TWI470529B - 薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元及具有背面突起之薄型顯示單元 - Google Patents

薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元及具有背面突起之薄型顯示單元 Download PDF

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Description

薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元及具有背面突起之薄型顯示單元 發明領域
本發明係有關於一種薄型顯示器之目視辨認性優異，筆或手指所作之輸入容易之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、用於此之具有表面突起之電阻膜式觸控面板、及具有背面突起之薄型顯示單元。
 發明背景
迄今，有保持為紙之優點之目視辨認性或攜帶性，並可將顯示內容以電性改寫之稱為電子紙的顯示媒體。電子紙之代表性之顯示技術有電泳方式。此方式之電子紙101係由美國EInk公司所開發者，係在收入有白色粒子及黑色粒子與流體之微膠囊43中，藉電場使白色粒子與黑色粒子移動，而進行白與黑之顯示者(參照專利文獻1：日本專利公報3901197號)。更詳細說明，於直徑40μm左右之透明之微膠囊43中，帶正電之白色顏料粒子44與帶負電之黑色顏料粒子45分別與透明分散介質(油)46一同收入，膠囊僅為1層且薄，而可無間隙地排列於2片窄小之電極板間。作為顯示面(表面層)41之電極之單側以如ITO之透明電極42來製作，對側之電極47以可以支撐層48支撐，且為必要之顯示解析度之尺寸的微小矩形電極構成(參照第3圖)。藉來自外部控制電路之電壓施加，於2片電極42、47間產生電場，帶正電及負電之白色與黑色之顏料粒子44、45在油46中泳 動，任一以電壓選擇之顏色之顏料粒子44或45集中於微膠囊43之顯示面側，而進行白黑之顯示，並就以微小之電極所製作之各像素，選擇白黑之顯示。舉例言之，在第3圖中，以外部光線49顯示白色(參照參照標號50)，以外部光線49顯示黑色(參照參照標號51)。由於即使切斷電壓，顏料粒子44、45亦不致輕易地移動，故可如印刷物般來讀取。
又，因其低耗費電力、高目視辨認性等之特徵，目前臻至販賣利用電子紙之製品、例如各種行動電話、或電子書籍閱讀機等，或活用於數位電子看板。再者，最近，亦出現電子紙採用觸控面板者。
而由於電子紙101與紙同樣地，利用反射光，進行顯示，故視野角廣，即使直接受到日光照射，也易觀看，而對眼睛之負擔少。然而，如前述，當於電子紙101之表面側配置電阻膜式觸控面板102時，由於在電阻膜式觸控面板102之表面、電極間、及背面等引起光之反射(參照第4圖)，故破壞電子紙101原本具有之特別高之目視辨認性，而產生對眼睛之負擔大之問題。
另一方面，亦有於電子紙之背面側配置靜電容式觸控面板之技術。此時，由於電子紙位於最上面，故不致破壞目視辨認性。然而，在靜電容式觸控面板中，無法進行筆輸入。
因而，現今要求於電子紙之背面101側配置電阻膜式觸控面板102(參照第5圖)，藉由電子紙101來輸入。
 發明概要
然而，當於電子紙101之背面側配置電阻膜式觸控面板102時，即使平常於電子紙101之表面施加載重，因電子紙101之剛性，變形全體均一，而對配置於背面側之電阻膜式觸控面板102之輸入增重，又，有僅電子紙101之中央部可輸入之問題(參照第6圖)。又，即使在電子紙101之中央部之表面將載重施加於一點，該一點之周圍亦均一地變形，可動電極薄膜121之可動電極122也不是以點方式，而是以面方式與固定電極支撐體123之固定電極124接觸，而亦有輸入精確度差之問題(參照第7圖)。
因而，本發明之目的在於解決前述課題，係在於提供電子紙之目視辨認性優異，不論以筆或手指皆易輸入之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、用於此之具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元、及具有背面突起之薄型顯示單元。
本發明為達成前述目的，如以下構成。
本發明為解決前述技術性課題，提供以下結構之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、用於此之具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元、及具有背面突起之薄型顯示單元。
根據本發明之第1態樣，提供一種薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其包含有紙狀薄型顯示器、配置 於該薄型顯示器之背面側之電阻膜式觸控面板、及多數突起，該多數突起係配置於前述薄型顯示器與前述電阻膜式觸控面板間，且固定於前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者者。
又，根據本發明之第9態樣，提供一種具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元，係用於記載於前述態樣之前述封裝構造者，其並包含有前述電阻膜式觸控面板、及固定於該電阻膜式觸控面板之表面側之前述多數突起。
又，根據本發明之第10態樣，提供一種具有背面突起之薄型顯示單元，其係用於記載於前述態樣之前述封裝構造者，其並包含有前述薄型顯示器、及固定於該前述薄型顯示器之背面側之前述多數突起。
根據本發明，薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造係於薄型顯示器之背面側配置電阻膜式觸控面板，並包含有配置於前述薄型顯示器與前述電阻膜式觸控面板間，且固定於前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者之多數突起者。因此，因薄型顯示器之剛性，平常將載重施加於薄型顯示器之表面時，即使變形全體均一，突起亦可局部地壓住電阻膜式觸控面板之可動電極薄膜。亦即，可以手指或觸控筆直接輸入至電阻膜式觸控面板之可動電極薄膜。因而，可易輸入。結果，可輕易且確實地進行點輸入。
又，本發明之具有表面突起之電阻膜式觸控面板或具 有背面突起之薄型顯示單元可用於前述薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，而可發揮前述作用效果。
圖式簡單說明
本發明之該等及其他目的與特徵從與關於所附加之圖式之較佳實施形態相關的下述記述可清楚明白。在此圖式中，第1A圖係顯示本發明一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖，第1B圖係具有第1A圖之前述實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之突起的可撓性片之平面圖，第1C圖係顯示本發明另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖，第1D圖係具有第1C圖之前述實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之突起的可撓性片之平面圖，第1E圖係顯示本發明另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖，第1F圖係顯示本發明另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖，第1G圖係顯示本發明又另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖，第2A圖係顯示第1A圖之前述封裝構造之輸入時之狀態的截面圖，第2B圖係第1A圖之前述封裝構造之輸入時之狀態的部份放大截面圖， 第2C圖係顯示在第1A圖之前述封裝構造中，突起之另一例之立體圖，第2D圖係顯示在第1A圖之前述封裝構造中，突起之又另一例之截面圖，第3圖係顯示電子紙之一例之說明圖，第4圖係顯示於電子紙之表面側配置電阻膜式觸控面板之例之說明圖，第5圖係顯示於電子紙之背面側配置電阻膜式觸控面板之例之說明圖，第6圖係顯示在第5圖中，對前述電子紙施加載重時之變化之說明圖，第7圖係將在第5圖中，對前述電子紙施加載重時之輸入狀態放大顯示之截面圖，第8A圖係顯示前述電阻膜式觸控面板之面內之XY座標測量之圖，係顯示可從電源將面板驅動電壓施加於X+ 端子及X- 端子，而可從Y+ 端子讀取X之座標位置之圖，第8B圖係顯示前述電阻膜式觸控面板之壓力測量之圖，係顯示可從電源將面板驅動電壓施加於Y+ 端子及X- 端子，而可從X+ 端子讀取Z1 位置，從Y- 端子讀取Z2 位置之圖。
 用以實施發明之形態
於繼續本發明之記述前，在附加圖式，對相同之零件附上相同之參照標號。
以下，參照圖式，詳細說明本發明之實施形態前，就 本發明之各種態樣作說明。
根據本發明之第1態樣，提供一種薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其包含有紙狀薄型顯示器、配置於該薄型顯示器之背面側之電阻膜式觸控面板、及多數突起，該多數突起係配置於前述薄型顯示器與前述電阻膜式觸控面板間，且固定於前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者者。
根據本發明之第2態樣，提供如第1態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起在前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板之周邊部比在中心部密集。
根據本發明之第3態樣，提供如第1或第2態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起高度在前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板之周邊部比在中心部高。
又，根據本發明之第4態樣，提供如第1或第2態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起係將可撓性片之單面成形而成者，該可撓性片之突起面之反面與前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者全面接著。
又，根據本發明之第5態樣，提供如第1或第2態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起係於可撓性片之單面塗佈光硬化性樹脂並將之硬化而形成，並且，該可撓性片之突起形成面之反面與前述薄型 顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者全面接著。
又，根據本發明之第6態樣，提供如第1或第2態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起係直接於前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者塗佈光硬化性樹脂並將之硬化而成者。
又，根據本發明之第7態樣，提供如第1~第6態樣任一態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起之各形狀為圓頂狀。
又，根據本發明之第8態樣，提供如第1~第7態樣任一態樣之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述各突起之直徑為1~2mm，高度為100~1000μm，並且，相鄰之諸突起之間隔在1~2mm之範圍。
又，根據本發明之第9態樣，提供一種具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元，係用於記載於第1~8態樣任一態樣之前述封裝構造者，其並包含有前述電阻膜式觸控面板、及固定於該電阻膜式觸控面板之表面側之前述多數突起。
又，根據本發明之第10態樣，提供一種具有背面突起之薄型顯示單元，其係用於記載於前述第1~8態樣任一態樣之前述封裝構造者，其並包含有前述薄型顯示器、及固定於該前述薄型顯示器之背面側之前述多數突起。
以下，就本發明之實施形態，一面參照圖式，一面說明。
第1A圖係顯示本發明一實施形態之作為紙狀薄型顯示器一例之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造一例的分 解立體圖。第1B圖係具有第1A圖之前述實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之突起的可撓性片之平面圖，第2A圖係顯示第1A圖之封裝構造之輸入時之狀態的截面圖。第2A圖所示之封裝構造包含有電子紙1、配置於該電子紙1之背面側之電阻膜式觸控面板2、及配置於前述電子紙1與前述電阻膜式觸控面板2間之多數突起3。
如第1B圖所示，此多數突起3係於可撓性片4之單面以均一配置之狀態，塗佈光硬化性樹脂並將之硬化而成者。又，該可撓性片4之突起形成面之反面與前述電阻膜式觸控面板2之表面全面接著，而構成具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元10。可撓性接著片4之突起形成面在電子紙1之背面與周緣部以接著層36接著。根據如此構成之具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元10，可用於前述薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，而可發揮後述之前述封裝構造之作用效果。
電子紙1除了前述電泳式外，在電子粉流體式、液晶式或化學變化式等中，亦有因電子紙之剛性引起之前述習知技術課題時，可適用本發明。此外，電子紙1之結構中使用玻璃片時剛性最大。
電阻膜式觸控面板2一般構造成將可動電極22形成於單面(在第1A圖中為下面)之可動電極薄膜21、固定電極24形成於單面(在第1A圖中為上面)之固定電極支撐體23形成有可動電極22及固定電極24之面隔著複數個間隔物25相對。
可動電極薄膜21以透明薄膜構成。可動電極薄膜21可使用以聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、纖維素樹脂、三醋酸樹脂、或聚醚碸樹脂等構成之透明薄膜。可動電極薄膜21之厚度宜為100~1000μm左右。又，可動電極薄膜21亦可不為1片薄膜，而為重疊複數片薄膜之積層體。
可動電極22可使用金、銀、銅、錫、鎳或鈀等金屬或者氧化錫、氧化銦、氧化銻、氧化鋅氧化鎘或銦錫氧化物(ITO)等金屬氧化物等透明導電膜。可動電極22之形成方法有真空蒸鍍法、濺鍍法、離子蒸鍍法或CVD法等。
固定電極支撐體23以透明薄膜或透明玻璃等構成。舉例言之，可使用聚酯薄膜或玻璃板等作為固定電極支撐體23。
在第1A圖中，固定電極24形成於固定電極支撐體23之上面。固定電極24使用ITO等透明導電膜。
間隔物25係保持可動電極22與固定電極24之間隔而隔開者。間隔物25形成於可動電極22上或固定電極24上。間隔物25可以光製程將感光性丙烯酸或感光性聚酯等透明樹脂形成細微之點狀而得。又，亦可以印刷法形成多數細微點來作為間隔物25。
要將可動電極薄膜21及可動電極22與固定電極支撐體23及固定電極24在周緣貼合，可於可動電極薄膜21下面之周緣部及固定電極支撐體23上面之周緣部一者或兩者塗佈以丙烯酸樹脂、環氧樹脂、苯酚樹脂、或乙烯基樹脂等構成之絕緣性接著劑，形成周緣接著層26。又，雙面黏著膠 帶等絕緣性黏著性糊劑也宜作為周緣接著層26。
形成有突起3之可撓性片4可與電阻膜式觸控面板2之可動電極薄膜21同樣地，使用以聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、纖維素樹脂、三醋酸樹脂或聚醚碸樹脂等構成之透明薄膜。又，亦可使用橡膠片作為可撓性片4。
形成突起3之光硬化性樹脂有電子線硬化性樹脂及紫外線硬化性樹脂，電子線硬化性樹脂可使用於聚酯丙烯酸酯、聚酯型聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯或聚醇丙烯酸酯等摻合有異戊四醇丙烯酸酯、或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等光聚合性單體者。又，紫外線硬化性樹脂可使用於聚酯丙烯酸酯、聚酯型聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯或聚醇丙烯酸酯等摻合作為光引發劑之苯乙酮系、安息香醚系、苯甲基縮酮系、或酮系引發劑、或者羥乙基丙烯酸酯、或二乙二醇二甲基丙烯酸酯等、由單、二、三乙烯基化合物構成之反應性稀釋劑等者。光硬化性樹脂之塗佈使用分配器或網版印刷等。
於電子紙1與電阻膜式觸控面板2間配置多數突起3，且具有突起3之可撓性片4固定於電阻膜式觸控面板2之表面，藉此，即使因電子紙1之剛性，平常將載重施加於電子紙1之表面時，電子紙1之變形在電子紙1全體均一，突起3亦可局部地壓住電阻膜式觸控面板2之可動電極薄膜21。亦即，可以手指或觸控筆直接地不是如面般而是如點般輸入至電阻膜式觸控面板2之可動電極薄膜21(參照第2A圖及第2B圖)。
由於突起3之各形狀係塗佈光硬化性樹脂並將硬化，而形成為突起3，故為圓頂形。一例之設計尺寸宜為突起3之直徑係與觸控筆之筆尖幾乎相同之1~2mm，突起之高度當考量輸入時之壓住量時，為100~1000μm之範圍，相鄰之諸突起3之間隔當考量輸入精確度時，以1~2mm之範圍形成。再者，如前述塗佈形成時，當突起3之直徑不到1mm時，無法形成100~1000μm之高度無法形成，另一方面，當突起3之直徑超過2mm時，於塗佈產生樹脂滴落。
又，如第1C圖及第1D圖所示，多數突起3宜形成在電子紙1及電阻膜式觸控面板2之周邊部2p比在中心部2c密集。這是因下述之故，即，施加於電子紙1之表面時，在周邊部2p不易變形，如第1A圖及第1B圖所示，突起3之配置為均一時，有突起3之效果不易在周邊部2p顯現之情形。在此，周邊部2p係指從配線區域之內側交界進入中心側至10mm左右之區域，在此周邊部2p，將突起3密集地配置，在比前述周邊部2p之區域還要在中心側之中心部2c，將突起3以較前述周邊部2p之區域之密度寬鬆的密度配置。
又，如第1E圖所示，藉多數突起3形成為高度在電子紙1及電阻膜式觸控面板2之周邊部2p比在中心部2c高來取代將配置密度如前述改變，亦可獲得與令突起3之配置密度增高相同之效果。此時之突起3之配置密度與第1B圖相同。配置於電阻膜式觸控面板2之中心部2c之突起3之高度各大致相同，配置於電阻膜式觸控面板2之周邊部2p之突起3之高度各大致相同。
再者，如第1F圖所示，關於高度與配置密度兩者亦可賦與變化。即，在第1F圖中，配置成配置密度在電子紙1及電阻膜式觸控面板2之周邊部2p比在中心部2c密集，且高度在周邊部2p比在中心部2c高。此時之突起3之配置密度與第1D圖相同。配置於電阻膜式觸控面板2之中心部2c之突起的高度各大致相同，配置於電阻膜式觸控面板2之周邊部2p之突起3的高度各大致相同。
要將可撓性片4之突起形成面之反面全面接著於電阻膜式觸控面板2之表面，可使用以丙烯酸系樹脂等構成之黏著劑(圖中未示)。
根據前述各實施形態，電子紙1與電阻膜式觸控面板2之封裝構造係於電子紙1之背面側配置電阻膜式觸控面板2，並包含有配置於前述電子紙1與前述電阻膜式觸控面板2間，且固定於前述電子紙1及前述電阻膜式觸控面板2至少一者之多數突起3者。因此，因電子紙1之剛性，平常將載重施加於電子紙1之表面時，即使變形全體均一，突起3亦可局部地壓住電阻膜式觸控面板2之可動電極薄膜4。亦即，可以手指或觸控筆直接輸入至電阻膜式觸控面板2之可動電極薄膜4。因而，可易輸入。
以上，就本發明前述複數個實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造作了說明，本發明不限於前述實施形態，在申請專利範圍及說明書與記載於圖式之技術性思想之範圍內，可進行各種變形。
舉例言之，在前述實施形態中，構造成可撓性片4之突 起形成面之反面與電阻膜式觸控面板2表面全面接著，亦可不與電阻式觸控面板2之表面全面接著，而與電子紙1之背面全面接著，構成具有背面突起之電子紙單元。此時，可撓性片4之突起形成面與電阻膜式觸控面板2之表面在周緣部以接著層36接著。如此構成之具有背面突起之電子紙單元可用於前述薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，而可發揮前述作用效果。
又，多數突起3係將可撓性片4之單面成形而形成者，該可撓性片4之突起面之反面亦可與電子紙1及電阻膜式觸控面板2之其中任一者全面接著。即，多數突起3與可撓性片4亦可以成形樹脂藉一體成形而形成。
又，如第1G圖所示，多數突起3亦可為無可撓性片4，而直接將光硬化性樹脂塗佈於電子紙1及電阻膜式觸控面板2之其中任一者及將之硬化而形成者。此時，相較於第1A圖~第1F圖之前述各實施形態，可薄型化。
又，多數突起3之各形狀不限圓頂狀，亦可如第2C圖所示，為矩形之突起3a。此時，將突起形成層形成厚至突起3a之高度後，於縱橫形成溝3b，以縱橫之溝3b包圍之部份可形成為突起3a。
又，當多數突起3在可撓性片4之單面成形時，該可撓性片4之突起面與電子紙1或電阻膜式觸控面板2間亦可為空氣層之空間31，亦可藉以柔軟之接著層構成，可使突起3之耐久性提高，並且，可使耐濕性提高，而可防止濕度進入該空間內，觸控面板等惡化。
又，如第2D圖所示，亦可於電阻膜式觸控面板2具有壓感墨水層30。即，於與可動電極薄膜21之可動電極22相對之固定電極支撐體23之固定電極24之面配置壓感墨水層30。
又，可動電極薄膜21以於一面(例如第2D圖之可動電極薄膜21之下面)之輸入部12內之預定位置具有可動電極22之四角形薄膜構成。於為此可動電極薄膜21之周圍，且包圍輸入部12之四角形框狀框部11，並且為可動電極22周圍之前述一面(例如第2D圖之可動電極薄膜21之下面)配置有以銀等藉印刷等形成，且與可動電極22連接之上側拉線電極5a。框部11之內側構成觸控面板2之輸入部12。可動電極薄膜21只要支撐可動電極22，具有與一般之觸控面板之透明電極基材同等之電特性(線性等)，並且有可將作用於可動電極薄膜21另一面(例如第2D圖之可動電極薄膜21之上面)之力傳達至下方之壓感墨水層30的功能。因此，可動電極薄膜21未必需為可撓性。此外，在習知之觸控面板中，電極基材(薄膜)需某程度之強度，俾不致在空氣層壓壤，而在本實施形態中，由於以壓感墨水層30填埋空氣層，故可採用較習知薄型之薄膜。上側拉線電極5a除了連接用端子部外，不包含固定於可動電薄膜21之底面之其他面以絕緣性抗蝕層8覆蓋，上側拉線電極5a與壓感墨水層30內之壓感粒子30b絕緣成在框部11不導電。此是為了要以輸入部12輸入，而操作者無意誤按框部11時，不致在框部11通電之故。
固定電極支撐體23以於與前述可動電極22配置於輸入 部12內之預定位置之面相對的面(例如第2D圖之固定電極支撐體23之上面)具有固定電極24之四角形薄膜構成。固定電極支撐體23支撐固定電極24，並具有與一般之觸控面板之透明電極基材同等之電特性(線性等)。於為此固定電極支撐體23周圍之四角形框狀框部11，並且為固定電極24周圍之前述可動電極配置面相對面(例如第2D圖之固定電極支撐體23之上面)配置有以銀等藉印刷等形成，且與固定電極24連接之下側拉線電極6a。下側拉線電極6a除了連接用端子部外，不包含固定於固定電極支撐體23之底面之其他面以絕緣性抗蝕層8覆蓋，下側拉線電極6a與壓感墨水層30內之壓感粒子30b絕緣成在框部11不導電。此是為了要以輸入部12輸入，而操作者無意誤按框部11時，不致在框部11通電之故。
壓感墨水層30至少於觸控面板2之輸入部12皆以均一厚度配置。一例係如第2D圖所示，配置成將可動電極薄膜21與固定電極支撐體23間之空間31全部填埋，將可動電極薄膜21與固定電極支撐體23接著而一體化。
如第2D圖所示，壓感墨水層30含有分散在絕緣性基材部30a內之多數電導電性壓感粒子30b。壓感墨水層30之基材部30a之材料係無色透明，並具絕緣性，與可動電極22及固定電極24之密合性佳，不致對可動電極22及固定電極24侵蝕，且於熱壓著前與熱壓著時，發揮黏著性，熱壓著後，在常溫無黏著性之固體，幾乎不需彈性。又，壓感墨水層30未必限熱硬化性者，亦可如後述，使用紫外線硬化性等 非熱硬化性漿糊材。
舉例言之，壓感墨水層30之基材部30a之厚度為可供穿隧電流在壓感粒子30b間流動之厚度，宜為數十μm(例如40μm~80μm)，並以網版印刷形成。壓感墨水層30之厚度從可製造之觀點，宜為40μm以上，從穿隧電流可有效地確實流動之觀點宜達80μm。在此，穿隧電流係指導電性之粒子未直接接觸，但在奈米級非常靠近時，因導電性粒子間之電子之存在機率密度不為零，故係指電子滲出，電流流動者，在量子力學說明為穿隧效應之現象。壓感墨水層30之基材部30a之具體材料之例係下述無色透明之漿糊(接著劑)，前述無色透明之漿糊係壓感墨水層30之材料不對可動電極22及固定電極24之各透明電極面飛濺(對可動電極22及固定電極24之各透明電極面配置壓感墨水層30時，不致形成潤濕性差，即使將壓感墨水層30之材料塗佈於可動電極22及固定電極24之各透明電極面，也無法順利地潤濕之狀態)，而不致侵蝕可動電極22及固定電極24者，即，為溶劑系之漿糊材，舉例言之，宜為於加熱時，可壓著之熱封用漿糊、熱硬化性或紫外線硬化性之框用接著糊等不致從電阻膜式觸控面板2之端滲出或溢出、即，端部之漿糊之黏附少(無黏糊感)之接著層。具體言之，此種漿糊材可適用從VIGteQnos或Diabond等公司在市面販售之溶劑系漿糊材。
壓感粒子30b只要為自身不變形，並具可通電之導電性，而可期待後述量子穿隧效應者即可，粒徑為適合印刷之粒徑即可。一例為網版印刷時，可為無阻力地通過網眼 之粒徑。壓感粒子30b之具體材料之例可舉後述QTC為例。壓感粒子30b在可通電之範圍分散在基材部30a內。
壓感墨水層30一例係隨著壓力之施加，在壓感墨水層30之內部含有多數為導電性粒子之壓感粒子30b間，且為靠近之複數個壓感粒子30b間，不論有無直接接觸，穿隧電流流動，壓感墨水層30從絕緣狀態轉變成通電狀態者。構成該種壓感墨水層30之組成物之一例係可從英國達靈頓(Darlington)之PERATECH公司(PERATECH LTD)以商品名「QTC」取得之量子穿隧性複合材料(Quantum Tunneling Composite)。
即，當來自手指或筆等之力作用於電子紙1之表面、換言之，為可動電極薄膜21之另一面側(例如第1A圖之可動電極薄膜21之上面側)時，作用之力可於厚度方向貫穿電子紙1、突起3、可撓性片4、可動電極薄膜21及可動電極22，而傳至壓感墨水層30。如此一來，在前述壓感墨水層30內之前述複數個壓感粒子30b間產生穿隧效應，在複數個壓感粒子30b間穿隧電流流動，而在前述可動電極22與前述固定電極24間導通，可以XY方向座標檢測部20(參照第8A圖)檢測作用於電阻膜式觸控面板2之厚度方向(Z方向)之按壓力的變化作為電阻值之變化(換算成電壓之變化)，而可檢測在前述可動電極薄膜21之前述上面，前述力作用之位置座標(XY座標)。
XY方向座標檢測部20當力作用於可動電極薄膜21之上面側時，可動電極薄膜21因作用之力而撓曲，可動電極 薄膜21之可動電極22藉由壓感墨水層30對固定電極24接觸。然後，藉電流在壓感墨水層30內之壓感粒子30b間流動，在可動電極22與固定電極24間進行導通，而可檢測沿著可動電極薄膜21之上面之力所作用之位置座標(XY位置座標)。具體言之，XY方向座標檢測部20分別連接於可動電極22與前述固定電極24，在從電壓20v將電壓施加於可動電極22之端子間之狀態下，檢測在可動電極22之一端子與固定電極24之1個端子間之電壓變化，而可檢測X方向之位置座標。接著，XY方向座標檢測部20停止對可動電極22之端子間之電壓之施加後，在從電源20v將電壓換成施加於固定電極24之端子間之狀態下，檢測在固定電極24之一端子與可動電極22之1個端子間之電壓的變化，而可檢測Y方向之位置座標。
此外，在將前述電壓施加於可動電極22之狀態下，檢測X方向之位置座標後，在將前述電壓施加於固定電極24之狀態下，檢測Y方向之位置座標，但不限於此，亦可在將前述電壓施加於可動電極22之狀態下，檢測Y方向之位置座標後，在將前述電壓施加於固定電極24之狀態下，檢測X方向之位置座標。
另一方面，Z方向之位置檢測可以Z方向位置檢測部19(參照第8B圖)來進行。即，Z方向位置檢測部19當力作用於可動電極薄膜21之上面時，因作用之力，電流在壓感墨水層30內之壓感粒子30b間流動，藉此，在可動電極22與固定電極24間之電阻值變化，而可檢測力之大小之變化。
更具體言之，Z方向位置檢測部19可如以下進行，進行力之大小之變化的檢測(參照德州儀器之HP之「減低觸控螢幕系統之類比輸入雜訊之方法」)。
即，在前述電阻膜式觸控面板2中，一般其壓力與第8A圖之點A-B間之電阻值RZ 成反比。電阻值RZ 可以式(1)求出。
RZ =(VB-V))/ITOUCH ......(1)在此，VA=VD×Z1 /Q
VB=VD×Z2 /Q
Z1 與Z2 係分別測量之Z1 位置及Z2 位置，Q係座標檢測控制電路(以將所檢測出之電壓值轉換為A(類比)/D(數位)而作為數位座標之電路構成的A/D轉換器)之分解能。一例係分別能為12bit時，解析度為4096(由於亦將0零入，故Q=4095。)，X座標之範圍(X=Z1 )及Y座標之範圍(Y=Z2 )係0~4095(實際上，由於在觸控面板之拉線電路及控制系統之電路耗費一些電壓，故範圍稍微縮小)。舉例言之，座標檢測控制電路之分解能為8位元時，Q=256，為10位元時，Q=1024，為12位元時，Q=4096。如第8B圖般，於從座標檢測控制電路或電源(VDD )19v施加驅動電壓預定電壓於Y+ 端子與X- 端子間時，當令X+ 端子與X- 端子間之電阻值為RX 時，由於點A與X- 間之電阻值為RXA =RX ×X/Q，故ITOUCH =VA/RXA =(VD×Z1 /Q)/RXA
在此，第8A圖係顯示電阻膜式觸控面板2之XY座標測量之圖，第8B圖係顯示電阻膜式觸控面板2之按壓力測量之圖。在第8A圖中，從電源20v將面板驅動電壓施加至X+ 端子與X- 端子，而可從Y+ 端子讀取X之座標位置。在第8B圖中，從電源19v將面板驅動電壓施加至Y+ 端子與X- 端子，而可從X+ 端子讀取Z1 位置，從Y- 端子讀取Z2 位置。
如第8A圖所示，X係座標檢測控制電路正要檢測X之座標位置時之X位置之測量值。因而，當將ITOUCH 之式代入至式(1)時，可獲得式(2)。此外，ITOUCH 係指於第8B圖之連接時，於輸入電阻膜式觸控面板2時流動之電流值，電流在串聯路徑平常為一定，故可以上述計算式求出。
RZ ={[VD ×(Z2 -Z1 )/Q]/[VD ×Z1 /Q]}×RXA =RX ×X/Q[(Z2 /Z1 )-1]......(2)
當未以手指或筆觸控電阻膜式觸控面板2時，電阻膜式觸控面板2之Z方向(厚度方向)之電阻值RZ接近無限。當來自手指或筆等之力作用於電阻膜式觸控面板2時，電流流動，與施加於電阻膜式觸控面板2之壓力(P)成反比，電阻值為數百~1kΩ。亦即，電阻膜式觸控面板2上之壓力P可顯示作為RZ 之函數，並以下式(3)計算。
P=α-β×RZ ......(3)
在此，α及β係正實數值，係可從實驗取得之值。
在上述之計算方式中，從Z1 位置與Z2 位置(XY座標)及X+ 端子與X- 端子間之電阻值RX ，算出上下電極間之觸控部之電阻值。由於當按壓及按壓面積變化時，上下電極間之 觸控部之電阻值便變化，故可檢測按壓(與按壓面積之)相對之變化。
根據此種結構，於可動電極22與固定電極24接觸時，使壓感墨水層30界在其中，藉此，可檢測作用於可動電極薄膜21之力之大小的變化。
此外，本發明不限於前述實施形態，亦可以其他各種態樣實施。
舉例言之，紙狀薄型顯示器之一例係就電子紙作了說明，本發明不限於此，本發明可對在電子紙以外之其他紙狀薄型顯示器，具有前述課題者，提供有效之解決課題。
又，電阻膜式觸控面板係可動電極與固定電極各排列複數個之薄長方形電極，亦可配置成交叉90度，而形成矩陣。
又，由於將薄型顯示器配置於電阻膜式觸控面板上，故可動電極、固定電極24及壓感墨水層30亦可使用不透明之材料。
此外，藉適當組合前述各實施形態或變形例中之任意實施形態或變形例，可發揮各自具有之效果。
產業上之可利用性
本發明之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元、及具有背面突起之薄型顯示單元電子紙之目視辨認性優異，而以筆或手指任一者皆易輸入，作為使用諸如電子紙之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之機器或機器之零件為有用。
本發明係一面參照附加圖式，一面就較佳之實施形態充分記載，對熟悉此技術之人而言，可明白各種變形或修正。該種變形或修正只要不脫離附加之申請專利範圍之本發明範圍，應可理解為包含在其中。
1，101‧‧‧電子紙
2，102‧‧‧電阻膜式觸控面板
2c‧‧‧中心部
2p‧‧‧周邊部
3‧‧‧突起
3a‧‧‧突起
3b‧‧‧溝
4‧‧‧可撓性片
5a‧‧‧上側拉線電極
6a‧‧‧下側拉線電極
8‧‧‧抗蝕層
10‧‧‧具有表面突起之電阻膜式觸控面板
11‧‧‧框部
12‧‧‧輸入部
19‧‧‧Z方向位置檢測部
20‧‧‧XY方向座標檢測部
19v，20v‧‧‧電源
21，121‧‧‧可動電極薄膜
22，122‧‧‧可動電極
23，123‧‧‧固定電極支撐體
24，124‧‧‧固定電極
25‧‧‧間隔物
26‧‧‧周緣接著層
30‧‧‧壓感墨水層
30a‧‧‧基材部
30b‧‧‧壓感粒子
31‧‧‧空間
36‧‧‧接著層
41‧‧‧顯示面
42‧‧‧透明電極
43‧‧‧微膠囊
44‧‧‧白色顏料粒子
45‧‧‧黑色顏料粒子
46‧‧‧透明分散介質
47‧‧‧電極
48‧‧‧支撐層
49‧‧‧外部光線
50‧‧‧白色
51‧‧‧黑色
第1A圖係顯示本發明一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖。
第1B圖係具有第1A圖之前述實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之突起的可撓性片之平面圖。
第1C圖係顯示本發明另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖。
第1D圖係具有第1C圖之前述實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之突起的可撓性片之平面圖。
第1E圖係顯示本發明另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖。
第1F圖係顯示本發明另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖。
第1G圖係顯示本發明又另一實施形態之電子紙與電阻膜式觸控面板之封裝構造之一例的截面圖。
第2A圖係顯示第1A圖之前述封裝構造之輸入時之狀態的截面圖。
第2B圖係第1A圖之前述封裝構造之輸入時之狀態的部份放大截面圖。
第2C圖係顯示在第1A圖之前述封裝構造中，突起之另 一例之立體圖。
第2D圖係顯示在第1A圖之前述封裝構造中，突起之又另一例之截面圖。
第3圖係顯示電子紙之一例之說明圖。
第4圖係顯示於電子紙之表面側配置電阻膜式觸控面板之例之說明圖。
第5圖係顯示於電子紙之背面側配置電阻膜式觸控面板之例之說明圖。
第6圖係顯示在第5圖中，對前述電子紙施加載重時之變化之說明圖。
第7圖係將在第5圖中，對前述電子紙施加載重時之輸入狀態放大顯示之截面圖。
第8A圖係顯示前述電阻膜式觸控面板之面內之XY座標測量之圖，係顯示可從電源將面板驅動電壓施加於X+ 端子及X- 端子，而可從Y+ 端子讀取X之座標位置之圖。
第8B圖係顯示前述電阻膜式觸控面板之壓力測量之圖，係顯示可從電源將面板驅動電壓施加於Y+ 端子及X- 端子，而可從X+ 端子讀取Z1 位置，從Y- 端子讀取Z2 位置之圖。
1‧‧‧電子紙
2‧‧‧電阻膜式觸控面板
3‧‧‧突起
4‧‧‧可撓性片
10‧‧‧具有表面突起之電阻膜式觸控面板
21‧‧‧可動電極薄膜
22‧‧‧可動電極
23‧‧‧固定電極支撐體
24‧‧‧固定電極
25‧‧‧間隔物
26‧‧‧周緣接著層
31‧‧‧空間
36‧‧‧接著層

Claims (10)

  1. 一種薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其包含有：紙狀之薄型顯示器；電阻膜式觸控面板，配置於該薄型顯示器之背面側，且使單面上形成有可動電極之可動電極薄膜及單面上形成有固定電極之固定電極支撐體之形成有前述可動電極及前述固定電極之面隔著間隔物相對而成；及多數突起，配置於前述薄型顯示器與前述電阻膜式觸控面板間，且固定於前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者，並在將載重施加於前述薄型顯示器之表面時會局部地壓住前述電阻膜式觸控面板之前述可動電極薄膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起在前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板之周邊部比在中心部密集。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起之高度在前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板之周邊部比在中心部高。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起係將可撓性片之單面成形而形成者，該可撓性片之突起面之反面與前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者全面接著。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起係於可撓性片之單面塗佈光硬化性樹脂並將之硬化而形成，並且，該可撓性片之突起形成面之反面與前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者全面接著。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起係直接於前述薄型顯示器及前述電阻膜式觸控面板其中一者塗佈光硬化性樹脂並將之硬化而形成者。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述多數突起之各形狀為圓頂狀。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造，其中前述各突起之直徑為1~2mm，高度為100~1000μm，並且，相鄰之諸突起之間隔在1~2mm之範圍。
  9. 一種具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元，係用於如申請專利範圍第1~8項中任一項之前述封裝構造者，其包含有：前述電阻膜式觸控面板；及前述多數突起，係固定於該電阻膜式觸控面板之表面側者。
  10. 一種具有背面突起之薄型顯示單元，係用於如申請專利範圍第1~8項中任一項之前述封裝構造者，其包含有： 前述薄型顯示器；及前述多數突起，係固定於該前述薄型顯示器之背面側者。
TW99143253A 2009-12-11 2010-12-10 薄型顯示器與電阻膜式觸控面板之封裝構造、具有表面突起之電阻膜式觸控面板單元及具有背面突起之薄型顯示單元 TWI470529B (zh)

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