CN110260263B - 车载双功能发光模块及车载双功能照明灯组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车载双功能发光模块包括一导光层、多个侧向式固态光源及至少一个直射式固态光源。导光层具有一顶面、一底面及至少一侧面。侧向式固态光源位于所述导光层的所述侧面，并且面向第一方向发出第一光线；所述第一光线由所述导光层的所述侧面进入并被导引由所述顶面射出，从而呈现一面状照明的面光源。直射式固态光源位于所述导光层的下方，并且面向第二方向可选择地发出第二光线；所述第一方向大致垂直于所述第二方向；所述第二光线朝向所述顶面射出，从而呈现一加强照明的强化光源；所述强化光源的位置位于所述面光源内，可选择地加强所述面光源局部的照明亮度。本发明还提供一种车载双功能照明灯组。

Description

车载双功能发光模块及车载双功能照明灯组
技术领域
本发明涉及一种车载双功能发光模块及车载双功能照明灯组，特别是指一种可应用于车辆的发光模块及其照明灯组，并且可以提供两种照明功能。
背景技术
现有发光二极管已愈来愈普遍地应用于车辆的发光及照明，然而发光二极管属于点光源，因此在车辆的发光及照明的应用上，大部分是将多个发光二极管放在一起呈现类似面光源，此种方式在视觉效果上仍是刺眼的，有待改善。
此外，有的车辆的发光及照明加上导光条，以呈现条状的照明效果，大部分作为车辆的尾灯。然而，刹车灯的部分需要更亮的照明亮度，目前的车辆的刹车灯与车辆的尾灯分开。此种设计导致现有的刹车灯具与车用LED尾灯分开，需要另一光源模块，不仅增加制造成本，也增加组装人力及时间成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种车载双功能发光模块，其可以在一个发光模块内提供至少两种照明的功能，不仅可以作为面光源型的尾灯，还可以在同一灯组内提供刹车光源。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种车载双功能发光模块，该车载双功能发光模块包括一导光层(Light Guide Plate)、一侧向式固态光源及一直射式固态光源。导光层具有一顶面、一底面及至少一侧面。侧向式固态光源位于所述导光层的所述侧面，并且面向第一方向发出第一光线；所述第一光线由所述导光层的所述侧面进入并被导引由所述顶面射出，从而呈现一面状照明的面光源。直射式固态光源位于所述导光层的下方，并且面向第二方向可选择地发出第二光线；所述第一方向大致垂直于所述第二方向；所述第二光线朝向所述顶面射出，从而呈现一加强照明的强化光源；所述强化光源的位置位于所述面光源内，可选择地加强所述面光源局部的照明亮度。
在一实施例中，所述的车载双功能发光模块还包括一扩散层(Diffuser Plate)，所述扩散层位于所述导光层的上方。
在一实施例中，对于所述的车载双功能发光模块，其中所述导光层的所述侧面设有一凹陷部以容置所述侧向式固态光源。
在一实施例中，对于所述的车载双功能发光模块，其中所述导光层的所述顶面具有一上微结构，所述上微结构的位置对应于所述直射式固态光源，所述上微结构形成一出光面，所述出光面呈一具有高低差的曲面。
在一实施例中，对于所述的车载双功能发光模块，其中所述导光层的所述底面具有一容纳所述直射式固态光源的入光部，所述入光部具有一入光面，所述入光面呈凹面、平面或凸面。
在一实施例中，对于所述的车载双功能发光模块，其中所述导光层的所述底面具有多个下微结构以反射所述第一光线至所述导光层的所述顶面。
在一实施例中，对于所述的车载双功能发光模块，其中所述导光层的所述底面处设有多个所述直射式固态光源，所述导光层具有两个相对的所述侧面；每一所述侧面设有多个所述侧向式固态光源，且多个所述第一光线共同朝向多个所述直射式固态光源。
在一实施例中，所述的车载双功能发光模块还包括一印刷电路板，所述侧向式固态光源及所述直射式固态光源设置于所述印刷电路板上，多个所述侧向式固态光源布设于所述印刷电路板的侧边，多个所述直射式固态光源设置于多个所述侧向式固态光源的中间。
在一实施例中，对于所述的车载双功能发光模块，其中所述印刷电路板的上表面设有一反射层，所述反射层面对所述导光层的所述底面。
此外，本发明要解决的技术问题，更在于提供一种车载双功能照明灯组，其中可以在一个发光模块内提供至少两种照明的功能，该车载双功能照明灯组不仅可以作为面光源型的尾灯，还可以在同一灯组内提供刹车光源，或者侧向式固态光源与直射式固态光源一起提供闪烁功能而成为方向灯。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种车载双功能照明灯组，其包括一承载件；一印刷电路板，置于所述承载件上，所述印刷电路板的顶面设有一反射层；一导光层，置于所述印刷电路板的上方，所述导光层具有一顶面、一底面及至少一侧面；一扩散层，位于所述导光层的上方；多个侧向式固态光源，设置于所述印刷电路板的顶面，并位于所述导光层的所述侧面，多个所述侧向式固态光源面向第一方向发出第一光线；所述第一光线由所述导光层的所述侧面进入并被导引由所述导光层的所述顶面射出，从而呈现一面状照明的面光源；多个直射式固态光源，设置于所述印刷电路板的顶面，而在所述反射层的上方，并位于所述导光层的下方，多个所述直射式固态光源面向第二方向可选择地发出第二光线，且所述第二光线朝向所述导光层的所述顶面射出；其中所述第一方向大致垂直于所述第二方向；所述第二光线由所述导光层的所述顶面射出作为一强化光源，所述强化光源位于所述面光源内以加强所述面光源局部的照明亮度。
在一实施例中，所述的车载双功能照明灯组还包括一遮光件，所述遮光件分布于所述多个侧向式固态光源的上方，从而遮蔽所述侧向式固态光源向上的光。
在一实施例中，对于所述的车载双功能照明灯组，其中多个所述直射式固态光源位于多个所述侧向式固态光源之间。
在一实施例中，对于所述的车载双功能照明灯组，其中所述导光层由具有可挠性的材料制成，所述印刷电路板是软性电路板。
本发明具有以下有益效果：本发明不仅可以提供一呈现面光源的面状照明，更进一步，还在面状照明的面光源内可以呈现一加强照明的强化光源，可选择地加强面光源局部的照明亮度。本发明不仅可以作为面光源型的尾灯，还可以在同一灯组内提供刹车光源，或者侧向式固态光源与直射式固态光源可以一起提供闪烁功能而成为方向灯。这不同于现有的车用灯组，其中LED尾灯大多呈线条状，并非面光源。现有的刹车灯具，又多与车用LED尾灯分开，导致需要另一光源模块，不仅增加制造成本，也增加组装人力及时间成本。
为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图式，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的车载双功能发光模块的侧面示意图。
图2为本发明的车载双功能发光模块的第一光线及第二光线的照明示意图。
图3A至图3F为本发明的车载双功能发光模块的下微结构的各种示意图。
图4为本发明的侧向式固态光源与导光层的局部俯视图。
图5为本发明的直射式固态光源与导光层的侧视图。
图6为本发明的直射式固态光源与导光层的另一实施例的侧视图。
图7A至图7C为本发明的导光层的底面的入光部的各种示意图。
图8为本发明的车载双功能照明灯组的剖视图。
图9为本发明的车载双功能照明灯组的立体分解图。
具体实施方式
请参考图1及图2，其为本发明的车载双功能发光模块的侧面示意图及第一光线与第二光线的照明示意图。本发明的车载双功能发光模块100包括一导光层10、至少一侧向式固态光源21及至少一直射式固态光源22。该导光层10具有一顶面10t、一底面10b及至少一侧面10s。侧向式固态光源21位于导光层10的侧面10s，并且面向第一方向发出第一光线L1。在此实施例中，第一方向指平行于导光层10的方向，亦即参考图2的X轴方向。第一光线L1由导光层10的侧面10s进入并被导引由顶面10t射出，从而呈现一面状照明的面光源。上述固态光源是指使用固态电子组件，即半导体组件，例如发光二极管、有机发光半导体及高分子发光二极管等作为光源的照明技术。可概略称为发光二极管(LED)。
直射式固态光源22位于导光层10的下方，并且面向第二方向可选择地发出第二光线L2朝向顶面10t射出。第一方向大致垂直于第二方向，在此实施例中，第二方向指垂直于导光层10的方向，亦即参考图2的Z轴方向。第二光线L2由顶面10t射出，从而呈现一加强照明的强化光源；此强化光源的位置位于所述面光源之内，可选择地加强面光源中的局部的照明亮度。上述“可选择地”发出第二光线L2，意思是指，在此实施例中，直射式固态光源22在需要时再开启。例如，第一光线L1应用于车用的尾灯，第二光线L2提供直射式光源，可应用于车用的刹车光源，或倒车光源等，可再提升照明亮度。
如图1所示，在本实施例中，导光层10的底面10b处可以设有多个直射式固态光源22。多个直射式固态光源22可以呈直线形或弧形排列，或呈面形排列等。导光层10具有两个相对的侧面10s；每一侧面10s可以设有多个侧向式固态光源21，且多个第一光线L1共同朝向多个直射式固态光源22。
本实施例的车载双功能发光模块100还包括一印刷电路板20，这些侧向式固态光源21及这些直射式固态光源22设置于印刷电路板20上，这些侧向式固态光源21布设于印刷电路板20的侧边，这些直射式固态光源22设置于这些侧向式固态光源21的中间。
请参考图2，藉由上述结构安排，本发明的车载双功能发光模块100不仅可以提供一呈现面状照明的第一光线L1的面光源，更进一步，还在面光源内可以呈现一加强照明的强化光源，此强化光源是由第二光线L2所产生，可选择地加强面光源之中局部的照明亮度。本发明不仅可以作为面光源型的尾灯，还可以在同一灯组内提供刹车光源。这不同于现有的车用灯组，其中LED尾灯大多呈线条状，并非面光源。现有的刹车灯具，又多与车用LED尾灯分开，导致需要另一光源模块，不仅增加制造成本，也增加组装人力及时间成本。
本发明的车载双功能发光模块100还包括一扩散层30，所述扩散层30位于导光层10的上方，从导光层10射出的光线可以再被扩散而显得更柔和。扩散层30以带有光扩散性性质的材料制成，具有预定的雾度、透光率、折射率等塑料板材的光学特征，能将点或线光源转化为柔和、均匀的面光源。
本实施例的导光层10是利用全反射的原理将光源光线传至导光层10的远程，再利用导光层10的底面扩散点，使得反射光会往各个角度扩散，利用疏密、大小不同的扩散点图案设计来破坏光线的全反射，将光线导引至导光层10的顶面10t。
导光层10的结构更具体说明如下，如图4所示，导光层10的侧面10s设有一凹陷部11以容置侧向式固态光源21。凹陷部11的数量对应于侧向式固态光源21的数量。凹陷部11的功用在于，可减少光线的全反射，并且可提高侧向式固态光源21的发散角度，减少光源与光源之间的暗带。
请参考图5及图6，本实施例的导光层10的顶面10t具有上微结构14，上微结构14的位置对应于直射式固态光源22，上微结构14形成一出光面141、142，上微结构14偏折并聚集第二光线L2以改变光型分布。所述出光面141、142相对于导光层10的顶面10t成一出光面角度。藉由改变出光面角度，例如，图5所示的出光面角度θ1大于图6所示的出光面角度θ2，本实施例可以偏折并聚集第二光线L2以改变光型分布。本发明中所述的出光面141、142系呈一具有高低差的曲面，在实际实施中该曲面能够是一球面、非球面或是自由曲面，然而此仅为示例说明，本发明的实际运用当不以此为限制。藉此本实施例的车载双功能发光模块100应用于车用尾灯，可以配合设在车身转角处，使光型投射至符合规定的方向，并具有合适亮度。上述图式只是举例说明，出光面可以调整朝向图5的左侧，或者如图7A至图7C所示，出光面可以调整朝向右侧，意即图7A至7C所示的曲面高低差的方向是与图5及图6的曲面高低差的方向相反，如此使直射式固态光源22的原来出光方向被偏折朝向左侧或右侧。
本发明的另一实施例是藉由计算机仿真，设定一颗LED光通量为30lm，产生的中心光强度约9.8cd，并依据此条件设定顶面的上微结构，调整其出光面与水平面的出光面角度，可使光线产生偏折，如下表：
出光面角度 光线偏折角度 光强度
20 10.7 18.2
30 28.6 18.4
40 40.5 18
45 55 21.3
导光层10的底面10b具有多个下微结构13以反射第一光线L1至导光层10的顶面10t。下微结构13例如可以是以印刷图案的方式、模具射出成型或者雷射加工的方式形成，以形成多个扩散点，或者以具有微结构的钢板，利用压印的方式而在导光层10的底面10b形成为多个凹陷形的下微结构13。下微结构13可以是不同的形状，分别如图3A至图3F所示的下微结构13a呈半圆球形、下微结构13b呈圆锥形、下微结构13c呈金字塔形、下微结构13d呈圆柱形、下微结构13e呈梯形、下微结构13f呈半圆锥形。然而，上述仅是举例而已，本发明并不限制于此。
在本实施例中，为加强光线的利用率，印刷电路板20的上表面可以设有一反射层25，反射层25面对导光层10的底面10b，由导光层10漏出的光线可以再反射进入导光层10。反射层25可以是淡色的绝缘漆，覆盖于电路层23上，电路层23电性连接于侧向式固态光源21及直射式固态光源22。
请参阅图7A至图7C，导光层10的底面10b具有一容纳直射式固态光源22的入光部12、12a、12b，入光部12、12a、12b具有一入光面，入光面可以是凸面入光面122、平面入光面124、凹面入光面126。
请参阅图8及图9，本发明可应用于车载双功能照明灯组200，其包括承载件40、置于所述承载件40上的印刷电路板20、导光层10、扩散层30、多个侧向式固态光源21及多个直射式固态光源22。本实施例的导光层10较佳地是具有可挠曲特性，换句话说，以具可挠性的材料例如硅胶制成，搭配软性电路板(FPCB)，可以配合各种车灯的造形。
印刷电路板20置于所述承载件40上，所述印刷电路板20的顶面设有一反射层25。导光层10置于所述印刷电路板20的顶面，导光层10具有一顶面10t、一底面10b及至少一侧面10s。扩散层30位于所述导光层10的上方。多个侧向式固态光源21设置于印刷电路板20的顶面，并位于导光层10的侧面10s，多个侧向式固态光源21面向第一方向发出第一光线L1；第一光线L1由导光层10的侧面10s进入并被导引由顶面10t射出，从而呈现一面状照明的面光源(参考图2)。多个直射式固态光源22设置于所述印刷电路板20的顶面，并位于所述导光层10的下方，多个所述直射式固态光源22面向第二方向可选择地发出第二光线L2，且第二光线L2朝向所述导光层10的所述顶面10t射出。其中所述第一方向大致垂直于所述第二方向；第二光线L2由所述导光层10的顶面10t射出，并位于面状照明的面光源(参考图2)内以加强面光源中局部的照明亮度。
车载双功能照明灯组200较佳地还包括一遮光件50，遮光件50分布于多个侧向式固态光源21的上方，从而遮蔽侧向式固态光源21向上的光。其中多个直射式固态光源22位于多个侧向式固态光源21之间。
本发明的车载双功能照明灯组不仅可以提供一呈现面光源的面状照明，更进一步，还在面状照明内可以呈现一加强照明的强化光源，可选择地加强面状照明局部的照明亮度，藉此可以在一个发光模块内提供至少两种照明的功能，即藉由本发明的照明灯组亦能提供三种、四种或五种不同的照明功能，本发明的实际运用并不以这些数目为限制。本发明的车载双功能照明灯组不仅可以作为面光源型的尾灯，还可以在同一灯组内提供刹车光源，或者侧向式固态光源与直射式固态光源可以一起提供闪烁功能而成为方向灯。这不同于现有的车用灯组，其中LED尾灯大多呈线条状，并非面光源。现有的刹车灯具，又多与车用LED尾灯分开，导致需要另一光源模块，不仅增加制造成本，也增加组装人力及时间成本。
然而，以上本发明说明内容所述的，仅为较佳实施例的举例说明，当不能以之限定本发明所保护的范围，任何局部变动、修正或增加的技术仍不脱离本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种车载双功能发光模块，其特征在于，包括：
一导光层，具有一顶面、一底面及至少一侧面；
一侧向式固态光源，位于所述导光层的所述侧面，并且面向第一方向发出第一光线，其中所述第一光线由所述导光层的所述侧面进入并被导引由所述顶面射出，从而呈现一面状照明的面光源；及
一直射式固态光源，位于所述导光层的下方，并且面向第二方向可选择地发出第二光线，
其中所述第一方向大致垂直于所述第二方向；所述第二光线朝向所述顶面射出，从而呈现一加强照明的强化光源；所述强化光源的位置位于所述面光源内，可选择地加强所述面光源局部的照明亮度；
其中所述导光层的所述侧面设有一凹陷部以容置所述侧向式固态光源；
其中所述导光层的所述底面具有一容纳所述直射式固态光源的入光部，所述入光部具有一入光面；
其中所述导光层的所述顶面具有一上微结构，所述上微结构的位置对应于所述直射式固态光源，所述上微结构形成一出光面，所述出光面呈一具有高低差的曲面；以及，所述导光层的所述底面具有多个下微结构以反射所述第一光线至所述导光层的所述顶面；
其中，所述第一光线是从容置于所述凹陷部的所述侧向式固态光源发出，由所述导光层的所述侧面进入所述导光层，并通过所述导光层的所述底面的所述多个下微结构反射至所述导光层的所述顶面；
其中，所述第二光线是从容置于所述入光部的所述直射式固态光源发出，并由所述导光层的所述顶面的所述上微结构射出。
2.如权利要求1所述的车载双功能发光模块，其特征在于，还包括一扩散层，所述扩散层位于所述导光层的上方。
3.如权利要求1所述的车载双功能发光模块，其特征在于，所述入光面呈凹面、平面或凸面。
4.如权利要求1所述的车载双功能发光模块，其特征在于，所述导光层的所述底面处设有多个所述直射式固态光源，所述导光层具有两个相对的所述侧面；每一所述侧面设有多个所述侧向式固态光源，且多个所述第一光线共同朝向多个所述直射式固态光源。
5.如权利要求4所述的车载双功能发光模块，其特征在于，还包括一印刷电路板，所述侧向式固态光源及所述直射式固态光源设置于所述印刷电路板上，多个所述侧向式固态光源布设于所述印刷电路板的侧边，多个所述直射式固态光源设置于多个所述侧向式固态光源的中间。
6.如权利要求5所述的车载双功能发光模块，其特征在于，所述印刷电路板的上表面设有一反射层，所述反射层面对所述导光层的所述底面。
7.一种车载双功能照明灯组，其特征在于，包括：
一承载件；
一印刷电路板，置于所述承载件上，所述印刷电路板的顶面设有一反射层；
一导光层，置于所述印刷电路板之上，所述导光层具有一顶面、一底面及至少一侧面；
一扩散层，位于所述导光层的上方；
多个侧向式固态光源，设置于所述印刷电路板的顶面，并位于所述导光层的所述侧面，多个所述侧向式固态光源面向第一方向发出第一光线，其中所述第一光线由所述导光层的所述侧面进入并被导引由所述导光层的所述顶面射出，从而呈现一面状照明的面光源；及
多个直射式固态光源，设置于所述印刷电路板的顶面，并位于所述导光层的下方，多个所述直射式固态光源面向第二方向可选择地发出第二光线，且所述第二光线朝向所述导光层的所述顶面射出，
其中所述第一方向大致垂直于所述第二方向；所述第二光线由所述导光层的所述顶面射出，并位于所述面光源内以加强所述面光源局部的照明亮度；
其中所述导光层的所述侧面设有一凹陷部以容置所述侧向式固态光源；
其中所述导光层的所述底面具有一容纳所述直射式固态光源的入光部，所述入光部具有一入光面；
其中所述导光层的所述顶面具有一上微结构，所述上微结构的位置对应于所述直射式固态光源，所述上微结构形成一出光面，所述出光面呈一具有高低差的曲面；以及，所述导光层的所述底面具有多个下微结构以反射所述第一光线至所述导光层的所述顶面；
其中，所述第一光线是从容置于所述凹陷部的所述侧向式固态光源发出，由所述导光层的所述侧面进入所述导光层，并通过所述导光层的所述底面的所述多个下微结构反射至所述导光层的所述顶面；
其中，所述第二光线是从容置于所述入光部的所述直射式固态光源发出，并由所述导光层的所述顶面的所述上微结构射出。
8.如权利要求7所述的车载双功能照明灯组，其特征在于，还包括一遮光件，所述遮光件分布于所述多个侧向式固态光源的上方，从而遮蔽所述侧向式固态光源向上的光。
9.如权利要求7所述的车载双功能照明灯组，其特征在于，多个所述直射式固态光源位于多个所述侧向式固态光源之间。
10.如权利要求7所述的车载双功能照明灯组，其特征在于，所述导光层由具有可挠性的材料制成，所述印刷电路板是软性电路板。
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