CN203338286U - 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，包括：玻璃基材；第一导电层，设置在压印胶层靠近玻璃基材的一侧，包括第一导电图案；压印胶层；设置在玻璃基材上；第二导电层，嵌设在压印胶层远离玻璃基材的一侧，包括第二导电图案，第二导电图案包括连续导电网格，导电网格由导电丝线交叉形成，第一导电层和第二导电层在压印胶层厚度方向相互间隔形成感应结构；还包括遮光矩阵层，及彩色光阻层，其中，第一导电层和第二导电层的导电丝线的线宽为0.2微米～5微米。使滤光片组件既能触控操作又具有滤光功能，有利于降低电子产品的厚度，还节约了材料及组装成本；导电丝线在上述线宽范围内可以保证视觉透明效果。还提供一种触摸显示屏。

Description

滤光片组件和触摸显示屏

技术领域

本实用新型涉及平面显示领域，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，均需要根据显示屏的尺寸进行定购，之后再进行组装，以形成触摸显示屏，触摸显示屏可同时具有可触控操作及显示功能。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。

显示屏主要包括依次叠加的偏光片、滤光片组件、液晶模块以及薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)，因此显示屏本身已经具有较大的厚度，而继续往显示屏上贴合触摸屏时，将进一步增大其厚度，再者，多一道贴合工艺，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，有必要提供一种有利于降低电子装置厚度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：

玻璃基材；

第一导电层，包括设于所述玻璃基材上的第一导电图案，所述第一导电图案包括连续的导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉形成；

压印胶层，设置在所述玻璃基材及所述第一导电图案上，所述第一导电图案嵌设在所述压印胶层靠近所述玻璃基材的一侧；

第二导电层，包括嵌设在所述压印胶层远离所述玻璃基材的一侧的第二导电图案，所述第二导电图案包括连续的导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉形成，所述第一导电图案和所述第二导电图案在所述压印胶层的厚度方向上相互间隔形成感应结构；

遮光矩阵层，设置在所述压印胶层远离所述玻璃基材的一侧，所述遮光矩阵层包括相互交叉的格线，所述格线交叉形成多个栅格单元；及

彩色光阻层，设置在所述压印胶层远离所述玻璃基材的一侧，所述彩色光阻层包括多个彩色光阻单元，每一所述彩色光阻单元位于一个所述栅格单元中；

其中，所述第一导电图案和所述第二导电图案的导电丝线的线宽为0.2微米～5微米。

在其中一个实施例中，所述导电丝线相互交叉形成网格节点，相邻的两网格节点之间的距离为50微米～500微米。

在其中一个实施例中，所述第一导电图案和所述第二导电图案中至少其中一层的导电丝线在所述遮光矩阵层上的投影落入所述遮光矩阵层的格线上。

在其中一个实施例中，所述导电丝线的线宽小于所述格线的宽度。

在其中一个实施例中，所述导电网格包括多个网格单元，每一网格单元在所述彩色光阻层上的投影至少容纳一彩色光阻单元。

在其中一个实施例中，所述第一导电层通过将整面完整的导电网格进行断线处理得到多个相互间隔的第一导电图案，所述第二导电层通过将整面完整的导电网格进行断线处理得到多个相互间隔的第二导电图案。

在其中一个实施例中，所述第一导电层中的两个相邻的所述第一导电图案的间隔宽度为0.5微米～50微米，所述第二导电层中的两个相邻的所述第二导电图案的间隔宽度为0.5微米～50微米。

在其中一个实施例中，所述彩色光阻层的厚度大于等于所述遮光矩阵层的厚度。

在其中一个实施例中，所述压印胶层开设有形状与所述第二导电图案匹配的凹槽，所述第二导电图案收容于所述凹槽内，所述凹槽的深度小于所述压印胶层的厚度，所述第二导电图案的厚度小于等于所述凹槽的深度。

一种触摸显示屏，包括依次层叠的薄膜晶体管、液晶模块、滤光片组件和偏光片，所述滤光片组件为如上任意一项所述的滤光片组件。

上述滤光片组件及使用该滤光片组件的触摸显示屏，滤光片组件可同时实现触控操作和滤光功能，作为显示屏中不可缺少的两个组件的组合，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，同时还大大节约了材料及组装成本。

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所示滤光片组件的剖面示意图；

图3为图2所示的滤光片组件的立体示意图；

图4为图3所示的一个导电层的俯视图；

图5为另一实施例的滤光片组件的剖面示意图；

图6为另一实施例的滤光片组件的剖面示意图；

图7为一实施例的导电丝线的结构示意图；

图8为另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；

图10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30、公共电极40、保护膜50、滤光片组件200及上偏光片60。

本实施例的下偏光片10、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)20、液晶模块30、公共电极40、保护膜50及上偏光片60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60即可。保护膜50也可以省略。

滤光片组件200同时具有可触摸操作及滤光功能，使显示屏具有触摸显示功能。显示屏可以为直下式、或侧入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包括玻璃基材22、压印胶层24、第一导电层25、第二导电层26、遮光矩阵层（Black Matrix,BM）27、彩色光阻层28。第一导电层25和第二导电层26相互间隔形成感应结构。

玻璃基材22为透明绝缘材质，如玻璃，其材质可以为硅铝酸盐玻璃或钙钠玻璃，玻璃基材22包括相对的第一表面222及第二表面224。在组装触摸显示屏100时，第一表面222朝向液晶模块30，第二表面224朝向偏光片60。

第一导电层25设置在所述玻璃基材22的第一表面222上，第一导电层25包括第一导电图案252。第一导电图案252可以通过在玻璃基材22的第一表面222上镀/涂金属层，再经蚀刻得到。金属层的材质可以是金、银、铜、铝、锌、锡上一钼等金属中的至少一种。

请参阅图3，第一导电图案252包括连续的导电网格，导电网格由导电丝线a交叉形成，导电丝线a形成的基本网格可以是正多边形，如正方形、菱形、正六边形等。导电丝线a形成的基本网格还可以为随机网格。导电丝线a可以为直线、曲线或折线。导电丝线a的线宽为0.2微米～5微米。在满足上述线宽条件下，可以实现导电丝线a的透明效果，即肉眼不可见。更进一步，导电丝线a相互交叉形成网格节点，相邻两个网格节点间的距离为50微米～500微米，可以使滤光组件具有较高的透光率。

压印胶层24设置玻璃基材22的第一表面222上，且覆盖第一导电图案252。第一导电层25设置在压印胶层24靠近玻璃基材22的一侧。压印胶层24为透明状，厚度为2微米～10微米，不影响整体的透光率。压印胶层24的材质可以为无溶剂紫外固化亚克力树脂、可见光固化树脂或热固化树脂。

请参阅图2，第二导电层26设置在压印胶层24远离玻璃基材22的一侧。第二导电层26包括第二导电图案262。可以通过在压印胶层24远离玻璃基材22的一侧上开设形状与所述第二导电图案262匹配的凹槽242，再向凹槽242中填充导电材料固化后制得第一导电图案252。凹槽242的深度小于压印胶层24的厚度，第二导电图案262的厚度小于等于凹槽242的深度。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，优先为金属，如纳米银浆。采用压印方式时，凹槽242的深度小于压印胶层24的厚度，凹槽242中收容的导电材料的厚度小于等于凹槽204的深度，可以避免导电层在后续制程中被刮伤。

请参阅图3，第二导电图案262包括连续的导电网格，导电网格由导电丝线a交叉形成。导电丝线a形成的基本网格可以是正多边形，如正方形、菱形或正六边形等。导电丝线a形成的基本网格还可以为随机网格。导电丝线a可以为直线、曲线或折线。导电丝线a的线宽为0.2微米～5微米。在满足上述线宽条件下，可以实现导电丝线a的透明效果，即肉眼不可见。更进一步，导电丝线a相互交叉形成网格节点，相邻两个网格节点间的距离为50微米～500微米，可以使滤光组件具有较高的透光率。

请参阅图4，第一导电图案252和第二导电图案262可以为通过断线处理将整面完整的导电网格分隔形成。其中，多个第一导电图案252和多个第二导电图案262分别相互间隔绝缘形成感应结构。对整面第一导电层25的导电丝线a进行断线处理（见图上方框b处）得到多个相互间隔绝缘的第一导电图案252，导电丝线两断线节点间的距离为0.5微米～50微米。多个第一导电图案导电252相互独立、绝缘。同样，对整面第二导电层26的导电丝线a进行断线处理得到多个相互间隔绝缘的第二导电图案262，导电丝线两断线节点间的距离为0.5微米～50微米。多个第二导电图案导电262相互独立、绝缘。

第一导电层25和第二导电层26的导电丝线a与遮光矩阵层27的格线可以对准，也可以不对准，对准时第一导电层25和第二导电层26上的导电网格的网格单元与遮光矩阵层27中的栅格单元的形状一致，在一些实施例中均为规则网格。如图2所示，在一个实施例中，第一导电层25中的导电丝线a与格线对准，第二导电层26的导电丝线a不与格线对准，由于第二导电层26中的导电丝线a的线宽为0.2微米～5微米，因此导电丝线a本身是视觉透明的，不会遮挡住滤光单元。

在另一实施例中，请参阅图5，第一导电层25和第二导电层26中的导电丝线a在遮光矩阵层27的投影全部落入遮光矩阵层27的格线上。且导电丝线a的线宽小于格线的宽度，以降低导电丝线a暴露于格线外的风险。

请参阅图6，在又一个实施例中，第一导电层25和第二导电层26中的导电丝线a在遮光矩阵层27的投影全部落入遮光矩阵层27的格线上。导电丝线a的线宽可以与格线的宽度相等。这样导电丝线a的线宽可以做宽，以降低导电丝线a的制作难度。且不会露出遮光矩阵层27至彩色光阻区域而影响彩色光阻的出光效果和产品外观效果。

第一导电层25和第二导电层26的导电丝线a的基本网格形状可以与遮光矩阵层27中的栅格的形状为相似图形，即与彩色光阻层28的彩色光阻单元282的形状相似，导电丝线a形成的网格在遮光矩阵层27的投影的交点与遮光矩阵层27的格线交点重合。第一导电层25和第二导电层26的导电丝线a的基本网格单元在彩色光阻层28上的投影容纳至少一个彩色光阻单元282，其中分为四种情况：

1、导电丝线a的基本网格单元与彩色光阻单元282一一对应，即导电丝线a的网格线距是遮光矩阵层27与相邻两条中心线间距离，如图7所示。2、仅在第一轴向（例如横轴）上，导电丝线a的网格线距是遮光矩阵层27同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，即在横轴方向的导电丝线a的基本网格单元在遮光矩阵层27上的投影包含多个完整的彩色光阻单元282，如图8所示。3、仅在第二轴向（例如纵轴）上，导电丝线a的网格线距是遮光矩阵层27同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，即在纵轴方向的导电丝线a的基本网格单元在遮光矩阵层27上的投影包含多个完整的彩色光阻单元282，如图9所示。4、在第一轴向和第二轴向上，导电丝线a的网格线距均是遮光矩阵层27同一轴向相邻两条中心线间距离的整数倍，即在横轴和纵轴方向的导电丝线a的基本网格单元在遮光矩阵层27上的投影均包含多个完整的彩色光阻单元282，在如图10所示。

请再次参阅图2，遮光矩阵层27设置在压印胶层24和第二导电层26远离玻璃基材22的表面上。遮光矩阵层27包括相互交叉的格线，这些格线交叉形成多个栅格单元。栅格单元用于收容彩色光阻材料。遮光矩阵层27的材料为带有黑色染料的光刻胶或金属铬，其可以采用曝光、显影制程获得。

彩色光阻层28设置在压印胶层24和第二导电层26远离玻璃基材22的表面上。彩色光阻层28包括多个彩色光阻单元282，每一彩色光阻单元282位于对应的一个栅格单元中。彩色光阻层28的材料可以为带有彩色染料的光刻胶，例如红（red,R）、绿（green,G）、蓝（blue,B）等颜色，彩色光阻层28可以采用曝光、显影形成。彩色光阻层28分布在遮光矩阵层27形成的栅格单元之中，即彩色光阻层28和遮光矩阵层27间隔分布在压印胶层24的表面上。本实施例中，彩色光阻层28的彩色光阻为R/G/B彩色光阻。

请再次参阅图5，在一实施例中，彩色光阻层28的厚度等于遮光矩阵层27的厚度。在另一实施例中，如图6所示，彩色光阻层28的厚度大于遮光矩阵层27的厚度，这样可以增加光的出光率。如果彩色光阻层28的厚度小于遮光矩阵层27的厚度，则看上去彩色光阻层28类似于嵌设在遮光矩阵层27中，遮光矩阵层27将光遮住，因此从彩色光阻层中26出来的光只能从正面看到，侧面则容易被遮光矩阵层27挡住，不利于出光。且当彩色光阻层28的厚度大于遮光矩阵层27的厚度，彩色光阻层28的顶部类似于嵌入压印胶层24中，压印胶层24将彩色光阻之间的间隙进行填平，压印胶层24同时起到保护彩色光阻及网格成型的作用。

上述带有触控效果的滤光片组件200，其制作过程如下：

（1）在玻璃基材的一表面进行等离子（Plasma）处理，除去玻璃表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与其它材料的粘结力。

（2）在经过Plasma处理过的玻璃基材的表面上整面镀金属层或涂一层金属导电墨水。本实施例采用为金属银。

（3）涂布一层光刻胶，经过曝光-显影技术，仅保留覆盖第一导电层部分的光刻胶，将其余地方的光刻胶除去。

（4）利用金属蚀刻液对上述金属层进行蚀刻，得到所需图案的第一导电层的网格丝线。

（5）在上述覆设第一导电层的玻璃基底表面整面涂布压印胶，并用与第二导电图案相嵌套的压印模板在压印胶表面进行压印并固化，得到所需第二导电层对应的网格凹槽。本实施例采用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）UV固化树脂作为压印胶。

（6）向网格凹槽内填充导电材料并固化，得到第二导电层。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，形成导电丝线构成的导电网格；优先为金属，如纳米银浆。

（7）在上述压印胶和第二导电层表面整面涂/镀遮光矩阵材料，采用曝光—显影技术，将彩色光阻对应区域的遮光矩阵材料除去，得到遮光矩阵层。

（8）在对应区域分次镀/涂上R/G/B彩色光阻，得到彩色光阻层。

上述滤光片组件和触摸显示屏中，上述滤光片组件和使用该滤光片组件的触摸显示屏中，包括玻璃基板、设置在玻璃基板上的压印胶层、分布在压印胶层的两侧的第一导电层和第二导电层，及设置在压印胶层上的遮光矩阵层和彩色光阻层，第一导电层和第二导电层在压印胶层厚度方向相互间隔绝缘形成感应结构。滤光片组件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。该滤光片组件的制备工艺简单，操作可控，成本较低，可适用于工业化生产。

更进一步，由于导电层的导电丝线的线宽为0.2微米～5微米，无论导电丝线是否与遮光矩阵的格线对准，都可以保证视觉透明效果，且导电层设置在压印胶层的两侧，避免了导电层的刮伤。此外，上述的滤光片组件和触摸显示屏还具有如下优点：

（1）第一导电丝线通过金属蚀刻得到；第二导电丝线采用压印方式制得，通过这两种方式，第一导电层和第二导电层中的导电丝线均可以为视觉透明，因此，导电图案选用的材料可以由传统仅用透明材料扩大到所有合适的导电材料。当导电丝线的导电材料选用金属材料时，可大大降低电阻以及降低触摸屏的能耗。

（2）上述具有触控功能的滤光片组件为双层导电结构，无需进行搭桥设计，大大降低作业难度。

（3）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。并且如果以金属代替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。

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：

玻璃基材；

第一导电层，包括设于所述玻璃基材上的第一导电图案，所述第一导电图案包括连续的导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉形成；

压印胶层，设置在所述玻璃基材及所述第一导电图案上，所述第一导电图案嵌设在所述压印胶层靠近所述玻璃基材的一侧；

第二导电层，包括嵌设在所述压印胶层远离所述玻璃基材的一侧的第二导电图案，所述第二导电图案包括连续的导电网格，所述导电网格由导电丝线交叉形成，所述第一导电图案和所述第二导电图案在所述压印胶层的厚度方向上相互间隔形成感应结构；

遮光矩阵层，设置在所述压印胶层远离所述玻璃基材的一侧，所述遮光矩阵层包括相互交叉的格线，所述格线交叉形成多个栅格单元；及

彩色光阻层，设置在所述压印胶层远离所述玻璃基材的一侧，所述彩色光阻层包括多个彩色光阻单元，每一所述彩色光阻单元位于一个所述栅格单元中；

其中，所述第一导电图案和所述第二导电图案的导电丝线的线宽为0.2微米～5微米。

2.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电丝线相互交叉形成网格节点，相邻的两网格节点之间的距离为50微米～500微米。

3.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电图案和所述第二导电图案中至少其中一层的导电丝线在所述遮光矩阵层上的投影落入所述遮光矩阵层的格线上。

4.根据权利要求3所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电丝线的线宽小于所述格线的宽度。

5.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述导电网格包括多个网格单元，每一网格单元在所述彩色光阻层上的投影至少容纳一彩色光阻单元。

6.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层通过将整面完整的导电网格进行断线处理得到多个相互间隔的第一导电图案，所述第二导电层通过将整面完整的导电网格进行断线处理得到多个相互间隔的第二导电图案。

7.根据权利要求6所述的滤光片组件，其特征在于，所述第一导电层中的两个相邻的所述第一导电图案的间隔宽度为0.5微米～50微米，所述第二导电层中的两个相邻的所述第二导电图案的间隔宽度为0.5微米～50微米。

8.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述彩色光阻层的厚度大于等于所述遮光矩阵层的厚度。

9.根据权利要求1所述的滤光片组件，其特征在于，所述压印胶层开设有形状与所述第二导电图案匹配的凹槽，所述第二导电图案收容于所述凹槽内，所述凹槽的深度小于所述压印胶层的厚度，所述第二导电图案的厚度小于等于所述凹槽的深度。

10.一种触摸显示屏，包括依次层叠的薄膜晶体管、液晶模块、滤光片组件和偏光片，其特征在于，所述滤光片组件为如权利要求1～9任意一项所述的滤光片组件。

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