CN110991400A - 一种显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示基板及其制备方法、显示装置，该显示基板包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板包括第一基底，所述阵列基板包括第二基底，其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内。本实施例提供的方案，通过将光电传感器设置在第一基底和第二基底之间，使得反射光线在到达背光模组之前就被传感器的感光器件所吸收，从而在LCD产品中达到屏下光学指纹识别的功能。

Description

一种显示基板及其制备方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术，尤指一种显示基板及其制备方法、显示装置。

背景技术

指纹是指人的手指末端正面皮肤上凹凸不平产生的纹线，指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点，而这些细节特征点，提供了指纹唯一性的确认信息。

当前，应用于显示设备的指纹识别大体可分为电容式、光学式、超声波等。三种方式各有优势，也各有局限性。电子设备强调屏占比，而电容式光电传感器由于技术实现方式的问题，目前只能在显示设备的正面、侧面或者背面设置，当设置在正面时，一般设置在显示屏的下方，占据电子设备的正面面积，无法做到全面屏。超声波指纹识别受限于超声波穿透厚度(约0.5mm)的影响，也难以在LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)产品上应用(因LCD厚度较厚)。

发明内容

本发明至少一实施例提供了一种显示基板及其制备方法、显示装置，实现LCD上的指纹识别。

为了达到本发明目的，本发明至少一实施例提供了一种显示基板，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板包括第一基底，所述阵列基板包括第二基底，其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内。

在一实施例中，所述彩膜基板还包括彩膜结构层，所述彩膜结构层包括彩色滤光单元和黑矩阵，所述光电传感器设置在所述第一基底和所述彩膜结构层之间，所述光电传感器的感光结构在所述第一基底的正投影位于所述彩膜结构层的黑矩阵在所述第一基底的正投影内。

在一实施例中，所述遮光层由所述黑矩阵中的部分或全部充当。

在一实施例中，所述彩膜基板还包括彩膜结构层，所述彩膜结构层包括彩色滤光单元和黑矩阵；

所述阵列基板还包括阵列结构层，所述光电传感器位于所述阵列结构层靠近所述彩膜基板一侧，所述光电传感器的感光结构在所述第二基底上的正投影位于所述彩色滤光单元和黑矩阵在所述第二基底上的正投影之外。

在一实施例中，所述遮光层设置在所述第二基底与所述阵列结构层之间。

在一实施例中，所述光电传感器包括薄膜晶体管和光电二极管，所述光电二极管包括所述感光结构，所述薄膜晶体管电连接所述光电二极管的输出端。

本发明至少一实施例提供一种显示装置，包括上述显示基板，还包括设置在所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的背光源。

在一实施例中，所述背光源为点光源。

在一实施例中，所述点光源与所述彩膜基板中的彩色滤光单元一一对应，且所述点光源在所述第一基底的正投影位于其对应的彩色滤光单元在所述第一基底的正投影内。

本发明至少一实施例提供一种显示基板的制备方法，包括：

形成包括第一基底的彩膜基板，形成包括第二基底的阵列基板；其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器；以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内；

将所述彩膜基板和所述阵列基板对盒。

在一实施例中，所述形成包括第一基底的彩膜基板包括：

在第一基底上形成所述光电传感器；

在所述光电传感器上覆盖绝缘层；

在所述绝缘层上形成包括彩色滤光单元和黑矩阵的彩膜结构层，其中，所述光电传感器的感光结构在所述第一基底的正投影位于所述彩膜结构层的黑矩阵在所述第一基底的正投影内，所述遮光层由所述黑矩阵中的部分或全部充当。

在一实施例中，所述形成包括第一基底的彩膜基板包括：

在第一基底上形成包括彩色滤光单元和黑矩阵的彩膜结构层；

所述形成包括第二基底的阵列基板包括：

在所述第二基底上形成遮光层；

在所述遮光层上形成阵列结构层；

在所述阵列结构层上形成所述光电传感器，所述光电传感器的感光结构在所述第二基底上的正投影位于所述彩色滤光单元和黑矩阵在所述第二基底上的正投影之外。

与相关技术相比，本发明一实施例包括一种显示基板，其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内。本实施例将光电传感器设置在背光源远离背光模组的一侧，避免了背光模组对光线的遮挡，实现了液晶显示屏的屏下指纹识别。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为相关技术中提供的指纹识别示意图；

图2为本发明第一实施例显示基板示意图(光电传感器设置在彩膜基板)；

图3为本发明第一实施例彩膜基板制备形成光电传感器示意图；

图4为本发明第一实施例彩膜基板制备形成平坦层示意图；

图5为本发明第一实施例彩膜基板制备形成彩膜结构层示意图；

图6为本发明第一实施例彩膜基板制备形成隔垫物示意图；

图7为本发明第二实施例带面光源的显示装置示意图；

图8为本发明第三实施例带点光源的显示装置示意图；

图9为本发明第四实施例显示基板示意图(光电传感器设置在阵列基板)；

图10为本发明第四实施例阵列基板制备形成遮光层示意图；

图11为本发明第四实施例彩膜基板制备形成平坦层示意图；

图12为本发明第四实施例彩膜基板制备形成彩膜结构层示意图；

图13为本发明第五实施例带面光源的显示装置示意图；

图14为本发明第六实施例带点光源的显示装置示意图；

图15为本发明第七实施例光电传感器示意图；

图16为本发明第八实施例显示基板制备方法流程图。

附图标记说明:

1—光源； 2—棱镜； 3—指纹隆起线；

4—透镜； 5—传感器； 6—第一基底；

7—光电传感器； 8—感光结构； 9—平坦层；

10—彩色滤光单元； 11—黑矩阵； 12—第二基底；

13—阵列结构层； 14—液晶层； 15—隔垫物；

16—下偏光板； 17—上偏光板； 18—背光源；

19—盖板； 20—遮光层； 21—第三基底；

22—栅电极； 23—栅绝缘层； 24—有源层；

25—源电极； 26—漏电极； 27—下电极；

28—第一绝缘层； 30—第二绝缘层； 31—第一平坦层；

32—上电极； 33—第三绝缘层； 34—遮挡层；

35—第二平坦层； 401—点光源； 402—点光源；

403—点光源； 501—点光源； 502—点光源。

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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

除非另外定义，本公开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。本公开中使用的“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。“上”、“下”、“左”、“右”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。

光学指纹识别技术利用光的折射和反射，经过传感器对指纹区反射光线的收集，对指纹进行识别，是目前有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)产品中常见的屏下指纹识别方案。将光投射在有指纹按压的玻璃表面，射在脊线上的光发生反射，反射光投射在传感器上，会形成暗图像，而光线照在指纹的谷线上，则由于深度的不同，光线会发生折射及部分反射，在传感器上会形成明图像，最终形成一个明暗相间的图像，并据此得到指纹图像，如图1所示，其中，光源1产生的光线通过棱镜2投射在有指纹按压的玻璃表面，射在指纹隆起线3上的光发生反射，反射光通过透镜4投射在传感器5上，形成明暗相间的图像。

光学指纹识别利用传感器收集指纹对光的反射光，通过反射光量的不同实现对指纹的识别。在LCD产品中，由于背光模组会阻碍反射光线的传播，为了在LCD产品中实现屏下光学指纹识别，采用将传感器做在背光源之上的CF(Color Filter，彩膜基板)侧或者Array(阵列)侧的方法，避免背光模组对反射光线的阻挡，使反射光线在到达背光模组之前就被传感器的感光器件所吸收，从而在LCD产品中达到屏下光学指纹识别的功能。

本发明实施例中针对常规光学指纹识别的缺陷提出一种新型光学指纹识别装置，用以解决现有LCD难以实现屏内指纹识别的窘境。本发明实施例中将光电传感器设计在CF侧或阵列侧，通过感应指纹反射出的背光光强识别指纹特征，实现LCD屏内指纹识别，并且该方案不改变现有的工艺方法，也不会影响正常显示。光电传感器比如为PIN(p-intrinsic-n)型光电二极管，或者光敏薄膜晶体管(光敏TFT)。

本发明一实施例提供一种显示基板，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板包括第一基底，所述阵列基板包括第二基底，其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内。本实施例提供的方案，通过将光电传感器设置在第一基底和第二基底之间，使得反射光线在到达背光模组之前就被传感器的感光器件所吸收，从而在LCD产品中达到屏下光学指纹识别的功能。

其中，所述遮光层可以是所述彩膜基板中的部分或全部黑矩阵，或者，所述遮光层也可以不是黑矩阵，为新增加的结构。其中，遮光层用于遮挡背光源，防止背光源影响感光结构。

下面通过具体实施例详细说明本发明的技术方案。

第一实施例

图2为本发明显示基板第一实施例的结构示意图，示意了在垂直于显示基板的平面上的显示基板的结构。如图2所示，本实施例提供的显示基板包括：彩膜基板和阵列基板、位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层14。其中，彩膜基板包括：第一基底6，位于第一基底6靠近阵列基板一侧的光电传感器7，位于光电传感器7靠近阵列基板一侧的平坦层9，以及位于平坦层9靠近阵列基板一侧的彩膜结构层，其中，所述光电传感器7包括薄膜晶体管(图2中未示出)和感光结构8，所述彩膜结构层包括彩色滤光单元10、黑矩阵11和隔垫物15。其中，彩色滤光单元10包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。所述阵列基板包括第二基底12和位于所述第二基底12靠近所述彩膜基板一侧的阵列结构层13。第一基底6比如为玻璃基板，第二基底12比如为玻璃基板。

本实施例提供的显示基板，在指纹识别的过程中光电传感器感应手指反射的背光光强产生感应电流，通过识别感应电流的大小确定反射光的强度，进而识别出指纹的特征信息，从而实现了LCD的屏下指纹识别。采用光敏TFT器件受光照，开态电流变化幅度较大，更容易识别出指纹谷脊光学差异，通过光学模拟，可有效识别指纹图像。

下面通过显示面板的制备过程进一步说明本实施例的技术方案。

本实施例制备显示面板的主体流程包括：先分别制备阵列基板和彩膜基板，将彩膜基板和阵列基板经滴注液晶和涂覆封框胶后对盒(CELL)，完成本实施例显示面板的制备。

图3～图6为本发明第一实施例制备彩膜基板的示意图。

首先，在第一基底6上制备光电传感器7，光电传感器7包括薄膜晶体管(未示出)和感光结构8；如图3所示。第一基底6比如为玻璃基板；光电传感器的具体结构请参考后续第七实施例。

其次，在所述光电传感器7上覆盖平坦层9，隔绝光电传感器7与其他膜层并减小因制备光电传感器7而引起的段差。其中，所述平坦层9比如使用树脂(Resin)制成；如图4所示。

随后，在平坦层9上涂覆黑矩阵薄膜，采用掩膜版对黑矩阵薄膜进行曝光和显影，形成黑矩阵11图案。在形成有黑矩阵11图案的结构上形成彩色滤光单元10，包括红色(R)滤光单元、绿色(G)滤光单元和蓝色(B)滤光单元，红色、绿色和蓝色滤光单元分别设置在黑矩阵11之间，并按照设定规律排列，仅形成在显示区域，如图5所示。其中，黑矩阵11与感光结构8一一对应，且黑矩阵在第一基底6上的正投影覆盖感光结构8在第一基底6上的正投影。黑矩阵11可以遮挡背光源，以防背光源对感光结构8产生不良影响。需要说明的是，在其他实施例中，感光结构8的数量可以少于黑矩阵11，即仅部分黑矩阵11存在对应的感光结构8。在其他实施例中，也可以不使用黑矩阵11进行遮挡，设置遮光层为感光结构8遮挡背光源。在一实施例中，在垂直于显示基板的平面上，黑矩阵11的两端和感光结构8的两端对齐。需要说明的是，在另一实施例中，感光结构8的面积可大于用于遮挡该感光结构8的黑矩阵11的面积。

之后，在上述结构上沉积一层透明导电薄膜，形成有导电层图案，实际实施时，透明导电薄膜可以采用铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或氧化铝锌，通过磁控溅射镀方式沉积。在形成有导电层图案的上述结构上依次涂覆平坦层和喷涂彩膜取向膜，形成彩膜取向膜图案，彩膜取向膜可以采用印刷或者喷涂方式，通过加热固化。最后，在彩膜取向膜上形成隔垫物15；如图6所示，需要说明的是，图6中未示出导电层和彩膜取向膜。

本实施例阵列基板的制作过程与相关技术基本上相同，在制备完成阵列基板和彩膜基板后，先在一个基板的非显示区域涂覆封框胶，在另一个基板的显示区域滴设液晶，然后在真空条件下将两基板相对贴近进行对位和压合，通过紫外固化和/或热固化使封框胶固化。

阵列基板和彩膜基板对盒后，通过导电胶将彩膜基板上的导电层与阵列基板上的供电电极连接，形成本实施例显示面板，如图2所示。

实际实施时，彩膜基板的制备可以先于阵列基板，也可以在阵列基板制备之后，或两者同时进行。封框胶可以涂覆在彩膜基板上，也可以涂覆在阵列基板上。液晶可以滴涂在阵列基板上，也可以滴涂在彩膜基板上。保护框的位置和宽度可结合实际需要进行设计，在此不做具体的限定。

需要说明的是，本实施例提供的显示基板，不限于指纹识别，也可以进行其他识别，比如其他纹理检测。

第二实施例

本实施例提供一种显示装置，如图7所示，包括上述显示基板，还包括设置在所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的背光源18，本实施例中，所述背光源18为面光源，背光源18和阵列基板之间还设置有下偏光板16，彩膜基板远离所述阵列基板一侧还设置有上偏光板17，以及，设置在上偏光板远离阵列基板一侧的盖板19。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。

本实施例提供的显示装置，当手指指纹3接触在盖板19上时，背光源18所发出的光照射在手指上，发生相应的折射及反射，反射光传播至彩膜基板上时，会被位于彩膜基板侧的感光结构8所吸收，避免了背光模组对反射光的阻挡。再经过相应的分析处理，得到指纹图像。另外，利用背光做指纹识别光源，可实现指纹识别显示模组厚度不变。

第三实施例

本实施例提供一种显示装置，如图8所示，包括上述显示基板，还包括设置在所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的背光源18，本实施例中，所述背光源18为点光源，背光源18和阵列基板之间还设置有下偏光板16，彩膜基板远离所述阵列基板一侧还设置有上偏光板17，以及，设置在上偏光板远离阵列基板一侧的盖板19。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。本实施例中，背光源18包括点光源401、点光源402和点光源403。

光源照射在指纹上的光线会发生反射、折射以及散射，并产生部分会影响成像的杂散光，与反射光发生干涉，对成像效果产生影响。为降低影响，将光源由面光源改为多个点光源，如图4所示，401、402、403为三个点光源。点光源401发射光线照在指纹上所产生的反射光由感光结构3_1和感光结构3_2吸收，由于BM对光路的遮挡，点光源401的照射范围为图中421所示范围。同理，点光源402、403所照射范围分别为图中422、423所示。通过多点照射，可减少反射光之间的干涉，提高光学成像能力。再将所有的点光源所识别的图像进行拼接，便可得到完整的指纹图像，从而实现指纹识别功能得到完整的指纹图像。本实施例提供的方案，将光源由面光源改为多个点光源，每个点识别指纹的一部分，从而减少发生干涉的反射光量，增强成像效果，有效提高指纹图像的识别度。

第四实施例

图9为本发明显示基板第四实施例的结构示意图，示意了在垂直于显示基板的平面上的显示基板的结构。如图9所示，本实施例提供的显示基板包括：彩膜基板和阵列基板、位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层14。其中，彩膜基板包括：第一基底6，位于第一基底6靠近阵列基板一侧的平坦层9，以及位于平坦层9靠近阵列基板一侧的彩膜结构层，所述彩膜结构层包括彩色滤光单元10、黑矩阵11和隔垫物15。其中，彩色滤光单元10包括红色(R)滤光单元、绿色(G)滤光单元和蓝色(B)滤光单元。所述阵列基板包括第二基底12，位于所述第二基底12靠近所述彩膜基板一侧的遮光层20，位于遮光层靠近所述彩膜基板一侧的阵列结构层13，位于所述阵列结构层13靠近所述彩膜基板一侧的光电传感器7。其中，所述光电传感器7包括薄膜晶体管(图9中未示出)和感光结构8。其中，所述遮光层20与所述感光结构8一一对应，所述感光结构8在所述第二基底12上的正投影位于所述彩色滤光单元10和黑矩阵11在所述第二基底12上的正投影之外；所述感光结构8在所述第二基底12上的正投影位于所述遮光层20在所述第二基底12上的正投影内。在一实施例中，在垂直于所述第二基底12的平面上，所述遮光层20的两端与所述感光结构8的两端对齐。遮光层20用于遮挡背光，避免背光源影响感光结构对于指纹反射光的感应。

本实施例提供的显示基板，在指纹识别的过程中光电传感器感应手指反射的背光光强产生感应电流，通过识别感应电流的大小确定反射光的强度，进而识别出指纹的特征信息，从而实现了LCD的屏下指纹识别。

下面通过显示面板的制备过程进一步说明本实施例的技术方案。

本实施例制备显示面板的主体流程包括：先分别制备阵列基板和彩膜基板，将彩膜基板和阵列基板经滴注液晶和涂覆封框胶后对盒(CELL)，完成本实施例显示面板的制备。

图10～图12为本发明第四实施例制备阵列基板的示意图。

首先，在第二基底12上形成遮光层20，如图10所示。其中，遮光层20比如使用金属或者与黑矩阵相同的材料制成，其中，黑矩阵材料

其次，在形成上述结构的基础上，形成阵列结构层13，阵列结构层13包括栅电极、栅绝缘层、有源层、源电极、漏电极、像素电极、公共电极、数据线等，如图11所示。

随后，在形成上述结构的基础上，形成光电传感器7，光电传感器7包括薄膜晶体管(图中未示出)和感光结构8，如图12所示。其中，形成光电传感器7的制备过程请参考后续第七实施例。其中，所述感光结构8在所述第二基底12上的正投影位于所述遮光层20在所述第二基底12上的正投影内。在一实施例中，在垂直于所述第二基底12的平面上，所述遮光层20的两端与所述感光结构8的两端对齐。

本实施例彩膜基板的制作过程与现有技术基本上相同，在制备完成阵列基板和彩膜基板后，先在一个基板的非显示区域涂覆封框胶，在另一个基板的显示区域滴设液晶，然后在真空条件下将两基板相对贴近进行对位和压合，通过紫外固化和/或热固化使封框胶固化。

阵列基板和彩膜基板对盒后，通过导电胶将彩膜基板上的导电层与阵列基板上的供电电极连接，形成本实施例显示面板，如图9所示。

实际实施时，彩膜基板的制备可以先于阵列基板，也可以在阵列基板制备之后，或两者同时进行。封框胶可以涂覆在彩膜基板上，也可以涂覆在阵列基板上。液晶可以滴涂在阵列基板上，也可以滴涂在彩膜基板上。保护框的位置和宽度可结合实际需要进行设计，在此不做具体的限定。

需要说明的是，当光电传感器设置在彩膜基板上时，其感光结构8的位置可与本实施例中感光结构8的位置类似，感光结构8在所述第二基底12上的正投影位于所述彩色滤光单元10和黑矩阵11在所述第二基底12上的正投影之外；所述感光结构8在所述第二基底12上的正投影位于所述遮光层20在所述第二基底12上的正投影内。此时，遮光层20可以位于本实施例中的位置，也可以位于彩膜基板上，为感光结构8遮挡来自背光源的光。

第五实施例

本实施例提供一种显示装置，如图13所示，包括第四实施例中的显示基板，还包括设置在所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的背光源18，本实施例中，所述背光源18为面光源，背光源18和阵列基板之间还设置有下偏光板16，彩膜基板远离所述阵列基板一侧还设置有上偏光板17，以及，设置在上偏光板远离阵列基板一侧的盖板19。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。

本实施例提供的显示装置，当手指指纹3接触在盖板19上时，背光源18所发出的光照射在手指上，发生相应的折射及反射，反射光经过第一基底，到达位于阵列基板侧的光电传感器，并被相应的感光结构8所吸收。这种方案可有效避免背光模组对反射光的阻挡，实现LCD屏下指纹识别。另外，利用背光做指纹识别光源，可实现指纹识别显示模组厚度不变。

第六实施例

本实施例提供一种显示装置，如图14所示，包括上述显示基板，还包括设置在所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的背光源18，本实施例中，所述背光源18为点光源，背光源18和阵列基板之间还设置有下偏光板16，彩膜基板远离所述阵列基板一侧还设置有上偏光板17，以及，设置在上偏光板远离阵列基板一侧的盖板19。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。本实施例中，背光源18包括点光源501和点光源502。

本实施例中，使用点光源，可以减少光线的散射，从而降低反射光线之间的干涉，增强图像传感器的识别效果。再经过对不同点得到的图像进行拼接，形成更完整的指纹图像。

第七实施例

相关技术中的光学指纹识别传感器(sensor)受限于TFT(薄膜晶体管)-LCD本身结构，也较难应用于LCD的屏内指纹识别，本实施例中提供一种新型光敏TFT(或PIN)指纹识别结构，实现LCD屏内指纹识别。如图15所示，本实施例提供一种光电传感器，包括薄膜晶体管和感光结构。具体的，包括：第三基底21，设置在第三基底21上的栅电极22，覆盖所述栅电极22的栅绝缘层(GI)23，设置在栅绝缘层23上有源层24，设置在有源层24上的源电极25、漏电极26、下电极27，下电极27与漏电极26连接，设置在所述源电极25和漏电极26上的第一绝缘层28，设置在所述下电极27上的感光结构8，设置在感光结构8上的上电极32，设在在上电极32上的绝缘层30，覆盖绝缘层30的第一平坦层31，设置在第一平坦层31上的第三绝缘层33，设置在第三绝缘层33上的遮挡层34，遮挡层34通过过孔连接上电极32，覆盖遮挡层34的第二平坦层35，以及，设置在第二平坦层35上的绑定焊盘(图中未示出)。绑定焊盘比如使用ITO制成。其中，下电极27、上电极32和感光结构8构成光电二极管。

其中，第三基底21可因应用性不同，可选择透光或不透光材料。根据一实施方式，透光材质的第三基底21可为玻璃或石英。根据另一实施方式，第三基底21可为耐热性塑料。

栅电极22的材料通常为导电材料，如金属、合金、硅化金属、氮化金属或掺杂多晶硅。上述的金属例如可为钼、铬、铜或铝。上述的合金例如可为钼铬合金(MoCr)或铝钕合金(AlNd)。上述的硅化金属例如可为硅化钛、硅化钴、硅化镍或硅化钽。上述的氮化金属例如可为氮化钛或氮化钽。

栅绝缘层23的材料通常为具有高介电常数的介电材料。根据一实施方式，栅绝缘层233的材料例如可为氧化硅、氮氧化硅或氮化硅。

有源层24材料例如可为非晶硅、氢化非晶硅或本质非晶型铟镓锌氧化物。也可依应用所需，选择掺杂一些掺质。举例来说，非晶硅可掺杂N型掺质，使其成为N型非晶硅。根据本发明的一实施方式，上述有源层24包含本质非晶型铟镓锌氧化物。

源电极25、漏电极26的材料通常为导电材料，如金属、合金、硅化金属、氮化金属或掺杂多晶硅。上述的金属例如可为钼、铬、铜或铝。上述的合金例如可为钼铬合金(MoCr)或铝钕合金(AlNd)。上述的硅化金属例如可为硅化钛、硅化钴、硅化镍或硅化钽。上述的氮化金属例如可为氮化钛或氮化钽。上述的掺杂多晶硅的掺杂浓度，相对于前述的有源层24来说，源电极25、漏电极26的掺杂浓度较高。

下电极27比如为ITO。

感光结构8比如包括N型半导体层、本征半导体层等。

上述第一绝缘层28、第二绝缘层30、第三绝缘层33、比如为如氧化硅、氮化硅等。

第一平坦层31、第二平坦层35比如为树脂材料。

遮挡层34为不透光的金属层，用来向上电极32提供直流电压，作为感应传感器两端压差变化的基准电压，同时，可根据实际需求保护薄膜晶体管不受光照影响而产生光电流。遮挡层34的材料可为金属或合金，其中金属例如可为钼、铬、铝或铜，合金例如可为钼铬合金(MoCr)或铝钕合金(AlNd)。

所述光电传感器的制备过程如下：

首先，在第三基底21上形成栅电极22；

其次，在栅电极22上沉积栅绝缘层薄膜，得到栅绝缘层23；

随后，形成有源层24，在有源层24的两端形成源电极25和漏电极26，第一绝缘层28；

随后，形成光电二极管，具体的，形成下电极27、感光结构8、上电极32。

随后，形成第二绝缘层30，第一平坦层31和第三绝缘层33；

最后，形成遮挡层34、第二平坦层35和绑定焊盘。

本实施例提供的光电传感器可与现有LCD工艺兼容，不用额外增加物料和制程，成本较低。采用光电传感器接受光照，开态电流变化幅度较大，更容易识别出指纹谷脊光学差异，通过光学模拟，可有效识别指纹图像。

第八实施例

如图16所示，本实施例提供一种显示基板的制备方法，包括：

步骤1601，形成包括第一基底的彩膜基板；

步骤1602，形成包括第二基底的阵列基板；其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层；所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内；

步骤1603，将所述彩膜基板和所述阵列基板对盒。

在一实施例中，所述步骤1601，形成包括第一基底的彩膜基板包括：

在第一基底上形成所述光电传感器；

在所述光电传感器上覆盖绝缘层；

在所述绝缘层上形成包括彩色滤光单元和黑矩阵的彩膜结构层，其中，所述光电传感器的感光结构在所述第一基底的正投影位于所述彩膜结构层的黑矩阵在所述第一基底的正投影内，所述遮光层由所述黑矩阵中的部分或全部充当。

在一实施例中，所述步骤1601中，形成包括第一基底的彩膜基板包括：

在所述第一基底上形成包括彩色滤光单元和黑矩阵的彩膜结构层；

所述步骤1602中，形成包括第二基底的阵列基板包括：

在所述第二基底上形成遮光层；

在所述遮光层上形成阵列结构层；

在所述阵列结构层上形成所述光电传感器，所述光电传感器的感光结构在所述第二基底上的正投影位于所述彩色滤光单元和黑矩阵在所述第二基底上的正投影之外。

本实施例提供的显示基板的制备方法，在LCD的屏下设置光电光电传感器，实现了LCD的屏下指纹识别。

有以下几点需要说明：

(1)本发明实施例附图只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种显示基板，其特征在于，包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板包括第一基底，所述阵列基板包括第二基底，其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内。

2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括彩膜结构层，所述彩膜结构层包括彩色滤光单元和黑矩阵，所述光电传感器设置在所述第一基底和所述彩膜结构层之间，所述光电传感器的感光结构在所述第一基底的正投影位于所述彩膜结构层的黑矩阵在所述第一基底的正投影内。

3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述遮光层由所述黑矩阵中的部分或全部充当。

4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜基板还包括彩膜结构层，所述彩膜结构层包括彩色滤光单元和黑矩阵；

所述阵列基板还包括阵列结构层，所述光电传感器位于所述阵列结构层靠近所述彩膜基板一侧，所述光电传感器的感光结构在所述第二基底上的正投影位于所述彩色滤光单元和黑矩阵在所述第二基底上的正投影之外。

5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述遮光层设置在所述第二基底与所述阵列结构层之间。

6.根据权利要求1至5任一所述的显示基板，其特征在于，所述光电传感器包括薄膜晶体管和光电二极管，所述光电二极管包括所述感光结构，所述薄膜晶体管电连接所述光电二极管的输出端。

7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的显示基板，还包括设置在所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的背光源。

8.根据权利要求7所述的显示基板，其特征在于，所述背光源为点光源。

9.根据权利要求8所述的显示基板，其特征在于，所述点光源与所述彩膜基板中的彩色滤光单元一一对应，且所述点光源在所述第一基底的正投影位于其对应的彩色滤光单元在所述第一基底的正投影内。

10.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：

形成包括第一基底的彩膜基板，形成包括第二基底的阵列基板；其中，所述第一基底和所述第二基底之间设置有包括感光结构的光电传感器，以及遮光层，所述遮光层与所述光电传感器的感光结构一一对应，且所述感光结构在所述第一基底上的正投影位于所述遮光层在所述第一基底上的正投影内；

将所述彩膜基板和所述阵列基板对盒。

11.根据权利要求10所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述形成包括第一基底的彩膜基板包括：

在第一基底上形成所述光电传感器；

在所述光电传感器上覆盖绝缘层；

在所述绝缘层上形成包括彩色滤光单元和黑矩阵的彩膜结构层，其中，所述光电传感器的感光结构在所述第一基底的正投影位于所述彩膜结构层的黑矩阵在所述第一基底的正投影内，所述遮光层由所述黑矩阵中的部分或全部充当。

12.根据权利要求10所述的显示基板的制备方法，其特征在于，

所述形成包括第一基底的彩膜基板包括：

在第一基底上形成包括彩色滤光单元和黑矩阵的彩膜结构层；

所述形成包括第二基底的阵列基板包括：

在所述第二基底上形成遮光层；

在所述遮光层上形成阵列结构层；

在所述阵列结构层上形成所述光电传感器，所述光电传感器的感光结构在所述第二基底上的正投影位于所述彩色滤光单元和黑矩阵在所述第二基底上的正投影之外。

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