CN110164847A - 阵列基板、光检测方法及组件、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种阵列基板、光检测方法及组件、显示装置,属于显示技术领域。该阵列基板包括:衬底基板,该衬底基板具有像素区;设置在该像素区中的光检测单元、开关单元和发光单元,该发光单元与该光检测单元共用该开关单元。本申请有助于简化阵列基板的结构。本申请用于阵列基板进行光检测。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别涉及一种阵列基板、光检测方法及组件、显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展,越来越多的显示产品集成有光检测功能。显示产品的主要显示部件为阵列基板,光检测功能可以集成在阵列基板上。
目前,集成有光检测功能的阵列基板包括:衬底基板以及设置在衬底基板上的多个发光单元、多个光检测单元和多个薄膜晶体管(英文:Thin Film Transistor;简称:TFT),衬底基板具有阵列排布的多个像素区,每个像素区中具有一个发光单元、一个光检测单元和两个TFT,在每个像素区中,发光单元和光检测单元由该两个TFT分别独立控制。
但是,由于每个像素区中具有两个TFT,因此阵列基板的TFT的数量较多,导致阵列基板的结构复杂。
发明内容
本申请提供一种阵列基板、光检测方法及组件、显示装置,可以简化阵列基板的结构。本申请的技术方案如下:
第一方面,提供一种阵列基板,所述阵列基板包括:
衬底基板,所述衬底基板具有像素区;
设置在所述像素区中的光检测单元、开关单元和发光单元,所述光检测单元与所述发光单元共用所述开关单元。
可选地,所述开关单元位于背离所述光检测单元的感光层的一侧,所述开关单元与所述光检测单元绝缘,且所述光检测单元在所述衬底基板上的正投影与所述开关单元在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠;
所述开关单元与所述发光单元电连接。
可选地,所述光检测单元包括沿靠近所述开关单元的方向依次设置的第一电极、感光层和第二电极;
所述开关单元包括有源层,以及设置于所述有源层远离所述光检测单元的一侧的控制极、第一极和第二极。
可选地,所述第二电极的材料为遮光材料。
可选地,所述第二电极在所述衬底基板上的正投影覆盖所述有源层在所述衬底基板上的正投影。
可选地,所述阵列基板还包括:位于所述光检测单元与所述开关单元之间的绝缘层,和,位于所述开关单元与所述发光单元之间的平坦层;
以及,位于所述平坦层远离所述开关单元的一侧的像素界定层,所述发光单元位于所述像素界定层限定的像素开口中。
可选地,所述发光单元为电致发光单元,所述开关单元的第一极与所述发光单元的阳极电连接。
可选地,所述光检测单元、所述开关单元和所述发光单元沿远离所述衬底基板的方向依次设置,所述阵列基板还包括:位于所述发光单元远离所述衬底基板的一侧的封装层。
第二方面,提供一种光检测方法,用于第一方面或第一方面任一可选方式所述的阵列基板,所述阵列基板包括光检测单元和开关单元,所述光检测单元包括第一电极、感光层和第二电极,所述方法包括:
控制所述开关单元工作在开启过渡区,所述开启过渡区为所述开关单元的开启区与关闭区之间的区域;
向所述光检测单元的第一电极施加电压,使所述光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至所述第一电极的光线的作用下,所述第二电极的电势变化,引起所述开关单元的输出电流变化;
确定所述开关单元的输出电流的变化量;
根据所述开关单元的输出电流的变化量,确定所述第一电极的光照强度。
可选地,照射至所述第一电极的光线包括经过指纹反射后的光线,在确定所述开关单元的输出电流的变化量之后,所述方法还包括:
根据多个所述开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
第三方面,提供一种光检测组件,用于第一方面或第一方面任一可选方式所述的阵列基板,所述阵列基板包括光检测单元和开关单元,所述光检测单元包括第一电极、感光层和第二电极,所述光检测组件包括:
控制模块,用于控制所述开关单元工作在开启过渡区,所述开启过渡区为所述开关单元的开启区与关闭区之间的区域;
加压模块,用于向所述光检测单元的第一电极施加电压,使所述光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至所述第一电极的光线的作用下,所述第二电极的电势变化,引起所述开关单元的输出电流变化;
第一确定模块,用于确定所述开关单元的输出电流的变化量;
第二确定模块,用于根据所述开关单元的输出电流的变化量,确定所述第一电极的光照强度。
可选地,照射至所述第一电极的光线包括经过指纹反射后的光线,所述光检测组件还包括:检测模块,用于根据多个所述开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
第四方面,提供一种显示装置,所述显示装置包括:第一方面或第一方面的任一可选方式所述的阵列基板,以及,第三方面或第三方面的可选方式所述的光检测组件。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是:
本申请提供的阵列基板、光检测方法及组件、显示装置,阵列基板包括衬底基板,该衬底基板具有像素区;设置在该像素区中的光检测单元、开关单元和发光单元,该发光单元与该光检测单元共用该开关单元。由于在每个像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,从而简化阵列基板的结构。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的一种阵列基板的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种光检测单元进行光检测的原理图;
图4是本申请实施例提供的一种光照时间与第一电极的电势的曲线图;
图5是本申请实施例提供的开关单元的控制电压与输出电流的变化曲线图;
图6是本申请实施例提供的一种阵列基板的等效电路图;
图7是本申请实施例提供的一种开关单元的转移特性曲线图;
图8是本申请实施例提供的一种阵列基板的制造方法的方法流程图;
图9是本申请实施例提供的另一种阵列基板的制造方法的方法流程图;
图10至图14是本申请实施例提供的一种阵列基板的制造过程的示意图;
图15是本申请实施例提供的一种光检测方法的方法流程图;
图16是本申请实施例提供的另一种光检测方法的方法流程图;
图17是本申请实施例提供的一种光检测组件的框图;
图18是本申请实施例提供的另一种光检测组件的框图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
随着显示技术的发展,光检测功能可以集成在阵列基板上。相关技术中,在集成有光检测功能的阵列基板中,每个像素区中具有一个发光单元、一个光检测单元和两个TFT,两个TFT同层设置,发光单元和光检测单元由该两个TFT分别独立控制。但是,这样的阵列基板的TFT的数量较多,导致阵列基板的结构复杂,并且由于两个TFT同层设置,因此发光单元和光检测单元在像素区的占比较低,导致阵列基板的像素填充率和检测分辨率均较低。
请参考图1,其示出了本申请实施例提供的一种阵列基板的结构示意图,参见图1,该阵列基板包括:衬底基板11,衬底基板11具有像素区(图1中未标出),设置在像素区中的光检测单元12、开关单元13和发光单元14,光检测单元12与发光单元14共用开关单元13。
本领域技术人员容易理解,衬底基板11具有阵列排布的多个像素区,每个像素区中具有一个光检测单元12、一个开关单元13和一个发光单元14,在每个像素区中,光检测单元12、与发光单元14共用开关单元13。
综上所述,本申请实施例提供的阵列基板,由于在像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。
可选地,光检测单元12具有感光侧(图1中未标出),开关单元13位于背离光检测单元12的感光侧的一侧,开关单元13与光检测单元12绝缘,且光检测单元12在衬底基板11上的正投影与开关单元13在衬底基板11上的正投影至少部分重叠,开关单元13与发光单元14电连接。可选地,光检测单元12的感光测为光检测单元12靠近衬底基板11的一侧,则如图1所示,开关单元13位于背离光检测单元12的感光侧的一侧也即是开关单元13位于光检测单元12远离衬底基板11的一侧。在光线的照射下,光检测单元12可以产生电流,光检测单元12产生的电流可以影响开关单元13的输出电流,当开关单元13工作在开启过渡区时,光检测单元12产生的电流对开关单元13的输出电流的影响较为明显,因此可以根据开关单元13工作在开启过渡区时,开关单元13的输出电流的变化量来确定光检测单元12的光照强度(也即是照射至光检测单元12的光线的强度)。因此可以控制开关单元13工作在开启过渡区,使开关单元13控制光检测单元12进行光检测,并且由于开关单元13与发光单元14电连接,开关单元13可以控制发光单元14发光,从而开关单元13可以对光检测单元12和发光单元14进行控制,实现光检测单元12与发光单元14共用开关单元13。其中,开启过渡区为开关单元的开启区与关闭区之间的区域,例如当开关单元为TFT时,该开启过渡区可以为亚阈值摆幅(英文:Subthreshold swing;简称:SS)区。
可选地,光检测单元12在衬底基板11上的正投影与开关单元13在衬底基板11上的正投影至少部分重叠。例如,如图1所示,开关单元13在衬底基板11上的正投影覆盖光检测单元12在衬底基板11上的正投影。由于开关单元13位于光检测单元12远离衬底基板11的一侧,且光检测单元12在衬底基板11上的正投影与开关单元13在衬底基板11上的正投影至少部分重叠,因此开关单元13与光检测单元12垂直分布,有助于减少开关单元13在像素区中的占用面积,提高阵列基板的像素填充率和检测分辨率。其中,垂直分布指的是沿与衬底基板11的板面垂直的方向分布。容易理解,当开关单元13在衬底基板11上的正投影覆盖光检测单元12在衬底基板11上的正投影时,可以在最大范围内减少开关单元13在像素区中的占用面积,提高阵列基板的像素填充率和检测分辨率。
可选地,如图1所示,光检测单元12包括沿靠近开关单元13的方向依次设置的第一电极121、感光层122和第二电极123;开关单元13包括有源层131,以及设置于有源层131远离光检测单元12的一侧的控制极132、第一极133和第二极134,第一极133和第二极134分别与有源层131接触。需要说明的是,由于阵列基板根据光线的照射下,光检测单元12产生的电流对开关单元13的输出电流的影响确定光检测单元12的光照强度,若控制极132位于有源层131靠近光检测单元12的一侧,则控制极132会对有源层131屏蔽,从而对光检测单元12产生的电流屏蔽,导致光检测单元12产生的电流对开关单元13的输出电流的影响减小甚至消失,难以实现光检测。本申请实施例中,由于控制极132位于有源层131远离光检测单元12的一侧,因此可以避免控制极132将有源层131屏蔽,从而避免控制极132对光检测单元12产生的电流屏蔽,避免光检测单元12产生的电流对开关单元13的输出电流的影响减小甚至消失,便于实现光检测。容易理解,照射至光检测单元12的光线可以是发光单元14发射的光线,也可以是阵列基板所处环境中的光线,本申请实施例对此不作限定。
可选地,光检测单元12可以为光电二极管,感光层122可以为PIN层,开关单元13可以为TFT,控制极132可以为栅极、第一极133可以为漏极,第二极134可以为源极,第一极133和第二极134可以同层设置,且第一极133和第二极134可以通过同一次构图工艺形成,则如图1所示,开关单元13还包括位于有源层131与控制极132之间的栅绝缘层135,以及,位于控制极132与栅绝缘层135之间的层间介质层136,栅绝缘层135和层间介质层136上具有源极过孔,且栅绝缘层134和层间介质层135上具有漏极过孔,源极(也即是第二极134)通过源极过孔与有源层131接触,漏极(也即是第一极133)通过漏极过孔与有源层131接触。
可选地,第二电极123的材料可以为遮光材料,且第二电极123在衬底基板11上的正投影覆盖有源层131在衬底基板11上的正投影,这样一来,第二电极123可以作为遮光(英文:Light shield;简称:LS)层对有源层131进行遮挡,避免光线从衬底基板11照射至有源层131影响有源层131的特性,从而避免光照对开关单元13的开关特性的影响。
可选地,第一电极121的材料可以为氧化铟锡(英文:Indium tin oxide;简称:ITO)、氧化铟锌(英文:Indium zinc oxide;简称:IZO)或掺铝氧化锌(英文:aluminum-doped zinc oxide;简称:ZnO:Al)等透明导电材料,第一电极121的厚度的取值范围可以为50~130nm(中文:纳米);PIN层122可以包括依次叠加的P型半导体层、本征半导体层和N型半导体层(图1中均未示出),P型半导体层相对于N型半导体层可以靠近第一电极121,也可以远离第一电极121,该P型半导体层可以为P型掺杂的a-Si(中文:非晶硅)膜层,P型半导体层的厚度的取值范围可以为10~20nm,本征半导体层可以为a-Si膜层,本征半导体层的厚度的取值范围可以为500~1000nm,N型半导体层可以为N型掺杂的a-Si膜层,N型半导体层的厚度的取值范围可以为10~20nm,例如,P型半导体层掺杂有硼离子,N型半导体层掺杂有磷离子;第二电极123的材料可以为金属Mg(中文:镁)、金属Ag(中文:银)、金属Mo(钼)、金属Cu(铜)、金属Al(铝)、金属Au(金)及其合金材料,第二电极123的厚度的取值范围可以为200~400nm。
可选地,有源层131可以为氧化物(英文:Oxide)有源层、a-Si有源层或p-Si有源层,氧化物有源层例如铟镓锌氧化物(英文:indium gallium zinc oxide;简称:IGZO)有源层或铟锡锌氧化物(英文:indium tin zinc oxide;简称:ITZO)有源层,有源层131上与第一极133和第二极134连接的部位均进行了导体化处理;栅绝缘层135的材料可以为SiO2(中文:二氧化硅)、SiOx(中文:氧化硅)、SiNx(中文:氮化硅)、Al2O3(中文:氧化铝)或SiOxNx(中文:氮氧化硅)等透明绝缘材料,且栅绝缘层135可以为单层或多层结构,例如,栅绝缘层135可以为SiO2单层结构或SiN/SiO2多层结构(SiN膜层和SiO2膜层交替叠加构成的多层结构),栅绝缘层135的厚度的取值范围可以为80~150nm;控制极132的材料可以为金属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料,控制极132的厚度的取值范围可以为200~400nm;层间介质层136的材料可以为SiO2、SiOx、SiNx、Al2O3或SiOxNx等透明绝缘材料,且层间介质层136可以为单层或多层结构,例如,层间介质层136可以为SiO2单层结构或SiN/SiO2多层结构,层间介质层136的厚度的取值范围可以为80~150nm;第一极133和第二极134的材料均可以为金属Mg、金属Ag、属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料,且第一极133和第二极134的厚度的取值范围可以为200~400nm。
可选地,发光单元14可以为电致发光单元,如图1所示,发光单元14包括沿远离衬底基板11的方向依次设置的阳极141、电致发光层142和阴极143,阳极141与第一极133电连接。其中,电致发光单元可以为有机发光二极管(英文:Organic Light-Emitting Diode;简称:OLED)单元或量子点发光二极管(英文:Quantum Dot Light Emitting Diodes;简称:QLED)单元,阳极141的材料可以为金属Mg、金属Ag、金属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料;阴极143的材料可以为ITO、IZO、金属Ag等导电材料,例如,阴极143为ITO/Ag/ITO的多层结构,其中ITO膜层的厚度为8nm,Ag膜层的厚度为100nm。容易理解,电致发光单元包括两个电极以及夹设在两个电极之间的电致发光层,本申请实施例以该两个电极包括阳极141和阴极143,且以与开关单元13的第一极133电连接的电极为阳极,未与开关单元13电连接的电极为阴极为例进行说明,实际应用中,阴极可以是与开关单元13的第一极133电连接的电极,而阳极可以是未与开关单元13电连接的电极,并且在不同的场景下,上述两个电极还可以称为其他电极。此外,图1中示出的发光单元14仅仅是示例性的,实际应用中,发光单元14还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层等,本申请实施例在此不再赘述。
可选地,如图1所示,该阵列基板还包括位于光检测单元12与开关单元13之间的绝缘层15,和,位于开关单元13与发光单元14之间的平坦层16;以及,位于平坦层16远离开关单元13的一侧的像素界定层17,像素界定层17限定出像素开口K,像素开口K在衬底基板11上的正投影位于像素区内,发光单元14位于像素界定层17限定的像素开口K中。其中,绝缘层15可以包括叠加的有机绝缘层(图1中未标出)和无机绝缘层(图1中未标出),有机绝缘层的材料可以为树脂,有机绝缘层的厚度与光检测单元12的厚度差可以为1.2~3μm(中文:微米),无机绝缘层可以为单层或多层结构,例如无机绝缘层可以为SiO2单层结构或SiN/SiO2多层结构;平坦层16的材料可以为树脂,平坦层16的厚度的取值范围可以为2~3μm;像素界定层17的材料可以为疏水的树脂,以便于能够将发光单元14限定在像素开口K中。
可选地,如图1所示,光检测单元12、开关单元13和发光单元14沿远离衬底基板11的方向依次设置。请参考图2,其示出了本申请实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图,参见图2,在图1的基础上,该阵列基板还包括封装层18,封装层18位于发光单元14远离衬底基板11的一侧,且封装层18覆盖发光单元14以及像素界定层17。其中,封装层18可以为薄膜封装(英文:Thin Film Encapsulation;简称:TFE)层,封装层18可以包括交替叠加的无机层(图2中未示出)和有机层(图2中未示出),无机层的材料可以为SiO2、SiOx、SiNx、Al2O3或SiOxNx等透明绝缘材料,有机层的材料可以为有机树脂。
本领域技术人员容易理解,本申请实施例提供的阵列基板可以为底发射阵列基板或顶发射阵列基板,当开关单元和发光单元沿远离衬底基板的方向设置时,在底发射阵列基板中,开关单元在衬底基板上的正投影与发光单元在衬底基板上的正投影不存在重叠区域,以避免开关单元对发光单元发射出的光线的遮挡影响阵列基板的出光率,在顶发射阵列基板中,即使开关单元在衬底基板上的正投影与发光单元在衬底基板上的正投影存在重叠区域,开关单元也不会对发光单元发射出的光线的遮挡,从而不会影响阵列基板的出光率,容易理解,相比于底发射阵列基板,顶发射阵列基板可以具有较高的开口率,示例地,底发射阵列基板可以如图1所示,顶发射阵列基板可以如图2所示。本领域技术人员容易知道,图1和图2所示出的阵列基板仅仅是示例性的,实际应用中,无论是底发射阵列基板还是顶发射阵列基板,均可以包括封装层,此外,除图1和图2示出的结构外,阵列基板还可以包括栅线、数据线、像素电路以及位于PIN层的侧壁上的保护层等,保护层的材料可以为SiO(中文:氧化硅)、SiN(中文:氮化硅),厚度的取值范围可以为50~150nm,关于阵列基板中,在本申请中未示出的结构请参考相关技术,本申请实施例在此不再赘述。
在本申请实施例中,光检测单元12可以在开关单元13的控制下进行光检测,下面结合图1和图2,对光检测单元12进行光检测的原理进行说明。
光检测单元12为具有PIN层122的光电二极管,该光检测单元12也可以称为PIN结光电二极管,该光检测单元12对光照十分敏感,可以准确感测到光信号,并基于光生伏特效应(英文:photovoltaic effect)将光信号转换为电信号。在光检测单元12中,第一电极121用于感测光信号,因此第一电极121可以称为光检测单元12的光敏电极(或光敏面、感光面等)。请参考图3,其示出了本申请实施例提供的一种光检测单元12进行光检测的原理图,在图3中,P区对应光检测单元12的P型半导体层,I区对应光检测单元12的本征半导体层,N区对应光检测单元12的N型半导体层,该光检测单元12的工作原理为:当光线照射到第一电极121上时,该光线的能量会使得P区的电子和N区的电子发生跃迁产生电子-空穴对,在I区的内电场的作用下,电子(能量为hv)向带有正电的N区移动并累积在N区,空穴向带有负电的P区移动并累积在P区,使P区和N区之间产生电压差(又称为光生偏压),第一电极121和第二电极123(也即是LS层)均具有一定电势。
请参考图4,其示出了光线照射至第一电极121时,光照时间t与第一电极121的电势U1的曲线图,其中,曲线Q1表示波长为600纳米的光线照射至第一电极121时,光照时间t与第一电极121的电势U1的变化关系,曲线Q2表示波长为800纳米的光线照射至第一电极121时,光照时间t与第一电极121的电势U1的变化关系,曲线Q3表示波长为900纳米的光线照射至第一电极121时,光照时间t与第一电极121的电势U1的变化关系,曲线Q4表示波长为1200纳米的光线照射至第一电极121时,光照时间t与第一电极121的电势U1的变化关系,曲线Q5表示白光照射至第一电极121时,光照时间t与第一电极121的电势U1的变化关系,参见图4可以看出,不同波长的光线照射至第一电极121时,第一电极121产生的电势U1不同。
光照可以引起第一电极121和第二电极123(也即是LS层)的电势发生变化,第二电极123的电势发生变化可以引起开关单元13的控制电压(例如栅电压)Vg发生变化,开关单元13的控制电压Vg发生变化可以引起开关单元13的输出电流Id发生变化,因此可以根据光照引起的开关单元13的输出电流Id的变化量,确定第一电极121的光照强度(也即是照射至第一电极121的光线的强度)从而实现光检测。请参考图5,其示出了开关单元13的控制电压Vg与输出电流Id的变化曲线图,U2表示第二电极123的电势,每条曲线对应一个U2,U2按照箭头所示方向增大,可以看出,不同U2对应的曲线不同,因此第二电极123的电势对开关单元13的阈值电压Vth有显著影响。
请参考图6,其示出了本申请实施例提供的一种阵列基板的等效电路图,在图6中,bias表示光检测单元12的第一电极121,LS表示光检测单元12的第二电极123,开关单元13的控制极(英文:Gate)与阵列基板中的栅线(图6中未示出)电连接,开关单元13的第二极S(源极)与阵列基板中的数据线(图6中未示出)电连接,开关单元13的第一极D(漏极)与发光单元14电连接,此外,开关单元13的第一极D还与位于阵列基板外部的光检测组件电连接,该光检测组件可以为芯片,或者芯片中的功能组件,该芯片可以是集成电路芯片。请参考图7,其示出了本申请实施例提供的一种开关单元13的转移特性曲线图,该图7以开关单元13为TFT为例,则开关单元13的开启过渡区也即是SS区,光线照射至光检测单元12的第一电极121时,开关单元13的输出电流Id的变化量通常较小,当开关单元13工作在关闭(OFF)区或开启(ON)区时,光照引起的开关单元13的输出电流Id的变化量通常难于测量,而当开关单元13工作在SS区时,光照引起的开关单元13的输出电流Id的变化量易于测量,因此可以根据开关单元13工作在SS区时,光照引起的开关单元13的输出电流Id的变化量确定光照强度,也即是,可以控制开关单元13工作在SS区,来利用开关单元13控制光检测单元13进行光检测。其中,根据光照引起的开关单元13的输出电流Id的变化量确定光照强度的过程可以由图6中的光检测组件执行。结合图6和图7,当开关单元13工作在开启(ON)区时,开关单元13主要用于控制发光单元14发光。
下面结合图1至图7,对开关单元13控制发光单元14发光,以及开关单元13控制光检测单元12进行光检测的过程进行说明。
开关单元13控制光检测单元12进行光检测的过程可以包括:首先,向光检测单元12的第一电极121(也即是bias)施加正电压使PIN层122正偏,以去除PIN层122中的残余电荷(PIN层122正偏时相当于导线,因此PIN层122中存储的电荷被导出);然后,向开关单元13施加控制电压Vg使开关单元13工作在SS区,并向检测单元12的第一电极121施加负电压使PIN层122反偏,PIN层122反偏时相当于电容,可以存储电荷;当光线照射至第一电极121时,PIN层122中存储电荷而产生偏压(具体可参考上述光检测单元12的工作原理),使得第二电极123的电势发生变化,从而引起开关单元13的阈值电压Vth漂移,在开关单元13的阈值电压Vth漂移而开关单元13的控制电压Vg不变的情况下,开关单元13的输出电流Id会在SS区内变化,可以确定光照前后开关单元13的输出电流Id的变化量,并根据光照前后开关单元13的输出电流Id的变化量确定光照强度。实验证明,本申请实施例提供的阵列基板检测到的信号强度比传统的阵列基板检测到的信号强度大2~3个数量级,甚至4个数量级,因此本申请实施例提供的阵列基板有利于实现高分辨率检测。
开关单元13控制发光单元14发光的过程可以包括:向开关单元13施加控制电压Vg使开关单元13工作在ON区,并向检测单元12的第一电极121施加正电压使PIN层122正偏,此时,开关单元13控制发光单元14开启从而使发光单元14发光。需要说明的是,由于PIN层121产生的压差在开关单元13的ON区内,因此PIN层122的光生偏压不会对发光单元14的发光效果产生影响,当该阵列基板为显示基板时,PIN层122的光生偏压不会对显示基板的显示效果产生影响。因此光检测单元12和发光单元14可以共用开关单元13。
综上所述,本申请实施例提供的阵列基板,由于在像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。
下述为本申请的阵列基板的制造方法的实施例,本申请中阵列基板的制造方法和制造原理可以参见下文各实施例中的描述。
请参考图8,其示出了本申请实施例提供的一种阵列基板的制造方法的方法流程图,该阵列基板的制造方法可以用于制造图1或图2所示的阵列基板,参见图8,该方法可以包括如下步骤:
步骤101、提供衬底基板,衬底基板具有像素区。
步骤102、在像素区中形成光检测单元、开关单元和发光单元,光检测单元与发光单元共用开关单元。
综上所述,本申请实施例提供的阵列基板的制造方法,由于在像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。
可选地,步骤102包括:
在像素区中形成光检测单元;
在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成开关单元,开关单元与光检测单元绝缘,且光检测单元在衬底基板上的正投影与开关单元在衬底基板上的正投影至少部分重叠;
在开关单元远离光检测单元的一侧形成发光单元,发光单元与开关单元电连接。
可选地,在像素区中形成光检测单元,包括:在像素区中形成沿远离衬底基板的方向依次设置的第一电极、感光层和第二电极;
在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成开关单元,包括:在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成有源层,位于有源层远离光检测单元的一侧的控制极、第一极和第二极。
可选地,第二电极的材料为遮光材料。
可选地,第二电极在衬底基板上的正投影覆盖有源层在衬底基板上的正投影。
可选地,在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成开关单元之前,该方法还包括:在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成绝缘层;相应地,在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成开关单元,包括:在绝缘层远离该光检测单元的一侧形成开关单元;
在开关单元远离光检测单元的一侧形成发光单元之前,该方法还包括:在开关单元远离光检测单元的一侧形成平坦层;相应地,在开关单元远离光检测单元的一侧形成发光单元,包括:在平坦层远离光检测单元的一侧形成发光单元,发光单元的阳极与开关单元的第一极电连接;
该方法还包括:在平坦层远离开关单元的一侧的像素界定层,发光单元位于所述像素界定层限定的像素开口中。
可选地,在平坦层远离光检测单元的一侧形成发光单元之后,该方法还包括:在发光单元远离平坦层的一侧形成封装层。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。
请参考图9,其示出了本申请实施例提供的另一种阵列基板的制造方法的方法流程图,该阵列基板的制造方法可以用于制造图1或图2所示的阵列基板,本申请实施例以制造图2所示的阵列基板为例进行说明。参见图9,该方法可以包括如下步骤:
步骤201、提供衬底基板,衬底基板具有像素区。
其中,衬底基板可以为透明基板,例如,衬底基板可以为采用玻璃、石英或者透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的硬质基板;或者,衬底基板为采用聚酰亚胺(英文:Polyimide;简称:PI)等柔性材料制成的柔性基板。
步骤202、在像素区中形成光检测单元。
请参考图10,其示出了本申请实施例提供的一种在衬底基板11上形成光检测单元12后的示意图,光检测单元12包括沿远离衬底基板11的方向依次设置的第一电极121、PIN层122和第二电极123,PIN层122可以包括依次叠加的P型半导体层、本征半导体层和N型半导体层(图11中均未示出),P型半导体层相对于N型半导体层可以靠近第一电极121,也可以远离第一电极121。其中,P型半导体层可以为P型掺杂的a-Si膜层,P型半导体层的厚度的取值范围可以为10~20nm,本征半导体层可以为a-Si膜层,本征半导体层的厚度的取值范围可以为500~1000nm,N型半导体层可以为N型掺杂的a-Si膜层,N型半导体层的厚度的取值范围可以为10~20nm;第一电极121的材料可以为ITO、IZO或ZnO:Al等透明导电材料,第一电极121的厚度的取值范围可以为50~130nm,第二电极123的材料为遮光材料,例如第二电极123的材料为金属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料,第二电极123的厚度的取值范围可以为200~400nm。
示例地,以P型半导体层相对于N型半导体层可以靠近第一电极121为例,在像素区中形成光检测单元12可以包括如下三个步骤:
步骤(1)、通过磁控溅射、热蒸发或者等离子体增强化学气相沉积法(英文:PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition;简称:PECVD)等工艺在衬底基板11上形成厚度在50~130nm之间的ITO材质层,通过一次构图工艺对ITO材质层进行处理得到第一电极121,第一电极121位于衬底基板11的像素区中。
步骤(2)、在第一电极121远离衬底基板11的一侧依次形成厚度在10~20nm之间的P型半导体材质层、厚度在500~1000nm之间的本征半导体材质层和厚度为10~50nm之间的N型半导体材质层,通过一次构图工艺对该P型半导体材质层、该本征半导体材质层和该N型半导体材质层进行处理得到与第一电极121依次叠加的P型半导体层、本征半导体层和N型半导体层,从而得到PIN层122。其中,形成P型半导体材质层可以包括:首先通过PECVD工艺沉积本征半导体材料形成本征半导体材质层,然后对本征半导体材质层进行P型掺杂得到P型半导体材质层;或者,首先对本征半导体材料进行P型掺杂得到P型半导体材料,然后通过PECVD工艺沉积P型半导体材料得到P型半导体材质层。N型半导体材质层的形成过程与此类似,在此不再赘述。需要说明的是,本申请实施例是以同时形成P型半导体层、本征半导体层和N型半导体层为例进行说明的,实际应用中,可以在每形成一半导体材质层(例如P型半导体材质层)后,就对该半导体材质层进行处理得到相应的半导体层(例如P型半导体层)。
步骤(3)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在PIN层122远离衬底基板11的一侧形成厚度在200~400nm之间的金属Mo材质层,通过一次构图工艺对金属Mo材质层进行处理得到与PIN层122叠加的第二电极123。
步骤203、在光检测单元背离该光检测单元的感光侧的一侧形成绝缘层。
请参考图11,其示出了本申请实施例提供的一种在光检测单元12背离该光检测单元12的感光侧(图11中未标出)的一侧形成绝缘层15后的示意图,绝缘层15覆盖光检测单元12,绝缘层15远离光检测单元12的一面为平面。其中,绝缘层15可以包括叠加的有机绝缘层(图11中未标出)和无机绝缘层(图11中未标出),有机绝缘层的材料可以为树脂,有机绝缘层的厚度与光检测单元12的厚度差可以为1.2~3μm,无机绝缘层可以为单层或多层结构,例如无机绝缘层可以为SiO2单层结构或SiN/SiO2多层结构。
示例地,在光检测单元12背离该光检测单元12的感光侧的一侧形成绝缘层15可以包括如下两个步骤:
步骤(1)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在光检测单元12背离该光检测单元12的感光侧的一侧沉积一层树脂作为有机绝缘层,有机绝缘层覆盖光检测单元12。
步骤(2)、首先通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在有机绝缘层远离光检测单元12的一侧形成SiN层,然后通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在SiN层远离SiN层的一侧形成SiO2层,SiN层与SiO2层叠加构成绝缘层15。
步骤204、在绝缘层远离光检测单元的一侧形成开关单元,开关单元在衬底基板上的正投影与光检测单元在衬底基板上的正投影至少部分重叠。
请参考图12,其示出了本申请实施例提供的一种在绝缘层15远离光检测单元12的一侧形成开关单元13后的示意图,开关单元13在衬底基板11上的正投影与光检测单元12在衬底基板11上的正投影至少部分重叠。如图12所示,开关单元13包括有源层131、以及位于有源层131远离光检测单元12的一侧的控制极132、第一极133和第二极134,第一极133和第二极134同层设置,且第一极133和第二极134可以通过同一次构图工艺形成,第一极133和第二极134分别与有源层131接触。其中,该开关单元13可以为TFT,则如图12所示,该开关单元13还包括位于有源层131与控制极132之间的栅绝缘层135,以及,位于控制极132与栅绝缘层135之间的层间介质层136,栅绝缘层135和层间介质层136上具有连接孔,第二极134和第一极133通过不同的连接孔与有源层131接触,第二电极123在衬底基板11上的正投影覆盖有源层131在衬底基板11上的正投影。其中,有源层131可以为Oxide有源层、a-Si有源层或p-Si有源层,Oxide有源层例如IGZO有源层或ITZO有源层,有源层131上与第一极133和第二极134连接的部位均进行了导体化处理;栅绝缘层135的材料可以为SiO2、SiOx、SiNx、Al2O3或SiOxNx等透明绝缘材料,且栅绝缘层135可以为单层或多层结构,栅绝缘层135的厚度的取值范围可以为80~150nm;控制极132的材料可以为金属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料,控制极132的厚度的取值范围可以为200~400nm;层间介质层136的材料可以为SiO2、SiOx、SiNx、Al2O3或SiOxNx等透明绝缘材料,且层间介质层136可以为单层或多层结构,层间介质层136的厚度的取值范围可以为80~150nm;第一极133和第二极134的材料均可以为金属Mg、金属Ag、属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料,第一极133和第二极134的厚度的取值范围可以为200~400nm。
示例地,在绝缘层15远离光检测单元12的一侧形成开关单元13可以包括如下六个步骤:
步骤(1)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在绝缘层15远离光检测单元12的一侧形成IGZO材质层,通过一次构图工艺对IGZO材质层进行处理得到有源层131,通过掺杂(英文:doping)、等离子体(英文:plasma)处理、气氛退火等工艺对有源层131上用于与源极和漏极接触的部位进行导体化处理,以增加该部位的载流子浓度,保证该部位和相应电极(第一极和第二极)实现欧姆接触。
步骤(2)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在有源层131远离光检测单元12的一侧形成厚度在80~150nm之间的SiO2层作为栅绝缘层135。
步骤(3)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在栅绝缘层135远离光检测单元12的一侧形成厚度在200~400nm之间的金属Mo材质层,通过一次构图工艺对金属Mo材质层进行处理得到控制极132。
步骤(4)、在控制极132远离光检测单元12的一侧形成层间介质层136,层间介质层136的形成过程可以参考栅绝缘层135的形成过程。
步骤(5)、通过一次构图工艺对层间介质层136和栅绝缘层135进行处理,以在层间介质层136和栅绝缘层135上形成源极过孔和漏极过孔,有源层131上用于与第二极(源极)接触的部位通过源极过孔露出,用于与第一极(漏极)接触的部位通过漏极过孔露出。
步骤(6)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在层间介质层136远离光检测单元12的一侧形成厚度在200~400nm之间的金属Mo材质层,通过一次构图工艺对金属Mo材质层进行处理得到第一极133和第二极134,第一极133通过漏极过孔与有源层131接触,第二极134通过源极过孔与有源层131接触,。
步骤205、在开关单元远离绝缘层的一侧形成平坦层。
请参考图13,其示出了本申请实施例提供的一种在开关单元13远离绝缘层15的一侧形成平坦层16后的示意图,平坦层16远离开关单元13的一面为平面,且平坦层16具有阳极过孔G,开关单元13的第一极133通过该阳极过孔G露出,平坦层16的材料可以为树脂。示例地,通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在开关单元13远离绝缘层15的一侧形成厚度在2~3μm之间的树脂层作为平坦层16。
步骤206、在平坦层远离开关单元的一侧形成发光单元和像素界定层,发光单元位于像素界定层限定的像素开口中,发光单元与开关单元电连接,发光单元与光检测单元共用开关单元。
请参考图14,其示出了本申请实施例提供的一种在平坦层16远离开关单元13的一侧形成发光单元14和像素界定层17后的示意图,发光单元14位于像素界定层17限定的像素开口K中,发光单元14包括沿远离衬底基板11的方向依次设置的阳极141、电致发光层142和阴极143,阳极141与第一极133电连接。其中,阳极141的材料可以为金属Mg、金属Ag、金属Mo、金属Cu、金属Al、金属Au及其合金材料,电致发光层142的材料可以为电致发光材料,阴极143的材料可以为ITO、IZO、金属Ag等导电材料,例如,阴极143为ITO/Ag/ITO的多层结构,其中ITO膜层的厚度为8nm,Ag膜层的厚度为100nm,像素界定层17的材料可以为疏水树脂。
示例地,在平坦层16远离开关单元13的一侧形成发光单元14和像素界定层17可以包括如下四个步骤:
步骤(1)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在平坦层16远离开关单元13的一侧沉积一层镁银合金得到合金材质层,通过一次构图工艺对该合金材质层进行处理得到阳极141,阳极141通过阳极过孔G与第一极133电连接。
步骤(2)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在阳极141远离第一极133的一侧沉积一层疏水树脂得到疏水树脂材质层,通过一次构图工艺对该疏水树脂材质层进行处理得到像素界定层17,阳极141的侧面位于像素界定层17内,阳极141的上表面通过像素开口K部分露出。
步骤(3)、通过喷墨打印工艺在像素开口K中形成打印一层电致发光材料,并对打印的电致发光材料进行干燥处理得到电致发光层142。
步骤(4)、通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在电致发光层142远离阳极141的一侧形成依次叠加的ITO材质层、Ag材质层和ITO材质层,ITO材质层的厚度可以为8nm,Ag材质层的厚度可以为100nm,通过一次构图工艺对ITO材质层、Ag材质层和ITO材质层进行处理得到阴极143。
步骤207、在发光单元远离平坦层的一侧形成封装层。
在发光单元14远离平坦层16的一侧形成封装层18后的示意图可以参考图2,封装层18覆盖发光单元14以及像素界定层17。封装层18可以为TFE层,封装层18可以包括交替叠加的无机层和有机层,无机层的材料可以为SiO2、SiOx、SiNx、Al2O3或SiOxNx等透明绝缘材料,有机层的材料可以为有机树脂。
示例地,在发光单元14远离平坦层16的一侧形成封装层18可以包括:通过磁控溅射、热蒸发或者PECVD等工艺在发光单元14远离平坦层16的一侧形成沉积一层SiOx得到SiOx材质层,通过一次构图工艺对SiOx材质层进行处理得到无机层;通过喷墨打印工艺在无机层远离平坦层16的一侧打印一层有机树脂,并对打印的有机树脂进行干燥处理得到有机层,从而得到封装层。
需要说明的是,本申请实施例所涉及的一次构图工艺包括光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离,通过一次构图工艺对材质层(例如ITO材质层)进行处理包括:在材质层(例如ITO材质层)上涂覆一层光刻胶形成光刻胶层,采用掩膜版对光刻胶层进行曝光,使得光刻胶层形成完全曝光区和非曝光区,之后采用显影工艺处理,使完全曝光区的光刻胶被完全去除,非曝光区的光刻胶全部保留,采用刻蚀工艺对材质层(例如ITO材质层)上完全曝光区对应的区域进行刻蚀,最后剥离非曝光区的光刻胶得到相应的结构(例如第一电极121)。这里是以光刻胶为正性光刻胶为例进行说明的,当光刻胶为负性光刻胶时,一次构图工艺的过程可以参考本段的描述,本申请实施例在此不再赘述。
本申请实施例提供的阵列基板的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本申请的保护范围之内,因此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供的阵列基板的制造方法,由于在像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。本申请实施例提供的阵列基板的制造方法,由于先制作光检测单元而后制作开关单元,因此可以避免制备光检测单元的过程对开关单元的有源层的影响。
下述为本申请的光检测方法的实施例,本申请中光检测方法和原理可以参见下文各实施例中的描述。
请参考图15,其示出了本申请实施例提供的一种光检测方法的方法流程图,该光检测方法可以用于上述实施例提供的阵列基板,阵列基板包括光检测单元和开关单元,光检测单元包括第一电极、感光层和第二电极,该光检测方法可以由光检测组件来执行。参见图15,该方法可以包括如下步骤:
步骤301、控制开关单元工作在开启过渡区,开启过渡区为开关单元的开启区与关闭区之间的区域。
步骤302、向光检测单元的第一电极施加电压,使光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至第一电极的光线的作用下,第二电极的电势变化,引起开关单元的输出电流变化。
步骤303、确定开关单元的输出电流的变化量。
步骤304、根据开关单元的输出电流的变化量,确定第一电极的光照强度。
可选地,照射至第一电极的光线包括经过指纹反射后的光线,在步骤303之后,该方法还包括:根据多个开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
综上所述,本申请实施例提供的光检测方法,由于在阵列基板的每个像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。
请参考图16,其示出了本申请实施例提供的另一种光检测方法的方法流程图,该光检测方法可以用于上述实施例提供的阵列基板,阵列基板包括光检测单元和开关单元,光检测单元包括第一电极、感光层和第二电极,该光检测方法可以由光检测组件来执行。参见图16,该方法可以包括如下步骤:
步骤401、控制开关单元工作在开启过渡区,开启过渡区为开关单元的开启区与关闭区之间的区域。
可选地,光检测组件可以与开关单元的控制极(例如栅极)电连接,光检测组件可以向开关单元施加控制电压(例如栅电压),使开关单元工作在开启过渡区。当开关单元工作在开启过渡区时,通过开关单元传输至发光单元的电流不足以使发光单元开启,因此发光单元处于关闭状态,发光单元不发光。其中,开启过渡区为开关单元的开启区与关闭区之间的区域,当开关单元为TFT时,该开启过渡区也即是亚阈值摆幅区。
步骤402、向光检测单元的第一电极施加电压,使光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至第一电极的光线的作用下,第二电极的电势变化,引起开关单元的输出电流变化。
可选地,光检测组件可以与光检测单元的第一电极电连接,光检测组件可以向光检测单元的第一电极施加电压,向第一电极施加电压后,光检测组件的PIN层可以累积电荷,使光检测组件的第二电极具有电势。
本申请实施例中,当光线照射到第一电极上时,光检测单元会产生光生偏压,该光生偏压可以使得第二电极的电势变化,第二电极的电势变化会引起开关单元的输出电流变化,具体的原理可以参考图3至图7的相关描述。
需要说明的是,在步骤402之前,可以向光检测单元的第一电极施加正电压使PIN层正偏,以去除PIN层中的残余电荷,接着再执行该步骤402,以避免PIN层中的残余电荷对光检测过程的影响。
步骤403、确定开关单元的输出电流的变化量。
其中,当开关单元为TFT时,开关单元的输出电流也即是开关单元的漏电流。光检测组件可以与开关单元的第一极(也即是漏极)电连接,开关单元的输出电流会通过开关单元的第一极传输至光检测组件,光检测单元可以根据光照之前开关单元的输出电流的大小和光照之后开关单元的输出电流的大小,确定开关单元的输出电流的变化量。
步骤404、根据开关单元的输出电流的变化量,确定第一电极的光照强度。
其中,第一电极的光照强度也即是照射至第一电极的光线的强度。
可选地,光检测单元可以维护电流变化量与光照强度的关联关系,光检测单元可以根据开关单元的输出电流的变化量和电流变化量与光照强度的关联关系,确定第一电极的光照强度。
步骤405、根据多个开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
当手指按压在阵列基板的出光面(例如衬底基板)上时,手指的指纹可以对阵列基板发射出的光线进行反射产生反射光线,反射光线可以射入至少一个像素区的光检测单元,且经过手指的指纹的“脊”和“沟”形成的反射光线不同,指纹的“脊”和“沟”对应的反射光线可以射入不同像素区的光检测单元,引起该不同的像素区的开关单元的输出电流发生变化,且该不同的像素区的开关单元的输出电流的变化量不同,因此可以根据不同像素区的开关单元的输出电流的变化量,成像出指纹的“脊”和“沟”的轮廓,从而实现指纹检测。
容易理解,在本申请实施例中,光检测单元还可以对阵列基板所处环境光进行检测,光检测单元可以将检测到的环境光强度传输至光检测组件,当该阵列基板应用于手机等智能终端时,光检测组件可以根据光检测单元检测到的环境光强度,调节智能终端的屏幕亮度,以实现智能终端对屏幕亮度的自动调节,本申请实施例在此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供的光检测方法,由于在阵列基板的每个像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。
下述为本申请的光检测组件实施例,可以用于执行本申请的光检测方法。对于本申请的光检测组件实施例中未披露的细节,请参照本申请的光检测方法实施例。
请参考图17,其示出了本申请实施例提供的一种光检测组件500的框图,该光检测组件500可以用于执行图15或图16所示实施例提供的光检测方法。参见图17,该光检测组件500可以包括但不限于:
控制模块510,用于控制开关单元工作在开启过渡区,开启过渡区为开关单元的开启区与关闭区之间的区域;
加压模块520,用于向光检测单元的第一电极施加电压,使光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至第一电极的光线的作用下,第二电极的电势变化,引起开关单元的输出电流变化;
第一确定模块530,用于确定开关单元的输出电流的变化量;
第二确定模块540,用于根据开关单元的输出电流的变化量,确定第一电极的光照强度。
可选地,照射至第一电极的光线包括经过指纹反射后的光线,请参考图18,在图17的基础上,该光检测组件500还包括:检测模块550,用于根据多个开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
综上所述,本申请实施例提供的光检测组件,由于在阵列基板的每个像素区中,发光单元与光检测单元共用一个开关单元,因此有助于减少阵列基板上的开关单元的数量,简化阵列基板的结构。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括图1或图2所示的阵列基板和图17或图18所示的光检测组件,该显示装置可以为电致发光显示装置,例如,OLED显示装置或QLED显示装置。
其中,该显示装置可以为电子纸、显示基板、显示面板、手表、手环、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的示例性实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种阵列基板,其特征在于,所述阵列基板包括:
衬底基板,所述衬底基板具有像素区;
设置在所述像素区中的光检测单元、开关单元和发光单元,所述光检测单元与所述发光单元共用所述开关单元。
2.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,
所述开关单元位于背离所述光检测单元的感光侧的一侧,所述开关单元与所述光检测单元绝缘,且所述光检测单元在所述衬底基板上的正投影与所述开关单元在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠;
所述开关单元与所述发光单元电连接。
3.根据权利要求2所述的阵列基板,其特征在于,
所述光检测单元包括沿靠近所述开关单元的方向依次设置的第一电极、感光层和第二电极;
所述开关单元包括有源层,以及设置于所述有源层远离所述光检测单元的一侧的控制极、第一极和第二极。
4.根据权利要求3所述的阵列基板,其特征在于,
所述第二电极的材料为遮光材料。
5.根据权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,
所述第二电极在所述衬底基板上的正投影覆盖所述有源层在所述衬底基板上的正投影。
6.根据权利要求2所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括:
位于所述光检测单元与所述开关单元之间的绝缘层,和,位于所述开关单元与所述发光单元之间的平坦层;
以及,位于所述平坦层远离所述开关单元的一侧的像素界定层,所述发光单元位于所述像素界定层限定的像素开口中。
7.根据权利要求3所述的阵列基板,其特征在于,
所述发光单元为电致发光单元,所述开关单元的第一极与所述发光单元的阳极电连接。
8.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,
所述光检测单元、所述开关单元和所述发光单元沿远离所述衬底基板的方向依次设置,所述阵列基板还包括:位于所述发光单元远离所述衬底基板的一侧的封装层。
9.一种光检测方法,其特征在于,用于权利要求1至8任一项所述的阵列基板,所述阵列基板包括光检测单元和开关单元,所述光检测单元包括第一电极、感光层和第二电极,所述方法包括:
控制所述开关单元工作在开启过渡区,所述开启过渡区为所述开关单元的开启区与关闭区之间的区域;
向所述光检测单元的第一电极施加电压,使所述光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至所述第一电极的光线的作用下,所述第二电极的电势变化,引起所述开关单元的输出电流变化;
确定所述开关单元的输出电流的变化量;
根据所述开关单元的输出电流的变化量,确定所述第一电极的光照强度。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
照射至所述第一电极的光线包括经过指纹反射后的光线,在确定所述开关单元的输出电流的变化量之后,所述方法还包括:
根据多个所述开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
11.一种光检测组件,其特征在于,用于权利要求1至8任一项所述的阵列基板,所述阵列基板包括光检测单元和开关单元,所述光检测单元包括第一电极、感光层和第二电极,所述光检测组件包括:
控制模块,用于控制所述开关单元工作在开启过渡区,所述开启过渡区为所述开关单元的开启区与关闭区之间的区域;
加压模块,用于向所述光检测单元的第一电极施加电压,使所述光检测单元的第二电极具有电势,其中,在照射至所述第一电极的光线的作用下,所述第二电极的电势变化,引起所述开关单元的输出电流变化;
第一确定模块,用于确定所述开关单元的输出电流的变化量;
第二确定模块,用于根据所述开关单元的输出电流的变化量,确定所述第一电极的光照强度。
12.根据权利要求11所述的光检测组件,其特征在于,照射至所述第一电极的光线包括经过指纹反射后的光线,所述光检测组件还包括:
检测模块,用于根据多个所述开关单元的输出电流的变化量,进行指纹检测。
13.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:权利要求1至8任一项所述的阵列基板,以及,权利要求11或12所述的光检测组件。
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