TWI425396B

TWI425396B - 光學觸控裝置與光學觸控顯示裝置

Info

Publication number: TWI425396B
Application number: TW98140204A
Authority: TW
Inventors: Chih Jen Tsang; Chun Chien Liao; Yu Lun Jhu; Cheng Yi Lien
Original assignee: Coretronic Corp
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2014-02-01
Also published as: US8884923B2; US20110122094A1; TW201118673A

Description

光學觸控裝置與光學觸控顯示裝置

本發明是有關於一種觸控裝置(touch apparatus)及顯示裝置(display apparatus)，且特別是有關於一種光學觸控裝置及光學觸控顯示裝置。

隨著光電科技的進步，採用滑鼠來控制電腦及螢幕中的物件的方式已無法滿足使用者的需求，因此，比滑鼠控制更為人性化的方法便逐漸被發展出來。在這些人性化的方法中，以手指觸控的方式最接近於人類一般日常生活中的經驗，特別是對於無法靈活地操作滑鼠的年長者或小孩，都能夠輕易的採用手指來觸控，這點可從一些自動提款機已採用觸控螢幕來獲得部分的證實。

此外，傳統的筆記型電腦若在不外接滑鼠的情況下，通常是藉由位於按鍵旁的觸控板及軌跡點(track point)來控制游標。然而，對一般使用者而言，利用按鍵旁的觸控板或軌跡點來控制游標可能不如採用滑鼠靈活，而配置於螢幕上的觸控面板可解決這樣的問題。這是因為觸控面板的控制方式是一種相當直覺化的控制方式，使用者直接觸碰螢幕來操作物件。如此一來，當觸控面板應用於筆記型電腦中時，即使使用者是處於不方便外接滑鼠的操作環境下，仍能夠利用觸控面板來靈活流暢地操作。

現今一般的觸控面板設計大致可區分為電阻式、電容式、光學式、聲波式、以及電磁式等。以光學式觸控面板而言，一般通常包含顯示器、光源、導光單元、感測器、及處理器。光源設置於顯示面旁用來產生光束，其所產生的光束通過導光單元後被而感測器所偵測，當物件接觸面板時，處理器根據感測器所感測到的光強度變化來判斷觸碰點的位置。此外，光束於通過導光板後的輝度均勻度會影響觸碰點判斷的準確性，輝度均勻度越高，準確性越高。然而於習知技術中，當光束通過導光單元後其輝度分佈不均，因而觸碰點位置判斷的準確度亦較低。

本發明提供一種光學觸控裝置，具有較高的觸碰點判斷準確度。

本發明提供一種光學觸控顯示裝置，具有較高的觸碰點判斷準確度。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提出一種光學觸控裝置，適用於一顯示面。光學觸控裝置包括至少一光源、至少一導光單元及至少一光偵測器。光源配置於顯示面旁，並適於提供一光束。導光單元配置於顯示面旁，且配置於光束的傳遞路徑上。導光單元包括一導光體及一朗伯光散射結構。導光體具有一第一表面、一相對於第一表面的第二表面、至少一連接第一表面與第二表面的入光面、一連接入光面、第一表面、及第二表面的第三表面，以及一相對第三表面且連接入光面、第一表面及第二表面的第四表面。光束適於經由入光面進入導光體中，且適於從第一表面傳遞至顯示面前的一感測空間。朗伯光散射結構配置於第二表面、第三表面、第四表面的至少其一上，以使光束散射至第一表面，並使由第一表面出射的光束之歸一化光強度分佈曲線於各出光角度的光強度、與朗伯歸一化光強度分佈曲線於對應的各出光角度的光強度之差值的方均根值小於或等於0.2。光偵測器配置於顯示面旁，用以感測光束於感測空間中的一光強度變化。

本發明之另一實施例提出一種光學觸控顯示裝置，包括一顯示器及上述光學觸控裝置，其中顯示器具有上述顯示面。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點，由於本發明之實施例的光學觸控裝置及光學觸控顯示裝置採用朗伯光散射結構，以使由第一表面出射的光束之光形近似於朗伯光強度分佈(Lambertian intensity distribution)，因此光偵測器所偵測到之第一表面的輝度(luminance)之均勻度較佳，進而提升光學觸控裝置及光學觸控顯示裝置對於觸碰點的判斷準確度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A為本發明之一實施例之光學觸控顯示裝置的結構示意圖，圖1B為圖1A之光學觸控裝置沿著I-I線的剖面示意圖，圖2A為圖1A中的導光單元130b及光源110c的立體示意圖，圖2B為圖2A中之導光體與散射結構的立體示意圖，圖2C為圖2A中的導光單元130b沿著II-II線的剖面示意圖，而圖2D為圖1A中之導光單元130a之導光體與散射結構的立體示意圖。請先參照圖1A、圖1B、圖2A至圖2C，本實施例之光學觸控顯示裝置40包括一顯示器50及一光學觸控裝置100。在本實施例中，顯示器50包括一顯示面52及一外框54，且外框54環繞顯示面52。在本實施例中，光學觸控裝置100可配置於外框54上，或結合成外框54的一部分。顯示器50例如是液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)、電漿顯示器(plasma display panel,PDP)、有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display,OLED display)、陰極射線管(cathode ray tube,CRT)、背投影顯示器(rear projection display)或其他顯示器，而顯示面52為用以顯示畫面且供使用者觀看的表面。然而，在其他實施例中，顯示面52亦可以是投影屏幕上的顯示區域，亦即光學觸控裝置100可與投影裝置(projection apparatus)搭配使用，而配置於投影屏幕上的顯示區域旁。

光學觸控裝置100包括至少一光源110(在圖1中是以四個光源110a、110b、110c及110d為例)、至少一導光單元130(在圖1中是以三個導光單元130a、130b及130c為例)及至少一光偵測器120(在圖1中是以二個光偵測器120a與120b為例)。光源110配置於顯示面52旁，並適於發出一光束112。導光單元130配置於顯示面52旁，且配置於光束112的傳遞路徑上。具體而言，光源110a、110b、110c及110d分別發出光束112a、112b、112c及112d，導光單元130a配置於光束112a的傳遞路徑上，導光單元130b配置於光束112b與112c的傳遞路徑上，且導光單元130c配置於光束112d的傳遞路徑上。

在本實施例中，這些光源110各包括至少一不可見光發光二極體(light emitting diode,LED)，適於發出不可見光束。舉例而言，這些光源110各為一紅外光發光二極體，且光束112a、光束112b、光束112c及光束112d各為一紅外光束。

光偵測器120a、120b配置於顯示面52旁。光偵測器120a與光偵測器120b例如各為一互補式金氧半導體感測元件(complementary metal-oxide-semiconductor sensor,CMOS sensor)、一電荷耦合元件感測器(charge coupled device sensor,CCD sensor)、一光電倍增管(photomultiplier,PMT)或其他適當的影像感測器。

每一導光單元130包括一導光體131及一散射結構150。導光體131具有一第一表面P1、一相對於第一表面P1的第二表面P2及至少一連接第一表面P1與第二表面P2的入光面P0。光束112適於經由入光面P0進入導光體131中，且適於從第一表面P1傳遞至顯示面52前的一感測空間S(虛線所圍成之區域)。

在本實施例中，導光體131更具有一第三表面P3及一第四表面P4。第三表面P3連接入光面P0、第一表面P1及第二表面P2。第四表面P4相對於第三表面P3，且連接入光面P0、第一表面P1及第二表面P2。在本實施例中，導光單元130更包括一反射器133，配置於第二表面P2、第三表面P3及第四表面P4之至少其一上。具體而言，反射器133例如為一配置於第二表面P2、第三表面P3及第四表面P4的反射片。

在本實施例中，散射結構150例如為一朗伯光散射結構，散射結構150配置於導光體131的第二表面P2上，但不以此為限，於其他實施例中，散射結構150亦可配置於導光體131的第二表面P2、第三表面P3或第四表面P4的至少其一，以使光束112散射至第一表面P1，並使由第一表面P1出射的光束112之歸一化光強度分佈曲線於各出光角度的光強度與朗伯歸一化光強度分佈曲線於對應的各出光角度的光強度之差值的方均根值(root mean square value)D小於或等於0.2。具體而言，由第一表面P1出射的光束112之歸一化光強度分佈曲線可以I(θ)來表示，亦即光強度I為出光角度θ的函數。出光角度θ的範圍是從-90度至+90度，其中0度的方向定義為垂直於第一表面P1的出光方向(以導光單元130b為例，即為出光方向D1)，而出光角度θ為正的方向為往圖面之順時針方向偏轉的方向，且出光角度θ為負的方向為往圖面之逆時針方向偏轉的方向。此外，朗伯歸一化光強度分佈曲線可以L(θ)來表示，其中L(θ)=cosθ，且θ的範圍從-90度至+90度。本實施例之朗伯光散射結構可使由第一表面P1出射的光束112之歸一化光強度分佈符合下列式子：

換言之，由第一表面P1出射的光束112之光強度分佈近似於朗伯分佈，如此一來，第一表面P1上便會形成均勻的輝度(luminance)。在本實施例中，上述方均根值D例如為0.063106。然而，在其他實施例中，上述方均根值亦可以是0.075269、0.121543或其他小於等於0.2的數值。

在本實施例中，導光單元130a與導光單元130b分別配置於顯示面52的相鄰兩邊上，導光單元130b與導光單元130c分別配置於顯示面52的相鄰兩邊上，導光單元130a與導光單元130c分別配置於顯示面52的相對兩邊上。這些導光單元130的這些第一表面P1可朝向感測空間S，導光單元130a的第一表面P1與導光單元130b的第一表面P1位於光偵測器120b的偵測範圍中，且導光單元130b的第一表面P1與導光單元130c的第一表面P1位於光偵測器120a的偵測範圍中。光偵測器120用以感測光束112於感測空間S中的光強度變化。在本實施例中，光學觸控裝置100更包括一處理單元140，處理單元140電性連接至光偵測器120(即連接至光偵測器120a與120b)當一觸控物體60進入感測空間S時，處理單元140依據光強度變化決定觸控物體60相對於顯示面52的位置。

具體而言，當一觸控物體60靠近或觸碰顯示面52時，會遮擋原本由導光單元130a、130b、130c的第一表面P1出射且進入光偵測器120a與光偵測器120b的光束112，進而使光偵測器120a與光偵測器120b所偵測的的影像出現暗點。藉由分析暗點的位置，處理單元140可計算出觸碰物體60相對於顯示面52的位置，以達到觸控的效果。觸碰物體60例如是使用者的手指、觸控筆的筆尖或其他適當的物體。此外，處理單元140例如是數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)或其他適當的處理電路。處理單元140可電連接至一作業平台的處理器，例如電腦、手機、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、數位相機或其他電子裝置的處理器，而作業平台的處理器可將觸碰物體60相對於顯示面52的位置訊號轉換成各種不同的控制功能。在其他實施例中，處理單元140亦可不進行計算觸碰物體60相對於顯示面52的位置，而交由作業平台的處理器來計算。

在本實施例中，散射結構150包括複數個彼此互相分離的散射圖案152，散射圖案152例如為可使由第一表面P1出射的光束112具有近似於朗伯光強度分佈的朗伯光散射圖案，這些散射圖案152沿著實質上垂直於入光面P0(法線方向)的方向排列。此外，在本實施例中，這些散射圖案152在靠近光源110處的數量密度小於這些散射圖案152在遠離光源110處的數量密度。舉例而言，這些散射圖案152的數量密度可朝著遠離光源110的方向遞增。此外，導光單元130b具有二彼此相對之入光面P0，即入光面132b與入光面134b，光源110b與光源110c分別配置於二相對之入光面132b、134b旁，且這些散射圖案152在靠近入光面132b與134b處的數量密度小於這些散射圖案152在靠近入光面132b與134b之間的中點位置處之數量密度。舉例而言，這些散射圖案152的數量密度可從導光單元130b的兩端往中間遞增。

此外，導光單元130a的導光體131(請參照圖2D)僅具有一入光面P0，即入光面132a，而散射圖案152的數量密度由靠近入光面132a的一端往遠離入光面132a的一端遞增。導光單元130c及其上的散射圖案152與導光單元130a及其上的散射圖案152類似，而兩者的差異在於導光單元130c的第一表面P1與第二表面P2的配置位置相反於導光單元130a的第一表面P1與第二表面P2的配置位置。

由於本實施例之光學觸控裝置100採用朗伯光散射結構(即散射結構150)，因此由第一表面P1出射的光束112之光強度分佈會近似於朗伯分佈，且第一表面P1上會形成均勻的輝度(luminance)。如此一來，當觸控物體60沒有進入感測空間S時，光偵測器120於各偵測角度上便能夠偵測到均勻的輝度。因此，當觸控物體60進入感測空間S時，處理單元140透過分析光偵測器120所傳來的光強度分佈資料便能夠準確地計算出觸控物體60相對於顯示面52的位置，而能改善因第一表面P1的輝度不均勻而導致對觸控物體60的位置之誤判。

在本實施例中，每一散射圖案152包括一樹脂組成物154及複數個散射粒子156。樹脂組成物154例如為一透光油墨層，且樹脂組成物154配置於第二表面P2上，但不以此為限，於其他實施例中樹脂組成物154亦可配置於第二表面P2、第三表面P3、第四表面P4的至少其一上。這些散射粒子156摻雜於樹脂組成物154中，藉由樹脂組成物154與散射粒子156的搭配便可形成朗伯光散射結構。值得注意的是，本發明並不限定朗伯光散射結構是由樹脂組成物與散射粒子所形成，在其他實施例中，朗伯光散射結構亦可以是其他任何可使由第一表面P1出光的光束112產生近似於朗伯光強度分佈的結構。

圖3A為圖1A之光偵測器120a所偵測到的導光單元130b之第一表面P1的光強度分佈圖，而圖3B為當散射結構僅由透光油墨層形成時之導光單元的第一表面P1被光偵測器120a所偵測到的光強度分佈圖。請參照圖3A與圖3B，光偵測器120a的偵測角度所涵蓋的範圍由左而右依序從導光單元130b的入光面132b至導光單元130b的入光面134b。請參照圖3B，當散射結構僅含透光油墨層而不含散射粒子時，會使光源110b所發出的光束112從第一表面P1出射的出光角度θ偏向於正方向，且使光源110c所發出的光束112從第一表面P1出射的出光角度θ偏向於負方向。如此一來，光源110c所發出的光束112會直射光偵測器120a而造成較強的光強度，且光源110b所發出的光束因大部分偏離光偵測器120a而造成較弱的光強度。因此，圖3B之光強度分佈會形成左低右高之不均勻的情形，如此容易導致觸碰點位置之誤判。請再參照圖3A，由於本實施例之光學觸控裝置100採用透光油墨層搭配散射粒子156，因此能夠使由導光單元130b的第一表面P1出射的光束112(包含發光元件110b所發出的光束112與發光元件110c所發出的光束112)之光強度分佈近似於朗伯強度分佈，如此一來，光偵測器120a便能夠偵測到如圖3A所繪示之均勻的光強度分佈，進而有效降低本實施例之光學觸控裝置100與光學觸控顯示裝置40對觸碰點位置的誤判率，亦即提升光學觸控裝置100與光學觸控顯示裝置40對觸碰點位置的判斷準確度。

為使本發明之特點為清楚，下文將針對散射結構150詳加說明。散射結構150具有多個彼此分離的散射圖案152，且這些散射圖案152位於導光體131中相對於出光面的第二表面P2、第三表面P3、第四表面P4的至少其一上。特別的是，設計者可利用調整這些散射圖案152中樹脂組成物154以及複數個散射粒子156的組成比例來調整光束112的出光光形，使得出光光束112達到均一化的效果。在一些應用上，藉由調整這些散射圖案152中樹脂組成物154以及複數個散射粒子156的適當比例亦可使出光光束112的歸一化光強度分佈曲線達到近似朗伯歸一化光強度分佈曲線的效果。

詳言之，每一散射圖案152的組成包括樹脂組成物154以及複數個散射粒子156，其中散射粒子156分散於樹脂組成物154中，值得注意的是，散射粒子156與樹脂組成物154在散射圖案152中的含量是以重量百分比來計算，換言之，當散射粒子156在散射圖案152中的重量百分比與樹脂組成物154在散射圖案152中的重量百分比的比值大於等於0.1時，即可藉由該散射圖案152來充分地調變出光光束112的光形，如前述之圖3A與圖3B所示，當擴散圖案中之散射粒子156的含量滿足上述關係時，可使光束112經導光體131後的出光更為均勻，以讓光偵測器120可確實偵測到的感測空間S中有無觸碰的光強度變化，避免觸碰誤判的情形發生。

此外，在本實施例中，由於散射粒子156在散射圖案152中的含量小於樹脂組成物154在散射圖案152中的含量，例如散射粒子156與樹脂組成物154的比值為0.1，因此在本實施例中，如圖2B-2D所示，在每一散射圖案152中，樹脂組成物154可視為一連續相，散射粒子156可視為分散於連續相中的分散相，而散射粒子156例如是以埋設於樹脂組成物154中的型態而存在於樹脂組成物154中。

在實際的應用上，藉由調變散射粒子156與複數個散射粒子156在散射圖案152中的組成比例，可以使光束112在經由散射圖案152後的光形更符合產品需求。舉例來說，在一種應用層面中，當欲使自導光體131出射的出光光形滿足朗伯光形時，可適度地增加散射粒子156與樹脂組成物154的比值，具體而言，散射粒子156與樹脂組成物154的比值較佳地是小於等於1.5。值得一提的是，此處散射粒子156與樹脂組成物154的含量是以重量百分比來計算的。此外，在實務上，從光利用效率等觀點而言，當以重量百分比來計算散射圖案152中之散射粒子156的含量與樹脂組成物154的含量時，散射粒子156與樹脂組成物154的比值優選為大於等於0.5且小於等於1.5的範圍。

換句話說，當散射粒子156在散射圖案152中的含量大於樹脂組成物154在散射圖案152中的含量時，例如散射粒子156與樹脂組成物154的比值為1.5，此時，散射粒子也可以自樹脂組成物的表面突出而使散射圖案之表面形成微細凹凸的型態，本發明並不限定散射粒子分散於樹脂組成物的型態。

圖4A是依照本發明一實施例之一種在不同之散射粒子與樹脂組成物的比值下，光束經由散射圖案後自導光體第一表面出射之光強度分佈曲線圖，其中出光角度θ的範圍是從-90度至+90度。請參照4A，圖4A中繪示當散射粒子156與樹脂組成物154的比值分別為0.1、1、1.5時所對應之出光光束112的光形。如圖4A所示，當散射粒子156與樹脂組成物154的比值改變時，光束112的光強度分佈曲線圖即光形則隨之而變。詳細來說，當散射粒子156在散射圖案152中的重量百分比與樹脂組成物154在散射圖案152中的重量百分比的比值大於等於0.1時，即可充分地改變出光光束112的光形。並且，如圖4A所示，當散射粒子156在散射圖案152中的重量百分比與樹脂組成物154在散射圖案152中的重量百分比的比值為1、1.5時，可使光束112經由散射圖案152後的光形近似朗伯光。

值得一提的是，散射圖案152中散射粒子156與樹脂組成物154的比值並不特別限定，只要在樹脂組成物154中添加足夠含量的散射粒子156即可達到調變光束112之出光光形的效果，換言之，當散射粒子156在散射圖案152中的重量百分比與樹脂組成物154在散射圖案152中的重量百分比的比值大於等於0.1時，即可藉由該散射圖案152而將出光光束112充分地調變至預設的光形。舉例來說，如圖4A所示，在一種預設光形為朗伯光形的應用中，可藉由將散射圖案中的散射粒子156與樹脂組成物154的比值調整至實質上為1或1.5，則可使出光光束112調變至預設的朗伯光形，因此本發明並不限定散射圖案152中散射粒子156與樹脂組成物154的比值必需為特定數值，而是可依據實際出光的預設光形需求來作適度地調整。

此外，對於同一導光體131而言，本發明並不限定位於同一導光體131的這些散射圖案152中之散射粒子156與樹脂組成物154的組成比例必須完全一致。詳言之，對於同一導光體131而言，位於不同位置的散射圖案152可因應其與光偵測器120的相對位置、光偵測器120的數量以及導光單元130中導光體131的數量來調變散射圖案152中散射粒子156與樹脂組成物154的比值。換句話說，同一導光體131上的散射圖案152中之散射粒子156與樹脂組成物154的比值可以實質上彼此不同。或者，基於原料取得、量產性以及製造成本上的考量，對於同一導光體131上的散射圖案152而言，這些散射圖案152中散射粒子156與樹脂組成物154的比值可容許些許的變異，使得同一導光體131上的散射圖案152中之散射粒子156與樹脂組成物154的比值可以實質上彼此不同。

依據上述的概念，設計者可以針對光學觸控裝置的尺寸、導光單元130的特性(例如，折射率)、導光單元130與光偵測器120的相對位置等來調整每一導光體131上位於不同位置之散射圖案152的組成，使得光束112自導光體131出光時達到均勻化的效果，藉以提升光偵測器120的感測靈敏度以及對於觸碰點的判斷準確度，避免光學觸控裝置產生誤動作的情形。

當散射粒子156與樹脂組成物154之比值在散射圖案152中滿足大於等於0.1時，設計者可進一步利用調變散射粒子的粒徑來輔助地微調出光光束112的指向性，以下將搭配圖4B詳加說明。散射粒子156的粒徑並無特別限定。具體而言，在本實施例中，散射粒子156的粒徑例如落於實質上大於等於1微米且小於等於30微米的範圍。

圖4B為依照本發明一實施例之一種當光束經由具有不同散射粒子粒徑之散射圖案後，自導光體第一表面出射之光強度分佈曲線圖，其中出光角度θ的範圍是從-90度至+90度。請參照4B，圖中繪示當散射粒子的粒徑分別為1微米(micron,μm)、15微米(μm)、30微米(μm)時所對應之出光光束的光形。如圖4B所示，當散射粒子的粒徑為1微米時，出光角度θ在0度時具有較大的光強度，換言之，出光光束具有較高的光指向性。另一方面，當散射粒子的粒徑為15微米時，相較於散射粒子的粒徑為1微米時的光強度分佈，其粒徑為15微米時的光強度分佈較為均勻。請繼續參照圖4A，當散射粒子的粒徑為30微米時，光束經由該散射圖案後的光強度分佈可更進一步地被均勻化。

換句話說，當散射粒子156的粒徑較小時，可提升光束112經由散射圖案152後的光指向性，但當散射粒子156的尺寸與可見光波長相近時，具有些許光能量損失的傾向，而使光利用效率降低。另一方面，當散射粒子156的粒徑較大時，則可提升光束112經由散射圖案152後的光利用效率。值得一提的是，在本實施例中，當散射粒子156的粒徑實質上等於2微米，可使光束112經由散射圖案152後的光指向性與光利用效率達到最佳化效果。

此外，在藉由散射圖案152來調整光束112的出光光形的基礎上，在其他的設計考量上，散射圖案152的折射率可進一步依據散射粒子156與樹脂組成物154的比值、散射粒子156本身的折射率、以及樹脂組成物154的折射率來進行調整，以在改變出光光形的同時進一步提升光束的光利用效率。在本實施例中，導光體131之折射率例如是1.49，排列於其第二表面P2的散射圖案152基於提高光利用率的觀點而言，樹脂組成物154的折射率優選介於1.4至1.55的範圍，而散射粒子156的折射率實質上優選1.4至1.7的範圍。

在製作上，上述的散射結構150可利用印刷製程來進行製作。更詳細來說，可先將樹脂組成物154、散射粒子156與溶劑混合而形成一散射材料。接著，將此散射材料例如藉由一印刷製程噴塗於導光體131上。並且，經由一固化製程來移除溶劑以固化噴塗於導光體131上的散射材料，藉此形成由彼此分離的複數個散射圖案152所構成的散射結構150，其中固化製程例如為紫外光固化製程或是熱烘製程。因此，溶劑可依據實際的印刷製程來選用適當材料以及黏度的溶劑，舉例來說，在本實施例中，溶劑例如為由90%的3,5,5-三甲基-2-環己烯-1-酮(3,5,5-trimethyl-2-cyclohexene-1-one)以及10%的4-甲基-3-戊烯-2-酮(4-methyl-3-penten-2-one)所組成的混合物。

以下將針對形成上述散射圖案152中的樹脂組成物154以及散射粒子156進一步詳細說明：樹脂組成物：基於光利用效率的觀點而言，在一實施例中樹脂組成物材料選擇在可見光範圍內具有高光穿透率的材料，例如樹脂組成物在可見光範圍內的光穿透率大於等於90%，而散射圖案中的樹脂組成物例如為透光油墨層。具體而言，用以形成樹脂組成物之組成物包括聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethacrylate resin)，且在本實施例中形成樹脂組成物之組成物更包括芳香族碳氫化合物(aromatic hydrocarbon)、二鹽基酯(dibasic ester)、環己酮以及二氧化矽。

從樹脂組成物具有較佳的透光性以及較佳光利用效率等觀點而言，形成樹脂組成物之組成物中的各化合物的含量例如滿足下列關係：聚甲基丙烯酸甲酯在樹脂組成物中的含量例如為20-30重量百分比、芳香族碳氫化合物在樹脂組成物中具有20-30重量百分比、二鹽基酯在樹脂組成物中具有20-30重量百分比、環己酮在樹脂組成物中具有10-20重量百分比，且二氧化矽在樹脂組成物中的含量小於等於10重量百分比。

散射粒子：所謂散射粒子，係指可使入射後之光束產生不同出光方向等粒狀物質，其中散射粒子的粒徑例如為1微米至30微米，其粒徑的選用與折射率的考量如前述，不再贅述。具體而言，散射粒子的組成可以是二氧化鈦、二氧化矽、聚甲基丙烯酸甲酯的其中之一，或上述的組合，但不以此為限，於其他實施例中亦可選用其他的散射粒子。

值得注意的是，將滿足上述關係的組成物與散射粒子156混合後所形成的散射圖案152具有充分改變光束112之出光光形的效果，並且具有較佳的光利用效率，使得應用此散射圖案152的導光單元130具有均勻化光強度分佈的效果。如此一來，相較於習知之光學觸控裝置，本發明之實施例的光學觸控裝置利用具有樹脂組成物154以及散射粒子156的散射圖案152，且樹脂組成物154以及散射粒子156滿足特定關係，藉此可以提升光束經由導光單元130後出射至感測空間的光均勻性，因而提升光學觸控裝置對於觸控點的判斷準確度。

綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點，由於本發明之實施例的光學觸控裝置及光學觸控顯示裝置採用朗伯光散射結構，以使由第一表面出射的光束之光形近似於朗伯光強度分佈，因此光偵測器所偵測到之第一表面的輝度之均勻度較佳，進而提升光學觸控裝置及光學觸控顯示裝置對於觸碰點的判斷準確度。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

40．．．光學觸控顯示裝置

50．．．顯示器

52．．．顯示面

54．．．外框

60．．．觸控物體

100．．．光學觸控裝置

110、110a、110b、110c、110d．．．光源

112、112a、112b、112c、112d．．．光束

120、120a、120b．．．光偵測器

130、130a、130b、130c．．．導光單元

131．．．導光體

132a、132b、134b、P0．．．入光面

133．．．反射器

140．．．處理單元

150．．．散射結構

152．．．散射圖案

154．．．樹脂組成物

156．．．散射粒子

D1．．．出光方向

P1．．．第一表面

P2．．．第二表面

P3．．．第三表面

P4．．．第四表面

S．．．感測空間

圖1A為本發明之一實施例之光學觸控顯示裝置的結構示意圖。

圖1B為圖1A之光學觸控裝置沿著I-I線的剖面示意圖。

圖2A為圖1A中的導光單元及光源的立體示意圖。

圖2B為圖2A中之導光體與散射結構的立體示意圖。

圖2C為圖2A中的導光單元沿著II-II線的剖面示意圖。

圖2D為圖1A中之導光單元之導光體與散射結構的立體示意圖。

圖3A為圖1A之光偵測器所偵測到的導光單元之第一表面的光強度分佈圖。

圖3B為當散射結構僅由透光油墨層形成時之導光單元的第一表面被光偵測器所偵測到的光強度分佈圖。

圖4A是依照本發明一實施例之一種在不同之散射粒子與樹脂組成物的比值下，光束經由散射圖案後自導光體第一表面出射之光強度分佈曲線圖。

圖4B為依照本發明一實施例之一種當光束經由具有不同散射粒子粒徑之散射圖案後，自導光體第一表面出射之光強度分佈曲線圖。