CN102999196A - 触控堆叠结构 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种触控堆叠结构触，当其应用于一触控面板，可使触控面板具有良好外观与可靠度。该触控堆叠结构包含一导电层、一低折射率的第一折射率层、一高折射率的第二折射率层。其中第一折射率层覆盖该导电层，第二折射率层位于该第一折射率层上，且第一折射率层的折射率低于所述导电层，第二折射率层的折射率高于所述第一折射率层。

Description

触控堆叠结构
技术领域
本发明涉及触控领域，特别涉及一种触控堆叠结构及其在触控面板中的应用。
背景技术
触控面板(touch panel)结合了触控技术与显示技术，而普遍应用于电子装置中同时作为输入与显示之用。
触控面板可分为外挂式触控面板(on cell touch panel)与内嵌式触控面板(in cell touch panel)两种。外挂式触控面板包含一触控装置与一显示装置，而触控装置通常具有一外观呈透明状的触控萤幕面向使用者；透过触碰萤幕上显示的图示(icon)或指示，使用者可下达控制电子装置的指令。另外，触控萤幕的下方具有一透明的基板，且其面向触控萤幕的表面上，具有由透明导电材质所制成的许多导线，例如氧化铟锡(ITO)导线，而这些导线是用于侦测使用者的触碰位置。内嵌式触控面板通常嵌入液晶显示器等装置中，其感测器包括电容感测电极、转换开关和光敏晶体管。
然而，当触控装置安装于显示装置后，使用者可透过触控萤幕，明显地看到并区分出具有导线与不具有导线的区域，使得触控面板的外观不佳。年来，随着触控技术的不断发展，
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种触控堆叠结构，其采用不同折射率的多层膜而使得具有导电层与未具有导电层的区域的反射率差异大幅减小，从而改善触控面板的外观。
根据上述目的，本发明提供一种触控堆叠结构，包含：一导电层，一第一折射率层，覆盖该导电层；一第二折射率层，位于该第一折射率层上，该第一折射率层的折射率低于导电层，该第二折射率层的折射率高于该第一折射率层。
本发明根据光的干涉原理，通过在触控堆叠结构中设置第一折射率层、第二折射率层，使得具有导电层与未具有导电层的区域的反射率差异大幅减小。通过选择合适的材料和设计合理的射率层厚度，还可进一步降低反射率的差异，从而改善触控面板的外观。第一折射率层与第二折射率可同时作为绝缘层，具有双重的功效。
附图说明
图1为根据本发明一较佳实施例的触控堆叠结构1的剖面图；
图2为根据本发明另一较佳实施例的触控堆叠结构2的剖面图；
图3为根据本发明另一较佳实施例的触控堆叠结构3的剖面图；
图4显示根据本发明另一实施例的触控面板；
图5显示根据本发明另一实施例的触控堆叠结构的形成方法；以及
图6显示以本发明一实例以及一对照例的触控堆叠结构制成触控面板后，两者于蚀刻区与反射区的反射率曲线。
附图符号说明：
1触控堆叠结构
2触控堆叠结构
3触控堆叠结构/触控装置
4显示装置
10基板
12导电层
14第一折射率层
16第二折射率层
18第三折射率层
20有机保护层
22覆盖层
52提供一基板
54形成一导电层在该基板上
56沉积第一折射率层以覆盖该导电层与该基板
58沉积第二折射率层以覆盖该第一折射率层
60贴合一光学胶于该第二折射率层上
C0导电区
C导电区
E0蚀刻区
E蚀刻区
具体实施方式
以下将详述本案的各实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内，并以本发明的权利要求为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要之限制。图式中相同或类似之组件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，除非有特别说明。
图1为根据本发明一较佳实施例的触控堆叠结构1的剖面图。触控堆叠结构1包含：一导电层12；一第一折射率层14位于导电层12上，并覆盖导电层12，第一折射率层14的折射率低于导电层12，；一第二折射率层16位于第一折射率层14上，并覆盖第一折射率层14，第二折射率层16的折射率高于第一折射率层14。
所述触控堆叠结构1还可包括第三折射率层18，位于该第二折射率层16之上，且第三折射率层18的折射率低于第二折射率层16。
第一折射率层14和第二折射率层可以同时作为绝缘层使用，第三折射率层18可以是光学透明胶(optically clear adhes ive；OCA)或水胶等所形成的黏结层，且折射率层均呈透明状。
承上，于本实施例，导电层12可进行图案化，其材质可为透明的导电材料，具体如氧化铟锡(indium tin oxide；ITO)；也可以是其他材料，例如氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、二氧化锌(ZnO2)、二氧化锡(SnO2)、三氧化二铟(In2O3)或前述材质的各种组合等。
触控堆叠结构1形成于基板10上，该基板10可用透明材质制备，具体可为聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate；PET)、玻璃、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)等等。
另外，于本实施例，第一折射率层14具有较低的折射率，第二折射率层折射率层16具有较高的折射率。较佳地，第一折射率层14为折射率介于大约1.38至大约1.52的氧化物，例如二氧化硅(SiO2)；第二折射率层折射率层16为折射率介于大约1.70至大约2.30的氧化物或氮化物，例如五氧化二铌(Nb2O5)或氮化硅(SiNx)等。较佳地，第一透明折射率层折射率层14的厚度介于大约20nm至大约80nm之间，第二透明折射率层折射率层16的厚度介于大约5nm至大约20nm之间。
另外，于第三折射率层18与第二折射率层16之间，可再包含至少一层折射率与第二折射率层16相异的折射率层。第三折射率层18的折射率介于大约1.38至大约1.52之间。
另外，若第三折射率层18为光学透明胶，则可提供各种基板或薄膜之间的黏着(laminations)。并且，即使是暴露于高温高湿环境下，仍可使黏着层具有无污染(contaminant-free)以及高抗气泡(bubble resistance)的特性。
以上所述的触控堆叠结构1可应用于触控面板中。如图1所示，当触控堆叠结构1应用于触控面板，则一显示装置(未图示)应设置于基板10下方，且C与E分别代表使用者的观测方向下方具有导电区或蚀刻区，其中导电区C表示其下方具有导电层12所形成的导电区、蚀刻区E表示其下方的导电层12已经被蚀刻移除。本发明根据光的干涉原理，通过对第一折射率层14、第二折射率层16的合理设计，使得导电区C与蚀刻区E的反射率差异大幅减小，因此使用者将难以辨别导电区C与蚀刻区E的差异，从而改善触控面板的外观；另一方面，第一折射率层14与第二折射率层16可阻挡光学透明胶(第三折射率层)对导电层12的侵蚀，从而提高触控面板的可靠度。同时，光学透明胶覆盖于第二折射率层16之上，与第一折射率层14形成三层的结构，可进一步降低导电区C与蚀刻区E的反射率差异。
图2为根据本发明另一较佳实施例的触控堆叠结构2的剖面图，其与图1实施例的差别在于，本实施例的触控堆叠结构2多了至少一有机保护层20(passivation)，位于第二折射率层16与第三折射率层18之间。有机保护层20，其材质例如聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate；PET)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide；PPS)、聚丙烯(Polypropylene)，但不限于此。
图3为根据本发明另一较佳实施例的触控堆叠结构3的剖面图，其与图1实施例的差别在于，本实施例的触控堆叠结构3多了一覆盖层22，位于光学透明胶上方。另外，光学透明胶可具有一第一部分18a与一第二部分18b，以分别与覆盖层22以及第二折射率层折射率层16进行黏着(lamination)。光学透明胶与覆盖层22之间，也可以设置有至少一层的其他折射率层或有机保护层。
于本实施例，覆盖层22的材质可以是玻璃或塑胶(高分子)，而光学透明胶可以是一种复合感压胶(composite pressure-sensitive adhesive)，亦即，可藉由施加适当的压力，例如使用滚轮(roller)施压，使其产生黏着力而与所欲贴合层黏着。另外，可选用其折射率接近于所欲贴合层的折射率的光学透明胶。例如，如果覆盖层22的材质是一般玻璃，其折射系数大约等于1.5，可选用折射率接近1.5的光学透明胶。
在本实施例，覆盖层22和第二折射率层16的材质可具有不同相(phase)与异质性(heterogeneity)，亦即，覆盖层22和第二折射率层16可具有互异的物理或化学特性。而光学透明胶的第一部分18a是适用于与覆盖层22进行黏着、第二部分18b是适用于与第二折射率层16进行黏着。较佳地，第一部分18a和第二部分18b可分别由相同或相异的单体(monomer)合成，其特征在于两者具有相异的交联密度(crosslinking density)，并形成一复合体。
图4显示根据本发明一实施例的触控面板，其包含如图3所示的触控堆叠结构3以作为一触控装置3，以及，一位于触控装置3下方的一显示装置4，例如，但不限定为，液晶显示器、有机发光二极体(OLED)、显示器或电致(electroluminescent；EL)显示器等。藉此，触控装置3与显示装置4构成一种外挂式的触控面板。
图5显示根据本发明一实施例的触控堆叠结构的具体形成方法。步骤52，提供一透明基板，例如聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate；PET)基板。步骤54，在该透明基板上形成图案化的透明导电层。例如，使用卷轴式(roll to roll)溅射设备在成卷的PET上沉积一ITO透明导电层。接着，根据曝光机规格，将具有ITO透明导电层的卷状PET裁剪成所需尺寸，例如，裁剪成355mm×406mm的片状。接着，经微影制程将该ITO透明导电层图案化。步骤56，沉积一低折射率的透明折射率层以覆盖该图案化的透明导电层与该透明基板。例如，使用网印(screen printing)制程，以可剥离胶覆盖该图案化ITO透明导电层上需要进行结合(bonding)的区域；接着，使用溅射设备，在图案化的ITO透明导电层上沉积一低折射率透明折射率层，且较佳地，该低折射率透明折射率层折射率层可以是折射率为1.38至1.52的氧化物，例如SiO2等。步骤58，沉积一高折射率的透明折射率层以覆盖该低折射率的透明折射率层折射率层。例如，使用溅射设备，在该低折射率透明折射率层上沉积一高折射率透明折射率层，且较佳地，该高折射率透明折射率层可以是折射率为1.70至2.30的氧化物或氮化物，例如Nb2O5或SiNx等。接着，剥离该可剥离胶。步骤60，贴合一如前所述的光学透明胶于该高折射率透明折射率层上方，藉此，完成一触控堆叠结构。
承上，在本发明另一实施例，尚包含以该光学透明胶贴合一如前所述的透明覆盖层于该光学透明胶上方。
例如：首先，在一PET卷材上沉积一厚度约40nm的ITO透明导电层，并裁剪成355mm×406mm的片状；接着，以微影制程图案化该ITO透明导电层；接着，以网印制程利用可剥离胶遮挡预备结合(bonding)区域；接着，利用反应溅射沉积法，在图案化的ITO透明导电层上沉积一层厚度约36nm的SiO2薄膜，再沉积一层厚度约9nm的Nb2O5。接着，将可剥离胶剥离、贴合一光学透明胶于Nb2O5上方、贴合一透明覆盖层于该光学透明胶上方，完成一触控堆叠结构。最后，利用该触控堆叠结构制成一触控面板。
图6显示以上述实例以及一对照例的触控堆叠结构制成触控面板后，两者于蚀刻区与反射区的反射率曲线。其中，除了未具有两层透明折射率层，该对照例的结构如同上述实例。此外，曲线E0、C0分别为对照例所制成触控面板于蚀刻区与导电区的反射率曲线；曲线E、C分别为上述实例所制成触控面板于蚀刻区与导电区的反射率曲线。如图，于对照例，E0与C0的反射率差异大，因此经人眼观察可轻易区分导电区C0与蚀刻区E0；于实例，E与C的反射率差异小，经人眼观察未能区分导电区C与蚀刻区E。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非用以限定本发明之权利要求；凡其他未脱离发明所揭示之精神下所完成之等效改变或修饰，均应包含在下述之权利要求内。

Claims (21)

1.一种触控堆叠结构，其特征在于包含：
一导电层；
一第一折射率层，覆盖该导电层；以及
一第二折射率层，位于该第一折射率层上；
其中，所述第一折射率层的折射率低于所述导电层，所述第二折射率层的折射率高于所述第一折射率层。
2.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于尚包含第三折射率层，位于该第二折射率层上，且该第三折射率层的折射率低于该第二折射率层。
3.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该第一折射率层的折射率介于1.38至1.52。
4.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该第二折射率层的折射率介于1.70至2.30。
5.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该第一折射率层为绝缘层。
6.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该第二折射率层为绝缘层。
7.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该第一折射率层的材料为二氧化硅(SiO2)。
8.如权利要求1或7所述的触控堆叠结构，其特征在于该第一折射率层的厚度介于20nm至80nm之间。
9.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该第二折射率层的材料为五氧化二铌(Nb2O5)或氮化硅(SiNx)。
10.如权利要求1或9所述的触控堆叠结构，其特征在于该第二射率层的厚度介于5nm至20nm之间。
11.如权利要求2所述的触控堆叠结构，其特征在于该第三折射率层的折射率介于1.38至1.52。
12.如权利要求2所述的触控堆叠结构，其特征在于该第三折射率层为由光学胶或水胶所形成的黏结层。
13.如权利要求2所述的触控堆叠结构，其特征在于尚包含至少一有机保护层介于该第二折射率层与第三折射率层之间。
14.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该触控堆叠结构是形成于基板之上。
15.如权利要求14所述的触控堆叠结构，其特征在于该基板的材质包含聚乙烯对苯二甲酸酯、玻璃、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
16.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该导电层的材质系选自下列群组的其中之一或其组合：氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、二氧化锌(ZnO2)、二氧化锡(SnO2)及三氧化二铟(In2O3)。
17.如权利要求2所述的触控堆叠结构，其特征在于尚包含一覆盖层位于该第三折射率层上方。
18.如权利要求17所述的触控堆叠结构，其特征在于该覆盖层的折射率与该第三折射率层的折射率相近。
19.如权利要求17所述的触控堆叠结构，其特征在于该覆盖层的材质包含玻璃或塑胶。
20.如权利要求1所述的触控堆叠结构，其特征在于该触控堆叠结构应用于制备一触控装置，该触控装置与一显示装置构成一触控面板。
21.一种触控堆叠结构的制备方法，包含以下步骤：
在基板上形成一导电层，
沉积一第一折射率层以覆盖该导电层，其中该第一折射率层的折射率层低于该导电层，
沉积一第二折射率层以覆盖该第一折射率层，其中该第一折射率层的折射率层高于该第二折射率层，以及
贴合一光学胶于该第二折射率层上方。
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