CN113391714B - 一种阵列基板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种阵列基板及显示装置,所述阵列基板包括多个第一触控块行和一个第二触控块阵列,其中,每一第一触控块行包括多个第一触控块,第二触控块阵列包括多行多列排布的第二触控块,其中,多个第一触控块行的各行与第二触控块阵列的各行呈一一相间分布,且每个第一触控块与相邻行的第二触控块中至少两个相对应,每个第一触控块通过一条第一触控导线连接至触控侦测芯片,每一列第二触控块通过一条第二触控导线串联至触控侦测芯片。采用本申请的方案,大大减少了触控导线的数量,进而减少了占据的面积,可帮助实现屏幕边框尺寸的减少。并且,触控导线的较少节约了芯片的能耗。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体地,涉及一种阵列基板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展,内嵌式触控结构(FIC,Full in Cell)、高像素(PPI)、高开口率的低温多晶硅液晶显示面板(LTPS LCD)产品已是目前的主要发展方向。
发明人在研究过程中发现,在一种内嵌式触摸屏中,如图1所示,在基板100上阵列排布有多个触控块101,例如M行N列,并且每个触控块101均通过自身对应的导线102连接至触控侦测芯片(图中未示出)。当手指触摸到屏幕上时,触控块101的电容发生变化,并通过导线102发送给触控侦测芯片,进而识别出触摸位置。然而,图1中每个触控块101均有一条导线102,总共就有M×N条,每条导线102具有一定的宽度,使得在扇出(fanout)位置占据屏幕下边框较多的尺寸,而且低温多晶硅液晶显示面板的屏幕下边框需要九道光刻工艺(9MASK),这就使得边框尺寸难以进一步缩小,这与目前显示屏幕越来越追求极致边框设计的需求相矛盾。
此外,由于触控块101的数量多,对应的触控侦测芯片的功耗也较大,占据了屏幕功耗的一大部分。
发明内容
鉴于现有技术中微LED技术的上述任一缺陷或不足,本申请提供了一种阵列基板,包括多个第一触控块行和一个第二触控块阵列,其中,每一个所述第一触控块行包括多个第一触控块,所述第二触控块阵列包括多行多列排布的第二触控块,其中,所述多个第一触控块行的各行与所述第二触控块阵列的各行呈一一相间分布,且每个所述第一触控块与相邻一行的所述第二触控块中至少两个所述第二触控块相对应,每个所述第一触控块与一条第一触控导线连接,每一列所述第二触控块通过一条第二触控导线串联,且所有所述第一触控导线和第二触控导线均延伸至阵列基板的边缘。
在一个实施例中,每一个所述第一触控块与相邻行的所述第二触控块中的2-5个相对应。
在一个实施例中,至少一行第一触控块行内的至少一个第一触控块,在行排列方向上的尺寸与行内其他第一触控块不同。
在一个实施例中,至少一行第一触控块行的多个第一触控块与其他行的多个第一触控块在行方向的尺寸和/或排布方式与其他行的不同。
在一个实施例中,每一行第一触控块行的多个第一触控块与其他行的多个第一触控块在行方向的尺寸和/或排布方式与其他行相同。
在一个实施例中,所有第一触控块的尺寸均相同。
在一个实施例中,所述阵列基板还包括栅极线、数据线、像素电极和公共电极,其中,所述第一触控块和第二触控块由公共电极形成。
在一个实施例中,所述第一触控导线和所述第二触控导线与数据线在同一层上且平行分布。
在一个实施例中,所述第一触控导线和第二触控导线均同一方向延伸至阵列基板的同一边缘。
本申请还提供一种显示装置,其包括了上述任一项所述的阵列基板。
采用本申请的方案,大大减少了触控导线的数量,进而减少了占据的面积,可帮助实现屏幕边框尺寸的减少。并且,触控导线的较少节约了芯片的能耗。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为相关技术中阵列基板示意图;
图2为本申请实施例1阵列基板示意图;
图3为本申请阵列基板一个触控块对应的像素结构图;
图4为图3中沿CC’的剖面示意图;
图5为本申请像素充电时序示意图;
图6为屏幕显示画面闪烁(fl icker)原理图,其中A为黑灰图案画面;B为紫绿图案画面;
图7为本申请显示装置的部分结构示意图;
图8为本申请实施例1阵列基板另一方案示意图;
图9为本申请实施例2阵列基板示意图;
图10为本申请实施例2阵列基板另一方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
本申请中使用的“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部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”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。
如图2-9所示,本申请的阵列基板200,包括多个第一触控块行和一个第二触控块阵列,其中,每一行第一触控块行包括多个第一触控块201,第二触控块阵列包括多行多列呈阵列排布的第二触控块202。
其中,多个第一触控块行的各行与第二触控块阵列的各行呈一一相间分布,即在阵列基板上,一行第一触控块与一行第二触控块重复相间分布。
并且,每个第一触控块201与相邻行的第二触控块202中至少两个相对应。即在行的方向上,每一个第一触控块201的尺寸与至少两个第二触控块202的尺寸相同。
在一些实施例中,每一个第一触控块201与相邻行的第二触控块202中的2-5个相对应。
其中,每一第一触控块201通过一条第一触控导线203连接至触控侦测芯片,每一列第二触控块202通过一条第二触控导线204串联,并连接至触控侦测芯片。
采用本申请的方案,每一列第二触控块202采用一条触控导线连接至侦测芯片,以M×N列为例,需要M条触控导线,少用了M×(N-1)条触控导线;而且第一触控块201尺寸相当于多个第二触控块202,每一个相当于也少用了一条或几条触控导线。这样大大减少了触控导线的数量,进而减少了占据的面积,可帮助实现屏幕边框尺寸的减少。
在一个方案中,所有第一触控块行的第一触控块201均为矩形形状。第二触控块阵列的所有第二触控块202的尺寸相同,均为正方形形状。并且第一触控块201与第二触控块202相邻的边平行排布。
在一个方案中,第一触控块行内多个第一触控块201,在行排列方向上的尺寸不同。所述不同为至少一个第一触控块201与其它第一触控块201尺寸不同,例如,一行中有一个第一触控块201对应三个第二触控块202,其它第一触控块201各对应五个第二触控块202;还比如,一行中有一个第一触控块201对应三个第二触控块202,有两个第一触控块201对应四个第二触控块202,有一个第一触控块201对应五个第二触控块202等等。
在一个方案中,第一触控块行之内的多个第一触控块201尺寸相同。例如,每个第一触控块201均对应三个第二触控块202,或者每个第一触控块201均对应四个第二触控块202等。
在一个方案中,多个第一触控块行中,至少一行第一触控块行的多个第一触控块201的尺寸和/或排布方式与其他行不同。
在另一个方案中,所有第一触控块行内的第一触控块201尺寸相同,即多个第一触控块行构成阵列排布。这样的方案,在阵列基板制作以及后续侦测计算时更为方便。
在一个方案中,第一触控块201和第二触控块202均由公共电极310形成。且第一触控导线203和第二触控导线204在源漏金属层形成,其与数据线201同层并且平行排布。触控块与对应的触控导线之间通过穿越平坦层308的转接孔309电连接。采用在源漏金属层形成第一触控导线203和第二触控导线204,相比于在栅极金属层形成,转接孔309不用穿越隔离层306,操作工艺更为简单,节约了成本。
其中,每一个第一触控块201和第二触控块202都对应多个像素,如图3,以一个第二触控块202为例(其中像素的数量及RGB排布是示意性描述,并非表明实际情况为此,也不对本申请的方案产生限定),其对应了阵列排布的像素结构,所述像素呈RGB交替排列,所述像素结构包括多条栅极线211和多条数据线210,数据线210通过半导体层212与像素电极213连接,栅极线211可控制半导体层212的导通,以实现数据电压传输到像素电极。第一触控导线203和第二触控导线204与数据线210平行分布在同一层上,且第二触控导线204在某一位置与第二触控块202电连接(图中未示出),第一触控导线203与第二触控块202之间绝缘。
图4示出了本申请阵列基板一个像素位置的剖面图,所述阵列基板包括玻璃基板301,以及在玻璃基板上叠加的缓冲层302、多晶硅303、栅极绝缘层(GI)304;栅极金属层305、隔离层(ILD)306;源漏金属层;平坦层308、公共电极310、钝化层311和像素电极层。
其中,源漏金属层分别形成了数据线210(图4中,数据线的位置与断面平行,因此不能展示出来)、第一、第二触控导线203/204以及像素电极213与多晶硅303连接的漏极307。公共电极310复用形成了所述第一触控块阵列和第二触控块阵列。
且在触控块与触控导线需要连接的位置,通过穿越平坦层308的转接孔309电连接。
工作时,在显示时段,栅极线211导通所述半导体层212,数据电压通过数据线210传输到像素电极213,公共电极310上提供公共电压Vcom,进而与公共电极之间形成像素电压差。在触控时段,公共电极作为触控块,其中,每一个第一触控块201和第二触控块202均可作为自电容,并且第一触控块201和第二触控块202中的一个可接收扫描信号,另一个产生侦测信号,构成互电容。这样综合的方式可以准确判断出触控的位置和轨迹。
下面结合图5和6说明本申请方案的设计原理,图5是像素充电时序示意图,横坐标为时间值,纵坐标为电压值,栅极线Gate开启时间内公共电极的公共电压Vcom被耦合偏移,栅极线Gate关闭时公共电压Vcom未回复到Vcom的正常电压,使得不同触控块像素电压与公共电压Vcom的压差不同,进而导致不同触控块像素充电差异,产生触控块相关亮度不均(Mura),造成屏幕闪烁。如图6,示出了两种容易出现闪烁的图案排布,其中A为黑灰图案画面;B为紫绿图案画面。
其中,公共电压Vcom的耦合等于Gate电压耦合加上数据电压耦合和存储电压耦合。以紫绿图案画面为例,Gate电压耦合数量级较小;第二行之后的像素充电时,电源线上电压不变,对公共电压Vcom信号无耦合;数据电压耦合,帧与帧之间像素内电压极性反转,某行像素充电时,一半的亚像素电压从正到负(或者从负到正),使得公共电压Vcom向同一方向耦合。因此,数据电压对公共电压Vcom的耦合较大,尤其是触控块面积较大时,使得屏幕闪烁较为明显。耦合电容随着触控块面积的变大而等比例变大,经过试验发现在第一触控块对应六个及以上第二触控块时,耦合电压较大,造成的闪烁有些明显,如果是一个第一触控块对应十几甚至几十个第二触控块尺寸时,耦合电容是本申请方案的数倍甚至十倍,会产生非常明显的闪烁现象,影响严重显示效果。
因此,在一个实施例中,本申请中第一触控块201对应2-5个第二触控块202。其中第二触控块尺寸优选为4毫米×4毫米,则第一触控块的尺寸为4毫米×8毫米-4毫米×20毫米(触控块间距离为几微米,对于尺寸的影响可以忽略)。
本发明实施例还提供了一种显示装置,其包括上述任意一种阵列基板。所述显示装置可以为:液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
如图7所示,在一个方案中,所述显示装置包括阵列基板100、触控芯片400和显示芯片500。其中的一个方案中触控芯片400和显示芯片500位于阵列基板100的同一侧,这样可以更好实现全面屏或者窄边框,在另一个方案中触控芯片400和显示芯片500可以集成在一颗芯片中。
实施例1:
图2示出了本申请实施例1的阵列基板200(以常见的16×36块的基板为例),包括多个第一触控块行和一个第二触控块阵列,其中,有18个第一触控块行;第二触控块阵列包括16×18阵列排布的第二触控块。
其中,第一触控块阵列的各行与第二触控块阵列的各行呈一一相间分布。并且,每一第一触控块201尺寸均相同,且每一第一触控块与相邻行的4个第二触控块202相对应。因此,多个第一触控块行也构成了一个4×18的阵列结构。
其中,每一第一触控块201通过第一触控导线203连接至触控侦测芯片,共有4×18条第一触控导线。每一列第二触控块202通过第二触控导线204串联,并连接至触控侦测芯片,共包括16条第二触控导线204。因此,总共的触控导线数量为88条。相比于现有的16×36=576条,少用了488条,大大节省了导线占据的空间。
如图8所示,在实施例1的另一方案中,阵列基板200(以常见的18×36块的基板为例),包括18第一触控块行和一个第二触控块阵列,第二触控块阵列包括18×18阵列排布的第二触控块。
并且,每一第一触控块201尺寸均相同,且每一第一触控块与相邻行的3个第二触控块202相对应。因此,多个第一触控块行也构成了一个6×18的阵列结构。
其中,每一第一触控块201通过第一触控导线203连接至触控侦测芯片,共有6×18条第一触控导线。每一列第二触控块202通过第二触控导线204串联,并连接至触控侦测芯片,共包括18条第二触控导线204。因此,总共的触控导线数量为126条。
相比于现有的16×36=576条,少用了450条,也是大大节省了导线占据的空间。
实施例2
如图9和10,示出了本申请实施例2的阵列基板,图9中,有18个第一触控块行;第二触控块阵列包括16×18阵列排布的第二触控块。
其中,所有第一触控块行中的第一触控块排布方式相同,即均包括了4个第一触控块,且每一行四个第一触控块201分别与两个、五个、五个、四个第二触控块202对应。
图10中,至少一个第一触控块行中的第一触控块尺寸和排布方式与其它的不同,比如说第一行中,四个第一触控块201分别与两个、五个、五个、四个第二触控块202对应;第二行中,四个第一触控块201分别与三个、五个、四个、四个第二触控块202对应;第三-五行中,四个第一触控块201每一个分别与四个第二触控块202对应。
采用图9和10的这两种方案,由于每一第一触控块行的触控块数量均为4个,所以触控导线的总数量与图2中的相同。
应当知道,多个第一触控块行中,可以有部分行的第一触控块201数量可以为5个或更多个。至少保证每一第一触控块201与2-5个第二触控块202对应即可。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种阵列基板,其特征在于:包括多个第一触控块行和一个第二触控块阵列,其中,每一个所述第一触控块行包括多个第一触控块,所述第二触控块阵列包括多行多列排布的第二触控块,其中,所述多个第一触控块行的各行与所述第二触控块阵列的各行呈一一相间分布,且每个所述第一触控块与相邻一行的所述第二触控块中至少两个所述第二触控块相对应,每个所述第一触控块与一条第一触控导线连接,每一列所述第二触控块通过一条第二触控导线串联,且所有所述第一触控导线和第二触控导线均延伸至阵列基板的边缘;至少一行第一触控块行内的至少一个第一触控块,在行排列方向上的尺寸与行内其他第一触控块不同。
2.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于:每一个所述第一触控块与相邻一行的所述第二触控块中的2-5个所述第二触控块相对应。
3.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于:至少一行第一触控块行的多个第一触控块与其他行的多个第一触控块在行方向的尺寸和/或排布方式与其他行的不同。
4.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于:每一行第一触控块行的多个第一触控块与其他行的多个第一触控块在行方向的尺寸和/或排布方式与其他行相同。
5.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于:所有第一触控块的尺寸均相同。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板,其特征在于:所述阵列基板还包括栅极线、数据线、像素电极和公共电极,其中,所述第一触控块和第二触控块由公共电极形成。
7.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板,其特征在于:所述第一触控导线和第二触控导线与数据线在同一层上且平行分布。
8.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板,其特征在于:所述第一触控导线和所述第二触控导线均同一方向延伸至阵列基板的同一边缘。
9.一种显示装置,其特征在于包括了权利要求1-8任一项所述阵列基板。
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