CN213691839U - 背光模块及应用其的背光键盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种背光模块及应用其的背光键盘,背光模块包括:导光板、遮光片、反射片、薄膜电路、至少一个发光元件以及连接部。导光板包括出光面和位于相反一侧的底面。遮光片邻接导光板且位于靠近出光面的一侧。反射片邻接导光板且位于靠近底面的一侧。薄膜电路位于遮光片面对出光面的遮光表面上,或者位于反射片面对底面的反光表面上。发光元件位于薄膜电路上。连接部位于薄膜电路的一侧,与薄膜电路电性连接。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种背光模块,且特别是有关于一种应用于背光键盘的背光模块。
背景技术
输入装置常作为使用者与电子装置之间的沟通媒介。常见的输入装置,例如由多个按键所构成的键盘,使用者经由按压不同的按键,即可使电子装置产生相对应的动作。为了在光线不足的环境下能使人眼清楚的看到每个按键上的符号,故而在键盘中导入导光板及光源技术,从而发展出具有背光模块的背光键盘,使背光模块所产生的光线投射到每个键帽的背面处,以形成背光效果,让使用者可以清楚看到键帽上的符号,以方便操作使用。
典型的背光键盘包括有按键模块及背光模块,其中背光模块包括一个导光板,并于导光板一侧表面处设有至少一个发光元件模块,朝导光板投射光线,通过内部的全反射将光线导向整个导光板,并利用设在导光板底面的微结构 (例如,散射网点、V沟图案(V-cut pattern))来破坏光线的全反射路径,之后再穿过出光面向外出射,形成按键背光模块的背光。其中,一部分光线通过导光板的底面往下方扩散,被位于导光板下方的反射片反射回到导光板,之后再穿过出光面向外出射,形成按键背光模块的一部份背光。
目前背光键盘已朝着薄型化的趋势发展,然而,传统的背光模块的导光板需要具有一定厚度进行混光,薄化程度有其极限。如何减少背光模块中构件本身的厚度,或者通过调整构件的堆栈方式,来达到背光模块薄型化的目的,已经成为本领域的技术人员所面临的重要课题之一。
因此有需要提供一种先进的背光模块及应用此背光模块的背光键盘,以解决现有技术所面临的问题,达到背光模块薄型化的目的。
发明内容
本说明书的一实施例公开一种背光模块,包括:导光板、遮光片、反射片薄膜电路、至少一个发光元件以及连接部。导光板包括出光面和位于相反一侧的底面。遮光片邻接导光板且位于靠近出光面的一侧。反射片邻接导光板且位于靠近底面的一侧。薄膜电路位于遮光片面对出光面的遮光表面上,或者位于反射片面对底面的反光表面上。发光元件位于薄膜电路上。连接部位于薄膜电路的一侧,与薄膜电路电性连接。
在本说明书的一些实施例中,背光模块更包括一条软性电路连接线,一端连接连接部,另一端连接至少一个外部线路。
在本说明书的一些实施例中,薄膜电路位于遮光片的遮光表面,且连接部的另一端,可弯折地折叠于反射面的相反一侧。
在本说明书的一些实施例中,连接部的厚度大于薄膜电路的厚度;且导光板的边缘具有一个让位凹陷部,用以容纳连接部与薄膜电路电性连接。
在本说明书的一些实施例中,连接部是通过异方导电膜(AnisotropicConductive Film,ACF)与薄膜电路电性连接。
在本说明书的一些实施例中,至少一发光元件包括多个设置于薄膜电路上的微发光二极管(Micro Light Emitting Diode,Micro LED)元件。
在本说明书的一些实施例中,导光板具有多个穿过出光面和底面的贯穿孔,且每一个微发光二极管元件穿设于位于这些贯穿孔之一者中。
本说明书的另一实施例公开一种采用前述背光模块所制作而成的背光键盘,其包括具有至少一个按键的按键模块,且按键模块位于背光模块的一侧。
根据上述实施例,本说明书所公开的背光模块以及应用此一背光模块的背光键盘,是以现有背光模块的遮光片或反射片作为基材,于其上方形成薄膜电路,省略传统的软性电路板,用以薄膜电路搭载背光模块的发光元件,再将每一个发光元件穿设在贯穿导光板的多个贯穿孔之一者中。并以软式电路连接部将薄膜电路连接至外部线路,以此达到薄型化背光模块和背光键盘的目的。
附图说明
图1A是根据本说明书的一实施例所绘示的背光模块的结构上视图。
图1B是沿着图1A的切线S1所绘示的背光模块的部分结构剖面图。
图2是根据本说明书的另一实施例所绘示的背光模块的部分结构剖面图。
图3是根据本说明书的一实施例,绘示使用前述背光模块所构成的背光键盘的结构透视图。
其中,附图标记包括:
10:背光键盘 11:按键模块
11a:按键 11b:键盘框架
11c:固定柱 13:底壳
100:背光模块 101:导光板
101a:导光板的出光面 101b:导光板的底面
101c:导光点(网点) 101d:导光板的开口
101e:热熔孔和/或组装孔 101g:凹陷部
102、202:反射片 102a、202a:反光表面
103:遮光片 103a:遮光表面
103b:遮光基板 103c:白色遮光层
104、204:薄膜电路 104a、204a:焊垫
104b、204b:板指状排线 105、205:发光元件
105a、205a:微发光二极管元件 105b、205b:透明保护层
106、206:连接部 107:软性电路板或连接线
108:异方导电膜 H1:连接部的厚度
H2:薄膜电路的厚度
具体实施方式
本说明书的实施例提供一种背光模块及应用此背光模块的背光键盘,可达到薄型化背光模块和背光键盘的目的。为让本说明书上述实施例和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举数个实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
但必须注意的是,这些特定的实施案例与方法,并非用以限定本实用新型。本实用新型仍可采用其他特征、元件、方法及参数来加以实施。较佳实施例的提出,仅用以例示本实用新型的技术特征,并非用以限定本实用新型的申请专利范围。该技术领域技术人员,将可根据以下说明书的描述,在不脱离本实用新型的精神范围内,作均等的修饰与变化。在不同实施例与图式之中,相同的元件,将以相同的元件符号加以表示。
请参照图1A和图1B,图1A是根据本说明书的一实施例所绘示的背光模块100的结构上视图;图1B是沿着图1A的切线S1所绘示的背光模块100的部分结构剖面图。背光模块100包括导光板101、反射片102、遮光片103、薄膜电路104、多个发光元件105以及连接部106。导光板101包括一个出光面101a和位于相反一侧的底面101b。
在本说明书的一些实施例中,导光板101可以是一种使用高反射率且不吸光的光学材料,例如聚甲基丙烯酸甲酯(poly-methyl methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(poly-carbonate,PC)或聚环烯烃高分子(cycloolefinpolymer,COP)聚合物所构成的光学板材。并且利用网版印刷技术,在底面101b印上多个导光点(网点)101c。
导光板101的出光面101a还包括至少一个用来容纳发光元件105的开口 101d。例如,在本说明书的一些实施例中,导光板101的每一个开口101d可以是一个导光板101的贯穿孔,可容许发光元件105穿设其中。在本说明书的一些实施例中,开口101d并未贯穿导光板101,其可以是一种形成在导光板 101出光面101a或底面101b(依照发光元件105的位置而定)的凹室。在本实施例中,用来容纳发光元件105的开口101d,是由出光面101a向下延伸,穿过导光板101的底面101b。
在本说明书的实施例中,导光板101还包括至少一个热熔孔和/或组装孔 101e。当应用背光模块100来组装背光键盘10时(如图3所绘示),可容许背光键盘10的键盘框架11b的多个固定柱11c或螺栓穿过导光板101,而固定在背光键盘10的底壳上。另外,导光板101还可以选择性地(optionally)包括多个贯穿导光板101的散热孔(未绘示),用于将发光元件105所产生的热能排出。
反射片102可以由具有高反射率的塑化材料,例如聚对苯二甲酸乙二酯或是以对苯二甲酸乙二酯所构成。在本说明书的一些实施例中,反射片102可以是通过压延成型(calendaring)制程,将金属膜延展而贴附于塑化基材上,进而使金属膜(例如铝箔膜)与塑化基材二者共接触形成反光表面102a。在一些实施例中,反射片102可以是一种金属板材。
在本说明书的另一些实施例中,遮光片103可以是一种图案化遮光层板,例如黑色矩阵(black matrix)(但不以此为限),设置于导光板101邻接出光面 101a的一侧。用以防止由发光元件105出射的光线,在入射导光板101之后,由非预设的位置向上投射穿出出光面101a而向外出射。在本实施例中,遮光片103可包括遮光基板103b以及一种涂布于遮光基板103b上具有反光效果的白色遮光层103c。
为了顺利进行组装,反射片102和遮光片103之中,都具有对应于导光板 101热熔孔和/或组装孔101e的贯穿孔,并且可选择性地配置应于(或未对应于) 导光板101散热孔的散热孔(未绘示)。而为了简洁说明起见,本实用新型的图示将省略绘示位于反射片102和遮光片103之中的组装孔或散热孔。
在本实施例中,薄膜电路104设置于遮光片103面对导光板101出光面 101a的遮光表面103a。在本说明书的一些实施例中,薄膜电路104的形成方式,是以遮光片103为基材,先采用沉积或旋涂或其他合适的制程,在遮光片 103的遮光表面103a上形成一个薄膜导电层。例如,薄膜金属层或铟锡氧化物(Indium TinOxide,ITO)透明导电层。再以蚀刻方式图案化薄膜导电层,来形成具有多个焊垫104a的薄膜电路104。
但薄膜电路104的形成方式不以此为限,例如在本说明书的另一些实施例中,也可以直接利用压印或网版印刷或其他合适的方式,直接将导电图案印刷于遮光片103的遮光表面103a上。
发光元件105位于薄膜电路104上可以是一种封装发光二极管元件或微发光二极管元件。在本说明书的一些实施例中,发光元件105可以是一种具有至少一个(多个)可发出蓝色色光、红色色光或绿色色光的发光二极管晶粒和荧光层(未绘示)的封装结构,或者是一种将薄膜化、微小化,使其尺寸介于1微米至10微米之间的发光二极管晶粒,透过巨量转移、固晶结合技术所形成的微发光二极管元件。
在本实施例中,每一个发光元件105是一种可发出白光的微发光二极管元件105a,一端贴附于薄膜电路104的焊垫104a上,并与薄膜电路104电性连接,另一端则向下延伸穿过导光板101的出光面101a进入开口101d之中。另外,每一个发光元件105还可以包括一个透明保护层105b,围绕每一个微发光二极管元件105a的外侧。
由每一个发光单元105出射的光线(未绘示)可以通过对应的开口101d穿过导光板101的底面101b后,被反射片102反射,形成反射光回导光板101 之中,利用全反射在导光板101内部传播,当反射光投射到各个导光点101c 时,光线的全反射条件会被破坏,而产生往各个角度扩散的光线,穿过出光面 101a向外出射,形成按键背光模块100的背光。
连接部106位于薄膜电路104的一侧,与薄膜电路104电性连接。在本说明书的一些实施例之中,连接部106可以是一种形成于遮光片103的遮光表面 103a上的连接部,例如,是用来连接软性电路板尾端连接部(tail)的软性电路板连接器(pin header)、或者是连接焊垫(pads)的板指状接头(finger-joint),亦或者是二者的组合。连接部106的一端连接薄膜电路104的板指状排线104b,另一端可以与外部的软性电路板(Flexible PrintedCircuit,FPC)或连接线107电性连接,并通过软性电路板或连接线107连接至其他外部线路,例如发光元件 105的控制电路(未绘示)。
在本说明书的一实施例中,连接部106设置于遮光片103的中央位置,并且位于薄膜电路104的中央,与薄膜电路104的多个指状排线104b左右对称地连接(请参照图3)。这样的配置,可以通过连接部106将连接线107连接于薄膜电路104的中央位置,使经由连接线107流入薄膜电路104的电流分布均匀,进而使每个发光单元105的发光亮度相同。
例如,在本实施例中,连接部106可以是一种通过铜沉积制程和金属蚀刻制程,同时在遮光片103遮光表面103a的边缘表面上所形成的的复合结构。其包含用来连接软性电路板尾端连接部的软性电路板连接器。且连接部106 可以通过异方导电膜108与薄膜电路106电性连接;再通过连接部106的软性电路板连接器,与软性电路板或连接线107导通。
其中,连接部106的厚度H1可能大于(或小于)薄膜电路104的厚度H2。而且为了让连接部106和薄膜电路104可以顺利与软性电路板或连接线107 组装,在本说明书的一些实施例中,导光板101在对应于连接部106和薄膜电路104连接位置的边缘,会设置一个让位凹陷部101g,用以容纳连接部106、薄膜电路104和软性电路板或连接线107。另外,为了节省空间,可以将软性电路板或连接线107连接至其他外部线路的一端,以可弯折的方式折叠于反射片102背对导光板101底面101b的一侧(即,反射片102的反光表面102a之相反一侧),亦可往其他方向弯折或不弯折。
通过上述方式来组装导光板101、薄膜电路104、发光元件105、连接部 106以及软性电路板或连接线107,省略传统技术用来承载发光元件的软性电路板,而改采厚度较薄的薄膜电路104来进行布线,并搭配微发光二极管的发光元件105。不仅可以大幅节省背光模块100的布线空间,且能达到背光模块 100薄型化的目的。
请参照图2,图2是根据本说明书的另一实施例所绘示的背光模块200的部分结构剖面图。背光模块200的结构大致与背光模块100类似,差别主要在于,背光模块200的薄膜电路204和发光元件205设置的位置有所不同。在本实施例中,薄膜电路204和发光元件205设置在反射片202面对导光板101 底面101b的反光表面202a上。由于薄膜电路204的形成方式以详述如前,故不在此赘述。
发光元件205位于薄膜电路204上,亦可以是由微发光二极管元件205a 和透明保护层205b所构成。微发光二极管元件205a的一端贴附于薄膜电路 204的焊垫204a上,并与薄膜电路204电性连接,另一端则向上延伸,穿过导光板101的底面101b进入开口101d之中。
连接部206位于薄膜电路204的一侧,与薄膜电路204电性连接。在本实施例之中,连接部206的一端连通过异方导电膜108连接于薄膜电路204的板指状排线204b,另一端可以与外部的软性电路板或连接线107电性连接,并通过软性电路板或连接线107连接至其他外部线路,例如发光元件205的控制电路(未绘示)。
而且为了让连接部206和薄膜电路204可以顺利与软性电路板或连接线 107组装,在本实施例中,导光板101在对应于连接部206和薄膜电路204连接位置的边缘,会设置一个让位凹陷部101g,用以容纳连接部206、薄膜电路 204和软性电路板或连接线107。另外,为了节省空间,可以选择性地将软性电路板或连接线107连接至其他外部线路的一端,以可弯折的方式折叠于反射片202背对导光板101底面101b的一侧(即,反射片202的反光表面202a之相反一侧),亦可往其他方向弯折或如图2所示不弯折。
通过上述方式来组装导光板101、薄膜电路204、发光元件205、连接部 206以及软性电路板或连接线107,省略传统技术用来承载发光元件的软性电路板,而改采厚度较薄的薄膜电路204来进行布线,并搭配微发光二极管的发光元件205。不仅可以大幅节省背光模块200的布线空间,且能达到背光模块 200薄型化的目的。
请参照图3,图3是根据本说明书的一实施例,绘示使用前述按键背光模块100所构成的背光键盘10的结构透视图。在本实施例中,背光键盘10包括背光模块100和一个按键模块11。按键模块11位于背光模块100的一侧,并且面对背光模块100的导光板101的出光面101a。按键模块11包括多个按键 11a以及覆盖在按键11a上方的键盘框架11b。其中,导光板101、反射片102 和遮光片103分别具有多个热熔孔和/或组装孔101e,可容许键盘框架11b的多个固定柱11c,分别穿过预设在按键底板、导光板101、反射片102和遮光片103的热熔孔和/或组装孔101e,而固定在背光键盘10的底壳13上。
根据上述实施例,本说明书所公开的背光模块以及应用此背光模块的背光键盘,是以现有背光模块的遮光片或反射片作为基材,于其上方形成薄膜电路,省略传统的软性电路板,用以薄膜电路搭载背光模块的发光元件,再将每一个发光元件穿设在贯穿导光板的多个贯穿孔之一者中。并以软式电路连接部将薄膜电路连接至外部线路,以此达到薄型化背光模块和背光键盘的目的。
综上所述,虽然本实用新型已提出多个实施例将技术内容公开如上,但这些实施例并非用以限定本实用新型的保护范围。当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种背光模块,其特征在于,包括:
导光板,包括出光面和位于相反一侧的底面;
遮光片,邻接该导光板且位于靠近该出光面的一侧
反射片,邻接该导光板且位于靠近该底面的一侧;
薄膜电路,位于该遮光片面对该出光面的遮光表面上,或者位于该反射片面对该底面的反光表面上;
至少一个发光元件,位于该薄膜电路上;以及
连接部,位于该薄膜电路的一侧,与该薄膜电路电性连接。
2.如权利要求1所述的背光模块,其特征在于,还包括软性电路连接线,该软性电路连接线的一端连接该连接部,该软性电路连接线的另一端连接至少一个外部线路。
3.如权利要求2所述的背光模块,其特征在于,该薄膜电路位于该遮光表面上,且该软性电路连接线的另一端,可弯折地折叠于该反射面的相反一侧。
4.如权利要求1所述的背光模块,其特征在于,该连接部的厚度大于该薄膜电路的厚度。
5.如权利要求4所述的背光模块,其特征在于,该导光板的边缘具有让位凹陷部,用以容纳该连接部与该薄膜电路电性连接。
6.如权利要求1所述的背光模块,其特征在于,该连接部是通过异方导电膜与该薄膜电路电性连接。
7.如权利要求1所述的背光模块,其特征在于,该发光元件包括多个微发光二极管元件,设置于该薄膜电路上。
8.如权利要求7所述的背光模块,其特征在于,该导光板具有多个贯穿孔,穿过该出光面和该底面,且每个该微发光二极管元件,设置于对应的该贯穿孔中。
9.如权利要求2所述的背光模块,其特征在于,该连接部位于该薄膜电路电中间,与该薄膜电路电的多个指状排线左右对称地连接。
10.一种背光键盘,其特征在于,包括:
如权利要求1~9任一项所述的背光模块;以及
按键模块,具有至少一个按键,位于该背光模块的一侧。
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