具有透明电屏蔽层的触摸屏显示器

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2024年5月4日发(作者：)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.2

(22)申请日 2013.07.12

(71)申请人 苹果公司

地址 美国加利福尼亚

(72)发明人 陈宬 E·多基戈托夫 桑原正人 崔源宰 M·P·格朗杉纳 A·林 J·Z·钟 陈巍 S·P·豪泰

灵 L·R·扬斯

(74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人 边海梅

(51)

G02B5/30

G02F1/1335

G02F1/1333

G06F3/041

(10)申请公布号 CN 103543486 A

(43)申请公布日 2014.01.29

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

具有透明电屏蔽层的触摸屏显示器

(57)摘要

公开了具有透明电屏蔽层的触摸屏

显示器。更具体而言，本发明涉及具有透

明电屏蔽层的触摸屏显示器。具体而言，

公开了一种偏振器，包括偏振器组件，其

具有上表面以及对立的下表面。该下表面

被配置为耦合至液晶显示器的色彩滤光器

层。该偏光器还包括部署在该上表面上方

的透明导电层。该透明导电层被配置为将

LCD与触摸面板电屏蔽。该偏振器进一步

包括部署在该透明导电层上方的涂覆层。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种偏振器，包括：

具有上表面和对立的下表面的偏振器组件，所述下表面被配置为耦

部署在所述上表面上方的透明导电层，所述透明导电层被配置为将

部署在所述透明导电层上方的涂覆层。

2.根据权利要求1的偏振器，其中所述透明导电层包括银纳米线

3.根据权利要求1的偏振器，其中所述透明导电层具有范围从5

4.根据权利要求3的偏振器，其中所述透明导电层具有范围从5

5.根据权利要求1的偏振器，其中所述透明导电层具有等于或大于

ohm/sq至150ohm/sq的薄层电阻。

ohm/sq至600ohm/sq的薄层电阻。

（AGNW）网格。

LCD与触摸面板电屏蔽；和

合至液晶显示器的色彩滤光器层；

97%的透射比。

6.根据权利要求1的偏振器，其中所述透明导电层具有等于或小于

7.根据权利要求1的偏振器，其中所述透明导电层具有等于或小于

8.根据权利要求1的偏振器，其中所述偏振器组件包括：

第一粘合剂层；

0.3%的雾度。

0.5%的反射比。

部署在所述粘合剂层上方的光学薄膜层，所述光学薄膜被配置为使

部署在所述光学薄膜层上方的第二粘合剂层；和

部署在所述第二粘合剂层上方的透明玻璃层。

9.根据权利要求8的偏振器，其中所述透明玻璃层包括从由TAC、

COP、PET和PMMA所构成的组中选择的材料。

光偏振；

10.根据权利要求1的偏振器，其中所述涂覆层从由防反射（AR）

涂层、防眩光（AG）涂层、防指纹（AF）涂层、硬质

构成的组中进行选择。 涂层和防污涂层所

11.一种LCD设备，所述设备包括：

前置偏振器；

处于所述前置偏振器的上表面上的透明导电层；

耦合至所述前置偏振器的下表面的色彩滤光器层；

处于所述LCD的叠层底部的后置偏振器；和

处于所述后置偏振器和色彩滤光器层之间的液晶层。

12.根据权利要求11的LCD设备，其中所述透明导电层基本上为

13.根据权利要求12的LCD设备，其中所述设备包括：

矩形形状。

处于所述透明导电层的第一拐角处的第一导电带；

处于所述透明导电层的第二拐角处的第二导电带，所述第二拐角是

被配置为连接所述第一导电带和第二导电带的导电条。

14.根据权利要求13的LCD设备，进一步包括处于所述透明导电

15.根据权利要求14的LCD设备，进一步包括处于所述透明导电

16.根据权利要求15的LCD设备，进一步包括被配置为连接第三

17.根据权利要求13的LCD设备，其中每个导电带包括铜。

18.根据权利要求13的LCD设备，其中所述导电条包括银。

导电带和第四导电带的导电条。

层的第四拐角处的第四导电带。

层的第三拐角处的第三导电带。

与所述第一拐角最为接近的拐角；和

19.根据权利要求11的LCD设备，其中所述透明导电层包括银纳

20.根据权利要求11的LCD设备，进一步包括置于所述透明导电

21.根据权利要求11的LCD设备，进一步包括处于所述色彩滤光

22.一种便携式电子设备，所述设备包括：

触摸面板；

LCD（液晶显示器），其中所述LCD包括：

耦合至所述触摸面板的下表面的前置偏振器；

处于所述前置偏振器的上表面上的透明导电层；

耦合至所述前置偏振器的下表面的色彩滤光器层；

米线（AGNW）网格。

层上方的涂覆层，所述涂覆层从由防反射（AR）涂层、AG涂层、AF

涂层、硬质涂层和防污涂层所构成的组中进行选择。

器层和所述前置偏振器的下表面之间的铟锡氧化物层。

处于所述LCD的叠层的底部的后置偏振器；和

处于所述后置偏振器和色彩滤光器层之间的液晶层。

23.根据权利要求22的便携式电子设备，进一步包括处于所述触摸

24.根据权利要求22的便携式电子设备，进一步包括处于所述透明

25.根据权利要求22的便携式电子设备，其中所述透明导电层基本

26.根据权利要求25的便携式电子设备，其中所述设备包括：

处于所述透明导电层的第一拐角处的第一导电带；

处于所述透明导电层的第二拐角处的第二导电带，所述第二拐角是

与所述第一拐角最为接近的拐角；和

上为矩形形状。

面板的上表面上的覆盖玻璃层。

导电层的上表面上的第一涂覆层；处于所述触摸面板的下表面上的第二

涂覆层；以及所述触摸面板和LCD之间的空隙。

被配置为连接所述第一导电带和第二导电带的导电条。

27.根据权利要求26的便携式电子设备，进一步包括处于所述透明

28.根据权利要求27的便携式电子设备，进一步包括处于所述透明

29.根据权利要求28的便携式电子设备，进一步包括被配置为连接

30.根据权利要求22的便携式电子设备，其中所述透明导电层包括

31.根据权利要求22的便携式电子设备，进一步包括处于所述色彩

银纳米线（AGNW）网格。

第三导电带和第四导电带的导电条。

导电层的第四拐角处的第四导电带。

导电层的第三拐角处的第三导电带。

滤光器层和所述前置偏振器的下表面之间的铟锡氧化物层。

32.一种便携式电子设备，所述设备包括：

触摸面板；

LCD（液晶显示器），其中所述LCD包括：

耦合至所述触摸面板的下表面的前置偏振器；

耦合至所述前置偏振器的下表面的色彩滤光器层；

处于所述色彩滤光器的上表面上并且耦合在所述前置偏振器和

处于所述LCD的叠层底部的后置偏振器；和

处于所述后置偏振器和色彩滤光器层之间的液晶层。

33.根据权利要求32的便携式电子设备，所述透明导电层基本上为

34.根据权利要求33的便携式电子设备，其中所述设备包括：

处于所述透明导电层的第一拐角处的第一导电带；

矩形形状。

色彩滤光器之间的透明导电层；

处于所述透明导电层的第二拐角处的第二导电带，所述第二拐角是

与所述第一拐角最为接近的拐角；和

被配置为连接所述第一导电带和第二导电带的导电条。

35.根据权利要求34的便携式电子设备，进一步包括处于所述透明

36.根据权利要求35的便携式电子设备，进一步包括处于所述透明

37.根据权利要求36的便携式电子设备，进一步包括被配置为连接

38.根据权利要求32的便携式电子设备，其中所述透明导电层包括

导电层的第三拐角处的第三导电带。

导电层的第四拐角处的第四导电带。

第三导电带和第四导电带的导电条。

银纳米线（AGNW）网格。

说 明 书

技术领域

本发明总体上涉及包括共面转换（IPS）液晶显示器（LCD）和触摸

触摸屏显示器。更具体地，本发明涉及一种具有用于减少从IPS

耦合至触摸面板中的噪声的透明屏蔽层的触摸屏显示器。

背景技术

共面转换（IPS）LCD使用薄膜晶体管（TFT）技术来改善图像质

IPS LCD以宽广的观看角度传递具有非常好的色彩一致性的明亮画

IPS LCD在电视机、计算机监视器、移动电话、手持系统、个人数

导航系统、投影仪和许多其它设备中得以使用。

IPS LCD包括用于显示图像的像素阵列。像素以行和列进行寻址，

连接数从每个个体像素的数百万减少至数千个。行和列连线接合

管开关，每个像素一个晶体管。晶体管的单向电流通过特性防止

于像素的电荷在对显示图像进行的刷新之间泄漏。

在IPS LCD中，液晶跨面板水平延伸并且本质上提供了宽广的观看

快速的响应速度以及简单的像素结构。IPS LCD在每个单元的侧

电极对，应用水平通过材料的电场。该方法使得液晶与面板前方

行，由此增大了观看角度。

图1A图示了诸如IPAD的电子设备的透视图。该电子设备包括被外

所包围的触摸屏显示器100。触摸屏显示器100包括处于前方的触

102以及触摸面板102之后的LCD显示器，虽然可替换实施例可

OLED层替代LCD。沿图1A的直线2-2取得截面。图1B图示

面板的

LCD

量。

面。

字助理、

从而将

至晶体

了应用

角度、

边采用

保持平

壳138

摸面板

以采用

了图

1A的触摸屏显示器的简化截面图。触摸屏显示器100包括处于IPS

LCD104上方的触摸面板102。触摸屏显示器100可以在触摸面板102

和IPS LCD104之间具有空隙106。可替换地，在全贴合设计中，光学

透明粘合剂（OCA）可以将触摸面板和LCD相

和显示器之间没有空隙。 连接，以使得在触摸面板

图1C图示了图1B的IPS LCD实施例的截面图。IPS LCD104包括

振器118、后置偏振器108以及位于前置偏振器和后置偏振器之间

层112。IPS LCD104还包括布置在液晶层112和后置偏振器108

TFT层。IPS LCD104进一步包括布置在前置偏振器118和液晶

之间的色彩过滤（CF）层或玻璃114。IPS LCD104进一步包括

为向后置偏振器108提供白色光的背光130。

IPS LCD通常在色彩过滤（CF）玻璃上并不具有共用电极，并且因

受到静电放电（ESD）的影响。例如铟锡氧化物（ITO）涂层的导

经常被置于CF玻璃的上表面上以帮助减少针对ESD的脆弱性。

IPS LCD104还可以包括处于CF玻璃114的上表面上的ITO涂层

以使得前置偏振器118被置于ITO涂层116上方。ITO涂层116

将触摸面板102从TFT层110屏蔽。前置偏振器118可以包括粘

136、一个或多个光学薄膜和/或补偿薄膜134、具有碘掺杂的聚乙

（PVA）层126，以及诸如三聚氰酸三烯丙酯（TAC）、环烯烃聚

（COP）、聚（对苯二甲酸乙二酯）（PET）或聚（甲基丙烯酸酯）

通常，噪声会从IPS LCD104耦合至触摸面板102。当触摸面板和

前置偏

的液晶

之间的

层112

被配置

此易于

电涂层

116，

还提供

合剂层

烯醇

合物

（PMMA）薄膜的塑料薄膜128。PVA吸收光，从而形成特定偏振器。

IPS LCD的层叠变得更薄时，触摸面板中的噪声会有所增加。为了提供

更好的屏蔽，ITO涂层需要更厚。然而，作为增加ITO涂层厚度的结果，

光学透射比会有所降低。同时获得较低的噪声（或较高的屏蔽）以及较

高的光透射比（或较低的反射）两者成为了更薄的触摸屏显示器的挑战。

期望的

近，而

受到电

在产品设计和触摸性能的各方面之间可能存在权衡。基本上，可能

不仅在于减少产品厚度，这会导致触摸面板和LCD彼此更为接

且在于减少从显示器前方的反射。然而，触摸屏性能和操作可能

噪声的影响。

仍然需要开发用于解决以上问题以满足消费者对于新型触摸屏显示

需求。

发明内容

这里所描述的实施例可以提供一种在LCD的前置偏振器的上表面

透明导电涂层的IPS LCD。该导电层可以包括微观金属网，诸如

线（AGNW）。与常规显示器相比，具有带金属网涂覆的前置偏

IPS LCD会提高显示器透射比并减少光反射，同时仍然为电容触

提供足够的电屏蔽。有所提高的光透射比能够支持LCD更好的功

原因在于由于较高透射比，LCD背光所需的功率将会更少。该

在一个实施例中，一种偏振器，包括具有的上表面和对立的下表面

器组件。该下表面被配置为耦合至液晶显示器的色彩滤光器层。

器还包括部署在该上表面上方的透明导电层。该透明导电层被配

产品的

上具有

银纳米

振器的

摸面板

率效率，

IPS LCD还可以比常规显示器更薄，原因在于用透明AGNW网替换了

常规的厚ITO。该IPS LCD还可以通过去除一项单元后处理而降低IPS

类型的显示器的制造复杂度，以及减少显示器的总体反射性。

的偏振

该偏光

置为将

LCD与触摸面板电屏蔽。该偏振器进一步包括部署在该透明导电

的涂覆层。

层上方

在另一个实施例中，提供了一种LCD设备。该LCD设备包括前置

以及处于该前置偏振器的上表面上的透明导电层。该LCD设备还

合至该前置偏振器的下表面的色彩滤光器层以及处于该LCD叠

的后置偏振器。该LCD设备进一步包括处于该后置偏振器和色彩

层之间的液晶层。

在又另一个实施例中，提供了一种便携式电子设备。该电子设备包

面板和LCD（液晶显示器）。该LCD包括耦合至该触摸面板的

的前置偏振器，处于该前置偏振器的上表面上的透明导电层，以

至该前置偏振器的下表面的色彩滤光器层。该LCD还包括处于该

偏振器

包括耦

层底部

滤光器

括触摸

下表面

及耦合

LCD

的液晶叠层底部的后置偏振器以及处于该后置偏振器和色彩滤光器层之间

层。

在再又另一个实施例中，提供了一种便携式电子设备。该设备包括

板和LCD（液晶显示器）。该LCD包括耦合至该触摸面板的下

触摸面

表面的前置偏振器，以及耦合至该前置偏振器的下表面的色彩

该LCD还包括处于色彩滤光器的上表面上并且耦合在该前置

色彩滤光器之间的透明导电层。该LCD进一步包括处于该

部的后置偏振器以及处于该后置偏振器和色彩滤光器层之间的

滤光器层。

偏振器和

LCD叠层底

液晶层。

其它的实施例和特征部分在随后的描述中给出，而其一部分在进行

明书后对于本领域技术人员将变为显而易见的并且可通过本发明

而习得。对本发明的属性和优势的进一步的理解可以通过参考说

其余部分以及形成本公开的一部分的附图而得以实现。

检视说

的实践

明书的

附图说明

图1A图示了IPAD的透视图。

图1B图示了触摸屏显示器的简化截面图（现有技术）。

图1C图示了常规IPS LCD的横截面（现有技术）。

图2A图示了第一实施例中的具有透明导电层的IPS LCD的叠层。

图2B图示了第二实施例中的具有透明导电层的IPS LCD的叠层。

图3A图示了如图2A或2B所示的具有透明导电层的第一示例触摸

器。

图3B图示了如图2A或2B所示的具有透明导电层的第二示例触摸

器。

图4图示了来自在CF玻璃顶部具有ITO涂层的IPS LCD的各层的

反射。

图5图示了由来自图4中区域1的不同涂层的各种反射所给出的样

反射。

图6图示了由来自图4中区域2的不同涂层的各种反射所给出的样

反射。

图7是一个实施例中的触摸屏显示器的简化系统示图。

屏显示

屏显示

样本光

本总体

本总体

图8A图示了LCM噪声以及耦合至图7的触摸屏显示器的感测放大

LCM噪声。

图8B示出了图8A的LCM噪声的频谱。

图9A图示了具有如图4所示的ITO的前置偏振器的第一接地配置

视图。

图9B图示了没有任何导电层和/或接地的前置偏振器的第二接地配

方视图。

图9C图示了具有如图2A或2B所示的AGNW的前置偏振器的第三

置的上方视图。

图9D图示了图9A-9C的接地配置的样本噪声的比较。

图10A图示了具有如图2A或2B所示的AGNW的触摸屏显示器的

置的上方视图。

图10B图示了图10A和图9B的接地配置的样本噪声曲线。

具体实施方式

本公开可以通过参考以下结合附图所进行的后续详细描述加以理

要理解的是，出于说明清楚的目的，各附图中的某些要素并未依

行绘制。

本公开提供了一种诸如银纳米线（AGNW）网格的纤薄导电层以屏

器中的

的上方

置的上

接地配

接地配

解。所

比例进

蔽从

LCD的TFT层耦合至触摸面板中的显示噪声。该纤薄导电层被置

于典型IPS LCD中常规ITO层的位置。例如，AGNW可以被置

于不同

于

色彩过

够满足

LCD的前置偏振器的上表面上。与之相反，常规ITO层通常被置于

滤（CF）玻璃或层的顶部。本公开潜在地使得更为纤薄的设计能

屏蔽要求和光透射要求两者。

图2A图示了第一实施例中具有透明导电层的IPS LCD的叠层。IPS

LCD200A包括涂覆以由偏振器118顶部的透明导电层220所形成的金属

网的前置偏振器218，该透明导电层200可以是银纳米线（AGNW）。

诸如硬质涂层、防眩光（AG）涂层、防指纹（AF）涂层和/或防反射（AR）

涂层232之类的纤薄层可以被置于AGNW顶部以满足光学和可靠性

能目标。AGNW220可以是网格。该网格可以被嵌入电介质矩阵或聚

物矩阵中，以与固态膜相比提供通过偏振器218的更多的光透射。纳

线可以具有数纳米的直径以及数十微米的长度。纳米线创建了不会基

上使得光透射比衰减的网格。该网格的大

度而变化，当纳米线的密度增加时，

网格大小也会减小。

的性

合

米

本

小随聚合物矩阵中纳米线的密

AGNW涂层的薄层电阻会下降并且

除其它之外，偏振器118可以包括粘合剂层236、一个或多个光学薄

含碘PVA层226以及诸如TAC、COP、PET或PMMA薄膜之

料薄膜228。塑料薄膜228是保护偏振器118的基膜。

IPS LCD200A还包括LCD204。与常规的IPS LCD104相类似，

膜234、

类的塑

该

以及

涂层。

可以包

发时发

合时，

LCD可以具有背光230、后置偏振器208、TFT层210、液晶层212

CF层或玻璃214。然而，IPS LCD200A在该实施例中并不包括ITO

背光230被配置为向后置偏振器208提供白色光。例如，背光230

括发出蓝色光的蓝色LED以及在被来自蓝色LED的蓝色光所激

出红色和绿色光的红色和绿色磷光体。当所有所发出的颜色被混

可以产生白色背光。可替换地，背光LED230可以包括发出蓝色

色LED以及在被来自蓝色LED的蓝色光所激发时发出黄色光的

光体，这同样在混合时产生白色背光。在另外的示例中，背光230

包括蓝色LED以及红色和绿色量子点以生成白色背光。

LCD204还包括电极（未示出）。该电极可以与TFT层相结合。LCD

每个像素具有相对应的晶体管或开关以用于控制施加于液晶的电

晶层212可以包括以自然排列而自然地形成至纤薄层的杆状聚合

电极可以由诸如铟锡氧化物金属（一般被称作“ITO”）材料的透

所制成。两个偏振器218和208以直角设置。正常情况下，LCD204

不透明的。当跨液晶层212施加以电压时，该杆状聚合物与电场

且展开（untwist）。该电压控制从前置偏振器218所输出的光。

当电压被施加于液晶层212时，液晶层212旋转以使得存在从前

器218输出的光。

TFT层210中的晶体管可以仅占据每个像素面积的一小部分；其余

膜可以被蚀刻掉或者被实质性去除以允许光通过。有时可以在要

TFT性能的显示器中使用多晶硅。然而，基于非晶型硅的TFT

较低的生产成本而是最为常见的技术。用于TFT-LCD的硅层通

常通过使用PECVD处理而被沉积在玻璃衬底上方。

图2B示出了在第二实施例中的IPS LCD200B中纤薄ITO涂层216

包括于CF玻璃214和前置偏振器218之间。在该实施例中，纤薄

层216可以被置于CF玻璃214的顶部。ITO涂层216可以在处

协助减少ESD。ESD可能在将前置偏振器与CF玻璃进行层叠时

ITO涂层216的厚度可以处于10nm至30nm的范围内，以使得

对高的光透射。可替换地，可以将前置偏振器与CF玻璃214进行

期间在CF玻璃214的顶部添加以防静电涂层以有助于减少ESD。

光的蓝

黄色磷

还可以

204的

压。液

物。该

明导体

可以是

对其并

例如，

置偏振

的硅薄

求较高

由于其

可以被

ITO涂

理期间

出现。

保持相

整合的

该防静

电涂层可以在将前置偏振器层叠于CF玻璃214顶部之前被去除。

在该特定实施例中，AGNW涂层220可以被置于前置偏振器218的

或上表面上，而不是被置于前置偏振器和后置偏振器之间。由于

AGNW220可以被预先涂覆到透明塑料薄膜228上，诸如三聚氰酸

酯（TAC）、环烯烃聚合物（COP）、聚（甲基丙烯酸酯）（PMMA）

AGNW220可以具有范围从5ohm/sq至600ohm/sq的薄层电阻。

AGNW220的导电层可以具有小于300ohm/sq或者小于150ohm/sq

前表面

AGNW的去偏振属性，该AGNW可以使得LCD的对比率有所退化。显

示器的对比率是指显示器可以产生的最亮的白色和最暗的黑色的比率。

通常，较高的对比率与较高的图像质量相关联，诸如有所提升的清晰度

和/或量度。如这里所使用的，“光去偏振”是指偏振光到非偏振光的转

换。AGNW具有负的折射率，这会使得通过其中的光去偏振，并且因此

对显示器的对比率造成负面影响。通过将AGNW涂层220置于前置偏振

器218的上表面上，这样去偏振会被最小化。

三烯丙

或聚（乙烯对苯二酸酯）（PET）、聚乙烯奈（PEN）、聚醚砜（PES）、

玻璃、强化玻璃、聚碳酸酯（PC）或上述的混合物。涂覆以AGNW的

塑料薄膜可以与聚乙烯醇（PVA）进行层压，其可以是用于偏振器218

的碘掺杂和/或其它光学薄膜或补偿薄膜。该光学薄膜或补偿薄膜可以对

相位差进行补偿。所掺杂的PVA基本上吸收具有特定方向的光。处于前

置偏振器218外表面上的AGNW220也并不对LCD的交错偏振器之间

的光去偏振。

例如

的薄层电阻。AGNW220可以具有高的光透射比（例如，在叠

97%），低的光反射比（例如，小于0.5%），以及低的雾度

如，小于0.3%）。在特定实施例中，AGNW涂层220在大约

的薄层电阻处可以具有99%的光透射比。与之相比，ITO涂层

层中大于

（haze）（例

150ohm/sq

针对相同

透射比通常具有范围从500ohm/sq至100ohm/sq的薄层电阻。

虽然以上示例使用AGNW，但是本领域技术人员将会意识到，透明

也可以是包括其它金属的纳米线，诸如金（Au）、钯（Pd）、铂

镍（Ni）、铜（copper）、铝（Al）、锡（Ti）和钛（Ti）或者

属的组合。

图3A图示了具有如图2A所示的透明导电层的第一示例触摸屏显示

摸屏显示器300A包括前置偏振器218，其具有在常规前置偏振器

顶部的透明导电层或AGNW220。触摸屏显示器300A还可以包括

导电层

（Pt）、

这些金

器。触

118的

在

以进一

玻璃

摸面板

第二粘

双面胶

TAC）

耦合至

AGNW220的顶部的防反射（AR）涂层312。触摸屏显示器300A可

步包括使用第一粘合剂304结合至触摸面板306的上表面的覆盖

302。触摸屏显示器300A还可以包括使用第二粘合剂308结合至触

306的下表面的塑料薄膜（例如，TAC）310。第一粘合剂304和

合剂308可以是丙烯酸、聚氨酯、环氧树脂等。粘合剂也可以是

带。触摸屏显示器300A可以进一步包括处于塑料薄膜（例如，

310的下表面上的防反射（AR）涂层312A。图3A和3B示出了

覆盖玻璃302的外壳138。注意，在外壳138与触摸面板306和

触摸屏显示器300A还可以包括在两个对立的AR涂层，即塑料薄膜

下表面上的AR涂层312A和透明导电层或AGNW220的顶部的

层312B，之间的空隙316。AR涂层312A和312B可以有助于减

空隙316所导致的反射。反射一般会在具有不同折射率的两种材

个分层之间的界面处发生。反射通常随着两种材料之间的折射率

而增大。空气与塑料薄膜（例如，TAC）310的折射率差异很大。

LCD204的边缘之间可能存在间隙。可替换地，外壳138可以与触摸面

板和LCD204的边缘相接触。

310的

AR涂

少由于

料或两

的差异

AR涂

层具有处于空气和塑料薄膜之间的折射率，并且因此可以减少在空

气-薄膜结合处另外导致的反射。该LCD与如图2A或2B所

上所描述的200A或200B相似。 示并且在以

本领域技术人员将要意识到的是，TAC310可以被另一种透明材料 所替代，

诸如环烯烃聚合物（COP）、聚（甲基丙烯酸酯）（PMMA）

（乙烯对苯二酸酯）（PET）、聚乙烯奈（PEN）、聚醚砜（PES）、

玻璃、强化玻璃、聚碳酸酯（PC）或上述的混合物。

图3B图示了具有如图2A所示的透明导电层的第二示例触摸屏显示

触摸屏显示器300A相似，触摸屏显示器300B包括覆盖玻璃302、

合剂层304、触摸面板306和第二粘合剂层308。不同于触摸屏显

300A，在该实施例中没有空隙，以使得第二粘合剂层308可以被置

导电层（例如，AGNW）220的顶部，其进而被置于前置偏振器

上表面上。注意，在粘合剂层308的底部或AGNW220的顶部没

射涂层312A和312B。TAC310在图3B中也不存在，以使得第

剂层308可以直接接合至AGNW220。

本领域已知的是，ITO涂层具有非常高的折射率。因此，由于ITO

器和/或显示器的折射率之间的大幅差异，ITO可能对来自前置偏

显示器的总体反射作出大部分贡献。

图4图示了来自具有相对厚的ITO涂层的IPS LCD的各层的样本光

图4图示了与图1C类似的叠层。ITO涂层416与常规ITO涂层

似，但是具有比常规ITO涂层116更大的厚度。可能存在来自不

或界面的三种主要反射。射线402图示了来自防反射（AR）层442

面的反射。射线404图示了来自CF玻璃214和ITO涂层416之

面的反射。

或聚

器。与

第一粘

示器

于透明

218的

有防反

二粘合

和偏振

振器或

反射。

116类

同表面

的上表

间的界

CF玻璃214包括布置在子像素中的多个色彩滤光器420B，诸如红

滤光器、绿色色彩滤光器和蓝色色彩滤光器。红色、绿色和蓝色

传送从背光源230所入射的白色光的具体波长的光。滤光器420B

每个滤光器的颜色相对应的光的波长，并且吸收其它波长。因此，

显示器中由色彩滤光器产生了光损耗。每个色彩滤光器通过作为

的包括吸收所有颜色的墨水的黑色矩阵420A而与另一色彩滤光

器间隔开来。

黑色矩阵420A的大部分处于CF玻璃214的外端附近，而CF滤光

420B和CF滤光器420B之间的小部分黑色矩阵420A则处于CF玻璃

214的中间部分中。

转向图4左侧，射线406图示了来自CD玻璃214的黑色矩阵420A

层212之间的界面的反射。现在，转向图4的右侧，射线408图

自CF玻璃214的色彩滤光器420B和液晶层212之间的界面的反

ITO对偏振器的总体反射作出了大部分贡献。当ITO变得更厚时，

反射变得更大。基于建模，对反射进行估计并且在以下给出示例

在可替换实施例中，ITO可以被诸如AGNW层（即，CF玻璃214

上的AGNW层）的透明导电层所替代。AGNW层可以提供比ITO

光透射比、低的反射，同时具有低的薄层电阻以助于屏蔽从TFT

面板的噪声。不同于如图2A-2B、3A-3B所示的实施例，诸如清

/或亮度之类的图像质量可以取决于AGNW去偏振属性。

色色彩

滤光器

传送与

在液晶

黑色体

器

和液晶

示了来

射。

ITO的

性结果。

的顶部

更好的

到触摸

晰度和

图5图示了来自图4中区域1的不同涂层的各种反射所贡献的样本

射。如之前所讨论的，ITO416的反射随ITO的厚度或薄层电阻

通过对ITO使用大约500ohm/sq至600ohm/sq的薄层电阻，对

计。该薄层电阻对于相对厚的产品而言是足够的，但是对

显示器产品而言则不够低。在特定实施例中，总体反射

约65%的来自ITO涂层416的反射502，大约10%的来自

的反射504，大约18%的来自黑色矩阵420A的反射，以及

自CF滤光器420B的反射。因此，ITO反射构成的总体反

要部分。

如以上所讨论的，色彩滤光器420B和黑色矩阵420A处于显示器的

分，以使得来自黑色矩阵和色彩滤光器的合成反射可以表示针对

区域2的产品的反射。图6图示了由来自图4中区域2的不同涂

献的样本总体反射。该反射基于对ITO416使用大约500ohm/sq

总体反

而变化。

其反射进行估

于更为纤薄的

500A包括大

AR涂层422

大约7%的来

射500A的主

中间部

图4中

层所贡

至600ohm/sq的薄层电阻进行建模而获得。该总体反射包括大

来自ITO涂层416的反射502，大约33%的来自AR涂层422

以及大约33%的来自黑色矩阵420A和CF滤光器420B的组

注意，来自ITO涂层416的反射对于总体反射的贡献仍然是

约46%的

的反射504，

合的反射。

最大的。

通常，透射比随着ITO的薄层电阻而增加。该薄层电阻随着ITO416

减小而增加，同时透射比则由于ITO涂层中的光吸收而随着厚度

减小。在一个实施例中，ITO涂层可以为大约50nm厚并且具有

150ohm/sq的薄层电阻以及大约90%的光透射比。在另一个实施例

ITO涂层可以为大约20nm厚并且具有大约300ohm/sq的薄层电阻

约92%的光透射比。在另外的示例中，ITO涂层可以为大约15nm

具有大约600ohm/sq的薄层电阻以及大约97%的光透射比。这些

能随沉积处理而变化。

的厚度

增加而

大约

中，

以及大

厚并且

数值可

与之相比，AGNW的透射比可能不会随薄层电阻而实质性变化，并

所有薄层电阻都会高于97%。与ITO相比，AGNW可以更薄，

约10nm或更薄，这使得能够提供更为纤薄的触摸屏显示器。

被嵌入可预涂覆在诸如TAC薄膜的塑料薄膜上的聚合物矩

合物矩阵的AGNW可以具有小于1μm的厚度。

AGNW可以具有小于0.5%的反射比，这远低于ITO。AGNW的反

以不太依赖于薄层电阻。与之相比，ITO的反射比会随着薄层电

射比可

阻减小

针对偏

的反射

的偏振

且针对

例如大

AGNW可以

阵中。具有聚

或厚度增加而增加，如同透射比由于吸收而随着厚度增加而降低。

振器下的ITO的反射比，即针对如图4中由射线404所示的反射

比可以低于ITO，这是因为该反射比可能被ITO或AGNW顶部

器218所减小。

在特定实施例中，雾度可以低于0.5%或者甚至低于0.3%。AGNW

比可以低于0.5%或者甚至0.3%。透射比可以高于97%。通过在

振器顶部添加AGNW220并且去除ITO涂层416或者将ITO涂

减小至最小厚度，可以对屏蔽显示器电容噪声实现额外余量。

基于以上结果，注意到ITO的光学属性在满足屏蔽要求时并不足够。

的反射

前置偏

层416

通常，较低的薄层电阻提供更为有效的屏蔽。为了针对较为纤薄的显示

器产品充分屏蔽噪声需要小于150ohm/sq的薄层

对厚，诸如大约50nm厚或更大厚度，尤其对于

低温度进行沉积的ITO更是如此。作为结果，

厚的ITO层416也会吸收蓝色光并且以

150ohm/sq的薄层电阻，光透射比的损失

薄层电阻会由于触摸性能、显示器功率和

被保持在较高水平。

电阻。这要求ITO层相

以诸如低于150℃的较

厚的ITO层是高度反射的。

更多黄色光来透射光。为了实现

也会高达8%。实际上，ITO

显示器光学性能之间的权衡而

如以上所论证的，较薄的导电层（诸如AGNW）可以具有诸如

图7是一个实施例中的触摸屏显示器的简化系统图。系统700包括

LCD706，用于触摸面板（未示出）的感测电极702和驱动电极704，

以及感测放大器708。触摸面板可以具有电容感测触摸并且可以在感测

电极702和驱动电极704之间具有电容C_sig。C_sig

触摸信号。图7描绘了示例性的触摸节点，诸如

电极704的交点所定义的触摸节点。触摸面板可

在可替换实施例中，节点可以由不同于交点的其

测放大器708是用于触摸面板的示例性接收通道

150ohm/sq或更低的低薄层电阻，以及诸如大约97%或更高的非常高的

透射比，诸如大约0.5%或更低的低反射比，以及诸如大约0.3%或更低

的低雾度。AGNW220可以为大约10nm厚或者甚至更薄。AGNW220

明显优于常规ITO层416，因为AGNW与ITO相比更薄、反射较少并

且具有更高的透射比，同时具有低的薄层电阻。该低的薄层电阻提供了

有助于容忍来自显示器的较高水平的电容噪声的额外余量，以使得能够

实现更多的节能。

可以表示来自用户的

由感测电极702和驱动

以包括多个这样的节点。

它几何图形来定义。感

电路，其感测通过C_sig而传送到驱动电极704上的总体信号。

典型的有源矩阵LCD以范围从kHz至MHz的行频率范围逐行进

该切换电场及其谐波可以电容耦合至感测电极702和驱动电极

致了不准确的触摸感测或总体功能紊乱。来自TFT的液晶

噪声以及耦合到感测放大器708中的LCM噪声可以通过

量或监视。LCM噪声可以被存在于IPS LCD104和触摸

行切换。

704中，这导

模块（LCM）

示波器进行测

面板102之间的电容C_toLCM所耦合。在一些实施例中，

可以耦合至感测放大器708，其可以包括具有输入电阻

器，具有反馈电阻R_FB的至少一个

感测电极702

R_in的输入电阻

反馈电阻器，具有反馈电容C_FB的反

大器710。感测放大器708。图7示出了同时采用

时的一般情形。信号作为反转输入而耦合至运算放

算放大器710的非反转信号可以耦合至接地端或基

馈电容器以及运算放

电阻和电容反馈元件

大器710中。去往运

准电压。

图8A图示了来自LCD的样本LCM噪声以及耦合至图7的感测放

708中的LCM噪声。ITO涂层连接至测试设备接地端。ITO涂层

电阻随触摸面板而变化，并且正常情况下处于400ohm/sq至700

的范围内。如所示出的，耦合至感测放大器708中的LCM噪声

802与从TFT源所生成的LCM噪声的迹线804具有类似的噪声

图8B示出了图8A的LCM噪声的频谱。如所示出的，LCM噪

大器

的薄层

ohm/sq

的迹线

模式。

声在从

100kHz至500kHz的频率范围内可以为0.3mV_rms。这处于与线

路频率范围相同的范围之中。根据测量条件、触摸面板和显示器，噪声

可能远高于示例性的0.3mV_rms。噪声可能足够高而干扰到驱动

需要被减少。 并且因此

适当接地可以有助于减少噪声。在特定实施例中，偏振器可以用作

噪声屏蔽层并且可以提供ESD保护。可以通过使用接合至诸如

AGNW的导电层的导电带来减少噪声。该导电带可以包括铜。

一步通过改变铜带到AGNW或ITO的接合位置来进一步减少噪

图9A图示了具有如图4所示的ITO的前置偏振器的第一样本接地

顶部视图。接地配置900A包括处于偏振器912以下用于接地的

908。在特定实施例中，如图4所示，ITO层908可以处于LCD

玻璃的外表面上。偏振器912和ITO层908可以基本上为矩形形

有效的

ITO或

可以进

声。

配置的

ITO层

的CF

状。

导电带ITO层908从矩形的每一侧从偏振器912向外延伸。在该配置中，

910可以沿ITO层908的四个边缘与ITO层908相接触。

图9B图示了前置偏振器的第二样本接地配置的顶部视图。接地配

置900B去除了ITO层910，并且因此不需要铜带。玻璃914

器912。这是没有任何接地的配置。 覆盖偏振

图9C图示了具有如图2A或2B所示的AGNW网格或AGNW偏

前置偏振器的第三样本接地配置的顶部视图。配置900C包括

器916，其基本上为矩形形状。AGNW可以被置于前置偏

上，以使得AGNW能够轻易接地。诸如铜带的导电带

AGNW偏振器916的顶部和四个拐角处，以与偏振

振器的

AGNW偏振

振器的外表面

920A-D可以被置于

器外表面上的

意识到，可以AGNW相接触。虽然这里总体上引用了铜带，但是应当

使用任意适当的导电带。

两个导电条918A和918B可以与AGNW偏振器916的对立的两个

接触。例如，导电条918A可以与AGNW偏振器916的一个边

触并且可以连接在相邻的拐角处的两个导电带920A和920B。另

条918B以与AGNW偏振器916的一个对立边缘相接触并且可

在相邻的拐角处的两个导电带920B和920C。导电条918A和

括诸如银质贴片的导电贴片或者由其所支撑。AGNW被涂

并且因此与偏振器具有相同大小。

接地配置900A、900B和900C具有不同的接地效果。为了比较接

可以利用例如Tektronix3308A频谱分析仪的频谱分析仪对噪

在一个实施例中，图9D图示了来自具有ITO的偏振器（接

900A）、AGNW偏振器（接地配置900C）以及没有接地的偏

置900B）的噪声的比较。注意，没有ITO或AGNW的

902示出了最高的噪声水平，这通常是由于没有对偏振器

事实。在CF玻璃的外表面具有ITO的偏振器的曲线904

边缘相

缘相接

一导电

以连接

918B可以包

覆在偏振器上，

地效果，

声进行测量。

地配置

振器（接地配

偏振器的曲线

提供接地这一

示出了比

AGNW偏振器更高但是低于没有ITO的偏振器的噪声。如所

是在适当接地时，CF玻璃的外表面上的ITO涂层针对显

提供了一定水平的屏蔽。AGNW偏振器的曲线906图示

水平，这通常是由于AGNW可以具有比以诸如10nm厚

层的ITO更低的薄层电阻。

图10A图示了具有如图2A和2B所示的AGNW的IPS LCD200

示出的，尤其

示器电容噪声

出最低的噪声

的相对薄的涂

的接地配置的顶部视图。如所示出的，玻璃层1014处于

220底部，该AGNW涂层220处于触摸面板1008的有源区域

璃层1014具有比触摸面板1008的有源区域更大的面积。

220和触摸面板1008的有源区域基本上为矩形形状。存在铜

AGNW涂层220顶部以及矩形拐角处的四个位置1、2、3和4。

涂层220顶部的一个导电条1012A可以与AGNW涂层220的

相接触并且可以连接在位置1和2的铜带。另一个导电条

AGNW涂层220的对立边缘相接触并且可以连接在位置3和4

导电条1012A和1012B可以包括诸如银质贴片的导电贴片。

AGNW涂层

以下。玻

AGNW涂层

带被置于

AGNW

一个边缘

1012B可以与

的铜带。

导电条和导电带位于触摸面板的有源区域之外，这提供了更好的接

会影响到触摸面板的光学透射比。

图10B示出了图10A和图9B的若干接地配置的样本噪声曲线，从

了铜带及铜带位置对于接地的影响。典型地，较低的噪声表示更

地。如所示出的，接地配置900B的曲线1002示出了最高噪声，

为没有ITO或AGNW以及铜带。

与曲线1002相比，在拐角位置1和2具有铜带的接地配置1000的

1004示出了较低的噪声。类似地，如果铜带被置于位置3和4，接

地而不

而图示

好的接

这是因

曲线

地结果

基本上将与位置1和2相同。

在拐角位置1、2、3和4具有铜带的接地配置1000的曲线1006示

低的噪声。曲线1008表示具有位于三个拐角处的铜带的接地配

三个拐角诸如位置1，2，3和4中的任意三个。这建议具有位于

板的三个或四个拐角处的铜带的接地配置1000提供接地并且可

噪声。

通常，ITO诸如通过溅射而以真空沉积在CF玻璃上。AGNW可

使用卷对卷（roll-to-roll）处理而被涂覆在诸如TAC的塑料薄膜

卷对卷处理通常比溅射更为简单且更为廉价。此外，AGNW在

间比ITO更易于提供一致的厚度。例如，ITO涂层可以通过溅

CF玻璃上，这在越厚的ITO涂层中会导致越大的变化。

幅变化可能需要后期处理来使得厚度变化最小化并且因

本公开的好处之一在于使得更为纤薄的显示器产品成为可能。透明

可以远比诸如ITO的常规导电层更为纤薄，但是却提供相同的薄

和/或电气屏蔽。诸如银纳米线的透明导电层可以提高光透射比并

反射，并且因此支持更好的功率效率和/或更长的电池寿命。高的

比和低的薄层电阻可能无法利用常规的导电ITO层同时实现。

已经对若干实施例进行了描述，本领域技术人员将要认识到的是，

用各种修改、可替换构造和等同形式而并不背离本发明的精神。

并没有对多个已知处理和部件进行描述以免对本发明造成不必要

因此，以上描述并不应当被理解为对本发明的范围进行限制。

此会增加制造复杂度。

出了最

置，该

触摸面

以减少

以通过

上。该

制造期

射而被沉积在

厚度的这种大

导电层

层电阻

且减少

光透射

AGNW还可以减少来自耦合至多个驱动电路的TFT层的噪声。AGNW

层因此证明了比常规导电ITO层更好的屏蔽。

可以使

此外，

地混淆。

本领域技术人员将会意识到，目前所公开的实施例通过示例而非限

教导。因此，以上描述中所包含或附图中所示出的事项应当被解

说明性而非限制性的含义。以下权利要求意在覆盖这里所描述的

般和具体特征，以及该方法和系统的范围的所有声明，其作为语

制进行

释为是

所有一

言问题

可能被认为落入其间。

本文标签： 偏振导电具有包括透明