触摸屏及触摸显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明是关于一种触摸屏及触摸显示装置，属于触摸显示技术领域。所述触摸屏包括衬底基板，衬底基板上形成有阵列排布的多个触控结构，多个触控结构中的每个触控结构包括：驱动电极和感应电极，以及分别与驱动电极和感应电极电连接的压电传感层，每个触控结构为微机电系统MEMS触控结构。本发明解决了触摸控制的精度较低的问题，提高了触摸控制的精度。本发明用于触摸显示面板。
【专利说明】
触摸屏及触摸显示装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及触摸显示技术领域，特别涉及一种触摸屏及触摸显示装置。
【背景技术】
[0002]随着触摸显示技术的发展，触摸显示装置在人们的生产和生活中得到了广泛的应用。触摸显示装置包括触摸屏、显示屏和触控集成电路(英文:integrated circuit；简称:IC)，触控IC分别与触摸屏以及显示屏电连接。
[0003]相关技术中，触摸屏包括衬底基板，衬底基板上形成有阵列排布的多个触控结构，每个触控结构可以包括驱动电极和感应电极，且该触摸屏上的每个驱动电极和每个感应电极均与触控IC电连接。在使用该触摸显示装置时，可以控制触控IC依次向每个驱动电极输入驱动信号，并采集每个感应电极上的感应信号。示例的，若触控IC从某一触控结构(具体是触控结构中的感应电极)上采集到的感应信号与预设感应信号相同，则可以确定用户未触摸该触控结构对应的触摸屏上的区域;若触控IC从某一触控结构上采集到的感应信号与预设感应信号不同，则可以确定用户触摸了该触控结构对应的触摸屏上的区域。也即，触控IC可以通过判断从触控结构中采集到的感应信号是否与预设信号相同，确定触控结构对应的触摸屏上的区域是否被用户触摸，进而确定该触摸屏上被用户触摸过的区域，控制显示屏显示相应的图像。
[0004]由于相关技术中，触控结构的体积较大，触控结构对应的触摸屏上的区域的面积也较大，触控IC仅仅能够确定触摸屏上的某一面积较大区域是否被用户触摸，因此，触摸控制的精度较低。
【发明内容】
[0005]为了解决触摸控制的精度较低的问题，本发明提供了一种触摸屏及触摸显示装置。所述技术方案如下:
[0006]第一方面，提供了一种触摸屏，所述触摸屏包括衬底基板，所述衬底基板上形成有阵列排布的多个触控结构，
[0007]所述多个触控结构中的每个触控结构包括:驱动电极和感应电极，以及分别与所述驱动电极和所述感应电极电连接的压电传感层，所述每个触控结构为微机电系统MEMS触控结构。
[0008]可选的，所述衬底基板上形成有连接层；
[0009]形成有所述连接层的衬底基板上形成有所述阵列排布的多个触控结构；
[0010]其中，所述连接层用于将所述每个触控结构固定在所述衬底基板上。
[0011 ]可选的，所述每个触控结构中的压电传感层包括传感层主体以及与所述传感层主体电连接的m个压电梁，所述m为整数，且m多I。
[0012]可选的，所述衬底基板上还形成有阵列排布的多个阱，且所述多个阱与所述多个触控结构——对应，
[0013]所述每个触控结构中的η个压电梁在所述触控结构对应的阱上的正投影，位于所述触控结构对应的讲内，所述η为整数，11多1，且n<m。
[0014]可选的，所述衬底基板上还形成有色阻层，所述色阻层包括阵列排布的多个色阻块；
[0015]形成有所述色阻层的衬底基板上形成有所述连接层；
[0016]其中，所述多个色阻块中的每个色阻块在所述连接层上的正投影，与P个所述触控结构在所述连接层上的正投影相对应，所述P为整数，且P多2。
[0017]可选的，所述连接层包括粘接层以及形成在所述粘接层上的支撑层，所述粘接层的材质为氮化硅，所述支撑层的材质为多晶硅。
[0018]可选的，所述驱动电极和所述感应电极的材质相同，且为金、银或铝。
[0019]可选的，所述压电传感层的材质为锆钛酸铅压电陶瓷。
[0020]可选的，所述m和η均等于2。
[0021 ]第二方面，提供了一种触摸显示装置，所述触摸显示装置包括:第一方面所述的触摸屏。
[0022]综上所述，本发明实施例提供了一种触摸屏及触摸显示装置，该触摸屏中的衬底基板上形成有多个触控结构，每个触控结构包括驱动电极和感应电极，以及分别与驱动电极和感应电极相连接的压电传感层，驱动电极上可以输入驱动信号，且在用户未触摸该触摸屏和用户触摸该触摸屏时，该触摸屏上的感应电极上采集到的感应信号不同，也即可以根据采集到的感应信号的不同，确定该触摸屏上被用户触摸的区域。且该触摸屏上的多个触控结构均为MEMS触控结构，由于MEMS触控结构的体积较小，所以每个触控结构对应的触摸屏上的区域的面积也较小，所以提高了触摸控制的精度。
[0023]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例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。
[0025]图1为本发明实施例提供的一种触摸屏的结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例提供的一种触摸屏的局部结构示意图；
[0027]图3为本发明实施例提供的另一种触摸屏的结构示意图。
[0028]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]如图1所示，本发明实施例提供了一种触摸屏0，触摸屏O包括衬底基板01，衬底基板01上形成有阵列排布的多个触控结构02。
[0031]多个触控结构02中的每个触控结构02可以包括:驱动电极A和感应电极B，以及分别与驱动电极A和感应电极B电连接的压电传感层C，每个触控结构02为微机电系统(英语:MEMS;英文:Micro-Electro-Mechanical System)触控结构。不例的，图中的q区域为P区域的截面示意图。
[0032]综上所述，由于本发明实施例提供的触摸屏中，衬底基板上形成有多个触控结构，每个触控结构包括驱动电极和感应电极，以及分别与驱动电极和感应电极相连接的压电传感层，驱动电极上可以输入驱动信号，且在用户未触摸该触摸屏和用户触摸该触摸屏时，该触摸屏上的感应电极上采集到的感应信号不同，也即可以根据采集到的感应信号的不同，确定该触摸屏上被用户触摸的区域。且该触摸屏上的多个触控结构均为MEMS触控结构，由于MfflS触控结构的体积较小，所以每个触控结构对应的触摸屏上的区域的面积也较小，所以提尚了触摸控制的精度。
[0033]具体的，驱动电极A和感应电极B的材质可以相同，且均为导电性较好的金(简称:AU)、银或招，压电传感层C的材质可以为错钛酸铅压电陶瓷(英文-piezoelectric ceramictransducer;简称:PZT)。图2为本发明实施例提供的一种触摸屏的局部结构示意图，需要说明的是，图2示出的是一个触控结构对应的触摸屏中的区域的结构示意图。
[0034]在图1的基础上，衬底基板01上可以形成有连接层03;形成有连接层03的衬底基板01上形成有阵列排布的多个触控结构(图2中未标出)，也即图2中除衬底基板01和连接层03以外的部分，均属于一个触控结构。示例的，连接层03可以用于将每个触控结构固定在衬底基板01上，连接层03可以包括粘接层以及形成在粘接层上的支撑层，也即连接层03可以由叠加在一起的粘接层和支撑层组成，粘接层的材质可以为氮化硅(简称= Si3N4),支撑层的材质可以为多晶硅。由于连接层03形成在衬底基板01上，连接层03上形成有多个触控结构，且该连接层03能够分别与衬底基板01以及触控结构紧密连接，从而实现将触控结构有效的固定在衬底基板01上。
[0035]示例的，每个触控结构中的压电传感层可以包括传感层主体Cl以及与传感层主体Cl电连接的m个压电梁C2，m为整数，且m多I。本发明实施例中以m等于2为例，实际应用中，m还可以为其他大于或等于I的整数，本发明实施例对此不作限定。由于压电传感层包括m个压电梁C2。在触摸屏O被触摸时，压电传感层中的传感层主体Cl被按压，传感层主体Cl会发生形变，使得压电传感层的上的电性特征发生改变，且由于压电传感层中的压电梁C2会在传感层主体发生形变的作用下进行振动，进一步的增大了该压电传感层上电性特征变化的程度，从感应电极B上采集到的感应信号与预设感应信号的差异较大。
[0036]进一步的，衬底基板01上还可以形成有阵列排布的多个阱D，且连接层03上可以相应的形成有多个阵列排布的通孔，每个阱D在连接层03上的正投影位于连接层03上的通孔内。衬底基板上的多个阱D可以与衬底基板中的多个触控结构--对应，每个触控结构中的
η个压电梁C2在触控结构对应的阱D上的正投影，位于触控结构对应的阱D内，η为整数，η多I，且n<m，本发明实施例中，以两个压电梁在阱上的正投影均位于阱内为例。由于衬底基板01上形成有多个阱D，当压电梁C2在振动时，衬底基板01不会对压电梁C2的振动起到阻止作用，有效的保证了压电梁C2的振动幅度较大，保证了采集到的感应信号与预设感应信号的差异较大。
[0037]需要说明的是，本发明实施例提供的触摸屏还可以包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶，本发明实施例中的衬底基板可以置于彩膜基板的出光侧，且该连接层和触控结构均可以设置在该衬底基板远离彩膜基板的一侦U。每个触控结构中的驱动电极和感应电极上均可以设置有焊盘，从而进一步的使得触控结构能够有效的固定在触摸屏中。
[0038]图3为本发明实施例提供的另一种触摸屏O的结构示意图，如图3所示，衬底基板01上还形成有色阻层04，色阻层04可以包括阵列排布的多个色阻块041，示例的，该多个色阻块041可以包括红色色阻块、绿色色阻块和蓝色色阻块;形成有色阻层041的衬底基板01上可以形成有连接层03;其中，多个色阻块041中的每个色阻块041在连接层03上的正投影，与P个触控结构02在连接层03上的正投影相对应，示例的，P可以为整数，且P多2。图3中以一个色阻块041在连接层03上的正投影，与4个触控结构02在连接层03上的正投影相对应为例，也即图3中以P为4为例，实际应用中，P还可以为其他大于或等于2的整数，本发明实施例对此不作限定。
[0039]相关技术中，一个色组块对应一个触控结构(也即一个色阻块对应触摸屏上的面积与一个触控结构对应触摸屏上的面积相同)，本发明实施例中，由于触控结构为MEMS触控结构，使得该触控结构的体积较小，因此，每个色组块可以与形成在色组块上的至少两个触控结构对应(也即一个色组块对应触摸屏上的面积与至少两个触控结构对应触摸屏上的面积相同)，提高了触控的精度。需要说明的是，实际应用中，由于MEMS触控结构的体积远远的小于相关技术中的触控结构的体积，因此，每个色组块可以与形成在色组块上的较多个数的触控结构相对应。
[0040]另外，由于衬底基板01上形成有色阻层04，所以可以得知该衬底基板01为彩膜基板，触控结构02形成在彩膜基板上，使得触摸屏O的厚度较薄。进一步的，该触摸屏O还可以包括与彩膜基板相对设置的阵列基板(图3中未示出)，以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶(图3中未示出)。
[0041]在使用本发明实施例提供的触摸屏时，可以向每个触控结构中的驱动电极输入的驱动信号，由于压电传感层能够导电，且压电传感层分别与驱动电极以及感应电极建立有电连接，因此，驱动电极上的驱动信号可以输入至压电传感层，压电传感层可以根据该驱动信号向感应电极输入感应信号。
[0042]在用户未触摸触摸屏上的某一区域时，由于该压电传感层未受到挤压且未发生形变，所以该压电传感层根据驱动信号得到的感应信号为预设感应信号，该区域对应的触控结构中的感应电极上采集到的感应信号为预设感应信号;在用户触摸触摸屏上的某一区域时，由于该压电传感层受到了挤压而发生了形变，该压电传感层的电性特征发生了改变，所以该压电传感层根据驱动信号得到的感应信号与预设感应信号不同，该区域对应的触控结构中的感应电极上采集到的感应信号与预设感应信号不同。进一步的，由于在该压电传感层收到挤压发生形变时，该压电传感层中的传感层主体发生了形变，且带动该压电传感层中的压电梁进行振动，使得该压电传感层的电性特征改变的程度较大，该压电传感层根据驱动信号向感应电极输入的感应信号与预设感应信号的差异较大。
[0043]在从触控结构中的感应电极上采集到感应信号后，由于采集到的感应信号与预设感应信号不同，且与预设感应信号的差异较大，因此，可以快速的确定该触控结构对应的触摸屏上的区域被用户触摸。进一步的，在从触控结构中的感应电极上采集到感应信号后，还可以对采集到的感应信号进行放大处理，也即对感应信号进行处理使得感应信号的振幅较大，从而能够较容易的判断出采集到的感应信号与预设感应信号是否相同。
[0044]综上所述，由于本发明实施例提供的触摸屏中，衬底基板上形成有多个触控结构，每个触控结构包括驱动电极和感应电极，以及分别与驱动电极和感应电极相连接的压电传感层，驱动电极上可以输入驱动信号，且在用户未触摸该触摸屏和用户触摸该触摸屏时，该触摸屏上的感应电极上采集到的感应信号不同，也即可以根据采集到的感应信号的不同，确定该触摸屏上被用户触摸的区域。且该触摸屏上的多个触控结构均为MEMS触控结构，由于MfflS触控结构的体积较小，所以每个触控结构对应的触摸屏上的区域的面积也较小，所以提尚了触摸控制的精度。
[0045]本发明实施例提供了一种触摸显示装置，该触摸显示装置可以包括:图1、图2或图3所示的触摸屏。
[0046]示例的，该触摸显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有触摸显示功能的产品或部件。
[0047]综上所述，由于本发明实施例提供的触摸屏中，衬底基板上形成有多个触控结构，每个触控结构包括驱动电极和感应电极，以及分别与驱动电极和感应电极相连接的压电传感层，驱动电极上可以输入驱动信号，且在用户未触摸该触摸屏和用户触摸该触摸屏时，该触摸屏上的感应电极上采集到的感应信号不同，也即可以根据采集到的感应信号的不同，确定该触摸屏上被用户触摸的区域。且该触摸屏上的多个触控结构均为MEMS触控结构，由于MfflS触控结构的体积较小，所以每个触控结构对应的触摸屏上的区域的面积也较小，所以提尚了触摸控制的精度。
[0048]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
[0049]应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【主权项】
1.一种触摸屏，其特征在于，所述触摸屏包括衬底基板，所述衬底基板上形成有阵列排布的多个触控结构， 所述多个触控结构中的每个触控结构包括:驱动电极和感应电极，以及分别与所述驱动电极和所述感应电极电连接的压电传感层，所述每个触控结构为微机电系统MEMS触控结构。2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于， 所述衬底基板上形成有连接层； 形成有所述连接层的衬底基板上形成有所述阵列排布的多个触控结构； 其中，所述连接层用于将所述每个触控结构固定在所述衬底基板上。3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于， 所述每个触控结构中的压电传感层包括传感层主体以及与所述传感层主体电连接的m个压电梁，所述m为整数，且m彡I。4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述衬底基板上还形成有阵列排布的多个阱，且所述多个阱与所述多个触控结构一一对应， 所述每个触控结构中的η个压电梁在所述触控结构对应的阱上的正投影，位于所述触控结构对应的讲内，所述η为整数，n^l，且n<m。5.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于， 所述衬底基板上还形成有色阻层，所述色阻层包括阵列排布的多个色阻块； 形成有所述色阻层的衬底基板上形成有所述连接层； 其中，所述多个色阻块中的每个色阻块在所述连接层上的正投影，与P个所述触控结构在所述连接层上的正投影相对应，所述P为整数，且P多2。6.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于， 所述连接层包括粘接层以及形成在所述粘接层上的支撑层，所述粘接层的材质为氮化硅，所述支撑层的材质为多晶硅。7.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于， 所述驱动电极和所述感应电极的材质相同，且为金、银或铝。8.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于， 所述压电传感层的材质为锆钛酸铅压电陶瓷。9.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于， 所述m和η均等于2。10.一种触摸显示装置，其特征在于，所述触摸显示装置包括:权利要求1至9任一所述的触摸屏。
【文档编号】G06F3/041GK106066732SQ201610371675
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月30日 公开号201610371675.6, CN 106066732 A, CN 106066732A, CN 201610371675, CN-A-106066732, CN106066732 A, CN106066732A, CN201610371675, CN201610371675.6
【发明人】吴建杰, 陈丽莉, 董瑞君, 孙伟
【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