CN214041947U - 一种阵列基板和显示面板 - Google Patents

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丁爱宇
张永强
徐敬义
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Abstract

本实用新型提供一种阵列基板和显示面板。该阵列基板包括扇出区，还包括基底和设置于基底上的多个信号线单元，信号线单元间隔设置于扇出区，且各信号线单元互不相交；信号线单元包括两条第一信号线和一条第二信号线，两条第一信号线相互间隔，第一信号线和第二信号线分别设置于不同层且延伸方向相同，第一信号线和第二信号线之间设置有绝缘层；第二信号线在基底上正投影的中心线与两条第一信号线在基底上正投影的间隔的中心线重合。该阵列基板扇出区的布线设置，能改善或消除扇出区内第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的画面闪烁现象，能改善或消除由第二信号线上的信号量差异所导致的触控电极块可见的不良问题，提升显示和触控性能。

Description

一种阵列基板和显示面板
技术领域
本实用新型属于显示技术领域，具体涉及一种阵列基板和显示面板。
背景技术
目前，随着车载显示产品的快速发展普及和市场需求的与日俱增，具备良好性能和简约外观逐渐成为客户关注的重点。常规车载显示产品的触控功能是通过外挂式触摸屏实现，但其成本偏高，触控功能差。而车载TDDI(触控控制器和显示驱动集成，即具有内嵌式触摸屏的车载显示产品)设计成为目前主要解决方案，但车载TDDI产品Fanout走线区域(即显示屏的扇形走线区域)信号线走线之间的电容耦合会导致显示画面出现严重闪烁(即Flicker)现象，而且信号线走线之间的电容耦合所导致的触控信号量差异会使显示屏出现肉眼能观察到较为明显的触控电极块的不良，严重影响车载TDDI产品的显示和触控性能。
实用新型内容
本实用新型针对车载显示屏的扇形走线区域信号线走线之间的电容耦合所导致的显示画面闪烁和触控电极块可见的不良问题，提供一种阵列基板和显示面板。该阵列基板，第二信号线位于两条第一信号线之间且规律排布，该扇出区的布线方式能够改善或消除扇出区内第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的画面闪烁现象，同时能有效降低第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的信号量差异，从而改善或消除由第二信号线上的信号量差异所导致的触控电极块可见的不良问题，提升该阵列基板的显示和触控性能。
本实用新型提供一种阵列基板，包括扇出区，所述阵列基板还包括基底和设置于所述基底上的多个信号线单元，所述信号线单元间隔设置于所述扇出区，且各所述信号线单元互不相交；
所述信号线单元包括两条第一信号线和一条第二信号线，两条所述第一信号线相互间隔，所述第一信号线和所述第二信号线分别设置于不同层且延伸方向相同，所述第一信号线和所述第二信号线之间设置有绝缘层；所述第二信号线在所述基底上正投影的中心线与两条所述第一信号线在所述基底上正投影的间隔的中心线重合。
可选地，所述信号线单元中，所述第二信号线在所述基底上的正投影与任意一条所述第一信号线在所述基底上的正投影至少部分重叠；
所述第二信号线在所述基底上的正投影与两条所述第一信号线在所述基底上的正投影的重叠面积相等。
可选地，所述信号线单元中，两条所述第一信号线的线宽相等，所述第二信号线的线宽大于一条所述第一信号线的线宽且小于两条所述第一信号线的总线宽。
可选地，所述扇出区内各所述信号线单元中所述第二信号线的线宽相等。
可选地，所述扇出区内，多个所述信号线单元沿第一方向依次排布；
沿所述第一方向由所述扇出区的边缘向中间，各所述信号线单元中所述第二信号线的线长逐渐减小，各所述信号线单元中所述第二信号线的线宽逐渐减小。
可选地，所述第二信号线的线宽范围为4.8～5.0μm。
可选地，所述绝缘层包括第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层相互叠置；
所述第一子层的厚度范围为
Figure BDA0002830909100000021
所述第二子层的厚度范围为
Figure BDA0002830909100000022
可选地，所述第一子层的介电常数范围为3～3.5；所述第二子层的介电常数范围为6～7.5。
可选地，所述第一子层采用有机树脂材料，所述第二子层采用无机绝缘材料。
可选地，还包括显示区，所述扇出区位于所述显示区的一侧外围，且所述扇出区与所述显示区相邻接；
所述显示区内设置有多个像素单元，多个所述像素单元呈阵列排布；
所述像素单元包括开关管、像素电极和公共电极，所述开关管包括栅极、有源层、第一极和第二极；所述公共电极复用作触控电极；
所述第一信号线还延伸至所述显示区并连接所述开关管的第一极，所述开关管的第二极连接所述像素电极，所述第一信号线用于为所述像素电极提供数据信号；
所述第二信号线还延伸至所述显示区并连接所述公共电极，所述第二信号线用于为所述公共电极提供触控驱动信号。
可选地，相邻两列所述像素单元中所述像素电极上输入的数据信号极性相反。
本实用新型还提供一种显示面板，包括上述阵列基板。
本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的阵列基板，扇出区的各信号线单元的布线设置，使第二信号线位于两条第一信号线之间且规律排布，该扇出区的布线方式能够改善或消除扇出区内第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的画面闪烁现象，同时能有效降低第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的信号量差异，从而改善或消除由第二信号线上的信号量差异所导致的触控电极块可见的不良问题，提升该阵列基板的显示和触控性能。另外，通过将第一信号线和第二信号线分别设置于不同层上，能够减少第一信号线和第二信号线的占用面积，从而实现该阵列基板的窄边框。
本实用新型所提供的显示面板，通过采用上述阵列基板，能改善或消除该显示面板显示画面的闪烁现象，改善或消除该显示面板的触控电极块可见的不良，提升该显示面板的显示和触控性能，同时还能实现该显示面板的窄边框。
附图说明
图1为本实用新型阵列基板扇出区内布线设置的结构俯视示意图；
图2为图1中扇出区内信号线单元沿AA剖切线的结构剖视示意图；
图3为公开技术中扇出区内一种信号线单元沿垂直于其延伸方向的结构剖视示意图；
图4为公开技术中扇出区内另一种信号线单元沿垂直于其延伸方向的结构剖视示意图；
图5为本实用新型实施例中阵列基板扇出区内一种第二信号线布线和显示区内触控电极块设置的结构俯视示意图；
图6a为扇出区内信号线单元为图3中的布线方式时第二信号线上的触控信号耦合值的模拟仿真结果；
图6b为扇出区内信号线单元为图4中的布线方式时第二信号线上的触控信号耦合值的模拟仿真结果；
图6c为扇出区内信号线单元为图2中的布线方式时第二信号线上的触控信号耦合值的模拟仿真结果；
图7为采用本实用新型中的扇出区布线设置前后显示区内不同区域显示画面闪烁现象严重程度发生的变化；
图8为本实用新型实施例中阵列基板扇出区内另一种第二信号线布线和显示区内触控电极块设置的结构俯视示意图。
其中附图标记为：
1、基底；2、信号线单元；21、第一信号线；22、第二信号线；23、绝缘层；101、扇出区；102、显示区。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型一种阵列基板和显示面板作进一步详细描述。
本实用新型实施例提供一种阵列基板，包括扇出区，如图1和图2所示，阵列基板还包括基底1和设置于基底1上的多个信号线单元2，信号线单元2间隔设置于扇出区，且各信号线单元2互不相交；信号线单元2包括两条第一信号线21和一条第二信号线22，两条第一信号线21相互间隔，第一信号线21和第二信号线22分别设置于不同层且延伸方向相同，第一信号线21和第二信号线22之间设置有绝缘层23；第二信号线22在基底1上正投影的中心线与两条第一信号线21在基底1上正投影的间隔的中心线重合。
其中，阵列基板还包括显示区，扇出区位于显示区的一侧外围，且扇出区与显示区相邻接；显示区内设置有多个像素单元，多个像素单元呈阵列排布；像素单元包括开关管、像素电极和公共电极，开关管包括栅极、有源层、第一极和第二极；公共电极复用作触控电极；第一信号线21还延伸至显示区并连接开关管的第一极，开关管的第二极连接像素电极，第一信号线21用于为像素电极提供数据信号；第二信号线22还延伸至显示区并连接公共电极，第二信号线22用于为公共电极提供触控驱动信号。即本实施例中，第一信号线21为数据线，第二信号线22为触控信号线。像素电极和公共电极用于在显示时形成驱动液晶分子偏转的电场，公共电极用于在触控时用作触控电极，该阵列基板为内嵌触控功能的阵列基板。
本实施例中，显示区用于正常显示和触控。扇出区为该阵列基板的走线区，且扇出区内分布有第一信号线21和第二信号线22。
本实施例中阵列基板扇出区的各信号线单元2的布线设置，使第二信号线22位于两条第一信号线21之间且规律排布，该扇出区的布线方式能够改善或消除扇出区内第一信号线21与第二信号线22之间因电容耦合产生的画面闪烁现象，同时能有效降低第一信号线21与第二信号线22之间因电容耦合产生的信号量差异，从而改善或消除由第二信号线22上的信号量差异所导致的触控电极块可见的不良问题，提升该阵列基板的显示和触控性能。另外，通过将第一信号线21和第二信号线22分别设置于不同层上，能够减少第一信号线21和第二信号线22的占用面积，从而实现该阵列基板的窄边框。
优选地，信号线单元2中，第二信号线22在基底1上的正投影与任意一条第一信号线21在基底1上的正投影至少部分重叠；第二信号线22在基底1上的正投影与两条第一信号线21在基底1上的正投影的重叠面积相等。
进一步优选地，相邻两列像素单元中像素电极上输入的数据信号极性相反。一个信号线单元2中的两条第一信号线21分别用于向相邻的两列像素单元中的像素电极输入数据信号，即一个信号线单元2中两条第一信号线21上输入至像素电极上的数据信号极性相反。本实施例中，显示区内的像素单元阵列在显示时采用列反转驱动方式或者点反转驱动方式，从而能实现相邻两列像素单元中像素电极上输入的数据信号极性相反。
本实施例中，在像素电极充电过程中，例如：一个信号线单元2中其中一条第一信号线21的数据信号电压由0V渐变至5V，另一条第一信号线21的数据信号电压由0V渐变为-5V，此时，该信号线单元2中的第二信号线22会与两条第一信号线21产生电容耦合。如图3所示，第二信号线22只与其中一条第一信号线21有交叠，此时第二信号线22中传输的触控驱动信号因为电容耦合作用其电压被拉高150mv，这使得由该条第二信号线22驱动的触控电极块能够明显可见，以致采用该阵列基板的显示屏上可以观察到较为明显的触控电极块的不良。如图4所示，第二信号线22和两条第一信号线21均有交叠，但第二信号线22与其中一条第一信号线21的交叠宽度x和交叠面积大于其与另一条第一信号线21的交叠宽度y和交叠面积，此时，第二信号线22受到与其交叠面积较大的其中一条第一信号线21的电容耦合作用，其上的触控驱动信号电压被拉高110mv，第二信号线22受到与其交叠面积较小的另一条第一信号线21的电容耦合作用，其上的触控驱动信号电压被拉低30mv，因此第二信号线22上的触控驱动信号电压最终被拉高80mv左右，此时，由该条第二信号线22驱动的触控电极块仍然能够较弱地被观察到，以致采用该阵列基板的显示屏上仍然能够观察到较弱的触控电极块的。如图2所示的本实施例中信号线单元2的布线设计，第二信号线22和两条第一信号线21均有交叠，且交叠宽度x和交叠面积都相同，加之，两条第一信号线21上的数据信号极性相反，使得信号极性不同的两条第一信号线21对第二信号线22产生的电容耦合能够相互抵消，从而实现扇出区内各信号线单元2中第二信号线22上电容耦合的消除，进而使由第二信号线22驱动的触控电极块不再能被观察到，以使采用该阵列基板的显示屏不再出现触控电极块可见的不良。
本实施例中，信号线单元2中，两条第一信号线21的线宽相等，第二信号线22的线宽大于一条第一信号线21的线宽且小于两条第一信号线21的总线宽。如此设置，使第二信号线22位于两条第一信号线21之间且规律排布，从而能够改善或消除扇出区内第一信号线21与第二信号线22之间因电容耦合产生的画面闪烁现象，同时能有效降低第一信号线21与第二信号线22之间因电容耦合产生的信号量差异，从而改善或消除由第二信号线22上的信号量差异所导致的触控电极块可见的不良问题。
本实施例中，扇出区内各信号线单元2中第二信号线22的线宽相等。第二信号线22的线宽范围为4.8～5.0μm。
其中，第二信号线22原设计的线宽范围为4.2～4.5μm。如图5所示，对于较大尺寸的阵列基板，位于扇出区101内外侧的第二信号线22由于走线长度不同会存在固有的负载差异，图5中C为扇出区101内侧走线，A为扇出区101外侧走线，外侧走线较长，对应走线阻值更大，会对第二信号线22的信号量产生一定的损耗，由外侧走线驱动的触控电极块(如T1、T2)与由内侧走线驱动的触控电极块(如Tm)相比信号量更低，实测数据是由外侧走线驱动的触控电极块信号量只能达到由内侧走线驱动的触控电极块信号量的60％，由于触控驱动芯片(即触控驱动IC)的信号量补偿有限，无法实现由外侧走线驱动的触控电极块和由内侧走线驱动的触控电极块信号量一致，这会导致采用该阵列基板的显示屏的显示区102内出现明显的竖条状触控电极分块可见的现象，严重影响正常显示。通过本实施例中扇出区内信号线单元2的布线设计，可有效减小扇出区101内外侧第二信号线22走线负载不同而产生的触控信号量差异。同时，由于信号线走线阻值(即走线负载)和走线线宽成反比，随着走线线宽增大，走线阻值减小，所以通过增大第二信号线22的线宽，能实现内外侧走线之间触控信号量差异的减小，如：本实施例中通过将第二信号线22的线宽由4.2～4.5μm增大至4.8～5.0μm，同时，配合本实施例中扇出区101内信号线单元2的布线设计，由外侧走线驱动的触控电极块信号量可以达到由内侧走线驱动的触控电极块信号量的80％，加之，通过触控驱动芯片(即触控驱动IC)的进一步信号量补偿，能够确保由外侧走线驱动的触控电极块和由内侧走线驱动的触控电极块的信号量一致，从而实现采用该阵列基板的显示屏的正常触控和显示。
可选地，绝缘层23包括第一子层和第二子层，第一子层和第二子层相互叠置；第一子层的厚度范围为
Figure BDA0002830909100000081
第二子层的厚度范围为
Figure BDA0002830909100000082
如此设置，能使绝缘层23的整体厚度增加。
可选地，第一子层的介电常数范围为3～3.5；第二子层的介电常数范围为6～7.5。
可选地，第一子层采用有机树脂材料，如亚克力树脂材料等；第二子层采用无机绝缘材料，如氮化硅、氮氧化硅等。
其中，信号线走线之间的电容耦合作用是由于信号线之间存在的压差对走线信号量产生的影响，而耦合作用的强弱与走线交叠面积和走线之间的介质属性直接相关，本实施例中，第一信号线21与第二信号线22之间的绝缘层23由亚克力树脂材料的第一子层和氮化硅材料的第二子层构成，第一子层的厚度为
Figure BDA0002830909100000083
介电常数为3.25，第二子层的厚度为
Figure BDA0002830909100000084
介电常数为7；由于信号线之间的电容耦合强度随信号线之间绝缘层23厚度的增加而减小，随绝缘层23材料介电常数的减小而减小，本实施例中绝缘层23的上述设置，增大了第一信号线21与第二信号线22之间的绝缘层23厚度，且绝缘层23的介电常数相对较小，从而可有效降低电容耦合作用对第二信号线22触控信号量产生的影响。
基于阵列基板的上述设置，如图6a～6c所示，为在不同布线方式下扇出区内第二信号线22上的触控信号耦合值的模拟仿真结果，其中曲线a为开关管的栅极(Gate)信号，曲线b为公共电极上的公共电压信号(Vcom)，如图6a～6c中栅极信号开始降低时，即开关管关闭不再对像素电极进行充电，定义此时公共电极上的公共电压信号(Vcom)为第二信号线22上的触控信号耦合值。从仿真结果可见，在栅极信号拉低时，对应图3中信号线单元2的布线方式，第二信号线22上的触控信号耦合值为0.629V；对应图4中信号线单元2的布线方式，第二信号线22上的触控信号耦合值为0.294V；而对应图2中所示的本实施例中信号线单元2的布线方式，第二信号线22上的触控信号耦合值为0.053V，对比可见，本实施例中扇出区内信号线单元2的布线方式能够有效降低显示区内触控电极块受到的电容耦合。
如图7所示，由扇出区101内外侧第二信号线22电阻差异导致内外侧第二信号线22触控信号量差异，触控信号量差异大导致扇出区101内外侧第二信号线22与第一信号线21的耦合电容差异也大；另外，扇出区101内外侧第二信号线22和第一信号线21交叠面积不等造成的扇出区101内外侧第二信号线22与第一信号线21的耦合电容差异，扇出区101内外侧第二信号线22与第一信号线21的耦合电容差异会导致显示区102内外侧显示画面闪烁现象的严重程度不同，如显示区102内侧C＇(对应由扇出区101内侧的信号线单元2进行驱动)显示画面闪烁现象的严重程度较小，显示区102外侧A＇(对应由扇出区101外侧的信号线单元2进行驱动)显示画面闪烁现象的严重程度较大。本实施例中扇出区101内信号线单元2的布线方式，能够有效降低显示区102显示画面闪烁现象的严重程度，改善显示效果。如本实施例中扇出区内信号线单元2的布线方式，能使显示区102外侧A＇(对应由扇出区101外侧的信号线单元2进行驱动)显示画面的闪烁严重程度由未改进布线设计前的50％降低至小于10％，显示区102内侧C＇(对应由扇出区101内侧的信号线单元2进行驱动)显示画面的闪烁严重程度由未改进布线设计前的20％降低至5％，从而有效提升了该阵列基板的显示和触控性能。
本实用新型实施例还提供一种阵列基板，与上述实施例中不同的是，如图8所示，扇出区101内，多个信号线单元沿第一方向L依次排布；沿第一方向L由扇出区101的边缘向中间，各信号线单元中第二信号线22的线长逐渐减小，各信号线单元中第二信号线22的线宽逐渐减小。
本实施例中阵列基板的其他结构设置与上述实施例中相同，此处不再赘述。
其中，扇出区101的边缘即扇出区101的外侧，扇出区101的中间即扇出区101的内侧。扇出区101的外侧第二信号线22的走线较长，对应的走线阻值较大，以致走线负载较大，扇出区101的内侧第二信号线22的走线较短，对应的走线阻值较小，走线负载较小；通过使扇出区101外侧到内侧第二信号线22的线宽逐渐减小，能够使扇出区101外侧第二信号线22的阻值降低，从而使扇出区101外侧与内侧第二信号线22的阻值趋于一致，进而使扇出区101外侧与内侧第二信号线22上信号量的损耗趋于一致，最终确保了由扇出区101外侧第二信号线22驱动的触控电极块(如T1、T2)和由扇出区101内侧第二信号线22驱动的触控电极块(如Tm)的信号量趋于一致，配合本实施例中扇出区101内信号线单元的布线设计，改善或消除了采用该阵列基板的显示屏的显示区内出现的竖条状触控电极分块现象，提升了该显示屏的触控和显示效果。
上述实施例中所提供的阵列基板，扇出区的各信号线单元的布线设置，使第二信号线位于两条第一信号线之间且规律排布，该扇出区的布线方式能够改善或消除扇出区内第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的画面闪烁现象，同时能有效降低第一信号线与第二信号线之间因电容耦合产生的信号量差异，从而改善或消除由第二信号线上的信号量差异所导致的触控电极块可见的不良问题，提升该阵列基板的显示和触控性能。另外，通过将第一信号线和第二信号线分别设置于不同层上，能够减少第一信号线和第二信号线的占用面积，从而实现该阵列基板的窄边框。
本实用新型实施例还提供一种显示面板，包括上述任一实施例中的阵列基板。
通过采用上述任一实施例中的阵列基板，能改善或消除该显示面板显示画面的闪烁现象，改善或消除该显示面板的触控电极块可见的不良，提升该显示面板的显示和触控性能，同时还能实现该显示面板的窄边框。
本实施例所提供的显示面板可以为LCD面板、LCD电视、显示器、手机、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种阵列基板，包括扇出区，其特征在于，所述阵列基板还包括基底和设置于所述基底上的多个信号线单元，所述信号线单元间隔设置于所述扇出区，且各所述信号线单元互不相交；
所述信号线单元包括两条第一信号线和一条第二信号线，两条所述第一信号线相互间隔，所述第一信号线和所述第二信号线分别设置于不同层且延伸方向相同，所述第一信号线和所述第二信号线之间设置有绝缘层；所述第二信号线在所述基底上正投影的中心线与两条所述第一信号线在所述基底上正投影的间隔的中心线重合。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述信号线单元中，所述第二信号线在所述基底上的正投影与任意一条所述第一信号线在所述基底上的正投影至少部分重叠；
所述第二信号线在所述基底上的正投影与两条所述第一信号线在所述基底上的正投影的重叠面积相等。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述信号线单元中，两条所述第一信号线的线宽相等，所述第二信号线的线宽大于一条所述第一信号线的线宽且小于两条所述第一信号线的总线宽。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述扇出区内各所述信号线单元中所述第二信号线的线宽相等。
5.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述扇出区内，多个所述信号线单元沿第一方向依次排布；
沿所述第一方向由所述扇出区的边缘向中间，各所述信号线单元中所述第二信号线的线长逐渐减小，各所述信号线单元中所述第二信号线的线宽逐渐减小。
6.根据权利要求4或5所述的阵列基板，其特征在于，所述第二信号线的线宽范围为4.8～5.0μm。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述绝缘层包括第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层相互叠置；
所述第一子层的厚度范围为
Figure FDA0002830909090000021
所述第二子层的厚度范围为
Figure FDA0002830909090000022
8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子层的介电常数范围为3～3.5；所述第二子层的介电常数范围为6～7.5。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述第一子层采用有机树脂材料，所述第二子层采用无机绝缘材料。
10.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括显示区，所述扇出区位于所述显示区的一侧外围，且所述扇出区与所述显示区相邻接；
所述显示区内设置有多个像素单元，多个所述像素单元呈阵列排布；
所述像素单元包括开关管、像素电极和公共电极，所述开关管包括栅极、有源层、第一极和第二极；所述公共电极复用作触控电极；
所述第一信号线还延伸至所述显示区并连接所述开关管的第一极，所述开关管的第二极连接所述像素电极，所述第一信号线用于为所述像素电极提供数据信号；
所述第二信号线还延伸至所述显示区并连接所述公共电极，所述第二信号线用于为所述公共电极提供触控驱动信号。
11.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，相邻两列所述像素单元中所述像素电极上输入的数据信号极性相反。
12.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-11任意一项所述的阵列基板。
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