專利名稱：光導裝置及相關應用的制作方法
技術領域：
總體上，本發明涉及光學。具體地，本發明涉及用于通過樣吏光 學表面浮雕結構傳輸和耦合光線的光導裝置的應用，并涉及到光導 裝置的制造。
背景技術：
在各種照明方案中，光導板通常用于引導來自光源的光線。除
其他應用外，光導才反可用于顯示照明(例如背后照明(backlighting )、 正面照明)、鍵區(keypad )、 4建盤以及/或按鈕照明(button lighting )、 室內照明以及室外照明。傳統上^人為薄的光導^反可能具有約0.8到 約1.0mm的厚度并包括二微光學結構。通常，這種^f效結構的高度約 15孩t米或高于15孩i米，而一個4黃向尺寸約50樣i米或大于50樣i米。
圖1示出了包括多個微光學結構106的光導板102，這些微光 學結構實現為光導+反102 —個側面上的表面浮雕形狀，該光導^=反用 于對由光源104發出并通過全反射在光導才反102內傳^T的光線108 進行外耦合(outcoupling )。在圖1的實例中，光線通過與包括所示 出的樣t光學結構106的底部表面相對的頂部表面從光導板102外耦 合出。這些光導4反通常是4十對具體應用的(application-specific),以 便可以精確地獲得由外耦合光形成的期望的照明圖案。
現在參見圖2,傳統的鍵區、鍵盤以及控制臺照明一般包括3 ~ 8個作為光源的LED (發光二才及管)和相對厚的光導^反206，該光導板具有用于每個鍵202的孔以便能夠建立相關聯的電接觸。這些 設計可以包括與官頂板(dome sheet) 208連接的電路，,頂4反包括「 多個薄金屬穹頂，每個薄金屬穹頂對應一個4建或按4丑202。當按壓 鍵墊(key mat)的4建202的硬的/剛性的頂部時，這使下面的軟硅 樹脂層204的具撓性且柔軟的(例如硅樹脂)柱塞210朝向官頂板 208突出，板208上的薄金屬常頂彎曲進而變平，從而例如在電3各 的表面產生預期的電接觸。這些,頂還提供了具有"喀噠(click)" 效果的觸感，而且需要那些孔以提供這種功能。但是，這些孔使得 管理光以便實現例如均勻的鍵區照明變得困難。由于這些軟材料柱 塞210必須相當厚以便穿過厚的光導板206并使官頂動作，所以最 后得到的4建區裝置還可能相對于最初的設計目的而具有相當不實 際的厚度。另外，剛性柱塞導致官頂4反層殘缺和損壞，因此4吏用軟 ^圭樹脂柱塞。光導板可按照許多不同的工藝制造。例如，可以通過連續輥軋 復制(roll replication)或"輥對輥(roll-to-roll)"復制來完成光導 層的制造。采用該制造方法，在表面浮雕復制中可以使用諸如光學 透明的塑料膜的成批材料(bulk material),。不同的輥對輥方法是現 有技術中已知的，并且適于為許多不同的應用制造折射或者衍射的 微光學表面浮雕形狀(例如結構)。有幾種輥對輥方法是可用的， 諸如Reflexite、 Avery Dennison、 3M、 Epigem、 Rolltronics、 Polymicro、 Printo project采用的方法，以及其他輥對輥方法。除此之外，其他 合適的制造方法可能包括連續或分離的鑄造方法(UV或熱固化)、 才莫壓法、連續或分離的凸印，比3口石更凸印、專欠凸印以及UV凸印。 也可以一使用纟容月莫。圖3中示出了許多輥對輥凸印方法的一個缺點。即，當兩個輥 子310、 312(在該實例中，前一個4昆子具有圓形4黃截面，而后一個 輥子具有圓形4黃截面去掉兩個相對部分后的片黃截面)給在它們之間進給的撓性光導板成批材料314施加壓力時，成批材料314復制有 輥子312 (例如)的光學表面浮雕結構。但是，從階段302的顯示 中可以容易地看到，庫欠的成糸匕才才泮十314在經受才齊壓力(nip pressure ) (標記為p的箭頭)的過程中是怎樣開始堆積的，以及輸入速度vl 是怎樣隨著材料314的變形而相比于輸出速度vO開始減小的。相 同的情況在階段304、 306中延續，直到在階段308中，輸入速度 vl因輥子312的擠壓力部分的結束而暫時地再次增加并與速度vO 相當，此后，重復前述各階段的相同循環。例如，結果就會制造出 細長形的光導板。由于在復制過程中不能適當地考慮材料314的變 形，該現象會在復制的光學微結構中造成偽象(artifact )。發明內容本發明的實施例的目的是至少減輕現有才支術的裝置中的前述明顯的缺點。才艮據本發明的一個方面，光導裝置包括-光導板，其基本上是薄的、優選地為撓性的，用于傳輸和耦 合光線；-連接至光導板的一個或多個光源；-設置在光導板上的多個微光學表面浮雕形狀，該光導被構造 成通過一個或多個光源與多個微光學表面浮雕形狀之間的交互作 用來產生一種或多種活動的指示性和/或裝飾性照明效果。區組件中，在這種情況下，該組件可包括 -光導板，用于傳輸和耦合光線；-多個鍵，設置在光導板的一個側面上，每個鍵均與朝向光導板的剛性致動件相關聯；-穹頂板，設置在光導板的相對側面上，該穹頂板包括多個可 彎曲的官頂，設置這些穿頂以便當按壓一個預定的鍵時， 一個對應 的、預定的官頂因受到由預定的4建的剛性致動件通過光導才反而施加 的壓力而變形，以便進行相關聯的的活動，例如斷開或接通電開關。其中，光導板的至少位于預定的f頂與預定的鍵之間的部分被 設置為至少基本上是光學地連續的、薄的以及優選地為撓性的，以 便給鍵區的使用者在操作鍵時提供改進的觸感。另外，光導板為官 頂才反才是供^f呆護層以防止^皮剛性致動件損壞。在本發明的另 一個方面， 一種多功能光導元件被構造成外耦合 來自該多功能光導元件的準直光(collimated light )，該多功能光導 元件;陂用作至少功能性地與針對具體應用的光學功能元件(諸如電 子設備的鍵墊)結合為一體，從而使該光學功能元件被構造成以受 控的(例如具體定位)的方式漫射由多功能光導元件外耦合的準直 光。多功能光導元件可以首先從更大塊的多功能微光學材料上獲 耳又，例4o+刀割。在本發明的又一方面，使用較硬的且可選擇地光學功能性的、 較薄的元件來支撐撓性的(例如彈性的)、且基本上光學透明的光 導元件，這通過在進朽^敬光學表面浮雕形狀的輥對輥凸印之前或者 在凸印過程中將這兩者結合成一體的實體中來實現，從而制造出一 體的、撓性的光導元件，與只輥對輥凸印撓性元件產生的偽象相比， 該 一體的、撓性的光導元件的凸印微光學表面浮雕形狀中基本上沒有或至少具有少量的偽象。樣吏光學表面浮雕形狀可凸印到以上兩個源元件中的4壬意 一 個 上，例如，沖克性(比如彈性的和/或可彎曲的)元件和剛性(更具剛 性的)元件。可替換地，這兩個源元件都可以凸印(同時或順序地) 有微光學表面浮雕形狀。本發明的應用源自依賴于每個具體實施例的多個問題。根據本 發明一個方面的薄的光導4反可用于通過連4妄至該薄的光導^1的一 個或多個(例如兩個或三個)光源與光導^^反的一個或多個樣i光學表 面浮雕形狀(例如，不同的孩史光學圖案)之間的交互作用而產生一 種或多種活動的指示性和/或裝飾性照明效果。該薄的光導板可以構 造成4是供諸如漸進式或逐步的亮度和/或顏色變化指示的照明效 果，，才艮據預定標準，該指示優選由主才幾i殳備(如移動終端)通過相關的處理裝置來控制；例如，該指示可以構造成顯示該裝置的內 部狀態信息或例如所選的、當前的參數值。將鍵墊與光導板一起使 用還可以獲得指示性照明效果。活動的裝飾性效果(也是優選地由 主枳J殳備控制)可以包括各種符號、圖形或其他形狀。這兩種效果 類型都可以至少部分由光導板上的相應微光學表面浮雕圖案限定。 另外，可以使用掩膜(多個掩膜)以防止光線進入和/或穿透預定區 j或D可以^吏用一個或多個相同或不同(例如發出不同顏色)的光源 (如LED)來給效果(例如，關于時間和/或光導板上的位置的亮 度/顏色消減(fading )進行活動亮度(照明等級)和/或顏色的調整。 可以獲得各種"生動的，，或"活潑的"的效果，比如瀑布或火焰形 狀。與通常設置有更昂貴和復雜的顯示方案的傳統的指示性和裝飾 性照明效果相比，本發明提供了非常撓性和一體的方案，從而實現 活動的^氐成本照明。才艮據本發明的這些實施例的光導板可以包4舌彩亍射和/或折射的 -微光學表面浮雕形狀，比如下面將評述的具有不同片黃截面形狀的光柵凹槽、凹入部或凸起。例如，這些形狀的尺寸(高度、橫截面長度等)可為約IO微米或小于IO微米。在不在光導板中形成用于如鍵柱塞的剛性致動件的孔的情況 下，可以獲得薄的鍵區組件。因為這些孔一般也會減小組件的總體 光學效率，因此，相對于一般的現有技術方案，本發明提高了所獲 得的光學效率。進一步，獲得的觸感良好，并且在許多情況下與現有技術方案相比改善了觸感；軟的/撓性的/薄的光導層使得壓力能 夠通過其靈每丈的傳送，而與此同時，致動件增加的剛性仍在宮頂上 提供了預定的(well-targeted)壓力。另一方面，設置在,頂與剛性 致動件之間的光導板保護官頂免受過壓。才艮據本發明一個方面的多功能光導元件能夠既節省成本又快 速地制造出針對具體應用的照明元件，由于可以首先制造更通用 的、高度定向的/準直的光線耦合結構，可選擇將其儲存，之后針對 各種應用將其裁剪(例如，切割成一定大小并可選地進4于其他處 理)，其中，例如，將諸如漫射器(diffuser)的針對具體應用的光 學功能元件與該多功能元件結合成為 一體。此夕卜，運用4艮據本發明一個實施例的改進的輥對輥凸印技術， 這些可以應用于本發明的不同實施例中的撓性的、可能為細長的或 平面的光導方案可以設置有精確凸印的微光學表面浮雕圖案，其 中，薄的附加層與更具撓性且更軟的初始光導層結合為一體。該附 加層還可以為是或制造成光學功能性的。在根據本發明的實施例的光導板的上下文中，表述"薄"例如 可以指厚度在約25至約500微米之間，例如100微米。表述"鍵區"在本發明的上下文中認為是類似于"鍵盤"或許 多鍵(或按鈕)的相應裝置。表述"官頂，，在本發明的上下文中除了僅指半球形表面形狀外， 也指適于執行鍵區組件的與壓力相關的相應功能的其他表面形狀。
本發明的各種實施例在附加的從屬權利要求中公開。


圖1示出了現有技術的光導的一個實例；
圖2示出了現有技術的鍵區組件的一個實例；
圖3示出了與現有4支術的通過輥對輥凸印制造撓性光導相關的 問題；
圖4a示出了根據本發明的鍵區組件的一個實施例；
圖4b示出了^4居本發明的^t區組件的另一個實施例；
圖4c示出了根據本發明的鍵區組件的再一實施例；
圖4d示出的是根據本發明的鍵區組件的又 一 實施例；
圖4e示出了光導集成官頂板的一個實施例；
圖4f示出了一個實施例，其中，剛性且透明的致動件的至少一 部分與光導板結合成一體；
圖5示出了多功能光導板與具體應用的漫射器元件的一個實施
例；
圖6a示出了為4昆對輥凸印而改進的(cultivated)光導材沖牛特 斗生的一個實施例；圖6b示出了凈昆只于4昆凸印的一個實施例；
圖6c示出了4昆對壽昆凸印的另一個實施例；
圖7a顯示了示出光導板上的表面浮雕結構的基本結構特征的 不同實施例的一黃截面^L圖的圖示；
不同實施例的沖黃截面-見圖的又一些圖示；
圖8示出了用于鍵區和顯示照明的撓性光導板的實施例；
圖9a示出了彎曲的光導外反的實施例；
圖9b示出了彎曲的光導板的另一個實施例；
圖10a示出了光導板矩陣的實施例；
圖10b示出了可彎曲的光導板的實施例；
圖10c示出了多層光導4反的實施例；
圖10d示出了多層光導板的另一個實施例；
圖lla示出了可彎曲的多層光導板的實施例；
圖llb示出了折疊光導板的實施例；
圖llc示出了光導才反的再一個實施例；
圖lld示出的是光導才反的又一個實施例；
13圖12a示出了光導板表面浮雕結構的實施例；
圖12b示出了具有分離形狀的光導板表面浮雕結構的實施例；
圖12c示出了具有可選才奪的界面線(boundary surface line)的
光導4反表面浮雕形狀的實施例；
圖12d示出了包括多個樣i光學外耦合結構組的光導板的實施
例；
圖13a示出了本發明的實施例，其中，光導板i殳置有兩個或更 多個用于指示性和/或裝飾性效果的照明等級；
圖13b示出了圖13a的實施例的一個應用；
圖14示出了包括分,殳照明區域的本發明的實施例；
圖15a示出了包括多個照明區域的根據本發明的光導板的實施
例；
圖15b示出了圖15a的實施例的一個應用；
圖16a示出了本發明的一個實施例，其中，手持式設備設置有 活動的裝飾性和/或指示性照明效果；
圖16b示出了用于產生活動的裝飾性和/或指示性照明效果的 光導裝置的一個實施例；
圖17示出了通過包括在電子設備中的光導板來提供照明效果 的一個實施例；圖18a示出了光導板在構造成用于提供活動的指示性和/或裝 飾性照明效果的i殳備中的應用的 一 個實施例；
圖18b示出了通過光導板和多個光源產生由圖18a的實施例揭二 供的步丈果的 一 個實施例；
圖19a示出了根據本發明的光導板的一個實施例，其中，不同 的表面浮雕形狀朝向不同的光源以提供選擇性的外耦合；
圖19b示出了包括多個照明區域的光導才反的一個實施例；
圖20a示出了多層光導^反的一個實施例；
圖20b示出了 "多物一體"(all in one)型集成光導板的一個實
施例P
具體實施例方式
圖4a示出了根據本發明的鍵區組件的一個實施例。這些鍵可 以作為組合實體(如鍵墊)而提供，其中，獨立的鍵結構402可以 包括硬的頂部和剛性的(一體的、集成的或連接的)致動件，該致 動件如從4建結構朝向光導板406 (以及下面的官頂板408的穹頂) 輕微凸出的柱塞410，同時，可以提供撓性件404 (比如軟材料(例 如硅樹脂)片或層)以設置相鄰鍵之間所需的預定的、必要的彈性 量，以使鍵區的使用者可以驅動期望的鍵402。在該具體實例中， 柱塞410基本上與其周圍的撓性件404 —樣厚或"高度"基本相同， /人而形成如乂人圖4a可以》見察到的平的表面。由于光導4反406薄并 且優選為撓性的，可以將其構造成連續的而無用于柱塞410的孔， 并將其構造成在彎頂上彎曲(因此其為撓性的和/或彈性的)，即， 在不平坦的處于下面的層(例如像官頂板408)的頂部上彎曲。
15圖4b示出了根據本發明的鍵區組件的另一個實施例。在該具 體實例中， 一個或多個鍵402包括用諸如硅樹脂的彈性材料/撓性件 404填充的中空部分，相鄰的鍵結構402之間也設置有諸如硅樹脂 的彈性材料/撓性件。可替換地，這些4建結構402之間以及這些鍵 402內部的彈性件404的材沖+可以不同。與先前的實施例相比，這 些有切口的(carved)鍵402現在包括剛性的、"平的"致動件，如 柱塞410，該致動件不是基本上/人整個4建結構402凸出，而是相反 地被鍵構架內更具有彈性的材料404圍繞，從而使施加到鍵402上 的壓力仍可以通過光導板406傳遞給宮頂板408的宮頂。
圖4c示出了根據本發明的鍵區組件的再一個實施例。這些鍵 402包括剛性的、平的致動件，如柱塞404，而這一次4建結構內致 動件周圍的中空空間填充有氣體(比如空氣)。可以在相鄰的4建402 之間設置撓性件404。
圖4d示出了根據本發明的鍵區組件的又一實施例。具有剛性 致動件410的這些4建402可以例如通過粘合帶412直4妄i殳置在光導 板408的頂部。
關于所有上面的實施例，官頂板408可以覆蓋在電路板或包括 多個導電接觸元件的其他電裝置上，或者與電路板或包括多個導電 接觸元件的其他電裝置結合成一體，每個官頂板均可能形成電開關 的至少一部分，該電開關可以因相應穹頂的子貞定變形量而纟皮啟動 (例如，斷開或閉合)。官頂可以包4舌一個或多個導電件或導電區 域，以《更與下面的電^各板或其他電裝置的導電件(多個導電件)配 合，從而使這種開關或某些其他類型的電路發揮作用。使官頂變形 可以實現的結果(比如通過造成電接觸而閉合開關)可能引發執行 諸如移動終端的主機設備中的相應動作。該結果本質上也可能是光 學上的。例如，該動作可以包括在顯示器上插入一個參數或執行由該設備的處理裝置控制的其他功能。可^辜換地或額外地，當+>開4建 并且官頂形狀恢復成原始狀態時，也可以執行該動作。
在圖4e的實施例中，宮頂板408與光導板406的底部結合成 一體。例如，可以直接將宮頂板408層壓在包括電路的光導板406
體表面上。
圖4f示出了這樣一個實施例，其中，剛性致動件的至少一部分 形成了光導一反的一個部分414。可以將該至少一部分選擇為與周圍 的光導材料光學地連續，以使光導板中的光傳播基本上不受光導板 的其余部分與材料更硬的那部分之間的邊界的影響。圖4f的實施例 的該方面也可適用于先前的實施例。為了"i兌明的目的，圖4f的這些 元件已經禾皮垂直地分離開。
根據本發明的鍵區組件實施例的常頂板可以適配/結合在光導 元件上，以便減少鍵盤或鍵區中所需的部件的數量。由此，可以將 電觸件和/或電蹈4殳置在構成光導元件的一個或多個光導層上。可以 采用最新的層壓和壓印工藝設置這些電觸件和電路。例如，可以采 用輥對輥工藝。另夕卜，光學表面浮雕結構可以適配/結合在4建區或4建 盤部件上，或者可以將其層壓在印刷電路板的頂部。按鈕和鍵可以 漫射準直光以用于更大的照明角度。
圖5中示出了根據本發明的集成光導裝置的又一實施例。可以 制作多功能光導板520并將其切割成針對具體應用506的尺寸。盡 管圖5中只示出了矩形形狀的520、 506,板520和/或切割元件506 才艮據每個具體應用也可以具有其他形狀，例如，橢圓形、圓形或三 角形。例如，所得到的光導元件506可以包括準直/定向微光學表面 浮雕結構，例如閃耀光柵單元/像素(圖5中的小圓圈)的點陣。額 外地或可替換地，也可采用其他孩i光學形狀。這些孩t光學結構也可以在表面區域上進4亍光學調整。隨后，通過在多功能光導元4牛506 的頂部設置針對具體應用的光學元件512，則可以獲得期望的、4十 對具體應用的照明效果。元件512可以包括如光漫射功能的光學功 能，以1更實3見均勻的照明。例如，it/f牛512可實5見為^建墊或至少部 分4建墊。如前所述，元件512還可以形成4建區組件的一部分。元件 512可以包4舌多個至少功能上分離的部分514、 516，這些部分構造 成按多種預定的方式(外)耦合光。
圖6a公開了光導板成批材料606的一個實施例，對該成批材 料進行剪裁以用于其上的孩i光學結構的輥對輥凸印。即，主成批材 料606 (如撓性的且光學上基本透明的層)設置有可能比更軟且更 具撓性的(頂部)主材料層606硬且具剛性的附加(底部)層606b。 包4舌例如PMMA、 PC、 PET、或更石更的TPU的附加層606b優選地 比更軟的主層606薄，主層包括例如像TPU (墊塑性聚氨酯)的彈 性體。例如，附加層606b可以包括諸如樣史光學結構或反射體的功 能元件。附加層606b可以設置在層606的一側，從而在輥對輥凸 印過程中在該附加層上復制微光學表面浮雕圖案，或者可以將附加 層設置在相對側上。可替換地，層606的兩側都可以設置有相同或 不同的附加層606b，在圖6a中第二附加層由虛線表示。附加層606b 還可以具有預定的顏色和/或折射率，可選地，附加層的預定顏色和 /或折射率可與主層606的不同。聯合沖齊壓的(co-extruded)附加層 606b優選在輥對輥凸印過程中使復制階段穩定，從而可以避免或至 少減小光導板的伸長，并且光導板的輸出速度保持的更為恒定，并 更接近關于所應用的輥子的輸入速度。層606、 606b可以是層壓的。
在利用連續輥軋(輥對輥)復制制造(超)薄光導板的過程的 實施例中，見圖6b，成批材料616從輥子610移動到輥子612。采 用該快速、經濟有效的制造方法，可以用表面浮雕復制器614 (比 如具有光學表面浮雕結構的鍍鎳小軋輥(cylinder )、鼓狀物(drum )、輥子(roll))來對成批材料616進行復制。如圖3，復制器614可 以包括《會材并牛616施加明顯變化的壓力的部分(例如由于4昆子的缺 失區段)，或者壓力可以保持更加恒定。在圖6b的實施例中， 一個 或兩個附加層606b可以在進行該過程之前就已經與層606結合在 一起，從而形成成批材泮牛616。
圖6c示出了利用連續輥軋復制制造(超)薄光導板的過程的 另 一個實施例。材并牛606配置為從輥子610移動到專昆子612。在該 制造方法中，附加層606b可以通過輥子618層壓在材料606的表 面。可以配置隨后的 一對輥子622以在組合材料606 、 606b的任意 一側凸印期望的表面浮雕圖案(在圖6c示出的情形中，實際進行 凸印的是下面的輥子)。可替換地，輥子624可以基本上在層壓過 程的同時為層606b提供表面浮雕圖案。可以采用額外的預熱裝置 620以獲得更好的層壓質量。
.日,
學產品質量。
用于制造孩t光學表面浮雕形狀的其他合適的方法可以包括連 續或分離鑄造法(UV或熱固化)、模壓法、連續或分離凸印(比如 硬凸印、專欠凸印和UV凸印)，以及其他方法。也可以4吏用熔膜。
盡管可以使用許多制造方法，但是某些方法可能特別適合于制造具
體的實施例。例如，最好通過輥對輥uv凸印或熔膜方法制造閃耀
式結構輪廓，以便實現精確且高質量的復制。不同種類的圖形和掩 膜可以壓印或層壓在光導層上，可選地，包括電觸件和電if各。這在 某些情況下是關鍵的成本問題。
表面浮雕結構形成后，可以通過激光、沖切和/或其他方法直4妄 將光導層乂人輥子或膜上切割成優選的形狀。而且，在切割過程中也 可以制造光學特征。這種光學特征具體包括窄的邊界線，這些邊界
19線可以將光線反射或導向優選區域，或者指引/漫射光導板第一部分 中的光線。可以用非常短的單位時間和成本在輥對4昆過程中完成該 切割過程。獲得的光導板可以為如上文所述的多功能光導才反。
本領域的技術人員將理解以上的制造方法也可以視需要以適 合應用的方式來改善和^奮改。
圖7a和7b顯示了示出微光學表面浮雕結構的基本結構特征的 不同實施例的才黃截面一見圖的圖示。這些形狀(傾4+的、正弦的、三 角形的，等等)只代表了基本結構元件可能具有的4黃截面形狀的幾 個實例。根據本發明的實施例的任何光導板的表面浮雕結構的任何 區域中都可以包括這些形狀中的 一個或多個。為了 4吏這些特;f正便于 理解，這些特征在幾個分離的組中示出。從此處的i侖述明顯可見的 是，表面浮雕結構可以根據實際情況設置在光導層上的任何地方。
光導板總體上可以包括一個以上的光導層。如果照明元件包括 一個以上的光導層，這些光導層可以具有相同的4黃截面積。-齊換地， 這些光導層可以具有不同的橫截面積。光導元件上的光導層的數量 可以不同。單個光導層的厚度可以為約O.Olmm到約0.4mm。光導 元件的厚度可以與光源的高度相同。
整個光導元件可為平面的。 一個或多個光導元4牛的至少一部分 優選地為撓性的和/或可彎曲的。彎曲可為7Jc久性的，或者光導元件 可在使用中(即在給該光導元件施力時)彎曲。光導板為^l性的， 這意p木著光線仍可以穿透光導4反并且在曲線的或彎曲的^f壬一側乂人 光導板外耦合出。如果光導元件包括一個以上的光導層，則一個或 多個光導層可為可彎曲的和/或撓性的。當光導元件的至少一部分彎 曲時，彎曲的角度一般不超過全反射角。如果光導元件包括一個以上的光導層，則可以在疊置的兩個光 導層之間的任何區域的至少 一部分上設置一個或多個膜。可以在光 導層之間設置多種不同的膜。例如，膜可以包括反射膜、漫射膜、
棱鏡膜(prismatic film)和增亮膜中的一種或多種，以便形成不同
的照明性能。
一4殳地，至少一個光源產生傳入光導元件的光線。光源可包括 LED或其他合適的光源。光線內耦合到光導元件中。光源可以直4妄 連接至光導元件并將光線直接引入光導元件。可替換地，照明元件 可以設置一個或多個內耦合結構。內耦合結構可包括光楔(wedge) (光楔的頂部表面和底部表面中的至少一個包括4竟面反射體)、橢 圓形光管、聚焦透4竟和/或一束分開的(split)光纖。光源和內耦合 結構可為整體結構。在光導元件包括多個光導層的情況下，內耦合 在各層之間可變化。內耦合結構的某些實施例可以包括具有或不具 有發散透4竟的傾殺牛的、閃耀的或徑向二元光柵結構。
本發明可提供優于已知光導結構的顯著優勢，特別是在提供薄 的并且撓性的結構方面。例如，超薄光導板需要4交小的空間。這可 能是非常重要的因素，特別是在手持式產品中，如移動終端、手腕 電腦、PDA、手表，在其他顯示器、鍵區、控制臺和照明方案中也 是非常重要的因素。
才艮據本發明的薄的、撓性的光導板的這些實施例(其中，光導 板可以是彎曲的)可以允許制造有趣的應用，比如將在下文中評述 的撓性的和/或彎曲的顯示器、撓性電話、蛤殼移動終端("翻蓋式 電話，，)。例如，本發明的包括多個光導層的實施例在各個層中提供 容易地控制光內耦合/外耦合的能力以及其他光學性能。兩個或更多 個光導層可以堆疊在其j也光導層的頂部。在這些層之間可以《吏用反 射體和/或膜。
21光可與層厚成比例地內耦合到光導層中。由此，較薄的厚度一 般內耦合較少的光線，而較厚的厚度一般內耦合較多的光線。這可 以提供非常簡單的控制光內耦合的方法，并且還可以使光線分布到
不同的光導層。該原理適合于雙背后照明(dual backlights).具有 4建區照明的背后照明、具有4建區照明的雙背后照明，以及其〗也結構。
光導板的整體厚度可與LED的高度相同。例如，才艮據一個實 施例，LED具有約0.8mm的高度。
本發明可包括集中式光源布置。這一般需要較少的光源(例如 LED)、較少的組裝成本和較小的空間。包括多層光導層的本發明 的實施例可以使用僅設置于光導疊層一個邊緣上的光源。所有光導 層都可將光線傳播到恰當的區域以被照亮。
板設計。光導板設計可以形成為特定的尺寸并具有位于第一 (光線 內耦合)部分中的特有光學漫射結構或光指引結構，該第一部分位 于光源附近且不依賴于4青確的光源(例如LED)布置。這種光學i殳 計能夠允許使用不同數量的光源，并在相同的邊緣上具有最少的光 源和最多的光源。這能允許獲得具有相同的均勻性性能的更高或更 低的亮度。另外，可將同一光導板設計切割成不同的尺寸以獲得相 同的均勻性性能。
本發明的一些實施例可提供單層厚度為約0.4至約O.Olmm的 超薄光導(膜狀)解決方案。本發明的實施例可包括具有單層和多 層的光導4反解決方案。所有層都可以具有可形成在表面上以 <更獲得 不同的光學功能的表面浮雕結構。這些光學結構可為具有不同的輪 廓(例A。二元的、傾殺牛的、閃法翟的以及正弦的等)并形成不同光線
外耦合組或分組的衍射和/或折射結構。才艮據本發明的某些實施例的多層光導元件可以具有可與光源
的高度相匹配的厚度。例如，如果光源包括一個LED，該LED可 能具有約0.8mm的高度，光導元件可以包4舌多個光導層和i殳置在這 些層之間的反射體，該光導元4牛可具有約0.8mm的高度。可以通過
改變光導層的厚度來控制光內耦合和亮度。例如，來自光源的光可 以與層厚成比例地內耦合到光導層中。由此，較薄的厚度=較少的
光內耦合和較低的亮度，而較厚的厚度=較多的光內耦合和較高的 亮度。這是控制光線內耦合并使光線分布到不同的光導層，同時使 各個光導層實現受控的和期望的亮度的非常簡單的方式。
薄光導板的光學結構(或表面浮雕結構)一^:需要高的和增加 的調制度以獲得均勻的光外耦合分布或亮度。光學基本結構 一般必 須為非常精細(fine),例如高度約小于約IO微米或更小，而一個 橫向尺寸約為IO微米或更小，以便獲得期望的調制度。這使得可 能形成小的分離的外耦合結構組并更精確地控制光導層上的外耦 合結構的比例。優選地，在薄光導層中，光學結構設置在小的分離 的外耦合結構組中，其中，在靠近至少一個光源的光導層的一個區 域內，這些外耦合結構組包括光導層的這個區域的約10%或更小。 在該區域中，小的分離的外耦合結構組之間的最大距離為300微米 或更小。該區域可能是光導結構i殳計中最重要的部分，因為內耦合 的光的強度可以為最大強度的50%或更多。基于4交大和較高的光學 零件(optical detail)的傳統的微結構方案一般難于在薄的光導板中 獲得均勻的亮度。
才艮據本發明的光導元件的實施例可為撓性的。在某些實施例 中，并不是光導元件的所有部分或層都是撓性的。包括撓性光導元 件的本發明的實施例可彎曲成期望的形狀。這種實施例可以為撓性 的并且彎曲(彎曲)為優選的形狀，仍然基本滿足了全反射理論并 且不超過全反射角。薄光導板可幫助防止光泄漏，因為光束一般在較厚的光導板中 碰撞(hit)光學結構次數更多。全部光線都能夠更有效地外耦合， 乂人而4吏光導板端部處的光泄漏更少。
超薄光導板可以作為具有或不具有其他光學膜(反射膜、漫射 膜、增亮膜)的單層來使用。薄的光導層可以具有精細的光學結構， 這些光學結構在層的 一側或在兩側上。
為了只使用一個光導層，傳統的LED可適用于具有協助將光 內耦合到薄光導層中的特定光學部件或適配器的光導層。例如，與 厚度約為0.2mm的光導層相比，LED的高度可為0.8mm。例如， 該LED光學部4牛或適配器可為在頂部和底部具有4竟面反射體的光 楔型解決方案。其他可使用的內耦合結構可包括薄橢圓形光管、聚 焦透鏡或一束分開的光纖。而且，具有電路的LED可嵌入模制 (in-molded)到該適配器中。這可以更容易地操作這些LED。該適 配器可包括卡扣(snap)結構以1"更容易地將其連4妄到光導層。該適 配器可由剛性或者撓性的光學材料制成。形成適配器的制作方法例 如可為鑄造或噴射模塑法。光線內耦合可以利用底部或頂部表面上 的特定光柵結構來完成。例如，可使用具有或不具有發散透鏡的斜 的、閃耀的或徑向二元光4冊結構。
超薄光導元件可以構造為具有兩個或更多個層。這些光導層可 形成例如雙背后照明方案、背后照明和4定區照明方案、雙背后照明 和一睫區照明方案。對于雙背后照明方案，光導層之間只需要一個反 射膜。這可以削減成本并使封裝體更薄且更易于操作和組裝。在包 括兩個層的方案中，光學外耦合結構可沿光導方案的中心線(光導 層的內表面)設置，因為大部分的內耦合光可以沿該中心線傳播。 即，大多數光可以大入射角傳才番。
24可設置 一個或多個光源以提供被引入光導元件的光。根據某些 實施例，所有光源都可設置在光導元件的 一個邊緣上以使光內耦合 到光導層中。該集中式的光源布置可減少所需光源的數量并且不需 要光源多個組件。這會對整體成本縮減產生直接影響。
一個應用為背后照明和鍵區組合，其中，可在光導疊層的邊緣
使用集中式的LED布置。同 一些LED可提供背后照明和鍵區照明。 在傳統的方案中，背后照明和4建區照明必須4吏用單獨的LED。
圖8公開了包括一個或多個層的光導板的一個實施例。該光導 板配置為分別通過部分802和804為顯示器和4定區4是供照明。光導 板優選為基本連續的(即沒有較大的孔)并且為撓性的，以提供優 于現有4支術方案的改善的觸感。該方案可^f吏用諸如LED的一個或 多個光源806,并且可同時實現顯示器和4建區的照明。
光導層的光學結構可設計為具有關于其尺寸以及其結合的光 源數量的變化能力。在光導結構的某一部分(光線內耦合部分)的 光學光導板設計可以以這樣的方式進行優化，即，來自點光源(比 如LED)的光可以不同的錐角漫射或部分地以相同的角度定向，以 便在第 一部分獲得更均勻和/或定向的光分布。光導板的光學設計不 依賴于精確的光源布置。這種類型的光學設計允許使用不同數量的 光源，并且在相同的邊緣具有最少的光源和最多的光源，以便實現 具有相同均勻性性能的更高和更低的亮度。這種類型的光學表面浮 雕結構可以設置在具有衍射或折射凹槽的、光導層的第一部分的頂 部表面和底部表面。
部分地回到圖5的實施例，外耦合結構可以這樣的方式進行優 化，即允許切割進而使用具有不同尺寸的相同的光導板基本設計， 以便獲得相同的均勻性性能。這可以使光導方案關于多個不同方案和應用更具可變性和靈活性，而不需要設計很多可能只是所需的亮度和尺寸稍稍不同的光導元件。
根據本發明一個實施例的(超)薄光導層可用于^:區照明，該
(超)薄光導層具有約50至約200微米的厚度，其在保留喀噠效果(即良好的觸感)的同時4是供良好的撓性和觸摸(touch sensitive )性能。因此，可以使用不具有任何用于鍵和按鈕的孔的光導層。這4吏得光管理容易，乂人而獲得均勻的4建區照明。而且由于光可以更有效地外耦合，所以需要更少的LED件。該光導層可以設置在按鈕與官頂板之間，并且其比傳統的光導板需要的空間小的多。
圖9a示出了彎曲超薄光導元件卯6的一個實施例，該超薄光導元件的至少用于光外耦合的一側包括光學表面浮雕結構(圖中的鋸齒狀圖案，光線用箭頭表示)。(超)薄光導的該實施例可以為撓性的并彎曲成優選的形狀，以便基本上仍能滿足全反射理論。該超薄光導方案可使用優派(top view ) LED 908。
圖9b示出了雙彎曲超薄光導元4牛910的實施例，該雙彎曲超薄光導元件的至少用于光外耦合的一側具有光學表面浮雕結構。該超薄光導板可為撓性的并彎曲成優選形狀，以滿足全反射理論，并且該超薄光導板不會超過全反射角。該超薄光導方案可包括例如采用^尤派LED 912的兩個光內津禺合表面。
圖10a示出了配置成形成照明矩陣的一部分的超薄撓性光導元件1006的實施例。該矩陣可包4舌若干個光導才莫塊以〗更在至少一個方向上形成更大的活動照明區i或。該應用還可以為用于平外反顯示器(如LCDTV)的合適的背后照明方案。該方案可包4舌作為光源的優派LED。當然，正如光導元4牛可以可替才灸i也i殳置一才羊，也可以偵:用和/或可^,換地i殳置其他光源。圖10b示出了才艮據本發明的撓性超薄光導元件1008的實施例，在光導板的用于光外耦合的至少兩個不同的表面上具有兩個獨立的光學表面浮雕結構。該薄光導板為撓性的并可彎成期望的形狀。典型地，實施該彎曲以滿足全反射理論并不超過全反射角。該超薄光導方案的實施例可以采用例如優派LED 。
圖10c示出了多層光導元件疊層1010的實施例，該光導元件基于兩個光導層，且每個層在一側(用于光外耦合的整個表面)具有光學表面浮雕結構。該光導方案可具有一般約0.4至約0.8mm的基本平均的厚度，且LED的高度與該厚度相同。
圖10d示出了多層光導元件疊層1012的另一個實施例，該光導元件疊層中包括兩個光導層，每個層的用于光外耦合的那一側(朝向另一個層的側面)的整個表面上具有光學表面浮雕結構。該光導方案可以具有一般約0.4至約0.8mm的基本平均的厚度，且LED的高度與該厚度相同。
而且，基于兩個光導層、且在每個層的兩個側面的可選地用于
的。可選地，可以在光導層之間i殳置諸如反射膜的功能元件。
圖11a示出了包括撓性多層雙光導元件疊層1106的實施例，該光導元件疊層具有兩個光導層，在每一層的用于光外耦合的那一側的至少一部分具有光學表面浮雕結構。可在光導層之間設置反射膜。該光導方案為撓性的并可彎成優選的形狀以便滿足全反射理論。可以通過改變光導層的厚度來控制光內耦合和亮度，其中，更厚的厚度一般等同于更多的光線，而更薄的厚度一般等同于更少的光線。該光導方案可適用于雙顯示器背后照明，如用在蛤殼移動終端或翻蓋式電i舌中，并且該光導方案可具有一4殳約0.4至約0.8mm的基本均勻的厚度，且LED具有約與該厚度相同的高度。
27圖lib示出了包4舌多層光導元件疊層1108的實施例，該光導元件疊層基于一個光導層，在該光導層的用于光外耦合的一側具有光學表面浮雕結構。可將光導層折疊以便形成完整的光導疊層。如/人圖中可以看到的，包4舌表面浮雕結構的表面因而可以與自身4妄觸。這說明了本發明如何能夠僅用一個光導層提供多層光導元件。該光導方案可防止光導纟反端部的光泄漏。厚度一^:約0.2至約0.8mm,且LED的高度與該厚度相同。在另一個實施例中，在光導層之間可設置諸如反射體的功能元件。
圖llc示出了一種超薄光導板的實施例，該超薄光導板在至少一側的整個表面具有不同的光學表面浮雕結構，以便獲得不同的光特性，比如光定向或準直、發散、偏振(polarizing )以及其他特性。可將光導層折疊以便形成完整的光導疊層。該方案在一個封裝體中提供了更多的性能。
圖lld示出了一種超薄光導元件的實施例，該超薄光導元件在至少 一 側的整個表面上具有不同的光學表面浮雕結構，以便獲得不同的光性能，比如光定向或準直、發散、偏振以及其他特性。可將光導層折疊以便形成完整的光導疊層。該方案可在一個封裝體中提
供更多的性能。
圖12a示出了一種光導結構的實施例，該光導結構可應用于例如遠離光源的光導元件的區域中。如該示范性實施例所示出的，表面浮雕可包括基本的結構特征，比如設置在具有不同尺寸、形狀、方向、構造的不同組中的凹槽和/或凹入部。表面浮雕的特性也可以
不同。由此，除了其他特性，填充因素、形狀、尺寸、輪廓、橫截面和/或方向可以不同。這些《且可以或可以不以重復的圖案i殳置。各個組實際上可以具有4壬何期望的形狀，如失見則或不井見則的多邊形的形狀。例如，這些《且可以為矩形、三角形、正方形、梯形或4壬4可其他形狀。在各個分組內、各個組內以及/或在整個結構的凹槽和/或凹入部的布置可以不同。可以改變凹槽的特征及其布置以改變結構的內耦合和/或外耦合特性。例如，布置可以使衍射效率最大化。該
布置也可以<吏4汙射效率成為位置(location)的函凄t。在所示出的實施例中，表面浮雕結構設置在數個組1202中。例如，各個組均包括多個分組1204，每個分組均包括基本結構特征，這些基本結構特征的高度約為IO微米或更小，而每個橫向尺寸約為IO微米或更小。各個組和分組也可具有其他的構造。
圖12b示出了例如可用于4建區照明的光導層的實施例，其具有形成均勻且分離的照明區域的分離的精細光學表面浮雕結構。這種區域也可以形成可以被照亮的符號或其他形狀，以便通過光導板來指示例如主機設備的期望的狀態信息。
圖12c示出了例如用于鍵區照明的光導層的實施例，其具有精細的光學表面浮雕結構，且可選擇的具有通過切割工藝產生的短邊界線1206，這些短邊界線可以將光線反射或指引到照明區域。
圖12d示出了關于優選為薄光導層的實施例的一部分，其中，表面浮雕結構的不同的基本結構特征形成小的分離的外耦合結構組1208,其中，各個表面浮雕結構的凄t量、布置以及/或尺寸、以及/或這些表面浮雕結構的結構特征的高度和/或橫向尺寸是變化的，從而為內耦合到光導元件中的光提供期望的外耦合調制度。
例如，以上不同光導才反構造的實施例可以應用于以下的功能性、指示性以及/或裝飾性的應用。
在圖13a和13b的實施例中示出了一種光導1306，其具有用于諸如標識、字、圖形的指示性或裝飾性效果的兩個或更多個照明等級。例如LED的光源用1308示出。不同的照明等級i殳計成具有例如閃耀和二元光^冊的;f鼓光學表面浮雕結構1302、 1304。例如，可將具有更低或更高亮度(基本上為不同照明等級(注意，圖13b中，較亮的"Modilis"文字^皮具有明顯較4氐的照明等級的區域圍繞))的光導板背景照明用于指示性或裝飾性圖形。合適的應用包括例如用于移動終端、PDA、手力宛電腦、手表、膝上型電腦、汽車工業的
各種產品等的標識。
圖14公開了單一光導^反的一個實施例，該光導4反具有兩個或更多個分段照明區域1402、 1404,并且每個照明區域均具有單獨的LED 1402b、 1404b以及分離的照明圖案。各個LED (顏色)只照亮具有分離圖案的優選的分離區域。例如，分,殳區域通過沖切或激光切割的線而形成，構造這些線以阻擋光線并避免顏色混合。
圖15a和15b示出了單一光導4反的一個實施例，該光導才反具有若干分革殳照明區域1502、 1504、 1506和1508，每個照明區域均具有獨立的LED,該單光導纟反構造成通過這些LEDs和光導纟反光學結構的交互作用來4是供活動的指示性照明效果。指示性照明圖形可以利用分離的表面浮雕微光學結構而形成和/或利用掩膜層的輔助而形成。圖15b中具體示出了具有活動的指示性照明(注意可以獨立地照亮的這些符號)的手持式i殳備的示例。
圖16a和16b示出了手持式設備的實施例，這些設備的活動的裝飾性和/或指示性照明效果通過適合的單一光導板提供，該光導板能夠通過微光學表面結構和/或掩膜層產生分離形成的照明圖案。可以通過LED和分^殳光導板光學結構的交互作動來單獨地控制指示性和裝飾性效果。如圖16a的實例中所示出的以及上文中所描述的，該光導板可以是可彎曲的。裝飾性照明效果可以采用兩種或更多種LED顏色，以便在照明區域上提供可活動性改變的顏色變化，如幻燈顏色(sliding colors)和亮度變化。例如，可以通過減〗氐亮度和增加亮度并借助LED和光導板光學結構的交互作用來提供這些效果。在圖16b的實例中，提供了一個區段1602，該區段包括一個LED 1602b和用于產生表示文字"Modilis"的活動形狀的樣吏光學表面浮雕圖案和/或4務力莫。構造包4舌兩個不同的LED 1604b的另一個區段1604以提供適合的顏色混合。這些區段通過分隔線或狹縫1606而形成。
圖17示出了一個實施例，其中，手持式設備的活動的裝飾性和/或指示性照明效果通過適當的單一 光導板而獲得。鍵區照明通過連續或分離的微光學圖案而提供，而邊緣照明1702通過來自光導—反的光泄漏實現。
圖18a和18b公開了光導板應用的另外的實施例，例如，在具有活動的指示性和/或裝飾性照明效果的手持式設備中的應用。可選擇地借助掩膜層，單一光導板可適用于產生分離形成的照明圖案。活動的指示性或裝飾性照明效果采用至少兩個LED及相關的顏色，以便例如通過減低亮度或增加亮度并借助LED和光導板光學結構的交互作用而在照明區i或上l是供可活動性改變的顏色變4匕，比如幻燈顏色、漸進式顏色混合以及亮度變化。該裝置的頂蓋例如可以由半鏡面(PVD涂層)制成。具有至少兩個帶有不同顏色的LED 1802、1804的光導板的適用性的各種實例包括狀態指示，該狀態指示指示出目前的電池電量、音量、溫度、呼入電話和信息、連接強度等。例如，這些光導板可以i殳置成矩形或不A見則的形狀。
圖19a示出了單一光導板的一個實施例，該單一光導板具有用于活動的指示性和/或裝飾性照明效果的、至少兩個光方向選擇性孩史光學表面浮雕圖案(比如閃耀的或傾斜的輪廓)1902a、 1904a,以便依靠內耦合光的方向和外耦合圖案、通過LED 1902、 1904分別
與光導板光學結構的交互作用而獨立地-使用。另外，該光內耦合和外耦合方案適用于顏色混合，以〗更獲得不同的顏色或者調整照明的
白平衡。圖19b示出了一個實施例，其中，單一光導才反包4舌主要的多色照明區域1906,該區域的邊緣設置有RGB LED 1908,且該區域包括與設置在下面的綠色和紅色LED 1910相關的兩個不同的照明區
段，以便用恒定的指示顏色來照亮優選的區段。該主要的照明區域包括用于光外耦合的微光學表面浮雕圖案以及具有無任何圖案的平表面的分離區段。
圖20a示出了多層、雙光導板的一個實施例，其具有用于通過LED和光導板光學結構的交互作用實現分離的指示性和/或裝飾性照明效果的諸如多顏色LED的多個單獨的LED 2002。獨立地活動照明通過優選地在雙光導層之間具有至少一個掩蔽層的雙光導層實3見，以避免非^尤選的照明和光泄漏。
圖20b示出了單一光導板的一個實施例，該單一光導板包括多功能照明和用于指示性、裝飾性、閃光、顯示光(display light )、光學數據傳輸2006 (對于發送器為內耦合而對于接收器為外耦合)的光學結構。因此， 一個例如平面的光導才反可以4十對每種功能而具有不同的光學表面浮雕圖案2004,例如，具有^氐成本制造效益的集成方案("多物一體")。
如本領域的技術人員理解的，本發明的各種實施例可以如所期望的靈活地更改和組合。例如，本發明的4建區組件中可以采用不同的光導板布置，在這種情況中，所建議的、具有相關的兩層或三層光導板結構的改進的輥對輥凸印也可以用于制造光導4反。因此，光導板可以構造為多功能形式，并因此與另外的、針對具體應用的光學功能層(例如鍵區組件的鍵墊)相結合。
本發明的范圍由所附的4又利要求及其等同物共同確定。本領域的4支術人員還將理解，明確/^開的實施例只是用于"i兌明目的而構造，并且本發明的范圍將覆蓋更好地適合本發明的各種具體使用情況的進一 步的實施例、實施例組合以及等同物。
3權利要求
1.一種光導裝置，包括-光導板，所述光導板基本上是薄的、優選為撓性的，用于傳輸和耦合光線；-一個或多個光源，連接于所述光導板；以及-多個微光學表面浮雕形狀，設置在所述光導板上，所述光導板被構造成通過所述一個或多個光源與所述多個微光學表面浮雕形狀之間的交互作用產生一種或多種活動的指示性和/或裝飾性照明效果。
2. 根據權利要求1所述的光導裝置，其中，所述多個微光學表面 浮雕形狀構造成提供至少兩個照明等級。
3. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，包括多個照明區 ,史以及多個諸如發光二4及管的光源。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，包括至少兩個光 源，每個光源適于發出不同的顏色。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，其中，所述光導 板是可彎曲的。
6. 才艮據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，還包括適于輔助 產生所述活動的指示性和/或裝飾性照明效果的 一 個或多個光學掩膜。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，所述光導裝置4皮 構造成提供與時間和/或在光導板上的位置有關的顏色和/或 照明等級的變化。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，所述光導裝置被 構造成通過所述交互作用產生一種或多種活動的符號、圖形、 字母或數字。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，還適于在光導板 上的至少兩個位置之間光學地傳輸數據。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的光導裝置，包括與相關的多 個光源有關的多方位表面浮雕形狀，以便提供從光導板外耦合 出的光源選擇性光線。
11. 一種電子設備，包括根據前述權利要求中任一項所述的光導裝 置，可選擇地設置所述光導裝置以在所述設備中提供顯示照明 和4建區照明。
12. —種用于電子設備的鍵區組件，所述鍵區組件包括-光導板，所述光導板由權利要求1 10中任一項所限定， 用于傳輸和耦合光線；-多個鍵，設置在所述光導板的一側，每個鍵均與朝向所 述光導一反的剛性致動件相關聯；-官頂板，設置在所述光導板的相對側，所述常頂板包括 多個可彎曲的官頂，設置這些官頂以便當按壓預定的鍵時，對 應的、預定的穿頂因受到預定4建的剛性致動件通過所述光導4反 施加的壓力而變形，以i"更進^f于相關的活動，比如斷開或閉合電 開關，其中，所述光導板的至少位于所述預定的官頂與所述預 定的鍵之間的部分被設置成至少光學上基本連續、薄以及優選 為撓性的，從而為鍵區的使用者在操作鍵時提供改進的觸感。
13. 根據權利要求12所述的鍵區組件，還包括一個或多個撓性件， 所述撓性件至少部分地設置在所述鍵與所述光導板之間、且鄰 近于剛性致動件。
14. 根據權利要求13所述的鍵區組件，其中，所述光導板為一片 基本連續的材料。
15. 根據權利要求12所述的鍵區組件，還包括位于屬于所述多個 鍵的至少某些相鄰的鍵之間的 一個或多個撓性件。
16. 根據權利要求12~15中任一項所述的鍵區組件，其中，屬于 所述多個鍵的一個或多個鍵包括孔、凹入部或中空部分。
17. 根據權利要求16所述的鍵區組件，其中，所述孔、凹入部或 中空部分至少部分地填充有透明或半透明的撓性材料或者氣 體，所述氣體優選為空氣，所述撓性材料諸如彈性材料。
18. 根據權利要求12 17中任一項所述的鍵區組件，其中，至少 某些所述剛性致動件被構造成形成光導板的一個或多個部分。
19. 根據權利要求12~18中任一項所述的鍵區組件，其中，所述 宵頂纟反至少部分地與所述光導才反結合為一體。
20. —種電子設備，諸如包括根據權利要求12~19中任一項所述 的鍵區組件的移動終端或其他手持式設備。
21. —種4交石更的且可選擇地為光學功能性的、4交薄的元件與例如彈 性的撓性的、且基本上光學透明的光導元件結合的應用，所述 結合通過在進4亍孩i光學表面浮雕形狀的輥對輥凸印之前或者 在凸印過程中將這兩者結合到一體的實體中實現，從而制造出 一體的、撓性的光導元件，與只輥對輥凸印撓性元件產生的偽 象相比，所述一體的、撓性的光導元件的凸印微光學表面浮雕 形狀中基本上沒有偽象或至少具有偽象量降低的偽象。
22. —種多功能光導元件的應用，所述多功能光導元件被構造成外 耦合來自所述多功能光導元件的準直光，所述多功能光導元件 至少功能性地與例如電子設備的鍵墊的針對具體應用的光學 功能元件結合成一體，,人而4吏所述光學功能元件;陂構造成以受 控的、預定的方式漫射由所述多功能光導元件外耦合的準直 光。
全文摘要
一種光導裝置，包括光導板(1306)，該光導板基本上是薄的、優選為撓性的，用于傳輸和耦合光線；連接于光導板的一個或多個光源(1308)；設置在光導板上的多個微光學表面浮雕形狀(1302、1304)，該光導板構造成通過一個或多個光源與多個微光學表面浮雕形狀之間的交互作用來產生一種或多種活動的指示性和/或裝飾性照明效果。而且，還提供了包括該光導板的鍵區組件以及光導板構造的兩種應用。
文檔編號G02B6/00GK101606090SQ200780047323
公開日2009年12月16日 申請日期2007年11月14日 優先權日2006年11月14日
發明者卡里·林科 申請人:莫迪里斯有限公司