阵列基板及其制作方法、触控显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种阵列基板及其制作方法、触控显示装置，其中，阵列基板包括：公共电极层，所述公共电极层包括触控驱动电极，所述触控驱动电极连接信号连接端，所述信号连接端在显示阶段输出公共电平，在触控阶段为高阻态；像素电极层，所述像素电极层包括像素电极和触控感应电极，每个所述触控感应电极形成在两行相邻的所述像素电极之间；所述触控感应电极与所述触控驱动电极呈交叉设置。采用本发明的阵列基板制备触控显示装置能够有效降低现有技术中触摸屏的生成成本，提高生产效率。
【专利说明】阵列基板及其制作方法、触控显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、触控显示装置。
【背景技术】
[0002]数字化设备已经成为人们生活、生产不可缺少的重要元素。显示装置作为数字设备视频信号输出终端，用于直接传递给操作者信息，属于必不可少的装置。随着科学技术的发展，显示装置的功能并不仅仅局限于接收视频信号进行显示，而是具有控制命令输入功能，也就是现有的触控显示装置，通过屏幕直接输入命令，甚至可取代键盘等用于输入的附属设备。
[0003]目前，现有的电容式内嵌触摸屏是在现有的薄膜场效应晶体管(ThinFilmTransistor,简称TFT)阵列基板上直接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铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)电极，这两层(ITO)电极分别作为触摸屏的触控驱动线和触控感应线，在两条ITO电极的异面相交处形成感应电容。其工作过程为:在对作为触控驱动线的ITO电极加载触控驱动信号时，检测触控感应线通过感应电容耦合出的电压信号，在此过程中，有人体接触触摸屏时，人体电场就会作用在感应电容上，使感应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。
[0004]上述电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。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种阵列基板及其制作方法、触控显示装置，用于降低现有技术中触摸屏的生成成本，提闻生广效率。
[0006]第一方面，本发明提供一种阵列基板，包括:
[0007]公共电极层，所述公共电极层包括触控驱动电极，所述触控驱动电极连接信号连接端，所述信号连接端在显示阶段输出公共电平，在触控阶段为高阻态；
[0008]像素电极层，所述像素电极层包括像素电极和触控感应电极，每个所述触控感应电极形成在两行相邻的所述像素电极之间；
[0009]所述触控感应电极与所述触控驱动电极呈交叉设置。
[0010]可选地，所述触控感应电极和所述像素电极同层分开设置，且所述触控感应电极和所述像素电极之间不连接。
[0011]可选地，所述触控驱动电极与所述触控感应电极垂直。
[0012]可选地，所述触控感应电极由氧化铟锡制成。
[0013]可选地，所述公共电极层中的触控驱动电极为分隔排列的条状电极。
[0014]可选地，将相邻两列像素单元作为一像素单元组，相邻两列像素单元共用一条位于该两列像素单元之间的数据信号线；
[0015]相邻像素单元组之间设置有与所述数据信号线平行的导电线，每条所述导电线通过过孔连接到一个所述触控驱动电极。
[0016]可选地，每条所述导电线通过多个过孔与一个所述触控驱动电极连接，和/或，一个所述触控驱动电极连接到多条所述导电线。
[0017]可选地，所述数据信号线和所述导电线同层设置。
[0018]可选地，所有分隔排列的条状电极的宽度相等。
[0019]可选地，所述公共电极层中属于同一列的条状电极通过过孔连接，且属于同一列的条状电极与所述触控感应电极呈交叉设置。
[0020]第二方面，本发明提供一种触控显示装置，其中，触控显示装置包括上述任一所述的阵列基板。
[0021]第三方面，本发明提供一种用于制备上述任一所述的阵列基板的方法，包括:
[0022]形成公共电极层，所述公共电极层的至少一部分为分隔排列的条状电极；
[0023]形成像素电极层，所述像素电极层包括像素电极和触控感应电极，每个所述触控感应电极形成在两行相邻的所述像素电极之间，所述触控感应电极与所述条状电极交叉设置。
[0024]可选地，上述方法还包括:
[0025]将相邻两列像素单元作为一像素单元组，在该两列像素单元之间形成数据信号线.[0026]在相邻像素单元组之间形成与所述数据信号线平行的导电线，每条所述导电线通过过孔与一个所述条状电极连接。
[0027]由上述技术方案可知，本发明的阵列基板及其制作方法、触控显示装置，将触控驱动电极作为公共电极层的一部分，触控感应电极作为像素电极层的一部分，由此，可使用现有的触摸屏的工艺可实现触控和显示的双重功能，可减少包含阵列基板的触控显示装置的制作成本，同时提高包含阵列基板的触控显示装置的生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明一实施例提供的阵列基板的结构示意图；
[0029]图2为图1中触控感应电极和触控驱动电极的分布示意图；
[0030]图3为图1中触控感应电极与像素电极的分布示意图；
[0031]图4为图1中源极线和导电线的分布示意图；
[0032]图5为本发明一实施例提供的触控显示装置的结构示意图；
[0033]图6为本发明一实施例提供的阵列基板的制作方法的流程示意图；
[0034]图7为本发明另一实施例提供的阵列基板的制作方法的流程示意图。
[0035]附图元件说明:
[0036]101阵列基底 102公共电极层 103像素电极层
[0037]104触控驱动电极104a条状电极 105触控感应电极
[0038]106像素电极 107过孔108导电线
[0039]109数据信号线 110彩膜基底 111保护膜[0040]112偏光片 113液晶层115黑矩阵
[0041]114取向层
【具体实施方式】
[0042]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。
[0043]图1为本发明一实施例提供的阵列基板的结构示意图，如图1所示，本实施例中的阵列基板包括:公共电极层102和像素电极层103 ；
[0044]其中，公共电极层102包括触控驱动电极104 (如图2所示)，触控驱动电极104连接信 号连接端，所述信号连接端在显示阶段输出公共电平，在触控阶段为高阻态；
[0045]像素电极层103包括像素电极106和触控感应电极105，触控感应电极105形成在两行相邻的像素电极106之间，如图3所示。
[0046]应说明的是，在具体应用中，前述的信号连接端可连接到驱动芯片，由此，驱动芯片在显示阶段使信号连接端输出公共电平，在触控阶段呈现高阻态。
[0047]特别地，本实施例中的触控感应电极105和像素电极106同层分开设置，且触控感应电极105和像素电极106之间不连接。
[0048]触控感应电极(Rx) 105与触控驱动电极(Tx) 104呈交叉设置。在具体应用中，为提高包含阵列基板的触控显示装置的触控效果，可使触控感应电极105与触控驱动电极104垂直,如图2所示。
[0049]在本实施例中，前述的公共电极层位于阵列基板的阵列基底101上，且公共电极层和像素电极层之间设置有保护层，如图1所示。
[0050]本实施例中的阵列基板中将触控驱动电极作为公共电极层的一部部分，触控感应电极作为像素电极层的一部分，由此，可使用现有的触摸屏的工艺可实现触控和显示的双重功能，可优先减少包含阵列基板的触控显示装置的制作成本。
[0051]优选地，可使公共电极层中的触控驱动电极104为分隔排列的条状电极，如图2所示，公共电极层的部分结构为分隔排列的条状电极104a。在实际应用中，图2中所示的所有分隔排列的条状电极104a的宽度均相等。
[0052]为较好的说明触控感应电极和触控驱动电极的位置关系，图2中示出触控感应电极的相对位置关系，即，在公共电极层102的上方形成有与公共电极层102绝缘的ITO电极作为触控感应电极105，该触控感应电极105位于像素电极的周边，且与栅极线/源极线平行。
[0053]如图3所示，每个触控感应电极105位于两行相邻的像素电极106之间，即沿着与栅极线平行的方向。在具体应用中，触控感应电极105与栅极线/源极线相互绝缘。本实施例中的触控感应电极由氧化铟锡制成。
[0054]另外，结合图2和图3所示，每个触控感应电极105位于两行相邻的像素电极之间，而在触控显示装置中，彩膜基板的黑矩阵的位置对应于像素电极的周边，故本实施例中的触控感应电极105可位于黑矩阵下方，如图5所示。也就是说，在像素电极周边增加横向电极(如图2所示的横向电极)作为触控感应电极。
[0055]本实施例中的阵列基板可使用现有的触摸屏的工艺可实现触控和显示的双重功能，进而可减少包含阵列基板的触控显示装置的制作成本，提高触控显示装置的生产效率。
[0056]在具体的实现过程中，本实施例中还可将公共电极层的触控驱动电极区域设置用于使多个触控驱动电极导通的过孔107，如图2所示。
[0057]结合图2和图4进行说明如下:在图4中，将相邻两列像素单元作为一像素单元组，相邻两列像素单元共用一条位于该两列像素单元之间的数据信号线109 ；
[0058]相邻像素单元组之间设置有与所述数据信号线109平行的导电线108，每条导电线108通过过孔连接到一个触控驱动电极104。
[0059]在本实施例中，导电线可通过过孔将位于同一列的多个条状电极导通，实现在触控阶段，条状电极与触控感应电极的垂直分布。也就是说，公共电极层102中属于同一列的条状电极104a通过过孔107连接，且属于同一列的条状电极104a与所述触控感应电极105呈交叉设置。本实施例中，属于同一列的条状电极可如图2的虚线框中的条状电极。
[0060]可选地，每条导电线108可通过多个过孔107与一个触控驱动电极104连接，和/或，一个触控驱动电极104连接到多条导电线108。
[0061]应说明的是，本实施例中的数据信号线109和导电线108同层设置。如图4所示，本实施例中的导电线108与数据信号线109间隔分布，可减少数据信号线的数目。在具体制备过程中，在减少的数据信号线的地方增加导电线(如虚拟源极线)，可降低触控驱动电极的电阻电容(Resistance Capacitance,简称RC)负载,进而可以提高包含阵列基板的触控显示装置的触控效果，保证了触控所需的精度。
[0062]在具体应用过程中，上述的过孔107可为金属凸起结构，方便与导电线电连接。
[0063]应了解的是，相邻行的像素单元之间具有两条栅极信号线。前述的像素单元可包括薄膜晶体管、包括像素电极的像素电极层和公共电极层，所述薄膜晶体管依次包括栅极、设置于所述栅极之上的栅绝缘层、设置于所述栅绝缘层之上有源层、设置于所述有源层之上的源极和漏极、以及设置于所述源极和漏极之上的钝化层等。通常，所述公共电极层直接设置在所述钝化层之上，所述像素电极层设置在所述钝化层之下，并与所述薄膜晶体管的漏极相连接。在本实施例中，像素单元的层结构属于现有技术，本实施例不对其进行详述。
[0064]本实施例的阵列基板通过将公共电极层的一部分作为触控驱动电极，在像素电极的周边增加触控感应电极，由此，可降低现有技术中制备触摸屏的阵列基板的工艺，同时实现显示和触控的双重功能，进而可有效的减少包含阵列基板的触控显示装置的制作成本。
[0065]在另一可能的实现方式中，本发明实施例还提供一种触控显示装置，本实施例中的触控显示装置可包括本发明任意实施例中所述的阵列基板。
[0066]本实施例中的触控显示装置，集合触控和显示的双重功能，同时可以简化触控显示装置的制备工艺，可降低生产成本，提高触控显示装置的生产效率。
[0067]触控显示装置例如可以为:电子纸、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。
[0068]图5示出了本发明一实施例提供的触控显示装置的结构示意图，如图5所示，本实施例中的触控显示装置可包括本发明任意实施例中所述的阵列基板。
[0069]此外，图5中的触控显示装置还可包括:彩膜基板。其中，彩膜基板包括彩膜基底110、黑矩阵115和彩色滤光片(图中未标出)，黑矩阵115位于彩膜基底110下方用于间隔彩色滤光片，可以提高色彩对比度、减少漏光。彩膜基板中红、绿、蓝三色彩色滤光片与阵列基板中像素电极对应设置，例如，黑矩阵115可与阵列基板中像素电极周边的栅极线、源极线的位置对应。在彩膜基板和阵列基板之间设置有液晶层113。另外，图5中还示出触控显示装置中携带有保护膜111的偏光片112，该偏光片112可使光的偏振方向改变。
[0070]本实施例中，黑矩阵115、彩色滤光片、设置在液晶层113两侧的取向层114、带有保护膜111的偏光片112在触控显示装置中的位置属于现有技术。本实施例不再对其进行详述。
[0071]本实施例中的触控显示装置，通过在阵列基底上形成包括触控驱动电极的公共电极层，且在像素电极层中形成有触控感应电极，且触控感应电极位于相邻两行像素电极之间，可避免像现有技术的触摸屏那样需要单独设置触控驱动电极的工艺，进而可减少触摸屏的生产成本，同时提高包含阵列基板的触控显示装置的生产效率。
[0072]图6示出了本发明一实施例提供的制备阵列基板的方法的流程示意图，如图6所示，本实施例的制备阵列基板的方法如下所述。
[0073]601、形成公共电极层，所述公共电极层的至少一部分为分隔排列的条状电极；
[0074]602、形成像素电极层，所述像素电极层包括像素电极和触控感应电极，所述触控感应电极形成在两行相邻的所述像素电极之间，所述触控感应电极与所述条状电极交叉设置。
[0075]可选地，上述方法还可包括下述的步骤603和步骤604，如图7所示。
[0076]603、将相邻两列像素单元作为一像素单元组，在该两列像素单元之间形成数据信号线；
[0077]604、在相邻像素单元组之间形成与所述数据信号线平行的导电线，每条所述导电线通过过孔与一个所述条状电极连接。
[0078]当然，上述方法中当然还包括制作和形成其他结构的工艺，由于属于现有技术，在此不再赘述。另外，上述步骤并无先后之分。
[0079]本实施例中制备阵列基板的方法可以降低现有技术中阵列基板的制作工艺，进而降低现有技术中触控显示装置的制作成本，并提高触控显示装置的制作效率。
[0080]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的权利要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种阵列基板，其特征在于，包括: 公共电极层，所述公共电极层包括触控驱动电极，所述触控驱动电极连接信号连接端，所述信号连接端在显示阶段输出公共电平，在触控阶段为高阻态； 像素电极层，所述像素电极层包括像素电极和触控感应电极，每个所述触控感应电极形成在两行相邻的所述像素电极之间； 所述触控感应电极与所述触控驱动电极呈交叉设置。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述触控感应电极和所述像素电极同层分开设置，且所述触控感应电极和所述像素电极之间不连接。
3.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述触控驱动电极与所述触控感应电极垂直。
4.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述触控感应电极由氧化铟锡制成。
5.根据权利要求1或2所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极层中的触控驱动电极为分隔排列的条状电极。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，将相邻两列像素单元作为一像素单元组，相邻两列像素单元共用一条位于该两列像素单元之间的数据信号线； 相邻像素单元组之间设置有与所述数据信号线平行的导电线，每条所述导电线通过过孔连接到一个所述触控驱动电极。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，每条所述导电线通过多个过孔与一个所述触控驱动电极连接，和/或，一个所述触控驱动电极连接到多条所述导电线。
8.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述数据信号线和所述导电线同层设置。
9.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所有分隔排列的条状电极的宽度相坐寸ο
10.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述公共电极层中属于同一列的条状电极通过过孔连接，且属于同一列的条状电极与所述触控感应电极呈交叉设置。
11.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的阵列基板。
12.一种用于制备包括权利要求1-10任一项所述的阵列基板的方法，其特征在于，包括: 形成公共电极层，所述公共电极层的至少一部分为分隔排列的条状电极； 形成像素电极层，所述像素电极层包括像素电极和触控感应电极，每个所述触控感应电极形成在两行相邻的所述像素电极之间，所述触控感应电极与所述条状电极交叉设置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 将相邻两列像素单元作为一像素单元组，在该两列像素单元之间形成数据信号线；在相邻像素单元组之间形成与所述数据信号线平行的导电线，每条所述导电线通过过孔与一个所述条状电极连接。
【文档编号】G06F3/041GK103995635SQ201410212114
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】赵卫杰, 董学, 王海生, 王磊, 刘红娟, 丁小梁, 杨盛际, 刘英明, 任涛 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司