CN107003773A - 触摸屏面板及具有其的图像显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触摸屏面板，更具体地涉及如下触摸屏面板，其包括：基板；感测图案层，其包括形成在基板上的多个感测图案；绝缘层，其形成在感测图案层上；以及桥接电极，其形成在绝缘层上以电连接感测图案层中的彼此隔开的单位图案，其中绝缘层与桥接电极满足特定方程式的参数，因此绝缘层上的桥接电极的可视性可显著降低，从而可提高待显示图像的可视性。

Description

触摸屏面板及具有其的图像显示设备

技术领域

本发明涉及一种触摸屏面板，且更具体地涉及一种具有可视性明显降低的桥接电极的触摸屏面板以及包括该触摸屏面板的图像显示设备。

背景技术

通常，触摸屏面板配备有特殊输入设备，该输入设备被配置成在手触摸该触摸屏面板时接收其位置输入。这种触摸屏面板具有多层层压结构，其中，当用户的手或物体不使用键盘而触摸屏幕上所显示的文字或特定位置时，该触摸屏面板能够从屏幕直接接收输入数据，以获知该位置并利用储存于其中的软件进行特定处理。

为了辨识触摸位置又不使屏幕上显示的图像的可视性变差，需要使用透明电极，通常使用形成有预定图案的透明电极。

存在多种触摸屏面板中使用的透明电极结构，例如玻璃-ITO膜-ITO膜(GFF)、玻璃-ITO膜(G1F)、仅玻璃(G2)、两层玻璃-ITO膜(GF2)等结构。

在这些之中，GFF是最常使用的结构，其中，实现X轴与Y轴所需要的透明电极(铟锡氧化物，ITO)被配置成两张膜。在GIF结构中，在玻璃后表面上沉积第一ITO膜，并且以常规方式使用第二ITO膜。在G2结构中，在一强化玻璃的后表面上沉积用于X轴的ITO薄膜并使其图案化，然后在该用于X轴的ITO薄膜上形成绝缘层，然后形成用于Y轴的ITO图案。GF2结构类似于G2使用一片强化玻璃与一张ITO膜。在该GF2结构，在上述ITO膜上沉积用于X轴的ITO薄膜并使其图案化，然后在该用于X轴的ITO薄膜上形成绝缘层，然后形成用于Y轴的ITO图案。以这种方式，GF2结构的ITO图案可以贴附至曲面玻璃而没有产生裂纹，因此最近可应用于诸如穿戴式显示设备的曲面显示器。

在使用图案化透明电极作为X轴与Y轴电极的G2和GF2结构中，为了将各电极彼此电连接，可以在绝缘层上部形成桥接电极图案。在这种情形中，桥接电极和感测图案(X轴与Y轴电极)可从视觉上区分。桥接电极和感测图案之间的反射率差异越大，其视觉上的差异越大，从而降低显示设备的外观的可见性。特别是，在电容式触摸面板中，由于图案化的透明电极层形成在显示器的显示单元的整个表面上，因此即使在图案化该透明电极层时，显示设备仍需有良好外观。

为了改善这个问题，举例而言，日本专利公开第2008-98169号公开了一种透明导电膜，其中在透明基板和透明导电层之间形成由具有不同折射率的两层形成的中间涂层。此外，作为一个实施例，上述专利进一步公开了一种透明导电膜，其中作为高折射率层的折射率为1.7的硅锡氧化物层(厚度为10nm以上)、作为低折射率层的折射率为1.43的硅氧化物层(厚度为30nm)和作为透明导电层的折射率为1.95的ITO膜(厚度为15nm)依次形成在透明基板上。然而，由于在绝缘层上的桥接电极即使在其被贴附至显示器后仍会清楚显现，因此仍不足以改善显示设备的外观。

[现有技术文献]

[专利文献]

日本专利公开第2008-98169号

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的在于提供一种具有可视性显著降低的桥接电极图案的触摸屏面板。

此外，本发明的另一目的在于提供一种包括上述触摸屏面板的图像显示设备。

技术手段

1、一种触摸屏面板，包括：

基板；

感测图案层，其包括形成在所述基板上的多个感测图案；

绝缘层，其形成在所述感测图案层上；以及

桥接电极，其形成在所述绝缘层上以电连接所述感测图案层中的彼此隔开的单位图案，

其中所述绝缘层和所述桥接电极满足下述方程式1与方程式2：

[方程式1]

[方程式2]

-30≤B*≤-15

(其中，A(λ)表示绝缘层的反射率，B(λ)表示桥接电极的反射率，λ表示可见光的波长，以及

B*表示桥接电极在相应波长范围内的反射光的的国际照明委员会CIE Lab色彩空间中的b*)。

2、根据上述1所述的触摸屏面板，其中所述方程式1的值为7.0以下，且B*为-25至-17。

3、根据上述1所述的触摸屏面板，其中所述桥接电极的厚度为至

4、根据上述1所述的触摸屏面板，其中所述感测图案层和所述桥接电极分别独立地由选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锌氧化物(CTO)、聚(3,4–乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、石墨烯、金属线和金属网所构成的组中的至少一者形成。

5、根据上述1所述的触摸屏面板，还包括形成在所述基板和所述感测图案层之间的折射率匹配层(IML)。

6、根据上述5所述的触摸屏面板，其中所述IML由选择氧化锆、氧化锌、氧化铌、氧化硅、氧化铈、氧化铟、氧化钛、丙烯酸类化合物和硅类化合物所构成的组中的至少一者形成。

7、根据上述5所述的触摸屏面板，其中所述IML通过层压具有不同折射率的至少两层而形成。

8、一种图像显示设备，其包括如上述1至7中任一所述的触摸屏面板。

有益效果

本发明的触摸屏面板满足方程式1与方程式2所提出的反射率参数值，因此可显著降低桥接电极的可视性，从而在应用至图像显示设备时可以实现高质量的图像显示设备。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明一实施例的触摸屏面板的截面图。

具体实施方式

本发明涉及一种触摸屏面板，更具体地涉及这样一种触摸屏面板：包括：基板；感测图案层，其包括形成在基板上的多个感测图案；绝缘层，其形成在感测图案层上；以及桥接电极，其形成在绝缘层上以电连接感测图案层中的彼此隔开的单位图案，其中绝缘层与桥接电极满足下述方程式1和方程式2的参数，因此绝缘层上的桥接电极的可视性可被显著降低，从而可提高待形成的图像的可视性。

在下文中，将参照附图详细说明本发明。然而，本发明的附图例示本发明的优选实施例，与上述发明内容一起使本发明的技术思想更容易理解，因此不应解释为仅由附图中所记载的来限定本发明。

图1示意性地示出根据本发明一实施例的触摸屏面板100的截面图。

根据本发明的触摸屏面板包括：基板110；感测图案层130，其形成在该基板110上并且包括多个感测图案；绝缘层140，其形成在该感测图案层130上；以及桥接电极150，其形成在该绝缘层140上以电连接该感测图案层130中的彼此隔开的单位图案。

一般而言，触摸屏面板包括感测图案、绝缘层和桥接电极。感测图案的图案部与非图案部、或形成有桥接电极的部分和未形成有桥接电极的部分的反射率彼此不同，因此桥接电极和感测图案彼此是可视觉上区分的。特别是，当设置在绝缘层上的桥接电极与下方的感测图案一起形成双层结构时，桥接电极的可视性就会增加。因此，存在有降低待显示在图像显示设备中的图像的可视性的问题。

本发明确认，若绝缘层140和桥接电极150满足由方程式1和方程式2所表示的参数，则可控制绝缘层140和桥接电极150之间的反射率以显著降低桥接电极的可视性，并且可使触摸屏与显示黑色状态之间的彩色范围维持在一适当范围内而改善待显示的图像的可视性。

[方程式1]

[方程式2]

-30≤B*≤-15

其中，A(λ)表示绝缘层的反射率，B(λ)表示桥接电极的反射率，λ表示可见光的波长，以及B*表示桥接电极在相应波长范围内的反射光的CIE(国际照明委员会)Lab颜色空间中的b*。

若方程式1的值超过8.0，则对应图案的可视性会增加，且若方程式2的值小于-30或超过-15，则与下方的显示黑色面板的色彩匹配会偏离，且因而会发生使图案的可视性增加的问题。

方程式1的值优选为7.0以下，且更优选为6.0以下；方程式2的值更优选为-25至-17。在这个范围内，可确认感测图案和桥接电极的可视性会更为降低。

方程式1与方程式2的上述参数可通过控制每个目标层的厚度、形成成分及其含量、其他工艺条件等而实现，并且确认到目标层的厚度的影响最大。

在下文中，将更详细说明根据本发明一实施例的触摸屏面板100的每一组成部分。

基板110

根据本发明的基板110可使用相关领域中所用的任何传统材料(只要它们具有的强度可达到能稳定执行形成在其上的每一层的层压工艺的程度即可，并无特别限制)，且优选地由透明材料所制成。

作为基板110的特定实例，可使用玻璃、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(TAC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)等。优选地，可使用玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯和环烯烃聚合物。

基板110的厚度不受特别限制，但在用作膜时可为例如10至150μm，并且在用作玻璃基板时较佳为200至1100μm。

折射率匹配层(IML)120

根据本发明的IML 120形成在基板110和感测图案层130之间。在这个情况下，IML120形成在基板110上，且然后在其上形成感测图案层130。

IML 120是用于增进触摸屏面板的光学均匀性，且特别是，用于降低因形成在IML120上的感测图案层130中的各图案位置的结构差所导致的光学特性差异。当触摸屏面板包括IML时，可确认在感测图案的图案部分与非图案部分之间的反射率差异会被降低，因此可降低感测图案的可视性。

用于形成IML 120的材料可使用本领域中常用的材料而无特别限制，可包括例如无机材料(如氧化锆、氧化锌、氧化硅、氧化铈、氧化铟和氧化钛等)、以及有机材料(例如丙烯酸类化合物与硅类化合物等)。这些材料可被单独使用或其两种以上组合使用。

IML 120可形成为具有一种折射率的单层，或也可以通过层压具有彼此不同折射率的至少两层而形成。

当IML 120包括多层时，可以在基板110上依次层压高折射率层/低折射率层。在这个情况中，可确认的是，可通过优化高折射率材料的厚度与折射率材料的厚度(优化根据感测图案的厚度与材料而不同)来进一步降低光学特性差异，以降低上方感测图案的可视性。

IML 120的折射率不受特别限制，但可为例如1.45至2.5，且当IML由高折射率层/低折射率层形成时，高折射率层的折射率可为1.55至2.5，以及低折射率层的折射率可为1.45至1.95。当折射率满足上述范围时，可确定因每一位置处每一图案的结构差异所导致的光学特性差异会被最小化。

IML 120的厚度不受特别限制，但例如在无机薄膜的情况下可为10至 优选为50至在有机膜的情况下，其厚度可为0.5至10μm、优选为1至3μm。

用于形成IML 120的方法并不受特别限制，但可使用例如凹版印刷法、真空沉积法、溅射法、离子电镀法等，并可利用上述方法而容易地制成薄膜形式。

感测图案层130

根据本发明的感测图案层130形成在基板110上，且包括多个感测图案。当本发明的触摸屏面板还包括上述IML 120时，感测图案层130可形成在IML 120上。

感测图案层130用作用于提供触摸位置的坐标信息的电极，并且所述多个感测图案包括分别沿相同的行方向或列方向布置的单位图案。

单位图案提供了触摸位置的X和Y坐标信息。举例而言，所述多个感测图案为第一图案与第二图案。第一图案与第二图案分别配置于彼此相同的列或行方向，以提供触摸位置的X与Y坐标信息。具体而言，当用户的手指或物体触摸透明基板时，根据接触位置而定的电容变化经由第一图案、第二图案和位置检测线而被传送到驱动电路侧。然后，电容变化由X与Y输入处理电路转换为电信号以识别出触摸位置。

用于形成感测图案层130的材料不受特别限制，只要该材料在满足方程式1和方程式2的参数的范围内，且优选为透明材料，并可包括例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、金属线、金属网等，其可单独使用或其两种以上组合使用。优选地，使用铟锡氧化物(ITO)，并且金属线或金属网中所使用的金属不受特别限制，但可包括例如银(Ag)、金、铝、铜、铁、镍、钛、碲、铬等，其可单独使用或其两种以上组合使用。

用于形成感测图案层130的方法不受特别限制，但可通过例如各种薄膜沉积技术来形成，例如物理气相沉积(PVD)方法、化学气相沉积(CVD)方法等。举例而言，感测图案层130可通过作为物理气相沉积方法的一示例的反应性溅射而形成。

此外，感测图案层130也可通过印刷工艺形成。在此印刷工艺中，可使用各种印刷方法，例如凹版胶版印刷、反转胶版印刷、丝网印刷、凹版印刷等。特别是，当感测图案层130通过印刷工艺形成时，感测图案层可由可印刷浆体材料所制成。举例而言，感测图案层130可由碳纳米管(CNT)、传导性聚合物、以及银纳米线油墨所制成。

根据本发明的感测图案层130的厚度不特别受限制，但可例如为10至200nm、优选为10至30nm。当其厚度满足上述范围时，可降低感测图案的可视性。

感测图案层130的透光率不受特别限制，但可为例如80％以上、优选为90％以上。此外，感测图案层130的表面电阻也不受特别限制，但可为例如150Ω以下、优选为130Ω以下。当其透光率和电阻满足上述范围时，可降低感测图案的可视性。

绝缘层140

根据本发明的绝缘层140形成在感测图案层130上。

为了根据需要而使各感测图案彼此电隔离，绝缘层140可选择性地形成在感测图案层130上。未形成有绝缘层140的部分称为接触孔，且各感测图案依需要通过接触孔而彼此电连接。

用于形成绝缘层140的材料不受特别限制，只要该材料在满足方程式1和方程式2的参数的范围内。举例而言，绝缘层140可利用金属氧化物(例如硅氧化物)或透明光敏性树脂组合物(包括丙烯酸类树脂)而形成为所需图案。

绝缘层140的厚度不特别受限制，但可为例如1至5μm、优选为1.5至3μm。当其厚度落在上述范围内时，可确定的是上述方程式1和2都能被有效满足。

桥接电极150

桥接电极150形成在绝缘层140上，以电连接感测图案层130中的隔开的单位图案。

例如，当感测图案层130的多个感测图案中用于提供X轴坐标信息的第一图案彼此连接，且用于提供Y坐标信息的第二图案是具有岛状形式而彼此分开的结构时，桥接电极150被使用以电连接第二图案。

由于桥接电极150形成在可视侧的最上方部分，因此连同下方感测图案的双层会具有最强的位置差异可视性。然而，本发明的触摸屏面板满足方程式1和2的值，因此桥接电极150的可视性可被显著降低。

桥接电极150可使用与用于形成上述感测图案层130的材料相同的材料。

桥接电极150的厚度不受特别限制，但可为例如1400至优选为1500至当其厚度满足上述范围时，即可确定满足方程式1和2的参数。

根据需要，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的触摸屏面板还可在所述桥接电极150上包括另外的绝缘层、保护膜层、钝化层、粘合层等。

在下文中，提出优选实施例以帮助理解本发明。然而，本领域的技术人员应当明白，下述实施例仅用于例示本发明而不用于限定所附权利要求书的范围，在本发明的范围和技术思想的范围内，可以对上述实施例进行各种变更和修改，这些变更和修改也包括在所附权利要求书的范围内。

实施例与比较例

(1)实施例1

PET膜被用作基板110，通过凹版印刷法形成包括厚度为20nm的ZrO2层(折射率为2.37)和厚度为20nm的SiO2层(折射率为1.46)的双层作为IML 120，并且通过物理气相沉积与光刻工艺形成厚度为20nm且包括有第一感测图案和第二感测图案的感测图案层130。接着，利用丙烯酸类绝缘材料，在感测图案层上形成厚度为1.5μm的绝缘层140(步骤1)。

然后，根据各实施例与比较例的个别条件，形成用于使第二感测图案彼此电连接的桥接电极150(步骤2)，以制备触摸屏面板。

在执行步骤1之后，利用Minolta公司的CM-2600d测量绝缘层的反射率，并且在步骤2之后，测量桥接电极的反射率。此外，利用Minolta公司的CM-2600d(与上述相同设备)测量桥接电极的反射光的CIE Lab颜色空间中的b*值，且由此计算出方程式1和2的值并显示于下表1中。

(2)实施例2至15以及比较例1至11

除了桥接电极是在下表1所记载的成膜条件下利用所记载的材料以所记载的厚度形成之外，使用与实施例1相同的方法形成触摸屏面板(然而，用于形成桥接电极的功率会适当改变以形成所需厚度的桥接电极)。

[表1]

测试方法：可视性评估

两种偏光板在黑色状态下(板竖直排列)利用OCA黏着至根据实施例与比较例而制备的触摸屏面板，100位测试小组成员以三波长灯照射偏光板来视觉观察桥接电极以确认其可视性，且作为观察的结果，计算确认观察到桥接电极的测试小组成员数。其结果值如下表2所示。

[表2]

从上表2的可知，在满足本发明的方程式1与2的参数时，桥接电极与其他下方电极的可视性会显著降低，且触摸屏面板因此可更适合用于图像显示设备。

Claims (8)

1.一种触摸屏面板，包括：

基板；

感测图案层，所述感测图案层包括形成在所述基板上的多个感测图案；

绝缘层，所述绝缘层形成在所述感测图案层上；以及

桥接电极，所述桥接电极形成在所述绝缘层上以电连接所述感测图案层中的彼此隔开的单位图案，

其中，所述绝缘层和所述桥接电极满足下述方程式1与方程式2：

[方程式1]

$\frac{\underset{360}{\overset{740}{\∫}}|A\left(\mathrm{\λ}\right)-B\left(\mathrm{\λ}\right)|d\mathrm{\λ}}{(740-360)}\≤8.0$

[方程式2]

-30≤B*≤-15

其中，A(λ)表示绝缘层的反射率，B(λ)表示桥接电极的反射率，λ表示可见光的波长，以及

B*表示桥接电极在相应波长范围内的反射光的国际照明委员会CIE Lab色彩空间中的b*。

2.如权利要求1所述的触摸屏面板，其中所述方程式1的值为7.0以下，且B*为-25至-17。

3.如权利要求1所述的触摸屏面板，其中所述桥接电极的厚度为至

4.如权利要求1所述的触摸屏面板，其中所述感测图案层和所述桥接电极分别独立地由选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锌氧化物(CTO)、聚(3,4–乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、石墨烯、金属线和金属网所构成的组中的至少一者形成。

5.如权利要求1所述的触摸屏面板，还包括形成在所述基板和所述感测图案层之间的折射率匹配层(IML)。

6.如权利要求5所述的触摸屏面板，其中所述IML由选择氧化锆、氧化锌、氧化铌、氧化硅、氧化铈、氧化铟、氧化钛、丙烯酸类化合物和硅类化合物所构成的组中的至少一者形成。

7.如权利要求5所述的触摸屏面板，其中所述IML通过层压具有不同折射率的至少两层而形成。

8.一种图像显示设备，包括如权利要求1至7中任一项所述的触摸屏面板。