一種觸摸屏及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種觸摸屏及顯示裝置，涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了現(xiàn)有的觸摸屏耗電、操作受限的問題。一種觸摸屏，包括：相對的第一基板和第二基板，所述第一基板包括第一襯底以及形成在所述第一襯底上的納米壓電單元層，其中，所述納米壓電單元層包括沿所述第一襯底垂直生長的直線型納米壓電材料；所述第二基板包括第二襯底以及形成在所述第二襯底上相互不接觸的第一電極和第二電極，其中，所述第一電極沿第一方向形成多排，所述第二電極沿第二方向形成多排，所述第一方向和所述第二方向不同。
【專利說明】-種觸摸屏及顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種觸摸屏及顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 觸摸屏（touch screen)又稱"觸控屏"或"觸控面板"，是目前最簡單、方便、自然 的一種人機(jī)交互方式，它賦予多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。
[0003] 目前最為常見的觸摸屏方式是電阻式和電容式。電阻式觸摸屏如圖1所示，包括 第一襯底10、設(shè)置在所述第一襯底10上的第一電極21、第二襯底20以及設(shè)置在所述第二 襯底20上的第二電極22。如圖1所示，電阻式是利用觸控壓力（圖1中手指30的壓力） 導(dǎo)致第一電極21和第二電極22接觸，從而改變觸控回路中電阻值，進(jìn)而可以確定觸控位 置。但是常規(guī)的電阻式觸屏要求在沒有觸摸動(dòng)作的時(shí)，第一電極和第二電極必須保證電流 一直導(dǎo)通，這樣會(huì)使得器件功耗增加。而且，當(dāng)兩個(gè)觸控點(diǎn)過于靠近，電阻傳感器無法區(qū)分 是一個(gè)點(diǎn)還是兩個(gè)點(diǎn)，造成識(shí)別失誤，精準(zhǔn)度不高。
[0004] 電容式觸摸屏的電路原理如圖2所示，主要是利用人體電場，當(dāng)手指30觸摸屏幕 時(shí)，在觸摸位置處的第一電極21和第二電極22的電容會(huì)發(fā)生變化，從而可以檢出觸控位 置。但是電容式觸屏需要用手指來操作，對于絕緣性的物質(zhì)無法識(shí)別，不支持其他物體操 作，使得電容式觸屏的使用范圍受到限制。同時(shí)，電容式觸屏面板表面必須保持干凈，任何 帶有靜電的污漬、霧氣等都會(huì)導(dǎo)致誤操作。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種觸摸屏及顯示裝置，解決了現(xiàn)有的觸摸屏耗電、操 作受限的問題。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種觸摸屏，包括：相對的第一基板和第二基板，所述第 一基板包括第一襯底以及形成在所述第一襯底上的納米壓電單元層其中，所述納米壓電單 元層包括沿所述第一襯底垂直生長的直線型納米壓電材料；所述第二基板包括第二襯底以 及形成在所述第二襯底上相互不接觸的第一電極和第二電極，其中，所述第一電極沿第一 方向形成多排，所述第二電極沿第二方向形成多排，所述第一方向和所述第二方向不同。
[0008] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種觸摸屏，包括：相對的第一基板和第二基板，所述 第二基板包括第二襯底以及設(shè)置在所述第二襯底上的第二電極，其中所述第二電極層沿第 二方向形成多排；所述第一基板包括第一襯底、設(shè)置在所述第一襯底上的第一電極以及納 米壓電單元層，其中，所述第一電極沿第一方向形成多排，所述第一方向和所述第二方向不 同；所述納米壓電單元層在對應(yīng)第一電極和第二電極交叉的位置處包括沿所述第一襯底平 行生長的至少一層直線型壓電材料層。
[0009] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示裝置，包括顯示屏以及本實(shí)用新型實(shí)施例提供 的任一所述的觸摸屏，所述觸摸屏位于所述顯示屏的出光側(cè)或背光側(cè)。
[0010] 本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種觸摸屏及顯示裝置，所述觸摸屏采用納米陣列的壓 電效應(yīng)自發(fā)電技術(shù)，當(dāng)壓力施加在觸屏表面時(shí)，納米壓電單元層的直線型納米壓電材料發(fā) 生彎曲，在拉伸面上為正電位，擠壓面上為負(fù)電位，而由壓電效應(yīng)產(chǎn)生壓電電勢和電流，隨 后由第一電極和第二電極導(dǎo)出，從而可以確定觸摸位置和手勢動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)觸摸功能。與常 見的電阻屏、電容屏相比，該觸屏通過壓電效應(yīng)能夠由觸屏本身自產(chǎn)生電流，不需要外部電 源，可以減小器件的功耗。且壓電電流是由于壓力產(chǎn)生的，對觸摸屏產(chǎn)生壓力的可以導(dǎo)電體 也可以是絕緣體，因此其他帶有靜電的污漬、霧氣等也不會(huì)影響觸摸的操作，適用性更強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電阻式觸摸屏示意圖；
[0013] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中電容式觸摸屏示意圖；
[0014] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種觸摸屏示意圖；
[0015] 圖4為第一電極和第二電極的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種觸摸屏不意圖；
[0017] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種觸摸屏示意圖；
[0018] 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種觸摸屏的制作方法示意圖；
[0019] 圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的形成第一基板的方法示意圖；
[0020] 圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的形成第二基板的方法示意圖；
[0021] 圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種觸摸屏示意圖；
[0022] 圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種觸摸屏示意圖；
[0023] 圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種觸摸屏示意圖；
[0024] 圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種觸摸屏示意圖；
[0025] 圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一層納米壓電單元層示意圖；
[0026] 圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的形成第二基板的方法示意圖；
[0027] 圖16為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的形成第一基板的方法示意圖。
[0028] 附圖標(biāo)記：
[0029] 10-第一襯底；11-納米壓電單元層；20-第二襯底；21-第一電極；22-第二電極； 23-輔助電極；30-手指；40-隔墊物；100-第一基板；200-第二基板。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(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)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種觸摸屏，如圖3所示，包括：相對的第一基板100和 第二基板200,所述第一基板100包括第一襯底10以及形成在所述第一襯底上的納米壓電 單元層11，其中，所述納米壓電單元層11包括沿所述第一襯底10垂直生長的直線型納米壓 電材料；所述第二基板200包括第二襯底20以及形成在所述第二襯底20上相互不接觸的 第一電極21 (圖3未示出）和第二電極22,其中，如圖4所示，所述第一電極21沿第一方 向101形成多排，所述第二電極22沿第二方向102形成多排，所述第一方向101和所述第 二方向102不同。
[0032] 需要說明的是，所述第一方向和所述第二方向不同，即所述第一方向和所述第二 方向必然相交。本實(shí)用新型實(shí)施例，如圖4所示，均以所述第一方向101和第二方向102垂 直為例進(jìn)行詳細(xì)說明。所述沿所述第一襯底垂直生長的直線型納米壓電材料，所述直線型 納米材料是指所述納米材料的中心軸為直線，所述直線型納米壓電材料的中心軸與所述第 一襯底垂直。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述納米壓電單元層包括沿所述第一襯底垂直生長的 直線型納米壓電材料，即如圖3所示，直線型納米壓電材料與第一襯底10垂直，且納米壓電 材料為垂直的直線型。當(dāng)沿所述第一襯底垂直生長的壓電材料在受到作用力彎曲（此時(shí)為 非直線型）時(shí)具有壓電特性。即，納米壓電材料在壓力作用下會(huì)擠壓、變形，從而能夠產(chǎn)生 壓電電勢，產(chǎn)生肖特基結(jié)，產(chǎn)生電流分別由第一電極層和第二電極層導(dǎo)出，處理器根據(jù)電流 流出位置可以確定觸摸位置和手勢動(dòng)作。具體的，納米壓電材料拉伸和擠壓將產(chǎn)生方向相 反的電場，也就是沿軸向方向在中分面兩側(cè)將產(chǎn)生方向相反的兩個(gè)電場。因此，橫截面上部 始終為正電位，下部為負(fù)電位，中分面與生長襯底相連接為零電位，截面上部的正電位大小 與納米棒彎曲的程度成正比，彎曲越大，電位越高。如圖5所示，當(dāng)納米壓電單元層11的直 線型納米壓電材料由于受到擠壓、變形，發(fā)生彎曲，在拉伸面上為正電位，擠壓面上為負(fù)電 位。由于第二襯底20上形成有第一電極和第二電極，則當(dāng)直線型納米壓電材料的拉伸面與 第一電極接觸，擠壓面與第二電極接觸，電流分別由第一電極層和第二電極層導(dǎo)出，處理器 根據(jù)電流流出位置可以確定觸摸位置和手勢動(dòng)作進(jìn)而實(shí)現(xiàn)觸摸功能。
[0033] 另外，本實(shí)用新型所有實(shí)施例中，所述第一電極和所述第二電極分別可以為驅(qū)動(dòng) 電極和感應(yīng)電極，即所述第一電極為驅(qū)動(dòng)電極，則所述第二電極為感應(yīng)電極；或，所述第一 電極為感應(yīng)電極，則所述第二電極為驅(qū)動(dòng)電極。
[0034] 所述第一電極和所述第二電極互不接觸，可以是在第一電極和第二電極之間形成 絕緣層，則所述第一電極和所述第二電極分別位于所述絕緣層的兩側(cè)，即形成在不同層。還 可以是使得第一電極在對應(yīng)第二電極的位置處斷開，再通過過孔等實(shí)現(xiàn)電連接，即第一電 極和第二電極位于同一層。本實(shí)用新型實(shí)施例以所述第一電極在對應(yīng)第二電極的位置處斷 開為例。
[0035] 本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述第一襯底和第二襯底可以是襯底基板，例如可以是玻 璃基板，也可以是其他薄膜或?qū)咏Y(jié)構(gòu)等。
[0036] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種觸摸屏，通過采用納米陣列的壓電效應(yīng)自發(fā)電技 術(shù)，當(dāng)壓力施加在觸屏表面時(shí)，納米壓電單元層的直線型納米壓電材料發(fā)生彎曲，在拉伸面 上為正電位，擠壓面上為負(fù)電位，而由壓電效應(yīng)產(chǎn)生壓電電勢和電流，隨后由第一電極和第 二電極導(dǎo)出，從而可以確定觸摸位置和手勢動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)觸摸功能。與常見的電阻屏、電容屏 相比，該觸屏通過壓電效應(yīng)能夠由觸屏本身自產(chǎn)生電流，不需要外部電源，可以減小器件的 功耗。且壓電電流是由于壓力產(chǎn)生的，對觸摸屏產(chǎn)生壓力的可以導(dǎo)電體也可以是絕緣體，因 此其他帶有靜電的污漬、霧氣等也不會(huì)影響觸摸的操作，適用性更強(qiáng)。
[0037] 可選的，如圖5所示，所述第一電極21 (圖中未示出）和/或所述第二電極22表面 形成有微結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，如圖6所示，所述第一電極和/或所述第二電極上還形成有輔助電 極23,所述輔助電極23表面形成有微結(jié)構(gòu)。具體的，所述微結(jié)構(gòu)為鋸齒結(jié)構(gòu)。微結(jié)構(gòu)有利 于提高電極與納米壓電材料的接觸性，這樣當(dāng)直線型的納米材料的受到壓力擠壓變形時(shí)， 有利于使其拉伸面和擠壓面的電流分別經(jīng)所述微結(jié)構(gòu)通過第一電極和第二電極輸出。當(dāng)然 所述微結(jié)構(gòu)還可以是其它凸起結(jié)構(gòu)等，本實(shí)用新型實(shí)施例僅以所述微結(jié)構(gòu)為鋸齒結(jié)構(gòu)為例 進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038] 進(jìn)一步的，所述輔助電極為金屬電極，所述第一電極和所述第二電極為ΙΤ0電極。 金屬層的電子遷移率高，電阻較小，但金屬的附著力小，一般不利于直接形成在襯底（例如 玻璃基板）上。ΙΤ0層即（Indium tin oxide)氧化銦錫層，ΙΤ0層的電阻比金屬層電阻大， 但其附著力好，形成在襯底上不易脫落。本實(shí)用新型實(shí)施例以所述第一電極層和第二電極 層為ΙΤ0層，輔助電極層為金屬層進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0039] 可選的，所述第一基板100還包括位于所述第一襯底10和所述納米壓電單元層11 之間的打底層12,所述納米壓電單元層11形成在所述打底層12上。
[0040] 所述打底層可以是氮化硅層等，由于形成納米壓電單元層的直線型納米壓電材料 直接形成在第一襯底，例如玻璃基板上的難度較大，因此，可以通過在玻璃基板上首先形成 氮化硅層的打底層，再在所述打底層上形成直線型納米壓電材料，這樣不僅有利于直線型 納米壓電材料的制作，且直線型納米壓電材料形成在打底層上的附著性好，不易脫落。
[0041] 可選的，如圖3、圖5、圖6所示，所述第一基板100和所述第二基板200之間還設(shè) 置有隔墊物40,所述隔墊物40使得所述納米壓電單元層11與所述第二基板200不接觸， [0042] 具體的，納米壓電單元層的納米壓電材料在正常情況下，只要是直線型不受壓力 發(fā)生擠壓變形就不會(huì)產(chǎn)生電流，為了進(jìn)一步保證形成的觸摸屏中的納米壓電材料在不受 壓力的情況下為直線型，通過隔墊物，使得其與第二基板不接觸，即與第二基板上的第一電 極、第二電極以及第一電極和第二電極的輔助電極均不接觸，以提高觸摸屏的精準(zhǔn)度。
[0043] 所述第一基板和第二基板之間還設(shè)置有隔墊物，所述隔墊物使得所述納米壓電單 元層與第二電極層不接觸，所述隔墊物可以是如圖3所示位于第一襯底10和第二襯底20 之間，還可以是位于第一電極層和第二電極層之間，本實(shí)用新型實(shí)施例僅以圖3所示的為 例。且所述隔墊物還可以是封框膠。
[0044] 可選的，所述納米壓電單元層為陣列排布的直線型的納米管、納米條、納米環(huán)或其 的任意組合。進(jìn)一步的，形成所述納米壓電單元的材料為氧化鋅。即所述納米壓電單元層的 材料為氧化鋅納米管或者為氧化鋅納米條或者為氧化鋅納米環(huán)。還可以是氧化鋅納米管、 氧化鋅納米條以及氧化鋅納米環(huán)中任意兩種或三種的組合。
[0045] 當(dāng)然，形成納米壓電單元的材料還可以是其他材料，例如還可以是二氧化硅、四氧 石充化鎵等，本實(shí)用新型實(shí)施例僅以上述為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046] 優(yōu)選的，所述納米壓電單元層為陣列排布的納米管。相對于納米條和納米環(huán)等，納 米管的透光率更高。
[0047] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示裝置，包括顯示屏和本實(shí)用新型實(shí)施例提供的 上述的任一種觸摸屏，所述觸摸屏可以是位于所述顯示屏的出光側(cè)或背光側(cè)。
[0048] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述觸摸屏的納米壓電單元層包括陣列排布的納米管，且所述觸 摸屏位于所述顯示屏的出光側(cè)。納米管比納米棒或納米條的透光性好，納米管的觸摸屏可 以設(shè)置在所述觸摸屏的出光面，更有利于提高觸摸的精度。
[0049] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種制作本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸摸屏的制作方法， 如圖7所示，包括：
[0050] 步驟101、形成第一基板。
[0051] 具體的，所述形成第一基板包括：在第一襯底上形成納米壓電單元層。其中，所述 納米壓電單元層包括沿所述第一襯底垂直生長的直線型納米壓電材料。
[0052] 可選的，在第一襯底上形成氧化鋅納米陣列的納米壓電單元層可以是采用 PECVD (Plasma Enhanced Chemicial Vapor Deposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法） 在所述第一襯底上形成氧化鋅納米陣列。
[0053] 進(jìn)一步的，可以是在所述第一襯底上形成氧化鋅的納米管。且納米管的制備可以 是在納米線的基礎(chǔ)上，采用〇. 3摩爾每升的氫氧化鈉等堿液對已經(jīng)制備完成的納米線進(jìn)行 腐蝕，且在85°C左右的水浴中腐蝕不到30分鐘，即可以將納米條刻蝕成納米管。納米管可 以明顯提高觸摸屏的透光性。
[0054] 優(yōu)選的，如圖8所示，在第一襯底上形成納米壓電單元層之前，所述形成第一基板 還包括：
[0055] 步驟1011a、在第一襯底上形成打底層。
[0056] 所述打底層可以是氧化硅層或氮化硅層等。所述在第一襯底上形成打底層具體可 以通過將氧化硅通過旋涂等在第一襯底表面形成一層氧化硅薄膜。
[0057] 所述在第一襯底上形成納米壓電單元層具體為：
[0058] 步驟1012a、在所述打底層上形成納米壓電單元層。
[0059] 即在形成有打底層的第一襯底上形成納米壓電單元層。具體形成納米壓電單元層 的方法可以參照上述步驟101。
[0060] 步驟102、形成第二基板。
[0061] 具體包括：在第二襯底上形成相互不接觸的第一電極和第二電極，其中，所述第一 電極沿第一方向形成多排，所述第二電極沿第二方向形成多排，所述第一方向和所述第二 方向不同。
[0062] 具體的，如圖9所示，所述形成第二基板包括：
[0063] 步驟1021a、在第二襯底上形成相互不接觸的第一電極和第二電極。
[0064] 其中，所述第一電極沿第一方向形成多排，所述第二電極沿第二方向形成多排，所 述第一方向和所述第二方向不同。
[0065] 具體的，可以在第二襯底上形成第一電極，再在所述第一電極與第二電極的交叉 位置處形成絕緣層，再在第二襯底上形成第二電極。還可以是通過一次構(gòu)圖工藝形成互不 接觸的第一電極和第二電極，其中第一電極可以是沿第一方向形成多排，且位于同一排的 第一電極直接接觸電連接，第二電極沿第二方向形成多排，位于同一排的第二電極在第一 電極處斷開，再通過連接線將位于同一排的第二電極電連接。
[0066] 可選的，所述在第二襯底上形成相互不接觸的第一電極和第二電極形成第二基板 還具體包括：在所述第一電極和/或所述第二電極表面形成微結(jié)構(gòu)。
[0067] 可選的，所述形成第二基板（即上述步驟102)還包括：
[0068] 步驟1022a、在所述第一電極和/或所述第二電極上形成輔助電極，所述輔助電極 表面形成有微結(jié)構(gòu)。
[0069] 步驟103、將所述第一基板和所述第二基板對盒。
[0070] 具體包括：在所述第一基板和所述第二基板之間形成隔墊物，再將所述第一基板 和所述第二基板對盒，所述隔墊物使得所述納米壓電單元層與所述第二基板不接觸。
[0071] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種觸摸屏，如圖10所示，包括：相對的第一基板100和 第二基板200,所述第二基板200包括第二襯底20以及設(shè)置在所述第二襯底20上的第二電 極22,其中所述第二電極22沿第二方向形成多排；所述第一基板100包括第一襯底10、設(shè) 置在所述第一襯底10上的第一電極21以及納米壓電單元層11，其中，所述第一電極21沿 第一方向形成多排，所述第一方向和所述第二方向不同（所述第一電極21和第二電極22 的俯視示意圖如圖3所示）；如圖10所示，所述納米壓電單元層11至少在對應(yīng)第一電極21 和第二電極22交叉的位置處包括沿所述第一襯底10平行生長的至少一層直線型壓電材料 層。
[0072] 所述沿所述第一襯底平行生長的至少一層直線型納米壓電材料層，即所述至少一 層直線型納米壓電材料層與所述第一襯底平行。需要說明的是，位于一層的直線型納米壓 電材料可以是相互平行的，還可以是在三維空間雜亂排布。所述直線型納米材料是指所述 納米材料的中心軸為直線，當(dāng)位于一層的直線型納米壓電材料相互平行，即所述直線型納 米壓電材料的中心軸與所述第一襯底平行。
[0073] 所述納米壓電單元層在對應(yīng)第一電極和第二電極交叉的位置處包括沿所述第一 襯底平行生長的至少一層直線型壓電材料，即所述納米壓電單元層可以是僅在對應(yīng)第一電 極和第二電極交叉的位置處包括沿所述第一襯底平行生長直線型壓電材料。如圖11所示， 當(dāng)納米壓電單元層11的直線型納米壓電材料由于受到擠壓、變形，發(fā)生彎曲，在拉伸面上 為正電位，擠壓面上為負(fù)電位。擠壓面與第一襯底10上的第一電極21直接接觸電連接；拉 伸面與第二襯底20上的第二電極22直接接觸電連接，電流分別由第一電極層和第二電極 層導(dǎo)出，處理器根據(jù)電流流出位置可以確定觸摸位置和手勢動(dòng)作進(jìn)而實(shí)現(xiàn)觸摸功能。
[0074] 所述納米壓電單元層在對應(yīng)第一電極和第二電極交叉的位置處包括沿所述第一 襯底平行生長的至少一層直線型壓電材料。即所述納米壓電單元層可以包括一層直線型壓 電材料，還可以是包括多層直線型壓電材料，且所述多層直線型壓電材料產(chǎn)生的壓電串聯(lián)， 可以進(jìn)一步增大壓電電流，以提高觸摸靈敏度。如圖10所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中均以所 述納米壓電單元層包括多層納米壓電材料為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0075] 需要說明的是，所述第一方向和所述第二方向不同，即所述第一方向和所述第二 方向必然相交。本實(shí)用新型實(shí)施例，如圖4所示，均以所述第一方向101和第二方向102垂 直為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0076] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種觸摸屏，通過采用納米陣列的壓電效應(yīng)自發(fā)電技 術(shù)，當(dāng)壓力施加在觸屏表面時(shí)，納米壓電單元層的直線型納米壓電材料發(fā)生彎曲，在拉伸面 上為正電位，擠壓面上為負(fù)電位，而由壓電效應(yīng)產(chǎn)生壓電電勢和電流，隨后由第一電極和第 二電極導(dǎo)出，從而可以確定觸摸位置和手勢動(dòng)作。與常見的電阻屏、電容屏相比，該觸屏通 過壓電效應(yīng)能夠由觸屏本身自產(chǎn)生電流，不需要外部電源，可以減小器件的功耗。且壓電電 流是由于壓力產(chǎn)生的，因此其他帶有靜電的污漬、霧氣等也不會(huì)影響觸摸的操作，適用性更 強(qiáng)。
[0077] 可選的，如圖12所示，所述第二電極22與所述納米壓電單元層11相對的一面包 括多個(gè)微結(jié)構(gòu)。可選的，如圖13所示，所述第二電極22上面還形成有輔助電極23,所述輔 助電極23與所述納米壓電單元層11相對的一面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)。具體的，所述微結(jié)構(gòu)為 鍋齒結(jié)構(gòu)。
[0078] 微結(jié)構(gòu)有利于提高電極與納米壓電材料的接觸性，這樣當(dāng)納米材料的受到壓力擠 壓變形時(shí)，有利于使其拉伸面和擠壓面的電流分別經(jīng)所述微結(jié)構(gòu)通過第一電極和第二電極 輸出。當(dāng)然所述微結(jié)構(gòu)還可以是其它凸起結(jié)構(gòu)等，本實(shí)用新型實(shí)施例僅以所述微結(jié)構(gòu)為鋸 齒結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0079] 可選的，所述輔助電極為金屬電極，所述第一電極和所述第二電極為ΙΤ0電極。金 屬層的電子遷移率高，電阻較小，但金屬的附著力小，一般不利于直接形成在襯底（例如玻 璃基板）上。ΙΤ0層即（Indium tin oxide)氧化銦錫層，ΙΤ0層的電阻比金屬層電阻大，但 其附著力好，形成在襯底上不易脫落。本實(shí)用新型實(shí)施例以所述第一電極層和第二電極層 為ΙΤ0層，輔助電極層為金屬層進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0080] 可選的，所述納米壓電單元層包括沿所述第一襯底平行生長的多層直線型壓電材 料層，位于同一層的直線型壓電材料相互平行。
[0081] 即如圖14所示，位于同一層的直線型壓電材料相互平行。當(dāng)納米壓電單元層包括 多層直線型壓電材料層，多層直線型壓電材料層相互接觸，產(chǎn)生的壓電電流串聯(lián)，有利于增 大壓電電流。
[0082] 當(dāng)然，位于同一層的直線型壓電材料還可以是在三維空間雜亂排布。本實(shí)用新型 實(shí)施例僅以位于同一層的直線型壓電材料相互平行為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0083] 可選的，如圖10-圖13所示，所述第一基板100和所述第二基板200之間還設(shè)置 有隔墊物40,所述隔墊物40使得所述納米壓電單元層11與所述第二基板200不接觸。 [0084] 具體的，納米壓電單元層的納米壓電材料在正常情況下，只要是直線型不受壓力 發(fā)生擠壓變形就不會(huì)產(chǎn)生電流，為了進(jìn)一步保證形成的觸摸屏中的納米壓電材料在不受 壓力的情況下為直線型，通過隔墊物，使得其與第二基板不接觸，即與第二基板上的第一電 極、第二電極以及第一電極和第二電極的輔助電極均不接觸，以提高觸摸屏的精準(zhǔn)度。
[0085] 所述第一基板和第二基板之間還設(shè)置有隔墊物，所述隔墊物使得所述納米壓電單 元層與第二電極層不接觸，所述隔墊物可以是如圖10-圖13所示位于第一襯底10和第二 襯底20之間，還可以是位于第一電極層和第二電極層之間，本實(shí)用新型實(shí)施例僅以圖示的 為例。且所述隔墊物還可以是封框膠。
[0086] 可選的，所述納米壓電單元層包括直線型的納米管、納米條或納米環(huán)或其的任意 組合。
[0087] 進(jìn)一步可選的，所述直線型壓電材料為氧化鋅。即所述納米壓電單元層的材料為 氧化鋅納米管或者為氧化鋅納米條或者為氧化鋅納米環(huán)。還可以是氧化鋅納米管、氧化鋅 納米條以及氧化鋅納米環(huán)中任意兩種或三種的組合。
[0088] 當(dāng)然，形成納米壓電單元的材料還可以是其他材料，例如還可以是二氧化硅、四氧 石充化鎵等，本實(shí)用新型實(shí)施例僅以上述為例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0089] 優(yōu)選的，所述納米壓電單元層為陣列排布的納米管。相對于納米條和納米環(huán)等，納 米管的透光率更高。
[0090] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示裝置，包括顯示屏和本實(shí)用新型實(shí)施例提供的 上述的任一種觸摸屏，所述觸摸屏可以是位于所述顯示屏的出光側(cè)或背光側(cè)。
[0091] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述觸摸屏的納米壓電單元層包括陣列排布的納米管，且所述觸 摸屏位于所述顯示屏的出光側(cè)。納米管比納米棒或納米條的透光性好，納米管的觸摸屏可 以設(shè)置在所述觸摸屏的出光面，更有利于提高觸摸的精度。
[0092] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種制作本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸摸屏的制作方法， 如圖7所示，包括：
[0093] 步驟102、形成第二基板。
[0094] 具體包括：在第二襯底上形成沿第二方向形成多排的第二電極。
[0095] 如圖15所示，上述步驟102包括：
[0096] 步驟1021b、在第二襯底上形成沿第二方向形成多排的第二電極。
[0097] 在第二襯底上形成沿第二方向形成多排的第二電極可以是通過形成導(dǎo)電薄膜，通 過構(gòu)圖工藝等形成沿第二方向形成的第二電極。
[0098] 且所述第二電極表面在與所述納米壓電單元層相對的一面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)。在第 二電極表面形成微結(jié)構(gòu)也可以通過構(gòu)圖工藝形成。
[0099] 還可以包括：
[0100] 步驟1022b、在第二電極上面形成輔助電極，所述輔助電極與所述納米壓電單元層 相對的表面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)。
[0101] 步驟101、形成第一基板。
[0102] 具體包括：在第一襯底上形成沿第一方向形成多排的第一電極和納米壓電單元 層，所述第一方向和所述第二方向不同；所述納米壓電單元層在對應(yīng)第一電極和第二電極 交叉的位置處包括沿所述第一襯底平行生長的至少一層直線型壓電材料層。
[0103] 具體的，如圖16所示，步驟101包括：
[0104] 步驟1011b、在第一襯底上形成沿第一方向形成多排的第一電極。
[0105] 其中，所述第一方向和所述第二方向不同。且優(yōu)選的，所述第一方向和所述第二方 形垂直。
[0106] 步驟1011b、在第一電極表面與第二電極交叉的位置處形成納米壓電單元層。
[0107] 所述納米壓電單元層在對應(yīng)第一電極和第二電極交叉的位置處包括沿所述第一 襯底平行生長的至少一層直線型壓電材料層。
[0108] 具體的，在第一襯底上形成第一電極可以是通過在第一襯底上形成導(dǎo)電薄膜，通 過構(gòu)圖工藝等形成沿第一方向形成的第一電極。
[0109] 在第一電極表面與第二電極交叉的位置處形成納米壓電單元層，具體可以是通過 掩膜將第一電極和第二電極交叉的位置處露出，而將其他部分遮住，以通過PECVD在所述 第一電極和第二電極交叉的位置處形成氧化鋅納米陣列。
[0110] 步驟103、將所述第一基板和所述第二基板對盒。
[0111] 所述將所述第一基板和所述第二基板對盒具體包括：
[0112] 在所述第一基板和所述第二基板之間形成隔墊物，再將所述第一基板和所述第二 基板對盒，所述隔墊物使得所述納米壓電單元層與所述第二基板不接觸。
[0113] 需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸摸屏的制作方法不局限于本實(shí)用新型 實(shí)施例提供的制作方法，還可以根據(jù)具體的制作調(diào)整相應(yīng)的步驟順序等。例如步驟101和 步驟102的制作沒有具體的制作順序的限制，可以根據(jù)需要調(diào)整。
[0114] 以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化 或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán) 利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種觸摸屏，其特征在于，包括：相對的第一基板和第二基板，所述第一基板包括第 一襯底以及形成在所述第一襯底上的納米壓電單元層，其中，所述納米壓電單元層包括沿 所述第一襯底垂直生長的直線型納米壓電材料；所述第二基板包括第二襯底以及形成在所 述第二襯底上相互不接觸的第一電極和第二電極，其中，所述第一電極沿第一方向形成多 排，所述第二電極沿第二方向形成多排，所述第一方向和所述第二方向不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一電極和/或所述第二電極表面 形成有微結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一電極和/或所述第二電極上還 形成有輔助電極，所述輔助電極表面形成有微結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的觸摸屏，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)為鋸齒結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏，其特征在于，所述輔助電極為金屬電極，所述第一電 極和所述第二電極為ITO電極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一基板還包括位于所述第一襯 底和所述納米壓電單元層之間的打底層，所述納米壓電單元層形成在所述打底層上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板之間設(shè) 置有隔墊物，所述隔墊物使得所述納米壓電單元層與所述第二基板不接觸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述納米壓電單元層為陣列排布的直 線型的納米管、納米條或納米環(huán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸摸屏，其特征在于，形成所述納米壓電單元的材料為氧化 鋅。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直。
11. 一種觸摸屏，其特征在于，包括：相對的第一基板和第二基板，所述第二基板包括 第二襯底以及設(shè)置在所述第二襯底上的第二電極，其中所述第二電極層沿第二方向形成多 排；所述第一基板包括第一襯底、設(shè)置在所述第一襯底上的第一電極以及納米壓電單元層， 其中，所述第一電極沿第一方向形成多排，所述第一方向和所述第二方向不同；所述納米壓 電單元層在對應(yīng)第一電極和第二電極交叉的位置處包括沿所述第一襯底平行生長的至少 一層直線型壓電材料層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述第二電極與所述納米壓電單元 層相對的表面形成有微結(jié)構(gòu)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述第二電極上還形成有輔助電極， 所述輔助電極與所述納米壓電單元層相對的表面形成有微結(jié)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的觸摸屏，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)為鋸齒結(jié)構(gòu)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸摸屏，其特征在于，所述輔助電極為金屬電極，所述第一 電極和所述第二電極為ITO電極。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述納米壓電單元層包括沿所述第 一襯底平行生長的多層直線型壓電材料層，且每一直線型壓電材料層包括多個(gè)平行的直線 型壓電材料。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板之間 設(shè)置有隔墊物，所述隔墊物使得所述納米壓電單元層與所述第二基板不接觸。
18. 根據(jù)權(quán)利要求11或16所述的觸摸屏，其特征在于，所述直線型壓電材料層包括直 線型的納米管、納米條或納米環(huán)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的觸摸屏，其特征在于，所述納米壓電單元層的材料為氧化 鋅。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直。
21. -種顯示裝置，其特征在于，包括顯示屏以及權(quán)利要求1-20任一項(xiàng)所述的觸摸屏， 所述觸摸屏位于所述顯示屏的出光側(cè)或背光側(cè)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示裝置，其特征在于，所述觸摸屏的納米壓電單元層包 括陣列的納米管，所述觸摸屏位于所述顯示屏的出光側(cè)。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK203909775SQ201420334658
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】劉廣輝, 李文波, 楊添 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司