CN103052931A

CN103052931A - 触摸面板

Info

Publication number: CN103052931A
Application number: CN2011800375098A
Authority: CN
Inventors: 徐忠源; 金炳秀; 李勤植; 李宣和
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-04-17
Also published as: US20130194220A1; EP2598974A4; TW201211858A; JP5997146B2; US9836144B2; EP2598974A2; EP2598974B1; TWI607349B; WO2012015284A2; WO2012015284A3; JP2013532868A

Abstract

根据一个实施例的触摸面板包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的基板；位于所述基板的第一表面上的中间层；以及位于所述中间层上的透明电极。根据另一个实施例的触摸面板包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的基板；位于所述基板上的第一表面上的透明电极；以及位于所述透明电极上的抗反射层。

Description

触摸面板

技术领域

本公开涉及一种触摸面板。

背景技术

近来，在各种电子电器中均采用了触摸面板，以允许用户通过使用例如手指或手写笔的输入设备触摸在显示设备上显示的图像来输入数据。

这种触摸面板主要分为电阻式触摸面板和电容式触摸面板两类。根据电阻式触摸面板，在将压力从输入设备施加到触摸面板时电极短路，于是检测到位置。根据电容式触摸面板，在手指触摸到触摸面板时电极间的电容量发生变化，并且基于电容量的变化检测到位置。

当在各种显示设备中均采用触摸面板时，分别制造形成有标记（logo）和防碎裂膜（shatter prevention film）的基板与形成有透明电极的膜，接着通过使用光学透明胶（OCA,optically clear adhesive）将基板和膜粘合起来。

然而，OCA表现出较差的可加工性，于是可能会出现粘合缺陷。另外，由于膜和基板的多重堆叠结构，可能会降低透光率。而且，因为主要是通过进口来获得形成有透明电极的膜，所以膜很昂贵，于是增加了制造成本。

发明内容

实施例提供了一种能提高透光率同时降低缺陷率和制造成本的触摸面板。

根据一个实施例的触摸面板包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的基板；位于所述基板的所述第一表面上的中间层；以及位于所述中间层上的透明电极。

根据另一个实施例的触摸面板包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的基板；位于所述基板的所述第一表面上的透明电极；以及位于所述透明电极上的抗反射层。

根据一个实施例的触摸面板，外部虚拟层和透明电极形成在同一基板上，于是表现出较差的可加工性的OCA不是必需的。因而，能降低缺陷率，并且能提高可靠性。另外，还简化了触摸面板的堆叠结构，于是能提高透光率，并且能降低厚度和制造成本。

另外，根据该实施例的触摸面板，在基板与透明电极之间插入能执行折射率匹配（index matching）的中间层，于是能提高透光率、反射率以及偏黄（yellowish characteristic）特性，并且可以直接在中间层上形成透明电极。因此，能提高透光率并降低制造成本。另外，由于折射率匹配，从而包括透明导电材料的透明电极可能是不可见的。因此，能提高采用触摸面板的显示设备的可见度（visibility）。

同时，根据另外一个实施例的触摸面板，当已经在基板上沉积透明电极之后，在透明电极上沉积抗反射层，于是能提高抗反射效率和透光率，并且能降低制造成本。另外，能提高采用触摸面板的显示设备的可见度。

附图说明

图1是根据第一实施例的触摸面板的平面图；

图2是沿图1的II-II线的截面图；

图3是图1中示出的“A”部分的放大平面图；

图4是根据第二实施例的触摸面板的截面图；

图5是根据第三实施例的触摸面板的截面图；

图6是根据第四实施例的触摸面板的截面图；以及

图7是根据第五实施例的触摸面板的截面图。

具体实施方式

在实施例的描述中，将理解的是，当将一个层（或膜）、一个区域、一个图案或一个结构称为在另一个基板、另一个层（或膜）、另一个区域、另一个衬垫或另一个图案之上或者之下时，它可能“直接地”或“间接地”在另一个基板、层（或膜）、区域、衬垫或图案上，或者也可能存在一个或多个中间层。已参考附图描述了层的这种位置。

为方便或清晰起见，可以夸大、省略或示意性绘出在附图中示出的每层的厚度和尺寸。另外，元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。

此后，将参考附图对实施例做详细的描述。

首先，将参考图1到图3详细描述根据第一实施例的触摸面板。

图1是根据第一实施例的触摸面板的平面图，图2是沿图1的II-II线的截面图，图3是图1中示出的“A”部分的放大平面图。

参考图1和图2，根据第一实施例，在触摸面板100中限定了用于检测输入设备的位置的有效区域AA和围绕有效区域AA的虚拟区域。

在有效区域AA上可以形成用于检测输入设备的透明电极40。另外，在虚拟区域DA上可以形成连接到透明电极40的导线50和用于将导线50连接到外部电路（未示出）的印刷电路板60。在虚拟区域DA上可以形成外部虚拟层20，并且可以在外部虚拟层20上形成标记20a。此后，将更详细地描述具有上述结构的触摸面板100。

参考图2，在基板10上形成外部虚拟层20、中间层30以及透明电极40。导线50连接到透明电极40，并且印刷电路板60连接到导线50。另外，可形成覆盖透明电极40、导线50以及印刷电路板60的防碎裂膜70。

基板10可以包括能够支撑在基板10上形成的外部虚拟层20、中间层30、透明电极40以及导线50的各种材料。例如，基板10可以包括玻璃基板或塑料基板。

在第一表面12（此后，称作底面）的虚拟区域DA上可以形成外部虚拟层20。可以对外部虚拟层20涂敷具有预定颜色的材料，于是从外面看不见导线50和印刷电路板60。外部虚拟层20可以具有合适的外观颜色。例如，外部虚拟层20可以包含黑颜料，以呈现出黑色。另外，可以通过各种方式在外部虚拟层20上形成标记20a（如图1）。外部虚拟层20可以通过沉积、印刷、或湿式涂层方式形成。

在基板10的底面12上形成中间层30，同时覆盖中间层30。中间层30形成在底面12的整个区域上。

中间层30可以包括具有从1.35到2.7的折射系数的氧化物或氟化物。

中间层30可以包括镁的氟化物、硅的氧化物、铝的氧化物、铈的氟化物、铟的氧化物、铪的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物、钛的氧化物、钽的氧化物、铌的氧化物、铝的氟化物或锌的硫化物。为了折射率匹配的目的，中间层30具有特定的折射系数。

中间层30可以制备为单层或多层，于是中间层30具有特定的折射系数。例如，可以在基板10上依次形成具有高折射系数的第一层22和具有低折射系数的第二层24，以提高触摸面板100在有效区域AA处的透光率。

例如，第一层22可以包括具有较高折射系数的钽的氧化物、钛的氧化物、铌的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物或锌的硫化物，并且，第二层24可以包括具有较低折射系数的硅的氧化物或铝的氟化物。具体的，钛的氧化物具有折射系数2.2，铌的氧化物具有折射系数2.4，硅的氧化物具有折射系数1.4。在这种情况下，触摸面板100的透光率可以提高到90%，优选92%，最大99%。虽然在附图中依次堆叠了一个第一层22和一个第二层24，但是实施例并不仅限于此。根据实施例，可以交替堆叠多个第一层22和多个第二层24。

中间层30的反射率可与透明电极40的反射率一致。即，透明电极40的反射率可以根据透明电极40的材料而变化，并且中间层30的反射率也可以根据透明电极40的材料而变化。换言之，通过改变中间层30的堆叠结构，可以将中间层30的反射率设定为与透明电极40的反射率一致。

可以通过沉积工艺形成中间层30。详细地说，可以通过反应溅射工艺形成中间层30。即，将惰性气体（Ar或Ne）与氧（O₂）和/或氮（N₂）一起引入到装备有金属沉积源和沉积靶（deposition target）的溅射设备中，于是金属沉积源被氧化并沉积到沉积靶上。

在中间层30上形成透明电极40。透明电极40可以具有用于检测例如手指的输入设备的接触的各种形状。

例如，如图3所示，透明电极40可以包含第一电极42和第二电极44。第一电极42和第二电极44可以包括用于检测例如手指的输入设备的接触的传感器部分42a和44a，和用于连接传感器42a和44a的连接部分42b和44b。第一电极42的连接部分42b将传感器部分42a沿第一方向（图3中的横向方向）相互连接，并且，第二电极44的连接部分44b将传感器部分44a沿第二方向（图3中的纵向方向）相互连接。

绝缘层46位于第一电极42的连接部分42b与第二电极44的连接部分44b的交叉处，以防止第一电极42与第二电极44之间短路。绝缘层46可以包括能将连接部分42b和44b相互绝缘的透明绝缘材料。例如，绝缘板46可以包括如氧化硅的金属氧化物或如亚克力的树脂。

根据实施例，例如，第一电极42的传感器部分42a和第二电极44的传感器部分44a排列在同一层上，于是传感器部分42a和44b可以形成在单个层上。在这种情况下，可以使用最少的透明导电材料，并且，可以降低触摸面板100的厚度。

如果例如手指的输入设备与触摸面板100接触，则在与输入设备接触的区域处可能会发生电容量的变化，于是将所述区域检测为接触位置。根据实施例，在电容式触摸面板中采用透明电极40，但实施例并不仅限于此。在电阻式触摸面板中也可以采用透明电极40中。

透明电极40可以包括透明导电材料，于是电可以流过透明电极40而不会干扰光的传输。为此目的，透明电极40可以包括如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铜的氧化物、银纳米线或碳纳米管（CNT）的各种材料。

可以通过溶剂、催化剂、金属化合物以及添加剂的合成形成银纳米线。由于透明电极40具有银纳米线，透光率和电特性可以进一步提高。

可以通过如反应溅射工艺的沉积工艺来形成透明电极40。如果透明电极40包括铟锡氧化物，那么锡的含量可以是10%或更低。在这种情况下，通过退火工艺使铟锡化合物结晶，能够提高透光率并增强导电性。然而，实施例并不仅限于上述内容。可以用各种方法形成透明电极40。

再次参考图2，在基板10的虚拟区域DA中形成连接到透明电极40的导线50和连接到导线50的印刷电路板60。由于导线50位于虚拟区域DA中，从而用具有良好导电性的金属来制造导线50。印刷电路板60可以包括各种类型的印刷电路板。例如，可以将柔性电路板（FPCB）用作印刷电路板60。

防碎裂膜70覆盖中间层30、透明电极40、导线50以及印刷电路板60。在由于对触摸面板100施加的冲击使触摸面板100破裂时，防碎裂膜70防止颗粒发生碎裂。防碎裂膜70可以有各种材料和结构。根据实施例，防碎裂膜70位于基板10的底面12上，但实施例并不仅限于此，防碎裂膜70可以位于各个位置处。

根据实施例的触摸面板100，外部虚拟层20和透明电极40排列在同一个基板10上。因此，用于与透明电极膜分开制造形成有外部虚拟层的基板并且接着将基板和透明电极膜粘合的工艺可以不是必须的。所以，不需要使用表现出较差的可加工性的光学透明胶（OCA），于是能降低缺陷率并能提高可靠性。另外，由于简化了触摸面板100的堆叠结构，所以能增强透光率，减小触摸面板100的厚度并降低制造成本。

能执行折射率匹配的中间层30被插入在基板10与透明电极40之间，于是能够在中间层30上排列透明电极40。因为折射率匹配，从而能够优化透光率、反射率以及偏黄特性。

根据现有技术，考虑到透光率，由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和铟锡氧化物组成的昂贵材料用于形成透明电极40。然而，根据实施例，由于中间层执行了折射率匹配，从而透光率至少是90%或更高，于是可以在提高触摸面板100的透光率、反射率以及偏黄特性的同时，直接在中间层30上形成透明电极40。因而，昂贵材料不是必需的，于是可以在提高透光率的同时降低制造成本。

另外，由于折射率匹配，从而包括透明导电材料的透明电极40可以是不可见的。特别地，中间层30可以具有与透明电极40一致的反射率，于是透明电极40的图案可以是不可见的，因而，能提高采用触摸面板100的显示设备的可见度。

此后，将参考图4更详细地描述根据第二实施例的触摸面板。为清晰起见，将略去关于在第一实施例中已经说明的元素和结构的描述，并且，下面的描述将专注于与第一实施例不同的元素和结构。

图4是根据第二实施例的触摸面板200的截面图。

参考图4，根据第二实施例的触摸面板200，在基板10的上表面14上形成外部虚拟层20，并且形成覆盖外部虚拟层20的保护层80。

外部虚拟层20形成在虚拟区域DA中，并在外部虚拟层20上可以形成特定的标记。保护层80可以包括具有较高折射系数的钛的氧化物、铌的氧化物、钽的氧化物、锆的氧化物或铅的氧化物。由于保护层80具有较高的折射系数，可以进一步提高透光率。另外，为防止保护层80被划伤，可以将保护层80制备为硬涂层。

此后，将参考图5更详细地描述根据第三实施例的触摸面板。

图5是根据第三实施例的触摸面板300的截面图。

参考图5，根据第三实施例的触摸面板300包括在透明电极40上形成的抗反射层35。具体地，在透明电极40的底面上形成抗反射层35。

抗反射层35可以减弱在可见光波段上的光反射，以防止由于光反射所引起的眩光现象或盲屏（blind screen）现象。换言之，抗反射层35可以有效地减小光反射的不利影响，因而提高图像的分辨率和清晰度。

另外，抗反射层35可以将触摸面板300的透光率提高到90%，优选92%，最大99%。

抗反射层35可以包括具有折射系数1.35到2.7的氧化物或氟化物。通过考虑抗反射功能来确定此折射系数。可以通过堆叠包括具有彼此不同的折射系数的材料的至少一层来形成抗反射层35。

具体地，抗反射层35可以包括镁的氟化物、硅的氧化物、铝的氧化物、铈的氟化物、铟的氧化物、铪的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物、钛的氧化物、钽的氧化物、铌的氧化物、铝的氟化物或锌的硫化物。

根据本实施例，抗反射层35可以包含至少一层。具体地，抗反射层35可以包含在基板10的底面12上形成的第一层32和在第一层32上形成的第二层34，并且，第二层34的第二折射系数低于第一层32的第一折射系数。换言之，可以通过在基板10上依次堆叠具有较高折射系数的第一层32和具有较低折射系数的第二层34来形成抗反射层35，于是抗反射层35可以在提高触摸面板300在有效区域AA处的透光率的同时减弱光反射。

可以通过使用具有较高折射系数的材料形成第一层32，并使用具有较低或中等折射系数的材料形成第二层34。另外，可以通过使用具有中等折射系数的材料形成第一层32，并可以通过使用具有较低折射系数的材料形成第二层34。

例如，具有较低折射系数的材料包括MgF₂或SiO₂。MgF₂具有折射系数1.38，且SiO₂具有折射系数1.46。

具有中等折射系数的材料包括Al₂O₃、CeF₃、SiO、In₂O₃或HfO₂。Al₂O₃具有折射系数1.62，CeF₃具有折射系数1.63。另外，SiO、In₂O₃以及HfO₂具有折射系数2.00。

具有较高折射系数的材料包括ZrO₂、Pb₅O₁₁、TiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅或TiO₂。ZrO₂具有折射系数2.10。如果Pb₅O₁₁和TiO₂一起使用，其折射系数为2.10。Ta₂O₅具有折射系数2.15，Nb₂O₅具有折射系数2.2到2.4，并且TiO₂具有折射系数2.2到2.7。

虽然在附图中依次堆叠了一个第一层32和一个第二层34，然而实施例并不限于此。根据实施例，可以交替堆叠多个第一层32和多个第二层34。

根据本实施例，首先在基板10上形成具有较高折射系数的第一层32，接着形成具有较低折射系数的第二层34，但实施例不限于此。也可以在形成具有较高折射系数的第一层32之前首先形成具有较低折射系数的第二层34。

抗反射层35的折射系数可以与空气的折射系数一致。具体地，抗反射层35可以具有折射系数1.0。在这种情况下，可以降低反射率并可以提高触摸面板300的透光率。

可以通过溅射工艺或卷到卷工艺（roll to roll process）形成抗反射层35。根据溅射工艺，用电场将被电离的原子加速，于是被电离的原子和源材料碰撞。因此，沉积源材料的原子。根据卷到卷工艺，将例如纸或膜的材料缠绕在卷周围，并且通过卷形成抗反射层35。

根据本实施例，由于抗反射层35执行折射率匹配，透光率至少是90%或更高，于是可以直接在基板上形成透明电极40，同时提高触摸面板300的透光率。因此，昂贵材料不是必需的，于是可以在提高透光率的同时降低成本。

此后，将参考图6更详细地描述根据第四实施例的触摸面板。

图6是根据第四实施例的触摸面板400的截面图。

参考图6，根据第四实施例的触摸面板400包括在基板10的第二表面（顶面）14上形成的外部虚拟层20和覆盖外部虚拟层20的保护层80。

此后，将参考图7更详细地描述根据第五实施例的触摸面板。

图7是根据第五实施例的触摸面板的截面图。

参考图7，根据第五实施例的触摸面板500包括中间层30和抗反射层35两者。具体地，在基板10的底面上形成中间层30，在中间层30的底面上形成透明电极40，并且在透明电极40的底面形成抗反射层35。因此，根据第五实施例的触摸面板500可以优化所述透光率和反射率。

在本说明书中所涉及的“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的含义是：结合实施例描述的特定特征、结构或特性均包括在本发明的至少一个实施例中。本说明书中出现在各处的这些短语并不一定都涉及同一个实施例。进一步，当结合任意实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为其落在本领域技术人员结合其它实施例就可以实现这些特征、结构或特性的范围内。

虽然已经参考本发明的多个示例性实施例对实施例进行了描述，但应该理解，本领域技术人员可以推演出多种落入本公开的原理的精神和范围的其它修改和实施例。更具体地，在本公开、附图以及所附权利要求的范围内，可以对组件部分和/或主要组合布置的布置进行各种变化和修改。除了组件部分和/或布置的变化和修改之外，替代应用对本领域技术人员而言也将是显而易见的。

Claims

1.一种触摸面板，包括：

基板，具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；

中间层，位于所述基板的所述第一表面上；以及

透明电极，位于所述中间层上。

2.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述中间层包括氧化物或氟化物。

3.根据权利要求2所述的触摸面板，其中，所述氧化物或所述氟化物具有在1.35到2.7范围内的折射系数。

4.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述中间层包括至少一层。

5.根据权利要求4所述的触摸面板，其中，所述中间层包括：

第一层，位于所述基板的所述第一表面上，并具有第一折射系数；以及

第二层，位于所述第一层上，并具有比所述第一折射系数低的第二折射系数。

6.根据权利要求5所述的触摸面板，其中，所述中间层包括从由镁的氟化物、硅的氧化物、铝的氧化物、铈的氟化物、铟的氧化物、铪的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物、钛的氧化物、钽的氧化物、铌的氧化物、铝的氟化物以及锌的硫化物构成的组中选取的至少一种。

7.根据权利要求5所述的触摸面板，其中，所述第一层包括从由钽的氧化物、钛的氧化物、铌的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物以及锌的硫化物构成的组中选取的至少一种，并且所述第二层包括从由硅的氧化物和铝的氟化物构成的组中选取的至少一种。

8.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述中间层的反射率与所述透明电极的反射率一致。

9.根据权利要求1所述的触摸面板，还包括：

导线，连接到所述透明电极；以及

防碎裂膜，覆盖所述透明电极和所述导线。

10.根据权利要求1所述的触摸面板，还包括：

外部虚拟层，位于所述基板的所述第一表面和所述第二表面的至少一个上。

11.根据权利要求10所述的触摸面板，其中，所述外部虚拟层位于所述基板的所述第二表面上，并且保护层形成在所述基板的所述第二表面上，同时覆盖所述外部虚拟层。

12.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述透明电极包括从由铟锡氧化物、铟锌氧化物、铜的氧化物、银纳米线以及碳纳米管（CNT）构成的组中选取的至少一种。

13.一种触摸面板，包括：

基板，具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；

透明电极，位于所述基板的所述第一表面上；以及

抗反射层，位于所述透明电极上。

14.根据权利要求13所述的触摸面板，其中，所述抗反射层包括氧化物或氟化物。

15.根据权利要求13所述的触摸面板，其中，所述氧化物或氟化物具有在从1.35到2.7范围内的折射系数。

16.根据权利要求13所述的触摸面板，其中，所述抗反射层包括至少一层。

17.根据权利要求14所述的触摸面板，其中，所述抗反射层包括：

18.根据权利要求13所述的触摸面板，其中，所述抗反射层包括从由镁的氟化物、硅的氧化物、铝的氧化物、铈的氟化物、铟的氧化物、铪的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物、钛的氧化物、钽的氧化物、铌的氧化物、铝的氟化物以及锌的硫化物构成的组中选取的至少一种。

19.根据权利要求17所述的触摸面板，其中，所述第一层包括从由钽的氧化物、钛的氧化物、铌的氧化物、锆的氧化物、铅的氧化物以及锌的硫化物构成的组中选取的至少一种，并且所述第二层包括从由硅的氧化物和铝的氟化物构成的组中选取的至少一种。

20.根据权利要求13所述的触摸面板，其中，所述抗反射层的折射系数为1。

21.根据权利要求13所述的触摸面板，还包括：

导线，连接到所述透明电极；以及

防碎裂膜，覆盖所述透明电极和所述导线。

22.根据权利要求13所述的触摸面板，还包括：

23.根据权利要求22所述的触摸面板，其中，所述外部虚拟层位于所述基板的所述第一表面与所述透明电极之间。

24.根据权利要求22所述的触摸面板，其中，所述外部虚拟层位于所述基板的所述第二表面上，并且保护层形成在所述基板的所述第二表面上，同时覆盖所述外部虚拟层。

25.根据权利要求13所述的触摸面板，其中，所述透明电极包括从由铟锡氧化物、铟锌氧化物、铜的氧化物、银纳米线以及碳纳米管（CNT）构成的组中选取的至少一种。

26.一种触摸面板，包括：

基板，具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；

中间层，位于所述基板的所述第一表面上；

透明电极，位于所述中间层上；以及

抗反射层，位于所述透明电极上。

27.根据权利要求25所述的触摸面板，其中，所述中间层的反射率与所述透明电极的反射率一致。

28.根据权利要求25所述的触摸面板，其中，所述抗反射层的折射系数为1。