CN203338307U - 偏光滤光模块及触摸显示屏 - Google Patents

Abstract

一种偏光滤光模块及触摸显示屏，偏光滤光模块包括偏光片组件和滤光片组件，偏光片组件包括偏光片及设置于偏光片一侧的第一导电层，滤光片组件包括透明基底及位于透明基底同一侧的滤光层和第二导电层。偏光滤光模块可同时实现触摸操作、偏振光功能及滤光功能，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

偏光滤光模块及触摸显示屏

技术领域

本实用新型涉及平面显示技术领域，特别是涉及一种偏光滤光模块及触摸显示屏。

背景技术

触摸屏是可接收触摸等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。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。

传统的显示屏主要包括偏光片、滤光片组件、液晶模块以及TFT（Thin FilmTransistor，薄膜晶体管），已经具有较大的厚度，而继续往显示屏上贴合触摸屏时，将进一步增大触摸显示屏的厚度。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可减小降低电子产品厚度的偏光滤光模块及触摸显示屏。

一种偏光滤光模块，包括：偏光片组件，包括偏光片和透明的第一导电层，所述第一导电层设置于所述偏光片一侧，所述第一导电层包括多个沿第一方向平行间隔设置的第一导电单元；滤光片组件，包括透明基底，及位于所述透明基底同一侧的滤光层和第二导电层，所述滤光层包括遮光部和滤光部，所述遮光部由栅格线相互交叉形成，所述栅格线相互交叉形成多个栅格单元；所述滤光部包括多个滤光单元，每一所述滤光单元收容于对应的一所述栅格单元中；所述第二导电层包括多个沿第二方向平行间隔设置的第二导电单元，每个所述第二导电单元由导电丝线相互交叉形成，所述导电丝线相互交叉形成网格节点；所述第一方向与第二方向互不平行，所述第一导电单元和第二导电单元在厚度方向绝缘；所述第二导电层的导电丝线线宽为0.2微米～5微米，且相邻两个网格节点的距离为50微米～800微米。

在其中一个实施例中，两个相邻的所述第一导电单元的间隔宽度为0.5微米～50微米，两个相邻的所述第二导电单元的间隔宽度为0.5微米～50微米。

在其中一个实施例中，所述第二导电层设置于所述滤光层远离所述透明基底的一侧，或设置于所述滤光层与所述透明基底之间。

在其中一个实施例中，所述第二导电层为在所述滤光层远离所述透明基底的一侧或所述透明基底靠近所述滤光层的一侧，通过涂或镀导电材料再曝光蚀刻形成的导电层。

在其中一个实施例中，所述滤光片组件包括压印胶层，所述压印胶层设置于所述滤光层远离所述透明基底的一侧，或设置于所述滤光层与所述透明基底之间，所述压印胶层远离所述透明基底的一侧开设有凹槽，所述第二导电层收容于所述凹槽。

在其中一个实施例中，所述凹槽的深度小于所述压印胶层的厚度，所述第二导电层的导电丝线厚度不大于所述凹槽的深度。

在其中一个实施例中，所述第一导电层为氧化铟锡材质的导电层。所述第二导电层的导电丝线为金属单质线、金属合金线、碳纳米管线、石墨烯线、有机导电高分子线或氧化铟锡线中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述透明基底为玻璃基底。

在其中一个实施例中，所述偏光滤光模块还包括透明胶层，所述透明基底远离所述滤光层和第二导电层的一侧通过所述透明胶层与所述偏光片组件粘接。

一种触摸显示屏，包括依次层叠的TFT电极、液晶模块以及上述任意一种偏光滤光模块。

上述偏光滤光模块及触摸显示屏，偏光滤光模块可同时实现触摸操作、偏振光功能及滤光功能，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为一实施例中偏光滤光模块的结构图；

图2为一实施例中偏光片组件和第一导电层的结构图；

图3为一实施例中滤光片组件和第二导电层的结构图；

图4为另一实施例中偏光滤光模块的结构图；

图5为又一实施例中偏光滤光模块的结构图；

图6为又一实施例中偏光滤光模块的结构图。

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。

一种偏光滤光模块，如图1至图3所示，包括偏光片组件100和滤光片组件200。

偏光片组件100包括偏光片110和透明的第一导电层120，第一导电层120设置于偏光片110一侧，第一导电层120包括多个沿第一方向平行间隔设置的第一导电单元122，第一导电单元122为透明条状结构，可降低作业难度。第一导电单元122可通过蚀刻处理得到。

滤光片组件200包括透明基底210，及位于透明基底210同一侧的滤光层220和第二导电层230，滤光层220包括遮光部222和滤光部224，遮光部222由栅格线相互交叉形成，栅格线相互交叉形成多个栅格单元223；滤光部224包括多个滤光单元225，每一滤光单元225收容于对应的一栅格单元223中；第二导电层230包括多个沿第二方向平行间隔设置的第二导电单元232，每个第二导电单元230由导电丝线相互交叉形成，导电丝线相互交叉形成网格节点。第二导电单元232可通过断线处理得到。

第一方向与第二方向互不平行，第一导电单元122和第二导电单元232在厚度方向绝缘形成互感电容。第二导电层230的导电丝线线宽为0.2微米～5微米，且相邻两个网格节点的距离为50微米～800微米，以保证第二导电层230视觉透明，即保证可见光透光率大于80%，此时第二导电层230导电丝线在滤光层220的投影可落于栅格线上，如图1和图3所示，也可不落于栅格线上，如图4所示。

透明基底210可为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等光学透明材料制成。本实施例中透明基底210为玻璃基底，可降低生产成本。遮光部222为带有黑色染料的光刻胶，其可以采用曝光、显影形成特定图案。滤光部224为带有彩色染料的光刻胶，同样可以采用曝光、显影形成特定的图案。滤光部224包括若干周期性排列的红（red，R）滤光单元、绿（green，G）滤光单元及蓝（blue，B）滤光单元，用于使入射光转变成单色光，实现滤光功能。

本实施例中第一导电层120可以是氧化铟锡（ITO）材质的导电层，在其他实施例中也可采用其他导电材料，只要满足透明即可。第一导电层120具体可通过在偏光片110一侧涂或镀导电层，再蚀刻的方式制备。

第二导电层230的导电丝线可以为金属单质线、金属合金线、碳纳米管线、石墨烯线、有机导电高分子线或ITO线中的至少一种。本实施例中，第二导电层230的导电丝线为金属单质线，例如银线，可提高导电性能。两相邻的第一导电单元122的间隔宽度可为0.5微米至50微米，两相邻的第二导电单元232的间隔宽度也可为0.5微米至50微米。

第二导电层230包括多个导电网格，第二导电层230的导线丝线的线形也可以是直线、曲线或折线，所构成的导电网格的形状为正方形、菱形、正六边形等，也可以是随机网格。可根据实际情况生产条件进行选择，降低了生产要求。

在其中一个实施例中，滤光片组件200还可包括压印胶层240，压印胶层240可设置于滤光层220与透明基底210之间，如图1、图3和图4所示，也可设置于滤光层220远离透明基底210的一侧，如图5所示。第二导电层230可采用压印方式形成，具体可在压印胶层240远离透明基底210的一侧开设有凹槽，再向凹槽中填充导电材料并固化制得第二导电层230，即第二导电层230收容于凹槽。

压印胶层240为透明状，不影响整体的透过率。压印胶层240的材质具体可为无溶剂紫外固化亚克力树脂、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）UV固化树脂，还可以为可见光固化树脂或热固化树脂。压印胶层240的厚度可以为2μm～10μm，既可避免因压印胶层240过薄使凹槽过浅，而影响凹槽的完整性，还可避免压印胶层240过厚而导致滤光片组件200过厚。本实施例中凹槽深度小于压印胶层240的厚度，第二导电层230的导电丝线厚度不大于凹槽的深度，可避免第二导电层230裸露而在后续工艺中被刮伤。

可以理解，在其他实施例中，滤光片组件200也可不包括压印胶层240，第二导电层230可通过涂或镀导电材料，再曝光蚀刻的方式制备。同样，第二导电层230可直接设置于滤光层220远离透明基底210的一侧，也可直接设置于滤光层220与透明基底210之间。

在其中一个实施例中，偏光滤光模块还可包括透明胶层（图中未示出），透明基底210远离滤光层220和第二导电层230的一侧通过透明胶层与偏光片组件100粘接。具体地，透明基底210可以是通过透明胶层与偏光片110远离第一导电层120的一侧粘接，如图1、图4和图5所示，也可以是通过透明胶层与偏光片110设置第一导电层120的一侧粘接，如图6所示。可以理解，在其他实施例中，偏光滤光模块也可不包括透明胶层，透明基底210通过其他方式与偏光片组件100连接。

下面对偏光滤光模块制作方法的其中几个实施例进行详细说明。

如图1、图4和图6所示具有触控操作功能的偏光滤光模块，第一导电层120通过涂/镀一层透明导电材料，再经蚀刻得到；第二导电层230采用压印方式制备，且覆设在滤光层220与透明基底210之间时，其制作过程如下：

（1）在偏光片110的一表面整面镀一层透明导电材料或涂一层透明导电墨水并固化（导电材料或导电墨水可以为石墨烯、透明导电高分子材料、纳米金属线墨水或ITO等，固化后视觉透明。本实施例镀一层ITO），形成导电层。

（2）涂布光刻胶层，利用与第一导电层120的导电图案对应的第一掩膜板对光刻胶层进行曝光、再显影，仅在导电层上面覆盖与第一导电层120的导电图案对应的光刻胶，其它地方的光刻胶除去。

（3）利用刻蚀技术对导电层进行蚀刻，得到相互独立、绝缘的第一导电单元，从而得到带有第一导电层120的偏光片组件100。

（4）在透明基底210的一表面首先进行Plasma处理，除去透明基底210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。

（5）在透明基底210上述经过处理的表面涂布压印胶层240，本实施例中可采用PMMA UV固化树脂，并用与第二导电层230的导电图案相嵌套的压印模板在压印胶层240表面进行压印并固化，得到用于收容第二导电层230的凹槽。

（6）向凹槽内填充导电材料并固化，得到相互独立、绝缘的第二导电单元（导电材料可以为金属单质或合金、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子或ITO。优选为金属，如纳米银浆），从而得到第二导电层230。

（7）在压印胶层240嵌设有第二导电层230的表面整面涂/镀带有黑色染料的光刻胶，得到初始遮光层。

（8）利用与遮光部222的栅格线图案对应的第二掩膜板对初始遮光层进行曝光、显影，再进行蚀刻，得到遮光部222。

（9）再在对应区域分次镀/涂上R/G/B滤光单元，从而得到带有第二导电层230的滤光片组件200。

（10）将带有第一导电层120的偏光片组件100和带有第二导电层230的滤光片组件200通过透明胶粘剂进行粘结并固化，得到具有触控操作功能的偏光滤光模块。

如图5所示具有触控操作功能的偏光滤光模块，第一导电层120通过涂/镀一层透明导电材料，再经蚀刻得到；第二导电层230采用压印方式制备，且覆设在滤光层220远离透明基底210的一侧时，其制作过程如下：

（1）在偏光片110的一表面整面镀一层透明导电材料或涂一层透明导电墨水并固化（导电材料或导电墨水可以为石墨烯、透明导电高分子材料、纳米金属线墨水或ITO等，固化后视觉透明。本实施例镀一层ITO），形成导电层。

（2）涂布光刻胶层，利用与第一导电层120的导电图案对应的第一掩膜板对光刻胶层进行曝光、再显影，仅在导电层上面覆盖与第一导电层120的导电图案对应的光刻胶，其它地方的光刻胶除去。

（3）利用刻蚀技术对导电层进行蚀刻，得到相互独立、绝缘的第一导电单元，从而得到带有第一导电层120的偏光片组件100。

（4）在透明基底210的一表面首先进行Plasma处理，除去透明基底210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。

（5）在透明基底210上述经过处理的表面整面涂/镀带有黑色染料的光刻胶，得到初始遮光层。

（6）利用与遮光部222的栅格线图案对应的第二掩膜板对初始遮光层进行曝光、显影，再进行蚀刻，得到遮光部222。

（7）再在对应区域分次镀/涂上R/G/B滤光单元，从而得到滤光层220。

（8）在滤光层220表面涂布压印胶层240（本实施例中可采用PMMA UV固化树脂），并用与第二导电层230的导电图案相嵌套的压印模板在压印胶层240表面进行压印并固化，得到用于收容第二导电层230的凹槽。

（9）向凹槽内填充导电材料并固化，得到相互独立、绝缘的第二导电单元（导电材料可以为金属单质或合金、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子或ITO。优选为金属，如纳米银浆），得到第二导电层230，从而得到带有第二导电层230的滤光片组件200。

（10）将带有第一导电层120的偏光片组件100和带有第二导电层230的滤光片组件200通过透明胶粘剂进行粘结并固化，得到具有触控操作功能的偏光滤光模块。

上述具有触控操作功能的偏光滤光模块，第一导电层通过涂/镀一层透明导电材料，再经蚀刻得到，第二导电层通过涂/镀一导电层，再经蚀刻制备，且覆设在滤光层与透明基底之间时，其制作过程如下：

（1）在偏光片的一表面整面镀一层透明导电材料或涂一层透明导电墨水并固化（导电材料或导电墨水可以为石墨烯、透明导电高分子材料、纳米金属线墨水或ITO等，固化后视觉透明。本实施例镀一层ITO），形成导电层。

（2）涂布光刻胶层，利用与第一导电层的导电图案对应的第一掩膜板对光刻胶层进行曝光、再显影，仅在导电层上面覆盖与第一导电层的导电图案对应的光刻胶，其它地方的光刻胶除去。

（3）利用刻蚀技术对导电层进行蚀刻，得到相互独立、绝缘的第一导电单元，从而得到带有第一导电层的偏光片组件。

（4）在透明基底的一表面首先进行Plasma处理，除去透明基底表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与其它材料的粘结力。

（5）在透明基底上述经过处理的表面整面镀导电材料或涂一层导电墨水并固化（导电材料或导电墨水可以为金属单质、金属合金、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子或ITO，本实施例为纳米银墨水），得到导电层。

（6）涂布一层光刻胶，经过曝光-显影技术，仅保留覆盖第二导电层的导电图案部分的光刻胶，将其余地方（包括需要断线区域）的光刻胶除去。

（7）利用刻蚀技术对上述导电层进行蚀刻，得到相互独立、绝缘的第二导电单元。

（8）在上述导电层表面整面涂/镀带有黑色染料的光刻胶，得到初始遮光层。

（9）利用与遮光部的栅格线图案对应的第二掩膜板对初始遮光层进行曝光、显影，再进行蚀刻，得到遮光部。

（10）再在对应区域分次镀/涂上R/G/B滤光单元，从而得到带有第二导电层的滤光片组件。

（11）将带有第一导电层的偏光片组件和带有第二导电层的滤光片组件通过透明胶粘剂进行粘结并固化，得到具有触控操作功能的偏光滤光模块。

上述具有触控操作功能的偏光滤光模块，第一导电层通过涂/镀一层透明导电材料，再经蚀刻得到，第二导电层通过涂/镀一导电层，再经蚀刻制备，且覆设在滤光层远离透明基底的一侧时，其制作过程如下：

（1）在偏光片的一表面整面镀一层透明导电材料或涂一层透明导电墨水并固化（导电材料或导电墨水可以为石墨烯、透明导电高分子材料、纳米金属线墨水或ITO等，固化后视觉透明。本实施例镀一层ITO），形成导电层。

（2）涂布光刻胶层，利用与第一导电层的导电图案对应的第一掩膜板对光刻胶层进行曝光、再显影，仅在导电层上面覆盖与第一导电层的导电图案对应的光刻胶，其它地方的光刻胶除去。

（3）利用刻蚀技术对导电层进行蚀刻，得到相互独立、绝缘的第一导电单元，从而得到带有第一导电层的偏光片组件。

（4）在透明基底的一表面首先进行Plasma处理，除去透明基底表面的脏污，并使表面离子化，增加后续与其它材料的粘结力。

（5）在透明基底上述经过处理的表面整面涂/镀带有黑色染料的光刻胶，得到初始遮光层。

（6）利用与遮光部的栅格线图案对应的第二掩膜板对初始遮光层进行曝光、显影，再进行蚀刻，得到遮光部。

（7）再在对应区域分次镀/涂上R/G/B滤光单元，从而得到滤光层。

（8）在滤光层表面整面镀导电材料或涂一层导电墨水并固化（导电材料或导电墨水可以为金属单质、金属合金、碳纳米管、石墨烯、有机导电高分子或ITO，本实施例为纳米银墨水），得到导电层。

（9）涂布一层光刻胶，经过曝光-显影技术，仅保留覆盖第二导电层的导电图案部分的光刻胶，将其余地方（包括需要断线区域）的光刻胶除去。

（10）利用刻蚀技术对上述导电层进行蚀刻，得到相互独立、绝缘的第二导电单元，从而得到带有第二导电层的滤光片组件。

（11）将带有第一导电层的偏光片组件和带有第二导电层的滤光片组件通过透明胶粘剂进行粘结并固化，得到具有触控操作功能的偏光滤光模块。

上述偏光滤光模块，可同时实现触摸操作、偏振光功能及滤光功能，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。

第二导电层230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。

上述具有触控功能的偏光滤光模块为双层导电结构，无需进行搭桥设计，大大降低作业难度。采用上述偏光滤光模块，可以降低液晶显示器（Liquid CrystalDisplay，LCD）对触控效果的信号干扰。

此外，本实用新型还提供了一种触摸显示屏，可以为直下式、或侧入式光源的液晶显示屏。触摸显示屏包括依次层叠的TFT电极、液晶模块以及上述偏光滤光模块。由于偏光滤光模块同时具有触摸操作、偏振光功能及滤光功能，使触摸显示屏具有触摸显示功能。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。可以理解，对于使用背光源为偏振光源的，如OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）偏振光源，则无需下偏光片，只需要上述偏光滤光模块中的偏光模块即可。

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)

1.一种偏光滤光模块，其特征在于，包括：

偏光片组件，包括偏光片和透明的第一导电层，所述第一导电层设置于所述偏光片一侧，所述第一导电层包括多个沿第一方向平行间隔设置的第一导电单元；

滤光片组件，包括透明基底，及位于所述透明基底同一侧的滤光层和第二导电层，所述滤光层包括遮光部和滤光部，所述遮光部由栅格线相互交叉形成，所述栅格线相互交叉形成多个栅格单元；所述滤光部包括多个滤光单元，每一所述滤光单元收容于对应的一所述栅格单元中；所述第二导电层包括多个沿第二方向平行间隔设置的第二导电单元，每个所述第二导电单元由导电丝线相互交叉形成，所述导电丝线相互交叉形成网格节点；

所述第一方向与第二方向互不平行，所述第一导电单元和第二导电单元在厚度方向绝缘；所述第二导电层的导电丝线线宽为0.2微米～5微米，且相邻两个网格节点的距离为50微米～800微米。

2.根据权利要求1所述的偏光滤光模块，其特征在于，两个相邻的所述第一导电单元的间隔宽度为0.5微米～50微米，两个相邻的所述第二导电单元的间隔宽度为0.5微米～50微米。

3.根据权利要求1所述的偏光滤光模块，其特征在于，所述第二导电层设置于所述滤光层远离所述透明基底的一侧，或设置于所述滤光层与所述透明基底之间。

4.根据权利要求3所述的偏光滤光模块，其特征在于，所述第二导电层为在所述滤光层远离所述透明基底的一侧或所述透明基底靠近所述滤光层的一侧，通过涂或镀导电材料再曝光蚀刻形成的导电层。

5.根据权利要求1所述的偏光滤光模块，其特征在于，所述滤光片组件包括压印胶层，所述压印胶层设置于所述滤光层远离所述透明基底的一侧，或设置于所述滤光层与所述透明基底之间，所述压印胶层远离所述透明基底的一侧开设有凹槽，所述第二导电层收容于所述凹槽。

6.根据权利要求5所述的偏光滤光模块，其特征在于，所述凹槽的深度小于所述压印胶层的厚度，所述第二导电层的导电丝线厚度不大于所述凹槽的深度。

7.根据权利要求1所述的偏光滤光模块，其特征在于，所述第一导电层为氧化铟锡材质的导电层。所述第二导电层的导电丝线为金属单质线、金属合金线、碳纳米管线、石墨烯线、有机导电高分子线或氧化铟锡线中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的偏光滤光模块，其特征在于，所述透明基底为玻璃基底。

9.根据权利要求1所述的偏光滤光模块，其特征在于，还包括透明胶层，所述透明基底远离所述滤光层和第二导电层的一侧通过所述透明胶层与所述偏光片组件粘接。

10.一种触摸显示屏，其特征在于，包括依次层叠的TFT电极、液晶模块以及如权利要求1至9中任意一项所述的偏光滤光模块。

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