CN105892731A - 触控屏幕 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控屏幕，包含一基板、一感应电路层及一缓冲层。感应电路层设置在基板的下方。缓冲层设置在基板与感应电路层之间，使感应电路层不接触基板，该缓冲层的杨氏系数小于该基板与该感应电路层的杨氏系数，该缓冲层的杨氏系数小于该基板与该感应电路层的杨氏系数，且缓冲层的折射率介于该基板的折射率与感应电路层的折射率之间。藉此，本发明透过该缓冲层维持基板强度，并消除感应电路层的蚀刻痕。

Description

触控屏幕

技术领域

本发明是有关于一种触控技术，且特别是有关于本发明是有关于一种触控屏幕。

背景技术

近年来触控屏幕已经被大量应用在各种电子产品中，例如智能型手机(Smart Phone)、平板计算机(Tablet Computer)、个人数字助理(PDA)或卫星导航(GPS)等电子产品多已采用触控功能。现有的触控屏幕大多是将一感应电路层配置于一基板的下表面。当在基板的下表面制作感应电路层时，感应电路层本身会产生本质应力，而感应电路层与基板之间的热膨胀系数不匹配会导致热应力的产生。因此，上述源自于感应电路层的本质应力与热应力作用于基板之下表面时，会使得该下表面产生压应力，并使得基板的上表面产生张应力，而导致基板之上、下表面的应力不匹配，使得基板强度急剧下降。

另外，由于感应电路层通常是由透明导电材料(如ITO)藉由微影、蚀刻制程制作，在蚀刻区与非蚀刻区之间会因光学特性的不同而造成蚀刻痕问题，因此现有的触控屏幕于制造过程中会再溅镀一层指数匹配层(Index Matching Layer)来解决上述之光学问题，然而溅镀此指数匹配层的真空溅镀机台不仅昂贵，而且制造过程费时费工，徒增制造商的生产成本。

发明内容

因此，本发明之目的，即在提供一种能维持基板强度，并能消除感应电路层蚀刻痕的触控屏幕。

于是，本发明触控屏幕在一些实施态样中，包含：一基板、一感应电路层，及一缓冲层。

该感应电路层设置在该基板的下方。

该缓冲层设置在该基板与该感应电路层之间，使该感应电路层不接触该基板，该缓冲层的杨氏系数小于该基板与该感应电路层的杨氏系数，且该缓冲层的折射率介于该基板的折射率与该感应电路层的折射率之间。

在一些实施态样中，该感应电路层的杨氏系数小于该基板的杨氏系数。

在一些实施态样中，该基板的折射率小于该感应电路层的折射率。

在一些实施态样中，该缓冲层的杨氏系数范围介于1 109帕斯卡至7 109帕斯卡之间。

在一些实施态样中，该缓冲层的折射率范围介于1.5至1.8之间。

在一些实施态样中，该缓冲层的厚度范围介于50奈米至150奈米之间。

在一些实施态样中，该缓冲层主要是由一具有金属粒子的有机化合物材料所制成，且该缓冲层具有电绝缘性。

在一些实施态样中，该金属粒子为选自于钛或锆或钛与锆之混合所组成的群体。

在一些实施态样中，该有机化合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

在一些实施态样中，该基板之下表面定义出一视区，及至少一位于该视区之一侧的非视区，该缓冲层与该感应电路层至少位于该视区。

在一些实施态样中，该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该缓冲层位于该基板与该感应电路层之间，且该缓冲层之位于该非视区的部分主要是由一具有碳粉的有机化合物材料或一具有染料的有机化合物材料所制成。

在一些实施态样中，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该基板分别位于该缓冲层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

在一些实施态样中，还包含一位置对应于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层与该缓冲层分别位于该感应电路层之两相反侧。

在一些实施态样中，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该感应电路层分别位于该遮蔽层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

在一些实施态样中，还包含一形成于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层与该感应电路层分别位于该缓冲层之两相反侧。

在一些实施态样中，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该遮蔽层分别位于该缓冲层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

在一些实施态样中，还包含一位置对应于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层位于该缓冲层与该感应电路层之间。

在一些实施态样中，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该缓冲层分别位于该遮蔽层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

在一些实施态样中，还包含一形成于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层位于该基板与该感应电路层之间。

在一些实施态样中，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该基板分别位于该遮蔽层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

本发明之功效在于：透过该缓冲层维持基板强度，并消除感应电路层的蚀刻痕。

附图说明

本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的实施例详细说明中清楚地呈现，其中：

图1是一剖面图，说明本发明触控屏幕的第一实施例；

图2是一剖面图，说明本发明触控屏幕的第二实施例；

图3是一剖面图，说明本发明触控屏幕的第三实施例；

图4是一剖面图，说明本发明触控屏幕的第四实施例；

图5是一剖面图，说明本发明触控屏幕的第五实施例；及

图6是一剖面图，说明本发明触控屏幕的第六实施例。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明触控屏幕之第一实施例包含一基板1、一感应电路层2及一缓冲层3。

基板1包含一上表面111及一下表面112，上表面111为供使用者观看画面、进行触控操作的外表面，下表面112则为位于相反侧的内表面。在本实施例中，基板1采用强化玻璃基板，其上表面111、下表面112处经强化处理，因此具有较佳的结构强度及耐用程度。此外，在不同的实施态样中，基板1也可以采用在所有表面都经过强化处理的强化玻璃基板，或者是硬质、软质的各类型基板，而不以特定的类型为限。

感应电路层2设置在基板1的下方，并用以产生触控讯号。感应电路层2主要是由透明导电材料所制成，较常见的材质为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)、氧化铝锌(Aluminum Zinc Oxide，AZO)、氧化锌(Zinc Oxide)、氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)、奈米碳管(Carbon Nano Tube，CNT)、奈米银、奈米铜，或是其他透明导电材质与金属或非金属的合成物。

缓冲层3设置在基板1与感应电路层2之间，具有电绝缘性，且主要是由一具有金属粒子的有机化合物材料所制成。有机化合物材料为一透明材料，而本实施例中，此有机化合物材料是采用聚甲基丙烯酸甲酯，但其材质不以此为限。有机化合物中的金属粒子可用于调整缓冲层3的折射率，本实施例其材质系为选自于由钛、锆或钛与锆之混合所组成的群体，但在不同的实施态样中也可以选用其他材质的金属粒子，而不以此处揭露的内容为限。

在本实施例中，基板1与感应电路层2间的缓冲层3可避免感应电路层2直接接触基板1，且缓冲层3的杨氏系数(Young′s Modulus)小于基板1与感应电路层2的杨氏系数。一般而言，杨氏系数代表物质材料在其弹性限度内的抗拉或抗压的物理量。在弹性限度内，应力与应力所造成的形变量成正比，而应力与形变量的比值即被称为材料的杨氏系数。杨氏系数的大小代表材料的刚性，并与材料的形变量成负相关，也就是说杨氏系数越小，代表材料可产生的形变量越大。因此，由于本实施例的缓冲层3相较于基板1与感应电路层2具有较小的杨氏系数，因此拥有较大的形变空间来消除基板1与感应电路层2间的应力，进而维持基板1的强度，同时也避免感应电路层2由基板1上剥落(Peeling)。值得一提的是，缓冲层3的较佳杨氏系数范围介于1109帕斯卡至7109帕斯卡之间，杨氏系数在此范围内的缓冲层3，其拉伸性与延展性较大，因此可消除基板1与感应电路层2之间的应力。此外，本实施例还可以进一步将感应电路层2的杨氏系数配置为小于基板1的杨氏系数，如此可使得感应电路层2相较于基板1有较佳的拉伸性与延展性，因此，若使用者因一时疏忽或操作不当而导致基板1碎裂时，由于感应电路层2具有较大的形变空间，使得感应电路层2较不易因基板1碎裂而断裂，进而确保了感应电路层2在基板1碎裂的状况下依然能正常的运作。

另一方面，在本实施例中，缓冲层3的折射率是介于基板1的折射率与感应电路层2的折射率之间，且较佳的缓冲层3折射率范围是介于1.5至1.8之间、缓冲层3厚度范围是介于50奈米至150奈米之间，而基板1的折射率小于感应电路层2的折射率。透过缓冲层3、感应电路层2与基板1三者折射率与厚度的指数匹配，使得感应电路层2具有蚀刻痕讯号的部分(图中未示)所反射出的光波(Wave)在进入使用者的眼睛前已先藉由破坏性干涉(DestructiveInterference)而相互抵销，进而让使用者不会看到感应电路层2的蚀刻痕而达到消除蚀刻痕的效果，且也同时取代了现有触控屏幕结构中指数匹配层(IndexMatching Layer)的功能。此外，改变缓冲层3的折射率则可藉由变更组成缓冲层3的金属粒子的材质、数量等方式来达成，因此，组成缓冲层3的金属粒子需视缓冲层3折射率的需求进行变更，并搭配对缓冲层3厚度的调整，以达到与感应电路层2及基板1指数匹配的效果。

综合上述，在本实施例中，缓冲层3可藉由较小的杨氏系数来消除基板1与感应电路层2间的应力。此外，透过与基板1的折射率及感应电路层2的折射率匹配，来消除感应电路层2的蚀刻痕。也就是说，本实施例藉由单一缓冲层3的设置，即能提供应力缓冲层与指数匹配层两者的功能，进而达成简化制程、降低成本之目的。

参阅图2，为本发明触控屏幕的第二实施例。本实施例与第一实施例的差别在于缓冲层3的实施态样不同，且触控萤还包含一讯号传送层7。若在基板1之下表面112定义出一视区4及环绕视区4的非视区5，位在视区4中的缓冲层3的材质与第一实施例相同，即主要是由具有金属粒子的有机化合物材料所制成而位在非视区5的缓冲层3则不同于第一实施例，其主要材质为具有碳粉或染料的有机化合物材料，藉由碳粉或染料的添加使得位于非视区5的缓冲层3形成不透光的结构，因此能作为遮蔽讯号传送层7的遮蔽层(black mask)。且在本实施例中，位在视区4的有机化合物材料与位在非视区5的有机化合物材料两者为同一材料。讯号传送层7主要藉由金属材质制作，其位置对应于基板1的非视区5，并与基板1分别位于缓冲层3之两相反侧，且与感应电路层2电连接用以传送触控讯号。由于讯号传送层7通常是由金属材质所制作，当使用者由上表面111朝下表面112方向观看时，讯号传送层7会被位于非视区5的不透光的缓冲层3遮蔽，因此能保持产品的整体美观。而本实施例其余各部件之特征及材料特性与上述之第一实施例相同，故不再赘述。

参阅图3，为本发明触控屏幕的第三实施例。相较于第一实施例，本实施例的触控屏幕还包含一遮蔽层6、一讯号传送层7及多个连接导线8。在基板1之下表面112定义出一视区4及环绕视区4的非视区5，遮蔽层6的位置对应于基板1之下表面112并位在非视区5，且与缓冲层3分别位于感应电路层2之两相反侧。讯号传送层7的位置亦对应于该基板1之非视区5，且与该感应电路层2分别位于该遮蔽层6之两相反侧，并透过连接导线8与感应电路层2电连接，用以传送触控讯号。本实施例中，虽然位于非视区5的缓冲层3并没有如第二实施例般加入碳粉或是染料，因此位于非视区5的缓冲层3无法遮蔽讯号传送层7，但藉由有色油墨或有色光组材质的遮蔽层6的设置，可构成屏幕外框部分的黑矩阵，藉以遮蔽讯号传送层7，使得使用者无法观看到讯号传送层7。而本实施例其余各部件之特征及材料特性，与上述之第二实施例相同，故不再赘述。

参阅图4，为本发明触控屏幕的第四实施例，本实施例与第三实施例的差别在于在非视区5中，感应电路层2、缓冲层3与遮蔽层6的层迭关系不同。本实施例中，非视区5中的遮蔽层6是直接形成于基板1的下表面112，且遮蔽层6与感应电路层2分别位于缓冲层3的两相反侧，讯号传送层7与遮蔽层6分别位于该缓冲层3的两相反侧。由于感应电路层2与讯号传送层7是位于缓冲层3的同一侧，因此讯号传送层7可直接与感应电路层2电连接，使得本实施例的结构能较为简化，进而让制造成本能进一步地下降。而本实施例其余各部件之特征与材料特性与上述之第三实施例相同，故不再赘述。

参阅图5，为本发明触控屏幕的第五实施例，本实施例与第四实施例的差别在于在非视区5中，感应电路层2、缓冲层3与遮蔽层6三者的相对位置有所差异。在本实施例中，缓冲层3直接形成于基板1的下表面112，而遮蔽层6是位于缓冲层3与该感应电路层2之间，且讯号传送层7与缓冲层3分别位于遮蔽层6之两相反侧。所以，本实施例的缓冲层3除了提供基板1与感应电路层2之间的应力缓冲效果外，也可以提供基板1与遮蔽层6之间的应力缓冲功效。值得一提的是，在其他的实施态样中，亦可在位于非视区5的缓冲层3内加入碳粉或是染料，使得位于非视区5中的缓冲层3藉由碳粉或染料的加入而具有如同遮蔽层6的遮蔽效果。也因为位于非视区5中的缓冲层3已具有遮蔽的功能，因此在本实施例态样中，遮蔽层6的厚度也可随之调整下降，如此不仅可降低生产遮蔽层6的制造成本，亦可改善感应电路层2由视区4延伸至非视区5时因高低落差过大而容易在视区4与非视区5交界处断裂的问题。而本实施例其余各部件之特征与材料特性与上述之第四实施例相同，故不再赘述。

参阅图6，为本发明触控屏幕的第六实施例，本实施例与第五实施例的差别在于缓冲层3仅位于基板1下表面112的视区4，并无延伸至非视区5，而遮蔽层6是直接形成于基板1的下表面112。因此，在非视区5中，遮蔽层6是位于基板1与感应电路层2间，而讯号传送层7与基板1分别位于遮蔽层6的两相反侧。尽管缓冲层3可维持基板1强度并消除感应电路层2的蚀刻痕，然而，在非视区5中，由于遮蔽层6的存在，因此蚀刻痕无法被使用者所看到。此外，由于组成遮蔽层6的有色光阻或有色油墨也是有机化合物，使遮蔽层6也具有消除部分应力的能力，因此对基板1的强度也不至于有太大的影响。因此，在本实施例中，缓冲层3仅位于基板1下表面112的视区4而无延伸至非视区5，并不影响基板1的强度与产品的美观。此外，当感应电路层2由视区4的缓冲层3横跨至遮蔽层6上时，若遮蔽层6与感应电路层2的高低落差过大，则可能导致感应电路层2在缓冲层3与遮蔽层6的交界处断裂，致使触控功能异常与良率下降。而在本实施例中，缓冲层3仅位在视区4而无延伸至非视区5，如此也一定程度地降低遮蔽层6与感应电路层2之间的高低落差，避免了感应电路层2在缓冲层3与遮蔽层6的交界处断裂，进一步地提升了制程的良率。而本实施例其余各部件之特征与材料特性与上述之第五实施例相同，故不再赘述。

综上前述六个实施例，本发明触控屏幕可透过缓冲层3维持基板1强度，并消除感应电路层2所造成的蚀刻痕，故确实能达成本发明之目的。

惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (20)

1.一种触控屏幕，包含：

一基板；

一感应电路层，设置在该基板的下方；及

一缓冲层，设置在该基板与该感应电路层之间，使该感应电路层不接触该基板，该缓冲层的杨氏系数小于该基板与该感应电路层的杨氏系数，且该缓冲层的折射率介于该基板的折射率与该感应电路层的折射率之间。

2.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该感应电路层的杨氏系数小于该基板的杨氏系数。

3.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该基板的折射率小于该感应电路层的折射率。

4.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该缓冲层的杨氏系数范围介于1109帕斯卡至7109帕斯卡之间。

5.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该缓冲层的折射率范围介于1.5至1.8之间。

6.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该缓冲层的厚度范围介于50奈米至150奈米之间。

7.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该缓冲层主要是由一具有金属粒子的有机化合物材料所制成，且该缓冲层具有电绝缘性。

8.如权利要求7所述触控屏幕，其中，该金属粒子为选自于钛或锆或钛与锆之混合所组成的群体。

9.如权利要求7所述触控屏幕，其中，该有机化合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

10.如权利要求1所述触控屏幕，其中，该基板之下表面定义出一视区，及至少一位于该视区之一侧的非视区，该缓冲层与该感应电路层至少位于该视区。

11.如权利要求10所述触控屏幕，其中，该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该缓冲层位于该基板与该感应电路层之间，且该缓冲层之位于该非视区的部分主要是由一具有碳粉的有机化合物材料或一具有染料的有机化合物材料所制成。

12.如权利要求11所述触控屏幕，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该基板分别位于该缓冲层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

13.如权利要求10所述触控屏幕，还包含一位置对应于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层与该缓冲层分别位于该感应电路层之两相反侧。

14.如权利要求13所述触控屏幕，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该感应电路层分别位于该遮蔽层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

15.如权利要求10所述触控屏幕，还包含一形成于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层与该感应电路层分别位于该缓冲层之两相反侧。

16.如权利要求15所述触控屏幕，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该遮蔽层分别位于该缓冲层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

17.如权利要求10所述触控屏幕，还包含一位置对应于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该缓冲层与该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层位于该缓冲层与该感应电路层之间。

18.如权利要求17所述触控屏幕，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该缓冲层分别位于该遮蔽层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。

19.如权利要求10所述触控屏幕，还包含一形成于该基板之下表面并位在该非视区的遮蔽层，且该感应电路层还延伸至该非视区，在该非视区中，该遮蔽层位于该基板与该感应电路层之间。

20.如权利要求19所述触控屏幕，还包含一讯号传送层，该讯号传送层的位置对应于该基板之非视区，且与该基板分别位于该遮蔽层之两相反侧，并与该感应电路层电连接。