TWI666476B - 對位記號辨識系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種對位記號辨識系統，利用觸控模組的可視區域設置由相位延遲材料所製作的透明對位記號，再透過兩片偏光片使得光接收器可以有效辨識出其圖形進行對位程序，改善了窄邊框產品其邊框走線區無空位設置對位記號的問題。

Description

對位記號辨識系統
本發明之技術涉及觸控領域，特別是指一種利用基板可視區域進行對位貼合之對位記號辨識系統。
現今觸控顯示裝置的技術發展非常多樣化，根據其原理的不同，可以區分為電阻式、電容式、光學式、電磁感應式、音波感應式等。由於電子產品對螢幕顯示區域的有效使用效率之要求不斷提高，在高屏佔比的需求下，具有窄邊框甚至是超窄邊框的觸控顯示裝置不斷推出。
在習知的觸控顯示裝置中，邊框區域為可供設置各元件佈線及對位記號等設計的空間，然而，在邊框區域不斷縮減的情況下，可設置觸控電極走線或其他對位記號的空間越來越小。因邊框區域需優先予觸控電極走線使用，使得原先可設置於邊框區域週邊的貼合對位記號面臨無空位設置的情形，是以，如何設置元件佈線與貼合對位記號便成為了業界需要解決的重要議題。
本發明之主要目的係提供一種對位記號辨識系統，以解決窄邊框產品其邊框走線區無空位設置對位記號，造成對位貼合困難的問 題。為了達到上述目的，本發明係採取以下之技術手段予以達成，其中，本發明提供一種對位記號辨識系統，包括一光源、一第一偏光片、一第一透明基板、一第二透明基板以及一光接收器。該光源用以發出一光線，該第一偏光片設置於該光源的上方，並位於該光線的行進路線上，該第一偏光片用以將該光線轉換為一第一偏振光。該第一透明基板設置於該第一偏光片的上方，該第一透明基板包括至少一第一透明對位記號，該第一透明對位記號以相位延遲材料所製成。該第二透明基板設置於該第一透明基板的上方，該第二透明基板包括至少一第二透明對位記號，該第二透明對位記號以相位延遲材料所製成，並且該第二透明對位記號之位置對應於該第一透明對位記號之位置設置。該光接收器用以接收該第一偏振光，包括一第二偏光片，用以將該第一偏振光轉換為一第二偏振光。其中，當該光線穿過該第一偏光片、該第一透明對位記號、該第二透明對位記號以及該第二偏光片時，該光接收器可辨識該第一透明對位記號以及該第二透明對位記號。
在本發明一實施例中，該至少一第一透明對位記號以及該至少一第二透明對位記號的相位延遲量相同。
在本發明一實施例中，該至少一第一透明對位記號以及該至少一第二透明對位記號的相位延遲量不同。
在本發明一實施例中，該光源為背光模組。
在本發明一實施例中，該第一透明基板包括一第一頂面以及一第一底面，該第二透明基板包括一第二頂面以及一第二底面上，該至少一第一透明對位記號設置於該第一頂面，該至少一第二透明對位記號設置於該第二底面上。
在本發明一實施例中，該第一透明基板具有包括一可視區與一邊框走線區，該邊框走線區設於該可視區之至少一外側，該第一透明對位記號設置於該可視區內。第一透明基板包括一第一感應電極層，該第一感應電極層包括複數個感測電極以及複數個觸控電極走線，該等感測電極位於該可視區，該等觸控電極走線位於該邊框走線區，並與該等感測電極電性連接。
在本發明一實施例中，該第二透明基板包括一可視區與一邊框走線區，該邊框走線區設於該可視區之至少一外側，該第二透明對位記號設置於該可視區內。該第二透明基板包括一第二感應電極層，該第二感應電極層包括複數個感測電極以及複數個觸控電極走線，該等感測電極設置於該可視區，該等觸控電極走線設置於該邊框走線區，並與該等感測電極電性連接。
在本發明一實施例中，該至少一第一透明對位記號以及該至少一第二透明對位記號的圖案互相對應。
在本發明一實施例中，該第一透明對位記號的材質與該第一透明基板的材質存在一光折射率差異，且該第一透明對位記號具有一厚度，該折射率差異與該厚度的乘積小於1微米(μm)。
在本發明一實施例中，該第二透明對位記號的材質與該第二透明基板的材質存在一光折射率差異，且該第二透明對位記號具有一厚度，該折射率差異與該厚度的乘積小於1微米(μm)。
1‧‧‧光源
2‧‧‧第一偏光片
3‧‧‧第一透明基板
31‧‧‧可視區
32‧‧‧邊框走線區
33‧‧‧第一透明對位記號
34‧‧‧第一感應電極層
341‧‧‧感測電極
342‧‧‧觸控電極走線
4‧‧‧第二透明基板
41‧‧‧可視區
42‧‧‧邊框走線區
43‧‧‧第二透明對位記號
44‧‧‧第二感應電極層
441‧‧‧感測電極
442‧‧‧觸控電極走線
5‧‧‧光接收器
51‧‧‧感光耦合元件
52‧‧‧第二偏光片
6‧‧‧黏著劑
8‧‧‧光線
8a,8a’‧‧‧第一偏振光
8b,8b’‧‧‧第二偏振光
圖1為本發明對位記號辨識系統一實施例之系統原理示意圖。
圖2為本發明對位記號辨識系統一實施例之第一透明基板示意圖。
圖3為本發明對位記號辨識系統一實施例之第二透明基板示意圖。
圖4為本發明對位記號辨識系統一實施例之對位記號對位示意圖。
圖5為本發明對位記號辨識系統一實施例之貼合結構示意圖。
本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明實施例詳加說明其特徵與功能如下，但須注意的是，所述內容不構成本發明的限定。
請參閱圖1所示，其為本發明對位記號辨識系統一實施例之系統原理示意圖。本發明提供一種對位記號辨識系統，應用於觸控面板與顯示裝置的對位貼合，包括：一光源1、一第一偏光片2、一第一透明基板3、一第二透明基板4以及一光接收器5。
該光源1用以發出一光線8，該光線穿過該第一偏光片2、第一透明基板3、第二透明基板4之後被該光接收器5接收。該第一偏光片2設置於該光源1的上方，用以將該光線轉換為一第一偏振光8a。在一實施例中，該光源1可以為一背光模組或一顯示裝置，顯示裝置可以是液晶顯示面板、有機發光二極體(OLED)顯示面板、電潤濕(electro-wetting)顯示面板、電子墨水(e-ink)顯示面板、電漿(plasma)顯示面板、場發射(FED)顯示面板或其他任何適合之顯示面板。
該第一透明基板3設置於該第一偏光片2的上方，其可為硬質透明基板或軟性透明基板，例如玻璃基板、塑膠基板、硬質覆蓋板(cover lens)、柔性覆蓋板等任何一種基板，但不限於此。該第一透明基板3包括一可視區31、一邊框走線區32以及至少一第一透明對位記號33。該邊框走線區32設於該可視區31之至少一外側，用以設置電極走線，於本實施例中，該邊框走線區32圍繞該可視區31的外側周圍設置。該第一透明對位記號33設置該第一透明基板3的其中一表面上，並位於該可視區31的範圍內，於本實施例中，該第一透明對位記號33設置於該第一透明基板3的上表面，但不限於此，其亦可設置於該第一透明基板3的下表面上。該第一透明對位記號33以相位延遲材料所製成，用於調整光束的偏振狀態，使穿過的光束產生相位偏移，其可由雙折射的材料加工所製成，例如利用石英晶體所製作的石英波片、半波片和四分之一波片等，該第一透明對位記號33的材質與該第一透明基板3的材質存在一光折射率差異，且該第一透明對位記號33具有一厚度，該折射率差異與該厚度的乘積小於1微米(μm)。本發明並無限制該第一透明對位記號33的製作方式，其可以通過貼附、貼附後裁切、網印或液晶高分子(LCP)塗佈等方式設置於該第一透明基板3上。
在本發明一實施例中，包括四個第一透明對位記號33，該等第一透明對位記號33分別設置於該第一透明基板3的上表面，並位於該可視區31的四個角落。在本發明其他實施例中，可包括複數個第一透明對位記號33，且該等第一透明對位記號33分別設置於該第一透明基板3的上表面上或下表面上，並且位於該可視區31的範圍內。
請同時參閱圖2所示，其為本發明一實施例第一透明基板示意圖。在一實施例中，該第一透明基板3可包括一第一感應電極層34， 該第一感應電極層34貼附於該第一透明基板3的一表面上，該第一感應電極層34包括複數個感測電極341以及複數個觸控電極走線342。該複數個感測電極341位於該可視區31，用以接收一觸控訊號。感測電極341的材料可包括透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)與氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)，但不限於此。該等觸控電極走線342位於該邊框走線區32，並與該等感測電極341電性連接，用以傳輸感測電極341的觸控訊號。其中，該第一透明對位記號33可設置於該第一感應電極層34的上方，但不限於此，其亦可設置於該第一透明基板3的另一表面上。在本發明一實施例中，包括四個第一透明對位記號33，該等第一透明對位記號33分別設置於該第一感應電極層34的上表面，並位於該第一感應電極層34的四個角落。在本發明其他實施例中，可包括複數個第一透明對位記號33，且該等第一透明對位記號33分別設置於該第一感應電極層34的上表面上或該第一透明基板3的下表面上，並且位於該可視區31的範圍內。
該第二透明基板4設置於該第一透明基板3的上方，其亦可為硬質透明基板或軟性透明基板，例如玻璃基板、塑膠基板、硬質覆蓋板(cover lens)、柔性覆蓋板等任何一種基板，但不限於此。該第二透明基板4包括一可視區41、一邊框走線區42以及至少一第二透明對位記號43。該邊框走線區42設於該可視區41之至少一外側，用以設置電極走線，於本實施例中，該邊框走線區42圍繞該可視區41的外側周圍設置。該第二透明對位記號43設置該第二透明基板4的其中一表面上，並位於該可視區41的範圍內，於本實施例中，該第二透明對位記號43設置於該第二透明基板4的上表面，但不限於此，其亦可設置於該第二透明基板4的下表面上。該第二透 明對位記號43以相位延遲材料所製成，用於調整光束的偏振狀態，使穿過的光束產生相位偏移，其可由雙折射的材料加工所製成，例如利用石英晶體所製作的石英波片、半波片和四分之一波片等，該第二透明對位記號43的材質與該第二透明基板4的材質存在一光折射率差異，且該第二透明對位記號43具有一厚度，該折射率差異與該厚度的乘積小於1微米(μm)。本發明並無限制該第二透明對位記號43的製作方式，其可以通過貼附、貼附後裁切、網印或液晶高分子(LCP)塗佈等方式設置於該第二透明基板4上。該第二透明對位記號43與該第一透明對位記號33的圖案互相對應，用以提供該第一透明基板3與第二透明基板4貼合製程時的定位標記，以利貼合機器的定位校正，於本實施例中，該第一透明對位記號33的圖案為十字形，該第二透明對位記號43的圖案為與十字形相對應的四個四邊形，但不限於此，第一透明對位記號33、第二透明對位記號43亦可互為同心圓圖案或是標靶圖案。
請同時參閱圖3所示，其為本發明一實施例第二透明基板示意圖。在一實施例中，該第二透明基板4可包括一第二感應電極層44，該第二感應電極層44貼附於該第二透明基板4的一表面上，該第二感應電極層44包括複數個感測電極441以及複數個觸控電極走線442。該複數個感測電極441位於該可視區41，用以接收一觸控訊號。感測電極441的材料可包括透明導電材料例如氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)與氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)，但不限於此。該等觸控電極走線442位於該邊框走線區42，並與該等感測電極441電性連接，用以傳輸感測電極441的觸控訊號。其中，該第二透明對位記號43可設置於該第二感應電極層44的上方，但不限於此，其亦可設置於該第二透明基 板4的另一表面上。在本發明一實施例中，包括四個第二透明對位記號43，該等第二透明對位記號43分別設置於該第二感應電極層44的上表面，並位於該第二感應電極層44的四個角落，其中，該等第二透明對位記號43的位置與該等第一透明對位記號33的位置相對應。在本發明其他實施例中，可包括複數個第一透明對位記號33，且該等第一透明對位記號33分別設置於該第一感應電極層34的上表面上或該第一透明基板3的下表面上，並且位於該可視區31的範圍內，其中，該等第二透明對位記號43的位置與該等第一透明對位記號33的位置相對應。
該光接收器5用以接收該第一偏振光8a，其可包括一感光耦合元件(CCD)51以及一第二偏光片52。該第二偏光片52為一線偏光片，可將該第一偏振光8a轉換為一第二偏振光8b，並使得通過第一透明對位記號33、第二透明對位記號43的光強度與未通過第一透明對位記號33、第二透明對位記號43之光強度產生差異。因此當該光線穿過該第一偏光片2、該第一透明對位記號33、該第二透明對位記號43以及該第二偏光片52而被感光耦合元件51所接收，感光耦合元件51可辨識該第一透明對位記號33以及該第二透明對位記號43。
請參閱圖1所示，由於光線通過該第一偏光片2後形成第一偏振光8a，當第一偏振光8a通過該第一透明基板3以及該第二透明基板4時，通過第一透明對位記號33以及第二透明對位記號43的第一偏振光8a’會產生相位延遲，光偏振方向會轉到另一個軸向，而未通過第一透明對位記號33以及第二透明對位記號43的第一偏振光8a則維持原始偏振方向。透過第二偏光片52產生光強度不同的第二偏振光(8b,8b’)，讓光接收器5可藉 由光強度差異清楚的辨識對位記號，以利第一透明基板3、第二透明基板4之對位以及後續貼合作業。
請同時參閱圖1、圖4及圖5所示，其分別為本發明對位記號辨識系統一實施例之對位記號對位示意圖以及貼合結構示意圖。本發明透過於兩基板的可視區上設置肉眼不可見的對位記號，以進行兩個基板的對位貼合。首先，該光源發出一光線8，該光線通過第一偏光片2後轉換為一第一偏振光8a。該第一偏振光8a穿過該第一透明基板3，通過第一透明對位記號33的光會產生相位延遲形成第一偏振光8a’，光偏振方向會轉到另一個軸向，而未通過第一透明對位記號33的第一偏振光8a則維持原始偏振方向。當該第一偏振光(8a,8a’)穿過位於第一透明基板3上方的第二透明基板4時，通過第二透明對位記號43的光會產生相位延遲形成第一偏振光8a’，而未通過第二透明對位記號43的第一偏振光8a則維持原始偏振方向。當該第一偏振光(8a,8a’)穿過位於第二透明基板4上方的第二偏光片52時，透過第二偏光片52產生光強度不同的第二偏振光(8b,8b’)，最後在被該光接收器5接收，因此光接收器5可藉由光強度差異清楚的辨識對位記號，再使貼合機器透過對位記號校正該第一透明基板3與該第二透明基板4之位置，如圖4所示。當校正完成後貼合機器即可使第一透明基板3與該第二透明基板4相貼合，形成如圖5所示的貼合結構。在一實施例中，為了輔助第一透明基板3與該第二透明基板4貼合，可在第一透明基板3與該第二透明基板4的貼合面上塗佈黏著劑6，該黏著劑6為透明膠體，例如光學膠(OCA)或光學樹脂(OCR)。
在本發明一實施例中，該第一透明對位記號33以及該第二透明對位記號43由相同的相位延遲材料所製成，使得該第一透明對位記號 33以及該第二透明對位記號43的相位延遲量相同。在本發明另一實施例中，該第一透明對位記號33以及該第二透明對位記號43由不同的相位延遲材料所製成，例如一者為石英半玻片，另一者為石英四分之一波片，使得該第一透明對位記號33以及該第二透明對位記號43的相位延遲量不同。
在本發明一實施例中，該第一透明基板3包括一第一頂面以及一第一底面，該第二透明基板4包括一第二頂面以及一第二底面，該至少一第一透明對位記號33設置於該第一頂面上，而該至少一第二透明對位記號43設置於該第二底面上，使得該第一透明基板3與該二透明基板貼合時，第一透明對位記號33與第二透明對位記號43位於同一接觸面上。
故，請參閱全部附圖所示，本發明提供的一種對位記號辨識系統，與習用技術相較，其利用觸控模組的可視區域設置由相位延遲材料所製作的透明對位記號，再透過兩片偏光片使得光接收器可以有效辨識出其圖形進行對位程序，改善了窄邊框產品其邊框走線區無空位設置對位記號的問題。由於相位延遲材料使用可見光下透明的材質，因此對位記號不會被使用者肉眼所見。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。

Claims (4)

  1. 一種對位記號辨識系統，包括：一光源，該光源用以發出一光線；一第一偏光片，設置於該光源的上方，並位於該光線的行進路線上，該第一偏光片用以將該光線轉換為一第一偏振光；一第一透明基板，設置於該第一偏光片的上方，該第一透明基板包括至少一第一透明對位記號，該第一透明對位記號以相位延遲材料所製成，該第一透明基板具有包括一可視區與一邊框走線區，該邊框走線區設於該可視區之至少一外側，該第一透明對位記號設置於該可視區內，該第一透明對位記號的材質與該第一透明基板的材質存在一光折射率差異，且該第一透明對位記號具有一厚度，該折射率差異與該厚度的乘積小於1微米(μm)；一第二透明基板，設置於該第一透明基板的上方，該第二透明基板包括至少一第二透明對位記號，該第二透明對位記號以相位延遲材料所製成，並且該第二透明對位記號之位置對應於該第一透明對位記號之位置設置，該至少一第一透明對位記號以及該至少一第二透明對位記號的相位延遲量不同，該第二透明基板包括一可視區與一邊框走線區，該邊框走線區設於該可視區之至少一外側，該第二透明對位記號設置於該可視區內，該第二透明對位記號的材質與該第二透明基板的材質存在一光折射率差異，且該第二透明對位記號具有一厚度，該折射率差異與該厚度的乘積小於1微米(μm)；以及一光接收器，用以接收該第一偏振光，包括一第二偏光片，用以將該第一偏振光轉換為一第二偏振光；其中，當該光線穿過該第一偏光片、該第一透明對位記號、該第二透明對位記號以及該第二偏光片時，該光接收器可辨識該第一透明對位記號以及該第二透明對位記號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之對位記號辨識系統，其中該光源為背光模組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之對位記號辨識系統，其中該第一透明基板包括一第一頂面以及一第一底面，該第二透明基板包括一第二頂面以及一第二底面上，該至少一第一透明對位記號設置於該第一頂面，該至少一第二透明對位記號設置於該第二底面上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之對位記號辨識系統，其中該至少一第一透明對位記號以及該至少一第二透明對位記號的圖案互相對應。
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