阵列基板、触摸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，更具体地，涉及一种阵列基板、触摸显示面板及显示装置。

背景技术：

触摸屏作为一种全新的人机交互设备，由于具有直接、高效、准确、流畅、时尚等特点，极大程度上提高了人机对话的效率和便利性，能让娱乐办公变得更加生动和放松。触摸屏可以分为电阻式、电容式和红外光学式等类型。在众多的触控技术中，以电容式触控使用最为广泛，特别是自电容触控，由于其构成的触摸屏的轻薄性而被广泛应用。

自电容式触控屏包括触控电极阵列，这些触控电极分别与地构成电容。当手指触摸到自容式电容屏时，手指的电容将会叠加到对应的触控电极上，触控侦测芯片在触控时间段通过检测各触控电极的电容值变化可以判断出触控位置。

另一方面，随着智能科技的发展，智能可穿戴设备越来越受到消费者的青睐。例如，手表、手环、眼镜等。这些智能设备除了具有轻薄、轻便、时尚以及智能化的特点之外，几乎都需要触控性能。良好的触控体验才能赢得市场。然而，这些智能设备的触摸屏的形状并不拘泥于通常的矩形，而采用例如圆形、八边形等多种形状，以满足用户对于时尚和美观的要求。由于大多智能可穿戴设备的触摸屏为非矩形(异形)，原来用于矩形设备的触控电极结构已经不再适用。在异形触摸屏上继续使用原来的触控电极结构，可能遇到种种问题。例如，显示区/触控区边缘触控电极难以设计。由于异形显示屏/触控屏的边缘通常为弧形或多边形，而通常的触控电极图形为矩形，不能良好的匹配，造成触摸屏的边缘或转角处的触控电极覆盖不完全或不均匀，使得触控的精度难以保证。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板、触摸显示面板及显示装置，设置有至少一个通孔，阵列基板包括多个第一电极和环绕通孔设置的多个第二电极，特别是异形的第二电极的面积与第一电极的面积相似，从而有利于减小第二电极和第一电极的面积差异，有利于提升显示基板和显示装置在通孔附近的触控精度。

第一方面，本申请提供一种阵列基板，具有至少一个通孔，包括显示区、第一非显示区和第二非显示区，所述第一非显示区包围所述通孔，所述显示区包围所述第一非显示区，所述第二非显示区包围所述显示区；所述阵列基板包括：

衬底基板和设置在所述衬底基板的第一表面一侧的触控电极层，所述触控电极层至少设置于所述显示区，所述触控电极层在所述衬底基板所在平面的正投影与所述通孔不交叠；

所述触控电极层包括多个彼此绝缘的第一电极和多个彼此绝缘的第二电极；所述第二电极为异形电极，环绕所述通孔设置，至少部分所述第二电极与所述通孔相邻；所述第一电极为矩形电极，所述第一电极位于所述第二电极远离所述通孔的一侧，所述第一电极在所述衬底基板所在平面的正投影的面积为s1，所述第二电极在所述衬底基板所在平面的正投影的面积为s2；其中，s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7。

第二方面，本申请提供一种触摸显示面板，包括阵列基板，该阵列基板为本申请所提供的阵列基板。

第三方面，本申请提供一种显示装置，包括触摸显示面板，该触摸显示面板为本申请所提供的触摸显示面板。

与现有技术相比，本发明提供的阵列基板、触摸显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本申请所提供的阵列基板、触摸显示面板和显示装置，具有一个通孔，在衬底基板的第一表面设置有触控电极层，触控电极层包括多个彼此绝缘的第一电极和多个彼此绝缘并环绕通孔设置的第二电极，第一电极为矩形电极，第二电极为异形电极，特别是第二电极和第一电极在衬底基板所在平面的正投影的面积比为s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7。也就是说，第二电极和第一电极的面积大小相似，在触控过程中，由于触控电极的电容值c＝εs/4πkd，其中，c为电容，ε代表相对电介质常数，s代表触摸主体与电极的正对面积，k代表静电力常量，d代表触摸主体与电极之间的距离(为常量)，因此，c值的大小取决于s的大小；当异形的第二电极的面积大小与第一电极的面积大小相似时，可以有效提高通孔周围区域(第二电极对应位置)的触控灵敏度及触控精度，使得通孔周围区域与其他区域(第一电极对应位置)的触控灵敏度和触控精度近似，从而有利于提升触摸显示面板和显示装置整体的触控灵敏度和触控精度，进而有利于提升用户的体验效果。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1所示为现有技术中显示面板上所包含的触控电极的一种局部排布示意图；

图2所示为本申请实施例所提供的阵列基板的一种俯视图；

图3所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的一种局部排布示意图；

图4所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图5所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图6所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图7所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图8所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图9所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图10所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图11所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的另一种局部排布示意图；

图12所示为本申请实施例所提供的触摸显示面板的一种截面图；

图13所示为本申请实施例所提供的显示装置的一种结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

随着智能科技的发展，智能可穿戴设备越来越受到消费者的青睐。例如，手表、手环、眼镜等。这些智能设备除了具有轻薄、轻便、时尚以及智能化的特点之外，几乎都需要触控性能。良好的触控体验才能赢得市场。然而，这些智能设备的触摸屏的形状并不拘泥于通常的矩形，而采用例如圆形、八边形等多种形状，以满足用户对于时尚和美观的要求。由于大多智能可穿戴设备的触摸屏为非矩形(异形)，原来用于矩形设备的触控电极结构已经不再适用。在异形触摸屏上继续使用原来的触控电极结构，可能遇到种种问题。例如，显示区/触控区边缘触控电极难以设计。由于异形显示屏/触控屏的边缘通常为弧形或多边形，而通常的触控电极图形为矩形，不能良好的匹配，造成触摸屏的边缘或转角处的触控电极覆盖不完全或不均匀，使得触控的精度难以保证。

图1所示为现有技术中显示面板上所包含的触控电极的一种局部排布示意图，从图1可看出，位于通孔401周围的触控电极402的面积小于正常区域的触控电极403的面积，这就使得在通孔401周围区域，当对面积较小的触控电极402进行触摸时，由触控引起的电容变化量较小，触控灵敏度大大降低，很大程度上影响了用户的触控体验效果。

有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板、触摸显示面板及显示装置，设置有至少一个通孔，阵列基板包括多个第一电极和环绕通孔设置的多个第二电极，特别是异形的第二电极的面积与第一电极的面积相似，从而有利于减小第二电极和第一电极的面积差异，有利于提升显示基板和显示装置在通孔附近的触控精度。

以下结合附图和具体实施例进行详细说明。

图2所示为本申请实施例所提供的阵列基板的一种俯视图，图3所示为本申请实施例所提供的阵列基板上触控电极层的一种局部排布示意图，结合图2和图3，本申请实施例提供一种阵列基板100，具有至少一个通孔101，包括显示区103、第一非显示区102和第二非显示区104，第一非显示区102包围通孔101，显示区103包围第一非显示区102，第二非显示区104包围显示区103；阵列基板100包括：

衬底基板106和设置在衬底基板106的第一表面一侧的触控电极层20，触控电极层20至少设置于显示区103，触控电极层20在衬底基板106所在平面的正投影与通孔101不交叠；

参见图3，触控电极层20包括多个彼此绝缘的第一电极21和多个彼此绝缘的第二电极22；第二电极22为异形电极，环绕通孔101设置，至少部分第二电极22与通孔101相邻；第一电极21为矩形电极，第一电极21位于第二电极22远离通孔101的一侧，第一电极21在衬底基板106所在平面的正投影的面积为s1，第二电极22在衬底基板106所在平面的正投影的面积为s2；其中，s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7。

具体地，请参见图2和图3，本申请实施例所提供的阵列基板100，具有一个通孔101，第一非显示区102包围该通孔101，显示区103包围第一非显示区102，第二非显示区104包围显示区103，至少在显示区103设置有触控电极层20，该触控电极层20包含环绕该通孔101的异形的第二电极22以及围绕第二电极22的矩形状第一电极21，特别是，第二电极22在衬底基板106所在平面的正投影的面积与第一电极21在衬底基板106所在平面的正投影的面积之间的比例满足s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7，也就是说，第二电极22和第一电极21的面积大小相似；在触控过程中，由于触控电极的电容值c＝εs/4πkd，其中，c为电容，ε代表相对电介质常数，s代表触摸主体与电极的正对面积，k代表静电力常量，d代表触摸主体与电极之间的距离(为常量)，因此，c值的大小取决于s的大小；本申请所提供的上述实施例中，k≥0.9时，异形的第二电极22的面积最小也能达到第二电极22面积的0.9倍，这就使得异形的第二电极22对应位置的触控灵敏度及触控精度与正常区域接近，k≤1.7时，既能有效提升第二电极22对应位置的触控灵敏度及触控精度，甚至使得第二电极22对应位置的触控灵敏度和触控精度优于正常区域，又使得第二电极22占据的空间不至于太大，影响正常区域的第一电极21的排布。因此，本申请所提供的上述实施例中，s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7，可以有效提高通孔101周围区域(第二电极22对应位置)的触控灵敏度及触控精度，使得通孔101周围区域与其他区域(第一电极21对应位置)的触控灵敏度和触控精度近似，从而有利于提升阵列基板100整体的触控灵敏度和触控精度，进而有利于提升用户的触摸体验效果。

需要说明的是，图2实施例所提供的阵列基板100仅示出了包含一个通孔101的情形，在本申请的一些其他实施例中，阵列基板100上还可包括两个或多个上述通孔101，各通孔101周边的第二电极22的面积与第一电极21的面积的比值均满足s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7，如此均可提高通孔101周围区域的触控精度和灵敏度。此外，图2仅示意性地给出了通孔101在阵列基板100上的一种位置，本申请对通孔101在阵列基板100上所处的位置以及通孔101的尺寸不做限定。

可选地，请参见图3，该实施例中的通孔101包括第一弧形边缘31；第二电极22包括与通孔101相邻的第二甲电极221，第二甲电极221包括第二甲弧形边缘321，第二甲弧形边缘321与第一弧形边缘31相邻，且第二甲弧形边缘321的形状与第一弧形边缘31的形状至少部分匹配。

具体地，请继续参见图3，该实施例中的通孔101呈圆形，由第一弧形边缘31环绕而成；4个第二甲电极221分别环绕该圆形通孔101设置，各第二甲电极221分别包括一与第一弧形边缘31相邻的第二甲弧形边缘321，各第二甲弧形边缘321的弧形与第一弧形边缘31的弧形分别匹配，此种结构在最大程度上利用了通孔101周围的空间，使各第二甲电极221在通孔101周围合理排布，且各第二甲电极221在衬底基板106所在平面的正投影的面积大于位于正常区域的第一电极21的面积，根据c＝εs/4πkd，在对通孔101周围区域进行触摸时，第二甲电极221所能感应到的电容变化量将略大于第一电极21所能感应到的电容变化量，因此还有利于提升通孔101周围区域的触控灵敏度和触控精度。

可选地，请参见图4，图4所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，环绕通孔101设置的第二甲电极221还包括至少三条直线边缘。该实施例中，通孔101的半径大于第一电极21的宽度，位于通孔101周围的四个第二甲电极221除包括第二甲弧形边缘321外，还包括三条直线边缘，三条直线边缘与第二甲弧形边缘321共同限定第二甲电极221的形状。此时，第二甲电极221在衬底基板106所在平面的正投影的面积大于第一电极21在衬底基板106所在平面的正投影的面积，此种结构的第二甲弧形边缘321同样有利于提升通孔101周围区域的触控灵敏度及触控精度。除此之外，该实施例中的各第二甲电极221中，与第二甲弧形边缘321相对设置的直线边缘的长度可设计的略大于第一电极21的宽度的2倍，如此，在该直线边缘远离通孔101的对应位置正好可设置两个第一电极21，使第一电极21的排布更加规则，从而有利于简化第一电极21的排布结构，提升触控电极层20的排布效率。

需要说明的是，第二甲电极221除采用图3和图4的结构外，还可采用图5-图8所示的结构，其中，图5所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，图6所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，图7所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，图8所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图。图5-图7实施例中，通孔101的半径大于第一电极21的宽度的一半且小于第一电极21的宽度，通孔101周围分布有4个第二甲电极221，且各第二甲电极221除包括第二甲弧形边缘321外，还分别包括四条直线边缘。图8实施例中，通孔101的半径大于等于第一电极21的宽度，在通孔101周围分布有8个第二甲电极221，且各第二甲电极221除包括第二甲弧形边缘321外，还分别包括四条直线边缘。需要说明的是，图3-图8所示实施例仅示意性地给出了第二甲电极221的几种结构，在其他一些实施例中，第二甲电极221还可采用其他的一些结构，本申请对此不进行具体限定。

可选地，图3和图8所示实施例中，各第二甲电极221的至少部分直线边缘与第一电极21相邻，且与第一电极21相邻的直线边缘与第一电极21中和该直线边缘相邻的边缘平行。如此，即可实现从第二电极22到第一电极21的顺利过渡，即实现异形电极到正常电极的顺利过渡。

可选地，图9所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，参见图9，该实施例中的第二甲电极221还包括第二乙弧形边缘322，第二乙弧形边缘322设置在第一甲弧形边缘远离通孔101的一侧。可选地，第二甲电极221呈半扇形结构。

具体地，图9示出了第二甲电极221的另一种结构及排布图，各第二甲电极221除包括第二甲弧形边缘321外，还包括与各第二甲弧形边缘321相对设置的第二乙弧形边缘322，使第二甲电极221呈半扇形结构。该实施例中，4个半扇形结构的第二甲电极221环绕通孔101设置，且各第二甲电极221在阵列基板100所在平面的正投影的面积略大于第一电极21在阵列基板100所在平面的正投影的面积，因此，触摸主体对通孔101周围区域进行触摸时，相比现有技术中面积较小的异形电极而言，半扇形结构的第二甲电极221所能感受到的电容变化量更大，因此有利于提升通孔101周围区域的触控灵敏度及触控精度。

可选地，请继续参见图9，该实施例中的第二电极22还包括第二乙电极222，第二乙电极222位于第二甲电极221远离通孔101的一侧并环绕第二甲电极221设置。

具体地，图9所示实施例中的第二甲电极221引入了第二乙弧形边缘322，也就是在各第二甲电极221远离通孔101的一侧引入了第二乙弧形边缘322，由于异形电极需要过渡为非异形的第一电极21，因此，该实施例中通过引入第二乙电极222来实现异形电极向非异形电极的过渡。

可选地，请继续参见图9，该实施例中的第二乙电极222包括第三甲弧形边缘323和多条直线边缘，第三甲弧形边缘323与第二乙弧形边缘322的至少部分匹配并相邻。

具体地，图9所示实施例中的第二乙电极222环绕第二甲电极221设置，且第二乙电极222中的第三甲弧形边缘323与第二甲电极221相邻并与第二甲电极221中的第二乙弧形边缘322匹配，除第三甲弧形边缘323外，第二乙电极222中的其他边缘均为直线边缘，这些直线边缘中，至少部分直线边缘与第一电极21相邻，如此，则实现了从异形的第二乙电极222到非异形的第一电极21的过渡。此外，从图9可看出，第二乙电极222在衬底基板106所在平面的正投影的面积略小于第一电极21在衬底基板106所在平面的正投影的面积，但也不会小于第一电极21在衬底基板106所在平面的正投影的面积的90％，因此，该第二乙电极222的引入同样有利于提高通孔101周围区域的触控灵敏度和触控精度。

需要说明的是，图9仅示出了第二电极22包括第二甲电极221和第二乙电极222时的一种结构及排布方式，除此种结构外，在本申请的其他一些实施例中，第二甲电极221和第二乙电极222还可采用其他的结构或排布方式，例如请参见图10，图10所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，图10所示实施例中第二甲电极221以及第二乙电极222的结构类似，仅第二甲电极221的排布方式不同。

可选地，图11所示为本申请实施例所提供的阵列基板100上触控电极层20的另一种局部排布示意图，参见图11，本申请实施例所提供的第二电极22除包括第二甲电极221和第二乙电极222外，第二电极22还包括第二丙电极223，第二丙电极223位于第二乙电极222远离第二甲电极221的一侧；

第二丙电极223包括多条与第二乙电极222相邻的第一边缘和多条与第一电极21相邻的第二边缘，第一边缘与第二乙电极222中与第二丙电极223相邻的边缘的形状相匹配，第二边缘与第一电极21中与第二丙电极223相邻的边缘的形状相匹配。

具体地，图11所示实施例中，第二电极22包括三种异形电极，即环绕通孔101的半扇形结构的第二甲电极221、位于第二甲电极221外围的第二乙电极222以及与第二乙电极222相邻的第二丙电极223。该实施例中，增大了第二乙电极222在衬底基板106所在平面的正投影的面积，使第二乙电极222在衬底基板106所在平面的正投影的面积与非异形的第一电极21更加接近，从而更加有利于提升通孔101周围区域的触控灵敏度和触控精度。在增大了第二乙电极222在衬底基板106所在平面的正投影的面积后，使得第二乙电极222靠近第二丙电极223的一侧出现异形结构，因此为实现异形第二乙电极222向非异形第一电极21的过渡，引入了第二丙电极223，该第二丙电极223与第二乙电极222相邻的边缘与第二乙电极222匹配，该第二丙电极223与第一电极21相邻的边缘与第一电极21匹配，因此实现了异形电极向非异形电极的匹配。此外，虽然第二丙电极223在衬底基板106所在平面的面积略小于第一电极21的面积，但也不会小于第一电极21在衬底基板106所在平面的面积的90％，因此同样有利于提升通孔101周围区域的触控灵敏度及触控精度。

可选地，本申请实施例中的第一电极21和第二电极22为自电容式电极。在触控阶段，阵列基板100被手指触摸时，手指与第一电极21和/或第二电极22发生电容耦合，使得第一电极21和/或第二电极22的电容发生变化；根据耦合输出的电流信号变化，即可确定触控位置。

基于同一发明构思，本申请还提供一种触摸显示面板200，图12所示为本申请实施例所提供的触摸显示面板200的一种截面图，该触摸显示面板200包括阵列基板100，该阵列基板100为本申请上述实施例所提供的阵列基板100。图12所示实施例是以有机发光显示面板200为例进行说明的，该触摸显示面板200还包括发光功能层50和薄膜封装层60，其中发光功能层50包括依次设置的阳极层51、发光层52和阴极层53。该触摸显示面板200的实施例可参见上述阵列基板100的实施例，重复之处不再赘述。需要说明的是，触摸显示面板200可以是图12所示的有机发光显示基板，也可以是液晶显示基板，亦或是其他显示基板，本申请对此不进行具体限定。此外，图12仅示出了触控电极层20在显示面板200中的一种位置示意图，除此种结构外，触控电极层20还可设置在其他可行的膜层，本申请对此不进行具体限定。

基于同一发明构思，本申请还提供一种显示装置300，图13所示为本申请实施例所提供的显示装置300的一种结构示意图，该显示装置300包括触摸显示面板200，触摸显示面板200为本申请实施例所提供的触摸显示面板200。该显示装置300的实施例可参见上述触摸显示面板200的实施例，重复之处不再赘述。本申请所提供的显示装置300可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有现实功能的产品或部件。本申请中显示装置300的实施例可参见上述触摸显示面板200的实施例，重复之处此处不再赘述。

通过上述实施例可知，本发明提供的，至少实现了如下的有益效果：

本申请实施例所提供的阵列基板、触摸显示面板和显示装置，具有一个通孔，在衬底基板的第一表面设置有触控电极层，触控电极层包括多个彼此绝缘的第一电极和多个彼此绝缘并环绕通孔设置的第二电极，第一电极为矩形电极，第二电极为异形电极，特别是第二电极和第一电极在衬底基板所在平面的正投影的面积比为s2/s1＝k，0.9≤k≤1.7。也就是说，第二电极和第一电极的面积大小相似，在触控过程中，由于触控电极的电容值c＝εs/4πkd，其中，c为电容，ε代表相对电介质常数，s代表触摸主体与电极的正对面积，k代表静电力常量，d代表触摸主体与电极之间的距离(为常量)，因此，c值的大小取决于s的大小；当异形的第二电极的面积大小与第一电极的面积大小相似时，可以有效提高通孔周围区域(第二电极对应位置)的触控灵敏度及触控精度，使得通孔周围区域与其他区域(第一电极对应位置)的触控灵敏度和触控精度近似，从而有利于提升触摸显示面板和显示装置整体的触控灵敏度和触控精度，进而有利于提升用户的触摸体验效果。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。