触摸屏、显示面板及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及触摸显示【技术领域】，公开了一种触摸屏、显示面板及显示装置。该触摸屏的触摸感应单元包括光感单元和光偏转单元，其中，光感单元用于接收入射光线，并根据入射光线输出相应的感应信号，光偏转单元用于接收入射光线，并将接收到的光线进行投射。当光偏转单元受外力作用产生形变时，用于控制投射的光线在所述光感单元上的照射区域，从而改变光感单元输出的感应信号，通过该感应信号即可检测触摸并确定触摸的位置。本发明中的触摸屏为光感式，检测灵敏度高，制作工艺简单，产品的良率高，克服了电阻式和电容式触摸屏的缺陷。
【专利说明】触摸屏、显示面板及显示装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及触摸显示【技术领域】，特别是涉及一种触摸屏、显示面板及显示装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，触摸显示技术越来越受到人们的广泛关注。市场上触摸屏主要以电阻式和电容式为主，但是电阻式的灵敏度不及电容式好。电容式可以实现多点触控，但其制作工艺较复杂，良率较低。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种触摸屏，用以解决电阻式和电容式触摸屏的上述缺陷。
[0004]本发明还提供一种显示面板和显示装置，用以提高触摸检测灵敏度，并简化制作工艺，减小显不面板的厚度，提闻广品的良率。
[0005]为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种触摸屏，包括基板、检测单元和形成在所述基板上的多个触摸感应单元，其中，所述触摸感应单元包括:
[0006]光感单元，用于接收入射光线，并根据入射光线输出相应的感应信号；
[0007]光偏转单元，用于接收入射光线，并将接收到的光线进行投射；
[0008]其中，所述光偏转单元形变时，用于控制投射的光线在所述光感单元上的照射区域；
[0009]所述检测单元用于接收所述光感单元输出的感应信号，并根据所述感应信号判断触摸位置。
[0010]进一步地，所述光感单元为薄膜晶体管；
[0011]所述光偏转单元形变时，使得投射的光线照射所述薄膜晶体管的沟道；
[0012]所述检测单元与所述薄膜晶体管电性连接，用于检测薄膜晶体管的漏电流。
[0013]进一步地，所述光感单元位于所述光偏转单元所在的区域内。
[0014]进一步地，所述光偏转单元背离所述光感单元的表面上设置有反射层。
[0015]进一步地,所述触摸感应单元还包括:
[0016]外力传导柱，位于所述光偏转单元背离所述光感单元的一侧，用于将外力传递给所述光偏转单元。
[0017]进一步地，所述触摸屏还包括:
[0018]柔性保护层，覆盖在所述多个触摸感应单元的上方。
[0019]进一步地，所述光偏转单元为柔性微透镜，所述光感单元位于所述柔性微透镜的焦点所在一侧。
[0020]进一步地，所述柔性微透镜为半球状。
[0021]一方面，本发明提供一种彩膜基板显示面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，还包括如上所述的触摸屏，所述触摸屏的基板为所述彩膜基板，所述触摸屏的触摸感应单元形成在所述彩膜基板上。[0022]进一步地，所述触摸感应单元位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的表面上。
[0023]一方面，本发明提供一种显示装置，采用如上所述的显示面板。
[0024]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0025]上述技术方案中，触摸屏的触摸感应单元包括光感单元和光偏转单元，其中，光感单元用于接收入射光线，并根据入射光线输出相应的感应信号，光偏转单元用于接收入射光线，并将接收到的光线进行投射。当光偏转单元受外力作用产生形变时，用于控制投射的光线在所述光感单元上的照射区域，从而改变光感单元输出的感应信号，通过该感应信号即可确定触摸的位置。本发明中的触摸屏为光感式，检测灵敏度高，制作工艺简单，产品的良率高，克服了电阻式和电容式触摸屏的缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1表示本发明实施例中触摸屏的结构示意图；
[0028]图2表示本发明实施例中触摸屏在显示装置中的应用示意图。
【具体实施方式】
[0029]本发明的触摸屏用于显示装置，包括检测单元和多个触摸感应单元。所述触摸感应单元一般均匀分布，用于感应用户的触摸，并输出相应的感应信号，以供检测单元检测用户的触摸并确定触摸的位置。
[0030]其中，触摸感应单元为光感式，包括光感单元和光偏转单元。所述光感单元用于接收入射光线，并根据入射光线输出相应的感应信号，具体的，光照射到所述光感单元的不同区域时，所述光感单元输出相应的感应信号。所述光偏转单元用于接收入射光线，具体为接收显示装置发出的部分光线，并将接收到的光线进行投射。所述光偏转单元在外力作用下(用户触摸)产生形变时，用于控制投射的光线在所述光感单元上的照射区域，从而改变所述光感单元输出的感应信号。检测单元则根据接收的感应信号来判断所述光偏转单元是否受外力作用，并确定触摸位置。
[0031 ] 本发明的触摸屏包括多个触摸感应单元,所述触摸感应单元包括光感单元和光偏转单元，其中，光感单元用于接收入射光线，并根据入射光线输出相应的感应信号，光偏转单元用于接收入射光线，并将接收到的光线进行投射。当光偏转单元受外力作用产生形变时，用于控制投射的光线在所述光感单元上的照射区域，从而改变光感单元输出的感应信号，通过该感应信号即可检测触摸并确定触摸的位置。由于触摸屏为光感式，检测灵敏度高，制作工艺简单，产品的良率高，克服了电阻式和电容式触摸屏的缺陷。
[0032]下面将结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0033]实施例一
[0034]图1表示本发明实施例中触摸屏的结构示意图。如图1所示，本实施例中的触摸屏包括基板3、检测单元(图中未示出)和形成在基板3上的多个触摸感应单元，触摸感应单元包括光感单元8和光偏转单元11，当光照射到光感单元8的不同区域时，光感单元8输出相应的感应信号。在显示装置工作过程中，光偏转单元11接收显示装置发出的部分光线，并将接收到的光线进行投射。且光偏转单元11在外力作用下产生形变时，用于控制投射的光线在光感单元8上的照射区域。检测单元则根据光感单元8输出的感应信号是否发生变化，并判断变化后的感应信号是否在设定的门限内，来检测触摸并确定触摸的位置。
[0035]其中，光偏转单元11在外力作用下改变投射的光线在光感单元8上的照射区域(包括改变照射区域的位置和照射区域的面积)时，光感单元8输出的感应信号可以从无到有或从有到无，或输出的感应信号大小可以从小到大或从大到小。具体的，当光感单元8输出的感应信号从无到有(或从有到无)时，光偏转单元11在外力作用下的投射光线，在光感单元8上的有效照射区域(影响输出感应信号的照射区域)从有到无或从无到有；当光感单元8输出的感应信号大小从小到大(或从大到小)时，光偏转单元11在外力作用下的投射光线，在光感单元8上的有效照射区域的面积从小到大或从大到小。
[0036]优选地，光感单元8位于光偏转单元11所在的区域内，防止非光偏转单元11投射的光线照射到光感单元8上，造成误测。
[0037]本实施例中，光感单元8具体为一薄膜晶体管。由于薄膜晶体管的沟道为对光线敏感的半导体材料，当有光照射到薄膜晶体管的沟道时，薄膜晶体管会输出光漏电流。因此，当光偏转单元11受外力作用时，使得投射的光线照射薄膜晶体管8的沟道，并设置所述检测单元与薄膜晶体管8的漏电极电性连接，检测薄膜晶体管8的漏电流，则检测单元根据薄膜晶体管8的漏电流变化就可以检测触摸。具体的，当光偏转单元11不受外力作用时，投射的光线偏离薄膜晶体管8的沟道，没有光线照射到薄膜晶体管8的沟道，薄膜晶体管8的漏电流很小，几乎为零；当光偏转单元11受到外力作用时，投射的光线照射薄膜晶体管8的沟道，薄膜晶体管8有较大的漏电流输出。由于在不受外力作用时，没有光线照射到薄膜晶体管8的沟道，可以延长薄膜晶体管8的使用寿命。
[0038]进一步地，为了提高光偏转单元11投射的光线在光感单元8上的照射强度，提高检测灵敏度，在光偏转单元11背离光感单元8的表面上还设置有反射层10，使得光偏转单元11能够将接收的光线全部投射在光感单元8所在的一侧，提高光线的利用率。
[0039]进一步地，所述触摸感应单元还包括外力传导柱6，其具有较高的抗折性，位于光偏转单元11背离光感单元8的一侧，用于将外力传递给光偏转单元11。外力传导柱6的材料可以选择感光树脂，仅通过曝光和显影工艺即可制得，最后还可以通过热固化工艺进一步提高外力传导柱6的抗折性。
[0040]进一步地，所述触摸屏还包括柔性保护层4，覆盖在所述多个触摸感应单元的上方，在保护触摸感应单元的同时，还可以起到传递外力的作用，即使外力(用户触摸)不直接施加到光偏转单元11的上方，柔性保护层4也可以带动最靠近的外力传导柱6发生较大的变形，并将力传递给光偏转单元11，提高了触摸检测的灵敏度。其中，柔性保护层4的材料可以为具有一定韧性的树脂材料，厚度可以为光偏转单元11的厚度与外力传导支柱6的厚度的总和，且只需通过涂布和固化工艺即可完成该层的制作。
[0041]在一个具体的实施例中，光偏转单元11为一柔性微透镜，光感单元8位于柔性微透镜11的焦点所在的一侧。由于柔性微透镜具有体积小，聚焦光线的作用，即使从显示装置接收到的光线很少，也不会影响触摸检测的灵敏度，还可以减小光偏转单元11的设置对显示装置像素开口率的影响。其中，柔性微透镜11可以由透明有机树脂或微带颜色的感光树脂形成，其形状可以为规则的半球形状，以简化制作工艺。
[0042]如图1所示，本实施例中的触摸屏具体包括:
[0043]一基板 3 ；
[0044]形成在基板3上的多个薄膜晶体管8 ；
[0045]形成在薄膜晶体管8上的半球状柔性微透镜11 ；
[0046]形成在柔性微透镜11球面上的反射层10 ；
[0047]形成在球面上形成有反射层10的柔性微透镜11上方的外力传导支柱6 ；
[0048]形成在基板3上的柔性保护层4，覆盖在柔性微透镜11、反射层10和外力传导支柱6上方。
[0049]在触摸屏应用在显示装置上时，优选地，基板3为显示装置的彩膜基板，以减小显示装置的面板盒厚。
[0050]本实施例中触摸屏在显示装置中的具体应用原理为:
[0051]如图2所示，柔性微透镜11接收显示装置(其主体结构为对盒设置的阵列基板I和彩膜基板3)发出的光线7的一小部分，聚焦到球心(柔性微透镜11的焦点)。在无用户触摸时，薄膜晶体管8的沟道偏离柔性微透镜11的焦点。当用户触摸时，触摸点处的柔性保护层4会发生形变，带动最靠近的外力传导支柱6发生较大形变，并将该外力传递给柔性微透镜11，其焦点发生变化，使得薄膜晶体管8的沟道位于柔性微透镜11的焦点处，柔性微透镜11聚焦的光线照射到薄膜晶体管8的沟道，产生光漏电流，并输出至检测单元，进行触摸的检测和触摸位置的确定。
[0052]实施例二
[0053]结合图2所示，本实施例中提供一种显示面板，其包括对盒设置的阵列基板I和彩膜基板3，阵列基板I和彩膜基板3之间用封框胶2密封，形成密封区域，填充液晶分子层(图中未示出)。
[0054]本实施例中的显示面板具体为触摸显示面板，还包括实施例一中的触摸屏，提高触摸检测的灵敏度，简化制作工艺。且所述触摸屏的基板3为彩膜基板，所述触摸屏的触摸感应单元形成在彩膜基板3上，减小了显示面板的盒厚，省略了显示面板和触摸屏组装时的对位，简化了组装过程，保证了对位精度。
[0055]为了提高触摸检测的灵敏度，优选地，所述触摸感应单元位于彩膜基板3背离阵列基板I的表面上。
[0056]实施例三
[0057]本实施例中提供一种显示装置，具体为液晶触摸显示装置。其采用实施例二中的显示面板，提高了触摸检测灵敏度，减小了显示装置的面板盒厚，简化了制作工艺。
[0058]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种触摸屏，包括基板、检测单元和形成在所述基板上的多个触摸感应单元，其特征在于，所述触摸感应单元包括: 光感单元，用于接收入射光线，并根据入射光线输出相应的感应信号； 光偏转单元，用于接收入射光线，并将接收到的光线进行投射； 其中，所述光偏转单元形变时，用于控制投射的光线在所述光感单元上的照射区域；所述检测单元用于接收所述光感单元输出的感应信号，并根据所述感应信号判断触摸位置。
2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述光感单元为薄膜晶体管； 所述光偏转单元形变时，使得投射的光线照射所述薄膜晶体管的沟道； 所述检测单元与所述薄膜晶体管电性连接 ，用于检测薄膜晶体管的漏电流。
3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述光感单元位于所述光偏转单元所在的区域内。
4.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述光偏转单元背离所述光感单元的表面上设置有反射层。
5.根据权利要求1-4任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸感应单元还包括: 外力传导柱，位于所述光偏转单元背离所述光感单元的一侧，用于将外力传递给所述光偏转单元。
6.根据权利要求1-4任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏还包括: 柔性保护层，覆盖在所述多个触摸感应单元的上方。
7.根据权利要求1-4任一项所述的触摸屏，其特征在于，所述光偏转单元为柔性微透镜，所述光感单元位于所述柔性微透镜的焦点所在一侧。
8.根据权利要7所述的触摸屏，其特征在于，所述柔性微透镜为半球状。
9.一种显示面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的触摸屏，所述触摸屏的基板为所述彩膜基板，所述触摸屏的触摸感应单元形成在所述彩膜基板上。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述触摸感应单元位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的表面上。
11.一种显示装置，其特征在于，采用权利要求9或10所述的显示面板。
【文档编号】G06F3/042GK103902109SQ201410104336
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】沈奇雨 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司