JP2013143127A

JP2013143127A - 複数層の発光パターンを有する表示装置及び入力装置

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Publication number: JP2013143127A
Application number: JP2012109027A
Authority: JP
Inventors: Chung-Yuan Chen; 仲淵陳
Original assignee: Primax Electronics Ltd
Current assignee: Primax Electronics Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-07-22
Also published as: US8714802B2; TW201329566A; US20130176749A1

Abstract

【課題】体積の縮小とコストの低減が可能な複数層の発光パターンを有する表示装置及び入力装置を提供する。
【解決手段】入力インターフェース、第1光線を生じる第1発光素子、第1導光板、第２光線を生じる第２発光素子、第２導光板、第1回路基板、及び第２回路基板からなる。入力インターフェースは第1導光板上に重ね合わせ、第1導光板は第２導光板上に重ね合わせ、第1導光板と第２導光板の両端はそれぞれ第1スペースと第２スペースを形成する。第1回路基板と第２回路基板はそれぞれ第1スペースと第２スペース内に入れて、第1光線と第２光線を遮断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置及び入力装置に関し、より詳しくは、異なるパターンの表示が可能な表示装置及び２種類の入力モードを有する入力装置に関する。

一般的に、表示装置は発光素子と導光板からなり、導光板上に複数の発光パターンを設ける。発光素子は光線を生じ、光線が投射されて導光板に進入し、複数の発光パターンを経由する際、複数の発光パターンが導光板上に表示される。表示装置がタッチパネル入力インターフェースに結合すると、タッチパネル入力装置を形成する。

タッチパネル入力装置は相当広範に応用されており、現在、店頭でのタッチパネル入力装置は同時に２種類の異なる入力モードを備える。タッチパネル入力装置は発光モジュールを備え、発光モジュールがオンになると、タッチパネル入力装置が初期設定のパターンを表示して第1種入力モードを提供する。発光モジュールがオンでない時はパターンを表示せず、第２種入力モードを提供する。つまり、ユーザはパターンが表示されるか否かによってタッチパネル入力装置が現在どの入力モードにあるかを判断して、そのモードに応じて信号を入力する。例えば発光モジュールがオンでない時、タッチパネル入力装置の外観は全体が黒色の状態で、入力モードがマウスカーソルを制御するモードに初期設定されている。このとき、ユーザは全体が黒色に表示されているタッチパネル入力装置によって、マウスの移動とクリックする動作を行うことができる。発光モジュールがオンの時、タッチパネル入力装置は発光したキーボードを表示し、入力モードがキーボードを制御するモードに初期設定されている場合、ユーザは表示された発光したキーボードパターンに従って、タッチパネル入力装置によって文字や記号等を入力することができる。このため、こうした発光タッチパネル入力装置の設計ポイントは、如何にして発光モジュールがオンでない時パターンを表示せず、また、発光モジュールがオンである時発光するパターンを表示するよう確保して、ユーザが混同しないようにするかにある。

図１は公知の発光入力装置の構造の側面概略図である。公知の発光入力装置１は入力インターフェース１１、発光モジュール１２、及びマイラーシート１３(Mylar plate)からなり、下から上に順番に、入力インターフェース１１、発光モジュール１２、及びマイラーシート１３となる。入力モジュール１１はユーザが手指やタッチペンで触れて対応する信号を生じるもので、発光モジュール１２は複数の発光素子１２１と導光板１２２からなり、複数の発光素子１２１は光線を生じ（図示せず）、導光板１２２は前記２つの発光素子１２１の間にあって光線をガイドして入力インターフェース１１に投射するもので、発光素子１２１は発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)である。マイラーシート１３は複数の発光パターン１３１を有し、前記複数の発光パターン１３１はマイラーシート１３の下表面１３３に設けられて遮光率が約９８％の透光の黒色インクで印刷されてなり、下表面１３３の複数の発光パターン１３１以外の領域は、不透光の黒色インクで印刷されて複数の遮光層１３２を形成する。従って、光線はマイラーシート１３の下表面１３３の複数の発光パターン１３１が印刷された位置のみ透過することができ、他の領域は透光できない。発光入力装置１の発光モジュール１２がオンでない時、環境中の微弱な光線が尚も発光入力装置１に進入するものの、発光パターン１３１の領域の遮光率が約９８％であるため、ユーザはこの領域から透過した２％の環境中の微弱な光線量を肉眼で識別することはできないことから、マイラーシート１３上の複数の発光パターン１３１は現われず、つまりユーザには見えない。発光入力装置１の発光モジュール１２がオンである時、大量の光線が発光入力装置１に進入する。このとき、２％の光線しかマイラーシート１３を透過することができないが、その光量は、ユーザが発光入力装置１の発光する複数の発光パターン１３１が指示する入力位置を識別できるよう、肉眼で光量の差異を識別して、発光する複数の発光パターン１３１を観察するのに充分である。上記は公知のタッチパネル入力装置の構造とその機能である。

然しながら、科学技術の発展に伴い、タッチパネル入力装置の機能は一層豊かになり、マーケットでは複数層の発光パターンを有する入力装置が発表されている。図２は公知の複数層の発光パターンを有する入力装置の構造の側面概略図である。複数層の発光パターンを有する入力装置２は入力インターフェース２１、複数の第１発光モジュール２２、複数の第２発光モジュール２３、複数の回路基板２４、複数の遮光板２５、及び保護層２６からなる。下から上に順番に、入力インターフェース２１、第２発光モジュール２３、遮光板２５、第１発光モジュール２２、及び保護層２６よりなる。各第１発光モジュール２２は第１発光素子２２１と第１導光板２２２からなり、第１発光素子２２１は第１光線（図示せず）を生じ、第１導光板２２２は前記２つの第１発光素子２２１の間にあって第１光線をガイドして第１光線を入力インターフェース２１に投射し、且つ第１導光板２２２の下表面２２２２に設けられた複数の第１発光パターン２２２１を有する。即ち、第１発光素子２２１が第１光線を生じると、第１導光板２２２上の第１発光パターン２２２１が表示され、複数の第１発光パターン２２２１はアルファベットを入力するための英数キーボードインターフェースを構成する。

各第２発光モジュール２３は第２発光素子２３１と第２導光板２３２からなり、第２発光素子２３１は第２光線（図示せず）を生じ、第２導光板２３２は前記２つの第２発光素子２３１の間にあって第２光線をガイドして第２光線を入力インターフェース２１に投射し、且つ第２導光板２３２の下表面２３２２に設けられた複数の第２発光パターン２３２１を有する。即ち、第２発光素子２３１が第２光線を生じると、第２導光板２３２上の第２発光パターン２３１が表示され、複数の第２発光パターン２３２１は中国語文字を入力するための中国語キーボードインターフェースを構成し、第１発光素子２２１と第２発光素子２３１は共に発光ダイオードである。

図２では、保護層２６が第１発光モジュール２２の上方に設けられるが、保護層２６は第１発光モジュール２２を保護して外力による衝撃や摩擦を回避するためのものである。保護層２６は遮光層２６１を有し、遮光層２６１は保護層２６の上表面２６２に設けられて、大部分の第１光線、大部分の第２光線、又は外来光線を遮蔽する。遮光層２６１は遮光インクで上表面を印刷して形成され、遮光層２６１の既定の遮光率は約９８％である。各回路基板２４は第１発光モジュール２２と第２発光モジュール２３の一側に設けられ、遮光板２５と互いに垂直となる。第１発光素子２２１と第２発光素子２３１は対応する回路基板２４上に設けられ、図２により、第１発光素子２２１と第２発光素子２３１は正方向取付けの発光ダイオードであることが分かる。

各遮光板２５は対応する第１導光板２２２と第２導光板２３２の間に設けられ、第１発光素子２２１から生じる第１光線を遮蔽し、第１光線が第２導光板２３２に投射されて第２発光モジュール２３の第２発光パターン２３２１による第２導光板２３２の表示に影響を及ぼさないようにする。同様に、遮光板２５は第２発光素子２３１から生じる第２光線をも遮蔽し、第２光線が第１導光板２２２に投射されて第１発光モジュール２２の第１発光パターン２２２１による第１導光板２２２の表示に影響を及ぼさないようにする。

複数層の発光パターンを有する入力装置２の第１発光モジュール２２と第２発光モジュール２３がオンでない時、環境中の微弱な光線が尚も複数層の発光パターンを有する入力装置２に進入するものの、遮光層２６１の既定の遮光率が約９８％であるため、ユーザは遮光層２６１から透過された２％の環境中の微弱な光線量を肉眼で識別することはできない。このため、第１導光板２２２と第２導光板２３２上の複数の第１発光パターン２２２１と複数の第２発光パターン２３２１は現われず、つまりユーザには見えない。複数層の発光パターンを有する入力装置２の第１発光モジュール２２がオンになると、大量の第１光線が複数層の発光パターンを有する入力装置２に進入する。このとき、２％の光線しか遮光層２６１を透過できないが、その光量は、ユーザが複数層の発光パターンを有する入力装置２上の第１発光パターン２２３１から指示された入力位置を識別できるよう、肉眼でその光量の差異を識別して、発光する複数の第１発光パターン２２２１を観察するに充分である。第２発光モジュール２３がオンである時の動作状況と第１発光モジュール２２の動作状況は全く同じであるので、これ以上詳述しないこととする。

上記のことから、公知の技術による複数層の発光パターンを有する入力装置２は、表示された第１発光パターン２２２１又は第２発光パターン２３２１に基づき、公知の複数層の発光パターンを有する入力装置２が現在どの種類のキーボードの入力が行えるかをユーザが知ることができるよう、２種類の発光パターンを提供できることが分かる。然しながら、公知の複数層の発光パターンを有する入力装置２では、回路基板２４は第１導光板２２２と互いに垂直であり、その構造の厚みが大き過ぎる。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、体積の縮小とコストの低減が可能な複数層の発光パターンを有する表示装置及び入力装置を提供することを主目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、好ましい実施形態では、本発明に係る複数層の発光パターンを有する表示装置は、
複数の第1発光パターンを有する第1導光板と、
前記第1導光板の下方に設けられ、複数の第２発光パターンを有する第２導光板であって、前記第２導光板の第1端と前記第1導光板の第1側の間に第1スペースを形成し、前記第２導光板の第２側と前記第1導光板の第２端の間に第２スペースを形成するものと、
前記第1導光板の前記第1側にあり、少なくとも１つの第1光線を生じ、前記少なくとも１つの第1光線が前記第1導光板に投射されて前記複数の第1発光パターンを表示する少なくとも１つの第1発光素子と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、少なくとも１つの第２光線を生じ、前記少なくとも１つの第２光線が前記第２導光板に投射されて前記複数の第２発光パターンを表示する少なくとも１つの第２発光素子と、
前記第1導光板の前記第1側にあり、前記第1スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第1光線を遮断して前記第２導光板に投射しない第1回路基板と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、前記第２スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第２光線を遮断して前記第1導光板に投射しない第２回路基板と、
からなることを特徴とする。

好ましい実施形態では、本発明の複数層の発光パターンを有する表示装置は、前記第1導光板上に設けられて前記第1導光板を保護するための保護層を更に含み、前記保護層は遮光領域と透光領域を含み、前記遮光領域は前記透光領域を囲繞し、前記遮光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線を遮蔽するためのもので、前記透光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示し、且つ前記透光領域は既定の遮光率を有し、前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記第1導光板又は前記第２導光板は前記既定の遮光率に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示しないことを特徴とする。

好ましい実施形態では、前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記入力装置の外部からの少なくとも１つの外来光線は、前記既定の遮光率を有する前記透光領域に遮蔽されて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示せず、前記既定の遮光率は７５％〜８０％の間にあることを特徴とする。

好ましい実施形態では、前記少なくとも１つの第1発光素子と前記少なくとも１つの第２発光素子は共に横方向取付けの発光ダイオードであって、前記第1回路基板と前記第２回路基板は共に前記第1導光板と前記第２導光板に平行であることを特徴とする。

好ましい実施形態では、前記複数の第1発光パターンは前記第1導光板の上表面又は下表面に設けられ、前記複数の第２発光パターンは前記第２導光板の上表面又は下表面に設けられ、前記複数の第1発光パターンのうちの少なくとも１つの第1発光パターンと、前記複数の第２発光パターンのうちの少なくとも１つの第２発光パターンは、共に複数のミクロな導光構造によって密集させて排列してなることを特徴とする。

好ましい実施形態では、前記第1回路基板は前記少なくとも１つの第1光線を反射するための第1白色光沢ソルダーレジストインクを更に含み、前記第２回路基板は前記少なくとも１つの第２光線を反射するための第２白色光沢ソルダーレジストインクを更に含み、前記第1白色光沢ソルダーレジストインクは前記第1回路基板の第1表面に印刷技術によって形成され、前記第２白色光沢ソルダーレジストインクは前記第２回路基板の第２表面に印刷技術によって形成されることを特徴とする。

好ましい実施形態では、本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置は、
複数の第1発光パターンを有する第1導光板と、
前記第1導光板の下方に設けられ、複数の第２発光パターンを有する第２導光板であって、前記第２導光板の第1端と前記第1導光板の第1側の間に第1スペースを形成し、前記第２導光板の第２側と前記第1導光板の第２端の間に第２スペースを形成するものと、
前記第1導光板の前記第1側にあり、少なくとも１つの第1光線を生じ、前記少なくとも１つの第1光線が前記第1導光板に投射されて前記複数の第1発光パターンを表示する少なくとも１つの第1発光素子と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、少なくとも１つの第２光線を生じ、前記少なくとも１つの第２光線が前記第２導光板に投射されて前記複数の第２発光パターンを表示する少なくとも１つの第２発光素子と、
前記第1導光板の前記第1側にあり、前記第1スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第1光線を遮断して前記第２導光板に投射しない第1回路基板と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、前記第２スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第２光線を遮断して前記第1導光板に投射しない第２回路基板と、
前記第1導光板又は前記第２導光板と重ね合わせ、接触してタッチパネル信号を生じる入力インターフェースと、
からなることを特徴とする。

好ましい実施形態では、本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置は、前記入力インターフェース又は前記第1導光板上に設けられて、前記入力インターフェース又は前記第1導光板を保護するための保護層を更に含み、前記保護層は遮光領域と透光領域を含み、前記遮光領域は前記透光領域を囲繞し、前記遮光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線を遮蔽するためのもので、前記透光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示し、且つ前記透光領域は既定の遮光率を有し、前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記第1導光板又は前記第２導光板は前記既定の遮光率に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示しないことを特徴とする。

好ましい実施形態では、前記入力インターフェースは前記第２導光板の下方に設けられた不透光の印刷回路基板の静電容量方式のタッチパネルセンサであることを特徴とする。

好ましい実施形態では、前記入力インターフェースは前記第1導光板の上方に設けられ、前記入力インターフェースは透光可能なレジスタ式タッチパネルセンサ、透光可能な表面型静電容量方式のタッチパネルセンサ、透光可能な内部静電容量方式のタッチパネルセンサ、又は透光可能な投射型静電容量方式のタッチパネルセンサであることを特徴とする。

本発明によれば、体積の縮小とコストの低減が可能な複数層の発光パターンを有する表示装置及び入力装置が得られる。

公知のバックライト入力装置の構造の側面概略図である。公知の複数層の発光パターンを有する入力装置の構造の側面概略図である。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第1の好ましい実施形態における構造の側面図である。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第1発光素子が第1の好ましい実施形態において第1回路基板上に設けられた別の視角からの構造の概略図である。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第２発光素子が第1の好ましい実施形態において第２回路基板上に設けられた別の視角からの構造の概略図である。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置が第1の好ましい実施形態において第1操作モードにある構造の上面概略図である。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置が第1の好ましい実施形態において２つのモードにある構造の上面概略図である。本発明の複数層の発光パターンを有する表示装置の第２の好ましい実施形態における構造の側面図である。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第３の好ましい実施形態における構造の側面図である。

以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

まず、本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第１実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の構成を図３から図７に示す。図３は本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第１の好ましい実施形態における構造の側面図である。発光パターンを有する入力装置３は入力インターフェース３０、第１導光板３１、少なくとも１つの第１発光素子３２、第２導光板３３、少なくとも１つの第２発光素子３４、第１回路基板３５、第２回路基板３６、及び保護層３７からなる。それは下から上に順番に第１回路基板３５（第２導光板３３と第２発光素子３４）、第１導光板３１（第１発光素子３２と第２回路基板３６）、入力インターフェース３０、及び保護層３７となり、第１発光素子３２は第１導光板３１の第１側３１４（つまり図３の左側）にあり、第２発光素子３４は第２導光板３３の第２側３３４（つまり図３の右側）にある。

図３では、第１導光板３１は、第１導光板３１の上表面３１２又は下表面３１３に設けることが可能な複数の第１発光パターン３１１を有する。少なくとも１つの第１発光素子３２は第１導光板３１の第１側３１４に設けられて第１導光板３１の第１端３１５に近接し、少なくとも１つの第１光線Ｂ１を生じて、少なくとも１つの第１光線Ｂ１を第１導光板３１に投射して複数の第１発光パターン３１１を表示する。第２導光板３３は第１導光板３１の下方に設けられて複数の第２発光パターン３３１を有し、第２導光板３３の上表面３３２又は下表面３３３に設けられ、第２導光板３３の第１端３３５と第１導光板３１の第１側３１４の間に第１スペース３８を形成し、第２導光板３３の第２側３３４と第１導光板３１の第２端３１６の間に第２スペース３９を形成する。複数の第２発光素子３４は第２導光板３３の第２側３３４にあり、第２導光板３３の第２端３３６に近接し、少なくとも１つの第２光線Ｂ２を生じて、少なくとも１つの第２光線Ｂ２を第２導光板３３に投射して複数の第２発光パターン３３１を表示する。即ち、第１発光素子３２から第１光線Ｂ１を生じると、第１導光板３１上の第１発光パターン３１１が表示され、第２発光素子３４から第２光線Ｂ２を生じると、第２導光板３３上の第２発光パターン３３１が表示される。

本好ましい実施形態では、複数の第１発光パターン３１１は第１導光板３１の下表面３１３に設けられ、複数の第２発光パターン３３１は第２導光板３３の下表面３３３に設けられる。また、他の好ましい実施形態では、複数の第１発光パターンは第１導光板の上表面にも設けることができ、同様に、複数の第２発光パターンは第２導光板の上表面に設けることができる。

第１導光板３１と第２導光板３３では、第１発光パターン３１１と第２発光パターン３３１はミクロな導光構造によって密集させて排列されてなり、ミクロな導光構造は密集させて排列したミクロな構造（例えば、マイクロレンズ、Ｖ字型の切欠）、又は密集させて排列したメッシュポイントの採用が可能である。発光パターンを形成するミクロな導光構造は、第１導光板３１又は第２導光板３３内の局部光線の入射角に影響を及ぼし、全反射経路を破壊して光線を屈折させて第１導光板３１又は第２導光板３３を透過し、ミクロな導光構造位置の上方に光線を透過させて、第１発光パターン３１１又は第２発光パターン３３１を現わす。

入力インターフェース３０は第１導光板３１と重ね合わせて第１導光板３１の上方にあり、ユーザが手指又はペンで触れると対応するタッチパネル信号を生じるが、本好ましい実施形態では、入力インターフェース３０は透光可能なレジスタ型タッチパネルセンサであり、また、他の好ましい実施形態では、入力インターフェースは透光可能な表面静電容量方式のタッチパネルセンサ、透光可能な内部静電容量方式の型タッチパネルセンサ、又は透光可能な投射型静電容量方式のタッチパネルセンサを採用してもよい。

図３では、保護層３７は入力インターフェース３０の上方に設けられて入力インターフェース３０を保護する。保護層３７は透光領域３７１と遮光領域３７２からなり、遮光領域３７２は透光領域３７１を囲繞し（図５参照）、遮光領域３７２は第１光線Ｂ１、第２光線Ｂ２、又は周辺環境からの外来光線を遮蔽する。透光領域３７１は第１光線Ｂ１又は第２光線Ｂ２に応じて第１発光パターン３１１又は第２発光パターン３３１を表示し、且つ７５％〜８０％の間にある既定の遮光率を有する。

続いて、少なくとも１つの第１発光素子３２の設置状況を図３、図４を参照して説明する。図４は本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第１発光素子が第１の好ましい実施形態において第１回路基板上に設けられた別の視角からの構造の概略図である。第１回路基板３５は第１導光板３１の第１側３１４にあって第１スペース３８内に入れられ、第１回路基板３５は第１金属接続端３５１と第１白色光沢ソルダーレジストインク３５２を有し、第１金属接続端３５１は第１回路基板３５の第１表面３５３に設けられ、第１白色光沢ソルダーレジストインク３５２は少なくとも１つの第１光線Ｂ１を反射し、第１回路基板３５の第１表面３５３で印刷技術によって形成される。少なくとも１つの第１発光素子３２は第１回路基板３５の第１表面３５３に設けられ、第１発光素子３２は第１溶接素子３５４で溶接によって第１表面３５３にある第１金属接続端３５１に接続され、少なくとも１つの第１発光素子３２から生じた対応する第１光線Ｂ１が、第１スペース３８内に入れられた第１回路基板３５に遮断されて第２導光板３３内に投射されず、第２導光板３３上の複数の第２発光パターン３３１が表示されて表示効果が混同されないようにする。本好ましい実施形態では、少なくとも１つの第１発光素子３２は横方向取付けの発光ダイオード(Side-View LED)で、第１回路基板３５は第１導光板３１と第２導光板３３に平行で、第１溶接素子３５４は錫金属である。

続いて、少なくとも１つの第２発光素子３４の設置状況を図３、図５を参照して説明する。図５は本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の第２発光素子が第１の好ましい実施形態において第２回路基板上に設けられた別の視角からの構造の概略図である。第２回路基板３６は第２導光板３３の第２側３３４にあって第２スペース３９内に入れられ、第２回路基板３６は第２金属接続端３６１と第２白色光沢ソルダーレジストインク３６２を有し、第２金属接続端３６１は第２回路基板３６の第２表面３６３に設けられ、第２白色光沢ソルダーレジストインク３６２は少なくとも１つの第２光線Ｂ２を反射し、第２回路基板３６の第２表面３６３で印刷技術によって形成される。少なくとも１つの第２発光素子３４は第２回路基板３６の第２表面３６３に設けられ、第２発光素子３４は第２溶接素子３６４で溶接によって第２表面３６３にある第２金属接続端３６１に接続され、少なくとも１つの第２発光素子３４から生じた対応する第２光線Ｂ２が、第２スペース３９内に入れられた第２回路基板３６に遮断されて第１導光板３１内に投射されず、第１導光板３１上の複数の第１発光パターン３１１が表示されて表示効果が混同されないようにする。本好ましい実施形態では、少なくとも１つの第２発光素子３４は横方向取付けの発光ダイオードで、第２回路基板３６は第１導光板３１と第２導光板３３に平行で、第２溶接素子３６４は錫金属である。

複数層の発光パターンを有する入力装置３では、第１発光素子３２と第２発光素子３４が駆動されず、第１光線Ｂ１と第２光線Ｂ２が生じない時、第１発光素子３２と第２発光素子３４は透光領域３７１の既定の遮光率に応じて複数の第１発光パターン３１１と複数の第２発光パターン３３１を表示しない。その理由は次のとおりである。第１発光素子３２と第２発光素子３４が共に光線を生じない時、周辺環境中の微弱な外来光線だけが保護層３７の透光領域３７１内に進入することができるが、透光領域３７１の既定の遮光率が７５〜８０％であるため、透光領域３７１に進入した微弱な光線の７５％〜８０％が透光領域３７１に吸收され、その他の２０〜２５％の光線は入力インターフェース３０を透過して第１導光板３１に入射する。その他の２０〜２５％の光線が第１導光板３１の下表面３１３のミクロな導光構造に到達すると、異なる方向の光線がミクロな導光構造に入射した時の入射角度が異なるため、約半分の光線が屈折して引き続き第１導光板３１の下方へ前進し、従って、残りの約１０％の光線だけが反射されて入力インターフェース３０の方向へ進む。光線が反射される過程で、透光領域３７１は再度を光線を吸收し、残りの約２％の光線だけが透光領域３７１を透過するので、第１発光パターン３１１と第２発光パターン３３１を現わすことはできず、つまりユーザには第１発光パターン３１１と第２発光パターン３３１が見えない。

図３、図６を参照して説明する。図６は本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置が第１の好ましい実施形態において第１操作モードにある構造の上面概略図である。第１発光素子３２が起動されて第１光線Ｂ１を生じると、大量の第１光線Ｂ１が第１導光板３１の第１端３１５から第１導光板３１内に進入し、一部の第１光線Ｂ１は第１回路基板３５上の第１白色光沢ソルダーレジストインク３５２に遮断されて反射し、第１導光板３１の第１側３１４から第１導光板３１内に進入する。第１導光板３１に進入した第１光線Ｂ１がミクロな導光構造で構成された第１発光パターン３１１を経由する際、第１光線Ｂ１は全反射経路がミクロな導光構造によって破壊されるため、第１導光板３１の上方へ進む。続いて、図６のように、第１光線Ｂ１は入力インターフェース３０を通過して保護層３７の透光領域３７１に進入すると、およそ７５〜８０％の第１光線Ｂ１が透光領域３７１に吸收され、約２０〜２５％の第１光線Ｂ１が通過して、発光した第１発光パターン３１１を現わすことができ、発光した第１発光パターン３１１がユーザに見える。

図３、図７を参照して説明する。図７は本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置が第１の好ましい実施形態において第２操作モードにある構造の上面概略図である。第２発光素子３４が起動されて第２光線Ｂ２を生じると、大量の第２光線Ｂ２が第２導光板３３の第２端３３６から第２導光板３３内に進入し、一部の第２光線Ｂ２は第２回路基板３６上の第２白色光沢ソルダーレジストインク３６２に遮断されて反射し、第２導光板３３の第２側３３４から第２導光板３３内に進入する。第２導光板３３に進入した第２光線Ｂ２がミクロな導光構造で構成された第２発光パターン３３１を経由する際、第２光線Ｂ２は全反射経路がミクロな導光構造によって破壊されるため、第２導光板３３の上方へ進む。続いて、図７のように、第２光線Ｂ２は入力インターフェース３０を通過して保護層３７の透光領域３７１に進入すると、およそ７５〜８０％の第２光線Ｂ２が透光領域３７１に吸收され、約２０〜２５％の第２光線Ｂ２が通過して、発光した第２発光パターン３３１を現わすことができ、発光した第２発光パターン３３１がユーザに見える。図６、図７から、複数の第１発光パターン３１１がアルファベットと記号を入力するための鍵盤インターフェースを構成し、複数の第２発光パターン３３１が音楽放送を制御するための音楽放送インターフェースを構成することが分かる。

次は、本発明の複数層の発光パターンを有する表示装置の第２実施形態について説明する。
（第２実施形態）
図８は本発明の複数層の発光パターンを有する表示装置の側面図である。複数層の発光パターンを有する表示装置４は第１導光板４１、少なくとも１つの第１発光素子４２、第２導光板４３、少なくとも１つの第２発光素子４４、第１回路基板４５、第２回路基板４６、及び保護層４７からなる。それらは下から上に順番に、第１回路基板４５（第２導光板４３と第２発光素子４４）、第１導光板４１（第１発光素子４２と第２回路基板４６）、及び保護層４７となる。第２導光板４３は第１導光板４１の下方に設けられ、第２導光板４３の第１端４３５と第１導光板４１の第１側４１４の間に第１スペース４８を形成し、第２導光板４３の第２側４３４と第１導光板４１の第２端４１６の間に第２スペース４９を形成する。第１回路基板４５は第１導光板４１の第１側４１４にあり、第１スペース４８内に入れて、第１回路基板４５が少なくとも１つの第１発光素子４２から生じた対応する第１光線Ｂ１’を遮断することができる。同様に、第２回路基板４６は第２導光板４３の第２側４３４にあり、第２スペース４９内に入れて、第２回路基板４６が少なくとも１つの第２発光素子４４から生じた対応する第２光線Ｂ２’を遮断することができる。本好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する表示装置４の構造並びに各素子の機能は、第１の好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する入力装置３とほぼ同様であることから、前記両者における同様な箇所はこれ以上説明しないこととする。

本好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する表示装置４が、第１の好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する入力装置３と異なる点については二つある。一つ目は、本好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する表示装置４内には、入力インターフェースが設けられていない。二つ目は、第１導光板４１は第１導光板４１の上表面４１２に設けられた複数の第１発光パターン４１１を有し、第２導光板４３は第２導光板４３の上表面４３２に設けられた複数の第２発光パターン４３１を有する。

次は、本発明の複数層の発光パターンを有する表示装置の第３実施形態について説明する。
（第３実施形態）
図９は本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置の側面図である。複数層の発光パターンを有する表示装置５は入力インターフェース５０、第１導光板５１、少なくとも１つの第１発光素子５２、第２導光板５３、少なくとも１つの第２発光素子５４、第１回路基板５５、第２回路基板５６、及び保護層５７からなり、第１導光板５１は複数の第１発光パターン５１１を有し、第２導光板５３は複数の第２発光パターン５３１を有する。それらは下から上に順番に、入力インターフェース５０、第１回路基板５５（第２導光板５３と第２発光素子５４）、第１導光板５１（第１発光素子５２と第２回路基板５６）、及び保護層５７となる。第２導光板５３は第１導光板５１の下方に設けられ、第２導光板５３の第１端５３５と第１導光板５１の第１側５１４の間に第１スペース５８を形成し、第２導光板５３の第２側５３４と第１導光板５１の第２端５１６の間に第２スペース５９を形成する。第１回路基板５５は第１導光板５１の第１側５１４にあり、第１スペース５８内に入れて、第１回路基板５５が少なくとも１つの第１発光素子５２から生じた対応する第１光線Ｂ１＊を遮断することができる。同様に、第２回路基板５６は第２導光板５３の第２側５４にあり、第２スペース５９内に入れて、第２回路基板５６が少なくとも１つの第２発光素子５４から生じた対応する第２光線Ｂ２＊を遮断することができる。

本好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する表示装置５の構造並びに各素子の機能は、第１の好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する入力装置３とほぼ同様であることから、前記両者における同様な箇所はこれ以上説明しないこととする。本好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する表示装置５が、第１の好ましい実施形態における複数層の発光パターンを有する入力装置３と異なる点については二つある。一つ目は、入力インターフェース５０は第２導光板５３の下方に設けられる。本好ましい実施形態では、入力インターフェース５０は不透光の印刷回路基板の静電容量方式のタッチパネルセンサである。二つ目は、図９のように、複数の第１発光パターン５１１は第１導光板５１の上表面５１２に設けられ、複数の第２発光パターン５３１は第２導光板５３の下表面５３３に設けられる。

上記の各好ましい実施形態により次のことが分かる。本発明の複数層の発光パターンを有する入力装置と表示装置は、第１回路基板と第２回路基板が第１導光板と第２導光板と互相に平行であることから、複数層の発光パターンを有する入力装置と表示装置の厚みが低減されて軽薄化が達成され得る。また、複数層の発光パターンを有する入力装置と表示装置内には遮光素子を余分に設ける必要がなく、第１回路基板と第２回路基板を直接利用して、それぞれが第１スペースと第２スペース内に入れられた構造によって第１光線と第２光線を遮断するので、コストが低減できる。

上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。

１発光入力装置
１１、２１、３０、５０入力インターフェース
２、３、５複数層の発光パターンを有する入力装置
１２発光モジュール
４複数層の発光パターンを有する表示装置
１３マイラーシート
２２第1発光モジュール
２３第２発光モジュール
２４回路基板
２５遮光板
２６、３７、４７、５７保護層
３１、４１、５１、２２２第1導光板
３２、４２、５２、２２１第1発光素子
３３、４３、５３、２３２第２導光板
３４、４４、５４、２３１第２発光素子
３５、４５、５５第1回路基板
３６、４６、５６第２回路基板
３８、４８、５８第1スペース
３９、４９、５９第２スペース
１２１発光素子
１２２導光板
１３１発光パターン
１３２、２６１遮光層
１３３マイラーシートの下表面
２６２保護層の上表面
３５１第1金属接続端
３１１、４１１、５１１、２２２１第1発光パターン
３６１第２金属接続端
３１２、４１２、５１２第1導光板の上表面
３７１透光領域
３１３、５１３、２２２２第1導光板の下表面
３７２遮光領域
３１４、４１４、５１４第1導光板の第1側
３５２第1白色光沢ソルダーレジストインク
３１５第1導光板の第1端
３５３第1回路基板の第1表面
３１６、４１６、５１６第1導光板の第２端
３５４第1溶接素子
３３１、４３１、５３１、２３２１第２発光パターン
３６２第２白色光沢ソルダーレジストインク
３３２、４３２第２導光板の上表面
３６３第２回路基板の第２表面
３３３、５３３、２３２２第２導光板の下表面
３６４第1溶接素子
３３４、４３４、５３４第２導光板の第２側
Ｂ１、Ｂ１’、Ｂ１＊第1光線
３３５、４３５、５３５第２導光板の第1端
Ｂ２、Ｂ２’、Ｂ２＊第２光線
３３６第２導光板の第２端

Claims

複数の第1発光パターンを有する第1導光板と、
前記第1導光板の下方に設けられ、複数の第２発光パターンを有する第２導光板であって、前記第２導光板の第1端と前記第1導光板の第1側の間に第1スペースを形成し、前記第２導光板の第２側と前記第1導光板の第２端の間に第２スペースを形成するものと、
前記第1導光板の前記第1側にあり、少なくとも１つの第1光線を生じ、前記少なくとも１つの第1光線が前記第1導光板に投射されて前記複数の第1発光パターンを表示する少なくとも１つの第1発光素子と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、少なくとも１つの第２光線を生じ、前記少なくとも１つの第２光線が前記第２導光板に投射されて前記複数の第２発光パターンを表示する少なくとも１つの第２発光素子と、
前記第1導光板の前記第1側にあり、前記第1スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第1光線を遮断して前記第２導光板に投射しない第1回路基板と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、前記第２スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第２光線を遮断して前記第1導光板に投射しない第２回路基板と、
からなることを特徴とする複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記第1導光板上に設けられて前記第1導光板を保護するための保護層を更に含み、前記保護層は遮光領域と透光領域を含み、前記遮光領域は前記透光領域を囲繞し、前記遮光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線を遮蔽するためのもので、前記透光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示し、且つ前記透光領域は既定の遮光率を有し、前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記第1導光板又は前記第２導光板は前記既定の遮光率に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示しないことを特徴とする請求項１に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記入力装置の外部からの少なくとも１つの外来光線は、前記既定の遮光率を有する前記透光領域に遮蔽されて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示せず、前記既定の遮光率は７５％〜８０％の間にあることを特徴とする請求項１に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記少なくとも１つの第1発光素子と前記少なくとも１つの第２発光素子は共に横方向取付けの発光ダイオードであって、前記第1回路基板と前記第２回路基板は共に前記第1導光板と前記第２導光板に平行であることを特徴とする請求項１に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記複数の第1発光パターンは前記第1導光板の上表面又は下表面に設けられ、前記複数の第２発光パターンは前記第２導光板の上表面又は下表面に設けられ、前記複数の第1発光パターンのうちの少なくとも１つの第1発光パターンと、前記複数の第２発光パターンのうちの少なくとも１つの第２発光パターンは、共に複数のミクロな導光構造によって密集させて排列してなることを特徴とする請求項１に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記第1回路基板は前記少なくとも１つの第1光線を反射するための第1白色光沢ソルダーレジストインクを更に含み、前記第２回路基板は前記少なくとも１つの第２光線を反射するための第２白色光沢ソルダーレジストインクを更に含み、前記第1白色光沢ソルダーレジストインクは前記第1回路基板の第1表面に印刷技術によって形成され、前記第２白色光沢ソルダーレジストインクは前記第２回路基板の第２表面に印刷技術によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
複数の第1発光パターンを有する第1導光板と、
前記第1導光板の下方に設けられ、複数の第２発光パターンを有する第２導光板であって、前記第２導光板の第1端と前記第1導光板の第1側の間に第1スペースを形成し、前記第２導光板の第２側と前記第1導光板の第２端の間に第２スペースを形成するものと、
前記第1導光板の前記第1側にあり、少なくとも１つの第1光線を生じ、前記少なくとも１つの第1光線が前記第1導光板に投射されて前記複数の第1発光パターンを表示する少なくとも１つの第1発光素子と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、少なくとも１つの第２光線を生じ、前記少なくとも１つの第２光線が前記第２導光板に投射されて前記複数の第２発光パターンを表示する少なくとも１つの第２発光素子と、
前記第1導光板の前記第1側にあり、前記第1スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第1光線を遮断して前記第２導光板に投射しない第1回路基板と、
前記第２導光板の前記第２側にあり、前記第２スペース内に入れて、前記少なくとも１つの第２光線を遮断して前記第1導光板に投射しない第２回路基板と、
前記第1導光板又は前記第２導光板と重ね合わせ、接触してタッチパネル信号を生じる入力インターフェースと、
からなることを特徴とする複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記入力インターフェース又は前記第1導光板上に設けられて、前記入力インターフェース又は前記第1導光板を保護するための保護層を更に含み、前記保護層は遮光領域と透光領域を含み、前記遮光領域は前記透光領域を囲繞し、前記遮光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線を遮蔽するためのもので、前記透光領域は前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示し、且つ前記透光領域は既定の遮光率を有し、前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記第1導光板又は前記第２導光板は前記既定の遮光率に応じて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示しないことを特徴とする請求項７に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記少なくとも１つの第1光線又は前記少なくとも１つの第２光線が生じない時、前記入力装置の外部からの少なくとも１つの外来光線は、前記既定の遮光率を有する前記透光領域に遮蔽されて、前記複数の第1発光パターン又は前記複数の第２発光パターンを表示せず、前記既定の遮光率は７５％〜８０％の間にあることを特徴とする請求項８に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記少なくとも１つの第1発光素子と前記少なくとも１つの第２発光素子は共に横方向取付けの発光ダイオードであって、前記第1回路基板と前記第２回路基板は共に前記第1導光板と前記第２導光板に平行であることを特徴とする請求項７に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記複数の第1発光パターンは前記第1導光板の上表面又は下表面に設けられ、前記複数の第２発光パターンは前記第２導光板の上表面又は下表面に設けられ、前記複数の第1発光パターンのうちの少なくとも１つの第1発光パターンと、前記複数の第２発光パターンのうちの少なくとも１つの第２発光パターンは、共に複数のミクロな導光構造によって密集させて排列してなることを特徴とする請求項７に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記第1回路基板は前記少なくとも１つの第1光線を反射するための第1白色光沢ソルダーレジストインクを更に含み、前記第２回路基板は前記少なくとも１つの第２光線を反射するための第２白色光沢ソルダーレジストインクを更に含み、前記第1白色光沢ソルダーレジストインクは前記第1回路基板の第1表面に印刷技術によって形成され、前記第２白色光沢ソルダーレジストインクは前記第２回路基板の第２表面に印刷技術によって形成されることを特徴とする請求項７に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記入力インターフェースは前記第２導光板の下方に設けられた不透光の印刷回路基板の静電容量方式のタッチパネルセンサであることを特徴とする請求項７に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。
前記入力インターフェースは前記第1導光板の上方に設けられ、前記入力インターフェースは透光可能なレジスタ式タッチパネルセンサ、透光可能な表面型静電容量方式のタッチパネルセンサ、透光可能な内部静電容量方式のタッチパネルセンサ、又は透光可能な投射型静電容量方式のタッチパネルセンサであることを特徴とする請求項７に記載の複数層の発光パターンを有する入力装置。