CN109934059A - 阵列基板及其驱动方法、制备方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板及其驱动方法、制备方法及显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的指纹识别精度低的问题。本发明的阵列基板，包括：介质层，位于所述介质层上的多个像素单元；每个所述像素单元包括透明显示器件；所述阵列基板还包括：位于至少部分所述像素单元之间的辅助发光器件；位于所述介质层背离所述像素单元的一侧的指纹识别层；其中，所述指纹识别层包括：指纹识别器件；所述指纹识别器件用于在指纹识别阶段，根据接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

Description

阵列基板及其驱动方法、制备方法及显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其驱动方法、制备方法及显示装置。

背景技术

指纹是人体与生俱来、独一无二且可与他人相区别的特征。它是由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成的，这些脊和谷的组成细节通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等，决定了每个指纹团的唯一性。由之发展起来的指纹识别技术是较早被作为个人身份验证的技术，根据指纹采集、输入的方式不同，目前广泛应用并被熟知的有：光学成像、热敏传感器、人体红外传感器等。

目前，光学式指纹识别传感器通过探测从人体手指反射的光线来实现其检测和识别功能。若想在电子设备的显示区域实现指纹识别，需要将光学式指纹识别传感器放置在显示区域中像素单元间的非显示区域，为保证像素开口率，给予光学式指纹识别传感器器件的面积非常有限，光学式指纹识别传感器面积小，吸收光面积小，产生的光电流低，指纹的检测与识别容易产生误差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种可以对指纹进行精准检测的阵列基板及其驱动方法、制备方法及显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，包括：介质层，位于所述介质层上的多个像素单元；每个所述像素单元包括透明显示器件；所述阵列基板还包括：

位于至少部分所述像素单元之间的辅助发光器件；

位于所述介质层背离所述像素单元的一侧的指纹识别层；其中，

所述指纹识别层包括：指纹识别器件；所述指纹识别器件用于在指纹识别阶段，根据接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

优选的是，所述阵列基板还包括：层间绝缘层和反射层；其中，

所述反射层位于所述指纹识别层背离所述介质层的一侧；

所述层间绝缘层位于所述反射层与所述指纹识别层之间。

优选的是，所述辅助发光器件与所述指纹识别器件在所述介质层上的正投影无重叠。

优选的是，所述辅助发光器件包括沿背离所述介质层依次设置的第一极、发光层、第二极；其中，所述第一极的材料包括反射材料。

优选的是，多个所述像素单元呈阵列排布，其中在行方向上，任意两相邻的所述像素单元之间均设置有所述辅助发光器件。

进一步优选的是，所述像素单元与所述指纹识别器件一一对应设置。

优选的是，所述辅助发光器件包括白色电致发光器件。

优选的是，所述透明显示器件包括用于发出红、绿、蓝三种颜色光之一或者任意两种混光的电致发光器件。

优选的是，所述指纹识别器件包括：光电二极管。

优选的是，所述介质层包括玻璃基底。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述阵列基板的驱动方法，包括：

指纹识别阶段：控制辅助发光器件发光，并控制指纹识别层中的指纹识别器件工作，指纹识别器件根据其接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

优选的是，所述阵列基板的驱动方法，还包括：

显示阶段：控制像素单元中的各个透明显示器件发光，以及控制所述辅助发光器件发光，以实现图像的显示。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板的制备方法，包括：在介质层上形成多个像素单元的步骤；形成每个所述像素单元的步骤包括：形成透明显示器件；所述阵列基板的制备方法还包括：

在位于至少部分所述像素单元之间形成辅助发光器件；以及，

在位于所述介质层背离所述像素单元的一侧形成指纹识别层的步骤；其中，

形成所述指纹识别层的步骤包括：形成指纹识别器件；

所述指纹识别器件用于在指纹识别阶段，根据接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

优选的是，所述阵列基板的制备方法，还包括：

在指纹识别层背离所述介质层的一侧依次形成层间绝缘层和反射层的步骤。

优选的是，所述辅助发光器件与所述指纹识别器件在所述介质层上的正投影无重叠。

优选的是，形成所述辅助发光器件的步骤包括：

沿背离所述介质层依次形成第一极、发光层、第二极；其中，所述第一极的材料包括反射材料。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的阵列基板。

本发明具有如下有益效果：

由于在本发明的阵列基板中，将像素单元中的显示器件设置为透明显示器件，因此，在指纹识别阶段，指纹识别器件开启，位于像素单元之间的辅助发光器件发出的光经过触控体的反射则可以通过透明显示器件而照射至指纹识别器件上，由于触控体的谷和脊所反射的光量是不同的，故对应的指纹识别器件所接收的光量则不同，从而使得对应的指纹识别器件的产生的光电流就不同，进而实现对指纹的识别。同时，本发明的阵列基板中的指纹识别层是位于介质层背离像素单元的一侧的，也就是说不会占用像素单元的开口率，这样以来，对于指纹识别层中的每个指纹识别器件面积相对现有的而言可以做得更大一些，也即吸收光面积变大，从而使得产生的光电流变大，进而指纹的检测与识别更加精准。

附图说明

图1为本发明的实施例1的阵列基板的结构示意图；

图2和3为本发明的实施例1的阵列基板的在指纹识别阶段的光线示意图；

图4为本发明的实施例3的阵列基板的制备方法的流程图。

其中附图标记为：1、介质层；2、像素单元；21、透明显示器件；3、辅助发光器件；4、指纹识别层；41、指纹识别器件；5、反射层；6、层间绝缘层；10、触控体。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

结合图1和2所示，本实施例提供一种阵列基板，其包括：介质层1、多个像素单元2、辅助发光器件3、指纹识别层4、反射层5；其中，多个像素单元2位于介质层1之上，且每个像素单元2中均包括透明显示器件21；辅助发光器件3至少位于部分像素单元2之间；指纹识别层4包括指纹识别器件41，且位于介质层1背离像素单元2的侧面上。在指纹识别阶段，指纹识别层4中的指纹识别器件41能够根据接收到由辅助发光器件3发射，并经触控体10反射的光，以确定指纹信息。在显示阶段，像素单元2中的透明显示器件21和辅助发光器件可以同时发光，以实现显示。

在需要说明的是，本实施例中所谓的“触控体”是指主体表面具有谷和脊的触摸主体，例如：手指、脚趾等。本实施例中为了提高像素开口率，将指纹识别层4中的指纹识别器件41应是是与像素单元2至少部分重叠的，此时本实施例中所选取的指纹识别器件41在与像素单元2对应的位置应当能够允许像素单元2发出的光透过，例如指纹识别层4中的指纹识别器件41通常包括光电二极管，而本领域技术人员应当理解的是，光电二极管可以制作为透明器件。

由于在本实施例的阵列基板中，将像素单元2中的显示器件设置为透明显示器件21，因此，在指纹识别阶段，指纹识别器件41开启，位于像素单元2之间的辅助发光器件3发出的光经过触控体10的反射则可以通过透明显示器件21而照射至指纹识别器件41上，由于触控体10的谷和脊所反射的光量是不同的，故对应的指纹识别器件41所接收的光量则不同，从而使得对应的指纹识别器件41的产生的光电流就不同，进而实现对指纹的识别。同时，本实施例的阵列基板中的指纹识别层4是位于介质层1背离像素单元2的一侧的，也就是说不会占用像素单元的开口率，这样以来，对于指纹识别层4中的每个指纹识别器件41面积相对现有的而言可以做得更大一些，也即吸收光面积变大，从而使得产生的光电流变大，进而指纹的检测与识别更加精准。

其中，本实施例中的介质层1可以为基底，也可以为绝缘层。当介质层1为玻璃基底时，此时，指纹识别层4和像素单元2所在层分设于玻璃基底的两个相对的侧面上，也即指纹识别层4和像素单元2所在层位于玻璃基底的不同侧；当介质层1为绝缘层时，此时，介质层1则设置在玻璃基底上，指纹识别层4和像素单元2所在层位于玻璃基底的同一侧。

其中，为了提高本实施例中阵列基板的显示效果，优选的，如图3所示，在指纹识别层4背离介质层1的一侧设置反射层5；在指纹识别层4和反射层5之间设置有层间绝缘层6。这样以来，在显示阶段，像素单元2中的透明显示器件21所发出的光通过指纹识别层4垂直照射至反射层5之后可以将光线发射出去，以进行显示，从而防止光线的损失，进而可以提高显示效果；同时在指纹识别层4与反射层之间是绝缘设置，可以防止指纹识别层4和反射层5二者短路。

其中，本实施例中的辅助发光器件3优选的为与像素单元2中的透明显示器件21的发光颜色不同。例如：每个像素单元2中均包括红、绿、蓝三种颜色光之一或者任意两种混光的电致发光器件(分别为R、G、B)，其中，透明显示器件21优选为有机电致发光器件；此时，辅助发光器件3可以为白色有机电致发光器件W。这样以来，在显示时，白色有机电致发光器件可以作为与其相邻的一个像素单元2中的一个像素，也即每个像素单元2可以被看作包括红、绿、蓝、白四种颜色的有机电致发光器件(也即，R、G、B、W)，从而使得显示面板的显示亮度更加鲜亮。当然，辅助发光器件3也可以为黄色、酒红色的有机电致发光器件。这样也可以提高显示面板的显示色域。

其中，由于辅助发光器件3在指纹识别阶段，用于为指纹识别器件41照明，用以进行指纹的识别，因此，辅助发光器件3被触控体10反设置指纹识别器件41的光越多，指纹识别器件41感应出光电流则越多，更利于指纹的识别，故辅助发光器件3优选为顶发射型的显示器件，也就是说，辅助发光器件3包括沿背离介质层1依次设置的第一极、发光层、第二极；其中，所述第一极的材料包括反射材料。这样以来，在指纹识别阶段辅助发光器件3的出光方向则是指向触控体10的。

其中，在本实施的阵列基板中，多个像素单元呈阵列排布；在行方向上任意两相邻的像素单元2之间均设置辅助发光器件3。与此同时，则要求指纹识别层4在于每个像素单元2对应的位置均是指有指纹识别器件41，也即像素单元2与所述指纹识别器件41一一对应设置，这样以来，不仅能够实现全屏指纹识别，而且指纹识别的精度较高。

进一步的，辅助发光器件3与指纹识别器件41在介质层1上的正投影无重叠。之所以这样设置是，因为在指纹识别阶段，辅助发光器件3所发出的光照射至触控体10之后，将以一定的出射角度照射至指纹识别器件41上，此时，辅助发光器件3与指纹识别器件41在介质层1上的正投影无重叠，从而保证辅助发光器件3所发出的光经由触控体10可以完全照射至指纹识别器件41，以实现精准的指纹识别。当然，辅助发光器件3与指纹识别器件41在介质层1上的正投影只要是不完全重叠即可。

实施例2：

本实施例提供一种阵列基板的驱动方法，该阵列基板可以实施例1中阵列基板。

在此需要说明的是，阵列基板中每个像素单元2是与相应的数据线和栅线连接的，在栅线被选通，数据线上加载的数据电压则被写入至像素单元2中以实现相应灰阶的显示，同理辅助发光器件3的显示与像素单元2显示的原理相同。每个指纹识别器件41是与相应的驱动线和读取线连接的，在驱动线被选通时，指纹识别器件41根据接收到光量，转换出相应的电流信号经读取线输出，以供指纹信息的确定。在本实施例中以在行方向上两相邻的像素单元2之间设置一个辅助发光器件3，位于同一行的像素单元2和辅助发光器件3连接同一条栅线，位于同一列的像素单元2连接同一条数据线，以及位于同一列的辅助发光器件3连接同一条数据线，位于同一行指纹识别器件41连接同一条驱动线，位于同一列的指纹识别器件41连接同一条读取线为例进行说明。

本实施例中的阵列基板的驱动方法，包括以下两个阶段：

显示阶段：控制栅线逐行被选通，给数据线输出相应的数据电压信号，以使像素单元2的各个透明显示器件21，以及辅助发光器件3同时发光，以实现图像的显示。在该阶段，各条驱动线是没有驱动信号被写入的，也即指纹识别器件41是不进行工作的。

指纹识别阶段：控制驱动线逐行被选通，控制指纹识别层4中的指纹识别器件41工作，指纹识别器件41根据其接收到由辅助发光器件3发射并经触控体反射的光，转换出相应的电流信号经读取线输出，以确定指纹信息。需要说明的是，本领域技术人员可以知道该阶段中透明显示器件可以工作也可以不工作，只要确保指纹识别器件41能够根据其接收到由辅助发光器件3发射并经触控体反射的光，转换出相应的电流信号经读取线输出，以确定指纹信息即可。

由于在本实施例的阵列基板中，将像素单元2中的显示器件设置为透明显示器件21，因此，在指纹识别阶段，指纹识别器件41开启，位于像素单元2之间的辅助发光器件3发出的光经过触控体10的反射则可以通过透明显示器件21而照射至指纹识别器件41上，由于触控体10的谷和脊所反射的光量是不同的，故对应的指纹识别器件41所接收的光量则不同，从而使得对应的指纹识别器件41的产生的光电流就不同，进而实现对指纹的识别。同时，本实施例的阵列基板中的指纹识别层4是位于介质层1背离像素单元2的一侧的，也就是说不会占用像素单元的开口率，这样以来，对于指纹识别层4中的每个指纹识别器件41面积相对现有的而言可以做得更大一些，也即吸收光面积变大，从而使得产生的光电流变大，进而指纹的检测与识别更加精准。

实施例3：

如图4所示，本实施例提供一种阵列基板的制备方法，该制备方法能够制备实施例1中的阵列基板，具体包括以下步骤：

步骤一、在介质层1上形成多个像素单元2和位于至少部分所述像素单元2之间形成辅助发光器件3的步骤。

其中，介质层1可以为玻璃基底；每个像素单元2均包括多个透明显示器件21，各透明显示器件21所发出的光的颜色不同，辅助发光器件3可以白光电致发光器件，当然也可以选用其他颜色的发光器件；以下以介质层1为玻璃基底，每个像素单元2均包括红、绿、蓝三种不同颜色的电致发光器件，辅助发光器件3为白光电致发光器件为例，对该步骤进行说明。

步骤一具体可以包括如下步骤：

S11、在基底上通过形成包括红、绿、蓝三种不同颜色的电致发光器件的第一极的图形；其中，这三种颜色电致发光器件的第一极为透明电极；再通过一次构图工艺形成包括白光电致发光器件的第一极的图形；其中，白光电致发光器件的第一极为反射电极。在此需要说明的是，这两次构图工艺不分先后顺序。

S12、在完成上述步骤的玻璃基底上，形成像素限定层，并在与各个第一极相对应的位置刻蚀形成容纳部。

S13、在完成上述步骤的玻璃基底上，通过喷墨打印的方式在相应的容纳部中形成相应的发光材料；也即在红、绿、蓝、白电致发光器件的第一极所对应的位置分别喷墨打印红色、绿色、蓝色、白色发光材料。

S14、在完成上述步骤的玻璃基底上，形成包括红、绿、蓝、白电致发光器件的第二极的图形，其中，这四者电致发光器件的第二极可以为一体结构。

步骤二、在介质层1背离像素单元2的一侧形成指纹识别层4。

其中，指纹识别层4包括多个指纹识别器件41，指纹识别器件41用于在指纹识别阶段，根据接收到由辅助发光器件3发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。指纹识别器件41可以由薄膜晶体管和光电二极管构成。为了更加精准的进行指纹识别，优选的将指纹识别器件41形成在与像素单元2一一对应的位置，且辅助发光器件3与指纹识别器件41在介质层1上的正投影无重叠。

步骤二具体可以包括如下步骤：

S1、在介质层1背离像素单元2的一侧形成与像素单元2对应的位置形成每个指纹识别器件41中的薄膜晶体管的各层结构。

S2、在形成薄膜晶体管的各层结构之后，形成光电二极管的各层结构。

以上步骤一和步骤二的顺序可以互换，至此完成本实施例中的阵列基板的制备。

为了提高阵列基板的光利用率，阵列基板的制备方法还可以包括以下步骤：

步骤三、在指纹识别层4背离介质层1的一侧依次形成层间绝缘6和反射层5。这样以来，在显示阶段，像素单元2中的透明显示器件21所发出的光通过指纹识别层4垂直照射至反射层5之后可以将光线发射出去，以进行显示，从而防止光线的损失，进而可以提高显示效果；同时在指纹识别层4与反射层之间是绝缘设置，可以防止指纹识别层4和反射层5二者短路。

由于在本实施例的阵列基板的制备方法中，将像素单元2中的显示器件设置为透明显示器件21，因此，在指纹识别阶段，指纹识别器件41开启，位于像素单元2之间的辅助发光器件3发出的光经过触控体10的反射则可以通过透明显示器件21而照射至指纹识别器件41上，由于触控体10的谷和脊所反射的光量是不同的，故对应的指纹识别器件41所接收的光量则不同，从而使得对应的指纹识别器件41的产生的光电流就不同，进而实现对指纹的识别。同时，本实施例的阵列基板中的指纹识别层4是位于介质层1背离像素单元2的一侧的，也就是说不会占用像素单元的开口率，这样以来，对于指纹识别层4中的每个指纹识别器件41面积相对现有的而言可以做得更大一些，也即吸收光面积变大，从而使得产生的光电流变大，进而指纹的检测与识别更加精准。

实施例4：

本实施例提供一种显示装置，其包括实施例1中的阵列基板。

当然本实施例中该显示装置可以包括：OLED面板、手机、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。

由于具有上述的OLED基板，故本实施例的显示装置的可以实现全屏指纹识别。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种阵列基板，包括：介质层，位于所述介质层上的多个像素单元；其特征在于，每个所述像素单元包括透明显示器件；所述阵列基板还包括：

位于至少部分所述像素单元之间的辅助发光器件；

位于所述介质层背离所述像素单元的一侧的指纹识别层；其中，

所述指纹识别层包括：指纹识别器件；所述指纹识别器件用于在指纹识别阶段，根据接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：层间绝缘层和反射层；其中，

所述反射层位于所述指纹识别层背离所述介质层的一侧；

所述层间绝缘层位于所述反射层与所述指纹识别层之间。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助发光器件与所述指纹识别器件在所述介质层上的正投影无重叠。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助发光器件包括沿背离所述介质层依次设置的第一极、发光层、第二极；其中，所述第一极的材料包括反射材料。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，多个所述像素单元呈阵列排布，其中在行方向上，任意两相邻的所述像素单元之间均设置有所述辅助发光器件。

6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元与所述指纹识别器件一一对应设置。

7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述辅助发光器件包括白色电致发光器件。

8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述透明显示器件包括用于发出红、绿、蓝三种颜色光之一或者任意两种混光的电致发光器件。

9.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述指纹识别器件包括：光电二极管。

10.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述介质层包括玻璃基底。

11.一种如权利要求1-10中任一项所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，包括：

指纹识别阶段：控制辅助发光器件发光，并控制指纹识别层中的指纹识别器件工作，指纹识别器件根据其接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

12.根据权利要求11所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，还包括：

显示阶段：控制像素单元中的各个透明显示器件发光，以及控制所述辅助发光器件发光，以实现图像的显示。

13.一种阵列基板的制备方法，包括：在介质层上形成多个像素单元的步骤；其特征在于，形成每个所述像素单元的步骤包括：形成透明显示器件；所述阵列基板的制备方法还包括：

在位于至少部分所述像素单元之间形成辅助发光器件；以及，

在位于所述介质层背离所述像素单元的一侧形成指纹识别层的步骤；其中，

形成所述指纹识别层的步骤包括：形成指纹识别器件；

所述指纹识别器件用于在指纹识别阶段，根据接收到由所述辅助发光器件发射并经触控体反射的光，以确定指纹信息。

14.根据权利要求13所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，还包括：

在指纹识别层背离所述介质层的一侧依次形成层间绝缘层和反射层的步骤。

15.根据权利要求13所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述辅助发光器件与所述指纹识别器件在所述介质层上的正投影无重叠。

16.根据权利要求13所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，形成所述辅助发光器件的步骤包括：

沿背离所述介质层依次形成第一极、发光层、第二极；其中，所述第一极的材料包括反射材料。

17.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的阵列基板。