TWI780860B - 背光模組 - Google Patents

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TWI780860B
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Abstract

一種背光模組包含電路板、發光單元、反光板、導光板以及遮光片。發光單元設置於電路板。反光板設置於電路板上方。導光板設置於反光板上方，並包含單鍵導光區。單鍵導光區包含容置孔以及阻光結構。容置孔貫穿單鍵導光區，並容置發光單元。阻光結構與發光單元在一方向上排列。遮光片設置於導光板上方。

Description

背光模組
本揭露是有關於一種鍵盤裝置，特別是有關於一種應用於鍵盤裝置之背光模組。
傳統鍵盤的外型通常較為單調呆板，因此電腦周邊廠商遂研發出具有優良視覺效果的發光鍵盤。一種習知的發光鍵盤具有背光模組。背光模組主要是利用導光板將光源所發射的光線進行傳播，以使鍵盤各區域皆可發光。
為了達到可單獨控制每顆按鍵發光的目的，每顆按鍵下會放置一顆以上光源。然而，光源的設置位置會直接影響光的分佈，進而導致每顆按鍵的不同區域亮度不均問題。另外，光源可分為單色光源以及混光光源。其中，混光光源係由多個異色晶片封裝製成，並可在同時發光時混光出白光。然而，在只有單一晶片的任一側，由於晶片的光能量較強，因此會產生異色的問題。
因此，如何提出一種可解決上述問題的背光模組，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。
有鑑於此，本揭露之一目的在於提出一種可有解決上述問題的背光模組。
為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，一種背光模組包含電路板、發光單元、反光板、導光板以及遮光片。發光單元設置於電路板。反光板設置於電路板上方。導光板設置於反光板上方，並包含單鍵導光區。單鍵導光區包含容置孔以及阻光結構。容置孔貫穿單鍵導光區，並容置發光單元。阻光結構與發光單元在一方向上排列。遮光片設置於導光板上方。
於本揭露的一或多個實施方式中，單鍵導光區進一步包含第一微結構部。遮光片具有鏤空部。第一微結構部配置以將發光單元所發出之光導向鏤空部。
於本揭露的一或多個實施方式中，阻光結構為第二微結構部。第二微結構部由複數個微結構單元組成。
於本揭露的一或多個實施方式中，第一微結構部由複數個微結構單元組成。第二微結構部的微結構單元於單位面積內的面積佔比係大於第一微結構部的微結構單元於單位面積內的面積佔比。
於本揭露的一或多個實施方式中，背光模組進一步包含光吸收層。光吸收層設置於遮光片面向導光板的一側，並在遮光片與導光板的堆疊方向上與第二微結構部相對。
於本揭露的一或多個實施方式中，導光板進一步包含導光結構。導光結構圍繞單鍵導光區設置，並配置以將發光單元所發出之光導向遮光片。
於本揭露的一或多個實施方式中，第一微結構部與導光結構各由複數個微結構單元組成。導光結構的微結構單元於單位面積內的面積佔比係大於第一微結構部的微結構單元於單位面積內的面積佔比。
於本揭露的一或多個實施方式中，背光模組進一步包含反射層。反射層設置於遮光片與發光單元之間，並完整覆蓋容置孔的上開口。
於本揭露的一或多個實施方式中，反光板設置於電路板上未由發光單元佔據的區域，且延伸至容置孔的內緣以內的區域。
於本揭露的一或多個實施方式中，發光單元包含紅色光晶片、綠色光晶片以及藍色光晶片。紅色光晶片、綠色光晶片與藍色光晶片沿著前述方向依序排列。
於本揭露的一或多個實施方式中，發光單元包含藍色光晶片以及覆蓋藍色光晶片之螢光粉。
於本揭露的一或多個實施方式中，阻光結構包含兩貫孔。貫孔在前述方向上分別排列於發光單元的兩側。
於本揭露的一或多個實施方式中，貫孔分別構成貫穿背光模組之兩散熱通道的部分。
綜上所述，於本揭露的背光模組中，導光板的單鍵導光區包含排列在發光單元側邊的阻光結構，因此可調整發光單元所發射之光的分佈，進而有效地解決按鍵的不同區域亮度不均問題。另外，在發光單元包含不同色光晶片的實施方式中，阻光結構還可有效解決因混光不均所產生的異色問題。在阻光結構為微結構部的實施方式中，藉由將光吸收層設置於遮光片面向導光板的一側並與阻光結構相對，即可達到阻光的目的。在阻光結構為穿孔的實施方式中，除了同樣可達到阻光的目的之外，阻光結構還可作為散熱孔。藉由在導光板上設置圍繞單鍵導光區的導光結構，即可有效地減少發光單元所發出之光傳播至單鍵導光區外的比例。藉由將亮度最大的晶片（例如綠色光晶片）排列於發光單元的中央，可進一步改善解決異色問題的效果。
以上所述僅係用以闡述本揭露所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本揭露之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參照第1圖，其為繪示根據本揭露一實施方式之鍵盤裝置100的立體圖。如第1圖所示，於本實施方式中，鍵盤裝置100包含底板110、複數個按鍵組件120以及背光模組200（請參見第2圖）。按鍵組件120設置於底板110上方，並配置以供使用者按壓。背光模組200設置於底板110與按鍵組件120之間，並配置以朝向按鍵組件120發光，藉以使鍵盤裝置100成為一種發光鍵盤。另外，本實施方式之鍵盤裝置100可以是供桌上型電腦使用之外接鍵盤(例如，PS2介面之鍵盤或USB介面之鍵盤)或是包含按鍵形式之輸入裝置，但並不以此為限。換言之，本揭露之鍵盤裝置100之概念可以應用於任何以按壓作為輸入方式的電子產品。
請參照第2圖以及第3圖。第2圖為繪示根據本揭露一實施方式之背光模組200的局部剖面圖。第3圖為繪示第2圖中之導光板240的局部下視圖。如第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，背光模組200包含電路板210、發光單元220、反光板230、導光板240以及遮光片250。發光單元220設置於電路板210。反光板230設置於電路板210上方。導光板240設置於反光板230上方，並包含單鍵導光區241。單鍵導光區241對應於按鍵組件120中之一者。舉例來說，單鍵導光區241由前述按鍵組件120於導光板240上的正投影（例如，鍵帽於導光板240上的正投影）所定義，但本揭露並不以此為限。單鍵導光區241包含容置孔241a。容置孔241a貫穿單鍵導光區241，並容置發光單元220。遮光片250設置於導光板240上方。
如第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，發光單元220所發射的光線可由容置孔241a的內壁進入導光板240，並在導光板240的上下表面進行全反射而傳播於導光板240內。反光板230可避免光由導光板240的下表面離開，因此可避免光損。另外，如第3圖所示，單鍵導光區241進一步包含第一微結構部241c。第一微結構部241c設置於單鍵導光區241的底部。遮光片250具有鏤空部252（以虛線表示）。第一微結構部241c配置以將發光單元220所發出之光導向鏤空部252。換言之，當傳播於導光板240內的光抵達第一微結構部241c時，會被第一微結構部241c向上方散射，進而通過遮光片250的鏤空部252而照射至上方的按鍵組件120。
如第2圖所示，於本實施方式中，反光板230設置於電路板210上未由發光單元220佔據的區域，且延伸至容置孔241a的內緣以內的區域。藉此，發光單元220在容置孔241a內向下發射的光即可被反光板230向上反射，因此可更確保光能由容置孔241a的內壁進入導光板240中。
如第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，單鍵導光區241進一步包含兩阻光結構241b。阻光結構241b與發光單元220在方向A1上排列。藉由此結構配置，即可利用阻光結構241b調整發光單元220所發射之光的分佈，進而有效地解決按鍵組件120的不同區域亮度不均問題。於實際應用中，阻光結構241b相對於發光單元220的距離可基於前述目的而調整。
如第2圖所示，於本實施方式中，發光單元220包含紅色光晶片221、綠色光晶片222以及藍色光晶片223。紅色光晶片221、綠色光晶片222與藍色光晶片223沿著前述方向A1依序排列。由此可知，阻光結構241b中之一者位於紅色光晶片221遠離綠色光晶片222的一側，而阻光結構241b中之另一者位於藍色光晶片223遠離綠色光晶片222的一側。藉由此結構配置，阻光結構241b即可破壞紅色光晶片221與藍色光晶片223在前述方向A1上的光傳播，從而可有效解決因混光不均所產生的異色問題。
於一些實施方式中，相較於紅色光晶片221與藍色光晶片223，綠色光晶片222具有最大的亮度。藉由將亮度最大的綠色光晶片222排列於亮度較小的紅色光晶片221與藍色光晶片223之間，可進一步改善解決異色問題的效果。
如第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，背光模組200進一步包含光吸收層260。光吸收層260設置於遮光片250面向導光板240的一側，並在遮光片250與導光板240的堆疊方向A2上位於阻光結構241b的上方。藉由光吸收層260吸收被阻光結構241b導引之未均勻混合的光，可進一步改善解決異色問題的效果。
如第2圖所示，於本實施方式中，背光模組200進一步包含反射層270。反射層270設置於遮光片250與發光單元220之間。藉此，發光單元220向上發射的光即可被反射層270向下反射，進而可將光再次進行混合而提升白光的均勻度。進一步來說，反射層270係完整覆蓋容置孔241a的上開口，以避免發光單元220所發射的光由容置孔241a的上開口離開，從而確保光能由容置孔241a的內壁進入導光板240中。
如第2圖與第3圖所示，於本實施方式中，阻光結構241b為兩第一貫孔。第一貫孔在前述方向A1上分別排列於發光單元220的兩側。另外，電路板210具有兩第二貫孔211。遮光片250具有兩第三貫孔251。反光板230具有兩第四貫孔231。光吸收層260具有兩第五貫孔261。每一第一貫孔與對應之第二貫孔211、對應之第三貫孔251、對應之第四貫孔231與對應之第五貫孔261共同形成散熱通道。藉此，即可避免熱累積而影響鍵盤裝置100的性能表現。
如第3圖所示，於本實施方式中，導光板240進一步包含導光結構242。導光結構242圍繞單鍵導光區241設置，並配置以將發光單元220所發出之光導向遮光片250。詳言之，當單鍵導光區241中未被第一微結構部241c導引的光傳播至導光結構242時，會被導光結構242朝向遮光片250導引而無法繼續傳播至其他按鍵組件120所對應之單鍵導光區241。藉此，導光結構242可有效避免相鄰單鍵導光區241的發光效果相互影響的問題。
於一些實施方式中，第一微結構部241c與導光結構242各由複數個微結構單元組成。如第3圖所示，第一微結構部241c與導光結構242的微結構單元為網線微結構，但本揭露並不以此為限。於一些實施方式中，導光結構242的微結構單元於單位面積內的面積佔比係大於第一微結構部241c的微結構單元於單位面積內的面積佔比。舉例來說，如第3圖所示，導光結構242的網線微結構的線距係小於第一微結構部241c的網線微結構的線距。藉由此結構配置，即可進一步提升阻擋光線傳播至相鄰之單鍵導光區241的效果。
請參照第4圖以及第5圖。第4圖為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組300的局部剖面圖。第5圖為繪示第4圖中之導光板340的局部下視圖。如第4圖與第5圖所示，於本實施方式中，背光模組300包含電路板310、發光單元220、反光板330、導光板340、遮光片350、光吸收層360與反射層270，這些元件的堆疊順序與相對位置相同或相似於第2圖所示之實施方式中的對應元件。本實施方式之背光模組300係針對第2圖中的阻光結構241b進行修改。具體來說，於本實施方式中，單鍵導光區341中的阻光結構341b為第二微結構部。第二微結構部由複數個微結構單元組成。如第5圖所示，第一微結構部241c與第二微結構部的微結構單元為網線微結構，但本揭露並不以此為限。於一些實施方式中，第二微結構部的微結構單元於單位面積內的面積佔比係大於第一微結構部241c的微結構單元於單位面積內的面積佔比。舉例來說，如第5圖所示，第二微結構部的網線微結構的線距係小於第一微結構部241c的網線微結構的線距。藉由此結構配置，同樣可利用阻光結構341b調整發光單元220所發射之光的分佈，進而有效地解決按鍵組件120的不同區域亮度不均問題。
另外，相較於第2圖所示之實施方式，本實施方式之背光模組300係取消散熱通道。在此結構配置之下，光吸收層360在遮光片350與導光板340的堆疊方向A2上與第二微結構部相對。藉由光吸收層360吸收被阻光結構341b導引之未均勻混合的光，可進一步改善解決異色問題的效果。
請參照第6圖，其為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組400的局部剖面圖。如第6圖所示，於本實施方式中，背光模組400包含電路板210、發光單元420、反光板230、導光板240、遮光片250、光吸收層260與反射層270，其中電路板210、反光板230、導光板240、遮光片250、光吸收層260與反射層270相同於第2圖所示之實施方式，因此這些元件的相關描述可參見上文，在此恕不贅述。本實施方式之背光模組400係針對第2圖中的發光單元220進行修改。具體來說，本實施方式之發光單元420包含藍色光晶片421以及覆蓋藍色光晶片421之螢光粉422。螢光粉422配置以將藍色光晶片421所發射的部分藍光轉換成黃色螢光，而此黃色螢光與未被轉換的藍光在混合後可獲得白光。
由以上對於本揭露之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，於本揭露的背光模組中，導光板的單鍵導光區包含排列在發光單元側邊的阻光結構，因此可調整發光單元所發射之光的分佈，進而有效地解決按鍵的不同區域亮度不均問題。另外，在發光單元包含不同色光晶片的實施方式中，阻光結構還可有效解決因混光不均所產生的異色問題。在阻光結構為微結構部的實施方式中，藉由將光吸收層設置於遮光片面向導光板的一側並與阻光結構相對，即可達到阻光的目的。在阻光結構為穿孔的實施方式中，除了同樣可達到阻光的目的之外，阻光結構還可作為散熱孔。藉由在導光板上設置圍繞單鍵導光區的導光結構，即可有效地減少發光單元所發出之光傳播至單鍵導光區外的比例。藉由將亮度最大的晶片（例如綠色光晶片）排列於發光單元的中央，可進一步改善解決異色問題的效果。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:鍵盤裝置 110:底板 120:按鍵組件 200,300,400:背光模組 210,310:電路板 211:第二貫孔 220,420:發光單元 221:紅色光晶片 222:綠色光晶片 223,421:藍色光晶片 230,330:反光板 231:第四貫孔 240,340:導光板 241,341:單鍵導光區 241a:容置孔 241b,341b:阻光結構 241c:第一微結構部 242:導光結構 250,350:遮光片 251:第三貫孔 252:鏤空部 260,360:光吸收層 261:第五貫孔 270:反射層 422:螢光粉 A1:方向 A2:堆疊方向
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示根據本揭露一實施方式之鍵盤裝置的立體圖。 第2圖為繪示根據本揭露一實施方式之背光模組的局部剖面圖。 第3圖為繪示第2圖中之導光板的局部下視圖。 第4圖為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組的局部剖面圖。 第5圖為繪示第4圖中之導光板的局部下視圖。 第6圖為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組的局部剖面圖。
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200:背光模組
210:電路板
211:第二貫孔
220:發光單元
221:紅色光晶片
222:綠色光晶片
223:藍色光晶片
230:反光板
231:第四貫孔
240:導光板
241a:容置孔
241b:阻光結構
250:遮光片
251:第三貫孔
260:光吸收層
261:第五貫孔
270:反射層
A1:方向
A2:堆疊方向

Claims (11)

  1. 一種背光模組，包含：一電路板；一發光單元，設置於該電路板，並包含一紅色光晶片、一綠色光晶片以及一藍色光晶片；一反光板，設置於該電路板上方；一導光板，設置於該反光板上方，並包含一單鍵導光區，該單鍵導光區包含：一容置孔，貫穿該單鍵導光區，並容置該發光單元；以及一阻光結構，與該發光單元的該紅色光晶片、該綠色光晶片與該藍色光晶片在一方向上依序排列；以及一遮光片，設置於該導光板上方。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該單鍵導光區進一步包含一第一微結構部，該遮光片具有一鏤空部，且該第一微結構部配置以將該發光單元所發出之光導向該鏤空部。
  3. 如請求項2所述之背光模組，其中該阻光結構為一第二微結構部，該第二微結構部由複數個微結構單元組成。
  4. 如請求項3所述之背光模組，其中該第一微結構部由複數個微結構單元組成，且該第二微結構部的該些微結構單元於單位面積內的一面積佔比係大於該第一微結構部的該些微結構單元於單位面積內的一面積佔比。
  5. 如請求項3所述之背光模組，進一步包含：一光吸收層，設置於該遮光片面向該導光板的一側，並在該遮光片與該導光板的一堆疊方向上與該第二微結構部相對。
  6. 如請求項2所述之背光模組，其中該導光板進一步包含一導光結構，該導光結構圍繞該單鍵導光區設置，並配置以將該發光單元所發出之光導向該遮光片。
  7. 如請求項6所述之背光模組，其中該第一微結構部與該導光結構各由複數個微結構單元組成，且該導光結構的該些微結構單元於單位面積內的一面積佔比係大於該第一微結構部的該些微結構單元於單位面積內的一面積佔比。
  8. 如請求項1所述之背光模組，進一步包含：一反射層，設置於該遮光片與該發光單元之間，並完 整覆蓋該容置孔的一上開口。
  9. 如請求項1所述之背光模組，其中該反光板設置於該電路板上未由該發光單元佔據的區域，且延伸至該容置孔的內緣以內的區域。
  10. 如請求項1所述之背光模組，其中該阻光結構包含兩貫孔，且該些貫孔在該方向上分別排列於該發光單元的兩側。
  11. 如請求項10所述之背光模組，其中該些貫孔分別構成貫穿該背光模組之兩散熱通道的部分。
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