CN103324324A

CN103324324A - 具有光学补偿结构的触控荧幕

Info

Publication number: CN103324324A
Application number: CN2012100762684A
Authority: CN
Inventors: 陈央嶙
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明公开了一种具有光学补偿结构的触控荧幕，其包括基板、图案化的透明导电层以及多层补偿结构。图案化透明导电层配置在基板的上方，因此使触控荧幕形成多个具有透明导电层的第一区域以及多个不具有透明导电层的第二区域。此多层补偿结构配置于基板以及透明导电层之间，并藉此使该第一区域与该第二区域在波长400nm至700nm的范围内的平均反射率的差异小于0.3％。

Description

具有光学补偿结构的触控荧幕

技术领域

本发明是有关于一种触控荧幕，且特别是有关于一种具有一光学补偿层的触控荧幕。

背景技术

触控荧幕已成为输入数据进入电子装置的重要设备。触控荧幕通常配置在显示器(例如液晶或有机发光二极体显示器)的上方，并可通过此触控荧幕观看到显示器所显示的信息或影像，且使用者可通过直接碰触触控荧幕输入数据。诸如电阻式或电容式的许多触控荧幕已经可以实现上述的应用。

触控荧幕中使用例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料作为传感元件。在触控荧幕中，透明导电材料可以是一连续的透明导电层，或是一具有图案的透明导电层。若触控荧幕采用图案化的透明导电层，则透明导电层的图样是明显的，且使用者可以观察到没有透明导电层的区域与有透明导电层的区域的差别，因此对具有这类触控荧幕的产品有负面的影响。

美国专利公开号2005/00893307揭示一种改善其光学特性的触控荧幕。此一技术是在图案化的透明导电层与基板之间配置一单层结构的涂层，且此单层结构涂层的折射率小于基板的折射率以及透明导电层的折射率。然而，此技术仅能稍微地改善触控荧幕的光学特性。

有鉴于此，在此技术领域中，仍需要一种可以改上述问题的触控荧幕。

发明内容

本发明之一目的是提供一种触控荧幕，用以改善上述问题。此触控荧幕包括一第一基板、一第一多层补偿结构以及一第一透明导电层。此第一多层补偿结构是配置在第一基板上。第一透明导电层为一图案化层，且配置在第一多层补偿结构上，并因此使该第一多层补偿结构的一部分露出。

根据本发明的一实施例，此触控荧幕包括一基板、一透明导电层以及一多层补偿结构。此透明导电层是一图案化的层别，且配置在基板的上方，因此使该触控荧幕形成多个具有透明导电层的第一区域以及多个不具有透明导电层的第二区域。此多层补偿结构配置于基板以及透明导电层之间，并藉此使该第一区域与该第二区域在波长400nm至700nm的范围内的平均反射率的差异小于0.3％。

附图说明

图1为本发明一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图2为本发明一实施方式的多层补偿结构的剖面示意图；

图3为本发明一实施例的多层补偿结构的剖面示意图；

图4为本发明一实施方式的触控荧幕的反射率量测结果；

图5为本发明另一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图6为本发明又一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图7为本发明再一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图8为本发明另一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图9为本发明另一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图10为本发明另一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图11为本发明另一实施方式的触控荧幕的剖面示意图；

图12为本发明另一实施方式的触控荧幕的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

100触控荧幕；

110第一基板；

111第一表面；

112第二表面；

120第一多层补偿结构；

121第一补偿层；

122第二补偿层；

123第三补偿层；

124补偿单元；

130第一透明导电层；

140第一区域；

150第二区域；

200触控荧幕；

210结构；

220第一填充层；

230第二基板；

240第一表面层；

250第二表面层；

300触控荧幕；

310第二填充层；

320第三基板；

330第二表面层；

400触控荧幕；

410结构；

420第一填充层；

430第二多层补偿结构；

440第二透明导电层；

500触控荧幕；

510结构；

520第二填充层；

530第二基板；

540第一表面层；

550第二表面层；

600触控荧幕；

610结构；

620第二多层补偿结构；

630第二透明导电层；

700触控荧幕；

710结构；

720第一填充层；

730第二基板；

740第一表面层；

750第二填充层；

760第三基板；

770第二表面层；

800触控荧幕；

810结构；

820第一填充层；

830第二基板；

840第二多层补偿结构；

850第二透明导电层；

900触控荧幕；

910结构；

920第二填充层；

930第三基板；

940第一表面层；

950第三填充层；

960第四基板；

970第二表面层；

A，B，C曲线。

具体实施方式

为使下文所揭示的实施方式获得充分的理解，在以下详细的叙述中，为了解释及说明的目的提及许多明确的技术细节。然而，某些实施方式可以在没有这些技术细节的情况下实施。同时，为了简化图示，在实施例中仅示意性地示出某些现有的结构及元件。

本文所揭示的各种实施方式，在有益的情形下可以相互组合或取代，而无须进一步的记载或说明。图示及本文中尽可能使用相同的标号表示相同或相似的元件。

图1为本发明一实施方式的触控荧幕100的剖面示意图。如图1所示，触控荧幕100包括一第一基板110、一第一多层补偿结构120以及一第一透明导电层130。

第一基板110具有一第一表面111以及与第一表面111相对的一第二表面112。在某些实施例中，第一基板110的折射率介于1.3至1.8之间，更明确地可介于1.4至1.7之间。例如，第一基板110可为玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)基板。

第一多层补偿结构120配置于第一基板110的第一表面111上。在一实施方式中，第一多层补偿结构120包括至少一补偿单元124，补偿单元124包括一第一补偿层121以及一第二补偿层122，如图2所示。第一及第二补偿层121、122分别具有一第一折射率及一第二折射率，且第一折射率与第二折射率的差异大于0.1。在本揭示中，“折射率”一词是指在波长589.29nm下所量测到的折射率，且通常以“nD”表示。在一实施例中，第一及第二补偿层121、122的其中一层包含诸如二氧化硅(silicon dioxide，SiO₂)、氟化镁(magnesium fluoride，MgF2)、三氧化二铝(aluminum oxide，Al₂O₃)、冰晶石(cryolite)、或上述的组合的材料，而另一层包括诸如五氧化二铌(niobiumpentoxide，Nb₂O₅)、氮化硅(silicon nitride，Si₃N₄、二氧化钛(titanium dioxide，TiO₂)、五氧化二钽(tantalum pentoxide，Ta₂O₅)、二氧化锆(zirconium dioxide，ZrO₂)、三氧化二铝(aluminum oxide，Al₂O₃)、氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)或上述的组合的材料。

在另一实施例中，第一补偿层121与第二补偿层122的厚度差异大于约2nm。例如，第一补偿层的厚度可为约10nm，第二补偿层的厚度可为约12.4nm。

在又一实施例中，第一多层补偿结构120包括依序配置的第一、第二及第三补偿层121、122、123，如图3所示。在本实施例中，第一补偿层121位于第一表面111上。第一、第二及第三补偿层121、122、123分别具有第一、第二以及第三折射率，且第二折射率分别大于第一折射率及第三折射率至少0.1。在某些实施例中，第一补偿层121包含SiO₂、MgF₂、Al₂O₃、冰晶石、或上述的组合的材料。第二补偿层122包含Nb₂O₅、Si₃N₄、TiO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、Al₂O₃、ITO、或上述的组合的材料。此外，第三补偿层123包含SiO₂、MgF₂、Al₂O₃、冰晶石、或上述的组合的材料。第三补偿层123的材料可与第一补偿层121的材料相同或不同，只要第二折射率分别大于第一折射率及第三折射率至少0.1即可。在一特定实施例中，第一补偿层121是由SiO₂构成，且其厚度为约10nm。第二补偿层122是由Si₃N₄构成，且其厚度为约12.4nm，再者，第三补偿层123是由SiO₂构成，且其厚度为约51nm。

第一透明导电层130配置于第一多层补偿结构120上。第一透明导电层130为一图案化层，并因此得以暴露出一部分的第一多层补偿结构120。在一实施方式中，第一透明导电层130可包括氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、氧化锌(zinc oxide，ZnO)、氧化锌铝(aluminum zinc oxide，AZO)、二氧化锡(tindioxide，SnO₂)或氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)。

请再参照图1，因为第一透明导电层130为一图案化层，所以在触控荧幕100上形成多个第一区域140以及多个第二区域150，其中第一区域140包括第一透明导电层130，而第二区域150不包括第一透明导电层130。配置于第一基板110与第一透明导电层120之间的第一多层补偿结构120可以降低第一与第二区域140、150之间的反射率的差异。特别是可以将第一与第二区域之间在波长400nm至700nm范围内的平均反射率的差异降低至小于0.3％的程度，并使人眼不容易察觉到第一透明导电层130的图案。图4为本发明一实施方式的触控荧幕100的反射率的量测结果。请参照图4，曲线A为具有透明导电层130的第一区域140的反射率，曲线B为不具有透明导电层130的第二区域150的反射率。曲线A以及曲线B在400nm至700nm的范围内均呈现出低于2％的反射率，且曲线A与曲线B在波长400nm至700nm的范围内的平均反射率的差异小于0.3％。相反地，曲线C为具有ITO层但不具任何补偿结构的触控荧幕的反射率。很明显地，不具补偿结构的触控荧幕呈现出非常高的反射率。

图5为本发明一实施方式的触控荧幕200的剖面示意图。请参照图5，触控荧幕200包括结构210、第一填充层220以及第二基板230。结构210大致与图1所示的触控荧幕100的结构相同，包括有第一基板110、第一多层补偿结构120以及第一透明导电层130。

第一填充层220覆盖第一多层补偿结构120以及第一透明导电层13。在本实施方式中，第一填充层220的折射率的折射率介于1.3至1.8之间。在一实施例中，第一填充层220的折射率大致与第一基板211的折射率相等。第一填充层220可例如为一粘着层或一丙烯酸压敏胶层。

第二基板230配置于第一填充层220上。一般说来，触控荧幕需具有一坚硬的表面，用以承受由手指或其他物体直接触碰触控荧幕所造成的刮伤或磨损。因此，可在第一填充层220上配置并粘附第二基板230，以提供一坚硬的表面，第二基板230可例如为玻璃、PMMA、PET或PC基板。

触控荧幕200可非必要性地包括一第一表面层240以及一第二表面层250，如图5所示。第一、第二表面层240、250可分别位于触控荧幕200的最外侧。例如，第一表面层240可配置在第二基板230上，第二表面层250可配置于第一基板110的第二表面112上。第一及第二表面层240、250可为单层的结构或是多层的结构。再者，第一及第二表面层各别可包含一抗反射层、抗炫光层、抗磨损层、硬化层、防污防指纹层或电磁干扰防护层。

图6为本发明一实施方式的触控荧幕300的剖面示意图。请参照图6，触控荧幕300包括第二填充层310、第三基板320、第二表面层330以及结构210。结构210大致与图1所示的触控荧幕100的结构相同，包括有第一基板110、第一多层补偿结构120以及第一透明导电层130。请留意图1所示的触控荧幕100的结构在图6中是上下倒置的。此外，触控荧幕300还包括有第一填充层220、第二基板230以及第一表面层240，这些特征结构可与图5的触控荧幕200中所述的相同。

第二填充层310、第三基板320以及第二表面层330依序配置在第一基板110的第二表面112上，且第二填充层310位于第一基板110上。第二填充层310可与第一填充层220相同或不同，只要其折射率介于1.3至1.8之间即可。在一实施例中，第二填充层310的折射率大致相同于第一填充层220的折射率。第二填充层310可为一粘着层，且能够使第三基板320粘附在第二填充层310上。第二表面层330配置于第三基板320上，且第二表面层330可包括一抗反射层、抗炫光层、抗磨损层、硬化层、防污防指纹层或电磁干扰防护层。第二表面层330配置可与第一表面层240相同或不同。在一实施例中，第一、第二及第三基板110、230、320的折射率介于1.3至1.8之间，更明确地可介于1.4至1.7之间。在本实施例中，触控荧幕300包括三个基板，因此可提供较佳的机械强度。

图7为本发明一实施方式的触控荧幕400的剖面示意图。请参照图7，触控荧幕400包括结构410，第一填充层420，第二多层补偿结构430以及第二透明导电层440。结构410具有与图1所示的触控荧幕100相同的结构，并包括有第一基板110、第一多层补偿结构120以及第一透明导电层130。此外，第一填充层420与前文所述的相同。

第二多层补偿结构430以及第二透明导电层440依序配置在第一填充层420上。第二多层补偿结构430可具有与第一多层补偿结构120相同或不同的构造。在一实施例中，第二多层补偿结构430包括多个第一补偿层以及多个第二补偿层，其中每一层的第一补偿层与每一层的第二补偿层是彼此相互堆叠。在此实施例中，第一补偿层与第二补偿层的折射率差异大于0.1。

第二透明导电层440配置于第二多层补偿结构430上。第二透明导电层440可为一图案化层，并使得第二多层补偿结构430的一部份露出。或者，第二透明导电层630可以是覆盖全部第二多层补偿结构430的连续层。第二透明导电层440可包含与第一透明导电层130相同的材料。在一实施例中，第一以及第二透明导电层130、440两者均为图案化层，且都具有长条状的外观。第二透明导电层440的延伸方向大致垂直于第一透明导电层130的延伸方向。在本实施例中，因为触控荧幕400采用了两层的图案化透明导电层，因此可提供多点触控的功能。

图8为本发明一实施方式的触控荧幕500的剖面示意图。触控荧幕500包括结构510、第二填充层520、第二基板530、第一表面层540以及第二表面层550。结构510具有与图7为的触控荧幕400相同的结构。

在本实施方式中，第二填充层520以及第二基板530依序配置第二透明导电层440上，且第二填充层520位于第二透明导电层440上。在一实施例中，第二填充层520的折射率大致与第二基板530的折射率相同。第二填充层520可为一粘着层，且能够使第二基板530黏附在第二填充层520上。在某些实施例中，第一及第二基板110、530和第一及第二填充层420、520的折射率均介于1.3至1.8之间，更明确地可介于1.4至1.7之间。

第一及第二表面层540、550位于触控荧幕500的最外侧。更明确地说，第一表面层540配置在第二基板530上，且可包含一抗反射层、抗炫光层、抗磨损层、硬化层、防污防指纹层或电磁干扰防护层。第二表面层550位在第一基板110的第二表面112上，如上所述，第二表面层550可与第一表面层540相同或不同。

图9为本发明一实施方式的触控荧幕600的剖面示意图。触控荧幕600包括结构610、第二多层补偿结构620以及第二透明导电层630，其中结构610具有与图1所示的触控荧幕100相同的结构。

在本实施方式中，第二多层补偿结构620以及第二透明导电层630依序配置在第一基板110的第二表面112上。第二多层补偿结构620位于第一基板110与第二透明导电层630之间。第二透明导电层630为一图案化层，并因此暴露出一部份的第二多层补偿结构620。或者，第二透明导电层630可以是覆盖全部第二多层补偿结构620的连续层。第二透明导电层630可由与第一透明导电层130相同的材料所制成。在一实施例中，第一及第二透明导电层130、630两者均具有长条状的外观，且第二透明导电层630的延伸方向大致与第一透明导电层130的延伸方向垂直。

图10为本发明一实施方式的触控荧幕700的剖面示意图。触控荧幕700包括结构710，其与图9所示的触控荧幕600具有相同的结构。此外，触控荧幕700还包括有第一填充层720、第二基板730、第一表面层740、第二填充层750、第三基板760以及第二表面层770。

在本实施方式中，触控荧幕700在厚度的方向上大致具有对称的结构。更详细地说，第一及第二填充层720、750分别配置在第一及第二透明导电层130、630上。第二及第三基板s730、760分别配置在第一及第二填充层720、750上。再者，第一和第二表面层740、770分别配置于第二和第三基板730、760上。第一和第二填充层720、750、第二和第三基板730、760以及第一和第二表面层740、770可与前文所述的相同。

图11为本发明另一实施方式的触控荧幕800的剖面示意图。触控荧幕800包括结构810、第一填充层820、第二基板830、第二多层补偿结构840以及第二透明导电层850。结构810具有与图1所示的触控荧幕100相同的结构。请留意图1所示的触控荧幕100的结构在图11中是上下倒置的。

第一填充层820、第二基板830、第二多层补偿结构840以及第二透明导电层850依序配置在结构810上。更详细的说，第一填充层820覆盖第一透明导电层130及结构810的第一多层补偿结构120。第二基板830配置在第一填充层820上，且第二多层补偿结构840配置在第二基板上。再者，第二透明导电层850配置于第二多层补偿结构840上。如上所述，第二透明导电层850可为一图案化层，或是覆盖全部第二多层补偿结构840的连续层。

图12为本发明另一实施方式的触控荧幕800的剖面示意图。请参照图12，触控荧幕900包括结构910，其与11图所示的触控荧幕800具有相同的结构。触控荧幕900还包括有第二填充层920、第三基板930、第一表面层940、第三填充层950、第四基板960以及第二表面层970。

在本实施方式中，第二填充层920、第三基板930以及第一表面层940依序配置在结构910的第二透明导电层850上，且第二填充层920位于第二透明导电层850上。更详细地说，第三基板930配置在第二填充层920上，而第一表面层940配置于第三基板930上。此外，第三填充层950配置于第一基板110的第二表面112上。第四基板960以及第二表面层970依序配置在第三填充层950上，如图12所示。在一实施例中，第三填充层950及第四基板960的折射率介于1.3至1.8之间。

Claims

1.一种触控荧幕，包括：

一第一基板，具有一第一表面以及与该第一表面相对的一第二表面；

一第一多层补偿结构，配置于该第一表面上；以及

一第一透明导电层，配置于部分的该第一多层补偿结构上，以露出该第一多层补偿结构的另一部分。

2.如权利要求1所述的触控荧幕，其中该第一多层补偿结构，包括至少一补偿单元，该补偿单元包含一具有第一折射率的第一补偿层以及一具有第二折射率的第二补偿层，其中该第一折射率与该第二折射率的差异大于0.1。

3.如权利要求2所述的触控荧幕，其中该第一补偿层选自由SiO₂、MgF₂、Al₂O₃、冰晶石以及上述的组合所组成的群组，或选自由Nb₂O₅、Si₃N₄、TiO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、Al₂O₃、氧化铟锡以及上述的组合所组成的群组。

4.如权利要求2所述的触控荧幕，其中该第一透明导电层包括氧化铟锡、氧化锌、氧化锌铝、二氧化锡或氧化铟锌。

5.如权利要求2所述的触控荧幕，其中该第一基板的折射率介于1.3至1.8之间。

6.如权利要求1所述的触控荧幕，其中该第一多层补偿结构，包括至少一补偿单元，该补偿单元包含一具有第一厚度的第一补偿层以及一具有第二厚度的第二补偿层，其中该第一厚度与该第二厚度的差异大于2nm。

7.如权利要求1所述的触控荧幕，该第一基板包含玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

8.如权利要求1所述的触控荧幕，还包括：

一第一填充层，该第一填充层的折射率介于1.3至1.8之间，且该第一填充层覆盖该第一透明导电层以及该第一多层补偿结构；

一第二基板，配置于该第一填充层上；以及

一第一表面层，配置于该第二基板上。

9.如权利要求8所述的触控荧幕，还包括：

一第二填充层，配置于该第一基板的该第二表面上，且该第二填充层的折射率介于1.3至1.8之间；

一第三基板，配置于该第二填充层上；以及

一第二表面层，配置于该第三基板上。

10.如权利要求1所述的触控荧幕，还包括：

一第一填充层，该第一填充层的折射率介于1.3至1.8之间，其中该第一填充层覆盖该第一透明导电层以及该第一多层补偿结构；

一第二多层补偿结构，配置于该第一填充层上；以及

一第二透明导电层，配置于该第二多层补偿结构上。

11.如权利要求10所述的触控荧幕，还包括：

一第二填充层，配置于该第二透明导电层上，且该第二填充层的折射率介于1.3至1.8之间；

一第二基板，配置该第二填充层上；

一第一表面层，配置该第二基板上；以及

一第二表面层，配置该第一基板的该第二表面上。

12.如权利要求1所述的触控荧幕，还包括：

一第二多层补偿结构，配置该第一基板的该第二表面上；以及

一第二透明导电层，配置该第二多层补偿结构上。

13.如权利要求12所述的触控荧幕，还包括：

一第一填充层，覆盖该第一透明导电层以及该第一多层补偿结构，且该第一填充层的折射率为约1.3至约1.8；

一第二基板，配置于该第一填充层上；

一第一表面层，配置于该第二基板上；

一第二填充层，配置于该第二透明导电层上，且该第二填充层的折射率为约1.3至约1.8；

一第三基板，配置于该第二填充层上；以及

一第二表面层，配置于该第三基板上。

14.如权利要求1所述的触控荧幕，还包括：

一第一填充层，该第一填充层的折射率为约1.3至约1.8，且该第一填充层覆盖该第一透明导电层以及该第一多层补偿结构；

一第二基板，配置于该第一填充层上；

一第二多层补偿结构，配置于该第二基板上；以及

一第二透明导电层，配置于该第二多层补偿结构上。

15.如权利要求14所述的触控荧幕，还包括：

一第二填充层，配置于该第二透明导电层上；

一第三基板，配置于该第二填充层上；以及

一第一表面层，配置于该第三基板上。

16.如权利要求15所述的触控荧幕，还包括：

一第三填充层，配置于该第一基板的该第二表面上；

一第四基板，配置于该第三填充层上；以及

一第二表面层，配置于该第四基板上。

17.如权利要求1所述的触控荧幕，其中该第一多层补偿结构包括依序配置的一第一补偿层、一第二补偿层以及一第三补偿层，其中该第一补偿层位于该第一表面上，且该第一、第二及第三补偿层分别具有第一、第二以及第三折射率，且其中该第二折射率分别大于该第一折射率及该第三折射率至少0.1。

18.如权利要求17所述的触控荧幕，其中该第一补偿层选自由SiO₂、MgF₂、Al₂O₃、冰晶石以及上述的组合所组成的群组。

19.如权利要求17所述的触控荧幕，其中该第二补偿层选自由Nb₂O₅、Si₃N₄、TiO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、Al₂O₃、氧化铟锡以及上述的组合所组成的群组。

20.一种触控荧幕，包括：

一基板；

一图案化的透明导电层，配置于该基板的上方，使该触控荧幕形成多个具有该透明导电层的第一区域以及多个不具有该透明导电层的第二区域；以及

一多层补偿结构，配置于该基板以及该透明导电层之间，藉此使该第一区域与该第二区域在波长400nm至700nm的范围内的平均反射率的差异小于0.3％。