CN103336626B - 滤光片组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏 - Google Patents

Abstract

一种滤光片组件，包括基片、第一压印胶层、第一导电层、滤光层、第二压印胶层和第二导电层，第一压印胶层和第二压印胶层位于基片的同一侧，第一导电层和第二导电层分别嵌设于第一压印胶层和第二压印胶层，第一导电层和第二导电层的导电丝线的线宽为0.2μm～5μm；上述滤光片组件，第一导电层和第二导电层构成感应结构，使滤光片组件既能触控操作又具有滤光功能，有利于降低电子产品的厚度，还节约了材料及组装成本；第一导电层和第二导电层的间距较小，增大了它们之间的感应电容，提高了滤光片组件的灵敏度；同时导电层为视觉透明，对准和不对准遮光部都可。同时提供一种触摸显示屏。

Description

滤光片组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏

技术领域

本发明涉及平面显示技术领域，特别是涉及一种滤光片组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏。

背景技术

触摸屏是可接收触摸等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，以形成触摸显示屏，触摸显示屏可同时具有可触控操作及显示功能。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。

显示屏主要包括依次叠加的偏光片、滤光片组件、液晶模块以及薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)，因此，显示屏本身已经具有较大的厚度，而继续往显示屏上贴合触摸屏时，将进一步增大其厚度，再者，多一道贴合工艺，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，有必要针对厚度较大及成本较高的问题，提供一种有利于降低电子产品厚度及生产成本的滤光片组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏。

一种滤光片组件，包括基片，还包括：

第一压印胶层，覆设于所述基片的一表面，所述第一压印胶层开设有第一凹槽；

第一导电层，嵌设于所述第一压印胶层，包括多个间隔设置的第一导电图案，所述第一导电图案包括导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉形成，导电丝线交叉形成网格节点，所述导电丝线收容于所述第一凹槽；

滤光层，覆设于所述第一压印胶层和第一导电层远离所述基片的一侧，包括遮光部和多个滤光单元，所述遮光部呈栅格状，包括相互交叉的栅格线，由所述栅格线所分割的空间形成若干栅格单元，每一滤光单元收容于对应的一栅格单元中，所述多个滤光单元形成滤光部；

第二压印胶层，与所述第一压印胶层位于所述基片的同一侧且覆设于所述滤光层远离所述基片的一侧，所述第二压印胶层开设有第二凹槽；

第二导电层，嵌设于所述第二压印胶层，包括多个间隔设置的第二导电图案，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形成，导电丝线交叉形成网格节点，所述导电丝线收容于所述第二凹槽；

其中，所述第一导电层和第二导电层的导电丝线的线宽为0.2μm～5μm。

在其中一个实施例中，所述第一导电层中相邻两个所述网格节点的距离为50μm～800μm，所述第二导电层中相邻两个所述网格节点的距离为50μm～800μm。

在其中一个实施例中，所述第一导电层和第二导电层至少其中之一的导电网格为随机网格。

在其中一个实施例中，所述第一导电层中相邻两个第一导电图案的间隔宽度为0.5μm～50μm，所述第二导电层中相邻两个第二导电图案的间隔宽度为0.5μm～50μm。

在其中一个实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层中至少一者的导电丝线在所述滤光层的投影全部落于所述栅格线上。

在其中一个实施例中，所述滤光部的厚度不小于所述遮光部的厚度。

在其中一个实施例中，所述遮光部为带有黑色染料的光刻胶在所述第一压印胶层形成的栅格状结构。

在其中一个实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层的每一所述导电网格在所述滤光层上的投影容纳有至少一个滤光单元。

在其中一个实施例中，所述第一导电层的每一所述导电网格在所述滤光层上的投影容纳的滤光单元数与所述第二导电层的每一所述导电网格在所述滤光层上的投影容纳的滤光单元数不相同。

一种触摸显示屏，包括依次层叠的TFT电极、液晶模块、滤光片组件和偏光片，所述滤光片组件为以上所述的滤光片组件。

上述滤光片组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏，滤光片组件可同时实现触控操作和滤光功能，作为显示屏中不可缺少的两个组件的组合，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，同时还大大节约了材料及组装成本。

附图说明

图1为一实施方式的触摸显示屏的结构示意图；

图2为一实施方式的滤光片组件的结构示意图；

图3为另一实施方式的滤光片组件的结构示意图；

图4为又一实施方式的滤光片组件的结构示意图；

图5为再一实施方式的滤光片组件的结构示意图；

图6为图5所示的滤光片组件的另一视角的结构示意图；

图7为滤光片组件中导电丝线在滤光层的投影全部落于栅格线的导电层的相邻两个导电图案的间隔示意图；

图8为滤光片组件中导电丝线在滤光层的投影不落于栅格线的导电层的相邻两个导电图案的间隔示意图；

图9为图7所示导电层的导电丝线投影到滤光层的一实施方式的结构示意图；

图10为图8所示导电层的导电丝线投影到滤光层的一实施方式的结构示意图；

图11为图7所示导电层的导电丝线投影到滤光层的另一实施方式的结构示意图；

图12为图7所示导电层的导电丝线投影到滤光层的又一实施方式的结构示意图；

图13为图7所示导电层的导电丝线投影到滤光层的再一实施方式的结构示意图；

图14为图8所示导电层的导电丝线投影到滤光层的又一实施方式的结构示意图；

图15为图8所示导电层的导电丝线投影到滤光层的又一实施方式的结构示意图；

图16为图8所示导电层的导电丝线投影到滤光层的再一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

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。

请参阅图1，为一实施方式的触摸显示屏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、滤光片组件200及上偏光片60。在其他的实施例中，无需设置保护膜50也可。

TFT电极20包括玻璃基层24和设置在玻璃基层24上的显示电极22。液晶模块包括液晶32和夹持于液晶32两侧的配向膜34。

可以理解，当使用背光源作为偏振光源的，如OLED偏振光源，无需下偏光片10，只需要上偏光片60即可。本实施例的下偏光片10、TFT电极20、液晶模块30、公共电极40、保护膜50、上偏光片60的结构及功能可以与现有产品相同，在此不再赘述。

滤光片组件200同时具有可触摸操作及可滤光功能，使触摸显示屏100具有触控显示功能。触摸显示屏可以为直下式、或侧入式光源的液晶显示屏。

请参阅图2至图5，表示的是滤光片组件200四个不同的实施例。上述四个实施例中的滤光片组件200均包括基片210、第一压印胶层220、第一导电层230、滤光层240、第二压印胶层250和第二导电层260。基片210为透明绝缘的材质，如玻璃，具体地可以为硅铝酸盐玻璃和钙钠玻璃，经过等离子处理后表面具有良好的粘结力。一般的，基片210的厚度范围可以为0.1mm～0.5mm。

第一压印胶层220覆设于基片210的一表面，且第一压印胶层220远离基片210的一侧开设有第一凹槽222。第一凹槽222为网格形状的凹槽，网格形状可以根据需要预设成所需图形。第一导电层230嵌设于第一压印胶层220，包括多个第一导电图案232，多个第一导电图案232间设有间隔，以使多个第一导电图案232绝缘。第一导电图案232包括若干导电网格，导电网格由导电丝线270交叉形成，导电丝线270交叉形成网格节点，所述导电丝线270收容于所述第一凹槽222。在其它的实施例中，还可以在第一压印胶层220靠近基片210的一侧开设有第一凹槽222。

滤光层240覆设于第一压印胶层220和第一导电层230远离基片210的一侧，包括遮光部242和多个滤光单元。遮光部242呈栅格状，包括若干相互交叉的栅格线。由栅格线所分割的空间形成若干栅格单元，每一滤光单元收容于对应的一栅格单元中，多个滤光单元形成滤光部244。一般的，遮光部242和滤光部244的厚度范围为0.5μm～2μm。

第二压印胶层250与第一压印胶层220位于基片210的同一侧，且覆设于滤光层240远离基片210的一侧。第二压印胶层250远离基片210的一侧开设有第二凹槽252。第二凹槽252为网格形状的凹槽，网格形状可以根据需要预设成所需图形。第二导电层260嵌设于第二压印胶层250，包括多个第二导电图案262。多个第二导电图案262间设有间隔，以使多个第二导电图案262相互绝缘。第二导电图案262包括若干导电网格，导电网格由导电丝线270交叉形成，第二导电图案262的导电丝线270与第一导电图案232的导电丝线270均由导电材料固化形成。导电丝线270交叉形成网格节点，导电丝线270收容于第二凹槽252。在其它的实施例中，还可以在第二压印胶层250靠近基片210的一侧开设有第二凹槽252。

其中，第一导电层230和第二导电层260的导电丝线270的线宽为0.2μm～5μm，以使第一导电层230和第二导电层260达到视觉透明，即肉眼不可见。如图2所示，表示的是第一导电层230和第二导电层260的导电丝线270均为随机网格，以降低导电丝线270的对准难度。如图3所示，表示的是第一导电层230的导电丝线270在滤光层240的投影全部落于栅格线上，第二导电层260的导电丝线270为随机网格。在其他的实施例中，还可以第一导电层230的导电丝线270为随机网格，第二导电层260的导电丝线270在滤光层240的投影全部落于栅格线上，有利于制作成本的优化以及避免莫尔条纹现象。如图4和图5所示，表示的是第一导电层230和第二导电层260的导电丝线270在滤光层240的投影均全部落于栅格线上，以降低导电丝线270暴露于栅格线侧向的风险。

上述滤光片组件200，第一导电层230和第二导电层260间隔设置构成电容感应结构，使滤光片组件200可同时实现触控操作及滤光功能，且无需进行搭桥设计，降低了作业难度。将上述滤光片组件200应用于显示屏时，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，还大大节省了材料及组装成本。同时第一压印胶层220和第二压印胶层250位于基片的同一侧，故而第一导电层230和第二导电层260之间的间隔较小，因为电容与电容极板的距离成反比，故而第一导电层230和第二导电层260之间的感应电容增大，有利于增大滤光片组件200的灵敏度。当第一导电层230和第二导电层260的导电丝线270的线宽为0.2μm～5μm时，可以达到视觉透明的效果。因而不管导电丝线270在滤光层240的投影落于或者不落于栅格线上，都能达到视觉透明。

在一实施方式中，第一导电层230的相邻两个网格节点的距离范围可以为50μm～800μm。第二导电层260的相邻两个网格节点的距离范围可以为50μm～800μm。当网格节点的距离越大时，导电网格的密度越小，此时光透率要大，成本也会低，但是电阻会较大。当网格节点的距离越小时，导电网格的密度越大，电阻较小，但透过率降低，同时导电材料的消耗量也越大，以致成本越高。故综合考虑成本、透光率和电阻因素，将网格节点间距一般设置为50μm～800μm。

请参阅图5和图6，具体到本实施例中，滤光部244包括彩色光阻，每一栅格单元内形成有一彩色光阻，彩色光阻形成滤光单元。彩色光阻为带有彩色染料的光刻胶形成，可以采用曝光-显影制程。彩色光阻一般为红（red，R）光阻、绿（green，G）光阻或蓝（blue，B）光阻，用于使入射光转变成单色光，实现滤光功能。遮光部为带有黑色染料的光刻胶形成于第一压印胶层220，且遮光部242呈栅格状，具有不透光性，可以采用曝光-显影制程。栅格状中栅格单元为方形，使得滤光部244的光阻排列更紧凑及均匀。遮光部242能有效避免彩色光阻相互之间串色，且可以增加R、G、B光的对比度。

具体到本实施例中，第一压印胶层220和第二压印胶层250的材质为无溶剂紫外固化亚克力树脂，厚度为2μm～10μm。第一压印胶层220和第二压印胶层250为透明状，不影响整体的透过率。在其它的实施例中，第一压印胶层220和第二压印胶层250的材质还可以为可见光固化树脂或者热固化树脂。

上述带有触控功能的滤光片组件，第一导电图案232和第二导电图案262均为压印方式形成，具体步骤如下:

(1)在基片210的一表面进行等离子（Plasma）处理。以除去基片210表面的脏污，并使基片210表面离子化，增加后续与第一压印胶层220的粘结力。

(2)在基片210经过Plasma处理的那个表面涂布压印胶，形成第一压印胶层220。本实施例采用无溶剂紫外固化亚克力树脂。并用与第一导电图案232相嵌套的压印模版在第一压印胶层220表面进行压印并固化，得到与第一导电图案232匹配的第一凹槽222。

(3)向第一凹槽222内填充导电材料并固化，得到第一导电层230。并保证第一导电层230的导电丝线的线宽为0.2μm～5μm。导电材料可以为金属、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子或者ITO中的至少一种，形成由导电丝线270构成的导电网格。优先为金属，如纳米银浆。当选用金属时，可降低电阻以及降低触摸显示屏的能耗。

(4)在第一导电图案232表面整面覆设一层带有黑色染料的光刻胶。

(5)采用曝光-显影技术，将滤光单元区域的光刻胶除去，形成栅格状的遮光部242。

(6)在滤光单元区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻，形成滤光部244。滤光部244和遮光部242形成滤光层240。

(7)在滤光层240表面涂布压印胶，形成第二压印胶层250。本实施例采用无溶剂紫外固化亚克力树脂。并使用与第二导电图案262相嵌套的压印模板在第二压印胶层250表面进行压印并固化，得到与第二导电图案262匹配的第二凹槽252。

(8)向第二凹槽252内填充导电材料并固化，得到第二导电层260。并保证第二导电层260的导电丝线的线宽为0.2μm～5μm。导电材料可以为金属、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子或者ITO，形成由导电丝线270构成的导电网格。优先为金属，如纳米银浆。当选用金属时，可降低电阻以及降低触摸显示屏的能耗。

如图2和图8所示，当第一导电层230和第二导电层260的导电丝线270在滤光层240的投影不落在栅格线上时，所述第一导电层230中相邻两个第一导电图案232的间隔宽度为0.5μm～50μm，所述第二导电层260中相邻两个第二导电图案262的间隔宽度为0.5μm～50μm。此时可通过将导电丝线270边缘部分缺失进行隔断。

如图5和图7所示，当第一导电层230和第二导电层260的导电丝线270在滤光层240的投影均全部落于栅格线上时，第一导电层230中相邻两个第一导电图案232的间隔宽度为一滤光单元的宽度，第二导电层260中相邻两个第二导电图案262的间隔宽度为一滤光单元的宽度。此时可通过整行或整列导电丝线270缺失，来进行隔断。一滤光单元的宽度可以在0.5μm～50μm之间。

如图3、图7和图8所示，当第一导电层230的的导电丝线270在滤光层240的投影不落在栅格线上时，第二导电层260的导电丝线270在滤光层240的投影全部落于栅格线上时，第一导电层230中相邻两个第一导电图案232的间隔宽度可以为0.5μm～50μm。第二导电层260的相邻两个第二导电图案262的间隔宽度可以为一滤光单元的宽度。当然，在其他的实施例中，还可以第一导电层230的导电丝线270在滤光层240的投影全部落于栅格线上，第二导电层260的导电丝线270在滤光层240的投影不落在栅格线上，此时第一导电层230的相邻两个第一导电图案232的间隔宽度为一滤光单元的宽度，第二导电层260中相邻两个第二导电图案262的间隔宽度为0.5μm～50μm。

第一导电层230的厚度不大于所述第一凹槽222的深度，所述第二导电层260的厚度不大于所述第二凹槽252的深度。具体到本实施例中，第一导电层230的厚度小于第一凹槽222的厚度，第一凹槽222的深度小于第一压印胶层220的厚度。第二导电层260小于第二凹槽252的深度，第二凹槽252的深度小于第二压印胶层250的厚度，可以防止第一导电层230和第二导电层260形成后在后续工艺中被刮伤。

具体到本实施例中，滤光部244的厚度不小于遮光部242的厚度。请参阅图5，表示的是滤光单元的厚度大于栅格线的厚度。当滤光部244的厚度大于遮光部242的厚度时，从滤光部244透出的光，不仅从正面可以看到，从侧面也能看到，从而可以增加滤光部244的出光率。当然，如图4所示，滤光部244的厚度也可以等于栅格线的厚度。

请参阅图6，具体到本实施例中，导电丝线270为直线、曲线或折线。导电丝线270可以为不同形状时，降低了生产要求。

如图9和图10所示，图10表示的是当导电丝线270在滤光层的投影不全部落在栅格线上时，第一导电层230和/或第二导电层260的每一所述导电网格在所述滤光层240上的投影容纳有一个的滤光单元。图9表示的是当导电丝线270在滤光层240的投影全部落于栅格线上时，第一导电层230和/或所述第二导电层270的每一所述导电网格在所述滤光层240上的投影容纳有一个的滤光单元。因为每个栅格单元都对应有一个导电网格，故而导电网格的密度较大，导电性能较好。

如图11至图13所示，表示的是当导电丝线270在滤光层240的投影全部落于栅格线上时，第一导电层230和/或所述第二导电层260的每一所述导电网格在所述滤光层240上的投影容纳有至少两个的滤光单元，可以根据对导电层的电阻要求及导电材料的涂布量的要求来决定容纳的滤光单元数量。此时可分为三种情况，以横向为X轴，垂直横向的方向为Y轴。如图11所示，仅在X轴方向上，第一导电层230和第二导电层260的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳至少两个滤光单元。如图12所示，仅在Y轴方向上，第一导电层230和第二导电层260的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳至少两个滤光单元。如图13所示，同时在X轴和Y轴方向上，第一导电层230和第二导电层260的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳至少两个滤光单元。

如图14至图16所示，表示的是当导电丝线270在滤光层240的投影不全部落在栅格线上时，第一导电层230和/或所述第二导电层260的每一所述导电网格在所述滤光层240上的投影容纳有至少两个的滤光单元。此时也可分为三种情况，以横向为X轴，垂直横向的方向为Y轴。如图14所示，仅在X轴方向上，第一导电层230和第二导电层260的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳至少两个整数个滤光单元。如图15所示，仅在Y轴方向上，第一导电层230和第二导电层260的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳至少两个整数个滤光单元。如图16所示，同时在X轴和Y轴方向上，第一导电层230和第二导电层260的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳至少两个整数个滤光单元。

具体到本实施例中，第一导电层230的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳的滤光单元数与第二导电层260的每一导电网格在滤光层上的投影容纳的滤光单元数可以不相同。可以有效降低制作难度。当然，在其他的实施例中，第一导电层230的每一导电网格在滤光层240上的投影容纳的滤光单元数与第二导电层260的每一导电网格在滤光层上的投影容纳的滤光单元数还可以相同。

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 (9)

1.一种滤光片组件，包括基片，其特征在于，还包括：

第一压印胶层，覆设于所述基片的一表面，所述第一压印胶层开设有第一凹槽；

第一导电层，嵌设于所述第一压印胶层，包括多个间隔设置的第一导电图案，所述第一导电图案包括导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉形成，导电丝线交叉形成网格节点，所述导电丝线收容于所述第一凹槽；

滤光层，覆设于所述第一压印胶层和第一导电层远离所述基片的一侧，包括遮光部和多个滤光单元，所述遮光部呈栅格状，包括相互交叉的栅格线，由所述栅格线所分割的空间形成若干栅格单元，每一滤光单元收容于对应的一栅格单元中，所述多个滤光单元形成滤光部；

第二压印胶层，与所述第一压印胶层位于所述基片的同一侧且覆设于所述滤光层远离所述基片的一侧，所述第二压印胶层背向于所述滤光层的表面开设有第二凹槽；

第二导电层，嵌设于所述第二压印胶层，包括多个间隔设置的第二导电图案，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形成，导电丝线交叉形成网格节点，所述导电丝线收容于所述第二凹槽；

其中，所述第一导电层和第二导电层的导电丝线的线宽为0.2μm～5μm，所述第一导电层的每一所述导电网格在所述滤光层上的投影容纳的滤光单元数与所述第二导电层的每一所述导电网格在所述滤光层上的投影容纳的滤光单元数不相同。

2.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层中相邻两个所述网格节点的距离为50μm～800μm，所述第二导电层中相邻两个所述网格节点的距离为50μm～800μm。

3.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层至少其中之一的导电网格为随机网格。

4.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层中相邻两个第一导电图案的间隔宽度为0.5μm～50μm，所述第二导电层中相邻两个第二导电图案的间隔宽度为0.5μm～50μm。

5.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层中至少一者的导电丝线在所述滤光层的投影全部落于所述栅格线上。

6.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述滤光部的厚度不小于所述遮光部的厚度。

7.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述遮光部为带有黑色染料的光刻胶在所述第一压印胶层形成的栅格状结构。

8.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层的每一所述导电网格在所述滤光层上的投影容纳有至少一个滤光单元。

9.一种触摸显示屏，包括依次层叠的TFT电极、液晶模块、滤光片组件和偏光片，其特征在于，所述滤光片组件为权利要求1至8任意一项所述的滤光片组件。