TWM474932U - 光源模組及具有光源模組之鍵盤 - Google Patents

Description

光源模組及具有光源模組之鍵盤

本新型係一種光源模組，特別是由一種表面具有複數個透明微結構陣列之導光板所組成的光源模組。

光源模組近年來被廣泛應用在如電視、電腦、筆記型電腦及行動電話上，或是室內及戶外的照明裝置。特別是具輕薄特色之液晶顯示裝置更是廣受應用。液晶顯示裝置包括液晶顯示面板與光源模組，光源模組用以提供面光源至液晶顯示面板。特別是近年來液晶顯示裝置的市場需求大幅成長，其趨勢逐漸往裸視3D顯示器發展，而裸視3D顯示器所使用之光源模組要求品質也愈為嚴格，其中對光源模組光源的亮度、光源的均勻度及光源亮度的視覺感受度最為看重。

光源模組依照光源與出光面相對位置的不同，可分成側入式 及直下式兩種。側入式光源模組為將光源擺置於光源模組之邊緣，當光線進入導光板後藉由導光板底部的印刷網點或微結構將光線導引至出光面。直下式光源模組設計概念主要在於為達更高亮度，而將光源直接放置於液晶面板下方；光源出光後通常先經二次光學元件，以增加藉由全反射而射至反射板的光，再經由反射板反射後，光線可較均勻地於正面射出。因此，其擁有出光效率高的特色，但模組厚度也較厚。

光源模組主要包含導光板、發光元件及反射板。光源模組將發光元件發出的光轉化成提供給液晶面板亮且均勻之面光源，首先由導光板將發光元件發出的光轉換成面光源，並利用導光板底部的反射板將射出導光板之光線反射回導光板內部，以提昇模組效率。

導光板之主要功能為引導光線之方向，並達到亮度均勻之效 果。為了能夠達到亮度高、光度均勻及可控制視角等設計目標，使用一種具網點的導光板及許多的光學膜片來提昇光線之使用效率、亮度及均勻度(例如參照US7411732)，然而卻增添了光學膜片之使用。抑或是使用一種具V型微溝切削結構的導光板，由微溝之寬度及深度控制光學強度以減少光學膜片的使用(例如參照US7750983、US7331758)，但是卻較難控制光線之均勻度也無法提升光源亮度的視覺感受度。

鑒於以上的問題，本新型之一目的在於強化及提升光源模組光源亮度、光源均勻度及光源亮度的視覺感受度；另外，本新型之另一目的在於減少光學膜片之使用以降低成本。

為了達成上述之目的，本新型提供一種光源模組包括一導光板、一反射板與至少一發光元件。導光板包括至少一表面，表面具有複數個透明微結構之陣列，每一透明微結構之側面具有至少一傾角，透明微結構之傾角、邊長及透明微結構之排列會依據透明微結構的位置而改變，即透明微結構之傾角、邊長及透明微結構之排列可依不同需求而做動態調整。反射板設置於導光板之下；發光元件鄰近導光板。

上述之光源模組更可包括一光學接著劑，光學接著劑分別置於發光元件與導光板之間及導光板與反射板之間。為減少光損，上述光源模組更可包括一光學耦合元件，設置於發光元件與導光板間。於本新型，上述之光源模組更可包括一透明之光學保護層或一光學調變板，光學保護層或光學調變板設置於導光板上。

此外，本新型另提供一種光源模組包括二光學薄膜、一導光板、一反射板與至少一發光元件。光學薄膜置於導光板之上，光學薄膜為擴散片與增亮片。於本新型，上述之光源模組更可包括一透明之光學保護層或一光學調變板，光學保護層或光學調變板設置於光學薄膜上。上述之光源模組，更可包括一框架，框架用以固定發光元件、導光板及光源模組其他元件，框架之一面更可具有反射功能。

又，本新型另提供一種鍵盤之應用，包括一鍵盤模組與一光源模組，光源模組設置於鍵盤模組之下，而光源模組包括一導光板一反射 板與一發光元件。導光板包括至少一表面，表面具有複數個透明微結構之陣列，每一透明微結構之高度介於4至30微米間，每一透明微結構之側面具有至少一傾角。反射板設置於導光板之下；發光元件鄰近導光板。且鍵盤模組、反射板與導光板具可撓性。

有關本新型的特徵、實作與功效，茲配合圖示做最佳實施例。

100‧‧‧第一光源模組

110‧‧‧導光板

111‧‧‧透明微結構

120‧‧‧反射板

130‧‧‧發光元件

140‧‧‧光學保護層

150‧‧‧光學調變板

160‧‧‧光學耦合元件

170‧‧‧框架

170a‧‧‧框架之上表面

180‧‧‧光學薄膜

181‧‧‧擴散片

182‧‧‧增亮片

200‧‧‧第二光源模組

300‧‧‧第三光源模組

400‧‧‧第四光源模組

500‧‧‧第五光源模組

600‧‧‧第六光源模組

700‧‧‧鍵盤

710‧‧‧鍵盤模組

800‧‧‧鍵盤

810‧‧‧鍵盤模組

900‧‧‧鍵盤

910‧‧‧鍵盤模組

900’‧‧‧鍵盤

910’‧‧‧鍵盤模組

121‧‧‧透明微結構

131‧‧‧切孔

141‧‧‧透明微結構

α‧‧‧透明微結構側面之傾角

β‧‧‧透明微結構側面之傾角

第1圖為本新型光源模組第一實施例之示意圖。

第2圖為本新型光源模組第一實施例之導光板表面透明微結構示意圖。

第3圖為本新型光源模組第一實施例之導光板表面透明微結構陣列示意圖。

第4圖為本新型應用於裸視3D顯示器之光源亮度感受分布圖

第5圖為本新型光源模組第二實施例之示意圖。

第6圖為本新型光源模組第三實施例之示意圖。

第7圖為本新型光源模組第四實施例之示意圖。

第8圖為本新型光源模組第五實施例之示意圖。

第9圖為本新型光源模組第六實施例之示意圖。

第10圖為本新型光源模組第七實施例之鍵盤示意圖。

第11圖為本新型第八實施例之鍵盤示意圖。

第12圖為本新型第九實施例之鍵盤示意圖。

第13、14、15圖為本新型第十實施例之鍵盤示意圖。

請參照第1圖所示之本新型光源模組第一實施例之示意圖，並請同時參照第2圖之本新型光源模組第一實施例之導光板表面透明微結構示意圖及第3圖所示之本新型光源模組第一實施例之導光板表面透明微結構陣列示意圖。

如第1圖、第2圖及第3圖所示，光源模組100包括一導光板110、一反射板120與至少一發光元件130。

導光板110包括至少一表面，表面具有複數個透明微結構之陣列，每一透明微結構111之側面具有至少一傾角α。

反射板120設置於導光板110之下。於側入式入光方式之光源模組100中，反射板120的功用主要是將導光板110底部之散射光線反射回導光板110內，以減少光損，增加光源模組100之照明效率；再者，反射板120與導光板110具可撓性。

發光元件130鄰近導光板110，本新型光源模組第一實施例係以側入式入光方式設置光源，意即，發光元件130設置於靠近導光板110之一側，且不與導光板110重疊。發光元件130之數量可視不同情況而有所調整。

於第一實施例中，作為光源的發光元件130鄰近導光板110，而以側入式入光方式對導光板110投射光線，讓光線由導光板110的側邊進入導光板110。利用導光板110表面上的透明微結構111，可將光線向導光板110之出光面導出。

導光板110表面的透明微結構111之傾角α、透明微結構111之邊長與透明微結構111排列之密度依透明微結構111之位置而改變。此外，透明微結構111之邊長依導光板110表面之切線方向延伸，即透明微結構邊長之延伸方向與表面之法線方向垂直。透明微結構111之邊長可依不同之需求而呈現長短不一或完全相同之樣態。換言之，每一個透明微結構111依其位於導光板110之不同位置而有不同之傾角α、邊長及排列密度。上述之所有透明微結構111之傾角α與邊長也可相同。

任何關於本新型所載明之透明微結構111所具有之傾角α、邊長及排列密度所呈現之樣態，係依據光源模組100的光源亮度及光源均勻度之需求而動態調整。詳言之，藉由變化透明微結構111陣列之每一傾角α，以達成強化光源亮度之目的，同樣的，亦可變化陣列中每一透明微結構111邊長與透明微結構之排列密度以達成提昇光源均勻度之另一目的。

此外，依據光源模組100的光源亮度之不同需求，導光板110表面上每一透明微結構111的所有傾角α也可以個別調整。換言之，每 一透明微結構111之所有傾角依據不同需求而呈現許多不同之數值，例如，一個透明微結構111之同一側面具二個以上不同之傾角或一個透明微結構111同一側面所有傾角都相同。詳言之，藉由變化透明微結構111同一側面之每一傾角，使同一側面之傾角為α與β二個以上不同之傾角或使同一側面之傾角皆為α以達成強化光源亮度之目的。

請參照第4圖，由於透明微結構111相對二側面都分別具有至少一個傾角α。因此，由導光板110表面發出的光線，將集中至兩個角度偏斜後向外投射，而不是均勻地朝向各個角度投射，也不是沿著導光板110表面的法線方向投射。當一使用者由正面觀察光源模組100時，這兩個角度偏斜的光線可以分別讓左眼跟右眼都可以得到最強光源亮度的視覺感受度。

當本新型應用於裸視3D顯示器時，觀看者的左眼與右眼分別接收兩個不同角度的影像，光源模組100發出之光線也使得左眼與右眼分別接收，加強觀看者對於光線之感受度，也強化左眼與右眼分別由兩個不同角度接收的影像，因而強化3D影像顯示效果。

值得注意的是，本新型第一實施例中，更包括一光學接著劑(未繪示)，光學接著劑分別置於發光元件130與導光板110之間及導光板110與反射板120之間，光學接著劑用以固定光源模組的元件組合並增進光源模組之光學效能。

如第1圖所示，第一實施例之光源模組100更包括一透明之光學保護層140，光學保護層140設置於導光板110上，光學保護層140用以保護導光板110與調變光源模組100之光學特性。

請參照第5圖，本新型光源模組第二實施例之示意圖。本實施例之光源模組200大致與第一實施例之光源模組100相同，相同或相似之元件將使用相同之元件符號進行說明，而且，本實施例與前一實施例有相同或相似之結構將不再贅述，以下僅就差異處進行說明。

第二實施例之光源模組200更包含一光學調變板150外。光學調變板150設置於導光板110上，光學調變板150用以調變光源模組200之光學特性。

請參照第6圖所示之本新型光源模組第三實施例之示意圖，本實施例之光源模組300大致與第一實施例之光源模組100相同，相同或相似之元件將使用相同之元件符號進行說明，而且，本實施例與前一實施例有相同或相似之結構將不再贅述，以下僅就差異處進行說明。第三實施例之光源模組300更包括一光學耦合元件160，設置於導光板110與至少一發光元件130間，可使發光元件130所發出的光，藉由光學耦合元件160適當地會聚，而有較高比例的光進入導光板。

請參照第7圖所示之本新型光源模組第四實施例之示意圖。本實施例之光源模組400大致與第一實施例之光源模組100相同。在此，為了使說明更清楚，相同或相似之元件將使用相同之元件符號進行說明，而且，本實施例與第一實施例有相同或相似之結構將不再贅述。光源模組400包括一導光板110、一反射板120、至少一發光元件130與一框架170，框架170可適當地設計，以固定發光元件130、導光板110及反射板120等模組元件。又，反射板120的功能可整合入框架170之上表面170a，而減少模組中的光學元件數目，並減少模組厚度。

請參照8圖所示之本新型光源模組第五實施例之示意圖。在此，為了使說明更清楚，相同或相似之元件將使用相同之元件符號進行說明，而且，本實施例與前一實施例有相同或相似之結構將不再贅述。

於本實施例中光源模組500包括至少一光學薄膜180、一導光板110、一反射板120與至少一發光元件130。光學薄膜180置於導光板110之上，光學薄膜180為擴散片181與增亮片182。擴散片181藉由光的折射、反射與散射來造成光學擴散的效果，使光源模組500的光源的均勻度提高。增亮片182藉由光的折射與反射來達到凝聚光線，使光源模組的亮度提高，而擴散片181與增亮片182的使用可依據實際使用需求而增加或減少，並不以本新型所揭露實施例為限。以本新型第五實施例所揭露導光板110、反射板120與發光元件130其結構裝置如第一實施例所述，在此，則不再贅述。

光源模組500更包括一透明之光學保護層140，光學保護層140設置於光學薄膜180上，光學保護層140用以保護光學薄膜180與導光 板110更可調變光源模組500之光學特性。

請參照第9圖，本新型光源模組600第六實施例之示意圖。本實施例與第五實施例間，除了一光學調變板150外，其餘元件如光學薄膜180、導光板110、反射板120及發光元件130皆相同，光學調變板150同樣設置於光學薄膜180上，光學調變板150用以調變光源模組600之光學特性。在此，為了使說明更清楚，相同或相似之元件將使用相同之元件符號進行說明，而且，本實施例與前一實施例有相同或相似之結構將不再贅述。

本新型第五實施例與第六實施例之光源模組500,600更包括一光學耦合元件160，設置於導光板110與至少一發光元件130間，可使發光元件130所發出的光，藉由光學耦合元件160適當地會聚，而有較高比例的光進入導光板。

本新型第五實施例與第六實施例之光源模組500,600更包括一框架170，框架170可適當地設計，以固定發光元件130、導光板110、反射板120及至少一光學薄膜180等模組元件。又，反射板120的功能可整合入框架170之上表面170a，而減少模組中的光學元件數目，並減少模組厚度。

接著，請參照第10圖所示之本新型光源模組第七實施例之鍵盤示意圖、第1圖所示之本新型光源模組第一實施例之示意圖並請同時參照第2圖之本新型光源模組第一實施例之導光板表面透明微結構示意圖及第3圖所示之本新型光源模組第一實施例之導光板表面透明微結構陣列示意圖。

於本實施例中包括一鍵盤模組710、一光源模組100與一外殼(未繪示)，光源模組100設置於鍵盤模組710之下，外殼用以固定鍵盤模組710與光源模組；而光源模組包括一導光板110、一反射板120與至少一發光元件130。

導光板110包括至少一表面，表面具有複數個透明微結構之陣列，每一透明微結構之高度介於4至30微米間，每一透明微結構之側面具有至少一傾角。反射板120設置於導光板110之下，反射板120依據光源 模組不同的入光方式而設置在不同的位置，本新型光源模組第七實施例係以側入式入光方式設置光源，側入式入光方式之光源模組中反射板120的功用主要是將導光板110底部之散射光線反射回導光板110內，以減少光線流失，增加模組之效率；再者，反射板120與導光板110具可撓性。發光元件130鄰近導光板110，係以側入式入光方式設置光源，意即，發光元件130設置於靠近導光板110之一側，發光元件130之數量可視不同情況而有所調整。值得注意的是鍵盤模組710、導光板110與反射板120具可撓性。同樣地，以本新型光源模組第七實施例所揭露之光源模組導光板其結構裝置如本新型光源模組第一實施例所述，在此，則不再贅述。

請參閱第11圖所示，為本新型第八實施例所揭露之一種鍵盤800，包括一鍵盤模組810、一光源模組100與一外殼(未繪示)，光源模組100設置於鍵盤模組810之下，外殼用以固定鍵盤模組810與光源模組；而光源模組包括一導光板110、一反射板120與至少一發光元件130。鍵盤模組810、導光板110與反射板120可具可撓性。

第八實施例之鍵盤800與第七實施例之差異主要在於，透明 微結構121之剖面為圓形，且透明微結構121可為立體角等於2π之凸起半球結構或下凹半球結構，或者是立體角小於2π之凸起球冠或下凹球冠結構。製作透明微結構121時，可能造成形狀誤差，請參閱第12圖所示，為本新型第九實施例所揭露之一種鍵盤900，包括一鍵盤模組910、一光源模組100與一外殼(未繪示)，光源模組100設置於鍵盤模組910之下，外殼用以固定鍵盤模組910與光源模組；而光源模組包括一導光板110、一反射板120與至少一發光元件130。鍵盤模組910、導光板110與反射板120可具可撓性。

第九實施例之鍵盤900與第七實施例之差異主要在於，導光板110具有複數個非微結構形式之切孔131。切孔131造成光線與導光板110本體之間的折射效果變化，而調整光線的分佈；且同樣的，亦可變化陣列中每一切孔131邊長與切孔131之排列密度以達成提昇光源均勻度之目的。

請參閱第13、14、15圖所示，為本新型第十實施例所揭露之一種鍵盤900’，包括一鍵盤模組910’、一光源模組100與一外殼(未繪 示)，光源模組100設置於鍵盤模組910’之下，外殼用以固定鍵盤模組910’與光源模組；而光源模組包括一導光板110、一反射板120與至少一發光元件130。鍵盤模組910’、導光板110與反射板120可具可撓性。

第十實施例之鍵盤900’與第八、九實施例之差異主要在於，導光板110同時具有透明微結構141與複數個非微結構形式之切孔131。該透明微結構141可具有側面傾角之形狀(如透明微結構111)，或是具有圓形剖面之形狀(如透明微結構121)，或是其他形狀之微結構。藉由變化陣列中每一透明微結構141與每一切孔131之排列，可達成提昇光源均勻度之目的。

雖然本新型之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本新型，任何熟習相關技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，舉凡依本新型申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本新型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧導光板

120‧‧‧反射板

130‧‧‧發光元件

140‧‧‧光學保護層

Claims (18)

1. 一種光源模組，包括：一導光板，該導光板包括至少一特徵表面，該特徵表面具有複數個透明微結構之陣列，每一該些透明微結構之側面具有至少一傾角；一反射板，該反射板設置於該導光板之下；以及至少一發光元件，該發光元件鄰近該導光板。
2. 如請求項第1項所述之光源模組，其中每一該些透明微結構之該傾角皆相同。
3. 如請求項第1項所述之光源模組，其中每一該些透明微結構之側面具有至少二個不同之傾角。
4. 如請求項第1項所述之光源模組，其中該傾角、該些透明微結構之邊長與該些透明微結構排列之密度，至少一項依該透明微結構之位置而改變。
5. 如請求項第1項所述之光源模組，更包括一光學接著劑，該光學接著劑分別置於該發光元件與該導光板之間及該導光板與該反射板之間，該光學接著劑用以增進該光源模組之光學效能。
6. 如請求項第1項所述之光源模組，更包括一光學耦合元件，設置於該發光元件與該導光板之間。
7. 如請求項第1項所述之光源模組，更包括至少一光學薄膜，該些光學薄膜置於該導光板之上，該些光學薄膜用以調整光線的散射特性、亮度特性等。
8. 如請求項第7項所述之光源模組，更包括一透明之光學保護層，該光學保護層設置於該導光板或該些光學薄膜上。
9. 如請求項第7項所述之光源模組，更包括一光學調變板，該光學調變板設置於該導光板或該些光學薄膜上，該光學調變板用以調變該光源模組之光學特性。
10. 如請求項第1、6或7項所述之光源模組，更包括一框架，該框架用以固定該發光元件、該導光板及該光源模組其他元件。
11. 如請求項第10項所述之光源模組，該光源模組不包括反射板，該框架之一面具有反射功能。
12. 如請求項第1項所述之光源模組，其中該導光板與該反射板具可撓性。
13. 一種鍵盤，包括：一鍵盤模組；一光源模組，該光源模組設置於該鍵盤模組之下，該光源模組，包括：一導光板，該導光板包括至少一表面，該表面具有複數個透明微結構之陣列，每一該些透明微結構之高度介於4至30微米間；一反射板，該反射板設置於該導光板之下；以及至少一發光元件，該發光元件鄰近該導光板。
14. 如請求項第13項所述之鍵盤，其中每一該些透明微結構之側面具有至少一傾角。
15. 如請求項第13項所述之鍵盤，其中該些透明微結構之剖面為圓形。
16. 一種鍵盤，包括：一鍵盤模組；一光源模組，該光源模組設置於該鍵盤模組之下，該光源模組，包括：一導光板，該導光板具有複數個非微結構形式之切孔；一反射板，該反射板設置於該導光板之下；以及至少一發光元件，該發光元件鄰近該導光板。
17. 如請求項第16項所述之鍵盤，其中該導光板更包括複數個透明微結構之陣列。
18. 如請求項第13、16或17項所述之鍵盤，其中該鍵盤模組、該導光板與該反射板具可撓性。