CN110964449A - 保护膜、触控显示屏及触控显示屏的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种保护膜、触控显示屏及触控显示屏的制作方法，其中保护膜包括第一离型层、第二离型层以及位于第一离型层和第二离型层之间的功能层，功能层包括第一胶黏剂层、聚酰亚胺层以及第二胶黏剂层，保护膜设有相互间隔的多个保护层图案区和位于保护层图案区周边的图案间隙区，聚酰亚胺层仅对应设置在每个保护层图案区内，在对应于图案间隙区的位置未设置聚酰亚胺层；保护膜保护触控电极层在后续制程中免受损伤和污染，撕除无残胶且撕除时不损伤触控电极层，触控电极层在成盒组立前制作形成，优化了触控电极层、框胶和液晶的性能，简化了触控显示屏的制作步骤。

Description

保护膜、触控显示屏及触控显示屏的制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地涉及一种保护膜、触控显示屏及触控显示屏的制作方法。
背景技术
随着信息时代的发展，触控技术由于人性化设计而被广泛应用在显示设备中；按触控显示屏的工作原理和传输信息的介质，可以把触控显示屏分为四大类，分别是电阻式触控显示屏、电容感应式触控显示屏、红外线式触控显示屏以及表面声波式触控显示屏。针对电容感应式触控显示屏，On-Cell Touch技术凭借其低成本及可实现多点触控，成为主流触控产品。
请参图1，示出了现有技术中一种On-Cell Touch结构的触控显示屏的结构。现有触控显示屏的制作方法中，触控电极层12的制程通常在上基板10和下基板15成盒组立后进行，触控电极层12的制程包括：首先在真空腔室内进行触控金属层镀膜，再对触控金属层进行图案化，形成触控电极层12，通常触控金属层镀膜分两次进行，两层触控金属层间设有绝缘层。其缺点在于：
1、受限于触控金属层下方液晶17和框胶16的材料性质，要求低温镀膜，导致触控金属层的膜质和附着力较差，易腐蚀或剥离；
2、液晶盒的组立压强小于触控金属层在真空腔室内镀膜的环境压强，液晶盒内易产生气泡；
3、绝缘层烘烤固化需采用低温，例如低于130℃，以避免对框胶16和液晶17的材料带来不良影响，但低温烘烤使得绝缘层的硬度达不到要求，绝缘层内有些成份无法完全赶出，在后续制程中带来气体排出(outgas)的问题，且低温长时间烘烤仍无法避免对框胶16和液晶17的不良影响。
现有技术中，也有在成盒组立前制作触控电极层12的制作方法，触控电极层12制作形成后将基板翻转再制作彩色滤色层11，称为双边制程。请参图2，为避免触控电极层12在后续制程中被污染或损伤，需要在触控电极层12上覆盖OC保护层13，常用的OC保护层13需以高浓度碱液在70～80℃下长时间浸泡才能去除，为避免碱液损伤触控电极层12，又需设置一层隔绝触控电极层12和OC保护层13的SiNx保护层14，步骤繁琐，OC保护层13在屏体切割时还可能导致切割异常。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保护膜、触控显示屏及触控显示屏的制作方法，保护膜用于临时保护触控电极层，使其在后续制程中免受损伤和污染，且简化了触控显示屏的制作步骤。
本发明提供一种保护膜，包括第一离型层、第二离型层以及位于所述第一离型层和所述第二离型层之间的功能层；所述功能层包括第一胶黏剂层、聚酰亚胺层以及第二胶黏剂层，所述第一胶黏剂层位于所述第一离型层和所述聚酰亚胺层之间，所述第二胶黏剂层位于所述第二离型层和所述聚酰亚胺层之间；所述保护膜设有相互间隔的多个保护层图案区和位于所述保护层图案区周边的图案间隙区，所述聚酰亚胺层仅对应设置在每个保护层图案区内，在对应于所述图案间隙区的位置未设置所述聚酰亚胺层；所述第一胶黏剂层在所述第一离型层撕除后与第一衬底基板的第一侧表面粘合，所述第一衬底基板的第一侧表面上设有触控电极层，所述触控电极层包括相互间隔的多个触控电极图案，所述聚酰亚胺层在粘合后覆盖所述触控电极图案以保护所述触控电极图案。
进一步地，所述保护层图案区的面积大于所述触控电极图案的面积。
进一步地，所述第二胶黏剂层与所述聚酰亚胺层之间的剥离力小于所述第一胶黏剂层与所述触控电极层之间的剥离力；所述第一离型层与所述第一胶黏剂层之间的剥离力小于所述第一胶黏剂层与所述聚酰亚胺层之间的剥离力。
进一步地，所述第一离型层和/或所述第二离型层为氟化PET薄膜。
进一步地，所述第一胶黏剂层和/或所述第二胶黏剂层包括有机硅压敏胶黏剂。
进一步地，所述第一胶黏剂层和/或所述第二胶黏剂层的厚度为2～8um，所述聚酰亚胺层的厚度为5～15um。
本发明还提供一种触控显示屏，所述触控显示屏包括第一衬底基板、位于所述第一衬底基板的第一侧表面的触控电极层以及位于所述第一衬底基板的第二侧表面的彩色滤光层，上述任一种保护膜在所述彩色滤光层的制程中贴附在所述触控电极层上，以保护所述触控电极层。
本发明还提供一种触控显示屏的制作方法，应用上述任一种保护膜制作，所述制作方法包括步骤：
提供所述第一衬底基板；所述第一衬底基板包括相对的第一侧表面和第二侧表面；
在所述第一衬底基板的所述第一侧表面制作形成所述触控电极层；
提供所述保护膜；撕除所述第一离型层，控制所述多个保护层图案区分别对准所述触控电极层上的所述多个触控电极图案，将所述第一胶黏剂层贴附在所述触控电极层上；接着，同时撕除所述第二离型层和所述第二胶黏剂层；
将所述第一衬底基板翻转；
在所述第一衬底基板的所述第二侧表面制作形成彩色滤光层，以形成彩膜基板；
提供阵列基板，并将所述彩膜基板和所述阵列基板成盒组立；
同时撕除所述聚酰亚胺层和所述第一胶黏剂层。
进一步地，在撕除所述保护膜前，对所述彩膜基板和所述阵列基板成盒组立后的触控显示屏母板沿所述切割区进行屏体切割，以切割得到多个触控显示屏。
进一步地，在所述第一衬底基板的所述第一侧表面制作形成所述触控电极层的步骤，具体包括：
在所述第一衬底基板的第一侧表面制作形成第一触控电极层；
在所述第一触控电极层上制作形成绝缘层；
在所述绝缘层上制作形成第二触控电极层，其中所述第一触控电极层、所述绝缘层和所述第二触控电极层共同构成所述触控电极层；
进行烘烤，使所述绝缘层固化，其中烘烤的温度超过130℃。
本发明提供一种保护膜、触控显示屏及触控显示屏的制作方法，其中，保护膜保护触控电极层在后续制程中免受损伤和污染，保护膜易撕除无残胶且撕除时不损伤触控电极层，保护膜中图案化的聚酰亚胺层避开切割区，避免屏体切割出现异常。触控电极层在成盒组立前制作形成，有利于提升触控电极层、框胶和液晶的性能，简化了触控显示屏的制作步骤。
附图说明
图1为现有技术的一种触控显示屏的结构示意图。
图2为现有技术的另一种触控显示屏的结构示意图。
图3(a)和图3(b)为本发明实施例中第一衬底基板和触控电极层的结构示意图和俯视示意图。
图4为本发明实施例的保护膜的俯视图。
图5(a)为图4所示保护膜在保护层图案区的结构示意图。
图5(b)为图4所示保护膜在图案间隙区的结构示意图。
图6为屏体区域、触控电极图案和保护层图案区的相对大小示意图。
图7(a)～7(f)为本发明实施例的触控显示屏的制作方法的步骤示意图。
图8为图7(b)所示步骤中保护膜的贴附方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种保护膜，该保护膜30用于临时保护形成于第一衬底基板20上的触控电极层21。请参图3(a)，第一衬底基板20包括相对的第一侧表面201和第二侧表面202，第一衬底基板20例如为玻璃基板，触控电极层21形成在第一衬底基板20的第一侧表面201上，触控电极层21用于实现触控功能。为最终制作形成触控显示屏的彩膜基板200，第一衬底基板20还需要在第二侧表面202上制作彩色滤光层22，在制作彩色滤光层22的制程中，需要第一衬底基板20进行翻转，使第一侧表面201朝下，本实施例的保护膜30用于在翻转前贴附在触控电极层21的表面，使翻转后触控电极层21免受roller划伤和药液侵蚀。
请参图3(b)，根据本发明的一实施例，第一衬底基板20包括多个屏体区域203和位于多个屏体区域203之间的切割区204，一个屏体区域203在制作完成后形成一个触控显示屏，框胶51涂布在每个屏体区域203内的四周构成口字型，切割区204位于多个口字型的框胶51之间。触控电极层21包括多个触控电极图案210，每个触控电极图案210对应设置在一个屏体区域203内，多个触控电极图案210相互隔离。
进一步地，触控电极层21可为双层结构，包括第一触控电极层、绝缘层和第二触控电极层，第一触控电极层由沉积在第一侧表面201上的第一触控金属层经过图案化形成，绝缘层位于第一触控电极层和第二触控电极层之间，使第一触控电极层和第二触控电极层相互绝缘，第二触控电极层由沉积在绝缘层上的第二触控金属层经过图案化形成。第一触控电极层和第二触控电极层的材料例如为铜、Mo-Al-Mo夹层、ITO等，绝缘层例如由有机材料形成。但不限于此，触控电极层21还可为其他结构或材料。
请参图4，保护膜30包括相互间隔的多个保护层图案区31和位于保护层图案区31周边的图案间隙区32，其中，保护层图案区31对应于屏体区域203设置，图案间隙区32对应于所述切割区204设置，即在保护膜30贴附完成后，保护层图案区31覆盖触控电极层21，图案间隙区32覆盖切割区204。保护膜30在保护层图案区31内的厚度大于在图案间隙区32内的厚度。
结合图5(a)和图5(b)，图5(a)为保护膜30在保护层图案区31的结构示意图，图5(b)为保护膜30在图案间隙区32的结构示意图。保护膜30包括第一离型层301、第二离型层305以及位于第一离型层301和第二离型层305之间的功能层，该功能层包括第一胶黏剂层302、聚酰亚胺层303以及第二胶黏剂层304，第一胶黏剂层302位于第一离型层301和聚酰亚胺层303之间，第二胶黏剂层304位于第二离型层305和聚酰亚胺层303之间。保护膜设有相互间隔的多个保护层图案区31和位于保护层图案区31周边的图案间隙区32，聚酰亚胺层303仅对应设置在每个保护层图案区31内，在对应于图案间隙区32的位置未设置聚酰亚胺层303。
第一胶黏剂层302在第一离型层301撕除后与第一衬底基板20的第一侧表面201粘合，第一衬底基板20的第一侧表面201上设有触控电极层21，触控电极层21包括相互间隔的多个触控电极图案210，聚酰亚胺层303在粘合后覆盖触控电极图案210以保护触控电极图案210，且聚酰亚胺层303避开位于触控电极图案210之间的切割区204。
再结合图6，图6示出了屏体区域203、触控电极图案210和保护层图案区31的相对大小，为清晰起见，其比例有所夸张。保护层图案区31的面积大于等于触控电极图案210的面积，保护层图案区31覆盖对应的触控电极图案210，为触控电极图案210提供保护。保护层图案区31位于对应的屏体区域203内，即保护层图案区31的面积小于屏体区域203的面积，保护层图案区31的长度小于所述屏体区域203的长度，保护层图案区31的宽度小于屏体区域203的宽度。保护层图案区31与切割区204不存在交叠，避免保护层图案区31覆盖住切割区204引起切割不良。
其中，第一离型层301和/或第二离型层305例如为氟化PET薄膜。第一胶黏剂层302和/或第二胶黏剂层304例如包括有机硅压敏胶黏剂，如Si-PSA(含硅芳炔树脂)，第一胶黏剂层302和/或第二胶黏剂层304的厚度为2～8um，例如为5um。聚酰亚胺层303的厚度为5～15um，例如为10um，并且聚酰亚胺层303具有耐200℃以上高温的性质，避免在后续制程中因高温和药液而损坏，暴露出需保护的触控电极层21。
本发明实施例还提供了一种触控显示屏，该触控显示屏包括第一衬底基板10、位于第一衬底基板10的第一侧表面101的触控电极层21以及位于第一衬底基板10的第二侧表面102的彩色滤光层22，上述保护膜30用于在彩色滤光层22的制程中贴附在触控电极层21上，以保护触控电极层21。
本发明实施例还提供了一种触控显示屏的制作方法，该制作方法应用上述保护膜30制作，该触控显示屏为On-Cell Touch触控显示屏，包括彩膜基板200、阵列基板400以及位于彩膜基板200和阵列基板400之间的液晶层52，彩膜基板200在远离液晶层52的一侧表面上设有触控电极层21，保护膜30用于在制作过程中临时保护触控电极层21免受roller划伤和药液侵蚀。请参图7(a)～7(f)，本实施提供的触控显示屏的制作方法包括以下步骤：
S1：提供第一衬底基板20，第一衬底基板20包括相对的第一侧表面201和第二侧表面202，第一衬底基板20例如为玻璃基板。
S2：如图7(a)所示，在第一衬底基板20的第一侧表面201制作形成用于实现触控功能的触控电极层21。
S3：如图7(b)所示，提供保护膜30；撕除第一离型层301，控制多个保护层图案区31分别对准触控电极层21上的多个触控电极图案210，将第一胶黏剂层302贴附在触控电极层21上；接着，同时撕除第二离型层305和第二胶黏剂层304。
其中，第一离型层301用于在保护膜30使用前对第一胶黏剂层302和聚酰亚胺层303进行保护，在保护膜30使用时撕除第一离型层301，将第一胶黏剂层302粘贴在触控电极上，使得第一胶黏剂层302、聚酰亚胺层303、第二胶黏剂层304和第二离型层305依次叠加地位于触控电极层21上方；第二离型层305和第二胶黏剂层304在保护膜30使用前和贴附时对聚酰亚胺层303进行保护，由于第二离型层305由于不耐后续制程的高温，需在保护膜30贴附完成后撕除，使聚酰亚胺层303通过第一胶黏剂层302粘贴在触控电极层21表面。
S4：如图7(c)所示，将第一衬底基板20翻转，使其第二侧表面202向上，第一侧表面201向下，保护膜30与后续制程中所用的滚轮(roller)和/或药液接触；
S5：如图7(d)所示，在第一衬底基板20的第二侧表面202制作形成彩色滤光层22，以形成彩膜基板200；彩色滤光层22包括黑矩阵和色阻，黑矩阵设有多个黑矩阵开口，色阻填充在黑矩阵开口内，色阻例如为R、G、B色阻。
S6：如图7(e)所示，提供阵列基板400，进行液晶滴注和框胶51涂布，并将彩膜基板200和阵列基板400成盒组立。其中，聚酰亚胺层303在彩色滤光层22制作和成盒组立的步骤中保护触控电极层21，使触控电极层21免受roller划伤和药液侵蚀。
S7：如图7(f)所示，同时撕除聚酰亚胺层303和第一胶黏剂层302。聚酰亚胺层303由于通过第一胶黏剂层302粘贴在触控电极层21的表面，可以在成盒组立完成后方便快捷地撕除，且不会留有残胶，撕除保护膜30的步骤不会损伤触控电极层21。
S8：在触控电极层21上覆盖偏光片。
为了避免第二离型层305和第二胶黏剂层304撕除时，连带将聚酰亚胺层303和第一胶黏剂层302从触控电极层21表面剥离，第二胶黏剂层304与聚酰亚胺层303之间的剥离力小于第一胶黏剂层302与触控电极层21之间的剥离力。为了避免第一离型层301撕除时，第一胶黏剂层302从聚酰亚胺层303上被意外剥离导致聚酰亚胺层303无法紧密贴附，第一离型层301与第一胶黏剂层302之间的剥离力小于第一胶黏剂层302与聚酰亚胺层303之间的剥离力。为了避免聚酰亚胺层303和第一胶黏剂层302撕除时，触控电极层21表面留有残胶，第一胶黏剂层302与触控电极层21之间的剥离力小于第一胶黏剂层302与触控电极层21之间的剥离力。
进一步地，在步骤S7之前，即在撕除保护膜30前，对彩膜基板200和阵列基板400成盒组立后的触控显示屏母板沿切割区204进行屏体切割，以切割得到多个触控显示屏，在屏体切割步骤中，由于聚酰亚胺层303具有图案化结构，不会覆盖住切割区204影响切割，可以避免切割不良引起屏体损伤。
根据本发明的一实施例，上述步骤S2中“在第一衬底基板20的第一侧表面201制作形成用于实现触控功能的触控电极层21”的步骤，具体包括：
S21：在第一衬底基板20的第一侧表面201制作形成第一触控电极层，第一触控电极层例如由第一触控金属层经过图案化形成；
S22：在第一触控电极层上制作形成绝缘层；
S23：在绝缘层上制作形成第二触控电极层，第二触控电极层例如由第二触控金属层经过图案化形成，其中第一触控电极层、绝缘层和第二触控电极层共同构成触控电极层21；由于触控电极层21在成盒组立之前制作，第一触控金属层和第二触控金属层可在真空腔室内高温成膜形成，无需担心框胶51、液晶层52性质在高温下改变和液晶盒内气泡；
S24：进行烘烤，使绝缘层固化，其中烘烤的温度超过130℃；由于烘烤步骤在成盒组立之前进行，不需要考虑高温烘烤对框胶51和液晶层52的不良影响。
需要说明的是，触控电极层21的结构和制程不限于此，本发明触控显示屏的制作方法广泛适用于多种结构的On-Cell Touch触控显示屏。
请参图8，示出了步骤S3中保护膜30的贴附方法示意图。保护膜30的贴附装置包括承载第一衬底基板20的基台，基台设有带动第一衬底基板20行进的传动轮60，该第一衬底基板20的第一侧表面201已制作有触控电极层21，贴附装置还包括用于固定保护膜30卷材的固定轮601、用于撕除第一离型层301的撕除轮602以及按压保护膜30保证贴附密着性的贴附轮603。步骤S7中，聚酰亚胺层303和第一胶黏剂层302的撕除，可人工不借助工具手动进行，由于撕除步骤在屏体切割后进行，易于进行人工撕除而且触控电极层21表面无残胶，也可由人工借助工具进行或者由撕除装置自动进行。
综上所述，本发明提供一种保护膜30、触控显示屏及触控显示屏的制作方法，保护膜30保护触控电极层21在后续制程中免受损伤和污染，易撕除无残胶且撕除时不损伤触控电极层21，图案化的聚酰亚胺层303避开切割区204，避免屏体切割出现异常。触控电极层21在成盒组立前制作形成，触控电极层21的镀膜可采用高温镀膜，提高了膜质和附着力，降低了触控电极层21的面电阻，优化了触控性能。避免框胶51及液晶层52经受真空、高温、药液等影响，提高显示质量。绝缘层的烘烤固化在成盒组立前进行，不需要考虑高温固化对框胶51和液晶层52的不良影响，烘烤能够在超过130℃的高温下进行，能使绝缘层充分固化，提高了绝缘层的硬度，且能充分赶出气体成分，避免后续制程中绝缘层有气体排出(outgas)问题。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种保护膜，包括第一离型层(301)、第二离型层(305)以及位于所述第一离型层(301)和所述第二离型层(305)之间的功能层；其特征在于，所述功能层包括第一胶黏剂层(302)、聚酰亚胺层(303)以及第二胶黏剂层(304)，所述第一胶黏剂层(302)位于所述第一离型层(301)和所述聚酰亚胺层(303)之间，所述第二胶黏剂层(304)位于所述第二离型层(305)和所述聚酰亚胺层(303)之间；
所述保护膜设有相互间隔的多个保护层图案区(31)和位于所述保护层图案区(31)周边的图案间隙区(32)，所述聚酰亚胺层(303)仅对应设置在每个保护层图案区(31)内，在对应于所述图案间隙区(32)的位置未设置所述聚酰亚胺层(303)；
所述第一胶黏剂层(302)在所述第一离型层(301)撕除后与第一衬底基板(20)的第一侧表面(201)粘合，所述第一衬底基板(20)的第一侧表面(201)上设有触控电极层(21)，所述触控电极层(21)包括相互间隔的多个触控电极图案(210)，所述聚酰亚胺层(303)在粘合后覆盖所述触控电极图案(210)以保护所述触控电极图案(210)。
2.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述保护层图案区(31)的面积大于所述触控电极图案(210)的面积。
3.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述第二胶黏剂层(304)与所述聚酰亚胺层(303)之间的剥离力小于所述第一胶黏剂层(302)与所述触控电极层(21)之间的剥离力；
所述第一离型层(301)与所述第一胶黏剂层(302)之间的剥离力小于所述第一胶黏剂层(302)与所述聚酰亚胺层(303)之间的剥离力。
4.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述第一离型层(301)和/或所述第二离型层(305)为氟化PET薄膜。
5.所述第一胶黏剂层(302)和/或所述第二胶黏剂层(304)包括有机硅压敏胶黏剂。
6.如权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述第一胶黏剂层(302)和/或所述第二胶黏剂层(304)的厚度为2～8um，所述聚酰亚胺层(303)的厚度为5～15um。
7.一种触控显示屏，其特征在于，所述触控显示屏包括第一衬底基板(20)、位于所述第一衬底基板(20)的第一侧表面(201)的触控电极层(21)以及位于所述第一衬底基板(20)的第二侧表面(202)的彩色滤光层(22)，如权利要求1～6任一项所述的保护膜在所述彩色滤光层(22)的制程中贴附在所述触控电极层(21)上，以保护所述触控电极层(21)。
8.一种触控显示屏的制作方法，其特征在于，应用如权利要求1～6任一项所述的保护膜(30)制作，所述制作方法包括步骤：
提供所述第一衬底基板(20)；所述第一衬底基板(20)包括相对的第一侧表面(201)和第二侧表面(202)；
在所述第一衬底基板(20)的所述第一侧表面(201)制作形成所述触控电极层(21)；
提供所述保护膜(30)，撕除所述第一离型层(301)，控制所述多个保护层图案区(31)分别对准所述触控电极层(21)上的所述多个触控电极图案(210)，将所述第一胶黏剂层(302)贴附在所述触控电极层(21)上；接着，同时撕除所述第二离型层(305)和所述第二胶黏剂层(304)；
将所述第一衬底基板(20)翻转；
在所述第一衬底基板(20)的所述第二侧表面(202)制作形成彩色滤光层(22)，以形成彩膜基板(200)；
提供阵列基板(400)，并将所述彩膜基板(200)和所述阵列基板(400)成盒组立；
同时撕除所述聚酰亚胺层(303)和所述第一胶黏剂层(302)。
9.根据权利要求8的触控显示屏的制作方法，其特征在于，在撕除所述保护膜(30)前，对所述彩膜基板(200)和所述阵列基板(400)成盒组立后的触控显示屏母板沿所述切割区(204)进行屏体切割，以切割得到多个触控显示屏。
10.根据权利要求8的触控显示屏的制作方法，其特征在于，在所述第一衬底基板(20)的所述第一侧表面(201)制作形成所述触控电极层(21)的步骤，具体包括：
在所述第一衬底基板(20)的所述第一侧表面(201)制作形成第一触控电极层；
在所述第一触控电极层上制作形成绝缘层；
在所述绝缘层上制作形成第二触控电极层，其中所述第一触控电极层、所述绝缘层和所述第二触控电极层共同构成所述触控电极层(21)；
进行烘烤，使所述绝缘层固化，其中烘烤的温度超过130℃。
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