本發(fā)明涉及人機交互領域，具體涉及一種陣列基板、顯示面板和人機交互終端。

背景技術：

手勢識別技術由來已久，個性化的手勢操作為生活提供了許多便利，在使用終端產品時，除了正面常規(guī)觸控和手勢識別已經不能滿足人們的使用需求，尤其在游戲、體感、虛擬現(xiàn)實等深度交互領域中，全方位的極致操作體驗才是人們的最終目標。

雷達測控技術通過發(fā)射電磁波以及接收被反射回來的電磁波，從而判斷手勢動作，實現(xiàn)手勢識別、體感識別等人機交互功能。相對于現(xiàn)有光學或雙攝像頭或超聲的人機交互技術，雷達測控技術具有不受環(huán)境光和溫度干擾、精度高、易小型化等突出的優(yōu)點?，F(xiàn)有技術中采用雷達測控技術的人機交互終端中，顯示屏和用于發(fā)射和接收電磁波的天線結構分開制作，先在介質板的兩側分別制作天線貼片層和參考層，形成天線結構；然后將天線結構焊接在交互終端的驅動主板上，之后再與顯示屏進行組裝；這種方式導致交互終端的集成度較低，結構較復雜。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，提出了一種陣列基板、顯示面板和人機交互終端，以提高產品集成度。

為了解決上述技術問題之一，本發(fā)明提供一種陣列基板，包括襯底和設置在所述襯底上方的顯示元件，所述陣列基板還包括用于發(fā)射和接收電磁波的天線結構，所述天線結構包括設置在所述襯底上的信號屏蔽層和天線貼片層，所述天線貼片層與所述信號屏蔽層通過介質層間隔開，所述天線貼片層設置在所述信號屏蔽層的下方，以使得所述天線結構朝向所述襯底下方發(fā)射電磁波和接收來自所述襯底下方的電磁波。

優(yōu)選地，所述襯底包括顯示區(qū)和環(huán)繞所述顯示區(qū)的非顯示區(qū)，所述顯示區(qū)包括多個像素單元，所述顯示元件包括設置在每個像素單元中的薄膜晶體管和像素電極，所述薄膜晶體管和所述像素電極均設置在所述信號屏蔽層的上方。

優(yōu)選地，所述信號屏蔽層設置在所述襯底的上表面上，所述天線貼片層設置所述襯底的下表面上，所述襯底作為所述介質層。

優(yōu)選地，所述信號屏蔽層設置在所述襯底下方。

優(yōu)選地，所述顯示元件還包括公共電極，

所述信號屏蔽層和所述天線貼片層均設置在所述襯底上方，所述薄膜晶體管、所述像素電極和所述公共電極均設置在所述信號屏蔽層上方。

優(yōu)選地，所述顯示元件還包括公共電極，

所述襯底的一側還設置有絕緣層，所述襯底和所述絕緣層均設置在所述天線貼片層與所述信號屏蔽層之間，以共同作為所述介質層；所述薄膜晶體管、所述像素電極和所述公共電極均設置在所述信號屏蔽層上方。

優(yōu)選地，所述信號屏蔽層用于在識別階段接收參考電壓信號，并在顯示階段接收公共電壓信號，以復用為公共電極。

優(yōu)選地，所述天線貼片層包括在多個彼此間隔的天線貼片，多個天線貼片排列為多行多列，所述襯底的顯示區(qū)和非顯示區(qū)均設置有多個天線貼片。

優(yōu)選地，所述天線貼片層包括多個彼此間隔的天線貼片，多個所述天線貼片分為兩組，兩組天線貼片分別位于所述襯底的沿其長度方向或寬度方向的兩側。

相應地，本發(fā)明還提供一種顯示面板，包括本發(fā)明提供的上述陣列基板和與所述陣列基板對盒設置的對盒基板。

相應地，本發(fā)明還提供一種人機交互終端，包括本發(fā)明提供的上述顯示面板和與所述天線結構電連接的驅動芯片。

優(yōu)選地，所述陣列基板的一側邊緣超出所述對盒基板的相應邊緣，所述陣列基板超出所述對盒基板的部分上設置有導電部，

所述天線貼片層包括在多個彼此間隔的天線貼片，每個天線貼片均與所述導電部電連接；

所述人機交互終端還包括線路板，所述線路板上設置有連接線，所述驅動芯片設置在所述線路板上，并通過所述線路板上的連接線與所述導電部電連接。

優(yōu)選地，所述天線貼片層包括在多個彼此間隔的天線貼片，

所述驅動芯片設置在所述襯底上，所述驅動芯片的數量為多個，并與所述天線貼片一一電連接。

本發(fā)明將天線結構集成在陣列基板上，提高了產品集成度，簡化了整體結構；并且，天線結構可以在陣列基板的制成工藝中一并制作，不再需要單獨的工藝，提高了生產效率。天線結構的信號屏蔽層能夠將天線結構收發(fā)的電磁波與顯示時的電場屏蔽開，從而保證畫面顯示和電磁波的收發(fā)互不干擾。另外，陣列基板的襯底可以作為天線結構中的介質層，從而進一步減小了陣列基板的厚度。

由于顯示面板采用上述陣列基板，因此可以提高顯示面板的集成度，進而提高人機交互終端的集成度，減小人機交互終端的整體厚度；并且，在人機交互終端中，驅動芯片可以與天線貼片一一對應，并設置在襯底上與天線貼片相鄰的位置，從而可以減小信號線的長度，提高信噪比和動作檢測的精確度。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例中顯示面板的第一種結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中顯示面板的第二種結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中顯示面板的第三種結構示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例中顯示面板的第四種結構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中顯示面板的第五種結構示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例中顯示面板的第六種結構示意圖；

圖7是第一種排布方式的天線貼片與導電部的連接示意圖；

圖8是人機交互終端的應用場景示意圖；

圖9是第二種排布方式的天線貼片與導電部的連接示意圖；

圖10是第二種排布方式的天線貼片與驅動芯片的連接示意圖。

其中，附圖標記為：

1、人機交互終端；2、人手；10、陣列基板；11、襯底；12、薄膜晶體管；13、像素電極；14、信號屏蔽層；15、天線貼片層；15a、天線貼片；16、絕緣層；17、自發(fā)光單元；18、公共電極；19、導電部；191、信號線；20、液晶層；30、彩膜基板；31、彩膜層；40、封裝蓋板；50、驅動芯片。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

作為本發(fā)明的一方面，提供一種陣列基板，圖1至圖6分別為采用不同結構的陣列基板的顯示面板的示意圖，如圖1至圖6所示，陣列基板10包括襯底11和設置在襯底11上方的顯示元件，所述顯示元件是指，當所述陣列基板用于顯示面板中時，用于顯示的結構，所述顯示元件至少包括薄膜晶體管12和像素電極13。陣列基板10還包括用于發(fā)射和接收電磁波的天線結構，該天線結構包括設置在襯底11上的信號屏蔽層14和天線貼片層15，天線貼片層15與信號屏蔽層14通過介質層間隔開，天線貼片層15設置在信號屏蔽層14的下方，以使得所述天線結構朝向襯底11下方發(fā)射電磁波和接收來自襯底11下方的電磁波。其中，本發(fā)明中的上方是指，所述陣列基板在用于顯示面板中時的顯示側，下方是指，背離顯示的一側。

信號屏蔽層14可以用于接收參考信號(例如，將信號屏蔽層14接地)，以作為天線結構的參考層，天線貼片層15包括多個采用金屬、金屬網格或透明導電材料(如氧化銦錫等)制成的天線貼片15a，天線貼片15a的形狀不作限定，可以為環(huán)形、圓形、微帶線型等。信號屏蔽層14與天線貼片層15和介質層共同作為天線結構來發(fā)射和接收電磁波。

在本發(fā)明中，由于信號屏蔽層14和天線貼片層15均設置在襯底11上，即，將天線結構集成在陣列基板10中，因此，使用所述陣列基板10的人機交互終端的集成度更高，結構得到了簡化；并且，天線結構可以在陣列基板10的制成工藝中一并制作，不再需要單獨的工藝，提高了生產效率。天線結構所發(fā)射的電磁波方向向下、接收的電磁波方向也是來自襯底11下方的，從而盡量減少電磁波對顯示的干擾。

其中，襯底11包括顯示區(qū)和環(huán)繞所述顯示區(qū)的非顯示區(qū)，所述顯示區(qū)包括多個像素單元，所述顯示元件包括設置在每個像素單元中的薄膜晶體管12和像素電極13，薄膜晶體管12和像素電極13均設置在信號屏蔽層14的上方。

所述顯示元件還可以包括公共電極18，陣列基板10可以用于液晶顯示面板中(如圖1至圖3、圖5和圖6所示)，也可以用于自發(fā)光顯示面板中(如圖4所示)。當陣列基板10用于液晶顯示面板中時，公共電極18可以為設置在像素電極13所在層下方的整層電極層，如圖1至圖3所示；也可以為與像素電極13同層且交替設置的電極條，如圖5所示。當陣列基板10用于自發(fā)光發(fā)光顯示面板中時，如圖4所示，所述顯示元件還可以包括設置在襯底上方的自發(fā)光單元17，例如，有機電致發(fā)光單元oled。像素電極13即為設置在自發(fā)光單元的陽極，公共電極18即為設置在自發(fā)光單元17上方的陰極層，這時，自發(fā)光單元17也設置在信號屏蔽層的上方。

下面結合圖1至圖6對本發(fā)明中天線結構的幾種具體設置方式進行介紹。

天線結構的第一種設置方式參見圖1中所示，信號屏蔽層14設置在襯底11的上表面上，天線貼片層15設置襯底11的下表面上，襯底11作為所述介質層，即，信號屏蔽層14、天線貼片層15和襯底11形成了所述天線結構。襯底11可以為玻璃襯底，通過選擇合適介電常數的玻璃，即可調節(jié)天線結構的性能參數。這種結構下，不需要在信號屏蔽層14和天線貼片層15之間單獨設置介質層，從而減小了陣列基板的整體厚度，同時，由于信號屏蔽層14是直接形成在襯底11上表面的，即，陣列基板10上的薄膜晶體管12和像素電極13等結構均設置在信號屏蔽層14上方，因此，信號屏蔽層14一方面作為天線結構的參考層，使得天線結構向下方發(fā)送、或接收下方的電磁波，而不會受到其他導電結構的干擾；另一方面可以起到信號屏蔽的作用，防止天線結構收發(fā)的電磁波進入公共電極18和像素電極13產生的電場中，從而保證畫面顯示和電磁波的收發(fā)互不干擾。應當理解的是，在自發(fā)光顯示面板中，天線結構也可以采用圖1的設置方式。

天線結構的第二種設置方式參見圖2中所示，信號屏蔽層14設置在襯底11下方。具體地，信號屏蔽層14可以直接設置在襯底11下表面上；天線貼片層15設置在信號屏蔽層14下方；天線貼片層15和信號屏蔽層14之間設置有一層絕緣層16，以作為天線結構的介質層。和圖1的設置方式相類似地，采用圖2的設置方式可以保證畫面顯示和電磁波的收發(fā)互不干擾。另外，在有機電致發(fā)光顯示面板中，天線結構也可以采用圖2的設置方式。

天線結構的第三種設置方式參見圖3和圖4中所示，信號屏蔽層14和天線貼片層15均設置在襯底11上方，薄膜晶體管12、像素電極13和公共電極18均設置在信號屏蔽層14上方。當陣列基板10用于自發(fā)光顯示面板中時，如圖4所示，自發(fā)光單元17也設置在信號屏蔽層14上方。和第二種設置方式相類似地，當天線貼片層15和信號屏蔽層14均設置在襯底11上方時，天線貼片層15和信號屏蔽層14之間的介質層為襯底11以外的絕緣層16。和第一種設置方式相類似地，采用第三種設置方式時，信號屏蔽層14的信號屏蔽作用使得電磁波的收發(fā)同樣不會與畫面顯示產生相互干擾。

天線結構的第四種設置方式如圖5所示，信號屏蔽層14設置在襯底11上方，薄膜晶體管12、像素電極13和公共電極均設置在信號屏蔽層14上方。襯底11的一側還設置有絕緣層16，襯底11和絕緣層16均設置在天線貼片層15與信號屏蔽層14之間，以共同作為所述介質層。絕緣層16可以如圖5中所示，設置在襯底11的上表面上，也可以設置在襯底11的下表面上。采用圖5的設置方式同樣可以保證畫面顯示和電磁波的收發(fā)互不干擾；并且，襯底11的介電常數以及絕緣層的介電常數均會影響天線結構的性能，因此，襯底11和絕緣層16的組合作為天線結構的介質層時，使得天線結構的性能多樣化。

天線結構的第五種設置方式參見圖6中所示，薄膜晶體管12和像素電極13均設置在信號屏蔽層14上方，信號屏蔽層14用于在識別階段接收參考電壓信號(例如，接地)，從而作為天線結構的參考層；并在顯示階段接收公共電壓信號，以復用為公共電極。如上文所述，陣列基板10可以用于顯示面板中，其中，所述顯示面板每個顯示周期可以劃分為顯示階段和識別階段，在顯示階段，信號屏蔽層14作為公共電極與像素電極13之間產生電場，從而使液晶發(fā)生偏轉以進行畫面顯示；在識別階段，信號屏蔽層14接收到參考電壓信號，以使得天線結構向下發(fā)射電磁波，從而進行動作識別。這種結構不需要再單獨制作公共電極來進行顯示，從而簡化了陣列基板10的整體結構，減少了工藝步驟，減小了陣列基板10的整體厚度。由于顯示階段和識別階段分開進行，因此，電磁波的收發(fā)與畫面的顯示互不影響。

在天線結構的第五種設置方式中，即，信號屏蔽層14復用為公共電極時，信號屏蔽層14與天線貼片層15可以如圖6中所示，均設置在襯底11上方，且二者之間設置有絕緣層16；也可以與圖1中的設置方式類似，將信號屏蔽層14和天線貼片層15分別設置在襯底11的上、下表面上；也可以與圖5中的設置方式類似，將信號屏蔽層14和天線貼片層15分別設置在襯底11兩側、且信號屏蔽層14與天線貼片層15之間除了設置有襯底11外，還設置有絕緣層16。

另外需要說明的是，所述天線結構可以如圖1至圖5中所示，覆蓋陣列基板10的顯示區(qū)(即上述多個像素單元所在的區(qū)域)，以防止對邊框寬度產生影響，這種情況下，當陣列基板10應用于液晶顯示面板中時，信號屏蔽層14為氧化銦錫(ito)等材料制成的透明層，當陣列基板10應用于自發(fā)光顯示面板中時，信號屏蔽層14可以為采用金屬材料制成的非透明層，也可以為氧化銦錫等材料制成的透明層。當然，所述天線結構也可以設置在陣列基板10的非顯示區(qū)，這時，信號屏蔽層14可以為透明層，也可以為非透明層。

應當理解的是，薄膜晶體管12、公共電極18設置在信號屏蔽層14上方時，與信號屏蔽層14之間是絕緣間隔的。圖1至圖6僅為示意性的附圖，陣列基板10上還設置有其他結構，圖中未一一表示出。

本發(fā)明中的天線貼片層15包括多個彼此間隔的天線貼片15a，多個天線貼片15a可以采用不同的方式在襯底上進行分布。如圖7所示，多個天線貼片15a排列為多行多列，襯底11的顯示區(qū)和非顯示區(qū)均設置有多個天線貼片15a，從而使得天線貼片層15a覆蓋陣列基板10的整個表面，天線結構能夠在更廣的范圍內收發(fā)電磁波。

圖8是陣列基板應用于人機交互終端1中的一種具體應用場景示意圖，在圖8中，用戶手持人機交互終端1時，人手2通常位于長度方向的兩側，因此，當陣列基板10用于這種人機交互終端1時，天線貼片的分布方式可以如圖9所示，多個天線貼片15a分為兩組，兩組天線貼片15a分別位于襯底11的沿其長度方向或寬度方向的兩側。

作為本發(fā)明的另一方面，提供一種顯示面板，包括上述陣列基板10以及與該陣列基板10相對設置的對盒基板。所述顯示面板可以為液晶顯示面板，此時，如圖1至圖3、圖5和圖6所示，所述對盒基板可以為包括彩膜層31的彩膜基板30，陣列基板10和彩膜基板30之間有液晶層20；所述顯示面板也可以為自發(fā)光顯示面板，此時，如圖4所示，陣列基板10上的顯示元件包括自發(fā)光單元17，對盒基板為封裝蓋板40。

作為本發(fā)明的再一方面，提供一種人機交互終端，包括上述顯示面板和與所述天線結構電連接的驅動芯片。所述驅動芯片能夠向天線結構提供驅動信號，以使天線結構向后方發(fā)射電磁波，并接收被使用者反射的電磁波，驅動芯片能夠天線結構發(fā)射和接收的電磁波所對應的電信號發(fā)送給人機交互終端的處理模塊，以判斷判斷用戶的手勢動作。所述人機交互終端可以為手機、平板電腦、游戲機、電視等。應當理解的是，為了不影響天線結構收發(fā)電磁波，應保證天線結構后方不能有金屬遮擋。

如上文所述，天線貼片層15包括多個彼此間隔的天線貼片15a，在實際應用中，可根據應用產品(電視、平板、手機等)以及所需場景(體感識別、手勢識別、測距等)選取合適的雷達頻段，頻段的不同，所對應的識別精度和天線尺寸也相應地不同，例如，在進行手勢識別的產品中，天線貼片15a的尺寸約1mm，在5cm～5m的距離范圍內識別精度可達到5mm。采用更高的頻段時，可以進一步提高精度，減小天線貼片15a的尺寸。

對于驅動芯片的設置位置和與天線貼片15a的連接方式，本發(fā)明提供以下具體實施方式。

作為第一種實施方式，陣列基板10的一側邊緣超出所述對盒基板的相應邊緣，陣列基板10超出所述對盒基板的部分上設置有導電部19，每個天線貼片15a均通過信號線191(如圖7和圖9中所示)與導電部19電連接；所述人機交互終端還包括線路板(未示出)，所述線路板上設置有連接線，所述驅動芯片設置在所述線路板上，并通過所述線路板上的連接線與導電部19電連接。

作為第二種實施方式，如圖10所示，驅動芯片50設置在襯底11上，驅動芯片50的數量為多個，并與天線貼片15a一一對應，每個天線貼片15a通過信號線191與相應的驅動芯片50電連接，這樣可以使得每個天線貼片15a就近與驅動芯片50相連，從而減小信號線191的長度，進而提高信噪比和動作檢測精度。其中，驅動芯片50可以采用芯片綁定(chiponglass,cog)或微轉印(microntransferprint，μtp)的方式制作在襯底11上。當采用這種驅動芯片60為多個，并設置在襯底11上的實施方式時，天線貼片15a優(yōu)選地采用圖中的分布方式，以便于驅動芯片的設置。

以上為對本發(fā)明提供的陣列基板、顯示面板和人機交互裝置的描述，可以看出，本發(fā)明將天線結構集成在陣列基板上，提高了產品集成度，簡化了整體結構；并且，天線結構可以在陣列基板的制成工藝中一并制作，不再需要單獨的工藝，提高了生產效率。天線結構的信號屏蔽層能夠將天線結構收發(fā)的電磁波與顯示時的電場屏蔽開，從而保證畫面顯示和電磁波的收發(fā)互不干擾。另外，陣列基板的襯底可以作為天線結構中的介質層，從而進一步減小了陣列基板的厚度。

由于顯示面板采用上述陣列基板，因此可以提高顯示面板的集成度，進而提高人機交互終端的集成度，減小人機交互終端的整體厚度；并且，在人機交互終端中，驅動芯片可以與天線貼片一一對應，并設置在襯底上與天線貼片相鄰的位置，從而可以減小信號線的長度，提高信噪比和動作檢測的精確度。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。