电感式触控结构、触控显示装置及其制造方法
电感式触控结构、触控显示装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种电感式触控结构、一种应用该触控结构的触控显示装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，常用的触控屏有电容式触控屏、电阻式触控屏、电感式触控屏等。其中，电阻式触控屏是利用压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制，当触控屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时，则根据分压器原理，电阻式触控屏产生代表X坐标和Y坐标的电压，从而来定位触控位置。电阻式触控屏的优点是精度高，缺点是不支持多点触控。电容式触控屏是利用人体感应进行触控点检测控制，不需要直接接触或只需要轻微接触，通过检测感应电流来定位触控坐标。电容式触控屏的优点是支持多点触控，缺点是精度不高，且容易受环境影响、稳定性较差、成本较高。
[0003]电感式触控屏的工作原理是在触控笔中安装谐振线圈，通过改变触控笔与安装有触控感应电路的触控屏之间的空间距离使电磁场发生变化，则所述触控感应电路中的感应线圈产生的感应电流也相应发生变化，进而通过检测感应电流的变化来确定触控点位置。相比电阻式触控屏和电容式触控屏，电感式触控屏具有较高的透光度和灵敏度以及更好的稳定性。触控感应电路是电感式触控屏的核心部件，触控感应电路的性能直接关系到电感式触控屏的灵敏度和稳定性。然而，在现有的电感式触控屏中，触控感应电路在感应到所述触控笔相对于触控屏的触控动作时，感应线圈产生的感应电流较小，从而导致当通过检测感应电流的变化来确定触控点位置时，检测结果容易受环境影响而产生误差，不利于进一步提升电感式触控屏的触控稳定性和灵敏度。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种电感式触控结构，通过采用多组感应线圈构成触控感应单元，使得所述触控感应单元在感应到有触控导体靠近时更够产生的较大的感应电流，从而使得所述电感式触控结构能够更灵敏地检测到所述触控感应单元产生的感应电流的变化，提升触控稳定性和灵敏度。
[0005]另，本发明还提供一种应用该电感式触控结构的触控显示装置。
[0006]另，本发明还提供一种应用该电感式触控结构的触控显示装置的制造方法。
[0007]一种电感式触控结构，包括多条第一信号线、多条第二信号线及多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
[0008]其中，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
[0009]其中，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处与所述第二信号线电性连接。
[0010]其中，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
[0011]一种触控显示装置，包括彩膜基板及设置于所述彩膜基板上的电感式触控结构，所述电感式触控结构包括多条第一信号线、多条第二信号线和多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
[0012]其中，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一第一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
[0013]其中，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈与多条所述第二信号线之间通过一第二绝缘层隔离，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处通过第一过孔与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处通过第二过孔与所述第二信号线电性连接。
[0014]其中，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
[0015]一种触控显示装置的制造方法，包括:
[0016]在彩膜基板上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第一信号线；
[0017]由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第一绝缘层；
[0018]在所述第一绝缘层上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第二信号线；
[0019]由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第二绝缘层；
[0020]在所述第一信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔，并在所述第二信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第二绝缘层的第二过孔；
[0021]在所述第二绝缘层上通过溅射沉积氧化铟锡形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀亥IJ、剥离制程形成触控感应单元，并将所述触控感应单元的一端通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，将所述触控感应单元的另一端通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接。
[0022]其中，所述方法还包括:
[0023]在彩膜基板上通过涂布、曝光、显影形成黑矩阵；以及
[0024]在所述第二绝缘层及所述触控感应单元上形成彩色滤光膜和隔垫物。
[0025]所述电感式触控结构采用所述同轴设置的第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈构成所述触控感应单元，使得所述触控感应单元在感应到有触控导体靠近时更够产生的较大的感应电流，从而使得所述电感式触控结构能够更灵敏地检测到所述触控感应单元产生的感应电流的变化，提升所述触控显示装置的触控稳定性和灵敏度。
【附图说明】
[0026]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。
[0027]图1是本发明第一实施例提供的电感式触控结构示意图。
[0028]图2是图1所示电感式触控结构的局部放大示意图。
[0029]图3是本发明第二实施例提供的触控显示装置的结构示意图。
[0030]图4是本发明第三实施例提供的触控显示装置的制造方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0031]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。
[0032]为便于描述，这里可以使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”
等空间相对性术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。可以理解，当一个元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件或层上、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在居间元件或层。
[0033]可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
[0034]除非另行定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解，诸如通用词典中所定义的术语，否则应当被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义相一致的含义，而不应被解释为理想化或过度形式化的意义，除非在此明确地如此定义。
[0035]请参阅图1，本发明第一实施例提供一种电感式触控结构100，其包括多条第一信号线10、多条第二信号线30和多个触控感应单元50。具体为，多条所述第一信号线10沿水平方向(可定义为X轴方向)相互平行且间隔设置，多条所述第二信号线30沿垂直方向(可定义为Y轴方向)相互平行且间隔设置。多条所述第一信号线10位于同一图层，多条所述第二信号线30位于另一图层，且多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30之间通过一绝缘层(图未示)隔离。如图1所示，多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30在正投影方向上相交形成多个触控节点N，即，每一第一信号线10在正投影方向与所述第二信号线30相交从而形成多个触控节点N。所述第一信号线10和所述第二信号线30之间在一对应的触控节点N处通过一所述触控感应单元50电性连接。所述触控感应单元50用于在感应到有触控导体(如触控笔)靠近时产生感应电流。所述第一信号线10与所述第二信号线30用于采集所述触控感应单元50产生的感应电流。所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10与所述第二信号线30上的感应电流变化，即可对所述触控导体进行定位。
[0036]请参阅图2，图2为图1所示电感式触控结构100的一个触控感应单元50的局部放大图。所述触控感应单元50部分环绕所述触控节点N设置。所述触控节点N位于由所述第一信号线10与第二信号线30在正投影方向上相交而形成的一 “十”字形结构的交点处。每一触控节点N四周以所述第一信号线10与所述第二信号线30为交界线依次形成第一感应区N1、第二感应区N2、第三感应区N3和第四感应区N4。即，所述触控节点N的四周由所述第一信号线10与第二信号线30划分形成第一感应区N1、第二感应区N2、第三感应区N3和第四感应区N4。
[0037]所述触控感应单元50包括第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57均呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点N为中心从内到外依次同轴设置。也即是说，所述第一感应线圈51靠近所述触控节点N设置，所第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57依次远离所述触控节点N设置。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55、第四感应线圈57之间具有间隙S。可以理解，通过改变所述间隙S的宽度，可以改变所述触控感应单元50的线圈密度，从而改变触控感应单元50的触控感应性能。例如，当所述间隙S减小时，所述触控感应单元50的线圈密度增加，感应电流增大；当所述间隙S增大时，所述触控感应单元50的线圈密度减小，感应电流减小。可以理解，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57还可以为其他几何形状，如圆形、三角形、菱形等。可以理解，所述触控感应单元50所包括感应线圈数量并不限于四组，还可以是三组感应线圈、五组感应线圈、六组感应线圈或其他数量的感应线圈。
[0038]所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端在所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的交界处与所述第一信号线10电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端与将所述触控节点N的四周划分为所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的第一信号线10电性连接。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端在所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的交界处与所述第二信号线30电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端与将所述触控节点N的四周划分为所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的第二信号线30电性连接。当所述触控感应单元50在感应到有触控导体靠近时，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57内的磁通量发生变化，进而在所述第一感应线圈51上产生与所述磁通量变化相对应的第一感应电流II，在所述第二感应线圈53上产生与所述磁通量变化相对应的第二感应电流12，在所述第三感应线圈55上产生与所述磁通量变化相对应的第三感应电流13，在所述第四感应线圈57上产生与所述磁通量变化相对应的第四感应电流14。进一步地，所述第一感应电流I1、第二感应电流12、第三感应电流13和第四感应电流14相互叠加后在所述第一信号线10上形成第一定位电流110，并在所述第二信号线30上形成第二定位电流130。
[0039]可以理解，所述第一定位电流IlO与所述第二定位电流130为相位相反的脉冲电流信号。当所述触控导体靠近所述触控感应单元50时，所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10上的第一定位电流IlO和所述第二信号线30上的第二定位电流130的变化，进而实现对所述触控导体的定位。
[0040]在可选实施例中，所述第一信号线10与所述第二信号线30之间通过一第一绝缘层(图未示)隔离，所述触控感应单元50与所述第二信号线30之间通过一第二绝缘层(图未示)隔离，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57的一端在所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的交界处分别通过一贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔(图未示)与所述第一信号线10电性连接；所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57的另一端在所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的交界处分别通过一贯穿所述第二绝缘层的第二过孔(图未示)与所述第二信号线30电性连接。
[0041]请参阅图3，本发明第二实施例提供一种应用所述电感式触控结构100的触控显示装置200。所述触控显示装置200包括彩膜基板210、黑矩阵(图未示)、第一绝缘层(图未示)、第二绝缘层(图未示)、彩色滤光膜(图未示)和所述电感式触控结构100。其中，所述电感式触控结构100包括多条第一信号线10、多条第二信号线30和多个触控感应单元
50 ο
[0042]所述黑矩阵通过涂布、曝光、显影制程形成于所述彩膜基板210上。多条所述第一信号线10位于同一图层，其通过溅射沉积铝Al、钼Mo、铜Cu等金属薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成于所述彩膜基板210上。其中，多条所述第一信号线10沿水平方向(可定义为X轴方向)相互平行且间隔设置。所述第一绝缘层由无机绝缘材料(如氮化娃SiNx)通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposit1n, PECVD)形成于所述彩膜基板210上，以覆盖多条所述第一信号线10 ;或者，所述第一绝缘层还 可以是直接涂布于所述彩膜基板210上的有机透明绝缘材料，以覆盖多条所述第一信号线10。多条所述第二信号线30位于同一图层，其通过溅射沉积铝Al、钼Mo、铜Cu等金属薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成于所述第一绝缘层上。其中，多条所述第二信号线30沿垂直方向(可定义为Y轴方向)相互平行且间隔设置。多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30之间由所述第一绝缘层隔离，且多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30在正投影方向上相交形成多个触控节点N，即，每一第一信号线10在正投影方向与所述第二信号线30相交从而形成多个触控节点N。所述第二绝缘层由无机绝缘材料(如氮化硅SiNx)通过PECVD沉积形成于所述第一绝缘层上，以覆盖多条所述第二信号线30 ;或者，所述第二绝缘层还可以是直接涂布于所述第一绝缘层上的有机透明绝缘材料，以覆盖多条所述第二信号线30。
[0043]所述触控感应单元50可通过派射沉积氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)等透明导电薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成于所述第二绝缘层上。所述触控感应单元50通过贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔Hl与所述第一信号线10电性连接，并通过贯穿所述第二绝缘层的第二过孔H2与所述第二信号线30电性连接。所述彩色滤光膜设置于所述触控感应单元50上。
[0044]具体地，所述触控感应单元50包括第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57均呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点N为中心从内到外依次同轴设置。即，所述第一感应线圈51靠近所述触控节点N设置，所第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57依次远离所述触控节点N设置。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55、第四感应线圈57之间具有间隙S。可以理解，通过改变所述间隙S的宽度，可以改变所述触控感应单元50的线圈密度，从而改变触控感应单元50的触控感应性能。例如，当所述间隙S减小时，所述触控感应单元50的线圈密度增加，感应电流增大；当所述间隙S增大时，所述触控感应单元50的线圈密度减小，感应电流减小。可以理解，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57还可以为其他几何形状，如圆形、三角形、菱形等。可以理解，所述触控感应单元50所包括感应线圈数量并不限于四组，还可以是三组感应线圈、五组感应线圈、六组感应线圈或其他数量的感应线圈。
[0045]所述触控节点N位于由所述第一信号线10与第二信号线30在正投影方向上相交而形成的一“十”字形结构的交点处。每一所述触控节点N四周以所述第一信号线10与所述第二信号线30为交界线依次形成第一感应区N1、第二感应区N2、第三感应区N3和第四感应区N4。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端在所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的交界处通过所述第一过孔Hl与所述第一信号线10电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端通过所述第一过孔Hl与将所述触控节点N的四周划分为所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的第一信号线10电性连接。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端在所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的交界处通过所述第二过孔H2与所述第二信号线30电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端通过所述第二过孔H2与将所述触控节点N的四周划分为所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的第二信号线30电性连接。
[0046]所述触控感应单元50用于在感应到有触控导体(如触控笔)靠近时产生感应电流。所述第一信号线10与所述第二信号线30用于采集所述触控感应单元50产生的感应电流。所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10与所述第二信号线30上的感应电流变化，即可对所述触控导体进行定位。
[0047]具体地，当所述触控感应单元50在感应到有触控导体靠近时，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57内的磁通量发生变化，进而在所述第一感应线圈51上产生与所述磁通量变化相对应的第一感应电流II，在所述第二感应线圈53上产生与所述磁通量变化相对应的第二感应电流12，在所述第三感应线圈55上产生与所述磁通量变化相对应的第三感应电流13，在所述第四感应线圈57上产生与所述磁通量变化相对应的第四感应电流14。进一步地，所述第一感应电流I1、第二感应电流12、第三感应电流13和第四感应电流14相互叠加后在所述第一信号线10上形成第一定位电流110，并在所述第二信号线30上形成第二定位电流130。可以理解，所述第一定位电流IlO与所述第二定位电流130为相位相反的脉冲电流信号。当所述触控导体靠近所述触控感应单元50时，所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10上的第一定位电流IlO和所述第二信号线30上的第二定位电流130的变化，进而实现对所述触控导体的定位。
[0048]请参阅图4，本发明第三实施例提供一种触控显示装置的制造方法，该方法包括:
[0049]步骤S401:在彩膜基板上通过涂布、曝光、显影形成黑矩阵。
[0050]步骤S402:在完成步骤S401的所述彩膜基板上通过溅射沉积铝Al、钼Mo或铜Cu形成导电薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第一信号线。其中，多条所述第一信号线沿水平方向(可定义为X轴方向)相互平行且间隔设置。
[0051]步骤S403:在完成步骤S402的所述彩膜基板上由无机绝缘材料(如氮化硅SiNx)通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,PECVD)形成第一绝缘层，或直接涂布一层有机透明绝缘材料形成第一绝缘层。
[0052]步骤S404:在所述第一绝缘层上通过溅射沉积铝Al、钼Mo或铜Cu形成导电薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第二信号线。其中，多条所述第二信号线沿垂直方向(可定义为Y轴方向)相互平行且间隔设置，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间由所述第一绝缘层隔离，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点。
[0053]步骤S405:在完成步骤S404的所述第一绝缘层上由无机绝缘材料(如氮化硅SiNx)通过PECVD沉积形成第二绝缘层，或直接涂布一层有机透明绝缘材料形成第二绝缘层O
[0054]步骤S406:在所述第一信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔，并在所述第二信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第二绝缘层的第二过孔。
[0055]步骤S407:在所述第二绝缘层上通过溅射沉积氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)形成透明导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成触控感应单元。并将所述触控感应单元一端通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，将所述触控感应单元的另一端通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接。
[0056]步骤S408:在完成步骤S407的所述第二绝缘层上形成彩色滤光膜和隔垫物(Photo Space，PS)。
[0057]其中，所述触控感应单元包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈均呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心从内到外依次同轴设置。也即是说，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈、第四感应线圈之间具有间隙。可以理解，通过改变所述间隙的宽度，可以改变所述触控感应单元的线圈密度，从而改变触控感应单元的触控感应性能。例如，当所述间隙减小时，所述触控感应单元的线圈密度增加，感应电流增大；当所述 间隙增大时，所述触控感应单元的线圈密度减小，感应电流减小。可以理解，所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈还可以为其他几何形状，如圆形、三角形、菱形等。可以理解，所述触控感应单元所包括感应线圈数量并不限于四组，还可以是三组感应线圈、五组感应线圈、六组感应线圈或其他数量的感应线圈。
[0058]所述触控节点位于由所述第一信号线与第二信号线在正投影方向上相交而形成的一“十”字形结构的交点处。所述触控节点四周以所述第一信号线与所述第二信号线为交界线依次形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，即，该第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的一端通过所述第一过孔与将所述触控节点的四周划分为所述第三感应区与所述第四感应区的第一信号线电性连接。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接，即，该第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的另一端通过所述第二过孔与将所述触控节点的四周划分为所述第一感应区与所述第四感应区的第二信号线电性连接。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈用于在感应到有触控导体(如触控笔)靠近时产生感应电流。所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈产生的感应电流。通过检测所述第一信号线与所述第二信号线上的感应电流变化，即可对所述触控导体进行定位。
[0059]所述电感式触控结构采用所述同轴设置的第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈构成所述触控感应单元，使得所述触控感应单元在感应到有触控导体靠近时更够产生的较大的感应电流，从而使得所述电感式触控结构能够更灵敏地检测到所述触控感应单元产生的感应电流的变化，提升所述触控显示装置的触控稳定性和灵敏度。
[0060]以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种电感式触控结构，包括多条第一信号线和多条第二信号线，其特征在于，所述电感式触控结构还包括多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
2.如权利要求1所述的电感式触控结构，其特征在于，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
3.如权利要求2所述的电感式触控结构，其特征在于，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处与所述第二信号线电性连接。
4.如权利要求3所述的电感式触控结构，其特征在于，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
5.一种触控显示装置，包括彩膜基板，其特征在于，所述触控显示装置还包括设置于所述彩膜基板上的电感式触控结构，所述电感式触控结构包括多条第一信号线、多条第二信号线和多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
6.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一第一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈与多条所述第二信号线之间通过一第二绝缘层隔离，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处通过第一过孔与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处通过第二过孔与所述第二信号线电性连接。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
9.一种如权利要求5-8任意一项所述的触控显示装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括: 在彩膜基板上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第一信号线； 由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第一绝缘层； 在所述第一绝缘层上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第二信号线； 由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第二绝缘层； 在所述第一信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔，并在所述第二信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第二绝缘层的第二过孔；在所述第二绝缘层上通过溅射沉积氧化铟锡形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成触控感应单元，并将所述触控感应单元的一端通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，将所述触控感应单元的另一端通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接。
10.如权利要求9所述的触控显示装置的制造方法，其特征在于，所述方法还包括: 在彩膜基板上通过涂布、曝光、显影形成黑矩阵；以及 在所述第二绝缘层及所述触控感应单元上形成彩色滤光膜和隔垫物。
【专利摘要】本发明提供一种电感式触控结构，包括多条第一信号线和多条第二信号线及多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。本发明还提供一种触控显示装置及其制造方法。所述电感式触控结构具有较好的触控稳定性和灵敏度。
【IPC分类】G06F3-046
【公开号】CN104866162
【申请号】CN201510323943
【发明人】徐向阳
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种电感式触控结构、一种应用该触控结构的触控显示装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，常用的触控屏有电容式触控屏、电阻式触控屏、电感式触控屏等。其中，电阻式触控屏是利用压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制，当触控屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时，则根据分压器原理，电阻式触控屏产生代表X坐标和Y坐标的电压，从而来定位触控位置。电阻式触控屏的优点是精度高，缺点是不支持多点触控。电容式触控屏是利用人体感应进行触控点检测控制，不需要直接接触或只需要轻微接触，通过检测感应电流来定位触控坐标。电容式触控屏的优点是支持多点触控，缺点是精度不高，且容易受环境影响、稳定性较差、成本较高。
[0003]电感式触控屏的工作原理是在触控笔中安装谐振线圈，通过改变触控笔与安装有触控感应电路的触控屏之间的空间距离使电磁场发生变化，则所述触控感应电路中的感应线圈产生的感应电流也相应发生变化，进而通过检测感应电流的变化来确定触控点位置。相比电阻式触控屏和电容式触控屏，电感式触控屏具有较高的透光度和灵敏度以及更好的稳定性。触控感应电路是电感式触控屏的核心部件，触控感应电路的性能直接关系到电感式触控屏的灵敏度和稳定性。然而，在现有的电感式触控屏中，触控感应电路在感应到所述触控笔相对于触控屏的触控动作时，感应线圈产生的感应电流较小，从而导致当通过检测感应电流的变化来确定触控点位置时，检测结果容易受环境影响而产生误差，不利于进一步提升电感式触控屏的触控稳定性和灵敏度。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种电感式触控结构，通过采用多组感应线圈构成触控感应单元，使得所述触控感应单元在感应到有触控导体靠近时更够产生的较大的感应电流，从而使得所述电感式触控结构能够更灵敏地检测到所述触控感应单元产生的感应电流的变化，提升触控稳定性和灵敏度。
[0005]另，本发明还提供一种应用该电感式触控结构的触控显示装置。
[0006]另，本发明还提供一种应用该电感式触控结构的触控显示装置的制造方法。
[0007]一种电感式触控结构，包括多条第一信号线、多条第二信号线及多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
[0008]其中，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
[0009]其中，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处与所述第二信号线电性连接。
[0010]其中，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
[0011]一种触控显示装置，包括彩膜基板及设置于所述彩膜基板上的电感式触控结构，所述电感式触控结构包括多条第一信号线、多条第二信号线和多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
[0012]其中，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一第一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
[0013]其中，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈与多条所述第二信号线之间通过一第二绝缘层隔离，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处通过第一过孔与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处通过第二过孔与所述第二信号线电性连接。
[0014]其中，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
[0015]一种触控显示装置的制造方法，包括:
[0016]在彩膜基板上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第一信号线；
[0017]由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第一绝缘层；
[0018]在所述第一绝缘层上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第二信号线；
[0019]由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第二绝缘层；
[0020]在所述第一信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔，并在所述第二信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第二绝缘层的第二过孔；
[0021]在所述第二绝缘层上通过溅射沉积氧化铟锡形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀亥IJ、剥离制程形成触控感应单元，并将所述触控感应单元的一端通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，将所述触控感应单元的另一端通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接。
[0022]其中，所述方法还包括:
[0023]在彩膜基板上通过涂布、曝光、显影形成黑矩阵；以及
[0024]在所述第二绝缘层及所述触控感应单元上形成彩色滤光膜和隔垫物。
[0025]所述电感式触控结构采用所述同轴设置的第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈构成所述触控感应单元，使得所述触控感应单元在感应到有触控导体靠近时更够产生的较大的感应电流，从而使得所述电感式触控结构能够更灵敏地检测到所述触控感应单元产生的感应电流的变化，提升所述触控显示装置的触控稳定性和灵敏度。
【附图说明】
[0026]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。
[0027]图1是本发明第一实施例提供的电感式触控结构示意图。
[0028]图2是图1所示电感式触控结构的局部放大示意图。
[0029]图3是本发明第二实施例提供的触控显示装置的结构示意图。
[0030]图4是本发明第三实施例提供的触控显示装置的制造方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0031]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。
[0032]为便于描述，这里可以使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”
等空间相对性术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。可以理解，当一个元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件或层上、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在居间元件或层。
[0033]可以理解，这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，并非要限制本发明。在这里使用时，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。进一步地，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
[0034]除非另行定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解，诸如通用词典中所定义的术语，否则应当被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义相一致的含义，而不应被解释为理想化或过度形式化的意义，除非在此明确地如此定义。
[0035]请参阅图1，本发明第一实施例提供一种电感式触控结构100，其包括多条第一信号线10、多条第二信号线30和多个触控感应单元50。具体为，多条所述第一信号线10沿水平方向(可定义为X轴方向)相互平行且间隔设置，多条所述第二信号线30沿垂直方向(可定义为Y轴方向)相互平行且间隔设置。多条所述第一信号线10位于同一图层，多条所述第二信号线30位于另一图层，且多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30之间通过一绝缘层(图未示)隔离。如图1所示，多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30在正投影方向上相交形成多个触控节点N，即，每一第一信号线10在正投影方向与所述第二信号线30相交从而形成多个触控节点N。所述第一信号线10和所述第二信号线30之间在一对应的触控节点N处通过一所述触控感应单元50电性连接。所述触控感应单元50用于在感应到有触控导体(如触控笔)靠近时产生感应电流。所述第一信号线10与所述第二信号线30用于采集所述触控感应单元50产生的感应电流。所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10与所述第二信号线30上的感应电流变化，即可对所述触控导体进行定位。
[0036]请参阅图2，图2为图1所示电感式触控结构100的一个触控感应单元50的局部放大图。所述触控感应单元50部分环绕所述触控节点N设置。所述触控节点N位于由所述第一信号线10与第二信号线30在正投影方向上相交而形成的一 “十”字形结构的交点处。每一触控节点N四周以所述第一信号线10与所述第二信号线30为交界线依次形成第一感应区N1、第二感应区N2、第三感应区N3和第四感应区N4。即，所述触控节点N的四周由所述第一信号线10与第二信号线30划分形成第一感应区N1、第二感应区N2、第三感应区N3和第四感应区N4。
[0037]所述触控感应单元50包括第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57均呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点N为中心从内到外依次同轴设置。也即是说，所述第一感应线圈51靠近所述触控节点N设置，所第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57依次远离所述触控节点N设置。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55、第四感应线圈57之间具有间隙S。可以理解，通过改变所述间隙S的宽度，可以改变所述触控感应单元50的线圈密度，从而改变触控感应单元50的触控感应性能。例如，当所述间隙S减小时，所述触控感应单元50的线圈密度增加，感应电流增大；当所述间隙S增大时，所述触控感应单元50的线圈密度减小，感应电流减小。可以理解，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57还可以为其他几何形状，如圆形、三角形、菱形等。可以理解，所述触控感应单元50所包括感应线圈数量并不限于四组，还可以是三组感应线圈、五组感应线圈、六组感应线圈或其他数量的感应线圈。
[0038]所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端在所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的交界处与所述第一信号线10电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端与将所述触控节点N的四周划分为所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的第一信号线10电性连接。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端在所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的交界处与所述第二信号线30电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端与将所述触控节点N的四周划分为所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的第二信号线30电性连接。当所述触控感应单元50在感应到有触控导体靠近时，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57内的磁通量发生变化，进而在所述第一感应线圈51上产生与所述磁通量变化相对应的第一感应电流II，在所述第二感应线圈53上产生与所述磁通量变化相对应的第二感应电流12，在所述第三感应线圈55上产生与所述磁通量变化相对应的第三感应电流13，在所述第四感应线圈57上产生与所述磁通量变化相对应的第四感应电流14。进一步地，所述第一感应电流I1、第二感应电流12、第三感应电流13和第四感应电流14相互叠加后在所述第一信号线10上形成第一定位电流110，并在所述第二信号线30上形成第二定位电流130。
[0039]可以理解，所述第一定位电流IlO与所述第二定位电流130为相位相反的脉冲电流信号。当所述触控导体靠近所述触控感应单元50时，所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10上的第一定位电流IlO和所述第二信号线30上的第二定位电流130的变化，进而实现对所述触控导体的定位。
[0040]在可选实施例中，所述第一信号线10与所述第二信号线30之间通过一第一绝缘层(图未示)隔离，所述触控感应单元50与所述第二信号线30之间通过一第二绝缘层(图未示)隔离，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57的一端在所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的交界处分别通过一贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔(图未示)与所述第一信号线10电性连接；所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57的另一端在所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的交界处分别通过一贯穿所述第二绝缘层的第二过孔(图未示)与所述第二信号线30电性连接。
[0041]请参阅图3，本发明第二实施例提供一种应用所述电感式触控结构100的触控显示装置200。所述触控显示装置200包括彩膜基板210、黑矩阵(图未示)、第一绝缘层(图未示)、第二绝缘层(图未示)、彩色滤光膜(图未示)和所述电感式触控结构100。其中，所述电感式触控结构100包括多条第一信号线10、多条第二信号线30和多个触控感应单元
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[0042]所述黑矩阵通过涂布、曝光、显影制程形成于所述彩膜基板210上。多条所述第一信号线10位于同一图层，其通过溅射沉积铝Al、钼Mo、铜Cu等金属薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成于所述彩膜基板210上。其中，多条所述第一信号线10沿水平方向(可定义为X轴方向)相互平行且间隔设置。所述第一绝缘层由无机绝缘材料(如氮化娃SiNx)通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposit1n, PECVD)形成于所述彩膜基板210上，以覆盖多条所述第一信号线10 ;或者，所述第一绝缘层还 可以是直接涂布于所述彩膜基板210上的有机透明绝缘材料，以覆盖多条所述第一信号线10。多条所述第二信号线30位于同一图层，其通过溅射沉积铝Al、钼Mo、铜Cu等金属薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成于所述第一绝缘层上。其中，多条所述第二信号线30沿垂直方向(可定义为Y轴方向)相互平行且间隔设置。多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30之间由所述第一绝缘层隔离，且多条所述第一信号线10与多条所述第二信号线30在正投影方向上相交形成多个触控节点N，即，每一第一信号线10在正投影方向与所述第二信号线30相交从而形成多个触控节点N。所述第二绝缘层由无机绝缘材料(如氮化硅SiNx)通过PECVD沉积形成于所述第一绝缘层上，以覆盖多条所述第二信号线30 ;或者，所述第二绝缘层还可以是直接涂布于所述第一绝缘层上的有机透明绝缘材料，以覆盖多条所述第二信号线30。
[0043]所述触控感应单元50可通过派射沉积氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)等透明导电薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成于所述第二绝缘层上。所述触控感应单元50通过贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔Hl与所述第一信号线10电性连接，并通过贯穿所述第二绝缘层的第二过孔H2与所述第二信号线30电性连接。所述彩色滤光膜设置于所述触控感应单元50上。
[0044]具体地，所述触控感应单元50包括第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57均呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点N为中心从内到外依次同轴设置。即，所述第一感应线圈51靠近所述触控节点N设置，所第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57依次远离所述触控节点N设置。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55、第四感应线圈57之间具有间隙S。可以理解，通过改变所述间隙S的宽度，可以改变所述触控感应单元50的线圈密度，从而改变触控感应单元50的触控感应性能。例如，当所述间隙S减小时，所述触控感应单元50的线圈密度增加，感应电流增大；当所述间隙S增大时，所述触控感应单元50的线圈密度减小，感应电流减小。可以理解，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57还可以为其他几何形状，如圆形、三角形、菱形等。可以理解，所述触控感应单元50所包括感应线圈数量并不限于四组，还可以是三组感应线圈、五组感应线圈、六组感应线圈或其他数量的感应线圈。
[0045]所述触控节点N位于由所述第一信号线10与第二信号线30在正投影方向上相交而形成的一“十”字形结构的交点处。每一所述触控节点N四周以所述第一信号线10与所述第二信号线30为交界线依次形成第一感应区N1、第二感应区N2、第三感应区N3和第四感应区N4。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端在所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的交界处通过所述第一过孔Hl与所述第一信号线10电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的一端通过所述第一过孔Hl与将所述触控节点N的四周划分为所述第三感应区N3与所述第四感应区N4的第一信号线10电性连接。所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端在所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的交界处通过所述第二过孔H2与所述第二信号线30电性连接，即，该第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57各自的另一端通过所述第二过孔H2与将所述触控节点N的四周划分为所述第一感应区NI与所述第四感应区N4的第二信号线30电性连接。
[0046]所述触控感应单元50用于在感应到有触控导体(如触控笔)靠近时产生感应电流。所述第一信号线10与所述第二信号线30用于采集所述触控感应单元50产生的感应电流。所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10与所述第二信号线30上的感应电流变化，即可对所述触控导体进行定位。
[0047]具体地，当所述触控感应单元50在感应到有触控导体靠近时，所述第一感应线圈51、第二感应线圈53、第三感应线圈55和第四感应线圈57内的磁通量发生变化，进而在所述第一感应线圈51上产生与所述磁通量变化相对应的第一感应电流II，在所述第二感应线圈53上产生与所述磁通量变化相对应的第二感应电流12，在所述第三感应线圈55上产生与所述磁通量变化相对应的第三感应电流13，在所述第四感应线圈57上产生与所述磁通量变化相对应的第四感应电流14。进一步地，所述第一感应电流I1、第二感应电流12、第三感应电流13和第四感应电流14相互叠加后在所述第一信号线10上形成第一定位电流110，并在所述第二信号线30上形成第二定位电流130。可以理解，所述第一定位电流IlO与所述第二定位电流130为相位相反的脉冲电流信号。当所述触控导体靠近所述触控感应单元50时，所述电感式触控结构100通过检测所述第一信号线10上的第一定位电流IlO和所述第二信号线30上的第二定位电流130的变化，进而实现对所述触控导体的定位。
[0048]请参阅图4，本发明第三实施例提供一种触控显示装置的制造方法，该方法包括:
[0049]步骤S401:在彩膜基板上通过涂布、曝光、显影形成黑矩阵。
[0050]步骤S402:在完成步骤S401的所述彩膜基板上通过溅射沉积铝Al、钼Mo或铜Cu形成导电薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第一信号线。其中，多条所述第一信号线沿水平方向(可定义为X轴方向)相互平行且间隔设置。
[0051]步骤S403:在完成步骤S402的所述彩膜基板上由无机绝缘材料(如氮化硅SiNx)通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,PECVD)形成第一绝缘层，或直接涂布一层有机透明绝缘材料形成第一绝缘层。
[0052]步骤S404:在所述第一绝缘层上通过溅射沉积铝Al、钼Mo或铜Cu形成导电薄膜，然后通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第二信号线。其中，多条所述第二信号线沿垂直方向(可定义为Y轴方向)相互平行且间隔设置，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间由所述第一绝缘层隔离，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点。
[0053]步骤S405:在完成步骤S404的所述第一绝缘层上由无机绝缘材料(如氮化硅SiNx)通过PECVD沉积形成第二绝缘层，或直接涂布一层有机透明绝缘材料形成第二绝缘层O
[0054]步骤S406:在所述第一信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔，并在所述第二信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第二绝缘层的第二过孔。
[0055]步骤S407:在所述第二绝缘层上通过溅射沉积氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)形成透明导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成触控感应单元。并将所述触控感应单元一端通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，将所述触控感应单元的另一端通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接。
[0056]步骤S408:在完成步骤S407的所述第二绝缘层上形成彩色滤光膜和隔垫物(Photo Space，PS)。
[0057]其中，所述触控感应单元包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈均呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心从内到外依次同轴设置。也即是说，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈、第四感应线圈之间具有间隙。可以理解，通过改变所述间隙的宽度，可以改变所述触控感应单元的线圈密度，从而改变触控感应单元的触控感应性能。例如，当所述间隙减小时，所述触控感应单元的线圈密度增加，感应电流增大；当所述 间隙增大时，所述触控感应单元的线圈密度减小，感应电流减小。可以理解，所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈还可以为其他几何形状，如圆形、三角形、菱形等。可以理解，所述触控感应单元所包括感应线圈数量并不限于四组，还可以是三组感应线圈、五组感应线圈、六组感应线圈或其他数量的感应线圈。
[0058]所述触控节点位于由所述第一信号线与第二信号线在正投影方向上相交而形成的一“十”字形结构的交点处。所述触控节点四周以所述第一信号线与所述第二信号线为交界线依次形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，即，该第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的一端通过所述第一过孔与将所述触控节点的四周划分为所述第三感应区与所述第四感应区的第一信号线电性连接。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接，即，该第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈各自的另一端通过所述第二过孔与将所述触控节点的四周划分为所述第一感应区与所述第四感应区的第二信号线电性连接。所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈用于在感应到有触控导体(如触控笔)靠近时产生感应电流。所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈产生的感应电流。通过检测所述第一信号线与所述第二信号线上的感应电流变化，即可对所述触控导体进行定位。
[0059]所述电感式触控结构采用所述同轴设置的第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈构成所述触控感应单元，使得所述触控感应单元在感应到有触控导体靠近时更够产生的较大的感应电流，从而使得所述电感式触控结构能够更灵敏地检测到所述触控感应单元产生的感应电流的变化，提升所述触控显示装置的触控稳定性和灵敏度。
[0060]以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种电感式触控结构，包括多条第一信号线和多条第二信号线，其特征在于，所述电感式触控结构还包括多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
2.如权利要求1所述的电感式触控结构，其特征在于，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
3.如权利要求2所述的电感式触控结构，其特征在于，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处与所述第二信号线电性连接。
4.如权利要求3所述的电感式触控结构，其特征在于，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
5.一种触控显示装置，包括彩膜基板，其特征在于，所述触控显示装置还包括设置于所述彩膜基板上的电感式触控结构，所述电感式触控结构包括多条第一信号线、多条第二信号线和多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。
6.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，多条所述第一信号线沿X轴方向相互平行且间隔设置于同一图层，多条所述第二信号线沿Y轴方向相互平行且间隔设置于另一图层，且多条所述第一信号线与多条所述第二信号线之间通过一第一绝缘层隔离，所述触控节点四周由所述第一信号线与所述第二信号线划分形成第一感应区、第二感应区、第三感应区和第四感应区。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，多组所述感应线圈呈半封闭的3/4矩形结构，并以所述触控节点为中心依次同轴设置，多组所述感应线圈与多条所述第二信号线之间通过一第二绝缘层隔离，多组所述感应线圈各自的一端在所述第三感应区与所述第四感应区的交界处通过第一过孔与所述第一信号线电性连接，多组所述感应线圈各自的另一端在所述第一感应区与所述第四感应区的交界处通过第二过孔与所述第二信号线电性连接。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，多组所述感应线圈包括第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈和第四感应线圈，所述第一感应线圈靠近所述触控节点设置，所第二感应线圈、所述第三感应线圈和所述第四感应线圈依次远离所述触控节点设置。
9.一种如权利要求5-8任意一项所述的触控显示装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括: 在彩膜基板上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第一信号线； 由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第一绝缘层； 在所述第一绝缘层上通过溅射沉积铝、钼或铜形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成多条第二信号线； 由无机绝缘材料通过等离子体增强化学气相沉积法形成第二绝缘层； 在所述第一信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第一绝缘层和第二绝缘层的第一过孔，并在所述第二信号线对应的位置通过光刻形成贯穿所述第二绝缘层的第二过孔；在所述第二绝缘层上通过溅射沉积氧化铟锡形成导电薄膜，并通过曝光、显影、蚀刻、剥离制程形成触控感应单元，并将所述触控感应单元的一端通过所述第一过孔与所述第一信号线电性连接，将所述触控感应单元的另一端通过所述第二过孔与所述第二信号线电性连接。
10.如权利要求9所述的触控显示装置的制造方法，其特征在于，所述方法还包括: 在彩膜基板上通过涂布、曝光、显影形成黑矩阵；以及 在所述第二绝缘层及所述触控感应单元上形成彩色滤光膜和隔垫物。
【专利摘要】本发明提供一种电感式触控结构，包括多条第一信号线和多条第二信号线及多个触控感应单元，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在正投影方向上相交形成多个触控节点，多条所述第一信号线与多条所述第二信号线在每一对应的触控节点处通过所述触控感应单元电性连接，所述触控感应单元包括多组感应线圈，所述感应线圈用于在感应到有触控导体靠近时产生感应电流，所述第一信号线与所述第二信号线用于采集所述感应电流，以通过检测所述第一信号线和所述第二信号线上的感应电流的变化确定触控位置。本发明还提供一种触控显示装置及其制造方法。所述电感式触控结构具有较好的触控稳定性和灵敏度。
【IPC分类】G06F3-046
【公开号】CN104866162
【申请号】CN201510323943
【发明人】徐向阳
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日
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