CN101452351A - 高透光率的触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种高透光率的触控装置，包含：一基板，及依序叠接于基板顶面的一第一下抗反射层、一触控单元，与一上抗反射层。第一下抗反射层的光学厚度小于等于四分之一可见光波长，且第一下抗反射层与上抗反射层的折射率都小于等于基板的折射率。借由上抗反射层的折射率与第一下抗反射层的光学厚度搭配的功效，使上抗反射层反射的光波与触控单元、第一下抗反射层及基板顶面反射的光波产生破坏性干涉，以具有触控单元区域的光反射率降低而具有高透光率，使具有触控单元的区域透光率非常接近无设置触控单元的区域，让使用者肉眼几乎看不出触控单元的存在，而呈现出透明与高穿透率的视觉效果。

Description

高透光率的触控装置

技术领域

本发明涉及一种触控装置，特别是涉及一种可增加透光率，而能提升显示荧幕的清晰度高透光率的触控装置。

背景技术

一般安装于电子设备显示荧幕上的触控装置大都是呈透明状，并可配合显示荧幕上的图示或指示，供使用者触碰点选，以下达控制电子设备运作的指令。

上述触控装置的构造是在一基板顶面及底面上以透明的导电材质成形多数电极与导线，借由使用者以导电物质或手指碰触时改变基板顶、底面电极间的电荷量以感应触控位置产生控制指令。

其中，该等电极与导线是以氧化铟锡等透明的导电材质制成，虽然是透明但是其透光率不佳，使用者肉眼还是可以清楚的看出基板上的该等电极与导线，致使该触控装置安装于显示荧幕上时，常常影响显示荧幕的画面的清晰度。

由此可见，上述现有的触控装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但是长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的高透光率的触控装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的触控装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的高透光率的触控装置，能够改进一般现有的触控装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的触控装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的高透光率的触控装置，所要解决的技术问题是使其可以增加透光率，而能够提升显示荧幕的清晰度，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种高透光率的触控装置，该触控装置包含：一块水平透明的基板、一层披覆于基板底面并以透明导电材质制成的接地层，及依序往上叠接于该基板顶面的一层第一下抗反射层、一个触控单元，与一层上抗反射层；该第一下抗反射层，是以透明材质制成，光学厚度小于等于四分之一可见光波长，且第一下抗反射层的折射率小于等于该基板材质的折射率；该上抗反射层，也是以透明材质制成，且上抗反射层的折射率小于等于该基板材质的折射率；该触控单元，叠设于该上抗反射层与第一下抗反射层之间，并以透明导电材质制成。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的接地层具有一层叠设于该基板底面的透明层部，及一层叠设于透明层部底面且呈透明的金属层部。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的接地层具有一层叠设于该金属层部底面且呈透明的保护层部。

前述的高透光率的触控装置，该触控装置还包含一层夹叠于第一下抗反射层与基板之间的第二下抗反射层，该第二下抗反射层的光学厚度小于等于四分之一可见光波长，且第二下抗反射层的折射率大于基板材质的折射率。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的触控单元具有多数个相互间隔排列的横向电极组，及多数个排列于所述横向电极组间的纵向电极组。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的触控单元的每一横向电极组具有多数个横向间隔排列于该第一下抗反射层顶面的第一电极，及多数条横向延伸并分别电连接相邻的第一电极的第一导电线，每一纵向电极组具有多数个纵向间隔排列于该第一下抗反射层顶面并排列于所述第一电极间的第二电极，及多数条纵向延伸并分别电连接相邻的第二电极且绝缘地与第一导电线相互交叉跨置的第二导电线。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的触控单元具有多数个间隔排列于上抗反射层与第一下抗反射层间的按键控板。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的触控单元还具有多数个成形于上抗反射层与第一下抗反射层间并连续地间隔排列的滑控板。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的触控单元还具有多数条分别电连接所述按键控板与滑控板至基板周缘的导接线，每一导接线具有一布设于基板顶面周缘的排线段，及一连接排线段与按键控板的连接段。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的每一导接线的连接段是以透明导电材质制成，排线段具有由上而下依序叠接的一层上透明导电层、一层金属层与一层下透明导电层。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的每一导接线的连接段是以透明导电材质制成，该排线段是以金属材质制成。

前述的高透光率的触控装置，其中所述的每一导接线的连接段与排线段是以透明导电材质制成。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明高透光率的触控装置至少具有下列优点及有益效果：本发明借由该上抗反射层的折射率与第一下抗反射层光学厚度搭配的功效，使上抗反射层表面反射的光波与第一下抗反射层及基板顶面反射的光波产生破坏性干涉，以具有触控单元元件区域的光反射率降低而具有高透光率，使具有触控单元区域的透光率非常接近无设置触控单元的区域，让使用者肉眼几乎看不出触控单元的存在，而能够呈现出透明与高穿透率的视觉效果。

综上所述，本发明是有关一种高透光率的触控装置，包含：一基板，及依序叠接于基板顶面的一第一下抗反射层、一触控单元，与一上抗反射层。第一下抗反射层的光学厚度小于等于四分之一可见光波长，且第一下抗反射层与上抗反射层的折射率都小于等于基板的折射率。借由上抗反射层的折射率与第一下抗反射层的光学厚度搭配的功效，使上抗反射层反射的光波与触控单元、第一下抗反射层及基板顶面反射的光波产生破坏性干涉，以具有触控单元区域的光反射率降低而具有高透光率，使具有触控单元的区域透光率非常接近无设置触控单元的区域，可以增加透光率，能够明显提升显示荧幕的清晰度，让使用者肉眼几乎看不出触控单元的存在，而呈现出透明与高穿透率的视觉效果。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的触控装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例组装于一电子设备的显示荧幕上的一立体图。

图2是本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例的正面视图，其中一上抗反射层已移除。

图3是本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例的侧面部分剖视图。

图4是本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例的一第一区域与一第二区域的穿透率图谱示意图。

图5是本发明高透光率的触控装置第二较佳实施例的正面视图，其中一上抗反射层已移除。

图6是本发明高透光率的触控装置第二较佳实施例的侧面部分剖视图。

图7是本发明高透光率的触控装置第三较佳实施例的侧面部分剖视图。

图8是本发明高透光率的触控装置第四较佳实施例的侧面部分剖视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的高透光率的触控装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1、图2以及图3所示，图1是本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例组装于一电子设备的显示荧幕上的一立体图；图2是正面视图，其中一上抗反射层已移除；图3是侧面部分剖视图。本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例适用于安装在一电子设备21的显示荧幕22上以感应一导电物接触特定区域，该触控装置包含：一水平透明的基板3，及依序往上叠接于该基板3顶面的一第二下抗反射层42、一第一下抗反射层41、一触控单元5，与一上抗反射层6，及一披覆于该基板3底面并以透明导电材质制成的接地层7。

该基板3，其组成材质是可选自于玻璃、聚甲基丙烯酸树脂(俗称压克力，poly methyl methacry late，PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及聚碳酸酯(PC)。但是实施范围并不以上述的材料为限。本实施例中该基板3是以玻璃制成，折射率约为1.52。

该第一下抗反射层41与该第二下抗反射层42，是一上一下地叠设于该基板3顶面，该第一、第二下抗反射层41、42的光学厚度分别小于或等于四分之一可见光波长，其中上述光学厚度是等于实际厚度乘以折射率，其制作材质是选自金属氧化物、金属氟化物、金属碳化物或金属氮化物。

该第一下抗反射层41的折射率小于等于该基板材质的折射率，但是该第二下抗反射层42的折射率是大于该基板材质的折射率。本实施例中该第一下抗反射层41是以氧化硅(SiO₂)制成，折射率约为1.45～1.50间，厚度为80奈米(nm)，该第二下抗反射层42是以氧化钛(TiO₂)制成，折射率约为2.3，厚度为30奈米。本实施例中是以第一、第二下抗反射层41、42叠设于基板3与触控单元5之间为例作说明，但是实际实施时也可视设计的需要增加下抗反射层的数量为三层或四层以上，或只设置该第一下抗反射层41于触控单元5与基板3之间，因此实际实施时不以下抗反射层的数量为限。

该触控单元5，叠设于该上抗反射层6与第一下抗反射层41之间，且触控单元5具有多数相互间隔排列的横向电极组51、多数排列于该等横向电极组51间的纵向电极组52，及多数电连接该等纵、横向电极组51、52至基板3周缘的导接线53。该等纵、横向电极组51、52与导接线53都是以透明导电材质制成，材质可选自于氧化铟锡、氧化铟锌或氧化锌铝。本实施例中该等导接线53分别将纵、横向电极组51、52电连接至该基板3旁的一控制整体触控单元5运作的控制晶片(图未示)，上述控制晶片非本发明的特征，以下不再多作说明。

每一横向电极组51，具有多数横向间隔排列于该第一下抗反射层41顶面的第一电极511，及多数横向延伸并分别电连接相邻的第一电极511的第一导电线512，每一纵向电极组52具有多数纵向间隔排列于该第一下抗反射层41顶面并排列于该等第一电极511间的第二电极521，及多数纵向延伸并分别电连接相邻的第二电极521且绝缘地与第一导电线512相互交叉跨置的第二导电线522。

当使用者以带电荷的物体(如：手指或触控笔)碰触或靠近本发明触控装置时，会改变碰触位置的电场，而造成第一、第二电极511、521间的电容产生微小变化量，也就是造成某一横向电极组51及纵向电极组52电容变化，以判断出被碰触的位置座标，以产生控制指令，上述的触控原理与构造非本发明的特征，以下不再多作说明，实施范围也不以触控单元5的原理与构造为限。此外，由于该触控单元5的结构较为复杂，厚度较不均匀，但是为顾及整体的穿透率，本实施例中的触控单元5的最大厚度是小于2微米(μm)。

该上抗反射层6，是披覆于该触控单元5的顶面并以透明材质制成，例如透明的金属氧化物、金属氟化物、金属碳化物或金属氮化物，且本实施例中该上抗反射层6的光学厚度约等于四分之一可见光波长，且上抗反射层6的折射率小于等于该基板3材质的折射率。本实施例中该上抗反射层6是以氧化硅(SiO₂)制成，折射率约为1.45～1.50，厚度为80奈米。

该接地层7，披覆于基板3底面并为透明导电材质制成，且保持接地电位，借由该接地层7披覆于该基板3底面以防止电磁波由基板3底面干扰该触控单元5运作。在本实施例中，该接地层7的制作材料可选自于氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌铝或其他透明导电材质，但是实际实施时不以上述材质为限。

由于该触控单元5的各元件是相互间隔分布，致使部分区域中该上抗反射层6与第一下抗反射层41直接相互叠设，上述区域以下简称为第一区域81，且第一区域81穿透率良好，透光率佳。

另一部分区域中该上抗反射层6与第一下抗反射层41之间设置有触控单元5的第一、二电极511、521或第一、二导电线512、522，以下简称第二区域82，当第二区域82受到光线照射时，光线由该上抗反射层6的顶面往下照射至基板3底面，在往下照射的过程中，部分光波被上抗反射层6顶面反射，部分光波被触控单元5顶面反射，部分光波被第一下抗反射层41顶面反射，部分光波被第二下抗反射层42顶面反射，部分光波被该基板3的顶面反射，上述被反射的光波往上透射出上抗反射层6顶面，且由于该上抗反射层6的光学厚度约为可见光波长的四分之一，且第一、第二下抗反射层41、42的光学厚度都小于或等于可见光波长的四分之一，依据四分之一波长原理(Quater wave length rule)，可使上抗反射层6表面反射的光波与触控单元5、第一、第二下抗反射层41、42及基板3顶面反射的光波产生破坏性干涉，使具有触控单元5元件区域的反射率低，让使用者肉眼几乎看不出触控单元5，使该第一区域81的穿透率非常接近第二区域82的穿透率，因而使本发明触控装置整体能够呈现出透明与高穿透率的视觉效果，在直接设置于所述电子设备21的荧幕22表面时，可以避免影响所述荧幕22的画面清晰度。

接着，如以上述实施例的规格制作出的成品于不同光波下实际量测第一区域81与第二区域82中的穿透率时，可得到图4的穿透率图谱，请参阅所示，是本发明高透光率的触控装置第一较佳实施例的一第一区域与一第二区域的穿透率图谱示意图，图中的两条曲线分别代表在不同波长下量测该第一区域81与第二区域82的穿透率，由第一、第二区域81、82的该穿透率图谱中可以清楚看出，在光波波长400～700奈米的范围中，第一、第二区域81、82的穿透率的差距都小于5，使用者肉眼几乎分辨不出第一、第二区域81、82，且在光波波长550奈米(绿光，肉眼最敏感的光线)时，第一区域81的穿透率是93，第二区域82的穿透率是92，上述二区域的穿透率差距只有1，也就证明本发明第一、第二区域81、82都维持在高穿透率且穿透率十分地接近，而可以呈现出整体的透明度与高穿透率的视觉效果。

请参阅图5及图6所示，图5是本发明高透光率的触控装置第二较佳实施例的正面视图，其中一上抗反射层已移除，图6是侧面部分剖视图。本发明高透光率的触控装置的第二较佳实施例，与第一较佳实施例相同，其不同之处在于，该触控单元5具有多数间隔排列的按键控板54、多数连续地间隔排列的滑控板55，及多数分别电连接该等按键控板54与滑控板55至基板3周缘的导接线53。

该每一导接线53，具有一布设于基板3顶面周缘的排线段531，及一连接排线段531与按键控板54或滑控板55的连接段532。

该等按键控板54，是适用于供使用者触压以选定其中一特定的功能指令，该等滑控板55可供使用者连续性的滑触，以控制特定功能(如音量、亮度)渐大或渐小；

该等导接线53将该等按键控板54及滑控板55分别电连接至一控制晶片(图未示)上，以接收按键控板54及滑控板55被触压的信号。本实施例的触控单元5的触控原理与第一实施例的触控单元5近似，在此不再赘述。

本实施例也是借由该上抗反射层6的光学厚度是约等于可见光波长的四分之一，且第一、第二下抗反射层41、42的光学厚度是小于等于可见光波长的四分之一，以使具有触控单元5元件区域的光反射率降低，使整体呈现出透明与高穿透率的视觉效果。

请参阅图7所示，是本发明高透光率的触控装置第三较佳实施例的侧面部分剖视图。本发明高透光率的触控装置第三较佳实施例，与第一较佳实施例的构造大致相同，其不同之处在于，该接地层7具有一叠设于该基板3底面的透明层部71、一叠设于透明层部71底面且呈透明的金属层部72，及一叠设于该金属层部72底面且呈透明的保护层部73。

本实施例中该透明层部71及保护层部73是以透明导电材质制成，但是实际实施时也可以透明绝缘材质制成，而该金属层部72是以厚度为10奈米以下的银或银合金制成，可呈透明状，以防止电磁波由基板3底面干扰该触控单元5运作，该保护层部73主要是防止金属层部72被刮抵或受潮氧化。

请参阅图5及图8所示，图8是本发明高透光率的触控装置第四较佳实施例的侧面部分剖视图。本发明高透光率的触控装置第四较佳实施例，与第二较佳实施例的构造大致相同，其不同之处在于，每一导接线53具有一布设于基板3顶面周缘的排线段531，及一连接排线段531与按键控板54或滑控板55的连接段532。

本实施例中每一导接线53的连接段532，是以透明导电材质制成，且排线段531具有由上而下依序叠接的一上透明导电层533、一金属层534与一下透明导电层535。借由三层式结构以降低该导接线53的阻抗，提升导电度。

实际实施时，每一导接线53的排线段531也可以金属材质制成，因此实施范围不以导接线53排线段531的结构与材质为限。本实施例中三层式结构的导接线53是以实施于第二较佳实施例的触控装置为例作说明，但是实际实施时也可应用于第一较佳实施例的触控装置中。

综观上述，本发明借由该上抗反射层6与第一、第二下抗反射层41、42的光学厚度搭配的功效，使上抗反射层6表面反射的光波与触控单元5、第一、第二下抗反射层41、42及基板3顶面反射的光波产生破坏性干涉，以使具有触控单元5元件的第二区域82光反射率降低而具有高透光率，使第一、第二区域81、82的透光率非常接近，让使用者肉眼几乎看不出触控单元5的存在，而能够呈现出整体的高透明度与高穿透率的视觉效果，所以确实可达到本发明的目的及功效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1、一种高透光率的触控装置，其特征在于该触控装置包含：一块水平透明的基板、一层披覆于基板底面并以透明导电材质制成的接地层，及依序往上叠接于该基板顶面的一层第一下抗反射层、一个触控单元，与一层上抗反射层；

该第一下抗反射层，是以透明材质制成，光学厚度小于等于四分之一可见光波长，且第一下抗反射层的折射率小于等于该基板材质的折射率；

该上抗反射层，也是以透明材质制成，且上抗反射层的折射率小于等于该基板材质的折射率；

该触控单元，叠设于该上抗反射层与第一下抗反射层之间，并以透明导电材质制成。

2、如权利要求1所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的接地层具有一层叠设于该基板底面的透明层部，及一层叠设于透明层部底面且呈透明的金属层部。

3、如权利要求2所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的接地层具有一层叠设于该金属层部底面且呈透明的保护层部。

4、如权利要求1所述的高透光率的触控装置，其特征在于该触控装置还包含一层夹叠于第一下抗反射层与基板之间的第二下抗反射层，该第二下抗反射层的光学厚度小于等于四分之一可见光波长，且第二下抗反射层的折射率大于基板材质的折射率。

5、如权利要求1所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的触控单元具有多数个相互间隔排列的横向电极组，及多数个排列于所述横向电极组间的纵向电极组。

6、如权利要求5所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的触控单元的每一横向电极组具有多数个横向间隔排列于该第一下抗反射层顶面的第一电极，及多数条横向延伸并分别电连接相邻的第一电极的第一导电线，每一纵向电极组具有多数个纵向间隔排列于该第一下抗反射层顶面并排列于所述第一电极间的第二电极，及多数条纵向延伸并分别电连接相邻的第二电极且绝缘地与第一导电线相互交叉跨置的第二导电线。

7、如权利要求1所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的触控单元具有多数个间隔排列于上抗反射层与第一下抗反射层间的按键控板。

8、如权利要求7所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的触控单元还具有多数个成形于上抗反射层与第一下抗反射层间并连续地间隔排列的滑控板。

9、如权利要求8所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的触控单元还具有多数条分别电连接所述按键控板与滑控板至基板周缘的导接线，每一导接线具有一布设于基板顶面周缘的排线段，及一连接排线段与按键控板的连接段。

10、如权利要求9所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的每一导接线的连接段是以透明导电材质制成，排线段具有由上而下依序叠接的一层上透明导电层、一层金属层与一层下透明导电层。

11、如权利要求9所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的每一导接线的连接段是以透明导电材质制成，该排线段是以金属材质制成。

12、如权利要求9所述的高透光率的触控装置，其特征在于其中所述的每一导接线的连接段与排线段是以透明导电材质制成。

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