偏光濾光模塊和觸摸顯示屏的製作方法與工藝

2023-11-03 02:32:23 3

本發明涉及觸控螢幕，特別是涉及一種偏光片模塊和觸摸顯示屏。

背景技術：
觸控螢幕是一種可接收觸摸燈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國內外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。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。顯示屏作為偏光片、濾光片、液晶模塊以及TFT等的組合模塊，其厚度較大，同時，觸控螢幕與顯示屏為獨立的構件，在電子產品組裝時，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。

技術實現要素：
基於此，有必要提供一種有利於降低電子產品厚度及生產成本的偏光濾光模塊和使用該偏光濾光模塊的觸摸顯示屏。一種偏光濾光模塊，包括：濾光片模塊，所述濾光片模塊包括承載基片、遮光矩陣及分散於遮光矩陣中的彩色光阻，所述遮光矩陣包括由遮光材料形成的格線；偏光片模塊，所述偏光片模塊包括：偏光片基材，設置在所述偏光片基材上的保護膠層；及嵌設在所述保護膠層上的導電層，所述導電層包括第一導電圖案及第二導電圖案，所述第一導電圖案與第二導電圖案在所述保護膠層的延展方向上相互間隔形成感應結構，所述第一導電圖案與第二導電圖案包括導電網格，所述導電網格由導電絲線交叉連接形成，所述導電絲線在所述遮光矩陣上投影落在所述遮光矩陣的格線上。在其中一個實施例中，所述導電絲線的材料為金屬，碳納米管，石墨烯，有機導電高分子或ITO。在其中一個實施例中，導電絲線的線寬不大於所述格線線寬。在其中一個實施例中，所述保護膠層上開設有形狀與所述第一導電圖案匹配的第一凹槽和形狀與所述第二導電圖案匹配的第二凹槽，所述第一導電圖案收容於所述第一凹槽內，所述第二導電圖案收容於所述第二凹槽內。在其中一個實施例中，所述第一導電圖案的厚度不大於所述第一凹槽的深度，所述第二導電圖案的厚度不大於所述第二凹槽的深度。在其中一個實施例中，每一所述第一導電圖案的一側排列有至少兩個相互間隔的第二導電圖案，每一第一導電圖案兩側的所述第二導電圖案相互絕緣。在其中一個實施例中，所述第一導電圖案和第二導電圖案都設有引線，所述引線為網格結構或實心線條結構。在其中一個實施例中，所述導電層還包括導電橋，所述導電橋跨設於所述第一導電圖案上，且與位於第一導電圖案相對兩側的兩個第二導電圖案電連接，所述導電橋與所述第一導電圖案之間形成有絕緣層。在其中一個實施例中，所述導電橋由透明導電材料形成，所述導電橋的兩端直接與位於所述第一導電圖案兩側的兩個第二導電圖案搭接，且所述電塊橋的每一末端與對應的第二導電圖案中的至少兩條導電絲線搭接。在其中一個實施例中，所述導電橋嵌設於所述保護膠層中，所述導電橋與所述第一導電圖案在所述保護膠層的厚度方向上相互間隔，所述保護膠層位所述導電橋與所述第一導電層之間的部分構成所述絕緣層。在其中一個實施例中，所述導電橋為由導電絲線交叉連接形成導電網格，所述導電橋的兩端設置有第一導電塊和第二導電塊，所述第一導電塊和第二導電塊分別電連接於所述第一導電圖案兩側的兩個第二導電圖案。在其中一個實施例中，所述第一導電塊電連接於所對應的第二導電圖案的至少兩條導電絲線，所述第二導電塊電連接於所對應的第二導電圖案的至少兩條導電絲線。在其中一個實施例中，所述保護膠層背向所述濾光片模塊。在其中一個實施例中，所述保護膠層朝向所述濾光片模塊且夾持於所述偏光基片與所述濾光模塊之間。一種觸摸顯示屏，包括依次層疊的TFT電極、液晶模塊、公共電極及如上任意一項所述的濾光片模塊。在其中一個實施例中，所述偏光片模塊的保護膠層、第一導電圖案及第一導電圖案夾設於所述偏光片基材與所述濾光片模塊之間。上述的偏光濾光模塊和使用該偏光濾光模塊的觸摸顯示屏中，偏光濾光模塊可同時實現觸控操作及出射偏振光功能及濾光功能，作為顯示屏中不可缺少的一個組件，用於顯示屏中時，可直接使顯示屏具有觸控功能，無需再在顯示屏上組裝觸控螢幕，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。附圖說明圖1為一實施方式的觸摸顯示屏的結構示意圖；圖2為一實施方式的偏光濾光模塊的結構示意圖；圖3為一實施例的偏光片模塊的結構示意圖；圖4為一實施例的導電層的結構示意圖；圖4a為一實施例的導電絲線的結構示意圖；圖4b為另一實施例的導電絲線的結構示意圖；圖4c為另一實施例的導電絲線的結構示意圖；圖4d為另一實施例的導電絲線的結構示意圖；圖5為一實施例的偏光片模塊的製備過程示意圖；圖6為另一實施方式的偏光片模塊的結構示意圖；圖7為另一實施例導電層的結構示意圖；圖8為一實施例的偏光片模塊的結構示意圖。具體實施方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及／或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。本發明提出有利於降低電子產品厚度及生產成本的偏光濾光模塊及其製備方法和使用該偏光片的觸摸顯示屏。該偏光濾光模塊可實現觸摸操作及顯示功能，從而使觸摸顯示屏具有觸摸顯示功能。請參閱圖1，一實施方式的觸摸顯示屏100，包括依次層疊的下偏光片10、TFT電極20、液晶模塊30、公共電極40、保護膜50及偏光濾光模塊200。TFT電極20包括玻璃基層24和設置在玻璃基層24上的顯示電極22。可以理解，當使用背光源作為偏振光源的，如OLED偏振光源，無需下偏光片10，只需要偏光濾光模塊200即可。保護膜50也可以省略。本實施例的下偏光片10、TFT電極20、液晶模塊30、公共電極40、保護膜50、結構及功能可以與現有產品相同，在此不再贅述。觸摸顯示屏100同時具有可觸摸操作及可偏振光功能，使顯示屏具有觸摸顯示功能。顯示屏可以為直下式、或側下式光源的液晶顯示屏。以下重點描述偏光濾光模塊200。請參閱圖2，一實施方式的偏光濾光模塊200，包括濾光片模塊201和偏光片模塊202。濾光片模塊201包括承載基片21和濾光23，濾光片23包括遮光矩陣233及分散於遮光矩陣中的彩色光阻231，遮光矩陣233包括由遮光材料形成的格線。承載基片21可以為玻璃基片。偏光片模塊202依次層疊設置的偏光片基材210，保護膠層220和導電層230。偏光片基材210用於將入射光轉換成偏振光。本實施例中，偏光片基材210為有機柔性基材，可以應用於卷對卷工藝，適用於大批量生產。保護膠層220設置可以通過塗覆方式塗覆在偏光片基材210上，保護膠層220的硬度不大，有利於圖形加工。請參閱圖2和3，導電層230嵌設在保護膠層220上。導電層230包括第一導電圖案232及第二導電圖案234，第一導電圖案232與第二導電圖案234相互間隔形成感應結構，第一導電圖案232與第二導電圖案234之間有絕緣層。請參閱圖4，導電層230的第一導電圖案232與第二導電圖案234為單層多點結構的導電圖案，即每一第一導電圖案232的一側排列有至少兩個相互間隔的第二導電圖案234，每一第一導電圖案232兩側的第二導電圖案234相互絕緣。在第一導電圖案232與第二導電圖案234上均設有導向保護膠層邊緣的引線35，引線35可以為實心線，也可以為網格排列組成的網格線。在本實施例中，在上保護膠層220通過納米壓印形成形狀與第一導電圖案232匹配的第一凹槽222，形狀與第二導電圖案234匹配的第二凹槽224，第一導電圖案232收容於第一凹槽222內，第二導電圖案234收容於第二凹槽224內。更進一步，第一導電圖案232的厚度不大於第一凹槽222的深度，第二導電圖案234的厚度不大於所述第二凹槽224的深度。第一導電圖案232和第二導電圖案234可以為分別為導電網格，導電網格由導電絲線34交叉連接形成，導電絲線34的基本網格形狀可以為規則網格也可以是隨機網格。導電絲線34的線寬。可以為500nm～5μm，導電絲線34可以通過在保護膠層220上進行壓印得到所需導電網格凹槽結構，再向凹槽結構中填充導電材料製得。導電材料可以為金屬，碳納米管，石墨烯，有機導電高分子以及ITO等，優選為金屬（如納米銀漿）。導電網格的導電絲線34可以與濾光片模塊60中的濾光片64的遮光矩陣中的格線不對準，也可以對準。當導電絲線34與遮光矩陣中的格線不對準時，為保證濾光片模塊60的透光性，進而保證顯示屏的顯色性，導電網格的導電絲線34的線寬在500nm～5μm範圍內，以使導電網格在視覺上透明。在一實施方式中，第一導電圖案232和第二導電圖案234中的導電絲線34正對濾光片模塊中的遮光樹脂或油墨，即導電絲線34在遮光樹脂或油墨所在平面上的投影剛好全部落在遮光樹脂或油墨上，導電絲線34被遮光樹脂或油墨遮擋，這樣不會影響顯示屏的光透過率，而且導電絲線34的粗細要求也不必要求在視覺透明了，只要導電絲線34的粗細小於遮光樹脂或油墨框線的粗細即可。如圖4a所示，第一導電圖案232和第二導電圖案234的導電網格可以為的矩形，且每一導電網格的一個網格單元正對遮光層上的一個濾光單元網格。如圖4b所示，第一導電圖案232和第二導電圖案234也可以是每一導電網格的一個網格單元正對遮光層上的多個濾光單元網格。其中，如圖4b所示，導電網格的導電絲線34可以為直線。如圖4c和4d所示，導電網格的導電絲線34也可以為曲線，即導電網格的網格單元可以是無規則圖形，也可以是規則圖形，只要導電絲線34被遮光樹脂或油墨遮擋即可。同樣，也可以每一導電網格的一個網格單元正對遮光層上的多個濾光單元網格。導電層230的結構可以為任意構成觸摸感應的結構。請參閱圖5，當導電層230為單層多點結構時，壓印結構的第一導電圖案232、第二導電圖案234製作過程可以如下：（1）提供偏光片基材210；（2）在偏光片基材210的一個表面塗覆膠，分別用與第一導電圖案232和第二導電圖案234對應的壓印模具進行壓印，並通過固化得到第一凹槽222和第二凹槽224；壓印模具的壓印端類似梳齒狀；其中所塗覆的膠可以為UV膠。（3）在第一凹槽222和第二凹槽224分別填充導電材料並固化，形成第一導電圖案232和第二導電圖案234，第一導電圖案232與第二導電圖案234相互間隔形成具有感應結構的導電層230。請參閱圖6和圖7，在另一個實施例中，導電層230也可以為搭橋結構。導電層230還包括導電橋236，導電橋236跨設於第一導電圖案230之上，導電橋236與第一導電圖案232之間形成有絕緣層238，導電橋236分別電連接於第一導電圖案232兩側的兩個第二導電圖案234。本實施例中，導電橋236嵌設於保護膠層220中，導電橋236與第一導電圖案232之間的絕緣層238為膠層。請參閱圖8，導電橋236可以為透明的導電材料，有利於提高偏光濾光模塊200的透光率。本實施例中，導電橋236可以由導電絲線34交叉連接形成網格線。進一步地，可以在導電橋236的兩端分別設置第一導電塊36和第二導電塊36』，由於第一導電塊36和第二導電塊36』的表面積大於導電橋236，與第二導電圖案234接觸面更大，第一導電塊36可以電連接於所對應的第二導電圖案234的至少兩條導電絲線34，第二導電塊36』電連接於所對應的第二導電圖案234的至少兩條導電絲線，以保證電性搭接的有效性（若其中一條斷線，其他的仍然可導通）。導電橋236也可以為通過壓印形成，可以一次性壓印拱形的網格導電橋236，也可以先用光刻曝光得到塞孔的方式先形成導電塊的塞孔，再壓印形成網格部凹槽，最後一次性填入導電材料形成具有網格結構及導電塊的導電橋236。本發明具有如下優點：（1）本發明中的偏光濾光模塊可同時實現觸控操作及出射偏振光功能和濾光功能，作為顯示屏中不可缺少的一個組件，用於顯示屏中時，可直接使顯示屏具有觸控功能，無需再在顯示屏上組裝觸控螢幕，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。（2）本發明中用網格成型觸控導電圖案，可以通過控制網格線的寬度及密度達到視覺透明，導電圖案選用的材料由傳統僅用透明材料擴大到所有合適的導電材料，當導電圖案選用金屬材料時，可大降低電阻以降低觸控螢幕的能耗。（3）導電圖案通過圖形化壓印形一次成型網格，圖形化蝕刻（成膜-曝光-顯影-蝕刻）的工藝一次性轉稼組壓印模具，每一片導電圖案均可以一次壓印成型，網格形狀及圖案一次成型，無需每一片導電圖案均圖形化蝕刻，大大簡化了工藝製程，另外，圖形化壓印之後是針對性的對壓印凹槽進行填充導電材料，而不是基材整面形成再蝕刻，這樣可以節省大量的導電材料，特別是在用到較昂貴的導電料，如ITO時，成本節省相當明顯。（4）導電圖案中的電極引線為網格結構，便於填充導電材料時進行刮塗，導電材料越容易被保留其中不被颳走，同時，對於納米銀漿而言，在燒結時，不會產生凝聚效應產生散開的銀球而導致第二電極引線斷裂。（5）導電絲線在遮光樹脂或油墨所在平面上的投影剛好全部落在遮光樹脂或油墨上，導電絲線被遮光樹脂或油墨遮擋，這樣不會影響顯示屏的光透過率，結導電絲線的粗細要求也不必要求在視覺透明了，只要結導電絲線的粗細小於遮光樹脂或油墨框線的粗細即可，可大大降低導電網格成型的工藝要求，以降低生產成本。（6）本發明中的偏光片為有機柔性基材，應用於卷對卷工藝，適用於大批量生產。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。