阅读说明：本技术 触控阵列基板及其制备方法 (Touch array substrate and preparation method thereof ) 是由 颜源 许勇 艾飞 宋德伟 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种触控阵列基板及其制备方法,在触控阵列基板中,有源层设置在缓冲层上,有源层包括对应于源极的第一区域和对应于漏极的第二区域；绝缘层设置在有源层上；像素电极层设置在所述绝缘层上,像素电极层包括像素电极和多个基层；金属层对应的叠设在像素电极层的多个基层上,金属层包括触控信号线、数据线和栅极；平坦层设置在金属层上；公共电极层设置在平坦层上,公共电极层包括触控电极、源极和漏极。本申请将金属层和像素电极层共用一光罩,形成栅极、触控信号线、数据线和像素电极,节省了工艺步骤。(The application provides a touch array substrate and a preparation method thereof, in the touch array substrate, an active layer is arranged on a buffer layer, and the active layer comprises a first area corresponding to a source electrode and a second area corresponding to a drain electrode; an insulating layer disposed on the active layer; a pixel electrode layer disposed on the insulating layer, the pixel electrode layer including a pixel electrode and a plurality of base layers; the metal layers are correspondingly stacked on the base layers of the pixel electrode layer and comprise touch signal lines, data lines and grids; the flat layer is arranged on the metal layer; the common electrode layer is arranged on the flat layer and comprises a touch electrode, a source electrode and a drain electrode. According to the touch control device, the metal layer and the pixel electrode layer share one photomask to form the grid electrode, the touch control signal line, the data line and the pixel electrode, and process steps are saved.)

触控阵列基板及其制备方法

技术领域

本申请涉及一种显示技术，特别涉及一种触控阵列基板及其制备方法。

背景技术

随着集成式触控显示面板的发展，人们对高分辨率的要求越来越高。因此需要精细的有源驱动矩阵(阵列基板)配合各像素区液晶进行偏转。

但是现有技术中的触控集成式的阵列基板的制备方法步骤较为繁琐，导致生产成本较高和周期较长。

发明内容

本申请实施例提供一种触控阵列基板及其制备方法，以解决现有的触控式阵列基板生产成本较高和周期较长的技术问题。

本申请实施例提供一种触控阵列基板，其包括基板和设置在基板上的缓冲层，所述触控阵列基板包括：

有源层，设置在所述缓冲层上，所述有源层包括对应于薄膜晶体管的源极的第一区域和对应于所述薄膜晶体管的漏极的第二区域；

绝缘层，设置在所述有源层上并覆盖所述有源层和所述缓冲层；

像素电极层，设置在所述绝缘层上，所述像素电极层包括像素电极和与所述像素电极同层设置的多个基层；

金属层，对应的叠设在所述像素电极层的多个基层上，所述金属层包括触控信号线、数据线、栅极和栅线；

平坦层，设置在所述金属层上并覆盖所述金属层、像素电极和绝缘层；以及

公共电极层，设置在所述平坦层上，所述公共电极层包括触控电极、所述源极和所述漏极，所述触控电极与所述触控信号线相连，所述源极的一端与所述第一区域相连，所述源极的另一端与所述数据线相连，所述漏极的一端与所述第二区域相连，所述漏极的另一端与所述像素电极相连。

在本申请的触控阵列基板中，所述栅极与所述栅线相连且一体形成；所述栅线的延伸方向垂直于所述数据线的延伸方向，所述栅线与所述数据线相隔设置；

其中，所述公共电极层还包括多条连接线，每行的所述栅线通过所述连接线相连接。

在本申请的触控阵列基板中，所述多个基层包括第一基层、第二基层和第三基层，所述第一基层的延长方向与所述触控信号线的延伸方向一致，所述第二基层的延伸方向与所述数据线的延伸方向一致，所述第三基层的延伸方向与所述栅线的延伸方向一致；

所述触控信号线叠设在所述第一基层上，所述数据线叠设在所述第二基层上，所述栅线叠设在所述第三基层上。

本申请还涉及一种触控阵列基板的制备方法，所述制备方法包括：

提供一基板；

在所述基板上依次形成缓冲层、有源层和绝缘层，所述有源层包括对应于薄膜晶体管的源极的第一区域和对应于所述薄膜晶体管的漏极的第二区域；

在所述绝缘层上依次形成像素电极层和金属层，并采用一光罩对所述像素电极层和金属层进行图案化处理，形成像素电极、触控信号线、数据线和栅极；

在所述金属层上形成平坦层；

在所述平坦层上形成图案化的公共电极层，以形成触控电极、所述源极和所述漏极，所述触控电极与所述触控信号线相连，所述源极的一端与所述第一区域相连，所述源极的另一端与所述数据线相连，所述漏极的一端与所述第二区域相连，所述漏极的另一端与所述像素电极相连。

在本申请的触控阵列基板的制备方法中，所述在所述绝缘层上依次形成像素电极层和金属层，并采用一光罩对所述像素电极层和金属层进行图案化处理，形成像素电极、触控信号线、数据线和栅极，包括：

依次在所述绝缘层上形成像素电极层、金属层和第一光阻层；

采用第一半色调光罩对所述第一光阻层进行曝光，随后对所述第一光阻层进行显影，形成图案化的第一光阻层；图案化的第一光阻层包括对应于所述金属层中待形成栅极、数据线和触控信号线的第一部分、对应于所述像素电极层中待形成像素电极的第二部分、以及对应于所述有源层的第一区域和第二区域的第一通孔，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度；

以图案化的第一光阻层为掩模，刻蚀所述金属层和像素电极层形成所述栅极、所述数据线和所述触控信号线；

通过所述第一通孔对所述有源层的第一区域和所述第二区域进行重掺杂处理；

灰化图案化的第一光阻层，使所述第一部分薄化和所述第二部分消失；

刻蚀去除裸露的金属层，使所述像素电极层形成像素电极；

去除剩余的第一光阻层；

对所述有源层进行轻掺杂处理。

在本申请的触控阵列基板的制备方法中，所述第一半色调光罩包括第一透光部和第二透光部，所述第一透光部的透光率大于所述第二透光部的透光率，所述第一透光部的透光率为100％，所述第一透光部对应待形成的第一通孔，所述第二透光部对应于所述像素电极层中待形成的像素电极。

在本申请的触控阵列基板的制备方法中，所述在所述平坦层上形成图案化的公共电极层，之前，包括步骤：

以所述平坦层的氢作为氢源，对应所述有源层进行氢化处理。

在本申请的触控阵列基板的制备方法中，所述在所述平坦层上形成图案化的公共电极层，包括以下步骤：

在所述平坦层上形成第二光阻层，并对所述第二光阻层进行图案化处理，图案化的第二光阻层包括对应于所述有源层的第一区域和第二区域的第二通孔、对应于所述像素电极的第三通孔、对应于所述触控信号线和数据线的第四通孔、对应于所述公共电极层待形成触控电极、源极和漏极的第三部分以及对应于所述公共电极层待去除部分的第四部分；所述第三部分的厚度小于所述第四部分的厚度；

以图案化的第二光阻层为掩模，刻蚀所述平坦层形成所述第二通孔、第三通孔和第四通孔；

灰化所述第二光阻层，去除所述第三部分；

在所述第二光阻层上形成公共电极层；

去除所述第二光阻层并位于所述第二光阻层上的所述公共电极层。

在本申请的触控阵列基板的制备方法中，所述在所述第二光阻层上形成公共电极层，之前包括步骤：

灰化所述平坦层，使所述第二光阻层的底面以下形成倒角。

在本申请的触控阵列基板的制备方法中，采用第二半色调光罩对所述第二光阻层进行曝光处理；

其中，所述第二半色调光罩包括第三透光部和第四透光部，所述第三透光部的透光率大于所述第四透光部的透光率，所述第三透光部的透光率为100％，所述第三透光部对应待形成的第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述第四透光部对应于所述公共电极层待形成的触控电极。

相较于现有技术的触控阵列基板，本申请的触控阵列基板及其制备方法将金属层和像素电极层共用一光罩，形成栅极、触控信号线、数据线和像素电极，节省了工艺步骤；解决了现有的触控式阵列基板生产成本较高和周期较长的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本申请的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本申请实施例的触控阵列基板的制备方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的触控阵列基板的制备方法的另一流程示意图；

图3为本申请实施例的触控阵列基板的制备方法的步骤S3的流程示意图；

图4为本申请实施例的触控阵列基板的制备方法的步骤S5的流程示意图；

图5为本申请实施例的触控阵列基板的结构示意图；

图6为本申请实施例的触控阵列基板的俯视结构示意图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。

请参照图1和图2，图1为本申请实施例的触控阵列基板的制备方法的流程示意图；图2为本申请实施例的触控阵列基板的制备方法的另一流程示意图。

本申请实施例的一种触控阵列基板的制备方法，所述制备方法包括：

步骤S1：提供一基板；

步骤S2：在所述基板上依次形成缓冲层、有源层和绝缘层，所述有源层包括对应于薄膜晶体管的源极的第一区域和对应于所述薄膜晶体管的漏极的第二区域；

步骤S3：在所述绝缘层上依次形成像素电极层和金属层，并采用一光罩对所述像素电极层和金属层进行图案化处理，形成像素电极、触控信号线、数据线和栅极；

步骤S4：在所述金属层上形成平坦层；

步骤S5：在所述平坦层上形成图案化的公共电极层，以形成触控电极、所述源极和所述漏极，所述触控电极与所述触控信号线相连，所述源极的一端与所述第一区域相连，所述源极的另一端与所述数据线相连，所述漏极的一端与所述第二区域相连，所述漏极的另一端与所述像素电极相连。

下面对本申请实施例的触控阵列基板的制备方法进行阐述。

步骤S1：提供一基板11。随后转入步骤S2。

步骤S2：在所述基板11上依次形成缓冲层12、有源层13和绝缘层14。所述有源层13包括对应于薄膜晶体管的源极的第一区域a和对应于所述薄膜晶体管的漏极的第二区域b。

具体的，在基板11上依次形成缓冲层12和非晶硅层，对非晶硅层进行镭射激光退火处理以形成低温多晶硅层，接着对图层进行修饰处理形成有源层13，随后在有源层13上形成绝缘层14。绝缘层14覆盖缓冲层12和有源层13。

在本实施例中，节省了一遮挡有源层12的遮光层。由于节省了遮光层，则需要对有源层13的源/漏区域的部分进行离子掺杂比例的调整，以克服有源层被光照后产生的弱电性。随后转入步骤S3。

步骤S3：在所述绝缘层14上依次形成像素电极层15和金属层16，并采用一光罩对所述像素电极层15和金属层16进行图案化处理，形成像素电极151、触控信号线161、数据线162和栅极163。

具体的，请参照图3，步骤S3包括：

步骤S31：依次在所述绝缘层14上形成像素电极层15、金属层16和第一光阻层21；

步骤S32：采用第一半色调光罩对所述第一光阻层21进行曝光，随后对所述第一光阻层21进行显影，形成图案化的第一光阻层21；图案化的第一光阻层21包括对应于所述金属层16中待形成栅极163、数据线162和触控信号线161的第一部分211、对应于所述像素电极层15中待形成像素电极151的第二部分212、以及对应于所述有源层13的第一区域a和第二区域b的第一通孔213，所述第一部分211的厚度大于所述第二部分212的厚度；

步骤S33：以图案化的第一光阻层21为掩模，刻蚀所述金属层16和像素电极层15形成所述栅极163、所述数据线162和所述触控信号线161；

步骤S34：通过所述第一通孔213对所述有源层13的第一区域a和所述第二区域b进行重掺杂处理；

步骤S35：灰化图案化的第一光阻层21，使所述第一部分211薄化和所述第二部分212消失；

步骤S36：刻蚀去除裸露的金属层16，使所述像素电极层15形成像素电极151；

步骤S37：去除剩余的第一光阻层21；

步骤S38：对所述有源层13进行轻掺杂处理。

其中，在进行中掺杂处理时，以第一通孔213作为有源层13的第一区域a和第二区域b掺杂通道，第一通孔213界定了有源层13进行掺杂的范围，即以图案化的第一光阻层21界定出有源层13的重掺杂区。在进行轻掺杂时，去除第一光阻层21后，以图案化的像素电极层15和金属层16界定出有源层13的轻掺杂区。

采用一光罩便形成图案化的像素电极层15和金属层16，相较于现有技术不但节省了像素电极层和金属层之间的绝缘层，而且节省了工艺步骤和节省了一个光罩，进而降低了成本。

另外，请参照图5和图6，由于金属层16设置在像素电极层15上，所以在形成栅极163、数据线162、触控信号线161和栅线164时，栅线164、栅极163、数据线162和触控信号线161的覆盖像素电极层15的部分，其中该像素电极层15的部分定义为基层。栅极163和栅线164相连且一体成型，二者的延伸方向一致。

多个基层包括第一基层、第二基层和第三基层，所述第一基层的延长方向与所述触控信号线161的延伸方向一致，所述第二基层的延伸方向与所述数据线162的延伸方向一致，所述第三基层的延伸方向与所述栅线164的延伸方向一致。所述触控信号线161叠设在所述第一基层上，所述数据线162叠设在所述第二基层上，所述栅线164叠设在所述第三基层上。

在步骤S3中，所述第一半色调光罩包括第一透光部和第二透光部，所述第一透光部的透光率大于所述第二透光部的透光率，所述第一透光部的透光率为100％，所述第一透光部对应待形成的第一通孔213，所述第二透光部对应于所述像素电极层15中待形成的像素电极151。

随后转入步骤S4。

步骤S4：在所述金属层16上形成平坦层。具体的，在图案化的金属层16上形成平坦层17。平坦层17覆盖所述金属层16、像素电极层15和绝缘层14；随后以所述平坦层17的氢作为氢源，对应所述有源层13进行氢化处理。随后转入步骤S5。

步骤S5：在所述平坦层17上形成图案化的公共电极层18，以形成触控电极181、所述源极182和所述漏极183。

所述触控电极181与所述触控信号线161相连。所述源极182的一端与所述第一区域a相连，所述源极182的另一端与所述数据线162相连。所述漏极183的一端与所述第二区域b相连，所述漏极183的另一端与所述像素电极151相连。

具体的，请参照图4，步骤S5包括：

S51：在所述平坦层17上形成第二光阻层22，并对所述第二光阻层22进行图案化处理，图案化的第二光阻层22包括对应于所述有源层13的第一区域a和第二区域b的第二通孔221、对应于所述像素电极151的第三通孔222、对应于所述触控信号线161和数据线162的第四通孔223、对应于所述公共电极层18待形成触控电极181、源极182和漏极183的第三部分224以及对应于所述公共电极层18待去除部分的第四部分225。所述第三部分224的厚度小于所述第四部分225的厚度；

S52：以图案化的第二光阻层22为掩模，刻蚀所述平坦层17形成所述第二通孔221、第三通孔222和第四通孔223；

S53：灰化所述第二光阻层22，去除所述第三部分224；

S54：灰化所述平坦层17，使所述第二光阻层22的底面以下形成倒角。

S55：在所述第二光阻层22上形成公共电极层18；

S56：去除所述第二光阻层22并位于所述第二光阻层18上的所述公共电极层18。

在一些实施例中，可以省去步骤S44。在本实施例的步骤S44中，该步骤的作用在于所述第二光阻层22的底面以下形成倒角，一方面便于公共电极层18在第四部分225上的部分与在平坦层17上的部分快速地断开；另一方面便于剥离第二光阻层22。

请参照图6，图案化的公共电极层18还包括一连接线184。每行的所述栅线164通过所述连接线184相连接。

在步骤S41中，公共电极层18待形成的连接线184也对应于第二光阻层22的第三部分224。(图4未示出)

其中，采用第二半色调光罩对所述第二光阻层进行曝光处理；所述第二半色调光罩包括第三透光部和第四透光部，所述第三透光部的透光率大于所述第四透光部的透光率，所述第三透光部的透光率为100％，所述第三透光部对应待形成的第二通孔221、第三通孔222和第四通孔223。所述第四透光部对应于所述公共电极层18待形成的触控电极181。

所述公共电极层18为透明导电层。可选的，所述透明导电层的材质为银。

这样便完成了本申请的触控阵列基板的制备方法。

请参照图5和图6，本申请还涉及一种触控阵列基板100，其包括基板11和依次设置在基板11上的缓冲层12、有源层13、绝缘层14、像素电极层15、金属层16、平坦层17和公共电极层18。

有源层13设置在所述缓冲层12上。所述有源层13包括对应于薄膜晶体管的源极的第一区域a和对应于所述薄膜晶体管的漏极的第二区域b。

绝缘层14设置在所述有源层13上并覆盖所述有源层13和所述缓冲层12。

像素电极层15设置在所述绝缘层14上。所述像素电极层15包括像素电极151和与所述像素电极151同层设置的多个基层152。

金属层16对应的叠设在所述像素电极层15的多个基层152上。所述金属层16包括触控信号线161、数据线162、栅极163和栅线164。

平坦层17设置在所述金属层16上并覆盖所述金属层16、像素电极15和绝缘层14。

公共电极层18设置在所述平坦层17上。所述公共电极层18包括触控电极181、所述源极182和所述漏极183。所述触控电极181与所述触控信号线161相连。所述源极182的一端与所述第一区域a相连，所述源极182的另一端与所述数据线162相连。所述漏极183的一端与所述第二区域b相连，所述漏极183的另一端与所述像素电极151相连。

具体的，所述平坦层17中开挖有多个过孔171。所述触控电极181通过过孔171与所述触控信号线161相连。所述源极182的一端通过过孔171与所述第一区域a相连，所述源极182的另一端通过过孔171与所述数据线162相连。所述漏极183的一端通过过孔171与所述第二区域b相连，所述漏极183的另一端通过过孔171与所述像素电极151相连。

本申请实施例的触控阵列基板，将金属层16叠设在像素电极层15上，在工艺上共用一个光罩，节省了工艺的步骤，节省了光罩的数量，降低了成本。并通过一个光罩的制程，一次性形成触控信号线161、数据线162、栅极163、栅线164和像素电极151。具体的制程步骤请参照上述触控阵列基板的制备方法的步骤S3。

在本申请实施例的触控阵列基板100中，所述栅极163与所述栅线164相连且一体形成。所述栅线164的延伸方向垂直于所述数据线162的延伸方向，所述栅线164与所述数据线162相隔设置。

其中，所述公共电极层18还包括多条连接线184。每行的所述栅线164通过所述连接线184相连接。具体的，所述连接线184的一端通过过孔171与一所述栅线164相连，所述连接线184的另一端通过过孔171与另一所述栅线164相连。

在本申请实施例的触控阵列基板100中，所述多个基层152包括第一基层、第二基层和第三基层，所述第一基层的延长方向与所述触控信号线161的延伸方向一致。所述第二基层的延伸方向与所述数据线162的延伸方向一致。所述第三基层的延伸方向与所述栅线164的延伸方向一致。

所述触控信号线161叠设在所述第一基层上，所述数据线162叠设在所述第二基层上，所述栅线164叠设在所述第三基层上。

本申请实施例的阵列基板的制备方法的内容请参照上述阵列基板的制备方法的具体内容。

相较于现有技术的触控阵列基板，本申请的触控阵列基板及其制备方法将金属层和像素电极层共用一光罩，形成栅极、触控信号线、数据线和像素电极，节省了工艺步骤；解决了现有的触控式阵列基板生产成本较高和周期较长的技术问题。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本申请后附的权利要求的保护范围。