CN105549245A - 彩膜基板及触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种彩膜基板及触控显示装置，该彩膜基板包括基底、依次设置在所述基底上的黑矩阵、第一电极层、压电薄膜层、第二电极层和隔垫物层，所述隔垫物层包括多个隔垫物，所述第一电极层包括多个第一电极，所述压电薄膜层包括多个压电薄膜单元，所述第二电极层包括多个第二电极，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元，所述多个触控感应单元设置在所述黑矩阵上，每一触控感应单元对应一隔垫物设置。该彩膜基板和触控显示装置具有结构简单、成本低、精度高和寿命长等优点。

Description

彩膜基板及触控显示装置
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板及触控显示装置。
背景技术
触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏(AddonModeTouchPanel)、覆盖表面式触摸屏(OnCellTouchPanel)以及内嵌式触摸屏(InCellTouchPanel)。其中，内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，可以减小模组整体的厚度，降低触摸屏的制作成本。
内嵌式触摸屏按照触摸方式主要包括电阻式触摸和电容式触摸这两种主流技术。其中，电阻式触控设计简单，成本最低，灵敏度高，但电阻式触控只支持单点触控功能，而且透光率较低，高线数的大侦测面积易造成处理器负担，其应用特性使之易老化从而影响使用寿命。电容式触控支持多点触控功能，拥有更高的透光率，更低的整体功耗，其接触面硬度高，使用寿命较长，但电容式触控的分辨率和触控准确度较低，而且无法支持任意物体触控，只能支持类皮肤的材质触控。
目前，一种介于电阻式和电容式触控技术之间压电式触控技术发展起来，应用压电式触控技术的压电式触控屏与电容式触控屏一样支持多点触控，而且支持任何物体触控，不限于电容式触控屏只支持类皮肤的材质触控。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的包括提供一种彩膜基板及触控显示装置，采用压电式触控技术，具有结构简单、成本低、精度高和寿命长等优点。
具体地，本发明提供一种彩膜基板，包括基底、依次设置在所述基底上的黑矩阵、第一电极层、压电薄膜层、第二电极层和隔垫物层，所述隔垫物层包括多个隔垫物，所述第一电极层包括多个第一电极，所述压电薄膜层包括多个压电薄膜单元，所述第二电极层包括多个第二电极，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元，所述多个触控感应单元设置在所述黑矩阵上，每一触控感应单元对应一隔垫物设置。
优选地，所述多个触控感应单元呈阵列排布，所述第一电极层还包括多条第一走线，所述第二电极层还包括多条第二走线，所述多个触控感应单元中的每行触控感应单元的第一电极分别与对应的一条第一走线连接，所述多个触控感应单元中的每列触控感应单元的第二电极分别与对应的一条第二走线连接。
优选地，所述多个触控感应单元分别通过对应的第一走线和第二走线连接至与所述彩膜基底连接的柔性电路板，并通过所述柔性电路板连接外部触控电路。
优选地，所述第一电极层和所述第二电极层的材料为金属。
优选地，所述压电薄膜层的材料为氧化锌、氮化铝或锆钛酸铅。
在此基础上，本发明还提供一种触控显示装置，包括彩膜基底、与所述彩膜基底相对设置的阵列基底以及位于所述彩膜基底与所述阵列基底之间的液晶层和隔垫物层，所述隔垫物层包括多个隔垫物，所述彩膜基底包括基底、依次设置在所述基底上的黑矩阵、第一电极层、压电薄膜层和第二电极层，所述第一电极层包括多个第一电极，所述压电薄膜层包括多个压电薄膜单元，所述第二电极层包括多个第二电极，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元，所述多个触控感应单元设置在所述黑矩阵上，每一触控感应单元对应一隔垫物设置。
优选地，所述多个触控感应单元呈阵列排布，所述第一电极层还包括多条第一走线，所述第二电极层还包括多条第二走线，所述多个触控感应单元中的每行或者每列触控感应单元的第一电极分别与对应的一条第一走线连接，所述多个触控感应单元中的每列或者每行触控感应单元的第二电极分别与对应的一条第二走线连接。
优选地，所述多个触控感应单元分别通过对应的第一走线和第二走线连接至与所述彩膜基底连接的第一柔性电路板，并通过所述第一柔性电路板连接外部触控电路。
优选地，所述彩膜基底与所述阵列基底相对且在两端分别错开部分，所述彩膜基底在与所述阵列基底错开的部分连接所述第一柔性电路板，所述阵列基底在与所述彩膜基底错开的部分连接第二柔性电路板并通过所述第二柔性电路板连接一印刷电路板。
优选地，所述隔垫物层设置在所述彩膜基底或者所述阵列基底上。
本发明所提供的彩膜基板，通过在第一电极层和第二电极层之间添加一压电薄膜层，第一电极层和第二电极层上分别设置多个第一电极和多个第二电极，该压电薄膜层包括多个压电薄膜单元，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元，且该多个触控感应单元设置在黑矩阵上，每一触控感应单元对应一隔垫物设置。当受到外界的压力时，隔垫物层受到挤压，该压电薄膜层内部发生电极化现象，形成电荷，导通对应的触控感应单元第一电极和第二电极，形成电压信号，通过检测电压信号的变化就可以定位触控点的位置，因此，该彩膜基板和应用该彩膜基板的触控显示装置具有结构简单、成本低、精度高和寿命长等优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种彩膜基板的部分结构示意图。
图2为图1所示彩膜基板的电路走线结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种触控显示装置的剖面结构图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的彩膜基板及触控显示装置及其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种彩膜基板的部分结构示意图。如图1所示，该彩膜基板10包括基底11、依次设置在基底11上的黑矩阵12、第一电极层13、压电薄膜层14、第二电极层15和隔垫物层16，隔垫物层16包括多个隔垫物(图中仅示意一个)，第一电极层13包括多个第一电极(图中仅示意一个)，压电薄膜层14包括多个压电薄膜单元(图中仅示意一个)，第二电极层15包括多个第二电极(图中仅示意一个)，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元(图中仅示意一个)，多个触控感应单元设置在该黑矩阵12上，每一触控感应单元对应一隔垫物16设置。优选地，第一电极层13和第二电极层15的材料为金属。压电薄膜层14的材料可采用氧化锌、氮化铝或锆钛酸铅。在本实施例中，压电薄膜层14优选为氧化锌，氧化锌对于可见光是透明的，不影响正常的显示功能。
请一并参考图2，图2为图1所示彩膜基板的电路走线结构示意图。如图2所示，多个触控感应单元呈阵列排布，第一电极层13还包括多条第一走线130，第二电极层15还包括多条第二走线150，多个触控感应单元中的每行触控感应单元的第一电极分别与对应的一条第一走线130连接，多个触控感应单元中的每列触控感应单元的第二电极分别与对应的一条第二走线150连接。多个触控感应单元分别通过对应的第一走线130和第二走线150连接至与彩膜基板10连接的柔性电路板17，并通过柔性电路板17连接外部触控电路18。
在本实施例中，该彩膜基板在第一电极层13和第二电极层15之间添加了一压电薄膜层14。当没有触摸时，压电薄膜层14为绝缘状态，第一走线130和第二走线150没有电流通过；当有物品(如手指)触摸基板时，手指对基板的压力使隔垫物层16受到挤压，压力被传递到压电薄膜层14上，压电薄膜层14受压后，内部发生电极化现象，形成电荷，通过对应的触控感应单元的第一电极和第二电极形成电压信号，并通过第一走线130和第二走线150将该电压信号提供给外部触控电路18，外部触控电路18通过检测电压信号的变化从而定位触控点的位置。例如：将数条水平设置的第一走线130用行号标识，将数条竖直设置的第二走线150用列号标识，因此通过某一行或某几行第一走线130检测的电压信号可以确定该触摸点(触摸感受区域)所对应的行号，通过某一列或某几列第二走线150检测的电压信号可以确定该触摸点(触摸感受区域)所对应的列号，根据行号和列号即可确定触摸点(触摸感受区域)的位置坐标。本发明实施例所提供的彩膜基板10具有结构简单、成本低、精度高和寿命长等优点。
在此基础上，本发明实施例还提供一种触控显示装置，所述触控显示装置包括上述彩膜基板10。请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种触控显示装置的剖面结构图。如图3所示，该触控显示装置包括彩膜基板10、与彩膜基板10相对设置的阵列基板31以及位于彩膜基板10与阵列基板31之间的液晶层和隔垫物层，隔垫物层包括多个隔垫物，隔垫物层设置在该彩膜基板10或者该阵列基板31上。
进一步地，彩膜基板10与阵列基板31相对且在两端分别错开部分，彩膜基板10在与阵列基板31错开的部分连接第一柔性电路板33，阵列基板31在与彩膜基板10错开的部分连接第二柔性电路板34并通过第二柔性电路板34连接一印刷电路板35。
由于该触控显示装置采用彩膜基板10，因此，该触控显示装置同样具有结构简单、成本低、精度高和寿命长等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述所揭示的技术内容作出些许变更或修饰等，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括基底、依次设置在所述基底上的黑矩阵、第一电极层、压电薄膜层、第二电极层和隔垫物层，所述隔垫物层包括多个隔垫物，所述第一电极层包括多个第一电极，所述压电薄膜层包括多个压电薄膜单元，所述第二电极层包括多个第二电极，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元，所述多个触控感应单元设置在所述黑矩阵上，每一触控感应单元对应一隔垫物设置。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述多个触控感应单元呈阵列排布，所述第一电极层还包括多条第一走线，所述第二电极层还包括多条第二走线，所述多个触控感应单元中的每行触控感应单元的第一电极分别与对应的一条第一走线连接，所述多个触控感应单元中的每列触控感应单元的第二电极分别与对应的一条第二走线连接。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述多个触控感应单元分别通过对应的第一走线和第二走线连接至与所述彩膜基板连接的柔性电路板，并通过所述柔性电路板连接外部触控电路。
4.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层的材料为金属。
5.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述压电薄膜层的材料为氧化锌、氮化铝或锆钛酸铅。
6.一种触控显示装置，包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层和隔垫物层，所述隔垫物层包括多个隔垫物，其特征在于，所述彩膜基板包括基底、依次设置在所述基底上的黑矩阵、第一电极层、压电薄膜层和第二电极层，所述第一电极层包括多个第一电极，所述压电薄膜层包括多个压电薄膜单元，所述第二电极层包括多个第二电极，每一第一电极与一压电薄膜单元和一第二电极对应层叠设置以形成多个触控感应单元，所述多个触控感应单元设置在所述黑矩阵上，每一触控感应单元对应一隔垫物设置。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，所述多个触控感应单元呈阵列排布，所述第一电极层还包括多条第一走线，所述第二电极层还包括多条第二走线，所述多个触控感应单元中的每行或者每列触控感应单元的第一电极分别与对应的一条第一走线连接，所述多个触控感应单元中的每列或者每行触控感应单元的第二电极分别与对应的一条第二走线连接。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，所述多个触控感应单元分别通过对应的第一走线和第二走线连接至与所述彩膜基板连接的第一柔性电路板，并通过所述第一柔性电路板连接外部触控电路。
9.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述彩膜基板与所述阵列基板相对且在两端分别错开部分，所述彩膜基板在与所述阵列基板错开的部分连接所述第一柔性电路板，所述阵列基板在与所述彩膜基板错开的部分连接第二柔性电路板并通过所述第二柔性电路板连接一印刷电路板。
10.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，所述隔垫物层设置在所述彩膜基板或者所述阵列基板上。
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