專利名稱：一種按鍵背光導(dǎo)光膜及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光導(dǎo)光器件，具體涉及一種用于鍵盤背光的導(dǎo)光膜及其 制作方法。
背景技術(shù)：
目前鍵盤在手機(jī)、電子詞典、筆記本電腦等電子產(chǎn)品上仍被廣泛使用。隨 著消費(fèi)者對(duì)電子產(chǎn)品向輕薄、節(jié)能、使用便捷的需要，電子產(chǎn)品的按鍵背光也 成為關(guān)注的對(duì)象。
在超薄、節(jié)能的趨勢(shì)下，導(dǎo)光膜產(chǎn)品成為手機(jī)等電子產(chǎn)品提供背光的優(yōu)選 方案。在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN101034183A中公開了 一種導(dǎo)光膜模仁的制作方 法，即可適用于制備該類產(chǎn)品。另外，中國(guó)實(shí)用新型專利CN201072075Y公開 了一種導(dǎo)光膜，并在文獻(xiàn)中公開了采用該導(dǎo)光膜的手機(jī)部件背光源結(jié)構(gòu)。根據(jù) 光學(xué)原理，導(dǎo)光膜/導(dǎo)光板為獲得均勻的導(dǎo)光效果，通常的做法是根據(jù)距離LED 位置的遠(yuǎn)近，改變導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的疏密，或者改變網(wǎng)點(diǎn)的直徑，網(wǎng)點(diǎn)通常為離散排 列。在上述專利中，導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)僅改變形狀或發(fā)光面積，為了獲得整個(gè)按鍵表面 的均勻發(fā)光，其網(wǎng)點(diǎn)分布必然在近燈區(qū)排布稀疏，發(fā)光面積較少，而在遠(yuǎn)燈區(qū)， 網(wǎng)點(diǎn)排布密集，即發(fā)光面積較大。這樣的網(wǎng)點(diǎn)排布方式必然出現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)離散分布， 在LED照明下，各發(fā)光的網(wǎng)點(diǎn)清晰可見。然而，當(dāng)導(dǎo)光膜被應(yīng)用于手機(jī)時(shí)， 在手機(jī)按鍵的透光字符區(qū)，若網(wǎng)點(diǎn)可見，是不能被手機(jī)廠商和消費(fèi)者所接受的。 為了獲得較佳的視覺效果，通常的做法是，在按鍵的工藝過程中，必須降低透 光區(qū)的透明度或者使得透光區(qū)呈現(xiàn)某種特定顏色，來遮蓋下方導(dǎo)光膜的離散可 見的發(fā)光網(wǎng)點(diǎn)。因而無法應(yīng)用于發(fā)光區(qū)透明的手機(jī)按鍵，比如水晶按鍵手機(jī)， 使得手機(jī)在美觀與超薄上不能兼顧。此外，降低按鍵透光區(qū)的透明度，必然會(huì) 降低按鍵的發(fā)光強(qiáng)度，為了達(dá)到較髙的亮度，需要采用更大功率的LED，由 此帶來耗能大、成本髙的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種具有連續(xù)面發(fā)光效果的導(dǎo)光膜，使得采用導(dǎo)光膜作 為手機(jī)等電子產(chǎn)品的按鍵背光時(shí)，對(duì)按鍵的透光區(qū)的透明度無特定要求，解決 以透明水晶按鍵手機(jī)無法使用導(dǎo)光膜的問題，同時(shí)增加背光的能量利用率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這種導(dǎo)光膜的制備方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種按鍵背光導(dǎo)光膜，主要 由透明導(dǎo)光膜層和設(shè)置于導(dǎo)光膜層上的導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成，所述導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)布滿于導(dǎo) 光膜層的發(fā)光區(qū)內(nèi)，相鄰導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的深度根據(jù)與光源的 距離按光學(xué)原理變化，實(shí)現(xiàn)均勻?qū)Ч狻?br> 上述技術(shù)方案中，所述各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)為多邊形，邊長(zhǎng)為10um 200um。例如， 可以采用正方形、棱形、三角形等幾何形狀，各形狀需要滿足網(wǎng)點(diǎn)之間緊密排 列的要求。綜合考慮制作模具的時(shí)間以及表面的視覺效果，通常選擇邊長(zhǎng)40um 為優(yōu)選。
或者，所述各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)為圓形，直徑為10u邁 40um。當(dāng)網(wǎng)點(diǎn)直徑不大于 40um時(shí)，各網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，制作的導(dǎo)光膜的發(fā)光區(qū)同樣表現(xiàn)為視覺上的連續(xù) 面。
上述技術(shù)方案中，所述各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的深度范圍為lum 20um。 上文中，采用在導(dǎo)光膜上設(shè)置導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)均勻?qū)Ч?，是一種 常見構(gòu)思，然而，現(xiàn)有技術(shù)中的構(gòu)思都局限于改變導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的大小和分布的 疏密度，這已經(jīng)形成一種思維定勢(shì)。本發(fā)明創(chuàng)造性地通過改變導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的深 度來改變導(dǎo)光，滿足發(fā)光均勻性要求；并創(chuàng)造性地提出了密布導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的結(jié) 構(gòu)，從而在LED照明下，其發(fā)光區(qū)域?yàn)橐贿B續(xù)面，而網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)在宏觀視覺 下不被分辨，表現(xiàn)為"無網(wǎng)點(diǎn)"效果，尤其適合于透明按鍵背光。所述發(fā)光 區(qū)，為手機(jī)等按鍵需要發(fā)光的字符區(qū)，也可以為整面發(fā)光區(qū)，具體根據(jù)產(chǎn)品 的要求設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的按鍵背光導(dǎo)光膜的制作方法，先根據(jù)光學(xué)原理設(shè)定各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的 深度，制備金屬模具，再釆用熱壓或UV壓印方式制備導(dǎo)光膜，所述金屬模具 的制備方法是采用激光進(jìn)行變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕，制備母版，再通過電鑄獲得金屬 模具。上述技術(shù)方案中，所述母版采用激光在光刻膠上進(jìn)行變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕而 成，光刻膠的涂布厚度為10um 20um。可選擇的光刻膠包括AZ膠、SU-8、 干膜等；采用的激光器波長(zhǎng)為405nm或351nm，功率一般在50mw-100mw。
或者，所述母版采用激光直接在模具材料上刻蝕而成。采用的模具材料通 常為金屬鎳，還包括可以采用PC/PMMA等材料，先進(jìn)行變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕， 再通過電鑄工藝獲得金屬模具；采用的激光器波長(zhǎng)為351nm或527nmDPSSL 脈沖激光器。
上述技術(shù)方案中，所述變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕為，通過改變激光器曝光時(shí)間或者 脈沖數(shù)目，來改變光刻深度。
本發(fā)明獲得的導(dǎo)光膜可應(yīng)用于所有需要按鍵背光的電子產(chǎn)品，如手機(jī)、筆 記電腦、電子辭典等。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn) (l)導(dǎo)光膜相鄰網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，LED照明后，在宏觀視覺上表現(xiàn)為連續(xù)均 勻的發(fā)光面，網(wǎng)點(diǎn)不可見，解決了透明水晶按鍵透光區(qū)的發(fā)光問題，同時(shí)滿足 美觀的要求，這是現(xiàn)有離散網(wǎng)點(diǎn)導(dǎo)光膜無法實(shí)現(xiàn)的。
(2) 現(xiàn)有的導(dǎo)光膜，必須通過降低按鍵的透明度來掩飾現(xiàn)有導(dǎo)光膜的離散 網(wǎng)點(diǎn)；而使用本發(fā)明提出的"無網(wǎng)點(diǎn)"導(dǎo)光膜，可以提高按鍵的透明度，從而 可以提高按鍵的發(fā)光亮度?；蛘?，可以選擇低功率的LED，達(dá)到相同的發(fā)光 亮度，從而降低成本，節(jié)約能源。
(3) 本發(fā)明導(dǎo)光膜是通過改變網(wǎng)點(diǎn)深度，來調(diào)節(jié)發(fā)光均勻度，采用激光光 刻或刻蝕方法，彌補(bǔ)了現(xiàn)有印刷方法僅能改變網(wǎng)點(diǎn)疏密、直徑，而不能改變深 度的不足。
(4) 本發(fā)明提出的采用激光光刻或直接刻蝕方法制作導(dǎo)光膜模具，采用熱 壓或者UV壓印方式進(jìn)行批量生產(chǎn)，可解決注塑技術(shù)無法制作超薄導(dǎo)光膜的問 題，同時(shí)，具有生產(chǎn)效率髙，良品率髙的優(yōu)勢(shì)。


圖1是實(shí)施例一中的導(dǎo)光膜導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)分布示意圖2是實(shí)施例四中導(dǎo)光膜與金屬彈片組裝后的導(dǎo)光效果圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一
現(xiàn)有導(dǎo)光膜的網(wǎng)點(diǎn)排列方式主要有兩種，(l)網(wǎng)點(diǎn)變疏密排列；(2)變網(wǎng) 點(diǎn)直徑排列；可以看出，以上排列方式的網(wǎng)點(diǎn)呈離散分布，在LED照明后， 各發(fā)光網(wǎng)點(diǎn)將清晰可見。
參見附圖l所示，本實(shí)施例的相鄰導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，以該方式設(shè)計(jì)的 某手機(jī)按鍵導(dǎo)光膜的網(wǎng)點(diǎn)分布圖如圖1左側(cè)所示。因各網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，因此， 各導(dǎo)光區(qū)表現(xiàn)為一連續(xù)的發(fā)光面。各區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)深度隨著LED發(fā)光曲線的變化 而不同。其中的局部放大如圖1右側(cè)所示。圖1右側(cè)上部為正方形網(wǎng)點(diǎn)規(guī)則 排列示意；中部圖為正方形網(wǎng)點(diǎn)錯(cuò)位排列示意；下部圖為菱形網(wǎng)點(diǎn)緊密排列 示意，均可實(shí)現(xiàn)"無網(wǎng)點(diǎn)"導(dǎo)光效果，各種可能的網(wǎng)點(diǎn)形狀與密排方式不限 于此。各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)邊長(zhǎng)為10um 200um。
當(dāng)導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)為圓形，網(wǎng)點(diǎn)直徑不大于40um,各網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，制作的 導(dǎo)光膜的發(fā)光區(qū)同樣表現(xiàn)為視覺上的連續(xù)面。
實(shí)施例二實(shí)施例一中的導(dǎo)光膜模具制作，可采用激光光刻方式。在玻 璃基底上涂布光刻膠，比如AZ膠或干膜，涂布厚度為lOum-20um。
使用的激光器可為405nm半導(dǎo)體激光器或351nmDPSSL脈沖激光器。對(duì) 于405nm激光器，通過控制曝光時(shí)間來控制曝光的深度；對(duì)于351nm激光器， 通過控制激光輸出脈沖數(shù)目來控制曝光深度。光刻深度范圍通常在1-20um。
相應(yīng)區(qū)域曝光后，顯影，便在光刻膠表面形成凹面槽型，即導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)。 制作完畢后，采用電鑄工藝，將形成金屬模具，通常選擇金屬鎳為模具材料， 電鑄鎳模具材料的厚度通常在50um-150um;適合于后道采用平壓或巻對(duì)巻壓 印方式進(jìn)行導(dǎo)光膜的批量生產(chǎn)。導(dǎo)光膜材料通常為PC，厚度可為100um; 125um; 254um; 381um;熱壓方式為直接在PC材料進(jìn)行壓印；UV壓印方式為 先在PC膜表面涂布UV固化膠，后進(jìn)行壓印，再作UV固化成型。實(shí)施例三實(shí)施例一中的導(dǎo)光膜模具制作，可采用激光直接刻蝕方式。 模具基材可為PC或者鎳，刻蝕獲得網(wǎng)點(diǎn)槽型結(jié)構(gòu)。制作完畢后，采用電鑄 工藝，將形成金屬模具，通常選擇金屬鎳為模具材料。
使用的激光器可為527nm或351nmDPSSL脈沖激光器。通過控制激光輸 出脈沖數(shù)目來控制曝光深度?？涛g深度范圍通常在1-20um。 刻蝕后的模具為凹模，進(jìn)行電鑄翻版后，可獲得凸模。 電鑄鎳模具材料的厚度通常在50um-150um;適合于后道采用平壓或巻對(duì) 巻壓印方式進(jìn)行導(dǎo)光膜的批量生產(chǎn)。導(dǎo)光膜材料通常為PC，厚度可為lOOum; 125um; 254um; 381um;熱壓方式為直接在PC材料進(jìn)行壓?。籙V壓印方式為 先在PC膜表面涂布UV固化膠，后進(jìn)行壓印，再作UV固化成型。
實(shí)施例四采用離散疏密變化的網(wǎng)點(diǎn)方式制作的導(dǎo)光膜，在實(shí)際觀察時(shí) 網(wǎng)點(diǎn)清晰可分辨。若該手機(jī)配置透明水晶按鍵，其網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)甚至連同下方的 金屬彈片將清晰可見，極大地降低的手機(jī)的視覺效果，尤其是髙檔品牌手機(jī) 是不能接受的。
本實(shí)施例以一款智能手機(jī)透明按鍵背光為例，設(shè)計(jì)的導(dǎo)光膜，按照距離 LED由近及遠(yuǎn)，其導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)微結(jié)構(gòu)的深度呈遞增，具體深度值滿足導(dǎo)光均勻 性要求。采用實(shí)施例三所述的方法制作其導(dǎo)光膜模具，采用熱壓方式，在 125um厚度的PC材料表面，制得無網(wǎng)點(diǎn)導(dǎo)光膜。其與金屬彈片組裝后，在 LED照明下的實(shí)際效果見圖2;下部為局圖區(qū)域放大照片；可見，導(dǎo)光膜的 發(fā)光區(qū)域無離散網(wǎng)點(diǎn)，而表現(xiàn)為連續(xù)的發(fā)光面，具有良好的視覺效果，適用 于透明手機(jī)按鍵。
需要說明的是，對(duì)于全透明大尺寸的智能手機(jī)按鍵，無法采用現(xiàn)有的離 散網(wǎng)點(diǎn)導(dǎo)光膜，其背光僅可采用數(shù)十顆LED排列照明，但LED直接照明，將 產(chǎn)生高成本，髙能耗的后果。本實(shí)施例的無網(wǎng)點(diǎn)的導(dǎo)光膜的使用將解決上述 問題。
權(quán)利要求
1. 一種按鍵背光導(dǎo)光膜，主要由透明導(dǎo)光膜層和設(shè)置于導(dǎo)光膜層上的導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成，其特征在于所述導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)布滿于導(dǎo)光膜層的發(fā)光區(qū)內(nèi)，相鄰導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的深度根據(jù)與光源的距離按光學(xué)原理變化，實(shí)現(xiàn)均勻?qū)Ч狻?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵背光導(dǎo)光膜，其特征在于所述各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)為多邊形，邊長(zhǎng)為10um 200um。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵背光導(dǎo)光膜，其特征在于所述各導(dǎo)光網(wǎng) 點(diǎn)為圓形，直徑為10um 40um。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵背光導(dǎo)光膜，其特征在于所述各導(dǎo)光網(wǎng) 點(diǎn)的深度范圍為lum 20iim。
5. —種按鍵背光導(dǎo)光膜的制作方法，先根據(jù)光學(xué)原理設(shè)定各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的 深度，制備金屬模具，再采用熱壓或UV壓印方式制備導(dǎo)光膜，其特征在于 所述金屬模具的制備方法是采用激光進(jìn)行變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕，制備母版，再通過 電鑄獲得金屬模具。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的按鍵背光導(dǎo)光膜的制作方法，其特征在于所述母版釆用激光在光刻膠上進(jìn)行變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕而成，光刻膠的涂布厚度為 10um 20um。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的按鍵背光導(dǎo)光膜的制作方法，其特征在于所 述母版釆用激光直接在模具材料上刻蝕而成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的按鍵背光導(dǎo)光膜的制作方法，其特征在于所 述變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕為，通過改變激光器曝光時(shí)間或者脈沖數(shù)目，來改變光刻深 度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種按鍵背光導(dǎo)光膜及其制作方法。導(dǎo)光膜主要由透明導(dǎo)光膜層和設(shè)置于導(dǎo)光膜層上的導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成，其特征在于所述導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)布滿于導(dǎo)光膜層的發(fā)光區(qū)內(nèi)，相鄰導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)緊密排列，各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的深度根據(jù)與光源的距離按光學(xué)原理變化，實(shí)現(xiàn)均勻?qū)Ч?。其制作方法是，先根?jù)光學(xué)原理設(shè)定各導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)的深度，制備金屬模具，再采用熱壓或UV壓印方式制備導(dǎo)光膜，所述金屬模具的制備方法是采用激光進(jìn)行變深度網(wǎng)點(diǎn)刻蝕，制備母版，再通過電鑄獲得金屬模具。本發(fā)明的導(dǎo)光膜對(duì)按鍵的透光區(qū)的透明度無特定要求，解決了透明水晶按鍵手機(jī)無法使用導(dǎo)光膜的問題，同時(shí)，可以提高手機(jī)按鍵的透明度，增加背光的能量利用率。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101476698SQ20091002829
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者吳智華, 周小紅, 恒 張, 方宗豹, 陳林森, 魏國(guó)軍 申請(qǐng)人:蘇州維旺科技有限公司;蘇州蘇大維格光電科技股份有限公司