專利名稱：具有揚(yáng)聲器功能的觸摸板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有觸摸板的顯示裝置，更具體地涉及一種具有帶揚(yáng)聲器功能的觸摸板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般，觸摸板用在諸如液晶顯示(LCD)裝置一類的圖像顯示裝置中?？梢允褂糜|摸板代替諸如鍵盤或鼠標(biāo)一類的其他輸入裝置，或與它們組合。觸摸板可檢測指向顯示在圖像顯示裝置上的字母或圖像的使用者的手指或物體的位置坐標(biāo)。
觸摸板具有各種工作方法，例如電容涂層技術(shù)、電阻涂層技術(shù)、紅外射束技術(shù)、表面聲波技術(shù)或壓電效應(yīng)技術(shù)。
根據(jù)電阻涂層技術(shù)，在兩個透明支撐基板上形成透明電極。該透明電極以固定的間隔互相面對。在該透明電極之間形成氣隙，以防止電氣短路。當(dāng)電流流向透明電極時，由于透明電極的電阻導(dǎo)致在每一個透明電極上施加電壓。當(dāng)手指接觸支撐基板時，這兩個透明電極互相接觸。結(jié)果，由于這兩個透明電極并聯(lián)連接，這兩個透明電極的電阻改變；并且，由于在這兩個透明電極之間流動的電流，施加于這兩個透明電極上的電壓改變。因此，通過該電壓的變化可以檢測觸摸的位置。
在便攜式電氣裝置，例如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)和便攜式媒體播放器(PMP)中使用的揚(yáng)聲器，通過常規(guī)揚(yáng)聲器使用的方法，將電氣信號轉(zhuǎn)換為聲音。根據(jù)常規(guī)揚(yáng)聲器使用的方法，聲音轉(zhuǎn)換為電氣信號，該電氣信號通過電線或電波傳遞至揚(yáng)聲器。揚(yáng)聲器的膜片使空氣振動，并且空氣的振動再產(chǎn)生和傳送聲音。在這個過程中，常規(guī)揚(yáng)聲器需要大的體積和特殊的形狀，例如圓錐和橢圓形，以產(chǎn)生共振。當(dāng)揚(yáng)聲器包括陶瓷材料時，常規(guī)揚(yáng)聲器制造過程可在高溫下進(jìn)行。另外，在常規(guī)技術(shù)中，觸摸板和揚(yáng)聲器是分開形成的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種包括具有揚(yáng)聲器功能的觸摸板的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，觸摸板包括第一支撐基板、面向第一支撐基板的第二支撐基板、在第一支撐基板上形成的第一透明電極、在第二支撐基板上形成的第二透明電極、在第一和第二透明電極之間形成的第三透明電極、在第一和第三透明電極之間形成的介質(zhì)層以及在第二和第三透明電極之間形成的壓電層。
第一和第二支撐基板中的每一個可以包括玻璃基板、塑料基板、光學(xué)薄膜或偏振器。
壓電層可包括聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯(poly-a-methyl-1-glutamate)、聚氯乙烯或聚三氟乙烯。
介質(zhì)層可以包括空氣。
該介質(zhì)層還可以包括在第一透明電極上形成的支撐部件。
支撐部件可以通過間隔件散布法(spacer scattering method)、紫外線照射法或利用模具對所希望形狀進(jìn)行構(gòu)圖的方法形成。紫外線照射法在將感光膜施加于支撐部件的上部上后利用紫外線對形狀進(jìn)行構(gòu)圖。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，觸摸板包括揚(yáng)聲器部分和觸摸板部分。揚(yáng)聲器部分可以包括第一支撐基板、第二支撐基板、第一介質(zhì)層、第一透明電極、第二透明電極和壓電層。第一介質(zhì)層可以靠近第一支撐基板形成。第一透明電極可以靠近第一介質(zhì)層并與第一支撐基板相對形成。第二透明電極可以靠近第二支撐基板形成。壓電物質(zhì)可在第一和第二透明電極之間的位置上形成。觸摸板部分可以包括第二支撐基板、第三支撐基板、第三透明電極、第四透明電極和第二介質(zhì)層。第三透明電極可以靠近第二支撐基板并與第二透明電極相對形成。第四透明電極可以靠近第三支撐基板形成。第二介質(zhì)層可以在第三透明電極和第四透明電極之間形成。
第一支撐基板、第二支撐基板和第三支撐基板中的每一個可以包括玻璃基板、塑料基板、光學(xué)薄膜或偏振器。
壓電層可包括聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯、聚氯乙烯或聚三氟乙烯。
第一介質(zhì)層的厚度可以基本上等于或大于約20μm。
第一和第二介質(zhì)層可以包括空氣。
第一介質(zhì)層還可以包括在第一支撐基板上形成的支撐部件。
第二介質(zhì)層還可以包括在第三透明電極上形成的支撐部件。
支撐部件可以通過間隔件散布法、紫外線照射法或利用模具對所希望形狀進(jìn)行構(gòu)圖的方法形成。紫外線照射法在將感光膜施加于支撐部件的上部上后利用紫外線對形狀進(jìn)行構(gòu)圖。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，顯示裝置包括顯示屏、驅(qū)動電路部件和觸摸板。驅(qū)動電路部件將圖像信號施加于顯示屏上。具有揚(yáng)聲器功能的觸摸板可以包括第一支撐基板、第二支撐基板、第一透明電極、第二透明電極、第三透明電極、介質(zhì)層和壓電層。第一透明電極可以在第一支撐基板上形成。第二透明電極可以在第二支撐基板上形成。第三透明電極可在第一和第二透明電極之間形成。介質(zhì)層可在第一和第三透明電極之間形成。壓電層可在第二和第三透明電極之間形成。
第一和第二支撐基板中的每一個包括玻璃基板、塑料基板、光學(xué)薄膜或偏振器板。
壓電層可包括聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯、聚氯乙烯或聚三氟乙烯。
介質(zhì)層可以包括空氣。
根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板包括具有揚(yáng)聲器部分的信號端子和觸摸板部分的信號端子的電路板。


通過下面結(jié)合附圖的說明，可以更詳細(xì)地了解本發(fā)明的示例性實施例，其中圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板的示意性橫截面圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板的示意性橫截面圖；圖3為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板的平面圖；和圖4為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板與顯示屏連接的方法的分解透視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，更充分地說明本發(fā)明的示例性實施例。本發(fā)明可以用許多不同的形式實施，并且不應(yīng)當(dāng)理解為限制于所述的實施例。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板的示意性橫截面圖。
參照圖1，觸摸板包括第一支撐基板111、第二支撐基板112、第一透明電極121、第二透明電極122和第三透明電極123。第一和第二支撐基板111和112包括透明玻璃。第一透明電極121形成于第一支撐基板111上。第二透明電極122形成于第二支撐基板112上。第三透明電極123布置在第一透明電極121和第二透明電極122之間。
觸摸板還包括壓電層130。包括例如壓電聚合物的壓電層130布置在第二和第三透明電極122和123之間。當(dāng)向壓電聚合物施加壓縮或振動時，該壓電聚合物產(chǎn)生電流，并且當(dāng)將電壓施加于該壓電聚合物上時產(chǎn)生振動。觸摸板還包括介質(zhì)層141。該介質(zhì)層141布置在第一和第三透明電極121和123之間。該介質(zhì)層141使第一和第三透明電極121和123電氣絕緣，并激起振動。
第一支撐基板111和第二支撐基板112一般包括透明玻璃?；蛘?，該第一支撐基板111和第二支撐基板112可以包括例如透明塑料、光學(xué)薄膜和偏振器板。
薄膜揚(yáng)聲器(未示出)是通過表面重整技術(shù)，利用聚偏氟乙烯(PVDF)作為揚(yáng)聲器的材料的一種功能揚(yáng)聲器。表面重整技術(shù)利用等離子體將材料的表面轉(zhuǎn)化為具有親水性質(zhì)或疏水性質(zhì)的表面。通過將PVDF的表面轉(zhuǎn)化為具有壓電性質(zhì)的塑料，可以利用PVDF作為揚(yáng)聲器。
該薄膜揚(yáng)聲器一般包括兩個支撐基板、振動激活層、間隔件、上透明電極、下透明電極和壓電層。這兩個支撐基板可以是透明的。當(dāng)向振動激活層施加電氣信號時，該振動激活層引起共振，并放大振動。該間隔件支承在振動激活層中形成的間隙。上和下透明電極布置在振動激活層和上支撐基板之間。壓電層布置在上和下透明電極之間。當(dāng)向壓電層施加壓縮或振動時，壓電層產(chǎn)生電，并且當(dāng)電壓施加于壓電層上時，產(chǎn)生振動。
該壓電層130可以包括壓電聚合物，例如聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯、聚氯乙烯和聚三氟乙烯。
壓電聚合物通過將表面性質(zhì)轉(zhuǎn)化為親水性質(zhì)或疏水性質(zhì)的表面重整技術(shù)而沉積在支撐基板的表面上。
第一透明電極121、第二透明電極122和第三透明電極123包括導(dǎo)電的和光學(xué)透明的材料，例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。因此，光可穿過第一透明電極121、第二透明電極122和第三透明電極123；并且可通過第一、第二和第三透明電極121、122和123傳送電氣信號。
第一透明電極121和第三透明電極123將電氣信號傳遞至觸摸板。第三透明電極123和第二透明電極122將電氣信號傳送至薄膜揚(yáng)聲器。
在第一透明電極121和第三透明電極123之間形成的介質(zhì)層141包括具有固定距離的氣隙152。這樣，介質(zhì)層141防止第一和第三透明電極121和123之間的電氣短路。該介質(zhì)層141通過共振和振動放大將從壓電聚合物輸送的振動轉(zhuǎn)化為聲音。
為了有效地引起共振、放大振動并且將振動轉(zhuǎn)化為聲音，氣隙152的距離基本上等于或大于20μm。支撐部件151形成于第一透明電極121和第三透明電極123之間，使得可保持氣隙152的距離。該支撐部件151可以是彈性的，使得當(dāng)使用者接觸觸摸板時支撐部件151可以減緩施加于觸摸板上的沖擊，并且當(dāng)在第一和第三透明電極121和123之間產(chǎn)生電氣短路時，可將電氣短路恢復(fù)至斷開狀態(tài)。
可以通過例如間隔件散布法、紫外線照射法或利用模具對所希望形狀進(jìn)行構(gòu)圖的方法，形成支撐部件151。紫外線照射方法在將感光膜施加于支撐部件151的上部后利用紫外光對形狀進(jìn)行構(gòu)圖。
根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板通過介質(zhì)層141防止在透明電極之間的電氣短路。觸摸板的介質(zhì)層141引起共振并放大從具有壓電聚合物材料的壓電層130輸送的振動。
根據(jù)本發(fā)明實施例，第一電壓(例如，參考電壓)施加于第三透明電極123上，第二電壓施加于第一透明電極121上。當(dāng)?shù)谝缓偷谌该麟姌O121和123處于電氣短路或斷開狀態(tài)時，觸摸板從電流差異確定外力。當(dāng)?shù)诙位?12由于使用者的觸摸而彎曲時，第三透明電極123與第一透明電極121接觸，以改變第一和第二透明電極121和122之間的電阻和電流。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板檢測指向所顯示的字母或圖像的使用者的手指或物體的位置坐標(biāo)。
根據(jù)第一電壓，按照聲音變化而改變的第三電壓施加于第二透明電極122上。包括壓電聚合物材料的壓電層130根據(jù)第一電壓和第三電壓之間的電位差將不同的振動施加于介質(zhì)層141上。因此，可以將該壓電層130用于揚(yáng)聲器功能。
圖2為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板的示意性橫截面圖。
參照圖2，觸摸板包括揚(yáng)聲器部分110和觸摸板部分120。該揚(yáng)聲器部分110包括第一支撐基板113、第二支撐基板114、第一介質(zhì)層142、第一透明電極124、第二透明電極125和壓電層330。第一介質(zhì)層142形成于第一支撐基板113上。第一透明電極124形成于第一介質(zhì)層142上。第一介質(zhì)層142布置在第一支撐基板113和第一透明電極124之間。壓電層330形成于第一透明電極124上。壓電層330形成于第一和第二透明電極124和125之間，并包括壓電聚合物材料。第二支撐基板114形成于第二透明電極125上。
觸摸板部分120包括第二支撐基板114、第三支撐基板115、第三透明電極126、第四透明電極127和第二介質(zhì)層143。第三透明電極126形成于第二支撐基板114上。第二介質(zhì)層143形成于第三透明電極126上。第四透明電極127形成于第二介質(zhì)層143上。第三支撐基板115形成于第四透明電極127上。
第二支撐基板114可以共同地包括在揚(yáng)聲器部分110和觸摸板部分120兩者中。
揚(yáng)聲器部分110的第一介質(zhì)層142包括引起共振和放大壓電聚合物材料振動的第一氣隙252。該氣隙252處于基本上等于或大于約20μm的范圍內(nèi)。觸摸板部分120的第二介質(zhì)層143包括防止第三透明電極126和第四透明電極127之間電氣短路的第二氣隙253。
第一和第二介質(zhì)層142和143包括第一支撐部件251和第二支撐部件254，以分別保持第一和第二氣隙252和253之間的距離。第一支撐部件251和第二支撐部件254可以通過例如間隔件散布法或紫外線照射法形成。第一支撐部件251和第二支撐部件254可以具有各種形狀。
圖3為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板的平面圖。
電路板160包括揚(yáng)聲器部分信號端子161和觸摸板部分信號端子162。當(dāng)將電氣信號施加于揚(yáng)聲器部分信號端子161上時，電氣信號通過介質(zhì)層的壓電聚合物材料轉(zhuǎn)換為振動。該介質(zhì)層引起共振并放大振動。這樣，振動就被轉(zhuǎn)換為聲音。
固定電壓通過觸摸板部分信號端子162施加于觸摸板部分120上，并且輸出由使用者觸摸引起的電流變化。
圖4為示出根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板與顯示器板組裝的方法的分解透視圖。
從柔性印刷電路膜220和驅(qū)動器IC 210輸出的圖像信號和控制信號施加于顯示屏200上，以顯示圖像。
根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板具有揚(yáng)聲器功能和觸摸板功能。具有揚(yáng)聲器功能的觸摸板布置在顯示屏200上，使得使用者可以容易地觸摸該觸摸板。具有揚(yáng)聲器功能的觸摸板的電路板160電氣連接柔性印刷電路膜220。該柔性印刷電路膜220將圖像信號和控制信號施加于顯示屏200。這樣，將電氣信號施加于觸摸板的電路板160上。
因為觸摸板具有觸摸板和揚(yáng)聲器功能，因此根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板可降低制造成本并簡化制造過程。根據(jù)本發(fā)明實施例的觸摸板可以用在具有高分辨率的顯示裝置中，例如便攜式電氣裝置中。
雖然已參照

了本發(fā)明的示例性實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些具體實施例，在不偏離隨后權(quán)利要求書所確定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種觸摸板，包括第一支撐基板；面向第一支撐基板的第二支撐基板；在第一支撐基板上形成的第一透明電極；在第二支撐基板上形成的第二透明電極；在第一和第二透明電極之間形成的第三透明電極；在第一和第三透明電極之間形成的介質(zhì)層；和在第二和第三透明電極之間形成的壓電層。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸板，其中第一和第二支撐基板中的每一個包括玻璃基板、塑料基板、光學(xué)薄膜或偏振器。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸板，其中壓電層包括聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯、聚氯乙烯或聚三氟乙烯。
4.如權(quán)利要求1所述的觸摸板，其中介質(zhì)層的厚度基本上等于或大于約20μm。
5.如權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器的觸摸板，其中介質(zhì)層包括空氣。
6.如權(quán)利要求1所述的觸摸板，其中介質(zhì)層還包括布置在第一和第三透明電極之間的支撐部件。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸板，其中支撐部件是通過間隔件散布法而形成的。
8.如權(quán)利要求6所述的觸摸板，其中支撐部件是通過在施加感光膜后照射紫外光而形成的。
9.如權(quán)利要求6所述的觸摸板，其中支撐部件是在施加感光膜后使用模具而形成的。
10.一種觸摸板，包括揚(yáng)聲器部分，包括第一支撐基板；面對第一支撐基板的第二支撐基板；靠近第一介質(zhì)層并與第一支撐基板相對形成的第一透明電極；靠近第二支撐基板形成的第二透明電極；和在第一和第二透明電極之間形成的壓電層；以及觸摸板部分，包括第二支撐基板；與第二支撐基板相對形成的第三支撐基板；靠近第二支撐基板并與第二透明電極相對形成的第三透明電極；靠近第三透明電極形成的第四透明電極；和在第三和第四透明電極之間形成的第二介質(zhì)層。
11.如權(quán)利要求10所述的觸摸板，其中第一支撐基板、第二支撐基板和第三支撐基板中的每一個包括玻璃基板、塑料基板、光學(xué)薄膜或偏振器。
12.如權(quán)利要求10所述的觸摸板，其中壓電層包括聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯、聚氯乙烯或聚三氟乙烯。
13.如權(quán)利要求10所述的觸摸板，其中第一介質(zhì)層的厚度等于或大于約20μm。
14.如權(quán)利要求10所述的觸摸板，其中第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層包括空氣。
15.如權(quán)利要求10所述的觸摸板，其中第一介質(zhì)層還包括在第一支撐基板上形成的第一支撐部件。
16.如權(quán)利要求15所述的觸摸板，其中第二介質(zhì)層還包括在第三透明電極上形成的第二支撐部件。
17.如權(quán)利要求16所述的觸摸板，其中第一支撐部件和第二支撐部件是通過間隔件散布法而形成的。
18.如權(quán)利要求16所述的觸摸板，其中第一支撐部件和第二支撐部件是通過在施加感光膜后照射紫外光而形成的。
19.如權(quán)利要求16所述的觸摸板，其中第一支撐部件和第二支撐部件是在施加感光膜后使用模具而形成的。
20.一種液晶顯示裝置，包括顯示屏；將圖像信號施加于顯示屏上的驅(qū)動電路部件；和觸摸板，包括第一支撐基板；面向第一支撐基板的第二支撐基板；在第一支撐基板上形成的第一透明電極；在第二支撐基板上形成的第二透明電極；在第一和第二透明電極之間形成的第三透明電極；在第一和第三透明電極之間形成的介質(zhì)層；和在第二和第三透明電極之間形成的壓電層。
21.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其中第一支撐基板和第二支撐基板中的每一個包括玻璃基板、塑料基板、光學(xué)薄膜或偏振器。
22.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其中壓電層包括聚偏氟乙烯、聚1-谷氨酸甲酯、聚氯乙烯或聚三氟乙烯。
23.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其中介質(zhì)層包括空氣。
24.一種觸摸板，包括電路板，具有揚(yáng)聲器部分的信號端子；和觸摸板部分的信號端子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸摸板，包括第一支撐基板、面向第一支撐基板的第二支撐基板、在第一支撐基板上形成的第一透明電極、在第二支撐基板上形成的第二透明電極、在第一和第二透明電極之間形成的第三透明電極、在第一和第三透明電極之間形成的介質(zhì)層以及在第二和第三透明電極之間形成的壓電層。
文檔編號G02F1/133GK1924650SQ200610126328
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者李東遠(yuǎn), 金得洙, 李建斌, 鄭命淑 申請人:三星電子株式會社