本申請(qǐng)涉及顯示領(lǐng)域,尤其涉及一種陣列基板、顯示面板、顯示設(shè)備及陣列基板制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,采用硅基超聲波換能器微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanicalsystem,mems)陣列來(lái)收發(fā)超聲波,探測(cè)手勢(shì)位置,進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別。顯示裝置集成手勢(shì)識(shí)別是基于硅基mems陣列和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路(complementarymetaloxidesemiconductorintegratedcircuit,cmosic)的模組集成。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別的功能模塊完全外置,沒(méi)有與顯示屏集成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種陣列基板、顯示面板、顯示設(shè)備及陣列基板制備方法,用以將手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別,從而增加了陣列基板的使用附加值。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種陣列基板,該陣列基板包括:超聲波發(fā)射傳感器,在所述超聲波發(fā)射傳感器之上的玻璃基板,在所述玻璃基板之上的薄膜晶體管tft像素電路層,在所述tft像素電路層之上與所述tft像素電路層電連接的超聲波接收傳感器;其中,所述超聲波發(fā)射傳感器與所述超聲波接收傳感器在垂直于所述玻璃基板方向的投影不重疊。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,通過(guò)在玻璃基板的背面設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器,在玻璃基板正面設(shè)置tft像素電路層,在tft像素電路層之上設(shè)置超聲波接收傳感器,從而將手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,無(wú)需在陣列基板之外設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別的器件、模組,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別,增加了陣列基板的使用附加值。
較佳地,所述超聲波發(fā)射傳感器包括:第一驅(qū)動(dòng)電極層,在第一驅(qū)動(dòng)電極層之上的第一壓電層,在所述第一壓電層之上的第二驅(qū)動(dòng)電極層。
較佳地,所述第一壓電層在顯示區(qū)和非顯示區(qū)的材料相同,所述第一壓電層在顯示區(qū)的厚度小于所述第一壓電層在非顯示區(qū)的厚度。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,通過(guò)將顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器和非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器中的壓電層設(shè)置為相同的材料,同時(shí)非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器中壓電層的厚度大于顯示區(qū)壓電超聲波傳感器中壓電層的厚度,從而使得顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器的固有頻率,可以實(shí)現(xiàn)在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。
較佳地,所述第一壓電層在顯示區(qū)和非顯示區(qū)的厚度相同,所述第一壓電層在顯示區(qū)的材料的頻率常數(shù)大于所述第一壓電層在非顯示區(qū)的材料的頻率常數(shù)。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,顯示區(qū)的超聲波傳感器和非顯示區(qū)的超聲波傳感器中壓電層的厚度相同,非顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù)小于顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù),從而使得顯示區(qū)的傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的傳感器的固有頻率,從而可以在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。
較佳地于,所述第一驅(qū)動(dòng)電極層和所述第二驅(qū)動(dòng)電極層包括相互平行設(shè)置的多個(gè)條狀驅(qū)動(dòng)電極。
較佳地,所述第一驅(qū)動(dòng)電極層和所述第二驅(qū)動(dòng)電極層為面狀驅(qū)動(dòng)電極。
較佳地,所述超聲波接收傳感器包括:第一感應(yīng)電極層,在所述第一感應(yīng)電極層之上的第二壓電層,在所述第二壓電層之上的第二感應(yīng)電極層。
較佳地,所述第一壓電層與所述第二壓電層的材料及厚度相同。
較佳地,所述第二壓電層在顯示區(qū)和非顯示區(qū)的材料相同,所述第二壓電層在顯示區(qū)的厚度小于所述第二壓電層在非顯示區(qū)的厚度。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,通過(guò)將顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器和非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器中的壓電層設(shè)置為相同的材料,同時(shí)非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器中壓電層的厚度大于顯示區(qū)壓電超聲波傳感器中壓電層的厚度,從而使得顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器的固有頻率,可以實(shí)現(xiàn)在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。
較佳地,所述第二壓電層在顯示區(qū)和非顯示區(qū)的厚度相同,所述第二壓電層在顯示區(qū)的材料的頻率常數(shù)大于所述第二壓電層在非顯示區(qū)的材料的頻率常數(shù)。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,顯示區(qū)的超聲波傳感器和非顯示區(qū)的超聲波傳感器中壓電層的厚度相同,非顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù)小于顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù),從而使得顯示區(qū)的傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的傳感器的固有頻率,從而可以在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。
較佳地,所述第一感應(yīng)電極層和所述第二感應(yīng)電極層包括相互平行設(shè)置的多個(gè)條狀感應(yīng)電極。
較佳地,所述第一感應(yīng)電極層和所述第二感應(yīng)電極層在垂直于所述玻璃基板方向上的投影與所述陣列基板像素單元的非顯示區(qū)在垂直于所述玻璃基板方向上的投影重疊。
較佳地,所述第一感應(yīng)電極層和所述第二感應(yīng)電極層中,每一對(duì)在垂直方向的投影重疊的條狀感應(yīng)電極與所述tft像素電路中的一個(gè)二極管電連接。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種顯示面板,包括本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種顯示設(shè)備,包括本申請(qǐng)實(shí)施例提供的顯示面板。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種陣列基板制備方法,該方法包括:
在玻璃基板背面設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器;
在所述玻璃基板正面設(shè)置tft像素電路層;
在所述tft像素電路層之上設(shè)置超聲波接收傳感器,所述超聲波接收傳感器與所述tft像素電路層電連接;
所述超聲波發(fā)射傳感器與所述超聲波接收傳感器在垂直于所述玻璃基板方向的投影不重疊。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第二種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第三種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第四種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第五種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板像素電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種陣列基板制備方法的流程示意圖;
圖8為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的制備如圖3所示的陣列基板中超聲波接收傳感器的流程示意圖;
圖9為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的制備如圖3所示的陣列基板中超聲波發(fā)射傳感器的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種陣列基板、顯示面板、顯示設(shè)備及陣列基板制備方法,用以將手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,從而增加了陣列基板的使用附加值。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種陣列基板,如圖1所示,該陣列基板包括:超聲波發(fā)射傳感器1,在所述超聲波發(fā)射傳感器1之上的玻璃基板2,在所述玻璃基板2之上的薄膜晶體管tft像素電路層3,在所述tft像素電路層3之上與所述tft像素電路層3電連接的超聲波接收傳感器4;其中,超聲波發(fā)射傳感器1與超聲波接收傳感器4在垂直于所述玻璃基板方向的投影不重疊。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,通過(guò)在玻璃基板的一面設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器,在玻璃基板另一面設(shè)置tft像素電路層,在tft像素電路層之上設(shè)置超聲波接收傳感器,從而將手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,無(wú)需在陣列基板之外設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別的器件和模組,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別,增加了陣列基板的使用附加值。
需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,當(dāng)存在指紋操作或手勢(shì)操作時(shí),超聲波接收傳感器通過(guò)接收手指反射的超聲波來(lái)進(jìn)行指紋識(shí)別或手勢(shì)識(shí)別,當(dāng)沒(méi)有指紋操作或手勢(shì)操作時(shí),超聲波接收傳感器不接收超聲波,所述超聲波發(fā)射傳感器與所述超聲波接收傳感器在垂直于所述玻璃基板方向的投影不重疊,即需要保證超聲波發(fā)射傳感器發(fā)射的超聲波不會(huì)被超聲波接收傳感器直接接收,從而不會(huì)影響指紋識(shí)別或手勢(shì)識(shí)別的結(jié)果。
較佳地,如圖2所示,所述超聲波發(fā)射傳感器1包括:第一驅(qū)動(dòng)電極層5,在第一驅(qū)動(dòng)電極層5之上的第一壓電層6,在所述第一壓電層6之上的第二驅(qū)動(dòng)電極層7,所述超聲波接收傳感器4包括:第一感應(yīng)電極層8,在所述第一感應(yīng)電極層8之上的第二壓電層9,在所述第二壓電層9之上的第二感應(yīng)電極層10。
所述第一驅(qū)動(dòng)電極層、第二驅(qū)動(dòng)電極層、第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層的材料可以是鋁(al)、鉬(mo)、銅(cu)、釹鋁合金(alnd)或moalmo。所述第一壓電層和所述第二壓電層的材料可以是聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,pvdf)等有機(jī)材料,也可以是鈦酸鋇等無(wú)機(jī)材料。
如圖2所示的陣列基板,所述第一壓電層6與所述第二壓電層9的材料及厚度相同。
需要說(shuō)明的是,如圖2所示的陣列基板,超聲波發(fā)射傳感器以及超聲波接收傳感器均為壓電超聲波傳感器,壓電超聲波傳感器的原理如下:1、超聲波發(fā)射模式利用逆壓電效應(yīng),在電極間施加電壓脈沖信號(hào),會(huì)導(dǎo)致壓電層形變,當(dāng)電壓脈沖信號(hào)頻率等于壓電層材料的固有頻率時(shí)會(huì)發(fā)生共振,引起壓電層的周圍介質(zhì)振動(dòng)產(chǎn)生超聲波;2、超聲波接收模式利用正向壓電效應(yīng),壓電層接收到的超聲波頻率與壓電層材料的固有頻率一致時(shí),壓電層會(huì)發(fā)生形變,產(chǎn)生高頻電壓,產(chǎn)生的電壓可以通過(guò)放大電路輸出。在本申請(qǐng)實(shí)施例中,超聲波接收傳感器接收手指反射的超聲波的頻率與超聲波發(fā)射傳感器發(fā)射的超聲波頻率一致,要求超聲波接收傳感器和超聲波發(fā)射傳感器的固有頻率必須相同,其中壓電超聲波傳感器的固有頻率與壓電層的材料和厚度有關(guān),因此,對(duì)于實(shí)現(xiàn)單一功能的傳感器,例如只實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別或只實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別,需要第一壓電層和第二壓電層的材料和厚度均相同。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,可以實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別功能,也可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別功能。高頻超聲波的穿透力弱、衰減快,只能做近距離交互,適用于指紋識(shí)別,因此,實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別需要超聲波發(fā)射傳感器的固有頻率的范圍在10兆赫(mhz)~25mhz,即需要超聲波發(fā)射傳感器發(fā)射高頻超聲波。低頻超聲波穿透力強(qiáng)、衰減慢,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離交互,適用于手勢(shì)識(shí)別,因此,實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別需要超聲波發(fā)射傳感器的固有頻率的范圍在20千赫(khz)~50khz,即要求超聲波發(fā)射傳感器發(fā)射低頻超聲波。由于壓電超聲波傳感器的固有頻率與壓電層的材料和厚度有關(guān),當(dāng)壓電層的材料確定時(shí),壓電層的厚度越大,傳感器發(fā)射的超聲波頻率越低;當(dāng)壓電層厚度確定時(shí),壓電層的材料的頻率常數(shù)越大,傳感器發(fā)射超聲波的頻率越高。
較佳地,如圖3所示,顯示區(qū)11中的第一壓電層13和非顯示區(qū)12中的第一壓電層15的材料相同,顯示區(qū)11中的第一壓電層13的厚度小于非顯示區(qū)12中的第一壓電層15的厚度;相應(yīng)地,顯示區(qū)11中的第二壓電層14和非顯示區(qū)12中的第二壓電層16的材料相同,顯示區(qū)11中的第二壓電層14的厚度小于非顯示區(qū)12中的第二壓電層16的厚度。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的如圖3所示的陣列基板,通過(guò)將顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器和非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器中的壓電層設(shè)置為相同的材料,同時(shí)非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器中壓電層的厚度大于顯示區(qū)壓電超聲波傳感器中壓電層的厚度,從而使得顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的壓電超聲波傳感器的固有頻率,可以實(shí)現(xiàn)在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。
需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,設(shè)置兩種超聲波傳感器,兩種超聲波傳感器均發(fā)射與其傳感器固有頻率一致的超聲波,當(dāng)對(duì)超聲波發(fā)射傳感器施加的驅(qū)動(dòng)電壓頻率與該傳感器固有頻率一致時(shí),傳感器諧振,能發(fā)揮最大的功能,傳感器的轉(zhuǎn)換效率高,因此,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,由于設(shè)置兩種不同功能的傳感器,對(duì)兩種傳感器施加與各自傳感器固有頻率一致的驅(qū)動(dòng)電壓,可以使得每一種傳感器各自發(fā)射等于其固有頻率的超聲波,從而使得陣列基板在可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能的同時(shí),保證了傳感器的轉(zhuǎn)換效率。
較佳地,如圖4所示,顯示區(qū)11中的第一壓電層13和非顯示區(qū)12中的第一壓電層15的厚度相同,顯示區(qū)11中的第一壓電層13的材料的頻率常數(shù)大于非顯示區(qū)12中的第一壓電層15材料的頻率常數(shù);顯示區(qū)11中的第二壓電層14和非顯示區(qū)12中的第二壓電層16的厚度相同,顯示區(qū)11中的第二壓電層14材料的頻率常數(shù)大于非顯示區(qū)12中的第二壓電層16材料的頻率常數(shù)。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的如圖4所示的陣列基板,顯示區(qū)的超聲波傳感器和非顯示區(qū)的超聲波傳感器中壓電層的厚度相同,非顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù)小于顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù),從而使得顯示區(qū)的傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的傳感器的固有頻率,從而可以在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。
需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的如圖3、圖4所示的陣列基板,第一壓電層及第二壓電層的材料、厚度的設(shè)置方式滿足在顯示區(qū)的超聲波傳感器的固有頻率適用于指紋識(shí)別,以及在非顯示區(qū)的超聲波傳感器固有頻率適用于手勢(shì)識(shí)別即可,本申請(qǐng)不進(jìn)行具體限制。
需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,是在顯示區(qū)設(shè)置指紋超聲波傳感器、在非顯示區(qū)設(shè)置手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器,在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)然也可以在陣列基板的非顯示區(qū)設(shè)置指紋超聲波傳感器,在顯示區(qū)設(shè)置手勢(shì)超聲波傳感器。但是,通常情況下,陣列基板的顯示區(qū)的面積大于非顯示區(qū)的面積,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的方案可以更好的實(shí)現(xiàn)全屏指紋識(shí)別,并且,用于手勢(shì)識(shí)別的超聲波可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的交互,探測(cè)視角較大,在非顯示區(qū)設(shè)置手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器即可實(shí)現(xiàn)全屏手勢(shì)識(shí)別,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器和指紋識(shí)別超聲波傳感器的設(shè)置方式既可以實(shí)現(xiàn)全屏指紋識(shí)別又可以實(shí)現(xiàn)全屏手勢(shì)識(shí)別。
較佳地,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層在垂直于玻璃基板方向上的投影與陣列基板像素單元的非顯示區(qū)在垂直于玻璃基板方向上的投影重疊。
需要說(shuō)明的是,超聲波感應(yīng)傳感器中第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層的設(shè)置不能影響顯示效果,因此需要使第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層中的電極間隔設(shè)置,并且保證第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層中每個(gè)獨(dú)立的電極不能覆蓋陣列基板像素單元中的顯示區(qū)。超聲波發(fā)射傳感器的設(shè)置位置以及設(shè)置方式對(duì)顯示效果并無(wú)影響。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的如圖2、3、4所示的陣列基板,第一驅(qū)動(dòng)電極層、第二驅(qū)動(dòng)電極層包括相互平行設(shè)置的多個(gè)條狀驅(qū)動(dòng)電極,第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層包括相互平行設(shè)置的多個(gè)條狀感應(yīng)電極,當(dāng)然第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層中的子電極也可以是其他形狀,只要滿足第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層不覆蓋像素單元的顯示區(qū)即可。而第一驅(qū)動(dòng)電極層5和第二驅(qū)動(dòng)電極層7中的電極也可以不間隔設(shè)置,如圖5所示,第一驅(qū)動(dòng)電極層5和第二驅(qū)動(dòng)電極層7還可以是面狀電極,即第一驅(qū)動(dòng)電極層5和第二驅(qū)動(dòng)電極層7分別只包括連續(xù)的整面的電極。
較佳地,如圖2、3、4或5所示的陣列基板,第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層中,每一對(duì)在垂直方向的投影重疊的條狀感應(yīng)電極與tft像素電路層中的一個(gè)二極管電連接。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,tft像素電路層包括薄膜晶體管以及二極管,以每個(gè)像素單元對(duì)應(yīng)的像素電路結(jié)構(gòu)包括三個(gè)tft一個(gè)二極管為例,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板進(jìn)行指紋識(shí)別或手勢(shì)識(shí)別進(jìn)行說(shuō)明,如圖6所示,該像素電路包括三個(gè)薄膜晶體管t1、t2、t3以及一個(gè)二極管20,gaten和gaten+1代表相鄰的兩條柵線,二極管20的兩端與超聲波接收傳感器中的第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層中的一對(duì)電極相連(圖中未示出),當(dāng)進(jìn)行指紋識(shí)別或手勢(shì)識(shí)別時(shí),當(dāng)超聲波接收傳感器接收到手指反射的超聲波,其產(chǎn)生的電壓通過(guò)二極管導(dǎo)出。該像素電路的檢測(cè)原理如下:
第一階段:給gaten施加高電平,t3導(dǎo)通,復(fù)位(reset)線的信號(hào)經(jīng)過(guò)t3傳到t2的柵極與二極管pn結(jié)的n端,初始化第一感應(yīng)電極層和第二感應(yīng)電極層中的電極,t2截止;
第二階段:給gaten加低電平,gaten+1加高電平,此時(shí),t3截止,t1導(dǎo)通,如果沒(méi)有指紋操作或手勢(shì)操作,t2的柵極保持低電平,t2截止,讀取(read)線信號(hào)不變,如果有指紋操作或手勢(shì)操作,超聲波接收傳感器接收手指反射的超聲波,導(dǎo)致超聲波接收傳感器中的壓電層發(fā)生形變,產(chǎn)生高頻電壓,并通過(guò)二極管給t2柵極高電平,使得t2導(dǎo)通,read線讀取數(shù)據(jù)(data)線的信號(hào),即read線信號(hào)發(fā)生改變。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種顯示面板,包括本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板。
例如,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的顯示面板,可以是液晶顯示面板或有機(jī)發(fā)光二極管(organiclight-emittingdiode,oled)顯示面板等。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種顯示設(shè)備,包括本申請(qǐng)實(shí)施例提供的顯示面板。
例如,本申請(qǐng)實(shí)施例中所述的顯示設(shè)備,可以是手機(jī)、電視、電腦等設(shè)備。
與本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板相對(duì)應(yīng),本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種陣列基板制備方法,如圖7所示,該方法包括:
s701、在玻璃基板背面設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器;
s702、在所述玻璃基板正面設(shè)置tft像素電路層;
s703、在所述tft像素電路層之上設(shè)置超聲波接收傳感器,所述超聲波接收傳感器與所述tft像素電路層電連接;
其中,所述超聲波發(fā)射傳感器與所述超聲波接收傳感器在垂直于所述玻璃基板方向的投影不重疊。
本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板制備方法,通過(guò)在玻璃基板的背面設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器,在玻璃基板正面設(shè)置tft像素電路層,在tft像素電路層之上設(shè)置超聲波接收傳感器,從而將手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,無(wú)需在陣列基板之外設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別的器件、模組,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和/或手勢(shì)識(shí)別,增加了陣列基板的使用附加值。
對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能的陣列基板制備方法進(jìn)行說(shuō)明:
如圖3所示的陣列基板為例,在顯示區(qū)設(shè)置指紋識(shí)別超聲波傳感器,在非顯示區(qū)設(shè)置手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器,在顯示區(qū)和非顯示區(qū)中的第一壓電層和第二壓電層的材料相同但厚度不同,第一壓電層和第二壓電層材料為pvdf。
在玻璃基板背面設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器,如圖8所示,具體包括如下步驟:
s801、在玻璃基板2的背面沉積刻蝕形成第二驅(qū)動(dòng)電極層7;
s802、第二驅(qū)動(dòng)電極層之上設(shè)置pvdf層17,pvdf層17的厚度為h2;其中,h2為手勢(shì)識(shí)別超聲波發(fā)射傳感器中的壓電層的厚度;
s803、在pvdf層17之上沉積刻蝕金屬掩膜18,使得金屬掩膜在顯示區(qū)11和非顯示區(qū)12的分界位置斷開(kāi);
s804、涂光刻膠19,曝光之后在顯示區(qū)11與非顯示區(qū)12分界處采用氧氣干法刻蝕pvdf層,使得指紋識(shí)別超聲波傳感器的pvdf層17與手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器的pvdf層17分開(kāi);
需要說(shuō)明的是,常用的光刻膠的材料和pvdf材料類似,為了防止對(duì)pvdf材料誤刻,需要在pvdf之上設(shè)置金屬掩膜保護(hù)pvdf;
s805、采用濕法刻蝕顯示區(qū)11的pvdf層17之上的金屬掩膜,之后再對(duì)顯示區(qū)11的pvdf層17采用氧氣干法刻蝕刻蝕掉h2-h1的厚度,得到厚度為h1的指紋識(shí)別超聲波傳感器的壓電層;
s806、采用濕法刻蝕非顯示區(qū)12的pvdf層17之上的金屬掩膜;
s807、在顯示區(qū)11和非顯示區(qū)12的pvdf層17之上沉積刻蝕第一驅(qū)動(dòng)電極層5。
設(shè)置超聲波接收傳感器的工藝流程與設(shè)置超聲波發(fā)射傳感器的工藝流程相同,如圖9所示,在玻璃基板正面設(shè)置tft像素電路層以及超聲波接收傳感器具體包括如下步驟:
s901、在玻璃基板2的正面沉積刻蝕tft像素電路,形成tft像素電路層3;
s902、在tft像素電路層3之上沉積刻蝕形成第一感應(yīng)電極層8;
s903、第一感應(yīng)電極層之上設(shè)置pvdf層17,pvdf層17的厚度為h2;其中,h2為手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器中壓電層的厚度;
s904、在pvdf層17之上沉積刻蝕金屬掩膜18,使得金屬掩膜在顯示區(qū)11和非顯示區(qū)12的分界位置斷開(kāi);
s905、涂光刻膠19,曝光之后,在顯示區(qū)與非顯示區(qū)分界處采用氧氣干刻pvdf層,使得指紋識(shí)別超聲波傳感器的pvdf層17與手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器的pvdf層17分開(kāi);
s906、采用濕法刻蝕顯示區(qū)11的pvdf層17之上的金屬掩膜,對(duì)顯示區(qū)11的pvdf層17采用氧氣干法刻蝕刻蝕掉h2-h1的厚度,得到厚度為h1的指紋識(shí)別超聲波傳感器的pvdf層17;
s907、采用濕法刻蝕非顯示區(qū)12的pvdf層17之上的金屬掩膜;
s908、在顯示區(qū)11和非顯示區(qū)12的pvdf層17之上沉積刻蝕第二感應(yīng)電極層10。
綜上所述,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種陣列基板、顯示面板、顯示設(shè)備及陣列基板制備方法,用以將手勢(shì)識(shí)別和/或指紋識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和/或手勢(shì)識(shí)別,從而增加了陣列基板的使用附加值。并且,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的如圖3、圖4所示的陣列基板,通過(guò)將顯示區(qū)的超聲波傳感器和非顯示區(qū)的超聲波傳感器的壓電層設(shè)置為相同的材料、非顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層的厚度大于顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層的厚度,或者顯示區(qū)的超聲波傳感器和非顯示區(qū)的超聲波傳感器中壓電層的厚度相同、非顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù)小于顯示區(qū)超聲波傳感器中壓電層材料的頻率常數(shù),從而使得顯示區(qū)的超聲波傳感器的固有頻率高于非顯示區(qū)的超聲波傳感器的固有頻率,從而可以在顯示區(qū)進(jìn)行指紋識(shí)別,在非顯示區(qū)進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別,即陣列基板可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,同時(shí)將指紋識(shí)別超聲波傳感器和手勢(shì)識(shí)別超聲波傳感器與陣列基板集成,陣列基板在實(shí)現(xiàn)顯示功能的基礎(chǔ)上還可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能,進(jìn)一步增加了陣列基板的使用附加值。并且,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的陣列基板,由于設(shè)置兩種不同功能的超聲波傳感器,對(duì)兩種超聲波傳感器施加與各自傳感器固有頻率一致的驅(qū)動(dòng)電壓,可以使得每一種超聲波傳感器各自發(fā)射等于其固有頻率的超聲波,從而使得陣列基板在可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別兩種功能的同時(shí),保證了超聲波傳感器的轉(zhuǎn)換效率。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣,倘若本申請(qǐng)的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。