CN110993663A - 阵列基板及显示面板 - Google Patents

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CN110993663A CN201911228045.3A CN201911228045A CN110993663A CN 110993663 A CN110993663 A CN 110993663A CN 201911228045 A CN201911228045 A CN 201911228045A CN 110993663 A CN110993663 A CN 110993663A
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Abstract

本发明提供一种阵列基板及显示面板，所述阵列基板包括基板和设置所述基板上的多个像素单元，每个所述像素单元包括子像素、薄膜晶体管和图像传感器，所述图像传感器用于探测光线信号以形成图像信息。本发明通过在每一所述像素单元中均设置所述图像传感器，使所述图像传感器分布于所述阵列基板的整个显示面，大大提高所述图像传感器探测光线的范围，有利于实现高清摄像；并且所述图像传感器的制作工艺可以很好的匹配阵列基板的制作工艺，从而简化制程，提高生产效率；本发明提供的显示面板包含上述阵列基板。

Description

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
随着显示技术的发展以及用户对显示设备的外观要求越来越高，手机等显示设备的“全面屏”概念已经深入人心，实现显示设备全面屏的技术也成为面板厂家非常热衷追求的技术。
目前，出现较多的“刘海”屏和挖孔屏均不可避免的需要为摄像头预留前置空间，而无法实现真正意义上的全面屏。另外，现有技术的摄像头设备设置于显示屏的某一局部区域，例如显示屏的顶部中间区域，这种结构设计将摄像头中的图像传感器元件限制在很小的空间中，其所能探测的光线范围会大大削减，造成摄像头所拍摄的图像的范围减小、清晰度下降；另外，图像传感器元件的集中设置导致其制作工艺无法与显示面板的整体制作工艺相匹配，需要在显示面板的制程之外，单独设计图像传感器元件的制程工艺，从而导致工艺复杂化，不利于提高生产效率。
发明内容
基于上述现有技术中的不足，本发明提供一种阵列基板及显示面板，通过将图像传感器分布于每一像素单元中，使图像传感器探测光线的范围大大增加，并且图像传感器和薄膜晶体管的制作工艺相匹配，有利于通过同一制程同时制作完成，提高生产效率。
本发明提供一种阵列基板，包括基板和设置所述基板上的多个像素单元，每个所述像素单元包括子像素、薄膜晶体管和图像传感器，所述图像传感器用于探测光线信号以形成图像信息。
根据本发明一实施例，所述阵列基板还包括多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线交叉分布，从而形成多个像素网格，每一个所述子像素位于一个所述像素网格中；
所述图像传感器设置于所述子像素的一端，且与所述子像素位于同一所述像素网格中。
根据本发明一实施例，所述薄膜晶体管与所述图像传感器并排设置于所述子像素的一端，所述薄膜晶体管与所述子像素位于同一所述像素网格中。
根据本发明一实施例，所述子像素分为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每一个所述像素单元均包含一个所述红色子像素、一个所述绿色子像素和一个所述蓝色子像素；
所述图像传感器设置于每一个所述子像素的一端。
根据本发明一实施例，所述阵列基板还包括多条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线交叉分布，从而形成多个像素网格，每一个所述子像素位于一个所述像素网格中；
所述图像传感器与所述子像素并排设置，且与所述子像素分别位于不同的所述像素网格中。
根据本发明一实施例，所述子像素分为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每一个所述像素单元均包含一个所述红色子像素、一个所述绿色子像素和一个所述蓝色子像素；
每一个所述像素单元均包含一个所述图像传感器。
根据本发明一实施例，所述图像传感器是电荷耦合型传感器或互补金属氧化物半导体型传感器。
根据本发明一实施例，所述子像素包括像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管电性连接；
所述图像传感器电性连接图像处理单元，所述图像处理单元用于根据所述图像传感器探测的图像信息生成图像。
本发明还提供一种显示面板，包括：
如上所述的阵列基板；
与所述阵列基板相对设置的彩膜基板；
设置于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层；以及
设置于所述阵列基板的远离所述液晶层一侧的背光模组；
所述彩膜基板包括多个彩色滤光膜，所述彩色滤光膜与所述阵列基板上的所述子像素一一对应设置。
根据本发明一实施例，所述彩色滤光膜在所述阵列基板上的垂直投影覆盖所述图像传感器。
本发明的有益效果是：本发明提供的阵列基板包括多个像素单元，每一个所述像素单元又包括一个或多个子像素，通过在每一所述像素单元中均设置至少一个图像传感器，使所述图像传感器分布于阵列基板的整个显示面，大大提高所述图像传感器探测光线的范围，有利于实现高清摄像；另外，由于所述图像传感器分布于所述阵列基板的整个面中，所述图像传感器的制作工艺可以很好的匹配所述阵列基板的制作工艺，从而简化制程，提高生产效率；本发明提供的显示面板包含本发明提供的阵列基板，因而具备所述阵列基板的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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阵列基板的结构示意图；
图2是图1所示的阵列基板中的像素单元的一种实施方式的局部示意图；
图3是图1所示的阵列基板中的像素单元的另一种实施方式的局部示意图；
图4是图2所示的像素单元沿A-A’的截面图；
图5是本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明实施例提供一种阵列基板，所述阵列基板包括多个像素单元，每一个像素单元又包括一个或多个子像素，通过在每一所述像素单元中均设置至少一个图像传感器，使所述图像传感器分布于阵列基板的整个显示面，大大提高所述图像传感器探测光线的范围，有利于实现高清摄像；另外，由于所述图像传感器分布于所述阵列基板的整个面中，所述图像传感器的制作工艺可以很好的匹配所述阵列基板的制作工艺，从而简化制程，无需在阵列基板的制程之外单独制作图像传感器。
图1是本发明实施例提供的阵列基板10的结构示意图，参考图1所示，本发明实施例提供的阵列基板10包括基板11和设置于所述基板11上的多个像素单元12。所述基板11可以是玻璃基板或聚酰亚胺基板，也可以是其它透明材料制成的基板。所述像素单元12阵列状分布于所述基板11上。应当理解的是，所述像素单元12是所述阵列基板10上的基本功能单元，将所述阵列基板10应用于显示面板中时，每一个所述像素单元12构成所述显示面板显示画面的一个基本像素，所述显示面板在多个所述像素单元12的共同作用下，显示完整的画面。
图2是图1所示的阵列基板中的像素单元12的一种实施方式的局部示意图，参考图1和图2所示，所述像素单元12包括子像素121、薄膜晶体管122和图像传感器123。应当理解的是，所述像素单元12作为所述阵列基板10上的基本功能单元，其内部包含实现其功能的基本组件，这些组件至少包括所述子像素121、所述薄膜晶体管122和所述图像传感器123，并且所述子像素121、所述薄膜晶体管122和所述图像传感器123在所述阵列基板10上的相对位置关系可以有多种。
所述图像传感器123是所述阵列基板10上的光线探测单元，用于探测外界射向所述阵列基板10的光线，并将外界光信号转变为电信号，通过图像处理单元形成图像信息。应当理解的是，本实施例中所述的图像传感器123相当于通常意义上的摄像头的图像探测单元。在本实施例中，所述图像传感器123设置于每一个所述像素单元12中，而所述像素单元12分布于所述阵列基板10的整个显示面上，从而使射向所述阵列基板10的整个显示面的光线均能被所述图像传感器123探测，相对于现有技术，大大提高了图像传感器探测光线的范围和对光线的分辨率，有利于实现高清摄像。
可选地，所述图像传感器123可以是电荷耦合型传感器或互补金属氧化物半导体型传感器。
所述阵列基板10还包括多条数据线125和多条扫描线124，所述数据线125与所述扫描线124交叉分布，从而形成多个像素网格。可选地，所述数据线125与所述扫描线124相互垂直设置，形成的所述像素网格为矩形网格。每一个所述子像素121设置于一个所述像素网格中。所述图像传感器123设置于所述子像素121的一端，且与所述子像素121位于同一个所述像素网格中。应当理解的是，通过将所述图像传感器123与所述子像素121设置同一个所述像素网格中，可以防止出现因所述图像传感器123单独占据所述像素网格而造成所述阵列基板10的解析度下降的问题。
可选地，所述薄膜晶体管122与所述图像传感器123并排设置于所述子像素121的一端，并且所述薄膜晶体管122、所述图像传感器123和所述子像素121位于同一所述像素网格中。
可选地，所述子像素121分为红色子像素1211、绿色子像素1212和蓝色子像素1213，每一个所述像素单元12均包含一个所述红色子像素1211、一个所述绿色子像素1212和一个所述蓝色子像素1213。应当理解的是，当所述阵列基板10应用于显示面板中时，所述红色子像素1211用于控制产生红光，所述绿色子像素1212用于控制产生绿光，所述蓝色子像素1213用于控制产生蓝光；所述像素单元12在所述红色子像素1211、所述绿色子像素1212和所述蓝色子像素1213的共同作用下，控制所述显示面板显示彩色画面。
所述图像传感器123设置于每一个所述红色子像素1211、所述绿色子像素1212和所述蓝色子像素1213的一端。具体而言，每一个所述像素单元12均包含至少三个所述图像传感器123，因而可以进一步增加所述图像传感器123探测光线的精度，提高所述摄像分辨率。
图3是图1所示的阵列基板中的像素单元12的另一种实施方式的局部示意图，参考图1和图3所示，所述像素单元12包括子像素121、薄膜晶体管122和图像传感器123。
所述图像传感器123是所述阵列基板10上的光线探测单元，用于探测外界射向所述阵列基板10的光线，并将外界光信号转变为电信号，通过图像处理单元形成图像信息。应当理解的是，本实施例中所述的图像传感器123相当于通常意义上的摄像头的图像探测单元。在本实施例中，所述图像传感器123设置于每一个所述像素单元12中，而所述像素单元12分布于所述阵列基板10的整个显示面上，从而使射向所述阵列基板10的整个显示面的光线均能被所述图像传感器123探测，相对于现有技术，大大提高了图像传感器探测光线的范围和对光线的分辨率，有利于实现高清摄像。
所述阵列基板10还包括多条数据线125和多条扫描线124，所述数据线125与所述扫描线124交叉分布，从而形成多个像素网格。可选地，所述数据线125与所述扫描线124相互垂直设置，形成的所述像素网格为矩形网格。每一个所述子像素121设置于一个所述像素网格中。所述图像传感器123与所述子像素121并排设置，且与所述子像素121分别位于不同的所述像素网格中。应当理解的是，在本实施例中，所述图像传感器123与所述子像素121分别设置于不同的所述像素网格中，可以防止出现因所述图像传感器123占据所述子像素121的空间而造成所述阵列基板10的开口率下降的问题；并且将所述图像传感器123设置于所述像素单元12中，相对于现有技术，在增大所述图像传感器123在所述阵列基板10上的覆盖范围的同时，保留了所述子像素121的现有结构，有利于通过现有工艺完成所述阵列基板10的制作，而无需进行生产工艺上的大规模调整。
所述薄膜晶体管122设置于所述子像素121的一端，并且所述薄膜晶体管122与所述子像素121位于同一所述像素网格中。
可选地，所述子像素121分为红色子像素1211、绿色子像素1212和蓝色子像素1213，每一个所述像素单元12均包含一个所述红色子像素1211、一个所述绿色子像素1212、一个所述蓝色子像素1213和一个所述图像传感器123。应当理解的是，当所述阵列基板10应用于显示面板中时，所述红色子像素1211用于控制产生红光，所述绿色子像素1212用于控制产生绿光，所述蓝色子像素1213用于控制产生蓝光；所述像素单元12在所述红色子像素1211、所述绿色子像素1212和所述蓝色子像素1213的共同作用下，控制所述显示面板显示彩色画面。
可选地，所述图像传感器123可以设置于所述像素单元12的内部一侧，也可以设置于所述红色子像素1211、所述绿色子像素1212和所述蓝色子像素1213三者中的任意二者之间。简言之，在每一个所述像素单元12中均至少包含一个所述图像传感器123，并且所述图像传感器123在所述像素单元12中设置的位置可以自由选择，这里不做具体限制。
需要说明的是，本发明实施例中所述的图像传感器123内部可以包含多个传感器元件，每一个所述传感器元件均具有探测光线的能力，所述图像传感器123在所述传感器元件的协同作用下完成对光线信号的摄取。下面结合附图对所述传感器元件进行说明。
参考图2和图4所示，其中图4是图2所示的像素单元沿A-A’的截面图。所述薄膜晶体管122包括至少一个薄膜晶体管元件122a，所述图像传感器123包括至少一个传感器元件123a。
所述薄膜晶体管元件122a包括设置于所述基板11上的第一栅极1221、设置于所述第一栅极1221上的第一栅极绝缘层1222、设置于所述第一栅极绝缘层1222上的有源层1223、设置于所述有源层1223上的第一源极1224和第一漏极1225、以及设置于所述第一源极1224和所述第一漏极1225上的钝化层1226。可选地，所述子像素121包括像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管元件122a的所述第一漏极1225电性连接。所述第一栅极1221与所述扫描线124电性连接，所述第一源极1224与所述数据线125电性连接。所述薄膜晶体管元件122a用于在所述扫描线124提供的扫描信号的控制下，将所述数据线125提供的数据信号传输至所述像素电极，从而实现对所述子像素121的功能的控制。
所述传感器元件123a包括设置于所述基板11上的半导体层1231、设置于所述半导体层1231上的感光层1232、设置于所述半导体层1231和所述感光层1232上的第二源极1234和第二漏极1235、设置于所述半导体层1231和所述感光层1232上的第二栅极绝缘层1236、以及设置于所述第二栅极绝缘层1236上的第二栅极1237。其中，所述半导体层1231可以由非晶硅材料制成，所述半导体层1231的与所述第二源极1234和所述第二漏极1235相对应的区域为离子掺杂区1233。所述半导体层1231的除所述离子掺杂区1233之外的主体区域可以重掺杂P型离子，例如可以掺杂硼离子，与之对应的所述离子掺杂区1233可以重掺杂N型离子，例如可以掺杂磷离子；另外可选地，所述半导体层1231的除所述离子掺杂区1233之外的主体区域可以重掺杂N型离子，例如可以掺杂磷离子，与之对应的所述离子掺杂区1233可以重掺杂P型离子，例如可以掺杂硼离子。所述感光层1232可以由非晶硅材料制作，或由氧化铟镓锌等宽禁带金属氧化材料制作，或者由非晶硅和氧化铟镓锌等宽禁带金属氧化物材料组合制作而成，所述感光层1232用于在光线的作用下电性导通位于其两端的所述离子掺杂区1233，从而实现所述传感器元件123a探测光线的功能。
应当理解的是，所述薄膜晶体管元件122a和所述传感器元件123a的结构和制作材料存在较多相同或相似的地方，例如：所述第一栅极1221、所述第一源极1224、所述第一漏极1225和所述第二栅极1237、所述第二源极1234、所述第二漏极1235均可采用相同金属制作而成，所述第一栅极绝缘层1222和所述第二栅极绝缘层1236均可采用相同绝缘氧化物材料制作而成，所述有源层1223和所述半导体层1231均可采用相同的半导体材料制作而成，因此所述薄膜晶体管元件122a和所述传感器元件123a的制作工艺的匹配性较高，二者可以采用相同的工艺制作而成，相对于现有技术，有利于提高所述阵列基板10的生产效率。
综上所述，本发明实施例提供的阵列基板包括多个像素单元，每一个像素单元又包括一个或多个子像素，通过在每一所述像素单元中均设置至少一个图像传感器，使所述图像传感器分布于阵列基板的整个显示面，大大提高所述图像传感器探测光线的范围，有利于实现高清摄像；另外，由于所述图像传感器分布于所述阵列基板的整个面中，所述图像传感器的制作工艺可以很好的匹配所述阵列基板的制作工艺，从而简化制程，提高生产效率。
本发明另一实施例提供了一种显示面板，如图5所示，所述显示面板包括上述实施例所述的阵列基板10、与所述阵列基板10相对设置的彩膜基板20、设置于所述阵列基板10与所述彩膜基板20之间的液晶层30、以及设置于所述阵列基板10的远离所述液晶层30一侧的背光模组40。
所述彩膜基板20包括多个彩色滤光膜，所述彩色滤光膜与所述阵列基板10上的所述子像素121(参考图2或图3所示所示)一一对应设置。所述彩膜基板20用于实现所述显示面板的彩色显示。
可选地，所述彩膜基板20上的所述彩色滤光膜在所述阵列基板10上的垂直投影覆盖所述阵列基板10上的所述图像传感器123(参考图2或图3所示所示)。应当理解的是，通常，所述图像传感器123感知光线的颜色需要使用自身携带的滤光元件，通过将光线转换为多种单色光来判断光线的色彩，而本实施例中，所述图像传感器123共用所述彩膜基板20的彩色滤光膜，从而无需为所述图像传感器123单独设置滤光元件，简化了所述图像传感器123的结构。
综上所述，本发明实施例提供的显示面板，包含本发明实施例提供的阵列基板，因此具备所述阵列基板的有益效果，即所述图像传感器分布于所述显示面板的整个显示面，大大提高所述图像传感器探测光线的范围，有利于实现高清摄像；同时保持所述图像传感器与所述阵列基板的制作工艺的匹配性，有利于简化制程，提高生产效率。
需要说明的是，虽然本发明以具体实施例揭露如上，但上述实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括基板和设置所述基板上的多个像素单元，每个所述像素单元包括子像素、薄膜晶体管和图像传感器，所述图像传感器用于探测光线信号以形成图像信息。
2.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条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线交叉分布，从而形成多个像素网格，每一个所述子像素位于一个所述像素网格中；
所述图像传感器设置于所述子像素的一端，且与所述子像素位于同一所述像素网格中。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述薄膜晶体管与所述图像传感器并排设置于所述子像素的一端，所述薄膜晶体管与所述子像素位于同一所述像素网格中。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述子像素分为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每一个所述像素单元均包含一个所述红色子像素、一个所述绿色子像素和一个所述蓝色子像素；
所述图像传感器设置于每一个所述子像素的一端。
5.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条数据线和多条扫描线，所述数据线与所述扫描线交叉分布，从而形成多个像素网格，每一个所述子像素位于一个所述像素网格中；
所述图像传感器与所述子像素并排设置，且与所述子像素分别位于不同的所述像素网格中。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述子像素分为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每一个所述像素单元均包含一个所述红色子像素、一个所述绿色子像素和一个所述蓝色子像素；
每一个所述像素单元均包含一个所述图像传感器。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述图像传感器是电荷耦合型传感器或互补金属氧化物半导体型传感器。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述子像素包括像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管电性连接；
所述图像传感器电性连接图像处理单元，所述图像处理单元用于根据所述图像传感器探测的图像信息生成图像。
9.一种显示面板，其特征在于，包括：
权利要求1-8中任一权利要求所述的阵列基板；
与所述阵列基板相对设置的彩膜基板；
设置于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层；以及
设置于所述阵列基板的远离所述液晶层一侧的背光模组；
所述彩膜基板包括多个彩色滤光膜，所述彩色滤光膜与所述阵列基板上的所述子像素一一对应设置。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述彩色滤光膜在所述阵列基板上的垂直投影覆盖所述图像传感器。
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