触控显示面板的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种触控显示面板，包括：第一基板；触控结构层，设在第一基板上的一侧，包含触压检测电极；以及压力感应层，位于第一基板上与触压检测电极相背离的一侧，压力感应层包含：透明导电层以及位于透明导电层与第一基板之间的弹性层，其中，触压检测电极与透明导电层之间形成压感电容结构，并且，触压检测电极复用为自容电极。本实用新型通过在检测按压位置与压力时共用触控电极，来检测按压位置以及按压力大小，实现结构简单并且能够兼具压力触控功能。
【专利说明】
触控显示面板
技术领域
[0001]本实用新型属于显示技术领域，具体涉及一种能够兼有压力触控的触控显示面板。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，电子显示设备在人们的日常生活、生产、工作中起着越来越重要的作用。为了更好地实现人机交互功能，触摸屏作为一种输入媒介被广泛应用在各个场所，比如手机、笔记本电脑、电子播放器等。目前，触摸屏中的电容式触摸屏由于具有工艺简单、寿命长、透光率高，并且可以支持多点触摸等优点，已成为现今主流的触摸屏技术。在电容式触摸屏中包含互电容式显示触摸屏和自电容式显示触摸屏。图1是现有技术中一种典型的自容式显示触摸屏示意图。其中，自电容式显示触摸屏10的触控电极块11既作为触控驱动电极又作为触控检测电极，控制单元12通过触控电极走线13向触控电极块输入触控驱动信号。当外界手指触摸显示屏时，触控电极11的电容会发生变化，并且，通过触控电极块11感测这种电容的变化，从而确定触摸位置。
[0003]但是，图1所示的自电容式显示触摸屏不能够检测使用者在进行按压时的按压力，既没有压力触控功能，因此不能够根据不同的压力大小产生不同的感知信号，从而执行相应的操作指令，从而降低了操作性。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种能够兼有压力触控的触控显示面板。
[0005]本实用新型提供了一种触控显示面板，包括:第一基板;触控结构层，设在第一基板的一侧上，包含触压检测电极；以及压力感应层，位于第一基板与触压检测电极相背离的一侧上，压力感应层包含:透明导电层以及位于透明导电层与第一基板之间的弹性层，其中，触压检测电极与透明导电层之间形成压感电容结构，并且，触压检测电极复用为自容电极。
[0006]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:压力感应层还包含:夹设在透明导电层与第一基板之间用于支撑第一基板的支撑边框，弹性层填充在支撑边框内。
[0007]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:背光模组，位于压力感应层背离第一基板的一侧，用于提供光源；以及背光支撑边框，设在背光模组和透明导电层之间，用于支撑透明导电层。
[0008]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:压力感应层还包含信号垫，信号垫与透明导电层电连接。
[0009]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:信号垫与透明导电层通过导电银胶连接。
[0010]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:驱动单元，与信号垫相连接，用于向透明导电层提供控制信号。
[0011]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:驱动单元提供的控制信号将一帧扫描期间分为显示期间、触控扫描期间以及按压扫描期间，触控扫描期间与显示期间相交替，在按压扫描期间，触控结构层进行触控感测，其中，按压扫描期间在每帧的末尾空白区，并且，在按压扫描期间，控制信号控制透明导电层接地，从而进行压力检测。
[0012]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:透明导电层为氧化铟锡膜层。
[0013]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:透明导电层和支撑边框一体形成。
[0014]在本实用新型提供的触控显示面板实施例中，还可具有这样的特征:第二基板，相对第一基板设置，其中，第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板，并且在第二基板上还设有掺锑氧化铟制成的导电膜。
[0015]根据本实用新型所涉及的触控显示面板，因为压力感应层的透明导电层与触控结构层共用一层触控电极，在透明导电层与触控电极之间形成压感电容，并且根据施加的压力而发生的形变，从而改变透明导电层与触控电极之间的驱动电容值，这样实现采集触控显示面板被按压力的压力大小信息，本实用新型通过在检测按压位置与压力时共用触控电极，来检测按压位置以及按压力大小，实现结构简单并且能够兼具压力触控功能。
【附图说明】
[0016]图1是现有技术中触控显示面板的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的实施例中触控显示面板的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型的实施例中触控显示面板的工作示意图；
[0019]图4是本实用新型的实施例中压力感应层的结构示意图；
[0020]图5是本实用新型的实施例中触控显示面板的俯视图；
[0021]图6是本实用新型的实施例中触控显示面板制备方法的工作流程图；
[0022]图7是本实用新型的实施例中触控显示面板制备方法的工作示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0024]需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的【具体实施方式】的限制。
[0025]<实施例一>
[0026]图2是本实用新型的实施例中触控显示面板的结构示意图。
[0027]如图2所示，本实施例所提供的触控显示面板100用于显示图像，并且在被按压时，能够检测按压的位置信息和压力信息，从而能够根据触控位置以及按压的压力大小，相应进行控制。触控显示面板100包含阵列基板1、彩膜基板2、液晶层3、触摸结构层4、压力感应层5、背光模组6、背光支撑边框7以及驱动单元(图中未显示)。在本实施例中，显示单元为液晶层，当然，也可以采用其他的显示单元。
[0028]阵列基板I作为第一基板，包含多个TFT、数据线、扫描线等，用于控制像素发光。
[0029]彩膜基板2作为第二基板，与阵列基板I相对向设置，彩膜基板2包括衬底基板以及形成在衬底基板上的彩色滤光片，用于实现彩色显示。彩膜基板2上还设有由掺锑氧化铟制成的导电膜21。导电膜21能够导出使用者在触摸时带人的静电。
[0030]液晶层3形成在彩膜基板I和阵列基板2之间，包含能够根据流入电流的方向进行排列的液晶分子。在此不作详细阐述。
[0031]图3是本实用新型的实施例中触控显示面板的触摸时工作示意图。
[0032]如图3所示，触控结构层4设在阵列基板I上。触控结构层4通过发出向上的电场，来采集使用者手指的触摸位置的位置信息，从而检测到手指的触摸信号。触控结构层4为自容式触控，具有一层触压检测电极40，从图3所示的方向来看，触压检测电极40在阵列基板I上侧。在本实施例中，触控电极既作为触控驱动电极又作为触控检测电极，触控检测电极为自容电极。其工作过程为:在完成每一帧显示画面的显示扫描后，对触控驱动线加载触控驱动信号进行触控扫描，并检测触控检测电极通过感应电容耦合出的电压信号，在此过程中，有人体接触触摸屏时，人体电场就会作用在感应电容上，使感应电容的电容值发生变化，进而改变触控感应线耦合出的电压信号，根据电压信号的变化，就可以确定触摸位置。
[0033]在本实施例中，阵列基板、彩膜基板、液晶层以及触控结构层可以为现有技术中内嵌式触摸屏构架，内嵌式触摸屏可以是自容式触控屏。在本实施例中，通过在现有的内嵌式触摸屏构架中增加压力感应层实现在现有触摸屏上集成压力触控功能。
[0034]压力感应层5与阵列基板I相对设置，并且位于阵列基板I中与触控结构层4相背离的一侧，用于采集手指在按压屏幕时的按压力的压力信息。将压力感应层5设在与触控结构层4相背的一侧，这样可以避免压力感应层5对触控结构层4在触摸检测时的影响。
[0035]背光模组6，设在阵列基板I远离彩膜基板2的一侧，从图2所示的方向来看，背光模组6位于阵列基板I的下方，并且位于压力感应层5的下方。背光模组6用于向液晶层3提供光源，进而液晶层3根据流入电流透射出与图案相对于的光线，从而实现图案显示。
[0036]背光支撑边框7设在背光模组和压力感应层5之间，用于减小背光模组6的间隙对手指按压的力的衰减。
[0037]驱动单元用于提供控制信号，并且提供的控制信号在每帧间隙时控制压力感应层5接地，从而进行压力检测。驱动单元通过信号垫向触控结构层4的触压检测电极40提供控制信号。
[0038]图4是本实用新型的实施例中压力感应层的结构示意图。
[0039]如图4所示，压力感应层5包含:透明导电层51、支撑边框52、弹性层53以及信号垫54。透明导电层51与阵列基板I相对应设置，并且透明导电层51投影到阵列基板I上的投影区域能够覆盖住触控电极。支撑边框52为具有有一定强度的支撑结构，支撑边框52设在透明导电层51的四周，并且上顶面紧贴阵列基板I的下表面。
[0040]压力感应层5与触控结构层4共用一层触压检测电极40，透明导电层51与触压检测电极40形成压感电容，从而实现压力感应层5对压力信息的采集。
[0041]在支撑边框52、透明导电层51和阵列基板I围成的腔体中，填入弹性层53.弹性层53在受到压力时具有较大的形变量。
[0042]在本实施例中，透明导电层51为氧化铟锡膜层(ITO)。由于氧化铟锡膜层具有优良的导电性能并且具有透明度高的优点，现在ITO制成工艺也比较成熟，这样能够降低制作成本。另外，支撑边框52具有一定强度，在收到压力时，发生的形变量远远小于弹性层53的形变量，这样，在使用者通过手指按压触控显示面板I时，按压中心位置的变形量会大于周边的变形量，这样，能够准确定位出按压的中心位置。
[0043]如图4所示，压力感应层5的信号垫54与驱动单元相通信连接。驱动单元通过信号垫54向透明导电层51提供控制信号。在本实施例中，信号垫可以通过面板金属走线连接驱动单元。
[0044]在本实施例中，透明导电层51与信号垫54相导电连接，从而使得透明导电层51接收到驱动单元发出的控制信号。在本实施例中，通过导电涂布材料连通透明导电层51和信号垫54，进一步地，导电涂布材料可以是导电银胶。
[0045]图5是本实用新型的实施例中触控显示面板的按压时的工作示意图。
[0046]如图5所示，使用者通过手指按压导电膜21时，驱动单元输出的控制信号控制透明导电层51接地，因此，在按压时，触压检测电极40与透明导电层51形成的压感电容Cl发生变化，由于弹性层53在按压力作用下发生形变，使得触压检测电极40与透明导电层51之间的电容Cl发生明显变化，同时，触压检测电极40与导电膜21之间形成的电容C2也会发生变化，因此，按压的电容Cf = C1+C2，并且Cf的变化与按压的压力大小成一定正比关系。但是，由于电容C2的形变量有限，因此C2的变化占Cf变化值中较少的部分。最后，再通过Cf的变化值和一定的算法就可以定位按压的位置信息和相应的压力信息，进而实现压力触控。
[0047]图6是本实用新型的实施例中驱动单元提供的脉冲信号的时序图。
[0048]如图6所示，时序SX为驱动单元打给触控结构层4的信号；时序FT为驱动单元打给信号垫54的信号，在触摸时，触控结构层4接收SX信号，与此同时，FT信号跟随SX信号；在按压时，如图6中按压区所示，控制透明导电层51接地。
[0049]具体的，本施例中触控显示面板的一帧扫描期间包括显示期间、触控扫描期间以及按压扫描期间。在显示期间内，导通数据信号源与数据信号线，为触控显示面板提供显示驱动信号，以对显示画面进行显示驱动。进一步的，触控扫描期间插入显示期间，因此，在触控扫描期间内，以中断进行显示画面的显示驱动，并对触控电极块信号进行触控扫描，从而实现将触控扫描期间设置在原本进行显示驱动的时间内，无需在完成一帧扫描后才进行触控扫描。另外，由于按压无需快速报点(按压时间一般较长)，在每帧间隙插入按压扫描期间，从而实现按压检测。在一侦的显示时间内插入触控扫描期间以及按压扫描期间，这三种状态互不干扰。
[0050]〈变形例〉
[0051 ]本变形例与上述实施例的结构大致相同，区别在于压力感应层的结构不同，因此，对与上述实施例相同的结构给予相同编号。
[0052]图7是本实用新型的变形例中触控显示面板的结构示意图。
[0053]如图7所示，本实施例所提供的触控显示面板200用于显示图像，并且在被按压时，能够检测按压的位置信息和压力信息，触控显示面板200包含阵列基板1、彩膜基板2、液晶层3、触摸结构层4、压力感应层250、背光模组6、背光支撑边框7以及驱动单元(图中未显示)。
[0054]压力感应层250包含:透明导电层251、支撑边框252、弹性层253。透明导电层251与阵列基板I相对应设置，并且透明导电层251投影到阵列基板I上的投影区域能够覆盖住触控结构层4。支撑边框252为具有有一定强度的支撑结构，支撑边框252设在透明导电层251的四周，并且上顶面紧贴阵列基板I的下表面。在本实施例中，支撑边框252与透明导电层251为一体形成，整体呈现下凹的回字型，边缘部分突起，并且透明导电层251为透明导电的硬材。弹性层253填充在支撑边框252与透明导电层251的框内。
[0055]在按压时，透明导电层251与触压检测电极40之间的电容值发生变化，进而实现压力触控功能。
[0056]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种触控显示面板，其特征在于，包括: 第一基板； 触控结构层，设在所述第一基板的一侧上，包含触压检测电极；以及压力感应层，位于所述第一基板与所述触压检测电极相背离的一侧上，所述压力感应层包含:透明导电层以及位于所述透明导电层与所述第一基板之间的弹性层， 其中，所述触压检测电极与所述透明导电层之间形成压感电容结构，并且，所述触压检测电极复用为自容电极。2.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于: 所述压力感应层还包含:夹设在所述透明导电层与所述第一基板之间用于支撑所述第一基板的支撑边框， 所述弹性层填充在所述支撑边框内。3.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，还包括: 背光模组，位于所述压力感应层背离所述第一基板的一侧，用于提供光源；以及 背光支撑边框，设在所述背光模组和所述透明导电层之间，用于支撑所述透明导电层。4.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于: 所述压力感应层还包含信号垫， 所述信号垫与所述透明导电层电连接。5.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于: 所述信号垫与所述透明导电层通过导电银胶连接。6.如权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，还包括: 驱动单元，与所述信号垫相连接，用于向所述透明导电层提供控制信号。7.如权利要求6所述的触控显示面板，其特征在于: 所述驱动单元将一帧扫描期间分为显示期间、触控扫描期间以及按压扫描期间，所述触控扫描期间与所述显示期间相交替， 在所述按压扫描期间内，所述触控结构层进行触控感测， 其中，所述按压扫描期间在每帧的末尾空白区，并且，在所述按压扫描期间内，所述控制信号控制所述透明导电层接地，从而进行压力检测。8.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于: 所述透明导电层为氧化铟锡膜层。9.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于: 所述透明导电层和所述支撑边框一体形成。10.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，还包括: 第二基板，相对所述第一基板设置， 其中，所述第一基板为阵列基板， 所述第二基板为彩膜基板，并且在所述第二基板上还设有掺锑氧化铟制成的导电膜。
【文档编号】G06F3/044GK205721724SQ201620536143
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】庄知龙, 黄建才, 许育民
【申请人】厦门天马微电子有限公司, 天马微电子股份有限公司