CN104423728A - 光学式触控面板以及触控显示面板 - Google Patents

光学式触控面板以及触控显示面板 Download PDF

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CN104423728A CN201410158404.3A CN201410158404A CN104423728A CN 104423728 A CN104423728 A CN 104423728A CN 201410158404 A CN201410158404 A CN 201410158404A CN 104423728 A CN104423728 A CN 104423728A
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方崇仰
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Abstract

本发明提供一种光学式触控面板以及触控显示面板，包括导光板、至少一发光组件以及多个感光组件。导光板具有多个侧表面、上表面与下表面。上表面与下表面通过这些侧表面连接。发光组件提供光束进入导光板。感光组件设置于导光板下表面下方。各感光组件具有感测面，感测面与导光板下表面非平行设置。这些感光组件设置在该至少一发光组件所提供的该光束的照射范围内。进入导光板的光束经由导光板下表面散射至这些感光组件。

Description

光学式触控面板以及触控显示面板
技术领域
本发明是有关于一种触控面板以及显示面板，且特别是有关于一种光学式触控面板以及触控显示面板。
背景技术
近年来，随着信息及电子发展的速度使得触控式显示面板的应用越来越普遍，并带动了许多消费电子产品，如手机、笔记型电脑、个人数码助理（Personal Digital Assistant,以下简称PDA）、全球卫星定位系统（GlobalPositioning System,以下简称GPS）等便携式电子装置的应用及发展。因触控面板具有易于交流的优点，使用者可以经由触控面板与其搭载的显示面板进行直觉式的输入或操作，目前在全球已自成一项产业。
触控面板技术按感测器工作原理，大致上可分为电容式、电阻式、光学式（又称红外线式）及声波式等。其中光学式触控技术价格低廉，可接受各种材质的触碰感应，包括导电体(例如手指)或非导电体(例如绝缘橡胶笔)等任何可遮断光的物质，应用相当广泛。以触控面板在中大型显示面板的应用为例，由于电阻式触控面板与电容式触控面板需要制作符合面板大小的透明导电薄膜，因而大幅地提高了传输阻抗而增加了感测的困难度，且如此一来制程良率不佳与成本较高，因此光学式触控面板的技术研发已是相关领域的重要发展方向之一。
现有光学触控技术，大致可区分为遮断式及受抑内全反射式(Frustratedtotal internal reflection；以下简称FTIR)两种。遮断式光学触控技术为最早的光学触控架构，其通过在面板边缘布设感测器及发射器，或是通过在基板同一侧对角设置发射器及感测器，并且在其他边缘设置反射结构的系统，来检测被手指所遮蔽的光线以进行触点判断。然而，此种检测原理受限于感测器或光源等需要设置于面板操作面的周边，面板操作面周边需设置边框以遮蔽感测器等组件而有高度落差，从而无法实现全平面的无边框设计。另一方面，受抑内全反射光学触控技术是通过手指接触导光板从而破坏了导光板内全反射光线传导路径，使原本进行全反射的光线向下（即触控组件内侧）渗出，并由红外线摄影机的感测面朝向导光板下表面贴合以感测导光板内光强度的变化，以进行影像辨识观察其触点。虽然此种技术可被应用来实现全平面触控组件，然而，此种检测方式感测器的感测面朝向外部环境而容易遭受外界环境光源干扰，而不利真实触点检测。
全平面触控组件由于其操作面为齐平的，解决了传统电子组件所需的边框带来的缺点，例如卡垢、增加了额外的体积、厚度与重量，并且提供了一种更美观的设计，目前为触控组件中趋于流行的设计模式。
发明内容
本发明提供一种光学式触控面板以及触控显示面板，可提供全平面外型，并且可降低受到外部光线干扰以提升触控检测效率与精确性。
本发明提供一种触控显示面板，具有全平面外型，且兼具触控与显示画面的功能。
本发明的光学式触控面板包括导光板、至少一发光组件以及多个感光组件。导光板具有多个侧表面、上表面、下表面与光萃取结构。上表面与下表面通过这些侧表面连接。发光组件具有发光面，发光组件提供光束进入导光板。感光组件设置于导光板的下表面下方。各感光组件具有感测面，感测面与导光板下表面非平行设置。这些感光组件在至少一发光组件所提供的光束的照射范围内，其中光束的第一部分在导光板中基于全内反射传递，且光萃取结构使光束的第二部分经由下表面离开并投射至这些感光组件。
本发明的触控显示面板，包括显示面板以及前述的光学式触控面板。显示面板具有显示面。光学式触控面板的导光板的下表面面对显示面板的显示面。
在本发明的一实施例中，上述的感光组件的各感测面与下表面之间的距离D符合以下条件：0<D≤Gtan(20°)；其中G为导光板的上表面的对角线长度。
在本发明的一实施例中，上述的这些感光组件靠近于这些侧表面的至少二者配置。
在本发明的一实施例中，上述的发光组件的数量为多个，且这些发光组件与这些感光组件交替排列。
在本发明的一实施例中，上述的发光组件的数量为多个，且这些发光组件所邻近的这些侧表面相异于这些感光组件所邻近的这些侧表面。
在本发明的一实施例中，上述的光束的水平方向的光束角小于垂直方向的光束角。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光组件面向这些侧表面的至少一者。
在本发明的一实施例中，上述的发光组件的数量为多个，这些发光组件围绕这些侧表面，且感光组件设置于导光板的下表面下方的周边区。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括光反射层，用以反射该光束，其配置于上表面上靠近发光组件的区域。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光组件的发光面与导光板之间为光耦合层，光耦合层的折射率大于空气。
在本发明的一实施例中，上述的光耦合层为散射结构层、光学胶层或其组合。
在本发明的一实施例中，上述的导光板面向至少一发光组件的区域具有多个微棱镜结构。
在本发明的一实施例中，上述的导光板面向至少一发光组件的区域为粗糙面。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光组件面向导光板的下表面。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括第一光学结构层，第一光学结构层配置于导光板的上表面上，且与至少一发光组件的发光面相对。
在本发明的一实施例中，上述的第一光学结构层包括反射结构层，反射结构层包括多个非对称棱镜，各棱镜包括第一斜面与第二斜面，第一斜面相较于第二斜面靠近侧表面，第一斜面的长度大于第二斜面的长度，第一斜面反射光束使光束更远离发光组件的光轴。
在本发明的一实施例中，上述的第一光学结构层还包括散射结构层，第一光学结构层为散射结构层与反射结构层的组合，散射结构层设置于反射结构层上与侧表面上。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括镜面反射层，设置于反射结构层上与侧表面上。
在本发明的一实施例中，上述的反射结构层符合以下条件：
RML>2*T*tan(sin-1(1/n))；
其中，RML为反射结构层从侧表面起延伸的长度，T为导光板的厚度，n为导光板的折射率。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括反射斜面，位于侧表面与第一光学结构层之间，且反射斜面与侧表面之间的夹角不小于135度且不大于179度。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括镜面反射层或散射结构层，设置于反射斜面上。
在本发明的一实施例中，上述的第一光学结构层的宽度符合以下条件：
RS≧T*tan(sin-1(1/n))；
其中，RS为第一光学结构层的宽度，T为导光板的厚度，n为导光板的折射率。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括散射结构层，配置于至少一发光组件邻近的其中一侧表面上。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光组件邻近的侧表面为粗糙面。
在本发明的一实施例中，上述的导光板的厚度介于0.1mm至10mm之间。
在本发明的一实施例中，上述的光束的波长为350nm至1000nm。
在本发明的一实施例中，上述的光束的波长为700nm至1000nm。
在本发明的一实施例中，上述的光萃取结构为掺杂在导光板内部的多个散射粒子。
在本发明的一实施例中，上述的光萃取结构为形成在下表面的散射层。
在本发明的一实施例中，导光板的下表面具有多个微结构以构成该光萃取结构，且下表面的表面粗糙度可大于零且小于1μm。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括控制处理器，其中当物体接触光学式触控面板时，对应物体的接触位置的感光组件输出接触特征，接触特征对应光束的第二部分衰减的变化，控制处理器根据接触特征、感光组件与发光组件的连线关系计算物体的坐标。
在本发明的一实施例中，于上述的光学式触控面板中，随着物体越接近发光组件，接触特征的波谷深度越大。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括抗光层，抗光层设置于导光板的下表面与感光组件之间。
在本发明的一实施例中，上述的抗光层具有透光图像。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光组件面向这些侧表面的至少一者，且上述的抗光层可反射光束。
在本发明的一实施例中，上述的至少一发光组件面向下表面，且抗光层允许光束通过。
在本发明的一实施例中，上述的抗光层具有透光图像，且至少一发光组件提供透光图像光束的一部分。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板，还包括抗光层，抗光层设置于导光板的上表面且遮蔽感光组件。
在本发明的一实施例中，上述的每N个感光组件为感测群组，感测群组同时接收光束的第二部分，且输出接触特征。
在本发明的一实施例中，上述的各感光组件的感测面延伸方向与导光板的下表面的法线方向的夹角不大于30度。
在本发明的一实施例中，上述的光学式触控面板还包括多个吸光件，分别设置于相邻两个该感光组件之间，且符合：
W/H<2*tan(90°-sin-1(1/n))；
其中，W为相邻两个该吸光件的间距，H为该感光组件的该感测面中心投影至该吸光件的点至该吸光件顶点的距离，n为该导光板的折射率。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示面板还包括介质层，位于显示面以及导光板的下表面之间，其中介质层的折射率低于导光板的折射率。
在本发明的一实施例中，上述的导光板为透光材质且雾度低于20%。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示面板还具有边框，边框围绕显示面板与光学式触控面板，且边框与导光板的上表面基本齐平。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示面板的导光板是覆盖板，且连接导光板的上表面的这些侧表面的至少一个是弧形的。
在本发明的一实施例中，上述的触控显示面板的导光板是覆盖板，且该覆盖板的材质是塑料或是经过化学处理或是物理处理的强化玻璃。
在本发明的一实施例中，上述的导光板是由至少两种不同塑料材料所叠合的复合板。
基于上述，本发明的光学式触控面板可使发光组件所提供的光束在导光板内传递，并经由下表面散射至感光组件中，而应用于触控感测。此外，本发明的光学式触控面板及触控显示面板通过将感光组件配置于导光板的下表面的下方而符合全平面组件的需求。
附图说明
图1A是本发明一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图；
图1B是图1A的光学式触控面板的侧视示意图；
图1C是物体触碰图1A的光学式触控面板时的侧视示意图；
图1D表示物体触碰另一种光学式触控面板时的示意图；
图2A至图2D是图1A的不同导光板的侧视示意图；
图3A是本发明另一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图；
图3B是图3A的光学式触控面板的侧视示意图；
图4A是本发明又一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图；
图4B是图4A的光学式触控面板的侧视示意图；
图5A是本发明再一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图；
图5B是图5A的光学式触控面板的侧视示意图；
图6A至图6E是图5A的不同导光板的侧视示意图；
图7A至图7E是图5A的不同导光板的侧视示意图；
图8A是本发明又一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图；
图8B是图8A的光学式触控面板的侧视示意图；
图9A是本发明一实施例的一种触控显示面板的侧视示意图；
图9B是本发明另一实施例的一种触控显示面板的侧视示意图；
图9C是本发明又一实施例的一种触控显示面板的侧视示意图；
图10A是本发明另一实施例的一种触控显示面板的立体示意图；
图10B是图10A的触控显示面板的上视示意图；
图10C表示图10A的吸光件与感光组件的关系示意图。
附图标记说明：
100、300、400、500、800、1000：光学式触控面板；
110、210b、210c、210d、210e、610a、610b、610c、610d、610e、710a、
710b、710c、710d、710e、902：导光板；
111：上表面；
113：下表面；
112、112a、112b、112c、112d、904：侧表面；
260d、260e、660c、660d、660e：光耦合层；
120：发光组件；
130：感光组件；
131：感测面；
140：抗光层；
150：光反射层；
900a、900b、900c：触控显示面板；
910：显示面板；
911：显示面；
920：介质层；
930：边框；
770a、770b、770c、770d、770e：第一光学结构层；
SA：抗光区；
AA：透光区；
RD：反射结构层
AL：非对称棱镜
IS1：第一斜面
IS2：第二斜面
O：光轴
IRS：反射斜面
I、II、III：区域
T：厚度
RS、RML：长度
RS：镜面反射层
AE：吸光件
W：间距H：距离
RDS、DS：散射结构层；
DP：散射粒子；
DF：散射膜层；
OCA：光学胶层；
ML：微棱镜结构；
O、O1、O2：物体；
G1、G2：鬼点；
P：接触特征；
S：信号；
A、B：信号分布；
L：光束；
L’：光束的第一部份；
L’’：光束的第二部份；
L’’’：光束的第三部份；
D1：出射方向；
LA：入光区域；
SVF、SHF：视场角；
HF、VF：光束角；
θ：夹角；
D：距离；
G：导光板的上表面111的对角线长度；
x、y、z：方向；
α、β：放大区。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。应注意的是，以下实施例所提出的数值范围皆仅是做为例示说明之用，其并非用以限定本发明。
图1A是本发明一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图。图1B是图1A的光学式触控面板的侧视示意图。图1C是物体触碰图1A的光学式触控面板时的侧视示意图。请参照图1A至图1C，在本实施例中，光学式触控面板100包括导光板110、至少一发光组件120以及多个感光组件130。举例而言，导光板110的材质可为玻璃、塑料或是同时含有玻璃与塑料的复合板。玻璃可例如是经过化学处理或是物理处理的强化玻璃。塑料可以例如是压克力(Polymethyl Methacrylate,以下简称PMMA)、聚碳酸酯树脂(Polycarbonate,以下简称PC)或其他适合的透光材料、或是PMMA与PC叠合的复合板。此外，在本实施例中，导光板110的厚度介于0.1mm至10mm之间。
如图1A及图1B所示，发光组件120的发光面面向导光板110的侧表面112，以提供光束L进入导光板110。举例而言，在本实施例中，发光组件120可为发光二极管(Light-Emitting Diode,以下简称LED)、激光光源(LightAmplification by the Stimulated Emission of Radiation,以下简称LASER)、冷阴极管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,以下简称CCFL)、有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode,以下简称OLED），或其他适合的光源。详细而言，发光组件120所提供的光束L的波长可为350nm至1000nm。在本实施例中，发光组件120可提供红外光(波长700nm～1000nm)，然而在另一些实施例中发光组件120也可以是提供可见光。
具体而言，在本实施例中，导光板110具有多个侧表面112、上表面111与下表面113，上表面111与下表面113通过这些侧表面112连接。上表面111与下表面113相对，上表面111为操作面。导光板110具有光萃取结构使光束L的一部份可自下表面113漏出，光萃取结构可以为掺杂在导光板110内部的散射粒子等杂质，为了不影响显示画面品质，这样的导光板110的雾度可为小于20%，较佳地可在10%以下，然而本发明不为所限。或者，为了进一步良好地控制漏出的光束的均匀性，如图1B的导光板110的下表面113放大区α所示，下表面113具有微结构以构成光萃取结构。微结构可以为规则结构或不规则结构。当光萃取结构为下表面113的微结构时，导光板110的下表面113的表面粗糙度（Ra）可大于零且小于1μm。此外，在其他实施例中，如图1B的导光板的下表面113放大区β所示，也可在下表面113形成散射层以构成光萃取结构。其中，当触控面板100与高分辨率显示面板搭载时，散射层的雾度(haze)较佳地可在10%以下，但当触控面板100与大尺寸显示面板搭载时，散射层的雾度可为小于20%而不影响显示画面品质，然而本发明不为所限。散射层可为具有散射粒子的透光涂层，也可为散射膜(diffuser)并通过光学胶(未示出)贴附于下表面113。
多个感光组件130设置于导光板110的下表面113下方，而相对下表面113远离上表面111，且这些感光组件130在至少一发光组件120所提供的光束L的照射范围内。感光组件130具有感测面131，该感测面131与该下表面113是非平行设置。为了避免感测面131过短造成光接收量不足所导致的信号太弱的问题，并兼顾避免感测面131过长造成触控位置分辨率下降的问题，感测面131的长度可介于0.1mm至100mm之间，但不以此为限。另一方面，在本实施例中，至少一发光组件120面向侧表面112b的一端设置，而这些感光组件130邻近于侧表面112a、112d设置且位于导光板110的下方。其中，侧表面112d与发光组件120是彼此相对。因此，如图1B所示，当光束L自发光组件120发出并进入导光板110后，光束L的第一部分L’将可在导光板110基于全内反射传递，光束L的第二部分L’’可经由下表面113散射至这些感光组件130。
更详细而言，如图1B所示，光束L的第二部分L’’的出射方向D1与平行于导光板110下表面113的基准面的夹角θ大于零且小于20度。通过各感光组件130的感测面131与下表面113的非平行关系，各感光组件130可接收来自下表面113各区域所漏出的光束L的第二部分L’’。举例而言，在本实施例中，感光组件130可接受的光束L的视场角垂直方向SVF可为10度。另外，如图1A所示，感测器可接受的光束L的视场角水平方向SHF可为150度，在此，水平方向与垂直方向为相对于导光板110的平面的方向。因为感光组件130主要接收的是来自下表面113各区域所漏出的光束L的第二部分L’’，而L’’与下表面113的夹角θ是大于零且小于20度，因此较佳地，感光组件130的感测面131延伸方向与下表面113的法线方向的夹角(未示出)不大于30度，但不以此为限。
图1B示出了当导光板110的上表面111未被碰触时的实施例，此时，感光组件130可持续接收导光板110的下表面113所散射出的光束L的第二部分L’’。另一方面，如图1C所示，当以物体O（例如手指）碰触导光板110的上表面111时，在物体O碰触位置的光束L将被物体O散射而成为光束L的第三部分L’’’。也即，光束L的全内反射行为在物体O碰触位置被破坏，从而使光束L的第三部分L’’’可离开导光板110。其中，光束L的第三部分L’’’的行进方向在导光板110中将倾向于导光板110的下表面113的法线方向，因此光束L的第三部分L’’’几乎不投射向感光组件130的感测面131。此外，由于光束L的第三部分L’’’被物体O散射而离开导光板110，也即部分的光束L的第一部分L’被迫提前离开导光板110，导致从物体O触碰位置至感光组件130的感测面131之间的光束L的第一部分L’（即在导光板110内部传导的光束）的密度下降，因此在接触位置到感测面131的区间范围内，光束L的第二部分L’’（也即经由导光板110的下表面113散射的光束）强度将减少，因而感光组件130的感测面131所检测到的信号强度也减少。也即，相较于触碰前，当以物体O碰触导光板110的上表面111时，将导致对应触碰位置的感光组件130所检测的信号S会发生下降的变化，即接触特征P。其中，随着物体O的接触位置越接近发光组件120，接触特征P的波谷深度越大。在本实施例中，感光组件130所检测的信号例如以电压的值表示，然而本发明不限于此。因此，光学式触控面板100即可通过控制处理器（未示出）根据发生信号强度明显下降（即接触特征）的感光组件130的位置、感光组件130与发光组件120的连线关系，以及信号强度变化的量，进而可判断出物体O的位置，以实现触控感测。
在本实施例中，感光组件130可为线性感测器或感测器阵列，然而本发明不限于此。线性感测器由多个感测单元构成，且每一线性感测器的多个感测单元同时感测，从而获得连续的信号分布图，对应物体O的线性感测器会有局部下降的信号变化。感测器阵列由多个感测单元排成阵列，单一感测单元检测到的信号只具有信号强弱变化，而不具有连续的信号分布变化。
图1D表示物体触碰另一种光学式触控面板时的示意图。另外，如图1D所示，在另一实施例中，多个感光组件130被布置地非常密且以N个为一群组同时进行感测。此时，根据发光组件120的水平方向光束角HF，随着物体O越接近发光组件120，其影响的感光组件130的数量越多，该群组的多个感光组件130所检测的信号的连续图形趋于平缓且波谷较深(如信号分布A中虚线所示)。反之，当物体O越远离发光组件120，该群组的多个感光组件130所检测的信号的连续图形越陡且波谷较浅而指向对应物体O的位置(如信号分布B中虚线所示)。
此外，如图1A所示，在本实施例中，导光板110具有抗光区SA与透光区AA。抗光区SA用以遮蔽不欲被看到的组件或光，此类组件例如为感光组件130。更甚者，在另一些实施例中，抗光区SA中还可以具有可被使用者看到的图像，例如文字、商标、装饰图案或功能键等，以提供装饰美化或提示效果。通过在导光板110的下表面113（或上表面111）设置抗光层140可实现抗光区SA。抗光层140是由抗光材质所构成，所述抗光材质定义为光通过其介面会发生损失的材质。抗光区SA中的图像可为由抗光层140直接呈现的图像或经由图案化抗光层140以利透光的透光图像。其中，经由将抗光层140局部减薄化或使抗光层140具有多个微小穿孔，可实现所述透光图像，但本发明不限于此。另外，为了使透光图像在没有提供光源时得以被隐匿，所述微小穿孔的直径可以小于100微米。
为实现电子装置的显示区域的最大化，窄边框的需求日益增加，同时，为了实现有效触控感测区最大化，感光组件130可设置在导光板110中邻近于这些侧表面112a、112d的周边区中，且位于导光板110的下表面113下方。基于此理由，抗光区SA也可设置在导光板110的周边区。透光区AA可与显示面板对应，以利于使用者搭配显示画面输入或操控。
在本实施例中，抗光区SA可环绕透光区AA配置。与抗光区SA相对应地，抗光层140可配置于导光板110的上表面111或下表面113的整个周边区，使导光板110具有框状的抗光区SA。然而，在另一些实施例中，抗光层140也可以仅设置于导光板110的周边区的一部分。当抗光层140配置于导光板110的下表面113的周边区时，依据发光组件120的摆放位置，抗光层140可以额外地具有其他功效。举例而言，如图1B所示，当发光组件120的发光面面对侧表面112b且提供的光束L为红外光时，抗光层140的材质可为可反射红外光的有色材料，由此增加发光组件120的光利用率。通过设置抗光层140，可避免使用者直接观看到光学式触控面板100下方的线路或组件，可使装置美观化，并可不致影响光学式触控面板100的触控功能。此外，在本实施例中，导光板110的上表面111上靠近发光组件120的区域可以选择性地设置光反射层150，此光反射层150具有反射光束L的作用，且可选择性地吸收非光束L的波长的光，由此避免光束L从上表面111漏出，也即，增加发光组件120的光利用率。
感光组件130可以通过粘着层(未示出)贴附于导光板110的下表面113，或是通过额外的固定构件固定于下表面113的下方。感光组件130与下表面113之间可配置有抗光层140。为了有效接收从导光板110的下表面113漏出的光束L的第二部分L’’，感光组件130的感测面131与下表面113之间的距离D符合：0<D≤Gtan(20°)。其中，G代表导光板110的上表面111的对角线长度。
图2A至图2D是图1A的不同导光板的侧视示意图。在本实施例中，导光板110的侧表面112b可为平面，进一步地，为了调整光束L的分配角度，导光板110的侧表面112b在对应发光组件120的位置可为球面凹槽或非球面凹槽(未示出)。为了避免光束L经由空气介质进入导光板而导致发光角度的窄缩以及入光量的衰减，如图2A所示，发光组件120与导光板210e的入光区域(在本实施例为侧表面112b)之间可经由光耦合层260e耦合，使发光组件120与导光板210e的入光区域之间不存在空气层，但本发明不以此为限。光耦合层260e可以为透明光学胶层。更进一步地，为了使光束L均匀散射至导光板210d内，如图2B所示，光耦合层260d可为含有散射粒子DP的散射结构层。然而，在另一些实施例中，可不使用光学胶耦合发光组件120与导光板110，而是通过将导光板110的侧表面112进行各种表面处理，进而可使光束L均匀散射至导光板110内。以下将搭配图2C与图2D，针对如何使光束L均匀散射至导光板内的结构设计进行进一步的说明，但本发明不以此为限。
如图2C所示，在一实施例中，导光板210b的入光区域LA可具有多个规则排列的微结构，例如微棱镜结构ML。当光束L自发光组件120射出时，将可被这些微棱镜结构ML折射，而可增加进入导光板210b的光束L的光量。如图2D所示，在另一实施例中，导光板210c的入光区域LA可具有多个不规则排列的微结构，例如粗糙面，如此也可使光束L散射至导光板210c中，并进而达到增加进入导光板210c的光束L光量的功效。
此外，上述的发光组件120的数量虽以一个为例示，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，发光组件120的数量也可为多个，以实现多点触控检测或高触控分辨率检测。发光组件120与感光组件130的配置方式可有多种不同情况，以下将搭配图3A至图4B来进一步解说。
图3A是本发明另一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图。图3B是图3A的光学式触控面板的侧视示意图。请参照图3A与图3B，在本实施例中，图3A的光学式触控面板300与图1A的光学式触控面板100类似，而差异如下所述。如图3A所示，在本实施例中，发光组件120的数量为多个。这些发光组件120设置于导光板110的其中二个相邻侧表面112b、112c旁。多个感光组件130与多个发光组件120相对，其设置于导光板110的下表面113下方，且靠近其中另二个相邻侧表面112a、112d。多个感光组件130可被设置于导光板110的下表面113的抗光层140所遮蔽。如此，如图3B所示，各发光组件120发出的光束L的第一部分L’将在导光板110内基于全内反射传递，且光束L的第二部分L’’将经由下表面113散射至位于相对侧的感光组件130的感测面131。有关光学式触控面板300触点坐标检测原理与光学式触控面板100相似，在此就不予赘述。在本实施例中，发光组件120所提供的光束L的水平方向的光束角HF(与导光板110的上表面111平行的方向)小于垂直方向的光束角VF。举例而言，发光组件120所提供的光束L的水平方向的光束角HF为10度左右，垂直方向的光束角VF为150度左右。因此，确保光束L在导光板110内传输，并且提高触控分辨率(使信号的下降波形更明显)，但本发明不为所限。
通过以上实施例，物体O的接触位置可由两感光组件130分别与对应发光组件120的连线交点从而更精确的得出物体O的接触位置。然而，在多点触控的模式下，举例而言，当以物体O1与物体O2同时接触触控面板300时，四个感光组件130分别与对应发光组件120的连线交会将产生四个交点O1、O2、G1、G2。此时，基于随着物体O的接触位置越接近发光组件120，接触特征P的波谷深度越大的感测原理，鬼点G1、G2可被排除。
通过以上实施例，在物体O的接触位置非常靠近其中一感光组件130的情况下，由于物体O影响光束L的第二部分L’’的减少量过少，将使得感光组件130不容易测得信号衰减的变化，从而限制了触控面板的有效触控感测面积。因此，以下揭露又一实施例以进一步克服上述问题。
图4A是本发明又一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图。图4B是图4A的光学式触控面板的侧视示意图。请参照图4A与图4B，在本实施例中，图4A的光学式触控面板400与图3A的光学式触控面板300类似，而差异如下所述。具体而言，在本实施例中，多个感光组件130沿着导光板110的下表面113的周边区下方排列，且被设置于导光板110的下表面113的抗光层140所遮蔽。发光组件120则配置在感光组件130的外围，并沿着导光板110的侧表面112排列。如此，如图4B所示，各发光组件120发出的光束L的第一部分L’将在导光板110内基于全内反射传递，且光束L的第二部分L’’将经由下表面113散射至对向的感光组件130的感测面131。换言之，光学式触控面板400也可通过其中一发光组件120与其对向的感光组件130的配置，而可达到与光学式触控面板300类似的作用，并具有类似的功效及优点，在此就不予赘述。
基于本实施例的结构，每一感光组件130的对向皆配置有另一感光组件130，且每一发光组件120的对向也配置有另一发光组件120。因此，即使在物体O的接触位置非常靠近其中一感光组件130的情况下，光学式触控面板400仍可通过对向侧的另一感光组件130来感测物体O影响光束L的第二部分L’’的减少量，而可使光学式触控面板400达到更精准的触控检测判断，并加大触控面板400的有效触控感测面积。
另一方面，前述的光学式触控面板300、400虽以具有导光板110的结构为例示，但也可搭配导光板210b、210c、210d、210e使用，以增加光束L进入导光板的光量，相关细节请见上述相关段落，在此不再赘述。
此外，上述的发光组件120虽以面向这些侧表面112的至少一者为例示，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，发光组件120也可面向下表面113，以下将搭配图5A至图8B进行进一步解说。
图5A是本发明再一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图。图5B是图5A的光学式触控面板的侧视示意图。请参照图5A与图5B，在本实施例中，图5A的光学式触控面板500与图3A的光学式触控面板300类似，而差异如下所述。如图5A所示，在本实施例中，发光组件120面向导光板110的下表面113，发光组件120与感光组件130邻近于导光板110的不同侧表面112。每一感光组件130与各发光组件120相对。抗光层140为不吸收红外线光(也即可使红外光穿透)的有色材料，或是其他能够散射红外光，并吸收外在可见光的适合材质。当发光组件120提供可见光时，显示抗光区SA中的透光图像所需的光源可以与发光组件120共用。发光组件120与感光组件130皆被设置于导光板110的下表面113的抗光层140所遮蔽。如图5B所示，各发光组件120发出的光束L的第一部分L’将在导光板110内基于全内反射传递，且光束L的第二部分L’’将经由下表面113散射至位在相对侧的感光组件130的感测面131。有关光学式触控面板500检测触点坐标的原理与光学式触控面板100相似，在此就不予赘述。
此外，在本实施例中，光学式触控面板500虽以具有导光板110的结构为例示，但本发明不以此为限，光学式触控面板500也可针对导光板110的上表面111、下表面113或侧表面112进行各种表面处理，进而可使光束L均匀散射至导光板110内。以下将搭配图6A至图7C进行进一步解说。
图6A至图6E是图5A的不同导光板的侧视示意图。图7A至图7E是图5A的不同导光板的侧视示意图。请先参照图6A，在本实施例中，导光板610a的下表面113面向发光组件120的入光区域LA可为粗糙面，可使发光组件120提供的光束L散射至导光板610a中，并进而达到将发光组件120所提供的光束L耦合至导光板610a中的功效，但本发明不以此为限。
举例而言，如图6B所示，在一实施例中，导光板610b的下表面113面向发光组件120的入光区域LA可具有多个规则排列的微棱镜结构ML。当光束L自发光组件120射出时，将可被这些微棱镜结构ML折射，而可增加进入导光板610b的光束L的光量，但本发明也不以此为限。
此外，如图6C所示，在另一实施例中，为了避免光束L经由空气介质进入导光板而导致发光角度的窄缩以及入光量的衰减，发光组件120与导光板610c的入光区域(在本实施例为下表面113)之间可经由光耦合层660c耦合，光耦合层660c可为含有散射粒子DP的散射结构层，以使光束L均匀散射至导光板610c内并增加进入导光板610c的光束L的光量，但不以此为限。
另一方面，在另一实施例中，如图6D所示，光耦合层660d也可为光学胶层OCA与散射结构层的组合，并可通过选择光学胶层OCA的折射率以增加进入导光板610d的光束L光量。此外，如图6E所示，在一实施例中，光耦合层660e也可为光学胶层OCA以及散射膜层DF的组合。在此实施例中，散射膜层DF可为能够散射红外光，并吸收外在可见光的材料。通过散射膜层DF的配置，光学式触控面板500则可增加进入导光板610e的红外光光量。
此外，如图7A至图7C所示，在其他的实施例中，光学式触控面板500可还包括第一光学结构层770a、770b或770c，第一光学结构层770a、770b或770c配置于上表面111上，且与发光组件120的发光面相对。举例而言，如图7A所示，在一实施例中，第一光学结构层770a可为散射结构层，其具有多个散射粒子DP。当光束L进入导光板710a后，可被位于上表面111的第一光学结构层770a所散射，进而增加导光板710a内部所可传递的光束L光量，但本发明不以此为限。如图7B所示，在另一实施例中，第一光学结构层770b可为镜面反射层。当光束L进入导光板710b后，可被位于上表面111的第一光学结构层770b所反射而避免自上表面111漏出，进而增加发光组件120的光利用率。
此外，再如图7D与图7E所示，在另一实施例中，光学式触控面板500的第一光学结构层770d亦可包括反射结构层RD。具体而言，反射结构层RD的实施方式例如可在导光板710d的上表面111周围增加微结构(如图7D所示)或在导光板710e的上表面111与侧表面112之间配置反射斜面(图7E所示)及其组合。举例而言，反射结构层RD包括多个非对称棱镜AL，各非对称棱镜AL包括第一面IS1与第二面IS2，第一面IS1与第二面IS2的夹角小于180度，第一面IS1相较于第二面IS2靠近侧表面112，第一面IS1的长度大于第二面IS2的长度。本实施例中，随着第一面IS1愈接近第二面IS2，第一面IS1逐渐远离导光板的下表面113。藉由非对称棱镜AL，光束L于第一面IS1反射而更远离发光组件120的光轴O，以增加在导光板710d中传递的光束L的量。进一步地，在本实施例中，反射结构层RD可符合以下条件：
RML>2*T*tan(sin-1(1/n))；
其中，RML为反射结构层RD从侧表面112起延伸的长度，T为导光板710d的厚度，n为导光板710d的折射率。
藉此，反射结构层RD布设的范围可以被定义出来，使从发光组件120离开的光束L中，与光轴O的夹角小于全反射临界角的部份光束L可以被反射结构层RD的第一面IS1反射，以增加在导光板710d中传递的光束的量。
此外，在本实施例中，第一光学结构层770d还包括散射结构层RDS或镜面反射层RS，也就是第一光学结构层770d为散射结构层RDS（或镜面反射层RS）与反射结构层RD的组合。散射结构层RDS与镜面反射层RS的详细内容可参考对图7A至图7C的说明。具体而言，散射结构层RDS（或镜面反射层RS）设置于反射结构层RD上。在本实施例中，散射结构层RDS例如为掺杂有扩散粒子的光学胶。
另一方面，如图7E所示，在另一实施例中，光学式触控面板500的反射结构层为反射斜面IRS，位于导光板710e的上表面111与侧表面112之间，且反射斜面IRS与侧表面112之间的夹角不小于135度且不大于179度。此外，在本实施例中，光学式触控面板500还包括镜面反射层RS或散射结构层RDS，设置于反射斜面IRS上及导光板710e的上表面111的局部区域(区域C)上。可选地，镜面反射层RS或散射结构层RDS还可延伸设置于侧表面112上(区域A)。如图7E所示，当光束L进入导光板710e后，可被第一光学结构层770e(区域B、C)所反射或散射，而于导光板710e中行进。在本实施例中，设置有镜面反射层RS或散射结构层RDS的上表面111的局部区域(区域C)的宽度RS符合以下条件：
RS≧T*tan(sin-1(1/n))；
其中，RS为上表面111的局部区域的宽度，T为导光板710e的厚度，n为导光板710e的折射率。此外，此领域具通常知识者将可视实际需求针对不同的光耦合层660c、660d、660e以及第一光学结构层770a、770b的结构进行组合的设计，以增加发光组件120的光利用率与光束L分布于导光板内的均匀性。举例而言，如图7C所示，第一光学结构层770c可包括散射结构层DS以及能够散射红外光并吸收可见光的散射膜层DF，且光耦合层760c可为光学胶层OCA，以增加进入导光板710c的光束L的光量。
另一方面，也值得说明的是，在图6A至图7C的实施例中，发光组件120邻近的其中一侧表面112可为粗糙面或镜面，但本发明不以此为限。举例而言，在图7B的实施例中，光学式触控面板500还包括含有散射粒子DP的散射结构层DS，配置于至少一发光组件120邻近的侧表面112上，因此增加发光组件120的光利用率。
图8A是本发明又一实施例的一种光学式触控面板的正视示意图。图8B是图8A的光学式触控面板的侧视示意图。在本实施例中，图8A的光学式触控面板800与图5A的光学式触控面板500类似，而差异如下所述。如图8A所示，在本实施例中，发光组件120设置于导光板110的周边区中，并面向导光板110的下表面113。感光组件130与发光组件120交替排列，且每一感光组件130与每一发光组件120相对配置。感光组件130设置于导光板110的下表面113下方，感光组件130与发光组件120可被设置于导光板110的下表面113的抗光层140所遮蔽。如此，如图8B所示，各发光组件120发出的光束L的第一部分L’将在导光板110内基于全内反射传递，且光束L的第二部分L’’将经由下表面113散射至位在相对侧的感光组件130的感测面131。换言之，光学式触控面板100也可通过其中一发光组件120与其对向的感光组件130的配置，而可达到与光学式触控面板500类似的作用，并具有类似的功效及优点，在此就不予赘述。
另一方面，在本实施例中，即使在物体O的接触位置非常靠近其中一感光组件130的情况下，通过高密度地交替排列感光组件130与发光组件120并搭配时序扫描，光学式触控面板800仍可通过该其中一感光组件130对向的发光组件120附近的感光组件130来感测物体O影响光束L的第二部分L’’的减少量，因此也具有前述光学式触控面板400所提及的功效及优点，相关细节请见上述相关段落，在此就不予赘述。此外，在本实施例中，光学式触控面板800虽以具有导光板110的结构为例示，但光学式触控面板800也可搭配导光板610a、610b、610c、610d、610e、710a、710b或710c的配置，以增加发光组件120的光利用率与光束L分布于导光板内的均匀性，相关细节请见上述相关段落，在此不再赘述。
图9A是本发明一实施例的触控显示面板的侧视示意图。请参照图9A，在本实施例中，触控显示面板900a包括显示面板910以及前述的光学式触控面板100。显示面板910具有显示面911。光学式触控面板100的导光板110的下表面113面对显示面板910的显示面911。举例而言，在本实施例中，显示面板910可为自发光显示面板例如有机电激发光显示面板、等离子显示面板或场发射显示面板等，或是非自发光显示面板，例如液晶显示面板、电润湿显示面板或电泳显示面板等。另一方面，如图9A所示，在本实施例中，触控显示面板900a还包括介质层920，位于显示面911以及导光板110的下表面113之间，其中介质层920的折射率低于导光板110的折射率。如此，可使显示面板910所发出的显示光束在导光板110的下表面113处不致产生强烈的界面反射，进而达到良好的显示功能。
图9B是本发明另一实施例的一种触控显示面板的侧视示意图。请参照图9B，在本实施例中，图9B的触控显示面板900b与图9A的触控显示面板900a类似，而差异如下所述。在图9A的实施例中，触控显示面板900a的发光组件120面对导光板110的侧表面112；而在图9B的实施例中，触控显示面板900b的发光组件120的发光面面对导光板110的下表面113。换言之，图9B的触控显示面板900b包括前述的光学式触控面板500。
为了使触控显示面板900a与900b的操作面基本齐平，从而使触控显示面板900a、900b具有全平面的结构，在前述的图9A的实施例中，边框930的一部分可覆盖发光组件120且与导光板110的上表面111基本齐平。或者，导光板110可具有容置凹槽(未示出)以容纳发光组件120，且经由在容置凹槽内填充抗光层或在导光板110的上表面111设置抗光层以遮蔽发光组件120。
承上述，在前述的图9B的实施例中，由于触控显示面板900b的感光组件130与发光组件120皆未高于导光板110的上表面111的水平高度，因此触控显示面板900a、900b的边框930可与导光板110的上表面111基本齐平以避免边框930包覆导光板110的上表面111所造成的高度落差。因此，使得触控显示面板900b具有全平面的结构，以增加美观并防止边框930在操作面造成的高度落差所衍生的灰尘累积的问题。
此外，值得说明的是，本实施例的触控显示面板900a、900b虽以包括图1A所示的光学式触控面板100或图5A所示的光学式触控面板500为例示，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，触控显示面板900a、900b所包括的光学式触控面板可为图3A至图8B的各实施例所揭示的光学式触控面板300、400、800的其中任一者，而也仍将同样具有前述所提及的功效与优点，在此不再赘述。此外，各光学式触控面板100、300、400、800的结构设计及其配置可参考前述实施例的相关段落，在此也不再重述。
图10A是本发明另一实施例的一种触控显示面板的立体示意图。图10B是图10A的触控显示面板的上视示意图。图10C表示图10A的吸光件与感光组件的关系示意图。请参照图10A与图10B，在本实施例中，图10A的触控显示面板1000与图1A的触控显示面板100类似，而差异如下所述。在本实施例中，光学式触控面板1000还包括多个吸光件AE，分别设置于相邻两个感光组件130之间。
详细而言，如图10A所示，吸光件AE可吸收经由导光板110侧表面112c反射的光束LS，而可抑制导光板110的边缘全反射光束LS干扰。举例而言，当物体碰触导光板110上的点O时，感光组件130a1会收到光束L的减少，然而此时倍导光板110边缘全反射的光束LS。的渗出光亦会减少。若无吸光件AE的设置，此时的感光组件130a2则也会接收到渗出光的减少，而产生接触特征，如此将会不利于坐标运算。因此，藉由吸光件AE的设置，将可限制入射光的角度，藉以降低讯号干扰，而有助于坐标运算。
此外，请参照图10C，在本实施例中，光学式触控面板1000符合：
W/H<2*tan(90°-sin-1(1/n))；
其中，W为相邻两个吸光件AE的间距，H为感光组件130的感测面131中心投影至吸光件AE的点至吸光件AE顶点的距离，n为导光板110的折射率。此外，光学式触控面板1000也可通过发光组件120与其对向的感光组件130的配置，而可达到与光学式触控面板100类似的作用，并具有类似的功效及优点，在此就不予赘述。
综上所述，本发明的光学式触控面板可使发光组件所提供的光束的第一部分在导光板内基于全反射传递，且光束的第二部分经由下表面散射至感光组件中，而可实现触控感测。由于感光组件所检测的光束的第二部分的出射方向与基准面的夹角θ甚小，感光组件可以靠近导光板的下表面配置，从而降低了整体厚度。另外，由于感光组件的感测面与导光板的下表面是非平行设置，外界光源不会影响感光组件的感测，从而本发明具有较好的抗干扰效果。另一方面，导光板的上下表面或侧表面也可进行各种表面处理，以使发光组件所提供的光束能被均匀散射至导光板内，进而达到提高发光组件的光利用率的功效。此外，本发明的光学式触控面板及触控显示面板通过将感光组件配置于导光板的下表面的下方，以检测自导光板下表面漏出的光束，可符合全平面装置的需求。
上述所有实施例中的导光板的材质可为玻璃、塑料或是同时含有玻璃与塑料的复合板。玻璃可例如是经过化学处理或是物理处理的强化玻璃。塑料可以例如是压克力(Polymethyl Methacrylate,以下简称PMMA)、聚碳酸酯树脂(Polycarbonate,以下简称PC)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)或其他适合的透光材料。导光板也可以采用由至少两种不同材料叠合的复合板，例如以一层PMMA与一层PC叠合成一片导光板。导光板的厚度介于0.1mm至10mm之间。塑料材质的导光板可以选择性在其表面涂布或镀上一层抗刮层。导光板除了作为触控面板使用，也可以具备有覆盖板（Cover lens）的功能，作为保护显示面板的保护盖板以及提供电子产品一个全平面的触控表面。进一步地，请参照图9C，图9C是本发明又一实施例的一种触控显示面板的侧视示意图，触控显示面板900c大致相似于触控显示面板900b，因此，两实施例中相间将以相同的组件符号标示。不过，在触控显示面板900c中，导光板902可以做为覆盖板，并且覆盖板连接上表面的侧表面904可以是弧形的（即2.5D Coverlens），搭配发光组件120的发光面是面对导光板902的下表面，可以让更多的光束L进行全反射，提供更佳的光利用率。图9C以虚线示出的圆形用来表示弧形侧表面904的轮廓，但弧形测表面904的轮廓不以此为限。感光组件130的感测面与导光板902下表面的法线方向的夹角不大于30度为佳，但不以此为限。导光板902的光萃取结构不限制是经过人为设计的特定结构，只要可使光束从导光板902的下表面离开并投射至感光组件130即可。举例而言，在导光板902的下表面的光萃取结构可以是经过人为设计的微结构或是没有经过人为设计而在制作过程中自然形成的微结构，只要是可以让光束透过这些微结构离开导光板下表面即可。例如一般的玻璃基板下表面巨观而言是平滑的，但微观而言可能存在不规则的纳米等级微结构，此仍然属于本发明的范畴，只要导光板下表面的表面粗糙度（Ra）大于零且小于1μm即可。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (48)

1.一种光学式触控面板，其特征在于，包括：
导光板，具有多个侧表面、上表面、下表面与光萃取结构，该上表面与该下表面通过该些侧表面连接；
至少一发光组件，具有发光面，该发光组件提供光束进入该导光板；以及
多个感光组件，设置于该导光板的该下表面下方，各该感光组件具有感测面，该感测面与该下表面非平行设置，其中该些感光组件在该至少一发光组件所提供的该光束的照射范围内；
其中，该光束的第一部分在该导光板中基于全内反射传递，且该光萃取结构使该光束的第二部分经由该下表面离开并投射至该些感光组件。
2.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该感光组件的各该感测面与该下表面之间的距离D符合以下条件：
0<D≤Gtan(20°)；
其中，G为该导光板的该上表面的对角线长度。
3.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该些感光组件靠近于该些侧表面的至少二者配置。
4.根据权利要求3所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件的数量为多个，且该些发光组件与该些感光组件交替排列。
5.根据权利要求3所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件的数量为多个，且该些发光组件所邻近的该些侧表面相异于该些感光组件所邻近的该些侧表面。
6.根据权利要求4或5所述的光学式触控面板，其特征在于，该光束的水平方向的光束角小于垂直方向的光束角。
7.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件面向该些侧表面至少一者。
8.根据权利要求7所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件的数量为多个，该些发光组件围绕该些侧表面，且该感光组件设置于该导光板的该下表面下方的周边区。
9.根据权利要求7所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括光反射层，用以反射该光束，该光反射层配置于该上表面上靠近该发光组件的区域。
10.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件的该发光面与该导光板之间为光耦合层，该光耦合层的折射率大于空气。
11.根据权利要求10所述的光学式触控面板，其特征在于，该光耦合层为散射结构层、光学胶层或其组合。
12.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该导光板面向该至少一发光组件的区域具有多个微棱镜结构。
13.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该导光板面向该至少一发光组件的区域为粗糙面。
14.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件面向该下表面。
15.根据权利要求14所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括第一光学结构层，该第一光学结构层配置于该上表面上，与该至少一发光组件的该发光面相对，且该第一光学结构层包括散射结构层、镜面反射层及反射结构层的其中之一或其组合。
16.根据权利要求15所述的光学式触控面板，其特征在于，该第一光学结构层包括反射结构层，该反射结构层包括多个非对称棱镜，各该非对称棱镜包括第一斜面与第二斜面，该第一斜面相较于该第二斜面靠近该侧表面，该第一斜面的长度大于该第二斜面的长度，该第一斜面反射该光束使该光束更远离该发光组件的光轴。
17.根据权利要求16所述的光学式触控面板，其特征在于，该第一光学结构层还包括散射结构层，该第一光学结构层为该散射结构层与该反射结构层的组合，该散射结构层设置于该反射结构层上与该侧表面上。
18.根据权利要求16所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括镜面反射层，设置于该反射结构层上与该侧表面上。
19.根据权利要求16所述的光学式触控面板，其特征在于，该反射结构层符合以下条件：
RML>2*T*tan(sin-1(1/n))；
其中，RML为该反射结构层从该侧表面起延伸的长度，T为该导光板的厚度，n为该导光板的折射率。
20.根据权利要求15所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括反射斜面，位于该侧表面与该上表面之间，且该反射斜面与该侧表面之间的夹角不小于135度且不大于179度。
21.根据权利要求20所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括镜面反射层或散射结构层，设置于该反射斜面上。
22.根据权利要求21所述的光学式触控面板，其特征在于，该镜面反射层或散射结构层更延伸设置于该导光板的该上表面的局部区域，且该上表面的局部区域的宽度符合以下条件：
RS≧T*tan(sin-1(1/n))；
其中，RS为该上表面的局部区域的宽度，T为该导光板的厚度，n为该导光板的折射率。
23.根据权利要求14所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括散射结构层，配置于该至少一发光组件邻近的其中一该侧表面上。
24.根据权利要求14所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件邻近的该侧表面为粗糙面。
25.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该导光板的厚度介于0.1mm至10mm之间。
26.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该光束的波长为350nm至1000nm。
27.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该光束的波长为700nm至1000nm。
28.根据权利要求1项述的光学式触控面板，其特征在于，该光萃取结构为掺杂在该导光板内部的多个散射粒子。
29.根据权利要求1项述的光学式触控面板，其特征在于，该光萃取结构为形成在下表面的散射层。
30.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，该导光板的该下表面具有多个微结构以构成该光萃取结构，且该下表面的表面粗糙度大于零且小于1μm。
31.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括控制处理器，其中当物体接触该光学式触控面板时，对应该物体的接触位置的该感光组件输出接触特征，该接触特征对应该光束的该第二部分衰减的变化，该控制处理器根据该接触特征、该感光组件与该发光组件的连线关系计算该物体的坐标。
32.根据权利要求31所述的光学式触控面板，其特征在于，随着该物体越接近该发光组件，该接触特征的波谷深度越大。
33.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括抗光层，该抗光层设置于该导光板的该下表面与该感光组件之间。
34.根据权利要求33所述的光学式触控面板，其特征在于，该抗光层具有透光图像。
35.根据权利要求33所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件面向该些侧表面的至少一者，且该抗光层反射该光束。
36.根据权利要求33所述的光学式触控面板，其特征在于，该至少一发光组件面向该下表面，且该抗光层允许该光束通过。
37.根据权利要求36所述的光学式触控面板，其特征在于，该抗光层具有透光图像，且该至少一发光组件提供该透光图像该光束的一部分。
38.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括抗光层，该抗光层设置于该导光板的该上表面且遮蔽该感光组件。
39.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，每N个该感光组件为感测群组，该感测群组同时接收该光束的该第二部分，且输出接触特征。
40.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，各该感光组件的感测面延伸方向与该下表面的法线方向的夹角不大于30度。
41.根据权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于，还包括多个吸光件，分别设置于相邻两个该感光组件之间，且符合：
W/H<2*tan(90°-sin-1(1/n))；
其中，W为相邻两个该吸光件的间距，H为该感光组件的该感测面中心投影至该吸光件的点至该吸光件顶点的距离，n为该导光板的折射率。
42.一种触控显示面板，其特征在于，包括：
显示面板，具有显示面；以及
如权利要求1至41中任一项所述的该光学式触控面板，其中该光学式触控面板的该导光板的该下表面面对该显示面板的该显示面。
43.根据权利要求42所述的触控显示面板，其特征在于，还包括介质层，位于该显示面以及该导光板的该下表面之间，其中该介质层的折射率低于该导光板的折射率。
44.根据权利要求44所述的触控显示面板，其特征在于，该光学式触控面板的该导光板为透明材质，且该导光板的雾度低于20%。
45.根据权利要求44所述的触控显示面板，其特征在于，还具有边框，该边框围绕该显示面板与该光学式触控面板，且该边框与该导光板的上表面基本齐平。
46.根据权利要求44所述的触控显示面板，其特征在于，该导光板是覆盖板，且连接该上表面的该些侧表面的至少一个是弧形的。
47.根据权利要求44所述的触控显示面板，其特征在于，该导光板是覆盖板，且该覆盖板的材质是塑料或是经过化学处理或是物理处理的强化玻璃。
48.根据权利要求47所述的触控显示面板，其特征在于，该覆盖板是由至少两种不同塑料材料所叠合的复合板。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105678255A (zh) * 2016-01-04 2016-06-15 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式指纹识别显示屏及显示装置
CN106020570A (zh) * 2016-06-15 2016-10-12 湖州佳格电子科技股份有限公司 一种触摸系统
CN107561754A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 乐金显示有限公司 嵌入有光学图像传感器的平板显示器
CN107632732A (zh) * 2017-09-20 2018-01-26 厦门天马微电子有限公司 显示面板、显示装置以及触控操作移动方向识别方法
CN109283510A (zh) * 2018-08-17 2019-01-29 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 光感测装置和电子设备
CN112732129A (zh) * 2021-01-12 2021-04-30 业成科技（成都）有限公司 触控结构及电子装置

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6102665B2 (ja) * 2013-09-30 2017-03-29 オムロン株式会社 操作ユニットおよび遊技機
CN104571658B (zh) * 2013-10-17 2020-03-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 反射式显示模组及使用该反射式显示模组的电子装置
US9599766B2 (en) * 2014-04-16 2017-03-21 3M Innovative Properties Company Laminated display unit
TWI525476B (zh) * 2014-05-23 2016-03-11 緯創資通股份有限公司 訊號接收模組與顯示裝置
US20160133222A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-12 Dana W. Paxson Glass book
CN104461177B (zh) * 2014-11-12 2018-10-19 江苏特思达电子科技股份有限公司 一种触控面板和显示装置
CN104407745B (zh) * 2014-11-12 2018-02-09 江苏特思达电子科技股份有限公司 一种触控面板和显示装置
TWI544389B (zh) * 2015-01-26 2016-08-01 緯創資通股份有限公司 光學觸控系統及其使用方法
CN104793814A (zh) * 2015-05-12 2015-07-22 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式触控装置及触控显示装置
CN106287401A (zh) * 2015-06-03 2017-01-04 云光科技股份有限公司 光学装置
CN104898897B (zh) * 2015-06-05 2019-01-04 京东方科技集团股份有限公司 光学触控装置
US10884553B2 (en) 2015-11-03 2021-01-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light guide and touch screen assembly
CN105514098B (zh) * 2016-01-04 2018-01-19 歌尔股份有限公司 一种光学芯片的集成结构
US9778191B2 (en) * 2016-02-05 2017-10-03 Personal Genomics, Inc. Optical sensing module
US10963104B2 (en) 2017-02-06 2021-03-30 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
CN111052058B (zh) * 2017-09-01 2023-10-20 平蛙实验室股份公司 改进的光学部件
JP2020537265A (ja) * 2017-10-10 2020-12-17 ラプト アイピー リミテッド センシング導波路のための薄いカプラおよびリフレクタ
TWM557369U (zh) 2017-11-09 2018-03-21 揚昇照明股份有限公司 反射式顯示裝置
WO2019149217A1 (zh) * 2018-02-01 2019-08-08 Oppo广东移动通信有限公司 背光模组、显示装置和电子设备
WO2019172826A1 (en) 2018-03-05 2019-09-12 Flatfrog Laboratories Ab Improved touch-sensing apparatus
WO2020153890A1 (en) 2019-01-25 2020-07-30 Flatfrog Laboratories Ab A videoconferencing terminal and method of operating the same
US11349567B2 (en) 2019-03-13 2022-05-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Use of waveguides and lenses to improve light communication reception in devices
US20200327300A1 (en) * 2019-04-10 2020-10-15 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical id sensing using illumination light sources positioned at a periphery of a display screen
CN110083274B (zh) * 2019-04-28 2022-05-06 业成科技（成都）有限公司 光学触控装置及其系统
US11624878B2 (en) 2019-05-03 2023-04-11 Beechrock Limited Waveguide-based image capture
US10958340B2 (en) * 2019-05-09 2021-03-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Multi-channel light communications via waveguides
US10895701B1 (en) 2019-09-17 2021-01-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Light guide structure with multiple entrances
CN110941369B (zh) * 2019-12-11 2024-01-16 业成科技（成都）有限公司 感光模组和感应装置
WO2021162602A1 (en) 2020-02-10 2021-08-19 Flatfrog Laboratories Ab Improved touch-sensing apparatus
US11520183B2 (en) * 2020-12-29 2022-12-06 Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. Touch front light module and touch display device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200820054A (en) * 2006-08-10 2008-05-01 Lg Chemical Ltd A light guide plate for system inputting coordinate contactlessly, a system comprising the same and a method for inputting coordinate contactlessly using the same
TW201201081A (en) * 2010-06-28 2012-01-01 Au Optronics Corp Optical information sampling method and touch information identification method
TW201207697A (en) * 2010-08-05 2012-02-16 Au Optronics Corp Optical plate structure for a touch panel, and touch display panel and touch liquid crystal display panel including the same
US20120086693A1 (en) * 2009-06-16 2012-04-12 Tomoo Izumi Method for Driving Electrochemical Display Device, and Information Display Apparatus
TW201248469A (en) * 2011-05-20 2012-12-01 Zhi-Xuan Liao Location determination device applying a corresponding architecture based on optical communication to an embedded optical touch control device
US20130222346A1 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Pixart Imaging Inc. Optical touch device and detection method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1437677A1 (en) * 2002-12-30 2004-07-14 Nokia Corporation Optical user interface for controlling portable electric device
US20120200538A1 (en) * 2009-10-19 2012-08-09 Flatfrog Laboratories Ab Touch surface with two-dimensional compensation
EP2466429A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-20 FlatFrog Laboratories AB Scanning ftir systems for touch detection
WO2013081894A1 (en) * 2011-11-28 2013-06-06 Corning Incorporated Optical touch-screen systems and methods using a planar transparent sheet
US9880653B2 (en) * 2012-04-30 2018-01-30 Corning Incorporated Pressure-sensing touch system utilizing total-internal reflection
US9405382B2 (en) * 2012-07-24 2016-08-02 Rapt Ip Limited Augmented optical waveguide for use in an optical touch sensitive device
US20140210770A1 (en) * 2012-10-04 2014-07-31 Corning Incorporated Pressure sensing touch systems and methods
WO2014098743A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
US9366565B2 (en) * 2013-08-26 2016-06-14 Flatfrog Laboratories Ab Light out-coupling arrangement and a touch sensitive system comprising the out-coupling arrangement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200820054A (en) * 2006-08-10 2008-05-01 Lg Chemical Ltd A light guide plate for system inputting coordinate contactlessly, a system comprising the same and a method for inputting coordinate contactlessly using the same
US20120086693A1 (en) * 2009-06-16 2012-04-12 Tomoo Izumi Method for Driving Electrochemical Display Device, and Information Display Apparatus
TW201201081A (en) * 2010-06-28 2012-01-01 Au Optronics Corp Optical information sampling method and touch information identification method
TW201207697A (en) * 2010-08-05 2012-02-16 Au Optronics Corp Optical plate structure for a touch panel, and touch display panel and touch liquid crystal display panel including the same
TW201248469A (en) * 2011-05-20 2012-12-01 Zhi-Xuan Liao Location determination device applying a corresponding architecture based on optical communication to an embedded optical touch control device
US20130222346A1 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Pixart Imaging Inc. Optical touch device and detection method thereof

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105678255A (zh) * 2016-01-04 2016-06-15 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式指纹识别显示屏及显示装置
WO2017118067A1 (zh) * 2016-01-04 2017-07-13 京东方科技集团股份有限公司 光学式指纹识别显示屏及显示装置
CN105678255B (zh) * 2016-01-04 2019-01-08 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式指纹识别显示屏及显示装置
US10664679B2 (en) 2016-01-04 2020-05-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Optical fingerprint identification display screen and display device
CN106020570A (zh) * 2016-06-15 2016-10-12 湖州佳格电子科技股份有限公司 一种触摸系统
CN106020570B (zh) * 2016-06-15 2018-11-09 湖州佳格电子科技股份有限公司 一种触摸系统
CN107561754A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 乐金显示有限公司 嵌入有光学图像传感器的平板显示器
CN107561754B (zh) * 2016-06-30 2021-01-01 乐金显示有限公司 嵌入有光学图像传感器的平板显示器
CN107632732A (zh) * 2017-09-20 2018-01-26 厦门天马微电子有限公司 显示面板、显示装置以及触控操作移动方向识别方法
CN109283510A (zh) * 2018-08-17 2019-01-29 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 光感测装置和电子设备
CN112732129A (zh) * 2021-01-12 2021-04-30 业成科技（成都）有限公司 触控结构及电子装置

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