TW200809285A

TW200809285A - Waveguide materials for optical touch screens

Info

Publication number: TW200809285A
Application number: TW096115459A
Authority: TW
Inventors: Dax Kukulj; Graham Roy Atkins
Original assignee: Rpo Pty Ltd
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2007-05-01
Publication date: 2008-02-16
Also published as: US20070285406A1; KR20090007776A; CN101432647A; JP2009535723A; CN101432647B; WO2007128039A1; JP5290157B2; US8120595B2

Description

200809285 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明有關適用於波導爲基礎之光學觸控螢幕感測器【先前技術】本說明書中有關先前技術的任何討論在各方面均不應視爲承認此先前技術已廣爲人知或成爲本領域中之常識。由於觸控螢幕輸入裝置或感測器極容易使用之故，因此相當需要供電腦與其他消費性電子裝置諸如行動電話、個人數位助理（PDA)與掌上型遊戲用之此等裝置。在以往，已使用各種途徑提供觸控螢幕輸入裝置。最常見的途徑係使用可撓性電阻表層，惟表層容易受損，可能造成輝光問題，而且可能使下面的螢幕變暗而需使用超額電力以補償此種變暗現象。電阻裝置亦可能對濕度敏感，且該電阻表層的成本隨著該周長平方等比例。其他途徑係電容觸控螢幕，其亦需要一表層。此種情況中，該表層通常更耐用，但仍存在輝光與變暗問題。

在另一常見途徑中，在顯示前方中形成紅外線光束矩陣，由該等光束其中之一或更多者中斷現象偵測碰觸作用。此種「光學」觸控螢幕已久爲人知（US 3,478,220; US 3,673,32 7)，該等光束係由諸如發光二極體（LED)之光源陣列產生，並由偵測器（諸如光電晶體）之對應陣列偵測。其優點係無表層，而且可用於各種環境光線條件（US -4- 200809285 4，9 8 8，9 8 3 )，但其存在需要大量光源與偵測器組件以及支撐電子元件之重大成本問題。由於此等系統的空間解析度係視光源與偵測器數量而定’故該組件成本會隨著解析度而提高。另一以一體成型波導爲基礎之光學觸控螢幕技術係揭示於 US 6,351，260、6,181，842 與 5，914,709，以及美國專利申請案第2002/008893 0號及2004/020 1 579號，其內容係以交叉引用方式倂入本說明中。具有一個特定波導布局之此種裝置的基本原理係槪要示於圖1。此光學觸控螢幕感測器設計中，一體成型光學波導1 〇將光自單一光源1 1 傳導至將光源陣列1 3發射穿過輸入區1 4之面內透鏡1 2。以位於該輸入區另一側之第二組面內透鏡1 5與一體成型光學波導16收集該光，並傳導至位置感應（多元元件）偵測器17。碰觸物件（例如藉由手指或觸控筆）切斷一或更多事該等光束，並藉由該碰觸物件阻斷的特定光束測定的位置將其爲陰影。即’任何物理性阻斷的位置均可因該黑點存在而辨識爲一個維度，使得使用者反饋可以進入該裝置。較佳情況係，該裝置亦包括外部垂直對準透鏡（VC L，未圖示於圖1)’其係與位於該輸入區1 4雙側之內面透鏡1 2、 15相鄰，以便以與該輸入區垂直之方向對準光束13。在 US 7,099,5 5 3 (其內容係以交叉引用方式倂入本說明中）所揭示之變化中，可以呈具有複數個反射小平面之光管形式的單一光學波導取代該傳送側之一體成型光學波導1 〇陣列。 -5- 200809285 該觸控螢幕感測器通常係二維且爲矩形，具有兩個沿著該螢幕相鄰兩側傳導波導之陣列，以及兩個沿著該螢幕另兩側接收波導的對應陣列。至該該傳導側一部分，在一實例中，單一光源1 1(諸如LED或垂直空穴表面發射雷射 (VCSEL))將光（例如經由ΙχΝ樹形分光器18)發射至形成該 X與Y傳導陣列之複數個波導1 0。該X與Y傳導波導通常排列在L形基材1 9上，且該X與Y以同樣方式接收波導，如此可使用單一光源與單一位置感應偵測器兼而涵蓋 X與Y二個維度。不過，在其他具體實例中，X與Y二個維度可各自使用獨立光源與偵測器。在各側將波導與透鏡陣列安置在該螢幕的邊框內，並使該邊框的寬度最小，理想狀況係該傳導與接收陣列儘可能愈窄愈好。這對於諸如行動電話等小型裝置而言尤其重要。此構造的另外優點係同時偵測到所有光束，可使掃描速度比更常見之成對光源與偵測器（其中依序啓動該光源及/或偵測器以判定是否有任何光源/偵測器路徑被阻斷）之陣列快很多。此種波導爲基礎之構造中，可在不影響該光源/偵測器組件成本或該掃描速度情況下，僅藉由添加一或更多個波導提高空間解析度。波導爲基礎之光學觸控螢幕感測器的關鍵組件係該光學波導本身，如US 5,9 1 4,709所揭示，其係呈與基材一體成型之波導陣列形式。本技術中已詳知此等一體成型光學波導，而且其通常由已形成圖案之導光核心層（折射指數爲IM)所組成，該導光核心層係由被覆材料（折射指數爲n2 200809285 ，其中η2< η!)環繞並安裝在具有機械強韌性基材上。藉由核心與被覆層之間的折射指數差異將沿著每個波導傳遞之光線導入該核心。該核心區通常係以傳遞方向延長，其橫剖面爲正方形或矩形，且通常被被覆層包圍，其可視爲由下方被覆層（與該核心底面接觸）與上方被覆層（與另外三面接觸）組成。然而，並不一定必須爲此種狀況，而且如同美國專利申請案第US2005/008 929 8A 1(其全文係以提及的方式倂入本文中）所揭示，某些情況下該核心至少一部分的至少一面不與被覆材料接觸較有利。此外，若該基材材料具有適當透明度與折射指數，則可能省略該下方被覆材料。爲了可適用於結合觸控螢幕感測器之消費性電子裝置，光學波導與用以製造彼之材料及方法必須符合許多要求。其顯然必須對於操作波長下呈透明，該波長一般係接近 8 5 Onm之近紅外線。在此前提之下，首先該等材料必須具有價格競爭性，即’可應用於廉價製造方法。其次，其必須具有可靠度，對於諸如機械應力（彎曲、壓碎與掉落裝置）、熱應力（極端溫度與迅速溫度改變）以及化學安定性（水與其他液體、蒸氣與環境紫外線）等環境挑戰具有高度抗性。第三，其必須可與作爲觸控螢幕組合體可相同成爲 am 一體。一體成型光學波導一般係自諸如矽酸鹽玻璃之剛性材料製造、在諸如矽晶圓或玻璃晶圓等剛性基材上製造，並且使用半導體類型處理技術，即化學氣相沉積、真空沉積 -7- 200809285 、照相平版印刷術、反應性離子鈾刻等製造。不過，此等技術需要昂貴資本設備，而且基於成本與製造容易度來看極偏好自可光致形成圖案之聚合物材料形成該波導（與相關透鏡）。若可經由照相平版印刷術/濕式蝕刻法或模製法製造該波導，則因設置製造廠房的資本成本遠低於諸如反應性離子蝕刻（RIE)等其他波導形成圖案技術，故得以改善聚合物的成本優勢。US 5,9 1 4,709建議以可光致形成圖案之聚合物苯并環丁烯（BCB)作爲該波導材料，但該案未考慮到該波導材料之性質必須適用於觸控螢幕感測器。本發明目的係克服或改善先前技術之至少一項缺點，或是提供可用之備擇方案。【發明內容】廣義地說，本發明提出包含透光聚合物核心與聚合物基材之撓性波導。較佳情況係，該撓性波導另外包含與該透光核心之至少一部分接觸之聚合物被覆層。較佳情況係，該材料與厚度係經合倂選擇以使該撓性波導可重複且可逆地以相當小之彎曲半徑彎曲。較佳情況係，該透光核心的玻璃轉化溫度（Tg)係低於使用該波導之裝置的最低操作溫度。亦較佳情況係，該透光核心的T g係低於該基材之T g。最佳情況係，該透光核心的Tg係低於該基材之Tg並低於使用該波導之裝置的最低操作溫度。根據電子與光學裝置的一般操作溫度選擇該材料，或者可以預期之最終裝置的操作溫度選擇該材料。 200809285 重要的是該光導之期望操作溫度高於該光導材料之Tg。特定光學參數（諸如折射指數）在Tg區附近呈現非線性。根據本發明第一方面，提出一種作爲光學觸控螢幕感測器組件之光學波導，該光學波導包含位於基材上之光導部分，其中該光導部分係由Tg低於該光學觸控螢幕感測器之操作溫度的聚合物所構成。較佳情況係，該光學觸控螢幕感測器的操作溫度至少在0°c-50°c範圍內，某些應用當中可接受自〇°C-35t之範圍。該光導部分較佳係由Tg低於100 °C之聚合物構成，該聚合物之T g較低於係於5 0 °C，更佳係低於2 5 °C，最佳係低於l〇°C。在較佳具體實例中，該基材實質上具有撓性，而且可能爲例如聚合物基材。較佳情況係，該光導部分係由Tg 低於該聚合物基材之Tg的聚合物所構成。較有利情況係，該光學波導可重複且可逆地以曲率半徑小於100cm，較佳係小於1 〇 c m，更佳係小於1 c m，最佳係小於2 m m彎曲 180、在一具體實例中，該光學波導的光導部分可藉由在該基材上沉積可固化液態聚合物材料，並將其固化形成交聯聚合物材料而形成。極佳情況係，該可固化液態聚合物材料爲實質上非揮發性材料，特別是不含諸如溶劑之任何揮發性組份。揮發性可由許多參數決定，但非揮發性材料的指標之一係不含 -9 - 200809285 於76 OmmHg之下沸點低於約175 °C之任何組份，較佳係不含於760mmHg之下沸點低於約225 °C之任何組份，且更佳係不含於760mmHg之下沸點低於約275 °C之任何組份。非揮發性材料的另一指標係其蒸氣壓力於20 °C時低於 0.5mmHg，較佳係於20°C時低於O.lmmHg，最佳於20°C 時低於O.OlmmHg。發揮發性材料的另一指標係當該溫度超過25°C時，較佳係當該溫度超過50°C時，且最佳係當該溫度超過75°C時，其蒸氣壓力超過ImmHg。較佳情況係，該可固化液態聚合物材料包含矽氧烷聚合物。該可固化液態聚合物材料可藉由任何方法固化，較佳係UV引發之自由基聚合作用，或在另一較佳具體實例中，UV微影/濕式蝕刻法。在另一較佳具體實例中，該可固化液態聚合物材料可以模製方法固化。可固化矽氧烷聚合物實例之一係揭示於US 6,818,721，該案係由同一受讓人所擁有且全文係以提及的方式倂入本文中。較佳情況係，該聚合物光導部分的厚度係在約〇 . 5 μπι 至250μηι厚範圍內，更佳係3μιη至50μιη厚，最佳係5μπι 至2 5 μιη厚。若該波導基材包含聚合物，其Tg較佳係高於8(rc，更佳係高於150°C，最佳係高於3 50 °C。該聚合物基材可包含任何適用聚合物材料，例如，聚碳酸酯、聚楓、聚醯亞胺或聚對苯二甲酸乙二酯。可使用任何適用之基材厚度。通常該基材厚度係在約25μηι至 1mm厚，較佳係75μιη至250μηι厚，最佳係約ΐ75μιη厚。 -10- 200809285 在其他較佳具體實例中，本發明之光學波導另外包含介於該聚合物光導部分與該基材之間的下被覆層。較佳情況係，該下被覆層與該聚合物光導部分係實質上相似之組成，但並非相同組成。下被覆層具有不同於該核心光導部分而且較低之折射指數。在另一較佳具體實例中，本發明的光學波導另外包含與該聚合物光導部分至少一部分接觸的上被覆層。較佳情況係，該上被覆層與該聚合物光導部分係實質上相似組成，但不是相同組成。上被覆層具有不同於該核心光導部分而且較低之折射指數。本發明亦提出包括本發明第一方面之光學波導的裝置。該裝置可爲例如光學觸控感測器，其可用於例如電腦、遊戲或通訊裝置，或其混合體。根據第二方面，本發明提出一種光學波導，當其作爲光學觸控螢幕感測器組件時，該波導包含位於基材上之光導部分，其中該光•導部分係由Tg低於該光學觸控螢幕感測器操作溫度範圍之聚合物所構成，且其中該光導部分係藉由將實質上非揮發性可固化液態矽氧烷聚合物沉積於基材上，並將其固化形成交聯矽氧烷聚合物而形成。該第二方面的較佳具體實例反映出第一方面之較佳具體實例。特別是，較佳情況係該光導部分係由Tg低於 loot之聚合物構成，該聚合物之Tg較低於係於50°C，更佳係低於25°c，最佳係低於l〇°C。根據第三方面，本發明提出一種設備’其包含光源； -11 - 200809285 光學耦合以接收來自該光源之光線的透射波導部分，該透射波導部分產生以第一方向傳遞之第一組光束；與該第一方向之透射波導部分隔開之接收波導部分，該接收波導部分接收該第一組光束，與該介於該透射波導部分與該接收波導部分之間的輸入區；與該接收波導部分光學耦合且並包括一或更多個光偵測元件之光偵測器，其中該一或更多個光偵測元件實質上同時偵測穿越該輸入區之後之第一組光束各者的光線分布；其中該透射波導部分與該接收波導部分至少一者包含光導部分與基材；且其中該光導部分係由Tg低於該設備操作溫度之聚合物所構成。該透光部分可包含單一波導，例如具有複數個反射小平面之光管。該組光束可爲單一片光線。該光導部分較有利係由Tg低於100°C，較佳係低於 5〇°C，更佳係低於25°C，且最佳係低於l〇°C之聚合物所構成。最佳情況係，該聚合物光導部分的Tg低於該設備的操作溫度範圍。該設備的操作溫度可爲該聚合物Tg所容許之任何操作溫度。在一具體實例中，設備之操作溫度係在約-50 °C範圍內；或者，在一具體實例中，設備之操作溫度係在約〇°C -35°C範圍內。較佳具體實例中，基材實質上具有撓性，而且可爲任何聚合物基材。較佳情況係，光導部分係由Tg低於該聚合物基材的聚合物所構成。較有利情況係，該透射波導部分或接收波導部分可重複且可逆地以曲率半徑小於100cm ，較佳係小於1 〇cm，更佳係小於1 cm，最佳係小於2mm -12- 200809285 彎曲1 80°。在一具體實例中，可能藉由將可固化液態聚合物材料沉積於該基材，並固化彼形成交聯聚合物材料而形成該光導部分。極佳狀況係，該可固化液態聚合物材料實質上係非揮發性，特別是不含諸如溶劑之任何揮發性組份。較佳情況係，該可固化液態聚合物材料包含矽氧烷聚合物。該可固化液態聚合物材料可藉由任何方式固化，較佳係UV引發自由基聚合物，或在另一較佳具體實例中， u V微影/濕式蝕刻法。在另一較佳具體實例中，該可固化液態聚合物材料可以模製法固化。較佳情況係，該聚合物光導部分厚度爲0·5μιη至250μπι，更佳係厚度爲3μιη至 50μιη，最佳係厚度爲5μηι至25μιη。若該波導基材包含聚合物，其較佳之Tg高於80t，更佳係高於1 5 0 °C，最佳係高於3 5 0 °C。該聚合物基材可包含任何適當之聚合物材料，例如聚碳酸酯、聚礪、聚醯亞胺或聚苯二甲酸乙二酯。可使用任何適用之基材厚度。通常該基材係在25 μηι 至1mm厚範圍內，較佳係75 μιη至250 μιη厚，最佳係約 1 7 5 μιη 厚。在另一較佳具體實例中，本發明之設備另外包含介於該聚合物光導部分與該基材之間的下被覆層。較佳情況係 ’該下被覆層與該聚合物光導部分係實質上相似之組成，但並非相同組成。在另一較佳具體實例中，本發明之設備可另外包含與 -13- 200809285 該聚合物光導部分至少一部分接觸之上被覆層。較佳情況係，該上被覆層與該聚合物光導部分係實質上相似之組成，但並非相同組成。較佳情況係，該設備係一輸入裝置，其中在該透射波導部分與該接收波導部分之間製造輸入區。在較佳具體實例中，使用者藉由與輸入區互動而對電子裝置提供輸入。例如，使用者以手指或觸控筆與輸入區互動。更特別的是，該設備可呈光學觸控螢幕感測器形式、或該設備可呈電腦、遊戲或通訊裝置或其混合體形式。較佳情況係，透射波導部分另外產生第二組光束以第二方向（與第一方向不同）傳遞之光束；且該接收波導部分另外接收該第二組光束。較佳情況係，該第二方向係與該第一方向垂直。根據第四方面，本發明提供一電子裝置用之輸入裝置，其包含：至少一個光源；用以偵測在複數個光偵測元件處光線強度之光偵測器；界定一平面之輸入區；及包含可分成一或更多組波導之複數個波導經微影界定的波導結構，其中該光源將光線耦合進入該波導結構之第一組波導，該第一組波導引導耦合進入該波導的光線以產生第一光束柵，且該第一光束柵以第一方向穿越該輸入區，然後藉由該波導結構之第二組波導導入該光偵測器的光偵測元件；其中該第一組與第二組波導中至少一者包含光導部分與基材；其中該光導部分係由Tg低於該輸入裝置之操作溫度範圍的聚合物所構成。 -14- 200809285 較佳情況係，該輸入裝置的操作溫度在〇°C -5 0°C範圍內’更佳係在0°C-35°C範圍內。該光導部分較好係由Tg 低於100°C，較佳係低於50°C，更佳係低於25°C，最佳係低於10°C之聚合物所構成。在較佳具體實例中，該基材實質上具有撓性，而且可爲例如聚合物基材。較佳情況係，該光導部分係由Tg低於該聚合物基材之Tg的聚合物所構成。較有利情況係，該第一組與第二組波導中至少一者可重複且可逆地以曲率半後小於1 0 0 c m，較佳係小於1 0 C m，更佳係小於1 c m，最佳係小於2 mm彎曲1 8 0。。在一具體實例中，該光導部分可藉由將可固化液態聚合物材料沉積於該基材，並將彼固化形成交聯聚合物材料所形成。極佳狀況係，該可固化液態聚合物材料實質上爲非揮發性，特別是不含諸如溶劑等任何揮發性組份。較佳情況係’該可固化液態聚合物材料包含矽氧烷聚合物。該可固化液態聚合物材料可藉由任何方式固化，較佳係UV 引發自由基聚合作用，或在另一較佳具體實例中，使用 UV微影/濕式蝕刻法。在另一較佳具體實例中，該可固化液態聚合物材料可以模製法固化。較佳情況係，該聚合物光導部分係〇·5μιη至25〇μιη厚 ’更佳係3μηι至50μιη厚，最佳係5μιη至25μϊη厚。右波導基材包含聚合物’其Tg較佳係高於go。〇，更佳係高於150°C，最佳係高於35(rc。該聚合物基材包含任何適用之聚合物材料，例如聚碳酸酯、聚礪、聚醯亞 -15- 200809285 胺或聚苯二甲酸乙二酯。可使用任何適用厚度。通常該基材係25 μιη至1 mm厚，較佳係75μπι至25 0μιη厚，最佳係約Ι75μπι厚。在另一較佳具體實例中，本發明之輸入裝置另外包含介於該聚合物光導部分與該基材間之下被覆層。較佳情況係，該下被覆層與該聚合物光導部分係實質上相似之組成，但並非相同組成。在另一備擇較佳具體實例中，本發明之輸入裝置另外包含與該光導部分至少一部分接觸之上被覆層。較佳情況係該上被覆層與該聚合光導部分係實質上相似之組成，但並非相同組成。在較佳具體實例中，使用者藉由與輸入裝置區互動而對電子裝置提供輸入。例如，使用者以手指或觸控筆與輸入區互動。更特別的是，該設備可呈光學觸控螢幕感測器形式、或該設備可呈電腦、遊戲或通訊裝置或其混合體形式。在另一具體實例中，輸入裝置另外包含第三組該波導結構之波導與第四組該波導結構之波導，其中該光源將光線耦合進入該波導結構之第三組波導’該第三組波導引導耦合進入該波導的光線以產生第二光束柵’且該第二光束柵以第二方向（其與第一方向不同）穿越該輸入區，然後藉由該波導結構之第四組波導導入該光偵測器的光偵測元件〇較佳情況係，該第三組與第四組波導至少一者包含光 -16- 200809285 導部分與基材；其中該光導部分係由Tg低於該輸入裝置之操作溫度範圍的聚合物所構成。該輸入區可爲任何形狀，但較佳係矩形。較佳情況係，該第二方向與該第一方向垂直。【實施方式】如 US 5,914,709、US 6,181，842 與 US 6,351，260 揭示之光學觸控感測器係視具有一體成型光學波導而定以分布並收集用以感測碰觸動作之光束矩陣。一體成型光學波導通常係由已形成圖案之光導核心層（折射指數爲IM)所組成，其周圍環繞被覆材料（折射指數爲n2，其中ηγΐΜ)，並安裝在適當基材上。藉由核心與被覆層之間的折射指數差異將沿著該波導傳遞的光導入該核心。在US 7,099,553所述之變化中，該「透射」側之一體成型光學波導係用以分布該光之波導，其可由呈光管形式之單一光學波導取代，其中該光束係由例如複數個小平面的反射所產生。在光管中，該被覆層通常係空氣，但該光導原理相同。圖2a顯示一體成型光學波導20典型陣列之端視圖，且圖2b顯示沿著A-A之側視圖，其包含基材21、下被覆層22、複數個光導核心23與上被覆層24。視該材料系統而定，目前有許多技術可用以沉積該下被覆層、核心與上被覆層。此等包括火焰水解法與化學氣相沉積（例如針對玻璃）、分子束磊晶（例如針對半導體）以及旋塗（例如針對聚合物）。核心層可藉由例如光微影與反應性離子蝕刻（適 -17- 200809285 用於大部分材料）或藉由光微影與濕式蝕刻（例如利用介於已曝光與未經曝光材料之間的溶解性差異以光致形成圖案聚合物）。或者，聚合物核心層可藉由模製或壓紋法形成圖案，如同例如US 5,230,990與us 5,265，184所揭示，其中製得主體或模製物之後，可重複製造波導。由於可光固化聚合物可於模製或壓紋法期間視需要而固化（即，凝固）’該聚合物特別適於此等方法。在另一備擇方案中，藉由使用可固化聚合物材料，可經直接分配與固化方法視需要沉積該核心層，諸如US 5,53 4，101所揭示。熟悉本技術之人士將會熟知自聚合物材料製造其他一體成型光學波導之方法。姑且不論用以製造一體成型光學波導的方法，該下被覆層22與上被覆層24之折射指數必須低於該核心層之折射指數23，如此將該光局限在該核心內。該下被覆層22 與上被覆層24經常具有相同折射指數，如此該波導模態對稱，惟此並非必要條件。若該包含基材2 1之材料係透明而且折射指數低於包含核心23之材料，則可省略該下被覆層22。典型來說，波導具有橫剖面呈正方形或矩形之透光延長核心區。其底面在以往界定爲與該基材相鄰或最接近一面，表面界定爲與該底面平行但距離該基材最遠一面，且此等面的側面與該基材實質上垂直。在本技術中先前描述之此一體成型光學波導當中，該核心係由被覆材料 ——或稱爲該下被覆層或該上被覆層——環繞。不過，不一定必須是此種狀況，而且某些狀況下較有利的是該核心 -18- 200809285 至少一部分不與被覆材料的至少一面接觸。在本發明波導爲基礎之光學觸控螢幕中可看到此種狀況的實例，其中如 US 2005/0089298所揭示，圖1所示之面內透鏡12與14 具有彎曲之端面，其較佳係具有一空氣界面。如前文所述’波導爲基礎光學觸控感測器需要具有許多性質之光學波導：其必須具有價格競爭力；其必須堅固並可罪；而且其必須與該觸控螢幕組合體相容成一個整體。第三個性質不如其他兩個性質明顯，但該波導陣列具有機械撓性則極爲有利，其使該基材必須具有相當程度之可撓性。具有高度撓性之波導陣列第一個優點係在該系統中與其他光學組件對準，包括與該光源、位置感應偵測器與外部光學元素，諸如垂直對準透鏡等對準。圖3所示之第二優點，其中具有透射波導陣列之基材3 1與具有接收波導陣列之基材32可摺疊在該顯示器33邊緣下面，而非攤平在該顯示器周圍；由於其增加可用顯示面積，故其在諸如缺乏空間的f了動電g舌裝置中特別重要。雖然諸如砂或玻璃等剛性材料的薄基材可能具有充分撓性以進行對準相關調整，但圖3所示之構造需要高撓性基材材料。下文中，若基材或基材/波導組合體可重複且可逆地以曲率半徑小於100cm，較佳係小於l〇cm，更佳係小於lcm，最佳係小於2mm彎曲180°，則將其稱爲「實質上具有撓性」。實質上具有撓性之基材材料較佳係聚合物，但亦可使用可平坦化之其他材料諸如層壓製件或織布（woven cloth )，例如具有spin-on聚合層，其亦可作爲下被覆層。 -19- 200809285 與一^或更多種習用基材材料（諸如砂）相較，聚合物基材亦具有成本與重量方面的益處。廣泛範圍之聚合物基材可供使用，包括聚苯二甲酸乙二酯（PET)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN)、聚碳酸酯（PC)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯 (PS)、丙烯酸酯（諸如PMMA)與聚醯亞胺（PI)，其均已應用於平面顯不器產業（W.A. McDonald， Journal of Materials Chemistry ，第 1 4 卷，第 4 -1 0 頁，2 0 0 4)。其中，PET因價格底廉且到處皆可大量取得（例如Melinex® 或Mylar®)加上表面品質高（例如，光滑度）之故，其係目前最爲廣泛使用者。聚碳酸酯與聚礪同樣價格低廉而且容易取得。一體成型光學波導最常於諸如矽晶圓或玻璃晶圓等剛性基材上使用矽酸玻璃等材料，使用半導體型處理設備 ——換言之，化學氣相沉積、真空沉積、光微影、反應性離子蝕刻等製造（YP. Li與C.H· Henry，「氧化矽爲底質之光學積體電路（Silica-based optical integrated circuits) 」，IEE P r o c. Optoelectronics vo 1 14 3(5)，第 263-280 頁，1 996)。此等波導在特定環境下具有強韌性（機械衝擊除外），但其昂貴（主要係因爲資本設備成本高）而且因過高之沉積溫度之故，通常與聚合物基材不相容。此外，爲了具有撓性波導構造，該基材與該波導材料二者均必須具有撓性。由於該波導層通常比該基材薄，該波導/基材複合物的整體撓性係由該基材材料的特徵主導，此係由該基材材料之性質及其厚度決定。該基材厚度通常在25μιη至 1 mm -20- 200809285 範圍內，然而各波導層通常在〇·5至250 μιη厚箪1 波導爲基礎之光學觸控螢幕感測器而言，該基祠係75至25 0μιη，最佳係約175μιη，且該波導杉較佳係3至5 μιη，最佳係5至2 5 μπι。如前文解釋’極需要自可光致形成圖案之聚，使用光微影/濕式蝕刻法形成供波導爲基礎之螢幕感測器用的波導陣列（與相關透鏡）。此係可基材相容之低溫方法，其簡單但書係濕式蝕刻步之溶劑較不會滲透該基材材料。本技術中已詳知影/濕式触刻處理製造聚合物光學波導，例如U S 、US 6,054,253 與 US 6,555,288 所揭示。或者，製或壓紋法形成該波導陣列（與相關透鏡），諸交 5，230,990 與 US 265,184 所揭示。選擇聚合物供特定應用時，諸多性質當中一項重要性質係其玻璃轉化溫度T g。T g可界中之第二順位相轉變，並其本身表現出隨著溫變率之陡斜改變。在機械性質方面，聚合物材料 Tg時係剛性或「玻璃質」，在高於其Tg時係柔膠狀」，在其Tg附近具有更複雜之「黏彈性」物在高於Tg時之機械性質係視分子結構而定，聚合物是否交聯而定。非交聯聚合物在高於Tg 或流動（即，其不具機械完整性），然而交聯聚合機械完整性，但在具有與交聯之間的鏈片相關之自由。用於顯示器與聚合物波導之撓性基材較有圍內。就厚度較佳心層厚度合物材料光學觸控與聚合物驟所使用經由光微 4,609,252 可使用模丨例如U S 須考慮的爲熱容量的體積改在低於其軟或「橡區。聚合特別是視時會熔融物保有其局部移動利係由局 -21 - 200809285

Tg聚合物所構成，此係針對熱機械性與環境強韌性而選擇。代表性實例係聚碳酸酯（Tg〜150。C)、聚礪（Tg〜 190°C)以及聚醯亞胺Kapton⑧（Tg〜3 5 0 °C)，惟亦使用較低 Tg材料之聚對苯二甲酸乙二酯（例如Melinex®，Tg〜 80〇C)。由於聚合物之折射指數與其密度相依性高，聚合物之 Tg亦在折射指數對溫度之曲線圖中表現出其本身之陡斜改變，而且在特定實例中，此係用於測定Tg之便利方法。應注意的是，然而在交聯聚合物中只有介於交聯之間的鏈片段可以自由移至高於Tg，因此與Tg相關之斜率變化可能不如整個鏈全部可以移至高於Tg之非交聯聚合物般劇烈（例如熱塑性材料，諸如聚乙烯或PMMA)。選定具有適當性質（例如成本、表面品質、Tg)之撓性基材之後，極需要的是該聚合物波導材料可順應該基材之機械性質。特別是，由於聚合物在高於Tg時柔軟且呈橡膠狀，有利於使用可令該波導可撓曲或彎曲且不會在該波導中造成局部應力之低Tg聚合物波導材料。另一方面，若該波導係由高Tg聚合物波導所構成，重複撓曲可能逐漸累積會導致微龜裂之局部應力，該等微龜裂不僅使光學性能變差，亦可能增生最終造成該波導層的機械性故障。使用低Tg聚合物波導材料亦容許該波導對於該基材尺寸變化產生回應，該尺寸變化可能係因熱膨脹、在高濕度環境中吸收濕氣及/或物理性拉伸而發生。該聚合物波導材料之Tg較佳係低於loot，更佳係低於50°c，更佳係低 -22- 200809285 於25°C，最佳係低於10°C。特別需要該聚合物波導材料之Tg低於該裝置之最小操作溫度，如此該材料會一直處於橡膠狀態。大量聚合物波導材料已知並用於光學裝置領域，其大多數具有高玻璃轉化溫度T g，通常高於1 〇〇它。此意指在室溫與大部分光學裝置的操作溫度下，該波導聚合物係呈剛性「玻璃質」狀態。傳統上偏好高T g聚合物的原因係 S忍爲就長時間裝置操作期間與處理（例如，於封裝（即，焊接）期間遭遇的〜250 °C)短期間二者而言，高Tg是熱安定性與機械安定性的基本條件。高Tg光學聚合物之實例包括聚醯亞胺類、苯并環丁烯、聚碳酸酯類、醯亞胺化 PMMA、聚酯類、聚原冰片烯、丙烯酸酯、杜邦 Polyguide™以及 Akzo Nobel 之 BeamBox™。很明顯地， US 5,9 1 4,709中舉例之苯并環丁烯（BCB)聚合物材料係高 Tg 聚合物，其 Tg 〜3 5 0 °C(L. Eldada 與 L_W· Shacklette， ” Advances in polymer integrated optics’’ ， Quantum E1 ectr οni c s 第 6 卷，第 5 4 - 6 8 頁（2 0 0 0)， IEEE Journal o f Selected Topics) o 本技術中有某些實例，其中已用低Tg聚合物（通常係石夕氧垸與丙嫌酸酯（包括經氟化丙儲酸酯））作爲波導材料。已作爲波導材料之其他低Tg聚合物係交聯環氧樹脂 Norland 68。儘管對於交聯低Tg聚合物存在成見，但其令人意外地有利於光學波導裝置，特別是有利於熱光裝置（如US 6,236,774所揭示），第一原因係可以藉由使該裝置 -23- 200809285 維持高於Tg而避免該聚合物性質的依時反應（與黏彈性效果有關），第二原因係因爲聚合物在高於Tg時的熱光係數通常明顯高於其低於Tg時。因此，較有利狀況係該聚合物之Tg低於該裝置的最低操作溫度，如此該材料保持其柔軟或「橡膠」狀態，但其前提是藉由交聯作保有其機械完整性。本技術中尙未知將低Tg聚合物波導材料用於光學觸控感測器。除了低Tg之外，該聚合物波導材料在固化之前實質上爲非揮發性較有利。特別是，該聚合物波導材料在固化之前不含任何溶劑較爲有利。爲了塗覆於基材，聚合物波導材料通常需要呈液態形式；可藉由將該材料溶解於溶劑中，或藉由使用固化之前原本即爲液態之材料達成此目的。藉由諸如旋塗、擠壓塗布、狹縫式塗布、網版印刷或刮板塗布等常用方法將波導材料塗覆於基材時，塗覆期間需要可以良好控制該材料之流變性質。雖然照例使用低揮發性溶劑，但殘留溶劑仍可能於塗覆處理期間持續揮發，不可避免地改變流變性質，因此使該塗覆處理難以控制。另一方面，若維持恆定溫度，則實質上非揮發性材料於任何塗覆步驟順序期間其基本流變性質將不會發生任何變化。如本發明人之共待審申請案，其標題爲「供二階段沉積方法用之低揮發性聚合物（Low volatility polymers for two- stage deposition processes) 」，序號第 _號與「在大面積基材上製造聚合物光學波導之方法（Methods for fabricating polymer optical waveguides on large area -24- 200809285 substrates)」序號第_號，此二案係同時申請案且其全文係以提及的方式倂入本文中；實質上發揮發性聚合物用於諸如擠出並旋塗之二階段沉積方法特別有利，該等方法可應用在大面積基材（諸如矩形平板）上具有成本效益地製造光學波導。使用無溶劑非揮發性波導材料的另一優點係改善在該基材面積上之薄膜品質以及避免塗覆之後並在形成圖案之前需要進行以去除溶劑之任何輕度烘焙步驟。若使用聚合物基材，無溶劑聚合物材料尙具有不需要考慮該基材是否受到該材料中之溶劑侵鈾的其他優點。雖然已習知某些聚合物基材材料（諸如聚醯亞胺、PEN與PET)具有良好溶劑抗性，但其他聚合物基材材料諸如聚碳酸酯、丙烯酸酯與聚苯乙烯等則無此性質。先前已說明無溶劑聚合物波導材料（詳見例如杜邦之ρ 〇 1 y g U i d e TM材料系統（u S 5,402,5 1 4與US 5,292,620)、康寧之多官能基丙烯酸酯 (US 6,5 5 5,28 8 )與A11 i e d S i g n a 1之多官能基乙烯基醚（u S 6,3 08,00 1 ))，但大多數習知之聚合物波導材料——包括聚甲基丙烯酸甲酯與聚（α-甲基苯乙烯）（US 4,749,245)、聚丁二炔（US 4,824,522)、聚丙烯酸酯與聚矽氧烷（US 5,062,680)、聚醯亞胺類（US 6,3 1 6,5 89)、聚（甲基丙烯醯亞胺）（US 6,3 27,4 1 5)、苯并環丁烯（C.F· Kane 與 R.R. Krchnavek，苯并環丁烯光學波導（Benzocyclobutene optical waveguides)，IEEE Photonics Technology Letters 第7卷，第5 3 5 - 5 3 7頁（ 1 995))與高度氟化聚合物，諸如 TEFLON ⑧、CYTOP® 與 HYFLON®(US 6,603,9 1 7)__需要 -25- 200809285 溶解於溶劑中以供處理。顯著的是，US 5，9 14,709所列舉之苯并環丁烯聚合物係屬於需要溶劑之聚合物波導材料族群’因此不利於在大面積基材上大量製造光學波導。本技術中尙不知將實質上非揮發性聚合物波導材料--特別是無溶劑聚合物波導材料——用於光學觸控螢幕感測器。藉由一些標準可將液態材料視爲「實質上非揮發性」材料。某些標準可能涉及沸點（在指定壓力下）或蒸氣壓力（於指定溫度下）之槪念。其他標準可能考慮到在指定溫度與壓力一段指定期間，每單位表面積之材料損失重量就本發明目的而言，液態材料之揮發性茲根據三個標準界定：於760mmHg(即latm)壓力下之沸點；於2〇dc下之蒸氣壓力；以及該蒸氣壓力超過ImmHg之溫度。應注意的是，該沸點與蒸氣壓力有關——在給定之壓力（例如760mmHg) 下’當其蒸氣壓力到達該壓力時，液體會沸騰。通常，由於沸點容易觀察（除非該液體於沸騰即分解），故沸點係比較不同液體揮發性之最簡易標準。液體的沸點通常列在其物理性質當中。由於蒸氣壓力資料不一定容易取得，而且不一定引用相同溫度下之數資，因此以蒸氣壓力爲基礎的比較較爲困難。已使用各種不同溶劑溶解聚合物材料以供旋塗，該等溶劑包括氯仿、苯與甲苯（US 4,749,245)、二甲基環己烷 (US 4,824,522)、甲基異丁酮（MIBK，US 5,062,6 80)、 N，N -二甲基乙醯胺（DMA，US 6,316,589)、2 -甲氧基乙基乙酸酯（US 6,603,9 1 7)以及乳酸乙酯（US 7,03 0,03 9)。近 -26- 200809285 年來，環戊酮、環己酮與芮二醇一甲醚乙酸酯（PGME A)已成爲普及之旋塗溶劑。可取得之此等溶劑的選用沸點與蒸氣壓力係示於表1。

溶劑於 1 a t m之沸點（°C ) 於20°C之蒸氣壓力 (mmHg) 該蒸氣壓力係 1 mmHg時之溫度（°C ) 氯仿 61.3 159 -58.0 苯 80.1 74.6 -36.7 甲苯 110.6 22 -26.7 MIBK 119 15 -1.4 二甲基環己烷 124 Μ j\\\ Μ 環戊酮 130-131 1 1.4(於 25°C) >fnr Μ 2 -甲氧基乙基乙酸酯 145 Μ j\\\ Μ j\\\ PGMEA 145-146 3.7 Λ\ι Γ. Mil J\\\ 乳酸乙酯 154 2 Μ j\\\ 環己酮 155 2 1.4 DMA 164.5-166 ΙΙΙΓ J\\\ Μ y \ 由於此等溶劑的沸點均低於1 75 °C，「實質上非揮發性」之液態材料的可能標準之一係其不含在760mmHg之下沸點低於1 75 °C之任何組份，較佳情況係不含於 7 6 OmmHg之下沸點低於225 °C之任何組份，且最佳情況係不含於760mmHg之下沸點低於275 t之任何組份。或者，實質上非揮發性液態材料可界定爲在2 0 °C時蒸氣壓力低於 0.5mmHg，較佳係在2〇t：時蒸氣壓力低於O.lmmHg，且最 -27- 200809285 佳係在20°C時蒸氣壓力低於〇.〇immHg之液態材料。或者 ’實質上非揮發性液態材料可界定爲僅於溫度超過25 °C時其蒸氣壓力超過ImmHg，較佳情況係該溫度超過5(TC，且更佳係該溫度超過75°C時時其蒸氣壓力超過ImmHg。實質上非揮發性可固化聚合物系統通常係由習知爲寡聚物之低分子量聚合物鏈構成，其具有可固化官能基，諸如環氧基或乙烯性不飽和基。該液態聚合物之分子量與其黏度密切相關’且若該黏度太局（β卩，該分子量太局），則該聚合物無法沉積在基材上以形成光學品質之薄膜；其原因係本技術中習知之大部分光學與光阻聚合物必須以溶劑稀釋。另一方面，若該實質上非揮發性聚合物中之寡聚物的分子量太低，則每個鏈含有的可固化官能基不足進行固化作用。然後，已習知實質上非揮發性可固化聚合物系統具有較佳黏度範圍，通常係100-10，000cP，更佳係500-5,000cP最佳係l，000-4,000cP。由於黏度經常與溫度極爲相關，故此等較佳黏度係指進行該處理步驟的溫度，通常爲室溫。 UV可固化矽氧烷聚合物係特別適於製備波導之材料類別，其可能具有低Tg(視該組成而定）。特別是，可不使用溶劑即處理彼等材料，因此其實質上係非揮發性。其可藉由例如 US 6,800,724、US 6,818,721 或 US 6,965,006 所揭示之縮合反應合成，該等專利全文係以提及的方式倂入本文中。矽氧烷聚合物對於各式各樣基材材料（包括矽、玻璃與聚合物）具有優良黏著性。 -28- 200809285 茲將呈現某些標準矽氧烷聚合物的揮發性資料以證實由 US 6,800,724、US 6,818,721 或 US 6,965,006 所揭示之縮合反應合成之矽氧烷聚合物極可能符合上述與表1材料之「實質上非揮發性」標準。最常取得之矽氧烷聚合物（其揮發性資料可於文獻中獲得）係直鏈經甲基取代矽氧烷，即，每個矽原子具有二或三個甲基。表2表示具有至高十一個矽原子之直鏈經甲基取代矽氧烷的揮發性資料（應注意的是，f’Me”象徵甲基CH3-)。表2 矽氧烷種類結構分子量於latm壓力下之沸點 (°C) 蒸氣壓力係 ImmHg 之溫度(。。）於20°C之蒸氣壓力 (mmHg) 四矽氧烷 Me-(Si(Me)2〇)3-SiMe3 310.7 193.5 35.3 0.45 五矽氧烷 Me-(Si(Me)20)4-SiMe3 384.9 220.5 56.6 0.0525 六矽氧烷 Me-(Si(Me)20)5-SiMe3 459.0 245.5 73.7 0.0075 八矽氧院 Me-(Si(Me)20)7-SiMe3 607.3 290.0 105.8 0.0003 九矽氧院 Me-(Si(Me)20)8-SiMe3 681.5 307.5 144.0 Μ y\\\ 十矽氧院 Me-(Si(Me)20)9-SiMe3 755.7 314.0 160.3 Μ y\\\ 十一矽氧烷 Me-(Si(Me)2〇)i〇-SiMe3 829.8 322.8 175.2 Μ j\\\ 表2沸點資料檢查顯示，即使是最適鏈長之經甲基取 - 29- 200809285 代矽氧烷，通常被視爲聚合物以外之寡聚物，其沸點超過 1 75 °c。就本發明目的而言，與上表1所列之溶劑相反，此等經甲基取代矽氧烷可視爲實質上係非揮發性。同樣地，由於其僅於超過20°C之溫度下方具有ImmHg之蒸氣壓力，故其可被視爲實質上係非揮發性。由於其在2(TC之蒸氣壓力低於〇 . 5 m m H g，故亦可視爲實質上係非揮發性。確實當重複單位數達到5，分子量爲384.9之後，在20 °C下之蒸氣壓力低於〇 · 1 m m H g。熟悉本技術之人士已知具有較高分子量之矽氧烷聚合物或寡聚物會具有較低蒸氣壓力。由於藉由 US 6,800,724、US 6,818,721 或 US 6,965,006 所揭示之途徑合成之矽氧烷聚合物的分子量必然超過500 ，而且通常高於1 000，很清楚地顯示出如本說明書中所界定，其實質上爲非揮發性。最後本發明人提及一些將矽氧烷聚合物（亦習知爲聚矽氧）視爲非揮發性之專利文獻中的實例：US 3,93 5,1 3 3 ; US 2001/0031269 ； US 6,685,921 ；以及 US 2004/0209784 〇可添加經起始劑或熱起始劑以提高固化速率。市售之經起始劑實例包括1-羥基-環己基-苯基酮（Irgacure 184)、 2-甲基-1[4-甲硫基]苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮（Irgacure 907) 、2,2_二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮（Irgacure 651)、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基）-丁酮- l(Irgacure 3 69) 、4-(二甲基胺基）二苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮（Darocur 1173)、二苯基酮（Darocur BP)、1-[4-(2-羥基 -30- 200809285 乙氧基）-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮（Irgacure 2 95 9)、 4,4’-雙（二乙基胺基）二苯基酮（DEAB)、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、安息香與4,4’-二甲氧基安息香。爲了以可見光固化，該起始劑可爲例如樟腦醌。亦可使用二或更多種光起始劑之混合物。例如，Irgacure 1000 係 8 0%之 Darocui* 1 173 與 20% Irgacure 1 84 的混合物。就熱固化而言，可使用呈過氧化物（例如，過氧化二苯甲醯）、過氧二碳酸酯、過酸酯（過苯甲酸第三丁酯）、過縮酮、氫過氧化物，以及AIBN(偶氮雙異丁腈）形式之有機過氧化物作爲起始劑。該起始劑存在之水準可爲整體組成物之 0 · 0 1重量％至1 0重量％，更佳係整體組成物之〇 . 5重量％至4重量％。液態起始劑因容易混入該可固化材料之故，故通常較佳。不過，特定固態起始劑亦可溶於該可固化材料，不需添加溶劑。亦可添加其他添加劑，諸如安定劑、增塑劑、對比增強劑、染料或塡料以視需要加強該聚合物之性質。適於藉由光致形成圖案或模製製造波導之聚合物材料薄膜可藉由各種方式沉積在基材上，此等方法包括旋塗、浸塗、彎液面塗布、擠壓塗布與狹縫式塗布。然後，可使用通過遮罩之光（例如在一遮罩對準器或步進器中），或藉由雷射直接寫入製程對此等薄膜進行光致形成圖案；就高製造產生而言，通常較偏好經由遮罩曝光。形成波導並形成圖案之方法係描述於本發明人之共待審美國專利申請案第2005/0089298號，該案全文係以提 -31 - 200809285 及的方式倂入本文中。適用之聚合物係揭示於 US 6,818,721。本發明之裝置可藉由撓性基材上之透光部分直接形成圖案而製備。或者，可將基材放置在支撐體上，具有或不具中間剝離層，並在自該支撐體剝除該基材之前，將透光層塗覆於該基材上。該沉積之聚合物較佳係可以光化輻射固化，較佳係以 UV輻射固化。除了 UV光線之外，本技術中已知數種適於固化可光固化聚合物之光化輻射，其包括X光、可見光與電子束，而且適用於本發明。使用以光致形成圖案與濕式蝕刻爲基礎之製造方法時，該固化作用有利於造成因顯影溶劑而形成的溶解度改變，以去除未曝光材料。或者，當使用模製爲基礎之製造方法時，可在脫模之前有利地經由該模固化該聚合物。使用以直接分配爲基礎之製造方法時，該聚合物係於分配在該基材上之後才固化較有利。該聚合物較佳係矽氧烷聚合物（具有交錯Si-ο主鏈之聚合物），其係藉由 US 6,800,724、US 6,818,721 或 US 6,965,006 所揭示之縮合反應合成爲佳，較佳係含有乙烯性不飽和取代基。該在可光固化矽氧烷聚合物上之乙烯性不飽和取代基可爲例如甲基丙烯酸根、苯乙烯基（如US 6,727,3 3 7，該案全文亦以提及的方式倂入本文中）或某些可進行自由基加成聚合作用之其他基團。在一較佳形式中，本發明中所使用之聚合物係US 6，8 0 0，7 2 4中所揭示之方法所合成的矽氧烷，該方法涉及 -32- 200809285 下列步驟：以酸酸解金屬烷氧化物化合物，以製造中間產物酸解溶液；以及於存在金屬烷氧化物化合物之下縮合該中間產物溶液，製造該金屬烷氧化物聚合物。通常用於個別酸解與縮合步驟之金屬烷氧化物化合物各不相同，但其亦可能相同。較佳情況係在不添加水的情況下進行該等酸解與縮合步驟。在酸解反應中消耗酸。較佳情況係，該金屬烷氧化物化合物係經有機改質。更佳情況係，至少25% 該酸解及/或縮合步驟中所使用的金屬烷氧化物化合物係經有機改質。經有機改質之金屬烷氧化物化合物係包括一個在酸解與縮合步驟期間不受影響之金屬對碳鍵的金屬烷氧化物化合物。較佳情況係該金屬烷氧化物化合物具有通式： R1nM(OR)v-n (1) 其中，Μ係V價金屬，n係自〇至（v-l)之整數；R係具有 1至6個碳原子之短鏈烷基；R1係含有1至20個碳原子之烷基或芳基。該烷基或芳基R1可具有取代基，包括諸如可光解或熱聚合形成有機網狀之烯基、烯丙基、烷丙烯醯氧基、丙烯醯氧基或環氧基，以及鹵素、胺基、锍基、氰基、硝基、醯胺基與羥基等物質。若存在一個以上之R1 基，則該R1基可能相同或可能不同。較佳情況係該金屬烷氧化物化合物中至少一者的η應大於零，即，具有至少一個M-C鍵，而且該化合物應構成金屬烷氧化物物質總數 -33- 200809285 量的至少2 5 %。較佳情況係，該金屬烷氧化物化合物係矽、鉻、鈦、鍺及/或鋁之烷氧化物。較佳情況係，該酸係無機酸，諸如硼酸或磷酸，或羧酸，諸如甲酸、乙酸或草酸。更佳情況係，該酸係具有形成玻璃或改質玻璃氧化物的元素，且pKa大於約2。較佳情況係，該酸解步驟中該酸對金屬烷氧化物化合物的莫耳比自1 : 5至1 0 : 1。較佳情況係該金屬烷氧化物化合物之酸解係於存在互溶劑之下進行，例如一種醇，諸如甲醇。應注意此種互溶劑係於該聚合物合成之後去除；因此該聚合物無溶劑，而且於沉積薄膜時實質上爲非揮發性。在本發明另一較佳形式，該聚合物係藉由 US 6,818,721所揭示之方法製備，其包括：於存在（C)經選擇以使該反應得以進行之鈣或鎂觸媒與（D)至少一種溶劑之下，一起反應（A)至少一種含矽且具有至少一個矽醇基之化合物；與（B)至少一種含矽且具有至少一個- OR基之化合物，其中R表示具有1至8個碳原子之院基，或者具有 2至8個碳原子之烷氧基烷基。該有機矽縮合物係矽氧院，最佳係聚砂氧院。化合物（A)與（B)可獨自爲單體、二聚、寡聚或聚合化合物。該至少一種含矽化合物（A)較有利係具有介於一與三個具有1至i 8個碳原子之未經取代或經取代烴基的砂醇，或是可描述爲具有介於一與四個0H基之矽醇。具有四個0H基之矽醇的最簡單形式係矽酸。較佳情況係，該矽醇爲二苯基矽烷雙醇。該矽醇亦可具有可交聯基團，例 -34- 200809285 如該丙烯酸根、甲基丙烯酸根或苯乙烯基類之雙鍵。其他適用可交聯基團係環氧基。在一較佳具體實例中，該至少一種含矽且具有至少一個- OR基團之化合物（B)係單體化合物，其具有以下通式：

GySi(0R)4-y (2) 其中y之値爲〇、1、2或3，G代表具有1至18個碳原子之經取代或未經取代烴基；且R代表具有1至8個碳原子之烷基或具有2至8個碳原子之烷氧基烷基。較佳情況係，該至少一種含矽化合物（B)係烷氧基矽烷，其具有一至四個烷氧基（包括一個與四個）。較佳情況係，該烷氧基 (OR)係選自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基與第三丁氧基。如同該矽醇，該烷氧基矽烷亦可具有可交聯基團，例如該丙烯酸根、甲基丙烯酸根或苯乙烯基類之雙鍵。其他適用可交聯基團係環氧基。較佳情況係，該可交聯基團係位於G上，但亦可位於OR上。應注意的是’該溶劑（D) 係於該聚合物合成之後移除；因此該聚合物無溶劑，而且於沉積薄膜時實質上爲非揮發性。在本發明另一較佳形式中，如us 6，727，337所揭示’ 該矽氧烷係藉由縮合一或更多種式（3)之矽烷雙醇及/或其衍生之預縮合物 -35- (3) 200809285

ArJ HO—Si—OH Ar2 與一或更多種式（4)之矽烷及/或其衍生之預縮合物而製得 OR3 R1—Si~OR4 〇R2 (4) 其中，Ar1與Ar2各自係具有3至20個碳原子與至少一個芳族或雜芳族.基之基團，且Ar1與Ar2中至少一者具有可交聯官能基；R1、R2、R3與R4各自係具有至多20個碳原子之烷基、芳烷基或芳基。較佳情況係式（3)與式（4)之比率約爲1 : 1。此種聚縮合物具有結構

Ar1 R1

Si—0—Si—Ο Ο >2 q (5) 其中Ar1與Ar2各自係具有3至20個碳原子與至少一個芳族或雜芳族基之基團，且Ar1與Ar2中至少一者具有可交聯官能基；R1與R2各自係具有至多20個碳原子之烷基、 -36- 200809285 芳烷基或芳基；且q至少爲1。Ar1與Ar2較佳可具有5至 20個碳原子。實施例1 本實施例係說明使用經光微影/濕式蝕刻技術處理之無溶劑低Tg聚合物系統在標準矽基材上製造聚合物光學波導陣列。按照US 6,818,721所揭示之製程，製備黏度爲 25 00cP (於2(TC測得）且折射指數（於20°C下以室內光線在 Abb6折射計上測量）爲1.48 3之較低折射指數聚合物A。製備黏度爲2200cP(於20°C測得）且折射指數爲1.5 09(於 2 0 °C測得）之較高折射指數聚合物B。於不存在任何溶劑之下，可添加適用光起始劑至聚合物A與聚合物B中。將聚合物A旋塗於直徑5吋之矽晶圓上，並以來自水銀燈之UV光固化之，以形成下被覆層，其厚度爲20μιη ，折射指數爲1.485 (於20°(：與85〇11111測得），且丁§<10°〇。聚合物Β旋塗於該下被覆層上，形成核心層，並使用 UV光透過遮罩形成圖案·，然後將該未曝光聚合物Β材料溶解於異丙醇中，形成平行波導之陣列。該經曝光核心層的厚度爲11卜111，折射指數係1.513(於20。(：及85〇11111下測得）而且Tg< 1 0 °C。視情況需要，可以與下被覆層相似方式沉積聚合物A之上被覆層並固化之。實施例2 本實施例係說明使用經光微影/濕式鈾刻技術處理之 -37- 200809285 無溶劑低Tg聚合物系統在大面積聚合物基材上製造聚合物光學波導陣列。如實施例1般製備較低折射指數聚合物 A與較高折射指數聚合物B。使用FAStar Advantage III Extrusion Coating System 將聚合物 A 擠至 400mm x 500mm x 175μιη聚碳酸酯片上，形成25μπι厚之層，然後轉移至一旋轉器，於該處藉由以1500rpm旋轉15秒令該層進一步平坦化（與薄化）。以來自Tamarack PRX8000泛光照明器中之水銀燈的UV光固化該經平坦化薄膜，以形成20μηι厚之下被覆層。藉由相同擠出與旋轉方法將聚合物Β沉積在該下被覆層上，形成1 1 μηι厚之核心層，並經過Tamarack 303型光微影工具中的遮罩成像曝光於UV光。然後將未曝光聚合物B材料溶解於異丙醇中，留下呈平行波導陣列形式之經曝光材料。以與下被覆層相似方式沉積與固化聚合物A之上被覆層。該完整光學波導陣列具有高度撓性，可重複且可逆地以曲率半徑約 2mm彎曲 180° 實施例3 本實施例係說明使用模製技術處理之無溶劑低Tg聚合物系統在大面積聚合物基材上製造聚合物光學波導陣列〇爲了製造該模製物’將一層光阻旋塗於400mm X 500mm玻璃片上’並令其在Tamarack 303之光微影工具中的U V光中成像曝光（經過先前實例中用以對聚合物β -38- 200809285 層形成圖案之相同遮罩）。將未曝光光阻溶解於異丙醇中，製得具有所需波導圖案之主體。將聚二甲基矽氧烷 (PDMS)鑄塑於該主體上，固化並剝除以形成該模製物。由於PDMS具有低表面能（β卩，其不會黏於大部分材料）而且其對UV光呈透明，故係用以製造該模製物之較佳材料。如實施例1般製備較低折射指數聚合物Α與較低折射指數聚合物 B。使用 FAStar Advantage III Extrusion Coating System 將聚合物 A 濟至一 400mm x 500mm x 175μηι聚碳酸酯片上，形成25μιη厚之層，然後轉移至一旋轉器，於該處藉由以150 Orpm旋轉15秒令該層進一步平坦化（與薄化）。以來自 Tamarack PRX8000泛光照明器中之水銀燈的UV光固化該經平坦化薄膜，以形成20μπι 厚之下被覆層。藉由相同擠出與旋轉方法將聚合物Β沉積在該下被覆層上，形成1 1 μιη厚之核心層。然後將該 PDMS模製物施加於該聚合物 Β層，以該 Tamarack PRX8000泛光照明器中之UV光固化該聚合物，並剝除該 PDMS模製物以供未來使用。以與下被覆層相似方式沉積與固化聚合物A之上被覆層。該完整光學波導陣列具有高度撓性，可重複且可逆地以曲率半徑約2mm彎曲180°。實施例4 本實施例說明自經固化較低折射指數聚合物A與經固化較高折射指數聚合物B製造之材料的低Tg性質。如實施例1般製備較低折射指數聚合物A，旋塗於直徑5吋之 -39- 200809285 矽晶圓上，並以來自水銀燈之UV光固化之，以形成厚度爲22 μηι之層。同樣地，將聚合物B旋塗於該直徑5吋之矽晶圓上並固化之，形成厚度1 6 μιη之層。使用配備有加熱台之FilmTek 4000薄膜特性化工具測量在10至120°C 溫度範圍內該聚合物A與聚合物B層之折射指數，並繪製於圖4a與4b。可看出，聚合物A與B具有完全線性之折射指數對溫度關係，於1 0至1 2 0 °C範圍內沒有玻璃轉化跡象。至高達25 0 °C之相似測量（達到熱安定性極限）同樣揭露出沒有玻璃轉化跡象，此意指此等材料之Tg必須低於 l〇°C。最不可能的是此等聚合物之Tg高於250°C。下列三個實施例茲描述波導爲基礎之光學觸控螢幕感測器的特定構造，其中該波導陣列具有撓性較有利。茲將認可低Tg聚合物光學材料與聚合物基材之組合極適用於此目的。在各情況中，所需之陣列係使用實施例1之低 Tg聚合物與聚碳酸酯基材以及實施例2或3之方法製造實施例5 本實施例中，該透射波導與接收波導之陣列與其各自之面內透鏡係排列在該基材之L形部分，如圖1所示。於組合圖1之觸控螢幕裝置期間，茲將認可該L形基材19 邊緣之lxN分光器1 8必須與該光源1 1的發射部分對準，同樣地，該接收波導1 6末端部分必須與該多元件偵測器 1 7之元件對準。另外將會明白，此等對準製程需要將該波 -40- 200809285 導/基材組合體摺曲至平面外。實施例6 本實施例中，透射與接收波導之陣列係呈標題爲「光學觸控系統用之波導構造’Waveguide configurations for optical touch systems’」之澳洲臨時專利申請案第 2 006905 25 5號（該案全文係以提及的方式倂入本文中）所揭示的「返轉」式構造排列。如圖5所示，透射波導50與接收波導51及其各自之面內透鏡（未圖示）係在一長條形基材材料52上製造，該基材材料52係沿著該顯示器53周長摺疊。如圖1所示與實施例5所述之構造，該1 xN分光器1 8接收來自光源1 1之光，並以多元件偵測器17之元件偵測來自該接收波導5 1之光。如上述澳洲臨時專利申請案第2006905255號所討論，與圖1所示之構造相較 ’該種「環繞」式構造明顯降低環繞該顯示器53所需之邊框寬度。茲將明白此種構造在顯示器53三個頂點54 處需要將在小彎曲半徑內將該波導/基材組合體彎曲超過 90° 實施例7 此實施例中，透射與接收波導之陣列係放置於四個基材材料之長條上，其中兩條係供該透射波導用，另兩條供該接收波導用，然後如圖3所示繞著顯示器3 3邊緣摺疊。如先前討論，與圖1所示之構造相較，此種「摺疊」型 -41 - 200809285 構造明顯減少環繞該顯示器所需之邊框寬度。茲已參考特定較佳具體實例描述本發明；然而應明白其可在不違背本發明精神或基本特性之下，以其他特定形式或其變化具體表達。因此，由各方面來看，上述具體實例係舉例說明而不具有限制性，本發明範圍係由附錄之申請專利範圍界定，而非由前述說明界定。【圖式簡單說明】茲參考附圖，僅以實例方式說明本發明，該等圖式中圖1圖示說明一波導爲基礎之光學觸控螢幕感測器之操作；圖2a與2b顯示一體成型光學波導典型陣列之端視圖與側視圖圖；圖3圖示說明可摺疊以節省光學觸控螢幕感測器中空間之撓性波導陣列；以及圖4 a與4 b顯不折射指數作爲兩種特定砂氧院聚合物之溫度函數的曲線圖。圖5顯示波導爲基礎之具有返轉式波導構造的光學觸控螢幕感測器。【主要元件符號說明】 10: —體成型光學波導 1 1 :單一光源 -42- 200809285 1 2 :面內透鏡 1 3 :光束陣列 14 :輸入區 1 5 :面內透鏡 1 6 : —體成型光學波導 1 7 :位置感應偵測器 1 8 :樹狀分光器 1 9 : L型基材 50 :透射波導 5 1 :接收波導 52 :基材材料 5 3 :顯示器 54 :頂點 3 3 :顯示器 31 :基材 3 2 :基材 21 :基材 22 :下被覆層 2 3 :核心 24 :上被覆層 -43-

Claims

200809285 十、申請專利範圍 1 · 一種作爲光學觸控螢幕感測器組件時之光學波導，該波導包含位於基材上之光導部分，其中該光導部分係由 Tg低於該光學觸控螢幕感測器操作溫度之聚合物構成。 2 .如申請專利範圍第1項之光學波導，其中該光學觸控螢幕感測器之操作溫度在0 °C - 5 0 °C範圍內。 3 ·如申請專利範圍第2項之光學波導，其中該光學觸控螢幕感測器之操作溫度在0°C -35 °C範圍內。 4·如申請專利範圍第1項之光學波導，其中該光導部分係由Tg低於l〇〇°c，較佳係低於50°C，更佳係低於25 °C，最佳係低於1 0 °C之聚合物所構成。 5 ·如申請專利範圍第1項之光學波導，其中該基材實質上具有撓性。 6 .如申請專利範圍第5項之光學波導，其中該光學波導可重複且可逆地以曲率半徑小於1 〇〇 c m，較佳係小於 1 0cm，更佳係小於1 cm，最佳係小於2mm彎曲1 80°。 7 ·如申請專利範圍第5項之光學波導，其中該基材係聚合物基材。 8 ·如申請專利範圍第7項之光學波導，其中該光導部分係由T g低於該聚合物基材之T g的聚合物所構成。 9 .如申請專利範圍第1項之光學波導，其中該光導部分係藉由將可固化液態聚合物材料沉積在基材上並將其固化形成已交聯聚合物材料所形成。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之光學波導，其中該可固 -44- 200809285 化液態聚合物材料實質上爲非揮發性。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之光學波導，其中該可固化液態聚合物材料不含任何溶劑。 1 2 ·如申請專利範圍第9項之光學波導，其中該可固化液態聚合物材料係由UV引發之自由基聚合作用固化。 1 3 .如申請專利範圍第9項之光學波導，其中該可固化液態聚合物材料係藉由選自U V微影/濕式鈾刻與模製之方法處理。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之光學波導，其中該聚合物光導部分係〇·5μηι至250μιη厚，較佳係3μπι至50μπι 厚，最佳係5μιη至25μπι厚。 1 5 ·如申請專利範圍第7項之光學波導，其中聚合物基材之T g局於8 0 °C，較佳係高於1 5 0 °C，最佳係高於 3 50〇C。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之光學波導，其中該基材係25μπι至1mm厚，較佳係75μιη至250μηι厚，最佳係約 1 7 5 μ m 厚。 17·如申請專利範圍第1項之光學波導，另外包含介於該聚合物光導部分與該基材之間的下被覆層。 1 8 .如申請專利範圍第1項之光學波導，另外包含與該聚合物光導部分之至少一部分接觸之上被覆層。 1 9. 一種作爲光學觸控螢幕感測器組件時之光學波導，該波導包含位於基材上之光導部分，其中該光導部分係由Tg低於該光學觸控螢幕感測器操作溫度之聚合物所構 -45- 200809285 成，且其中該光導部分係藉由將實質上非揮發性可固化液態矽氧烷聚合物沉積於該基材上，並將其固化形成已交聯矽氧烷聚合物所形成。 20·如申請專利範圍第19項之光學波導，其中該光導部分係由T g低於5 0 °C，更佳係低於2 5 °C，最佳係低於 l〇°C之聚合物所構成。 2 1.—種設備，其包含：光源；光學耦合以接收來自該光源之光線的透射波導部分，該透射波導部分產生以第一方向傳遞之第一組光束；與該第一方向之透射波導部分隔開之接收波導部分，該接收波導部分接收該第一組光束，介於該透射波導部分與該接收波導部分之間的輸入區 y 與該接收波導部分光學耦合且並包括一或更多個光偵測元件之光偵測器，其中該一或更多個光偵測器元件實質上同時偵測穿越該輸入區之後之第一組光束各者的光分布赘其中該透射波導部分與該接收波導部分之至少一者包含光導部分與基材；且其中該光導部分係由T g低於該設備操作溫度之聚合物所構成。 22·如申請專利範圍第21項之設備，其中該透光部分包含單一波導。 -46- 200809285 23 .如申請專利範圍第2 1項之設備，其中該操作溫度係在〇 °C - 5 0 °C範圍內。 24.如申請專利範圍第21項之設備，其中該操作溫度係在〇°C -35°C範圍內。 2 5.如申請專利範圍第21項之設備，其中該基材實質上具有撓性。 26.如申請專利範圍第25項之設備，其中該透射波導部分與該接收波導部分之至少一者可重複且可逆地以曲率半徑小於1 〇〇 c m ’較佳係小於1 〇 c m，更佳係小於1 c m，最佳係小於2mm彎曲180°。 2 7 .如申請專利範圍第2 5項之設備，其中該基材係聚合物基材。 2 8 ·如申請專利範圍第2 7項之設備，其中該聚合物光導部分的T g低於該聚合物基材之τ g。 29·如申請專利範圍第23項之設備，其中該聚合物光導πβ为之T g低於1 〇〇 ◦ ’較佳係低於5 〇，更佳係低於 25°C，最佳係低於i(TC。 3〇.如申請專利範圍帛23項之設備，其中該聚合物光導部分㈣由將可固化液態聚合物材料沉積在該基材上，並將其固化形成已交聯聚合物材料所形成。 3 1 .如申請專利範圍第3 0項之設備 ^ ^ ^ π /r ^ 心D又備，其中該可固化液態聚合物材料實質上爲非揮發性。 32·如申請專利範圍第μ項之 ^ ^ ^ π /r _ ^ 心叹備，其中該可固化液態聚合物材料不含有任何溶劑。 -47- 200809285 3 3 ·如申請專利範圍第3 0項之設備，其中該可固化液態聚合物材料係由UV引發之自由基聚合作用固化。 3 4 ·如申請專利範圍第3 〇項之設備，其中該可固化液態聚合物材料係藉由選自UV微影/濕式蝕刻與模製之方法處理。 3 5·如申請專利範圍第21項之設備，其中該聚合物光導部分係0·5μιη至250μιη厚，較佳係3μηι至50μπι厚，最佳係5μιη至25μπι厚。 36.如申請專利範圍第27項之設備，其中該聚合物基材之Tg高於80它，較佳係高於15〇χ：，最佳係高於350 〇C。 37·如申請專利範圍第27項之設備，其中該基材係 25μηι至lmm厚，較佳係75μηι至250μηι厚，最佳係約 1 7 5 μιη 厚。 38.如申請專利範圍第27項之設備，另外包含介於該聚合物光導部分與該基材之間的下被覆層。 3 9·如申請專利範圍第28項之設備，另外包含與該聚合物光導部分之至少一部分接觸之上被覆層。 40·如申請專利範圍第21項之設備，其中該設備係電子裝置用之輸入裝置，且其中在該透射波導部分與該接收波導部分之間製造輸入區。 4 1.如申請專利範圍第40項之設備，其中使用者藉由與輸入區互動而對電子裝置提供輸入。 -48- 200809285 42·如申請專利範圍第41項之設備，其中使用者係以手指或觸控筆與輸入區互動。 43·如申請專利範圍第21項之設備，其係呈光學觸控螢幕感測器形式。 44.如申請專利範圍第2 1項之設備，其係呈電腦、遊戲或通訊裝置或其混合體形式。 4 5.如申請專利範圍第21項之設備，其中：該透射波導部分另外產生第二組光束，其係以與該第一方向不同之第二方向傳遞；且該接收波導部分另外接收該第二組光束。 46. 如申請專利範圍第45項之設備，其中該第二方向係與該第一方向垂直。 47. —種電子裝置用之輸入裝置，其包含：至少一個光源；用以偵測在複數個光偵測元件處光強度之光偵測器；界定一平面之輸入區；以及經微影界定的波導結構，其包含可分成一或更多組波導之複數個波導，其中該光源將光線耦合進入該波導結構之第一組波導 ’該第一組波導引導耦合進入波導的光線以產生第一光束概’且該第一光束概以第一方向穿越該輸入區’然後藉由該波導結構之第二組波導導入該光偵測器的光偵測元件；其中該第一組與第二組波導中至少一者包含光導部分與基材； -49- 200809285 其中該光導部分係由Tg低於該輸入裝置之操作溫度的聚合物所構成。 4 8 .如申請專利範圍第4 7項之設備’其中該操作溫度係在0 °C - 5 0 °C範圍內。 49. 如申請專利範圍第48項之設備，其中該操作溫度係在〇 °C - 3 5 °C範圍內。 50. 如申請專利範圍第47項之輸入裝置，其中該基材實質上具有撓性。 5 1·如申請專利範圍第50項之輸入裝置，其中該第一組與第二組波導中至少一者可重複且可逆地以曲率半徑小於1 00cm，較佳係小於1 0cm，更佳係小於1 cm，最佳係小於2mm彎曲180°。 52·如申請專利範圍第50項之輸入裝置，其中該基材係聚合物基材。 53.如申g靑專利範圍第52項之輸入裝置，其中該聚合物光導部分之Tg低於該聚合物基材之Tg。 54·如申請專利範圍第47項之輸入裝置，其中該聚合物光導部分之Tg低於5CTC，更佳係低於25°C，最佳係低於 10°C。 55·如申專利範圍第47項之輸入裝置，其中該聚合物光導部分係藉由將可固化液態聚合物材料沉積在該基材上’並將其固化形成已交聯聚合物材料所形成。 5 6·如申請專利範圍第55項之輸入裝置，其中該可固化液態聚合物材料實質上爲非揮發性。 -50- 200809285 57.如申請專利範圍第56項之輸入裝置，其中該可固化液態聚合物材料不含有任何溶劑。 58·如申請專利範圍第56項之輸入裝置，其中該可固化液態聚合物材料係由UV引發之自由基聚合作用固化。 59·如申g靑專利範圍第58項之輸入裝置，其中該可固化液態聚合物材料係藉由選自UV微影/濕式鈾刻與模製之方法處理。 60·如申請專利範圍第47項之輸入裝置，其中該聚合物光導部分係0·5μηι至250μιη厚，較佳係3μηι至50μηι 厚，最佳係5μηι至25μηι厚。 61·如申請專利範圍第52項之輸入裝置，其中聚合物基材之Tg高於8(rc，較佳係高於i5(rc，最佳係高於 3 5 0 〇C。 62. 如申請專利範圍第47項之輸入裝置，其中該基材係25μηι至1mm厚，較佳係75μιη至250μιη厚，最佳係約 1 7 5 μηι 厚。 63. 如申請專利範圍第47項之輸入裝置，另外包含介於該聚合物光導部分與該基材之間的下被覆層。 64. 如申請專利範圍第47項之輸入裝置，另外包含與該聚合物光導部分之至少一部分接觸之上被覆層。 65·如申請專利範圍第47項之輸入裝置，其係呈光學觸控螢幕感測器形式。 66·如申請專利範圍第65項之輸入裝置，其中使用者藉由與輸入區互動而提供輸入。 -51 - 200809285 67·如申請專利範圍第66項之輸入裝置，其中使用者係以手指或觸控筆與輸入區互動。 68·如申請專利範圍第47項之輸入裝置，其中該電子裝置係電腦、遊戲或通訊裝置或其混合體。 69·如申請專利範圍第47項之輸入裝置，另外包含第三組該波導結構之波導與第四組該波導結構之波導，其中該光源將光線耦合進入該第三組波導，該第三組波導引導耦合進入波導的光線以產生第二光束柵，且該第二光束柵以與該第一方向不同之第二方向穿越該輸入區，然後藉由該波導結構之第四組波導導入該光偵測器的光偵測元件。 70. 如申請專利範圍第69項之輸入裝置，其中該第三組與第四組波導之至少一者包含光導部分與基材；其中該光導部分係由Tg低於該輸入裝置之操作溫度的聚合物所構成。 71. 如申請專利範圍第69項之輸入裝置，其中該輸入區係矩形。 72. 如申請專利範圍第71項之輸入裝置，其中該第二方向與該第一方向垂直。 -52-