CN104657022B - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板及显示装置，该显示面板，包括阵列基板、彩膜基板以及至少一个位于阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物，所述阵列基板或彩膜基板上设置有多个同层设置且相互独立的触控电极、与所述触控电极异层设置的多条走线，以及设置于所述触控电极和所述多条走线之间的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层设置有过孔，用于连接对应的所述触控电极和走线，所述过孔位于所述隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内。本发明提高了触摸屏的显示效果。

Description

一种显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及触摸屏技术，特别是一种能够提高显示性能的显示面板及显示装置。

背景技术

内嵌式触摸屏的触摸部分包括设置于显示区的触控电极，而该触控电极需要与设置于显示区外围的触控芯片连接，以实现触控功能，因此在显示区还设置有连接触控电极和外围触控芯片的走线。

现有技术中，走线和触控电极可以是同层设置。然而当走线和触控电极同层设置时，由于需要分配一部分空间来配置走线，因此剩余能够分配给触控电极的空间大大减少，导致触控精度降低，甚至出现触控盲区。因此，为了提高触控精度，越来越多的内嵌式触摸屏采用走线和触控电极异层设置的方案。

当走线和触控电极异层设置时，二者之间需要通过过孔来连接。而设置于显示区的过孔很明显是会对显示部分的工作带来不利影响，因此如何降低连接走线和触控电极的过孔给显示带来的不利影响成为提高内嵌式触摸屏的性能急待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种显示面板及显示装置，降低内嵌式触摸屏中连接走线和触控电极的过孔给显示带来的不利影响。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种显示面板，包括阵列基板、彩膜基板以及至少一个位于阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物，所述阵列基板或彩膜基板上设置有多个同层设置且相互独立的触控电极、与所述触控电极异层设置的多条走线，以及设置于所述触控电极和所述多条走线之间的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层设置有过孔，用于连接对应的所述触控电极和走线，所述过孔位于所述隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内。

上述的显示面板，其中，所述触控电极为自电容触控电极或互电容触控电极。

上述的显示面板，其中，所述隔垫物包括主隔垫物和辅隔垫物，所述过孔位于所述主隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内。

上述的显示面板，其中，所述过孔的数量小于第一阈值，使得在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物的数量超出第二阈值。

上述的显示面板，其中，对应于同一条走线的相邻过孔所对应的所述主隔垫物之间包括至少一个在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物。

上述的显示面板，其中，所述多个触控电极大小以及形状相同，呈行列矩阵方式排布，所述多条走线的位于所述显示区域的部分平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一触控电极行或触控电极列覆盖区域内的走线的数量相同。

上述的显示面板，其中，所述走线用于在触控阶段传输触控检测信号，在显示阶段传输公共电极信号到所述触控电极。

上述的显示面板，其中，所述多个触控电极大小以及形状相同，呈行列矩阵方式排布，触控电极行或触控电极列中，对应于每一个触控电极设置的过孔数量及过孔相对于触控电极的位置相同。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。

本发明实施例中，连接异层设置的触控电极和走线的过孔位于隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，从而能够利用不透光的隔垫物来遮挡过孔，从而降低了过孔的存在对显示带来的不利影响。

附图说明

图1为本发明实施例中过孔与隔垫物的相对关系示意图；

图2为用于解释本发明实施例的方案能够降低过孔的存在对显示带来的不利影响的一种示意图；

图3为用于解释本发明实施例的方案能够降低过孔的存在对显示带来的不利影响的另一种示意图；

图4A为相对于隔垫物过孔连续排列的示意图；

图4B为相对于隔垫物过孔不连续排列的示意图；

图5为本发明实施例中，表示触控电极、走线以及过孔三者之间的一种相对位置关系的示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，连接异层设置的触控电极和走线的过孔位于隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，从而能够利用不透光的隔垫物来遮挡过孔，从而降低了过孔的存在对显示带来的不利影响。

本发明实施例的一种显示面板，包括阵列基板、彩膜基板以及至少一个位于阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物，所述阵列基板或彩膜基板上设置有多个同层设置且相互独立的触控电极、与所述触控电极异层设置的多条走线，以及设置于所述触控电极和所述多条走线之间的绝缘层，所述绝缘层设置有过孔，用于连接对应的所述触控电极和走线，如图1所示，所述过孔101位于所述隔垫物102在所述绝缘层103上的正投影所在的区域内。

本发明实施例中，连接异层设置的触控电极和走线的过孔位于隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，从而能够利用不透光的隔垫物来遮挡过孔，从而降低了过孔的存在对显示带来的不利影响，解释如下。

过孔之所以会对显示造成影响，是由于其对光线会产生各种影响，因此，降低这种影响可以从两个方面来考虑，分别描述如下。

之前提到，过孔之所以会对显示造成影响，从一个方面来看是由于其对光线会产生各种影响，因此如果减少过孔能够影响到的光线的数量，则必然会降低其对显示的影响。也就是说，如果能够减少照射到过孔所在的区域的光线的量，则能够降低过孔对显示的影响。

而从另一方面来看，过孔影响到了显示是由于被过孔所改变的光线会被用户看到，因此，如果能够减少被过孔影响的光线被用户看到的光线的量，也能够降低过孔对显示的影响。

综合以上两方面可以发现，当过孔101位于所述隔垫物102在所述绝缘层103上的正投影所在的区域内时，从隔垫物指向过孔的第一方向或者与光线传输方向相同，或者与光线传输方向相反。当第一方向与光线传输方向相同，则光线会被隔垫物遮挡，减少了照射到过孔所在的区域的光线的量，而当第一方向与光线传输方向相反时，则被过孔改变的光线会被隔垫物遮挡，减少了被过孔影响后的光线中能够被用户看到的光线的量，也能够降低过孔对显示的影响。

对此结合附图解释如下。

一般情况下，触控电极可以设置于阵列基板，也可以设置于彩膜基板。当触控电极设置于阵列基板时，隔垫物102、过孔101以及光线三者之间的关系如图2所示，可以发现从隔垫物指向过孔的第一方向与光线传输方向相反，则被过孔改变的光线中至少一部分会被隔垫物102遮挡。而现有技术中，被过孔改变的光线会直接穿过显示部分为用户所看到，因此，本发明实施例的显示面板能够降低过孔的存在对显示带来的不利影响。

当触控电极设置于彩膜基板时，隔垫物102、过孔101以及光线三者之间的关系如图3所示，可以发现从隔垫物指向过孔的第一方向与光线传输方向相同，则原本照射到过孔上的光线中至少一部分会被隔垫物102遮挡而无法照射到过孔，也就是说本发明实施例的方案减少了过孔能够影响到的光线的数量，因此本发明实施例的显示面板能够降低过孔的存在对显示带来的不利影响。

应当理解的是，上述的图2和图3是以自带背光的透射式显示面板为例进行的说明，本发明实施例中的显示面板还可以是反射式显示面板或半反半透式显示面板，其原理完全相同，都是减少照射到过孔所在的区域的光线的量或者减少被过孔影响的光线被用户看到的部分，在此不再详细说明。

也就是说，本发明具体实施例中，上述的触控电极可以是设置于透射式显示面板中的阵列基板，也可以是设置于透射式显示面板中的彩膜基板，还可以是设置于反射式显示面板中的阵列基板，还可以是设置于反射式显示面板中的彩膜基板，还可以是设置于半反半透式显示面板中的阵列基板，还可以是设置于半反半透式显示面板中的彩膜基板。

显示面板是显示装置的重要部件，一般而言，对于液晶显示面板而言，其包括彩膜基板、阵列基板以及设置在上述两个基板中的液晶层。液晶显示装置是通过液晶的双折射效应进行图像显示的，因此液晶层厚度的稳定性对液晶显示装置的显示质量有重要的影响。在现有技术中，彩膜基板、阵列基板平行相对设置，液晶层厚度(即盒厚)通过设置于上述两个基板之间的不透光的隔垫物来进行控制。

一般情况下，显示面板中，每平方毫米设置的隔垫物数量达到上百之多。同时，为了保证面板各处维持盒厚的能力的一致性，这些隔垫物在黑矩阵所在的范围内是均匀分布的。

本发明实施例中，过孔位于隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，也就是说，过孔位置的设计需要考虑隔垫物的分布，但如前所述，由于隔垫物的数量众多，而且分布相对均匀，因此其实际对过孔位置设计带来的限制并不大，非常容易实现。

电容触摸屏可分为自电容触摸屏和互电容触摸屏两种类型。

对于自电容触摸屏而言，需要利用透明导电材料(如ITO)制作成触摸电极，这些触摸电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容。当指点物进行触摸操作时，指点物将会改变电极的电容，进而可以根据上述的电容的改变确定位置。

而互电容触摸屏也是利用透明导电材料(如ITO)制作异层设置的触摸电极，其与自电容触摸屏的区别在于，异层设置的电极交叉的地方将会形成电容，也即一对触摸电极分别构成了电容的两极。当指点物进行触摸操作时，会影响了触摸点附近的两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量，进而可以根据上述的电容的改变确定位置。

然而，不管是自电容触控方式，还是互电容触控方式，其电极(对于互电容触控方式而言，触控电极包括异层设置的发射电极和感应电极，而对于自电容触控方式而言，触控电极仅包括同层设置的互电容触控电极)都需要和走线连接，以传输信号。当走线和触控电极异层设置时，都会存在上述问题。因此，本发明实施例的过孔设计方案可以用于自电容触控方式的自电容触控电极，也可以互电容触控方式的发射电极和/或感应电极。

也就是说，上述的触控电极可以是自电容触控电极，也可以是互电容触控电极。

在本方面的具体实施例中，当过孔位于所述隔垫物在绝缘层上的正投影所在的区域内时，或者会减少照射到过孔所在的区域的光线的量，或者会减少被过孔影响后的光线中能够被用户看到的光线的量，都能够降低过孔对显示的影响。

而通常设计中，隔垫物一般包括主隔垫物和辅助隔垫物，虽然主隔垫物和辅隔垫物在支撑面板的作用上各不相同，但二者都具有共同的特性，即位于显示区且不透光。

因此，本发明实施例中，连接异层设置的触控电极和走线的过孔既可以位于主隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，也可以位于辅隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，都能够起到降低过孔对显示的影响的作用。

之前已经解释，过孔位于隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内之所以能够降低过孔对显示的影响的作用，是由于其能够减少照射到过孔所在的区域的光线的量，或者会减少被过孔影响后的光线中能够被用户看到的光线的量，总结而言，是利用了隔垫物对光线的阻挡作用。

因此，虽然过孔既可以位于主隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，也可以位于辅隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，但从阻挡光线的角度而言，相对体积更大的主隔垫物能够起到更明显的作用。因此本发明具体实施例中，将过孔设置于所述主隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，以更好的遮挡过孔，提高显示效果。即：所述隔垫物包括主隔垫物和辅隔垫物时，所述过孔位于所述主隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内。

在基板的制作工艺中，当存在过孔时，后续制作的膜层上就会出现段差，从直观的角度来看，即最后形成的阵列基板或彩膜基板的表面上会出现凹陷。而这种凹陷的存在，可能会导致主隔垫物悬空，从而导致主隔垫物无法产生支撑的作用。因此，在本方面的具体实施例中，所述过孔的数量应该控制，保证剩余的主隔垫物能够起到基板支撑作用。

因此，在本方面的具体实施例中，所述过孔的数量小于第一阈值，使得在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物的数量超出第二阈值。

通过上述的设置，保留的足够数量的主隔垫物能够起到原有的支撑作用，而本发明具体实施例中，过孔数量和在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物的数量相互关联，既降低了过孔对显示的影响，又保证了对显示面板的盒厚的控制。

之前提到，一般情况下，显示面板中，每平方毫米设置的隔垫物数量达到上百之多。同时，为了保证面板各处维持盒厚的能力的一致性，这些隔垫物在黑矩阵所在的范围内是均匀分布的。因此，本发明具体实施例中，过孔的数量可以根据区域内隔垫物的数量来决定，只要能够保证对显示面板的盒厚的控制即可。

上述的显示面板，其中，对应于同一条走线的相邻过孔所对应的所述主隔垫物之间包括至少一个在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物，以尽可能保证在某一区域对显示面板的盒厚的控制。

对此举例说明如下。

如图4A-4B所示，假定对于某一个触摸电极和对应的走线104而言，其对应的区域内有多个隔垫物102对应的区域可供设置过孔101，当过孔数量较多时，此时存在多种过孔的位置设计方案，包括：

如图4A所示的设计方案，即：在所述绝缘层上的正投影所在的区域内存在过孔的隔垫物连续分布；以及

如图4B所示的设计方案，即：在所述绝缘层上的正投影所在的区域内存在过孔的隔垫物不是连续分布，也就是说，对应于同一条走线的相邻过孔所对应的所述主隔垫物之间包括至少一个在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物。

然而，之前已经提到，当存在过孔时，后续制作的膜层上就会出现段差，从直观的角度来看，即最后形成的阵列基板或彩膜基板的表面上会出现凹陷。而这种凹陷的存在，可能会导致主隔垫物悬空，从而导致主隔垫物无法产生支撑的作用。

因此，如果按照图4A的方案，当对应于某一条走线设置的过孔较多时，如果这些过孔不分散设计，则可能导致阵列基板/彩膜基板的表面上出现的凹陷相对于主隔垫物而言是连续排布的，进而导致连续排布的多个主隔垫物悬空，增加了在某个局部区域上出现面板塌陷的可能性。

而按照图4B的方案，对应于同一条走线的相邻过孔所对应的所述主隔垫物之间包括至少一个在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物，使得阵列基板/彩膜基板的表面上出现的凹陷相对于主隔垫物而言是分散排布的，降低了在某个局部区域上出现面板塌陷的可能性。

应当理解的是，所有的走线、触控电极、过孔等都会对显示带来一定的不利影响，而考量显示质量的一个非常重要指标是显示的均匀性。因此，在本发明具体实施例中，为了提高显示的均匀性，如图5所示，所述多个触控电极105大小以及形状相同，呈行列矩阵方式排布，所述多条走线的位于所述显示区域的部分平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一触控电极行或触控电极列覆盖区域内的走线的数量相同。

通过上述的设置，也使得每个触控电极与走线之间形成的电容是一致的，实现了等电容布线方案，使得每个触控电极对显示的影响是一致的，从而提高了显示的均匀性。

同时，为了进一步提高显示的均匀性，在本方面的具体实施例中，触控电极行或触控电极列中，对应于每一个触控电极设置的过孔数量及过孔相对于触控电极的位置相同。

如图5所示，触控电极行中对应于每一个触控电极设置的过孔数量及过孔相对于触控电极的位置相同。但当上述的走线横向设置时，则应当是触控电极列中对应于每一个触控电极设置的过孔数量及过孔相对于触控电极的位置相同，在此不再详细描述。

之前提到，本发明具体实施例中，上述的触控电极可以是设置于透射式显示面板中的阵列基板，也可以是设置于透射式显示面板中的彩膜基板，还可以是设置于反射式显示面板中的阵列基板，还可以是设置于反射式显示面板中的彩膜基板，还可以是设置于半反半透式显示面板中的阵列基板，还可以是设置于半反半透式显示面板中的彩膜基板。

而在显示面板中，还有一个非常重要的电极：公共电极。在本发明的具体实施例中，为了节约工艺及制作流程，触控电极和公共电极复用设置，即上述的触控电极既用于触控功能，又用于提供公共电压。

这种方式下，采用分时驱动的方式，所述走线用于在触控阶段传输触控检测信号，在显示阶段传输公共电极信号到所述触控电极。

采用分时驱动方式时，将每一帧(V-sync)的时间分成显示时间段(Display)和触控时间段(Touch)，例如驱动时序中显示一帧的时间为16.7ms时，可以选取其中5ms作为触控时间段，其他的11.7ms作为显示时间段，当然也可以根据IC芯片的处理能力适当的调整两者的时长，在此不做具体限定。

在显示时间段(Display)，对每条栅极信号线Gate1，Gate2……Gate n依次施加栅扫描信号，对数据信号线Data施加灰阶信号，相应地此时触控电极作为公共电极，与之连接的IC芯片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(Touch)，与之连接的IC芯片与各触控电极交互(不同触控实现方式下交互不同，属于现有技术，在此不作详细描述)，实现触控。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。

通过上述的方式，实现了触控电极的复用，节约了工艺及制作流程。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。

本发明实施例的显示装置可以是液晶面板、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显示处理装置的实施例，重复之处不再赘述。

以上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 (9)

1.一种显示面板，包括阵列基板、彩膜基板以及至少一个位于阵列基板和彩膜基板之间的隔垫物，所述阵列基板或彩膜基板上设置有多个同层设置且相互独立的触控电极、与所述触控电极异层设置的多条走线，以及设置于所述触控电极和所述多条走线之间的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层设置有过孔，用于连接对应的所述触控电极和走线，所述过孔位于所述隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内，所述触控电极和所述走线始终保持电连接。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述触控电极为自电容触控电极或互电容触控电极。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述隔垫物包括主隔垫物和辅隔垫物，所述过孔位于所述主隔垫物在所述绝缘层上的正投影所在的区域内。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述过孔的数量小于第一阈值，使得在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物的数量超出第二阈值。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，对应于同一条走线的相邻过孔所对应的所述主隔垫物之间包括至少一个在所述绝缘层上的正投影所在的区域内没有过孔的主隔垫物。

6.根据权利要求1或2或3所述的显示面板，其特征在于，所述多个触控电极大小以及形状相同，呈行列矩阵方式排布，所述多条走线的位于显示区域的部分平行设置，长度和宽度均相同，且位于每一触控电极行或触控电极列覆盖区域内的走线的数量相同。

7.根据权利要求1或2或3所述的显示面板，其特征在于，所述走线用于在触控阶段传输触控检测信号，在显示阶段传输公共电极信号到所述触控电极。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个触控电极大小以及形状相同，呈行列矩阵方式排布，触控电极行或触控电极列中，对应于每一个触控电极设置的过孔数量及过孔相对于触控电极的位置相同。

9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的显示面板。