一种阵列基板、显示面板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板、显示面板及显示装置。

背景技术：

随着液晶显示技术的不断发展，用户对液晶显示质量的要求也越来越高。

液晶显示面板包括彩膜基板和阵列基板以及夹持在其中的液晶，阵列基板通常包括多条扫描线和多条数据线，以及扫描线和数据线交叉设置限定多个呈阵列排布的像素区。进一步地，阵列基板通常还包括触控走线，在触控阶段，触控走线用于传输触控相关的信号；在显示阶段，触控走线通常用于将公共电压信号线上的公共电压信号传送给公共电极(可复用为触控电极)。触控走线一般都沿数据线方向纵向延伸，且在垂直于阵列基板的衬底基板所在平面的方向上，触控走线与数据线以及公共电极通常都会有至少部分重叠。因此，数据线的电压随时间的高低变化引起的瞬时电磁信号通常会影响到触控走线上传输的公共电压信号的稳定性，进一步影响像素电极与公共电极之间的电压差，从而影响阵列基板的显示效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板、显示面板及显示装置，能够有效改善触控走线上的公共电压信号易受数据信号变化而产生的串扰问题，增加公共电极上的电压稳定性，从而提高显示效果。

第一方面，本发明提供一种阵列基板，包括：

显示区和围绕显示区的非显示区；

显示区包括多条触控走线和多个呈阵列排布的触控电极，一个触控电极与至少一条触控走线电连接；

非显示区包括控制芯片、公共电压控制电路和公共电压信号线；公共电压控制电路通过触控走线分别与各触控电极电连接，并与公共电压信号线电连接；

非显示区还包括至少一个电容，电容包括第一极板和第二极板，第二极板与公共电压信号线电连接。

第二方面，本发明还提供了一种显示面板，包括：

如第一方面所述的阵列基板。

第三方面，本发明还提供了一种显示装置，包括：

如第二方面所述的显示面板。

与现有技术相比，本发明提供的阵列基板、显示面板及显示装置，实现了如下的有益效果：通过在非显示区设置至少一个电容，电容包括第一极板和第二极板，且电容的第二极板与公共电压信号线电连接，在显示阶段，在控制芯片的控制下，公共电压信号线上的公共电压信号通过公共电压控制电路传输给各个触控电极，同时对与公共电压信号线电连接的电容进行充电，即增加了公共电压信号线上的负载，从而使得经触控走线传输的公共电压信号更加稳定。也就是说，本发明通过设置与公共电压信号线电连接的电容，降低了由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，使公共电压信号平稳的传输，从而提高显示效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的平面结构示意图；

图2是阵列基板中公共电压信号随时间变化的曲线图；

图3是本发明实施例提供的另一种阵列基板的平面结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种电容的剖面结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种电容的剖面结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种电容的剖面结构示意图；

图11是本发明实施例提供的一种显示区的局部剖面结构示意图；

图12是本发明实施例提供的另一种显示区的局部剖面结构示意图；

图13是本发明实施例提供的又一种电容的剖面结构示意图；

图14是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图；

图15是本发明实施例提供的一种显示面板的剖面示意图；

图16是本发明实施例提供的一种显示装置的平面结构示意图。

具体实施方式

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。并且，附图中各部件的形状和大小不反应真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的平面结构示意图。阵列基板包括显示区aa和围绕显示区aa的非显示区，显示区aa包括多条触控走线51和多个呈阵列排布的触控电极50，一个触控电极50与至少一条触控走线51电连接；非显示区包括控制芯片10、公共电压控制电路20和公共电压信号线40；公共电压控制电路20通过触控走线51与各触控电极50电连接，并与公共电压信号线40电连接；非显示区ba还包括至少一个电容60，电容60包括第一极板61和第二极板62，第二极板62与公共电压信号线40电连接。

需要说明的是，本发明实施例中，触控电极50复用为公共电极，用于接收经触控走线51传输的公共电压信号。图1中仅以3行4列触控电极50以及每个触控电极50仅与一条触控走线51电连接为例进行说明；此外，图中各部件之间的大小并不代表真实比例，实际应用中可根据具体的情况进行设定，本发明对此不作限定。

本发明实施例中，控制芯片10经公共电压控制信号线30将控制信号传输给公共电压控制电路20，从而实现公共电压信号线40与触控电极50之间的导通与中断。在显示阶段，公共电压控制电路20将阵列基板上的各触控电极50分别短接至公共电压信号线40，控制芯片10控制公共电压信号线40接收公共电压信号，并将公共电压信号经触控走线51传输至各所述触控电极50；在触控阶段，公共电压控制电路20断开各触控电极50与公共电压信号线40之间的连接，各触控电极50分别接收或传输触控信号。

同时，由于在非显示区设置有与公共电压信号线40电连接的电容60，因此，在显示阶段，电容60会进行充电，相当于增加了公共电压信号线40上的负载，使得经触控走线50传输的公共电压信号更加稳定，即降低了由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，使公共电压信号平稳的传输，从而提高显示效果。

可以理解的是，在触控时段，由于公共电压控制电路20断开了各触控电极50与公共电压信号线40之间的连接，因此电容与触控走线51及触控电极50之间的连接也断开，从而避免电容负载对触控信号的影响，确保触控的灵敏度和精度。

可以理解的是，上述数据线信号的变化，主要是指数据线上信号的极性变化。具体来说，由于液晶的本身特性，对其长期施加一个方向的直流电压会使液晶极化，正常驱动的液晶必须施加交流电场，施加于像素电极的电压相对于公共电极而交替翻转，即像素电极的电压在正极性及负极性之间来回变化，称之为交流驱动(或反转驱动)。当像素电极的电压高于公共电极的电压时，就称之为正极性(+)，当像素电极的电压低于公共电极的电压时，就称之为负极性(一)。而像素电极的电压极性及高低是由与像素电极电连接的数据线上的电压极性及高低决定的。

下面以图2为例，图2是阵列基板中公共电压信号随时间变化的曲线图，进一步解释本发明中电容的设置对公共电压信号稳定性的影响：

从图2中可以看出，在未设置电容的情况下，对应曲线normal，因数据线与触控电极(复用为公共电极)及触控走线之间耦合电容的存在，出现的较大的电容耦合量(最大处接近1v，可以理解为公共电压信号被数据电压信号拉高的幅值)，从而对显示效果造成较大的影响。当增加一个电容值为c1的电容时，对应曲线add_c1，公共电压信号受数据线电压信号影响而出现的强度变化减小。当增加一个电容值为c2的电容时，对应曲线add_c1(c2＞c1)，公共电压信号受数据线电压信号影响而出现的变化显著降低。

因此，本发明提供的阵列基板，通过设置与公共电压信号线40电连接的电容60，相当于增加了公共电压信号线40上的负载，使得经触控走线50传输的公共电压信号更加稳定，即降低了由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，使公共电压信号平稳的传输，从而提高显示效果。

需要说明的是，本实施例中仅以公共电压信号线40和公共电压控制信号线30均位于显示区的同侧为例进行说明。在实际应用中，如图3所示，公共电压信号线40和公共电压控制信号线30可以分别经阵列基板的左右非显示区进行布线，从而在一定程度上减少单侧边框的宽度，实现左右边框布线均匀。当然，还可以如图4所示，公共电压信号线40和公共电压控制信号线30在阵列基板的左右非显示区都进行布线并分别电连接在一起，也即是说公共电压信号线40和公共电压控制信号线30的两端均与控制芯片10电连接，从而增强信号传输的稳定性，确保显示效果。

在一些可选的实施例中，请参考图5，图5是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图。公共电压控制电路20包括多个薄膜晶体管21，各薄膜晶体管21的栅极连接到公共电压控制信号线30，各薄膜晶体管21的第一极分别通过触控走线51与各触控电极50一一对应电连接，各薄膜晶体管21的第二极均连接到公共电压信号线40。

具体地，在显示阶段，控制芯片10通过公共电压控制信号线30传输控制信号，控制各薄膜晶体管21闭合，使得各触控电极50分别短接至公共电压信号线40，并使得公共电压信号经触控走线51传输至各所述触控电极50。在触控阶段，控制芯片10通过公共电压控制信号线30传输控制信号，控制各薄膜晶体管21断开，各触控电极50分别接收或传输触控信号。

需要说明的是，上述实施例中，仅以电容60的第二极板62与公共电压信号线40电连接，第一极板61处于浮置状态为例进行说明。换句话说，第一极板61并未与固定电压端电连接(也即未接电位)，该方案可以在空间足够情况下可以使用，如大尺寸的阵列基板。

在一些可选的实施例中，请参考图6，图6是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图。需要说明的是，后续各图中，相同的结构沿用相同的附图标记，不再特别说明。如图6所示，电容60的第二极板62与公共电压信号线40电连接，第一极板61与接地电压端gnd电连接。由于接地电压端gnd的信号较为稳定，因此，在显示阶段，能够使得公共电压信号线40上的公共电压信号更加稳定，从而降低了由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，使公共电压信号平稳的传输，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，请参考图7，图7是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图。其中，电容60的第二极板62与公共电压信号线40电连接，第一极板61与恒压低电位端vgl电连接。由于恒压低电位端vgl可存储的电荷量非常大，因此，能够使得公共电压信号线40上的公共电压信号最为稳定，从而使公共电压信号平稳的传输，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，请参考图8，图8是本发明实施例提供的一种电容的剖面结构示意图。阵列基板还包括衬底基板01、设置于衬底基板01一侧的第一金属层m1、设置于第一金属层m1远离衬底基板01一侧的第二金属层m2；第一极板61包括第一子极板611，第一子极板611位于第一金属层m1，第二极板62包括第二子极板621，第二子极板621位于第二金属层m2。

需要说明的是，衬底基板01和第一金属层m1之间通常还设置有其他的膜层，只是图8中未示出。而第一金属层m1和第二金属层m2之间通常设有层间绝缘层02，来实现第一金属层m1和第二金属层m2之间的电性绝缘。

具体地，位于m1的第一子极板611和位于m2的第二子极板621构成电容60，能够在显示阶段公共电压信号线40传输公共电压信号时充电，相当于在公共电压信号线40上形成负载，从而使公共电压信号更加稳定，降低由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，提高显示效果。此外，由于公共电压信号线40通常位于第二金属层m2，因此，本发明中位于m2的第二子极板621与公共电压信号线40可以直接电连接而无需过孔。

在一些可选的实施例中，请参考图9，图9是本发明实施例提供的另一种电容的剖面结构示意图。阵列基板还包括多晶硅层poly，多晶硅层poly位于第一金属层m1靠近衬底基板01的一侧；第二极板62还包括第三子极板622，第三子极板622位于多晶硅层poly，且第二子极板621与第三子极板622电连接。

需要说明的是，衬底基板01和多晶硅层poly之间通常设有覆盖衬底基板整个上表面的无机缓冲层03，无机缓冲层03采用氮化硅和氧化硅等形成。而多晶硅层poly和第一金属层m1之间通常设有栅极绝缘层04，栅极绝缘层04包括诸如氧化硅、氮化硅或金属氧化物的无机层，并且可为单层或多层。此外，第二子极板621与第三子极板622通过接触孔n1电连接。

具体地，本实施例中，第二极板62包括位于第二金属层m2的第二子极板621和位于多晶硅层poly的第三子极板622，相当于增大了第二极板的面积，且由于第二子极板621和第三子极板622在衬底基板01所在平面的正投影均与第一子极板611至少部分重叠(可以理解的是，三者也可以完全重叠)，根据电容的计算公式：

c＝ε*s/(4πk*d)，其中：ε为相对介电常数，s为两极板的正对面积，d为两极板间的距离，k为静电力常量；

因此，本实施例提供的方案能够在相同电容值的情况下，减小电容的面积(即电容在衬底基板所在平面的正投影面积)，从而实现缩小阵列基板的非显示区面积，实现窄边框。而在相同电容面积的情况下，能够增大电容的容值，从而使公共电压信号线上的公共电压信号更加稳定，进一步降低由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，请参考图10，图10是本发明实施例提供的又一种电容的剖面结构示意图。阵列基板还包括第一氧化物导体层ito1和第二氧化物导体层ito2，第一氧化物导体层ito1位于第二金属层m2远离衬底基板01的一侧，第二氧化物导体层ito2位于第一氧化物导体层ito1远离衬底基板01的一侧；第一极板61包括第四子极板612，第四子极板612位于第一氧化物导体层ito1，且第四子极板612与第一子极板611电连接；第二极板62还包括第五子极板623，第五子极板623位于第二氧化物导体层ito2，且与第二子极板621电连接。

需要说明的是，第二金属层m2与第一氧化物导体层ito1之间通常设有平坦层pln，平坦层pln可以由氧化硅或氮化硅等无机层形成，也可由有机层形成。第一氧化物导体层ito1与第二氧化物导体层ito2之间通过第一绝缘层pv1电性绝缘。第四子极板612通过接触孔n3与第一子极板611电连接，从而实现两极板之间的电性导通。第五子极板623与第二子极板621通过接触孔n2电连接，由于第二子极板621通过接触孔n1与第三子极板622电连接，因此第二子极板621、第三子极板622和第五子极板623三者之间是电性导通的。此外，接触孔n1和接触孔n2在衬底基板01所在平面的正投影可以至少部分重叠也可以不重叠，本发明对此不作限定。

具体地，本实施例中，第一极板61包括相互电连接的第一子极板611和第四子极板612，第二极板62包括相互电连接的第二子极板621、第三子极板622和第五子极板623，也即是说，电容60包括多层极板，因此，能够充分利用阵列基板上的相关膜层，在相同电容值的情况下，减小电容的面积，从而实现缩小阵列基板的非显示区面积，实现窄边框。而在相同电容面积的情况下，能够增大电容的容值，从而使公共电压信号线上的公共电压信号更加稳定，进一步降低由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，请参考图11和图12，图11是本发明实施例提供的一种显示区的局部剖面结构示意图，图12是本发明实施例提供的另一种显示区的局部剖面结构示意图。如图11和图12所示，衬底基板01上依次设有无机缓冲层03、多晶硅层poly、栅极绝缘层04、第一金属层m1、层间绝缘层02、第二金属层m2、平坦层pln、第三金属层m3、第二绝缘层pv2、第一氧化物导体层ito1、第一绝缘层pv1、第二氧化物导体层ito2，其中位于多晶硅层poly的半导体有源层701、位于第一金属层m1的栅极702、位于第二金属层m2的源极703和漏极704构成薄膜晶体管70。图11中，位于第一氧化物导体层ito1的电极与漏极704电连接，为像素电极；位于第二氧化物导体层ito2的电极与位于第三金属层m3的触控走线51电连接，为触控电极并复用为公共电极。与图11不同的是，在图12中，位于第二氧化物导体层ito2的电极与漏极704电连接，为像素电极；位于第一氧化物导体层ito1的电极与位于第三金属层m3的触控走线51电连接，为触控电极并复用为公共电极。

在一些可选的实施例中，参考图1、图3-7、图10-图12，阵列基板还包括平坦化层pln，平坦化层pln位于第二金属层m2与第一氧化物导体层ito1之间；在垂直于衬底基板01所在平面的方向上，在非显示区ba内，平坦化层pln的厚度为d1；在显示区aa内，平坦化层pln的厚度为d2；其中，d1＜d2。

需要说明的是，在非显示区ba内，厚度d1为第二金属层m2和第一氧化物导体层ito1之间在垂直于衬底基板01所在平面的方向上的最小距离；在显示区aa内，厚度d2为第二金属层m2和第一氧化物导体层ito1之间在垂直于衬底基板01所在平面的方向上的最小距离。在实际制作过程中，可以采用半色调光罩掩膜技术(halftone)实现厚度d1＜d2。

本实施例中，通过减小位于非显示区ba内的平坦化层pln的厚度，相当于减小电容60的第四子极板612和第二子极板621之间的距离，根据前述电容的计算公式可知，本实施例可以增大电容的容值，从而使公共电压信号线上的公共电压信号更加稳定，进一步降低由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，参考图13，图13是本发明实施例提供的又一种电容的剖面结构示意图。阵列基板还包括衬底基板01、设置于衬底基板01一侧的第一氧化物导体层ito1，设置于所述第一氧化物导体层ito1远离衬底基板01一侧的第二氧化物导体层ito2；第一极板61包括第六子极板613，第六子极板613位于第一氧化物导体层ito1，第二极板62包括第七子极板624，第七子极板624位于第二氧化物导体层ito2。

需要说明的是，衬底基板01和第一氧化物导体层ito1之间还设置有别的膜层，图中未详细示出。本实施例中，电容由位于第一氧化物导体层ito1的第六子极板613和位于第二氧化物导体层ito2的第七子极板624形成，在实际制作过程中，可以分别同显示区内的像素电极和公共电极采用相同材料并在同一工艺中形成。具体地，本实施例提供的技术方案能够在显示阶段公共电压信号线传输公共电压信号时充电，相当于在公共电压信号线上形成负载，从而使公共电压信号更加稳定，降低由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，参考图1、图3-7、图10-图13，阵列基板还包括第一绝缘层pv1，第一绝缘层pv1位于第一氧化物导体层ito1和第二氧化物导体层ito2之间；在垂直于衬底基板01所在平面的方向上，在非显示区ba内，第一绝缘层pv1的厚度为d3；在显示区aa内，第一绝缘层pv1的厚度为d4；其中，d3＜d4。

需要说明的是，在非显示区ba内，厚度d3为第一氧化物导体层ito1和第二氧化物导体层ito2之间在垂直于衬底基板01所在平面的方向上的最小距离；在显示区aa内，厚度d4为第一氧化物导体层ito1和第二氧化物导体层ito2之间在垂直于衬底基板01所在平面的方向上的最小距离。在实际制作过程中，可以采用半色调光罩掩膜技术(halftone)实现厚度d3＜d4。

本实施例中，通过减小位于非显示区ba内的第一绝缘层pv1的厚度，相当于减小电容60的两子极板(图10中的第四子极板612和第五子极板623，或图13中的第六子极板613和第七子极板624)之间的距离，根据前述电容的计算公式可知，本实施例可以增大电容的容值，从而使公共电压信号线上的公共电压信号更加稳定，进一步降低由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，提高显示效果。

在一些可选的实施例中，非显示区包括多个电容，所述多个电容的多个第一极板电连接，多个第二极板彼此绝缘；或，所述多个电容的多个第二极板电连接，多个第一极板彼此绝缘。换句话说，在非显示区设置有多个电容，这些电容的第一极板彼此电连接或者第二极板彼此电连接，相当于通过设置多个电容来增加公共电压信号线上的负载，从而使得经触控走线传输的公共电压信号更加稳定。

可以理解的是，在一些可选的实施例中，非显示区可以设置有多个电容，这些电容的第二极板均电连接至公共电压信号线，这些电容的第一极板彼此之间电性绝缘。从而也相当于通过增加多个电容来增加公共电压信号线上的负载，使得公共电压信号更加稳定。

在一些可选的实施例中，参考图14，图14是本发明实施例提供的又一种阵列基板的平面结构示意图。阵列基板还包括镂空部qb，非显示区ba包括第一非显示区ba1和第二非显示区ba2；第一非显示区ba1围绕镂空部qb设置，显示区aa围绕第一非显示区ba1设置，第二非显示区ba2围绕显示区aa设置；触控电极50包括常规电极501和至少一个异形触控电极502，镂空部qb和至少一个异形触控电极502相邻，且镂空部qb贯穿阵列基板的至少部分膜层。

由于设置了镂空部qb，在垂直于衬底基板所在平面的方向上，原先与镂空部qb有交叠部分的常规电极501需要刻蚀掉该交叠部分，从而成为异形触控电极502，也即该异形触控电极502的面积小于常规电极501的面积。在显示区aa内，多个异形触控电极502的面积可以不完全相同，以适应各种功能需求的显示面板的制作需要，适用范围更广。

需要说明的是，镂空部qb的位置可以根据实际情况调整，镂空部qb贯穿阵列基板的至少部分膜层，形成盲孔，也可以贯穿阵列基板的整个厚度，形成通孔。镂空部qb可以用于安装马达、麦克风、摄像头等器件，本实施例对此均不作具体限制。

本实施例提供的技术方案，针对异形阵列极板，能够有效改善因镂空区的存在，触控电极的面积不等而导致的sensor可见问题。此外，也能够使镂空区附近的像素电极和公共电极之间的电压差更加稳定，从而进一步提高显示品质，增加用户体验。

本发明实施例还提供了一种显示面板，如图15所示，图15是本发明实施例提供的一种显示面板的剖面示意图。显示面板包括阵列基板100和彩膜基板200，阵列基板100和彩膜基板200之间设置有液晶层300，其中，阵列基板100是本发明上述任意一个实施例提供的阵列基板。由于本发明实施例中采用的是上述任一实施例中的阵列基板，因此本发明提供的显示面板也具备上述实施例中描述的有益效果，此处不再赘述。

本发明还提供一种显示装置，示例性的，图16是本发明实施例提供的一种显示装置的平面结构示意图。该显示装置包括上述显示面板(图16中未示出)。。显示装置可以包括手机、电脑、电子纸以及智能可穿戴设备等显示装置，本发明实施例对此不作限定。

通过上述实施例可知，本发明提供的背光模组及显示装置，达到了如下的有益效果：通过在非显示区设置至少一个电容，电容包括第一极板和第二极板，且电容的第二极板与公共电压信号线电连接，在显示阶段，在控制芯片的控制下，公共电压信号线上的公共电压信号通过公共电压控制电路传输给各个触控电极，同时对与公共电压信号线电连接的电容进行充电，即增加了公共电压信号线上的负载，从而使得经触控走线传输的公共电压信号更加稳定。也就是说，本发明通过设置与公共电压信号线电连接的电容，降低了由于数据线信号变化导致的公共电压信号的波动，使公共电压信号平稳的传输，从而提高显示效果。

以上对本发明实施例所提供的背光模组及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。