KR20180125170A - 어레이 기판 및 그 제조 방법, 디스플레이 패널, 디스플레이 장치 및 전자 디바이스 - Google Patents

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KR20180125170A
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KR
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photoelectric sensor
thin film
film transistor
array substrate
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KR1020187031504A
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중성 장
안유 류
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베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드
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    • H01L31/113Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor
    • H01L31/1136Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor being of the conductor-insulator-semiconductor type, e.g. metal-insulator-semiconductor field-effect transistor the device being a metal-insulator-semiconductor field-effect transistor

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Abstract

본 발명은 어레이 기판 및 그 제조 방법, 디스플레이 패널, 디스플레이 장치 및 전자 디바이스에 관한 것으로, 상기 어레이 기판은, 베이스; 상기 베이스 일측의 제1 구역에 설치된 박막 트랜지스터; 상기 베이스 일측의 제2 구역에 설치어, 지문 식별을 위한 광전 센서; 상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 설치된 패시베이션층을 포함한다. 본 발명의 기술안에 따르면, 어레이 기판의 베이스에 광전 센서를 설치함으로써, 광전 센서를 어레이 기판에 통합할 수 있다. 손가락을 대응하는 어레이 기판의 제2구역에 놓는 것으로 지문 식별을 진행할 수 있으므로,상기 어레이 기판으로 디스플레이 장치를 제조할 때, 별도로 지문 식별 센서를 디스플레이 장치에 설치할 필요가 없이, 제조 공정이 간단해지고, 전반 구조의 안정성과 통합성을 향상시켰다.

Description

어레이 기판 및 그 제조 방법, 디스플레이 패널, 디스플레이 장치 및 전자 디바이스
본 발명은 출원번호: 201610827550X, 출원일자: 2016년09월 14일인 중국 특허 출원을 기반으로 제출하며, 상기 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 상기 중국 특허 출원의 전부 내용은 본 발명에 도입되어 참조로 한다.
본 발명은 디스플레이 기술 분야에 관한 것으로, 특히 어레이 기판, 디스플레이 패널, 디스플레이 장치, 어레이 기판의 제조 방법 및 전자 디바이스에 관한 것이다.
스마트 단말의 암호화/복호화 조작이 다양화 됨에 따라, 매 사람마다 다 있으나 사람에 따라 다른 속성을 가지는 지문이 점차 중시를 받게 되고, 이로써 지문 식별 모듈을 스마트 단말에 통합시키는 것이 갈수록 보편화되고 있다.
현재, 스마트 단말(예를 들면, 휴대폰)중의 지문 식별 모듈은 주로 스마트 단말의 배면 및 정면에 설치된 두 가지가 있고, 배면에 설치된 지문 식별 모듈은 일반적으로 케이스의 중상부 구역에 위치하고, 정면에 설치된 지문 식별 모듈은 HOME키와 함께 통합된다.
그러나, 상기 어느 방식이더라도, 모두 지문 식별 모듈을 별도로 제조하여야 하고, 그 후 이것을 다시 스마트 단말에 설치하여야 하므로, 그 제조 공정이 비교적 복잡하다.
관련 기술 중의 부족점을 해결하기 위하여, 본 발명은 어레이 기판, 디스플레이 패널, 디스플레이 장치, 어레이 기판의 제조 방법 및 전자 디바이스를 제공한다.
본 발명 실시예의 제1 측면에 따르면, 어레이 기판을 제공하는 바, 상기 어레이 기판은, 베이스;상기 베이스 일측의 제1 구역에 설치된 박막 트랜지스터; 상기 베이스 일측의 제2 구역에 설치되어 지문 식별을 위한 광전 센서; 상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 설치된 패시베이션층을 포함한다.
선택적으로, 상기 어레이 기판은, 상기 패시베이션층의 상기 박막 트랜지스터로부터 멀어지는 일측에 설치된 평탄층을 더 포함한다.
선택적으로, 상기 광전 센서는 포토 다이오드, 포토 트라이오드, 포토 트랜지스터 중의 적어도 하나를 포함한다.
본 발명 실시예의 제2 측면에 따르면, 디스플레이 패널을 제공하는 바, 상기 디스플레이 패널은 상기 어레이 기판을 포함한다.
선택적으로, 상기 디스플레이 패널은, 상기 어레이 기판과 서로 대향하게 설치된 컬러 필름 기판; 여기서, 상기 컬러 필름 기판에 블랙 매트릭스가 설치되어 있고, 상기 광전 센서와 상기 블랙 매트릭스는 서로 대향하게 설치되며; 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치된 액정층을 더 포함한다.
본 발명 실시예의 제3 측면에 따르면, 디스플레이 장치를 제공하는 바,상기 디스플레이 패널을 포함하고,상기 디스플레이 장치는, 상기 어레이 기판의 상기 컬러 필름 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치된 백 라이트 모듈; 상기 컬러 필름 기판의 상기 어레이 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치되거나, 또는 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치된 터치 모듈을 더 포함한다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는, 상기 박막 트랜지스터, 상기 광전 센서 및 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제어 칩을 더 포함하고, 여기서, 상기 터치 모듈은 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지한 경우, 제어 신호를 상기 제어 칩에 전송하여, 상기 광전 센서 및 상기 광전 센서와 서로 대응하는 박막 트랜지스터의 작동을 제어한다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는, 데이터 라인과 화소 전극을 더 포함하고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 데이터 라인은 상기 박막 트랜지스터를 통하여 상기 화소 전극에 데이터 신호를 전송하며; 여기서, 상기 제어 칩은 상기 제어 신호를 수신한 경우, 상기 광전 센서에 대응하는 데이터 라인이 전송한 데이터 신호를 조정함으로써, 상기 백 라이트 광원에서 발사된 광이 상기 디스플레이 패널을 통과 후 단색광 또는 백색광으로 되도록 한다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 장치의 작업 상태를 검출하고, 검출된 작업 상태를 상기 터치 모듈에 전송하도록 구성된 상태 검출 유닛을 더 포함하고, 여기서, 상기 터치 모듈은 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지한 경우, 상기 디스플레이 장치가 지문 식별 대기 상태에 있는지 여부를 확정하고, 만약 지문 식별 대기 상태에 있는 경우, 제어 신호를 상기 제어 칩에 전송한다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는, 상기 광전 센서와 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제1 칩; 상기 박막 트랜지스터와 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제2 칩을 더 포함하고, 여기서, 상기 터치 모듈이 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지한 경우, 상기 제1 칩과 상기 제2 칩에 각각 제어 신호를 전송함으로써, 상기 제1 칩은 상기 광전 센서의 작동을 제어하고, 상기 제2 칩은 상기 광전 센서와 서로 대응되는 박막 트랜지스터의 작동을 제어한다.
본 발명 실시예의 제4 측면에 따르면, 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 바, 상기 방법은, 베이스 일측의 제1 구역에서, 패터닝 공정을 통하여 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 베이스 일측의 제2 구역에서, 패터닝 공정을 통하여 지문 식별을 위한 광전 센서를 형성하는 단계; 상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 제조 방법은, 상기 패시베이션층의 상기 박막 트랜지스터로부터 멀어지는 일측에 평탄층을 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 실시예의 제5 측면에 따르면, 전자 디바이스를 제공하는 바, 상기 전자 디바이스는, 프로세서; 프로세서가 실행 가능한 명령을 저장하도록 구성된 메모리를 포함하되, 여기서, 상기 전자 디바이스는 디스플레이 장치를 더 포함하고, 상기 디스플레이 장치는 어레이 기판을 포함하고, 상기 어레이 기판은, 베이스; 상기 베이스 일측의 제1 구역에 설치된 박막 트랜지스터; 상기 베이스 일측의 제2 구역에 설치되어, 지문 식별을 위한 광전 센서; 상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 설치된 패시베이션층을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 기술 수단은 하기와 같은 유리한 효과를 가진다. 즉, 상기 실시예로부터 알다 시피, 본 발명은 어레이 기판의 베이스에 광전 센서를 설치함으로써, 광전 센서를 어레이 기판에 통합할 수 있다. 손가락을 어레이 기판의 제2구역에 대응하는 위치에 놓는 것으로 지문 식별을 진행할 수 있으므로, 상기 어레이 기판으로 디스플레이 장치를 제조할 때, 별도로 지문 식별 센서를 디스플레이 장치에 설치할 필요가 없이, 제조 공정이 간단해지고, 전반 구조의 안정성과 통합성을 향상시켰다.
상기의 일반적인 설명과 하기의 상세한 설명은 단지 예시적이고 해석적인 것일 뿐, 본 발명을 제한하는 것이 아님을 이해하여야 할 것이다.
도1은 예시적인 일 실시예에 따른 어레이 기판을 나타내는 구조 모식도이다.
도2는 예시적인 일 실시예에 따른 지문 식별의 원리를 나타내는 모식도이다.
도3은 예시적인 일 실시예에 따른 다른 어레이 기판을 나타내는 구조 모식도이다.
도4는 예시적인 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 나타내는 구조 모식도이다.
도5는 예시적인 일 실시예에 따른 다른 디스플레이 패널을 나타내는 구조 모식도이다.
도6은 예시적인 일 실시예에 따른 어레이 기판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도7은 예시적인 일 실시예에 따른 다른 어레이 기판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도8은 예시적인 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 블록도이다.
여기서, 예시적인 실시예에 대하여 상세한 설명을 진행할 것이며, 그 예시는 도면에 도시되어 있다. 하기에 도면에 관한 설명이 있을 경우, 별도로 표시하지 않는 한, 부동한 도면 중의 동일한 부호는 동일하거나 유사한 구성을 표시한다. 하기 예시적인 실시예 중에서 설명되는 실시방식은 본 발명과 일치한 모든 실시방식을 대표하는 것이 아니다. 반대로, 이는 단지 특허청구범위에 설명된 본 발명의 일부 측면과 일치한 장치와 방법의 예일 뿐이다.
도1은 예시적인 일 실시예에 따른 어레이 기판을 나타내는 구조 모식도이다. 도1에서 도시한 바와 같이, 상기 어레이 기판은,
베이스(1),일 실시예에 있어서, 베이스의 재료는 유리일 수 있지만, 상기 어레이 기판이 유연성 디스플레이 장치에 적용될 경우, 베이스의 재료는 유연성 수지(Flexible resin)일 수 있으며;
상기 베이스(1)의 일측의 제1 구역에 설치된 박막 트랜지스터(2),
일 실시예에 있어서, 도1에서 도시한 바와 같이, 박막 트랜지스터(2)는 게이트 전극(21), 활성층(22), 소스 전극(23) 및 드레인 전극(24) 등 구조를 포함할 수 있고, 게이트 전극(21)과 활성층(22)의 사이에 게이트 절연층(5)이 더 설치될 수 있으며;
상기 베이스(1)의 일측의 제2구역에 설치되어, 지문 식별을 위한 광전 센서(3)를 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 광전 센서는 박막 트랜지스터와 동일한 공정, 예를 들면, 패터닝 공정을 통하여 베이스 위에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광전 센서의 구조는 도1에서 도시한 구조에 의해 제한되지 않고, 그 위치는 도1에서 도시한 위치에 의해 제한되지 않으며, 따라서, 도1에서 도시한 바와 같이, 직접 베이스 위에 형성되는 것에 의해 제한되지 않는다. 예를 들면, 광전 센서는 박막 트랜지스터 위에 형성될 수 있는 바, 즉, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성 시, 또는 형성 후에 광전 센서를 다시 형성할 수 있으며, 이러한 경우, 제1구역과 제2구역에는 겹치는 구역이 존재할 수 있다.
도2는 예시적인 일 실시예에 따른 지문 식별의 원리를 나타내는 모식도이다. 도2에서 도시한 바와 같이, 광전 센서는 포토 다이오드, 포토 트라이오드, 포토 트랜지스터 등 구조일 수 있고, 사용자가 손가락으로 스크린 표면을 누를 경우, 광원에서 발사된 광선은 프리즘 등 구조를 거쳐 손가락의 지문에 조사될 것이며, 지문의 골과 융선의 높이가 다르므로, 융선은 스크린과 접촉되지만, 골과 스크린 사이에는 공기로 가득 찬 간극이 존재하므로, 골과 융선 위치에 조사된 후 반사되는 광선도 다르며, 따라서, 렌즈를 거쳐 광전 센서에 입사되는 광선에도 차이가 있으므로, 광전 센서는 이런 차이를 기반으로 응답 신호를 생성할 수 있고, 상기 신호를 기반으로 손가락의 골과 융선의 분포 상황을 확정함으로써, 사용자의 지문을 확정할 수 있다.
패시베이션층(4)은,상기 박막 트랜지스터(2) 및 상기 광전 센서(3)의 상기 베이스(1)으로부터 멀어지는 일측에 설치된다.
일 실시예에 있어서, 패시베이션층은, 절연재료, 예를 들면, 산화 규소, 질화 규소 등 재료로 제조될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 어레이 기판의 베이스 위에 광전 센서를 설치함으로써, 광전 센서를 어레이 기판에 통합되게 할 수 있다. 손가락을 어레이 기판의 제2구역에 대응하는 위치에 놓는 것으로 지문 식별을 진행할 수 있으므로, 상기 어레이 기판으로 디스플레이 장치를 제조할 때, 별도로 지문 식별 센서를 디스플레이 장치에 설치할 필요가 없이, 그 제조 공정이 간단해지고, 전반 구조의 안정성과 통합성를 향상시켰다..
도3은 예시적인 일 실시예에 따른 다른 어레이 기판을 나타내는 구조 모식도이다. 도3에서 도시한 바와 같이,도1에서 도시한 실시예의 기초상, 어레이 기판은,
상기 패시베이션층(4)의 상기 박막 트랜지스터(2)로부터 멀어지는 일측에 설치된 평탄층(6)을 더 포함한다,.
일 실시예에 있어서, 도1에서 도시한 패시베이션층(4)은 바람직한 상황으로써, 그의 윗 표면은 비교적 평평하다. 사실상, 패시베이션층(4)의 아래에 위치한 박막 트랜지스터와 광전 센서는 베이스에 비해 상대적으로 돌출되어, 패시베이션층(4)의 윗 표면은 사실상 도3에서 도시한 바와 같이, 평평하지 않다. 패시베이션층(4) 위에 평탄층(6)을 진일보 형성함으로써, 전반 구조의 윗 표면이 비교적 평평하도록 확보하고, 그 위에 기타 구조가 진일보로 형성될 수 있도록 한다.
선택적으로, 상기 광전 센서는 포토 다이오드, 포토 트라이오드 및 포토 트랜지스터 중의 적어도 하나를 포함한다.
사용자는 실제 수요에 따라 포토 다이오드 및/또는 포토 트라이오드를 광전 센서로 선택하여 지문을 감지하게 한다.
본 발명은 디스플레이 패널을 더 제공하는 바, 상기 어레이 기판을 포함한다.
도4는 예시적인 일 실시예에 따른 디스플레이 패널을 나타내는 구조 모식도이다. 도4에서 도시한 바와 같이, 여기서, 박막 트랜지스터(2) 및 광전 센서(3)의 구조를 간단하게 나타내고, 상기 디스플레이 패널은 상기 어레이 기판을 포함하고, 또한,
상기 어레이 기판과 서로 대향하게 설치된 컬러 필름 기판;
여기서, 상기 컬러 필름 기판에 블랙 매트릭스(7)가 설치되어 있고, 상기 광전 센서(3)와 상기 블랙 매트릭스(7)는 서로 대향하게 설치되며;
상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치된 액정층(8)을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 컬러 필름 기판은 블랙 매트릭스를 포함하는 외에, 또한, 블랙 매트릭스 사이에 설치된 컬러 필터 구역을 더 포함하는 바, 매개 컬러 필터 구역에는 각각 대응하는 색의 컬러 필터 재료가 충전되고, 예를 들면, 적색 컬러 필터 구역, 녹색 컬러 필터 구역 및 청색 컬러 필터 구역을 포함할 수 있고, 나아가 흰색 컬러 필터 구역을 더 포함할 수 있다.
도5는 예시적인 일 실시예에 따른 다른 디스플레이 패널을 나타내는 구조 모식도이다. 도5에서 도시한 바와 같이, 디스플레이 패널은 복수 개의 데이터 라인과 복수 개의 게이트 라인을 포함할 수 있고,게이트 라인과 데이터 라인의 교차에 의해 복수 개의 서브 화소가 확정되고, 여기서, 문자R, G, B는 해당 서브 화소가 각각 적색, 녹색, 청색의 서브 화소에 대응한다는 것을 표시한다. 도5에서 도시한 구조에 있어서, 블랙 매트릭스(도5에서 미도시)는 데이터 라인, 게이트 라인 및/또는 박막 트랜지스터가 위치한 곳에 설치될 수 있고,상응하게, 광전 센서(도5에서 미도시)도 이런 곳에 설치될 수 있는 데,이로써 광전 센서는 블랙 매트릭스에 의해 커버된다.
일 실시예에 있어서, 블랙 매트릭스는 박막 트랜지스터와 서로 대응되게 설치함으로써, 박막 트랜지스터 중 게이트 전극에서의 스캐닝 신호가 액정에 대한 영향을 감소시킬 수 있다.이런 경우, 광전 센서는 박막 트랜지스터 위에 설치될 수 있고, 이로써 박막 트랜지스터, 광전 센서 및 블랙 매트릭스 3자의 위치는 서로 대응된다. 일 실시예에 있어서, 광전 센서는 투명 재료로 제조될 수 있으나, 그 대응 구역의 광 투과율은 여전히 광전 센서에 의해 감소될 수 있고, 이로써 디스플레이 패널의 개구율에 영향을 준다. 광전 센서와 블랙 매트릭스를 서로 대응되게 설치함으로써, 블랙 매트릭스의 존재로 인해 그 대응 구역에 광이 투과되지 않으므로, 해당 구역에 광전 센서를 설치하여도 광 투과율은 진일보로 감소되지 않을 것이고, 이로써 기타 위치에 광전 센서를 설치하는 것에 비하여, 디스플레이 패널의 개구율을 더 향상시킬 수 있다.
본 발명은 디스플레이 장치를 더 제공하는 바, 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 패널을 포함하고, 또한,
상기 어레이 기판의 상기 컬러 필름 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치된 백 라이트 모듈,
일 실시예에 있어서, 백 라이트 모듈은 도광판 및 도광판 일측에 설치된 라이트 바를 포함할 수 있고, 라이트 바에서 발사된 광은 도광판으로 입사되고, 도광판의 굴절과 반사를 거쳐 면광원을 형성하여 디스플레이 패널로 조사되고;
상기 컬러 필름 기판의 상기 어레이 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치되거나, 또는 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치되는 터치 모듈을 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 터치 모듈은 자기 인덕턴스형 캐패시터일 수 있고, 상호 인덕턴스형 캐패시터일 수도 있다. 터치 모듈이 상기 컬러 필름 기판의 상기 어레이 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치될 경우, 그 구조는 OGS구조(예를 들면, 컬러 필름 기판 외측의 보호 유리 위에 터치 모듈을 형성함)일 수 있다. 그리고, 터치 모듈이 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치되는 경우, 그 구조는On Cell구조(예를 들면, 터치 모듈이 컬러 필름 기판 일측의 편광판과 베이스 사이에 설치됨)일 수 있고,In Cell구조(예를 들면, 터치 모듈이 어레이 기판 위에 설치됨)일 수도 있다. 사용자는 수요에 따라 터치 모듈의 구체적인 구조를 선택할 수 있다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는,
상기 박막 트랜지스터, 상기 광전 센서 및 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제어 칩을 더 포함하고,
여기서, 상기 터치 모듈이 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지하는 경우, 제어 신호를 상기 제어 칩에 전송함으로써, 상기 광전 센서 및 상기 광전 센서와 대응되는 박막 트랜지스터의 작동을 제어한다.
일 실시예에 있어서, 제어 칩은 제1집적 회로, 제2집적 회로 및 상기 두 집적 회로와 각각 전기적으로 연결된 신호 생성기를 포함할 수 있다.
여기서, 신호 생성기는 터치 모듈에 전기적으로 연결되고, 터치 모듈에서 송신한 제어 신호를 수신하는 경우, 작동 신호를 생성하여 제1집적 회로 및 제2집적 회로에 송신한다. 제1집적 회로는 게이트 라인을 통해 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있고, 작동 신호를 수신하는 경우, 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 스캐닝 신호를 전송함으로써, 박막 트랜지스터를 작동하게 한다. 그리고, 제2집적 회로는 작동 신호를 수신하는 경우, 광전 센서와 연결된 배선을 통하여 광전 센서의 작동을 제어할 수 있다. 이로써, 사용자가 광전 센서에 대응하는 위치를 터치할 경우, 사용자 지문에 대한 식별 조작이 트리거된다.
일 실시예에 있어서, 하나의 제어 칩을 통하여 박막 트랜지스터와 광전 센서를 동시에 연결하고, 상기 제어 칩을 통하여 상기 박막 트랜지스터에 스캐닝 신호를 전송하고, 또한 상기 전기 신호를 기반으로 지문 정보를 확정함으로써, 박막 트랜지스터에 연결된 제1배선과 광전 센서에 연결된 제2배선을 하나의 칩으로부터 인출될 수 있게 하여, 제1배선과 제2배선이 평행 설치되는데 편리하도록 하고, 제1배선과 제2배선의 교차를 감소시킴으로써, 형성된 배선의 복잡도를 절감할 수 있다.
여기서, 제어 칩은 COG(Chip On Glass,칩 온 글라스)일 수 있는 바, 즉, 제어 칩을 직접 어레이 기판의 베이스 위에 형성시킴으로써, 어레이 기판이 위치하는 디스플레이 장치의 부피를 줄일 수 있다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는,
데이터 라인과 화소 전극을 더 포함하고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 데이터 라인은 상기 박막 트랜지스터를 통해 상기 화소 전극에 데이터 신호를 전송하며,
여기서, 상기 제어 칩은 상기 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 광전 센서와 대응되는 데이터 라인이 전송한 데이터 신호를 조정함으로써, 상기 백 라이트 광원에서 발사된 광이 상기 디스플레이 패널을 통과 후, 단색광 또는 백색광으로 되도록 한다.
일 실시예에 있어서, 데이터 라인은 박막 트랜지스터의 소스 전극에 전기적으로 연결되고, 화소 전극은 패시베이션층의 비아 홀을 통하여 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 전기적으로 연결되어, 박막 트랜지스터의 작동(통전이라고도 함)시, 데이터 라인상의 데이터 신호가 소스 전극, 활성층(Active layer) 및 드레인 전극을 통하여 화소 전극에 전송될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광전 센서가 감지되는 광선은, 도광판에서 디스플레이 패널로 입사되고, 디스플레이 패널을 통과하여 손가락에 조사되며, 다시 손가락에서 광전 센서로 반사되는 광선이다. 광전 센서가 부동한 색의 광에 대해 생성한 전류는 부동하여, 디스플레이 패널에서 손가락으로 조사되는 광이 백색광이 아닌 혼합색 광인 경우, 디스플레이 패널 재료의 분광 작용에 의해, 광전 센서의 부동 구역에서 수신된 반사 광선의 색이 부동할 수 있으므로, 이로써 광전 센서가 불안정한 전류를 생성하게 하여, 검출 결과에 영향을 준다.
그러나, 디스플레이 패널에서 손가락으로 조사되는 광이 백색광인 경우, 디스플레이 패널 재료의 분광 작용을 거치더라도, 최종적으로 광전 센서에 도달한 광선은 여전히 백색광으로 혼합된다. 디스플레이 패널에서 손가락에 조사되는 광이 단색광인 경우, 그 전파과정에는 분광 작용이 발생하지 않으므로, 최종적으로 광전 센서에 도달한 광선은 여전히 상기 단색광이다.
따라서, 제어 칩은 상기 제어 신호를 수신한 경우, 데이터 신호에 대한 조정을 통하여, 화소 전극의 전압을 조정함으로써, 광전 센서 위치의 액정의 편향 정도를 개변하여, 해당 위치의 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소를 모두 오픈시켜, 백 라이트 모듈에서 디스플레이 패널로 입사되는 백색광이 전부 발사되어 나와, 디스플레이 패널을 투과한 후 여전히 백색광이고, 사용자의 손가락에 의해 반사되는 광선도 백색광이며, 광전 센서에 입사된 광도 백색광이 되도록 하거나; 또는, 단색 서브 화소만 오픈하여, 예를 들면, 적색 서브 화소를 오픈하여, 해당 구역의 백색광만을 통과할 수 있게 하고, 백색광은 적색 컬러 필터 재료의 필터를 거쳐, 적색 광만 남아서 발사되어 나오게 하며,이로써 디스플레이 패널에서 발사되어 나온 광은 단색의 적색 광이고, 사용자의 손가락에 의해 반사되는 광선도 적색 광이며, 광전 센서에 입사된 광도 적색광이 되도록 한다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는,
상기 디스플레이 장치의 작업 상태를 검출하고, 검출된 작업 상태를 상기 터치 모듈에 전송하도록 구성된 상태 검출 유닛을 더 포함하고,
여기서, 상기 터치 모듈은 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지하는 경우, 상기 디스플레이 장치가 지문 식별 대기 상태에 있는지 여부를 확정하며, 만약 지문 식별 대기 상태에 있는 경우, 제어 신호를 상기 제어 칩에 전송한다.
광전 센서는 어레이 기판에 설치되고, 즉, 디스플레이 패널의 유효 디스플레이 구역에 위치되어, 이로써 사용자가 지문 식별이 아닌 조작을 진행할 경우에도, 광전 센서에 대응하는 구역을 클릭할 수 있으므로, 이런 경우, 만약 광전 센서가 작동된다면, 전력 낭비를 초래할 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 장치의 작업 상태를 진일보로 검출함으로써, 사용자가 광전 센서에 대응하는 위치를 클릭할 경우, 디스플레이 장치가 지문 식별 대기 상태에 있는지 여부를 확정하며, 여기서 지문 식별 대기 상태는 화면 잠금 상태, 지문 인식 지불 상태 등을 포함할 수 있고, 디스플레이 장치가 이런 상태에 있을 경우, 사용자가 광전 센서에 대응하는 위치를 클릭하는 조작이 지문 식별을 진행하기 위한 조작인 것으로 확정할 수 있고, 나아가 다시 광전 센서를 작동시킴으로써 전력 낭비와 광전 센서의 온/오프 전환으로 인한 소모를 효과적으로 방지할 수 있다.
선택적으로, 상기 디스플레이 장치는,
상기 광전 센서 및 상기 터치 모듈과 전기적으로 연결되는 제1 칩;
상기 박막 트랜지스터와 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제2 칩을 더 포함하되,
여기서, 상기 터치 모듈이 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지하는 경우, 상기 제1 칩과 상기 제2 칩에 각각 제어 신호를 전송함으로써, 상기 제1 칩은 상기 광전 센서의 작동을 제어하고, 상기 제2 칩은 상기 광전 센서와 대응되는 박막 트랜지스터의 작동을 제어한다.
일 실시예에 있어서, 부동한 칩을 통하여 박막 트랜지스터에 스캐닝 신호를 각각 전송하고 광전 센서의 전기 신호를 처리할 수 있는 바, 상기 하나의 제어 칩을 통하여 박막 트랜지스터에 스캐닝 신호를 전송하고 광전 센서의 전기 신호를 처리하는 실시예에 비해, 제1 칩과 제2 칩이 각각 일부 기능을 실현할 수 있으므로, 구조가 비교적 간단하고, 제조하기 쉽다.
구체적으로, 부동한 칩을 통하여 박막 트랜지스터와 광전 센서에 각각 연결하든지, 하나의 칩을 통하여 동시에 박막 트랜지스터와 광전 센서에 연결하든지 여부는, 공정의 수요에 따라 조정할 수 있다.
상기 어레이 기판의 실시예에 상응하여, 본 발명은 어레이 기판의 제조 방법에 관한 실시예를 더 제공한다.
도6은 예시적인 일 실시예에 따른 어레이 기판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도6에서 도시한 바와 같이, 상기 제조 방법은 하기 단계를 포함한다. 즉,
단계(S61)에서,베이스 일측의 제1 구역에서, 패터닝 공정을 통하여 박막 트랜지스터를 형성한다.
단계(S62)에서,상기 베이스 일측의 제2 구역에서,패터닝 공정을 통하여 지문 식별을 위한 광전 센서를 형성한다.
단계(S63)에서,상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 패시베이션층을 형성한다.
일 실시예에 있어서, 만약 광전 센서도 베이스 위에 형성된다면, 단계(S61)과 단계(S62)는 동시에 실행될 수 있는 바, 즉, 박막 트랜지스터를 형성하는 동시에 광전 센서를 형성한다. 만약 광전 센서가 박막 트랜지스터 위에 형성된다면, 우선 단계(S61)를 실행하고, 그 다음에 단계(S62)를 실행하며, 또한 박막 트랜지스터 위에 절연층을 더 설치하여, 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극이 광전 센서와 서로 절연되게 할 수 있다.
도7은 예시적인 일 실시예에 따른 다른 어레이 기판의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도7에서 도시한 바와 같이, 도6에서 도시한 실시예의 기초상,상기 제조 방법은,
상기 패시베이션층의 상기 박막 트랜지스터로부터 멀어지는 일측에 평탄층을 형성하는 단계(S64)를 더 포함한다
상기 실시예에 따른 제조 방법에 관하여, 그 중 각 단계의 구체적 실시방식에 대해서는 관련된 어레이 기판의 실시예에서 이미 상세하게 설명하였기에, 여기서 다시 상세히 설명하지 않는다.
도8은 예시적인 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(800)의 블록도이다. 예를 들면, 장치(800)는 휴대폰, 컴퓨터, 디지털 방송 단말기, 메시지 송수신 디바이스, 게임 콘솔, 태블릿 디바이스, 의료 장치, 헬스 장치, 개인용 디지털 보조 장치 등일 수 있다.
도8을 참조하면, 장치(800)는 프로세싱 어셈블리(802), 메모리(804), 전원 어셈블리(806), 멀티미디어 어셈블리(808), 오디오 어셈블리(810), 입력/출력(I/O) 인터페이스(812), 센서 어셈블리(814) 및 통신 어셈블리(816) 중 하나 또는 복수개의 어셈블리를 포함할 수 있고, 어레이 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 어레이 기판은, 베이스; 상기 베이스 일측에 설치된 박막 트랜지스터; 상기 박막 트랜지스터의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 설치되어,지문 식별을 위한 광전 센서; 상기 박막 트랜지스터의 상기 광전 센서를 설치하지 않는 구역 및 상기 광전 센서의 상기 박막 트랜지스터로부터 멀어지는 일측에 설치된 패시베이션층을 포함한다.
프로세싱 어셈블리(802)는 통상적으로 장치(800)의 전반적인 조작을 제어하는 바, 예를 들면 디스플레이, 전화 호출, 데이터 통신, 카메라 조작 및 기록 조작과 관련된 조작이다. 프로세싱 어셈블리((802)에는 하나 또는 복수개의 프로세서(820)가 포함되어 명령을 실행한다. 그리고 프로세싱 어셈블리(802)에는 하나 또는 복수개의 모듈이 포함되어 프로세싱 어셈블리(802)과 기타 어셈블리 사이의 상호작용을 도모할 수 있다. 예를 들면, 프로세싱 어셈블리(802)에는 멀티미디어 모듈이 포함되어, 멀티미디어 어셈블리(808)와 프로세싱 어셈블리(802) 사이의 상호작용을 도모할 수 있다.
메모리(804)는 여러 가지 유형의 데이터를 저장하여 장치(800)의 조작을 지원할 수 있도록 구성된다. 이러한 데이터의 예시로는 장치(800)에서 조작하기 위한 임의의 어플리케이션 프로그램, 연락자 데이터, 전화 번호부 데이터, 메시지, 이미지, 동영상 등이 포함될 수 있다. 메모리(804)는 임의의 유형의 휘발성 또는 비휘발성 기억장치 또는 이들의 조합을 통하여 구현할 수 있는 바, 예를 들면, 정적램(SRAM), 이이프롬(EEPROM), 이프롬(EPROM), 프롬(PROM), 롬(ROM), 자기 메모리, 플래시 메모리, 디스크 또는 CD이다.
전원 어셈블리(806)는 장치(800)의 각 어셈블리에 전력을 공급한다. 전원 어셈블리(806)에는 전원 관리 시스템, 하나 또는 복수개의 전원 및 장치(800)의 전력 생성, 관리와 분배에 관련된 기타 어셈블리가 포함될 수 있다.
멀티미디어 어셈블리(808)에는 상기 장치(800)와 사용자 사이의 하나의 출력 인터페이스를 제공하는 스크린이 포함된다. 일부 실시예에 있어서, 스크린에는 액정 디스플레이(LCD)와 터치 패널(TP)이 포함될 수 있다. 만약 스크린에 터치 패널이 포함된다면, 스크린은 터치 스크린으로 구현되어 사용자로부터의 입력 신호를 수신할 수 있다. 터치 패널에는 하나 또는 복수개의 터치 센서가 포함되어 터치, 슬라이딩과 터치 패널 상의 제스처를 감지할 수 있다. 상기 터치 센서는 터치 또는 슬라이딩 동작의 경계를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 상기 터치 또는 슬라이딩 조작과 관련되는 지속 시간과 압력을 검출할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 멀티미디어 어셈블리(808)에는 하나의 전방 카메라 및/또는 후방 카메라가 포함된다. 장치(800)가 조작 모드, 예를 들면 촬영 모드 또는 동영상 모드인 경우, 전방 카메라 및/또는 후방 카메라는 외부의 멀티미디어 데이터를 수신할 수 있다. 각 전방 카메라와 후방 카메라는 고정된 광학 렌즈 시스템이거나 또는 초점 거리 및 광학적 주밍 능력을 구비할 수 있다.
오디오 어셈블리(810)는 오디오 신호를 출력 및/또는 입력할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 오디오 어셈블리(810)에는 하나의 마이크(MIC)가 포함되고, 장치(800)가 조작 모드, 예를 들면 호출 모드, 기록 모드 및 음성 인식 모드에 처할 경우, 마이크는 외부 오디오 신호를 수신하도록 구성된다. 수신된 오디오 신호는 나아가 메모리(804)에 저장되거나 또는 통신 어셈블리(816)를 통하여 송신될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 오디오 어셈블리(810)에는 또한 하나의 스피커가 더 포함되어 오디오 신호를 출력하는데 이용된다.
I/O 인터페이스(812)는 프로세싱 어셈블리(802)와 주변 인터페이스 모듈 사이를 위하여 인터페이스를 제공하며, 상기 주변 인터페이스 모듈은 키보드, 클릭 휠, 버튼 등일 수 있다. 이러한 버튼에는 홈 버튼, 음량 조절버튼, 시작 버튼 및 잠금 버튼이 포함될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
센서 어셈블리(814)에는 하나 또는 복수개의 센서가 포함되어 장치(800)를 위하여 각 측면의 상태 평가를 제공할 수 있다. 예를 들면, 센서 어셈블리(814)는 장치(800)의 열기/닫기 상태, 어셈블리의 상대 위치 지정을 검출할 수 있는 바, 예를 들면 상기 어셈블리는 장치(800)의 디스플레이 및 키패드일 수 있으며, 센서 어셈블리(814)는 또한 장치(800) 또는 장치(800)의 한 어셈블리의 위치 변화, 사용자와 장치(800) 접촉 여부, 장치(800) 위치 또는 가속/감속과 장치(800)의 온도 변화를 검출할 수 있다. 센서 어셈블리(814)에는 접근 센서를 포함하여, 아무런 물리적 접촉이 없을 때 근처 물체의 존재를 검출하게 할 수 있다. 센서 어셈블리(814)에는 또한 광 센서, 예를 들면 CMOS 또는 CCD 이미지 센서가 포함되어, 이미징 어플리케이션에 사용될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 상기 센서 어셈블리(814)에는 또한 가속도 센서, 자이로스코프 센서, 자기 센서, 압력 센서 또는 온도 센서가 포함될 수 있다.
통신 어셈블리(816)는 장치(800)와 기타 장치 사이의 유선 또는 무선 방식의 통신을 용이하게 하도록 구성된다. 장치(800)는 통신 표준을 기반으로 하는 무선 네트워크, 예를 들면 WiFi, 2G 또는 3G, 또는 이들의 조합에 접속될 수 있다. 예시적인 일 실시예에 따르면, 통신 어셈블리(816)는 방송 채널을 통하여 외부 방송 관리 시스템의 방송 신호 또는 방송 관련 정보를 수신할 수 있다. 예시적인 일 실시예에 따르면, 상기 통신 어셈블리(816)에는 또한 근거리 통신(NFC) 모듈을 포함하여 근거리 통신을 촉진할 수 있다. 예를 들면, NFC 모듈에서는 전파식별(RFID) 기술, 국제 적외선 데이터 통신협회(IrDA) 기술, 초광대역(UWB) 기술, 블루투스(BT) 기술과 기타 기술에 기반하여 구현될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 장치(800)는 하나 또는 복수개의 응용주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램 가능 논리 소자(PLD), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서 또는 기타 전자 소자에 의하여 구현될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 명령을 포함하는 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 예를 들면 명령을 포함하는 메모리(804)를 제공하는 바, 상기 명령은 장치(800)의 프로세서(820)에 의하여 실행될 수 있다. 예를 들면, 상기 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 ROM, 램(RAM), CD-ROM, 테이프, 플로피 디스크 및 광 데이터 저장 장치 등일 수 있다.
해당 분야 당업자는 명세서를 고려하고 여기에 공개된 발명을 실천한 후 쉽게 본 발명의 기타 실시방안을 생각해낼 수 있을 것이다. 본 출원은, 본 발명의 임의의 변형, 용도 또는 적응성 변화를 커버하고자 하며, 이러한 변형, 용도 또는 적응성 변화는 본 발명의 일반적인 원리를 따르고 또한 본 발명에서 공개하지 않은 해당 분야의 일반 상식 또는 관용 기술수단을 포함한다. 명세서와 실시예는 예시적인 것으로서, 본 발명의 실제 범위와 정신은 하기 특허청구범위에 의하여 나타낸다.
본 발명은 상기 설명 및 도면 중의 정확한 구조에 의하여 제한되지 않고, 본 발명을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경을 진행할 수 있음을 이해하여야 할 것이다. 본 발명은 단지 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정된다.

Claims (13)

  1. 베이스;
    상기 베이스 일측의 제1 구역에 설치된 박막 트랜지스터;
    상기 베이스 일측의 제2 구역에 설치되어, 지문 식별을 위한 광전 센서;
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 설치된 패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패시베이션층의 상기 박막 트랜지스터로부터 멀어지는 일측에 설치된 평탄층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광전 센서는, 포토 다이오드, 포토 트라이오드, 포토 트랜지스터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판.
  4. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항의 어레이 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어레이 기판과 서로 대향하게 설치된 컬러 필름 기판;
    여기서, 상기 컬러 필름 기판에 블랙 매트릭스가 설치되어 있고, 상기 광전 센서와 상기 블랙 매트릭스는 서로 대향하게 설치되며;
    상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치된 액정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  6. 제4항 또는 제5항의 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 어레이 기판의 상기 컬러 필름 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치된 백 라이트 모듈;
    상기 컬러 필름 기판의 상기 어레이 기판으로부터 멀어지는 일측에 설치되거나, 또는 상기 어레이 기판과 상기 컬러 필름 기판 사이에 설치되는 터치 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터, 상기 광전 센서 및 상기 터치 모듈과 전기적으로 연결되는 제어 칩을 더 포함하되,
    여기서, 상기 터치 모듈이 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지하는 경우, 제어 신호를 상기 제어 칩에 전송하여, 상기 광전 센서 및 상기 광전 센서와 대응되는 박막 트랜지스터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    데이터 라인과 화소 전극을 더 포함하되,상기 박막 트랜지스터는 상기 데이터 라인 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 데이터 라인은 상기 박막 트랜지스터를 통하여 상기 화소 전극에 데이터 신호를 전송하며;
    여기서, 상기 제어 칩은 상기 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 광전 센서에 대응하는 데이터 라인이 전송한 데이터 신호를 조정하여, 상기 백 라이트 광원에서 발사된 광이 상기 디스플레이 패널을 통과 후 단색광 또는 백색광으로 되게 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치의 작업 상태를 검출하고, 검출된 작업 상태를 상기 터치 모듈에 전송하도록 구성된 상태 검출 유닛을 더 포함하되;
    여기서, 상기 터치 모듈은 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지하는 경우, 상기 디스플레이 장치가 지문 식별 대기 상태에 있는지 여부를 확정하고, 만약 지문 식별 대기 상태에 있는 경우, 제어 신호를 상기 제어 칩에 전송하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 광전 센서와 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제1 칩;
    상기 박막 트랜지스터와 상기 터치 모듈에 전기적으로 연결되는 제2 칩을 더 포함하되,
    여기서, 상기 터치 모듈은 상기 광전 센서와 대응되는 위치에서 터치 신호를 감지하는 경우, 상기 제1 칩과 상기 제2 칩에 각각 제어 신호를 전송하여, 상기 제1 칩은 상기 광전 센서의 작동을 제어하고, 상기 제2 칩은 상기 광전 센서와 대응되는 박막 트랜지스터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 베이스 일측의 제1 구역에서, 패터닝 공정을 통하여 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 베이스 일측의 제2 구역에서, 패터닝 공정을 통하여 지문 식별을 위한 광전 센서를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패시베이션층의 상기 박막 트랜지스터로부터 멀어지는 일측에 평탄층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조 방법.
  13. 프로세서;
    프로세서가 실행 가능한 명령을 저장하도록 구성된 메모리를 포함하되,
    여기서, 전자 디바이스는, 또한 디스플레이 장치를 포함하고, 상기 디스플레이 장치는 어레이 기판을 포함하되, 상기 어레이 기판은,
    베이스;
    상기 베이스 일측의 제1 구역에 설치된 박막 트랜지스터;
    상기 베이스 일측의 제2 구역에 설치되어, 지문 식별을 위한 광전 센서;
    상기 박막 트랜지스터 및 상기 광전 센서의 상기 베이스로부터 멀어지는 일측에 설치된 패시베이션층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
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