CN104571768B - 一种阵列基板、内嵌式触摸屏和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板、内嵌式触摸屏和显示装置，该阵列基板包括多个同层设置且相互独立的触摸电极，以及与所述触摸电极异层设置，用于将每一所述触摸电极分别连接至一触控检测电路的多条走线，其中，每一所述触摸电极与位于其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线之间的交叠面积的差值小于预定阈值。本发明中，通过改变触摸电极与其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线之间的交叠面积，以保证每一触摸电极与其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线之间的电容相同或大致相同，从而提高自电容触摸屏的触控效果。

Description

一种阵列基板、内嵌式触摸屏和显示装置
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、内嵌式触摸屏和显示装置。
背景技术
目前，现有的电容式内嵌(In cell)触摸屏包括互电容触摸屏和自电容触摸屏两种。自电容触摸屏可在触摸屏中设置一层触摸电极，对该触摸电极施加驱动信号。当手指未触控触摸屏时，该触摸电极的电容为一固定值a，当手指触控触摸屏时，该触摸电极的电容为手指电容+原有电容a，通过检测该触摸电极电容的变化，可确定触摸位置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种阵列基板、内嵌式触摸屏和显示装置，以解决现有的自电容触摸屏中每一触摸电极与其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线之间的电容不同，导致触摸屏的触控效果不佳的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种阵列基板，包括：栅线、数据线以及设置于由所述栅线和数据线限定的显示区域内的多个同层设置且相互独立的触摸电极，以及与所述触摸电极异层设置，用于将每一所述触摸电极分别连接至一触控检测电路的多条走线，其特征在于，每一所述触摸电极与位于其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线之间的交叠面积的差值小于预定阈值。
所述多个触摸电极组成公共电极层，其中，所述触控检测电路在显示时间段对所述触摸电极加载公共电极信号，在触控时间段通过检测各所述触摸电极的电容值变化以确定触控位置。
所述多条走线平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一所述触摸电极的覆盖区域内的走线的条数也相同。
至少部分所述走线包括：通过过孔与对应的触摸电极连接的第一分段，用于连接所述第一分段和所述触控检测电路的第二分段，以及与所述第一分段连接、由所述第一分段向远离所述第二分段的方向延伸而成的第三分段。
与所述走线同层设置的电阻线，所述电阻线通过至少两个过孔与所述触摸电极并联，用于减小对应的所述触摸电极的电阻。
每一所述触摸电极所覆盖区域包括多条所述走线和所述电阻线，所述电阻线分布于所述走线两侧。
每一所述触摸电极所覆盖区域包括多条所述走线和所述电阻线，所述电阻线间隔设置于所述触摸电极所覆盖区域内的不同的触摸电极对应的走线之间。
所述电阻线与所述走线在基板垂直方向上的投影位于所述数据线在基板垂直方向上的投影的区域内。
本发明提供一种内嵌式触摸屏，，包括所述的阵列基板。
本发明提供一种显示装置，包括所述的内嵌式触摸屏和触控检测电路，其中，所述触控检测电路通过检测各触摸电极的电容值变化以确定触控位置。本发明的上述技术方案的有益效果如下：
自电容触摸屏的每一触摸电极与位于其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线(即非连接走线)之间的交叠面积的差值小于预定阈值，以保证每一触摸电极与其覆盖区域内的非连接走线之间的电容相同或大致相同，从而提高自电容触摸屏的触控效果。
附图说明
图1为一自电容触摸屏的阵列基板的平面结构示意图；
图2为图1中的阵列基板的立体结构示意图；
图3为本发明一实施例的阵列基板的结构示意图；
图4为本发明另一实施例的阵列基板的结构示意图；
图5为本发明又一实施例的阵列基板的结构示意图；
图6为本发明再一实施例的阵列基板的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例中，为方便描述，将自电容触摸屏的一触摸电极的覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线简称为该触摸电极覆盖区域内的非连接走线，将与该触摸电极连接的走线简称为该触摸电极的连接走线。
请参考图1，图1为现有的一自电容触摸屏的阵列基板的平面结构示意图，该自电容触摸屏包括多个同层设置且相互独立的触摸电极101，以及与所述触摸电极101异层设置，用于将每一所述触摸电极101分别连接至一触控检测电路的多条走线102，走线102通过过孔103与对应的触摸电极101连接。
请同时参考图2，触摸电极101与位于其覆盖区域内的其他触摸电极101对应的走线102(以下简称为非连接走线)之间会产生电容C7。从图1中可以看出，处于同一列的每一触摸电极101覆盖区域内的非连接走线的条数均不相同。以图1中第1列的触摸电极101为例，第1列第1行的触摸电极101覆盖区域内无非连接走线，第1列第2行的触摸电极101覆盖区域内具有1条非连接走线，第1列第3行的触摸电极101覆盖区域内具有2条非连接走线，……，依次类推，第1列最后1行触摸电极101覆盖区域内非连接走线的条数最多。可见，处于同一列的每一触摸电极101覆盖区域内具有的非连接走线的条数均不相同，每一触摸电极101与覆盖区域内非连接走线之间的电容C7肯定也不相同，这势必会影响整个触摸屏的触控效果。
根据电容的计算公式C＝εs/d可知，一触摸电极与其覆盖区域内的非连接走线之间的电容的大小，由两者之间的交叠面积s以及两者之间的间距d决定。当间距d固定时，可通过改变触摸电极与其覆盖区域内的非连接走线之间的交叠面积s来改变两者之间的电容。
因此，本发明实施例中，通过改变自电容触摸屏的每一触摸电极与位于其覆盖区域内的非连接走线之间的交叠面积，使得每一触摸电极与其覆盖区域内的非连接走线之间的交叠面积的差值小于预定阈值，以保证每一触摸电极与其覆盖区域内的非连接走线之间的电容相同或大致相同，从而提高自电容触摸屏的触控效果。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括栅线、数据线以及设置于由所述栅线和数据线限定的显示区域内的多个同层设置且相互独立的触摸电极，以及与所述触摸电极异层设置，用于将每一所述触摸电极分别连接至一触控检测电路的多条走线，每一所述触摸电极与位于其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线(即非连接走线)之间的交叠面积的差值小于预定阈值，以保证每一触摸电极与其覆盖区域内的非连接走线之间的电容相同或大致相同，从而提高自电容触摸屏的触控效果。
优选地，位于显示区域内的多条走线平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一所述触摸电极的覆盖区域内的走线的条数也相同，从而使得每一所述触摸电极与位于其覆盖区域内的非连接走线之间的交叠面积的差值小于预定阈值。
请参考图3，图3为本发明一实施例的阵列基板的结构示意图，该阵列基板包括：栅线(图未示出)、数据线(图未示出)以及设置于由所述栅线和数据线限定的显示区域内的多个同层设置且相互独立的触摸电极201，以及与所述触摸电极201异层设置，用于将每一所述触摸电极201分别连接至一触控检测电路(图未示出)的多条走线202。其中，所述多个触摸电极201的尺寸相同，呈矩阵方式排列。
从图3中可以看出，位于显示区域内的多条走线202平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一所述触摸电极201的覆盖区域内的走线202的条数也相同，从而使得每一所述触摸电极201与位于其覆盖区域内的非连接走线之间的交叠面积的差值小于预定阈值。
本发明实施例中，所述走线202通过至少一个过孔203与对应的触摸电极201连接，通常情况下，请参考图4，所述走线202通过多个过孔203与对应的触摸电极201连接，以确保连接的可靠性。
请参考图4，当所述走线202通过多个过孔203与对应的触摸电极201连接时，至少部分所述走线202包括：通过过孔203与对应的触摸电极201连接的第一分段2021，用于连接所述第一分段2021和所述触控检测电路的第二分段2022，以及与所述第一分段2021连接、由所述第一分段2021向远离所述第二分段2022的方向延伸而成的第三分段2023。其中，与图1中提及的走线相比，所述第三分段2023是增加的分段，用于进行电容的补偿。
图4中，位于上方的触摸电极201为一列触摸电极中与触控驱动电路距离最远的触摸电极，位于下方的触摸电极201为一列触摸电极中与触控驱动电路距离最近的触摸电极。
在本发明的其他实施例中，所述走线也可以仅通过一个过孔与对应的触摸电极连接，此时，至少部分所述走线包括：以所述过孔为分界的第一分段和第二分段，第一分段与触控检测电路连接，第二分段由第一分段向远离所述触摸检测电路的方向延伸而成。
上述所说的至少部分走线通常是指除距离所述触控检测电路最远端的一行触摸电极之外的其他触摸电极对应的连接走线。当然，距离所述触控检测电路最远端的一行触摸电极对应的连接走线的结构也可以是上述所述的结构。
通常情况下，触摸电极采用ITO(氧化铟锡)等透明导电氧化物制成，其电阻较高，为降低触摸电极的电阻，本发明实施例的阵列基板还可以包括：与所述触摸电极异层设置，且通过至少两个过孔与触摸电极并联的电阻线。优选地，所述电阻线可与所述走线同层设置，采用低电阻的金属制成。
请参考图5，图5为本发明实施例的走线和电阻线的一分布方式示意图，该实施例中，每一所述触摸电极201所覆盖区域包括多条所述走线202和多条所述电阻线204，所述电阻线204与所述走线202同层设置，在一触摸电极201的覆盖区域内，所述电阻线204均匀分布于所述走线202的两侧。该种布线方式可使得每一所述触摸电极201所在区域的过孔203分布相对均匀，提高显示效果。
请参考图6，图6为本发明实施例的走线和电阻线的另一分布方式示意图，该实施例中，每一所述触摸电极201所覆盖区域包括多条所述走线202和多条所述电阻线204，所述电阻线204与所述走线202同层设置，且所述电阻线204间隔设置于所述触摸电极201所覆盖区域内的不同触摸电极201对应的走线202之间。该种布线方式可使得每一所述触摸电极201所在区域的过孔203分布更加均匀，能够更好地提高显示效果。
图5和图6所示的实施例中，每一触摸电极201均对应三条连接走线202，当然，在本发明的其他实施例中，每一触摸电极201对应的连接走线202的个数不限于此，可以为一条、两条或更多。
图5和图6中，位于上方的触摸电极201为一列触摸电极中与触控驱动电路距离最远的触摸电极，位于下方的触摸电极201为一列触摸电极中与触控驱动电路距离最近的触摸电极。
本发明实施例中，优选地，所述电阻线与所述走线在基板垂直方向上的投影位于所述数据线在基板垂直方向上的投影的区域内，从而不影响像素开口率的大小。
在一些实施例中，所述电阻线和所述走线的总条数与数据线的总条数和分布方式均相同，也就是说，如果一个触摸电极的覆盖区域内具有m个像素，那么该区域内的所述电阻线和走线的总条数为m×n条，n为一个像素内的亚像素的个数。
上述实施例中，触摸电极同数据线一样是列方式排列，当然，在本发明的其他实施例中触摸电极也可以同栅线一样是行方式排列。
本发明实施例中的触摸电极可以与公共电极复用，即所述多个触摸电极组成公共电极层，其中，所述触控检测电路在显示时间段对所述触摸电极加载公共电极信号，在触控时间段通过检测各所述触摸电极的电容值变化以确定触控位置。
具体的，可以将触摸屏显示每一帧的时间分成显示时间段和触控时间段。在显示时间段，对触摸屏中的每条栅线依次施加栅扫描信号，对数据信号线施加灰阶信号，相应地此时触摸电极作为公共电极，与触摸电极连接的触控检测电路向其提供恒定的公共电极信号，实现显示功能。在触控时间段，与触摸电极连接的触控检测电路向各触摸电极分别提供触控信号，同时对各触摸电极分别进行侦测，实现触控功能。在触控时间段，触摸屏中的每条栅极信号线和数据信号线无信号输入。
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。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述内嵌式触摸屏和触控检测电路，其中，所述触控检测电路通过检测各触摸电极的电容值变化以确定触控位置。
当触摸电极与公共电极复用时，所述触控检测电路在显示时间段对所述触摸电极加载公共电极信号，在触控时间段通过检测各所述触摸电极的电容值变化以确定触控位置。
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，其特征在于，包括栅线、数据线以及设置于由所述栅线和数据线限定的显示区域内的多个同层设置且相互独立的触摸电极，以及与所述触摸电极异层设置，用于将每一所述触摸电极分别连接至一触控检测电路的多条走线，其特征在于，每一所述触摸电极与位于其覆盖区域内的其他触摸电极对应的走线之间的交叠面积的差值小于预定阈值；
还包括：与所述走线同层设置的电阻线，所述电阻线通过至少两个过孔与所述触摸电极并联，用于减小对应的所述触摸电极的电阻，每一所述触摸电极所覆盖区域包括多条所述走线和所述电阻线，所述电阻线分布于所述走线两侧，所述电阻线间隔设置于所述触摸电极所覆盖区域内的不同的触摸电极对应的走线之间。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述多个触摸电极组成公共电极层，其中，所述触控检测电路在显示时间段对所述触摸电极加载公共电极信号，在触控时间段通过检测各所述触摸电极的电容值变化以确定触控位置。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述多条走线平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一所述触摸电极的覆盖区域内的走线的条数也相同。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，至少部分所述走线包括：通过过孔与对应的触摸电极连接的第一分段，用于连接所述第一分段和所述触控检测电路的第二分段，以及与所述第一分段连接、由所述第一分段向远离所述第二分段的方向延伸而成的第三分段。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述电阻线与所述走线在基板垂直方向上的投影位于所述数据线在基板垂直方向上的投影的区域内。
6.一种内嵌式触摸屏，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的阵列基板。
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和触控检测电路，其中，所述触控检测电路通过检测各触摸电极的电容值变化以确定触控位置。
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