CN104536636A - 一种阵列基板、触控面板及阵列基板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种阵列基板、触控面板及阵列基板的制作方法，涉及触控技术领域，为解决像素单元开口率小的问题。阵列基板包括衬底基板，衬底基板上设有多条栅线、多条数据线、公共电极层和呈阵列状排列的多个像素单元，每个像素单元包括多个由横纵交叉设置的栅线和数据线围设成的子像素单元；公共电极层包括可复用作自容电极的多个公共电极块，一个公共电极块连接有至少一根导线，导线与数据线同层设置，且导线位于同列的各子像素单元的中部。触控面板包括上述技术方案所提的阵列基板，且本发明还提供了上述技术方案所提的阵列基板的制作方法。本发明提供的阵列基板用于增加像素单元的开口率。

Description

一种阵列基板、触控面板及阵列基板的制作方法
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种阵列基板、触控面板及阵列基板的制作方法。
背景技术
目前，触控功能和显示功能结合形成的触控面板的应用越来越多，较常见的触控面板包括电阻式触控面板、电容式触控面板以及光学式触控面板等。其中，电容式触控面板由于具有高准确率、多点触控以及高触控分辨率等优势，成为了主流的触控面板。电容式触控面板一般分为互容式触控面板和自容式触控面板，相对于互容式触控面板，自容式触控面板由结构较简单的单层自容电极结构实现，具有成本较低的优点，故使用较为广泛。
在现有技术中，自容式触控面板包含多个像素单元，在像素单元中，与自容电极连接的导线与相邻的数据线之间具有一定的空间，导线和数据线本身不透光，所以为了防止导线和数据线之间的空间发生漏光现象，自容式触控面板的黑矩阵需要覆盖数据线、导线以及数据线和导线之间的空间，导致黑矩阵覆盖范围较大，进而导致像素单元的开口率减小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列基板、触控面板及阵列基板的制作方法，用于增大像素单元的开口率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板上设有多条栅线、多条数据线、公共电极层和呈阵列状排列的多个像素单元，每个所述像素单元包括多个由横纵交叉设置的栅线和数据线围设成的子像素单元；所述公共电极层包括可复用作自容电极的多个公共电极块，一个所述公共电极块连接有至少一根导线，所述导线与所述数据线同层设置，且所述导线位于同列的各所述子像素单元的中部。
进一步地，每个所述公共电极块连接有一根所述导线，且所述导线所处的各所述子像素单元分别属于不同的所述像素单元。
进一步地，所述像素单元至少包括红、蓝、绿三色子像素单元；所述导线设于所述像素单元的红、蓝、绿三色子像素单元中的一个子像素单元中。
进一步地，所述导线设于红、蓝、绿三色子像素单元中的蓝色子像素单元中。
进一步地，每个所述公共电极块连接有多根所述导线，每个所述像素单元中的多个所述子像素单元的中部分别对应有所述导线。
进一步地，每个所述像素单元中的多个所述子像素单元的中部分别对应有所述导线，位于所述驱动电路远端的所述公共电极块通过多根所述导线与所述驱动电路连接，剩余的位于所述驱动电路近端的所述公共电极块通过一根所述导线与所述驱动电路连接。
进一步地，一个所述公共电极块对应多个所述子像素单元。
进一步地，所述公共电极块的形状为正方形、矩形、菱形或其它正多边形。
进一步地，所述公共电极块为边长4mm-5mm的正方形电极块。
进一步地，所述阵列基板还包括设置在所述多条栅线上的栅极绝缘层，设置在所述栅极绝缘层上的有源层，所述多条数据线和所述导线设置在所述有源层上，在所述多条数据线和所述导线上设有第一保护层，所述公共电极层设置在所述第一保护层上，在所述第一保护层和所述公共电极层上设有第二保护层，在所述第二保护层上设有像素电极。
进一步地，所述第一保护层上设有第一过孔，所述公共电极块通过所述第一过孔与所述导线连接。
进一步地，同列的各所述公共电极块对应的各所述第一过孔在所述衬底基板上的投影依次错开。
一种触控面板，包括上述技术方案中的阵列基板。
一种上述技术方案中的阵列基板的制作方法，包括：
在衬底基板上形成多条栅线；
在所述多条栅线上方形成多条数据线；
在所述多条数据线上方形成公共电极层，所述公共电极层包括可复用作自容电极的多个公共电极块，一个所述公共电极块连接有至少一根导线，所述导线与所述数据线同层设置；
形成呈阵列状排列的多个像素单元，每个所述像素单元包括多个由横纵交叉设置的所述栅线和所述数据线围设成的子像素单元；且所述导线位于同列的各所述子像素单元的中部。
进一步地，形成所述子像素单元的方法包括：
在所述多条栅线上形成栅极绝缘层的图形；
在所述栅极绝缘层上形成有源层的图形，所述有源层的图形包括与待形成的源极/漏极及源极/漏极之间的沟道对应的区域和待形成的导线对应的区域；
通过一次构图工艺在所述有源层上形成数据线、导线和源极/漏极的图形；
在所述数据线、所述导线和所述源极/漏极上形成第一保护层，通过构图工艺在所述第一保护层上形成包括第一过孔的图形，所述公共电极块位于所述第一保护层上，所述公共电极块通过所述第一过孔与所述导线连接；
在所述第一保护层和所述公共电极块上形成第二保护层，通过构图工艺在所述第二保护层和所述第一保护层上形成包括第二过孔的图形；
在所述第二保护层上形成像素电极的图形，所述像素电极通过所述第二过孔与所述漏极连接。
本发明提供的阵列基板中，与可复用作自容电极的公共电极连接的导线设置在同列的各子像素单元的中部，而子像素单元的中部属于开口区，开口区无黑矩阵覆盖，因此黑矩阵只需覆盖限定子像素单元的数据线即可，不需要覆盖导线以及数据线和导线之间的空间，减少了黑矩阵的覆盖范围，从而增大了子像素单元的开口区的面积，进而增大了像素单元的开口率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图2为图1中导线与公共电极块的连接关系图；
图3为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
图4为另一实施例中导线与公共电极块的连接关系图；
图5为图1或图3中B-B方向的剖视图；
图6为本发明实施例提供的分时驱动触控面板的时序图；
图7为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法的流程图；
图8为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法的具体实现方式的流程图。
附图标记：
10-阵列基板，                  11-导线，
12-衬底基板，                  13-栅线，
14-栅极绝缘层，                15-有源层，
16-数据线，                    17-第一保护层，
18-公共电极层，                19-第二保护层，
20-像素电极，                  21-第一过孔，
22-第二过孔，                  23-公共电极块
24-栅线及栅极，                25-源极，
26-漏极，                      27-驱动IC。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的阵列基板、触控面板以及阵列基板的制作方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明实施例提供的阵列基板10，包括：衬底基板12，设置在所述衬底基板12上的多条栅线13、多条数据线16、公共电极层18和呈阵列状排列的多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，每个子像素单元由横纵交叉设置的栅线13和数据线16围设成；公共电极层18包括可复用作自容电极的多个公共电极块，一个公共电极块连接有至少一根导线11，导线11与数据线16同层设置，且导线11位于同列的各子像素单元的中部。比如：如图1所示，A列的各子像素单元共用一根导线11，且导线11位于A列的各子像素单元的中部。
本发明实施例提供的阵列基板10中，与公共电极层18连接的导线11位于同列的各子像素单元的中部，子像素单元的中部属于开口区，而开口区无黑矩阵覆盖，因此黑矩阵只需覆盖数据线16即可，由于导线11很细，因此即使在子像素单元中也不可见，不需要用黑矩阵遮挡该导线11，以及数据线16和导线11之间的空间，所以减少了黑矩阵的覆盖范围，增大了开口区的面积，从而增大了像素单元的开口率。而且，导线11和数据线16同层设置，在制作阵列基板10的过程中，通过一次构图工艺可形成导线11和数据16，从而可减少了一次掩膜工序。
上述阵列基板中导线11的设置方式有多种，在本发明实施例中优选以下几种设置方式：
设置方式一，请参阅图1，每个公共电极块23连接有一根导线11，且导线11所处的各子像素单元分别属于不同的像素单元，当导线11按照此设置方式设置时，一根导线11不会出现在同一个像素单元中的两个或者更多子像素单元中，一个像素单元中只有一个子像素单元与导线11对应。比如：如图1所示，该图中标示阵列基板的部分像素区域，其中包括9列和5行的子像素单元，虚线表示公共电极块23对应的区域。本实施例中，标示出的区域包括上下共两个公共电极块23，每个公共电极块23对应3*8＝24个子像素单元，下面的公共电极块23省略了一行子像素单元，可以理解的是，图1只是示意图，优选的，每个公共电极块23均对应相同数量的子像素单元，一个公共电极块23只连接有一条导线11，第一行子像素单元中的前三个子像素单元组成一个像素单元，在该像素单元中，只有一个子像素单元中设有导线11。
需要说明的是，包括该阵列基板的显示装置还包括驱动电路，或者说该驱动电路可以直接设置在阵列基板上，如图4所示，驱动电路(Integratedcircuit，以下简称驱动IC27，该驱动IC27为用于驱动实现触控功能的部件和/或实现显示功能的部件；公共电极块23通过导线与驱动IC27相连接，比如：请参阅图2，一个公共电极块23只连接有一根导线11，因此，一个公共电极块23通过一根导线11与驱动IC27相连。
进一步地，每个像素单元至少包括红、蓝、绿三色子像素单元，在每个像素单元中，与公共电极连接的导线11设置在红、蓝、绿三色子像素单元中的一个子像素单元的中部。优选的，由于蓝色子像素单元对透过率的影响最小，所以将与公共电极18连接的导线11设于红、蓝、绿三色子像素单元中的蓝色子像素单元的中部。比如，每个像素单元包括红、蓝、绿三色子像素单元，同列像素单元包括三列子像素单元，分别为一列红色子像素单元、一列蓝色子像素单元和一列绿色子像素单元，导线11设置在该列像素单元中的一列各蓝色子像素单元的中部。
设置方式二，请参阅图3，每个公共电极块23连接有多根导线11，每个像素单元中的多个子像素单元的中部分别对应有导线11。比如：如图3所示，在标示出的9列和5行的子像素单元中，每个公共电极块23对应3*8＝24个子像素单元，为了使各列子像素单元的中部都有导线11经过，因此，在8列子像素单元的中部各设有一根导线11。如此设计，可以在驱动时选用其中的一根导线11传递信号，其他的导线11作为备用导线，实现了驱动电路的冗余设计，提高驱动的可靠性。
设置方式三，请参阅图4，为了减少驱动过程中传递信号产生的延迟，优选地，位于驱动IC27远端(本实施例中的远端指公共电极块距离驱动IC27的距离而言，距离驱动IC27距离远的称为远端，距离IC27距离近的称为近端，例如，如果整个阵列基板上自上而下设置有20行像素单元，有10行公共电极块，可以位于中间位置的公共电极块为参考点，将上面的前两行或者三行称为位于驱动IC27远端的公共电极块，而其他行的称为位于驱动IC27近端的公共电极块)的公共电极块23通过多根导线11与驱动IC27连接，剩余的位于驱动IC27近端的公共电极块23通过一根导线11与驱动IC27连接。比如：请参阅图4，位于上方的虚线框中的各公共电极块23为位于驱动IC27远端的公共电极块，通过两根导线11与驱动IC27相连；位于下方的虚线框中的各公共电极块23为位于驱动IC近端的公共电极块，通过一根导线11与驱动IC连接；如此设计，一方面可以减少驱动过程中传递信号产生的延迟，另一方面相对设置方式二，还可以减少导线11数量。
需要说明的是，由于公共电极块23可复用作自容电极，因此一个公共电极块23对应多个子像素单元，比如：如图1所示，一个公共电极块23对应3*8＝24个子像素单元。其中，公共电极块23的形状具体可以为正方形、矩形、菱形或其它正多边形；优选的，公共电极块23为边长4mm-5mm的正方形电极块。
本发明实施例中的阵列基板10除了包括上述结构外，还包括设置在多条栅线13上的栅极绝缘层14，设置在栅极绝缘层14上的有源层15，多条数据线16和导线11设置在有源层15上方，在多条数据线16和导线11上设有第一保护层17，公共电极层18设置在第一保护层17上，在第一保护层17和公共电极层18上设有第二保护层19，在第二保护层19上设有像素电极20。
具体地，下面以阵列基板10中的子像素单元为例，来说明上述阵列基板10的具体结构，请参考图5，子像素单元包括设置在衬底基板12上的栅极层24(由于栅线13与栅极为同一层金属同层形成，因此图中的24表示栅线13及栅极，以下将该层24称为栅极层)，设置在栅极层24上的栅极绝缘层14，设置在栅极绝缘层14上的有源层15，设置在有源层15上的源极25/漏极26和导线11，设置在源极25/漏极26和导线11上的第一保护层17，设置在第一保护层17上的公共电极层18，设置在第一保护层17和公共电极层18上的第二保护层19，设置在第二保护层19上的像素电极20。需要说明的是，公共电极层18包括多个公共电极块。
在上述阵列基板10中，公共电极层18中的公共电极块23与导线11连接，具体的，请参考图1、图3和图5，在阵列基板中的第一保护层17上设置有第一过孔21，公共电极块23通过第一过孔21与导线11连接。其中导线11与公共电极块连接的过孔21只是其中一种连接方式，其中本申请不限于此种连接方式。此外，在阵列基板20中的第二保护层19上设置有第二过孔22，像素电极20通过位于第二过孔22与漏极25连接。
为了方便构图成型，如图2或图4所示，优选地，同列的各公共电极块23对应的各第一过孔21在衬底基板上的投影依次错开。如此既方便构图形成各第一过孔21，同时又方便构图形成各导线11。
本发明还提供了一种触控面板，触控面板包括上述阵列基板10，所述触控面板可以应用于液晶显示面板、电子纸、有机发光二极管面板(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED面板)、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件中。
由于上述实施例中的触控面板将触控功能和显示功能结合，能够实现触控功能和显示功能；为了防止实现触控功能时，公共电极块复用作自容电极接收的触控信号被阵列基板中实现显示功能的栅线和数据线影响，通常采用分时驱动的方法来驱动该触控面板。具体的，在1帧信号的驱动总时间T中，利用时间段T1进行显示功能的驱动，利用时间段T2进行触控功能的驱动，其中，T＝T1+T2。例如，请参考图6，1帧信号的驱动总时间T为16.7ms，T1为11.7ms，T2为5ms，将1帧信号中的前11.7ms用于显示功能的驱动，将上述1帧信号的后5ms用于触控功能的驱动，其中，Gate 1至Gate n为栅线信号，Data为数据线信号，Tx/Rx为复用作自容电极的公共电极块驱动触控功能的信号。
如图7所示，本发明实施例还提供了上述阵列基板的制作方法，包括：
步骤201，在衬底基板12上形成多条栅线13；具体的，在衬底基板12上先形成栅线层，再通过构图工艺形成包括多条栅线13的图形。
步骤202，在多条栅线13上方形成多条数据线16；具体的，在多条栅线13上方先形成数据线层，再通过构图工艺形成包括多条数据线16的图形。
步骤203，在多条数据线16上方形成公共电极层18；所述公共电极层18包括可复用作自容电极的多个公共电极块23，一个所述公共电极块23连接有至少一根导线11，所述导线11与所述数据线16同层设置，因此在阵列基板10的制作过程中，可以通过一次构图工艺形成数据线16和导线11。
步骤204，形成呈阵列状排列的多个像素单元；每个所述像素单元包括多个由横纵交叉设置的所述栅线13和所述数据线16围设成的子像素单元；且所述导线11位于同列的各所述子像素单元的中部。
在制作阵列基板10的过程中，将与公共电极18连接的导线11制作在同列的各子像素单元的中部，子像素单元的中部属于开口区，开口区无黑矩阵覆盖，黑矩阵只需覆盖数据线16即可，不再需要覆盖导线11、数据线16和导线11之间的空间，所以减少了黑矩阵的覆盖范围，增大了开口区的面积，从而增大了像素单元的开口率。而且，与公共电极块连接的导线11和数据线16同层设置，在制作阵列基板10的过程中，可以通过一次构图工艺形成数据线16和导线11，从而省去现有技术中导线11单独成形的掩膜工序，减少了一次掩膜工序。
下面将详细说明阵列基板10的制作过程，尤其是阵列基板10中子像素单元的制作方法，如图8所示，所述阵列基板10的制作方法，包括：
步骤301，在衬底基板12上形成多条栅线13；其中，在形成多条栅线13的同时，也形成了薄膜晶体管23中的栅极。
步骤302，在多条栅线13上形成栅极绝缘层14的图形；需要说明的是，薄膜晶体管23中的栅极位于栅极绝缘层14下方。
步骤303，在栅极绝缘层14上形成有源层15的图形；有源层15的图形包括与待形成的源极25漏极26及源/漏极之间的沟道对应的区域和待形成的导线11对应的区域。
步骤304，通过一次构图工艺在有源层15上形成数据线16、导线11和源极25/漏极26的图形。可以通过一次构图工艺形成数据线16、导线11和源极25/漏极26，即利用一次掩膜工序即可完成步骤304。
步骤305，在数据线16、导线11和薄膜晶体管23的源极25/漏极26上形成第一保护层17，通过构图工艺在第一保护层17上形成包括第一过孔21的图形；所述公共电极块23位于所述第一保护层17上，所述公共电极块23通过所述第一过孔21与所述导线11连接。
步骤306，在第一保护层17和公共电极块23上形成第二保护层19，通过构图工艺在第二保护层19和第一保护层17上形成包括第二过孔22的图形。
步骤307，在第二保护层19上形成像素电极20的图形；其中，像素电极20通过第二过孔22与漏极26连接。
由于导线11与数据线16同层设置，所以在栅极绝缘层14上方形成数据线层后，通过一次构图工艺形成了数据线16和导线11的图形，不需要对导线11单独进行掩膜工序，从而节省了一道掩膜工序，减少了制作阵列基板10过程中的掩膜次数，简化了阵列基板10的制作流程。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板上设有多条栅线、多条数据线、公共电极层和呈阵列状排列的多个像素单元，其特征在于，每个所述像素单元包括多个由横纵交叉设置的栅线和数据线围设成的子像素单元；所述公共电极层包括可复用作自容电极的多个公共电极块，一个所述公共电极块连接有至少一根导线，所述导线与所述数据线同层设置，且所述导线位于同列的各所述子像素单元的中部。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述公共电极块连接有一根所述导线，且所述导线所处的各所述子像素单元分别属于不同的所述像素单元。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元至少包括红、蓝、绿三色子像素单元；所述导线设于所述像素单元的红、蓝、绿三色子像素单元中的一个子像素单元中。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述导线设于红、蓝、绿三色子像素单元中的蓝色子像素单元中。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述公共电极块连接有多根所述导线，每个所述像素单元中的多个所述子像素单元的中部分别对应有所述导线。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述导线还用于与驱动电路相连，位于所述驱动电路远端的所述公共电极块通过多根所述导线与所述驱动电路连接，剩余的位于所述驱动电路近端的所述公共电极块通过一根所述导线与所述驱动电路连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的阵列基板，其特征在于，一个所述公共电极块对应多个所述子像素单元。
8.根据权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极块的形状为正方形、矩形、菱形或其它正多边形。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极块为边长4mm-5mm的正方形电极块。
10.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括设置在所述多条栅线上的栅极绝缘层，设置在所述栅极绝缘层上的有源层，所述多条数据线和所述导线设置在所述有源层上，在所述多条数据线和所述导线上设有第一保护层，所述公共电极层设置在所述第一保护层上，在所述第一保护层和所述公共电极层上设有第二保护层，在所述第二保护层上设有像素电极。
11.根据权利要求10所述的阵列基板，其特征在于，所述第一保护层上设有第一过孔，所述公共电极块通过所述第一过孔与所述导线连接。
12.根据权利要求11所述的阵列基板，其特征在于，同列的各所述公共电极块对应的各所述第一过孔在所述衬底基板上的投影依次错开。
13.一种触控面板，其特征在于，包括权利要求1-12中任意一项所述的阵列基板。
14.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成多条栅线；
在所述多条栅线上方形成多条数据线；
在所述多条数据线上方形成公共电极层，所述公共电极层包括可复用作自容电极的多个公共电极块，一个所述公共电极块连接有至少一根导线，所述导线与所述数据线同层设置；
形成呈阵列状排列的多个像素单元，每个所述像素单元包括多个由横纵交叉设置的所述栅线和所述数据线围设成的子像素单元；且所述导线位于同列的各所述子像素单元的中部。
15.根据权利要求14所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，形成所述子像素单元的方法包括：
在所述多条栅线上形成栅极绝缘层的图形；
在所述栅极绝缘层上形成有源层的图形，所述有源层的图形包括与待形成的源极/漏极及源极/漏极之间的沟道对应的区域和待形成的导线对应的区域；
通过一次构图工艺在所述有源层上形成数据线、导线和源极/漏极的图形；
在所述数据线、所述导线和所述源极/漏极上形成第一保护层，通过构图工艺在所述第一保护层上形成包括第一过孔的图形，所述公共电极块位于所述第一保护层上，所述公共电极块通过所述第一过孔与所述导线连接；
在所述第一保护层和所述公共电极块上形成第二保护层，通过构图工艺在所述第二保护层和所述第一保护层上形成包括第二过孔的图形；
在所述第二保护层上形成像素电极的图形，所述像素电极通过所述第二过孔与所述漏极连接。
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