具有集成電氣電路的平坦光纖照明組件的製作方法
2023-06-26 17:57:51
具有集成電氣電路的平坦光纖照明組件的製作方法
【專利摘要】一種照明組件，其中含有光纖光線導引平板部件，該平板部件具有光線傳導核芯，此者在相對側面上是被具有相比於該光線傳導核芯為較低折射率的光學透明材料所製成的包覆部所裹覆，以在該核芯-包覆部接口處產生該光線傳導核芯內的所傳導光線的內部全反射。多個斷裂，該等位於該包覆部的一或更多區域處，使得該光線傳導核芯內的所傳導光線從該平板部件的一或更多區域發射出。電氣電路系統經連附於該包覆部的其一或兩者側面。一或更多LED經嵌入於該平板部件內而為電氣接觸於該電氣電路系統並且光學耦接於該光線傳導核芯。
【專利說明】具有集成電氣電路的平坦光纖照明組件
【背景技術】
[0001]通常會對像是鍵盤、鍵板、顯示設備、電話、電子廣告牌和其他裝置的電子裝置予以照明來改善可見度、人體工學以及一般性的外在美觀。而運用於此等類型的裝置的現有照明方法需要多個實體疊層以供產生、導引與傳遞光線至所要求區域。這些疊層通常包含照明平板層、照明電路層以及用於開關和其他電子構件的電子層。
【發明內容】
[0002]本發明可供將電路系統、覆疊、反射鏡、顯示材料、開關及其他電子構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、簡化組件、改善效能並且降低材料及組件成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0003]圖1為本發明的平坦光纖照明組件具體實施例其一側面的平面略視圖。
[0004]圖2為圖1照明組件的相對側面的平面略視圖。
[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施例的經放大區段截面略圖。
[0007]圖5為另一照明組件具體實施例的經放大區段截面略圖。
[0008]圖6為另一照明組件具體實施例的經放大區段截面略圖。
[0009]圖7為一完全集成光纖照明組件具體實施例的一側面的平面略視圖。
[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放大區段外觀視圖。
[0012]圖10為經由含有一相關聯前側照明顯示設備的另一照明組件具體實施例的區段截面略視圖。
[0013]圖11為圖10照明組件的降低底部平面略視圖。
【具體實施方式】
[0014]現詳細參照圖式，其等的目的僅為說明本發明的一或更多具體實施例且非欲以限制後文所揭示的本發明範疇或精神。全篇圖式中是利用相同的參考編號以標定相仿部件。
[0015]圖1-3概略地顯示具有集成電氣電路系統2的光纖照明組件具體實施例1。該照明組件I包含具有相對側面及側面邊緣的平坦光纖光線導引平板部件3。該平板部件的尺寸(包含厚度、寬度及長度)可根據特定應用項目而視需要改變。然而，該平板部件具有的長度與寬度通常將會大於厚度數倍之多。
[0016]該平板部件3包含光線傳導核芯4 (參見圖4-6)，這是由像是具有所欲光學特徵的玻璃或塑料的適當光學透明材料所製作。該光線傳導核芯4的相對側面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核芯為較低的折射率的適當光學透明材料(諸如玻璃或塑料)所製作，藉以在該核芯-包覆部接口處造成所傳導光線的內部全反射。[0017]可將任意數量的發光二極體(LED)嵌入在該平板部件3內的任何所欲位置處，藉以當該等LED發光時能夠將所傳導光線提供至該光線傳導核芯。圖7-9顯示經架置於該平板部件內的一或更多槽口 11裡的一或更多LED10。電力是通過電氣電路系統2供應至該一或更多LED10，此電路系統可為直接地連附至該平板部件的其一或兩者側面上的包覆部7，即如圖4所示，或者連至既經直接地連附於該包覆部的反射層(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2及/或該反射層16能夠直接地施用於該平板部件3而極微地或甚不致造成所傳導光線中斷，原因是該包覆部將光線保持在該平板部件內。
[0018]該電氣電路系統2包含許多導電跡線20及襯墊21，而通過在如圖1及3所示的平板部件的邊緣上提供插入連接器接口 22以對該等供應電力，通過標準電纜連接器連接至中央電源。如此可不僅將電力供應至該一或更多LED，同時也可提供至經連附於該電氣電路系統2的其他電氣構件23及/或開關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，這是利用導電黏著劑26架置在該平板部件3內的槽口 11裡，藉以將該LED接附至該平板部件並且將該LED電氣連接至該電氣電路系統。
[0019]當需要時可將該一或更多LEDlO嵌入在該平板部件3內，藉以在該平板部件裡提供所欲光線分布。此外，可在該平板部件內設置一或更多按開口 28的形式並具有不同傾角側面的光壩27(參見圖1-3)，藉以將該平板部件內的光線重新導引至該平板部件的難以抵達區域(即如孔洞附近)。
[0020]該等導電跡線20也可提供一種對該一或更多LED產生電流限制性電阻的方式。在一範例裡，連至該一或更多LED各者的導電跡線是利用平衡電阻器所等化，藉以對該一或更多LED各者提供均勻的電力分布並且從該一或更多LED各者提供均勻的照射結果。在另一範例裡，該等導電跡線可有所變化，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域內的亮度，從而優化在一鄰近顯示區域上的照明均勻度。
[0021]該平板部件3內的所傳導光線是從該平板部件的一或更多選定區域處所發射，這些區域是通過令該包覆部7斷裂，像是通過對該平板部件的其一或兩者側面上的選定區域25進行糙化、汙損、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域處發射出具有所欲大小和強度的所傳導光線。
[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2、經嵌入於該平板部件3內的LED10，以及在該平板部件的其一或兩者側面上連附於該電路系統的電子構件23和開關24。該等所連附開關可提供通聯至其他電路系統的方式。該照明組件可例如運用於鍵盤控制應用項目，而該平板部件以所整合的鍵盤電路系統提供鍵盤按鍵的背光照明，或者以該平板部件上的導電襯墊連接於鍵盤電路系統，藉此放置該照明組件而更近密地接觸於按鍵。此外，該照明組件可為另予接附於鍵盤的分別模塊，並且可含有經模鑄以按鍵柱體的集成光學特性層板。這種建構方式可將光源、反射鏡、覆疊、電路系統、開關及顯示材料全部整合於一單一集成照明組件內而無須使用分別且互異覆層，因此減少構件、提高可靠度、減少互連數量，同時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具體實施例，此者含有集成光纖光線導引平板部件31，藉以在如後文所述的低周遭光線條件下照射一顯示設備32。該顯示設備32可為需要額外照明以供在低周遭光線條件下觀看，然通常會為電子閱讀裝置中所使用的E-1nk或是類似顯示技術提供照明功能，的任何顯示器。
[0024]該平板部件具有光線傳導或透光性的核芯層33，此者僅在單一側面上被由具有較該光線傳導層為低的折射率的適當光學透明材料所製成的透反射包覆部34所裹覆。
[0025]可將任意數量的LED嵌入在該平板部件31內的任何所欲位置處，藉以將所傳導光線提供至該光線傳導核芯層33。可通過經直接連附於該核芯層33的一側面35上的包覆部34的導電跡線20與襯墊21以將電力供應至該一或更多LED。該等嵌入LED的高度/厚度可視應用項目要求或是技術演變而大於、小於或大致等於該平板部件31的高度/厚度。
[0026]圖11顯示多個LED10，該等是經架置於該平板部件31中位於該平板部件的視區36的外部的槽口 11內，並且利用前述類型的導電黏著劑以將該一或更多LED接附於該平板部件，同時也將該一或更多LED電氣連接至經連附於該平板部件其一側面上的包覆部的電氣電路系統20、21。該視區36可供光線經由該視區而往返於該顯示設備32，而同時也提供該視區的照射藉以前側照明該顯示設備，即如後文所述。
[0027]每當該照明組件30照射時，若該一或更多LED在該平板部件的未經裹覆的側面37上方略微地延伸，則由該一或更多LED所發射的一部份光線可能會穿過該未經裹覆的側面並且直接地照射到疊置於該未經裹覆的側面的顯示設備32，即如圖10所概略地顯示。由該一或更多LED所發射的其他光線則可在該平板部件的傳導核芯層33內行旅，同時又其他光線可經由該視區36的未經裹覆的側面被該透反射包覆部34反射離出而照射到該顯示設備。又一部分的其他光線可能會直接地經由該平板部件的視區36內的未經裹覆的側面逸離以進一步照射該疊置顯示設備。然後這些光線會經由該平板部件的視區被該顯示設備反射而返回至使用者。任何通過該平板部件的視區36的周遭光線皆將照射到該顯示設備然後再經由該視區反射返回至使用者，而與該照明組件是否照射無關。
[0028]對於利用觸敏顯示技術的顯示設備應用項目來說，可將一透光保護層40選擇性地施用於該平板部件的經裹覆的側面而不致造成照射強度劣化，即如圖10中所進一步概略地顯示。
[0029]雖已依照一些具體實施例以說明並描述本發明，然確能顯知熟諳本項技藝的人士在閱覽且通曉本揭案文後將隨可構思等同的替代與修改項目。尤其，對於由前述構件所執行的各種功能，用以描述該等構件的詞彙是為以，除另述明者外，對應於執行該所欲構件的標定功能的任何構件(即如在功能方面為等同者)，即使在結構上並非等同於執行本發明示範性具體實施例中所揭示的功能的所揭示構件也然。此外，雖已僅按照單一具體實施例揭示本發明的一特定特性，然確可視需要且針對任何給定或特定應用而為有利者，將此項特性合併於一或更多其他特性。
【權利要求】
1.一種照明組件，其特徵在於，包含具有相對側面的光纖光線導引平板部件，該平板部件含有:光線傳導核芯，此核芯在相對側面上是被以光學透明材料所製作的包覆部所裹覆，該光學透明材料具有的折射率比該光線傳導核芯還低，使得該光線傳導核芯內的所傳導光線在該核芯-包覆部的接口處產生內部全反射；位於該包覆部的一或更多區域處的斷裂，使得該光線傳導核芯內的所傳導光線從該平板部件的一或更多區域發射出；電氣電路系統，其是經連附於該包覆部的一或兩個側面；以及一或更多LED，其是經嵌入於該平板部件內，該一或更多LED電氣接觸於該電氣電路系統並且光學耦接於該光線傳導核芯。
2.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，該電氣電路系統包含導電跡線。
3.如權利要求2所述的照明組件，其特徵在於，該平板部件具有一或更多槽口，而該一或更多LED經架置於該一或更多槽口之內。
4.如權利要求3所述的照明組件，其特徵在於，該一或更多LED經接附於該平板部件並且通過導電黏著劑被電氣連接於該電氣電路系統。
5.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，進一步包含經連附於該電氣電路系統的一或更多開關。
6.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，該平板部件包含用以將該電氣電路系統連接至一中央電源的插入連接。
7.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，該電氣電路系統含有多條導電跡線，其對於該複數個LED提供用以產生電流限制性電阻的組件。
8.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，其含有用於鍵盤的模塊化照明。
9.如權利要求8所述的照明組件，其特徵在於，進一步包含用於鍵盤的特性層板，其經連附至該平板部件其一側面上的包覆部。
10.如權利要求8所述的照明組件，其特徵在於，該電氣電路系統包含用以連接於鍵盤的按鍵的導電襯墊。
11.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，其包含可接附於鍵盤的分別模塊。
12.如權利要求1所述的照明組件，其特徵在於，進一步包含該平板部件內的光壩，其將所傳導光線重新導引至該平板部件的難以抵達區域。
13.一種具有集成電氣電路系統的平坦光纖照明組件，該照明組件包含具有相對側面的平坦光纖光線導引平板部件，該平板部件含有光線傳導核芯，此核芯在相對側面上是由以光學透明材料所製作的包覆部所裹覆，該光學透明材料具有的折射率比該光線傳導核芯還低，使得該光線傳導核芯內的所傳導光線在該核芯-包覆部的接口處產生內部全反射；位於該包覆部的一或更多區域處的斷裂，使得該光線傳導核芯內的所傳導光線從該平板部件的一或更多區域發射出；反射層或特性層板，其經連附於該平板部件的側面的至少一者上的包覆部；電氣電路系統，其經連附於該反射層或特性層板；以及一或更多LED，其經嵌入於該平板部件內，該一或更多LED電氣接觸於該電氣電路系統以將電力提供至該一或更多LED並且光學耦接於該光線傳導核芯。
14.如權利要求13所述的照明組件，其特徵在於，該平板部件具有一或更多槽口，而該一或更多LED經架置於該一或更多槽口之內，該一或更多LED經接附於該平板部件並且通過導電黏著劑被電氣連接至該電氣電路系統。
15.如權利要求13所述的照明組件，其特徵在於，進一步包含經連附於該電氣電路系統的一或更多開關及/或電氣構件。
16.如權利要求13所述的平板組件，其特徵在於，該平板部件包含用以將該電氣電路系統連接至一中央電源的插入連接。
17.如權利要求13所述的照明組件，其特徵在於，該電氣電路系統包含用以連接於鍵盤的按鍵的導電襯墊。
18.如權利要求13所述的照明組件，其特徵在於，進一步包含該平板部件內的光壩，其將所傳導光線重新導引至該平板部件的難以抵達區域。
19.一種照明組件，包含具有相對側面的光纖光線導引平板部件，該平板部件含有光線傳導核芯，此核芯僅在單一側面上是由以光學透反射材料所製作的包覆部所裹覆，該光學透反射材料具有的折射率比該光線傳導核芯還低；電氣電路系統，其經連附於該核芯的所裹覆的側面；以及一或更多LED，其經嵌入於該平板部件內，該一或更多LED電氣接觸於該電氣電路系統並且光學耦接於該光線傳導核芯，使得由該一或更多LED所發射的一部份光線會經由未經裹覆的側面被該包覆部反射出以照射到疊置於該未經裹覆的側面的顯示設備，並且經由該平板部件反射返回至使用者。
20.如權利要求18所述的照明組件，其特徵在於，由該一或更多LED所發射的一部份光線是直接地經由該平板部件的未經裹覆的側面離開以照射到該顯示設備，並且經由該平板部件反射返回至使用者。
21.如權利要求18所述的照明組件，其特徵在於，進一步包含覆蓋該平板部件單一側面上的包覆部的透光保護層 ，用於使用觸敏技術的顯示設備應用。
【文檔編號】F21V7/04GK103459920SQ201280010215
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月22日 優先權日:2011年2月25日
【發明者】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 申請人:盧米泰克斯公司