一种显示装置及显示装置的制作方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种显示装置及显示装置的制作方法。
背景技术
具有触控功能的显示装置是目前最简单、方便、且广泛应用的一种人机交互模式。一般而言,具有触控功能的显示装置包括边缘部分固定连接的显示面板和触控面板,其中,触控面板提供触控功能,显示面板提供显示功能。触控面板包括触控层和触控芯片,触控层上设置有多个发射电极以及多个接收电极,触控芯片与发射电极和接收电极连接。
发明内容
本申请的发明人在长期研究过程中发现,目前显示装置的厚度越来越小,触控层与显示面板之间的距离越来越小,进而导致发射电极和接收电极与显示面板之间的寄生电容越来越大,该寄生电容使得触控芯片需进一步提高其电容负载驱动能力才能实现有效触控,这对触控芯片的生产厂家施加了相当大的压力。本申请主要解决的技术问题是提供一种显示装置及显示装置的制作方法,能够在不改变现有触控芯片的电容负载驱动能力的情况下实现有效触控。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种显示装置,所述显示装置包括:显示面板,包括相背设置的第一侧和第二侧;触控层,设置于所述显示面板的所述第一侧上,所述触控层划分成至少两个触控区域,每一个所述触控区域内设置有多个沿第一方向延伸的发射电极以及多个沿第二方向延伸的接收电极,所述第一方向与所述第二方向非平行,不同的所述触控区域的所述发射电极之间彼此断开,不同的所述触控区域的所述接收电极之间彼此断开;所述发射电极与所述接收电极之间具有第一寄生电容,所述发射电极与所述显示面板之间具有第二寄生电容,所述接收电极与所述显示面板之间具有第三寄生电容;触控芯片,设置有多个与所述发射电极对应连接的发射通道以及与所述接收电极对应连接的接收通道,其中,所述发射通道的最大电容负载驱动能力大于或等于所述第一寄生电容与所述第二寄生电容之和;所述接收通道的最大电容负载驱动能力大于或等于所述第一寄生电容与所述第三寄生电容之和。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种显示装置的制作方法,所述制作方法包括:根据触控芯片的发射通道的最大电容负载驱动能力以及所述触控芯片的接收通道的最大电容负载驱动能力,将待形成的触控层划分出多个触控区域,其中,所述发射电极与所述接收电极之间具有第一寄生电容,所述发射电极与所述显示面板之间具有第二寄生电容,所述接收电极与所述显示面板之间具有第三寄生电容;在每个所述触控区域分别形成所述发射电极和所述接收电极,其中不同的所述触控区域的所述发射电极之间彼此断开,不同的所述触控区域的所述接收电极之间彼此断开;将所述发射电极与所述触控芯片的所述发射通道对应连接,将所述接收电极与所述触控芯片的所述接收通道对应连接,以使得每个所述发射通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的所述发射电极对应的所述第一寄生电容与所述第二寄生电容之和,每个所述接收通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的所述接收电极对应的所述第一寄生电容与所述第三寄生电容之和。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请所提供的显示装置中触控层划分为至少两个触控区域,且每一个触控区域内设置有多个沿第一方向延伸的发射电极和多个沿第二方向延伸的接收电极,发射电极与接收电极之间具有第一寄生电容,发射电极与显示面板之间具有第二寄生电容,接收电极与显示面板之间具有第三寄生电容;触控芯片设置的每条发射通道对应连接一个发射电极,每条接收通道对应连接一个接收电极,且每条发射通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的发射电极对应的第一寄生电容与第二寄生电容之和,每条接收通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的接收电极对应的第一寄生电容与第三寄生电容之和。即本申请是根据现有触控芯片的最大电容负载驱动能力,将触控层划分成与最大电容负载驱动能力相匹配的多个触控区域,在不改变现有触控芯片的最大电容负载驱动能力的情况下,减小单个发射电极和接收电极的长度,进而降低单个发射电极和接收电极与显示面板之间的寄生电容,以使得现有的触控芯片的每个发射通道和接收通道的最大电容负载驱动能力足以驱动对应的发射电极和接收电极,从而可以实现有效触控的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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。其中:
图1为本申请显示装置一实施方式的结构示意图;
图2为图1中触控层与触控芯片一实施方式的俯视结构示意图;
图3为图1中触控层与触控芯片另一实施方式的俯视结构示意图;
图4为本申请显示装置的制作方法一实施方式的流程示意图;
图5为图4中步骤S101一实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1,图1为本申请显示装置一实施方式的结构示意图,图2为图1中触控层与触控芯片一实施方式的俯视结构示意图,该显示装置1包括显示面板10、触控层12和触控芯片14。
具体而言,显示面板10包括相背设置的第一侧100和第二侧102;在本实施例中,显示面板10可以是OLED显示面板、Micro-OLED显示面板等。显示面板10可以包括发光器件104和封装层106;其中,发光器件104(例如,OLED发光器件等)靠近触控层12的一侧设置有第一电极(图未示),第一电极可以是发光器件104的阴极等,该阴极的材质可以为金属等。封装层106位于发光器件104的第一电极与触控层12之间,封装层106可以为现有技术中任一封装形式,例如,薄膜封装、Frit-玻璃封装等,封装层106的厚度一般为4-10um左右(例如,4um、5um、8um、10um等)。在其他实施例中,本申请所提供的显示面板10还可以包括其他常见结构,例如,阵列基板108,位于发光器件104远离封装层106一侧,阵列基板108上设置有薄膜晶体管层,用于控制发光器件104是否发光。
触控层12,设置于显示面板10的第一侧100上,如图2所示,触控层12划分成至少两个触控区域120,每一个触控区域120内设置有多个沿第一方向X延伸的发射电极A以及沿第二方向Y延伸的接收电极B,第一方向X与第二方向Y非平行(例如,第一方向X可以与第二方向Y垂直等),其中,不同触控区域120的发射电极A之间彼此断开,不同触控区域120的接收电极B之间彼此断开;同一个触控区域120内的多个发射电极A之间也彼此断开,同一个触控区域120内的多个接收电极B之间也彼此断开。发射电极A与接收电极B之间具有第一寄生电容,此时第一寄生电容可以是发射电极A与接收电极B之间的互电容或者自电容;发射电极A与显示面板10之间具有第二寄生电容;接收电极B与显示面板10之间具有第三寄生电容。在本实施例中,发射电极A与显示面板10中的发光器件104的第一电极之间具有第二寄生电容,接收电极B与显示面板10中的发光器件104的第一电极之间具有第三寄生电容。
触控芯片14,设置有多个与发射电极A对应连接的发射通道(图未示)以及与接收电极B对应连接的接收通道,其中,发射通道的最大电容负载驱动能力大于或等于第一寄生电容与第二寄生电容之和;接收通道的最大电容负载驱动能力大于或等于第一寄生电容与第三寄生电容之和。在本实施例中,触控芯片14的数量可以为一个,即所有触控区域120的发射电极A与接收电极B均与该触控芯片14连接;当然,在其他实施方式中,触控芯片14的数量也可与触控区域120的数量相同,且每一触控芯片14的发射通道连接对应的触控区域120的发射电极A,每一个触控芯片14的接收通道连接对应的触控区域120的接收电极B。以互电容为例,其工作方式可以为,触控芯片14通过发射通道依次输入驱动信号至发射电极A,触控芯片14通过接收通道依次接收接收电极B传输的感应信号,发射电极A与接收电极B之间形成互电容;当用户进行触摸操作时,会影响触摸点附近发射电极A和接收电极B之间的耦合,从而改变发射电极A与接收电极B之间的电容值,从而进行触摸位置检测。
本申请是根据现有触控芯片14的最大电容负载驱动能力,将触控层12划分成与最大电容负载驱动能力相匹配的多个触控区域120,在不改变现有触控芯片14的最大电容负载驱动能力的情况下,减小单个发射电极A和接收电极B的长度,进而降低单个发射电极A和接收电极B与显示面板10之间的寄生电容,以使得现有的触控芯片14的每个发射通道和接收通道的最大电容负载驱动能力足以驱动对应的发射电极A和接收电极B,从而可以实现有效触控的效果。
另外,在本实施例中,在触控区域120内,发射电极A和接收电极B可以形成单层触控电极结构或者双层触控电极结构。当形成单层触控电极结构时,发射电极A和接收电极B的交汇处通过架桥连接,避免短路发生。触控层12沿第一方向X和第二方向Y中的至少一个方向划分成至少两个(例如,2个、3个、4个等)触控区域120。例如,如图2所示,触控层12沿第一方向X和第二方向Y分别划分成至少两个触控区域120。触控层12沿第一方向X划分为P个触控区域120,触控层12沿第二方向Y划分为Q个触控区域120,上述P和Q的值可以相同也可以不同。此外,在本实施例中,请再次参阅图1和图2,发射电极A与显示面板10的第一电极之间具有第二寄生电容C2,接收电极B与第一电极之间具有第三寄生电容C3,第二寄生电容C2与第三寄生电容C3可以相等。当然,在其他实施方式中,第二寄生电容C2与第三寄生电容C3也可以不相等。发射电极A与接收电极B之间具有第一寄生电容C1,触控芯片14的发射通道的最大电容负载驱动能力C4大于第一寄生电容C1与第二寄生电容C2之和,触控芯片14的接收通道的最大电容负载驱动能力C5大于第一寄生电容C1与第三寄生电容C3之和。
在另一个实施方式中,如图2所示,在触控区域120内,每一个发射电极A由M个互相连接的第一电极块a组成,每一个接收电极B由N个互相连接的第二电极块b组成;M、N是正整数;其中,触控区域120由N个沿第一方向X延伸的发射电极A、和M个沿第二方向Y延伸的接收电极B组成。多个第一电极块a可以位于多个第二电极块b的间隙中,多个第一电极块a之间可以通过第一桥接部分连接,多个第二电极块b之间直接电连接,以形成单层触控电极结构;当然,也可以是多个第一电极块a之间直接电连接,多个第二电极块b之间通过第一桥接部分连接,以形成单层触控电极结构。在其他实施方式中,多个第一电极块a也可与多个第二电极块b形成双层触控电极结构。第一电极块a与第二电极块b可以相同,也可以不同,第一电极块a和第二电极块b可以是菱形、方形、圆形、椭圆形等。对于单个触控区域120而言,上述M和N的值可以相同,也可以不同。对于相邻触控区域120而言,相邻触控区域120的M值可以相同,也可以不同;相邻触控区域120的N值可以相同,也可以不同。当然,在其他实施方式中,发射电极A和接收电极B也可以是一整个条状电极。
在另一个实施方式中,为进一步降低发射电极A与显示面板10之间的第二寄生电容,接收电极B与显示面板10之间的第三寄生电容,可以将发射电极A或接收电极B设计为网状的图案化结构(如图2所示),发射电极A或接收电极B包括镂空区域。通过图案化结构的设计可以降低发射电极A或接收电极B的表面积,从而降低寄生电容。发射电极A或接收电极B上的镂空区域可以是椭圆形、圆形、方形、菱形等。
在又一个实施方式中,请再次参阅图2,本申请所提供的显示装置还包括:多个第一导线16,第一导线16的一端与发射电极A连接,第一导线16的另一端与触控芯片14的发射通道连接,触控芯片14通过第一导线16对发射电极A进行扫描;多个第二导线18,第二导线18的一端与接收电极B连接,第二导线18的另一端与接收通道连接,触控芯片14通过第二导线18对接收电极B进行扫描。
在一个应用场景中,请再次参阅图2,发射电极A和接收电极B为透明导电材质,第一导线16从发射电极A的边缘引出,第二导线18从接收电极B的边缘引出,只要第一导线16和第二导线18避开发光区即可;而为了进一步降低触控芯片14的负载,上述透明导电材质可以使用低阻值的导电物质,例如,透明导电材质包括银纳米线AgNW、铜、银及其合金中的至少一种。
在另一个应用场景中,请参阅图3,图3为图2中触控层与触控芯片另一实施方式的结构示意图。当发射电极A'和接收电极B'为非透明导电材质时,第一导线16'从发射电极A'的内部或者边缘引出,第二导线18'从接收电极B'的内部或者边缘引出,只要第一导线16'和第二导线18'避开发光区即可;例如,如图3所示,第一导线16'从发射电极A'的内部引出。而为了进一步降低触控芯片14'的负载,上述非透明导电材质可以使用低阻值的导电物质,例如,非透明导电材质包括钛、铝、钼、银及其合金中至少一种。
请参阅图4,图4为本申请显示装置的制作方法一实施方式的流程示意图,该制作方法包括:
S101:根据触控芯片的发射通道的最大电容负载驱动能力以及触控芯片的接收通道的最大电容负载驱动能力,将待形成的触控层划分出多个触控区域,其中,发射电极与接收电极之间具有第一寄生电容,发射电极与显示面板之间具有第二寄生电容,接收电极与显示面板之间具有第三寄生电容。
具体地,在一个实施方式中,请参阅图5,图5为图4中步骤S101一实施方式的流程示意图,上述步骤S101具体包括:
S201:根据发射电极的线宽以及发射电极与显示面板之间的间隔物的介电常数和厚度确定发射通道的最大电容负载驱动能力所容许的发射电极的第一最大长度。
例如,假设在本实施例中触控芯片的每一发射通道对应的最大电容负载驱动能力为120pF,发射电极与接收电极之间的自电容或者互电容最大为30pF,则触控芯片能够驱动的发射电极与显示面板之间的第二寄生电容C2约为90pF;发射电极与显示面板之间的间隔物为封装层,封装层采用薄膜封装,封装层的介电常数ε为7pF/m,空气的相对介电常数ε0为1;发射电极与显示面板之间的距离d1为封装层的厚度10um,发射电极的表面积为S,发射电极与显示面板之间的第二寄生电容C2=ε*ε0*S/d1,变换后获得S=C2*d1/(ε*ε0);当第二寄生电容C2为90pF时,代入上述公式可以获得S=90pF*10um/(7*1*pF/m)=1.2857*10-4m2。该值S即为每个触控区域内发射电极允许的最大面积。
当发射电极为一整条条状时,根据已知的发射电极的线宽D,即可获得发射电极的第一最大长度L1,其中L1=S/D。
当发射电极为多个互相连接的第一电极块时,根据已知的第一电极块宽度获得第一电极块的面积,根据第一电极块的面积和发射电极的允许的最大面积即可获得该发射电极允许的最多第一电极块数,进而获得发射电极的第一最大长度L1。例如,假设第一电极块为方形,其宽度为0.04m,则第一电极块单位面积S0为0.000016m2,发射电极允许的最多第一电极块数K=S/S0=8。
S202:根据接收电极的线宽以及接收电极与显示面板之间的间隔物的介电常数和厚度确定接收通道的最大电容负载驱动能力所容许的接收电极的第二最大长度;
具体地,步骤S202与上述步骤S201类似,在此不再赘述。
S203:根据发射电极的第一最大长度和接收电极的第二最大长度,将待形成的触控层划分出多个触控区域,以使得触控区域内的发射电极的实际长度小于或等于第一最大长度、接收电极的实际长度小于或等于第二最大长度。
具体地,例如,假设触控层在X方向和在Y方向的长度分别为K1和K2,则根据步骤S201中获得的发射电极的第一最大长度L1,触控层可以在X方向上分为K1/L1个触控区域,根据步骤S202中获得的接收电极的第二最大长度L2,触控层可以在Y方向上分为K2/L2个触控区域。
S102:在每个触控区域分别形成发射电极和接收电极,其中不同的触控区域的发射电极之间彼此断开,不同的触控区域的接收电极之间彼此断开。
具体地,该步骤可以采用现有技术中任一种方式,在此不做过多说明,例如,可以在触控基板上先形成透明导电材质层或者非透明导电材质层,然后在该透明导电材质层或者非透明导电材质层形成一层光阻;利用掩膜板对该光阻进行曝光显影;利用蚀刻工艺蚀刻透明导电材质层或者非透明导电材质层,以去除掉未被光阻覆盖的区域;去除剩余的光阻。
S103:将发射电极与触控芯片的发射通道对应连接,将接收电极与触控芯片的接收通道对应连接,以使得每个发射通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的发射电极对应的第一寄生电容与第二寄生电容之和,每个接收通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的接收电极对应的第一寄生电容与第三寄生电容之和。
具体地,可以采用第一导线将发射电极与触控芯片的发射通道对应连接;采用第二导线将接收电极与触控芯片的接收通道对应连接;当发射电极或接收电极为透明导电材质时,第一导线或第二导线可以从发射电极或接收电极的边缘引出;当发射电极或接收电极为非透明导电材质时,第一导线或第二导线可以从发射电极或接收电极的内部或者边缘引出;只要导线避开发光区即可。
总而言之,区别于现有技术的情况,本申请所提供的显示装置中触控层划分为至少两个触控区域,且每一个触控区域内设置有多个沿第一方向延伸的发射电极和多个沿第二方向延伸的接收电极,发射电极与接收电极之间具有第一寄生电容,发射电极与显示面板之间具有第二寄生电容,接收电极与显示面板之间具有第三寄生电容;触控芯片设置的每条发射通道对应连接一个发射电极,每条接收通道对应连接一个接收电极,且每条发射通道的最大电容负载驱动能力大于等或于其所连接的发射电极对应的第一寄生电容与第二寄生电容之和,接收通道的最大电容负载驱动能力大于或等于其所连接的接收电极对应的第一寄生电容与第三寄生电容之和。即本申请是根据现有触控芯片的最大电容负载驱动能力,将触控层划分成与最大电容负载驱动能力相匹配的多个触控区域,在不改变现有触控芯片的最大电容负载驱动能力的情况下,减小单个发射电极和接收电极的长度,进而降低单个发射电极和接收电极与显示面板之间的寄生电容,以使得现有的触控芯片的每个发射通道和接收通道的最大电容负载驱动能力足以驱动对应的发射电极和接收电极,从而可以实现有效触控的效果。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。