TWI555051B - 發光模組及發光鍵盤 - Google Patents

Description

發光模組及發光鍵盤

本發明是有關於一種發光模組及發光鍵盤，尤其是有關於一種可降低發光時產生的光暈現象的發光模組及發光鍵盤。

請參閱圖1，其繪示一種習知之發光鍵盤之分解圖。如圖1所示，目前發光鍵盤1的組成，由上而下可能包含按鍵組20及發光模組30等構件，其中按鍵組20具有多個由透光材料製成的透光鍵帽22及一遮光板24。一般而言，發光模組30可具有多個發光元件32，而作為發光鍵盤光源的發光元件32通常會選擇發光二極體(LED，Light-Emitting Diode)。發光模組30的導光板33可收集發光元件32所發出的光線，然後藉由導光板33的傳導和散射後向按鍵組20發出光線。另外，遮光板24係設於導光板33的上方，且在對應各個透光鍵帽22處設置透光孔26，導光板33內部傳導的光線能夠經由各透光孔26射向所對應的透光鍵帽22，而使透光鍵帽22的識別符號能夠發光。

請參閱圖2a及圖2b，圖2a係繪示圖1之發光鍵盤的發光模組之上視圖。圖2b係繪示依照圖2a之發光模組沿剖面線2-2’的剖視圖。如圖2a及圖2b所示，習知的發 光模組30由下而上包含電路板31、發光元件32、膠體35、反射層34及導光板33。習知的發光模組30的發光元件32固定在電路板31上的實際位置往往與原先設計預定的位置會有一定程度的偏移誤差，使得導光板33的容置孔33a與反射層34的破孔34a需要預留足夠的穿設空間，因此位置偏移的發光元件32都能順利穿設進入。如此，導光板33的容置孔33a與對應的發光元件32間就會存在間隙，因為間隙的存在，使得發光元件32的出光面32a發出的光線會部分地在空氣中散射並傳導到非屬導光板33的入光面33b的部位，而發生例如散射等光能損耗情況，使得導光板33實際接收到發光元件32的光線強度非如實際發光元件32發出的光線強度，而進一步還會影響發光鍵盤1的整體發光效果。

是故，如何解決導光板4與發光元件2之間的間隙而造成光能損耗的問題，以提升發光鍵盤整體的發光效果，係為現在業界需挑戰克服的技術議題。

本發明提供了一種發光模組及一種發光鍵盤，以降低發光時產生的光暈現象以及出光能量耗損的問題。

本發明之一實施例中提供一種發光模組包含電路板、發光單元、透光膠層、導光板以及反射層。發光單元設置於電路板上，發光單元具有出光面用以發出一光線。透光膠層具有第一膠合部及第二膠合部，其中第一膠合部具有相對的第一面及第二面，第二膠合部具有相對的第三面及第四面，第一膠合部的第一面設置於電路板上，且第二膠合部的第三面黏合於發光單元的出光面。導光板具有入光面用以接收經由第二膠合部傳遞的光線。入光面面對發光單元的出光面，且導光板的入光面黏合於第二膠合部的第四面。反射 層設置於導光板下方且反射層的底面黏合於第一膠合部的第二面。

本發明之另一實施例中提供一種發光鍵盤包括發光模組以及按鍵組。發光模組包括電路板、發光單元、透光膠層、導光板以及反射層。發光單元，設置於電路板上，發光單元具有出光面用以發出光線。透光膠層具有彼此相連的第一膠合部及第二膠合部，其中第一膠合部具有相對的第一面及第二面，第二膠合部具有相對的第三面及第四面，第一膠合部的第一面設置於電路板上，第二膠合部的第三面黏合於發光單元的出光面。導光板具有入光面，用以接收經由第二膠合部傳遞的光線，入光面面對發光單元的出光面，且導光板的入光面黏合於第二膠合部的第四面。反射層設置於導光板下方，且反射層的底面黏合於第一膠合部的第二面。按鍵組設置於發光模組上，按鍵組具有數個鍵帽，每一鍵帽具有透光部，其中光線經由導光板傳遞而自透光部出光。

本發明之再一實施例中提供一種發光模組包含電路板、發光單元、第二膠合部、導光板以及反射層。電路板具有電路板上表面。發光單元設置於電路板上，發光單元具有出光面，出光面發出光線，出光面與電路板上表面具有第一夾角。第二膠合部具有第三面及第四面，第二膠合部的第三面黏合於發光單元的出光面。導光板設置於電路板上方，導光板具有入光面，入光面面向出光面，入光面黏合於第二膠合部的第四面，光線自第三面進入第二膠合部內部傳遞，由第四面射出而進入入光面。反射層設置於導光板與電路板之間。反射層具有頂面、破孔與底面。發光單元穿過破孔而向上突出於反射層的頂面上，反射層的底面設置於電路板上。

在本發明實施例的發光模組主要是藉由第二膠 合部連接導光板的入光面與發光單元的出光面，使得發光單元的光線可經由第二膠合部完整地傳遞至導光板內，以避免光線在空氣中散射而產生光暈現象，同時又可避免發出的光線在空氣中行進並產生散射而導致能量散失的問題，是故，本發明實施例可改善發光單元的光線的光能不能完整地傳遞至導光板的問題。因此，本發明實施例的發光模組的導光板可接收到光線強度可符合發光單元出光的光線強度，以提升發光模組整體的發光效果，並可進一步應用於發光鍵盤或其它發光產品。

1‧‧‧發光鍵盤

20‧‧‧按鍵組

22‧‧‧鍵帽

24‧‧‧遮光板

26‧‧‧透光孔

30‧‧‧發光模組

31‧‧‧電路板

32‧‧‧發光單元

32a‧‧‧出光面

33‧‧‧導光板

33a‧‧‧容置孔

33b‧‧‧入光面

34‧‧‧反射層

136b‧‧‧底面

140‧‧‧導光板

140a‧‧‧容置孔

140b‧‧‧入光面

141a‧‧‧右群組

141b‧‧‧左群組

142‧‧‧底面

144‧‧‧頂面

150‧‧‧反射層

150a‧‧‧破孔

152‧‧‧頂面

154‧‧‧底面

34a‧‧‧破孔

35‧‧‧膠體

10‧‧‧發光鍵盤

100‧‧‧發光模組

110‧‧‧電路板

112‧‧‧電路板上表面

120‧‧‧發光單元

120a‧‧‧頂面

122‧‧‧出光面

122a‧‧‧頂邊

130‧‧‧透光膠層

132‧‧‧第一膠合部

134‧‧‧第二膠合部

136‧‧‧第三膠合部

156‧‧‧側面

200‧‧‧按鍵組

210‧‧‧鍵帽

220‧‧‧遮光板

222‧‧‧透光孔

θ1‧‧‧第一夾角

θ2‧‧‧第二夾角

I1‧‧‧距離

為讓本發明之敘述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：圖1係繪示一種習知之發光鍵盤之分解圖。

圖2a係繪示圖1的發光鍵盤之發光模組之上視圖。

圖2b係繪示依照圖2a之發光模組沿剖面線2-2’的剖視圖。

圖3係繪示依照本發明一實施例之發光鍵盤之分解圖。

圖4係繪示依照圖3之發光鍵盤的A部分之上視圖。

圖5係繪示依照圖4之發光鍵盤的A部分沿剖面線5-5’的剖視圖。

圖6A~6C係繪示依照本發明再一實施例之發光鍵盤的發光模組的製造流程圖。

圖7係繪示依照圖6B之發光鍵盤的發光模組之上視圖。

請參照圖3，其繪示依照本發明一實施例之發光鍵盤之分解圖。如圖3所示，本實施例的發光鍵盤10包括發光模組100以及按鍵組200，其中按鍵組200具有數個鍵帽210及一遮光板220，鍵帽210可設置在遮光板220上，其中遮光板220具有數個透光孔222，且每一鍵帽210具有透光部(圖未示)，透光部可分別對應透光孔222。再者，發光模組100可朝向按鍵組200發出光線，也就是說，光線可經由發光模組100的導光板140傳遞而穿透遮光板220的透光孔222以自每一鍵帽210的透光部出光。由於每一鍵帽210可在其透光部設置對應的識別符號，藉由光線自鍵帽210的透光部出光可使得透光部上顯示對應的識別符號，而讓使用者在昏暗環境可識別按鍵組200上的每顆鍵帽210。

請繼續參照圖4及圖5，圖4係繪示依照圖3之發光鍵盤的A部分之上視圖。圖5係繪示依照圖4之發光鍵盤的A部分沿剖面線5-5’的剖視圖。如圖3~5所示，在本實施例中，發光模組100可包含電路板110、發光單元120、透光膠層130、導光板140以及反射層150。發光單元120設置於電路板110上，導光板140設置於反射層150上，透光膠層130位於反射層150及電路板110之間並將兩者彼此黏合，同時，透光膠層130還延伸到導光板140與發光單元120之間並將兩者彼此黏合。

詳細來說，發光單元120設置於電路板110的電路板上表面112上，發光單元120具有表面平坦的一出光面122，光線可自出光面122發出，其中出光面122與電路板上表面112具有第一夾角θ1。詳細來說，本實施例的發光單元120係為發光二極體(LED)，而一般發光二極體的出光面122係為發光二極體封裝的長邊，且出光面122與發光單元120頂面120a交會處係為出光面頂邊122a，但不以此為限。另一 方面，在本實施例中，出光面122與電路板上表面112形成的第一夾角θ1可為90度，但不以此為限。

在本實施例中，發光單元120為複數個，且導光板140具有數個容置孔140a及反射層150具有數個破孔150a，容置孔140a與破孔150a位置彼此對應；因此當導光板140的底面142連接反射層150的頂面152時，容置孔140a與破孔150a彼此連通。如此，當反射層150的底面154設置於電路板110的電路板上表面112上時，發光單元120可穿過破孔150a而向上突出於反射層150的頂面152上，並容置於導光板140上對應的容置孔140a內。在本實施例中，彼此連通的容置孔140a與破孔150a的尺寸形狀相同，但不以此為限。同時，導光板140的容置孔140a內設有入光面140b，入光面140b分別面對其對應發光單元120的出光面122。

在本實施例中，發光模組100的發光單元120的數目為複數個，但不以此為限，在其他實施例中，發光模組100的發光單元120的數目可僅為一個，即可據以實施本發明。

詳細而言，請回到圖3，容置孔140a設置於導光板140的中間部位，容置孔140a係可區分成右群組141a(圖3所示其中三個容置孔140a屬於右群組)與左群組141b(圖3所示其中三個容置孔140a屬於左群組)。一般而言，屬於左群組141b的容置孔140a係位在屬於右群組141a的容置孔140a的左方。同時，位於左群組141b的容置孔140a內的發光單元120的出光面122大致地朝向左群組141b整體的左方出光，位於右群組141a的容置孔140a內的發光單元120的出光面122大致地朝向右群組141a整體的右方出光。也就是說，位於左群組141b的發光單元120的出光面122與位於右群組141a的發光單元120的出光面122彼此背對。

請再次參照圖4及圖5，透光膠層130具有實質水平延伸的第一膠合部132及實質垂直延伸的第二膠合部134，其中第一膠合部132具有相對的第一面(底面)132a及第二面(頂面)132b，第二膠合部134具有相對的第三面(右側面)134a及第四面(左側面)134b。在本實施例中，第一膠合部132的第一面132a係黏合於電路板110的電路板上表面112上，第一膠合部132的第二面132b係黏合於反射層150的底面154。因此，第一膠合部132黏合反射層150及電路板110，進而可將發光單元120固定設置於導光板140的容置孔140a內。同時較佳設計係使發光單元120的頂面120a大致地切齊導光板140的頂面144，如此發光單元120發出的光線大部分可順利的進入導光板140內。

同時，第二膠合部134的第三面134a完全地黏合於發光單元120的出光面122，且第二膠合部134的第四面134b可完全地黏合於導光板140的入光面140b。在本實施例中，第一膠合部132與第二膠合部134可彼此連接，使得第二膠合部134的第四面134b可黏合於導光板140的入光面140b及反射層150的側面156，但不以此為限。在其他實施例中，反射層150及電路板110亦可藉由熱融方式固定，如此第一膠合部132可被省略，發光模組100可僅設置第二膠合部134，只要其第四面134b黏合於導光板140的入光面140b且其第三面134a黏合於發光單元120的出光面122，即可據以實施本發明，但不以此為限。

在本實施例中，透光膠層130可為聚醋基材雙面膠帶，但不以此為限。此外，第二膠合部134的厚度可為0.18mm~0.2mm；於一較佳實施例中，第二膠合部134的厚度可0.16mm~0.2mm，但不以此為限。另一方面，發光單元120的出光面122與導光板140的入光面140b的最短直線間距I1 可為0.18mm~0.2mm。也就是說，第二膠合部134的厚度可大致地填滿出光面122與入光面140b之間的間距，使得第二膠合部134的第三面134a及第四面134b可分別緊密地黏合於對應的出光面122及入光面140b。

另外，本實施例的第二膠合部134的折射率範圍較佳為大於空氣的折射率1且小於等於導光板140的折射率1.55。於一較佳實施例中，第二膠合部134的折射率的範圍為大於1.4且小於等於導光板140的折射率1.55。因此，發光單元120發出的光線可順利地進入第二膠合部134內，並於第二膠合部第四面134b和導光板140的入光面140b交界處順利地進入導光板140內，是故，發光單元120所發出光線可避免在進入導光板140前暴露於空氣中而朝數個方向發散，造成光暈現象並導致進入導光板140的光線的光能損耗。

在本實施例中，透光膠層130還可包含第三膠合部136，第三膠合部136連接第二膠合部134的頂部，且第三膠合部136黏合於發光單元120的頂面120a一部分。如圖4所示，覆蓋並黏合於發光單元頂面120a的第三膠合部136的X軸長度可小於發光單元120的頂面120a的X軸長度。由於第三膠合部136係自第二膠合部134向上彎折延伸而形成，當第三膠合部136黏合於部分的發光單元120的頂面120a時，可確保第二膠合部134確實向上延伸到達發光單元120的出光面122的出光面頂邊122a，亦即確保第二膠合部134的第三面134a黏合於發光單元的全部出光面122。

另一方面，雖然第二膠合部134會吸收部分的光線的能量，但第二膠合部134可將大部分的光線經由第二膠合部134而引導入導光板140內，避免光線散逸於空氣中。經過相關實驗測量得知，設置第二膠合部134的發光模組100的導光板140內的亮度相較於沒有設置第二膠合部的發光模 組的導光板的亮度高出8%。

請參照圖6A~6C，其繪示依照本發明再一實施例之發光鍵盤的發光模組100的製造流程圖。

如圖6A所示，將發光單元120設置於電路板110的電路板上表面112上，其中兩發光單元120的出光面122彼此背對。

進一步如圖6B及圖7所示，(1)先將透光膠層130下表面的離形層移除，使透光膠層130的第一膠合部132下表面黏合到電路板上表面112，(2)再施壓於透光膠層130使其變形而具有第一夾角θ1，使第二膠合部134黏合到發光單元120的出光面122上；(3)繼續施壓於透光膠層130使其變形而具有第二夾角θ2，使第三膠合部136黏合於發光單元120的至少部分頂面120a。其中第一夾角θ1與第二夾角θ2，都是透光膠層130逐段黏合過程中，配合電路板110與發光單元120的出光面122外形所形成的夾角。舉例來說，若發光單元出光面122係垂直於電路板110和頂面120a，則第一夾角θ1和第二夾角θ2可為90度，但不以此為限。另一方面，由圖7可知，第一膠合層132的內縮於電路板110內，也就是說，當第一膠合層132黏合電路板110時，電路板110部分的邊緣會露出於第一膠合層132之外，但不以此為限。

之後，如圖6C所示，將透光膠層130上表面的離形層移除，且把導光板140的容置孔140a對正發光單元120後，如此將反射層150的底面152黏合於第一膠合部132的第二面132b上，且導光板140的容置孔140a的入光面140b黏合於第二膠合部134的第四面134b上，而組成本實施例所述的發光模組100。

由上述本發明實施例可知，應用本發明具有以下優點。在本實施例的發光模組主要是藉由第二膠合部連接導 光板的入光面與發光單元的出光面，使得發光單元的光線可經由第二膠合部完整地傳遞至導光板內，以避免光線在空氣中散射而產生光暈現象，同時又可避免發出的光線在空氣中行進並產生散射而導致能量散失的問題，是故，本發明實施例可改善發光單元的光線的光能不能完整地傳遞至導光板的問題。因此，本發明實施例的發光模組的導光板可接收到光線強度可符合發光單元出光的光線強度，以提升發光模組整體的發光效果，並可進一步應用於發光鍵盤或其它發光產品。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧發光鍵盤

100‧‧‧發光模組

110‧‧‧電路板

120‧‧‧發光單元

130‧‧‧透光膠層

140‧‧‧導光板

200‧‧‧按鍵組

210‧‧‧鍵帽

220‧‧‧遮光板

222‧‧‧透光孔

Claims (17)

1. 一種發光模組，包含：一電路板；一發光單元，設置於該電路板上，該發光單元具有一出光面，用以發出一光線；一透光膠層，具有一第一膠合部及一第二膠合部，其中該第一膠合部具有相對的一第一面及一第二面，該第二膠合部具有相對的一第三面及一第四面，該第一膠合部的該第一面設置於該電路板上，該第二膠合部的該第三面黏合於該發光單元的該出光面；一導光板，具有一入光面，用以接收經由該第二膠合部傳遞的該光線，該入光面面對該發光單元的該出光面，且該導光板的該入光面黏合於該第二膠合部的該第四面；以及一反射層，設置於該導光板下方，且該反射層的底面黏合於該第一膠合部的該第二面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該第二膠合部的厚度為0.18mm~0.2mm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該透光膠層還包含一第三膠合部連接該第二膠合部，該第三膠合部黏合於部分的該發光單元的頂面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該第二膠合部的折射率範圍為大於1且小於等於該導光板的折射率。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該第二膠合部的折射率的範圍為大於1.4且小於等於該導光板的折射率。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該第二膠合部的折射率的範圍為大於1.4且小於等於1.55。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該發光單元的頂面大致地切齊該導光板的頂面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該發光單元的該出光面與該導光板的入光面的最短直線距離為0.18mm~0.2mm。
9. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該第二膠合部的厚度係0.16mm~0.2mm。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光模組，其中該透光膠層為一聚醋基材雙面膠帶。
11. 一種發光鍵盤，包括：一發光模組，包括：一電路板；一發光單元，設置於該電路板上，該發光單元具有一出光面，用以發出一光線；一透光膠層，具有彼此相連的一第一膠合部及一第二膠合部，其中該第一膠合部具有相對的一第一面及一 第二面，該第二膠合部具有相對的一第三面及一第四面，該第一膠合部的該第一面設置於該電路板上，該第二膠合部的該第三面黏合於該發光單元的該出光面；一導光板，具有一入光面，用以接收經由該第二膠合部傳遞的該光線，該入光面面對該發光單元的該出光面，且該導光板的該入光面黏合於該第二膠合部的該第四面；以及一反射層，設置於該導光板下方，且該反射層的底面黏合於該第一膠合部的該第二面；以及一按鍵組，設置於該發光模組上，該按鍵組具有複數個鍵帽，每一該鍵帽具有一透光部，其中該光線經由該導光板傳遞而自該些透光部出光。
12. 一種發光模組，包含：一電路板，該電路板具有一電路板上表面；一發光單元，設置於該電路板上，該發光單元具有一出光面，該出光面發出一光線，該出光面與該電路板上表面具有一第一夾角；一第二膠合部，該第二膠合部具有一第三面及一第四面，該第二膠合部的該第三面黏合於該發光單元的該出光面；一導光板，設置於該電路板上方，具有一入光面，該入光面面向該出光面，該入光面黏合於該第二膠合部的該第四面，該光線自該第三面進入該第二膠合部內部傳遞，由該第四面射出而進入該入光面；一反射層，設置於該導光板與該電路板之間，該反射層具有一頂面、一破孔與一底面，該發光單元穿過該破孔而向上突出於該反射層的該頂面上，該反射層的底面設置於該電路板上；以及 一第一膠合部，該第一膠合部具有一第一面及一第二面，該第一膠合部的該第一面黏合於該電路板上，該第一膠合部的該第二面黏合於該反射層的底面，藉由該第一膠合部，將該反射層固定於該電路板上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之發光模組，其中該第一膠合部與該第二膠合部係彼此相連而構成一透光膠層，該第一膠合部實質水平延伸，該第二膠合部實質垂直延伸，使該透光膠層剖面為L形。
14. 如申請專利範圍第13項所述之發光模組，其中該透光膠層的該第一膠合部黏合到該電路板上表面，該透光膠層的該第一膠合部與該第二膠合部之間具有該第一夾角，該第二膠合部黏合到該出光面上。
15. 如申請專利範圍第13項所述之發光模組，其中該發光單元具有一頂面，該頂面與該出光面具有一第二夾角，該發光模組更具有一第三膠合部，該第三膠合部係自該第二膠合部向上延伸，該第三膠合部黏合於部分的該發光單元的頂面，如此確保該第二膠合部能完整地覆蓋該出光面。
16. 如申請專利範圍第15項所述之發光模組，其中該第一膠合部、該第二膠合部與該第三膠合部係彼此相連而構成一透光膠層，該透光膠層的該第一膠合部黏合到該電路板上表面，該透光膠層的該第一膠合部與該第二膠合部之間具有該第一夾角，該第二膠合部黏合到該出光面上，該透光膠層的該第三膠合部與該第二膠合之間具有該第二夾角，該第三膠合部黏合到該發光單元頂面上。
17. 如申請專利範圍第12項所述之發光模組，其中該第二膠合部的折射率範圍為大於1.且小於等於該導光板的折射率，或者，該第二膠合部的折射率的範圍為大於1.4且小於等於該導光板的折射率，或者，該第二膠合部的折射率的範圍為大於1.4且小於等於1.55。