TWI790137B - 背光模組及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種背光模組包含蓋板、導光板、電路板、第一反射層以及光源。蓋板具有遮光區。導光板設置於蓋板下方，並具有第一開孔與遮光區相對。電路板設置於導光板下方，並包含第一基板以及導電層。導電層具有通孔。第一反射層設置於導光板與電路板之間，並具有第二開孔與第一開孔相對。第一基板至少部分與第一反射層接觸。導電層設置於第一基板與第一反射層之間。第一反射層具有凹部陷入通孔中。光源設置於電路板上並容置於第一開孔與第二開孔中。光源與導電層接觸。

Description

背光模組及其製造方法
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及其製造方法。
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。發光鍵盤具有背光模組。
傳統鍵盤的背光模組雖設計簡單，但對於減少厚度的需求，已無法滿足市場上的消費者。隨著LED世代的演進，已有鍵盤的背光模組使用更小尺寸的發光元件搭配導光板以達到厚度的薄化。然而，這種發光元件通常為正向發光，並且光需經由反光層轉為側向行進以進入導光板，因此轉向過程中的光損會減少背光模組的光效。
因此，如何提出一種可解決上述問題的背光模組及其製造方法，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及其製造方法。
為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，一種背光模組包含蓋板、導光板、電路板、第一反射層以及光源。蓋板具有遮光區。導光板設置於蓋板下方，並具有第一開孔與遮光區相對。電路板設置於導光板下方，並包含第一基板以及導電層。導電層具有通孔。第一反射層設置於導光板與電路板之間，並具有第二開孔與第一開孔相對。第一基板至少部分與第一反射層接觸。導電層設置於第一基板與第一反射層之間。第一反射層具有凹部陷入通孔中。光源設置於電路板上並容置於第一開孔與第二開孔中。光源與導電層接觸。
於本揭露的一或多個實施方式中，背光模組進一步包含第二反射層。第二反射層設置於電路板上並與第一反射層相接。
於本揭露的一或多個實施方式中，第二反射層位於第一開孔的內緣以內。
於本揭露的一或多個實施方式中，第一反射層與第二反射層相疊於第一開孔的內緣以內。
於本揭露的一或多個實施方式中，第一基板的熱膨脹係數大於第一反射層的熱膨脹係數。
於本揭露的一或多個實施方式中，電路板進一步包含第二基板。第二基板設置且接觸第一基板遠離第一反射層的一側。第一基板的熱膨脹係數大於第二基板的熱膨脹係數。
於本揭露的一或多個實施方式中，蓋板進一步包含出光區。通孔位於出光區下方。
於本揭露的一或多個實施方式中，蓋板進一步具有位於遮光區與光源之間的反光區。
為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，一種背光模組的製造方法包含：將電路板設置於導光板下方，其中電路板包含第一基板以及導電層，導光板具有第一開孔；於導電層上形成通孔；將第一反射層設置於導光板與電路板之間，使得第一基板至少部分與第一反射層接觸，並使得導電層位於第一基板與第一反射層之間，其中第一反射層具有第二開孔與第一開孔相對；於第一反射層上形成凹部陷入通孔中；將光源設置於電路板上並容置於第一開孔與第二開孔中，使得光源與導電層接觸；以及將蓋板設置於導光板上方，其中蓋板具有遮光區與第一開孔相對。
於本揭露的一或多個實施方式中，背光模組的製造方法進一步包含：將第二反射層設置於電路板上並與第一反射層相接。
於本揭露的一或多個實施方式中，蓋板進一步包含出光區。將蓋板設置於導光板上方係使得出光區位於通孔上方。
綜上所述，於本揭露的背光模組中，藉由使反射層部分地陷入導電層的通孔而形成凹部，反射層即可利用凹部的空間進行再一次反射，進而達到光量的增益。並且，由於反射層的凹部的位置正對上方蓋板的出光區，因此可提升背光模組的出光量。另外，除了導光板的下方設有反射層之外，位於導光板的開孔內的光源的下方還設置另一反射層，因此光源的側向光可以在導光板的開孔內確實地進行反射後進入導光板，進而可增加進入導光板的光量。藉由使兩反射層相疊於開孔的內緣以內，即可避免相疊的雙層反射層增加背光模組整體厚度的問題。藉由電路板採用熱膨脹係數為小-大-小的堆疊結構，即可避免電路板因漲縮現象而造成背光模組的製造或組裝精度問題。藉由電路板的導電層上形成通孔以使得電路板的漲縮量更容易控制。
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（標示於第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，其為繪示根據本揭露一實施方式之背光模組200的剖面圖。如第2圖所示，於本實施方式中，背光模組200包含蓋板210、導光板220、電路板230、以及光源250。蓋板210具有遮光區211以及出光區212。導光板220設置於蓋板210的下方，並與蓋板210的出光區212上下相對。導光板220具有第一開孔221，且第一開孔221與蓋板210的遮光區211上下相對。電路板230設置於導光板220下方。光源250設置於電路板230上。光源250包含複數個發光元件（例如，紅光發光元件、綠光發光元件與藍光發光元件），但本揭露並不以此為限。於其他實施方式中，光源250亦可僅包含單一發光元件。於一些實施方式中，發光元件可以是但不限於發光二極體（Light Emitting Diode，LED）。
如第2圖所示，於本實施方式中，背光模組200進一步包含第一反射層240以及第二反射層260。第一反射層240設置於導光板220與電路板230之間。第一反射層240與蓋板210的出光區212上下相對。第二反射層260設置於電路板230上，並與第一反射層240相接。藉此，光源250的側向光可被第一反射層240與第二反射層260向上反射，進而可增加進入導光板220的光量。並且，光源250的側向光不會由第一反射層240與第二反射層260的相接位置洩漏至電路板230。
如第2圖所示，於本實施方式中，第一反射層240具有第二開孔241。第一反射層240的第二開孔241與導光板220的第一開孔221相對且鄰接。第二反射層260位於第一開孔221的內緣以內。藉此，光源250的側向光可以在導光板220的第一開孔221內被第二反射層260反射後進入導光板220，進而可增加進入導光板220的光量。
進一步來看，如第2圖所示，第一反射層240與第二反射層260相疊於第一開孔221的內緣以內。藉此，除了可使光源250的側向光在第一開孔221內更確實地被第二反射層260反射進入導光板220，還可避免相疊的第一反射層240與第二反射層260增加背光模組200整體厚度的問題。於本實施方式中，第二反射層260的外緣部分係疊合於電路板230與第一反射層240之間，但本揭露並不以此為限。於其他一些實施方式中，第一反射層240鄰接第二開孔241的內緣部分係疊合於電路板230與第二反射層260之間。
請參照第3圖，其為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組200A的剖面圖。如第3圖所示，於本實施方式中，背光模組200A包含蓋板210、導光板220、電路板230A、第一反射層240以及光源250以及，其中蓋板210、導光板220、第一反射層240與光源250相同於第2圖所示之實施方式，因此這些部件的介紹可參閱以上相關說明，在此恕不贅述。換言之，本實施方式之背光模組200A係提供修改後之電路板230A。
具體來說，於本實施方式中，電路板230A包含第一基板231以及導電層232A。第一基板231至少部分與第一反射層240接觸。導電層232A設置於第一基板231與第一反射層240之間。第一基板231的熱膨脹係數大於第一反射層240的熱膨脹係數。藉此，第一基板231的漲縮量可受到第一反射層240抑制。另外，於本實施方式中，電路板230A進一步包含第二基板233。第二基板233設置且接觸第一基板231遠離第一反射層240的一側。第一基板231的熱膨脹係數大於第二基板233的熱膨脹係數。藉由第一反射層240、第一基板231與第二基板233構成的熱膨脹係數為小-大-小的堆疊結構，即可避免電路板230A因漲縮現象而造成背光模組200A的製造或組裝精度問題。
於一些實施方式中，第一基板231的材料包含聚乙烯對苯二甲酸酯（polyethylene terphthalates，PET），但本揭露並不以此為限。於一些實施方式中，第一反射層240與第二基板233中的至少一者的材料包含聚醯亞胺（Polyimide，PI），但本揭露並不以此為限。
於一些實施方式中，導電層232A的材料包含銅，但本揭露並不以此為限。
如第3圖所示，於本實施方式中，導電層232A具有安裝區232a。安裝區232a埋設於第一基板231中。安裝區232a對應第一反射層240的第二開孔241設置，並包含第一區232a1與第二區232a2。光源250與第一區232a1電性連接。於一些實施方式中，第3圖所示之背光模組200A可包含第2圖所示之背光模組200的第二反射層260，且第二反射層260設置於第二區232a2。
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200B的剖面圖。第5圖為繪示根據本揭露一實施方式之導電層232B的上視圖。如第4圖與第5圖所示，於本實施方式中，背光模組200B包含蓋板210、導光板220、電路板230B、第一反射層240B以及光源250，其中蓋板210、導光板220與光源250相同於第3圖所示之實施方式，因此這些部件的介紹可參閱以上相關說明，在此恕不贅述。換言之，本實施方式之背光模組200B係提供修改後之第一反射層240B與電路板230B。
具體來說，相較於第3圖所示之實施方式，第4圖所示實施方式中的導電層232B具有位於蓋板210的出光區212下方的複數個通孔232b1。另外，如第5圖所示，導電層232B包含無極性區域232b以及極性區域232c。無極性區域232b與極性區域232c電性絕緣。極性區域232c形成複數個線路配置以流通電流，而通孔232b1係形成於無極性區域232b中。藉由此結構配置，導電層232B的通孔232b1可使得電路板230B的漲縮量更容易控制。
進一步來說，如第4圖與第5圖所示，第一反射層240B具有複數個凹部242分別陷入導電層232B的通孔232b1中。因此，第一反射層240B的表面並非光滑平面。藉由使第一反射層240B部分地陷入導電層232B的通孔232b1而形成凹部242，第一反射層240B即可利用凹部242的空間進行再一次反射，進而達到光量的增益。並且，由於第一反射層240B的凹部242的位置正對上方蓋板210的出光區212，因此可提升背光模組200B的出光量。
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200C的剖面圖。如第6圖所示，於本實施方式中，背光模組200C包含蓋板210C、導光板220、電路板230B、第一反射層240B以及光源250，其中導光板220、電路板230B、第一反射層240B以及光源250相同於第4圖所示之實施方式，因此這些部件的介紹可參閱以上相關說明，在此恕不贅述。換言之，本實施方式之背光模組200C係提供修改後之蓋板210C。
具體來說，於本實施方式中，除了遮光區211與出光區212，蓋板210C進一步具有位於遮光區211與光源250之間的反光區213。詳細來說，蓋板210C包含板體210a、遮光層210b以及反光層210c。板體210a覆蓋於導光板220上方。遮光層210b設置於板體210a面向導光板220的一側。遮光區211由遮光層210b所定義。遮光層210b完整覆蓋導光板220的第一開孔221。反光層210c設置於板體210a面向導光板220的一側，並覆蓋遮光層210b。反光區213由反光層210c所定義。藉由前述結構配置，即可將光源250較強的正面光（亦即向上發射的光）反射成側向光，進而可將光再次進行混合而提升白光的均勻度。
於一些實施方式中，遮光層210b向外超出第一開孔221的區域為第一開孔221尺寸的40%以上，但本揭露並不以此為限。藉此，即可有效避免光源250所發射的光由第一開孔221的上開口離開，從而確保光能由第一開孔221的內壁進入導光板220中。
於一些實施方式中，反光層210c的區域為第一開孔221尺寸的2倍以上，但本揭露並不以此為限。
需說明的是，第2圖、第3圖、第4圖與第6圖所示之實施方式的差異特徵只要不相互排斥，可以彈性地組合於同一實施方式中。
請參照第7圖，其為繪示根據本揭露一實施方式之背光模組的製造方法的流程圖。如第7圖所示，背光模組的製造方法主要包含步驟S101至步驟S106。以下說明可配合參照第4圖所示之背光模組200B。
步驟S101：將電路板230B設置於導光板220下方，其中電路板230B包含第一基板231以及導電層232B，導光板220具有第一開孔221。
步驟S102：於導電層232B上形成通孔232b1。
步驟S103：將第一反射層240B設置於導光板220與電路板230B之間，使得第一基板231至少部分與第一反射層240B接觸，並使得導電層232B位於第一基板231與第一反射層240B之間，其中第一反射層240B具有第二開孔241與第一開孔221相對。
步驟S104：於第一反射層240B上形成凹部242陷入通孔232b1中。
步驟S105：將光源250設置於電路板230B上並容置於第一開孔221與第二開孔241中，使得光源250與導電層232B接觸。
步驟S106：將蓋板210設置於導光板220上方，其中蓋板210具有遮光區211與第一開孔221相對。
於實際應用中，步驟S101至步驟S106的先後順序可以依據實際需求而彈性地調整。
於一些實施方式中，步驟S102係早於步驟S101執行。於一些實施方式中，步驟S104可在步驟S103執行期間同時執行。
於一些實施方式中，如第2圖所示，背光模組的製造方法進一步包含步驟S107。
步驟S107：將第二反射層260設置於電路板230上並位於第一開孔221的內緣以內。
於一些實施方式中，如第4圖所示，導電層232B具有安裝區232a。安裝區232a對應第一反射層240B的第二開孔241設置，並包含第一區232a1與第二區232a2。步驟S105係使得光源250與第一區232a1電性連接。
於一些實施方式中，步驟S107係早於步驟S105執行。請配合參照第4圖，步驟S107係使得第二反射層260設置於第二區232a2。
於一些實施方式中，如第4圖所示，蓋板210進一步包含出光區212。步驟S106係使得出光區212位於通孔232b1上方。
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，藉由使反射層部分地陷入導電層的通孔而形成凹部，反射層即可利用凹部的空間進行再一次反射，進而達到光量的增益。並且，由於反射層的凹部的位置正對上方蓋板的出光區，因此可提升背光模組的出光量。另外，除了導光板的下方設有反射層之外，位於導光板的開孔內的光源的下方還設置另一反射層，因此光源的側向光可以在導光板的開孔內確實地進行反射後進入導光板，進而可增加進入導光板的光量。藉由使兩反射層相疊於開孔的內緣以內，即可避免相疊的雙層反射層增加背光模組整體厚度的問題。藉由電路板採用熱膨脹係數為小-大-小的堆疊結構，即可避免電路板因漲縮現象而造成背光模組的製造或組裝精度問題。藉由電路板的導電層上形成通孔以使得電路板的漲縮量更容易控制。
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 200,200A,200B,200C:背光模組 210,210C:蓋板 210a:板體 210b:遮光層 210c:反光層 211:遮光區 212:出光區 213:反光區 220:導光板 221:第一開孔 230,230A,230B:電路板 231:第一基板 232A,232B:導電層 232a:安裝區 232a1:第一區 232a2:第二區 232b:無極性區域 232b1:通孔 232c:極性區域 233:第二基板 240,240B:第一反射層 241:第二開孔 242:凹部 250:光源 260:第二反射層 S101~S106:步驟
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剖面圖。 第3圖為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組的剖面圖。 第4圖為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組的剖面圖。 第5圖為繪示根據本揭露一實施方式之導電層的上視圖。 第6圖為繪示根據本揭露另一實施方式之背光模組的剖面圖。 第7圖為繪示根據本揭露一實施方式之背光模組的製造方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
200:背光模組
210:蓋板
211:遮光區
212:出光區
220:導光板
221:第一開孔
230:電路板
240:第一反射層
241:第二開孔
250:光源
260:第二反射層

Claims (11)

  1. 一種背光模組，包含： 一蓋板，具有一遮光區； 一導光板，設置於該蓋板下方，並具有一第一開孔與該遮光區相對； 一電路板，設置於該導光板下方，並包含一第一基板以及一導電層，該導電層具有一通孔； 一第一反射層，設置於該導光板與該電路板之間，並具有一第二開孔與該第一開孔相對，其中該第一基板至少部分與該第一反射層接觸，該導電層設置於該第一基板與該第一反射層之間，且該第一反射層具有一凹部陷入該通孔中；以及 一光源，設置於該電路板上並容置於該第一開孔與該第二開孔中，該光源與該導電層接觸。
  2. 如請求項1所述之背光模組，進一步包含一第二反射層，該第二反射層設置於該電路板上並與該第一反射層相接。
  3. 如請求項2所述之背光模組，其中該第二反射層位於該第一開孔的一內緣以內。
  4. 如請求項3所述之背光模組，其中該第一反射層與該第二反射層相疊於該第一開孔的該內緣以內。
  5. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一基板的熱膨脹係數大於該第一反射層的熱膨脹係數。
  6. 如請求項1所述之背光模組，其中該電路板進一步包含： 一第二基板，設置且接觸該第一基板遠離該第一反射層的一側，其中該第一基板的熱膨脹係數大於該第二基板的熱膨脹係數。
  7. 如請求項1所述之背光模組，其中該蓋板進一步包含一出光區，且該通孔位於該出光區下方。
  8. 如請求項1所述之背光模組，其中該蓋板進一步具有位於該遮光區與該光源之間的一反光區。
  9. 一種背光模組的製造方法，包含： 將一電路板設置於一導光板下方，其中該電路板包含一第一基板以及一導電層，該導光板具有一第一開孔； 於該導電層上形成一通孔； 將一第一反射層設置於該導光板與該電路板之間，使得該第一基板至少部分與該第一反射層接觸，並使得該導電層位於該第一基板與該第一反射層之間，其中該第一反射層具有一第二開孔與該第一開孔相對； 於該第一反射層上形成一凹部陷入該通孔中； 將一光源設置於該電路板上並容置於該第一開孔與該第二開孔中，使得該光源與該導電層接觸；以及 將一蓋板設置於該導光板上方，其中該蓋板具有一遮光區與該第一開孔相對。
  10. 如請求項9所述之背光模組的製造方法，進一步包含： 將一第二反射層設置於該電路板上並與該第一反射層相接。
  11. 如請求項9所述之背光模組的製造方法，其中該蓋板進一步包含一出光區，且該將該蓋板設置於該導光板上方係使得該出光區位於該通孔上方。
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