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1、(10)申请公布号 CN 103713792 A (43)申请公布日 2014.04.09 CN 103713792 A (21)申请号 201310718479.8 (22)申请日 2013.12.23 G06F 3/044(2006.01) (71)申请人 京东方科技集团股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路 10 号 申请人 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司 (72)发明人 魏向东 郝学光 李成 安星俊 柳奉烈 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 彭瑞欣 陈源 (54) 发明名称 阵列基板及其制造方法和触摸显示装置 (57) 摘要 。
2、本发明提供一种阵列基板, 该阵列基板包括 多条数据线、 多条栅线和多个薄膜晶体管, 多条数 据线和多条栅线互相交错, 以将阵列基板划分为 多个像素单元, 每个像素单元内都设置有薄膜晶 体管, 其中, 阵列基板还包括多条第一触摸感测电 极和多条第二触摸感测电极, 第一触摸感测电极 设置在薄膜晶体管的沟道的下方, 且第一触摸感 测电极同时作为阻挡背光源发出的光线的屏蔽金 属层, 第一触摸感测电极与第二触摸感测电极互 相交错, 且第一触摸感测电极与第二触摸感测电 极的相交处形成电容。本发明还提供一种包括阵 列基板的触摸显示装置和阵列基板的制造方法。 在本发明中, 第一触摸感测电极与薄膜晶体管的 屏蔽。
3、金属形成为一体, 从而简化了阵列基板的结 构。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103713792 A CN 103713792 A 1/3 页 2 1. 一种阵列基板, 该阵列基板包括多条数据线、 多条栅线和多个薄膜晶体管, 多条所 述数据线和多条所述栅线互相交错, 以将所述阵列基板划分为多个像素单元, 每个所述像 素单元内都设置有所述薄膜晶体管, 其特征在于, 所述阵列基板还包括多条第一触摸感测 电极和多条第二触摸感测电极。
4、, 所述第一触摸感测电极设置在所述薄膜晶体管的沟道的下 方, 且所述第一触摸感测电极同时作为阻挡背光源发出的光线的屏蔽金属层, 所述第一触 摸感测电极与所述第二触摸感测电极互相交错, 且所述第一触摸感测电极与所述第二触摸 感测电极的相交处形成电容。 2. 根据权利要求 1 所述的阵列基板, 其特征在于, 相邻两条所述栅线之间设置有公共 栅线以接收公共信号, 所述公共栅线至少部分与所述薄膜晶体管的漏极和所述第一触摸感 测电极相对应, 以使得所述公共栅线与所述薄膜晶体管的漏极之间形成第一存储电容, 且 所述公共栅线与所述第一触摸感测电极之间形成第二存储电容。 3. 根据权利要求 1 所述的阵列基板。
5、, 其特征在于, 形成所述薄膜晶体管的有源层的材 料包括低温多晶硅, 所述阵列基板还包括缓冲层, 所述薄膜晶体管的有源层设置在所述缓 冲层的上表面, 所述第一触摸感测电极设置在所述缓冲层的下表面, 所述第二触摸感测电 极设置在所述缓冲层的上方。 4.根据权利要求1至3中任意一项所述的阵列基板, 其特征在于, 相邻两条所述第一触 摸感测电极之间设置有第一浮空电极。 5.根据权利要求1至3中任意一项所述的阵列基板, 其特征在于, 所述第二触摸感测电 极同时作为所述阵列基板的公共电极。 6. 根据权利要求 5 所述的阵列基板, 其特征在于, 相邻两条所述第二触摸感测电极之 间设置有第二浮空电极。 7。
6、. 根据权利要求 2 或 3 所述的阵列基板, 其特征在于, 在每个所述像素单元内, 所述薄 膜晶体管的有源层通过第一过孔与对应的所述第一触摸感测电极相连。 8. 根据权利要求 7 所述的阵列基板, 其特征在于, 所述阵列基板包括栅绝缘层、 中间绝 缘层、 平坦化层和钝化层, 所述栅绝缘层覆盖所述薄膜晶体管的有源层, 所述栅线和所述公 共栅线设置在所述栅绝缘层的上表面, 所述中间绝缘层覆盖所述栅线和所述公共栅线, 所 述薄膜晶体管的源极和漏极设置在所述中间绝缘层的上表面, 所述平坦化层覆盖所述薄膜 晶体管的源极和漏极, 所述第二触摸感测电极设置在所述平坦化层的上方, 所述钝化层覆 盖所述公共电。
7、极, 所述阵列基板的像素电极设置在所述钝化层的上表面, 所述薄膜晶体管 的源极和漏极均通过贯穿所述中间绝缘层和所述栅绝缘层的第二过孔与所述薄膜晶体管 的有源层相连, 所述像素电极通过贯穿所述钝化层和所述平坦化层的第三过孔与所述薄膜 晶体管的漏极连接。 9. 根据权利要求 7 所述的阵列基板, 其特征在于, 所述第一触摸感测电极为触控感应 电极, 所述第二触摸感测电极为触控驱动电极。 10. 一种触摸显示装置, 该触摸显示装置包括阵列基板、 触摸驱动电路和触摸控制电 路, 其特征在于, 所述阵列基板为权利要求 1 至 9 中任意一项所述的阵列基板, 所述第一触 摸感测电极、 所述第二触摸感测电极。
8、分别与所述触摸驱动电路和触摸控制电路相连, 所述 触摸驱动电路用于在触摸时间段向所述第一触摸感测电极和所述第二触摸感测电极中的 一者提供触控驱动信号, 当有触摸操作时, 所述第一触摸感测电极和所述第二触摸感测电 权 利 要 求 书 CN 103713792 A 2 2/3 页 3 极中的另一者耦合所述触控驱动信号形成位置感应信号并向所述触摸控制电路输出所述 位置感应信号。 11. 根据权利要求 10 所述的触摸显示装置, 其特征在于, 所述触摸显示装置还包括显 示驱动电路, 所述栅线和所述数据线分别与所述显示驱动电路相连, 所述显示驱动电路用 于在显示时间段, 向所述栅线输出扫描信号, 向所述。
9、数据线提供灰阶信号。 12. 根据权利要求 11 所述的触摸显示装置, 其特征在于, 相邻两条所述第一触摸感测 电极之间设置有第一浮空电极, 所述第一浮空电极与所述触摸驱动电路相连, 其中, 在所述触控时间段, 所述触摸驱动电路向所述第一浮空电极输出与公共信号相同的电 信号 ; 在显示时间段, 所述第一浮空电极浮置。 13. 根据权利要求 11 或 12 所述的触摸显示装置, 其特征在于, 相邻两条所述第二触摸 感测电极之间设置有第二浮空电极, 所述第二浮空电极与所述触摸驱动电路相连, 其中, 在所述触控时间段, 所述触摸驱动电路向所述第二浮空电极输出与公共信号相同的电 信号 ; 在显示时间段。
10、, 所述第二浮空电极浮置。 14. 一种阵列基板的制造方法, 其特征在于, 该制造方法包括以下步骤 : 形成第一组图形, 该第一组图形包括第一触摸感测电极 ; 形成第二组图形, 该第二组图形包括薄膜晶体管的有源层, 所述有源层的沟道位于所 述第一触摸感测电极的上方, 使得所述第一触摸感测电极同时作为阻挡背光源发出光线的 屏蔽金属层 ; 形成第三组图形, 该第三组图形包括所述栅线和所述薄膜晶体管的栅极 ; 形成第四组图形, 该第四组图形包括数据线和薄膜晶体管的源极和漏极 ; 形成第五组图形, 该第五组图形包括第二触摸感测电极, 所述第二触摸感测电极与所 述第一触摸感测电极互相交错, 且所述第一触。
11、摸感测电极与所述第二触摸感测电极的相交 处形成电容。 15. 根据权利要求 14 所述的制造方法, 其特征在于, 所述第三组图形还包括位于相邻 两条所述栅线之间的公共栅线, 所述公共栅线用于接收公共信号, 且所述公共栅线至少部 分与所述薄膜晶体管的漏极和所述第一触摸感测电极相对应, 以使得所述公共栅线与所述 薄膜晶体管的漏极之间形成第一存储电容, 且所述公共栅线与所述第一触摸感测电极之间 形成第二存储电容。 16. 根据权利要求 14 所述的制造方法, 其特征在于, 形成所述第二组图形的材料包括 低温多晶硅, 所述制造方法还包括在所述形成第一组图形的步骤和所述形成第二组图形的 步骤之间进行形成。
12、缓冲层的步骤, 以使所述第一触摸感测电极设置在所述缓冲层的下表 面。 17. 根据权利要求 16 所述的制造方法, 其特征在于, 该制造方法还包括在所述形成第 一组图形的步骤与所述形成第二组图形的步骤之间进行的形成第一过孔的步骤, 在形成第 二组图形的步骤中, 同时填充所述第一过孔, 以使所述有源层通过所述第一过孔与所述第 一触摸感测电极相连。 18. 根据权利要求 14 至 17 中任意一项所述的制造方法, 其特征在于, 所述第一组图形 权 利 要 求 书 CN 103713792 A 3 3/3 页 4 还包括相邻两条所述第一触摸感测电极之间的第一浮空电极。 19. 根据权利要求 14 至。
13、 17 中任意一项所述的制造方法, 其特征在于, 所述第二触摸感 测电极同时作为所述阵列基板的公共电极。 20. 根据权利要求 14 至 17 中任意一项所述的制造方法, 其特征在于, 所述第五组图形 还包括相邻两条所述第二触摸感测电极之间的第二浮空电极。 21. 根据权利要求 14 至 17 中任意一项所述的制造方法, 其特征在于, 所述制造方法还 包括 : 在所述形成第二组图形的步骤和所述形成第三组图形的步骤之间进行的形成栅绝缘 层的步骤, 以使所述栅线和所述公共栅线设置在所述栅绝缘层的上表面 ; 在所述形成第三组图形的步骤和所述形成第四组图形的步骤之间进行的形成中间绝 缘层以及贯穿所述栅。
14、绝缘层和所述中间绝缘层的第二过孔的步骤, 以使所述薄膜晶体管的 源极和漏极位于所述中间绝缘层的上表面上, 并使所述薄膜晶体管的源极和漏极通过所述 第二过孔与所述有源层连接 ; 在所述形成第四组图形的步骤和所述第五组图形的步骤之间进行的形成平坦化层的 步骤, 以使得所述平坦化层覆盖所述薄膜晶体管的源极和漏极, 所述第二触摸感测电极设 置在所述平坦化层的上方 ; 在所述形成第五组图形的步骤之后进行的形成钝化层的步骤, 一时的所述钝化层覆盖 所述公共电极 ; 形成贯穿所述钝化层的第三过孔的步骤, 以及形成包括像素电极的图形的步骤, 以使 所述像素电极通过所述第三过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。 权 。
15、利 要 求 书 CN 103713792 A 4 1/10 页 5 阵列基板及其制造方法和触摸显示装置 技术领域 0001 本发明涉及显示技术, 具体地, 涉及一种阵列基板及其制造方法和一种包括所述 阵列基板的触摸显示装置。 背景技术 0002 触摸屏按照结构可以分为 : 外挂式触摸屏 (Add on Mode Touch Panel) , 覆盖表面 式触摸屏 (On Cell Touch Panel) , 以及内嵌式触摸屏 (In Cell Touch Panel) 。 其中, 内嵌 式触摸屏是将触摸屏的触控电极设置在液晶显示屏的内部, 可以减薄模组整体的厚度, 又 可以大大降低触摸屏的制作。
16、成本。触摸屏按照工作原理可以分为 : 电阻式触摸屏和电容式 触摸屏等。其中, 电容式触摸屏支持多点触控功能, 拥有较高的透光率和较低的整体功耗, 其接触面硬度高, 使用寿命较长。 0003 目前, 现有的电容式内嵌触摸屏是通过在现有的阵列基板上直接另外增加触控 扫描线和触控感应线实现的, 即在阵列基板的表面制作两层相互异面相交的条状电极, 这 两层电极分别作为触摸屏的触控驱动线和触控感应线, 在两条电极的异面相交处形成互电 容。 其工作过程为 : 在对作为触控驱动线的电极加载触控驱动信号时, 检测触控感应线通过 互电容耦合出的电压信号, 在此过程中, 当有人体接触触摸屏时, 人体电场就会作用在。
17、互电 容上, 使互电容的电容值发生变化, 进而改变触控感应线耦合出的电压信号, 根据电压信号 的变化, 就可以确定触点位置。 0004 在上述电容式内嵌触摸屏的结构设计中, 由于需要在现有的阵列基板上新增触控 扫描线和触控感应线, 这样会增多制作工艺中的掩模次数, 增大触摸屏的厚度, 从而增加生 产成本 ; 并且, 新增的触控扫描线上加载的触控驱动信号会与阵列基板中原有的显示信号 之间相互干扰, 影响显示画面的品质和触控的精准度。 0005 因此, 如何减少制作工艺中的掩模次数, 减小触摸屏的厚度, 并避免触控驱动信号 与显示信号之间相互干扰, 是本领域技术人员需要解决的技术问题。 发明内容 。
18、0006 本发明的目的在于提供一种阵列基板及其制造方法和一种包括所述阵列基板的 触摸显示装置, 所述阵列基板具有简单的结构, 从而使得所述触摸屏具有较小的厚度。 0007 为了实现上述目的, 作为本发明的一个方面, 提供一种阵列基板, 该阵列基板包括 多条数据线、 多条栅线和多个薄膜晶体管, 多条所述数据线和多条所述栅线互相交错, 以将 所述阵列基板划分为多个像素单元, 每个所述像素单元内都设置有所述薄膜晶体管, 其中, 所述阵列基板还包括多条第一触摸感测电极和多条第二触摸感测电极, 所述第一触摸感测 电极设置在所述薄膜晶体管的沟道的下方, 且所述第一触摸感测电极同时作为阻挡背光源 发出的光线。
19、的屏蔽金属层, 所述第一触摸感测电极与所述第二触摸感测电极互相交错, 且 所述第一触摸感测电极与所述第二触摸感测电极的相交处形成电容。 0008 优选地, 相邻两条所述栅线之间设置有公共栅线以接收公共信号, 所述公共栅线 说 明 书 CN 103713792 A 5 2/10 页 6 至少部分与所述薄膜晶体管的漏极和所述第一触摸感测电极相对应, 以使得所述公共栅线 与所述薄膜晶体管的漏极之间形成第一存储电容, 且所述公共栅线与所述第一触摸感测电 极之间形成第二存储电容。 0009 优选地, 形成所述薄膜晶体管的有源层的材料包括低温多晶硅, 所述阵列基板还 包括缓冲层, 所述薄膜晶体管的有源层设。
20、置在所述缓冲层的上表面, 所述第一触摸感测电 极设置在所述缓冲层的下表面, 所述第二触摸感测电极设置在所述缓冲层的上方。 0010 优选地, 相邻两条所述第一触摸感测电极之间设置有第一浮空电极。 0011 优选地, 所述第二触摸感测电极同时作为所述阵列基板的公共电极。 0012 优选地, 相邻两条所述第二触摸感测电极之间设置有第二浮空电极。 0013 优选地, 在每个所述像素单元内, 所述薄膜晶体管的有源层通过第一过孔与对应 的所述第一触摸感测电极相连。 0014 优选地, 所述阵列基板包括栅绝缘层、 中间绝缘层、 平坦化层和钝化层, 所述栅绝 缘层覆盖所述薄膜晶体管的有源层, 所述栅线和所述。
21、公共栅线设置在所述栅绝缘层的上表 面, 所述中间绝缘层覆盖所述栅线和所述公共栅线, 所述薄膜晶体管的源极和漏极设置在 所述中间绝缘层的上表面, 所述平坦化层覆盖所述薄膜晶体管的源极和漏极, 所述第二触 摸感测电极设置在所述平坦化层的上方, 所述钝化层覆盖所述公共电极, 所述阵列基板的 像素电极设置在所述钝化层的上表面, 所述薄膜晶体管的源极和漏极均通过贯穿所述中间 绝缘层和所述栅绝缘层的第二过孔与所述薄膜晶体管的有源层相连, 所述像素电极通过贯 穿所述钝化层和所述平坦化层的第三过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。 0015 优选地, 所述第一触摸感测电极为触控感应电极, 所述第二触摸感测电极为触控。
22、 驱动电极。 0016 作为本发明的另一个方面, 提供一种触摸显示装置, 该触摸显示装置包括阵列基 板、 触摸驱动电路和触摸控制电路, 其中, 所述阵列基板为本发明所提供的上述阵列基板, 所述第一触摸感测电极、 所述第二触摸感测电极分别与所述触摸驱动电路和触摸控制电路 相连, 所述触摸驱动电路用于在触摸时间段向所述第一触摸感测电极和所述第二触摸感测 电极中的一者提供触控驱动信号, 当有触摸操作时, 所述第一触摸感测电极和所述第二触 摸感测电极中的另一者耦合所述触控驱动信号形成位置感应信号并向所述触摸控制电路 输出所述位置感应信号。 0017 优选地, 所述触摸显示装置还包括显示驱动电路, 所述。
23、栅线和所述数据线分别与 所述显示驱动电路相连, 所述显示驱动电路用于在显示时间段, 向所述栅线输出扫描信号, 向所述数据线提供灰阶信号。 0018 优选地, 相邻两条所述第一触摸感测电极之间设置有第一浮空电极, 所述第一浮 空电极与所述触摸驱动电路相连, 其中, 0019 在所述触控时间段, 所述触摸驱动电路向所述第一浮空电极输出与公共信号相同 的电信号 ; 0020 在显示时间段, 所述第一浮空电极浮置。 0021 优选地, 相邻两条所述第二触摸感测电极之间设置有第二浮空电极, 所述第二浮 空电极与所述触摸驱动电路相连, 其中, 0022 在所述触控时间段, 所述触摸驱动电路向所述第二浮空电。
24、极输出与公共信号相同 说 明 书 CN 103713792 A 6 3/10 页 7 的电信号 ; 0023 在显示时间段, 所述第二浮空电极浮置。 0024 作为本发明的还一个方面, 提供一种阵列基板的制造方法, 其中, 该制造方法包括 以下步骤 : 0025 形成第一组图形, 该第一组图形包括第一触摸感测电极 ; 0026 形成第二组图形, 该第二组图形包括薄膜晶体管的有源层, 所述有源层的沟道位 于所述第一触摸感测电极的上方, 使得所述第一触摸感测电极同时作为阻挡背光源发出光 线的屏蔽金属层 ; 0027 形成第三组图形, 该第三组图形包括所述栅线和所述薄膜晶体管的栅极 ; 0028 形。
25、成第四组图形, 该第四组图形包括数据线和薄膜晶体管的源极和漏极 ; 0029 形成第五组图形, 该第五组图形包括第二触摸感测电极, 所述第二触摸感测电极 与所述第一触摸感测电极互相交错, 且所述第一触摸感测电极与所述第二触摸感测电极的 相交处形成电容。 0030 优选地, 所述第三组图形还包括位于相邻两条所述栅线之间的公共栅线, 所述公 共栅线用于接收公共信号, 且所述公共栅线至少部分与所述薄膜晶体管的漏极和所述第一 触摸感测电极相对应, 以使得所述公共栅线与所述薄膜晶体管的漏极之间形成第一存储电 容, 且所述公共栅线与所述第一触摸感测电极之间形成第二存储电容。 0031 优选地, 形成所述第。
26、二组图形的材料包括低温多晶硅, 所述制造方法还包括在所 述形成第一组图形的步骤和所述形成第二组图形的步骤之间进行形成缓冲层的步骤, 以使 所述第一触摸感测电极设置在所述缓冲层的下表面。 0032 优选地, 所述制造方法还包括在所述形成第一组图形的步骤与所述形成第二组图 形的步骤之间进行的形成第一过孔的步骤, 在形成第二组图形的步骤中, 同时填充所述第 一过孔, 以使所述有源层通过所述第一过孔与所述第一触摸感测电极相连。 0033 优选地, 所述第一组图形还包括相邻两条所述第一触摸感测电极之间的第一浮空 电极。 0034 优选地, 所述第二触摸感测电极同时作为所述阵列基板的公共电极。 0035 。
27、优选地, 所述第五组图形还包括相邻两条所述第二触摸感测电极之间的第二浮空 电极。 0036 优选地, 所述制造方法还包括 : 0037 在所述形成第二组图形的步骤和所述形成第三组图形的步骤之间进行的形成栅 绝缘层的步骤, 以使所述栅线和所述公共栅线设置在所述栅绝缘层的上表面 ; 0038 在所述形成第三组图形的步骤和所述形成第四组图形的步骤之间进行的形成中 间绝缘层以及贯穿所述栅绝缘层和所述中间绝缘层的第二过孔的步骤, 以使所述薄膜晶体 管的源极和漏极位于所述中间绝缘层的上表面上, 并使所述薄膜晶体管的源极和漏极通过 所述第二过孔与所述有源层连接 ; 0039 在所述形成第四组图形的步骤和所述。
28、第五组图形的步骤之间进行的形成平坦化 层的步骤, 以使得所述平坦化层覆盖所述薄膜晶体管的源极和漏极, 所述第二触摸感测电 极设置在所述平坦化层的上方 ; 0040 在所述形成第五组图形的步骤之后进行的形成钝化层的步骤, 一时的所述钝化层 说 明 书 CN 103713792 A 7 4/10 页 8 覆盖所述公共电极 ; 0041 形成贯穿所述钝化层的第三过孔的步骤, 以及形成包括像素电极的图形的步骤, 以使所述像素电极通过所述第三过孔与所述薄膜晶体管的漏极连接。 0042 在本发明中, 第一触摸感测电极与所述薄膜晶体管的屏蔽金属形成为一体, 从而 简化了所述阵列基板的结构, 从而使所述阵列基。
29、板具有更小的厚度, 并进而使得利用所述 阵列基板的显示面板具有更小的厚度。并且, 本发明减少了制造所述阵列基板时所需的掩 膜板的数量, 简化了阵列基板的制造工序。 附图说明 0043 附图是用来提供对本发明的进一步理解, 并且构成说明书的一部分, 与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明, 但并不构成对本发明的限制。在附图中 : 0044 图 1 是本发发明所提供的阵列基板的剖视图 ; 0045 图 2 是本发明所提供的阵列基板中, 第一触摸感测电极和第二触摸感测电极的电 路图 ; 0046 图 3 是本发所提供的触摸屏的分时驱动时序图 ; 0047 图 4a 是无触控操作时, 本发明所提供的。
30、触摸显示装置的工作原理图 ; 0048 图 4b 是无触控操作时, 本发明所提供的触摸显示装置的电容状态 ; 0049 图 5a 是展示触控点位置的示意图 ; 0050 图 5b 是有触控操作时, 本发明所提供的触摸显示装置的工作原理图 ; 0051 图 5c 为是有触控操作时, 本发明所提供的触摸显示装置的电容状态。 0052 附图标记说明 0053 10 : 第一触摸感测电极 11 : 第一浮空电极 0054 20 : 第二触摸感测电极 21 : 钝化层 0055 22 : 第二浮空电极 30 : 栅线 0056 31 : 中间绝缘层 40 : 有源层 0057 41 : 第一电极 42 。
31、: 栅绝缘层 0058 50 : 缓冲层 60 : 公共栅线 0059 70 : 漏极 71 : 第二电极 0060 72 : 平坦化层 80 : 像素电极 0061 81 : 第三电极 具体实施方式 0062 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是, 此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明, 并不用于限制本发明。 0063 如图 1 和图 2 所示, 作为本发明的一个方面, 提供一种阵列基板, 该阵列基板包括 多条数据线、 多条栅线 30 和多个薄膜晶体管, 多条所述数据线和多条栅线 30 互相交错, 以 将所述阵列基板划分为多个像素单元, 每个所述像素单元内。
32、都设置有所述薄膜晶体管, 其 中, 所述阵列基板还包括多条第一触摸感测电极 10 和多条第二触摸感测电极 20, 第一触摸 感测电极 10 设置在所述薄膜晶体管的有源层 40 的沟道的下方, 且第一触摸感测电极 10 同 说 明 书 CN 103713792 A 8 5/10 页 9 时作为阻挡背光源发出的光线的屏蔽金属层, 第一触摸感测电极 10 与第二触摸感测电极 20 互相交错 (如图 2 所示) , 且第一触摸感测电极 10 与第二触摸感测电极 20 的相交处形成 电容。 0064 由于第一触摸感测电极 10 可以阻挡背光源发出的光线, 并防止该光线对所述薄 膜晶体管的沟道的光生载流子。
33、产生影响, 因此, 所述第一触摸感测电极 10 还可以用作所述 薄膜晶体管的屏蔽金属层。 0065 即, 在本发明中, 第一触摸感测电极 10 与所述薄膜晶体管的屏蔽金属层共用, 从 而简化了所述阵列基板的结构, 从而使所述阵列基板具有更小的厚度, 并进而使得利用所 述阵列基板的显示面板具有更小的厚度。并且, 本发明减少了制造所述阵列基板时所需的 掩膜板的数量, 简化了阵列基板的制造工序。 0066 在本发明中, 对形成第一触摸感测电极 10 的材料并没有特殊限制, 例如, 可以利 用金属材料 Mo 来制作第一触摸感测电极 10。 0067 当本发明所提供的阵列基板用于显示面板时, 对第一触摸。
34、感测电极 10 和第二触 摸感测电极 20 中的一者与触摸驱动电路相连, 以向该第一触摸感测电极 10 和第二触摸感 测电极 20 中的一者加载触控驱动信号, 并向第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中的另一者加载触控感应信号, 且第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中的另一 者耦合所述触控驱动信号的电信号, 以形成触控感应信号。并且第一触摸感测电极 10 和第 二触摸感测电极 20 中的另一者可以将该触控感应信号输出至所述触摸控制器, 该触摸控 制器可以根据所述触控感应信号确定触控点的坐标。 0068 为了增加所述阵列基板的存储电容, 优选地, 如图 1 所示, 。
35、可以在相邻两条栅线之 间设置公共栅线 60, 可以在显示阶段向该公共栅线 60 加载公共信号 (与向公共电极提供的 信号相同) 。公共栅线 60 的至少部分与薄膜晶体管的漏极 70 相对应, 以使得公共栅线 60 与薄膜晶体管的漏极之间形成第一存储电容, 公共栅线 60 与第一触摸感测电极 10 之间形 成第二存储电容。此外, 在显示时间段内, 公共栅线 60 和像素电极 80 之间可以形成第三存 储电容, 从而增加阵列基板的整体存储电容。 因此在本发明所提供的阵列基板中, 可以减小 每个像素的尺寸, 进而提高包括所述阵列基板的触摸显示装置的每英寸对角线像素数 PPI (Pixels per 。
36、inch, 简称 PPI) , 并且可以降低包括所述阵列基板的显示面板进行显示时出 现闪烁 (flicker) 和串扰 (crosstalk) 的几率。 0069 下面结合图4和图5介绍本发明所提供的阵列基板用于触摸显示装置时的工作原 理。 0070 如图 4a 和图 4b 所示, 在没有触控操作时, 第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测 电极 20 之间的电容处于静态平衡的状态, 不会产生触控感应信号, 存在电容为 C0。 0071 如图 5a 和图 5b 所示, 当有触控操作, 即, 操作者的手指触摸显示装置的 T 点时, 操 作者的手指分别与第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 。
37、20 产生耦合电容, 使得第一 触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 之间的电容发生变化, 即, 如图 5c 所示, 第一触摸 感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 之间的电容由 C0变化为 C0+C 根据耦合输出的电压 信号变化可以确定触点的位置, 从而实现多点触控。 0072 本领域技术人员应当理解的是, 在每个所述像素单元中, 所述薄膜晶体管的栅极 与所述栅线相连, 所述薄膜晶体管的源极与所述数据线相连。 说 明 书 CN 103713792 A 9 6/10 页 10 0073 在本发明中, 对所述薄膜晶体管的类型并没有特殊的要求, 例如, 所述薄膜晶体 管可以为非晶硅薄膜。
38、晶体管 (即, 所述薄膜晶体管的有源层材料为非晶硅) , 或者, 所述薄膜 晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管 (即, 形成所述薄膜晶体管的有源层的材料包括低温多晶 硅) 。 0074 低温多晶硅薄膜晶体管具有如下优点 : 1、 载流子的移动率大幅提高 ; 2、 具有较高 的开口率 ; 3、 反应速度块, 且面积小。随着用户对显示质量的要求越来越高, 采用低温多晶 硅薄膜晶体管的阵列基板也越来越多。当所述薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管时, 为 了防止金属离子因后续的高温工艺扩散进入所述薄膜晶体管的有源层, 优选地, 参照图 1 所示, 所述阵列基板还可以包括缓冲层50, 所述薄膜晶体管的有源层40。
39、设置在缓冲层50的 上表面, 第一触摸感测电极 10 设置在缓冲层 50 的下表面。为了与第一触摸感测电极 10 形 成电容, 第二触摸感测电极 20 可以设置在缓冲层 50 的上方。此处所用到的方位词 “上、 下” 均是指图 1 中的 “上、 下” 方向。 0075 应当理解的是, 缓冲层 50 覆盖阵列基板的整个基板 (未示出) 。可以将第一触摸感 测电极 10 直接设置在阵列基板的基板上。 0076 为了防止相邻两条第一触摸感测电极的信号之间产生干扰, 优选地, 如图 2 所示, 可以在相邻两条第一触摸感测电极10之间设置第一浮空电极11。 第一浮空电极11可以始 终浮置, 也可以只在显。
40、示时间段内将第一浮空电极 11 浮置, 具体将在下文中进行解释, 这 里先不赘述。应当理解的是, 此处的 “浮置” 是指不接入任何电信号。 0077 在本发明中, 对第二触摸感测电极 20 的具体形式并没有特殊限制, 只要在第一触 摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 的相交之处形成电容即可。为了进一步降低所述阵 列基板的厚度, 并进一步简化所述阵列基板的制造步骤, 优选地, 所述阵列基板的公共电极 可以与所述第二触摸感测电极共用, 即, 第二触摸感测电极 20 同时作为所述阵列基板的公 共电极。在这种情况中, 可以将控制所述显示面板的时序信号划分为显示时间段和触摸时 间段, 如图 3 。
41、所示。在显示时间段 (LCD Time) , 可以向第二触摸感测电极 20 加载公共信号 Vcom, 即, 第二触摸感测电极 20 用作阵列基板的公共电极 ; 在触摸时间段 (Touch Time) , 停 止向第二触摸感测电极 20 加载公共信号 Vcom, 此时第二触摸感测电极 20 耦合所述触控驱 动信号的电压信号并输出。 0078 容易理解的是, 由于一帧图像持续的时间非常短, 因此, 在整个显示过程中, 灰阶 信号和触控驱动信号的周期都非常的短 (例如, 灰阶信号的周期可以为 0.05s, 触控驱动信 号的周期可以为 0.01s) , 所以, 在本发明中, 将第二触摸感测电极 20 。
42、与阵列基板的公共电 极共用不影响显示效果, 也不影响触控操作效果。 0079 为了防止相邻两条第二触摸感测电极之间的信号互相干扰, 优选地, 如图 2 所示。 可以在相邻两条第二触摸感测电极20之间设置第二浮空电极22。 第二浮空电极22与第二 触摸感测电极 20 位于同一层, 可以在同一步构图工艺中形成第二浮空电极和第二触摸感 测电极 20。在本发明中, 可以将第二浮空电极 22 始终浮置, 也可以只在显示时间段内将第 二浮空电极 22 浮置, 具体将在下文中进行描述, 这里先不赘述。 0080 为了进一步提高阵列基板的存储电容, 优选地, 在每个所述像素单元内, 所述薄膜 晶体管的有源层 。
43、40 通过第一过孔与对应的第一触摸感测电极 10 相连。具体地, 形成缓冲 层 50 之后, 在该缓冲层上形成贯穿该缓冲层 50 的第一过孔, 在沉积形成有源层材料膜层 说 明 书 CN 103713792 A 10 7/10 页 11 时, 形成有源层的材料填充所述第一过孔, 形成第一电极 41, 该第一电极 41 将有源层 40 和 第一触摸感测电极 10 相连。 0081 在显示时间段内, 所述薄膜晶体管的栅极将该薄膜晶体管开启, 从而使得有源层 40 可以导电, 以使得所述薄膜晶体管的源极和漏极导通。同时, 第一触摸感测电极 10 可以 与公共栅线 60 之间形成电容, 从而进一步增加。
44、了所述阵列基板的整体存储电容, 并因此可 以进一步减小每个像素单元的尺寸, 并从而进一步增加显示面板的 PPI, 提高显示面板的显 示质量。 0082 作为本发明的一种具体实施方式, 如图 1 所示, 所述阵列基板还包括栅绝缘层 42、 中间绝缘层 31、 平坦化层 72 和钝化层 21, 栅绝缘层 42 覆盖所述薄膜晶体管的有源层 40, 栅线 30 和公共栅线 60 设置在栅绝缘层 42 的上表面, 中间绝缘层 31 覆盖栅线 30 和公共栅 线 60, 所述薄膜晶体管的源极 (未示出) 和漏极 70 设置在中间绝缘层 31 的上表面, 平坦化 层72覆盖所述薄膜晶体管的源极和漏极70, 。
45、第二触摸感测电极20设置在平坦化层72的上 方, 钝化层 21 覆盖第二触摸感测电极 20, 像素电极 80 设置在钝化层 21 的上表面, 所述薄 膜晶体管的源极 (未示出) 和漏极 70 均通过贯穿中间绝缘层 31 和栅绝缘层 42 的第二过孔 (具体地, 通过填充在第二过孔中的第二电极 71) 与所述薄膜晶体管的有源层 40 相连, 像素 电极 80 通过贯穿钝化层 21 和平坦化层 72 的第三过孔 (具体地, 通过填充在第三过孔中的 第三电极 81) 与所述薄膜晶体管的漏极 70 连接。容易理解的是, 第二电极 71 的材料与薄 膜晶体管的漏极 70 的材料相同, 第三电极 81 的。
46、材料与像素电极 80 的材料相同。 0083 容易理解的是, 此处用到的方位词 “上、 下” 均是指图 1 中的 “上、 下” 方向。 0084 作为本发明的一种具体实施方式, 第一触摸感测电极 10 可以形成为触控感应电 极, 而第二触摸感测电极 20 可以形成为触控驱动电极。即, 可以向第二触摸感测电极 20 施 加触控驱动信号, 当有触摸产生时, 第一触摸感测电极 10 耦合所述触控驱动信号, 以形成 感应信号, 并且第一触摸感测电极 10 与触摸控制电路相连, 将所述感应信号输出给触摸控 制电路, 该触摸控制电路根据所述位置感应信号判断触摸点的坐标。 0085 当然, 第一触摸感测电极。
47、 10 也可以同时与触摸驱动电路相连, 通过触摸驱动电路 向第一触摸感测电极 10 提供触摸感应信号。有触摸操作时, 第一触摸感测电极 10 的电流 发生变化, 从而产生位置感应信号, 触摸控制电路根据该位置感应信号判断触摸点的位置。 0086 作为本发明的另一个方面, 提供一种触摸显示装置, 该触摸显示装置包括阵列基 板和触摸控制电路, 其中, 所述阵列基板为本发明所提供的上述阵列基板, 第一触摸感测电 极 10、 第二触摸感测电极 20 分别与所述触摸驱动电路和触摸控制电路相连, 所述触摸驱动 电路向第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中的一者提供触控驱动信号, 当有触 摸操。
48、作时, 第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中的另一者耦合所述触控驱动信 号形成位置感应信号并向所述触摸控制电路输出所述位置感应信号。 0087 第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中一者与所述触摸驱动电路相连, 所述触摸驱动电路向第一触摸感测电极10和第二触摸感测电极20中与所述触摸驱动电路 相连的一者提供触控驱动信号。第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中的另一者 与触摸控制电路相连。当有触摸操作时, 第一触摸感测电极 10 和第二触摸感测电极 20 中 的另一者耦合所述触控驱动信号形成位置感应信号并向所述触摸控制电路输出所述位置 感应信号。 说 。
49、明 书 CN 103713792 A 11 8/10 页 12 0088 由于所述阵列基板具有较简单的结构, 较小的厚度, 较简单的制造方法, 因此, 本 发发明所提供的触摸显示装置也具有较简单的结构、 较小的厚度和较简单的制造方法。 0089 容易理解的是, 本发明所提供的显示面板还可以包括与所述阵列基板相对设置的 彩膜基板和设置在该彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶层。 0090 在本发明中, 可以利用不同的驱动电路分别控制所述触摸显示装置进行显示和触 控操作。 即, 所述触摸显示装置还可以包括显示驱动电路, 所述栅线和所述数据线分别与所 述显示驱动电路相连。 在显示阶段, 所述显示驱动电路向所述栅线输出扫描信号, 所述显示 驱动电路向所述数据线输出灰阶信号。 上文中已经对所述触摸驱动器与所述第一触摸感测 电极和所。