TW201725486A - 觸控顯示裝置與觸控面板 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種觸控顯示裝置與觸控面板。觸控顯示裝置包括一顯示面板與一觸控面板。觸控面板與顯示面板相對設置，並包括一保護基板、一抗藍光層以及一觸控電極層。抗藍光層設置於保護基板與顯示面板之間，抗藍光層是由複數對的第一材料層與第二材料層疊設而成，第一材料層的折射率大於第二材料層的折射率，第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間。觸控電極層設置於保護基板與顯示面板之間，並與抗藍光層重疊設置。

Description

觸控顯示裝置與觸控面板
本發明關於一種觸控顯示裝置與觸控面板，特別關於一種可降低短波藍光的觸控顯示裝置與觸控面板。
隨著科技不斷的進步，各種資訊設備不斷地推陳出新，尤其是智慧型手機、平板電腦、超輕薄筆電等，除了一般以鍵盤或滑鼠輸入或操控之外，利用觸控式技術來操控資訊設備是一種相當直覺且受歡迎的操控方式。由於觸控顯示裝置具有人性化及直覺化的輸入操作介面，使得任何年齡層的使用者都可直接以手指或觸控筆選取或操控資訊設備，因此，觸控顯示裝置已是現代人生活中不可或缺的工具之一。
研究發現，智慧型手機、平板電腦、超輕薄筆電等觸控顯示裝置的螢幕所發出的光線中包含大量的藍光，藍光可使螢幕顯得更白、更亮，不過，藍光易使眼睛乾澀、疲勞或影響睡眠，甚至導致眼球的病變，尤其是短波藍光，其波長較短且接近紫外線(UV)，能穿透眼球的晶狀體而直達視網膜，令視網膜產生自由基，而這些自由基會導致視網膜色素上皮細胞衰亡，上皮細胞的衰亡會導致光敏感細胞缺少養分，從而引起視力損傷並且是不可逆轉的。因此，要如何在觸控顯示裝置中直接降低短波藍光對人眼的傷害一直是業界研究的重點之一。
本發明提供一種觸控顯示裝置與觸控面板。本發明的觸控顯示裝置與觸控面板可有效攔截顯示螢幕所發出的短波藍光與紫外線，同時可確保顯示色彩不失真。
本發明提出一種觸控顯示裝置包括一顯示面板以及一觸控面板。觸控面板與顯示面板相對設置，觸控面板包括一保護基板、一抗藍 光層及一觸控電極層。抗藍光層設置於保護基板與顯示面板之間，抗藍光層是由複數對的第一材料層與第二材料層疊設而成，第一材料層的折射率大於第二材料層的折射率，且第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間。觸控電極層設置於保護基板與顯示面板之間，並與抗藍光層重疊設置。
本發明提出一種觸控面板包括一保護基板、一抗藍光層以及一觸控電極層。抗藍光層設置於保護基板，抗藍光層是由複數對的第一材料層與第二材料層疊設而成，第一材料層的折射率大於第二材料層的折射率，且第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間。觸控電極層設置於保護基板，並與抗藍光層重疊設置。
在一實施例中，第一材料層的折射率介於1.6與2.8之間。
在一實施例中，第二材料層的折射率介於1.3與1.6之間。
在一實施例中，第一材料層的材料包含五氧化三鈦、五氧化二鈮、氮化矽、或其組合。
在一實施例中，第二材料層的材料包含二氧化矽、二氟化鎂、或其組合。
在一實施例中，抗藍光層最少是由12對的第一材料層與第二材料層疊設而成。
在一實施例中，抗藍光層設置於保護基板面對顯示面板的表面，觸控電極層設置於顯示面板面對保護基板的表面。
在一實施例中，在抗藍光層與觸控電極層之間或者在觸控電極層與顯示面板之間更設置一粘著層。
在一實施例中，觸控電極層設置於保護基板面對顯示面板的表面，抗藍光層設置於顯示面板面對保護基板的表面。
在一實施例中，在觸控電極層與抗藍光層之間或者在抗藍光層與顯示面板之間更設置一粘著層。
在一實施例中，抗藍光層設置於保護基板的表面上。
在一實施例中，觸控電極層設置於保護基板的表面上。
承上所述，於本發明之觸控顯示裝置與觸控面板中，保護基板與顯示面板之間設置有複數對的第一材料層與第二材料層的抗藍光層，第一材料層的折射率大於第二材料層的折射率，而第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，且第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間。藉此，使得本發明的觸控顯示裝置與觸控面板可有效攔截顯示螢幕所發出的短波藍光與紫外線，同時可確保顯示色彩不失真。
1、1a‧‧‧觸控顯示裝置
11‧‧‧顯示面板
111‧‧‧上表面
12‧‧‧觸控面板
121‧‧‧保護基板
1211‧‧‧第一表面
1212‧‧‧第二表面
122‧‧‧抗藍光層
1221‧‧‧第一材料層
1222‧‧‧第二材料層
123‧‧‧觸控電極層
124‧‧‧粘著層
N‧‧‧第一材料層與第二材料層的對數
圖1A為本發明較佳實施例的一種觸控顯示裝置的示意圖。
圖1B與圖1C分別為觸控顯示裝置之抗藍光層的不同示意圖。
圖2為本發明不同實施態樣的觸控顯示裝置的示意圖。
圖3為光線通過本發明之抗藍光層的頻譜示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的觸控顯示裝置與觸控面板，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。另外，本發明所有實施態樣的圖示只是示意，不代表真實尺寸與比例。此外，以下實施例的內容中所稱的方位「上」及「下」只是用來表示相對的位置關係。再者，一個元件形成在另一個元件「上」、「之上」、「下」或「之下」可包括實施例中的一個元件與另一個元件直接接觸，或也可包括一個元件與另一個元件之間還有其他額外元件使一個元件與另一個元件無直接接觸。
請參照圖1A及圖1B所示，其中，圖1A為本發明較佳實施例的一種觸控顯示裝置1的示意圖，而圖1B為觸控顯示裝置1之抗藍光層122的示意圖。
觸控顯示裝置1包括一顯示面板11以及一觸控面板12，觸控面板12與顯示面板11相對設置。觸控顯示裝置1可例如但不限於是智慧型手機、平板電腦、超輕薄筆電、穿戴式裝置、或其他觸控裝置，並不限定。
顯示面板11可為液晶顯示面板(LCD)、有機發光二極體顯示面板(OLED)、或發光二極體顯示面板(LED)，並不限定。若顯示面板11為液晶顯示面板時，則觸控顯示裝置1更可包括一背光模組(圖未顯示)，背光模組可發出光線入射至顯示面板11，使顯示面板11可顯示影像。
觸控面板12包括一保護基板121、一抗藍光層122及一觸控電極層123。其中，保護基板121具有面對顯示面板11的一第一表面1211。另外，在保護基板121中，與第一表面1211相對的另一第二表面1212即為觸控面(touch surface)，亦為使用者觀看影像的表面。於此，保護基板121例如但不限於為保護玻璃(Cover glass,C/G)，以保護抗藍光層122、觸控電極層123與顯示面板11免於水氣或異物的入侵。
抗藍光層122設置於保護基板121與顯示面板11之間。本實施例之抗藍光層122是設置於保護基板121面對顯示面板11的第一表面1211上。其中，抗藍光層122是由複數對的第一材料層1221與第二材料層1222疊設而成。換言之，一層第一材料層1221堆疊一層第二材料層1222可稱為1對。如圖1B所示，抗藍光層122可由N對的第一材料層1221與第二材料層1222堆疊而成。其中，為了有效攔截短波藍光及UV光，N的值最少為12，也就是總層數為24層。另一方面，在實際設計上，因為抗藍光層122的組成層數到達一定的數量之後，其光學效果的改善有限，並且本實施例再依據應用於觸控顯示裝置1時的厚度考量，N的值最多為30，也就是60層。另外，本實施例之抗藍光層122由下而上依序為第一材料層1221、第二材料層1222、第一材料層1221、第二材料層1222、…、第一材料層1221、第二材料層1222。
在另一實施例中，如圖1C所示，抗藍光層122也可由下而上依序為第二材料層1222、第一材料層1221、第二材料層1222、第一材料層1221、…、第二材料層1222、第一材料層1221、第二材料層1222。補充說明的是，基於圖1C之視角中的上方是較靠近使用者觀看的一側，並且假設第一材料層1221及第二材料層1222兩者的折射率相較起來，第一材料層1221屬於高折射率層，第二材料層1222屬於低折射率層，對此在設計上為了進一步避免抗藍光層122影響光學視覺效果，圖1C之先低折射率 層再高折射率層的堆疊態樣中，最上層可再增加一層低折射率的第二材料層1222，如此一來，以抗藍光層122最少的層數限制來舉例計算的話，圖1C之實施例的總層數為25層。
第一材料層1221的材料可包含五氧化三鈦(Ti3O5)、五氧化二鈮(Nb2O5)或氮化矽(Si3N4)，或其組合，而第二材料層1222的材料可包含二氧化矽(SiO2)或二氟化鎂(MgF2)，或其組合，並不限定。此外，第一材料層1221的厚度可介於20奈米與50奈米之間(20nm≦厚度≦50nm)，且第二材料層1222的厚度可介於20奈米與70奈米之間(20nm≦厚度≦70nm)，其中，在抗藍光層122中的每一第一材料層1221或者每一第二材料層1222的厚度可因實際設計而有所不同，並無限制為一樣的厚度。對此，通過材料的選擇及厚度的設計，第一材料層1221的折射率可介於1.6與2.8之間(1.6<折射率≦2.8)，而第二材料層1222的折射率可介於1.3與1.6之間(1.3≦折射率≦1.6)，且第一材料層1221的折射率大於第二材料層1222的折射率。此外，本實施例之抗藍光層122例如但不限於以蒸鍍(Evaporation)或濺鍍(Sputter)技術一層一層堆疊而形成於保護基板121的第一表面1211上，且抗藍光層122總厚度可大於等於1100奈米，且小於等於3500奈米。
請再參照圖1A所示，觸控電極層123設置於保護基板121與顯示面板11之間，並與抗藍光層122重疊設置。本實施例的觸控電極層123是設置於顯示面板11面對保護基板121的上表面111上，更具體來講，觸控電極層123是利用光微影製程直接形成在顯示面板11的上表面111。其中，顯示面板11依據實際的疊層結構，上表面111可例如是顯示面板11結構中的偏光層、彩色濾光層或上蓋基板(圖皆未示)所提供較靠近使用者觀看的一表面，在此並無限制。此外，抗藍光層122與觸控電極層123之間更可設置一粘著層124，以將具有抗藍光層122的保護基板121與具有觸控電極層123的顯示面板11結合。在另一實施例中，觸控電極層123則可例如是利用光微影製程而直接形成在抗藍光層122面對顯示面板11的表面上，並且觸控電極層123與顯示面板11之間更設置有粘著層124，以將具有抗藍光層122及觸控電極層123的保護基板121貼合於顯示面板11的 上表面111。由此結構來看，觸控電極層123是通過粘著層124設置於顯示面板11的上表面111。
觸控電極層123的材料可為透明導電材料，例如銦錫氧化物(indium tin oxide,ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、摻氟氧化錫(fluorine doped tin oxide,FTO)、摻鋁氧化鋅(aluminum doped zinc oxide,AZO)、摻鎵氧化鋅(gallium doped zinc oxide,GZO)、奈米銀線(silver nanowire,SNW)、金屬網格(metal mesh)或石墨烯(graphene)等，而粘著層124的材料可為固態透明光學膠(Optical Clear Adhesive,OCA)、或液態透明光學樹脂(Optical Clear Resin,OCR)，本發明均不限定。
此外，圖1A所示的觸控顯示裝置1之實施例中，由於抗藍光層122是設置於保護基板121與觸控電極層123之間，換言之，抗藍光層122相較於觸控電極層123是較靠近使用者的一層，因此本實施例的抗藍光層122更可進一步做為匹配觸控電極層123之光學效應的光學匹配層，以降低觸控電極層123的電極蝕刻線可視的程度。
另外，請參照圖2所示，其為本發明不同實施態樣的觸控顯示裝置1a的示意圖。
觸控顯示裝置1a與圖1A的觸控顯示裝置1主要的不同在於，觸控顯示裝置1a的觸控電極層123設置於保護基板121面對顯示面板11的第一表面1211上，而抗藍光層122則設置於顯示面板11面對保護基板121的上表面111上，更具體來講，觸控電極層123是通過光微影製程直接形成在保護基板121的第一表面1211，而抗藍光層122是通過蒸鍍或濺鍍製程直接形成於顯示面板11的上表面111。此外，觸控電極層123與抗藍光層122之間更設置有粘著層124，讓具有觸控電極層123的保護基板121進一步通過粘著層124貼合於具有抗藍光層122的顯示面板11。在另一實施例中，在觸控電極層123形成於保護基板121的第一表面1211之後，在製程上不致損壞觸控電極層123的情況下，抗藍光層122可通過蒸鍍或濺鍍製程形成於觸控電極層123面對顯示面板11的表面上，並且抗藍光層122與顯示面板11之間更設置粘著層124，讓具有觸控電極層123及抗藍光層122的保護基板121進一步通過粘著層124而貼合於顯示面板11的上 表面111。由此結構來看，抗藍光層122是通過粘著層124設置於顯示面板11的上表面111。
此外，觸控顯示裝置1a的其他技術特徵可參照觸控顯示裝置1，於此亦不再贅述。
再補充的是，觸控電極層123除了如圖1A與圖2所示的單層導電層的觸控電極結構外，也可設計為雙層導電層的觸控電極結構，並且搭配多層基板的觸控結構，如雙玻璃(Glass-Glass,GG)、雙薄膜(Glass-Film-Film,GFF)等，讓抗藍光層122可依據觸控結構的不同以及製程的便利性而設置在保護基板121與顯示面板11之間的不同疊層位置，本發明亦不限制。
請參照圖3所示，其為光線通過本發明之抗藍光層的頻譜示意圖。
由圖3中可看出，在顯示面板11之發光元件(例如LED)所發出光線通過抗藍光層122時，光線波長在380nm~427nm的穿透率小於1%，且波長小於435nm的光線也幾乎被濾除，因此，明顯可有效攔截短波藍光與紫外線(UV)；另外，在光線通過本發明具有抗藍光層122之觸控顯示裝置時，光線波長在445nm~700nm的平均穿透率大於90%，因此，顯示面板11所顯示的色彩並不會失真。
承上，本發明的觸控顯示裝置於保護基板與顯示面板之間設置有複數對的第一材料層與第二材料層的抗藍光層，第一材料層的折射率大於第二材料層的折射率，而第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，且第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間。藉由抗藍光層的反射、透(折)射與偏振等特性，可達到波長小於430nm的光線為低穿透率，但波長445nm~700nm的光線為高穿透率的效果，因此，觸控顯示裝置可有效攔截短波藍光與紫外線，同時可確保顯示色彩不失真。
綜上所述，於本發明之觸控顯示裝置與觸控面板中，保護基板與顯示面板之間設置有複數對的第一材料層與第二材料層的抗藍光層，第一材料層的折射率大於第二材料層的折射率，而第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，且第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間。 藉此，使得本發明的觸控顯示裝置與觸控面板可有效攔截顯示螢幕所發出的短波藍光與紫外線，同時可確保顯示色彩不失真。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧觸控顯示裝置
11‧‧‧顯示面板
111‧‧‧上表面
12‧‧‧觸控面板
121‧‧‧保護基板
1211‧‧‧第一表面
1212‧‧‧第二表面
122‧‧‧抗藍光層
123‧‧‧觸控電極層
124‧‧‧粘著層

Claims (18)

  1. 一種觸控顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一觸控面板，與該顯示面板相對設置，該觸控面板包括：一保護基板；一抗藍光層，設置於該保護基板與該顯示面板之間，該抗藍光層是由複數對的第一材料層與第二材料層疊設而成，該第一材料層的折射率大於該第二材料層的折射率，且該第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，該第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間；以及一觸控電極層，設置於該保護基板與該顯示面板之間，並與該抗藍光層重疊設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該第一材料層的折射率介於1.6與2.8之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該第二材料層的折射率介於1.3與1.6之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該第一材料層的材料包含五氧化三鈦、五氧化二鈮、氮化矽、或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該第二材料層的材料包含二氧化矽、二氟化鎂、或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該抗藍光層最少是由12對的該第一材料層與該第二材料層疊設而成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該抗藍光層設置於該保護基板面對該顯示面板的表面，該觸控電極層設置於該顯示面板面對該保護基板的表面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的觸控顯示裝置，其中在該抗藍光層與該觸控電極層之間、或者在該觸控電極層與該顯示面板之間更設置一粘著層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示裝置，其中該觸控電極層設置於 該保護基板面對該顯示面板的表面，該抗藍光層設置於該顯示面板面對該保護基板的表面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的觸控顯示裝置，其中在該觸控電極層與該抗藍光層之間、或者在該抗藍光層與該顯示面板之間更設置一粘著層。
  11. 一種觸控面板，包括：一保護基板；一抗藍光層，設置於該保護基板，該抗藍光層是由複數對的第一材料層與第二材料層疊設而成，該第一材料層的折射率大於該第二材料層的折射率，且該第一材料層的厚度介於20奈米與50奈米之間，該第二材料層的厚度介於20奈米與70奈米之間；以及一觸控電極層，設置於該保護基板，與該抗藍光層重疊設置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該第一材料層的折射率介於1.6與2.8之間。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該第二材料層的折射率介於1.3與1.6之間。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該第一材料層的材料包含五氧化三鈦、五氧化二鈮、氮化矽、或其組合。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該第二材料層的材料包含二氧化矽、二氟化鎂、或其組合。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該抗藍光層最少是由12對的該第一材料層與該第二材料層疊設而成。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該抗藍光層設置於該保護基板的表面上。
  18. 如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該觸控電極層設置於該保護基板的表面上。
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