專(zhuān)利名稱：：光學(xué)板結(jié)構(gòu)、包含其的觸控式顯示面板及觸控式液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明有關(guān)一種光學(xué)板結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)一種觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)、包含其的觸控式顯示面板及觸控式液晶顯示器。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)今各式電子產(chǎn)品的市場(chǎng)中，個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、行動(dòng)電話(mobil印hone)、筆記型計(jì)算機(jī)(notebook)及平板計(jì)算機(jī)(tabletPC)等已廣泛的使用觸控式面板(touchpanel)作為數(shù)據(jù)輸入的界面工具。觸控式面板亦能同時(shí)擁有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等的功能及手寫(xiě)輸入等人性化的操作方式，尤其可將輸入與輸出整合在同一界面(即，顯示面板，或稱屏幕)而形成觸控式顯示面板(touchdisplaypanel)。圖1繪示一現(xiàn)有的觸控式液晶顯示面板。如圖1所示，液晶面板10下方設(shè)有一背光單元，背光單元包括一導(dǎo)光板12及一設(shè)置于導(dǎo)光板12側(cè)面的白光LED(發(fā)光二極管)光源14。而其觸控機(jī)制是由光學(xué)式觸控機(jī)制構(gòu)成，即于導(dǎo)光板12的另一側(cè)面(通常是與白光LED光源14相對(duì)面的一側(cè))設(shè)置一紅外光LED光源16，其射出的紅外光亦經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板12直接或經(jīng)過(guò)反射而到達(dá)液晶面板10的顯示側(cè)18，使用者20接近或碰觸到顯示側(cè)18時(shí)，將紅外光反射至位于液晶面板10側(cè)面上的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)元件(CMOS)22而感測(cè)光線，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)，以進(jìn)行觸控機(jī)制。然而，其缺點(diǎn)為紅外光需要通過(guò)液晶面板10，光線能量大量衰減，因此在紅外光LED發(fā)出的光線能量需要較高，因而系統(tǒng)效率較低，需犧牲白光亮度或更換更高亮度的紅外光LED。因此，仍需要一種新穎的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，以增進(jìn)系統(tǒng)效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一目的是提供一種觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其觸控機(jī)制所需的光線能量較低，系統(tǒng)效率較高，在應(yīng)用于觸控顯示時(shí)，不影響原有顯示面板的白光背光。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括如上述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的觸控式顯示面板或觸控式液晶顯示器，其可具有如上述的優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括一光學(xué)板、至少一光源及至少一光檢測(cè)器。光學(xué)板的一出光面包括有多個(gè)微結(jié)構(gòu)。至少一光源是位于光學(xué)板的一垂直高度的側(cè)邊。光源射出一第一光線進(jìn)入光學(xué)板，經(jīng)由光學(xué)板導(dǎo)光并于出光面射出一第二光線。至少一光檢測(cè)器位于光學(xué)板的一側(cè)邊或一轉(zhuǎn)角并高于出光面，用以檢測(cè)在一外物觸碰光學(xué)板時(shí)使第二光線于外物產(chǎn)生反射而射至光檢測(cè)器的一第三光線。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)一步包括一印刷電路板與該光檢測(cè)器電連接，以進(jìn)行觸碰位置的定位。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，該光源包括紫外光、可見(jiàn)光、或紅外光。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，該光檢測(cè)器包括一電荷偶合裝置影像感測(cè)元件或一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體影像感測(cè)元件。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，這些微結(jié)構(gòu)包括通過(guò)噴砂、網(wǎng)印、雷射雕刻、模具轉(zhuǎn)印或蝕刻方法形成的多個(gè)微結(jié)構(gòu)。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，這些微結(jié)構(gòu)使該出光面具有一粗糙度Ra值在0至0.25μm之間。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，這些微結(jié)構(gòu)使該出光面的距離該光源較遠(yuǎn)處具有的一粗糙度Ra值大于距離該光源較近處具有的一粗糙度Ra值。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，這些微結(jié)構(gòu)使該出光面的距離該光檢測(cè)器較遠(yuǎn)處具有的一粗糙度Ra值大于距離該光檢測(cè)器較近處具有的一粗糙度Ra值。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括二個(gè)光檢測(cè)器，分別設(shè)置于該光學(xué)板的二個(gè)轉(zhuǎn)角上并高于該出光面。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括二個(gè)光源，其分別設(shè)置于該光學(xué)板的二截角狀的垂直高度的側(cè)邊，及二個(gè)光檢測(cè)器，其分別位于該二光源的上方并高于該出光面。所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其中，該至少一光源包括一條狀紅外光或可見(jiàn)光光源，其設(shè)置于該光學(xué)板的側(cè)邊。于本發(fā)明的另一方面，依據(jù)本發(fā)明的觸控式顯示面板包括如上述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)或其變化及一位于觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)下方的顯示面板。于本發(fā)明的又一方面，依據(jù)本發(fā)明的觸控式液晶顯示器包括如上述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)或其變化、一位于觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)下方的液晶面板及一位于液晶面板下方的背光模塊。于本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)中，在光學(xué)板的一出光面上具有微結(jié)構(gòu)，使得在不至于大量破壞全反射下，可增加觸碰時(shí)的順暢度，及減少指紋污垢沾染；并且，光耦合進(jìn)入光學(xué)板后，將以大角度方向射出，此大角度的光線經(jīng)觸碰物體反射進(jìn)入位于高于出光面的光檢測(cè)器，而達(dá)到觸控的機(jī)制。圖1繪示一現(xiàn)有的觸控式液晶顯示面板的剖面示意圖。圖2繪示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例的剖面示意圖。圖3繪示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的平面示意圖,圖4繪示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例的平面示意圖,圖5繪示依據(jù)本發(fā)明的一觸控式顯示面板的一實(shí)施例的剖面示意圖。圖6繪示一依據(jù)本發(fā)明的觸控式液晶顯示器的一實(shí)施例的剖面示意圖。其中，附圖標(biāo)記10、60液晶面板12、66導(dǎo)光板14白光LED光源16紅外光LED光源18顯示側(cè)20使用者22互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體影24、56觸控用的光學(xué)板像感測(cè)元件結(jié)構(gòu)26、48光學(xué)板30、52光檢測(cè)器34微結(jié)構(gòu)面S源光麵光出#68232338,40,42,44,70光線49白反射片或銀反射片58顯示面板46近紅外光光源50、54側(cè)邊62背光模塊64背光光源具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。圖2繪示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)24包括一光學(xué)板26、至少一光源28及至少一光檢測(cè)器30。光學(xué)板26的一出光面32包括有多個(gè)微結(jié)構(gòu)34。出光面32是指使用者在使用時(shí)看到的一面，光源28的光線會(huì)由此面及其上的微結(jié)構(gòu)34射出。微結(jié)構(gòu)34的主要功能在于提高出光量，再者，可使光學(xué)板的出光面獲得觸感，并且有抗污效果。光源28數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，位于光學(xué)板26的一垂直高度h的側(cè)邊。光源28射出光線38，由光學(xué)板26的側(cè)面36進(jìn)入光學(xué)板26，經(jīng)由光學(xué)板26內(nèi)部導(dǎo)光，再于出光面32射出光線40及42。此光源28可為例如紫外光、可見(jiàn)光或紅外光光源，于人體健康與顯示器視覺(jué)品味考慮下，較佳為紅外光光源，配合檢測(cè)器接收波段，更佳為近紅外光光源。紅外光中，近紅外光波長(zhǎng)為0.751.5μm，中紅外光波長(zhǎng)為1.55.6μm，遠(yuǎn)紅外光波長(zhǎng)為5.61000μm?？墒褂美鏛ED做為光源。光檢測(cè)器30位于光學(xué)板26的一側(cè)邊或轉(zhuǎn)角的高于出光面32的地方，用以檢測(cè)在外物(例如使用者的手指20)觸碰光學(xué)板26時(shí)使光線40于外物產(chǎn)生反射的光線44，而射至光檢測(cè)器30。光檢測(cè)器30為檢測(cè)光線的裝置，可為例如數(shù)字光學(xué)影像傳感器(digitalopticalcamera)，其包括例如互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)元件(CMOS)或電荷偶合裝置影像感測(cè)元件(CCD)。光檢測(cè)器30高于出光面32，如此，可良好檢測(cè)到于外物反射的光線?？墒构鈾z測(cè)器30與一印刷電路板電連接，以進(jìn)行觸碰位置的定位處理。光學(xué)板的材質(zhì)為可供光線穿透的材料，例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate))、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酉旨(polyethyleneter印hthalate))、PC(聚碳酸酯(polycarbonate))、MS(為PMMA與PC的混合組成)、玻璃等等。其形狀可為均等厚度或是楔形的薄板。微結(jié)構(gòu)的尺寸，以不影響視覺(jué)品味為主，可利用出光面所欲的粗糙度來(lái)決定的。微結(jié)構(gòu)可通過(guò)例如噴砂、網(wǎng)印、雷射雕刻、模具轉(zhuǎn)印或蝕刻方法而形成。噴砂是利用現(xiàn)有方法于出光面上形成顆粒做為微結(jié)構(gòu)。網(wǎng)印是利用于出光面印上不同的折射率物質(zhì)，以形成微結(jié)構(gòu)。雷射雕刻是利用雷射直接于出光面上雕刻出微結(jié)構(gòu)。模具轉(zhuǎn)印是利用具有微結(jié)構(gòu)外形的模具以在出光面上轉(zhuǎn)印出微結(jié)構(gòu)。蝕刻方法是利用屏蔽圖型，將未遮蓋的出光面部分蝕刻，而形成微結(jié)構(gòu)。圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的平面示意圖。其有多個(gè)近紅外光光源46設(shè)置于光學(xué)板48的垂直高度的側(cè)邊50。多個(gè)近紅外光光源46亦可形成一條狀光源。另有二個(gè)光檢測(cè)器52可分別設(shè)置于光學(xué)板48的二個(gè)轉(zhuǎn)角上并高于出光面。光學(xué)板48的三個(gè)側(cè)面可包覆一白反射片(whitesheet)或銀反射片49，以反射近紅外光光5源46的光線，回收充分利用。圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例的平面示意圖。其中，可將光學(xué)板48看成有二個(gè)角落被截角的狀態(tài)，二個(gè)近紅外光光源46分別設(shè)置于光學(xué)板48的垂直高度的二個(gè)側(cè)邊54。在光學(xué)板48的其它側(cè)面可包覆一白反射片或銀反射片49。另有二個(gè)光檢測(cè)器52分別設(shè)置于二個(gè)近紅外光光源46上并高于出光面。依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)可良好與電子產(chǎn)品結(jié)合，做為觸控輸入裝置，例如單獨(dú)做為觸控面板，或是與顯示面板整合而為一觸控式顯示面板。尤其是觸控式顯示面板的情形，對(duì)于光學(xué)板的出光面有美觀與品味的考慮。例如對(duì)于觸控式液晶顯示器而言，出光面上的微結(jié)構(gòu)分布，較佳使出光面具有一粗糙度Ra值在0至0.25μm之間，更佳為約0.16μm,以免影響視覺(jué)品味。另外，在微結(jié)構(gòu)的分布上，較佳使得出光面的距離不可見(jiàn)光源較遠(yuǎn)處的粗糙度Ra值大于距離不可見(jiàn)光源較近處的粗糙度Ra值。此因?yàn)榇植诙仍酱?，反射的光量越多；而距離不可見(jiàn)光源越遠(yuǎn)處，反射的光量越少之故。簡(jiǎn)言之，使距離不可見(jiàn)光源較遠(yuǎn)處的粗糙度Ra值較大，可使整片出光面的出光量較均勻。或者，在微結(jié)構(gòu)的分布上，使出光面的距離光檢測(cè)器較遠(yuǎn)處的粗糙度Ra值大于距離光檢測(cè)器較近處的粗糙度Ra值。簡(jiǎn)言之，使距離光檢測(cè)器較遠(yuǎn)處的粗糙度Ra值較大，可使整片出光面被接收到的出光量較均勻。若是考慮將觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)單獨(dú)做為觸控面板，則沒(méi)有顯示面板的視覺(jué)品味問(wèn)題，不須對(duì)粗糙度有特別要求，于增強(qiáng)出光量的考慮下，可使微結(jié)構(gòu)分布越密越好，此時(shí)光源亦可選擇可見(jiàn)光。圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)與一顯示面板結(jié)合為一觸控式顯示面板的一實(shí)施例。觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)56與一顯示面板58上下疊置而組合。例如以外貼式或外嵌式進(jìn)行組合。圖6顯示一包括依據(jù)本發(fā)明的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的觸控式液晶顯示器的一實(shí)施例。其中，一液晶面板60位于觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)24的下方。一背光模塊62位于液晶面板60的下方。詳言之，背光模塊62可例如具有一背光光源64及一導(dǎo)光板66。于此實(shí)施例中，背光光源64是設(shè)置于導(dǎo)光板66的側(cè)邊。背光由液晶面板60的下表面射入，再由上表面射出，射出的光線如光線70所示。然后光線70由觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)24的下表面射入，再由出光面32射出。通常，背光光源64采用白光光源，例如白光LED。觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)24使用的光源28較佳為不可見(jiàn)光，其位于光學(xué)板26的側(cè)邊。由于具有這樣的類(lèi)似前光板架構(gòu)，光源28射出的光線并不必通過(guò)液晶面板60，因此不會(huì)衰減，而可增進(jìn)觸控模塊系統(tǒng)效率，而不影響顯示用白光背光。再者，若要求特定的視覺(jué)品味，可將光學(xué)板的出光面的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為使出光面具有特定的粗糙度，如上述。因此，依據(jù)本發(fā)明的觸控式液晶顯示器可謂包括一直接式的光學(xué)觸控板(directtypeopticaltouchpanel)；其不可見(jiàn)光源亦可充做背光，因此顯示面板系統(tǒng)有更高的效率；再者，光學(xué)板的出光面具有特定粗糙度，因此可抗污，而且操作觸感佳。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一光學(xué)板，于其一出光面包括有多個(gè)微結(jié)構(gòu)；至少一光源，位于該光學(xué)板的一垂直高度的側(cè)邊，該光源射出一第一光線進(jìn)入該光學(xué)板，經(jīng)由該光學(xué)板導(dǎo)光并于該出光面射出一第二光線；及至少一光檢測(cè)器，位于該光學(xué)板的一側(cè)邊或一轉(zhuǎn)角并高于該出光面，用以檢測(cè)在一外物觸碰該光學(xué)板時(shí)使該第二光線于該外物產(chǎn)生反射而射至該光檢測(cè)器的一第三光線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括一印刷電路板與該光檢測(cè)器電連接，以進(jìn)行觸碰位置的定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該光源包括紫外光、可見(jiàn)光、或紅外光。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該光檢測(cè)器包括一電荷偶合裝置影像感測(cè)元件或一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體影像感測(cè)元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，這些微結(jié)構(gòu)包括通過(guò)噴砂、網(wǎng)印、雷射雕刻、模具轉(zhuǎn)印或蝕刻方法形成的多個(gè)微結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，這些微結(jié)構(gòu)使該出光面具有一粗糙度Ra值在0至0.25μm之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，這些微結(jié)構(gòu)使該出光面的距離該光源較遠(yuǎn)處具有的一粗糙度Ra值大于距離該光源較近處具有的一粗糙度Ra值。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，這些微結(jié)構(gòu)使該出光面的距離該光檢測(cè)器較遠(yuǎn)處具有的一粗糙度Ra值大于距離該光檢測(cè)器較近處具有的一粗糙度Ra值。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括二個(gè)光檢測(cè)器，分別設(shè)置于該光學(xué)板的二個(gè)轉(zhuǎn)角上并高于該出光面。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)包括二個(gè)光源，其分別設(shè)置于該光學(xué)板的二截角狀的垂直高度的側(cè)邊，及二個(gè)光檢測(cè)器，其分別位于該二光源的上方并高于該出光面。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該至少一光源包括一條狀紅外光或可見(jiàn)光光源，其設(shè)置于該光學(xué)板的側(cè)邊。12.一種觸控式顯示面板，其特征在于，包括一如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)；及一顯示面板，位于該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)下方。13.—種觸控式液晶顯示器，其特征在于，包括一如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)；一液晶面板，位于該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)下方；及一背光模塊，位于該液晶面板下方。全文摘要本發(fā)明有關(guān)一種觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)，其包括一光學(xué)板、至少一光源及至少一光檢測(cè)器。光學(xué)板的一出光面包括有多個(gè)微結(jié)構(gòu)。光源是位于光學(xué)板的一垂直高度的側(cè)邊。光源射出一第一光線進(jìn)入光學(xué)板，經(jīng)由光學(xué)板導(dǎo)光并于出光面射出一第二光線。光檢測(cè)器位于光學(xué)板的一側(cè)邊或一轉(zhuǎn)角并高于出光面，用以檢測(cè)在一外物觸碰光學(xué)板時(shí)使第二光線于外物產(chǎn)生反射而射至光檢測(cè)器的一第三光線。本發(fā)明進(jìn)一步有關(guān)一種包含該觸控用的光學(xué)板結(jié)構(gòu)的觸控式顯示面板及觸控式液晶顯示器。文檔編號(hào)G06F3/042GK101916151SQ20101026961公開(kāi)日2010年12月15日申請(qǐng)日期2010年8月30日優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日發(fā)明者簡(jiǎn)智偉,蔡卲瑜申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司