CN103713792B - 阵列基板及其制造方法和触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

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金属形成为一体，从而简化了阵列基板的结构。

Description

阵列基板及其制造方法和触摸显示装置
技术领域
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
触摸屏按照结构可以分为：外挂式触摸屏（AddonModeTouchPanel），覆盖表面式触摸屏（OnCellTouchPanel），以及内嵌式触摸屏（InCellTouchPanel）。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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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驱动电极。
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。
优选地，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，向所述数据线提供灰阶信号。
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，
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。
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，
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，所述第二浮空电极浮置。
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：
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，且所述第一触摸感测电极与所述第二触摸感测电极的相交处形成电容。
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。
优选地，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。
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。
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。
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。
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。
优选地，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。
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
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：
图1是本发发明所提供的阵列基板的剖视图；
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；
图3是本发所提供的触摸屏的分时驱动时序图；
图4a是无触控操作时，本发明所提供的触摸显示装置的工作原理图；
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；
图5a是展示触控点位置的示意图；
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；
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。
附图标记说明
10：第一触摸感测电极11：第一浮空电极
20：第二触摸感测电极21：钝化层
22：第二浮空电极30：栅线
31：中间绝缘层40：有源层
41：第一电极42：栅绝缘层
50：缓冲层60：公共栅线
70：漏极71：第二电极
72：平坦化层80：像素电极
81：第三电极
具体实施方式
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。
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。
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。
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。
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。
当本发明所提供的阵列基板用于显示面板时，对第一触摸感测电极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。
为了增加所述阵列基板的存储电容，优选地，如图1所示，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（Pixelsperinch，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。
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。
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。
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+ΔC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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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所示。在显示时间段（LCDTime），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（TouchTime），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。
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。
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。
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。
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。
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，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的材料与像素电极80的材料相同。
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。
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。
当然，第一触摸感测电极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。
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。
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。
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。
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。
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述第二触摸感测电极的连接方式进行了详细的说明，这里不再赘述。
并且，在本发明提供的上述触摸显示屏中，在触控时间段和显示时间段采用分时驱动的方式，可以避免显示信号与触控驱动信号之间相互干扰，保证显示画面的品质和触控的精准度。具体地，图3示出了本发明提供的上述触摸显示屏的分时驱动时序图，可以将触摸屏显示每一帧的时间分成显示时间段（LCDTime）和触控时间段（TouchTime），STV信号是一帧图像的起始信号。如图3所示，在显示一帧的时间段内，显示时间段和触控时间段的长度可以具体根据不同产品的分辨率进行分配，在此不做具体限定。在触控时间段，所述触摸驱动电路对各第一触摸感测电极10施加触控驱动信号Tx，并对各第二触摸感测电极20施加触控感应信号Rx，当有触摸操作时，第一触摸感测电极10与第二触摸感测电极20之间的电容发生变化，在第二触摸感测电极20上产生位置感应信号，并将该位置感应信号输送给所述触摸控制电路，该触摸控制电路根据所述位置感应信号判断触摸点的位置坐标，或者，所述触摸驱动电路对对各第二触摸感测电极20加载触控驱动信号Tx，对各第一触摸感测电极10施加触摸感应信号Rx，该第一触摸感测电极10与触摸控制电路相连，从而根据第一触摸感测电极10输出的位置感应信号判断触摸点的位置坐标。在显示时间段，对触摸屏中的每条栅线Gate1，Gate2……Gaten+1依次加载扫描信号，对数据线Data加载灰阶信号，实现显示功能。
在所述阵列基板包括公共栅线的情况中，公共栅线与所述触摸驱动电路相连，在显示时间段，所述触摸驱动电路向所述公共栅线提供公共信号Vcom。
在所述阵列基板包括设置在相邻两条所述第一触摸感测电极之间的第一浮空电极的情况中，所述第一浮空电极与所述触摸驱动电路相连，在触控时间段，所述触摸驱动电路向所述第一浮空电极输出与公共信号Vcom相同的电信号（不同于触控驱动信号），以防止相邻第一触摸感测电极之间的信号互相干扰；在显示时间段，将所述第一浮空电极浮置（即，所述触摸驱动电路不向所述第一浮空电极提供任何信号），以与栅极形成电容，从而可以增加阵列基板的整体存储电容。
在所述阵列基板包括设置在相邻两条所述第二触摸感测电极之间的第二浮空电极的情况中，所述第二浮空电极与所述触摸驱动电路相连，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Vcom相同的电信号（不同于触控驱动信号），以防止相邻第二触摸感测电极之间的信号互相干扰；在显示时间段，所述第二浮空电极浮置，以与像素电极之间形成电容，从而可以增加阵列基板的整体存储电容，因此可以减小每个像素的尺寸，进而提高触摸显示装置的PPI。
作为本发明的还一个方面，提供一种上述阵列基板的制造方法。相应地，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。因此，所述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，且所述第一触摸感测电极与所述第二触摸感测电极的相交处形成电容。
容易理解的是，本发明中并未对进行上述步骤的次序进行严格的限定。
可以通过多种构图工艺形成上述第一组图形至第五组图形。例如，可以通过打印、转印等方法。也可以通过传统的光刻构图工艺形成第一组图形至第五组图形。以形成第一组图形为例，可以首先在基板上形成一层膜层（可以通过涂敷、溅射等工艺），然后在所述膜层上涂敷光刻胶，随后进行曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺，可以形成所述第一组图形。形成其他组图形的工艺与形成第二组图形的工艺类似，这里不再赘述。
在包括公共栅线的实施方式中，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。
如上文中所示，薄膜晶体管的有源层的材料可以为低温多晶硅，即，形成所述第二组图形的材料包括低温多晶硅。在这种情况下，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。
如上文中所述，有源层和第一触摸感测电极通过第一过孔连接，因此，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，形成设置在第一过孔中的第一电极，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。
作为本发明的一种优选实施方式，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。
同样作为本发明的一种优选实施方式，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。
与第一浮空电极类似，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。
在具体形成图1中所示的阵列基板时，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。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (22)

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，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，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.根据权利要求2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.根据权利要求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。
11.一种触摸显示装置，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10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。
12.根据权利要求11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，向所述数据线提供灰阶信号。
13.根据权利要求12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。
14.根据权利要求12或13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，所述第二浮空电极浮置。
15.一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，且所述第一触摸感测电极与所述第二触摸感测电极的相交处形成电容。
16.根据权利要求15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。
17.根据权利要求15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。
18.根据权利要求17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。
19.根据权利要求15至18中任意一项所述的制造方法，其特征在于，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。
20.根据权利要求15至18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。
21.根据权利要求15至18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。
22.根据权利要求16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。
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