TW202414478A - 發光鍵盤及其背光模組 - Google Patents
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Abstract
一種背光模組,用於照射至少一鍵帽,該背光模組包含燈板、導光板、遮光片與突出結構。燈板包含二非相交導線、複數個微結構區以及至少一發光單元,發光單元連接於二非相交導線之間,複數個微結構區與二非相交導線不重疊。導光板設置於燈板上;遮光片設置於導光板上。突出結構形成於遮光片並朝向燈板突出,且突出結構位於複數個微結構區之間。突出結構在初段光路擴散發光單元之光線以進入導光板橫向傳遞,複數個微結構區在後續光路反射回收光線,以共同提高鍵帽的發光均勻度。
Description
本發明關於一種發光鍵盤及背光模組,尤指一種可提升整體發光的一致性之發光鍵盤及背光模組。
隨著科技的發展,鍵盤的設計愈來愈多樣化。使用者在選擇鍵盤時,鍵盤除了應具備基本的輸入功能之外,鍵盤的視覺效果亦受到使用者的重視。目前市面上已有推出發光鍵盤,除了在視覺上對使用者產生吸引力外,於夜間或燈光不足的地方亦可被使用。習知發光鍵盤係應用低亮度發光二極體照亮每個方形按鍵,因此,會產生下列問題:1)發光二極體上方的主要符號過亮,而鍵帽的角落符號太暗;2)鍵帽周圍出光亮度不一致;以及3)單一按鍵與多個按鍵之整體發光皆不一致。
本發明的目的之一在於提供一種可提升整體發光的一致性之發光鍵盤、背光模組及燈板,以解決上述問題。
根據一實施例,本發明提供一種背光模組,用於照射至少一鍵帽,背光模組包含燈板、導光板、遮光片與突出結構。燈板包含二非相交導線、複數個微結構區以及至少一發光單元,發光單元連接於二非相交導線之間,複數個微結構區與二非相交導線不重疊。導光板設置於燈板上;遮光片設置於導光板上。突出結構形成於遮光片且朝向燈板突出,突出結構位於複數個微結構區之間,突出結構擴散發光單元之光線以進入導光板橫向傳遞。於一衍生例中,於一衍生例中,燈板還包括一第一反射層圍繞發光單元與突出結構。於一衍生例中,導光板具有一導光孔供容置發光單元,第一反射層至少局部位於導光孔內。於一衍生例中,第一反射層具有一反射層孔,第一反射層至少局部位在反射層孔與導光孔之間。於一衍生例中,遮光片包含一內反射區重疊突出結構和第一反射層。於一衍生例中,背光模組更包含一膠層至少局部的圍繞突出結構。於一衍生例中,發光單元包含至少三晶粒提供至少三色光,三晶粒以其短邊對短邊接續排列。於一衍生例中,突出結構位於二非相交導線之間。於一衍生例中,複數個微結構區包含彼此間隔的一對內微結構區,該對內微結構區位於突出結構相對二側。於一衍生例中,二非相交導線包含彼此間隔的二主導線。於一衍生例中,複數個微結構區包含彼此間隔的一對內微結構區位於二主導線之間。於一衍生例中,複數個微結構區包含彼此間隔的一對外微結構區分別位於二主導線之外。於一衍生例中,燈板具有二子導線分別電性連接該對主導線,複數個微結構區包含彼此間隔的一對內微結構區位於二子導線相對二側。
根據另一實施例,本發明提供一種發光鍵盤,包含至少二相鄰鍵帽;及背光模組位於至少二相鄰鍵帽下方。背光模組包含遮光片、燈板與至少三突出結構。遮光片具有至少二出光區對應至少二相鄰鍵帽。燈板具有至少二發光單元分別對應至少二出光區。至少二突出結構分別形成於遮光片的至少二出光區並分別朝向燈板突出,至少二突出結構分別擴散至少二發光單元之局部光線。於一衍生例中,燈板具有一微結構區位於至少二突出結構之間,微結構區跨越至少二相鄰鍵帽的間隙。於一衍生例中,燈板上具有一對非相交導線橫跨二相鄰鍵帽下方,且至少二突出結構位於該對非相交導線之間。
根據再一實施例,本發明提供一種背光模組包含至少三相鄰鍵帽及背光模組位於至少三相鄰鍵帽下方。背光模組包含遮光片、燈板與至少三突出結構。遮光片容許光線穿過而照射前述至少三相鄰鍵帽。燈板具有至少三發光單元分別對應至少三相鄰鍵帽。至少三突出結構分別形成於遮光片並分別朝向燈板突出,至少三突出結構分別擴散至少三發光單元之局部光線。其中背光模組具有一板孔和至少一微結構區圍繞板孔,至少一微結構區在俯視中是位於板孔與至少三突出結構之間。於一衍生例中,板孔與至少一微結構區至少局部重疊至少三相鄰鍵帽之間的一間隙。於一衍生例中,背光模組更包含一無膠區位於板孔與膠層之間。於一衍生例中,背光模組更包含一膠層圍繞在板孔周圍,至少一微結構區位在膠層與至少三個突出結構之間。
基於本發明各實施例提供的背光模組,於一衍生例中,燈板具有一對焊盤連接發光單元,該對焊盤的每一個分別具有至少一鏤空區重疊突出結構,至少一鏤空區需要至少兩條分歧的複數分支線來定義至少一鏤空區的凹陷部分。於一衍生例中,該對焊盤的複數分支線至少一個具有一暴露部分可反射光線。於一衍生例中,該對焊盤的複數分支線構成一對平行的平邊,且發光單元的短邊小於該對平邊的寬度。
綜上所述,本發明係於二非相交導線或複數個微結構區之間形成突出結構,且突出結構之位置對應發光單元之位置,藉此,即可增加發光單元發出之光線進入導光板之進光量,並利用燈板上特殊配置的微結構區回收光線或輔助出光,進而提升整體發光的一致性。
此外,本發明各實施例一併解決發光單元的連接穩定性問題及發光單元鄰近區域出光過度集中問題。除了以具有鏤空區的焊盤確保發光單元在打件偏移時仍能順利連接,還進一步利用焊盤及其鏤空區搭配第一反光層形成第一均光區的光線均化設計;此外,搭配燈板在第二均光區的內微結構區、第三均光區的膠層與無膠區,本發明沿著發光單元向外光路提供不同區塊的不同均光方案相互搭配,而能在單一按鍵與整盤鍵盤範圍都能達到高度均勻化。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
選用低功率發光單元如Mini LED或Micro LED可以降低功耗、降低背光模組產生的總熱量、降低背光模組的整體厚度,有助於整體發光鍵盤的進一步薄型化。但是,Mini LED或Micro LED高度受限的發光範圍對於發光鍵盤單鍵和整盤範圍的發光均勻度都帶來極大的挑戰。本發明實施例首先聚焦於如何達到發光單元的光線大比例的進入導光板進行橫向傳遞,以及如何將橫向傳遞過程中穿出導光板的光線有效的回收入導光板中再利用。
請參閱第1圖,第1圖為根據本發明一實施例之發光鍵盤LKB的示意圖。
如第1圖所示,發光鍵盤LKB包含一背光模組BLM以及複數個按鍵KS。背光模組BLM上設置有底板SUP,且複數個按鍵KS設置於底板SUP上。一般而言,複數個按鍵KS可包含方鍵與倍數鍵(例如,空白鍵)。需說明的是,按鍵KS之數量、尺寸與排列方式可根據實際應用而決定,不以圖中所繪示之實施例為限。
背光模組BLM包含一燈板LCB、一導光板LGP以及一遮光片SS。導光板LGP設置於燈板LCB上,且遮光片SS設置於導光板LGP上。發光鍵盤LKB上的每一個按鍵KS下方對應背光模組BLM的燈板LCB上的至少一個發光單元(例如,發光二極體)。
請參閱第2圖至第4圖,第2圖為第1圖中的發光鍵盤LKB的局部俯視圖,第3圖為第1圖中的發光鍵盤LKB的局部爆炸圖,第4圖為第1圖中的發光鍵盤LKB的局部剖面圖。
如第2圖至第4圖所示,燈板LCB包含二非相交導線LT、HT、另二非相交導線STa、STb、一發光單元LED、一第一反射層RL1以及複數個微結構區MS。燈板LCB可為發光電路板(lighting circuit board)。發光單元LED連接於二非相交導線STa、STb之間,且發光單元LED經由二非相交導線STa、STb連接於二非相交導線LT、HT之間。在本實施例中,導線LT、HT為發光單元LED之主驅動線路,且導線STa、STb為發光單元LED之子驅動線路,其中導線LT可為低電位導線,且導線HT可為高電位導線。發光單元LED可為白光發光二極體或紅綠藍發光二極體組合,視實際應用而定。一般而言,導線LT、HT會是截面積較大的主導線,可以橫跨複數按鍵KS,導線LT、HT至少在單一按鍵KS範圍內不相交,也可以在相鄰的複數按鍵KS及涵蓋其按鍵間隙的較大連續區域內都不相交。設置在每個單一按鍵KS範圍內的一對導線STa、STb是截面積較小的子導線,雖然可能位在同一直線上,但導線STa、STb的末端分別連接發光單元LED的二個電極,因此導線STa、STb並不重疊。
第一反射層RL1配置於二非相交導線LT、HT與另二非相交導線STa、STb上。複數個微結構區MS形成於第一反射層RL1上。在本實施例中,微結構區MS可為形成於第一反射層RL1上的凹凸結構。舉例而言,燈板LCB可由軟性電路板構成,常用銅網(copper mesh)(如第14B圖元件標示Mh)提升電路板的支撐強度。噴塗反射漆或包覆反射膜在軟性電路板表面(包括銅網表面)可以形成第一反射層RL1。銅網的網格結構會使第一反射層RL1形成規則的凹點(網格點)和凸區(網格線),這些凹點和凸區具有反射點功能,可將光線反射回到導光板LGP;事實上,銅線區域(導線LT、HT、STa、STb)也可以成為凸出的線性反射區域。銅網原則上不與軟性電路板上的導線LT、HT上下重疊,也不電性連接導線STa、STb,但是應用上銅網具有射頻干擾屏蔽效果,因此銅網可能連接驅動線路的地線(ground)。但是實作上,並非任意反射層覆蓋到銅網和線路都可以產生凹凸反射結構。若第一反射層RL1是獨立薄膜元件,第一反射層RL1厚度必須夠薄,例如低於銅箔基材厚度(含相鄰平鋪的銅網與銅線區域),並且第一反射層RL1需要有高度可塑性,才能在覆蓋銅箔基材時,在銅網與銅線區域形成凹凸微結構。若第一反射層RL1是油墨塗佈成型,例如必須嚴格控制塗佈厚度、油墨濃稠度、塗佈區域控制等,不然原本銅箔基材的鏤空處容易被油墨流動填滿,降低反光微結構深度與反光擴散效果。
另外,即使燈板LCB的線路不是銅箔基材,既無厚度較高的銅線路、也沒有搭配銅網強化燈板LC結構強度,第一反射層RL1上仍可成型具有擴散效果的微結構。例如,在第一反射層RL1上印刷微點油墨形成凹區/凸區作為微結構區MS;或者,選用具有較大尺寸反射顆粒的油墨,噴塗或印刷第一反射層RL1時同步形成凹區/凸區作為微結構區MS;或者,若第一反射層RL1是一層反射膜,選用反射膜表面只要是具有中低平整度的反射顆粒,具有凹凸不平整反射表面,就能作為微結構區MS。
在本實施例中,在單一按鍵KS範圍內,複數個微結構區MS包含二內微結構區IMS以及二外微結構區OMS,其中二內微結構區IMS位於二非相交導線LT、HT之間,且二外微結構區OMS位於二非相交導線LT、HT之外。二內微結構區IMS之圖案可不同於二外微結構區OMS之圖案,但不以此為限。發光單元LED位於複數個微結構區MS之間,亦即,發光單元LED位於二內微結構區IMS之間,亦位於二外微結構區OMS之間。
在本實施立中,導線STa、STb切分二內微結構區IMS,因此導線STa、STb也位在二內微結構區IMS之間;相似的,導線LT、HT分別切分一個外微結構區OMS與二內微結構區IMS,因此也可說導線LT、HT分別位在一個外微結構區OMS與二內微結構區IMS之間。在一些實施例中,前述複數個微結構區MS,不論是外微結構區OMS或內微結構區IMS,都不重疊導線LT、HT,也不重疊導線STa、STb;例如,燈板LCB的線路以銅線搭配銅網時就是如此。若第一反射層RL上的微結構區MS僅是表面處理而非成型自下方銅網或其他基材,複數個微結構區MS/OMS/IMS有可能重疊導線LT、HT,或重疊導線STa、STb。導光板LGP具有一導光孔L0,且發光單元LED位於導光孔L0中。導光板LGP靠近導光孔L0的頂面及/或底面可具有圍繞導光孔L0的黏膠,以分別黏合遮光片SS及/或燈板LCB。此外,導光板LGP亦具有複數個微結構區LMS對應底板SUP之內孔Sc與周邊孔SUPH之位置,以便導引在導光板LGP中傳遞的光線向上出光。在底板SUP之周邊孔SUPH之正投影下方,導光板LGP的微結構區LMS可以與燈板LCB第一反射層RL的多個微結構區MS至少局部的重疊,尤其可以增加穿出內孔Sc與周邊孔SUPH之出光效果,提升鍵帽KCC的角落符號(外透光區KC1)的亮度。燈板LCB第一反射層RL上靠近發光單元LED的內微結構區IMS,可以作為一種光學調整手段,當發光單元LED附近的出光被過度的弱化,例如遮光片SS的遮罩層ML的內遮罩區ML0面積過大,或是第二反射層RL2之一內反射區RL0的透光率過低所導致,此時燈板LCB第一反射層RL上靠近發光單元LED的內微結構區IMS,就能提升穿出內孔Sc或鍵帽KCC內透光區KC0之出光效果。
優化前述複數個微結構區MS/OMS/IMS配置的一個較佳做法是,將導線STa、STb、LT、HT都儘可能地設置成與底板SUP的任一肋區或框區(如環形肋Sr0、橋接肋Sr1、支撐框Sf)重疊,如此一來前述複數個微結構區MS/OMS/IMS將能對應導光板LGP的微結構區LMS,也能對應底板SUP之周邊孔SUPH或內孔Sc,更能對應鍵帽KCC的內透光區KC0及外透光區KC1。此外,複數個微結構區MS/OMS/IMS可能重疊底板SUP的環形肋Sr0、橋接肋Sr1或支撐框Sf,雖然這些位置無法出光,但是微結構區MS/OMS/IMS可以協助將從導光板LGP逸散的光線,再導引進入導光板LGP回收,有助於更外側或甚至相鄰另一按鍵KS的後續出光效果。當然,前述微結構區MS/OMS/IMS也可以和遮光片SS板第二反射層RL2重疊,包括和內反射區RL0和第二反射層RL2外框部分重疊,都有助於光線回收到導光板LGP。
遮光片SS設置於複數微結構區MS上方。遮光片SS板包含一遮罩層ML、一第二反射層RL2以及一保護層PL,其中遮罩層ML、第二反射層RL2與保護層PL可以各種方式相互堆疊。舉例而言,遮罩層ML、第二反射層RL2與保護層PL中的任何一個都可以堆疊在頂部、中間或底部,以形成遮光片SS。遮罩層ML為不透明。第二反射層RL2可同時具有反射與半透明的特性,亦即,第二反射層RL2可反射部分光線且允許部分光線通過。遮罩層ML可為黑漆,且第二反射層RL2可為白漆,但不以此為限。在本實施例中,遮罩層ML具有一遮罩孔MLH以及位於遮罩孔MLH中之一內遮罩區ML0,且第二反射層RL2具有一反射層孔RLH以及位於反射層孔RLH中之一內反射區RL0。遮罩孔MLH可大於、等於或小於反射層孔RLH,且內遮罩區ML0可大於、等於或小於內反射區RL0,視所需發光效果而定。內遮罩區ML0與內反射區RL0係位於發光單元LED上方。在本實施例中,發光單元LED上方的內遮罩區ML0及/或內反射區RL0至少部分投影在二非相交導線LT、HT或STa、STb之間。
每一個按鍵KS分別包含底板SUP的一部分。在本實施例中,底板SUP具有一內孔Sc、一環形肋Sr0、複數個橋接肋Sr1以及一支撐框Sf,其中環形肋Sr0環繞內孔Sc,且複數個橋接肋Sr1連接環形肋Sr0與支撐框Sf。此外,橋接肋Sr1、環形肋Sr0與支撐框Sf之間有複數個周邊孔SUPH。在本實施例中,二內微結構區IMS至少部分與內孔Sc、環形肋Sr0、複數個橋接肋Sr1及/或支撐框Sf之投影重疊。此外,二外微結構區OMS至少部分與環形肋Sr0、複數個橋接肋Sr1及/或支撐框Sf之投影重疊。
按鍵KS包含一鍵帽KCC、一支撐裝置SSR、一電路板MEM以及底板SUP。鍵帽KCC相對底板SUP設置。鍵帽KCC具有一內透光區KC0以及複數個外透光區KC1,其中內透光區KC0與外透光區KC1四周即為不透光區域KC2。內透光區KC0與外透光區KC1之位置分別對應底板SUP之內孔Sc與周邊孔SUPH之位置,使得發光單元LED發出之光線可經由導光板LGP、遮光片SS、底板SUP之內孔Sc與周邊孔SUPH自鍵帽KCC之內透光區KC0與外透光區KC1投射出。支撐裝置SSR設置於鍵帽KCC與底板SUP之間。當鍵帽KCC被按壓時,鍵帽KCC會伴隨支撐裝置SSR朝底板SUP的方向垂直移動。此外,鍵帽KCC與底板SUP之間還會設置有復位件(未繪示於圖中),例如橡膠墊圈(rubber dome),但不以此為限。電路板MEM上具有與按鍵KS對應的開關,例如薄膜開關(membrane switch)或其它觸發性開關。
從俯視圖來看,發光單元LED、導光孔L0、內反射區RL0、內遮罩區ML0、內孔Sc、內透光區KC0以及導光孔L0周圍的黏膠可位於二非交導線LT、HT及/或 STa、STb之間。
從俯視圖來看,發光單元LED、導光孔L0、內反射區RL0、內遮罩區ML0、內孔Sc、內透光區KC0以及導光孔L0周圍的黏膠可位於二內微結構區IMS之間。
如第4圖所示,背光模組BLM另包含一突出結構BP,其中突出結構BP之位置對應發光單元LED之位置,且突出結構BP位於二非相交導線LT、HT之間。此外,突出結構BP亦位於複數個微結構區MS之間,亦即,突出結構BP位於二內微結構區IMS之間,亦位於二外微結構區OMS之間。在本實施例中,突出結構BP形成於燈板LCB上,且突出結構BP形成一凹槽IP,以容置發光單元LED,使得發光單元LED之上表面齊平或低於導光板LGP之上表面且高於導光板LGP之下表面。由於遮光片SS設置於導光板LGP上,因此,發光單元LED之上表面亦會齊平或低於遮光片SS之下表面,使得遮光片SS可保持平整,不會被發光單元LED推動而部分進入底板SUP的內孔Sc。藉此,即可增加發光單元LED發出之光線進入導光板LGP之進光量,進而提升整體發光的一致性。再者,電路板MEM可具有對應底板SUP的內孔Sc設置的開關,使得開關可部分進入底板SUP的內孔Sc而不會與SS遮光片及其下方的發光單元LED產生干涉。
請參閱第5圖以及第6圖,第5圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤LKB的局部俯視圖,第6圖為第5圖中的發光鍵盤LKB的局部剖面圖。
如第5圖與第6圖所示,底板SUP可不具有上述之內孔Sc。此時,遮光片SS保持平坦,不會被發光單元 LED 推動。當底板SUP不具有內孔Sc時,鍵帽KCC可無內透光區KC0。然而,若鍵帽KCC具有內透光區KC0,可利用鍵帽KCC中心區域周圍的周邊孔SUPH出光,使得光線自無內孔Sc的內透光區KC0投射出。在本實施例中,二非相交導線HT、LT可與至少一外透光區KC1的至少其中之一之投影重疊。只要二非相交導線HT、LT滿足下列三個條件的至少其中之一,導線HT、LT便不會影響鍵帽KCC之外透光區KC1的發光。條件1:二非相交導線HT、LT與底板SUP的環形肋Sr0、橋接肋Sr1及/或支撐框Sf之投影重疊。條件2:二非相交導線HT、LT與遮光片SS之遮罩層ML及/或第二反射層RL2之投影重疊。條件3:二非相交導線HT、LT與鍵帽KCC之不透光區域KC2之投影重疊。
請參閱第7圖,第7圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤LKB的局部剖面圖。
如第7圖所示,背光模組BLM之突出結構SP可形成於遮光片SS上,其中發光單元LED位於突出結構SP下方。突出結構SP之位置對應發光單元LED之位置,且突出結構SP位於二非相交導線LT、HT之間。此外,突出結構SP亦位於複數個微結構區MS之間,亦即,突出結構SP位於二內微結構區IMS之間,亦位於二外微結構區OMS之間。在本實施例中,突出結構SP可低於或略微進入底板SUP的內孔Sc,且發光單元LED之上表面齊平或低於導光板LGP之上表面或遮光片SS之下表面。需說明的是,突出結構SP可被壓回,使得底板SUP下方的遮光片SS之頂部具有平坦表面。第7圖中,突出結構SP形成於遮光片SS上的效果可來自於,遮光片SS上在發光單元LED上方的第二反射層RL0因為突出結構SP而形成有弧面或斜面;因為平直的第二反射層RL0提供的反射角度小,較難導引向上照射的光線從導光板LGP的導光孔L0孔牆直接入光。
請參閱第8圖,第8圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤LKB的局部剖面圖。
如第8圖所示,發光單元LED之上表面可高於導光板LGP之上表面且低於遮光片SS之下表面,亦即,發光單元LED之上表面可位於導光板LGP之上表面與遮光片SS之下表面之間。如有需要,發光單元LED也可以超出LGP上表面,例如突出結構SP上凸可以讓出遮光片SS本身厚度和遮光片SS上下膠層厚度,來提供容納發光單元LED的空間;此時,發光單元LED上表面會位在底板SUP下表面和LGP上表面之間。藉此,當發光單元LED之上表面高於導光板LGP之上表面時,突出結構SP可提供容納發光單元LED的空間,以防止發光單元LED與遮光片SS產生干涉。
請參閱第9圖,第9圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤LKB的局部剖面圖。
如第9圖所示,發光鍵盤LKB可不包含第4圖所示之突出結構BP或第7圖所示之突出結構SP。在本實施例中,發光單元LED之上表面齊平或低於導光板LGP之上表面且高於導光板LGP之下表面。藉此,即可增加發光單元LED發出之光線進入導光板LGP之進光量,進而提升整體發光的一致性。
請參閱第10圖,第10圖為第1圖中的發光鍵盤LKB的另一局部俯視圖。
如第10圖所示,複數個微結構區OMS、IMS至少部分與任二相鄰按鍵KS1、KS2、KS3間之間隙Gx、Gy之投影重疊。三個相鄰的按鍵KS1、KS2、KS3可有三個相鄰的外微結構區OMS,其中三個相鄰的外微結構區OMS在X與Y方向結合在一起。設置於一個按鍵KS下方的燈板LCB的二非相交導線外側的兩個外微結構區OMS可具有相同圖案,其在兩個相同區域內可具有相同尺寸、相同形狀以及相同距離(導線外側)。在單一按鍵KS(例如,方鍵)的投影範圍內,兩個外微結構區OMS可具有由按鍵KS定義的不同圖案。對於在Y方向上相鄰的兩個按鍵KS而言,兩個相鄰的外微結構區OMS可具有由兩個相鄰按鍵KS定義的不同圖案。
請參閱第11圖,第11圖為第1圖中的發光鍵盤LKB的另一局部俯視圖。
如第11圖所示,可於燈板LCB上開設一板孔BH,其中板孔BH作為固定或散熱之用。可在燈板LCB上設置遮罩部MP,其中遮罩部MP環繞板孔BH且用以遮蔽與吸收光線,以防止光線自板孔BH洩漏。實作上,遮罩部MP可以是來自燈板LCB可吸光或不透明的底材,也就是將燈板LCB底材上方的第一反射層RL1、線路層、絕緣層(如有必要)都開設大於板孔BH的孔洞,以便暴露遮罩部MP環繞板孔BH。實作上另一作法是,燈板LCB第一反射層RL1上表面再塗覆一層遮罩部MP環繞板孔BH,此時第一反射層RL1的孔洞尺寸與板孔BH相近。燈板LCB上的板孔BH與遮罩部MP可對應於遮光片SS上的板孔與遮罩部(未繪示於圖中)。燈板LCB上的孔膠HA可設置在遮罩部MP上且環繞板孔BH。孔隙HC不與外微結構區OMS或任何微結構重疊。不具有第一反射層RL1的孔隙HC可定義在第一反射層RL1與板孔BH之間。不具有黏膠的孔隙HC可定義在孔膠HA與板孔BH之間。內微結構區IMS(介於二非相交導線HT、LT之間及/或STa、STb之間)不與板孔BH、孔膠HA及/或孔隙HC重疊。複數個在X及/或Y方向上相鄰的按鍵KS1、KS2、KS3可具有共同包圍遮罩部MP、板孔BH、孔膠HA及/或孔隙HC之相鄰的外微結構區OMS。遮罩部MP、板孔BH、孔膠HA及/或孔隙HC位於對應按鍵KS1之導線HT、LT與對應按鍵KS2、KS3之導線HT、LT之間。進一步來說,遮罩部MP、板孔BH、孔膠HA及/或孔隙HC可位於對應按鍵KS1之導線LT與對應按鍵KS2、KS3之導線HT之間。需說明的是,遮罩部MP、孔膠HA與孔隙HC係示意繪示於第11圖中的同一位置。然而,遮罩部MP、孔膠HA與孔隙HC之定義可根據上述說明而清楚得知。
綜上所述,本發明係使燈板上的複數個微結構區與二非相交導線不重疊,藉此即可利用燈板上特殊配置的微結構區回收光線或輔助出光,進而提升整體發光的一致性。此外,雖然本發明技術方案以解決低功率發光單元的應用問題而出發,但是本發明也適用於中高功率的發光單元在背光模組的應用。
再者,由於低功率發光單元尺寸過小,裝設至燈板時,因為錫膏熔融容易造成發光單元位置偏移,導致發光單元與燈板的線路無法順利電性連接。以下本發明各實施例將介紹數個技術方案,透過特殊的焊盤設計
請參閱第12A圖至第12C圖,第12A圖為本發明另一實施例燈板的(子)導線與焊盤和發光單元的端對端連接的俯視示意圖,第12B圖為第12A圖實施例的局部放大示意圖,第12C圖為第12A圖實施例側面連接的俯視示意圖。
第12A圖與第12B圖中,兩條(子)導線STa/STb(見前述實施例與第3圖、第8圖、第9圖)分別沿導線方向Dt延伸,兩條(子)導線STa/STb末端分別具有一焊盤FP,兩焊盤FP之間具有焊盤間隙FG。每個焊盤FP可以透過印刷導電線材直接與燈板LCB的線路(如導線HT/LT/STa/STb)一體成型,也可以透過銅箔基材蝕刻製程與燈板LCB的線路一體成型;不過每個焊盤FP也可以二次成型、或與燈板LCB的線路材質不同。兩焊盤FP分別以交會端點IE為最末端,且兩交會端點IE的距離也是兩焊盤FP的最近距離。兩個交會端點IE之間具有焊盤間隙FG小於發光單元LED長邊,例如兩個交會端點IE之間隙接近於0.5倍發光單元LED長邊或更短。交會端點IE實質上可以是兩焊盤FP相鄰端的最終點,也可以是兩焊盤FP相鄰端的幾何中心點。本發明的兩焊盤FP分別具有至少二個分支線Br (branch)從交會端點IE向外延伸,進而定義至少一個鏤空區Ha/Hb。第12A/12B圖中,每個焊盤FP分別具有三個分支線Br,其中中間的分支線Br從交會端點IE向外直線延伸至連接(子) 導線STa/STb,剩下左右兩個分支線Br從交會端點IE向外延伸L型路徑後也連接(子) 導線STa/STb。每個焊盤FP的三個分支線Br共同定義出兩個鏤空區Ha/Hb,兩個鏤空區Ha/Hb的交界(border)隨著中間的分支線Br延伸。結構上為了形成凹陷結構作為鏤空區Ha或Hb,至少需要兩條分歧的分支線Br才能定義鏤空區Ha或Hb的凹陷部分。
發光單元LED的正負電極分別透過一導電層CL電性連接兩焊盤FP,連接位置位在兩個交會端點IE或其鄰近區域。導電層CL例如以錫膏或其替代材料實現,導電層CL的厚度與面積會影響打件時發光單元LED的偏移程度,因此導電層CL的印刷必須盡可能集中在兩焊盤FP的交會端點IE,並隨著分支線Br有限度的延伸。發光單元LED的正負電極連線方向、或發光單元LED的長邊,平行導線方向Dt。兩焊盤FP的(平邊)寬度可設定為至少大於等於0.8-1.5倍的LED短邊,如果發光單元LED沿導線STa/STb的法線方向Dn或沿發光單元LED的短邊方向偏移,發光單元LED的正負電極還是有相當大的機會可以確保電連接兩焊盤FP。如果發光單元LED沿導線STa/STb的導線方向或沿發光單元LED的長邊方向偏移,必須要偏移超過發光單元LED的0.5倍長邊長度以上,才會使發光單元LED無法同時與兩個焊盤FP電連接。不管發光單元LED如何偏移,發光單元LED與其中一個焊盤FP的其中一個鏤空區Ha或Hb至少局部的重疊,例如發光單元LED的轉角或一個邊至少與一個鏤空區Ha或Hb重疊。兩個焊盤FP的整體尺寸(含鏤空區Ha或Hb、分支線Br及焊盤間隙FG)可設定為大於發光單元LED的至少1.2倍以上;或者,兩個焊盤FP分別具有至少一分支線Br構成一對平行的平邊,且發光單元LED的短邊最佳是小於兩個焊盤FP的該對平邊的寬度。如此,即使在最大偏移的情況下,發光單元LED(任一邊)都不超出任一焊盤FP的最外圍。在無打件偏移的理想情況下,發光單元LED的所有4個轉角可以都分別與鏤空區Ha或Hb重疊。不過,在製程參數高度穩定的前提下,焊盤FP的平邊有可能小於等於發光單元LED的短邊;即使如此,至少發光單元LED(如某側邊或轉角)還是要能重疊鏤空區Ha/Hb,維持基本的偏移防範機制。
鏤空區Ha/Hb存在的第一個意義是為每個焊盤FP提供至少二個分支線Br可用於連接發光單元LED的正/負電極。其次,分支線Br交會處(或說兩個鏤空區Ha/Hb交界末端)的交會端點IE可以做為發光單元LED在自動化製程中的定位點。再者,導電層CL在熔融時容易沿分支線Br流動,鏤空區Ha/Hb的存在相當程度上防止導電層CL在熔融時朝鏤空區Ha/Hb流動。此外,每個分支線Br寬度可以只有發光單元LED短邊的0.5倍或更細,以便限制導電層CL熔融流動的範圍/角度不致擴散,也可以進而限制發光單元LED偏移的角度/路徑。如此,就能確保發光單元LED會沿著分支線Br偏移,而提高發光單元LED電連接兩焊盤FP與兩導線STa/STb的良率。
請同時參閱第12A圖至第12C圖,第12A圖與第12B圖中導線STa/STb是端對端相對的狀態,其兩鏤空區Ha、兩個鏤空區Hb都是垂直導線方向Dt排列。第12C圖較為不同,導線STa/STb在垂直導線方向Dt有局部重疊而呈邊對邊相對,所以兩焊盤FP位置旋轉90度,兩鏤空區Ha、兩個鏤空區Hb都是沿導線方向Dt排列。不論端對端或邊對邊連接,焊盤FP的鏤空區Ha/Hb和分支線Br都能有效提高發光單元LED電連接兩焊盤FP與兩導線STa/STb的良率。
請參閱第13A圖至第13F圖,並一併參考第12A圖至第12C圖。第13A圖至第13F圖分別是本發明不同實施例燈板LCB的(子)導線STa/STb與兩焊盤FP和發光單元LED的連接架構的俯視示意圖。
第12A圖至第12C圖中,三條分支線Br構成T字,每條分支線Br至少局部地分別與發光單元LED的短邊和長邊平行,但本發明並不以此為限。第13A圖中,每個焊盤FP僅有兩條分支線Br從交會終點IE分別向外斜向延伸,並且每個焊盤FP的兩條分支線Br夾一鈍角,最後與兩導線STa/STb分別定義一個鏤空區Ha/Hb。雖然第13A圖中發光單元LED仍然至少局部的重疊鏤空區Ha及/或Hb,但因為發光單元LED沿法線方向Dn左右偏移時,不同焊盤FP的同側兩條分支線Br間距會越來越大,因此每個焊盤FP的兩條分支線Br所夾鈍角不宜過小,例如位在150度至180度之間,以避免發光單元LED偏移超過兩電極寬度。一個類似第13A圖但較佳的實施例如第13B圖所示,同樣是類似三角形的焊盤FP,兩個角型的分支線Br構成以平邊與另一焊盤FP分支線Br構成的平邊相對,如此不會在發光單元LED偏移時出現不同焊盤FP的同側兩條分支線Br間距變化的問題。此外,第13B圖中導線STa/STb的寬度較窄(例如由銅箔基板經蝕刻形成的銅線,相較之下第13A圖導線STa/STb的寬度較寬(例如由導電性低於蝕刻銅線的金屬漿料印刷製成),二者對於焊盤FP與發光單元LED的電連接效果並無直接影響。
第13C圖中,兩焊盤FP都有三條分支線Br,配置也與第12A、12B圖類似。其中中間的分支線Br從交會端點IE向外直線延伸至連接(子) 導線STa/STb,剩下左右兩個分支線Br從交會端點IE向外延伸U型路徑後也連接(子) 導線STa/STb。第13C圖中導線STa/STb的寬度較窄,相較之下第12A、12B圖導線STa/STb的寬度較寬,但如前所述,導線STa/STb的寬窄對於焊盤FP與發光單元LED的電連接效果影響不大。
第13D圖中,兩焊盤FP都有三條分支線Br,配置也與第13C圖類似。第13D圖中,中間的分支線Br從交會端點IE向外直線延伸至連接(子) 導線STa/STb,剩下左右兩個分支線Br從交會端點IE向外延伸U型路徑後也連接(子) 導線STa/STb。不同的是焊盤FP形狀上,第13D圖中焊盤FP形狀更接近半圓形,也就是,第13D圖中左右兩個分支線Br都具有弧形導角,更為對應前述第3圖或後續第14A至14D圖導光孔L0的較多圓弧,如此較能匹配提高導光板LGP側面進光量。第13E圖中每個焊盤FP雖有條分支線Br從交會終點IE分別向外延伸呈平邊,但是只有中央的分支線Br連接(子) 導線STa/STb,左右兩個分支線Br從交會端點IE向外朝法線方向Dn延伸一直線路徑,並不向(子) 導線STa/STb延伸也不連接導線STa/STb。不過中央的分支線Br還是分別與左右兩個分支線Br兩兩定義鏤空區Ha/Hb,讓發光單元LED至少局部的重疊其中一個鏤空區Ha/Hb。
第13F圖與第13D圖的焊盤FP相近,但是少了中間分支線Br,僅有左右兩個分支線Br從交會端點IE向外延伸U型路徑後也連接(子) 導線STa/STb。第13F圖的兩焊盤FP及其分支線Br也形成一對平邊彼此平行,兩焊盤FP各只有一個鏤空區Ha/Hb,讓發光單元LED至少局部的重疊(兩個短邊)鏤空區Ha/Hb至少其中一個。第13F圖發光單元LED兩個短邊分別橫跨鏤空區Ha/Hb的型態,也類似於第13A、13B圖的三角形焊盤FP,但是第13F圖的焊盤FP和鏤空區Ha/Hb都比第13A、13B圖大。再者,第13A圖至第13F圖中,雖然每對焊盤FP都是以端對端架構連接發光單元LED,但在實作上,基於前述各實施例的說明,本發明第13A圖至第13F圖的不同型態焊盤FP,都能適用於類似第12C圖的邊對邊側向連接架構。
此外,鄰近低功率發光單元周圍是亮度最高區域,在此區域擴大光線反射角度,是增加導光板側面進光量、提升橫向傳遞比例、促進發光均勻度的關鍵。但是,鄰近發光單元周圍是發光單元LED與燈板LCB線路的實體連接區域,如何使發光單元LED與燈板LCB線路的電連接結構同時能夠擴大光線反射角度,是發光單元LED電連接結構設計的一大課題。
請參閱第14A/14B/14C圖,第14A圖為本發明又一實施例在發光單元周圍區域的背光模組的光學架構的局部俯視示意圖。第14B圖為第14A圖實施例的背光模組的局部剖視示意圖。第14C圖為本發明再一實施例在發光單元周圍區域的背光模組的光學架構的局部俯視示意圖。第14D圖為本發明第14A圖的衍生實施例的背光模組的光學架構的局部俯視示意圖。
第14A圖與第14B圖中,兩焊盤FP的6條分支線Br與4鏤空區Ha/Hb的高度差產生凹凸結構,加上覆蓋了可反射的第一反射層RL1,使得每個焊盤FP整體區域可以構成圍繞發光單元LED至少一部份的核微結構區CMS,其中凹區(鏤空區Ha/Hb)和凸區(分支線Br)都可以分別扮演微結構區MS的角色。這些焊盤FP與核微結構區CMS是位在遮光片SS內反射區RL0的下方。即使沒有特殊焊盤FP及其鏤空區Ha/Hb和分支線Br,只要發光單元LED周圍覆蓋的第一反射層RL1具有前述凹凸結構,還是能在發光單元LED周圍構成核微結構區CMS。因此圍繞在發光單元LED四周的一或多個核微結構區CMS,可以將遮光片SS的內反射區RL0向下反射的光線進一步向上反射與擴散,提高進入導光孔L0的側面進光量,進而能提升橫向傳遞比例與促進按鍵KS和發光鍵盤LKB的整體發光均勻度。
從整體架構來說,以發光單元LED為中心,本發明實施例的背光模組BLM提供了複數均光區用於達成發光均勻化效果,背光模組BLM的複數均光區至少包括第一均光區Z1和第二均光區Z2。第一均光區Z1圍繞發光單元LED,第一均光區Z1包含第一反射層RL1的內環部分RL1i與一對焊盤FP,此對焊盤FP位於燈板LCB上供連接發光單元LED,第一反射層RL1的內環部分RL1i至少局部覆蓋該對焊盤FP,使得第一反射層RL1的內環部分RL1i反射並擴散發光單元LED的光線。第二均光區Z2圍繞該第一均光區Z1,該第二均光區Z2包含彼此間隔的一對微結構區MS位於第一反射層RL1上,該對微結構區MS共同圍繞該對焊盤FP,該對微結構區MS反射並擴散該發光單元LED經過該第一均光區Z1傳遞的光線。
最靠近發光單元LED的第一均光區Z1,是透過燈板LCB上的兩焊盤FP及第一反射層RL1提供了圍繞在發光單元LED四周的一或多個核微結構區CMS,分支線Br和鏤空區Ha/Hb的搭配讓第一均光區Z1出現凹凸結構。由於焊盤FP及其核微結構區CMS是與遮光片SS內反射區RL0在Z方向至少局部重疊,能用於反射、擴散並打開來自內反射區RL0的光線角度,並朝向導光孔L0的側面入射。第一均光區Z1中,反射層孔RLH1可能重疊兩焊盤FP及其鏤空區Ha/Hb、分支線Br與核微結構區CMS,導光孔L0也可能重疊兩焊盤FP及其鏤空區Ha/Hb、分支線Br與核微結構區CMS。
其次,第二均光區Z2在距離更遠處圍繞發光單元LED,也圍繞導光孔L0及反射層孔RLH1。第二均光區Z2包括被燈板LCB上一對不相交(子)導線STa/STb分隔的的兩個內微結構區IMS(可一併參考前述實施例第3圖、第10圖與第11圖),兩個內微結構區IMS位於第一反射層RL1上表面,其共同包圍了第一均光區Z1的至少一部分。雖然兩個內微結構區IMS可能只有局部重疊遮光片SS內反射區RL0,直接來自S內反射區RL0較少到達內微結構區IMS,但是光線在導光板LGP橫向傳遞過程中,小於臨界角的光線會無法繼續在導光板LGP內部全反射而穿出導光板LGP下表面,這些穿出的光線可以被兩個內微結構區IMS回收,透過反射擴散再入射到導光板LGP繼續橫向傳遞。
再者,背光模組BLM在第一均光區Z1與第二均光區Z2之間可以再設置第三均光區Z3,第三均光區Z3可以分別與第一均光區Z1及/或第二均光區Z2在Z方向重疊。第三均光區Z3主要包括設置在第14A圖燈板LCB上方的膠層Ah (如第14B圖的膠層Ah1及/或Ah2)。雖然背光模組BLM各層之間有使用黏膠定位的需求,但是黏膠也應該納入光學設計考量;首先,膠層Ah1/Ah2選擇可透光而具有良好的光耦合作用的黏膠材料。雖然光線過度集中在發光單元LED周圍出光是低亮度發光單元的原始問題,但是實施過程中也有可能矯枉過正,例如導致第3圖較靠近鍵帽KC中央的內透光區KC0出光不足,此時運用膠層Ah1/Ah2可以微調增加出光強度,作為一種後期修正的手段。詳言之,膠層Ah1可以環繞導光孔L0、反射層孔RLH1及發光單元LED設置在導光板LGP上表面(或說導光板LGP與遮光片SS之間),膠層Ah2可以環繞導光孔L0、反射層孔RLH1及發光單元LED設置在導光板LGP下表面(或說導光板LGP與燈板LCB之間)。
膠層Ah/Ah1/Ah2並不適合過度靠近發光單元LED,一則因為膠層Ah/Ah1/Ah2光耦合效應會讓發光單元LED出光過於集中而無法擴散,一則膠層Ah/Ah1/Ah2如果在製程因故接觸發光單元LED,其黏性可能導致發光單元LED剝離。因此膠層Ah/Ah1/Ah2必須在妥善控管下運用,包括設置無膠區CA或減少膠層寬度。無膠區CA可以設置在膠層Ah/Ah1/Ah2與導光孔L0之間,也可設置在膠層Ah/Ah1/Ah2與反射層孔RLH1之間。Z方向上,無膠區CA可設置在導光板LGP上表面(或說導光板LGP與遮光片SS之間),無膠區CA也可以設置在導光板LGP下表面(或說導光板LGP與燈板LCB之間)。實作上,膠層Ah1/Ah2可以擇一設置,或者同時設置。膠體缺口AP是另一個運用膠層Ah1/Ah2的調節手段。如果在某個方位有增加鍵帽KC輪廓光暈或是外側字符(外透光區KC1)的亮度的需求,可以在膠層Ah1/Ah2開設膠體缺口AP對應有需要的方位或透光區域,膠體缺口AP可以讓較多光線順利繼續向外橫向傳遞,提升該方位的出光亮度。
整體而言,第一均光區、第二均光區、第三均光區從Z方向來看,分別涵蓋發光單元LED在360度範圍的不同區塊與不同面積,因應其中光學元件的配置不同,第一均光區/第二均光區/第三均光區的向上出光量可以較為接近。除此之外,尚有其他元件可做為調整手段。例如,導光板LGP表面的微結構區MS可以跟燈板LCB第一反射層RL1的核微結構區CMS、內微結構區IMS、外微結構區OMS等搭配使用,可以增加反射與擴散效果。此外,以遮光片SS的內反射區RL0覆蓋膠層Ah1/Ah2,也可以降低膠層Ah1/Ah2導致的光線損耗並回收光線。
Z方向來看,第14A/14B圖中,導光孔L0大於第一反射層RL1的反射層孔RLH1,而反射層孔RLH1又大於發光單元LED,也就是反射層孔RLH1孔壁環繞發光單元LED、並沒有完全覆蓋兩焊盤FP。或者說,反射層孔RLH1位在發光單元LED與導光孔L0之間,也讓第一反射層RL1具有一部分(最內圈環區)位在反射層孔RLH1與導光孔L0之間。如此一來,兩焊盤FP至少局部的暴露在反射層孔RLH1孔內。焊盤FP的暴露範圍直接影響發光單元LED打件時偏移還能順利連接的範圍,因此暴露越多焊盤FP可以確保發光單元LED與焊盤FP順利連接。同時,暴露焊盤FP意味著沒有第一反射層RL1提供反射,但這並不表示反射層孔RLH1內無法提供反射擴散效果。首先,由於焊盤FP是銅或銅合金(或其他可替代金屬),反射層孔RLH1內可以透過兩焊盤FP暴露的分支線Br線段(位於發光單元LED與反射層孔RLH1之間)提供導光孔L0內的反射擴散效果。其次,兩焊盤FP暴露區域的鏤空處(包括鏤空區Ha/Hb、焊盤間隙FG)通常是暴露燈板LCB的底材(位在線路和焊盤FP下方),只要底材暴露的上表面可以反射光線,不論是底材上表面本身可反光,或是該處具有金屬焊料/導電層,或是具有確保發光單元LED固著的膠體,同樣能夠提供反射擴散效果。
參考第14C圖,當量產良率已趨穩定,發光單元LED的打件精度、打件溫度、導電層流動、打件偏移都得到良好控制時,可以採用較小的反射層孔RLH1。反射層孔RLH1越小,甚至發光單元LED四邊環繞著反射層孔RLH1的孔壁時,第一反射層RL1可以近乎全面積的覆蓋導光孔L0範圍的燈板LCB,不讓焊盤FP的任何一部分暴露出來。此時被覆蓋完整的兩焊盤FP,其分支線Br與複數鏤空區Ha/Hb,可以形成形狀完整、面積更大的複數微結構,而構成圍繞發光單元LED的核微結構區CMS。核微結構區CMS面積越大,能讓更多光線在初期就被擴散,使更多光線順利從導光孔L0側壁進光。核微結構區CMS可能局部位在導光孔L0範圍內,局部位在導光孔L0孔壁之外。當然,反射層孔RLH1尺寸形狀與發光單元LED相近,或略大於發光單元LED,也能達到類似的效果。
基於前述實施例配置,在第14A至第14C圖中,兩焊盤FP多條分支線Br的一部分共同圍繞導光孔L0的至少一部分;兩焊盤FP的複數鏤空區Ha/Hb共同圍繞及/或重疊反射層孔RLH1;位在反射層孔RLH0與導光孔L0之間的一部分第一反射層RL1的內環部分RL1i分別重疊兩焊盤FP的至少一部分,這使得暴露在導光孔L0內的局部第一反射層RL1可與局部焊盤FP共同形成凹凸反射擴散結構,例如核微結構區CMS。最後,雖然本發明各實施例的每個焊盤FP是以連接(子) 導線STa/STb為例,但是在實際應用中,每個焊盤FP也可以視需要選擇性的直接連接前述實施例及第2至11圖提及的(主)導線HT/LT。
參考第14D圖,發光單元LED封裝了三色晶粒可提供三色色光(如紅綠藍)。為了讓發光單元LED的三色晶粒達到良好的混光效果,前述圍繞發光單元LED的核微結構區CMS也成形在第一反射層RL1的內環部分RL1i (不論有無前述焊盤FP或焊盤FP型態為何),以便藉由提高反射與擴散效果,增加發光單元LED三色晶粒的混光效果。此外,三色晶粒的排列方式,可以長邊對長邊接續排列,其優點是發光單元LED較短,打件偏移較不容易干涉小尺寸的導光孔L0,但是缺點是混光效果差;因為出光量較大的晶粒長邊受到相鄰晶粒長邊的遮擋而使不同色光不易交錯傳遞。另一作法如第14D圖所示,三色晶粒的每顆長邊都平行發光單元LED整體的長邊,也就是三色晶粒的每顆長邊都沿Y方向排列,或說三色晶粒以其短邊對短邊接續排列。如此,出光量較大、出光範圍大的晶粒長邊都是面向圖中X方向彼此重疊交錯,能在X方向的兩片較大扇形範圍的到較好的混光效果;同時,在Y方向因為是晶粒短邊相鄰,而晶粒短邊出光量小、出光範圍小,被晶粒短邊遮擋的光線也少,造成的偏光問題也小。
綜合上述,本發明第12A至14C圖提供之各實施例一併解決發光單元的連接穩定性問題及發光單元鄰近區域出光過度集中問題。除了以具有鏤空區的焊盤確保發光單元在打件偏移時仍能順利連接,還進一步利用焊盤及其鏤空區搭配第一反光層形成第一均光區的光線均化設計;此外,搭配燈板在第二均光區的內微結構區、第三均光區的膠層與無膠區,本發明沿著發光單元向外光路提供不同區塊的不同均光方案相互搭配,而能在單一按鍵的字符亮度與鍵帽光暈,乃至於整盤鍵盤範圍都能達到高度均勻化。
此外,前述實施例提及的微結構區MS,LMS、內微結構區IMS、外微結構區OMS、核微結構區CMS等等,都是由複數微結構分別構成的區域。實作上,只要是設置在同一元件表面,上述這些微結構區可以選擇性的整合設置在一或多個微結構層MSL。例如,(第一層)微結構層MSL可以包含同時設置在燈板LCB的第一反射層RL1的內微結構區IMS、外微結構區OMS、核微結構區CMS(如第11、14A-14D圖)。 (第二層)微結構層MSL則可包含導光板LGP上可設置的多個微結構區LMS(如第3圖)。如有必要,(第三層)微結構層MSL可以設置在遮光片SS的第二反射層RL2上。位在燈板LCB與遮光片SS的(第一層與第三層) 微結構層MSL存在的意義在於,導光板LGP橫向傳遞的內部光線進行全反射的比例並沒有預期的高。只要光線與導光板LGP法線角度小於臨界角,就會有部分光線折射穿出導光板LGP;尤其,導光板LGP對應鍵帽KCC設置的(第二層)微結構層MSL,例如第3圖中的微結構區LMS,是多方位擴散光線而非100%導引光線垂直向上穿出導光板LGP。因此,這時就需要燈板LCB與遮光片SS的(第一層與第三層)微結構層MSL來反射和回收,讓逸散光線回到導光板LGP繼續橫向傳遞。(第一層與第三層)微結構層MSL的微結構擴散效果,則有助於360度每個方位都有光線到達,進而提升鍵帽KCC邊角字符和輪廓光暈的發光均勻度。
其次,低功率光源如mini LED或micro LED應用在低行程按鍵的垂直出光距離短(1-2 mm),而目標出光面積(涵蓋主字符/子字符/鍵帽邊界光暈)大(約10-12mm)。如果不增加光源數量與功率,就必須採用純光學手段防止光線逸散、增加光線橫向傳遞距離,或增加橫向傳遞的光線量。不過在狹小空間內,如何讓光源80%向上出光的光線將傳遞角度打開,使大部分的光線進入導光板橫向傳遞,是一大難題。另一問題是,如果讓光線在光源周圍經過多次反射擴散,才將光線傳遞方向/角度順利轉成導光板內部的橫向傳遞(須滿足全反射的臨界角),那麼光線會在光源出光初期就被無謂的的損耗。因此減少初期損耗也是另一難題。因此,本發明以下實施例揭露之背光模組BLM設置朝向發光單元LED突出的突出結構DP,以減少光線初期損耗,並打開光線傳遞角度,使更多光線進入導光板LGP橫向傳遞。
請繼續參考第14A、14B、14C與14D圖。一併參考第1圖與第3圖,本發明以下實施例提供之發光鍵盤LKB包含複數按鍵KS及背光模組BLM。按鍵KS包含鍵帽KCC、支撐裝置SSR(見第4、6、8、9圖)、電路板MEM以及底板SUP;此外,鍵帽KCC與底板SUP之間還會設置有復位件(未繪示於圖中)。底板SUP對應鍵帽KCC之位置具有內孔Sc與周邊孔SUPH,當底板SUP不透光時(如以金屬或不透光材質製成),內孔Sc與周邊孔SUPH可供來自背光模組BLM的光線穿出而照亮按鍵KS。
一併參考第14A、14B圖及第3圖。背光模組BLM包含遮光片SS、導光板LGP、燈板LCB,以及突出結構DP。遮光片SS設置於按鍵KS(底板SUP)與導光板LGP之間,遮光片SS例如可在保護層PL上設置前述第二反射層RL2,以減少及/或阻止光線在特定部位通過。在對應鍵帽KCC之出光位置(如內透光區KC0與外透光區KC1構成的主/子字符),遮光片SS不設置第二反射層RL2,以便形成背光模組BLM的出光區OA;出光區OA相當於遮光片SS的遮罩層ML的遮罩孔MLH,或者第二反射層RL2的反射層孔RLH,或者由遮罩孔MLH與反射層孔RLH共同定義出光區OA。鍵帽四邊輪廓的光暈透過出光區OA的四個邊來控制出光量;出光區OA的四個邊越長,或說越靠近鍵帽KCC邊緣,光暈出光量越大。第二反射層RL2可包括內反射區RL0(塊狀)和外反射區RLF(框形)。其中,出光區OA圍繞在內反射區RL0周圍,外反射區RLF圍繞在出光區OA周圍,使得出光區OA圍繞在內反射區RL0與外反射區RLF之間。外反射區RLF對應鍵帽KCC的周邊內外區域,避免使用者從鍵帽KCC周邊縫隙看到底板SUP(周邊孔SUPH)下方的高亮點(例如後續介紹的微結構)。內反射區RL0對應覆蓋在發光單元LED上方,這是為了讓最強的光線反射進入導光板LGP,避免鍵帽KCC的主字符過亮問題,有助於提升邊緣或角落字符的亮度,也有助於提升按鍵KS的發光均勻度。如有需要,遮光片SS可包含遮罩層40,以進一步遮蔽穿透第二反射層RL2的光線。遮罩層40對應發光單元LED之位置而形成於第二反射層RL2上方。遮罩層40可區分成內遮罩區ML0(塊狀)與外遮罩區MLF(框形)。
導光板LGP位於遮光片SS下方,燈板LCB設置於導光板LGP下且具有發光單元LED。導光板LGP對應發光單元LED之位置具有導光孔L0,發光單元LED設置於導光孔L0中。發光單元LED包含一或多個發光體。背光模組BLM可另包含微結構層MSL,微結構層MSL可平行導光板LGP及燈板LCB設置。微結構層MSL對應設置在鍵帽KCC的主字符/子字符的下方區域,如形成於導光板LGP的上表面或下表面(例如第3圖微結構區LMS),或形成於燈板LCB的反射層上表面,或獨立形成在導光板LGP與燈板LCB之間(例如第3圖內微結構區IMS與外微結構區OMS)。
突出結構DP可形成於遮光片SS而位於發光單元LED上方,並朝向發光單元LED突出,或說朝向燈板LCB突出。設置突出結構DP的最大目的在於擴散光線而打開或增大光線傳遞角度(相對於發光單元LED頂面法線),也就是讓光線能有較大的橫向傳遞分量,就能讓更多光線在出光初期進入導光板LGP,並在導光板LGP中透過全反射橫向傳遞。整體來說,本發明朝向發光單元LED/燈板LCB突出的突出結構DP可以設置在發光單元LED上方的任意元件上,如遮光片SS(第3、11、14B圖)、底板SUP(未顯示)或電路板MEM(第4、6、7、8、9突)。突出結構DP可由遮光片SS、底板SUP或電路板MEM一體成型(例如以模具沖壓),或是做為獨立元件固著在遮光片SS、底板SUP或電路板MEM表面(例如印刷或點注漆料、油墨或膠材形成凸點)。突出結構DP的高度例如可以是導光板LGP厚度的18%至95%。遮光片SS上的突出結構DP可由保護層PL的突出部分形成,而內反射層RL0與內遮罩層ML0則位於保護層PL的突出部分的上表面及/或下表面。獨立的突出結構DP則位在保護層PL、內反射層RL0與內遮罩層ML0三者中的最下層者的下表面。
突出結構DP朝向發光單元LED突出或朝向燈板LCB突出,此設計是違反常理的,不僅會加大背光模組BLM在發光單元LED處的厚度,還會干涉發光單元LED影響光效。採用低功率光源如mini LED或micro LED時,發光單元LED高度比傳統LED大幅降低,但焊點面積過小而降低焊接強度,加上背光模組BLM與其遮光片SS、導光板LGP和燈板LCB都經歷過厚度薄化的過程,在發光單元LED處的厚度過大,有可能讓發光單元LED的焊點容易被外力觸及而斷裂。突出結構DP朝向發光單元LED突出可能會導致背光模組BLM在發光單元LED處厚度過大,使得背光模組BLM頂面凸出或底面凸出。其中背光模組BLM下凸是燈板LCB在發光單元LED處向下突出(類似第6圖),這讓燈板LCB的線路在發光單元LED附近局部彎曲,使得發光單元LED焊接處有可能剝離。或者,遮光片SS也可能在發光單元LED處上凸(類似第7圖)。不論背光模組BLM在發光單元LED處上凸或下凸,發光單元LED還可能因為跟突出結構DP干涉,而傷及發光單元LED表面的螢光體,最終導致色偏問題(例如白光偏藍或多色混光有色偏現象)。下一個問題是突出結構DP若有局部進入導光板LGP導光孔L0,會迫使發光單元LED相對位置下移,影響發光單元LED與導光孔L0孔壁的光耦合機制。另一個問題是,如果導光板LGP導光孔L0不能完整容納突出結構DP,突出結構DP的外圍區域可能會導致不必要的空氣間隙,造成光線的逸散損耗,沒有順利進入導光板LGP。不過,相反的,解決這些問題也意味著本發明將突出結構DP朝向發光單元LED突出,可以被轉化成為有利的解決方案。
第14B圖中,突出結構DP由遮光片SS的保護層PL下凸而成,或是在同處形成透光或非透光凸點,突出方向朝向發光單元LED或朝向燈板LCB。遮光片SS的內反射區RL0及內遮罩區ML0可以重疊形成於突出結構DP之上表面或下表面(保護層PL在該處的上下表面)。此外,遮光片SS的第二反射層RL2與遮罩層ML及保護層PL三者之堆疊順序並不限制,並且第二反射層RL2與遮罩層ML的尺寸比例關係、油墨顏色與材質種類端視背光模組BLM之實際出光應用而有所變化。舉例來說,第二反射層RL2(內反射區RL0)可形成於保護層PL在突出結構DP之下表面S2,且遮罩層40(內遮罩區ML0)可形成於第二反射層RL2(內反射區RL0)與保護層PL之下表面間。或者,第二反射層RL2(內反射區RL0)可形成於保護層PL在突出結構DP之下表面,且遮罩層40(內遮罩區ML0)可形成於保護層PL在突出結構DP之上表面。突出結構DP的擴散效果可以來自第二反射層RL2(內反射區RL0)或突出結構DP本身;突出結構DP下凸的平滑或粗糙弧面、或者突出結構DP由反射材料構成,都讓突出結構DP可以不需借助第二反射層RL2(內反射區RL0)而提供擴散光線的效果。突出結構DP可以具有單一或多個凸點,或者形成多點凹凸區域,近距離的設置在發光單元LED的出光範圍內,例如水平360度、垂直120度的橢圓半球體。
有關突出結構DP與發光單元LED的干涉問題,可以利用數種方案降低負面影響。例如,薄化遮光片SS的厚度、提高遮光片SS及其內反射區RL0的彈性與表面光滑程度,都能降低干涉時突出結構DP對發光單元LED的負面影響。此外,控制模具的弧面曲度,可以將突出結構DP的弧面曲度加大,減少突出結構DP進入導光板LGP導光孔L0的深度,進而在突出結構DP與發光單元LED之間產生安全間距。另一個方法,是在發光單元LED表面點膠(例如UV光固膠),如此也能讓發光單元LED的螢光體上多一層保護膠層,作為突出結構DP與發光單元LED之間的安全間距。或者,讓突出結構DP的最低點透過設計或模具加工而抬高,甚至讓突出結構DP的周圍一部分稍微上凸,如此也能在突出結構DP與發光單元LED之間產生安全間距,同時良好控管發光單元LED位置的整體厚度。或者,突出結構DP並不正對發光單元LED,而是至少局部地圍繞在發光單元LED周圍,來減少突出結構DP與發光單元LED的干涉問題。
另外,本發明可更進一步地採用膠層設計,舉例來說,如第14A、14B圖所示,背光模組BLM可另包含至少一膠層Ah。第14A、14B圖中顯示一膠層Ah貼附於遮光片SS以及導光板LGP之間,此膠層Ah至少局部地圍繞突出結構DP、導光孔L0和發光單元LED。第14A、14B圖中還顯示另一膠層Ah貼附於導光板LGP以及第一反射層RL1之間,此膠層Ah也至少局部的圍繞突出結構DP、導光孔L0和發光單元LED。前述膠層Ah平行遮光片SS、平行導光板LGP、也平行燈板LCB設置。膠層Ah與導光板LGP的導光孔L0之間可較佳地設有無膠區CA,在俯視中無膠區CA至少局部的圍繞突出結構DP,以避免膠層Ah在製程中因故進入導光板LGP的導光孔L0沾黏發光單元LED,導致過度出光或使發光單元LED脫落。無膠區CA可設置在導光板LGP上表面(或說導光板LGP與遮光片30之間),無膠區CA也可以設置在導光板LGP下表面(或說導光板LGP與燈板32之間)。膠層Ah具有良好的光線耦合效果,透過上述膠層Ah設計,發光單元LED之光線可在直接或間接入射至膠層Ah時順利到達膠層Ah另一側的介質,使得光線可以在射出導光板LGP後,在第二反射層RL2與第一反射層RL1之間反射回到導光板LGP,以避免光線逸散損耗在導光板LGP與遮光片SS間的空氣間隙,或是導光板LGP與燈板LCB第一反射層RL1間的另一空氣間隙,以便確保足夠的光線比例可以繼續在導光板LGP中橫向傳遞到較遠位置。
透過上述配置,突出結構DP可擴散光線而打開或增大光線傳遞角度(相對於發光單元LED頂面法線),增加光線的橫向傳遞分量,讓更多光線在出光初期進入導光板LGP橫向傳遞。接著,透過圍繞突出結構DP的膠層Ah的光耦合效果,可將初期逸散光線導引回到導光板LGP中。此外,從導光板LGP上下表面逸散的光線,可以透過第一反射層RL1與第二反射層RL2反射回收到導光板LGP,儘可能確保有更多的光線到達鍵帽KCC側邊和角落的下方。此時,透過微結構層MSL(如第3、11、14A、14B圖所示)可向上擴散光線,讓光線向上穿出導光板LGP。如此一來,光線能夠繼續依序穿過遮光片SS之出光區OA、底板SUP之內孔Sc與周邊孔SUPH、電路板MEM而從鍵帽KCC出光,從而產生鍵帽KCC的字符發光與周圍光暈效果,並達到相當程度的均勻度。接下來,進一步整合突出結構DP至本發明前述各實施例,將得到數個最佳化設計。
第14D圖中,發光單元LED具有沿著短邊直排的多色晶粒,或說三色晶粒的每顆長邊都平行發光單元LED整體的長邊,也就是三色晶粒的每顆長邊都沿Y方向排列。即使沒有採取第14D圖中的排列方式,突出結構DP朝著發光單元LED和燈板LCB突出的設計,還是可以協助擴散不同色光,協助發光單元LED的三色晶粒在極短距離充分混光,減少色偏問題。
請參閱第3、14A、14B圖,本發明背光模組BLM的第一種較佳設計是結合突出結構DP與焊盤FP以產生均勻發光的光學效果。此背光模組BLM至少包括遮光片SS、燈板LCB及突出結構DP。燈板LCB具有一發光單元LED及一對焊盤FP分別連接發光單元LED,這對焊盤的每一個分別具有一或多個鏤空區Ha/Hb,這些鏤空區Ha/Hb至少局部的重疊發光單元LED。突出結構DP形成於遮光片SS且朝向燈板LCB突出,突出結構DP至少局部的重疊前述一對焊盤FP,以在突出結構DP和一對焊盤FP之間擴散發光單元LED之局部光線。重疊焊盤FP的意義在於,突出結構DP正對著發光單元LED的正上方,對於目前近80%向上出光的mini LED或Micro LED等發光單元LED,能夠最大程度的反射和擴散發光單元LED發射早期的光線。其次,焊盤FP是局部裸露在發光單元LED之外,這使得焊盤FP暴露部分的金屬表面可以反射來自突出結構DP所擴散的光線,進入導光板LGP橫向傳遞;或者,焊盤FP可以局部的被燈板LCB第一反射層RL1的內環部分RL1i覆蓋,突出結構DP重疊焊盤FP時也重疊內環部分RL1i,使得內環部分RL1i也可以反射來自突出結構DP所擴散的光線。因此,得以在突出結構DP和一對焊盤FP之間擴散發光單元LED之局部光線,而進入導光板LGP橫向傳遞。
請參閱第3、11、14A、14B圖,本發明背光模組BLM的第二種較佳設計是結合突出結構DP與燈板LCB微結構區MS以產生均勻發光的光學效果。此背光模組BLM至少包括遮光片SS、導光板LGP、燈板LCB及突出結構DP。燈板LCB包含二非相交導線(例如是主導線HT與LT、或是子導線STa與STb)、複數個微結構區(例如內微結構區IMS或外微結構區OMS或核微結構區CMS)以及至少一發光單元LED,該發光單元LED連接於二非相交導線(HT與LT、或是STa與STb)之間,該複數個微結構區(例如內微結構區IMS或外微結構區OMS或核微結構區CMS)與該二非相交導線不重疊(HT與LT、或是STa與STb)。導光板LGP設置於燈板LCB上;遮光片SS設置於導光板LGP上。突出結構DP,形成於遮光片SS且朝向燈板LCB突出,突出結構DP位於複數個微結構區(例如內微結構區IMS或外微結構區OMS或核微結構區CMS)之間,進而擴散發光單元LED之局部光線以進入導光板LGP橫向傳遞。突出結構DP與位於燈板LCB微結構區MS之間的意義,在於加乘突出結構DP在光路初期擴散光線進入導光板LGP橫向傳遞的效果,以及核微結構區CMS、內微結構區IMS或外微結構區OMS等等,在後續光路反射回收光線回到導光板LGP繼續傳遞的效果,來達成本發明各實施例前述按鍵KS的單鍵和多鍵發光亮度均化的結果。
請參閱第3、11、14A、14B圖,本發明背光模組BLM的第三種較佳設計是結合突出結構DP與燈板LCB微結構區MS以產生均勻發光的光學效果。背光模組BLM包含第一均光區Z1圍繞發光單元LED以均化發光單元LED的光線,第一均光區Z1包含突出結構DP、一對焊盤FP與第一反射層RL1。突出結構DP形成於遮光片SS且朝向燈板LCB突出,突出結構DP可擴散發光單元LED之光線。該對焊盤FP位於燈板LCB上供連接發光單元LED。第一反射層RL1設置於燈板LCB上並具有內環部分RL1i至少局部覆蓋該對焊盤FP,且第一反射層RL1的內環部分RL1i反射來自發光單元LED及/或突出結構DP的光線;這意味著,第一反射層RL1也圍繞著發光單元LED,特別是指第一反射層RL1在導光板LGP導光孔L0範圍內的環型區域;此外,在俯視中第一反射層RL1也同時圍繞著突出結構DP和該對焊盤FP。由於該對焊盤FP被第一反射層RL1的內環部分RL1i覆蓋的部分可以形成反射和擴散效果較佳的核微結構區CMS,直接來自發光單元LED的光線(例如側面出光),或是間接由突出結構DP擴散的光線,都可以由第一反射層RL1的內環部分RL1i繼續反射和擴散,以便進入導光板LGP進行橫向傳遞。此外,背光模組BLM還可包含第二均光區Z2圍繞第一均光區Z1。第二均光區Z2包含彼此間隔的一對微結構區IMS位於第一反射層RL1上,此對微結構區IMS位於該突出結構DP(以及該對焊盤FP)的相對二側(在俯視中)。
請參閱第11圖,本發明發光鍵盤LKB的一較佳設計是運用多突出結構DP以產生多按鍵KS間均勻發光的光學效果。相鄰二個按鍵KS2與KS3的鍵帽KCC排列在同一橫列,背光模組BLM則位於兩個相鄰鍵帽KCC下方。遮光片SS具有至少二出光區OA分別對應按鍵KS2與KS3的二相鄰鍵帽KCC。燈板LCB具有至少二發光單元分別對應按鍵KS2與KS3的對應的遮光片SS的至少二出光區OA。至少二突出結構DP分別形成於遮光片SS的至少二出光區OA,並分別朝向燈板LCB突出,此至少二突出結構DP分別擴散前述至少二發光單元LED之局部光線,以分別進入導光板LGP橫向傳遞,並經過遮光片SS的前述至少二出光區OA照射按鍵KS2與KS3的前述至少二相鄰鍵帽KCC。在俯視中,燈板LCB具有一微結構區MS(由兩個相鄰的內微結構區IMS構成)位於前述至少二突出結構DP之間,此微結構區MS跨越按鍵KS2與KS3的至少二相鄰鍵帽KCC在X方向上的間隙Gx。此設計的意義在於,相鄰排列的按鍵KS2與KS3都利用專屬的突出結構DP的分別擴散光線,讓二相鄰鍵帽KCC都能在單鍵範圍內達到發光均勻度,在採用統一規格/數量的發光單元LED與鍵帽KCC尺寸的情況下,可使二相鄰鍵帽KCC達到發光均勻度的一致性。
請參閱第11圖,本發明發光鍵盤LKB的另一較佳設計是運用多突出結構DP和微結構區域MS以產生多按鍵KS間均勻發光、以及減少漏光的光學效果。相鄰三個按鍵中,二個按鍵KS2與KS3的鍵帽KCC排列在同一橫列,按鍵KS1的鍵帽KCC排列在Y方向的另一相鄰橫列,背光模組BLM則位於三個相鄰鍵帽KCC下方。遮光片SS具有至少三出光區OA分別對應按鍵KS1、KS2與KS3的三相鄰鍵帽KCC。燈板LCB具有至少三發光單元LED分別對應按鍵KS1、KS2與KS3的三相鄰鍵帽KCC。至少三突出結構DP分別形成於遮光片SS並分別朝向燈板LCB突出,此至少三突出結構DP分別擴散前述至少三發光單元LED之局部光線,以分別進入導光板LGP橫向傳遞,並經過遮光片SS的前述至少三出光區OA照射按鍵KS1、KS2與KS3的前述至少三相鄰鍵帽KCC。其中,背光模組BLM具有板孔BH和至少一微結構區MS(例如三個外微結構區OMS)圍繞板孔BH,板孔BH貫穿了遮光片SS、導光板LGP和燈板LCB。此至少一微結構區MS在俯視中位於板孔BH與至少三突出結構DP之間,其意義在於至少三突出結構DP大幅提升了橫向傳遞的光線分量,也凸顯了光線從板孔BH漏光的問題。由於三個外微結構區OMS除了分布在按鍵KS1、KS2與KS3的前述至少三相鄰鍵帽KCC垂直投影範圍內,還一路分布到X方向和Y方向間隙Gx與Gy,繼而圍繞板孔BH。相當於三個外微結構區OMS構成一個合併的微結構區MS重疊三鍵帽KKC之間的間隙Gx與Gy,如此這個合併的微結構區MS也圍繞座落在間隙Gx及/或間隙Gy的板孔BH。因此,當光路行進至超出出光區OA之後,多餘光線可透過前述至少一微結構區MS(三個外微結構區OMS)提前反射、擴散、損耗剩餘光線,以減少到達板孔BH的光線分量,降低板孔BH的漏光。前述微結構區MS並不限於是位在燈板LCB第一反射層RL1的三個外微結構區OMS,如前所述,第3圖導光板LGP上可設置微結構區LMS,甚至遮光片SS的第二反射層RL2上也可設置微結構區MS,三層微結構區MS可獨立或組合運用,以便在超出出光區OA以外的區域減少到達板孔BH的光線分量。另一個可以運用的是膠層Ah的光耦合效果,膠層Ah圍繞在板孔BH周圍,前述合併的微結構區MS也位在膠層Ah與三個突出結構DP之間。膠層Ah可提前損耗光線。如有需要也可設置無膠區CA圍繞在板孔BH周圍,而膠層Ah圍繞在無膠區CA周圍,以免膠層Ah過度靠近板孔BH而漏光。如此,前述至少一微結構區MS位在膠層Ah與至少三個突出結構DP之間,三者在光路的不同階段分別提供擴散均光、導光出光、以及擴散損耗,終而減少板孔BH的漏光。
綜上所述,本發明採用將突出結構與光源重疊設置,可藉由突向光源或突向燈板的突出結構將光源的光線在光路初始階段進行反射擴散,以便打開光線傳遞角度、提高橫向傳遞分量、增加導光板LGP的入光量。如此,除了避免中間字符過亮,也提升側邊或角落字符亮度、或是提升發光單元多色晶粒的混光效果,從而大幅地提升背光按鍵的發光均勻性與在使用時的視覺美觀效果。在超出遮光片的出光區、到達光路末段的板孔之前,突出結構還可搭配微結構區與膠層的運用,達到減少漏光的效果。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
LKB:發光鍵盤
BLM:背光模組
KS,KS1,KS2,KS3:按鍵
KCC:鍵帽
KC0:內透光區
KC1:外透光區
KC2:不透光區域
SSR:支撐裝置
MEM:電路板
SUP:底板
LCB:燈板
LGP:導光板
SS:遮光片
LT,HT,STa,STb:導線
LED:發光單元
RL1:第一反射層
RL2:第二反射層
RL0:內反射區
RLF:外反射區
RLH:反射層孔
Mh:銅網
ML:遮罩層
ML0:內遮罩區
MLH:遮罩孔
PL:保護層
MS,LMS:微結構區
IMS:內微結構區
OMS:外微結構區
CMS:核微結構區
L0:導光孔
Sc:內孔
Sr0:環形肋
Sr1:橋接肋
Sf:支撐框
SUPH:周邊孔
BP,DP,SP:突出結構
IP:凹槽
Gx,Gy:間隙
BH:板孔
MP:遮罩部
HA:孔膠
HC:孔隙
Ah,Ah1,Ah2:膠層
AP:膠體缺口
Br:分支線
CL:導電層
CA:無膠區
Dt:導線方向
Dn:法線方向(導線)
FP:焊盤
FG:焊盤間隙
Ha,Hb:鏤空區
IE:交會端點
RL1i:內環部分
RLH1:反射層孔
第1圖為根據本發明一實施例之發光鍵盤的示意圖。
第2圖為第1圖中的發光鍵盤的局部俯視圖。
第3圖為第1圖中的發光鍵盤的局部爆炸圖。
第4圖為第1圖中的發光鍵盤的局部剖面圖。
第5圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤的局部俯視圖。
第6圖為第5圖中的發光鍵盤的局部剖面圖。
第7圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤的局部剖面圖。
第8圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤的局部剖面圖。
第9圖為根據本發明另一實施例的發光鍵盤的局部剖面圖。
第10圖為第1圖中的發光鍵盤的另一局部俯視圖。
第11圖為第1圖中的發光鍵盤的另一局部俯視圖。
第12A圖為本發明另一實施例燈板的(子)導線與焊盤和發光單元的端對端連接的俯視示意圖。
第12B圖為第12A圖實施例的局部放大示意圖。
第12C圖為第12A圖實施例側面連接的俯視示意圖。
第13A圖至第13F圖分別是本發明不同實施例燈板的(子)導線與兩焊盤和發光單元的連接架構的俯視示意圖。
第14A圖為本發明又一實施例在發光單元周圍區域的背光模組的光學架構的局部俯視示意圖。
第14B圖為第14A圖實施例的背光模組的局部剖視示意圖。
第14C圖為本發明再一實施例在發光單元周圍區域的背光模組的光學架構的局部俯視示意圖。
第14D圖為本發明第14A圖的衍生實施例的背光模組的光學架構的局部俯視示意圖。
LCB:燈板
STa,STb:導線
LED:發光單元
RL1:第一反射層
RL0:內反射區
ML0:內遮罩區
IMS:內微結構區
CMS:核微結構區
L0:導光孔
Ah:膠層
AP:膠體缺口
Br:分支線
CA:無膠區
DP:突出結構
FG:焊盤間隙
Ha,Hb:鏤空區
RL1i:內環部分
RLH1:反射層孔
Claims (20)
- 一種背光模組,用於照射至少一鍵帽,該背光模組包含: 一燈板,包含二非相交導線、複數個微結構區以及至少一發光單元,該發光單元連接於該二非相交導線之間,該複數個微結構區與該二非相交導線不重疊; 一導光板,設置於該燈板上; 一遮光片,設置於該導光板上;以及 一突出結構,形成於該遮光片且朝向該燈板突出,該突出結構位於該複數個微結構區之間,該突出結構擴散該發光單元之光線以進入該導光板橫向傳遞。
- 如請求項1所述之背光模組,其中該燈板還包括一第一反射層圍繞該發光單元與該突出結構。
- 如請求項2所述之背光模組,其中該導光板具有一導光孔供容置該發光單元,該第一反射層至少局部位於該導光孔內。
- 如請求項2所述之背光模組,其中該第一反射層具有一反射層孔,該第一反射層至少局部位在該反射層孔與該導光孔之間。
- 如請求項2所述之背光模組,其中該遮光片包含一內反射區重疊該突出結構和該第一反射層。
- 如請求項1所述之背光模組,其中更包含一膠層至少局部的圍繞該突出結構。
- 如請求項1所述之背光模組,其中該發光單元包含至少三晶粒提供至少三色光,該至少三晶粒以其短邊對短邊接續排列。
- 如請求項1所述之背光模組,其中該突出結構位於該二非相交導線之間。
- 如請求項1所述之背光模組,其中該複數個微結構區包含彼此間隔的一對內微結構區,該對內微結構區位於該突出結構相對二側。
- 如請求項1所述之背光模組,其中該二非相交導線包含彼此間隔的二主導線。
- 如請求項10所述之背光模組,其中該複數個微結構區包含彼此間隔的一對內微結構區位於該二主導線之間。
- 如請求項10所述之背光模組,其中該複數個微結構區包含彼此間隔的一對外微結構區分別位於該二主導線之外。
- 如請求項10所述之背光模組,其中該燈板具有二子導線分別電性連接該對主導線,該複數個微結構區包含彼此間隔的一對內微結構區位於該二子導線相對二側。
- 一種發光鍵盤,包含: 至少二相鄰鍵帽;及 一背光模組,位於該至少二相鄰鍵帽下方,該背光模組包含: 一遮光片,具有至少二出光區對應該至少二相鄰鍵帽; 一燈板,具有至少二發光單元分別對應該至少二出光區;以及 至少二突出結構,分別形成於該遮光片的該至少二出光區並分別朝向該燈板突出,該至少二突出結構分別擴散該至少二發光單元之局部光線。
- 如請求項14所述之發光鍵盤,其中該燈板具有一微結構區位於該至少二突出結構之間,該微結構區跨越該至少二相鄰鍵帽的間隙。
- 如請求項14所述之發光鍵盤,其中該燈板上具有一對非相交導線橫跨該至少二相鄰鍵帽下方,且該至少二突出結構位於該對非相交導線之間。
- 一種發光鍵盤,包含: 至少三相鄰鍵帽;及 一背光模組,位於該至少三相鄰鍵帽下方,該背光模組包含: 一遮光片; 一燈板,具有至少三發光單元分別對應該至少三相鄰鍵帽;以及 至少三突出結構,分別形成於該遮光片並分別朝向該燈板突出,該至少三突出結構分別擴散該至少三發光單元之局部光線; 其中,該背光模組具有一板孔和至少一微結構區圍繞該板孔,該至少一微結構區在俯視中是位於該板孔與該至少三突出結構之間。
- 如請求項17所述之發光鍵盤,其中該板孔與該至少一微結構區至少局部重疊該至少三相鄰鍵帽之間的一間隙。
- 如請求項17所述之發光鍵盤,其中背光模組更包含一膠層圍繞在該板孔周圍,該至少一微結構區位在該膠層與該至少三突出結構之間。
- 如請求項19所述之發光鍵盤,其中背光模組更包含一無膠區位於該板孔與該膠層之間。
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