一种显示面板及显示装置的制作方法

本发明涉及新型显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术：

近年来，随着移动显示产品普及，信息安全备受消费者关注。由于指纹具备唯一性、难以复制的特点，指纹识别技术广泛应用于移动显示产品的解锁、支付确认等。

现有技术中，一般通过像素单元的公共电极为指纹识别单元传输偏置信号。在显示阶段，通过公共电极向像素单元提供公共电压信号，同时也会向指纹识别单元提供一个电位电压，导致指纹识别单元中的存储电容产生寄生电容，会对公共电极的公共电压信号产生干扰，从而影响显示面板的显示效果。

技术实现要素：

本发明提供一种显示面板及显示装置，以防止显示时，指纹识别单元的存储电容对公共电极的公共电压信号产生干扰，避免影响显示效果。

第一方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括：所述显示面板的显示区设置有阵列排布的多个像素单元；所述像素单元包括公共电极；

所述显示区还设置有至少一个指纹识别单元；所述指纹识别单元包括存储电容；

所述显示面板还包括公共电压信号线和第一偏置信号线；所述存储电容的第一极板与所述第一偏置信号线电连接；所述公共电极与所述公共电压信号线电连接；所述公共电压信号线与所述第一偏置信号线绝缘。

第二方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括：第一方面提供的任一种显示面板；

还包括驱动芯片；

所述驱动芯片包括第一端口和第二端口；所述第一偏置信号线通过所述第一端口与所述驱动芯片电连接；所述公共电压信号线通过所述第二端口与所述驱动芯片电连接。

本发明实施例提供的技术方案中，第一偏置信号线与存储电容的第一极板电连接，在指纹识别时，通过第一偏置信号线向存储电容提供第一偏置信号，以使存储电容进行充电；公共电压信号线与公共电极电连接，在显示时，通过公共电压信号线向像素单元的公共电极提供公共电压信号。由于将公共电压信号线与第一偏置信号线设置为绝缘，因此，在像素单元进行显示时，可以防止指纹识别单元的存储电容对公共电极的公共电压信号产生干扰，避免影响显示效果。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1为现有技术提供的一种指纹识别单元的等效电路图；

图2本发明实施例提供的一种指纹识别单元的等效电路图；

图3为本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图；

图6和图7为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图；

图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

当手指放置于显示面板进行指纹识别时，手指中的脊与该显示面板表面接触，谷不与该显示面板表面接触，光线照射到手指的谷和脊后形成反射光，反射光入射到感光元件，感光元件接收该反射光(指纹信号光)，产生与该反射光相关的电信号。由于手指上存在脊和谷，经由指纹不同位置反射的光线强度不同，最终使得不同光感光元件接收到的光线的强度存在差别。而在不同的光线强度下，感光元件反馈的电信号不同。因此，可通过各感光元件反馈的电信号的大小得到手指的指纹特征，从而实现指纹识别功能。

上述显示面板的工作过程包括显示阶段和指纹识别阶段，显示阶段和指纹识别阶段分时进行。图1为现有技术提供的一种指纹识别单元的等效电路图，下面以图1为例详细说明指纹识别过程。

指纹识别单元通常设置有复位晶体管trst、驱动晶体管tsf、选择输出晶体管tsel、感光元件pd和存储电容cst。其中，感光元件pd的正极与存储电容cst的第一极板通过公共电极连接至驱动芯片(未示出)，驱动芯片通过公共电极向指纹识别单元提供偏置电压vbias，感光元件pd的负极分别与存储电容cst第二极板、复位晶体管trst的第一端和驱动晶体管tsf的控制端电连接，复位晶体管trst的第二端和驱动晶体管tsf的第一端分别连接电源vdd，驱动晶体管tsf的第二端连接选择输出晶体管tsel的第一端，选择输出晶体管tsel的第二端连接信号输出端。

指纹识别阶段包括复位阶段、光接收阶段和数据读取阶段。在复位阶段，驱动芯片控制指纹识别单元的复位晶体管trst导通，在偏置电压vbias和电源电压vdd的作用下，对存储电容cst进行充电，直至存储电容cst充电完成。在光接收阶段，驱动芯片控制指纹识别单元的复位晶体管trst截止。当用户触摸显示面板时，经手指指纹反射形成的反射光入射到指纹识别单元中的感光元件pd，感光元件pd在偏置电压vbias的作用下处于工作状态，因此感光元件pd接收指纹反射形成的反射光，并形成光电流，使得感光元件pd的负极的电位发生变化，即存储电容cst的第二极板的电位发生变化。在数据读取阶段，驱动芯片控制指纹识别单元的选择输出晶体管tsel导通，可以读取存储电容cst的第二极板的电位变化量，进而确定光电流的大小，进而根据光电流的大小进行手指指纹的识别。

然而现有技术中，指纹识别单元中的存储电容和感光元件均通过公共电极与公共电压信号线电连接，公共电压信号线与驱动芯片电连接，驱动芯片通过公共电压信号线和公共电极向存储电容和感光元件提供偏置信号。由于在显示阶段，驱动芯片通过公共电压信号线和公共电极向像素电路提供公共电压信号vcom，因此，此时的指纹识别单元的存储电容因为与公共电极电连接，所以指纹识别单元的存储电容会产生寄生电容，对公共电极上的公共电压信号产生干扰，从而影响显示面板的显示效果。

据此，本发明实施例提供一种显示面板，以解决指纹识别单元的存储电容对公共电极上的公共电压信号产生干扰的问题。图2为本发明实施例提供的一种指纹识别单元的等效电路图，图3为本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图。结合图2和图3，本发明实施例提供的显示面板的显示区设置有阵列排布的多个像素单元110；像素单元110包括公共电极111。显示区还设置有至少一个指纹识别单元120；指纹识别单元120包括存储电容cst。显示面板100还包括公共电压信号线(图3中未示出)和第一偏置信号线131；存储电容cst的第一极板cst1与第一偏置信号线131电连接；公共电极111与公共电压信号线电连接；公共电压信号线与第一偏置信号线131绝缘。本发明实施例中的公共电压信号线例如可以设置在显示面板的非显示区，在非显示区将公共电极与公共电压信号线电连接，以使公共电极可以通过公共电压信号线接收公共电压信号。

存储电容cst与第一偏置信号线131的一端电连接，第一偏置信号线131的另一端连接驱动芯片(图3中未示出)，在指纹识别阶段，驱动芯片通过第一偏置信号线131将第一偏置信号vbias1传输至存储电容cst，存储电容cst在第一偏置信号vbias1和电源vdd的作用下进行充电，直至充电完成；公共电极111与公共电压信号线连接，公共电压信号线的另一端连接驱动芯片。在显示阶段，驱动芯片通过公共电压信号线将公共电压信号传输至像素单元110的公共电极111。由于公共电压信号线和第一偏置信号线131绝缘，驱动芯片通过公共电压信号线向公共电极111提供公共电压信号，通过第一偏置信号线向指纹识别单元的存储电容提供偏置信号。因此，在像素单元进行显示时，指纹识别单元的存储电容cst不再形成寄生电容，存储电容cst不再对公共电极上的公共电压信号产生干扰，故降低了指纹识别单元对公共电极上的公共电压信号的影响，提升显示面板的显示效果。

可选的，继续参见图2和图3，指纹识别单元120还包括感光元件pd；显示面板100还包括第二偏置信号线132；感光元件pd与第二偏置信号线132电连接；第二偏置信号线132与公共电压信号线绝缘。

具体的，感光元件pd的正极与第二偏置信号线132的一端电连接，第二偏置信号线132的另一端与驱动芯片电连接，在指纹识别阶段，驱动芯片通过第二偏置信号线132向感光元件pd提供第二偏置信号vbias2，感光元件pd在第二偏置信号vbias2的作用才能够保持工作状态，从而接收指纹反射光并产生光电流。由于公共电压信号线与第二偏置信号线132绝缘，因此在显示阶段，不会出现感光元件pd与公共电极电连接而产生寄生电容的问题，即在显示阶段感光元件pd不会对公共电极的公共电压信号造成影响，提升显示面板的显示效果。

可选的，图4为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图。如图4所示，第二偏置信号线132可以复用为第一偏置信号线。在指纹识别阶段，需要向感光元件pd和存储电容cst同时输入相同的偏置信号，即第一偏置信号vbias1和第二偏置信号vbias2相同，因此，将第二偏置信号线132可以复用为第一偏置信号线。本申请实施例设置第二偏置信号线与第一偏置信号线复用，即驱动芯片通过同一信号线向指纹识别单元的感光元件以及存储电容提供偏置信号，能够减小显示面板的金属走线数量，降低电路的复杂度。

可选的，继续参见图3，第一偏置信号线131还可以与第一极板cst1同层设置。具体的，如图3所示，第一偏置信号线131可以通过跨桥结构br与第一极板cst1电连接，或者第一偏置信号线131还可以与第一极板cst1直接电连接。需说明的是，图3中的跨桥结构br可以采用显示面板中的原有具备导电能力的膜层形成，例如晶体管的源漏电极层等。由于第一偏置信号线131与第一极板cst1同层设置，因此在制作时只需要一次刻蚀工艺，无需对第一偏置信号线131和第一极板cst1分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。

可选的，图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图。如图5所示，第一偏置信号线131还可以与第一极板cst1异层设置，第一偏置信号线与131第一极板cst1通过过孔电连接。需要说明的是，图5中的第一偏置信号线131可以采用显示面板中的原有具备导电能力的膜层形成，例如晶体管的源漏电极层等，也可以在其他膜层形成，本申请不做具体限制。

可选的，图6和图7为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图。如图6所示，显示面板100包括多条数据线140和多条扫描线150；多条数据线140和多条扫描线150绝缘交叉限定出多个像素单元110；多个指纹识别单元120呈阵列分布。

第一偏置信号线131与数据线140平行；同一列指纹识别单元120的存储电容cst的第一极板连接同一条第一偏置信号线131；第一偏置信号线131与扫描线150异层设置。

示例性的，显示面板100包括呈3×3排列的像素单元110和呈3×3排列的指纹识别单元120，同一行像素单元110连接同一条扫描线150，同一列像素单元110连接同一条数据线140，同一列指纹识别单元120的存储电容cst连接同一条第一偏置信号线131，第一偏置信号线131与驱动芯片(图6中未示出)电连接，本申请实施例通过将同一列指纹识别单元120连接同一条第一偏置信号线131，能够减少显示面板的走线数量，降低电路的复杂度。需要说明的是，第一偏置信号线131还可以与扫描线150平行；同一行指纹识别单元120的存储电容cst的第一极板连接同一条第一偏置信号线131；第一偏置信号线131与数据线140异层设置，如图7所示。需要说明的是，图6和图7中仅示例性展示了像素单元110和指纹识别单元120间隔设置，实际上，像素单元110和指纹识别单元120可以以任意方式排布于显示面板中，并且像素单元110和指纹识别单元120的数量可以相等亦可以不相等。

可选的，继续参见图3，显示面板100包括：衬底150；位于衬底150上的第一半导体层，第一半导体层包括感光元件pd的n型半导体层nl；第一绝缘层161，位于第一半导体层背离衬底150的一侧；第一金属层171，位于第一绝缘层161背离衬底150的一侧，第一金属层171包括存储电容cst的第一极板cst1；第二绝缘层162，位于第一金属层171背离衬底150的一侧；第一通孔pv1，第一通孔pv1贯穿第一绝缘层161和第二绝缘层162，露出部分n型半导体层nl；第二半导体层，包括感光元件pd的本征半导体层is，位于第一通孔pv1内；第三半导体层，包括感光元件pd的p型半导体层pl，位于第一通孔pv1内，且位于本征半导体层is背离衬底150的一侧；第二金属层172，位于第二绝缘层162背离衬底150的一侧；平坦化层180，位于第三半导体层背离衬底150的一侧；第三绝缘层163，位于平坦化层180背离衬底150的一侧；第二通孔pv2，贯穿第三绝缘层163以及平坦化层180，露出部分所述p型半导体层pl。

第一导电层190，包括感光元件pd的第一极121以及公共电极111；位于第三绝缘层163背离衬底150的一侧；感光元件pd的第一极121通过第二通孔pv2与p型半导体层pl连接。

具体的，感光元件pd的第一极121与公共电极111均为透明电极，在指纹识别阶段，驱动芯片将第二偏置信号vbias2通过第二偏置信号线132和感光元件pd的第一极121传输至感光元件pd的p型半导体层pl，感光元件pd接收到第二偏置信号vbias2后进入工作状态，指纹反射光透过第一极121进入感光元件pd，感光元件pd接收指纹反射光并产生光电流。由于第一极121为透明电极，第一极121不会对指纹反射光造成遮挡，能够确保感光元件pd接收到指纹反射光。感光元件pd的第一极121与公共电极111之间绝缘，保证在显示阶段，感光元件pd不会对公共电极的公共电压信号产生干扰。此外，由于感光元件pd的第一极121以及公共电极111同层设置，因此在制作时只需要一次刻蚀工艺，无需对感光元件pd的第一极121和公共电极111分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。

可选的，继续参见图3，第一金属层171包括第一偏置信号线131。具体的，第一偏置信号线131与存储电容cst的第一极板cst1可以通过跨桥结构br电连接，还可以是第一偏置信号线131与存储电容cst的第一极板cst1直接电连接，第一金属层171包括栅极电极、存储电容cst的第一极板cst1和第一偏置信号线131，即栅极电极、存储电容cst的第一极板cst1和第一偏置信号线131同层设置，因此在制作时只需要一次刻蚀工艺，无需对栅极电极、存储电容cst的第一极板cst1和第一偏置信号线131分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。在其他实施方式中，还可以是第二金属层172包括第一偏置信号线131，如图5所示，第二金属层172包括晶体管的源漏电极和第一偏置信号线131，第一偏置信号线131与存储电容cst的第一极板cst1通过过孔电连接，即源漏电极和第一偏置信号线131同层设置。

可选的，图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图。如图8所示，显示面板100还包括位于衬底150上的遮光层210，以及位于遮光层210背离衬底150一侧的缓冲层220；缓冲层220位于第一半导体层与遮光层210之间。

遮光层包括遮光图案211以及第一偏置信号线131。

具体的，遮光图案211与第一偏置信号线131同层设置，第一偏置信号线131与存储电容cst的第一极板cst1通过过孔电连接，因此在制作时只需要一次刻蚀工艺，无需对遮光图案211与第一偏置信号线131分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。此外，第一偏置信号线131位于像素单元110靠近衬底150一侧，不会影响显示面板的开口率。

可选的，图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图。如图9所示，公共电极111复用为触控电极220。

显示面板100还包括第三金属层；第三金属层与第一金属层171以及第二金属层172绝缘；第三金属层包括第一偏置信号线131以及多条触控电极线230；触控电极220与至少一条触控电极线230电连接。

具体的，第一偏置信号线131与触控电极线230同层设置，触控电极220通过过孔与触控电极线230电连接，存储电容cst的第一极板cst1通过过孔与第一偏置信号线131电连接，在制作第一偏置信号线131与触控电极线230时只需要一次刻蚀工艺，无需对第一偏置信号线131与触控电极线230分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。需要说明的是，图9仅示例性展示了将触控电极线23设置于第二金属层172与第一导电层190之间，本领域技术人员可以根据显示面板的实际需求设置触控电极线230的具体位置，本申请不做具体限制。

可选的，图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图。如图10所示，显示面板100还包括第四金属层；第四金属层与第一金属层171以及第二金属层172绝缘；第四金属层包括第一偏置信号线131。

具体的，在显示面板现有的工艺制程上，增加一道工艺制程，先制作第一偏置信号线131的掩膜板，再通过刻蚀工艺制作形成第一偏置信号线131，第一偏置信号线131通过过孔与存储电容cst的第一极板cst1电连接，第四金属层与第一金属层171以及第二金属层172绝缘，因此第四金属层上与非开口区对应的区域有足够的空间设置第一偏置信号线131，不影响显示面板的开口率。优选的，将第一偏置信号线131设置于第一金属层171与第二金属层172之间，第一偏置信号线131通过过孔连接存储电容cst的第一极板cst1，如图10所示，或者将第一偏置信号线131设置于第一金属层171与遮光层210之间，第一偏置信号线131通过过孔连接存储电容cst的第一极板cst1，将第一偏置信号线131临近存储电容cst的第一极板cst1设置，形成第一偏置信号线131与存储电容cst的第一极板cst1之间的过孔的过程更易控制，工艺上更容易实现。

需要说明的是，图10仅示例性展示了将第一偏置信号线131设置于第一金属层171与第二金属层172之间，本领域技术人员可以根据显示面板的实际需求设置第一偏置信号线131的具体位置，本申请不做具体限制。

图11为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视结构示意图。如图11所示，显示装置200包括上述实施例中的任一显示面板100；还包括驱动芯片240；驱动芯片240包括第一端口out1和第二端口out2；第一偏置信号线(图11中未示出)通过第一端口out1与驱动芯片240电连接；公共电压信号线(图11中未示出)通过第二端口out2与驱动芯片240电连接。驱动芯片240通过第一端口out1向第一偏置信号线发送第一偏置信号，通过第二端口out2向公共电压信号线发送公共电压信号。

本发明实施例提供的显示装置200，具备上述实施例中显示面板100所具有的有益效果，此处不再赘述。在具体实施时，显示装置200可以为手机、平板电脑，也可以为电视机、显示区、数码相框、导航仪、智能穿戴显示装置等任何具有指纹识别功能的显示产品或部件，本发明实施例对此不作特殊限定。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。