WO2020062756A1 - 触控显示装置及其制造方法 - Google Patents

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WO2020062756A1
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李全
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惠州市华星光电技术有限公司
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    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • a touch sensing layer is formed above the pressure absorption layer, wherein the pressure absorption layer is a hard transparent material and is fixed above the color filter layer by a sealant.
  • FIG. 1 shows a schematic structural diagram of a touch sensing device in the prior art, which includes a substrate (not shown in the figure), a thin film transistor layer 010 located above the substrate, and a Color film layer 020, a polarizing layer 050 above the color film layer 020, and a touch sensing layer 070 above the polarizing layer 050, wherein the touch sensing layer 070 is bonded by a transparent adhesive layer 060 Above the polarizing layer 050.
  • the thin film transistor layer 010 and the color film layer 020 are bonded by a sealant 030, wherein a liquid crystal layer is sealed between the color film layer 120 and the thin film transistor layer 110.
  • the thin film transistor layer 110 is located above the substrate, and is usually an integrated circuit fabricated on a semiconductor material.
  • the thin film transistor layer 110 includes a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor active layer, an ohmic contact layer, a source-drain electrode, and a protective film.
  • the structure and manufacturing method of 110 is a mature technology in the art, and is not repeated here.
  • a light compensation layer is further provided above the pressure absorption layer, and is used to compensate the absorption and scattering of the light source by the pressure absorption layer.
  • the pressure absorbing layer 140 will inevitably absorb and refract light, resulting in a certain decrease in the brightness of the light and a certain divergence or convergence of the angle, depending on the specific material used by the pressure absorbing layer 140 And shape structure. If the pressure absorbing layer 140 has a serious effect on light, it must be corrected by adding an additional light compensation layer.
  • the refraction property of the light compensation layer to light is opposite to that of the pressure absorption layer 140, and its shape and material can be selected according to needs, and details are not described herein again.
  • a thin film transistor layer 110 is formed over the substrate.
  • the thin film transistor layer 110 is located above the substrate, and is usually an integrated circuit fabricated on a semiconductor material.
  • the thin film transistor layer 110 includes a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor active layer, an ohmic contact layer, a source-drain electrode, and a protective film.
  • the structure and manufacturing method of 110 is a mature technology in the art, and is not repeated here.
  • a color film layer 120 is formed above the thin film transistor layer 110, and the color film layer 120 is located above the thin film transistor layer 110, which is a key structure for a touch display device to display colors.
  • a touch display device to display colors.
  • the structure of the color film layer 120 is a mature technology in the art, and will not be repeated here.
  • the thin film transistor layer 110 and the color filter layer 120 are bonded by a sealant 130, and a liquid crystal layer is sealed between the color film layer 120 and the thin film transistor layer 110.
  • the pressure absorbing layer 140 is a flat plate structure, and a surface of the flat plate structure adjacent to the thin film transistor layer 110 is a smooth arc protruding upward. shape. More preferably, a surface of the flat plate structure adjacent to the touch-sensing layer 170 is a smooth arc convex upward.
  • the arc structure can absorb pressure more effectively and reduce the influence of touch on the color film layer 120 and the liquid crystal layer.
  • its manufacturing process is relatively complicated and the cost is relatively high.
  • a suitable structure can be selected according to needs. For example, a pressure absorption layer with an arc structure can be used for display devices that want to reduce the thickness as much as possible, and a flat plate structure can be used for display devices that want to reduce the cost as much as possible. Absorptive layer.
  • the invention affixes a pressure absorbing layer above the color film layer, so as to absorb the stress applied by the user to the color film layer and the liquid crystal layer through the touch sensing layer during operation, weaken the change of the color film structure and the liquid crystal structure of the corresponding area, and eliminate The effect of touch pressure on the rotation state of liquid crystal molecules, thereby eliminating water marks and enhancing the user experience.

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Abstract

一种触控显示装置及其制造方法，所述触控显示装置包括：基板；位于所述基板上方的薄膜晶体管层；位于所述薄膜晶体管层上方的彩膜层；位于所述彩膜层上方的压力吸收层；位于所述压力吸收层上方的触控感应层；其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方。

Description

触控显示装置及其制造方法 技术领域
本发明涉及触控显示领域，尤其涉及一种触控显示装置及其制造方法。
 背景技术
随着显示技术的发展，显示面板的用途已经不限于作为电视机、监视器、电脑显示屏等小型设备的显示屏，也更多的被应用于公共领域中的大尺寸显示器中。在商用显示领域，具有触控功能的大尺寸显示面板具有更大的市场。由于价格原因，当前主流的触控技术为红外技术。红外触摸屏使用寿命长、适合大尺寸，但是易受遥控器、高温物体、白炽灯、太阳光线等强红外线干扰以及变压器等强电磁性物体干扰，稳定性低，性能较差。
 技术问题
目前，采用薄膜型电容触控技术的触控面板性能稳定且成本相对较低。但是由于膜材较薄，触控的过程中，手指施加在薄膜触控传感器上的压力会继续传递到下方的彩膜层上，使对应区域的彩膜结构和液晶结构发生变化，影响液晶角度，产生类似水痕的视觉现象，使用户体验较降低。
 技术解决方案
本发明提供一种触控显示装置，以消除触控过程中触控压力对彩膜层和液晶层的不良影响。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
一种触控显示装置，其包括：
基板；
位于所述基板上方的薄膜晶体管层；
位于所述薄膜晶体管层上方的彩膜层；
位于所述彩膜层上方的压力吸收层；
位于所述压力吸收层上方的触控感应层；其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方；其中，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与触控感应层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。
根据本发明的其中一个方面，所述触控感应层为柔性电容式触控感应结构。
相应的，本发明还提供了一种触控显示装置，其包括：
基板；
位于所述基板上方的薄膜晶体管层；
位于所述薄膜晶体管层上方的彩膜层；
位于所述彩膜层上方的压力吸收层；
位于所述压力吸收层上方的触控感应层；其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与触控感应层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。
根据本发明的其中一个方面，所述触控感应层为柔性电容式触控感应结构。
相应的，本发明还提供了一种触控显示装置的制造方法，其包括以下步骤：
提供基板；
在所述基板上方形成薄膜晶体管层；
在所述薄膜晶体管层上方形成彩膜层；
在所述彩膜层上方形成压力吸收层；
在所述压力吸收层上方形成触控感应层，其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与触控感应层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
根据本发明的其中一个方面，所述压力吸收层为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。
根据本发明的其中一个方面，所述触控感应层为柔性电容式触控感应结构。
根据本发明的其中一个方面，根据权利要求7所述的触控显示装置的制造方法，其中，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。
 有益效果
本发明通过在彩膜层上方贴加压力吸收层，吸收用户在操作时通过触控感应层施加到彩膜层和液晶层上的应力，减弱对应区域的彩膜结构和液晶结构的变化，消除触控压力对液晶分子旋转状态的影响，从而消除水痕现象，增强用户体验。
 附图说明
图1为现有技术中的触控感应装置的结构示意图；
图2-图5为本发明的具体实施例中的触控感应装置的制造方法中，不同步骤中的触控感应装置的结构示意图；
图6为本发明的另一个具体实施例中的触控感应装置的结构示意图。
 本发明的实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
首先对现有技术进行简要说明。参见图1，图1示出了现有技术中的触控感应装置的结构示意图，包括基板（图中未示出），位于基板上方的薄膜晶体管层010，位于所述薄膜晶体管层010上方的彩膜层020，位于所述彩膜层020上方的偏光层050，以及位于所述偏光层050上方的触控感应层070，其中，所述触控感应层070通过透明粘合层060粘合在所述偏光层050上方。所述薄膜晶体管层010和彩膜层020通过密封胶030粘合，其中，液晶层被密封在所述彩膜层120和所述薄膜晶体管层110之间。
对于使用柔性电容式触控感应结构的触控显示屏，由于其显示屏幕的硬度比刚性屏幕低，当用户在进行触控操作时，手指施加在触控面板上的压力无法被触控感应层070完全吸收，且由于偏光层050和透明粘合层060的厚度都很薄，因此用户施加的应力会通过所述触控感应层070施加到下方的彩膜层020上，导致彩膜层扭曲变形，进一步导致彩膜层下方的液晶层中对应位置的液晶分子的旋转状态发生改变，从而导致屏幕上出现类似水痕的图像，降低用户体验。
针对上述问题，本发明提供了一种触控显示装置，以消除触控过程中触控压力对彩膜层和液晶层的不良影响。下面将结合附图2至图6对本发明进行详细描述。具体的，参见图5，本发明提供了一种触控显示装置，其包括：基板（图中未示出），位于所述基板上方的薄膜晶体管层110，位于所述薄膜晶体管层110上方的彩膜层120，位于所述彩膜层120上方的压力吸收层140，位于所述压力吸收层140上方的触控感应层；其中，如图4所示，所述压力吸收层140为硬质透明材料，其上方粘合有偏光层150，以及通过透明粘合层160粘合在所述偏光层150上方的触控感应层170。
具体的，所述基板可以由硬质材料构成，例如玻璃、金属、树脂等硬质材料中的一种或多种的组合；也可以是柔性基板，例如聚合物材料，具体的可以是聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
所述薄膜晶体管层110位于所述基板上方，通常为半导体材料上制作的集成电路，包括栅电极、栅绝缘层、半导体活性层、欧姆接触层、源漏电极及保护膜等组成；薄膜晶体管层110的结构和制作方法是本领域的成熟技术，在此不再赘述。
所述彩膜层120位于所述薄膜晶体管层110上方，是触控显示装置能够显示彩色的关键结构，通常包括遮光层、RGB着色层、透明导电膜等结构，用于在薄膜晶体管层110的控制下利用滤光的方式产生红、绿、蓝三基色，再将三基色以不同比例混合而产生各种色彩，使LCD显现彩色，同时也对显示装置的视角宽度、亮度、分辨率等性能起关键作用。彩膜层120的结构是本领域的成熟技术，在此不再赘述。此外，所述薄膜晶体管层110和彩膜层120通过密封胶130粘合，液晶层被密封与所述彩膜层120和所述薄膜晶体管层110之间。
所述压力吸收层140位于所述彩膜层120上方，其中，所述压力吸收层140为硬质透明材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。考虑到材料的成本问题对大规模量产的影响，本实施例中的压力吸收层140为钠钙玻璃。
优选的，参见图6，在本发明的另一个实施例中，所述压力吸收层141为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层110相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。更优选的，所述平板结构与触控感应层170相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。弧形结构相比于平板结构能够更有效的吸收压力，减少触控对彩膜层120和液晶层的影响，但是相对的，其制造工艺相对复杂，成本也较高。在实际中可根据需要选择合适的结构，例如，对于希望尽可能减小厚度的显示装置可以采用弧形结构的压力吸收层，而对于希望尽可能减小成本的显示装置可以采用平板结构的压力吸收层。
优选的，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。这是由于压力吸收层140会不可避免的对光线产生吸收和折射，导致光线亮度有一定程度的降低，其角度也会有一定的发散或聚拢，这取决于压力吸收层140所使用的具体材料和形状结构。如果压力吸收层140对光线的影响比较严重，那就必须通过添加额外的光线补偿层进行纠正。所述光线补偿层对光线的折射性质和所述压力吸收层140相反，其形状和材质可根据需要进行选择，在此不再赘述。
所述偏光层150通过密封胶固定在压力吸收层140上方，所述触控感应层170通过透明粘合层160粘合在所述偏光层150上方。以上结构是触控显示装置中的常见设置，在此不再赘述。
另外，需要强调的是，本实施例中的所述触控感应层170为柔性电容式触控感应结构。这是由于对于非柔性触控感应结构，其本身就能够吸收消除触控操作时产生的压力，无需额外添加压力吸收层。
本发明通过在彩膜层上方贴加压力吸收层，吸收用户在操作时通过触控感应层施加到彩膜层和液晶层上的应力，减弱对应区域的彩膜结构和液晶结构的变化，消除触控压力对液晶分子旋转状态的影响，从而消除水痕现象，增强用户体验。
相应的，本发明还提供了一种触控显示装置的制造方法，其包括以下步骤：
S110. 提供基板；
S120. 在所述基板上方形成薄膜晶体管层110；
S130. 在所述薄膜晶体管层110上方形成彩膜层120；
S140. 在所述彩膜层120上方形成压力吸收层140；
S150. 在所述压力吸收层140上方形成触控感应层170，其中，所述压力吸收层140为硬质透明材料，通过密封胶130固定在彩膜层120上方。
下面将结合附图对上述步骤逐一进行说明。
在步骤S110中，提供基板（图中未示出）。具体的，所述基板可以由硬质材料构成，例如玻璃、金属、树脂等硬质材料中的一种或多种的组合；也可以是柔性基板，例如聚合物材料，具体的可以是聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
在步骤S120中，参见图2，在所述基板上方形成薄膜晶体管层110。所述薄膜晶体管层110位于所述基板上方，通常为半导体材料上制作的集成电路，包括栅电极、栅绝缘层、半导体活性层、欧姆接触层、源漏电极及保护膜等组成；薄膜晶体管层110的结构和制作方法是本领域的成熟技术，在此不再赘述。
在步骤S130中，参见图3，在所述薄膜晶体管层110上方形成彩膜层120，所述彩膜层120位于所述薄膜晶体管层110上方，是触控显示装置能够显示彩色的关键结构，通常包括遮光层、RGB着色层、透明导电膜等结构，用于在薄膜晶体管层110的控制下利用滤光的方式产生红、绿、蓝三基色，再将三基色以不同比例混合而产生各种色彩，使LCD显现彩色，同时也对显示装置的视角宽度、亮度、分辨率等性能起关键作用。彩膜层120的结构是本领域的成熟技术，在此不再赘述。此外，所述薄膜晶体管层110和彩膜层120通过密封胶130粘合，液晶层被密封与所述彩膜层120和所述薄膜晶体管层110之间。
在步骤S140中，在所述彩膜层120上方形成压力吸收层140。其中，所述压力吸收层140为硬质透明材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。考虑到材料的成本问题对大规模量产的影响，本实施例中的压力吸收层140为钠钙玻璃。
其中，如图4所示，所述压力吸收层140为硬质透明材料，其上方粘合有偏光层150，以及通过透明粘合层160粘合在所述偏光层150上方的触控感应层170。
优选的，参见图6，在本发明的另一个实施例中，所述压力吸收层140为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层110相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。更优选的，所述平板结构与触控感应层170相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。弧形结构相比于平板结构能够更有效的吸收压力，减少触控对彩膜层120和液晶层的影响，但是相对的，其制造工艺相对复杂，成本也较高。在实际中可根据需要选择合适的结构，例如，对于希望尽可能减小厚度的显示装置可以采用弧形结构的压力吸收层，而对于希望尽可能减小成本的显示装置可以采用平板结构的压力吸收层。
优选的，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。这是由于压力吸收层140会不可避免的对光线产生吸收和折射，导致光线亮度有一定程度的降低，其角度也会有一定的发散或聚拢，这取决于压力吸收层140所使用的具体材料和形状结构。如果压力吸收层140对光线的影响比较严重，那就必须通过添加额外的光线补偿层进行纠正。所述光线补偿层对光线的折射性质和所述压力吸收层140相反，其形状和材质可根据需要进行选择，在此不再赘述。
最后，在步骤S150中，在所述压力吸收层140上方形成触控感应层170，其中，所述压力吸收层140为硬质透明材料，通过密封胶130固定在彩膜层120上方。本实施例中的所述触控感应层170为柔性电容式触控感应结构。这是由于对于非柔性触控感应结构，其本身就能够吸收消除触控操作时产生的压力，无需额外添加压力吸收层。
本发明通过在彩膜层上方贴加压力吸收层，吸收用户在操作时通过触控感应层施加到彩膜层和液晶层上的应力，减弱对应区域的彩膜结构和液晶结构的变化，消除触控压力对液晶分子旋转状态的影响，从而消除水痕现象，增强用户体验。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (17)

  1. 一种触控显示装置，其包括：
    基板；
    位于所述基板上方的薄膜晶体管层；
    位于所述薄膜晶体管层上方的彩膜层；
    位于所述彩膜层上方的压力吸收层；
    位于所述压力吸收层上方的触控感应层；其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方；其中，
    所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
  2. 根据权利要求1所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与触控感应层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
  3. 根据权利要求1所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。
  4. 根据权利要求1所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。
  5. 根据权利要求1所述的触控显示装置，其中，所述触控感应层为柔性电容式触控感应结构。
  6. 一种触控显示装置，其包括：
    基板；
    位于所述基板上方的薄膜晶体管层；
    位于所述薄膜晶体管层上方的彩膜层；
    位于所述彩膜层上方的压力吸收层；
    位于所述压力吸收层上方的触控感应层；其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方。
  7. 根据权利要求6所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
  8. 根据权利要求6所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与触控感应层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
  9. 根据权利要求6所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。
  10. 根据权利要求6所述的触控显示装置，其中，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。
  11. 根据权利要求6所述的触控显示装置，其中，所述触控感应层为柔性电容式触控感应结构。
  12. 一种触控显示装置的制造方法，其包括以下步骤：
    提供基板；
    在所述基板上方形成薄膜晶体管层；
    在所述薄膜晶体管层上方形成彩膜层；
    在所述彩膜层上方形成压力吸收层；
    在所述压力吸收层上方形成触控感应层，其中，所述压力吸收层为硬质透明材料，通过密封胶固定在彩膜层上方。
  13. 根据权利要求12所述的触控显示装置的制造方法，其中，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与薄膜晶体管层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
  14. 根据权利要求12所述的触控显示装置的制造方法，其中，所述压力吸收层为平板状结构，其中，所述平板结构与触控感应层相邻的表面为向上凸起的光滑弧形。
  15. 根据权利要求12所述的触控显示装置的制造方法，其中，所述压力吸收层为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和钠钙玻璃中的任意一种。
  16. 根据权利要求12所述的触控显示装置的制造方法，其中，所述触控感应层为柔性电容式触控感应结构。
  17. 根据权利要求12所述的触控显示装置的制造方法，其中，所述压力吸收层上方还包括光线补偿层，用于补偿压力吸收层对光源的吸收和散射。
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