阵列基板、触控显示面板及触控显示装置的制作方法

本公开一般涉及显示技术领域，尤其涉及阵列基板、触控显示面板以及触控显示装置。

背景技术：

现有的触控显示技术根据触控原理可分为自容式触控显示技术以及互容式触控显示技术。现有的互容式触控显示屏通常利用触控基准电极和触控感应电极形成互电容，通过测量触摸时互电容中电荷量的变化来检测触控点。在上述互容式的触摸显示屏的驱动架构中，通常设置于触控显示屏内部的驱动IC(Integrated Circuit，集成电路)通过触控显示电路向触控基准电极发送方波信号，这就需要在触控显示屏内部分别设置有提供高电平和低电平的信号线。

在现有的触控显示技术中，通常在触控显示面板上分别设置提供高电平信号的高电平信号线以及提供低电平信号的低电平信号线，以及分别控制将高电平信号和低电平信号提供至触控电极的两条控制信号线，即在触控显示屏内部至少需要4条线向触控电极分时提供触控扫描信号；而当触控显示面板分时进行触控功能和显示功能时，需要在触控显示屏内部设置高电平信号线、低电平信号线、分别控制将高电平信号和低电平信号提供至触控电极的两条控制信号线、公共电压信号线以及控制将公共电压信号提供至触控电极的第三控制信号线，即需要6条线，这就需要占用较大的面板空间，难以实现触控显示面板窄边框的设计。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种阵列基板、触控显示面板及触控显示装置，以期解决现有技术中存在的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种阵列基板，阵列基板包括多个第一触控电极以及向第一触控电极提供触控驱动信号的多个相同的驱动单元；其中，每一个驱动单元包括第一控制信号输入端、触控扫描信号输入端以及输出端；阵列基板还包括第一控制信号线，第一控制信号输入端连接至第一控制信号线，第一控制信号线用于向驱动单元提供第一控制信号；阵列基板还包括触控扫描信号线，触控扫描信号输入端连接至触控扫描信号线，触控扫描信号线用于向驱动单元提供触控扫描信号；各驱动单元的输出端连接至各第一触控电极。

第二方面，本申请实施例提供了一种触控显示面板，触控显示面板包括驱动IC以及如第一方面所述的阵列基板；其中，阵列基板包括多条沿第一方向延伸并且沿第二方向依次设置的条状的第一触控电极，阵列基板中的各驱动单元与第一触控电极一一对应连接；驱动IC与触控扫描信号线连接，用于向触控扫描信号线分时提供第一信号和第二信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种触控显示装置，触控显示装置包括如第二方面提供的触控显示面板。

按照本申请实施例的方案，通过在阵列基板上设置第一控制信号线以及触控扫描信号线2条线来向触控电极提供触控扫描信号，可以减少上述阵列基板上为触控检测信号线提供触控检测信号的区域，即非显示区域的触控扫描信号线的条数，可以仅由触控扫描信号线一条线向触控检测电极分时提供周期性的方波信号，完成触控显示面板的触控功能，同时减小了触控扫描信号线所占用的面板空间。

在本申请的其他实施例中，通过将阵列基板上控制驱动单元向第一触控电极提供触控驱动信号的第二控制信号线复用为控制驱动单元向第一触控电极提供显示信号的显示控制信号线，即在阵列基板上设置第一控制信号线、第二控制信号线、触控扫描信号线以及公共电压信号线4条线实现触控显示面板的分时触控功能以及显示功能，提高了面板非显示区的利用率。

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示出了本申请实施例提供的一种阵列基板的示意性结构俯视图；

图2示出了本申请实施例提供的一个驱动单元的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的一种阵列基板的又一个示意性结构俯视图；

图4-图6示出了本申请实施例提供的又一个驱动单元的结构示意图；

图7示出了本申请实施例提供的一种阵列基板的再一个示意性结构俯视图；

图8示出了本申请实施例提供的再一个驱动单元的结构示意图；

图9示出了本申请实施例提供的驱动单元的工作时序图；

图10示出了本申请实施例提供的触控显示面板的结构示意图；

图11示出了本申请实施例提供的驱动IC、移位寄存器以及阵列基板之间的相对位置关系示意图；

图12示出了本申请实施例提供的触控显示装置的结构示意图。

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。

需要说明的是，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，图1示出了本申请的阵列基板的示意性平面图，该阵列基板10包括显示区域A以及位于显示区域A周围的非显示区域B，其中，显示区域A中设置有多个第一触控电极，记为第一触控电极TX1、TX2、TX3…TXN，其中N为正整数。在上述非显示区域B设置有多个相同的用于向第一触控电极TX1、TX2、TX3…TXN提供驱动信号的驱动单元101、102、103…10N。

在上述阵列基板10上还包括第一控制信号线110，驱动单元101、102、103…10N包括第一控制信号输入端IN_1、触控扫描信号输入端IN_2以及输出端OUT。各驱动单元101、102、103…10N的第一控制信号输入端IN_1分别连接至第一控制信号线110上，上述第一控制信号线110用于向驱动单元101、102、103…10N提供第一控制信号。

上述阵列基板100还包括触控扫描信号线120，各驱动单元101、102、103…10N的触控扫描信号输入端IN_2分别与触控扫描信号线120连接，触控扫描信号线120用于向驱动单元101、102、103…10N提供触控扫描信号。

上述各驱动单元101、102、103…10N的输出端分别连接至上述各第一触控电极TX1、TX2、TX3…TXN。

在本实施例中，一个驱动单元可以与阵列基板上的一个第一触控电极对应，不同的第一触控电极可以对应于不同的驱动单元。也即是说，驱动单元与阵列基板上的第一触控电极一一对应。

在触控驱动期间，上述各驱动单元101、102、103…10N用于在第一控制信号线110提供的第一控制信号的控制下导通，同时将触控扫描信号线120提供的触控扫描信号通过驱动单元101、102、103…10N分时提供至上述各第一触控电极TX1、TX2、TX3…TXN。其中，上述触控扫描信号包括第一信号以及第二信号，在本实施例中，第一信号为高电平信号，第二信号为低电平信号，在其他实施例中，第一信号可以为低电平信号，第二信号可以为高电平信号。

阵列基板10还包括驱动IC30,第一控制信号线110与触控扫描信号线120分别连接至驱动IC30,驱动IC30用于分时向第一控制信号线110提供第一控制信号以选通各驱动单元。

如图2所示，图2示出了本申请的一个驱动单元的结构示意图。以驱动单元101为例来具体阐述上述各驱动单元的组成部分以及连接关系。驱动单元101包括第一控制信号输入端IN_1、触控扫描信号输入端IN_2以及一个输出端OUT，即每个驱动单元均包括两个输入端以及一个输出端。其中，上述驱动单元101包括第一晶体管M1，该第一晶体管M1的第一极与驱动单元101的触控扫描信号输入端IN_2连接，第一晶体管M1的第二极连接至驱动单元101的输出端OUT，第一晶体管M1的栅极连接至驱动单元101的第一控制信号输入端IN_1。

在本实施例中，第一晶体管M1可以为PMOS管，也可以为NMOS管。当第一晶体管M1为PMOS管时，上述第一控制信号为低电平信号，当第一晶体管M1为NMOS管时，上述第一控制信号为高电平信号。

在本实施例中，通过在阵列基板上设置触控扫描信号线向阵列基板的各个第一触控电极发送周期性的方波信号，从而取代阵列基板上原有的高电平信号线以及低电平信号线两条线分别向各第一触控电极发送高电平信号以及低电平信号，完成触控显示面板的触控功能，同时减小了触控扫描信号线所占用的面板空间，提高了阵列基板上非显示区域的利用率。

请参考图3，图3示例性的示出了本申请的阵列基板的又一个结构示意图。

与图1示出的实施例不同的是，在本实施例中，上述阵列基板100还包括第二控制信号线130，上述各驱动单元101、102、103…10N还包括第二控制信号输入端IN_3。驱动单元101、102、103…10N的第二控制信号输入端IN_3与第二控制信号线130电连接。第二控制信号线130用于向上述各驱动单元101、102、103…10N的第二控制信号输入端提供第二控制信号。在触控驱动期间，驱动单元101、102、103…10N基于第一控制信号输入端IN_1输入的第一控制信号以及第二控制信号输入端IN_3输入的第二控制信号的共同作用选通各驱动单元101、102、103…10N，并将触控扫描信号输入端IN_2输入的触控扫描信号通过驱动单元的输出端OUT传送至各第一触控电极TX1、TX2、TX3…TXN。上述第二控制信号线连接至驱动IC30，其中，驱动IC30向第一控制信号线110提供第一控制信号以及第二控制信号线130提供第二控制信号，以分时选通各第一触控电极。

如图4所示，图4示例性的示出了与图3所示的实施例对应的又一个驱动单元的结构示意图。

与图2示出的驱动单元的结构不同的是，在本实施例中，驱动单元101还包括第二控制信号输入端IN_3，与非门S1以及第一反向器Q1。其中，与非门S1的第一输入端连接至驱动单元101的第一控制信号输入端IN_1，与非门S1的第二输入端连接至驱动单元101的第二控制信号输入端IN_3，与非门的输出端连接至第一反相器Q1的输入端；第一反相器Q1的输出端与第一晶体管M1的栅极连接，第一晶体管M1的第一极与驱动单元101的触控扫描信号输入端IN_2连接，第一晶体管M1的第二极连接至驱动单元101的输出端OUT。

在本实施例中，上述第一反相器Q1可以包括一个反向器，也可以包括多个反相器通过级联而形成的反相器组。例如，该反相器组可以包括奇数个反相器，也可以包括偶数个反相器，当上述第一晶体管M1为NMOS晶体管，而第一控制信号、第二控制信号均为高电平信号时，可以将奇数个反相器通过级联形成奇数个反向器组，如图5所示；当上述第一晶体管M1为PMOS管，而第一控制信号、第二控制信号均为高电平信号时，可以将偶数个反向器通过级联形成偶数个反相器组，如图6所示。

在本实施例中，通过在触控显示单元中设置与非门与反相器，可以灵活的设置驱动单元中第一输入端输入的信号以及第一晶体管的类型，提高了电路的灵活性，同时增加了电路中第一控制信号的稳定性。

请参考图7，图7示例性的示出了本申请的阵列基板的再一个结构示意图。

与图1、图3对应的实施例不同的是，本实施例中的各驱动单元101、102、103…10N还包括公共电压信号输入端IN_4，阵列基板100还包括公共电压信号线140。各驱动单元101、102、103…10N的公共电压信号输入端IN_4与公共电压信号线140电连接。其中，公共电压信号线140连接至驱动IC30。

在显示期间，各驱动单元101、102、103…10N用于在上述第二控制信号线130提供的第二控制信号的控制下，将公共电压信号提供至各第一触控电极TX1、TX2、TX3…TXN。

驱动单元101、102、103…10N在触摸检测阶段和显示阶段使能。在显示阶段，驱动单元101、102、103…10N在第二控制信号输入端IN_3输入的第二控制信号的控制下使能，信号输出端OUT向第一触控电极输出公共电压信号，这时，第一触控电极作为公共电极为阵列基板提供显示所需的公共电压信号。在触摸检测阶段，驱动单元101、102、103…10N在第一控制信号输入端IN_1、第二控制信号输入端IN_3输入的第一控制信号以及第二控制信号的共同作用下使能，信号输出端OUT向第一触控电极输出触控扫描信号，这时，第一触控电极作为触控基准电极，接收触控扫描信号。

请参考图8，图8示例性的示出了与图所示的实施例对应的再一个驱动单元的结构示意图。

在本实施例中，驱动单元101还包括公共电压信号输入端IN_4。其中，驱动单元101的公共电压信号输入端IN_4用于输入公共电压信号；驱动单元101还包括第二反相器Q2以及第二晶体管M2。

第二反相器Q2的输入端与驱动单元101的第二控制信号输入端IN_3连接，第二反相器Q2的输出端与第二晶体管M2的栅极连接。第二晶体管M2的第一极与上述公共电压信号线140连接，第二晶体管M2的第二极连接至驱动单元101的输出端OUT。

在本实施例中，上述第二反相器Q2可以包括一个反向器，也可以包括多个反相器通过级联而形成的反相器组。上述第二晶体管M2可以为NMOS管，也可以为PMOS管。例如，当第二控制信号输入端输入的第二控制信号为低电平信号，第二晶体管M2为NMOS管，第二反相器Q2为奇数个反相器级联形成的反相器组时，此时第二晶体管M2导通，公共电压信号输入的IN_4将公共电压信号提供至输出端OUT。

本实施例通过将阵列基板上控制驱动单元向第一触控电极提供触控驱动信号的第二控制信号线复用为控制驱动单元向第一触控电极提供显示信号的显示控制信号线以实现触控显示面板的分时触控功能以及显示功能，提高了面板非显示区的利用率。

需要说明的是，本申请提供的驱动单元的具体实施方式不限于以上结合图1至图8描述的各实施例，可以包括以上图1至图8中任一驱动单元的组合。

请参考图9，图9为图8所示的驱动单元的工作时序图。结合图7、图8，对驱动单元的工作方式进行进一步的阐述。其中，IN_1_N和IN_1_N+1分别表示第N个驱动单元的第一控制信号输入端N_1_N和第N+1个驱动单元IN_1_N+1输入的信号，IN_3_N和IN_3_N+1分别表示第N个驱动单元的第二控制信号输入端IN_3_N和第N+1个驱动单元的第二控制信号输入端IN_3_N输入的信号，TX_N和TX_N+1分别表示第N个驱动单元和第N+1个驱动单元的输出端OUT输出的信号，也即表示第N个第一触控电极和第N+1个第一触控电极接收到的信号，IN_2表示驱动单元的触控扫描信号输入端输入的触控扫描信号。为了便于阐述，假设在本实施例中，第一晶体管和第二晶体管均为NMOS管。

如图9所示，在显示阶段T91，向第一控制信号输入端IN_1_N、IN_1_N+1和第二控制信号输入端IN_3_N、IN_3_N+1提供低电平信号VL，这时，第N个驱动单元和第N+1个驱动单元中的与非门S1输出高电平信号，经过第一反器Q1反相之后，第一晶体管M1栅极均接收到低电平信号，第一晶体管M1截止，而此时，驱动单元101第二晶体管M2导通，第二晶体管M2将公共电压信号输入端输入的公共电压信号COM传输至信号输出端OUT。

在触摸检测阶段T92，向第N个驱动单元对应的第N个第一控制信号输入端IN_1_N提供第一高电平信号T1，向第N个驱动单元对应的第N个第二控制信号输入端IN_3_N提供第二高电平信号T2。第N个驱动单元的与非门S1对第一高电平信号T1和第二高电平信号T2进行与非运算后，第一反向器Q1将与非门S1输出的信号进行反相处理，并传输至第一晶体管M1的栅极。此时，第一晶体管M1导通，触控扫描信号IN_2此时通过与触控扫描信号输入端IN_2连接的第一晶体管M 1将触控扫描信号传输至第N个驱动单元的信号输出端OUT。

由于第N个驱动单元输出的触控信号完全由触控扫描信号提供，因此，驱动单元输出的触控信号的波峰值与波谷值与触控扫描信号一致。

在显示阶段T93，向第一控制信号输入端IN_1_N、IN_1_N+1和第二控制信号输入端IN_3_N、IN_3_N+1提供低电平信号VL，与显示阶段T91类似，第N个驱动单元和第N+1个驱动单元中的第二与非门Q2将接收到的低电平信号反向后传输至第二晶体管的栅极，此时第二晶体管M2导通，第二晶体管M2将公共电压信号输入端输入的公共电压信号传输至信号输出端OUT。

在触摸检测阶段T94，向第N+1个驱动单元对应的第一控制信号输入端IN_1_N提供第一高电平信号T1，向第N+1个驱动单元对应的第二控制信号信号输入端IN_3_N+1提供第二高电平信号T2。第N+1个驱动单元的与非门S1对第一高电平信号T1和第二高电平信号T2进行与非运算后，第一反向器Q1将与非门S1输出的信号进行反相处理，并传输至第一晶体管M1的栅极。此时，第一晶体管M1导通，触控扫描信号IN_2此时通过与触控扫描信号输入端IN_2连接的第一晶体管M 1将触控扫描信号传输至第N+1个驱动单元的信号输出端OUT。

通过图9所示的工作时序可以看出，在本申请实施例提供的驱动单元可以对各第一触控电极进行显示驱动和触控驱动。在显示阶段，驱动单元可以向第一触控电极提供公共电压信号，在多个触摸检测阶段，可以依次向各第一触控电极提供触摸扫描信号。其中，在触控驱动期间，触控扫描信号线可以直接将触控扫描信号通过驱动单元传输至各个第一触控电极，减少了触控扫描信号线的条数，同时简化了驱动单元的电路。

请继续参看图10，图10示例性的示出了触控显示面板的结构示意图100。如图10所示的触控显示面板100包括前述任意实施例中提到的阵列基板，阵列基板包括多条沿第一方向x延伸并且沿第二方向y依次设置的条状的第一触控电极，其中，第一方向x为竖直方向，第二方向y为水平方向，在其它实施例中，第一方向x也可以为水平方向，第二方向y也可以为竖直方向。其中，阵列基板上的各驱动单元与第一触控电极一一对应连接。

触控显示面板100还包括与阵列基板相对设置的彩膜基板20，彩膜基板20包括沿第二方向延伸，并且沿第一方向依次设置的条状的第二触控电极201，第一触控电极101向彩膜基板20的正投影与第二触控电极201相交。

进一步地，第一触控电极101为触控驱动电极，触控驱动电极设置于阵列基板10朝向彩膜基板20的一侧，第二触控电极201为触控感测电极，触控感测电极201设置于彩膜基板20远离阵列基板10的一侧。

继续参看图11，图11示例性的示出了驱动IC、移位寄存器以及阵列基板之间的相对位置关系示意图。在触控显示面板100上还设置有驱动IC30,该驱动IC30与触控扫描信号线120连接，同时向触控扫描信号线120分时提供第一信号和第二信号，其中第一信号可以为高电平信号，也可以为低电平信号，第二信号可以为低电平信号，也可以为低电平信号，第一信号与第二信号为不同电平信号。

在本实施例中，触控显示面板还包括移位寄存器40，在这里值得注意的是，在上述各实施例中所描述的第一控制信号线、第二控制信号线、与非门、可以设置于移位寄存器40之中，第一晶体管以及第二晶体管可以设置于移位寄存器40外部。移位寄存器40的输入端电连接至驱动IC30，该电连接可以通过引出线连接，也可以通过其他工艺直接连接。移位寄存器40的输出端分别连接至第一晶体管M1的栅极以及第二晶体管M2的栅极，与非门S1、第一反向器Q1以及第二反向器Q2设置与移位寄存器20内部，移位寄存器40用于将接收到的驱动IC30的信号传送至各第一触控电极TX。其中驱动IC30与移位寄存器40均设置与阵列基板一侧。

在本实施例中，触控显示面板100还包括数据信号线以及扫描信号线，其中数据信号线的延伸方向与第一触控电极的延伸方向一致，扫描信号线的延伸方向与第二触控电极的延伸方向一致。

本实施例提出一种触控显示装置，如图12所示。本实施方式涉及的触控显示装置能用于例如智能电话、平板终端、便携电话终端、笔记本类型的个人计算机、游戏设备等各种装置。具体的，该触控显示装置包括前述任意实施例中提到的触控显示面板。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，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所述发明构思的情况下，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。