CN105093606B - 阵列基板、液晶显示面板和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、液晶显示面板和液晶显示装置，该阵列基板包括：彼此交叉的扫描线和数据线以限定多个像素单元，每个像素单元包括薄膜晶体管以及与所述薄膜晶体管连接的像素电极；多个公共电极块，用于感测用户触摸；多条感测线，每条感测线与对应的一个公共电极块电连接，以及，与感测线相同层的多条辅助导线，其中，所述辅助导线位于相邻的两条感测线之间，且所述辅助导线与所述公共电极块绝缘。本发明通过阵列基板中的感测线和辅助导线一起对光线进行遮挡，避免了阵列基板所属的液晶显示面板中阵列基板与彩膜基板间存在对位偏差时，液晶显示面板存在色偏现象，提高了液晶显示面板的显示质量。

Description

阵列基板、液晶显示面板和液晶显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置，尤其涉及一种阵列基板、液晶显示面板和液晶显示装置。

背景技术

由于便携性好和功耗低等优点液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)被广泛应用于智能手机、笔记本电脑、监控器等各种显示装置。

目前触摸屏按照触控电极的位置不同可分为外挂式触摸、覆盖表面式触摸屏以及内嵌式触摸屏。其中，外挂式触摸屏是在LCD外面直接加上触控电极，这种方法使得整机整体厚度变厚，而且透光率变低。覆盖表面式触摸屏是在LCD的彩膜基板外侧制作触控电极，这种方法降低了整机的厚度，但是增加了彩膜基板的制作工序。而内嵌式触摸屏直接将LCD的公共电极复用为触控电极，不仅厚度不增加，而且触控电极可以和LCD的公共电极一同制作，没有额外的制作工序。

液晶显示面板包括阵列基板，与阵列基板相对设置的彩膜基板，位于阵列基板和彩膜基板之间的显示功能层。在高分辨率触摸屏中，为了提高液晶显示面板的穿透率，阵列基板中相邻像素电极间的距离较小，当阵列基板与彩膜基板出现对位偏差时，液晶显示面板易出现色偏现象，导致液晶显示面板的质量较差。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种阵列基板，包括：

彼此交叉的扫描线和数据线以限定多个像素单元，每个像素单元包括薄膜晶体管以及与所述薄膜晶体管连接的像素电极；

多个公共电极块，用于感测用户触摸；

多条感测线，每条感测线与对应的一个公共电极块电连接，以及，

与感测线相同层的多条辅助导线，其中，所述辅助导线位于相邻的两条感测线之间，且所述辅助导线与所述公共电极块绝缘。

本发明还提供一种液晶显示面板，包括彩膜基板和本发明任意实施例中提供的阵列基板，其中所述彩膜基板与所述阵列基板之间设置有显示功能层。

本发明还提出一种液晶显示装置，包括本发明任意实施例中提供的液晶显示面板，以及驱动芯片，所述驱动芯片用于显示驱动和触控驱动。

本发明通过阵列基板中的感测线和辅助导线一起对光线进行遮挡，避免了在阵列基板与彩膜基板间存在对位偏差时，入射方向不同的光线在阵列基板上的出射角的范围不同，从而避免了色偏现象，提高了液晶显示面板的显示质量。

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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有的自容型内嵌式触摸屏中阵列基板的局部俯视示意图；

图1b为沿着图1a的A-A'的剖视示意图；

图1c为现有的自容型内嵌式触摸屏中阵列基板的局部俯视示意图；

图1d为现有的自容型内嵌式触摸屏中液晶显示面板的局部剖视示意图；

图1e为本发明第一实施例提供的阵列基板的局部俯视示意图；

图1f为本发明第一实施例提供的阵列基板所属液晶显示面板的局部剖视示意图；

图2a为本发明第二实施例提供的一种阵列基板的局部俯视示意图；

图2b为沿着图2a的B-B'的剖视示意图；

图2c为沿着图2a的C-C'的剖视示意图；

图3为本发明第三实施例提供的一种阵列基板的局部俯视示意图；

图4为本发明提供的一种液晶显示面板的剖视示意图；

图5为本发明提供的一种液晶显示装置的俯视示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例的技术方案适用于将公共电极块复用于触控电极的情况。本实施例提供的阵列基板包括与感测线相同层的多条辅助导线，且所述辅助导线能够避免阵列基板所属液晶显示面板的色偏现象，在像素电极与辅助导线电连接时能够提高存储电容。

第一实施例

图1a为现有的自容型内嵌式触摸屏中阵列基板的局部俯视示意图，图1b为沿着图1a的A-A'的剖视示意图。结合图1a和图1b，阵列基板包括多个公共电极块150和多条感测线130，所述公共电极块150用于感测用户触控，每条感测线130与对应的一个公共电极块150电连接。具体的，可选的，感测线130和对应的公共电极块150通过桥连结构155电连接，其中桥连结构155与像素电极170使用同一金属层形成，且像素电极170通过漏极接触孔115与薄膜晶体管的漏极连接。

其中，所述阵列基板还包括平坦化层120、感测线130所在膜层、第一钝化层140、公共电极块150所在膜层、第二钝化层160和像素电极170所在膜层。

在阵列基板与彩膜基板出现对位偏差时，现有的液晶显示面板易出现色偏现象。图1c为现有的自容型内嵌式触摸屏中阵列基板的局部俯视示意图，如图1c所示，现有的阵列基板中，部分沿第一方向相邻的两个像素单元190之间不包括感测线130在像素单元190垂直方向的投影，使得部分像素单元190的左侧设置有对应的感测线130，且该像素单元190的右侧未设置对应的感测线130，其中第一方向与沿感测线130延伸方向垂直。如下以一个红色像素单元为例，对现有液晶显示面板的色偏现象进行说明。

图1d为现有的自容型内嵌式触摸屏中液晶显示面板的局部俯视示意图，如图1d所示，所述液晶显示面板包括阵列基板100和相对于阵列基板100偏左设置的彩膜基板200，所述阵列基板100和所述彩膜基板200之间有显示功能层(未示出)。红色像素单元211的左侧为蓝色像素单元212，右侧为绿色像素单 元213，红色像素单元211与蓝色像素单元212之间包括感测线130在像素电极170垂直方向上的投影，红色像素单元211与绿色像素单元213之间不包括感测线130在像素电极170垂直方向上的投影。并且，感测线130的材料为不透明材料，从红色像素单元211左侧出射的光线受感测线130遮挡，使得光线在红色像素单元211左侧的第一出射角的范围小于等于30°，而从红色像素单元211右侧出射的光线未受不透明的感测线130遮挡，使得光线在红色像素单元211右侧的第二出射角的范围大于30°，导线现有的液晶显示面板出现色偏现象。

为了解决彩膜基板200相对于阵列基板100存在对位偏差时，液晶显示面板出现的色偏现象，本发明第一实施例提供一种阵列基板。

图1e为本发明第一实施例提供的阵列基板的局部俯视示意图，如图1e所示，所述阵列基板包括彼此交叉的扫描线(未示出)和数据线(未示出)以限定多个像素单元，每个像素单元包括薄膜晶体管(未示出)以及与所述薄膜晶体管连接的像素电极170；多个公共电极块150，用于感测用户触摸；多条感测线130，每条感测线130与对应的一个公共电极块150电连接，以及，与感测线130相同层的多条辅助导线180，其中，所述辅助导线180位于相邻的两条感测线130之间，且所述辅助导线180与所述公共电极块150绝缘。

其中，所述薄膜晶体管用作开关元件。薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极和漏极，且所述薄膜晶体管可以为栅极位于半导体层下方的底栅型结构，也可以为栅极位于半导体层上方的顶栅型结构。像素电极170与所述薄膜晶体管的漏极通过漏极接触孔115电连接。

公共电极块150与像素电极170形成电场以驱动液晶偏转，从而控制光透射比；同时图案化的公共电极块150用作感测用户触摸位置的感测电极。每个 公共电极块150的尺寸可以与一个或多个像素单元的尺寸对应，即一个或多个像素电极170在公共电极块150垂直方向的投影位于相同公共电极块150内。

每条感测线130与对应的一个公共电极块150电连接，并将驱动的电信号施加给公共电极块150，使所述公共电极块150用于感测用户触摸位置。

并且，所述阵列基板还包括与感测线130相同层的多条辅助导线180，其中，所述辅助导线180位于相邻的两条感测线130之间，且所述辅助导线180与所述公共电极块绝缘。

本实施例中提供的阵列基板，部分像素电极170的左侧设置有对应的感测线130，且该像素电极170的右侧设置有对应的辅助导线180。图1f为本发明第一实施例提供的阵列基板所属液晶显示面板的局部剖视示意图。如图1f所示，所述液晶显示面板包括阵列基板100和相对于阵列基板100偏左设置的彩膜基板200，所述阵列基板100和所述彩膜基板200之间有显示功能层(未示出)。

红色像素单元211的左侧为蓝色像素单元212，右侧为绿色像素单元213，感测线130在垂直方向的投影位于红色像素单元211与蓝色像素单元212之间，辅助导线180在垂直方向的投影位于红色像素单元211与绿色像素单元213之间。从红色像素单元211左侧出射的光线受感测线130遮挡，使得光线在红色像素单元211左侧的第一出射角的范围小于等于30°，并且从红色像素单元211右侧出射的光线受辅助导线180遮挡，使得光线在红色单元右侧的第二出射角的范围也小于等于30°，避免了彩膜基板与阵列基板间存在对位偏差时，液晶显示面板出现色偏现象，提高了液晶显示面板的质量。

需要说明的是，本实施例中提供的阵列基板不仅能够避免彩膜基板相对于阵列基板偏左设置时，液晶显示面板出现色偏现象，还能够避免彩膜基板相对 于阵列基板偏右设置时，液晶显示面板出现色偏现象。

并且，本实施例中提供的阵列基板，部分像素电极170的左侧和右侧均设置有对应的辅助导线180，相对于像素电极170对称设置的辅助导线180也能够避免液晶面板出现色偏现象，在此不再赘述。

为了进一步避免彩膜基板与阵列基板间存在对位偏差时，阵列基板所属的液晶显示面板存在色偏现象，相邻的像素单元(未示出)之间包括感测线130在像素单元垂直方向上的投影或辅助导线180在像素电极单元垂直方向上的投影。具体的，若沿第一方向相邻的两个像素单元之间有感测线130在像素单元垂直方向上的投影，则该相邻的两个像素单元之间没有辅助导线180在像素单元垂直方向上的投影；若沿第一方向相邻的两个像素单元之间没有感测线130在像素单元垂直方向上的投影，则该相邻的两个像素单元之间有辅助导线180在像素单元垂直方向上的投影。其中，第一方向与感测线130延伸方向垂直。

进一步地，所述感测线130在像素单元垂直方向上的投影位于沿第一方向相邻的两个像素单元之间；如果任意相邻的两个像素单元之间包括感测线130在像素单元垂直方向上的投影，则该相邻的两个像素单元之间不包括辅助导线180在像素单元垂直方向上的投影。即，相邻的两个像素单元之间不会同时包括感测线130在像素单元垂直方向上的投影，与辅助导线180在像素单元垂直方向上的投影。

为了在同一掩膜工艺中同时制作感测线130和辅助导线180以减少阵列基板的生产成本，所述辅助导线180的材料与感测线130的材料相同。可选的，辅助导线180的材料与感测线130的材料均为金属。

本发明第一实施例提供的阵列基板，在阵列基板与彩膜基板间存在对位偏 差时，通过感测线和辅助导线一起对光线进行遮挡，避免了在阵列基板与彩膜基板间存在对位偏差时，入射方向不同的光线在阵列基板上的出射角不同，从而避免了色偏现象，提高了液晶显示面板的显示质量。

第二实施例

本发明第二实施例还提供一种阵列基板。图2a为本发明第二实施例提供的的一种阵列基板的局部俯视示意图。参见图2a，本发明实施例与第一实施例的图1e关于辅助导线的设置情况是相同的，不同的是，每个像素电极170与至少一条辅助导线180电连接。

阵列基板的存储电容主要由像素电极170和公共电极块150构成。在高分辨率触摸屏中，像素电极170的面积较小导致存储电容会降低，使得现有的高分辨率液晶显示面板易出现闪烁、串扰等显示不良。

图2b为沿着图2a的B-B'的剖视示意图。结合图2a和图2b，本实施例中，至少一条辅助导线180与像素电极170电连接，可选地，每个像素电极170都与至少一条辅助导线180电连接，由于辅助导线180与像素电极170电连接，使得辅助导线180与像素电极170等电位，而且辅助导线180与公共电极块150之间设置有第一钝化层140，导致辅助导线180通过第一钝化层140与公共电极块150形成存储电容。因此本实施例中阵列基板的存储电容由像素电极170和辅助导线180一起与公共电极块150构成。相比于现有的阵列基板，本实施例增加了辅助导线180与电极块之间的存储电容，即提高了阵列基板的存储电容，避免了液晶显示面板的显示不良。

为了使得每个像素电极170对应的存储电容增加量一致，避免各像素电极 170对应的存储电容不均匀，与不同像素电极170电连接的辅助导线180沿与所述像素电极170的平行面上表面积相等。进一步地，每条所述像素电极170与唯一对应的辅助导线180电连接，而且每条辅助导线180沿与像素电极170的平行面上表面积相等。

需要说明的是，阵列基板中像素电极的数量越多，即液晶显示面板的分辨率越高，增加的存储电容占总存储电容的比例越大。

进一步可选地，每条辅助导线180在感测线130延伸方向上的长度小于或等于像素电极170在感测线130延伸方向上的长度的一半。

可选地，相邻的两个像素单元之间有两条辅助导线180，每个像素单元中的至少一个像素电极与其中一条辅助导线180电连接，未与像素电极170连接的辅助导线180处于悬空状态。

图2c为沿着图2a的C-C'的剖视示意图。具体的，如图2c所示，所述辅助导线180通过通孔175与所述像素电极170电连接。公共电极块150所在的公共电极块膜层位于感测线130所在的感测线膜层的上方，像素电极170所在的像素电极膜层位于所述公共电极块膜层的上方，所述公共电极块膜层与所述感测线膜层之间设置有第一钝化层140，所述像素电极膜层与所述公共电极块膜层之间设置有第二钝化层160，所述辅助导线180通过第一钝化层140和第二钝化层中160的通孔175与所述像素电极170电连接。公共电极块膜层位于像素电极膜层与辅助导线所属的膜层之间，起到良好的电场屏蔽效果。

其中，第一钝化层和第二钝化层均可以由硅的氧化物或硅的氮化物形成。

为了防止感测线130或辅助导线180导致开口率减低，所述感测线130或所述辅助导线180在所述阵列基板内的正投影位于所述数据线(未示出)或扫 描线(未示出)在所述阵列基板内的正投影内。优选的，所述感测线130的宽度小于所述数据线的宽度。

本发明实施例中提供的阵列基板，通过与像素电极电连接的辅助导线，在像素电极与公共电极块间形成的存储电容之外，增加了辅助导线与电极块之间的存储电容，提高了阵列基板的存储电容，避免了液晶显示面板的显示不良。

第三实施例

在上述实施例的基础上，本发明第三实施例提供了一种阵列基板。所述阵列基板包括相邻的第一像素单元、第二像素单元、第三像素单元和第四像素单元，其中相邻的第一像素单元与第二像素单元之间有两条辅助导线，每个像素单元中的至少一个像素电极与其中一条辅助导线电连接；相邻的第三像素单元与第四像素单元之间有两条辅助导线，每个像素单元中的至少一个像素电极与其中一条辅助导线电连接；相邻的第二像素单元与第三像素单元之间没有辅助导线。

图3为本发明第三实施例提供的一种阵列基板的局部俯视示意图。如图3所示，第一像素单元与第二像素单元之间有第一辅助导线181和第二辅助导线182，且所述第一像素单元中的第一像素电极171与第一辅助导线181电连接，所述第二像素单元中的第二像素电极172与第二辅助导线182电连接。所述第三像素单元与第四像素单元之间有第三辅助导线183和第四辅助导线184，且所述第三像素单元中的第三像素电极173与第三辅助导线183电连接，所述第四像素单元中的第四像素电极174与第四辅助导线184电连接。第二像素单元与第三像素单元之间没有辅助导线。

需要说明的是，第一像素电极171也可以与第二辅助导线182电连接，相应的，第二像素电极172与第一辅助导线181电连接。第三像素电极173也可以与第四辅助导线184电连接，相应的，第四像素电极174与第三辅助导线183电连接。

本发明实施例中提供的阵列基板，通过与像素电极电连接的辅助导线，提高了阵列基板的存储电容，避免了液晶显示面板的显示不良。

本发明还提供了一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括彩膜基板200和本发明任意实施例中的阵列基板100，其中所述彩膜基板200与所述阵列基板100之间设置有显示功能层300，如图4所示。

进一步地，为了避免感测线导致开口率下降，所述彩膜基板200设置有黑矩阵(未示出)，所述阵列基板100的多条感测线在所述彩膜基板200上的正投影位于所述黑矩阵所在的区域内。

本发明还提供了一种液晶显示装置，包括本发明任意实施例中的液晶显示面板，以及驱动芯片，所述驱动芯片用于显示驱动和触控驱动，如图5所示。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (18)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：

彼此交叉的扫描线和数据线以限定多个像素单元，每个像素单元包括薄膜晶体管以及与所述薄膜晶体管连接的像素电极；

多个公共电极块，用于感测用户触摸；

多条感测线，每条感测线与对应的一个公共电极块电连接，以及，

与感测线相同层的多条辅助导线，其中，所述辅助导线位于相邻的两条感测线之间，且所述辅助导线与所述公共电极块绝缘。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，至少一条所述辅助导线与所述像素电极电连接。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述像素电极与至少一条所述辅助导线电连接。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，与不同所述像素电极电连接的所述辅助导线沿与所述像素电极的平行面上表面积相等。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述感测线在所述像素单元垂直方向上的投影位于沿第一方向相邻的两个所述像素单元之间，其中第一方向与沿感测线延伸方向垂直；

如果任意相邻的两个所述像素单元之间包括所述感测线在所述像素单元垂直方向上的投影，则该相邻的两个所述像素单元之间不包括所述辅助导线在所述像素单元垂直方向上的投影。

6.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，

每条所述像素电极与唯一对应的所述辅助导线电连接。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述辅助导线的材料与所述感测线的材料相同。

8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，

所述辅助导线的材料与所述感测线的材料均为金属。

9.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

每条所述辅助导线在所述感测线延伸方向上的长度小于或等于所述像素电极在所述感测线延伸方向上的长度的一半。

10.根据权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，

相邻的两个所述像素单元之间有两条所述辅助导线，每个所述像素单元中的至少一个所述像素电极与其中一条所述辅助导线电连接，未与所述像素电极连接的所述辅助导线处于悬空状态。

11.根据权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，

相邻的第一像素单元与第二像素单元之间有两条所述辅助导线，每个所述像素单元中的至少一个所述像素电极与其中一条所述辅助导线电连接；

相邻的第三像素单元与第四像素单元之间有两条所述辅助导线，每个所述像素单元中的至少一个所述像素电极与其中一条所述辅助导线电连接；

相邻的第二像素单元与第三像素单元之间没有所述辅助导线。

12.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助导线通过通孔与所述像素电极电连接。

13.根据权利要求12所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极块所在的公共电极块膜层位于所述感测线所在的所述感测线膜层的上方，所述像素电极所在的所述像素电极膜层位于所述公共电极块膜层的上方，所述公共电极块膜层与所述感测线膜层之间设置有第一钝化层，所述像素电极膜层与所述公共电极块膜层之间设置有第二钝化层，

所述辅助导线通过所述第一钝化层和所述第二钝化层中的像素电极接触孔与所述像素电极电连接。

14.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述感测线或所述辅助导线在所述阵列基板内的正投影位于所述数据线或所述扫描线在所述阵列基板内的正投影内。

15.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述感测线的宽度小于所述数据线的宽度。

16.一种液晶显示面板，其特征在于，包括彩膜基板和如权利要求1-15任一项所述的阵列基板，其中所述彩膜基板与所述阵列基板之间设置有显示功能层。

17.根据权利要求16所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩膜基板设置有黑矩阵，所述阵列基板的多条感测线在所述彩膜基板上的正投影位于所述黑矩阵所在的区域内。

18.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求16或17所述的液晶显示面板，以及驱动芯片，所述驱动芯片用于显示驱动和触控驱动。