触控显示装置及其制备方法、电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示装置，还涉及用于制备该触控显示装置的方法以及具有该触控显示装置的电子设备。
【背景技术】
[0002]随着触控技术的发展，完全内嵌式触控(Full In-Cell Touch)显示装置的应用越来越广泛。现在技术中完全内嵌式触控显示装置包括依次设置的薄膜晶体管(TFT，ThinFilm Transistor)、平坦层(PLN层)、公共电极、界面层(IL层)、触控电极、保护层以及像素电极。具体地，触控电极通过开设于界面层上的过孔一连接公共电极。像素电极依次通过形成于保护层上的过孔二、形成于界面层上的过孔三和形成于平坦层上的过孔四连接薄膜晶体管的数据线金属层。
[0003]在制备上述完全内嵌式触控显示装置时，为了使触控电极与公共电极电连接，需要通过第一次光刻工艺形成过孔一，为了使像素电极与薄膜晶体管的数据线金属层电连接，需要通过第二次光刻工艺形成过孔二、过孔三和过孔四。过孔一、过孔二、过孔三和过孔四的形成需要两次光刻工艺才能完成。因此，上述完全内嵌式触控显示装置的制备工艺复杂，工艺误差较大，并且生产周期较长。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:在制备现有技术中的完全内嵌式触控显示装置时，用于连接触控电极和公共电极的过孔一的形成，以及用于连接像素电极和薄膜晶体管的数据线金属层的过孔二、过孔三和过孔四的形成需要两次光刻工艺才能完成。因此，现有技术中的完全内嵌式触控显示装置的制备工艺复杂，工艺误差较大，并且生产周期较长。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种触控显示装置及其制备方法、电子设备。
[0006]根据本发明的第一个方面，提供了一种触控显示装置，其包括薄膜晶体管，以及依次形成于所述薄膜晶体管上的平坦层、公共电极、界面层、触控电极、保护层、连接电极和像素电极。所述平坦层上开设有第一过孔，所述界面层上开设有第二过孔和与所述第一过孔相连通的第三过孔，所述保护层上开设有与所述第二过孔相连通的第四过孔和与所述第三过孔相连通的第五过孔；所有过孔通过同一次光刻工艺形成。所述连接电极通过所述第四过孔连接所述触控电极，并通过所述第二过孔连接所述公共电极。所述像素电极依次通过所述第五过孔、所述第三过孔和所述第一过孔连接所述薄膜晶体管的数据线金属层。
[0007]优选的是，所述连接电极和所述像素电极同层设置。
[0008]优选的是，所述薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管。
[0009]优选的是，所述薄膜晶体管包括:
[0010]N型金属氧化半导体；
[0011]位于所述N型金属氧化半导体上的栅极绝缘层；
[0012]位于所述栅极绝缘层上的扫描线金属层；
[0013]位于所述扫描线金属层上的层间绝缘层；以及
[0014]所述数据线金属层，其位于所述层间绝缘层上。
[0015]根据本发明的第二个方面，提供了一种具有上述触控显示装置的电子设备。
[0016]根据本发明的第三个方面，提供了一种用于制备上述触控显示装置的方法，其包括:
[0017]提供薄膜晶体管；
[0018]依次在所述薄膜晶体管上形成平坦层、公共电极、界面层、触控电极和保护层；
[0019]利用同一次光刻工艺，在所述平坦层上形成第一过孔，在所述界面层上形成第二过孔和与所述第一过孔相连通的第三过孔，并在所述保护层上形成与所述第二过孔相连通的第四过孔和与所述第三过孔相连通的第五过孔；
[0020]在所述保护层上形成连接电极和像素电极，使得所述连接电极通过所述第二过孔连接所述触控电极，还通过所述第一过孔连接所述公共电极；并使得所述像素电极依次通过所述第五过孔、第三过孔和第一过孔连接所述薄膜晶体管的数据线金属层。
[0021]优选的是，在所述保护层上形成所述连接电极和所述像素电极，并使得所述连接电极和所述像素电极同层设置。
[0022]优选的是，所述薄膜晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管。
[0023]优选的是，所述方法还包括形成所述薄膜晶体管的方法，具体包括:
[0024]提供N型金属氧化半导体；
[0025]在所述N型金属氧化半导体上形成栅极绝缘层；
[0026]在所述栅极绝缘层上形成扫描线金属层；
[0027]在所述扫描线金属层上形成层间绝缘层；
[0028]在所述层间绝缘层上形成所述数据线金属层。
[0029]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
[0030]制备本发明的触控显示装置时，用于使连接电极连接触控电极和公共电极的第四过孔和第二过孔的形成，以及用于连接像素电极和薄膜晶体管的数据线金属层的第五过孔、第三过孔和第一过孔的形成仅需要一次光刻工艺就能完成。因此，本发明的触控显示装置的制备工艺简单，工艺误差小，生产周期短，生产成本低；触控显示装置的结构的改进带来了广品生广效率的大幅提尚。
[0031]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0032]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0033]图1示出了本发明实施例触控显示装置的结构示意图；
[0034]图2示出了本发明实施例中形成过孔所需的光罩的结构示意图；
[0035]图3a示出了形成过孔的方法中在公共电极上依次形成界面层、触控电极、保护层和光刻胶后的示意图；
[0036]图3b示出了形成过孔的方法中曝光显影工艺后的示意图；
[0037]图3c示出了形成过孔的方法中刻蚀后的示意图；
[0038]图3d示出了形成过孔的方法中光刻胶灰化后的示意图；
[0039]图3e示出了形成过孔后在保护层上形成连接电极和像素电极后的示意图；
[0040]图4示出了本发明实施例用于制备触控显示装置的方法的流程示意图；以及
[0041]图5示出了本发明实施例中形成薄膜晶体管的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0042]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0043]本发明所要解决的技术问题是:在制备现有技术中的完全内嵌式触控显示装置时，用于连接触控电极和公共电极的过孔一的形成，以及用于连接像素电极和薄膜晶体管的数据线金属层的过孔二、过孔三和过孔四的形成需要两次光刻工艺才能完成。因此，现有技术中的完全内嵌式触控显示装置的制备工艺复杂，工艺误差较大，并且生产周期较长。为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种触控显示装置。
[0044]如图1所示，是本发明实施例触控显示装置的结构示意图。本实施例的触控显示装置，主要包括薄膜晶体管、平坦层9 (Planarizat1n, PLN)、公共电极10、界面层11 (Interface Layer, IL)、触控电极 12、保护层 13 (Protective Layer, PV)、连接电极 15 和像素电极14。
[0045]具体地，平坦层9形成于薄膜晶体管上。公共电极10形成于平坦层9上，并且在平坦层9上开设有第一过孔I’。界面层11形成于公共电极10上，并且在界面层11上开设有第二过孔2’和第三过孔3’，第三过孔3’与第一过孔I’相连通。触控电极12形成于界面层11上。保护层13形成于触控电极12和界面层11上，并且在保护层13上开设有第四过孔4’和第五过孔5’。第四过孔4’与第二过孔2’相连通，第五过孔5’与第三过孔3’相连通。
[0046]第一过孔I’、第二过孔2’、第三过孔3’、第四过孔4’和第五过孔5’通过同一次光刻工艺形成。连接电极15和像素电极14形成于保护层13上。连接电极15通过第四过孔4’连接触控电极12，并通过第二过孔2’连接公共电极10。即，借助第四过孔4’和第二过孔2’，采用连接电极15将触控电极12和公共电极10电连接起来。另外，像素电极14依次通过第五过孔5’、第三过孔3’和第一过孔I’连接薄膜晶体管的数据线金属层8。S卩，借助依次连通的第五过孔5’、第三过孔3’和第一过孔1’，使像素电极14连接薄膜晶体管的数据线金属层8。
[0047]图2示出了本发明实施例中形成过孔所需的光罩16的结构示意图。参照图2，将光罩16分为五个区域，这五个区域从左至右依次为第一区域161、第二区域162、第三区域163、第四区域164和第五区域165。其中第一区域161、第三区域163和第五区域165为透光率为O的不透光区域，第二区域162和第四区域164为透光率为100%的透光区域。
[0048]如上所述，五个过孔通过同一次光刻工艺形成。下面结合图3a至图3d详细描述一次形成这五个过孔的光刻工艺。光刻工艺具体包括:首先，在公共电极10上依次形成界面层11、触控电极12和保护层13，然后在保护层13上涂布光刻胶17，从而形成如图3a所示的结构。第二，采用如图2所示的光罩16对光刻胶17进行曝光和显影，形成第一未曝光光刻胶形貌171、第二未曝光光刻胶形貌173和第三未曝光光刻胶形貌175、第一完全曝光区域172和第二完全曝光区域174，从而形成如图3b所示的结构。第三，通过刻蚀工艺蚀刻掉第一完全曝光区域172对应的保护层13和界面层11，在实际实施过程中，根据刻蚀的深度设定刻蚀液的用量和刻蚀时间，形成第四过孔4’和第二过孔2’。同时通过刻蚀工艺蚀刻掉第二完全曝光区域174对应的保护层13、界面层11和平坦层9，在实际实施过程中，根据刻蚀的深度设定刻蚀液的用量和刻蚀时间，形成第五过孔5’、第三过孔3’和第一过孔1’，从而形成如图3c所示的结构。第四，通过灰化工艺去掉剩余的光刻胶17，从而形成如图3d所示的结构。通过上述光刻工艺形成五个过孔后，在保