CN106249964B - 一种触控显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种触控显示面板，包括：位于第二基板朝向第一基板一侧的支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑结构和第二支撑结构；覆盖第一支撑结构、第二支撑结构和第二基板朝向第一基板一侧的第一电极；位于第一基板朝向第二基板一侧的第二电极和第三电极，第二电极在第一基板上的正投影与第三电极在第一基板上的正投影具有第一交叠区域，在第一交叠区域，第二电极与第三电极通过第一绝缘层相互绝缘，且位于第一支撑结构靠近第一基板一侧的第一电极与第二电极之间的距离不等于位于第二支撑结构靠近所述第一基板一侧的第一电极与第三电极之间的距离，以提高该触控显示面板的压力检测灵敏度。

Description

一种触控显示面板

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控显示面板。

背景技术

随着显示技术的发展，越来越多的具有触控功能的显示面板广泛的应用于人们的日常生活以及工作中，为人们的日常日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当前人们不可或缺的重要工具。

现有技术中的触控显示面板通常是在相对设置的彩膜基板和阵列基板上分别设置上电极和下电极，在所述触控显示面板表面受到压力时，通过设置于所述彩膜基板上的上电极和设置于所述阵列基板上的下电极之间的电容变化，来实现压力检测。

但是，上述触控显示面板在其表面受到压力时，所述彩膜基板和所述阵列基板之间的距离变化较小，相应的，设置在所述彩膜基板上的所述上电极与设置在所述阵列基板上的所述下电极之间的距离变化也较小，从而使得上电极和下电极之间的电容变化量较小，造成经常无法检测到压力信号，压力检测灵敏度较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触控显示面板，以提高压力检测的灵敏度。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种触控显示面板，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

位于所述第二基板朝向所述第一基板一侧的支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑结构和第二支撑结构；

覆盖所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第二基板朝向所述第一基板一侧的第一电极；

位于所述第一基板朝向所述第二基板一侧的第二电极和第三电极，所述第二电极在所述第一基板上的正投影与所述第三电极在所述第一基板上的正投影具有第一交叠区域，在所述第一交叠区域，所述第二电极与所述第三电极通过第一绝缘层相互绝缘；

其中，位于所述第一支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第二电极之间距离不等于位于所述第二支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第三电极之间的距离。

本发明实施例所提供的触控显示面板，在其表面受到压力时，所述第三电极与第一电极电接触，增加所述第三电极与所述第一电极构成的整体电极与所述第二电极之间的正对面积；或，在其表面受到压力时，所述第二电极与第一电极电接触，增加所述第二电极与所述第一电极构成的整体电极与所述第三电极之间的正对面积，即增加了由于压力与第一电极电接触的电极构成的辅助电容，进而在所述触控显示面板表面受到相同压力时，增大所述触控显示面板的电容变化量，提高所述触控显示面板的压力检测灵敏度。

而且，本发明实施例所提供的触控显示面板，还可以利用检测电信号的方式，判断所述触控显示面板表面受到的触控压力所在压力范围，实现多层级触控压力检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图2为本发明一个实施例所提供的触控显示面板受到压力使第一电极与第三电极电接触时的结构示意图；

图3为本发明一个实施例所提供的触控显示面板受到压力使第一电极与第三电极、第二电极同时电接触时的结构示意图；

图4为本发明一个实施例所提供的触控显示面板表面受到的压力与其检测到的电容信号量的关系曲线示意图；

图5为现有触控显示面板的结构示意图；

图6为本发明另一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图7为本发明再一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图8为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板的结构示意图；

图9为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板受到压力使第一电极与第二电极电接触时的结构示意图；

图10为本发明又一个实施例所提供的触控显示面板受到压力使第一电极与第二电极、第三电极同时电接触时的结构示意图；

图11为本发明一个实施例所提供的触控显示面板的俯视图；

图12为图11所示触控显示面板沿AB方向的局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明实施例提供了一种触控显示面板，包括：

相对设置的第一基板10和第二基板20；

位于第二基板20朝向第一基板10一侧的支撑结构30，该支撑结构30包括第一支撑结构31和第二支撑结构32；

覆盖第一支撑结构31、第二支撑结构32和第二基板20朝向第一基板10一侧的第一电极40；

位于第一基板10朝向第二基板20一侧的第二电极50和第三电极60，所述第二电极50在第一基板10上的正投影与所述第三电极60在所述第一基板10上的正投影具有第一交叠区域，在所述第一交叠区域，所述第二电极50与所述第三电极60通过第一绝缘层70相互绝缘；

其中，位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离d1，不等于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60之间的距离d2。

本发明实施例所提供的触控显示面板，在其表面受到压力时，可以使得所述第三电极60与第一电极40电接触，增加所述第三电极60与所述第一电极40构成的整体电极与所述第二电极50之间的正对面积；或，在其表面受到压力时，所述第二电极50与第一电极40电接触，增加所述第二电极50与所述第一电极40构成的整体电极与所述第三电极60之间的正对面积，进而在所述触控显示面板表面受到相同压力时，增大所述触控显示面板的电容变化量，提高所述触控显示面板的压力检测灵敏度。

而且，本发明实施例所提供的触控显示面板，还可以利用检测电信号的方式，判断所述触控显示面板表面受到的触控压力所在压力范围，实现多级触控压力检测。

由于所述位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离不等于位于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60之间的距离包括：所述位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离大于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60之间的距离，和，所述位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离小于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60之间的距离两种情况，下面对这两种情况分别进行说明。

如图1所示，在本发明实施例中，位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离d1大于位于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第三电极60之间的距离d2。此时，第一电极40与第三电极60先于第一电极40与第二电极50先接触。

需要说明的是，在本发明实施例中，在所述第一交叠区域，所述第二电极50位于所述第三电极60与所述第一电极40之间，所述第一绝缘层70具有多个贯穿所述第一绝缘层70的开口71，所述第三电极60通过所述开口71裸露部分区域，且所述第二支撑结构32在所述第一基板10上的正投影完全位于所述开口71在所述第一基板10上的正投影范围内，以便于在所述触控显示面板表面受到压力时，所述第二支撑结构32可以下移至所述开口71所在区域内，并在所述触控显示面板表面受到的压力足够大时，位于所述第二支撑结构32表面的第一电极40可以与所述第三电极60电接触。

可选的，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32的制作材料为无机弹性材料或有机弹性材料，如高分子树脂材料等。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述第一电极40为驱动电极，所述第二电极50为感应电极，所述第三电极60为备用电极，当所述第一电极40和所述第三电极60电接触时，所述第三电极60和所述第一电极40共同作为驱动电极；在本发明的其他实施例中，也可以所述第一电极40为感应电极，所述第二电极50为驱动电极，所述第三电极60为备用电极，当所述第一电极40和所述第三电极60电接触时，所述第三电极60和第一电极40共同作为感应电极，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在本发明实施例中，所述触控显示面板检测其表面触控压力的过程包括：

如图1所示，当所述触控显示面板表面受到第一压力时，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32向下移动，在位于所述第二支撑结构32朝向所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60电接触之前，通过所述第一电极40和所述第二电极50之间的电容量变化检测所述触控显示面板表面受到的第一压力；

如图2所示，当所述触控显示面板表面受到的第一压力逐渐增大时，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32继续下移，由于位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离d1大于位于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第三电极60之间的距离d2，故随着所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32继续下移，位于所述第二支撑结构32朝向所述第一基板10一侧的第一电极40会与所述第三电极60电接触，此时，通过检测所述第一电极40和所述第三电极60构成的整体电极与所述第二电极50之间电容变化量检测所述触控显示面板表面的第一压力；

如图3所示，当所述触控显示面板表面受到的第一压力继续增大，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32继续下移，直至位于所述第一支撑结构31朝向所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第二电极50电接触时，所述第一电极40和所述第二电极50、所述第三电极60均电连接，不再构成电容，所述第一电极40和所述第三电极60构成的整体电极与所述第二电极50之间电容为零，此时的第一压力值为所述触控显示面板内存储的所能检测的最大触控压力值。

如图4所示，图4示出了本发明实施例所提供的触控显示面板在其表面受到不同触控压力时，其检测到的电容量，其中，所述第一电极40和第二电极50电接触之前，且所述第一电极40和第三电极60电接触之前，所述触控显示面板表面受到的第一压力位于0-F1范围内；所述第一电极40和第二电极50电接触之前，且所述第一电极40和第三电极60电接触之后，所述触控显示面板表面受到的第一压力位于F1-F2范围内；所述第一电极40和第二电极50电接触之后，且所述第一电极40和第三电极60电接触之后，所述触控显示面板表面受到的第一压力位于F2-F3范围内。

此外，本发明实施例所提供的触控显示面板中，由于所述第二电极50与所述第三电极60之间具有第一绝缘层70，在第一电极40与第三电极60接触后，由于第三电极60和第二电极50形成新的辅助电容，即增加了所述第一电极40与第三电极60构成了整体电极与第二电极50之间的正对面积，有利于进一步提高所述触控显示面板的压力检测灵敏度。

下面结合一具体实施例，对此触控显示面板进行描述。可选的，在本发明实施例中，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32为柱状结构。

如表1所述，表1示出了现有技术触控显示面板和本发明实施例所提供的触控显示面板，在所述触控显示面板表面受到相同触控压力时，所检测到的电容和电容变化量。其中，图5示出了现有技术中的触控显示面板的结构示意图，现有技术中的触控显示面板包括：相对设置的第一基板01和第二基板02，位于第一基板01朝向第二基板02一侧的感应电极05，位于第二基板朝02向第一基板01一侧的支撑结构03，位于所述支撑结构03和所述第二基板02朝向第一基板01一侧的驱动电极04。

表1

需要说明的是，在表1中：如图6所示，本发明实施例所提供的触控显示面板的各项参数为：支撑结构30中第一支撑结构31朝向第一基板10一侧的直径为8μm，背离第一基板10一侧的直径为15μm，第二支撑结构32朝向第一基板10一侧的直径为6μm，背离第一基板10一侧的直径为13μm，第一支撑结构31和第二支撑结构32之间的距离为4μm，所述第一绝缘层70中所述开口71的长度为7μm；继续如图5所示，现有触控显示面板中，支撑结构03朝向第一基板01一侧的直径为8μm，背离第一基板01一侧的直径为15μm，相邻支撑结构03之间的距离为4μm；所述第一基板10(01)和第二基板20(02)之间的厚度为d；驱动电极输入端输入的驱动信号为5V。

由表1可知，在相同触控压力下，本发明实施例所提供的触控显示面板检测到的电容变化量大于现有触控显示面板检测到的电容变化量，因此，本发明实施例所提供的触控显示面板的压力检测灵敏度较高。

在上述实施例中，可选的，所述第一支撑结构31在所述第一基板10上的正投影位于所述第一绝缘层70在所述第一基板10上的正投影范围内，以缩小位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第二电极50之间的平均距离，从而在相同触控压力下，提高所述触控显示面板检测到的电容变化量，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，本发明实施例所提供的触控显示面板，当在所述第一交叠区域，所述第二电极50位于所述第三电极60与所述第一电极40之间，且所述第三电极60通过所述第一绝缘层70中的开口71裸露部分区域时，在本发明的一个实施例中，继续如图1所示，所述第二电极50部分位于所述第一绝缘层70朝向所述第二基板20表面，部分位于所述第一基板10朝向所述第二基板20一侧表面。在本发明的另一个实施例中，如图7所示，所述第二电极50全部位于所述第一绝缘层70朝向所述第二基板20一侧表面。本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

下面对所述位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离不等于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60之间的距离的第二种情况进行说明。为了便于描述，下面对针对第二种情况与第一种情况的不同之处进行描述，相同之处可参见上一种情况的描述。

如图8所示，在本发明实施例中，所述位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离d1小于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60d2之间的距离。可选的，所述第三电极60仅位于所述第一绝缘层70朝向所述第二基板20一侧表面。

需要说明的是，在本发明又一个实施例中，位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离d1小于位于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第三电极60之间的距离d2。此时，第一电极40与第二电极50先于第一电极40与第三电极60先接触。

可选的，所述第一电极40为驱动电极，所述第二电极50为备用电极，所述第三电极60为感应电极，当所述第一电极40和所述第二电极50电接触时，所述第二电极50与所述第一电极40共同作为驱动电极，但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，也可以所述第一电极40为感应电极，所述第二电极50为备用电极，所述第三电极60为驱动电极，当所述第一电极40和所述第二电极50电接触时，所述第二电极50与所述第一电极40共同作为感应电极，具体视情况而定。

具体的，所述触控显示面板的触控压力检测过程包括：

如图8所示，当所述触控显示面板表面受到第一压力时，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32向下移动，在位于所述第一支撑结构31朝向所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第二电极50电接触之前，所述触控显示面板通过所述第一电极40与所述第三电极60之间电容量变化检测所述触控显示面板表面受到的第一压力；

如图9所示，当所述触控显示面板表面受到的第一压力逐渐增大时，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32继续向下移动，由于位于所述第一支撑结构31靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第二电极50之间的距离d1小于位于所述第二支撑结构32靠近所述第一基板10一侧的所述第一电极40与所述第三电极60之间的距离d2，故随着所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32继续下移，位于所述第一支撑结构31朝向所述第一基板10一侧的第一电极40会与所述第二电极50电接触，此时，通过检测所述第一电极40和所述第二电极50构成的整体电极与所述第三电极60之间电容变化量检测所述触控显示面板表面的第一压力；

如图10所示，当所述触控显示面板表面受到的第一压力继续增大，所述第一支撑结构31和所述第二支撑结构32继续下移，直至位于所述第二支撑结构32朝向所述第一基板10一侧的第一电极40与所述第三电极60电接触时，所述第一电极40、所述第二电极50和所述第三电极60彼此电连接，不再构成电容，此时的第一压力值为所述触控显示面板内存储的所能检测的最大触控压力值。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述触控显示面板包括多个触控区域，所述触控区域包括至少一个支撑结构，以增大所述触控显示面板中各个触控区域的压力检测灵敏度。可选的，所述触控显示面板中的多个支撑结构均匀分布。需要说明的是，在本发明实施例中，所述感应电极包括多个子感应电极，所述子感应电极与所述触控区域一一对应。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述触控区域对应多个子像素区域，如图11和图12所示，其中图12为图11沿AB方向的局部剖视图，所述子像素区域100由设置于所述第一基板10朝向所述第二基板20一侧的多条数据线80和多条扫描线90限定而成，所述数据线80和扫描线90通过第二绝缘层相互绝缘。其中，所述子像素区域内包括薄膜晶体管，像素电极和公共电极，具体的，所述薄膜晶体管的源极与数据线电连接，漏极与像素电极电连接，栅极与扫描线电连接，从而在扫描线的控制下，将数据线中的数据信号输入给像素电极，使得像素电极和公共电极之间可以形成控制电场，控制各子像素区域的显示。

需要说明的是，本发明实施例所提供的触控显示面板在实现触控压力检测和显示图像时，其压力检测功能和显示图像功能可以同时进行，也可以分时进行，当所述触控显示面板的压力检测功能和显示图像功能分时进行时，所述驱动电极可以复用为公共电极，以降低所述触控显示面板的厚度。但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

为了进一步提高所述触控显示面板的压力检测灵敏度，在本发明的一个实施例中，每个所述子像素区域对应一个所述支撑结构中的一个第一支撑结构31或第二支撑结构32，即每个子像素区域都对应所述支撑结构的部分，相邻两个子像素区域，其中一个子像素区域对应第一支撑结构31，另一个子像素区域对应第二支撑结构32。

综上所述，本发明实施例所提供的触控显示面板，在其表面受到压力时，可以使得所述第三电极60与第一电极40电连接，增加所述第三电极60与所述第一电极40构成的整体电极与所述第二电极50之间的正对面积，或，在其表面受到压力时，所述第二电极50与第一电极40电接触，增加所述第二电极50与所述第一电极40构成的整体电极与所述第三电极60之间的正对面积，进而在所述触控显示面板表面受到相同压力时，增大所述触控显示面板的电容变化量，提高所述触控显示面板的压力检测灵敏度。

而且，本发明实施例所提供的触控显示面板，还可以利用检测电信号的方式，判断所述触控显示面板表面受到的触控压力所在压力范围，实现多层级触控压力检测。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种触控显示面板，其特征在于，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

位于所述第二基板朝向所述第一基板一侧的支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑结构和第二支撑结构；

覆盖所述第一支撑结构、所述第二支撑结构和所述第二基板朝向所述第一基板一侧的第一电极；

位于所述第一基板朝向所述第二基板一侧的第二电极和第三电极，所述第二电极在所述第一基板上的正投影与所述第三电极在所述第一基板上的正投影具有第一交叠区域，在所述第一交叠区域，所述第二电极与所述第三电极通过第一绝缘层相互绝缘；

其中，位于所述第一支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第二电极之间距离不等于位于所述第二支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第三电极之间的距离；

在所述第一交叠区域，所述第二电极位于所述第三电极与所述第一电极之间；所述第一绝缘层中具有多个贯穿所述第一绝缘层的开口，所述第三电极通过所述开口裸露部分区域，且所述第二支撑结构在所述第一基板上的正投影完全位于所述开口在所述第一基板上的正投影的范围内。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一支撑结构在所述第一基板上的正投影位于所述第一绝缘层在所述第一基板上的正投影范围内。

3.根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，位于所述第一支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第二电极之间距离大于位于所述第二支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第三电极之间的距离。

4.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述第二电极部分位于所述第一绝缘层朝向所述第二基板表面，部分位于所述第一基板朝向所述第二基板一侧表面。

5.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述第二电极全部位于所述第一绝缘层朝向所述第二基板一侧表面。

6.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一电极和第三电极为驱动电极，所述第二电极为感应电极。

7.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一电极和第三电极为感应电极，所述第二电极为驱动电极。

8.根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，位于所述第一支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第二电极之间距离小于位于所述第二支撑结构靠近所述第一基板一侧的所述第一电极与所述第三电极之间的距离。

9.根据权利要求8所述的触控显示面板，其特征在于，所述第二电极仅位于所述第一绝缘层朝向所述第二基板一侧表面。

10.根据权利要求8所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一电极和第二电极为驱动电极，所述第三电极为感应电极。

11.根据权利要求8所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一电极和第二电极为感应电极，所述第三电极为驱动电极。

12.根据权利要求1-11任一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板包括多个触控区域，所述触控区域包括至少一个所述支撑结构。

13.根据权利要求12所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控区域对应多个子像素区域，所述子像素区域由设置于所述第一基板朝向所述第二基板一侧的多条数据线和多条扫描线限定而成。

14.根据权利要求13所述的触控显示面板，其特征在于，每个所述子像素区域对应一个所述支撑结构中的所述第一支撑结构或所述第二支撑结构。