(57)【要約】      （修正有）【課題】局所的高輝度化の問題を解決するべく均一なバックライトを実現する導光板構造を提供する。【解決手段】導光板構造１０は、光透過層１２を備える。光透過層１２は、光透過層内の光路を変更するために用いられる複数の導光ポイント１４および／または輝度向上孔３０を有している。複数の導光ポイント１４はそれぞれ、サイズが０．０１ｍｍから０．１ｍｍの範囲内である。複数の導光ポイント１４は、複数の所定のキー位置に対応する複数の領域を形成するように分散している。光透過層１２における透過光強度が比較的高い箇所での複数の導光ポイント１４の分散密度は、光透過層１２における透過光強度が比較的低い箇所での複数の導光ポイント１４の分散密度よりも小さい。複数の輝度向上孔３０は、透過光の輝度に応じて分散しており、比較的暗い領域での全ての輝度向上孔の外周の合計は、比較的明るい領域での全ての輝度向上孔の外周の合計よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過層と、
前記光透過層内での光路を変更するべく用いられる複数の輝度向上孔と
を備え、
前記光透過層は、前記光透過層内での光路を変更するべく用いられる、各々のサイズが０．０１ｍｍから０．１ｍｍの範囲内であり、複数の所定のキー位置に対応する複数の領域を形成するように分散している複数の導光ポイントを有し、
前記光透過層における透過光強度が比較的高い箇所での前記複数の導光ポイントの分散密度は、前記光透過層における透過光強度が比較的低い箇所での前記複数の導光ポイントの分散密度よりも小さい導光板構造。
【請求項２】
前記複数の導光ポイントはそれぞれ、凸形状または凹形状である請求項１に記載の導光板構造。
【請求項３】
凸形状の前記複数の導光ポイントの高さ、または、凹形状の前記複数の導光ポイントの深さは、前記光透過層の厚みの１０分の１から前記光透過層の厚みの３分の１までの範囲内である請求項２に記載の導光板構造。
【請求項４】
前記光透過層はさらに、少なくとも１つのプランジャーを有しており、
前記プランジャーは、ユーザが加える圧縮圧力をキーの金属ドーム部材に伝達させるために用いられる請求項１から３の何れか１項に記載の導光板構造。
【請求項５】
前記複数の導光ポイントおよび前記プランジャーは、前記光透過層の同一面に設けられている請求項４に記載の導光板構造。
【請求項６】
前記複数の導光ポイントおよび前記プランジャーは、前記光透過層の複数の異なる面に設けられている請求項４に記載の導光板構造。
【請求項７】
前記光透過層の材料は、可撓性且つ光透過性を持つ材料を含む請求項１から６の何れか１項に記載の導光板構造。
【請求項８】
前記光透過層を支持するべく前記光透過層に組み合わせられている透明薄膜をさらに備え、
前記複数の輝度向上孔は、前記透明薄膜を貫通している請求項１から７の何れか１項に記載の導光板構造。
【請求項９】
前記複数の輝度向上孔は、透過光の輝度に応じて分散しており、
比較的暗い領域での前記複数の輝度向上孔の外周の合計は、比較的明るい領域での前記複数の輝度向上孔の外周の合計よりも大きい請求項１から８の何れか１項に記載の導光板構造。
【請求項１０】
光透過層を備え、
前記光透過層は、前記光透過層内での光路を変更するために用いられる複数の輝度向上孔を有しており、
比較的暗い領域での前記複数の輝度向上孔の外周の合計は、比較的明るい領域での前記複数の輝度向上孔の外周の合計よりも大きい導光板構造。
【請求項１１】
前記光透過層の材料は、可撓性且つ光透過性を持つ材料を含む請求項１０に記載の導光板構造。
【請求項１２】
前記光透過層を支持するべく前記光透過層に組み合わせられている透明薄膜をさらに備え、
前記複数の輝度向上孔は、前記透明薄膜を貫通している請求項１０または１１に記載の導光板構造。
【請求項１３】
前記光透過層はさらに、少なくとも１つのプランジャーを有しており、前記プランジャーは、ユーザが加える圧縮圧力をキーの金属ドーム部材に伝達させるために用いられる請求項１０から１２の何れか１項に記載の導光板構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導光板構造に関する。特に、薄型キー構造用の導光板構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
導光板は、光源からキー表面まで光を送るために通常用いられているものである。従来技術によると、均一な照明を形成するべく、複数のプランジャーを一の導光板上に分散させて設ける。しかし、スクリーンドットのサイズが０．１５ｍｍを上回り、コンピュータ数字制御プロセスポイントのサイズが０．２０ｍｍを上回る場合、サイズが過大なので、光学設計に基づきプランジャー分布の均一性を高めてもその効果が無くなってしまう。従来の導光板のほかの設計を以下で詳細に説明する。
【０００３】
米国特許出願公開広報第２０１０／０２８２５８０  Ａ１号では、凸状キートップを持つキーを複数有するキー群と、交換可能なフロントパネルと、フロントパネルの下に設けられている交換可能な導光構造とを備える交換可能なキー構造が開示されている。導光構造は、フロントパネルに対応する複数の長尺状構造を有する。フロントパネルもまた、複数の長尺状構造を有する。長尺状の導光構造はそれぞれ、光源からの光を集光するべく、固定位置に突起またはパイプが形成されている。
【０００４】
中国特許文献第１９０９５６９  Ａ号では、光出射面にキーの数および位置と相対的に複数の孔が形成されているキー用導光板が開示されている。光入射面は、側方光源に対応し、導光板の裏面まで突出した構造の長い溝が形成されている。
【０００５】
中国特許文献第２８８６７８０  Ｙ号では、複数のキーの数および位置と相対的に形成されている複数の孔と、側方光源からの光を蓄積するための少なくとも１つの蓄積孔と、複数のプランジャーとを備えるキー用導光板が開示されている。プランジャーの分散密度は、蓄積孔から離れるにつれて高くなる。さらに、キーに隣接させて三角形の孔を設け、透過光強度を比較的高くする。
【０００６】
中国特許文献第１０１１６２６５７  Ａ号では、複数のキーの数および位置と相対的に設けられている複数の孔を備えるキー用導光板であって、孔の壁面を樹脂性の光出射層に形成するキー用導光板が開示されている。光出射層の傾斜面は、切断装置および温度によって調整される。
【０００７】
このため、出射光の照明を均一化する新型の導光板が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２８２５８０号明細書
【特許文献２】中国特許出願公開第１０１１６２６５７号明細書
【特許文献３】中国特許出願公開第１９０９５６９号明細書
【特許文献４】中国実用新案公告第２８８６７８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このため、本発明の目的の１つは、局所的高輝度化の問題を解決するべく均一なバックライトを実現する導光板構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態例に係る導光板構造を説明する。本発明の実施形態例に係る導光板構造は、光透過層を備える。光透過層は、当該光透過層内での光路を変化させるための複数の導光ポイントを有し、各導光ポイントのサイズは０．０１ｍｍから０．１ｍｍの範囲内である。導光ポイントは、複数の所定のキー位置に対応する複数の領域を形成するように、分散させて設けられている。透過光強度が比較的大きくなる箇所での光透過層内の導光ポイントの分散密度は、透過光強度が比較的小さくなる箇所での光透過層内の導光ポイントの分散密度より低くなる。また、光透過層は、当該光透過層内での光路を変化させるための輝度向上孔を複数有する。
【００１１】
本発明の別の実施形態例に係る導光板構造を説明する。本発明の別の実施形態例に係る導光板構造は、光透過層を備える。光透過層は、当該光透過層内で光路を変化させるための輝度向上孔を複数有する。輝度向上孔は、透過光の輝度に応じて分散させて配置する。さらに、比較的暗い領域の輝度向上孔の外周の合計は、比較的明るい領域の輝度向上孔の外周の合計よりも大きい。
【００１２】
以下ではさまざまな図面に図示されている好ましい実施形態を詳細に説明しているが、上記およびその他の本発明の目的は、以下の説明を参照することによって、当業者には明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態例に係る製造工程フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および図２を参照されたい。図１は、本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す平面図である。図２は、本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す断面図である。図１および図２に示すように、導光板構造１０は光透過層１２を備える。光透過層１２は、当該光透過層１２内の光路１６を変化させるための導光ポイント１４を複数有する。例えば、導光ポイント１４は、光１６を反射して光１７として出射させる。導光ポイントはそれぞれ、サイズが０．０１ｍｍから０．１ｍｍの範囲内である。より具体的には、導光ポイント１４が位置している光透過層１２の表面は水平面であるので、上記のサイズは導光ポイント１４の断面でのサイズを意味する。このように小さい導光ポイント１４によって、局所的高輝度化を防ぐべくバックライトを均一化する。さらに、導光ポイント１４は、凸形状または凹形状であってよく、例えば、球形、半球形、円錐形状、錐体形状、または、正錐体形状であってよい。凸形状の導光ポイント１４の高さまたは凹形状の導光ポイント１４の深さは、光透過層１２の厚みの１０分の１から光透過層１２の厚みの３分の１の範囲内であるのが好ましい。図２に示す実施形態例では、導光ポイント１４は凹形状である。図３を参照されたい。図３は、本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す断面図である。図３に示すように、導光ポイント１４は凸形状である。光透過層１２の厚みは、従来の設計と同様であってもよいし、または、個々の要件に応じて決まるとしてもよい。導光ポイント１４は、光透過層１２の２つの表面のうちいずれか一方に設けられるとしてよい。例えば、導光ポイント１４は、図２および図３に示すように光透過層１２の下面に設けられる。また、光透過層１２の上面に導光ポイント１４を設けることも可能である。
【００１５】
光透過層１２の材料は、可撓性および光透過性を有する材料を含むとしてよく、例えば、シリコーン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）またはＵＶグルーを含む。光透過性が高い材料を用いると、輝度が改善され、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源の消費電力が低減される。また、可撓性および光透過性を有する材料から形成される光透過層１２を備える導光板構造１０は、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）から形成される硬い導光板の触知性が悪いという問題を解決し得る。
【００１６】
導光ポイント１４は、複数の部分に分割されているように分散させるとしてよい。例えば、導光ポイント１４は、複数の所定のキー位置に対応する複数の領域を形成するように分散して設けられているとしてよい。また、導光ポイント１４の分散密度は、導光ポイント１４が設けられていない光透過層１２の輝度にしたがって決まる。光源からの光は、光透過層１２に入射すると、光透過層１２の材料によって伝達され、光透過層１２では位置毎に透過光強度が異なる。つまり、位置によって輝度のレベルが変化する。このため、後に形成される導光板構造１０の出射光の照明を均一化するために、透過光強度が比較的高い箇所での光透過層１２における導光ポイント１４の分散密度は、透過光強度が比較的低い箇所での光透過層１２における導光ポイント１４の分散密度よりも小さくすることが好ましい。
【００１７】
図１を再び参照されたい。導光ポイント１４の各領域の密度および分散密度が同図に分かりやすく図示されている。ＬＥＤ等の光源１８が導光板構造１０の側面に設けられており、光源１８上には光遮蔽層１９がさらに設けられるとしてよい。導光ポイント領域２０／２２は共に、光源１８の方を向いている。光源１８により近接している導光ポイント領域２０の方が透過光強度が高くなるので、導光ポイント領域２０での導光ポイント１４の分散密度の方が相対的に低くなる。同様に考えると、光源１８からより離間している導光ポイント領域２２の方が透過光強度が低くなるので、導光ポイント領域２２での導光ポイント１４の分散密度の方が相対的に大きくなる。また、導光ポイント領域２４は導光ポイント領域２０よりも光源１８に近接しているが、導光ポイント領域２４は光源１８の側方に位置しているので、導光ポイント領域２４の透過光強度は導光ポイント領域２０の透過光強度よりも低くなり、導光ポイント領域２４の導光ポイント１４の分散密度は導光ポイント領域２０の分散密度よりも高くなる。さらに、導光ポイント領域２６は光源１８から非常に遠い位置にあり、透過光強度はこの領域において非常に低いので、導光ポイント領域２６における導光ポイント１４の分散密度は非常に高く設定されるとしてよい。同じ導光ポイント領域内であっても、透過光強度に応じて導光ポイント１４の分散密度を調整し得ると考えられる。言い換えると、導光ポイント領域２７内のように、１つの導光ポイント領域内であっても導光ポイント１４の分散密度も変化させるとしてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る導光板構造は、直下型バックライトモジュールまたはエッジライト型バックライトモジュールのいずれにも応用され得る。
【００１９】
光透過層１２はさらに、図１および図２に示すように、孔２８、３０、３２、３４等の複数の輝度向上孔を有する。輝度向上孔は、打ち抜きプロセスで製造されるので、「打ち抜き孔」と呼ぶ。輝度向上孔３０は、反射および／または屈折によって光透過層１２内で光路３６を変更するべく用いられる。この後、光３７は輝度向上孔３０の壁面から出射されて、輝度向上孔３０およびその近接領域において、バックライトの輝度を改善するとしてよい。輝度向上孔は、サイズが０．５ｍｍから４．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、円形孔、半月孔、三角孔、または、四角孔等の幾何学的形状であってよい。輝度向上孔の分散およびサイズは、所定のキー位置およびキーのサイズに対応させるのではなく、透過光の輝度に応じて決まる。比較的暗い領域の輝度向上孔の外周の合計は、比較的明るい領域の輝度向上孔の外周の合計よりも大きいことが好ましい。言い換えると、輝度向上孔（打ち抜き孔）は、輝度を向上させるべく、切断領域を通過するはずの光を反射および／または屈折させるのに用いられる。
【００２０】
本発明に係る導光板構造がキー構造に応用されると、キー構造が金属ドーム部材を有する場合、光透過層はさらに、ユーザが加える圧縮圧力を後に形成されるキーの金属ドーム部材に対して伝達するために利用されるプランジャーを少なくとも１つ有するとしてよい。プランジャー３８は、図２および図４に図示している。プランジャー３８は、幾何学的形状を持つとしてよい。また、導光ポイント１４およびプランジャー３８は、光透過層１２の同一面／互いに異なる面に設けられている。
【００２１】
本発明に係る導光板構造はさらに、光透過層を支持するべく、光透過層と組み合わせて透明薄膜を備えるとしてよい。また、透過層が輝度向上孔を有するので、輝度向上孔はさらに、この透明薄膜も貫通するように形成される。図４は、本発明の実施形態例に係る導光板構造を示す断面図である。図４に示すように、導光板構造にはさらに、透明薄膜４０が備えられている。透明薄膜４０は、光学的に非常に透明であることが好ましい。
【００２２】
本発明の別の実施形態例によると、導光板構造の光透過層内に複数の輝度向上孔を設けることは独特の構成である。より具体的には、照明を均一化するべく、透過光の輝度に応じて輝度向上孔を分散させて配置して、比較的暗い領域の輝度向上孔の外周の合計は、比較的明るい領域の輝度向上孔の外周の合計よりも大きくなるようにするのが好ましい。また、光透過層の材料は、可撓性および光透過性を有する材料を含むとしてよい。さらに、光透過層を支持するべく光透過層に組み合わせて透明薄膜を設ける。光透過層はさらに、ユーザが加える圧縮圧力を後に形成されるキーの金属ドーム部材に対して伝達するために利用されるプランジャーを少なくとも１つ有するとしてよい。
【００２３】
光透過層は、射出成形プロセスまたは圧縮成形等の成形プロセスによって形成されるとしてよい。図５は、本発明の実施形態例に係る製造工程フローチャートである。成形プロセスによって複数の導光ポイントおよび／または少なくとも１つのプランジャーを光透過層上に同時に形成することが可能である。最初に、ステップ１０１に示すように、型を用意して、ステップ１０３に示すように、光透過層の材料を型に注入または投入する。ステップ１０５に示すように、光透過層を形成する。型は、導光ポイントおよび／またはプランジャーの形状を同様に含み得るので、導光ポイントおよび／またはプランジャーを、光透過層と同時に、形成することができる。光透過層を支持するべく透明薄膜が設けられている光透過層の場合、透明薄膜および光透過層を組み合わせるためには、型で透明薄膜および光透過層の複合体を形成するか、透明薄膜および光透過層を接着剤を用いて固着させるとしてよいが、これらに限定されるものではない。この後、ステップ１０７に示すように、型を取り外す。この後、ステップ１０９に示すように、切断打ち抜きプロセスを実行して、個々の導光板構造の製造を完了する。型は１つの光透過層を形成するために用いられるので、切断打ち抜きプロセスを含むステップ１０９は省略するとしてもよい。複数の輝度向上孔は、ステップ１０９において個別／同時に切断打ち抜きプロセスで形成するか、または、ステップ１０５の成形プロセスで同時に形成するとしてよい。
【００２４】
導光ポイントは、マスクおよびエッチングプロセスを用いて別の方法で形成するとしてもよい。導光ポイントのパターンを持つマスクを、光透過層の表面を被覆するように形成する。この後、エッチングプロセスを実行して、光透過層のうちマスクで被覆されていない部分を除去して、導光ポイントの製造は完了する。例えば、露出した光透過層、つまり、光透過層のうちマスクで被覆されていない部分に導光ポイントを形成することが予定されている場合、導光ポイントはエッチングプロセス後に凹形状となる。別の形態では、被覆された光透過層、つまり、光透過層のうちマスクで被覆されている部分に導光ポイントを形成することが予定されている場合、導光ポイントはエッチングプロセス後に凸形状となる。マスクおよびエッチングプロセスを利用することによって、本発明で求められているように、小型の導光ポイントが形成できるようになる。また、複数の輝度向上孔は、切断打ち抜きプロセスで同時に形成するか、または、エッチングプロセスで形成するとしてよい。
【００２５】
本発明の教示内容から逸脱することなく、上述したデバイスおよび方法を数多くの点で変形および変更し得ることは、当業者であれば容易に想到する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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