触控感应单元、触控基板及其制作方法以及触控显示面板的制作方法
【专利摘要】公开了一种触控感应单元、触控基板及其制作方法、触控显示面板、以及触控显示装置。触控基板，包括：多个第一电极和多个第二电极；多个弹性基体，所述弹性基体中含有压敏导电材料，所述弹性基体在受力变形时使相应的所述第一电极和第二电极电连接；多个触控发射线和多个触控接收线，所述第一电极电连接至相应的所述触控发射线，所述第二电极电连接至所述触控接收线；以及触控板，所述触控板设置于所述弹性基体的受力的一侧。利用压敏导电材料的导电特性感应手指触摸动作，提高了手指触控的便捷性、多点触控性能。
【专利说明】触控感应单元、触控基板及其制作方法以及触控显示面板
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种触控显示装置，尤其涉及一种触控感应单元、触控基板及其制作方法、触控显示面板、以及触控显示装置。
【背景技术】
[0002]在平面显示器的领域中，有机电致发光显示器(OLED)由于其制造设备的投资较小、制程较简单、以及由于面板可自行发光，因而可以减少背光源元件，并可以减少显示器面板的厚度，因此已广泛应用于平面显示器中。随着显示技术的发展，应用于显示装置的触控技术也随之发展，例如，已研发的应用于显示装置的触控技术包括电容、电阻、电压传感、电磁、红外等触控模式。
[0003]随着用户使用体验要求的日益提高，触控功能器件在反应速度、精确度、复合功能等方面的性能越来越受到重视。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种触控感应单元、触控基板及其制作方法、触控显示面板、以及触控显示装置，利用压敏导电材料的导电特性感应手指触摸或书写笔碰触动作。
[0005]本发明的实施例提供一种触控感应单元、触控基板及其制作方法、触控显示面板、以及触控显示装置，利用压敏导电材料的导电特性感应手指触摸或书写笔碰触动作，并利用磁性材料感应电磁笔的输入动作，以实现手指与电磁笔双触控模式。
[0006]根据本发明一个发明的实施例，提供一种触控感应单元，包括:相离设置的第一电极和第二电极；弹性基体，所述弹性基体中含有压敏导电材料，所述弹性基体在受力变形时使所述第一电极和第二电极电连接；以及触控板，所述触控板设置于所述弹性基体的受力的一侧。
[0007]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述触控板与所述弹性基体之间具有预设距离。
[0008]根据本发明一种实施例的触控感应单元还包括磁性触发层，所述磁性触发层在所述触控板与弹性基体之间设置在所述弹性基体的受力的一侧。
[0009]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述压敏导电材料包括石墨稀、碳纳米管、导电炭黑、金属粉和金属纤维中的至少一种。
[0010]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述弹性基体由丙烯酸树脂、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的至少一种制成。
[0011]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述触控板由可受力变形的材料制成，用于在受力变形后压迫所述弹性基体变形。
[0012]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述第一电极和第二电极均为多个，所述第一电极和第二电极相互间隔设置。
[0013]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述弹性基体与所述第一电极和所述第二电极均接触。
[0014]根据本发明一种实施例的触控感应单元，所述触控感应单元设置于显示面板上，其中，所述弹性基体设置在所述显示面板的上基板的内表面，所述第一电极和第二电极设置在所述显不面板的下基板的内表面。
[0015]根据本发明另一方面的实施例，提供一种触控基板，包括多个上述任一实施例所述的触控感应单元。
[0016]根据本发明一种实施例的触控基板还包括:多条触控发射线和多条触控接收线，每个所述第一电极电连接至相应的所述触控发射线，每个所述第二电极电连接至相应的所述触控接收线。
[0017]根据本发明一种实施例的触控基板，所述触控基板应用于液晶显示面板中，所述触控基板上还设置有彩色滤光单元。
[0018]根据本发明一种实施例的触控基板，所述触控基板还包括公共电极，所述公共电极、第一电极和第二电极由同一透明导电材料形成在同一层中。
[0019]根据本发明更进一步方面的实施例，提供一种触控显示面板，包括上述任一实施例所述的触控基板、阵列基板、以及所述触控基板和所述阵列基板之间的液晶层。所述阵列基板包括:多条栅线和多条数据线，所述栅线和数据线相互交叉布置以形成多个显示单元；以及多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管设置在相应的所述显示单元中并与相应的所述栅线电连接。
[0020]根据本发明一种实施例的触控显示面板，所述阵列基板包括透明导电层，所述第一电极和第二电极和所述透明导电层由同一层透明导电材料通过同一次构图工艺形成。
[0021]根据本发明一种实施例的触控显示面板，所述阵列基板包括透明导电层，所述第一电极和第二电极位于所述透明导电层的出光方向一侧，所述透明导电层与所述第一电极之间、所述透明导电层与所述第二电极之间均间隔有透明绝缘层。
[0022]根据本发明一种实施例的触控显示面板，所述栅线用做所述触控发射线。
[0023]根据本发明一种实施例的触控显示面板，所述栅线用做所述触控基板中的触控发射线，并通过过孔与相应的第一电极和第二电极中的一个电连接。
[0024]根据本发明再进一步方面的实施例，提供一种触控显示装置，包括:上述任一实施例所述的触控显示面板；以及电磁笔，所述电磁笔的一端设有包括磁性材料的接触头，所述接触头的磁性材料的磁性与磁性触发层的磁性材料的磁性相同。
[0025]根据本发明再进一步方面的实施例，提供一种制作触控基板的方法，包括如下步骤:
[0026]在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极电连接至设置在所述第一基板中的触控发射线，所述第二电极分别电连接至设置在所述第一基板中的触控接收线；
[0027]在形成有第一电极和第二电极的第一基板上形成包含有压敏导电材料的弹性层；
[0028]通过构图工艺对所述弹性层进行构图以形成多个弹性基体；以及
[0029]将第二基板与形成有弹性基体的第一基板进行对盒。
[0030]根据本发明一种实施例的方法，通过构图工艺对所述弹性层进行构图以形成多个弹性基体的步骤包括:
[0031 ] 在弹性层上沉积磁性材料层；
[0032]通过构图工艺对所述弹性层和磁性材料层进行构图；以及
[0033]利用磁体对磁性材料层进行极化，以使形成在每个弹性基体上的磁性材料层形成磁性触发层。
[0034]根据本发明一种实施例的方法，通过构图工艺对所述弹性层和磁性材料层进行构图的步骤包括:
[0035]在磁性材料层上沉积光刻胶；
[0036]利用掩模板通过执行曝光、显影和蚀刻工艺对所述弹性层、磁性材料层和光刻胶进行构图；以及
[0037]剥离光刻胶。
[0038]根据本发明一种实施例的方法，在剥离光刻胶之后，采用氧气灰化阵列基板的表面，以使残余的碳材料反应生成二氧化碳。
[0039]根据本发明一种实施例的方法，所述第一基板为阵列基板，在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极的步骤包括:由同一透明导电材料在一次构图工艺中形成所述公共电极、第一电极和第二电极，并且形成在阵列基板上的栅线与相应的第一电极电连接，使得所述栅线用做所述触控发射线。
[0040]根据本发明一种实施例的方法，所述第一基板为阵列基板，在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极的步骤包括:
[0041]在所述阵列基板的公共电极上覆盖透明的绝缘层；
[0042]由同一透明导电材料在一次构图工艺中在所述绝缘层上形成所述第一电极和第二电极；以及
[0043]通过形成在所述绝缘层中的过孔将形成在阵列基板上的栅线与相应的第一电极电连接，使得所述栅线用做所述触控发射线。
[0044]根据本发明上述实施例的触控感应单元、触控基板及其制作方法、触控显示面板、以及触控显示装置，利用压敏导电材料的导电特性感应手指触摸动作，提高了手指触控的便捷性、多点触控性能。进一步地，利用磁性材料感应电磁笔的输入动作，可以实现手指与电磁笔双触控模式。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明，其中:
[0046]图1是根据本发明的第一种示例性实施例的触控基板的局部剖视图；
[0047]图2是根据本发明第一种示例性实施例的设有触控感应单元的阵列基板的局部平面示意图；
[0048]图3是根据本发明一种示例性实施例的触控感应单元的原理剖视图，其中触控板未受力；
[0049]图4是图3所示的触控感应单元在手指触摸状态下导通的原理剖视图；
[0050]图5是图3所示的触控感应单元在电磁笔写入状态下导通的原理剖视图；
[0051]图6是根据本发明的一种示例性实施例的触控基板的在未触控状态下触控寻址的时序操作不意图；
[0052]图7是根据本发明的一种示例性实施例的触控基板的在触控状态下触控寻址的时序操作不意图；
[0053]图8是根据本发明的第二种示例性实施例的触控基板的局部剖视图；以及
[0054]图9是根据本发明第二种示例性实施例的设有触控感应单元的阵列基板的局部平面示意图。
【具体实施方式】
[0055]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
[0056]根据本发明的各种示例性实施例的总体上的发明构思，提供一种触控基板，包括:多个第一电极和多个第二电极；多个弹性基体，所述弹性基体中含有压敏导电材料，所述弹性基体在受力变形时使相应的所述第一电极和第二电极电连接；多个触控发射线和多个触控接收线，所述第一电极电连接至相应的所述触控发射线，所述第二电极电连接至所述触控接收线；以及触控板，所述触控板设置于所述弹性基体的受力的一侧。
[0057]在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
[0058]图3是根据本发明一种示例性实施例的触控感应单元的原理剖视图。参见图3，触控感应单元20包括:间隔或者相离设置的第一电极21和第二电极22 ;设置在第一电极21和第二电极22上的弹性基体23，所述弹性基体23内含有例如石墨稀或者碳纳米管之类的压敏导电材料25，使得弹性基体23在受力变形时使使第一电极21和第二电极22电连接；以及设置于弹性基体23的受力的一侧的触控板30’。触控板30’设置在弹性基体23上，以在外力的作用下按压弹性基体23。
[0059]在一种实施例中，如图3所示，在未被按压的状态下，触控板30’和弹性基体23之间的预设距离为D1。例如，可以根据触控板30’的材料形变特性和/或磁控感应的强弱来设定距离D1。可以理解，Dl可以设置为零，只要在未被按压的状态下弹性基体23处于自然的未收缩状态即可。在Dl为零的情况下，可以在触控板30’和弹性基体23之间有绝缘膜层，以对二者进行隔离。
[0060]在一种实施例中，压敏导电材料25可以为石墨稀(Graphene)。作为一种纳米材料，石墨烯具有良好的透光率，几乎是完全透明的；石墨稀中电子的运动速度远超电子在一般导体中的运动速度，常温下其电子迀移率非常高；特别是，石墨稀的电阻率非常小。但压敏导电材料25不仅限于是石墨稀，在一种可替换的实施例中，压敏导电材料25可以是碳纳米管、导电炭黑、金属粉和金属纤维中的至少一种。
[0061]如图3所示，在弹性基体23处于未被按压的自然状态下，掺杂在弹性基体23中的例如石墨稀或者碳纳米管单体之类的压敏导电材料25呈无序的排列状态，不能实现电荷传导，此时第一电极21和第二电极22之间保持电绝缘状态。
[0062]如图4所示，当用手指40按压在触控板30’上时，弹性基体23处于被按压的收缩状态，包含在弹性基体23中的石墨稀或者碳纳米管的单体呈有序的排列状态，由于石墨稀或者碳纳米管具有良好的导电性，掺杂有石墨稀或者碳纳米管25的弹性基体23变成具有电荷传导功能，第一电极21和第二电极22之间转换成电连接状态。此时，如果将第一电极21作为触控发射电极并施加电压信号，则可以在第二电极22得到感应电压信号。这样，通过检测第二电极22是否存在电信号，可以快速准确地确定触控板30’是否被手指40按压的操作状态。
[0063]在一种实施例中，在未被按压的状态下，触控板30和弹性基体23之间具有预设距离。例如，可以根据触控板30的材料形变特性和/或磁控感应的强弱来设定所述距离。可以理解，所述距离可以设置为零，只要在未被按压的状态下弹性基体23处于自然的未收缩状态即可。在所述距离为零的情况下，可以在触控板30和弹性基体23之间有绝缘膜层，以对二者进行隔离。
[0064]根据本发明进一步示例性实施例的触控感应单元20，还包括磁性触发层24，所述磁性触发层24在触控板30’与弹性基体23之间设置在弹性基体23的受力的一侧，例如贴附在弹性基体23的表面上。这样，如图5所示，当用电磁笔50在触控板30’上进行书写时，设置在电磁笔50 —端的由磁性材料制成的接触头51将与磁性触发层24相互作用。由于预先将磁性触发层24的磁性材料的磁性设置成与触头51在磁性材料的磁性相同，电磁笔50的接触头51产生的磁场将穿透触控板30’驱动弹性基体23收缩，使得触控板30’与弹性基体23之间的距尚扩大为D2，如图5所不。惨杂在弹性基体23中的例如石墨稀或者碳纳米管单体呈有序的排列状态，由于石墨稀或者碳纳米管25具有良好的导电性，掺杂有石墨稀或者碳纳米管25的弹性基体23变成具有电荷传导功能，第一电极21和第二电极22之间转换成电连接状态。此时，如果将第一电极21作为触控发射电极并施加电压信号，则可以在第二电极22得到感应电压信号。这样，通过检测第二电极22是否存在电信号，可以快速准确地确定触控板30’电磁笔50的笔迹。
[0065]在一种实施例中，弹性基体23由丙烯酸树脂、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的至少一种制成，以使得弹性基体23具有良好的弹性，并在受力的情况下产生可恢复的变形。进一步地，触控板30’由可受力变形的材料制成，用于在受力变形后压迫弹性基体23变形，从而实现触控感应功能。需注明的是，本申请中的弹性基体23具有受力变形而导电特性改变的性质，本申请的实施方案不限于是通过按压的方式或磁场斥力的方式使其受力变形，受其他任何类型的通过接触或非接触方式而受力变形的情况，也涵盖在本申请的保护范围内。
[0066]在一种实施例中，第一电极21和第二电极22均为多个，且第一电极21和第二电极22相互间隔设置，以提高触控反应速度。由于第一电极21和第二电极22 —般由不透明的金属制成的，通过把第一电极和第二电极设置成多根很细的线，可以不影响显示效果。第一电极21和第二电极22也可以由透明的导电材料制成。在一种可替换的实施例中，每个触控感应单元中可以有一个第一电极和一个第二电极。
[0067]在一种实施例中，弹性基体23与第一电极21和第二电极22均接触。在弹性基体23处于未被按压的自然状态下，掺杂在弹性基体23中的例如石墨稀或者碳纳米管单体之类的压敏导电材料25呈无序的排列状态，不能实现电荷传导，此时第一电极21和第二电极22之间保持电绝缘状态。当用手指40按压在触控板30’上时，弹性基体23处于被按压的收缩状态，包含在弹性基体23中的石墨稀或者碳纳米管的单体呈有序的排列状态，由于石墨稀或者碳纳米管具有良好的导电性，惨杂有石墨稀或者碳纳米管25的弹性基体23变成具有电荷传导功能，第一电极21和第二电极22之间转换成电连接状态。
[0068]在一种实施例中，触控感应单元设置于显示面板上，其中，弹性基体30 ’设置在显示面板的上基板的内表面，第一电极21和第二电极22设置在显示面板的下基板的内表面，从而使得显示面板具有触控感应功能。
[0069]参见图1-3，根据本发明的一种示例性实施例的触控基板，包括:多个第一电极21和多个第二电极22 ;多个弹性基体23，所述弹性基体23中含有例如石墨稀或者碳纳米管之类的压敏导电材料25，所述弹性基体23在受力变形时使相应的所述第一电极21和第二电极22电连接；多个触控发射线和多个触控接收线26，所述第一电极21电连接至相应的所述触控发射线，所述第二电极22电连接至所述触控接收线26 ;以及触控板30，所述触控板30设置于所述弹性基体23的受力的一侧。触控板30设置在弹性基体23上，以在外力的作用下按压弹性基体23。
[0070]在一种实施例中，多组感应电极布置成具有多行和多列的阵列，每组感应电极包括间隔地设置在阵列基板10上的第一电极21和多个第二电极22。每个弹性基体23设置在相应一组感应电极的第一电极21和第二电极22上，所述弹性基体内掺杂有例如石墨稀或者碳纳米管之类的压敏导电材料25，使得弹性基体23在被按压的状态下电连接第一电极21和第二电极22 ;例如相互交叉布置的多个触控发射线和多个触控接收线26，每个感应电极的第一电极21电连接至相应的触控发射线，第二电极22电连接至触控接收线26。触控板30设置在弹性基体23上，以在外力的作用下朝弹性基体23施加压力。
[0071]在本发明实施例的触控基板可以应用于液晶显不面板、OLED显不面板、电子纸显示面板等各种类型的显示面板中，例如，当应用于液晶显示面板中时，所述触控板上还设置有彩色滤光单元。在此情况下，触控板30和彩色滤光单元形成彩膜基板，这样，本发明的实施例提供了一种盒内触控(in cell touch)的触控基板。
[0072]在一种示例性实施例中，触控基板还包括磁性触发层24，所述磁性触发层24在触控板30与弹性基体23之间设置在弹性基体23的受力的一侧，例如贴附在弹性基体23的表面上。进一步地，设置电磁笔50，所述电磁笔50的一端设有包括磁性材料的接触头51，所述接触头的磁性材料的磁性与磁性触发层24的磁性材料的磁性相同。这样，当用电磁笔50在触控板30上进行书写时，设置在电磁笔50 —端的由磁性材料制成的接触头51将与磁性触发层24相互作用。由于预先将磁性触发层24的磁性材料的磁性设置在与接触头51在磁性材料的磁性相同，基于同性相斥的原理，电磁笔50的接触头51将穿过触控板30驱动弹性基体23收缩，使得掺杂在弹性基体23中的石墨稀或者碳纳米管25单体呈有序的排列状态，第一电极21和第二电极22之间转换成电连接状态。通过设置磁性触发层并与电磁笔结合，可以实现仿真人笔迹或用笔划的输入，便于小图标或小笔划的输入。
[0073]在一种实施例中，第一电极21和第二电极22均为多个，且第一电极21和第二电极22相互间隔设置，以提高触控反应速度。由于第一电极21和第二电极22 —般由不透明的金属制成的，通过把第一电极和第二设置成多根很细的线，可以不影响显示效果。在一种可替换的实施例中，每个触控感应单元中可以有一个第一电极和一个第二电极。
[0074]在一种实施例中，所述触控基板还包括公共电极，所述公共电极、第一电极21和第二电极22由同一透明导电材料形成在同一层中，这样可以减少第一电极21和第二电极22的制作工艺。
[0075]根据本发明上述实施例的触控基板，可以使用手指触控压缩实现电压传感，也可以通过使设置在弹性基体上的磁性触发层受到电磁笔的磁性排斥力来压缩弹性基体从而实现电压传感，从而具有手指触控和电磁笔触控的双触控功能。由于弹性基体中掺杂有石墨稀或者碳纳米管之类的压敏导电材料，本发明实施例的触控基板兼具了手指触控的便捷性、多点触控特点、以及电磁笔触控的高精度、快速记录或者原笔迹等精确操作的特点，优化了触控基板的结构，可以得到更加轻薄化的触控基板。
[0076]根据本发明更进一步方面的实施例，提供一种触控显示面板，包括上述实施例所述的触控基板、阵列基板、以及所述触控基板和所述阵列基板之间的液晶层(未示出)；其中，所述阵列基板包括:多条栅线和多条数据线，所述栅线和数据线相互交叉布置以形成多个显示单元；以及多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管设置在相应的所述显示单元中并与相应的所述栅线电连接。在此实施例中，触控显示面板可以应用在薄膜晶体管液晶(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display(TFT-LCD))显不器中。
[0077]根据本发明上述实施例的触控显示面板，可以使用手指触控压缩实现电压传感，也可以通过使设置在弹性基体上的磁性触发层受到电磁笔的磁性排斥力来压缩弹性基体从而实现电压传感，从而具有手指触控和电磁笔触控的双触控功能。
[0078]在一种实施例中，阵列基板包括透明导电层，所述第一电极和第二电极和所述透明导电层由同一层透明导电材料通过同一次构图工艺形成，这样可以减少第一电极21和第二电极22的制作工艺。
[0079]在一种实施例中，所述阵列基板包括透明导电层，所述第一电极和第二电极位于所述透明导电层的出光方向一侧，所述透明导电层与所述第一电极之间、所述透明导电层与所述第二电极之间均间隔有透明绝缘层。所述栅线用做所述触控发射线。所述栅线用做所述触控基板中的触控发射线，并通过过孔与相应的第一电极和第二电极中的一个电连接。
[0080]根据本发明实例性的阵列基板还可以是应用在有机发光二极管(organic LightEmitting D1de (OLED))显示器、或者主动矩阵有机发光二极管(Active Matrix OrganicLight Emitting D1de (AMOLED))显示器中。下面以应用于OLED显示器的阵列基板10为例进行说明。
[0081]在一种示例性实施例中，参见图1和2，阵列基板10包括:多个透明的公共电极18、多个栅线13和多个数据线14、以及由栅线13驱动的多个薄膜晶体管15。所述栅线13和数据线14相互交叉布置以形成多个像素单元12，所述公共电极18分别设置在显示单元12中。例如，显示单元12包括依次排列的红色子显示单元R、绿色红色子显示单元G和蓝色子显示单元B。每个薄膜晶体管15设置在相应的显示单元12中并通过栅极151与相应的栅线13电连接，每个薄膜晶体管15的漏极152与对应的像素电极11电连接。这样，在栅线13上的高电平信号的驱动下，相应的薄膜晶体管15导通，从而将数据线上的电信号输送到像素电极11。
[0082]进一步地，如图1所示，在每个显示单元中，公共电极18和像素电极11之间设有有机发光层(organic emiss1n layer (EML)) 17，在有机发光层17外围设有绝缘层16。在一种不例性实施例中，公共电极18、第一电极21和第二电极22可以利用同一掩模板由同一透明导电材料在一次构图工艺中形成。该透明导电材料包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(ITZO)、氧化锡(TO)中的任何一种。也就是说，公共电极18、第一电极21和第二电极22设置在同一层并彼此隔离，这样可以减少第一电极21和第二电极22的制作工艺。另外，在公共电极18上设置由透明绝缘材料制成的平坦层28，以消除由于设置弹性基体23和磁性触发层24而造成的高度差。
[0083]在一种示例性实施例中，栅线13用做用于与第一电极11电连接的触控发射线。也就是说，栅线13既用于向薄膜晶体管15的栅极151提供开关信号，也用于向用做触控发射电极的第一电极21提供触控发射信号。这样，可以减少阵列基板上的布线数量，还可以提高触控信号处理的效率。当第一电极21和第二电极22电连接时，栅线13的驱动信号可以传输到触控接收线26。通过检测触控接收线26的电压可以确定手指触摸或者电磁笔书写的笔迹。
[0084]在一种可替换的实施例中，如图9所示，可以设置独立于栅线13的触控发射线13’，并且触控发射线13’电连接至第一电极21。
[0085]图6是根据本发明的一种示例性实施例的触控电路单元的在未触控状态下触控寻址的时序操作示意图；图7是根据本发明的一种示例性实施例的触控电路单元的在触控状态下触控寻址的时序操作示意图。如图6和7中，G1、G2、G3......Gn分别表示触控基板的η行栅线扫描信号，S1、S2、S3......Sm分别表示m条触控接收线26上的列寻址信号。
[0086]具体而言，在触控基板正常显示时，即没有手指触摸和电磁笔的书写动作时，如图6所示，栅线13按照刷新频率进行周期性扫描，连接至外部信号处理单元(未示出)的触控接收线26不能检测到信号变化。存在手指触摸和电磁笔的书写动作时，如图7所示，由于第一电极和第二电极通过石墨稀或者碳纳米管电连接，栅线13的脉冲驱动信号可以传输到触控接收线26并产生脉冲式的列寻址信号，信号处理单元可以检测到该列寻址信号，从而确定在该时刻发生的手指触摸和电磁笔的书写动作。但在不同的触控接收线26上分别检测到列寻址信号时，经过信号处理单元的运算，可以分别定位这些列寻址信号的来源，确定发生的手指触摸和电磁笔的书写动作的位置，从而实现多点触控功能。
[0087]图8是根据本发明的第二种示例性实施例的触控基板的局部剖视图。如图8所示，在第二实施例的触控基板中，公共电极18上覆盖透明的绝缘层29，第一电极21和第二电极22设置在绝缘层29上并由同一透明导电材料在一次构图工艺中形成。也就是说，公共电极18设置在绝缘层29的下侧，第一电极21和第二电极22设置在绝缘层29的上侧。这样可以减少触控感应单元20与第一电极21和第二电极22对公共电极18的串扰。进一步地，仍然如图2所示，栅线13用做所述触控发射线，并通过形成在绝缘层29中的过孔(未示出)与相应的第一电极21电连接，第二电极22与触控接收线26电连接。在一种可替换的实施例中，如图9所示，可以设置独立于栅线13的触控发射线13’，并且触控发射线13’电连接至第一电极21。
[0088]根据本发明的另一方面的实施例，提供一种制作触控基板的方法包括如下步骤:
[0089]参见图1-4，在例如阵列基板之类的第一基板10上形成间隔设置多个第一电极21和多个第二电极22，第一电极21和第二电极22分别电连接至设置在第一基板中的触控发射线和触控接收线；在形成有第一电极21和第二电极22的第一基板上沉积掺杂有例如石墨稀或者碳纳米管之类的压敏导电材料25的弹性层，例如丙烯酸树脂层；通过构图工艺对所述弹性层进行构图以形成多个弹性基体23 ;以及将第二基板与形成有弹性基体23的第一基板进行对盒。该第二基板可以是上述实施例所述的触控板30。
[0090]根据本发明上述实施例的方法制作的触控基板，当用手指40按压在第二基板(例如触控板30)上时，弹性基体23处于被按压的收缩状态，掺杂在弹性基体23中的石墨稀或者碳纳米管的单体呈有序的排列状态，由于石墨稀或者碳纳米管具有良好的导电性，掺杂有石墨稀或者碳纳米管的弹性基体23变成具有电荷传导功能，第一电极21和第二电极22之间转换成电连接状态。弹性基体23由高弹性的丙烯酸酯制成，可以快速准确地确定触控基板是否被手指按压的操作状态，提高了手指触控的便捷性、多点触控性能。
[0091 ] 在一种示例性实施例中，通过构图工艺对所述弹性层进行构图以形成多个弹性基体23的步骤包括:在弹性层上沉积磁性材料层24 ;通过构图工艺对弹性层和磁性材料层24进行构图；以及利用磁体对磁性材料层24进行极化，以使形成在每个弹性基体23上的磁性材料层形成磁性触发层。
[0092]根据本发明上述实施例的方法制作的触控基板，可以使用手指触控压缩实现电压传感，也可以通过使设置在弹性基体上的磁性触发层受到电磁笔的磁性排斥力来压缩弹性基体从而实现电压传感，从而具有手指触控和电磁笔触控的双触控功能。由于弹性基体中掺杂有例如石墨稀或者碳纳米管专利的压敏导电材料，本发明实施例的触控基板兼具了手指触控的便捷性、多点触控特点、以及电磁笔触控的高精度、快速记录或者原笔迹等精确操作的特点，优化了触控基板的结构，可以得到更加轻薄化的触控基板。
[0093]在一种示例性实施例中，通过构图工艺对所述弹性层和磁性材料层进行构图以形成多个弹性基体的步骤包括:在磁性材料层24上沉积光刻胶(未示出)；利用掩模板(未示出)通过执行曝光、显影和蚀刻工艺对弹性层、磁性材料层24和光刻胶进行构图；以及剥离光刻胶。将触控板30与形成有弹性层和磁性材料层的阵列基板20进行对盒，从而形成本发明实施例的触控基板。
[0094]在玻璃光刻胶之后，采用氧气灰化阵列基板的表面，以使残余的碳材料反应生成一氧化碳，以提尚触控基板的性能。
[0095]在一种示例性实施例中，第一基板10为阵列基板，在第一基板10上形成多个第一电极和多个第二电极的步骤包括:由同一透明导电材料利用同一掩模板在一次构图工艺中形成公共电极18、第一电极21和第二电极22，并且形成在阵列基板上的栅线与相应的第一电极电连接，使得所述栅线用做所述触控发射线。这样，能够减少使用掩模板的数量，简化制作工艺；而且可以减少阵列基板上的布线数量，提高触控信号处理的效率。
[0096]在一种示例性实施例中，参见图8，第一基板10为阵列基板，并且在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极的步骤包括:在阵列基板10的公共电极18上覆盖透明的绝缘层29 ;并由同一透明导电材料在一次构图工艺中在所述绝缘层29上形成所述第一电极21和第二电极22;以及通过形成在绝缘层29中的过孔(未示出)将形成在阵列基板10上的栅线13与相应的第一电极21和第二电极22中的一个电连接，使得所述栅线用做所述触控发射线。也就是说，公共电极18设置在绝缘层29的下侧，第一电极21和第二电极22设置在绝缘层29的上侧。这样可以减少触控感应单元20与第一电极21和第二电极22对公共电极18的串扰。另外，能够减少使用掩模板的数量，简化制作工艺；而且可以减少阵列基板上的布线数量，提高触控信号处理的效率。
[0097]根据本发明进一步发明的实施例，提供一种触控显示装置，包括上述任一实施例所述的触控基板、以及电磁笔，所述电磁笔的一端设有包括磁性材料的接触头，所述接触头的磁性材料的磁性与磁性触发层的磁性材料的磁性相同。触控显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、电子纸等任何具有显示功能的产品或部件。
[0098]根据本发明上述实施例的触控感应单元、触控基板及其制作方法、触控显示面板、以及触控显示装置，可以使用手指触控压缩实现电压传感，也可以通过使设置在弹性基体上的磁性触发层受到电磁笔的磁性排斥力来压缩弹性基体从而实现电压传感，从而具有手指触控和电磁笔触控的双触控功能。由于弹性基体中掺杂有石墨稀或者碳纳米管，本发明实施例的触控基板兼具了手指触控的便捷性、多点触控特点、以及电磁笔触控的高精度、快速记录或者原笔迹等精确操作的特点，优化了触控基板的结构，可以得到更加轻薄化的触控基板。
[0099]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种触控感应单元，其特征在于，包括: 相离设置的第一电极和第二电极； 弹性基体，所述弹性基体中含有压敏导电材料，所述弹性基体在受力变形时使所述第一电极和第二电极电连接；以及 触控板，所述触控板设置于所述弹性基体的受力的一侧。
2.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，所述触控板与所述弹性基体之间具有预设距离。
3.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，还包括磁性触发层，所述磁性触发层在所述触控板与弹性基体之间设置在所述弹性基体的受力的一侧。
4.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，所述压敏导电材料包括石墨稀、碳纳米管、导电炭黑、金属粉和金属纤维中的至少一种。
5.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，所述弹性基体由丙烯酸树脂、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的至少一种制成。
6.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，所述触控板由可受力变形的材料制成，用于在受力变形后压迫所述弹性基体变形。
7.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，所述第一电极和第二电极均为多个，所述第一电极和第二电极相互间隔设置。
8.如权利要求1所述的触控感应单元，其特征在于，所述弹性基体与所述第一电极和所述第二电极均接触。
9.如权利要求1-6中任一项所述的触控感应单元，其特征在于，所述触控感应单元设置于显示面板上，其中，所述弹性基体设置在所述显示面板的上基板的内表面，所述第一电极和第二电极设置在所述显示面板的下基板的内表面。
10.一种触控基板，其特征在于，包括多个如权利要求1-9中任一项所述的触控感应单J L.ο
11.如权利要求10所述的触控基板，其特征在于，还包括:多条触控发射线和多条触控接收线，每个所述第一电极电连接至相应的所述触控发射线，每个所述第二电极电连接至相应的所述触控接收线。
12.如权利要求10或11所述的触控基板，其特征在于，所述触控基板应用于液晶显示面板中，所述触控基板上还设置有彩色滤光单元。
13.如权利要求12所述的触控基板，其特征在于，所述触控基板还包括公共电极，所述公共电极、第一电极和第二电极由同一透明导电材料形成在同一层中。
14.一种触控显示面板，其特征在于，包括如权利要求10-13中的任一项所述的触控基板、阵列基板、以及所述触控基板和所述阵列基板之间的液晶层；其中，所述阵列基板包括: 多条栅线和多条数据线，所述栅线和数据线相互交叉布置以形成多个显示单元；以及 多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管设置在相应的所述显示单元中并与相应的所述栅线电连接。
15.如权利要求14所述的触控显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括透明导电层，所述第一电极和第二电极和所述透明导电层由同一层透明导电材料通过同一次构图工艺形成。
16.如权利要求14所述的触控显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括透明导电层，所述第一电极和第二电极位于所述透明导电层的出光方向一侧，所述透明导电层与所述第一电极之间、所述透明导电层与所述第二电极之间均间隔有透明绝缘层。
17.如权利要求14所述的触控显示面板，其特征在于，所述栅线用做所述触控发射线。
18.如权利要求17所述的触控显示面板，其特征在于，所述栅线用做所述触控基板中的触控发射线，并通过过孔与相应的第一电极和第二电极中的一个电连接。
19.一种触控显示装置，其特征在于，包括: 如权利要求14-18中的任一项所述的触控显示面板；以及 电磁笔，所述电磁笔的一端设有包括磁性材料的接触头，所述接触头的磁性材料的磁性与磁性触发层的磁性材料的磁性相同。
20.一种制作触控基板的方法，其特征在于，包括如下步骤: 在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极电连接至设置在所述第一基板中的触控发射线，所述第二电极分别电连接至设置在所述第一基板中的触控接收线； 在形成有第一电极和第二电极的第一基板上形成包含有压敏导电材料的弹性层； 通过构图工艺对所述弹性层进行构图以形成多个弹性基体；以及 将第二基板与形成有弹性基体的第一基板进行对盒。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，通过构图工艺对所述弹性层进行构图以形成多个弹性基体的步骤包括: 在弹性层上沉积磁性材料层； 通过构图工艺对所述弹性层和磁性材料层进行构图；以及 利用磁体对磁性材料层进行极化，以使形成在每个弹性基体上的磁性材料层形成磁性触发层。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，通过构图工艺对所述弹性层和磁性材料层进行构图的步骤包括: 在磁性材料层上沉积光刻胶； 利用掩模板通过执行曝光、显影和蚀刻工艺对所述弹性层、磁性材料层和光刻胶进行构图；以及 剥离光刻胶。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在剥离光刻胶之后，采用氧气灰化阵列基板的表面，以使残余的碳材料反应生成二氧化碳。
24.如权利要求20-24中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一基板为阵列基板，在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极的步骤包括:由同一透明导电材料在一次构图工艺中形成所述公共电极、第一电极和第二电极，并且形成在阵列基板上的栅线与相应的第一电极电连接，使得所述栅线用做所述触控发射线。
25.如权利要求20-24中的任一项所述的方法，其特征在于，所述第一基板为阵列基板，在第一基板上形成多个第一电极和多个第二电极的步骤包括: 在所述阵列基板的公共电极上覆盖透明的绝缘层； 由同一透明导电材料在一次构图工艺中在所述绝缘层上形成所述第一电极和第二电极；以及 通过形成在所述绝缘层中的过孔将形成在阵列基板上的栅线与相应的第一电极电连接，使得所述栅线用做所述触控发射线。
【文档编号】G06F3/046GK104503654SQ201410841677
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】王新星 申请人:京东方科技集团股份有限公司