CN107085336A - 有源元件阵列基板及触控显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种有源元件阵列基板，包括基材，基材的一侧表面上设置有触控层，触控层上进一步设置有有源元件阵列，触控层包括触控电极层和触控电极线，触控电极层与触控电极线之间设置有绝缘层，绝缘层上设有导通孔，触控电极层包括呈阵列排布且彼此绝缘的多个触控电极，触控电极线的数量为多条，其中每条触控电极线与一个触控电极通过导通孔电连接。通过在基材与有源元件阵列之间设置自容架构的触控层，触控感测均无需使用有源元件阵列中的元件，触控芯片可以一直监测触控动作，不需要做分时控制将工作周期分为显示时段和侦测时段，可以使用现有制程制成易于侦测的In‑cell触控架构，不仅易于侦测到触控信号，而且适用于高分辨率的触控显示面板。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，且特别涉及一种有源元件阵列基板及触控显示面板。
背景技术
一般来说，触控显示面板主要包括电阻式触控面板、电容式触控面板、光学式触控面板和声波式触控面板等类型。目前，电容式触控面板较为常见，请参考图1，所示的触控显示面板200包括一有源元件阵列基板210、一对向基板220和一显示介质层230。
有源元件阵列基板210包括透明基材211，在透明基材211靠近显示介质层230的一侧依序设置触控感测电极212、绝缘层213及有源元件阵列214，触控感测电极212和有源元件阵列213之间构成感测电容，有源元件阵列214包括扫描线、数据线和薄膜晶体管(TFT)等元件，其中扫描线为有源元件阵列214中最接近触控感测电极212的元件，有源元件阵列214中的扫描线作为触控感测时的扫描讯号。
然而，利用触控感测电极212与有源元件阵列214的扫描线之间形成感测电容，存在如下缺点：在触控侦测中利用到了有源元件阵列中的扫描线，在显示时，面内的扫描信号、数据信号等易对触控检测造成干扰，导致触控信号不易侦测；而且，驱动时序上必须分时控制，即分为触控时段和显示时段，触控芯片不能一直监测触控动作，该种设计在触控显示面板具有高分辨率时会有局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有源元件阵列基板，以解决现有技术中触控信号不易侦测和触控侦测需要分时控制的问题。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提供一种有源元件阵列基板，该有源元件阵列基板包括基材，基材的一侧表面上设置有触控层，触控层上进一步设置有有源元件阵列，触控层位于基材和有源元件阵列之间，触控层包括触控电极层和触控电极线，触控电极层与触控电极线之间设置有绝缘层，绝缘层上设置有导通孔，触控电极层包括呈阵列排布且彼此绝缘的多个触控电极，触控电极线的数量为多条，多条触控电极线一一对应分别与多个触控电极电连接，其中每条触控电极线与一个触控电极通过导通孔电连接。
进一步地，基材具有彼此相对的外侧表面和内侧表面，触控层和有源元件阵列均设置在基材的内侧表面上。
进一步地，基材的内侧表面上依次设置有触控电极层、绝缘层、触控电极线和有源元件阵列。
进一步地，每条触控电极线的一端连接至一个触控电极，每条触控电极线的另一端连接至触控芯片。
进一步地，有源元件阵列向着远离触控层的方向依次设置有栅极层、源/漏极层、像素电极层和公共电极层，各电极层之间均设置有绝缘层。
本发明还提供一种有源元件阵列基板，该有源元件阵列基板包括基材，基材的一侧表面上设置有触控层，触控层上进一步设置有有源元件阵列，触控层位于基材和有源元件阵列之间，触控层包括上触控电极层和下触控电极层，上触控电极层与下触控电极层之间设置有绝缘层，上触控电极层包括相互间隔的多个第一触控电极条，下触控电极层包括相互间隔的多个第二触控电极条，多个第一触控电极条与多个第二触控电极条相互交叉且绝缘。
进一步地，基材具有彼此相对的外侧表面和内侧表面，触控层和有源元件阵列均设置在基材的内侧表面上。
进一步地，基材的内侧表面上依次设置有下触控电极层、绝缘层、上触控电极层和有源元件阵列。
本发明还提供一种触控显示面板，包括彩色滤光片基板和显示介质层，触控显示面板还包括如上所述的有源元件阵列基板，显示介质层位于有源元件阵列基板与彩色滤光片基板之间。
进一步地，有源元件阵列基板的基板的外侧表面作为触控显示面板的触控面。
本发明提供的有源元件阵列基板及触控显示面板，通过在基材与有源元件阵列之间设置自容架构的触控层或互容架构的触控层，触控感测均无需使用有源元件阵列中的元件，触控芯片可以一直监测触控动作，不需要做分时控制将工作周期分为显示时段和侦测时段，可以使用现有制程制成易于侦测的In-cell触控架构，不仅易于侦测到触控信号，而且适用于高分辨率的触控显示面板。
附图说明
图1为现有技术中触控显示面板的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中的触控显示面板的结构示意图。
图3为图2中触控层的平面结构示意图。
图4为图3中触控侦测的工作原理示意图。
图5为图2中显示面板在使用时的触控示意图。
图6为本发明第二实施例中的触控显示面板的结构示意图。
图7为图6中触控层的平面结构示意图。
图8为图6中显示面板在使用时的触控示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图2为本发明第一实施例中的触控显示面板的结构示意图，请参考图2，本实施例中提供的触控显示面板100包括有源元件阵列基板10、彩色滤光片基板30和位于有源元件阵列基板10与彩色滤光片基板30之间的显示介质层20。本实施例中，显示介质层20优选为液晶层。
有源元件阵列基板10包括基材11，基材11于靠近显示介质层20一侧的表面上设置有触控层13，触控层13上进一步设置有有源元件阵列15，触控层13位于基材11和有源元件阵列15之间。
图3为图2中触控层的平面结构示意图，请结合图2和图3，触控层13包括触控电极层130和触控电极线131，触控电极层130与触控电极线131之间设置有绝缘层18，绝缘层18上设置有导通孔133，触控电极层130包括呈阵列排布且彼此绝缘的多个触控电极132，触控电极线131的数量为多条，多条触控电极线131一一对应分别与多个触控电极132电连接，其中每条触控电极线131与一个触控电极132通过导通孔133电连接。触控感测根据工作原理分为自容式触控感测和互容式触控感测，本实施例中，触控电极层130和触控电极线131构成自容式的触控感测。
具体地，基材11具有彼此相对的外侧表面111和内侧表面112，基材11的外侧表面111形成为触控显示面板100的触控面(参考图5)；触控层13和有源元件阵列15均设置在基材11的内侧表面112上；基材11的内侧表面112上依次设置有触控电极层130、绝缘层18、触控电极线131和有源元件阵列15。
请参考图2，本实施例中，有源元件阵列15向着远离触控层13的方向依次设置有栅极层151、源/漏极层152、像素电极层153和公共电极层154，各电极层之间均设置有绝缘层18。本实施例中，以边缘电场切换型(Fringe Field Switching，FFS)的液晶显示面板为例，公共电极和像素电极是形成在同一基板(即有源元件阵列基板)上。但应当理解，有源元件阵列15的结构不限于本实施例所述，可以根据需要作出变更。
本实施例中，触控电极层130与触控电极线131为透明电极层(如ITO)或金属电极层。优选地，触控电极层130为透明电极层。
图4为图3中触控侦测的工作原理示意图，图5为图2中显示面板在使用时的触控示意图。请参考图3至图5，每条触控电极线131的一端连接至一个触控电极132，每条触控电极线131的另一端连接至触控芯片(IC)16。其中，Cs为触控电极层130的每个触控电极132与地构成的电容，Rs为每个触控电极132的电阻，Ct为每个触控电极线131与地构成的电容，Rt为每个触控电极线131的电阻，触控芯片16用于侦测图4中整条触控线路的电容变化。
基材11的外侧表面111作为显示面板100的触控面，当导体17未触摸基材11的外侧表面111时，触控芯片16侦测到的电容为Cs与Ct的总和；当导体17触摸到基材11的外侧表面111时，导体17与触控电极132之间形成电容Cf，触控芯片16侦测到的电容变为(Cs+Ct+Cf)，触控芯片16根据侦测到的电容变化确定导体17触摸的位置。具体地，导体17可以是金属、特殊触控笔、使用者的手指等等。因为触控感应只需用到触控层13中的触控电极层130与触控电极线131即可，不需使用有源元件阵列15中的元件，不需要做分时控制将其工作周期分为显示时段和侦测时段，触控芯片16可以一直监测触控动作，因此能满足触控显示面板100具有高分辨率时的需求。
图6为本发明第二实施例中的触控显示面板的结构示意图。请参考图6，本实施例中提供的触控显示面板100包括有源元件阵列基板10、彩色滤光片基板30和位于有源元件阵列基板10与彩色滤光片基板30之间的显示介质层20。本实施例中，显示介质层20优选为液晶层。
有源元件阵列基板10包括基材11，基材11于靠近显示介质层20一侧的表面上设置有触控层14，触控层14上进一步设置有有源元件阵列15，触控层14位于基材11和有源元件阵列15之间。
图7为图6中触控层的平面结构示意图。请结合图6和图7，触控层14包括上触控电极层141和下触控电极层142，上触控电极层141和下触控电极层142之间设置有绝缘层18。上触控电极层141包括相互间隔的多个第一触控电极条141a，下触控电极层142包括相互间隔的多个第二触控电极条142a，多个第一触控电极条141a与多个第二触控电极条142a相互交叉且绝缘。触控感测根据工作原理分为自容式的触控感测和互容式的触控感测，本实施例中，上触控电极层141和下触控电极层142构成互容式的触控感测。其中，上触控电极层141与下触控电极层142中的一层作为驱动电极(Tx)，另一层作为感应电极(Rx)。
具体地，基材11具有彼此相对的外侧表面111和内侧表面112，基材11的外侧表面111形成为触控显示面板100的触控面(参考图8)；触控层14和有源元件阵列15均设置在基材11的内侧表面112上；基材11的内侧表面112上依次设置有下触控电极层142、绝缘层18、上触控电极层141和有源元件阵列15。
请参考图6，本实施例中，有源元件阵列15向着远离触控层14的方向依次设置有栅极层151、源/漏极层152、像素电极层153和公共电极层154，各电极层之间均设置有绝缘层18。本实施例中，以边缘电场切换型(Fringe Field Switching，FFS)的液晶显示面板为例，公共电极和像素电极是形成在同一基板(即有源元件阵列基板)上。但应当理解，有源元件阵列15的结构不限于本实施例所述，可以根据需要作出变更。
本实施例中，上触控电极层141与下触控电极层142为透明电极层(如ITO)或金属电极层。
图8为图6中显示面板在使用时的触控示意图，请结合图8，基材11的外侧表面111作为显示面板100的触控面，当导体17与基材11的外侧表面111接触时，上触控电极层141与下触控电极层142之间的感测电容发生改变，触控芯片(图未示)通过计算感测电容的变化确定导体17的位置。具体地，导体17可以是金属、特殊触控笔、使用者的手指等等。因为触控感应只需用到触控层14中的上触控电极层141与下触控电极层142即可，不需使用有源元件阵列15中的元件，触控芯片16不需要做分时控制将其工作周期分为显示时段和侦测时段，触控芯片16可以一直监测触控动作，因此能满足触控显示面板100具有高分辨率时的需求。
本发明上述实施例提供的有源元件阵列基板10及触控显示面板100，通过在基材11与有源元件阵列15之间设置自容架构的触控层13或互容架构的触控层14，触控感测均无需使用有源元件阵列15中的元件，触控芯片可以一直监测触控动作，不需要做分时控制将工作周期分为显示时段和侦测时段，可以使用现有制程制成易于侦测的In-cell触控架构，不仅易于侦测到触控信号，而且适用于高分辨率的触控显示面板。而且，触控层13、14设置在基材11与有源元件阵列15之间，即触控层13、14设置在靠近触控面的位置，这样就不存在触控信号被屏蔽，且在显示时，显示面内的扫描信号、数据信号等对触控检测造成的干扰可屏蔽或减弱，使得触控信号易于侦测，触控检测更灵敏。
在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有源元件阵列基板(10)，包括基材(11)，其特征在于，所述基材(11)的一侧表面上设置有触控层(13)，所述触控层(13)上进一步设置有有源元件阵列(15)，所述触控层(13)位于所述基材(11)和所述有源元件阵列(15)之间，所述触控层(13)包括触控电极层(130)和触控电极线(131)，所述触控电极层(130)与所述触控电极线(131)之间设置有绝缘层(18)，所述绝缘层(18)上设置有导通孔(133)，所述触控电极层(130)包括呈阵列排布且彼此绝缘的多个触控电极(132)，所述触控电极线(131)的数量为多条，所述多条触控电极线(131)一一对应分别与所述多个触控电极(132)电连接，其中每条触控电极线(131)与一个触控电极(132)通过所述导通孔(133)电连接。
2.如权利要求1所述的有源元件阵列基板(10)，其特征在于，所述基材(11)具有彼此相对的外侧表面(111)和内侧表面(112)，所述触控层(13)和所述有源元件阵列(15)均设置在所述基材(11)的内侧表面(112)上。
3.如权利要求2所述的有源元件阵列基板(10)，其特征在于，所述基材(11)的内侧表面(112)上依次设置有所述触控电极层(130)、所述绝缘层(18)、所述触控电极线(131)和所述有源元件阵列(15)。
4.如权利要求1所述的有源元件阵列基板(10)，其特征在于，每条触控电极线(131)的一端连接至一个触控电极(132)，每条触控电极线(131)的另一端连接至触控芯片(16)。
5.如权利要求1所述的有源元件阵列基板(10)，其特征在于，所述有源元件阵列(15)向着远离所述触控层(13)的方向依次设置有栅极层(151)、源/漏极层(152)、像素电极层(153)和公共电极层(154)，各电极层之间均设置有绝缘层(18)。
6.一种有源元件阵列基板(10)，包括基材(11)，其特征在于，所述基材(11)的一侧表面上设置有触控层(14)，所述触控层(14)上进一步设置有有源元件阵列(15)，所述触控层(14)位于所述基材(11)和所述有源元件阵列(15)之间，所述触控层(14)包括上触控电极层(141)和下触控电极层(142)，所述上触控电极层(141)与所述下触控电极层(142)之间设置有绝缘层(18)，所述上触控电极层(141)包括相互间隔的多个第一触控电极条(141a)，所述下触控电极层(142)包括相互间隔的多个第二触控电极条(142a)，所述多个第一触控电极条(141a)与所述多个第二触控电极条(142a)相互交叉且绝缘。
7.如权利要求6所述的有源元件阵列基板(10)，其特征在于，所述基材(11)具有彼此相对的外侧表面(111)和内侧表面(112)，所述触控层(14)和所述有源元件阵列(15)均设置在所述基材(11)的内侧表面(112)上。
8.如权利要求7所述的有源元件阵列基板(10)，其特征在于，所述基材(11)的内侧表面(112)上依次设置有所述下触控电极层(142)、所述绝缘层(18)、所述上触控电极层(141)和所述有源元件阵列(15)。
9.一种触控显示面板(100)，包括彩色滤光片基板(30)和显示介质层(20)，其特征在于，所述触控显示面板(100)还包括如权利要求1-8任一项所述的有源元件阵列基板(10)，所述显示介质层(20)位于所述有源元件阵列基板(10)与所述彩色滤光片基板(30)之间。
10.如权利要求9所述的触控显示面板(100)，其特征在于，所述有源元件阵列基板(10)的基板(11)的外侧表面(111)作为所述触控显示面板(100)的触控面。
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