觸控顯示屏的制作方法

本發明涉及電子產品技術領域，特別涉及一種內嵌觸控功能的顯示屏。

背景技術：

目前，具有觸摸顯示功能的電子產品主要包括顯示屏及貼合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，在用于一些實現人機交互的電子產品時，均需要根據顯示屏的尺寸大小進行定制，之后再進行貼合組裝。現有的觸摸屏與顯示屏的貼合主要包括兩種方式，即框貼或全貼合，框貼是將觸摸屏與顯示屏的邊緣貼合，全貼合是將觸摸屏與顯示屏整面貼合。

然而，無論是框貼還是全貼合，在組裝時，不僅需要復雜的組裝工藝，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：

基于此，有必要提出一種同時兼有觸控及顯示功能且利于實現輕薄化的觸控顯示屏。

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，所述第一襯底上設有濾光層，所述濾光層包括遮光矩陣及分散在遮光矩陣中的彩色光阻層，所述第一襯底或者第二襯底上設有公共電極，所述第二襯底上設有TFT電極，所述遮光矩陣由導電材料制成，所述遮光矩陣與公共電極形成觸控感應結構。

在其中一個實施例中，所述第一觸控電極是通過將遮光矩陣的格線進行斷線處理而形成，用于產生第一方向的觸控信號；所述公共電極一個或多個兼做第二觸控電極，用于產生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號。

在其中一個實施例中，形成所述遮光矩陣的材料包括基質及均勻填充在基質中的導電填充物，所述基質為固化的黑色感光樹脂。

在其中一個實施例中，部分所述導電填充物暴露出所述基質背向所述第一襯底一側的表面使所述遮光矩陣層表面導電。

在其中一個實施例中，所述導電填充物為導電絲線或者導電顆粒，導電絲線的直徑為10nm～1000nm，長度為0.1um～50um，導電顆粒的直徑為10nm～1000nm。

在其中一個實施例中，所述導電填充物為金、銀、銅、鋁或碳絲線或顆粒。

在其中一個實施例中，所述遮光矩陣層的方塊電阻為0.1Ω/□～500Ω/□。

在其中一個實施例中，所述濾光層背向所述第一襯底的一面設有用于填平的絕緣樹脂層，所述公共電極形成在所述絕緣樹脂層朝向所述液晶層的一側表面。

在其中一個實施例中，所述公共電極由ITO膜層圖案化獲得。

上述觸控顯示屏，利用原有的公共電極充當一個方向的觸控電極，同時利用遮光矩陣充當另一個方向的觸控電極，使觸控顯示屏實現觸控功能但不需要另外組裝一個觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實現輕薄化。

附圖說明

圖1為一實施方式中的觸控顯示屏的示意分解圖；

圖2為另一實施方式中的觸控顯示屏的示意分解圖；

圖3為一實施方式中的濾光片模塊的結構示意圖；

圖4為一實施方式中的遮光矩陣的示意剖面圖。

附圖標記說明：

100 觸控顯示屏

110 保護蓋板

120 第一襯底

122 TFT電極

124 公共電極

130 第二襯底

140 液晶層

150 第一偏光片

160 第二偏光片

170 濾光層

180 遮光矩陣

182 基質

184 導電填充物

190 彩色光阻層

200 絕緣樹脂層

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對觸控顯示屏進行進一步的說明。

如圖1所示，一種觸控顯示屏100，包括保護蓋板110、相對設置的第一襯底120、第二襯底130、設置于第一襯底120和第二襯底130之間的液晶層140、設置于第一襯底120遠離第二襯底130一面的第一偏光片150及設置于第二襯底130遠離第一襯底120一面的第二偏光片160。

第一襯底120和第二襯底130為透明基板，如透明玻璃基板。第一襯底120朝向液晶層140一側的表面設置有濾光層170，濾光層170包括遮光矩陣180以及分散于遮光矩陣中的彩色光阻層190。遮光矩陣180包括相互交叉的格線，格線交叉形成柵格，彩色光阻層190形成于柵格中。彩色光阻層190由紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的光阻材料形成，這三種顏色的彩色光阻層均勻分布于遮光 矩陣180中，可以采用曝光、顯影制程形成。分散于遮光矩陣180中的彩色光阻層190之間存在間隔，進而導致遮光層180朝向液晶層140的表面不平整，通常需要再在彩色光阻層190朝向液晶層140的一側表面上涂覆一層絕緣樹脂，將其進行填平處理。此時，公共電極層124形成在絕緣樹脂層200朝向液晶層140的一側表面。

第二襯底130朝向液晶層140一側的表面設有TFT電極122及公共電極124用于共同控制液晶層140中的液晶分子排列狀態，從而對光源發出并穿過液晶層的光進行調制而顯示圖像。

如圖2所示，在另一實施方式中，公共電極124與TFT電極122均設置在第二襯底130的上表面，即公共電極124及TFT電極122形成在同一平面，為IPS(In-Plane Switching，平面轉換)顯示結構。

第一偏光片150和第二偏光片160均采用機柔性基材，以適用于卷對卷工藝，大批量生產。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160。

在本發明實施方式中，遮光矩陣180由導電材料形成，因此在具有遮光功能的同時可以通過對其進行適當圖案化處理而使其構成第一觸控電極，用于產生第一方向的觸控信號。所述公共電極124兼做第二觸控電極，用于產生與第一方向垂直的第二方向的觸控信號。因此，本實施方式的觸控顯示屏100采用雙層觸控感應結構。

在一實施方式中，如圖3所示，第一觸控電極可以由通過斷線處理將整面完整的遮光矩陣180分割形成。對整面遮光矩陣180的格線進行斷線處理(見圖3上方框c處)得到相互間隔絕緣的第一觸控電極。格線兩斷線節點間的距離為0.5um～50um。每個第一觸控電極內為連續的柵格狀，而相鄰的第一觸控 電極之間相互獨立、絕緣。

公共電極124中的一個或多個兼作第二觸控電極，與第一觸控電極形成觸控感應結構。公共電極124可由ITO膜層經圖案化獲得。

觸控顯示屏100使用時，第一偏光片150的上還將設有保護面板110。當手指觸摸保護面板110時，第一、第二觸控電極將由于電容變化而形成觸控信號，例如，可以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的Y方向坐標軸上的坐標值。這樣，觸摸點的位置就得以確定。

觸控顯示屏100中，利用原有的公共電極124充當一個方向的觸控電極，同時在遮光矩陣180上設置另一個方向的觸控電極，使觸控顯示屏100實現觸控功能但不需要另外組裝一個觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實現輕薄化，同時還大大節省了材料和組裝成本。

遮光矩陣180是通過在基質182中填充導電填充物184而實現導電功能的。遮光矩陣180的厚度為0.1um～50um，包括基質182及填充于基質中的導電填充物184。該基質182為固化的黑色感光樹脂。該導電填充物184可以為導電絲線或者導電顆粒。例如可以為金、銀、銅、鋁或者碳絲線或者顆粒。導電絲線的直徑為10nm～1000nm，長度為0.1um～50um。導電顆粒的直徑為10nm～1000nm，所述導電填充物184均勻的填充于基質182中，使得遮光矩陣180整體均勻導電。

部分導電填充物184暴露出基質182遠離第一襯底一側的表面，以使得遮光矩陣表面導電，從而便于與周邊線路連接而傳出觸控信號。遮光矩陣180的方塊電阻為0.1Ω/□～500Ω/□，優選為20Ω/□～200Ω/□。

在一實施方式中，如圖1所示的兼有遮光及觸控功能的濾光層170的制作方法包括：

S1：將填充有導電填充物184的流體狀或半固化的黑色感光樹脂附設于第一襯底120朝向液晶層140的一側表面上。

該黑色感光樹脂包括成膜樹脂、感光劑、溶劑、穩定劑、流平劑、消泡劑、以及黑色顏料等；各組分重量含量為：30～50份成膜樹脂、1～10份感光劑、5～20份溶劑、0.1～5份穩定劑、0.1～5份流平劑、0.1～5份消泡劑、40～60黑色顏料，各組分的份數之和為100。

成膜樹脂主要成分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。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、芳香硫鎓鹽、芳香碘鎓鹽與二茂鐵鹽中的至少一種。溶劑為四氫呋喃、甲基乙基酮、環己酮、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與乙氧基化新戊二醇甲氧基單丙烯酸酯中的至少一種。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。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。消泡劑為磷酸酯、脂肪酸酯與有機硅的至少一種。黑色顏料為二奈嵌苯黑、花青黑、苯胺黑等黑色有機顏料或者氧化鉻、氧化鐵、鈦黑等無機顏料；或者黑色有機顏料與無機顏料的混合物。

S2：將上述黑色感光樹脂進行曝光-顯影-固化而制得觸控電極。

所述黑色感光樹脂在流體或者半固化狀態下具有感光性，而固化后失去感光性。通過曝光-顯影-固化處理，導電的黑色感光樹脂被圖案化成柵格狀遮光矩陣180。同時，格線的設定位置進行斷線處理得到相互間隔絕緣的觸控電極。

S3：填充彩色光阻層。

將由紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的光阻材料按設定的位置填充到遮光矩陣180的柵格中而形成濾光層170。

綜上，本發明的觸控顯示屏100，利用遮光矩陣180充當一個方向的觸控電極，利用原有的公共電極124作為另一方向的觸控電極，使觸控顯示屏100實現觸控功能但不需要另外組裝一個觸摸屏，降低觸控顯示屏的厚度，利于實現輕薄化；此外，黑色遮光導電層采用復合結構，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。

以上所述，僅是表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明范圍的限制。應當指出的是，對于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，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應為所附權利要求為準。