CN106292108B - 一种阵列基板及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板及显示面板，涉及显示技术领域，可提高显示面板的开口率。所述阵列基板包括：设置在衬底上的薄膜晶体管、以及指纹识别组件；所述指纹识别组件包括开关元件和指纹识别元件；所述指纹识别元件设置在所述开关元件和所述薄膜晶体管的远离所述衬底的一侧，且所述指纹识别元件在所述衬底上的正投影覆盖所述开关元件和所述薄膜晶体管在所述衬底上的正投影；其中，所述指纹识别元件的靠近所述衬底的第一极的材料为金属材料。用于阵列基板的制造。

Description

一种阵列基板及显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及显示面板。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触控屏(Touch Panel，简称TP)的诞生使人们的生活更加便捷。

目前，在日常生活中已经被人们广泛应用了的一些智能终端如智能手机和平板电脑等，其内部存储了大量重要信息，因此，其安全性变得尤为重要。而手指的指纹是由手指表面皮肤凹凸不平的纹路组成，是人体与生俱来的、独一无二、固定不变、可与他人区分开的识别特征，指纹识别技术具有精度高、速度快、价格低、用户接受度高等优点，因此，指纹识别成为倍受欢迎的智能终端加密方式。

显示装置包括显示面板，显示面板包括阵列基板和对盒基板；阵列基板包括薄膜晶体管和像素电极；对盒基板包括黑矩阵。现有的一种显示装置实现指纹识别功能的技术方案，是将指纹识别组件集成在阵列基板上。其中，指纹识别组件包括指纹识别元件和开关元件，指纹识别元件设置在阵列基板的不与黑矩阵对应的区域，开关元件和薄膜晶体管与黑矩阵对应。

基于此，由于阵列基板和对盒基板对盒时，会存在对位偏差，因此，需要黑矩阵的尺寸大于开关元件和薄膜晶体管的尺寸，导致显示面板的开口率降低。

发明内容

本发明的实施例提供一种阵列基板及显示面板，可提高显示面板的开口率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种阵列基板，包括设置在衬底上的薄膜晶体管、以及指纹识别组件；所述指纹识别组件包括开关元件和指纹识别元件；所述指纹识别元件设置在所述开关元件和所述薄膜晶体管的远离所述衬底的一侧，且所述指纹识别元件在所述衬底上的正投影覆盖所述开关元件和所述薄膜晶体管在所述衬底上的正投影；其中，所述指纹识别元件的靠近所述衬底的第一极的材料为金属材料。

优选的，所述指纹识别元件在衬底上的正投影还覆盖沿第一方向延伸的信号线在所述衬底上的正投影；所述信号线为栅线或数据线；其中，沿与所述第一方向交叉的第二方向，任一排所述子像素用于发同一种颜色的光。

优选的，所述阵列基板还包括与所述薄膜晶体管的漏极通过第一过孔电连接的像素电极；所述阵列基板还包括第一遮光图案，所述第一遮光图案设置在所述第一过孔与所述衬底之间，且与所述第一过孔位置对应。

优选的，所述阵列基板还包括公共电极；所述指纹识别元件的远离所述衬底的第二极与所述公共电极共用；所述第一极与所述开关元件的漏极电连接。

进一步优选的，所述指纹识别元件还包括位于所述第一极和所述第二极之间的半导体层，所述半导体层与所述第二极之间设置有树脂层；其中，所述树脂层上设置有第二过孔，所述第二极通过所述第二过孔与所述半导体层接触。

基于上述，优选的，所述薄膜晶体管和所述开关元件同步形成，且均为低温多晶硅薄膜晶体管；所述阵列基板还包括设置在所述衬底与所述薄膜晶体管之间，以及所述衬底与所述开关元件之间的第二遮光图案。

进一步优选的，所述第一遮光图案和所述第二遮光图案同层设置。

另一方面，提供一种显示面板，包括第一方面所述的阵列基板和对盒基板；所述对盒基板包括黑矩阵，所述黑矩阵用于防止发不同颜色光的相邻子像素之间的混光。

优选的，在所述阵列基板包括第一过孔的情况下，所述黑矩阵在所述衬底上的正投影与所述第一过孔在所述衬底的正投影不重叠。

基于上述，优选的，所述对盒基板还包括彩色滤光层，所述彩色滤光层包括第一基色滤光图案、第二基色滤光图案、以及第三基色滤光图案；沿第一方向，所述第一基色滤光图案、所述第二基色滤光图案、所述第三基色滤光图案依次排列；所述第一基色滤光图案、所述第二基色滤光图案、所述第三基色滤光图案均沿第二方向延伸。

本发明的实施例提供一种阵列基板及显示面板，通过将指纹识别元件设置在开关元件和薄膜晶体管的上方，且使指纹识别元件的靠近衬底的第一极的材料设置为金属材料，可以使指纹识别元件在实现指纹识别的基础上，充当黑矩阵的效果，从而在阵列基板应用于显示面板时，可省略对盒基板上与开关元件和薄膜晶体管对应的黑矩阵。其中，由于指纹识别元件与开关元件和薄膜晶体管均设置在阵列基板上，因此指纹识别元件与开关元件和薄膜晶体管之间的膜层偏差几乎可以忽略，基于此，通过采用指纹识别元件的第一极来遮挡开关元件和薄膜晶体管，可以提高显示面板的开口率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图三；

图4为图3中沿A-A向的剖面示意图一；

图5为图3中沿A-A向的剖面示意图二；

图6为图3中沿B-B向的剖面示意图；

图7为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图8为图7中沿C-C向的剖面示意图；

图 9为本发明实施例提供的一种阵列基板中各组件的一种等效电路图；

图10为本发明实施例提供的一种对盒基板的结构示意图。

附图标记：

100-阵列基板；200-对盒基板；10-衬底；20-薄膜晶体管；21-第一过孔；22-像素电极；23-公共电极；30-指纹识别组件；31-开关原件；32-指纹识别原件；321-第一极；322-第二极；323-半导体层；324-树脂层；325-第二过孔；50-第一遮光图案；60-第二遮光图案；70-黑矩阵；80-彩色滤光层；81-第一基色滤光图案；82-第二基色滤光图案；83-第三基色滤光图案；GL-栅线；DL-数据线；TL-控制线；RL-读取信号线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

本发明实施例提供一种阵列基板100，如图1和图2所示，包括设置在衬底10上的薄膜晶体管20、以及指纹识别组件30；指纹识别组件30包括开关元件31和指纹识别元件32；指纹识别元件32设在开关元件31和薄膜晶体管20的远离衬底10的一侧，且指纹识别元件32在衬底10上的正投影覆盖开关元件31和薄膜晶体管20在衬底10上的正投影；其中，指纹识别元件31的靠近衬底10的第一极的材料为金属材料。

其中，开关元件31分别连接控制线TL、读取信号线RL和指纹识别元件32，用于在控制线TL的控制下开启，使指纹识别元件32与读取信号线RL导通。此处，优选每行的开关元件31与一根控制线TL相连，每列的开关元件31与一根读取信号线RL相连。

薄膜晶体管20分别连接栅线GL、数据线DL和像素电极22。此处，优选每行的薄膜晶体管20与一根栅线GL相连，每列的薄膜晶体管20与一根数据线DL相连。

此处，薄膜晶体管20可以为非晶硅薄膜晶体管、金属半导体氧化物晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管等。开关元件31的结构可与薄膜晶体管20相同，具体在此不做限定。

需要说明的是，第一，指纹识别元件32在衬底10上的正投影可以刚好覆盖开关元件31和薄膜晶体管20在衬底10上的正投影，也可以是指纹识别元件32在衬底10上的正投影面积大于开关元件31和薄膜晶体管20在衬底10上的正投影面积。

考虑到制作阵列基板100过程中的膜层偏移，如图1和图2所示，优选指纹识别元件32在衬底10上的正投影面积大于开关元件31和薄膜晶体管20在衬底10上的正投影面积。

其中，本领域技术人员应该明白，当指纹识别元件32在衬底10上的正投影面积大于开关元件31和薄膜晶体管20在衬底10上的正投影面积时，为了不影响阵列基板的开口率，纹识别元件32在衬底10上的正投影应稍微大于开关元件31和薄膜晶体管20在衬底10上的正投影。

第二，不对指纹识别组件30中的开关元件31和指纹识别元件32的具体结构进行限定，能够使指纹识别组件30实现指纹检测功能即可。

第三，不对指纹识别元件32的第一极的具体材料进行限定，能起到遮光作用即可。

其中，为了降低外界环境光经第一电极反射后对正常显示造成影响，本发明实施例优选第一电极为反射率较低的金属材料。

第四，如图1所示，可以在每个子像素中均设置一个指纹识别组件30，也可以以N个子像素为一个重复单元，在一个重复单元中设置一个指纹识别组件30。其中，N为大于1的整数。图2以两个子像素为一个重复单元进行示意。

本发明实施例提供一种阵列基板100，通过将指纹识别元件32设置在开关元件31和薄膜晶体管20的上方，且使指纹识别元件32的靠近衬底10的第一极的材料设置为金属材料，可以使指纹识别元件32在实现指纹识别的基础上，充当黑矩阵的效果，从而在阵列基板100应用于显示面板时，可省略对盒基板上与开关元件32和薄膜晶体管20对应的黑矩阵。其中，由于指纹识别元件32与开关元件32和薄膜晶体管20均设置在阵列基板上，因此指纹识别元件32与开关元件32和薄膜晶体管20之间的膜层偏差几乎可以忽略，基于此，通过采用指纹识别元件32的第一极来遮挡开关元件32和薄膜晶体管20，可以提高显示面板的开口率。

优选的，如图3所示，指纹识别元件32在衬底10上的正投影还覆盖沿第一方向延伸的信号线在衬底10上的正投影；所述信号线为栅线GL或数据线DL；其中，沿与第一方向交叉的第二方向，任一排子像素用于发同一种颜色的光。

需要说明的是，第一，可以是数据线DL沿第一方向延伸，栅线GL沿第二方向延伸，指纹识别元件32在衬底10上的正投影覆盖数据线DL在衬底10上的正投影。

在此基础上，当阵列基板100应用于显示面板时，则对盒基板上与数据线DL对应的位置处可不设置黑矩阵，与栅线GL对应的位置处设置黑矩阵，用来避免发不同颜色光的相邻子像素之间发生混光。

或者，栅线GL沿第一方向延伸，数据线DL沿第二方向延伸，指纹识别元件32在衬底10上的正投影覆盖栅线GL在衬底10上的正投影。

在此基础上，当阵列基板100应用于显示面板时，则对盒基板上与栅线GL对应的位置处可不设置黑矩阵，与数据线DL对应的位置处设置黑矩阵，用来避免发不同颜色光的相邻子像素之间发生混光。

其中，若控制线TL和读取信号线RL中的一者也沿第一方向延伸，则可将其靠近沿第一方向延伸的信号线设置，以使指纹识别元件32在衬底10上的正投影也同时覆盖沿第一方向延伸的控制线TL或读取信号线RL。

图3中以栅线GL和控制线TL沿第一方向延伸，数据线DL和读取信号线RL沿第二方向延伸进行示意。

本发明实施例通过使指纹识别元件32在衬底10上的正投影还覆盖沿第一方向延伸的信号线在衬底10上的正投影，一方面，可以充当黑矩阵的效果，从而在阵列基板100应用于显示面板时，可省略对盒基板上与沿第一方向延伸的信号线对应的黑矩阵，避免对盒偏差导致的开口率减小；另一方面，可以增大指纹识别元件32的面积，提高指纹检测的准确度。

优选的，如图4所示，像素电极22与薄膜晶体管20的漏极通过第一过孔21电连接；所述阵列基板100还包括第一遮光图案50，第一遮光图案50设置在第一过孔21与衬底10之间，且与第一过孔21位置对应。

其中，第一遮光图案50与第一过孔21位置对应，即为：第一遮光图案50在衬底10上的正投影覆盖第一过孔21在衬底10上的正投影。

本领域技术人员应该明白，第一过孔21位置处的实际漏光面积大于第一过孔21在衬底10上的正投影的面积，因此，第一遮光图案50的面积应为第一过孔21在衬底10上的正投影面积加上第一过孔21处以外的漏光范围内的面积。

此外，为了降低外界环境光经第一遮光图案50反射后对正常显示造成影响，本发明实施例优选第一遮光图案50为反射率较低的金属材料。

本发明实施例通过在衬底10与第一过孔21之间设置第一遮光图案50，一方面，可以充当黑矩阵的效果，从而在阵列基板100应用于显示面板时，可省略对盒基板上与第一过孔21对应位置处的黑矩阵，来增大指纹识别元件32的感光面积，提高指纹检测的准确度。另一方面，现有技术中在对盒基板上设置黑矩阵时，由于对盒偏差的存在，黑矩阵的面积应为第一过孔21在衬底10上正投影的面积加上第一过孔21处以外的漏光范围内的面积再加上对盒偏差，而本发明中第一遮光图案50的面积只为第一过孔21在衬底10上正投影的面积加上第一过孔21处以外的漏光范围内的面积。因此，相对于现有技术，本发明实施例可进一步提高显示面板的开口率。

优选的，如图5所示，所述阵列基板100还包括公共电极23；指纹识别元件32的远离衬底10的第二极322与公共电极23共用；第一极321与开关元件31的漏极电连接。

其中，公共电极23的材料为透明导电材料，例如ITO(氧化铟锡)、IZO(铟锌氧化物)等。

本发明实施例通过将指纹识别元件32的第二极322与公共电极23分时共用，可以减少构图工艺次数，并使阵列基板轻薄化。

进一步优选的，如图5所示，指纹识别元件32还包括位于第一极321和第二极322之间的半导体层323，半导体层323与第二极322之间设置有树脂层324；其中，树脂层324上设置有第二过孔325，第二极322通过第二过孔325与半导体层323接触。第一极321与半导体层323直接接触。

本发明实施例通过在第二极322和半导体层323之间设置一层树脂层324，可以降低指纹识别元件32的内部的势垒电容，提高指纹识别元件32的性能。

基于上述，优选的，如图5和图6所示，薄膜晶体管20和开关元件31同步形成，且均为低温多晶硅薄膜晶体管；阵列基板100还包括设置在衬底10与薄膜晶体管20之间，以及衬底10与开关元件31之间的第二遮光图案60。

其中，第二遮光图案60与薄膜晶体管20和开关元件31的沟道区对应。

本发明实施例通过将薄膜晶体管20与开关元件31同步形成，可减少构图工艺次数。此外，将薄膜晶体管20与开关元件31均设置为低温多晶硅薄膜晶体管，可提高电子的迁移率，缩短充电时间，使得该阵列基板的性能更好。其中，在衬底10与薄膜晶体管20和开关元件31之间设置第二遮光图案60，可避免薄膜晶体管20和开关元件31因入射光照射而产生漏电流。

进一步优选的，如图5所示，第一遮光图案50和第二遮光图案60同层设置。

其中，第一遮光图案50和第二遮光图案60同层设置，即为两者通过同一次构图工艺形成。

此外，第一遮光图案50和第二遮光图案60可以独立设置，也可以连接为一体。图5以第一遮光图案50和第二遮光图案60独立设置进行示意。

本发明实施例通过将第一遮光图案50和第二遮光图案60同层设置，可以减少构图工艺次数，并使阵列基板轻薄化。

本发明实施例还提供一种显示面板，如图7和图8所示，包括上述阵列基板100和对盒基板200；对盒基板200包括黑矩阵70，所述黑矩阵70用于防止发不同颜色光的相邻子像素之间的混光。

具体的，如图7所示，阵列基板100上的栅线GL和控制线TL沿第一方向延伸，数据线DL和读取信号线RL沿第二方向延伸，沿第二方向的任一排子像素(图中虚线框所示)用于发同一种颜色的光。对盒基板200上的黑矩阵70设置在相邻排子像素之间且也沿第二方向延伸，用于防止发不同颜色光的相邻子像素之间的混光。

本发明实施例提供的显示面板进行指纹识别的原理为：如图9所示，在显示阶段，栅线GL依次打开，数据线DL向像素电极22输入数据信号，显示面板正常显示。在指纹识别阶段，利用光的折射和反射原理，当手指接触显示面板表面时，显示面板发出的光照射到手指指纹的谷线和脊线上，由于谷线和脊线折射的角度及反射回去的光线强度不同，将其投射在指纹识别元件32上产生的电流也不同，通过对指纹识别元件32上的电流进行判断，来实现对手指指纹的谷线和脊线的识别。

其中，当手指接触显示面板时，指纹的脊线更容易与显示面板接触，照射到手指指纹脊线上的光线发生全反射后到达指纹识别元件32上的光线强度较强，而经指纹的谷线到达指纹识别元件32上的光线强度较弱。

本发明实施例提供一种显示面板，通过将阵列基板100上的指纹识别元件32设置在开关元件31和薄膜晶体管20的上方，且使指纹识别元件32的靠近所述衬底10的第一极321的材料设置为金属材料，可以使指纹识别元件32在实现指纹识别的基础上，充当黑矩阵70的效果，从而可省略对盒基板200上与开关元件32和薄膜晶体管20对应的黑矩阵70。其中，由于指纹识别元件32与开关元件32和薄膜晶体管20均设置在阵列基板100上，因此指纹识别元件32与开关元件32和薄膜晶体管20之间的膜层偏差几乎可以忽略，基于此，通过采用指纹识别元件32的第一极321来遮挡开关元件32和薄膜晶体管20，可以提高显示面板的开口率。

优选的，如图8所示，在阵列基板包括第一过孔21的情况下，黑矩阵70在衬底10上的正投影与第一过孔21在衬底10的正投影不重叠。

即，在对盒基板200上，与第一过孔21对应的位置处不设置黑矩阵70。

本发明实施例通过在阵列基板100上的衬底10与第一过孔21之间设置第一遮光图案50，一方面，可以充当黑矩阵70的效果，从而在阵列基板100应用于显示面板时，可省略对盒基板200上与第一过孔21对应位置处的黑矩阵70，来增大指纹识别元件32的感光面积，提高指纹检测的准确度。另一方面，现有技术中在对盒基板200上设置黑矩阵70时，由于对盒偏差的存在，黑矩阵70的面积应为第一过孔21在衬底10上正投影的面积加上第一过孔21处以外的漏光范围内的面积再加上对盒偏差，而本发明中第一遮光图案50的面积只为第一过孔21在衬底10上正投影的面积加上第一过孔21处以外的漏光范围内的面积。因此，相对于现有技术，本发明实施例可进一步提高显示面板的开口率。

基于上述，优选的，如图10所示，对盒基板200还包括彩色滤光层80，彩色滤光层80包括第一基色滤光图案81、第二基色滤光图案82、以及第三基色滤光图案83；沿第一方向，第一基色滤光图案81、第二基色滤光图案82、第三基色滤光图案83依次排列；第一基色滤光图案81、第二基色滤光图案82、第三基色滤光图案83均沿第二方向延伸。

此处，第一基色滤光图案81、第二基色滤光图案82和第三基色滤光图案83的颜色各不相同，只要三者的颜色为三基色即可。

其中，第一基色、第二基色和第三基色可以互为红色、蓝色和绿色，例如，第一基色为红色、第二基色为黄色、第三基色为红色，当然也可以是其他组合。或者，第一基色、第二基色和第三基色也可以互为青色、品红和黄色，例如，第一基色为青色、第二基色为品红、第三基色为黄色，当然也可以是其他组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括设置在衬底上的薄膜晶体管、以及指纹识别组件；所述指纹识别组件包括开关元件和指纹识别元件；

所述指纹识别元件设置在所述开关元件和所述薄膜晶体管的远离所述衬底的一侧，且所述指纹识别元件在所述衬底上的正投影覆盖所述开关元件和所述薄膜晶体管在所述衬底上的正投影；

其中，所述指纹识别元件的靠近所述衬底的第一极的材料为金属材料。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述指纹识别元件在衬底上的正投影还覆盖沿第一方向延伸的信号线在所述衬底上的正投影；所述信号线为栅线或数据线；

其中，沿与所述第一方向交叉的第二方向，任一排子像素用于发同一种颜色的光。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括与所述薄膜晶体管的漏极通过第一过孔电连接的像素电极；

所述阵列基板还包括第一遮光图案，所述第一遮光图案设置在所述第一过孔与所述衬底之间，且与所述第一过孔位置对应。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，还包括公共电极；

所述指纹识别元件的远离所述衬底的第二极与所述公共电极共用；

所述第一极与所述开关元件的漏极电连接。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述指纹识别元件还包括位于所述第一极和所述第二极之间的半导体层，所述半导体层与所述第二极之间设置有树脂层；

其中，所述树脂层上设置有第二过孔，所述第二极通过所述第二过孔与所述半导体层接触。

6.根据权利要求1-5任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管和所述开关元件同步形成，且均为低温多晶硅薄膜晶体管；

所述阵列基板还包括设置在所述衬底与所述薄膜晶体管之间，以及所述衬底与所述开关元件之间的第二遮光图案。

7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，在所述阵列基板还包括第一遮光图案的情况下，所述第一遮光图案和所述第二遮光图案同层设置。

8.一种显示面板，包括阵列基板和对盒基板；其特征在于，所述阵列基板为权利要求1-7任一项所述的阵列基板；

所述对盒基板包括黑矩阵，所述黑矩阵用于防止发不同颜色光的相邻子像素之间的混光。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，在所述阵列基板包括第一过孔的情况下，所述黑矩阵在所述衬底上的正投影与所述第一过孔在所述衬底的正投影不重叠。

10.根据权利要求8或9所述的显示面板，其特征在于，所述对盒基板还包括彩色滤光层，所述彩色滤光层包括第一基色滤光图案、第二基色滤光图案、以及第三基色滤光图案；

沿第一方向，所述第一基色滤光图案、所述第二基色滤光图案、所述第三基色滤光图案依次排列；所述第一基色滤光图案、所述第二基色滤光图案、所述第三基色滤光图案均沿第二方向延伸；

其中，所述第一方向为栅线或数据线的延伸方向，所述第一方向与所述第二方向交叉。