CN104251414A - 背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模块，包括一发光元件、一导光板以及一遮光元件，且导光板包括一反射物质，其涂布于该导光板的一上表面上且接近于发光元件。遮光元件设置于反射物质上，且接近于发光元件。当发光元件产生光束，且光束投射进入导光板时，光束中的一部分光束被反射物质反射而再次进入导光板中。另一方面，当光束的一部分光束穿过反射物质时，遮光元件吸收光束，以避免发生漏光。

Description

背光模块

技术领域

本发明关于一种背光模块，且特别关于应用于电子设备内的背光模块。

背景技术

背光模块通常应用于显示装置或发光输入装置中。以显示装置来说明，大多数电子设备内通常设置有显示装置，以提供一提示功能，让使用者可根据显示装置所显示的不同内容而得知该电子设备的目前状态。一般而言，显示装置包括有背光模块以及显示面板，当背光模块产生光束且引导该光束被投射进入显示面板时，显示面板因应光束的通过而显示其内容于其上。至于发光输入装置，其包括背光模块以及一输入介面，其中输入介面为键盘装置、手写板装置、触控板等等。其背光模块产生光束且引导该光束被投射进入输入介面时，其输入介面产生发光效果，以供使用者观看。

接下来说明背光模块的结构。第TWM419971号专利公告案公开一种发光键盘装置，请参阅图1，其为现有发光键盘装置的结构侧视示意图。现有发光键盘装置100包括一导光板110、多个光源120、一透明层130、一键帽层140、多个光强度调整图案150、一反射层160以及一粘着层170。导光板110具有多个光源容置孔洞112，其位于该导光板110上的预定位置。每一光源120对应于一个光源容置孔洞112，且光源120于设置于相对应的光源容置孔洞112内。透明层130设置于导光板110的上方，键帽层140设置于透明层130的上方，而多个光强度调整图案150设置于透明层130上，且光强度调整图案150对应于光源120的位置而设置。

其中，光源120可以是发光二极管或是其他合适的点光源，透明层130的材质为聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)或其他合适的透明材质。图1中，发光键盘装置100的光源120所发射的光线(未显示于图中)进入导光板110而形成面光源，该面光源会透过导光板110上方的透明层130而进入键帽层140，使得键帽层140的多个键帽(未显示于图中)产生发光发光效果。

请同时参阅图1以及图2，图2为现有发光键盘装置的透明层、光强度调整图案以及粘着层的结构上视示意图。光强度调整图案150设置于透明层130与键帽层140之间，且光强度调整图案150局部地设置于相对应的光源120所在处的透明层130上，其中光强度调整图案150围绕于光源120的周围而设置。通过光强度调整图案150的设置，其可减少接近于光源120的光线过量地穿透键帽层140，以避免于接近于光源120的位置的键帽层140所产生的光线太强，而造成发光键盘装置100的发光效果不均匀。

其中，光强度调整图案150为白色反射图案，其可反射来自光源120的光线，使其再次进入导光板110中，以提升光线的使用效率。另外，光强度调整图案150也可防止来自光源120的光线直接进入位于光源120上方的键帽层140，而避免局部的光线太强。当然，光强度调整图案150也可采用不透光图案，例如使用黑色涂料于透明层130上形成可吸收光线的图案。由此，光强度调整图案150可吸收来自于光源120的光线，减少光线穿透至键帽层140，进而改善光源120上方的键帽层140所发生的局部光线太强的情形。

图1中，反射层160设置于导光板110的下方，其用以由导光板110的下表面反射光线，使其再次进入进入导光板110中，以提升光线利用效率。粘着层170设置于键帽层140以及透明层130之间，以结合键帽层140以及透明层130。图2中显示出光强度调整图案150所设置的位置特别避开粘着层170(也即粘胶)，因此，光强度调整图案150对于光线的调整作用(吸收或反射)不会受到粘着层170的影响。然而，光线通过导光板110以及透明层130之后，光线通过整个透明层130而往上投射，此时，光线必然会经过粘着层170而受到损耗，以影响发光键盘装置的发光效果。

因此，需要一种不受粘胶影响其发光效率的背光模块。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种不受粘胶影响其发光效率的背光模块。

于一较佳实施例中，本发明提供背光模块，包括一发光元件、一导光板以及一遮光元件。该发光元件用以产生一光束，且该导光板具有一侧壁，侧壁用以接收该光束，而该导光板用以引导该光束于其中行进，其中，该发光元件设置于接近该侧壁之处，且该导光板包括一第一反射物质，分布于该导光板的一上表面上且接近该侧壁之处。该遮光元件设置于该第一反射物质上且接近于该发光元件，用以吸收该光束而避免该光束漏出；其中当该光束投射至该第一反射物质时，该光束中的一部分光束被该第一反射物质反射而再次进入该导光板内，而该光束中的一部分光束穿过该第一反射物质且被该遮光元件吸收。

附图说明

图1为现有发光键盘装置的结构侧视示意图。

图2为现有发光键盘装置的透明层、光强度调整图案以及粘着层的结构上视示意图。

图3为本发明背光模块于第一较佳实施例中的结构侧视示意图。

图4为本发明背光模块于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。

图5为本发明背光模块于第三较佳实施例中的结构侧视示意图。

其中，附图标记说明如下：

2、3、4：背光模块

20、30、40：防水元件

21、31、41、110：导光板

22、32、42：遮光元件

23、33、43：发光电路板

24、45：粘胶

44：防水元件

100：发光键盘装置

112：光源容置孔洞

120：光源

130：透明层

140：键帽层

150：光强度调整图案

160：反射层

170：粘着层

211、311、411：侧壁

212、313、413：第一反射物质

213、314、415：反光油墨层

214：导光板的侧边

215、416：导光板的上表面

216、417：导光板的下表面

221：吸光油墨

312、412：导光板开孔

414：第二反射物质

B：光束

具体实施方式

鉴于现有技术的缺陷，本发明提供一种可解决现有技术问题的背光模块。请参阅图3，其为本发明背光模块于第一较佳实施例中的结构侧视示意图。背光模块2包括多个发光元件20(图中仅显示一个)、一导光板21、一遮光元件22以及一发光电路板23。导光板21包括一侧壁211、一第一反射物质212以及一反光油墨层213，侧壁211形成于导光板21的一侧边214的边缘上，且多个发光元件20接近于侧壁211，至于第一反射物质212以及反光油墨层213将于稍后说明。发光电路板23位于导光板21的侧边214且固定于反光油墨层213上，用以承载多个发光元件20于其上，且提供电力而驱动多个发光元件20。当多个发光元件20被驱动而产生光束B时，光束B被侧壁211所接收而进入导光板21内，且导光板21引导光束B于其中行进。于本较佳实施例中，发光元件20为侧向式发光二极管，而发光电路板23为软质的软性电路板，且其发光电路板23以粘合方式固定于反光油墨层213上。

导光板21中，第一反射物质212分布于导光板21的一上表面215上且接近侧壁211之处，用以由导光板21的上表面215反射光束B，而使光束B再次进入导光板21。反光油墨层213分布于导光板21的一下表面216上，其用以由导光板21的下表面216反射光束B，使光束B再次进入导光板21。于本较佳实施例中，形成第一反射物质212以及反光油墨层213的手段包括以溅镀、转印或蒸镀等方式、以及，以先涂布再固化的方式，其中，涂布方式包括喷涂以及印刷，而固化方式包括烘烤、红外光固化以及紫外光固化。导光板21中也可设置有多个导光部(未显示于图中)，其用以引导光束B往上方投射，而导光部的结构以及光束B经过导光部的运作情形为熟知本技术领域者所公知，故不再赘述。

至于遮光元件22。遮光元件22设置于第一反射物质212上且接近于多个发光元件20，用以吸收光束B而避免光束B漏出，其中遮光元件22通过一粘胶24而固定于第一反射物质212上。也就是说，遮光元件22位于多个发光元件20的上方，其可隔绝多个发光元件20而避免一外来液体(例如水)与多个发光元件20接触，以造成多个发光元件20故障。另外，遮光元件22具有一吸光油墨221，吸光油墨221用以吸收光束B而避免光束B漏出。于本较佳实施例中，遮光元件22为设置于第一反射物质212上的防水麦拉片，而吸光油墨221为黑色油墨，且该黑色油墨以溅镀、转印或蒸镀等方式、或者，以先涂布再固化的方式形成于遮光元件22的上表面上。其中，涂布方式包括喷涂以及印刷，而固化方式包括烘烤、红外光固化以及紫外光固化。当然，于另一较佳实施例中，吸光油墨也可以相同的方式形成于遮光元件的下表面上。

根据图3可知，多个发光元件20设置于发光电路板23上，且位于导光板21的侧边214。当多个发光元件20被驱动而产生光束B时，光束B由位于导光板21的侧边214的侧壁211进入导光板21内而于导光板21内行进。于导光板21中，光束B投射至第一反射物质212时，光束B中的一部分光束被第一反射物质212反射而再次进入导光板21内，使得光束B于导光板21进行全反射，且可避免大量的光束B投射至遮光元件22。另一方面，光束B中的一部分光束则穿过第一反射物质212而投射至遮光元件22，且被遮光元件22上的吸光油墨221吸收，以避免背光模块2于接近光源(也即多个发光元件20)处发生过亮的情形。于导光板21中全反射的光束B投射至反光油墨层213时，反光油墨层213反射光束B，使光束B再次进入导光板21内，而可避免光束B由导光板21中漏出，以提升光束B的使用效率。

综言之，本发明背光模块2先利用第一反射物质212反射光束B，以减少投射至遮光元件22的光束B的光量，再利用遮光元件22吸收少量的光束B，以确保光束B不会漏出，因此，不会发生发光效果不均匀的情况。由于第一反射物质212的设置，使得仅有少量的光束B会投射至粘胶24上，故光束B受到粘胶24的影响将大幅降低。另外，本发光背光模块2中，粘胶24仅设置于遮光元件22的下方且接近于发光元件20之处，因此，光束B往上投射的过程中不会经过粘胶24，也即背光模块2的发光效率不会受到粘胶24的影响。

需特别说明的是，第一反射物质212以溅镀、转印或蒸镀等方式、或者，以先涂布再固化的方式而形成，使得第一反射物质212与导光板21之间不存在有空气层，故光束B不因空气层而漏出，以提升其光传导效率。同理，反光油墨层213也以溅镀、转印或蒸镀等方式、或者，以先涂布再固化的方式而形成，故反光油墨层213与导光板21之间也不存在有空气层，光束B也不会漏出，以提升其光传导效率。另外，也由于第一反射物质212以及反光油墨层213以上述方式所形成，与以多层元件互相堆迭而形成的现有背光模块相比，本发明背光模块2具有较薄的厚度。当然，本发明背光模块可应用于显示装置或发光输入装置中等电子设备中。

再者，本发明还提供一第二较佳实施例。请参阅图4，其为本发明背光模块于第二较佳实施例中的结构侧视示意图。背光模块3包括多个发光元件30(图中仅显示二个)、一导光板31、一遮光元件32以及一发光电路板33，导光板31包括一侧壁311、多个导光板开孔312(图中仅显示一个)、一第一反射物质313以及一反光油墨层314。本较佳实施例的背光模块3的结构以及运作情形与前述第一较佳实施例的背光模块2大致上相同，其相同之处则不再多加说明。

而该两者的不同之处有二。第一，本较佳实施例的导光板31还包括有多个导光板开孔312，每一导光板开孔312对应于二个发光元件30，且其侧壁311位于导光板开孔312的一边缘上。而发光电路板33位于导光板31的下方且固定于反光油墨层314上，其用以承载多个发光元件30于其上，使得每二发光元件30伸入于相对应的导光板开孔312中。当多个发光元件30被驱动而产生光束B时，光束B由导光板开孔312的边缘投射进入导光板31内。

第二，本较佳实施例的遮光元件32位于多个发光元件30的上方且覆盖多个导光板开孔312，以隔绝多个发光元件30而避免外来液体与多个发光元件30接触，遮光元件32为一黑色防水麦拉片。因此，本较佳实施例的遮光元件32不需设置吸光油墨于其上。

此外，本发明还提供一第三较佳实施例。请参阅图5，其为本发明背光模块于第三较佳实施例中的结构侧视示意图。背光模块4包括多个发光元件40(图中仅显示二个)、一导光板41、一遮光元件42、一发光电路板43以及一防水元件44，导光板41包括一侧壁411、多个导光板开孔412(图中仅显示一个)、一第一反射物质413、一第二反射物质414以及一反光油墨层415。第一反射物质413分布于导光板41的一上表面416上且接近侧壁411之处，用以由导光板41的上表面416反射光束B，而使光束B再次进入导光板41。第二反射物质414分布于导光板41的一下表面417上，其用以由导光板41的下表面417反射光束B，使光束B再次进入导光板41。反光油墨层415分布于第二反射物质414上，其用以反射穿过第二反射物质414的光束B，使光束B再次进入导光板41。其中，第一反射物质413、第二反射物质414以及反光油墨层415的形成手段包括溅镀、转印或蒸镀等方式、以及，以先涂布再固化的方式，至于先涂布再固化的方式与前述相同，而不再多加说明。

于本较佳实施例中，第一反射物质413以及第二反射物质414同样采用先喷涂再通过紫外光固化方式而形成，且第一反射物质413与第二反射物质414的材质相同，而反光油墨层415则采用转印方式而形成，其中，反光油墨层415与第二反射物质414的材质不同。当然，本发明背光模块并未限定第一反射物质、第二反射物质以及反光油墨层必须采用相同的形成方式，且也未限定第一反射物质与第二反射物质的材质必须相同。于另一较佳实施例中，第一反射物质与第二反射物质也可采用不同的形成手段，且也可采用不同的材质，而反光油墨层也可使用与第一反射物质或第二反射物质相同的形成手段，但反光油墨层的材质必须与第二反射物质不同，以避免反光油墨层与第二反射物质互相渗混。

每一导光板开孔412对应于二个发光元件40，且其侧壁411位于导光板开孔412的一边缘上。而发光电路板43位于导光板41的下方且固定于反光油墨层415上，其用以承载多个发光元件40于其上，使得每二发光元件40伸入于相对应的导光板开孔412中。当多个发光元件40被驱动而产生光束B时，光束B由导光板开孔412的边缘投射进入导光板41内。于本较佳实施例中，发光元件40为侧向式发光二极管，而发光电路板43为硬质的印刷电路板，且其发光电路板43以粘合方式固定于反光油墨层415上。但本发明背光模块4并非以上述为限，于另一较佳实施例中，每一导光板开孔对应于一个发光元件，且发光电路板也可采用软质的软性电路板。

遮光元件42设置于第一反射物质413上且接近于多个发光元件40，用以吸收光束B而避免光束B漏出。而防水元件44设置于遮光元件42上且覆盖多个导光板开孔412而位于多个发光元件40的上方，用以隔绝多个发光元件40而避免一外来液体与多个发光元件40接触，其中防水元件44通过一粘胶45而固定于遮光元件42上。于本较佳实施例中，遮光元件42为黑色吸光油墨，且该黑色吸光油墨以溅镀、转印或蒸镀等方式、或者，以先涂布再固化的方式形成于第一反射物质413上，而防水元件44为设置于遮光元件42上的防水麦拉片。

接下来说明背光模块4的运作情形。当多个发光元件40被驱动而产生光束B时，光束B由位于导光板开孔412的边缘的侧壁411进入导光板41内而于导光板41内行进。当光束B投射至第一反射物质413时，光束B中的一部分光束被第一反射物质413反射而再次进入导光板41内，使得光束B于导光板41进行全反射，且可避免大量的光束B投射至遮光元件42。另一方面，光束B中的一部分光束则穿过第一反射物质413而投射至遮光元件42，且被遮光元件42吸收，以避免背光模块4于接近光源处发生过亮的情形。

于导光板41中全反射的光束B投射至第二反射物质414时，第二反射物质414反射光束B中的一部分光束，使该光束B再次进入导光板41内，而可避免光束B由导光板41中漏出，以提升光束B的使用效率，同时降低投射至反光油墨层415的光束B的光量。当光束B中的一部份光束穿过第二反射物质414且投射至反光油墨层415时，反光油墨层415反射光束B，使光束B再次进入导光板41内，而可进一步提升光束B的使用效率。

根据上述可知，本较佳实施例中的背光模块4于导光板41的下表面418上设有双重反射机制，也即先利用第二反射物质414反射光束B，再透过反光油墨层415反射未被第二反射物质414反射的光束B，已大幅提升光束B的使用效率。

根据上述各较佳实施例可知，本发明背光模块先利用第一反射物质反射光束，以减少投射至遮光元件的光束的光量，再利用遮光元件吸收少量的光束，以确保光束不会漏出，因此，背光模块不会发生接近光源处的光量过亮的情形，而具有均匀的发光效果。由于第一反射物质以溅镀、转印或蒸镀等方式、或者，以先涂布再固化的方式而形成，使得第一反射物质与导光板之间不存在有空气层，故光束不因空气层而漏出，以提升其光传导效率，同时，本发明背光模块具有较薄的厚度。另外，由于设置第一反射物质于导光板上，使得大部分光束被第一反射物质反射而无法通过，且这些光束被引导至特定区域(也即具有导光部的结构的区域)再往上投射，故粘胶可涂布于整片第一反射物质上，且粘胶以及第一反射物质会避开前述特定区域，使得往上投射的光束不会经过粘胶而不受其影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的申请专利范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本案的申请专利范围内。

Claims (13)

1.一种背光模块，包括：

一发光元件，用以产生一光束；

一导光板，具有一侧壁，用以接收该光束，该导光板用以引导该光束于其中行进，其中，该发光元件设置于接近该侧壁之处，且该导光板包括一第一反射物质，分布于该导光板的一上表面上且接近该侧壁之处；以及

一遮光元件，设置于该第一反射物质上且接近于该发光元件，用以吸收该光束而避免该光束漏出；其中当该光束投射至该第一反射物质时，该光束中的一部分光束被该第一反射物质反射而再次进入该导光板内，而该光束中的一部分光束穿过该第一反射物质且被该遮光元件吸收。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该导光板还包括：

一第二反射物质，分布于该导光板的一下表面上，用以反射该光束，使该光束再次进入该导光板；以及

一反光油墨层，分布于该第二反射物质上，用以反射穿过该第二反射物质的该光束，使该光束再次进入该导光板。

3.如权利要求2所述的背光模块，其中该第一反射物质以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该导光板的该上表面上，或以涂布方式以及固化方式形成于该导光板的该上表面上，该第二反射物质以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该导光板的该下表面上，或以涂布方式以及固化方式形成于该导光板的该下表面上，而该反光油墨层以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该第二反射物质上，或以一涂布方式以及一固化方式形成于该第二反射物质上，其中，该涂布方式包括喷涂以及印刷，该固化方式包括烘烤、红外光固化以及紫外光固化，而该第二反射物质以及该反光油墨的材质不同。

4.如权利要求2所述的背光模块，还包括一发光电路板，位于该导光板的一侧边且固定于反光油墨层上，用以承载该发光元件于其上，且提供一电力而驱动该发光元件，而该导光板的该侧壁形成于该侧边的一边缘上，使该发光元件所产生的该光束由该导光板的该侧边投射进入该导光板内。

5.如权利要求4所述的背光模块，其中该发光电路板为硬质的一印刷电路板或软质的一软性电路板。

6.如权利要求2所述的背光模块，还包括一发光电路板，位于该导光板的下方且固定于反光油墨层上，用以承载该发光元件于其上，使该发光元件伸入于该导光板的一导光板开孔中，且提供一电力而驱动该发光元件，而该导光板的该侧壁形成于该导光板开孔的一边缘上，使该发光元件所产生的该光束由该导光板开孔的该边缘投射进入该导光板内。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中该导光板还包括一反光油墨层，分布于该导光板的一下表面上，用以反射该光束，使该光束再次进入该导光板；其中该第一反射物质以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该导光板的该上表面上，或以涂布方式以及固化方式形成于该导光板的该上表面上，而该反光油墨层以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该导光板的该下表面上，或以一涂布方式以及一固化方式形成于该导光板的该下表面上，其中，该涂布方式包括喷涂以及印刷，该固化方式包括烘烤、红外光固化以及紫外光固化。

8.如权利要求7所述的背光模块，还包括一发光电路板，位于该导光板的一侧边且固定于反光油墨层上，用以承载该发光元件于其上，且提供一电力而驱动该发光元件，而该导光板的该侧壁形成于该侧边的一边缘上，使该发光元件所产生的该光束由该导光板的该侧边投射进入该导光板内。

9.如权利要求7所述的背光模块，还包括一发光电路板，位于该导光板的下方且固定于反光油墨层上，用以承载该发光元件于其上，使该发光元件伸入于该导光板的一导光板开孔中，且提供一电力而驱动该发光元件，而该导光板的该侧壁形成于该导光板开孔的一边缘上，使该发光元件所产生的该光束由该导光板开孔的该边缘投射进入该导光板内。

10.如权利要求1所述的背光模块，还包括一防水元件，设置于该遮光元件上且位于该发光元件的上方，用以隔绝该发光元件而避免一外来液体与该发光元件接触；其中该防水元件通过一粘胶而固定于该遮光元件上。

11.如权利要求10所述的背光模块，其中该防水元件为一防水麦拉片，该遮光元件为一吸光油墨，且该吸光油墨以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该第一反射物质上，或以涂布方式以及固化方式形成于该第一反射物质上，其中，该涂布方式包括喷涂以及印刷，该固化方式包括烘烤、红外光固化以及紫外光固化，而该吸光油墨与该第一反射物质的材质不同。

12.如权利要求1所述的背光模块，其中该遮光元件为一黑色防水麦拉片，且该遮光元件位于该发光元件的上方，以隔绝该发光元件而避免一外来液体与该发光元件接触；其中该遮光元件通过一粘胶而固定于该第一反射物质上。

13.如权利要求1所述的背光模块，其中该遮光元件为一防水麦拉片，且该遮光元件位于该发光元件的上方，以隔绝该发光元件而避免一外来液体与该发光元件接触，该遮光元件具有一吸光油墨，该吸光油墨以溅镀、转印或蒸镀方式形成于该导光板的该上表面上，或以涂布方式以及固化方式形成于该遮光元件的一上表面或一下表面上；其中该涂布方式包括喷涂以及印刷，该固化方式包括烘烤、红外光固化以及紫外光固化，而该遮光元件通过一粘胶以固定于该第一反射物质上。