CN110110659A - 阵列基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种阵列基板及显示装置，涉及指纹检测技术领域。该阵列基板包括：阵列排布的光学指纹检测电路、扫描线、读取线和第一屏蔽线。由于该第一屏蔽线与地端连接，且该第一屏蔽线与读取线的距离较近，因此该读取线中的检测信号与输入至阵列基板中的发光元件的驱动信号产生的耦合噪声可以被耦合至第一屏蔽线，进而可以通过第一屏蔽线传输至地端，即该耦合噪声可以被该第一屏蔽线屏蔽，不会对读取线传输至指纹识别电路的检测信号造成干扰，指纹的成像质量较好，指纹识别的准确性较高。

Description

阵列基板及显示装置

技术领域

本发明涉及指纹检测技术领域，特别涉及一种阵列基板及显示装置。

背景技术

为了提高显示装置的屏占比，具有指纹检测功能的显示装置通常采用光学指纹检测电路进行指纹检测，该光学指纹检测电路可以设置在显示装置的显示区域。

相关技术中，光学指纹检测电路可以包括光学传感器。用户将手指与显示装置的显示屏接触时，显示装置的发光元件发出的光可以被用户的手指反射，光学传感器可以检测到反射后的光并生成电信号，并通过读取线将该电信号输出至指纹识别电路，以便该指纹识别电路根据接收到的电信号进行指纹识别。

但是，该读取线与发光元件会产生耦合噪声，该耦合噪声会对指纹识别电路接收到的电信号造成干扰，影响指纹识别的准确性。

发明内容

本申请提供了一种阵列基板及显示装置，可以解决相关技术中指纹识别的准确性较差的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括：阵列排布的光学指纹检测电路、扫描线、读取线和第一屏蔽线；

所述光学指纹检测电路分别与所述扫描线和所述读取线连接，用于在所述扫描线提供的扫描信号的驱动下，向所述读取线输出检测信号；

所述第一屏蔽线与地端连接，且所述第一屏蔽线与所述读取线的距离小于距离阈值。

可选的，所述第一屏蔽线与所述读取线平行设置。

可选的，所述阵列基板包括：多条所述读取线，以及与多条所述读取线一一对应的多条所述第一屏蔽线；

每条所述第一屏蔽线位于对应的一条所述读取线的一侧。

可选的所述第一屏蔽线与所述读取线同层设置。

可选的，所述第一屏蔽线与所述扫描线平行设置。

可选的，所述阵列基板包括：多条所述扫描线，以及与多条所述扫描线一一对应的多条所述第一屏蔽线；

每条所述第一屏蔽线位于对应的一条所述扫描线的一侧。

可选的，所述第一屏蔽线与所述扫描线同层设置。

可选的，所述阵列基板还包括：发光元件；

所述光学指纹检测电路中的光学传感器在所述阵列基板中衬底基板上的正投影与所述发光元件在所述衬底基板上的正投影不重叠。

所述发光元件为有机发光二极管，所述光学传感器为光电二极管。

可选的，所述阵列基板还包括：第二屏蔽线；

所述第二屏蔽线位于所述阵列基板的非显示区域，且与所述地端连接。

可选的，所述阵列基板还包括：积分电路和指纹识别电路；

所述积分电路分别与所述读取线和所述指纹识别电路连接。

另一方面，提供了一种显示装置，所述装置包括：如上述方面所述的阵列基板。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供了一种阵列基板及显示装置，该阵列基板包括：阵列排布的光学指纹检测电路、扫描线、读取线和第一屏蔽线。由于该第一屏蔽线与地端连接，且该第一屏蔽线与读取线的距离较近，因此该读取线中的检测信号与输入至阵列基板中的发光元件的驱动信号产生的耦合噪声可以被耦合至第一屏蔽线，进而可以通过第一屏蔽线传输至地端，即该耦合噪声可以被该第一屏蔽线屏蔽，不会对读取线传输至指纹识别电路的检测信号造成干扰，指纹的成像质量较好，指纹识别的准确性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种阵列基板的截面图；

图4是本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种阵列基板的非显示区域的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种阵列基板的截面图；

图7是本发明实施例提供的未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时噪声的示意图；

图8是本发明实施例提供的采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时噪声的示意图；

图9是本发明实施例提供的未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的指纹图像；

图10是本发明实施例提供的采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的指纹图像。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

目前，显示装置中所采用的指纹检测电路一般包括电容指纹检测电路、光学指纹检测电路或超声波指纹检测电路等。

由于电容指纹检测电路与用户的手指之间的间距在300μm(微米)以上时，即无法识别用户的指纹，因此需设置在显示装置的非显示区域(如设置在手机的home键所在区域)，影响屏占比。而超声波指纹检测电路的驱动电压较高，功耗较大。因此，显示装置通常采用光学指纹检测电路进行指纹检测，该光学指纹检测电路可以设置在显示屏的显示区域，不影响屏占比，且功耗较小。

但是，该光学指纹检测电路生成的检测信号，需通过读取线输出至指纹识别电路，而该读取线会与显示区域的发光元件产生耦合噪声，该耦合噪声会对指纹识别电路接收到的电信号造成干扰，指纹识别的准确性较差。

图1是本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，该阵列基板可以解决相关技术中指纹识别的准确性较差的问题。参考图1可以看出，该阵列基板可以包括：阵列排布的光学指纹检测电路001、扫描线002、读取线(read line)003和第一屏蔽线004。

该光学指纹检测电路001可以分别与扫描线002和读取线003连接。该光学指纹检测电路001可以用于在扫描线002提供的扫描信号的驱动下，向该读取线003输出检测信号。

该读取线003可以与指纹识别电路连接，并可以将该检测信号传输至指纹识别电路005，该指纹识别电路005即可以根据接收到的不同的检测信号进行指纹识别。在指纹识别的过程中，用户将手指与显示装置的显示屏接触后，显示装置的发光元件发出的光可以被用户的手指反射，由于用户的手指的脊纹和谷纹反射后的光的强度不同，因此光学指纹检测电路001中的光学传感器可以检测到不同强度的光，从而生成不同强度的检测信号(该检测信号可以为电信号)。指纹识别电路005可以根据检测信号的强度识别指纹纹路。

在本发明实施例中，该第一屏蔽线004可以与地(ground，GND)端连接，且该第一屏蔽线004与读取线003的距离可以小于距离阈值，从而可以使得该第一屏蔽线004能够有效屏蔽读取线003与发光元件产生的耦合噪声，使得指纹识别电路可以准确识别该光学指纹检测电路001生成的检测信号，提高指纹识别的准确性。其中，该距离阈值可以是预先设定的，例如，该距离阈值的范围可以为2微米(μm)至1毫米(mm)，该第一屏蔽线004也可以称为地线，即GND线。

可选的，该第一屏蔽线004与读取线003的距离可以是指该第一屏蔽线004与读取线004的垂直距离，即该第一屏蔽线004与读取线003之间的最小距离。

综上所述，本发明实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括：阵列排布的光学指纹检测电路、扫描线、读取线和第一屏蔽线。由于该第一屏蔽线与地端连接，且该第一屏蔽线与读取线的距离较近，因此该读取线中的检测信号与输入至阵列基板中的发光元件的驱动信号产生的耦合噪声可以被耦合至第一屏蔽线，进而可以通过第一屏蔽线传输至地端，即该耦合噪声可以被该第一屏蔽线屏蔽，不会对读取线传输至指纹识别电路的检测信号造成干扰，指纹的成像质量较好，指纹识别的准确性较高。

需要说明的是，若阵列基板包括多条读取线003和至少一条第一屏蔽线004，则每条第一屏蔽线004均与至少一条读取线003的距离小于距离阈值。

参考图1可以看出，该阵列基板可以包括多条扫描线002，多条读取线003，多条第一屏蔽线004以及多个阵列排布的光学指纹检测电路001。例如图1中示出了六行，四列的光学指纹检测电路001。

其中，每条扫描线002可以与一行光学指纹检测电路001中的每个光学指纹检测电路001连接。每条读取线003可以与一列光学指纹检测电路001中的每个光学指纹检测电路001连接。

在指纹识别的过程中，多条扫描线002可以逐条输出扫描信号，每行光学指纹检测电路001可以在扫描线002传输的扫描信号的驱动下，将检测到的光信号转换为检测信号，并向读取线003传输该检测信号。

其中，该多条扫描线002可以与阵列基板中的栅线平行设置，该多条读取线003可以与阵列基板中的数据线平行设置。并且，该多条扫描线可以为栅线。

图2是本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图。参考图2可以看出，该光学指纹检测电路001可以包括光学传感器D0和晶体管T0。该光学传感器D0可以为光电二极管(positive intrinsic-negative，PIN)。

结合图1和图2可以看出，该光学传感器D0的一个电极可以与偏置电路的偏置电压端Vd连接，该偏置电路在显示装置工作的过程中，可以通过偏置电压端Vd持续为光学传感器D0提供偏置电压。该光学传感器D0的另一个电极可以与晶体管T0的第一极连接，该晶体管T0的第二极可以与读取线003连接，该晶体管T0的栅极可以与扫描线002连接。其中，晶体管T0的第一极和第二极可以分别为源极和漏极中的一极。

作为一种可选的实现方式，参考图1和图2，该第一屏蔽线004可以与读取线003平行设置。将该第一屏蔽线004与读取线003平行设置，可以使得该第一屏蔽线004有效屏蔽该读取线003与发光元件产生的耦合噪声，确保指纹识别的准确性。

可选的，参考图1和图2，该阵列基板可以包括：多条读取线003，以及与多条读取线003一一对应的多条第一屏蔽线004。每条第一屏蔽线004可以位于对应的一条读取线003的一侧。通过在每条读取线003的一侧均设置一条第一屏蔽线004，可以进一步确保第一屏蔽线004有效屏蔽多条读取线003与发光元件产生的耦合噪声。

在该实现方式中，每条第一屏蔽线004与其对应的一条读取线003的距离小于距离阈值。

图3是本发明实施例提供的一种阵列基板的截面图。参考图3可以看出，该第一屏蔽线004可以与该读取线003同层设置。

示例的，该第一屏蔽线004和该读取线003均可以位于阵列基板的源漏极金属层，且均可以采用金属材料制成。

作为另一种可选的实现方式，参考图4，该第一屏蔽线004可以与扫描线002平行设置。该第一屏蔽线004还可以屏蔽扫描线002与发光元件产生的耦合噪声，确保指纹识别的准确性。并且，该第一屏蔽线004可以屏蔽该读取线003与发光元件产生的耦合噪声，指纹识别的准确性较好。

可选的，参考图4，该阵列基板可以包括：多条扫描线002，以及与多条该扫描线002一一对应的多条第一屏蔽线004。每条第一屏蔽线004可以位于对应的一条扫描线002的一侧。通过在每条扫描线002的一侧均设置一条第一屏蔽线004，可以进一步确保第一屏蔽线004有效屏蔽扫描线002与发光元件产生的耦合噪声。

在该实现方式中，每条第一屏蔽线004与每条读取线003的距离可以均小于距离阈值。

可选的，该第一屏蔽线004可以与该扫描线002同层设置。示例的，该第一屏蔽线004和该读取线003均可以位于阵列基板的栅金属层。

参考图3可以看出，该阵列基板还可以包括：发光元件006。光学指纹检测电路001中的光学传感器D0在该阵列基板中衬底基板007上的正投影与该发光元件006在该衬底基板007上的正投影不重叠。以避免发光元件006遮挡被用户的手指反射的光，确保该光学传感器D0能够有效检测到反射的光，进而确保指纹识别的准确性。其中，发光元件006可以为有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)。

可选的，在阵列基板中的每相邻两个发光元件006之间，均可以设置一个光学传感器D0，即每相邻两个发光元件006之间可以设置有一个光学指纹检测电路001。通过设置较多的光学指纹检测电路001，可以保证指纹检测的精度。或者，可以在阵列基板中每相隔若干发光元件006，设置一个光学传感器D0，即每间隔若干个发光元件006设置有一个光学指纹检测电路001。阵列基板中光学指纹检测电路001的个数小于发光元件006的个数，可以降低阵列基板的制造成本。

需要说明的是，光学指纹检测电路001可以均匀排布在阵列基板的显示区域内，或者可以仅排布在显示区域中预设的指纹识别区域内。

图5是本发明实施例提供的一种阵列基板的非显示区域的结构示意图。参考图5可以看出，该阵列基板还可以包括：第二屏蔽线008。该第二屏蔽线008可以位于该阵列基板的非显示区域，且可以与地端连接，从而保证该第二屏蔽线008可以屏蔽读取线003位于非显示区域的部分所产生的耦合噪声，保证指纹检测的准确性。其中，该第二屏蔽线008也可以称为地线，即GND线。

可选的，参考图5，该非显示区域可以包括引线区域00a和绑定区域00b。也即是，该第二屏蔽线008在衬底基板007上的正投影，可以与引线区域00a和绑定区域00b均重叠，从而可以屏蔽该读取线003位于引线区域00a以及绑定区域00b的部分所产生的耦合噪声，确保指纹检测的准确性。

参考图5可以看出，该引线区域00a靠近绑定区域00b的一端的宽度，可以大于该引线区域00a远离绑定区域00b的一端的宽度。当然，该引线区域00a靠近绑定区域00b的一端的宽度，也可以小于该引线区域00a远离绑定区域00b的一端的宽度。本发明实施例对此不做限定。

在本发明实施例中，第一屏蔽线004和第二屏蔽线008可以均由导电材料制成，例如该第一屏蔽线004和该第二屏蔽线008可以由金属氧化物材料或金属材料制成。

示例的，该第一屏蔽线004和第二屏蔽线008可以由氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)材料制成，或者该第一屏蔽线004和第二屏蔽线008可以由铜制成，本发明实施例对制成该第一屏蔽线004和第二屏蔽线008的材料不做限定。

参考图2和图4可以看出，该阵列基板还可以包括：多个积分电路009和指纹识别电路005。每个积分电路009可以分别与一条读取线003和该指纹识别电路005连接。每个积分电路009可以放大其所连接的读取线003传输的检测信号，并将放大后的检测信号传输至指纹识别电路005，以确保该指纹识别电路005可以有效识别该检测信号。

参考图2和图4还可以看出，每个积分电路009可以包括放大器F和电容C。该放大器F的第一输入端可以与基准电源端Vref连接，该基准电源端Vref可以用于提供基准电位，该基准电位可以为1V(伏)。该放大器F的第二输入端可以分别与读取线003和电容C的一端连接。该放大器F的输出端可以分别与指纹识别电路005和电容C的另一端连接。

图6是本发明实施例提供的另一种阵列基板的截面图。参考图6可以看出，该阵列基板可以包括不同颜色的发光元件006，例如，可以包括红色发光元件、绿色发光元件以及蓝色发光元件。该阵列基板还可以包括准直膜层010。该准直膜层010可以位于光学指纹检测电路001所在层和发光元件006所在层之间。该准直膜层010可以包括交错排列的透光区域010a和不透光区域010b。

该准直膜层010可以使得被用户手指反射的光中，仅透光区域010a部分的光能够透过，避免手指的脊纹和谷纹反射的光出现混光现象，影响指纹检测的准确性。

参考图6可以看出，光学指纹检测电路001中的光学传感器D0可以位于衬底基板007的一侧，准直膜层010可以位于光学指纹检测电路001远离衬底基板007的一侧，发光元件006可以位于准直膜层010远离衬底基板007的一侧。

从图6中可以看出，该阵列基板还可以包括偏光片011、触控层012以及盖板013。偏光片011可以位于发光元件006远离衬底基板007的一侧，触控层012可以位于偏光片011远离衬底基板007的一侧，盖板012可以位于触控层011远离衬底基板007的一侧。

需要说明的是，光学指纹检测电路001中的光学传感器D0也可以与发光元件006同层设置，或者，该光学指纹检测电路001中的光学传感器D0可以位于发光元件006远离衬底基板007的一侧。

图7是本发明实施例提供的未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时噪声的示意图。参考图7，读取线003与发光元件006的耦合噪声的延伸方向可以平行于扫描线002。图8是本发明实施例提供的采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时噪声的示意图。对比图7和图8可以看出，采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的耦合噪声，相比于未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的耦合噪声小，横向噪声(即读取线003与发光元件006的耦合噪声)基本被消除，耦合噪声的均方差(root mean squared，RMS)可以由未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的21降低到7，检测信号与耦合噪声的信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)可以由未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的60提升到180，由此可知，噪声对读取线003传输至指纹识别电路005的检测信号的影响较小，指纹识别的准确性较高。

图9是本发明实施例提供的未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的指纹图像。图10是本发明实施例提供的采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时的指纹图像。对比图9和图10可以看出，未采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时指纹识别电路识别出的指纹图像较模糊，采用第一屏蔽线和第二屏蔽线屏蔽耦合噪声时指纹识别电路识别出的指纹图像较清晰，指纹的成像质量较好。

综上所述，本发明实施例提供了一种阵列基板，该阵列基板包括：阵列排布的光学指纹检测电路、扫描线、读取线和第一屏蔽线。由于该第一屏蔽线与地端连接，且该第一屏蔽线与读取线的距离较近，因此该读取线中的检测信号与输入至阵列基板中的发光元件的驱动信号产生的耦合噪声可以被耦合至第一屏蔽线，进而可以通过第一屏蔽线传输至地端，即该耦合噪声可以被该第一屏蔽线屏蔽，不会对读取线传输至指纹识别电路的检测信号造成干扰，指纹的成像质量较好，指纹识别的准确性较高。

本发明实施例还提供了一种显示装置，该装置可以包括：如上述实施例所述的阵列基板。该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、有源矩阵有机发光二极管(active-matrix organic light-emitting diode，AMOLED)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。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：阵列排布的光学指纹检测电路、扫描线、读取线和第一屏蔽线；

所述光学指纹检测电路分别与所述扫描线和所述读取线连接，用于在所述扫描线提供的扫描信号的驱动下，向所述读取线输出检测信号；

所述第一屏蔽线与地端连接，且所述第一屏蔽线与所述读取线的距离小于距离阈值。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一屏蔽线与所述读取线平行设置。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：多条所述读取线，以及与多条所述读取线一一对应的多条所述第一屏蔽线；

每条所述第一屏蔽线位于对应的一条所述读取线的一侧。

4.根据权利要求2或3所述的阵列基板，其特征在于，

所述第一屏蔽线与所述读取线同层设置。

5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一屏蔽线与所述扫描线平行设置。

6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括：多条所述扫描线，以及与多条所述扫描线一一对应的多条所述第一屏蔽线；

每条所述第一屏蔽线位于对应的一条所述扫描线的一侧。

7.根据权利要求5或6所述的阵列基板，其特征在于，

所述第一屏蔽线与所述扫描线同层设置。

8.根据权利要求1至3以及5至6任一所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：发光元件；

所述光学指纹检测电路中的光学传感器在所述阵列基板中衬底基板上的正投影与所述发光元件在所述衬底基板上的正投影不重叠。

9.根据权利要求1至3以及5至6任一所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：第二屏蔽线；

所述第二屏蔽线位于所述阵列基板的非显示区域，且与所述地端连接。

10.一种显示装置，其特征在于，所述装置包括：如权利要求1至9任一所述的阵列基板。