CN107589874A - 一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置 - Google Patents

一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种阵列基板，包括：衬底基板；设置在所述衬底基板上的栅极金属层，该栅极金属层包括栅线和图案化辅助金属；源漏金属层，该源漏金属层包括源极信号线和触控信号线，所述源漏金属层与所述栅极金属层之间通过层间绝缘层间隔开；设置在所述源漏金属层上的平坦化层；和设置在所述平坦化层上的公共电极，其中，所述图案化辅助金属通过贯通所述层间绝缘层的第一过孔与所述触控信号线电连接，并通过贯通所述层间绝缘层的第二过孔和贯通所述平坦化层的第三过孔与所述公共电极电连接。本发明公开的实施例提供一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置，能够降低触控信号线与公共电极的接触电阻，并拉低公共电极的电阻。

Description

一种阵列基板及制备方法、触控显示面板和触控显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
随着低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon,LTPS)、内嵌式(In Cell)触控显示面板的发展，对生产工艺和设计的要求越来越高。现有技术常用的内嵌式触控显示面板包括混合内嵌式(HybridInCell，HIC)触控显示面板和全内嵌式(FullInCell，FIC)触控显示面板。其中FIC触控显示面板的使用更为广泛，为实现显示面板的结构紧凑性，FIC可设计为分时复用公共电极的结构，也就是显示面板在实现触控功能时，公共电极可作为触摸感应元件，用于实现触摸感测；在实现显示功能时，公共电极用于实现画面的显示。
其中FIC方式的工作原理为通过将与源漏信号线同层设置的触控信号线电连接至公共电极，将公共电极用作触控电极感应触摸带来的电容变化，实现触控功能。如图1所示，现有技术中阵列基板100的触控单元200的触控信号线通过形成在平坦化层的过孔与公共电极连接，由于触控信号线的宽度和过孔的数量、形貌、尺寸等关键因素对触控信号线与公共电极的接触电阻的影响，触控信号线与公共电极的接触电阻较大。另外由于公共电极本身的电阻较大，导致触控显示面板出现显示不良、触控灵敏度降低的现象，触控显示面板的良率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效降低触控信号线与公共电极的接触电阻，公共电极电阻值较低的阵列基板、触控显示面板和触控显示装置，以及阵列基板的制备方法，以期改善并有效提升触控显示面板的触控效果和显示面板的良品率。
为达到上述目的，本发明第一方面提供一种阵列基板，包括：
衬底基板；
设置在所述衬底基板上的栅极金属层，该栅极金属层包括栅线和图案化辅助金属；
源漏金属层，该源漏金属层包括源极信号线和触控信号线，所述源漏金属层与所述栅极金属层之间通过层间绝缘层间隔开；
设置在所述源漏金属层上的平坦化层；和
设置在所述平坦化层上的公共电极，
其中，所述图案化辅助金属通过贯通所述层间绝缘层的第一过孔与所述触控信号线电连接，并通过贯通所述层间绝缘层的第二过孔和贯通所述平坦化层的第三过孔与所述公共电极电连接。
进一步地，该阵列基板包括多个阵列排列的触控单元，各触控单元的图案化辅助金属在触控单元的边界处断开。
进一步地，所述图案化辅助金属包括至少一条与栅线平行的条形辅助金属。
进一步地，该阵列基板包括多个阵列排列的触控单元，每个触控单元包括至少一条触控信号线，每一触控信号线通过多个形成在平坦化层的第四过孔与所述公共电极电连接。
进一步地，所述第二过孔和对应的第三过孔连通设置。
进一步地，所述第二过孔和对应的第三过孔设置为同轴孔。
进一步地，所述第三过孔的孔径大于对应的第二过孔的孔径。
本发明提供的阵列基板包括设置在栅极层的图案化辅助金属，其通过形成在层间绝缘层上的第一过孔和触控信号线连接；通过形成在层间绝缘层上的第二过孔和形成在平坦化层上的第三过孔连接到公共电极层，将触控信号线上的信号传输至公共电极层，能够有效降低现有技术中触控信号线仅通过形成在平坦化层中的过孔连接到公共电极层的接触电阻。进一步地，根据本发明的阵列基板，公共电极通过第二过孔和第三过孔与栅线相同材料的图案化辅助金属电连接可以有效降低公共电极的电阻。
本发明第二方面提供一种触控显示面板，所述触控显示面板包括第一方面所述的阵列基板。
进一步地，所述阵列基板的公共电极与触控电极时分复用。
本发明提供的触控显示面板的有益效果与上述阵列基板的有益效果相同，更进一步地，可以改善触控显示面板的显示效果，提高触控显示面板的显示良率。
本发明第三方面提供一种触控显示装置，所述触控显示装置包括第三方面的触控显示面板。
本发明提供的触控显示装置的有益效果与上述触控显示面板的有益效果相同，在此不再赘述。
本发明第四方面提供一种第一方面的阵列基板的制备方法，所述制备方法包括：
在衬底基板上形成栅极金属层，对所述栅极金属层进行构图形成栅线和图案化辅助金属；
在所述栅极金属层上形成层间绝缘层，对所述层间绝缘层进行构图形成多个贯通该层的第一过孔和多个第二过孔；
在所述层间绝缘层上形成源漏金属层，对所述源漏金属层进行构图，形成源极信号线和触控信号线，所述触控信号线通过所述多个第一过孔电连接所述图案化辅助金属；
在所述源漏金属层上形成平坦化层，对所述平坦化层进行构图形成多个贯通该层的第三过孔；
在所述平坦化层上形成公共电极层，所述图案化辅助金属通过所述第二过孔和第三过孔电连接所述公共电极层。
本发明提供的阵列基板的制备方法，在不增加现有阵列基板制备工艺步骤的情况下，通过在形成栅线的同时形成图案化辅助金属，并通过形成在层间绝缘层和平坦化层中的过孔将具有栅线低电阻特征的图案化辅助金属分别与触控信号线和公共电极连接，有效降低公共电极的电阻以及与触控信号线的接触电阻。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出现有阵列基板的触控单元内像素结构示意图；
图2示出本发明的优选实施例的阵列基板的触控单元内像素结构示意图；
图3示出本发明的优选实施例的阵列基板的剖面示意图；
图4示出本发明的另一个优选实施例的阵列基板的剖面示意图；
图5示出本发明的优选实施例的阵列基板的触控单元排布示意图；
图6示出本发明的优选实施例的阵列基板的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步地说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图2所示，本发明的一个实施例提供了一种阵列基板，包括：衬底基板；设置在所述衬底基板上的栅极金属层，该栅极金属层包括栅线和图案化辅助金属；源漏金属层，该源漏金属层包括源极信号线和触控信号线，所述源漏金属层与所述栅极金属层之间通过层间绝缘层间隔开；设置在所述源漏金属层上的平坦化层；和设置在所述平坦化层上的公共电极，其中，所述图案化辅助金属通过贯通所述层间绝缘层的第一过孔与所述触控信号线电连接，并通过贯通所述层间绝缘层的第二过孔和贯通所述平坦化层的第三过孔与所述公共电极电连接。
本发明通过与栅线同层设置图案化辅助金属，并将图案化辅助金属分别与触控信号线和公共电极电连接以实现触控信号线通过图案化辅助金属与公共电极的电连接，有效地降低了触控信号线与公共电极电连接的接触电阻。
在一个具体的示例中，如图2和图3所示，该阵列基板包括衬底基板210，衬底基板210上同层设置的栅线221和图案化辅助金属222，位于衬底基板210、栅线和图案化辅助金属上的层间绝缘层230，层间绝缘层230上设置贯通该层的第一过孔231和第二过孔232；位于所述层间绝缘层230上的源极信号线241和触控信号线242；位于所述层间绝缘层230、源极信号线241和触控信号线242上的平坦化层250，平坦化层250设置贯通该层的第三过孔251；以及位于所述平坦化层250上的公共电极260。在该示例中，第一过孔231位于图案化辅助金属222和触控信号线242之间，图案化辅助金属222通过所述第一过孔231与所述触控信号线242电连接。所述第二过孔232与第三过孔251位于图案化辅助金属222和公共电极260之间，图案化辅助金属222通过所述第二过孔232和第三过孔251与所述公共电极260电连接。
本领域技术人员可以理解，本发明的方案可应用于顶栅结构和底栅结构的阵列基板结构。本领域技术人员可根据实际需要设计顶栅结构或底栅结构，并设置有源层的位置，为简明起见，在此不再赘述。
在一个优选实施例中，阵列基板包括多个阵列排列的触控单元，每个触控单元包括至少一条触控信号线。优选地，如图4所示，在该实施例的阵列基板中，平坦化层进一步包括位于触控信号线和公共电极间的第四过孔，每一条触控信号线通过至少一个形成在平坦化层的第四过孔与所述公共电极电连接。以此方式，公共电极既通过图案化辅助金属与触控信号线电连接，也通过第四过孔直接与触控信号线电连接，进一步降低了与触控信号线与公共电极的接触电阻。
进一步优选地，图案化辅助金属为至少一条与栅线平行设置的条形辅助金属。这种设置方式不仅便于在形成栅线的同时形成图案化辅助金属，也便于选择形成在层间绝缘层中的第一过孔和第二过孔的位置。进一步优选地，如图5所示，每个条形辅助金属对应的在触控单元的边界处断开，以避免在各个触控单元之间出现触控信号互相串扰的现象。优选地，每个触控单元的公共电极至少通过一条条形辅助金属与触控信号线连接，降低了现有技术中触控信号线仅通过平坦化层中的过孔直接连接到公共电极情况下的各个触控单元中公共电极和触控信号线的接触电阻。
在另一个优选实施例中，第二过孔和对应的第三过孔在层间绝缘层与平坦化层紧邻设置的区域连通设置。即形成于层间绝缘层的第二过孔和形成于平坦化层的对应的第三过孔不经过形成于源漏金属层的触控信号线直接连通。这种方式减少了在平坦化层中对应触控信号线的位置形成过孔的数量，降低了与公共电极电连接产生的接触电阻，也由此减少了对触控信号线对应位置设置过孔所引起的对过孔形貌、尺寸和金属电阻等因素的限制。另一方面，受到现有公共电极制作材料的限制，公共电极自身的电阻率较大。本发明通过将公共电极直接与图案化辅助金属电连接，显著降低了公共电极的电阻，由此改善了触控显示面板的显示不良的现象，并改善了触控面板的触控灵敏度，提升了使用者的用户体验。
更进一步优选地，第二过孔和对应的第三过孔设置为同轴孔，能够有效降低公共电极的电阻。更进一步地，第三过孔的孔径大于第二过孔的孔径。从第三过孔到第二过孔的孔径减小，两个过孔形成一个台阶式的套孔，使得公共电极层与条形辅助金属的连接有坡度，可以降低因公共电极较薄而在过孔处断裂的可能性，有效避免了公共电极层与条形辅助金属连接不正常带来的风险。
本发明的另一个实施例提供了一种触控显示面板，该触控显示面板使用上述实施例中提供的阵列基板；更进一步地，该阵列基板的公共电极与触控电极时分复用。一方面该触控显示面板包括的阵列基板降低了现有技术中该触控显示面板由于触控信号线仅通过平坦化层上的过孔与公共电极直接电连接引起的接触电阻；并且通过第二过孔和第三过孔将公共电极连接到条形辅助金属从而降低了公共电极的电阻，改善了触控单元的触控灵敏度。另一方面该触控显示面板的阵列基板的公共电极与触控电极时分复用，在触控的时间段内，触控信号线将触控信号通过条形辅助金属传输到公共电极以实现显示面板的触控功能，在显示的时间段内，触控信号线能够向公共电极提供公共电极信号以实现显示面板的显示功能。
本发明的另一个实施例提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括上述实施例中提供的触控显示面板，该触控显示装置可以包括手机、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和触控功能的产品或部件。
如图6所示，本发明的另一个实施例提供了一种阵列基板的制备方法，包括：
S410：在衬底基板上形成栅极金属层，对所述栅极金属层进行构图形成栅线和图案化辅助金属；
S420：在所述栅极金属层上形成层间绝缘层，对所述层间绝缘层进行构图形成多个贯通该层的第一过孔和多个第二过孔；
S430：在所述层间绝缘层上形成源漏金属层，对所述源漏金属层进行构图，形成源极信号线和触控信号线，所述触控信号线通过所述多个第一过孔电连接所述图案化辅助金属；
S440：在所述源漏金属层上形成平坦化层，对所述平坦化层进行构图形成多个贯通该层的第三过孔；
S450：在所述平坦化层上形成公共电极层，所述图案化辅助金属通过所述第二过孔和第三过孔电连接到所述公共电极层。
在一个具体的示例中，如图3和图5所示，该阵列基板的制备方法包括：
提供衬底基板210；
在衬底基板210上形成栅极金属层，通过对栅极金属层进行构图，同层设置栅线221和图案化辅助金属222。栅线221和图案化辅助金属222优选并行设置，以避免栅线221中的扫描信号和图案化辅助金属222中的触控信号发生串扰现象。
在栅极金属层上形成层间绝缘层230，通过对层间绝缘层230进行构图设置多个贯通该层的第一过孔231和第二过孔232。
在层间绝缘层230上形成源漏金属层，通过对源漏金属层进行构图，同层设置源极信号线241和触控信号线242，源极信号线241和触控信号线242优选并行设置，以避免源极信号线241中的数据信号和触控信号线242中的触控信号发生串扰现象。触控信号线242通过第一过孔231和图案化辅助金属222进行电连接。
在源漏金属层上形成平坦化层250，并在平坦化层上设置多个贯通该层的第三过孔251，该第三过孔251与对应的第二过孔连通；
在平坦化层250上形成公共电极层260，图案化辅助金属222通过第二过孔232和第三过孔251与公共电极260电连接，以将触控信号线242中的触控信号传输到公共电极260上。
可以看出，本发明提供阵列基板的制备方法在不增加现有制备工艺步骤的情况下，能够有效降低公共电极与触控信号线的接触电阻并降低了公共电极的电阻。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
设置在所述衬底基板上的栅极金属层，该栅极金属层包括栅线和图案化辅助金属；
源漏金属层，该源漏金属层包括源极信号线和触控信号线，所述源漏金属层与所述栅极金属层之间通过层间绝缘层间隔开；
设置在所述源漏金属层上的平坦化层；和
设置在所述平坦化层上的公共电极，
其中，所述图案化辅助金属通过贯通所述层间绝缘层的第一过孔与所述触控信号线电连接，并通过贯通所述层间绝缘层的第二过孔和贯通所述平坦化层的第三过孔与所述公共电极电连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，该阵列基板包括多个阵列排列的触控单元，各触控单元的图案化辅助金属在触控单元的边界处断开。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述图案化辅助金属包括至少一条与栅线平行的条形辅助金属。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，该阵列基板包括多个阵列排列的触控单元，每个触控单元包括至少一条触控信号线，每一触控信号线通过多个形成在平坦化层的第四过孔与所述公共电极电连接。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二过孔和对应的第三过孔连通设置。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第二过孔和对应的第三过孔设置为同轴孔。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第三过孔的孔径大于对应的第二过孔的孔径。
8.一种触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板包括如权利要求1-7任一项所述的阵列基板。
9.根据权利要求8所述的触控显示面板，其特征在于，所述阵列基板的公共电极与触控电极时分复用。
10.一种触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置包括权利要求8或9所述的触控显示面板。
11.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在衬底基板上形成栅极金属层，对所述栅极金属层进行构图形成栅线和图案化辅助金属；
在所述栅极金属层上形成层间绝缘层，对所述层间绝缘层进行构图形成多个贯通该层的第一过孔和第二过孔；
在所述层间绝缘层上形成源漏金属层，对所述源漏金属层进行构图形成源极信号线和触控信号线，所述触控信号线通过所述多个第一过孔电连接所述图案化辅助金属；
在所述源漏金属层上形成平坦化层，对所述平坦化层进行构图形成多个贯通该层的第三过孔；
在所述平坦化层上形成公共电极层，所述图案化辅助金属通过所述第二过孔和第三过孔电连接所述公共电极层。
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