CN114385021A - 一体黑触摸屏及触控显示模组 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及显示技术领域，提供了一体黑触摸屏及触控显示模组。触控显示模组包括显示屏和一体黑触摸屏，一体黑触摸屏通过光学胶层粘贴于显示屏上。一体黑触摸屏包括可视区和黑色光阻区；黑色光阻区包括折射率调节层、黑色光阻层和控制层；折射率调节层贴合于黑色光阻层背离显示屏的一侧，折射率调节层的折射率可调以调节黑色光阻区的反射率；控制层贴合于黑色光阻层朝向显示屏的一侧，并用于调节折射率调节层的折射率。本申请的一体黑触摸屏，通过调节黑色光阻区的反射率，使得黑色光阻区与可视区达到一体黑效果，且能够使用于各种不同类型的触控显示模组，适用范围广，可降低一体黑触摸屏的开发成本。

Description

一体黑触摸屏及触控显示模组
技术领域
本申请属于显示技术领域，更具体地说，是涉及一种一体黑触摸屏及触控显示模组。
背景技术
当前大部分触摸屏产品(Touch Panel，TP)与液晶显示模组(Liquid CrystalModule，LCM)贴合后，可视区和黑色光阻(Black Matrix，BM)区会出现明显的色差，整体外观看起来不美观，难以起到冲击性的视觉效果，虽然全贴合(Direct Bonding)较框贴(AirBonding)已有明显改善，但仍然无法满足市场上消费者的外观需求，于是一体黑的概念被提出。一体黑是指触控显示模组(Touch Panel LCD Module，TLCM)在关机状态下，黑色光阻区与可视区的色差小到人眼无法区分，全屏显示为黑色。研究发现影响TLCM一体黑的因素有TP的膜层介质、光学透明胶以及LCD与BM的色差。
目前针对一体黑部分，也陆续有企业提出需求，行业内大部分采用对CG(CoverGlass，CG)调整油墨颜色的方式对应，但是黑化的程度不够，同时针对OGS(One GlassSoulution)触控模组部分尚未找到很好的方案对应，单一改变BM材料色差来匹配黑色效果不理想，另外针对OGS，为改善消影基本上只使用一层IM或者一层SiOxNy，对消影确实有改善，但对改善黑色光阻区与可视区颜色对比度效果不明显。此外，OGS产品使用双IM层，减少BM区与可视区色偏差异，达到一体黑的效果，但是膜厚和结构设计固定，无法适用于不同类型的LCM产品。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种一体黑触摸屏及触控显示模组，以解决现有技术中存在的一体黑触摸屏的可视区与黑色光阻区之间的色差消除效果不好及无法适应不同类型LCM产品的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种一体黑触摸屏，包括可视区和黑色光阻区；所述黑色光阻区包括折射率调节层、黑色光阻层和控制层；所述折射率调节层贴合于所述黑色光阻层背离显示屏的一侧，所述折射率调节层的折射率可调以调节所述黑色光阻区的反射率；所述控制层贴合于所述黑色光阻层朝向所述显示屏的一侧，并用于调节所述折射率调节层的折射率。
在一个实施例中，所述折射率调节层分布有透明磁性纳米粒子，所述控制层为磁场控制层并用于输出可控磁场以调节所述透明磁性纳米粒子的分布。
在一个实施例中，所述折射率调节层还包括透明的弹性封装体，所述透明磁性纳米粒子分布于所述弹性封装体中。
在一个实施例中，所述弹性封装体内还分布有介孔二氧化硅。
在一个实施例中，所述磁场控制层包括多个在第一平面内均匀分布的磁控单元，所述第一平面与所述折射率调节层平行。
在一个实施例中，所述磁控单元包括电磁感应线圈以及与所述电磁感应线圈连接的薄膜晶体管电路，所述薄膜晶体管电路用于控制所述电磁感应线圈的电流大小和电流方向。
在一个实施例中，所述电磁感应线圈由透明的氧化烟锡形成，所述电磁感应线圈呈螺旋状，且所述电磁感应线圈的螺旋平面与所述折射率调节层平行。
在一个实施例中，所述一体黑触摸屏还包括透明感光层，所述透明感光层贴设于所述折射率调节层及所述可视区上，所述透明感光层用于感应所述可视区与所述黑色光阻区的色差并反馈至所述控制层。
在一个实施例中，所述黑色光阻区及所述可视区的相对两侧均贴设有屏蔽层。
本申请还提供了一种触控显示模组，包括显示屏及上述一体黑触摸屏，所述一体黑触摸屏通过光学胶层粘贴于所述显示屏上。
本申请提供的一体黑触摸屏的有益效果在于：本申请实施例提供的一体黑触摸屏，通过将折射率调节层贴合于黑色光阻层背离显示屏的一侧，也即是折射率调节层贴合于黑色光阻层接受外部入射光线的一侧，则从外部入射的光线先经过折射率调节层再射向黑色光阻层，这样也就改变了整个黑色光阻区的反射率。同时，折射率调节层的折射率可通过控制层控制调节，从而可以将黑色光阻区的反射率进行调节，以使得黑色光阻区的反射率与可视区的反射率一致，从而达到消除黑色光阻区和可视区色差的效果。而将控制层设于黑色光阻层朝向显示屏的一侧，可以避免控制层对黑色光阻区的反射率的影响。本申请中，由于只是改变了黑色光阻区的组成成分，并没有改变可视区的组成成分，没有改变整个一体黑触摸屏的厚度，从而使得该一体黑触摸屏能够使用于不同类型的触控显示模组，适用范围广，可降低一体黑触摸屏的开发成本。此外，本申请的触控显示模组通过上述一体黑触摸屏的设计，使得该触控显示模组的一体黑效率好，且开发成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的触摸显示模组的纵向剖视示意图；
图2为图1中黑色光阻区的结构示意图；
图3为图2中电磁感应线圈的俯视示意图。
其中，图中各附图标记：
100、一体黑触摸屏；10、可视区；11、IM层；12、ITO层；13、SiOxNy层；20、黑色光阻区；21、折射率调节层；211、弹性封装体；212、透明磁性纳米粒子；213、介孔二氧化硅；22、黑色光阻层；23、控制层；230、磁控单元；231、电磁感应线圈；232、薄膜晶体管电路；2321、有源层；2322、栅极；2323、源极；2324、漏极；30、透明感光层；40、屏蔽层；200、显示屏；300、光学胶层；400、玻璃盖板。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请中使用的专用名称、英文名称及对应中文翻译如下：
TP为Touch Panel的简称，中文指：触摸屏。
LCM为Liquid Crystal Module的简称，中文指，液晶显示模组。
LCD为Liquid Crystal Display的简称，中文指，液晶显示器。
VA为View Area的简称，中文指：可视区。
BM为Black Matrix的简称，中文指：黑色光阻区。
IM为index match的简称，中文指：折射率匹配。
ITO为Indium Tin Oxides的简称，中文指：氧化烟锡。
OCR为Optical Clear Resin的简称，中文指：光学透明树脂。
请参阅图1，现对本申请实施例提供的一体黑触摸屏100进行说明。该一体黑触摸屏100能够改善可视区10与黑色光阻区20之间的色差，同时还能够适用于不同类型的LCD产品。
一体黑触摸屏100包括可视区10和黑色光阻区20。黑色光阻区20包括折射率调节层21、黑色光阻层22和控制层23。折射率调节层21、黑色光阻层22和控制层23依次贴合，具体是，折射率调节层21贴合于黑色光阻层22背离显示屏200的一侧，控制层23贴合于黑色光阻层22朝向显示屏200的一侧。折射率调节层21的折射率可调以调节黑色光阻区20的反射率，控制层23用于调节折射率调节层21的折射率。
本实施例中的一体黑触摸屏100，通过将折射率调节层21贴合于黑色光阻层22背离显示屏200的一侧，也即是折射率调节层21贴合于黑色光阻层22接受外部入射光线的一侧，则从外部入射的光线先经过折射率调节层21再射向黑色光阻层22，这样也就改变了整个黑色光阻区20的反射率。同时，折射率调节层21的折射率可通过控制层23控制调节，从而可以将黑色光阻区20的反射率进行调节，以使得黑色光阻区20的反射率与可视区10的反射率一致，从而达到消除黑色光阻区20和可视区10色差的效果。而将控制层23设于黑色光阻层22朝向显示屏200的一侧，可以避免控制层23对黑色光阻区20的反射率的影响。本申请中，由于只是改变了黑色光阻区20的组成成分，并没有改变可视区10的组成成分，也即是没有改变整个一体黑触摸屏100的厚度，从而使得该一体黑触摸屏100能够使用于不同类型的触控显示模组，适用范围广，可降低一体黑触摸屏100的开发成本。
在具体的实施例中，请参阅图2，折射率调节层21分布有透明磁性纳米粒子212，控制层23为磁场控制层23，磁场控制层23用于输出可控磁场以调节透明磁性纳米粒子212的分布，从而改变透明磁性纳米粒子212的密度，进而改变折射率调节层21的折射率。具体而言，当磁场控制层23外加的磁场对透明磁性纳米粒子212产生吸附作用，则透明磁性纳米粒子212相互聚集，从而增加透明磁性纳米粒子212的密度，进而增加折射率调节层21的折射率；当外加磁场消失或外加磁场对透明磁性纳米粒子212产生排斥作用时，透明磁性纳米粒子212相互分散，从而减少透明磁性纳米粒子212的密度，进而减小折射率调节层21的折射率。可以理解地，在本申请的其他实施例中，折射率调节层21也可以分布其他粒子，例如液晶分子，而控制层23则为电场控制层，液晶分子在电场作用下能够发生偏转，从而调节折射率调节层21的折射率，此处不做唯一限定。
在具体的实施例中，请参阅图2，折射率调节层21还包括透明的弹性封装体211，透明磁性纳米粒子212分布于弹性封装体211中。弹性封装体211具有弹性，则当透明磁性纳米粒子212在弹性封装体211中聚集时，弹性封装体211收缩；当透明磁性纳米粒子212在弹性封装体211中分散时，弹性封装体211伸展。随着弹性封装体211的收缩和伸展，使得折射率调节层21的整体密度发生改变，进而使得折射率调节层21的折射率发生改变。
在本申请中，由于弹性封装体211在工作过程中需要频繁的收缩或伸展，因此需要采用耐疲劳性能优良的材料制成，如聚二甲基硅氧烷，从而可以提高整个一体黑触摸屏100的使用寿命。可以理解地，在本申请的其他实施例中，上述弹性封装体211也可以采用环氧树脂、聚氨酯或硅橡胶等耐疲劳性能较好的材料制成，此处不做唯一限定。
在具体的实施例中，请参阅图2，弹性封装体211内还分布有介孔二氧化硅213，介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的新型材料，具体是孔径介于2-50nm的材料，则介孔二氧化硅213是指孔径介于2-50nm的二氧化硅。介孔二氧化硅213和透明磁性纳米粒子212间隔分布于弹性封装体211中，其中介孔二氧化硅213的作用主要是降低折射率调节层21在伸展状态下的折射率。具体而言，透明磁性纳米粒子212可以是FeBO3、FeF3、K2CrCl4、EuSe、稀土玻璃以及纳米Fe3O4中的至少一种。稀土玻璃具有较高的折射率，与折射率较低的介孔二氧化硅213相配合，对折射率调节层21整体的折射率进行调节。此外，还可以通过改变介孔二氧化硅213的孔径，来改变折射率调节层21的折射率的变化范围。
在具体的实施例中，请参阅图2，磁场控制层23包括多个磁控单元230，多个磁控单元230在第一平面内均匀分布。其中，第一平面与折射率调节层21平行，通过多个磁控单元230分别控制不同位置的透明磁性纳米粒子212，从而使得整个折射率调节层21的折射率调节均匀，进而使得整个黑色光阻区20一体黑。
在具体的实施例中，请参阅图2，磁控单元230包括电磁感应线圈231以及薄膜晶体管电路232，薄膜晶体管电路232与电磁感应线圈231连接，薄膜晶体管电路232用于控制电磁感应线圈231的电流大小和电流方向。本申请通过薄膜晶体管电路232控制电磁感应线圈231的电流大小和电流方向，产生不同方向和不同强弱程度的磁场，从而实现对透明磁性纳米粒子212分布的控制，进而实现调节折射率调节层21的折射率。可以理解地，在本申请的其他实施例中，也可以通过其他电路实现对电磁感应线圈231的电流大小和电流方向的控制，此处不做唯一限定。
请参阅图2，薄膜晶体管电路232是由基板上沉积不同的薄膜制成，具有包括有源层2321、栅极2322、源极2323和漏极2324。
在具体的实施例中，请参阅图2及图3，电磁感应线圈231由透明的氧化烟锡形成，电磁感应线圈231呈螺旋状，且电磁感应线圈231的螺旋平面与折射率调节层21平行。根据法拉第电磁感应定律及右手螺旋定则，请参阅图2，电磁感应线圈231产生的磁场垂直于电磁感应线圈231的螺旋平面，也即是垂直于折射率调节层21，从而使得磁场能够垂直作用在透明磁性纳米粒子212上，进而调节折射率调节层21的折射率。
在具体的实施例中，请参阅图1，一体黑触摸屏100还包括透明感光层30，透明感光层30贴设于折射率调节层21及可视区10上，透明感光层30用于感应可视区10与黑色光阻区20的色差并反馈至控制层23，然后控制层23根据色差调控射向折射率调节层21的磁场大小和磁场方向，进而实现黑色光阻区20与可视区10一体黑的效果。
其中，透明感光层30是将感光液涂布到透明基板上干燥后形成的膜层，感光液主要由感光性物质、成膜剂、溶剂及染料等组成，透明感光层30通过将光信息转换成电信号，从而判断黑色光阻区20与可视区10之间是否具有色差，并反馈至控制层23。可以理解地，在本申请的其他实施例中，也可以不设置透明感光层30，而是在一体黑触摸屏100的外部通过色差传感器检测黑色光阻区20与可视区10之间是否具有色差，然后反馈至控制层23，此处不做唯一限定。
在具体的实施例中，请参阅图1，黑色光阻区20及可视区10的相对两侧均贴设有屏蔽层40。具体的，可视区10包括依次贴合的IM层11、ITO层12和SiOxNy层13，其中，IM层11朝向外部的一侧与折射率调节层21朝向外部的一侧平齐，透明感光层30贴设于IM层11和折射率调节层21上，透明感光层30外再贴设一层屏蔽层40；SiOxNy层13朝向显示屏200的一侧与控制层23朝向显示屏200的一侧平齐，然后SiOxNy层13和控制层23上再贴一层屏蔽层40。本申请通过在一体黑触摸屏100的相对两侧分别设置屏蔽层40，从而能够防止控制层23影响正常的显示和触控功能。
屏蔽层40可以通过透明金属铺成。
本申请还提供了触控显示模组，包括显示屏200和上述一体黑触摸屏100，一体黑触摸屏100通过光学胶层300粘贴于显示屏200上，光学胶层300具体为光学透明树脂。此外，一体黑触摸屏100背离显示屏200的一侧还贴设有玻璃盖板400。本申请的触控显示模组通过上述一体黑触摸屏100的设置，使得其实现一体黑的效果好，且适用于GOS\OGM\G+G等各种类型的触控显示模组。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体黑触摸屏，其特征在于，包括可视区和黑色光阻区；所述黑色光阻区包括折射率调节层、黑色光阻层和控制层；所述折射率调节层贴合于所述黑色光阻层背离显示屏的一侧，所述折射率调节层的折射率可调以调节所述黑色光阻区的反射率；所述控制层贴合于所述黑色光阻层朝向所述显示屏的一侧，并用于调节所述折射率调节层的折射率。
2.如权利要求1所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述折射率调节层分布有透明磁性纳米粒子，所述控制层为磁场控制层并用于输出可控磁场以调节所述透明磁性纳米粒子的分布。
3.如权利要求2所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述折射率调节层还包括透明的弹性封装体，所述透明磁性纳米粒子分布于所述弹性封装体中。
4.如权利要求3所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述弹性封装体内还分布有介孔二氧化硅。
5.如权利要求2至4任一项所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述磁场控制层包括多个在第一平面内均匀分布的磁控单元，所述第一平面与所述折射率调节层平行。
6.如权利要求5所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述磁控单元包括电磁感应线圈以及与所述电磁感应线圈连接的薄膜晶体管电路，所述薄膜晶体管电路用于控制所述电磁感应线圈的电流大小和电流方向。
7.如权利要求6所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述电磁感应线圈由透明的氧化烟锡形成，所述电磁感应线圈呈螺旋状，且所述电磁感应线圈的螺旋平面与所述折射率调节层平行。
8.如权利要求1至4任一项所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述一体黑触摸屏还包括透明感光层，所述透明感光层贴设于所述折射率调节层及所述可视区上，所述透明感光层用于感应所述可视区与所述黑色光阻区的色差并反馈至所述控制层。
9.如权利要求2至4任一项所述的一体黑触摸屏，其特征在于，所述黑色光阻区及所述可视区的相对两侧均贴设有屏蔽层。
10.触控显示模组，包括显示屏，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的一体黑触摸屏，所述一体黑触摸屏通过光学胶层粘贴于所述显示屏上。
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