專利名稱：用于光學透明通路填充的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明技術標的物的領域涉及用透光材料填充通路的方法及通過使用所述方法 所制造的產品。
背景技術：
通過外殼投射光來提供信息是常見的。實例包含但不限于包含用于例如"大寫 鎖定"或"數字鎖定"功能的指示燈的計算機鍵盤；包含"開/關"燈的計算機監(jiān)視 器；包含指示加熱座椅是否啟用或氣囊是否打開的指示燈的汽車；帶指示器燈的電視 機；及許多其它消費電子器件。
通常提供所述照明的方式是提供投射光，當燈熄滅時所述投射光為可見而當燈打 開時所述投射光為明亮以便進行指示。大量燈或燈用孔可能會破壞業(yè)內設計人員的目 的。

發(fā)明內容
本發(fā)明揭示用允許光透射穿過透明填充劑材料的材料來填充相對較薄襯底或面 板中通路的方法及通過所述方法制作的產品。
根據本文教示的用光學透射材料形成填充通路的方法的一個實施例，所述方法包 括在面板中鉆制通路并用光學透射材料填充所述通路。
本發(fā)明還揭示根據本文所揭示的方法制造的面板。例如，本文教示具有透光面板 的外殼，其中所述透光面板為由所述面板中的至少一個通路捕獲的光學透射聚合物。
本文教示內容的另一實例是具有透光區(qū)段的外殼。所述透光區(qū)段是由包括以下步
驟的方法形成在所述透光區(qū)段中鉆制通路，用可固化聚合物填充所述通路及固化所 述聚合物。


本文的說明是參照附圖，其中在通篇若干視圖中，相同參考編號指代相同部件， 且其中圖1是本發(fā)明方法的順序的示意圖2是圓錐形通路或孔幾何形狀的示意圖3是拍攝具有若干圓錐形通路的SEM顯微照片，其顯示具有較大通路開口的 面板的第一或背側。圖4是通路的SEM顯微照片，其顯示具有較小圓錐形通路開口的面板的第二或 可見側；
圖5是具有較小實例性通路開口的面板可見側的SEM顯微照片，其中所述通路 中填充有填充劑材料；
圖6是面板的可見側的光學顯微照片，所述面板具有填充有填充劑材料的實例性 通路，且具有用以從所述面板的可見側觀察時通過圓錐形通路顯示光透射的背光； 圖7是圖6中所示面板可見側的放大光學顯微照片； 圖8是數個填充有填充劑材料的通路的橫截面SEM顯微照片； 圖9是圖8中所示的經填充圓錐形通路的橫截面放大SEM顯微照片； 圖10是面板可見側上填充劑材料的替代配置的示意圖； 圖11是圖10中所示的替代填充劑材料配置的SEM顯微照片； 圖12是圖11中所示的替代填充劑材料配置的光學顯微照片； 圖13是面板可見側上填充劑材料的替代配置的示意圖； 圖14是圖12中所示的替代填充劑材料配置的SEM顯微照片； 圖15是圖14中所示的替代填充劑材料配置的光學顯微照片； 圖16是面板可見側上填充劑材料的替代配置的示意圖； 圖17是圖16中所示的替代填充劑材料配置的SEM顯微照片； 圖18是圖17中所示的替代填充劑材料配置的光學顯微照片；且 圖19是利用包含經填充通路的透光面板的外殼的示意圖。
具體實施例方式
參照圖1-18,其顯示用透光材料填充至少一個通路的若干方法且在下文予以描 述。圖19圖解說明由所述方法中的一者產生的產品。本發(fā)明利用通路鉆制技術來形
成微型通路，然后用透光材料來填充所述微型通路。通路鉆制在電子器件制造的非相 關領域內為人們所知曉。通路形成于多層式互連襯底中且加襯有導體(例如，銅)以 允許電路中的不同層之間的電連接。
圖1圖解說明用透光材料填充通路的方法IO及步驟。提供面板或襯底12。如所 示，面板12是相對較薄的連續(xù)材料片。面板12包含界定面板厚度20的第一或背側 14及對置第二或前側18。前側18相對平滑且用裸眼觀察大致完整?？捎伤鶎兕I域的 技術人員已知的陽極氧化鋁或其它材料來制作面板12。
方法10包含穿過面板12鉆制一個或多個微型通路或孔30。如圖2-4、 8及9中 所示，在所述方法的一個方面中，通路30成圓錐形且具有側壁34及面板第一側14 內的第一開口 40及面板側18上的對置第二開口 44。第一通路開口 40的直徑大于第 二通路開口44。在一個方面中，第一通路開口 40直徑約為90-IOO微米(|im)，且 第二通路開口 44直徑約為30-40微米(iam)。應理解，可使用更大或更小的圓錐形開口及其它通路形狀和配置。
使用激光24 (例如，二極管抽送的固態(tài)脈沖激光)按照圓形或螺旋圖案從面板 鉆制或機加工所示通路。已證明，具有30kHz的脈沖重復率及 60毫微秒脈沖寬度的 Nd: YAG 355納米光斑22對機加工優(yōu)選的圓錐形通路30是有用的。從背側14穿過 面板12朝向前側18實現實例性通路30的鉆制。可使用具有不同特征的其它類型激 光及不同于所屬領域的技術人員已知的鉆制通路的其它機加工工藝來滿足特定應用。
視需要，方法10包含清洗經鉆制通路30的步驟46以移除在機加工工藝期間形 成的任何碎屑或沉積物。已證明，C02雪花噴流清洗及異丙醇可有效地清洗通路。也 可使用所屬領域的技術人員已知的其它通路清洗技術。例如，可使用超聲波清洗，所 述超聲波清洗使用例如超聲波槽。同樣，可從以與鉆孔機24類似的方式可移動定位 的源施加高壓空氣(例如雪花噴流)來清洗通路。
如圖1及5-9中所示，方法10包含將填充劑材料涂層50施加于通路30中。填 充劑材料50可以是可透射可見光的材料。如所圖解說明，填充劑材料50是光學透明 紫外線(UV)可固化、丙烯酸酯聚合物，其在施加于面板12時處于液相。還可使用 具有透光特性的其它塑料或聚合物。實例性紫外線可固化填充劑材料在固化時大致透 明。如在圖1中最佳所見，可在通路30的第二、可選較小開口 44的頂部上將填充劑 材料50施加于面板第二側18。巳觀察到，通過相對較低粘度的實例性液相填充劑材 料50、圓錐形通路30的幾何形狀及重力，填充劑材料50流向通路30且穿過通路30 從第二側18流向第一側14，從而有效地填充通路30，如圖1、 8及9中最佳所見。 過量填充劑材料50可在面板12第二側18 (顯示為66)及第一側14 (顯示為62)上 擴散，如圖l中最佳所見。如所示，使用注射器型裝置54來施加填充劑材料52。可 使用所屬領域的技術人員所已知的其它填充劑材料50施加裝置及技術。實例包含噴 墨技術及凹版移印技術。
在替代方面中，可將填充劑材料50施加到背側14，以便填充劑材料50以與所 述方式類似的方式穿過通路30從背側14流向前側18。
當使用可固化填充劑材料時，方法10可包含通過將填充劑50曝光于紫外光來固 化實例性基于液相二氧化硅的填充劑材料50的步驟76。曝光于紫外光76起始通路 30內側及穿過通路30的硅酸鹽填充劑材料50的自由基聚合。在施加紫外光的一種 方法中，將所述紫外光施加到背側14及通路30 (即，大的開口40)以促進通路30 中的填充劑材料50的固化。當固化時，實例性填充劑材料50是光學透明的，從而允 許可見光經由通路30而穿過填充劑50及面板12。
方法10包含從面板的可見、前側18移除任何過量或未固化填充劑材料沉積物 66的步驟82，如圖1中所示。例如，可通過簡單的異丙醇擦拭從前側18移除填充劑 過量沉積物66，從而留下可見平滑及清潔的表面?？墒褂闷渌瞥^量沉積物66的 方法及技術。
視需要，方法10可包含在移除過量沉積物66的步驟之后，曝光通路30中鄰近
5可見面板側18的填充劑材料50以幫助通路30內所有填充劑材料50固化的步驟90。 參照圖9，最鄰近面板可見表面18的填充劑材料50可能稍微低于前側18而在填充 劑50與前側18之間形成凹部94。
如圖10-18中最佳所見，可更改對直接鄰近可見面板表面18的填充劑材料的處 理，以為用戶改變或增強填充劑材料40的視覺外觀及穿過其間的可見光。在方法IO 的替代方面中，與圖9中所示凹入通路30內相反，已固化的過量填充劑沉積物66可 成凸起形狀或形式。例如，圖10-12及圖13-15圖解說明已固化的過量填充劑沉積物 66的兩種所述凸起形式。在圖10-12中，所述凸起形狀延伸超過并環(huán)繞第二通路開口 44。在圖13-15中，所述凸起形狀大約局限于第二通路開口 44的區(qū)域?？赏ㄟ^不同 的形狀或配置(類似于改變透鏡的形狀或配置)來改變穿過填充劑材料50的可見光， 以向用戶產生不同的視覺外觀或效果。作為另一實例，圖16-18圖解說明齊平的填充 (而并非凹入或凸起)，g卩，其中填充劑材料50與第二或前側18的表面齊平的實施 例。
方法10的經固化填充劑材料50及前側18導致能夠透光穿過面板12的保護通路 30。如圖19中所示，使用通路及光學透明填充劑材料產生對裸眼來說平滑且連續(xù)的 面板表面，所述面板表面能夠從內部照明通過所述通路顯示受控圖像。圖19圖解說 明包含背光70的面板12，背光70可以是LED、熒光或白熾燈、或其它發(fā)光裝置。 如圖19中所示，面板12可以是插入外殼內的區(qū)段，或可以是外殼72的組成區(qū)段。
可將所得面板12用于各種應用中，所述應用包含例如MP3播放器、計算機、蜂 窩式電話、DVD播放器的手持式電子裝置。本文揭示的方法及所得的面板可適用于 幾乎所有如下的應用需要視覺連續(xù)及不間斷且能夠為用戶產生照明消息、圖像或其 它感知特征的面板表面。
盡管已結合目前認為是最實用及最優(yōu)選的實施例對所述方法進行了描述，但應理 解，所述方法并非局限于所揭示的實施例，相反，本發(fā)明打算涵蓋包含于本發(fā)明及任 何所附權利要求書的精神及范圍內的各種修改及等效步驟和布置。
權利要求
1、一種用光學透射材料形成填充通路的方法，其包括在面板中鉆制通路；及用光學透射材料填充所述通路。
2、 如權利要求1所述的方法，其中所述光學透射材料可固化且所述方法進一步 包括在填充所述通路之后固化所述光學透射材料。
3、 如權利要求1所述的方法，其中所述通路是圓錐形。
4、 如權利要求2所述的方法，其中所述通路包含第一端，其具有在60至lj200 微米之間的第一直徑；及第二端，其具有在10到50微米之間的第二直徑。
5、 如權利要求l所述的方法，其中通過激光來鉆制所述通路。
6、 如權利要求5所述的方法，其進一步包括使用C02雪花噴流、超聲波清洗及高壓空氣中的至少一者來清洗所述通路。
7、 如權利要求4所述的方法，其中用紫外光來固化所述材料。
8、 一種外殼，其具有使用如權利要求4所述的方法形成的透光面板。
9、 一種具有透光面板的外殼，其中所述透光面板包括由所述面板中的至少一個通路捕獲的光學透射聚合物。
10、 如權利要求8所述的外殼，其中光源定位于所述通路的一個側上。
11、 如權利要求10所述的外殼，其中所述光學透射聚合物是紫外線可固化的丙 烯酸酯聚合物。
12、 如權利要求9所述的外殼，其中所述通路包含在60與200微米之間的第一 直徑及在10與50微米之間的第二直徑，且所述光源鄰近所述第一直徑定位。
13、 一種具有透光區(qū)段的外殼，其中所述透光區(qū)段由包括以下步驟的方法形成 在所述透光區(qū)段中鉆制通路；用可固化聚合物填充所述通路；及 固化所述聚合物。
14、 如權利要求13所述的外殼，其中所述方法進一步包括在填充所述通路之前清洗所述通路。
15、 如權利要求13所述的外殼，其中所述通路是使用激光鉆制的。
16、 如權利要求13所述的外殼，其中過量的聚合物是在固化所述聚合物之前移 除的。
17、 如權利要求14所述的外殼，其中所述聚合物是用紫外光固化的。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用光學透射材料形成填充通路的方法及所得的產品。所述方法包括在面板中鉆制通路及用光學透射材料填充所述通路。所述方法還可用來形成外殼的透光區(qū)段?？赏ㄟ^所述光學透射材料看到定向到所述通路的一個側的光源，以使觀察所述通路的第二側處的表面的觀察者可看見所述光源。
文檔編號G02B6/10GK101454700SQ200780019844
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權日2006年6月2日
發(fā)明者呂維熊, 杰弗里·豪爾頓, 邁克爾·S·納什內爾 申請人:Esi電子科技工業(yè)公司