CN111276472A - 具有反光部的层叠光耦结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有反光部的层叠光耦结构，包括一光接收器、一绝缘层、一发光器与一反光部，其中，该光接收器的一侧面由下往上依序叠加有该绝缘层、发光器与反光部，且该发光器所产生的光源能透过该绝缘层，而被该光接收器所接收，本发明的特征在于，该反光部能直接或间接地至少局部包覆住该发光器，并能在该发光器所发出的光线非朝向该光接收器时，将前述光线反射、折射及/或散射至朝向该光接收器，如此，即能有效提高该层叠光耦结构的整体光学效率，以将该发光器所产生的光线，大量地传送至该光接收器。
Description
技术领域
本发明涉及光耦合器的结构，尤其涉及一种在层叠光耦结构上增设有反光部的产品。
背景技术
一般而言，光耦合器(optical coupler，或称光电耦合器、光隔离器及光电隔离器)是以光(如：可见光、红外线)作为媒介来传输电信号的光电转换组件，其大致由光接收器与发光器共同封装而成，且该光接收器与发光器两者间除了光线之外，不做任何电气连接。
目前光耦合器普遍分为“左右式结构”与“上下式结构”，现简单说明如下，所谓的“左右式结构”是指发光器与光接收器两者，分别处于光耦合器内的左右相对位置，其中，发光器与光接收器会分别设在不同支架上，且该两个支架彼此相隔一间距，而不会相碰触，如此，发光器即能朝光接收器的方向投射出光线。另外，所谓的“上下式结构”则是指发光器与光接收器两者，分别处于光耦合器内的上下相对位置，其中，发光器与光接收器亦分别设在不同支架上，且该两个支架彼此相隔一间距，而不会相碰触，如此，发光器即能朝光接收器的方向投射出光线。然而，无论是“左右式结构”或“上下式结构”的光耦合器，普遍会面临发光器与光接收器两者距离过远、对位不易及封装对位影响良率等困扰。
为能解决前述问题，曾设计出一种层叠光耦结构，其中，在发光器与光接收器两者之间增设一绝缘层，该绝缘层能够供该发光器的光线穿过，并投射至该光接收器上，如此，由于前述层叠光耦结构中，其光接收器与发光器两者是由绝缘层相隔开，因此，只要控制绝缘层的厚度，便能够有效缩减光耦合器的整体体积，且光接收器与发光器两者对位上，亦较“上下式结构”的光耦合器的悬空对位更为容易与精准。然而，在实际使用上，发光器所产生的光线仍有部分非朝向光接收器，而无法被光接收器所接收，因此，如何针对提高收光效率进行改良，即成为本发明所欲解决的重要课题。
发明内容
有鉴于先前所设计的层叠光耦结构，仍有改进之处，因此，开发设计出本发明的一种具有反光部的层叠光耦结构，以期通过本发明能提供用户更为良好的产品。
本发明的一目的，是提供一种具有反光部的层叠光耦结构，包括一光接收器、一绝缘层、一发光器与一反光部，其中，该光接收器的一侧面设有一光接收区域，且能被固定至一第一基板上，并能电气连接至该第一基板的一第一接点，该绝缘层则披覆至该光接收器的一侧面，且设有一透光区域，该透光区域至少能对应到该光接收器的局部光接收区域，该发光器则位于该绝缘层上，且能透过对应的透光区域，而朝对应的光接收区域方向投射光线，又，该发光器能电气连接至一第二基板的一第二接点，本发明的特征在于，该反光部能位于该发光器上，且直接或间接地至少局部包覆住该发光器，并能将该发光器所发出的光线反射、折射及/或散射至该绝缘层的透光区域，如此，即能有效提高该层叠光耦结构的整体光学效率，以将该发光器所产生的光线，大量地传送至该光接收器。
附图说明
为便于对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，现举实施例配合附图，详细说明如下：
图1是本发明的层叠光耦结构的一实施例；及
图2是本发明的层叠光耦结构的另一实施例。
主要组件符号说明：
层叠光耦结构 1
光接收器 11
光接收区域 111
第一连接脚位 113
绝缘层 12
发光器 13
第二连接脚位 131
反光部 14
透光部 15
第一基板 21
第一接点 211
第二基板 22
第二接点 221
第一传输线 A1
第二传输线 A2
具体实施方式
本发明是一种具有反光部的层叠光耦结构，请参阅图1，在一实施例中，该层叠光耦结构1包括一光接收器11、一绝缘层12、一发光器13与一反光部14，其中，该光接收器11的一侧面设有一光接收区域111，以能接收外界传来的光线。又，该光接收器11能被固定(如：焊接、嵌插或粘贴等)至一第一基板21(如：电路板、支架等)上，且其上能设有一第一连接脚位113，该第一连接脚位113能透过一第一传输线A1，电气连接(如：打线接合(Wirebonding))至该第一基板21的一第一接点211。
再请参阅图1所示，该绝缘层12能披覆至该光接收器11的一侧面，且设有一透光区域，该透光区域至少能对应到该光接收器11的局部光接收区域111，其中，本发明的绝缘层12能够采用下列结构：
(1)该绝缘层12整体为透光材质(如：玻璃、塑料、绝缘油、云母(MICA)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)等)制成，以自然形成该透光区域；
(2)该绝缘层12整体为不透光材质制成，且对应到全部或局部光接收区域111的位置，开设有镂空孔，以形成该透光区域；
(3)该绝缘层12整体为透光材质制成，且对应到全部或局部光接收区域111以外的位置，披覆有不透光膜层；
(4)该绝缘层12由不透光材质与透光材质两者结合而成，且透光材质位于对应全部或局部光接收区域111的位置，以形成该透光区域。
再请参阅图1所示，该发光器13(如：LED)位于绝缘层12上，为能达成良好绝缘效果，该发光器13的面积不大于绝缘层12的面积，又，在该实施例中，该发光器13能透过一透光粘胶固定至该绝缘层12上，但在本发明的其它实施例中，并不以此为限，本领域工作人员能根据产品需求，采用其它固定方式。该发光器13能透过对应的透光区域，而朝对应的光接收区域111方向投射光线，意即，只要该发光器13所产生的光线能穿透绝缘层12，并被对应的光接收器11所接收到即可，至于光接收区域111、透光区域及发光器13的发光范围则能根据实际产品需求进行调整，在此一并说明。另外，该发光器13上能设有一第二连接脚位131，该第二连接脚位131能透过一第二传输线A2，电气连接(如：打线接合)至一第二基板22的一第二接点221。
再者，再请参阅图1所示，在该实施例中，该反光部14位于该发光器13上，且完全包覆住该发光器13，使得该发光器13所发出的光线，尤其是，原先非朝向该绝缘层12的透光区域的光线，能够经由反射、折射与散射等方式，转而朝向该绝缘层12的透光区域，进而被该光接收器11所接收，如此，透过前述整体结构，不仅能拥有层叠光耦结构的益处(如：体积小、对位容易与精准)，同时，能够提高光学效率，令该发光器13所发出的光，能够大量地被该光接收器11所接收。但，在本发明的其它实施例中，该反光部14也能够仅包覆住该发光器13的局部区域，只要其能够将发光器12所发出的光线反射、折射及/或散射至该绝缘层12的透光区域，并被光接收器11接收即可。
再请参阅图1所示，该反光部14的材质至少能不吸收该发光器13的发光波长(如580nm-660nm的任一波长)，以对前述发光波长进行反光(即，对光线反射、折射与散射)，举例而言，发光器13所产生的可见光(Visible light)的波长为620nm，则反光部14只需要能不吸收620nm的波长即可，此种设计，对于仅有局部包覆住发光器13的反光部14来说，能够避免外界光线因反光而过度干扰光接收器11的接收效果。在此特别一提的，本发明的反光部14除了能不吸收固定波长外，也能够不吸收部分波长区域(如：620nm-660nm)，以能进行反光。
此外，当物体能完全吸收光线，而没有反射光线时，其会呈黑色；反之，当物体没有吸收光线，而完全反射光线，则呈白色，因此，本发明的反光部14能够呈白色，以达到较良好的反光效果，在该实施例中，该反光部14能够为白色的聚醋酸乙烯酯(Polyvinyl acetate，又称白胶)、环氧树脂(epoxy)、二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、碳酸钙(CaCO3)或硅酸钙(Ca2SiO4)的白色的材料所构成，但不以此为限。又，该反光部14内能包含多个颗粒(如白胶内所含有的颗粒)，且这些颗粒能够对光线进行反射、折射或散射，在该实施例中，各该颗粒的大小为0.1微米(um)至100微米(um)之间较佳，且各该颗粒的折射率都相同，但是，在本发明的其它实施例中，该反光部14内也能够包含两种以上不同折射率的颗粒，或者，当该反光部14是由基材(matrix)混合颗粒(particle)所组成时，该颗粒与基材两者的折射率能不相同，进而能形成本发明所需的反光部14，在此一并说明。
再者，该反光部14能够由单一种材料或多种材料所构成，且其材质能够为导电材质(如：金属)或不导电材质(如：树脂)所制成，或是由不导电材质搭配导电颗粒所构成，在实际使用上，该反光部14的大部分材料以非导电材质构成较佳，主要在于，光偶合器需要良好的电气隔离，而任何导电材质都会将隔离问题复杂化，因此，若以导电材质制成该反光部14，则会造成绝缘耐压隔离方面的困扰，提高设计上的难度
再请参阅图1所示，在该实施例中，该反光部14为白胶时，其能够直接包覆住该发光器13，但本发明并不局限图1的方案，请参阅图2所示，在本发明的另一实施例中，该发光器13的全部或局部区域能够先被一透光部15(如：透光胶)所包覆后，才在该透光部15的外沿披覆该反光部14，使得该反光部14能间接包覆住该发光器13，如此，该发光器13的光线在穿透该透光部15后，仍能够经由该反光部14的反光效果，而再度投射至该绝缘层12的透光区域。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，凡本领域技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。
Claims (10)
1.一种具有反光部的层叠光耦结构，包括：
一光接收器，其一侧面设有一光接收区域，且能被固定至一第一基板上，并能电气连接至该第一基板的一第一接点；
一绝缘层，披覆至该光接收器的一侧面，且设有一透光区域，该透光区域至少能对应到该光接收器的局部光接收区域；
一发光器，位于该绝缘层上，且能透过对应的透光区域，而朝对应的光接收区域方向投射光线，该发光器能电气连接至一第二基板的一第二接点；及
一反光部，位于该发光器上，且直接或间接地至少局部包覆住该发光器，并能将该发光器所发出的光线反射、折射及/或散射至该绝缘层的透光区域。
2.根据权利要求1所述的层叠光耦结构，其中，该反光部的材质至少能不吸收该发光器的发光波长，以对前述发光波长进行反光。
3.根据权利要求2所述的层叠光耦结构，其中，该反光部内包含多个颗粒，这些颗粒能够对光线进行反射、折射或散射。
4.根据权利要求3所述的层叠光耦结构，其中，各该颗粒的大小为0.1微米至100微米之间。
5.根据权利要求4所述的层叠光耦结构，其中，至少一部分颗粒的折射率不同于其余部分颗粒的折射率。
6.根据权利要求5所述的层叠光耦结构，其中，该反光部呈白色。
7.根据权利要求6所述的层叠光耦结构，其中，该反光部的材料为聚醋酸乙烯酯、环氧树脂、二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙或硅酸钙的白色材料。
8.根据权利要求1至7任一项所述的层叠光耦结构，还包括一透光部，该透光部位于该发光器与该反光部两者之间，且至少局部包覆住该发光器。
9.根据权利要求1至6任一项所述的层叠光耦结构，其中，该反光部不为导电材质。
10.根据权利要求9所述的层叠光耦结构，还包括一透光部，该透光部位于该发光器与该反光部两者之间，且至少局部包覆住该发光器。
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