本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種觸控面板、觸控顯示裝置及觸控方法。

背景技術(shù)：

隨著壓力觸控這種新型觸控模式在便攜式移動(dòng)智能設(shè)備上的應(yīng)用，目前，業(yè)界也掀起了壓力觸控的研究熱潮。壓力觸控技術(shù)，通過在顯示面板的四角配置力度傳感器，可以對(duì)觸控的按壓力度進(jìn)行感知，從而針對(duì)不同力度的動(dòng)作進(jìn)行回饋。這樣可以讓觸控交互從長(zhǎng)按的“時(shí)間”維度延伸至重壓的“力度”維度，為人機(jī)交互開拓出了全新的空間。

現(xiàn)有的觸控面板一般為電容式或電阻式，以電容式觸控方式為例，通常是在背光模組下面設(shè)置一層電容膜，實(shí)現(xiàn)壓力的檢測(cè)。這種觸控方式需要額外布線，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而且電容膜設(shè)置在背光模組下方，靈敏度不高，對(duì)外界的電信號(hào)的抗干擾能力較弱。

因此，亟需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的觸控面板及觸控顯示裝置以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種觸控面板及觸控顯示裝置，用以至少部分解決現(xiàn)有的觸控面板及觸控顯示裝置靈敏度和抗干擾能力差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種觸控面板，包括顯示面板和設(shè)置于所述顯示面板上的控制器，其特征在于，還包括采用壓電材料形成的觸控層，所述觸控層設(shè)置于所述顯示面板上，并與所述控制器相連，用于將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并將所述電信號(hào)發(fā)送給所述控制器；

所述控制器用于，根據(jù)所述電信號(hào)和預(yù)設(shè)的閾值，確定是否開啟觸控功能。

優(yōu)選的，所述壓電材料為壓電聚合物材料。

優(yōu)選的，所述壓電聚合物為聚偏氟乙烯。

優(yōu)選的，所述觸控層位于所述顯示面板的非顯示區(qū)域。

優(yōu)選的，所述顯示面板為液晶顯示面板，包括陣列基板，或者，陣列基板和彩膜基板；所述觸控層位于陣列基板或彩膜基板上。

優(yōu)選的，所述陣列基板包括基底和形成在所述基底上的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括：依次形成在所述基底上的柵極、源極、漏極以及形成在所述源極和漏極上的鈍化層；

所述觸控層位于所述基底和柵極之間，或者，位于所述鈍化層上。

優(yōu)選的，所述彩膜基板包括：基底和黑矩陣；

所述觸控層位于所述基底與黑矩陣之間，或者，位于所述黑矩陣上。

本發(fā)明還提供一種觸控顯示裝置，包括如前所述的觸控面板。

本發(fā)明還提供一種觸控方法，應(yīng)用于如前所述的觸控顯示裝置中，所述觸控方法包括：

將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；

根據(jù)所述電信號(hào)和預(yù)設(shè)的閾值，確定是否開啟觸控功能。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述電信號(hào)和預(yù)設(shè)的閾值，確定是否開啟觸控功能，具體包括：

將所述電信號(hào)與預(yù)設(shè)的閾值相比較，若所述電信號(hào)大于所述閾值，則開啟觸控功能。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)以下有益效果：

本發(fā)明通過在顯示面板上設(shè)置采用壓電材料形成的觸控層，將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)電信號(hào)的大小確定是否開啟觸控功能，本發(fā)明的壓力觸控方式不依賴于觸控電極，而是利用觸控層材料的壓電效應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)觸控強(qiáng)度的檢測(cè)，提高對(duì)外界電信號(hào)的抗干擾能力、觸控壓力檢測(cè)的精確度和靈敏性，而且無(wú)需額外布線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的觸控方法的流程圖。

圖例說(shuō)明：

1、陣列基板 2、彩膜基板 11、21、基底

12、柵極 13、柵絕緣層 14、有源層

15、歐姆接觸層 16、源極 17、漏極

18、鈍化層 19、觸控層 22、黑矩陣

23、色阻

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的觸控方案利用壓電材料的壓電效應(yīng)，反映觸控壓力的大小，實(shí)現(xiàn)觸控壓力的監(jiān)測(cè)，并開啟觸控功能。以下通過實(shí)施例1-5，并結(jié)合附圖1-5，對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例1提供一種觸控面板，包括顯示面板和控制器，所述控制器設(shè)置于所述顯示面板上。所述觸控面板還包括觸控層，所述觸控層采用壓電材料形成，設(shè)置于所述顯示面板上，并與所述控制器相連，用于將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并將所述電信號(hào)發(fā)送給所述控制器。所述控制器用于，根據(jù)所述電信號(hào)和預(yù)設(shè)的閾值，確定是否開啟觸控功能。

本發(fā)明通過在顯示面板上設(shè)置采用壓電材料形成的觸控層，將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)電信號(hào)的大小確定是否開啟觸控功能，本發(fā)明的壓力觸控方式不依賴于觸控電極，而是利用觸控層材料的壓電效應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)觸控強(qiáng)度的檢測(cè)，提高對(duì)外界電信號(hào)的抗干擾能力、觸控壓力檢測(cè)的精確度和靈敏性，而且無(wú)需額外布線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

壓電材料是受到壓力作用時(shí)會(huì)在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料。在本發(fā)明中，觸控層采用有機(jī)壓電材料，有機(jī)壓電材料又稱壓電聚合物，這類材料及其材質(zhì)柔韌，具有密度低，阻抗低和壓電電壓常數(shù)(g)高等優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)發(fā)生觸控操作、顯示面板表面受到按壓時(shí)，壓電聚合物材料由于受到壓力會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，按壓強(qiáng)度越大，其產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度越大。觸控層通過監(jiān)測(cè)電路與所述控制器相連，由控制器來(lái)監(jiān)測(cè)電信號(hào)的強(qiáng)度，從而反映出觸控的按壓力度。本發(fā)明與常規(guī)電容式/電阻式壓力觸控方式相比，其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且信號(hào)抗干擾能力更強(qiáng)，靈敏度更高。

優(yōu)選的，觸控層19的壓電材料為壓電聚合物材料。

優(yōu)選的，所述壓電聚合物可以為聚偏氟乙烯，即PVDF薄膜。

為了不降低顯示面板的開口率，保證顯示效果，優(yōu)選的，可以將觸控層設(shè)置在所述顯示面板的非顯示區(qū)域。

需要說(shuō)明的是，顯示面板可以為L(zhǎng)CD、OLED或EPD。在本發(fā)明實(shí)施例中，以LCD為例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖1所示，所述顯示面板包括陣列基板1，陣列基板1包括基底11和形成在基底11上的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括：依次形成在基底11上的柵極12、柵絕緣層13、有源層14、源極16、漏極17，以及形成在源極16和漏極17上的鈍化層18。

具體的，柵極12上方設(shè)置有柵絕緣層13(Gate Insulator)，柵絕緣層13的上方設(shè)置有有源層(Pure a-Si)14，有源層14的上方設(shè)置有歐姆接觸層(Impurity N+a-Si)15，歐姆接觸層15的上方設(shè)置有源極(Source electrode)16和漏極(Drain electrode)17。源極16和漏極17的上方還設(shè)置有鈍化層(PVX)18。

觸控層19位于陣列基板的基底11和柵極12之間。

實(shí)施例1中的陣列基板1的制備方法包括以下步驟：

1、在陣列基板的基底11上沉積PVDF薄膜，然后利用用于制備黑矩陣的掩膜板，刻蝕掉多余的PVDF薄膜，從而得到觸控層19的圖形。

2、在觸控層19上，按照常規(guī)的陣列基板的制備工藝，依次形成柵極12、柵絕緣層13、有源層14、歐姆接觸層15、源極16、漏極17，以及形成在源極16和漏極17上的鈍化層18。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例2提供一種觸控面板，在實(shí)施例2和實(shí)施例1的技術(shù)方案中，觸控層均位于陣列基板上，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于，觸控層19的位置不同。在實(shí)施例1中，觸控層19位于陣列基板的基底11和柵極12之間，在實(shí)施例2中，如圖2所示，觸控層19位于鈍化層18上。需要說(shuō)明的是，觸控層19位于非顯示區(qū)，即觸控層19在基底11上的投影與數(shù)據(jù)線和柵線在基底11上的投影重合。

實(shí)施例2的觸控面板的其他結(jié)構(gòu)和材料均與實(shí)施例1的觸控面板相同，在此不再贅述。

實(shí)施例2中的陣列基板1的制備方法包括以下步驟：

1、按照常規(guī)的陣列基板的制備工藝，在陣列基板的基底11上依次形成：柵極12、柵絕緣層13、有源層14、歐姆接觸層15、源極16、漏極17、鈍化層18。

2、在鈍化層18上旋涂PVDF材料薄膜，然后利用用于制備黑矩陣的掩膜板進(jìn)行曝光刻蝕，得到觸控層19的圖形。其中，觸控層19在基底11上的投影與數(shù)據(jù)線和柵線在基底11上的投影重合

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例3提供一種觸控面板，在實(shí)施例3的技術(shù)方案中，觸控層19位于彩膜基板上。如圖3所示，所述顯示面板還包括彩膜基板2(圖3僅示出彩膜基板，未繪示陣列基板)，彩膜基板2包括：基底21、黑矩陣22和色阻23，觸控層19位于彩膜基板2上，且位于基底21與黑矩陣22之間。

實(shí)施例3中的彩膜基板2的制備方法包括以下步驟：

1、利用旋涂工藝，在彩膜基板的基底21上沉積PVDF薄膜，然后利用用于制備黑矩陣的掩膜板，刻蝕掉多余的PVDF薄膜，從而得到觸控層19的圖形。

2、在觸控層19上旋涂用于制備黑矩陣的材料，利用所述掩膜板(即步驟1中用到的掩膜板)，光刻得到黑矩陣22的圖形。

3、按照常規(guī)的彩膜基板的制備工藝，旋涂R、G、B色阻材料，利用相應(yīng)的掩膜板光刻得到R、G、B的圖形。

需要說(shuō)明的是，在步驟2中使用步驟1中的掩膜板，這樣，在彩膜基板2的制備工藝過程中沒有增加額外的掩膜板，不會(huì)增加生產(chǎn)成本，而且觸控層19的位置由于與黑矩陣22的位置重合，故不會(huì)影響液晶顯示面板的透過率。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例4提供一種觸控面板，在實(shí)施例4和實(shí)施例3的技術(shù)方案中，觸控層均位于彩膜基板2上，實(shí)施例4與實(shí)施例3的區(qū)別在于，觸控層19的位置不同。在實(shí)施例3中，觸控層19位于彩膜基板2的基底21與黑矩陣22之間，在實(shí)施例4中，如圖4所示，觸控層19位于黑矩陣22上。

實(shí)施例4中的彩膜基板2的制備方法與實(shí)施例3中的彩膜基板2的制備方法的區(qū)別在于，步驟1和步驟2的順序相反，即先在彩膜基板2的基底21上旋涂用于制備黑矩陣的材料，利用掩膜板通過構(gòu)圖工藝形成黑矩陣22的圖形，然后再黑矩陣22上沉積PVDF薄膜，并利用所述掩膜板通過構(gòu)圖工藝形成觸控層19的圖形，最后再得到R、G、B的圖形。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種觸控顯示裝置，所述觸控顯示裝置包括如實(shí)施例1-4中任一觸控面板。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例5提供一種觸控方法，所述觸控方法應(yīng)用于前述的觸控顯示裝置中。需要說(shuō)明的是，觸控顯示裝置的控制器內(nèi)預(yù)設(shè)有閾值，用于作為觸控功能開啟的判斷條件，該閾值可以由觸控顯示裝置的生產(chǎn)廠商根據(jù)該觸控顯示裝置的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)置。

所述觸控方法包括：將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)和預(yù)設(shè)的閾值，確定是否開啟觸控功能。

以下結(jié)合圖1-5，對(duì)所述觸控方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖5所示，所述觸控方法包括以下步驟：

步驟51，將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

具體的，當(dāng)發(fā)生觸控操作時(shí)，觸控層19將觸控壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過監(jiān)測(cè)電路將所述電信號(hào)發(fā)送給控制器。

步驟52，將所述電信號(hào)與預(yù)設(shè)的閾值相比較，若所述電信號(hào)大于所述閾值，則執(zhí)行步驟53，否則，結(jié)束流程。

具體的，控制器將所述電信號(hào)與預(yù)設(shè)的閾值相比較，若所述電信號(hào)大于所述閾值，則開啟觸控功能(即執(zhí)行步驟53)；若所述電信號(hào)小于或等于所述閾值，則不開啟觸控功能，本流程結(jié)束。

步驟53，開啟觸控功能。

觸控功能可以由觸控顯示裝置的生產(chǎn)廠商根據(jù)該觸控顯示裝置的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)定，例如，觸控功能可以包括：彈出操作菜單、返回上級(jí)菜單、顯示界面切換等。

需要說(shuō)明的是，所述閾值包括一組數(shù)值，從而得到多個(gè)閾值區(qū)間，不同的閾值區(qū)間對(duì)應(yīng)不同的觸控功能。相應(yīng)的，在步驟52中，判斷當(dāng)前觸控操作產(chǎn)生的電信號(hào)的大小屬于哪個(gè)閾值區(qū)間，在步驟53中，開啟確定出的閾值區(qū)間所對(duì)應(yīng)的觸控操作。

本發(fā)明通過設(shè)置多個(gè)閾值區(qū)間，不同觸控壓力觸發(fā)不同的觸控功能，使得觸控顯示裝置的觸控功能得以擴(kuò)展。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。