本申请要求于2016年7月22日提交的中国专利申请no.201610584879.8的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本发明涉及显示技术，更具体地，涉及抗反射层、触摸基板、触摸面板和便携式电子设备。
背景技术：
触摸显示面板在诸如移动电话、计算机显示面板、触摸屏、卫星导航装置和数码相机之类的显示领域中得到了广泛的应用。触摸显示面板可以分为三类：附加式(add-on)触摸面板、盒上(on-cell)触摸面板和盒内(in-cell)触摸面板。触摸显示面板可以为自电容式或互电容式显示面板。常规触控显示面板通常使用铟锡氧化物(ito)作为触摸电极材料。
技术实现要素：
在一方面，本发明提供了一种触摸基板，包括：基底基板；透明触摸电极层，其位于基底基板上；和抗反射层，其位于透明触摸电极层的远离基底基板的一侧；其中，抗反射层包括：第一子层，其位于透明触摸电极层的远离基底基板的一侧；第二子层，其位于第一子层的远离透明触摸电极层的一侧；和第三子层，其位于第二子层的远离第一子层的一侧；其中第一子层、第二子层和第三子层层叠在一起；并且第二子层的折射率大于第一子层和第三子层的折射率。
可选地，所述透明触摸电极层的折射率大于第一子层的折射率。
可选地，所述透明触摸电极层包括铟锡氧化物。
可选地，第一子层和第三子层由相同材料制成；并且第二子层由与第一子层和第三子层的材料不同的材料制成。
可选地，第一子层和第三子层由二氧化硅制成；并且第二子层由包括sioxny的材料制成，其中x＞0且y＞0。
可选地，所述抗反射层的平均可见光反射率不大于1.5％。
可选地，所述抗反射层的平均可见光透射率大于92％。
可选地，第二子层的折射率在约1.46至约2.0的范围内。
可选地，所述透明触摸电极层的厚度在约40nm至约50nm的范围内；第一子层的厚度在约10nm至约20nm的范围内；第二子层的厚度在约50nm至约75nm的范围内；并且第三子层的厚度在约90nm至约110nm的范围内。
在另一方面，本发明提供了一种触摸面板，其包括本文描述的触摸基板。
在另一方面，本发明提供了一种便携式电子设备，其包括：显示面板；附接至所述显示面板的触摸基板；和包括透镜的图像捕获装置，其安装在所述便携式电子设备上；其中所述触摸基板具有构造为允许所述透镜接收光的窗口区域；所述触摸基板在窗口区域中包括：基底基板；和抗反射层,其位于基底基板上；其中所述抗反射层包括：第一子层，其位于基底基板上；第二子层，其位于第一子层的远离基底基板的一侧；和第三子层，其位于第二子层的远离第一子层的一侧；其中第一子层、第二子层和第三子层层叠在一起；并且第二子层的折射率大于第一子层和第三子层的折射率。
可选地，第一子层和第三子层由相同材料制成；并且第二子层由与第一子层和第三子层的材料不同的材料制成。
可选地，第一子层和第三子层由二氧化硅制成；并且第二子层由包括sioxny的材料制成，其中x＞0且y＞0。
可选地，所述抗反射层在约550nm波长处的光透射率大于95％。
可选地，第二子层的折射率在约1.46至约2.0的范围内。
在另一方面，本发明提供了一种抗反射层，包括：第一子层；第二子层，其位于第一子层上；和第三子层，其位于第二子层的远离第一子层的一侧；其中第一子层、第二子层和第三子层层叠在一起；并且第二子层的折射率大于第一子层和第三子层的折射率。
可选地，第一子层和第三子层由相同材料制成；并且第二子层由与第一子层和第三子层的材料不同的材料制成。
可选地，第一子层和第三子层由二氧化硅制成；并且第二子层由包括sioxny的材料制成，其中x＞0且y＞0。
可选地，所述抗反射层的平均可见光反射率不大于1.5％。
可选地，所述抗反射层在约550nm波长处的光透射率大于95％。
附图说明
以下附图仅为根据所公开的各种实施例的用于示意性目的的示例，而不旨在限制本发明的范围。
图1是示出常规触摸基板的结构的示意图。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的抗反射层的结构的示意图。
图3是示出根据本公开的一些实施例中的触摸基板的结构的示意图。
图4是示出常规触摸基板的光反射率(虚线)与根据本公开的一些实施例中的触摸基板的光反射率(实线)之间的比较的曲线图。
图5是示出常规触摸基板的光透射率(虚线)与根据本公开的一些实施例中的触摸基板的光透射率(实线)之间的比较的曲线图。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的触摸基板中的光透射率与第二子层的厚度之间的相关性的曲线图。
图7是示出常规触摸基板的摄像头透镜的窗口区域的光透射率(虚线)与根据本公开的一些实施例中的触摸基板的摄像头透镜的窗口区域的光透射率(实线)之间的比较的曲线图。
具体实施方式
现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意，以下对一些实施例的描述仅针对示意和描述的目的而呈现于此。其不旨在是穷尽性的或者受限为所公开的确切形式。
图1是示出常规触摸基板的结构的示意图。参照图1，常规触摸基板包括：基底基板0、位于基底基板0上的透明触摸电极层4和位于透明触摸电极层4的一侧的图案消隐(blanking)层30，所述图案消隐层30用于使透明触摸电极层4的图案消失。透明触摸电极层4包括通过多个金属桥12连接的多个透明触摸电极块。常规触摸基板还包括位于多个金属桥12的远离基底基板0的一侧的绝缘层13。此外，常规触摸基板包括外围区域中的黑矩阵10和多条信号线11。一些常规触摸基板是具有用于拍照的摄像头(例如，移动电话的前置摄像头)的电子设备的一部分。电子设备包括透镜14，并且触摸基板还包括用于允许透镜14接收光的窗口区域wr。在窗口区域中，常规阵列基板包括位于基底基板0上的图案消隐层30。
通常，常规触摸基板中的图案消隐层30由高折射率材料(例如，氮氧化硅)制成，以实现可接受的消失效果。透明触摸电极层4通常由铟锡氧化物制成。由于铟锡氧化物和氮氧化硅均具有相对高的折射率，因此，透明触摸电极4的反射率相对高。附接至具有该触摸基板的电子设备的常规抗反射膜只能减少玻璃侧(基底基板侧)的光反射，无法减少透明触摸电极层4的光反射。
此外，透明触摸电极层4/图案消隐层30的光反射率在可见光谱上极大地变化，导致具有该常规触摸基板的触摸面板中的显著色偏。
在窗口区域wr中，图案消隐层30和玻璃(基底基板0)的组合增强了光反射，导致相对低的光透射率。为了增强透镜14的光透射性，有时对窗口区域wr中的图案消隐层30进行刻蚀。然而，窗口区域wr中的图案消隐层30可能会刻蚀不足或过度刻蚀，导致窗口区域wr中光透射率不良。
因此，本公开特别提供了抗反射层、触摸基板、触摸面板和便携式电子设备，其实质上消除了由于现有技术的限制和缺陷而导致的问题中的一个或多个。在一方面，本公开提供了一种抗反射层，包括：第一子层；第二子层，其位于第一子层上；和第三子层，其位于第二子层的远离第一子层的一侧，第一子层、第二子层和第三子层层叠在一起。在该抗反射层中，第二子层的折射率大于第一子层和第三子层的折射率。
图2是示出根据本公开的一些实施例中的抗反射层的结构的示意图。参照图2，一些实施例中的抗反射层20包括：第一子层1；第二子层2，其位于第一子层1上；和第三子层3，其位于第二子层2的远离第一子层1的一侧。可选地，第一子层1、第二子层2和第三子层3层叠在一起。在该抗反射层20中，第二子层2的折射率大于第一子层1和第三子层3的折射率。
用于制作第二子层2的适当透明光学材料的示例包括但不限于：氮氧化硅、包括五氧化二磷和二氧化硅(p2o5-sio2)的材料、氧化铌、氧化钛、氧化钽和氮化硅。用于制作第一子层1和第三子层3的适当透明光学材料的示例包括但不限于：二氧化硅和氟化镁。无论各子层的透明光学材料如何具体选择，用于制作第一子层1和第三子层3的材料的折射率小于用于制作第二子层2的材料的折射率。例如，二氧化硅的折射率为1.4585，氟化镁的折射率为1.3777。氧化铌的折射率为2.3404，氧化钛的折射率为2.6142，氧化钽的折射率为2.1306，氮化硅的折射率为2.0458。取决于混合物中氧和氮的比例，氮氧化硅的折射率可在约1.46至约2.0之间调节。
可选地，第二子层2的折射率比第一子层1和第三子层3的折射率大至少15％，例如，大至少20％、大至少25％或者大至少30％。可选地，第二子层2的折射率不小于1.55。可选地，第一子层1和第三子层3的折射率小于1.5。
第二子层2由与第一子层1和第三子层3的材料不同的材料制成。可选地，第一子层1和第三子层3由折射率小于第二子层2的折射率的相同材料制成。可选地，第一子层1和第三子层3由不同材料制成，该不同材料中的每种材料的折射率小于第二子层2的材料的折射率。
在一些实施例中，第二子层2由包括sioxny的材料制成，其中x＞0且y＞0。可选地，第二子层2的折射率在约1.46至约2.0的范围内。可选地，第二子层2的折射率在约1.8至约2.0的范围内。可选地，第二子层2的折射率为约1.9。
可选地，第一子层1和第三子层3均由二氧化硅制成。可选地，第一子层1和第三子层3均由氟化镁制成。可选地，第一子层1由二氧化硅制成而第三子层3由氟化镁制成。可选地，第一子层1由氟化镁制成而第三子层3由二氧化硅制成。
在一些实施例中，第一子层1的厚度在约10nm至约20nm的范围内，例如，为约15nm。可选地，第二子层2的厚度在约35nm至约80nm的范围内，例如，在约50nm至约75nm的范围内。可选地，第二子层2的厚度为约70nm。可选地，第二子层2的厚度为约60nm。可选地，第三子层3的厚度在约90nm至约110nm的范围内。可选地，第三子层3的厚度为约100nm。
可选地，第二子层2的厚度与第一子层1的厚度之比在约2:1至约6:1的范围内，例如，在约3:1至约5:1的范围内。可选地，第二子层2的厚度与第一子层1的厚度之比为约4.6:1。
可选地，第三子层3的厚度与第一子层1的厚度之比在约6:1至约7.5:1的范围内。可选地，第三子层3的厚度与第一子层1的厚度之比为约6.66:1。
可选地，第三子层3的厚度d根据以下等式确定：
其中k是正整数，n是第三子层3的折射率，λ是光的波长，例如，可见光的波长。可选地，当第三子层3的厚度d满足上述等式时可以实现最优的光透射率。
与常规抗反射层比较，该抗反射层20具有良好的抗反射性能。例如，在常规抗反射层中，抗反射层的平均可见光反射率为约5.25％，并且抗反射层的平均可见光透射率为约88％。在该抗反射层20中，抗反射层的平均可见光反射率不大于2.5％，例如，不大于2.0％、不大于1.5％、或者不大于1.3％。在该抗反射层20中，抗反射层的平均可见光透射率大于90％，例如，大于92％。此外，该抗反射层20在约550nm波长处的光透射率大于90％，例如，大于95％。
在另一方面，本公开提供了一种触摸基板，其具有本文描述的抗反射层。图3是示出根据本公开的一些实施例中的触摸基板的结构的示意图。参照图3，一些实施例中的触摸基板包括：基底基板0；透明触摸电极层4，其位于基底基板0上；和抗反射层20，其位于透明触摸电极层4的远离基底基板0的一侧。抗反射层20包括：第一子层1，其位于透明触摸电极层4的远离基底基板0的一侧；第二子层2，其位于第一子层1的远离透明触摸电极层4的一侧；和第三子层3，其位于第二子层2的远离第一子层1的一侧。可选地，第一子层1、第二子层2和第三子层3层叠在一起。在该抗反射层20中，第二子层2的折射率大于第一子层1和第三子层3的折射率。
透明触摸电极层4的折射率大于第一子层1的折射率。可选地，透明电极层4由包括m1ox的透明金属氧化物材料制成，其中m1为单金属或金属的组合并且x＞0。透明金属氧化物的示例包括但不限于：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟镓氧化物和铟镓锌氧化物。可选地，透明触摸电极层4的折射率大于第一子层1的折射率。例如，铟锡氧化物(in2o3-sno2)的折射率为1.8270，铟镓锌氧化物的折射率为1.85。
在一些实施例中，触摸基板还包括：多个金属桥12，其连接透明触摸电极层4的多个透明触摸电极块；绝缘层13，其位于多个金属桥12的远离基底基板0的一侧；以及位于外围区域的黑矩阵10和多条信号线11。可选地，触摸基板是具有用于拍照的摄像头(例如，移动电话的前置摄像头)的电子设备的一部分。电子设备包括透镜14，并且触摸基板还包括用于允许透镜14接收光的窗口区域wr。
用于制作第二子层2的适当透明光学材料的示例包括但不限于：氮氧化硅、包括五氧化二磷和二氧化硅(p2o5-sio2)的材料、氧化铌、氧化钛、氧化钽和氮化硅。用于制作第一子层1和第三子层3的适当透明光学材料的示例包括但不限于：二氧化硅和氟化镁。无论各子层的透明光学材料如何具体选择，用于制作第一子层1和第三子层3的材料的折射率小于用于制作第二子层2的材料的折射率。可选地，第二子层2的折射率比第一子层1和第三子层3的折射率大至少15％，例如，大至少20％、大至少25％或者大至少30％。可选地，第二子层2的折射率不小于1.55。可选地，第一子层1和第三子层3的折射率小于1.5。第二子层2由与第一子层1和第三子层3的材料不同的材料制成。可选地，第一子层1和第三子层3由折射率小于第二子层2的材料的折射率的相同材料制成。可选地，第一子层1和第三子层3由不同材料制成，该不同材料中的每种材料的折射率小于第二子层2的折射率。可选地，第一子层1和第三子层3均由二氧化硅制成。可选地，第一子层1和第三子层3均由氟化镁制成。可选地，第一子层1由二氧化硅制成而第三子层3由氟化镁制成。可选地，第一子层1由氟化镁制成而第三子层3由二氧化硅制成。在一些实施例中，第二子层2由包括sioxny的材料制成，其中x＞0且y＞0。可选地，第二子层2的折射率在约1.46至约2.0的范围内。可选地，第二子层2的折射率在约1.8至约2.0的范围内。可选地，第二子层2的折射率为约1.9。
在一些实施例中，第一子层1的厚度在约10nm至约20nm的范围内，例如，为约15nm。可选地，第二子层2的厚度在约35nm至约80nm的范围内，例如，在约50nm至约75nm的范围内。可选地，第二子层2的厚度为约70nm。可选地，第二子层2的厚度为约60nm。可选地，第三子层3的厚度在约90nm至约110nm的范围内。可选地，第三子层3的厚度为约100nm。可选地，透明触摸电极层4的厚度在约40nm至约50nm的范围内。可选地，透明触摸电极层4的厚度为约45nm。可选地，第二子层2的厚度与第一子层1的厚度之比在约2:1至约6:1的范围内，例如，在约3:1至约5:1的范围内。可选地，第二子层2的厚度与第一子层1的厚度之比为约4.6。可选地，第三子层3的厚度与第一子层1的厚度之比在约6:1至约7.5:1的范围内。可选地，第三子层3的厚度与第一子层1的厚度之比为约6.66。可选地，透明触摸电极层4的厚度与第一子层1的厚度之比在约2.5:1至约3.5:1的范围内。可选地，透明触摸电极层4的厚度与第一子层1的厚度之比为约3:1。
可选地，第三子层3的厚度d根据以下等式确定：
其中k是正整数，n是第三子层3的折射率，λ是光的波长，例如，可见光的波长。可选地，当第三子层3的厚度d满足上述等式时可以实现最优的光透射率。
图4是示出常规触摸基板的光反射率(虚线)与根据本公开的一些实施例中的触摸基板的光反射率(实线)之间的比较的曲线图。参照图4，在常规触摸基板(45nm的铟锡氧化物层上90nm的氮氧化硅层)中，平均可见光反射率为约5.25％。在根据本公开的触摸基板(45nm的铟锡氧化物层、15nm二氧化硅的第一子层、70nm氮氧化硅的第二子层、以及100nm二氧化硅的第三子层)中，平均可见光反射率为约1.3％或更低。此外，在常规触摸基板中，光反射率在可见光谱上极大地变化，导致显著的色偏。特别是，与其他光波长范围相比，蓝光/绿光波长范围中光反射率更高，导致常规触摸基板中的蓝色色偏或绿色色偏。与之相比，当前触摸基板中在可见光谱上光反射率仅在窄范围内变化。因此，在当前触摸基板中实现了宽带抗反射效果。
图5是示出常规触摸基板的光透射率(虚线)与根据本公开的一些实施例中的触摸基板的光透射率(实线)之间的比较的曲线图。参照图4，在常规触摸基板(45nm的铟锡氧化物层上90nm的氮氧化硅层)中，平均可见光透射率低至88％。在根据本公开的触摸基板(45nm的铟锡氧化物层、15nm二氧化硅的第一子层、70nm氮氧化硅的第二子层、以及100nm二氧化硅的第三子层)中，实现了高达92％以上的平均可见光透射率。
图6是示出根据本公开的一些实施例中的触摸基板中的光透射率与第二子层的厚度之间的相关性的曲线图。参照图6，通过改变第二子层2的厚度可以调节平均可见光透射率。当第二子层2的厚度在约50nm至约75nm的范围内时，可以实现高于92％的平均可见光透射率。例如，在厚度为约60nm处可以实现高于92.2％的平均可见光透射率。
参照图3，阵列基板在窗口区域wr中包括基底基板0和位于基底基板0上的抗反射层20。透明触摸电极层4不存在于窗口区域中。在一些实施例中，抗反射层20包括：第一子层1；第二子层2，其位于第一子层1上；和第三子层3，其位于第二子层2的远离第一子层1的一侧。可选地，第一子层1、第二子层2和第三子层3层叠在一起。在该抗反射层20中，第二子层2的折射率大于第一子层1和第三子层3的折射率。
图7是示出常规触摸基板的摄像头透镜的窗口区域的光透射率(虚线)与根据本公开的一些实施例中的触摸基板的摄像头透镜的窗口区域的光透射率(实线)之间的比较的曲线图。参照图7，在常规触摸基板的窗口区域(玻璃制成的基底基板0上的90nm的氮氧化硅层)中，平均可见光透射率低至88％。在根据本公开的触摸基板的窗口区域(15nm二氧化硅的第一子层、70nm氮氧化硅的第二子层、以及100nm二氧化硅的第三子层)的窗口区域中，实现了高达95％以上的平均可见光透射率。当前触摸基板避免了在窗口区域中刻蚀氮氧化硅层的需要或在玻璃侧设置附加抗反射膜的需要，使得制造过程简化并降低了制造成本。
在另一方面，本公开提供了一种触摸面板，其具有本文描述的触摸基板。可选地，所述触摸面板是单片玻璃(one-glass-solution)型触摸面板。可选地，所述触摸面板是玻璃-薄膜-薄膜(glass-film-film)型触摸面板。可选地，所述触摸面板是盒上(on-cell)型触摸面板。可选地，所述触摸面板是附加(add-on)型触摸面板。可选地，所述触摸面板是盒内(in-cell)型触摸面板。
在另一方面，本公开提供了一种显示设备，其具有本文描述的触摸面板。适当显示设备的示例包括但不限于：电子纸、移动电话、平板计算机、电视、监视器、笔记本计算机、数字相框、游戏系统等。
在另一方面，本公开提供了一种便携式电子设备，其具有本文描述的触摸面板。在一些实施例中，所述便携式电子设备还包括显示面板，触摸基板附接至显示面板上，并且包括透镜的图像捕获装置安装在便携式电子设备上。适当便携式电子设备的示例包括但不限于：移动电话、平板计算机、笔记本计算机等。
出于示意和描述目的已示出对本发明实施例的上述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的确切形式或示例性实施例。因此，上述描述应当被认为是示意性的而非限制性的。显然，许多修改和变形对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本发明的原理和其最佳方式的实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明适用于特定用途或所构思的实施方式的各种实施例及各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式限定，其中除非另有说明，否则所有术语以其最宽的合理意义解释。因此，术语“发明”、“本发明”等不一定将权利范围限制为具体实施例，并且对本发明示例性实施例的参考不隐含对本发明的限制，并且不应推断出这种限制。本发明仅由随附权利要求的精神和范围限定。此外，这些权利要求可涉及使用跟随有名词或元素的“第一”、“第二”等术语。这种术语应当理解为一种命名方式而非意在对由这种命名方式修饰的元素的数量进行限制，除非给出具体数量。所描述的任何优点和益处不一定适用于本发明的全部实施例。应当认识到的是，本领域技术人员在不脱离随附权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以对所描述的实施例进行变化。此外，本公开中没有元件和组件是意在贡献给公众的，无论该元件或组件是否明确地记载在随附权利要求中。