CN104049799B - 一种阵列基板、内嵌式触摸屏及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板、内嵌式触摸屏及显示装置，该阵列基板的公共电极层包括相互交叉绝缘设置的多条触控驱动电极和多条公共电极；触控驱动电极包括沿触控驱动电极的延伸方向设置的多个触控驱动子电极，各触控驱动子电极位于相邻的公共电极之间；阵列基板还包括：触控驱动电极串线，其中，属于同一触控驱动电极的各触控驱动子电极通过至少一条触控驱动电极串线电连接，触控驱动电极串线位于阵列基板的显示区域，其延伸方向与触控驱动电极的延伸方向一致。本发明可以降低触控驱动电极的信号传输负载，使其与公共电极的信号传输负载相对接近，避免显示画面不均匀的问题，且将触摸驱动电极串线设置在阵列基板的非显示区域，有利于窄边框的实现。

Description

一种阵列基板、内嵌式触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、内嵌式触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏(Add on Mode Touch Panel)、覆盖表面式触摸屏(On Cell Touch Panel)、以及内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)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较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。而内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电极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，受到各大面板厂家青睐。
目前，能够实现宽视角的液晶显示技术主要有平面内开关(IPS，In-PlaneSwitch)技术和高级超维场开关(ADS，Advanced Super Dimension Switch)技术；其中，ADS技术通过同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场转换技术可以提高TFT-LCD产品的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹(push Mura)等优点。
目前基于ADS技术提出的内嵌式触摸屏结构是将阵列基板中整面的公共电极层进行分割，形成相互绝缘且交叉而置的触控驱动电极和公共电极，并在对向基板上设置与公共电极所在区域对应的触控感应电极；对触控驱动电极进行分时驱动，以实现触控功能和显示功能。
上述内嵌式触摸屏结构中，公共电极层分割后的示意图如图1所示，各公共电极01为条状电极；每个触控驱动电极由多个同列设置的触控驱动子电极021组成，且各触控驱动子电极021位于相邻的公共电极01之间。属于同一触控驱动电极的各触控驱动子电极021与横向的触控驱动信号线031连接，并由设置在非显示区域的纵向的触控驱动信号线032将各横向的触控驱动信号线031连接在一起，从而将属于同一触控驱动电极的多个触控驱动子电极021串联起来。在实现显示功能时，需要向公共电极01和触控驱动电极同时加载公共电极信号，但是由于上述触控驱动电极的串联方式，使得触控驱动电极的电阻较大，从而使得触控驱动电极和公共电极01的信号传输负载(loading)不一致，这会导致公共信号在公共电极01和触控驱动电极的传输速度不一致，造成显示画面不均匀，影响画面品质。如图2所示，即使将单边设置的触控驱动信号线修改为双边设置，对信号传输负载的影响也不是很大，且很难实现窄边框。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置，用以解决现有的内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极负载不一致导致的显示不均匀及难以实现窄边框的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种阵列基板，所述阵列基板的公共电极层包括相互绝缘的多条触控驱动电极和多条公共电极，所述触控驱动电极与所述公共电极交叉设置；所述触控驱动电极包括沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个触控驱动子电极，各所述触控驱动子电极位于相邻的所述公共电极之间；所述阵列基板还包括：
触控驱动电极串线，其中，属于同一触控驱动电极的各触控驱动子电极通过至少一条所述触控驱动电极串线电连接，所述触控驱动电极串线位于所述阵列基板的显示区域，其延伸方向与所述触控驱动电极的延伸方向一致。
优选地，所述阵列基板上形成有呈矩阵排列的多个像素单元；
各所述触控驱动电极沿像素单元的列方向延伸，各公共电极沿着像素单元的行方向延伸。
优选地，每一所述触控驱动电极串线由位于所述阵列基板的像素电极层的沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线，以及位于所述阵列基板的源漏金属层的源漏金属连接线组成，其中，沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线通过所述源漏金属连接线串联。
优选地，所述源漏金属层还包括：沿着数据线的延伸方向设置的多个子数据线，所述多个子数据线通过位于所述阵列基板的栅金属层的沿着数据线的延伸方向设置的栅金属连接线串联。
优选地，所述阵列基板还包括：
公共电极串线，其中，所述公共电极串线与所述公共电极并联，所述公共电极串线位于所述阵列基板的显示区域。
优选地，所述公共电极串线的延伸方向与所述触控驱动电极串线的延伸方向一致，所述公共电极串线的数量小于所述触控驱动电极串线的数量。
本发明还提供一种内嵌式触摸屏，包括上述阵列基板及与所述阵列基板相对而置的对向基板，所述对向基板具有多条触控感应电极。
优选地，各所述触控感应电极在所述阵列基板上的正投影位于所述公共电极所在区域内。
本发明还提供一种显示装置，包括上述内嵌式触摸屏。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
由于本发明实施例提供的由多个触控驱动子电极组成的触控驱动电极与触控驱动电极串线电连接，因而，可以降低触控驱动电极的信号传输负载，使其与公共电极的信号传输负载相对接近，在显示阶段公共信号在公共电极和触控驱动电极的传输速度也相对接近，可以避免显示画面不均匀的问题，改善画面品质。并且，将触摸驱动电极串线设置在阵列基板的非显示区域，有利于窄边框的实现。
附图说明
图1为现有技术中的阵列基板的一结构示意图；
图2为现有技术中的阵列基板的另一结构示意图；
图3为本发明实施例的阵列基板的一结构示意图；
图4为本发明实施例的触控驱动电极串线的结构示意图；
图5为本发明实施例的阵列基板的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例的阵列基板的另一结构示意图；
图7为本发明实施例的阵列基板的又一结构示意图；
图8为本发明实施例的阵列基板的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
请参看图3，图3为本发明实施例的阵列基板的结构示意图，所述阵列基板的公共电极层包括相互绝缘的多条触控驱动电极110和多条公共电极120，所述触控驱动电极110与所述公共电极120交叉设置；所述触控驱动电极110包括沿着所述触控驱动电极110的延伸方向设置的多个触控驱动子电极111，各所述触控驱动子电极111位于相邻的所述公共电极120之间。
本发明实施例中，将阵列基板中整面连接的公共电极层进行分割，形成相互绝缘且交叉设置的多个触控驱动电极110和多个公共电极120。对触控驱动电极进行分时驱动，以实现触控功能和显示功能。在需要实现触控功能时，向触控驱动电极加载触控扫描信号。在需要实现显示功能时，向公共电极120和触控驱动电极110同时加载公共电极信号。
为解决现有的内嵌式触摸屏中触控驱动电极和公共电极负载不一致导致的显示不均匀及难以实现窄边框的问题，本发明实施例的阵列基板还包括：
触控驱动电极串线130，其中，属于同一触控驱动电极110的各触控驱动子电极111通过至少一条所述触控驱动电极串线130电连接，所述触控驱动电极串线130位于所述阵列基板的显示区域，其延伸方向与所述触控驱动电极110的延伸方向一致。
由于本发明实施例提供的由多个触控驱动子电极111组成的触控驱动电极110与触控驱动电极串线130电连接，因而，可以降低触控驱动电极110的信号传输负载，使其与公共电极120的信号传输负载相对接近，在显示阶段公共信号在公共电极120和触控驱动电极110的传输速度也相对接近，可以避免显示画面不均匀的问题，改善画面品质。并且，将触摸驱动电极串线130设置在阵列基板的非显示区域，有利于窄边框的实现。
由于本发明实施例提供的上述阵列基板中，触控和显示阶段采用分时驱动的方式，一方面可以将显示驱动和触控驱动的芯片整合为一体，降低生产成本；另一方面分时驱动也能够降低显示和触控的相互干扰，提高画面品质和触控准确性。
在具体实施时，一般阵列基板上都形成有呈矩阵排列的多个像素单元，可以将各触控驱动电极110沿着像素单元的行方向延伸；各公共电极120沿着像素单元的列方向延伸；当然也可以根据应用器件的尺寸，变更两者的布线方向，即将各触控驱动电极110设置为沿着像素单元的列方向延伸，各公共电极120设置为沿着像素单元的行方向延伸，在此不做限定。
在具体实施时，触控驱动电极110沿着像素单元的行方向延伸时，各触控驱动电极串线130也是沿着像素单元的行方向延伸，即各触控驱动电极串线130位于相邻行的像素单元之间的间隙处；触控驱动电极110沿着像素单元的列方向延伸时，各触控驱动电极串线130也是沿着像素单元的列方向延伸，即各触控驱动电极串线130位于相邻列的像素单元之间的间隙处。也就是说，所述触控驱动电极串线130的延伸方向通常与所述触控驱动电极110的延伸方向一致。
下面都是以各触控驱动电极110沿着像素单元的列方向延伸，各公共电极120沿着像素单元的行方向延伸为例进行说明。
本发明实施例的触控驱动电极串线130可以单层独立设置，较佳地，在具体实施时，触控驱动电极串线130还可以与阵列基板中的信号线层(如像素电极层、源漏金属层或栅金属层)同层设置；各触控驱动电极串线130通过至少两个过孔与对应的各触控驱动子电极111电连接，这样，在制备阵列基板时不需要增加额外的制备工序，可同时形成触控驱动电极串线和信号线层的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。
当各触控驱动电极串线130设置于阵列基板中的像素电极层时，触控驱动电极串线130可以呈条状，设置于相邻的像素单元之间，正对数据线位置。
由于像素电极层一般由ITO材料制成，而ITO材料的电阻较高，ITO材料制备的触控驱动电极串线130的电阻也会相应的较高，因而，为了能最大限度的减少触控驱动电极110的电阻，较佳地，请参考图4和图5，每一所述触控驱动电极串线130可以由位于所述阵列基板的像素电极层的沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线131，以及位于所述阵列基板的源漏金属层的源漏金属连接线132组成，其中，沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线131通过所述源漏金属连接线132串联，所述透明导电线131通过过孔133与所述源漏金属连接线132电性连接。
为了不影响开口率，较佳地，源漏金属层的源漏金属连接线132沿着数据线延伸方向设置，而，数据线对应位置上还设置有多个子数据线141，所述子数据线141与所述源漏金属连接线132间隔设置，为了将所述多个子数据线141串联起来，本发明实施例中，可以在栅金属层上数据线对应位置处设置多个栅金属连接线142，属于同一数据线的多个子数据线141通过所述栅金属连接线142串联起来，形成完整的数据线。
为了降低公共电极的信号传输负载，较佳地，如图6所述，本发明实施例的阵列基板还可以包括公共电极串线150，其中，所述公共电极串线150与所述公共电极120电连接。
较佳地，所述公共电极串线150的设置方式与所述触控驱动电极串线130的设置方式相同。这样，在制备阵列基板时不需要增加额外的制备工序，可同时形成触控驱动电极串线130和公共电极串线150的图形，从而节省制备成本，提升产品附加值。当然，所述公共电极串线150的数量小于所述触控驱动电极串线130的数量，以使得触控驱动电极110与公共电极120的信号传输负载相对接近。
较佳地，同所述触控驱动电极串线130相同，请参考图4，每一所述公共电极串线150可以由位于所述阵列基板的像素电极层的沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线131，以及位于所述阵列基板的源漏金属层的源漏金属连接线132组成，其中，沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线131通过所述源漏金属连接线132串联，所述透明导电线131通过过孔133与所述源漏金属连接线132电性连接。
请参考图5，图5为本发明实施例的阵列基板的一剖面结构示意图，该阵列基板包括：
栅金属层，所述栅金属层包括：多条栅线160及位于相邻栅线160之间的沿着数据线延伸方向设置的栅金属连接线142；
栅绝缘层170；
有源层(图未示出)；
源漏金属层，所述源漏金属层包括：沿着数据线的延伸方向设置的多个子数据线141及多个源漏金属连接线132，子数据线141与源漏金属连接线132间隔设置；
第一保护层180；
像素电极层，所述像素电极层包括：像素电极(图未示出)以及正对数据线位置设置的多个透明导电线131，位于同一列的多个透明导电线131通过第一保护层180上的过孔与源漏金属连接线132连接，形成触控驱动电极串线；
第二保护层190；
公共电极层，所述公共电极层包括：相互绝缘的多条触控驱动电极和多条公共电极120，所述触控驱动电极与所述公共电极120交叉设置；所述触控驱动电极包括沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个触控驱动子电极111，各所述触控驱动子电极111位于相邻的所述公共电极120之间。属于同一触控驱动电极的多个触控驱动子电极111通过第二保护层190上的过孔与触控驱动电极串线电连接。
此外，如果不考虑窄边框的因素，本发明实施例中，为了进一步降低触控驱动电极和公共电极的电阻，如图7所示，还可以在栅金属层设置公共电极走线201及触控驱动电极走线202，公共电极走线201通过过孔与公共电极120电连接，触控驱动电极走线202通过过孔与触控驱动电极110电连接。
本发明实施例还提供一种内嵌式触摸屏，包括上述任一实施例中的阵列基板及与所述阵列基板相对而置的对向基板，所述对向基板具有多条触控感应电极，各所述触控感应电极在所述阵列基板上的正投影位于所述公共电极所在区域内。即，触控感应电极的位置与公共电极的位置相对应，这样能避免触控感应电极和触控驱动电极之间产生正对面积。
在具体实施时，在本发明实施例提供的触摸屏中，对向基板一般具有设置在衬底基板上的黑矩阵，触控感应电极可以位于衬底基板与黑矩阵之间，也可以位于黑矩阵之上，在此不做限定。
触控感应电极的材料可以具体为透明导电氧化物例如ITO或IZO，也可以为金属，当采用金属制作触控感应电极时可以有效的降低其电阻。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述内嵌式触摸屏，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述内嵌式触摸屏的实施例，重复之处不再赘述。
请参考图8和图5，本发明实施例还提供一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤：
步骤S201：形成栅金属层，所述栅金属层包括：多条平行设置的栅线160及位于相邻的栅线160之间的沿着数据线的延伸方向设置的多条栅金属连接线142。
步骤S202：形成栅绝缘层170，并在栅绝缘层的对应栅金属连接线142的位置形成过孔；
步骤S203：形成有源层(图未示出)；
步骤S204：形成源漏金属层，所述源漏金属层包括：沿着数据线的延伸方向设置的多个子数据线141及多个源漏金属连接线132，所述子数据线141与所述源漏金属连接线132间隔设置，属于同一条数据线的多个所述子数据线141通过所述栅绝缘层的过孔与所述栅金属连接线142电性连接，形成完成的数据线；
步骤S205：形成第一保护层180，并在第一保护层180的对应源漏金属连接线132的位置形成过孔；
步骤S206：形成像素电极层，所述像素电极层包括：像素电极(图未示出)及正对数据线位置的多个透明导电线131，位于同一列的多个透明导电线131通过第一保护层上170的过孔与源漏金属连接线132连接，形成触控驱动电极串线；
步骤S207：形成第二保护层190，并在第二保护层190的对应透明导电线131位置形成过孔；
步骤S208：形成公共电极层，所述公共电极层包括：相互绝缘的多条触控驱动电极和多条公共电极120，所述触控驱动电极与所述公共电极120交叉设置；所述触控驱动电极包括沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个触控驱动子电极111，各所述触控驱动子电极111位于相邻的所述公共电极120之间。属于同一触控驱动电极的多个触控驱动子电极111通过第二保护层190上的过孔与触控驱动电极串线电连接。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种阵列基板，所述阵列基板的公共电极层包括相互绝缘的多条触控驱动电极和多条公共电极，所述触控驱动电极与所述公共电极交叉设置；所述触控驱动电极包括沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个触控驱动子电极，各所述触控驱动子电极位于相邻的所述公共电极之间；其特征在于，所述阵列基板还包括：
触控驱动电极串线，其中，属于同一触控驱动电极的各触控驱动子电极通过至少一条所述触控驱动电极串线电连接，所述触控驱动电极串线位于所述阵列基板的显示区域，其延伸方向与所述触控驱动电极的延伸方向一致；
所述阵列基板上形成有呈矩阵排列的多个像素单元；
各所述触控驱动电极沿像素单元的列方向延伸，各公共电极沿着像素单元的行方向延伸；
每一所述触控驱动电极串线由位于所述阵列基板的像素电极层的沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线，以及位于所述阵列基板的源漏金属层的源漏金属连接线组成，其中，沿着所述触控驱动电极的延伸方向设置的多个透明导电线通过所述源漏金属连接线串联；
其中，在需要实现触控功能时，向所述触控驱动电极加载触控扫描信号，在需要实现显示功能时，向所述公共电极和触控驱动电极同时加载公共电极信号。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述源漏金属层还包括：沿着数据线的延伸方向设置的多个子数据线，所述多个子数据线通过位于所述阵列基板的栅金属层的沿着数据线的延伸方向设置的栅金属连接线串联。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，还包括：
公共电极串线，其中，所述公共电极串线与所述公共电极电连接，所述公共电极串线位于所述阵列基板的显示区域。
4.根据权利要求3任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极串线的延伸方向与所述触控驱动电极串线的延伸方向一致，所述公共电极串线的数量小于所述触控驱动电极串线的数量。
5.一种内嵌式触摸屏，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的阵列基板及与所述阵列基板相对而置的对向基板，所述对向基板具有多条触控感应电极。
6.根据权利要求5所述的内嵌式触摸屏，其特征在于，各所述触控感应电极在所述阵列基板上的正投影位于所述公共电极所在区域内。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的内嵌式触摸屏。
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