觸控顯示屏的製作方法
2023-05-17 21:34:36 1
觸控顯示屏的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種觸控顯示屏包括第一襯底、第二襯底及設置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第一襯底與所述第二襯底相對的表面上設有公共電極，所述第二襯底與所述第一襯底相對的表面設有TFT電極，所述第一襯底遠離第二襯底的表面上設置有第一偏光片，所述第一偏光片的兩側分別設置有第一透明導電層和第二透明導電層，所述第一透明導電層與第二透明導電層形成觸控感應結構，所述第一透明導電層和/或第二透明導電層包括基質及填充於該基質中的納米導電絲線，該基質為固化的透明感光樹脂。上述觸控觸控螢幕，在顯示屏已有的元件第一偏光片的兩側設置觸控結構，實現觸控功能不需要另外組裝觸控螢幕，降低觸控顯示屏的厚度，利於實現輕薄化。
【專利說明】觸控顯示屏
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及顯示屏領域，特別是涉及一種觸控顯示屏。
【背景技術】
[0002]觸控螢幕是可接收觸摸式輸入信號的感應式裝置。觸控螢幕賦予了信息交互嶄新的面貌，是極富吸引力的全新信息交互設備。觸控螢幕技術的發展引起了信息傳媒界的普遍關注，已成為光電行業異軍突起的朝陽高新技術產業。
[0003]目前，具有觸摸顯示功能的電子產品均包括顯示屏及位於顯示屏上的觸控螢幕，然而，觸控螢幕作為與顯示屏獨立的組件，在用於一些實現人機互動的電子產品時，均需要根據顯示屏的尺寸進行定購，之後再進行組裝。現有的觸控螢幕與顯示屏的組裝主要有兩種方式，即框貼及全貼合，框貼是將觸控螢幕與顯示屏的邊緣貼合，全貼合是將觸控螢幕的下表面與顯示屏的上表面整面貼合。
[0004]液晶顯示屏作為偏光片、濾光片、液晶模塊以及TFT的組合模塊，已經具有較大且難以降低的厚度，但是觸控螢幕作為與顯示屏獨立的構件，在電子產品組立時，不僅需要複雜的組裝工藝，還會再次增加電子產品的厚度及重量，再者，多一道組裝工藝，就意味著增加了產品不良的概率，大大增加產品的生產成本。
實用新型內容
[0005]基於此，有必要提出一種具有觸控功能且利於實現輕薄化的觸控顯示屏。
[0006]一種觸控顯示屏，包括第一襯底、第二襯底及設置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第一襯底與所述第二襯底相對的表面上設有公共電極，所述第二襯底與所述第一襯底相對的表面設有TFT電極，所述第一襯底遠離第二襯底的表面上設置有第一偏光片，所述第一偏光片的兩側分別設置有第一透明導電層和第二透明導電層，所述第一透明導電層與第二透明導電層形成觸控感應結構，所述第一透明導電層和/或第二透明導電層包括基質及填充於該基質中的納米導電絲線，該基質為固化的透明感光樹脂。
[0007]在其中一個實施例中，所述第一透明導電層形成有第一方向觸控電極，所述第二透明導電層形成有第二方向觸控電極，所述第一方向觸控電極和第二方向觸控電極交叉配置。
[0008]在其中一個實施例中，所述第一透明導電層布置在所述第一偏光片上，所述第二透明導電層布置在所述第一偏光片或所述第一襯底上。
[0009]在其中一個實施例中，部分所述納米導電絲線暴露出所述基質一側表面使所述第一和/或第二透明導電層表面導電。
[0010]在其中一個實施例中，所述第一或第二透明導電層的厚度為0.Ιμ--?50μ--，所述第一或第二透明導電層的納米導電絲線均勻分布於基質中，使得第一或第二透明導電層整體均勻導電。
[0011]在其中一個實施例中，所述導電納米絲線在所述基質其中一側一定範圍的區域內均勻分布，而在所述基質相對的另一側一定範圍的區域內沒有導電納米絲線分布，使得所述透明導電層在厚度方向上形成非導電區及導電區，當該第一及第二透明導電層設置在所述第一偏光片時，所述第一及第二透明導電層的非導電區鄰接所述第一偏光片，當所述第二透明導電層設置在所述第一襯底時，所述第二透明導電層的非導電區鄰接所述第一襯
。
[0012]在其中一個實施例中，所述納米導電絲線分布在基質遠離第一偏光片一側的一定範圍的區域中，使得所述第一透明導電層或第二導電層在其厚度方向上形成遠離第一偏光片一側的導電區和靠近第一偏光片一側的非導電區，導電區的厚度為10?lOOOnm，非導電區的厚度為0.5 μ m?50 μ m,且非導電區的厚度大於導電區的厚度。
[0013]在其中一個實施例中，所述納米導電絲線為金、銀、銅、鋁或碳納米絲線，其直徑為1nm ?100nm,長度為 0.1 μ m ?50 μ m。
[0014]在其中一個實施例中，所述第一或第二透明導電層的方塊電阻為0.1Ω/ □?500 Ω / 口。
[0015]在其中一個實施例中，所述第一或第二透明導電層的方塊電阻為20 Ω / □?200 Ω / 口。
[0016]在其中一個實施例中，所述第二透明導電層為金屬、導電高分子，石墨烯、碳米管、透明導電墨水或ITO層，其中所述第二透明導電層為ITO層時，所述第二透明導電層設置在第一襯底與所述第一偏光片相對的表面上。
[0017]在其中一個實施例中，所述第二透明導電層布置於第一襯底背向所述液晶層一側的表面且為ITO導電層,所述第一透明導電層布置於第一偏光片背向所述第一襯底一側的表面。
[0018]上述觸控觸控螢幕，在顯示屏已有的元件第一偏光片的兩側設置觸控結構，實現觸控功能不需要另外組裝觸控螢幕，降低觸控顯示屏的厚度，利於實現輕薄化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為觸控顯示屏的示意爆炸圖，其中第二透明導電層設置在第一偏光片上；
[0020]圖2為觸控顯示屏的示意爆炸圖，其中第二透明導電層設置在第一襯底上；
[0021]圖3為觸控顯示屏的第一透明導電層的第一種結構的示意剖面圖；
[0022]圖4為觸控顯示屏的第一透明導電層的第二種結構的示意剖面圖。
【具體實施方式】
[0023]請參考圖1，一種觸控顯示屏100，包括第一襯底110、與第一襯底間隔對置的第二襯底120、置於第一襯底110和第二襯底120之間的液晶層130、設置於第一襯底110遠離第二襯底120 —側的第一偏光片140及設置於第二襯底120遠離第一襯底110 —側的第二偏光片180。
[0024]第一襯底110和第二襯底120為透明基底，如玻璃。第一襯底110與第二襯底120相對的表面上依次設有公共電極150、彩色濾光層(未標號)，從而構成通常所稱的彩膜基板。第二襯底120與第一襯底110相對的表面上設有TFT電極122，從而構成通常所稱的TFT陣列基板。TFT電極122與公共電極150共同控制液晶層130中的液晶分子排列狀態，從而對光源發出並穿過液晶層的光進行調製而顯示圖像。彩色濾光層包括遮光矩陣以及分散於遮光矩陣中的彩色濾光單元。遮光矩陣通常由黑色遮光性材料形成。彩色濾光單元由紅、綠或藍色光阻材料形成，三種顏色的濾光單元均勻分布於遮光矩陣中。濾光層的結構和功能可以與現有產品相同，在此不再贅述。第一偏光片140和第二偏光片160均採用機柔性基材，適用於卷對卷工藝，適用於大批量生產。第一偏光片140及第二偏光片160分別通過透明膠層(標號)粘附於第一襯底110及第二襯底120。可以理解，當使用背光源作為偏振光源的，如OLED偏振光源，則無需第二偏光片180。
[0025]第一偏光片140的兩側分別設有第一透明導電層160和第二透明導電層170。第一透明導電層160與第二透明導電層170形成觸控感應結構。其中，第一透明導電層160被圖案化形成多個第一觸控電極，用於產生第一方向的觸控信號；第二透明導電層170被圖案化形成多個第二觸控電極，用於產生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號第二方向。
[0026]在一實施方式中，由第一透明導電層160圖案化而形成的第一觸控電極為沿一直角坐標系的Y軸方向延伸，並沿X軸方向間隔排列的長條狀電極。由第二透明導電層160圖案化而形成的第二觸控電極為若干沿X軸方向延伸，並沿Y軸方向間隔排列的長條狀電極。
[0027]圖1中，在一實施方式中，第一透明導電層160和第二透明導電層170直接布置在第一偏光片140兩相對的表面。如圖2所不,在另一實施方式中,第二透明導電層170直接布置在第一襯底110背向所述液晶層130的表面，這也並不影響第一透明導電層160與第二透明導電層170形成觸控感應結構。
[0028]觸控顯示屏100使用時，第一偏光片140的上方還將設有保護面板。當手指觸摸保護面板時，第一、第二觸控電極將由於電容變化而形成觸控信號，通過第一觸控電極形成的觸控信號確定觸摸點在X方向坐標軸上的坐標值，通過第二觸控電極的觸控信號確定該觸摸點在Y方向坐標軸上的坐標值。這樣，觸摸點的位置就得以確定。
[0029]觸控顯示屏100利用將產生觸控信號的第一、第二透明導電層160、170直接布置在現有液晶顯示屏固有的第一襯底110或者第一偏光片140表面，從而無需再在顯示屏上組裝一觸控屏便使顯示屏具有觸控功能，不僅有利於降低電子產品的厚度，同時還大大節省了材料及組裝成本。
[0030]參見圖3及4,第一透明導電層160為複合透明導電層，厚度為0.1 μ m?50 μ m。第一透明導電層160包括基質162及填充於基質162中的納米導電絲線164。該基質162為固化的透明感光樹脂。該納米導電絲線164為金、銀、銅、鋁或碳納米絲線，直徑為1nm?100nm,長度為0.1 μ m?50 μ m ;優選直徑為20nm?200nm,長度為I μ m?20 μ m。
[0031]部分納米導電絲線164暴露出基質162遠離該第一偏光片140 —側的表面，以使第一透明導電層160表面導電，從而便於與周邊線路連接而傳出觸控信號。第一透明導電層160的方塊電阻為0.1 Ω / □?500 Ω / □,優選為20 Ω / □?200 Ω / □。同時，由於納米導電絲線164的直徑小於人眼的可視寬度，從而保證了第一透明導電層160的視覺透明性。因此納米導電絲線的材質不限於僅使用透明材料，可以擴大到所有合適的導電材料，如金屬材料，可大大降低電阻以提高觸控螢幕的靈敏度。在本實施例中納米導電絲線164採用納米銀絲。
[0032]圖3揭示了第一透明導電層160的第一種結構。其中，第一透明導電層160中的納米導電絲線164均勻分布在基質162中，即納米導電絲線164在基質162厚度方向上均有分布，使得第一透明導電層160整體均勻導電。
[0033]圖4揭示了第一透明導電層160的第二種結構。其中，納米導電絲線164僅分布在基質162遠離該第一偏光片140 —側一定範圍的區域中，而在基質162靠近該第一襯底一側一定範圍的區域內沒有導電納米絲線164分布，使第一透明導電層160在其厚度方向上形成靠近該第一偏光片140 —側的非導電區和遠離該第一偏光片140 —側的導電區。其中導電區的厚度dl為10-1000nm，非導電區的厚度d2為0.5μπι?50μπι，且d2>dl。非導電區可以提高第一透明導電層160的附著強度，從而可以儘可能地減小導電區的厚度。由於第一透明導電層160圖案化時只需要對導電區的進行圖案化，導電區的厚度減小有助於減小圖案化後圖案部與背景部的高度差，避免由於圖案易被辨識而造成的外觀不佳。
[0034]第一透明導電層160為透明感光樹脂和納米導電絲線的複合層。摻有納米導電絲線的透明感光樹脂通過曝光-顯影-固化即可獲得前文所述的多個第一方向觸控電極。這種方式，較傳統觸控螢幕採用ΙΤ0製程(覆光刻膠一曝光-顯影-蝕刻一剝膜)，顯著簡化了生產流程，降低了成本。
[0035]在其中一實施方式中，第二透明導電層170也採用複合透明導電層，且複合透明導電層的結構可以與第一透明導電層160的結構完全相同。此外，第一透明導電層160或第二透明導電層170當然也可以是ΙΤ0(或金屬、導電高分子，石墨烯、碳米管、透明導電墨水)透明導電層。
[0036]如果是第二透明導電層170為ΙΤ0層，可優先設置在第一襯底110上，因為在第一襯底110較為常見為玻璃材質,而偏光片較為常見為柔性薄膜材質,而在玻璃材質的第一襯底110上鍍ΙΤ0較在柔性薄膜材質的第一偏光片140上容易。此時，第二透明導電層170設置在第一襯底110與第一偏光片140相對的表面上且為ΙΤ0層，也即第二透明導電層170布置於第一襯底110背向液晶層130 —側的表面且為ΙΤ0導電層；第一透明導電層160為複合透明導電層，布置於第一偏光片140背向第一襯底110 —側的表面。
[0037]在一實施方式中，以第一偏光片140為襯底形成第一透明導電層160包括以下步驟:
[0038]S1,提供一偏光片；
[0039]在一實施方式中，該偏光片具為有機柔性基材製成；
[0040]S2，將摻入了導電納米絲線164的流體狀或半固化的透明感光樹脂附設於該偏光片的表面。
[0041]當採用流體狀的透明感光樹脂時，可以採用旋塗或者絲網印刷的方式塗覆於該偏光片的表面。當採用半固化的透明感光樹脂時，可以採用加壓貼合的方式貼覆於偏光片的表面。
[0042]該透明感光樹脂包括成膜樹脂、感光劑、溶劑、穩定劑、流平劑和消泡劑。各組分的重量含量為:30?50份成膜樹脂、1?10份感光劑、10?40份溶劑、0.1?5份穩定劑、0.1?5份流平劑、0.1?5份消泡劑，各組分的份數之和為100。
[0043]成膜樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯、線性酚醛樹脂、環氧樹脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚與丁烯酸甲酯中的至少一種。
[0044]感光劑為重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮鹽、芳香硫鎗鹽、芳香碘鎗鹽與二茂鐵鹽中的至少一種。
[0045]溶劑為四氫呋喃、甲基乙基酮、環己酮、丙二醇、N，N_ 二甲基甲醯胺、乙二醇乙醚乙酸酯、乙酸乙酯與乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1，6-己二醇甲氧基單丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種。
[0046]穩定劑為對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2，6 一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪與蒽醌中的至少一種。
[0047]流平劑為聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維、硝化纖維素與聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
[0048]消泡劑為磷酸酯、脂肪酸酯與有機矽中的至少一種。
[0049]S3:將上述透明感光樹脂進行曝光-顯影-固化而製得第一透明導電層160。
[0050]所述透明感光樹脂在流體或者半固化狀態下具有感光性，而在固化狀態下則失去了感光性。
[0051]綜上，本實用新型的觸控顯示屏100，在顯示屏已有的元件第一偏光片140或者第一襯底110上形成用於產生觸控信號的透明導電層，實現觸控功能不需要另外組裝觸控螢幕，降低觸控顯示屏的厚度，利於實現輕薄化。此外，透明導電層採用複合層結構，僅通過曝光-顯影-固化即可獲得觸控電極，簡化生產流程，降低成本。
[0052]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種觸控顯示屏，包括第一襯底、第二襯底及設置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第一襯底與所述第二襯底相對的表面上設有公共電極，所述第二襯底與所述第一襯底相對的表面設有TFT電極,所述第一襯底遠離第二襯底的表面上設置有第一偏光片，其特徵在於，所述第一偏光片的兩側分別設置有第一透明導電層和第二透明導電層，所述第一透明導電層與第二透明導電層形成觸控感應結構，所述第一透明導電層和/或第二透明導電層包括基質及填充於該基質中的納米導電絲線，該基質為固化的透明感光樹脂。
2.根據權利要求1所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第一透明導電層形成有第一方向觸控電極，所述第二透明導電層形成有第二方向觸控電極，所述第一方向觸控電極和第二方向觸控電極交叉配置。
3.根據權利要求1所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第一透明導電層布置在所述第一偏光片上，所述第二透明導電層布置在所述第一偏光片或所述第一襯底上。
4.根據權利要求1所述的觸控顯示屏，其特徵在於，部分所述納米導電絲線暴露出所述基質一側表面使所述第一和/或第二透明導電層表面導電。
5.根據權利要求4所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第一或第二透明導電層的厚度為0.1 μ m?50 μ m，所述第一或第二透明導電層的納米導電絲線均勻分布於基質中，使得第一或第二透明導電層整體均勻導電。
6.根據權利要求4所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述導電納米絲線在所述基質其中一側一定範圍的區域內均勻分布，而在所述基質相對的另一側一定範圍的區域內沒有導電納米絲線分布，使得所述透明導電層在厚度方向上形成非導電區及導電區，當該第一及第二透明導電層設置在所述第一偏光片時，所述第一及第二透明導電層的非導電區鄰接所述第一偏光片，當所述第二透明導電層設置在所述第一襯底時，所述第二透明導電層的非導電區鄰接所述第一襯底。
7.根據權利要求6所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述納米導電絲線分布在基質遠離第一偏光片一側的一定範圍的區域中，使得所述第一透明導電層或第二導電層在其厚度方向上形成遠離第一偏光片一側的導電區和靠近第一偏光片一側的非導電區，導電區的厚度為10?lOOOnm，非導電區的厚度為0.5μπι?50μπι，且非導電區的厚度大於導電區的厚度。
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述納米導電絲線為金、銀、銅、招或碳納米絲線，其直徑為1nm?100nm,長度為0.1 μ m?50 μ m。
9.根據權利要求1-7中任意一項所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第一或第二透明導電層的方塊電阻為0.1 Ω / □?500 Ω / □。
10.根據權利要求9所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第一或第二透明導電層的方塊電阻為20 Ω / □?200 Ω / □。
11.根據權利要求1所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第二透明導電層為金屬、導電高分子，石墨烯、碳米管、透明導電墨水或ITO層，其中所述第二透明導電層為ITO層時，所述第二透明導電層設置在第一襯底與所述第一偏光片相對的表面上。
12.根據權利要求1所述的觸控顯示屏，其特徵在於，所述第二透明導電層布置於第一襯底背向所述液晶層一側的表面且為ITO導電層,所述第一透明導電層布置於第一偏光片背向所述第一襯底一側的表面。
【文檔編號】G02F1/1333GK204087180SQ201420535810
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】劉偉, 唐根初, 蔣芳 申請人:南昌歐菲光科技有限公司, 深圳歐菲光科技股份有限公司, 蘇州歐菲光科技有限公司