CN105573559B

CN105573559B - 挠性触摸显示屏

Info

Publication number: CN105573559B
Application number: CN201610087667.9A
Authority: CN
Inventors: 赵莉; 张雪峰; 任杰; 张琳梅; 冯玉涵; 董园飞; 周瑞乾
Original assignee: Xinyang Agriculture and Forestry University
Current assignee: Xinyang Agriculture and Forestry University
Priority date: 2016-02-07
Filing date: 2016-02-07
Publication date: 2018-10-30
Anticipated expiration: 2036-02-07
Also published as: CN105573559A

Abstract

本发明涉及一种挠性触摸显示屏，属于显示设备的技术领域。本发明的挠性触摸显示屏，包括第一和第二透明挠性基板、以及液晶层；第一透明挠性基板上设置有触控驱动电极，触控驱动电极与栅线电性连接；第二透明挠性基板面对液晶层的表面上设置有触控感应电极，背对所述液晶层的表面上设置有触摸感应层；所述触摸感应层包括ITO膜层以及设置在所述ITO膜层上的Ag金属层。本发明的挠性触摸显示屏不仅能够实现超薄化，而且消除了点击位置与液晶显示位置之间的偏移；并且所述ITO膜层与Ag层之间的粘附性好，提高了触摸屏面板的灵敏度并保证了触摸感应层的耐用性，所述的透明保护层不仅耐磨性好，而且还兼有良好的抗油污、耐指纹性能。

Description

挠性触摸显示屏

技术领域

本发明涉及显示设备的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种挠性触摸显示屏。

背景技术

触摸屏作为一种新的输入设备，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式；它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的多媒体交互设备。目前，触摸屏已经广泛应用于手机、pad等手持设备，此外也广泛应用于公共事务的业务查询以及城市街头的信息查询；此外也广泛应用于工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学等领域。

触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏、覆盖表面式触摸屏，以及内嵌式触摸屏。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与液晶显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏，外挂式触摸屏存在制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。而内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，可以减薄模组整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家青睐。其中，挠性触摸屏面板通常为内嵌式触摸屏，但现有技术中的挠性触摸屏面板相对于刚性触摸屏面板耐用性较低，并且灵敏度和误差较差。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种挠性触摸显示屏。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种挠性触摸显示屏，包括第一透明挠性基板、第二透明挠性基板、以及置于所述第一透明挠性基板和第二透明挠性基板之间的液晶层，所述液晶层的周围设置有边框胶；其特征在于：所述第一透明挠性基板面对所述液晶层的表面上设置有ITO触控驱动电极，所述ITO触控驱动电极与所述第一透明挠性基板中的至少一条栅线电性连接；所述第二透明挠性基板面对所述液晶层的表面上设置有ITO触控感应电极，所述第二透明挠性基板背对所述液晶层的表面上设置有触摸感应层；并且所述触摸感应层包括ITO膜层以及设置在所述ITO膜层上的Ag金属层。

其中，所述Ag金属层上设置有透明保护膜。

其中，所述第一透明挠性基板选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚乙烯膜或聚酰亚胺膜。

其中，所述第二透明挠性基板选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚乙烯膜或聚酰亚胺膜。

其中，所述挠性触摸显示屏还包括柔性线路板，所述柔性线路板的一端电连接所述触摸感应层，另一端电性连接触摸驱动电路。

其中，所述柔性线路板包括：线路层以及屏蔽层。所述线路层用于向触摸驱动电路传输来自触摸感应层的信号，所述信号包括触摸点位置的X坐标信号和Y坐标信号；所述屏蔽层用于屏蔽其它电路对信号的干扰。

其中，所述金属层与所述透明保护膜之间设置有上偏光膜层，所述第一透明挠性基板背对所述液晶层的表面上设置有下偏光膜层。

与现有技术相比，本发明所述的挠性触摸显示屏具有以下有益效果：

本发明的挠性触摸显示屏不仅能够具有优异的耐弯曲性能，并且所述ITO膜层与Ag层之间的粘附性好，提高了触摸屏面板的灵敏度并保证了触摸感应层的耐用性，所述的透明保护层不仅耐磨性好，而且还兼有良好的抗油污、耐指纹性能。

附图说明

图1为实施例1的挠性触摸显示屏的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明所述的挠性触摸显示屏做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

如图1所示，本实施例的挠性触摸显示屏，包括第一透明挠性基板10、第二透明挠性基板20、以及置于所述第一透明挠性基板10和第二透明挠性基板20之间的液晶层30，所述液晶层的周围设置有边框胶32。所述第一透明挠性基板10面对所述液晶层30的表面上设置有ITO触控驱动电极31，所述ITO触控驱动电极31与所述第一透明挠性基板10中的至少一条栅线(图中未示出)电性连接；所述第二透明挠性基板20面对所述液晶层30的表面上设置有ITO触控感应电极33，所述第二透明挠性基板20背对所述液晶层30的表面上设置有触摸感应层40。所述挠性触摸显示屏还包括柔性线路板(图中未示出)，所述柔性线路板的一端电连接所述ITO触摸感应层，另一端电性连接触摸驱动电路。所述柔性线路板包括：线路层以及屏蔽层。所述线路层用于向触摸驱动电路传输来自触摸感应层的信号，所述信号包括触摸点位置的X坐标信号和Y坐标信号。在本实施例中，触摸感应层中设置了用于感测来自外界触摸的图样，例如，当用户以手指触摸时，在该触摸感应层中将产生携带用户触摸位置信息的信号，而此信号需要经过触摸感应层中的引出电极来输出，具体来说当用户以手指触摸屏幕时，由于人体电场，手指与触摸感应层会形成耦合电容，并通过柔性线路板中的线路层将电容信号传送至触摸驱动电路。驱动电路根据来自触摸感应层的信号进行计算并准确得出触摸点的位置。来自触摸感应层的信号在经由柔性线路板传输时，有可能受到来自其他电路的干扰。因而通常在柔性线路板线路层下设置屏蔽层。屏蔽层可以采用例如铜等金属材料实现。所述屏蔽层可以实现为完整的平面结构、网状结构或者其他结构。例如，当需要较高抗干扰能力时，可以采用完整的铜层来实现屏蔽层。在本实施例中所述的触摸驱动电路为现有技术中公知的触摸驱动电路。在本实施例中，所述触摸感应层40包括ITO膜层41以及设置在所述ITO膜层41上Ag金属43，以提高其耐用性，并且能够避免因不良使用而导致的电阻变大，从而可以避免挠性触摸显示屏的灵敏度降低。所述Ag金属43上还设置有透明保护膜50。所述Ag金属43与所述透明保护膜之间设置有上偏光板60，所述第一透明挠性基板10背对所述液晶层30的表面上设置有下偏光板70。在本实施例中，触摸驱动电路生成的现实信号通过与触控驱动电极连接的栅线传输给触控驱动电极，并通过触控驱动电极与触控感应电极来实现液晶层的触控显示功能。在本实施例中，所述第一和第二透明挠性基板聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚乙烯膜或聚酰亚胺膜。所述触控驱动电极、触控感应电极可以选择常用的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或铝掺杂氧化锌(AZO)。在本实施例中，各种镀膜可以采用物理气相沉积、化学气相沉积工艺或电镀等工艺制备得到，例如溅射、电弧蒸镀、等离子沉积等。为了形成图像，可以采用掩模-蚀刻工艺，蚀刻可以采用干蚀刻或湿蚀刻等，由于均属于常规的制备工艺，在此不进行赘述。

在本实施例中，所述触摸感应层由ITO膜层，和设置在所述ITO膜层上的Ag层。为了提高所述Ag层和ITO膜层之间的粘附性，本实施例所述的触摸感应层通过以下方法制备得到：①通过溅射沉积氧化铟层(8～20nm)，在氧化铟层上溅射沉积锡层(2.5～5nm)；②在所述锡层上施加脉冲电流得到ITO膜层，时间为5～15min；③在所述ITO膜层上溅射沉积Ag层。其中，所述脉冲电流优选为矩形方波脉冲电流，且其电流的幅值为0.1～0.2A/cm^-2，脉冲宽度为100～1000μs，占空比为1∶2～1∶4。通过上述方法制备得到的触摸感应层，所述ITO膜与Ag层之间的粘附性高，可以达到1.20～1.50kgf/cm。表1示出了采用不同工艺制备的触摸感应层，以及相应的导电性和粘附性。

表1

其中，所述ITO-1通过以下方法制备得到：以氧化铟为靶材，以Ar为工作气体溅射沉积氧化铟层(厚度12nm)，然后以锡为靶材在氧化铟层上溅射沉积锡层(3nm)，然后施加脉冲电流10min得到厚度约为15nm的ITO膜层。所述ITO-2是直接以氧化铟锡为靶材，以Ar为工作气体溅射沉积ITO膜层(厚度15nm)。所述金属层和缓冲层均通过溅射工艺制备得到。其中，所述脉冲电流为矩形方波脉冲电流，且其电流的最大值为0.15A/cm^-2，脉冲宽度为200μs，占空比为50％。

在本实施例中，所述透明保护膜作为表面接触的保护膜层，除了具有透明耐磨的特点外，还需要兼有良好的抗油污、耐指纹性能。现有技术中可以使用TiO₂薄膜作为透明保护膜使用，但采用溅射工艺制备得到的TiO₂薄膜其亲水性较差，抗油污以及耐指纹性能较差。在本实施例中，所述透明保护膜为掺杂氟的复合氧化物膜，所述掺杂氟的复合氧化物膜的厚度为5～100nm，优选为10～30nm，更优选为10～20nm。所述掺杂氟的复合氧化物膜通过溅射工艺制备，靶材的成分为TiO₂、SrO和聚四氟乙烯的混合物，其中SrO的含量为25.0～30.0wt％，聚四氟乙烯的含量为3.0～5.0wt％，余量为TiO₂。所述溅射工艺的条件为：偏压为100～250V，溅射功率为300～500W，工作气压为0.1～0.5Pa，并且工作气体为氩气，溅射时间为5～30min。表2示出了不同组成的靶材。

表2 wt％

NO.	TiO₂	SrO	聚四氟乙烯	CeO₂	SiO₂
						1	70.0	25.0	5.0
2	67.0	30.0	3.0
						C1	100
C2	75.0	25.0
						C3	95.0		5.0
C4	70.0		5.0	25.0
						C5	70.0		5.0	25.0

对表2给出组成的靶材，采用以下溅射工艺进行镀膜，在真空度为10^-3Pa的真空腔室中，通入Ar使工作气压为0.5Pa，溅射功率为500W，偏压为200V，占空比为50％，溅射时间为15min，得到的透明保护膜厚度约为20nm，并分别测试蒸馏水以及正己烷在其表面的接触角，所述的接触角系指固液界面的水平线与气液界面在三相交点的切线之间的夹角，采用表面界面张力仪测定薄膜的接触角，取4个平行样本进行测定，并取平均值；其结果如表3所示。

表3

1

2

C1

C2

C3

C4

C5

与水的接触角

25.1°

25.7°

45.2°

35.5°

48.5°

43.1°

44.3°

与正己烷的接触角

96.1°

99.3°

65.2°

88.1°

61.2°

63.2°

66.3°

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种挠性触摸显示屏，包括第一透明挠性基板、第二透明挠性基板、以及置于所述第一透明挠性基板和第二透明挠性基板之间的液晶层，所述液晶层的周围设置有边框胶；其特征在于：所述第一透明挠性基板面对所述液晶层的表面上设置有ITO触控驱动电极，所述ITO触控驱动电极与所述第一透明挠性基板中的至少一条栅线电性连接；所述第二透明挠性基板面对所述液晶层的表面上设置有ITO触控感应电极，所述第二透明挠性基板背对所述液晶层的表面上设置有触摸感应层；并且所述触摸感应层包括ITO膜层以及设置在所述ITO膜层上的Ag金属层；并且所述Ag金属层上设置有透明保护膜；所述触摸感应层通过以下方法制备得到：①通过溅射沉积氧化铟层，在氧化铟层上溅射沉积锡层；②在所述锡层上施加脉冲电流，得到ITO膜层；所述脉冲电流为矩形方波脉冲电流，且其电流的幅值为0.1～0.2A/cm^-2，脉冲宽度为100～1000μs，占空比为1:2～1:4；③在所述ITO膜层上溅射沉积Ag层。

2.根据权利要求1所述的挠性触摸显示屏，其特征在于所述第一透明挠性基板选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯膜或聚酰亚胺膜。

3.根据权利要求1所述的挠性触摸显示屏，其特征在于所述第二透明挠性基板选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯膜或聚酰亚胺膜。

4.根据权利要求1所述的挠性触摸显示屏，其特征在于所述挠性触摸显示屏还包括柔性线路板，所述柔性线路板的一端电连接所述触摸感应层，另一端电性连接触摸驱动电路；并且所述柔性线路板包括线路层以及屏蔽层。

5.根据权利要求1所述的挠性触摸显示屏，其特征在于所述Ag金属层与所述透明保护膜之间设置有上偏光膜层，所述第一透明挠性基板背对所述液晶层的表面上设置有下偏光膜层。

6.根据权利要求1所述的挠性触摸显示屏，其特征在于：所述透明保护膜为掺杂氟的复合氧化物膜，所述掺杂氟的复合氧化物膜的厚度为5～100nm；所述掺杂氟的复合氧化物膜通过溅射工艺制备，溅射工艺用的靶材成分为TiO₂、SrO和聚四氟乙烯的混合物，其中SrO的含量为25.0～30.0wt％，聚四氟乙烯的含量为3.0～5.0wt％，余量为TiO₂。