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,包括第一表面和第二表面,所述第一表面和第二表面相对设置;
滤光层,设置于所述第一表面,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,滤光单元收容于栅格单元中,所述多个滤光单元形成滤光部;
第一压印胶层,设置于所述滤光层远离所述第一表面的一侧,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第一导电网格,所述第一导电网格由第一导电丝线交叉形成,第一导电丝线交叉形成网格节点,所述第一导电丝线收容于所述第一凹槽;
第二导电层,设置于所述第二表面,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第二导电网格,所述第二导电网格由第二导电丝线交叉形成,第二导电丝线交叉形成网格节点;
其中,所述第一导电丝线和第二导电丝线中的其中一者的线宽为0.2μm~5μm,另一者在所述滤光层的投影落入所述栅格线。
在其中一个实施例中,所述第一导电丝线在所述滤光层的投影全部落在所述栅格线上且第一导电丝线的线宽不大于所述栅格线的线宽,所述第二导电丝线的线宽为0.2μm~5μm且相邻两个网格节点的距离为50μm~800μm。
在其中一个实施例中,所述第一导电网格与所述滤光单元互为相似图形,所述第一导电丝线的中心线在所述滤光层的投影与所述栅格线的中心线重合。
在其中一个实施例中,所述第二导电丝线在所述滤光层的投影全部落于所述栅格线。
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上形成的栅格状结构。
在其中一个实施例中,所述第一导电层的相邻两个第一导电图案的间隔宽度为不大于一滤光单元的宽度,所述第二导电层的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,所述第一导电层的每一第一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,所述第二导电层的每一第二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,所述第二导电网格在所述滤光层的投影容纳的滤光单元数量不大于所述第一导电网格在所述滤光层的投影容纳的滤光单元数量。
一种触摸显示屏,包括依次层叠的TFT电极、液晶模块、公共电极、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。
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同时具有可触控操作及可滤光功能,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、滤光层220、第一压印胶层230、第一导电层240、第二压印胶层250和第二导电层260。其中基片210包括第一表面212和第二表面214,第一表面212和第二表面214相对设置。基片210的材质可以为硅铝酸盐玻璃和钙钠玻璃,经过Plasma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。
滤光层220设置于第一表面212,包括遮光部222和多个滤光单元。遮光部222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,滤光单元收容于栅格单元中,可以一个滤光单元对应一个栅格单元,也可以一个滤光单元对应多个栅格单元,多个滤光单元形成滤光部224。一般的,遮光部222和滤光部224的厚度范围为0.5μm~2μm。
第一压印胶层230设置于滤光层220远离第一表面212的一侧,且第一压印胶层230远离第一表面212的一侧开设有第一凹槽232。第一凹槽232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240嵌设于第一压印胶层230,包括多个第一导电图案242,多个第一导电图案242间设有间隔,以使多个第一导电图案242绝缘。第一导电图案242包括若干第一导电网格,第一导电网格由第一导电丝线2422交叉形成,第一导电丝线2422交叉形成网格节点,所述第一导电丝线2422收容于所述第一凹槽232。第一导电丝线2422由填充于第一凹槽232的导电材料固化形成。导电材料可以包括金属、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子以及ITO中的至少一种。在其他的实施例中,也可以在第一压印胶层230靠近第一表面212的一侧开设第一凹槽232。
第二导电层260设置于第二表面214,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包括若干第二导电网格,第二导电网格由第二导电丝线2622交叉形成,第二导电丝线2622交叉形成网格节点。第二导电丝线2622通过金属镀膜或导电浆料涂布的方式直接形成于基片第二表面214。具体到本实施例中,第一导电丝线2422和第二导电丝线2622的材质相同。在其他的实施例中,第一导电丝线2422的材质也可以与第二导电丝线2622的材质不同。
其中,第一导电丝线2422和第二导电丝线2622中的其中一者的线宽为0.2μm~5μm,另一者在滤光层220的投影全部落在栅格线上。
如图5所示,表示的是第一导电丝线2422在滤光层220的投影落在栅格线上,且该第一导电丝线2422的线宽小于栅格线的线宽,第二导电丝线2622的线宽为0.2μm~5μm且相邻两个网格节点的距离为50μm~800μm。在其他的实施例中,如图4所示,第一导电丝线2422的线宽还可以等于栅格线的线宽。当滤光片组件200应用于产品时,一般情况下是基片210的第二表面214朝向用户,故而嵌设于第二压印胶层250的第二导电层260更容易被用户肉眼看见而影响用户体验感。故而将第一导电丝线2422在滤光层220的投影全部落在栅格线上且线宽不超出栅格线,第二导电丝线2622的线宽为0.2μm~5μm,做成视觉透明,有利于提高用户体验感。在其他的实施例中,还可以将第二导电丝线2622设置成在滤光层220的投影全部落于栅格线上,进一步提高用户体验感。
相邻两个网格节点的距离为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。
如图2所示,表示的是第一导电丝线2422线宽为0.2μm~5μm且相邻两个网格节点的距离为50μm~800μm,第二导电丝线2622在滤光层220的投影全部落在栅格线上,且该第二导电丝线2622的线宽小于栅格线的线宽。如图3所示,表示的是第一导电丝线2422线宽为0.2μm~5μm且相邻两个网格节点的距离为50μm~800μm,第二导电丝线2622在滤光层220的投影全部落在栅格线上,且该第二导电丝线2622的线宽等于栅格线的线宽。
上述滤光片组件200,第一导电层240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。第一导电丝线2322通过压印凹槽-填充导电材料的方式获得,导电材料可选择的范围扩大,第二导电丝线2622通过金属镀膜方式直接形成于基片第二表面,利用了基片210具有较好的粘结性能,从而省去了涂布一层压印胶层,进一步减小了滤光片组件的厚度。当第一导电层240和第二导电层260中任一导电层导电丝线的线宽为0.2μm~5μm时,可以达到视觉透明,无需对准栅格线,降低了不良率和生产成本;另一导电层的导电丝线在滤光层220的投影全部落在栅格线上,因为遮光部222具有不透光性,只要保证导电丝线的线宽不大于栅格线的宽度,就可以使导电丝线不超出栅格线,从而不会遮挡滤光层220,不会降低滤光层220的透光率。
请参阅图5和图6,具体到本实施例中,滤光部224包括彩色光阻,栅格单元内形成有彩色光阻,可以一个栅格单元内形成有一个彩色光阻,也可以多个栅格单元内形成一个彩色光阻,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222为带有黑色染料的光刻胶形成于第一压印胶层230,且遮光部222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224的光阻排列更紧凑及均匀。遮光部222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230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230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230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,具体地制作过程如下:
(1)在基片210的第一表面212和第二表面214首先进行等离子(Plasma)处理。以除去基片210的第一表面212和第二表面214的脏污,并使第一表面212和第二表面214离子化,增加后续与其它材料的粘结力。
(2)在基片210的第二表面214整面镀金属层或者涂一层金属导电墨水,以形成第二导电层260。本实施例采用的金属为金属银。在其他的实施例中,还可以采用如金、铜、铝、锌、锡、钼等金属中的至少一种。
(3)在第二导电层260的表面涂布一层光刻胶,经过曝光-显影技术,仅保留覆盖于第二导电图案262部分的光刻胶,将其他部分的光刻胶除去。
(4)利用金属蚀刻液对第二导电层260进行蚀刻,得到所需图案的第二导电图案262部分的第二导电丝线2622,第二导电丝线2622交叉形成第二导电网格。
(5)在基片210的第一表面212整面设置一层带有黑色染料的光刻胶。
(6)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222。由栅格线所分割的空间形成若干栅格单元。
(7)在栅格单元分次设置R/G/B彩色光阻,形成滤光部224。
(8)在滤光层220远离第一表面212的一侧涂布压印胶,形成第一压印胶层230。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242嵌套的压印模板在第一压印胶层230表面进行压印并固化,得到所需的与第一导电图案242匹配的第一凹槽232。
(9)向与第一导电图案242匹配的第一凹槽232内同时填充导电材料并固化,得到第一导电层240。导电材料包括金属、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子以及ITO中的至少一种,形成由导电丝线交叉构成的导电网格。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。第一导电丝线2422和第二导电丝线2622在滤光层220的投影均落入栅格线内,且第一导电丝线2422和第二导电丝线2622的线宽不大于栅格线的线宽。
第一导电丝线2422和第二导电丝线2622中的其中一者的线宽为0.2μm~5μm,另一者在滤光层220的投影全部落在栅格线上。导电材料包括金属、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子以及ITO中的至少一种,形成由导电丝线交叉构成的导电网格。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。
具体到本实施例中,第一导电网格与滤光单元互为相似图形,第一导电丝线2422的中心线在滤光层220的投影与所述栅格线的中心线重合,即第一导电丝线2422对准栅格线。第一导电网格为第一导电丝线2422交叉形成,栅格单元为栅格线分割所形成,而滤光单元形成于栅格单元。故而在本实施例中,可以使第一导电网格的形状与滤光单元的形状相同但大小不同,即第一导电网格与滤光单元互为相似图形,同时保证第一导电丝线2422在滤光层的投影不超出栅格线。进一步减小了第一导电丝线2422露出栅格线区域的概率。
具体到本实施例中,滤光部224的厚度不小于遮光部222的厚度。请参阅图5和图6,表示的是滤光单元的厚度大于栅格线的厚度。当滤光部224的厚度大于遮光部222的厚度时,从滤光部224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224的出光率。当然,如图4所示,滤光部224的厚度也可以等于栅格线的厚度。
具体到本实施例中,相邻第一导电图案242设置有间隔,相邻的第二导电图案262设置有间隔,以相互绝缘。如图7所示,表示的是如图5所示的第一导电层240的多个第一导电图案242的间隔示意图。如图8所示,表示的是如图5所示的第二导电层260中多个第二导电图案262的间隔示意图。具体到本实施例中,第一导电层240的相邻两个第一导电图案242的间隔宽度为不大于一滤光单元的宽度,此时可通过整行或整列导电丝线缺失,来进行隔断。所述第二导电层260的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边缘部分缺失进行隔断。在其他的实施例中,当第二导电层260的第二导电丝线2622在滤光层220的投影全部落于栅格线上时,第二导电层260的相邻两个的第二导电图案262也可以跟第一导电层240的相邻两个的第一导电图案242的间隔宽度一样,为不大于一滤光单元的宽度,如图7所示。
请参阅图6,具体到本实施例中,第一导电丝线2422和第二导电丝线2622为直线、曲线或折线。第一导电丝线2422和第二导电丝线2622可以为不同形状时,降低了生产要求。
如图9所示,表示的是如图5所示的第一导电层240的第一导电丝线2422投影到滤光层220时,每一第一导电网格容纳有一个滤光单元。如图13所示,表示的是如图5所示的第二导电层260的第二导电丝线2622投影到滤光层220时,每一第二导电网格容纳有至少一个滤光单元。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10至图12所示,表示的是如图5所示的第一导电层240的第一导电丝线2422投影到滤光层220上时,每一第一导电网格容纳有至少两个的滤光单元,可以根据对第一导电层240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10所示,仅在X轴方向上,第一导电层240的每一第一导电网格在滤光层220上的投影容纳至少两个滤光单元。如图11所示,仅在Y轴方向上,第一导电层240的每一第一导电网格在滤光层220上的投影容纳至少两个滤光单元。如图12所示,同时在X轴和Y轴方向上,第一导电层240的每一第一导电网格在滤光层220上的投影容纳至少两个滤光单元。
如图14至图16所示,表示的是如图5所示的第二导电层260的第二导电丝线2622投影到滤光层220时,每一第二导电网格容纳有至少两个滤光单元,可以根据对第二导电层260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,第二导电层260的每一第二导电网格在滤光层220上的投影容纳至少两个滤光单元。如图15所示,仅在Y轴方向上,第二导电层260的每一第二导电网格在滤光层220上的投影容纳至少两个滤光单元。如图16所示,同时在X轴和Y轴方向上,第二导电层260的每一第二导电网格在滤光层220上的投影容纳至少两个滤光单元。
具体到本实施例中,所述第二导电网格在所述滤光层220的投影容纳的滤光单元数量不大于所述第一导电网格在所述滤光层220的投影容纳的滤光单元数量。因为第二导电网格的第二导电丝线2622的线宽为0.2μm~5μm且相邻两个网格节点的距离为50μm~800μm,第一导电网格的第一导电丝线2422只要不大于栅格线的线宽即可。故而第一导电丝线2422的线宽较大,电阻也相对较小。故而将所述第二导电网格在所述滤光层220的投影容纳的滤光单元数量设置成不大于所述第一导电网格在所述滤光层220的投影容纳的滤光单元数量,也即是第二导电层260的第二导电网格密度大于第一导电层240的第一导电网格密度,从而减小第二导电层260的电阻,避免两层导电层的电阻差别太大。
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。