背光模块及其发光触控装置的制作方法

1.本发明涉及一种背光模块及其发光触控装置，特别涉及一种适于分区显示的背光模块及其发光触控装置。


背景技术：

2.传统的笔记型电脑等电子产品通常具有实体按键与触控面板，随着可携式电子产品薄型化发展，机体上可利用的空间相对减少，因此，轻薄的笔记型电脑可能在触控面板上显示虚拟按键及视觉图像，以节省实体按键空间，并提升使用者操作便利性，亦即，在触控面板上通过背光模块来显示虚拟按键及视觉图像供使用者操作。
3.在特定应用情境中，发光触控装置所显示的虚拟按键及视觉图像可以是显示例如但不限于分段调控的电脑功能选单，并显示对应状态。举例而言，发光触控装置可分区显示数个音量指示灯，例如：当显示1个音量符号供使用者观视/点选，表示当前喇叭音量较小，然而，当显示7个音量符号供使用者观视/点选，表示当前风扇转速/喇叭音量较大，通过使用者触控以分段调控喇叭音量。
4.然而，发明人认识到，一般的发光触控装置仅是点亮全部发光件或熄灭全部发光件，例如但不限于：背光式照明或侧入式照明，藉以点亮触控面板的全区域，但仍无法分区显示虚拟按键及视觉图像。纵使各个发光元件可受独立控制而各别点亮，仍有邻光干扰及残影问题，导致残影误导使用者。有鉴于此，发明人潜心研究，终于研发出本案背光模块及其发光触控装置，以克服现有技术的缺失。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的，在于提供一种背光模块及其发光触控装置，特别是一种适于分区显示的背光模块及其发光触控装置。
6.为达成上述的目的，本发明提供一种背光模块，适于电性连接电路板。背光模块包括导光板、光源组件以及遮光条。导光板包括互相嵌合的第一板体和第二板体。第一板体包括多个第一区块以及对齐于多个第一区块的多个第一开口。第二板体包括多个第二区块以及对齐于多个第二区块的多个第二开口。其中多个第一区块具有多个第一微结构，多个第二区块具有多个第二微结构。光源组件电性连接于电路板。光源组件包括相对且交错列置的多个第一发光件以及多个第二发光件。各个第一发光件具有第一出光面。各个第二发光件具有第二出光面。其中多个第一发光件分别突出于多个第一开口并以第一出光面朝向多个第一区块，多个第二发光件分别突出于多个第二开口并以第二出光面朝向多个第二区块。遮光条位于导光板的外周缘并延伸分布于第一板体与第二板体间的一交界处，供阻绝第一板体及第二板体之间光的穿透。
7.依据本发明一些实施例，一种发光触控装置包括电路板、背光模块以及盖板。电路板包括触控电路。背光模块包括导光板、光源组件以及遮光条。背光模块包括导光板、光源组件以及遮光条。导光板包括互相嵌合的第一板体和第二板体。第一板体包括多个第一区
块以及对齐于多个第一区块的多个第一开口。第二板体包括多个第二区块以及对齐于多个第二区块的多个第二开口。其中多个第一区块具有多个第一微结构，多个第二区块具有多个第二微结构。光源组件电性连接于电路板。光源组件包括相对且交错列置的多个第一发光件以及多个第二发光件。各个第一发光件具有第一出光面。各个第二发光件具有第二出光面。其中多个第一发光件分别突出于多个第一开口并以第一出光面朝向多个第一区块，多个第二发光件分别突出于多个第二开口并以第二出光面朝向多个第二区块。遮光条位于导光板的外周缘并延伸分布于第一板体与第二板体间的交界处，供阻绝第一板体及第二板体之间光的穿透。盖板位于导光板上。盖板包括分别对应于多个第一微结构和多个第二微结构的多个第一透光区以及多个第二透光区。
8.依据本发明一些实施例，其中多个第一区块之间具有对应于多个第二区块的多个第一容置空间，多个第二区块之间具有对应于多个第一区块的多个第二容置空间，且遮光条在第一板体及第二板体交界处呈連續s型。
9.依据本发明一些实施例，其中多个第一发光件至少其中之一被驱动时，用以朝向第一区块发射第一光线。多个第二发光件至少其中的一被驱动时，用以朝向第二区块发射第二光线。第一光线被位于交界处的遮光条阻挡而不进入第二区块，第二光线被位于交界处的遮光条阻挡而不进入第一区块。
10.依据本发明一些实施例，其中第一区块及第二区块分别具有平行于第一出光面及第二出光面的多个聚光微结构，聚光微结构包含v型沟及圆弧沟。
11.依据本发明一些实施例，其中导光板在多个第一开口间及多个第二开口间具有多个消光微结构。
12.依据本发明一些实施例，其中电路板上具有多个吸光区，相邻于多个第一出光面及多个第二出光面。
13.依据本发明一些实施例，更包括反射片。反射片位于电路板与导光板之间。反射片包含多个第三开口。多个第三开口在导光板的正投影重叠于多个第一开口及多个第二开口。多个第一发光件及多个第二发光件位于多个第三开口而突出于反射片。
14.依据本发明一些实施例，其中第一透光区及第二透光区位于同一中轴线上并呈左右对称。
15.藉此，依据一些实施例，背光模块及其发光触控装置利用遮光条延伸分布于第一板体与第二板体间的交界处，用于阻绝第一板体及第二板体之间光的穿透，避免任一微结构被来自相邻板体的光线误照射而产生残影。亦即，当分区/单独点亮任一发光件时，未被点亮的发光件所在的区块可避免同时显像，藉此改善邻光干扰及残影问题，以供各个区块独立显示预定图案，以利使用者观视/触控操作。
16.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
17.图1为一实施例的发光触控装置的立体分解示意图；
18.图2为一实施例的背光模块的俯视分解示意图；
19.图3为一实施例的背光模块的俯视示意图；
20.图4a为另一实施例的背光模块的俯视示意图；
21.图4b为再一实施例的背光模块的俯视示意图；
22.图5为一实施例的背光模块的俯视局部放大示意图。
23.其中，附图标记
24.l1:第一光线
25.l2:第二光线
26.1:电路板
27.10:触控电路
28.2:背光模块
29.20:导光板
30.200:第一板体
31.2000:第一区块
32.2002:第一开口
33.2004:第一微结构
34.202:第二板体
35.2020:第二区块
36.2022:第二开口
37.2024:第二微结构
38.204:第一容置空间
39.206:第二容置空间
40.208:聚光微结构
41.212:吸光区
42.210:消光微结构
43.22:光源组件
44.220:第一发光件
45.2200:第一出光面
46.222:第二发光件
47.2220:第二出光面
48.24:遮光条
49.240:交界处
50.28:反射片
51.280:第三开口
52.3:盖板
53.30:第一透光区
54.32:第二透光区
具体实施方式
55.以下将详述本发明的各实施例，并配合附图作为例示。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下仍可实施。附图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别
注意的是，附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求附图的简洁。
56.图1为一实施例的发光触控装置的立体分解示意图。图2为一实施例的背光模块的俯视分解示意图。图3为一实施例的背光模块的俯视示意图。
57.请一并参照图1至图3，依据本发明一些实施例，一种发光触控装置包括一电路板1、一背光模块2以及一盖板3。
58.在一些实施例中，发光触控装置是一种结合触控面板与背光模块的多功能触控板，具有至少三种操作模式：(一)在一般模式中，多层发光触控装置未发光时，即呈现黑色，与一般的触控面板无异，可供操控鼠标游标、点击选取及控制等；(二)在全区点亮模式中，发光触控装置能显示全部的虚拟按键及视觉图像，供使用者观视；(三)在分区显示模式中，发光触控装置能选择性显示部分的虚拟按键及/或视觉图像，例如但不限于：在外围区域显示可供选择系统功能(如：音量、风扇转速、屏幕亮度、键盘亮度或软件操作杆)等虚拟按键，以及在中央区域显示被选定功能的工作状态等操作图像。举前述笔记型电脑的应用为例，笔记型电脑的控制器将依发光触控装置传回的触碰信号而进行对应虚拟按键/操作图像被按下的处理，例如：使用者先选定系统功能的音量虚拟按键，再通过触控操作图像以调整该系统功能的对应参数值，从而调整笔记型电脑的喇叭音量大小。在一些实施例中，发光触控装置用以显示前述操作图像，供使用者目视确认当前硬件/软件的工作状态，但无对应的触碰功能。
59.电路板1包括一触控电路10。在一些实施例中，电路板1为可挠性电路板(flexible printed circuit board)；举例而言，电路板1为玻璃纤维(fr4/fr5/frp)印刷电路板。
60.背光模块2位于电路板1上。背光模块2包括导光板20、光源组件22以及遮光条24。导光板20位于电路板1上。导光板20包括互相嵌合的第一板体200和第二板体202，例如但不限于二者相对的外廓边缘为凹凸形状，彼此相互嵌合。
61.如图2所示，第一板体200具有朝第二板体202延伸的多个第一区块2000，其中多个第一区块2000相互分离而并排列置。第一板体200另具有沿厚度方向贯穿板体的多个第一开口2002，其中各个第一开口2002对齐于各个第一区块2000。亦即，第一板体200包括多个第一区块2000以及对齐于多个第一区块2000的多个第一开口2002。
62.第二板体202具有朝第一板体200延伸的多个第二区块2020，其中多个第二区块2020相互分离而并排列置。第二板体202另具有沿厚度方向贯穿板体的多个第二开口2022，其中各个第二开口2022对齐于各个第二区块2020。亦即，第二板体202包括多个第二区块2020以及对齐于多个第二区块2020的多个第二开口2022。
63.如图2所示，光源组件22电性连接于电路板1。光源组件22包括相对且交错列置的多个第一发光件220以及多个第二发光件222。在一些实施例中，第一发光件220及/或第二发光件222可以是但不限于发光二极管元件。
64.各个第一发光件220具有第一出光面2200，用于发出第一光线l1。多个第一发光件220分别突出于多个第一开口2002，多个第一发光件220并以第一出光面2200朝向多个第一区块2000，使第一光线l1入射至第一区块2000内而产生全反射。
65.各个第二发光件222具有第二出光面2220，用于发出第二光线l2。多个第二发光件222分别突出于多个第二开口2022，多个第二发光件222并以第二出光面2220朝向多个第二
区块2020，使第二光线l2入射至多个第二区块2020内而产生全反射。
66.各个第一区块2000具有第一微结构2004，且各个第二区块2020具有第二微结构2024。藉此，第一板体200接收第一发光件220所发出的第一光线l1，使第一光线l1进入第一板体200内部进行全反射，第一光线l1在遇到第一微结构2004时被散射以产生预定发光效果；第二板体202接收第二发光件222所发出的第二光线l2，使第二光线l2进入第二板体202内部进行全反射，第二光线l2在遇到第二微结构2024时被散射以产生预定发光效果。
67.在一些实施例中，第一微结构2004/第二微结构2024由多个圆点(或称网点、光点)所构成，可以是凸圆点或凹圆点，但不以此为限，可为任意形状，例如：不规则形状、锥形、方形、三角形、梯形等，在一些示范例中，圆点可以是自第一区块2000/第二区块2020的底面向内凹入的凹圆点，亦可以是自第一区块2000/第二区块2020的底面向外突出的凸圆点。各个圆点的形状、尺寸、相邻的凸点与凸点之间的间距及/或凹点与凹点之间的间距可依第一发光件220/第二发光件222所发出的光型、第一透光区30/第二透光区32于俯视时的形状、第一区块2000/第二区块2020的底面材质及其表面粗糙度等而进行调整，上述调整可经由实验而获得较佳的设计方案。在一些实施例中，第一微结构2004/第二微结构2024亦可藉由在第一区块2000/第二区块2020的底面上印刷油墨所形成的网点或网线来实现。
68.遮光条24位于导光板20的外周缘，举例而言，遮光条24环绕于导光板20的四周，于此，遮光条24可供防止光源组件22所发出的第一光线l1/第二光线l2外泄，进而避免漏光现象。此外，遮光条24并延伸分布于第一板体200与第二板体202间的交界处240，藉此，遮光条24阻绝第一板体200及第二板体202之间光的穿透，亦即，环境光、第一光线l1及第二光线l2等光线不会穿透交界处240而进入第一区块2000及第二区块2020。具体而言，从外缘处向交界处240延伸的遮光条24可阻挡第一区块2000内第一发光件220所发射的第一光线l1入射至相邻的第二区块2020，避免第二区块2020的第二微结构2024被第一光线l1误照射而产生残影。在一些实施例中，遮光条24的材质可以是不透光或吸光的塑胶，例如但不限于：聚碳酸酯(polycarbonate,pc)。
69.进一步言，当多个第一发光件220至少其中的一被驱动时，第一发光件220朝向第一区块2000发射第一光线l1。当多个第二发光件222至少其中的一被驱动时，第二发光件222朝向第二区块2020发射第二光线l2。于此，第一光线l1被位于交界处240的遮光条24阻挡而不进入第二区块2020，且第二光线l2被位于交界处240的遮光条24阻挡而不进入第一区块2000。
70.请再回到图1，如图1所示，盖板3位于导光板20上。盖板3包括多个第一透光区30以及多个第二透光区32，且多个第一透光区30及多个第二透光区32分别对应于多个第一微结构2004及多个第二微结构2024。藉此，经第一微结构2004所散射的第一光线l1将穿透第一透光区30，且经第二微结构2024所散射的第二光线l2将穿透第二透光区32，而显示预定图案，可供使用者自盖板3上方观视/触控操作。举例而言，当分区/单独点亮第一发光件220时，未被点亮的第二发光件222所在的第二区块2020可避免同时显像，藉此改善邻光干扰及残影问题，以供各个第一区块2000及第二区块2020独立显示预定图案。在一些实施例中，盖板3的表面经过光滑化处理或/及硬化处理，以利使用者触碰及/或提高耐磨性。在一些实施例中，盖板3的材质可以是但不限于透明或半透明材质，例如但不限于玻璃或聚酯薄膜(mylar)等膜片。
71.依据上述结构，背光模块2及其发光触控装置利用遮光条24延伸分布于第一板体200与第二板体202间的交界处240，用于阻绝第一板体200及第二板体202之间光的穿透，避免任一微结构被来自相邻板体的光线误照射而产生残影。亦即，当分区/单独点亮任一发光件时，未被点亮的发光件所在的区块可避免同时显像，藉此改善邻光干扰及残影问题，以供各个区块独立显示预定图案，以利使用者观视/触控操作。
72.在一些实施例中，如图1所示，第一透光区30及第二透光区32位于同一中轴线上(未绘示)，其中所述中轴线平行于多个第一发光件220的排列方向，且中轴线位于第一发光件220及第二发光件222之间。在一些实施例中，如图3所示，第一透光区30及第二透光区32相对于中轴线呈左右对称，且位于中轴线上。在一示范例中，多个第一透光区30及多个第二透光区32相互交错排列在中轴线上，且多个第一透光区30及多个第二透光区32的面积大小渐变，以决定所显示预定图案，但不以此为限。
73.请参照图4a，在一些实施例中，第一透光区30及第二透光区32虽位于同一中轴线上，但相对于中轴线呈非对称几何形状。请参照图4b，在一些实施例中，多个第一透光区30及多个第二透光区32相互交错排列在中轴线上，且多个第一透光区30及多个第二透光区32的面积大小相同，并藉由多个第一透光区30以及多个第二透光区32来决定所显示预定图案。
74.请回到图2，在一些实施例中，多个第一区块2000之间具有多个第一容置空间204，多个第一容置空间204对应于多个第二区块2020。多个第二区块2020之间具有多个第二容置空间206，多个第二容置空间206对应于多个第一区块2000。藉此，第一板体200和第二板体202彼此相互嵌合，组成导光板20。在一示范例中，各个第一区块2000的中心轴与各个第二容置空间206的中心轴共线，各个第二区块2020的中心轴与各个第一容置空间204的中心轴共线，且多个第一区块2000与多个第二区块2020交错排列且相互嵌合。在一些实施例中，遮光条24在第一板体200及第二板体202交界处240呈连续s型，但不以此为限。
75.请同时参照图1及图2，在一些实施例中，第一微结构2004的面积分别大于第一透光区30的面积，第二微结构2024的面积大于第二透光区32的面积。藉此，第一发光件220所发出的第一光线l1通过第二微结构2024的散射作用而减弱光强度，第二发光件222所发出的第二光线l2通过第一微结构2004的散射作用而减弱光强度，避免第一光线l1通过全反射抵达相邻的第一区块2000，也避免第二光线l2通过全反射抵达相邻的第二区块2020，以改善邻光干扰及残影问题。
76.请继续参照图3，在一些实施例中，第一板体200在多个第一开口2002间具有多个消光微结构210，且第二板体202在多个第二开口2022间亦具有多个消光微结构210。亦即，导光板20在多个第一开口2002间及多个第二开口2022间具有多个消光微结构210。藉此，多个消光微结构210散射第一光线l1而破坏第一光线l1在多个第一开口2002间的全反射，避免来自第一区块2000的第一光线l1通过全反射而抵达相邻的第一区块2000，或助于减弱该第一光线l1抵达相邻的第一区块2000时的光强度值；多个消光微结构210散射第二光线l2而破坏第二光线l2在多个第二开口2022的全反射，避免来自第二区块2020的第二光线l2通过全反射而抵达相邻的第二区块2020，或助于减弱该第二光线l2抵达相邻的第二区块2020时的光强度值，于此，利用多个消光微结构210产生减光作用，避免第一光线l1/第二光线l2跨区传播而产生残影。
77.在一些实施例中，消光微结构210由多个圆点(或称网点、光点)所构成，可以是凸圆点或凹圆点，但不以此为限，可为任意形状，例如：不规则形状、锥形、方形、三角形、梯形等。在一些实施例中，消光微结构210亦可藉由在第一板体200/第二板体202的底面上印刷油墨所形成的网点或网线来实现。藉此，导光板20在可能会传导光能量的路径上，利用布满网点或网线的方式，吸收独立发光区域以外的残余光能量，避免影响到其余的发光区域。
78.在一些实施例中，背光模块2更包括吸光层(未绘示)。吸光层位于导光板20的表面及底面至少其中之一。在一示范例中，吸光层及多个消光微结构210皆对应于背光模块2的非功能区。藉此，吸光层吸收来自任一第一区块2000/第二区块2020的第一光线l1/第二光线l2或减弱该第一光线l1/第二光线l2的光强度值，以避免该第一光线l1/第二光线l2通过反射而抵达相邻的第一区块2000/第二区块2020，亦即，藉由吸光层作为相邻区块间的减光结构，以改善邻光干扰及残影问题。在一些实施例中，吸光层是在导光板20的表面及底面至少其中之一上印刷黑漆。
79.在一些实施例中，背光模块2更包括黏着层(未绘示)。黏着层位于导光板20的表面及底面至少其中之一，且黏着层在导光板20的正投影重叠于多个消光微结构210。由于第一光线l1/第二光线l2穿透黏着层会产生类似毛玻璃的光学现象，因此黏着层可作为一种减光结构。藉此，黏着层吸收来任一第一区块2000/第二区块2020的第一光线l1/第二光线l2或减弱该第一光线l1/第二光线l2的光强度值，以避免该第一光线l1/第二光线l2通过反射而抵达相邻的第一区块2000/第二区块2020，亦即，藉由黏着层作为相邻区块间的减光结构，以改善邻光干扰及残影问题。在一些实施例中，黏着层可为但不限于具有不透光材质或吸光材质的水胶层。
80.请回参图1，在一些实施例中，反射片28位于电路板1与导光板20之间。反射片28包含多个第三开口280，多个第三开口280在导光板20的正投影重叠于多个第一开口2002及多个第二开口2022，多个第一发光件220及多个第二发光件222位于多个第三开口280而突出于反射片28。藉此，各个第一发光件220及第二发光件222分别通过第一出光面2200及第二出光面2220发射出第一光线l1及第二光线l2，并分别自多个第三开口280侧向入射导光板20的第一区块2000及第二区块2020，而反射片28反射自导光板20的底面漏出的第一光线l1及第二光线l2，藉以提高进入导光板20进行全反射传递的光线量。在一些实施例中，反射片28采用膜层印刷的方式制作于电路板1上。在一些实施例中，反射片28采用贴覆的方式制作于导光板20的底面。
81.图5绘示一实施例的背光模块的俯视局部放大示意图。请同时参照图1及图2，在一些实施例中，第一区块2000具有平行于第一出光面2200的多个聚光微结构208，第二区块2020也具有平行于第二出光面2220的多个聚光微结构208。在一示范例中，聚光微结构208包含但不限于：v型沟及圆弧沟。藉此，第一发光件220及第二发光件222的出光角度可收敛至60至70度，以提高光线指向性。
82.在一些实施例中，请同时参照图3及图5，第一发光件220位于电路板1上，且电路板1上具有相邻于第一发光件220的吸光区212。第一发光件220突出于第一开口2002，并通过第一出光面2200发射第一光线l1，射入第一区块2000。同理，第二发光件222位于电路板1上，且电路板1上具有相邻于第二发光件222的吸光区212。第二发光件222突出于第二开口2022，并通过第二出光面2220发射第二光线l2，射入第二区块2020。亦即，电路板1上具有多
个吸光区212，多个吸光区212相邻于多个第一出光面2200及多个第二出光面2220。藉此，吸光区212吸收来自第一出光面2200及第二出光面2220的第一光线l1及第二光线l2，减小第一发光件220及第二发光件222出光时中央与两侧间的光强度差异，避免产生亮点。因此，导光板20中第一区块2000及第二区块2020的亮度于视觉上感受不致于过于突兀，可避免因第一发光件220与第一微结构2004相距较近以及第二发光件222与第二微结构2024相距较近所产生的光点现象。
83.在一些实施例中，吸光区212是在电路板1上印刷黑漆。在一些实施例中，吸光区212的吸光图案、几何形状、面积大小等设计可依据第一发光件220的出光角度(view angle)、出光强度、第一区块2000宽度等因素而进行调整，上述调整可经由实验而获得较佳的设计方案。
84.在一些实施例中，吸光区212位于导光板20及/或反射片28上(图中未示)，例如：通过印刷黑漆作为吸光区212。藉此，吸光区212藉此，吸光区212吸收来自第一出光面2200及第二出光面2220的第一光线l1及第二光线l2，减小第一发光件220及第二发光件222出光时中央与两侧间的光强度差异，避免产生亮点。因此，导光板20中第一区块2000及第二区块2020的亮度于视觉上感受不致于过于突兀，可避免因第一发光件220与第一微结构2004相距较近以及第二发光件222与第二微结构2024相距较近所产生的光点现象。
85.综合上述，依据一些实施例，依据一些实施例，背光模块2及其发光触控装置利用遮光条24延伸分布于第一板体200与第二板体202间的交界处240，用于阻绝第一板体200及第二板体202之间光的穿透，避免任一微结构被来自相邻板体的光线误照射而产生残影。亦即，当分区/单独点亮任一发光件时，未被点亮的发光件所在的区块可避免同时显像，藉此改善邻光干扰及残影问题，以供各个区块独立显示预定图案，以利使用者观视/触控操作。此外，在一些实施例中，电路板1、导光板20及反射片28至少其中的一者上具有吸光区212，藉此，吸光区212吸收来自第一出光面2200及第二出光面2220的第一光线l1及第二光线l2，减小第一发光件220及第二发光件222出光时中央与两侧间的光强度差异，可避免第一区块2000及第二区块2020的亮度于视觉上感受过于突兀，改善光点现象。
86.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。