CN106055160B - 一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，以解决现有技术实现In Cell触控功能的阵列基板像素开口率降低的问题。所述阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板上依次形成有金属遮挡层和实现触控功能的第一电极层，所述金属遮挡层和所述第一电极层之间设置有至少一个绝缘层；所述第一电极层包括多个触控电极；所述金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线，所述辅助线位于数据线或栅线的正下方；所述触控电极通过所述辅助线实现自身内部的电连接；或者，所述触控电极通过所述辅助线电连接所述阵列基板上的外部接口电路。

Description

一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置。

背景技术

随着显示技术的快速发展，触控显示面板(Touch Screen Panel)已经被广泛应用。触控显示面板按照组成结构可以分为：外挂式触控显示面板(Add on Mode TouchPanel)、覆盖表面式触控显示面板(On Cell Touch Panel)、以及内嵌式触控显示面板(InCell Touch Panel)。其中，外挂式触控显示面板是将触控显示面板与液晶显示屏(LiquidCrystal Display，LCD)分开生产，然后贴合到一起成为具有触摸功能的液晶显示屏，外挂式触控显示面板存在制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。而内嵌式触控显示面板将触控显示面板的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，可以减薄模组整体的厚度，又可以大大降低触控显示面板的制作成本，受到各大面板厂家青睐。

目前，现有的互容式内嵌(In Cell)触控显示面板是在现有的薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板上另外增加触控扫描线和触控感应线实现的，即在TFT阵列基板的表面制作两层相互异面相交的条状电极，这两层电极分别作为触控显示面板的触控驱动线和触控感应线，在两条电极的异面相交处形成互电容。其工作过程为：在对作为触控驱动线的电极加载触控驱动信号时，检测触控感应线通过互电容耦合出的电压信号，在此过程中，有人体接触触控显示面板时，人体电场就会作用在互电容上，使互电容的电容值发生变化，进而改变触控感应线耦合出的电压信号，根据电压信号的变化，就可以确定触点位置。上述互容式内嵌触摸屏的结构设计，需要在现有的TFT阵列基板上增加新的膜层，导致在制作TFT阵列基板时需要增加新的工艺，使生产成本增加，不利于提高生产效率。为了改善上述问题，现有技术将触控扫描线和触控感应线设置于同一层，触控扫描线和触控感应线之一为多段结构，多段结构通过设置于栅金属层或源漏极金属层的连接线连接，从而减少制备工艺和降低成本。

而现有的自容式触控显示面板，在TFT阵列基板增加一层触控电极，再由栅金属层或源漏极金属层形成多条连接线，使触控电极连接至触控芯片，在有人体接触触控显示面板时，触控位置的触控电极产生电信号，并通过连接线传输至触控芯片。

但是，上述的互容式和自容式内嵌触控显示面板的结构设计，需要在栅金属层上设置与栅线不重合和不相交的连接线，或在源漏极金属层上设置与数据线不重合和不相交的连接线，该连接线显然会占用像素显示的空间，使得像素开口率降低，影响显示效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置，以解决现有技术实现In Cell触控功能的阵列基板像素开口率降低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板上依次形成有金属遮挡层和实现触控功能的第一电极层，所述金属遮挡层和所述第一电极层之间设置有至少一个绝缘层；

所述第一电极层包括多个触控电极；

所述金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线，所述辅助线位于数据线或栅线的正下方；

所述触控电极通过所述辅助线实现自身内部的电连接；或者，所述触控电极通过所述辅助线电连接所述阵列基板上的外部接口电路。

本发明实施例中，通过使所述金属遮挡层设置于所述衬底基板和所述第一电极层之间，并以所述金属遮挡层上形成的所述辅助线使不同的所述触控电极连接或者使所述触控电极电连接外部接口电路，不需要单独提供用于形成所述辅助线的导电层，所述辅助线位于所述数据线或所述栅线的正下方，因此不会影响影响像素开口率。

优选的，所述辅助线还包括延伸部，所述延伸部的延伸方向与所述辅助线的延伸方向垂直；

所述辅助线的延伸部通过过孔与正上方的所述触控电极电连接。本实施例中，通过所述延伸部与所述触控电极电连接，减少过孔对所述数据线或所述栅线的影响。

优选的，所述触控电极包括交叉且彼此绝缘的驱动电极和感应电极，所述驱动电极包括多段驱动子电极构成；

属于同一条所述驱动电极的各个所述驱动子电极通过所述驱动电极正下方的至少一条所述辅助线电连接。本实施例中，在互容式的触控实现中，所述辅助线可以连接同一个所述驱动电极的各个所述驱动子电极，不影响像素开口率。

优选的，所述驱动电极和所述感应电极二者的延伸方向相互垂直。

优选的，全部所述触控电极呈阵列排布；

同一列或同一行的各个所述触控电极分别通过位于该列或该行的全部所述触控电极正下方的至少一条所述辅助线电连接所述外部接口电路。本实施例中，在自容式的触控实现中，所述辅助线可以使所述触控电极电连接所述外部接口电路，不影响像素开口率。

优选的，各个所述触控电极图案相同且面积相等。本实施例中，图案相同且面积相等的所述触控电极，有利于提高自容式触控的检测精度。

优选的，所述第一电极层为公共电极层，每一个所述触控电极在宽度方向上包括多个像素单元对应的公共电极。

优选的，所述阵列基板还包括位于所述第一电极层之上且直接接触的第一金属层，所述第一金属层包括多个与所述触控电极对应的辅助图形，所述辅助图形包括位于所述触控电极覆盖范围内的所述数据线和所述栅线的正上方的多条金属线。本实施例中，所述辅助图形所包括的所述金属线有利于减小所述触控电极的电阻，且所述金属线位于所述数据线和所述栅线的正上方，不会影响像素开口率。

本发明实施例还提供一种显示面板，包括如上实施例提供的所述阵列基板。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上实施例提供的所述显示面板。

本发明实施例有益效果如下：通过使所述金属遮挡层设置于所述衬底基板和所述第一电极层之间，并以所述金属遮挡层上形成的所述辅助线使不同的所述触控电极连接或者使所述触控电极电连接外部接口电路，不需要单独提供用于形成所述辅助线的导电层，所述辅助线位于所述数据线或所述栅线的正下方，因此不会影响影响像素开口率。

本发明实施例还提供一种阵列基板的制备方法，包括：

提供一衬底基板，通过构图工艺在所述衬底基板上形成有金属遮挡层，所述金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线；

在所述金属遮挡层之上依次形成包括栅线的栅金属层和包括数据线的源漏极金属层，以及所述金属遮挡层与所述栅金属层、所述栅金属层和所述源漏极金属层之间的至少一个绝缘层；其中，所述辅助线位于数据线或栅线的正下方；

在完成上述步骤的所述衬底基板上形成用于实现触控功能的第一电极层，所述第一电极层包括多个触控电极；其中，所述触控电极通过所述辅助线实现自身内部的电连接；或者，所述触控电极通过所述辅助线电连接所述阵列基板上的外部接口电路。

优选的，所述辅助线还包括延伸部，所述延伸部的延伸方向与所述辅助线的延伸方向垂直；

所述方法还包括：

在所述金属遮挡层和所述第一电极层之间形成多个与延伸部位置正对的过孔，使所述辅助线的延伸部通过过孔与正上方的所述触控电极电连接。

优选的，所述触控电极包括交叉且彼此绝缘的驱动电极和感应电极，所述驱动电极包括多段驱动子电极构成；

所述方法还包括：使属于同一条所述驱动电极的各个所述驱动子电极通过所述驱动电极正下方的至少一条所述辅助线电连接。

优选的，全部所述触控电极呈阵列排布；

所述方法还包括：使同一列或同一行的各个所述触控电极分别通过位于该列或该行的全部所述触控电极正下方的至少一条所述辅助线电连接所述外部接口电路。

优选的，方法还包括：

在所述第一电极层之上形成与所述第一电极层直接接触的第一金属层，所述第一金属层包括多个与所述触控电极对应的辅助图形，所述辅助图形包括位于所述触控电极覆盖范围内的所述数据线和所述栅线的正上方的多条金属线。

本发明实施例有益效果如下：通过使所述金属遮挡层设置于所述衬底基板和所述第一电极层之间，并以所述金属遮挡层上形成的所述辅助线使不同的所述触控电极连接或者使所述触控电极电连接外部接口电路，不需要单独提供用于形成所述辅助线的导电层，所述辅助线位于所述数据线或所述栅线的正下方，因此不会影响影响像素开口率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的实现互容式触控的阵列基板的示意图；

图2为图1所示阵列基板的阶梯剖面示意图；

图3为图1和图2所示阵列基板的触控电极的示意图；

图4为本发明实施例提供的实现自容式触控的阵列基板的阶梯剖面示意图；

图5为图4所示阵列基板的触控电极的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种阵列基板的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为了解决现有技术的实现In Cell触控功能的阵列基板像素开口率降低的问题，本发明实施例提供一种阵列基板，包括：

衬底基板，衬底基板上依次形成有金属遮挡层和实现触控功能的第一电极层，金属遮挡层和第一电极层之间设置有至少一个绝缘层；

第一电极层包括多个触控电极；

金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线，辅助线位于数据线或栅线的正下方；

触控电极通过辅助线实现自身内部的电连接；或者，触控电极通过辅助线电连接阵列基板上的外部接口电路。

本发明实施例中，通过使金属遮挡层设置于衬底基板和第一电极层之间，并以金属遮挡层上形成的辅助线使不同的触控电极连接或者使触控电极电连接外部接口电路，不需要单独提供用于形成辅助线的导电层，辅助线位于数据线或栅线的正下方，因此不会影响影响像素开口率。

由于辅助线位于数据线或栅线的正下方，因此辅助线在与触控电极过孔连接时可能会影响数据线或栅线，因此可以考虑使辅助线与触控电极过孔连接的位置错开数据线或栅线。优选的，辅助线还包括延伸部，延伸部的延伸方向与辅助线的延伸方向垂直；辅助线的延伸部通过过孔与正上方的触控电极电连接。本实施例中，通过延伸部与触控电极电连接，减少过孔对数据线或栅线的影响。

第一电极层可以单独制备一层，也可以为公共电极层，即触控电极可以由规划公共电极得到，分时实现显示功能和进行触控功能。优选的，在第一电极层为公共电极层时，每一个触控电极在宽度方向上包括多个像素单元对应的公共电极。

同时，当第一电极层为公共电极层时，为了减小触控电极的电阻，可以在触控电极上增加导体。优选的，阵列基板还包括位于第一电极层之上且直接接触的第一金属层，第一金属层包括多个与触控电极对应的辅助图形，辅助图形包括位于触控电极覆盖范围内的数据线和栅线的正上方的多条金属线。本实施例中，辅助图形所包括的金属线有利于减小触控电极的电阻，且金属线位于数据线和栅线的正上方，不会影响像素开口率。

基于本发明的思想，可以提供实现互容式触控的阵列基板，也可以提供实现自容式触控的阵列基板，详细举例如下：

实施一

参考图1，本发明实施例提供一种实现互容式触控的阵列基板，该阵列基板包括：

衬底基板1，衬底基板1上依次形成有金属遮挡层(未标注)和实现触控功能的第一电极层(未标注)。结合图2所示，图2为图1中AA′、BB′、CC′处的阶梯剖面图，其中，金属遮挡层和第一电极层之间设置有至少一个绝缘层2；第一电极层包括多个触控电极3；其中，金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线4，辅助线4位于栅线5的正下方。该绝缘层2并非仅包括所标注的层，实际上，金属遮挡层和第一电极层的任一或全部具有绝缘功能的层都可以视为绝缘层2。

如图3所示，触控电极3包括交叉且彼此绝缘的驱动电极31和感应电极32，驱动电极31包括多段驱动子电极311构成。显然，触控电极3通过辅助线4实现自身内部的电连接。例如，可选的，各驱动电极311通过辅助线4连接构成驱动电极31，具体实现如下：属于同一条驱动电极31的各个驱动子电极311通过驱动电极31正下方的至少一条辅助线4电连接。本实施例中，在互容式的触控实现中，辅助线4可以连接同一个驱动电极31的各个驱动子电极311，不影响像素开口率。

优选的，驱动电极31和感应电极32二者的延伸方向相互垂直。

如图所3所示，辅助线4还包括延伸部41，延伸部41的延伸方向与辅助线4的延伸方向垂直；辅助线4的延伸部41通过过孔与正上方的触控电极3电连接。

第一电极层可以单独制备一层，也可以为公共电极层，即触控电极3可以由规划公共电极层得到，如图3所示的，将公共电极层规划为驱动电极31和感应电极32，分时实现显示功能和进行触控功能。优选的，在第一电极层为公共电极层时，每一个触控电极3(即驱动电极31和感应电极32)在宽度方向上包括多个像素单元对应的公共电极，在此不再赘述。

需要说明的是，还包括如图1所示的数据线6、如图2所示的薄膜晶体管7和像素电极8，在此不再赘述。

当然，为了使触控电极3的电阻更小，可以在触控电极3之上制备金属线构成辅助图形，辅助图形与触控电极3对应，且金属线应该在数据线6和栅线5的正上方，以便于遮挡。

本发明实施例中，通过使金属遮挡层设置于衬底基板1和第一电极层之间，并以金属遮挡层上形成的辅助线4使不同的触控电极3实现自身内部的连接，不需要单独提供用于形成辅助线4的导电层，辅助线4位于栅线5的正下方，因此辅助线4即实现遮挡功能又实现连接功能，不会影响影响像素开口率。

实施二

参见图4，本发明实施例提供一种实现自容式触控的阵列基板，该阵列基板包括：

衬底基板1，衬底基板1上依次形成有金属遮挡层(未标注)和实现触控功能的第一电极层(未标注)。金属遮挡层和第一电极层之间设置有至少一个绝缘层2；第一电极层包括多个触控电极3；其中，金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线4，辅助线4位于数据线6的正下方。需要说明的是，图4所示的阶梯剖面图是在辅助线4与触控电极3的连接处、薄膜晶体管7与数据线6和像素电极8的连接处进行剖面的。

由于自容式触控是基于手指对触控电极3的影响造成的触控电极3的寄生电容的变化而实现的，因此触控电极3可以直接设计为多个块状且呈阵列排布，每一个触控电极3通过至少一条辅助线4电连接到外部接口电路。优选的，如图5所示，同一列或同一行的各个触控电极3分别通过位于该列或该行的全部触控电极3正下方的至少一条辅助线4电连接外部接口电路。本实施例中，在自容式的触控实现中，辅助线4可以使触控电极3电连接外部接口电路，不影响像素开口率。

优选的，各个触控电极3图案相同且面积相等。本实施例中，图案相同且面积相等的触控电极，有利于提高自容式触控的检测精度。

与互容式触控相似的，如图5所示，辅助线4还包括延伸部41，延伸部41的延伸方向与辅助线4的延伸方向垂直；辅助线4的延伸部41通过过孔与正上方的触控电极3电连接。

同时，第一电极层可以单独制备一层，也可以为公共电极层，即触控电极3可以由规划公共电极层得到，如图5所示的，将公共电极层规划为块状的触控电极3，分时实现显示功能和进行触控功能。优选的，在第一电极层为公共电极层时，每一个触控电极3在宽度方向上包括多个像素单元对应的公共电极，在此不再赘述。

本发明实施例中，通过使金属遮挡层设置于衬底基板1和第一电极层之间，并以金属遮挡层上形成的辅助线4使不同的触控电极3实现自身内部的连接，不需要单独提供用于形成辅助线4的导电层，辅助线4位于栅线5的正下方，因此辅助线4即实现遮挡功能又实现连接功能，不会影响影响像素开口率。

本发明实施例还提供一种显示面板，包括如图1或图4所示的阵列基板。对于还可以包括显示面板通常还包括与阵列基板相对设置的彩膜基板或封装基板，或者还包括液晶等，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上实施例提供的显示面板。

本发明实施例有益效果如下：通过使金属遮挡层设置于衬底基板和第一电极层之间，并以金属遮挡层上形成的辅助线使不同的触控电极连接或者使触控电极电连接外部接口电路，不需要单独提供用于形成辅助线的导电层，辅助线位于数据线或栅线的正下方，因此不会影响影响像素开口率。

参见图6，本发明实施例还提供一种阵列基板的制备方法，包括：

601、提供一衬底基板，通过构图工艺在衬底基板上形成有金属遮挡层，金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线。

602、在金属遮挡层之上依次形成包括栅线的栅金属层和包括数据线的源漏极金属层，以及金属遮挡层与栅金属层、栅金属层和源漏极金属层之间的至少一个绝缘层；其中，辅助线位于数据线或栅线的正下方。

603、在完成上述步骤的衬底基板上形成用于实现触控功能的第一电极层，第一电极层包括多个触控电极；其中，触控电极通过辅助线实现自身内部的电连接；或者，触控电极通过辅助线电连接阵列基板上的外部接口电路。

优选的，辅助线还包括延伸部，延伸部的延伸方向与辅助线的延伸方向垂直；

603之前还包括：

在金属遮挡层和第一电极层之间形成多个与延伸部位置正对的过孔，使辅助线的延伸部通过过孔与正上方的触控电极电连接。

需要说明的是，由于自容式触控和互容式触控在实施时，触控电极有所区别，因此可以根据具体的实施对象，根据本发明思想进行灵活的设计。例如，触控电极包括交叉且彼此绝缘的驱动电极和感应电极，驱动电极包括多段驱动子电极构成时，方法还包括：使属于同一条驱动电极的各个驱动子电极通过驱动电极正下方的至少一条辅助线电连接，从而实现互容式触控所需要的驱动电极。

又例如，全部触控电极呈阵列排布，方法还包括：使同一列或同一行的各个触控电极分别通过位于该列或该行的全部触控电极正下方的至少一条辅助线电连接外部接口电路，从而使自容式触控的各个触控电极由辅助线引出。

基于减小触控电极电阻的考虑，方法还可以包括：

在第一电极层之上形成与第一电极层直接接触的第一金属层，第一金属层包括多个与触控电极对应的辅助图形，辅助图形包括位于触控电极覆盖范围内的数据线和栅线的正上方的多条金属线。

本发明实施例有益效果如下：通过使金属遮挡层设置于衬底基板和第一电极层之间，并以金属遮挡层上形成的辅助线使不同的触控电极连接或者使触控电极电连接外部接口电路，不需要单独提供用于形成辅助线的导电层，辅助线位于数据线或栅线的正下方，因此不会影响影响像素开口率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种阵列基板，包括衬底基板，所述衬底基板上依次形成有金属遮挡层和实现触控功能的第一电极层，所述金属遮挡层和所述第一电极层之间设置有至少一个绝缘层；其特征在于：

所述第一电极层包括多个触控电极；

所述金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线，所述辅助线位于数据线或栅线的正下方；

所述触控电极通过所述辅助线实现自身内部的电连接；

所述触控电极包括交叉且彼此绝缘的驱动电极和感应电极，所述驱动电极包括多段驱动子电极构成；

属于同一条所述驱动电极的各个所述驱动子电极通过所述驱动电极正下方的至少一条所述辅助线电连接；

所述第一电极层为公共电极层，每一个所述触控电极在宽度方向上包括多个像素单元对应的公共电极；

所述阵列基板还包括位于所述第一电极层之上且直接接触的第一金属层，所述第一金属层包括多个与所述触控电极对应的辅助图形，所述辅助图形包括位于所述触控电极覆盖范围内的所述数据线和所述栅线的正上方的多条金属线。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助线还包括延伸部，所述延伸部的延伸方向与所述辅助线的延伸方向垂直；

所述辅助线的延伸部通过过孔与正上方的所述触控电极电连接。

3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动电极和所述感应电极二者的延伸方向相互垂直。

4.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至3任意一项所述的阵列基板。

5.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求4所述的显示面板。

6.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括：

提供一衬底基板，通过构图工艺在所述衬底基板上形成有金属遮挡层，所述金属遮挡层包括多条彼此绝缘的辅助线；

在所述金属遮挡层之上依次形成包括栅线的栅金属层和包括数据线的源漏极金属层，以及所述金属遮挡层与所述栅金属层、所述栅金属层和所述源漏极金属层之间的至少一个绝缘层；其中，所述辅助线位于数据线或栅线的正下方；

在完成上述步骤的所述衬底基板上形成用于实现触控功能的第一电极层，所述第一电极层包括多个触控电极；其中，所述触控电极通过所述辅助线实现自身内部的电连接；

所述触控电极包括交叉且彼此绝缘的驱动电极和感应电极，所述驱动电极包括多段驱动子电极构成；

所述方法还包括：使属于同一条所述驱动电极的各个所述驱动子电极通过所述驱动电极正下方的至少一条所述辅助线电连接；

所述第一电极层为公共电极层，每一个所述触控电极在宽度方向上包括多个像素单元对应的公共电极；

在所述第一电极层之上形成与所述第一电极层直接接触的第一金属层，所述第一金属层包括多个与所述触控电极对应的辅助图形，所述辅助图形包括位于所述触控电极覆盖范围内的所述数据线和所述栅线的正上方的多条金属线。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述辅助线还包括延伸部，所述延伸部的延伸方向与所述辅助线的延伸方向垂直；

所述方法还包括：

在所述金属遮挡层和所述第一电极层之间形成多个与延伸部位置正对的过孔，使所述辅助线的延伸部通过过孔与正上方的所述触控电极电连接。