CN102736776A - 具有前光模块的触控显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种具有前光模块的触控显示器，其具有：一灯源；一导光板，是以一侧面邻近该灯源，该导光板具有一第一折射率；一披覆层，位于该导光板上方，具有一第二折射率，其中该第二折射率小于该第一折射率；多个柱状结构，位于该导光板下方，所述柱状结构具有一第三折射率，其中该第三折射率大于或等于该第一折射率；一触控结构，位于该披覆层上方；以及一电子纸装置，位于所述柱状结构下方。

Description

具有前光模块的触控显示器
技术领域
本发明是有关于一种触控显示器，特别是关于一种具有前光模块的触控显示器，其可提高向下导光率、提升像素显示亮度、以及在彩色显示应用中增加色彩饱和度。
背景技术
在半穿反式或反射式的触控显示器中，为了降低整个显示器的外观尺寸以符合市场需求，一般乃采用侧光式前光模块做为照明手段。
现有侧光式前光模块一般是透过设于导光板上表面的一向下导光手段，使侧光源转成向下射出的一均匀面光源，以提供显示器照明。请参照图1，其绘示采用一现有前光模块的一反射型触控显示器的剖面图。如图1所示，该反射型触控显示器包含一灯源100、一导光板110、一触控面板120、以及一反射型显示器130。
其中，灯源100是用以提供一入射光。
导光板110，其左侧面为与灯源100邻近的一入光面，其底面为一出光面，而其顶面具有多个扩散点111。其中，所述的入射光在间接(经导光板110的底面全反射)或直接触及所述扩散点111后会产生散射光线，而所述散射光线中有一部分-其行进方向与所述出光面的法线的夹角小于一全反射角-会经由所述出光面射出以提供反射型显示器130所需的照明光源。
触控面板120一般是在透明玻璃基板上形成触控结构，而反射型显示器130则通过反射所述的照明光源以提供一显示画面。
虽然所述扩散点111具有容易实施(可利用喷砂(sand-blasting)制程)的好处，但是其向下导光的效率却不理想-在经由所述扩散点111所产生的散射光线中，有一些会经由导光板110的上方逸散而造成能量的浪费。
为提升向下导光的效率，现有另有采用微结构(Microstructure)做为向下导光手段的设计。请参照图2，其绘示采用另一现有前光模块的一反射型触控显示器的剖面图。如图2所示，该反射型触控显示器包含一灯源200、一导光板210、一触控面板220、以及一反射型显示器230。
其中，灯源200是用以提供一入射光。
导光板210，其左侧面为与灯源200邻近的一入光面，其底面为一出光面，而其顶面具有多个V型微结构211，其中，所述入射光在间接(经导光板210的底面全反射)或直接触及所述V型微结构211后会产生沿所述出光面的法线方向(向下)射出的反射光以提供反射型显示器230所需的光源。
触控面板220一般是在透明玻璃基板上形成触控结构，而反射型显示器230则通过反射所述的照明光源以提供一显示画面。
虽然所述V型微结构211具有较佳的向下导光效率，但却有不易实施的缺点。
再者，图1现有前光模块的所述扩散点111及图2现有前光模块的所述V型微结构211皆因位于导光板的顶面而有干扰目视及容易被刮伤的问题。
发明内容
有鉴于前述问题，本发明乃提出具一新颖结构的触控显示器。
本发明的一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其是利用一新颖的向下导光结构提升向下导光效率。
本发明的另一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其采用一容易实施的新颖向下导光结构。
本发明的又一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其采用一不会干扰目视的新颖向下导光结构。
本发明的又一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其采用一不易被刮伤的新颖向下导光结构。
本发明的又一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其可具有较低的厚度及较低的显示光线衰减度。
本发明的又一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其可提升像素显示亮度。
本发明的又一目的在于揭露一种具有前光模块的触控显示器，其可在彩色显示应用中增加色彩饱和度。
为达到上述目的，一具有前光模块的触控显示器乃被提出，其具有一触控结构、一灯源、一导光板、一披覆层、多个柱状结构、以及一电子纸装置。
其中，该触控结构，位于该披覆层上方，是用以侦测触控事件的一透明结构。
该灯源是用以提供入射光。
该导光板具有一侧面以邻近该灯源，一顶面以与该披覆层接触，以及一底面以与所述柱状结构接触，且其具有一第一折射率。
该披覆层位于该导光板上方，具有一第二折射率，其中该第二折射率小于该第一折射率。
所述柱状结构位于该导光板下方，具有一第三折射率，其中该第三折射率大于或等于该第一折射率。
该电子纸装置，位于所述柱状结构下方，是一反射式或半穿反式显示装置。
附图说明
图1绘示采用一现有前光模块的一反射型触控显示器的剖面图。
图2绘示采用另一现有前光模块的一反射型触控显示器的剖面图。
图3a绘示本发明具有前光模块的触控显示器其一较佳实施例的剖面图。
图3b绘示本发明具有前光模块的触控显示器其另一较佳实施例的剖面图。
图3c绘示本发明具有前光模块的触控显示器其又一较佳实施例的剖面图。
图4为本发明具有前光模块的触控显示器其柱状结构又一较佳实施例的底视示意图。
图5为图4实施例对入射光进行向下导光的示意图。
图6为本发明通过一披覆层集中一像素所反射光线的示意图。
具体实施方式
为使贵审查委员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，兹附以图式及较佳具体实施例的详细说明如后。
请参照图3a，其绘示本发明具有前光模块的触控显示器其一较佳实施例的剖面图。如图3a所示，该触控显示器包含一灯源300、一导光板310、一披覆层320、多个柱状结构330、一触控结构340、以及一电子纸装置350。
其中，灯源300是用以提供一入射光给导光板310。灯源300可由荧光灯管或LED构成。
导光板310具有一第一折射率n1，其左侧面为与灯源300邻近的一入光面。
披覆层320，位于导光板310顶面上方的一涂层，是由具有一第二折射率n2的透明材质构成，其中所述第二折射率n2是小于所述第一折射率n1，以在导光板310内产生一全反射临界角(＝sin-1(n2/n1))，从而避免入射光由导光板310的顶面穿透出去。
所述柱状结构330，位于导光板310底面下方，由具有一第三折射率n3的透明物质构成，可利用网版印刷的制程贴附在导光板310的底面。其中所述第三折射率n3是大于或等于所述第一折射率n1，使导光板310中射向所述柱状结构330的光线可转成向下行进的光线。再者，在所述柱状结构330间具有多个间隙331-其折射率nA＝1，以利导光板310中射向所述间隙331上方的光线产生全反射而向右上方前进。依所述柱状结构330及所述间隙331的安排，不仅导光板310右侧的亮度可被增强，导光板310的向下导光效率亦会提升，从而可为电子纸装置350提供一亮度均匀的面光源。虽然在本实施例中柱状结构330的形状为楔型-其顶面面积大于底面面积，但其亦可为其它形状，例如图3b所绘示的柱状结构330为顶面面积等于底面面积，而图3c所绘示的柱状结构330为顶面面积小于底面面积。
另外，对所述柱状结构330的分布做特定安排亦可进一步提升面光源的亮度均匀度。请参照图4，其为本发明具有前光模块的触控显示器其所述柱状结构330又一较佳实施例的底视示意图。如图4所示，柱状结构330是依其与灯源300的距离决定其顶面面积-距离越远，该顶面面积就越大，而当柱状结构330的顶面面积变大时，二相邻柱状结构330间的间隙会变小。依此安排，在导光板310底面的向下穿透光线与全反射光线的比例会随着柱状结构330与灯源300的距离而变化-距离越远，该比例就越大，以调整导光板310底面各处向下射出光线的强度，从而提供一亮度均匀的面光源。有关图4实施例对入射光进行向下导光的示意图请参照图5。如图5所示，入射光E在传播过程中会逐渐衰减，亦即E＞E1＞E2＞E3＞E4；而顶面面积逐渐变大的柱状结构330分布会补偿该衰减效应，从而使向下射出光线(L1、L2、L3、L4)的强度均匀化，亦即
Figure BSA00000609139100051
触控结构340，位于披覆层320上方，是用以侦测触控事件的一透明结构。触控结构340的工作方式可为电阻式、电容式、声波式、或压力感测式。
另外，所述柱状结构330的底面可通过黏胶与电子纸装置350黏合，而电子纸装置350可为一反射式或半穿反式显示装置，例如但不限于电泳显示器、微机电显示器、胆固醇液晶显示器、电湿润显示器、液晶显示器、有机/无机电激发光显示器、或电致变色显示器。
又，通过披覆层320的作用，各像素所反射的光线乃可被集中以提升像素显示亮度，及在彩色显示应用中增加色彩饱和度。请参照图6，其为本发明通过披覆层320集中一像素所反射光线的示意图。如图6所示，与披覆层320法线的夹角小于全反射临界角(＝sin-1(n2/n1))的光线L1、L2、L3可穿透披覆层320，而大于全反射临界角(＝sin-1(n2/n1))的光线L4、L5则会被反射回去。依此，本发明不仅可提升像素显示亮度，而且可在彩色显示应用中避免R、G、B各单色间的干扰，从而增加色彩饱和度。
再者，因导光板310除可用于导光，亦可扮演触控玻璃基板的角色，故本发明的触控显示器乃可免除触控玻璃基板，而具有较低的厚度及较低的显不光线衰减度。
综上所述，本发明具有前光模块的触控显示器可通过其新颖的柱状结构提升向下导光效率，而所述的柱状结构不仅可通过一般制程实施，且因其是位于导光板的底面，故可进一步具有不会干扰目视，也不易被刮伤的优点。又，本发明所采的披覆层不仅可提升像素显示亮度，而且可在彩色显示应用中增加色彩饱和度。再者，因本发明的导光板亦可扮演触控玻璃基板的角色，故本发明的触控显示器乃可具有较低的厚度及较低的显示光线衰减度。本发明具突破性的功效。
本发明所揭示，乃较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟悉该项技艺的人所易于推知，俱不脱本发明的专利权范畴，例如披覆层320可为包含有多个空气间隙的涂层。

Claims (12)

1.一种具有前光模块的触控显示器，其特征在于，具有：
一灯源；
一导光板，是以一侧面邻近该灯源，该导光板具有一第一折射率；
一披覆层，位于该导光板上方，具有一第二折射率，其中该第二折射率小于该第一折射率；
多个柱状结构，位于该导光板下方，所述柱状结构具有一第三折射率，其中该第三折射率大于或等于该第一折射率；
一触控结构，位于该披覆层上方；以及
一电子纸装置，位于所述柱状结构下方。
2.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，该灯源是由荧光灯管或LED构成。
3.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，该披覆层具有多个空气间隙。
4.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，所述柱状结构的顶面面积大于其底面面积。
5.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，所述柱状结构的顶面面积等于其底面面积。
6.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，所述柱状结构的顶面面积小于其底面面积。
7.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，所述柱状结构的顶面面积是随所述柱状结构与该灯源的距离而变化，所述距离越大，所述顶面面积就越大。
8.如权利要求7所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，所述柱状结构的间隙是随其与该灯源的距离而变化，所述距离越大，所述间隙就越小。
9.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，该触控结构是由电阻式触控结构、电容式触控结构、声波式触控结构、及压力感测式触控结构组成的结构组中选择的一种结构。
10.如权利要求1所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，该电子纸装置是以一黏胶与所述柱状结构黏合。
11.如权利要求10所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，该电子纸装置是一反射式或半穿反式显示装置。
12.如权利要求10所述的具有前光模块的触控显示器，其特征在于，该电子纸装置是由电泳显示器、微机电显示器、胆固醇液晶显示器、电湿润显示器、液晶显示器、有机/无机电激发光显示器、及电致变色显示器组成的显示器组中选择的一种显示器。
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