CN203178966U - 触摸显示屏及其滤光片模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种触摸显示屏及其滤光片模块。该滤光片模块包括基材，所述基片包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面上设有遮光矩阵及分布于所述遮光矩阵中的彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉成形栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中，所述遮光矩阵上还设有第一导电图案与第二导电图案，所述第一导电图案与所述第二导电图案相互间隔形成触摸感应结构。上述滤光片组件可同时实现触控操作及滤光片功能，作为显示屏中不可缺少的一个组件，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，同时还大大节省了材料及组装成本。

Description

触摸显示屏及其滤光片模块

技术领域

本实用新型涉及一种滤光片模块及使用该滤光片模块的触摸显示屏。

背景技术

目前，触摸显示设备赋予了信息交互崭新的面貌，是极富吸引力的全新信息交互设备。触摸显示设备技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注，已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业。

目前，触摸显示模组主要由触摸感应装置和显示装置通过全贴合或框贴组合得到。然而，通过这种方式生产得到的触摸显示装置的厚度往往较大，且需要一个单独步骤将触摸感应装置和显示装置贴合的工艺，过程较为复杂。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种厚度较小的触摸显示屏及其滤光片模块。

一种滤光片模块，包括基材，所述基片包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面上设有遮光矩阵及分布于所述遮光矩阵中的彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉成形栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中，所述遮光矩阵上还设有第一导电图案与第二导电图案，所述第一导电图案与所述第二导电图案相互间隔形成触摸感应结构。

在其中一个实施例中，所述遮光矩阵远离所述基片的一侧设有图形化的凹槽，所述第一导电图案及所述第二导电图案嵌设于所凹槽中，所述第一导电图案与所述第二导电图案包括连续导电网格，所述导电网格由所述导电丝线交叉形成。

在其中一个实施例中，所述第一导电图案与第二导电图案的厚度不大于所述凹槽的深度。

在其中一个实施例中，所述导电丝线的材料为金属，碳纳米管，石墨烯，有机导电高分子以及ITO。

在其中一个实施例中，所述导电丝线的材料为银、铜、铝、金、锌、铁镍中的一种或任意二者的合金。

在其中一个实施例中，所述导电网格的线距是所述遮光矩阵的格线距离的整数倍。

在其中一个实施例中，每一所述第一导电图案的一侧排列有至少两个相互间隔的第二导电图案，每一第一导电图案两侧的所述第二导电图案相互绝缘。

在其中一个实施例中，还包括导电桥，所述导电桥跨设于所述第一导电图案之上，且将位于第一导电图案相对两侧的第二导电图案电连接，所述导电桥与所述第一导电图案之间形成有绝缘层。

在其中一个实施例中，所述导电桥由透明导电材料形成，所述导电桥的两端直接与位于所述第一导电图案两侧的两个第二导电图案搭接。

一种触摸显示屏，包括依次层叠的TFT电极、配向膜、液晶模块、公共电极、保护膜、滤光片模块及偏光片，所述滤光片模块为上述的滤光片模块。

上述滤光片组件可同时实现触控操作及滤光片功能，作为显示屏中不可缺少的一个组件，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，同时还大大节省了材料及组装成本。

附图说明

图1为一实施例的触摸显示屏的结构示意图；

图2为图1所示滤光片模块的结构示意图；

图3a为一实施例的导电丝线的结构示意图；

图3b为另一实施例的导电丝线的结构示意图；

图4a为一实施例的导电丝线的结构示意图；

图4b为另一实施例的导电丝线的结构示意图；

图4c为另一实施例的导电丝线的结构示意图；

图5为一实施例的导电层的结构示意图；

图6为另一实施例的导电层的结构示意图；

图7为一实施例的滤光片模块的结构示意图；

图8为另一实施例的滤光片模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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。

本实用新型提出一种滤光片模块及使用该滤光片模块的触摸显示屏。该滤光片模块可实现触摸操作及滤光片功能，从而使触摸显示屏具有触摸显示功能。

请参阅图1，一实施例的触摸显示屏100，包括依次层叠的下偏光片10、TFT电极20、液晶模块40、公共电极50、保护膜60、滤光片模块200及上偏光片70。

本实施例的下偏光片10、TFT电极20、液晶模块40、公共电极50、保护膜60及上偏光片70的结构及功能可以与现有产品相同，在此不再赘述。

可以理解，对于使用背光源为偏振光源的，如OLED偏振光源，则无需下偏光片10，只有上偏光片70即可。

以下重点描述滤光片模块200。

请参阅图2，滤光片模块200包括基材22、遮光矩阵（Black Matrix）24、彩色光阻26及导电层28。

基片22可以为硅铝酸盐玻璃或钙钠玻璃。基片22包括相对的第一表面222及第二表面224。

遮光矩阵24设置在基片22的第一表面222上。遮光矩阵24为带有黑色染料的光刻胶，其可以采用曝光、显影制程形成。遮光矩阵24包括相互交叉的格线，这些格线交叉成形栅格。

彩色光阻26为带有彩色染料（例如红、绿、蓝）的光刻胶，其可以采用曝光、显影制程形成。每个彩色光阻26位于一个栅格之中。

导电层28设在遮光矩阵24上。本实施例中，遮光矩阵24远离基片22的一侧设有图形化的凹槽242。导电层28嵌设在凹槽242内。

因为导电层28嵌于遮光矩阵24距离基片22较远的一侧，因此从滤光片下方向投射进来的光照射到导电层28时，即使导电层28不透明，也会被遮光矩阵24遮挡住，因此用户在使用时不会看到导电层28，因此不会影响用户体验。

请参阅图3a和图3b，导电层28包括连续导电网格，导电网格由导电丝线27交叉形成，导电丝线27的基本网格线可以为正多边形或随机网格图形。导电丝线27是通过在遮光矩阵24上进行压印得到所需图案的网格凹槽结构，再向凹槽结构中填充导电材料制得。填充的导电材料可以为金属，碳纳米管，石墨烯，有机导电高分子以及ITO，优先为银、铜、铝、金、锌、铁镍中的一种或任意二者的合金。

优选的，导电丝线27全部完整的嵌入遮光矩阵24上压印凹槽内，而不会因为部分落在彩色光阻26的区域，而导致在制做彩色光阻26时被除去而产生断线的风险。

导电丝线27的基本网格形状可以与彩色光阻26形状成为相似图形，例如可以为如图3a所示的长方形，也可以为如图3b所示的曲边形。导电丝线27网格的交点与遮光矩阵24的交点重合。

优选的，导电丝线27的网格线距是遮光矩阵24同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍。这里可以分为三种情况：①仅在第一轴向（例如横轴）上，导电丝线网格线距是遮光矩阵24同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，如图4a所示；②仅在第二轴向（例如纵轴）上，导电丝线网格线距是遮光矩阵24同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，如图4b所示；③在第一轴向和第二轴向上，导电丝线网格线距均是遮光矩阵24同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，如图4c所示。

导电层28包括第一导电图案282和第二导电图案284。第一导电图案282与第二导电图案284相互间隔绝缘形成触摸感应结构。导电层28的结构可以为任意构成触摸感应的结构。举例来说，如图5所示，第一导电图案282及第二导电图案284可以为单层多点结构的导电图案，即每一第一导电图案282的一侧排列有至少两个相互间隔的第二导电图案284，每一第一导电图案282两侧的第二导电图案284相互绝缘。

当导电层28为单层多点结构时，其制作过程可以如下：

（1）在玻璃基材上首先进行Plasma处理，除去玻璃表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与彩色光阻和BM的粘结力；

（2）在玻璃基材表面整面涂布BM（BM为黑色UV胶），用与所需导电图案对应压印模具进行压印，并UV固化，得到所需图案的网格凹槽；

（3）向网格凹槽中填充导电材料并固化；

（4）采用曝光-显影技术，将彩色光阻区域的BM除去，在对应区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻。

请参阅图6，在另一个实施例中，导电层28的结构也可以为导电架桥式。导电层28还包括导电桥283，导电桥283跨设于第一导电图案282之上，且与位于第一导电图案282相对两侧的第二导电图案284电连接，导电桥283与第一导电图案282之间形成有绝缘层285。

请参阅图7，导电桥283可以通过在需要搭桥的位置先采用喷墨打印或丝网印刷技术覆盖一层透明绝缘层285，再在绝缘层上覆盖一层透明导电油墨作为导电架桥连接位于第一导电图案282相对两侧的第二导电图案284。

当导电层28为搭桥结构，且采用透明导电油墨作为导电桥283时，其制作过程可以如下：

（1）在玻璃基材上首先进行Plasma处理，除去玻璃表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与彩色光阻和BM的粘结力；

（2）在玻璃基材表面整面涂布BM（BM为黑色UV胶），用与所需导电图案对应压印模具进行压印，并UV固化，得到所需图案的网格凹槽；

（3）向网格凹槽中填充导电材料并固化；

（4）采用曝光-显影技术，将彩色光阻区域的BM除去，在对应区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻；

（5）采用喷墨打印或丝网印刷技术在需要搭桥区域覆盖一层透明绝缘层；

（6）采用喷墨打印或丝网印刷技术在上述透明绝缘层上覆盖一层透明导电油墨作为搭桥，使得桥两端的导电图案实现电连接。

导电桥283还可以通过压印形成。请参阅图8，可以一次性压印拱形的网格导电桥，也可以用曝光显影得到塞孔的方式先形成导电块286的塞孔，再压印形成网格部凹槽，最后除去塞孔并一次填入导电材料形成网格部287。网格部287由导电丝线交叉连接形成且电性导通。网格部287的网格形状可以为如图8所示的正方形、菱形、正六边形、不规则多边形等。

上述导电块286与网格部287相连，并穿透绝缘层285，使得导电桥283的网格部287和对应的第二导电图案284相连通。导电块286跨接所对应的第二导电图案中的至少两条导电丝线，以保证电性搭接的有效性（若其中一条断线，另一条仍然可导通），这里搭桥的网格线要较细，满足视觉透明，线宽为1～10μm，线距10～100μm。

当导电图案为搭桥结构，且采用一次性压印方法得到导电架桥结构时，其制作过程如下：

（1）在玻璃基材上首先进行Plasma处理，除去玻璃表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与彩色光阻和BM的粘结力；

（2）在玻璃基材表面整面涂布BM（BM为黑色UV胶），用与所需导电图案对应压印模具进行压印，并UV固化，得到所需图案的网格凹槽；

（3）向网格凹槽中填充导电材料并固化；

（4）采用曝光-显影技术，将彩色光阻区域的BM除去，在对应区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻，得到复合体；

（5）在上述得到的复合体的表面再涂布一层透明UV胶作为绝缘层，用与所需搭桥结构对应的压印模板压印并进行固化，这里需要进行对位处理，使得对应搭桥两端导电块的模具处的凸部压穿透明UV胶并与对应的第二导电图案相连通；

（6）向导电桥的网格凹槽和导电块凹槽中填充导电材料并固化。

当导电图案为搭桥结构，且采用曝光显影得到塞孔的方式先形成导电块的塞孔，再压印形成网格部凹槽，最后除去塞孔并一次填入导电材料形成得到导电架桥结构时，其制作过程如下：

（1）在玻璃基材上首先进行Plasma处理，除去玻璃表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与彩色光阻和BM的粘结力；

（2）在玻璃基材表面整面涂布BM（BM为黑色UV胶），用与所需导电图案对应压印模具进行压印，并UV固化，得到所需图案的网格凹槽；

（3）向网格凹槽中填充导电材料并固化；

（4）采用曝光-显影技术，将彩色光阻区域的BM除去，在对应区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻，得到复合体；

（5）在上述得到的复合体的表面涂布光刻胶层，再利用掩膜板对光刻胶层进行曝光，并通过显影，在后续的导电桥的两个导电块对应位置处分别得到光刻胶掩层；

（6）向所述带有光刻胶掩层的复合体的表面再涂布一层透明UV胶作为绝缘层，用与所需搭桥结构对应的压印模板压印并进行固化，这里需要进行对位处理，使得导电桥的网格两端与光刻胶掩层连接；

（7）将所述光刻胶掩层除去，以形成连通对应的第二导电图案和导电搭桥表面网格线的导电块凹槽；

（8）向所述搭桥网格导线凹槽和所述导电块凹槽中填充导电材料并固化，得到连通对应的第二导电图案相邻两个导电单元的导电搭桥。

本实用新型具有如下优点：

（1）本实用新型中的滤光片组件可同时实现触控操作及滤光片功能，作为显示屏中不可缺少的一个组件，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，同时还大大节省了材料及组装成本。

（2）本实用新型在BM上采用压印方式得到导电网格图案，并且导电网格线嵌于BM距离滤光片玻璃较远的一侧，因此从下滤光片方向投射进来的光照射到导电网格时，即使导电网格不透明，也会被BM遮挡住，因此用户在使用时不会看到导电网格，因此不会影响用户体验。

（3）导电图案选用的材料由传统仅用透明材料扩大到所有合适的导电材料，当导电图案选用金属材料时，可大降低电阻以降低触摸屏的能耗。

（4）上述导电图案采用金属网格结构，采用压印工艺进行制造，相较于传统的ITO膜作为导电层的工艺，网格形状可以一步成形，工艺简单，不需要溅镀、蒸镀等昂贵设备，良率高，适合大面积、大批量生产。并且以金属代替ITO，材料成本大大降低，由于不需要用到刻蚀工艺，不会造成导电层材料的浪费，且对环境友好。

（5）导电图案采用金属网格结构，便于刮涂工艺，以及防止烧结时产生凝聚效应导致导线断裂。

（6）因导电材料嵌于压印胶内，所以可以避免导电层和搭桥的导线刮伤。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种滤光片模块，包括基材，所述基片包括相对的第一表面及第二表面，所述第一表面上设有遮光矩阵及分布于所述遮光矩阵中的彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉成形栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中，其特征在于，所述遮光矩阵上还设有第一导电图案与第二导电图案，所述第一导电图案与所述第二导电图案相互间隔形成触摸感应结构。

2.根据权利要求1所述的滤光片模块，其特征在于，所述遮光矩阵远离所述基片的一侧设有图形化的凹槽，所述第一导电图案及所述第二导电图案嵌设于所凹槽中，所述第一导电图案与所述第二导电图案包括连续导电网格，所述导电网格由所述导电丝线交叉形成。

3.根据权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述第一导电图案与第二导电图案的厚度不大于所述凹槽的深度。

4.根据权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线的材料为金属，碳纳米管，石墨烯，有机导电高分子以及ITO。

5.根据权利要求4所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电丝线的材料为银、铜、铝、金、锌、铁镍中的一种或任意二者的合金。

6.根据权利要求2所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电网格的线距是所述遮光矩阵的格线距离的整数倍。

7.根据权利要求1或2所述的滤光片模块，其特征在于，每一所述第一导电图案的一侧排列有至少两个相互间隔的第二导电图案，每一第一导电图案两侧的所述第二导电图案相互绝缘。

8.根据权利要求1或2所述的滤光片模块，其特征在于，还包括导电桥，所述导电桥跨设于所述第一导电图案之上，且将位于第一导电图案相对两侧的第二导电图案电连接，所述导电桥与所述第一导电图案之间形成有绝缘层。

9.根据权利要求8所述的滤光片模块，其特征在于，所述导电桥由透明导电材料形成，所述导电桥的两端直接与位于所述第一导电图案两侧的两个第二导电图案搭接。

10.一种触摸显示屏，包括依次层叠的TFT电极、液晶模块、公共电极、滤光片模块及偏光片，其特征在于，所述滤光片模块为权利要求1～9中任意一项所述的滤光片模块。

Images