觸控顯示面板的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種觸控顯示面板，包括：第一基板；薄膜晶體管，設置在所述第一基板之上；像素電極層，設置在所述薄膜晶體管之上，所述像素電極層通過接觸孔連接所述薄膜晶體管的漏極或源極；共用電極層，設置在所述第一基板之上，位于所述像素電極層之下，所述共用電極層劃分為多個共用電極，相鄰所述共用電極之間形成狹縫，所述狹縫與位于所述狹縫之上的所述接觸孔連接。本實用新型提供的觸控顯示面板改善觸控檢測能力和顯示效果。
【專利說明】
觸控顯示面板
技術領域
[0001]本實用新型涉及顯示觸控領域，尤其涉及觸控顯示面板。
【背景技術】
[0002]隨著人機交互技術的發(fā)展，觸控技術越來越多地使用在各種顯示器上。電容性觸控技術由于其耐磨損、壽命長，用戶使用時維護成本低，并且可以支持手勢識別及多點觸控的優(yōu)點而被廣泛地使用。
[0003]電容性觸控技術根據(jù)不同對象之間的電容的檢測方式，可以分為自電容式觸控技術和互電容式觸控技術。自電容式觸控技術根據(jù)輸入對象和電極之間的電容變化來檢測輸入對象在觸摸屏上的存在、位置及運動?；ル娙菔接|控技術則根據(jù)輸入對象導致的電極間的電容變化來檢測輸入對象在觸摸屏上的存在、位置及運動。
[0004]然而，對于互電容式觸控技術，需要將電極層劃分為多個觸控電極以檢測顯示面板不同位置的電容。這樣，相鄰觸控電極之間會形成狹縫。尤其對于共用電極復用為觸控電極時，由于共用電極上會具有一些供像素電極和源漏極連接的開口，而這樣的設置會使得共用電極在這些開口與上述狹縫之間的關鍵尺寸(critical dimens1n，⑶)過細進而使得工藝難度增加、影響面板開口率、共用電極的電阻增加，而電阻的增加進一步造成共用電極上信號延遲增大等問題，進而影響觸控顯示面板的觸控檢測能力和顯示效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種觸控顯示面板，其改善觸控顯示面板的觸控檢測能力和顯示效果。
[0006]根據(jù)本實用新型的一種方面，提供一種觸控顯示面板，包括:第一基板;薄膜晶體管，設置在所述第一基板之上;像素電極層，設置在所述薄膜晶體管之上，所述像素電極層通過接觸孔連接所述薄膜晶體管的漏極或源極;共用電極層，設置在所述第一基板之上，位于所述像素電極層之下，所述共用電極層劃分為多個共用電極，相鄰所述共用電極之間形成狹縫，所述狹縫與位于所述狹縫之上的所述接觸孔連接。
[0007]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過相鄰共用電極之間形成的狹縫與位于狹縫之上的接觸孔連接，來改善觸控顯示面板的觸控檢測能力和顯示效果，并具有如下優(yōu)勢:
[0008]I)增大了共用電極的關鍵尺寸，減少共用電極圖案化制程工藝的難度；
[0009]2)減小共用電極的電阻，進而減少共用電極上的信號延遲。
【附圖說明】
[0010]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0011 ]圖1示出了現(xiàn)有技術的觸控顯示面板的示意圖。
[0012]圖2示出了現(xiàn)有技術的觸控顯示面板AA’部分的示意性截面圖。
[0013]圖3示出了根據(jù)本實用新型第一實施例的觸控顯示面板的示意圖。
[0014]圖4示出了根據(jù)本實用新型第一實施例的觸控顯示面板BB’部分的示意性截面圖。
[0015]圖5示出了根據(jù)本實用新型第二實施例的觸控顯示面板的示意圖。
[0016]圖6示出了根據(jù)本實用新型第三實施例的觸控顯示面板的示意圖。
[0017]圖7示出了根據(jù)本實用新型觸控驅(qū)動電極和觸控感測電極的示意圖。
[0018]圖8示出了根據(jù)本實用新型觸控顯示面板的截面圖。
[0019]圖9示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的共用電極的示意圖。
[0020]圖10示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的共用電極的電阻等效圖。
[0021 ]圖11示出了根據(jù)本實用新型第一實施例的共用電極的示意圖。
[0022]圖12示出了根據(jù)本實用新型第一實施例的共用電極的電阻等效圖。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略對它們的重復描述。
[0024]所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員應意識到，沒有特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的方法、組元、材料等，也可以實踐本實用新型的技術方案。在某些情況下，不詳細示出或描述公知結構、材料或者操作以避免模糊本實用新型。
[0025]本實用新型的附圖僅用于示意相對位置關系，某些部位的層厚采用了夸示的繪圖方式以便于理解，附圖中的層厚并不代表實際層厚的比例關系。
[0026]應理解，當稱元件或?qū)釉诹硪辉驅(qū)印爸稀被蛘摺斑B接”另一元件或?qū)訒r，它可以直接在另一元件或?qū)由匣蛑苯舆B接到另一元件或?qū)樱蛘哌€可以存在插入的元件或?qū)印?br>[0027]本實用新型現(xiàn)有技術可參考圖1和圖2所示的觸控顯示面板100。觸控顯示面板100包括基板190、多條柵極線140、多條數(shù)據(jù)線130、多個薄膜晶體管160、像素電極層120及共用電極層110。其中，像素電極層120通過第一接觸孔121連接薄膜晶體管160的漏極或者源極162。共用電極層110劃分為多個共用電極111，相鄰共用電極111 (例如共用電極Illa和共用電極Illb)之間形成狹縫112。
[0028]由于共用電極層110位于像素電極層120和薄膜晶體管160的漏極或者源極162所在的金屬層之間，第一接觸孔121需要穿過共用電極層110，才能使得像素電極層120與薄膜晶體管160的漏極或者源極162連接，因此，共用電極111具有供第一接觸孔121穿過的開口113。
[0029]然而，按現(xiàn)有技術的方式，在狹縫112和開口113之間的公共電極111的關鍵尺寸(如dl和d2所示)過細，增加共用電極111的制造工藝難度。同時，共用電極111這樣的形狀使得共用電極111的電阻相比其他沒有開口的共用電極電阻更大，進而造成共用電極111上信號延遲。
[0030]為了改善現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型提供一種觸控顯示面板。首先參見圖3和圖4來描述本實用新型提供的觸控顯示面板的第一實施例。
[0031]在第一實施例中，觸控顯示面板200包括基板290、多個薄膜晶體管260、像素電極層220及共用電極層210。
[0032]多個薄膜晶體管260設置在基板290之上。優(yōu)選地，每個像素區(qū)280中設置至少一個薄膜晶體管260 ο例如，在本實施例中，每個像素區(qū)280中僅設置一個薄膜晶體管260。而在一些變化例中，像素區(qū)280中也可以設置多個薄膜晶體管260。各薄膜晶體管260包括柵極261、源極263、漏極262。薄膜晶體管260的漏極262通過第一接觸孔221與像素電極層220連接(在本實施例中以漏極262通過第一接觸孔221與像素電極層220連接，但不構成對本實施例的限定，也可以是以源極263通過第一接觸孔221與像素電極層220連接)。
[0033]在本實施例中，薄膜晶體管260為頂柵結構的薄膜晶體管。薄膜晶體管260的半導體層250位于薄膜晶體管260的柵極261所在的金屬層和基板290之間。薄膜晶體管260的源極263和漏極262所在的金屬層位于柵極261所在的金屬層之上。薄膜晶體管260的源極263通過接觸孔連接至半導體層250。薄膜晶體管260的漏極262通過接觸孔連接至半導體層250。
[0034]薄膜晶體管260的結構并非以此為限，其也可以具有底柵結構。薄膜晶體管260的結構可隨不同的實施例變化，在此不再一一贅述。
[0035]需要說明的是，在本實施例中，半導體層250的材料可以為非晶硅、多晶硅、氧化物中的任意一種，本發(fā)明實施例對此不作限定。
[0036]像素電極層220設置在薄膜晶體管260之上。像素電極層220被圖案化為多個像素電極。優(yōu)選地，一個像素區(qū)280內(nèi)設置一個像素電極。像素電極層220通過第一接觸孔221連接薄膜晶體管260的漏極262(或源極263)。像素電極層220圖案可隨不同的實施例變化。
[0037]共用電極層210設置在基板290之上，并位于像素電極層220之下。優(yōu)選地，共用電極層210和像素電極層220之間還設置有絕緣層。共用電極層210劃分為多個共用電極211。
[0038]具體而言，在本實用新型實施例中共用電極210復用為觸控電極。
[0039]通過改變現(xiàn)有技術的狹縫的軌跡，使相鄰共用電極211(例如共用電極211a和共用電極211b)之間形成的狹縫212延伸至連通開口 213的位置，從而使相鄰共用電極211之間形成的狹縫212與位于狹縫212之上的第一接觸孔221連接。具體而言，由于共用電極層210位于像素電極層220和薄膜晶體管260的漏極262(或源極263)所在的金屬層之間，第一接觸孔221需要穿過共用電極層210，才能使得像素電極層220與薄膜晶體管260的漏極262(或源極263)連接，因此，共用電極211上還包括與第一接觸孔221相連的開口 213。例如，開口 213由第一接觸孔221穿過共用電極211形成。在一些變化例中，考慮到制程偏差，開口 213的內(nèi)徑大于第一接觸孔221在共用電極層210上的外徑，來防止第一接觸孔221和共用電極層210接觸進而發(fā)生短路。相鄰共用電極211之間形成的狹縫212與開口 213連接來與位于狹縫212之上的部分第一接觸孔221連接。
[0040]具體而言，在本實施例中，相鄰共用電極211之間形成沿Y方向延伸的狹縫212，各狹縫212與位于狹縫212之上的部分第一接觸孔221連接。在一些實施例中，由于共用電極211可在每個像素區(qū)280中具有一個第一接觸孔221，則有部分第一接觸孔221并未與狹縫212連接。
[0041 ]在本實施例中，觸控顯示面板200還包括多條柵極線240和多條數(shù)據(jù)線230。多條柵極線240設置在基板290之上。柵極線240優(yōu)選地與薄膜晶體管260的柵極261位于同一金屬層。數(shù)據(jù)線230優(yōu)選地與薄膜晶體管260的源極263和漏極262與位于同一金屬層。
[0042]多條柵極線240沿X方向延伸，并沿Y方向排列。多條數(shù)據(jù)線230設置在基板290之上。多條數(shù)據(jù)線230沿Y方向延伸，并沿X方向排列。此處所說的延伸方向并非將柵極線240和數(shù)據(jù)線230限定為沿X方向和Y方向延伸的直線，柵極線240和數(shù)據(jù)線230也可以是沿X方向和Y方向的曲線。柵極線240與數(shù)據(jù)線230在基板290上交叉絕緣。多條柵極線240和多條數(shù)據(jù)線230所圍成的區(qū)域限定多個像素區(qū)280。
[0043]在本實施例中，柵極線240所在的金屬層位于數(shù)據(jù)線230所在的金屬層和基板290之間。但柵極線240所在的金屬層和數(shù)據(jù)線230所在的金屬層的位置關系不限于此。具體而言，共用電極層210位于數(shù)據(jù)線230所在的金屬層之上。相鄰共用電極211之間形成的狹縫212暴露至少部分數(shù)據(jù)線230。在本實施例中，兩相鄰開口之間的對應的數(shù)據(jù)線沒有暴露，也即相鄰共用電極211之間形成的沿Y方向延伸的狹縫212暴露部分數(shù)據(jù)線230。共用電極211覆蓋對應于第一接觸孔221的部分的數(shù)據(jù)線230。換言之，共用電極211覆蓋在X方向上與第一接觸孔221對應位置處的數(shù)據(jù)線230。
[0044]按本實施例的實施方式，觸控顯示面板200的共用電極211在狹縫處212處的關鍵尺寸d3增加，減少共用電極211制造工藝的難度，同時，共用電極211增加了覆蓋部分數(shù)據(jù)線230的部分，這樣的設計能夠在保證相鄰共用電極彼此絕緣的基礎上，增加了共用電極211的面積，從而降低共用電極211上的電阻，進而改善共用電極211上的信號延遲。
[0045]圖5示出了根據(jù)本實用新型第二實施例的觸控顯示面板300的示意圖。觸控顯示面板300的結構與圖3和圖4所對應實施例中的觸控顯示面板200的結構類似，相同之處此處不再贅述，可以參考前述內(nèi)容，與圖3和圖4所對應實施例中的觸控顯示面板200的結構不同的是，相鄰共用電極311之間形成的狹縫312完全暴露數(shù)據(jù)線330。基本不改變現(xiàn)有技術的狹縫軌跡，而是將開口 313與狹縫312連通，從而無需考慮現(xiàn)有技術中關鍵尺寸dl處共用電極311的制程難度。在本實施例中，盡管共用電極311在狹縫312和未與狹縫312連接的開口 313之間的關鍵尺寸d4相較于圖3和圖4所對應實施例中的關鍵尺寸d3更細，但相較于現(xiàn)有技術中而言，本實施例可以無需考慮現(xiàn)有技術中關鍵尺寸dl處共用電極311的制程難度。同時，共用電極311形狀相當于現(xiàn)有技術的共用電極111形狀在X方向上對應于接觸孔的位置少了一部分。換言之，共用電極311的形狀與現(xiàn)有技術的共用電極111的形狀大致類似，這樣，在共用電極311制程時，掩模板的改動也較小，進而簡化共用電極311的制程工藝，降低了制作成本。
[0046]具體而言，在本實施例中，狹縫312與位于狹縫312—側的(連接第一接觸孔的)開口313連接。在一些變化例中，如圖6所示，狹縫712也可以與位于狹縫712兩側的(連接第一接觸孔的)開口 713連接，進一步降低共用電極的制程難度。
[0047]具體而言，在本實用新型實施例中，共用電極復用為觸控電極。優(yōu)選地，共用電極復用為互電容式的觸控驅(qū)動電極。多個共用電極沿Y方向延伸。各個共用電極在基板上的投影沿X方向覆蓋至少一個像素區(qū)。其中，X方向和Y方向正交。例如，在圖3所示的實施例中，各個共用電極211在基板上的投影沿X方向覆蓋兩個像素區(qū)280。相鄰共用電極211之間形成沿Y方向延伸的狹縫212。共用電極211復用為互電容式的觸控驅(qū)動電極時，可參考圖7及圖8，通過測量觸控驅(qū)動電極211與觸控感測電極610交疊區(qū)域之間的電容來確定觸控發(fā)生的位置。在圖7所示的實施例中，沿X方向延伸的多個觸控感測電極610也可以布置在另一基板620之上，并與觸控驅(qū)動電極相對，以在觸控驅(qū)動電極與觸控感測電極交疊區(qū)域之間形成電容。觸控感測電極610布置在基板620遠離基板290的一側。另一基板620，例如可以是彩膜基板。在一些變化例中，沿X方向延伸的多個觸控感測電極610也可以布置在基板290之上。在另一些實施例中，共用電極211也可以復用為自電容式觸控電極，本發(fā)明并不對此進行限定。
[0048]由于共用電極211復用為觸控電極，因此，共用電極211的電阻大小對觸控顯示面板的觸控精度、準度以及實時性起到了重要的作用。本發(fā)明通過改變共用電極形狀，進而相比現(xiàn)有技術，也可以一定程度上減少共用電極的電阻，提高觸控顯示面板的觸控精度。下面將結合圖9至圖12來比較本實用新型提供的共用電極與現(xiàn)有技術共用電極的電阻。
[0049]首先參見圖9和圖10，圖9示出了現(xiàn)有技術中的多個共用電極411(即圖1所示的共用電極111 )。狹縫412和開口 413之間的共用電極411關鍵尺寸(例如，dl和d2)較細，增加了共用電極411制程工藝的難度。在圖9中，每個共用電極411僅包括沿Y方向排列的兩個(連接第一接觸孔的)開口 413，每個共用電極411在X方向上覆蓋兩個像素區(qū)480。
[0050]按照圖9所示的共用電極411，以一個像素區(qū)480為單位，提供如圖10所示用于計算一個像素區(qū)480的共用電極411’的電阻等效圖。在一個像素區(qū)480中，等效共用電極411’等效為電阻411A’、電阻41IB’以及電阻411C’。其中，電阻411A’和電阻41IB’并聯(lián)后與電阻411C’串聯(lián)。每個電阻都可以根據(jù)公式R = pL/S來計算，其中，R表示所要計算的電阻值，P表示共用電極的電阻率，L表示電阻長度，S表示電阻的截面積。在共用電極的涂布中，可以等效認為，共用電極具有相同的厚度d。由此，電阻的截面積S = WcUW為電阻的寬度。電阻計算公式相應地為:R = pL/(Wd)。
[0051 ] 首先計算電阻411A’的電阻值:
[0052]電阻411A’的長度與等效開口413’的長度12.1微米相同。電阻411A’的寬度如圖10所示為2微米(d2)，則電阻411A’的電阻值1^ = 012.1/(2(1)=06.05/(1。
[0053]然后計算電阻411B’的電阻值:
[0054]電阻411B’的長度與等效開口413’的長度12.1微米相同。電阻411B’的寬度如圖10所示為2微米(dl)，則電阻41IB ’的電阻值R2 = P12.1/ (2d) = P6.05/d。
[0055]最后計算電阻411C’的電阻值:
[0056]電阻411C’的長度與為像素區(qū)480的長度57.3微米與等效開口413’的長度12.1微米之差，也就是45.2微米。電阻411C’的寬度為像素區(qū)480的寬度19.1微米與狹縫的寬度3微米(圖中示出等效開口 413’左右兩個狹縫的一半1.5微米)之差，也就是16.1微米。則電阻411C’的電阻值R3 = p45.2/(16.1d) ?p2.807/d。
[0057]以一個像素區(qū)480為單位等效共用電極411’的電阻為:
[0058]RiR2/(Ri+R2)+R3 * p3.025/d+p2.807/d = p5.832/d。
[0059]接下來，參見圖11和圖12，圖11示出了本實用新型第一實施例的多個共用電極511(與圖3所示的共用電極211形狀相同)。狹縫512與(連接第一接觸孔的)開口 513連接。圖11所示的共用電極511的尺寸與圖9所示的共用電極411類似，并且每個共用電極511在X方向上覆蓋兩個像素區(qū)580。在圖11所示的共用電極511中，共用電極511的關鍵尺寸變?yōu)閐3，關鍵尺寸d3相當于圖9中關鍵尺寸dl、關鍵尺寸d2以及狹縫寬度之和。在一些變化例中，d3大于關鍵尺寸dl及關鍵尺寸d2即可。在這些實施例中，關鍵尺寸d3相比關鍵尺寸dl、關鍵尺寸d2，由此，減低了共用電極511制程工藝的難度。
[0060]按照圖11所示的共用電極511，以一個像素區(qū)580為單位，提供如圖12所示用于計算一個像素區(qū)580的共用電極511’的電阻等效圖。在一個像素區(qū)580中，等效共用電極511’等效為電阻511A’及電阻511B’。其中，電阻511A’和電阻511B’串聯(lián)。同樣地，每個電阻都可以根據(jù)公式R = PL/ (Wd)來計算。
[0061]首先計算電阻511A’的電阻值:
[0062]電阻511A’的長度與等效開口513’的長度12.1微米相同。電阻511A’的寬度如圖12所示為7微米(S卩d3，也就是dl、d2以及狹縫寬度之和)，則電阻511A’的電阻值仏’=012.1/(7d) * Pl.7285/do
[0063]然后計算電阻511B’的電阻值:
[0064]電阻511B’的長度與為像素區(qū)580的長度57.3微米與等效開口 513’的長度12.1微米之差，也就是45.2微米。電阻51IB ’的寬度為像素區(qū)580的寬度19.1微米與狹縫的寬度3微米之差，也就是16.1微米。則電阻51IB’的電阻值R2’ = P45.2/(16.1d卜P2.807/d。
[0065]以一個像素區(qū)580為單位等效共用電極511’的電阻為:
[0066]Ri'+R2' * p1.7285/d+p2.807/d = p4.5355/do
[0067]根據(jù)上述計算結果:
[0068]現(xiàn)有技術中以一個像素區(qū)480為單位等效共用電極411’的電阻為P5.832/d。本實用新型第一實施例以一個像素區(qū)580為單位等效共用電極511’的電阻為P4.5355/d。照這樣，等效共用電極511’的電阻相比等效共用電極411’的電阻減少20 %。
[0069]本領域技術人員可以理解，圖9至圖12所給的具體尺寸僅為示意性地計算電阻值，本實用新型的共用電極、像素區(qū)、狹縫的尺寸并不限于此，這些尺寸可以隨不同的實施例而變化。
[0070]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過相鄰共用電極之間形成的狹縫與位于狹縫之上的接觸孔連接，來改善觸控顯示面板的觸控檢測能力和顯示效果，并具有如下優(yōu)勢:
[0071]I)增大了共用電極的關鍵尺寸，減少共用電極圖案化制程工藝的難度；
[0072]2)減小共用電極的電阻，進而減少共用電極上的信號延遲。
[0073]以上具體地示出和描述了本實用新型的示例性實施方式。應該理解，本實用新型不限于所公開的實施方式，相反，本實用新型意圖涵蓋包含在所附權利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置換。
【主權項】
1.一種觸控顯示面板，其特征在于，包括: 第一基板； 薄膜晶體管，設置在所述第一基板之上； 像素電極層，設置在所述薄膜晶體管之上，所述像素電極層通過接觸孔連接所述薄膜晶體管的漏極或源極； 共用電極層，設置在所述第一基板之上，位于所述像素電極層之下，所述共用電極層劃分為多個共用電極，相鄰所述共用電極之間形成狹縫，所述狹縫與位于所述狹縫之上的所述接觸孔連接。2.如權利要求1所述的觸控顯示面板，其特征在于，各所述共用電極上設置有供所述接觸孔穿過的開口。3.如權利要求1所述的觸控顯示面板，其特征在于，所述像素電極層與所述共用電極層之間設置一絕緣層。4.如權利要求1至3任一項所述的觸控顯示面板，其特征在于，包括多條沿第一方向延伸、沿第二方向排列的柵極線和多條沿所述第二方向延伸、沿所述第一方向排列的數(shù)據(jù)線，所述第一方向和所述第二方向正交。5.如權利要求4所述的觸控顯示面板，其特征在于，多個所述共用電極沿所述第二方向延伸。6.如權利要求4所述的觸控顯示面板，其特征在于，所述共用電極層位于所述數(shù)據(jù)線所在的金屬層之上，相鄰所述共用電極之間形成的所述狹縫暴露至少部分所述數(shù)據(jù)線。7.如權利要求6所述的觸控顯示面板，其特征在于，相鄰所述共用電極之間的所述狹縫完全暴露所述數(shù)據(jù)線。8.如權利要求5所述的觸控顯示面板，其特征在于，所述共用電極復用為觸控驅(qū)動電極。9.如權利要求8所述的觸控顯示面板，其特征在于，還包括: 第二基板，在所述第二基板上設置沿所述第一方向延伸的感測電極。
【文檔編號】G06F3/044GK205540675SQ201620097041
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】簡守甫, 曹兆鏗, 秦鋒, 夏志強
【申請人】上海中航光電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司