CN105116585A - 一种触摸面板、阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸面板、阵列基板及其制造方法，所述阵列基板包括相互绝缘的像素电极层和触控电极层，所述触控电极层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧。通过上述方式，本发明能够提高触摸灵敏度。

Description

一种触摸面板、阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及触控技术领域，特别是涉及一种触摸面板、阵列基板及其制造方法。
背景技术
液晶显示器具有低功耗、低闪烁度、画面色彩逼真等优点，被广泛应用于移动电话、相机、计算机屏幕、电视机等电子产品中，为目前主流的显示器。
触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点，利用触控技术，用户只需要用手指轻碰触摸屏幕上的图形符号或文字即可实现对主机的操作，从而使得人机交互更为直截了当，极大方便对电脑操作不熟悉的用户。
目前，许多电子设备的屏幕都是将液晶显示技术和触控技术相结合，不仅具有液晶显示器的优点，同时实现触控操作，备受消费者欢迎。然而，现有的具有触摸功能的液晶显示器中，受液晶显示器本身结构的影响，用于实现触摸功能的触控电极通常是位于液晶显示面板的像素电极之下，如此一来容易导致触控电极难以感测用户的触摸操作，降低了触控的灵敏度。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种触摸面板、阵列基板及其制造方法，能够提高触摸的灵敏度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种应用于触摸面板的阵列基板，包括相互绝缘的像素电极层和触控电极层，所述触控电极层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧。
其中，还包括多条相互绝缘的触控电极线，所述触控电极层包括多个相互绝缘的自电容式触控电极，每个所述自电容式触控电极与相应的一条所述触控电极线连接，所述触控电极线与驱动所述像素电极层的薄膜晶体管的源漏极金属层不在同一层。
其中，所述触控电极线与对应的所述自电容式触控电极异层设置。
其中，所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧依次形成有第一绝缘层和第二绝缘层，所述触控电极层形成于所述第二绝缘层的朝向触控操作空间一侧；所述触控电极线形成于所述第一绝缘层的朝向触控操作空间一侧，所述第二绝缘层上设置有多个第一导通孔，至少部分所述触控电极线分别通过所述第一导通孔与对应的所述自电容式触控电极连接。
其中，所述触控电极层同时作为所述阵列基板的公共电极层。
其中，还包括依次形成于所述像素电极层的背向触控操作空间一侧的第三绝缘层、源漏极金属层、第四绝缘层、栅极、栅极绝缘层以及有源层，所述第三绝缘层上设置有第二导通孔，所述像素电极层通过所述第二导通孔与所述源漏极金属层连接。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种种触摸面板，包括如前述任一项所述的阵列基板。
为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种阵列基板的制造方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成像素电极层；在所述像素电极层上形成触控电极层，以使得所述触控电极层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧，所述像素电极层和所述触控电极层相互绝缘。
其中，在所述像素电极层上形成触控电极层的步骤之前，包括：在所述像素电极层上形成多条相互绝缘的触控电极线，多条所述触控电极线与所述像素电极层绝缘，且多条所述触控电极线与驱动所述像素电极层的薄膜晶体管的源漏极金属层不在同一层；在所述像素电极层上形成触控电极层的步骤包括：在所述像素电极层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极，并使每个所述自电容式触控电极与对应的一条所述触控电极线连接。
其中，所述触控电极线与对应的所述自电容式触控电极异层设置；在所述像素电极层上形成多条相互绝缘的触控电极线的步骤之前，包括：在所述像素电极层上形成第一绝缘层，以使得所述第一绝缘层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧；在所述像素电极层上形成多条相互绝缘的触控电极线的步骤包括：在所述第一绝缘层上形成多条相互绝缘的触控电极线；在所述触控电极线上形成第二绝缘层，以使得所述第二绝缘层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧；在所述第二绝缘层上形成多个第一导通孔；所述在所述像素电极层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极的步骤包括：在所述第二绝缘层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极，并使至少部分触控电极线分别通过所述第一导通孔与对应的自电容式触控电极连接。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的阵列基板中，通过将触控电极层设置在像素电极层的朝向触控操作空间的一侧，由此可使得触控电极层更靠近触控操作空间，有利于触控电极层感应触控操作，能够提高触控的灵敏度。
附图说明
图1是本发明应用于触摸面板的阵列基板一实施方式的截面图；
图2是本发明应用于触摸面板的阵列基板一实施方式的平面图；
图3是本发明触摸面板一实施方式的结构示意图；
图4是本发明阵列基板的制造方法一实施方式的流程图；
图5是本发明阵列基板的制造方法一实施方式中，在像素电极层上形成触控电极层之前的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
参阅图1和图2，本发明应用于触摸面板的阵列基板一实施方式中，阵列基板包括相互绝缘的像素电极层11和触控电极层12。
本实施方式中，触摸面板为具有触控功能的液晶显示面板，像素电极层11用于实现液晶显示面板12的显示，触控电极层12设置在阵列基板上，用于实现液晶显示面板的触控功能。
其中，触控电极层12位于像素电极层11的朝向触控操作空间10一侧，触控操作空间10即为用户输入触控操作的空间区域。由此，可使得触控电极层12更靠近触控操作空间10，从而更容易感应用户的触控操作，有利于提高触控的灵敏度。
进一步地，阵列基板还包括多条相互绝缘的触控电极线13，触控电极线13位于触摸面板的彩膜基板上的黑色矩阵在阵列基板上的垂直投影区域内，以减小触控电极线13对开口率的影响。
触控电极层12包括多个相互绝缘的自电容式触控电极121。多个自电容式触控电极121呈阵列分布，每个自电容式触控电极121的面积范围可以在65～70mm2，例如可以66mm2、68mm2等，也可以设定为50～75mm2。本实施方式中，每个自电容式触控电极121为矩形，自电容式触控电极121的宽度范围可以是5mm～8mm，也可以是9mm～15mm等。其中，每个自电容式触控电极121的形状还可以是圆形、三角形或其他形状，并且自电容式触控电极121边缘还可以具有锯齿。
每个自电容式触控电极121与相应的一条触控电极线13连接，触控电极线13连接至触控芯片(图中未示)，以将自电容式触控电极121所感应到的触控信号传输至触控芯片。多个自电容式触控电极121实现触控的原理是：当人体未触碰屏幕时，各自电容式触控电极121所感知的电容为一固定值，当人体触碰屏幕，例如手指在屏幕上操作时，手指触碰屏幕的位置所对应的自电容式触控电极感知的电容受人体的影响而发生变化，由此通过检测各自容式触控电极121的电容值变化即可判断出手指触摸的位置，从而实现触控功能。
其中，触控电极线13与驱动像素电极层11的薄膜晶体管的源漏极金属层不在同一层，也不与驱动像素电极层11的数据线同层设置，即不使用与源漏极金属层同一层的金属层作为触控电极线，以降低触控电极线13的阻抗。并且，触控电极线13与对应的自电容式触控电极121异层设置。
具体地，像素电极层11的朝向触控操作空间10一侧上依次形成有第一绝缘层14和第二绝缘层15，触控电极层12形成于第二绝缘层15的朝向触控操作空间10的一侧。其中，多条触控电极线13形成于第一绝缘层14的朝向触控操作空间10一侧，多条触控电极线13位于触控电极层12的下层，以使得触控电极线13和对应的自电容式触控电极121异层设置。第二绝缘层15上设置有多个第一导通孔151，部分触控电极线13与对应的自电容式触控电极121直接接触，而另一部分触控电极线13则分别通过第一导通孔151与对应的自电容式触控电极121连接。
当然，在其他实施方式中，多条触控电极线13也可以形成于第一绝缘层14的背向触控操作空间10一侧，即与像素电极层11同层设置，此时可在第一绝缘层14和第二绝缘层15上设置导通孔，使触控电极线13依次通过第一绝缘层14和第二绝缘层15上的导通孔与对应的自电容式触控电极121连接。并且，像素电极层11和触控电极层12之间也可以仅设置第一绝缘层14或第二绝缘层15。
继续参阅图1和图2，本实施方式中，触控电极层12同时作为阵列基板的公共电极层。在显示阶段，多条触控电极线13输入显示所需的公共电极信号，以使得各自电容式触控电极121上具有公共电极信号，进而实现显示；在触摸扫描阶段，多条触控电极线13用作触控引线连接至触控芯片，以将来自各自电容式触控电极121的感应信号传输给触控芯片，进而实现触控功能。
其中，触控电极层12的材料可以是ITO(氧化铟锡)或石墨烯。
此外，本实施方式的阵列基板还包括依次形成于像素电极层11的背向触控操作空间10一侧的第三绝缘层16、源漏极金属层17、第四绝缘层18、栅极19、栅极绝缘层20以及有源层21。其中阵列基板还包括衬底22，用于承载上述各元件，如像素电极层11、有源层21、栅极绝缘层20等。源漏极金属层17包括漏极171和源极172，漏极171和源极172分别与有源层21接触。栅极19、漏极171以及源极172分别为驱动像素电极层11的薄膜晶体管的栅极、漏极和源极。
其中，第三绝缘层16用于间隔像素电极层11和源漏极金属层17。第三绝缘层16上设置有第二导通孔161，像素电极层11通过第二导通孔161与源漏极金属层17中的漏极171连接。
本实施方式中，通过采用自电容式触控电极121实现触控功能，只需要触控电极线13作为感应线即可，而不需要在面板上设置驱动线，可避免驱动线增加面板边框宽度，并且能够减少面板内的线路，有利于减少寄生电容，且能够减小线路对面板开口率的影响。此外，通过将触控电极层12设置在像素电极层11的朝向触控操作空间10一侧，可提高触控灵敏度。
参阅图3，在本发明触摸面板一实施方式中，触摸面板为具有触控功能的液晶显示面板，包括阵列基板31、彩膜基板32以及位于阵列基板31和彩膜基板32之间的液晶层33。其中，阵列基板31为前述任一实施方式所述的阵列基板。
当然，在其他实施方式中，触摸面板还可以是具有触控功能的OLED显示面板或其他显示面板。
参阅图4，图4是本发明实施方式所提供的一种阵列基板的制造方法，本实施方式提供的制造方法用于制造图1所示实施方式提供的阵列基板，所述制造方法包括如下步骤：
步骤S401：提供衬底。
步骤S402：在衬底上形成像素电极层。
步骤S403：在像素电极层上形成触控电极层，以使得触控电极层位于像素电极层的朝向触控操作空间一侧，像素电极层和触控电极层相互绝缘。
本实施方式中，通过将触控电极层形成于像素电极层的朝向触控操作空间一侧，由此可使得触控电极层更靠近触控操作空间，从而更容易感应用户的触控操作，有利于提高触控的灵敏度。
进一步地，参阅图5，在本实施方式中，在像素电极层上形成触控电极层的步骤之前，包括：
步骤S501：在像素电极层上形成第一绝缘层，以使得第一绝缘层位于像素电极层的朝向触控操作空间一侧。
步骤S502：在第一绝缘层上形成多条相互绝缘的触控电极线。
步骤S503：在多条触控电极线上形成第二绝缘层，以使得第二绝缘层位于像素电极层的朝向触控操作空间一侧。
步骤S504：在第二绝缘层上形成多个第一导通孔。
其中，在像素电极层上形成触控电极层的步骤包括：在第二绝缘层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极，并使每个自电容式触控电极与对应的一条触控电极线连接。像素电极层和触控电极层之间间隔了第一绝缘层和第二绝缘层，以此实现两者的绝缘。并且，触控电极线形成于第一绝缘层上，而自电容式触控电极形成于第二绝缘层上，以使得触控电极线和自电容式触控电极异层设置。
其中，至少部分触控电极线分别通过第一导通孔与对应的自电容式触控电极连接，另一部分触控电极线可直接与自电容式触控电极连接。
在其他实施方式中，像素电极层和触控电极层之间也可以仅设置第一绝缘层或第二绝缘层，触控电极线也可以与像素电极层同层设置。
此外，在衬底上形成像素电极的步骤之前，还包括步骤：在衬底上依次形成有源层、栅极绝缘层、栅极、第四绝缘层、源漏极金属层以及第三绝缘层。其中，像素电极层形成于第三绝缘层上，以使得有源层、栅极绝缘层、栅极、第四绝缘层、源漏极金属层以及第三绝缘层均位于像素电极层的背向触控操作空间一侧。
其中，第三绝缘层上形成有第二导通孔，像素电极层通过第二导通孔与源漏极金属层连接。进一步地，源漏极金属层包括源极和漏极，源极和漏极分别与有源层连接，像素电极层通过第二导通孔与漏极连接。所形成的栅极、源极和漏极分别作为驱动像素电极层的薄膜晶体管的栅极、源极和漏极，以实现像素电极层的驱动。
其中，触控电极线和源漏极金属层之间间隔了第一绝缘层、像素电极层、第三绝缘层等，以使得触控电极线和源漏极金属层不在同一层，由此可降低触控电极线的阻抗。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于触摸面板的阵列基板，其特征在于，包括相互绝缘的像素电极层和触控电极层，所述触控电极层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括多条相互绝缘的触控电极线，所述触控电极层包括多个相互绝缘的自电容式触控电极，每个所述自电容式触控电极与相应的一条所述触控电极线连接，所述触控电极线与驱动所述像素电极层的薄膜晶体管的源漏极金属层不在同一层。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述触控电极线与对应的所述自电容式触控电极异层设置。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧依次形成有第一绝缘层和第二绝缘层，所述触控电极层形成于所述第二绝缘层的朝向触控操作空间一侧；
所述触控电极线形成于所述第一绝缘层的朝向触控操作空间一侧，所述第二绝缘层上设置有多个第一导通孔，至少部分所述触控电极线分别通过所述第一导通孔与对应的所述自电容式触控电极连接。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述触控电极层同时作为所述阵列基板的公共电极层。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括依次形成于所述像素电极层的背向触控操作空间一侧的第三绝缘层、源漏极金属层、第四绝缘层、栅极、栅极绝缘层以及有源层，所述第三绝缘层上设置有第二导通孔，所述像素电极层通过所述第二导通孔与所述源漏极金属层连接。
7.一种触摸面板，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的阵列基板。
8.一种阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成像素电极层；
在所述像素电极层上形成触控电极层，以使得所述触控电极层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧，所述像素电极层和所述触控电极层相互绝缘。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述像素电极层上形成触控电极层的步骤之前，包括：在所述像素电极层上形成多条相互绝缘的触控电极线，多条所述触控电极线与所述像素电极层绝缘，且多条所述触控电极线与驱动所述像素电极层的薄膜晶体管的源漏极金属层不在同一层；
在所述像素电极层上形成触控电极层的步骤包括：
在所述像素电极层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极，并使每个所述自电容式触控电极与对应的一条所述触控电极线连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述触控电极线与对应的所述自电容式触控电极异层设置；
在所述像素电极层上形成多条相互绝缘的触控电极线的步骤之前，包括：在所述像素电极层上形成第一绝缘层，以使得所述第一绝缘层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧；
在所述像素电极层上形成多条相互绝缘的触控电极线的步骤包括：
在所述第一绝缘层上形成多条相互绝缘的触控电极线；
在所述触控电极线上形成第二绝缘层，以使得所述第二绝缘层位于所述像素电极层的朝向触控操作空间一侧；
在所述第二绝缘层上形成多个第一导通孔；
所述在所述像素电极层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极的步骤包括：在所述第二绝缘层上形成多个相互绝缘的自电容式触控电极，并使至少部分触控电极线分别通过所述第一导通孔与对应的自电容式触控电极连接。
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