台湾专利TW201319687A 可攜式電子裝置、平面顯示裝置及背光模組

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一種可攜式電子裝置，包括一主體及一相對主體開閤之蓋體，主體之上表面設有一鍵盤，蓋體設有一面對主體之顯示面板及一提供光源給顯示面板的背光模組，且蓋體前端下方設有一開口朝向鍵盤之出光口。背光模組包括一光源，一將光源之光線導向顯示面板的第一導光板，及一設於第一導光板下方的第二導光板，其收集第一導光板之漏光，並將該漏光導引至出光口使朝向鍵盤投射。藉此，利用背光模組之漏光即可達到照明鍵盤的功效和目的。
公开号:TW201319687A
申请号:TW100139778
申请日:2011-11-01
公开日:2013-05-16
发明作者:Chia-Zen Sheu；Chin-Wei Chiang
申请人:Wistron Corp；
IPC主号:G02B6-00

专利说明:
可攜式電子裝置、平面顯示裝置及背光模組
本發明是有關於一種平面顯示器或具有一平面顯示器的可攜式電子裝置，特別是指一種可提供光源做為鍵盤照明的平面顯示器或具有該平面顯示器的可攜式電子裝置。
參見圖1所示，中華民國第494295號專利揭露一種筆記型電腦1，其蓋體10之位於平面顯示器11上端設有一LED燈12，使以投射方式照明筆記型電腦1之本體13上的鍵盤。另參見圖2所示，中華民國第494295號專利揭露一種發光鍵盤2，其包括複數個按鍵21及一光源模組22，每一按鍵21之鍵帽23具有一透光區24，光源模組包22括一設置於該等按鍵21下方的導光板25，以及至少一設置於導光板25的一角落的發光元件26，發光元件26朝向導光板25入射一光線，使光線經由導光板25之導光路徑L導向各該按鍵21的透光區24而射出至外界。上述兩種照明鍵盤的光源(即LED燈12和光源模組22)皆需另外設置，而且只有做為鍵盤照明之單一用途，此外上述發光鍵盤2除了需要另外設置一組光源模組22外，為了讓按鍵21能透光，按鍵21之鍵帽23還需要以特殊製程製作透光區24，增加製造難度及成本。
再參見圖3所示，是現有一種液晶顯示器之側光式背光模組的側面示意圖，該側光式背光模組3主要包括一LED光源31，以及依序由下而上疊置的一反射片32、一導光板33、一擴散片34、一增光片35及一遮光片36，其中導光板33用以將LED光源31入射之光線導至同一方向，例如斜向離開導光板33上表面之方向，再經由擴散片34將光線均勻擴散成一面光源，以及經過增光片35將光集中以增加正面輝度，並透過遮光片36防止光從周邊洩漏，降低光損耗，使光線能集中投向設於遮光片36上方的液晶面板37。但由於目前的導光板33技術尚無法百分之百完全將入射的光線都導向同一方向，因此一般在導光板33的下方都會設置反射片32將從導光板33散逸的光再反射回導光板33。
因此，若能利用導光板33散逸的光，並將原有之反射片32換成另一片導光板，使收集導光板33散逸的光，並導引至一個特定的位置做為照明鍵盤的第二光源，則不需另外設置鍵盤的照明燈源，並可節省更改鍵盤設計的製程及成本。
因此，本發明之目的，即在提供一種可攜式電子裝置及平面顯示裝置，其利用其中的平面顯示器之背光模組散逸的光源做為鍵盤的照明，可簡化並節省鍵盤照明之製程及成本。
為達到上述目的，本發明一種可攜式電子裝置，包括一主體及一蓋體。該主體具有一設置在其上表面的鍵盤；該蓋體樞接在該主體的一側邊，可相對該主體樞轉以蓋合於該主體之上表面，或朝遠離該主體方向掀開而立於該主體的側邊，並包括一背蓋，一設在該背蓋內的顯示面板，一框圍該顯示面板周緣的前框面，以及一設在該顯示面板後方以提供顯示光源的背光模組。
特別是，該蓋體的前框面下端設有一出光口，該蓋體掀開而立於該主體的側邊時，該出光口朝向該鍵盤；且該背光模組包括一第一導光板，一設於該第一導光板的一側邊之光源，其朝該第一導光板入射一光線，使該光線經由該第一導光板導引而朝該顯示面板方向投射；以及一第二導光板，其包含一位於該第一導光板下方的集光部，及一由該集光部一側邊向上彎曲延伸至該前框面之該出光口的導光部，該集光部收集來自該第一導光板之漏光，並將該漏光導引至該導光部，使該漏光經由該導光部導引至該出光口並朝向該鍵盤投射。
此外，本發明一種平面顯示裝置，包括一背殼，一設置在該背殼內的顯示面板，一設置在該背殼前方以框圍該顯示面板周緣的前框面，以及一設置在該顯示面板後方以提供顯示光源的背光模組。
特別是，該前框面下端設有一出光口，且該背光模組包括一第一導光板，一設於該第一導光板的一側邊的光源，其朝該第一導光板入射一光線，使該光線經由該第一導光板導引而朝該顯示面板方向投射，以及一第二導光板，其包含一位於該第一導光板下方的集光部，及一由該集光部一側邊向上彎曲延伸至該前框面之該出光口的導光部，該集光部收集來自該第一導光板之漏光，並將該漏光導引至該導光部，使該漏光經由該導光部導引至該出光口而投射出去。
進一步地，上述該出光口朝該前框面下端方向向下斜向延伸而與該前框面夾一銳角。
進一步地，上述該第一導光板及第二導光板是由光學壓克力板製成，且該集光部和導光部是一體成型。
進一步地，上述該集光部是由光學壓克力板製成，且該導光部是由複數並排之光纖或光學壓克力柱所組成之一導光面。
再者，本發明一種背光模組，包括一第一導光板，一設於該第一導光板的一側邊的光源，其朝該第一導光板入射一光線，使該光線經由該第一導光板導引而朝向一第一方向投射，以及一第二導光板，其包含一位於該第一導光板下方的集光部，及一由該集光部的一側邊朝一與該第一方向不同之第二方向彎曲延伸的導光部，該集光部收集來自該第一導光板之漏光，並將該漏光導引至該導光部，使該漏光經由該導光部導引而朝該第二方向投射。
進一步地，上述該第一方向是一與該第一導光板夾一銳角之斜向方向，且該導光部包含一直立段及一傾斜段，該直立段由該集光部的該側邊向上垂直延伸至該第一導光板的一側邊前方，該傾斜段由該直立段末端朝遠離該第一導光板之該第二方向斜向延伸，而與該第一方向夾一銳角。
進一步地，上述背光模組還包括依序由下往上疊設於該第一導光板上方的一擴散片、一增光片及一遮光片。
另外，本發明另一種背光模組，包括一擴散片，至少一光源，其設於該擴散片的下方並朝該擴散片入射一光線，使該光線經由該擴散片均勻擴散成一面光源並朝向一第一方向投射；以及一導光板，其包含一位於該光源下方的集光部，及一由該集光部的一側邊朝一與該第一方向不同之第二方向彎曲延伸的導光部，該集光部收集來自該光源之光線，並將該光線導引至該導光部，使該光線經由該導光部導引而朝該第二方向投射。
進一步地，上述背光模組還包括依序由下往上疊設於該擴散片上的一增光片及一遮光片。
本發明的功效在於藉由在可攜式電子裝置或平面顯示裝置的背光模組中設置第二導光板，使收集第一導光板洩漏的光或光源的光，再將收集到的光導引至特定的出光口，使經由出光口投射至可攜式電子裝置的鍵盤或位於平面顯示裝置前方的鍵盤以提供照明，可省去在可攜式電子裝置上額外加裝照明燈源，也不用在鍵盤下方另外設置光源模組以及在鍵盤的按鍵上以特殊製程製作透光區，可減少並同時簡化鍵盤照明之製造難度及成本，達到本發明的功效及目的。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
參見圖4及圖5所示，本發明可攜式電子裝置的實施例是以一筆記型電腦4為例，其包括一主體41及一蓋體42。主體41包含一殼體410和設置在殼體410內部的電路板(圖未示)及其它相關電子零組件，以及設置在殼體410上表面411的鍵盤43。
蓋體42樞接在主體41的一側邊412，並可相對主體41樞轉以蓋合於主體41的上表面411上方，或朝遠離主體41方向掀開而立於主體41的側邊412。蓋體42包括一背蓋421，一設在背蓋421內的顯示面板44，一從顯示面板44的前面框圍顯示面板44周緣的前框面422，以及一設置在顯示面板44後方以提供顯示光源的背光模組5。其中顯示面板44是一液晶面板，前框面422的下端設有一橫向延伸之狹長形的出光口423，且如圖5所示，出光口423朝前框面422的下端向下斜向延伸而與前框面423夾一銳角，使得當蓋體42掀開而立於主體41的側邊412時，出光口423恰好朝向主體41上表面之鍵盤43。
參見圖5所示，背光模組5主要包括一光源50以及由下而上依序疊置之一第一導光板51、一擴散片52、一增光片53及一遮光片54；其中光源50可以是一LED燈、冷陰極螢光管(CCFL)、熱陰極螢光管或電激發光片(EL)等，其設在第一導光板51的一側邊而構成習知的側光式背光結構。光源50並朝第一導光板51入射一光線，使光線經由第一導光板51之導引而朝向同一方向，例如以與第一導光板51夾一銳角之斜向方向離開第一導光板51上表面，再經由擴散片52將光線均勻擴散成一面光源後，經由增光片53將光集中以增加正面輝度，並透過遮光片54防止光從周邊洩漏，降低光損耗，使光線能集中投向設於遮光片54上方的顯示面板44。
但是，由於射入第一導光板51的光線不會被第一導光板51百分之百導引至同一方向，有些光線還是會從第一導光板51的底面散逸出來。因此，為妥善利用這些從第一導光板51散逸出來的光源，本實施例還包括一設置在第一導光板51下方的第二導光板55，其包含一位於第一導光板51下方的集光部551及一導光部552，該導光部552由集光部551的一側邊553向上彎曲延伸至蓋體42的前框面422之出光口423，集光部551收集穿經第一導光板51之光線的漏光，並將該漏光導引至側邊553，使該漏光經由導光部552導引至出光口423。
其中，第一導光板51及第二導光板55皆為光學壓克力板(PMMA板材)製成，且如圖6所示，第二導光板55之集光部551和導光部552可以由光學壓克力板一體成型，或者，如圖7所示，集光部551是由光學壓克力板製成，而導光部552是由複數並排之光纖554(或光學壓克力柱)組成之一導光面。
藉此，如圖8所示，當筆記型電腦4之蓋體42掀開至與一水平面夾一銳角Φ1，而立於主體41的側邊412上方時，由第二導光板55之導光部552末端射出的光線S恰可透過出光口423朝向主體41上表面之鍵盤43照射，而照明鍵盤43，同時朝鍵盤43方向向下斜向延伸的出光口423可避免使用者從視角V1方向直接看到光線S，而不致於產生視覺上的不適。因此，本實施例之筆記型電腦4藉由在背光模組5中設置第二導光板55，使在顯示面板44執行顯示功能的同時，收集第一導光板51散逸的光源做為照明筆記型電腦4之鍵盤43的燈源，方便使用者在暗處使用筆記型電腦4，可謂一舉兩得。
而關於光線S之亮度，藉由參考『2009精密機械與製造科技研討會論文集-PMMT2009』中的一篇論文「應用創新精微薄板取代製程於一體化導光板的設計」之內容(如下表列)，可以得知一般導光板的出光效率約為72%~88%。
而一般筆記型電腦需要的背光約在60~300nits左右。假設使用者於暗處使用筆記型電腦4時，背光為最暗的情況，例如只有60nits，且第一導光板51的漏光率依平均8成出光效率來看的話，會有60*(1-0.8)=12nits左右的漏光亮度可以被使用來做為鍵盤43的照明光源，再假設本實施例所使用的第二導光板55的導光效率也是8成左右，便會有12*0.8=9.6nits左右的亮度被第二導光板55導引至出光口423，而一般人眼在暗處可接受的最低亮度約為1.7nits左右，此可參考一些夜視規格書(night vision spec.)，例如MIL-STD-3009。因此本實施例之第二導光板55導引至出光口423的光線S亮度應已足夠照明鍵盤43上的符號。
此外，值得一提的是，如圖9所示，本實施例也適用於採用直下式背光結構之背光模組5’，其與上述側光式背光結構之背光模組5不同處在於不設置第一導光板51，並將複數光源50排列設置在擴散片52下方，使光源50發出的光線直接射入擴散片52，並經由增光片53及遮光片54而投射至顯示面板44。但由於光源50的光線並不會完全朝向擴散片52投射，因此，同樣地，本實施例可在光源50的下方設置第二導光板55收集光源51散射的光線S，並將光線S導引至蓋體42的前框面422之出光口423，讓光線S能經由出光口423投射出去而照明鍵盤43。
再參見圖10和圖11並一併參見圖5及圖9所示，是本發明平面顯示裝置的一實施例，本實施例之平面顯示裝置6相當於上述實施例之蓋體42，其同樣包括一背殼61，一設在背殼61內的顯示面板62，一從顯示面板62的前面框圍顯示面板62周緣的前框面63，以及一設置在顯示面板62後方以提供顯示光源的背光模組5(圖5)或背光模組5’(圖9)。其中顯示面板62是一液晶面板，且前框面63的下端設有一橫向延伸之狹長形的出光口64，且出光口64朝前框面63的下端方向向下斜向延伸而與前框面63夾一銳角，使得出光口64恰好朝向放置於平面顯示裝置6前方的一鍵盤7。藉此，如圖11所示，平面顯示裝置6之背光模組5(或5’)之第二導光板55的導光部552末端射出的光線S恰可透過出光口64朝位於平面顯示裝置6前方的鍵盤7投射，而照明鍵盤7，同時可避免使用者直視光線S，而不致於產生視覺上的不適。因此，本實施例之平面顯示裝置6在執行顯示功能的同時，還能收集背光模組5(或5’)散逸的光源做為鍵盤7照明之用，方便使用者在暗處使用鍵盤7，亦為一舉兩得之設計。
綜上所述，上述實施例藉由在筆記型電腦4或平面顯示裝置6的背光模組5、5’中設置第二導光板55，使收集來自第一導光板51洩漏的光或光源50的光，再將收集到的光導引至特定的出光口423、64，使投射至筆記型電腦4的鍵盤43或位於平面顯示裝置6前方的鍵盤7以照明鍵盤43、7，而省去在筆記型電腦上額外加裝照明燈源，且不用在鍵盤43、7下方另外設置一光源模組以及在鍵盤的按鍵之鍵帽上以特殊製程製作透光區，減少並同時簡化鍵盤照明之製造難度及成本，達到本發明的功效和目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
4．．．筆記型電腦
41．．．主體
410．．．殼體
411．．．上表面
412．．．側邊
42．．．蓋體
421．．．背蓋
422．．．前框面
423．．．出光口
43．．．鍵盤
44．．．顯示面板
5、5’．．．背光模組
50．．．光源
51．．．第一導光板
52．．．擴散片
53．．．增光片
54．．．遮光片
55．．．第二導光板
551．．．集光部
552．．．導光部
553．．．側邊
554．．．光纖
6．．．平面顯示裝置
61．．．背殼
62．．．顯示面板
63．．．前框面
64．．．出光口
7．．．鍵盤
S．．．光線
Φ1．．．銳角
V1．．．視角
圖1是習知一種筆記型電腦立體外觀示意圖，該筆記型電腦的蓋體上端設有一LED燈，以照明筆記型電腦之本體上的鍵盤；
圖2是習知一種鍵盤側面剖視示意圖，該鍵盤包括複數按鍵及設於按鍵下方的一光源模組，且每一按鍵之鍵帽具有一透光區，使光源模組發出的光可穿透該透光區；
圖3是習知一種背光模組的側面剖視構造示意圖；
圖4是本發明可攜式電子裝置的一實施例的立體外觀示意圖；
圖5是本實施例之側光式背光模組的側面剖視構造示意圖；
圖6是本實施例之第二導光板的一種構造立體示意圖；
圖7是本實施例之第二導光板的另一種構造立體示意圖；
圖8是本實施例之筆記型電腦的側面剖視示意圖；
圖9是本實施例之直下式背光模組的側面剖視構造示意圖；
圖10是本發明平面顯示裝置的一實施例之外觀前視圖；及
圖11是本實施例之平面顯示裝置的側面剖視示意圖。
4．．．筆記型電腦
41．．．主體
412．．．側邊
42．．．蓋體
423．．．出光口
43．．．鍵盤
44．．．顯示面板
5．．．背光模組
51．．．第一導光板
52．．．擴散片
53．．．增光片
54．．．遮光片
55．．．第二導光板
551．．．集光部
552．．．導光部
S．．．光線
Φ1．．．銳角
V1．．．視角

权利要求:
Claims (15)
[1] 一種可攜式電子裝置，包括：一主體，具有一設置在其上表面的鍵盤；一蓋體，樞接在該主體的一側邊，可相對該主體樞轉以蓋合於該主體之上表面，或朝遠離該主體方向掀開而立於該主體的側邊，並包括一背蓋，一設在該背蓋內的顯示面板，一框圍該顯示面板周緣的前框面，以及一設在該顯示面板後方以提供顯示光源的背光模組；其特徵在於：該蓋體的前框面下端設有一出光口，該蓋體掀開而立於該主體的側邊時，該出光口朝向該鍵盤；且該背光模組包括：一第一導光板；一光源，設於該第一導光板的一側邊並朝該第一導光板入射一光線，使該光線經由該第一導光板導引而朝該顯示面板方向投射；及一第二導光板，包含一位於該第一導光板下方的集光部，及一由該集光部一側邊向上彎曲延伸至該前框面之該出光口的導光部，該集光部收集來自該第一導光板之漏光，並將該漏光導引至該導光部，使該漏光經由該導光部導引至該出光口並朝向該鍵盤投射。
[2] 依據申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中該第一導光板及第二導光板是由光學壓克力板製成，且該集光部和導光部是一體成型。
[3] 依據申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中該集光部是由光學壓克力板製成，且該導光部是由複數並排之光纖或光學壓克力柱所組成之一導光面。
[4] 依據申請專利範圍第1項所述之可攜式電子裝置，其中該出光口朝該蓋體之前框面下端向下斜向延伸而與該前框面夾一銳角。
[5] 一種平面顯示裝置，包括：一背殼，一設置在該背殼內的顯示面板，一設置在該背殼前方以框圍該顯示面板周緣的前框面，以及一設置在該顯示面板後方以提供顯示光源的背光模組，其特徵在於：該前框面下端設有一出光口，且該背光模組包括：一第一導光板；一光源，設於該第一導光板的一側邊並朝該第一導光板入射一光線，使該光線經由該第一導光板導引而朝該顯示面板方向投射；及一第二導光板，包含一位於該第一導光板下方的集光部，及一由該集光部一側邊向上彎曲延伸至該前框面之該出光口的導光部，該集光部收集來自該第一導光板之漏光，並將該漏光導引至該導光部，使該漏光經由該導光部導引至該出光口而投射出去。
[6] 依據申請專利範圍第5項所述之平面顯示裝置，其中該出光口朝該前框面下端方向向下斜向延伸而與該前框面夾一銳角。
[7] 依據申請專利範圍第5項所述之平面顯示裝置，其中該第一導光板及第二導光板是由光學壓克力板製成，且該集光部和導光部是一體成型。
[8] 依據申請專利範圍第5項所述之平面顯示裝置，其中該集光部是由光學壓克力板製成，且該導光部是由複數並排之光纖或光學壓克力柱所組成之一導光面。
[9] 一種背光模組，包括：一第一導光板；一光源，設於該第一導光板的一側邊並朝該第一導光板入射一光線，使該光線經由該第一導光板導引而朝向一第一方向投射；及一第二導光板，包含一位於該第一導光板下方的集光部，及一由該集光部的一側邊朝一與該第一方向不同之第二方向彎曲延伸的導光部，該集光部收集來自該第一導光板之漏光，並將該漏光導引至該導光部，使該漏光經由該導光部導引而朝該第二方向投射。
[10] 依據申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該第一方向是一與該第一導光板夾一銳角之斜向方向，且該導光部包含一直立段及一傾斜段，該直立段由該集光部的該側邊向上垂直延伸至該第一導光板的一側邊前方，該傾斜段由該直立段末端朝遠離該第一導光板之該第二方向斜向延伸，而與該第一方向夾一銳角。
[11] 依據申請專利範圍第9或10項所述之背光模組，其中該第一導光板及第二導光板是由光學壓克力板製成，且該集光部和導光部是一體成型。
[12] 依據申請專利範圍第9或10項所述之背光模組，其中該集光部是由光學壓克力板製成，該導光部是由複數並排之光纖或光學壓克力柱所組成之一導光面。
[13] 依據申請專利範圍第9或10項所述之背光模組，還包括依序由下往上疊設於該第一導光板上方的一擴散片、一增光片及一遮光片。
[14] 一種背光模組，包括：一擴散片；至少一光源，設於該擴散片的下方並朝該擴散片入射一光線，使該光線經由該擴散片均勻擴散成一面光源並朝向一第一方向投射；及一導光板，包含一位於該光源下方的集光部，及一由該集光部的一側邊朝一與該第一方向不同之第二方向彎曲延伸的導光部，該集光部收集來自該光源之光線，並將該光線導引至該導光部，使該光線經由該導光部導引而朝該第二方向投射。
[15] 依據申請專利範圍第14項所述之背光模組，還包括依序由下往上疊設於該擴散片上方的一增光片及一遮光片。

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