CN110176203B - 阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及显示装置，属于显示技术领域。本发明的阵列基板，包括：基底，位于所述基底上的多个触控识别单元，每个所述触控识别单元包括：驱动单元、与所述驱动单元连接的发光器件、非可见光感应单元，以及挡光层；其中，所述发光器件，用于发射非可见光；所述挡光层中设置有通孔；所述通孔，用于将所述发光器件所发出的光经由触摸主体表面反射后照射至非可见光感应单元上，以供所述非可见光感应单元根据其所接收到的非可见光，生成相应的电信号，用以获取触控信息。

Description

阵列基板及显示装置
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显示装置。
背景技术
指纹是人体与生俱来、独一无二并可与他人相区别的不变特征。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、螺旋或双旋等细节，决定了指纹图案的唯一性。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。
在本发明中提供一种新型的触控面板。
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，提供一种能够实现指纹识别的阵列基板及显示装置。
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：基底，位于所述基底上的多个触控识别单元，每个所述触控识别单元包括：驱动单元、与所述驱动单元连接的发光器件、非可见光感应单元，以及挡光层；其中，
所述发光器件，用于发射非可见光；
所述挡光层中设置有通孔；所述通孔，用于将所述发光器件所发出的光经由触摸主体表面反射后照射至非可见光感应单元上，以供所述非可见光感应单元根据其所接收到的非可见光，生成相应的电信号，用以获取触控信息。
优选的是，所述发光器件的发光层设置在所述挡光层背离所述基底的一侧，且所述挡光层与所述发光层相接触的位置作为所述发光器件的阳极。
进一步优选的是，各个所述发光器件的阴极连接在一起构成阴极层；其中，
所述阴极层在与所述通孔对应的位置具有开口。
进一步优选的是，所述通孔与所述发光层在所述基底上的正投影无重叠。
优选的是，所述非可见光感应单元包括近红外探测三极管；其中，
所述近红外探测三极管的第一极连接感应线，第二极连接第一电源电压端，控制极连接触控信号端。
优选的是，所述近红外探测三极管的有源层材料包括：GaN、GaAs、InP、GeSi中的任意一种。
优选的是，所述发光器件包括红外有机电致发光器件或者近红外有机电致发光器件。
优选的是，所述驱动单元包括驱动晶体管；其中，
所述驱动晶体管的第一极连接第一电源电压，第二极所述发光器件，控制极连接数据线。
进一步优选的是，所述非可见光感应单元包括近红外探测三极管；
所述驱动晶体管为顶栅型晶体管；所述近红外探测三极管为底栅型晶体管；所述驱动晶体管的栅极与所述近红外探测三极管的栅极同层设置，且材料相同。
进一步优选的是，所述驱动单元还包括：开关晶体管、发光控制晶体管、复位晶体管、第一存储电容和第二存储电容；其中，
所述开关晶体管的第一极连接数据线，第二极连接所述驱动晶体管的控制极，控制极连接栅线；
所述发光控制晶体管的第一极连接第一电源电压，第二极连接所述驱动晶体管的第一极，控制极连接发光控制线；
所述复位晶体管的第一极连接所述驱动晶体管的第二极，第二极连接信号输入端，控制极连接复位信号端；
所述第一存储电容的第一端连接所述驱动晶体管的控制极，第二端连接所述驱动晶体管的第二极；
所述第二存储电容的第一端连接所述复位晶体管的第一极，第二端连接第二电源电压端。
优选的是，所述阵列基板还包括：运算放大电路；其中，
所述运算放大电路，用于将所述非可见光感应单元在接收到的非可见光后所生成的电信号进行放大。
进一步优选的是，所述运算放大电路包括：采样开关晶体管、基准电阻、变量采集开关晶体管、积分电容、运算放大器、第三存储电容、重置开关晶体管；其中，
所述采样开关晶体管的第一极连接所述非可见光感应单元，第二极连接所述基准电阻的第一端，控制极连接采样控制信号端；所述基准电阻的第二端连接所述运算放大器的反相输入端；
所述变量采集开关晶体管的第一极连接所述运算放大器的反相输入端和所述积分电容的第一端，第二极连接所述运算放大器的输出端和所述积分电容的第二端，控制极连接变量采集控制端；
所述重置开关晶体管的第一极连接所述运算放大器的正相输入端和所述第三存储电容的第一端，第二极连接所述运算放大器的输出端，控制极连接重置控制端；所述第三存储电容的第二端连接第二电源电压端。
优选的是，所述阵列基板还包括多个像素单元，每个所述像素单元中包括不同颜色的子像素；其中，在至少部分所述像素单元中设置有所述触控识别单元。
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。
优选的是，所述显示装置还包括：显示状态检测模块、触控信息识别模块；其中，
所述显示状态检测模块，用于获取所述显示装置的显示状态；
所述触控信息识别模块，用于当所述显示状态检测模块检测到所述显示装置处于休眠状态时，根据所述非可见光感应单元在接收到的非可见光后所生成的电信号，对所述显示装置进行唤醒和/或对触控体的指纹进行识别；当显示状态检测模块检测到所述显示装置处于图像显示状态时，根据所述非可见光感应单元在接收到的非可见光后所生成的电信号，对触控体的指纹进行识别。
优选的是，所述显示装置还包括：刷新频率调整模块；其中，
所述刷新频率调整模块，用于当所述显示状态检测模块检测到所述显示装置处于休眠状态时，为所述显示装置提供第一刷新频率，当显示状态检测模块检测到所述显示装置处于图像显示状态时，为所述显示装置提供第二刷新频率，其中，所述第一刷新频率小于所述第二刷新频率。
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为本发明的实施例1的阵列基板中驱动单元的电路图；
图3为图2所示意的电路图的工作时序图；
图4位本发明的实施例1的阵列基板中运算放大电路的示意图；
图5为本发明的实施例1中的阵列基板的像素单元和触控识别单元的排布示意图。
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。
本发明实施例中的所采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性的相同器件，由于采用的晶体管的源极和漏极在一定条件下是可以互换的，所以其源极、漏极从连接关系的描述上是没有区别的。在本发明实施例中，为区分晶体管的源极和漏极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极，栅极称为控制极。此外按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型，以下实施例中是以晶体管为P型晶体管进行说明的。当采用P型晶体管时，第一极为P型晶体管的源极，第二极为P型晶体管的漏极，栅极输入低电平时，源漏极导通，N型相反。可以想到的是采用晶体管为N型晶体管实现是本领域技术人员可以在没有付出创造性劳动前提下轻易想到的，因此也是在本发明实施例的保护范围内的。
实施例1：
结合图1所示，本实施例提供一种阵列基板，包括：基底，位于基底上的多个触控识别单元，每个触控识别单元包括：驱动单元1、与驱动单元1连接的发光器件2、非可见光感应单元3，以及挡光层4；其中，发光器件2用于发射非可见光；挡光层4中设置有通孔41；通孔41用于将发光器件2所发出的光经由触摸主体表面反射后照射至非可见光感应单元3上，以供非可见光感应单元3根据其所接收到的非可见光，生成相应的电信号，用以获取触控信息。
其中，本实施例中的触摸主体可以包括手指、脚趾，以及具有表面具有谷和脊的任何能够实施触摸的客体。在本实施例中主要是以触摸主体为手指为例进行说明。
在本实施例中提供了一种新型的阵列基板，由于在基底上设置能够发射非可见光的发光器件2，以及能够通过设置在挡光层4上通孔41接收触控体反射的发光器件2所发射的非可见光，并能够根据所接收到的非可见光生成相应的电信号，以对触控体的信息进行识别，具体的，当触控体为手指时，不同用户的手指的谷和脊是不同，故反射出的光也是不同的，此时通过分析手指的谷和脊反射出的光的照射至非可见光感应单元3所生成的电信号，即可判断谷和脊的信息，也即得到了触控体的指纹信息。
如图1所示，发光器件2通常是包括依次设置在基底上的阳极21、发光层22、阴极23的；而在本实施例中发光器件2的发光层22设置在所述挡光层4背离基底的一侧，此时，挡光层4与发光器件2接触的位置则作为发光器件2的阳极21；也就是说，发光器件2的阳极21是挡光层4的一部分，也即在形成挡光层4的同时就形成阳极21。而由于挡光层4优选的采用两层ITO中间夹一层Ag的结构，该种结构具有良好的导电性，且能够通过Ag材料层将发光器件2所发出的光朝向阵列基板的出光反向反射。
同时，由于各个发光器件2的阴极23是加载同一电位的，因此在制备阴极23时，通常采用蒸镀的方式蒸镀一整层的阴极23材料，而在本实施例中为了能够使得在应用本实施例中的阵列基板的触控面板在发生触控时，发光器件2所发射光在照射至触控体发生反射后，尽可能多的光到达非可见光感应单元3，故优选的将阴极23材料层与挡光层4通孔41的对应的位置设置开口，以使得非可见光很好的透过，正因为非可见光透过率的增大，可以使得触控信息的检测更加精准。
在本实施例中发光器件2的发光层22与通孔41在基底上的正投影优选无重叠，这样以来，能够使得在应用本实施例中的阵列基板的触控面板在发生触控时，发光器件2所发射光在照射至触控体发生反射后，尽可能多的光到达非可见光感应单元3，提高触控信息的检测精准度。
在本实施例中发光器件2可以包括红外有机电致发光器件2或者近红外有机电致发光器件2。相应的，非可见光感应单元3则可以采用近红外探测三极管phototransistor；该近红外探测三极管phototransistor的有源层材料包括：GaN、GaAs、InP、GeSi中的任意一种。在此需要说明的，GeSi是一种具有较宽监测范围的半导体材料，在采用该种材料作为近红外探测三极管phototransistor的有源层材料时，需要配合光学滤片使用。在形成近红外探测三极管phototransistor的有源层时可以采用磁控溅射工艺。
如图2所示，本实施例中的驱动单元1，不仅包括上述的驱动晶体管T1，而且还可以包括开关晶体管T2、发光控制晶体管T3、复位晶体管T4、第一存储电容C1和第二存储电容C2；其中，开关晶体管T2的第一极连接数据线Data，第二极连接驱动晶体管T1的控制极，控制极连接栅线Gate；发光控制晶体管T3的第一极连接第一电源电压，第二极连接驱动晶体管T1的第一极，控制极连接发光控制线EM；复位晶体管T4的第一极连接驱动晶体管T1的第二极，第二极连接信号输入端Init，控制极连接复位信号端Reset；第一存储电容C1的第一端连接驱动晶体管T1的控制极，第二端连接驱动晶体管T1的第二极；第二存储电容C2的第一端连接复位晶体管T4的第一极，第二端连接第二电源电压端。如图2中所示，非可见光感应单元3包括近红外探测三极管phototransistor；该近红外探测三极管phototransistor的第一极连接感应线Sensor Line，第二极连接第一电源电压端Vdd，控制极连接触控信号端。
如图4所示，本实施例中的触控识别单元还可以包括：运算放大电路；该运算放大电路用于将非可见光感应单元3在接收到的非可见光后所生成的电信号进行放大。该运算放大电路优选可以包括：采样开关晶体管M1、基准电阻R、变量采集开关晶体管M2、积分电容C4、运算放大器OP、第三存储电容C3、重置开关晶体管M3；其中，采样开关晶体管M1的第一极连接非可见光感应单元3，第二极连接基准电阻R的第一端，控制极连接采样控制信号端；基准电阻R的第二端连接运算放大器OP的反相输入端；变量采集开关晶体管M2的第一极连接运算放大器OP的反相输入端和积分电容C4的第一端，第二极连接运算放大器OP的输出端和积分电容C4的第二端，控制极连接变量采集控制端；重置开关晶体管M3的第一极连接运算放大器OP的正相输入端和第三存储电容C3的第一端，第二极连接运算放大器OP的输出端Read out，控制极连接重置控制端；第三存储电容C3的第二端连接第二电源电压端。
结合图3所示的时序图，对上述的触控识别单元的工作原理进行说明。其中，
一、驱动发光器件的过程
重置阶段(T1)：给与复位晶体管T4的控制极连接复位信号端Reset施加低电平信号，第四晶体管打开，通过信号输入端输入的重置信号对发光器件2进行重置。
预充阶段(T2)：给栅线Gate写入低电平信号开关晶体管T2打开，发光控制线EM高电平信号，驱动晶体管T1和发光控制晶体管T3关闭，此时，通过数据线Data上所写入的数据电压对C1节点进行充电，N1节点写入数据电压信号。
发光阶段(T3)：发光控制线EM写入的高电平信号置为低电平信号，驱动晶体管T1打开，通过第一电源电压端Vdd所写入的第一电源电压写入N2节点，同时根据第一存储电容C1的电压信号，可以控制流过发光控制晶体管T3的电流从而控制发光器件2发光。
二、触控信息的识别过程
情况1：当应用上述阵列基板的显示装置处于唤醒状态时，触控识别单元中的发光器件2通过上述的方法被点亮发射红外/近红外光，近红外探测三极管phototransistor会感应到一个背景电流I0。当有手指按压显示装置的显示屏时，近红外探测三极管phototransistor会感应到发光器件2所发射光在照射至手指之后反射回来的红外/近红外光，此时将会生成一个ΔI信号，说明该触控识别单元的位置存在手指覆盖。无手指覆盖的区域，没有明显反射的近红外光，因此ΔI为零。之后，则可以通过对ΔI信号的分析获取手指的指纹信息。
情况2：当应用上述阵列基板的显示装置处于休眠状态时，触控识别单元中的发光器件2通过上述的方法被点亮发射红外/近红外光，此时可以通过减小发光器件2的刷新频率实现显示装置常开功能，由于频率降低，相应功耗也会较低。这样，近红外探测三极管phototransistor会感应出一个I0'背景电流(黑屏状态)。当有手指按在显示装置的显示屏上面时，会有手指反射的红外/近红外光增加到近红外探测三极管phototransistor上面，因此会感应出一个ΔI'信号。之后，不仅可以通过对ΔI'信号的分析获取手指的指纹信息，还可以在获取了ΔI'信号后将显示装置的显示屏进行唤醒。
在此需要说明的是，由于手指反射的发光器件2发射的光一般不到其所发射的总光量的10％，这种实施例中对近红外探测三极管phototransistor的响应度要求较高。近红外探测三极管phototransistor的优势在于，可以调控栅极电压，来控制红外探测三极管的背景电流水平，以寻求最优化的响应度。另外，基于本实施例中的阵列基板，可以实现屏内TSP(touch sensor panel)功能。
三、对ΔI信号的分析获取手指的指纹信息
当没有手指触摸时：近红外探测三极管phototransistor一端连接感应线SensorLine。当近红外探测三极管phototransistor打开时，Vref经过感应线Sensor Line写入近红外探测三极管phototransistor。首先，重置开关晶体管M3打开，将Vref写入第三存储电容C3。接着重置开关晶体管M3断开，近红外探测三极管phototransistor电流将对积分电容C4充电，充电时间保持t。由于R与C4间节点电压为Vref，则有
Figure BDA0001655352250000091
②当有手指触摸时：手指反射的发光器件2所发射的光将使近红外探测三极管phototransistor中感生出额外的光电流ΔI。则在相同的工作时序下，有
Figure BDA0001655352250000092
两式相减则有
Figure BDA0001655352250000093
因此得出光生电流的大小，通过判断光生电流的大小和对应PT的位置可以实现指纹识别。
a)无手指反射光时近红外探测三极管phototransistor电流获取阶段：
近红外探测三极管phototransistor控制信号开启后，同时，采样开关晶体管M1开启，从而通过基准电阻R会感生出运算放大器OP反相输入端的电压V1，此时变量采集晶体管及重置开关晶体管M3均开启，从而运算放大器OP反相端与正相输入端均获取一个相应近红外探测三极管phototransistor电流的基本信息V1(此时可感测到近红外探测三极管phototransistor的背景电流)，此时可以读取一个电压为Vout1，如下式：
Figure BDA0001655352250000101
b)近红外探测三极管phototransistor感测光照阶段：
当近红外探测三极管phototransistor，在采样控制信号开启后，采集开关晶体管T2开启，同时变量采集开关晶体管M2与重置开关开关晶体管T2关闭，此时产生电流为I+I'对应的电压变化应为：
Figure BDA0001655352250000102
根据计算
Figure BDA0001655352250000103
变化值为
Figure BDA0001655352250000104
此时根据计算得到的变化值则得到了由于触控所产生的ΔI信号，通过对ΔI信号的分析获取手指的指纹信息。
如图5所示，本实施例中的阵列基板中不仅包括上述的触控识别单元，同时还包括多个像素单元，通常像素单元时呈矩阵排布的；像素单元中通常包括不同颜色的子像素，例如红、绿、蓝三种颜色的子像素。其中，在至少部分像素单元中设置有所述触控识别单元。当然，也可以在每个像素单元中均设置触控识别单元。而每个像素单元中所插入的触控识别单元，可以设置在任意两相邻子像素之间，也即图5所示，其中，图5中Nir代表触控识别单元。
实施例2：
本实施例提供一种显示装置，其可以包括实施例1中的阵列基板。这样以来，本实施例中的显示装置可以实现触控功能，具体可以实现指纹识别和/或开机唤醒等功能。
其中，显示装置还包括：显示状态检测模块、触控信息识别模块；具体的，显示状态检测模块用于获取显示装置的显示状态；触控信息识别模块用于当显示状态检测模块检测到显示装置处于休眠状态时，根据非可见光感应单元3在接收到的非可见光后所生成的电信号，对显示装置进行唤醒和/或对触控体的指纹进行识别；当显示状态检测模块检测到显示装置处于图像显示状态时，根据非可见光感应单元3在接收到的非可见光后所生成的电信号，对触控体的指纹进行识别。
当然，该显示装置还可以包括：刷新频率调整模块；其中，刷新频率调整模块用于当显示状态检测模块检测到显示装置处于休眠状态时为显示装置提供第一刷新频率，当显示状态检测模块检测到显示装置处于图像显示状态时，为显示装置提供第二刷新频率，其中，第一刷新频率小于第二刷新频率。也即在显示装置休眠状态式通过减小发光器件2的刷新频率实现显示装置常开功能，由于频率降低，相应功耗也会较低。
其中，本实施例的显示装置可以为液晶面板、OLED面板、电子纸、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。
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 (14)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：基底，位于所述基底上的多个触控识别单元，每个所述触控识别单元包括：驱动单元、与所述驱动单元连接的发光器件、非可见光感应单元，以及挡光层；其中，
所述发光器件，用于发射非可见光；
所述挡光层中设置有通孔；所述通孔，用于将所述发光器件所发出的光经由触摸主体表面反射后照射至非可见光感应单元上，以供所述非可见光感应单元根据其所接收到的非可见光，生成相应的电信号，用以获取触控信息；
所述发光器件的发光层设置在所述挡光层背离所述基底的一侧，且所述挡光层与所述发光层相接触的位置作为所述发光器件的阳极；
各个所述发光器件的阴极连接在一起构成阴极层；其中，
所述阴极层在与所述通孔对应的位置具有开口。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述通孔与所述发光层在所述基底上的正投影无重叠。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述非可见光感应单元包括近红外探测三极管；其中，
所述近红外探测三极管的第一极连接感应线，第二极连接第一电源电压端，控制极连接触控信号端。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述近红外探测三极管的有源层材料包括：GaN、GaAs、InP、GeSi中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述发光器件包括红外有机电致发光器件或者近红外有机电致发光器件。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动单元包括驱动晶体管；其中，
所述驱动晶体管的第一极连接第一电源电压，第二极所述发光器件，控制极连接数据线。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述非可见光感应单元包括近红外探测三极管；
所述驱动晶体管为顶栅型晶体管；所述近红外探测三极管为底栅型晶体管；所述驱动晶体管的栅极与所述近红外探测三极管的栅极同层设置，且材料相同。
8.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动单元还包括：开关晶体管、发光控制晶体管、复位晶体管、第一存储电容和第二存储电容；其中，
所述开关晶体管的第一极连接数据线，第二极连接所述驱动晶体管的控制极，控制极连接栅线；
所述发光控制晶体管的第一极连接第一电源电压，第二极连接所述驱动晶体管的第一极，控制极连接发光控制线；
所述复位晶体管的第一极连接所述驱动晶体管的第二极，第二极连接信号输入端，控制极连接复位信号端；
所述第一存储电容的第一端连接所述驱动晶体管的控制极，第二端连接所述驱动晶体管的第二极；
所述第二存储电容的第一端连接所述复位晶体管的第一极，第二端连接第二电源电压端。
9.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：运算放大电路；其中，
所述运算放大电路，用于将所述非可见光感应单元在接收到的非可见光后所生成的电信号进行放大。
10.根据权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，所述运算放大电路包括：采样开关晶体管、基准电阻、变量采集开关晶体管、积分电容、运算放大器、第三存储电容、重置开关晶体管；其中，
所述采样开关晶体管的第一极连接所述非可见光感应单元，第二极连接所述基准电阻的第一端，控制极连接采样控制信号端；所述基准电阻的第二端连接所述运算放大器的反相输入端；
所述变量采集开关晶体管的第一极连接所述运算放大器的反相输入端和所述积分电容的第一端，第二极连接所述运算放大器的输出端和所述积分电容的第二端，控制极连接变量采集控制端；
所述重置开关晶体管的第一极连接所述运算放大器的正相输入端和所述第三存储电容的第一端，第二极连接所述运算放大器的输出端，控制极连接重置控制端；所述第三存储电容的第二端连接第二电源电压端。
11.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多个像素单元，每个所述像素单元中包括不同颜色的子像素；其中，在至少部分所述像素单元中设置有所述触控识别单元。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的阵列基板。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：显示状态检测模块、触控信息识别模块；其中，
所述显示状态检测模块，用于获取所述显示装置的显示状态；
所述触控信息识别模块，用于当所述显示状态检测模块检测到所述显示装置处于休眠状态时，根据所述非可见光感应单元在接收到的非可见光后所生成的电信号，对所述显示装置进行唤醒和/或对触控体的指纹进行识别；当显示状态检测模块检测到所述显示装置处于图像显示状态时，根据所述非可见光感应单元在接收到的非可见光后所生成的电信号，对触控体的指纹进行识别。
14.根据权利要求13所述显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：刷新频率调整模块；其中，
所述刷新频率调整模块，用于当所述显示状态检测模块检测到所述显示装置处于休眠状态时，为所述显示装置提供第一刷新频率，当显示状态检测模块检测到所述显示装置处于图像显示状态时，为所述显示装置提供第二刷新频率，其中，所述第一刷新频率小于所述第二刷新频率。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210082319A (ko) * 2019-12-24 2021-07-05 삼성디스플레이 주식회사 포토 트랜지스터 및 이를 포함하는 표시 장치
CN111223910A (zh) * 2020-03-18 2020-06-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示基板
CN111799312B (zh) * 2020-07-14 2022-08-30 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板的制备方法、显示基板和显示装置
CN111985415A (zh) * 2020-08-24 2020-11-24 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、显示装置和显示面板的控制方法
WO2022056907A1 (zh) * 2020-09-21 2022-03-24 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
TWI764608B (zh) * 2020-10-08 2022-05-11 大陸商廣州印芯半導體技術有限公司 一種顯示裝置及其影像感測方法
CN112198717A (zh) * 2020-10-26 2021-01-08 武汉华星光电技术有限公司 显示装置
CN112511149A (zh) * 2020-12-01 2021-03-16 武汉永鼎光电子技术有限公司 基于不可见光识别的光开关系统
WO2024090197A1 (ja) * 2022-10-25 2024-05-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 赤外線センサ
CN115662295A (zh) * 2022-10-31 2023-01-31 京东方科技集团股份有限公司 信息采集模组和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1694223A (zh) * 2004-05-07 2005-11-09 株式会社半导体能源研究所 半导体器件的制造方法
CN101800239A (zh) * 2009-02-10 2010-08-11 索尼公司 显示器件、显示器件的制造方法和电子装置
CN106206665A (zh) * 2016-08-26 2016-12-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种双面显示有机发光面板及其驱动装置和方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203232681U (zh) * 2013-04-15 2013-10-09 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及显示装置
CN103325339B (zh) * 2013-06-21 2016-05-25 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、有机发光显示面板及显示装置
US9836165B2 (en) * 2014-05-16 2017-12-05 Apple Inc. Integrated silicon-OLED display and touch sensor panel
US20160266695A1 (en) 2015-03-10 2016-09-15 Crucialtec Co., Ltd. Display apparatus having image scanning function
WO2017129126A1 (en) 2016-01-31 2017-08-03 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
US10635878B2 (en) * 2015-10-23 2020-04-28 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor with force sensing capability
CN105678255B (zh) 2016-01-04 2019-01-08 京东方科技集团股份有限公司 一种光学式指纹识别显示屏及显示装置
CN105512650B (zh) * 2016-01-26 2019-10-25 湖南融创微电子有限公司 一种电容式指纹检测电路、传感器及设备
US10095907B2 (en) 2016-08-11 2018-10-09 Qualcomm Incorporated Single transducer fingerprint system
US10380395B2 (en) * 2016-09-30 2019-08-13 Synaptics Incorporated Optical sensor with angled reflectors
CN106298859B (zh) 2016-09-30 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 触控面板及显示装置
CN106778485A (zh) 2016-11-16 2017-05-31 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别模组、装置、驱动方法和显示设备
CN106886767B (zh) * 2017-02-23 2019-07-05 京东方科技集团股份有限公司 一种光学指纹识别装置和显示面板
CN106971173B (zh) 2017-04-13 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及显示面板
CN107025451B (zh) 2017-04-27 2019-11-08 上海天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
US10891460B2 (en) * 2017-07-18 2021-01-12 Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. Systems and methods for optical sensing with angled filters
CN107958194B (zh) * 2017-08-17 2021-11-19 柳州梓博科技有限公司 光电传感装置及电子设备
CN107908310B (zh) * 2017-11-13 2019-12-06 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示装置
US20200193120A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 Novatek Microelectronics Corp. Fingerprint identification apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1694223A (zh) * 2004-05-07 2005-11-09 株式会社半导体能源研究所 半导体器件的制造方法
CN101800239A (zh) * 2009-02-10 2010-08-11 索尼公司 显示器件、显示器件的制造方法和电子装置
CN106206665A (zh) * 2016-08-26 2016-12-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种双面显示有机发光面板及其驱动装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3794499A4 (en) 2022-03-30
EP3794499A1 (en) 2021-03-24
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US11232276B2 (en) 2022-01-25
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