CN113728299B - 阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

阵列基板及显示装置，包括：衬底基板(101)；多条栅线(102)，位于衬底基板(101)之上；触控电极层，位于各栅线(102)所在层背离衬底基板(101)的一侧，触控电极层包括多个触控电极(103)，各触控电极(103)在至少部分栅线(102)的位置具有第一镂空区。

Description

阵列基板及显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。按照触摸感应原理，现有的触摸屏包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面红外触摸屏等等。其中，电容式触摸屏以其透光率高、耐磨损、耐环境温度变化、耐环境湿度变化、寿命长、可实现如多点触摸的高级复杂功能而受到越来越多消费者的追捧。
发明内容
本公开实施例提供了一种阵列基板，包括：
衬底基板；
多条栅线，位于所述衬底基板之上；
触控电极层，位于各所述栅线所在层背离所述衬底基板的一侧，所述触控电极层包括多个触控电极，各所述触控电极在至少部分所述栅线的位置具有第一镂空区。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，各所述触控电极在全部所述栅线的位置具有所述第一镂空区。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，所述触控电极，包括：多个第一触控电极，以及包围各所述第一触控电极的一个第二触控电极；
所述第二触控电极与各所述第一触控电极之间具有间隙且相互绝缘。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，所述触控电极层，还包括：多个第一搭接部，各所述第一搭接部与所述第一镂空区两侧的所述第一触控电极或所述第二触控电极连接。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，还包括：与所述栅线交叉设置的多条数据线，各所述第一搭接部一一对应设置在各所述栅线和所述数据线限定的蓝色子像素区内。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，所述数据线由多条折线段构成，所述折线段与所述栅线的垂直方向之间的夹角为锐角，且位于同一所述栅线两侧的两个所述折线段相对于所述栅线呈镜像对称。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，还包括：与所述数据线同层设置的多条触控线，各所述触控线的延伸方向与所述数据线的延伸方向平行；
各所述触控电极在所述触控线的位置具有延伸方向与所述触控线的延伸方向平行的所述第二镂空区。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，所述触控线位于所述蓝色子像素区内。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，所述触控电极在所述蓝色子像素区的面积，大于其在所述栅线与所述数据线限定的红色子像素区和绿色子像素区内的面积。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，所述触控电极层，还包括：第二搭接部，所述第二搭接部与所述第二镂空区两侧的所述第一触控电极或所述第二触控电极连接。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，还包括：位于所述触控电极层背离各所述栅线所在层一侧的多个像素电极；
所述像素电极的延伸方向与限定其所在子像素区的所述折线段的延伸方向平行。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，在同一所述子像素区内，所述触控电极的延伸方向与所述像素电极的延伸方向平行。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，还包括：公共电极层，所述公共电极层复用为所述触控电极层。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括：上述阵列基板。
附图说明
图1为本公开实施例提供的阵列基板的一种结构示意图；
图2为沿图1中虚线框区域的放大结构示意图；
图3为本公开实施例提供的阵列基板的又一种结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
相关技术中，当发生触控(Touch)操作时，手指会在触摸屏表面与地面之间形成耦合电容，从而增大触控电极的对地电容，造成触控电极层上的电容变化。触控侦测芯片(IC)通过识别这种变化，来确定触控位置，做出反应动作，从而实现触控信号的识别。然而，因触控密度小于显示密度(Pixels Per Inch，PPI)，故一个触控电极会覆盖多个子像素，例如一个触控电极覆盖M*N个子像素，其中M和N为大于1的整数。基于此，触控电极势必会与限定子像素所在区域的栅线之间存在交叠，造成触控电极与栅线之间的耦合电容较大，影响触控准确度和显示效果。
针对相关技术中存在的上述问题，本公开实施例提供了一种阵列基板，适用于氧化物(Oxide)工艺的产品，具体地，如图1和图2所示，该阵列基板包括：
衬底基板101；
多条栅线102，位于衬底基板101之上；
触控电极层，位于各栅线102所在层背离衬底基板101的一侧，触控电极层包括多个触控电极103，各触控电极103在至少部分栅线102的位置具有第一镂空区。
在本公开实施例提供的上述阵列基板中，由于至少部分栅线102位于触控电极103的第一镂空区，因此，避免了触控电极层与至少部分栅线102之间存在交叠，从而减小了栅线102与触控电极层之间的耦合电容，降低了信噪比，节省了功耗，提高了触控准确度和显示效果。
需要说明的是，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，衬底基板101可以是柔性衬底基板，例如由聚乙烯醚邻苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚醚酰亚胺、聚醚砜或聚酰亚胺等具有优良的耐热性和耐久性的塑料基板；还可以是刚性衬底基板，例如玻璃基板，在此不做限定。具体地，可由钼、铝、银、铜、钛、铂、钨、钽、氮化钽、其合金及其组合或其它合适的材料形成栅线102，在此也不做限定。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，各触控电极103在全部栅线102的位置具有第一镂空区，也就是说，触控电极层与全部栅线102之间不存在重叠区域，因此，触控电极层上的触控信号与栅线102上的信号不会相互耦合，从而避免了触控电极层上的触控信号与栅线102上的信号之间的相互干扰，进一步提高了触控准确度和显示效果。
相关技术中，在一帧时间内，触控功能和显示功能分时进行，导致像素充电率不足。基于此，为提高像素充电率，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图1所示，触控电极103，包括：多个第一触控电极1031，以及包围各第一触控电极1031的一个第二触控电极1032；第二触控电极1032与各第一触控电极1031之间具有间隙且相互绝缘。
在一些实施例中，第一触控电极1031为驱动电极(Tx sensor)，第二触控电极1032为感应电极(Rx sensor)。在另一些实施例中，第一触控电极1031为感应电极，第二触控电极1032为驱动电极，在此不做限定。
由图1可见，第一触控电极1031和第二触控电极1032之间构成了“回”字型环状结构，如此，可同时基于自容原理和互容原理实现触控位置的识别。并且，该自互容一体化技术还可实现触控功能和显示功能的同步，因此提高了像素充电率。此外，自互容一体化技术，还具备支持主动笔、防水等优点，适用于符合触控笔协议的笔记本(NB)产品的开发。另外，可以理解的是，在产品尺寸相同的情况下，本公开提供的自互容一体化的触控电极的数量会小于基于单一自电容或单一互电容的触控电极的数量，因此可减少触控通道的数量，实现窄边框设计。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，触控电极层，还包括：多个第一搭接部104，各第一搭接部104与第一镂空区两侧的第一触控电极1031或第二触控电极1032连接。
由于同一第一触控电极1031内部会因第一镂空区的设置而断开，第一搭接部104的设置保证了同一第一触控电极1031上的信号一致性。同理，同一第二触控电极1032内部会因第一镂空区的设置而断开，第一搭接部104的设置也保证了同一第二触控电极1032上的信号一致性。
另外，可以理解的是，第一触控电极1031与第二触控电极1032之间是需要相互绝缘的，因此，无需设置第一搭接部104来连接第一镂空区两侧的第一触控电极1031和第二触控电极1032。也就是说，第一触控电极1031与第二触控电极1032之间留有第一镂空区构成的空隙，保证第一触控电极1031与第二触控电极1032之间不发生短路(short)，如此二者的信号不发生干扰。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，还可以包括与栅线102交叉设置的多条数据线105，各第一搭接部104一一对应设置在各栅线102和数据线105限定的蓝色子像素区B内。
由于第一搭接部104在一定程度上也会与位于第一镂空区的栅线102之间存在耦合电容，因此，需要合理设置第一搭接部104的数量和位置。将第一搭接部104一一对应设置在各栅线102和数据线105限定的蓝色子像素区B内，既保证了信号在第一触控电极1031或第二触控电极1032上的均一性，又避免了第一搭接部104过多而与栅线102之间存在的耦合干扰较大。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，栅线102和数据线105限定的子像素区具体可以为红色子像素区R、绿色子像素区G和蓝色子像素区B。同一列子像素区的颜色相同，在行方向上以“红色子像素区R、绿色子像素区G和蓝色子像素区B”为周期循环排列。每一循环周期所含红色子像素区R所在列、绿色子像素区G所在列和蓝色子像素区B所在列三者构成一个像素列，每列子像素区对应一条数据线105。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，数据线105由多条折线段构成，折线段与栅线102的垂直方向之间的夹角为锐角，且位于同一栅线102两侧的两个折线段相对于栅线102呈镜像对称。
相关技术中，沿与栅线102的垂直方向延伸的直线型数据线，容易与触摸屏内的规则形状例如黑矩阵的图形之间产生光干涉而出现莫尔纹现象，影响显示效果。基于此，通过将数据线105设置为由多条折线段组成的波浪形结构，可以降低数据线105因规则图形导致光线发生干涉而引起的莫尔纹，消除了触摸屏表面莫尔纹的可见性，提高了显示品质。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，还包括：与数据线105同层设置的多条触控线106，各触控线106的延伸方向与数据线105的延伸方向平行；
各触控电极103在触控线106的位置具有延伸方向和触控线106的延伸方向平行的第二镂空区。
需要说明的是，在本公开中，“同层设置”指的是采用同一成膜工艺形成用于形成特定图形的膜层，然后利用同一掩模板通过一次构图工艺形成的层结构。即一次构图工艺对应一道掩模板。根据特定图形的不同，一次构图工艺可能包括多次曝光、显影或刻蚀工艺，而形成的层结构中的特定图形可以是连续的也可以是不连续的，这些特定图形还可能处于不同的高度或者具有不同的厚度。因此，触控线106与数据线105同层设置，可减少掩膜工艺，提高生产效率。
相关技术中，一条触控线106一般会与一列触控电极103相互交叠，并与该列触控电极103中的某一个电连接，以识别该触控电极103的电容变化。显然，触控线106会与一列中与其电连接的触控电极103之外的其他触控电极103之间存在耦合电容，影响触控准确度。通过设置各触控电极103在触控线106的位置具有延伸方向和触控线106的延伸方向平行的第二镂空区，避免了触控电极103与触控线106之间存在交叠，使得触控电极103与触控线106之间不会存在耦合电容，提高了触控准确度。
另外，通过将触控线106设置为与数据线105相同的波浪形结构，可以降低触控线106因规则图形导致光线发生干涉而引起的莫尔纹，消除了触摸屏表面莫尔纹的可见性，提高了显示品质。
具体地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，触控线106包括触控驱动线(Txline)和触控感应线(Rx line)。由于触控驱动线和触控感应线均与数据线105的延伸方向平行，因而触控侦测芯片可以设置在阵列基板的同一侧边，实现单边驱动，获得窄边框效果。
可以理解的是，在图2中因触控电极层在触控线106的位置具有第二镂空区，而在数据线105的位置并不具有镂空区，因此，图2中以实线示出了触控线106的位置，并以虚线示出了数据线105的位置。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，触控线106位于栅线102与数据线105限定的蓝色子像素区B内。
相关技术中，一般将触控线106设置在各子像素的列间隙处，为避免与列间隙处原有数据线105之间发生短路不良，一般需要将列间隙做宽，使得数据线105与触控线106保持一定的距离来实现绝缘，为保证显示均一性，有时还需将遮挡数据线105的相应黑矩阵(BM)做宽，如此则对像素开口率造成了极大影响。而本公开中通过将触控线106设置在蓝色子像素区B内，避免了在列间隙处同时设置数据线105和触控线106，减小了列间隙的宽度，保证了像素开口率。并且由于人眼对蓝色的敏感度相对于人眼对红色、绿色的敏感度较弱，因此，将触控线106设置在蓝色子像素区B内，不会影响观看体验。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，触控电极103在蓝色子像素区B的面积，大于其在栅线102与数据线105限定的红色子像素区R和绿色子像素区G内的面积。
也就是说，第一触控电极1031和第二触控电极1032在蓝色子像素区B的宽度设计，大于其红色子像素区R和绿色子像素区G内的宽度。这样设置，一方面可利用第一触控电极1031和第二触控电极1032在蓝色子像素区B相较于其红色子像素区R和绿色子像素区G内多余的宽度，来设置第二镂空区；另一方面，第一触控电极1031和第二触控电极1032在蓝色子像素区B与其红色子像素区R和绿色子像素区G内的相同宽度，还可保证红色子像素区R、绿色子像素区G和蓝色子像素区B的出光效果基本不变，不会影响产品的显示效果。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，触控电极层，还包括：第二搭接部107，第二搭接部107与第二镂空区两侧的第一触控电极1031或第二触控电极1032连接。
由于同一第一触控电极1031内部会因第二镂空区的设置而断开，第二搭接部107的设置保证了同一第一触控电极1031上的信号一致性。同理，同一第二触控电极1032内部会因第二镂空区的设置而断开，第二搭接部107的设置也保证了同一第二触控电极1032上的信号一致性。
值得注意的是，因为触控电极103在每条栅线102所在位置均具有第一镂空区，也就是说，在不考虑第一搭接部104的情况下，各条栅线102之间的触控电极103是相对独立的，所以在每条栅线102的两侧(即每个像素临近栅线102的两端)均需要设置第二搭接部107(如图2所示)，以实现位于第二镂空区两侧的触控电极103(即第一触控电极1031或第二触控电极1032)的连接。
另外，可以理解的是，第一触控电极1031与第二触控电极1032之间是需要相互绝缘的，因此，无需设置第二搭接部107来连接第二镂空区两侧的第一触控电极1031和第二触控电极1032。也就是说，第一触控电极1031与第二触控电极1032之间留有第二镂空区构成的空隙，保证第一触控电极1031与第二触控电极1032之间不发生短路，如此二者的信号不发生干扰。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图3所示，还包括：位于触控电极层背离各栅线102所在层一侧的多个像素电极108；
像素电极108的延伸方向与限定其所在子像素区的折线段的延伸方向平行，像素电极108包括并联的多个条状电极，条状电极和折线段的延伸方向平行。
由于折线段与栅线102的垂直方向之间的夹角为锐角，因此在像素电极108的延伸方向与限定其所在子像素区的折线段的延伸方向平行的情况下，像素电极108具有一个倾斜角度为该锐角的畴。并且由于位于同一栅线102两侧的两个折线段相对于栅线102呈镜像对称，因此，同一栅线102两侧的两个像素电极108具有两种畴(即2Pixel 2Domain)。将像素电极108设计为有一定预倾角度，可在透过率和光效上达到较好效果。
可以理解的是，在图3中因像素电极层在触控线106的位置不具有镂空区，而在数据线105的位置具有间隙，因此，图3中以实线示出了数据线105的位置，并以虚线示出了触控线106的位置。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，如图2和图3所示，在同一子像素区(例如红色子像素区R、绿色子像素区G或蓝色子像素区B)内，触控电极103(包括第一触控电极1031或第二触控电极1032)的延伸方向与像素电极108的延伸方向平行。
通过控制同一子像素区内的触控电极103与像素电极108的延伸方向平行，使得在垂直于衬底基板101的方向上，同一子像素区内的触控电极103与像素电极108相互重合，保证了在触控电极103与公共电极复用的情况下，触控电极103与像素电极108之间可以形成较强的电场，以控制液晶偏转，实现良好的显示效果。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，还包括：公共电极层，公共电极层复用为触控电极层。
通过将触控电极层复用为公共电极层，可以降低触摸屏的厚度，实现轻薄化设计。可选地，触控电极层所包含的第一触控电极1031、第二触控电极1032、第一搭接部104和第二搭接部107可以同层同材料。并且当第一触控电极1031、第二触控电极1032、第一搭接部104和第二搭接部107同层同材料时，可以同时制作第一触控电极1031、第二触控电极1032、第一搭接部104和第二搭接部107，以简化阵列基板的制作工艺。可选地，第一触控电极1031、第二触控电极1032、第一搭接部104和第二搭接部107的材料为透明导电材料。示例性的，第一触控电极1031、第二触控电极1032、第一搭接部104和第二搭接部107的材料为氧化铟锡或氧化铟锌等透光性和导电性均较好的材料。
可选地，在本公开实施例提供的上述阵列基板中，一般还可以包括晶体管。在触控电极层复用为公共电极层时，像素电极108与公共电极层之间设置有绝缘层。并且，在公共电极层设置在晶体管和像素电极108之间时，像素电极108可通过公共电极层上的过孔H与晶体管电连接。进一步地，为简化工艺，可将该过孔H与第一镂空区设置为一体化设计，如图2所示。具体地，过孔H的形状可以有多种，例如圆形、三角形、长方形、菱形、梯形、五角星行、正多边形等任意规则或不规则的图形，在此不做限定。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括本公开实施例提供的上述阵列基板，该显示装置可以为：液晶显示面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理等任何具有显示功能的产品或部件。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本公开的限制。另外，由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板解决问题的原理相似，因此，该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
在本公开实施例提供的上述阵列基板及显示装置中，由于至少部分栅线位于触控电极的第一镂空区，因此，避免了触控电极层与至少部分栅线之间存在交叠，从而减小了栅线与触控电极层之间的耦合电容，提高了触控准确度和显示效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种阵列基板，其中，包括：
衬底基板；
多条栅线，位于所述衬底基板之上；
触控电极层，位于各所述栅线所在层背离所述衬底基板的一侧，所述触控电极层包括多个触控电极，各所述触控电极在至少部分所述栅线的位置具有第一镂空区；
其中，所述触控电极，包括：多个第一触控电极，以及包围各所述第一触控电极的一个第二触控电极；所述第二触控电极与各所述第一触控电极之间具有间隙且相互绝缘；
所述触控电极层，还包括：多个第一搭接部，各所述第一搭接部与所述第一镂空区两侧的所述第一触控电极或所述第二触控电极连接；
所述阵列基板，还包括：与所述栅线交叉设置的多条数据线，各所述第一搭接部一一对应设置在各所述栅线和所述数据线限定的蓝色子像素区内；
所述阵列基板，还包括：与所述数据线同层设置的多条触控线，各所述触控线的延伸方向与所述数据线的延伸方向平行，各所述触控电极在所述触控线的位置具有延伸方向与所述触控线的延伸方向平行的第二镂空区，且所述数据线的位置不具有镂空区；
所述触控电极层，还包括：第二搭接部，所述第二搭接部与所述第二镂空区两侧的所述第一触控电极或所述第二触控电极连接，且所述第一触控电极、所述第二触控电极、所述第一搭接部和所述第二搭接部同层同材料；
所述阵列基板，还包括：公共电极层，所述公共电极层复用为所述触控电极层。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其中，各所述触控电极在全部所述栅线的位置具有所述第一镂空区。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其中，所述数据线由多条折线段构成，所述折线段与所述栅线的垂直方向之间的夹角为锐角，且位于同一所述栅线两侧的两个所述折线段相对于所述栅线呈镜像对称。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其中，所述触控线位于所述蓝色子像素区内。
5.如权利要求1所述的阵列基板，其中，所述触控电极在所述蓝色子像素区的面积，大于其在所述栅线与所述数据线限定的红色子像素区和绿色子像素区内的面积。
6.如权利要求3所述的阵列基板，其中，还包括：位于所述触控电极层背离各所述栅线所在层一侧的多个像素电极；
所述像素电极的延伸方向与限定其所在子像素区的所述折线段的延伸方向平行。
7.如权利要求6所述的阵列基板，其中，在同一所述子像素区内，所述触控电极的延伸方向与所述像素电极的延伸方向平行。
8.一种显示装置，其中，包括：如权利要求1-7任一项所述的阵列基板。
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