TWI797421B - 一種改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構以及應用其的觸控面板 - Google Patents

Abstract

一種改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構，藉由光學調整層調整絕緣層之折射率、絕緣層厚度或是第二導電層折射率的方式，使得色差可控制在一固定值以下。藉由上述，將單層觸控感測裝置之堆疊結構會因為導電層與光學調整層搭配時，導電層感應電路有明顯顯示的視覺效果問題得以改善。

Description

一種改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構以及應用其 的觸控面板

本創作係有關一種單層觸控感測裝置之堆疊結構，尤其是改善導電層感應電路明顯顯示問題之改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構。

近年來，觸控面板(Touch Panel)的運用層面與大眾日常生活越來越息息相關，隨著觸控技術的發展以及應用，越來越多的行業也開始運用觸控面板。例如行動電話、筆記型電腦、螢幕、遙控器...等，觸控面板逐漸被廣泛應用於各式電子產品，當作人機互動之媒介。

如今，無論何時何地，都每人手上拿著一行動裝置，當坐著、躺著、走著時，都無時無刻在觀看或使用。

隨著科技發達及產業的合作搭配，現在對觸控面板的外觀、功能以及靈敏性的要求也越來越高，其中，又為了節約成本，觸控面板也開始走往單層結構發展，這一類的結構設計所需求的線路比較密集由於大尺寸及線路密集的關係，相對的其透明電極層(氧化銦錫層)所需的阻抗也比較低。

由於單層式觸控面板用來偵測觸控動作及位置的圖樣化氧化銦錫層，其阻抗值與其厚度成反比關係，即阻抗要越低，則透明電極層的厚度會越厚。

當藉由提高透明電極層之厚度而使其阻抗降低時，其顏色會變得比較深，因此蝕刻後的透明電極層之線路會與透明電極層之間距形成了強烈對比，形成所謂的透明電極層蝕刻痕跡。

另外，透明電極層線路的密集度以及線路與使用者之間的視角，也是影響蝕刻痕跡明顯與否的關鍵。

當圖樣化氧化銦錫層的圖樣區與空白區之色差大於人眼恰可察覺色差時，則人眼可感受到色差存在，氧化銦錫層圖樣就會出現在顯示畫面上，干擾顯示畫面，不利於顯示器要求的光學品質。

因此，為了能夠降低阻抗，有需要將導電層之厚度提升，但又考量到要降低蝕刻痕跡，以使相關之產品具有高市場價值，實有必要在結構上做進一步的改良、提出相關之解決辦法。

有鑑於上述習知之問題，本創作之一目的就是在提供一種改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構，以解決氧化銦錫層圖樣就會出現在顯示畫面上，干擾顯示畫面，不利於顯示器要求的光學品質問題。

一種改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構，其包括有一基底堆疊結構、一可調變堆疊結構以及一光學膠層。

該基底堆疊結構，更包括有一基板、一第一光學調整層以及一第一導電層。該第一光學調整層位於該基板上，以及該第一導電層位於該第一光學調整層上。

該可調變堆疊結構位於該基底堆疊結構上，該可調變堆疊結構更包括有一第一絕緣層、一第二導電層以及一第二絕緣層。該第一絕緣層為一第 一折射率材料所製成，該第一絕緣層位於該第一導電層上，具有一第一厚度。該第二導電層位於該第一絕緣層上，具有一第二厚度，以及該第二絕緣層為一第二折射率材料所製成，該第二絕緣層位於該第二導電層上，具有一第三厚度。

該光學膠層位於該可調變堆疊結構上。

其中，該可調變堆疊結構更包括有一第二光學調整層，該第二光學調整層位於該可調變堆疊結構外或層與層間的其中之一，該第二光學調整層具有一第四厚度。

藉由調整該第四厚度，使得當光自該光學膠層進入該可調變堆疊結構至該第一導電層反射後，直至光射出該光學膠層後，人眼可感受到各位置相互之一色差可小於一數值。

上述中，該數值為2.5。

進一步地，該第四厚度為0.7微米至8微米之間。

進一步地，該第一絕緣層為高折射材料所製成，當該第一絕緣層堆疊於該第二光學調整層上或該第二光學調整層堆疊於該第一絕緣層上時，使得該第一折射率調整為1.8至2.1之間。

進一步地，該第二絕緣層為高折射材料所製成，當該第二絕緣層堆疊於該第二光學調整層上或該第二光學調整層堆疊於該第二絕緣層上時，使得該第二折射率調整為1.8至2.1之間。

更進一步地，當該第二光學調整層堆疊於該第一絕緣層之上或下時，該第一厚度與該第四厚度的總和為3微米至10微米之間；當該第二光學調整層堆疊於該第二絕緣層之上或下時，該第三厚度與該第四厚度的總和為3微米至10微米之間。

於本創作中，該基板厚度為48微米，該第一光學調整層厚度為77.3奈米，該第一導電層厚度為23.4奈米。

更進一步地，該第二厚度為20奈米至135奈米之間。

上述中，該色差更包括一第一色差、一第二色差以及一第三色差，該第一色差為比較一第一觀察路徑與一第二觀察路徑，該第二色差為比較該第二觀察路徑與一第三觀察路徑，該第三色差為比較該第一觀察路徑與該第三觀察路徑。

進一步地，該第一導電層具有一第一圖案區以及一第一空白區，且該第二導電層具有一第二圖案區、一第二空白區以及一虛設圖案區。

更進一步地，該第一觀察路徑為光通過該第二絕緣層經該第二圖案區至該第一空白區後反射出該第二絕緣層外。

更進一步地，該第二觀察路徑為光通過該第二絕緣層經該虛設圖案區至該第一圖案區後反射出該第二絕緣層外。

更進一步地，該第三觀察路徑為光通過該第二絕緣層經該第二空白區至該第一圖案區後反射出該第二絕緣層外。

另外，應用本創作的一種觸控面板，其包括有一基板、一第一光學調整層、一第一導電層、一第二導電層、一第一絕緣層、一第二絕緣層以及一第二光學調整層。該第一光學調整層位於該基板上。該第一導電層位於該第一光學調整層上。該第二導電層位於該第一導電層上。該第一絕緣層位於該第一導電層與該第二導電層之間，具有一第一折射率且該第一折射率大於1.5。該第二絕緣層覆蓋該第二導電層之上，具有一第二折射率且該第二折射率大於1.5，以及該第二光學調整層位於該第一絕緣層或該第二絕緣層之上，藉由調整 該第一折射率或該第二折射率為一第三折射率，該第三折射率為1.8至2.1之間。該第二光學調整層的厚度大於該第一光學調整層的厚度且該觸控面板更包含一光學膠層設置於該第二絕緣層上，且該第二光學調整層夾設於該第二絕緣層與該光學膠層之間。

進一步地，該觸控面板更包含一光學膠層設置於該第二絕緣層上，且該第二光學調整層夾設於該第二絕緣層與該光學膠層之間。

此外，該第一導電層具有一第一圖案區與一第一空白區，該第二導電層具有一第二圖案區、一虛設圖案區以及一第二空白區，其中一第一觀察路徑為光通過該第二絕緣層、經該第二圖案區至該第一空白區後反射出第二絕緣層外；一第二觀察路徑為光通過該第二絕緣層經該虛設圖案區至該第一圖案區後反射出第二絕緣層外；一第三觀察路徑為光通過該第二絕緣層、經該第二空白區至該第一圖案區後反射出第二絕緣層外。

進一步地，比較該第一觀察路徑、該第二觀察路徑與該第三觀察路徑之任二者色差值小於2.5。

綜上所述，藉由固定第一導電層膜層厚度，將第二導電層厚度控制在各檢驗測試區相互色差最小的範圍，再經由改變光學調整層厚度去調整保護層折射率的方式，使得色差可控制在一固定值以下，達到解決氧化銦錫層圖樣會出現在顯示畫面上，干擾顯示畫面的光學品質問題。

1:改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構

2:基底堆疊結構

21:基板

22:第一光學調整層

23:第一導電層

231:第一圖案區

232:第一空白區

3:可調變堆疊結構

31:第一絕緣層

32:第二導電層

321:第二圖案區

322:第二空白區

323:虛設圖案區

33:第二絕緣層

34:第二光學調整層

4:光學膠層

5:觸控面板

81:第一觀察路徑

82:第二觀察路徑

83:第三觀察路徑

h1:第一厚度

h2:第二厚度

h3:第三厚度

h4:第四厚度

n1:第一折射率

n2:第二折射率

n3:第三折射率

圖1為本創作改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之第一較佳實施例方塊示意圖。

圖2為本創作單層觸控感測裝置堆疊結構之第一較佳實施例側向結構示意圖。

圖3為絕緣層折射率、色差以及反射率之光學模擬運算結果圖。

圖4為固定絕緣層厚度下之折射率、色差以及反射率之光學模擬運算結果圖。

圖5為第二導電層折射率與色差之光學模擬運算結果圖。

圖6為本創作改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之調整第一絕緣層以及第二絕緣層折射率之色差光學模擬運算結果。

圖7為本創作改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之第二較佳實施例方塊示意圖。

圖8為本創作改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之第三較佳實施例方塊示意圖。

圖9為本創作改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之第四較佳實施例方塊示意圖。

圖10為本創作較佳實施方式之觸控面板結構示意圖。

請同時參閱圖1、圖7、圖8以及圖9所示，為本創作改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之數個較佳實施例方塊示意圖。本創作提供改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構1，其包括有一基底堆疊結構2、一可調變堆疊結構3以及一光學膠層4，該可調變堆疊結構3位於該基底堆疊結構2上，該光學膠層4位於該可調變堆疊結構3上。

請同時參閱圖1、圖2所示，該基底堆疊結構2更包括有一基板21、一第一光學調整層22以及一第一導電層23。該第一光學調整層22位於該基板21上，以及該第一導電層23位於該第一光學調整層22上。此外，該第一導電層23具有一第一圖案區231以及一第一空白區232。

該可調變堆疊結構3更包括有一第一絕緣層31、一第二導電層32以及一第二絕緣層33。該第一絕緣層31為一第一折射率n1材料所製成，該第一折射率n1大於1.5，該第一絕緣層31位於該第一導電層23上，具有一第一厚度h1。該第二導電層32位於該第一絕緣層31上，具有一第二厚度h2，該第二導電層32具有一第二圖案區321、一第二空白區322以及一虛設圖案區323，且第二空白區322分佈於該虛設圖案區323之中；以及該第二絕緣層33為一第二折射率n2材料所製成，該第二折射率n2大於1.5，該第二絕緣層33位於該第二導電層32上，具有一第三厚度h3。

其中，上述之該第一圖案區231以及該第二圖案區321之圖案投影於基板21為相互互補，因此，於該第一圖案區相對應設置虛設圖案區323，該虛設圖案區323可降低色差產生。於本創作實施例中，該第一導電層23以及該第二導電層32可相互更換位置設置。

其中，該第一絕緣層31與該第二絕緣層33的材料可以是透明材料，例如有機氟類之高分子彈性體(TPF)、液態光學膠(Optical Clear Resin；OCR)介電絕緣保護材(Overcoat；OC)等材料；該第一導電層23及該第二導電層32的材料可以是的材料可以氧化銦錫(Indium tin oxide；ITO)，在其他實施方式中亦可以採用奈米碳管、石墨烯及金屬奈米線等，不在此限。

其中，該可調變堆疊結構3更包括有一第二光學調整層34，該第二光學調整層34位於該可調變堆疊結構3外或該可調變堆疊結構3之層與層間的其中之一，該第二光學調整層34具有一第四厚度h4，該第四厚度h4大於該第一光學調整層22的厚度，該第四厚度h4為0.7微米至8微米之間。藉由第二光學調整層34調整該第一折射率n1或該第二折射率n2為一第三折射率n3，使得 當光自該光學膠層4進入該可調變堆疊結構3至該第一導電層23反射後，直至光射出該光學膠層4，人眼可感受到各位置相互之一色差可小於一數值，該數值較佳者為2.5。

另外，上述中，該第一絕緣層31為高折射材料所製成，當該第一絕緣層31堆疊於該第二光學調整層34上或該第二光學調整層34堆疊於該第一絕緣層31上時，使得該第一折射率n1調整為一第三折射率n3，該第三折射率n3為1.8至2.1間，且該第一厚度h1與該第四厚度h4的總和為3微米至10微米之間。

此外，該第二絕緣層33為高折射材料所製成，當該第二絕緣層33堆疊於該第二光學調整層34上或該第二光學調整層34堆疊於該第二絕緣層33上時，使得該第二折射率n2調整為該第三折射率，其折射率為1.8至2.1間，且該第三厚度h3與該第四厚度h4的總和為3微米至10微米之間。

請再參閱圖2所示，為本創作單層觸控感測裝置堆疊結構之第一較佳實施例側向結構示意圖。單層觸控感測裝置堆疊結構，因導電層與光學調整層搭配性問題，如，導電層(氧化銦錫層)與各層折射率差異過大，圖形明顯，導致人眼的視效不佳，且無法以現行製程與材料做有效改善。因此，為改善前述之問題，採取以下方式進行改善： 首先，如圖2所示，針對具有色差的部分進行該色差之採樣比較，該色差包括一第一色差、一第二色差以及一第三色差。該第一色差為比較一第一觀察路徑81與一第二觀察路徑82，該第二色差為比較該第一觀察路徑81與一第三觀察路徑83，該第三色差為比較該第二觀察路徑82與該第三觀察路徑83。

該第一觀察路徑81為光通過該第二絕緣層33經該第二圖案區321至該第一空白區232後反射出該第二絕緣層33外；該第二觀察路徑82為光通過該第二絕緣層33經該虛設圖案區323至該第一圖案區231後反射出該第二絕緣層33外；該第三觀察路徑83為光通過該第二絕緣層33經該第二空白區322至該第一圖案區231後反射出該第二絕緣層33外。

此外，以習知方式，先固定該基板21、該第一光學調整層22以及該第一導電層23的厚度，將該基板21厚度固定為48微米，該第一光學調整層22厚度固定為77.3奈米，該第一導電層23厚度固定為23.4奈米，進行該色差與該第二導電層32厚度之光學模擬，其結果中，可得知該第二導電層32厚度在20奈米至135奈米時，有該色差區段為最小，以及其厚度在20±10%奈米以及120±10%奈米時，該第二色差以及該第三色差有較佳的數值。

其次，以該第二導電層32厚度為120±10%奈米的條件下，搭配本創作中之堆疊結構進行降低色差之光學模擬，其改變下列條件，以確認在本創作下色差變異之情況：

條件一，調整絕緣層折射率：

請參閱圖3，調整絕緣層折射率確認視效差異，如圖所示，各色差隨折射率下降有降低趨勢，當折射率為1.9時，有最小色差，該第一色差為0.50，該第二色差為0.17，該第三色差為0.62，但是反射率隨折射率增加而增加(增加反射率等於損失穿透率)。

條件二，調整絕緣層厚度：

請參閱圖4，調整絕緣層厚度確認視效差異，如圖所示，以絕緣層厚度為3um以及8um為例，其色差及反射率趨勢不影響。

條件三，調整第二導電層折射率：

請參閱圖5，調整第二導電層32折射率確認視效差異，如圖所示，該第二導電層32折射率下降雖然整體該色差下降，但是該色差仍偏高，無法皆低於一數值，該數值為人眼能辨識之最低色差值。

因此，藉由分別改變上述三條件之中，得知在條件二或條件三之下並沒有達到改善色差。但是，當在條件一情況下，調整絕緣層折射率方式可達到改善該色差之效果。

請再附加參閱圖6，因此，本創作藉由加入第二光學調整層34的方式，分別調整第一絕緣層31或第二絕緣層33的折射率，並採取圖中數個設計之堆疊結構進行該色差比對，當在設計3的狀態下，該第一絕緣層31折射率調整為1.5以及該第二絕緣層33折射率調整為1.85，使得該第一色差、該第二色差以及該第三色差彼此間差異值為最小，讓人眼可感受到觸控面板各位置之視覺效果為最佳。

另外，請參閱圖10，為應用改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構之一種觸控面板5，其包括有一基板21、一第一光學調整層22、一第一導電層23、一第二導電層32、一第一絕緣層31、一第二絕緣層33以及一第二光學調整層34。

上述中，該第一光學調整層22位於該基板21上，該第一導電層23位於該第一光學調整層22上，該第二導電層32位於該第一導電層23上，該第一絕緣層31位於該第一導電層23與該第二導電層32之間，具有一第一折射率n1且該第一折射率n1大於1.5。該第二絕緣層33覆蓋該第二導電層32之上，具有一第二折射率n2且該第二折射率n2大於1.5，以及該第二光學調整層34位 於該第一絕緣層31或該第二絕緣層33之上，藉由調整該第一折射率n1或該第二折射率n2為一第三折射率n3，該第三折射率n3為1.8至2.1之間。該第二光學調整層34的厚度大於該第一光學調整層22的厚度。

進一步地，該第二光學調整層34夾設於該第一絕緣層31與該第一導電層23之間或該第一絕緣層31與該第二導電層32之間或該第二絕緣層33與該第二導電層32之間。

更進一步地，該觸控面板5更包含一光學膠層4設置於該第二絕緣層33上，且該第二光學調整層34夾設於該第二絕緣層33與該光學膠層4之間。

此外，該第一導電層23具有一第一圖案區231與一第一空白區232，該第二導電層32具有一第二圖案區321、一虛設圖案區323以及一第二空白區322，其中一第一觀察路徑81為光通過該第二絕緣層33、經該第二圖案區321至該第一空白區232後反射出第二絕緣層33外；一第二觀察路徑82為光通過該第二絕緣層33經該虛設圖案區323至該第一圖案區231後反射出第二絕緣層33外；一第三觀察路徑83為光通過該第二絕緣層33、經該第二空白區322至該第一圖案區231後反射出第二絕緣層33外。

上述中，比較該第一觀察路徑81、該第二觀察路徑82與該第三觀察路徑83之任二者色差值小於2.5。

綜上所述，本創作之優勢為：藉由固定該第一導電層23膜層厚度，將該第二導電層32厚度控制在各檢驗測試區相互色差值最小的範圍，再經由改變該第二光學調整層34厚度去調整該第一絕緣層31以及該第二絕緣層33折射率的方式，使得該色差可 控制在一固定值以下，達到解決習知氧化銦錫層圖樣會出現在顯示畫面上，干擾顯示畫面，不利於顯示器要求的光學品質問題。

上述僅為本創作的較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施的範圍，在不背離本創作精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本創作作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本創作所附的權利要求的保護範圍。

1:改善單層觸控感測裝置視覺效果的堆疊結構

2:基底堆疊結構

21:基板

22:第一光學調整層

23:第一導電層

3:可調變堆疊結構

31:第一絕緣層

32:第二導電層

33:第二絕緣層

34:第二光學調整層

4:光學膠層

h1:第一厚度

h2:第二厚度

h3:第三厚度

h4:第四厚度

Claims (5)

1. 一種觸控面板，其包括有：一基板；一第一光學調整層，位於該基板上；一第一導電層，位於該第一光學調整層上；一第二導電層，位於該第一導電層上；一第一絕緣層，位於該第一導電層與該第二導電層之間，具有一第一折射率；一第二絕緣層，覆蓋該第二導電層之上，具有一第二折射率；以及一第二光學調整層，位於該第一絕緣層或該第二絕緣層之上，該第二光學調整層的厚度大於該第一光學調整層的厚度；藉由該第二光學調整層使得該第一折射率調整為一第三折射率或該第二折射率調整為一第三折射率，該第三折射率為1.8至2.1之間；該第二光學調整層夾設於該第一絕緣層與該第一導電層之間或該第一絕緣層與該第二導電層之間或該第二絕緣層與該第二導電層之間。
2. 如申請專利範圍請求項1所述之觸控面板，其中該第一折射率及該第二折射率大於1.5。
3. 如申請專利範圍請求項1所述之觸控面板，其中該第二光學調整層夾設於該第一絕緣層與該第一導電層之間或該第一絕緣層與該第二導電層之間或該第二絕緣層與該第二導電層之間。
4. 如申請專利範圍請求項1所述之觸控面板，其中該觸控面板更包含一光學膠層設置於該第二絕緣層上，且該第二光學調整層夾設於該第二絕緣層與該光學膠層之間。
5. 如申請專利範圍請求項1所述之觸控面板，其中該第一導電層具有一第一圖案區與一第一空白區，該第二導電層具有一第二圖案區、一虛設圖 案區以及一第二空白區，其中一第一觀察路徑為光通過該第二絕緣層、經該第二圖案區至該第一空白區後反射出第二絕緣層外；一第二觀察路徑為光通過該第二絕緣層經該虛設圖案區至該第一圖案區後反射出第二絕緣層外；一第三觀察路徑為光通過該第二絕緣層、經該第二空白區至該第一圖案區後反射出第二絕緣層外。

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