CN106896556B - 阵列基板及其制造方法、显示面板以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种阵列基板及其制造方法、显示面板以及显示装置。本发明实施例提供的阵列基板，包括：衬底基板；第一绝缘层；触控信号线，触控信号线位于第一绝缘层背离衬底基板的一侧；第二绝缘层，第二绝缘层包覆于触控信号线背离衬底基板的一侧；公共电极层，公共电极包括多个公共电极单元，且公共电极单元在触控阶段复用为触控电极；其中，公共电极层位于第一绝缘层背离衬底基板的一侧，且覆盖于第二绝缘层背离衬底基板的一侧，每个公共电极单元与至少一条触控信号线通过设置于第二绝缘层上的过孔连接。本发明的技术方案实现了对现有技术中的阵列基板的膜层结构进行调整，减少了绝缘层的数量，从而实现了提高穿透率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及触摸显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制造方法、显示面板以及显示装置。
背景技术
液晶显示装置中，为了让用户在观看画面的同时能进行相关的操作而采用具有触摸功能的面板。现有技术中，通过在显示面板的基础上外加一层触控电极层或者将触控电极层集成在显示面板的内部来实现触摸功能。
将触控电极层集成在显示面板的内部的方式中，不但要在显示面板的内部增加触控电极层，还要增加绝缘层，使得触控电极层与其他导电层可以绝缘。
液晶显示装置中的穿透率受到阵列基板穿透率、彩膜基板穿透率等的影响，由于增加了绝缘层，且受到绝缘层材料折射率的限制，造成降低液晶显示装置整体的穿透率的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板及其制造方法、显示面板以及显示装置，实现了提高液晶显示装置的穿透率的效果。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括：
衬底基板；
第一绝缘层；
触控信号线，所述触控信号线位于所述第一绝缘层背离所述衬底基板的一侧；
第二绝缘层，所述第二绝缘层包覆于所述触控信号线背离所述衬底基板的一侧；
公共电极层，所述公共电极包括多个公共电极单元，且所述公共电极单元在触控阶段复用为触控电极；其中，
所述公共电极层位于所述第一绝缘层背离所述衬底基板的一侧，且覆盖于所述第二绝缘层背离所述衬底基板的一侧，每个所述公共电极单元与至少一条触控信号线通过设置于所述第二绝缘层上的过孔连接。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述阵列基板还包括像素电极，所述像素电极位于所述公共电极层背离所述衬底基板的一侧，且与所述公共电极层之间通过绝缘层相互绝缘。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述阵列基板还包括集成电路，所述多个公共电极单元为呈阵列排布的公共电极块，所述公共电极单元通过所述触控信号线与所述集成电路连接；
在显示阶段，所述集成电路为所述公共电极单元提供公共电压信号；
在触控阶段，所述集成电路为所述公共电极单元提供触控驱动信号，并接收所述公共电极单元上收集的触控感应信号。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述阵列基板包括数据线和扫描线，所述触控信号线平行于所述数据线的延伸方向，且一所述触控信号线与一所述数据线在垂直于所述衬底基板的方向上相互交叠。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，一所述公共电极单元包括多个刻缝区域，在所述刻缝区域，所述第二绝缘层和所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影与所述公共电极单元的所述衬底基板上的正投影无交叠。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二绝缘层由氮化硅材料制成。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二绝缘层的厚度为50nm-200nm。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述触控信号线由Mo、Al或Ti制成。
本发明实施例还提供一种阵列基板的制造方法，用于上述任意一种所述的阵列基板，所述方法包括：
在形成有第一绝缘层的衬底基板上沉积一层金属层，并对所述金属层执行一次图案化处理，形成触控信号线；
在形成有所述触控信号线的衬底基板上沉积第二绝缘层，并对所述第二绝缘层进行一次图案化处理，形成过孔；
在第二绝缘层上沉积一层第一透明电极层，对所述第二透明导电层进行一次图案化处理，形成公共电极层，所述公共电极层通过所述过孔与所述触控信号线连接。
本发明实施例还提供一种阵列基板的制造方法，包括：
如上述任意一种阵列基板；
彩膜基板；
位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括：如上述的显示面板。
本发明实施例提供的阵列基板及其制造方法、显示面板以及显示装置，具体体现制作阵列基板时，先在衬底基板的一侧制作第一绝缘层，接着在第一绝缘层背离衬底基板的一侧制作触控信号线，然后在触控信号线背离衬底基板的一侧包覆第二绝缘层，并在第二绝缘层上设置有过孔，最后制作公共电极层，使得公共电极层即位于第一绝缘层背离衬底基板的一侧的同时也覆盖在第二绝缘层背离衬底基板的一侧，且使得公共电极层中的每个公共电极单元(公共电极单元复用为触控电极)均与至少一条触控信号线通过第二绝缘层上的过孔连接，由此，实现了对现有技术中的阵列基板的膜层结构进行调整，减少了绝缘层的数量，从而实现了提高穿透率的效果，解决了现有技术中，将触控电极层集成在阵列基板的过程中，由于增加了绝缘层，造成降低液晶显示装置整体的穿透率的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的阵列基板的第一俯视图；
图2为图1中沿AA’方向的剖面结构示意图；
图3为图1中沿BB’位置的一种剖面结构示意图；
图4为图1中沿CC’位置的一种剖面结构示意图；
图5为图1中沿BB’位置的另一种剖面结构示意图；
图6为图1中沿CC’位置的另一种剖面结构示意图；
图7为本发明实施例提供的阵列基板的第二俯视图；
图8为本发明实施例提供的阵列基板的制造方法的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的阵列基板的第一结构示意图；
图10为本发明实施例提供的阵列基板的第二结构示意图；
图11为本发明实施例提供的阵列基板的第三结构示意图；
图12为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
实施例
图1为本发明实施例提供的阵列基板的第一俯视图，图2为图1中沿AA’方向的剖面结构示意图，图3为图1中沿BB’位置的一种剖面结构示意图，图4为图1中沿CC’位置的一种剖面结构示意图，如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供的阵列基板中，包括衬底基板11、第一绝缘层12、触控信号线13、第二绝缘层14、公共电极层15。
在衬底基板11与公共电极层15之间设置有缓冲层21，在缓冲层21远离衬底基板11的一侧设置有栅极绝缘层22，在栅极绝缘层22远离衬底基板11的一侧设置数据线绝缘层23，在数据线绝缘层23远离衬底基板11的一侧设置有数据线16，数据线16远离衬底基板11的一侧设置有第一绝缘层12。触控信号线13位于第一绝缘层12背离衬底基板11的一侧，为了减小厚度，增加穿透率，触控信号线13上沉积一层第二绝缘层14后，对第二绝缘层14进行刻蚀，使得第二绝缘层14包覆于触控信号线13背离衬底基板11的一侧并在第二绝缘层14上设置过孔a。公共电极层15位于第一绝缘层12背离衬底基板11的一侧，以及覆盖于第二绝缘层14背离衬底基板11的一侧。
如图1所示，公共电极层15包括多个公共电极单元151，且公共电极单元151在触控阶段复用为触控电极。为了可以给每个公共电极单元151提供一个电压信号，每个公共电极单元151与至少一条触控信号线13通过过孔a连接，使得集成电路能够为公共电极单元提供公共电压信号或者触控驱动信号。
如图1所示，在本发明实施例中，一公共电极单元151包括多个刻缝区域，通过图3和图4的对比可知在刻缝区域，第二绝缘层14和触控信号线13在衬底基板11上的正投影与公共电极单元151的衬底基板11上的正投影无交叠。
在一个具体的实现过程中，多个公共电极单元151为呈阵列排布的公共电极块，该阵列可以是p×q的阵列，其中p和q均为大于1的整数。
将多个公共电极单元151排布成阵列的形式，可以在提高穿透率的同时，节省原材料，但是，由于相邻的两块公共电极单元151之间会有缝隙，相应的电场的大小会不同，使得公共电极单元151对缝隙区域的信号检测相较于没有缝隙的区域的信号检测是有区别的，呈现强弱对比。因此，在每个公共电极单元151上均设置刻缝区域，一定程度上将每个公共电极单元151划分为更细小的分区，使得公共电极单元151上的各个区域都趋于一致，进而平衡电场，避免各个部分出现较大的差异。
图5为图1中沿BB’位置的另一种剖面结构示意图，图6为图1中沿CC’位置的另一种剖面结构示意图，如图5和图6所示，其为本发明实施例中的阵列基板的另一种实现方式。相对比与图3和图4，增加第三绝缘层19，可可以起到更好的绝缘效果。
图7为本发明实施例提供的阵列基板的第二俯视图，如图4所示，本发明实施例提供的阵列基板中还包括：集成电路18。集成电18用于输出控制信号，因此，公共电极单元151通过触控信号线13与集成电路18连接，在显示阶段，集成电路18为公共电极单元151提供公共电压信号，在触控阶段，集成电路18为公共电极单元151提供触控驱动信号，并接收公共电极单元151上收集的触控感应信号。
可以理解的是，在显示阶段中，集成电路18为公共电极单元121提供公共电压信号，使得所有的公共电极单元121具有相同的公共电极电压，从而每个公共电极单元121与像素电极14之间产生电压差，控制液晶的偏转，以提供显示功能。在触控阶段，集成电路18为公共电极单元121提供触控驱动信号，公共电极单元121复用为触控电极，当用户点击显示装置时，产生触控感应信号，从而根据每个公共电极单元12收集到的触控感应信号确定用户点击的位置。
如图2所示，本发明实施例提供的阵列基板还包括像素电极17，像素电极17位于公共电极层15背离衬底基板11的一侧，且与公共电极层15之间通过绝缘层18相互绝缘。
本发明实施例中的阵列基板还包括数据线16和扫描线，触控信号线13平行于数据线16的延伸方向，且一触控信号线13与一数据线16在垂直于衬底基板11的方向上相互交叠。可以理解的是，由于触控信号线13与数据线16多为金属材料制成，为不透光的，因此将触控信号线13与数据线16在垂直于衬底基板11的方向上相互交叠的方式，可以减少对穿透率的影响。
在一个具体的实现过程中，第二绝缘层14由氮化硅材料制成。由于氮化硅材料的介电常数比较大，置于公共电极层15与触控信号线13之间，可以增大存储电容，进而减小第二绝缘层14的厚度。
在一个具体的实现过程中，第二绝缘层14的厚度为50nm-200nm。采用该厚度，可以起到提升穿透率的效果。
本发明实施例中的触控信号线13由Mo、Al或Ti制成。采用上述材料导电率高，成本低。
本发明实施例提供的阵列基板，具体体现制作阵列基板时，先在衬底基板11的一侧制作第一绝缘层12，接着在第一绝缘层12背离衬底基板11的一侧制作触控信号线13，然后在触控信号线13背离衬底基板11的一侧包覆第二绝缘层14，并在第二绝缘层14上设置有过孔a，最后制作公共电极层15，使得公共电极层15即位于第一绝缘层12背离衬底基板11的一侧的同时也覆盖在第二绝缘层14背离衬底基板11的一侧，且使得公共电极层15中的每个公共电极单元151(公共电极单元复用为触控电极)均与至少一条触控信号线13通过第二绝缘层14上的过孔a连接，由此，实现了对现有技术中的阵列基板的膜层结构进行调整，减少了绝缘层的数量，从而实现了提高穿透率的效果，解决了现有技术中，将触控电极层集成在阵列基板的过程中，由于增加了绝缘层，造成降低液晶显示装置整体的穿透率的问题。
本发明实施例还给出一种阵列基板的制造方法，图8为本发明实施例提供的阵列基板的制造方法的流程示意图，如图8所示，该方法包括以下步骤：
501、在形成有第一绝缘层的衬底基板上沉积一层金属层，并对金属层执行一次图案化处理，形成触控信号线。
图9为本发明实施例提供的阵列基板的第一结构示意图，如图9所示，具体地，首先在阵列基板中的衬底基板的第一侧沉积一层缓冲层，然后在沉积缓冲层上沉积一层栅极绝缘层，接着在栅极绝缘层中沉积一层金属层，对金属层进行一次图案化处理形成栅线，在栅线上沉积一层绝缘层，使得栅线与接下来要制作的数据线绝缘。然后在绝缘层上沉积一层金属层，对金属层进行一次图案化处理形成数据线。在数据线上沉积一层第一绝缘层，然后，在形成有第一绝缘层的衬底基板上沉积一层金属层，在一种可行的实现方案中，图案化处理的过程可以包括：首先，在沉积的金属层上涂覆光刻胶，然后，使用掩膜版对涂覆的光刻胶进行曝光，接着，通过喷洒显影液使光刻胶形成图案，其中，掩膜版图案中需要包括触控信号线的图案，形成图案后，对形成图案的金属层进行刻蚀，最后剥离光刻胶，形成触控信号线。
502、在形成有触控信号线的衬底基板上沉积第二绝缘层，并对第二绝缘层进行一次图案化处理，形成过孔。
图10为本发明实施例提供的阵列基板的第二结构示意图，如图10所示，具体地，在形成有触控信号线的衬底基板上沉积一层第二绝缘层，在一种可行的实现方案中，图案化处理的过程可以包括：首先，在沉积的第二绝缘层上涂覆光刻胶，然后，使用掩膜版对涂覆的光刻胶进行曝光，接着，通过喷洒显影液使光刻胶形成图案，其中，掩膜版图案中需要包括过孔的图案，形成图案后，对形成图案的第二绝缘层进行刻蚀，最后剥离光刻胶，形成过孔。
503、在第二绝缘层上沉积一层第一透明电极层，对第二透明导电层进行一次图案化处理，形成公共电极层，公共电极层通过过孔与触控信号线连接。
图11为本发明实施例提供的阵列基板的第三结构示意图，如图11所示，具体地，在形成有第二绝缘层的衬底基板上沉积一层第一透明电极层，在一种可行的实现方案中，图案化处理的过程可以包括：首先，在沉积的第一透明电极层上涂覆光刻胶，然后，使用掩膜版对涂覆的光刻胶进行曝光，接着，通过喷洒显影液使光刻胶形成图案，其中，掩膜版图案中需要包括公共电极层的图案，形成图案后，对形成图案的第一透明电极层进行刻蚀，最后剥离光刻胶，形成公共电极层。可以理解的是，在第二绝缘层上沉积一层第一透明电极层时，第一透明电极层会流入过孔，与触控信号线连接。
需要说明的是，公共电极包括多个公共电极单元，且公共电极单元在触控阶段复用为触控电极。
本发明实施例提供的阵列基板的制造方法，具体体现制作阵列基板时，先在衬底基板的一侧制作第一绝缘层，接着在第一绝缘层背离衬底基板的一侧制作触控信号线，然后在触控信号线背离衬底基板的一侧包覆第二绝缘层，并在第二绝缘层上设置有过孔，最后制作公共电极层，使得公共电极层即位于第一绝缘层背离衬底基板的一侧的同时也覆盖在第二绝缘层背离衬底基板的一侧，且使得公共电极层中的每个公共电极单元(公共电极单元复用为触控电极)均与至少一条触控信号线通过第二绝缘层上的过孔连接，由此，实现了对现有技术中的阵列基板的膜层结构进行调整，减少了绝缘层的数量，从而实现了提高穿透率的效果，解决了现有技术中，将触控电极层集成在阵列基板的过程中，由于增加了绝缘层，造成降低液晶显示装置整体的穿透率的问题。
图12为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图，如图12所示，本发明实施例还提供一种显示面板，包括彩膜基板2和前述任意一种阵列基板1，以及位于彩膜基板2与阵列基板1之间的液晶3。
图13为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图，如图13所示，本发明实施例还提供一种显示装置，包括前述的显示面板100。该显示装置可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、手机、MP4播放器或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
第一绝缘层；
触控信号线，所述触控信号线位于所述第一绝缘层背离所述衬底基板的一侧；
第二绝缘层，所述第二绝缘层包覆于所述触控信号线背离所述衬底基板的一侧；其中，所述第二绝缘层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影，所述第二绝缘层的边缘位于所述触控信号线与所述第一绝缘层的交界处；
公共电极层，所述公共电极层包括多个公共电极单元，且所述公共电极单元在触控阶段复用为触控电极；其中，
所述公共电极层位于所述第一绝缘层背离所述衬底基板的一侧，且覆盖于所述第二绝缘层背离所述衬底基板的一侧，每个所述公共电极单元与至少一条触控信号线通过设置于所述第二绝缘层上的过孔连接；
所述阵列基板包括数据线和扫描线，所述触控信号线平行于所述数据线的延伸方向，且一所述触控信号线与一所述数据线在垂直于所述衬底基板的方向上相互交叠；
所述第二绝缘层由氮化硅材料制成；
所述第二绝缘层的厚度为50nm-200nm；
所述阵列基板还包括第三绝缘层，所述第三绝缘层位于所述第一绝缘层和所述触控信号线之间；
所述第三绝缘层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影，所述第三绝缘层的边缘与所述第二绝缘层的边缘对齐。
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像素电极，所述像素电极位于所述公共电极层背离所述衬底基板的一侧，且与所述公共电极层之间通过绝缘层相互绝缘。
3.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集成电路，所述多个公共电极单元为呈阵列排布的公共电极块，所述公共电极单元通过所述触控信号线与所述集成电路连接；
在显示阶段，所述集成电路为所述公共电极单元提供公共电压信号；
在触控阶段，所述集成电路为所述公共电极单元提供触控驱动信号，并接收所述公共电极单元上收集的触控感应信号。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，一所述公共电极单元包括多个刻缝区域，在所述刻缝区域，所述第二绝缘层和所述触控信号线在所述衬底基板上的正投影与所述公共电极单元在所述衬底基板上的正投影无交叠。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述触控信号线由Mo、Al或Ti制成。
6.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，用于如权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板，所述方法包括：
在形成有第一绝缘层的衬底基板上沉积一层金属层，并对所述金属层执行一次图案化处理，形成触控信号线；
在形成有所述触控信号线的衬底基板上沉积第二绝缘层，并对所述第二绝缘层进行一次图案化处理，形成过孔；
在第二绝缘层上沉积一层第一透明电极层，对所述第一透明电极层进行一次图案化处理，形成公共电极层，所述公共电极层通过所述过孔与所述触控信号线连接。
7.一种显示面板，其特征在于，包括：
如权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板；
彩膜基板；
位于所述彩膜基板与所述阵列基板之间的液晶。
8.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求7所述的显示面板。
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