一种触控显示面板的制作方法

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控显示面板。

背景技术：

现有技术中的触控显示面板通常是在相对设置的彩膜基板和阵列基板上分别设置上电极和下电极，在所述触控显示面板表面受到压力时，通过设置于所述彩膜基板上的上电极和设置于所述阵列基板上的下电极之间的电容变化，来实现压力检测。

但是，上述触控显示面板在其表面受到压力时，所述彩膜基板和所述阵列基板之间的距离变化较小，相应的，设置在所述彩膜基板上的所述上电极与设置在所述阵列基板上的所述下电极之间的距离变化也较小，从而使得上电极和下电极之间的电容变化量较小，造成经常无法检测到压力信号，压力检测灵敏度较低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触控显示面板，以提高压力检测灵敏度。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种触控显示面板，包括：

相对设置的阵列基板和彩膜基板，阵列基板中设置有第一电极；

位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层；

位于彩膜基板朝向液晶层一侧的支撑结构；

位于支撑结构朝向液晶层一侧的第二电极，第二电极与第一电极用于触控压力检测；

其中，支撑结构包括：第一支撑结构和第二支撑结构以及连接第一支撑结构和第二支撑结构的连接结构，沿彩膜基板至阵列基板方向上，第一支撑结构和第二支撑结构的高度不小于连接结构的高度。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的触控显示面板，包括：相对设置的阵列基板和彩膜基板，位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，位于彩膜基板朝向液晶层一侧的支撑结构，其中，阵列基板中设置有第一电极，支撑结构朝向液晶层一侧设置有第二电极，第二电极与第一电极用于触控压力检测。由此可见，本发明实施例所提供的触控显示装置中，将第二电极设置在支撑结构朝向液晶层一侧，缩短了第二电极与第一电极之间的距离，在触控显示面板受到相同大小的压力时，增大了第二电极与第一电极之间的电容变化量，提高了触控显示面板的压力检测灵敏度。

而且，本发明实施例所提供的触控显示面板中，支撑结构包括：第一支撑结构、第二支撑结构以及连接第一支撑结构和第二支撑结构的连接结构，从而增加了支撑结构与第一电极的正对面积，即增加了第二电极与第一电极之间的正对面积，进一步增大了触控显示面板受到相同大小的压力时，第二电极与第一电极之间的电容变化量，提高了触控显示面板的压力检测灵敏度。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图2为本发明另一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图3为图2所示触控显示面板中第二电极的俯视图，图2中所示第二电极为图3所示第二电极沿AB方向的剖视图；

图4为本发明再一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图5为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图6为本发明再一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图7为本发明一个实施例所提供的触控显示面板中，彩膜基板的俯视图；

图8为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图9为本发明再一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图10为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图11为本发明一个实施例所提供的触控显示面板中，阵列基板的俯视图；

图12为本发明一个实施例所提供的触控显示面板中，像素单元和支撑结构的相对位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他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发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明实施例提供了一种触控显示面板，如图1所示，图1示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图，该触控显示面板包括：

相对设置的阵列基板10和彩膜基板20，阵列基板10中设置有第一电极11；

位于阵列基板10和彩膜基板20之间的液晶层30；

位于彩膜基板20朝向液晶层30一侧的支撑结构40；

位于支撑结构40朝向液晶层30一侧的第二电极50，第二电极50与第一电极11用于触控压力检测；

其中，支撑结构40包括：第一支撑结构41和第二支撑结构43以及连接第一支撑结构41和第二支撑结构43的连接结构42，沿彩膜基板20至阵列基板10方向上，第一支撑结构41和第二支撑结构43的高度不小于连接结构42的高度。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图2和图3所示，图2示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图，图3为图2所示触控显示面板中，第二电极50的俯视图，图2中所示第二电极50为图3中所示第二电极50沿AB方向的剖视图。在本发明实施例中，第二电极50为一整面网状电极，第一电极11包括多个第一电极单元110，以便于第二电极50和多个第一电极单元110构成多个彼此独立的电容，用于触控压力检测。

由上可知，本发明实施例所提供的触控显示装置中，将第二电极50设置在支撑结构40朝向液晶层30一侧，缩短了第二电极50与第一电极11之间的距离，在触控显示面板受到相同大小的压力时，增大了第二电极50与第一电极11之间的电容变化量，提高了触控显示面板的压力检测灵敏度。

而且，本发明实施例所提供的触控显示面板中，支撑结构40包括：第一支撑结构41、第二支撑结构43以及连接第一支撑结构41和第二支撑结构43的连接结构42，从而增加了支撑结构40与第一电极11的正对面积，即增加了第二电极50与第一电极11之间的正对面积，进一步增大了触控显示面板受到相同大小的压力时，第二电极50与第一电极11之间的电容变化量，提高了触控显示面板的压力检测灵敏度。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图4所示，图4示出了本发明又一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图，沿彩膜基板20至阵列基板10的方向上，第一支撑结构41和第二支撑结构43的高度相同。在本发明的另一个实施例中，继续如图1-图3所示，沿彩膜基板20至阵列基板10的方向上，第一支撑结构41和第二支撑结构43的高度不同，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

具体的，如图5所示，图5示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图，在本发明实施例中，第一支撑结构41朝向液晶层30一侧与阵列基板10之间的距离为d1；第二支撑结构43朝向液晶层30一侧与阵列基板10之间的距离为d3；连接结构42朝向液晶层30一侧的宽度与阵列基板10之间的距离为d2；阵列基板10中第一电极11至阵列基板10朝向液晶层30一侧表面的距离为d，则，在本实施例中，第一支撑结构41与第一电极11之间的电容其中，S₁表示第一支撑结构41与第一电极11之间的正对面积；ε_LC表示液晶层30的介电常数，为7.0；ε_PV表示第一电极11与阵列基板10表面之间结构的介电常数，为6.7；因此，第一支撑结构41与第一电极11之间的电容同理，第二支撑结构43与第一电极11之间的电容连接结构42与第一电极11之间的电容则，支撑结构40与第一电极11之间的电容其中，S₂表示连接结构42与第一电极11之间的正对面积，S₃表示第二支撑结构43与第一电极11之间的正对面积。

当触控显示面板表面受到压力时，支撑结构40与第一电极11构成的电容的变化量

$\mathrm{\Δ}C1\≈\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{LC}{S}_1|d{1}^{\′}-d1|}{(d+d1)*(d+d{1}^{\′})}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{LC}{S}_2|d{2}^{\′}-d|}{(d+d2)*(d+d{2}^{\′})}+\frac{{\mathrm{\ϵ}}_{LC}{S}_3|d{3}^{\′}-d3|}{(d+d3)*(d+d{3}^{\′})};$

其中，当触控显示面板表面受到压力时，第一支撑结构41朝向液晶层30一侧与阵列基板10表面之间的距离为d1’，连接结构42朝向液晶层30一侧与阵列基板10表面之间的距离为d2’，第二支撑结构43朝向液晶层30一侧与阵列基板10表面之间的距离为d3’。

如图6所示，图6示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图，在本发明实施例中，沿彩膜基板20至阵列基板10的方向上，第一支撑结构41和第二支撑结构43的高度相同，d1＝d3，支撑结构40与第一电极11之间的电容当触控显示面板表面受到压力时，支撑结构40与第一电极11构成的电容的变化量

由于触控显示面板表面受到的压力相同时，触控显示面板各处的压缩距离为固定值，则当d1小于d3时，则即ΔC1＜ΔC2。由此可见，沿彩膜基板20至阵列基板10的方向上，第一支撑结构41和第二支撑结构43的高度相同时，触控显示面板的压力检测灵敏度大于沿彩膜基板20至阵列基板10的方向上，第一支撑结构41和第二支撑结构43的高度不同时，触控显示面板的压力检测灵敏度。

需要说明的是，在上述任一实施例中，如图7所示，图7示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板中，彩膜基板20的俯视图，在本实施例中，支撑结构40设置在彩膜基板20的遮光区，以避免支撑结构40的设置影响触控显示面板的开口率。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，继续如图1-图6所示，第一支撑结构41与彩膜基板20的接触面积大于第一支撑结构41背离彩膜基板20一侧表面的面积；第二支撑结构43与彩膜基板20的接触面积大于第二支撑结构43背离彩膜基板20一侧表面的面积。具体的，在本发明的一个实施例中，第一支撑结构41与彩膜基板20的接触面为圆形接触面，第二支撑结构43与彩膜基板20的接触面也为圆形接触面，以最大限度的利用相邻子像素之间的遮光区，增大第二电极50与第一电极11之间的正对面积，但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，第一支撑结构41与彩膜基板20的接触面还可以为矩形或其他形状，同理，第二支撑结构43与彩膜基板20的接触面也可以为矩形或其他形状，具体视情况而定。

下面以第一支撑结构41与彩膜基板20的接触面为圆形接触面，第二支撑结构43与彩膜基板20的支撑面为圆形接触面为例，对本发明实施例所提供的触控显示面板进行描述。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，第一支撑结构41与彩膜基板20的接触面和第二支撑结构43与彩膜基板20的接触面的直径不同。

如表1所示，表1示出了现有技术中的触控显示面板和本发明中的触控显示面板在液晶层30中的液晶分子未发生偏转时，触控显示面板表面受到相同压力时，预设面积下，第一电极11和第二电极50之间的电容及电容变化量。其中，图8示出了现有技术中的触控显示面板的结构示意图，现有技术的触控显示面板中，第一电极02设置在阵列基板01中，第二电极04设置在彩膜基板02中；图9示出了本发明实施例中所提供的触控显示面板的结构示意图。

表1：

需要说明的是，表1对应的触控显示面板中：像素尺寸(即一个子像素的宽度)为15μm；支撑结构40的密度为5.04％；继续如图9所示，支撑结构40中第一支撑结构41朝向液晶层30一侧的直径为7μm，背离液晶层30一侧的直径为9μm，第二支撑结构43朝向液晶层30一侧的直径为5μm，背离液晶层30一侧的直径为7μm；预设面积为一个像素单元对应的面积。

由表1可知，当液晶层30中的液晶分子为正性液晶时，触控显示面板表面受到相同压力时，预设面积下，本发明实施例所提供的触控显示面板检测到的电容变化量为现有技术中触控显示面板检测到的电容变化量的875/13≈12倍；整体面积下，本发明实施例所提供的触控显示面板检测到的电容变化量为现有技术中触控显示面板检测到的电容变化量的1+5.04％*12＝1.60倍。即相较于现有技术中的触控显示面板，本发明实施例所提供的触控显示面板的压力检测灵敏度可以提高1.60倍。

当液晶层30中的液晶分子为负性液晶时，触控显示面板表面受到相同压力时，预设面积下，本发明实施例所提供的触控显示面板检测到的电容变化量为现有技术中触控显示面板检测到的电容变化量的1310/149≈8.8倍；整体面积下，本发明实施例所提供的触控显示面板检测到的电容变化量为现有技术中触控显示面板检测到的电容变化量的1+5.04％*8.8＝1.44倍。即相较于现有技术中的触控显示面板，本发明实施例所提供的触控显示面板的压力检测灵敏度可以提高1.44倍。

在本发明的另一个实施例中，第一支撑结构41与彩膜基板20的接触面和第二支撑结构43与彩膜基板20的接触面的直径相同。

如表2和图10所示，图10为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图，表2示出了受到相同压力时，现有技术中的触控显示面板和图10所示触控显示面板中连接结构42与彩膜基板20之间距离不同时，预设面积下第一电极11和第二电极50之间的电容变化量以及整个触控显示面板的压力检测灵敏度提升量。

表2：

需要说明的是，表2对应的触控显示面板中：像素尺寸(即一个子像素的宽度)为15μm；支撑结构40的密度为6.28％；继续如图10所示，支撑结构40中第一支撑结构41朝向液晶层30一侧的直径为7μm，背离液晶层30一侧的直径为9μm，第二支撑结构43朝向液晶层30一侧的直径为7μm，背离液晶层30一侧的直径为9μm；预设面积为一个像素单元对应的面积；受压前，第一电极11和第二电极50之间的距离为3.2μm，受压后，第一电极11和第二电极50之间的距离为2.9μm。

由表2可知，本发明实施例所提供的触控显示面板的压力检测灵敏度高于现有技术中触控显示面板的压力检测灵敏度，而且，在其他条件不变的前提下，本发明实施例所提供的触控显示面板的压力检测灵敏度随着连接结构42朝向液晶层30一侧表面与彩膜基板20之间的距离h的增大而提高。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图11所示，图11示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板中阵列基板10的俯视图，在本实施例中，阵列基板10上设置有多条数据线12和多条扫描线13，多条数据线12和多条扫描线13限定出多个子像素14，相邻N个不同颜色的子像素14构成一个像素单元，其中，N为大于2的正整数。需要说明的是，在本发明实施例中，N可以为2，也可以为3，还可以为4，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，支撑结构40位于像素单元内，其中，一个支撑结构40对应一个像素单元，且支撑结构40的数量不大于像素单元的数量。即，在本发明实施例中，可以支撑结构40与像素单元一一对应，也可以支撑结构40的数量小于像素单元的数量，只要保证一个支撑结构40仅对应一个像素单元即可。

在保证支撑结构40对阵列基板10和彩膜基板20的固有支撑作用，且不显著增加工艺难度的前提下，可选的，触控显示面板中所有支撑结构40与触控显示面板的面积比例为1.5％-6.28％，包括端点值，即支撑结构40的密度为1.5％-6.28％，包括端点值。

由前述可知，触控显示面板的压力检测灵敏度＝预设面积下电容变化量的提升倍数*支撑结构40密度(即所有支撑结构40与触控显示面板的面积比例)，因此，在预设面积下的电容变化量提升倍数不变的情况下，触控显示面板中的支撑结构40的密度越大，触控显示面板的整体压力检测灵敏度提升倍数越大。可选的，支撑结构40与像素单元数量相同，即支撑结构40与像素单元一一对应。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个可选实施例中，支撑结构40沿第一子像素至第二子像素之间的长度等于第一子像素中心和第二子像素中心之间的距离，以使得支撑结构40在触控显示面板内可以均匀分布。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个具体实施例中，如图12所示，图12示出了本发明一个实施例所提供的触控显示面板中，像素单元和支撑结构40的相对位置示意图，在本实施例中，像素单元140包括：依次相邻的第一子像素141、第二子像素142和第三子像素143，其中，第一支撑结构41位于第一子像素141和第二子像素142之间的遮光区，第二支撑结构43位于第二子像素142和第三子像素143之间的遮光区。需要说明的是，由于在本发明实施例中，沿第一子像素141至第三子像素143方向上，连接结构42与第二子像素142平行设置，故垂直于第一子像素141至第三子像素143方向上，连接结构42的宽度小于相邻子像素之间的距离，以保证连接结构42的设置不会影响触控显示面板的开口率。

如表3所示，表3示出了像素尺寸(即一个子像素的宽度)为10μm时，受到相同压力，现有技术中的触控显示面板和本发明实施例所提供的触控显示面板中第一支撑结构41和第二支撑结构43直径不同时，预设面积下第一电极11和第二电极50之间的电容变化量。

表3

需要说明的是，表3对应的触控显示面板中：第一支撑结构41和第二支撑结构43朝向液晶层30和背离液晶层30一侧的表面积均相同；预设面积为一个像素单元对应的面积；受压前，第一电极11和第二电极50之间的距离为3.2μm，受压后，第一电极11和第二电极50之间的距离为2.9μm。

如表4所示，表4示出了像素尺寸(即一个子像素的宽度)为15μm时，受到相同压力，现有技术中的触控显示面板和本发明实施例所提供的触控显示面板中第一支撑结构41和第二支撑结构43直径不同时，预设面积下第一电极11和第二电极50之间的电容变化量。

表4

需要说明的是，表4对应的触控显示面板中：第一支撑结构41和第二支撑结构43朝向液晶层30和背离液晶层30一侧的表面积均相同；预设面积为两个像素单元对应的面积；受压前，第一电极11和第二电极50之间的距离为3.2μm，受压后，第一电极11和第二电极50之间的距离为2.9μm。

如表5所示，表5示出了像素尺寸(即一个子像素的宽度)为20μm时，受到相同压力，现有技术中的触控显示面板和本发明实施例所提供的触控显示面板中第一支撑结构41和第二支撑结构43直径不同时，预设面积下第一电极11和第二电极50之间的电容变化量。

表5

需要说明的是，表5对应的触控显示面板中：本发明中，第一支撑结构41和第二支撑结构43朝向液晶层30和背离液晶层30一侧的表面积均相同；预设面积为一个像素单元对应的面积；受压前，第一电极11和第二电极50之间的距离为3.2μm，受压后，第一电极11和第二电极50之间的距离为2.9μm。

由表3至表5可知，本发明实施例所提供的触控显示面板中，在其他条件相同的前提下，随着像素尺寸的缩小，触控显示面板的压力检测灵敏度也随之提高。

综上所述，本发明实施例所提供的触控显示装置中，将第二电极50设置在支撑结构40朝向液晶层30一侧，缩短了第二电极50与第一电极11之间的距离，在触控显示面板受到相同大小的压力时，增大了第二电极50与第一电极11之间的电容变化量，提高了触控显示面板的压力检测灵敏度。

而且，本发明实施例所提供的触控显示面板中，支撑结构40包括：第一支撑结构41、第二支撑结构43以及连接第一支撑结构41和第二支撑结构43的连接结构42，从而增加了支撑结构40与第一电极11的正对面积，即增加了第二电极50与第一电极11之间的正对面积，进一步增大了触控显示面板受到相同大小的压力时，第二电极50与第一电极11之间的电容变化量，提高了触控显示面板的压力检测灵敏度。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。