TWI226419B - Touch panel-including illuminator and reflective liquid-crystal display device - Google Patents

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1226419 五、發明說明（1) 本案係基於曰本 引用方式併入此處 本發明係關於一 可用以製成一種觸 顯示之影像幾乎不 胃拮藝說明 作為一種相關技 射式液晶顯示面板 之照明裝置、以及 射式液晶顯示面板 觸控面板之照明裝 係經由整合觸控面 壓力接收側基材， 形為具有光漫射型 20 0 0- 1 62 594 號）。 專利申請案第20 0 1 — 1 1 6430號，該案以 種前光型 摸輸入型 會脫序、 、一由側 一輸入位 經由照明 置之反射 板與側光 經由混合 光輸出裝 具有觸控面板之照明裝置，其 反射式液晶顯示裝置，該裝置 不含紋波、明亮且容易觀視。 式液晶顯示裝置，其具有一反 光型光導板（light pipe)組成 置偵測觸控面板，係設置於反 裝置之觀視側，已知一種具有 式液晶顯示裝置，該照明裝置 型光導板製成，觸控面板包括 漫射粒子或印刷漫射材料被成 置（日本專利公開案第 此種具有照明裝置設置於觀視側之前光型反射式液晶顯 示裝置，用於行動裝置例如蜂巢式電話或手提式個人電 腦。根據反射式液晶顯示裝置，入射於光導板側面之光之 行進過程藉反射層顛倒，故基於顛倒反射光之顯示光係透 過光導板及觸控面板觀視。如此可使用全反射之反射層， 讓反射比變高。如此前光型反射式液晶顯示裝置之優勢在 於顯示影像比較使用背光單元及半面鏡之半透射式液晶顯

\\312\2d-code\91-07\91107708.ptd 第7頁 1226419 1、發明說明（2)~ ' ---- 不裝置更明亮。 0 ^於反射式液晶顯示裝置’觸控面板及側光型光導板係 ^ /占黏層彼此整合黏合，因此觸控面板與側光型光導板 ^之間隙以沾黏層填補。因此理由故，於光導板表面或觸 二面板下表面幾乎不會發生界面反射。如此顯示對比度的 y降^、’但光漫射型光輸出裝置幾乎無法讓光線於垂直液 :曰了員示面板之方向射出。如此基本上有問題，有效光利用 效率實質相當差，於觀視方向之亮度低。 也有觸控面板（特別觸控面板之透明電極）容易故障而縮 ，觸控面板使用壽命的問題。另有一項問題，藉反射式液 晶顯示裝置獲得的顯示影像因光漫射點脫序，結果導致影 像模糊造成解析度降低。前項容易故障問題係由於下述事 實引起’透明電極設置為經由輸入側彼此相對面，壓力接 收側基材被加壓而彼此接觸，因此經由電流之傳導通過透 明電極間，進行位置偵測時，光漫射型光導板之凹凸結構 對壓力接收侧基材容易造成透明電極受損及劣化，因而導 致前述容易故障問題。 它方面’至於光輸出裝置，已知部分成形為稜鏡結構， 具有稜鏡狀凹凸部以相等間隔距離設置成條狀，以及已知 具有由凸部或凹部排列成凹坑組成的部分，各凹坑截面形 狀類似圓柱形。具有此種棱鏡結構之光輸出裝置，預期由 於有效光利用效率的改良故獲得明亮顯示，但因透明電極 也具有稜鏡狀凹凸部，故應力集中於稜鏡頂點而於輸入時 毁壞棱鏡結構。如此有透明電極容易發生裂開或剝離，因

C:\2D-CODE\91-07\91107708.ptd 第8頁 1226419 五、發明說明（3) 而ϊ ί觸控面板壽命縮短的缺點。 必須具有下列特性。C:具有觸控面板之照明裝置 下表面有效射出因而^§之，光可以良好垂直方向性，由 顯示影像觀視性之永ί仔絕佳亮度；由上表面洩露而干擾 被有效透射.7 Β光微弱；顯示影像不會脫序；外部光可 構之光顯著觀察到光導板的存在。棱鏡結 擾；板：；鏡、:=輸出裝置也有棱鏡結構干 的問題。板像素&成紋波，因而顯示品質大為降低 署抗紋波的對策，曾經提出-種方法，#中稜鏡設 兮針初^ ^於像素排列方向為傾斜，#此抑制紋波。作若 側採用之傾斜角低，則紋波防止 ： :傾：”，則透射通過光導板之光由稜鏡：構；：二 H，該項對策之缺點為光射出角度傾斜過大，、：ί “、、月效率以及光輸出效率二者皆下降。 、" 匕方面，於由凸部或凹部排列成凹坑狀且 類似圓柱形所組成的光輸出裝置，光係以光漫狀 方式，於反射時，藉光漫射而以相對於光導板下丰/ = 方向大為傾斜的角度射出。如此射出光之垂直方^法各 良’無法有效照明反射式液晶顯示裝置。換言之i不、 液晶顯示裝置之反射面通常係呈法線分布型反射f射式 此反射比隨著反射方向之趨近於常規反射方向而i。如 此理由故，若由光導板下表面射出之光之垂直方。因 C:\2D-CODE\91-07\9liQ7708.ptd 第9頁 1226419 五、發明說明（4) 佳，則由反射面反射光幾乎無法有 即佶你 主 巧4…、乃及晶顯不裝置， 無佳案例也無法有效照明。結果 …、足成液日日.、、、員不裝置凴度的改良，因茈下 一 裝kC:: 置之方向通常等於液晶顯示 工置之法線方向’換§之，等於光導板下表面之 液晶=ΐΐ導板下表面法線方向射出的光可最有效照明 俜:ί構之光輸出裝£，具有傾角接近平坦部部分 t以+球形點之方式連續形成。反射外光時，由 近平坦部部分反射光係於平坦部 ^ 裝置的存在。υ耆χ有缺點在於容易辨識光輸出 發明概诚 番本J明之目的係發展-種前光型具有觸控面板之照明裝 ’二可以絕佳壽命用以形成反射式液晶顯示裝置，因而 此形成之顯示裝置未顯著觀察得光導板的存在，幾 曰出現紋波，入射於侧面之光可以良好垂直方向性由下表 面有效射出，顯示器明亮，顯示影像幾乎不會脫序。 根據本發明，提供一種具有觸控面板之照明裝置具有· 一由透明板狀材料製成之光導板，其具有一上表面了一下 ，面以及至j/ 一入射侧面，上表面設置有光輸出裝置， 2該光輸出裝置，入射於入射側面之光由下表面射出；一 叹置於光導板之入射側面之光源；一透明黏著層；以及一 透明觸控面板，其包括一輸入位置偵測機構且經由透明黏

1226419 、發明說明（5) $、曰黏合至光導板上表面外側；其中該光輸出裝置係由細 曰^組成’細槽道係非連續設置，其各自製作成一凹部， 各細槽道係由凹部構成，該凹部具有長度不大於250微 米’以及深度不大於50微米且不大於長度之1/5，其各別 $面开7狀近二角形’·其中細槽道各自具有一光徑改變斜面 a相對於光導板下表面傾斜3 5至4 8度角度；以及一陡峭斜 面二其相對於光導板下表面之傾斜角不小於6 0度，因而面 對4光徑改變斜面；以及其中該細槽道係設置成光徑改變 斜面面對光源，因此可接收來自光源入射於光導板入射侧

面之光也^供一種反射式液晶顯示裝置，其具有前文定 義之具有觸控面板之照明裝置，以及一反射式液晶顯示面 板，其係設置於該具有觸控面板之照明裝置之光導板下表 面側。

根據本發明，也獲得一種光導板，其中入射於入射側面 之光可有效經由光徑改變斜面而由下表面射出且帶有良好 垂直方向性。光導板可用於獲得光利用效率及前方亮度二 者絕佳之具有觸控面板之照明裝置。也獲得一種前光型具 有觸控面板之照明裝置，其可用以製成反射式液晶顯示裝 置，如此形成之液晶顯示裝置可避免因像素間干擾造成的 紋波；以及光輸出裝置係由細槽道非連續排列組成，不會 顯著觀察得光輸出裝置的存在，以及光導板上表面洩露光 極少，因而獲得明亮顯示。此外，因光輸出裝置係由細槽 道組成，故當觸控面板被觸摸時，應力幾乎不會集中於透 明電極。如此觸控面板幾乎不會故障，故觸控面板壽命絕

1226419 五、發明說明（6) 佳二此外’光輸出裝置可防止反射式液晶顯示裝置上的顯 二影像脫序。如此反射式液晶顯示裝置之解析度絕佳。 敫J圭具體實施例之詳細教明 根據本發明’提供一種具有觸控面板之照明裝置具有： 一由透明板狀材料製成之光導板，其具有一上表面、一下 表面以及至少一入射側面，上表面設置有光輸出裝置，經 2該光輸出裝置，入射於入射側面之光由下表面射出；一 叹置於光導板之入射侧面之光源；一透明黏著層；以及一 ，明觸控面板，其包括一輸入位置偵測機構且經由透明黏 著層黏合至光導板上表面外側；其中該光輸出裝置係由細 槽道組成，細槽道係非連續設置，其各自製作成一凹部， 各細槽道係由凹部構成，該凹部具有長度不大於25〇微 米，以及深度不大於5〇微米且不大於長度之1/5，其各別 截面形狀近二角形；其中細槽道各自具有一光徑改變斜面 其相對於光導板下表面傾斜35至48度角度；以及一陡峭斜 面，其相對於光導板下表面之傾斜角不小於6 〇度因而面對 該光彳二改變斜面，以及其中該細槽道係設置成光徑改變斜 面面對光源，因此可接收來自光源入射於光導板入射側面 之光。 圖1顯示具有觸控面板之照明裝置之一例。圖】中，具有 觸控面板之照明裝置1 〇具有一透明板狀材料製成之光導板 1、一光源2、一透明黏著層3、以及一透明觸控面板4。圖 1顯不具有觸控面板之照明裝置1〇應用至具有反射式液晶 顯不面板7 0之反射式液晶顯示裝置。

C:\2D-CQDE\91-07\91107708.ptd 第12頁 1226419 五、發明說明（8) 道數目，亦即光導 少，因而像素照明屮招^ ^之每單位面積之細槽道數目減 發光點容易變顯著， 均勻傾向。於稀疏發光時，各別 置的細槽道數目可古因而顯示影像之能視度大減。增加設 此種情況有利。# Μ ^防止此項問題。細槽道尺寸縮小於 乃確保發U — 出裝置設置面積受限制時，此 如此如圖4至6m; ^ ^ ^ 顯著，因而改良經由觸控面而言不 不影像的顯示品質，光輪ψ肚里於丄μ λ二丁衣罝上之顯 Α細忐々^ 九輸出裝置係由非連續排列之細槽道 槽道係由截面形狀為近三角形之凹部组 成。各個細槽道Α之長度不大於2 料半，”击从 又个人於心0被未’特別不大於150 m更特別不大於100微米，以及深度不大於5〇微 :於且j不大於2〇微米’又更特別不大於15微米，深度不 1長度之1/5。截面近三角形中之「近」一詞表示允許 二角形之邊彎曲、或兩邊交叉點圓化等變化。 細槽道之尺寸下限並無特殊限制。若細槽道過細，則出 現光繞射主控現象，幾乎不會發生反射或全反射。此外， 設置之光輸出裝置數目過量，造成生產效率減低。此外當 光導板係經由黏著層而黏合至觸控面板時，黏著層容易進 入組成光輸出裝置之細槽道，因而降低光利用效率。由此 觀點視之，較好細槽道各自長度不超過〗〇微米及深度不超 過2微米。 當如前述，各細槽道深度選定為不大於長度之1/5時， 透射光可藉光徑改變斜面有效反射，故入射於側面之光可

C:\2D-CDDE\91-07\91107708.ptd 第14頁 1226419 五、發明說明（9) 由下表面有效射出。若各細槽道深度係大於其長度，換言 之，若各細槽道長度係小於其深度，則透射光入射於光徑 改變斜面之機率降低，而光入射於細槽道側面之機率升 高。結果透射光之散射比增加’光利用效率減低。由效率 觀點視之，較好各細槽道深度選擇為不大於其長度之1/8 及特別不大於1 /1 〇。各細槽道長度係基於光徑改變斜面各 長邊長度，而各細槽道深度係基於由上表面凹陷距離。 它方面，由防止因細槽道組的規則性造成細槽道變顯 著，以及防止因光輸出裝置與像素間干擾引起的紋波觀點 視之，各別由截面形狀類似近三角形之凹部構成的細槽道 之非連續配置較好為隨機，如圖4至6所示。若細槽道為規 則排列，則於規則排列的細槽道與規則排列的像素間可能 出現紋波’因而讓液晶顯不面板的顯不光能視度大減。當 細槽道排列成隨機俾消除排列的規則性時，可避免出現紋 波。 為了達成由全體下表面射出光的均一，因而均勻照明液 晶顯示面板，以及考慮透射光強度隨著光的透射及光的射 出而衰減，較好當細槽道A愈遠離光源，亦即愈遠離入射 側面1 c時，細槽道A之排列愈緻密。此種排列可防止因透 射光隨著光的透射與光的射出，強度衰減造成射出光強度 不均勻。 當入射側面之側端面側透射光數量係小於入射侧面中心 的透射光數量時，較好如圖5所示，以入射側面1 c為基 準’細槽道A朝向側端面1 e側排列更加緻密，俾達成由全

C:\2D-mDE\91-07\91107708.ptd 第15頁 1226419 五、發明說明（11) ^ " ' 徑改變斜面之較佳傾角θ 1係於38至45度，特別40至43度 之範圍。 如刖述’光徑改變斜面較好設置成儘可能準確面對光 源’因而儘可能垂直光源，讓來自光源入射於入射側面之 光可被光徑改變斜面有效接收。如此，如圖4及5所示，當 線光源設置於入射側面時，通常較好以細槽道A之長度方 向為基準’細槽道A之光徑改變斜面以係成形為平行長度 方向；以及較好光徑改變斜面“特別形成為儘可能平行入 射側面1 c。但可能發生一種情況，此處根據光源之發光特 性’相對於入射侧面傾斜的光徑改變斜面配置，較好為具 有絕佳入射於光徑改變斜面之入射效率。因此以長度方向 為基準’光輸出裝置可排列成對入射側面傾斜適當角度。 附帶一提如圖6所示，細槽道a可實質同心配置，要求點 光源設置於入射側面用於下述用途。亦即來自點光源且入 射於入射側面之輻射光光徑、或入射光之透射光光徑藉光 徑改變斜面A1改變，因此由光導板下表面發射之光儘可能 變均勻’則於液晶顯示面板法線方向具有絕佳方向性之 光，以對來自光源之光有良好利用效率而由光導板射出。 此種情況下，較好細槽道A相對於虛擬中心，排列成實質 同心形式（凹坑結構），點光源設置於入射侧面位置被視為 虛擬中心。又，較好此種同心形式讓虛擬中心形成於光導 板入射側面上、或入射侧面外側，俾便輔助點光源的設 置。可於一入射侧面或於多個不同入射側面形成一個虛擬 中心或二或多個虛擬中心。

C:\2D-C0DE\91-07\91107708.ptd 第17頁 1226419 五、發明說明（12) 它方面，由於較好光輸出裴置的光徑改變斜面以外 他表面儘可能不會影響視覺特性、光的透射、及光的射其 出，因此設置面對光徑改變斜面人丨之陡峭斜面A2，作兔 對於下表面傾斜角度不小於6〇度角的表面。換言之，ς相 峭斜面Α2形成為面對光徑改變斜面A1，且形成為相對ς ^ 表面傾向角度02不小於60度時，於光導板法線方向（於= 示面板觀視方向）觀視，陡峭斜面投射面積縮小，因此、弁、、貝 導板應用於前光型具有觸控面板之照明裝置案例中，7^ 斜面對設置於背侧的液晶顯示面板之能視度影響減低。… 就陡峭斜面對外光之反射光而言，隨著陡峭斜面角产 增加，陡峭斜面反射之外光增加。如此進入光導板内Κ 經由光導板透射之反射光也可有利地較少對顯示光之 度造成影響。又，例如當陡峭斜面角度不大於約45度角 時，外光反射光返回觀視者側，因而干擾顯示光的觀視 性。 田陡肖斜面角度選定為又更高時，光徑改變斜面Μ與 應陡峭斜面Α2間之頂角形成細槽道，其截面形狀類似：三 角形，如圖2所示，該頂角可變小而讓反射光的返回減 少，因而讓光輸出裝置對觀視者而言不明顯。由壓抑陡峭 斜面對觀視性影響的觀點視之，較好陡峭斜面角Θ 2不低 於7 5度特？不低於8 〇度。又理想角度為g 〇度，但此種情 况下例如藉移轉模具形狀方法可能難以形成光輸出裝 置。 光徑改變斜面及陡崎斜面可由筆直面形成，如圖7所

1226419 五、發明說明（13) 圖8所或_可。由可滿足角度條件範圍的曲面或彎曲面形成，如 的頂點Ί改變斜面八1與對應陡Λ肖斜面A2間形成 選擇為^I认可忐尖銳。當頂點為圓化時，圓度半徑較好 別不1於1 η/細槽道洙度之3〇%，特別不大於20%，又更特 t 此種情況下，由圓度反射的外光可受抑 的變不明顯；以及可抑制經由光導板透射之光 的，射，俾改良射出光均勻度及光輸出效率。 ut侧表面形狀並無特殊限制。由抑制光入射側 相t+1 ;、1光入射側面之影響觀點視之，侧面較好設置為 更= 傾斜角度不低於30度，特別不低於45度，又 以二不低於60度之表面。由光特性例如透射光之入射效 面升彡壯If ^ ί，觀點視之，細槽道係成形為凹部，具有截 以近二角形，且由上表面凹陷，如圖2及3所示。 2儘量少減低光輸出裝置對垂直透射通過光導板之光 =衫響，因而當光導板用作為具有觸控面板之照明裝置之 =先：元時’減少光輸出裝置對液晶顯示面板顯示光的影 二灶由此觀點視之，較好細槽道組成之光輸出裝置佔據的 面積係選定為不大於光導板上表面面積之1/8。以經由施 口於具有觸控面板之照明裝置的光導板，冑察液晶顯示裝 置之顯不影像為例，當光輸出裝置佔據面積比上表面面積 為過大時，光輸出裝置斜面反射光數量增加，因此顯示光 難以朝向觀視者發射。當光輸出裝置面積選定為不大於上 J ^積之1/8時，大部分上表面可成形作為未形成光輸 出裝置部分。此種情況下，液晶顯示裝置之顯示光可經由

1226419 五'發明說明（14) 此部分有效透射而避免問題。 裝；2 t t ί :對光導板上表面之比減低時，加上光輸出 2人^ ^二、細槽道組成的情況，於光導板經由黏著層 ==板_，黏著層幾乎不會進入細槽道。“ 比制I二自光導板下表面之光輸出效率，以光輸出裳置 面^為///η *輸出装置佔據面積較佳不大於*導板上表 面面積之1/1〇及特佳不大於1/15。 較好光導板之上及下表面為儘可能平順的平坦面，但 =組成光輸出裝置之細槽道部分除外；且較好上及下表面 特別為角度變化範圍± 2度之平坦面，更特別為〇度之平坦 面。也較好角度變化為每5毫米長度係在i度以Θ。當上^ 下表面被提供為此種平坦面時，光導板之大部分上及下 面可提供為具有角度變化範圍為2度之平滑表面。如此， 大部分液晶顯示面板之顯示光可經由平坦部分透射。此 外，當顯示光透射通過平坦部時，顯示光極少受影響，故 可避免顯示光混合經由細槽道透射之光，而接受折射與反 射。如此可達成具良好顯示品質之液晶顯示。 光導板根據光源波長範圍決定，可由一種適當材料咬兩 種或多種適當材料製成，且對該波長範圍為透明。又7可 用於可見光範圍之適當材料範例包括：透明樹脂如丙烯酸 系樹脂、聚碳酸酯樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂及原冰片烯 樹脂；及玻璃。較好使用由不具有雙折射或極少雙折射之 材料製成的光導板。為了減輕重量，較好使用比重小的 導板。 尤

1226419 五、發明說明（15) 光導板可藉適當方法製成。製造光導板方法並無特殊限 制。製造方法範例包括··一種方法其中熱塑性樹脂對可形 成預定形狀之模具熱壓，因而轉印該形狀給熱塑性樹脂； 一種方法其中可形成預定形狀之模具以熱熔熱塑性樹脂填 補、或以藉加熱或藉溶劑而流化之樹脂填補；一種方法其 中於可形成預定形狀之模具以可熱聚合或可輻射線（如紫、 外光）聚合之液體樹脂填補後、或於液體樹脂澆鑄於模具 後進行聚合處理，·一種方法其中經由施用液體樹脂至可形 成預定形狀之模具獲得塗層，液體樹脂塗層緊密接觸透明 基材如樹脂板且接受聚合過程；一種方法其中經由施用液 體樹脂至軟而透明的基材如薄膜，獲得塗層，塗 觸而形成預定形狀之槎且以β拉、〇取人、 ^ κ稹具以及接文聚合過程，然後聚合後 之塗層經由黏著劑，密切接觸透明基材如樹脂板。 杜板：形成為一種材料或多種不同材料製造之部 由將一片帶有光輸出裝置之片材黏合至 、貝導分獲得的積層。換言之，光導板盔需 .^θ成的整合型早層本體。光導板厚度可 氺馮；？+、高洛、i:據先導板寸以及設置於入射側面上的 來成/5射气饬曰月-土於先導板入射侧面厚度，通常用於 形成反射式液日日顯不裝詈夕本道 衣罝之先導板厚度不大於20毫米，特 別為0 · 1至1 0耄米，更特κ丨盔 竹 而人古於/5舢思 特別為0· 5至5耄米。光導板於下表 面S有才几反射層，^ ^ μ j； -, a , 次於上表面含有硬質塗層。 如圖1所不，至少一止、広。以成 因而形成照日m Λ 置於光導板之人射側面1C， 、 "使用適當材料作為光源。通常使用

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〔冷或熱）陰極管等線光源、發光二極體等點光源、線性或 平面排列之點光源陣列、或使用線光導板等裝置而將點光 源發射之光轉成以常規或隨機間隔發射之直線光狀態之 源用作為光源。 當製成照明裝置時，光源可組合反射器等適當輔助單元 使用，視情況需要，設置反射器，用以包圍光源俾有效導 引來自光源的發散光至光導板之入射側面。設置有高反射 比金屬薄膜之樹脂片材或金屬箔片材可用作為反射器。告 反射器經由黏著劑接合至光導板端部時，為了固定光源: 可刪除形成於黏著部分的光輸出裝置。 、 具有偵測輸入位置機構之透明觸控面板經由透明黏著層 3，黏合至光導板1上表面1 a外侧，形成光輪出裝置位置， 如圖1所示，俾形成具有觸控面板之照明裝置。具有偵測 輸入位置且可垂直透射光機構之適當材料可用作為觸控面 板。如此可使用任一種已知透明觸控面板。通常可使用下 列觸控面板。換言之，分別設置透明電極之兩片透明基材 透過間隙排列，同時電極側彼此對向。又，設置電性讀取 電極接觸位置之輸入位置偵測電極，故可偵測輸入位置。 藉此方式製成觸控面板。又，具有撓性且有加壓變形之透 明基材至少用作為輸入侧透明基材，該基材屬於透明基材 之一。 圖1顯示觸控面板範例。觸控面板4包括輸入側透明基材 43設置有透明電極44 ;壓力接收側透明基材41設置有透明 電極42 ;以及間隔件45，經由間隔件而以間隙設置二透明

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雖然未顯示於圖 測電極導引出外側 基材4 3及4 1，讓透明電極側面面相對 ί ’但電阻值偵測電極以及將電阻值偵 之引線分別設置於透明電極4 2及44。 較好使用 作成平坦且 糙，則於觸 電極可能裂 透明電極表 應力容易集 板，藉細槽 電極表面產 平坦時，可 果，可減輕 由撓性有 面板為一種 透明電極形 接收側基材 於20毫微米 支持基材上 換言之， 時，反射比 導板射出。 透過黏著層 此種偏振光 之觸控面板 平順度絕佳 摸輸入時應 開或剝離而 面設置稜鏡 中於稜鏡狀 道組成之凹 生影響。如 避免於觸摸 電極受損， 助於造成加 觸控面板， 成於透明薄 係由支持性 且特別不大 。此目的係 當經光導板 根據光振動 此外，偏振 黏合之該黏 入射於觸控 為其中彼此 之觸控面板 力經常性施 造成導線斷 狀凹凸部用 凹凸部頂點 凸部可實質 此，當觸控 輸入時應力 可延長觸控 壓變形觀點 其中輸入側 膜上。進一 基材製成， 於1 0毫微米 用於抑制射 透射光係以 方向改變， 光可經由於 著層界面， 面板之壓力 相對向的透 。右透明電 加於預定位 裂。特別當 以組成光輸 。根據本發 避免對觸控 面板之透明 集中於一個 面板哥命。 視之，較好 基材為透明 步較好觸控 其於同平面 ，以及透明 出光的著色 全反射以外 故光可呈偏 光導板與觸 藉部分反射 接收側基材 明電極係製 極表面粗 置，故透明 壓力接收側 出裝置時， 明之光導 面板之透明 電極表面變 位置。結 使用之觸控 薄膜製成， 面板之壓力 之延遲不大 電極形成於 〇 之方式反射 振光而由光 控面板彼此 而產生。若 ’因而偏振

1226419 五、發明說明（18) 光文L遲〜響，則因色性偏振色彩，射出光可能。 觸設置壓力接收側基材排列，係供減少同平面 而儘可能有效壓抑此種著色。又，同平面延遲可 、^平面之慢軸方向與快軸方向間之折射 之厚度乘積求出。 左共與基材 組ίϊ::述方式避免射出光有也較好作為觸控面板 遲ΐ 的壓力接收側基材之支持基材之厚度方向延 20毫ί微米’特別不大於3°毫微米’更特別不大於 材厚声度方向延遲可經由將平均同平面折射率與基 旱X方向折射率間之差乘以基材厚度算出。 又為了用於觸控面板，已知包括PET(聚對苯二甲酸乙二 酯）透明薄膜以及IT0(氧化銦錫）薄膜之透明基材，藉真= 軋相沉積法形成於透明薄膜上作為透明電極。此種‘況 了，作為基材之PET薄膜可有由一千數百毫微米至數百毫 之極大延遲。帶有小延遲之基材可藉洗鑄法等 k二方法製成；或藉退火過程去除光失真方法製成。 幻文引用以說明光導板之適當材料可用於形成觸控面板 之各透明基材。觸控面板可含有抗反射層於其最外表面， 特別於其觀視側之最外表面。設置抗反射層由於外光之映 對，可抑制顯示光對比度的下降。又鑑於防止發射光不著 色’較好光導板之延遲儘可能減小。較好光導板於同平面 延遲不大於20毫微米，特別不大於1〇毫微米；以及光導板 之厚度方向延遲不大於50毫微米，特別不大於3〇毫微米， 又更特別不大於20毫微米。

1226419 五、發明說明（19) — 適當透光層可用作為將光導板與觸控面板彼此黏合的黏 著層。黏著層並無特殊限制。鑑於有助於黏合過程，較好 使用沾黏層。至於形成沾黏層之沾黏劑，也可使用橡勝沾 黏劑或丙烯酸系沾黏劑等適當沾黏劑而無特殊限制。^ / 若光導板及觸控面板彼此經由黏著層黏合，則如圖i所 示，較好組成光導板1上表面la之光輸出裝置的細槽道八内 側未以黏著層填補。換言之，如圖9放大顯示，較好光導 板1僅經由光導板1上表面之細槽道以外的平坦部而黏合至 觸控面板4之壓力接收側基材41，以及較好黏著層3不會進 入組成發光裝置之細槽道A内側，讓各細槽道a内側以空氣 填補，讓空間儘可能變大。此種配置係為了達成良好光輸 出特性，同時維持細槽道組成之光輸出裝置功能儘可能有 效。 若各細槽道内側係以黏著層填補，則細槽道允許全反射 之入射角範圍變窄’因而光入射效率降低。因此理由故，’ 透射通過光導板朝向液晶顯示面板方向之光徑改變能力降 低，故照明效率傾向於減低。例如當光導板設置有光輸出 裝置，該光輸出裝置為其中各自形成有頂角約135度之^ 鏡狀凹凸部係毗鄰設置，因而設置形狀類似條狀，則當""光 導板經由黏著層黏合至觸控面板時，因各稜鏡之頂角寬， 故黏著層容易進入光輸出裝置。 若黏著層進入光輸出裝置，則因黏著層與光導板之折射 率差比起空氣與光導板間之折射率差顯著減小，故幾乎不 會發生全反射。全反射於變更大角度光線方向時特別有

1226419 五、發明說明（24) --- 液晶晶胞、偏振器等，到達光導板丨。結果經由觸控面板4 觀視透過細槽道A以外部分之顯示影像。 附帶一提，當具有觸控面板之照明裝置取外光時，顯示 影像也可於外光模式觀視，其中光源2被關閉。於外光模 式，經由觸控面板4，入射光導板i上表面la之細槽道八以 外其他部分之光被透射，以前述相反路徑行進，到達光導 板1。結果，經由觸控面板4觀視透射通過細槽道a以外部 分之顯示影像。又，以照明-外觀雙重型式液晶顯示裝置 為例，形成反射式液晶顯示裝置，讓光源可於開關間變 為了形 可設置於 防止亮與 可設置於 置於光導 置。光漫 例如包括 中之透明 中之透明 裂紋；一 及一種方 形成根 如具有觸 或部分整 成反射式液晶顯示裝置，視情況需要，光漫射層 具有觸控面板之照明裝置與液晶顯示面板^，二 暗之不均勻因而達成均一亮度。如此，光漫射戶 具有觸控面板之照明裝置之光射出面，換言之ς 板下表面，因而事先整合具有觸控面板之二= 射層可藉適當方法製成而無任何限制。適當方^ :一種方法包含施用於固化含透明粒子分散β於其 樹脂；一種方法包含施用於固化含氣泡分散於立 樹脂；一種方法包含藉溶解溶脹層表面因而產= 種方法包含形成具隨機凹凸面之透明樹脂芦；2 法使用根據前文說明形成之漫射片材。 曰 據本發明之液晶顯示裝置用之光學元件或纟且 控面板之照明裝置、液晶晶⑯、偏振器等可 合積層/彼此固定或可分開設置。基於抑制

五、發明說明（25) ΐ:此防止對比度的下降，較好此種光學元件或組件 為固疋。可使用適當透明黏著層如沾黏劑用以固定/ 透明黏著劑層可製作成含透明粒子，該層提供 作為具有漫射功能之黏著層。 參考例】 ，罩形成如後。長100微米寬10微米之開口形成於玻璃 土材之35耄米X 25毫米矩形區，矩形區短邊方向平行各開 口 方向。X，開口為隨機設置，開口密度由矩形區之 朝向另一短邊遞增’換言之1 口密度係於矩形區 長邊方向連續增高（圖4)。@ π共佔有面積經選擇為不大 於矩形區面積之1/10。 它方面，聚醯亞胺清漆藉旋塗法施用於乾淨玻璃板上。 於1 00 C預烘烤30分鐘後，聚醯亞胺清漆於35〇它燒結4小 時。如此於乾淨玻璃板上形成厚1〇微米之聚醯亞胺^層。 然後厚0.1微米之鉻膜及厚〇· 5微米之銅膜藉濺鍍法循^形 成於聚醯亞胺塗膜上。厚5微米之正型光阻藉旋塗法施用 於銅膜表面上。藉此方式製造樣板。 “鉻罩緊密設置於樣板之正型光阻上。藉紫外光曝光後， 光阻被顯影。進一步藉蝕刻去除銅膜及鉻膜。如此獲得有 聚醯亞塗膜暴硌於其開口部之樣板層。樣板以雷射束昭 1，平行準分子雷射藉大量時間掃描，掃描條件為樣板= 邊没定為開口密度稀疏，且垂直雷射束移動方向，而樣板 長邊相對於雷射束傾斜43度。藉此方式，藉燒蝕部分去除 各別開口部之聚醯亞胺塗膜。然後樣板之銅膜及鉻膜藉蝕 1226419 五、發明說明（26) 刻去除。接著藉氣相沉積施用銀薄膜於樣板上。樣板經鎳 成形，切成預定形狀。如此獲得模具A。 參考例2 模具B係以參考例1之相同方式獲得，但樣板係以樣板 (圖5 )替代’後述樣板有開口隨機設置於矩形區，故開口 设置後度係於各矩形區長邊方向連續增高，以及愈接近各 長邊之開口密度高於矩形區中部開口密度。 參考例3 矩形銅板表面係於距入射側面2· 5毫米位置以鑽石工具 切割。如此獲得模具C具有條狀光輸出裝置以2丨〇微米間隔 設置，各自截面形狀不等邊三角形。切削方向選定為平行 銅板長度方向。各個光輸出裝置具有光徑改變斜面寬20微 米，傾斜角度42度以及具有寬19〇微米之和緩斜面。光徑 改變斜面面對入射側面。光徑改變斜面佔據面積選定為上 表面面積之1/10. 5。 參考例4 矩形銅板表面被喷砂，因而獲得模具1)，其 面作為形成光輸出裝置表面。 ’ 參考例5 模：E係以參考例！之相同方式獲得，但樣板以雷射束照 Ϊ二Ϊ子雷射係於下述條件下掃描多次，樣板短邊 :ί:: 口也度稀疏’且垂直於雷射束，&聚醯亞胺塗膜 2姓部分去除。換言之’模具Ε不具有允許光徑改變斜 面可以預定角度形成的表面。

1226419 五、發明說明（27) 實施例1

紫外光可硬化丙烯酸系樹脂施用於參考例1所得模具A。 厚1·2毫米、寬40毫米、長30毫米且端面經磨光之壓克力 板置於丙烯酸系樹脂上。於丙烯酸系樹脂及壓克力板藉橡 皮滾輪彼此緊密黏著，讓額外樹脂與氣泡被擠壓出之後， 丙浠酸系樹脂藉金屬鹵素燈以紫外線照射硬化。然後硬化 後的丙烯酸系樹脂與模具Α分開。藉此方法模具a之負型轉 印至壓克力板上，獲得具硬化層的光導板A。又，壓克力 板之折射率為1·495，硬化層之折射率為1.512。根據 SEM(掃描電子顯微鏡）觀察截面結果，所得光導板設置有 細槽道組成之光輸出裝置，各細槽道係由截面類似近三角 形之凹面形成，各細槽道有一光徑改變斜面傾斜角約42 度’及一陡峭斜面傾斜角度平均約70度。光導板之光輸出 裝置以外部分為平坦部。如此光輸出裝置形狀係由模具A 之負型轉印形成。 I TO薄膜藉真空氣相沉積方法提供於原冰片稀樹脂（阿東 (ART0N)，JSR公司製造）之澆鑄膜表面上，藉此形成透明 電極:所得薄膜之片電阻為400 Ω/ □。薄膜切成寬40毫米

長20毫米尺寸，而製備得二膜片。二膜片各別之長邊及短 邊以銀糊印刷形成電極。然後透明樹脂間隔件形成於二膜 片間/一膜片周邊藉雙面膠帶彼此接合，電極係經由間隔 件而彼=面對面。如此獲得觸控面板A。根據二膜片間延 遲之測篁’同平面延遲為12毫微米，厚度方向延遲為35毫 微米。

第33頁 1226419 五、發明說明（29) 光導板D係以實施例1之相同方式獲得，但使用參考例4 所得模具D。具有觸控面板之照明裝置係以實施例1之相同 方式獲得’但光導板A以光導板D替代。根據藉SEM觀察截 面所得結果，光導板!）具有由隨機凹凸部組成之光輸出裝 置，該凹凸部係由模具D之負型轉印形成。 實施例5 光導板E係以實施例1之相同方式獲得，但使用參考例5 所得模具E。具有觸控面板之照明裝置係以實施例1之相同 方式獲得，但光導板A以光導板E替代。根據藉SEM觀察截 面所得結果，光導板E具有光輸出裝置，其各自係由截面 近矩形之梯形組成，且係經由模具^；之負型轉印形成。各 光輸出裝置之一斜面與對側面間之夾角約為8〇度。 實施例6 厚1.2毫米之壓克力板切成寬4〇毫米長3〇毫米大小，壓 克力板端面經磨光形成光導板F。具有觸控面板之照明裝 置係以實施例1之相同方式獲得，但光導板A係由光導板ρ 替代且使用下述觸控面板B。又，觸控面板b係以觸控面板 A之相同方式製造，但使用下述材料作為壓力接收側基 材。亦即由稜鏡狀凹凸部重複結構組成之光輸出裝置係以 實施例3之相同方式形成於原冰片烯樹脂薄膜上，其中光 導板C係使用模具C製成。然後I τ〇薄膜形成於薄膜之光輸 出裝置上。然後薄膜切成寬40毫米長30毫米尺寸。使用如 此所得壓力接收侧基材。 實施例7

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1226419 五、發明說明（32) 然貫施例1及2之細槽道未以沾黏層填補。此外，觀察由光 導板下表面射出之光之狀態。結果光於約略垂直光導板方 向強力射出，故達成高亮度。需了解反射式液晶顯示面板 可被有效照明。此外，面板黑度絕佳，即使於黑態之對比 度亦高。 它方面’實施例3之亮度約為實施例1及2亮度之1/2。根 據實施例3之顯微觀察，發現因光輸出裝置各對向表面之 夾角淺，故大量槽道以沾黏層填補。如此因沾黏層滲透造 成允許全反射之斜面面積縮小，因而亮度低。此外，於實 施例3觀察得光輸出裝置與像素間出現紋波，故顯示畫面' 不易觀視。 _ 發現於實施例4光極少射出。根據顯微觀察結果，實施 例4光導板之凹凸部全然被沾黏層填補。如此白熊盥望能 間之對比度低，故難以區別二態。 “ ........ 根據顯微觀察，實施例5之光輸出裝置極少以沾黏層填 補。但於實施例5，光係以高角度斜向射出，故前方亮度 比貫施例1及2壳度而言為極低。原因在於實施例$用以反 射光之斜面角度比實施例1及2之斜面角度高，故透射通過 光導板之光無法被全反射。根據光導板下表面之觀察，發 現光極少於垂直下表面方向射出。此外，觀察得光直接由 上表面洩漏，故難以區別黑白。 實施例6之亮度約為實施例1及2之亮度之80%。根據光導 板下表面之觀察，光係以高角度斜向強力射出。了解因透 射光被沾黏層全反射，故透射光無法有效入射於觸控面

C:\2D-GODE\91-07\91107708.ptd 第38頁 1226419

五、發明說明（35) 41 壓 力 接 收 側 透 明 基 材 42 透 明 電 極 43 ¥m 入 側 透 明 基 材 44 透 明 電 極 45 間 隔 件 50 液 晶 晶 胞 51 背 側 基 板 52 透 明 電 極 53 摩 擦 薄 膜 54 液 晶 55 密 封 材 料 56 摩 擦 薄 膜 57 透 明 電 極 58 彩 色 滤 光 片 59 觀 視 側 透 明 基 板 60 反 射 層 61 偏 振 器 62 相 阻 滯 器 63 相 阻 滯 器 64 偏 振 器 70 反 射 式 液 晶 顯 示 面 板 C:\2D-C0DE\91-07\91107708.ptd 第41頁 1226419 圖式簡單說明 附圖中： 圖1為側視圖，說明具有觸控面板之照明裝置及反射式 液晶顯不裝置， 圖2為側視圖，說明光導板； 圖3為側視圖，說明另一光導板； 圖4為平面圖，說明細槽道配置之一例； 圖5為平面圖，說明細槽道配置之另一例； 圖6為平面圖，說明細槽道配置之又另一例； 圖7為透視圖，顯示細槽道之一例； 圖8為透視圖，顯示細槽道之另一例；以及 圖9為具有觸控面板之照明裝置之放大側視圖。

C:\2D-CODE\91-07\91107708.ptd 第 42 頁

Claims (1)

1226419 六、申請專利範圍 1 · 一種具有觸控面板之照明裝置，包含： 一光導板，其係由透明板狀材料製成，該光導板具有一 上表面、一下表面以及至少一入射側面，該上表面設置有 光輸出裝置，經由該光輸出裝置，入射於入射側面之光由 下表面射出； 一光源，其係設置於該光導板之入射側面； 一透明黏著層；以及 一透明觸控面板，包括一輸入位置偵測機構，以及該透 明觸控面板係經由該透明黏著層而黏合至該光導板上表面 其中，該光輸出裝置係由非連續設置之細槽道組成，各 槽，係由一凹部構成，該凹部具有長度不大於25〇微米’， 及深度不大於50微米且不大於長度之1/5，以及各細样首 之截面形狀類似近三角形； 、’ ^ ^ 其中，各細槽道具有一光徑改變斜面，其相對於該 板下表面傾斜35至48度之角度，以及一陡峨斜面:=f Z 於該光導板下表面之傾斜角度不小於60度，因而該陆::： 面面對該光徑改變斜面；以及 陡力斜 其中，該細槽道係設置成該光徑改變斜面面對誃 因而可接收由該光源入射於該光導板入射侧面之=光源， 2.如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照 其中，由該光輸出裝置佔據之面積係不大於該"置， 面面積之1/8。 導板上表 如申睛專利範圍第1項之具有觸控面板之照明聿置

C:\2D-CODE\91-07\91107708.ptd 第43頁 1226419 六、申請專利範圍 其中，該光導板係成形為該光徑改變斜面各自對該光導板 下表面之傾角係於3 8至4 5度之範圍。 4 ·如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中’該光導板係成形為組成該光輸出裝置之該細槽道係 非連續且隨機設置。 5 ·如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中，該光導板係成形為組成該光輸出裝置之該細槽道係 設置成該細槽道愈遠離該光源愈緻密。 6 ·如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中，該光導板係成形為，以該光導板之入射側面為基 準，當該細槽道愈接近各相對側端面時，組成該光輸出裝 置之該細槽道設置愈緻密。 7 ·如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中：該設置於該光導板之入射侧面之該光源為線光源； 以及該組成該光輸出裝置之該細槽道，就該細槽道之該光 徑改變斜面而言係設置成平行於該線光源。 8 ·如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中：該設置於該光導板之入射側面之該光源為點光源； 以及該組成該光輸出裝置之該細槽道係同心設置，而以該 點光源作為虛擬中心。 9 ·如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中’該觸控面板包括設置有透明電極之輸入側透明基 材，以及設置有透明電極之壓力接收側透明基材，二透明 基材係經由一間隙設置，讓該二個透明基材之透明電極彼

C:\2D-CODE\91-07\9H07708.ptd 第 44 頁 六、申請專利範圍 此面對面。 I 〇 ·如申請專利範圍第9 其中，組成該觸控面板之 明薄膜製成，以及一透明 II ·如申請專利範圍第9 其中，組成該觸控面板之 由支持基材製成，該支持 微米，以及一透明電極形 12·如申請專利範圍第9 其中，組成該觸控面板之 由支持基材製成，該支持 宅微米’以及一透明電極 1 3 ·如申請專利範圍第9 其中，該觸控面板進一步 1 4 ·如申請專利範圍第i 其中’經由該黏者層而使 之該黏著層為沾黏層。 項之具 元件之 電極形 項之具 元件之 基材具 成於該 項之具 元件之 基材具 形成於 項之具 包括抗 項之具 該光導 有觸控 一的該 成於透 有觸控 一的該 有同平 支持基 有觸控 一的該 有厚度 該支持 有觸控 反射層 有觸控 板與該 面板之 輸入側 明薄膜 面板之 壓力接 面延遲 材上。 面板之 壓力接 方向延 基材上 面板之 作為其 面板之 觸控面 照明裝置， 基材係由透 上。 照明裝置， 收側基材係 不大於20毫 照明裝置， 收側基材係 遲不大於50 照明裝置， 最外表面。 照明裝置， 板彼此黏合 1 5.如申請專利範圍第丨項之具有觸控面板之照明裝置， 其中’於該光導板上表面，組成該光輸出裝置之該細槽道 未以該黏著層填補，該光導板與該觸控面板係經由該黏著 層彼此黏合。 1 6.如申請專利範圍第1項之具有觸控面板之照明裝置， 其中’該光導板與該觸控面板經由該黏著層彼此黏合之該 黏合層具有比該光導板更低的折射率，折射率差異不小於