CN203276213U - 滤光片组件和触摸显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滤光片组件和触摸显示屏，滤光片组件包括：基材；导电层，设置在所述基材上，所述导电层包括第一导电图案、第二导电图案和导电桥，所述第一导电图案与第二导电图案相互间隔形成感应结构，所述第二导电图案包括多个相互间隔绝缘的电极块，相邻的所述电极块通过所述导电桥电连接，所述导电桥与所述第一导电图案之间设有绝缘层；及设置在所述绝缘层上的遮光矩阵和彩色光阻，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。上述滤光片组件可实现触控操作及滤光功能，降低了电子产品的厚度。

Description

滤光片组件和触摸显示屏

技术领域

本实用新型涉及触摸屏，特别是涉及一种滤光片组件和使用该滤光片组件的触摸显示屏。 

背景技术

触摸屏是一种可接收触摸灯输入信号的感应式装置。触摸屏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。触摸屏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，具有触摸显示功能的电子产品均包括显示屏及位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，均需要根据显屏的尺寸进行定购，之后再进行组装，现有的触摸屏与显示屏的组装主要有两种方式，即框贴及全贴合，框贴是将触摸屏与显示屏的边缘贴合，全贴合是将触摸屏的下表面与显示屏的上表面整面贴合。 

显示屏作为偏光片、滤光片、液晶模块以及TFT等的组合模块，其厚度较大，同时，触摸屏与显示屏为独立的构件，在电子产品组装时，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。 

实用新型内容

基于此，有必要提供一种厚度较小的滤光片组件和使用该滤光片组件的触摸显示屏。 

一种滤光片组件，包括： 

基材； 

导电层，设置在所述基材上，所述导电层包括第一导电图案、第二导电图案和导电桥，所述第一导电图案与第二导电图案相互间隔形成感应结构，所述第二导电图案包括多个相互间隔绝缘的电极块，相邻的所述电极块通过所述导 电桥电连接，所述导电桥与所述第一导电图案之间设有绝缘层；及 

设置在所述绝缘层上的遮光矩阵和彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉形成栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中。 

在其中一个实施例中，所述导电桥包括搭桥网格及设置在所述搭桥网格两端的两个搭桥导电块，每一搭桥导电块电连接于所述相邻的两个电极块中的一个电极块。 

在其中一个实施例中，所述搭桥网格为导电网格丝线，所述导电网格丝线的线宽为1～10μm，线距为20～500μm。 

在其中一个实施例中，所述导电桥上设置有填充层。 

在其中一个实施例中，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，所述导电丝线的宽度不大于相邻的两个彩色光阻之间的宽度。 

在其中一个实施例中，所述导电丝线的材料为金、银、铜、铝、锌、锡和钼中的至少一种。 

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，所述遮光矩阵的厚度不大于所述彩色光阻的厚度。 

一种触摸显示屏，包括依次层叠的下偏光片、TFT电极、液晶模块、公共电极、滤光片组件和上偏光片，所述滤光片组件为如上任意一项所述的滤光片组件。 

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所示滤光片组件的结构示意图； 

图3为一实施例的导电层的结构示意图； 

图4为一实施例的滤光片组件的结构示意图； 

图5为另一实施例的滤光片组件的结构示意图； 

图6a为一实施例的导电丝线的结构示意图； 

图6b为另一实施例的导电丝线的结构示意图； 

图7为另一实施例的导电丝线的结构示意图； 

图8为一实施例的导电丝线的结构示意图； 

图9为另一实施例的导电丝线的结构示意图。 

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组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏。该滤光片组件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、滤光片组件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，只需要上偏光片70即可。保护膜60也可以省略。 

触摸显示屏100同时具有可触摸操作及可偏振光功能，使显示屏具有触摸显示功能。显示屏可以为直下式、或侧下式光源的液晶显示屏。 

以下重点描述滤光片组件200。 

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

基材22可以为硅铝酸盐玻璃或钙钠玻璃。 

请参阅图2和图3，导电层24设在基材22上。导电层24包括第一导电图案242和第二导电图案244和导电桥246，且第一导电图案242与第二导电图案244相互间隔形成感应结构。第一导电图案242的导电单元为连续的导电单元，第二导电图案244的导电单元包括多个相互间隔绝缘的电极块，相互间隔的电极块通过导电桥246电连接，导电桥246与第一导电图案242之间设有绝缘层248。 

请参阅图2和图3，一实施例中，导电桥246可以通过压印再涂布导电材料得到，导电桥246包括搭桥网格21和设置在搭桥网格21两端的搭桥导电块23。其中搭桥网格21为导电网格丝线，为保证视觉透明，网格丝线的线宽为1～10μm，线距为20～500μm。搭桥导电块23与搭桥网格21的网格线相连，并穿透绝缘层284，使得导电桥246的网格线和对应的第二导电图案244相连通。优选地，桥搭导电块23跨接所对应的第二导电图案244中的至少两条导电丝线27，以保证电性搭接的有效性（若其中一条断线，其他的仍然可导通）。 

在形成导电桥246过程中，可以一次性压印形成拱形的具有搭桥网格21的导电桥246；也可以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具有搭桥网格21和设置在搭桥网格21两端的搭桥导电块23的导电桥246。 

请参阅图4和图5，导电桥246通过丝印或喷墨打印透明导电墨水实现。采用压印方式时，采用丝印或喷墨打印透明导电墨水时，在导电搭246表面再覆设一层填充层25，将表面填平，以便于后续涂/镀遮光矩阵26、彩色光阻28时的表面平整度。 

导电层24包括第一导电图案242和第二导电图案244。第一导电图案242与第二导电图案244相互间隔绝缘形成触摸感应结构。导电层24的结构可以为任意构成触摸感应的结构。举例来说，如图3所示，第一导电图案242及第二导电图案244可以为单层多点结构的导电图案，即每一第一导电图案242的一侧排列有至少两个相互间隔的第二导电图案244，每一第一导电图案242两侧的第二导电图案244相互绝缘。 

请参阅图5，在一实施例中，导电层24的导电丝线27的宽度的小于相邻的两个R/G/B彩色光阻之间的距离，即导电丝线27的线宽可以小于遮光矩阵26的栅线线宽。导电层24完全覆没在遮光矩阵26下，且保证相互间隔绝缘的第一导电图案242和第二导电图案244整体导电。在其他实施例中，由导电层24在遮光矩阵26和彩色光阻28的下面，因此只要导电层24的导电丝线27不大于基材22的宽度即可。由于导电丝线27全部完整的覆设在正对遮光矩阵26下对应的区域，因此不会影响出光效果及用户体验效果，在制作遮光矩阵26和彩色光阻26时不会被蚀刻掉而产生断线风险。 

请参阅图6a和图6b，第一导电图案242及第二导电图案244由连续导电网格形成，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是通过在玻璃基底上镀金属层或涂一层金属导电墨水，再经涂光刻胶-曝光-显影-蚀刻等工序形成所需导电图案的网格丝线，金属层的材质可以是金、银、铜、铝、锌、锡、钼等金属中的至少一种。 

导电丝线27的基本网格形状可以与彩色光阻28形状成为相似图形，例如可以为如图6a所示的长方形，也可以为如图6b所示的曲边形。导电丝线27的网格的中心线与遮光矩阵26的栅线的中心线重合，导电丝线27的网格线距是遮光矩阵26同一轴向相邻两条栅线中心线间距离的整数倍，以便于制程，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26同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，如图7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26同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，如图8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26同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，如图9所示。 

遮光矩阵26和彩色光阻28间隔设置在绝缘层248上。遮光矩阵26为带有黑色染料的光刻胶或金属铬，其可以采用曝光、显影制成。遮光矩阵26包括相互交叉的格线，这些格线交叉形成栅格。 

彩色光阻28为带有彩色染料（例如红、绿、蓝）的光刻胶，其可以采用曝光、显影形成。彩色光阻28分布在遮光矩阵26形成的栅格之中，即彩色光阻28和遮光矩阵26间隔分布在基材22的表面上。本实施例中，彩色光阻28的彩色光阻为R/G/B彩色光阻。 

请参阅图2和图4，在一个实施例中，彩色光阻28的厚度可以等于遮光矩阵26的厚度。优选为彩色光阻28的厚度大于遮光矩阵26厚度，如图5所示，这样可以增加光的出光率。（如果，彩色光阻28的厚度小于遮光矩阵26的整体厚度，则看上去彩色光阻28类似于嵌设在遮光矩阵26中，遮光矩阵26将光遮光住，因此从彩色光阻中26出来的光只能从正面看到，侧面则全部被遮光矩阵26挡住，不利于出光）。 

当导电层24为压印架桥结构，导电桥246可以通过压印再涂布导电材料得到，导电桥246包括搭桥网格21和设置在搭桥网格21两端的搭桥导电块23。 

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等离子体（Plasma）处理，除去玻璃表面的污渍，并使表面离子化，增加后续与彩色光阻和遮光矩阵的粘结力； 

（2）在玻璃基材表面整面镀金属层或涂一层金属导电墨水； 

本实施例可以采用导电银墨水。 

（3）涂布光刻胶，利用曝光-显影-蚀刻技术得到所需导电图案的第一导电图案和第二导电图案； 

（4）在上述导电丝线层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 应搭桥两端的搭桥导电块穿透明UV胶并与对应的间隔的第二导电图案相连通，； 

（5）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，得到导电层； 

（6）整面涂/镀遮光材料（遮光材料为黑色UV胶或金属铬），如果遮光材料为黑色UV胶，则采用曝光—显影技术，将彩色光阻区域的遮光材料除去，得到遮光矩阵；如果遮光材料为金属铬，则先涂布一层光刻胶再经过曝光-显影-蚀刻技术，将彩色光阻区域的遮光材料除去，得到遮光矩阵； 

（7）在对应去除了遮光材料的区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻，得到彩色光阻。 

当导电层24为压印架桥结构，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遮光材料的粘结力； 

（2）在玻璃基材表面整面镀金属层或涂一层金属导电墨水； 

本实施例可以采用导电银墨水。 

（3）涂布光刻胶，利用曝光-显影-蚀刻技术得到所需导电图案的导电丝线层； 

（4）在上述导电丝线层的表面再涂布光刻胶层，并利用掩膜板对光刻胶层进行曝光、显影，在后续的导电桥的两个桥搭导电块对应位置处分别得到光刻胶掩层，此步骤也可以和步骤3一起实现； 

（5）向带有光刻胶掩层的导电丝线层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； 

（6）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； 

（7）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。 

（8）整面涂/镀遮光材料（遮光材料为黑色UV胶或金属铬），如果遮光材料为黑色UV胶，则采用曝光—显影技术，将彩色光阻区域的遮光材料除去，得到遮光矩阵；如果遮光材料为金属铬，则先涂布一层光刻胶再经过曝光-显影-蚀刻技术，将彩色光阻区域的遮光材料除去，得到遮光矩阵； 

（9）在对应去除了遮光材料的区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻。 

当导电层24的导电桥246为透明导电墨水架桥结构时，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遮光材料的粘结力； 

（2）在玻璃基材表面整面镀金属层或涂一层金属导电墨水（本实施例可以采用导电银墨水）； 

（3）涂布光刻胶，利用曝光-显影-蚀刻技术得到所需导电图案的导电丝线层； 

（4）采用喷墨打印或丝网印刷技术在需要搭桥区域覆设一层透明绝缘层； 

（5）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，使得桥两端间隔的第二导电图案实现电连接，且不与第一导电图案连通。 

（6）再整面涂覆一层透明树脂作为填充层，将表面平整化； 

（7）整面涂/镀遮光材料（遮光材料为黑色UV胶或金属铬），如果遮光材料为黑色UV胶，则采用曝光—显影技术，将彩色光阻区域的遮光材料除去，得到遮光矩阵；如果遮光材料为金属铬，则先涂布一层光刻胶再经过曝光-显影-蚀刻技术，将彩色光阻区域的遮光材料除去，得到遮光矩阵； 

（8）在对应去除了遮光材料的区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻，得到彩色光阻。 

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）制备本实用新型的滤光片组件时，在玻璃基底上覆设导电层，再分别沉积遮光材料和彩色光阻，得到遮光矩阵和彩色光阻，导电层被遮光矩阵覆盖，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，也会被遮光矩阵遮挡住，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。同时可以防止导电层氧化，保证导电性能。 

（3）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）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。 

（5）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，网格形状可以一步形成，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。 

（6）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。 

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)

1.一种滤光片组件，其特征在于，包括： 

基材； 

导电层，设置在所述基材上，所述导电层包括第一导电图案、第二导电图案和导电桥，所述第一导电图案与第二导电图案相互间隔形成感应结构，所述第二导电图案包括多个相互间隔绝缘的电极块，相邻的所述电极块通过所述导电桥电连接，所述导电桥与所述第一导电图案之间设有绝缘层；及 

设置在所述绝缘层上的遮光矩阵和彩色光阻，所述遮光矩阵包括相互交叉的格线，所述格线交叉形成栅格，所述彩色光阻形成于所述栅格中。 

2.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电桥包括搭桥网格及设置在所述搭桥网格两端的两个搭桥导电块，每一搭桥导电块电连接于所述相邻的两个电极块中的一个电极块。 

3.根据权利要求2所述的滤光片组件，其特征在于，所述搭桥网格为导电网格丝线，所述导电网格丝线的线宽为1～10μm，线距为20～500μm。 

4.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电桥上设置有填充层。 

5.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，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。 

6.根据权利要求5所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电丝线的宽度不大于相邻的两个彩色光阻之间的宽度。 

7.根据权利要求5所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电丝线的材料为金、银、铜、铝、锌、锡和钼中的至少一种。 

8.根据权利要求5所述的滤光片组件，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。 

9.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述遮光矩阵的厚度不大于所述彩色光阻的厚度。 

10.一种触摸显示屏，其特征在于，包括依次层叠的下偏光片、TFT电极、液晶模块、公共电极、滤光片组件和上偏光片，所述滤光片组件为权利要求1～7 任意一项所述的滤光片组件。 

Images