CN101667075B

CN101667075B - 触控面板及其增加光穿透率的方法

Info

Publication number: CN101667075B
Application number: CN2008101464898A
Authority: CN
Inventors: 郭建忠
Original assignee: Swenc Technology Co Ltd
Current assignee: Henghao Technology Co Ltd
Priority date: 2008-09-01
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2028-09-01
Also published as: CN101667075A

Abstract

本发明为一种触控面板，其包括第一基板、第一透明导电层、第二基板、第二透明导电层以及一填充层。该第一透明导电层具有第一折射率，镀在该第一基板的表面上。该第二基板，配置于该第一基板的上方。该第二透明导电层，具有第二折射率，镀在该第二基板的表面上，其中该第一透明导电层与该第二透明导电层面对面设置，其间形成空隙，该空隙分为第一区域及第二区域。该填充层，具有第三折射率，填满于该第一区域，且接触该第一透明导电层及该第二透明导电层。

Description

触控面板及其增加光穿透率的方法

技术领域

本发明是指一种显示面板及其增加光穿透率方法，特别是一种触控面板及其增加光穿透率方法。

背景技术

为了提供显示器良好的人机互动，现行的显示器常搭配触控面板的人机接口，为了达到触控面板与显示器一体化、触控面板设置于显示器机体的表面全平面化等功效的特性要求，现有的显示器会搭配具有触控窗口设计的触控面板人机接口。图1A为现有一般触控显示器的俯视图。请参照图1A，触控显示器的设计常有将整个触控显示器10的可视区(viewing area)划分为显示区(display region)12与触控区(touch sensing region)14的产品设计。图1B为图1A现有一般触控显示器的剖面图。请参照图1B，在显示面板20a上方有触控面板21，而触控面板21的上方基板24与下方基板22之间，设置有两两相对的ITO透明导电层24a及22a，且其间夹设有空气缝隙(air gap)27，其外框边缘及分隔显示区12与触控区14的界在线具有黏着层26，以黏合上方基板24与下方基板22，且通常下方ITO透明导电层22a上分布有许多点状间隔物(dot spacer)28。当触控时，该触控点位置的上下ITO透明导电层才会接触导通，因此计算机便能得到此位置的相关信息，以进行控制处理等指令。

然而当光线经过上下两层ITO透明导电层24a及22a及空气缝隙27时，在其接口间会有不少的光反射，使得整体光的穿透率大幅下降，一般约损失18％左右的光，不但使整个显示器的亮度明显变暗，且造成对比度显著下降，而须使用更高亮度的灯管，来补偿这些光损失，也就是意味着须耗费更多的电力，来达到原来的显示效果。另外，由于触控显示器常用于可携式电子装置，例如：手机、个人数字助理(PDA)、笔记型计算机等，因此耗费更多电力，将使得每次充电后的使用时间明显缩短，造成使用者的不便。再者，处于环保意识觉醒，温室效应日益严重的今日，因此，思索如何减少目前触控面板中光的损耗，以增加光的利用率，已成为当前触控面板产业一个重要的课题。

综合上述可知，现有的触控显示器的光利用率，亟待改善。本发明发明团队经深入研究分析，终于开发出一套革新且有效的方法，并经多次的实验与改良，能以新颖的技术思维有效提升光的利用率，根本解决上述的问题，造福广大使用者，并具有高度环保价值。

发明内容

本发明的目的为提供一种触控面板，其包括：一第一基板；一第一透明导电层，具有一第一折射率，镀在该第一基板的一表面上；一第二基板，配置于该第一基板的上方；一第二透明导电层，具有一第二折射率，镀在该第二基板的一表面上，其中该第一透明导电层与该第二透明导电层面对面设置，其间形成一空隙，该空隙分为一第一区域及一第二区域，该第一区域为一显示区域，该第二区域为一触控区域；以及一填充层，具有一第三折射率，填满于该第一区域，且接触该第一透明导电层及该第二透明导电层，该填充层为一透明材料。

根据上述构想，更包括一覆盖层，其配置于该第二基板的上方。

本发明的另一目的为提供一种触控显示器，其包括：一触控面板及一显示面板。该触控面板包括：一第一基板；一第一透明导电层，具有一第一折射率，镀在该第一基板的一表面上；一第二基板，配置于该第一基板的上方；一第二透明导电层，具有一第二折射率，镀在该第二基板的一表面上，其中该第一透明导电层与该第二透明导电层面对面设置，其间形成一空隙，该空隙分为一第一区域及一第二区域，该第一区域为一显示区域，该第二区域为一触控区域；以及一填充层，具有一第三折射率，填满于该第一区域，且接触该第一透明导电层及该第二透明导电层，其中该填充层为一透明材料。该显示面板，配置于该触控面板的下方。

根据上述构想，其中该填充层为一透明材料。

根据上述构想，其中该第一折射率与该第三折射率的差值的绝对值，以及该第二折射率与该第三折射率的差值的绝对值皆小于1.0。

根据上述构想，其中该显示面板为一液晶面板、一电浆显示面板及一有机发光二极管面板其中之一。

根据上述构想，其中该触控面板应用于监视器、笔记型计算机、口袋型计算机、数字影像播放机、个人数字助理、手机、导航装置及电视其中之一。

本发明的又一目的为提供一种增加光穿透率的方法，用于一触控面板，该触控面板包括一显示面板，该方法包括：提供一第一基板，其具有一第一透明导电层位于该第一基板的一表面上，其中该第一透明导电层具有一第一折射率；配置该第一基板于该显示面板的上方；提供一第二基板，其具有一第二透明导电层位于该第二基板的一表面上，其中该第二透明导电层具有一第二折射率；配置该第二基板于该第一基板的上方，使该第一透明导电层与该第二透明导电层面对面设置，其间形成一空隙，其中该空隙分为一第一区域及一第二区域，该第一区域为一显示区域，该第二区域为一触控区域；选择一透明材料，其具有一第三折射率；以及将该透明材料填满该第一区域，使该透明材料接触该第一透明导电层及该第二透明导电层。

根据上述构想，其中该第一折射率与该第三折射率的差值的绝对值为一第一差值，该第二折射率与该第三折射率的差值的绝对值为一第二差值，而该透明材料的选择是根据该第一差值与该第二差值的和愈小愈好。

根据上述构想，其中该透明材料为一光学胶或一高分子材料。

根据上述构想，其中该第一透明导电层及该第二透明导电层的材料选自氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铝锌、氧化锑锡及有机透明导电材料至少其中之一。

根据上述构想，其中该触控面板为一电阻式触控面板。

附图说明

图1A为现有一般触控显示器的俯视图。

图1B为图1A现有一般触控显示器的剖面图

图2为本发明第一实施例的触控面板的剖面示意图。

图3为本发明第二实施例的触控显示器的剖面示意图。

【主要部分代表符号说明】

10、40：触控显示器

12：显示区

14：触控区

20a、40a：显示面板

21、31、41：触控面板

22：下方基板

32、42：第一基板

22a、24a：ITO透明导电层

24：上方基板

34、44：第二基板

26、36、46：黏着层

27、37、47：空隙

28、38、48：点状间隔物

32a、42a：第一透明导电层

34a、44a：第二透明导电层

35：覆盖层

37a、47a：第一区域

37b、47b：第二区域

39、49：填充层

具体实施方式

本发明将借由下述的较佳实施例并配合附图，作进一步的详细说明。

〔第一实施例〕

图2为本发明第一实施例的触控面板的剖面示意图。请参照图2，触控面板31包括第一基板32及第二基板34，且第二基板34位于第一基板32的上方。第一基板32的上表面，镀有第一透明导电层32a，而第二基板34的下表面，镀有第二透明导电层34a。第一透明导电层32a与第二透明导电层34a面对面设置，其间留有一空隙37，而空隙37分为第一区域37a及第二区域37b。触控面板31还包括填充层39，其充满第一区域37a的空隙，并接触其上下方的第二透明导电层34a与第一透明导电层32a。

在本实施例中，第一区域37a可为显示区域，而第二区域37b可作为触控区域。在第二区域37b的空隙内下方的第一透明导电层32a的表面上，可以选择性地在其上加上均匀分布的点状间隔物38。在第二区域37b的边缘也可选择性地加上黏着层36，来固定第一基板32与第二基板34在未触控时的空隙距离。

上述的第一透明导电层32a与第二透明导电层34a的材料可选择氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)及各种有机透明导电材料等，而填充层39则可使用透明材料，例如：光学胶或高分子材料等，其折射率与第一透明导电层32a及第二透明导电层34a的折射率愈接近愈好。若使用光学胶来填充第一区域37a的空隙，则其作用除了降低光反射率及提升光穿透率的功能外，还具有固定第一基板与第二基板的功能。一般透明光学胶或透明高分子材料的折射率约在1.45至1.6之间，其固化的制程，可采用紫外线(UV)固化、热固化、湿气固化等。一般而言，UV固化的制程较快，适合连续式的大量生产。

根据Fresnel反射定理，当光通过折射率(refractive index)不同的二物质的接口时，会产生反射，假设此二物质对光的吸收很小，即高透明性，则所产生的反射率与二物质的折射率的差值的平方呈正比，如以下的公式：

R = {(\frac{n_{1} - n_{2}}{n_{1} + n_{2}})}^{2}

一般ITO透明导电层的折射率约为1.8-2.0之间，因此对于现有的触控面板而言，当光由ITO层(假设折射率为1.9)进入空气缝隙时(空气的折射率为1.0)，所产生的反射率约为9.6％(＝[(1.9-1.0)/(1.9+1.0)]²)，在完全没有光吸收的情况下，光穿透率剩下90.4％(100％-9.6％＝90.4％)。当光由空气缝隙再进入另一ITO层时，依同一公式，光将再反射剩下的光(即原光量的90.4％)的9.6％，最后仅剩下81.7％的光(＝(90.4％)²)能通过。意即一般现有的触控面板仅仅在光通过2层ITO层及其间的air gap，不包括光通过其它部分，就约有18％的光损耗。

在本实施例中，由于采用填充层39将第一区域37a的空隙完全填满，所以光的利用率将大为提高。此时，当光由ITO层(假设折射率为1.9)进入填充层39(假设折射率为1.55)时，所产生的反射率约为1.0％(＝[(1.9-1.55)/(1.9+1.55)]²)，在完全没有光吸收的情况下，光穿透率提升为99.0％(100％-1.0％＝99.0％)。当光由填充层39再进入另一ITO层时，依同一公式，最后约剩下98.0％的光(＝(99.0％)²)能通过，意即约仅有2％的光损耗，与目前触控面板的18％光损耗比较，本实施例中的第一区域(即显示区域)的光利用率已大幅提升。因此，使用本实施例的触控面板的触控显示器便可以使用亮度较低的灯管或数量较少的LED光源芯片组，以显著地减少电能的消耗。

在本实施例中，还可以选择性地在第二基板34的上方，加上一层覆盖层35，以保护第二基板34。覆盖层35的材料可以选择耐刮、耐磨损的材料，或是经过耐刮、耐磨损，甚至耐污、抗反射的表面处理，以避免或大幅降低长期触控使用所易产生的刮伤及磨损，并增进光穿透率。此外，可于该覆盖层35设置有装饰层(Decoration layer)，借以装饰、美观化该触控面板31的外观，或标识该产品的厂牌、型号。

〔第二实施例〕

图3为本发明第二实施例的触控显示器的剖面示意图。请参照图3，在本实施例中，触控显示器40包括触控面板41及显示面板40a。触控面板41则包括第一基板42及第二基板44，且第二基板44位于第一基板42的上方。第一基板42的上表面，镀有第一透明导电层42a，而第二基板44的下表面，镀有第二透明导电层44a。第一透明导电层42a与第二透明导电层44a面对面设置，其间留有一空隙47，而空隙47分为第一区域47a及第二区域47b。触控面板41还包括填充层49，其充满第一区域47a的空隙，并接触其上下方的第二透明导电层44a与第一透明导电层42a。本实施例中的触控面板41与第一实施例中的触控面板31结构大致相同。在第二区域47b的边缘也可选择性地加上黏着层46，来固定第一基板42与第二基板44在未触控时的空隙距离。

同样地，在本实施例中，第一区域47a可为显示区域，而第二区域47b可作为触控区域。在第二区域47b的空隙内下方的第一透明导电层42a的表面上，可以选择性地在其上加上均匀分布的点状间隔物48。

在本实施例中，触控面板下方的显示面板可对应触控面板的第一区域47a与第二区域47b，也划分为显示区域与触控区域，显示面板的触控区域可由软件程控，来显示出字母键盘、数字键、各种选项按钮、下拉式选项，或手写输出区等影像，以利进行各种触控指令。

在本实施例中，由于采用填充层49将第一区域47a的空隙完全填满，所以第一区域47a(可为显示区域)的光的利用率将大为提高，理由已在第一实施例中详细叙述，在此不再重复。所以本实施例的触控显示器具有能大幅提高光亮度，或者在调整为相同亮度时而大幅降低电能消耗的优点，能解决现有的触控显示器因ITO层与空气间隙接口的反射，所造成大量的光损耗。

本发明中的触控面板为电阻式的触控面板，当然依本发明的精神，亦可为电容式或其它种类的触控面板，只要其间具有空气间隙，造成光穿透率的降低，即可使用本发明所提供的装置及方法。

综上所述，本发明提供一种触控面板及其增加光穿透率的方法，以新颖的技术思维，来提高触控面板的光穿透率，借以提高显示面板的对比、光利用率与降低显示面板的电能消耗，对广大的触控显示器的使用者大众及环境保护来说，乃一大福音。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims

1.一种触控面板，包括：

一第一基板；

一第一透明导电层，具有一第一折射率，镀在该第一基板的一表面上；

一第二基板，配置于该第一基板的上方；

一第二透明导电层，具有一第二折射率，镀在该第二基板的一表面上，其中该第一透明导电层与该第二透明导电层面对面设置，其间形成一空隙，该空隙分为一第一区域及一第二区域，该第一区域为一显示区域，该第二区域为一触控区域；以及

一填充层，具有一第三折射率，填满于该第一区域，且接触该第一透明导电层及该第二透明导电层，其中该填充层为一透明材料。

2.如权利要求1所述的触控面板，其中该透明材料为一光学胶或一高分子材料。

3.如权利要求1所述的触控面板，其中该第一透明导电层及该第二透明导电层的材料选自氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铝锌、氧化锑锡及有机透明导电材料至少其中之一。

4.如权利要求1所述的触控面板，其中该第一折射率与该第三折射率的差值的绝对值，以及该第二折射率与该第三折射率的差值的绝对值皆小于1.0。

5.如权利要求1所述的触控面板，还包括一覆盖层，其配置于该第二基板的上方。

6.如权利要求1所述的触控面板，其为一电阻式触控面板。

7.一种触控显示器，包括：

一触控面板，包括：

一第一基板；

一第二基板，配置于该第一基板的上方；

一填充层，具有一第三折射率，填满于该第一区域，且接触该第一透明导电层及该第二透明导电层，其中该填充层为一透明材料；以及

一显示面板，配置于该触控面板的下方。

8.如权利要求7所述的触控显示器，其中该显示面板为一液晶面板、一电浆显示面板及一有机发光二极管面板其中之一。

9.如权利要求7所述的触控显示器，其中该触控面板应用于监视器、笔记型计算机、口袋型计算机、数字影像播放机、个人数字助理、手机、导航装置及电视其中之一。

10.一种增加光穿透率的方法，用于一触控面板，该触控面板包括一显示面板，该方法包括：

提供一第一基板，其具有一第一透明导电层位于该第一基板的一表面上，其中该第一透明导电层具有一第一折射率；

配置该第一基板于该显示面板的上方；

提供一第二基板，其具有一第二透明导电层位于该第二基板的一表面上，其中该第二透明导电层具有一第二折射率；

配置该第二基板于该第一基板的上方，使该第一透明导电层与该第二透明导电层面对面设置，其间形成一空隙，其中该空隙分为一第一区域及一第二区域，该第一区域为一显示区域，该第二区域为一触控区域；

选择一透明材料，其具有一第三折射率；以及

将该透明材料填满该第一区域，使该透明材料接触该第一透明导电层及该第二透明导电层。

11.如权利要求10所述的方法，其中该第一折射率与该第三折射率的差值的绝对值为一第一差值，该第二折射率与该第三折射率的差值的绝对值为一第二差值，而该透明材料的选择是根据该第一差值与该第二差值的和愈小愈好。