CN104808404B - 阵列基板、显示面板和触控显示装置 - Google Patents

阵列基板、显示面板和触控显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种阵列基板、显示面板和触控显示面板，包括：衬底以及设置于衬底上的公共电极层，公共电极层包括多个触控电极，触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，第一公共电极和第二公共电极位于不同层，第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于衬底表面的方向上，第一公共电极和第二公共电极嵌套设置；其中，触控电极在显示阶段用作公共电极，在电容触控阶段用作电容触控电极，在电感触控阶段用作电感触控电极。由于第一公共电极和第二公共电极嵌套盘绕成线圈状电极，因此，不需要采用线圈状的电极引线来形成电感线圈，也就不需要在电极引线上形成连接自身的过孔，从而解决了像素开口率下降的问题。

Description

阵列基板、显示面板和触控显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置技术领域，更具体地说，涉及一种阵列基板、显示面板和触控显示装置。
背景技术
将触控面板和显示面板一体化的触控显示装置，由于减少了基板的使用、具有更轻更薄的优点，因此，已经成为目前应该最广泛的触控显示装置。该触控显示装置包括on-cell结构和in-cell结构。其中，in-cell结构是指将触控面板功能嵌入到显示面板中，on-cell结构是指将触控面板功能嵌入到彩色滤光片和偏光板之间。
对于in-cell结构的触控显示装置而言，需将显示面板的公共电极划分为一个个的电极块，并使所述电极块在触控时段作为触控电极，在显示时段作为公共电极。并且，与电极块对应连接的电极引线按照一定的形状盘绕形成线圈，以使电极块在电感触控时段作为电感触控电极。但是，线圈状的电极引线需要跨过自身一次，因此，至少需要在电极引线上形成两个过孔，该过孔会导致像素开口率的下降。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板、显示面板和触控显示装置，以解决现有技术中线圈状的电极引线的过孔导致像素开口率下降的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阵列基板，包括：
衬底以及设置于所述衬底上的公共电极层，所述公共电极层包括多个触控电极，所述触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，所述第一公共电极和所述第二公共电极位于不同层，所述第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于所述衬底表面的方向上，所述第一公共电极和第二公共电极嵌套设置；
其中，所述触控电极在显示阶段用作公共电极，在电容触控阶段用作电容触控电极，在电感触控阶段用作电感触控电极。
一种显示面板，包括如上任一项所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对置基板以及位于所述阵列基板和对置基板之间的液晶层。
一种触控显示装置，包括如上所述的显示面板以及设置于所述显示面板入光面的背光源。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的阵列基板、显示面板和触控显示装置，设置于衬底上的公共电极层包括多个触控电极，该触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，该第一公共电极和第二公共电极位于不同层，且第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于衬底表面的方向上，第一公共电极和第二公共电极嵌套设置。由于第一公共电极和第二公共电极嵌套盘绕成线圈状电极，因此，不需要采用线圈状的电极引线来形成电感线圈，也就不需要在电极引线上形成连接自身的过孔，从而解决了由于过孔导致像素开口率下降的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的阵列基板的结构示意图；
图2为图1所示的阵列基板的一种实施方式的放大图；
图3为图1所示的阵列基板的另一种实施方式的放大图；
图4为图1所示的阵列基板的又一种实施方式的放大图；
图5为图1所示的阵列基板的一种切面结构示意图；
图6为图1所示阵列基板的一种电路连接关系的示意图；
图7为图1所示阵列基板的另一种电路连接关系的示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，由于线圈状的电极引线需要跨过自身一次，因此，至少需要在电极引线上形成两个过孔，但是，该过孔会导致像素开口率的下降。
基于此，本发明提供了一种阵列基板，以克服现有技术存在的上述问题，包括：
衬底以及设置于所述衬底上的公共电极层，所述公共电极层包括多个触控电极，所述触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，所述第一公共电极和所述第二公共电极位于不同层，所述第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于所述衬底表面的方向上，所述第一公共电极和第二公共电极嵌套设置；其中，所述触控电极在显示阶段用作公共电极，在电容触控阶段用作电容触控电极，在电感触控阶段用作电感触控电极。
一种显示面板，包括如上任一项所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对置基板以及位于所述阵列基板和对置基板之间的液晶层。
一种触控显示装置，包括如上所述的显示面板以及设置于所述显示面板入光面的背光源。
本发明所提供的阵列基板、显示面板和触控显示装置，设置于衬底上的公共电极层包括多个触控电极，该触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，该第一公共电极和第二公共电极位于不同层，且第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于衬底表面的方向上，第一公共电极和第二公共电极嵌套设置。由于第一公共电极和第二公共电极嵌套盘绕成线圈状电极，因此，不需要采用线圈状的电极引线来形成电感线圈，也就不需要在电极引线上形成连接自身的过孔，从而解决了由于过孔导致像素开口率下降的问题。
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
本发明的一个实施例提供了一种阵列基板，参考图1～图4，图1为本申请实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，图2为图1所示阵列基板的一种实施方式的局部放大图，图3为图1所示阵列基板的另一种实施方式的局部放大图；图4为图1所示阵列基板的又一种实施方式的局部放大图。
参考图1～图4，该阵列基板包括：衬底10以及设置于衬底10上的公共电极层，该公共电极层包括多个触控电极11，所述触控电极11包括至少一个第一公共电极110和至少一个第二公共电极111，所述第一公共电极110和所述第二公共电极111位于不同层，所述第一公共电极110和第二公共电极111均由电极线盘绕而成。并且，在垂直于衬底10的方向上，第一公共电极110和第二公共电极111嵌套设置。
本实施例中仅以一个触控电极11包括一个第一公共电极110和一个第二公共电极111为例进行说明，但是本发明并不仅限于此，即本发明提供的触控电极11可以包括多个第一公共电极110和多个第二公共电极111，可选的，第一公共电极110和第二公共电极111间隔设置。
进一步地，在垂直于衬底10表面的方向上，第一公共电极110的电极线的投影和第二公共电极111的投影贴合并卷绕成矩形，当然，本发明并不仅限于此，第一公共电极110的电极线的投影和第二公共电极111的投影可以贴合并卷绕成三角形或锯齿形。
该阵列基板还包括设置于衬底10上的多条栅极线12和多条数据线13，所述栅极线12和数据线13绝缘交叉限定出多个像素单元14，所述多个像素单元14包括具有第一公共电极110的第一像素单元140和具有第二公共电极111的第二像素单元141，当然，本发明并不仅限于此，第一像素单元140和第二像素单元141还包括薄膜晶体管和像素电极等。其中，第一公共电极110与多个第一像素单元140对应，第二公共电极111与多个第二像素单元141对应。
由于第一公共电极110和第二公共电极111嵌套盘绕成线圈状电极，因此，只需向第一公共电极110和第二公共电极111的一端输入电流，即可在触控电极11中形成线圈状的电流回路即形成电感线圈，从而不需要采用线圈状的电极引线来形成电感线圈，也就不需要在电极引线上形成连接自身的过孔，从而解决了像素开口率下降的问题。
并且，由于第一公共电极110和第二公共电极111位于不同层，即第一公共电极110和栅极线12之间的距离与第二公共电极111和栅极线12之间的距离不同，因此，第一公共电极110和栅极线12之间的耦合电容与第二公共电极111和栅极线12之间的耦合电容也不同，从而使得第一像素单元140和第二像素单元141的电位受公共电极影响的程度也不同，进而使得同一行像素单元中第一像素单元140的亮度和第二像素单元141的亮度存在差异，而不是同一行像素单元统一形成亮或暗的条纹，这样阵列基板上不同行的像素单元的亮度就会出现渐变的情形，而不是由亮条纹和暗条纹交叉形成的网格，从而减轻了可见的网格对显示效果的影响。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，第一像素单元140和第二像素单元141的结构不同，即第一像素单元140中公共电极在像素电极的上方，第二像素单元141中公共电极在像素电极的下方，当然，在其他实施例中第一像素单元140和第二像素单元141的结构可以相同，即第一像素单元140和第二像素单元141中公共电极均位于像素电极的上方，或者都位于像素电极的下方，其不同之处仅在于第一公共电极140和第二公共电极141位于不同层，例如可以通过在像素电极和公共电极之间设置不同厚度的绝缘层来使第一公共电极140和第二公共电极141位于不同层。
由于公共电极与栅极线之间的距离越大，耦合电容越小，因此，为了减小公共电极对像素单元电位的影响，同一行像素单元中公共电极与栅极线之间的距离较大的像素单元的个数大于公共电极与栅极线之间距离较小的像素单元的个数。也就是说，可选地，第一公共电极110和栅极线12之间的距离大于第二公共电极111与栅极线12之间的距离，即在垂直于衬底10的方向上，第一公共电极110位于第二公共电极111的上方。
下面以第一像素单元140和第二像素单元141的结构不同为例，对本发明的实施例提供的阵列基板进行描述。如图5所示，第一像素单元140包括设置于衬底10表面的第一薄膜晶体管142以及依次位于第一薄膜晶体管142表面的第一绝缘层1402、第一像素电极1403、第二绝缘层1404和第一公共电极110，其中，第一薄膜晶体管142包括第一栅极1420、第一源极1421和第一漏极1422，所述第一像素电极1403通过第一过孔1423与第一漏极1422电连接，第一过孔1423贯穿第一绝缘层1402；
第二像素单元141包括设置于衬底10表面的第二薄膜晶体管143以及依次位于第二薄膜晶体管143表面的第三绝缘层1411、第二公共电极111、第四绝缘层1412和第二像素电极1413，第二薄膜晶体管143包括第二栅极1430、第二源极1431和第二漏极1432，所述第二像素电极1413通过第二过孔1433与第二漏极1432电连接，第二过孔1433贯穿第三绝缘层1411。
其中，第一绝缘层1402和第三绝缘层1411位于同一层；第一像素电极1403和第二公共电极111位于同一层；第二绝缘层1404和第四绝缘层1412位于同一层；第一公共电极110和第二像素电极1413位于同一层；第一源极1421和第一漏极1422位于同一层；第二源极1431和第二漏极1432位于同一层；第一公共电极110和第二公共电极111位于不同层，且在垂直于衬底10的方向上，第一公共电极110位于第二公共电极111的上方。
由于第一公共电极110和第二公共电极111位于不同层，且第一公共电极110和第二公共电极111与栅极线12之间的距离不同，因此，第一公共电极110和第二公共电极111对栅极线12的电位影响不同，即对不同像素单元电位的影响不同，进而使得不同像素单元的亮暗的程度出现渐变的情形，减小了较亮和较暗像素单元之间的亮度差，能够解决靠近触控电极11刻缝处和远离触控电极11刻缝处的像素亮度差值较大，影响显示效果的问题。
本实施例中，嵌套设置的第一公共电极110和第二公共电极111形成的触控电极11需通过引线与驱动电路连接，以接收驱动电路输出的驱动信号。其中，在驱动电路的驱动下，触控电极在显示阶段可用作公共电极，在电容触控阶段可用作电容触控电极，在电感触控阶段可用作电感触控电极。
如图6和7所示，该阵列基板包括多条第一电极引线112、多条第二电极引线113以及为触控电极11提供驱动信号的驱动电路15。
参考图2～图4，第一公共电极110的第一端a1和第二公共电极111的第一端a2在竖直方向上有交叠，第一公共电极110的第二端b1和第二公共电极111的第二端b2在水平方向上有交叠，因此，第一电极引线112可以为沿竖直方向延伸的直线形电极引线，第二电极引线113的第一端d1可以包括至少一个第一分支d11和至少一个第二分支d12，所述第一分支d11与所述第一公共电极110的第二端b1电连接，所述第二分支d12与所述第二公共电极111的第二端电连接b2，其中，第一分支d11的个数与第一公共电极110的个数对应，第二分支d12的个数与第二公共电极111的个数对应。
本发明的一个实施例中，参考图2和图6，第一电极引线112的第一端c1同时与第一公共电极110的第一端a1和第二公共电极111的第一端a2电连接，第一电极引线112的第二端c2电连接至驱动电路15的输入端；第二电极引线113的第一端d1同时与第一公共电极110的第二端b1和第二公共电极111的第二端b2电连接，第二电极引线113的第二端d2电连接至驱动电路15的输出端。此时，第一电极引线112和第二电极引线113的延伸方向相同，以便第一电极引线112的第二端c2和第二电极引线113的第二端d2均与同一侧的驱动电路15电连接。
图6中，驱动电路15输出的电流通过第二电极引线113进入触控电极11，由于触控电极11中的第一公共电极110和第二公共电极111为嵌套的线圈状电极，因此，通过第一公共电极110或第二公共电极111的电流可以形成线圈状(如图3中虚线所示)，以使触控电极11作为电感触控电极，并且，触控电极11中的电流经过第一电极引线112流出，并回流至驱动电路15。
本发明的另一个实施例中，第二电极引线113的第二端d2通过第一开关单元114连接至驱动电路15的输入端，参考图3和图7，第一电极引线112的第一端c1同时与第一公共电极110的第一端a1和第二公共电极111的第一端a2电连接，第一电极引线112的第二端c2与连接至驱动电路15的输入端，第二电极引线113的第一端d1同时与第一公共电极110的第二端b1和第二公共电极111的第二端b2电连接，第二电极引线113的第二端d2与第一开关单元114的第一端a3电连接，第一开关单元114的第二端b3与驱动电路的输出端电连接，第一开关单元114的控制端c3连接至控制信号端e。具体地，第一开关单元114的第二端b3可以通过第一引线1140连接至驱动电路15的输出端，第一开关单元114的控制端c3可以通过第二引线1141连接至控制信号端e。
其中，驱动电路15的输出端输出电感信号后，电流通过第二电极引线113流入触控电极11，然后通过第一开关单元114和第一电极引线112流入驱动电路15的输入端，以使触控电极11作为电感触控电极。此外，第一开关单元114可以为薄膜晶体管，其控制端c3为栅极，第一端a3为漏极，第二端b3为源极。所述控制信号端e用于向第一开关单元114的栅极c3输入高低电平的控制信号，以控制第一开关单元114的开启或关闭，进而控制对应的触控电极11在电感触控阶段用作电感触控电极。
图7所示的阵列基板中，第一开关单元114和驱动电路15分别位于触控电极11的两侧，以避免第一电极引线112和第二电极引线113出现交叉引发信号的干扰，基于此，第一电极引线112的延伸方向和第二电极引线113的延伸方向也需相反。并且，图7所示的阵列基板中还可以采用图4所示的第一电极引线112和第二电极引线113。
本实施例中，该阵列基板还可包括辅助电极线，该辅助电极线与第一公共电极110和/或第二公共电极111电连接，以降低第一公共电极110和/或第二公共电极111的电阻。
本实施例提供的阵列基板，设置于衬底上的公共电极层包括多个触控电极，该触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，该第一公共电极和第二公共电极位于不同层，且第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于衬底表面的方向上，第一公共电极和第二公共电极嵌套设置。由于第一公共电极和第二公共电极嵌套盘绕成线圈状电极，因此，不需要采用线圈状的电极引线来形成电感线圈，也就不需要在电极引线上形成连接自身的过孔，从而解决了由于过孔导致像素开口率下降的问题。
本发明的另一个实施例提供了一种显示面板，该显示面板包括如上任一项所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对置基板以及位于所述阵列基板和对置基板之间的液晶层。
本发明的又一个实施例提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括如上所述的显示面板以及设置于该显示面板入光面的背光源等。
本实施例提供的显示面板和触控显示装置，设置于衬底上的公共电极层包括多个触控电极，该触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，该第一公共电极和第二公共电极位于不同层，且第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于衬底表面的方向上，第一公共电极和第二公共电极嵌套设置。由于第一公共电极和第二公共电极嵌套盘绕成线圈状电极，因此，不需要采用线圈状的电极引线来形成电感线圈，也就不需要在电极引线上形成连接自身的过孔，从而解决了由于过孔导致像素开口率下降的问题。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底以及设置于所述衬底上的公共电极层，所述公共电极层包括多个触控电极，所述触控电极包括至少一个第一公共电极和至少一个第二公共电极，所述第一公共电极和所述第二公共电极位于不同层，所述第一公共电极和第二公共电极均由电极线盘绕而成，且在垂直于所述衬底表面的方向上，所述第一公共电极和第二公共电极嵌套设置；
其中，所述触控电极在显示阶段用作公共电极，在电容触控阶段用作电容触控电极，在电感触控阶段用作电感触控电极。
2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
设置于所述衬底上的多条栅极线和多条数据线，所述栅极线和数据线绝缘交叉限定出多个像素单元，所述多个像素单元包括第一像素单元和第二像素单元；
其中，所述第一像素单元包括设置于所述衬底表面的第一薄膜晶体管以及依次位于所述第一薄膜晶体管表面的第一绝缘层、第一像素电极、第二绝缘层和所述第一公共电极；
所述第二像素单元包括设置于所述衬底表面的第二薄膜晶体管和依次位于所述第二薄膜晶体管表面的第三绝缘层、所述第二公共电极、第四绝缘层和第二像素电极。
3.根据权利要求2所述的基板，其特征在于，所述阵列基板包括：
多条第一电极引线、多条第二电极引线以及为所述触控电极提供驱动信号的驱动电路；
其中，所述第一电极引线的第一端同时与所述第一公共电极的第一端和所述第二公共电极的第一端电连接，所述第一电极引线的第二端电连接至所述驱动电路的输入端；所述第二电极引线的第一端同时与所述第一公共电极的第二端和所述第二公共电极的第二端电连接，所述第二电极引线的第二端电连接至所述驱动电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的基板，其特征在于，所述第二电极引线的第二端通过第一开关单元连接至所述驱动电路的输出端，所述第二电极引线的第二端与所述第一开关单元的第一端电连接，所述第一开关单元的第二端连接至所述驱动电路的输出端，所述第一开关单元的控制端连接至控制信号端。
5.根据权利要求4所述的基板，其特征在于，所述第一开关单元的第二端通过第一引线连接至所述驱动电路的输入端，所述第一开关单元的控制端通过第二引线连接至所述控制信号端。
6.根据权利要求5所述的基板，其特征在于，所述第二电极引线的第一端包括至少一个第一分支和至少一个第二分支，所述第一分支与所述第一公共电极的第二端电连接，所述第二分支与所述第二公共电极的第二端电连接。
7.根据权利要求2所述的基板，其特征在于，在垂直于所述衬底表面的方向上，所述第一公共电极的电极线的投影和第二公共电极的电极线的投影贴合并卷绕成矩形。
8.根据权利要求2所述的基板，其特征在于，所述阵列基板还包括辅助电极线，所述辅助电极线与所述第一公共电极和/或第二公共电极电连接。
9.根据权利要求2所述的基板，其特征在于，所述第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极和第一漏极，所述第一像素电极通过第一过孔与所述第一漏极电连接，所述第一过孔贯穿所述第一绝缘层；
所述第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二源极和第二漏极，所述第二像素电极通过第二过孔与所述第二漏极电连接，所述第二过孔贯穿所述第三绝缘层。
10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对置基板以及位于所述阵列基板和对置基板之间的液晶层。
11.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求10所述的显示面板以及设置于所述显示面板入光面的背光源。
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