CN103018817A - 导光板结构及导光板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导光板结构及导光板的制造方法，其中导光板结构包含导光板、第一介质层、光学微结构、第二介质层，以及反射层。该导光板具有出光面以及底面，该出光面与该底面彼此相对。该第一介质层形成于该出光面上。该光学微结构形成于该底面上，用来使该导光板内的光线从该出光面射出。该第二介质层形成于该光学微结构上，该第一介质层与该第二介质层的折射率小于该导光板的折射率且大于空气的折射率。该反射层形成于该第二介质层上，用来反射该导光板内的光线从该出光面射出。

Description

导光板结构及导光板制造方法

技术领域

本发明关于一种导光板结构及导光板制造方法，尤指一种分别形成于导光板的出光面以及底面上的介质层的折射率介于导光板的折射率与空气折射率之间的导光板结构及导光板制造方法。

背景技术

请参阅图1，其为先前技术的键盘1的部分剖面示意图。如图1所示，键盘1包含底板10、多个按键12以及背光模组14。每一个按键12设置于底板10上，以供使用者按压，进而执行使用者所欲输入的功能。背光模组14设置于底板10下，以提供键盘1发光的光源。背光模组14包含遮光板140、导光板142、金属板144、反射片146以及发光单元148。遮光板140设置于底板10下，导光板142设置于遮光板140下，金属板144设置于导光板142下，反射片146则是设置于金属板144上且位于导光板142下。发光单元148设置于导光板142的一侧，使得发光单元148发射的光线可利用在导光板142内会发生全反射以及会被反射片146反射的设计以从导光板142均匀地射出，并接着朝底板10的方向通过遮光板140而投射出按键12之外，藉以产生键盘1发光的效果。

在上述设计中，光线的全反射现象利用导光板142的折射率大于位于遮光板140与导光板142之间隙中的空气的折射率(可视为1)的设计来产生，然而，由于导光板142的表面未受到适当的保护，因此，在将导光板142组装至键盘1内的过程中，往往会出现导光板142的表面受到异物(如油脂、灰尘脏污等)附着或划伤等状况，如此就会导致导光板142内的光线全反射被破坏而发生漏光或光线传递距离不长等现象，从而影响到导光板142的光线使用效率以及发光均匀度。此外，由图1可知，背光模组14是采用导光板142设置于遮光板140以及反射片146之间的设计以发挥引导光线从对应按键12的位置均匀射出的效果，但导光板142、遮光板140以及反射片146的配置会占据过多的键盘内部空间，故不利于键盘1的薄型化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分别形成于导光板的出光面以及底面上的介质层的折射率介于导光板的折射率与空气折射率之间的导光板结构及其导光板制造方法，以解决上述之问题。

为达到上述目的，本发明的第一技术方案提供了一种导光板结构，包含：导光板，其具有出光面以及底面，该出光面与该底面彼此相对；第一介质层，其形成于该出光面上；光学微结构，其形成于该底面上，用来使该导光板内的光线从该出光面射出；第二介质层，其形成于该光学微结构上，该第一介质层与该第二介质层的折射率小于该导光板的折射率且大于空气的折射率；以及反射层，其形成于该第二介质层上，用来反射该导光板内的光线从该出光面射出。

优选的，该导光板由聚碳酸酯材质所组成，该第一介质层以及该第二介质层由二氧化硅材质所组成。

优选的，该第一介质层以及该第二介质层是以表面涂布或共挤出成型的方式分别形成于该出光面以及该光学微结构上。

优选的，该反射层以喷漆、印刷、烫金、溅镀或物理气相蒸镀的方式形成于该第二介质层上。

优选的，该光学微结构是以热压、油墨印刷，或紫外线固化的方式形成于该底面上。

本发明的第二技术方案提供了一种导光板制造方法，包含以下步骤：提供导光板，其具有出光面以及底面；形成光学微结构于该底面上；以表面涂布或共挤出成型的方式分别将第一介质层及第二介质层形成于该出光面以及该光学微结构上，其中该第一介质层与该第二介质层的折射率小于该导光板的折射率且大于空气的折射率；以及形成反射层于该第二介质层上。

优选的，该导光板是由聚碳酸酯材质所组成，该第一介质层以及该第二介质层是由二氧化硅材质所组成。

优选的，该第一介质层以及该第二介质层是以表面涂布或共挤出成型的方式分别形成于该出光面以及该光学微结构上。

优选的，该反射层是以喷漆、印刷、烫金、溅镀或物理气相蒸镀的方式形成于该第二介质层上。

优选的，该光学微结构是以热压、油墨印刷，或紫外线固化的方式形成于该底面上。

与现有技术相对比，本发明利用分别形成于导光板的出光面以及底面上的之介质层的折射率介于导光板的折射率与空气折射率之间的设计，以使得光线可确实地在导光板内产生全反射现象，从而增加光线在导光板内的光线传递距离并提升光线能量传递效果。除此之外，利用光学微结构以及反射层直接形成于导光板上的配置以取代先前技术中所提及的于导光板上下分别设置遮光板以及反射片的配置，本发明所提供的导光板结构的整体厚度可有效地缩减以利于后续键盘薄型化设计。另外，透过第一介质层与第二介质层以及反射层所共同形成的夹层保护设计以及第二介质层形成于导光板与反射层的隔离设计，本发明亦可有效地防止在将导光板结构在组装至键盘内的过程中出现导光板的表面受到异物(如油脂、灰尘脏污等)附着或划伤等状况，以及避免导光板内的光线直接被反射层吸收，从而进一步地提升导光板结构的光线使用效率以及发光均匀度。

附图说明

图1为先前技术的键盘的部分剖面示意图。

图2为根据本发明实施例所提出的导光板结构设置于键盘内的部分剖面示意图。

图3为图2的导光板结构的部分放大示意图。

图4为使用本发明的导光板制造方法以形成图3所示导光板结构的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图2，其为根据本发明的实施例所提出的导光板结构100设置于键盘102内的部分剖面示意图，如图2所示，导光板结构100应用于键盘102的发光设计上，但不以此应用为限。在此实施例中，导光板结构100设置于键盘102内对应多个按键104的位置上，而键盘102内的发光单元106(如发光二极体(Light Emitting Diode，LED)等)则是设置于导光板结构100的一侧，藉以使得发光单元106所发射的光线可经由导光板结构100朝按键104的方向投射出，从而发挥键盘102具有发光功能的效果。

于此针对导光板结构100的结构设计进行详细的描述，请参阅图3以及图4，图3为图2的导光板结构100的部分放大示意图，图4为使用本发明的导光板制造方法以形成图3的导光板结构100的流程图。如图3所示，导光板结构100包含导光板108、第一介质层110、光学微结构112、第二介质层114，以及反射层116，其中光学微结构112在图3中仅以凹凸结构简示之，但不受此限，其亦可采用其他常见的光学微结构设计，例如油墨图样层等。导光板108具有出光面118以及底面120，出光面118与底面120彼此相对。如图4所示，本发明的导光板制造方法包含下列步骤：

步骤400：提供导光板108；

步骤402：形成光学微结构112于底面120上；

步骤404：以表面涂布或共挤出成型(Co-extrusion)的方式分别将第一介质层110及第二介质层114形成于出光面118以及光学微结构112上；

步骤406：形成反射层116于第二介质层114上。

由上述步骤可知，第一介质层110是形成于出光面118上，光学微结构112是形成于底面120上以用来散射或漫射导光板108内的光线从出光面118射出，第二介质层114形成于光学微结构112上，反射层116形成于第二介质层114上，用来反射导光板108内的光线从出光面118射出，在此实施例中，第一介质层110以及第二介质层114较佳地以表面涂布或共挤出成型的方式分别形成于出光面118以及光学微结构112上，反射层116是较佳地以喷漆、印刷、烫金、溅镀或物理气相蒸镀(Physical Vapor Deposition，PVD)的方式形成于第二介质层114上，而光学微结构112则是较佳地以热压、油墨印刷，或紫外线固化的方式形成于底面120上，但不受此限，换句话说，只要是可用来将第一介质层110、光学微结构112、第二介质层114以及反射层116形成于导光板108上的成型制程，其均可为本发明所采用之。至于上述第一介质层110、光学微结构112、第二介质层114以及反射层116的成型制程的相关说明，其为常见于先前技术中，故于此不再赘述。

更详细地说，本发明采用第一介质层110与第二介质层114的折射率系小于导光板108的折射率且大于空气的折射率的设计，藉以确实地达到光线可在导光板108内发生全反射之目的。举例来说，在此实施例中，导光板108可由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材质所组成，其材质折射率约等于1.5，而第一介质层110以及第二介质层114可由二氧化硅材质所组成，其材质折射率约等于1.2。需注意的是，导光板108与第一介质层110以及第二介质层114的组成材质的选用可不限于上述实施例，其可依据导光板结构100的实际应用需求而有所变化。

透过上述配置，在光线入射至导光板108内之后，光线即可在导光板108内行进，并在入射至导光板108的底面120时，藉由反射层116的光学反射设计以及光学微结构112的光学散射或漫射设计而从对应键盘102的按键104的位置经由出光面118投射出键盘102之外，从而使得键盘102发光。在上述过程中，由于导光板108的出光面118以及底面120上分别形成有其折射率大于空气折射率且小于导光板108的折射率的第一介质层110以及第二介质层114，因此，发光单元106所发出的光线即可确实地在导光板108内产生全反射现象，藉以增加光线在导光板108内的光线传递距离并提升光线能量传递效果。

除此之外，在引导光线从对应键盘的按键的位置经由导光板的出光面投射出键盘外的设计方面，本发明利用光学微结构112以及反射层116直接形成于导光板108上的配置以取代先前技术中所提及的在导光板上下分别设置遮光板以及反射片之配置，藉以产生相同的光线引导效果。如此一来，透过省略遮光板以及反射片之设计，导光板结构100的整体厚度可有效地缩减以利于后续键盘薄型化设计。

另外，透过第一介质层110与第二介质层114以及反射层116所共同形成的夹层保护设计以及第二介质层114形成于导光板108与反射层116的隔离设计，本发明亦可有效地防止在将导光板结构100在组装至键盘102内的过程中出现导光板108的表面受到异物(如油脂、灰尘脏污等)附着或划伤等状况，以及避免导光板108内的光线直接被反射层116吸收，从而进一步地提升导光板结构100的光线使用效率以及发光均匀度。

本发明利用分别形成于导光板的出光面以及底面上的之介质层的折射率介于导光板的折射率与空气折射率之间的设计，以使得光线可确实地在导光板内产生全反射现象，从而增加光线在导光板内的光线传递距离并提升光线能量传递效果。除此之外，利用光学微结构以及反射层直接形成于导光板上的配置以取代先前技术中所提及的于导光板上下分别设置遮光板以及反射片的配置，本发明所提供的导光板结构的整体厚度可有效地缩减以利于后续键盘薄型化设计。另外，透过第一介质层与第二介质层以及反射层所共同形成的夹层保护设计以及第二介质层形成于导光板与反射层的隔离设计，本发明亦可有效地防止在将导光板结构在组装至键盘内的过程中出现导光板的表面受到异物(如油脂、灰尘脏污等)附着或划伤等状况，以及避免导光板内的光线直接被反射层吸收，从而进一步地提升导光板结构的光线使用效率以及发光均匀度。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种导光板结构，其特征在于，包含：

导光板，其具有出光面以及底面，该出光面与该底面彼此相对；

第一介质层，其形成于该出光面上；

光学微结构，其形成于该底面上，用来使该导光板内的光线从该出光面射出；

第二介质层，其形成于该光学微结构上，该第一介质层与该第二介质层的折射率小于该导光板的折射率且大于空气的折射率；以及

反射层，其形成于该第二介质层上，用来反射该导光板内的光线从该出光面射出。

2.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，该导光板由聚碳酸酯材质所组成，该第一介质层以及该第二介质层由二氧化硅材质所组成。

3.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，该第一介质层以及该第二介质层是以表面涂布或共挤出成型的方式分别形成于该出光面以及该光学微结构上。

4.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，该反射层以喷漆、印刷、烫金、溅镀或物理气相蒸镀的方式形成于该第二介质层上。

5.如权利要求1所述的导光板结构，其特征在于，该光学微结构是以热压、油墨印刷，或紫外线固化的方式形成于该底面上。

6.一种导光板制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

提供导光板，其具有出光面以及底面；

形成光学微结构于该底面上；

以表面涂布或共挤出成型的方式分别将第一介质层及第二介质层形成于该出光面以及该光学微结构上，其中该第一介质层与该第二介质层的折射率小于该导光板的折射率且大于空气的折射率；以及

形成反射层于该第二介质层上。

7.如权利要求6所述的导光板制造方法，其特征在于，该导光板是由聚碳酸酯材质所组成，该第一介质层以及该第二介质层是由二氧化硅材质所组成。

8.如权利要求6所述的导光板制造方法，其特征在于，该第一介质层以及该第二介质层是以表面涂布或共挤出成型的方式分别形成于该出光面以及该光学微结构上。

9.如权利要求6所述的导光板制造方法，其特征在于，该反射层是以喷漆、印刷、烫金、溅镀或物理气相蒸镀的方式形成于该第二介质层上。

10.如权利要求6所述的导光板制造方法，其特征在于，该光学微结构是以热压、油墨印刷，或紫外线固化的方式形成于该底面上。

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