CN104503647A - 一种触摸显示屏的基板及其制造方法、触摸屏及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸显示屏的基板及其制造方法、触摸屏及显示装置。该基板包括衬底，设置在衬底上设置有一层电极层，电极层包括的多个第一电极和多个第三电极，第一电极和第三电极交叉且电绝缘设置；当第一电极、第三电极处于显示画面的第一时间段时，第一电极、第三电极输入公共电极信号；当第一电极、第三电极处于不显示画面的第二时间段时，在第二时间段的部分时段内，部分第一电极、第三电极输入触控信号。在上述技术方案中，触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。

Description

一种触摸显示屏的基板及其制造方法、触摸屏及显示装置
技术领域
本发明涉及到显示装置的技术领域，尤其涉及到一种触摸显示屏的基板及其制造方法、触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照工作原理可以分为：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式。其中，电容式触摸屏由于能够实现真正的多点控制和高灵敏度而成被业内广泛应用。
电容触摸屏按组成结构可分为：外挂式触摸屏、覆盖表面式触摸屏以及内嵌式触摸屏。其中，外挂式触摸屏是将触摸屏与显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏，外挂式触摸屏存在制作成本高、光透过率较低、组模较厚等确定。而内嵌式触摸屏将触摸屏的触控电机内嵌在液晶显示屏内部，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。因此，内嵌式触摸屏受到各大面板厂家青睐。
目前，现有技术的缺陷在于，现有电容屏采用分层设置的方式，即触摸发射电极及触摸接收电极分别设置在不同的层，从而造成触摸屏的结构比较复杂，增加了触摸基板的生产难度。
发明内容
本发明提供了一种触摸显示屏的基板、触摸屏及触摸屏，用以简化触摸屏的结构，降低触摸屏的成本。
本发明提供了一种触摸显示屏的基板，该基板包括衬底，设置在所述衬底上设置有一层电极层，所述电极层包括的多个第一电极和多个第三电极，所述第一电极和所述第三电极交叉且电绝缘设置；
当所述第一电极、第三电极处于显示画面的第一时间段时，所述第一电极、第三电极输入公共电极信号；
当所述第一电极、第三电极处于不显示画面的第二时间段时，在所述第二时间段的部分时段内，部分所述第一电极、第三电极输入触控信号。
在上述技术方案中，通过在衬底上设置电极，并且其中的第一电极作为公共电极及触摸接收电极、第三电极作为公共电极及触摸发射电极，并且通过连接线及电极连接层形成耦合电容，在驱动时对第一电极及第三电极采用分时驱动，从而使得触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。
优选的，所述多个第一电极平行设置，每个第一电极被所述第三电极隔绝成多个电极段；所述每个第一电极的电极段通过异层设置的电极连接层连接成一体，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
优选的，所述电极连接层与所述触摸显示屏的基板上的像素电极同层设置。
优选的，还包括设置在所述基板的薄膜晶体管上的保护层，所述电极连接层设置在所述保护层上。
优选的，所述保护层上设置有过孔，所述电极连接层穿过所述过孔与所述第一电极的多个电极段连接。
优选的，所述第三电极包括多个电极段，所述第三电极的任意相邻的两个电极段分别位于第一电极的两侧，且相邻的电极段之间通过连接线连接导通，所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述连接线交叉。
优选的，所述连接线的材料与所述栅线的材料相同。
优选的，所述连接线的宽度范围在2-15μm。
优选的，所述第一电极及所述第二电极与所述基板的栅极同层设置。
优选的，所述第一电极的电极段及第三电极的电极段均为透明电极段。
优选的，所述多个第一电极还包括多个第二电极和多个第四电极，且所述多个第二电极和多个第四电极间隔设置，所述多个第二电极只输入公共电极信号，所述多个第四电极在所述第二时间段的部分时段内，输入触控信号。
本发明还提供了一种触摸屏的基板的制作方法，包括以下步骤：
通过构图工艺在衬底形成一层电极层，所述电极层包括的第一电极和第三电极，所述第一电极和所述第三电极交叉且电绝缘设置。
在上述技术方案中，通过在一层上形成第一电极和第三电极，且第一电极和第三电极可以作为触控电极，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。
优选的，所述在衬底形成一层电极层，所述电极层包括的第一电极和第三电极，所述第一电极和所述第三电极交叉且电绝缘设置具体为:
通过一次构图工艺在形成的电极层刻蚀出多个平行设置的第一电极的电极段，及与第一电极交叉的第三电极的电极段；
通过一次构图工艺形成连接第三电极的电极段的连接线；
通过一次构图工艺形成电极连接层，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
优选的，通过一次构图工艺形成连接第三电极的电极段的连接线具体为：
通过一次构图工艺形成栅极和连接第三电极的电极段的连接线。
优选的，通过一次构图工艺形成电极连接层具体为：通过一次构图工艺形成像素电极和电极连接层，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
优选的，在形成电极连接层之前还包括：
在形成的薄膜晶体管上形成保护层，在保护层形成与所述第一电极的电极段相对应的过孔。
本发明还提供了一种触摸屏，所述触摸屏包括上述任一项所述的基板。
在上述技术方案中，通过在衬底上设置电极，并且其中的第一电极作为公共电极及触摸接收电极、第三电极作为公共电极及触摸发射电极，并且通过连接线及电极连接层形成耦合电容，在驱动时对第一电极及第三电极采用分时驱动，从而使得触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。
本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的触摸屏。
在上述技术方案中，通过在衬底上设置电极，并且其中的第一电极作为公共电极及触摸接收电极、第三电极作为公共电极及触摸发射电极，并且通过连接线及电极连接层形成耦合电容，在驱动时对第一电极及第三电极采用分时驱动，从而使得触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的俯视图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的第三电极处的剖视图；
图4为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的第二电极处的剖视图；
图5为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的第一电极处的剖视图。
附图标记：
1-衬底        2-栅极              3-栅极绝缘层
4-有源层      5-源极              6-保护层
7-漏极        8-像素电极          9-连接线
10-第一电极   11-第三电极         12-第二电极
13-电极连接层 14-第四电极
具体实施方式
为了简化触摸屏的结构，降低触摸屏的成本。本发明实施例提供了一种触摸显示屏的基板及其制造方法、触摸屏及显示装置，在本发明的技术方案中，通过采用将触摸发射电极及触摸接收电极分别与公共电极共用，从而使得触摸发射电极及触摸接收电极在同层设置，简化了基板在制作时层数，进而简化了基板的结构，降低了触摸屏的成本。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1及图2所示，图1为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的俯视图； 图2为图1中A处的局部放大图。
本发明实施例提供了一种触摸显示屏的基板，该基板包括衬底1，设置在所述衬底1上设置有一层电极层，所述电极层包括多个第一电极10和多个第三电极11，所述第一电极10和所述第三电极11交叉且电绝缘设置；
当所述第一电极10、第三电极11处于显示画面的第一时间段时，所述第一电极10、第三电极11输入公共电极信号；
当所述第一电极10、第三电极11处于不显示画面的第二时间段时，在所述第二时间段的部分时间段内，部分所述第一电极10、第三电极11输入触控信号。
在上述具体实施例中，通过在衬底上设置电极，并且其中的第一电极10作为公共电极及触摸接收电极、第三电极11作为公共电极及触摸发射电极，并且通过连接线9及电极连接层13形成耦合电容，在驱动时对第一电极10及第三电极11采用分时驱动，从而使得触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。当操作者触摸到触摸屏时，影响到触电极连接层13与触摸接收电极之间形成的耦合电容的电容量，使操作者触摸处的耦合电容与其他位置的耦合电容的电容量不同，触摸屏根据接收到的电容量发生变化的耦合电容的位置来确定操作者触摸的位置。
此外，该基板既可以为阵列基板也可以作为彩膜基板，较佳的，该基板为阵列基板。并且该基板上的每个薄膜晶体管结构具体为：设置在所述衬底1上的栅极2；设置在所述栅极2上的栅极绝缘层3；设置在所述栅极绝缘层3上的有源层4；设置在所述有源层4上的源极5和漏极7。从而形成控制像素单元中的液晶层的液晶分子偏转的结构。更佳的，每个薄膜晶体管还包括设置在所述栅极2和漏极7上的保护层6。从而更好的保护基板上的结构。避免基板上的结构在制作时被损坏。
为了方便对本发明实施例提供的基板的理解，下面结合附图1、图2、图3、图4及图5对其结构进行详细的描述。
继续参考图1及图2，其中的第一电极10的个数为多个，且多个第一电极10平行设置，每个第一电极10被第三电极11隔绝成多个电极段；每个第一电极10的电极段通过异层设置的电极连接层13连接成一体，且电极连接层13在衬底1上的投影与第三电极11交叉。其中的电极连接层13与像素电极8同层设置，具体的，该像素电极8及电极连接层13设置在保护层6上。且在制作时，像素电极8和电极连接层13同时形成，无需额外的制作工艺，方便了基板的制作。
继续参考图1，由图1可以看出，所述第三电极11包括多个电极段，所述第三电极11的任意相邻的两个电极段分别位于第一电极10的两侧，且相邻的电极段之间通过连接线9连接导通，所述电极连接层13在所述衬底1上的投影与所述连接线9交叉。一并参考图2，由图2中可以看出，连接线9与第一电极10之间存在间隙，从而保证了第一电极10和第三电极11之间电隔离。在具体制作时，第一电极10的电极段和第三电极11的电极段在衬底1上形成，之后，在形成栅极2时，形成连接线9，即栅极2与连接线9同层设置，且连接线9的材料与所述栅极2的材料相同。从而无需额外的工序来制作连接线9，简化了基板的制作方法。在具体制作时，连接线9的宽度范围在2-15μm。
继续参考图1，上述第一电极包括与所述第一电极10同层且平行设置的第二电极12的第四电极，且所述多个第二电极12和多个第四电极14间隔设置，所述多个第二电极12只输入公共电极信号，所述多个第四电极14在所述第二时间段的部分时段内，输入触控信号，即所述第二电极12为公共电极，且每个第二电极12被所述第三电极11隔绝成多个电极段；所述每个第二电极12的电极段通过所述电极连接层13连接成一体。该第二电极12作为纯粹的公共电极，此时，衬底1上设置了三种电极，一种为第四电极14，该电极既可以作为公共电极又可以作为触摸接收电极，第二种为第二电极12，该电极作为公共电极，第三种为第三电极11，该电极既可以作为公共电极又可以作为触摸发射电极。
一并参考图3、图4及图5，其中的，第一电极10和第三电极11采用透明电极材料制作，即第一电极10的电极段及第三电极的电极段均为透明电极段。
在基板制作时，该设置的电极连接层13位于保护层6之上。保护层13上设置有过孔，所述电极连接层穿过所述过孔与所述第一电极的多个电极段连接。具体的在制作时，在基板上形成的栅极绝缘层3及保护层6上形成三类通孔，其中的一类通孔用于连通公共电极与触摸发射电极共用的电极的连通孔，另一类通孔用于连接公共电极与触摸接收电极连接的通孔，第三类通孔用于连接单独使用的公共电极的通孔。在保护层6上形成电极连接层13时，电极连接层13将第四电极14的各个电极段连通，以及将第二电极12的各个电极段连接，以及将相邻的第三电极11连通。
为了方便对本发明实施例的理解，下面结合其制作方法对其进行详细的说明。
本发明还提供了一种触摸显示屏的基板的制作方法，该方法包括以下步骤：
通过构图工艺在衬底形成一层电极层，所述电极层包括的第一电极10和第三电极11，所述第一电极10和所述第三电极11交叉且电绝缘设置。
其中的在衬底1上形成薄膜晶体管具体为：通过一次构图工艺在形成的电极层刻蚀出多个平行设置的第一电极的电极段，及与第一电极交叉的第三电极的电极段；
通过一次构图工艺形成连接第三电极的电极段的连接线；具体的，通过一次构图工艺形成栅极和连接第三电极的电极段的连接线。
通过一次构图工艺形成电极连接层，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉；具体的，通过一次构图工艺形成像素电极和电极连接层，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
此外，还包括在形成电极连接层之前，在形成的薄膜晶体管上形成保护层，在保护层形成与所述第一电极的电极段相对应的过孔。
为了方便理解，下面结合附图3、图4及图5进行详细说明。其中，图3为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的第三电极处的剖视图；图4为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的第二电极处的剖视图；图5为本发明实施例提供的触摸显示屏的基板的第一电极处的剖视图。
步骤一、提供TFT基板，在TFT基板表面沉积ITO层，并利用光刻技术图案化，形成：第二电极12(公共电极Vcom)，第四电极14(公共电极/触摸接收电极Vcom/Rx)，和第一电极10(公共电极/触摸发射电极Vcom/Tx)。
步骤二、在其上沉积金属层，并利用光刻技术图案化，形成栅极2(Gate)，连接线9(Tx)，且该连接线9(Tx)搭接在之前形成的第三电极11(Vcom/Tx)上，并与第二电极12(Vcom)及第四电极14(Vcom/Rx)之间间隔一定的间隙。
步骤三、在形成的栅极2上沉积栅绝缘层(GI)。
步骤四、在栅极绝缘层3上沉积半导体层(即有源层4)，半导体层可分为非晶硅层(Active)和轻掺杂的非晶硅层(n+)，再在其上沉积第二金属层(SD)，并利用光刻技术图案化半导体层和第二金属层，形成薄膜晶体管沟道，源极5(S)，漏极7(D)，数据线(D)。
步骤五、在其上沉积保护层6，并利用光刻技术图案化保护层6，形成像素电极8连接孔，触摸发射连接孔，触摸接收电极连接孔，公共电极连接孔。
步骤六、在其上沉积ITO层，并利用光刻技术图案化像素电极8和电极连接层13。
本发明实施例还提供了一种触摸屏，所述触摸屏包括上述任一项所述的基板。
在上述具体实施例中，通过在衬底上设置电极，并且其中的第四电极14作为公共电极及触摸接收电极、第三电极11作为公共电极及触摸发射电极，并且通过连接线9及电极连接层13形成耦合电容，在驱动时对第四电极14及第三电极11采用分时驱动，从而使得触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。当操作者触摸到触摸屏时，影响到触电极连接层13与触摸接收电极之间形成的耦合电容的电容量，使操作者触摸处的耦合电容与其他位置的耦合电容的电容量不同，触摸屏根据接收到的电容量发生变化的耦合电容的位置来确定操作者触摸的位置。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的触摸屏。
在上述具体实施例中，通过在衬底上设置电极，并且其中的第四电极14作为公共电极及触摸接收电极、第三电极11作为公共电极及触摸发射电极，并且通过连接线9及电极连接层13形成耦合电容，在驱动时对第四电极14及第三电极11采用分时驱动，从而使得触摸接收电极与触摸发射电极可以同层设置，在基板上形成公共电极时，即可在形成的公共电极上形成触摸发射电极及触摸接收电极。简化了基板的结构，减少了基板的生产工艺以及降低了基板的制作成本。当操作者触摸到触摸屏时，影响到触电极连接层13与触摸接收电极之间形成的耦合电容的电容量，使操作者触摸处的耦合电容与其他位置的耦合电容的电容量不同，触摸屏根据接收到的电容量发生变化的耦合电容的位置来确定操作者触摸的位置。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种触摸显示屏的基板，其特征在于，该基板包括衬底，设置在所述衬底上设置有一层电极层，所述电极层包括的多个第一电极和多个第三电极，所述第一电极和所述第三电极交叉且电绝缘设置；
当所述第一电极、第三电极处于显示画面的第一时间段时，所述第一电极、第三电极输入公共电极信号；
当所述第一电极、第三电极处于不显示画面的第二时间段时，在所述第二时间段的部分时段内，部分所述第一电极、第三电极输入触控信号。
2.如权利要求1所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述多个第一电极平行设置，每个第一电极被所述第三电极隔绝成多个电极段；所述每个第一电极的电极段通过异层设置的电极连接层连接成一体，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
3.如权利要求2所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述电极连接层与所述触摸显示屏的基板上的像素电极同层设置。
4.如权利要求3所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，还包括设置在所述基板的薄膜晶体管上的保护层，所述电极连接层设置在所述保护层上。
5.如权利要求4所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述保护层上设置有过孔，所述电极连接层穿过所述过孔与所述第一电极的多个电极段连接。
6.如权利要求2所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述第三电极包括多个电极段，所述第三电极的任意相邻的两个电极段分别位于第一电极的两侧，且相邻的电极段之间通过连接线连接导通，所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述连接线交叉。
7.如权利要求6所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述连接线的材料与所述栅线的材料相同。
8.如权利要求6所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述连接线的宽度范围在2-15μm。
9.如权利要求1～8任一项所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述第一电极及所述第二电极与所述基板的栅极同层设置。
10.如权利要求9所述的触摸显示屏的基板，其特征在于，所述第一电极的电极段及第三电极的电极段均为透明电极段。
11.如权利要求9所述的基板，其特征在于，所述多个第一电极还包括多个第二电极和多个第四电极，且所述多个第二电极和多个第四电极间隔设置，所述多个第二电极只输入公共电极信号，所述多个第四电极在所述第二时间段的部分时段内，输入触控信号。
12.一种触摸显示屏的基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过构图工艺在衬底形成一层电极层，所述电极层包括的第一电极和第三电极，所述第一电极和所述第三电极交叉且电绝缘设置。
13.如权利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述在衬底形成一层电极层，所述电极层包括的第一电极和第三电极，所述第一电极和所述第三电极交叉且电绝缘设置具体为:
通过一次构图工艺在形成的电极层刻蚀出多个平行设置的第一电极的电极段，及与第一电极交叉的第三电极的电极段；
通过一次构图工艺形成连接第三电极的电极段的连接线；
通过一次构图工艺形成电极连接层，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
14.如权利要求13所述的制作方法，其特征在于，通过一次构图工艺形成连接第三电极的电极段的连接线具体为：
通过一次构图工艺形成栅极和连接第三电极的电极段的连接线。
15.如权利要求13所述的制作方法，其特征在于，通过一次构图工艺形成电极连接层具体为：通过一次构图工艺形成像素电极和电极连接层，且所述电极连接层在所述衬底上的投影与所述第三电极交叉。
16.如权利要求13所述的制作方法，其特征在于，在形成电极连接层之前还包括：
在形成的薄膜晶体管上形成保护层，在保护层形成与所述第一电极的电极段相对应的过孔。
17.一种触摸屏，其特征在于，所述触摸屏包括如权利要求1～11任一项所述的基板。
18.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求17所述的触摸屏。
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