二表面， 在该第一表面的长形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二表面则区隔出有 一反射区及多个非反射区， 非反射区依序对应前述第一表面的反射单元。 0008 进一步， 反射单元为凹向该第二表面的圆锥型孔洞。 0009 进一步， 反射单元为凹向该第二表面的 V 形切槽。 0010 进一步， 第二表面的反射区分布有多个反射网点。 0011 进一步， 第二表面的反射区的表面性质为反射性质， 第一表面的反射单元的外的 区域为粗糙化表面。 0012 进一步， 反射单元等间隔设置于该第一表面上。 0013 一种 LED 灯管， 包括有 ： 一导光元件， 呈透明而扁平的长条形， 该导光元。
14、件包含有相对的一第一表面及一第二 表面， 在该第一表面的长形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二表面则区隔出有一 反射区及多个非反射区， 非反射区依序对应前述第一表面的反射单元 ； 说 明 书 CN 103104887 A 4 2/4 页 5 一发光单元， 包括有一长形 PCB 板， 以及多个 LED 间隔设置在该长形 PCB 板上， 该长形 PCB 板设置在该导光元件的第二表面， LED 依序对应贴附在该导光元件第二表面的非反射 区 ； 一扩散灯罩， 罩盖于该导光元件的第一表面。 0014 进一步， 导光元件上的反射单元为由该第一表面凹向该第二表面的圆锥型孔洞。 0015 进一步， 导光。
15、元件上的反射单元为由该第一表面凹向该第二表面的 V 形切槽。 0016 进一步， 导光元件上的第二表面的反射区分布有多个反射网点。 0017 进一步， 导光元件上的第二表面的反射区的表面性质为反射性质， 第一表面的反 射单元之外的区域为粗糙化表面。 0018 进一步， 前述导光元件上的反射单元等间隔设置于该第一表面上。 0019 进一步， 其进一步包括有二电源接头设置在该发光单元的长形 PCB 板两端， 而连 接固定该长形 PCB 板及该扩散灯罩， 该二电源接头并电性连接该长形 PCB 板。 0020 一种照明灯具， 包括有 ： 一 LED 灯管， 该 LED 灯管包括有 ： 一导光元件， 呈。
16、透明而扁平的长条形， 该导光元件包含有相对的一第一表面及一第二 表面， 在该第一表面的长形延伸方向间隔设置有多个反射单元， 该第二表面则区隔出有一 反射区及多个非反射区， 非反射区依序对应前述第一表面的反射单元 ； 一发光单元， 包括有一长形 PCB 板， 以及多个 LED 间隔设置在该长形 PCB 板上， 该长形 PCB 板设置在该导光元件的第二表面， LED 依序对应贴附在该导光元件第二表面的非反射 区 ； 一扩散灯罩， 罩盖于该导光元件的第一表面 ； 一灯座， 供前述 LED 灯管电性连接于其上。 0021 进一步， 导光元件上的反射单元为由该第一表面凹向该第二表面的圆锥型孔洞。 002。
17、2 进一步， 导光元件上的反射单元为由该第一表面凹向该第二表面的 V 形切槽。 0023 进一步， 导光元件上的第二表面的反射区分布有多个反射网点。 0024 进一步， 导光元件上的第二表面的反射区的表面性质为反射性质， 第一表面的反 射单元的外的区域为粗糙化表面。 0025 进一步， 导光元件上的反射单元等间隔设置于该第一表面上。 0026 进一步， 其包括有二电源接头设置在该发光单元的长形 PCB 板两端， 连接固定该 长形PCB板及该扩散灯罩， 该二电源接头并电性连接该长形PCB板， 前述灯座则包括有二电 源插接端， 供二电源接头连接于其上。 0027 采用上述结构后， 本发明具有下列功。
18、效 ： 1、 利用光线在导光元件的第一表面的反射单元及第二表面的反射区之间的破坏全反 射作用， 使 LED 灯管可产生均匀的长形出光面。 0028 2、 本发明的 LED 灯管利用较少的 LED 数量， 可以产生均匀出光面， 可以节省 LED 使 用量， 使 LED 灯管价格降低， 有利于推广省能的 LED 照明。 附图说明 0029 图 1 为本发明导光元件的立体外观图 ； 说 明 书 CN 103104887 A 5 3/4 页 6 图 2 为本发明导光元件的剖视图 ； 图 3 为本发明导光元件上的反射网点分布图 ； 图 4 为本发明导光元件上的反射单元另一种型态的示意图 ； 图 5 为本。
19、发明 LED 灯管的立体分解图 ； 图 6 为本发明 LED 灯管的立体组合图 ； 图 7 为本发明 LED 灯管的剖视图其一 ； 图 8 为本发明 LED 灯管的照度图 ； 图 9 为本发明 LED 灯管与习知 LED 灯管的位置与发光辉度曲线图 ； 图 10 为本发明 LED 灯管与习知 LED 灯管的发光效率与发光均匀度的曲线图 ； 图 11 为本发明照明灯具的平面示意图 ； 图 12 为本发明导光元件另一型态的示意图 ； 图 13 为习知 LED 灯管包含有 20 颗 LED 的示意图 ； 图 14 为习知 LED 灯管包含有 51 颗 LED 的示意图 ； 图 15 为习知包含有 2。
20、0 颗 LED 的 LED 灯管发光照度图 ； 图 16 为习知包含有 51 颗 LED 的 LED 灯管发光照度图。 0030 【主要元件符号说明】 1 导光元件 11 第一表面 111 粗糙化表面 12 第二表面 121 反射区 122 非反射区 13 圆锥形孔洞 13A V 形切槽 14 反射网点 2 发光单元 21 长形 PCB 板 22 LED 3 扩散灯罩 4 电源接头 5 灯座 51 电源插接端 A PCB 板 B LED H 间距 H1 间距。 具体实施方式 0031 综合上述技术特征， 本发明的导光元件、 LED 灯管与照明灯具的主要功效可在下述 实施例清楚呈现。 0032 。
21、本发明第一实施例请参阅图 1 至图 3 所示， 本发明的导光元件 1 呈透明而扁平的 长条形， 该导光元件1包含有相对的一第一表面11及一第二表面12， 在该第一表面11的长 形延伸方向以间距 H 为 24mm 等间隔设置有 20 个成列的反射单元， 在本实施例中前述反射 单元为由该第一表面11凹向该第二表面12的圆锥形孔洞13， 该第二表面12上则区隔出有 一反射区 121 及多个非反射区 122， 前述非反射区 122 依序对应前述第一表面 11 的圆锥形 孔洞 13， 前述反射区 121 上则分布有多个反射网点 14， 其分布情形如图 3 所示。 0033 再请参阅图 4 所示， 为另一。
22、种反射单元型态， 为由该第一表面 11 凹向该第二表面 12 的 V 形切槽 13A。 0034 再请参阅图 5 及图 6 所示， 本发明的 LED 灯管进一步包括有 ： 说 明 书 CN 103104887 A 6 4/4 页 7 一发光单元 2， 包括有一长形 PCB 板 21， 以及有 20 颗 LED 22 成列间隔设置在该长形 PCB 板 21 上， 将该长形 PCB 板 21 设置在该导光元件 1 的第二表面 12， 使前述 LED 22 依序 对应贴附在该导光元件 1 第二表面 12 的非反射区 122 ； 一扩散灯罩 3， 罩盖于该导光元件 1 的第一表面 11 ； 二电源接头。
23、 4， 设置在该发光单元 2 的长形 PCB 板 21 两端， 而连接固定该长 形 PCB 板 21 及该扩散灯罩 3， 该二电源接头 4 并电性连接该长形 PCB 板 21。 0035 请参阅图 7 所示， 前述 LED 22 的光线进入导光元件 1 内之后， 前述圆锥形孔洞 13 或图 4 所示的 V 形切槽 13A 会将光线导引回到导光元件 1 内传递， 避免直射光线直接穿透 该导光元件1由该扩散灯罩3发散出环境中， 造成亮度不均 ； 而在该导光元件1内传递的光 线碰触到前述反射网点 14 后， 会产生破坏全反射现象， 使光线往该导光元件 1 的第一表面 11 散射出， 藉以使光线经由该。
24、扩散灯罩 3 散射出后形成均匀的长形出光面。 0036 请参阅图 8 所示， 将前述 LED 灯管进行光学模拟后， 对比图 15 及图 16 所示前述无 导光元件 1 的 LED 灯管， 可以发现本发明的 LED 灯管具有极佳的发光均匀度。 0037 请参阅图 9 所示， 绘出前述无导光元件 1 的 LED 灯管与本发明的 LED 灯管的辉度 曲线图， 图中显示本发明的 LED 灯管各个位置的发光辉度呈现均匀的状态， 前述无导光元 件 1 的 LED 灯管则呈现上下震荡幅度大的现象， 特别是其两端部的发光辉度会呈现斗降的 现象。 0038 请参阅图 10 所示， 为前述无导光元件 1 的 LE。
25、D 灯管与本发明的 LED 灯管的发光效 率与发光均匀度的比较， 由图中看出， 本发明的 LED 灯管与 51 颗 LED 的 LED 灯管发光均匀 度相当， 但LED数量节省一半以上， 且本发明LED灯管的发光效率仅略低于前述无导光元件 1 的 LED 灯管， 但仍有高达 76， 足证明本发明的 LED 灯管具有发光均匀度及发光效率高， 且节省成本的功效。 0039 请参阅图 11 所示， 进一步设置有一灯座 5， 该灯座 5 包括有二电源插接端 51 供前 述二电源接头 4 连接于其上， 形成本发明的照明灯具。 0040 本发明第二实施例请参阅图 12 所示， 其中在前述导光元件 1 上的。
26、第二表面 12 的 反射区 121 的表面性质为反射性质， 而前述第一表面 11 的圆锥形孔洞 13 或 V 形切槽 13A 等反射单元之外的区域为粗糙化表面 111， 利用粗糙化表面 111 达成破坏全反射现象， 发出 均匀出光面。 0041 综合上述实施例的说明， 当可充分了解本发明的操作、 使用及本发明产生的功效， 惟以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例， 当不能以此限定本发明实施的范围， 即依本 发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰， 皆属本发明涵盖的范围 内。 说 明 书 CN 103104887 A 7 1/13 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 1031。
27、04887 A 8 2/13 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 9 3/13 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 10 4/13 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 11 5/13 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 12 6/13 页 13 图 6 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 13 7/13 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 14 8/13 页 15 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 15 9/13 页 16 图 10 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 16 10/13 页 17 图 11 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 17 11/13 页 18 图 12 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 18 12/13 页 19 图 13图 14 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 19 13/13 页 20 图 15 图 16 说 明 书 附 图 CN 103104887 A 20 。