一种优化触摸屏一体黑的结构及方法

技术领域

本发明涉及带显示屏电子产品领域，尤其涉及一种优化触摸屏一体黑的结构及方法。

背景技术

随着车载及手机显示技术的发展，对显示器的应用日益广泛，且对显示屏的外观效果要求不断提高。为了提高客户体验，车载和手机显示屏对“一体黑”的关注及要求越来越高。“一体黑”的要求从传统的全贴合与降低反射率，演变为对色差(即△E)要求更严格(也就是△E越小越好)。

显示屏的面盖板与触摸屏的油墨颜色成为了重要影响因素。因为不同的LCD显示屏光学设计不一样，导致显示屏的颜色不一样，此时需要不同颜色的油墨搭配才能实现“一体黑”效果。如图1所示，现有的OGS(OGS为one glass solution缩写，即单玻璃解决方案)结构触摸屏，由玻璃基板1，黑色油墨2，触摸屏3组成。在该结构中，玻璃基板的折射率N1＝1.51，吸光系数K1＝0，黑色油墨的折射率N2＝1.72，吸光系数K2＝0.36，经过模拟计算与实际测试，油墨区域的反射光颜色为：L2≈28.5，a*≈0，b*≈0。此设计，当玻璃基板1与黑色油墨2材料确定后，黑色油墨区域的反射颜色就固定了。针对不同的OGS结构触摸屏，难以达到“一体黑”的要求，如果为了调整油墨颜色，频繁切换油墨，会大幅度影响生产效率，导致成本上涨，降低产品竞争力。针对这些问题，我们发明了一种优化触摸屏一体黑的结构及方法。

发明内容

本发明的发明目的在于解决现有的OGS结构触摸屏，因为型号不同难以达到一体黑效果，如果频繁切换油墨，会大幅度影响生产效率，导致成本上涨，降低产品竞争力的问题。其具体解决方案如下：

一种优化触摸屏一体黑的结构，包括设于顶层的玻璃基板，设于底层的触摸屏，触摸屏的上表面四周边设有黑色油墨窗，黑色油墨窗为油墨区，触摸屏的中部、黑色油墨窗以内为显示区，在所述玻璃基板与所述触摸屏之间，设有干涉层，用于熄屏状态下，分别干涉油墨区、显示区的反射光颜色，使得油墨区反射光颜色与显示区反射光颜色，非常接近并达到一体黑效果。

进一步地，所述干涉层包括一层或者多层折射率匹配涂层。

进一步地，所述干涉层材料为SiO

进一步地，所述SiO

进一步地，所述Si

进一步地，所述TiO

进一步地，所述玻璃基板的折射率N＝1.45～1.55，黑色油墨窗的油墨的折射率N＝1.5～2.0。

一种优化触摸屏一体黑的的方法，使用上述一种优化触摸屏一体黑的结构，按照以下步骤执行：

步骤1，按产品要求选择玻璃基板，将玻璃基板的正面和背面清洗干净；

步骤2，根据具体玻璃基板、黑色油墨及触摸屏的型号不同，在玻璃基板的背面涂布一层或者多层干涉层；

步骤3，经过冷却至常温的处理；

步骤4，按产品要求在干涉层的背面的四周边涂布黑色油墨窗；

步骤5，经过高温烘干固化处理；

步骤6，在玻璃基板的背面以及黑色油墨窗的背面，按产品要求涂布触摸层，并设置触摸屏；

步骤7，在油墨区，入射光从玻璃基板的正面进入玻璃基板后，在干涉层表面形成反射光λg，入射光从玻璃基板的正面进入干涉层后，在黑色油墨窗表面形成反射光λy；反射光λg对反射光λy进行干涉作用，并在玻璃基板的上表面生成油墨区干涉反射光λ1；通过计算可得出油墨区干涉反射光λ1的对应反射光颜色空间坐标为：L1，a1*，b1*。

步骤8，在显示区，入射光从玻璃基板的正面进入玻璃基板后，在干涉层表面形成反射光λg，入射光从玻璃基板的正面进入干涉层后，在触摸屏表面形成反射光λc；反射光λg对反射光λc进行干涉作用，并在玻璃基板的上表面生成显示区干涉反射光λ2；通过计算可得出显示区干涉反射光λ2的对应反射光颜色空间坐标为：L2，a2*，b2*。

步骤9，通过公式

进一步地，所述干涉层材料为SiO

进一步地，所述玻璃基板的折射率N＝1.45～1.55，油墨的折射率N＝1.5～2.0，通过模拟计算及实际测试，调整干涉层的材料及其折射率和层厚度，使OGS结构触摸屏达到一体黑效果；所述颜色空间坐标中的L为Z轴上表示亮度的坐标，a*为X轴上表示颜色的坐标，b*为Y轴上表示颜色的坐标。显示区的触摸屏颜色范围为L＝24～40，a*＝-10～10，b*＝-10～10。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明解决了现有的OGS结构触摸屏，因为型号不同难以达到一体黑效果，如果频繁切换油墨，会大幅度影响生产效率，导致成本上涨，降低产品竞争力的问题。本方案在不同型号OGS结构触摸屏中，针对不同油墨颜色需求时，只需要调整干涉层的设计(包括调节层数、层厚度、材料型号和折射率)，就可满足一体黑的需求，不需要再改变油墨，这样可以大大提高生产效率，同时不需要管理多款油墨，能降低生产成本，本方案的兼容性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的OGS触摸屏的结构图；

图2为本发明实施例1一种优化触摸屏一体黑的结构图；

图3为本发明实施例2显示区与油墨区的颜色差异示意图；

图4为本发明实施例2色空间坐标立体图；

图5为本发明沿图4中H-H线、在恒定亮度L值的水平剖面图；

图6为本发明实施例3油墨区波长与反射率的关系曲线图。

附图标记说明：

1-玻璃基板，2-黑色油墨，3-触摸屏，4-黑色油墨窗，5-干涉层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图2所示，一种优化触摸屏一体黑的结构，包括设于顶层的玻璃基板1，设于底层的触摸屏3，触摸屏3的上表面四周边设有黑色油墨窗4，黑色油墨窗4为油墨区，触摸屏3的中部、黑色油墨窗4以内为显示区，在玻璃基板1与触摸屏3之间，设有干涉层5，用于熄屏状态下，分别干涉油墨区、显示区的反射光颜色，使得油墨区反射光颜色与显示区反射光颜色，非常接近并达到一体黑效果。触摸屏3包括上层的触摸层中间的贴合光学胶和下层的显示屏三个部分(图中未画出)。

进一步地，干涉层5包括一层或者多层折射率匹配涂层。

进一步地，干涉层5材料为SiO

进一步地，SiO

进一步地，Si

进一步地，TiO

进一步地，玻璃基板1的折射率N＝1.45～1.55，黑色油墨窗4的油墨的折射率N＝1.45～1.55。触摸屏3属于现有技术，其内部构造及原理在此不作赘述。

实施例2：

如图2所示，一种优化触摸屏一体黑的的方法，使用实施例1中的一种优化触摸屏一体黑的结构，按照以下步骤执行：

步骤1，按产品要求选择玻璃基板1，将玻璃基板1的正面和背面清洗干净；

步骤2，根据具体玻璃基板1、黑色油墨(指用于油墨窗4的油墨)及触摸屏3的型号不同，在玻璃基板1的背面涂布一层或者多层干涉层5；

步骤3，经过冷却至常温的处理；

步骤4，按产品要求在干涉层5的背面的四周边涂布黑色油墨窗4；

步骤5，经过高温烘干固化处理；

步骤6，在玻璃基板1的背面以及黑色油墨窗4的背面，按产品要求涂布触摸层，并设置触摸屏3；

步骤7，在油墨区，入射光从玻璃基板1的正面进入玻璃基板1后，在干涉层5表面形成反射光λg，入射光从玻璃基板1的正面进入干涉层5后，在黑色油墨窗4表面形成反射光λy；反射光λg对反射光λy进行干涉(干涉包括加强和减弱两种)作用，并在玻璃基板1的上表面生成油墨区干涉反射光λ1；通过计算可得出油墨区干涉反射光λ1的对应反射光颜色空间坐标为：L1，a1*，b1*。

步骤8，在显示区，入射光从玻璃基板1的正面进入玻璃基板1后，在干涉层5表面形成反射光λg，入射光从玻璃基板1的正面进入干涉层5后，在触摸屏3表面形成反射光λc；反射光λg对反射光λc进行干涉作用，并在玻璃基板1的上表面生成显示区干涉反射光λ2；通过计算可得出显示区干涉反射光λ2的对应反射光颜色空间坐标为：L2，a2*，b2*。

步骤9，通过公式

其中：

(说明：本方案由于玻璃基板1覆盖了整个油墨区和显示区，不会对一体黑效果产生影响，所以不考虑入射光在玻璃基板1表面的反射问题。)

进一步地，干涉层5材料为SiO

进一步地，玻璃基板1的折射率N＝1.45～1.55，油墨的折射率N＝1.5～2.0，通过模拟计算及实际测试，调整干涉层5的材料及其折射率和层厚度，使OGS结构触摸屏达到一体黑效果。颜色空间坐标中的L为Z轴上表示亮度的坐标，a*为X轴上表示颜色的坐标，b*为Y轴上表示颜色的坐标。显示区的触摸屏颜色范围为L＝24～40，a*＝-10～10，b*＝-10～10。

从图3中可以看出，显示区与油墨区的差异越大，一体墨效果越差，显示区与油墨区的差异越小，则一体墨效果越好。

物体的颜色都是通过光线反射进入人眼睛后感觉出来的，如图4、5所示的红苹果A，对应的空间颜色坐标为：L＝43.31，a*＝47.63，b*＝14.12。关于具体的材料如何由其折射率推算出其反射光颜色的色空间坐标，属于现有成熟技术，在此不作祥述。

实施例3：

作为一个具体实施例，依据现在产品状况，玻璃基板1折射率N＝1.51，吸光系数K＝0，油墨的折射率N＝1.72，吸光系数K＝0.36，通过计算可得到油墨区的反射颜色为：L＝28.5，a*＝0，b*＝0，若选择Nb

通过干涉层5对油墨的干涉后，使油墨区反射颜色L＝28.5/a*＝0/b*＝0优化成L＝24.62/a*＝0.207/b*＝-0.01，且根据实际需要，通过调整干涉层5设计，油墨区反射颜色可以在L＝l1±10，a*＝a1±10，b*＝b1±10(其中l1、a1、b1为优化前油墨的颜色)的范围内，实现很好的兼容性。

综上所述，采用本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明解决了现有的OGS结构触摸屏，因为型号不同难以达到一体黑效果，如果频繁切换油墨，会大幅度影响生产效率，导致成本上涨，降低产品竞争力的问题。本方案在不同型号OGS结构触摸屏中，针对不同油墨颜色需求时，只需要调整干涉层的设计(包括调节层数、层厚度、材料型号和折射率)，就可满足一体黑的需求，不需要再改变油墨，这样可以大大提高生产效率，同时不需要管理多款油墨，能降低生产成本，本方案的兼容性好。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。