CN106527820B - 内嵌触摸结构的阵列基板以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌触摸结构的阵列基板，公共电极层被分割为多个第一电极和多个第二电极，触控走线层中设置有多条第一电极连接线和多条第二电极连接线；多个第一电极连接线和第二电极连接线分别一一对应地将第一电极和第二电极连接到驱动集成芯片；其中，在布线区域中设置有公共电压信号线和第一开关信号线和第一开关以及第二开关，在显示时序时，第一开关信号线控制第一开关和第二开关开启，将第一电极连接线和第二电极连接线分别连接至公共电压信号线；在触控时序时，第一开关信号线控制第一开关和第二开关关闭，切断第一电极连接线和第二电极连接线与公共电压信号线之间的连通。本发明还公开了包含如上所述阵列基板的显示面板。

Description

内嵌触摸结构的阵列基板以及显示面板
技术领域
本发明涉及触控技术领域,尤其涉及一种内嵌触摸结构的阵列基板以及显示面板。
背景技术
触摸显示屏作为一种输入媒介,是目前最简单、方便的一种人机交互方式，因此触摸显示屏越来越多地应用到各种电子产品中。基于不同的工作原理以及传输信息的介质，触摸屏产品可以分为四种：红外线触摸屏、电容式触摸屏、电阻触摸屏和表面声波触摸屏；其中电容式触摸屏由于具有寿命长、透光率高、可以支持多点触控等优点成为目前主流的触摸屏技术。电容式触摸屏包括表面电容式和投射电容式，其中投射电容式又可以分为自电容式和互电容式。对于自电容触摸结构，由于其触控感应的准确度和信噪比比较高，因而受到了各大面板厂家青睐。
互电容式触摸屏是在玻璃表面制作驱动电极与感应电极，两组电极交叉的地方将会形成耦合电容，即这两组电极分别构成了耦合电容的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的耦合电容的大小。检测互电容大小时，驱动电极发出激励信号，感应电极逐一接收信号，这样可以得到所有驱动电极与感应电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。对于互电容式内嵌(in-cell)触摸屏，现有的通常是将触摸屏结构中的触控驱动和感应电极以及金属连接线直接设置在阵列基板上，例如，将阵列基板上的公共电极层划分为延伸方向相互垂直的并且相互绝缘的驱动电极和感应电极，驱动电极和感应电极通过电极连接线连接至外部的驱动芯片。其中，驱动电极和感应电极还被复用为公共电极，因此在一帧画面的显示时间内，所述驱动电极和感应电极分时地传递公共电压(Vcom)和触控信号，该些信号均由驱动芯片提供，所述驱动芯片为触控与显示驱动集成芯片(Touch and Display Driver Integration，TDDI)。
由于驱动电极和感应电极是由公共电极层分割形成，位于同一层结构中。一般来说，驱动电极设置为沿横向延伸的长条状结构，而感应电极则包括多个子电极，多个子电极由电极连接线依次串接形成沿纵向延伸的电极结构。因此，需要在公共电极层相对的上方设置有包括驱动电极连接线和感应电极连接线的金属走线层。所述驱动电极和感应电极中传递的公共电压或触控信号都是由驱动芯片通过电极连接线输入，在显示时序时，由于驱动电极连接线和感应电极连接线的走线路径不同，走线阻抗差别较大，导致驱动电极和感应电极中的公共电压具有较大的电位差，影响显示装置的正常显示。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种内嵌触摸结构的阵列基板，该内嵌触摸结构在驱动电极和感应电极复用为公共电极时，可以使得驱动电极和感应电极中的公共电压更加均匀，提高显示品质。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种内嵌触摸结构的阵列基板，包括公共电极层和触控走线层，所述公共电极层被分割为延伸方向相互垂直的并且相互绝缘的多个第一电极和多个第二电极，所述触控走线层中设置有多条第一电极连接线和多条第二电极连接线；所述阵列基板包括有效显示区域和包围在有效显示区域外围的第一布线区域、第二布线区域、第三布线区域和第四布线区域，所述第一布线区域中设置有驱动集成芯片；所述多个第一电极连接线从所述第一布线区域朝向邻近的第二布线区域和第四布线区域延伸，一一对应地将所述多个第一电极连接到所述驱动集成芯片；所述多个第二电极连接线从所述第一布线区域横跨所述有效显示区域朝向相对的第三布线区域延伸，一一对应地将所述多个第二电极连接到驱动集成芯片；所述多个第一电极和多个第二电极分时地传递公共电压信号和触控信号；其中，所述第二布线区域、第三布线区域和第四布线区域中设置有公共电压信号线和第一开关信号线；其中，在第二布线区域和第四布线区域中，每一条第一电极连接线通过一个第一开关连接到所述公共电压信号线；在第三布线区域中，每一条第二电极连接线通过一个第二开关连接到所述公共电压信号线；在显示时序时，所述第一开关信号线控制所述第一开关和第二开关开启，将第一电极连接线和第二电极连接线分别连接至所述公共电压信号线；在触控时序时，所述第一开关信号线控制所述第一开关和第二开关关闭，切断第一电极连接线和第二电极连接线与所述公共电压信号线之间的连通。
其中，所述第一开关和所述第二开关均为薄膜晶体管，所述第一开关和所述第二开关的栅极分别连接至所述第一开关信号线，所述第一开关和所述第二开关的源极分别连接至所述公共电压信号线，所述第一开关的漏极连接至所述第一电极连接线，所述第二开关的漏极连接至所述第二电极连接线。
其中，每一个第一电极在所述有效显示区域内呈长条状延伸；每一个第二电极包括多个第二子电极，每一个第二电极对应的第二电极连接线将所述多个第二子电极依次相互连接。
其中，所述触控走线层相对位于所述公共电极层的上方，所述触控走线层和所述公共电极层之间设置有绝缘层，所述第一电极连接线和第二电极连接线分别通过设置在绝缘层中的过孔连接到对应的第一电极和第二电极。
其中，所述阵列基板还包括数据走线层，所述数据走线层中设置有多条并行排列的数据线，所述第二电极的延伸方向与所述数据线的延伸方向相同，每一个第二电极横跨覆盖至少一条数据线；至少在所述第三布线区域中还设置有第二开关信号线和多个第三开关，每一条数据线通过一个第三开关连接到覆盖该条数据线的第二电极所对应的第二电极连接线；在触控时序时，所述第二开关信号线控制所述第三开关开启，将所述数据线连接至所述第二电极连接线；在显示时序时，所述第二开关信号线控制所述第三开关关闭，切断所述数据线和所述第二电极连接线之间的连通。
其中，所述第二开关信号线和多个第三开关还设置在所述第一布线区域中，在第一布线区域中，每一条数据线通过一个所述第三开关连接到覆盖该条数据线的第二电极所对应的第二电极连接线。
其中，在第一布线区域中，每一条第一电极连接线通过一个所述第三开关连接到一条数据线。
其中，所述第三开关为薄膜晶体管，所述第三开关的栅极连接至第二开关信号线，源极连接至数据线，漏极连接至对应的第一电极连接线或第二电极连接线。
其中，所述数据走线层相对位于所述公共电极层的下方，所述数据走线层和所述公共电极层之间设置有绝缘层。
本发明还提供了一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶层，其中，所述阵列基板为如上所述的内嵌触摸结构的阵列基板。
本发明实施例中提供的内嵌触摸结构的阵列基板以及显示面板，在走线区域增加设置了公共电压信号线，在驱动电极和感应电极复用为公共电极时，由公共电压信号线向驱动电极和感应电极中输入公共电压，可以使得驱动电极和感应电极中的公共电压更加均匀，提高显示品质。
附图说明
图1是实施例1中的具有触摸屏结构的阵列基板的结构示意图；
图2是如图1的阵列基板的平面示意图；
图3是如图2中A1部分的连接结构示意图；
图4是如图2中A2部分的连接结构示意图；
图5是如图2中A3部分的连接结构示意图；
图6是如图2中A4部分的连接结构示意图；
图7是实施例2中的显示面板的结构示意图；
图8是实施例2中的显示装置的结构示意图。
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，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
实施例1
本实施例提供了一种内嵌触摸结构的阵列基板，参阅图1和图2，所述阵列基板包括依次设置在玻璃基板00上的数据走线层10、公共电极层20以及触控走线层30。所述像素结构层10和所述公共电极层20之间设置有第一绝缘层40，所述公共电极层20和所述触控走线层30之间设置有第二绝缘层50。
其中，如图2所示，所述数据走线层10中设置有连接至像素单元的多条并行排列的数据线D，附图2中仅示例性示出了其中的部分数据线D，并且用虚线表示其位于公共电极层20的下方。所述公共电极层20被分割为延伸方向相互垂直的并且相互绝缘的多个第一电极21和多个第二电极22，第二电极22的延伸方向与数据线D的延伸方向相同，每一个第二电极22对应覆盖有至少一条数据线D。所述触控走线层30中设置有多条第一电极连接线Tx和多条第二电极连接线Rx。所述阵列基板包括有效显示区域1和包围在有效显示区域外围的第一布线区域2a、第二布线区域2b、第三布线区域2c和第四布线区域2d，所述第一布线区域2a中设置有驱动集成芯片3。
其中，如图2所示，所述多个第一电极连接线Tx从所述第一布线区域2a朝向邻近的第二布线区域2b和第四布线区域2d延伸，一一对应地将所述多个第一电极21连接到所述驱动集成芯片3。所述多个第二电极连接线Rx从所述第一布线区域2a横跨所述有效显示区域1朝向相对的第三布线区域2c延伸，一一对应地将所述多个第二电极22连接到驱动集成芯片3。具体到本实施例中，每一个第一电极21在所述有效显示区域1内呈长条状延伸；每一个第二电极22包括多个第二子电极22a，每一个第二电极22对应的第二电极连接线Rx将所述多个第二子电极22a依次相互连接。具体地，第二电极连接线Rx是通过过孔23连接到第二子电极22a。
其中，第一电极21可以设置为驱动电极，第二电极22则设置为感应电极，当然也可以是，第一电极21设置为感应电极，而第二电极22则设置为驱动电极。多个第一电极21和多个第二电极22还被复用为公共电极，因此在一帧画面的显示时间内，所述驱动集成芯片3驱动所述多个第一电极21和多个第二电极22分时地传递公共电压信号和触控信号。图2中，第一绝缘层40和第二绝缘层50未示出，如图中仅示例性示出了4行×4列的第一电极21和第二电极22，在另外的一些实施例中，也可以划分为更多数量的第一电极21和第二电极22。
其中，所述驱动集成芯片3为触控与显示驱动集成芯片(Touch and DisplayDriver Integration，TDDI)，所述驱动集成芯片3在显示时序时提供显示驱动信号，在触控时序时提供触控驱动信号。
在本实施例中，如图2所示，所述第二布线区域2b、第三布线区域2c和第四布线区域2d中设置有公共电压信号线Vcom和第一开关信号线L1。其中，在第二布线区域2b和第四布线区域2d中，每一条第一电极连接线Tx通过一个第一开关连接到所述公共电压信号线Vcom；在第三布线区域2c中，每一条第二电极连接线Rx通过一个第二开关连接到所述公共电压信号线Vcom。
具体地，如图3所示，第一开关4为薄膜晶体管，所述第一开关4的栅极连接至所述第一开关信号线L1，源极连接至所述公共电压信号线Vcom，漏极连接至第一电极连接线Tx。如图4所示，第二开关5也是薄膜晶体管，所述第二开关5的栅极连接至所述第一开关信号线L1，源极连接至所述公共电压信号线Vcom，漏极连接至第二电极连接线Rx。公共电压信号线Vcom和第一开关信号线L1分别连接至驱动集成芯片3，驱动集成芯片3向公共电压信号线Vcom输入公共电压，驱动集成芯片3向第一开关信号线L1输入控制第一开关4和第二开关5的开启或关闭的控制信号。
如上实施例提供的阵列基板，在显示时序时，所述第一开关信号线L1控制所述第一开关4和第二开关5开启，将第一电极连接线Tx和第二电极连接线Rx分别连接至所述公共电压信号线Vcom。在触控时序时，所述第一开关信号线L1控制所述第一开关4和第二开关5关闭，切断第一电极连接线Tx和第二电极连接线Rx与所述公共电压信号线Vcom之间的连通。由此，显示时序时，由公共电压信号线Vcom从四周向第一电极21和第二电极22输入公共电压信号，即，第一电极21是从相对的两侧接收公共电压信号，第二电极22也是从相对的两侧接收公共电压信号，使得第一电极21和第二电极22中的公共电压更加均匀，提高显示品质。而在在触控时序时，第一电极连接线Tx和第二电极连接线Rx与所述公共电压信号线Vcom之间被却断，公共电压信号线Vcom不会影响触控信号的传输。
在优选的技术方案中，在第二布线区域2b和第四布线区域2d中，第一开关4的漏极与第一电极连接线Tx的连接点应当尽可能地接近于第一电极连接线Tx与第一电极21的连接点，由此可以最大限度地减小公共电压在连接走线上的损耗差异。
进一步地，在本实施例中，如图2和图4所示，在第三布线区域3c中还设置有第二开关信号线L2和多个第三开关6，每一条数据线D通过一个第三开关6连接到覆盖该条数据线D的第二电极22所对应的第二电极连接线Rx。具体地，所述第三开关6为薄膜晶体管，所述第三开关6的栅极连接至第二开关信号线L2，源极连接至数据线D，漏极连接至对应的第二电极连接线Rx。在触控时序时，所述第二开关信号线L2控制所述第三开关6开启，将所述数据线D连接至所述第二电极连接线Rx；在显示时序时，所述第二开关信号线L2控制所述第三开关6关闭，切断所述数据线D和所述第二电极连接线Rx之间的连通。
由于触控走线层30相对位于数据走线层10上方，并且两者之间具有绝缘层，特别是触控走线层30中位于有效显示区域1中的第二电极连接线Rx，第二电极连接线Rx和数据线D之间具有耦合电容，这降低了触控动作的精确度和灵敏度。由此，在本实施例中，通过第二开关信号线L2和第三开关6的控制，在触控时序时，将数据线D与第二电极连接线Rx相互连通，大大减小了第二电极连接线Rx和数据线D之间的耦合电容，提高了触控动作的精确度和灵敏度。而在显示时序时，数据线D与第二电极连接线Rx相互断开，不影响显示信号的驱动。
其中，第二开关信号线L2可以是连接到驱动集成芯片3，由驱动集成芯片3提供控制信号。在本实施例中，如前所示，第一开关信号线L1是在显示时序时控制第一开关4和第二开关5开启，而在触控时序时控制所述第一开关4和第二开关5关闭；相反地，第二开关信号线L2则是在显示时序时控制第三开关6关闭，在在触控时序时控制第三开关6开启。可以看出，第一开关信号线L1和第二开关信号线L2中的开关控制信号是互相反相的，因此，如图2所示，本实施例中，将第二开关信号线L2通过反相器7连接至第一开关信号线L1。
进一步地，在本实施例中，如图2和图5所示，所述第二开关信号线L2和第三开关6还设置在所述第一布线区域2a中。在第一布线区域2a中，每一条数据线D通过一个所述第三开关6连接到覆盖该条数据线D的第二电极22所对应的第二电极连接线Rx，具体地，所述第三开关6的栅极连接至第二开关信号线L2，源极连接至数据线D，漏极连接至对应的第二电极连接线Rx。由此，在触控时序时，在有效显示区域1的相对的两侧同时将数据线D与第二电极连接线Rx相互连通，在减小耦合电容的前提下，可以使得第二电极连接线Rx和数据线D之间的耦合电容在各个区域都比较均匀，提高触控动作的稳定性。
进一步地，在本实施例中，如图2和图6所示，在所述第一布线区域2a中，每一条第一电极连接线Tx通过一个所述第三开关6连接到一条数据线D。具体地，所述第三开关6的栅极连接至第二开关信号线L2，源极连接至数据线D，漏极连接至对应的第一电极连接线Tx。如前所述，第一电极连接线Tx主要是设置在第二布线区域2b和第四布线区域2d中，第一电极连接线Tx与数据线D的耦合电容较小。但是为了尽量避免这些耦合电容的影响，可以选择将第一电极连接线Tx连接到与第二布线区域2b和第四布线区域2d邻近的数据线D。
实施例2
本实施例首先提供了一种显示面板，如图7所示，所述显示面板为液晶显示面板，其包括相对设置的阵列基板100和彩膜基板200，所述阵列基板100和彩膜基板200之间填充有液晶层300，其中，所述阵列基板100为如上实施例1所提供的内嵌触摸结构的阵列基板。
本实施例的另一方面是一种显示装置，如图8所示，所述显示装置包括显示面板400和背光模组500，所述显示面板400与所述背光模组500相对设置，所述背光模组500提供显示光源给所述显示面板400，以使所述显示面板400显示影像。其中，所述显示面板400采用本实施例中所提供的液晶显示面板。
综上所述，本发明实施例中提供的内嵌触摸结构的阵列基板以及显示面板，在走线区域增加设置了公共电压信号线，在驱动电极和感应电极复用为公共电极时，由公共电压信号线向驱动电极和感应电极中输入公共电压，可以使得驱动电极和感应电极中的公共电压更加均匀，提高显示品质。进一步地，在触控时序时，将触控走线和数据线连通，减小触控走线和数据线的耦合电容，提高了触控动作的精确度和灵敏度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种内嵌触摸结构的阵列基板，包括数据走线层、公共电极层和触控走线层，所述公共电极层被分割为延伸方向相互垂直的并且相互绝缘的多个第一电极和多个第二电极，所述触控走线层中设置有多条第一电极连接线和多条第二电极连接线，所述数据走线层中设置有多条并行排列的数据线，所述第二电极的延伸方向与所述数据线的延伸方向相同，每一个第二电极横跨覆盖至少一条数据线；所述阵列基板包括有效显示区域和包围在有效显示区域外围的第一布线区域、第二布线区域、第三布线区域和第四布线区域，所述第一布线区域中设置有驱动集成芯片；所述多个第一电极连接线从所述第一布线区域朝向邻近的第二布线区域和第四布线区域延伸，一一对应地将所述多个第一电极连接到所述驱动集成芯片；所述多个第二电极连接线从所述第一布线区域横跨所述有效显示区域朝向相对的第三布线区域延伸，一一对应地将所述多个第二电极连接到驱动集成芯片；所述多个第一电极和多个第二电极分时地传递公共电压信号和触控信号；其特征在于，
每一个第一电极在所述有效显示区域内呈长条状延伸；每一个第二电极包括多个第二子电极，每一个第二子电极嵌入到所述第一电极中并与所述第一电极相互绝缘设置，每一个第二电极对应的第二电极连接线将所述多个第二子电极依次相互连接；
所述第二布线区域、第三布线区域和第四布线区域中设置有公共电压信号线和第一开关信号线；其中，在第二布线区域和第四布线区域中，每一条第一电极连接线通过一个第一开关连接到所述公共电压信号线；在第三布线区域中，每一条第二电极连接线通过一个第二开关连接到所述公共电压信号线；所述第一布线区域和第三布线区域中还设置有第二开关信号线和多个第三开关；在所述第一布线区域，每一条数据线通过一个第三开关连接到覆盖该条数据线的第二电极所对应的第二电极连接线；在所述第三布线区域，每一条数据线通过一个所述第三开关连接到覆盖该条数据线的第二电极所对应的第二电极连接线；
在显示时序时，所述第一开关信号线控制所述第一开关和第二开关开启，将第一电极连接线和第二电极连接线分别连接至所述公共电压信号线；所述第二开关信号线控制所述第三开关关闭，切断所述数据线和所述第二电极连接线之间的连通；
在触控时序时，所述第一开关信号线控制所述第一开关和第二开关关闭，切断第一电极连接线和第二电极连接线与所述公共电压信号线之间的连通；所述第二开关信号线控制所述第三开关开启，将所述数据线连接至所述第二电极连接线。
2.根据权利要求1所述的内嵌触摸结构的阵列基板，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关均为薄膜晶体管，所述第一开关和所述第二开关的栅极分别连接至所述第一开关信号线，所述第一开关和所述第二开关的源极分别连接至所述公共电压信号线，所述第一开关的漏极连接至所述第一电极连接线，所述第二开关的漏极连接至所述第二电极连接线。
3.根据权利要求1所述的内嵌触摸结构的阵列基板，其特征在于，所述触控走线层相对位于所述公共电极层的上方，所述触控走线层和所述公共电极层之间设置有绝缘层，所述第一电极连接线和第二电极连接线分别通过设置在绝缘层中的过孔连接到对应的第一电极和第二电极。
4.根据权利要求1所述的内嵌触摸结构的阵列基板，其特征在于，所述第三开关为薄膜晶体管，所述第三开关的栅极连接至第二开关信号线，源极连接至数据线，漏极连接至对应的第一电极连接线或第二电极连接线。
5.根据权利要求1所述的内嵌触摸结构的阵列基板，其特征在于，所述数据走线层相对位于所述公共电极层的下方，所述数据走线层和所述公共电极层之间设置有绝缘层。
6.一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板和彩膜基板之间填充有液晶层，其特征在于，所述阵列基板为如权利要求1-5任一所述的内嵌触摸结构的阵列基板。
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