阵列基板、显示面板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、使用该阵列基板的显示面板及显示装置。

背景技术：

指纹识别技术作为生物识别技术中的一种，具有普遍性、唯一性、安全性、可采集性、可接受性等特点。指纹识别是根据不同指纹具有不同纹理的特性，将不同指纹图像之间的多个全局特征和局部细节特征进行对比，从而确定身份的一种认证技术。

目前智能手机等电子消费品上使用的指纹识别方式，只有特定部分区域可以进行识别，识别面积较窄，很不方便。

技术实现要素：

本发明一方面提供一种阵列基板，其包括：

基板；

多条扫描线，设置于所述基板上且沿第一方向延伸；

多条数据线，设置于所述基板上且位于所述扫描线远离所述基板的一侧，且沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸；

多个子像素，任意相邻的两条扫描线与任意相邻的两条数据线绝缘交叉所围成的区域定义一个子像素，每一子像素包括像素电极以及第一晶体管，所述第一晶体管的漏极电性连接所述像素电极，所述第一晶体管的源极电性连接所述数据线，所述第一晶体管的栅极电性连接所述扫描线；所述阵列基板还包括：

多条读出线，设置于所述基板上且位于所述基板与所述扫描线之间；

指纹识别单元，至少设置于部分所述多个子像素中，所述指纹识别单元包括光电二极管，所述读取线与所述光电二极管电连接且用于读取所述光电二极管产生的光感应信号以实现指纹识别。

本发明还提供一种应用上述阵列基板的显示面板以及显示装置。

本发明提供的显示面板，包括所述阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩色滤光基板以及夹设于所述彩色滤光基板与所述阵列基板之间的液晶层。

本发明提供的所述显示装置包括背光模组及显示面板，该显示面板包括所述阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩色滤光基板以及夹设于所述彩色滤光基板与所述阵列基板之间的液晶层，所述背光模组位于所述阵列基板远离所述彩色滤光基板的一侧。

本发明的阵列基板通过将指纹识别单元至少设置于部分子像素中，使得应用其的显示面板及显示装置的指纹识别区域增加，使用方便。

附图说明

图1为本发明第一实施例的显示装置的平面示意图。

图2为图1所示的显示装置的局部剖面示意图。

图3为图2所示的阵列基板的第一实施例的电路布局示意图。

图4a为图3所示的阵列基板的基本重复单元的第一实施例的示意图。

图4b为图3所示的阵列基板的基本重复单元的第二实施例的示意图。

图4c为图3所示的阵列基板的基本重复单元的第三实施例的示意图。

图4d为图3所示的阵列基板的基本重复单元的第四实施例的示意图。

图4e为图3所示的阵列基板的基本重复单元的第五实施例的示意图。

图5为图3所示的阵列基板的剖面示意图。

图6为图2所示的阵列基板的第二实施例的电路布局示意图。

图7为本发明第二实施例的显示装置的平面示意图。

图8为图7所示的显示装置的局部剖面示意图。

图9为本发明第三实施例的显示装置的平面示意图。

图10为图9所示的显示装置的局部剖面示意图。

图11为本发明第四实施例的显示装置的平面示意图。

图12为图11所示的显示装置的局部剖面示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明第一实施例的显示装置100的平面示意图。显示装置100定义有显示区101以及围绕显示区101的非显示区102。显示区101设置有多条扫描线31(如图3和图6所示)、多条数据线32(如图3和图6所示)、多个子像素sp(如图3和图6所示)以及多个指纹识别单元80(如图3和图6所示)。非显示区102设置有至少一栅极驱动器40、覆晶薄膜软板50(chiponfpc，cof)以及指纹识别控制器30。

本实施例中，显示装置100包括两个栅极驱动器40。两个栅极驱动器40分别设置于非显示区102的相对两侧处。覆晶薄膜软板50以及指纹识别控制器30分别设置于非显示区102的另外相对两侧处。

请参阅图2，其为图1所示的显示装置100的剖面示意图。该显示装置100还包括显示面板10。显示面板10包括阵列基板11、与阵列基板11相对设置的彩色滤光基板13以及夹设于彩色滤光基板13与阵列基板11之间的液晶层12。阵列基板11具有相对彩色滤光基板13超出的延伸区域11a。阵列基板11包括基板20以及位于基板20朝向彩色滤光基板13一侧的薄膜晶体管阵列26。图2对薄膜晶体管阵列26的结构进行了简化，仅采用层状结构示意性的示出。如图3所示，薄膜晶体管阵列26包括多个第一晶体管42、多个第二晶体管82等等元件。基板20为透明基板，其材质可以为玻璃、透明塑料等。

如图2所示，覆晶薄膜软板50包括柔性电路板51以及封装于柔性电路板51上的控制芯片52。其中，柔性电路板51位于基板20上并位于延伸区域11a。柔性电路板51电性连接薄膜晶体管阵列26和显示装置100的主板(图未示)。控制芯片52位于柔性电路板51远离基板20的表面上并通过柔性电路板51电性连接薄膜晶体管阵列26。本实施例中，该控制芯片52可以为显示器驱动集成芯片(displaydriverintegratedcircuit，ddic)，或者为触控与显示驱动器集成(touchdisplaydriverintegration，tddi)。

如图2所示，该显示装置100还包括背光模组60和红外线模组70。背光模组60位于阵列基板11远离彩色滤光基板13的一侧用于为显示面板10提供背光。指纹识别控制器30位于基板20和背光模组60之间。背光模组60的表面凹陷形成收容空间61，红外线模组70设置于收容空间61内。请参阅图3，其为图2所示的阵列基板11的第一实施例的电路布局示意图。多条扫描线31沿第一方向x延伸，多条数据线32沿与第一方向x交叉的第二方向y延伸；任意相邻的两条扫描线31与任意相邻的两条数据线32绝缘交叉所围成的区域定义一个子像素sp。每一子像素sp包括像素电极41(如图5所示)以及第一晶体管42。第一晶体管42的源极电性连接数据线32，第一晶体管42的栅极电性连接扫描线31。扫描线31用于控制第一晶体管42的开和关，从而将数据线32输入的数据电压通过第一晶体管42向像素电极41充电。

如图3所示，该阵列基板11还包括沿第一方向x延伸的多条控制线34、沿第二方向y延伸的多条读出线33以及沿第二方向y延伸的多条连接线35，每个指纹识别单元80位于任意相邻的两条控制线34与任意相邻的两条读出线33绝缘交叉所围成的区域内。指纹识别单元80包括光电二极管81以及第二晶体管82。光电二极管81的阴极接地，第二晶体管82的源极电性连接光电二极管81的阳极。第二晶体管82的栅极电性连接控制线34。指纹识别控制器30通过连接线35电性连接控制线34，进而控制第二晶体管82的开和关。指纹识别控制器30通过读出线33电性连接第二晶体管82的漏极，进而通过读出线33接收并处理光电二极管81产生的光感应信号。

本实施例中，背光模组60和红外光模组70至少其中之一为指纹识别单元80提供背光。当用户的手指按压该显示装置100时，不同的手指上脊和谷反射的光线强度不同，指纹识别单元80产生的光感应信号强度不同，通过检测上述光感应信号的强度变化，以对手指的脊和谷进行识别，从而实现指纹识别的功能。所述光感应信号可以为光电流。

如图3所示，本实施例中，指纹识别单元80至少设置于部分子像素sp中，如此可以在显示区101实现指纹识别。相邻的多个子像素sp以及至少一个指纹识别单元80构成一个基本重复单元，多个基本重复单元成矩阵排布。

如图4a所示，多个基本重复单元100a成矩阵排布，每个基本重复单元100a包括两个第一色子像素spa、两个第二色子像素spb、两个第三色子像素spc以及一个指纹识别单元80。每一个基本重复单元100a的第一行依次排布一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb以及一个第三色子像素spc。每一个基本重复单元100a的第二行依次排布一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb以及一个第三色子像素spc。指纹识别单元80位于相邻的两个第三色子像素spc中。本实施例中，第一色子像素spa为红色子像素，第二色子像素spb为绿色子像素，第三色子像素spc为蓝色子像素。

如图4b所示，多个基本重复单元100b成矩阵排布，每个基本重复单元100b包括两个第一色子像素spa、两个第二色子像素spb、两个第三色子像素spc、两个第四色子像素spd以及一个指纹识别单元80。每个基本重复单元100b中的两个第一色子像素spa、两个第二色子像素spb、两个第三色子像素spc、两个第四色子像素spd成2×4矩阵排布。其中，每一个基本重复单元100b的第一行依次排布一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb、一个第三色子像素spc以及一个第四色子像素spd。每一个基本重复单元100b的第二行依次排布一个第三色子像素spc、一个第一色子像素spa、一个第四色子像素spd、一个第一色子像素spa以及一个第二色子像素spb。每一个第四色子像素spd中靠近相邻行的第二色子像素spb的位置设置有一个指纹识别单元80。本实施例中，第一色子像素spa为红色子像素，第二色子像素spb为绿色子像素，第三色子像素spc为蓝色子像素，第四色子像素spd为白色子像素。

如图4c所示，多个基本重复单元100c成矩阵排布。基本重复单元100c与基本重复单元100b的区别在于：指纹识别单元80的位置设置。基本重复单元100c中，指纹识别单元80设置于每一个第四色子像素spd中靠近相邻列的第一色子像素spa的位置。

如图4d所示，多个基本重复单元100d成矩阵排布，每个基本重复单元100d包括四个第一色子像素spa、四个第二色子像素spb、四个第三色子像素spc、四个第四色子像素spd以及两个指纹识别单元80。每个基本重复单元100d中的四个第一色子像素spa、四个第二色子像素spb、四个第三色子像素spc、四个第四色子像素spd成2×6矩阵排布。其中，每一个基本重复单元100d的第一行依次排布一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb、一个第三色子像素spc、一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb以及一个第四色子像素spd。每一个基本重复单元100d的第二行依次排布一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb一个第四色子像素spd、一个第一色子像素spa、一个第二色子像素spb以及一个第三色子像素spc。每一个第四色子像素spd中靠近相邻列的第一色子像素spa的位置设置有一个指纹识别单元80。本实施例中，第一色子像素spa为红色子像素，第二色子像素spb为绿色子像素，第三色子像素spc为蓝色子像素，第四色子像素spd为白色子像素。

如图4e所示，多个基本重复单元100e成矩阵排布。基本重复单元100e与基本重复单元100d的区别在于：指纹识别单元80的位置设置。基本重复单元100e中，指纹识别单元80设置于每一个第四色子像素spd中靠近相邻列的第一色子像素spa的位置。

请参阅图5，其为图3所示的阵列基板11的剖面示意图。基板20上依次设置有第一导电层21、第二导电层22、第三导电层23、第四导电层24以及第五导电层25。对应显示区101，第一导电层21图案化以形成多条读出线33。第二导电层22图案化以形成第一晶体管42的栅极421以及多条扫描线31。第三导电层23图案化以形成第一晶体管42的源极422和漏极423以及多条数据线32。第一晶体管42的漏极423通过第四导电层24、第五导电层25电性连接至像素电极41。本实施例中，第一晶体管42为顶栅型-双栅极晶体管。对应非显示区102，第四导电层24图案化以形成多条连接线35，第五导电层25图案化以形成多条控制线34。控制线34通过连接线35电性连接至指纹识别控制器30。可选地，第四导电层24图案化形成多条控制线34，第五导电层25图案化形成多条连接线35，即多条控制线34与多条连接线35位于不同的导电层。

请参阅图6，其为图2所示的阵列基板11的第二实施例的电路布局示意图，其与图3所示的阵列基板11的第一实施例的电路布局区别在于：本实施例中，第二晶体管82的栅极电性其邻近的扫描线31，多条控制线34以及多条连接线35被省略。扫描线31分时控制第一晶体管42的开和关和第二晶体管82的开和关。在显示时段，扫描线31控制电性连接其的第一晶体管42的打开与关闭；在指纹感测时段，扫描线31控制电性连接其的第二晶体管82的打开与关闭。

请结合参阅图7和图8，本发明第二实施例的显示装置200与第一实施例的显示装置100基本相同，区别在于：本发明第二实施例的显示装置200中，指纹识别控制器30集成于控制芯片52中。柔性电路板51位于基板20上并位于延伸区域11a。柔性电路板51电性连接薄膜晶体管阵列26和显示装置200的主板(图未示)。控制芯片52位于柔性电路板51远离基板20的表面上并通过柔性电路板51电性连接薄膜晶体管阵列26。即，显示装置200中，控制芯片52可为显示器驱动集成芯片和指纹识别控制器30或者可以为触控与显示驱动器集成和指纹识别控制器30。

请结合参阅图9和图10，本发明第三实施例的显示装置300与第一实施例的显示装置100基本相同，区别在于：本发明第三实施例的显示装置300中，控制芯片52位于薄膜晶体管阵列26远离基板20的一侧并位于所述延伸区域11a，控制芯片52电性连接薄膜晶体管阵列26。柔性电路板51电性连接薄膜晶体管阵列26和显示装置300的主板(图未示)。

请结合参阅图11和图12，本发明第四实施例的显示装置400与第三实施例的显示装置300基本相同，区别在于：本发明第四实施例的显示装置400中，指纹识别控制器30集成于控制芯片52中。控制芯片52位于薄膜晶体管阵列26远离基板20的一侧并位于所述延伸区域11a，控制芯片52电性连接薄膜晶体管阵列26。柔性电路板51电性连接薄膜晶体管阵列26和显示装置400的主板(图未示)。即，显示装置400中，控制芯片52可为显示器驱动集成芯片和指纹识别控制器30或者可以为触控与显示驱动器集成和指纹识别控制器30。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。