CN101825788B - 触摸显示器、tft-lcd阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触摸显示器、TFT-LCD阵列基板及其制造方法。触摸显示器包括第一基板、第二基板、触摸单元和触摸处理装置，第一基板上形成有公共电极；第二基板上形成有栅线和数据线，栅线和数据线限定了数个像素区域，每个像素区域内设置有第一薄膜晶体管和像素电极，每个像素电极与公共电极形成液晶电容；触摸单元设置在第二基板的像素区域内，用于生成反映触摸点处液晶电容变化的触摸电压；触摸处理装置与触摸单元连接，用于根据触摸电压获得触摸点的位置坐标。与现有技术相比，本发明不会增加液晶显示器的厚度和重量，也不会降低液晶显示器透光率、亮度和显示品质，同时简化了制造工艺，降低了生产成本。

Description

触摸显示器、TFT-LCD阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器及其制造方法，特别是一种触摸显示器、TFT-LCD阵列基板及其制造方法。
背景技术
现有技术的触摸面板有多种类型。按照触摸功能工作原理划分，主要包括电感式、电容式和电阻式三种类型。电阻式利用压力感应进行控制，通过设置两层导电层，手指触摸时两层导电层在触摸点位置接触，电阻发生变化，由电阻变化获得触摸点位置。电容式利用人体的电流感应，通过设置导电层，并在四个角上引出四个电极，当手指触摸时，由于人体电场，手指和导电层形成一个耦合电容，四个电极有电流变化，由电流变化获得触摸点位置。
现有技术的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)的主体结构包括对盒在一起并将液晶材料夹设其间的阵列基板和彩膜基板，阵列基板上形成有栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管，彩膜基板上形成有黑矩阵、彩色树脂和公共电极，其工作原理是利用电场控制液晶的透光率来显示图像，具体过程为：在栅线上施加开启电压，使薄膜晶体管打开，数据线上的数据电压则通过薄膜晶体管传送像素电极上，该数据电压由存储电容保持，确保在薄膜晶体管关闭之后数据电压不会丢失，这样在像素电极与公共电极之间形成电压差，液晶分子在该电压差作用下产生偏转，从而实现显示。
目前，具有触摸功能的液晶显示器通常将触摸面板叠加在液晶显示器上。实际使用表明，现有结构存在如下技术缺陷：(1)造成显示器的厚度增加，重量加大；(2)叠加在上层的触摸面板不仅造成透光率下降、亮度降低和显示模糊，而且触摸面板产生的折射效应容易存在所触非所得等缺陷；(3)由于增加将两个面板附着的加工工艺，导致制造工艺复杂，造成生产成本增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种触摸显示器、TFT-LCD阵列基板及其制造方法，具有厚度薄、不影响显示、制造工艺简单和成本低等优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种触摸显示器，包括：
第一基板，形成有公共电极；
第二基板，形成有栅线和数据线，所述栅线和数据线限定的像素区域内设置有第一薄膜晶体管和像素电极，每个像素电极与公共电极形成液晶电容；
触摸单元，设置在所述第二基板的像素区域内，用于生成反映触摸点处液晶电容变化的触摸电压；
触摸处理装置，与所述触摸单元连接，用于根据所述触摸电压获得触摸点的位置坐标。
所述触摸单元包括：
电源线，与所述数据线平行，用于提供工作电压；
信号线，与所述数据线平行，用于向触摸处理装置发送所述触摸电压；
第二薄膜晶体管，分别与所述电源线和像素电极连接，用于感受触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化，并生成反映像素电极电压变化的触摸电压；
第三薄膜晶体管，分别与所述信号线和第二薄膜晶体管连接，用于向所述信号线发送所述触摸电压。
所述第二薄膜晶体管包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极，所述第二栅电极与所述像素电极连接，使所述第二薄膜晶体管的开启程度随触摸点处像素电极电压变化而改变，所述第二源电极与所述电源线连接，所述第二漏电极与第二栅电极之间设置有工作电容，使所述电源线提供的工作电压存储在所述工作电容上，生成随第二薄膜晶体管开启程度改变而相应变化的触摸电压；第三薄膜晶体管包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极，所述第三栅电极与所述栅线连接，所述第三源电极与所述信号线连接，所述第三漏电极与所述第二漏电极连接，将所述触摸电压向所述信号线发送。
在上述技术方案基础上，所述触摸处理装置包括：
获取模块，与信号线连接，用于从信号线采集触摸电压；
判断模块，与获取模块连接，用于将触摸电压与预先设置的基准电压进行比较，当触摸电压与基准电压的差值大于预先设置的阈值电压时，生成触摸信号；
处理模块，与所述判断模块连接，用于根据所述触摸信号所对应的信号线列号和栅线行号确定触摸点的位置坐标。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板，包括形成在基板上的栅线、数据线、电源线和信号线，所述栅线和数据线限定的像素区域内形成有像素电极、第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管用于向所述像素电极提供数据电压，所述第二薄膜晶体管用于生成反映触摸点处液晶电容变化的触摸电压，所述第三薄膜晶体管用于向所述信号线发送所述触摸电压。
所述第一薄膜晶体管包括第一栅电极、第一源电极和第一漏电极，所述第一栅电极与栅线连接，所述第一源电极与数据线连接，所述第一漏电极与像素电极连接，使所述第一薄膜晶体管向像素电极提供数据电压。进一步地，所述第一栅电极形成在基板上，其上形成有栅绝缘层；栅绝缘层上形成有包括半导体层和掺杂半导体层的第一有源层；所述第一源电极形成在第一有源层上，一端位于第一栅电极的上方，另一端与数据线连接；所述第一漏电极形成在第一有源层上，一端位于第一栅电极的上方，另一端与第一薄膜晶体管的第一漏电极连接；所述第一源电极与第一漏电极之间形成第一TFT沟道区域，第一TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第一TFT沟道区域的半导体层暴露出来；数据线、第一源电极、第一漏电极和第一TFT沟道区域上形成有钝化层，第一漏电极位置的钝化层开设有使第一漏电极与像素电极连接的第三过孔。
所述第二薄膜晶体管包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极，所述第二栅电极与像素电极连接，使触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化改变所述第二薄膜晶体管的开启程度，所述第二源电极与电源线连接，所述第二漏电极与第二栅电极之间设置有工作电容，使所述电源线提供的工作电压施加在工作电容上，生成随第二薄膜晶体管开启程度改变而相应变化的触摸电压。进一步地，所述第二栅电极形成在基板上，并与第一薄膜晶体管的第一漏电极连接，其上形成有栅绝缘层；栅绝缘层上形成有包括半导体层和掺杂半导体层的第二有源层；所述第二源电极形成在第二有源层上，一端位于第二栅电极的上方，另一端与电源线连接；所述第二漏电极形成在第二有源层上，一端位于第二栅电极的上方，与第二源电极相对设置；所述第二源电极与第二漏电极之间形成第二TFT沟道区域，第二TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第二TFT沟道区域的半导体层暴露出来；电源线、第二源电极、第二漏电极和第二TFT沟道区域上形成有钝化层。
所述第三薄膜晶体管包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极，所述第三栅电极与栅线连接，所述第三源电极与信号线连接，所述第三漏电极与第二漏电极连接，将所述触摸电压向信号线发送。进一步地，所述第三栅电极形成在基板上，并与栅线连接，其上形成有栅绝缘层；栅绝缘层上形成有包括半导体层和掺杂半导体层的第三有源层；所述第三源电极形成在第三有源层上，一端位于第三栅电极的上方，另一端与信号线连接；所述第三漏电极形成在第三有源层上，一端位于第三栅电极的上方，另一端与第二薄膜晶体管的第二漏电极连接；所述第三源电极与第三漏电极之间形成第三TFT沟道区域，第三TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第三TFT沟道区域的半导体层暴露出来；信号线、第三源电极、第三漏电极和第三TFT沟道区域上形成有钝化层。
在上述技术方案基础上，所述第一薄膜晶体管的第一漏电极与第二薄膜晶体管的第二栅电极通过第一连接电极、第二连接电极和第三连接电极连接。进一步地，所述第一连接电极与第二栅电极同层设置并连接，其上的栅绝缘层和钝化层开设有第一过孔，所述第二连接电极与第一漏电极同层设置并连接，其上的钝化层开设有第二过孔，所述第三连接电极通过第一过孔和第二过孔与第一连接电极和第二连接电极连接。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，包括：
步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线、公共电极线、第一栅电极、第二栅电极、第三栅电极和第一连接电极的图形，其中第一栅电极和第三栅电极与栅线连接，第二栅电极与第一连接电极连接；
步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一有源层、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二有源层、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三有源层、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形，其中，第一漏电极与第二连接电极连接，第二漏电极与第三漏电极连接；
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括第一过孔、第二过孔和第三过孔的图形，其中，第一过孔位于第一连接电极的上方，第二过孔位于第二连接电极的上方，第三过孔位于第一漏电极的上方；
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极和第三连接电极的图形，像素电极通过第三过孔与第一漏电极连接，第三连接电极通过第一过孔和第二过孔与第一连接电极和第二连接电极连接。
所述步骤2可以包括：采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第三源电极、第三漏电极和第二连接电极图形所在区域，光刻胶半保留区域对应于第一TFT沟道区域、第二TFT沟道区域和第三TFT沟道区域图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括第一有源层、第二有源层、第三有源层、数据线、电源线和信号线的图形；通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，使该区域的半导体薄膜暴露出来，形成包括第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形；剥离剩余的光刻胶。
所述步骤2也可以包括：采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一有源层、第二有源层和第三有源层的图形；采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形。
为了实现上述目的，本发明提供了一种触摸显示器、TFT-LCD阵列基板及其制造方法，利用触摸时液晶电容的变化，一方面通过电源线和第二薄膜晶体管感受该变化并形成触摸电压变化，另一方面通过信号线和第三薄膜晶体管读取该触摸电压变化，最终由触摸处理装置确定触摸点的位置坐标。与现有技术在液晶显示器外贴附触摸面板的技术方案相比，本发明不会增加液晶显示器的厚度和重量，也不会降低液晶显示器透光率、亮度和显示品质，同时简化了制造工艺，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明触摸显示器阵列基板上一个像素区域的等效电路图；
图2为本发明触摸显示器中触摸处理装置的结构示意图；
图3为本发明TFT-LCD阵列基板的平面图；
图4为图3中A1-A1向的剖视图；
图5为图3中B1-B1向的剖视图；
图6为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图；
图7为图6中A2-A2向的剖面图；
图8为图6中B2-B2向的剖面图；
图9为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图；
图10为图9中A3-A3向的剖面图；
图11为图9中B3-B3向的剖面图；
图12为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图；
图13为图12中A4-A4向的剖面图；
图14为图12中B4-B4向的剖面图；
图15为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图；
图16为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第一实施例的流程图；
图17为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第二实施例的流程图。
附图标记说明：
1-栅线；    2-数据线；         3-电源线；
4-信号线；  5-公共电极线；     6-像素电极；
7-第一连接电极；     8-第二连接电极；    9-第三连接电极；
10-第一薄膜晶体管；  11-第一栅电极；     12-栅绝缘层；
13-半导体层；        14-掺杂半导体层；   15-第一源电极；
16-第一漏电极；      17-钝化层；         20-第二薄膜晶体管；
21-第二栅电极；      25-第二源电极；     26-第二漏电极；
30-第三薄膜晶体管；  31-第三栅电极；     35-第三源电极；
36-第三漏电极；      41-第一过孔；       42-第二过孔；
43-第三过孔；        51-获取模块；       52-判断模块；
53-处理模块；        60-基板。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明触摸显示器包括对盒在一起的阵列基板和彩膜基板，阵列基板与彩膜基板之间夹设液晶，作为第一基板的彩膜基板包括以矩阵方式排列的数个黑矩阵和彩色树脂图形，黑矩阵和彩色树脂图形上形成有公共电极；阵列基板包括栅线和数据线，相互垂直的栅线和数据线限定了以矩阵方式排列的数个像素区域，每个像素区域内设置有第一薄膜晶体管和像素电极，阵列基板上的每个像素电极与彩膜基板的公共电极构成液晶电容；阵列基板上的像素区域内还设置有触摸单元，触摸单元以像素点为单位设置，触摸单元用于生成反映触摸点处液晶电容变化的触摸电压；触摸单元与触摸处理装置连接，触摸处理装置用于根据触摸电压获得触摸点的位置坐标。
图1为本发明触摸显示器阵列基板上一个像素区域的等效电路图。如图1所示，本发明触摸显示器包括形成像素区域的栅线1和数据线2，像素区域内形成有电源线3、信号线4、像素电极6、第一薄膜晶体管10、第二薄膜晶体管20和第三薄膜晶体管30，其中电源线3、信号线4、第二薄膜晶体管20和第三薄膜晶体管30构成本发明触摸单元，电源线3与数据线2平行，用于提供工作电压；信号线4与数据线2平行，用于向触摸处理装置发送触摸电压；第一薄膜晶体管10分别与栅线1、数据线2和像素电极6连接，用于向像素电极6提供数据电压，第二薄膜晶体管20分别与电源线3和像素电极6连接，用于感受触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化，并生成反映像素电极电压变化的触摸电压；第三薄膜晶体管30分别与栅线1、信号线4和第二薄膜晶体管20连接，用于向信号线4发送该触摸电压。具体地，第一薄膜晶体管10包括第一栅电极G1、第一源电极S1和第一漏电极D1，第一栅电极G1与栅线1连接，栅线1用于向第一薄膜晶体管10提供开启信号；第一源电极S1与数据线2连接，第一漏电极D1与像素电极6连接，使数据线2的数据电压通过第一薄膜晶体管10向像素电极6提供，像素电极6一方面与彩膜基板的公共电极vCOM形成液晶电容CLC，另一方面与阵列基板的存储电极形成存储电容CST，使该数据电压由液晶电容CLC和存储电容CST保持(存储电容CST不是必需的，如果必要可以省略存储电容CST)。第二薄膜晶体管20包括第二栅电极G2、第二源电极S2和第二漏电极D2，第二栅电极G2与像素电极6连接，使触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化改变第二薄膜晶体管20的开启程度，第二源电极S2与电源线3连接，第二漏电极D2与第二栅电极G2之间设置有工作电容CM，使电源线3提供的工作电压存储在工作电容CM上，生成随第二薄膜晶体管20开启程度改变而相应变化的触摸电压，即当第二薄膜晶体管20感受到触摸点处由于液晶电容CLC变化导致的像素电极6电压变化时，该像素电极电压变化将反映在工作电容CM的电压变化上。第三薄膜晶体管30包括第三栅电极G3、第三源电极S3和第三漏电极D3，第三栅电极G3与栅线1连接，栅线1用于向第三薄膜晶体管30提供开启信号，第三源电极S3与信号线4连接，第三漏电极D3与第二薄膜晶体管20的第二漏电极D2连接，使触摸电压通过第三薄膜晶体管30向信号线4发送，触摸处理装置最终根据触摸电压获得触摸点的位置坐标。
本发明触摸显示器是一种通过感受液晶电容变化获得触摸信号的技术方案。公知的液晶电容的计算公式为：CLC＝εA/d，其中，CLC为液晶电容，ε为填充在阵列基板与彩膜基板之间液晶的介电常数，A为电极板面积，d为电极板间距。由于液晶具有各向异性特性，即其垂直的介电常数和水平的介电常数不相同，当液晶面板被触摸时，阵列基板与彩膜基板之间间隙改变，一方面使电极板间距d发生改变，另一方面使液晶的取向发生改变，而液晶取向的改变会导致液晶介电常数ε的变化，因此最终使液晶电容CLC变化。根据电荷不变原则，液晶电容的变化会导致像素电极电压的变化，本发明技术方案就是通过对上述变化进行采集和处理，最终获得触摸点的位置坐标。
图2为本发明触摸显示器中触摸处理装置的结构示意图。如图2所示，本发明触摸处理装置包括获取模块51、判断模块52和处理模块53，获取模块51和判断模块52的数量与信号线的数量相同，每个获取模块51与一条信号线连接，用于从信号线采集触摸电压，每个判断模块52与一个获取模块51连接，用于将触摸电压与预先设置的基准电压进行比较，当触摸电压与基准电压的差值大于预先设置的阈值电压时，判定为发生触摸事件，生成触摸信号并向处理模块53发送；处理模块53与所有的判断模块52连接，用于接收判断模块52发送的触摸信号，在接收到触摸信号后，处理模块53通过与之连接的时序控制器，首先确定发送触摸信号的信号线列号，同时确定该触摸信号所对应的栅线行号，然后根据栅线行号和信号线列号确定触摸点的位置坐标。信号线列号可以认为是触摸点的横坐标，栅线行号可以认为是触摸点的纵坐标，横坐标与纵坐标交叉点即为触摸点的位置坐标。实际应用中，每个获取模块可以包括信号采集器和信号放大器，信号采集器用于从信号线采集触摸电压，信号放大器用于对触摸电压进行放大，每个判断模块可以包括电压比较器和信号发生器，电压比较器用于将触摸电压与预先设置的基准电压进行比较，信号发生器用于当触摸电压与基准电压的差值大于阈值电压时，生成反映发生触摸事件的触摸信号并向处理模块发送。
下面通过触摸显示器的工作过程进一步说明本发明的技术方案。本发明触摸显示器工作时，由于第一薄膜晶体管10的第一栅电极G1和第三薄膜晶体管30的第三栅电极G3与栅线1连接，因此当栅线驱动器向栅线1提供开启信号时，第一薄膜晶体管10和第三薄膜晶体管30开启；第一薄膜晶体管10的开启将第一薄膜晶体管10的第一源电极S1与第一漏电极D1导通，数据线2上的数据电压施加在与第一漏电极D1连接的像素电极6上，该数据电压由液晶电容CLC和存储电容CST保持；由于像素电极6与第二薄膜晶体管20的第二栅电极G2连接，因此该像素电极6电压使第二薄膜晶体管20开启；第二薄膜晶体管20的开启将第二薄膜晶体管20的第二源电极S2与第二漏电极D2导通，电源线3上的工作电压施加在第二薄膜晶体管20的第二栅电极G2与第二漏电极D2之间的工作电容CM上，使节点A具有触摸电压；由于第二薄膜晶体管20的第二漏电极D2与第三薄膜晶体管30的第三漏电极D3连接，且第三薄膜晶体管30为开启状态，因此节点A处的触摸电压被信号线4读取并发送给本发明触摸处理装置；触摸处理装置从信号线采集到触摸电压后，将触摸电压与预先设置的基准电压进行比较，判断是否出现触摸事件。实际应用中，由于电源线3的输出为恒电压，且第一薄膜晶体管10、第二薄膜晶体管20和第三薄膜晶体管30的电学参数已定，因此基准电压很容易确定。
当本发明触摸显示器没有被触摸时，液晶电容CLC无变化，像素电极6的电压无变化，第二薄膜晶体管20中第二栅电极G2的电压无变化，第二薄膜晶体管20的开启程度稳定，节点A具有第一触摸电压V1，该第一触摸电压V1与预先设置的基准电压相近，因此触摸处理装置判定没有触摸事件发生。
当本发明触摸显示器被触摸时，触摸点所在像素区域的液晶电容CLC发生变化，进而导致像素电极6电压变化，由于第二薄膜晶体管20的第二栅电极G2与像素电极6连接，因此使节点B处的电压随之变化；节点B处的电压变化意味着第二薄膜晶体管20的开启电压改变，因此改变了第二薄膜晶体管20的开启程度，即改变了第二薄膜晶体管20的第二源电极S2与第二漏电极D2之间的导通程度，改变了电源线3的工作电压对工作电容CM的充电程度，最终使节点A具有第二触摸电压V2；节点A处的第二触摸电压V2由信号线4通过第三薄膜晶体管30读取后，发送给本发明触摸处理装置；触摸处理装置将第二触摸电压V2与预先设置的基准电压进行比较，当第二触摸电压V2与基准电压的差值大于预先设置的阈值电压时，判定发生触摸事件，生成触摸信号并最终确定触摸点的位置坐标。
从上述技术方案可以看出，本发明第一薄膜晶体管用于对数据电压进行寻址，实现图像显示；第二薄膜晶体管用于感受触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化，并生成反映像素电极电压变化的触摸电压，第三薄膜晶体管用于向信号线发送触摸电压，触摸处理装置最终根据该触摸电压获得触摸点的位置坐标。当本发明触摸显示器被触摸时，触摸点所在区域的液晶电容CLC变大，像素电极6电压增加，节点B处的电压增加，第二薄膜晶体管20的开启程度加大，节点A处的触摸电压增加，由此可见，该过程放大了液晶电容CLC的变化程度，因此保证了发生触摸事件的判定。
以分辨率为1024×768的液晶显示器为例，由于触摸点的面积远远大于一个像素点的面积，因此实际应用中，本发明具有触摸单元的像素结构可以按像素点为单位设置，在n个像素点中只设置一个本发明具有触摸单元的像素结构，其中每个像素点包括三个亚像素，即红色(R)亚像素、蓝色(B)亚像素和绿色(G)亚像素，每个亚像素即对应一个本发明所述的像素区域，n为1～100的整数。也就是说，在n个像素点包括的3n个像素区域内，只有一个像素区域内设置具有触摸单元的像素结构。实际应用中，本发明具有触摸单元的像素结构可以设置在蓝色亚像素所对应的像素区域内，以最大限度地降低对开口率和显示性能的影响。当然，n越小则分辨率越高。
本发明提供了一种触摸显示器，利用触摸时液晶电容变化导致的像素电极电压变化，一方面通过电源线和第二薄膜晶体管感受该变化并形成触摸电压变化，另一方面通过信号线和第三薄膜晶体管读取该触摸电压变化，最终由触摸处理装置确定触摸点的位置坐标。与在液晶显示器外贴附触摸面板的现有技术相比，本发明不会增加液晶显示器的厚度和重量，也不会降低液晶显示器透光率、亮度和显示品质，同时简化了制造工艺，降低了生产成本。
图3为本发明TFT-LCD阵列基板的平面图，所反映的是三个像素区域的结构，其中一个像素区域内设置具有触摸单元的像素结构，图4为图3中A1-A1向的剖视图，图5为图3中B1-B1向的剖视图。如图3～图5所示，本发明TFT-LCD阵列基板的主体结构包括形成在基板60上的栅线1和数据线2，相互垂直的栅线1和数据线2定义了像素区域，像素区域内形成电源线3、信号线4、公共电极线5、像素电极6、第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管，栅线1用于向第一薄膜晶体管提供开启信号，数据线2用于向像素电极6提供数据信号，公共电极线5与像素电极6构成存储电容，并与档光条构成“∏”挡光结构，第一薄膜晶体管用于对数据电压进行寻址，第二薄膜晶体管用于感受触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化，并生成反映像素电极电压变化的触摸电压，第三薄膜晶体管用于向信号线发送触摸电压，电源线3、信号线4、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管构成本发明触摸单元。具体地，第一薄膜晶体管包括第一栅电极11、栅绝缘层12、第一有源层、第一源电极15、第一漏电极16、第一TFT沟道区域和钝化层17。第一栅电极11形成在基板60上，并与栅线1连接；栅绝缘层12形成在第一栅电极11和栅线1上并覆盖整个基板60，第一有源层(包括半导体层13和掺杂半导体层14)形成在栅绝缘层12上并位于第一栅电极11的上方；第一源电极15和第一漏电极16形成在第一有源层上，第一源电极15的一端位于第一栅电极11的上方，另一端与数据线2连接，第一漏电极16的一端位于第一栅电极11的上方，另一端与像素电极6连接，第一源电极15与第一漏电极16之间形成第一TFT沟道区域，第一TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第一TFT沟道区域的半导体层暴露出来；钝化层17形成在数据线2、第一源电极15、第一漏电极16和第一TFT沟道区域上并覆盖整个基板60，在第一漏电极16位置开设有使第一漏电极16与像素电极6连接的第三过孔43。第二薄膜晶体管包括第二栅电极21、栅绝缘层12、第二有源层、第二源电极25、第二漏电极26、第二TFT沟道区域和钝化层17。第二栅电极21形成在基板60上并与第一薄膜晶体管的第一漏电极16连接，其上形成栅绝缘层12；第二有源层(包括半导体层13和掺杂半导体层14)形成在栅绝缘层12上并位于第二栅电极21的上方；第二源电极25和第二漏电极26形成在第二有源层上，第二源电极25的一端位于第二栅电极21的上方，另一端与电源线3连接，第二漏电极26的一端位于第二栅电极21的上方，与第二源电极25相对设置，第二源电极25与第二漏电极26之间形成第二TFT沟道区域，第二TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第二TFT沟道区域的半导体层暴露出来，此外，第二漏电极26与第二栅电极21之间的交叠区域形成工作电容；电源线3、第二源电极25、第二漏电极26和第二TFT沟道区域上形成钝化层17。第三薄膜晶体管包括第三栅电极31、栅绝缘层12、第三有源层、第三源电极35、第三漏电极36、第三TFT沟道区域和钝化层17。第三栅电极31形成在基板60上并与栅线1连接，其上形成栅绝缘层12；第三有源层(包括半导体层13和掺杂半导体层14)形成在栅绝缘层12上并位于第三栅电极31的上方；第三源电极35和第三漏电极36形成在第三有源层上，第三源电极35的一端位于第三栅电极31的上方，另一端与信号线4连接，第三漏电极36的一端位于第三栅电极31的上方，另一端与第二薄膜晶体管的第二漏电极26连接，第三源电极35与第三漏电极36之间形成第三TFT沟道区域，第三TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第三TFT沟道区域的半导体层暴露出来；信号线4、第三源电极35、第三漏电极36和第三TFT沟道区域上形成钝化层17。
本发明上述技术方案中，第二栅电极21通过第一连接电极7，第二连接电极8和第三连接电极9与第一漏电极16连接，其中，第一连接电极7连接在第二栅电极21的一端，第二连接电极8连接在第一漏电极16的一端，第一连接电极7上开设有第一过孔41，第二连接电极8上开设有第二过孔42，第三连接电极9通过第一过孔41和第二过孔42与第一连接电极7和第二连接电极8连接，因此使第二栅电极21与第一漏电极16通过第一连接电极7、第一过孔41、第三连接电极9、第二过孔42和第二连接电极8连接起来。此外，公共电极线5与栅线1同层设置，形成在基板60上，并与档光条构成“∏”型挡光结构，像素电极6完全覆盖公共电极线5，使像素电极6与公共电极线5形成存储电容在公共电极线上(Cst on Common)结构形式。
图6～图14为本发明TFT-LCD阵列基板制造过程的示意图，可以进一步说明本发明的技术方案，在以下说明中，本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀、光刻胶剥离等工艺，光刻胶以正性光刻胶为例。
图6为本发明TFT-LCD阵列基板第一次构图工艺后的平面图，所反映的是三个像素区域的结构，其中一个像素区域内设置具有触摸单元的像素结构，图7为图6中A2-A2向的剖面图，图8为图6中B2-B2向的剖面图。首先采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板60(如玻璃基板或石英基板)上沉积一层栅金属薄膜，栅金属薄膜可以采用单层薄膜，也可以采用由多层金属薄膜构成的复合薄膜。采用普通掩模板对栅金属薄膜进行构图，在基板60上形成包括栅线1、第一栅电极11、第二栅电极21、第三栅电极31和公共电极线5的图形，其中第一栅电极11和第三栅电极31与栅线1连接，第二栅电极21孤立设置，且朝向第一栅电极11的一端连接有第一连接电极7，公共电极线5与档光条构成“∏”型挡光结构，如图6～图8所示。
图9为本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺后的平面图，所反映的是三个像素区域的结构，其中一个像素区域内设置具有触摸单元的像素结构，图10为图9中A3-A3向的剖面图，图11为图9中B3-B3向的剖面图。在完成上述结构图形的基板上，首先采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，然后采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层源漏金属薄膜。栅绝缘层可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物，源漏金属薄膜可以采用单层薄膜，也可以采用由多层金属薄膜构成的复合薄膜。采用半色调或灰色调掩模板通过构图工艺形成包括数据线2、电源线3、信号线4、第一图形、第二图形、第三图形和第二连接电极8的图形，如图9～图11所示。其中，第一图形包括第一有源层、第一源电极15、第一漏电极16和第一TFT沟道区域图形，由半导体层13和掺杂半导体层14组成的第一有源层形成在栅绝缘层12上，并位于第一栅电极11的上方；第一源电极15和第一漏电极16形成在第一有源层上，第一源电极15的一端位于第一栅电极11的上方，另一端与数据线2连接，第一漏电极16的一端位于第一栅电极11的上方，与第一源电极15相对设置，第一源电极15与第一漏电极16之间形成第一TFT沟道区域，第一TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第一TFT沟道区域的半导体层暴露出来；此外，第一漏电极16朝向第二栅电极21的一端连接有第二连接电极8。第二图形包括第二有源层、第二源电极25、第二漏电极26和第二TFT沟道区域图形，由半导体层13和掺杂半导体层14组成的第二有源层形成在栅绝缘层12上并位于第二栅电极21的上方；第二源电极25和第二漏电极26形成在第二有源层上，第二源电极25的一端位于第二栅电极21的上方，另一端与电源线3连接，第二漏电极26的一端位于第二栅电极21的上方，与第二源电极25相对设置，第二源电极25与第二漏电极26之间形成第二TFT沟道区域，第二TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第二TFT沟道区域的半导体层暴露出来，此外，第二漏电极26与第二栅电极21之间的交叠区域形成有工作电容。第三图形包括第三有源层、第三源电极35、第三漏电极36和第三TFT沟道区域图形，由半导体层13和掺杂半导体层14组成的第三有源层形成在栅绝缘层12上并位于第三栅电极31的上方；第三源电极35和第三漏电极36形成在第三有源层上，第三源电极35的一端位于第三栅电极31的上方，另一端与信号线4连接，第三漏电极36的一端位于第三栅电极31的上方，另一端与第二漏电极26连接，第三源电极35与第三漏电极36之间形成第三TFT沟道区域，第三TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第三TFT沟道区域的半导体层暴露出来。
本发明第二次构图工艺是一种采用多步刻蚀方法的构图工艺，工艺过程具体为：首先在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶，采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成完全曝光区域、未曝光区域和半曝光区域，其中未曝光区域对应于数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第三源电极、第三漏电极和第二连接电极图形所在区域，半曝光区域对应于第一TFT沟道区域、第二TFT沟道区域和第三TFT沟道区域图形所在区域，完全曝光区域对应于上述图形以外的区域。显影处理后，未曝光区域的光刻胶厚度没有变化，形成光刻胶完全保留区域，完全曝光区域的光刻胶被完全去除，形成光刻胶完全去除区域，半曝光区域的光刻胶厚度变薄，形成光刻胶半保留区域。通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉完全曝光区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括第一有源层、第二有源层、第三有源层、数据线、电源线和信号线的图形。通过灰化工艺去除半曝光区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜。通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，使该区域的半导体薄膜暴露出来，形成包括第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形。最后剥离剩余的光刻胶，完成本发明第二次构图工艺。本次构图工艺后，栅线1和数据线2限定了像素区域，电源线3和信号线4与数据线2平行，数据线2与第一源电极15连接，电源线3与第二源电极25连接，信号线4与第三源电极35连接，第二漏电极26与第三漏电极36为相互连接的一体结构，第一漏电极16和第二连接电极8为相互连接的一体结构。此外，数据线2、电源线3、信号线4和第二连接电极8的下方保留有掺杂半导体薄膜和半导体薄膜。
图12为本发明TFT-LCD阵列基板第三次构图工艺后的平面图，所反映的是三个像素区域的结构，其中一个像素区域内设置具有触摸单元的像素结构，图13为图12中A4-A4向的剖面图，图14为图12中B4-B4向的剖面图。在完成上述结构图形的基板上，采用PECVD方法沉积一层钝化层17。钝化层17可以采用氧化物、氮化物或氧氮化合物。采用普通掩模板对钝化层进行构图，形成包括第一过孔41、第二过孔42和第三过孔43的图形，第一过孔41位于与第二栅电极21连接的第一连接电极7的上方，第一过孔41内的栅绝缘层12和钝化层17被刻蚀掉，暴露出第一连接电极7的表面，第二过孔42位于与第一漏电极16连接的第二连接电极8的上方，第二过孔42内的钝化层17被刻蚀掉，暴露出第二连接电极8的表面，第三过孔43位于第一漏电极16的上方，第三过孔43内的钝化层17被刻蚀掉，暴露出第一漏电极16的表面，如图12～图14所示。本构图工艺中，还同时形成有栅线接口区域的栅线接口过孔和数据线接口区域的数据线接口过孔等图形，通过构图工艺形成栅线接口过孔和数据线接口过孔图形的工艺已广泛应用于目前的构图工艺中。
最后，在完成上述结构图形的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积透明导电薄膜，透明导电薄膜可以采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铝锌等材料。采用普通掩模板通过构图工艺形成包括像素电极6和第三连接电极9的图形，像素电极6形成在像素区域内，通过第三过孔43与第一漏电极16连接，第三连接电极9覆盖住第一连接电极7和第二连接电极8，且第三连接电极9通过第一连接电极7上方的第一过孔41和第二连接电极8上方的第二过孔42将第一连接电极7与第二连接电极8连接起来，即第一漏电极16与第二栅电极21通过第一连接电极7、第一过孔41、第三连接电极9、第二过孔42和第二连接电极8连接起来。
以上所说明的四次构图工艺仅仅是制备本发明TFT-LCD阵列基板的一种实现方法，实际使用中还可以通过增加构图工艺次数、选择不同的材料或材料组合来实现本发明。例如，本发明TFT-LCD阵列基板第二次构图工艺可以由二个采用普通掩模板的构图工艺完成，即通过一次采用普通掩模板的构图工艺形成包括第一有源层、第二有源层和第三有源层的图形，通过另一次采用普通掩模板的构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形。工艺过程具体为：首先采用PECVD方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一有源层、第二有源层和第三有源层的图形，每个有源层包括半导体层和掺杂半导体层，形成在栅绝缘层上，第一有源层位于第一栅电极的上方，第二有源层位于第二栅电极的上方，第三有源层位于第三栅电极的上方；之后采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积一层源漏金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形；其中，第一源电极的一端位于第一有源层上，另一端与数据线连接，第一漏电极的一端位于第一有源层上，与第一源电极相对设置，第一源电极与第一漏电极之间形成第一TFT沟道区域，第一TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第一TFT沟道区域的半导体层暴露出来，此外第一漏电极朝向第二栅电极的一端连接有第二连接电极；第二源电极的一端位于第二有源层上，另一端与电源线连接，第二漏电极的一端位于第二有源层上，与第二源电极相对设置，第二源电极与第二漏电极之间形成第二TFT沟道区域，第二TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第二TFT沟道区域的半导体层暴露出来；第三源电极的一端位于第三有源层上，另一端与信号线连接，第三漏电极的一端位于第三有源层上，另一端与第二漏电极连接，第三源电极与第三漏电极之间形成第三TFT沟道区域，第三TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第三TFT沟道区域的半导体层暴露出来。本次构图工艺后，数据线、电源线、信号线和第二连接电极的下方只有栅绝缘层。
实际应用中，本发明TFT-LCD阵列基板中具有触摸单元的像素结构可以按像素点为单位设置，在n个像素点中只设置一个本发明具有触摸单元的像素结构，其中每个像素点包括三个亚像素，即红色亚像素、蓝色亚像素和绿色亚像素，每个亚像素即对应一个本发明所述的像素区域，n为1～100的整数。实际应用中，本发明具有触摸单元的像素结构可以设置在蓝色亚像素所对应的像素区域内，以最大限度地降低对开口率和显示性能的影响。
本发明提供了一种应用于触摸显示器的TFT-LCD阵列基板，在像素区域内设置电源线、信号线、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管，形成具有触摸单元的像素结构，电源线和第二薄膜晶体管用于感受触摸时由液晶电容变化引起的像素电极电压变化，并生成反映像素电极电压变化的触摸电压，信号线和第三薄膜晶体管用于读取该触摸电压。应用本发明所制备的触摸显示器不会增加液晶显示器的厚度和重量，也不会降低液晶显示器透光率、亮度和显示品质，同时省略了贴附触摸面板的工艺，降低了生产成本。
图15为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法的流程图，包括：
步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线、公共电极线、第一栅电极、第二栅电极、第三栅电极和第一连接电极的图形，其中第一栅电极和第三栅电极与栅线连接，第二栅电极与第一连接电极连接；
步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一有源层、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二有源层、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三有源层、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形，其中，第一漏电极与第二连接电极连接，第二漏电极与第三漏电极连接；
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括第一过孔、第二过孔和第三过孔的图形，其中，第一过孔位于第一连接电极的上方，第二过孔位于第二连接电极的上方，第三过孔位于第一漏电极的上方；
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极和第三连接电极的图形，像素电极通过第三过孔与第一漏电极连接，第三连接电极通过第一过孔和第二过孔与第一连接电极和第二连接电极连接。
本发明提供了一种应用于触摸显示器的TFT-LCD阵列基板制造方法，仍采用四次构图工艺或五次构图工艺，利用现有的制造装备即可制备完成，所制备的触摸显示器不会增加厚度和重量，也不会降低液晶显示器透光率、亮度和显示品质，同时省略了贴附触摸面板的工艺，降低了生产成本。
本发明步骤1中，首先采用磁控溅射或热蒸发的方法，在基板上沉积一层栅金属薄膜，采用普通掩模板对栅金属薄膜进行构图，在基板上形成包括栅线、第一栅电极、第二栅电极、第三栅电极和公共电极线的图形，其中第一栅电极和第三栅电极与栅线连接，第二栅电极连接有第一连接电极，公共电极线与档光条构成“∏”型的挡光结构。
图16为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第一实施例的流程图，包括：
步骤11、在完成步骤1的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
步骤12、在完成步骤11的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
步骤13、在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；
步骤14、采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第三源电极、第三漏电极和第二连接电极图形所在区域，光刻胶半保留区域对应于第一TFT沟道区域、第二TFT沟道区域和第三TFT沟道区域图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；
步骤15、通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括第一有源层、第二有源层、第三有源层、数据线、电源线和信号线的图形；
步骤16、通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；
步骤17、通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，使该区域的半导体薄膜暴露出来，形成包括第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形；
步骤18、剥离剩余的光刻胶。
本实施例是一种采用半色调或灰色调掩模板通过一次构图工艺同时形成包括第一有源层、第二有源层、第三有源层、数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形的技术方案，本步骤完成后的像素结构如图9～图11所示，结构细节可参见前述说明，这里不再赘述。
图17为本发明TFT-LCD阵列基板制造方法第二实施例的流程图，包括：
步骤21、在完成步骤1的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
步骤22、采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一有源层、第二有源层和第三有源层的图形；
步骤23、在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
步骤24、采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形。
本实施例是一种采用二个普通掩模板的构图工艺，即通过一次采用普通掩模板的构图工艺形成包括第一有源层、第二有源层和第三有源层的图形，通过另一次采用普通掩模板的构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形，工艺过程和结构细节可参见前述说明，这里不再赘述。
本发明步骤3中，在完成上述结构图形的基板上，采用PECVD方法沉积一层钝化层，采用普通掩模板对钝化层进行构图，形成包括第一过孔、第二过孔和第三过孔的图形，其中，第一过孔位于与第二栅电极连接的第一连接电极的上方，第一过孔内的栅绝缘层和钝化层被刻蚀掉，暴露出第一连接电极的表面，第二过孔位于与第一漏电极连接的第二连接电极的上方，第二过孔内的钝化层被刻蚀掉，暴露出第二连接电极的表面，第三过孔位于第一漏电极的上方，第三过孔内的钝化层被刻蚀掉，暴露出第一漏电极的表面。本构图工艺中，还同时形成有栅线接口过孔和数据线接口过孔等图形。
本发明步骤4中，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积透明导电薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形成包括像素电极和第三连接电极的图形，像素电极形成在像素区域内，通过第三过孔与第一漏电极连接，第三连接电极覆盖住第一连接电极和第二连接电极，且第三连接电极通过第一连接电极上方的第一过孔和第二连接电极上方的第二过孔将第一连接电极与第二连接电极连接起来，即第一漏电极与第二栅电极通过第一连接电极、第一过孔、第三连接电极、第二过孔和第二连接电极连接起来。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种触摸显示器，其特征在于，包括：
第一基板，形成有公共电极；
第二基板，形成有栅线和数据线，所述栅线和数据线限定的像素区域内设置有第一薄膜晶体管和像素电极，每个像素电极与公共电极形成液晶电容；
触摸单元，设置在所述第二基板的像素区域内，用于生成反映触摸点处液晶电容变化的触摸电压；所述触摸单元包括：电源线，与所述数据线平行，用于提供工作电压；信号线，与所述数据线平行，用于向触摸处理装置发送所述触摸电压；第二薄膜晶体管，分别与所述电源线和像素电极连接，用于感受触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化，并生成反映像素电极电压变化的触摸电压；第三薄膜晶体管，分别与所述信号线和第二薄膜晶体管连接，用于向所述信号线发送所述触摸电压；
所述触摸处理装置，与所述触摸单元连接，用于根据所述触摸电压获得触摸点的位置坐标。
2.根据权利要求1所述的触摸显示器，其特征在于，所述第二薄膜晶体管包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极，所述第二栅电极与所述像素电极连接，使所述第二薄膜晶体管的开启程度随触摸点处像素电极电压变化而改变，所述第二源电极与所述电源线连接，所述第二漏电极与第二栅电极之间设置有工作电容，使所述电源线提供的工作电压存储在所述工作电容上，生成随第二薄膜晶体管开启程度改变而相应变化的触摸电压；第三薄膜晶体管包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极，所述第三栅电极与所述栅线连接，所述第三源电极与所述信号线连接，所述第三漏电极与所述第二漏电极连接，将所述触摸电压向所述信号线发送。
3.根据权利要求1或2所述的触摸显示器，其特征在于，所述触摸处理装置包括：
获取模块，与所述信号线连接，用于从所述信号线接收所述触摸电压； 
判断模块，与所述获取模块连接，用于将所述触摸电压与预先设置的基准电压进行比较，当所述触摸电压与基准电压的差值大于预先设置的阈值电压时，生成触摸信号；
处理模块，与所述判断模块连接，用于根据所述触摸信号所对应的信号线列号和栅线行号确定触摸点的位置坐标。
4.一种TFT-LCD阵列基板，其特征在于，包括形成在基板上的栅线、数据线、电源线和信号线，所述栅线和数据线限定的像素区域内形成有像素电极、第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管用于向所述像素电极提供数据电压，所述第二薄膜晶体管用于生成反映触摸点处液晶电容变化的触摸电压，所述第三薄膜晶体管用于向所述信号线发送所述触摸电压；所述第二薄膜晶体管包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极，所述第二栅电极与像素电极连接，使触摸点处由液晶电容变化导致的像素电极电压变化改变所述第二薄膜晶体管的开启程度，所述第二源电极与电源线连接，所述第二漏电极与第二栅电极之间设置有工作电容，使所述电源线提供的工作电压施加在工作电容上，生成随第二薄膜晶体管开启程度改变而相应变化的触摸电压。
5.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第一薄膜晶体管包括第一栅电极、第一源电极和第一漏电极，所述第一栅电极与栅线连接，所述第一源电极与数据线连接，所述第一漏电极与像素电极连接，使所述第一薄膜晶体管向像素电极提供数据电压。
6.根据权利要求5所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第一栅电极形成在基板上，其上形成有栅绝缘层；栅绝缘层上形成有包括半导体层和掺杂半导体层的第一有源层；所述第一源电极形成在第一有源层上，一端位于第一栅电极的上方，另一端与数据线连接；所述第一漏电极形成在第一有源层上，一端位于第一栅电极的上方，另一端与像素电极连接；所述第一源电极与第一漏电极之间形成第一TFT沟道区域，第一TFT沟道区域的掺杂 半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第一TFT沟道区域的半导体层暴露出来；数据线、第一源电极、第一漏电极和第一TFT沟道区域上形成有钝化层，第一漏电极位置的钝化层开设有使第一漏电极与像素电极连接的第三过孔。
7.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第二栅电极形成在基板上，并与第一薄膜晶体管的第一漏电极连接，其上形成有栅绝缘层；栅绝缘层上形成有包括半导体层和掺杂半导体层的第二有源层；所述第二源电极形成在第二有源层上，一端位于第二栅电极的上方，另一端与电源线连接；所述第二漏电极形成在第二有源层上，一端位于第二栅电极的上方，与第二源电极相对设置；所述第二源电极与第二漏电极之间形成第二TFT沟道区域，第二TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第二TFT沟道区域的半导体层暴露出来；电源线、第二源电极、第二漏电极和第二TFT沟道区域上形成有钝化层。
8.根据权利要求4所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第三薄膜晶体管包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极，所述第三栅电极与栅线连接，所述第三源电极与信号线连接，所述第三漏电极与第二薄膜晶体管的第二漏电极连接，将所述触摸电压向信号线发送。
9.根据权利要求8所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第三栅电极形成在基板上，并与栅线连接，其上形成有栅绝缘层；栅绝缘层上形成有包括半导体层和掺杂半导体层的第三有源层；所述第三源电极形成在第三有源层上，一端位于第三栅电极的上方，另一端与信号线连接；所述第三漏电极形成在第三有源层上，一端位于第三栅电极的上方，另一端与第二薄膜晶体管的第二漏电极连接；所述第三源电极与第三漏电极之间形成第三TFT沟道区域，第三TFT沟道区域的掺杂半导体层被完全刻蚀掉，并刻蚀掉部分厚度的半导体层，使第三TFT沟道区域的半导体层暴露出来；信号线、第三源电极、第三漏电极和第三TFT沟道区域上形成有钝化层。 
10.根据权利要求4～9中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第一薄膜晶体管的第一漏电极与第二薄膜晶体管的第二栅电极通过第一连接电极、第二连接电极和第三连接电极连接。
11.根据权利要求10所述的TFT-LCD阵列基板，其特征在于，所述第一连接电极与第二栅电极同层设置并连接，其上的栅绝缘层和钝化层开设有第一过孔，所述第二连接电极与第一漏电极同层设置并连接，其上的钝化层开设有第二过孔，所述第三连接电极通过第一过孔和第二过孔与第一连接电极和第二连接电极连接。
12.一种TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，包括：
步骤1、在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线、公共电极线、第一栅电极、第二栅电极、第三栅电极和第一连接电极的图形，其中第一栅电极和第三栅电极与栅线连接，第二栅电极与第一连接电极连接；
步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层、半导体薄膜、掺杂半导体薄膜和源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一有源层、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二有源层、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三有源层、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形，其中，第一漏电极与第二连接电极连接，第二漏电极与第三漏电极连接；
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层，通过构图工艺形成包括第一过孔、第二过孔和第三过孔的图形，其中，第一过孔位于第一连接电极的上方，第二过孔位于第二连接电极的上方，第三过孔位于第一漏电极的上方；
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极和第三连接电极的图形，像素电极通过第三过孔与第一漏电极连接，第三连接电极通过第一过孔和第二过孔与第一连接电极和第二连接电极连接。
13.根据权利要求12所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于， 所述步骤2包括：
在完成步骤1的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
在源漏金属薄膜上涂覆一层光刻胶；
采用半色调或灰色调掩模板曝光，使光刻胶形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域，光刻胶完全保留区域对应于数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第二源电极、第二漏电极、第三源电极、第三漏电极和第二连接电极图形所在区域，光刻胶半保留区域对应于第一TFT沟道区域、第二TFT沟道区域和第三TFT沟道区域图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于上述图形以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度变薄；
通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源漏金属薄膜、掺杂半导体薄膜和半导体薄膜，形成包括第一有源层、第二有源层、第三有源层、数据线、电源线和信号线的图形；
通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源漏金属薄膜；
通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉半曝光区域的源漏金属薄膜和掺杂半导体薄膜，并刻蚀掉部分厚度的半导体薄膜，使该区域的半导体薄膜暴露出来，形成包括第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形；
剥离剩余的光刻胶。
14.根据权利要求12所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于， 所述步骤2包括：
在完成步骤1的基板上，采用等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜；
采用普通掩模板通过构图工艺形成包括第一有源层、第二有源层和第三有源层的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射或热蒸发的方法，沉积源漏金属薄膜；
采用普通掩模板通过构图工艺形成包括数据线、电源线、信号线、第一源电极、第一漏电极、第一TFT沟道区域、第二源电极、第二漏电极、第二TFT沟道区域、第三源电极、第三漏电极、第三TFT沟道区域和第二连接电极的图形。 
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