CN110134274A - 触控阵列基板、触控面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种触控阵列基板、触控面板及显示装置。该触控阵列基板包括：衬底层；第一金属层，位于衬底层的上方，用于形成栅极驱动线；有源层，位于第一金属层的上方，用于形成沟道；像素电极层，位于有源层的上方；源极驱动线，位于有源层的上方；引线层，位于衬底层的上方；公共电极层，位于衬底层的上方，为片状电极；钝化层，位于衬底层的上方；第三金属层，位于钝化层的上方，用于形成触控电极。根据本发明实施例提供的触控阵列基板，对公共电极层不做分块处理，在公共电极层的上方增加一层金属线路作为触控电极，避免了显示面板在重载画面以及cell测试时，出现画面横纹的情况。

Description

触控阵列基板、触控面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种触控阵列基板、触控面板及显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏(touch panel)已经遍及人们生活中的各个方面。随着触控技术的不断进步，人们对触控产品各方面的性能要求越来越高。

目前，触摸屏按照组成结构可以分为：覆盖表面式触摸屏(on-cell touch panel)以及内嵌式触摸屏(in-cell touch panel)。内嵌式触摸屏是将触摸屏的触控电极内嵌在显示屏内部，例如将触控电极内嵌在阵列基板上。在现有技术中，将公共电极(Com ITO)分块作为触控电极，各区块的公共电极由不同信号线传输信号，或是触控电极复用公共电极、触控电极组成公共电极。由于RC延迟(RC delay)的存在，会导致各部分的信号不同步；在重载画面以及cell测试时，在区块分割处会出现画面横纹。

图1示出了根据现有技术的一种内嵌式触控阵列基板的平面示意图。如图1所示，现有的一种阵列基板上设有公共电极层与感应线路层，其中公共电极层包括呈阵列排布且相互绝缘的多个公共电极块101，感应线路层包括相互绝缘的多条感应线路102，所述多条感应线路102与所述多个公共电极块101分别一一对应电连接。具体地，公共电极层与感应线路层之间设有绝缘层，绝缘层中在与每个公共电极块101相对应的位置设有导通孔103，感应线路层中的每条感应线路102的一端通过导通孔103与一个对应的公共电极块101电连接，感应线路层中每条感应线路102的另一端与触控驱动集成芯片100电连接。

针对现有技术中存在的上述问题，希望能有一种新的触控显示面板，以得到更好的性能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种触控阵列基板、触控面板及显示装置，从而有效地避免了重载画面以及cell测试时，出现的画面横纹情况。

根据本发明的一方面，提供一种触控阵列基板，包括：衬底层；第一金属层，位于所述衬底层的上方，用于形成栅极驱动线；有源层，位于所述第一金属层的上方，用于形成沟道；像素电极层，位于所述有源层的上方，用于图像的显示；源极驱动线，位于所述有源层的上方，用于源极驱动；引线层，位于所述衬底层的上方，用于触控信号的传递；公共电极层，位于所述衬底层的上方，所述公共电极为片状电极；钝化层，位于所述衬底层的上方；以及第三金属层，位于所述钝化层的上方，用于形成触控电极。

优选地，所述公共电极层上各个位置的电位相同。

优选地，所述钝化层上设置有通孔，所述第三金属层通过所述通孔与所述引线层相连接。

优选地，所述有源层由硅组成。优选地，所述像素电极层的上方设置有漏极，所述漏极与所述像素电极层相连接，用于将信号传导至所述像素电极层。优选地，所述有源层的上方设置有第二金属层；所述第二金属层的不同位置经过不同的处理，分别得到漏极、所述源极驱动线以及所述引线层。

优选地，所述触控电极包括多条触控电极线；以及所述触控电极具有一定的电容值。

优选地，所述触控电极线沿着所述栅极驱动线和/或所述源极驱动线走线。

优选地，所述触控电极分割为多个部分，每个部分的所述触控电极通过所述通孔与所述引线层相连接。

根据本发明的另一方面，提供一种触控面板，包括：上述的触控阵列基板；与所述触控阵列基板相对设置的彩色滤光基板；以及位于所述触控阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶分子。

根据本发明的又一方面，提供一种显示装置，包括：

上述的触控面板；以及边框，位于所述触控面板的四周。

根据本发明实施例的触控阵列基板，提出了一种新的内嵌式自容架构，对公共电极层不做分块处理，在公共电极层的上方增加一层金属线路作为触控电极，避免了显示面板在重载画面以及cell测试时，出现画面横纹的情况。

在本发明优选地实施例中，在内嵌式自容架构中，触控电极线路沿着栅极驱动线和源极驱动线进行走线，保证了显示面板的显示品质。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的一种内嵌式触控阵列基板的平面示意图；

图2示出了根据本发明实施例的触控阵列基板的俯视示意图；

图3示出了根据本发明实施例的触控阵列基板的剖视图；

图4示出了根据本发明实施例的触控阵列基板的制作流程图；

图5示出了根据本发明实施例的触控面板的剖视图；

图6示出了根据本发明实施例的显示装置。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

图2示出了根据本发明实施例的触控阵列基板的俯视示意图。如图2所示，示出了一种新的内嵌式(in-cell)自容架构。图2示出的是根据本发明实施例的触控阵列基板的部分俯视示意图(图2所示包括了触控阵列基板的基本单元)，并未示出完整尺寸的俯视图，图2已完整表示了根据本发明实施例的新的内嵌式自容架构。在本发明实施例提出的内嵌式自容架构中，公共电极层是一块完整的片状电极，不做分块处理，公共电极上各个位置的电位相同。在公共电极层上设置一层金属线路作为触控电极。对金属线路做分块处理，如图2所示，图中的金属线路包括了第一至第四分块(如图2中的虚线所示，图2中所示的部分触控阵列基板包括第一分块(左上)、第二分块(左下)、第三分块(右上)以及第四分块(右下)四个部分)。

图3示出了根据本发明实施例的触控阵列基板的剖视图。沿着图2中的A-A方向，选取中间的一部分(图2中虚线框所圈部分)，绘制剖视图，得到了图3。如图3所示，触控阵列基板30包括：衬底层20、栅极层301、有源层302、源极驱动线303、像素电极层304、漏极305、引线层306、公共电极层307、通孔308、触控电极线层309以及钝化层310。

具体地讲，触控阵列基板30的底部为衬底层20。衬底层20例如为玻璃或柔性基板。

在衬底层20的上方设置有金属层(第一金属层)。金属层(第一金属层)例如由金、银、铝、铜、镍或其任意合金组成。金属层(第一金属层)经过蚀刻处理，形成多条栅极驱动线，栅极驱动线组成栅极层301。栅极驱动线例如是采用gate IC(栅极集成电路)配线或是GOA(gate driver on array，GOA，阵列基板行驱动)单元电路。

在栅极层301的上方设置有有源层302，有源层302例如由无定形硅(A-Si)组成，用于在第一金属层的控制下形成沟道。

在有源层302的上方设置有第二金属层。第二金属层例如由金、银、铝、铜、镍或其任意合金组成。第二金属层经过蚀刻处理后，形成源极驱动线303。

在有源层302的上方设置有像素电极层304和漏极305。第一金属层304位于有源层302的上方，并与有源层302直接接触。像素电极层304也称为氧化铟锡像素层(ITO-pixel)，由氧化铟锡(ITO)组成。在像素电极层304的上方设置有漏极305。第二金属层经过蚀刻处理，形成漏极305。

在本发明的一个实施例中，漏极305与像素电极层304相连接，信号从源极驱动线303经过有源层302上的沟道传导至漏极305，进一步传导至像素电极层304。

在本发明的一个实施例中，触控阵列基板中的源漏极可以互换，303标注的是漏极303；305标注的是源极驱动线305。

在源极驱动线303的上方设置有公共电极层307，公共电极层307例如是由氧化铟锡(ITO)组成。

在本发明的一个优选实施例中，触控电极复用公共电极、触控电极组成公共电极。

在衬底层20的上方设置的第二金属层的一部分经过蚀刻处理，形成引线层306。引线层306与源极驱动线303位于同一平面上。

在本发明的一个优选实施例中，在有源层302的上方，通过一道工序形成完整的第二金属层。在第二金属层上的不同位置进行不同工艺的处理。在不同的位置上分别得到漏极305、源极驱动线303以及引线层306。

在衬底层20的上方设置有钝化层310，钝化层310完全覆盖栅极层301、有源层302、源极驱动线303、像素电极层304、漏极305、引线层306以及公共电极层307。

在钝化层310的上方设置有金属层(第三金属层)，第三金属层例如由金、银、铝、铜、镍或其任意合金组成。第三金属层经过蚀刻处理，形成触控电极线层309。

在本发明的一个实施例中，触控阵列基板根据自容侦测原理设计。触控电极线层309具有一定的电容值。在触控阵列基板使用的时候，人的手指在触摸的时候，会引起触控电极线层309的电容值的变化，电容值的变化会传递至触控驱动集成芯片(IC)。

在本发明的一个优选实施例中，公共电极层307不做分块处理，公共电极层307为一个完整的整体，公共电极层307上各个位置的电位相同。在公共电极层307的上方增加了一层金属线路作为触控电极(触控电极线层309)，新增的触控电极线层309的电极线路包括有两部分，分别位于源极驱动线303和引线层306的正上方，并分别沿着所述源极驱动线303和所述引线层306走线。

在钝化层310上设置有通孔308。通孔308位于引线层306的正上方。引线层306与触控电极线层309通过通孔308相连接。通孔308例如通过蚀刻处理制得。通孔308的形状不限于圆形，可以是矩形、椭圆形或是其他形状。通孔308的数量、布局等，可根据触控阵列基板30的具体情况采用不同的设置。

在本发明的一个实施例中，对新增的触控电极(触控电极线层309)进行分块处理。结合图2的触控阵列基板的俯视图进行详细地说明，如图2所示，触控电极线层309例如分割为了第一至第四分块四个部分的触控电极。触控电极的各个部分分别通过通孔308与引线层306相连接。在本发明的其他实施例中，对触控电极层309的划分可根据具体情况采取不同的方案。

在上述实施例提供的触控阵列基板中，对公共电极层不做分割处理，信号经过整个公共电极层(ITO层)传递，不存在明显界限位置。因此，避免了不同的RC delay(RC延迟)的发生，避免了在重载画面以及cell测试时在区块分割处出现横纹。

图4示出了根据本发明实施例的触控阵列基板的制作流程图。如图4所示，触控阵列基板的制造包括以下步骤：

在步骤S401中，在衬底层上依次形成第一金属层、有源层以及像素电极层；

在衬底层上，首先形成第一金属层，第一金属层经过蚀刻处理，得到栅极驱动线；在栅极驱动线上形成有源层，有源层可以由无定形硅组成；在有源层上形成像素电极层，像素电极层的材料可以是氧化铟锡。

在步骤S402中，在有源层上形成第二金属层，对第二金属层的不同位置进行不同的处理；

在有源层上设置第二金属层，第二金属层的材料例如是金、银、铝、铜、镍或其任意合金。对第二金属层的不同位置进行不同的处理，分别得到漏极、源极驱动线以及引线层。漏极位于像素电极层的上方，源极驱动线位于有源层的上方。

在步骤S403中，在第二金属层上形成钝化层；

在第二金属层的上方形成钝化层，钝化层覆盖第一金属层、有源层、像素电极层、漏极、源极驱动线以及引线层。

在步骤S404中，在钝化层上设置通孔；

在引线层正上方处的钝化层上设置通孔。

在步骤S405中，在钝化层上设置第三金属层。

在钝化层上设置第三金属层，第三金属层的材料例如是金、银、铝、铜、镍或其任意合金。对第三金属层进行蚀刻处理，制成触控电极线路。触控电极线路沿着栅极驱动线和源极驱动线进行走线。触控电极线路通过通孔与引线层相连接。

图5示出了根据本发明实施例的触控面板的剖视图。如图5所示，触控面板4包括：触控阵列基板30、液晶层40、彩色滤光片50、四分之一波片60、偏光片70以及多向非对称的微透镜薄膜80。

具体地讲，根据本发明的一个实施例，提供一种触控面板。触控阵列基板30位于触控面板4的底部。触控阵列基板30包括：衬底层20、栅极层301、有源层302、源极驱动线303、像素电极层304、漏极305、引线层306、公共电极层307、通孔308、触控电极线层309以及钝化层310。触控阵列基板30的具体结构及各部分的作用等，参见对图3的描述，在此不再赘述。

触控阵列基板30的上方设置有液晶层40，用于改变光线的偏光状态。在液晶层40的上方设置有彩色滤光片(color filter)50，彩色滤光片50为一种表现颜色的光学滤光片，用于反射掉其他不希望通过的波段，精确选择欲通过的小范围波段光波。彩色滤光片50例如为透过型彩色滤光片或者反射型彩色滤光片。在彩色滤光片50的上方设置有四分之一波片(quarter-wave plate)60。在四分之一波片60的上方设置有偏光片70，偏光片70用于使通过其的自然光变成偏振光。偏光片70例如是碘系偏光片或者染料系偏光片。偏光片70的上方设置有多向非对称的微透镜薄膜80。

触控面板4在使用时，手指的触摸会引起触控电极电容值的变化。电容值的变化会通过引线层306传递到触控驱动集成芯片(IC)。

在本发明的一个优选实施例中，结合图2至图5进行说明，触控电极(触控电极线层309)分为多个部分，每个部分的触控电极分别形成电容。如图3所示，示出了A-A剖面处具体的结构，示出了各部分的连接关系。触控电极(触控电极线层309)通过通孔308与第二金属层(引线层306)相连接。当手指在触摸触控装置的不同位置时，会引起手指正下方的触控电极的电容值的变化。电容值的变化会通过触控电极下方的引线层306，传递至触控驱动集成芯片(IC)。

图6示出了根据本发明实施例的显示装置。如图6所示，该显示装置包括触控面板4，所述触控面板4包括如本发明上述实施例所述的触控阵列基板30。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种触控阵列基板，其特征在于，包括：

衬底层；

第一金属层，位于所述衬底层的上方，用于形成栅极驱动线；

有源层，位于所述第一金属层的上方，用于形成沟道；

像素电极层，位于所述有源层的上方，用于图像的显示；

源极驱动线，位于所述有源层的上方，用于源极驱动；

引线层，位于所述衬底层的上方，用于触控信号的传递；

公共电极层，位于所述衬底层的上方，所述公共电极为片状电极；

钝化层，位于所述衬底层的上方；以及

第三金属层，位于所述钝化层的上方，用于形成触控电极。

2.根据权利要求1所述的触控阵列基板，其特征在于，所述公共电极层上各个位置的电位相同。

3.根据权利要求1所述的触控阵列基板，其特征在于，所述钝化层上设置有通孔，所述第三金属层通过所述通孔与所述引线层相连接。

4.根据权利要求1所述的触控阵列基板，其特征在于，所述像素电极层的上方设置有漏极，所述漏极与所述像素电极层相连接，用于将信号传导至所述像素电极层。

5.根据权利要求1所述的触控阵列基板，其特征在于，所述有源层的上方设置有第二金属层；

所述第二金属层的不同位置经过不同的处理，分别得到所述漏极、所述源极驱动线以及所述引线层。

6.根据权利要求1所述的触控阵列基板，其特征在于，所述触控电极包括多条触控电极线；以及

所述触控电极具有一定的电容值。

7.根据权利要求6所述的触控阵列基板，其特征在于，所述触控电极线沿着所述栅极驱动线和/或所述源极驱动线走线。

8.根据权利要求3所述的触控阵列基板，其特征在于，所述触控电极分割为多个部分，每个部分的所述触控电极通过所述通孔与所述引线层相连接。

9.一种触控面板，其特征在于，包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的触控阵列基板；

与所述触控阵列基板相对设置的彩色滤光基板；以及

位于所述触控阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶分子。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：

根据权利要求9所述的触控面板；以及

边框，位于所述触控面板的四周。