專利名稱：導光模塊及觸碰面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種導光模塊，特別是關于一種具有微結(jié)構(gòu)的導光模塊。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，觸碰面板需配置有數(shù)個壓力型態(tài)感測器或數(shù)個電容型態(tài)的感測器在整個面板表面，當面板表面被手指觸碰時，感測器將檢測手指的位置。然而，此種形式的觸碰面板需要設置大量的感測器在面板表面，使得生產(chǎn)過程過于復雜。另外一種可解決上述問題的觸碰面板則為光學感應式的觸碰面板，此種面板的周邊設置有數(shù)個發(fā)光元件以及收光元件。當手指觸碰至面板表面時，自發(fā)光元件發(fā)出的光線， 其行進路程將被手指打斷，使得收光元件檢測到光線的減弱，進而分析手指的位置。為了使光學式的觸碰面板可精確地檢測到手指的位置，光線必須均勻地分布于面板表面。然而，面板在鄰近發(fā)光元件處，光線射出的能量往往高于其他區(qū)域，進而導致收光元件無法精確檢測手指位置。美國專利5,363,294中，揭露一發(fā)光兀件,通過導光板底面網(wǎng)點分布密度的不同，以減弱鄰近出光側(cè)的發(fā)光強度。但此技術僅適用于導光板等大面積的導光結(jié)構(gòu)，對于寬度較小的導光條不具有明顯功效。因此，需要一個能改善發(fā)光元件射出光線分布不均的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一導光模塊，包括一導光條、一蓋板、及一微結(jié)構(gòu)單兀。導光條具有一入光面、一第一側(cè)面、及一高能帶，第一側(cè)面相鄰于入光面，高能帶定義為導光條中鄰近入光面的區(qū)域。蓋板相對于導光條的第一側(cè)面，微結(jié)構(gòu)單元對應于導光條的高能帶并設置于蓋板的表面。本發(fā)明實施例另提供一種觸碰面板，包括一本體、多個導光模塊、多個光源、以及多個收光裝置。多個導光模塊，設置于本體的側(cè)邊，其中每一導光模塊包括一導光條、一蓋板、及一微結(jié)構(gòu)單元。導光條具有一入光面、一第一側(cè)面、及一高能帶，第一側(cè)面相鄰于入光面，高能帶定義為導光條中鄰近入光面的區(qū)域。蓋板相對于導光條的第一側(cè)面，微結(jié)構(gòu)單元對應于導光條的高能帶并設置于蓋板的表面。多個光源分別對應于導光模塊而設置，多個收光裝置設置于相鄰二個導光模塊之間。通過上述導光模塊的微結(jié)構(gòu)單元，光源可均勻地分布在觸碰面板的表面，以增加觸碰面板的精確度。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖IA-圖IB顯示本發(fā)明的導光模塊的較佳實施例的爆炸圖；圖2顯示本發(fā)明的導光模塊在圖IA中朝A方向所視的側(cè)視圖3A-圖3B顯示本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)單元在另一實施例中的示意圖；圖4顯示本發(fā)明的導光模塊的較佳實施例的光場示意圖；以及圖5顯不本發(fā)明的導光模塊應用于一觸碰面板的不意圖。附圖標號I 觸碰面板10 本體20 光源30 收光裝置 100 導光模塊110 導光條IlOa 入光面IlOb 第一側(cè)面IlOc 第二側(cè)面IlOd 高能帶120 蓋板130 反光層140、140' 增光片150、150'、150"、150"' 微結(jié)構(gòu)單元151、152 角錐151a、151b、151c 側(cè)面15Id 頂點160 網(wǎng)點A 延伸方向DpD2 距離L、L1、L2 光線
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。為了增加光學式觸碰面板的精確度,本發(fā)明提出一種導光模塊使光源所發(fā)出的光場被均勻射出，以改善現(xiàn)有技術中，鄰近光源處，光線射出量過高的問題。請參見圖1A、圖1B、及圖2，圖1A、圖1B、及圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的導光模塊100，其中圖2顯示本發(fā)明的導光模塊100在圖IA中朝A方向所視的側(cè)視圖。此外，為清楚顯示各元件的連結(jié)關系，圖2中未顯示增光片140，在此先予指明。在本發(fā)明較佳的實施例中，導光模塊100包括一導光條110、一蓋板120、一反光層130、一增光片140、二個微結(jié)構(gòu)單兀150、及至少一光源20。導光條110具有二個入光面110a、一第一側(cè)面110b、一第二側(cè)面110c、及二個高能帶liod。光源20與導光條110的入光面IlOa相鄰，導光條110的入光面IlOa接收來自光源20的光線。導光條110的第一側(cè)面IlOb相鄰于入光面110a，第二側(cè)面IlOc相對于第一側(cè)面110b。導光條110的高能帶IlOd定義為導光條110自入光面IlOa起至一既定位置所延伸的區(qū)域，其中入光面IlOa至既定位置的距離D1S 5mm至20mm。較佳地，入光面IlOa至既定位置的距離D1為10mm。導光條110的厚度、材質(zhì)、及形式可依照需求而改變。在此實施例中，由于導光條110設置于一觸控面板的側(cè)邊(如圖5所示，其細節(jié)將于稍后說明)，因此導光條110的厚度較佳地為I. 5mm ;為了達到導引光線在導光條110內(nèi)部的目的，因此需選用一折射率高于空氣的材質(zhì)，如玻璃；另外，在此實施例中，導光條110的截面積則為長方形的形式。蓋板120的表面面對于導光條110的第一側(cè)面IlOb,但彼此不相連。理想上,蓋板120的表面與導光條110的第一側(cè)面IlOb的距離D2介于O. Olmm至O. 56mm之間。蓋板120為一透光材質(zhì)，其折射率介I. 48至I. 62之間。
為了破壞光線在導光條110中的全反射現(xiàn)象，將反光層130設置于導光條110的第二側(cè)面120c上。詳而言之，在此實施例中，反光層130被設置于導光條110的第二側(cè)面IlOc上方、以及相鄰入光面110a、第一側(cè)面110b、與第二側(cè)面IlOc的二個側(cè)面上方，使反光層130形成一 “ π ”字型的造型，以容納導光條110。增光片140的一表面具有多個V形溝槽并列。在此實施例中，增光片140設置在導光條110的高能帶IlOd以外的區(qū)域，并設置于導光條110的第一側(cè)面IlOb上，以增加導光條110在高能帶IlOd以外的區(qū)域的出光強度。微結(jié)構(gòu)單元150具有可以改變光線入射角度的凹凸結(jié)構(gòu)，在此實施例中，微結(jié)構(gòu)單元150為一增光片(Brightness Enhancement Film),且具有多個V形溝槽形成于增光片的一表面。通過蓋板120的凹槽120a，微結(jié)構(gòu)單元150可被固定于蓋板120的表面。值得注意的是，增光片150與增光片140是二個獨立的元件，增光片150設置于蓋板120的表面，且增光片150的V型溝槽是面對導光條110的高能帶110d。相反地，增光片140設置于導光110的第一側(cè)面110b，且增光片140的V型溝槽是面對蓋板120。在一較佳的實施例中，增光片150及增光片140的V型溝槽所延伸的方向平行于導光條的延伸方向A，如圖IA所示，但不受限于此。增光片15(V及增光片14(V的V型溝槽所延伸的方向亦可垂直于導光條110的延伸方向A，如圖IB所示?；蛘撸龉馄?50及增光片140的V型溝槽可分別具有不同的設置角度(未圖示)。多個網(wǎng)點160覆蓋于導光條110的第二側(cè)面IlOc的表面，較佳地，在相對于導光條110的高能帶IlOd的區(qū)域具有較低密度的網(wǎng)點160，在相對于導光條110的高能帶IlOd以外的區(qū)域則具有較高密度的網(wǎng)點160。請參見圖3A、及圖3B，圖3A、及圖3B分別顯示微結(jié)構(gòu)單元150"、150"'在另一實施例中的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中僅顯示微結(jié)構(gòu)單元的部分角錐結(jié)構(gòu)，在此先予指明。在另一可能的實施例中，微結(jié)構(gòu)單元150"、150"，利用射出成形的技術直接形成于蓋板120的表面，亦即，微結(jié)構(gòu)單兀150"、150"'與蓋板120為一體成形的結(jié)構(gòu)。微結(jié)構(gòu)單元150"、150",可由各種結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，舉例而言，如圖3A所示，微結(jié)構(gòu)單元150"由多個三角錐151所構(gòu)成，其中三角錐151底部的一頂點至三角錐151頂端的一頂點151d的連線，與蓋板120的表面所構(gòu)成的夾角α介于5度至26度之間。為增加反射效果，三角錐151的三個側(cè)面151a、151b、及151c的面積不相互均等。又舉例而言，如圖3B所示，微結(jié)構(gòu)單元150…可由多個四角錐152所構(gòu)成。微結(jié)構(gòu)單元的外型并不被拘束，凡是可同時允許光線穿透及折射的結(jié)構(gòu)，皆可作為本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)單元。請參閱圖4，圖4顯示本發(fā)明的導光模塊100的光場示意圖，為清楚說明本發(fā)明的特征，圖4中僅繪示二條光線L1、L2。當一光源20朝導光模塊100發(fā)出一紅外光線LI時，紅外光線LI穿透導光條110的入光面110a，之后隨即被反光層130所反射，當紅外光線LI到達導光條110的第一側(cè)面IlOb時，由于行進角度已改變，紅外光線LI可穿射出導光條110之外，并射入微結(jié)構(gòu)單元150。此時，部分紅外光線LI穿透微結(jié)構(gòu)單元150及蓋板120并離開導光模塊，但部分紅外光線LI則被微結(jié)構(gòu)單元150所反射并再次進入導光條110之中。再次進入導光條110的紅外光線LI又一次地被反光層130所反射，隨后穿透導光條110設置有增光片140的第一側(cè)面IlOb并射入增光片140。通過增光片140將紅外光線LI集中后，紅外光線LI穿透蓋板120并離開導光模塊100。另外一方面，紅外光線L2首先被導光條110的第一側(cè)面IlOb全反射,接著被反光層130所反射，此時紅外光線L2的行進角度已改變，使得紅外光線L2可穿透導光條110的 第一側(cè)面110b。接著，通過增光片140將紅外光線L2集中后，再穿透蓋板120，并離開導光模塊100。請參見圖5,圖5顯不本發(fā)明的導光模塊100應用于一觸碰面板I的不意圖。觸碰面板I包括一本體10、多個光源20、四個收光裝置30、及四個導光模塊100。收光裝置30分別設置于本體10的四個角落，四個導光模塊100分別設置于本體10的四個側(cè)邊，亦即收光裝置30設置于相鄰二個導光模塊100之間。位于本體10長側(cè)邊的導光模塊100具有二個光源20，分別設置于導光模塊100的兩側(cè)；位于本體10短側(cè)邊的導光模塊具有一個光源20設置于其一側(cè)。透過導光模塊100,光源20所發(fā)出的紅外光線L被均勻地布滿導光模塊100所圍繞的區(qū)域。當使用者觸碰到觸碰面板I的中央?yún)^(qū)域時，四個收光裝置30將同時檢測紅外光線L的衰減程度，并傳送檢測結(jié)果至分析裝置加以分析。由以上敘述可知，本發(fā)明所提供的導光模塊，光源所發(fā)出的光線可被導引至較遠離入光面的導光條之中。如此將可解決現(xiàn)有技術中，觸碰面板在鄰近光源處容易產(chǎn)生出光能量太強的情形。本發(fā)明的實施例各組件間相互的關系及作用原理已在上述內(nèi)容作詳盡說明及解釋。惟應注意的是，以上所述的元件相對位置、數(shù)量、形狀等限制，并不局限于本案圖示及說明書的內(nèi)容所示，因此在檢視本案的發(fā)明時，應考量本發(fā)明的整體內(nèi)容而視。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種導光模塊，其特征在于，包括 一導光條，具有一入光面、一第一側(cè)面、及一高能帶，所述第一側(cè)面相鄰于所述入光面，所述高能帶定義為所述導光條中鄰近所述入光面的區(qū)域； 一蓋板，相對于所述導光條的所述第一側(cè)面；以及 一微結(jié)構(gòu)單元，對應于所述導光條的所述高能帶，并設置于所述蓋板。
2.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述高能帶定義為所述導光條自所述入光面起至一既定位置所延伸的區(qū)域，所述既定位置距離所述入光面5mm至20mm。
3.如權利要求2所述的導光模塊，其特征在于，所述既定位置距離所述入光面10mm。
4.如權利要求2所述的導光模塊，其特征在于，更包括一增光片，在所述導光條位于所述高能帶之外的區(qū)域，所述增光片被設置于所述導光條的所述第一側(cè)面。
5.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，更包括一“n”字型反光層，且所述導光條更具有一第二側(cè)面，所述第二側(cè)面相對于所述第一側(cè)面，所述“ n ”字型反光層設置于所述第二側(cè)面上。
6.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述蓋板的折射率介于I.48至I. 62之間。
7.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述蓋板與所述導光條的所述第一側(cè)面的距離介于0. Olmm至0. 56mm之間。
8.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)單元由多個三角錐所構(gòu)成，所述三角錐形成于所述蓋板的表面。
9.如權利要求8所述的導光模塊，其特征在于，每一所述三角錐底部的一頂點至每一所述三角錐頂端的一頂點的連線，與所述蓋板的表面所構(gòu)成的夾角介于5度至26度之間。
10.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)單元由多個四角錐所構(gòu)成，所述四角錐形成于所述蓋板的表面。
11.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)單元為一增光片，且所述增光片的表面具有多個溝槽并列，所述溝槽所延伸的方向平行于所述導光條的延伸方向。
12.如權利要求I所述的導光模塊，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)單元為一增光片，且所述增光片的表面具有多個長形溝槽并列，所述溝槽所延伸的方向垂直于所述導光條的延伸方向。
13.—種觸碰面板,其特征在于,包括 一本體； 多個導光模塊，設置于所述本體的側(cè)邊，每一所述導光模塊包括 一導光條，具有一入光面、一第一側(cè)面、及一高能帶，所述第一側(cè)面相鄰于所述入光面，所述高能帶定義為所述導光條中鄰近所述入光面的區(qū)域； 一蓋板，相對于所述導光條的所述第一側(cè)面；以及 一微結(jié)構(gòu)單元，對應于所述導光條的所述高能帶，并設置于所述蓋板； 多個光源，分別對應于所述導光模塊而設置；以及 多個收光裝置，設置于相鄰二個導光模塊之間。
14.如權利要求13所述的觸碰面板，其特征在于，至少一所述光源與所述導光條的所述入光面相鄰。
15.如權利要求14所述的觸碰面板，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)單元具有一凹凸結(jié)構(gòu)，可以改變所述光源的光線行進角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導光模塊及觸控面板，其中，導光模塊包括一導光條、一蓋板、及一微結(jié)構(gòu)單元。導光條具有一入光面、一第一側(cè)面、及一高能帶，第一側(cè)面相鄰于入光面，高能帶定義為導光條中鄰近入光面的區(qū)域。蓋板相對于導光條的第一側(cè)面，微結(jié)構(gòu)單元對應于導光條的高能帶而被設置于蓋板。通過本發(fā)明實施例的導光模塊的微結(jié)構(gòu)單元，光源可均勻地分布在觸碰面板的表面，以增加觸碰面板的精確度。
文檔編號G02B6/00GK102707366SQ20111007605
公開日2012年10月3日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月28日
發(fā)明者張獻文, 鄧劍 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司