CN102707366A - 导光模块及触碰面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光模块及触控面板，其中，导光模块包括：一导光条、一盖板、及一微结构单元。导光条具有一入光面、一第一侧面、及一高能带，第一侧面相邻于入光面，高能带定义为导光条中邻近入光面的区域。盖板相对于导光条的第一侧面，微结构单元对应于导光条的高能带而被设置于盖板。通过本发明实施例的导光模块的微结构单元，光源可均匀地分布在触碰面板的表面，以增加触碰面板的精确度。

Description

导光模块及触碰面板

技术领域

本发明涉及一种导光模块，特别是关于一种具有微结构的导光模块。

背景技术

现有技术中，触碰面板需配置有数个压力型态感测器或数个电容型态的感测器在整个面板表面，当面板表面被手指触碰时，感测器将检测手指的位置。然而，此种形式的触碰面板需要设置大量的感测器在面板表面，使得生产过程过于复杂。

另外一种可解决上述问题的触碰面板则为光学感应式的触碰面板，此种面板的周边设置有数个发光元件以及收光元件。当手指触碰至面板表面时，自发光元件发出的光线，其行进路程将被手指打断，使得收光元件检测到光线的减弱，进而分析手指的位置。

为了使光学式的触碰面板可精确地检测到手指的位置，光线必须均匀地分布于面板表面。然而，面板在邻近发光元件处，光线射出的能量往往高于其他区域，进而导致收光元件无法精确检测手指位置。

美国专利5,363,294中，揭露一发光元件，通过导光板底面网点分布密度的不同，以减弱邻近出光侧的发光强度。但此技术仅适用于导光板等大面积的导光结构，对于宽度较小的导光条不具有明显功效。因此，需要一个能改善发光元件射出光线分布不均的方法。

发明内容

本发明实施例提供一导光模块，包括：一导光条、一盖板、及一微结构单元。导光条具有一入光面、一第一侧面、及一高能带，第一侧面相邻于入光面，高能带定义为导光条中邻近入光面的区域。盖板相对于导光条的第一侧面，微结构单元对应于导光条的高能带并设置于盖板的表面。

本发明实施例另提供一种触碰面板，包括：一本体、多个导光模块、多个光源、以及多个收光装置。多个导光模块，设置于本体的侧边，其中每一导光模块包括：一导光条、一盖板、及一微结构单元。导光条具有一入光面、一第一侧面、及一高能带，第一侧面相邻于入光面，高能带定义为导光条中邻近入光面的区域。盖板相对于导光条的第一侧面，微结构单元对应于导光条的高能带并设置于盖板的表面。多个光源分别对应于导光模块而设置，多个收光装置设置于相邻二个导光模块之间。

通过上述导光模块的微结构单元，光源可均匀地分布在触碰面板的表面，以增加触碰面板的精确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1A-图1B显示本发明的导光模块的较佳实施例的爆炸图；

图2显示本发明的导光模块在图1A中朝A方向所视的侧视图；

图3A-图3B显示本发明的微结构单元在另一实施例中的示意图；

图4显示本发明的导光模块的较佳实施例的光场示意图；以及

图5显示本发明的导光模块应用于一触碰面板的示意图。

附图标号：

1～触碰面板

10～本体

20～光源

30～收光装置

100～导光模块

110～导光条

110a～入光面

110b～第一侧面

110c～第二侧面

110d～高能带

120～盖板

130～反光层

140、140′～增光片

150、150′、150″、150″′～微结构单元

151、152～角锥

151a、151b、151c～侧面

151d～顶点

160～网点

A～延伸方向

D₁、D₂～距离

L、L1、L2～光线

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了增加光学式触碰面板的精确度，本发明提出一种导光模块使光源所发出的光场被均匀射出，以改善现有技术中，邻近光源处，光线射出量过高的问题。

请参见图1A、图1B、及图2，图1A、图1B、及图2显示根据本发明的导光模块100，其中图2显示本发明的导光模块100在图1A中朝A方向所视的侧视图。此外，为清楚显示各元件的连结关系，图2中未显示增光片140，在此先予指明。在本发明较佳的实施例中，导光模块100包括：一导光条110、一盖板120、一反光层130、一增光片140、二个微结构单元150、及至少一光源20。

导光条110具有二个入光面110a、一第一侧面110b、一第二侧面110c、及二个高能带110d。光源20与导光条110的入光面110a相邻，导光条110的入光面110a接收来自光源20的光线。导光条110的第一侧面110b相邻于入光面110a，第二侧面110c相对于第一侧面110b。导光条110的高能带110d定义为导光条110自入光面110a起至一既定位置所延伸的区域，其中入光面110a至既定位置的距离D₁为5mm至20mm。较佳地，入光面110a至既定位置的距离D₁为10mm。

导光条110的厚度、材质、及形式可依照需求而改变。在此实施例中，由于导光条110设置于一触控面板的侧边(如图5所示，其细节将于稍后说明)，因此导光条110的厚度较佳地为1.5mm；为了达到导引光线在导光条110内部的目的，因此需选用一折射率高于空气的材质，如玻璃；另外，在此实施例中，导光条110的截面积则为长方形的形式。

盖板120的表面面对于导光条110的第一侧面110b，但彼此不相连。理想上，盖板120的表面与导光条110的第一侧面110b的距离D₂介于0.01mm至0.56mm之间。盖板120为一透光材质，其折射率介1.48至1.62之间。

为了破坏光线在导光条110中的全反射现象，将反光层130设置于导光条110的第二侧面120c上。详而言之，在此实施例中，反光层130被设置于导光条110的第二侧面110c上方、以及相邻入光面110a、第一侧面110b、与第二侧面110c的二个侧面上方，使反光层130形成一“ㄇ”字型的造型，以容纳导光条110。

增光片140的一表面具有多个V形沟槽并列。在此实施例中，增光片140设置在导光条110的高能带110d以外的区域，并设置于导光条110的第一侧面110b上，以增加导光条110在高能带110d以外的区域的出光强度。

微结构单元150具有可以改变光线入射角度的凹凸结构，在此实施例中，微结构单元150为一增光片(Brightness Enhancement Film)，且具有多个V形沟槽形成于增光片的一表面。通过盖板120的凹槽120a，微结构单元150可被固定于盖板120的表面。

值得注意的是，增光片150与增光片140是二个独立的元件，增光片150设置于盖板120的表面，且增光片150的V型沟槽是面对导光条110的高能带110d。相反地，增光片140设置于导光110的第一侧面110b，且增光片140的V型沟槽是面对盖板120。

在一较佳的实施例中，增光片150及增光片140的V型沟槽所延伸的方向平行于导光条的延伸方向A，如图1A所示，但不受限于此。增光片150′及增光片140′的V型沟槽所延伸的方向亦可垂直于导光条110的延伸方向A，如图1B所示。或者，增光片150及增光片140的V型沟槽可分别具有不同的设置角度(未图示)。

多个网点160覆盖于导光条110的第二侧面110c的表面，较佳地，在相对于导光条110的高能带110d的区域具有较低密度的网点160，在相对于导光条110的高能带110d以外的区域则具有较高密度的网点160。

请参见图3A、及图3B，图3A、及图3B分别显示微结构单元150″、150″′在另一实施例中的部分结构示意图，其中仅显示微结构单元的部分角锥结构，在此先予指明。在另一可能的实施例中，微结构单元150″、150″′利用射出成形的技术直接形成于盖板120的表面，亦即，微结构单元150″、150″′与盖板120为一体成形的结构。

微结构单元150″、150″′可由各种结构所构成，举例而言，如图3A所示，微结构单元150″由多个三角锥151所构成，其中三角锥151底部的一顶点至三角锥151顶端的一顶点151d的连线，与盖板120的表面所构成的夹角α介于5度至26度之间。为增加反射效果，三角锥151的三个侧面151a、151b、及151c的面积不相互均等。又举例而言，如图3B所示，微结构单元150…可由多个四角锥152所构成。微结构单元的外型并不被拘束，凡是可同时允许光线穿透及折射的结构，皆可作为本发明的微结构单元。

请参阅图4，图4显示本发明的导光模块100的光场示意图，为清楚说明本发明的特征，图4中仅绘示二条光线L1、L2。当一光源20朝导光模块100发出一红外光线L1时，红外光线L1穿透导光条110的入光面110a，之后随即被反光层130所反射，当红外光线L1到达导光条110的第一侧面110b时，由于行进角度已改变，红外光线L1可穿射出导光条110之外，并射入微结构单元150。此时，部分红外光线L1穿透微结构单元150及盖板120并离开导光模块，但部分红外光线L1则被微结构单元150所反射并再次进入导光条110之中。再次进入导光条110的红外光线L1又一次地被反光层130所反射，随后穿透导光条110设置有增光片140的第一侧面110b并射入增光片140。通过增光片140将红外光线L1集中后，红外光线L1穿透盖板120并离开导光模块100。

另外一方面，红外光线L2首先被导光条110的第一侧面110b全反射，接着被反光层130所反射，此时红外光线L2的行进角度已改变，使得红外光线L2可穿透导光条110的第一侧面110b。接着，通过增光片140将红外光线L2集中后，再穿透盖板120，并离开导光模块100。

请参见图5，图5显示本发明的导光模块100应用于一触碰面板1的示意图。触碰面板1包括：一本体10、多个光源20、四个收光装置30、及四个导光模块100。收光装置30分别设置于本体10的四个角落，四个导光模块100分别设置于本体10的四个侧边，亦即收光装置30设置于相邻二个导光模块100之间。位于本体10长侧边的导光模块100具有二个光源20，分别设置于导光模块100的两侧；位于本体10短侧边的导光模块具有一个光源20设置于其一侧。透过导光模块100，光源20所发出的红外光线L被均匀地布满导光模块100所围绕的区域。当使用者触碰到触碰面板1的中央区域时，四个收光装置30将同时检测红外光线L的衰减程度，并传送检测结果至分析装置加以分析。

由以上叙述可知，本发明所提供的导光模块，光源所发出的光线可被导引至较远离入光面的导光条之中。如此将可解决现有技术中，触碰面板在邻近光源处容易产生出光能量太强的情形。

本发明的实施例各组件间相互的关系及作用原理已在上述内容作详尽说明及解释。惟应注意的是，以上所述的元件相对位置、数量、形状等限制，并不局限于本案图示及说明书的内容所示，因此在检视本案的发明时，应考量本发明的整体内容而视。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种导光模块，其特征在于，包括：

一导光条，具有一入光面、一第一侧面、及一高能带，所述第一侧面相邻于所述入光面，所述高能带定义为所述导光条中邻近所述入光面的区域；

一盖板，相对于所述导光条的所述第一侧面；以及

一微结构单元，对应于所述导光条的所述高能带，并设置于所述盖板。

2.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述高能带定义为所述导光条自所述入光面起至一既定位置所延伸的区域，所述既定位置距离所述入光面5mm至20mm。

3.如权利要求2所述的导光模块，其特征在于，所述既定位置距离所述入光面10mm。

4.如权利要求2所述的导光模块，其特征在于，更包括一增光片，在所述导光条位于所述高能带之外的区域，所述增光片被设置于所述导光条的所述第一侧面。

5.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，更包括一“ㄇ”字型反光层，且所述导光条更具有一第二侧面，所述第二侧面相对于所述第一侧面，所述“ㄇ”字型反光层设置于所述第二侧面上。

6.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述盖板的折射率介于1.48至1.62之间。

7.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述盖板与所述导光条的所述第一侧面的距离介于0.01mm至0.56mm之间。

8.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述微结构单元由多个三角锥所构成，所述三角锥形成于所述盖板的表面。

9.如权利要求8所述的导光模块，其特征在于，每一所述三角锥底部的一顶点至每一所述三角锥顶端的一顶点的连线，与所述盖板的表面所构成的夹角介于5度至26度之间。

10.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述微结构单元由多个四角锥所构成，所述四角锥形成于所述盖板的表面。

11.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述微结构单元为一增光片，且所述增光片的表面具有多个沟槽并列，所述沟槽所延伸的方向平行于所述导光条的延伸方向。

12.如权利要求1所述的导光模块，其特征在于，所述微结构单元为一增光片，且所述增光片的表面具有多个长形沟槽并列，所述沟槽所延伸的方向垂直于所述导光条的延伸方向。

13.一种触碰面板，其特征在于，包括：

一本体；

多个导光模块，设置于所述本体的侧边，每一所述导光模块包括：

一导光条，具有一入光面、一第一侧面、及一高能带，所述第一侧面相邻于所述入光面，所述高能带定义为所述导光条中邻近所述入光面的区域；

一盖板，相对于所述导光条的所述第一侧面；以及

一微结构单元，对应于所述导光条的所述高能带，并设置于所述盖板；

多个光源，分别对应于所述导光模块而设置；以及

多个收光装置，设置于相邻二个导光模块之间。

14.如权利要求13所述的触碰面板，其特征在于，至少一所述光源与所述导光条的所述入光面相邻。

15.如权利要求14所述的触碰面板，其特征在于，所述微结构单元具有一凹凸结构，可以改变所述光源的光线行进角度。

Images