触控基板及显示装置的制作方法

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种触控基板及显示装置。

背景技术：

触摸屏因具有易操作性、直观性和灵活性等优点，已成为个人移动通讯设备和综合信息终端，如平板电脑、智能手机，以及超级笔记本电脑等主要人机交互手段。触摸屏根据不同的触控原理可分为电阻触摸屏、电容触摸屏、红外触摸屏和表面波(SAW)触摸屏等四种主要类型。其中，电容触摸屏具有多点触控的功能，反应时间快，使用寿命长和透过率较高，用户使用体验优越，同时随着工艺的逐步成熟，良品率得到显著提高，电容屏价格日益降低，目前已成为中小尺寸信息终端触控交互的主要技术。

但是，在现有的触控结构中大部分为2D结构，即对XY方向的坐标进行检测，以确定触控点的位置，而对于垂直与触控面板的Z方向坐标的探测却很少，因此，发明人提供了一种对Z坐标同时进行检测的触控面板。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种可以实现3D触控的触控基板及显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触控基板，包括：基底，设置在基底上的多个显示单元，设置在所述显示单元所在层上方的保护层，所述触控基板还包括：多个触控单元和控制单元；所述触控单元设置在所述保护层上方的；其中，

每个所述触控单元均包括在靠近所述基底方向上、相对设置且电连接的第一触控图形和第二触控图形，且所述第一触控图形和所述第二触控图形在基底上的正投影至少部分重叠；各个所述触控单元中的第一触控图形所在层与第二触控图形所在层之间设置有层间绝缘层；

所述控制单元，用于在发生触控时，通过分析所述触控单元中所述第一触控图形上的反馈信号，确定触控点坐标，以及通过分析得到所述第二触控图形上的压力信号大小。

优选的是，每个所述触控单元中的所述第一触控图形和所述第二触控图形在基底上的正投影完全重叠。

优选的是，所述第一触控图形和所述第二触控图形的材料均为压阻材料。

进一步优选的是，所述压阻材料包括康铜、镍铝合金、卡玛、铁铬铝合金中的任意一种。

优选的是，所述第一触控图形和所述第二触控图形均为螺旋状走线或者弓字形走线。

进一步优选的是，所述螺旋状走线或者所述弓字形走线均设置在显示单元之间的非显示区。

优选的是，所述显示单元为有机电致发光器件。

进一步优选的是，在所述有机电致发光器件所在层上方设置有封装层；所述封装层包括至少一组薄膜组；每组薄膜组包括沿背离所述有机电致发光器件方向设置的无机膜层和有机膜层；其中，所述层间绝缘层为其中一组薄膜组中的有机膜层，所述保护层为该组薄膜组中的无机膜层。

优选的是，所述显示单元为像素电极。

优选的是，每个所述触控单元还包括差动电桥；其中，所述第一触控图形和所述第二触控图形分别用作所述差动电桥中的两个电阻。

优选的是，所述触控基板还包括依次设置在所述基底背离所述显示单元的侧面上的弹性元件和支撑元件。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的触控基板。

本发明具有如下有益效果：

由于在本发明的触控基板中，每个触控单元包括相对设置且在基底上的投影至少部分重叠的第一触控图形和第二触控图形，这两者的材料可以采用压阻材料，因此在发生触控时，第一触控图形的电阻将会变小，而与其相对设置的第二触控图形的电阻将会变大。同时，可以理解的是，第一触控图形与手指之间形成自电容，一旦发生触控，第一触控图形所反馈给控制单元的信号就会发生变化，控制单元则可以肯据反馈信号的变化分析出触控点的位置，即XY坐标，与此同时第二触控图形由于与第一触控图形相对设置，在第一触控图形被按压时，其上的压力信号也将会发生变化，此时控制单元可以根据分析第二触控图形上的压力信号的变化，也即确定出Z坐标，因此可以看出本发明中的触控基板可以实现3D触控。

附图说明

图1为本发明的实施例1的触控基板的一种结构示意图；

图2为本发明的实施例1的触控基板的一种结构示意图；

图3为本发明的实施例1的触控基板中触控单元的结构示意图；

图4为本发明的实施例1的触控基板中触控单元的优选结构示意图；

图5为本发明的实施例1的触控基板中触控单元的差动电桥的示意图。

其中附图标记为：1、基底；2、有机电致发光器件；3、保护层；4、触控单元；41、第一触控图形；42、第二触控图形；5、层间绝缘层；6、隔离层；7、彩膜层；8、薄膜晶体管；9、弹性元件；10、支撑元件。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

结合图1-4所示，本实施例提供一种触控基板，包括：基底1，设置在基底1上的多个显示单元，设置在所述显示单元所在层上方的保护层3，设置在所述保护层3上方的多个触控单元4，以及控制单元；其中，每个所述触控单元4均包括在靠近所述基底1方向上、相对设置且电连接的第一触控图形41和第二触控图形42，且所述第一触控图形41和所述第二触控图形42在基底1上的正投影至少部分重叠；各个所述触控单元4中的第一触控图形41所在层与第二触控图形42所在层之间设置有层间绝缘层5；所述控制单元，用于在发生触控时，通过分析所述触控单元4中所述第一触控图形41上的反馈信号，确定触控点坐标，以及通过分析得到所述第二触控图形42上的压力信号大小。

由于在本实施例的触控基板中，每个触控单元4包括相对设置且在基底1上的投影至少部分重叠的第一触控图形41和第二触控图形42，这两者的材料可以采用压阻材料，因此在发生触控时，第一触控图形41的电阻将会变小，而与其相对设置的第二触控图形42的电阻将会变大。同时，可以理解的是，第一触控图形41与手指之间形成自电容，一旦发生触控，第一触控图形41所反馈给控制单元的信号就会发生变化，控制单元则可以肯据反馈信号的变化分析出触控点的位置，即XY坐标，与此同时第二触控图形42由于与第一触控图形41相对设置，在第一触控图形41被按压时，其上的压力信号也将会发生变化，此时控制单元可以根据分析第二触控图形42上的压力信号的变化，也即确定出Z坐标，因此可以看出本实施例中的触控基板可以实现3D触控。

其中，在本实施的触控基板中，每个触控单元4还包括差动电桥，第一触控图形41和第二触控图形42分别用作所述差动电桥中的两个电阻。具体的，如图5所示，第一触控图形41用作第一电阻R1，第二触控图形42用作第二电阻R2，这两者与第三电阻R3和第四电阻R4构成差动电桥，此时通过Vtest对第二触控图形42上的压力信号大小进行检测，以确定Z坐标。Vtest＝Vin(R1/(R1+R2)-R3/(R3+R4)),其中R3与R4为控制单元(IC)内部提供的精准电阻。当没有按压时，设计R1/(R1+R2)＝R3/(R3+R4),电桥处于平衡状态，当受到按压作用时，R1变小R2变大，差动电桥失去平衡，Vtest值经过IC数据处理即可得出Z坐标值。

其中，如图4所示，优选的每个所述触控单元4中的所述第一触控图形41和所述第二触控图形42在基底1上的正投影完全重叠。此时，当触控基板的被按压时，受到压力的触控单元4的第一触控图形41被压缩此时电阻R1变小，与该第一触控图形41正相对设置的第二触控图形42受到张力较为明显，故第二基板被拉长的更为明显，电阻R2变大。因此当环境温度发生变化时，R1与R2同步发生变化，其比值不会发生变化，所以环境温度的变化不会影响到Vtest的输出。

其中，第一触控图形41和第二触控图形42为压阻材料，具体的压阻材料均包括康铜、镍铝合金、卡玛、铁铬铝合金中的任意一种，或者其他的贵金属。

其中，在触控基板中显示单元坐在位置也就是触控基板的显示区，当然触控基板同样包括环绕显示面板显示区的非显示区，如图3所示。如图4所示，本实施例中的第一触控图形41(TX1～TX4)和第二触控图形42(TX1-c～TX4-c)均为弓字形走线，并且设置在非显示区设置(例如，第一触控图形和第二触控图形均可以制作成整体面积为4mm*4mm左右的弓字形走线，当然，具体尺寸大小可以根据触控基板的尺寸大小具体设定)。当然，第一触控图形41和第二触控图形42均还可以为螺旋状走线，同样可以设置在非显示区中。之所以采用这种走线方式是因为，当手指压在触控基板上时，触控基板产生形变后会受到来自不同方向的拉力，但是总可以将这些力分解为两个互相垂直的分量x、y；基于此，将应第一触控图形41和第二触控图形42上的走线设计成可以感受互相垂直的走线的图案；这样第一触控图形41和第二触控图形42上的y方向的走线用来感知来自y方向的力，而x方向走线则用来感知来自x方向的力，这样可以最大程度的收集到压力信息。当然第一触控图形41和第二触控图形42也可以设计成其他的形式，比如设计成辐射状图案，只要能最大限度的采集到压力信息即可。

作为本实施例中一种优选实现方式，如图1所示，该触控基板为有机电致发光二极管基板，也即上述的显示单元为有机电致发光器件2。其中，在所述有机电致发光器件2所在层上方设置有封装层；所述封装层包括多组薄膜组；在多组薄膜组之上还设置有隔离层6；每组薄膜组包括沿背离所述有机电致发光器件2方向设置的无机膜层和有机膜层；其中，所述层间绝缘层5为其中一组薄膜组中的有机膜层，所述保护层3为该组薄膜组中的无机膜层。

具体的，如图1所示，以有机电致发光二极管基板包括一组薄膜组为例，其中，第二触控图形42位于无机膜层和有机膜层之间，第一触控图形41位于有机膜层与隔离层6之间，其中，触控单元4优选设置在挡墙21所在位置，从而不会影响开口率。

作为本实施例的第二种优选实现方式，如图2所示，本实施例中的触控基板也可以为液晶显示面板中的阵列基板。也即显示单元包括像素电极和薄膜晶体管8等元件。而该阵列基板优选为COA基板，即彩膜层7设置在阵列基板上，其中，触控单元4可以制作在像素电极之上，且在像素电极与触控单元4之间设置保护层3。触控单元4优选设置在黑矩阵BM所在位置。

在本实施例中的触控基板特别适用于柔性显示装置中，故优选的触控基板还包括依次设置在所述基底背离所述显示单元的侧面上的弹性元件9和支撑元件10，从而使得触控基板的灵敏度更高。

综上，本实施例中的触控基板，可以通过触控单元4中的第一触控图形41确定XY坐标，以确定触控点位置，同时可以检测第二触控图形42上的压力信号大小变化，从而确定Z坐标，因此本实施例中触控基板可以实现3D触控。

实施例2：

本实施例提供一种显示装置，其包括实施例1中触控基板。

其中，本实施例的显示装置可以为液晶面板、OLED面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。