阵列基板、触控显示面板及触控显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、触控显示面板及触控显示装置。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，越来越多的功能集成于显示器之中，也同步赋予了显示器新的作用。例如，显示器作为实现人机交互的一个重要桥梁，其势必要具有能感知人所发出的指令的功能。为了实现上述功能，要将触控传感器集成于显示器中。
3.触控技术的发展从on
‑
glass到on
‑
cell，直到现在的in
‑
cell模式。而将触控功能集成在大屏显示之中的发展趋向于缓慢。目前，普遍采用on
‑
glass的方式。而in
‑
cell具有低模组(mod)厚度及高信噪比等显著优点，但这种触控方式主要应用于平面转换模式(in plane switching，ips)或边缘场开关模式(fringe field switching，ffs)的显示模式之中。
4.目前，in
‑
cell触控技术主要采用自电容电极(pad)的模式。该种模式的缺陷在于采用的pad的模式的显示面板，特别是大尺寸显示面板，需要巨量的出线pin，以及大量的驱动芯片(ic)，这些无疑带来成本的剧增。
5.再者，现有in
‑
cell触控技术也存在像素电极和/或公共电极的信号串扰及屏蔽的问题，影响到触控检测的精度和灵敏性。
6.因此，亟需提供一种阵列基板、触控显示面板及触控显示装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本技术提供一种阵列基板、触控显示面板及触控显示装置，防止像素电极和/或公共电极的信号串扰及屏蔽，能减少ic数量，有利于in
‑
cell触控技术在显示面板，特别是大尺寸显示面板，中的推广和普及。
8.为了实现上述目的，本技术所述阵列基板、触控显示面板及显示装置采取了以下技术方案。
9.本技术提供一种阵列基板，所述阵列基板包括：
10.第一衬底；
11.多个触控电极，设置于所述第一衬底上；
12.驱动电路层，设置于所述触控电极的远离所述第一衬底的一侧，并且所述驱动电路层内形成有多个触控薄膜晶体管；
13.多个触控单元，每一所述触控单元均由所述触控电极与对应的至少一个所述触控薄膜晶体管连接形成。
14.可选地，在一些实施例中，多个所述触控单元以阵列形式排布；
15.所述阵列基板还包括多条触控扫描线以及多条数据读取线，其中：
16.所述触控扫描线与对应行的所述触控单元的触控薄膜晶体管连接；
17.所述数据读取线与对应列的所述触控单元的触控薄膜晶体管连接。
18.可选地，在一些实施例中，在所述数据读取线上设置有感应放大器。
19.可选地，在一些实施例中，所述驱动电路层内形成有：
20.层间介电层，设在所述触控薄膜晶体管的远离所述触控电极的一侧；以及，
21.公共电极，设在所述层间介电层的远离所述触控薄膜晶体管的一侧；
22.其中所述层间介电层为多层层叠结构。
23.可选地，在一些实施例中，所述驱动电路层内还形成有像素电极，所述像素电极位于所述层间介电层的设有所述公共电极的一侧，或者位于所述层间介电层的远离所述公共电极的一侧。
24.可选地，在一些实施例中，所述触控电极配置为自电容式触控电极。
25.相应地，本技术还提供一种触控显示面板，所述触控显示面板包括本技术的阵列基板，以及与所述阵列基板对盒设置的对置基板。
26.可选地，在一些实施例中，所述触控显示面板的显示和触控采用分时驱动的扫描方式。
27.相应地，本技术还提供一种触控显示装置，所述触控显示装置包括本技术的触控显示面板、以及背光模组。
28.可选地，在一些实施例中，所述背光模组的设置在所述对置基板的远离所述阵列基板的一侧。
29.与现有技术相比，本技术所述阵列基板、触控显示面板及触控显示装置，通过将触控电极设置在衬底基板上，能解决公共电极和/或像素电极的信号串扰及屏蔽，同时解决由于触控电极与公共电极和/或像素电极之间的寄生电容带来的串扰，能提高触控单元的灵敏性和准确度。本技术中的触控单元采用有源矩阵触控技术，同时采用有源矩阵行扫描的采样方式寻址，相较于现有的自电容模式，可以大幅减少ic数量，有利于推荐in
‑
cell touch技术在显示，特别是大尺寸显示中的推广和普及。
附图说明
30.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
31.图1为本技术实施例提供的阵列基板的第一实施例的示意结构图。
32.图2为图1中的阵列基板的触控单元的电路结构示意图。
33.图3为本技术实施例提供的触控显示面板的第一实施例的示意图。
34.图4为本技术实施例提供的阵列基板的第二实施例的示意图。
35.图5为采用图4的阵列基板的触控显示面板的示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例，都属于本技术保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
37.本技术提供一种阵列基板10以及由本技术阵列基板10构成的触控显示面板100。如图1和图2所示，本技术的阵列基板10包括第一衬底11、设置在所述第一衬底11上的驱动电路层12以及多个触控单元13。所述触控单元13包括触控电极131和电连接至所述触控电极131的输入端的触控薄膜晶体管132，并且其中所述触控薄膜晶体管132形成于所述驱动电路层12中，而所述触控电极131则位于所述第一衬底11和所述驱动电路层12之间。
38.显然地，本技术的阵列基板10和显示面板，通过将触控电极131布置在第一衬底11上，可以有效的解决因像素电极122和/或公共电极123的信号串扰及屏蔽作用，与此同时，还可以减少触控电极131与像素电极122和/或公共电极123的寄生电容带来的串扰问题，进而能提高所述触控单元13的准确性和灵敏性。
39.再者，本技术的触控单元13为有源矩阵触控单元13，能实现有源矩阵行扫描的采样方式寻址，可以大幅减少ic数量，有利于推荐in
‑
cell touch技术在显示，特别是大尺寸显示中的推广和普及。
40.请参考图1和图3，本实施例所述触控显示面板100包括本技术的阵列基板10以及与所述阵列基板10对盒设置的对置基板20。
41.具体地，所述触控显示面板100为液晶触控显示面板100。此时，所述触控显示面板100的显示模式可以为ips(in plane switching，平面转换模式)。
42.请参考图1和图3，所述阵列基板10包括第一衬底11、驱动电路层12和触控单元13，其中所述触控单元13包括触控电极131和触控薄膜晶体管132。
43.其中，所述第一衬底11为透明衬底，一般为透明的刚性玻璃衬底，或透明的柔性衬底。例如，所述第一衬底11采用具有透光性和柔性的聚合物类材料，所述聚合物类材料包括聚酰亚胺、聚硅氧烷、环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯和/或类似材料。在本实施例中，所述第一衬底11的材料为玻璃衬底。
44.请参考图1，所述触控电极131直接地设置在所述第一衬底11上。其中所述触控电极131用于感测手指的触控操作时的电容变化。具体而言，手指触控所述触控显示面板100或屏幕的某一位置时，该位置处的所述触控电极131的电容值改变，其输出的电位信号发生变化。
45.本技术的实施例中，通过将所述触控电极131布置在所述第一衬底11，能隔开所述触控电极131与所述像素电极122和/或公共电极123，以减少寄生电容带来的串扰问题。
46.再者，在一些将所述阵列基板10作为出光侧(或者说显示侧)的实施例，即将背光模组设置在对置基板20远离所述阵列基板10一侧，能减少所述触控电极131与手指的距离，提高所述触控电极131的感测的灵敏性。此时，即使是很轻微的触控，也可能被所述触控电极131感知。
47.具体地，所述触控电极131被配置为自容式触控感应电极。
48.具体地，触控电极131为透明导电薄膜。所述触控电极131的材料包括氧化铟锡(indium tin oxide，简称ito)、氧化铟锌(indium zinc oxide，简称izo)、氧化铝锡
(aluminum tin oxide，简称ato)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，简称azo)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，简称igzo)或小于60埃的金属或合金等透明导电材料。
49.请参考图1至图3，所述驱动电路层12设置在所述触控电极131的远离所述第一衬底11的一侧，所述驱动电路层12中形成有多个用于构成触控单元13的触控薄膜晶体管132。也就是说，所述触控单元13的触控薄膜晶体管132设置于所述驱动电路层12中。
50.其中所述触控薄膜晶体管132的输入端与所述触控电极131连接，用于控制所述触控单元13的触控输出信号通断。在本实施例中，所述触控薄膜晶体管132的源极与相应的所述触控电极131连接。
51.具体地，每一所述触控单元13包括一触控电极131以及至少一触控薄膜晶体管132。优选地，所述触控单元13包括两个触控薄膜晶体管132。而在其他实施例中，所述触控薄膜晶体管132的数目可以为5个或3个。也就是说，本技术也并未限定所述触控单元13中触控薄膜晶体管132的数目。
52.请参考图1至图3，所述驱动电路层12包括多条横向间隔设置的触控扫描线126以及多条纵向间隔设置的数据读取线127。
53.请参考图2，所述触控扫描线126与对应行的每一所述触控单元13的所述触控薄膜晶体管132连接。具体而言，所述触控扫描线126与对应行的每一所述触控单元13的所述触控薄膜晶体管132的控制端连接，n条所述触控扫描线126与对应的n行所述触控单元13的所述触控薄膜晶体管132的控制端连接，一条所述触控扫描线126用于控制其所在行的n列的所述触控单元13，实现触控检测的行扫描。
54.请参考图2，所述数据读取线127与对应列的每一所述触控单元13的所述触控薄膜晶体管132连接。具体地，所述数据读取线127与对应列的每一所述触控单元13的所述触控薄膜晶体管132的输出端连接，n条所述数据读取线127与对应的n列所述触控单元13的所述触控薄膜晶体管132的输出端连接，一条所述数据读取线127用于读取其所述列的n行所述触控单元13的触控信号，实现触控检测的列扫描，触控信号的读取走线数量只需n，感测精度高，走线简单易集成，读取方式易实现。
55.如此设置，本技术的触控单元13能采用行扫描的方式，在横向上，通过触控扫描线126逐行扫描的方式，其中触控扫描线126每行打开一次；在纵向上，通过所述数据读取线127每列读出一次触控单元13，来确定纵向的坐标，从而可以确定x，y方向的坐标位置，且支持多点触控。
56.请参考图2，具体而言，多条所述触控扫描线126可以是横向间隔设置且相互平行的，其用于输出所述触控单元13的扫描控制信号，所述触控扫描线126的数量可以是n。多条所述数据读取线127可以是纵向间隔设置且相互平行的，其用于读取所述触控单元13的触控输出信号，所述数据读取线127的数量可以是n；多条所述触控扫描线126与多条所述数据读取线127形成网格化分布。
57.具体地，所述触控扫描线126的输入端连接至栅极驱动器(ic)41，而所述数据读取线127的输出端连接至触控驱动器(ic)42。在对所述触控单元13进行扫描时，由所述栅极驱动器41为触控扫描线126提供扫描信号，所述数据读取线127将其读取的触控电信号传输至触控驱动器42。
58.具体地，为了更好侦测到触控操作，所述触控单元13还包括感应放大器，所述感应
放大器设置在所述数据读取线127上，以放大所述触控单元13感测到的电信号，从而可以准确的定位出信号(触控)刺激点的坐标位置。在具体实施时，所述感应放大器可以为积分器。
59.本技术中，触控单元13的采用有源矩阵式触控(am
‑
touch)技术，采用in
‑
cell方式集成在之内基板中，采用有源矩阵扫描的采样方式寻址，相较于目前的自电容触控模式，能实现多点触控，还可以大幅减少所以的ic数量，有利于推荐in
‑
cell touch技术在显示，特别是大尺寸显示中的推广和普及。
60.再者，本技术的方案中，该触控单元13布置，几乎不会造成阵列基板10和触控显示面板100的厚度和重量增加，还能减少边框区域，相比于外挂式触控显示面板100，又进一步省去了钢化保护玻璃与贴合制程，大大节省了成本。相比于传统内嵌触控式显示面板，突破了内嵌式触控电极131只能采用共用电极复用方式的限制，解决了庞大触控电路跨接不同基板的工艺难点；相比于互电容触控显示面板100，该触控单元13灵敏性更高，更适合大尺寸商用产品。
61.具体地，所述驱动电路层12还包括多个像素驱动电路。所述像素驱动电路包括显示薄膜晶体管121、像素电极122、公共电极123、驱动数据线和驱动扫描线。其中所述显示薄膜晶体管121的源极与所述驱动数据线连接，所述显示薄膜晶体管的栅极与驱动扫描线连接。
62.其中，所述阵列基板10的相邻驱动数据线、相邻驱动扫描线交叉对应一个像素区域。相应地，所述触控单元13的分布可以是一个像素区域对应设置有一个触控单元13。
63.为了降低制造成本，简化电路结构，优选的，触控单元13的分布还可以是：多个像素区域设置有一个触控单元13。具体地，可以根据实际的触控感应面积、像素的开口率等情况，确定设置对应一个像素显示单元的像素区域的数量。例如，如果实际的触控感应面积较大，则可以在较多个像素区域对应设置一个触控单元13，否则，可以在较少的像素区域对应设置一个触控单元13。如果像素的开口率较高，则可以在较多个像素区域对应设置一个触控单元13，否则，可以在较少的像素区域对应设置一个触控单元13。
64.如图1和图3所示，为了与所述触控电极131绝缘隔开，所述驱动电路层12包括绝缘层124，所述绝缘层124设置在所述触控薄膜晶体管132和所述触控电极131之间。所述绝缘层124可以为单层膜层结构，也可以为多层层叠的膜层结构。
65.如图1和图3所示，所述驱动电路层12还包括层间介电层125，所述层间介电层125设置在所述触控薄膜晶体管132和所述显示薄膜晶体管的远离所述绝缘层124的一侧。
66.具体实施时，所述层间介电层125可以为多层层叠结构，以进一步减少所述触控电极131与像素电极122和/或公共电极123之间的寄生电容带来的串扰问题。
67.具体地，所述层间介电层125沿其厚度方向包括依次交叠设置的无机介电层和有机介电层通过将有机和无机的交叠设置，增强了各层之间的粘附力，同时缓解由于膜层增加导致的弯折性和柔韧性较差的问题。在一优选的实施方式中，所述层间介电层125采用pv/pfa/pv的三明治结构。具体实施时，所述有机材料可以为聚酰亚胺、环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯和/或类似材料。
68.如图1和图3所示，所述公共电极123设置所述层间介电层125的远离所述触控薄膜晶体管132的一侧。
69.具体地，所述公共电极123可以以板状电极、狭缝电极，或者指状电极的形式实现。
需要指出的是，本技术并未限定所述公共电极123的布置形式。
70.具体地，所述公共电极123为透明电极。所述公共电极123的透明电极材料可以为氧化铟锡(indium tin oxide，简称ito)、氧化铟锌(indium zinc oxide，简称izo)、氧化铝锡(aluminum tin oxide，简称ato)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，简称azo)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，简称igzo)或小于60埃的金属或合金等透明导电材料。
71.如图1和图3所示，所述像素电极122设置所述层间介电层125的远离所述触控薄膜晶体管132的一侧，所述像素电极122通过过孔连接至显示薄膜晶体管121的漏极。
72.具体地，所述像素电极122可以以板状电极、狭缝电极，或者指状电极的形式实现。
73.具体地，所述像素电极122为透明电极。所述像素电极122的透明电极材料可以为氧化铟锡(indium tin oxide，简称ito)、氧化铟锌(indium zinc oxide，简称izo)、氧化铝锡(aluminum tin oxide，简称ato)、氧化铝锌(aluminum zinc oxide，简称azo)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，简称igzo)或小于60埃的金属或合金等透明导电材料。
74.请参考图3，所述对置基板20与所述阵列基板10对盒设置。所述对置基板20包括第二衬底21、黑色矩阵22、色阻层23和导电电极24，其中所述色阻层23包括多个间隔设置的色阻块。
75.其中所述色阻块用于将光线入射光转换为各色出射光，以在视觉上显示色阻对应的颜色，进而能显示出需要的画面。优选地，所述色阻块包括红色色阻块、蓝色色阻块或绿色色阻块中的至少一种。所述导电电极24被配置为设置于所述彩膜基板上的公共电极123。
76.其中所述色阻层23设置第二衬底21上，所述黑色矩阵22设置在所述第二衬底21上并位于相邻的两个所述色阻块之间，所述平坦化层设置在所述色阻层23远离所述第二衬底21的一侧，并覆盖所述黑色矩阵22和所述色阻块。所述导电电极24设置在所述黑色矩阵22上的远离所述第二衬底21的一侧。
77.具体地，所述触控液晶显示面板包括位于阵列基板10和对置基板20之间的液晶层30。
78.以上对本技术的触控显示面板100以及阵列基板10的具体结构进行了介绍。而在在具体实施时，为了实现显示和触控功能，所述触控显示面板100的显示和触控采用分时驱动的扫描方式，即每帧显示完成扫描之后，触控单元13进行扫描，这样可以有效的解决显示与触控之间的信号串扰的问题。
79.请一并参考图4和图5，其中图4为本技术实施例提供的阵列基板10的第二实施例的示意图，图5为采用图4的阵列基板10的触控显示面板100的示意图。
80.与图1至图3中相比，本实施的主要区别在于阵列基板10中的所述像素电极122的设置不同。请参考图4和图5，在本实施例中，所述像素电极122设置在所述层间介电层125的远离所述公共电极123的一侧。所述像素电极122与薄膜晶体管的源极和漏极同层，并且所述像素电极122搭接在所述驱动薄膜晶体管的源极上。
81.本实施例中，所述触控显示面板100的显示模式为ffs。
82.在另外一些实施例中，所述阵列基板10还可以为coa型阵列基板10，即将色阻层23或彩膜层设置于阵列基板10。相应地，在触控显示面板100中，所述对置基板20可以省去所述色阻层23。
83.本技术还提供一种触控显示装置，所述触控显示装置包括本技术的触控显示面板
100以及背光模组。
84.具体地，所述背光模组设置在所述对置基板20的远离所述阵列基板10的一侧。在本实施例中，将背光模组设置在对置基板20远离所述阵列基板10一侧，能减少所述触控电极131与手指的距离，提高所述触控电极131的感测的灵敏性。此时，即使是很轻微的触控，也可能被所述触控电极131感知。
85.以上对本技术实施例所提供阵列基板、触控显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。