TWI404992B - 複合結構與觸控面板 - Google Patents

Description

複合結構與觸控面板

本發明是有關於一種複合結構與具有此複合結構的觸控面板，且特別是有關於一種可改變介面反射狀態的複合結構與具有此複合結構的觸控面板。

目前，觸控面板大致可區分為電阻式、電容式、紅外線式及超音波式等觸控面板，其中以電阻式觸控面板與電容式觸控面板為最常見的產品。圖1繪示習知的觸控面板的剖面圖。請參照圖1，習知的觸控面板100包括一第一透明基板110、一第二透明基板120、一第一導電層130與一第二導電層140，其中第一透明基板110配置於第二透明基板120的一側且相隔一間隙G。第一導電層130配置於第一透明基板110上且面向第二透明基板120，第二導電層140配置於第二透明基板120上且面向第一透明基板110。

入射光線L由外部照射觸控面板100時，入射光線L在第一透明基板110的表面可能被反射而產生第一反射光線L1。另外，入射光線L在第二透明基板120與間隙G之間的介面上可能被反射而產生第二反射光線L2。當第一反射光線L1以及第二反射光線L2的光程差呈現一特定關係且實質上以相同路徑行進時，第一反射光線L1以及第二反射光線L2彼此干涉的現象即可能令使用者看到牛頓環(Newton's rings)現象。因此，習知的電阻式觸控面板100易有視效不佳的問題。

本發明提供一種複合結構，可改變介面反射的狀態。

本發明提供一種觸控面板，可減輕牛頓環現象。

本發明提出一種複合結構，包括一基板以及一透光層。基板具有一凹凸圖案。透光層配置於基板上並覆蓋凹凸圖案，其中透光層的一第一折射率為N1，而基板的一第二折射率為N2，且N1小於N2。

在本發明之一實施例中，透光層為一單層結構。

在本發明之一實施例中，當空氣的折射率為Na時，N1、N2與Na符合公式。

在本發明之一實施例中，當透光層為單層結構時，透光層的厚度為T，而一入射光線的波長為λ，且T、λ與N1符合公式，其中n為0或正整數。

在本發明之一實施例中，凹凸圖案之相對凸起之處的寬度或凹凸圖案之相對凹陷之處的寬度小於等於150微米。

在本發明之一實施例中，凹凸圖案之相對凹陷之處的深度或凹凸圖案之相對凸起之處的高度小於等於7微米。

本發明提出一種觸控面板包括一第一基板、一透光層、一第二基板、一第一導電圖案、一第二導電圖案以及多個間隔物。第一基板具有一凹凸圖案。透光層配置於第一基板上並覆蓋凹凸圖案，其中透光層的一第一折射率為N1，而第一基板的一第二折射率為N2，且N1小於N2。第二基板平行配置於第一基板的一側。第一導電圖案配置於第一基板上，並面向第二基板。第二導電圖案配置於第二基板上，並面向第一基板。間隔物配置於第一導電圖案與第二導電圖案之間。

在本發明之一實施例中，透光層位於第一導電圖案與第一基板之間。

在本發明之一實施例中，第一基板位於透光層與第一導電圖案之間。

在本發明之一實施例中，透光層為一單層結構。

在本發明之一實施例中，當空氣的折射率為Na時，N1、N2與Na符合公式。

在本發明之一實施例中，透光層的厚度為T，而一入射光線的波長為λ，且T、λ與N1符合公式，其中n為0或正整數。

在本發明之一實施例中，凹凸圖案之相對凸起之處的寬度或凹凸圖案之相對凹陷之處的寬度小於等於150微米。

在本發明之一實施例中，凹凸圖案之相對凹陷之處的深度或凹凸圖案之相對凸起之處的高度小於等於7微米。

在本發明之一實施例中，第一基板或第二基板為一可撓性透光基板。

基於上述，由於本發明的透光層的第一折射率小於第一基板的第二折射率，故入射光線由透光層入射到第一基板時的介面反射現象可被降低。換言之，透光層可減少入射光線在第一基板的表面上所產生的反射光線的強度。如此一來，當將本發明的複合結構應用在觸控面板中時，可有助於減輕牛頓環現象。此外，基板上的凹凸圖案可打亂入射光線在其表面上所產生的反射光線的規則性。如此一來，這些反射光線之間的干涉行為不易呈現特定的規則，而有助於減輕牛頓環現象。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2繪示本發明一實施例之複合結構的剖面圖。圖3A～圖3D繪示圖2之複合結構的凹凸圖案的凸起(或凹槽)的多種外型。

請參照圖2，本實施例之複合結構200包括一第一基板210以及一透光層220。第一基板210具有一凹凸圖案212，第一基板210的材質例如為玻璃或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等透光且具有支撐力的材料。在本實施例中，凹凸圖案212是代表第一基板210的表面214所具有的一高低起伏結構，其可以是多個凸起212a或是多個凹槽212b。實質上，凸起212a與凹槽212b在空間中是相對的結構，因此為簡明地表達相關描述，本實施例統一以凸起212a來描述凹凸圖案212的結構。

在本實施例中，凸起212a的表面S(或凹槽212b的內壁)可為光滑面或粗糙面。凸起212a(或凹槽212b)可呈半球狀(圖3A)、半橢圓狀(圖3B)、錐狀(圖3C、圖3D)等適合的形狀，且凸起212a可為規則排列或不規則排列。單一個凸起212a的寬度W(或凹槽212b的寬度)例如小於等於150微米，且凸起212a的高度H(或凹槽212b的深度)例如小於等於7微米。

在本實施例中，凹凸圖案212可使特定入射方向的入射光線L在第一基板210的表面214上產生多個方向不同的反射光線Lr，且反射光線Lr的光程差彼此不同。換言之，凹凸圖案212可以打亂入射光線L在第一基板210的表面214上所產生的反射光線Lr的光程差。

透光層220配置於第一基板210上並覆蓋凹凸圖案212，且透光層220的一第一折射率為N1，第一基板210的一第二折射率為N2，且N1小於N2。值得注意的是，由於第一折射率小於第二折射率，因此，透光層220可減少入射光線L在第一基板210的表面214發生介面反射的機率。換言之，透光層220可減少入射光線L在第一基板210的表面214上所產生的反射光線Lr的強度。

透光層220例如為一單層結構。在特定的折射率與厚度條件下，透光層220的設計可以大幅地降低介面反射的發生。舉例而言，當空氣的折射率為Na時，N1、N2與Na可符合公式。此外，當透光層220的厚度為T，且一入射光線的波長為λ時，N1、T與λ符合公式，其中n為0或正整數。在此，T例如為四分之一波長光學厚度(quarter wavelength optical film thickness)的奇數倍。

圖4繪示本發明一實施例之複合結構的反射率與入射光線的波長的關係模擬圖。圖5繪示本發明一實施例之玻璃基板的反射率與入射光線的波長的關係模擬圖。

圖4係以電腦模擬圖2之複合結構200的反射率與入射光線L的波長的關係圖，其中第一基板210為玻璃基板，且透光層220的折射率為1.36。圖5係繪示為電腦模擬單一玻璃基板(未覆蓋透光層220)的反射率與入射光線的波長的關係圖。由圖4與圖5可知，相較於單一玻璃基板而言，複合結構200在一較大的入射光線的波長範圍(450奈米至600奈米)內可保持低反射率。換言之，透光層220的配置可有效降低複合結構200的反射率。

圖6繪示本發明一實施例之觸控面板的剖面圖。請參照圖6，本實施例之觸控面板400包括一第一基板210、一透光層220、一第二基板410、一第一導電圖案420、一第二導電圖案430以及多個間隔物440。

在本實施例中，第一基板210以及透光層220的結構、材質以及相對位置係相同於圖2的第一基板210以及透光層220的結構、材質以及相對位置，故於此不再贅述。

第二基板410平行配置於第一基板210的一側，並相隔一間距。第二基板410例如為一可撓性透光基板，第二基板410的材質例如為聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)。第一導電圖案420配置於透光層220上，並面向第二基板410。第二導電圖案430配置於第二基板410上，並面向第一基板210。此外，第一導電圖案420的材質與第二導電圖案430的材質包括金屬氧化物，其例如為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)、氧化鋅(ZnO)或氧化錫(SnO)等。

間隔物440可配置於第一導電圖案420與第二導電圖案430之間。在本實施例中，間隔物440可為一框膠(未繪示)、一絕緣層(未繪示)或多個間隔點(dot spacer)。本實施例之觸控面板400可為一電容式觸控面板或一電阻式觸控面板。

值得注意的是，當特定行進方向的入射光線L照射觸控面板400而發生介面反射時，可能在第一基板210的表面214上產生第一反射光線L1，並且在第二基板410的表面412上產生第二反射光線L2。當第一反射光線L1與第二反射光線L2彼此干涉而呈現特定的規律時，即可能產生顯著的牛頓環現象。不過，透光層220的第一折射率小於第一基板210的第二折射率，入射光線L在表面214發生介面反射的機率較低。因此，本實施例的透光層220可減少第一反射光線L1的強度，進而可有助於減弱牛頓環現象。

此外，當入射光線L入射至凹凸圖案212時，因為入射角度並不一致而可產生多個不同方向的第一反射光線L1，且這些第一反射光線L1相對於第二反射光線L2的光程差彼此不同。因此，第一反射光線L1與第二反射光線L2彼此干涉後較不容易呈現特定的規律，進而可減輕牛頓環現象。換言之，凹凸圖案212可減少第一反射光線L1以同樣的行進方向前進，且可打亂第一反射光線L1相對於第二反射光線L2的光程差。所以，第一反射光線L1與第二反射光線L2之間的干涉現象會被破壞而不會具有良好的規則性。

圖7繪示本發明一實施例之觸控面板的剖面圖。請參照圖7，本實施例之觸控面板500相似於圖6之觸控面板400，兩者的差異之處在於觸控面板500的包括一第一基板210、一透光層220、一第二基板510、一第一導電圖案520、一第二導電圖案530以及多個間隔物540。

在本實施例中，第一基板210以及透光層220的結構、材質以及相對位置係相同於圖2的第一基板210以及透光層220的結構、材質以及相對位置，故於此不再贅述。

第二基板510平行配置於第一基板210的一側，並相隔一間距。第一基板210與第二基板510的材質例如為玻璃或聚碳酸酯等透光材料。在本實施例中，第一基板210具有相對的二表面214、216，其中透光層220配置於表面214上，第一導電圖案520配置於表面216上且面向第二基板510。第二導電圖案530配置於第二基板510上並面向第一基板210。

間隔物540配置在第一導電圖案520與第二導電圖案530之間。在本實施例中，間隔物540可為一框膠(未繪示)、一絕緣層(未繪示)或多個間隔點(dot spacer)。本實施例之觸控面板500可為一電容式觸控面板或一電阻式觸控面板。由於觸控面板500的設計與觸控面板400的設計大致相同，其可以有效減輕牛頓環現象。

綜上所述，由於本發明的透光層的第一折射率小於基板的第二折射率，因此，透光層可減少入射光線在基板的表面發生介面反射的機率。換言之，透光層可減少入射光線在基板的表面上所產生的反射光線的強度，進而可有助於減輕牛頓環現象。此外，在本發明的觸控面板中，入射光線可在基板的凹凸圖案上產生多個不同方向的第一反射光線，並在第二基板的表面上產生第二反射光線。這些第一反射光線相對於第二反射光線的光程差彼此不同，進而可有助於減輕牛頓環現象。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電阻式觸控面板

110．．．第一透明基板

112、122、214、216、412、512、S．．．表面

120．．．第二透明基板

130．．．第一圖案化導電層

140．．．第二圖案化導電層

200．．．複合結構

210．．．第一基板

212．．．凹凸圖案

212a．．．凸起

212b．．．凹槽

220．．．透光層

420、520．．．第一導電圖案

400、500．．．觸控面板

410、510．．．第二基板

430、530．．．第二導電圖案

440、540．．．間隔物

G．．．間隙

H．．．高度

L．．．入射光線

L1．．．第一反射光線

L2．．．第二反射光線

Lr．．．反射光線

W．．．寬度

圖1繪示習知的電阻式觸控面板的剖面圖。

圖2繪示本發明一實施例之複合結構的剖面圖。

圖3A～圖3D繪示圖2之複合結構的凹凸圖案的凸起(或凹槽)的多種外型。

圖4繪示本發明一實施例之複合結構的反射率與入射光線的波長的電腦模擬關係圖。

圖5繪示本發明另一實施例之玻璃基板的反射率與入射光線的波長的電腦模擬關係圖。

圖6繪示本發明一實施例之觸控面板的剖面圖。

圖7繪示本發明一實施例之觸控面板的剖面圖。

200．．．複合結構

210．．．第一基板

212．．．凹凸圖案

212a．．．凸起

212b．．．凹槽

214、S．．．表面

220．．．透光層

H．．．高度

L．．．入射光線

Lr．．．反射光線

W．．．寬度

Claims (13)

1. 一種複合結構，包括：一基板，具有一凹凸圖案，其中該凹凸圖案之相對凸起之處的寬度或該凹凸圖案之相對凹陷之處的寬度小於等於150微米；以及一透光層，配置於該基板上並覆蓋該凹凸圖案，其中該透光層的一第一折射率為N1，而該基板的一第二折射率為N2，且N1小於N2。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合結構，其中該透光層為一單層結構。
3. 如申請專利範圍第1項所述之複合結構，其中當空氣的折射率為Na時，N1、N2與Na符合公式
4. 如申請專利範圍第3項所述之複合結構，其中該透光層的厚度為T，而一入射光線的波長為λ，且T、λ與N1符合公式，其中n為O或正整數。
5. 如申請專利範圍第1項所述之複合結構，其中該凹凸圖案之相對凹陷之處的深度或該凹凸圖案之相對凸起之處的高度小於等於7微米。
6. 一種觸控面板，包括：一第一基板，具有一凹凸圖案，其中該凹凸圖案之相對凸起之處的寬度或該凹凸圖案之相對凹陷之處的寬度小於等於150微米； 一透光層，配置於該第一基板上並覆蓋該凹凸圖案，其中該透光層的一第一折射率為N1，而該第一基板的一第二折射率為N2，且N1小於N2；一第二基板，平行配置於該第一基板的一側；一第一導電圖案，配置於該第一基板上，並面向該第二基板；一第二導電圖案，配置於該第二基板上，並面向該第一基板；以及至少一間隔物，配置於該第一導電圖案與該第二導電圖案之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該透光層位於該第一導電圖案與該第一基板之間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該第一基板位於該透光層與該第一導電圖案之間。
9. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該透光層為一單層結構。
10. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中當空氣的折射率為Na時，N1、N2與Na符合公式
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控面板，其中該透光層的厚度為T，而一入射光線的波長為λ，且T、λ與N1符合公式，其中n為0或正整數。
12. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該 凹凸圖案之相對凹陷之處的深度或該凹凸圖案之相對凸起之處的高度小於等於7微米。
13. 如申請專利範圍第6項所述之觸控面板，其中該第一基板或該第二基板為一可撓性透光基板。