CN109388265B - 一种阵列基板、触控显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板、触控显示面板及显示装置，通过将触控信号线设置在子像素的开口区域，使得触控信号线未被黑矩阵覆盖，这样，可以减小相应的黑矩阵的宽度，从而提高像素的开口率并提高触控显示面板和显示装置的透过率，相应提高显示效果。

Description

一种阵列基板、触控显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种阵列基板、触控显示面板及显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。由于内嵌式(In Cell)面板触控技术，具有与显示基板工艺兼容、制作工艺简单、成本低等优势，目前已迅速占领了触控技术的主导地位，因此开发In Cell面板触控技术具有潜在的商业价值。

目前In Cell触控面板上的像素单元如图1a和图1b所示，图1a为现有的阵列基板中像素单元的俯视图，图1b为图1a中沿A-A’线的截面结构示意图。在In Cell触控面板中，触控电极与像素公共电极共用，在显示阶段充当公共电极，在触控阶段充当触控电极。在所述像素结构中，触控信号线(Touch Pattern Metal，TPM)3紧邻数据线5并与数据线5平行排布，并被黑矩阵6覆盖，能够在显示时段为公共电极提供公共电压信号，并在触控时段为触控电极提供触控驱动信号并接收感应信号。

触控信号线以及与其紧邻的数据线对应的黑矩阵的宽度较宽，会影响像素开口率和显示面板的光透过率。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种阵列基板、触控显示面板及显示装置，用以至少部分解决像素开口率低，以及触控显示面板和显示装置光透过率低的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种阵列基板，所述阵列基板设置有触控信号线、栅线和数据线，所述数据线和所述栅线限定出多个子像素，所述触控信号线位于所述子像素的开口区域。

优选的，预定数量的子像素形成一个像素单元，所述触控信号线位于一个像素单元的任意一个子像素的开口区域。

优选的，所述触控信号线位于其所在的子像素的开口区域的中间位置。

进一步的，所述阵列基板上还设置有第一电极和第二电极，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。

优选的，所述触控信号线与所述第一电极相连。

优选的，在垂直于所述阵列基板的方向上，所述触控信号线位于所述第一电极和所述第二电极之间。

优选的，所述阵列基板上还设置有有机树脂层，所述触控信号线与所述数据线同层设置且材料相同，所述有机树脂层形成在所述触控信号线和所述数据线邻近所述第二基板的一侧。

优选的，所述第一电极和所述第二电极形成在所述有机树脂层远离所述触控信号线的一侧。

优选的，所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影与所述第一电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影和/或所述第二电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影不重合；或者，所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影、所述第一电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影和所述第二电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影部分重合。

本发明还提供一种触控显示面板，包括对盒基板和如前所述的阵列基板；

所述对盒基板与所述阵列基板相对的一侧设置有黑矩阵，所述触控信号线在所述对盒基板上的正投影位于所述黑矩阵的开口区域。

优选的，所述黑矩阵完全覆盖所述栅线，且所述黑矩阵的宽度大于所述栅线的宽度。

本发明还提供一种显示装置，包括如前所述的触控显示面板。

本发明能够实现以下有益效果：

本发明通过将触控信号线设置在子像素的开口区域，使得触控信号线未被黑矩阵覆盖，这样，可以减小相应的黑矩阵的宽度，从而提高像素的开口率并提高触控显示面板和显示装置的透过率，相应提高显示效果。

附图说明

图1a为现有的In Cell触控面板中像素单元的俯视图；

图1b为图1a中沿A-A’线的截面结构示意图；

图2a为本发明实施例1的阵列基板上的像素单元的俯视图；

图2b为图2a中沿A-A’线的截面结构示意图之一；

图2c为图2a中沿A-A’线的截面结构示意图之二；

图2d为图2a中沿A-A’线的截面结构示意图之三

图2e为图2a中沿A-A’线的截面结构示意图之四；

图2f为图2a中沿B-B’线的截面结构示意图；

图3a为本发明实施例2的阵列基板的俯视图；

图3b为图3a中沿A-A’线的截面结构示意图之一；

图3c为图3a中沿A-A’线的截面结构示意图之二；

图3d为图3a中沿A-A’线的截面结构示意图之三；

图3e为图3a中沿A-A’线的截面结构示意图之四；

图3f为图3a中沿B-B’线的截面结构示意图。

图例说明：

1、阵列基板 2、对盒基板 3、触控信号线 4、栅线

5、数据线 6、黑矩阵 7、第一电极 8、第二电极

9、第一钝化层 10、第二钝化层 11、衬底基板 12、栅极

13、栅绝缘层 14、过孔 15、有机树脂层

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图2a-图2f所示，本发明实施例1提供一种阵列基板1，阵列基板1设置有触控信号线3、栅线4和数据线5，数据线5和栅线4限定出多个子像素，触控信号线3位于所述子像素的开口区域。所述开口区域是指子像素中除栅线、数据线、薄膜晶体管等部件之外的透光区域。

预定数量的子像素形成一个像素单元，所述触控信号线位于一个像素单元的任意一个子像素的开口区域，并与数据线5平行排布。在本发明实施例中，如图2a所示，R、G、B三个子像素形成一个像素单元，以触控信号线3位于R子像素的开口区域为例进行说明。

如图2b-图2f所示，与阵列基板1对盒的对盒基板2上与阵列基板1相对的一侧设置有黑矩阵6，黑矩阵6通常呈网格状，用于覆盖栅线4和数据线5，即网格状黑矩阵6的开口区域与各子像素的开口区域相对应。由于触控信号线3位于子像素的开口区域，因此，黑矩阵6在阵列基板1上的正投影未覆盖触控信号线3。

如图1b所示，现有的像素单元的宽度为p(即R、G、B三个子像素的宽度之和为p)，覆盖触控信号线3的黑矩阵6的宽度为mx，未覆盖触控信号线3的黑矩阵6的宽度为m，触控信号线3的宽度为w，触控信号线3与其紧邻的数据线5之间的间距为s，触控信号线3远离紧邻的数据线5的一端与相应的黑矩阵6的相应端之间的间距为a，该紧邻的数据线5邻近触控信号线3的一端与所述黑矩阵6的另一端的间距为b。图1b中三个子像素的开口区域的宽度之和为W1，W1＝p-2m-mx＝p-2m-(a+b+w+s)。

在本发明实施例1中，如图2b所示，所述像素单元的宽度为p，触控信号线3的宽度为w，由于触控信号线3设置在子像素的开口区域，黑矩阵6不再覆盖触控信号线3，因此，各个黑矩阵6的宽度相同，均为m。由于触控信号线3为金属走线不透光，因此，图2b中三个子像素的开口区域的宽度之和为W2，W2＝p-3m-w，因此，W1-W2＝m-(a+b+s)。通常a+b≥m，由于s＞0，因此W1＜W2，也就是说，本发明实施例1的阵列基板的像素的开口区域的宽度大于现有的阵列基板的像素的开口区域的宽度。

本发明通过将触控信号线3设置在子像素的开口区域，使得触控信号线3未被黑矩阵6覆盖，这样，可以减小相应的黑矩阵6的宽度，从而提高像素的开口率并提高触控显示面板和显示装置的透过率，相应提高显示效果。

优选的，如图2a所示，触控信号线3位于其所在的子像素的开口区域的中间位置，也就是说，触控信号线3到位于其两端的两条数据线5的距离相等。通过将触控信号线3设置在子像素的开口区域的中间位置，可以增加触控信号线3与数据线5的间距，降低短路风险，提升产品良率。此外，触控信号线3到位于其两侧的数据线5的距离相同，数据线5对相邻子像素内的像素电极上的电压的影响相同，避免造成相邻子像素的显示偏差，进一步提高显示效果。

结合图2b-图2f所示，阵列基板1的衬底基板11上依次形成有栅极12、栅绝缘层13、数据线5和第二电极8、第一钝化层9、触控信号线3、第二钝化层10和第一电极7。其中，栅极12与栅线4相连，第二电极8呈块状，位于各子像素的开口区域，可以为像素电极，第一电极7呈条状，可以为公共电极。

结合图2b和图2f所示，在垂直于阵列基板1的方向上，触控信号线3位于第一电极7和第二电极8之间。

结合图2a和图2f所示，在本发明实施例中，触控信号线3通过贯穿第二钝化层10的过孔14与第一电极7相连(即电连接)。在显示阶段，触控信号线3可以为第一电极7提供公共电压信号，在触控阶段，第一电极7作为触控电极，触控信号线3为触控电极(即第一电极7)提供触控驱动信号并接收感应信号。具体的，在触控阶段，发生触控时，手指与第一电极7形成电容，触控位置处的第一电极7上的电压发生变化，通过检测第一电极7上的电压变化确定触控位置。在显示阶段，第一电极7与第二电极8之间形成电场，驱动阵列基板1和第二基板2之间的液晶层(图中未绘示)发生偏转，实现图像显示。

如图2e所示，触控信号线3在阵列基板1的衬底基板11上的正投影、第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影和第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影部分重合。

为了降低触控信号线3的阻抗，提升触控信号线3的驱动频率，优选的，可以将第二电极8在触控信号线3所在位置断开，和/或，在触控信号线3所在位置不设置第一电极7。以下分别结合图2b-图2d，对第一电极7和第二电极8在触控信号线3的位置处的结构进行详细说明。

如图2b所示，触控信号线3在衬底基板11上的正投影与第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影和第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影不重合。具体的，第一电极7在衬底基板11上的正投影与第二电极8在衬底基板11上的正投影部分重合，但与触控信号线3在衬底基板11上的正投影不重合。也就是说，在触控信号线3的位置处，第二电极8断开，且不设置第一电极7，这种情况下，触控信号线3的阻抗最小。

如图2c所示，触控信号线3在衬底基板11上的正投影与第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影不重合，且与第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影部分重合。也就是说，在触控信号线3的位置处，第二电极8不断开，且不设置第一电极7，这种情况下，减小触控信号线3阻抗的效果劣于图2b的方案。

如图2d所示，触控信号线3在衬底基板11上的正投影与第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影至少部分重合，且与第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影不重合。也就是说，在触控信号线3的位置处，第二电极8断开，且设置第一电极7，这种情况下，减小触控信号线3阻抗的效果劣于图2b的方案。

实施例2

结合图3a-图3f所示，本发明实施例2提供一种阵列基板，实施例2的阵列基板与实施例1的阵列基板的区别在于，实施例2的像素结构包括有机树脂层(ORG)，触控信号线3与数据线5同层设置且材料相同，而且，在垂直于阵列基板1的方向上，触控信号线3不是位于第一电极7和第二电极8之间，而是位于有机树脂层远离第一电极的一侧。需要说明的是，在实施例2中，触控信号线3与数据线5可以通过一次构图工艺形成。

如图3b-图3f所示，阵列基板1上还设置有有机树脂层15，触控信号线3与数据线5同层设置且材料相同，有机树脂层15形成在触控信号线3和数据线5邻近第二基板2的一侧。具体的，阵列基板1的衬底基板11上依次形成有栅极12、栅绝缘层13、触控信号线3和数据线5、有机树脂层15、第一电极7、第二钝化层10和第二电极8。其中，栅极12与栅线4相连，第二电极8呈条状，位于各子像素的开口区域，可以为像素电极，第一电极7呈块状，可以为公共电极。

第一电极7和第二电极8形成在有机树脂层15远离触控信号线3的一侧，触控信号线3通过贯穿有机树脂层15的过孔与第一电极7相连，用于向第一电极7提供电压信号。

需要说明的是，实施例2中的有机树脂层15代替了实施例1中的第二钝化层10，一方面，有机树脂材料具有较低的介电常数，可以降低电容，另一方面，有机树脂层15的厚度可以做的较大，这样，触控信号线3与第一电极7和第二电极8的距离较大，就可以在一定程度上降低触控信号线3的阻抗。因此在实施例2中，无需在触控信号线3的位置断开第一电极7和/或第二电极8就能够降低触控信号线3的阻抗，提升触控信号线3的驱动频率。如图3e所示，第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影、第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影和触控信号线3在衬底基板11上的正投影部分重合。

当然，为了进一步降低触控信号线3的阻抗，也可以将第一电极7在触控信号线3所在位置断开，和/或，在触控信号线3所在位置不设置第二电极8，以下分别结合图3b-图3d，对第一电极7和第二电极8在触控信号线3的位置处的结构进行详细说明。

如图3b所示，触控信号线3在衬底基板11上的正投影与第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影不重合，但与第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影至少部分重合。也就是说，在触控信号线3的位置处，第一电极7断开，且设置第二电极8。

如图3c所示，触控信号线3在衬底基板11上的正投影与第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影和第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影不重合。也就是说，在触控信号线3的位置处，第一电极7断开，且不设置第二电极8，这种情况下，触控信号线3的阻抗最小。

如图3d所示，触控信号线3在衬底基板11上的正投影与第一电极7在阵列基板1的衬底基板11上的正投影部分重合，且与第二电极8在阵列基板1的衬底基板11上的正投影不重合。也就是说，在触控信号线3的位置处，第一电极7不断开，且不设置第二电极8，这种情况下，减小触控信号线3阻抗的效果劣于图3c的方案。

实施例2的阵列基板的其他结构与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3

本发明实施例3提供一种触控显示面板，结合图2b-图3f所示，所述触控显示面板包括对盒基板2和如前所述的阵列基板1，所述阵列基板的具体结构在此不再赘述。对盒基板2与阵列基板1相对的一侧设置有黑矩阵6，触控信号线3在对盒基板2上的正投影位于黑矩阵6的开口区域。

优选的，黑矩阵6完全覆盖栅线4，且黑矩阵6的宽度大于栅线4的宽度。

通过将触控信号线3设置在子像素的开口区域，使得触控信号线3未被黑矩阵6覆盖，这样，可以减小相应的黑矩阵6的宽度，从而提高像素的开口率并提高触控显示面板的透过率，相应提高显示效果。

实施例4

本发明实施例4提供一种显示装置，所述显示装置包括如前所述的触控显示面板，所述显示装置为触控显示装置。

通过将触控信号线3设置在子像素的开口区域，使得触控信号线3未被黑矩阵6覆盖，这样，可以减小相应的黑矩阵6的宽度，从而提高像素的开口率并提高显示装置的透过率，相应提高显示效果。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明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发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，所述阵列基板设置有触控信号线、栅线和数据线，所述数据线和所述栅线限定出多个子像素，其特征在于，所述触控信号线位于所述子像素的开口区域的中间位置，并与所述数据线同层设置，所述子像素的开口区域是指子像素中除栅线、数据线、薄膜晶体管部件之外的透光区域；

所述触控信号线在对盒基板上的正投影位于黑矩阵的开口区域，所述栅线和所述数据线在所述对盒基板上的正投影位于所述黑矩阵所在区域。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，预定数量的子像素形成一个像素单元，所述触控信号线位于一个像素单元的任意一个子像素的开口区域。

3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板上还设置有第一电极和第二电极，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。

4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述触控信号线与所述第一电极相连。

5.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板上还设置有有机树脂层，所述触控信号线与所述数据线材料相同，所述有机树脂层形成在所述触控信号线和所述数据线邻近对盒基板的一侧。

6.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极形成在所述有机树脂层远离所述触控信号线的一侧。

7.如权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述触控信号线在所述阵列基板的衬底基板上的正投影与所述第一电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影和/或所述第二电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影不重合；或者，所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影、所述第一电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影和所述第二电极在所述阵列基板的衬底基板上的正投影部分重合。

8.一种触控显示面板，包括：

如权利要求1-7任一项所述的阵列基板；

对盒基板，所述对盒基板与所述阵列基板相对的一侧设置有黑矩阵，所述黑矩阵完全覆盖所述栅线，所述触控信号线在所述对盒基板上的正投影位于所述黑矩阵的开口区域。

9.如权利要求8所述的触控显示面板，其特征在于，所述黑矩阵的宽度大于所述栅线的宽度。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的触控显示面板。

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