CN108182010B - 触控基板及其制备方法、触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控基板，在基板上形成有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，所述触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，所述数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片；在具有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线的基板上还形成有：触控电极和像素电极，所述触控电极与所述触控线相连，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述数据线相连。本发明还提供该触控基板的制备方法和触控显示装置，能够同时解决像素存储电容不足和具有划伤断线的风险的问题。

Description

触控基板及其制备方法、触控显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种触控基板及其制备方法、触控显示装置。
背景技术
为了实现触控面板的薄型化和轻量化，将触控面板和液晶显示基板一体化的研究日渐盛行。其中，将触控面板功能嵌入到液晶显示基板内部的In-Cell触控方案受到人们的广泛关注。
目前触控包括自容方式和互容方式，下文以自容In Cell方式示例进行描述：将TFT基板的显示区内的用作公共电极VCOM的ITO层分割成若干方块作为触控电极单元，触控电极单元通过过孔与触控线(以下简称TX走线)一端相连，TX走线的另一端与位于非显示区(以下简称Fan-out区)内的触控连接走线(以下简称TX连接走线)连接至驱动IC，当手指触碰触控面板时会引起相应位置处的触控电极单元的电容值发生波动，驱动IC通过检测该波动就能够确定触碰点的位置，从而实现触控功能。
然而，在实际应用中，发现现有的触控面板存在以下问题：要不会出现像素电极和公共电极之间的存储电容不足的问题，从而会出现Flicker、Crosstalk、点污渍等诸多不良发生；要不Fan-out区的金属走线易划伤风险大的问题，会造成断线不良。
因此，目前亟需一种能够同时解决上述技术问题的触控基板及触控显示装置。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题之一，提供一种触控基板及其制备方法、触控显示装置，能够同时解决像素存储电容不足和具有划伤断线的风险的问题。
本发明提供一种触控基板，在基板上形成有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，所述触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，所述数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片；
在具有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线的基板上还形成有：触控电极和像素电极，所述触控电极与所述触控线相连，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述数据线相连。
优选地，所述触控连接走线和所述数据连接走线不同层，且二者在所述基板上的正投影至少部分重叠。
优选地，所述数据连接走线包括不同层的第一部分和第二部分；
第一部分和第二部分在基板上的正投影至少部分重叠。
优选地，在基板上形成有：所述薄膜晶体管的栅极和触控连接走线；
在具有栅极和触控连接走线的基板上绝缘设置有：所述第二部分；
在具有第二部分的基板上绝缘设置有：所述薄膜晶体管的有源层；
在具有有源层的基板上设置有：所述触控线、所述数据线、所述第一部分和所述薄膜晶体管的源漏极，所述数据线通过过孔与所述第二部分相连，所述触控线通过过孔与所述触控连接走线相连；
在具有触控线、数据线、第一部分和源漏极的基板上绝缘设置有：所述触控电极，所述触控电极通过过孔与所述触控线相连；
在具有触控电极的基板上绝缘设置有：所述像素电极，所述像素电极通过过孔与所述漏极相连。
优选地，所述触控电极还用作公共电极。
优选地，所述像素电极和所述公共电极之间的钝化层的厚度范围在
Figure BDA0001554658790000031
本发明还提供一种触控显示装置，包括触控基板，所述触控基板采用本发明上述提供的触控基板。
本发明还提供一种触控基板的制备方法，包括以下步骤：
提供基板；
在基板上形成金属层和有源材料层，采用构图工艺形成薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，所述触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，所述数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片；
在基板上形成透明导电层，采用构图工艺形成触控电极和像素电极，所述触控电极与所述触控线相连，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述数据线相连。
优选地，所述触控连接走线和所述数据连接走线不同层，且二者在基板上的正投影至少部分重叠。
优选地，所述数据连接走线包括不同层的第一部分和第二部分；
第一部分和第二部分在基板上的正投影至少部分重叠。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的触控基板，由于在触控电极和像素电极的下方均已经实现全部的触控线和驱动芯片相连，全部的数据线和驱动芯片相连，故不需要在像素电极和公共电极之间设置金属层来作为连接线，因此，二者之间的介质层可以尽可能地做的薄
Figure BDA0001554658790000032
Figure BDA0001554658790000033
而不用考虑金属层被划伤而断线的风险高的问题，故，能够同时解决现有技术中存在的像素存储电容不足和划伤断线的风险。
附图说明
图1为触控基板的俯视图；
图2a为触控基板依次形成膜层示意图；
图2b为图1所示的触控基板的显示区的剖视图；
图2c为图1所示的触控基板的非显示区的剖视图；
图2d为数据线和数据连接走线相连接的示意图；
图2e为触控线和触控连接走线相连接的示意图；
图3a为本发明提供的触控基板依次形成膜层示意图；
图3b为本发明的触控基板的显示区的剖视图；
图3c为本发明的触控基板的非显示区的剖视图；
图3d为数据线和数据连接走线相连接的示意图；
图3e为触控线和触控连接走线相连接的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的触控基板及其制备方法、触控显示装置作进一步详细描述。
在描述本发明实施例提供的触控基板之前，首先对现有技术中的触控基板存在所要解决的技术问题的技术原因进行分析，具体如下：
请参阅图1，触控基板包括显示区AA、非显示区Fan-out、驱动芯片TDDI IC和柔性电路板FPC。其中，显示区AA中包括多个触控电极P；非显示区Fan-out包括数据连接走线区Source Fan-out和两个触控连接走线区TX Fan-out，Source Fan-out中形成有数据连接走线，TX Fan-out中形成有触控连接走线，二者不在同一层，并且，数据连接走线处于层叠的两层中，数据连接走线和触控连接走线在投影上存在重叠区CC。
请一并参阅图2a-2c，在基板1上依次形成有第一金属层2(metal-1)、第一绝缘层3(GI)、有源材料层4(Active)、第二金属层5(metal-2)、平坦化层6(resin)、第一透明导电层7(ITO-1)、第一钝化层8(PVX-1)、第三金属层9(metal-3)、第二钝化层10(PVX-2)、第二透明导电层11(ITO-2)。其中，如图2b所示，在触控基板的显示区AA，第一金属层2形成栅极21，有源材料层4形成有源层41，第二金属层5形成数据线51、TFT的源漏极52和触控线53；第一透明导电层7形成电极71，用于作为像素存储电容的公共电极(Vcom)和触控感应电极；第二透明导电层11形成像素电极111，第一钝化层8和第二钝化层10处于像素电极111和电极71之间作为像素存储电容的介质层。
如图2c所示，在触控基本的非显示区Fan-out，第一金属层2形成触控连接走线22，第二金属层5和第三金属层9各自形成数据连接走线54和91，二者上下交叠，可减少布线空间。
由于显示区AA的数据线51和触控线53皆均采用第二金属层5形成，非显示区Fan-out的数据连接走线54和91对应采用第二金属层5和第三金属层9形成，非显示区Fan-out触控连接走线22采用第一金属层2形成，故，为了实现将数据信号引出，将位于显示区AA的数据线51与非显示区Fan-out的数据连接走线91相连，则需要通过过孔以及第二透明导电层11来进行跳线连接(如图2d所示)；同样，为了实现将触控信号引出，将位于显示区AA的触控线53与非显示区Fan-out的触控连接走线22相连，则需要通过过孔来进行跳线连接(如图2e所示)。
基于以上，为了保证像素的存储电容，需要使得第一钝化层8和第二钝化层10形成的介质层的厚度尽可能的薄，一般为
Figure BDA0001554658790000051
Figure BDA0001554658790000052
然而，由于第二钝化层10覆盖在第三金属层9上，对第三金属层9进行隔绝保护，为了保证第三金属层9不会出现金属走线划伤断线的风险，因此第二钝化层10的厚度应该尽可能地厚，一般第一钝化层8和第二钝化层10的厚度均需要大于
Figure BDA0001554658790000053
也即，现有技术中基于上述两种不同的需求，设置第一钝化层8和第二钝化层10的厚度相互矛盾，因此，要不存在像素存储电容不足的问题，要不存在制程中容易发生第三金属层9被划伤的问题，根本不能同时解决该两个问题。
实施例1
本发明实施例提供一种触控基板，同样具有上述显示区AA和非显示区Fan-out；在基板上形成有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片；在具有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线的基板上还形成有：触控电极和像素电极，触控电极与触控线相连，像素电极通过薄膜晶体管与数据线相连。
本发明实施例提供的触控基板，由于在触控电极和像素电极的下方均已经实现全部的触控线和驱动芯片相连，全部的数据线和驱动芯片相连，故不需要在像素电极和公共电极之间设置金属层来作为连接线，因此，二者之间的介质层可以尽可能地做的薄
Figure BDA0001554658790000061
而不用考虑金属层被划伤而断线的风险高的问题，故，能够同时解决现有技术中存在的像素存储电容不足和划伤断线的风险。
优选地，触控连接走线和数据连接走线不同层，且二者在基板上的正投影至少部分重叠，这样，不仅可以避免二者相互影响，而且还可以减少布线空间。
更优选地，数据连接走线包括不同层的第一部分和第二部分，且第一部分和第二部分在基板上的正投影至少部分重叠，这样，可以更进一步地减少布线空间。
还优选地，触控电极还用作公共电极，这样可以有利于触控基板的减薄化以及降低成本。
请参阅图3a，为形成该触控基板，依次形成的薄膜分别为：第一金属层101(Metal-1)、第一绝缘层102(GI-1)、第二金属层103(Metal-2)、第二绝缘层104(GI-2)、有源材料层105(Active)、第三金属层106(Metal-3)、平坦化层107(Resin)、第一透明导电层108(ITO-1)、钝化层109(PVX)和第二透明导电层200(ITO-2)。
请参阅图3b-3e，在基板100上形成有：薄膜晶体管的栅极1011和触控连接走线1012；在具有栅极1011和触控连接走线1012的基板100上绝缘设置有：第二部分1031；在具有第二部分1031的基板100上绝缘设置有：薄膜晶体管的有源层1051；在具有有源层1051的基板100上设置有：触控线1061、数据线1062、第一部分1064和薄膜晶体管的源漏极1063，数据线1062通过过孔与第二部分1031相连，触控线1061通过过孔与触控连接走线1012相连；在具有触控线1061、数据线1062、第一部分1064和源漏极1063的基板100上绝缘设置有：触控电极1081，触控电极1081通过过孔与触控线1061相连；在具有触控电极1061的基板100上绝缘设置有：像素电极201，像素电极201通过过孔与漏极相连。
也就是说：触控线1061、数据线1062、薄膜晶体管的源漏极1063和数据连接走线的第一部分1064由第三金属层106形成；触控连接走线的第二部分1031由第二金属层103形成；数据线1062通过位于过孔内的部分第三金属层106与第二部分1031相连(如图3d所示)；栅极1011和触控连接走线1012由第一金属层101形成；触控线1061通过位于过孔内的部分第三金属层106与触控连接走线1012相连(如图3e所示)。触控电极1081由第一透明导电层108形成，像素电极201由第二透明导电层200形成；有源层1051由有源材料层105形成。
在本发明中，由于已经存在平坦化层107和钝化层109对第三金属层106的保护，因此，不会出现金属走线划伤断线的风险；在此基础上，为了保证像素存储电容，钝化层109可以按照实际像素电容的需求将钝化层109的厚度做的尽量薄，较为理想的情况下，钝化层109的厚度在
Figure BDA0001554658790000071
范围内。
需要在此说明的是，本实施例提供的触控基板，不仅可以是自容式还可以为互容式。
实施例2
本发明实施例还提供一种触控显示装置，包括触控基板，触控基板本发明上述实施例1提供的触控基板。
具体地，该触控显示装置优选为a-si高分辨率的Full in-cell TDDI显示装置。
本发明实施例提供的触控显示装置，由于采用上述实施例1提供的触控基板，因此，可以提高触控显示装置的质量。
实施例3
本发明实施例还提供一种触控基板的制备方法，包括以下步骤：
提供基板。
在基板上形成金属层和有源材料层，采用构图工艺形成薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片。
在基板上形成透明导电层，采用构图工艺形成触控电极和像素电极，触控电极与触控线相连，像素电极通过薄膜晶体管与数据线相连。
优选地，触控连接走线和所述数据连接走线不同层，且二者在基板上的正投影至少部分重叠。
优选地，所述数据连接走线包括不同层的第一部分和第二部分；且第一部分和第二部分在基板上的正投影至少部分重叠。
具体地，请一并参阅图3a～3e，为形成该触控基板，依次形成的薄膜分别为：第一金属层101(Metal-1)、第一绝缘层102(GI-1)、第二金属层103(Metal-2)、第二绝缘层104(GI-2)、有源材料层105(Active)、第三金属层106(Metal-3)、平坦化层107(Resin)、第一透明导电层108(ITO-1)、钝化层109(PVX)和第二透明导电层200(ITO-2)。
具体地，采用沉积工序为Metal-1、GI-1、Metal-2、GI-2、Active、Metal-3、Resin、ITO-1、PVX、ITO-2，并且，采用的9次mask曝光工序(构图工艺)依此为Metal-1、Metal-2、Active、GI(GI-2和GI-1)、Metal-3、Resin、ITO-1、PVX、ITO-2。
更具体地，包括以下步骤：
在基板100上形成第一金属层101；采用一次构图工艺形成：薄膜晶体管的栅极1011和触控连接走线1012；
在基板100上继续形成第一绝缘层102；
在基板100上继续形成第二金属层103；采用一次构图工艺形成有：第二部分1031。
在基板100上继续形成第二绝缘层104；
在基板100上继续形成有源材料层105；采用一次构图工艺形成薄膜晶体管的有源层1051；
采用一次构图工艺形成第一类过孔和第二类过程，其中，第一类过孔用于作为数据线1062与第二部分1031相连的通道；第二类过孔用于作为触控线1061与触控连接走线1012相连的通道；
在基板100上继续形成第三金属层106；采用一次构图工艺形成：触控线1061、数据线1062、第一部分1064和薄膜晶体管的源漏极1063数据线1062通过第一类过孔与第二部分1031相连，触控线1061通过第二类过孔与触控连接走线1012相连；
在基板100上继续形成平坦化层107，采用一次构图工艺形成第三类过孔，第三类过孔用于作为触控电极1081与触控线1061相连的通道；
在基板上继续形成第一透明导电层108，采用一次构图工艺形成触控电极1081，触控电极1081通过第三类过孔与触控线1061相连；
在基板上继续形成钝化层109，采用一次构图工艺形成第四类过孔，第四类过孔用于作为像素电极201与漏极相连的通道；
在基板上继续形成第二透明导电层200，采用一次构图工艺形成像素电极201，像素电极201通过第四类过孔与漏极相连。
也就是说，触控线1061、数据线1062、薄膜晶体管的源漏极1063和数据连接走线的第一部分1064由第三金属层106形成；触控连接走线的第二部分1031由第二金属层103形成；数据线1062通过位于过孔内的部分第三金属层106与第二部分1031相连(如图3d所示)；栅极1011和触控连接走线1012由第一金属层101形成；触控线1061通过位于过孔内的部分第三金属层106与触控连接走线1012相连(如图3e所示)。触控电极1081由第一透明导电层108形成，像素电极201由第二透明导电层200形成；有源层1051由有源材料层105形成。
本发明实施例提供的触控基板的制备方法可以制备上述实施例1提供的触控基板，具体相关内容请参见上述实施例1，在此不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种触控基板，其特征在于，
在基板上形成有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，所述触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，所述数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片；所述触控连接走线和所述数据连接走线不同层，且二者在所述基板上的正投影至少部分重叠；
所述数据连接走线包括不同层的第一部分和第二部分；第一部分和第二部分在所述基板上的正投影至少部分重叠；
在具有薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线的基板上还形成有：触控电极和像素电极，所述触控电极与所述触控线相连，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述数据线相连；
在所述基板上形成有：由第一金属层形成的所述薄膜晶体管的栅极和所述触控连接走线；
在具有所述栅极和所述触控连接走线的所述基板上设置有：第一绝缘层和由第二金属层形成的所述第二部分，所述第二部分位于所述第一绝缘层的远离所述基板的一侧；
在具有所述第二部分的所述基板上设置有：第二绝缘层和所述薄膜晶体管的有源层，所述有源层位于所述第二绝缘层的远离所述基板的一侧；
在具有所述有源层的所述基板上设置有：由第三金属层形成的所述触控线、所述数据线、所述第一部分和所述薄膜晶体管的源漏极，所述数据线通过贯穿所述第二绝缘层的过孔与所述第二部分相连，所述触控线通过贯穿所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的过孔与所述触控连接走线相连；
在具有所述触控线、所述数据线、所述第一部分和所述源漏极的所述基板上设置有：平坦化层和所述触控电极，所述触控电极位于所述平坦化层的远离所述基板的一侧，所述触控电极通过贯穿所述平坦化层的过孔与所述触控线相连；
在具有所述触控电极的所述基板上设置有：钝化层和所述像素电极，所述像素电极位于所述钝化层的远离所述基板的一层，所述像素电极通过贯穿所述钝化层和所述平坦化层的过孔与所述漏极相连。
2.根据权利要求1所述的触控基板，其特征在于，所述触控电极还用作公共电极。
3.根据权利要求2所述的触控基板，其特征在于，所述像素电极和所述公共电极之间的所述钝化层的厚度范围在
Figure FDA0003154862390000021
Figure FDA0003154862390000022
4.一种触控显示装置，其特征在于，包括触控基板，所述触控基板采用权利要求1-3任意一项所述的触控基板。
5.一种触控基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供基板；
S2：在基板上形成金属层和有源材料层，采用构图工艺形成薄膜晶体管和全部的触控线、数据线、触控连接走线和数据连接走线，所述触控连接走线用于连接触控线和驱动芯片，所述数据连接走线用于连接数据线和驱动芯片；所述触控连接走线和所述数据连接走线不同层，且二者在基板上的正投影至少部分重叠；所述数据连接走线包括不同层的第一部分和第二部分；所述第一部分和所述第二部分在基板上的正投影至少部分重叠；包括以下步骤：
采用构图工艺在所述基板上形成第一金属层，以形成所述薄膜晶体管的栅极和所述触控连接走线；
采用构图工艺在具有所述栅极和所述触控连接走线的所述基板上形成第一绝缘层，所述第一绝缘层中形成有第二类过孔；
采用构图工艺在具有所述第一绝缘层的所述基板上形成第二金属层，以形成所述第二部分；
采用构图工艺在具有所述第二部分的所述基板上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层中形成有第一类过孔和所述第二类过孔；
采用构图工艺在具有所述第二绝缘层的所述基板上形成有源材料层，以形成所述薄膜晶体管的有源层；
采用构图工艺在具有所述有源层的所述基板上继续形成第三金属层，以形成所述触控线、所述数据线、所述第一部分和所述薄膜晶体管的源漏极；所述数据线通过所述第一类过孔与所述第二部分相连；所述触控线通过所述第二类过孔与所述触控连接走线相连；
采用构图工艺在具有所述触控线、所述数据线、所述第一部分和所述源漏极的所述基板形成平坦化层，所述平坦化层中形成有第三类过孔和第四类过孔；
S3：在基板上形成透明导电层，采用构图工艺形成触控电极和像素电极，所述触控电极与所述触控线相连，所述像素电极通过所述薄膜晶体管与所述数据线相连；包括以下步骤：
采用构图工艺在具有所述平坦化层的所述基板上形成第一透明导电层，以形成所述触控电极，所述触控电极通过所述第三类过孔与所述触控线相连；
采用构图工艺在具有所述触控电极的所述基板上形成钝化层，所述钝化层中形成有所述第四类过孔；
采用构图工艺在具有所述钝化层的所述基板上形成第二透明导电层，以形成所述像素电极，所述像素电极通过所述第四类过孔与所述漏极相连。
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