觸控顯示屏的制作方法
【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(shè)置在第一襯底與第二襯底之間的液晶層，所述第一襯底遠離第二襯底的表面上設(shè)置有第一偏光片，所述第一襯底的兩側(cè)分別設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層，所述第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，所述第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(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。上述觸控觸摸屏，在第一襯底兩側(cè)分別設(shè)置形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)的兩個導(dǎo)電層，這樣實現(xiàn)觸控功能不需要另外組裝觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實現(xiàn)輕薄化。
【專利說明】觸控顯示屏

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及顯示屏領(lǐng)域，特別是涉及一種觸控顯示屏。

【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏是可接收觸摸式輸入信號的感應(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立的組件，在用于一些實現(xiàn)人機交互的電子產(chǎn)品時，均需要根據(jù)顯示屏的尺寸進行定購，之后再進行組裝，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立的構(gòu)件，在電子產(chǎn)品組立時，不僅需要復(fù)雜的組裝工藝，還會再次增加電子產(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。
實用新型內(nèi)容
[0005]基于此，有必要提出一種具有觸控功能且利于實現(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，所述第一襯底遠離第二襯底的表面上設(shè)置有第一偏光片，所述第二襯底與第一襯底相對的表面上設(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，所述第一襯底的兩側(cè)分別設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層，所述第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，所述第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(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]在其中一個實施例中，所述第一透明導(dǎo)電層形成有第一方向觸控電極，所述第二透明導(dǎo)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(dǎo)電層布置在所述第一襯底與所述第二襯底相對的表面上，所述第二透明導(dǎo)電層布置在第一襯底遠離所述第二襯底的表面上，或布置在所述第一偏光片的兩個相對表面中的任一個上。
[0009]在其中一個實施例中，部分所述納米導(dǎo)電絲線暴露出所述基質(zhì)一側(cè)表面使所述第一和/或第二透明導(dǎo)電層表面導(dǎo)電。
[0010]在其中一個實施例中，所述第一或第二透明導(dǎo)電層的厚度為0.Ιμ--?50μ--，所述第一或第二透明導(dǎo)電層的納米導(dǎo)電絲線均勻分布于基質(zhì)中，使得第一或第二透明導(dǎo)電層整體均勻?qū)щ姟?br> [0011]在其中一個實施例中，所述導(dǎo)電納米絲線在所述基質(zhì)其中一側(cè)一定范圍的區(qū)域內(nèi)均勻分布，而在所述基質(zhì)相對的另一側(cè)一定范圍的區(qū)域內(nèi)沒有導(dǎo)電納米絲線分布，使得所述透明導(dǎo)電層在厚度方向上形成非導(dǎo)電區(qū)及導(dǎo)電區(qū)，當該第一及第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在所述第一襯底表面時，所述第一及第二透明導(dǎo)電層的非導(dǎo)電區(qū)鄰接所述第一襯底，當所述第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在所述第一偏光片表面時，所述第二透明導(dǎo)電層的非導(dǎo)電區(qū)鄰接所述第一偏光片。
[0012]在其中一個實施例中，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。
[0013]在其中一個實施例中，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。
[0014]在其中一個實施例中，所述第一或第二透明導(dǎo)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(dǎo)電層的方塊電阻為20 Ω / □?200 Ω / 口。
[0016]上述觸控觸摸屏，在第一襯底兩側(cè)分別設(shè)置形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)的兩個導(dǎo)電層，這樣實現(xiàn)觸控功能不需要另外組裝觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實現(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，其中第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在第一襯底上表面；
[0018]圖2為觸控顯示屏的示意爆炸圖，其中第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在第一偏光片上表面；
[0019]圖3為觸控顯示屏的示意爆炸圖，其中第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在第一偏光片下表面；
[0020]圖4為觸控顯示屏的第一透明導(dǎo)電層的第一種結(jié)構(gòu)的示意剖面圖；
[0021]圖5為觸控顯示屏的第一透明導(dǎo)電層的第二種結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。

【具體實施方式】
[0022]請參考圖1至圖3，一種觸控顯示屏100，包括第一襯底110、與第一襯底110相對設(shè)置的第二襯底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遠離第二襯底120 —側(cè)的第一偏光片140及設(shè)置于第二襯底120遠離第一襯底110一側(cè)的第二偏光片180。
[0023]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)，從而對光源發(fā)出并穿過液晶層的光進行調(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，因此本實用新型觸控顯示屏100為IPSdn-Plane Switching，平面轉(zhuǎn)換)觸控顯示屏。第一偏光片140和第二偏光片180均采用機柔性基材，適用于卷對卷工藝，適用于大批量生產(chǎn)?？梢岳斫?，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。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。
[0024]觸控顯示屏100還包括設(shè)置在第一襯底110內(nèi)側(cè)(朝向該液晶層130的一側(cè))的第一透明導(dǎo)電層160及設(shè)置在第一襯底110外側(cè)(遠離該液晶層130的一側(cè))的第二透明導(dǎo)電層170。該第一透明導(dǎo)電層160被圖案化而形成第一方向觸控電極，用于產(chǎn)生第一方向的觸控信號。該第二透明導(dǎo)電層170被圖案化而形成第二方向觸控電極，用于產(chǎn)生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號。因此，觸控顯示屏100采用的是具有兩導(dǎo)電層的雙層觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)。
[0025]在一實施方式中，先在第一襯底110下表面(朝向液晶層130的表面)形成第一透明導(dǎo)電層170，再將濾光層150附著于第一透明導(dǎo)電層170的下表面?？梢岳斫?，也可以先在第一襯底I1下表面形成濾光層150,再在濾光層150的下表面形成第一透明導(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，使得本實用新型觸控顯示屏100的彩膜基板兼具觸控功能。
[0026]如圖1所示，在一實施方式中，第二透明導(dǎo)電層170布置在第一襯底110的上表面。但是，如圖2所示，第二透明導(dǎo)電層170也可以布置在第一偏光片140的下表面，第一偏光片140黏結(jié)至第一襯底110。還可以是，如圖3所示，第二透明導(dǎo)電層170布置在第一偏光片140的上表面，第一偏光片140黏結(jié)至第一襯底110。即，第二透明導(dǎo)電層170除了可以布置在第一襯底110的上表面之外,還可以布置在第一偏光片140的相對兩個側(cè)面中的任一個上，這也并不影響第一透明導(dǎo)電層160與第二透明導(dǎo)電層170形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)。
[0027]觸控顯示屏100使用時，第一偏光片140的上方還將設(shè)有保護面板。當手指觸摸保護面板時，第一、第二方向觸控電極將由于電容變化而形成觸控信號，通過第一方向觸控電極形成的觸控信號確定觸摸點在第一坐標軸上的坐標值，通過第二軸向觸控電極的觸控信號確定該觸摸點的第二坐標軸上的坐標值。這樣，觸摸點的位置就得以確定。
[0028]所述觸控顯示屏100利用分別設(shè)置在第一襯底110兩側(cè)的第一透明導(dǎo)電層160和第二透明導(dǎo)電層170而形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，因此，顯示屏具備觸控功能，無需再在顯示屏上組裝一層觸摸屏，其中顯示屏實現(xiàn)觸控功能是直接利用現(xiàn)有的顯示屏的元件作觸控基底，也不需要增加新的觸控基板。這種設(shè)計，不僅有利于降低電子產(chǎn)品的厚度，同時還大大節(jié)省了材料和組裝成本。
[0029]第一透明導(dǎo)電層160的厚度為0.1 μ m?50 μ m。第一透明導(dǎo)電層160是包括基質(zhì)162及填充于基質(zhì)162中的納米導(dǎo)電絲線164的復(fù)合導(dǎo)電層。該基質(zhì)162為固化的透明感光樹脂。該納米導(dǎo)電絲線164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164相互交錯搭接，使得第一透明導(dǎo)電層160具有導(dǎo)電性。
[0030]部分納米導(dǎo)電絲線164暴露出基質(zhì)162遠離所述第一襯底110 —側(cè)的表面，以使第一透明導(dǎo)電層160表面導(dǎo)電，從而便于與周邊線路連接而傳出觸控信號。第一透明導(dǎo)電層160的方塊電阻為0.1 Ω / □?500 Ω / □,優(yōu)選為20 Ω / □?200 Ω / □。同時，由于納米導(dǎo)電絲線164的直徑小于人眼的可視寬度，從而保證了第一透明導(dǎo)電層160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。在本實施例中納米導(dǎo)電絲線164采用納米銀絲。
[0031]圖4揭示了第一透明導(dǎo)電層160的第一種結(jié)構(gòu)。其中，透明導(dǎo)電層160中的納米導(dǎo)電絲線164均勻分布在基質(zhì)中，即納米導(dǎo)電絲線164在感光樹脂基質(zhì)162厚度方向上均有分布，使得透明導(dǎo)電層160整體均勻?qū)щ姟?br> [0032]圖5揭示了第一透明導(dǎo)電層160的第二種結(jié)構(gòu)。其中，納米導(dǎo)電絲線164僅分布在基質(zhì)162遠離該第一襯底110 —側(cè)一定范圍的區(qū)域中，而在基質(zhì)162靠近該第一襯底一側(cè)一定范圍的區(qū)域內(nèi)沒有導(dǎo)電納米絲線164分布，使第一透明導(dǎo)電層160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lO-lOOOnm，非導(dǎo)電區(qū)的厚度d2為0.5μπι?50μπι，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圖案化時只需要對導(dǎo)電區(qū)的進行圖案化，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得高度差，避免由于圖案易被辨識而造成的外觀不佳。
[0033]第一透明導(dǎo)電層160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]第二透明導(dǎo)電層170也采用復(fù)合導(dǎo)電層，且復(fù)合導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)可以與第一透明導(dǎo)電層160的結(jié)構(gòu)完全相同。此外，第二透明導(dǎo)電層170當然也可以是ITO(或金屬、導(dǎo)電高分子，石墨烯、碳米管、透明導(dǎo)電墨水)導(dǎo)電層。
[0035]在一實施方式中，圖1所示的具有觸控功能的彩膜基板的制備包括:
[0036]S1:將滲入了納米導(dǎo)電絲線164的流體狀或半固化的透明感光樹脂附設(shè)于第一襯底 110。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]穩(wěn)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。
[0042]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。
[0043]消泡劑為磷酸酯、脂肪酸酯與有機硅中的至少一種。
[0044]S2:將上述透明感光樹脂進行曝光-顯影-固化而制得第一透明導(dǎo)電層160。
[0045]所述透明感光樹脂在流體或者半固化狀態(tài)下具有感光性，而在固化后不再具有感性。
[0046]S3:在第一透明導(dǎo)電層160上設(shè)置濾光層150。
[0047]綜上，本實用新型的觸控顯示屏100，在第一襯底110兩側(cè)分別設(shè)置形成雙層觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)的兩個透明導(dǎo)電層，這樣實現(xiàn)觸控功能不需要另外組裝觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實現(xiàn)輕薄化。第一透明導(dǎo)電層160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。此外，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。
[0048]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，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【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，所述第一襯底遠離第二襯底的表面上設(shè)置有第一偏光片，所述第二襯底與第一襯底相對的表面上設(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，所述第一襯底的兩側(cè)分別設(shè)置有第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層，所述第一透明導(dǎo)電層與第二透明導(dǎo)電層形成觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，所述第一透明導(dǎo)電層和/或第二透明導(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，所述第一透明導(dǎo)電層形成有第一方向觸控電極，所述第二透明導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求1所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述第一透明導(dǎo)電層布置在所述第一襯底與所述第二襯底相對的表面上，所述第二透明導(dǎo)電層布置在第一襯底遠離所述第二襯底的表面上，或布置在所述第一偏光片的兩個相對表面中的任一個上。
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)一側(cè)表面使所述第一和/或第二透明導(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，所述第一或第二透明導(dǎo)電層的厚度為0.1 μ m?50 μ m，所述第一或第二透明導(dǎo)電層的納米導(dǎo)電絲線均勻分布于基質(zhì)中，使得第一或第二透明導(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，所述導(dǎo)電納米絲線在所述基質(zhì)其中一側(cè)一定范圍的區(qū)域內(nèi)均勻分布，而在所述基質(zhì)相對的另一側(cè)一定范圍的區(qū)域內(nèi)沒有導(dǎo)電納米絲線分布，使得所述透明導(dǎo)電層在厚度方向上形成非導(dǎo)電區(qū)及導(dǎo)電區(qū)，當該第一及第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在所述第一襯底表面時，所述第一及第二透明導(dǎo)電層的非導(dǎo)電區(qū)鄰接所述第一襯底，當所述第二透明導(dǎo)電層設(shè)置在所述第一偏光片表面時，所述第二透明導(dǎo)電層的非導(dǎo)電區(qū)鄰接所述第一偏光片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸控顯示屏，其特征在于，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的觸控顯示屏，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。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述第一或第二透明導(dǎo)電層的方塊電阻為0.1 Ω / □?500 Ω / □。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸控顯示屏，其特征在于，所述第一或第二透明導(dǎo)電層的方塊電阻為20 Ω / □?200 Ω / □。
【文檔編號】G02F1/1333GK204087175SQ201420534882
【公開日】2015年1月7日 申請日期: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