觸摸屏、顯示面板及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及觸摸顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種觸摸屏、顯示面板及顯示裝置。該觸摸屏的觸摸感應(yīng)單元包括光感單元和光偏轉(zhuǎn)單元，其中，光感單元用于接收入射光線，并根據(jù)入射光線輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號，光偏轉(zhuǎn)單元用于接收入射光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射。當(dāng)光偏轉(zhuǎn)單元受外力作用產(chǎn)生形變時，用于控制投射的光線在所述光感單元上的照射區(qū)域，從而改變光感單元輸出的感應(yīng)信號，通過該感應(yīng)信號即可檢測觸摸并確定觸摸的位置。本發(fā)明中的觸摸屏為光感式，檢測靈敏度高，制作工藝簡單，產(chǎn)品的良率高，克服了電阻式和電容式觸摸屏的缺陷。
【專利說明】觸摸屏、顯示面板及顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及觸摸顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種觸摸屏、顯示面板及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，觸摸顯示技術(shù)越來越受到人們的廣泛關(guān)注。市場上觸摸屏主要以電阻式和電容式為主，但是電阻式的靈敏度不及電容式好。電容式可以實現(xiàn)多點觸控，但其制作工藝較復(fù)雜，良率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種觸摸屏，用以解決電阻式和電容式觸摸屏的上述缺陷。
[0004]本發(fā)明還提供一種顯示面板和顯示裝置，用以提高觸摸檢測靈敏度，并簡化制作工藝，減小顯不面板的厚度，提聞廣品的良率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種觸摸屏，包括基板、檢測單元和形成在所述基板上的多個觸摸感應(yīng)單元，其中，所述觸摸感應(yīng)單元包括:
[0006]光感單元，用于接收入射光線，并根據(jù)入射光線輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號；
[0007]光偏轉(zhuǎn)單元，用于接收入射光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射；
[0008]其中，所述光偏轉(zhuǎn)單元形變時，用于控制投射的光線在所述光感單元上的照射區(qū)域；
[0009]所述檢測單元用于接收所述光感單元輸出的感應(yīng)信號，并根據(jù)所述感應(yīng)信號判斷觸摸位置。
[0010]進(jìn)一步地，所述光感單元為薄膜晶體管；
[0011]所述光偏轉(zhuǎn)單元形變時，使得投射的光線照射所述薄膜晶體管的溝道；
[0012]所述檢測單元與所述薄膜晶體管電性連接，用于檢測薄膜晶體管的漏電流。
[0013]進(jìn)一步地，所述光感單元位于所述光偏轉(zhuǎn)單元所在的區(qū)域內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步地，所述光偏轉(zhuǎn)單元背離所述光感單元的表面上設(shè)置有反射層。
[0015]進(jìn)一步地,所述觸摸感應(yīng)單元還包括:
[0016]外力傳導(dǎo)柱，位于所述光偏轉(zhuǎn)單元背離所述光感單元的一側(cè)，用于將外力傳遞給所述光偏轉(zhuǎn)單元。
[0017]進(jìn)一步地，所述觸摸屏還包括:
[0018]柔性保護(hù)層，覆蓋在所述多個觸摸感應(yīng)單元的上方。
[0019]進(jìn)一步地，所述光偏轉(zhuǎn)單元為柔性微透鏡，所述光感單元位于所述柔性微透鏡的焦點所在一側(cè)。
[0020]進(jìn)一步地，所述柔性微透鏡為半球狀。
[0021]一方面，本發(fā)明提供一種彩膜基板顯示面板，包括對盒設(shè)置的陣列基板和彩膜基板，還包括如上所述的觸摸屏，所述觸摸屏的基板為所述彩膜基板，所述觸摸屏的觸摸感應(yīng)單元形成在所述彩膜基板上。[0022]進(jìn)一步地，所述觸摸感應(yīng)單元位于所述彩膜基板背離所述陣列基板的表面上。
[0023]一方面，本發(fā)明提供一種顯示裝置，采用如上所述的顯示面板。
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0025]上述技術(shù)方案中，觸摸屏的觸摸感應(yīng)單元包括光感單元和光偏轉(zhuǎn)單元，其中，光感單元用于接收入射光線，并根據(jù)入射光線輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號，光偏轉(zhuǎn)單元用于接收入射光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射。當(dāng)光偏轉(zhuǎn)單元受外力作用產(chǎn)生形變時，用于控制投射的光線在所述光感單元上的照射區(qū)域，從而改變光感單元輸出的感應(yīng)信號，通過該感應(yīng)信號即可確定觸摸的位置。本發(fā)明中的觸摸屏為光感式，檢測靈敏度高，制作工藝簡單，產(chǎn)品的良率高，克服了電阻式和電容式觸摸屏的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1表示本發(fā)明實施例中觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2表示本發(fā)明實施例中觸摸屏在顯示裝置中的應(yīng)用示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的觸摸屏用于顯示裝置，包括檢測單元和多個觸摸感應(yīng)單元。所述觸摸感應(yīng)單元一般均勻分布，用于感應(yīng)用戶的觸摸，并輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號，以供檢測單元檢測用戶的觸摸并確定觸摸的位置。
[0030]其中，觸摸感應(yīng)單元為光感式，包括光感單元和光偏轉(zhuǎn)單元。所述光感單元用于接收入射光線，并根據(jù)入射光線輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號，具體的，光照射到所述光感單元的不同區(qū)域時，所述光感單元輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號。所述光偏轉(zhuǎn)單元用于接收入射光線，具體為接收顯示裝置發(fā)出的部分光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射。所述光偏轉(zhuǎn)單元在外力作用下(用戶觸摸)產(chǎn)生形變時，用于控制投射的光線在所述光感單元上的照射區(qū)域，從而改變所述光感單元輸出的感應(yīng)信號。檢測單元則根據(jù)接收的感應(yīng)信號來判斷所述光偏轉(zhuǎn)單元是否受外力作用，并確定觸摸位置。
[0031 ] 本發(fā)明的觸摸屏包括多個觸摸感應(yīng)單元,所述觸摸感應(yīng)單元包括光感單元和光偏轉(zhuǎn)單元，其中，光感單元用于接收入射光線，并根據(jù)入射光線輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號，光偏轉(zhuǎn)單元用于接收入射光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射。當(dāng)光偏轉(zhuǎn)單元受外力作用產(chǎn)生形變時，用于控制投射的光線在所述光感單元上的照射區(qū)域，從而改變光感單元輸出的感應(yīng)信號，通過該感應(yīng)信號即可檢測觸摸并確定觸摸的位置。由于觸摸屏為光感式，檢測靈敏度高，制作工藝簡單，產(chǎn)品的良率高，克服了電阻式和電容式觸摸屏的缺陷。
[0032]下面將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0033]實施例一
[0034]圖1表示本發(fā)明實施例中觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例中的觸摸屏包括基板3、檢測單元(圖中未示出)和形成在基板3上的多個觸摸感應(yīng)單元，觸摸感應(yīng)單元包括光感單元8和光偏轉(zhuǎn)單元11，當(dāng)光照射到光感單元8的不同區(qū)域時，光感單元8輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號。在顯示裝置工作過程中，光偏轉(zhuǎn)單元11接收顯示裝置發(fā)出的部分光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射。且光偏轉(zhuǎn)單元11在外力作用下產(chǎn)生形變時，用于控制投射的光線在光感單元8上的照射區(qū)域。檢測單元則根據(jù)光感單元8輸出的感應(yīng)信號是否發(fā)生變化，并判斷變化后的感應(yīng)信號是否在設(shè)定的門限內(nèi)，來檢測觸摸并確定觸摸的位置。
[0035]其中，光偏轉(zhuǎn)單元11在外力作用下改變投射的光線在光感單元8上的照射區(qū)域(包括改變照射區(qū)域的位置和照射區(qū)域的面積)時，光感單元8輸出的感應(yīng)信號可以從無到有或從有到無，或輸出的感應(yīng)信號大小可以從小到大或從大到小。具體的，當(dāng)光感單元8輸出的感應(yīng)信號從無到有(或從有到無)時，光偏轉(zhuǎn)單元11在外力作用下的投射光線，在光感單元8上的有效照射區(qū)域(影響輸出感應(yīng)信號的照射區(qū)域)從有到無或從無到有；當(dāng)光感單元8輸出的感應(yīng)信號大小從小到大(或從大到小)時，光偏轉(zhuǎn)單元11在外力作用下的投射光線，在光感單元8上的有效照射區(qū)域的面積從小到大或從大到小。
[0036]優(yōu)選地，光感單元8位于光偏轉(zhuǎn)單元11所在的區(qū)域內(nèi)，防止非光偏轉(zhuǎn)單元11投射的光線照射到光感單元8上，造成誤測。
[0037]本實施例中，光感單元8具體為一薄膜晶體管。由于薄膜晶體管的溝道為對光線敏感的半導(dǎo)體材料，當(dāng)有光照射到薄膜晶體管的溝道時，薄膜晶體管會輸出光漏電流。因此，當(dāng)光偏轉(zhuǎn)單元11受外力作用時，使得投射的光線照射薄膜晶體管8的溝道，并設(shè)置所述檢測單元與薄膜晶體管8的漏電極電性連接，檢測薄膜晶體管8的漏電流，則檢測單元根據(jù)薄膜晶體管8的漏電流變化就可以檢測觸摸。具體的，當(dāng)光偏轉(zhuǎn)單元11不受外力作用時，投射的光線偏離薄膜晶體管8的溝道，沒有光線照射到薄膜晶體管8的溝道，薄膜晶體管8的漏電流很小，幾乎為零；當(dāng)光偏轉(zhuǎn)單元11受到外力作用時，投射的光線照射薄膜晶體管8的溝道，薄膜晶體管8有較大的漏電流輸出。由于在不受外力作用時，沒有光線照射到薄膜晶體管8的溝道，可以延長薄膜晶體管8的使用壽命。
[0038]進(jìn)一步地，為了提高光偏轉(zhuǎn)單元11投射的光線在光感單元8上的照射強(qiáng)度，提高檢測靈敏度，在光偏轉(zhuǎn)單元11背離光感單元8的表面上還設(shè)置有反射層10，使得光偏轉(zhuǎn)單元11能夠?qū)⒔邮盏墓饩€全部投射在光感單元8所在的一側(cè)，提高光線的利用率。
[0039]進(jìn)一步地，所述觸摸感應(yīng)單元還包括外力傳導(dǎo)柱6，其具有較高的抗折性，位于光偏轉(zhuǎn)單元11背離光感單元8的一側(cè)，用于將外力傳遞給光偏轉(zhuǎn)單元11。外力傳導(dǎo)柱6的材料可以選擇感光樹脂，僅通過曝光和顯影工藝即可制得，最后還可以通過熱固化工藝進(jìn)一步提高外力傳導(dǎo)柱6的抗折性。
[0040]進(jìn)一步地，所述觸摸屏還包括柔性保護(hù)層4，覆蓋在所述多個觸摸感應(yīng)單元的上方，在保護(hù)觸摸感應(yīng)單元的同時，還可以起到傳遞外力的作用，即使外力(用戶觸摸)不直接施加到光偏轉(zhuǎn)單元11的上方，柔性保護(hù)層4也可以帶動最靠近的外力傳導(dǎo)柱6發(fā)生較大的變形，并將力傳遞給光偏轉(zhuǎn)單元11，提高了觸摸檢測的靈敏度。其中，柔性保護(hù)層4的材料可以為具有一定韌性的樹脂材料，厚度可以為光偏轉(zhuǎn)單元11的厚度與外力傳導(dǎo)支柱6的厚度的總和，且只需通過涂布和固化工藝即可完成該層的制作。
[0041]在一個具體的實施例中，光偏轉(zhuǎn)單元11為一柔性微透鏡，光感單元8位于柔性微透鏡11的焦點所在的一側(cè)。由于柔性微透鏡具有體積小，聚焦光線的作用，即使從顯示裝置接收到的光線很少，也不會影響觸摸檢測的靈敏度，還可以減小光偏轉(zhuǎn)單元11的設(shè)置對顯示裝置像素開口率的影響。其中，柔性微透鏡11可以由透明有機(jī)樹脂或微帶顏色的感光樹脂形成，其形狀可以為規(guī)則的半球形狀，以簡化制作工藝。
[0042]如圖1所示，本實施例中的觸摸屏具體包括:
[0043]一基板 3 ；
[0044]形成在基板3上的多個薄膜晶體管8 ；
[0045]形成在薄膜晶體管8上的半球狀柔性微透鏡11 ；
[0046]形成在柔性微透鏡11球面上的反射層10 ；
[0047]形成在球面上形成有反射層10的柔性微透鏡11上方的外力傳導(dǎo)支柱6 ；
[0048]形成在基板3上的柔性保護(hù)層4，覆蓋在柔性微透鏡11、反射層10和外力傳導(dǎo)支柱6上方。
[0049]在觸摸屏應(yīng)用在顯示裝置上時，優(yōu)選地，基板3為顯示裝置的彩膜基板，以減小顯示裝置的面板盒厚。
[0050]本實施例中觸摸屏在顯示裝置中的具體應(yīng)用原理為:
[0051]如圖2所示，柔性微透鏡11接收顯示裝置(其主體結(jié)構(gòu)為對盒設(shè)置的陣列基板I和彩膜基板3)發(fā)出的光線7的一小部分，聚焦到球心(柔性微透鏡11的焦點)。在無用戶觸摸時，薄膜晶體管8的溝道偏離柔性微透鏡11的焦點。當(dāng)用戶觸摸時，觸摸點處的柔性保護(hù)層4會發(fā)生形變，帶動最靠近的外力傳導(dǎo)支柱6發(fā)生較大形變，并將該外力傳遞給柔性微透鏡11，其焦點發(fā)生變化，使得薄膜晶體管8的溝道位于柔性微透鏡11的焦點處，柔性微透鏡11聚焦的光線照射到薄膜晶體管8的溝道，產(chǎn)生光漏電流，并輸出至檢測單元，進(jìn)行觸摸的檢測和觸摸位置的確定。
[0052]實施例二
[0053]結(jié)合圖2所示，本實施例中提供一種顯示面板，其包括對盒設(shè)置的陣列基板I和彩膜基板3，陣列基板I和彩膜基板3之間用封框膠2密封，形成密封區(qū)域，填充液晶分子層(圖中未示出)。
[0054]本實施例中的顯示面板具體為觸摸顯示面板，還包括實施例一中的觸摸屏，提高觸摸檢測的靈敏度，簡化制作工藝。且所述觸摸屏的基板3為彩膜基板，所述觸摸屏的觸摸感應(yīng)單元形成在彩膜基板3上，減小了顯示面板的盒厚，省略了顯示面板和觸摸屏組裝時的對位，簡化了組裝過程，保證了對位精度。
[0055]為了提高觸摸檢測的靈敏度，優(yōu)選地，所述觸摸感應(yīng)單元位于彩膜基板3背離陣列基板I的表面上。
[0056]實施例三
[0057]本實施例中提供一種顯示裝置，具體為液晶觸摸顯示裝置。其采用實施例二中的顯示面板，提高了觸摸檢測靈敏度，減小了顯示裝置的面板盒厚，簡化了制作工藝。
[0058]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏，包括基板、檢測單元和形成在所述基板上的多個觸摸感應(yīng)單元，其特征在于，所述觸摸感應(yīng)單元包括: 光感單元，用于接收入射光線，并根據(jù)入射光線輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號； 光偏轉(zhuǎn)單元，用于接收入射光線，并將接收到的光線進(jìn)行投射； 其中，所述光偏轉(zhuǎn)單元形變時，用于控制投射的光線在所述光感單元上的照射區(qū)域；所述檢測單元用于接收所述光感單元輸出的感應(yīng)信號，并根據(jù)所述感應(yīng)信號判斷觸摸位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述光感單元為薄膜晶體管； 所述光偏轉(zhuǎn)單元形變時，使得投射的光線照射所述薄膜晶體管的溝道； 所述檢測單元與所述薄膜晶體管電性連接 ，用于檢測薄膜晶體管的漏電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述光感單元位于所述光偏轉(zhuǎn)單元所在的區(qū)域內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)單元背離所述光感單元的表面上設(shè)置有反射層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸感應(yīng)單元還包括: 外力傳導(dǎo)柱，位于所述光偏轉(zhuǎn)單元背離所述光感單元的一側(cè)，用于將外力傳遞給所述光偏轉(zhuǎn)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏還包括: 柔性保護(hù)層，覆蓋在所述多個觸摸感應(yīng)單元的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的觸摸屏，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)單元為柔性微透鏡，所述光感單元位于所述柔性微透鏡的焦點所在一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要7所述的觸摸屏，其特征在于，所述柔性微透鏡為半球狀。
9.一種顯示面板，包括對盒設(shè)置的陣列基板和彩膜基板，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-8任一項所述的觸摸屏，所述觸摸屏的基板為所述彩膜基板，所述觸摸屏的觸摸感應(yīng)單元形成在所述彩膜基板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示面板，其特征在于，所述觸摸感應(yīng)單元位于所述彩膜基板背離所述陣列基板的表面上。
11.一種顯示裝置，其特征在于，采用權(quán)利要求9或10所述的顯示面板。
【文檔編號】G06F3/042GK103902109SQ201410104336
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】沈奇雨 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司