CN103218077B - 滤光片模块及包含该滤光片模块的触摸显示屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滤光片模块及包含该滤光片模块的触摸显示屏。一种滤光片模块，包括基片，所述基片包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面上设有遮光矩阵及分布于所述遮光矩阵中的彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉成形栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中，所述第二表面上设有导电层，所述导电层包括第一导电图案及第二导电图案，所述第一导电图案与所述第二导电图案相互间隔形成感应结构，所述导电层上涂布有涂布胶层。上述滤光片模块可同时实现触控操作和滤光功能，用于显示屏中时可使显示屏具有触控功能，无需再在显示屏上组装一层触摸屏，有利于降低电子产品的厚度，同时可以节省成本。

Description

滤光片模块及包含该滤光片模块的触摸显示屏
本发明为原发明CN2013101087135的分案申请，原申请的申请日期为：2013年3月30日，申请号为：CN2013101087135，申请名称：滤光片模块及包含该滤光片模块的触摸显示屏。
技术领域
本发明涉及电子技术，特别是涉及滤光片模块及包含该滤光片模块的触摸显示屏。
背景技术
触摸屏是可接收触摸灯输入信号的感应式装置。触摸屏赋予了信息交互崭新的面貌，是极富吸引力的全新信息交互设备。触摸屏技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注，已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业。目前，具有触摸显示功能的电子产品均包括显示屏及位于显示屏上的触摸屏，然而，触摸屏作为与显示屏独立的组件，在用于一些实现人机交互的电子产品时，均需要根据显示屏的尺寸进行定购，之后再进行组装，现有的触摸屏与显示屏的组装主要有两种方式，即框贴及全贴合，框贴是将触摸屏与显示屏的边缘贴合，全贴合是将触摸屏的下表面与显示屏的上表面整面贴合。
显示屏作为偏光片、滤光片模块、液晶模块以及TFT的组合模块，已经具有较大且难以降低的厚度，触摸屏作与显示屏独立的构件，在电子产品组装时，不仅需要复杂的组装工艺，还会再次增加电子产品的厚度及重量，再者，多一道组装工艺，就意味着增加了产品不良的概率，大大增加产品的生产成本。
发明内容
基于此，有必要提供一种厚度较小的触摸显示屏及其滤光片模块。
一种滤光片模块，包括基片，所述基片包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面上设有遮光矩阵及分布于所述遮光矩阵中的彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉成形栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中，所述第二表面上设有导电层，所述导电层包括第一导电图案及第二导电图案，所述第一导电图案与所述第二导电图案相互间隔形成感应结构，所述导电层上涂布有涂布胶层。
在其中的一个实施例中，所述第一导电图案与所述第二导电图案包括导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉连接形成。
在其中的一个实施例中，所述导电丝线在所述遮光矩阵列上的投影全部落在所述格线上。
在其中的一个实施例中，导电网格的一个网格单元正对遮光矩阵上的一个栅格。
在其中的一个实施例中，导电网格的一个网格单元正对遮光矩阵上的多个栅格。
在其中的一个实施例中，所述导电丝线线宽小于所述格线的线宽。
在其中的一个实施例中，所述导电丝线为曲线或折线。
在其中的一个实施例中，所述导电丝线由金属构成。
在其中的一个实施例中，所述导电丝线的线宽为500nm～5μm。
在其中的一个实施例中，所述第一导电图案及所述第二导电图案为通过蚀刻附着在所述基片第二表面的金属镀层获得，所述涂布胶层靠近所述第二表面的一侧设有图形化的凹槽，第一导电图案及第二导电图案嵌设于所述凹槽中。
在其中的一个实施例中，所述第一导电图案及所述第二导电图案的厚度不大于所述凹槽的深度。
在其中的一个实施例中，所述金属镀层包括银、铜、锌、金、镍中的至少一种金属。
在其中的一个实施例中，每一所述第一导电图案的一侧排列有至少两个相互间隔的所述第二导电图案，每一所述第一导电图案两侧的所述第二导电图案相互绝缘。
在其中的一个实施例中，还包括导电桥，所述导电桥嵌设于所述涂布胶层中，所述导电桥包括由所述导电丝线构成的网格部，所述网格部与所述第一导电图案在所述涂布胶层的厚度方向上相互间隔，所述涂布胶层位所述导电桥与所述第一导电层之间的部分构成所述绝缘层。
在其中的一个实施例中，所述导电桥进一步包括位于网格部两端的导电块，所述网格部由导电丝线交叉连接形成且电性导通，所述导电块自所述网格部的末端延伸至所述第二导电图案与所述第二导电图案电性导通。
在其中的一个实施例中，所述导电桥的导电丝线与所述遮光矩阵的格线对准。
在其中的一个实施例中，所述导电块与所述遮光矩阵的格线对准。
在其中的一个实施例中，所述导电块跨接所对应的第二导电图案中的至少两条导电丝线。
一种触摸显示屏，包括依次叠加的TFT电极、液晶模块、滤光片模块及偏光片，所述滤光片模块为上述任意一项所述的滤光片模块。
上述滤光片模块可同时实现触控操作及滤光功能，用于显示屏中时，可直接使显示屏具有触控功能，无需在显示屏上组装一触摸屏，降低了显示屏的厚度，同时节省成本。
附图说明
图1为一实施例中的触摸显示屏的结构示意图；
图2为图1所示的滤光片模块的结构示意图；
图3为一实施例中的导电层的结构示意图；
图4为一实施例中的导电层的制备过程示意图；
图5为另一实施例中的导电层的结构示意图；
图6为一实施例的滤光片模块的结构示意图；
图7为另一实施例的滤光片模块的结构示意图；
图8为另一实施例的滤光片模块的结构示意图；
图9为一实施例中的导电网格的制备过程示意图；
图10为另一实施例中的滤光片模块的结构示意图；
图11a为一实施例的导电丝线的结构示意图；
图11b为另一实施例中的导电丝线的结构示意图；
图11c为另一实施例中的导电丝线的结构示意图；
图11d为另一实施例中的导电丝线的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一实施例的触摸显示屏100，包括依次层叠的下偏光片10、TFT电极20、液晶模块30、公共电极40、保护膜50、滤光片模块200以及上偏光片60。
可以理解，适用于直下式、侧下式光源的液晶显示屏，对于使用背光源为偏振光源的，如OLED偏振光源，无需下偏光片10，只有上偏光片60即可。
在一个实施例中，如图2所示，滤光片模块200包括基片21、遮光矩阵23、彩色光阻25、涂布胶层27以及导电层29。
基片21一般为玻璃或透明薄膜。基片21包括相对的第一表面212及第二表面214。第一表面212上设有遮光矩阵23，遮光矩阵23是由遮光油墨或遮光树脂或遮光镀层形成的微小栅格，栅格包括垂直交叉的格线，每一微小栅格内形成设有彩色光阻25，一般为红（R）、绿（G）、蓝（B）光阻，用于使入射光转变成单色光。第二表面214上设有涂布胶层27及嵌设于涂布胶层27中导电层29。导电层29包括第一导电图案292和第二导电图案294。图2中导电层29为纳米压印形成，主要为收容于涂布胶层27表面图形化凹槽中的导电材料形成的导电丝线22构成的导电网格；上述导电材料可以为金属，碳纳米管，石墨烯，有机导电高分子以及ITO，优先纳米银浆。第一导电图案292和第二导电图案294在涂布胶层27的延展方向上相互间隔构成感应结构。
在一个实施例中，导电丝线22与遮光矩阵23中的格线不对准。为保证滤光片模块200的透光性，进而保证显示屏的显色性，导电网格的导电丝线22的线宽在500nm～5μm范围内，以使导电网格为视觉上透明。
涂布胶层27远离基片21的一侧设有图形化的凹槽，第一导电图案292及第二导电图案294嵌设于凹槽中。第一导电图案292及第二导电图案294的厚度不大于凹槽的深度
在一个实施例中，如图3所示，采用上述压印结构的第一导电图案292和第二导电图案294可以是单层多点结构。每一第一导电图案292的一侧排列有多个相互间隔的第二导电图案294，每一第一导电图案292两侧的第二导电图案294相互绝缘。第一导电图案292、第二导电图案294的网格形状可以为规则网格也可以是随机网格。第一导电图案292、第二导电图案294均设有导向涂布胶层边缘的引线，引线可以为实心线，也可以为网格排列组成的网格线。当引线为实心线时，引线与遮光矩阵23对准。当引线为网格线时，引线与遮光矩阵23可以不对准，也可以对准，不对准时应保证网格线常视觉透明，即线宽为500nm～5μm范围内。
在一个实施例中，压印结构的第一导电图案292和第二导电图案294及引线形成方法大致如图4所示。
在一个实施例中，如图5所示，压印结构的第一导电图案292和第二导电图案294也可以是搭桥结构的图案，需要在印压后进一步形成桥接结构。导电层29还包括导电桥296，导电桥296跨设于所述第一导电图案292上，将位于第一导电图案292相对两侧的第二导电图案294电连接，导电桥296与第一导电图案292之间形成有绝缘层298。如图6所示，绝缘层298及导电桥296均可以通过定点喷墨打印透明绝缘及导电材料在第一导电图案292和第二导电图案294上依次形成。
导电桥296也可以嵌入涂布胶层27中，在一个实施例中，如图7所示，导电桥296通过压印形成。可以一次性压印拱形的网格导电桥，也可以先用光刻曝光塞孔先形成导电块291的塞孔，再压印形成网格部凹槽，最后一次填入导电材料形成具有网格部及导电块291的导电桥296，导电块291跨接所对应的第二导电图案中的至少两条导电丝线，以保证电性搭接的有效性（若其中一条断线，其它仍然可导通）。
在一个实施例中，导电网格为附着于基片21上的金属镀层蚀刻形成，然后在导电网格上形成涂布胶层27。在压印结构中，第一导电图案292和第二导电图案294嵌设于涂布胶层27背向所述基片21的一侧，而在本实施中，如图8所示，第一导电图案292和第二导电图案294嵌设于涂布胶层27朝向基片21的一侧。
在一个实施例中，上述结构的导电网格的成型方法大致如图9所示。
通过镀层金属形成的第一导电图案292和第二导电图案294同样可以用于单层多点结构及搭桥结构。在一个实施例中，如图10所示，导电桥296嵌设于涂布胶层27中，导电桥296与第一导电图案292在涂布胶层27的厚度方向上相互间隔，涂布胶层27位于导电桥296与导电层29之间的部分构成绝缘层298，导电块291跨接所对应的第二导电图案294中的至少两条导电丝线。
在一个实施例中，如图11a至11d所示，第一导电图案292和第二导电图案294中的导电丝线22正对遮光矩阵23中的格线，导电丝线22在遮光树脂或油墨所在平面上的投影刚好全部落在格线上,导电丝线22被遮光树脂或油墨遮挡，这样不会影响滤光片模块200的光透过率，保证了显示屏的显色性，另外，导电丝线22的粗细要求也不必要求在视觉透明了，只要导电丝线22的粗细小于遮光树脂或油墨框线的粗细即可。
在一个实施例中，如图11a所示，导电网格刚好为矩形，且每一导电网格的一个网格单元正对遮光矩阵23上的一个栅格；在另一个实施例中，如图11b所示，每一导电网格的一个网格单元正对遮光矩阵上的多个栅格。
在一个实施例中，如图11c和11d所示，导电网格线不一定为直线，也可以为曲线、折线，即导电网格的网格单元可以是无规图形，只要导电丝线被遮光树脂或油墨遮挡即可。同样，也可以每一导电网格的一个网格单元正对遮光层上的多个滤光单元网格，用网线或折线可以方便的调节导电图案的方阻。
本发明具有如下优点：
（1）本发明中的滤光片模块可同时实现触控操作及滤光功能，作为显示屏中不可缺少的一个组件，用于显示屏中时，可直接使显示屏具有触控功能，无需再在显示屏上组装一触摸屏，不仅有利于降低电子产品的厚度，同时还大大节省了材料及组装成本。
（2）本发明中用网格成型触控导电图案，可以通过控制网格线的宽度及密度达到视觉透明，导电图案选用的材料由传统仅用透明材料扩大到所有合适的导电材料，当导电图案选用金属材料时，可大降低电阻以降低触摸屏的能耗。
（3）导电图案通过图形化压印形一次成型网格，图形化蚀刻（成膜-曝光-显影-蚀刻）的工艺一次性转稼组压印模具，每一片导电图案均可以一次压印成型，网格形状及图案一次成型，无需每一片导电图案均图形化蚀刻，大大简化了工艺制程，另外，图形化压印之后是针对性的对压印凹槽进行填充导电材料，而不是基材整面形成再蚀刻，这样可以节省大量的导电材料，特别是在用到较昂贵的导电料，如ITO时，成本节省相当明显。
（4）导电图案中的电极引线为网格结构，便于填充导电材料时进行刮涂，导电材料越容易被保留其中不被刮走，同时，对于纳米银浆而言，在烧结时，不会产生凝聚效应产生散开的银球而导致第二电极引线断裂。
（5）导电丝线在遮光树脂或油墨所在平面上的投影刚好全部落在遮光矩阵的格线上,导电丝线被遮光树脂或油墨遮挡，这样不会影响显示屏的光透过率，导电丝线的粗细要求也不必要求在视觉透明了，只要结导电丝线的粗细小于遮光树脂或油墨框线的粗细即可，可大大降低导电网格成型的工艺要求，以降低生产成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种滤光片模块，包括基片，所述基片为玻璃或透明薄膜且所述基片包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面上设有遮光矩阵及分布于所述遮光矩阵中的彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉形成栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中，所述彩色光阻为红、绿、蓝光阻，其特征在于，所述第二表面上设有导电层，所述导电层为纳米压印形成，所述导电层包括第一导电图案及第二导电图案，所述第一导电图案与所述第二导电图案相互间隔形成感应结构，所述导电层上涂布有涂布胶层，所述第一导电图案及所述第二导电图案为通过蚀刻附着在所述基片第二表面的金属镀层获得，所述涂布胶层靠近所述第二表面的一侧设有图形化的凹槽，第一导电图案及第二导电图案嵌设于所述凹槽中，所述第一导电图案和所述第二导电图案在所述涂布胶层的延展方向上相互间隔构成所述感应结构。
2.如权利要求1所述的滤光片模块，其特征在于，所述第一导电图案与所述第二导电图案包括导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉连接形成。
3.如权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线在所述遮光矩阵上的投影全部落在所述格线上。
4.如权利要求3所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电网格的一个网格单元正对所述遮光矩阵上的一个栅格。
5.如权利要求3所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电网格的一个网格单元正对所述遮光矩阵上的多个栅格。
6.如权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线线宽小于所述格线的线宽。
7.如权利要求2或6所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线为曲线或折线。
8.如权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线由金属构成。
9.如权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线的线宽为500nm～5μm。
10.如权利要求1所述的滤光片模块，其特征在于，所述第一导电图案及所述第二导电图案的厚度不大于所述凹槽的深度。
11.如权利要求1所述的滤光片模块，其特征在于，所述金属镀层包括银、铜、锌、金、镍中的至少一种金属。
12.如权利要求11所述的滤光片模块，其特征在于，每一所述第一导电图案的一侧排列有至少两个相互间隔的所述第二导电图案，每一所述第一导电图案两侧的所述第二导电图案相互绝缘。
13.如权利要求11或12所述的滤光片模块，其特征在于，还包括导电桥，所述导电桥嵌设于所述涂布胶层中，所述导电桥包括由所述导电丝线构成的网格部，所述网格部与所述第一导电图案在所述涂布胶层的厚度方向上相互间隔，所述涂布胶层位于所述导电桥与所述第一导电图案之间的部分构成绝缘层。
14.如权利要求13所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电桥进一步包括位于所述网格部两端的导电块，所述网格部由导电丝线交叉连接形成且电性导通，所述导电块自所述网格部的末端延伸至所述第二导电图案并与所述第二导电图案电性导通。
15.如权利要求14所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电桥的导电丝线与所述遮光矩阵的格线对准。
16.如权利要求14所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电块与所述遮光矩阵的格线对准。
17.如权利要求14所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电块跨接所对应的所述第二导电图案中的至少两条导电丝线。
18.一种触摸显示屏，包括依次叠加的TFT电极、液晶模块、滤光片模块及偏光片，其特征在于，所述滤光片模块为权利要求1-17中任意一项所述的滤光片模块。
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