TWM633107U

TWM633107U - 前光模組

Info

Publication number: TWM633107U
Application number: TW111205920U
Authority: TW
Inventors: 童晉威; 劉明福
Original assignee: 茂林光電科技股份有限公司
Priority date: 2022-06-06
Filing date: 2022-06-06
Publication date: 2022-10-11

Abstract

本創作提供一種前光模組，包含反射材、第一及第二導光片、中繼油墨結構、第一及第二光源。反射材設於觸控電路基板上表面，第一導光片疊設於反射材上且具有第一入光側。第二導光片設於第一導光片上方且具有第二入光側。中繼油墨結構設於第一和第二導光片之間，由下而上地疊設有第一透明油墨層、第一黑色油墨層、第一透光黏著層、第二黑色油墨層及第二透明油墨層。第一光源供自第一入光側提供光線點亮第一導光片，第二光源供自第二入光側提供光線點亮第二導光片。藉此，透過中繼油墨結構係可有效遮蔽底層疊構，且大幅提高出光亮度與對比度。

Description

前光模組

本創作係與光學產品領域相關，尤其是一種前光模組。

以導光板組構形成之光學模組產品，大致可依據其應用狀態而區分為前光模組及背光模組，而前光模組亦常見配置於觸控基板前側而構成觸控板產品。觸控板為一種可感應手勢來控制指標動作之輸入裝置，並被廣泛應用於筆記型電腦中，另外在一些可攜式裝置如手機、影音設備上也常見有觸控板之設置。

基於現今對筆記型電腦輸入裝置的美觀化要求嚴格度逐漸提升，故配置於筆記型電腦之觸控板於具有基本按鍵導引功能時，須使各按鍵字符的發光均勻性達到一定程度，而該些要求將與搭載之前光模組息息相關，因此，為了符合上述需求，前光模組亦須朝該方向予以設計和改善。惟，目前的觸控板，乃至具有基本按鍵導引功能的觸控板，在美觀與功能多樣化上仍有不足之處。

有鑑於此，本創作人係集結從事相關行業之多年豐富經驗，構思並提出一種前光模組，希冀可據此有效改善出光與應用時的美觀效能。

本創作之一目的，旨在提供一種前光模組，其係具備優異之出光亮度與對比度，並可消除肉眼觀看上的瑕疵，進而符合美觀需求。

為達上述目的，本創作於一實施方式中揭露一種前光模組，用以設置於一觸控電路基板上，包含：一反射材，設於該觸控電路基板之上表面；一第一導光片，疊設於該反射材上，且具有一第一入光側，該第一導光片之上或下表面設有一第一網點圖案；一第二導光片，設於該第一導光片上方，且具有一第二入光側，該第二導光片之上或下表面設有一第二網點圖案；一中繼油墨結構，設於該第一導光片及該第二導光片之間，由下而上地依序疊設有一第一透明油墨層、一第一黑色油墨層、一第一透光黏著層、一第二黑色油墨層及一第二透明油墨層；一第一光源，用以透過該第一入光側提供光線予該第一導光片；及一第二光源，用以透過該第二入光側提供光線予該第二導光片；其中，該第一光源與該第二光源係分別設置於該前光模組之兩側；藉此，該第一導光片及該第二導光片係透過該中繼油墨結構，提高出光亮度與對比度，且當該第一光源作用時，顯示該第一網點圖案，當該第二光源作用時，顯示該第二網點圖案，據此係可提供雙顯示功效，且於應用上大幅消除肉眼可見之瑕疵，進而保有優良之出光顯示效果以符合美觀要求。

基於上述實施方式，進一步地，於另一實施方式係揭露該反射材為多層疊構結構，由下而上依序包含一第二透光黏著層、一第三黑色油墨層及一第三透明油墨層，如此係可具備更優異之出光表現。

為避免影響出光效能，於一實施方式中揭示該第一透光黏著層及該第二透光黏著層為水膠材料。

此外，於次一實施方式中則揭露該第一光源及該第二光源之高度為0.35~0.4mm，以提供充足之應用光線。

另者，為使第一導光片及第二導光片可獲取較多的入射光，於一實施方式中揭示該第一入光側及該第二入光側為具平台之喇叭口結構。

進一步地，於另一實施方式該第一入光側之平台係設有一第一貫孔，供以容置該第一光源，且該第二入光側之平台係設有一第二貫孔，供以容置該第二光源，如此可更確保光源之光線可充分進入導光片中進行使用。

基於前述實施方式，為進一步地讓光線之使用率更為優化，於再一實施方式中係可使該第一入光側及該第二入光側之高度為0.35~0.4mm。

此外，於一實施方式中係揭露該第一網點圖案包含複數個功能符號且位於該第一導光片之下表面，該第二網點圖案至少包含複數個數字及運算符號且位於該第二導光片之下表面，如此係可提升網點圖案的顯示清晰度。

另者，於再一實施方式中則揭示前光模組更包括一多層疊構保護蓋，覆設於該第二導光片上，具有一玻璃基板、一濺鍍層、一防眩膜層及一反射層，該濺鍍層設於該玻璃基板上表面，該防眩膜層設於該玻璃基板下表面，該反射層設於該防眩膜層下方，如此係可達到兼具保護與保持優良出光效能之功效。

綜上所述，本創作之前光模組，係透過中繼油墨結構大幅提升整體之出光亮度與對比度，同時也消除了肉眼直視之可見瑕疵，如此將可具備更清晰的網點圖樣顯示效能，以更利於使用者藉由網點圖樣執行相應觸控操作。進一步地，本創作亦提出諸多可附加之細部技術特徵，以利提升前光模組之效能，而如上各段落內容所述。

1:前光模組

10:反射材

101:第二透光黏著層

102:第三黑色油墨層

103:第三透明油墨層

11:第一導光片

111:第一入光側

1111:第一貫孔

112:第一網點圖案

1121:功能符號

12:第二導光片

121:第二入光側

1211:第二貫孔

122:第二網點圖案

1221:數字及運算符號

13:中繼油墨結構

131:第一透明油墨層

132:第一黑色油墨層

133:第一透光黏著層

134:第二黑色油墨層

135:第二透明油墨層

14:第一光源

15:第二光源

16:多層疊構保護蓋

161:玻璃基板

162:濺鍍層

163:防眩膜層

164:反射層

H1:第一光源及第二光源之高度

H2:第一入光側及第二入光側之高度

第1圖，為本創作一實施方式之前光模組結構示意圖。

第2A圖，為本創作一實施方式第一導光片之第一網點圖案示意圖。

第2B圖，為本創作一實施方式第二導光片之第二網點圖案示意圖。

第3圖，為本創作另一實施方式之前光模組結構示意圖。

第4圖，為本創作次一實施方式之前光模組結構示意圖。

誠如前述，現今供與觸控基板搭配使用之前光模組，係對於觸控板產品於應用上所呈現之顯示狀態具有大幅度的影響，是以如何藉由前光模組之結構設計有效提升觸控板產品的效能，乃為現今廠商亟需克服之困境。故本創作人係構思並提出一種具有高對比度與出光亮度之前光模組，以利在搭配觸控基板形成觸控板產品時，給予優良之顯示效能。以下即針對本創作之前光模組以圖式與文字搭配說明其細部技術特徵，其中各圖所示之內容係為利於示意說明本創作結構之用，非表示實際之長度、寬度、高度或厚度等尺規比例與產品態樣，合先敘明。

請參閱第1、2A及2B圖，其係為本創作一實施方式之前光模組結構示意圖、第一導光片之第一網點圖案示意圖及第二導光片之第二網點圖案示意圖。前光模組1係用以設置於一觸控電路基板2上，包含一反射材10、一第一導光片11、一第二導光片12、一中繼油墨結構13、一第一光源14及一第二光源15。

反射材10設於觸控電路基板2之上表面，而做為前光模組1之底層結構。第一導光片11疊設於反射材10上，且具有一第一入光側111，第一導光片11之上表面或下表面設有一第一網點圖案112。第二導光片12設於第一導光片11 上方，且具有一第二入光側121，第二導光片12之上或下表面設有一第二網點圖案122。其中，觸控電路基板2可選用例如不可撓的剛性板體，而第一導光片11與第二導光片12係可選用薄型片材如厚度小於0.3mm左右的片體，進而可達到薄型化整體結構同時藉由剛性基板來撐抵維持其設置水平度。

中繼油墨結構13設於第一導光片11及第二導光片12之間，由下而上地依序疊設有一第一透明油墨層131、一第一黑色油墨層132、一第一透光黏著層133、一第二黑色油墨層134及一第二透明油墨層135。更具體地說，在此結構下第一導光片11之下表面係與第二透明油墨層135接觸，第二導光片12之上表面係與第一透明油墨層131接觸，並藉由第一透光黏著層133而使第一導光片11與第二導光片12形成疊設固定之狀態。其中，為有效遮蔽部分疊構，本創作人起初係使用透光黏著層加上黑色油墨層作為中繼結構，惟該結構方案雖可達遮蔽功效，但卻造成出光亮度大幅下降之現象。是以，為解決該現象，本創作人係進一步地再結合透明油墨層來提升出光亮度，並經實測後證實相較於只有透光黏著層與黑色油墨層之疊構，如前述之中繼油墨結構13除可達到遮蔽功效外，更可提升至少20%的出光亮度。此外，具體實施上，於一實施狀態中第一黑色油墨層132及第二黑色油墨層134可選用精工油墨，VIC(Z)710 BLACK油墨，第一透明油墨層131及第二透明油墨層135可選用精工油墨，VIC(Z)800 MEDIUM油墨。

第一光源14用以透過第一入光側111提供光線予第一導光片11，第二光源15則用以透過第二入光側121提供光線予第二導光片12，其中，第一光源與14第二光源15係分別設置於前光模組1之兩側，可為相對或相鄰之兩側，於此係以第一光源14與第二光源15設置於相對之兩側為例說明。

關於第一光源14及第二光源15之具體實施示例，第一光源14及第二光源15可為LED燈條，也可為間隔排列設置之LED直接以SMT方式設置於觸控電路基板2上。於本實施方式中，係以第一光源14與第二光源15分別為LED燈條為例，並呈相對地設置於前光模組1兩側。更具體地說，若考量整體薄型化與入光效率需求，第一光源14及第二光源15亦可選用Mini LED，以flip chip方式透過SMT製程定位於觸控電路基板上，再搭配側向入光方案如在Mini LED上方設置反射元件的方式，就可以在薄型化需求上確保側向入光效率。

藉此，第一導光片11及第二導光片12透過中繼油墨結構13，係可有效提高出光亮度與對比度，且第一光源14作用時顯示第一網點圖案112，第二光源15作用時顯示第二網點圖案122。更具體地說，前光模組1作動時，係可透過中繼油墨結構13有效阻擋下方疊構，而讓整體之亮度與對比度得以提升，增強前光模組1於應用時之效能。

附帶一提的是，於本實施方式中，前光模組1係可因應第一光源14與第二光源15之作動切換而對應顯示第一網點圖案112或第二網點圖案122，達到雙顯示畫面之功能，更進一步地，前光模組1亦可設計有更多的導光片與對應之光源，並使導光片分別具有不同預設網點圖案，如平面狀觸控球、鍵盤字符等，以於各光源作動時點亮顯示不同的網點圖案，各導光片之間再設置中繼油墨結構13，即可達到具備高顯示對比度與出光亮度之多樣化顯示應用，搭配觸控電路基板2即形成多功能觸控裝置。

另者，為更加提升第一網點圖案112與第二網點圖案之顯示清晰度，也可以在第一導光片11相對於第一入光側111之遠光側設置吸光元件，以及在第二導光片12相對於第二入光側121之遠光側設置吸光元件，如此係可更確實地阻擋第一光源14之光線進入第二導光片12與第二光源15之光線進入第一導光片11，惟此並非必要，透過前述之中繼油墨結構13即足以使前光模組1具有優良的出光與顯示效能。

為使光線之利用更為確實以及提升出光亮度與對比度，於一實施狀態中，反射材10為多層疊構結構，由下而上依序包含一第二透光黏著層101、一第三黑色油墨層102及一第三透明油墨層103。如第1圖所示，反射材10最下層係為第二透光黏著層101，以利使反射材10固定於觸控電路基板2，第三黑色油墨層102與第三透明油墨層103則可達到將光線反射與避免光線溢漏之功效。同樣地，第三黑色油墨層102亦可選用精工油墨，VIC(Z)710 BLACK油墨，第三透明油墨層103亦可選用精工油墨，VIC(Z)800 MEDIUM油墨。

進一步地，第一透光黏著層133與第二透光黏著層101可為水膠材料，以兼具透光與優異之黏著功能。具體實施上，於一實施狀態中，第一透光黏著層133與第二透光黏著層101可選用3M，SP-7533，WSP-1的膠體。

請繼續參閱第2A及2B圖，實際應用上，於一實施狀態中，第一網點圖案112包含複數個功能符號1121且係位於第一導光片11之下表面，第二網點圖案122至少包含複數個數字及運算符號1221且位於第二導光片12之下表面。如第2A圖所示，於此係以第一網點圖案112具有為聲音控制方面的功能符號1121為例，如第2B圖所示，第二網點圖案122則具有為計算相關之數字及運算符號1221，據此當點亮第一光源14時，即可顯現該些功能符號1121，當點亮第二光源15時，則可顯現數字及運算符號1221，搭載觸控電路基板2後，使用者即可點擊該些功能符號1121或數字及運算符號1221而執行相關作動控制。

請參閱第3圖，其係為本創作另一實施方式之前光模組結構示意圖。於本實施方式中，係揭露第一導光片11之第一入光側111及第二導光片12之第二入光側121為具平台之喇叭口結構，以提升第一導光片11及該第二導光片12接收之光線能量，讓第一光源14及第二光源15之光線盡可能地為導光片所接收利用。

而為提供足夠光線予導光片使用，於一實施狀態中可使第一光源14及第二光源15之高度H1為0.35~0.4mm，此時第一導光片11及第二導光片12可為整體等厚之矩形板體，亦可如本實施方式所示，使第一導光片11之第一入光側111及第二導光片12之第二入光側121為具平台之喇叭口結構。

另者，為了更提升第一導光片11及第二導光片12之光線利用率，亦可使第一入光側111之平台設有一第一貫孔1111，供以容置第一光源14，第二入光側121之平台設有一第二貫孔1211，供以容置第二光源15，透過第一貫孔1111與第二貫孔1211結構係可讓第一光源14及第二光源15發出之光線更易於完整地進入第一導光片11及第二導光片12內。其中，於本實施方式中，係以第一光源14及第二光源15為直接以SMT方式設置於觸控電路基板2上之LED為例，此時反射材10若為獨立設置於觸控電路基板2上之片體時，則可設置開孔讓第一光源14及第二光源15穿過，若是以塗層方式實現，則可整合於LED之SMT製程中。

在第一入光側111平台及第二入光側121平台分別設有第一貫孔1111及第二貫孔1211時，亦可使第一入光側111及第二入光側121之高度H2為0.35~0.4mm，如此當搭配同樣為0.35~0.4mm之第一光源14和第二光源15時，即可達到更完善之對應狀態。

請繼續參閱第4圖，其係為本創作次一實施方式之前光模組結構示意圖。於本實施方式中，前光模組1更包括一多層疊構保護蓋16，覆設於第二導光片12上，多層疊構保護蓋16具有一玻璃基板161、一濺鍍層162、一防眩膜層163及一反射層164，濺鍍層162設於玻璃基板161上表面，防眩膜層163設於玻璃基板161下表面，反射層164設於防眩膜層163下方，亦即多層疊構保護蓋16由下而上依序為反射層164、防眩膜層163、玻璃基板161及濺鍍層162。多層疊構保護蓋16係以玻璃基板161為主要承載結構，並於玻璃基板161的上表面形成濺鍍層162，濺鍍層162可達到保護與強化之作用，而玻璃基板161下表面之防眩膜層163及反射層164則可調整出光狀態，減少光線對目視之干擾等，以形成更好的顯示效果。

綜上所述，本創作之前光模組，係透過中繼油墨結構在多導光片疊構下有效遮蔽下方結構，減少光線耗費，並消除肉眼直視瑕疵，進而大幅提升整體出光亮度及顯示對比度，讓前光模組之圖樣顯示更為清晰，搭配觸控電路基板即可讓使用者執行相關操作。為提升前光模組之各面向效能，例如入光效率、出光均勻度或保護效力，本創作亦有提出諸多示例說明，例如可使第一導光片及第二導光片之入光側呈具平台的喇叭口結構，且可使第一光源與第二光源為設置在平台之第一貫孔和第二貫孔處，以讓入射光線可盡數進入第一導光片及第二導光片之中，增進出光亮度；考量入射光線能量，也可使第一光源與第二光源之高度為0.35~0.4mm；以及考量應用上之保護效能與目視效果，也可增設多層疊構保護蓋結構等。