觸控顯示屏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種觸控顯示屏，包括第一襯底、第二襯底及設(shè)置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第二襯底與第一襯底相對(duì)的表面上設(shè)有TFT電極和公共電極，所述公共電極與TFT電極設(shè)置在同一平面上，所述第一襯底與所述液晶層之間設(shè)有透明導(dǎo)電層，所述透明導(dǎo)電層與公共電極中的一個(gè)或多個(gè)形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，該透明導(dǎo)電層包括基質(zhì)及填充于該基質(zhì)中的納米導(dǎo)電絲線，該基質(zhì)為固化的透明感光樹脂。上述觸控顯示屏，利用原有的公共電極充當(dāng)一個(gè)方向的觸控電極，同時(shí)在第一襯底與所述液晶層之間設(shè)置另一個(gè)方向的觸控電極，使觸控顯示屏實(shí)現(xiàn)觸控功能但不需要另外組裝一個(gè)觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實(shí)現(xiàn)輕薄化。
【專利說明】觸控顯示屏

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示屏領(lǐng)域，特別是涉及一種內(nèi)嵌觸控功能的顯示屏。

【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏是可接收觸摸式輸入信號(hào)的感應(yīng)式裝置。觸摸屏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(shè)備。觸摸屏技術(shù)的發(fā)展引起了信息傳媒界的普遍關(guān)注，已成為光電行業(yè)異軍突起的朝陽高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
[0003]目前，具有觸摸顯示功能的電子產(chǎn)品均包括顯示屏及位于顯示屏上的觸摸屏，然而，觸摸屏作為與顯示屏獨(dú)立的組件，在用于一些實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的電子產(chǎn)品時(shí)，均需要根據(jù)顯示屏的尺寸進(jìn)行定購，之后再進(jìn)行組裝，現(xiàn)有的觸摸屏與顯示屏的組裝主要有兩種方式，即框貼及全貼合，框貼是將觸摸屏與顯示屏的邊緣貼合，全貼合是將觸摸屏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(jīng)具有較大且難以降低的厚度，但是觸摸屏作為與顯示屏獨(dú)立的構(gòu)件，在電子產(chǎn)品組立時(shí)，不僅需要復(fù)雜的組裝工藝，還會(huì)再次增加電子產(chǎn)品的厚度及重量，再者，多一道組裝工藝，就意味著增加了產(chǎn)品不良的概率，大大增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提出一種具有觸控功能且利于實(shí)現(xiàn)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(shè)置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第二襯底與第一襯底相對(duì)的表面上設(shè)有TFT電極和公共電極，所述公共電極與TFT電極設(shè)置在同一平面上，所述第一襯底與所述液晶層之間設(shè)有透明導(dǎo)電層，所述透明導(dǎo)電層與公共電極中的一個(gè)或多個(gè)形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，該透明導(dǎo)電層包括基質(zhì)及填充于該基質(zhì)中的納米導(dǎo)電絲線，該基質(zhì)為固化的透明感光樹脂。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電層形成第一觸控電極，用于產(chǎn)生第一方向的觸控信號(hào)；所述公共電極兼做第二觸控電極，用于產(chǎn)生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號(hào)。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述觸控顯示屏還包括設(shè)置在所述第一襯底上的濾光層，所述透明導(dǎo)電層附著在所述第一襯底朝向所述液晶層一側(cè)的表面，所述濾光層附著在所述透明導(dǎo)電層表面；或，所述濾光層附著在所述第一襯底朝向所述液晶層一側(cè)的表面，所述透明導(dǎo)電層附著在所述濾光層表面。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，部分所述納米導(dǎo)電絲線暴露出所述基質(zhì)背向所述第一襯底一側(cè)的表面使所述透明導(dǎo)電層表面導(dǎo)電。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電層的厚度為0.Ιμπι?50μ--，所述透明導(dǎo)電層的納米導(dǎo)電絲線均勻分布于基質(zhì)中，使得透明導(dǎo)電層整體均勻?qū)щ姟?br> [0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米導(dǎo)電絲線分布在基質(zhì)遠(yuǎn)離第一襯底一側(cè)的一定范圍的區(qū)域中，使得所述透明導(dǎo)電層在其厚度方向上形成遠(yuǎn)離第一襯底一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)和靠近第一襯底一側(cè)的非導(dǎo)電區(qū)，導(dǎo)電區(qū)的厚度為10?lOOOnm，非導(dǎo)電區(qū)的厚度為0.5 μ m?50 μ m，且非導(dǎo)電區(qū)的厚度大于導(dǎo)電區(qū)的厚度。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米導(dǎo)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。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電層的方塊電阻為0.1Ω/ □?500Ω/ 口。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電層的方塊電阻為20Ω/ □?200Ω/ 口。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述公共電極由ITO膜層圖案化獲得。
[0016]上述觸控觸摸屏，利用原有的公共電極充當(dāng)一個(gè)方向的觸控電極，同時(shí)在第一襯底與所述液晶層之間設(shè)置另一個(gè)方向的觸控電極，使觸控顯示屏實(shí)現(xiàn)觸控功能但不需要另外組裝一個(gè)觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實(shí)現(xiàn)輕薄化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為觸控顯示屏的示意爆炸圖；
[0018]圖2為觸控顯示屏的透明導(dǎo)電層的第一種結(jié)構(gòu)的示意剖面圖；
[0019]圖3為觸控顯示屏的透明導(dǎo)電層的第二種結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]請(qǐng)參考圖1，一種觸控顯示屏100，包括相對(duì)設(shè)置的第一襯底110、第二襯底120、置于第一襯底110和第二襯底120之間的液晶層130、設(shè)置于第一襯底110遠(yuǎn)離第二襯底120一側(cè)的第一偏光片140及設(shè)置于第二襯底120遠(yuǎn)離第一襯底110 —側(cè)的第二偏光片160。
[0021]第一襯底110和第二襯底120為透明基板，如玻璃。第二襯底120與第一襯底110相對(duì)的表面上設(shè)有TFT電極122和公共電極124，用于共同控制液晶層130中的液晶分子排列狀態(tài)，從而對(duì)光源發(fā)出并穿過液晶層的光進(jìn)行調(diào)制而顯示圖像。由于TFT電極122與公共電極124均設(shè)置在第二襯底120的上表面，因此本發(fā)明觸控顯示屏100為IPS(In-PlaneSwitching，平面轉(zhuǎn)換)觸控顯示屏。第一偏光片140和第二偏光片160均采用機(jī)柔性基材，適用于卷對(duì)卷工藝，適用于大批量生產(chǎn)?？梢岳斫?，當(dāng)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160。第二襯底120和其上的TFT電極122與公共電極124構(gòu)成通常所稱的TFT陣列基板。
[0022]請(qǐng)參考圖1，第一襯底110與第二襯底120相對(duì)的一側(cè)設(shè)有濾光層150及透明導(dǎo)電層170，第一襯底110與濾光層150構(gòu)成通常所稱的彩膜基板。由于設(shè)置了提供觸控功能的透明導(dǎo)電層170，使得本發(fā)明觸控顯示屏100的彩膜基板兼具觸控功能。
[0023]在一實(shí)施方式中，先在第一襯底110下表面形成透明導(dǎo)電層170,再將濾光層150附著于透明導(dǎo)電層170的下表面?？梢岳斫?，也可以先在第一襯底110下表面形成濾光層150,再在濾光層150的下表面形成透明導(dǎo)電層170。
[0024]濾光層150包括遮光矩陣以及分散于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(lán)色光阻材料形成，三種顏色的濾光單元均勻分布于遮光矩陣中。濾光層的結(jié)構(gòu)和功能可以與現(xiàn)有產(chǎn)品相同，在此不再贅述。
[0025]透明導(dǎo)電層170被圖案化而形成第一觸控電極，用于產(chǎn)生第一方向的觸控信號(hào)。所述公共電極124兼做第二觸控電極，用于產(chǎn)生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號(hào)。因此，本實(shí)施的觸控顯示屏100采用雙層觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)。
[0026]在一實(shí)施方式中，由透明導(dǎo)電層170圖案化而形成的第一觸控電極為沿一直角坐標(biāo)系的Y軸方向延伸，并沿X軸方向間隔排列的長條狀電極。公共電極124為若干沿X軸方向延伸，并沿Y軸方向間隔排列的長條狀電極，公共電極124中的一個(gè)或多個(gè)兼作第二觸控電極，與第一觸控電極形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)。公共電極124可由ITO膜層經(jīng)圖案化獲得。
[0027]觸控顯示屏100使用時(shí)，第一偏光片140的上方還將設(shè)有保護(hù)面板。當(dāng)手指觸摸保護(hù)面板時(shí)，第一、第二觸控電極將由于電容變化而形成觸控信號(hào)，通過第一觸控電極形成的觸控信號(hào)確定觸摸點(diǎn)在X方向坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)值，通過第二觸控電極的觸控信號(hào)確定該觸摸點(diǎn)的Y方向坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)值。這樣，觸摸點(diǎn)的位置就得以確定。
[0028]觸控顯示屏100中，利用原有的公共電極124充當(dāng)一個(gè)方向的觸控電極，同時(shí)在第一襯底110上設(shè)置另一個(gè)方向的觸控電極，使觸控顯示屏100實(shí)現(xiàn)觸控功能但不需要另外組裝一個(gè)觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實(shí)現(xiàn)輕薄化，同時(shí)還大大節(jié)省了材料和組裝成本。
[0029]透明導(dǎo)電層170的厚度為0.Ιμπι?50 μπι。透明導(dǎo)電層170包括基質(zhì)172及填充于基質(zhì)172中的納米導(dǎo)電絲線174。該基質(zhì)172為固化的透明感光樹脂。該納米導(dǎo)電絲線174為金、銀、銅、鋁或碳納米絲線，直徑為1nm?lOOOnm，長度為0.1 μ m?50 μ m。納米導(dǎo)電絲線174相互交錯(cuò)搭接，使得透明導(dǎo)電層170具有導(dǎo)電性。
[0030]部分納米導(dǎo)電絲線174暴露出基質(zhì)172遠(yuǎn)離所述第一襯底110 —側(cè)的表面，以使透明導(dǎo)電層170表面導(dǎo)電，從而便于與周邊線路連接而傳出觸控信號(hào)。透明導(dǎo)電層170的方塊電阻為0.1 Ω / □?500 Ω / □,優(yōu)選為20 Ω / □?200 Ω / □。同時(shí)，由于納米導(dǎo)電絲線174的直徑小于人眼的可視寬度，從而保證了透明導(dǎo)電層170的視覺透明性。因此納米導(dǎo)電絲線的材質(zhì)不限于僅使用透明材料，可以擴(kuò)大到所有合適的導(dǎo)電材料，如金屬材料，可大大降低電阻以提高觸摸屏的靈敏度。在本實(shí)施例中納米導(dǎo)電絲線174采用納米銀絲。
[0031]圖2揭示了透明導(dǎo)電層170的第一種結(jié)構(gòu)。其中，透明導(dǎo)電層170中的納米導(dǎo)電絲線174均勻分布在基質(zhì)中，即納米導(dǎo)電絲線174在感光樹脂基質(zhì)172厚度方向上均有分布，使得透明導(dǎo)電層170整體均勻?qū)щ姟?br> [0032]圖3揭示了透明導(dǎo)電層170的第二種結(jié)構(gòu)。其中，納米導(dǎo)電絲線174僅分布在基質(zhì)172遠(yuǎn)離該第一襯底110—側(cè)一定范圍的區(qū)域中，而基質(zhì)172靠近該第一襯底110—側(cè)一定范圍的區(qū)域中沒有納米導(dǎo)電絲線174分布，使透明導(dǎo)電層170在其厚度方向上形成靠近該第一襯底110—側(cè)的非導(dǎo)電區(qū)和遠(yuǎn)離該第一襯底110 —側(cè)的導(dǎo)電區(qū)。其中導(dǎo)電區(qū)的厚度dl為10-1000nm。。非導(dǎo)電區(qū)的厚度d2為0.5um?50um,且d2>dl。非導(dǎo)電區(qū)可以提高第一透明導(dǎo)電層160的附著強(qiáng)度，從而可以盡可能地減小導(dǎo)電區(qū)的厚度。由于第一透明導(dǎo)電層160圖案化時(shí)只需要對(duì)導(dǎo)電區(qū)的進(jìn)行圖案化，導(dǎo)電區(qū)的厚度減小有助于減小圖案化后圖案部與背景部的高度差，避免由于圖案易被辨識(shí)而造成的外觀不佳。
[0033]透明導(dǎo)電層170為透明感光樹脂和納米導(dǎo)電絲線的復(fù)合層。滲有納米導(dǎo)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(gè)第一方向觸控電極。這種方式，較傳統(tǒng)觸摸屏采用ITO制程(覆光刻膠一曝光-顯影-蝕刻一剝膜)，顯著簡化了生產(chǎn)流程，降低了成本。
[0034]在一實(shí)施方式中，圖1所示的具有觸控功能的濾光片的制備包括:
[0035]S1:將滲入了納米導(dǎo)電絲線174的流體狀或半固化的透明感光樹脂附設(shè)于第一襯底 110。
[0036]該透明感光樹脂包括成膜樹脂、感光劑、溶劑、穩(wěn)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、I?10份感光劑、10?40份溶劑、0.1?5份穩(wěn)定劑、
0.1?5份流平劑、0.1?5份消泡劑，各組分的份數(shù)之和為100。
[0037]其中，成膜樹脂為聚甲基丙烯酸甲酯、線性酚醛樹脂、環(huán)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。
[0038]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。
[0039]溶劑為四氫呋喃、甲基乙基酮、環(huán)己酮、丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺、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。
[0040]穩(wěn)定劑為對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚、對(duì)苯醌、2，6 一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪與蒽醌中的至少一種。
[0041]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。
[0042]消泡劑為磷酸酯、脂肪酸酯與有機(jī)硅中的至少一種。
[0043]S2:將上述透明感光樹脂進(jìn)行曝光-顯影-固化而制得透明導(dǎo)電層170。
[0044]所述透明感光樹脂在流體或者半固化狀態(tài)下具有感光形成。
[0045]S3:在透明導(dǎo)電層170上設(shè)置濾光層150。
[0046]綜上，本發(fā)明的觸控顯示屏100，利用原有的公共電極124充當(dāng)一個(gè)方向的觸控電極，同時(shí)在第一襯底110上設(shè)置另一個(gè)方向的觸控電極，使觸控顯示屏100實(shí)現(xiàn)觸控功能但不需要另外組裝一個(gè)觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度。并且，透明導(dǎo)電層170還是嵌入在液晶盒子(第一襯底110和第二襯底120之間的部分)里的，很好適應(yīng)輕薄化發(fā)展趨勢(shì)。此夕卜，導(dǎo)電層采用復(fù)合層結(jié)構(gòu)，僅通過曝光-顯影-固化即可獲得觸控電極，簡化生產(chǎn)流程，降低成本。
[0047]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種觸控顯示屏，包括第一襯底、第二襯底及設(shè)置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第二襯底與第一襯底相對(duì)的表面上設(shè)有TFT電極和公共電極，所述公共電極與TFT電極設(shè)置在同一平面上，其特征在于，所述第一襯底與所述液晶層之間設(shè)有透明導(dǎo)電層，所述透明導(dǎo)電層與公共電極中的一個(gè)或多個(gè)形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，該透明導(dǎo)電層包括基質(zhì)及填充于該基質(zhì)中的納米導(dǎo)電絲線，該基質(zhì)為固化的透明感光樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層形成第一觸控電極，用于產(chǎn)生第一方向的觸控信號(hào)；所述公共電極兼做第二觸控電極，用于產(chǎn)生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述觸控顯示屏還包括設(shè)置在所述第一襯底上的濾光層，所述透明導(dǎo)電層附著在所述第一襯底朝向所述液晶層一側(cè)的表面，所述濾光層附著在所述透明導(dǎo)電層表面；或，所述濾光層附著在所述第一襯底朝向所述液晶層一側(cè)的表面，所述透明導(dǎo)電層附著在所述濾光層表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控顯示屏，其特征在于，部分所述納米導(dǎo)電絲線暴露出所述基質(zhì)背向所述第一襯底一側(cè)的表面使所述透明導(dǎo)電層表面導(dǎo)電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層的厚度為0.Ιμπι?50μπι，所述透明導(dǎo)電層的納米導(dǎo)電絲線均勻分布于基質(zhì)中，使得透明導(dǎo)電層整體均勻?qū)щ姟?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述納米導(dǎo)電絲線分布在基質(zhì)遠(yuǎn)離第一襯底一側(cè)的一定范圍的區(qū)域中，使得所述透明導(dǎo)電層在其厚度方向上形成遠(yuǎn)離第一襯底一側(cè)的導(dǎo)電區(qū)和靠近第一襯底一側(cè)的非導(dǎo)電區(qū)，導(dǎo)電區(qū)的厚度為10?lOOOnm，非導(dǎo)電區(qū)的厚度為0.5 μ m?50 μ m,且非導(dǎo)電區(qū)的厚度大于導(dǎo)電區(qū)的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述納米導(dǎo)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層的方塊電阻為0.1 Ω / □?500 Ω / □。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層的方塊電阻為20 Ω/ □?200 Ω / 口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述公共電極由ITO膜層圖案化獲得。
【文檔編號(hào)】G02F1/1333GK104238858SQ201410475918
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】劉偉, 唐根初, 蔣芳 申請(qǐng)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