CN105094496A - 触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置 - Google Patents

触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置 Download PDF

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杨瑞英
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Abstract

本发明提供一种触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置，属于触控技术领域，其可解决现有的触控装置中，由于手指无法与金属层形成耦合电容导致无法触发触控装置的触控功能的问题。本发明的触控基板，包括：基板和位于所述基板上方的电极层、桥接部和传感器，所述电极层包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置，所述传感器与所述第一电极和所述第二电极交叉的位置对应，并分别与所述第一电极和所述第二电极连接；所述传感器，用于在触控发生时产生压电信号；所述电极层，用于在触控发生时传输所述压电信号，以供所述触控基板感测出触控位点。

Description

触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置
技术领域
本发明属于触控技术领域，具体涉及一种触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置。
背景技术
目前市场上触控装置主要分为电容式触控装置和电阻式触控装置。电容式触控装置包括阵列基板、彩膜基板和触控基板，请参照图1和图2，触控基板包括基板10、驱动感应电极层20、保护层30和金属层40，其中驱动感应电极层20包括感应电极201和驱动电极202，在金属层40上方还设置有玻璃盖板(图中未示出)。在触摸触控装置的屏幕时，在人体电场的作用下，手指与感应电极201和驱动电极202之间会产生耦合电容，根据感应电极201和驱动电极202在触摸点处产生的电容变化，准确算出触摸点的位置。
但现有技术中至少存在以下问题，当人手指通过手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时，由于手指无法与导体间形成耦合电容，则无法触发触控装置的触控功能。
发明内容
本发明针对现有的触控装置中，由于手指无法与金属层形成耦合电容导致无法触发触控装置的触控功能的问题，提供一种即使手指不与金属层形成耦合电容也能够对触控装置进行触控的触控基板。
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：基板和位于所述基板上方的电极层、桥接部和传感器，所述电极层包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置，所述传感器与所述第一电极和所述第二电极交叉的位置对应，并分别与所述第一电极和所述第二电极连接；
所述传感器，用于在触控发生时产生压电信号；
所述电极层，用于在触控发生时传输所述压电信号，以供所述触控基板感测出触控位点。
其中，所述触控基板还包括芯片，所述触控基板通过所述芯片感测出触控位点。
其中，所述触控基板还包括保护层，所述保护层位于所述电极层和所述桥接部之间。
其中，所述桥接部用于连接所述第一电极或所述第二电极。
其中，所述传感器与所述桥接部连接。
其中，所述传感器的厚度为0.01～0.1μm。
其中，所述传感器的面积为102～1002μm2。
其中，所述传感器由ZnO、SnO2、In2O3、IZO、ZTO、IGO、IGZO、ZITO、AZTO、GZTO、HIZO中的一种制成。
其中，所述传感器的形状为片状。
作为另一实施方案，本发明提供一种触控基板的制备方法，所述触控基板为上述任意一项所述的触控基板，所述制备方法包括：
形成基板；
形成位于所述基板上方的电极层、桥接部和传感器；
其中，所述电极层包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置，所述传感器与所述第一电极和所述第二电极交叉的位置对应，并分别与所述第一电极和所述第二电极连接。
其中，所述触控基板的制备方法还包括：形成保护层；
所述保护层位于所述电极层和所述桥接部之间。
其中，所述桥接部用于连接所述第一电极或所述第二电极。
其中，所述传感器与所述桥接部连接。
作为另一实施方案，本发明提供一种触控基板的驱动方法，触控基板为上述任意一项所述的触控基板，所述驱动方法包括：
所述传感器在触控发生时发生形变，产生压电信号；
所述电极层在触控发生时传输所述压电信号，以供所述触控基板感测出触控位点。
作为另一实施方案，本发明提供一种触控面板，包括阵列基板、彩膜基板和触控基板，所述触控基板为上述任意一项所述的触控基板。
作为另一实施方案，本发明提供一种触控装置，包括上述的触控面板。
本发明的触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置中，该触控基板中设置有传感器，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
本发明的触控基板中设置有传感器，该传感器在受到外力的作用而发生形变时，传感器内部会发生极化现象，同时在其两个相对的表面上产生正负相反的电荷，当外力消失后，传感器又恢复到不带电的状态，也就是说，当手指接触触控基板表面时，传感器受到垂直方向的压力而发生水平弯曲，由于压电效应，传感器两端产生电压信号，信号被交叉设置的第一电极和第二电极定位后，得到对应的响应触控作用。
附图说明
图1为现有的触控基板的结构示意图；
图2为现有的触控基板的结构俯视图；
图3为本发明的实施例2的触控基板的结构示意图；
图4为本发明的实施例2的触控基板的结构俯视图；
图5为本发明的实施例3的触控基板的制备方法的流程示意图；
图6为本发明的实施例4的触控基板的驱动方法的流程示意图；
其中，附图标记为：10、基板；20、驱动感应电极层；201、感应电极；202、驱动电极；30、保护层；40、金属层；1、基板；2、电极层；21、第一电极；22、第二电极；3、保护层；4、传感器；5、桥接部。
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：
本实施例提供一种触控基板，包括：基板和位于基板上方的电极层、桥接部和传感器，电极层包括多个第一电极和多个第二电极，第一电极和第二电极交叉设置，传感器与第一电极和第二电极交叉的位置对应，并分别与第一电极和第二电极连接；
传感器，用于在触控发生时产生压电信号；
电极层，用于在触控发生时传输压电信号，以供触控基板感测出触控位点。
当然，在传感器上方还设置有一玻璃盖板，以对触控基板进行保护，同时不影响基板的透过率。
传感器在受到外力的作用而发生形变时，传感器内部会发生极化现象，同时在其两个相对的表面上产生正负相反的电荷，当外力消失后，传感器又恢复到不带电的状态，也就是说，当手指接触触控基板表面时，传感器受到垂直方向的压力而发生水平弯曲，由于压电效应，传感器两端产生电压信号，信号被交叉设置的第一电极和第二电极定位后，得到对应的响应触控作用。
本实施例的触控基板中设置有传感器，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
实施例2：
请参照图3、图4，本实施例提供一种触控基板，包括：基板1和位于基板1上方的电极层2、桥接部5和传感器4，电极层2包括多个第一电极21和多个第二电极22，第一电极21和第二电极22交叉设置，传感器4与第一电极21和第二电极22交叉的位置对应，并分别与第一电极21和第二电极22连接；
传感器4，用于在触控发生时产生压电信号；
电极层2，用于在触控发生时传输压电信号，以供触控基板感测出触控位点。
其中，触控基板还包括芯片(图中未示出)，触控基板通过芯片感测出触控位点。
当然，本发明并不局限于此，还可以通过其他结构根据压电信号感测出触控位点，在此不再赘述。
其中，触控基板还包括保护层3，保护层3位于电极层2和桥接部5之间。
之所以如此设置，是由于电极层2和桥接部5均由导电材料制成，使电极层2和桥接部5隔开，当然，由于桥接部5只对应于第一电极21和第二电极22交叉的位置，因此，保护层3也设置在对应于第一电极21和第二电极22交叉的位置即可。可以想到的，保护层3必然由不导电的材料制成。
其中，桥接部5用于连接第一电极21或第二电极22。
之所以如此设置，是由于第一电极21和第二电极22是交叉设置的，在其交叉位置必然有第一电极21或第二电极22需要断开，以使第一电极21和第二电极22不会导通，为使断开的第一电极21或第二电极22能够传输压电信号，用桥接部5将断开的第一电极21或第二电极22连接起来，以使压电信号能在断开的第一电极21或第二电极22中传输。如图4所示，本实施例以第一电极21断开为例。可以理解的是，第二电极22断开，桥接部5将第二电极22连接与第一电极21断开相同，在此不再赘述。
其中，传感器4与桥接部5连接。
其中，传感器4的厚度为0.01～0.1μm。
之所以如此设置，是由于传感器4的厚度为0.01μm时即可实现传感功能，且传感器4的厚度越厚传感效果越好，但传感器4的厚度越厚，触控基板的制备成本越高，因此，为获取更好的传感效果，同时节约成本，限定传感器4的厚度为0.01～0.1μm。当然，传感器4的厚度并不局限于此，可依据实际情况进行变化，在此不再赘述。
其中，传感器4的面积为102～1002μm2。
之所以如此设置，是由于手指的分辨率小于5mm，传感器4的面积太大，会导致传感器4分辨率低，进而降低触控装置的灵敏度；传感器4的面积太小，在工艺上很难达到高精度。因此，限定传感器4的面积为102～1002μm2，当然，传感器4的面积并不局限于此，可依据实际情况进行变化，在此不再赘述。
其中，传感器4由ZnO、SnO2、In2O3、IZO、ZTO、IGO、IGZO、ZITO、AZTO、GZTO、HIZO中的一种制成。
之所以如此设置，是由于使用上述材料制备传感器4，制备工艺成熟，不需要添加额外的制备工艺。
其中，传感器4的形状为片状。
之所以如此设置，是由于只有将传感器4的形状做成片状，在收到外界垂直方向的按压时，片状传感器4的一面拉伸，另一面弯曲，才能通过压电效应，电荷分离，两极分别形成正、负极。当然，传感器4的形状并不局限于此，可依据实际情况进行变化，只要能使触控装置通过压电效应进行触控即可，在此不再赘述。
当然，在传感器4上方还设置有一玻璃盖板(图中未示出)，以对触控基板进行保护，同时不影响触控基板的透过率。
传感器4在受到外力的作用而发生形变时，传感器4内部会发生极化现象，同时在其两个相对的表面上产生正负相反的电荷，当外力消失后，传感器4又恢复到不带电的状态，也就是说，当手指接触触控基板表面时，传感器4受到垂直方向的压力而发生水平弯曲，由于压电效应，传感器4两端产生电压信号，信号被交叉设置的第一电极21和第二电极22定位后，得到对应的响应触控作用。
本实施例的触控基板中设置有传感器4，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层3在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
实施例3：
请参照图5，本实施例提供一种触控基板的制备方法，所述触控基板为实施例1或2的触控基板，制备方法包括：
步骤101，形成基板1。
步骤102，形成位于基板1上方的电极层2、桥接部5和传感器4。
其中，电极层2包括多个第一电极21和多个第二电极22，第一电极21和第二电极22交叉设置，传感器4与第一电极21和第二电极22交叉的位置对应，并分别与第一电极21和第二电极22连接。
步骤103，形成保护层3；保护层3位于电极层2和桥接部5之间。
之所以如此设置，是由于电极层2和桥接部5均由导电材料制成，必须使电极层2和桥接部5隔开，当然，由于桥接部5只对应于第一电极21和第二电极22交叉的位置，因此，保护层3也设置在对应于第一电极21和第二电极22交叉的位置即可。可以想到的，保护层3必然有不导电的材料制成。
当然，该制备方法还包括：形成芯片，所述芯片与电极层相连，以供触控基板感测出触控位点，可以理解的是，本实施例并不局限于此，还可以通过其他结构根据压电信号感测出触控位点，在此不再赘述。
其中，桥接部5用于连接第一电极21或第二电极22。
之所以如此设置，是由于第一电极21和第二电极22是交叉设置的，在其交叉位置必然有第一电极21或第二电极22需要断开，以使第一电极21和第二电极22不会导通，为使断开的第一电极21或第二电极22能够传输压电信号，用桥接部5将断开的第一电极21或第二电极22连接起来，以使压电信号能在断开的第一电极21或第二电极22中传输。本实施例以第一电极21断开为例。可以理解的是，第二电极22断开，桥接部5将第二电极22连接与第一电极21断开相同，在此不再赘述。
其中，传感器4与桥接部5连接。
当然，在传感器4上方还设置有一玻璃盖板(图中未示出)，以对触控基板进行保护，同时不影响触控基板的透过率。
本实施例的触控基板的制备方法，制备得到的触控基板中设置有传感器4，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层3在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
实施例4：
请参照图6，本实施例提供一种触控基板的驱动方法，触控基板为实施例1或2的触控基板，所述驱动方法包括：
步骤201，传感器4在触控发生时发生形变，产生压电信号；
步骤202，电极层2在触控发生时传输压电信号，以供触控基板感测出触控位点。
其中，触控基板还包括芯片，触控基板通过芯片感测出触控位点。
传感器4在受到外力的作用而发生形变时，传感器4内部会发生极化现象，同时在其两个相对的表面上产生正负相反的电荷，当外力消失后，传感器4又恢复到不带电的状态，也就是说，当手指接触触控基板表面时，传感器4受到垂直方向的压力而发生水平弯曲，由于压电效应，传感器4两端产生电压信号，信号被交叉设置的第一电极21和第二电极22定位后，得到对应的响应触控作用。
本实施例的触控基板的驱动方法，驱动的触控基板中设置有传感器4，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层3在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
实施例5：
本实施例提供一种触控面板，包括阵列基板、彩膜基板和触控基板，所述触控基板为实施例1或2的触控基板。
本实施例的触控面板包括触控基板，该触控基板中设置有传感器4，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层3在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
实施例6：
本实施例提供了一种触控装置，包括实施例5的触控面板。
所述触控装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何可触控的具有显示功能的产品或部件。
本实施例的触控装置包括触控基板，该触控基板中设置有传感器4，在触控发生时能够产生压电信号，进而使电极层3在触控发生时传输该压电信号，以供触控基板感测出触控位点，不需要再借助手指和感应电极和驱动电极之间形成的耦合电容进行触控位点的确定，可以在用户戴手套或者其他绝缘媒介触摸触控装置时依然准确的确定触控位点。
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。

Claims (16)

1.一种触控基板，其特征在于，包括：基板和位于所述基板上方的电极层、桥接部和传感器，所述电极层包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置，所述传感器与所述第一电极和所述第二电极交叉的位置对应，并分别与所述第一电极和所述第二电极连接；
所述传感器，用于在触控发生时产生压电信号；
所述电极层，用于在触控发生时传输所述压电信号，以供所述触控基板感测出触控位点。
2.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述触控基板还包括芯片，所述触控基板通过所述芯片感测出触控位点。
3.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述触控基板还包括保护层，所述保护层位于所述电极层和所述桥接部之间。
4.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述桥接部用于连接所述第一电极或所述第二电极。
5.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述传感器与所述桥接部连接。
6.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述传感器的厚度为0.01～0.1μm。
7.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述传感器的面积为102～1002μm2。
8.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述传感器由ZnO、SnO2、In2O3、IZO、ZTO、IGO、IGZO、ZITO、AZTO、GZTO、HIZO中的一种制成。
9.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述传感器的形状为片状。
10.一种触控基板的制备方法，其特征在于，所述触控基板为权利要求1至9任意一项所述的触控基板，所述制备方法包括：
形成基板；
形成位于所述基板上方的电极层、桥接部和传感器；
其中，所述电极层包括多个第一电极和多个第二电极，所述第一电极和所述第二电极交叉设置，所述传感器与所述第一电极和所述第二电极交叉的位置对应，并分别与所述第一电极和所述第二电极连接。
11.根据权利要求10所述的触控基板的制备方法，其特征在于，还包括：形成保护层；
所述保护层位于所述电极层和所述桥接部之间。
12.根据权利要求10所述的触控基板的制备方法，其特征在于，所述桥接部用于连接所述第一电极或所述第二电极。
13.根据权利要求10所述的触控基板的制备方法，其特征在于，所述传感器与所述桥接部连接。
14.一种触控基板的驱动方法，其特征在于，触控基板为权利要求1至9任意一项所述的触控基板，所述驱动方法包括：
所述传感器在触控发生时发生形变，产生压电信号；
所述电极层在触控发生时传输所述压电信号，以供所述触控基板感测出触控位点。
15.一种触控面板，其特征在于，包括阵列基板、彩膜基板和触控基板，所述触控基板为权利要求1至9任意一项所述的触控基板。
16.一种触控装置，其特征在于，包括权利要求15所述的触控面板。
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