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一种阵列基板显示面板及显示装置

阅读:1019发布:2020-05-16

专利汇可以提供一种阵列基板显示面板及显示装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种阵列 基板 、 显示面板 及显示装置,由于将指纹识别结构设置在阵列基板中,并不是像 现有技术 那样设置在 背光 模组远离显示面板的一侧,所以本发明 实施例 中并不需要对背光模组进行特殊的设计(如开孔),进而该指纹识别器件也就不会对背光模组提供的 背 光源 的均一性造成不良影响,从而保证显示装置可以正常显示;并且,实现了指纹识别结构的内嵌设计,如此,可以减少显示装置的厚度,使得在实现指纹识别功能的同时,实现轻薄化的设计。此外,在指纹识别过程中,指纹识别器件距离指纹较近,指纹识别器件接收到的 信号 更强,使得指纹识别器件可以快速准确地进行识别,提高指纹识别的效率和准确率。,下面是一种阵列基板显示面板及显示装置专利的具体信息内容。

1.一种阵列基板,其特征在于,包括:
衬底基板;
以及依次位于所述衬底基板之上的第一电路结构、指纹识别结构和像素电极,所述指纹识别结构包括:叠层设置的第一电极、压电层和第二电极,所述第二电极设置在所述压电层与所述像素电极之间,所述第二电极复用为公共电极;
其中,所述第一电路结构与所述第一电极电连接,用于:向所述第一电极提供指纹驱动信号,以及根据所述第一电极检测到的指纹识别信号进行指纹识别。
2.如权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述指纹识别结构还包括绝缘层;
所述绝缘层设置于所述第一电极与所述压电层之间。
3.如权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括:与所述像素电极电连接的第二电路结构;
所述第二电路结构用于向所述像素电极提供显示信号;
所述第一电路结构与所述第二电路结构同层设置。
4.如权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括:用于提供公共信号的第一导电结构;
所述第一导电结构位于所述衬底基板与所述压电层之间;
所述第一导电结构与所述第二电极电连接。
5.如权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括:与所述像素电极同材质且同层设置的桥接电极,所述第一导电结构与所述第二电极通过所述桥接电极电连接。
6.如权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,所述第一导电结构与所述第一电极同材质且同层设置。
7.如权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,所述第一电路结构包括晶体管,所述第一导电结构与所述晶体管的源/漏极同材质且同层设置。
8.如权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括:位于所述第一电路结构与所述指纹识别结构之间的导电层,所述导电层包括多个绝缘设置的第二导电结构,所述第一电极与所述第一电路结构通过所述第二导电结构电连接;
所述第一导电结构与所述第二导电结构同材质且同层设置。
9.如权利要求1-8任一项所述的阵列基板,其特征在于,所述指纹识别结构设置有多个;
所述第二电极和所述压电层整面设置,所述第一电极设置有多个且彼此相互绝缘。
10.一种显示面板,其特征在于,包括:相对而置的阵列基板和对向基板、以及位于所述阵列基板和所述对向基板之间的液晶
其中,所述阵列基板如权利要求1-9任一项所述。
11.一种显示装置,其特征在于,包括:背光模组、以及位于所述背光模组出光面的显示面板;
其中所述显示面板如权利要求10所述。

说明书全文

一种阵列基板显示面板及显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域,尤指一种阵列基板、显示面板及显示装置。

背景技术

[0002] 液晶显示器是一种非自发光器件,需要设置背光模组,利用背光模组提供的光源实现显示功能。对于液晶显示器而言,若要实现指纹识别功能,需要设置指纹识别器件,且目前技术中,指纹识别器件一般设置于背光模组的非出光面一侧,也即指纹识别器件设置在背光模组背离显示面板的一侧。
[0003] 然而,若要实现指纹识别功能,需要在背光模组中设置开孔,以便于指纹反射的光线可以入射至指纹识别器件中,完成指纹识别。如此设置,会影响背光模组提供的背光源的均一性,从而影响液晶显示器的显示效果。
[0004] 基于此,如何在实现指纹识别功能的同时,避免对显示效果造成不良影响,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种阵列基板、显示面板及显示装置,用以在实现指纹识别功能的同时,避免对显示效果造成不良影响。
[0006] 第一方面,本发明实施例提供了一种阵列基板,包括:
[0007] 衬底基板;
[0008] 以及依次位于所述衬底基板之上的第一电路结构、指纹识别结构和像素电极,所述指纹识别结构包括:叠层设置的第一电极、压电层和第二电极,所述第二电极设置在所述压电层与所述像素电极之间,所述第二电极复用为公共电极;
[0009] 其中,所述第一电路结构与所述第一电极电连接,用于:向所述第一电极提供指纹驱动信号,以及根据所述第一电极检测到的指纹识别信号进行指纹识别。
[0010] 第二方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括:相对而置的阵列基板和对向基板、以及位于所述阵列基板和所述对向基板之间的液晶;
[0011] 其中,所述阵列基板如本发明实施例提供的上述阵列基板所述。
[0012] 第三方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括:背光模组、以及位于所述背光模组出光面的显示面板;
[0013] 其中所述显示面板如本发明实施例提供的上述显示面板所述。
[0014] 本发明有益效果如下:
[0015] 本发明实施例提供的一种阵列基板、显示面板及显示装置,具有以下几点优势:
[0016] 第一,由于将指纹识别结构设置在阵列基板中,并不是像现有技术那样设置在背光模组远离显示面板的一侧,所以本发明实施例中并不需要对背光模组进行特殊的设计(如开孔),进而该指纹识别器件也就不会对背光模组提供的背光源的均一性造成不良影响,从而保证显示装置可以正常显示。
[0017] 第二,由于将指纹识别结构设置在阵列基板中,实现了指纹识别结构的内嵌设计,如此,可以减少显示装置的厚度,使得在实现指纹识别功能的同时,实现轻薄化的设计。
[0018] 第三,由于将指纹识别结构设置在阵列基板中,所以在指纹识别过程中,指纹识别器件距离指纹较近,指纹识别器件接收到的信号更强,使得指纹识别器件可以快速准确地进行识别,提高指纹识别的效率和准确率。附图说明
[0019] 图1为现有技术中指纹识别结构的设置位置的示意图;
[0020] 图2为本发明实施例中提供的第一种阵列基板的结构示意图;
[0021] 图3为本发明实施例中提供的第二种阵列基板的结构示意图;
[0022] 图4为本发明实施例中提供的第三种阵列基板的结构示意图;
[0023] 图5为本发明实施例中提供的第四种阵列基板的结构示意图;
[0024] 图6为本发明实施例中提供的第五种阵列基板的结构示意图;
[0025] 图7为本发明实施例中提供的多个指纹识别结构的分布示意图;
[0026] 图8为本发明实施例中提供的一种显示装置的结构示意图;
[0027] 图9为本发明实施例中提供的另一种显示装置的结构示意图。
[0028] 其中,10-衬底基板,20-第一电路结构,30-指纹识别结构,31-第一电极,32-第二电极,33-压电层,34-绝缘层,40-像素电极,50-第二电路结构,60-桥接电极,70-第一导电结构,80-第二导电结构,90-遮光结构,100-显示面板,101-阵列基板,102-对向基板,103-液晶,200-背光模组,300-下偏光片,400-上偏光片,500-盖板,z-指纹,k-开孔,w-显示装置。

具体实施方式

[0029] 下面将结合附图,对本发明实施例提供的一种阵列基板、显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0030] 发明人在研究中发现,对于设置有指纹识别结构的液晶显示器而言,具体结构可以如图1所示,图中示出了背光模组200、下偏光片300、显示面板100、上偏光片400、盖板500、以及指纹识别结构30;其中,指纹识别结构30设置在背光模组200背离显示面板100的一侧,由于指纹识别结构30在对指纹z进行识别时,需要接收从指纹z反射出的光线,所以背光模组200中需要设置开孔k,且需要准直设计,即使得反射光可以准直地入射至指纹识别结构30的表面,以使指纹识别结构30可以准确地识别指纹z。
[0031] 然而,如此设置,存在以下几个问题:
[0032] 1、因指纹识别结构30独立于背光模组200和显示面板设计,所以会增加显示装置的厚度,不利于轻薄化设计;
[0033] 2、由于需要背光模组200中设置开孔k,开孔k的存在会对背光模组200提供的背光源的均一性造成不良影响,导致显示装置的显示效果下降。
[0034] 3、因指纹识别结构30位于背光模组200背离显示面板100的一侧,而与指纹z接触的是显示面板100,所以指纹识别结构30距离指纹z较远,导致指纹识别结构30接收到的信号较弱,无法准确有效地进行识别,降低指纹识别的准确率。
[0035] 基于此,本发明实施例提供了一种阵列基板,用于避免对背光模组提供的背光源的均一性造成不良影响、提高指纹识别的准确率、以及实现显示装置轻薄化设计。
[0036] 具体地,本发明实施例提供的一种阵列基板,如图2至图6所示,图2至图6分别为五种不同结构的阵列基板的结构示意图。
[0037] 参见图2至图6所示,该阵列基板可以包括:
[0038] 衬底基板10;
[0039] 以及依次位于衬底基板10之上的第一电路结构20、指纹识别结构30和像素电极40,指纹识别结构30包括:叠层设置的第一电极31、压电层33和第二电极32,第二电极32设置在压电层33与像素电极40之间,第二电极32复用为公共电极;
[0040] 其中,第一电路结构20与第一电极31电连接,用于:向第一电极31提供指纹驱动信号,以及根据第一电极31检测到的指纹识别信号进行指纹识别。
[0041] 在本发明实施例中,像素电极40与公共电极共同作用产生电场,用于使液晶分子发生偏转,实现显示,其中,像素电极40的材料,和/或,公共电极的材料,可以为化铟
[0042] 第一电极31的材料可以为氧化铟锡。
[0043] 在本发明实施例中,由于将指纹识别结构30设置在阵列基板中,并不是像现有技术那样设置在背光模组远离显示面板的一侧,所以本发明实施例中并不需要对背光模组进行特殊的设计(如开孔),进而该指纹识别器件也就不会对背光模组提供的背光源的均一性造成不良影响,从而保证显示装置可以正常显示。
[0044] 并且,由于将指纹识别结构30设置在阵列基板中,实现了指纹识别结构30的内嵌设计,如此,可以减少显示装置的厚度,使得在实现指纹识别功能的同时,实现轻薄化的设计。
[0045] 此外,由于将指纹识别结构30设置在阵列基板中,所以在指纹识别过程中,指纹识别结构30距离指纹较近,指纹识别结构30接收到的信号更强,使得指纹识别结构30可以快速准确地进行识别,提高指纹识别的效率和准确率。
[0046] 在具体实施时,在本发明实施例中,指纹识别结构可以设置有多个;
[0047] 第二电极和压电层整面设置,第一电极设置有多个且彼此相互绝缘。
[0048] 例如,如图7所示的多个指纹识别结构的分布示意图,其中,图中示出了6个指纹识别结构30,且第二电极32和压电层33均是整层设置的,也即不同指纹识别结构30中的第二电极32构成了一个一体结构,且输入的信号均是相同的,不同指纹识别结构30中的压电层33也构成了一个一体结构,而不同指纹识别结构30中的第一电极31是相互绝缘且独立的。
[0049] 如此,由于第二电极32可以复用为公共电极,所以第二电极32整面设置即可,且压电层33也可以整面设置,如此,可以简化指纹识别结构30的结构,降低指纹识别结构30的制作难度,进而降低阵列基板的制作难度,从而提高阵列基板的制作效率。
[0050] 并且,图7中的虚线箭头表示声波的传播方向,指纹z中的不同位置反射的超声波在被转换为指纹识别信号后,可以被不同的第一电极31检测到,从而通过位于膜层m1中的第一电路结构20(图7中未示出第一电路结构20)对指纹识别信号进行分析和识别。
[0051] 此外,图7中的膜层m2中包括多个结构,如阵列基板中除了指纹识别结构30和第一电路结构20之外的结构、以及液晶、对向基板等,在此只是用一个膜层m2来表示超声波的传播介质,对膜层m2中具体包括的结构并不做具体限定。
[0052] 说明一点,不同指纹识别结构30中的第一电极31电连接的第一电路结构20的具体结构可以是相同的,也可以是不同的,只要能够实现指纹识别,均属于本发明实施例所要保护的范围。
[0053] 并且,对于第一电路结构20的具体结构(图2至图6中只是一个晶体管来代替第一电路结构20,但这并不说明第一电路结构20仅包括一个晶体管)在发明实施例中并不做具体限定,只要能够实现指纹识别,同样均属于本发明实施例所要保护的范围。
[0054] 也就是说,通过不同的指纹识别结构30中的第一电极31,可以分别检测到被指纹峰反射回的超声波对应的指纹识别信号、以及被指纹谷反射回的超声波对应的指纹识别信号,通过对接收到的不同的指纹识别信号的分析,即可实现指纹识别。
[0055] 由于第一电极31与第一电路结构20电连接,且通过第一电极31可以将指纹识别信号传输至第一电路结构20中,所以不同指纹识别结构30中的第一电极31需要绝缘设置,以避免不同指纹识别结构30之间产生相互干扰,进而避免影响指纹识别的准确性。
[0056] 具体地,对于本发明实施例中的指纹识别结构的工作原理,具体如下:
[0057] 本发明实施例中提及的指纹识别结构可以看作是一个电容,第一电极和第二电极可以看作是电容的两个电极板。
[0058] 并且,该指纹识别结构可以理解为一种超声波指纹识别器件,其中,超声波是一种频率高于20000Hz的声波,它的方向性好,穿透能强,易于获得较集中的声能,在中的传播距离远,当然也可以在其他介质中传播,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
[0059] 若向某一方向发射超声波时,通过检测声波从发射到反射回来的时间和强弱,可以计算出发射点到反射点之间的距离,因此可以依据这一原理采集指纹信息,实现指纹识别。
[0060] 结合图2和图7所示的结构,在具体的指纹识别过程中,为了使得压电层33产生超声波,且第二电极32复用为公共电极时,向第二电极32输入的公共信号为固定信号,相应地,通过第一电路结构20向第一电极31输入的指纹驱动信号可以为高频信号(例如但不限于高频正弦信号),在第一电极31和第二电极32形成的高频电场的作用下,位于第一电极31和第二电极32之间的压电层33可以产生超声波并发射出去。
[0061] 并且,向不同指纹识别结构30中的第一电极31输入的指纹驱动信号可以是相同的,以便于各指纹识别结构30产生相同的超声波,以便于后续地指纹识别,降低指纹识别的难度。
[0062] 在超声波产生后,第一电路结构20可以停止向第一电极31输入指纹驱动信号,也即此时第一电路结构20停止向第一电极31输入任何信号。
[0063] 在超声波遇到指纹z时,因指纹z存在峰和谷,且峰和谷对超声波的反射强度不同,也即峰的位置与显示面板之间空隙小,存在的空气少,所以反射强度较大,而谷的位置与显示面板之间的间隙大一些,存在的空气多一些,所以反射强度较小,因此,在反射回来的超声波达到压电层33时,可以通过压电层33将反射回的超声波信号转换成指纹识别信号,再被不同的第一电极31检测到,并传输至第一电路结构20中,以使第一电路结构20对指纹识别信号进行检测,从而实现指纹识别。
[0064] 可选地,在本发明实施例中,如图3所示,指纹识别结构30还包括绝缘层34;
[0065] 绝缘层34设置于第一电极31与压电层33之间。
[0066] 如此设置的原因在于:
[0067] 在显示面板的工作过程中,可能因为某些原因可能会发生漏电的现象,即在未进行指纹识别时第一电极31仍然能够检测到电信号,而该电信号并不是因为压电层33将反射回的超声波转换后得到的,也即该电信号是一种干扰信号,若此时第一电极31将该干扰信号传输至第一电路结构20中后,会产生误判,导致指纹识别的准确率下降。
[0068] 在增加了绝缘层34之后,该绝缘层34可以避免干扰信号传输至第一电极31中,进而避免通过第一电极31传输至第一电路结构20中,从而避免误判的产生,提高指纹识别的准确率。
[0069] 可选地,在本发明实施例中,阵列基板还包括:与像素电极电连接的第二电路结构;
[0070] 第二电路结构用于向像素电极提供显示信号;
[0071] 第一电路结构与第二电路结构同层设置。
[0072] 例如,如图4所示,图中仅用一个晶体管来表示第二电路结构50,但这并不表示第二电路结构50仅包括一个晶体管,第二电路结构50的具体结构,可以是本领域技术人员所熟知的任何结构,在此并不限定。
[0073] 参见图4所示,像素电极40与第二电路结构50中的晶体管的漏极D1电连接,以便于向像素电极40输入显示信号,以使像素电极40与公共电极(也即第二电极32)之间形成电场,从而驱动液晶(未示出)发生偏转,以实现显示功能。
[0074] 由于第一电路结构20与第二电路结构50同层设置,可以在制作第二电路结构50时同时制作出第一电路结构20,以便于简化阵列基板的制作工艺,降低阵列基板的制作难度,提高阵列基板的制作效率。同时,还有利于降低阵列基板的厚度,进而有利于降低显示面板的厚度,从而实现轻薄化的设计。
[0075] 在具体实施时,在本发明实施例中,阵列基板还包括:用于提供公共信号的第一导电结构;
[0076] 第一导电结构位于衬底基板与压电层之间;
[0077] 第一导电结构与第二电极电连接。
[0078] 如此,可以向第二电极输入公共信号,以使第二电极可以实现公共电极的功能、以及实现指纹识别器件的功能,从而保证显示面板可以正常显示,保证指纹识别器件实现指纹识别。
[0079] 具体地,为了实现第一导电结构与第二电极电连接,可以有以下几种设置方式:
[0080] 方式1:
[0081] 可选地,在本发明实施例中,第一导电结构与第二电极直接通过过孔电连接。
[0082] 例如,如图6所示,第一导电结构70与第一电极31同层设置,此时在压电层33中可以设置过孔(如虚线圈4),以实现第一导电结构70与第二电极32电连接。
[0083] 又例如,第一导电结构还可以与第一电路结构中的晶体管的源极同层设置,此时需要在压电层、以及位于第一电极与晶体管的源极之间的绝缘膜中设置过孔,未给出图示,以实现第一导电结构与第二电极电连接。
[0084] 再例如,第一导电结构还可以位于其他膜层,相应地,可以在位于第一导电结构与第二电极之间的各膜层中制作过孔,未给出图示,以实现第一导电结构与第二电极电连接。
[0085] 因此,在实际情况中,可以根据实际需要设置第一导电结构的位置,相应地在制作过孔,以实现第一导电结构与第二电极电连接,从而以满足各种应用场景的需要,提高设计的灵活性。
[0086] 方式2:
[0087] 可选地,在本发明实施例中,阵列基板还包括:与像素电极同材质且同层设置的桥接电极,第一导电结构与第二电极通过桥接电极电连接。
[0088] 例如,如图4所示,桥接电极60与像素电极40同层设置,第一导电结构70与第一电极31同层设置,此时,通过桥接电极60可以分别电连接第一导电结构70和第二电极32,以实现第一导电结构70与第二电极32电连接。
[0089] 在制作像素电极40时,由于像素电极40需要与晶体管的漏极D1电连接,所以在制作像素电极40时可以同时需要制作过孔1(如图4中的虚线圈1);若制作像素电极40时同时制作出桥接电极60,那么在该过程中,可以同时制作出过孔2(如图4中的虚线圈2)和过孔3(如图4中的虚线圈3),从而实现第一导电结构70与第二电极32电连接。
[0090] 如此,使得与前述方式1相比,减少了一道过孔制作工艺,简化了阵列基板的制作工艺,降低了阵列基板的制作难度,提高了阵列基板的制作效率。
[0091] 具体地,在该方式2中,在设置第一导电结构的位置时,可以有以下几种情况:
[0092] 情况1:
[0093] 可选地,在本发明实施例中,如图2和图4所示,第一导电结构70与第一电极31同材质且同层设置。
[0094] 如此,可以在制作第一电极31时同时制作第一导电结构70,简化了阵列基板的制作工艺,降低了阵列基板的制作难度,提高阵列基板的制作效率。
[0095] 情况2:
[0096] 可选地,在本发明实施例中,如图3所示,第一电路结构20包括晶体管,第一导电结构70与晶体管的源/漏极(如D2)同材质且同层设置。晶体管的源/漏极的材料为金属。
[0097] 如此,可以在制作晶体管的源/漏极D2时同时制作第一导电结构70,简化了阵列基板的制作工艺,降低了阵列基板的制作难度,提高阵列基板的制作效率。
[0098] 情况3:
[0099] 可选地,在本发明实施例中,如图5所示,阵列基板还包括:位于第一电路结构20与指纹识别结构30之间的导电层,导电层包括多个绝缘设置的第二导电结构80,第一电极31与第一电路结构20通过第二导电结构80电连接;
[0100] 第一导电结构70与第二导电结构80同材质且同层设置。
[0101] 在实际情况中,阵列基板上制作有数据线(未示出),且数据线可以与图5中所示的第一电路结构20中的晶体管的源/漏极D2同材质且同层设置。若数据线的设置数量较多时,为了避免数据线之间的间隙过小发生短路而对显示信号的传输造成不良影响,可以将部分数据线与晶体管的源/漏极D2同材质且同层设置,其余部分数据下与第二导电结构80同材质且同层设置,以增加各数据线之间的间隙,避免数据线之间发生短路,保证显示信号的正常有效传输。
[0102] 因此,在此种情况下,可以将第一导电结构设置为与第二导电结构同材质且同层设置,也即在制作第二导电结构时同时制作出第一导电结构,简化了阵列基板的制作工艺,降低了阵列基板的制作难度,提高阵列基板的制作效率;同时,还提高了显示装置的可靠性。
[0103] 对于上述三种情况,可以根据实际需要进行设置,以满足不同应用场景的需要,提高设计的灵活性。
[0104] 需要说明的是,可选地,在本发明实施例中,参见图3所示,以图中所述的第一电路结构20中的一个晶体管为例,可以在衬底基板10与有源层Y之间设置遮光结构90,以避免对该晶体管的有源层Y造成不良影响,提高该晶体管的性能,从而提高第一电路结构的20的性能,提高显示装置的可靠性。
[0105] 其中,遮光结构90可以采用任何可以实现遮光作用的材料制作,在此并不限定;并且,遮光结构90的尺寸,可以是任何可以保证有源层Y可以正常工作的尺寸,在此也不作具体限定。
[0106] 基于同一发明构思,本发明实施例提供了一种显示面板,如图8所示的一种显示装置w的结构示意图中的显示面板100的具体结构,可以包括:相对而置的阵列基板101和对向基板102、以及位于阵列基板101和对向基板102之间的液晶103;
[0107] 其中,阵列基板101如本发明实施例提供的上述阵列基板。
[0108] 基于同一发明构思,本发明实施例提供了一种显示装置,如图8所示,可以包括:背光模组200、以及位于背光模组200出光面的显示面板100;
[0109] 其中显示面板100如本发明实施例提供的上述显示面板。
[0110] 在具体实施时,该显示装置可以为:手机(如图9所示)、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例,重复之处不再赘述。
[0111] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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