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陣列基板及其制作方法和顯示裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510246822.2

申請日:

2015.05.14

公開號:

CN104915054A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/041申請日:20150514|||公開
IPC分類號: G06F3/041 主分類號: G06F3/041
申請人: 京東方科技集團股份有限公司
發明人: 張文林; 李禹奉
地址: 100015北京市朝陽區酒仙橋路10號
優先權:
專利代理機構: 北京路浩知識產權代理有限公司11002 代理人: 李相雨
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510246822.2

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種陣列基板及其制作方法,以及一種顯示裝置,包括:有源層;與有源層同層設置的觸控信號的多個輸出電極和多個接收電極;多個接收電極包括多行沿第一方向間隔設置的接收電極;多個輸出電極包括多個沿第二方向延伸的輸出電極。根據本發明的技術方案,將輸出電極和接收電極與有源層同層設置,無需額外一次工藝制作輸出電極和接收電極,可以減少基板的制作工藝,簡化制作流程。

權利要求書

權利要求書
1.  一種陣列基板,其特征在于,包括:
有源層;
與所述有源層同層設置的觸控信號的多個輸出電極和多個接收電極;
所述多個接收電極包括多行沿第一方向間隔設置的接收電極;
所述多個輸出電極包括多個沿第二方向延伸的輸出電極。

2.  根據權利要求1所述的陣列基板,其特征在于,所述有源層的材料為金屬氧化物半導體;
所述輸出電極和/或接收電極由對金屬氧化物半導體進行等離子體處理形成。

3.  根據權利要求2所述的陣列基板,其特征在于,所述金屬氧化物半導體包括鎵銦鋅氧化物。

4.  根據權利要求1所述的陣列基板,其特征在于,還包括:
柵絕緣層,所述有源層設置在所述柵絕緣層之上;
蝕刻阻擋層,設置在所述有源層之上,
其中,在蝕刻阻擋層中與所述有源層對應區域的設置有兩個第一過孔;
設置在所述蝕刻阻擋層之上的源極和漏極,
其中,所述源極通過所述兩個第一過孔中的一個第一過孔與所述有源層電連接,所述漏極通過所述兩個第一過孔中的另一個第一過孔與所述有源層電連接。

5.  根據權利要求4所述的陣列基板,其特征在于,還包括:
第一鈍化層,設置在所述蝕刻阻擋層之上,
其中,在所述第一鈍化層中與每個所述接收電極對應的位置設置有第二過孔;
多個接收電極連接線,設置在所述第一鈍化層之上并沿第一方向 延伸,每條接收電極連接線通過多個第二過孔與對應的多個接收電極電連接。

6.  根據權利要求5所述的陣列基板,其特征在于,還包括:
第二鈍化層,設置在所述第一鈍化層之上,
其中,在所述第一鈍化層中與所述漏極對應的位置設置有第三過孔,在所述第二鈍化層中與所述漏極對應的位置設置有第四過孔;
像素電極,設置在所述第二鈍化層之上,通過所述第三過孔和第四過孔與所述漏極電連接。

7.  根據權利要求1至6中任一項所述的陣列基板,其特征在于,所述接收電極和所述輸出電極在顯示階段被輸入公共電壓以用作公共電極。

8.  一種顯示裝置,其特征在于,包括權利要求1至7中任一項所述的陣列基板。

9.  一種陣列基板制作方法,其特征在于,包括:
形成半導體層;
對所述半導體層進行蝕刻,形成有源層和第一區域半導體層以及第二區域半導體層,
其中,所述第一區域半導體層包括多行沿第一方向間隔設置的半導體層,所述第二區域半導體層包括多個沿第二方向延伸的半導體層;
對所述第一區域半導體層進行處理形成觸控信號的輸出電極,對所述第二區域半導體層進行處理形成觸控信號的接收電極。

10.  根據權利要求9所述的陣列基板制作方法,其特征在于,對所述第一區域半導體層進行等離子體處理形成所述輸出電極,對所述第二區域半導體層進行等離子體處理形成所述接收電極,
其中,所述半導體層材料為鎵銦鋅氧化物。

11.  根據權利要求9所述的陣列基板制作方法,其特征在于,所 述形成有源層包括:
在柵絕緣層之上形成所述有源層;
所述陣列基板制作方法還包括:
在所述有源層之上形成蝕刻阻擋層;
在蝕刻阻擋層中與所述有源層對應區域的形成兩個第一過孔;
在所述蝕刻阻擋層之上形成源極和漏極,使所述源極通過所述兩個第一過孔中的一個第一過孔與所述有源層電連接,使所述漏極通過所述兩個第一過孔中的另一個第一過孔與所述有源層電連接。

12.  根據權利要求11所述的陣列基板制作方法,其特征在于,還包括:
在所述蝕刻阻擋層之上形成第一鈍化層;
在所述第一鈍化層中與每個所述接收電極對應的位置形成第二過孔;
在所述第一鈍化層之上形成多個沿第一方向延伸的接收電極連接線,每條接收電極連接線通過多個第二過孔與對應的多個接收電極電連接。

13.  根據權利要求12所述的陣列基板制作方法,其特征在于,還包括:
在所述第一鈍化層中與所述漏極對應的位置形成第三過孔;
在所述第一鈍化層之上形成第二鈍化層;
在所述第二鈍化層中與所述漏極對應的位置形成第四過孔;
在所述第二鈍化層之上形成像素電極,使所述像素電極通過所述第三過孔和第四過孔與所述漏極電連接。

14.  根據權利要求9至13中任一項所述的陣列基板制作方法,其特征在于,還包括:
在所述像素電極之上形成公共電極;
形成分別連接至所述公共電極、接收電極和輸出電極的公共電極 線;
在連接至所述接收電極和輸出電極的公共電極線中形成開關元件,所述開關元件在顯示階段閉合。

說明書

說明書陣列基板及其制作方法和顯示裝置
技術領域
本發明涉及顯示技術領域,具體而言,涉及一種陣列基板、一種顯示裝置和一種陣列基板制作方法。
背景技術
氧化物面板在大尺寸領域具有廣泛的應用前景和市場,隨著智能手機,筆記本,電視等電子產品的日新月異,與觸控技術相結合是不可阻擋的趨勢。現在市場上10inch以下的觸控電極(包括輸出電極和接收電極)還是以ITO(氧化銦錫)為主要材料。然而在大尺寸下,由于ITO電阻比較大,如果做成大尺寸的這就需要將ITO做的厚度增加,勢必會對降低透過率,因此大尺寸顯示中,ITO用作感應電極不可行。
目前觸控技術中常用的兩種技術為On cell和In cell型觸控技術。而In cell型以其更輕便,抗干擾能力更強,可以實現多點觸控而成為近來研究熱點。具體地觸控原理如圖1和圖2所示,給圖1中縱向觸控電極輸入一個脈沖信號,其他列接地,同時,對圖2中的橫向電極逐行進行檢測,檢測完后電容改變的一個交叉點便可以確定,通過算法計算便可以得出在觸控屏上的哪個點被觸摸,從而達到觸控目的。但是現有的觸控電極制作需要一道單獨工藝制作,使得顯示基板的整體制作工藝步驟較多。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是,簡化輸出電極和接收電極的制作工藝。
為此目的,本發明提出了一種陣列基板,包括:
有源層;
與所述有源層同層設置的觸控信號的多個輸出電極和多個接收電極;
所述多個接收電極包括多行沿第一方向間隔設置的接收電極;
所述多個輸出電極包括多個沿第二方向延伸的輸出電極。
優選地,所述有源層的材料為金屬氧化物半導體;
所述輸出電極和/或所述接收電極由對金屬氧化物半導體進行等離子體處理形成。
優選地,所述金屬氧化物半導體包括鎵銦鋅氧化物。
優選地,還包括:
柵絕緣層,所述有源層設置在所述柵絕緣層之上;
蝕刻阻擋層,設置在所述有源層之上,
其中,在蝕刻阻擋層中與所述有源層對應區域的設置有第一過孔;
設置在所述蝕刻阻擋層之上的源極和漏極,
其中,所述源極通過所述兩個第一過孔中的一個第一過孔與所述有源層電連接,所述漏極通過所述兩個第一過孔中的另一個第一過孔與所述有源層電連接。
優選地,還包括:
第一鈍化層,設置在所述蝕刻阻擋層之上,
其中,在所述第一鈍化層中與每個所述接收電極對應的位置設置有第二過孔;
多個接收電極連接線,設置在所述第一鈍化層之上并沿第一方向延伸,每條接收電極連接線通過多個第二過孔與對應的多個接收電極電連接。
優選地,還包括:
第二鈍化層,設置在所述第一鈍化層之上,
其中,在所述第一鈍化層中與所述漏極對應的位置設置有第三過 孔,在所述第二鈍化層中與所述漏極對應的位置設置有第四過孔;
像素電極,設置在所述第二鈍化層之上,通過所述第三過孔和第四過孔與所述漏極電連接。
優選地,所述接收電極和所述輸出電極,在顯示階段被輸入公共電壓以用作公共電極。
本發明還提出了一種顯示裝置,包括上述任一項所述的陣列基板。
本發明還提出了一種陣列基板制作方法,包括:
形成半導體層;
對所述半導體層進行蝕刻,形成有源層和第一區域半導體層以及第二區域半導體層,
其中,所述第一區域半導體層包括多行沿第一方向間隔設置的半導體層,所述第二區域半導體層包括多個沿第二方向延伸的半導體層;
對所述第一區域半導體層進行處理形成觸控信號的輸出電極,對所述第二區域半導體層進行處理形成觸控信號的接收電極。
優選地,對所述第一區域半導體層進行等離子體處理形成所述輸出電極,對所述第二區域半導體層進行等離子體處理形成所述接收電極,
其中,所述半導體層材料為鎵銦鋅氧化物
優選地,所述形成有源層包括:
在柵絕緣層之上形成所述有源層。
優選地,還包括:
在所述有源層之上形成蝕刻阻擋層;
在蝕刻阻擋層中與所述有源層對應區域的形成兩個第一過孔;
在所述蝕刻阻擋層之上形成源極和漏極,使所述通過所述兩個第一過孔中的一個第一過孔與所述有源層電連接,使所述漏極通過所述 兩個第一過孔中的另一個第一過孔與所述有源層電連接。
優選地,還包括:
在所述蝕刻阻擋層之上形成第一鈍化層;
在所述第一鈍化層中與每個所述接收電極對應的位置形成第二過孔;
在所述第一鈍化層之上形成多個沿第一方向延伸的接收電極連接線,每條接收電極連接線通過多個第二過孔與對應的多個接收電極電連接。
優選地,還包括:
在所述第一鈍化層中與所述漏極對應的位置形成第三過孔;
在所述第一鈍化層之上形成第二鈍化層;
在所述第二鈍化層中與所述漏極對應的位置形成第四過孔;
在所述第二鈍化層之上形成像素電極,使所述像素電極通過所述第三過孔和第四過孔與所述漏極電連接。
優選地,其特征在于,還包括:
在所述像素電極之上形成公共電極;
形成分別連接至所述公共電極、接收電極和輸出電極的公共電極線;
在連接至所述接收電極和輸出電極的公共電極線中形成開關元件,所述開關元件在顯示階段閉合。
根據上述技術方案,將輸出電極(Tx)和接收電極(Rx)與有源層同層設置,無需額外一次工藝制作輸出電極和接收電極(兩者一起被稱為觸控電極),可以減少基板的制作工藝,簡化制作流程。
附圖說明
通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點,附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制,在附圖中:
圖1和圖2示出了現有技術中觸控原理示意圖;
圖3示出了根據本發明一個實施例的陣列基板的結構示意圖;
圖4示出了圖3中的陣列基板沿AA’的截面示意圖;
圖5示出了圖3中的陣列基板沿BB’的截面示意圖;
圖6示出了根據本發明一個實施例的同步信號線輸入的信號與接收電極和輸出電極的信號關系示意圖;
圖7示出了根據本發明一個實施例的陣列基板制作方法的示意流程圖;
圖8至圖15示出了根據本發明一個實施例的陣列基板制作方法的具體示意圖。
附圖標號說明:
1-柵絕緣層;2-有源層;3-接收電極;4-輸出電極;5-蝕刻阻擋層;6-源極;7-漏極;8-第一鈍化層;9-接收電極連接線;10-第二鈍化層;11-像素電極;12-柵線;13-數據線;14-第二過孔。 
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特征和優點,下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明,但是,本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
如圖3和圖4所示,根據本發明一個實施例的陣列基板包括:
有源層2,
與有源層2同層設置的觸控信號的多個輸出電極4和多個接收電極3;
多個接收電極3包括多行沿第一方向間隔設置的接收電極3;
多個輸出電極4包括多個沿第二方向延伸的輸出電極4。
將輸出電極4(Tx)和接收電極3(Rx)與有源層2同層設置,無需額外一次工藝制作輸出電極4和接收電極3,可以減少基板的制作工藝,簡化制作流程。并且由于輸出電極4和接收電極3設置于陣列基板上,無需在厚度上預留輸出電極4和接收電極3的制作空間,有利于降低觸控結構的厚度。
需要說明的是,本實施例中的陣列基板還可以包括與柵極電連接的柵線12、與源極6相連的數據線13等結構,多條柵線12和多條數據線13界定出多個像素。
優選地,有源層2的材料為金屬氧化物半導體;
輸出電極4和/或接收電極3由對金屬氧化物半導體進行等離子體處理形成。
優選地,金屬氧化物半導體包括鎵銦鋅氧化物。
鎵銦鋅氧化物(即IGZO),是一種含有銦、鎵和鋅的非晶氧化物,載流子遷移率是非晶硅的20~30倍,可以極大地提高驅動晶體管對像素電極的充放電速率,提高像素的響應速度,實現更快的刷新率,同時更快的響應也極大地提高了像素的行掃描速率,使得超高分辨率在TFT-LCD中成為可能。
鎵銦鋅氧化物具有半導體特性,可作為有源層2,并且可以通過等離子體處理具有導體特性,以作為輸出電極4和接收電極3。具體地,可以通過H2或者NH3進行等離子體處理。
優選地,還包括:
柵絕緣層1,有源層2設置在柵絕緣層1之上,其中,柵絕緣層1設置于基底和柵極之上,形成柵極的材料可以是Al,Mo,AlNd,Cu,MoNb等金屬或合金,柵絕緣層1的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,厚度在至有源層2的厚度為至
蝕刻阻擋層5,設置在有源層2之上,蝕刻阻擋層5的材料可以為SiO2,厚度為
其中,在蝕刻阻擋層5中與有源層2對應區域的設置有兩個第一過孔;
設置在蝕刻阻擋層5之上的源極6和漏極7,形成源極6和漏極7的材料可以是Al,Mo,AlNd,Cu和/或MoNb,
其中,源極6通過兩個第一過孔中的一個第一過孔與有源層2電連接,漏極7通過兩個第一過孔中的另一個第一過孔與有源層2電連接。
如圖5所示,優選地,還包括:
第一鈍化層8,設置在蝕刻阻擋層5之上,第一鈍化層8的材料可以為SiO2,厚度為至
其中,在第一鈍化層中與每個接收電極3對應的位置設置有第二過孔14;
多個接收電極連接線9,設置在第一鈍化層8之上并沿第一方向延伸,每條接收電極連接線9通過多個第二過孔14與對應的多個接收電極3電連接。
接收電極3一般與輸出電極4間隔排列,其中輸出電極4在第二方向(例如縱向)上為連續的,而每行沿第一方向(例如橫向)設置的多個接收電極3則是分別獨立的,通過接收電極連接線(即TP線)9可以將間隔開的接收電極3橫向電連接起來。
需要說明的是,輸出電極4和接收電極3的數量可以根據觸控屏幕的尺寸進行具體選擇,并且實際上輸出電極4和接收電極3的尺寸比像素要大得多,一般間隔數十個或上百個像素設置一個輸出電極4和/或接收電極3。
優選地,還包括:
第二鈍化層10,設置在第一鈍化層8之上,第一鈍化層10的材料可以為SiO2,厚度為至
其中,在第一鈍化層8中與漏極7對應的位置設置有第三過孔, 在第二鈍化層10中與漏極7對應的位置設置有第四過孔;
像素電極11(在圖3中未示出,實際上位于輸出電極之上),設置在第二鈍化層10之上,通過第三過孔和第四過孔與漏極7電連接。
優選地,還包括:
接收電極3和輸出電極4在顯示階段被輸入公共電壓以用作公共電極。
公共電極線輸入的信號與接收電極3和輸出電極4的信號關系如圖6所示,相當于在顯示階段接收電極3和輸出電極4可以起到公共電極的作用,在像素公共電極驅動液晶的同時,接收電極3和輸出電極4也能夠在部分區域起到公共電極的作用以驅動液晶,從而簡化公共電極的結構。
本發明還提出了一種顯示裝置,包括上述任一項的陣列基板。
需要說明的是,本實施例中的顯示裝置可以為:電子紙、手機、平板電腦、電視機、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。
本發明還提出了一種陣列基板制作方法,包括:
S1,形成半導體層,如圖8所示;
S2,對半導體層進行蝕刻,形成有源層2和第一區域半導體層以及第二區域半導體層,
其中,所述第一區域半導體層包括多行沿第一方向間隔設置的半導體層,所述第二區域半導體層包括多個沿第二方向延伸的半導體層,如圖9所示;
S3,對第一區域半導體層進行處理形成觸控信號的輸出電極4,對第二區域半導體層進行處理形成觸控信號的接收電極3,如圖10所示。
優選地,對第一區域半導體層進行等離子體處理形成輸出電極4,對第二區域半導體層進行等離子體處理形成接收電極3,
其中,半導體層材料為鎵銦鋅氧化物。
優選地,形成有源層2包括:
在柵絕緣層1之上形成有源層2;
優選地,還包括:
在有源層2之上形成蝕刻阻擋層5;
在蝕刻阻擋層5中與有源層2對應區域的形成兩個第一過孔,如圖11所示;
在蝕刻阻擋層5之上形成源極6和漏極7,使源極6通過兩個第一過孔中的一個第一過孔與有源層2電連接,使漏極7通過兩個第一過孔中的另一個第一過孔與有源層2電連接,如圖12所示。
優選地,還包括:
在蝕刻阻擋層5之上形成第一鈍化層8;
在第一鈍化層8中與每個接收電極3對應的位置形成第二過孔14,如圖13所示;
在第一鈍化層8之上形成多個沿第一方向延伸的接收電極連接線9,每條接收電極連接線9通過多個第二過孔14與對應的多個接收電極3電連接,如圖14所示。
優選地,還包括:
在第一鈍化層8中與漏極7對應的位置形成第三過孔;
在第一鈍化層8之上形成第二鈍化層10;
在第二鈍化層10中與漏極7對應的位置形成第四過孔,如圖15所示;
在第二鈍化層10之上形成像素電極11,使像素電極11通過第三過孔和第四過孔與漏極7電連接。
優選地,其特征在于,還包括:
在像素電極11之上形成公共電極;
形成分別連接至公共電極、接收電極3和輸出電極4的公共電極 線;
在連接至接收電極3和輸出電極4的公共電極線中形成開關元件,開關元件在顯示階段閉合,從而可以控制在顯示階段向接收電極3和輸出電極4輸入公共電壓,以將接收電極3和輸出電極4用作公共電極。
其中,上述流程所采用的形成工藝例如可包括:沉積、濺射等成膜工藝和刻蝕等構圖工藝。
以上結合附圖詳細說明了本發明的技術方案,考慮到現有技術中,觸控電極制作需要一道單獨工藝制作,使得顯示基板的整體制作工藝步驟較多。根據本發明的技術方案,將輸出電極和接收電極與有源層同層設置,無需額外一次工藝制作輸出電極和接收電極,可以減少基板的制作工藝,簡化制作流程。并且由于輸出電極和接收電極設置于陣列基板上,無需在厚度上預留輸出電極和接收電極的制作空間,有利于降低觸控結構的厚度。
需要指出的是,在附圖中,為了圖示的清晰可能夸大了層和區域的尺寸。而且可以理解,當元件或層被稱為在另一元件或層“上”時,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中間的層。另外,可以理解,當元件或層被稱為在另一元件或層“下”時,它可以直接在其他元件下,或者可以存在一個以上的中間的層或元件。另外,還可以理解,當層或元件被稱為在兩層或兩個元件“之間”時,它可以為兩層或兩個元件之間惟一的層,或還可以存在一個以上的中間層或元件。通篇相似的參考標記指示相似的元件。
在本發明中,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。術語“多個”指兩個或兩個以上,除非另有明確的限定。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應 包含在本發明的保護范圍之內。

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陣列 及其 制作方法 顯示裝置
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