(57)【要約】本発明は、アレー基板およびその製作方法、表示パネル、表示装置、電子機器に関する。当該アレー基板は、ベースと、前記ベースの一方側の第１領域に設けられる薄膜トランジスタと、前記ベースの一方側の第２領域に設けられ、指紋を認識するための光電センサと、前記薄膜トランジスタの前記ベースから離間する側であって、前記光電センサの前記ベースから離間する側に設けられるパッシベーション層とを備える。本発明の技術案によれば、アレー基板のベース上に光電センサを設けることで、光電センサをアレー基板に集積することができる。当該アレー基板により製作された表示装置では、指をアレー基板の第２領域に対応する箇所に置いて指紋認識を行えるため、表示装置に指紋認識センサを別途に配置することを必要とせず、製造プロセスが簡素化されるとともに、構造全体の安定性および集積度が向上する。
2018533749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースの一方側の第１領域に設けられる薄膜トランジスタと、
前記ベースの一方側の第２領域に設けられ、指紋を認識するための光電センサと、
前記薄膜トランジスタの前記ベースから離間する側であって、前記光電センサの前記ベースから離間する側に設けられるパッシベーション層と、を備えることを特徴とするアレー基板。
【請求項２】
前記パッシベーション層の前記薄膜トランジスタから離間する側に設けられる平坦層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアレー基板。
【請求項３】
前記光電センサは、光電ダイオード、光電三極管および光電トランジスタのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のアレー基板。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のアレー基板を備えることを特徴とする表示パネル。
【請求項５】
前記アレー基板に対向するように設けられるカラーフィルム基板と、
前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられる液晶層と、をさらに備え、
前記カラーフィルム基板にブラックマトリクスが配置され、前記光電センサと前記ブラックマトリクスとが対向するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項６】
表示装置であって、
請求項４または５に記載の表示パネルを備え、さらに、
前記アレー基板の前記カラーフィルム基板から離間する側に設けられるバックライトモジュールと、
前記カラーフィルム基板の前記アレー基板から離間する側に設けられる、あるいは前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられるタッチモジュールと、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記薄膜トランジスタ、前記光電センサおよび前記タッチモジュールのいずれにも電気的に接続される制御チップをさらに備え、
前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記制御チップの制御で前記光電センサと前記光電センサに対応する薄膜トランジスタとが起動するように、制御信号を前記制御チップへ伝送することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
データラインと画素電極とをさらに備え、
前記薄膜トランジスタは、前記データラインと前記画素電極とに電気的に接続され、前記データラインは、前記薄膜トランジスタを介してデータ信号を前記画素電極へ伝送し、
前記制御チップは、前記制御信号を受信したとき、前記バックライトモジュールから発された光が前記表示パネルを通過して単色光あるいは白い光になるように、前記光電センサに対応するデータラインで伝送されたデータ信号を調整することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示装置の稼働状態を検出し、検出した稼働状態を前記タッチモジュールへ伝送するように構成される状態検出手段をさらに備え、
前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記表示装置が指紋の認識を待機している状態にあるか否かを特定し、指紋の認識を待機している状態にある場合、制御信号を前記制御チップへ伝送することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光電センサと前記タッチモジュールとに電気的に接続される第１チップと、
前記薄膜トランジスタと前記タッチモジュールとに電気的に接続される第２チップと、をさらに備え、
前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記第１チップの制御で前記光電センサが起動し、且つ前記第２チップの制御で前記光電センサに対応する薄膜トランジスタが起動するように、制御信号を前記第１チップおよび前記第２チップへそれぞれ伝送することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１１】
ベースの一方側の第１領域に、パターニングプロセスにより薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記ベースの一方側の第２領域に、パターニングプロセスにより、指紋を認識するための光電センサを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタと前記光電センサとの前記ベースから離間する側にパッシベーション層を形成する工程と、を含むことを特徴とするアレー基板製作方法。
【請求項１２】
前記パッシベーション層の前記薄膜トランジスタから離間する側に平坦層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のアレー基板製作方法。
【請求項１３】
電子機器であって、
プロセッサと、
プロセッサの実行可能な指令を記憶するためのメモリとを備え、
前記電子機器は、アレー基板を有する表示装置をさらに備え、
前記アレー基板は、
ベースと、
前記ベースの一方側の第１領域に設けられる薄膜トランジスタと、
前記ベースの一方側の第２領域に設けられ、指紋を認識するための光電センサと、
前記薄膜トランジスタの前記ベースから離間する側であって、前記光電センサの前記ベースから離間する側に設けられるパッシベーション層と、を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連発明の相互参照）
本願は、出願番号が２０１６１０８２７５５０Ｘであり、出願日が２０１６年０９月１４日である中国特許出願に基づいて優先権を主張する。当該中国特許出願の全ての内容は、ここに参考として引用される。
【０００２】
本発明は、表示技術分野に関し、特にアレー基板、表示パネル、表示装置、アレー基板製作方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
スマート端末の暗号化/複号化操作の多様化とともに、誰も持っているが人によって相違している属性である指紋は、徐々に重視されつつある。したがって、指紋認識モジュールがスマート端末に集積化されることも、一般的になってくる。
【０００４】
現在、スマート端末（例えば、携帯電話）における指紋認識モジュールは、主に、スマート端末の裏面に設けられたものと、その正面に設けられたものとの２種に大別される。裏面に設けられた指紋認識モジュールは、一般的にケースの中央部およびそれより上方の部分領域に位置する。正面に設けられた指紋認識モジュールは、「ＨＯＭＥ」キーと集積化されている。
【０００５】
しかし、いずれの方式においても、指紋認識モジュールを単独で製作してからスマート端末に設けることが必要であるため、製作プロセスが複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
関連技術における課題を解決すべく、本発明は、アレー基板、表示パネル、表示装置、アレー基板製作方法および電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の第１態様によれば、アレー基板を提供する。当該アレー基板は、ベースと、前記ベースの一方側の第１領域に設けられる薄膜トランジスタと、前記ベースの一方側の第２領域に設けられ、指紋を認識するための光電センサと、前記薄膜トランジスタの前記ベースから離間する側であって、前記光電センサの前記ベースから離間する側に設けられるパッシベーション層とを備える。
【０００８】
好ましくは、上記アレー基板は、前記パッシベーション層の前記薄膜トランジスタから離間する側に設けられる平坦層をさらに備える。
【０００９】
好ましくは、前記光電センサは、光電ダイオード、光電三極管および光電トランジスタのうちの少なくとも１つを含む。
【００１０】
本発明の実施例の第２態様によれば、表示パネルを提供する。当該表示パネルは、上記アレー基板を備える。
【００１１】
好ましくは、上記表示パネルは、前記アレー基板に対向するように設けられるカラーフィルム基板と、前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられる液晶層とをさらに備え、前記カラーフィルム基板にブラックマトリクスが配置され、前記光電センサと前記ブラックマトリクスとが対向するように構成される。
【００１２】
本発明の実施例の第３態様によれば、表示装置を提供する。当該表示装置は、上記表示パネルを備え、さらに、前記アレー基板の前記カラーフィルム基板から離間する側に設けられるバックライトモジュールと、前記カラーフィルム基板の前記アレー基板から離間する側に設けられる、あるいは前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられるタッチモジュールとを備える。
【００１３】
好ましくは、上記表示装置は、前記薄膜トランジスタ、前記光電センサおよび前記タッチモジュールのいずれにも電気的に接続される制御チップをさらに備え、前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記制御チップの制御で前記光電センサと前記光電センサに対応する薄膜トランジスタとが起動するように、制御信号を前記制御チップへ伝送する。
【００１４】
好ましくは、上記表示装置は、データラインと、画素電極とをさらに備え、前記薄膜トランジスタは、前記データラインと前記画素電極とに電気的に接続され、前記データラインは、前記薄膜トランジスタを介してデータ信号を前記画素電極へ伝送し、前記制御チップは、前記制御信号を受信したとき、前記バックライトモジュールから発された光が前記表示パネルを通過して単色光あるいは白い光になるように、前記光電センサに対応するデータラインで伝送されたデータ信号を調整する。
【００１５】
好ましくは、上記表示装置は、前記表示装置の稼働状態を検出し、検出した稼働状態を前記タッチモジュールへ伝送するように構成される状態検出手段をさらに備え、前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記表示装置が指紋の認識を待機している状態にあるか否かを特定し、指紋の認識を待機している状態にある場合、制御信号を前記制御チップへ伝送する。
【００１６】
好ましくは、上記表示装置は、前記光電センサと前記タッチモジュールとに電気的に接続される第１チップと、前記薄膜トランジスタと前記タッチモジュールとに電気的に接続される第２チップと、をさらに備え、前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記第１チップの制御で前記光電センサが起動し、且つ前記第２チップの制御で前記光電センサに対応する薄膜トランジスタが起動するように、制御信号を前記第１チップおよび前記第２チップへそれぞれ伝送する。
【００１７】
本発明の実施例の第４態様によれば、アレー基板製作方法を提供する。当該方法は、ベースの一方側の第１領域に、パターニングプロセスにより薄膜トランジスタを形成する工程と、前記ベースの一方側の第２領域に、パターニングプロセスにより指紋を認識するための光電センサを形成する工程と、前記薄膜トランジスタと前記光電センサとの前記ベースから離間する側にパッシベーション層を形成する工程と、を含む。
【００１８】
好ましくは、上記製作方法は、前記パッシベーション層の前記薄膜トランジスタから離間する側に平坦層を形成する工程をさらに含む。
【００１９】
本発明の実施例の第５態様によれば、電子機器を提供する。当該電子機器は、プロセッサと、プロセッサの実行可能な指令を記憶するためのメモリとを備え、前記電子機器は、アレー基板を有する表示装置をさらに備え、前記アレー基板は、ベースと、前記ベースの一方側の第１領域に設けられる薄膜トランジスタと、前記ベースの一方側の第２領域に設けられ、指紋を認識するための光電センサと、前記薄膜トランジスタの前記ベースから離間する側であって、前記光電センサの前記ベースから離間する側に設けられるパッシベーション層とを有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施例に供される技術案は、以下の格別な作用効果を有することができる。
【００２１】
上記実施例から分かるように、本発明では、アレー基板のベース上に光電センサを設けることで、光電センサをアレー基板に集積することができる。当該アレー基板により製作された表示装置では、指をアレー基板の第２領域に対応する箇所に置いて指紋認識を行えるため、表示装置に指紋認識センサを別途に配置することを必要とせず、製造プロセスが簡素化されるとともに、構造全体の安定性および集積度が向上する。
【００２２】
以上の一般的な記述および後述する詳細な説明は、例示的や解釈的なものであり、本発明を制限するためのものでないことは、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
ここでの図面は、明細書を構成する一部として見なされ、本発明に適した実施例を示し、かつ、明細書の文字記載とともに本発明の仕組みを解釈するために用いられる。
【図１】ある実施例によるアレー基板を模式的に示す構造図である。
【図２】ある実施例による指紋認識を模式的に示す原理図である。
【図３】ある実施例による別のアレー基板を模式的に示す構造図である。
【図４】ある実施例による表示パネルを模式的に示す構造図である。
【図５】ある実施例による別の表示パネルを模式的に示す構造図である。
【図６】ある実施例によるアレー基板製作方法を模式的に示すフローチャートである。
【図７】ある実施例による別のアレー基板製作方法を模式的に示すフローチャートである。
【図８】ある実施例による表示装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、実施例を詳細に説明し、例示が図面に示されている。以下の記述が図に係る場合、別途にて示さない限り、異なる図面における同じ符号は、同じまたは類似する要素を示す。以下の実施例に記述される実施形態は、本発明と一致する全ての実施形態を代表するとは限らない。逆に、それらは、添付の特許請求の範囲に記載されているように、本発明の一部の態様と一致する装置および方法の例に過ぎない。
【００２５】
図１は、ある実施例によるアレー基板を模式的に示す構造図である。図１に示すように、当該アレー基板は、ベース１を備える。
【００２６】
ある実施例では、ベースの材料は、ガラスであってよい。一方、当該アレー基板は、フレキシブル表示装置に適用する場合、ベースの材料がフレキシブル樹脂であってもよい。
【００２７】
薄膜トランジスタ２は、前記ベース１の一方側の第１領域に設けられる。
【００２８】
ある実施例では、図１に示すように、薄膜トランジスタ２は、ゲート２１、アクティブ層２２、ソース２３およびドレイン２４等の構造を有してもよい。ゲート２１とアクティブ層２２の間にゲート絶縁層５を設けてもよい。
【００２９】
光電センサ３は、前記ベース１の一方側の第２領域に設けられ、指紋を認識するためのものである。
【００３０】
ある実施例では、光電センサは、薄膜トランジスタと同じプロセス、例えば、パターニングプロセスにより、ベース上に形成されてもよい。
【００３１】
ある実施例では、光電センサの構造は、図１に示す構造に限定されず、その位置も図１に示す位置に限定されない。そして、図１に示すように直接ベース上に形成されることに限定されない。例えば、光電センサも薄膜トランジスタの上に形成されてもよい。つまり、ソースおよびドレインを形成しているときあるいは形成した後で光電センサを形成する。このような場合において、第１領域と第２領域とが重なり合う領域が存在してもよい。
【００３２】
図２は、ある実施例による指紋認識を模式的に示す原理図である。図２に示すように、光電センサは、光電ダイオード、光電三極管、光電トランジスタ等の構造であってもよい。ユーザが指をスクリーンの表面に押圧しているとき、光源から発された光線がプリズム等の構造を経て指の指紋に照射されることができる。指紋の谷線と隆線の高さが異なり、隆線がスクリーンに接触し、谷線とスクリーンの間に空気に満ちた隙間が存在するため、光線を谷線および隆線の位置に照射した後で反射された光線も異なる。さらに、レンズを通過して光電センサに入射された光線同士間にも相違が存在する。光電センサは、この相違に基づいて応答の信号を生成してもよい。当該信号により、指における谷線と隆線の分布状況が特定され得るため、ユーザの指紋も特定される。
【００３３】
パッシベーション層４は、前記薄膜トランジスタ２の前記ベース１から離間する側であって、前記光電センサ３の前記ベース１から離間する側に設けられる。
【００３４】
ある実施例では、パッシベーション層は、絶縁材料、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素等の材料からなってもよい。
【００３５】
ある実施例では、アレー基板のベース上に光電センサを設けることで、光電センサをアレー基板に集積することができる。当該アレー基板により製作された表示装置では、指をアレー基板の第２領域に対応する箇所に置いて指紋認識を行えるため、表示装置に指紋認識センサを別途に配置することを必要とせず、製造プロセスが簡素化されるとともに、構造全体の安定性および集積度が向上する。
【００３６】
図３は、ある実施例による別のアレー基板を模式的に示す構造図である。図３に示すように、図１に示す実施例に加えて、アレー基板は、さらに、平坦層６を備える。
【００３７】
平坦層６は、前記パッシベーション層４の前記薄膜トランジスタ２から離間する側に設けられる。
【００３８】
ある実施例では、図１に示すパッシベーション層４が理想状況である。その上面が比較的にスムーズである。実際に、パッシベーション層４の下方の薄膜トランジスタおよび光電センサがベースに対して突出しているため、パッシベーション層４の上面は、実は図３に示すように、スムーズではない。パッシベーション層４の上にさらに平坦層６を形成することで、構造全体の上面がスムーズになり、その上に他の構造をさらに形成することが便利になる。
【００３９】
好ましくは、前記光電センサは、光電ダイオード、光電三極管および光電トランジスタのうちの少なくとも１つを含む。
【００４０】
ユーザは、実際のニーズに応じて光電ダイオードおよび/または光電三極管を光電センサとして選択して指紋を感知してもよい。
【００４１】
本発明は、さらに、上記アレー基板を備える表示パネルを提供する。
【００４２】
図４は、ある実施例による表示パネルを模式的に示す構造図である。図４に示すように、その中の薄膜トランジスタ２および光電センサ３の構造を簡素化して示す。当該表示パネルは、上記アレー基板を備え、さらに、カラーフィルム基板と、液晶層８とを備える。
【００４３】
カラーフィルム基板は、前記アレー基板に対向するように設けられる。
【００４４】
ただし、前記カラーフィルム基板にブラックマトリクス７が配置され、前記光電センサ３と前記ブラックマトリクス７とが対向するように構成される。
【００４５】
液晶層８は、前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられる。
【００４６】
ある実施例では、カラーフィルム基板は、ブラックマトリクスの他に、ブラックマトリクス間に配置された色抵抗領域も備える。色抵抗領域のそれぞれには、対応する色の抵抗材が充填されている。例えば、赤色の色抵抗領域、緑色の色抵抗領域および青色の色抵抗領域を含んでもよいが、白色の色抵抗領域をさらに含んでもよい。
【００４７】
図５は、ある実施例による別の表示パネルを模式的に示す構造図である。図５に示すように、表示パネルが複数本のデータラインと複数本のゲートグラインとを含んでもよく、ゲートグラインとデータラインとの交差により、複数のサブ画素が定められている。ただし、符号Ｒ、Ｇ、Ｂは、サブ画素が赤、緑、青のサブ画素にそれぞれ対応することを示す。図５に示す構造において、ブラックマトリクス（図５で図示せず）は、データライン、ゲートグラインおよび/または薄膜トランジスタが位置する箇所に設けられてもよい。それ相応に、光電センサ（図５で図示せず）は、ブラックマトリクスに遮られるように、これらの箇所に設けられてもよい。
【００４８】
ある実施例では、ブラックマトリクスは、薄膜トランジスタのゲートにおける走査信号が液晶へ与える影響を軽減するように、薄膜トランジスタに対応付けて配置されてもよい。このような場合に、光電センサは、薄膜トランジスタの上に配置されてもよい。こうして、薄膜トランジスタ、光電センサとブラックマトリクスの三者の位置が互いに関連する。ある実施例では、透明材により光電センサを製作可能であるが、光電センサが相変わらずその該当領域への光の透過率を低減させるため、表示パネルの開口率に影響を与える。その一方、光電センサとブラックマトリクスとを対応づけて配置することで、ブラックマトリクスの存在によりその該当領域が光を透過させないため、当該領域に光電センサを設けても透過率をさらに低減させることはない。よって、他の位置に光電センサを設けることよりも、表示パネルの開口率が向上する。
【００４９】
本発明は、さらに、上記表示パネルを備える表示装置を提供する。当該表示装置は、バックライトモジュールをさらに備える。
【００５０】
バックライトモジュールは、前記アレー基板の前記カラーフィルム基板から離間する側に設けられる。
【００５１】
ある実施例では、バックライトモジュールは、導光板と、導光板の一方側に設けられたライトバーとを備えてもよい。ライトバーから発された光は、導光板に入射し、導光板の屈折および反射を経て面光源となり、表示パネルへ照射される。
【００５２】
タッチモジュールは、前記カラーフィルム基板の前記アレー基板から離間する側に設けられる、あるいは前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられる。
【００５３】
ある実施例では、タッチモジュールは、自己誘導型コンデンサであってもよいし、相互誘導型コンデンサであってもよい。タッチモジュールが前記カラーフィルム基板の前記アレー基板から離間する側に設けられる場合、その構造は、ＯＧＳ構造（例えば、カラーフィルム基板の外側の保護ガラス上にタッチモジュールを形成する）であってよい。その一方、タッチモジュールが前記アレー基板と前記カラーフィルム基板の間に設けられる場合、その構造は、Ｏｎ Ｃｅｌｌ構造（例えば、タッチモジュールがカラーフィルム基板側の偏光板とベースの間に設けられる）であってもよいし、Ｉｎ Ｃｅｌｌ構造（例えば、タッチモジュールがアレー基板上に設けられる）であってもよい。ユーザは、実際のニーズに応じてタッチモジュールの具体的な構造を選択してもよい。
【００５４】
好ましくは、上記表示装置は、前記薄膜トランジスタと、前記光電センサと、前記タッチモジュールとのいずれにも電気的に接続される制御チップをさらに備える。
【００５５】
ただし、前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記制御チップの制御で前記光電センサと前記光電センサに対応する薄膜トランジスタとが起動するように、制御信号を前記制御チップへ伝送する。
【００５６】
ある実施例では、制御チップは、第１集積回路と、第２集積回路と、上記２つの集積回路のそれぞれに電気的に接続される信号発生器とを含んでもよい。
【００５７】
ただし、信号発生器は、タッチモジュールに電気的に接続され、タッチモジュールからの制御信号を受信すると、起動信号を生成して第１集積回路および第２集積回路へ送信する。第１集積回路は、ゲートグラインを介して薄膜トランジスタに電気的に接続されてもよく、起動信号を受信すると、薄膜トランジスタのゲートへ走査信号を伝送して薄膜トランジスタを起動させる。第２集積回路は、起動信号を受信すると、光電センサに接続された配線を介して光電センサが起動するように制御してもよい。これにより、ユーザが光電センサの該当箇所にタッチしたとき、ユーザ指紋に対する認識操作がトリガされる。
【００５８】
ある実施例では、１つの制御チップを介して薄膜トランジスタと光電センサとに同時に接続することで、当該制御チップで走査信号を前記薄膜トランジスタへ伝送可能であり、且つ前記電気信号に基づいて指紋情報を特定可能である。こうして、薄膜トランジスタに接続された第１配線と、光電センサに接続された第２配線とが１つのチップから引き出せ、第１配線と第２配線との並行配置が便利になり、第１配線と第２配線との交差が減り、配線形成の複雑度が低減する。
【００５９】
ただし、制御チップは、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ、チップオンガラス）であってもよい。つまり、直接制御チップをアレー基板のベース上に形成して、アレー基板が位置する表示装置の体積を減少させる。
【００６０】
好ましくは、上記表示装置は、データラインおよび画素電極をさらに備え、前記薄膜トランジスタは、前記データラインと前記画素電極とに電気的に接続され、前記データラインは、前記薄膜トランジスタを介してデータ信号を前記画素電極へ伝送する。
【００６１】
ただし、前記制御チップは、前記制御信号を受信したとき、前記バックライトモジュールから発された光が前記表示パネルを通過して単色光あるいは白い光になるように、前記光電センサに対応するデータラインで伝送されたデータ信号を調整する。
【００６２】
ある実施例では、データラインは、薄膜トランジスタのソースに電気的に接続され、画素電極は、パッシベーション層中のスルーホールを介して薄膜トランジスタのドレインに電気的に接続されてもよい。こうして、薄膜トランジスタの起動（導通と呼ばれてもよい）時、データライン上におけるデータ信号は、ソース、アクティブ層およびドレインを介して画素電極へ伝送され得る。
【００６３】
ある実施例では、光電センサで感知した光線は、導光板から表示パネルに入射し、表示パネルを通過して指へ照射してから、指で反射されて光電センサに到達した光線である。そして、光電センサが異なる色の光に誘導されて放出した電流が異なるため、表示パネルから指へ照射した光が白い光でない混合光である場合、表示パネル中の材料の分光作用により、光電センサの異なる領域で受信した反射光線の色も異なる虞がある。よって、光電センサが不安定な電流を発生し、検出結果に影響する。
【００６４】
その一方、表示パネルから指へ照射した光が白い光である場合、表示パネル中の材料の分光作用を経ても、光電センサに辿り着く光線が混合されて相変わらず白色の光となる。表示パネルから指へ照射した光が単色光である場合、その伝播中に分光作用が発生せず、光電センサに辿り着く光線は、相変わらず当該単色光となる。
【００６５】
制御チップは、前記制御信号を受信したときにデータ信号を調整することで、画素電極の電圧を調整して光電センサの位置にある液晶の偏向度を変更できる。こうして、当該位置の赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素を全部オンにして、さらに、バックライトモジュールから表示パネルへ照射した白い光が全部出射でき、表示パネルを通過した後で白い光として維持され、さらにユーザの指で反射された光線も白い光であり、光電センサに入射された光も白い光である。あるいは、単色サブ画素のみをオンにして、例えば、赤色サブ画素をオンにすることで、当該領域を有する白い光のみが通過できる。白い光が赤色の色抵抗材のフィルタリングにより、赤い光のみが出射される。よって、表示パネルから出射された光が単色である赤い光であり、さらにユーザの指で反射された光線も赤い光であり、光電センサに入射された光も赤い光である。
【００６６】
好ましくは、上記表示装置は、状態検出手段をさらに備える。
【００６７】
状態検出手段は、前記表示装置の稼働状態を検出し、検出した稼働状態を前記タッチモジュールへ伝送するように構成される。
【００６８】
ただし、前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記表示装置が指紋の認識を待機している状態にあるか否かを特定し、指紋の認識を待機している状態にある場合、制御信号を前記制御チップへ伝送する。
【００６９】
光電センサがアレー基板に設けられ、且つ表示パネルの有効表示領域に位置するため、ユーザが指紋認識でない操作を行うときも、光電センサの該当領域をクリックする可能性がある。このような場合に、光電センサを起動させると、電力の無駄遣いになってしまう。
【００７０】
ある実施例では、表示装置の稼働状態をさらに検出することで、ユーザが光電センサの該当箇所をクリックしたときに表示装置が指紋の認識を待機している状態にあるか否かを特定することができる。ただし、指紋の認識を待機している状態は、画面ロック状態、支払に際する指紋認証状態等を含んでもよい。表示装置が当該状態にあるとき、ユーザが光電センサの該当箇所にクリックする操作が指紋認識を行う操作であることが特定でき、そして光電センサを再起動させる。これにより、電力の無駄遣いおよび光電センサのＯＮ・ＯＦＦによるロスが有効に回避される。
【００７１】
好ましくは、上記表示装置は、第１チップと、第２チップとをさらに備える。
【００７２】
第１チップは、前記光電センサと前記タッチモジュールとに電気的に接続される。
【００７３】
第２チップは、前記薄膜トランジスタと前記タッチモジュールとに電気的に接続される。
【００７４】
ただし、前記タッチモジュールは、前記光電センサに対応する箇所でタッチ信号を感知したとき、前記第１チップの制御で前記光電センサが起動し、且つ前記第２チップの制御で前記光電センサに対応する薄膜トランジスタが起動するように、制御信号を前記第１チップおよび前記第２チップへそれぞれ伝送する。
【００７５】
ある実施例では、異なるチップにより、走査信号および光電センサの処理用の電気信号を薄膜トランジスタへそれぞれ伝送してもよい。上記単一の制御チップにより走査信号および光電センサの処理用の電気信号を薄膜トランジスタへ伝送する実施例よりも、第１チップと第２チップが一部の機能を個別に実施するため、構造が簡単になり、製作も容易になる。
【００７６】
異なるチップを介して薄膜トランジスタおよび光電センサと別個に接続するか、それとも、単一のチップで薄膜トランジスタと光電センサとに同時に接続するかは、プロセスの需要に応じて調整してもよい。
【００７７】
上記アレー基板の実施例に対応して、本発明は、アレー基板製作方法の実施例をさらに提供する。
【００７８】
図６は、ある実施例によるアレー基板製作方法を模式的に示すフローチャートである。図６に示すように、当該製作方法は、以下の工程を含む。
【００７９】
工程Ｓ６１では、ベースの一方側の第１領域に、パターニングプロセスにより薄膜トランジスタを形成する。
【００８０】
工程Ｓ６２では、前記ベースの一方側の第２領域に、パターニングプロセスにより指紋を認識するための光電センサを形成する。
【００８１】
工程Ｓ６３では、前記薄膜トランジスタと前記光電センサとの前記ベースから離間する側にパッシベーション層を形成する。
【００８２】
ある実施例では、光電センサもベース上に形成される場合、工程Ｓ６１と工程Ｓ６２とが同時に実行されてもよい。つまり、薄膜トランジスタを形成すると同時に光電センサを形成する。光電センサが薄膜トランジスタの上に形成される場合、工程Ｓ６１を先に実行してから工程Ｓ６２を実行してもよい。また、薄膜トランジスタにおけるソースおよびドレインが光電センサに対して絶縁するように、薄膜トランジスタの上にさらに絶縁層を設けてもよい。
【００８３】
図７は、ある実施例による別のアレー基板製作方法を模式的に示すフローチャートである。図７に示すように、図６に示す実施例に加えて、上記製作方法は、さらに、工程Ｓ６４を含む。
【００８４】
工程Ｓ６４では、前記パッシベーション層の前記薄膜トランジスタから離間する側に平坦層を形成する。
【００８５】
上記実施例における製作方法およびその中の各工程に関する具体的な形態が既にアレー基板に関する実施例に詳細に記述されたため、ここで詳しく説明しない。
【００８６】
図８は、ある実施例による表示装置８００を示すブロック図である。例えば、装置８００は、携帯電話、コンピュータ、デジタル放送端末、メッセージ送受信機器、ゲームコンソール、タブレットデバイス、医療設備、フィットネス機器、ＰＤＡなどであってもよい。
【００８７】
図８を参照すると、装置８００は、処理ユニット８０２、メモリ８０４、電源ユニット８０６、マルチメディアユニット８０８、オーディオユニット８１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース８１２、センサユニット８１４、および、通信ユニット８１８のうちの１つまたは複数を含んでもよい。アレー基板をさらに含んでもよい。前記アレー基板は、ベースと、前記ベースの一方側に設けられる薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタの前記ベースから離間する側に設けられ、指紋を認識するための光電センサと、前記薄膜トランジスタの前記光電センサを配置されていない領域であって前記光電センサの前記薄膜トランジスタから離間する側に設けられるパッシベーション層とを有する。
【００８８】
処理ユニット８０２は、通常は、表示、電話発呼、データ通信、カメラ操作および記録操作に関連する操作のような、装置８００の全般操作を制御する。処理ユニット８０２は、指令を実行するための１つまたは複数のプロセッサ８２０を含んでもよい。また、処理ユニット８０２は、処理ユニット８０２と他のユニットとの間の相互作用を容易にするように、１つ又は複数のモジュールを含んでもよい。例えば、処理ユニット８０２は、マルチメディアユニット８０８と処理ユニット８０２との間の相互作用を容易にするように、マルチメディアモジュールを含んでもよい。
【００８９】
メモリ８０４は、各タイプのデータを記憶して装置８００での操作をサポートするように構成される。これらのデータの例示は、装置８００で操作するための任意のアプリケーション、連絡先データ、電話帳データ、メッセージ、ピクチャ、ビデオなどを含む。メモリ８０４は、如何なる種別の揮発性もしくは不揮発性記憶装置またはそれらの組合せで実現されてもよい。例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、プログラマブル読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスクまたは光ディスクであってもよい。
【００９０】
電源ユニット８０６は、装置８００のユニットのそれぞれに電力を供給する。電源ユニット８０６は、電源管理システム、１つまたは複数の電源、並びに、他の装置８００用の電力を生成、管理および配分するに関する他のユニットを含んでもよい。
【００９１】
マルチメディアユニット８０８は、前記装置８００とユーザとの間に１つの出力インターフェースを供給するスクリーンを含む。一部の実施例では、スクリーンは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）およびタッチパネル（ＴＰ）を含んでもよい。スクリーンは、タッチパネルを含む場合、ユーザからの入力信号を受信するように、ディスプレイスクリーンとして実現されてもよい。タッチパネルは、タッチ、スライドおよびタッチパネルでのジェスチャを感知するように、１つまたは複数のタッチセンサを含む。前記タッチセンサは、タッチあるいはスライド動作の境界を感知するだけではなく、タッチあるいはスライド操作と関連する継続時間および圧力をさらに検出することができる。一部の実施例では、マルチメディアユニット８０８は、１つのフロントカメラおよび/またはバックカメラを含む。装置８００が操作モード、例えば、撮影モードあるいはビデオモードであるとき、フロントカメラおよび/またはバックカメラは、外部のマルチメディアデータを受信することができる。フロントカメラおよびバックカメラのそれぞれは、１つの固定の光学レンズシステムであってもよいし、焦点距離および光学ズーム能力を有するものであってもよい。
【００９２】
オーディオユニット８１０は、オーディオ信号を出力および/または入力するように構成される。例えば、オーディオユニット８１０は、マイク（ＭＩＣ）を備え、装置８００が操作モード、例えば、発呼モード、記録モードおよび音声識別モードであるとき、マイクは、外部オーディオ信号を受信するように構成される。受信されたオーディオ信号は、さらに、メモリ８０４に格納される、または、通信ユニット８１８を介して送信されることができる。一部の実施例では、オーディオユニット８１０は、オーディオ信号を出力するためのスピーカをさらに備える。
【００９３】
Ｉ/Ｏインターフェース８１２は、処理ユニット８０２とペリフェラルインターフェースモジュールとの間でインターフェースを供給するものであり、上記ペリフェラルインターフェースモジュールは、キーボード、クリックホイール、ボタンなどであってもよい。これらのボタンには、ホームページボタン、ボリュームボタン、起動ボタンおよびロックボタンが含まれてもよいが、それらに限定されない。
【００９４】
センサユニット８１４は、様々な側面での状態推定を装置８００に供給するための１つまたは複数のセンサを含む。例えば、センサユニット８１４は、装置８００のオン/オフ状態、ユニットの相対位置を検出することができ、ユニットは、例えば、装置８００のディスプレイおよびキーパッドである。センサユニット８１４は、さらに、装置８００もしくは装置８００の１つのユニットの位置変更、ユーザと装置８００との接触の存在もしくは非存在、装置８００の方位もしくは加速/減速および装置８００の温度変化をさらに検出することができる。センサユニット８１４は、如何なる物理的接触もないとき、近辺にある物体の存在を検出するための近接センサを含んでもよい。センサユニット８１４は、さらに、イメージングアプリケーションに使用される光センサ、例えばＣＭＯＳまたはＣＣＤ画像センサを含んでもよい。一部の実施例では、当該センサユニット８１４は、さらに、加速度センサ、ジャイロセンサ、磁気センサ、圧力センサまたは温度センサを含んでもよい。
【００９５】
通信ユニット８１８は、装置８００と他の機器間の無線または有線方式の通信ができるように構成される。装置８００は、通信規格に基づく無線ネットワーク、例えば、ＷｉＦｉ、２Ｇもしくは３Ｇなどの通信規格、またはそれらの組合せに基づく無線ネットワークにアクセスすることができる。ある実施例では、通信ユニット８１８は、外部ブロードキャスト管理システムからのブロードキャスト信号またはブロードキャスト関連情報をブロードキャストチャネルを介して受信する。ある実施例では、通信ユニット８１８は、さらに、短距離通信を容易にするように、ニアフィールド通信（ＮＦＣ）モジュールを含む。例えば、ＮＦＣモジュールは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術、赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）技術、超広帯域（ＵＷＢ）技術、ブルートゥース（登録商標）（ＢＴ）技術および他の技術によって実現されてもよい。
【００９６】
実施例では、装置８００は、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサまたは他の電子部品によって実現されてもよい。
【００９７】
実施例では、指令を含む非一時的コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えば、指令を含むメモリ８０４をさらに提供し、上記指令が装置８００のプロセッサ８２０によって実行されることができる。例えば、前記非一時的コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ＲＯＭ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＣＤ-ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスクおよび光データ記憶機器などであってもよい。
【００９８】
当業者は、明細書を考慮し、ここに公開された発明を実践した後、本発明の他の実施案を容易に想到する。本願は、本発明の如何なる変形、用途または適合もカバーすることを意図する。これらの変形、用途または適合は、本発明の一般的な仕組みに従い、かつ、本発明に公開されていない当分野における公知常識または慣用技術手段を含む。明細書および実施例は単なる例示と見なされ、本発明の本当の範囲および思想は添付する特許請求の範囲によって与えられる。
【００９９】
本発明が以上で記載され、且つ図面に示された正確な構造に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な補正や変更も可能であることは理解されるべきである。本発明の範囲は、添付する特許請求の範囲のみによって限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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