CN217009189U - 发光装置及发光按键装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种发光装置及发光按键装置,发光装置包括基板、至少一发光单元、光调整结构、光扩散结构以及挡光结构。至少一发光单元设置于基板上。光调整结构设置于至少一发光单元上方。光扩散结构设置于基板以及光调整结构之间,覆盖至少一发光单元。挡光结构设置于至少一发光单元的侧边。本实用新型通过改变光路径,达到大角度且均匀的发光效果,进而实现体积小、薄型化且大角度色差低的发光装置。而本实用新型另提供一种包括上述发光装置的发光按键装置。因此,本实用新型的发光装置及发光按键装置具有体积小且大角度色差低的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光装置及发光按键装置。
背景技术
近年来,微型发光二极管因体积小且色彩饱和度高等优点而成为重要的发光光源之一。然而,现有彩色的发光二极管光源需要其他的光学组件(例如透镜)来帮助混光。这些光学组件本身的体积以及不同光学组件之间的空间造成整体发光二极管光源的体积增加,而不利于彩色发光二极管光源的应用。此外,通过其他光学组件来进行混光的彩色发光二极管光源也存在大角度色差的问题。因此,亟需发展一种能够避免大角度色差且体积小的发光二极管光源。
实用新型内容
本实用新型提供一种发光装置,体积小且大角度色差低。
本实用新型提供一种发光按键装置,其具有上述的发光装置。
根据本实用新型一实施例,提供一种发光装置,其特征在于,包括基板、至少一发光单元、第一光调整结构、光扩散结构以及挡光结构。至少一发光单元设置于基板上。第一光调整结构设置于至少一发光单元上。光扩散结构设置于至少一发光单元以及第一光调整结构之间。挡光结构设置于至少一发光单元的侧边。
根据本实用新型一实施例,所述挡光结构和所述第一光调整结构未完全遮挡所述光扩散结构,使得至少一发光单元所发出的光可以从该处射出。
根据本实用新型一实施例,所述第一光调整结构的顶面高于所述光扩散结构的顶面或与所述光扩散结构的顶面齐平。
根据本实用新型一实施例,所述至少一发光单元在所述基板的垂直投影完全落在所述第一光调整结构在所述基板的垂直投影内;所述挡光结构在所述基板的垂直投影与所述第一光调整结构在所述基板的垂直投影至少部分重叠。
根据本实用新型一实施例,所述至少一发光单元的数量为多个。
根据本实用新型一实施例,每个所述发光单元所发出的光颜色不同,且所述多个发光单元中具备越高流明者越靠近所述挡光结构的对称中心设置。
根据本实用新型一实施例,所述挡光结构包括第一挡光墙和第二挡光墙,所述第一和第二挡光墙分别设置于所述基板上的两对侧,与所述多个发光单元的排列方向成正交,且所述第一和第二挡光墙分别与邻近的所述发光单元相隔一预定距离。
根据本实用新型一实施例,所述挡光结构在所述基板的法线方向上的高度小于、等于或高于至少一发光单元在所述基板的法线方向上的高度。
根据本实用新型一实施例,所述挡光结构设置于所述光扩散结构以及所述基板之间,包覆所述至少一发光单元的周边,且与所述至少一发光单元的顶面大致齐平,露出所述至少一发光单元的上表面。
根据本实用新型一实施例,所述第一光调整结构的一部分在所述基板的垂直投影与所述至少一发光单元的垂直投影相重叠,且所述第一光调整结构的所述部分的厚度大于所述第一光调整结构的其他部分的厚度。
根据本实用新型一实施例,所述第一光调整结构的一边缘部分的厚度大于所述第一光调整结构的其他部分的厚度。
根据本实用新型一实施例,所述第一光调整结构具有反射功能。
根据本实用新型一实施例,还包括第二光调整结构,设置于所述第一光调整结构以及所述至少一发光单元之间,所述第二光调整结构与所述挡光结构分离或一体设置,且所述至少一发光单元所发出的光在所述第二光调整结构部分反射且部分穿透。
根据本实用新型一实施例,所述第一光调整结构与所述挡光结构包括二氧化硅和/或二氧化钛材质,其中,所述第一光调整结构中的二氧化硅和/或二氧化钛的重量百分浓度分别与所述挡光结构中的二氧化硅和/或二氧化钛的重量百分浓度相同或不同。
根据本实用新型一实施例,所述光扩散结构包括二氧化硅材质,其中,所述第一光调整结构中的二氧化钛的重量百分浓度落在20%至75%的范围内,且所述光扩散结构中的二氧化硅的重量百分浓度落在10%至30%的范围内。
根据本实用新型一实施例,所述基板或所述挡光结构具有反射功能。
根据本实用新型一实施例,提供一种发光按键装置,配置有按键模块。按键模块具有至少一按键结构,发光按键装置还包括背光模块,配置于按键模块下,背光模块包括上述的发光装置,发光装置设置在电路基板上且对应按键模块配置。
根据本实用新型一实施例,所述至少一发光装置对应所述至少一按键结构配置。
根据本实用新型一实施例,所述背光模块还包括导光层以及遮光层,所述导光层配置于所述电路基板上,所述至少一发光装置位于所述导光层中且对应所述按键模块配置;所述遮光层设置于所述导光层上,其包括至少一透光区,所述发光装置所发出的光经所述遮光层的所述至少一透光区射出。
基于上述,本实用新型实施例提供的发光装置利用挡光结构避免至少一发光单元的光直接射出发光装置,并设置光调整结构以及光扩散结构,使得至少一发光单元射出的光得以在发光装置内进行路径的调整(例如:反射及散射)。当至少一发光单元的数量为多个,且包括不同颜色的发光单元时,通过上述反射及散射的过程,以充分混光,进而达到匀光的效果,避免大角度色差。
为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是根据本实用新型一实施例的发光装置的俯视透视图,图1B是发光装置沿着图1A中的线AA’的横截面图,图1C是发光装置沿着图1A中的线BB’的横截面图。图1D示出根据一实施例发光装置的色差状况。图1E示出根据另一实施例发光装置的色差状况。图1F为图1A中发光单元在发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图1G为图1A中发光单元在发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量的光强度分布曲线。图1H为根据本实用新型一实施例发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图1I为根据本实用新型一实施例发光装置侧正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量面的光强度分布曲线;
图2A是根据本实用新型一实施例的发光装置的俯视透视图,图2B是发光装置沿着图2A中的线AA’的横截面图,图2C是发光装置沿着图2A中的线BB’的横截面图;
图3A是根据本实用新型一实施例的发光装置的俯视透视图,图3B是发光装置沿着图3A中的线AA’的横截面图,图3C是发光装置沿着图3A中的线BB’的横截面图;
图4A是根据本实用新型一实施例的发光装置的俯视透视图,图4B是发光装置沿着图4A中的线AA’的横截面图,图4C是发光装置沿着图4A中的线BB’的横截面图。图4D为图4A中发光单元在发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图4E为图4A中发光单元在发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量的光强度分布曲线;
参照图5A至图5C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图5A是发光装置的俯视透视图,图5B是发光装置沿着图5A中的线AA’的横截面图,图5C是发光装置沿着图5A中的线BB’的横截面图。图5D为图5A中发光单元在发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图5E为图5A中发光单元在发光装置正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量的光强度分布曲线;
参照图6A至图6C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图6A是发光装置的俯视透视图,图6B是发光装置沿着图6A中的线AA’的横截面图,图6C是发光装置沿着图6A中的线BB’的横截面图;
参照图7A至图7C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图7A是发光装置的俯视透视图,图7B是发光装置沿着图7A中的线AA’的横截面图,图7C是发光装置沿着图7A中的线BB’的横截面图;
图8为本实用新型一实施例的发光按键装置的俯视示意图;
图9为图8的发光按键装置沿剖线A-A的局部剖面示意图。
附图标号说明:
10、10A、20、30、40、50、60、70:发光装置
100:基板
100A:电路基板
1、2、3、11:发光单元
101、301、401、501、601、701:第一光调整结构
120:光扩散结构
110:挡光结构
110B:按键支承板
110E:镂空区域
111、112、311、312、711、712:挡光墙
150:薄膜电路
151:穿孔
201:导光层
210:遮光层
211:遮光区
212:透光区
300:按键模块
300A:按键结构
300B:背光模块
501A:第一部分
501B:第二部分
601G:边缘部分
713:第二光调整结构
1000:发光按键装置
R、G、B、W:曲线
X、Y、Z:方向
A1:键帽
A2:往复件
A3:触发元件
具体实施方式
现在将详细参考本实用新型的实施例,这些实施例被示出在随附的附图中。并尽可能地在附图与本文的说明中使用相同的组件符号来指相同或相似的部分。
在实施例的以下说明中,应当理解的是,当每个组件被称为形成在另一个组件“上”或“下”时,其可直接位于另一个组件“上”或“下”,或者可以在它们之间间接形成有一个或更多个介入组件。另外,还应当理解的是,位于组件“上”或“下”可以表示组件的向上方向和向下方向。
另外,说明书和权利要求中的相对性术语“第一”、“第二”、“上部”、“下部”等可以用于将任何一种物质或组件与其它物质或组件进行区分,而不一定需要描述物质或组件之间的任何物理或逻辑关系或特定顺序。
在附图中,为了清晰和方便起见,各层(或各部分)的厚度或尺寸可以被夸大、省略或示意性示出。另外,各组成组件的尺寸并不完全反映其实际尺寸。
参照图1A至图1C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图1A是发光装置的俯视透视图,图1B是发光装置沿着图1A中的线AA’的横截面图,图1C是发光装置沿着图1A中的线BB’的横截面图。
在本实施例中,发光装置10包括基板100、发光单元11、光调整结构101、光扩散结构120以及挡光结构110。其中,发光单元11设置于基板100上。光调整结构101设置于发光单元11上方。光扩散结构120设置于基板100以及光调整结构101之间。挡光结构110设置于发光单元11的至少一侧边。然而,本申请的发光单元、光调整结构、光扩散结构及挡光结构的数量可以是一个或多个,并不以此为限。
为了使发光单元11的发射光均匀,将光调整结构101设置在发光单元11上方,以调整发射光的光路径。在本申请的一些实施例中,光调整结构101的设置与设计可造成更均匀的光线和/或有效的光输出。光调整结构101所具有的折射率、穿透率或是反射率不同于发光单元11的顶层(例如光扩散结构120)。举例来说,光调整结构101可以是具有反射光线功能的反射层,发射光可通过光调整结构101反射而改变发射光的光路径,增加光线的传递距离,使发光装置10的出光更均匀,但不以此为限。在一些实施例中,光调整结构101可包括无机绝缘材料,例如氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮化铝或其组合,但不以此为限。在一些实施例中,光调整结构101亦可包括有机绝缘材料。在其它实施例中,可以增加光调整结构101的内侧表面的平滑度,以增加反射效果。在一些实施例中,可以在光调整结构101的内侧表面增加微结构,以增加反射和散射。此外,光调整结构101可为单层结构或多层结构,其中多层结构可包括多个无机绝缘层、多个有机绝缘层或至少一无机绝缘层与至少一有机绝缘层的组合。另外,光调整结构101在俯视方向上的形状可为任何适合的形状,例如矩形、多边形、十字形、圆形、椭圆形或具有弯曲边缘的形状,但不以此为限。光调整结构101可依据需求而设计,此部分将在下文详述一些实施例。
光扩散结构120包括透光封装体和扩散体,其中,透光封装体包括硅胶、环氧树脂(epoxy)、聚亚酰胺(PI)、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、SU8、丙烯酸树脂(AcrylicResin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide)、或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。无机材料可为玻璃、氧化铝、SiNR或涂布旋转玻璃(SOG),但不限于此。在一些实施例中,透光封装体包括波长转换材料,例如荧光粉。其中,波长转换材料可以是一种或多种光转换材料的组合。扩散体的折射率比透光封装体高,可包括氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛(titanium oxide)、氮化铝、氧化锆或其组合,但不以此为限。在一些实施例中,扩散体可包括具有散射效果的材料(未示出于图),例如可包括纳米粒子,量子点或其他适合的粒子,但不以此为限。在本实施例中,发射光可通过光扩散结构120而散射,藉以让发射光混光更加均匀。
挡光结构110的设置目的在于避免光直接射出,挡光结构110材质包括无机绝缘材料,例如氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮化铝或其组合,但不以此为限。在一些实施例中,挡光结构110亦可包括有机绝缘材料。在本实施例中,发光单元11可以是多数,在此以三个发光单元1、2、3和挡光结构110包括挡光墙111及112为例,挡光墙111及112分别设置于基板100上表面的两侧边上,并配置于发光单元1、2及3所设置位置的两对侧,即挡光墙111及112分别与发光单元1、2及3排列方向成正交设置,且挡光墙111及112分别与邻近的发光单元1、3相隔一预定距离。
发光单元1、2及3可以是发射相同颜色、相同波长,或者是发射不同颜色波长,例如分别为红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元,但不以此为限。在其他实施例中,发光单元11除了红色、绿色以及蓝色发光单元之外,还可包含白色发光单元。
在本实施例中,可进一步将绿色发光单元设置于红色发光单元以及蓝色发光单元之间。这是因为绿色发光单元通常较红色发光单元及蓝色发光单元具备较高流明,且人眼对绿光较敏感,故将绿色发光单元设置于红色发光单元以及蓝色发光单元之间可以避免发光装置10的亮度不均。参照图1D及图1E,图1D示出在发光装置10中将绿色发光单元设置于红色发光单元以及蓝色发光单元之间的色差状况,图1E示出在发光装置10中将红色发光单元设置于绿色发光单元以及蓝色发光单元之间的色差状况,图1D以及图1E皆是基于CIE1976色度图所做测量,其中横轴标示是以发光装置10正视方向(即图1A的Z方向)为0度的各角度,各角度相对于0度的色差值(ΔE)可由Δu平方以及Δv平方的和开方而得。经由实验亦证实了上述将绿色发光单元设置于红色发光单元以及蓝色发光单元之间的配置可避免大角度色差问题。总的来说,将各发光单元中具备越高流明的发光单元越靠近挡光墙111及112的对称中心设置,以避免高流明的发光单元偏置于发光装置10的一侧,造成发光装置10发光不均匀,并产生大角度色差问题。
详细而言,如图1B所示,光扩散结构120包覆发光单元1、2及3、挡光墙111的一部分、以及挡光墙112的一部分,在光扩散结构120上设置光调整结构101。在本实施例中,光调整结构101在基板100的垂直投影区域面积大致等于基板100。设置挡光墙111及112的目的在于避免发光单元1、2及3发出的光束在未彼此充分混光前就直接自发光装置10射出,在本实施例中,挡光墙111及112在基板100的法线方向上的高度大致等于发光单元1、2及3在基板100的法线方向上的高度,且挡光墙111及112在基板100的垂直投影与光调整结构101在基板100的垂直投影相重叠。换句话说,挡光墙111及112在基板100的垂直投影区域落于光调整结构101在基板100的垂直投影区域范围内。发光单元1、2及3所发出的光束通过光扩散结构120发生散射,并在光调整结构101上多方向反射,增加光束在光扩散结构120内行进的路径,提高光束散射的程度,达到均匀混光的效果。混光后的光束再从未设置光调整结构101、挡光墙111以及挡光墙112的位置射出,例如从图1A所示的上下左右四侧边射出。若以图1B来看,则是从图1B所示右侧的挡光墙111与光调整结构101之间的透光区域射出、以及左侧的挡光墙112与光调整结构101之间的透光区域射出。若以图1C来看,则是从图1C所示的左右侧射出。在本实施例中,发光装置10的侧向光可以与X-Y平面呈30至80度角发光,但并不以此为限,在其他实施例中,挡光结构110在基板100的法线方向上的高度可视设计需求而调整,可以小于或高于发光单元1、2及3在基板100的法线方向上的高度,以调整发光装置10的侧向光发光角度。
在本实施例中,光扩散结构120可以掺杂有二氧化硅,以提供上述的光散射功能,二氧化硅的重量百分浓度可以落在0.5%至35%的范围内。除此之外,在其他实施例中,二氧化硅还可以提供增稠功能,降低光扩散结构120的流动性,增加其成型性能,提升操作性与稳定性,其二氧化硅的重量百分浓度可以落在0.1%至5%的范围内。
此外,挡光结构110除了上述的挡光功能,挡光墙111及112亦可以与光调整结构101同样具有光反射功能,例如可以通过掺杂二氧化钛粉体来实现挡光墙111及112的光反射功能,而二氧化钛的重量百分浓度可以落在5%至75%的范围内,得以将光束反射回光扩散结构120,提高光束散射的程度,以充分混光,让光更加均匀。再者,还可以通过向挡光墙111及112掺杂二氧化硅来降低挡光墙111及112的流动性(即增稠),二氧化硅的重量百分浓度可以落在0.1%至5%的范围内。另外,也可以通过掺杂二氧化硅来向混有二氧化钛粉体的挡光墙111及112提供抗沉降功能,以让二氧化钛粉体能够均匀分散在胶体中,二氧化硅的重量百分浓度可以落在1%至50%的范围内。此外,在其他实施例中,挡光墙111及112亦可以掺杂黑色粉体(例如碳黑),黑色粉体的重量百分浓度可以落在0.1%至10%的范围内。根据本公开的一些实施例,挡光墙111及112的高度可以落在80μm至150μm的范围内,且挡光墙111及112的厚度可以落在60μm至150μm的范围内。
上述关于挡光墙111及112的粉体掺杂也能同样应用于光调整结构101,根据本公开一实施例,光调整结构101中的二氧化硅及二氧化钛的重量百分浓度可分别与挡光墙111及112中的二氧化硅及二氧化钛的重量百分浓度相同。根据本公开的一些实施例,光调整结构101的厚度可以落在40μm至120μm的范围内。
根据本公开一实施例,较佳地,当光调整结构101中的二氧化钛的重量百分浓度落在20%至75%的范围内,且光扩散结构120中的二氧化硅的重量百分浓度落在10%至20%的范围内,发光装置10可以有较佳的混光效果,降低大角度色差。在一实验中,对于发光角度大于160度的情况下,仍有好的色差表现。图1F为图1A中发光单元11在发光装置10正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图1G为图1A中发光单元11在发光装置10正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量的光强度分布曲线,其中曲线R代表红光,曲线G代表绿光,曲线B代表蓝光,曲线W代表白光,其中,白光为红光、绿光以及蓝光的混光结果。由于光调整结构101设置在光扩散结构120上,光调整结构101部分遮挡了发光单元1、2及3正上方的大部分光直接射出,减弱正上方的光强,通过改变正上方光线的路径,使得光线反射后从透明区域射出,增大侧面出光强度和出光角度,由图1F可看出,以发光单元1、2及3出光面正上方的中心处180度角度范围内的光线强度相当,具有很好的色差表现。
接下来请参照图1A、图1H及图1I,根据本实用新型一实施例,挡光墙111及112可以高于发光单元11,图1H为图1A中挡光墙111及112与发光单元11的高度为6:5时在发光装置10正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图1I为图1A中挡光墙111及112与发光单元11的高度为6:5时在发光装置10正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量光强度分布曲线。由于挡光墙111及112较发光单元11高,提高了混光的效果,图1I相较于图1G示出了大角度混光的效果因挡光墙111及112的高度增加而更加提升。
参照图1B,根据本公开一实施例,基板100同样可以具有光反射效果,例如基板100上还可以具有高反射率的BT树酯,或是基板100上可以设置具有高反射率的反射层(白漆或防焊层)。发光单元1、2及3发出的光束可以被基板100、挡光墙111及112以及光调整结构101反射,在发光装置10内充分混光后,从发光装置10的透光区域射出。
为了充分说明本实用新型的各种实施态样,将在下文描述本实用新型的其他实施例。在此必须说明的是,下述实施例沿用前述实施例的组件标号与部分内容,其中采用相同的标号来表示相同或近似的组件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,下述实施例不再重复赘述。
参照图2A至图2C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图2A是发光装置的俯视透视图,图2B是发光装置沿着图2A中的线AA’的横截面图,图2C是发光装置沿着图2A中的线BB’的横截面图。
发光装置20包括基板100、发光单元1、2及3、光调整结构101、挡光结构110以及光扩散结构120,本实施例与图1A至图1C所示实施例不同在于,挡光结构110设置于光扩散结构120以及基板100之间,且包覆发光单元1、2及3的周边,与发光单元1、2及3的顶面大致齐平,仅露出发光单元1、2及3的上出光面。
光扩散结构120覆盖发光单元1、2及3的顶面。在本实施例中,发光单元1、2及3发出光束,侧向的光经挡光结构110反射之后,再通过光扩散结构120发生散射,并经过光调整结构101的多次反射,增加光束在光扩散结构120内行进的路径,提高光束散射的程度,达到均匀混光的效果。混光后的光束再从图2A所示的上下左右四侧边射出,若以图2B及图2C来看,则是从图2B左右侧的光调整结构101与挡光结构110之间的透光区域射出、以及从图2C左右侧的光调整结构101与挡光结构110之间的透光区域射出。
参照图3A至图3C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图3A是发光装置的俯视透视图,图3B是发光装置沿着图3A中的线AA’的横截面图,图3C是发光装置沿着图3A中的线BB’的横截面图。
发光装置30包括基板100、发光单元1、2及3、光调整结构301、光扩散结构120以及挡光墙311及312。本实施例与图1A至图1C所示实施例不同在于,光调整结构301未完全覆盖(即,未整面覆盖)光扩散结构120,且挡光墙311及312在基板100的法线方向上的高度大于发光单元1、2及3在基板100的法线方向上的高度。在一实施例中,挡光墙311及312可以完全遮盖光扩散结构120的两相对侧面。虽然光调整结构301未完全覆盖光扩散结构120,但发光单元1、2及3在基板100的垂直投影完全落在光调整结构301在基板100的垂直投影内。换句话说,从图3A来看,光调整结构301完全遮盖发光单元1、2及3的上表面。在本实施例中,光调整结构301的顶面与光扩散结构120的顶面大致齐平,但并不以此为限,在其他实施例中,光调整结构301的底面与光扩散结构120的顶面共平面,也就是说,光调整结构301设置于光扩散结构120上。此外,在其他实施例中,光调整结构301的一部分可内嵌在光扩散结构120中,而其他部分可位在光扩散结构120上。根据本公开一实施例,当光调整结构301与基板100的面积比为50%~70%,可以兼具有较佳的出光率及较低的色差。根据本公开一实施例,光调整结构301的底面与发光单元1、2及3的出光面在基板100的法线方向上的相隔距离落在0μm至150μm的范围内。
具体而言,发光单元1、2及3所发出的光束通过光扩散结构120发生散射,并再被基板100、挡光墙311及312、以及光调整结构301反射,增加光束在光扩散结构120内行进的路径,提高光束散射的程度,达到均匀混光的效果。混光后的光束再从未设置光调整结构301、挡光墙311及312的位置射出,例如从图3A所示的左右边朝上射出、斜向射出或侧向射出,若以图3C来看,则是从光扩散结构120的顶面中未设置有光调整结构301的部分射出,以及从光扩散结构120的侧面射出。
参照图4A至图4C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图4A是发光装置的俯视透视图,图4B是发光装置沿着图4A中的线AA’的横截面图,图4C是发光装置沿着图4A中的线BB’的横截面图。
发光装置40包括基板100、发光单元1、2及3、光调整结构401、光扩散结构120以及挡光墙111及112。本实施例与图3A至图3C所示实施例不同在于,挡光墙311及312在基板100的法线方向上的高度大致等于或略高于发光单元1、2及3在基板100的法线方向上的高度,但未完全遮盖光扩散结构120的两相对侧面。
图4D为图4A中发光单元11在发光装置40正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图4E为图4A中发光单元11在发光装置40正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量的光强度分布曲线,其中曲线R代表红光,曲线G代表绿光,曲线B代表蓝光,曲线W代表白光,白光为红光、绿光以及蓝光的混光结果。可以看出,发光装置40具有好的色差表现。
参照图5A至图5C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图5A是发光装置的俯视透视图,图5B是发光装置沿着图5A中的线AA’的横截面图,图5C是发光装置沿着图5A中的线BB’的横截面图。
发光装置50包括基板100、发光单元1、2及3、挡光墙111及112、光调整结构501、以及光扩散结构120,其中光调整结构501包括第一部分501A及第二部分501B。第一部分501A整面覆盖光扩散结构120,第二部分501B自第一部分501A底面大致位于中间区域向下延伸嵌入光扩散结构120。第二部分501B的垂直投影虽未完全覆盖基板100,但是发光单元1、2及3在基板100的垂直投影完全落在第二部分501B在基板100的垂直投影内。
本实施例与图1A至图1C所示实施例不同在于,由于设置了第二部分501B,光调整结构501在设置有第二部分501B的部分的厚度大于光调整结构501的其他部分的厚度,换言之,第二部分501B的底面与发光单元1、2及3的出光面相隔距离较短,可加强发光单元1、2及3的正向光的反射效果,提高发光装置50的出光角度,如图5C所示。
在一实施例中,第二部分501B可包括无机绝缘材料,例如氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氮化铝或其组合,但不以此为限。在其它实施例中,第二部分501B可包括有机绝缘材料。或者,在一些实施例中,第二部分501B亦可添加炭黑。根据本公开的一实施例,光调整结构501的第一部分501A及第二部分501B的材质可相同或不同。举例而言,第一部分501A为高反射率材质,而第二部分501B可以包括吸光材料,或深色材料,以改变发光装置50的出光光型。根据本公开的一实施例,第二部分501B可以掺杂黑色粉体,黑色粉体的重量百分浓度可以落在0.1%至10%的范围内。根据本公开的另一实施例,第二部分501B与挡光墙111及112可以掺杂二氧化钛或炭黑粉体。
图5D为图5A中发光单元11在发光装置50正上方(即图1A的Z方向)沿线BB’方向测量的光强度分布曲线,图5E为图5A中发光单元11在发光装置50正上方(即图1A的Z方向)沿线AA’方向测量的光强度分布曲线其中曲线R代表红光,曲线G代表绿光,曲线B代表蓝光,曲线W代表白光,白光为红光、绿光以及蓝光的混光结果。可以看出,发光装置50具有好的色差表现。
参照图6A至图6C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图6A是发光装置的俯视透视图,图6B是发光装置沿着图6A中的线AA’的横截面图,图6C是发光装置沿着图6A中的线BB’的横截面图。
发光装置60包括基板100、发光单元1、2及3、挡光墙111及112、光调整结构601、以及光扩散结构120。本实施例与图1A至图1C所示实施例不同在于,光调整结构601的边缘部分601G的厚度大于光调整结构601的其他部分的厚度。由于边缘部分601G的厚度较厚,光调整结构601与基板100之间形成如一腔体,提高发光单元1、2及3所射出的光在上述腔体内反射的次数,提高光束在光扩散结构120散射的程度,以充分混光、增加发射光的均匀度。
参照图7A至图7C,其示出根据本实用新型一实施例的发光装置,其中,图7A是发光装置的俯视透视图,图7B是发光装置沿着图7A中的线AA’的横截面图,图7C是发光装置沿着图7A中的线BB’的横截面图。
发光装置70包括基板100、发光单元1、2及3、挡光墙711及712、第一光调整结构701、第二光调整结构713、以及光扩散结构120。本实施例与图1A至图1C所示实施例不同在于,发光装置70具有第一光调整结构701和第二光调整结构713,第二光调整结构713设置于第一光调整结构701以及发光单元1、2及3之间,其中,第二光调整结构713的光穿透率较第一光调整结构701高,且第二光调整结构713可与挡光墙711及712分体或一体设置。其中,一体设置是指,第二光调整结构713与挡光墙711及712可以是一体成型,也可以是通过其他方式连接为一体。发光单元1、2及3所发出的光在第二光调整结构713部分反射且部分穿透,使得发光单元1、2及3所发出的光得以预先在基板100与第二光调整结构713之间的空间混光后,再从第二光调整结构713透射出并进入第二光调整结构713与第一光调整结构701之间的空间二次混光。再者,由于第二光调整结构713与挡光墙711及712一体设置,发光装置70的出光位置在于如图7B所示的左右两侧的第二光调整结构713与第一光调整结构701之间的透光区域,使得本实施例的发光装置70相较于图1A至图1C所示实施例的发光装置10具有更大的出光角度。因此,发光装置70可以大角度出光且色差表现良好。
根据本实用新型一实施例提供一种发光按键装置1000,图8为本实用新型一实施例的发光按键装置的俯视示意图;图9为图8的发光按键装置沿剖线A-A的局部剖面示意图。如图8和图9所示,发光按键装置1000包括按键模块300、以及背光模块300B。按键模块300包括至少一按键结构300A,至少一按键结构300A包括键帽A1、往复件A2、触发元件A3。此外,按键模块300还包括按键支承板110B与薄膜电路150,按键支承板110B具有镂空区域110E,薄膜电路150具有穿孔151。至少一按键结构300A设置于按键支承板110B上。背光模块300B配置于按键模块300下,且包括至少一发光装置10A及电路基板100A,发光装置10A可以上述任一实施例所描述的发光装置来实现,且数量可以是一或多个,并不以此为限。其中,发光装置10A设置在电路基板100A上且对应按键模块300配置。背光模块300B还包括导光层201以及遮光层210。导光层201设置在电路基板100A上,发光装置10A位于导光层201中且对应按键模块300配置。遮光层210设置于导光层201上,遮光层210包括遮光区211以及至少一透光区212。详细而言,发光装置10A可位于按键模块300下方一预定位置。由于发光装置10A可大角度发光,所以其发出的部分光适于进入导光层201,并可由遮光层210的至少一透光区212朝外射出。相较于习知发光键盘需在遮光层210下额外增设一层反射层,由于本实用新型的背光模块可以省略该反射层,所以背光模块300B的整体厚度、制造工艺和成本可以降低。
本实用新型提供的发光装置利用挡光结构避免发光单元的光直接射出发光装置,并设置光调整结构以及光扩散结构,使得发光单元射出的光得以在发光装置内进行多次反射,增加光线的传递距离。当发光单元的数量为多个,且包括不同颜色的发光单元时,通过上述多次反射的过程,达到混光的功能,增加匀光效果,且避免大角度色差。
对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下,可以对所公开的实施例进行各种修改和变型。鉴于前述内容,旨在使本公开涵盖落入权利要求范围及其等同物的范围内的修改和变型。
Claims (19)
1.一种发光装置,其特征在于,包括:
基板;
至少一发光单元,设置于所述基板上;
挡光结构,设置于所述基板上,且位于所述至少一发光单元的侧边;
第一光调整结构,设置于所述至少一发光单元上方;以及
光扩散结构,设置于所述基板和所述第一光调整结构之间,覆盖所述至少一发光单元以及所述挡光结构的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述挡光结构和所述第一光调整结构未完全遮挡所述光扩散结构,使得至少一发光单元所发出的光可以从该处射出。
3.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于,所述第一光调整结构的顶面高于所述光扩散结构的顶面或与所述光扩散结构的顶面齐平。
4.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述至少一发光单元在所述基板的垂直投影完全落在所述第一光调整结构在所述基板的垂直投影内;所述挡光结构在所述基板的垂直投影与所述第一光调整结构在所述基板的垂直投影至少部分重叠。
5.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述至少一发光单元的数量为多个。
6.根据权利要求5所述的发光装置,其特征在于,每个所述发光单元所发出的光颜色不同,且所述多个发光单元中具备越高流明者越靠近所述挡光结构的对称中心设置。
7.根据权利要求6所述的发光装置,其特征在于,所述挡光结构包括第一挡光墙和第二挡光墙,所述第一和第二挡光墙分别设置于所述基板上的两对侧,与所述多个发光单元的排列方向成正交,且所述第一和第二挡光墙分别与邻近的所述发光单元相隔一预定距离。
8.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述挡光结构在所述基板的法线方向上的高度小于、等于或高于至少一发光单元在所述基板的法线方向上的高度。
9.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述挡光结构设置于所述光扩散结构以及所述基板之间,包覆所述至少一发光单元的周边,且与所述至少一发光单元的顶面大致齐平,露出所述至少一发光单元的上表面。
10.根据权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述第一光调整结构的一部分在所述基板的垂直投影与所述至少一发光单元的垂直投影相重叠,且所述第一光调整结构的所述部分的厚度大于所述第一光调整结构的其他部分的厚度。
11.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述第一光调整结构的一边缘部分的厚度大于所述第一光调整结构的其他部分的厚度。
12.根据权利要求1至11任一项所述的发光装置,其特征在于,所述第一光调整结构具有反射功能。
13.根据权利要求12所述的发光装置,其特征在于,还包括第二光调整结构,设置于所述第一光调整结构以及所述至少一发光单元之间,所述第二光调整结构与所述挡光结构分离或一体设置,且所述至少一发光单元所发出的光在所述第二光调整结构部分反射且部分穿透。
14.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述第一光调整结构与所述挡光结构包括二氧化硅或二氧化钛材质。
15.根据权利要求14所述的发光装置,其特征在于,所述光扩散结构包括二氧化硅材质。
16.根据权利要求12所述的发光装置,其特征在于,所述基板或所述挡光结构具有反射功能。
17.一种发光按键装置,配置有按键模块,所述按键模块具有至少一按键结构,其特征在于,包括:
背光模块,配置于所述按键模块下,所述背光模块包括:
如权利要求1-16中所述的发光装置中的至少一发光装置,设置在电路基板上且对应所述按键模块配置。
18.根据权利要求17所述的发光按键装置,其特征在于,所述至少一发光装置对应所述至少一按键结构配置。
19.根据权利要求17所述的发光按键装置,其特征在于,所述背光模块还包括导光层以及遮光层,所述导光层配置于所述电路基板上,所述至少一发光装置位于所述导光层中且对应所述按键模块配置;所述遮光层设置于所述导光层上,其包括至少一透光区,所述发光装置所发出的光经所述遮光层的所述至少一透光区射出。
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