CN113641049B - 一种阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置，通过在每个像素单元设置至少一个作为光敏元件的光电二极管，且光电二极管的第一电极与读取线电连接，第二电极与栅线电连接，这样在指纹识别阶段，利用栅线分时加载光电二极管的反偏电压，光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号，带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片读取读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别，由于光电二极管设置在显示区域，因此本发明的方案能够实现显示区域任意位置的指纹识别，且结构简单、易于实现。

Description

一种阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置。
背景技术
指纹是人体与生俱来且独一无二的特征，指纹是由皮肤表面上的一系列脊和谷组成，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、螺旋或双旋等细节，决定了指纹图案的唯一性。由此发展起来的光电二极管被用于个人身份验证，如目前广泛引用且被熟知的感光式光电二极管。
全面屏设计的显示产品是显示技术发展的主要方向，但目前全面屏的设计一般将集成光电二极管的Home键固定在屏幕的某一个位置，通过指纹来解锁，即目前的指纹识别只有在特定区域可以进行识别，还没有实现将光电二极管设置于显示区域。
发明内容
本发明实施例提供一种阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置，通过将光电二极管集成于显示区域，并且将光电二极管与栅线电连接，利用栅线分时加载光电二极管的反偏电压，能够实现显示区域任意位置的指纹识别。
本发明实施例提供了一种阵列基板，包括：
衬底基板；
多条栅线，位于所述衬底基板上且沿第一方向延伸；
多条数据线，位于所述栅线远离所述衬底基板一侧且沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向交叉；
多个像素单元，由所述多条栅线和所述多条数据线交叉限定出；
多条读取线，位于所述衬底基板上且沿所述第二方向延伸；
光电二极管，每个所述像素单元至少设置一个所述光电二极管，所述光电二极管包括位于所述衬底基板上依次层叠设置的第一电极、光敏层和第二电极，所述第一电极与所述读取线电连接，所述第二电极与所述栅线电连接。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，所述读取线、所述第一电极与所述数据线同层设置。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，所述光敏层包括层叠设置的P型半导体层、I型半导体层和N型半导体层，所述P型半导体层与所述第二电极接触设置，所述N型半导体层与所述第一电极接触设置。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，还包括位于所述栅线和所述数据线之间的第一绝缘层，位于所述光敏层远离所述衬底基板一侧且覆盖所述衬底基板的第二绝缘层，以及位于所述第二绝缘层远离所述衬底基板一侧的第三绝缘层；
所述第二电极通过贯穿所述第三绝缘层、部分所述第二绝缘层的第一过孔与所述光敏层电连接，所述第二电极通过贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的第二过孔与所述栅线电连接。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，还包括位于所述第二绝缘层和所述第三绝缘层之间的多条触控感应线，以及位于所述第三绝缘层远离所述衬底基板一侧的公共电极层；
所述公共电极层包括独立设置的多个公共电极，所述公共电极复用为触控电极，所述公共电极与所述触控感应线通过贯穿所述第三绝缘层的第三过孔一一对应电连接。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，所述第二电极与所述公共电极同层设置。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，所述第二过孔内填充连接部，所述连接部和所述第二电极为一体结构。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，每一所述像素单元包括不同颜色的多个子像素，每一所述子像素包括像素开关和像素电极，所述光电二极管在所述衬底基板上的正投影与所述像素开关在所述衬底基板上的正投影不交叠；
所述像素开关包括栅极、所述第一绝缘层、有源层、源极和漏极，所述有源层和所述源极、所述漏极接触设置；
所述栅极和所述栅线电连接，所述源极与所述数据线电连接，所述像素电极通过贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的第四过孔与所述漏极电连接。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；所述阵列基板为本发明实施例提供的上述阵列基板。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括背光模组及显示面板，所述显示面板为本发明实施例提供的上述显示面板，所述背光模组位于所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧。
相应地，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法，包括：
指纹识别阶段：向所述栅线逐行加载负电压，所述光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将所述光信号转换为带有指纹信息的电信号；所述带有指纹信息的电信号传输至所述读取线，驱动芯片读取所述读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述驱动方法中，在所述指纹识别阶段之前，还包括：
感应阶段：根据所述触摸主体按压时对应的触控电极的电容变化，通过所述触控感应线将所述触控电极的电容变化信息传输至所述驱动芯片，所述驱动芯片根据所述触控电极的电容变化信息识别所述触摸主体的按压区域；控制所述阵列基板仅对所述按压区域的栅线进行逐行加载负电压。
本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供的阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置，通过在每个像素单元设置至少一个作为光敏元件的光电二极管，且光电二极管的第一电极与读取线电连接，第二电极与栅线电连接，这样在指纹识别阶段，利用栅线分时加载光电二极管的反偏电压，光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号，带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片读取读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别，由于光电二极管设置在显示区域，因此本发明的方案能够实现显示区域任意位置的指纹识别，且结构简单、易于实现。
附图说明
图1为本发明实施例提供的阵列基板的俯视结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的阵列基板的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的指纹识别原理示意图；
图4为本发明实施例提供的阵列基板的俯视结构示意图之二；
图5为本发明实施例提供的阵列基板中公共电极层的俯视结构示意图；
图6为本发明实施例提供的显示阶段、感应阶段和指纹识别阶段的时序图；
图7为本发明实施例提供的指纹识别阶段读取的脊和谷信息示意图；
图8A至图8H为本发明实施例提供的阵列基板的制作方法在执行每一步骤之后的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
本发明实施例提供了一种阵列基板，如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的阵列基板的俯视结构示意图，图2为本发明实施例提供的阵列基板中一个子像素的剖面结构示意图，该阵列基板具体包括：
衬底基板1；
多条栅线2，位于衬底基板1上且沿第一方向X延伸；
多条数据线3，位于栅线2远离衬底基板1一侧且沿第二方向Y延伸，第一方向X和第二方向Y交叉；
多个像素单元4，由多条栅线2和多条数据线3交叉限定出；
多条读取线5，位于衬底基板1上且沿第二方向Y延伸；
光电二极管6，每个像素单元4至少设置一个光电二极管6，如图2所示，光电二极管6包括位于衬底基板1上依次层叠设置的第一电极61、光敏层62和第二电极63，第一电极61与读取线5电连接，第二电极63与栅线2电连接。
具体地，本发明采用与栅线电连接的光电二极管进行指纹识别的原理是：如图3所示，当触摸主体(如手指)触摸屏幕时，当光源(背光源)照射到手指指纹的脊线和谷线时发生反射，由于脊线和谷线的反射角度及反射回去的光照强度不同，将光透射到光电二极管上，引起光电二极管的阻值发生变化，从而电流发生变化，该电流通过读取线输出至驱动芯片，驱动芯片根据电流识别出指纹的脊线和谷线，从而进行指纹识别。
因此，本发明实施例提供的上述阵列基板，通过在每个像素单元设置至少一个作为光敏元件的光电二极管，且光电二极管的第一电极与读取线电连接，第二电极与栅线电连接，这样在指纹识别阶段，利用栅线分时加载光电二极管的反偏电压，光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号，带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片读取读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别，由于光电二极管设置在显示区域，因此本发明的方案能够实现显示区域任意位置的指纹识别，且结构简单、易于实现。
具体地，本发明中的每个像素单元至少设置一个光电二极管，举例来说，每个像素单元包括多个不同颜色的子像素，如红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每个像素单元中的一个子像素都设置一个光电二极管，因此阵列基板中每个像素单元所在区域均设置一个光电二极管，从而使得显示区域任意位置均能实现指纹识别，结构简单、易于实现。本发明为了进一步提高指纹识别精度，图1是以在每个像素单元中的所有子像素内均设置一个光电二极管为例进行说明的，本发明对此不做限制。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，还包括位于栅线2和数据线3之间的第一绝缘层7，位于光敏层62远离衬底基板1一侧且覆盖衬底基板1的第二绝缘层8，以及位于第二绝缘层8远离衬底基板1一侧的第三绝缘层9；
如图4所示，图4为阵列基板的俯视结构示意图(图4仅示意部分结构)，第二电极63通过贯穿第三绝缘层9、部分第二绝缘层8的第一过孔V1与光敏层62电连接，第二电极63通过贯穿第一绝缘层7、第二绝缘层8和第三绝缘层9的第二过孔V2与栅线2(图4中以Gate表示栅线2)电连接。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1所示，每一像素单元4包括不同颜色的多个子像素，如红色子像素41、绿色子像素42和蓝色子像素43，每一子像素还包括像素开关T和像素电极P，如图2所示，光电二极管6在衬底基板1上的正投影与像素开关T在衬底基板1上的正投影不交叠；
如图2所示，像素开关T包括栅极01、第一绝缘层7、有源层02、源极03和漏极04，有源层02和源极03、漏极04接触设置；像素电极P可以与栅极01位于同一膜层，但是像素电极P的材料一般为ITO，栅极01的材料为金属，像素电极P和栅极01采用两次Mask工艺形成；
如图4所示，栅极01和栅线2电连接，源极03与数据线3电连接，像素电极P通过贯穿第一绝缘层7、第二绝缘层8和第三绝缘层9的第四过孔V4与漏极04电连接。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1和图2所示，由于在形成像素开关T的源极03与漏极04时同时形成数据线3，读取线5、第一电极61与数据线3同层设置，即在形成像素开关T的源极03与漏极04时同时制作读取线5和第一电极61，即可通过一次构图工艺同时形成读取线5、第一电极61与数据线3，可以节省工艺，节约成本。
具体地，由于数据线与像素开关的源漏电极同层设置，源漏电极采用不透光的导电材料(一般为金属，电阻低)，因此将读取线与数据线同层设置，可以降低读取线的电阻，有利于电信号传输；由于照射至手指的光源一般为背光源，将第一电极与数据线同层设置，因此第一电极可以挡住背光源直接照射至光电二极管的光线，避免其对光电二极管电流变化的影响。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，光敏层62包括层叠设置的P型半导体层621、I型半导体层622和N型半导体层623，P型半导体层621与第二电极63接触设置，N型半导体层623与第一电极61接触设置。具体地，P型半导体层621为掺杂P型离子的a-Si，I型半导体层622为a-Si，N型半导体层623为掺杂N型离子的a-Si。由于P型半导体层621与第二电极63接触设置，第二电极63与栅线2电连接，因此在指纹识别阶段，可以通过向栅线2逐行加载负电压，使得与光电二极管6的N型半导体层623接触设置的第一电极61加载的电压该高于第二电极63加载的电压，即能保证光电二极管6正常工作，这样光电二极管6采集经由触摸主体(如手指)反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号传输至读取线5以进行指纹识别。
具体地，本发明实施例可以采用掺杂dopping工艺形成光电二极管，例如在第一电极上方依次沉积a-Si并掺杂N型离子(如气体源掺杂PH3气体，掺杂P)以形成光电二极管的N型半导体层、沉积a-Si以形成光电二极管的I型半导体层、沉积a-Si并掺杂P型离子(气体源掺杂B2H6气体，掺杂B)以形成光电二极管的P型半导体层，并采用PIN掩膜版干刻将其他地方的P型半导体层、I型半导体层、N型半导体层刻蚀掉，只保留有用的PIN结，以形成本发明中光电二极管的图形。在像素面积允许的情况下，PIN型光电二极管面积越大，感知外界光线的变化越明显。I型半导体层厚度可调，一般厚度越厚，对光电二极管的漏电流感应越灵敏，因此I型半导体层厚度根据实际需要进行调节。本发明可以采用等离子体增强化学的气相沉积PECVD工艺形成光电二极管，本发明对此不作限制。
具体地，PIN型光电二极管是在重掺杂的P区和N区之间夹有一层I区(本征半导体层，耗尽层)，当入射光能量E＝hv超过硅材料禁带宽度，就在耗尽层中或离耗尽层边源的长度内产生电子-空穴对。这种电子-空穴对被外加电场拉开，电子向N区漂移，空穴向P区漂移，当载流子的移动通过耗尽层时，在外电路形成光电流。PIN硅光电二极管能选择耗尽层即I区的厚度，使灵敏度和响应速度更优化。增加I区厚度可以增大耗尽区的宽度，达到减小扩散运动的影响，提高响应速度，I区较厚可以更好吸收光辐射产生光电流。当触控时，光源变化(手指触摸)，光生载流子浓度减小或增大导致漏电流变化，依据读取线上漏电流变化作为指纹识别的时候能进行指纹扫描识别的作用。
在具体实施时，本发明由于在每一个像素单元内至少设置一个光电二极管，可以实现在显示区域任意位置实现指纹识别解锁，但是任意指定位置解锁时，如果所有栅线逐一扫描的话，因为屏幕很大，大大增加了全面屏的功耗，因此为了降低指纹解锁时全面屏的功耗，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，还包括位于第二绝缘层8和第三绝缘层9之间的多条触控感应线10，以及位于第三绝缘层9远离衬底基板1一侧的公共电极层11；
如图5所示，公共电极层11包括独立设置的多个公共电极05，公共电极05复用为触控电极，如图4所示，公共电极05与触控感应线10通过贯穿第三绝缘层9的第三过孔V3一一对应电连接，如图5所示，触控感应线10与柔性线路板上的驱动芯片电连接，即覆晶薄膜(Chip On Film，COF)技术。即本发明通过将阵列基板上的公共电极层11分割成多个独立的公共电极05，并且增加一层Metal Mask制作触控感应线10，触控感应线10与分割的公共电极05对应电连接，因此在手指按压显示区域任意位置时，复用为触控电极的公共电极05的电容会发生变化，驱动芯片可以根据触控电极(05)的电容变化信息确定手指按压位置，然后控制时序仅对手指按压位置进行栅线逐行扫描，不需要对面板内所有栅线进行扫描，大大降低面板的功耗。
在具体实施时，本发明实施例中公共电极层分割后的多个公共电极，一方面作为触控时感应电容变化实现自容式触控功能，另一方面作为电容块感应手指触摸时指纹扫描的位置，通过驱动芯片读取手指触摸的范围。
具体地，在显示阶段，从第一条栅线开始逐行扫描至最后一行(显示时栅线加载正电压)，因此栅线大部分时间是处于关闭状态，就是负压的情况，光电二极管能够实现反压控制，这时候对光照引起的电流变化更敏感，因此在指纹识别阶段当感应到手指按压位置范围时，仅对手指按压位置这一范围内的栅线进行扫描，开始扫描前这一范围内的栅线全部打开，开始扫描后通过时序控制栅线逐行加载负电压，通过环境光的变化(触摸)照射光电二极管引起的漏电流变化来逐行扫描每一行的指纹谷和脊的状态，从而有效灵敏感受光照引起的光电二极管电流变化，实现逐行扫描识别指纹谷和脊信息，最终将再通过读取线将指纹信息传递到驱动芯片进行指纹识别。
在具体实施时，本发明实施例提供的光电二极管仅作为指纹识别作用，公共电极层在显示时加载公共电极信号，且公共电极层的多个公共电极复用为触控电极，实现识别触摸位置的作用，以及通过公共电极电容变化实现自容式触控功能，从而本发明最终实现显示、指纹识别、触控集成一体的全面屏设计。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，第二电极63与公共电极05同层设置，即在形成公共电极05时同时形成第二电极63，即可通过一次构图工艺同时形成第二电极63与公共电极05，可以节省工艺，节约成本。具体地，由于光电二极管6需要接收从手指的脊线和谷线反射的光线，因此第二电极63采用与材料为透明导电材料的公共电极05同层设置，该透明导电材料一般为ITO。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图2所示，第二过孔V2内填充连接部06，连接部06和第二电极63为一体结构，即在形成公共电极05时同时形成一体成型的第二电极63和连接部06，即可通过一次构图工艺同时形成第二电极63、连接部06与公共电极05，可以节省工艺，节约成本。
当然，在具体实施时，本发明实施例提供的上述阵列基板还包括本领域人员熟知的其它膜层，在此不做一一列举，本发明仅是示意性说明本发明中阵列基板的结构。
目前全面屏设计的带有指纹解锁功能的HOME键一般设置在固定位置，而本发明实现了在显示区任意位置解锁功能，任意位置解锁实现更高科技感体验，增加产品附加属性。
下面对本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法进行详细说明：
该阵列基板的驱动方法分为三个阶段：显示阶段、感应阶段和指纹识别阶段，对应的时序图如图6所示。
显示阶段：向各条栅线(G1、G2、G3……)逐行加载栅极扫描信号，以实现显示功能。
感应阶段：栅线全部关闭，通过触控感应线感应手指触摸位置，当手指按压显示区时，按压区域的触控电极的电容会发生变化，触控感应线将该变化传输至驱动芯片，驱动芯片根据触控电极的电容变化信息识别手指的按压区域。
指纹识别阶段：当确定手指按压区域后，例如手指触摸位置为10×10的区域(G1到G10区域)，如图6所示的G1～G10的时序图，如图7所示，以R1～R10表示读取线，仅控制向确定的手指按压区域对应的栅线(如G1、G2、G3……G10)逐行加载负电压，如首先扫描G1行(向G1加载负电压)，然后G1行关闭，扫描G2行(向G2加载负电压)，然后G2行关闭……G3～G10栅线逐行加载负电压进行扫描，栅线扫描过程中，光电二极管采集经由手指反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号；带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片根据读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别。具体地，从G1开始逐行给低电平，可以调节低电平电压，调节光电二极管的漏电流大小，从G1行给负电压开始进行读取R1～R10的数据，识别谷和脊位置，然后G2行给负电压再次读取R1～R10的数据，识别谷和脊位置，然后G3行给负电压再次读取R1～R10的数据，识别谷和脊位置，以此类推，最终如图7所示，逐行扫描后得到100个谷和脊数据，通过这些数据读取指纹谷和脊信息进行指纹识别。
下面对本发明实施例提供的图2所示的阵列基板的制作方法进行说明，具体可以包括以下步骤：
(1)在衬底基板1上蒸镀一层厚度约为的ITO膜层，通过曝光、显影、湿刻形成像素电极P，如图8A所示；
(2)在步骤(1)的基础上沉积一层厚度分别为Mo/Al/Mo的金属膜层，通过曝光、显影、湿刻形成栅极01和栅线2，如图8B所示；
(3)在步骤(2)的基础上沉积整层的第一绝缘层7，第一绝缘层7的厚度约为材料为SiNx；然后沉积一层厚度约为/>的半导体层，在半导体层上沉积一层厚度分别为/>的Mo/Al/Mo金属膜层，然后对Mo/Al/Mo金属膜层进行湿刻，形成像素开关的源极03、漏极04、第一电极61和读取线5，对半导体层进行干刻形成像素开关的有源层02，如图8C所示；通过将半导体层和源漏金属层同时制作出来，与传统5Mask相比，4Mask是将Active层和SD层一起沉积，涂覆PR胶后只进行一次Mask，先刻蚀出数据线，经过灰化曝光出沟道，由于半导体层和源漏金属层同时制作出来，因此在第一电极61下方具有与第一电极61图形相同的半导体层，第一电极61下方的半导体层不影响后续制作的光电二极管的工作。
(4)在步骤(3)的基础上在第一电极61上方依次沉积a-Si并掺杂N型离子(如气体源掺杂PH3气体，掺杂P)以形成光电二极管的N型半导体层、沉积a-Si以形成光电二极管的I型半导体层、沉积a-Si并掺杂P型离子(气体源掺杂B2H6气体，掺杂B)以形成光电二极管的P型半导体层，并采用PIN掩膜版干刻将其他地方的P型半导体层、I型半导体层、N型半导体层刻蚀掉，只保留有用的PIN结，形成如图8D所示的N型半导体层623、I型半导体层622及P型半导体层621；
(5)在步骤(4)的基础上沉积整层的第二绝缘层8，第二绝缘层8的厚度约为材料为SiNx，如图8E所示；
(6)在步骤(5)的基础上蒸镀材料为Mo/Al/Mo、厚度分别为 的金属膜层，通过曝光、显影、湿刻形成触控感应线10，如图8F所示；
(7)在步骤(6)的基础上沉积整层的第三绝缘层9，第三绝缘层9的厚度约为材料为SiNx，如图8G所示；
(8)在步骤(7)的基础上通过曝光、显影、刻蚀，干刻掉不需要的绝缘层，露出过孔，主要有过孔的地方，例如像素电极的连接过孔(第四过孔V4)，刻蚀掉漏极上方的绝缘层，露出漏极04，刻蚀掉像素电极的绝缘层，露出像素电极P，后续通过ITO将它们连接起来；又如光电二极管的P型半导体层621上方需要连接第二电极，通过将P型半导体层621上方的绝缘层刻蚀掉，露出P型半导体层621，后续通过ITO Mask制作第二电极63；在栅线2上方的绝缘层刻蚀掉暴露出栅线2，后续通过ITO Mask将第二电极63与栅线2电连接，图中未示出触控感应线10与公共电极电连接的第三过孔，制作方法相同，将触控感应线10上方的绝缘层刻蚀掉暴露出部分触控感应线10，通过ITO Mask将触控感应线10与公共电极电连接，如图8H所示；
(9)在步骤(8)的基础上蒸镀整面的ITO膜层，通过构图工艺，形成一体成型的第二电极63和连接部06、多个独立的公共电极05、连接部08，第二电极63通过第一过孔V1与P型半导体层621电连接，连接部06通过第二过孔V2与栅线2电连接，像素电极通过覆盖第四过孔V4的连接部08与漏极04电连接，如图2所示。
经过上述步骤(1)-(9)即可制作出本发明实施例提供的图2所示的阵列基板的结构。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述阵列基板的驱动方法，包括：
指纹识别阶段：向栅线逐行加载负电压，光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号；带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片读取读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别。
本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法，通过利用栅线分时加载光电二极管的反偏电压，光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号，带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片读取读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别，由于光电二极管设置在显示区域，因此本发明的驱动方法能够实现显示区域任意位置的指纹识别。
在具体实施时，为了降低显示面板的功耗，在本发明实施例提供的上述驱动方法中，在指纹识别阶段之前，还包括：
感应阶段：根据触摸主体按压时对应的触控电极的电容变化，通过触控感应线将触控电极的电容变化信息传输至驱动芯片，驱动芯片根据触控电极的电容变化信息识别触摸主体的按压区域；控制阵列基板仅对按压区域的栅线进行逐行加载负电压。因此在指纹识别阶段当触控感应线上感应到手指按压位置范围时，仅对手指按压位置这一范围内的栅线进行扫描，而不需要全屏扫描，因此可以降低显示面板的功耗。
需要说明的是，本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法可以参加上述阵列基板中对指纹识别的原理说明，在此不重复说明。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，如图9所示，包括：相对设置的阵列基板100和彩膜基板200，以及位于阵列基板100和彩膜基板200之间的液晶层(未示出)；阵列基板100为本发明实施例提供的上述阵列基板。具体地，该阵列基板100包括衬底基板1，衬底基板1具有多个像素单元，每个像素单元至少设置一个光电二极管6，还包括独立设置的多个公共电极05(复用为触控电极)，本发明是以每个子像素里都有一个光电二极管6和公共电极05，手指触摸时，会引起触控电极电容的变化以及光电二极管6对光的变化，从而实现指纹识别；彩膜基板200包括衬底基板1’，位于衬底基板1’面向阵列基板100一侧的彩色滤光层(如R、G、B)，以及位于彩色滤光层之间的黑矩阵07。该显示面板解决问题的原理与前述阵列基板相似，因此该显示面板的实施可以参见前述阵列基板的实施，重复之处在此不再赘述。
当然，在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示面板还包括本领域人员熟知的其它膜层，在此不做详述，本发明仅是示意性说明本发明中显示面板的结构。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，如图10所示，包括背光模组300及显示面板，显示面板为本发明实施例提供的上述显示面板，背光模组300位于阵列基板100远离彩膜基板200的一侧。该显示装置可以为：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。该显示装置解决问题的原理与前述阵列基板相似，因此该显示装置的实施可以参见前述阵列基板的实施，重复之处在此不再赘述。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图10所示，还包括位于阵列基板100面向背光源300一侧的下偏光片400，以及位于彩膜基板200远离阵列基板100一侧的上偏光片500，这些膜层与现有的膜层相同，在此不做详述。
本发明实施例提供的阵列基板、其驱动方法、显示面板及显示装置，通过在每个像素单元设置至少一个作为光敏元件的光电二极管，且光电二极管的第一电极与读取线电连接，第二电极与栅线电连接，这样在指纹识别阶段，利用栅线分时加载光电二极管的反偏电压，光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将光信号转换为带有指纹信息的电信号，带有指纹信息的电信号传输至读取线，驱动芯片读取读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别，由于光电二极管设置在显示区域，因此本发明的方案能够实现显示区域任意位置的指纹识别，且结构简单、易于实现。
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。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
多条栅线，位于所述衬底基板上且沿第一方向延伸；
多条数据线，位于所述栅线远离所述衬底基板一侧且沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向交叉；
多个像素单元，由所述多条栅线和所述多条数据线交叉限定出；
多条读取线，位于所述衬底基板上且沿所述第二方向延伸；
光电二极管，每个所述像素单元至少设置一个所述光电二极管，所述光电二极管包括位于所述衬底基板上依次层叠设置的第一电极、光敏层和第二电极，所述第一电极与所述读取线电连接，所述第二电极与所述栅线电连接；
还包括位于所述栅线和所述数据线之间的第一绝缘层，位于所述光敏层远离所述衬底基板一侧且覆盖所述衬底基板的第二绝缘层，以及位于所述第二绝缘层远离所述衬底基板一侧的第三绝缘层；
所述第二电极通过贯穿所述第三绝缘层、部分所述第二绝缘层的第一过孔与所述光敏层电连接，所述第二电极通过贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的第二过孔与所述栅线电连接；
还包括位于所述第二绝缘层和所述第三绝缘层之间的多条触控感应线，以及位于所述第三绝缘层远离所述衬底基板一侧的公共电极层；
所述公共电极层包括独立设置的多个公共电极，所述公共电极复用为触控电极，所述公共电极与所述触控感应线通过贯穿所述第三绝缘层的第三过孔一一对应电连接。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述读取线、所述第一电极与所述数据线同层设置。
3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述光敏层包括层叠设置的P型半导体层、I型半导体层和N型半导体层，所述P型半导体层与所述第二电极接触设置，所述N型半导体层与所述第一电极接触设置。
4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二电极与所述公共电极同层设置。
5.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述第二过孔内填充连接部，所述连接部和所述第二电极为一体结构。
6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每一所述像素单元包括不同颜色的多个子像素，每一所述子像素包括像素开关和像素电极，所述光电二极管在所述衬底基板上的正投影与所述像素开关在所述衬底基板上的正投影不交叠；
所述像素开关包括栅极、所述第一绝缘层、有源层、源极和漏极，所述有源层和所述源极、所述漏极接触设置；
所述栅极和所述栅线电连接，所述源极与所述数据线电连接，所述像素电极通过贯穿所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的第四过孔与所述漏极电连接。
7.一种显示面板，其特征在于，包括：相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；所述阵列基板为如权利要求1-6任一项所述的阵列基板。
8.一种显示装置，其特征在于，包括背光模组及显示面板，所述显示面板为如权利要求7所述的显示面板，所述背光模组位于所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧。
9.一种如权利要求1-6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：向所述栅线逐行加载负电压，所述光电二极管采集经由触摸主体反射的光信号，并将所述光信号转换为带有指纹信息的电信号；所述带有指纹信息的电信号传输至所述读取线，驱动芯片读取所述读取线上带有指纹信息的电信号并进行指纹识别。
10.如权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，在所述指纹识别阶段之前，还包括：
感应阶段：根据所述触摸主体按压时对应的触控电极的电容变化，通过所述触控感应线将所述触控电极的电容变化信息传输至所述驱动芯片，所述驱动芯片根据所述触控电极的电容变化信息识别所述触摸主体的按压区域；控制所述阵列基板仅对所述按压区域的栅线进行逐行加载负电压。
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