TWI699684B

TWI699684B - 陣列基板、內嵌式觸控式螢幕及顯示裝置

Info

Publication number: TWI699684B
Application number: TW108120641A
Authority: TW
Inventors: 龍春平
Original assignee: 中國商京東方科技集團股份有限公司
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-07-21
Also published as: TW202026835A; CN209044564U

Abstract

提供一種陣列基板、內嵌式觸控式螢幕及顯示裝置。該陣列基板包括顯示區域和包圍顯示區域的非顯示區域，顯示區域包括位於襯底基板上的多個獨立的觸控電極和多條觸控電極線。每一觸控電極與至少兩條觸控電極線電連接，且各觸控電極線通過多個第一連接點與觸控電極電連接。

Description

陣列基板、內嵌式觸控式螢幕及顯示裝置

本公開的實施例涉及一種陣列基板、內嵌式觸控式螢幕及顯示裝置。

目前，內嵌（In-cell）式觸控式螢幕是利用互電容或自電容的原理實現檢測觸摸物例如手指的觸摸位置。利用自電容的原理的情況下，可以在觸控式螢幕中設置多個同層設置且相互絕緣的自電容電極，當人體未觸碰螢幕時，各自電容電極所承受的電容為一固定值，當人體觸碰螢幕時，觸摸位置處的自電容電極所承受的電容為固定值疊加人體電容，觸控偵測晶片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸摸位置。由於人體電容可以作用於全部自電容，相對於人體電容僅能作用於互電容中的投射電容，由人體碰觸螢幕所引起的觸控變化量會大於利用互電容原理製作出的觸控式螢幕，因此相對於互電容的觸控式螢幕能有效提高觸控的信噪比，從而提高觸控感應的準確性。

但是，在自電容式內嵌觸控式螢幕的結構設計中，自電容電極的引線在發生斷線或短路不良時容易造成自電容電極的局部觸控失效。

根據本公開的實施例，提供一種陣列基板，包括顯示區域和包圍所述顯示區域的非顯示區域，所述顯示區域包括位於襯底基板上的多個獨立的觸控電極和多條觸控電極線。每一所述觸控電極與至少兩條所述觸控電極線電連接，且各所述觸控電極線通過多個第一連接點與所述觸控電極電連接。

例如，所述陣列基板還包括與所述觸控電極線延伸方向相同且與所述觸控電極電連接的輔助電極，所述輔助電極通過多個第二連接點與所述觸控電極電連接。

例如，所述的陣列基板還包括多條資料線以及呈陣列排布的多個子畫素單元。所述觸控電極線和所述資料線位於不同層，所述輔助電極與所述觸控電極線同層設置，所述觸控電極線和所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述輔助電極與所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述輔助電極與所述觸控電極線位於所述子畫素單元之間的不同間隙處。

例如，位於同一所述間隙處的所述觸控電極線和所述數據線在所述襯底基板上的正投影至少部分重疊。

例如，所述陣列基板還包括多條資料線以及呈陣列排布的多個子畫素單元。所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線同層設置，所述輔助電極和所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述觸控電極線和所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述輔助電極與所述觸控電極線位於所述子畫素單元之間的不同間隙處。

例如，位於同一所述間隙處的所述觸控電極線和所述數據線在所述襯底基板上的正投影完全不重疊，並且位於同一所述間隙處的所述輔助電極和所述資料線在所述襯底基板上的正投影完全不重疊。

例如，所述陣列基板還包括多條資料線以及呈陣列排布的多個子畫素單元。所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線同層設置，所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線設置於所述子畫素單元之間的不同間隙處。

例如，所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線交替設置於所述子畫素單元之間的不同間隙處。

例如，相鄰兩列所述子畫素單元與同一所述資料線相連。

例如，所述非顯示區域包括觸控電極引線和驅動晶片；所述觸控電極引線和所述驅動晶片位於所述觸控電極線的同一側；與同一所述觸控電極連接的至少兩條所述觸控電極線連接同一觸控電極引線並通過該同一觸控電極引線與所述驅動晶片電連接。

例如，所述非顯示區域還包括連接線，所述連接線與所述觸控電極引線位於所述觸控電極線的相對側，與同一所述觸控電極連接的至少兩條所述觸控電極線通過所述連接線電連接。

例如，同一所述觸控電極中的各所述第一連接點交錯設置。

根據本公開的實施例，提供一種內嵌式觸控式螢幕，包括如上所述的任一種陣列基板。

根據本公開的實施例，提供一種顯示裝置，包括如上所述的內嵌式觸控式螢幕。

為使本公開實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖，對本公開實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本公開的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於所描述的本公開的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本公開保護的範圍。

除非另作定義，此處使用的技術術語或者科學術語應當為本公開所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語並不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。 “包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現在“包括”或者“包含”後面列舉的元件或者物件及其等同，並不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語並非限定於物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。 “上”、“下”、“左”、“右”等僅用於表示相對位置關係，當被描述物件的絕對位置改變後，則該相對位置關係也可能相應地改變。

附圖中各層薄膜厚度和形狀不反映陣列基板的真實比例，目的只是示意說明本公開內容。

本公開實施例提供的一種陣列基板，如圖1至圖3A、圖4A和圖5所示，包括顯示區域和包圍顯示區域的非顯示區域，顯示區域包括位於襯底基板上1的多個獨立的觸控電極2和多條觸控電極線3；每一觸控電極2與至少兩條觸控電極線3電連接，且各觸控電極線3通過多個第一連接點V1與觸控電極2電連接。

本公開實施例提供的陣列基板包括顯示區域和包圍顯示區域的非顯示區域，顯示區域包括位於襯底基板上的多個獨立的觸控電極和多條觸控電極線；每一觸控電極與至少兩條觸控電極線電連接，且各觸控電極線通過多個第一連接點與觸控電極電連接。本公開實施例通過設置與每一觸控電極電連接的至少兩條觸控電極線，這樣在其中一條觸控電極線發生斷線或者短路時，還可以通過其它觸控電極線傳輸信號，從而提高觸控的靈敏度；並且每一觸控電極線通過多個第一連接點與觸控電極電連接，這樣可以減少觸控電極的接觸電阻，進而降低噪音，提高觸控的信噪比，並且進一步提高觸控的靈敏度。

需要說明的是，本公開實施例的圖1和圖3A和圖4A是以兩個觸控電極2，每一觸控電極2與兩條觸控電極線3電連接為例進行說明；圖2是以一個觸控電極2與四條觸控電極線3電連接為例進行說明；圖5是以一個觸控電極2與兩條觸控電極線3電連接為例進行說明；當然，在具體實施時，每一觸控電極2只要至少與兩條觸控電極線3電連接均屬於本公開的保護範圍，在此不做限定。

例如，由於本公開實施例的陣列基板所在的內嵌式觸控式螢幕中一般採用分塊的公共電極複用為自電容電極即本公開實施例中的觸控電極，為了降低觸控電極的電阻，提高觸控靈敏度，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖1至圖3A所示，還包括與觸控電極線3延伸方向相同且與觸控電極2電連接的輔助電極4，並且各輔助電極4通過多個第二連接點V2與觸控電極2電連接，這樣可以進一步減少觸控電極的接觸電阻，進而降低噪音，提高觸控的信噪比，並且進一步提高觸控的靈敏度。本公開實施例通過設置與觸控電極2並聯的輔助電極4，該並聯後的輔助電極4和觸控電極2的等效電阻小於觸控電極2本身的電阻，因此可以有效降低觸控電極2的電阻，從而可以提高內嵌式觸控式螢幕的觸控靈敏度。例如，輔助電極4與觸控電極線3同層設置。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖1和圖2所示，還包括多條資料線5以及呈陣列排布的多個子畫素單元6，多數資料線5與觸控電極線3的延伸方向相同，觸控電極線3和資料線5可以位於不同層，觸控電極線3和資料線5可以位於子畫素單元6之間的同一間隙處，輔助電極4與資料線5可以位於子畫素單元6之間的同一間隙處，輔助電極4與觸控電極線3位於子畫素單元6之間的不同間隙處。這樣將觸控電極線3、資料線5和輔助電極4不完全設置於子畫素單元6之間的同一間隙處，可以避免出現同一區域佈線太多造成的觸控盲區，提高觸控的靈敏度。

例如，陣列基板的顯示區域包括多個畫素單元，每一畫素單元包括多個子畫素單元（如紅色子畫素、綠色子畫素和藍色子畫素），每一列子畫素與一條資料線相連，每一行子畫素與一條閘線相連，即多條閘線和多條資料線交叉限定出多個子畫素單元，每一子畫素單元包括畫素電極和薄膜電晶體，薄膜電晶體的閘極與閘線相連，薄膜電晶體的源極與數據線相連，薄膜電晶體的汲極與畫素電極相連。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖1至圖3A、圖4A和圖5所示，還示出了與數據線5交叉設置的閘線17、畫素電極15。

例如，為了增大畫素開口率，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖1和2所示，位於子畫素單元6之間的同一間隙處的觸控電極線3和資料線5在襯底基板1上的正投影至少部分重疊。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖3A所示，還包括多條資料線5以及呈陣列排布的多個子畫素單元6，輔助電極4、觸控電極線3和資料線5同層設置且延伸方向相同，這樣在形成資料線5時可通過一次構圖工藝同時形成輔助電極4、觸控電極線3與資料線5的圖形，不用增加單獨製備輔助電極4和觸控電極線3的工藝，可以簡化製備工藝流程，節省生產成本，提高生產效率；並且為了防止出現觸控盲區（子畫素單元6之間的同一間隙處的走線較多），觸控電極線3和資料線5可以位於子畫素單元6之間的同一間隙處，輔助電極4與資料線5可以位於子畫素單元6之間的同一間隙處，輔助電極4與觸控電極線3位於子畫素單元6之間的不同間隙處。這樣將觸控電極線3、資料線5和輔助電極4不完全設置於子畫素單元6之間的同一間隙處，可以避免出現同一區域佈線太多造成的觸控盲區，提高觸控的靈敏度。相應地，為了進一步說明觸控電極線3和資料線5同層設置的位置關係，本公開實施例還提供了圖3A所示的陣列基板對應的剖面結構示意圖，如圖3B所示，圖3B示意出了依次層疊設置於襯底基板1上的緩衝層10、薄膜電晶體9、第一鈍化層13、平坦化層14、畫素電極15、第二鈍化層16和觸控電極2，薄膜電晶體9包括位於襯底基板1上依次層疊設置的主動層91、閘極絕緣層11、閘極92（作為示例，閘極92為雙閘結構）、層間絕緣層12和源汲極層（源極93、汲極94），由於資料線5是與薄膜電晶體9的源極93相連的，數據線5與源極93同層設置，因此本公開實施例中的觸控電極線3與源極93同層設置，即觸控電極線3和數據線5同層設置。

例如，為了避免同層設置的觸控電極線3和資料線5之間產生信號干擾，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖3A所示，位於子畫素單元6之間的同一間隙處的觸控電極線3和資料線5在襯底基板1上的正投影完全不重疊。例如，位於子畫素單元6之間的同一間隙處的輔助電極4和資料線5在襯底基板1上的正投影完全不重疊。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖4A和圖5所示，還包括多條資料線5以及呈陣列排布的多個子畫素單元6，輔助電極（圖4A和圖5未示出）、觸控電極線3和資料線5同層設置，這樣只需要在形成資料線5時通過一次構圖工藝同時形成輔助電極4、觸控電極線3與資料線5的圖形，不用增加單獨製備輔助電極4和觸控電極線3的工藝，可以簡化製備工藝流程，節省生產成本，提高生產效率；並且為了防止出現觸控盲區，將輔助電極4、觸控電極線3和資料線5設置於子畫素單元6之間的不同間隙處。需要說明的是，圖4A和圖5是以相鄰兩行子畫素單元6之間包括兩條閘線17為例進行是以說明的，當然也可以像圖1至圖3A所示的一條閘線，在此不做限定。圖4A和圖5可以參見前述圖1至圖3A中輔助電極4的設置方式來設置與觸控電極2電連接的輔助電極4，在此不做詳述。

例如，為了進一步避免觸控盲區以及提高陣列基板的佈線的均勻性，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖4A和圖5所示，觸控電極線3和資料線5交替設置於子畫素單元6之間的不同間隙處。進一步地，例如，輔助電極4、觸控電極線3和資料線5交替設置於子畫素單元6之間的不同間隙處。

例如，為了進一步增大畫素開口率，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖4A和圖5所示，相鄰兩列子畫素單元6與同一資料線5相連。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖4B所示，圖4B為圖4A所示的陣列基板對應的剖面結構示意圖，圖4B示意出了依次層疊設置於襯底基板1上的緩衝層10、薄膜電晶體9、第一鈍化層13、平坦化層14、與薄膜電晶體9相連的畫素電極15、第二鈍化層16和觸控電極2，薄膜電晶體9包括位於襯底基板1上依次層疊設置的主動層91、閘極絕緣層11、閘極92（作為示例，閘極92為雙閘結構）、層間絕緣層12和源汲極層（源極93、汲極94），由於觸控電極線3與源極93同層設置，即觸控電極線3和資料線5同層設置，由於本公開實施例提供的陣列基板所在的內嵌式觸控式螢幕是將分塊的公共電極複用為本公開實施例中的觸控電極2，因此本公開實施例中的觸控電極線3可以在顯示時複用為公共電極線以載入公共電極信號，從而減少公共電極走線的設置，進一步增大畫素開口率及降低製作成本。

需要說明的是，本公開實施例圖1至圖3A、圖4A和圖5中的各膜層均是為了示意說明與本公開實施例相關的膜層，但是本公開實施例的陣列基板還包其它功能性膜層，本領域技術人員可以根據需要設置這些功能性膜層，在此不做詳述。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖1至圖3A、圖4A和圖5所示，非顯示區域包括觸控電極引線7和驅動晶片（如圖1至圖3A、圖4A和圖5中未示出）；觸控電極引線7和驅動晶片位於觸控電極線3的同一側，與同一觸控電極2連接的至少兩條觸控電極線3連接同一觸控電極引線7並通過該同一觸控電極引線7與驅動晶片電連接。

例如，為了防止觸控電極線3在多處位置發生斷線或者短路導致觸控信號無法傳輸時，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，如圖2、圖3A、圖4A和圖5所示，非顯示區域還包括連接線8，連接線8與觸控電極引線7位於觸控電極線3的相對側，與同一觸控電極2連接的至少兩條觸控電極線3通過連接線8電連接。這樣即使出現觸控電極線3在多處位置發生斷線或者短路，也可以實現觸控信號的傳輸，進一步提高觸控靈敏度。

例如，輔助電極4不直接連接觸控電極引線7，且輔助電極4不直接連接連接線8。

例如，在本公開實施例提供的上述陣列基板中，同一觸控電極2中的各第一連接點V1可以交錯設置；當然也可以如圖1至圖3A、圖4A和圖5所示，同一觸控電極2中的各第一連接點V1可以齊平設置，這兩種第一連接點V1的設置方案均可以提高連接點的均一性，提高顯示的均一性。

例如，本公開實施例還提供了內嵌式觸控式螢幕，包括本公開實施例提供的上述任一種陣列基板。該內嵌式觸控式螢幕解決問題的原理與前述陣列基板相似，因此該內嵌式觸控式螢幕的實施可以參見前述陣列基板的實施，重複之處在此不再贅述。

例如，本公開實施例還提供了一種顯示裝置，包括本公開實施例提供的上述內嵌式觸控式螢幕。由於該顯示裝置解決問題的原理與前述陣列基板相似，因此該顯示裝置的實施可以參見前述陣列基板的實施，重複之處不再贅述。

例如，本公開實施例提供的顯示裝置可以為全面屏顯示裝置，或者也可以為柔性顯示裝置等，在此不作限定。

例如，本公開實施例提供的顯示裝置可以為如圖6所示的全面屏的手機。當然，本公開實施例提供的顯示裝置也可以為平板電腦、電視機、顯示器、筆記型電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。對於該顯示裝置的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本公開實施例的限制。

本公開實施例提供陣列基板、內嵌式觸控式螢幕及顯示裝置，該陣列基板包括顯示區域和包圍顯示區域的非顯示區域，顯示區域包括位於襯底基板上的多個獨立的觸控電極和多條觸控電極線；每一觸控電極與至少兩條觸控電極線電連接，且各觸控電極線通過多個第一連接點與觸控電極電連接。本公開通過設置與每一觸控電極電連接的至少兩條觸控電極線，這樣在其中一條觸控電極線發生斷線或者短路時，還可以通過其它觸控電極線傳輸信號，從而提高觸控的靈敏度；並且每一觸控電極線通過多個第一連接點與觸控電極電連接，這樣可以減少觸控電極的接觸電阻，進而降低噪音，提高觸控的信噪比，並且進一步提高觸控的靈敏度。

以上所述僅是本公開的示範性實施方式，而非用於限制本公開的保護範圍，本公開的保護範圍由所附的權利要求確定。

1 襯底基板 2 觸控電極 3 觸控電極線 4 輔助電極 5 資料線 6 畫素單元 7 觸控電極引線 8 連接線 9 薄膜電晶體 10 緩衝層 11 閘極絕緣層 12 層間絕緣層 13 第一鈍化層 14 平坦化層 15 畫素電極 16 第二鈍化層 17 閘線 91 源層 92 閘極 93 源極 94 汲極 V1 第一連接點 V2 第二連接點

為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅涉及本公開的一些實施例，而非對本公開的限制。

圖1為本公開實施例提供的陣列基板的結構示意圖之一；圖2為本公開實施例提供的陣列基板的結構示意圖之二；圖3A為本公開實施例提供的陣列基板的結構示意圖之三；圖3B為圖3A所示的陣列基板的剖面結構示意圖；圖4A為本公開實施例提供的陣列基板的結構示意圖之四；圖4B為圖4A所示的陣列基板的剖面結構示意圖；圖5為本公開實施例提供的陣列基板的結構示意圖之五；圖6為本公開實施例提供的顯示裝置的結構示意圖。

1 襯底基板 2 觸控電極 3 觸控電極線 4 輔助電極 5 資料線 6 畫素單元 7 觸控電極引線 15 畫素電極 17 閘線 V1 第一連接點 V2 第二連接點

Claims

一種陣列基板，包括顯示區域和包圍所述顯示區域的非顯示區域，所述顯示區域包括位於襯底基板上的多個獨立的觸控電極和多條觸控電極線，其中，每一所述觸控電極與至少兩條所述觸控電極線電連接，且各所述觸控電極線通過多個第一連接點與所述觸控電極電連接，所述陣列基板還包括與所述觸控電極線延伸方向相同且與所述觸控電極電連接的輔助電極，所述輔助電極通過多個第二連接點與所述觸控電極電連接。
如申請專利範圍第1項所述的陣列基板，還包括多條資料線以及呈陣列排布的多個子畫素單元，其中，所述觸控電極線和所述資料線位於不同層，所述輔助電極與所述觸控電極線同層設置，所述觸控電極線和所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述輔助電極與所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述輔助電極與所述觸控電極線位於所述子畫素單元之間的不同間隙處。
如申請專利範圍第2項所述的陣列基板，其中，位於同一所述間隙處的所述觸控電極線和所述數據線在所述襯底基板上的正投影至少部分重疊。
如申請專利範圍第1項所述的陣列基板，還包括多條資料線以及呈陣列排布的多個子畫素單元，其中，所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線同層設置，所述輔助電極和所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述觸控電極線和所述資料線位於所述子畫素單元之間的同一間隙處，所述輔助電極與所述觸控電極線位於所述子畫素單元之間的不同間隙處。
如申請專利範圍第4項所述的陣列基板，其中，位於同一所述間隙處的所述觸控電極線和所述數據線在所述襯底基板上的正投影完全不重疊，並且位於同一所述間隙處的所述輔助電極和所述資料線在所述襯底基板上的正投影完全不重疊。
如申請專利範圍第1項所述的陣列基板，還包括多條資料線以及呈陣列排布的多個子畫素單元，其中，所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線同層設置，所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線設置於所述子畫素單元之間的不同間隙處。
如申請專利範圍第6項所述的陣列基板，其中，所述輔助電極、所述觸控電極線和所述資料線交替設置於所述子畫素單元之間的不同間隙處。
如申請專利範圍第6項所述的陣列基板，其中，相鄰兩列所述子畫素單元與同一所述資料線相連。
如申請專利範圍第1項所述的陣列基板，其中，所述非顯示區域包括觸控電極引線和驅動晶片；所述觸控電極引線和所述驅動晶片位於所述觸控電極線的同一側；與同一所述觸控電極連接的至少兩條所述觸控電極線連接同一觸控電極引線並通過該同一觸控電極引線與所述驅動晶片電連接。
如申請專利範圍第9項所述的陣列基板，其中，所述非顯示區域還包括連接線，所述連接線與所述觸控電極引線位於所述觸控電極線的相對側，與同一所述觸控電極連接的至少兩條所述觸控電極線通過所述連接線電連接。
如申請專利範圍第1項所述的陣列基板，其中，同一所述觸控電極中的各所述第一連接點交錯設置。
一種內嵌式觸控式螢幕，包括如申請專利範圍第1-11項任一項所述的陣列基板。
一種顯示裝置，包括如申請專利範圍第12項所述的內嵌式觸控式螢幕。