CN105932031A - 阵列基板及其制造方法、触控面板、触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种阵列基板、触控面板、触控显示装置及阵列基板的制造方法。阵列基板包括衬底基板以及在衬底基板前侧依次设置的平坦层、第一钝化层、公共电极层、金属层、第二钝化层以及像素电极层，所述公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。在本发明实施例中，平坦层与公共电极层之间设置有第一钝化层，当在公共电极层表面溅射形成金属层时，第一钝化层可以防止金属直接溅射到平坦层上，进而防止平坦层受到冲击并释放杂质，保障了工艺腔室的清洁性，在提高触控显示装置灵敏度的同时，又提高了触控显示装置的产品品质。

Description

阵列基板及其制造方法、触控面板、触控显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、触控面板、触控显示装置及阵列基板的制造方法。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触控面板(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触控面板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，电容式触控面板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。
以触摸屏内嵌于ADS(Advanced Super Dimension Switch，高级超维场转换，简称ADS)模式显示屏的其中一个具体应用为例。其中，ADS模式的显示屏通过网状的第一电极层与板状的第二电极层之间形成多维电场，使液晶盒内所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率。
上述内嵌于ADS模式显示屏的触摸屏，第一电极层包括交叉分布的驱动电极和探测电极，驱动电极和探测电极在交叉处绝缘设置。驱动电路可以对第一电极层分时驱动，从而使第一电极层工作于不同的状态，例如，在第一时间段作为公共电极层与板状的第二电极层形成多维电场，在第二时间段作为驱动电极和探测电极，两者在交叉处产生互感电容。
其中，公共电极层多采用氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称ITO)材质，由于ITO的阻抗较高，通常在公共电极层上溅射形成金属层，来减小探测电极的负载，进而提高触控显示装置的触控灵敏度。
然而，在形成公共电极层之前，通常需要形成平坦层来对位于其下方的结构进行平坦化处理，这导致在公共电极层上方溅射形成金属层时，极易对平坦层造成冲击，进而使平坦层释放杂质，污染工艺腔室，并影响触控显示装置的产品品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种阵列基板、触控面板、触控显示装置及阵列基板的制造方法，在提高触控显示装置的触控灵敏度的基础上，提高其产品品质。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括衬底基板以及在衬底基板前侧依次设置的平坦层、第一钝化层、公共电极层、金属层、第二钝化层以及像素电极层，所述公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。
在本发明实施例中，平坦层与公共电极层之间设置有第一钝化层，当在公共电极层表面溅射形成金属层时，第一钝化层可以防止金属直接溅射到平坦层上，进而防止平坦层受到冲击并释放杂质，保障了工艺腔室的清洁性，在提高触控显示装置灵敏度的同时，又提高了触控显示装置的产品品质。
优选的，所述衬底基板与所述平坦层之间设置有薄膜晶体管，所述第二钝化层具有第一过孔，所述公共电极具有第二过孔，所述第一钝化层具有第三过孔，所述平坦层具有第四过孔，所述像素电极层通过第一过孔、第二过孔、第三过孔以及第四过孔与薄膜晶体管的源极或者漏极连接。
优选的，所述第一钝化层与所述第二钝化层材质相同。
可选的，所述第一钝化层包括氮化硅或者二氧化硅。
优选的，所述第一过孔与所述第三过孔位置相对。采用这样的设计，第一过孔与第三过孔可以通过一次掩模构图工艺形成，相比现有技术，没有额外增加新的构图工艺，因此，该阵列基板的制造工艺较为简单，生产成本较低。
具体的，所述第一钝化层的厚度为100nm～500nm。
优选的，所述衬底基板与所述薄膜晶体管之间设置有光阻挡层。采用这样的设计，当衬底基板一侧有光线射入时，光阻挡层可以保护薄膜晶体管不受损坏，进而使薄膜晶体管内的载流子浓度保持相对稳定。
优选的，所述光阻挡层与所述薄膜晶体管之间设置有缓冲层。当衬底基板存在缺陷时，缓冲层可以使阵列基板的产品品质不受衬底基板缺陷的影响。
本发明实施例提供一种触控面板，包括上述任一技术方案的阵列基板。该触控面板的触控灵敏度较高，且产品品质较高。
本发明实施例提供了一种触控显示装置，包括上述任一技术方案的触控面板。该触控显示装置的触控灵敏度较高，且产品品质较高。
本发明实施例提供了一种阵列基板的制造方法，包括：
在衬底基板前侧形成平坦层；
在平坦层的前侧形成第一钝化层；
在第一钝化层的前侧形成公共电极层；
在公共电极层的前侧形成金属层；
在金属层的前侧形成第二钝化层；
在第二钝化层的前侧形成像素电极层；
其中，所述公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。采用该方法制造的阵列基板应用于触控显示装置时，触控显示装置的触控灵敏度较高，且产品品质较高。
附图说明
图1为本发明实施例阵列基板的截面结构示意图；
图2为图1的局部结构示意图；
图3为本发明实施例阵列基板的制造方法流程图。
附图标记说明：
10-衬底基板
11-光阻挡层
12-缓冲层
13-有源层
14-源极
15-漏极
16-栅绝缘层
17-栅极
18-平坦层
19-第一钝化层
20-公共电极层
21-金属层
22-第二钝化层
23-像素电极层
220-第一过孔
200-第二过孔
190-第三过孔
180-第四过孔
30-薄膜晶体管
具体实施方式
为了在提高触控显示装置的触控灵敏度的基础上，提高其产品品质，本发明实施例提供了一种阵列基板、触控面板、触控显示装置及阵列基板的制造方法。
如图1所示，本发明实施例提供的阵列基板，包括衬底基板10以及在衬底基板10前侧依次设置的平坦层18、第一钝化层19、公共电极层20、金属层21、第二钝化层22以及像素电极层23，公共电极层20包括交叉设置的第一电极和第二电极(图中由于视角原因未示出)，第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。
在本发明各实施例中，所述“前侧”可以理解为显示装置中该部件靠近观看者的一侧，相应的，所述“背侧”可以理解为显示装置中该部件远离观看者的一侧，以下若无特殊说明，“前侧”和“背侧”均按此定义理解。
其中，衬底基板10的具体材质不限，例如可以选用透明的玻璃、树脂等。在形成公共电极层20之前，通常需要形成平坦层18来对位于其背侧的结构进行平坦化处理，有利于在其上进行下一步构图工艺。平坦层18的具体材质不限，通常情况下，采用树脂等材质形成平坦层。
作为实现触控的部分，第一电极可以为驱动电极，则第二电极为探测电极，或者，第一电极为探测电极，则第二电极为驱动电极。
第一钝化层19的具体厚度不限，例如可以为100nm～500nm。
在本发明实施例中，平坦层18与公共电极层20之间设置有第一钝化层19，当在公共电极层20表面溅射形成金属层时，第一钝化层19可以防止金属直接溅射到平坦层18上，进而防止平坦层18受到冲击并释放杂质，保障了工艺腔室的清洁性，在提高触控显示装置灵敏度的同时，又提高了触控显示装置的产品品质。
在本发明一个具体实施例中，请参考图1和图2所示，衬底基板10与平坦层18之间设置有薄膜晶体管30，第二钝化层22具有第一过孔220，公共电极层20具有第二过孔200，第一钝化层19具有第三过孔190，平坦层18具有第四过孔180，像素电极层230通过第一过孔220、第二过孔200、第三过孔190以及第四过孔180与薄膜晶体管的源极14或者漏极15连接。
其中，薄膜晶体管的具体类型不限，例如可以为底栅型薄膜晶体管(此时有源层位于栅线层的上方)或者顶栅型薄膜晶体管(此时有源层位于栅线层的下方)等。薄膜晶体管各膜层的结构位置可以有很多种变化，只要制作出显示装置驱动所必要的元素(比如栅极、有源层、源极、漏极和像素电极等)，确保显示装置正常驱动即可。
具体的，本发明实施例的阵列基板，采用的薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管，顶栅型薄膜晶体管包括：位于衬底基板10前侧的有源层13，位于有源层13前侧的源极14和漏极15，位于源极14和漏极15前侧的栅绝缘层16，以及位于栅绝缘层16前侧的栅极17。
在本发明一个优选实施例中，第一钝化层19与第二钝化层22材质相同。第一钝化层与第二钝化层的具体材质不限，例如可以为氮化硅或者二氧化硅等等。
基于上述实施例的一个实施例中，第二钝化层22的第一过孔220与第一钝化层19的第三过孔190位置相对。采用这样的设计，第一过孔与第三过孔可以通过一次掩模构图工艺形成，相比现有技术，没有额外增加新的构图工艺，因此，该阵列基板的制造工艺较为简单，生产成本较低。
请继续参考图1所示，在本发明的一个优选实施例中，衬底基板10与薄膜晶体管30之间设置有光阻挡层11。光阻挡层11的具体材质不限，只要能够阻挡光线即可，例如可以为金属层。采用该方案，当衬底基板一侧有光线射入时，光阻挡层可以保护薄膜晶体管不受损坏，进而使薄膜晶体管内的载流子浓度保持相对稳定。
在本发明另一个优选实施例中，光阻挡层11与薄膜晶体管30之间设置有缓冲层12。采用该方案，当衬底基板存在缺陷时，缓冲层可以使阵列基板的产品品质不受衬底基板缺陷的影响。
本发明实施例提供了一种触控面板，包括前述任一实施例的阵列基板。该触控面板的触控灵敏度较高，且产品品质较高。
本发明实施例提供了一种触控显示装置，包括前述任一实施例的触控面板。该触控显示装置的触控灵敏度较高，且产品品质较高。该显示装置可以是显示器、手机、电视、笔记本或者一体机等等。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制造方法，包括：
步骤101：在衬底基板前侧形成平坦层；
步骤102：在平坦层的前侧形成第一钝化层；
步骤103：在第一钝化层的前侧形成公共电极层；
步骤104：在公共电极层的前侧形成金属层；
步骤105：在金属层的前侧形成第二钝化层；
步骤106：在第二钝化层的前侧形成像素电极层。
其中，公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。采用该方法制造的阵列基板应用于触控显示装置时，触控显示装置的触控灵敏度较高，且产品品质较高。
具体的，以下仅举一个具体实施例来说明阵列基板的制造方法，但读者应知，阵列基板的制造方法并不局限于此，凡是基于本发明实施例的阵列基板的制造方法，均在本发明的保护范围内。在该具体实施例中，阵列基板的制造方法包括：
第一步：在衬底基板前侧，通过第一次掩模构图工艺形成光阻挡层；
光阻挡层通常为金属层，如铝、铬、钨、钽、钛或钼等。
第二步：在光阻挡层前侧形成缓冲层；
缓冲层通常为氮化硅或者氧化硅等。
第三步：在缓冲层前侧，通过第二次掩模构图工艺形成有源层；
有源层材质可以为非晶硅、氢化非晶硅等。
第四步：在有源层前侧，通过第三次掩模构图工艺形成源极和漏极；
源、漏电极材质可以采用铝、铬、钨、钽、钛、钼或钼镍的单层薄膜，也可以采用由上述单层薄膜构成的多层复合薄膜。
第五步：在源极和漏极前侧，形成栅绝缘层；
栅极绝缘层的绝缘成分可以为氮化硅等。
第六步：在栅绝缘层前侧，通过第四次掩模构图工艺形成栅极；
栅极金属可以采用铝、铬、钨、钽、钛、钼或钼镍的单层薄膜，也可以采用由上述单层薄膜构成的多层复合薄膜。
第七步：在栅极前侧形成平坦层，通过第五次掩模构图工艺形成平坦层的第四过孔；
平坦层的材质可以为树脂等。
第八步：在平坦层前侧形成第一钝化层；
第一钝化层的材质可以为氮化硅或者氧化硅等。
第九步：在第一钝化层前侧形成公共电极层，通过第六次掩模构图工艺形成公共电极层的第二过孔；
公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。公共电极层的材质通常采用氧化铟锡等。
第十步：在公共电极层前侧，通过第七次掩模构图工艺形成金属层；
第十一步：在金属层前侧形成第二钝化层，通过第八次掩模构图工艺形成第二钝化层的第一过孔和第一钝化层的第三过孔；
第二钝化层的材质可以为氮化硅或者氧化硅等。
第十二步：在第二钝化层前侧，通过第九次掩模构图工艺形成像素电极层，像素电极层通过第一过孔、第二过孔、第三过孔以及第四过孔与薄膜晶体管的源极或者漏极连接。
像素电极层的材质可以为氧化铟锡等。
上述方法步骤提到的掩模构图工艺中，在基板上形成膜层通常包括沉积、涂布、溅射等多种成膜方式，根据薄膜层的材质不同，所选择的成膜工艺也不尽相同。例如，对于金属层薄膜通常采用物理气相沉积方式成膜，而对于非金属层薄膜通常采用化学气相沉积方式成膜。
采用上述方法制造的阵列基板应用于触控显示装置时，该触控显示装置的触控灵敏度较高，且产品品质较高，此外，由于第一钝化层的第三过孔和第二钝化层的第一过孔可以在同一次掩模构图工艺中形成，相比现有技术，没有增加额外的构图工艺，因此，该阵列基板的制造工艺较为简单，生产成本较低。
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 (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括衬底基板以及在衬底基板前侧依次设置的平坦层、第一钝化层、公共电极层、金属层、第二钝化层以及像素电极层，所述公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述衬底基板与所述平坦层之间设置有薄膜晶体管，所述第二钝化层具有第一过孔，所述公共电极具有第二过孔，所述第一钝化层具有第三过孔，所述平坦层具有第四过孔，所述像素电极层通过第一过孔、第二过孔、第三过孔以及第四过孔与薄膜晶体管的源极或者漏极连接。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一钝化层与所述第二钝化层材质相同。
4.如权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一钝化层包括氮化硅或者二氧化硅。
5.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一过孔与所述第三过孔位置相对。
6.如权利要求1～5任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述第一钝化层的厚度为100nm～500nm。
7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述衬底基板与所述薄膜晶体管之间设置有光阻挡层。
8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述光阻挡层与所述薄膜晶体管之间设置有缓冲层。
9.一种触控面板，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的阵列基板。
10.一种触控显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的触控面板。
11.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
在衬底基板前侧形成平坦层；
在平坦层的前侧形成第一钝化层；
在第一钝化层的前侧形成公共电极层；
在公共电极层的前侧形成金属层；
在金属层的前侧形成第二钝化层；
在第二钝化层的前侧形成像素电极层；
其中，所述公共电极层包括交叉设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在交叉处绝缘设置。
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