TWI578037B - 具遮光效果之導光板及其製造方法 - Google Patents

Description

具遮光效果之導光板及其製造方法

本發明係關於導光板領域，尤其是一種應用在指示面板的導光板。

現今鑒於LED之單色性、高功率及環保等諸多優點，故其已於各領域中被大幅作為光源使用，搭配相異組件即可衍伸為各類電子產品，且藉LED之特性係可大幅降低產品組件整體之高度。透過LED提供光線之產品不勝枚舉，如顯示器、發光薄板甚或家電之顯示面板等，由於欲顯示之圖樣或文字等本身並不具發光效能，因此皆須透過一光源模組提供光線，使對應組設之面板或其餘組件上之圖樣及文字可藉LED投射之光線顯示予使用者。常見的光源模組係包括至少一LED發光源及一導光板，所述LED發光源之光線係藉所述導光板形成均勻、柔和且穩定之面光源光線，並自所述導光板射出至面板或其餘組件以顯示圖樣或文字，根據所述LED發光源與導光板出光面之相對位置可區分為側入式及直下式二種。

以側入式光源模組為例，係指所述LED發光源位於整體組件之側邊以相對所述導光板產生側向光線，並藉所述導光板之網點設計在出光面形成均勻面光源以供圖案或文字顯示用。但是，顯示特定圖樣及文字時，受所述導光板導引之光線照射範圍常會遠超出圖樣所在區域。當組件具有多個圖樣及文字，則易產生同時顯示多個圖樣及文字之漏光現象， 如此係影響實際呈現態樣。且因所述導光板即為一大面積發光體，因此無論周邊圖樣與文字之設置方式為何，都難逃受上述漏光現象之影響。

如以所述光源模組搭配一具有複數顯示圖樣之面板使用為例說明，所述LED發光源係位於所述導光板之側邊，並藉所述導光板自其出光面射出之光線，以顯示一面板之一第一圖樣。如前述，所述LED發光源之光線照射範圍係超出所述第一圖樣所在區域，導致相鄰之一第二圖樣亦隨其顯示造成溢光現象。而即使所述面板之所述第一圖樣及所述第二圖樣係呈上下比鄰設置，仍會產生同時顯示均勻被點亮的所述第一圖樣與不均勻發亮的所述第二圖樣之現象。

故本發明人係構思一種具遮光效果之導光板及其製造方法，希冀可解決上述習用導光板結合應用各項組件時之缺失。

本發明之一目的，旨在提供一種具遮光效果之導光板及其製造方法，以使光線可被框圍於對應欲顯示圖樣或文字之區域內，防止漏光現象而導致顯示不清之現象。

為達上述目的，本發明於一實施方式中提出一種具遮光效果之導光板，係組設於一顯示件，供以導引光線至所述顯示件之至少一圖樣區出光，其包括：至少一發光區，其係對應所述圖樣區設置；至少一第一破孔，位於所述發光區一側，供一LED光源穿設並提供側向光線予所述發光區；至少一第二破孔，對應所述LED光源出光方向設置且鄰近所述發光區周側；及一隔光膠體，以外模包覆成型填充於所述第二破孔，進而框圍並阻隔光線。藉此，本實施方式之導光板可使光線有效地被框圍於發光區 內，防止圖樣區處於顯示狀態時產生漏光現象，影響其他非處於顯示狀態的圖樣區。

另一方面，本發明另於一實施方式中，提供一種具遮光效果之導光板之製造方法，其係包括以下步驟：首先，以射出成型方式形成具有至少一第一破孔及至少一第二破孔之一導光板，且所述導光板具有至少一發光區，其中所述第一破孔位於所述發光區一側供一LED光源穿設並提供側向光線，所述第二破孔對應所述LED光源出光方向設置且鄰近所述發光區周側。然後，利用外模包覆成型方式於所述第二破孔填入一隔光膠體。此外，本發明於其他實施方式中，更進一步對上述實施方式提出各種承襲其技術特徵的改良方案如下：本發明於又一實施方式中，設計所述導光板之厚度為D₁，所述第二破孔與所述導光板邊緣之最短距離為D₂時，D₁/D₂係大於等於1/1.5，以確保所述導光板射出成型後之剛性與強度，避免產生斷裂情況。在相同思路下的再一個實施方式中，當所述第二破孔與所述發光區之最短距離為D₃，且所述第二破孔與所述第一破孔之最短距離為D₄時，D₃/D₄係大於等於1/2。此舉至少可避免所述LED光源之熱能影響所述第二破孔內之所述隔光膠體。

此外，在本發明其他實施方式中，所述第二破孔為線性曲線態樣或為具至少一轉折點之非線性曲線態樣，以因應所述發光區及所述圖樣區之形狀需求。又，為了提升所述LED光源之光線在所述發光區的出光均勻度，所述導光板更於一實施方式中具有多個微結構，所述微結構係設置於所述發光區之上、下表面。當然，所述顯示件於至少一實施方式中， 可具體為一面板或一按鍵組件，以做為顯示面板或具發光效果之鍵盤使用。

綜上所述，本發明之具遮光效果之導光板及其製造方法係先藉由射出成型方式製成，再透過外膜包覆成型方式於所述第二破孔內設置所述隔光膠體，藉所述第二破孔與所述隔光膠體，確切地防止所述LED光源受所述導光板導引後之光線產生漏光現象而同時顯示多個所述圖樣區，造成顯示不清或降低準確度之現象。

1‧‧‧導光板

10‧‧‧發光區

11‧‧‧第一破孔

12‧‧‧第二破孔

13‧‧‧隔光膠體

14‧‧‧微結構

2‧‧‧顯示件

20‧‧‧圖樣區

21‧‧‧電路板

22‧‧‧塑膠薄膜

221‧‧‧彈性體

23‧‧‧按鍵部

3‧‧‧LED光源

30‧‧‧基板

4‧‧‧金屬板

D₁‧‧‧導光板厚度

D₂‧‧‧第二破孔與導光板邊緣最短距離

D₃‧‧‧第二破孔與發光區最短距離

D₄‧‧‧第二破孔與第一破孔最短距離

第1圖，為本發明一實施方式搭配顯示件之分解示意圖。

第2圖，為本發明一實施方式之製造流程示意圖。

第3圖，為本發明一實施方式之平面示意圖。

第4圖，為本發明一實施態樣與顯示件組裝後之應用示意圖。

第5圖，為第4圖A-A之剖視圖。

第6圖，為本發明一實施態樣搭配顯示件之分解示意圖。

第7圖，為本發明一實施態樣與顯示件組裝後之剖面示意圖。

請參閱第1、2、3、4及5圖，其係為本發明諸實施方式搭配顯示件之分解示意圖、製造流程示意圖、平面示意圖、與顯示件組裝後之應用示意圖及第4圖A-A之剖視圖。本實施方式之具遮光效果之導光板1，係組設於一顯示件2，供以導引光線至所述顯示件2之至少一圖樣區20出光，所述導光板1係包括至少一發光區10、至少一第一破孔11、至少一第二破孔12及一隔光膠體13。

本實施方式係以射出成型方式形成具有至少一個所述第一破孔11及至少一個所述第二破孔12之所述導光板1，如圖2中之(a)所示，且使所述發光區10並對應所述圖樣區20設置，其中所述導光板1可選用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或矽膠等具透光特性之材料製成，並通常具有均勻之厚度。惟，所述導光板1是否為均勻之平板體非本發明技術之所在，本發明亦可應用於楔型板或非平板體之導光板，其亦仍有本發明教示技術之適用。

所述第一破孔11位於所述發光區10之一側，供一LED光源3穿設並提供側向光線予所述發光區10，藉此使所述LED光源3之光線可準確地自所述發光區10出光以顯示所述圖樣區之圖案或文字等，且所述LED光源3係可設置於一基板30上。其中，因應使用目的，所述顯示件2可為一面板或一按鍵組件，而使之與所述導光板1組設後可做為顯示面板或具發光功效之鍵盤使用。

所述第二破孔12係對應所述LED光源3出光方向設置，且鄰近所述發光區10周側，較佳者，所述第二破孔12係呈等寬態樣，以減少所述導光板1於射出成型時注料流速計算的難度，且所述第二破孔12可為線性曲線態樣或為具至少一轉折點之非線性曲線態樣，並可依據需求設計而為複數設置。為使所述導光板1具有最佳之遮光效果，所述第二破孔12較佳係配合所述第一破孔11呈框圍態樣，以確切阻隔光線，使所述LED發光源3之光線集中於所述發光區10中。接著如圖2中之(b)所示，以外模包覆成型方式(over molding)於所述第二破孔12填充所述隔光膠體13，進而形成框圍並阻隔光線，確使所述LED光源3之光線維持於所述發光區10而不 受所述導光板1導引影響而溢散到其他所述圖樣區20所對應的其他所述發光區10。此外，所述隔光膠體13成形於所述導光板1後，所述隔光膠體13並不特別凸出於所述導光板1表面，藉此可保持所述導光板1於一定厚度，並維持所述導光板1表面之平整度，使之與所述顯示件2或其他相關組件連接設置時亦更為便利，並減少整體厚度。

其中，為了維持所述導光板1之剛性強度，當所述導光板1之厚度為D₁，所述第二破孔12與所述導光板1邊緣之最短距離為D₂時，D₁/D₂係大於等於1/1.5，以避免所述導光板1於射出成型時產生斷裂情況及影響所述導光板1之強度。再者，當所述第二破孔12與所述發光區10之最短距離為D₃，所述第二破孔12與所述第一破孔11之最短距離為D₄時，須使D₃/D₄大於等於1/2，確保兩破孔間有足夠的結構強度，且可避免所述隔光膠體13與所述LED光源3距離過近而受其運作散發之熱能影響，改善所述隔光膠體13劣化或軟化的情況。

當然，為了提供更加均勻之出光效果，亦可於所述導光板1之上、下表面設有多個微結構14，且較佳者所述微結構14係對應所述出光區10設置，所述微結構14可為利用印刷方式使所述微結構14形成於所述導光板1之表面，或針對所述導光板1之模仁以噴砂、蝕刻或雷射雕刻等方式使所述導光板1於射出成型同時即具有所述微結構14，於圖5中係以所述微結構14設於所述導光板1之下表面為例說明。

於本實施方式中，係以所述顯示件2為一面板以使其與所述導光板1結合作為顯示面板應用說明。所述顯示件2係具有多個所述圖樣區20，如圖1中所示，而所述導光板1即對應所述圖樣區20具有多個所述 發光區10，鄰近每一所述發光區10之周側係設有所述第二破孔12，所述第二破孔12之位置係可因應欲遮蓋之光線方向進行設計，此外為使光線更為穩定均勻，係可於所述導光板1底側加設反射片，於所述導光板1及所述顯示件2之間亦可加設如擴散片及稜鏡片等元件，惟上述元件皆為習有技術即不再贅述，且為凸顯本發明之技術特徵，於此僅針對所述導光板1與所述顯示件2組設後之應用狀態說明。如圖4及5所示，所述LED光源3發出之光線進入所述導光板1內部後，係配合所述微結構14而使光線可於所述發光區10均勻且穩定出光，以顯示對應之所述圖樣區20，而藉由所述隔光膠體13可有效地阻絕光線前進，避免光線於所述導光板1內部受折反射作用而持續前進於另一所述發光區10處出光進而顯示對應之另一所述圖樣區20，是以，藉由本發明係可有效使設出至所述顯示件2之光線維持於欲顯示之所述圖樣區20內，避免產生光線溢散而同時點亮多個所述圖樣區20，影響所述顯示件2之顯示效果。

請繼續參閱第6及7圖，其係為本發明另一實施態樣搭配顯示件之分解示意圖與顯示件組設後之剖面示意圖。於本實施態樣中，所述顯示件2係為一按鍵組件，以使其與所述導光板1結合後可做為具發光效果之鍵盤使用，如圖所示，所述第一破孔11、所述第二破孔12及所述發光區10係呈多個設置，且所述顯示件2係更進一步包括多個電路板21、多個塑膠薄膜22及多個按鍵部23，每一所述塑膠薄膜22係設有一彈性體221且設於所述電路板21上，每一所述按鍵部23係對應設於所述塑膠薄膜22上並可相對所述導光板1做上下運動，所述圖樣區20即設置於每一所述按鍵部23上，以使所述LED光源3之光線透過所述導光板1導引顯示所述圖 樣區20之文字或圖案。所述等發光區10係對應每一所述按鍵部23上之所述圖樣區20設置，且每一所述第二破孔12係為具二個轉折點非線性曲線而呈具一開口之框狀圍繞於所述發光區10，並分別於其中以外模包覆成型方式填充所述隔光膠體13。其中，於本實施態樣中，係進一步於所述導光板1底側一體成形有一金屬板4，進一步提升所述導光板1之剛性與使用時之受力強度。如圖7所示，其中之一所述LED光源3供給光線予所述導光板1後，係藉由所述導光板1之光導功能將光線導引至所述發光區10並使對應之所述圖樣區20顯示，而透過所述隔光膠體13係可達到吸收光線達到遮光目的，防止所述LED光源3之光線擴散至相鄰之所述發光區10而導致同時顯示另一所述圖樣區20。

本發明之所述具遮光效果之導光板1，係透過所述第一破孔11設置所述LED光源3，且利用所述第二破孔12及填充於內之所述隔光膠體13，有效地防止所述LED光源3產生之光線受所述導光板1導引而產生溢散現象，使光線可被框限而自所述發光區10出光至所述顯示件2以顯示對應之所述圖樣區20，避免所述LED光源3發光時係同時點亮其他區域或其他之所述圖樣區20而降低顯示效果與準確度。

惟，以上所述者，僅為本發明之諸實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

1‧‧‧導光板

10‧‧‧發光區

11‧‧‧第一破孔

12‧‧‧第二破孔

13‧‧‧隔光膠體

2‧‧‧顯示件

20‧‧‧圖樣區

3‧‧‧LED光源

30‧‧‧基板

D₁‧‧‧導光板厚度

Claims (10)

1. 一種具遮光效果之導光板，係組設於一顯示件，供以導引光線至該顯示件之至少一圖樣區出光，其包括：至少一發光區，其係對應該圖樣區設置；至少一第一破孔，位於該發光區一側，供一LED光源穿設並提供側向光線予該發光區；至少一第二破孔，對應該LED光源出光方向設置且鄰近該發光區周側；及一隔光膠體，以外模包覆成型填充於該第二破孔，進而框圍並阻隔光線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導光板，其中，該導光板之厚度為D₁，該第二破孔與該導光板邊緣之最短距離為D₂，D₁/D₂係大於等於1/1.5。
3. 如申請專利範圍第2項所述之導光板，其中，該第二破孔與該發光區之最短距離為D₃，該第二破孔與該第一破孔之最短距離為D₄，D₃/D₄係大於等於1/2。
4. 如申請專利範圍第3項所述之導光板，其中，該第二破孔為線性曲線態樣或為具至少一轉折點之非線性曲線態樣。
5. 如申請專利範圍第4項所述之導光板，其中，該導光板更具有複數微結構，設置於該發光區之上、下表面。
6. 如申請專利範圍第1至5項其中任一項所述之導光板，其中，該顯示件為一面板或一按鍵組件。
7. 一種具遮光效果之導光板之製造方法，係包括以下步驟： 以射出成型方式形成具有至少一第一破孔及至少一第二破孔之一導光板，且該導光板具有至少一發光區，其中該第一破孔位於該發光區一側供一LED光源穿設並提供側向光線，該第二破孔對應該LED光源出光方向設置且鄰近該發光區周側；及以外模包覆成型方式於該第二破孔填入一隔光膠體。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，該導光板之厚度為D₁，該等第二破孔與該導光板邊緣之最短距離為D₂，D₁/D₂係大於等於1/1.5。
9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，該第二破孔與該發光區之最短距離為D₃，該第二破孔與該第一破孔之最短距離為D₄，D₃/D₄係大於等於1/2。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該第二破孔為線性曲線態樣或為具至少一轉折點之非線性曲線態樣。