具有感測功能的背光源結構及其板體的製作方法
2023-08-02 15:27:51 1
專利名稱：具有感測功能的背光源結構及其板體的製作方法
技術領域：
本發明是有關背光源結構，尤其是具有感測功能的背光源結構及其板體。
背景技術：
如圖I所示，已知的背光源I包括一平板11及一光源12所組成；平板11的後端面111壓印多個規則或不規則的微結構112 ;當光源12發出的光線121由平板11的一側端面113射入平板11內，射到微結 構112後會產生散射，再從平板11的前端面114出射，使出射的光線達到均勻的效果。如圖2所示，已知的背光源I是用以得到均勻的面光源，不需要顧慮到光線13穿過平板11的問題，是一不透明的結構；因為後端面111的微結構112會讓穿過的可見光線13也產生散射，這樣背光源I前方的觀察者將無法看到平板11背面的圖像。傳統的背光源I也不具有感測功能。中國臺灣公開專利第200950610號，揭示一種平面顯示器，是由具有觸控功能的液晶顯示面板以及背光源所構成。上述中國臺灣專利的背光源，如一般已知的背光源，僅提供射入具有觸控功能的液晶顯示面板所需的光線，不具有透明及可感測的功能。
發明內容
為了進一步改良已知的背光源及其板體，而提出本發明。本發明的主要目的，在提供一種具有感測功能的背光源結構及其板體，該板體的透明板的後端面設有多個凹凸結構；透明板的後端面塗布一層部分反射層；部分反射層可部分反射不可見光、部分讓不可見光穿過，但可被可見光穿過；部分反射層的底端面結合一透明材料層以填平多個凹凸結構，使透明板、部分反射層及透明材料層對於肉眼可見的光線具有透明的功能；一感光板抵靠透明材料層，可感測物體碰觸透明板的前端面的位置，而達成到感測功能。本發明的另一目的，在提供一種具有感測功能的背光源結構及其板體，上述感光板是一具有感光元件的薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)，使板體前方的觀察者可看到TFT-IXD顯示的影像；且利用TFT-IXD中的感光元件，使板體可感測手指碰觸透明板的前端面的位置而兼具有感測功能。本發明提供一種具有感測功能的背光源結構，包括一個不可見光的光源；一個感光板，設有多個感光元件；一個板體；該板體包括一個透明板，具有一個後端面、一個側端面及一個前端面；該後端面設有多個凹凸微結構；一層部分反射層，具有部分反射不可見光及部分讓不可見光穿過及讓可見光穿過的性能；及一層透明材料層；其中的該透明板、該部分反射層及該透明材料層依序相結合；該部分反射層也結合該多個凹凸微結構；該透明材料層填平該個透明板的後端面的多個凹凸微結構，以減低可見的光線穿過該部分反射層時的折射角度；該感光板抵靠該透明材料層；該不可見光的光源鄰近該透明板的側端面；
其中，當該不可見光的光源發出的不可見的光線從該透明板的側端面入射時，由該多個凹凸微結構及該部分反射層的部分反射改變行進方向，進而往該透明板的前端面出射，而可見的光線能夠依序穿過該透明材料層、該部分反射層及該透明板；當有一物體碰觸該透明板的前端面阻擋不可見的光線，使不可見的光線反射入該透明板，再穿過該部分反射層及該透明材料層射至該感光板的多個感光元件中與該物體的位置相對應的感光元件，由該感光板的哪個感光元件感測到較強的不可見的光線而被驅動，即可得知物體碰觸該透明板的哪個位置，使該具有感測功能的背光源結構具有感測功能。本發明還提供一種板體，包括一個透明板，具有一個後端面、一個側端面及一個前端面；該後端面設有多個凹凸微結構；一層部分反射層，具有部分反射不可見光及部分讓不可見光穿過及讓可見光穿過的性能；及一層透明材料層；其中的該透明板、該部分反射層及該透明材料層依序相結合；該部分反射層也結合該多個凹凸微結構；該透明材料層填平該個透明板的後端面的多個凹凸微結構，以減低 可見的光線穿過該部分反射層時的折射角度；其中，當一不可見光的光源發出的不可見的光線從該透明板的側端面入射時，由該多個凹凸微結構及該部分反射層的部分反射改變行進方向，進而往該透明板的前端面出射，而可見的光線能夠依序穿過該透明材料層、該部分反射層及該透明板；當有一物體碰觸該透明板的前端面阻擋不可見的光線，使不可見的光線反射入該透明板，再穿過該部分反射層及該透明材料層射至一感光板的多個感光元件中與該物體的位置相對應的感光元件，由該感光板的哪個感光元件感測到較強的不可見的光線而被驅動，即可得知物體碰觸該透明板的哪個位置。
本發明的其它目的、功效，請參閱附圖及實施例，詳細說明如下，其中圖I為已知背光源的示意圖。圖2為已知背光源使穿過的可見光散射的示意圖。圖3為手指碰觸本發明具有感測功能的背光源結構的外觀示意圖。圖4為手指碰觸本發明具有感測功能的背光源結構的剖面示意圖。圖5為手指碰觸本發明具有感測功能的背光源結構的部分放大剖面示意圖。圖6為可見光線可穿過本發明的透明材料層、部分反射層及透明板的剖面示意圖。
具體實施例方式如圖3、4所示，本發明具有感測功能的背光源結構2，包括一個板體20、一個不可見光的光源30及一個感光板40所組成。板體20包括依序相結合的一個透明板21、一層部分反射層22及一層透明材料層23所組成。如圖4所示，透明板21具有一個後端面211、一個側端面213及一個前端面214 ；後端面211設有多個凹凸微結構212。部分反射層22的材料是一般已知的鍍膜材料，具有部分反射不可見光且部分讓不可見光穿過及讓可見光穿過的性能。部分反射層22的一端面結合後端面211，包含結合多個凹凸微結構212 ;部分反射層22的另一端面結合透明材料層23。部 分反射層22可以鍍膜方式結合後端面211。透明材料層23可以塗布方式結合部分反射層22。透明材料層23填平透明板21的後端面211的多個凹凸微結構212，以減低可見的光線32穿過部分反射層22時的折射角度，並使透明板21的後端面211呈一平整的結構。透明板21可為平板狀的透明壓克力板或透明玻璃板。透明材料層23的材料可為與透明板21接近相同光學折射率的透明樹脂，例如UV膠(紫外線固化樹脂)或透明矽膠等，其折射率與透明板21的折射率的差異在小於O. 5的範圍內，例如透明板21的折射率大於或小於透明材料層23的折射率O. 1，更能減低光線32穿過部分反射層22時的折射角度。感光板40抵靠板體20的透明材料層23 ;感光板40可為具有感光元件41的TFT-IXD。不可見光的光源30鄰近板體20的透明板21的側端面213。感光板40的感光元件41可感測不可見光的光源30所發出直接穿過個透明板21、部分反射層22及透明材料層23的不可見光的光線31但不被驅動。凹凸微結構212可為稜鏡狀、角錐狀或圓錐狀等各種形狀，具有對著不可見光的光源30的反射面，可將不可見光的光源30發出的不可見光的光線31反射至透明板21的前端面214，由透明板21的前端面214出射，形成一不可見光的面光源。如圖5所示，當有物體51，例如手指碰觸透明板21的前端面214阻擋不可見的光線31，使不可見的光線31反射入透明板21，再穿過部分反射層22及透明材料層23射至感光板40的多個感光元件41中與物體51的位置相對應的感光元件41，而驅動與物體51的位置相對應的感光元件41 ;由感光板40的哪個感光元件41感測到較強的不可見的光線而被驅動，即可得知物體51碰觸透明板21的哪個位置，使板體20具有感測功能。如圖6所示，人體的肉眼可見的光線32能夠穿過透明材料層23、部分反射層22及透明板21，使得觀察者位於前端面214的前方時，還能夠清楚的看見透明材料層23後面的影像，而不被凹凸微結構212及部分反射層22所影響，觀察者幾乎看不到凹凸微結構212及部分反射層22。如圖4所示，本發明具有感測功能的背光源結構2，使紅外光或紫外光等不可見光的光源30發出的不可見的光線31從透明板21的側端面213入射時，能夠由多個凹凸微結構212及部分反射層22的反射，改變行進方向，進而往透明板21的前端面214出射，同時使人體的肉眼可見的光線能夠穿過透明材料層23、部分反射層22及透明板21，使得觀察者位於透明板21的前端面214的前方時，能夠清楚的看見透明材料層23後面的影像，因此觀察者位於前端面214的前方時，能夠清楚的看見感光板40顯示的影像，例如TFT-IXD顯示的影像。當物體51碰觸透明板21的前端面214時，被物體51阻擋而反射入透明板21的不可見光，可穿過部分反射層22及透明材料層23射至感光板40的多個感光元件41中與物體51的位置相對應的感光元件41，使與物體51的位置相對應的感光元件41感測到較強的不可見的光線而被驅動，因此可感測物體51碰觸透明板21的位置，而達到感測功能。本發明具有感測功能的背光源結構及其板體，簡單的結構，由板體的側端面入射的不可見光可均勻的由板體的前端面出射，且使可見光可穿過透明材料層、部分反射層及透明板，使板體前方的觀察者能夠清楚的看見感光板(TFT-LCD)顯示的影像，且利用感光板(TFT-LCD)中的感光元件，使具有感測功能的背光源結構可感測手指物體碰觸透明板的前端面的位置而兼具有感測功能，能提升背光源的實用功能。以上所記載的,僅為利用本發明技術內容的實施例,任何熟悉本項技術者運用本發明所為的修飾、變化， 皆屬本發明所主張的權利要求範圍內。
權利要求
1.一種具有感測功能的背光源結構，包括 一個不可見光的光源； 一個感光板，設有多個感光兀件； 一個板體；該板體包括 一個透明板，具有一個後端面、一個側端面及一個前端面；該後端面設有多個凹凸微結構； 一層部分反射層，具有部分反射不可見光及部分讓不可見光穿過及讓可見光穿過的性能；及 一層透明材料層； 其中的該透明板、該部分反射層及該透明材料層依序相結合；該部分反射層也結合該多個凹凸微結構；該透明材料層填平該個透明板的後端面的多個凹凸微結構，以減低可見的光線穿過該部分反射層時的折射角度；該感光板抵靠該透明材料層；該不可見光的光源鄰近該透明板的側端面； 其中，當該不可見光的光源發出的不可見的光線從該透明板的側端面入射時，由該多個凹凸微結構及該部分反射層的部分反射改變行進方向，進而往該透明板的前端面出射，而可見的光線能夠依序穿過該透明材料層、該部分反射層及該透明板；當有一物體碰觸該透明板的前端面阻擋不可見的光線，使不可見的光線反射入該透明板，再穿過該部分反射層及該透明材料層射至該感光板的多個感光元件中與該物體的位置相對應的感光元件，由該感光板的哪個感光元件感測到較強的不可見的光線而被驅動，即可得知物體碰觸該透明板的哪個位置，使該具有感測功能的背光源結構具有感測功能。
2.如權利要求I所述的具有感測功能的背光源結構，其中該感光板為一具有感光元件的薄膜電晶體液晶顯示器，使該板體前方的觀察者能夠看見該薄膜電晶體液晶顯示器顯示的影像，且利用該薄膜電晶體液晶顯示器的感光元件，使該板體感測物體碰觸該透明板的位置。
3.如權利要求2所述的具有感測功能的背光源結構，其中該透明材料層與該透明板之間光學折射率的差異在小於O. 5的範圍內；該透明板為平板狀；該透明材料層的材料為透明樹脂或透明矽膠其中之一。
4.如權利要求3所述的具有感測功能的背光源結構，其中該凹凸微結構為稜鏡狀、角錐狀或圓錐狀其中之一的形狀。
5.如權利要求4所述的具有感測功能的背光源結構，其中該透明板是透明壓克力板或透明玻璃板其中之一；該透明材料層的材料為紫外線固化樹脂；該部分反射層是以鍍膜方式結合該後端面；該透明材料層是以塗布方式結合該部分反射層；該不可見光的光源為紅外光的光源。
6.一種板體,包括 一個透明板，具有一個後端面、一個側端面及一個前端面；該後端面設有多個凹凸微結構； 一層部分反射層，具有部分反射不可見光及部分讓不可見光穿過及讓可見光穿過的性能；及 一層透明材料層；其中的該透明板、該部分反射層及該透明材料層依序相結合；該部分反射層也結合該多個凹凸微結構；該透明材料層填平該個透明板的後端面的多個凹凸微結構，以減低可見的光線穿過該部分反射層時的折射角度； 其中，當一不可見光的光源發出的不可見的光線從該透明板的側端面入射時，由該多個凹凸微結構及該部分反射層的部分反射改變行進方向，進而往該透明板的前端面出射，而可見的光線能夠依序穿過該透明材料層、該部分反射層及該透明板；當有一物體碰觸該透明板的前端面阻擋不可見的光線，使不可見的光線反射入該透明板，再穿過該部分反射層及該透明材料層射至一感光板的多個感光元件中與該物體的位置相對應的感光元件，由該感光板的哪個感光元件感測到較強的不可見的光線而被驅動，即可得知物體碰觸該透明板的哪個位置。
7.如權利要求6所述的板體，其中該透明材料層與該透明板之間光學折射率的差異在小於O. 5的範圍內。
8.如權利要求7所述的板體，該透明板為平板狀；該透明材料層的材料為透明樹脂或透明娃膠其中之一。
9.如權利要求8所述的板體，其中該凹凸微結構為稜鏡狀、角錐狀或圓錐狀其中之一的形狀。
10.如權利要求9所述的板體，其中該透明板是透明壓克力板或透明玻璃板其中之一；該透明材料層的材料為紫外線固化樹脂；該部分反射層是以鍍膜方式結合該後端面；該透明材料層是以塗布方式結合該部分反射層；該不可見光的光源為紅外光的光源。
全文摘要
一種具有感測功能的背光源結構，包括一個板體、一個不可見光的光源及一個感光板；板體包括依序相結合的一個透明板、一層部分反射層及一層透明材料層；透明板的後端面設有多個凹凸結構；部分反射層可部分反射不可見光、部分讓不可見光穿過及讓可見光穿過；透明材料層填平多個凹凸結構；由板體的側端面入射的不可見光可均勻的由板體的前端面出射，且透明板、部分反射層及透明材料層對於肉眼可見的光線具有透明的功能；由感光板的多個感光元件中與一物體碰觸透明板的前端面的位置相對應的感光元件，感測被物體所反射的不可見的光線而被驅動，以感測物體碰觸透明板的位置，而達成到感測功能。
文檔編號F21S8/00GK102654257SQ20111005422
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者林志雄 申請人:時代光電科技股份有限公司