具有集成電氣電路的平坦光纖照明組件的制作方法
【專利摘要】一種照明組件，其中含有光纖光線導(dǎo)引平板部件，該平板部件具有光線傳導(dǎo)核芯，此者在相對(duì)側(cè)面上是被具有相比于該光線傳導(dǎo)核芯為較低折射率的光學(xué)透明材料所制成的包覆部所裹覆，以在該核芯-包覆部接口處產(chǎn)生該光線傳導(dǎo)核芯內(nèi)的所傳導(dǎo)光線的內(nèi)部全反射。多個(gè)斷裂，該等位于該包覆部的一或更多區(qū)域處，使得該光線傳導(dǎo)核芯內(nèi)的所傳導(dǎo)光線從該平板部件的一或更多區(qū)域發(fā)射出。電氣電路系統(tǒng)經(jīng)連附于該包覆部的其一或兩者側(cè)面。一或更多LED經(jīng)嵌入于該平板部件內(nèi)而為電氣接觸于該電氣電路系統(tǒng)并且光學(xué)耦接于該光線傳導(dǎo)核芯。
【專利說(shuō)明】具有集成電氣電路的平坦光纖照明組件
【背景技術(shù)】
[0001]通常會(huì)對(duì)像是鍵盤(pán)、鍵板、顯示設(shè)備、電話、電子廣告牌和其他裝置的電子裝置予以照明來(lái)改善可見(jiàn)度、人體工學(xué)以及一般性的外在美觀。而運(yùn)用于此等類型的裝置的現(xiàn)有照明方法需要多個(gè)實(shí)體疊層以供產(chǎn)生、導(dǎo)引與傳遞光線至所要求區(qū)域。這些疊層通常包含照明平板層、照明電路層以及用于開(kāi)關(guān)和其他電子構(gòu)件的電子層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明可供將電路系統(tǒng)、覆疊、反射鏡、顯示材料、開(kāi)關(guān)及其他電子構(gòu)件整合成一集成模塊化平坦光纖照明組件，如此減少整體的組件厚度、簡(jiǎn)化組件、改善效能并且降低材料及組件成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0003]圖1為本發(fā)明的平坦光纖照明組件具體實(shí)施例其一側(cè)面的平面略視圖。
[0004]圖2為圖1照明組件的相對(duì)側(cè)面的平面略視圖。
[0005]圖3為圖1照明組件的外觀略視圖。
[0006]圖4為另一照明組件具體實(shí)施例的經(jīng)放大區(qū)段截面略圖。
[0007]圖5為另一照明組件具體實(shí)施例的經(jīng)放大區(qū)段截面略圖。
[0008]圖6為另一照明組件具體實(shí)施例的經(jīng)放大區(qū)段截面略圖。
[0009]圖7為一完全集成光纖照明組件具體實(shí)施例的一側(cè)面的平面略視圖。
[0010]圖8為圖7照明組件的外觀略視圖。
[0011]圖9為圖7及8照明組件的一局部的經(jīng)放大區(qū)段外觀視圖。
[0012]圖10為經(jīng)由含有一相關(guān)聯(lián)前側(cè)照明顯示設(shè)備的另一照明組件具體實(shí)施例的區(qū)段截面略視圖。
[0013]圖11為圖10照明組件的降低底部平面略視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)詳細(xì)參照?qǐng)D式，其等的目的僅為說(shuō)明本發(fā)明的一或更多具體實(shí)施例且非欲以限制后文所揭示的本發(fā)明范疇或精神。全篇圖式中是利用相同的參考編號(hào)以標(biāo)定相仿部件。
[0015]圖1-3概略地顯示具有集成電氣電路系統(tǒng)2的光纖照明組件具體實(shí)施例1。該照明組件I包含具有相對(duì)側(cè)面及側(cè)面邊緣的平坦光纖光線導(dǎo)引平板部件3。該平板部件的尺寸(包含厚度、寬度及長(zhǎng)度)可根據(jù)特定應(yīng)用項(xiàng)目而視需要改變。然而，該平板部件具有的長(zhǎng)度與寬度通常將會(huì)大于厚度數(shù)倍之多。
[0016]該平板部件3包含光線傳導(dǎo)核芯4 (參見(jiàn)圖4-6)，這是由像是具有所欲光學(xué)特征的玻璃或塑料的適當(dāng)光學(xué)透明材料所制作。該光線傳導(dǎo)核芯4的相對(duì)側(cè)面5及6是由包覆部7所裹覆，該包覆部是由具有比起該光線傳導(dǎo)核芯為較低的折射率的適當(dāng)光學(xué)透明材料(諸如玻璃或塑料)所制作，藉以在該核芯-包覆部接口處造成所傳導(dǎo)光線的內(nèi)部全反射。[0017]可將任意數(shù)量的發(fā)光二極管(LED)嵌入在該平板部件3內(nèi)的任何所欲位置處，藉以當(dāng)該等LED發(fā)光時(shí)能夠?qū)⑺鶄鲗?dǎo)光線提供至該光線傳導(dǎo)核芯。圖7-9顯示經(jīng)架置于該平板部件內(nèi)的一或更多槽口 11里的一或更多LED10。電力是通過(guò)電氣電路系統(tǒng)2供應(yīng)至該一或更多LED10，此電路系統(tǒng)可為直接地連附至該平板部件的其一或兩者側(cè)面上的包覆部7，即如圖4所示，或者連至既經(jīng)直接地連附于該包覆部的反射層(或特性層板)16，即如圖5及6所示。該包覆部7可供該電氣電路系統(tǒng)2及/或該反射層16能夠直接地施用于該平板部件3而極微地或甚不致造成所傳導(dǎo)光線中斷，原因是該包覆部將光線保持在該平板部件內(nèi)。
[0018]該電氣電路系統(tǒng)2包含許多導(dǎo)電跡線20及襯墊21，而通過(guò)在如圖1及3所示的平板部件的邊緣上提供插入連接器接口 22以對(duì)該等供應(yīng)電力，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電纜連接器連接至中央電源。如此可不僅將電力供應(yīng)至該一或更多LED，同時(shí)也可提供至經(jīng)連附于該電氣電路系統(tǒng)2的其他電氣構(gòu)件23及/或開(kāi)關(guān)24，即如圖6-8概略地顯示。此外，圖9顯示出該一或更多LEDlO的其中之一，這是利用導(dǎo)電黏著劑26架置在該平板部件3內(nèi)的槽口 11里，藉以將該LED接附至該平板部件并且將該LED電氣連接至該電氣電路系統(tǒng)。
[0019]當(dāng)需要時(shí)可將該一或更多LEDlO嵌入在該平板部件3內(nèi)，藉以在該平板部件里提供所欲光線分布。此外，可在該平板部件內(nèi)設(shè)置一或更多按開(kāi)口 28的形式并具有不同傾角側(cè)面的光壩27(參見(jiàn)圖1-3)，藉以將該平板部件內(nèi)的光線重新導(dǎo)引至該平板部件的難以抵達(dá)區(qū)域(即如孔洞附近)。
[0020]該等導(dǎo)電跡線20也可提供一種對(duì)該一或更多LED產(chǎn)生電流限制性電阻的方式。在一范例里，連至該一或更多LED各者的導(dǎo)電跡線是利用平衡電阻器所等化，藉以對(duì)該一或更多LED各者提供均勻的電力分布并且從該一或更多LED各者提供均勻的照射結(jié)果。在另一范例里，該等導(dǎo)電跡線可有所變化，藉以提供可變電阻，視需要提高該一或更多LED在該平板部件的選定區(qū)域內(nèi)的亮度，從而優(yōu)化在一鄰近顯示區(qū)域上的照明均勻度。
[0021]該平板部件3內(nèi)的所傳導(dǎo)光線是從該平板部件的一或更多選定區(qū)域處所發(fā)射，這些區(qū)域是通過(guò)令該包覆部7斷裂，像是通過(guò)對(duì)該平板部件的其一或兩者側(cè)面上的選定區(qū)域25進(jìn)行糙化、污損、磨擦、蝕刻或噴砂處理，即如圖2中概略地顯示。在該平板部件其一或兩側(cè)上的斷裂29的大小、深度、密度及/或位置可視需要有所變化，藉以能夠自該平板部件的一或更多區(qū)域處發(fā)射出具有所欲大小和強(qiáng)度的所傳導(dǎo)光線。
[0022]圖7及8顯示一光纖照明組件1，此者具有完全集成的電氣電路系統(tǒng)2、經(jīng)嵌入于該平板部件3內(nèi)的LED10，以及在該平板部件的其一或兩者側(cè)面上連附于該電路系統(tǒng)的電子構(gòu)件23和開(kāi)關(guān)24。該等所連附開(kāi)關(guān)可提供通聯(lián)至其他電路系統(tǒng)的方式。該照明組件可例如運(yùn)用于鍵盤(pán)控制應(yīng)用項(xiàng)目，而該平板部件以所整合的鍵盤(pán)電路系統(tǒng)提供鍵盤(pán)按鍵的背光照明，或者以該平板部件上的導(dǎo)電襯墊連接于鍵盤(pán)電路系統(tǒng)，藉此放置該照明組件而更近密地接觸于按鍵。此外，該照明組件可為另予接附于鍵盤(pán)的分別模塊，并且可含有經(jīng)模鑄以按鍵柱體的集成光學(xué)特性層板。這種建構(gòu)方式可將光源、反射鏡、覆疊、電路系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)及顯示材料全部整合于一單一集成照明組件內(nèi)而無(wú)須使用分別且互異覆層，因此減少構(gòu)件、提高可靠度、減少互連數(shù)量，同時(shí)使得該照明組件能夠極為輕薄、更加均勻且更有效率。
[0023]圖10及11顯示另一照明組件30具體實(shí)施例，此者含有集成光纖光線導(dǎo)引平板部件31，藉以在如后文所述的低周遭光線條件下照射一顯示設(shè)備32。該顯示設(shè)備32可為需要額外照明以供在低周遭光線條件下觀看，然通常會(huì)為電子閱讀裝置中所使用的E-1nk或是類似顯示技術(shù)提供照明功能，的任何顯示器。
[0024]該平板部件具有光線傳導(dǎo)或透光性的核芯層33，此者僅在單一側(cè)面上被由具有較該光線傳導(dǎo)層為低的折射率的適當(dāng)光學(xué)透明材料所制成的透反射包覆部34所裹覆。
[0025]可將任意數(shù)量的LED嵌入在該平板部件31內(nèi)的任何所欲位置處，藉以將所傳導(dǎo)光線提供至該光線傳導(dǎo)核芯層33。可通過(guò)經(jīng)直接連附于該核芯層33的一側(cè)面35上的包覆部34的導(dǎo)電跡線20與襯墊21以將電力供應(yīng)至該一或更多LED。該等嵌入LED的高度/厚度可視應(yīng)用項(xiàng)目要求或是技術(shù)演變而大于、小于或大致等于該平板部件31的高度/厚度。
[0026]圖11顯示多個(gè)LED10，該等是經(jīng)架置于該平板部件31中位于該平板部件的視區(qū)36的外部的槽口 11內(nèi)，并且利用前述類型的導(dǎo)電黏著劑以將該一或更多LED接附于該平板部件，同時(shí)也將該一或更多LED電氣連接至經(jīng)連附于該平板部件其一側(cè)面上的包覆部的電氣電路系統(tǒng)20、21。該視區(qū)36可供光線經(jīng)由該視區(qū)而往返于該顯示設(shè)備32，而同時(shí)也提供該視區(qū)的照射藉以前側(cè)照明該顯示設(shè)備，即如后文所述。
[0027]每當(dāng)該照明組件30照射時(shí)，若該一或更多LED在該平板部件的未經(jīng)裹覆的側(cè)面37上方略微地延伸，則由該一或更多LED所發(fā)射的一部份光線可能會(huì)穿過(guò)該未經(jīng)裹覆的側(cè)面并且直接地照射到疊置于該未經(jīng)裹覆的側(cè)面的顯示設(shè)備32，即如圖10所概略地顯示。由該一或更多LED所發(fā)射的其他光線則可在該平板部件的傳導(dǎo)核芯層33內(nèi)行旅，同時(shí)又其他光線可經(jīng)由該視區(qū)36的未經(jīng)裹覆的側(cè)面被該透反射包覆部34反射離出而照射到該顯示設(shè)備。又一部分的其他光線可能會(huì)直接地經(jīng)由該平板部件的視區(qū)36內(nèi)的未經(jīng)裹覆的側(cè)面逸離以進(jìn)一步照射該疊置顯示設(shè)備。然后這些光線會(huì)經(jīng)由該平板部件的視區(qū)被該顯示設(shè)備反射而返回至使用者。任何通過(guò)該平板部件的視區(qū)36的周遭光線皆將照射到該顯示設(shè)備然后再經(jīng)由該視區(qū)反射返回至使用者，而與該照明組件是否照射無(wú)關(guān)。
[0028]對(duì)于利用觸敏顯示技術(shù)的顯示設(shè)備應(yīng)用項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，可將一透光保護(hù)層40選擇性地施用于該平板部件的經(jīng)裹覆的側(cè)面而不致造成照射強(qiáng)度劣化，即如圖10中所進(jìn)一步概略地顯示。
[0029]雖已依照一些具體實(shí)施例以說(shuō)明并描述本發(fā)明，然確能顯知熟諳本項(xiàng)技藝的人士在閱覽且通曉本揭案文后將隨可構(gòu)思等同的替代與修改項(xiàng)目。尤其，對(duì)于由前述構(gòu)件所執(zhí)行的各種功能，用以描述該等構(gòu)件的詞匯是為以，除另述明者外，對(duì)應(yīng)于執(zhí)行該所欲構(gòu)件的標(biāo)定功能的任何構(gòu)件(即如在功能方面為等同者)，即使在結(jié)構(gòu)上并非等同于執(zhí)行本發(fā)明示范性具體實(shí)施例中所揭示的功能的所揭示構(gòu)件也然。此外，雖已僅按照單一具體實(shí)施例揭示本發(fā)明的一特定特性，然確可視需要且針對(duì)任何給定或特定應(yīng)用而為有利者，將此項(xiàng)特性合并于一或更多其他特性。
【權(quán)利要求】
1.一種照明組件，其特征在于，包含具有相對(duì)側(cè)面的光纖光線導(dǎo)引平板部件，該平板部件含有:光線傳導(dǎo)核芯，此核芯在相對(duì)側(cè)面上是被以光學(xué)透明材料所制作的包覆部所裹覆，該光學(xué)透明材料具有的折射率比該光線傳導(dǎo)核芯還低，使得該光線傳導(dǎo)核芯內(nèi)的所傳導(dǎo)光線在該核芯-包覆部的接口處產(chǎn)生內(nèi)部全反射；位于該包覆部的一或更多區(qū)域處的斷裂，使得該光線傳導(dǎo)核芯內(nèi)的所傳導(dǎo)光線從該平板部件的一或更多區(qū)域發(fā)射出；電氣電路系統(tǒng)，其是經(jīng)連附于該包覆部的一或兩個(gè)側(cè)面；以及一或更多LED，其是經(jīng)嵌入于該平板部件內(nèi)，該一或更多LED電氣接觸于該電氣電路系統(tǒng)并且光學(xué)耦接于該光線傳導(dǎo)核芯。
2.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，該電氣電路系統(tǒng)包含導(dǎo)電跡線。
3.如權(quán)利要求2所述的照明組件，其特征在于，該平板部件具有一或更多槽口，而該一或更多LED經(jīng)架置于該一或更多槽口之內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的照明組件，其特征在于，該一或更多LED經(jīng)接附于該平板部件并且通過(guò)導(dǎo)電黏著劑被電氣連接于該電氣電路系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，進(jìn)一步包含經(jīng)連附于該電氣電路系統(tǒng)的一或更多開(kāi)關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，該平板部件包含用以將該電氣電路系統(tǒng)連接至一中央電源的插入連接。
7.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，該電氣電路系統(tǒng)含有多條導(dǎo)電跡線，其對(duì)于該復(fù)數(shù)個(gè)LED提供用以產(chǎn)生電流限制性電阻的組件。
8.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，其含有用于鍵盤(pán)的模塊化照明。
9.如權(quán)利要求8所述的照明組件，其特征在于，進(jìn)一步包含用于鍵盤(pán)的特性層板，其經(jīng)連附至該平板部件其一側(cè)面上的包覆部。
10.如權(quán)利要求8所述的照明組件，其特征在于，該電氣電路系統(tǒng)包含用以連接于鍵盤(pán)的按鍵的導(dǎo)電襯墊。
11.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，其包含可接附于鍵盤(pán)的分別模塊。
12.如權(quán)利要求1所述的照明組件，其特征在于，進(jìn)一步包含該平板部件內(nèi)的光壩，其將所傳導(dǎo)光線重新導(dǎo)引至該平板部件的難以抵達(dá)區(qū)域。
13.一種具有集成電氣電路系統(tǒng)的平坦光纖照明組件，該照明組件包含具有相對(duì)側(cè)面的平坦光纖光線導(dǎo)引平板部件，該平板部件含有光線傳導(dǎo)核芯，此核芯在相對(duì)側(cè)面上是由以光學(xué)透明材料所制作的包覆部所裹覆，該光學(xué)透明材料具有的折射率比該光線傳導(dǎo)核芯還低，使得該光線傳導(dǎo)核芯內(nèi)的所傳導(dǎo)光線在該核芯-包覆部的接口處產(chǎn)生內(nèi)部全反射；位于該包覆部的一或更多區(qū)域處的斷裂，使得該光線傳導(dǎo)核芯內(nèi)的所傳導(dǎo)光線從該平板部件的一或更多區(qū)域發(fā)射出；反射層或特性層板，其經(jīng)連附于該平板部件的側(cè)面的至少一者上的包覆部；電氣電路系統(tǒng)，其經(jīng)連附于該反射層或特性層板；以及一或更多LED，其經(jīng)嵌入于該平板部件內(nèi)，該一或更多LED電氣接觸于該電氣電路系統(tǒng)以將電力提供至該一或更多LED并且光學(xué)耦接于該光線傳導(dǎo)核芯。
14.如權(quán)利要求13所述的照明組件，其特征在于，該平板部件具有一或更多槽口，而該一或更多LED經(jīng)架置于該一或更多槽口之內(nèi)，該一或更多LED經(jīng)接附于該平板部件并且通過(guò)導(dǎo)電黏著劑被電氣連接至該電氣電路系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求13所述的照明組件，其特征在于，進(jìn)一步包含經(jīng)連附于該電氣電路系統(tǒng)的一或更多開(kāi)關(guān)及/或電氣構(gòu)件。
16.如權(quán)利要求13所述的平板組件，其特征在于，該平板部件包含用以將該電氣電路系統(tǒng)連接至一中央電源的插入連接。
17.如權(quán)利要求13所述的照明組件，其特征在于，該電氣電路系統(tǒng)包含用以連接于鍵盤(pán)的按鍵的導(dǎo)電襯墊。
18.如權(quán)利要求13所述的照明組件，其特征在于，進(jìn)一步包含該平板部件內(nèi)的光壩，其將所傳導(dǎo)光線重新導(dǎo)引至該平板部件的難以抵達(dá)區(qū)域。
19.一種照明組件，包含具有相對(duì)側(cè)面的光纖光線導(dǎo)引平板部件，該平板部件含有光線傳導(dǎo)核芯，此核芯僅在單一側(cè)面上是由以光學(xué)透反射材料所制作的包覆部所裹覆，該光學(xué)透反射材料具有的折射率比該光線傳導(dǎo)核芯還低；電氣電路系統(tǒng)，其經(jīng)連附于該核芯的所裹覆的側(cè)面；以及一或更多LED，其經(jīng)嵌入于該平板部件內(nèi)，該一或更多LED電氣接觸于該電氣電路系統(tǒng)并且光學(xué)耦接于該光線傳導(dǎo)核芯，使得由該一或更多LED所發(fā)射的一部份光線會(huì)經(jīng)由未經(jīng)裹覆的側(cè)面被該包覆部反射出以照射到疊置于該未經(jīng)裹覆的側(cè)面的顯示設(shè)備，并且經(jīng)由該平板部件反射返回至使用者。
20.如權(quán)利要求18所述的照明組件，其特征在于，由該一或更多LED所發(fā)射的一部份光線是直接地經(jīng)由該平板部件的未經(jīng)裹覆的側(cè)面離開(kāi)以照射到該顯示設(shè)備，并且經(jīng)由該平板部件反射返回至使用者。
21.如權(quán)利要求18所述的照明組件，其特征在于，進(jìn)一步包含覆蓋該平板部件單一側(cè)面上的包覆部的透光保護(hù)層 ，用于使用觸敏技術(shù)的顯示設(shè)備應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】F21V7/04GK103459920SQ201280010215
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月25日
【發(fā)明者】彼得·W·布羅爾, 葛瑞格·M·克洛佩爾, 麥可·D·安德利戌, 馬克·卡特羅恩, 布萊恩·M·史巴尼 申請(qǐng)人:盧米泰克斯公司