專利名稱：光源模塊及包含光源模塊的表面照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種供表面照明的光源模塊及包括該光源模塊的表面照明設(shè)備，尤指一種可提升照度及均旋光性的供表面照明的光源模塊及包括該光源模塊的表面照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的表面照明設(shè)備一般使用熒光燈，例如熒光燈管，但熒光燈管無(wú)法提供穩(wěn)定的光源，且壽命較短、功率較高而較為耗電，更因其內(nèi)填充有水銀蒸氣而有可能污染環(huán)境。而發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)具有壽命長(zhǎng)、省能源及環(huán)境友好等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于制作如電視、屏幕等的背光板，例如通過(guò)使用LED與樹(shù)脂導(dǎo)光的固體導(dǎo)光板、擴(kuò)散體、增亮片(BEF)和反射式偏光增光片(DBEF)的組合來(lái)提供出光均勻的背光板，但這種背光板重量較重。為了克服相關(guān)問(wèn)題，WO 08144656號(hào)專利申請(qǐng)案提出了以中空的光再循環(huán)空腔構(gòu)成背光板和顯示系統(tǒng)的技術(shù)。又由于LED是點(diǎn)發(fā)光的照明方式，因此對(duì)背光板而言，其主要的考慮是要求出光具有高均勻性，以避免電視或屏幕有亮暗不均的狀況。但對(duì)表面照明模塊而言，直接照明的LED使人感到刺目，因此若要將LED用于表面照明，除了必須有均勻的出光、減少眩光效果及減輕重量以方便移動(dòng)等需求外，更要提供足夠的亮度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型涉及一種供表面照明的光源模塊，其可提供均勻的出光、減少眩光效果、減輕重量并提升亮度。本實(shí)用新型提供表面照明的光源模塊，其供表面照明且包括光反射空腔及光源，光反射空腔包括前反射體、后反射體及設(shè)置于前、后反射體之間的至少一側(cè)反射體，前反射體與后反射體之間的最大距離為該光反射空腔的高度，光源與前反射體、后反射體及側(cè)反射體共同包圍光反射空腔，并向光反射空腔投射光線，光反射空腔于垂直光源設(shè)置面的最大距離為光反射空腔的長(zhǎng)度，其中光反射空腔的長(zhǎng)度與高度的比值實(shí)質(zhì)上大于等于5并小于等于13。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光反射空腔的前反射體與后反射體實(shí)質(zhì)上相互平行。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光反射空腔的側(cè)反射體及光源實(shí)質(zhì)上垂直于前反射體與后反射體配置，使光源模塊的剖面呈矩形。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中前反射體與后反射體之間夾一角度，而光源實(shí)質(zhì)上垂直于前反射體配置，使光源模塊的剖面實(shí)質(zhì)上呈三角形。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光反射空腔之后反射體及側(cè)反射體對(duì)任何偏極化可見(jiàn)光的平均反射率至少為70%。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光反射空腔的前反射體對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光的平均反射率至少為90%，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光的平均反射率為小于50%，前反射體對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光具有第一平均透射率，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光具有第二平均透射率，并且第二平均透射率與第一平均透射率的比至少為10，其中第二偏極化可見(jiàn)光的偏極角度垂直于第一偏極化可見(jiàn)光的偏極角度。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光反射空腔更包括轉(zhuǎn)換組件，其系設(shè)置于前反射體的一側(cè)并相對(duì)靠近于后反射體。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中轉(zhuǎn)換組件系選自增亮片(BEF)、擴(kuò)散片、或增亮片與擴(kuò)散片的組合。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光反射空腔的長(zhǎng)度與高度的比值實(shí)質(zhì)上大于等于5并小于等于9。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其中光源包括電路板及設(shè)置于電路板上的復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光組件，發(fā)光組件選自發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管。本實(shí)用新型另提供一種表面照明設(shè)備，其包括一供表面照明的光源模塊及殼體、連接桿和座體，其中光源模塊容置于殼體中，且連接桿連接于座體和殼體之間。

圖1為本實(shí)用新型光源模塊之第一較佳實(shí)施例示意圖。圖2為圖1的a-a，剖面圖。圖3為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的光源模塊爆炸圖。圖4為本實(shí)用新型光源模塊的第二較佳實(shí)施例示意圖。圖5為圖4的a-a’剖面圖。圖6為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的光源模塊應(yīng)用于表面照明設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種供表面照明的光源模塊及具有該光源模塊的表面照明設(shè)備，其藉由光源模塊特殊的幾何構(gòu)形配置達(dá)成均勻的出光、減少眩光、減輕重量并提升亮度的效果。請(qǐng)參閱圖1，其為本實(shí)用新型光源模塊的一較佳實(shí)施例示意圖。如圖1所示，光源模塊I供表面照明用，其可應(yīng)用于例如臺(tái)燈等表面照明設(shè)備，但不以此為限，且光源模塊I包括光反射空腔10及光源11，其中光反射空腔10包括前反射體101、后反射體102及設(shè)置于前反射體101與后反射體102之間的至少一側(cè)反射體103，其中，前反射體101與后反射體102之間的最大距離為光反射空腔10的高度H(如圖2所示)。光源11系與前反射體101、后反射體102和側(cè)反射體103共同包圍形成光反射空腔10，以使光反射空腔10成為實(shí)質(zhì)上閉密的空間，光源11可向光反射空腔10投射光線，且由于光反射空腔10實(shí)質(zhì)上為一密閉空間，因此光線可于光反射空腔10中循環(huán)而重復(fù)被利用；至于光反射空腔10于垂直光源11設(shè)置面，即圖1平行于a-a’剖面的方向，的最大距離則定義為光反射空腔10的長(zhǎng)度L(如圖2所示)。為了提升光源模塊I的出光均勻性和照度，使其可確實(shí)應(yīng)用于表面照明，本實(shí)用新型的光反射空腔10有特別的幾何構(gòu)形，亦即光反射空腔10的長(zhǎng)度L與高度H比值(L/H)實(shí)質(zhì)上不小于5且不大于13為佳，例如:該比值(L/H)可為5、6、7、8、9、10、11、12或13，其中又以長(zhǎng)度L與高度H之比值(L/H)實(shí)質(zhì)上不小于5且不大于9為較佳。[0025]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1并配合圖2，在本實(shí)施例中，光反射空腔10的前反射體101與后反射體102實(shí)質(zhì)上相互平行，且側(cè)反射體103與光源11實(shí)質(zhì)上系垂直于前反射體101與后反射體102配置，因此可知，光反射空腔10于沿其長(zhǎng)度L方向的剖面(a-a’剖面)實(shí)質(zhì)上呈矩形。本實(shí)施例的光源11可包括電路板110及設(shè)置于電路板110上的復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光組件111，發(fā)光組件111選自發(fā)光二極管(LED)或有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light EmittingDiode, OLED)。此外，為了達(dá)成較佳的光線回收效果以避免光的損耗，本實(shí)施例中，光反射空腔10的后反射體102及側(cè)反射體103可選用對(duì)任何偏極化可見(jiàn)光的平均反射率至少為70%之反射片，后反射體102和側(cè)反射體103的具體實(shí)例包括但不限于高反射率反射片(ESR)或銀反射片。至于光反射空腔10的前反射體101則可選擇性地將光源11的發(fā)光組件111投射的可見(jiàn)光的第一、第二偏極化可見(jiàn)光進(jìn)行反射或穿透，其中第一、第二偏極化可見(jiàn)光的偏極角度相互垂直，在本實(shí)施例中，前反射體101對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光的平均反射率至少為90%，優(yōu)選至少為95%，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光的平均反射率為小于50%，優(yōu)選小于30%，更優(yōu)選小于15%，最優(yōu)選小于5%。然應(yīng)可理解，只要對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光的反射率至少為90%,對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光的反射率小于50%,從而可讓至少50%的第二偏極化可見(jiàn)光穿過(guò)前反射體101而離開(kāi)光反射空腔10者，皆可作為本實(shí)用新型的前反射體101。此外，本實(shí)施例的前反射體101對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光具有第一平均透射率，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光具有第二平均透射率，其中第二平均透射率與第一平均透射率的比至少為10，是以藉由前反射體101便可控制讓第二偏極化可見(jiàn)光穿過(guò)前反射體101而離開(kāi)光反射空腔10，并將大部分的第一偏極化可見(jiàn)光用前反射體103攔阻而保留在光反射空腔10中，并藉由后反射體102和側(cè)反射體103使光線于光反射空腔10中循還再利用，以達(dá)成減少反射眩光并增加照度和進(jìn)一步改善出光的均勻性的目的。在本實(shí)施例中，前反射體101可為高效反射體，例如:光反射式偏光增光片(DBEF)，但不以此為限。請(qǐng)參閱圖3，在某些實(shí)施例中，為了使光反射空腔10內(nèi)的第一偏極化可見(jiàn)光的至少一部分轉(zhuǎn)換成第二偏極化可見(jiàn)光，`且將光反射空腔10內(nèi)的第二偏極化可見(jiàn)光的至少一部分轉(zhuǎn)換成第一偏極化可見(jiàn)光，以將無(wú)法穿過(guò)前反射體101的第一偏極化可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成為第二偏極化可見(jiàn)光，光源模塊I更可進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換組件104。轉(zhuǎn)換組件104以緊鄰于前反射體101相對(duì)靠近后反射體102的一側(cè)設(shè)置為佳，且轉(zhuǎn)換組件104可單獨(dú)選自增亮片(BEF) 104a、擴(kuò)散片104b或增亮片104a與擴(kuò)散片104b的組合，其中增亮片104a與擴(kuò)散片104b除可提供轉(zhuǎn)換第一、第二偏極化可見(jiàn)光外，更各自具備將光線集中與均光的效果，由此便可進(jìn)一步藉由轉(zhuǎn)換組件104而提升光線的利用率并降低眩光。當(dāng)然，本實(shí)用新型的光源模塊并不限于如圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖4，其為本實(shí)用新型光源模塊另一較佳實(shí)施例的示意圖。如圖4所示，光源模塊I’同樣包括光反射空腔10’及光源11’，其中光反射空腔10’包括前反射體101’、后反射體102’及至少一側(cè)反射體103’。在本實(shí)施例中，光反射空腔10’之前、后反射體101’、102’之間并非平行，而是夾一角度φ，該角度φ可以為O < φ = 45度，或?yàn)镺 <φ ^ 30度，或?yàn)镺 <φ穹5度，此外，光反射空腔10’包括兩個(gè)側(cè)反射體103’，其設(shè)置于前反射體101’和后反射體102’之間，至于光源11’則垂直于前反射體101’地設(shè)置于前、后反射體101’、102’之間，以與前、后反射體101’、102’和側(cè)反射體103’共同包圍光反射空腔10’。應(yīng)可理解，在本實(shí)施例中，光源模塊I’沿光反射空腔10’長(zhǎng)度方向的剖面(a-a’剖面)實(shí)質(zhì)上呈三角形(如圖5所示)。至于光反射空腔的長(zhǎng)度L’與高度H’比值，以及光反射空腔10’的前反射體101’、后反射體102’及側(cè)反射體103’的選用，皆與前述第一實(shí)施例相類似，于此不再贅述。請(qǐng)參閱圖6，其為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的光源模塊應(yīng)用于表面照明設(shè)備的示意圖。如圖6所示，表面照明設(shè)備2可為一臺(tái)燈，但不以此為限，表面照明模塊2除光源模塊I外，尚包括殼體21、連接桿22和座體23，其中連接桿22系連接于殼體21和座體23之間。在本實(shí)施例中，殼體21包括上殼體211和下殼體212,其共同定義出一容置空間，以將光源模塊I容納于容置空間中，并透過(guò)下殼體212的出光區(qū)使光源模塊I的光線得以透出。此外，為了解決散熱問(wèn)題，表面照明設(shè)備2更可選擇性地包括散熱裝置24，其中光源模塊I可于散熱裝置24接觸，例如:光源模塊I的光源11與散熱裝置24接觸，以將光源11所產(chǎn)生的熱能透過(guò)散熱裝置24散逸，以避免熱能累積而影響光源模塊I的效率。當(dāng)然，表面照明設(shè)備2的實(shí)施例并不以圖6所示者為限。試驗(yàn)部分以下試驗(yàn)用以具體說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但不以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。1.材料在以下試驗(yàn)中使用的材料包括:LED:實(shí)施例1-5中使用4個(gè)2W的LED作為光源，所用LED為型號(hào)NS6W183A，購(gòu)自日本日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(Nichia corporation)。DBEF:DBEF-D2_400，購(gòu)自臺(tái)灣明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造股份有限公司(3M TWLTD.)，其對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光的平均反射率> 90%，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光的平均反射率< 0.5%，對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光與第二偏極化 可見(jiàn)光的平均反射率48 53%,對(duì)于第一偏極化可見(jiàn)光的平均透射率< 5%;對(duì)于第二偏極化可見(jiàn)光的平均透射率> 90%，對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光與第二偏極化可見(jiàn)光的平均透射率為46 51%。ESR:DESR，購(gòu)自臺(tái)灣明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造股份有限公司(3M Tff LTD.)，其反射率彡98%，透射率為O。BEF =BEF-1I 90/50，購(gòu)自臺(tái)灣明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造股份有限公司(3M Tff LTD.)。擴(kuò)散片:ET-169，購(gòu)自宣茂公司。其透光率為63%，霧度(Haze)為87%。I1.實(shí)施例由于光源模塊的寬度實(shí)質(zhì)上不影響光源模塊的照度和出光均勻性，但光源模塊的寬度若太大會(huì)影響市場(chǎng)接受度，因此實(shí)施例的光源模塊寬度統(tǒng)一為50mm,而各實(shí)施例的光源模塊長(zhǎng)度與高度之配置如下表一所示:表一各實(shí)施例的光源模塊長(zhǎng)度與高度的配置
權(quán)利要求1.種光源模塊，其用于供表面照明且包括: 光反射空腔，其包括前反射體、后反射體及設(shè)置于該前、后反射體之間的至少一側(cè)反射體，該前反射體與該后反射體之間的最大距離為該光反射空腔的高度；以及 光源，其與該前反射體、該后反射體及該側(cè)反射體共同包圍該光反射空腔，并向該光反射空腔投射光線，該光反射空腔于垂直該光源設(shè)置面的最大距離為該光反射空腔的長(zhǎng)度； 其中，該光反射空腔的長(zhǎng)度與高度的比值實(shí)質(zhì)上大于等于5并小于等于13。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光反射空腔的該前反射體與該后反射體實(shí)質(zhì)上相互平行。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的光源模塊，其中該光反射空腔的該側(cè)反射體及該光源實(shí)質(zhì)上垂直于該前反射體與該后反射體配置，使該光源模塊之剖面呈矩形。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該前反射體與該后反射體之間夾一角度，而該光源實(shí)質(zhì)上垂直于該前反射體配置，使該光源模塊之剖面實(shí)質(zhì)上呈三角形。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光反射空腔的該后反射體及該側(cè)反射體對(duì)任何偏極化可見(jiàn)光的平均反射率至少為70%。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光反射空腔之該前反射體對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光的平均反射率至少為90%，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光的平均反射率為小于50%，該前反射體對(duì)第一偏極化可見(jiàn)光具有第一平均透射率，對(duì)第二偏極化可見(jiàn)光具有第二平均透射率，并且第二平均透射率與第一平均透射率的比至少為10，其中第二偏極化可見(jiàn)光的偏極角度垂直于第一偏極化可見(jiàn)光的偏極角度。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光反射空腔進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換組件，其設(shè)置于該前反射體相對(duì)靠近該后反射體的一側(cè)。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的光源模塊，其中該轉(zhuǎn)換組件選自增亮片(BEF)、擴(kuò)散片、或增亮片與擴(kuò)散片的組合。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光反射空腔的長(zhǎng)度與高度的比值實(shí)質(zhì)上大于等于5并小于等于9。
10.據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光源系包括電路板及設(shè)置于該電路板上的復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光組件，該發(fā)光組件選自發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管。
11.種表面照明設(shè)備，其提供表面照明，該表面照明設(shè)備包括殼體、連接桿、座體及根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源模塊，其中該光源模塊系容置于該殼體中，且該連接桿系連接于該座體和該殼體之間。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種供表面照明的光源模塊及包含該光源模塊的表面照明設(shè)備，光源模塊包括光反射空腔及光源，光反射空腔包括前反射體、后反射體及設(shè)置于前、后反射體之間之至少一側(cè)反射體，前反射體與后反射體之間的最大距離為該光反射空腔的高度，光源與前、后反射體及側(cè)反射體共同包圍光反射空腔，并向光反射空腔投射光線，光反射空腔于垂直光源設(shè)置面的最大距離為光反射空腔的長(zhǎng)度，其中，光反射空腔的長(zhǎng)度與高度的比值實(shí)質(zhì)上大于等于5并小于等于13。
文檔編號(hào)F21S6/00GK202927742SQ201220504859
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者葉國(guó)泰 申請(qǐng)人:3M新設(shè)資產(chǎn)公司