CN109558024A - 显示装置、触控面板及其制造方法、驱动方法 - Google Patents

显示装置、触控面板及其制造方法、驱动方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种显示装置、触控面板及触控面板制造方法、触控面板驱动方法，涉及触控技术领域。本公开的触控面板包括衬底基板和触控电极层。触控电极层位于衬底基板之上，触控电极层呈圆形且包括多个扇形的触控电极，各触控电极绕触控电极层的中心呈辐射状分布且互不重叠，相邻两触控电极绝缘设置。

Description

显示装置、触控面板及其制造方法、驱动方法
技术领域
本公开涉及触控技术领域，具体而言，涉及一种显示装置、触控面板及触控面板制造方法、触控面板驱动方法。
背景技术
目前，OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)屏幕，因其具有能耗低、视角宽及响应速度快等优点，已经广泛的应用于手机、平板电脑等电子设备上。同时，随着触控技术的发展，基于OLED屏幕的触控屏应运而生，现有的触控屏一般包括电阻式触控屏、电容式触控屏，其中，内嵌自容式AMOLED(Active-matrix organic light emittingdiode，有源矩阵有机发光二极管)触控屏成较为常见的一种触控屏。
在现有技术中，内嵌自容式AMOLED触控屏中通常包括触控电极和触控驱动单元等。由于触控电极和触控驱动单元不位于同一层，因而，各个触控电极通常需要利用过孔和金属走线与触控驱动单元连接，金属走线与触控驱动单元位于同一层。或者，还可在形成触控电极的同时，形成多个与触控电极同层且连接的引线，通过各个引线将触控电极与触控驱动单元连接。
但是，在触控屏中开设过孔会使开口率较低，影响显示效果；且在制造时，需要采用高精度金属掩模工艺，影响产品良率并增加材料用量，使成本增加。而形成专门的引线则会挤占触控电极的空间，导致触控电极的尺寸大小不一，并在引线所处区域形成触控盲区；同时，由于不同引线的长度不同，使得各个引线的阻值差异较大，容易出现压降差异过大的问题，影响触控效果。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种显示装置、触控面板及触控面板制造方法、触控面板驱动方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本公开的一个方面，提供一种触控面板，包括：
衬底基板；
触控电极层，位于所述衬底基板之上，所述触控电极层呈圆形且包括多个扇形的触控电极，各所述触控电极绕所述触控电极层的中心呈辐射状分布且互不重叠，相邻两所述触控电极绝缘设置。
在本公开的一种示例性实施例中，各所述触控电极的外缘均有接线端。
在本公开的一种示例性实施例中，相邻两所述触控电极间设有间隙。
在本公开的一种示例性实施例中，所述触控面板还包括：
第一电极层，设于所述衬底基板上；
有机发光层，设于所述第一电极层上；
第二电极层，设于所述有机发光层上。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第二电极层与所述触控电极层为同一电极层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第二电极层位于所述第一电极层远离所述衬底基板的一侧。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电极层为阳极，所述第二电极层为阴极。
根据本公开的一个方面，提供一种触控面板驱动方法，用于驱动上述任意一项所述的触控面板，所述触控面板驱动方法包括：
在触控时段向所述触控电极层提供第一驱动信号；
检测各所述触控电极的电容变化，据以发出触控信号；
根据所述触控信号确定触控位置。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述触控信号确定触控位置包括：
根据所述触控信号对应的所述触控电极确定所述触控位置在一极坐标系中的极角坐标；
根据所述触控信号确定所述触控位置的触控面积，并根据所述触控面积确定所述触控位置在所述极坐标系中的极半径坐标。
在本公开的一种示例性实施例中，所述触控面板还包括：
第一电极层，设于所述衬底基板上；
有机发光层，设于所述第一电极层上；
第二电极层，设于所述有机发光层上；
所述第二电极层与所述触控电极层为同一电极层；
所述触控面板驱动方法还包括：
在显示时段向所述第二电极层提供第二驱动信号。
在本公开的一种示例性实施例中，在触控时段，所述第一电极层浮接。
根据本公开的一个方面，提供一种触控面板制造方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板之上形成触控电极层，所述触控电极层呈圆形且包括多个扇形的触控电极，各所述触控电极呈辐射状分布，且相邻两所述触控电极绝缘设置。
在本公开的一种示例性实施例中，形成触控电极层包括：
形成光刻胶层，所述光刻胶层包括多个隔断条，各所述隔断条呈辐射状分布，且相邻两隔断条间具有间隙；
通过蒸镀工艺形成覆盖所述光刻胶层的触控金属层；
去除所述光刻胶层和所述触控金属层上覆盖所述隔断条的区域，形成所述触控电极层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述隔断条的形状为倒梯形。
在本公开的一种示例性实施例中，形成所述触控电极层包括：
形成触控金属层；
对所述触控金属层进行构图工艺，以形成所述触控电极层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述触控面板制造方法还包括：
在所述衬底基板上形成第一电极层；
在所述第一电极层上形成有机发光层；
在所述有机发光层上形成第二电极层。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第二电极层与所述触控电极层为同一电极层。
根据本公开的一个方面，提供一种显示装置，包括上述任意一项所述的触控面板。
本公开的显示装置、触控面板及触控面板制造方法、触控面板驱动方法，由于各个触控电极均为扇形且绕触控电极层的中心呈辐射状分布，从而可通过多个导线一一对应的将各个触控电极与触控驱动单元连接，免于利用过孔进行连接，可降低工艺难度，有利于减小成本。同时，由于触控电极层为圆形，使得各个导线可沿触控电极层的周边分布而不用穿过触控电极层，避免因导线的分布而使各个触控电极的尺寸不一致，并可避免产生触控盲区和压降差异过大的问题。
由于触控电极的电容与触控位置的触控面积成线性关系，而触控电极为扇形且绕触控电极层的中心设置，使得触控面积与触控位置相对于触控电极层中心的距离成线性关系，从而可根据触控电极的电容确定触控位置，便于实现触控功能。
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和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
图1为本公开示例实施方式触控面板的截面图。
图2为本公开示例实施方式触控面板的触控电极的示意图。
图3为本公开示例实施方式触控面板与导线连接的示意图。
图4为本公开示例实施方式触控面板驱动方法的流程图。
图5为图4中步骤S130一实施方式的流程图。
图6为本公开示例实施方式触控面板制造方法的流程图。
图7为图6中步骤S240的第一种实施方式的流程图。
图8为图6中步骤S240的第二种实施方式的流程图。
图9为图7中步骤S2410对应的原理图。
图10为图7中步骤S2420对应的原理图。
图11为图7中步骤S2430对应的原理图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
本示例实施方式提供了一种触控面板，用于一显示装置。如图1～图3所示，本示例实施方式的触控面板可以包括衬底基板1、第一电极层2、有机发光层3、第二电极层和触控电极层4。
在本示例实施方式中，衬底基板1可以是玻璃材质，例如硼硅酸盐玻璃等。衬底基板1的形状可以是圆形、矩形或其它形状。
在本示例实施方式中，第一电极层2可形成于衬底基板1上，其形状可与衬底基板1相同。第一电极层2可以是透明导电材质，例如氧化铟锡等。第一电极层2可作为有机电致发光器件的正向电压的连接层，即阳极。
在本示例实施方式中，有机发光层3可设于第一电极层2上，其形状与第一电极层2相同。且有机发光层3可以是荧光发光的有机材料、掺杂磷光材料的有机材料等，在此不再一一列举。同时，有机发光层3包括多个有机发光单元，其具体结构可参考现有技术中的有机发光层3，在此不再详述。
在本示例实施方式中，第二电极层可形成于有机发光层3上，其形状可与有机发光层3相同。第二电极层也可以是透明导电材质，例如氧化铟锡等。第二电极层可作为有机电致发光器件的负向电压的连接层，即阴极。
需要说明的是，上述第一电极层2、有机发光层3和第二电极层可共同构成有机电致发光器件，其原理具体可参考现有的AMOLED触控面板，在此不再详述。
在本示例实施方式中，触控电极层4可与上述第二电极层为同一电极层，也就是说，触控电极层4可设于有机发光层3上，并可复用为第二电极层，从而有利于简化结构。
如图2和图3所示，触控电极层4可呈圆形，其可以包括多个触控电极41，各个触控电极41均可以是扇形，其具体尺寸在此不做特殊限定，但各个触控电极41的形状和尺寸相同。多个触控电极41可以绕触控电极层4的中心呈辐射状分布，且各个触控电极41互不重叠。相邻两个触控电极41间可设有间隙或者设有绝缘条，以保证相邻两个触控电极41之间保持绝缘。
同时，各个触控电极41的外缘，即远离触控电极层4的中心的一端均可有接线端411，该接线端411与触控电极41可以是一体式结构。如图3所示，各个接线端411均可连接有导线5，各个导线5可围绕于触控电极层4的周围，并与触控驱动单元连接，该触控单元可以是触控驱动电路或其它具有相同功能的装置。
由于触控电极的电容与触控位置的触控面积成线性关系，且触控面积与触控位置相对于触控电极层中心的距离成线性关系，从而可根据触控电极的电容确定触控位置。具体原理在下文中触控面板驱动方法进行说明，在此不做详细描述。
需要说明的是，本示例实施方式仅以触控电极层4与上述第二电极层为同一电极层为例进行说明，在本公开的其它示例实施方式中，触控电极层4与上述第二电极层也可以是不同的电极层，且触控电极层4设于第二电极层上，在此不再详述。
本示例实施方式的触控面板，可通过多个导线5一一对应的将各个触控电极41与触控驱动单元连接，避免利用过孔进行连接，可降低工艺难度，有利于减小成本。同时，各个导线5可沿触控电极层4的周边分布而不用穿过触控电极层4，可避免因导线5的分布而使各个触控电极的尺寸不一致，防止产生触控盲区和压降差异过大的问题。
本示例实施方式的触控面板还可以包括其它组成部分，具体可参考现有AMOLED触控面板，在此不在详述。
本示例实施方式提供一种触控面板驱动方法，可用于驱动上述任一项的触控面板，该触控面板的具体结构可参考上述触控面板的示例实施方式，在此不再详述。
如图4所示，本示例实施方式的触控面板驱动方法可以包括：
步骤S110、在触控时段向所述触控电极层4提供第一驱动信号。
步骤S120、检测各所述触控电极41的电容变化，据以发出触控信号。
步骤S130、根据所述触控信号确定触控位置。
本示例实施方式的触控面板驱动方法，可在触控时段向触控电极层4提供第一驱动信号，并根据触控电极41的电容变化发出触控信号，从而可根据触控电极41的电容变化确定触控位置，以便于实现触控面板的触控功能。
下面，将对本示例实施方式中的触控面板驱动方法的各步骤进行进一步的说明。
在步骤S110中，在触控时段向触控电极层提供第一驱动信号。
由于触控电极层4可复用为第二电极层，因此，可对触控电极层4进行分时驱动，将触控面板的驱动的时段分为触控时段和显示时段，触控时段和显示时段的时长在此均不做特殊限定。
在触控时段，可由触控驱动单元向触控电极层4的各个触控电极41提供第一驱动信号，可检测触控电极41与用户手指间电容的变化，以便实现触控功能。此外，可将触控面板的第一电极层2浮接，而触控面板的栅线、信号线等其它线路的信号波形可与第一驱动信号同步，以便降低触控电极4的对地负载(对地Loading)。
在显示时段，可由一显示驱动装置向触控电极层4的各个触控电极41提供第二驱动信号，使触控电极层4作为阴极，同时，第一电极层2可作为阳极，此时，第一电极层2、有机发光层3和触控电极层4可形成有机电致发光器件，实现显示功能，具体原理可参考现有有机电致发光的原理，在此不再详述。
在步骤S120中，检测各触控电极41的电容变化，据以发出触控信号。
触控电极41在被触摸时，触控位置的电容会发生变化，上述触控驱动单元可检测电容的变化并生成相应的触控信号，该触控信号可以包含触控位置对应的触控电极41的电容信息，但不限于此，还可以包括其它信息。
在步骤S130中，根据所述触控信号确定触控位置。
如图5所示，根据触控信号确定触控位置可以包括步骤S1310和步骤S1320，其中：
在步骤S1310中，根据所述触控信号对应的所述触控电极41确定所述触控位置在一极坐标系中的极角坐标。
可构建一极坐标系，各个触控电极41对应于不同的极角坐标，同一触控电极41上的任一位置与触控电极层4的中心的距离为该位置的极半径坐标，从而使各个触控电极41上的位置均具有不同的极坐标。可根据触控信号确定发出该触控信号的对应的触控电极41，从而确定该触控位置在上述极坐标系中的极角坐标。
在步骤S1320中，根据所述触控信号确定所述触控位置的触控面积，并根据所述触控面积确定所述触控位置在所述极坐标系中的极半径坐标。
由于触控电极41的电容与触控位置的触控面积成线性关系，具体可根据公知的电容计算公式确定，在此不再详述。从而可根据触控信号中包含的电容变化信息确定触控面积。
由于扇形为从中心向外逐渐扩张的形状，使得在触控电极41上，触控位置越接近触控电极层4的中心，其面积越小，越远离触控电极层4的中心，其面积越大。可以得出，触控面积与触控位置相对于触控电极层4中心的距离成线性关系。因此，可根据触控面积确定触控位置相对于触控电极层4中心的距离，以得到触控位置在上述极坐标系中的极半径坐标。
由此，可根据上述极角坐标和极半径坐标确定触控位置在触控电极层4上的准确位置，以便于实现相应的触控功能。
需要说明的是，以上通过上述触控电极层4确定触控位置的原理仅为示例性说明，在本公开的其它示例实施方式中，还可以通过其它方式确定触控位置，在此不再一一列举。
本公开示例实施方式提供一种触控面板制造方法，用于制造上述任一项的触控面板。如图1和图6所示，本示例实施方式的触控面板制造方法可以包括：
步骤S210、提供一衬底基板1。
步骤S220、在所述衬底基板上形成第一电极层2。
步骤S230、在所述第一电极层2上形成有机发光层3。
步骤S240、在所述有机发光层3上形成触控电极层4，触控电极层4呈圆形且包括多个扇形的触控电极41，各所述触控电极41呈辐射状分布，且相邻两所述触控电极41绝缘设置。同时，触控电极层4还可以作为第二电极层。
本示例实施方式的触控面板制造方法，可用于制造上述任一项的触控面板，故本示例实施方式的触控面板制造方法的有益效果可参考上述触控面板的有益效果，在此不再详述。
下面，将对本示例实施方式中的触控面板制造方法的各步骤进行进一步的说明。
在步骤S210中，衬底基板1可参考上述触控面板示例实施方式中的衬底基板1，在此不再详述。
在步骤S220中，在衬底基板1上形成第一电极层2。
第一电极层2可以是阳极，其形成工艺可以是光刻工艺、印刷工艺等，具体可参考现有阳极形成工艺，在此不再详述。
在步骤S230中，在第一电极层2上形成有机发光层3。
机发光层3可以包括多个发光单元，其形成工艺可参考现有有机发光层的形成工艺，在此不再详述。
在步骤S240中，形成触控电极层4可以有多种方式，举例而言：
形成触控电极层4的第一种实施方式：
如图7所示，形成触控电极层4可以包括步骤S2410～步骤S2430，其中：
在步骤S2410中，形成光刻胶层6，光刻胶层6包括多个隔断条61，各隔断条61呈辐射状分布，且相邻两隔断条61间具有间隙。
如图9所示，可通过涂布的方式形成光刻胶层6，再依次通过曝光和显影工艺，形成多个隔断条61，相邻两隔断条61之间的区域用于形成触控电极41。同时，隔断条61的形状可为倒梯形，即其横截面为倒梯形。当然，隔断条61的形状还可以是矩形或其它形状。该光刻胶可以是负性或正性。
在步骤S2420中，通过蒸镀工艺形成覆盖光刻胶层6的触控金属层7。
如图10所示，蒸镀所形成的触控金属层7可覆盖各个隔断条6，并同时覆盖相邻两隔断条61之间的区域，但触控金属层7上覆盖于隔断条61上的区域与覆盖于相邻两隔断条61间的区域因隔断条6的存在而断开，触控金属层7上覆盖于相邻两隔断条61间的区域即为触控电极41。触控金属层7的材料可以是氧化铟锡等透明导电材料。
在步骤S2430中，去除光刻胶层6和触控金属层7上覆盖隔断条61的区域，形成触控电极层4。
如图11所示，可通过灰化工艺去除光刻胶层6，在去除隔断条61的同时，可带走触控金属层7上覆盖隔断条61的区域，保留相邻两隔断条61间的区域，即保留触控电极41，从而得到触控电极层4。当然，还可以通过其它方式去除光刻胶层6和触控金属层7上覆盖隔断条61的区域，在此不再一列举。
需要说明的是，图9～图11仅用于示出触控电极层4的第一种实施方式的原理，并非按照触控面板的实际结构绘制。
形成触控电极层4的第二种实施方式：
如图8所示，形成触控电极层4可以包括步骤S2410＇和步骤S2420＇，其中：
在步骤S2410＇中，形成触控金属层7＇。
形成触控金属层7＇的方式可以是化学气相沉积、蒸镀或离子镀膜等，在此不做特殊限定。
在步骤S2420＇中，对触控金属层7＇进行构图工艺，以形成所述触控电极层。
上述构图工艺可以包括沉积触控金属层7＇、涂布光刻胶、曝光、显影和刻蚀等步骤，具体可参考现有构图工艺，在此不再详述。由此，可形成触控电极层4。
在本公开的其它示例实施方式中，还可以通过激光雕刻、印刷等其它方式形成上述触控电极层4，在此不再一一列举。
本公开示例实施方式还提供一种显示装置，本示例实施方式的显示装置可以包括上述任一项的触控面板。本示例实施方式的显示装置可以用于电子手表等电子设备，在此不再一一列举。本示例实施方式的显示装置的有益效果可参考上述触控面板的有益效果，在此不再详述。
本示例实施方式的显示装置还可以包括其它组成部分，具体可参考现有的AMOLED显示装置，在此不在详述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开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，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (18)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：
衬底基板；
触控电极层，位于所述衬底基板之上，所述触控电极层呈圆形且包括多个扇形的触控电极，各所述触控电极绕所述触控电极层的中心呈辐射状分布且互不重叠，相邻两所述触控电极绝缘设置。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，各所述触控电极的外缘均有接线端。
3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，相邻两所述触控电极间设有间隙。
4.根据权利要求1～3任一项所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板还包括：
第一电极层，设于所述衬底基板上；
有机发光层，设于所述第一电极层上；
第二电极层，设于所述有机发光层上。
5.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，所述第二电极层与所述触控电极层为同一电极层。
6.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，所述第二电极层位于所述第一电极层远离所述衬底基板的一侧。
7.根据权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第一电极层为阳极，所述第二电极层为阴极。
8.一种触控面板驱动方法，用于驱动权利要求1～7任一项所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板驱动方法包括：
在触控时段向所述触控电极层提供第一驱动信号；
检测各所述触控电极的电容变化，据以发出触控信号；
根据所述触控信号确定触控位置。
9.根据权利要求8所述的触控面板驱动方法，其特征在于，根据所述触控信号确定触控位置包括：
根据所述触控信号对应的所述触控电极确定所述触控位置在一极坐标系中的极角坐标；
根据所述触控信号确定所述触控位置的触控面积，并根据所述触控面积确定所述触控位置在所述极坐标系中的极半径坐标。
10.根据权利要求8所述的触控面板驱动方法，其特征在于，所述触控面板还包括：
第一电极层，设于所述衬底基板上；
有机发光层，设于所述第一电极层上；
第二电极层，设于所述有机发光层上；
所述第二电极层与所述触控电极层为同一电极层；
所述触控面板驱动方法还包括：
在显示时段向所述第二电极层提供第二驱动信号。
11.根据权利要求10所述的触控面板驱动方法，其特征在于，在触控时段，所述第一电极层浮接。
12.一种触控面板制造方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板之上形成触控电极层，所述触控电极层呈圆形且包括多个扇形的触控电极，各所述触控电极呈辐射状分布，且相邻两所述触控电极绝缘设置。
13.根据权利要求12所述的触控面板制造方法，其特征在于，形成触控电极层包括：
形成光刻胶层，所述光刻胶层包括多个隔断条，各所述隔断条呈辐射状分布，且相邻两隔断条间具有间隙；
通过蒸镀工艺形成覆盖所述光刻胶层的触控金属层；
去除所述光刻胶层和所述触控金属层上覆盖所述隔断条的区域，形成所述触控电极层。
14.根据权利要求13所述的触控面板制造方法，其特征在于，所述隔断条的形状为倒梯形。
15.根据权利要求12所述的触控面板制造方法，其特征在于，形成所述触控电极层包括：
形成触控金属层；
对所述触控金属层进行构图工艺，以形成所述触控电极层。
16.根据权利要求12所述的触控面板制造方法，其特征在于，所述触控面板制造方法还包括：
在所述衬底基板上形成第一电极层；
在所述第一电极层上形成有机发光层；
在所述有机发光层上形成第二电极层。
17.根据权利要求16所述的触控面板制造方法，其特征在于，所述第二电极层与所述触控电极层为同一电极层。
18.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的触控面板。
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