一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置的制造方法

一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置。
【背景技术】
[0002]液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)具有低福射、体积小及低耗能等优点，被广泛地应用在平板电脑、电视或手机等电子产品中。
[0003]此外，掌纹识别技术领域自20世纪90年代后期由香港理工大学与清华大学率先开创以来，得到学术界的充分认可，其对于增强电子设备的安全性，扩展其应用范围等均有重要意义。
[0004]然而目前的液晶显示器大多不具备掌纹识别功能，或者通过外加独立的掌纹识别电路已达到掌纹识别的目的，这样会使得结构复杂，成本提高。

【发明内容】

[0005]本发明的实施例提供一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置，使该显示装置具备掌纹识别功能，且结构简单。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]一方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括多个区域，每个区域至少包括一个第一子像素和一个第二子像素，每个子像素均包括显示单元；所述第一子像素还包括光感识别单元；所述第二子像素还包括电容探测单元；其中，所述显示单元，与第一扫描线、数据线以及公共电压端相连，用于在所述第一扫描线和公共电压端的控制下，将所述数据线输入的数据信号进行存储；所述光感识别单元，与第二扫描线、读取信号线以及公共电压端相连，用于在所述公共电压端的控制下，对手掌位置进行采集并存储，并在所述第二扫描线的控制下，将采集到的位置信息传出至所述读取信号线；所述电容探测单元，与所述第一扫描线、第三扫描线、所述读取信号线和所述公共电压端相连，用于在所述第一扫描线和所述公共电压端的控制下进行重置，并在所述第三扫描线的控制下，对掌纹信息进行采集，并将采集到的所述掌纹信息传出至所述读取信号线。
[0008]可选的，所述显示单元包括第一晶体管和第一电容；所述第一晶体管的栅极与所述第一扫描线相连，第一级与所述数据线相连，第二级与所述第一电容的一端相连；所述第一电容的另一端与所述公共电压端相连。
[0009]可选的，所述光感识别单元包括第二晶体管、第三晶体管和第二电容；所述第二晶体管的栅极和第一级均与公共电压端相连，第二级与所述第二电容的一端相连；第三晶体管的栅极与所述第二扫描线相连，第一级与所述第二电容的一端相连，第二级与所述读取信号线相连；第二电容的另一端与所述公共电压端相连；其中，所述第二晶体管为光敏晶体管。
[0010]可选的，所述电容探测单元包括第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第三电容和探测电极；所述第四晶体管的栅极与所述第一扫描线相连，第一级与公共电压端相连，第二级与所述第三电容的一端相连；所述第五晶体管的栅极与所述第三电容的一端相连，第一级与公共电压端相连，第二级与所述第六晶体管的第一级相连；所述第六晶体管的栅极与所述第三扫描线相连，第二端与所述读取信号线相连；所述探测电极与所述第三电容的一端相连；所述第三电容的另一端与所述第一扫描线相连；其中，所述第五晶体管为放大晶体管。
[0011]另一方面，提供一种显示面板，包括上述的阵列基板。
[0012]再一方面，提供一种显示装置，包括上述的显示面板以及与读取信号线相连接的信号接收装置；所述信号接收装置用于接收所述读取信号线输出的位置信息和掌纹信息。
[0013]又一方面，提供一种上述阵列基板的驱动方法，包括:在每帧的第一时间段，所述第一扫描线逐行输入扫描信号，所述数据线输入数据信号，显示单元进行充电；并且在所述第一扫描线和所述公共电压端的控制下对所述电容探测单元进行重置；在第一帧的第二时间段，所述公共电压端输入信号，所述光感识别单元对手掌位置进行采集并存储，所述第二扫描线逐行输入扫描信号，将采集到的位置信息传出至所述读取信号线，确定手掌的位置；在第二帧的第二时间段，手掌位置范围内的所述第三扫描线逐行输入扫描信号，所述电容探测单元对掌纹信息进行采集，并将采集到的所述掌纹信息传出至所述读取信号线，完成掌纹识别。
[0014]可选的，在每帧的第一时间段，所述第一扫描线逐行输入扫描信号，第一晶体管导通，数据线输入的信号对第一电容充电；并且，所述第四晶体管导通，公共电压端的电压通过所述第四晶体管对所述第三电容进行重置。
[0015]可选的，在第一帧的第二时间段，所述公共电压端输入信号，第二晶体管导通，当有手掌覆盖时，第二电容的电位差改变；所述第二扫描线逐行输入扫描信号，第三晶体管导通，将指示电位差的信号通过所述第三晶体管传出至所述读取信号线，确定手掌位置。
[0016]可选的，在第二帧的第二时间段，掌纹的凹部与探测电极之间的形成耦合电容，使得第五晶体管处于导通状态；或者，掌纹的凸部与探测电极之间的形成耦合电容，使得第五晶体管处于截止状态；所述手掌位置范围内的所述第三扫描线逐行输入扫描信号，第六晶体管导通，当所述第五晶体管处于导通状态时，所述第五晶体管将所述公共电压端输入的信号进行放大，并通过所述第六晶体管传出至所述读取信号线；当所述第五晶体管处于截止状态时，所述第五晶体管第二级的初始电流信号通过所述第六晶体管传出至所述读取信号线，完成掌纹识别。
[0017]本发明实施例提供了一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置，在所述第一扫描线的控制下，通过数据线向所述显示单输入数据信号，可以使该阵列基板应用于显示装置时，保证正常的图像显示；在所述第二扫描线的控制下，通过公共电压端输入的电压信号，所述光感识别单元可以采集到手掌的位置信息，并将该位置信息传出至所述读取信号线，以达到对手掌位置识别的目的；在此基础上，可以在手掌位置范围内的第三扫描线的控制下，通过所述电容探测单元对掌纹信息进行采集，并将采集到的掌纹信息传出至所述读取信号线，以达到掌纹识别的目的。这样一来，一方面，通过将光感识别单元和电容探测单元集成在阵列基板上，使该阵列基板具有掌纹识别功能，当该阵列基板应用于显示装置时，可以使该显示装置结构简单；另一方面，由于通过所述光感识别单元可以采集到手掌的位置信息，因此，可以只在手掌位置范围内进行掌纹识别，从而可以缩短掌纹识别的时间。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0019]图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
[0020]图2为图1中各单元的一种具体结构示意图；
[0021]图3为图2中光感识别单元和电容探测单元工作过程中扫描信号的时序图；
[0022]图4a为电容探测单元工作过程中掌纹的凹部和凸部分别与探测电极之间形成电容的不意图；
[0023]图4b为图4a中掌纹的凹部与屏幕接触时电容探测单元对掌纹信息的采集原理图；
[0024]图4c为图4a中掌纹的凸部与屏幕接触时电容探测单元对掌纹信息的采集原理图；
[0025]图5为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
[0026]图6为本发明实施例提供的一种阵列基板的驱动方法流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]本发明实施例提供了一种阵列基板，如图1所示，所述阵列基板包括多个区域01，每个区域01至少包括一个第一子像素10和一个第二子像素11，每个子像素均包括显示单元101 ;所述第一子像素10还包括光感识别单元102 ;所述第二子像素11还包括电容探测单元103。
[0029]具体的，所述显示单元101，与第一扫描线Scanl、数据线DL以及公共电压端Vcom相连，用于在所述第一扫描线Scanl和公共电压端Vcom的控制下，将所述数据线DL输入的数据信号进行存储。
[0030]所述光感识别单元102，与第二扫描线Scan2、读取信号线RL以及公共电压端Vcom相连，用于在所述公共电压端Vcom的控制下，对手掌位置进行采集并存储，并在所述第二扫描线Scan2的控制下，将采集到的位置信息传出至所述读取信号线RL 。
[0031]所述电容探测单元103，与所述第一扫描线Scanl、第三扫描线Scan3、所述读取信号线RL和所述公共电压端Vcom相连，用于在所述第一扫描线Scanl和所述公共电压端Vcom的控制下进行重置，并在所述第三扫描线Scan3的控制下，对掌纹信息进行采集，并将采集到的所述掌纹信息传出至所述读取信号线RL。
[0032]需要说明的是，第一，在每个区域中可以只包括一个第一子像素10和一个第二子像素11，也可以除包括一个第一子像素10和一个第二子像素11外，还包括多个第三子像素，所述第三子像素包括所述显示单元101。只要能通过所述光感识别单元102采集到手掌的位置信息，通过所述电容探测单元103采集到的掌纹信息即可。
[0033]第二，上述的掌纹信息与手掌的凹部(谷线)和凸部(脊线)有关。
[0034]其中，可以根据脊线到相邻脊线之间的距离，谷线到相邻谷线之间的距离以及子像素的尺寸，来选择每个区域中第三子像素的个数。
[0035]本发明实施例提供了一种阵列基板，在所述第一扫描线的控制下，通过数据线向所述显示单元101输入数据信号，可以使该阵列基板应用于显示装置时，保证正常的图像显示；在所述第二扫描线的控制下，通过公共电压端输入的电压信号，所述光感识别单元102可以采集到手掌的位置信息，并将该位置信息传出至所述读取信号线，以达到对手掌位置识别的目的；在此基础上，可以在手掌位置范围内的第三扫描线的控制下，通过所述电容探测单元103对掌纹信息进行采集，并将采集到的掌纹信息传出至所述读取信号线，以达到掌纹识别的目的。这样一来，一方面，通过将光感识别单元102和电容探测单元103集成在阵列基板上，使该阵列基板具有掌纹识别功能，当该阵列基板应用于显示装置时，可以使该显示装置结构简单；另一方面，由于通过所述光感识别单元102可以采集到手掌的位置信息，因此，可以只在手掌位置范围内进行掌纹识别，从而可以缩短掌纹识别的时间。
[0036]如图2所示，所述显示单元101包括第一晶体管Tl和第一电容Cl。
[0037]所述第一晶体管Tl的栅极与所述第一扫描线Scanl相连，第一级与所述数据线DL相连，第二级与所述第一电容Cl的一端相连。
[0038]所述第一电容Cl的另一端与所述公共电压端Vcom相连。
[0039]需要说明的是，所述第一电容Cl可以是由像素电极与公共电极构成的液晶电容，也可以是由像素电极与公共电极构成的液晶电容以及存储电容构成的等效电容，具体在此不做限定。
[0040]此外，显示单元101还可以包括其它与该显示单元101功能相同的结构，在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。
[0041]如图2所示，所述光感识别单元102包括第二晶体管T2、第三晶体管T3和第二电容C2 ;其中，所述第二晶体管T2为光敏晶体管。
[0042]所述第二晶体管T2的栅极和第一级均与公共电压端Vcom相连，第二级与所述第二电容C2的一端相连。
[0043]第三晶体管T3的栅极与所述第二扫描线Scan2相连，第一级与所述第二电容C2的一端相连，第二级与所述读取信号线RL相连。
[0044]第二电容C2的另一端与所述公共电压端Vcom相连。
[0045]需要说明的是，该光感识别单元102还可以包括多个与第三晶体管T3并联的开关晶体管，或者包括多个与第二晶体管T2并联的光敏晶体管。上述仅仅是对光感识别单元102的举例说明，其它与该光感识别单元102功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。
[0046]如图2所示，所述电容探测单元103包括第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第三电容C3和探测电极D ;其中，所述第五晶体管T5为放大晶体管。
[0047]所述第四晶体管T4的栅极与所述第一扫描线Scanl相连，第一级与公共电压端Vcom相连，第二级与所述第三电容C3的一端相连。
[0048]所述第五晶体管T5的栅极与所述第三电容C3的一端相连，第一级与公共电压端Vcom相连，第二级与所述第六晶体管T6的第一级相连。
[0049]所述第六晶体管的栅极与所述第三扫描线Scan3相连，第二端与所述读取信号线RL相连。
[0050]所述探测电极D与所述第三电容C3的一端相连。
[0051]所述第三电容C3的另一端与所述第一扫描线Scanl相连。
[0052]需要说明的是，该电容探测单元103还可以包括多个与第四晶体管T4或第六晶体管T6并联的开关晶体管。上述仅仅是对电容探测单元103的举例说明，其它与该电容探测单元103功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。
[0053]本发明实施例中，所有晶体管可以是N型晶体管，也可以是P型晶体管。本发明实施例均以晶体管为N型进行说明。
[0054]其中，本发明对晶体管的第一级、第二级不做限定，第一级可以是漏极，第二级可以是源极；或者第一级可以是源极，第二级可以是漏极。当为P型晶体管时，由于P型晶体管的源极电压高于漏极电压，因此，第一级为源极，第二级为漏极。当为N型晶体管时，与P型晶体管正好相反。
[0055]此外，考虑到低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流较小，因此，本发明实施例优选所有晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管。
[0056]以图2为例，首先说明显示单元101的工作过程。在显示阶段，第一扫描线Scanl逐行输入扫描信号，与第一扫描线Scanl相连的第一晶体管Tl处于导通状态，数据线DL输入的信号对第一电容Cl的一端(像素电极)充电，使之与另一端(公共电极)之间产生压差，以在所述阵列基板应用于显示装置时驱动液晶进行偏转，从而进行显示。这样，当所有第一扫描线Scanl依次扫描完后，便可以完成一帧画面的显示。
[0057]与此同时，由于电容探测单元103中的第四晶体管T4的栅极，以及第三电容C3的另一端均与所述第一扫描线Scanl相连，因此，当该第一扫描线Scanl输入信号时，第四晶体管T4处于导通状态，第三电容C3通过第四晶体管T4进行放电，从而进行重置。
[0058]在此基础上，对光感识别单元102和电容探测单元103的工作过程进行说明，其中，以所有晶体管均为N型晶体管且结合如图3所示的时序图为例进行说明。
[0059]在第一阶段(Pl)，第二扫描线Scan2逐行输入扫描信号，与第二扫描线Scan2相连的第三晶体管T3处于导通状态。
[0060]其中，当有手掌覆盖在与该光感识别单元102对应的位置处时，第二晶体管T2(光敏晶体管)接收到光照强度变化，使得与其第二级连接的第二电容C2的一端的电势发生改变，并通过第三晶体管Τ3将此信号传出至读取信号线RL，以便可以经过读取信号线RL传送至信号接收装置进行处理，从而可以判断此处是否有手掌覆盖。
[0061]此处，信号接收装置例如可以通过手掌覆盖后，第二晶体管Τ2接收到光照强度变化后第二电容C2的电位差值与无触控阈值进行比较，依此判断此处是否有手掌覆盖。其中，如果判断此处有手掌覆盖，此处的坐标可通过当前输入信号的第二扫描线Scan2和输出信号的读取信号线RL确定。
[0062]这样，当所有第二扫描线Scan2依次扫描完之后，便可以确定出手掌的位置。
[0063]在上述基础上，由于在第一阶段中，手掌的位置已经被确定，因此，在通过电容探测单元103采集手掌的掌纹信息时，可以只向手掌位置范围内的第三扫描线Scan3输入信号。
[0064]基于此，在第二阶段(P2)，在手掌位置范围内，第三扫描线Scan3逐行输入扫描信号，与第三扫描线Scan3相连的第六晶体管T6处于导通状态。
[0065]其中，如果手掌与屏幕接触，那么在触控的过程中，如图4a所示，手掌的凹部(谷线)与探测电极D之间的形成耦合电容Cf，在此基础上，如图4b所示，由于电容探测单元103内除了作为基准电容的第三电容C3外，作为放大作用的第五晶体管T5还存在寄生电容Ct，基于此，由于耦合电容Cf相对于第三电容C3和作为放大作用的第五晶体管T5自身的寄生电容Ct而言，足够小。这样一来，如图4b所示，第五晶体管T5的栅极电势会增加，由于第五晶体管T5为N型晶体管，因此第五晶体管T5处于放大开启状态，第五晶体管T5会将公共电压端Vcom的信号进行放大，并通过处于导通状态的第六晶体管T6传出至读取信号线RL。
[0066]或者，在触控过程中，如图4a所示，手掌的凸部(脊线)与探测电极D之间的形成耦合电容Cf’，在此基础上，如图4c所示，由于电容探测单元103内除了作为基准电容的第三电容C 3外，作为放大作用的第五晶体管T5还存在寄生电容Ct，基于此，由于耦合电容Cf’相对于第三电容C3和作为放大作用的第五晶体管T5自身的寄生电容Ct而言，足够大。这样一来，如图4c所示，第五晶体管T5的栅极电势会降低，由于第五晶体管T5为N型晶体管，因此第五晶体管T5处于截止状态，第五晶体管T5的第二级为初始电流信号，并通过处于导通状态的第六晶体管T6传出至读取信号线RL。
[0067]此处，由于在显示阶段已经对所述电容探测单元103进行了重置，因此可以保证在所述电容探测单元103工作时，避免之前在第三电容C3累积的电容对第五晶体管T5状态的影响。
[0068]这样，当所有第三扫描线Scan3依次扫描完之后，电容探测单元103便完成了对掌纹信息的采集。该掌纹信息与掌纹的凹部和凸部有关。当第五晶体管T5的第二级为初始电流信号时，该采集到的掌纹信息为掌纹的凸部，当第五晶体管T5的第二级为放大后的信号时，采集到的掌纹信息为掌纹的凹部。
[0069]其中，第三扫描信号线Scan3为上述掌纹信息(凹部或凸部)对应的子像素的横坐标，读取信号线RL为上述指掌纹信息(凹部或凸部)对应的子像素的纵坐标。通过上述坐标可以确定出该掌纹信息对应于屏幕的具体位置。从而可以在屏幕上显示与该具体位置匹配的掌纹信息，以达到掌纹识别的目的。
[0070]需要说明的是，第一，上述的第一阶段和第二阶段为不同的时间段，且第一阶段发生在第二阶段之前。其中，在第一阶段，第三扫描线Scan3不输入信号，在第二阶段，第二扫描线Scan2不输入信号。
[0071]第二，在上述两个阶段，第一扫描线Scanl均不输入信号，以避免信号之间的干扰。
[0072]其中，所述第一阶段可以位于一帧的显示阶段之后，所述第二阶段可以位于下一帧的显示阶段之后。
[0073]本发明实施例，一方面，通过将光感识别单元102和电容探测单元103集成在阵列基板上，使该阵列基板具有掌纹识别功能，当该阵列基板应用于显示装置时，可以使该显示装置结构简单；另一方面，由于通过所述光感识别单元102可以采集到手掌的位置信息，因此，可以只在手掌位置范围内进行掌纹识别，从而可以缩短掌纹识别的时间。
[0074]本发明实施例还提供了一种显示面板，包括上述的阵列基板，当然还可以包括对盒基板以及位于所述阵列基板和所述对盒基板之间的液晶层。
[0075]进一步的，本发明还提供一种显示装置，包括上述的显示面板以及与读取信号线相连接的信号接收装置20(如图5所示)，所述信号接收装置20用于接收所述读取信号线输出的掌纹信息。
[0076]具体的，该信号接收装置20可以通过读取信号线，例如图5中的第一读取信号线RLl、第二读取信号线RL2，与第一子像素10内的光感识别单元102以及第二子像素10内的电容探测单元103连接。以下对信号接收装置20具体的接收过程进行说明。
[0077]在第一阶段，当手掌与屏幕接触时，光感识别单元102对手掌的位置信息进行采集。如果第二晶体管T2(光敏晶体管)接收到光照强度变化，使得与其第二级连接的第二电容C2的一端的电势发生改变，并通过第三晶体管Τ3将此信号传出至读取信号线RL，所述信号接收装置20接收所述读取信号线RL输出的信号，对其进行放大处理，并与无触控阈值进行比较，从而判断出第一子像素10是否有手掌覆盖，并通过手掌覆盖范围内的第一子像素10的坐标确定手掌的位置。
[0078]在第二阶段，当手掌与屏幕接触时，电容探测单元103对掌纹信息进行采集。该掌纹信息与掌纹的凹部(谷线)和凸部(脊线)有关。如果第五晶体管Τ5的第二级为放大后的信号时，采集到的掌纹信息为掌纹的凹部。当第六晶体管Τ6导通时，如果第五晶体管Τ5如图4b所示，处于导通状态时，则第五晶体管T5将公共电压端Vcom的信号进行放大，并通过第六晶体管T6传出至所述读取信号线RL，所述信号接收装置20接收所述读取信号线RL输出的放大信号，并对信号进行识别，使得第二子像素11根据采集的掌纹信息的坐标，将掌纹的凹部进行显示。
[0079]当手掌与屏幕接触时，电容探测单元103对掌纹信息进行采集。如果第五晶体管T5的第二级为初始电流信号时，该采集到的掌纹信息为掌纹的凸部。当第六晶体管T6导通时，如果第五晶体管T5如图4c所示，处于截止状态时，则第五晶体管T5第二级的初始电流信号会通过第六晶体管T6传出至所述读取信号线RL，所述信号接收装置20接收所述读取信号线RL输出的初始电流信号，并对信号进行识别，使得第二子像素11根据采集的掌纹信息的坐标，将掌纹的凸部进行显示。
[0080]上述仅仅是对信号接收装置20的举例说明，其它与该信号接收装置20功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。
[0081]此外，图5中仅示意性的绘示出一个区域包括三个像素单元，每个像素单元包括三个子像素，其中，第一子像素10和第二子像素11分别位于不同像素单元中，但本发明实施例并不限于此，可根据像素单元的尺寸，选择合适的周期分布来植入所述光感识别单元102和电容探测单元103，具体在此不做限定。
[0082]本发明实施例还提供了一种上述阵列基板的驱动方法，如图6所示，该驱动方法包括:
[0083]S10、在每帧的第一时间段，所述第一扫描线Scanl逐行输入扫描信号，所述数据线DL输入数据信号，显示单元101进行充电；并且在所述第一扫描线Scanl和所述公共电压端Vcom的控制下对所述电容探测单元103进行重置。
[0084]S11、在第一帧的第二时间段，所述公共电压端Vcom输入信号，所述光感识别单元102对手掌位置进行采集并存储，所述第二扫描线Scan2逐行输入扫描信号，将采集到的位置信息传出至所述读取信号线RL，确定手掌的位置。
[0085]S12、在第二帧的第二时间段，所述手掌位置范围内的所述第三扫描线逐行输入扫描信号，所述电容探测单元103对掌纹信息进行采集，并将采集到的所述掌纹信息传出至所述读取信号线RL，完成掌纹识别。
[0086]本发明实施例提供一种驱动方法，在每帧的第一时间段，在所述第一扫描线Scanl的控制下，通过数据线DL向所述显示单元101输入数据信号，可以使该阵列基板应用于显示装置时，保证正常的图像显示；在第一帧的第二时间段，在所述第二扫描线Scan2的控制下，通过公共电压端Vcom输入的电压信号，所述光感识别单元102可以采集到手掌的位置信息，并将该位置信息传出至所述读取信号线DL，以达到对手掌位置识别的目的。在此基础上，在第二帧的第二时间段，可以在手掌位置范围内的第三扫描线Scan3的控制下，通过所述电容探测单元103对掌纹信息进行采集，并将采集到的掌纹信息传出至所述读取信号线DL，以达到掌纹识别的目的。这样一来，一方面，通过将光感识别单元102和电容探测单元103集成在阵列基板上，使该阵列基板具有掌纹识别功能，当该阵列基板应用于显示装置时，可以使该显示装置结构简单；另一方面，由于通过所述光感识别单元102可以采集到手掌的位置信息，因此，可以只在手掌位置范围内进行掌纹识别，从而可以缩短掌纹识别的时间。
[0087]具体的，在每帧的第一时间段，所述第一扫描线Scanl逐行输入扫描信号，第一晶体管Tl导通，数据线DL输入的信号对第一电容Cl (像素电极)充电，使之与公共电极之间产生压差，以在所述阵列基板应用于显示装置时驱动液晶进行偏转，从而进行显示。与此同时，所述第四晶体管T4导通，公共电压端Vcom的电压通过所述第四晶体管T4对所述第三电容C3进行重置。
[0088]在第一帧的第二时间段，所述公共电压端Vcom输入信号，第二晶体管T2(光敏晶体管)导通，当有手掌覆盖时，第二电容C2的电位差改变；所述第二扫描线Scan2逐行输入扫描信号，第三晶体管T3导通，将指示电位差的信号通过所述第三晶体管T3进行传出至所述读取信号线RL，确定手掌位置。
[0089]此处，当有手掌覆盖在与光感识别单元102对应的位置处时，第二晶体管T2 (光敏晶体管)接收到光照强度变化，使得与其第二级连接的第二电容C2的一端的电势发生改变，从而使第二电容C2的电位差改变。在此基础上，与读取信号线RL连接的信号接收装置例如可以通过手掌覆盖后，第二电容C2的电位差值与无触控阈值进行比较，依此判断此处是否有手掌覆盖。
[0090]在第二帧的第二时间段，掌纹的凹部(谷线)与探测电极D之间形成耦合电容Cf，使得第五晶体管T5处于导通状态；或者，掌纹的凸部(脊线)与探测电极D之间的形成耦合电容Cf’，使得第五晶体管T5处于截止状态；所述手掌位置范围内的所述第三扫描线Scan3逐行输入扫描信号，第六晶 体管T6导通，当所述第五晶体管T5处于导通状态时，所述第五晶体管T5将所述公共电压端Vcom输入的信号进行放大，并通过所述第六晶体管T6传出至所述读取信号线RL ;当所述第五晶体管T5处于截止状态时，所述第五晶体管T5第二级的初始电流信号通过所述第六晶体管T6传出至所述读取信号线。
[0091]其中，如果手掌与屏幕接触，那么在触控的过程中，如图4a所示，手掌的凹部(谷线)与探测电极D之间的形成耦合电容Cf，在此基础上，如图4b所示，由于电容探测单元103内除了作为基准电容的第三电容C3外，作为放大作用的第五晶体管T5还存在寄生电容Ct，基于此，由于耦合电容Cf相对于第三电容C3和作为放大作用的第五晶体管T5自身的寄生电容Ct而言，足够小。这样一来，如图4b所示，第五晶体管T5的栅极电势会增加，由于第五晶体管T5为N型晶体管，因此第五晶体管T5处于放大开启状态，第五晶体管T5会将公共电压端Vcom的信号进行放大，并通过处于导通状态的第六晶体管T6传出至读取信号线RL。
[0092]或者，在触控过程中，如图4a所示，手掌的凸部(脊线)与探测电极D之间的形成耦合电容Cf’，在此基础上，如图4c所示，由于电容探测单元103内除了作为基准电容的第三电容C3外，作为放大作用的第五晶体管T5还存在寄生电容Ct，基于此，由于耦合电容Cf’相对于第三电容C3和作为放大作用的第五晶体管T5自身的寄生电容Ct而言，足够大。这样一来，如图4c所示，第五晶体管T5的栅极电势会降低，由于第五晶体管T5为N型晶体管，因此第五晶体管T5处于截止状态，第五晶体管T5的第二级为初始电流信号，并通过处于导通状态的第六晶体管T6传出至读取信号线RL。
[0093]此处，由于在显示阶段已经对所述电容探测单元103进行了重置，因此可以保证在所述电容探测单元103工作时，避免之前在第三电容C3累积的电容对第五晶体管T5状态的影响。
[0094]这样，当所有第三扫描线Scan3依次扫描完之后，电容探测单元103便完成了对掌纹信息的采集。该掌纹信息与掌纹的凹部和凸部有关。当第五晶体管T5的第二级为初始电流信号时，该采集到的掌纹信息为掌纹的凸部，当第五晶体管T5的第二级为放大后的信号时，采集到的掌纹信息为掌纹的凹部。
[0095]其中，第三扫描信号线Scan3为上述掌纹信息(凹部或凸部)对应的子像素的横坐标，读取信号线RL为上述指掌纹信息(凹部或凸部)对应的子像素的纵坐标。通过上述坐标可以确定出该掌纹信息对应于屏幕的具体位置。从而可以在屏幕上显示与该具体位置匹配的掌纹信息，以达到掌纹识别的目的。
[0096]基于上述，通过不断循环第一帧和第二帧，便可在显示的同时，达到掌纹识别的功會K。
[0097]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括多个区域，每个区域至少包括一个第一子像素和一个第二子像素，每个子像素均包括显示单元； 所述第一子像素还包括光感识别单元；所述第二子像素还包括电容探测单元； 其中，所述显示单元，与第一扫描线、数据线以及公共电压端相连，用于在所述第一扫描线和公共电压端的控制下，将所述数据线输入的数据信号进行存储； 所述光感识别单元，与第二扫描线、读取信号线以及所述公共电压端相连，用于在所述公共电压端的控制下，对手掌位置进行采集并存储，并在所述第二扫描线的控制下，将采集到的位置信息传出至所述读取信号线； 所述电容探测单元，与所述第一扫描线、第三扫描线、所述读取信号线和所述公共电压端相连，用于在所述第一扫描线和所述公共电压端的控制下进行重置，并在所述第三扫描线的控制下，对掌纹信息进行采集，并将采集到的所述掌纹信息传出至所述读取信号线。2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述显示单元包括第一晶体管和第一电容； 所述第一晶体管的栅极与所述第一扫描线相连，第一级与所述数据线相连，第二级与所述第一电容的一端相连； 所述第一电容的另一端与所述公共电压端相连。3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述光感识别单元包括第二晶体管、第三晶体管和第二电容； 所述第二晶体管的栅极和第一级均与所述公共电压端相连，第二级与所述第二电容的一端相连； 第三晶体管的栅极与所述第二扫描线相连，第一级与所述第二电容的一端相连，第二级与所述读取信号线相连； 第二电容的另一端与所述公共电压端相连； 其中，所述第二晶体管为光敏晶体管。4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述电容探测单元包括第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第三电容和探测电极； 所述第四晶体管的栅极与所述第一扫描线相连，第一级与公共电压端相连，第二级与所述第三电容的一端相连； 所述第五晶体管的栅极与所述第三电容的一端相连，第一级与公共电压端相连，第二级与所述第六晶体管的第一级相连； 所述第六晶体管的栅极与所述第三扫描线相连，第二端与所述读取信号线相连； 所述探测电极与所述第三电容的一端相连； 所述第三电容的另一端与所述第一扫描线相连； 其中，所述第五晶体管为放大晶体管。5.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的阵列基板。6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求5所述的显示面板以及与读取信号线相连接的信号接收装置； 所述信号接收装置用于接收所述读取信号线输出的位置信息和掌纹信息。7.一种如权利要求1-4任一项所述阵列基板的驱动方法，其特征在于，包括: 在每帧的第一时间段，第一扫描线逐行输入扫描信号，数据线输入数据信号，显示单元进行充电；并且在第一扫描线和公共电压端的控制下对电容探测单元进行重置； 在第一帧的第二时间段，所述公共电压端输入信号，光感识别单元对手掌位置进行采集并存储，第二扫描线逐行输入扫描信号，将采集到的位置信息传出至读取信号线，确定手掌的位置； 在第二帧的第二时间段，手掌位置范围内的第三扫描线逐行输入扫描信号，所述电容探测单元对掌纹信息进行采集，并将采集到的所述掌纹信息传出至所述读取信号线，完成掌纹识别。8.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于， 在每帧的第一时间段，所述第一扫描线逐行输入扫描信号，第一晶体管导通，数据线输入的信号对第一电容充电；并且，所述第四晶体管导通，公共电压端的电压通过所述第四晶体管对所述第三电容进行重置。9.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于， 在第一帧的第二时间段，所述公共电压端输入信号，第二晶体管导通，当有手掌覆盖时，第二电容的电位差改变；所述第二扫描线逐行输入扫描信号，第三晶体管导通，将指示电位差的信号通过所述第三晶体管传出至所述读取信号线，确定手掌位置。10.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于， 在第二帧的第二时间段，掌纹的凹部与探测电极之间的形成耦合电容，使得第五晶体管处于导通状态；或者，掌纹的凸部与探测电极之间的形成耦合电容，使得第五晶体管处于截止状态； 所述手掌位置范围内的所述第三扫描线逐行输入扫描信号，第六晶体管导通，当所述第五晶体管处于导通状态时，所述第五晶体管将所述公共电压端输入的信号进行放大，并通过所述第六晶体管传出至所述读取信号线；当所述第五晶体管处于截止状态时，所述第五晶体管第二级的初始电流信号通过所述第六晶体管传出至所述读取信号线，完成掌纹识别。
【专利摘要】本发明实施例提供一种阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置，涉及触控显示技术领域，可使该显示装置具备掌纹识别功能，且结构简单。所述阵列基板包括多个区域，每个区域至少包括一个第一子像素和一个第二子像素，每个子像素均包括显示单元；第一子像素还包括光感识别单元；第二子像素还包括电容探测单元；其中，所述显示单元，与第一扫描线、数据线以及公共电压端相连；所述光感识别单元，与第二扫描线、读取信号线以及公共电压端相连；所述电容探测单元，与所述第一扫描线、第三扫描线、所述读取信号线和所述公共电压端相连。用于具有指纹识别的触控显示装置。
【IPC分类】G06K9/00, G02F1/1362, G06F3/044, G02F1/1333
【公开号】CN104881195
【申请号】CN201510342538
【发明人】杨盛际, 董学, 王海生, 陈小川, 刘英明, 赵卫杰, 李昌峰, 刘建涛, 王磊, 许睿, 刘红娟
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月18日