CN106125440B - 阵列基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阵列基板及其制备方法、显示装置，涉及显示技术领域，以消除因源极信号与公共电极信号相互干扰在显示画面中形成的暗线，提高显示装置的显示质量。其中，所述阵列基板包括衬底基板和公共电极层，所述阵列基板还包括设置于所述衬底基板和所述公共电极层之间的遮光金属层，所述遮光金属层包括遮光图形和触控信号线，所述触控信号线与所述公共电极层电连接。本发明提供的阵列基板应用于触摸显示装置。

Description

阵列基板及其制备方法、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及其制备方法、显示装置。
背景技术
完全内嵌式触摸屏(Full In-Cell，简称FIC)是将触摸屏的触摸感应元件设置在显示面板的内部，以使显示面板能够实现触控功能的一种触摸屏。为了实现显示面板的结构紧凑性，FIC可设计为分时复用公共电极(Common-Indium Tin Oxide，简称C-ITO)的结构，也就是显示面板在实现触控功能时，公共电极可作为触摸感应元件，用于实现触摸感测；在实现显示功能时，公共电极用于实现画面的显示。
常见的FIC的阵列基板包括：衬底基板，以及设置于衬底基板上的源漏金属层，参见图1，源漏金属层包括平行设置的源极信号线1和触控信号线2(Touch Panel Metal，简称TPM)，阵列基板还包括设置于源漏金属层上的公共电极层，公共电极层与TPM电连接，从而在触控的时间段内，TPM能够向公共电极层提供触控信号，使显示面板实现触控功能，在显示的时间段内，TPM能够向公共电极层提供公共电极信号，使显示面板实现显示功能，可见，通过分时复用公共电极层分别实现了显示面板的显示和触控两个功能。
随着生产过程中，对阵列基板上每英寸所拥有的像素数目(Pixels Per Inch，简称PPI)要求的提高，阵列基板上的布线要求也提高，其中，要求TPM2与源极信号线1之间的距离必须满足小于3μm。但是受到构图工艺的限制，源极信号线1与TPM 2之间会有金属材料残余，TPM 2与源极信号线1之间的距离过小极易造成源极信号线1与TPM 2短路，从而导致TPM 2中提供的公共电极信号与源极信号线1中提供的源极信号相互干扰，进而在显示画面中形成暗线，降低显示质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列基板及其制备方法、显示装置，以消除因源极信号与公共电极信号相互干扰在显示画面中形成的暗线，提高显示装置的显示质量。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括衬底基板和公共电极层，所述阵列基板还包括设置于所述衬底基板和所述公共电极层之间的遮光金属层，所述遮光金属层包括遮光图形和触控信号线，所述触控信号线与所述公共电极层电连接。
本发明提供的阵列基板包括遮光金属层，且触控信号线设置在遮光金属层中，触控信号线与公共电极层电连接，使触控信号线在不同的时间段能够分别向公共电极层提供公共电极信号和触控信号，以分别实现显示面板的显示功能和触控功能，同时，遮光金属层中包括遮光图形，可起到遮光作用，提高显示装置的显示质量。更为重要的是，触控信号线设置在遮光金属层中，使得触控信号线与源极信号线设置在不同层，这样就避免了触控信号线与源极信号线同层设置时，在构图工艺中，因触控信号线与源极信号线之间的金属材料残余而引起二者短路的现象发生，也就避免了触控信号线与公共电极层电连接产生的公共电极信号与源极信号线中的源极信号相互干扰的现象，因此因公共电极信号与源极信号相互干扰在显示画面中形成的暗线被消除，显示装置的显示质量提高。
第二方面，本发明提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述阵列基板。
本发明所提供的显示装置的有益效果与上述阵列基板的有益效果相同，在此不再赘述。
第三方面，本发明提供了一种阵列基板的制备方法，所述制备方法包括：在衬底基板上形成遮光金属层，对所述遮光金属层进行构图工艺，形成遮光图形和触控信号线；在所述遮光金属层上形成公共电极层，所述公共电极层与所述触控信号线电连接。
本发明所提供的阵列基板的制备方法的有益效果与上述阵列基板的有益效果相同，在此不再赘述。
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为现有的阵列基板的平面结构图；
图2为本发明实施例一所提供的阵列基板的截面结构图；
图3为本发明实施例一所提供的阵列基板的平面结构图；
图4～图10为本发明实施例三所提供的阵列基板的制备方法的各步骤图。
附图标记：
1-源极信号线； 2-触控信号线； 10-衬底基板；
20-遮光金属层； 21-遮光图形； 30-公共电极层；
40-层间介质层； 41-第一过孔； 50-源漏金属层；
60-平坦层； 61-第二过孔； 70-有源层；
80-栅极金属层； 81-栅极。
具体实施方式
为使本发明所提出的技术方案的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图，对本发明所提出的技术方案的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是所提出的技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图2和图3，本发明实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括衬底基板10，遮光金属(Light Shielding，简称LS)层20和公共电极层30，遮光金属层20设置于衬底基板10上，遮光金属层20包括用于遮光的遮光图形21和用于提供公共电极信号和触控信号的触控信号线2，公共电极层30设置于遮光金属层20上，且公共电极层30与触控信号线2电连接。
本实施例中的阵列基板，包括遮光金属层20和公共电极层30，其中遮光金属层20中的触控信号线2与公共电极层30电连接，从而触控信号线2在显示面板的显示时间段内能够为公共电极层30提供公共电极信号，以实现显示面板的显示功能，触控信号线2在显示面板的触控时间段内又能够为公共电极层30提供触控信号，以实现显示面板的触控功能。不仅如此，在上述通过分时复用公共电极层30来实现显示面板的显示和触控两大功能的前提下，本实施例中的阵列基板的触控信号线2是设置在遮光金属层20中的，这样就避免了现有技术中将触控信号线2与源极信号线1同层设置时出现的触控信号线2中公共电极信号与源极信号线1中的源极信号相干扰的现象，因此也就消除了因公共电极信号与源极信号相干扰而在显示画面中出现的暗线，从而显示装置的显示质量提高。
参见图2和图3，进一步的，为了保护遮光金属层20，以防止遮光金属层20被氧化等，本实施例提供的阵列基板还可包括层间介质层40(inter layer dielectric，简称ILD)，层间介质层40设置于遮光金属层20上，上述公共电极层30设置于层间介质层40上。为了使公共电极层30与遮光金属层20中的触控信号线2保持电连接，层间介质层40中还包括第一过孔41，从而公共电极层30能够通过第一过孔41与触控信号线2电连接。
参见图2和图3，进一步的，阵列基板还可包括源漏金属层50，源漏金属层50设置于层间介质层40和公共电极层30之间，源漏金属层50中包括源极信号线1，当然了，源漏金属层50中还可包括漏极等。为了保护源漏金属层50，同时为了使制备公共电极层30的基板的表面平整，源漏金属层50和公共电极层30之间还设置有平坦层60，结合上述第一过孔41的方案，平坦层60中设置有第二过孔61，且第二过孔61在平坦层60中的位置与第一过孔41相对应，从而公共电极层30能够依次通过第二过孔61和第一过孔41与触控信号线2电连接。
这里需要说明的是，因层间介质层40和平坦层60之间的源漏金属层50为导电层，因此不需要设置过孔。
值得一提的是，第二过孔61与第一过孔41可设计为同轴孔，且第二过孔61的孔径大于第一过孔41的孔径。可见，从第二过孔61到第一过孔41孔径减小，两个过孔形成一个台阶式的套孔，使得公共电极层30与触控信号线2之间的连接有一个坡度，这样可以降低了因公共电极层30较薄而在过孔处断裂的概率，有效避免了公共电极层30与触控信号线2连接不正常带来的一些风险，例如，公共电极层30与触控信号线2连接不正常导致阵列基板无法正常工作，从而显示面板无法实现显示功能和触控功能。
在这一方案中可以看出，源漏金属层50和遮光金属层20之间设置有层间介质层40，进一步将源漏金属层50中的源极信号线1和遮光金属层20中的触控信号线2阻隔，从而进一步避免了源极信号线1与触控信号线2发生短路的现象，也就避免了源极信号线1中的源极信号与触控信号线2中的公共电极信号发生相互干扰的现象，进而消除了因源极信号与公共电极信号相互干扰而在显示画面中产生的暗线。
参见图2，为了完善本实施例中的阵列基板，阵列基板还可包括有源层70和栅极金属层80，其中，有源层70设置于遮光金属层20和层间介质层40之间，栅极金属层80设置于有源层70和层间介质层40之间，其中，栅极金属层80中包括栅极81。
由于多晶硅的原子规则排列，载流子迁移率高，同时也有较高的驱动电流，可以加快液晶的反应时间，缩小薄膜晶体管的体积，增加透过面积，可以使显示装置具有较高的亮度和解析度，因此，优选的，本实施例中有源层70的形成材料可选用多晶硅。可见，本实施例中的阵列基板可用于形成低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，简称LTPS)液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)。
其中，本实施例中的遮光金属层20中包括遮光图形21，该遮光图形21的作用之一就是为了防止显示面板背光侧的光线照射在有源层70上对有源层70产生影响，因此遮光金属层20中的遮光图形21可进一步提高了显示装置的显示质量。
需要说明的是，公共电极层30实际上是层结构，而为了在图3中清楚地表达公共电极层30，仅以图中的两个矩形表示整层公共电极层30。
实施例二
本实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括上述实施例中提供的阵列基板。
本实施例提供的显示装置中包括实施例一中的阵列基板，遮光金属层20中的触控信号线2和源漏金属层50中的源极信号线1不同层设置，这样，也就避免了源漏金属层50进行构图工艺时，因触控信号线2和源极信号线1距离太近，而导致二者之间的金属材料残余引起的触控信号线2和源极信号线1的短路现象，因此，触控信号线2中传输的公共电极信号和源极信号线1中传输的源极信号不会互相干扰，从而消除了因上述干扰现象引起的暗线类不良，显示装置的显示质量相应提高。
实施例三
本实施例提供了一种阵列基板的制备方法，包括：
在衬底基板上形成遮光金属层，对遮光金属层进行构图工艺，形成遮光图形和触控信号线；
在遮光金属层上形成公共电极层，公共电极层与触控信号线电连接。
本实施例提供的阵列基板的制备方法，在制备遮光金属层时，进行构图工艺，一次形成遮光图形和触控信号线，可见，本方法并没有增加制备触控信号线的工序，工序简单。进一步的，在遮光金属层上形成公共电极层，使触控信号线与公共电极层电连接，从而触控信号线能够在显示面板进行显示时为公共电极层提供公共电极信号，以使公共电极层为驱动显示提供电压，同时，触控信号线能够在显示面板进行触控时为公共电极层提供触控信号，以使公共电极层作为触控的驱动电极，可见，本方法能够实现显示面板的显示和触控功能。
在现有的阵列基板的制备方法中，对源漏金属层进行一次构图工艺，一次形成触控信号线和源极信号线，在构图工艺的光刻及刻蚀工序时，很容易在刻蚀的图形上残余金属颗粒，或者在触控信号线和源极信号线之间出现光刻胶残余，或者出现刻蚀异常的现象，由于触控信号线和源极信号线间隔较近，因此上述几种情况极易造成触控信号线和源极信号线短路，从而使触控信号线中的公共电极信号传输到源极信号线中，进而在显示画面中形成竖条暗线。除此之外，由于触控信号线和源极信号线之间的空间较少，激光(Laser)在二者之间的空间对阵列基板进行切割或维修时，极易损坏触控信号线和源极信号线，该损坏的修复率较低，且修复过程中还容易造成二次损坏，所以该损坏几乎是无法修复的，从而导致产品的不良率增加。而相比于现有的阵列基板的制备方法，本实施例中的制备方法中，将触控信号线与源极信号线设置在不同层上，有效避免了触控信号线与源极信号线相接触的情况发生，因此避免了触控信号线中传输的公共电极信号与源极信号线中传输的源极信号因干扰而在显示画面中出现暗线的现象，从而提高了显示装置的显示质量，而且降低了激光对阵列基板进行切割时造成的损坏，提高了显示装置产品的良率。
进一步的，在形成公共电极层之前，制备方法还可包括：
在遮光金属层上形成层间介质层，在层间介质层中与触控信号线对应的区域内形成第一过孔，公共电极层通过第一过孔与触控信号线电连接。
在这一方案中，层间介质层可有效保护遮光金属层，避免遮光金属层发生氧化而失去性能，从而保证了显示装置的高品质。同时，为了保证公共电极层与触控信号线的电连接，可在层间介质层中形成第一过孔，以使公共电极层通过第一过孔与触控信号线保持电连接。这里第一过孔的位置与触控信号线所在的区域相对应。
进一步的，制备方法还包括形成源漏金属层的步骤，该步骤设置在形成层间介质层之后，形成公共电极层之前，该步骤可包括：
在层间介质层上形成源漏金属层，对源漏金属层进行构图工艺，形成源极信号线。
当然了，在对源漏金属层进行构图工艺时，还可一同形成漏极等。
可以看出，在遮光金属层和源漏金属层之间形成了层间介质层，这里的层间介质层不仅可以对两层金属层起到绝缘保护的作用，更为重要的是，遮光金属层和源漏金属层之间间隔有层间介质层，进一步的阻隔了遮光金属层中的触控信号线和源漏金属层中的源极信号线，避免了触控信号线与源极信号线相隔太近发生的短路现象，从而也就避免了因触控信号线中的公共电极信号和源极信号线中的源极信号相互干扰引起的在显示画面中出现暗线的现象，进而提高了显示装置的产品良率。
优选的，在上述，形成源漏金属层的步骤之后，还可在源漏金属层上形成平坦层。平坦层可用于保护源漏金属层，以隔绝外界的污染等，同时，平坦层还可用于使基板的表面保持平整，这样有利于在平坦层上制备公共电极层。
与层间介质层采用同样的措施，在平坦层中也形成过孔，称为第二过孔，第二过孔在平坦层的位置与第一过孔的位置对应，第二过孔的作用也是为了保证公共电极层与触控信号线的电连接，因此，公共电极层依次通过第二过孔和第一过孔与触控信号线电连接。在平坦层和层间介质层之间形成的源漏金属层为导电层，因此不需要设置过孔来使公共电极层和触控信号线保持电连接。
公共电极层与触控信号线电连接时，因公共电极层较薄容易在过孔处断裂，因此造成阵列基板无法正常工作，从而影响显示装置进行显示。为了解决这一问题，本实施例中，将第一过孔和第二过孔设计为台阶式套孔，这样，两个过孔内有一个坡度，相比于公共电极层通过没有坡度的过孔与触控信号线连接，公共电极层不易断裂。可选的，第二过孔与第一过孔为同轴孔，且第二过孔的孔径大于第一过孔的孔径。
优选的，本实施例中的制备方法中，在形成遮光金属层之后，形成层间介质层之前，还包括以下步骤：
在遮光金属层上形成有源层；
在有源层上形成栅极金属层，对栅极金属层进行构图工艺，形成栅极。
需要说明的是，前述形成遮光金属层的步骤中，形成了遮光图形，该遮光图形可用来防止显示面板背光侧的光线照射在有源层上而对有源层产生影响，从而进一步提高了显示装置的显示质量。
参见图4～图10，总结本实施例中的阵列基板的制备方法，该制备方法可包括以下几个步骤：
参见图4，在衬底基板上形成遮光金属层，对遮光金属层进行构图工艺，形成遮光图形21和触控信号线2；
参见图5，在遮光金属层上形成有源层70；
参见图6，在有源层70上形成栅极金属层，对栅极金属层进行构图工艺，形成栅极81；
参见图7，在栅极金属层上形成层间介质层，在层间介质层中与触控信号线2对应的区域内形成第一过孔41；
参见图8，在层间介质层上形成源漏金属层，对源漏金属层进行构图工艺，形成源极信号线1；
参见图9，在源漏金属层上形成平坦层，在平坦层中与第一过孔41对应的位置处形成第二过孔61；
参见图10，在平坦层上形成公共电极层30，公共电极层30依次通过第二过孔61、源漏金属层、第一过孔41、栅极金属层和有源层与触控信号线2电连接。
其中，栅极金属层和有源层均可导电，在保证公共电极层30与触控信号线2电连接时不需要形成过孔。
需要解释的是，在图10中，图标30所指的矩形代表整个公共电极层，实际上公共电极层并不仅仅是图中所指的小部分。
特别的，以上实施例均适用于双源极(Dual source)结构的FIC。
值得一提的是，以上实施例中的有益效果均可用于解释其它实施例。
需要说明的是，本实施例所提供的显示装置的类型可为液晶型、OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)型或电子纸型，适用于手机、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。
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 (6)

1.一种阵列基板，所述阵列基板包括衬底基板和公共电极层，其特征在于，所述阵列基板还包括设置于所述衬底基板和所述公共电极层之间的遮光金属层，所述遮光金属层包括遮光图形和触控信号线，所述触控信号线与所述公共电极层电连接；
所述阵列基板还包括设置于所述遮光金属层和所述公共电极层之间的源漏金属层，所述源漏金属层包括源极信号线；
所述阵列基板还包括设置于所述遮光金属层和所述源漏金属层之间的层间介质层，所述层间介质层中对应在所述触控信号线的区域内设置有第一过孔；
所述阵列基板还包括设置于所述源漏金属层和所述公共电极层之间的平坦层，所述平坦层中对应在所述第一过孔的位置处设置有第二过孔，所述公共电极层依次通过所述第二过孔和所述第一过孔与所述触控信号线电连接；
其中，所述第二过孔与所述第一过孔为同轴孔，且所述第二过孔的孔径大于所述第一过孔的孔径。
2.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于所述遮光金属层和所述层间介质层之间的有源层，以及设置于所述有源层和所述层间介质层之间的栅极金属层，所述栅极金属层包括栅极。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述有源层的形成材料为多晶硅。
4.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1～3任一项所述的阵列基板。
5.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在衬底基板上形成遮光金属层，对所述遮光金属层进行构图工艺，形成遮光图形和触控信号线；
在所述遮光金属层上形成公共电极层，所述公共电极层与所述触控信号线电连接；
在形成所述公共电极层之前，所述制备方法还包括：
在所述遮光金属层上形成层间介质层，在所述层间介质层中与所述触控信号线对应的区域内形成第一过孔；以及
在所述层间介质层上形成源漏金属层，对所述源漏金属层进行构图工艺，形成源极信号线；
在形成所述层间介质层之后，形成所述公共电极层之前，所述制备方法还包括：
在所述源漏金属层上形成平坦层，在所述平坦层中与所述第一过孔对应的位置处形成第二过孔，所述公共电极层依次通过所述第二过孔和所述第一过孔与所述触控信号线电连接；
其中，所述第二过孔与所述第一过孔为同轴孔，且所述第二过孔的孔径大于所述第一过孔的孔径。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在形成所述遮光金属层之后，形成所述层间介质层之前，所述制备方法还包括：
在所述遮光金属层上形成有源层；
在所述有源层上形成栅极金属层，对所述栅极金属层进行构图工艺，形成栅极。
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