发光键盘的直下式背光模块的制作方法

1.本实用新型与发光键盘领域相关，尤其是一种发光键盘的直下式背光模块。


背景技术：

2.键盘为一种打字机型式的输入工具，用以和计算机连接以向计算机系统发送指令甚或是进一步操作其他机器装置等。自笔记本电脑问世后，键盘除了传统的外接型态外，亦有直接设置于笔记本电脑主体的结构类型。考虑键盘一但在较为昏暗的环境下使用时容易发生不好辨识字符的情况，又鉴于背光模块此种光学产品的优良供光效能，遂出现诸多将背光模块设置于键盘中以构成具备按键字符发光效果的发光键盘。
3.无论是外接式发光键盘或是设置于笔记本电脑主体的发光键盘，其目标皆为使按键字符具有均匀且足够亮度的发光状态，此时背光模块即扮演十分重要的角色。为了让按键字符可有均匀发光表现，一般会采针对背光模块中的导光板进行光学微结构设计的方式，让光线进入导光板后可尽可能地于指定位置形成所需的出光，进而点亮字符。然，实际的情况却是光线进入导光板后，并无法顺利到达设有光学微结构的区域，而导致即使设计再多的光学微结构也无法使该处形成预期出光状态，尤在直下式背光模块中，更是因为无针对用于容置与接收光源光线的区域结构进行光学设计而使该情况更为严重。是以，如何让光线可顺利导引至所需区域，将是发光键盘背光模块另一重要的设计要点。
4.有鉴于此，本发明人总结多年从事相关行业的丰富经验，遂构思并提出一种发光键盘的直下式背光模块，希冀可有效解决现有发光键盘字符出光效果不佳的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一目的，旨在提供一种发光键盘的直下式背光模块，其通过偏转的入光平面，将光源的光线导引至导光板上较难获取光线的区域，进而可更好地调整发光均匀度，使按键字符得具备均匀的出光效果。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种发光键盘的直下式背光模块，具有一导光板、复数反射件及一供光结构，所述供光结构设于所述导光板底且具有一基板及复数led，所述led设于所述基板上，所述导光板开设有复数容置孔，用于容置所述led，所述反射件供分别覆盖于所述led上方，其特点在于：所述容置孔分别具有至少一入光平面，且所述入光平面的法线与对应的所述led的主出光轴夹角为30～72度。据此，通过偏转的入光平面，即可控制光线使其被导引到出光方向的偏左或偏右传导路径上，以有效补足导光板上较难获取光线的区域的光线量，进而使导光板上用以提供按键字符的光学微结构发挥其效能，形成均匀的出光效果。
8.较佳的，其中，各所述容置孔的所述入光平面的法线与对应的所述led的主出光轴夹角为30～40度，以适应类三角形容置孔，导引主出光轴线到偏离入光平面法线的远方角落暗区。
9.较佳的，其中，各所述容置孔具有二个所述入光平面，所述入光平面呈对称设置且
一端相互连接，而可在相对的两个方向皆具有导引光线至远方角落暗区的功效。
10.较佳的，其中，各所述容置孔的所述入光平面的法线与对应的所述led的主出光轴夹角为50～72度，以适应类五角形容置孔，导引主出光轴线到偏离入光平面法线的远方角落暗区。
11.较佳的，其中，各所述容置孔具有二个所述入光平面，且所述入光平面呈对称设置，同样可达成在相对的两个方向皆具有导引光线至远方角落暗区的功效。
12.较佳的，其中，所述led分别包含一短波裸晶及一填胶结构，所述填胶结构包覆于所述短波裸晶外且位于所述容置孔内，且所述填胶结构掺杂有荧光粉，而具备较好的光线使用状态。
13.关于反射件的细部特征，考虑反射确实度等光学需求因素以及制程难易度等条件，较佳的，其中，所述反射件分别为点胶于所述led上的白胶。
14.综上所述，本实用新型的发光键盘的直下式背光模块，通过偏转入光平面的方式产生导引效果，进而使led主出光轴的光线偏移而让光线可传导至远方的角落暗区，通过于导光板上布设多个具有特定偏转角度入光平面的容置孔，即可让各led进入导光板的光线得以被放大、辐射导引至各区域，进而让导光板上预定要提供给各按键字符光线的区域具有可利用的足够光线。此外，本创作亦提出诸多可进一步附加的细部技术特征，而如上各段落所述。
附图说明
15.图1，为本实用新型一实施方式的直下式背光模块结构示意图。
16.图2，为本实用新型一实施方式的直下式背光模块剖面结构示意图。
17.图3，为本实用新型一实施方式的导光板局部区域放大示意图。
18.图4，为本实用新型另一实施方式的直下式背光模块结构示意图。
19.图5，为本实用新型另一实施方式的导光板局部区域放大示意图。
具体实施方式
20.下面通过实施例的方式，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
21.请参阅图1图2，其为本实用新型一较佳实施方式的直下式背光模块结构示意图及剖面结构示意图，其中各图所绘为用于示意说明本实用新型的技术特征，非表示实际标尺、比例、形状等，合先叙明。本实用新型的发光键盘的直下式背光模块1，具有一导光板10、复数反射件11及一供光结构12。供光结构12设于导光板10底且具有一基板121及复数led122，该些led122设于基板121上，其中基板121可为pcb或fpc，导光板10开设有复数容置孔101，用于容置led122，反射件11则供分别覆盖于led122上方。其中，更具体地说，导光板10上因应按键组设位置而具有复数预定出光区域102，并在该些预定出光区域102上可设计布设光学微结构(图中未示)，以将光线导引形成均匀的出光，惟此属发光键盘背光模块产品中的既有技术，且非为本实用新型的技术重点，故于此即不多加描述。
22.本实用新型的直下式背光模块1的特征在于，容置孔101分别具有至少一入光平面1011，且入光平面1011的法线n与对应的led122的主出光轴l夹角θ为30～72度。更具体地说，容置孔101为破孔结构，而其侧壁即形成入光平面1011，且由于容置孔101的入光平面
1011的法线n与对应的led122的主出光轴l夹角θ介于上述范围，使容置孔101呈现为多边形结构状态，而为非圆形破孔。
23.特别一提的是，现有技术中导光板10形成容置孔101时，制成圆形破孔会是一般业界最常使用的方案，其原因在于实际制程中，圆形会是最好成型的形状，且加工后的破孔也多半不会与预期标尺差异过大，基于此原因，相关业界并不会特意针对该处进行形状设变，亦不具对此结构进行设变的动机，而本实用新型则跳脱既有技术窠臼，对此结构进行重新构思与设计，此点即为本实用新型有别于先前技术之处。而现有应用至发光键盘的导光板设置的圆形破孔，于实际应用上，光线自孔壁进入导光板后，其光线走向仍显过于集中，而导致许多对应按键位置的发光区域无法获取足够的光线能量进行出光，由最终的发光键盘观之，各按键字符即因此产生了亮暗不均的发光表现。
24.因此，容置孔101相较于圆形的孔洞结构，可通过使入光平面1011角度偏转产生导引效果，使光线传导方向更为发散，以将光线导引到原先较难获取光线的区域，而更易调整发光均匀度。据此，导光板10上定义的预定出光区域102，即可通过偏转的入光平面1011而获取足够光线，并通过光学微结构的密度设计保持按键四角的字符亮度均一。另者，本实用新型排除圆形破孔设计后，虽方型破孔也可为一实施选择，惟方形破孔在刀模裁切时角落容易遗留残料，导致无法形成确实的垂直夹角，而于制程上较具备不利因子，且其促使光线发散的效果亦因此相对较不显著。
25.请一并搭配参阅图3，其为本实用新型一实施方式的导光板局部区域放大示意图，其中图中所示的光线走向箭头仅为示意，合先叙明。为因应导光板10的出光需求，本实用新型亦考虑常用的材料的折射系数，提出进一步的夹角条件，于本实施方式中，以各容置孔101的入光平面1011的法线n与对应的led122的主出光轴l夹角θ为30～40度为例，并当入光平面1011法线n与对应的led122主出光轴l夹角θ为该角度范围时，led122主出光轴l的光线可被导引到左下角偏离法线的远方角落暗区。如此，即可达到针对导光板10较不易接收光线的区域提供足够光线的功效。
26.进一步地，于一实施状态中，各容置孔101具有二个入光平面1011，该些入光平面1011呈对称设置且一端相互连接。可再参阅图3所示，为使led122的光线可更好地由容置孔101传递至导光板10的各区域内，因此可让容置孔101具有二个入光平面1011，并为对称设置且一端相互连接的状态，如此led122光线由入光平面1011进入导光板10后，即可因应入光平面1011法线n与led122主出光轴l的夹角θ规范而形成的偏转，让光线可被导引到led122的左下角与右下角偏离法线的远处。而以本实施状态为例，容置孔101定义有二个对称且一端连接的入光平面1011后，另一连接此二入光平面1011的容置孔101壁面，则可成弧面、平面等任意造型，例如图3所示的容置孔101顶侧壁面即以弧面为例，形成类三角形的容置孔101；当然，只要将类三角形的容置孔101翻转呈倒三角形，光线就可被导引到led122的左上角与右上角偏离法线的远处。
27.关于led122的部分，可选用裸晶粒以具备更好的导光效果，其缘由在于，若led122非为裸晶，入光平面1011相对led122而言即为二次光学设计，而led122为裸晶时，容置孔101的入光平面1011相对led122而言即为一次光学设计，可具有较好的光线利用率。进一步地，请复参阅图2所示，于一实施状态中，以led122分别包含一短波裸晶1221及一填胶结构1222为例，填胶结构1222包覆于短波裸晶1221外且位于容置孔101内，且填胶结构1222掺杂
有荧光粉。其中，短波裸晶1221可例如为发出uv光、蓝光或紫光的裸晶粒，而填胶结构1222的一适例可例如为使用oca胶或uv胶掺杂黄色荧光粉以受短波裸晶1221激发而混成白光。
28.接着关于反射件11部分，反射件11用以反射led122于其上方的出光，以控制部分光线使其可由容置孔101壁面进入导光板10内，反射件11可例如为一片体直接放置于led122上方，或使反射件11为点胶于led122上的白胶，于本实施方式以反射件11为点胶于led122上的白胶为例，如此于制程上可具有较好的生产便利性。
29.接下来，请一并参阅图2、4及5，其中图4及5分别为本实用新型另一实施方式的直下式背光模块结构示意图及导光板局部区域放大示意图，各图所示的结构仅为示意说明本实用新型技术特征，非表示实际结构与标尺比例等，另图5中所示的光线走向箭头仅为示意，一并叙明。于本实施方式中直下式背光模块1的结构大致同于前一实施方式所述，细部结构特征可参阅图2所示以及前述的对应段落内容。本实施方式与前一实施方式的差异在于，本实施方式以各容置孔101的入光平面1011的法线n与对应的led122的主出光轴l夹角θ为50～72度为例，在前述的入光平面1011法线n与led122主出光轴l夹角θ条件下，可导引led122主出光轴l光线至左上角偏离法线的远方角落暗区，以补足导光板10预定出光区域102的光线，使预定出光区域102的光学微结构可发挥其作用形成均匀出光，如图5所示。
30.进一步地，于一实施状态中，各容置孔101具有二个入光平面1011，且二个入光平面1011呈对称设置，以让led122的光线可由容置孔101两侧的入光平面1011分别被导引至左上角及右上角偏离法线方向的远方区域。同于前一实施方式，容置孔101非被定义为入光平面1011的壁面，可呈平面或弧面皆可，于本实施方式中即以位于入光平面1011上方及下方的壁面为弧面为例，形成类五角形的容置孔101；当然，只要将类五角形的容置孔101翻转呈倒五角形，光线就可被导引到led122的左下角与右下角偏离法线的远处。
31.综上所述，本实用新型的发光键盘的直下式背光模块，通过非圆形破孔所形成偏转的入光平面结构，产生光线导引效果，使led主出光轴的光线偏移而让光线传导至远方的角落暗区。亦即通过于导光板上布设多个具有特定偏转角度入光平面的容置孔，即可让各led进入导光板的光线得以被放大、辐射导引至各区域，进而让导光板上预定要提供给各按键字符的区域具有足够的可利用光线，是以本实用新型的导光板的容置孔通过特殊的偏转角度条件，相较而于习知圆形破孔，更易于调整发光均匀度。基于导光板上欲获取光线的发光区域需求，本实用新型亦考虑常用介质的折射系数，进一步提出不同的夹角范围条件。此外，亦可使容置孔具有二个对称设置的入光平面结构，以让由容置孔相对两侧进入的光线得以被偏转至所需区域。另关于led的细部结构设置，本实用新型亦有提出例如使led包含短波裸晶与填胶结构的示例，以形成一次光学应用而提升导光板所接收到的光线量，或是关于反射材部分，可使其为点设胶于led上的白胶，而具有高制程便利性等。于此重述地，本实用新型的容置孔以非圆破孔且于侧壁形成入光平面的结构，且入光平面偏转一角度范围进而可相对入射光线产生导引效果，以将光线导引至较难取得光线的区域，让导光板上预定要提供按键光线区域内的光学微结构，得以发挥作用形成均匀且亮度足够的出光，进而点亮按键的角落字符。
32.【符号说明】
33.1直下式背光模块
34.10 导光板
35.101 容置孔
36.1011 入光平面
37.102 预定出光区域
38.11 反射件
39.12 供光结构
40.121 基板
41.122led
42.1221 短波裸晶
43.1222 填胶结构
44.n入光平面的法线
45.l led的主出光轴
46.θ夹角

技术特征：
1.一种发光键盘的直下式背光模块，具有一导光板、复数反射件及一供光结构，所述供光结构设于所述导光板底且具有一基板及复数led，所述led设于所述基板上，所述导光板开设有复数容置孔，用于容置所述led，所述反射件供分别覆盖于所述led上方，其特征在于：所述容置孔分别具有至少一入光平面，且所述入光平面的法线与对应的所述led的主出光轴夹角为30～72度。2.如权利要求1所述的发光键盘的直下式背光模块，其特征在于，其中，各所述容置孔的所述入光平面的法线与对应的所述led的主出光轴夹角为30～40度。3.如权利要求2所述的发光键盘的直下式背光模块，其特征在于，其中，各所述容置孔具有二个所述入光平面，所述入光平面呈对称设置且一端相互连接。4.如权利要求1所述的发光键盘的直下式背光模块，其特征在于，其中，各所述容置孔的所述入光平面的法线与对应的所述led的主出光轴夹角为50～72度。5.如权利要求4所述的发光键盘的直下式背光模块，其特征在于，其中，各所述容置孔具有二个所述入光平面，且所述入光平面呈对称设置。6.如权利要求1所述的发光键盘的直下式背光模块，其特征在于，其中，所述led分别包含一短波裸晶及一填胶结构，所述填胶结构包覆于所述短波裸晶外且位于所述容置孔内，且所述填胶结构掺杂有荧光粉。7.如权利要求1所述的发光键盘的直下式背光模块，其特征在于，其中，所述反射件分别为点胶于所述led上的白胶。

技术总结
本实用新型提供一种发光键盘的直下式背光模块，具有一导光板、复数反射件及一供光结构。所述供光结构位于所述导光板底且具有一基板及复数LED，所述LED设于所述基板上。所述导光板开设有复数容置孔以容置所述LED，所述反射件则供覆盖于所述LED上方。所述直下式背光模块的特征在于，所述些容置孔分别具有至少一入光平面，且所述入光平面的法线与对应的所述LED的主出光轴夹角为30～72度。据此，通过特殊设计的入光平面结构，即可将光线导引至导光板上较难获取光线的区域，使导光板上对应发光按键区域设置的网点得具有足够光线形成出光，使发光按键的字符保持亮度均一。发光按键的字符保持亮度均一。发光按键的字符保持亮度均一。


技术研发人员：罗秉泽
受保护的技术使用者：苏州茂立光电科技有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/13