CN110764638B - 触控基板和触控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控基板和触控装置,触控基板包括触控区和边框区,所述边框区包括遮光子区和用于透过预定波段的光线的滤光子区,所述触控基板包括衬底、设置在所述衬底上的遮光层和滤光油墨层,所述滤光油墨层位于所述遮光层背离所述衬底的一侧;所述遮光层位于所述遮光子区,所述滤光油墨层位于所述边框区,且至少覆盖所述滤光子区;所述遮光子区与所述滤光子区的明度之差小于3.6。本发明能够实现触控基板边框区域的一体色,从而带给用户良好的视觉体验。

Description

触控基板和触控装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域,具体涉及一种触控基板和触控装置。
背景技术
随着科技发展,触摸屏的应用越来越广。触控屏的边框位置通常设置有红外滤波(Infrared filtering,IR)孔,该红外滤波孔中设置有距离传感器和/或光线传感器,以利用红外线的反射来进行距离检测和/或外界环境亮度的检测。在目前的触控屏中,红外滤波孔的颜色与边框的其余位置的颜色差值较明显,不能够较好地隐藏红外滤波孔。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种触控基板和触控装置,以很好地隐藏红外滤波孔,实现边框区的一体色,从而带给用户良好的视觉体验。
为了实现上述目的,本发明提供一种触控基板,包括触控区和边框区,所述边框区包括遮光子区和用于透过预定波段的光线的滤光子区,所述触控基板包括衬底、设置在所述衬底上的遮光层和滤光油墨层,所述滤光油墨层位于所述遮光层背离所述衬底的一侧;所述遮光层位于所述遮光子区,所述滤光油墨层位于所述边框区,且至少覆盖所述滤光子区;所述遮光子区与所述滤光子区的明度之差小于3.6。
优选地,所述遮光层与所述滤光油墨层的明度之差小于3.6。
优选地,所述遮光层与所述滤光油墨层的明度之差在0.5~2之间。
优选地,所述滤光油墨层的明度在23~24.5之间,所述遮光层的明度在24~25之间。
优选地,所述遮光层的厚度在1.5μm~2.3μm之间。
优选地,所述遮光层与所述滤光油墨层之间还设置有增反层。
优选地,所述增反层的反射率在1%~15%之间。
优选地,所述增反层包括氮氧化硅层、氧化硅层和五氧化二铌层中的任意一层或多层的复合层。
优选地,所述增反层为氮氧化硅层,所述增反层的厚度在
Figure BDA0001746892840000021
之间。
优选地,所述增反层覆盖所述边框区和所述触控区,所述触控基板还包括位于所述触控区的触控电极层,所述触控电极层设置在所述衬底与所述增反层之间。
优选地,所述触控电极背离衬底的一侧还设置有绝缘层;
所述绝缘层位于所述增反层与所述触控电极层之间;或者,所述绝缘层位于所述增反层背离所述触控电极层的一侧。
优选地,所述绝缘层的材料包括光刻胶。
优选地,所述绝缘层的厚度在1μm~3μm之间。
相应地,本发明还提供一种触控装置,包括上述触控基板。
优选地,所述触控装置还包括显示面板,所述触控基板位于所述显示面板的出光侧。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明实施例一提供的触控基板的俯视图;
图2是边框区采用第一种叠层结构时沿图1中AA线的剖示图;
图3是边框区采用第二种叠层结构时沿图1中AA线的剖示图;
图4是本发明实施例一提供的触控基板的触控区的第一种叠层结构示意图;
图5是本发明实施例一提供的触控基板的触控区的第二种叠层结构示意图;
图6a是触控区采用图4的叠层结构时增反层表面形成水汽/脏污的示意图;
图6b是对图6a中水汽/脏污进行擦拭后的示意图;
图7a是触控区采用图5的叠层结构时第三绝缘层表面形成水汽/脏污的示意图;
图7b是对图7a中水汽/脏污进行擦拭后的示意图。
其中,附图标记为:
TA、触控区;BA、边框区;SA、遮光子区;IR、滤光子区;
1、衬底;2、遮光层;3、滤光油墨层;4、增反层;5、第一绝缘层;6、触控电极层;61、第一电极层;62、第二电极层;7、第二绝缘层;8、第三绝缘层;10、水汽/脏污。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的触控基板的俯视图,如图1所示,所述触控基板被划分为触控区TA和边框区BA,边框区BA包括遮光子区SA和用于透过预定波段的光线的滤光子区IR。图2是边框区采用第一种叠层结构时沿图1中AA线的剖示图,图3是边框区采用第二种叠层结构时沿图1中AA线的剖示图。如图2和图3所示,所述触控基板包括衬底1、设置在衬底1上的遮光层2和设置在遮光层2背离衬底1一侧的滤光油墨层3,遮光层2和滤光油墨层3均位于边框区BA,遮光层2位于遮光子区SA,滤光油墨层3至少覆盖滤光子区。遮光子区SA与滤光子区IR的明度之差小于3.6。
其中,衬底1可以采用玻璃衬底或者聚酰亚胺(PI)衬底;滤光油墨层3可以覆盖整个边框区BA。衬底1上可以设置有信号线和驱动芯片等结构,遮光子区SA为用于遮挡信号线和驱动芯片等结构的区域。所述预定波段的光线可以为波长在800nm以上的红外线,所述明度为CIE Lab色坐标中的L值。
需要说明的是,本发明中两个区域的“明度之差”(或两个结构的“明度之差”)表示:第一个区域的明度减去第二个区域的明度(或第一个结构的明度减去第二个结构的明度)的差的绝对值。另外需要说明的是,滤光子区IR和遮光子区SA的色调是一致的,即,滤光子区IR的颜色在CIE Lab色坐标中的a、b值与遮光子区SA在CIE Lab色坐标中的a、b值分别对应相等或基本相等。
在采用触控基板的手机等电子设备中,对应于滤光子区IR的位置可以设置传感器,用于根据透过滤光子区IR的光线检测外界环境亮度、获取外界图像或者检测用户与触控基板的距离。
在目前的触控基板中,滤波油墨层与遮光层的明度的差异通常在3.6以上,这一差异足够使人眼分辨出滤光子区和遮光子区颜色的不同。而在本发明提供的触控基板中,遮光子区SA的明度与滤光子区IR的明度之差小于3.6,从而使得肉眼难以察觉滤光子区IR和遮光子区SA的颜色差异,进而实现边框区BA的一体色,以带给用户更好地视觉体验。
具体地,本发明可以通过将遮光层2的明度设置为与滤光油墨层3的明度相近,来使得遮光子区SA与滤光子区IR达到基本相同的明度;和/或,当遮光层2的明度小于滤光油墨层3的明度时,在遮光层2与滤光油墨层3之间设置增反层,来增大滤光子区IR所反射的光线亮度,进而使得遮光子区SA与滤光子区IR达到基本相同的明度。
具体地,遮光层2的明度与滤光油墨层3的明度之差小于3.6,以使遮光子区SA的明度与滤光子区IR的明度之差小于3.6。
通常,滤光油墨层3的明度是一定的,以满足其滤光效果;而当遮光层2与滤光油墨层3的明度之差过小时,则会导致遮光层2的明度较大,这时,为了保证遮光层2的遮光效果,则需要将遮光层2设置得较厚,从而影响触控基板的整体厚度。为了防止这一现象,优选地,遮光层2的明度与滤光油墨层3的明度之差在0.5~2之间,这样可以进一步减小滤光油墨层3与遮光层2的明度之差;同时,在滤光油墨层3的明度能够满足其滤光效果的情况下,不会导致遮光层2的明度过大,从而不需要将遮光层2设置得较厚以满足遮光效果。
其中,滤光油墨层3的明度在23~24.5之间,遮光层2的明度在24~25之间。进一步具体地,遮光层2的明度为24.5。
优选地,遮光层2的厚度在1.5μm~2.3μm之间,以保证遮光层2的明度被调整后仍能够达到良好的遮光效果。具体地,遮光层2的厚度可以为2.3μm。
为了进一步减少滤光子区IR和遮光子区SA的颜色差异,优选地,如图3所示,遮光层2与滤光油墨层3之间还设置有增反层4,用于增强滤光子区IR所反射的光线亮度。需要说明的是,增反层4不应过大,以保证至少一部分光线仍能够从衬底1侧照射至滤光油墨层4,并被滤光油墨层3反射。具体地,增反层4的反射率在1%~15%之间,具体可以为7%±1%。
在采用所述触控基板的电子设备中,遮光层2和滤光油墨层3均位于衬底1背离用户的一侧,对于用户而言,遮光子区SA的明度为遮光层2和衬底1的整体明度,该明度与遮光子区SA所反射的外界光线的强弱有关;滤光子区IR的明度则为滤光油墨层3、增反层4和衬底1的整体明度,该明度与滤光子区IR所反射的外界光线的强弱有关。增反层4的设置有利于增加滤光子区IR对外界光线的反射效果,以增加滤光子区IR的明度,从而滤光油墨层3的明度小于遮光层2的明度时,进一步减小滤光子区IR与遮光子区SA的明度差异。
其中,可以通过配合增反层4的反射率和厚度,来使得滤光子区IR和遮光子区SA的明度更加趋于一致。具体地,增反层4包括氮氧化硅层、氧化硅层和五氧化二铌层中的任意一层或多层的复合层。作为本发明的一种具体实施方式,增反层4为氮氧化硅层,厚度在
Figure BDA0001746892840000051
之间,具体可以为
Figure BDA0001746892840000052
图4是本发明实施例一提供的触控基板的触控区的第一种叠层结构示意图,结合图3和图4所示,增反层4覆盖边框区BA和触控区TA。所述触控基板还包括位于触控区TA的触控电极层6,触控电极层6设置在衬底1与增反层4之间。其中,触控电极层6可以包括第一电极层61和位于第一电极层61背离衬底1一侧的第二电极层62,第一电极层61和第二电极层62中的一者为触控驱动电极层,另一者为触控感应电极层。第一电极层61与衬底1之间设置有第一绝缘层5,第一电极层61与第二电极层62之间设置有第二绝缘层7,第二电极层62背离衬底1的一侧设置有第三绝缘层8,第三绝缘层8位于增反层4与第二电极层62之间。其中,第一绝缘层5、第二绝缘层7和第三绝缘层8的材料相同,厚度均为2.0μm。
当触控基板的触控区TA采用图4所示的结构,从而使增反层4设置在最外层时,由于增反层4在溅射过程中容易受到下层膜层的影响,导致增反层4的成膜质量较差,从而导致在后续其他工艺制程中,增反层4表面容易形成水汽或脏污,这些水汽/脏污还会渗透到增反层4以及下方的层中,经过擦拭后仅能去除增反层表面的部分水汽/脏污,而浸入到增反层4内以及增反层4下方的水汽/脏污会影响触控电极层6所形成的触控电容的电学特性,从而使得触控基板中的触控电容的均一性较差。
为了防止这一现象,本发明的触控基板的触控区TA优选采用图5的叠层结构,结合图3和图5所示,增反层4覆盖边框区BA和触控区TA,触控区TA中设置有触控电极层6,触控电极层6设置在衬底1与增反层4之间。其中,触控电极层6可以包括第一电极层61和位于第一电极层61背离衬底1一侧的第二电极层62,第一电极层61和第二电极层62中的一者为触控驱动电极层,另一者为触控感应电极层。第一电极层61与衬底1之间设置有第一绝缘层5,第一电极层61与第二电极层62之间设置有第二绝缘层7,第二电极层62背离衬底1的一侧设置有第三绝缘层8。与图4不同的是,图5中的第三绝缘层8位于增反层4背离衬底1的一侧。
通过选择第三绝缘层8的材料,使得第三绝缘层8具有良好的防污性能,这样,在第三绝缘层8的保护作用下,即使增反层4的膜质较差,也能够减少触控基板上的水汽/脏污残留;并通过使第三绝缘层8达到较高的致密度和较大的厚度,来防止水汽/脏污残留渗透第三绝缘层8,从而防止水汽/脏污影响触控基板中的触控电容的电学特性,进而保证触控电容的均一性。并且,和图4相比,当触控区采用图5所示的层叠结构时,也不会增加工艺步骤。
具体地,第三绝缘层8的材料包括光刻胶;第三绝缘层8的厚度在1μm~3μm之间,具体可以为2μm。第一绝缘层5和第二绝缘层7的材料和厚度可以均与第三绝缘层8相同。
图6a是触控区采用图4的叠层结构时增反层表面形成水汽/脏污的示意图,图6b是对图6a中水汽/脏污进行擦拭后的示意图;图7a是触控区采用图5的叠层结构时第三绝缘层表面形成水汽/脏污的示意图,图7b是对图7a中水汽/脏污进行擦拭后的示意图。对比图6a至图7b可以看出,当触控区TA采用图4的叠层结构时,增反层4表面容易产生较多的水汽/脏污残留10,经过擦拭后,仍有部分水汽/脏污残留10;当触控区TA采用图5的叠层结构时,第三绝缘层8表面残留的水汽/脏污10相对于图6a较少,且经过擦拭后,基本无水汽/脏污残留。并且,当触控区TA采用图5的叠层结构时,对触控基板进行8585信赖性测试(在温度为85℃±5℃、湿度为85±5%RH环境下放置240小时)后,触控电极层6产生的触控电容的均一性良好。
在图4和图5中,触控电极层6中的电极可以采用金属网格电极,当然,也可以采用氧化铟锡等透明电极。另外需要说明的是,对图4和图5中的触控电极层6的说明仅为举例性说明,触控电极层6也可以采用其他结构,例如,触控电极层6为单层的自容式电极层。
表1是现有的触控基板与本发明的触控基板的光学性能比较。其中,“本发明结构一”为在边框区BA采用图3的结构、在触控区TA采用图4的叠层结构的触控基板;“本发明结构二”为在边框区BA采用图3结构、在触控区TA采用图5的叠层结构的触控基板。一体色测试为滤光子区IR和遮光子区SA颜色相近程度的测试,并用LV1~LV5表示滤光子区IR和遮光子区SA颜色差异进行评级,LV1表示颜色最相近,LV5表示颜色相差最大。△L为滤光子区IR与遮光子区SA的明度之差。
表1
Figure BDA0001746892840000081
由表1可以看出,本发明结构一和结构二的触控基板均能够减小滤光子区IR和遮光子区SA的明度差异,从而使得肉眼难以察觉滤光子区IR和遮光子区SA的颜色差异,实现边框区BA的一体色。且本发明的结构对触控区TA的透过率、反射率和雾度基本无影响。
实施例二
本发明实施例二提供一种触控装置,该触控装置包括上述触控基板。所述触控装置还包括与滤光子区对应的传感器,所述传感器位于滤光油墨层背离衬底的一侧。所述传感器具体可以为摄像头、光线传感器、距离传感器等。
为了使得所述触控装置同时具备触控和显示的功能,进一步地,所述触控装置还包括显示面板,所述触控基板位于所述显示面板的出光侧,所述触控基板的触控区与显示面板的显示区对应,触控基板的边框区与显示面板的非显示区对应。
由于本发明提供的触控基板的边框区能够实现一体色,因此,在使用所述触控基板的触控装置中,能够很好地隐藏滤光子区,从而带给用户良好的视觉体验;且所述触控基板的触控区中,将第三绝缘层设置在增反层外侧,以在不增加工艺步骤的同时,保证触控电容的均一性,从而可以保证触控装置的触控效果。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种触控基板,包括触控区和边框区,所述边框区包括遮光子区和用于透过预定波段的光线的滤光子区,其特征在于,所述触控基板包括衬底、设置在所述衬底上的遮光层和滤光油墨层,所述滤光油墨层位于所述遮光层背离所述衬底的一侧;所述遮光层位于所述遮光子区,所述滤光油墨层位于所述边框区,且至少覆盖所述滤光子区;所述遮光子区与所述滤光子区的明度之差小于3.6;
所述遮光层与所述滤光油墨层之间还设置有增反层。
2.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述遮光层与所述滤光油墨层的明度之差小于3.6。
3.根据权利要求2所述的触控基板,其特征在于,所述遮光层与所述滤光油墨层的明度之差在0.5~2之间。
4.根据权利要求2所述的触控基板,其特征在于,所述滤光油墨层的明度在23~24.5之间,所述遮光层的明度在24~25之间。
5.根据权利要求4所述的触控基板,其特征在于,所述遮光层的厚度在1.5μm~2.3μm之间。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的触控基板,其特征在于,所述增反层的反射率在1%~15%之间。
7.根据权利要求2至5中任意一项所述的触控基板,其特征在于,所述增反层包括氮氧化硅层、氧化硅层和五氧化二铌层中的任意一层或多层的复合层。
8.根据权利要求2至5中任意一项所述的触控基板,其特征在于,所述增反层为氮氧化硅层,所述增反层的厚度在
Figure FDA0002759231920000021
之间。
9.根据权利要求2至5中任意一项所述的触控基板,其特征在于,所述增反层覆盖所述边框区和所述触控区,所述触控基板还包括位于所述触控区的触控电极层,所述触控电极层设置在所述衬底与所述增反层之间。
10.根据权利要求9所述的触控基板,其特征在于,所述触控电极背离衬底的一侧还设置有绝缘层;
所述绝缘层位于所述增反层与所述触控电极层之间;或者,所述绝缘层位于所述增反层背离所述触控电极层的一侧。
11.根据权利要求10所述的触控基板,其特征在于,所述绝缘层的材料包括光刻胶。
12.根据权利要求10所述的触控基板,其特征在于,所述绝缘层的厚度在1μm~3μm之间。
13.一种触控装置,其特征在于,包括权利要求1至12中任意一项所述的触控基板。
14.根据权利要求13所述的触控装置,其特征在于,所述触控装置还包括显示面板,所述触控基板位于所述显示面板的出光侧。
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