TW201837568A - 具高均勻出光效能之背光模組及發光鍵盤 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具高均勻出光效能之背光模組及發光鍵盤，包括一導光板及複數光源，導光板有一出光面及一入光面，出光面對應鍵盤之複數按鍵組具有複數微結構區而形成出光，光源對應入光面設置以提供側入式光線，其更具有一遮蔽件對應出光面設置，遮蔽件對應微結構區形成複數調光區。光線進入導光板後，於各微結構區形成至少二種相對出光量，調光區接收各相對出光量之區域分別形成一微調區，並於各微調區中設有至少一第一調光孔，且各微調區之總出光量依據相對出光量增加而降低，藉此提升各調光區之出光均勻度，改善光學品味不佳之現象。

Description

具高均勻出光效能之背光模組及發光鍵盤

本發明係與發光鍵盤相關，尤其是一種發光鍵盤的背光模組。

背光模組為目前普遍應用於各類電子裝置之光學產品，一般包括導光板與光源，並視光源相對導光板設置位置而區分為直下式與側入式兩種背光模組。早期的背光模組採用冷陰極管作為提供導光板光線之光源，但鑒於近年來發光二極體(下稱LED)技術之蓬勃發展，漸取代冷陰極管而被使用於背光模組中，透過LED之高演色性、低耗電等優點提高背光模組之使用效能。

背光模組除了可運用於顯示器外，由於資訊類裝置如個人電腦或筆記型電腦等的普及化，其搭配使用之輸入裝置如鍵盤及滑鼠等，對於功能性之要求亦隨之提升，尤其現代人使用電腦的時間越來越長，且使用不分時間與地點，為了讓使用者可在較昏暗的環境下使用，遂有業者將背光模組應用至鍵盤中，以利用背光模組的光線照亮鍵盤按鍵。

前面提及背光模組目前已使用LED作為光源，但由於LED出光具有高指向性，並具有限出光角度，因此投射至導光板之光線常會產生亮暗不均的出光，尤其在鄰近光線入射區域更是嚴重。當出光不均勻，即會造成按鍵發光不均，而影響使用者觀看的情況。

有鑑於此，本發明人為提升背光模組之出光均勻度，以使搭載之鍵盤等電子裝置具有更佳的光學品味，係提出一種具高均勻出光效能之背光模組及發光鍵盤。

本發明之一目的，旨在提供一種具高出光均勻效能之背光模組及發光鍵盤，其係可有效提升整體出光均勻度，而提供使用者更佳之出光呈現，增強光學品味。

為達上述目的，本發明於一實施方式提出一種具高出光均勻效能之背光模組，具有一導光板及複數光源，該導光板具有一出光面及一入光面，該出光面具有複數微結構區供以形成出光，該等光源對應該入光面設置以提供側入式光線，其特徵在於：該具高出光均勻度之背光模組更具有一遮蔽件，該遮蔽件對應該出光面設置並為一片狀結構體，該遮蔽件對應各該微結構區形成有複數調光區；其中，光線進入該導光板後，係於各該微結構區形成至少二種相對出光量，該調光區對應接收各該相對出光量之區域分別形成一微調區，各該微調區中分設有至少一第一調光孔，且各該微調區之總出光量係依據該相對出光量增加而降低，藉此提升各該調光區之出光均勻度，使光線由遮蔽件出光後，可形成亮度一致的光線，解決光學品味不佳的問題。

其中，於一實施方式中，係揭示各該第一調光孔分別為一圓形穿孔，以因應各微調區接收之相對出光量大小而設置，並亦可呈複數設置。

基於前述實施方式，一實施方式中揭示背光模組之至少一該 微調區中可更具有至少一第二調光孔，該第二調光孔係相鄰設於任一該第一調光孔，並亦為一圓形穿孔。藉此可利用第二調光孔提升各微調區之調光精密度，例如可讓第一調光孔與第二調光孔直徑大小為相異態樣。

此外，於另一實施方式中，各該第一調光孔可分別為一多邊形穿孔之態樣，以因應各微調區之區域形狀設置。

再者，於次一實施方式中，則揭露使至少一該第一調光孔為圓形穿孔，至少一該第一調光孔為多邊形穿孔之設置態樣，透過圓形與多邊形的相互搭配，而使各微調區可更為精確地調整總出光量，以提升整體出光均勻度。

於另一實施方式中，本發明亦揭示一種具高出光均勻效能之發光鍵盤，具有複數按鍵組、一導光板及複數光源，該等按鍵組設於該導光板一側，該導光板具有一出光面及一入光面，該出光面對應該等按鍵組具有複數微結構區供以形成出光，該等光源對應該入光面設置以提供側入式光線，其特徵在於：該具高出光均勻度之發光鍵盤更具有一遮蔽件，該遮蔽件為一片狀結構體並對應該出光面設置而位於該等按鍵組與該導光板之間，該遮蔽件對應各該微結構區形成有複數調光區；其中，光線進入該導光板後，係於各該微結構區形成至少二種相對出光量，該調光區對應接收各該相對出光量之區域分別形成一微調區，各該微調區中分設有至少一第一調光孔，且各該微調區之總出光量係依據該相對出光量增加而降低，藉此提升各該調光區之出光均勻度，當光線由遮蔽件經由該些第一調光孔調整其出光量後，傳遞至按鍵組時即形成一致之出光均勻度，以有效提升發光鍵盤的出光效能，改善光學品味呈現。

基於前述實施方式，於一實施方式中，各該第一調光孔分別為一圓形穿孔，以因應接收之相對出光量調整各微調區之總出光量。

或於另一實施方式中揭示至少一該微調區中更具有至少一第二調光孔，該第二調光孔係相鄰設於任一該第一調光孔，並亦為一圓形穿孔，透過第二調光孔以更為精細地調整各微調區之總出光量，使各調光區皆可具有一致之出光均勻度，例如使第二調光孔與第一調光孔直徑為相異之態樣實施。

此外，於一實施方式中，各該第一調光孔分別為一多邊形穿孔，以因應各微調區之形狀態樣設置，簡化設計難度。

或於再一實施方式中，使至少一該第一調光孔為圓形穿孔，至少一該第一調光孔為多邊形穿孔，以透過圓形與多邊形之第一調光孔相互搭配，而提升各微調區之對於出光量調整效能，進而提升整體出光均勻度。

綜上所述，本發明揭示之具高出光均勻效能之背光模組及發光鍵盤，係透過於遮蔽件設置第一調光孔之方式，達到二次調光之功效，以進一步調配整體出光均勻度，提升光學品味。由於自導光板微結構區出光之光線，其相對出光量會有所差異，因而無法使出光強度維持於一平均值，透過第一調光孔即可讓光線於通過遮蔽件後，呈現一致化均勻出光。並因應各相對出光量強度大小，第一調光孔可如前述內容為各種設置態樣，以有效地調整出光均勻度，改善光學品味呈現。

1‧‧‧背光模組

10‧‧‧導光板

101‧‧‧出光面

1011‧‧‧微結構區

102‧‧‧入光面

11‧‧‧光源

12‧‧‧遮蔽件

121‧‧‧調光區

1211‧‧‧微調區

1211a‧‧‧微調區

1211b‧‧‧微調區

1212‧‧‧第一調光孔

1213‧‧‧第二調光孔

2‧‧‧發光鍵盤

20‧‧‧按鍵組

第1圖，為本發明第一實施方式之分解示意圖。

第2圖，為本發明第一實施方式之平面示意圖。

第3圖，為本發明第一實施方式另一實施態樣之平面示意圖。

第4圖，為本發明第一實施方式次一實施態樣之平面示意圖。

第5圖，為本發明第二實施方式之分解示意圖。

由於目前僅仰賴導光板調整整體出光均勻度之成效不彰，為可提供具有更高光學品味之光學元件，本發明人經由多番嘗試與構思，遂提出如下所述之技術內容。請參閱第1及2圖，其係為本發明第一實施方式之分解示意圖及平面示意圖。本發明揭示一種具高均勻出光效能之背光模組1，其具有一導光板10及複數光源11，導光板10具有一出光面101及一入光面102，出光面101具有複數微結構區1011供以形成出光，而各光源11對應入光面102設置以提供側入式光線。前述背光模組1，係可應用於鍵盤內以提供光線照明，是以各微結構區1011可對應鍵盤按鍵設置，並於各微結構區1011內，可佈設有呈凹陷或凸出態樣之網點結構(圖中未示)，以導引光線形成出光。各光源11可分別為LED，並組設於電路板上形成燈條態樣，惟本發明不限於此。

前述背光模組1之特徵在於，其更具有一遮蔽件12，遮蔽件12對應出光面101設置並為一片狀結構體，遮蔽件12對應各微結構區1011形成複數調光區121。其中，光線進入導光板10後，於各微結構區1011會形成至少二種相對出光量，調光區121對應接收各相對出光量的區域，分別形成一微調區1211，各微調區1211中設有至少一第一調光孔1212，且 各微調區1211之總出光量依據相對出光量增加而降低，藉此提升各調光區1211之出光均勻度。更具體地說，遮蔽件12係為一具有阻光效果之片體，其可由不透光材料如黑色塑料等製成，除了第一調光孔1212可供光線向外傳導外，其餘部分皆因應不透光材料而將光線阻擋。當光線進入導光板10後，在微結構區1011會呈現具有至少二種相對出光量之出光光線，其中，相對出光量係指單一微結構區1011內，不同區域的出光相互比較下，而產生的相對高或低出光亮度結果，亦即不同之相對出光量，即具有相異之出光亮度。當具相對出光量之光線分別照射至遮蔽件12對應之調光區121時，透過第一調光孔1212，即可對通過遮蔽件12之高亮度光線，可透過第一調光孔1212較大幅度地降低其出光量，而通過遮蔽件12之低亮度光線，則可透過第一調光孔1212對其出光量做較小幅度的調整，使自各微調區1211射出之光線強度相等，進而讓各調光區121之出光均勻度提升。且除了可提升各調光區121之出光均勻度外，亦可透過各第一調光孔1212進一步使自遮蔽件12射出的光線強度達到一致。其中各圖所示之微結構區1011、調光區121及第一調光孔1212等元件態樣僅為利於說明之用，非為實際佈設態樣，且各微結構區1011與調光區121之框線僅為示意之用，非為實際存在之結構線。而當應用於鍵盤時則微結構區1011與調光區121會依據按鍵位置佈設(可參照第5圖)，於此先行敘明。

實際應用上，透過導光板10之微結構區1011雖可初步調整並分配出光強度，但仍無法使光線有效地達到一平均值，且為了讓光線均勻度提升，微結構區1011內的網點分布設計具有相當的難度，且除設計不易，生產上須考量的要件更多，亦相對困難，因此光線自導光板10微結構 區1011出光時仍會有不均勻的現象，特別是在鄰近入光面102區域更易形成亮暗不均的呈現。因此，除了導光板10之微結構區1011需對應光源11造成的強弱不均現象進行調整外，對應之該些調光區121亦須對應設計。以下則以鄰近光源11處之各調光區121示意說明之，詳細言，由於各光源11相對導光板10具有一展光範圍，且如前述當光源11採間隔設置時，任二相鄰之光源11展光範圍會相互交疊，導光板10於交疊區域相對會形成較強的出光，反之，在交疊區域外則會相對形成較弱的出光。如前述透過導光板10微結構區1011調整後，雖可稍微平均化出光均勻度，但其光學品味仍嫌不足。是以，當光線由各微結構區1011射出並傳遞至遮蔽件12之調光區121時，即會形成具不同相對出光量之光線。故於本實施方式中，採透過調光區121內各微調區1211之第一調光孔1212來控制光線，以有效地因應所接收的相對出光量大小，使各調光區121具有相等的出光亮度與均勻度，穿過遮蔽件12之光線亮度即可達一平均值，以提升背光模組1的出光均勻度。

其中，於本實施方式，各第一調光孔1212可分別為一圓形穿孔，如第2圖所示，在調光區121中對應各相對出光量形成之各微調區1211，因應相對出光量之大小而決定佈設於該區之第一調光孔1212態樣。第一調光孔1212為圓形穿孔時，係可透過調整第一調光孔1212之面積大小，或佈設數量進一步規劃各微調區1211的允許出光量。例如，調光區121中，任一微調區1211a所接收之相對出光量較低，則其允許出光量相對較高；任一微調區1211b所接收之相對出光量較高，則其允許出光量相對較低，而使各調光區121皆可具有平均之出光亮度。此外，為使各微調區1211 可再更進一步地細微調整出光量，亦可使至少一微調區1211中，具有至少一第二調光孔1213，且第二調光孔1213相鄰設於任一第一調光孔1212，並亦為一圓形穿孔。其中，第二調光孔1213與第一調光孔1212之直徑可為相異大小，藉此可透過第二調光孔1213更進一步略為調整各微調區1211中部分區域之出光量。

請續參閱第3圖，其係為本發明第一實施方式另一實施態樣之平面示意圖。於本實施態樣中，係揭示各第一調光孔1212分別為一多邊形穿孔。如圖所示，基於各微調區1211所接收之相對出光量大小，第一調光孔1212可為三邊形、梯形甚或階梯形等態樣，以調整各區所允許的出光量，使得各調光區1211皆可具有相等的出光強度，進而均勻化自遮蔽件12之出光呈現。例如，位於非光源11展光範圍交疊區域之微調區1211a，考量光線接收情況，可使設置於該區之第一調光孔1212為階梯狀。或微調區1211b為梯形時，則可使設置於該區之第一調光孔1212為梯形態樣。其中，使第一調光孔1212為多邊形，亦可更符合各微調區1211之區域形狀。且若此微調區1211接收之相對出光量較低，則可使第一調光孔1212面積較大，反之，其接收之相對出光量較高，則可使第一調光孔1212面積較小。

請續參閱第4圖，其係為本發明第一實施方式次一實施態樣之平面示意圖。於本實施態樣中，則揭示至少一第一調光孔1212為圓形穿孔，至少一第一調光孔1212為多邊形穿孔。如圖所示，除了使各第一調光孔1212皆為圓形穿孔或多邊形穿孔之態樣外，亦可如本實施態樣，使各調光區1211內具有圓形穿孔與多邊形穿孔搭配設置，以因應各微調區1211接收之相對出光量進行調整。例如，在位於非光源11展光範圍交疊區域之 微調區1211a內，由於其接收之相對出光量較低，於此則可設置具有較大面積之多邊形穿孔，反之在接收相對出光量較高之微調區1211b，則可利用為圓形穿孔之第一調光孔1212進行調整，藉此係可較為利於生產，並提升各微調區1211之光線調整精密度。

請續參閱第5圖，其係為本發明第二實施方式之分解示意圖，並請復搭配參閱第1~4圖。於本實施方式中，本發明揭示一種具高出光均勻效能之發光鍵盤2，其具有複數按鍵組20、一導光板10及複數光源11，按鍵組20設於導光板10一側，導光板10並具有一出光面101及一入光面102，出光面101對應按鍵組20具有複數微結構區1011供以形成出光，各光源11則對應入光面102設置以提供側入式光線。

前述發光鍵盤2之特徵在於，其更具有一遮蔽件12，遮蔽件12係為一片狀結構體並對應出光面101設置，而位於按鍵組20與導光板10之間，遮蔽件12並對應各微結構區1011形成有複數調光區121。其中，光線進入導光板10後，於各微結構區1011形成至少二種相對出光量，調光區121對應接收各相對出光量之區域分別形成一微調區1211，各微調區1211中分設有至少一第一調光孔1212，且各微調區1211之總出光量依據相對出光量增加而降低，藉此提升各調光區121之出光均勻度。詳細言，由遮蔽件12各調光區121輸出之光線會投射至各按鍵組20，以點亮各按鍵組20使之達到發光效果。為避免投射至按鍵組20之光線不均，因應來自導光板10微結構區1011之各相對出光量，遮蔽件12透過各微調區1211之第一調光孔1212，即可有效地均勻化自遮蔽件12射出至按鍵組20的光線均勻度，使發光鍵盤2具有更佳之照明效果與光學品味。其中各微結構區1011與調 光區121之框線僅為示意之用，非為實際存在之結構線。並且前述發光鍵盤2可更進一步包括薄膜開關等電子訊號元件，惟其已屬習知技術，於此即不加以贅述。

同樣地，如第一實施方式所述，第一調光孔1212可分別為一圓形穿孔，且至少一微調區1211中，可更具有至少一第二調光孔1213，第二調光孔1213相鄰設於任一第一調光孔1212，並亦為一圓形穿孔，藉此，因應各微調區1211所接收之相對出光量大小，進而設計於各微調區1211內的第一調光孔1212與第二調光孔1213佈設態樣，對此請復參閱第2圖所示，而其餘相關細部技術特徵，請搭配參閱第一實施方式之內容。

此外，第一調光孔1212除可為圓形穿孔外，亦可使各第一調光孔1212分別為多邊形穿孔，以進一步因應各微調區1211形成之形狀態樣設置，使各微調區1211甚可透過單一第一調光孔1212即可有效調整該區出光量，使遮蔽件12提供予各按鍵組20之光線可為相等之平均值，第一調光孔1212之佈設態樣請復參閱第3圖所示，其餘相關細部技術特徵，請搭配參閱第一實施方式之內容。

進一步地，第一調光孔1212除可為前述態樣外，亦可使至少一第一調光孔1212為圓形穿孔，至少一第一調光孔1212為多邊形穿孔，使各調光區121內具有圓形穿孔與多邊形穿孔搭配設置之狀態，以因應各微調區1211接收之相對出光量進行調整，其佈設態樣請復參閱第4圖所示，其餘相關細部技術特徵，請搭配參閱第一實施方式之內容。

綜上所述，本發明揭示之具高出光均勻效能之背光模組及發光鍵盤，係透過於遮蔽件設置第一調光孔以進一步調配整體出光均勻度。 由於自導光板微結構區出光之光線，各區域之相對出光量有所差異，因而無法使出光強度維持於一平均值，而透過第一調光孔之對應設計，即可讓光線於通過遮蔽件後，呈現均勻出光，達到二次調光之功效。因應各相對出光量強度大小，第一調光孔可如前述內容為各類設置態樣，以有效地調整出光均勻度，改善光學品味呈現。

惟，以上所述者，僅為本發明之較佳實施方式而已，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。

Claims (10)

1. 一種具高出光均勻效能之背光模組，具有一導光板及複數光源，該導光板具有一出光面及一入光面，該出光面具有複數微結構區供以形成出光，該等光源對應該入光面設置以提供側入式光線，其特徵在於：該具高出光均勻度之背光模組更具有一遮蔽件，該遮蔽件對應該出光面設置並為一片狀結構體，該遮蔽件對應各該微結構區形成有複數調光區；其中，光線進入該導光板後，係於各該微結構區形成至少二種相對出光量，該調光區對應接收各該相對出光量之區域分別形成一微調區，各該微調區中分設有至少一第一調光孔，且各該微調區之總出光量係依據該相對出光量增加而降低，藉此提升各該調光區之出光均勻度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具高出光均勻效能之背光模組，其中，各該第一調光孔分別為一圓形穿孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具高出光均勻效能之背光模組，其中，至少一該微調區中更具有至少一第二調光孔，該第二調光孔係相鄰設於任一該第一調光孔，並亦為一圓形穿孔。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具高出光均勻效能之背光模組，其中，各該第一調光孔分別為一多邊形穿孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具高出光均勻效能之背光模組，其中，至少一該第一調光孔為圓形穿孔，至少一該第一調光孔為多邊形穿孔。
6. 一種具高出光均勻效能之發光鍵盤，具有複數按鍵組、一導光板及複數光源，該等按鍵組設於該導光板一側，該導光板具有一出光面及一入光面，該出光面對應該等按鍵組具有複數微結構區供以形成出光，該等光 源對應該入光面設置以提供側入式光線，其特徵在於：該具高出光均勻度之發光鍵盤更具有一遮蔽件，該遮蔽件為一片狀結構體並對應該出光面設置而位於該等按鍵組與該導光板之間，該遮蔽件對應各該微結構區形成有複數調光區；其中，光線進入該導光板後，係於各該微結構區形成至少二種相對出光量，該調光區對應接收各該相對出光量之區域分別形成一微調區，各該微調區中分設有至少一第一調光孔，且各該微調區之總出光量係依據該相對出光量增加而降低，藉此提升各該調光區之出光均勻度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具高出光均勻效能之發光鍵盤，其中，各該第一調光孔分別為一圓形穿孔。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具高出光均勻效能之發光鍵盤，其中，至少一該微調區中更具有至少一第二調光孔，該第二調光孔係相鄰設於任一該第一調光孔，並亦為一圓形穿孔。
9. 如申請專利範圍第6項所述之具高出光均勻效能之發光鍵盤，其中，各該第一調光孔分別為一多邊形穿孔。
10. 如申請專利範圍第6項所述之具高出光均勻效能之發光鍵盤，其中，至少一該第一調光孔為圓形穿孔，至少一該第一調光孔為多邊形穿孔。