CN106405911A - 一种触摸阵列基板 - Google Patents

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Abstract

本申请提出了一种触摸阵列基板。第一种结构：在位于感测线路下方的氧化铟锡层上沿感测线路走线方向开有槽，槽宽可以大于感测线路走线宽度，槽底为还可以为镂空结构。第二种结构：在与感测线路相邻的氧化铟锡层上沿感测线路走线方向开有缝隙，缝隙两侧通过氧化铟锡连接部进行连接，槽宽可以大于感测线路走线宽度，感测线路走线可以位于缝隙内部，多个氧化铟锡连接部均位于缝隙顶部，也可以一部分氧化铟锡连接部位于缝隙顶部，另一部分氧化铟锡连接部位于缝隙底部。采用本发明的方案可明显减小寄生电容，降低电路的RC延时，提高充电率，提高TP工作的精度，改善画质。

Description

一种触摸阵列基板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及内置(In-cell)结构的LTPS-LCD触摸屏。
背景技术
液晶显示器是目前使用最广泛的一种平板显示器，已经逐渐成为各种电子设备如移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕所广泛应用具有高分辨率彩色屏幕的显示器。随着液晶显示器技术的发展进步，人们对液晶显示器的显示品质、外观设计、人机界面等提出了更高的要求，触控技术因具有操作方便，高度集成等特点成为技术发展的热点。
触控技术(Touch Technology)近些年发展迅猛，目前已有多种触控技术投入量产。现有触摸屏技术中,根据触摸传感器(Touch sensor)位置不同，可分为Out-cell(将触摸线路制作在保护玻璃上，再将保护玻璃贴合在前导电玻璃外部)、On-cell(将触摸线路直接制作在前导电玻璃上)和In-cell(将触摸面板功能嵌入到液晶像素中，将触摸面板功能与液晶面板一体化)三种方式，In-cell不仅进一步降低了整机厚度，而且可以和LCD一同制作，没有额外的制作工序，也不影响其在室外等明亮的环境下的可视性。因此，将触摸面板功能与液晶面板一体化的研究日渐盛行。
低温多晶硅(low temperature poly-silicon，简称为LTPS)薄膜晶体管液晶显示器，其电子迁移率可以达到200cm2/V-sec以上，可有效减小薄膜晶体管器件的面积，从而提高开口率，并且在增进显示器亮度的同时还可以降低整体的功耗。另外，较高的电子迁移率可以将部分驱动电路集成在玻璃基板上，减少了驱动IC，还可以大幅提升液晶显示面板的可靠度，从而使得面板的制造成本大幅降低。因此，LTPS技术在液晶显示器(特别是手机等小尺寸)领域有着广泛的应用前景。
在In-cell touch LTPS阵列基板上的显示区域，栅极线(gate line)、数据线(date line)和TP功能走线(Metal 3)一般采用导电性能好的金属线。然而，金属走线不但存在有电阻，与其他导电层避免不了会有重叠区域，重叠区域的两个导电体之间一般有绝缘层，就会存在有电容。对于液晶显示屏，较大的RC常数，会导致像素的充电不足，图像有差异，像质变差，也会导致功耗增大以及显示面板的局部散热不良等问题。
因此，有必要提供一种In-cell touch LTPS阵列基板的画素结构，以减小现有技术中金属走线的RC常数和功耗，提高产品质量。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本申请提出了两种能够减小In-cell Touch LTPS-LCD中寄生电容的触摸阵列基板。
第一种阵列基板中，位于感测线路下方的第一氧化铟锡层上沿所述感测线路的走线方向开有槽。
作为对本发明的进一步改进，所述槽的宽度大于所述感测线路的走线宽度。
作为对本发明的进一步改进，所述槽的底部为镂空结构，进一步，所述底部为镂空结构的槽的宽度大于所述感测线路的走线宽度。
第二种阵列基板中，与感测线路相邻的第一氧化铟锡层上沿所述感测线路的走线方向开有缝隙，所述缝隙的两个侧壁通过氧化铟锡连接部进行连接。
根据本发明的一个实施例，所述缝隙的宽度大于所述感测线路的走线宽度。
根据本发明的一个实施例，感测线路的走线位于缝隙内部，所述缝隙的靠近栅极线的开口侧为该缝隙的底部，与其相对的开口侧为该缝隙的顶部，多个氧化铟锡连接部均位于缝隙顶部。
根据本发明的一个实施例，感测线路的走线位于缝隙内部，所述缝隙的靠近栅极线的开口侧为该缝隙的底部，与其相对的开口侧为该缝隙的顶部，一部分氧化铟锡连接部位于缝隙顶部，另一部分氧化铟锡连接部位于缝隙底部。
根据本发明的一个实施例，每条缝隙的两个侧壁均通过多个氧化铟锡连接部相连接。
根据本发明的一个实施例，每条缝隙的两个侧壁均通过一个氧化铟锡连接部相连接。
本发明提出的触摸阵列基板，由于位于感测线路下方的氧化铟锡层一中在感测线路下方位置沿感测线路方向设置了槽，使得感测线路与下方的氧化铟锡层一的重叠区域减少，降低了两者之间的寄生电容，进一步降低了电路的RC延时，提高了充电率和触摸面板工作的精度，改善了显示画质。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了现有的In-cell触摸阵列基板的架构；
图2显示了现有的In-cell触摸阵列基板的剖面结构，其中1表示第一氧化铟锡层，2表示第二氧化铟锡层，；
图3显示了实施例1中改进的触摸阵列基板与现有触摸阵列基板的区别，其中3表示栅级线，4表示感测线路走线(即RX走线)，5表示槽；
图4显示了实施例2中改进的触摸阵列基板与现有触摸阵列基板的区别；
图5显示了本发明改进的触摸阵列基板的剖面结构；
图6显示了实施例3中改进的触摸阵列基板的平面结构，6表示缝隙，7表示氧化铟锡连接部；
图7显示了实施例4中改进的触摸阵列基板的剖面结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
为了更充分的理解本发明的内容，在这里对现有的内置触摸面板进行简单的介绍。
如图1所示，现有的In-cell触摸阵列基板的架构中，驱动线路(TX)用来产生驱动信号，感测线路(RX)用于感应得到检测信号，TX和RX的走线均与每个触摸单元(Touchunit)相连接。TX和RX通过导线与IC相连，当触摸屏(TP)的某个位置被触摸时，TX产生驱动信号，RX感测信号。
In-cell触摸阵列基板的剖面结构如图2所示。其中，1和2为ITO层，即两个氧化铟锡层，8表示钝化层(即PV层)，9表示绝缘层(即IL层)，10表示平坦层(即PLN层)，11表示层间绝缘层(即ILD层)，12表示栅绝缘层(即GI层)，13表示缓冲区(即BUFFER)，14表示玻璃基底(即Glass edge)，15表示栅极(即GE)，16表示多晶硅(即Poly)，17表示挡光层(即LS)。
图中位于最顶层的是第二氧化铟锡层，向下依次为PV层、第一氧化铟锡层、PLN层、ILD层、GI层、缓冲层、以及玻璃基底。缓冲层内部嵌有LS，LS紧邻玻璃基底。GI层内部嵌有聚乙烯，聚乙烯两侧各有一对N型半导体材料的正负极，每一侧的正极均连接有源极和漏极，且所述源极和漏极穿过ILD层并延伸至PLN层。在ILD层内的两个漏极之间设置有GE。其中一个漏极通过氧化铟锡材料与位于顶部的第二氧化铟锡层相连接。第一氧化铟锡层的顶部嵌在IL层内，底部嵌在PLN层内。RX走线嵌在PV层内。
其中驱动线路(TX)走线为Metal 3，TX走线与氧化铟锡层(ITO，图中共包括两层氧化铟锡层，与TX走线相邻的是第一氧化铟锡层)相连，所述的氧化铟锡层起到连接整行TX走线的作用；RX走线也为M3，但不与第一氧化铟锡层相连，每一列中只有作为RX走线的M3将感测信号传递到IC。
在触摸屏工作时，RX与第一氧化铟锡层之间存在寄生电容，会影响触摸屏工作的精度，严重时会导致触摸屏不能正常工作；对于显示驱动，也可能会导致图像画异等问题。
本发明实施例一：
本实施例对现有的触摸阵列基板作出改进。如图5为本实施例的触摸阵列基板的剖面结构示意图，位于触摸阵列基板最顶层的是第二氧化铟锡层2，向下依次为PV层8、IL层9、第一氧化铟锡层1、PLN层10、ILD层11、GI层12、缓冲层13、以及玻璃基底14。缓冲层13内部嵌有挡光层(LS层)17，LS层17紧邻玻璃基底14。GI层12内部嵌有聚乙烯，聚乙烯两侧各有一对N型半导体材料的正负极，每一侧的正极均连接有源极和漏极，且所述源极和漏极穿过ILD层11并延伸至PLN层10。在ILD层11内的两个漏极之间设置有GE。其中一个漏极通过氧化铟锡材料与位于顶部的第二氧化铟锡层2相连接。第一氧化铟锡层1的顶部嵌在IL层9内，底部嵌在PLN层10内。RX走线4嵌在PV层8内。
图3中箭头左侧的部分为现有的触摸阵列基板的剖面简化结构示意图，箭头右侧的部分为本实施例改进的触摸阵列基板的剖面简化结构示意图。在改进的触摸阵列基板中，在第一氧化铟锡层1上、与感测线路4走线对应的位置开槽5，第一氧化铟锡层1上与感测线路4走线相对的位置不是上表面，而是槽5的底面，开槽结构增大了感测线路4与第一氧化铟锡层1的距离，有效减小了寄生电容，槽5内可以填充空气、惰性气体、或其他绝缘物质。本实施例提出的触摸阵列基板不仅能够降低第一氧化铟锡层1与RX走线4之间的寄生电容，还能够在RX走线4区域减小数据线与第一氧化铟锡层的电容、以及栅级线3与第一氧化铟锡层1之间的寄生电容。
图3中，槽5的宽度大于感测线路4走线的宽度，这种结构能够进一步降低寄生电容。
本发明实施例二：
如图5为本实施例的触摸阵列基板的剖面结构示意图，位于触摸阵列基板最顶层的是第二氧化铟锡层2，向下依次为PV层8、IL层9、第一氧化铟锡层1、PLN层10、ILD层11、GI层12、缓冲层13、以及玻璃基底14。缓冲层13内部嵌有挡光层(LS层)17，LS层17紧邻玻璃基底14。GI层12内部嵌有聚乙烯，聚乙烯两侧各有一对N型半导体材料的正负极，每一侧的正极均连接有源极和漏极，且所述源极和漏极穿过ILD层11并延伸至PLN层10。在ILD层11内的两个漏极之间设置有GE。其中一个漏极通过氧化铟锡材料与位于顶部的第二氧化铟锡层2相连接。第一氧化铟锡层1的顶部嵌在IL层9内，底部嵌在PLN层10内。RX走线4嵌在PV层8内。
如图4和图5所示，图4中箭头左侧的部分为现有的触摸阵列基板的剖面简化结构示意图，箭头右侧的部分为本实施例改进的触摸阵列基板的剖面简化结构示意图。在改进的触摸阵列基板中，在第一氧化铟锡层1上、与感测线路4走线对应的位置开槽5，图4和图5中，槽5的宽度大于感测线路4走线的宽度，并且，槽5的底部为镂空结构。由于镂空结构并不影响第一氧化铟锡层1本身的功能，而且镂空部位相当于破坏了寄生电容的产生条件，因此能够进一步减小寄生电容。
本发明实施例三：
如图5为本实施例的触摸阵列基板的剖面结构示意图，位于触摸阵列基板最顶层的是第二氧化铟锡层2，向下依次为PV层8、IL层9、第一氧化铟锡层1、PLN层10、ILD层11、GI层12、缓冲层13、以及玻璃基底14。缓冲层13内部嵌有挡光层(LS层)17，LS层17紧邻玻璃基底14。GI层12内部嵌有聚乙烯，聚乙烯两侧各有一对N型半导体材料的正负极，每一侧的正极均连接有源极和漏极，且所述源极和漏极穿过ILD层11并延伸至PLN层10。在ILD层11内的两个漏极之间设置有GE。其中一个漏极通过氧化铟锡材料与位于顶部的第二氧化铟锡层2相连接。第一氧化铟锡层1的顶部嵌在IL层9内，底部嵌在PLN层10内。RX走线4嵌在PV层8内。
如图6，在第一氧化铟锡层1上，沿感测线路4的走线方向开有多条纵横交错的缝6，缝隙6的分布与感测线路4走线的分布情况一致。对于每条缝隙6，其两侧都通过氧化铟锡连接部7连接，当所述氧化铟锡连接部7均位于缝隙6的底部时，第一氧化铟锡层的结构与实施例2中第一氧化铟锡层的结构相同。氧化铟锡连接部7也可以位于缝隙6的顶部，或者一部分氧化铟锡连接部7位于缝隙6顶部，另一部分氧化铟锡连接部7位于缝隙6底部，如图6所示。当氧化铟锡连接部7位于缝隙6顶部时，对应的感测线路4走线位于该氧化铟锡连接部7的下面。
本实施例提出的触摸阵列基板，氧化铟锡连接部的位置可以根据实际情况选择位于缝隙顶部或缝隙底部，在有效减小寄生电容的前提下，设计更加灵活。
本发明实施例四：
在实施例3的基础上，感测线路中每条纵向走线和每条横向走线都只具有一个氧化铟锡连接部，如图7所示。这种结构能够在不影响第一氧化铟锡层功能的前提下，最大限度地减小寄生电容。
以亚像素(sub-pixel)尺寸为19μm×57μm的显示器为例。设定氧化铟锡层上槽的宽度为3μm，可推算，与改善前相比，氧化铟锡层与RX走线之间产生的寄生电容降为(3×4)/(19+57)＝3/19，RC常数也降为改善前的3/19。
本专利对氧化铟锡挖槽的形状、方式和具体位置不做定义，只要能减小RX走线与氧化铟锡的寄生电容即可；
本专利所涉及的范围是针对TP工作区域；
本专利适用在相似TP方法中，如横向M3走线用作RX连接氧化铟锡，纵向M3走线用作TX，那么采用相似方法减小TX与第一氧化铟锡层的寄生电容也应在本专利保护之内。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种触摸阵列基板，其特征在于，位于感测线路下方的第一氧化铟锡层上沿所述感测线路的走线方向开有槽。
2.根据权利要求1所述的触摸阵列基板，其特征在于，所述槽的宽度大于所述感测线路的走线宽度。
3.根据权利要求1所述的触摸阵列基板，其特征在于，所述槽的底部为镂空结构。
4.根据权利要求3所述的触摸阵列基板，其特征在于，所述槽的宽度大于所述感测线路的走线宽度。
5.一种触摸阵列基板，其特征在于，与感测线路相邻的第一氧化铟锡层上沿所述感测线路的走线方向开有缝隙，所述缝隙的两个侧壁通过氧化铟锡连接部进行连接。
6.根据权利要求5所述的触摸阵列基板，其特征在于，所述缝隙的宽度大于所述感测线路的走线宽度。
7.根据权利要求6所述的触摸阵列基板，其特征在于，感测线路的走线位于缝隙内部，所述缝隙的靠近栅极线的开口侧为该缝隙的底部，与其相对的开口侧为该缝隙的顶部，多个氧化铟锡连接部均位于缝隙顶部。
8.根据权利要求6所述的触摸阵列基板，其特征在于，感测线路的走线位于缝隙内部，所述缝隙的靠近栅极线的开口侧为该缝隙的底部，与其相对的开口侧为该缝隙的顶部，一部分氧化铟锡连接部位于缝隙顶部，另一部分氧化铟锡连接部位于缝隙底部。
9.根据权利要求7或8所述的触摸阵列基板，其特征在于，每条缝隙的两个侧壁均通过多个氧化铟锡连接部相连接。
10.根据权利要求7或8所述的触摸阵列基板，其特征在于，每条缝隙的两个侧壁均通过一个氧化铟锡连接部相连接。
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