一种显示面板以及电子设备的制作方法

文档序号:15461485发布日期:2018-09-18 18:15阅读:144来源:国知局

本发明涉及液晶显示技术领域,更具体地说,涉及一种显示面板以及电子设备。



背景技术:

随着显示面板的快速发展,集触控于一体的显示面板已经成为一个发展趋势。通常,显示面板包括衬底,衬底上呈阵列布置的多个触控电极,且,该衬底上设置有多条栅极线以及多条数据线,多条栅极线以及多条数据线交叉限定出多个呈矩阵排列的子像素,一个触控电极可以对应多个子像素。

具体的,每个子像素对应一个晶体管,每个晶体管的控制端与栅极线相连,通过栅极线进行选择,然后通过数据线进行点亮子像素。而触控电极感应用户的触控动作,通过触控信号线进行接收和发送信号,以实现显示面板上触控位置的识别。

发明人发现,目前的显示面板中,沿垂直于显示面板的显示平面的方向上,触控信号线通常设置在数据线的上方,该排布方式使得触控信号线上的寄生电容以及电阻均较大,导致触控信号识别效率较低。除此,触控电极通过过孔仅与预设触控走线电连接,与其他触控走线绝缘,使得整个显示面板出现过孔可见、画面均一性差的问题。

基于此,如何提供一种显示面板以及电子设备,既能提高触控信号的识别效率又能提高显示面板的均一性是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种显示面板,以解决目前显示面板中触控信号识别效率低以及过孔可见均一性差的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种显示面板,包括:

衬底,所述衬底具有第一表面;

设置在所述第一表面一侧的数据线以及第一触控信号线,所述数据线与所述第一触控信号线位于同一层第一金属层,二者相互绝缘且均沿平行于所述第一表面的第一方向上延伸;

设置在所述数据线与栅极线之间的第一绝缘层;

设置在所述数据线与所述第一触控信号线上的第二绝缘层;

设置在所述第二绝缘层表面的虚拟触控信号线以及第二触控信号线,所述虚拟触控信号线与所述第二触控信号线位于同一层第二金属层;

沿垂直于所述第一表面的第二方向上,部分所述虚拟触控信号线位于所述数据线的上方,部分所述第二触控信号线位于所述第一触控信号线的上方,且,所述第一触控信号线与所述第二触控信号线电连接;

设置在所述虚拟触控信号线以及所述第二触控信号线上的第三绝缘层;

所述第三绝缘层上设置有多个触控电极,所述虚拟触控信号线与所述触控电极电连接。

可选的,所述多个触控电极呈阵列排布,每列包括m个触控电极,所述m大于等于2;

每列所述触控电极对应设置m*n条触控走线,所述触控走线包括所述第一触控信号线以及所述第二触控信号线,每个所述触控电极分别与对应的n条触控走线电连接,且与其他条触控走线相互绝缘,所述n为正整数。

可选的,与所述触控电极电连接的触控走线为第一走线,与同一所述触控电极绝缘的触控走线为第二走线;

所述触控电极与所述第二走线相交的部分设置有镂空部。

可选的,所述触控电极对应多条平行设置的栅极线组以及多条平行设置的数据线,所述栅极线组包括第一栅极线以及第二栅极线;

所述第一栅极线、所述第二栅极线以及所述数据线交叉限定出多个呈阵列排布的像素单元,每个所述像素单元设置有一个薄膜晶体管;

所述薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极,所述像素单元中位于同一行的薄膜晶体管的栅极与同一条所述第一栅极线连接,位于另一行的薄膜晶体管的栅极与同一条所述第二栅极线相连,相邻两列的薄膜晶体管的源极与同一条数据线相连,所述漏极与像素电极相连,所述第一触控信号线位于相邻两条所述数据线之间,与一个所述触控电极电连接。

可选的,还包括:

设置在所述触控电极上的第四绝缘层;

在所述第四绝缘层远离所述虚拟触控信号线的一侧设置有与所述虚拟触控信号线和/或所述第二触控信号线对应的遮光块。

可选的,沿所述第一方向,与所述第二触控信号线对应的遮光块的宽度小于等于与所述虚拟触控信号线对应的遮光块的宽度。

可选的,沿所述第一方向,与所述虚拟触控信号线对应的遮光块的宽度小于等于与所述虚拟触控信号线对应的所述触控电极的宽度。

可选的,沿所述第一方向,与所述虚拟触控信号线对应的遮光块的宽度为5-7um。

可选的,沿所述第二方向,所述虚拟触控信号线在所述衬底上的投影宽度与所述数据线在所述衬底上的投影宽度相同,所述第二触控信号线在所述衬底上的投影宽度与所述第一触控信号线在所述衬底上的投影宽度相同。

一种电子设备,包括任意一项上述的显示面板。

与现有技术相比,本发明所提供的技术方案具有以下优点:

本发明所提供的一种显示面板,包括衬底,该衬底具有第一表面,在第一表面一侧设置有数据线以及第一触控信号线,其中,所述数据线与所述第一触控信号线位于同一层第一金属层,二者相互绝缘且均沿平行于所述第一表面的第一方向上延伸。由于数据线与第一触控信号线相互错开,使得触控信号线上的寄生电容以及电阻均减小,进而提高了触控信号的识别效率。除此,该显示面板中,在所述数据线以及所述第一触控信号线上设置有第一绝缘层,在所述第一绝缘层表面设置有虚拟触控信号线以及第二触控信号线,其中,所述虚拟触控信号线与所述第二触控信号线位于同一层第二金属层。并且,沿垂直于所述第一表面的第二方向上,部分所述虚拟触控信号线位于所述数据线的上方,部分所述第二触控信号线位于所述第一触控信号线的上方,且,所述第一触控信号线与所述第二触控信号线电连接。可见,本方案中,由于第一触控信号线与第二触控信号线电连接,能够使触控信号线上的信号传输更均匀。在此基础上,本实施例提供的显示面板还在所述虚拟触控信号线以及所述第二触控信号线上设置有第二绝缘层,该第二绝缘层上设置有多个触控电极,且所述虚拟触控信号线与所述触控电极电连接。由于触控电极(半导体)的阻抗要远大于金属的阻抗,因此,本方案将触控电极与虚拟触控信号线相连后,能够降低触控电极的信号传输阻抗,提高触控信号的识别效率。并且,由于虚拟触控信号线与所述触控电极通过过孔电连接,使得该触控电极对应的过孔数量增多,使得过孔分布相对均匀,解决了画面均一性差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的显示面板的结构示意图;

图2为现有技术中的显示面板的又一结构示意图;

图3为本发明实施例提供的显示面板的俯视图;

图4为图3中区域A对应的剖面图;

图5为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的显示面板的又一结构示意图;

图7为图6中每列触控电极对应的像素子单元的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的显示面板的又一结构示意图;

图9为本发明实施例提供的显示面板的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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。

正如背景技术所述,结合图1,图1为现有技术中的显示面板的结构示意图,该显示面板通过多条栅极线11以及多条数据线12(12a、12a1、12b)交叉限定出呈阵列排布的多个像素子单元13,每个像素子单元对应一个晶体管,每行像素子单元对应的晶体管的控制端均与同一条栅极线相连,每列像素子单元对应的晶体管的输入端(源极或漏极)均与同一条数据线相连,输出端与像素电极相连。具体的,晶体管的输入端通过过孔14a与对应的数据线相连。

该显示面板还包括呈阵列布置的多个触控电极,如15a、15b以及15c,每个触控电极可以对应多个像素子单元13,例如图中每个触控电极对应十二个像素子单元,每个触控电极与至少一条触控信号线电连接,与其他触控信号线绝缘,例如,触控电极15a与触控信号线16a电连接,与触控信号线16b以及触控信号线16c绝缘。又如,触控电极15b与触控信号线16b电连接,与触控信号线16a以及触控信号线16c绝缘。同理,触控电极15c与触控信号线16c电连接,与触控信号线16a以及触控信号线16b绝缘。具体的,触控电极通过至少一个过孔14b与对应的触控信号线相连,例如图中每个触控电极可以通过三个过孔14b与触控信号线相连。

从图中不难发现,过孔14b在整个显示面板上自左至右,呈斜向下方向布置,如图2中斜线17的延伸方向所示,导致了整个显示面板上的过孔可见、画面均一性差的现象。

除此,结合图1,发明人发现,目前的显示面板中,触控信号线与数据线相互叠加,即,在垂直于显示面板的方向上,触控数据线位于数据线的上方,例如触控数据线16a位于数据线12a的上层,且,触控数据线16a在显示面板上的投影覆盖数据线12a在显示面板上的投影。该触控数据线与数据线的位置关系,导致触控数据线上的触控寄生电容以及触控电阻均较大,造成对触控数据线传输信号的干扰。

对此,本发明实施例提供了一种显示面板,能够解决显示面板过孔可见导致画面均一性差以及触控寄生电容以及触控电阻较大的问题,具体的,请结合图3以及图4,其中,图3为本发明实施例提供的显示面板的俯视图,图4为图3中区域A对应的剖面图,该显示面板包括:

衬底300,所述衬底具有第一表面;

设置在所述第一表面一侧的数据线12以及第一触控信号线16,所述数据线12与所述第一触控信号线16位于同一金属层,二者相互绝缘且均沿平行于所述第一表面的第一方向Y上延伸。

设置在所述数据线12以及所述第一触控信号线16上的第二绝缘层302,其中,数据线12和第一触控信号线16之间相互独立,且相互之间填充有第二绝缘层302。其中,第一绝缘层301为栅极线和数据线12之间的绝缘层。

设置在所述第二绝缘层302表面的虚拟触控信号线18、第二触控信号线19以及像素电极20,所述虚拟触控信号线18与所述第二触控信号线19位于同一层第二金属层。在图4所示结构中,像素电极20与虚拟触控信号线18位于同一层,但是在实际结构中,像素电极20可以和虚拟触控信号线18位于不同层。具体地,在像素电极20和虚拟触控信号线18之间设置有绝缘层,虚拟触控信号线18位于像素电极20远离衬底300的一侧。

沿垂直于所述第一表面的第二方向Z上,部分所述虚拟触控信号线18位于所述数据线12的上方,部分所述第二触控信号线19位于所述第一触控信号线16的上方,且,所述第一触控信号线16与所述第二触控信号线19电连接。

设置在所述虚拟触控信号线18以及所述第二触控信号线19上的第三绝缘层303;

所述第三绝缘层303上设置有多个触控电极15,所述虚拟触控信号线18与所述触控电极15电连接。

需要说明的是,在本实施例中,第一金属层与第二金属层可以为相同材质的金属层,也可以为不同材质的金属层。

结合本实施例提供的显示面板的结构可知,本方案中由于数据线与第一触控信号线位于同层且相互错开,对应图3中,触控信号线16设置在两条数据线12之间,使得触控信号线上的寄生电容以及电阻均减小,进而提高了触控信号的识别效率。

并且,沿垂直于所述第一表面的第二方向Z上,部分所述虚拟触控信号线18位于所述数据线12的上方,由于虚拟触控信号线18与所述触控电极15通过过孔电连接,使得该触控电极对应的过孔数量增多,使得过孔分布相对均匀,解决了画面均一性差的问题。

除此,在本实施例中,由于第一触控信号线与第二触控信号线电连接,能够使触控信号线上的信号传输更均匀。在此基础上,本实施例提供的显示面板还在所述虚拟触控信号线以及所述第二触控信号线上设置有第三绝缘层,该第三绝缘层上设置有多个触控电极,部分虚拟触控信号线与所述触控电极电连接。由于触控电极(半导体)的阻抗要远大于金属的阻抗,如ITO的阻抗为40Ω,金属的阻抗为0.2Ω,因此,本方案将触控电极与虚拟触控信号线相连后,能够降低触控电极的信号传输阻抗,提高触控信号的识别效率。

具体的,由于本显示面板中的虚拟触控信号线18通过过孔与触控电极15电连接,因此,在显示面板中可以呈现如图5所示的画面,即同一个触控电极15中,触控信号线16通过过孔与该触控电极15电连接,而该触控电极15同时通过过孔与虚拟触控信号线18电连接,由于不同的触控电极之间的虚拟触控信号线是相互绝缘的,因此该触控电极不能通过虚拟触控信号线传输触控信号,但能够通过触控信号线传输信号。而由于虚拟触控信号线18与触控电极15之间也存在过孔,因此,可以通过设置虚拟信号走线与触控电极的过孔的位置,使得触控电极上的过孔显示均匀,即在上述实施例的基础上,进一步的改善显示画面过孔可见均一性差的问题。

需要说明的是,为了清楚地展现本发明实施例的具体结构,本申请中仅给出了阵列基板上的结构。在实际应用中,显示面板还包括彩膜基板以及液晶层;或者,还包括发光材料层和封装层。

在上述实施例的基础上,假设本发明实施例提供的显示面板中,多个触控电极呈阵列排布,每列包括m个触控电极,其中,m大于等于2。每列所述触控电极对应设置m*n条触控走线。需要说明的是,每个触控电极可以与至少一条触控走线电连接,且与其他条触控走线相互绝缘,因此,n为大于等于1的正整数,例如,每个触控电极可以与两条触控走线电连接。并且,结合本方案中显示面板的上述结构,在本实施例中触控走线包括所述第一触控信号线以及所述第二触控信号线,并且,沿垂直于显示面板的方向Z上,由于第一触控信号线设置于第二触控信号线的下方,因此在显示面板的俯视图中,每个触控电极上的触控走线呈现n条。

示意性的,如图6所示,该显示面板假设每列包括3个触控电极,即m=3,每个触控电极可以设置至少一条触控走线,如假设图中的每个触控电极均与一条触控走线电连接。相应的,触控走线16与触控电极15通过第二过孔14b电连接,那么,为了保证显示面板画面的均一性,可以将触控电极上设置与第二过孔14b对应的第三过孔14c,该第三过孔14c是该触控电极15与虚拟触控走线18的连接处。

在本方案中,定义与触控电极电连接的触控走线为第一走线,如图中触控走线16a,与同一所述触控电极绝缘的触控走线为第二走线,如图中触控走线16b以及16c。进一步的,为了提高触控信号的传送能力,可以在触控电极与所述第二走线相交的部分设置有镂空部19,进而减少半导体的使用面积,实现降低触控电极寄生电容的效果。在本实施例中,并不限定镂空部的形状,如可以如图中的矩形,还可以为不规则图案等。相应的,每列触控电极对应的像素子单元的结构示意图如图7所示,在与该触控电极绝缘的触控信号线的对应位置开设有镂空部。触控电极在触控信号线对应位置设有镂空部能够降低寄生电容,提高触控灵敏度。

在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供了一种显示面板的具体实现结构,如图8所示,该显示面板中包括呈阵列排布的多个触控电极,每个触控电极对应多条平行设置的栅极线组以及多条平行设置的数据线,其中,所述栅极线组包括第一栅极线11a以及第二栅极线11b。

具体的,所述第一栅极线、所述第二栅极线以及所述数据线交叉限定出多个呈阵列排布的像素单元13,每个所述像素单元设置有一个薄膜晶体管;该薄膜晶体管包括栅极、源极以及漏极。其中,所述像素单元中位于同一行的薄膜晶体管的栅极与同一条所述第一栅极线11a连接,位于另一行的薄膜晶体管的栅极与同一条所述第二栅极线11b相连,相邻两列的薄膜晶体管的源极与同一条数据线相连,所述漏极与像素电极相连,所述第一触控信号线16位于相邻两条所述数据线12之间,与一个所述触控电极15电连接。

需要说明的是,在本实施例中,栅极线组中的第一栅极线以及第二栅极线的设置位置有多种,如图8中,将第一栅极线以及第二栅极线分别设置在每行像素单元的下方。除此,还可以如图3所示,将第一栅极线以及第二栅极线平行且相邻的设置在第一行像素单元的下方,将第二组栅极线中的第一栅极线以及第二栅极线设置在第二行像素单元的下方。当然,上述栅极线的设置位置仅是举例,根据实际的设计需求,还可以有其他的设置方式,再此不详细叙述。

然而无论栅极线组的设置位置如何,本显示面板中像素单元的工作原理均相同,如下:

通过第一栅极线组中的第一栅极线选中第一行像素单元,通过第一栅极线组中的第二栅极线选中第二行像素单元,然后通过数据线进行数据信号的传输。同样,通过第二栅极线组中的第一栅极线选中第三行像素单元,通过第二栅极线组中的第二栅极线选中第四行像素单元,通过另一条数据线进行数据信号的传输。需要说明的是,在这种连接结构下,需要将位于同一条数据线两侧的两列像素单元中横向相邻的两个薄膜晶体管设置成一个高电平导通晶体管和一个低电平导通晶体管,以保证某一时刻只能选通一个像素单元。

除此,本实施例优选的采用每行像素单元连接两条栅极线的方式,即每行像素单元需要设置第一栅极线以及第二栅极线,具体的,第一栅极线与该行内奇数列的像素单元中的晶体管的栅极相连,第二栅极线与该行内偶数列的像素单元中的晶体管的栅极相连,相邻的奇数列的像素单元以及偶数列的像素单元中的晶体管的源极均与同一条数据线相连,然后将触控信号线设置在相邻的偶数列的像素单元以及奇数列的像素单元之间。

举例说明,请参阅图3,该显示面板中,每行像素单元需要设置第一栅极线11a以及第二栅极线11b,具体的,第一栅极线与该行内奇数列的像素单元中的晶体管的栅极相连,第二栅极线与该行内偶数列的像素单元中的晶体管的栅极相连,相邻的奇数列的像素单元以及偶数列的像素单元中的晶体管的源极均与同一条数据线12相连,然后将触控信号线16设置在相邻的偶数列的像素单元以及奇数列的像素单元之间,将虚拟触控信号线18设置在相邻的奇数列的像素单元以及偶数列的像素单元之间。

其工作原理为,第一栅极线选中奇数列的像素单元,第二栅极线选中偶数列的像素单元,通过数据线进行相邻奇数列像素单元与偶数列像素单元的数据传输。通过对第一栅极线与第二栅极线上传输信号的控制,实现不同像素单元的数据传输,如,第一栅极线传输高电平信号,第二栅极线传输低电平信号或无信号传输,此时假设像素单元中的晶体管均为高电平导通的开关器件,那么,与第一栅极线相连的晶体管被导通,当有数据线上有信号时,即可将该数据信号传输至像素电极,以使点亮像素单元。

可见,本实施例提供的显示面板由于数据线与第一触控信号线相互错开,使得触控信号线上的寄生电容以及电阻均减小,进而提高了触控信号的识别效率。并且通过设置虚拟触控走线,使得触控电极上的过孔布置均匀,解决了画面均一性差的问题。

除此,该显示面板中,第一触控信号线与所述第二触控信号线电连接,能够使触控信号线上的信号传输更均匀。在此基础上,将虚拟触控信号线与所述触控电极电连接,由于触控电极(半导体)的阻抗要远大于金属的阻抗,因此,本方案将触控电极与虚拟触控信号线相连后,能够降低触控电极的信号传输阻抗,进一步提高触控信号的识别效率。

请结合图9,图9为图7中B部位的剖面图,在上述实施例的基础上,本实施例提供的显示面板,还可以包括:

设置在所述触控电极上的第四绝缘层304,以及在所述第四绝缘层远离所述虚拟触控信号线的一侧设置有与所述虚拟触控信号线和/或所述第二触控信号线对应的遮光块21。该遮光块设置在显示面板中的彩膜基板上,用于对薄膜晶体管进行遮挡。

具体的,在本实施例中,还进一步限定了遮光块以及数据线的设置宽度,如沿第二方向Y,与所述第二触控信号线19对应的遮光块的宽度小于等于与所述虚拟触控信号线18对应的遮光块的宽度。例如,沿所述第二方向Y,与所述虚拟触控信号线对应的遮光块的宽度可以设置为5-7um,那么与所述第二触控信号线对应的遮光块的宽度可以小于5um。

除此,沿所述第二方向Y,与所述虚拟触控信号线18对应的遮光块21的宽度小于等于与所述虚拟触控信号线18对应的所述触控电极15的宽度。沿所述第二方向,所述虚拟触控信号线18在所述衬底上的投影宽度与所述数据线12在所述衬底上的投影宽度相同,所述第二触控信号线19在所述衬底上的投影宽度与所述第一触控信号线16在所述衬底上的投影宽度相同。

在上述实施例的基础上,本实施例还提供了一种电子设备,包括任意一项上述的显示面板,其工作原理请参见上述显示面板的实施例。

综上所述,本发明所提供的一种显示面板,包括衬底,该衬底具有第一表面,在第一表面一侧设置有数据线以及第一触控信号线,其中,所述数据线与所述第一触控信号线位于同一层第一金属层,二者相互绝缘且均沿平行于所述第一表面的第一方向上延伸。由于数据线与第一触控信号线相互错开,使得触控信号线上的寄生电容以及电阻均减小,进而提高了触控信号的识别效率。除此,该显示面板中,在所述数据线以及所述第一触控信号线上设置有第一绝缘层,在所述第一绝缘层表面设置有虚拟触控信号线以及第二触控信号线,其中,所述虚拟触控信号线与所述第二触控信号线位于同一层第二金属层。并且,沿垂直于所述第一表面的第二方向上,部分所述虚拟触控信号线位于所述数据线的上方,部分所述第二触控信号线位于所述第一触控信号线的上方,且,所述第一触控信号线与所述第二触控信号线电连接。可见,本方案中,由于第一触控信号线与第二触控信号线电连接,能够使触控信号线上的信号传输更均匀。在此基础上,本实施例提供的显示面板还在所述虚拟触控信号线以及所述第二触控信号线上设置有第二绝缘层,该第二绝缘层上设置有多个触控电极,且所述虚拟触控信号线与所述触控电极电连接。由于触控电极(半导体)的阻抗要远大于金属的阻抗,因此,本方案将触控电极与虚拟触控信号线相连后,能够降低触控电极的信号传输阻抗,提高触控信号的识别效率。并且,由于虚拟触控信号线与所述触控电极通过过孔电连接,使得该触控电极对应的过孔数量增多,使得过孔分布相对均匀,解决了画面均一性差的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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