TWI405114B - 具有一揚聲器功能之觸摸面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

具有一揚聲器功能之觸摸面板及液晶顯示裝置

本發明揭示內容係關於一種具有一觸摸面板之顯示裝置，且更特定而言係關於一種具有一帶有揚聲器功能之觸摸面板之顯示裝置。

一般而言，一觸摸面板係用於一影像顯示器件中，例如一液晶顯示(LCD)器件。一觸摸面板可用來替代或與其它諸如(例如)一鍵盤或一滑鼠之輸入器件結合使用。觸摸面板可感測到指向一顯示於一影像顯示器件上之字母或影像的一使用者手指或一物件之位置坐標。

存在多種用於一觸摸面板之操作方法，例如，一電容性疊加技術、一電阻性疊加技術、一紅外線光束技術、一表面聲波技術或一壓電效應技術。

根據電阻疊加技術，多個透明電極形成於兩個透明支撐基板上。該等透明電極以一固定間隔彼此面對。一氣隙形成於透明電極之間以防止電短路。當一電流流至透明電極時，由於透明電極之電阻，故向該等透明電極之每一個施加一電壓。當手指接觸支撐基板時，兩個透明電極彼此接觸。作為一結果，兩個透明電極之電阻因該兩個透明電極之一並行連接而變化，且一施加至該兩個透明電極之電壓因在該兩個透明電極之間流動之電流而改變。因此，可藉由一電壓變化偵測出一被觸摸之位置。

一用於可攜式電器件(例如，蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)及可攜式媒體播放器(PMP))中之揚聲器可藉由一習用揚聲器採用之方法將一電信號轉變成一聲音。根據一習用揚聲器採用之方法，將一聲音轉變成一電信號且藉由一電線或電波將該電信號傳送至一揚聲器。該揚聲器藉助一振動膜使空氣振盪且該空氣之振盪重新產生並傳輸聲音。在此過程中，習用揚聲器需要一大體積及一諸如(例如)錐形及橢圓形之特定形狀以引起共振。當揚聲器包括陶瓷材料時，習用揚聲器之製造過程可在一高溫下實施。此外，在習用技術中，係單獨地形成觸摸面板及揚聲器。

本發明之實施例提供一種顯示裝置，其包括具有一揚聲器功能之一觸摸面板。

根據本發明之一實施例。一觸摸面板包括一第一支撐基板、一面向該第一支撐基板之第二支撐基板、一形成於該第一支撐基板上之第一透明電極、一形成於該第二支撐基板上之第二透明電極、一形成於該第一與該第二透明電極之間的第三透明電極、一形成於該第一與第三透明電極之間的介質層、及一形成於該等第二與第三透明電極之間的壓電層。

該第一及第二支撐基板之每一個皆可包括一玻璃基板、一塑膠基板、一光學膜或一偏光板。

該壓電層可包括一聚二氟亞乙烯、一聚l-麩氨酸a-甲基 酯、一聚氯乙烯或一聚三氟乙烯。

該介質層可包括空氣。

該介質層可進一步包括一形成於該第一透明電極上之支撐構件。

該支撐構件可藉由如下方法所形成：一間隔片分散方法、一紫外線照射方法或一藉助一模圖案化一所期望形狀之方法。該紫外線照射方法使用一紫外線以在將光敏膜施加至該支撐構件之一上部後圖案化一形狀。

根據本發明之一實施例，一觸摸面板包括一揚聲器區段及一觸摸面板區段。該揚聲器區段可包括一第一支撐基板、一第二支撐基板、一第一介質層、一第一透明電極、一第二透明電極及一壓電層。該第一介質可經形成毗鄰於該第一支撐基板。該第一透明電極可經形成毗鄰於該第一介質層並對置於該第一支撐基板。該第二透明電極可經形成毗鄰於該第二支撐基板。該壓電物質可形成於該第一與第二透明電極之間的一位置處。該觸摸面板區段可包括該第二支撐基板、一第三支撐基板、一第三透明電極、一第四透明電極及一第二介質層。該第三透明電極可經形成毗鄰於該第二支撐基板並對置於該第二透明電極。該第四透明電極可經形成毗鄰於該第三支撐電極。該第二介質層可形成於該第三透明電極與該第四透明電極之間。

該第一支撐基板、該第二支撐基板及該第三支撐基板之每一個皆可包括一玻璃基板、一塑膠基板、一光學膜 或一偏光板。

該壓電層可係一聚二氟亞乙烯、一聚l-麩氨酸a-甲基酯、一聚氯乙烯或一聚三氟乙烯。

該第一介質層之厚度可大體上等於或大於約20 μm。

該第一及第二介質層可包括空氣。

該第一介質層可進一步包括一形成於該第一支撐基板上之支撐構件。

該第二介質層可進一步包括一形成於該第三透明電極上之支撐構件。

該支撐構件可藉由如下方法所形成：一間隔片分散方法、一紫外線照射方法或一藉助一模圖案化一所期望形狀之方法。該紫外線照射方法使用一紫外線以在將光敏膜施加至該支撐構件之一上部後圖案化一形狀。

根據本發明之一實施例，一顯示裝置包括一顯示面板、一驅動電路構件及一觸摸面板。該驅動電路構件將一影像信號施加至該顯示面板。該具有揚聲器功能之觸摸面板可包括一第一支撐基板、一第二支撐基板、一第一透明電極、一第二透明電極、一第三透明電極、一介質層及一壓電層。該第一透明電極可形成於該第一支撐基板上。該第二透明電極可形成於該第二支撐基板上。該第三透明電極可形成於該第一與第二透明電極之間。該介質層可形成於該第一與第三透明電極之間。該壓電層可形成於該等第二與第三透明電極之間。

該第一及第二支撐基板之每一個皆可包括一玻璃基板、一塑膠基板、一光學膜或一偏光板。

該壓電層可包括一聚二氟亞乙烯、一聚1－麩氨酸a－甲基酯、一聚氯乙烯或一聚三氟乙烯。

該介質層可包括空氣。

根據本發明之一實施例之觸摸面板包括一具有該揚聲器區段及該觸摸面板區段之信號端子之電路板。

下文將參照附圖更全面地闡述本發明之例示性實施例。可以諸多不同形式實施本發明且不應將本發明解釋為侷限於本文所述之實施例。

圖1係一根據本發明之一實施例圖解闡述一觸摸面板之示意性剖視圖。

參照圖1，一觸摸面板包括一第一支撐基板111、一第二支撐基板112、一第一透明電極121、一第二透明電極122及一第三透明電極123。第一及第二支撐基板111及112包括透明玻璃。第一透明電極121形成於第一支撐基板111上。第二透明電極122形成於第二支撐電極112上。第三透明電極123設置於第一透明電極121與第二透明電極122之間。

該觸摸面板進一步包括一壓電層130。包括(例如)一壓電聚合物之壓電層130設置於第二與第三透明電極122與123之間。當向其施以壓縮或振盪時，該壓電聚合物產生電流，且在向該壓電聚合物施加一電壓時產生振盪。該觸摸面板進一步包括一介質層141。介質層141設置於第一與第三透明電極121與123之間。該介質層141電絕緣第一與第三透明電極121及123並激活振盪。

一第一支撐基板111及一第二支撐基板112通常包括透明玻璃。另一選擇為，第一支撐基板111及第二支撐基板112可包括(例如)透明塑膠、一光學膜及一偏光板。

一薄膜揚聲器(未顯示)係一藉由一表面重組技術將一聚二氟亞乙烯(PVDF)用作一揚聲器物質之功能性揚聲器。該表面重組技術使用電漿將一材料之表面轉變成一具有親水特性或疏水特性之表面。可藉由將PVDF之一表面轉變成具有一壓電特性之塑膠將該PVDF用作一揚聲器。

該薄膜揚聲器通常包括兩個支撐基板、一振盪激活層、多個間隔片、一上部透明電極、一下部透明電極及一壓電層。該兩個支撐基板可係透明。當向其施加一電信號時，該振盪激活層誘發共振並放大振盪。該等間隔片支撐一形成於該振盪激活層中之一間隙。該等上部及下部透明電極設置於振盪激活層與上部支撐基板之間。該壓電層設置於上部與下部透明電極之間。當向其施以壓縮或振盪時，該壓電層產生電，且在向該壓電層施加一電壓時產生振盪。

壓電層130可包括一諸如(例如)聚二氟亞乙烯、聚1－麩氨酸a－甲基酯、聚氯乙烯或聚三氟乙烯之壓電聚合物。

可藉由表面重組技術將該壓電聚合物沈積於該支撐基板之一表面上以便將該表面之特性轉變成親水或疏水特性。

第一透明電極121、第二透明電極122及第三透明電極123包括諸如(例如)氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之導電性及光學透明材料。因此，光可穿過第一透明電極121、第二透明電極122及第三透明電極123，且可經由第一、第二及第三透明電極121、122及123傳送一電信號。第一透明電極121及第三透明電極123將一電信號傳送至該觸摸面板。第三透明電極123及第二透明電極122將一電信號傳送至該薄膜揚聲器。

形成於第一透明電極121與第三透明電極123之間的介質層141包括一具有一固定距離之氣隙152。因此介質層141防止在第一與第三透明電極121與123之間發生一電短路。介質層141藉由對振盪之共鳴及放大將自該壓電聚合物傳遞之振盪轉變成聲音。

氣隙152之距離大體上等於或大於約20 μm以有效地誘發共振且放大振盪並將該振盪轉變成聲音。一支撐構件151形成於第一透明電極121與第三透明電極123之間以便維持氣隙152之距離。支撐構件151可具彈性，以便當使用者觸摸該觸摸面板時，支撐構件151可減輕施加至該觸摸面板之衝擊，且當在第一與第三透明電極121與123之間發生電短路時，可將電短路恢復至開路狀態。

支撐構件151可藉由(例如)如下方法所形成：一間隔片分散方法、一紫外線照射方法或一藉助一模圖案化一所期望形狀之方法。該紫外線照射方法使用一紫外光以在將光敏膜施加至該支撐構件151之一上部後圖案化一形狀。

根據本發明之一實施例之觸摸面板係藉助介質層141來防止在透明電極之間發生電短路。該觸摸面板之介質層141誘發共振並放大自具有一壓電聚合物材料之壓電層130所傳遞之振盪。

根據本發明之一實施例，一第一電壓(例如，參考電壓)施加至一第三透明電極123，且一第二電壓施加至一第一透明電極121。當第一及第三透明電極121及123處於一電短路或一開路狀態中時，該觸摸面板依據一電流差決定一外部力。當第二支撐基板112因使用者之觸摸而彎曲時，第三透明電極123接觸第一透明電極121以改變第一與第二透明電極121與122之間的電阻及電流。因此，根據本發明之一實施例之觸摸面板偵測到指向所顯示之一字母或影像的使用者手指或物件之位置坐標。

基於該第一電壓，一根據聲音改變而變化的第三電壓施加至第二透明電極122。根據該第一電壓與該第三電壓之間的一電勢差，包括壓電聚合物材料之壓電層130向介質層141施加不同之振盪。因此，可將壓電層130用於一揚聲器功能。

圖2係一根據本發明之一實施例圖解闡述一觸摸面板之示意性剖視圖。

參照圖2，一觸摸面板包括一揚聲器區段110及一觸摸面板區段120。揚聲器區段110包括一第一支撐基板113、一第二支撐基板114、一第一介質層142、一第一透明電極124、一第二透明電極125及一壓電層330。第一介質層142形成於第一支撐基板113上。第一透明電極124形成於第一介質層142上。第一介質層142設置於第一支撐基板113與第一透明電極124之間。壓電層330形成於第一透明電極124上。壓電層330形成於第一與第二透明電極124與125之間並包括一壓電聚合物材料。第二支撐基板114形成於第二透明電極125上。

觸摸面板區段120包括第二支撐基板114、一第三支撐基板115、一第三透明電極126、一第四透明電極127及一第二介質層143。第三透明電極126形成於第二支撐基板114上。第二介質層143形成於第三透明電極126上。第四透明電極127形成於第二介質層143上。第三支撐層115形成於第四透明電極127上。

第二支撐基板114通常包括於揚聲器區段110及觸摸面板區段120兩者中。

揚聲器區段110之第一介質層142包括一誘發共振並放大壓電聚合物材料之振盪的第一氣隙252。氣隙252介於一大體上等於或大於約20 μm之範圍內。觸摸面板區段120之第二介質層143包括一第二氣隙253，該第二氣隙可防止在第三透明電極126與第四透明電極127之間發生一電短路。

第一及第二介質層142及143分別包括一第一支撐構件251及一第二支撐構件254以維持第一與第二氣隙252與253之間的距離。可藉由(例如)一間隔片分散方法或一紫外線照射方法形成第一支撐構件251及第二支撐構件254。第一支撐構件251及第二支撐構件254可具有各種形狀。

圖3係一根據本發明之一實施例圖解闡述一觸摸面板之平面圖。

一電路板160包括一揚聲器區段信號端子161及一觸摸面板區段信號端子162。當將一電信號施加至揚聲器區段信號端子161時，該電信號係藉由一介質層之壓電聚合物材料轉變成振盪。該介質層誘發共振並放大該振盪。因此該振盪被轉變成一聲音。

一固定電壓係藉由觸摸面板區段信號端子162施加至觸摸面板區段120並輸出由使用者之接觸而誘發之電流變化。

圖4係一根據本發明之一實施例顯示一組配一觸摸面板與一顯示面板之方法之分解透視圖。

將自一撓性印刷電路膜220及一驅動器IC210輸出的一影像信號及一控制信號施加至一顯示面板200以顯示一影像。

根據本發明之實施例之觸摸面板具有一揚聲器功能及一觸摸面板功能。將具有一揚聲器功能之觸摸面板設置於顯示面板200上以使使用者可容易地觸摸該觸摸面板。將具有一揚聲器功能的觸摸面板之電路板160電連接至撓性印刷電路膜220。撓性印刷電路膜220將一影像信號及一控制信號施加至顯示面板200。因此一電信號被施加至該觸摸面板之電路板160。

由於該觸摸面板具有一觸摸面板及一揚聲器之雙重功能，故根據本發明之實施例之觸摸面板可降低製造成本並簡化製造過程。根據本發明之實施例之觸摸面板可用於具有高解析度之顯示裝置中，例如，一可攜式電器件。

儘管已參照附圖闡述了本發明之例示性實施例，但應瞭解，本發明不應被限於此等確切實施例，而是在不背離如下文所請求之本發明精神及範疇之前提下，熟知此項技術者可進行各種改變及修改。

110．．．揚聲器區段

111．．．第一支撐基板

112．．．第二支撐基板

113．．．第一支撐基板

114．．．第二支撐基板

115．．．第三支撐基板

120．．．觸摸面板區段

121．．．第一透明電極

122．．．第二透明電極

123．．．第三透明電極

124．．．第一透明電極

125．．．第二透明電極

126．．．第三透明電極

127．．．第四透明電極

130．．．壓電層

141．．．介質層

142．．．第一介質層

143．．．第二介質層

151．．．支撐構件

152．．．氣隙

160．．．電路板

161．．．揚聲器區段信號端子

162．．．觸摸面板區段信號端子

200．．．顯示面板

210．．．驅動器IC

220．．．撓性印刷電路膜

251．．．第一支撐構件

252．．．第一氣隙

253．．．第二氣隙

254．．．第二支撐構件

330．．．壓電層

依據以上說明並結合附圖，可更詳細地理解本發明之例示性實施例，圖式中：圖1係一根據本發明之一實施例圖解闡述一觸摸面板之示意性剖視圖；圖2係一根據本發明之一實施例圖解闡述一觸摸面板之示意性剖視圖；圖3係一根據本發明之一實施例圖解闡述一觸摸面板之平面圖；及圖4係一根據本發明之一實施例圖解闡述一耦接一觸摸面板與一顯示面板之方法之分解透視圖。

111．．．第一支撐基板

112．．．第二支撐基板

121．．．第一透明電極

122．．．第二透明電極

123．．．第三透明電極

130．．．壓電層

141．．．介質層

151．．．支撐構件

152．．．氣隙

Claims (22)

1. 一種具有一揚聲器功能之觸摸面板，其包括：一第一支撐基板；一面向該第一支撐基板之第二支撐基板；一形成於該第一支撐基板上之第一透明電極；一形成於該第二支撐基板上之第二透明電極；一形成於該第一與第二透明電極之間的第三透明電極；一形成於該第一與第三透明電極之間的介質層；及一形成於該第二與第三透明電極之間的壓電層，其中該壓電層之一第一表面直接接觸該第二透明電極，且該壓電層之對置於該第一表面之一第二表面直接接觸該第三透明電極。
2. 如請求項1之觸摸面板，其中該第一及第二支撐基板之每一個皆包括一玻璃基板、一塑膠基板、一光學膜或一偏光器。
3. 如請求項1之觸摸面板，其中該壓電層包括一聚二氟亞乙烯、一聚l-麩氨酸a-甲基酯、一聚氯乙烯或一聚三氟乙烯。
4. 如請求項1之觸摸面板，其中該介質層之一厚度大體上等於或大於20 μm。
5. 如請求項1之觸摸面板，其中該介質層包括空氣。
6. 如請求項1之觸摸面板，其中該介質層進一步包括一設置於該第一與第三透明電極之間的支撐構件。
7. 如請求項6之觸摸面板，其中該支撐構件係藉由一間隔片分散方法所形成。
8. 如請求項6之觸摸面板，其中該支撐構件係藉由在施加一光敏膜之後照射紫外光所形成。
9. 如請求項6之觸摸面板，其中該支撐構件係在施加一光敏膜之後使用一模所形成。
10. 一種具有一揚聲器功能之觸摸面板，其包括：一第一支撐基板；一面向該第一支撐基板之第二支撐基板；一形成在該第一支撐基板上之第一介質層，該第一介質層具有一第一支撐構件；一毗鄰於該第一介質層並對置於該第一支撐基板所形成之第一透明電極；一毗鄰於該第二支撐基板所形成之第二透明電極；及一形成於該第一與第二透明電極之間的壓電層；及一觸摸面板區段，其包括：該第二支撐基板；一對置於該第二支撐基板所形成之第三支撐基板；一毗鄰於該第二支撐基板並對置於該第二透明電極所形成之第三透明電極；一毗鄰於該第三透明電極所形成之第四透明電極；及一形成於該第三與該第四透明電極之間的第二介質層。
11. 如請求項10之觸摸面板，其中該第一支撐基板、該第二 支撐基板及該第三支撐基板之每一個皆包括一玻璃基板、一塑膠基板、一光學膜或一偏光器。
12. 如請求項10之觸摸面板，其中該壓電層包括一聚二氟亞乙烯、一聚l-麩氨酸a-甲基酯、一聚氯乙烯或一聚三氟乙烯。
13. 如請求項10之觸摸面板，其中該第一介質層之一厚度等於或大於20 μm。
14. 如請求項10之觸摸面板，其中該第一介質層及該第二介質層皆包括空氣。
15. 如請求項10之觸摸面板，其中該第二介質層進一步包括一形成於該第三透明電極上之第二支撐構件。
16. 如請求項15之觸摸面板，其中該第一支撐構件及該第二支撐構件係藉由一間隔片分散方法所形成。
17. 如請求項15之觸摸面板，其中該第一支撐構件及該第二支撐構件係藉由在施加一光敏膜之後照射紫外光所形成。
18. 如請求項15之觸摸面板，其中該第一支撐構件及該第二支撐構件係在施加一光敏膜之後使用一模所形成。
19. 一種液晶顯示裝置，其包括：一顯示面板；一將一影像信號施加至該顯示面板之驅動電路構件；及一具有一揚聲器功能之觸摸面板，其包括：一第一支撐基板；一面向該第一支撐基板之第二支撐基板； 一形成於該第一支撐基板上之第一透明電極；一形成於該第二支撐基板上之第二透明電極；一形成於該第一與第二透明電極之間的第三透明電極；一形成於該第一與第三透明電極之間的介質層；及一形成於該第二與第三透明電極之間的壓電層，其中該壓電層之一第一表面直接接觸該第二透明電極，且該壓電層之對置於該第一表面之一第二表面直接接觸該第三透明電極。
20. 如請求項19之液晶顯示裝置，其中該第一支撐基板及該第二支撐基板之每一個皆包括一玻璃基板、一塑膠基板、一光學膜或一偏光器。
21. 如請求項19之液晶顯示裝置，其中該壓電層包括一聚二氟亞乙烯、一聚l-麩氨酸a-甲基酯、一聚氯乙烯或一聚三氟乙烯。
22. 如請求項19之液晶顯示裝置，其中該介質層包括空氣。