CN103294317A - 一种阵列基板、触控面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶显示技术领域，公开了一种阵列基板、触控面板及显示装置。所述阵列基板包括多条栅线、数据线和多个触控感应单元，触控感应单元包括：触控扫描线、触控感应线、第一晶体管以及感应电极，触控扫描线与第一晶体管的栅极和漏极连接，感应电极与第一晶体管的源极连接；触控感应线与感应电极绝缘分层设置且具有交叠区域。本发明有益效果如下：采用触控感应线和感应电极形成的耦合电容来感应操作者触摸触控面板的位置，由于单位面积的垂直设置的耦合电容的电容量大于平行设置的耦合电容的电容量，从而在达到相同灵敏度的同时，减小了阵列基板上非显示区域的面积，提高了触控面板的开口率，进而提高了显示装置的显示亮度。

Description

一种阵列基板、触控面板及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及到一种阵列基板、触控面板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触控面板（Touch Screen Panel）已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触控面板按照工作原理可以分为：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式。其中，电容式触控面板由于能够实现真正的多点控制和高灵敏度而成被业内广泛应用。
电容触摸屏按组成结构可分为：外挂式触摸屏、覆盖表面式触摸屏以及内嵌式触摸屏。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏，外挂式触摸屏存在制作成本高、光透过率较低、组模较厚等确定。而内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电机内嵌在液晶显示屏内部，可以减薄模组整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本。因此，内嵌式触摸屏受到各大面板厂家青睐。
目前，现有的电容式内嵌触摸屏是采用两个平行的电极来形成电容，当操作者触摸触控面板时，改变交叉处的电容量，通过电容量的变化来确定操作者触摸到屏幕的位置。如图1所示和图2所示，图1为现有技术中阵列基板的结构示意图；图2为现有技术中电容内嵌式触控面板的结构示意图。现有触控面板的阵列基板10包括多条栅线50、多条数据线60、多个第二膜晶体管20、多个第一晶体管40、触控感应线30、触控扫描线80和感应电极31，其中，所述触控感应线30和所述感应电极31位于同一层面，且触控感应线30和感应电极31的侧端面相对而置形成耦合电容，所述感应电极31与所述第一晶体管40的源极43连接，所述触控扫描线80与所述第一晶体管40的栅极41和漏极44连接。当操作者触摸到触控面板时，影响到触控感应线30和感应电极31之间的电容量，使操作者触摸处的耦合电容于其他位置的耦合电容的电容量不同，触摸屏根据接收到的电容量发生变化的耦合电容的位置来确定操作者触摸触控面板的位置。
现有技术的缺陷在于，如图2所示，现有电容屏采用的平行于平面内的触控感应线和感应电极形成的耦合电容需占用较大的探测单元面积，由于耦合电容位于显示屏上的非显示区域，因此降低了触控面板的开口率，从而影响到显示装置的亮度。
发明内容
本发明提供了一种阵列基板、触控面板及显示装置，用以提高触控面板的开口率，进而提高显示装置的亮度。
本发明一种阵列基板，包括多条栅线和数据线，还包括：多个触控感应单元，所述触控感应单元包括彼此交错的触控扫描线和触控感应线、第一晶体管以及感应电极，所述触控扫描线与所述第一晶体管的栅极和漏极连接，所述感应电极与所述第一晶体管的源极连接；
所述触控感应线与所述感应电极绝缘分层设置且具有交叠区域。
优选的，所述触控感应线与所述数据线同层平行设置。
优选的，所述阵列基板还包括：多个像素单元，每个像素单元包括第二晶体管以及与所述第二晶体管的源极连接的像素电极，所述感应电极与所述像素电极同层绝缘设置。
优选的，所述感应电极与所述栅线同层绝缘设置。
优选的，多条所述栅线中的至少一条为所述触控扫描线。
优选的，所述阵列基板还包括多个像素单元，每相邻三个所述像素单元对应设置有一个所述触控感应单元。
优选的，所述感应电极为条形电极、方形电极、T型电极或者L型电极。
本发明还提供了一种触控面板，包括上述任一种阵列基板。
本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一种触控面板。
本发明有益效果如下：采用触控感应线和感应电极形成的耦合电容来感应操作者触摸触控面板的位置，由于单位面积的垂直设置的耦合电容的电容量大于平行设置的耦合电容的电容量，从而在达到相同灵敏度的同时，减小了阵列基板上非显示区域的面积，提高了触控面板的开口率，进而提高了显示装置的显示亮度。
附图说明
图1为现有技术中阵列基板的结构示意图；
图2为现有技术中电容内嵌式触控面板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电容内嵌式触控面板的的结构示意图。
附图标记：
10-阵列基板    20-第二晶体管  30-触控感应线
31-感应电极    40-第一晶体管  41-栅极
42-栅极绝缘层  43-源极        44-漏极
45-透明电极    50-栅线        60-数据线
70-像素电极    80-触控扫描线
具体实施方式
为了提高触控面板的开口率，进而提高显示装置的亮度。本发明实施例提供了一种阵列基板、触控面板和显示装置，通过采用垂直设置的耦合电容，降低了阵列基板上非显示区域的面积，提高了触控面板的开口率，进而提高了显示装置的亮度。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图3和图4所示，图3为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图，图4为本发明实施例提供的电容内嵌式触控面板的的结构示意图。以图3所示的阵列基板的放置方向为参考方向。
本发明实施例提供的一种阵列基板，包括多条栅线50和数据线60，还包括：多个触控感应单元，所述触控感应单元包括彼此交错的触控扫描线80和触控感应线30、第一晶体管40以及感应电极31，所述触控扫描线80与所述第一晶体管40的栅极41和漏极44连接，所述感应电极31与所述第一晶体管40的源极43连接；
所述触控感应线30与所述感应电极31绝缘分层设置且具有交叠区域。
本发明实施例提供的阵列基板的工作原理为：
绝缘分层设置且具有交叠区域的触控感应线30与感应电极31形成一个垂直的耦合电容，触摸屏在使用时，触控扫描线80与所述第一晶体管40的栅极41和漏极44连接，在触控扫描线80通入高电平信号后，导通第一晶体管40中源极43和漏极44形成的过道，使感应电极31带电，从而使触控感应线30和感应电极形成的耦合电容具有一定的电容量，在操作者的手指触碰到显示屏时，会产生一个手指与感应电极31之间的电容，这样通过触控感应线30可以检测到总耦合电容的变化，进而确定触控的位置。由于触控感应线30与感应电极31的垂直交叠区域形成垂直耦合电容，且由于单位面积的垂直设置的耦合电容的电容量大于平行设置的耦合电容的电容量，因此，本发明实施例提供的阵列基板在达到相同灵敏度的同时减小了阵列基板上非显示区域的面积，提高了触控面板的开口率，从而提高了显示装置的显示亮度。
在上述实施例中，具有垂直交叠区域的触控感应线30和感应电极31具有较大的电容量，当操作者的手指触摸到显示装置的触控面板时，耦合电容30的电容量变化比较大，因此，耦合电容30具有较灵敏的探测度。进一步的为了提高形成的耦合电容的电容量，感应电极31沿触控感应线30的设置方向具有延伸部，从而增大了触控感应线30与感应电极31之间的交叠区域的面积，提高了形成的耦合电容的电容量。
在上述实施例中，所述阵列基板还包括：多个像素单元，每个像素单元包括第二晶体管20以及与所述第二晶体管20的源极43连接的像素电极70。触控感应线30和感应电极31为了形成垂直的耦合电容，触控感应线30和感应电极31应位于阵列基板不同的层，较佳的，所述触控感应线30与数据线60同层平行设置，这样触控感应线30可以与数据线60同一次掩膜工艺形成，节省工艺成本；更加的，所述触控感应线30为数据线60中的一条，进一步的增大了触控面板的开口率。感应电极31的设置位置可以为不同的位置：所述感应电极31与所述像素电极70同层绝缘设置，或所述感应电极31与所述栅线50同层绝缘设置。这样感应电极31可以与像素电极70或栅线50同时形成，简化制备工艺。
具体的，在图3中，感应电极31是与第一晶体管40的栅极41同层设置，可以采用相同的材料同时形成。在感应电极31上形成有栅极绝缘层42，栅极绝缘层42上形成有触控感应线30，钝化层46覆盖在触控感应线30和栅极绝缘层42之上，在栅极绝缘层42和钝化层46上设置过孔，分别露出感应电极31和第一晶体管的漏极43，第一晶体管的漏极43通过透明电极层45与感应电极31相连接。
影响感应电极31和触控感应线30之间耦合电容大小的因素主要有两个：一个是感应电极31和触控感应线30之间的交叠面积。可以通过使感应电极31沿触控感应线30的分布方向进行延伸，或者触控感应线30向触控电极31的方向延伸，或者两者相互延伸来增大交叠面积，提高耦合电容，进而提高触控灵敏度。另一方面，可以减小感应电极31和触控感应线30之间的间距，即减小栅极绝缘层42的厚度来增大耦合电容，提高触控灵敏度。
需要说明的是，本实施例中的感应电极31只要满足与触控感应线30具有交叠面积即可，具体形状不限。优选的，感应电极可以是条形电极、方形电极、T型电极或者L型电极，在图4中，该感应电极为条状电极。
在上述实施例中，触控扫面线80可以采用不同的方式设置，可以在阵列基板10上单独形成触控扫描线80，也可将栅线50中的至少一条作为触控扫描线80，为了进一步提高触控面板的开口率，较佳的，触控扫描线80与栅线50共用，使触控面板具有较大的开口率。
继续参考图4，在上述实施例中，为了提高触控面板的触摸精度，较佳的，所述阵列基板10还包括多个像素单元，每相邻三个所述像素单元对应设置有一个所述触控感应单元。从而使触控感应单元能够探测到手指触摸到触控面板的不同位置。由于触控面板的触摸精度为毫米级别，因此，生产者可以根据触摸精度的要求来自行设置触控感应单元的个数，不仅限于上述的每相邻的三个像素单元对应一个触控感应单元。
在上述实施例中，所述阵列基板10还包括设置于所述栅极41和源极43的栅极绝缘层42，且所述栅极绝缘层42位于所述触控感应线30和感应电极31。电极板之间绝缘材料的绝缘度直接影响到电容的电容量，在阵列基板10上设置的栅极绝缘层42提高了触控感应线30和感应电极31交叠区域形成的耦合电容的电容量，从而提高了触控面板的探测灵敏度。
在上述实施例中，所述阵列基板10还包括设置于所述源极43、漏极44、之上的钝化层46。增加的钝化层46位于所述阵列基板10的最外面，从而使源极43、漏极44、触控感应线30得到很好的保护，避免了在生产过程中被划伤，提高了生产出的阵列基板10的质量。
本发明实施例提供的一种触控面板，上述任一种阵列基板。具有较佳的探测灵敏度以及较佳的开口率。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括上述任一种触控面板，具有较佳的显示亮度。该显示装置可以是显示器、手机、电视、笔记本、一体机等，对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种阵列基板，包括多条栅线和数据线，其特征在于，还包括：多个触控感应单元，所述触控感应单元包括彼此交错的触控扫描线和触控感应线、第一晶体管以及感应电极，所述触控扫描线与所述第一晶体管的栅极和漏极连接，所述感应电极与所述第一晶体管的源极连接；
所述触控感应线与所述感应电极绝缘分层设置且具有交叠区域。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述触控感应线与所述数据线同层平行设置。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括：多个像素单元，每个所述像素单元包括第二晶体管以及与所述第二晶体管的源极连接的像素电极，所述感应电极与所述像素电极同层绝缘设置。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述感应电极与所述栅线同层绝缘设置。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，多条所述栅线中的至少一条为所述触控扫描线。
6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括多个像素单元，每相邻三个所述像素单元对应设置有一个所述触控感应单元。
7.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述感应电极为条形电极、方形电极、T型电极或者L型电极。
8.一种触摸面板，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的阵列基板。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的触控面板。
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