TWI414837B - 導光板及背光模組 - Google Patents

Description

導光板及背光模組

本發明有關於一種背光模組，特別是有關於一種具導光板之背光模組。

隨著科技的發展，電腦鍵盤的設計愈來愈多樣化，除了考量產品的功能外，產品的視覺效果某種程度上也會影響到銷售量並且愈來愈受到重視。舉例而言，目前市面上已有推出發光鍵盤，除了在視覺上產生吸引力外，於夜間或燈光不足的地方亦可以使用。

傳統發光鍵盤係裝有導光板及光源。導光板呈矩形，具有兩相對長邊及兩相對短邊。導光板之入光面位於導光板可呈現出其厚度之其中一短邊，導光板之出光面位於其兩最大面。導光板的導光方式是將光源裝置放置於入光面旁，使得光源裝置之光線自入光面被導入導光板中，藉由導光板之引導下，光線朝導光板之各長邊及另一短邊前進，並同時被引導至出光面以提供面光源。

然而，雖然光源裝置沿其主要發光軸所發出之較強能量之光線可抵達導光板遠離光源裝置之短邊，以提供導光板足夠之發光輝度，但是，此些較強能量之光線也可能因此由此短邊而漏出。反之，光源裝置遠離其主要發光軸所發出之較弱能量之光線卻無法抵達各長邊鄰近此短邊之角落，可提供之發光輝度有限，造成此些角落具有較陰暗微弱的光場進而使得整體導光板光亮均勻度不足。

本發明揭露一種導光板及背光模組，藉由導光板側壁反射些許光線至導光板具有較陰暗微弱光場之角落，以彌補其角落之發光輝度，進而提昇光亮之均勻度。

本發明於一實施方式中所提供之導光板，係一板體上包含一發光面、多個側壁及多個導光區塊。導光區塊以陣列方式排列於板體之發光面，用以提供對應圖形之發光面。此些側壁分別為板體呈現其厚度之一側，且圍繞及連接發光面。其中一側壁具有一反射斜面，反射斜面連接發光面，並與其餘之側壁不相平行。反射斜面用以反射板體內之光線至其中一導光區塊。

本發明之一實施例，上述具有反射斜面之側壁本身即為一反射斜面。

此實施例之一變化下，二個反射斜面彼此相鄰接，其夾角大於90度。

此實施例之另一變化下，多個反射斜面依序相鄰接，並呈鋸齒狀排列。

本發明之另一實施例，反射斜面位於側壁且朝板體內傾斜。

上述各實施例中，導光板更包含一反射層。反射層位於此些側壁之表面。

本發明於此實施方式中所提供之背光模組，係包含一導光板及一光源裝置。導光板包含一板體及一反射部。板體具有一出光面、一入光面及多個導光區塊。。此些導光區塊係以一陣列方式排列於出光面上。反射部朝板體呈現其厚度之側邊突出，用以反射板體內之光線至其中一導光區塊。光源裝置位於該入光面之一側，並朝入光面發光。

本發明之一實施例，板體更包含一光源嵌槽。光源嵌槽凹設於出光面上，且入光面位於光源嵌槽中。此實施例中光源裝置包含一發光元件。發光元件位於光源嵌槽中，並朝入光面發光。

本發明之一實施例，反射部為一突出片體。突出片體具有二個相鄰接之第一反射斜面。此些第一反射斜面之間的夾角大於90度。

本發明之另一實施例，反射部為多個呈鋸齒狀排列之突出片體。此些突出片體具有多個第二反射斜面。

本發明之又一實施例，反射部為一缺角。缺角具有一第三反射斜面。

上述各實施例中，背光模組更包括一反射層。反射層位於第一反射斜面、第二反射斜面或第三反射斜面上。

如此，本發明藉由導光板側壁所設之反射斜面，使得此些發光元件於導光板內所提供之光線，可被反射至導光板具有較微弱光場之導光區塊，以彌補其發光輝度之不足，進而提昇光亮之均勻度。如此，由於光源不均勻之問題已被解決，便可不需增加發光元件之配置，以降低背光模組之配置成本及空間。

以下將以圖示及詳細說明清楚說明本發明之精神，如熟悉此技術之人員在瞭解本發明之實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

請參閱第1A圖及第1B圖所示。第1A圖繪示本發明背光模組100於一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。第1B圖繪示第1A圖朝方向D觀察第1A圖之側視圖。

本發明之背光模組100包含一導光板200及一光源裝置500。導光板200係由一板體300為主。板體300具有相對之一頂面310及一底面315，以及多個側壁，例如長邊側壁321、短邊側壁322、斜邊側壁323。其中一斜邊側壁323具有一反射斜面。長邊側壁321、短邊側壁322、斜邊側壁323分別為板體300呈現其厚度之一側，且同時圍繞及連接板體300之頂面310及底面315。其中板體300之頂面310或底面315的面積均大於其中一長邊側壁321、短邊側壁322或斜邊側壁323。的面積。值得注意的是，上述長邊側壁321、短邊側壁322或斜邊側壁323僅用來做為圖示說明，非就對此些側壁作一限定。

導光板200之頂面310係定義為一出光面，具有多個光源嵌槽313。此些光源嵌槽313例如可位於頂面310之一中央區域M。任一光源嵌槽313之內壁具有一入光面314。

此外，板體300之頂面310(即出光面)更排列有多個導光區塊311。此些導光區塊311可例如為光學微結構，其外形大致呈正方形(如圖所示)，並且，此些導光區塊311係依據一陣列方式間隔地排列於板體300之頂面310(即出光面)。如此，導光區塊311可集中並加強出光面之光線，並提供對應之發光圖形。然而，此些導光區塊311之排列方式不僅限於第1A圖所示。

光源裝置500包含多個發光元件510及一撓性電路板520。撓性電路板520位於板體300之底面315。發光元件510排列於撓性電路板520上，分別一一容置於此些光源嵌槽313中，並朝入光面314發光。此些發光元件510係分別反向地朝此相對之側壁342發光。此些發光元件510例如為發光二極體。

要瞭解到，發光元件510之數量於圖中僅為示意，不侷限於此。此外，本發明上述用以接受發光元件510光線之入光面除了位於光源嵌槽313之內，不排除也可為導光板200呈現其厚度之一側面，意即此些發光元件面對導光板200呈現其厚度之一側面(圖中未示)。

工作時，在發光元件510之光線經入光面314進入板體300後，由於入光面314可導引光線進入導光板200，此些光線經導光板200之引導下最終可自頂面310(即出光面)提供一面光源。此外，發光元件510之光線於導光板200中行進至反射斜面後，可部份地被反射回導光板內，而非全部地漏出導光板。

如此，有鑑於光源裝置沿其主要發光軸所發出之較強能量之光線會由習知之導光板側壁漏光，本發明藉由導光板側壁所設之反射斜面，使得導光板內之光線可被反射，以彌補導光板具有較微弱光場之導光區塊之發光輝度的不足，進而提昇光亮之均勻度。

以下將以多個實施例，具體說明以上技術內容以進一步闡明本案之技術特徵。

請繼續參閱第1A圖及第1B圖所示。為了使圖面簡潔，在此省略發光元件510之發光角度，僅呈現其主要出光軸A及相關方向之光線。導光板200的頂面310呈五邊形，且包括一長邊側壁321、二相鄰接之斜邊側壁323及二相對之短邊側壁322。此長邊側壁321位於板體300之一側，且位於此二短邊側壁322之間。此二斜邊側壁323位於板體300之另一側且位於此二短邊側壁322之間。特別地，由於此二斜邊側壁323分別與一平行長邊側壁321之參考軸N具有一第一夾角Θ1(例如，6-10度)，意即此二斜邊側壁323之間具有一大於90度之鈍角，故，可知此二斜邊側壁323分別與其餘之側壁，即長邊側壁321及短邊側壁322不相平行。故，在本實施例中，任一斜邊側壁323本身即可為一第一反射斜面，可反射板體300內之光線到多個或至少一個導光區塊311以彌補其發光輝度之不足，進而提昇光亮之均勻度。

另外，導光板200亦可視為一板體300具有一反射部400。反射部400例如為單一突出片體410，係朝板體300可呈現其厚度之側邊突出，且與板體300一體成型。突出片體410具有二個相鄰接之斜邊側壁323(即第一反射斜面)，此些即斜邊側壁323形成一第一轉折角420，第一轉折角420的角度大於90度；意即此些即斜邊側壁323之間的夾角大於90度。如此，任一即斜邊側壁323可反射板體300內之光線至多個或至少一個導光區塊311。

本實施例之一變化中，導光板200更包含一反射層430。反射層430位於此些即斜邊側壁323(即第一反射斜面)之外表面，以反射板體300內全部之光線至多個或至少一個導光區塊311。甚至，反射層430也可位於所有上述側壁之外表面(圖中未示)。反射層430例如為反射片、反射膠或反射微結構。

請參閱第2A圖及第2B圖所示。第2A圖繪示本發明背光模組100於另一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。第2B圖繪示第2A圖朝方向D觀察第2A圖之側視圖。為了使圖面簡潔，在此省略發光元件510之發光角度，僅呈現其主要出光軸A及相關方向之光線。

在第2A圖中，此些側壁例如可區分為一長邊側壁331、二相對之短邊側壁332及多個斜邊側壁333。此長邊側壁331位於板體300之一側，且位於此二短邊側壁332之間。此些斜邊側壁333依序相鄰接並呈鋸齒狀排列於板體300之另側，且位於此二短邊側壁332之間。在此長邊側壁331、短邊側壁332及斜邊側壁333係用來說明圖示，並非對側壁作一限定。

特別地，由於任一斜邊側壁333與一平行長邊側壁331之參考軸N具有一第二夾角Θ2(例如，10-15度)，意即任二相接之斜邊側壁333之間具有一大於90度之鈍角，故，可知此些斜邊側壁333分別與其餘之側壁，即長邊側壁331及短邊側壁332不相平行。故，任一斜邊側壁333本身即可為一第二反射斜面，可反射板體300內之光線到至少一導光區塊311。特別是，各個第二夾角Θ2可不相同，使得各個第二反射斜面(即斜邊側壁333)可以不同之角度反射板體300內之光線至對應之導光區塊311，以提高其發光輝度，進而提昇光亮之均勻度。

另外，導光板200在第2A圖中亦可視為一板體300具有一反射部401。反射部401例如為多個呈鋸齒狀排列之突出片體410，此些突出片體410係朝板體300可呈現其厚度之側邊突出，且與板體300一體成型。各突出片體410具有二個第二反射斜面(即斜邊側壁333)。各突出片體410之二第二反射斜面(即斜邊側壁333)可形成一第二轉折角421，第二轉折角421的角度大於90度；意即此些第二反射斜面(即斜邊側壁333)之間的夾角大於90度。如此，任一第二反射斜面(即斜邊側壁333)可反射板體300內之光線至其中一導光區塊311，以彌補其發光輝度之不足，進而提昇光亮之均勻度。

本實施例之一變化中，導光板200更包含一反射層431。反射層431位於所有第二反射斜面之外表面，以反射板體300內全部之光線至多個或至少一個導光區塊311。甚至，反射層431位於所有側壁之外表面(圖中未示)。反射層431例如為反射片、反射膠或反射微結構。

請參閱第3A圖及第3B圖所示。第3A圖繪示本發明背光模組100於又一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。第3B圖繪示第3A圖朝方向D觀察第3A圖之側視圖。為了使圖面簡潔，在此省略發光元件510之發光角度，僅呈現其主要出光軸A及相關方向之光線。

頂面310(即出光面)大致呈矩形，且矩形之側壁為二相對之長邊側壁341及二相對之短邊側壁342。此二長邊側壁341及短邊側壁342分別具有多個缺角422，此些缺角422分別具有一朝板體300內傾斜之第三反射斜面423。反射斜面與一平行長邊側壁341之參考軸N具有一第三夾角Θ3(例如，30~65度)，意即此第三反射斜面423與其餘之側壁，即長邊側壁341及短邊側壁342不相平行。在此長邊側壁341、短邊側壁342係用來說明圖示，並非對側壁作一限定。

設計人員可因應實際情形下配置缺角422於長邊側壁341對應光場微弱之某一導光區塊311，使得缺角422之第三反射斜面423可反射板體300內之光線至此導光區塊311，以彌補其發光輝度之不足。例如，由於發光元件510背對之導光區塊311可接受之光線有限，故其中一缺角422A可配置於長邊側壁341接近發光元件510之位置，此缺角422A之第三反射斜面423可反射板體300內之光線至發光元件510所背對之其中一導光區塊311，進而提高此導光區塊311之發光輝度。又例如，由於若干導光區塊311鄰近短邊側壁342且遠離發光元件510之主要發光軸A，使得此些導光區塊311可接受之光線能量不足，故其中另一缺角422B可配置於長邊側壁341接近短邊側壁342之角落，使得缺角422B之第三反射斜面423可反射板體300內之光線至對應之導光區塊311，進而提高此導光區塊311之發光輝度。

另外，導光板200在第3A圖中亦可視為一板體300具有一反射部402。反射部402例如為上述之缺角422。缺角422一體成型地形成於板體300之長邊側壁341或短邊側壁342。

本實施例之一變化中，導光板200更包含一反射層432。反射層432位於第三反射斜面423之外表面，以反射板體300內全部之光線至多個或至少一個導光區塊311。甚至，反射層可位於所有側壁之外表面(圖中未示)。反射層432例如為反射片、反射膠或反射微結構。

本發明上述之各實施例中，背光模組100可應用於鍵盤裝置，且此些導光區塊311分別因應鍵盤按鍵之對應位置而設置，以提供對應鍵盤之發光圖形。然而，本發明之背光模組100並不僅限於鍵盤裝置。

請參閱第4圖所示。第4圖繪示本發明背光模組100於又一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。為了使圖面簡潔，在此省略發光元件510之發光角度，僅呈現其主要出光軸A及相關方向之光線。

在第4圖中，此些導光區塊312可例如為光學微結構，其外形大致呈長條狀(如圖所示)，並且，此些導光區塊312係依據一陣列方式間隔地排列於板體300之頂面310(即出光面)。如此，導光區塊312可集中並加強頂面310(即出光面)之光線，並對應之發光圖形。然而，此些導光區塊312之排列方式不僅限於第4圖所示。

此外，在此第4圖中，頂面310(即出光面)呈梯形，且此些側壁例如可區分為一長邊側壁351、二相對之斜邊側壁353及一短邊側壁352。此長邊側壁351位於板體300之一側，且位於此二斜邊側壁353之間。此短邊側壁352位於板體300之另一側且位於此二斜邊側壁353之間。特別地，由於此二斜邊側壁353分別與長邊側壁351具有一第四夾角Θ4(例如，30~60度)，意即此二斜邊側壁353分別與其餘之側壁，即長邊側壁351及短邊側壁352不相平行。故，任一斜邊側壁353本身即可為一第四反射斜面，可反射板體300內之光線到多個或至少一個導光區塊312。特別是，任一第四反射斜面(即斜邊側壁353)可反射板體300內之光線至鄰近第四反射斜面(即斜邊側壁353)之所有導光區塊312，以彌補其發光輝度之不足，進而提昇光亮之均勻度。

本實施例之一變化中，導光板200更包含一反射層(參考第1B圖)。反射層位於此些第四反射斜面(即斜邊側壁353)之外表面，使得板體300內全部之光線可反射至多個或至少一個導光區塊312。甚至，反射層位於所有側壁之外表面。反射層例如為反射片、反射膠或反射微結構。本發明不限上述之背光模組100僅應用於發光鍵盤上，其他可供發出光條圖形之電子裝置(例如電話、檯燈等)皆可應用於此。

需定義的是：

(1)由於發光二極體為指向性發光，且具有一定之發光角度，發光元件510之主要出光軸A係指發光二極體中發光能量最強的光線，且位於其發光角度之中心線上。

(2)所述之中央區域M為大致鄰近導光板300之一中央假想直線所界定之範圍。另一種定義，中央區域M可將導光板300區隔出大致相同之兩半部。又或者，中央區域M也可以佔有導光板300三分之一的範圍。此外，以上所述之反射斜面命名為第一反射斜面至第四反射斜面，僅為了於說明書中便於說明，並非刻意意指此些反射斜面不具相同之用途。

本發明所揭露如上之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．背光模組

200．．．導光板

300．．．板體

310．．．頂面

311、312．．．導光區塊

313．．．光源嵌槽

314．．．入光面

315．．．底面

321、331、341、351．．．長邊側壁

322、332、342、352．．．短邊側壁

323、333、353．．．斜邊側壁

400、401、402．．．反射部

410．．．突出片體

420．．．第一轉折角

421．．．第二轉折角

422、422A、422B．．．缺角

423．．．第三反射斜面

430、431、432．．．反射層

500．．．光源裝置

510．．．發光元件

520．．．撓性電路板

A．．．主要出光軸

D．．．方向

M．．．中央區域

N．．．參考軸

Θ1．．．第一夾角

Θ2．．．第二夾角

Θ3．．．第三夾角

Θ4．．．第四夾角

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1A圖繪示本發明背光模組於一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。

第1B圖繪示第1A圖朝方向D觀察第1A圖之側視圖。

第2A圖繪示本發明背光模組於另一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。

第2B圖繪示第2A圖朝方向D觀察第2A圖之側視圖。

第3A圖繪示本發明背光模組於又一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。

第3B圖繪示第3A圖朝方向D觀察第3A圖之側視圖。

第4圖繪示本發明背光模組於又一實施例下之俯視圖暨光線角度示意圖。

100．．．背光模組

200．．．導光板

300．．．板體

310．．．頂面

311．．．導光區塊

313．．．光源嵌槽

321．．．長邊側壁

322．．．短邊側壁

323．．．斜邊側壁

400．．．反射部

410．．．突出片體

420．．．第一轉折角

510．．．發光元件

A．．．主要出光軸

D．．．方向

M．．．中央區域

N．．．參考軸

Θ1．．．第一夾角

Claims (6)

1. 一種導光板，包含：一板體，包含：一發光面；多個導光區塊，以一陣列方式排列於該發光面，用以提供對應之發光圖形；以及多個側壁，分別為該板體呈現其厚度之一側，且圍繞及連接該發光面，該些側壁其中之一具有至少一反射斜面，該反射斜面連接該發光面，並與其餘之該些側壁不相平行，用以反射該板體內之光線至該些導光區塊其中之一。
2. 如請求項1所述之導光板，其中具有該反射斜面之該側壁本身即為該反射斜面。
3. 如請求項2所述之導光板，其中二個該反射斜面彼此相鄰接，其夾角大於90度。
4. 如請求項2所述之導光板，其中多個該反射斜面依序相鄰接，並呈鋸齒狀排列。
5. 如請求項1所述之導光板，其中該反射斜面朝該板體內傾斜。
6. 如請求項1所述之導光板，更包含： 一反射層，位於該些側壁之表面。