CN208335164U - 彩色滤光基板及触控显示面板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种彩色滤光基板，包括基板、黑矩阵、色阻层及导电层，所述黑矩阵与所述色阻层相互间隔的设置在所述基板上，所述导电层设置在所述黑矩阵上，所述导电层包括间隔设置的第一电极与第二电极，所述第一电极与相邻的所述第二电极上设置有一弹性基体，所述弹性基体在受力变形时使所述第一电极与所述第二电极实现电连接。本实用新型还涉及一种触控显示面板。本实用新型通过在弹性基体中掺杂压敏导电材料，利用压敏导电材料的导电特性，在弹性基体受力变形时使弹性基体下的第一电极与第二电极实现电连接，以此来感应触控显示面板上手指的触摸动作，以提高手指触控的便捷性、多点触控性能。
Description
技术领域
本实用新型属于液晶显示领域，具体涉及一种彩色滤光基板及触控显示面板。
背景技术
随着科技的不断发展，触控屏作为一种简单、便捷的人机交互方式，已经广泛应用于我们日常生活的各个领域，如手机、媒体播放器、导航系统、数码相机、个人数字助理(PDA)等等。触控式显示面板(简称触控显示面板)根据感应原理的不同可分为电阻式、电容式、光学式、声波式以及电磁式等，由于电容式触控显示面板具有反应速度快、灵敏度高、可靠度佳、耐用度高等优点而被业内认可，成为一种最常用的触控显示面板，其主要利用电容耦合效应一侦测触碰位置，当手指碰触电容式触控显示面板的表面时，相应位置的电容量会相应地改变，从而可以侦测到触碰位置。
电容式触控显示面板目前主要的发展方向可分为On-Cell及In-Cell两种技术。In-Cell技术是将感应电极(Sensor)设置到阵列基板的像素结构当中，需要在阵列基板上的像素内部嵌入触控元件，使得显示面板具备触控功能。但是在像素结构内嵌入触摸元件，需要在阵列基板上使用复杂的半导体工艺，这会导致有效显示面积减少，从而导致显示画质劣化。On-Cell技术是将感应电极(Sensor)设置在触控面板的表面，即将触控元件嵌入到彩色滤光片和上偏光片之间。在液晶显示面板上配备触摸元件，相比In-Cell技术难度降低不少，但On-Cell技术多了一层触控层，液晶显示面板厚度会有一定的增加，也不符合消费者追求轻薄化的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种彩色滤光基板，通过在彩色滤光基板侧的弹性基体上掺杂压敏导电材料，利用压敏导电材料的导电特性来感应显示面板上手指的触摸动作，以提高显示面板的触控便捷性、多点触控性能。
本实用新型还提供一种触控显示面板，通过在彩色滤光基板侧的弹性基体(PS)上掺杂压敏导电材料，利用压敏导电材料的导电特性来感应显示面板上手指的触摸动作，以提高显示面板的触控便捷性、多点触控性能。
一种彩色滤光基板，包括设置于衬底上的黑矩阵和色阻层，所述黑矩阵和所述色阻层相互间隔设置，所述彩色滤光基板还包括导电层和弹性基体，所述导电层包括相互间隔设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设于所述黑矩阵上，所述弹性基体设于所述第一电极和所述第二电极上，所述弹性基体中掺杂有压敏导电材料，所述弹性基体在受力变形时使所述第一电极与所述第二电极实现电连接。
进一步地，所述第一电极和所述第二电极均为多个。
进一步地，所述第一电极和所述第二电极均为透明电极。
进一步地，所述第一电极和所述第二电极均为金属电极。
进一步地，所述弹性基体的材料为丙烯酸树脂、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的至少一种。
进一步地，所述彩色滤光基板还包括一压敏导电层，所述压敏导电层设于所述弹性基体下并与所述第一电极及所述第二电极接触。
进一步地，所述压敏导电层由压敏导电材料形成，所述压敏导电层在受力变形时使所述第一电极和所述第二电极电连接。
进一步地，所述压敏导电材料为石墨烯、碳纳米管、导电炭黑、金属粉或金属纤维中的至少一种。
进一步地，所述彩色滤光基板还包括一平坦层，所述平坦层设置在所述衬底上并覆盖所述黑矩阵、所述色阻层及所述导电层，所述弹性基体设置在所述导电层上并裸露于所述平坦层上。
一种触控显示面板，包括阵列基板，所述触控显示面板还包括上述的彩色滤光基板，以及设置于所述阵列基板与所述彩色滤光基板之间的液晶层。
本实用新型提供的彩色滤光基板及触控显示面板，通过在弹性基体中掺杂压敏导电材料或在彩色滤光基板中增加压敏导电层，利用压敏导电材料的导电特性，在弹性基体或压敏导电层受力变形时使弹性基体下的第一电极和第二电极实现电连接，以此来感应触控显示面板上手指的触摸动作，以提高手指触控的便捷性、多点触控性能，本实用新型制造工艺简单，易于实现，且在不增加彩色滤光基板厚度的情况下实现触控显示面板的触控功能。
附图说明
图1是本实用新型一实施例提供的彩色滤光基板的结构示意图。
图2是本实用新型一实施例提供的触控显示面板的结构示意图。
图3是本实用新型另一实施例提供的彩色滤光基板的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及功效详细说明如下。
图1是本实用新型一实施例提供的彩色滤光基板的结构示意图。图2是本实用新型一实施例提供的触控显示面板的结构示意图。具体地，请参见图1和图2，一种触控显示面板100，包括彩色滤光基板10、阵列基板20以及夹设于彩色滤光基板10和阵列基板20之间的液晶层30。本实用新型的实施例是针对In-cell电容式触控显示面板。
彩色滤光基板10由上至下依次包括衬底110、黑矩阵111、色阻层112及导电层113。具体地，彩色滤光基板10的衬底110为透明基板，其可以为玻璃、石英等硬质材料或高分子塑胶材料例如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)或其他透明材质。黑矩阵111设置于衬底110上，色阻层112设置于衬底110上并与黑矩阵111相互间隔。本实施例中，例如色阻层112的不同区域分别分别设定为红色阻(R)、绿色阻(G)、蓝色阻(B)，且各色阻之间设有黑矩阵111(红色阻(R)与绿色阻(G)之间、绿色阻(G)与蓝色阻(B)之间、红色阻(R)与蓝色阻(B)之间均设置有黑矩阵111)。
导电层113设于黑矩阵111上，导电层113包括相互间隔设置的第一电极1132和第二电极1134。导电层113的材料可以为透明导电材料或不透明的金属材料，即第一电极1132和第二电极1134可以为透明电极或金属电极。具体地，透明导电材料可以为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(ZAO)等无机透明导电材料或透明有机导电材料。金属材料可以为金属单质或合金材质，例如为Mo、Al、Ti、Ag或MoAlMo等复合金属。第一电极1132和第二电极1134均为多个，以提高触控反应速度。
第一电极1132和相邻的第二电极1134上设置有一柱状的弹性基体114，弹性基体114内掺杂有压敏导电材料115，使得弹性基体114在受力变形时能够使第一电极1132与第二电极1134实现电连接。具体地，第一电极1132与第二电极1134设于黑矩阵111上，弹性基体114设置在第一电极1132与第二电极1134的上表面，当弹性基体114在自然未被压缩时，第一电极1132与第二电极1134处于相互绝缘的状态。
弹性基体114的材料为丙烯酸树脂、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的至少一种即弹性基体114可以为这些材料中的一种单质，也可以为其中几种的混合材料，以使得弹性基体114具有良好的弹性，并在受力的情况下产生可恢复的变形。对于不同类型的触控显示面板弹性基体114的材质也会相应的调整。针对液晶显示面板，弹性基体114为显示面板中的柱形隔垫物PS柱(即Photo Spacer)，即在液晶显示面板制作过程中，需在作为弹性基体114的PS柱中掺杂压敏导弹材料，使得掺杂欧压敏导电材料115的PS柱在受力形变时具有导电功能。
本实施例中，压敏导电材料115可以为石墨烯，作为一种纳米材料，石墨烯具有良好的透光率，几乎是完全透明的。特别是常温下石墨烯的电子迁移率较高，远超电子在一般导体中的运动速度，且石墨烯电阻非常小。但是压敏导电材料115不仅限于石墨烯。可选地，压敏导电材料115为碳纳米管、导电炭黑、金属粉或金属纤维中的至少一种。需要说明的是，压敏导电材料115具有在受到压力作用下会使正负离子发生相对位移，从而使正负离子中心不重合，具有电荷传导功能的特性，即掺杂着压敏导电材料115的弹性基体114在受压时具有导电功能，而在没有压力的自然状态下弹性基体114为绝缘体，从而使得第一电极1132与第二电极1134之间处于绝缘状态。
本实施例中，第一电极1132和第二电极1134均为压力触控电极。在触控显示面板进行压力触控时，触控驱动电路向第一电极1132和第二电极1134中的一个电极输入压力驱动信号，则在第一电极1132和第二电极1134中的另一个电极上得到感应信号，以此检测到触控显示面板上的触摸位置。
彩色滤光基板还包括一平坦层117，平坦层117设置在衬底110上并覆盖黑矩阵111、色阻层112及导电层113。柱状的弹性基体114设置在导电层113上并裸露于平坦层117上。在其他实施例中，导电层113可以设置在平坦层117上并使第一电极1132和第二电极1134和黑矩阵111位置上下对应。弹性基体114设于导电层113的第一电极1132与第二电极1134上。
在本实施例中，外界无压力施加到触控显示面板上时，弹性基体114没有形变，即弹性基体114处于未被按压的自然状态，掺杂在弹性基体114中的压敏导电材料115呈无序状态，不能实现电荷传导，此时第一电极1132和第二电极1134之间保持电绝缘状态。
当外界有压力施加到触控显示面板上时，按压位置处的弹性基体114被压缩，即弹性基体114处于被按压的收缩状态，掺杂在弹性基体114内的压敏导电材料115在受压的状态下呈有序的排列状态，由于压敏导电材料115如石墨烯或碳纳米管具有良好的导电性，使弹性基体114具有电荷传导功能，第一电极1132与第二电极1134之间转换成电连接状态。此时，如果将第一电极1132作为触控发射电极并施加电压信号，则可以在第二电极1134得到感应电压信号。这样通过检测第二电极1134是否存在感应信号，可以快速准确地确定在触控显示面板上的触摸痕迹。
具体地，第一电极1132和第二电极1134作为触控单元，按照彩色滤光基板10的阵列进行排布，例如，多个重复单元将数条第一电极1132的走线用行号标识，将数条第二电极1134的走线用列号标识，分别引线至驱动IC，可通过检测到的电压信号感应对应的行列来判断触控感应坐标。
综上所述，本实用新型的彩色滤光基板及触控显示面板，通过在弹性基体114中掺杂压敏导电材料115，利用压敏导电材料115的导电特性感应触控显示面板上触摸动作，提高了手指触控的便捷性、多点触控性能，且本实用新型的彩色滤光基板制作工艺简单，易于实现，且能在不增加彩色滤光基板厚度的情况下实现触控功能。
本实施例将触控单元与彩色滤光基板结合在一起实现In-cell触控功能，避免了现有的In-cell必须在阵列基板一侧的像素结构内嵌入触摸传感器的做法，能够减少掩膜的使用数量，简化了制造工艺的同时提高成品率，而且可以减少阵列基板上的布线数量，提高触控信号处理的效率。
图3是本实用新型另一实施例的彩色滤光基板的结构示意图。如图3所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，在弹性基体114和导电层113之间增加了一压敏导电层116，且弹性基体114为普通的弹性基体114，没有掺杂压敏导电材料115。
具体地，压敏导电层116设于导电层113与弹性基体114之间，即压敏导电层116设置在第一电极1132与第二电极1134的上表面，即第一电极1132和第二电极1134均与压敏导电层116直接接触，弹性基体114设置于压敏导电层116的上表面。压敏导电层116由压敏导电材料115形成，由压敏导电材料115的导电特性可知，当外界无压力施加在触控显示面板上时，弹性基体114没有形变，弹性基体114在未受力的自然状态下，压敏导电层116也处于未受压的状态，此时第一电极1132与第二电极1134处于相互绝缘的状态。当外界有压力施加到触控显示面板上时，按压位置处的弹性基体114被压缩，弹性基体114压迫压敏导电层116，压敏导电层116受力变形，可使第一电极1132与第二电极1134转换为电连接状态。
本实施例其他部分结构及原理与上一实施例相同，在此不再赘述，请参上述实施例。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种彩色滤光基板，包括设置于衬底上的黑矩阵和色阻层，所述黑矩阵和所述色阻层相互间隔设置，其特征在于，所述彩色滤光基板还包括导电层和弹性基体，所述导电层包括相互间隔设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设于所述黑矩阵上，所述弹性基体设于所述第一电极和所述第二电极上，所述弹性基体中掺杂有压敏导电材料，所述弹性基体在受力变形时使所述第一电极与所述第二电极实现电连接。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为多个。
3.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为透明电极。
4.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为金属电极。
5.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述弹性基体的材料为丙烯酸树脂、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述彩色滤光基板还包括一压敏导电层，所述压敏导电层设于所述弹性基体下并与所述第一电极及所述第二电极接触。
7.根据权利要求6所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述压敏导电层由压敏导电材料形成，所述压敏导电层在受力变形时使所述第一电极和所述第二电极电连接。
8.根据权利要求7所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述压敏导电材料为石墨烯、碳纳米管、导电炭黑、金属粉或金属纤维中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的彩色滤光基板，其特征在于，所述彩色滤光基板还包括一平坦层，所述平坦层设置在所述衬底上并覆盖所述黑矩阵、所述色阻层及所述导电层，所述弹性基体设置在所述导电层上并裸露于所述平坦层上。
10.一种触控显示面板，包括阵列基板，其特征在于，所述触控显示面板还包括如权利要求1-9任一项所述的彩色滤光基板，以及设置于所述阵列基板与所述彩色滤光基板之间的液晶层。
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