CN106681547A - 触控显示屏 - Google Patents
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Abstract
一种触控显示屏，包括第一衬底、第二衬底及设置在第一衬底与第二衬底之间的液晶层，所述第一衬底上设有滤光层，所述滤光层包括遮光矩阵及分散在遮光矩阵中的彩色光阻层，所述第一衬底或者第二衬底上设有公共电极，所述第二衬底上设有TFT电极，所述遮光矩阵由导电材料制成，所述遮光矩阵与公共电极形成触控感应结构。上述触控显示屏，利用原有的公共电极充当一个方向的触控电极，同时利用遮光矩阵充当另一个方向的触控电极，使触控显示屏实现触控功能但不需要另外组装一个触摸屏，降低触控显示屏的厚度，利于实现轻薄化。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品技术领域，特别涉及一种内嵌触控功能的显示屏。
背景技术
目前，具有触摸显示功能的电子产品主要包括显示屏及贴合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大小进行定制，之后再进行贴合组装。现有的触摸屏与显示屏的贴合主要包括两种方式，即框贴或全贴合，框贴是将触摸屏与显示屏的边缘贴合，全贴合是将触摸屏与显示屏整面贴合。
然而，无论是框贴还是全贴合，在组装时，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，有必要提出一种同时兼有触控及显示功能且利于实现轻薄化的触控显示屏。
一种触控显示屏，包括第一衬底、第二衬底及设置在第一衬底与第二衬底之间的液晶层，所述第一衬底上设有滤光层，所述滤光层包括遮光矩阵及分散在遮光矩阵中的彩色光阻层，所述第一衬底或者第二衬底上设有公共电极，所述第二衬底上设有TFT电极，所述遮光矩阵由导电材料制成，所述遮光矩阵与公共电极形成触控感应结构。
在其中一个实施例中，所述第一触控电极是通过将遮光矩阵的格线进行断线处理而形成，用于产生第一方向的触控信号；所述公共电极一个或多个兼做第二触控电极，用于产生与第一方向垂直的第二方向的触控信号。
在其中一个实施例中，形成所述遮光矩阵的材料包括基质及均匀填充在基质中的导电填充物，所述基质为固化的黑色感光树脂。
在其中一个实施例中，部分所述导电填充物暴露出所述基质背向所述第一衬底一侧的表面使所述遮光矩阵层表面导电。
在其中一个实施例中，所述导电填充物为导电丝线或者导电颗粒，导电丝线的直径为10nm～1000nm，长度为0.1um～50um，导电颗粒的直径为10nm～1000nm。
在其中一个实施例中，所述导电填充物为金、银、铜、铝或碳丝线或颗粒。
在其中一个实施例中，所述遮光矩阵层的方块电阻为0.1Ω/□～500Ω/□。
在其中一个实施例中，所述滤光层背向所述第一衬底的一面设有用于填平的绝缘树脂层，所述公共电极形成在所述绝缘树脂层朝向所述液晶层的一侧表面。
在其中一个实施例中，所述公共电极由ITO膜层图案化获得。
上述触控显示屏，利用原有的公共电极充当一个方向的触控电极，同时利用遮光矩阵充当另一个方向的触控电极，使触控显示屏实现触控功能但不需要另外组装一个触摸屏，降低触控显示屏的厚度，利于实现轻薄化。
附图说明
图1为一实施方式中的触控显示屏的示意分解图；
图2为另一实施方式中的触控显示屏的示意分解图；
图3为一实施方式中的滤光片模块的结构示意图；
图4为一实施方式中的遮光矩阵的示意剖面图。
附图标记说明：
100 触控显示屏
110 保护盖板
120 第一衬底
122 TFT电极
124 公共电极
130 第二衬底
140 液晶层
150 第一偏光片
160 第二偏光片
170 滤光层
180 遮光矩阵
182 基质
184 导电填充物
190 彩色光阻层
200 绝缘树脂层
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对触控显示屏进行进一步的说明。
如图1所示，一种触控显示屏100，包括保护盖板110、相对设置的第一衬底120、第二衬底130、设置于第一衬底120和第二衬底130之间的液晶层140、设置于第一衬底120远离第二衬底130一面的第一偏光片150及设置于第二衬底130远离第一衬底120一面的第二偏光片160。
第一衬底120和第二衬底130为透明基板，如透明玻璃基板。第一衬底120朝向液晶层140一侧的表面设置有滤光层170，滤光层170包括遮光矩阵180以及分散于遮光矩阵中的彩色光阻层190。遮光矩阵180包括相互交叉的格线，格线交叉形成栅格，彩色光阻层190形成于栅格中。彩色光阻层190由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的光阻材料形成，这三种颜色的彩色光阻层均匀分布于遮光矩阵180中，可以采用曝光、显影制程形成。分散于遮光矩阵180中的彩色光阻层190之间存在间隔，进而导致遮光层180朝向液晶层140的表面不平整，通常需要再在彩色光阻层190朝向液晶层140的一侧表面上涂覆一层绝缘树脂，将其进行填平处理。此时，公共电极层124形成在绝缘树脂层200朝向液晶层140的一侧表面。
第二衬底130朝向液晶层140一侧的表面设有TFT电极122及公共电极124用于共同控制液晶层140中的液晶分子排列状态，从而对光源发出并穿过液晶层的光进行调制而显示图像。
如图2所示，在另一实施方式中，公共电极124与TFT电极122均设置在第二衬底130的上表面，即公共电极124及TFT电极122形成在同一平面，为IPS(In-Plane Switching，平面转换)显示结构。
第一偏光片150和第二偏光片160均采用机柔性基材，以适用于卷对卷工艺，大批量生产。可以理解，当使用背光源作为偏振光源的，如OLED偏振光源，则无需第二偏光片160。
在本发明实施方式中，遮光矩阵180由导电材料形成，因此在具有遮光功能的同时可以通过对其进行适当图案化处理而使其构成第一触控电极，用于产生第一方向的触控信号。所述公共电极124兼做第二触控电极，用于产生与第一方向垂直的第二方向的触控信号。因此，本实施方式的触控显示屏100采用双层触控感应结构。
在一实施方式中，如图3所示，第一触控电极可以由通过断线处理将整面完整的遮光矩阵180分割形成。对整面遮光矩阵180的格线进行断线处理(见图3上方框c处)得到相互间隔绝缘的第一触控电极。格线两断线节点间的距离为0.5um～50um。每个第一触控电极内为连续的栅格状，而相邻的第一触控电极之间相互独立、绝缘。
公共电极124中的一个或多个兼作第二触控电极，与第一触控电极形成触控感应结构。公共电极124可由ITO膜层经图案化获得。
触控显示屏100使用时，第一偏光片150的上还将设有保护面板110。当手指触摸保护面板110时，第一、第二触控电极将由于电容变化而形成触控信号，例如，可以通过第一触控电极形成的触控信号确定触摸点在X方向坐标轴上的坐标值，通过第二触控电极的触控信号确定该触摸点的Y方向坐标轴上的坐标值。这样，触摸点的位置就得以确定。
触控显示屏100中，利用原有的公共电极124充当一个方向的触控电极，同时在遮光矩阵180上设置另一个方向的触控电极，使触控显示屏100实现触控功能但不需要另外组装一个触摸屏，降低触控显示屏的厚度，利于实现轻薄化，同时还大大节省了材料和组装成本。
遮光矩阵180是通过在基质182中填充导电填充物184而实现导电功能的。遮光矩阵180的厚度为0.1um～50um，包括基质182及填充于基质中的导电填充物184。该基质182为固化的黑色感光树脂。该导电填充物184可以为导电丝线或者导电颗粒。例如可以为金、银、铜、铝或者碳丝线或者颗粒。导电丝线的直径为10nm～1000nm，长度为0.1um～50um。导电颗粒的直径为10nm～1000nm，所述导电填充物184均匀的填充于基质182中，使得遮光矩阵180整体均匀导电。
部分导电填充物184暴露出基质182远离第一衬底一侧的表面，以使得遮光矩阵表面导电，从而便于与周边线路连接而传出触控信号。遮光矩阵180的方块电阻为0.1Ω/□～500Ω/□，优选为20Ω/□～200Ω/□。
在一实施方式中，如图1所示的兼有遮光及触控功能的滤光层170的制作方法包括：
S1：将填充有导电填充物184的流体状或半固化的黑色感光树脂附设于第一衬底120朝向液晶层140的一侧表面上。
该黑色感光树脂包括成膜树脂、感光剂、溶剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、以及黑色颜料等；各组分重量含量为：30～50份成膜树脂、1～10份感光剂、5～20份溶剂、0.1～5份稳定剂、0.1～5份流平剂、0.1～5份消泡剂、40～60黑色颜料，各组分的份数之和为100。
成膜树脂主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯、线性酚醛树脂、环氧树脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚与丁烯酸甲酯中的至少一种。感光剂为重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮盐、芳香硫鎓盐、芳香碘鎓盐与二茂铁盐中的至少一种。溶剂为四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇乙醚乙酸酯、乙酸乙酯与乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯与乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯中的至少一种。稳定剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪与蒽醌中的至少一种。流平剂为聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素与聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。消泡剂为磷酸酯、脂肪酸酯与有机硅的至少一种。黑色颜料为二奈嵌苯黑、花青黑、苯胺黑等黑色有机颜料或者氧化铬、氧化铁、钛黑等无机颜料；或者黑色有机颜料与无机颜料的混合物。
S2：将上述黑色感光树脂进行曝光-显影-固化而制得触控电极。
所述黑色感光树脂在流体或者半固化状态下具有感光性，而固化后失去感光性。通过曝光-显影-固化处理，导电的黑色感光树脂被图案化成栅格状遮光矩阵180。同时，格线的设定位置进行断线处理得到相互间隔绝缘的触控电极。
S3：填充彩色光阻层。
将由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的光阻材料按设定的位置填充到遮光矩阵180的栅格中而形成滤光层170。
综上，本发明的触控显示屏100，利用遮光矩阵180充当一个方向的触控电极，利用原有的公共电极124作为另一方向的触控电极，使触控显示屏100实现触控功能但不需要另外组装一个触摸屏，降低触控显示屏的厚度，利于实现轻薄化；此外，黑色遮光导电层采用复合结构，仅通过曝光-显影-固化即可获得触控电极，简化生产流程，降低成本。
以上所述，仅是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为所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种触控显示屏，包括第一衬底、第二衬底及设置在第一衬底与第二衬底之间的液晶层，所述第一衬底上设有滤光层，所述滤光层包括遮光矩阵及分散在遮光矩阵中的彩色光阻层，所述第一衬底或者第二衬底上设有公共电极，所述第二衬底上设有TFT电极，其特征在于，所述遮光矩阵由导电材料制成，所述遮光矩阵与公共电极形成触控感应结构。
2.根据权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述第一触控电极是通过将遮光矩阵的格线进行断线处理而形成，用于产生第一方向的触控信号；所述公共电极一个或多个兼做第二触控电极，用于产生与第一方向垂直的第二方向的触控信号。
3.根据权利要求2所述的触控显示屏，其特征在于，形成所述遮光矩阵的材料包括基质及均匀填充在基质中的导电填充物，所述基质为固化的黑色感光树脂。
4.根据权利要求3所述的触控显示屏，其特征在于，部分所述导电填充物暴露出所述基质背向所述第一衬底一侧的表面使所述遮光矩阵层表面导电。
5.根据权利要求3或4所述的触控显示屏，其特征在于，所述导电填充物为导电丝线或者导电颗粒，导电丝线的直径为10nm～1000nm，长度为0.1um～50um，导电颗粒的直径为10nm～1000nm。
6.根据权利要求5中所述的触控显示屏，其特征在于，所述导电填充物为金、银、铜、铝或碳丝线或颗粒。
7.根据权利要求6中所述的触控显示屏，其特征在于，所述遮光矩阵层的方块电阻为0.1Ω/□～500Ω/□。
8.根据权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述滤光层背向所述第一衬底的一面设有用于填平的绝缘树脂层，所述公共电极形成在所述绝缘树脂层朝向所述液晶层的一侧表面。
9.根据权利要求1所述的触控显示屏，其特征在于，所述公共电极由ITO膜层图案化获得。
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