CN110308822A - 触摸显示面板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种触摸显示面板及其制备方法。触摸显示面板包括基底、设置在所述基底上的显示基板以及设置在所述显示基板上的触摸基板，所述显示基板包括矩阵排布的多个像素单元，所述像素单元包括多个子像素，所述触摸基板包括触控电极层，所述触控电极层包括多个镂空区，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素或至少一个像素单元在基底上的正投影。本发明通过在触控电极上设置多个镂空区，且镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素或至少一个像素单元在基底上的正投影，有效减小了触控电极的自身电容，提高了触控响应的信噪比，扩大了TDDI IC的选型范围，降低了生产成本。

Description

触摸显示面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种触摸显示面板及其制备方法。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel，TSP)已经逐渐遍及人们的生活中。按照组成结构，触摸屏可分为外挂式(Add on Mode)、覆盖表面式(On Cell)、内嵌式(In Cell)等。其中，内嵌式类型是将触摸屏的触控电极内嵌在显示面板内部，不仅可以减少模组整体厚度，而且可以降低触摸屏的制作成本。
通常，内嵌式(In Cell)触摸屏采用电容式触控技术，电容式触控技术主要分为互容式(mutual-capacitance)结构和自容式(self-capacitance)结构。自容式触控结构包括多个同层设置且相互绝缘的触控电极，触控电极通过导线连接至驱动电路，触控电极被触摸时会导致其电容变化，驱动电路根据电容变化即可判断出触摸位置。相对于互容式触控结构，自容式触控结构是单层电极结构，具有结构简单、成本低等优点，被广泛应用在小尺寸可穿戴产品中，如兼具触控和显示功能的手表等。
在小尺寸可穿戴产品中，为了保证良好的透明性，触控电极通常采用氧化铟锡ITO制备，且设计成块状。经本申请发明人研究发现，现有触控电极结构存在自身电容较大的问题。由于自身电容较大，导致触控响应时信噪比(SNR)较小，不仅需要选用较高质量的触控与显示驱动集成(Touch and Display Driver Integration，TDDI)IC，增加了生产成本，而且触控信号很容易受到外部信号干扰，降低了工作可靠性。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种触摸显示面板及其制备方法，以有效解决现有触控电极存在自身电容较大的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触摸显示面板，包括基底、设置在所述基底上的显示基板以及设置在所述显示基板上的触摸基板，所述显示基板包括矩阵排布的多个像素单元，所述像素单元包括多个子像素，所述触摸基板包括触控电极层，所述触控电极层包括多个镂空区，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素在基底上的正投影，或者，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个像素单元在基底上的正投影。
可选地，所述显示基板还包括多个隔垫物，所述镂空区在基底上的正投影包含所述隔垫物在基底上的正投影。
可选地，所述镂空区在基底上正投影的边界与所述至少一个子像素、所述至少一个像素单元或所述隔垫物在基底上正投影的边界之间的距离为5μm～8μm。
可选地，所述触控电极层还包括位于所述镂空区之间的实体区，所述实体区的宽度为4μm～6μm。
可选地，所述镂空区中设置有至少一个胫，所述胫为从镂空区边缘向镂空区中部延伸的条形实体。
可选地，所述触控电极层的材料包括钼或铝。
可选地，所述显示基板包括设置在基底上的薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，所述屏蔽层、连接电极和公共电极形成对所述扫描线的屏蔽。
可选地，所述屏蔽层包括第一屏蔽层和第二屏蔽层，所述第一屏蔽层环绕有效显示区，所述第二屏蔽层环绕所述第一屏蔽层，所述第一屏蔽层通过连接电极与公共电极连接；所述第一屏蔽层和第二屏蔽层的材料包括多晶硅，与所述薄膜晶体管的有源层同层设置，材料相同。
可选地，所述触控基板还包括设置在所述触控电极层上的触控绝缘层以及设置在所述触控绝缘层上的触控接触电极层，所述触控绝缘层上开设有多个过孔，所述多个过孔用于使所述触控接触电极层与触控电极层连接，还用于在所述触控接触电极层搭接到显示基板的接触电极时释放气体和应力。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种触摸显示面板的制备方法，包括：
在基底上形成包括矩阵排布的多个像素单元的显示基板，以及形成包括触控电极层的触摸基板；其中，所述像素单元包括多个子像素，所述触控电极层包括多个镂空区；
将所述触摸基板设置在所述显示基板上，使所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素在基底上的正投影，或者，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个像素单元在基底上的正投影。
可选地，所形成的显示基板还包括多个隔垫物，将所述触摸基板设置在所述显示基板上时，还使所述镂空区在基底上的正投影包含所述隔垫物在基底上的正投影。
可选地，所述镂空区中设置有至少一个胫，所述胫为从镂空区边缘向镂空区中部延伸的条形实体。
可选地，在基底上形成包括矩阵排布的多个像素单元的显示基板，包括：
在基底上形成薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，所述屏蔽层、连接电极和公共电极形成对所述扫描线的屏蔽。
可选地，在基底上形成薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，包括：
通过同一次构图工艺在基底上形成薄膜晶体管的有源层、环绕有效显示区的第一屏蔽层和环绕第一屏蔽层的第二屏蔽层；
形成覆盖有源层、第一屏蔽层和第二屏蔽层的第一绝缘层，以及设置在第一绝缘层上的栅电极；
形成覆盖栅电极的第二绝缘层，以及设置在第二绝缘层上的公共电极和扫描线；
形成覆盖公共电极和扫描线的第三绝缘层，其上开设有暴露出有源层的第一过孔、暴露出公共电极的第二过孔和暴露出第一屏蔽层的第三过孔；
在第三绝缘层上形成源电极、漏电极和连接电极，源电极和漏电极分别通过第一过孔与有源层连接，连接电极通过第二过孔与公共电极连接，连接电极通过第三过孔与第一屏蔽层连接。
可选地，形成包括触控电极层的触摸基板，包括：
在触控基底上形成包括多个镂空区的触控电极层，所述触控电极层的材料包括钼或铝；
在触控电极层上形成触控绝缘层，其上开设有多个过孔，所述多个过孔用于在所述触控接触电极层搭接到显示基板的接触电极时释放气体和应力
在触控绝缘层上形成触控接触电极层，所述触控接触电极层通过所述过孔与触控电极层连接。
本发明实施例提供了一种触摸显示面板及其制备方法，通过在触控电极上设置多个镂空区，且镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素或至少一个像素单元在基底上的正投影，有效减小了触控电极的自身电容，提高了触控响应的信噪比，扩大了TDDI IC的选型范围，降低了生产成本。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为本发明触摸显示面板第一实施例的平面示意图；
图2为本发明触摸显示面板第一实施例的剖面示意图；
图3为本发明触摸显示面板第二实施例的结构示意图；
图4为本发明触摸显示面板第三实施例的结构示意图；
图5为本发明触摸显示面板第四实施例的结构示意图；
图6为本发明触摸显示面板第五实施例的结构示意图；
图7a和图7b为本发明触摸显示面板第六实施例的结构示意图；
图8为本发明实施例显示基板的平面示意图；
图9为本发明实施例显示基板的剖视图；
图10为本发明实施例触控基板的平面示意图；
图11为本发明实施例触控基板的剖视图。
附图标记说明:
10—基底； 11—缓冲层； 12—第一屏蔽层；
13—第二屏蔽层； 14—公共电极； 15—连接电极；
20—驱动结构层； 30—封装层； 40—扫描线；
50—接触电极； 100—像素单元； 101—发光单元；
101R—红色发光单元； 101G—绿色发光单元； 101B—蓝色发光单元；
200—触控电极层； 201—镂空区； 202—实体区；
203—消影层； 204—触控绝缘层； 204a—过孔；
205—触控接触电极层。
具体实施方式
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。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了有效解决现有触控电极存在自身电容较大的问题，本发明实施例提供了一种触摸显示面板。本发明实施例触摸显示面板的主体结构包括基底、设置在所述基底上的显示基板以及设置在所述显示基板远离基底一侧的表面上的触摸基板。所述显示基板包括矩阵排布的多个像素单元，每个像素单元包括3个出射不同颜色光(如红绿蓝)的发光单元或4个出射不同颜色光(如红绿蓝白)的发光单元，每个发光单元作为一个子像素。所述触摸基板包括触控电极层，所述触控电极层为网格状，包括多个镂空区以及位于所述镂空区之间的实体区，所述镂空区的位置与所述显示基板的至少一个子像素的位置相对应，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素在基底上的正投影；或者所述镂空区的位置与所述显示基板的至少一个像素单元的位置相对应，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个像素单元在基底上的正投影。
本发明实施例所提供的触摸显示面板，不仅可以降低触控电极的自身电容，提高触控响应的信噪比，有益于TDDI IC的选型，降低了生产成本，而且可以减小外部信号干扰，增加了工作可靠性。
本发明实施例触摸显示面板可以采用多种方案实现，下面通过具体实施例详细说明本发明实施例的技术方案。
第一实施例
图1为本发明触摸显示面板第一实施例的平面示意图，图2为本发明触摸显示面板第一实施例的剖面示意图。如图1和图2所示，本实施例触摸显示面板的主体结构包括基底10、设置在基底10上的显示基板以及设置在显示基板上的触摸基板，即显示基板和触摸基板为设置在基底10上的叠层结构。在平行于基底10的平面内，显示基板包括矩阵排布的多个像素单元100，每个像素单元100包括3个出射不同颜色光的发光单元101，分别为：红色发光单元101R、绿色发光单元101G和蓝色发光单元101B，三个发光单元呈品字布局，红色发光单元101R和绿色发光单元101G沿列方向上下排布，红色发光单元101R和绿色发光单元101G与蓝色发光单元101B沿行方向左右排布，蓝色发光单元101B的面积约为红色发光单元101R(或绿色发光单元101G)的2倍，使得蓝色发光单元101B可以与相邻列的红色发光单元101R和绿色发光单元101G共用。触摸基板包括触控电极层200，触控电极层200为网格状，包括多个镂空区201以及位于镂空区201之间的实体区202。本实施例中，触摸基板的一个镂空区201与显示基板的一个发光单元101(红色发光单元101R、绿色发光单元101G或蓝色发光单元101B)相对应，且镂空区201的面积大于或等于所对应的发光单元101的面积，即触摸基板的一个镂空区201暴露出显示基板的一个发光单元101。在垂直于基底10的平面内，显示基板包括设置在基底10上的驱动结构层20、设置在驱动结构层20上的发光单元101以及覆盖发光单元101的封装层30，驱动结构层20主要包括多个薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)，每个发光单元101主要包括阳极、有机发光层和阴极，每个发光单元形成一个发光区域。触控电极层200设置在封装层30上，在每个发光单元101的对应位置形成镂空区，镂空区在基底上的正投影包含所对应的发光单元在基底上的正投影，使触摸基板的多个镂空区201暴露出显示基板的多个发光单元101。
本发明实施例中，镂空区在基底上的正投影包含所对应的发光单元在基底上的正投影是指，镂空区在基底上正投影的边界与所对应的发光单元在基底上正投影的边界完全重叠，或者，镂空区在基底上正投影的边界位于所对应的发光单元在基底上正投影的边界之外。
本实施例中，触控电极层的材料包括金属。与现有技术采用ITO制备触控电极层相比，金属材料的面电阻小于ITO的面电阻，金属电极要求TDDI IC的RC负载较小，可以降低TDDI IC的质量要求，易于TDDI IC选型。而且，从制备工艺上看，对金属材料进行镂空处理的难度要低于对ITO进行镂空处理，降低了制备工艺的难度。本实施例优选地，触控电极层的材料采用面电阻较小、抗氧化性较好的钼Mo。实际实施时，触控电极层的材料也可以采用其它金属，如铝Al等，但考虑到铝材料的抗氧化性能较差，需要增加相应无机保护层，如氧化硅SiOx等。
本实施例优选地，设置镂空区的面积大于所对应的发光单元的面积。具体地，以发光单元的边界(发光单元在基底上正投影的边界)向外扩展一定距离作为镂空区的边界。如图1和图2所示，在列方向上，镂空区的上边界是发光单元的上边界向上扩展距离a，镂空区的下边界是发光单元的下边界向下扩展距离b；在行方向上，镂空区的左边界是发光单元的左边界向左扩展距离c，镂空区的右边界是发光单元的右边界向右扩展距离d。考虑到对位、工艺余量等要求，各个扩展距离设置成，a＝5μm～8μm，b＝5μm～8μm，c＝5μm～8μm，d＝5μm～8μm。此外，在列方向上镂空区之间的距离(实体区的宽度)e、在行方向上镂空区之间的距离(实体区的宽度)f只要满足制备工艺最小工艺余量要求即可。实际实施时，可以将每个镂空区的扩展距离设置成相同，或者蓝色发光单元101B对应的镂空区的扩展距离稍大一些，红色发光单元101R和绿色发光单元101G对应的镂空区的扩展距离稍小一些。此外，也可以设置a＝b，c＝d，或者a＝b＝c＝d。
本实施例提供了一种触摸显示面板，通过将触控电极层设置成网格状，包括多个暴露出显示基板发光单元的镂空区，不仅有效减小了触控电极的自身电容，而且保证了发光单元的光学特性。触控电极自身电容的减小可以提高触控响应的信噪比，降低TDDI IC的要求，扩大TDDI IC的选型范围，因而有效降低了生产成本。进一步地，本实施例触控电极采用金属材料，通过降低触控电极的面电阻进一步降低了TDDI IC的质量要求，同时降低了制备工艺的难度，具有良好的工艺可行性。
第二实施例
图3为本发明触摸显示面板第二实施例的结构示意图。本实施例是前述第一实施例的一种扩展，触摸显示面板的主体结构与前述第一实施例相同。如图3所示，与前述第一实施例不同的是，本实施例显示基板上还设置有多个隔垫物(Photo Spacer，PS)102，蓝色发光单元101B和隔垫物102沿列方向上下排布，每个隔垫物102设置在相邻的蓝色发光单元101B之间。本实施例触控电极层200上的镂空区201还与显示基板的隔垫物102相对应，且镂空区201的面积大于或等于所对应的隔垫物102的面积，镂空区201在基底上的正投影包含隔垫物102在基底上的正投影，触摸基板的多个镂空区201暴露出显示基板的多个隔垫物102。
本实施例优选地，设置镂空区的面积大于所对应的隔垫物的面积，即以隔垫物的边界向外扩展一定距离作为镂空区的边界。与前述第一实施例的边界扩展类似，在列方向上，镂空区的上边界是隔垫物的上边界向上扩展距离a′，镂空区的下边界是隔垫物的下边界向下扩展距离b′；在行方向上，镂空区的左边界是隔垫物的左边界向左扩展距离c′，镂空区的右边界是隔垫物的右边界向右扩展距离d′。其中，a′＝5μm～8μm，b′＝5μm～8μm，′＝5μm～8μm，d′＝5μm～8μm。此外，在列方向上镂空区之间的距离e′、在行方向上镂空区之间的距离f′只要满足制备工艺最小工艺余量要求即可。实际实施时，可以设置a′＝b′，c′＝d′，或者a′＝b′＝c′＝d′。
实际实施时，也可以根据镂空区201之间实体区202的最小宽度进行镂空设计，实体区202的最小宽度是满足制备工艺最小工艺余量的宽度。假设红色发光单元101R所对应镂空区与其下方绿色发光单元101G所对应镂空区之间的间距为e1，绿色发光单元101G所对应镂空区与其下方红色发光单元101R所对应镂空区之间的间距为e2，蓝色发光单元101B所对应镂空区与其下方(或上方)隔垫物102所对应镂空区之间的间距为e3，设置e1＝e2＝e3，即镂空区201之间实体区202的宽度为统一相同的宽度，根据该统一相同的宽度，确定各个镂空区的边界，即确定各个发光单元和隔垫物向外扩展的距离a～d和a′～d′。其中，考虑到制备工艺最小工艺余量，实体区的最小宽度可以设置为4μm～6μm。
本实施例不仅同样实现了前述第一实施例的技术效果，而且通过在隔垫物所在位置也设置有镂空区，可以进一步减小触控电极的自身电容。
第三实施例
图4为本发明触摸显示面板第三实施例的结构示意图。本实施例是前述第二实施例的一种扩展，触摸显示面板的主体结构与前述第二实施例相同。如图4所示，与前述第二实施例不同的是，触摸基板的一个镂空区201与显示基板的两个发光单元(红色发光单元101R和绿色发光单元101G)相对应，且镂空区201的面积大于或等于所对应的两个发光单元，以及一个镂空区201与显示基板的一个发光单元(蓝色发光单元101B)和一个隔垫物102相对应，且镂空区201的面积大于或等于所对应的一个发光单元和一个隔垫物。
本实施例中，可以采用前述第二实施例的方式设计镂空区，即将镂空区之间实体区的宽度设置为统一相同的宽度(4μm～6μm)，根据该统一相同的宽度，确定各个镂空区的边界，即确定发光单元和隔垫物的边界向外扩展的距离，扩展方式与前述第二实施例的相同，这里不再赘述。
本实施例不仅同样实现了前述第二实施例的技术效果，而且通过镂空区对应两个发光单元或一个发光单元和一个隔垫物，可以进一步减小触控电极的自身电容，简化网格状触控电极层的结构。
第四实施例
图5为本发明触摸显示面板第四实施例的结构示意图。本实施例是前述第二实施例的一种扩展，触摸显示面板的主体结构与前述第二实施例相同。如图5所示，与前述第二实施例不同的是，触摸基板的一个镂空区201与显示基板的一个像素单元100相对应，且镂空区201的面积大于或等于所对应的像素单元100的面积，镂空区201在基底上的正投影包含像素单元100在基底上的正投影，一个像素单元100包括红色发光单元101R、绿色发光单元101G、蓝色发光单元101B和隔垫物102。
本实施例优选地，设置镂空区的面积大于所对应的像素单元的面积，即以像素单元的边界向外扩展一定距离作为镂空区的边界。如图5所示，在列方向上，镂空区之间的距离为e，在行方向上，镂空区之间的距离为f。本实施例优选设置e＝f，即镂空区之间实体区的宽度为统一相同的宽度(4μm～6μm)。根据该统一相同的宽度，确定各个镂空区的边界，即确定像素单元的边界向外扩展的距离，扩展方式与前述第二实施例的相同，这里不再赘述。
本实施例不仅同样实现了前述第二、第三实施例的技术效果，而且通过镂空区对应一个像素单元，镂空区的面积增加，可以进一步减小触控电极的自身电容，进一步简化网格状触控电极层的结构。
第五实施例
图6为本发明触摸显示面板第五实施例的结构示意图。本实施例是前述第四实施例的一种扩展，触摸显示面板的主体结构与前述第四实施例相同，触摸基板的一个镂空区201与显示基板的一个像素单元100相对应，一个像素单元100包括红色发光单元101R、绿色发光单元101G、蓝色发光单元101B和隔垫物102。如图6所示，与前述第四实施例不同的是，本实施例每个镂空区201中形成有多个胫203。具体地，胫203为从镂空区边缘向镂空区中部延伸的实体，每个胫203为条形状，位于发光单元101之间，一端与实体区202连接成一体，另一端在发光单元101之间的区域向镂空区中部延伸，类似实体区202向镂空区201伸出的枝干。本实施例中，每个镂空区201中形成有4个胫203，分别为：位于红色发光单元101R与绿色发光单元101G之间中心位置的枝干，位于红色发光单元101R与蓝色发光单元101B之间中心位置的枝干，位于绿色发光单元101G与蓝色发光单元101B和隔垫物102之间中心位置的枝干，以及位于蓝色发光单元101B与隔垫物102之间中心位置的枝干，每个胫203的宽度g可以设置成相同，每个胫203的长度可以根据实际需要设置。
本实施例中，可以设置镂空区之间实体区的宽度为统一相同的宽度(4μm～6μm)，根据该统一相同的宽度，确定各个镂空区的边界，即确定像素单元的边界向外扩展的距离，扩展方式与前述第四实施例的相同，这里不再赘述。
与前述第四实施例相比，本实施例镂空区的面积与前述第四实施例镂空区的面积相近，因此两者触控电极的自身电容的大小相当，两者触控响应的信噪比相当。在实际使用时，当触摸物(如手指)在第四实施例所示触控电极上连续划过时，第四实施例的多个镂空区会导致触控响应出现中断。相比之下，由于本实施例的镂空区设置有多个胫，当触摸物在本实施例所示触控电极上连续划过时，这些胫保证了触摸物持续与触控电极具有一定的接触面积，不仅触控响应是连续的，而且触控响应是线性的。因此，与前述第四实施例相比，本实施例不仅同样实现了前述第四实施例的技术效果，而且通过在镂空区设置多个胫，具有良好的响应特性。
第六实施例
图7a和图7b为本发明触摸显示面板第六实施例的结构示意图。本实施例是前述第四实施例的一种扩展，显示基板的一个像素单元100包括红色发光单元101R、绿色发光单元101G、蓝色发光单元101B和隔垫物102。与前述第四实施例不同的是，本实施例触摸基板的一个镂空区201与显示基板的二个像素单元100相对应。如图7a所示，一个镂空区201与列方向的两个像素单元100相对应。如图7b所示，一个镂空区201与行方向的两个像素单元100相对应。
本实施例中，可以设置镂空区之间实体区的宽度为统一相同的宽度(4μm～6μm)，根据该统一相同的宽度，确定各个镂空区的边界，即确定像素单元的边界向外扩展的距离，扩展方式与前述实施例的相同。实际实施时，本实施例也可以与前述前述第五实施例结合起来，在每个镂空区中形成有多个胫，这里不再赘述。
第七实施例
图8为本发明实施例显示基板的平面示意图，示意了一种圆形的显示基板。本实施例触控显示面板包括有效显示AA区和搭接PAD区，有效显示AA区包括矩阵排布的多个像素单元，搭接PAD区位于有效显示AA区的外围，为堆叠结构。如图8所示，本实施例显示基板包括扫描线、屏蔽线和公共电极，闭合的扫描线与端部的覆晶薄膜(Chip on Film，COF)连接，以传输触控信号，覆晶薄膜与外围电路(未示出)连接，将触控信号传输到外围电路进行处理。本实施例所示的圆形触控显示面板可以用于可穿戴设备的显示装置，如兼具触控和显示功能的手表。当然，图8所示仅仅是一种示例，本发明实施例所提供的触控显示面板的形状还可以是正方形或者矩形等其它形状，触控显示面板还可以为手机、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。
图9为本发明实施例显示基板的剖视图，示意了搭接PAD区以及与搭接PAD区邻近的有效显示AA区的结构。本实施例触控显示面板包括基底、设置在基底上的显示基板以及设置在显示基板远离基底一侧的表面上的触摸基板，本实施例显示基板为有机电致发光(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)显示面板，触摸基板为前述第一～第六实施例所示结构。OLED显示基板是一种利用有机材料封装成型的显示器件，具有工作电压低、响应速度快、发光效率高、视角广和工作温度广等优点，有利于显示器件的轻薄化、低功耗和曲面设计。当然，本实施例结构同样适用于液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)基板。
其中，在有效显示AA区，显示基板的主体结构与相关技术的OLED显示基板的结构基本上相同，包括设置在基底上的驱动结构层、设置在驱动结构层上的发光单元、覆盖发光单元的封装层，驱动结构层主要包括多个薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管包括设置在缓冲层上的有源层、覆盖有源层的第一绝缘层、设置在第一绝缘层上的栅电极、覆盖栅电极的第二绝缘层和第三绝缘层、设置在第三绝缘层上的源电极和漏电极，且源电极和漏电极分别通过过孔与有源层连接。发光单元主要包括阳极、有机发光层和阴极，阳极设置在覆盖源电极和漏电极的第四绝缘层上，且通过过孔与漏电极连接，有机发光层设置在阳极上，阴极设置在有机发光层上。此外，第二绝缘层和第三绝缘层之间还设置有扫描线。
与相关技术OLED显示基板不同的是，本发明实施例还设置有第一屏蔽层12、第二屏蔽层13、公共电极14和连接电极15，第一屏蔽层12和第二屏蔽层13采用多晶硅材料，与薄膜晶体管的有源层同层设置，材料相同，且通过同一次构图工艺形成，公共电极14设置在第二绝缘层和第三绝缘之间，设置在扫描线40的外侧，连接电极15与薄膜晶体管的源电极和漏电极同层设置，材料相同，且通过同一次构图工艺形成，连接电极15通过过孔分别与第一屏蔽层12和公共电极14连接，形成对扫描线40的屏蔽，以减少外界信号对扫描线40输出的扫描信号的干扰。
其中，在搭接PAD区，显示基板的结构为叠层结构，与相关技术相同。叠层结构包括多个膜层，这些膜层中的大部分是与有效显示AA区的膜层在同一构图工艺中形成的。具体地，搭接PAD区的叠层结构包括：基底；设置在基底上的缓冲层，与有效显示AA区的缓冲层同时形成；设置在缓冲层上的多晶硅层，与有效显示AA区的有源层同时形成；覆盖多晶硅层的第一绝缘层，与有效显示AA区的第一绝缘层同时形成；设置在第一绝缘层上的第一金属层，与有效显示AA区的栅电极同时形成；覆盖第一金属层的第二绝缘层，与有效显示AA区的第二绝缘层同时形成；设置在第二绝缘层上的第二金属层，与有效显示AA区的扫描线和公共电极同时形成；覆盖第二金属层的第三绝缘层，与有效显示AA区的第三绝缘层同时形成；设置在第三绝缘层上的第三金属层，与有效显示AA区的源电极、漏电极和连接电极同时形成；覆盖第三金属层的平坦层；设置在平坦层上的接触电极50，与有效显示AA区的阳极同时形成。其中，接触电极50用于与触摸基板电连接，保证信号的连通性。
下面通过触摸显示面板的制备过程进一步说明本发明实施例的技术方案。本发明实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光和显影，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，在此不做具体的限定。在本实施例的描述中，需要理解的是，“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积或涂覆工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺或光刻工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺或光刻工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺或光刻工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。
首先，在基底10上通过沉积方式形成缓冲层11，然后形成多晶硅层，通过构图工艺对多晶硅层进行构图，在缓冲层11上形成第一多晶硅层、第二多晶硅层、第三多晶硅层和第四多晶硅层，其中第一多晶硅层作为薄膜晶体管的有源层，第二多晶硅层作为第一屏蔽层12，环绕有效显示AA区，第三多晶硅层作为第二屏蔽层13，环绕第一屏蔽层12，第四多晶硅层位于搭接PAD区。
随后，依次沉积第一绝缘薄膜和第一金属薄膜，通过构图工艺对第一金属薄膜进行构图，形成第一绝缘层以及设置在第一绝缘层上的栅电极和第一金属层，第一金属层位于搭接PAD区。
随后，依次沉积第二绝缘薄膜和第二金属薄膜，通过构图工艺对第二金属薄膜进行构图，形成第二绝缘层以及设置在第二绝缘层上的公共电极14、扫描线40和第二金属层，第二金属层位于搭接PAD区。
随后，沉积第三绝缘薄膜，通过构图工艺对第三绝缘薄膜进行构图，形成开设有过孔的第三绝缘层，过孔包括暴露出有源层(第一多晶硅层)的两个第一过孔、暴露出公共电极14的一个第二过孔和暴露出第一屏蔽层12(第二多晶硅层)的一个第三过孔。
随后，沉积第三金属薄膜，通过构图工艺对第三金属薄膜进行构图，在第三绝缘层上形成源电极、漏电极、连接电极15和第三金属层，源电极和漏电极分别通过两个第一过孔与第一多晶硅层连接，连接电极15通过第二过孔与公共电极14连接，连接电极15通过第三过孔与第一屏蔽层12连接，第三金属层位于搭接PAD区。
随后，在有效显示AA区和搭接PAD区分别形成第四绝缘层(平坦层)，有效显示AA区的第四绝缘层上开设有第四过孔，第四过孔暴露出漏电极。随后，在搭接PAD区再形成一层平坦层，使搭接PAD区的高度与有效显示AA区的整体厚度相适应。
随后，沉积透明导电薄膜，通过构图工艺对透明导电薄膜进行构图，在有效显示AA区形成阳极，在搭接PAD区形成接触电极50，接触电极50用于与触摸基板的触控电极电连接。
随后，在有效显示AA区依次形成像素定义层、有机发光层、阴极和封装层，形成过程和形成的结构与相关技术相同。实际实施时，还可以在形成像素定义层之后形成隔垫物(Photo Spacer，PS)。此时，有效显示AA区各个膜层的厚度与搭接PAD区各个膜层的厚度相同。
最后，将触摸基板设置在显示基板上，触摸基板的触控电极与显示基板搭接PAD区的接触电极紧密搭接，实现可靠的电连接。
实际实施时，显示基板还包括封装区，封装区位于搭接PAD区的外围，利用玻璃粉印刷(frit)层实现整体封装。
通过上述说明可以看出，本实施例通过在显示基板上设置环绕有效显示AA区的第一屏蔽层和第二屏蔽层，第一屏蔽层和第二屏蔽层采用大电阻的多晶硅材料，同时通过在显示基板上设置公共电极，且公共电极通过连接电极与第一屏蔽层连接，形成了对扫描线的屏蔽，有效减少外界信号对扫描线输出的扫描信号的干扰，更好地对扫描信号进行保护，进一步提高了触控响应的信噪比。同时，由于第一屏蔽层和第二屏蔽层与薄膜晶体管的有源层通过同一次构图工艺同时形成，公共电极与扫描线通过同一次构图工艺同时形成，连接电极与薄膜晶体管的源电极和漏电极通过同一次构图工艺同时形成，制备过程不需增加额外的工序，与现有制备工艺兼容性好，实用性强，具有良好的应用前景。
第八实施例
图10为本发明实施例触控基板的平面示意图，图11为本发明实施例触控基板的剖视图。如图10和11所示，本发明实施例触控基板的主体结构包括触控基底、设置在触控基底上的消影(IM)层203、设置在消影层203上的触控电极层200、设置在触控电极层200上的触控绝缘层204以及设置在触控绝缘层204上的触控接触电极层205，触控接触电极层205大部分设置在搭接PAD区，少部分设置在有效显示AA区中邻近搭接PAD区的区域。其中，触控电极层200可以采用钼(Mo)或铝(Al)，触控绝缘层204可以采用氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)，触控接触电极层205可以采用氧化铟锡ITO或氧化铟锌IZO。
经本申请发明人研究发现，在触控基板安装在显示基板上将触控基板上的触控接触电极层与显示基板上的接触电极接触连接时，由于搭接面积较大，搭接面积通常为40μm2～200μm2，会使氧化铟锡ITO释放一定的气体和应力，而这些气体和应力会影响两个接触电极的贴合程度，进而影响两个接触电极电连接的可靠性。为此，本实施例提出了消除气体和应力的解决方案。
如图10和11所示，本发明实施例的触控基板中，触控绝缘层204上开设有多个过孔204a，通过设置多个过孔204a，一方面使触控接触电极层205通过过孔204a与触控电极层200连接，另一方面使触控接触电极层205搭接到显示基板的接触电极时可以释放一定的气体和应力，使两个接触电极更好地贴合，保证两个接触电极电连接的可靠性。本实施例中，在有效显示AA区中开设的过孔主要用于使触控接触电极层205通过过孔204a与触控电极层200连接，在搭接PAD区中开设的过孔204a主要用于释放气体和应力，因此搭接PAD区中的多个过孔204a设置在搭接PAD区的四周边缘，多个过孔204a形成环形的过孔区域，可以有效提高释放气体和应力的效率。实际实施时，过孔数量和位置可以根据实际需要进行设计。由于搭接PAD区中的多个过孔可以与有效显示AA区中开设的过孔通过同一次工艺同时制备，因此本实施例提出的解决方案不需增加额外的工序，与现有制备工艺兼容性好。
第九实施例
基于前述实施例的发明构思，本发明实施例还提供了一种触摸显示面板的制备方法。本实施例触摸显示面板的制备方法包括：
在基底上形成包括矩阵排布的多个像素单元的显示基板，以及形成包括触控电极层的触摸基板；其中，所述像素单元包括多个子像素，所述触控电极层包括多个镂空区；
将所述触摸基板设置在所述显示基板上，使所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素在基底上的正投影，或者，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个像素单元在基底上的正投影。
其中，所形成的显示基板还包括多个隔垫物，将所述触摸基板设置在所述显示基板上时，还使所述镂空区在基底上的正投影包含所述隔垫物在基底上的正投影。
其中，所述镂空区中设置有至少一个胫，所述胫为从镂空区边缘向镂空区中部延伸的条形实体。
其中，在基底上形成包括矩阵排布的多个像素单元的显示基板，包括：
在基底上形成薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，所述屏蔽层、连接电极和公共电极形成对所述扫描线的屏蔽。
其中，在基底上形成薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，包括：
通过同一次构图工艺在基底上形成薄膜晶体管的有源层、环绕有效显示区的第一屏蔽层和环绕第一屏蔽层的第二屏蔽层；
形成覆盖有源层、第一屏蔽层和第二屏蔽层的第一绝缘层，以及设置在第一绝缘层上的栅电极；
形成覆盖栅电极的第二绝缘层，以及设置在第二绝缘层上的公共电极和扫描线；
形成覆盖公共电极和扫描线的第三绝缘层，其上开设有暴露出有源层的第一过孔、暴露出公共电极的第二过孔和暴露出第一屏蔽层的第三过孔；
在第三绝缘层上形成源电极、漏电极和连接电极，源电极和漏电极分别通过第一过孔与有源层连接，连接电极通过第二过孔与公共电极连接，连接电极通过第三过孔与第一屏蔽层连接。
其中，形成包括触控电极层的触摸基板，包括：
在触控基底上形成包括多个镂空区的触控电极层，所述触控电极层的材料包括钼或铝；
在触控电极层上形成触控绝缘层，其上开设有多个过孔，所述多个过孔用于在所述触控接触电极层搭接到显示基板的接触电极时释放气体和应力
在触控绝缘层上形成触控接触电极层，所述触控接触电极层通过所述过孔与触控电极层连接。
有关触摸显示面板的具体制备过程以及所形成的结构，已在前述实施例中详细说明，这里不再赘述。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种触摸显示面板，其特征在于，包括基底、设置在所述基底上的显示基板以及设置在所述显示基板上的触摸基板，所述显示基板包括矩阵排布的多个像素单元，所述像素单元包括多个子像素，所述触摸基板包括触控电极层，所述触控电极层包括多个镂空区，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素在基底上的正投影，或者，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个像素单元在基底上的正投影。
2.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其特征在于，所述显示基板还包括多个隔垫物，所述镂空区在基底上的正投影包含所述隔垫物在基底上的正投影。
3.根据权利要求2所述的触摸显示面板，其特征在于，所述镂空区在基底上正投影的边界与所述至少一个子像素、所述至少一个像素单元或所述隔垫物在基底上正投影的边界之间的距离为5μm～8μm。
4.根据权利要求2所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触控电极层还包括位于所述镂空区之间的实体区，所述实体区的宽度为4μm～6μm。
5.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其特征在于，所述镂空区中设置有至少一个胫，所述胫为从镂空区边缘向镂空区中部延伸的条形实体。
6.根据权利要求1所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触控电极层的材料包括钼或铝。
7.根据权利要求1～6任一所述的触摸显示面板，其特征在于，所述显示基板包括设置在基底上的薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，所述屏蔽层、连接电极和公共电极形成对所述扫描线的屏蔽。
8.根据权利要求7所述的触摸显示面板，其特征在于，所述屏蔽层包括第一屏蔽层和第二屏蔽层，所述第一屏蔽层环绕有效显示区，所述第二屏蔽层环绕所述第一屏蔽层，所述第一屏蔽层通过连接电极与公共电极连接；所述第一屏蔽层和第二屏蔽层的材料包括多晶硅，与所述薄膜晶体管的有源层同层设置，材料相同。
9.根据权利要求1～6任一所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触控基板还包括设置在所述触控电极层上的触控绝缘层以及设置在所述触控绝缘层上的触控接触电极层，所述触控绝缘层上开设有多个过孔，所述多个过孔用于使所述触控接触电极层与触控电极层连接，还用于在所述触控接触电极层搭接到显示基板的接触电极时释放气体和应力。
10.一种触摸显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
在基底上形成包括矩阵排布的多个像素单元的显示基板，以及形成包括触控电极层的触摸基板；其中，所述像素单元包括多个子像素，所述触控电极层包括多个镂空区；
将所述触摸基板设置在所述显示基板上，使所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个子像素在基底上的正投影，或者，所述镂空区在基底上的正投影包含至少一个像素单元在基底上的正投影。
11.根据权利要求10所述的触摸显示面板的制备方法，其特征在于，所形成的显示基板还包括多个隔垫物，将所述触摸基板设置在所述显示基板上时，还使所述镂空区在基底上的正投影包含所述隔垫物在基底上的正投影。
12.根据权利要求10所述的触摸显示面板的制备方法，其特征在于，所述镂空区中设置有至少一个胫，所述胫为从镂空区边缘向镂空区中部延伸的条形实体。
13.根据权利要求10～12任一所述的触摸显示面板的制备方法，其特征在于，在基底上形成包括矩阵排布的多个像素单元的显示基板，包括：
在基底上形成薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，所述屏蔽层、连接电极和公共电极形成对所述扫描线的屏蔽。
14.根据权利要求13所述的触摸显示面板的制备方法，其特征在于，在基底上形成薄膜晶体管、扫描线、环绕有效显示区的屏蔽层、通过连接电极与所述屏蔽层连接的公共电极，包括：
通过同一次构图工艺在基底上形成薄膜晶体管的有源层、环绕有效显示区的第一屏蔽层和环绕第一屏蔽层的第二屏蔽层；
形成覆盖有源层、第一屏蔽层和第二屏蔽层的第一绝缘层，以及设置在第一绝缘层上的栅电极；
形成覆盖栅电极的第二绝缘层，以及设置在第二绝缘层上的公共电极和扫描线；
形成覆盖公共电极和扫描线的第三绝缘层，其上开设有暴露出有源层的第一过孔、暴露出公共电极的第二过孔和暴露出第一屏蔽层的第三过孔；
在第三绝缘层上形成源电极、漏电极和连接电极，源电极和漏电极分别通过第一过孔与有源层连接，连接电极通过第二过孔与公共电极连接，连接电极通过第三过孔与第一屏蔽层连接。
15.根据权利要求10所述的触摸显示面板的制备方法，其特征在于，形成包括触控电极层的触摸基板，包括：
在触控基底上形成包括多个镂空区的触控电极层，所述触控电极层的材料包括钼或铝；
在触控电极层上形成触控绝缘层，其上开设有多个过孔，所述多个过孔用于在所述触控接触电极层搭接到显示基板的接触电极时释放气体和应力
在触控绝缘层上形成触控接触电极层，所述触控接触电极层通过所述过孔与触控电极层连接。
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