CN109387965A - 像素阵列基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素阵列基板包括基板，基板划分为像素区和周边区。多个主动元件和多个触控垫配置于基板的像素区。多条栅线、多条数据线、多条栅信号线和多条触控信号线配置于基板。栅极驱动器、源极驱动器与触控处理单元配置于基板的周边区且位于像素区的同一侧。多条栅线与多条数据线分别电性连接至相对应的多个主动元件。多条数据线电性连接至源极驱动器。多条栅信号线分别将相对应的多条栅线电性连接至栅极驱动器。多条触控信号线分别将相对应的多个触控垫电性连接至触控处理单元。多条数据线、多条栅信号线与多条触控信号线在像素区内的部分互相平行。据此，本发明的像素阵列基板可符合窄边框的设计需求。

Description

像素阵列基板
技术领域
本发明涉及一种阵列基板，尤其涉及一种像素阵列基板。
背景技术
随着显示技术发展的多样化，电子产品对屏幕显示区域的有效使用效率有不断提高的需求，因此窄边框的显示装置不断被提出。在目前的显示装置中，显示区相当于像素阵列基板上的像素区，而边框区相当于像素区以外的周边区。一般而言，周边区为可供设置各元件及驱动器以及布线等的空间。此外，为了实现显示设备和触控装置的轻薄化，已有将触控功能整合于显示设备内的设计。然而，在边框区不断缩减的情况下，如何设置元件与驱动器以及布线并整合触控功能便成为了业界需要解决的重要议题。
发明内容
本发明提供一种像素阵列基板，可实现窄边框。
根据本发明的实施例，一种像素阵列基板包括基板、多个主动元件、多个触控垫、多条栅线、多条数据线、多条栅信号线、多条触控信号线、栅极驱动器、源极驱动器和触控处理单元。基板划分为像素区和周边区。主动元件和触控垫配置于基板的像素区。栅线、数据线、栅信号线和触控信号线配置于基板。栅极驱动器、源极驱动器与触控处理单元配置于基板的周边区且位于像素区的同一侧。栅线与数据线分别电性连接至相对应的主动元件。数据线电性连接至源极驱动器。栅信号线分别将相对应的栅线电性连接至栅极驱动器。触控信号线分别将相对应的触控垫电性连接至触控处理单元。数据线、栅信号线与触控信号线在像素区内的部分互相平行。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，触控处理单元可配置于两个源极驱动器之间，源极驱动器可配置于两个栅极驱动器之间。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，栅信号线的数量可少于数据线的数量。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，触控信号线的数量可少于栅信号线的数量。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，触控信号线与栅信号线可分别邻近不同的数据线。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，触控信号线与部分的栅信号线可分别邻近相同的数据线。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，部分的栅信号线可在周边区相连后再连接栅极驱动器。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，部分的触控信号线可在周边区相连后再连接触控处理单元。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，像素阵列基板还可包括配置于基板的多条虚拟信号线。虚拟信号线平行于栅信号线。虚拟信号线与栅信号线的数量的总和等于数据线的数量，且虚拟信号线与栅信号线共同等距离地分布于基板。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，源极驱动器和触控处理单元可整合为单一个电子元件。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，数据线、栅信号线和触控信号线可分别位于不同层。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，数据线、栅信号线和触控信号线中的至少两者可位于同一层。
在根据本发明实施例的像素阵列基板中，栅极驱动器、源极驱动器与触控处理单元之间可通过同步信号而同步。
基于上述，在本发明实施例的像素阵列基板中，栅极驱动器、源极驱动器与触控处理单元配置于基板的周边区且位于像素区的同一侧，并且数据线、栅信号线与触控信号线在像素区内的部分互相平行。藉此，在将触控处理单元和触控信号线整合于像素阵列基板的情况下，可兼具高开口率和窄边框的效果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明第一实施例的像素阵列基板的示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明第二实施例的像素阵列基板的局部示意图；
图4为本发明第三实施例的像素阵列基板的局部示意图；
图5为本发明第四实施例的像素阵列基板的局部示意图；
图6A、图6B为本发明一实施例的栅信号线和数据线的配置示意图；
图7A至图7C为本发明一实施例的栅信号线、触控信号线和数据线的配置示意图；
图8A至图8C为本发明一实施例的虚拟信号线、触控信号线和数据线的配置示意图。
附图标号说明
100、300、400、500：像素阵列基板；
102：基板；
104：主动元件；
106：像素区；
108：周边区；
110、112：绝缘层；
Clc：液晶电容；
Cst：存储电容；
DL：数据线；
GL：栅线；
GTL：栅信号线；
G_IC：栅极驱动器；
S_IC：源极驱动器；
TL：触控信号线；
TP：触控垫；
T_IC：触控处理单元。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1为本发明第一实施例的像素阵列基板的示意图。图2为图1的局部放大图。
请同时参照图1和图2。像素阵列基板100包括基板102、多个主动元件104(示于图2)、多个触控垫TP、多条栅线GL、多条数据线DL、多条栅信号线GTL、多条触控信号线TL、栅极驱动器G_IC、源极驱动器S_IC和触控处理单元T_IC。基板102划分为像素区106和周边区108。
主动元件104配置于基板102的像素区106并且以阵列排列。主动元件104例如是包括栅极、源极和漏极的薄膜晶体管，其中液晶电容Clc和存储电容Cst电性连接于漏极和共同电极(未示出)之间。栅线GL配置于基板102的像素区106且电性连接至相对应的主动元件104的栅极。数据线DL配置于基板102且自像素区106延伸至周边区108，使得数据线DL电性连接至相对应的主动元件104的源极，且数据线DL的一端电性连接至源极驱动器S_IC。在像素区内106的数据线DL和栅线GL彼此交错(例如垂直交错)成网状，主动元件104邻近数据线DL和栅线GL的交错处。栅信号线GTL配置于基板102且自像素区106延伸至周边区108，使得栅信号线GTL电性连接至相对应的栅线GL，而栅信号线GTL的一端电性连接至栅极驱动器G_IC。栅信号线GTL在像素区106内与数据线DL平行。在本发明一实施例中，栅信号线GTL的数量取决于栅线GL的数量，意即：栅信号线GTL的数量等于栅线GL的数量。依据主动元件104的阵列排列方式，栅信号线GTL的数量可少于数据线DL的数量。
触控垫TP配置于基板102的像素区106并且以阵列排列。触控信号线TL配置于基板102且自像素区106延伸至周边区108，使得触控信号线TL电性连接至相对应的触控垫TP，而触控信号线TL的一端电性连接至触控处理单元T_IC。触控信号线TL和触控垫TP可位于同一层且彼此电性连接，但不限于此，触控信号线TL和触控垫TP也可位于不同层且通过接触窗(contact hole)彼此电性连接。触控信号线TL在像素区106内与数据线DL平行。在本实施例中，每一触控垫TP所涵盖的区域可选择性地和多条栅信号线GTL重叠，其重叠数量的多寡可依据触控的分辨率来调整。因此，触控信号线TL的数量可少于栅信号线GTL的数量。应理解，图1所示的触控垫TP的大小仅为示意而非用以限制本发明。
栅极驱动器G_IC、源极驱动器S_IC与触控处理单元T_IC配置于基板102的周边区108且位于像素区106的同一侧。栅极驱动器G_IC、源极驱动器S_IC与触控处理单元T_IC的封装方式有没特别地限制，可为玻璃覆晶(chip on glass，COG)或薄膜覆晶(chip onfilm，COF)。在本发明一实施例中，栅极驱动器G_IC、源极驱动器S_IC与触控处理单元T_IC的排列方向与栅线GL的延伸方向平行。在本发明一实施例中，源极驱动器S_IC与栅极驱动器之间G_IC的数量都是两个或更多，但本发明不局限于此。触控处理单元T_IC配置于两个源极驱动器S_IC之间，源极驱动器S_IC配置于两个栅极驱动器之间G_IC。在本实施例的架构下，可缩减周边区108的尺寸。举例来说，可在周边区108平行栅线GL的延伸方向上设置两个栅极驱动器G_IC，两个栅极驱动器G_IC可分别对约半数的栅信号线GTL提供信号。两个源极驱动器S_IC配置于两个栅极驱动器G_IC之间，单一个触控处理单元T_IC配置于两个源极驱动器S_IC之间。在本发明一实施例中，触控处理单元T_IC的中心与像素区106的中心线对齐，所述中心线平行数据线DL，但本发明不局限于此。在本实施例中，执行触控感测的时序可与执行显示驱动的时序错开，以避免信号干扰。栅极驱动器G_IC、源极驱动器S_IC与触控处理单元T_IC之间可通过同步信号而同步。换言之，可在源极驱动器S_IC输出驱动信号之后以及栅极驱动器G_IC输出驱动信号中间的空白时间，让触控处理单元T_IC执行触控。此外，图1示例性地表示栅极驱动器G_IC、源极驱动器S_IC和触控处理单元T_IC为各自独立的电子元件，但本发明并不限于此。在其他实施例中，可将上述任两者或三者全部整合为单一个电子元件，以减少周边区108的电路或配线。举例来说，源极驱动器S_IC和触控处理单元T_IC可经整合而成为单一个电子元件。
在本实施例中，像素阵列基板100还可包括配置于基板102的像素区106的多条虚拟信号线DM。虚拟信号线DM平行于栅信号线GTL且虚拟信号线DM和栅信号线GTL的电位相等。虚拟信号线DM与栅信号线GTL的数量的总和可等于数据线DL的数量的1/3，且虚拟信号线DM与栅信号线GTL共同等距离地分布于基板102。更具体地说，以一个像素包含三个子像素(例如红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)为例，每三条数据线DL配置一条虚拟信号线DM或一条栅信号线GTL。藉此，可让每个像素附近的电容寄生环境相似，以提高显示质量。但本发明并不限于此，在一些实施例中，虚拟信号线DM与栅信号线GTL的数量的总和可等于数据线DL的数量，且虚拟信号线DM与栅信号线GTL共同等距离地分布于基板102。更具体地说，每一数据线DL仅配置虚拟信号线DM和栅信号线GTL中的一者。藉此，可让每条数据线DL附近的电容寄生环境相似，以提高显示质量。
请参照图2。在本发明第一实施例中，触控信号线TL的数量少于栅信号线GTL的数量，触控信号线TL与部分的栅信号线GTL可分别邻近相同的数据线。举例来说，以相邻的三列(column)主动元件104为一组，栅信号线GTL可配置于相邻的组之间且邻近数据线DL，而虚拟信号线DM可配置于所述组中且邻近数据线DL。
图6A、图6B为本发明一实施例的栅信号线和数据线的配置示意图。
请先参照图6A。栅信号线GTL和数据线DL(或虚拟信号线DM(未示出)和数据线DL)可位于同一层(例如位于基板102)且彼此电性绝缘，不过就增加开口率的观点而言，如图6B所示，栅信号线GTL和数据线DL(或虚拟信号线DM(未示出)和数据线DL)可分别位于不同层(例如分别位于基板102和绝缘层110)且在垂直基板102的方向上重叠。
图7A至图7C为本发明一实施例的栅信号线、触控信号线和数据线的配置示意图。
请同时参照图2和图7A。触控信号线TL例如配置于相邻的n个组之间，n为大于1的整数。栅信号线GTL、数据线DL和触控信号线TL可位于同一层(例如位于基板102)且彼此电性绝缘。就增加开口率的观点而言，较佳为栅信号线GTL、数据线DL和触控信号线TL中的至少两者位于同一层且剩下的一者在垂直基板102的方向上配置于上述至少两者之间。例如图7B所示，栅信号线GTL和数据线DL位于同一层(例如基板102)，触控信号线TL位于另一层(例如绝缘层110)，触控信号线TL在垂直基板102的方向上配置于栅信号线GTL和数据线DL之间。或者，如图7C所示，栅信号线GTL、数据线DL和触控信号线TL分别位于不同层(例如分别位于基板102、绝缘层110和绝缘层112)且在垂直基板102的方向上重叠。
图3为本发明第二实施例的像素阵列基板的局部示意图。
请参照图3。图3的像素阵列基板300的基本架构和图2的像素阵列基板100的基本架构相同，除非另有说明，否则其具体描述可参见上述第一实施例。在像素阵列基板300中，触控信号线TL与栅信号线GTL可分别邻近不同的数据线DL。举例来说，以相邻的三列(column)主动元件104为一组，栅信号线GTL可配置于相邻的组之间且邻近数据线DL，而虚拟信号线DM可配置于所述组中且邻近数据线DL。以相邻的m列主动元件104为一组，m为不等于3的正整数，触控信号线TL可配置于相邻的组之间且邻近另一数据线DL。
图8A至图8C为本发明一实施例的虚拟信号线、触控信号线和数据线的配置示意图。
请参照图8A。触控信号线TL、数据线DL和虚拟信号线DM可位于同一层(例如位于基板102)且彼此电性绝缘。就增加开口率的观点而言，较佳为触控信号线TL、数据线DL和虚拟信号线DM中的至少两者位于同一层且剩下的一者在垂直基板102的方向上配置于上述至少两者之间。例如图8B所示，虚拟信号线DM和数据线DL位于同一层(例如基板102)，触控信号线TL位于另一层(例如绝缘层110)，触控信号线TL在垂直基板102的方向上配置于虚拟信号线DM和数据线DL之间。或者，如图8C所示，触控信号线TL、数据线DL和虚拟信号线DM分别位于不同层(例如分别位于绝缘层112、基板102和绝缘层110)且在垂直基板102的方向上重叠。
图4为本发明第三实施例的像素阵列基板的局部示意图。
请参照图4。图4的像素阵列基板400的基本架构和图2的像素阵列基板100的基本架构相同，除非另有说明，否则其具体描述可参见上述第一实施例。在像素阵列基板400中，栅信号线GTL的数量等于数据线DL的数量，部分的栅信号线GTL可在周边区108相连后再连接栅极驱动器G_IC，以减少连接至栅极驱动器G_IC的配线。图4示例性地表示在周边区108将相邻的三条栅信号线GTL相连在一起的情况，而省略连接至栅极驱动器G_IC的部份。此外，以在周边区108相连的三条栅信号线GTL为一组，触控信号线TL可配置于相邻的k个组之间，k为大于1的整数。换言之，触控信号线TL与部分的栅信号线GTL可分别邻近相同的数据线。
图5为本发明第四实施例的像素阵列基板的局部示意图。
请参照图5。图5的像素阵列基板500的基本架构和图3的像素阵列基板300的基本架构相同，除非另有说明，否则其具体描述可参见上述第一实施例。在像素阵列基板500中，部分的触控信号线TL可在周边区108相连后再连接触控处理单元T_IC。举例来说，以相邻的三列(column)主动元件104为一组，栅信号线GTL可配置于相邻的组之间且邻近数据线DL。触控信号线TL可配置于相邻的栅信号线GTL之间且在周边区108相连后再连接触控处理单元T_IC，以减少连接至触控处理单元T_IC的配线。图5示例性地表示在周边区108将相邻的两条触控信号线TL相连在一起的情况，而省略连接至触控处理单元T_IC的部份。在本实施例中，触控信号线TL与栅信号线GTL可分别邻近不同的数据线DL。
综上所述，在本发明实施例的像素阵列基板中，栅极驱动器、源极驱动器与触控处理单元配置于基板的周边区且位于像素区的同一侧，并且数据线、栅信号线与触控信号线在像素区内的部分互相平行。藉此，在将触控处理单元和触控信号线整合于像素阵列基板的情况下，兼具开口率和窄边框的效果。依据一些实施例，数据线、栅信号线和触控信号线可分别位于不同层，或者栅极驱动器、源极驱动器和触控处理单元中的任两者可经整合而实现超窄边框。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种像素阵列基板，其特征在于，包括：
基板，划分为像素区和周边区；
多个主动元件，配置于所述基板的所述像素区；
多条栅线和多条数据线，配置于所述基板，所述多条栅线与所述多条数据线分别电性连接至相对应的所述多个主动元件；
栅极驱动器、源极驱动器与触控处理单元，配置于所述基板的所述周边区，且位于所述像素区的同一侧，其中所述多条数据线电性连接至所述源极驱动器；
多条栅信号线，配置于所述基板，分别将相对应的所述多条栅线电性连接至所述栅极驱动器；
多个触控垫，配置于所述基板的所述像素区；以及
多条触控信号线，配置于所述基板，分别将相对应的所述多个触控垫电性连接至所述触控处理单元，其中所述多条数据线、所述多条栅信号线与所述多条触控信号线在所述像素区内的部分互相平行。
2.根据权利要求1所述的像素阵列基板，所述触控处理单元配置于两个所述源极驱动器之间，所述源极驱动器配置于两个所述栅极驱动器之间。
3.根据权利要求1所述的像素阵列基板，所述多条栅信号线的数量少于所述多条数据线的数量。
4.根据权利要求1所述的像素阵列基板，所述多条触控信号线的数量少于所述多条栅信号线的数量。
5.根据权利要求1所述的像素阵列基板，所述多条触控信号线与所述多条栅信号线分别邻近不同的所述多条数据线。
6.根据权利要求1所述的像素阵列基板，所述多条触控信号线与部分的所述多条栅信号线分别邻近相同的所述多条数据线。
7.根据权利要求1所述的像素阵列基板，其中部分的所述多条栅信号线在所述周边区相连后再连接所述栅极驱动器。
8.根据权利要求1所述的像素阵列基板，其中部分的所述多条触控信号线在所述周边区相连后再连接所述触控处理单元。
9.根据权利要求1所述的像素阵列基板，还包括多条虚拟信号线，配置于所述基板，且平行于所述栅信号线，其中所述多条虚拟信号线与所述多条栅信号线的数量的总和等于所述多条数据线的数量，且所述多条虚拟信号线与所述多条栅信号线共同等距离地分布于所述基板。
10.根据权利要求1所述的像素阵列基板，其中所述源极驱动器和所述触控处理单元整合为单一个电子元件。
11.根据权利要求1所述的像素阵列基板，其中所述多条数据线、所述多条栅信号线和所述多条触控信号线分别位于不同层。
12.根据权利要求1所述的像素阵列基板，其中所述多条数据线、所述多条栅信号线和所述多条触控信号线中的至少两者位于同一层。
13.根据权利要求1所述的像素阵列基板，其中所述栅极驱动器、所述源极驱动器与所述触控处理单元之间通过同步信号而同步。
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