TW594192B - Touch device with polarization function - Google Patents

Description

594192 五、發明說明（1) 【發明之應用範圍】 π:指具有偏光功能 本發明係關於一種觸控裝置 的觸控裝置，可以運用於液晶顯 【發明之相關技術及背景】 現今科技產品為了更具備友善性，苴 重視與人類的習慣結合，使人們在使^作"面越來越 時，可以直覺地透過操作介面摔於 =二尚科技產品 的知識與指令等等，例如電腦m:需要學習很多 人數位助if (PDA)等，這些高科技產广引系統乃至於個 ;以讓使用者直接點選1求( 為了可以達成讓使用者能约直接在螢幕上，羽4 有一種觸控裝置可以達成上述之巨的，Ϊί^：：白知 示，圖中顯示一觸柝，、、，、。構如弟一圖所 層Π、第一絕缘岸^ ί 含玻璃層10、第一導電 子層15 端子層13、隔離層"、第二端 直中第一導|Μ11 θ 6弟—導電層17以及薄膜層18等； 。：鑛2:1與冗電層17係以-種具有導電離子 0xlde)，第—成—m乳化銦錫 mo :Indlum Tln 式分別與玻填上'層u與弟二導電層17以喷漿製程的方 18的表面分別二』人缚膜層18結合，使玻璃層10與薄膜層 二絕緣声lfi c; 1有導電性；之後，將第一絕緣層12與第 層1 8上:由、Ϊ路印刷的方式分別附著於玻璃層1 0與薄膜 ^ 乡巴緣層1 2與第二絕緣層1 6皆為一四邊環

第4頁 594192 五、發明說明（4) 2】:第一保護層及第二保護層24等’其中偏光層2〇係 為聚乙烯醇（Poly Vlnyl Alc〇h〇1，pVA)所構成，且 將一特定極性的光線通過的特性；第一保護層22位於偏 層20之上方側，一般為PET的材質所構成，或為i他 電性材料亦可，具有保護偏光層20之功效；而第二保声 24位於該偏光層之下方側，同樣為pET或其他非導電性°曰 材質所構成，第二保護層24除了具有保護偏光層2〇之功效 之外，同時可使偏光層20與第一保護層22之結 縮熱漲效應時所造成的彎曲現象。 兄… 為了製造與成本的考量，現今一如總 將上述習知之觸控裝幻與偏光裝7置商以 貼齊，如第三B圖所示；另外，美國第钻者劑 提及關於黏著劑貼合之相關技術 ::亦有 功能…，解決了滿足使用者可以具備：控 目的。 直接於螢幕上操作的 然^述習知之觸控裝置仍舊有—此 觸控裝置是以兩組端子，以使待改進，如 裝置來按壓使之相互接觸，以浐：日或者是一特 中之電場不均 龜衣衧，將影響導電層· 將隨之提高使=位”隹，觸控裝置的誤差度 瑣的製程，不卜，s知之觸拴羞置的元件過多，加上繁 率。 不僅造成製造者的負擔，亦不易提的良 594192 五、發明說明（5) 本發明之目的主要是提供一 的偏光裝置’整合至觸控裝置中，二;裳置所需要 光功能，如此，不僅可以解決習知 :1可以具備偏 觸的方式來輸出位置訊號所面臨 ，、’ ^子透過按墨接 節省成本，提高良率。 超’更可以使製造商 【實施例說明】 · 請先參閱第四Α圖，本圖為一 有偏光功能之觸控裝置之爆炸示咅^ ^一貫施例之具 偏光裝置部分4中包含包含偏光心圖—中所示本發明之 第二保護層44等，其原理與構曰比 弟—保護層42以及讀 發明之觸控裝置部分5中包含導白/、白知所述相同；而本 層53以及硬化層55等，宜中3塞带^層51、絕緣層52、端子 電離子之材料鍍膜而成了一飞二51同樣係以一種具有導 Indl-Tin〇xlde)以，ί:為氧化銦錫（ITO: 一保護層42上，使第_保護^42 =方式平均地附著在第 將絕緣層52以電路印刷的方有導電性；然後 緣層52為形狀為四邊環型之絕緣上’由於絕 導電層51的電流分布範圍.♦铁材枓所構成，可用於規範 射切割的方式，將導電層51 士:=絕緣層52在此亦可以雷 層52相同的絕緣功效^ 二:替代’使其具有如絕緣_ 掉，產生如上述絕緣層= =外f部分㈣ 功效亦可；接著，將同檨传' ^電層51 一般相同的絕緣 所製成之端子層53，以電路；；=的材料（如銀漿） 刷的方式印刷於導電層5 1之 第8頁 594192 五 、發明說明（6) 上，由於端子層53中之端子，可以設計成如第四b圖所系 之排列方式，至少包含兩對相互平行的長條型端子（如端 子531、532、533^以及534 )，上述四個端子分別位於導電 層5 1的四邊，而每一鈿子至少包含一排線（如排線5 3 5、· 536、537以及538)，端子531與端子532之間可以設計成 一電場均勻分布，所輸出的訊號可以表示如第四B圖中X方‘ 向之位置’而端子533與端子534之間同樣可以設計成〆電 場均勻分布，所輸出的訊號可以表示如第四B圖中Y方向之 位置；最後，硬化層5 5貼附於端子層5 3之上方，為一非導 電性硬質材料製成，係用以保護導電層53免於被刮傷或破_ 壞。本發明第一實施例之作動方式如下所述： 由於知子531與^子532之間原本為一均勻分布的電 场’當使用者以手指（圖中未顯示）或者以筆型物（圖中 ^顯示）來接觸（甚至於只是「靠近」）硬化層55的某處 時，端子531與端子532之間的某處之電場會產生一擾動， 端子531會偵測出擾動的位置，透過排線535輸出，此為該 處之X座標；然後，在一特定的時間之後，切換成由端子 533與端子534之間產生另一方向之均勻電場，同理，該處 電場同樣會產生一擾動，端子5 3 3會偵測出擾動的位置， ，過排線5 3 6輸出，此為該處之Y座標；由上述方式使觸控_ 破置部分5可以輸出使用者觸控之訊號，同時兼具液晶顯 示裝置中所需之偏光功能，在生產製造時可以省卻如習知 ^元件太多的缺點。 本發明之第二實施例請參閱第五圖’圖中所示之偏光

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含之元件，其原理皆與 控裝置部分5中之導電 者於偏光裝置部分4之 端子層5 3循序地以電路 後，將以第一保護層4 $ 附於端子層5 3之上方，. 破壞。 層42係以PET的材質或 度只要足以保護導電層 例除了具備第一實施例 更具有降低成本及提高 錢Μ置部分5中所包 二;：施例㈣，惟相異處在於觸 以噴聚製程的方式平均地附 命幻曰4〇上，之後才將絕緣層52與 印刷的方式貼附於導電 實施例中之硬化層55，： 係用來保護導電層53免於被刮傷或 上述第二實施例中之第一保護 為其他非導電性材料所構成，其硬 53免於被破壞即可，如此，本實施 之功能之外，更減少組成之元件， 製造良率的優點。 本發明之第三實施例請參見第六圖，本實施例中之大 邛7刀之70件與第一實施例相似，只是於偏光層40之上以噴 漿製程^方式，加上—第二導電層64，之後再將第一保護 層42貼著在第二導電層64之上，在第一保護層“之上在逐 步加上第一導電層61、絕緣層62、端子層63以及硬你層65 等，結合的方式同第一實施例中所述；其作動的方式如下 所述： 本實施例之端子層63中之端子，至少包含兩對相互平籲 行的長條型端子（如端子631、632、633以及634 )，與第 四B圖中所示相同，上述四個端子分別位於第一導電層6工 的四邊，而每一端子至少包含一排線（如排線635、、 6 3 7以及6 38 )，藉由排線635提供的端子63ι 一+ 5伏特的電

第10頁 594192 五、發明說明（8) --- 壓，而藉由排線63 6提供的端子632 —+ 〇伏特（volt)的電 壓，可使得端子631與端子632之間會有一電位差（+5v )，使第一導電層61有一均勻分布的電場（〇v〜a) ，·另 外’知供另一特定電壓給第二導電層64 ;此時，第一導零 層61與第二導電層64之間隔著第一保護層42，使產生一如 同電容的效應，當使用者以手指（圖中未顯示）或者以筆. 型物（圖中未顯示）來接觸（甚至於只是「靠近」）硬化 層65的某處時，端子631與端子632之間的某處之電容即會 產生一擾動，端子631會偵測出擾動的位置，透過排線635 輸出’此為这處之X座標；同樣地在一特定的時間之後， 切換成由端子633與端子634之間產生另一方向之均勻電 場’同理’該處電容同樣會產生一擾動，端子6 3 3會偵測 出擾動的位置，透過排線636輸出，此為該處之γ座標如 此，本實施例同樣可以達成令使用者藉由觸控手段，輸出 控制訊號的目的。 上述三個實施例，皆係將偏光裝置整合於觸控裝置 中，使觸控裝置兼具液晶顯示裝置所需要的偏光功能，除 了消弭習知所述觸控裝置的缺失外，簡化了觸控裝置的製 程、，提供製造廠商一種整合性的產品，以降低成本及提高 製造良率。 ° 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，此實施例僅 係用來說明而非用以限定本發明之申請專利範圍，本 之範，係由以下之申請專利範圍所界定。凡依本發明^於 專利乾圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋^

594192 五、發明說明（9) 圍。 11111 第12頁 594192 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一圖為習知觸控裝置之爆炸示意圖。 第二A圖為習知觸控裝置之剖面示意圖。 第二B圖為習知觸控裝置當使用者按下時之剖面示意圖。 第三A圖為習知偏光裝置之爆炸示意圖。 第三B圖為習知觸控裝置與偏光裝置結合之剖面示意圖。· 第四A圖為本發明第一實施例之具有偏光功能之觸控裝置 之爆炸示意圖。 第四B圖為本發明第一實施例之觸控裝置中之端子層之示 意圖。 鲁 第五圖為本發明第二實施例之具有偏光功能之觸控裝置 之爆炸示意圖。 第六圖為本發明第三實施例之具有偏光功能之觸控裝置 之爆炸示意圖。 【圖式符號說明】 I 習知觸控裝置 10 玻璃層 II 第一導電層 12 第一絕緣層 鲁 13 第一端子層 1 3 1、1 3 2 端子 133、134 排線 14 隔離層

第13頁 594192 圖式簡單說明 140 絕緣粒子 15 第二端子層 1 5 1、1 5 2 排線 153、154 端子 16 第二絕緣層 17 第二導電層 · 18 薄膜層 2 0 0 手指 2 習知偏光裝置 2 0 偏光層 · 22 第一保護層 24 第二保護層 4 本發明之偏光裝置部分 40 偏光層 42 第一保護層 44 第二保護層 5 本發明之觸控裝置部分 51 導電層 52 絕緣層 53 端子層 春 531 、 532 、 533 、 534 端子 5 3 5、5 3 6、5 3 7、5 3 8 排線 5 5 硬化層 6 觸控裝置部分

第14頁 594192 圖式簡單說明 61 第一導電層 62 絕緣層 63 端子層 端子 排線 631 、 632 > 633 '634 635 > 636 ^ 637 ^ 638 64 第二導電層 6 5 硬化層

第15頁

Claims (1)

1. 594192

   4· 一種具偏光功能之觸控裝置，該裝置具有偏光功能，可 以應用於一液晶顯示裝置，其中該觸控裝置包含： 偏光層’係為聚乙晞醇（p〇ly Vinyl Alcohol， PVA )所構成； 一導電層’與該偏光層緊密結合，係為一具有導電性 之材料所構成； ^子層’係為具有導電性之材料製成之電路；及 一第一保護層，位於該端子層之上方側，係為非導電 性材料所構成； "亥7控裝置係利用該端子層於該導電層中形成一穩定電 流’當使用者以一特定指示裝置靠近該硬化層時，會 使該導電層之該位置之電流產生一擾動，來提供一位 置訊號。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之具偏光功能之觸控裝置， 該裝置更進一步包含：

   第一保護層，位於該偏光層之下方側’係為非導電 性材料所構成。 6 ·如申請專利範圍第4項所述之具偏光功能之觸控裝置， 其中該導電層係應用喷漿製程塗佈在該偏光層之上。

   2003.10. 25.0Π _ 第17頁 594192 案號 901220M 曰 修正 六、申請專利範圍 7. —種具偏光功能之觸控 以應用於 '一液晶顯示裝 一偏光層，係為聚乙 PVA )所構成； 一第一保護層，位於 性材料所構成； 一第一導電層，與該 之材料所 層，與該 料所構成 一端子層，係為具有 裝置’该裝置具有偏光功能，可 置，其中該觸控裝置包含： 烯醇（Poly Vinyl Alcohol， 該偏光層之上方側，係為非導電 有導電性 一第二導電 電性之材 硬化層 層之上方 該觸控裝置係 電層中形成 電層之間型 靠近該硬化 產生一擾動 第一保護層緊密結合，係為一具 構成， 偏光層緊禮、結合，係為一具有導 導電性之材料製成之電路；及 為一非導電性硬質材料製成，位於該端子 侧。 稱電容效 層時，會 來提供 利用該端子層提供一電位差，在該第一導 一均勻電場，在該第一導電層與該第二導 應，當使用者以一特定指示裝置 使該第一導電層之該位置之電流 一位置訊號。 該裝iZ範，第7項所述之具偏光功能之觸控裝置， 5:2護層，位於該偏光層之下方側’係為非導 注材枓所構成。

   第18頁 2003.10.25.018 594192 -----__ 六、申請專利範圍 ^ 9·如申請f利範圍第7項所述之具偏光功能之觸控裝置， 其中4第一導電層係應用喷漿製程塗佈在該第一保護層 之上。 10·如申請專利範圍第1項、第4項或第7項所述之具偏光功 能之觸控裝置，其中該第一保護層具有保護該偏光層之 功效。 1 1 ·如申請專利範圍第2項、第5項或第8項所述之具偏光功 能之觸控裝置，其中該第二保護層具有保護該偏光層之 功效，同時可使該偏光層與該第一保護層之結合體免於 冷縮熱漲效應時所造成的彎曲現象。 1 2 ·如申請專利範圍第1項、第4項或第7項所述之具偏光功 能之觸控裝置，其中該特定指示裝置可為一手指。 1 3 ·如申請專利範圍第1項、第4項或第7項所述之具偏光功 能之觸控裝置，其中該特定指示裝置可為一筆型物。 1 4.如申請專利範圍第1項、第2項、第4項、第5項、第7項 或第8項中所述之具偏光功能之觸控裝置，其中該第一 保護層與該第二保護層之材質為PET所構成。 1 5 ·如申請專利範圍第1項或第4項所述之具偏光功能之觸

   第19頁 2003.10.25.019 修正 刷的方式附著於該 -案號90122059 年 月 、申請專利範圍 - 控裝置，其中該端子層係應用電路 導電層之上。 复申▲明專利範圍第7項所述之具偏光功能之觸控裝置， 昆忒端子層係應用電路印刷的方式附著於該第一導驾 層之上 f 17 ·如申印專利範圍第1項或第4項所述之具偏光功能之觸 控裝置，其中該端子層其中包含兩對相互平行的端子， 上述四個端子分別位於該導電層的四邊，每一端子至少 包含一排線。 1 8·如申請專利範圍第7項所述之具偏光功能之觸控裝置， 其中該端子層其中包含兩對相互平行的端子，上述四個 端子分別位於該第一導電層的四邊，每一端子至少包含 /排線。 19•如申請專利範圍第17項或第18項所述之觸控裝置，其 中該端子層之端子為長條型。 2〇如申請專利範圍第1項或第4項所述之具偏光功能之觸 控装置’該裝置包含： 〆絕緣層，係為一四邊環型的絕緣材料所構成，位於 該導電層與該端子層之間。

   第20頁 2003.10.25. 020 594192 -__案號 901220M_年月 g___ 六、申請專利範圍 2 1 ·如申請專利範圍第7項所述之具偏光功能之觸控裝置， 該裝置包含： 一絕緣層，係為一四邊環型的絕緣材料所構成，位於 該第一導電層與該端子層之間。 2 2 ·如申請專利範圍第1項或第4項所述之具偏光功能之觸 控裝置，其中可以利用半導體的蝕刻製程將該導電層之 四邊環型部分蝕刻掉，而產生絕緣的功效。 2 3 ·如申請專利範圍第7 其中可以利用半導體 環型部分敍刻掉，而

   項所述之具偏光功能之觸控裝置， 的蝕刻製程將該第一導電層之四邊 產生絕緣的功效。 24.控如裝申：專Λ”、第1項或第4項所述之具偏光功能之觸 開來，使i呈i Z用雷射切割的方式，將該導電層切 便，、/、有相同的絕緣功效。 如申清專利範圍第7頂所被之且/ C 其中可以利用雷射切光功能之觸控袭置， 來，使i且有相η二 將該第一導電層切開 從八具有相同的絕緣功效。

   Λ?-*' V2 本 〇 - ΪΪΪΡ -Q-气 ~ f· 申請案號：90122059 (以上各欄由本局填註） 中文 年 月 曰 修正 類 594192 發明專利說明書 具偏光功能之觸控裝置 發明名稱 英文 姓名 (中文） 1. 陳屏生 2. 洛ΐ節 姓名 (英文） l.Pin-Shen CHEN 2.Shih-Chieh JANG 發明人 (共2人） (ΡΛι h中華民國ROC 2.中華民國R0C 住居所 (中文 1. 住居所 (英文 2. 名稱或 姓今 姓今 (英文） (中 1·宇宙光電股份有限公司 L中華民國ROC 申請人 (共1人） /11¾ 住居' 、營業所) (英S .桃園縣中壢市中壢工業園區南園路2號（本地址與前向貴局申明者不同） (W) L王貴敏

   594192 -^^90122059 五、發明說明（2) 平月 終正 修正 :2 Ϊ材料所構成，係用於規範導電層的範圍，精確控 ^ ^電層11與第二導電層17的分布電場之均勻性；其 (1銀ϊ T層13與第二端子層15同樣係採具導電性的材料 ^ ；，以電路印刷的方式分別印刷於第一導電層工工 $第一導電層17之上，其中第一端子層13與第二端子層15 ’、有 對相互平行的端子（第一端子層13包含端子 ^子^2，第二端子層15包含端子151、端子152)， =別位於第一端子層13與第二端子層15的相對兩邊（由第 一圖中所示，第一端子層13之端子131與端子132位於圖中 方向的兩邊’而第二端子層15之端子151與端子152位於 3，‘子132之排線134 ;端子151之排線153 ;端 曰14再以電路印刷的方式印刷於第一導電層1 1之後，再將 相對貼合後即告完成；±述習知之觸控裝置之作 動方式如下所述： 請參閱第二Α圖，該圖為第一 P,. .圖中沿A-A’之剖面圖， m習知之觸控裝幻尚未有使用者按下時，由於 1 一 V電層11與第二導電層17之間有一隔離層14，隔離層 14為複數個排列整齊的絕緣粒子14〇所構成，使曰 層士 U與第二導電層17不會有任何的接觸’該觸控第裝置玉此 呀不會有任何的訊號輸出；接著請參閱第二6圖，x =用《者以手指2〇0按下觸控裝置1之薄膜層18時，隨之薄 膜層18的凹陷’會迫使第二導電層17亦跟著凹陷而接觸到

   594192 修正 _案號 90122059 五、發明說明（3) ’ v電層11，由於第_端子層i 3中，可以設計藉由排線 U供的端子131一 + 5伏特（v〇lt)的電壓，而藉由排線 ^供的端子132 —+ 0伏特（v〇lt)的電壓，可使得端子 雷译；Γ古子132之間會有一電位差（+5v)，故可使第-導 有：均勾分布的電場（〇v〜5v);此時，由第二導 -:陷而接巧到第一導電層11的接觸點21 ’便可以藉‘ =端子層15讀出接觸點21於第一導電層u中電位的訊 :::轉換成電場的位置，即為第-圖中X方向的位 ，在某個特定的時間内，切換成以第二端子層15中之端 :i與端子152之間產生一電位差（+5ν)，由第二導電 Ϊ 接觸到第—導電層11的接觸點21藉由第-端子 觸點21於第二端子層15中電位的訊號，即可轉 的方式循序切換，4;:;二方者向的丰位上:根據上述 4仔< 虽使用者一手指200按下習之 控巧的某個位置時的X座標與γ座標相對於時間的關 的用者利用該觸控裝置1輸入訊息給資訊產 =晉r备i ΐ，、、、，上述之觸控裝置1必須是結合在一顯示 疋Ϊ晶顯示裝置），*能讓使用者得以目視顯 :裝置所‘„、員不的内I ’同時以手指控制該觸控裝控 制。 而習知的液晶顯示裝置中，通常會有-偏光裝置，用 p W -s ^ @ π的桎陡通過，如此才能使液晶顯示 ΐϊ: Λ ?其技術細節，在此不多贅述；而偏光 裝置2之構以如第二Α圖所示，該偏光裝置2包含偏光層

   第6頁 2003.10.25.007 594192 案號 90122059 修正 六、申請專利範圍 【申請專利範圍】 年月3扁充 1 · 一種具偏光功能之觸控裝置，該裝置具有偏光功能，可 以應用於一液晶顯示裝置，其中該觸控裝置包含： 一偏光層，係為聚乙烯醇（Poly Vinyl Alcohol， PVA )所構成； 一第一保護層，位於該偏光層之上方側，係為非導電 性材料所構成； 一導電層，與該第一保護層緊密結合，係為一具有導 電性之材料所構成； 一端子層，係為具有導電性之材料製成之電路；及 一硬化層，為一非導電性硬質材料製成，位於該端子 層之上方侧。 該觸控裝置係利用該端子層於該導電層中形成一穩定電 "IL 富使用者以一特定指示裝置靠近該硬化層時，合 使該導電層之該位置之電流產生一擾動，來提供一: 2·如申請專利範圍第1項所述之具偏光功能之觸控裝置， 該裝置更進一步包含： ， 電 第一保護層，位於該偏光層之下方側，係為非 性材料所構成。 •如申請專利範圍第1項所述之具偏光功能之觸控裝置 其中該導電層係應用喷漿製程塗佈在該第一保護層之