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一種陣列基板及其驅動方法、顯示面板、顯示裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510432466.3

申請日:

2015.07.21

公開號:

CN104991364A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G02F 1/133申請日:20150721|||公開
IPC分類號: G02F1/133; G02F1/1362; G02F1/1333; G06K9/00 主分類號: G02F1/133
申請人: 京東方科技集團股份有限公司; 北京京東方光電科技有限公司
發明人: 劉英明; 董學; 王海生; 陳小川; 趙衛杰; 李昌峰; 丁小梁; 楊盛際; 劉紅娟; 劉偉; 王磊
地址: 100015北京市朝陽區酒仙橋路10號
優先權:
專利代理機構: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274 代理人: 申健
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510432466.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.10.30|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的實施例提供一種陣列基板及其驅動方法、顯示面板、顯示裝置,涉及顯示技術領域,使該顯示裝置具備掌紋識別功能且結構簡單。該陣列基板包括多個重復單元,重復單元包括多個子像素,每個子像素均設置有顯示單元,其中一個子像素設置有掌紋識別單元;陣列基板還包括與觸控電極線相連的觸控電極;顯示單元與第一掃描線和數據線,用于在第一掃描線的控制下開啟或關閉顯示單元,并在開啟時由數據線輸入數據信號;掌紋識別單元與第一掃描線、第二掃描線、控制電壓端和讀取信號線相連,用于在第二掃描線和控制電壓端的控制下,對掌紋信號進行采集并在第一掃描線的控制下,將采集到的掌紋信號傳出至讀取信號線。用于具有掌紋識別功能的顯示裝置。

權利要求書

權利要求書
1.  一種陣列基板,其特征在于,包括多個重復單元,所述重復單元包括多個子像素,每個子像素均設置有顯示單元,其中一個子像素設置有掌紋識別單元;
所述陣列基板還包括觸控電極,所述觸控電極與觸控電極線相連;
所述顯示單元,與第一掃描線和數據線,用于在所述第一掃描線的控制下開啟或關閉所述顯示單元,并在開啟時由所述數據線輸入數據信號;
掌紋識別單元,與所述第一掃描線、第二掃描線、控制電壓端和讀取信號線相連,用于在所述第二掃描線和所述控制電壓端的控制下,對掌紋信號進行采集,并在所述第一掃描線的控制下,將采集到的掌紋信號傳出至所述讀取信號線。

2.  根據權利要求1所述的陣列基板,其特征在于,對于每行中的所述掌紋識別單元,與其相連的所述控制電壓端與一根信號線相連;
所述信號線用于為所述控制電壓端提供控制信號。

3.  根據權利要求1所述的陣列基板,其特征在于,所述顯示單元包括第一晶體管和像素電極;
所述第一晶體管的柵極與所述第一掃描線相連,第一極與所述數據線相連,第二極與所述像素電極相連。

4.  根據權利要求3所述的陣列基板,其特征在于,在顯示階段,所述觸控電極用作公共電極。

5.  根據權利要求1所述的陣列基板,其特征在于,所述掌紋識別單元包括第二晶體管和第三晶體管,所述第二晶體管為光敏晶體管;
所述第二晶體管的柵極與所述第二掃描線相連,第一極與所述控制電壓端相連,第二極與所述第三晶體管的第一極相連;
所述第三晶體管的柵極與所述第一掃描線相連,第二極與所述讀取信號線相連。

6.  根據權利要求1所述的陣列基板,其特征在于,所有觸控電極線中的至少一根與所有讀取信號線中的至少一根共用。

7.  根據權利要求1-6任一項所述的陣列基板,其特征在于,所述掌紋識別單元位于藍色子像素中。

8.  一種顯示面板,其特征在于,包括權利要求1-7任一項所述的陣列基板。

9.  一種顯示裝置,其特征在于,包括權利要求8所述的顯示面板 以及與讀取信號線相連接的信號接收裝置;
所述信號接收裝置用于接收所述讀取信號線輸出的掌紋信號,以根據所述掌紋信號識別掌紋信息。

10.  一種如權利要求1-7任一項所述陣列基板的驅動方法,其特征在于,包括:
在第一幀的第一階段,向第一掃描線逐行輸入掃描信號,以便逐行開啟顯示單元,并通過數據線向開啟的所述顯示單元輸入數據信號;
在第一幀的第二階段,向觸控電極輸入觸控驅動信號,并接收所述觸控電極反饋的觸控感應信號,以識別手掌的位置;
若在第一幀的第二階段,識別到手掌的位置,則進入亮畫面插幀階段,在該階段,向第一掃描線逐行輸入掃描信號,以便逐行開啟顯示單元,并通過數據線向開啟的所述顯示單元輸入相同數據信號,同時,向手掌位置范圍內的第二掃描線逐行輸入掃描信號,并在控制電壓端的控制下,通過掌紋識別單元對掌紋信號進行采集,使與當前輸入掃描信號的所述第一掃描線和第二掃描線相連的所述掌紋識別單元將采集到的掌紋信號傳出至所述讀取信號線;其中,在該階段,所述數據線輸入的數據信號均相同且為亮畫面信號;
若在第一幀的第二階段,未識別到手掌的位置,則重復所述第一幀。

說明書

說明書一種陣列基板及其驅動方法、顯示面板、顯示裝置
技術領域
本發明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種陣列基板及其驅動方法、顯示面板、顯示裝置。
背景技術
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,簡稱LCD)具有低輻射、體積小及低耗能等優點,被廣泛地應用在平板電腦、電視或手機等電子產品中。
此外,掌紋識別技術領域自20世紀90年代后期由香港理工大學與清華大學率先開創以來,得到學術界的充分認可,其對于增強電子設備的安全性,擴展其應用范圍等均有重要意義。
然而目前的液晶顯示器大多不具備掌紋識別功能,或者通過外加獨立的掌紋識別電路已達到掌紋識別的目的,這樣會使得結構復雜。
發明內容
本發明的實施例提供一種陣列基板及其驅動方法、顯示面板、顯示裝置,使該顯示裝置具備掌紋識別功能,且結構簡單。
為達到上述目的,本發明的實施例采用如下技術方案:
一方面,提供一種陣列基板,包括多個重復單元,所述重復單元包括多個子像素,每個子像素均設置有顯示單元,其中一個子像素設置有掌紋識別單元;所述陣列基板還包括觸控電極,所述觸控電極與觸控電極線相連;所述顯示單元,與第一掃描線和數據線,用于在所述第一掃描線的控制下開啟或關閉所述顯示單元,并在開啟時由所述數據線輸入數據信號;掌紋識別單元,與所述第一掃描線、第二掃描線、控制電壓端和讀取信號線相連,用于在所述第二掃描線和所述控制電壓端的控制下,對掌紋信號進行采集,并在所述第一掃描線的控制下,將采集到的掌紋信號傳出至所述讀取信號線。
優選的,對于每行中的所述掌紋識別單元,與其相連的所述控制電壓端與一根信號線相連;所述信號線用于為所述控制電壓端提供控 制信號。
優選的,所述顯示單元包括第一晶體管和像素電極;所述第一晶體管的柵極與所述第一掃描線相連,第一極與所述數據線相連,第二極與所述像素電極相連。
進一步優選的,在顯示階段,所述觸控電極用作公共電極。
優選的,所述掌紋識別單元包括第二晶體管和第三晶體管,所述第二晶體管為光敏晶體管;所述第二晶體管的柵極與所述第二掃描線相連,第一極與所述控制電壓端相連,第二極與所述第三晶體管的第一極相連;所述第三晶體管的柵極與所述第一掃描線相連,第二極與所述信號線相連。
優選的,所有觸控電極線中的至少一根與所有讀取信號線中的至少一根共用。
基于上述,優選的,所述掌紋識別單元位于藍色子像素中。
另一方面,提供一種顯示面板,包括上述的陣列基板。
再一方面,提供一種顯示裝置,包括上述的顯示面板以及與讀取信號線相連接的信號接收裝置;所述信號接收裝置用于接收所述讀取信號線輸出的掌紋信號,以根據所述掌紋信號識別掌紋信息。
又一方面,提供一種上述陣列基板的驅動方法,包括:在第一幀的第一階段,向第一掃描線逐行輸入掃描信號,以便逐行開啟顯示單元,并通過數據線向開啟的所述顯示單元輸入數據信號;在第一幀的第二階段,向觸控電極輸入觸控驅動信號,并接收所述觸控電極反饋的觸控感應信號,以識別手掌的位置;若在第一幀的第二階段,識別到手掌的位置,則進入亮畫面插幀階段,在該階段,向第一掃描線逐行輸入掃描信號,以便逐行開啟顯示單元,并通過數據線向開啟的所述顯示單元輸入相同數據信號,同時,向手掌位置范圍內的第二掃描線逐行輸入掃描信號,并在控制電壓端的控制下,通過掌紋識別單元對掌紋信號進行采集,使與當前輸入掃描信號的所述第一掃描線和第二掃描線相連的所述掌紋識別單元將采集到的掌紋信號傳出至所述讀取信號線;其中,在該階段,所述數據線輸入的數據信號均相同且為亮畫面信號;若在第一幀的第二階段,未識別到手掌的位置,則重 復所述第一幀。
本發明實施例提供了一種陣列基板及其驅動方法、顯示面板、顯示裝置,在所述第一掃描線的控制下,通過數據線向所述顯示單元輸入數據信號,可以保證正常的圖像顯示功能;并且通過設置所述觸控電極,使得所述陣列基板還具有觸控功能;在此基礎上,在所述控制電壓端、所述第二掃描線和第一掃描線的控制下,通過所述掌紋識別單元對掌紋信號進行采集,還可以實現掌紋識別的目的。這樣一來,當所述陣列基板應用于顯示裝置時,該顯示裝置不但具有觸控顯示功能,還具有掌紋識別功能,且相對現有技術中通過外加獨立的掌紋識別設備以達到掌紋識別的目的,本發明的結構更為簡單。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種陣列基板的結構示意圖一;
圖2為本發明實施例提供的一種陣列基板的結構示意圖二;
圖3為圖1中各單元的一種具體結構示意圖;
圖4為本發明實施例提供的一種陣列基板的結構示意圖三;
圖5為本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖;
圖6為本發明實施例提供的一種陣列基板的驅動方法流程圖;
圖7為本發明實施例提供的一種顯示單元、掌紋識別單元和觸控電極工作過程中掃描信號的時序圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的 范圍。
除非另作定義,此處使用的技術術語或者科學術語應當為本發明技術人員所理解的通常意義。本發明專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區分不同的組成部分。同樣,“一個”或“一”等等類似詞語也不表示數量限制,而是表示存在至少一個。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接,而是可以包括電性的連接,不管是直接的還是間接的。
本發明實施例提供了一種陣列基板,如圖1和圖2所示,該陣列基板包括多個重復單元01,所述重復單元01包括多個子像素,每個子像素均設置有顯示單元30,其中一個子像素設置有掌紋識別單元40;所述陣列基板還包括觸控電極20(圖1和圖2中陰影部分),所述觸控電極20與觸控電極線TX相連。
本發明實施例中,為描述方便,將包括該掌紋識別單元40的子像素稱為第一子像素10,將其余子像素(包括顯示單元30但不包括掌紋識別單元40的子像素)稱為第二子像素11。
具體的,如圖1所示,所述顯示單元30,與第一掃描線Scan1和數據線DL相連,用于在所述第一掃描線Scan1的控制下開啟或關閉所述顯示單元30,并在開啟時由所述數據線DL輸入數據信號。
此處,優選每行的所述顯示單元30與一根第一掃描線Scan1相連,每列的所述顯示單元30與一根數據線DL相連。
掌紋識別單元40,與所述第一掃描線Scan1、第二掃描線Scan2、控制電壓端V1和讀取信號線RL相連,用于在所述第二掃描線Scan2和所述控制電壓端V1的控制下,對掌紋信號進行采集,并在所述第一掃描線Scan1的控制下,將采集到的掌紋信號傳出至所述讀取信號線RL。
此處,優選每行的所述掌紋識別單元40與一根第二掃描線Scan2和一根第一掃描線Scan1相連,每列的所述掌紋識別單元40與一根讀取信號線RL相連。
此外,對于每行中的所述掌紋識別單元40,與該行中的掌紋識 別單元40相連的控制電壓端V1可以通過一根連接線連接在一起。所述連接線用于為所述控制電壓端V1提供控制信號。這樣,可減少布線數量,提高開口率。
需要說明的是,第一,上述的掌紋信息與手掌掌紋的谷線和脊線有關。
第二,不對所述觸控電極20進行限定,只要能實現觸控功能即可。
此外,圖2中的位于觸控電極線TX上的小黑點代表觸控電極20與觸控電極線TX通過過孔相連。
第三,可以根據脊線到相鄰脊線之間的距離,谷線到相鄰谷線之間的距離以及子像素的大小,來選擇每個重復單元01中除一個第一子像素10外的第二子像素11的個數。
本發明實施例提供了一種陣列基板,在所述第一掃描線Scan1的控制下,通過數據線DL向所述顯示單元30輸入數據信號,可以保證正常的圖像顯示功能;并且通過設置所述觸控電極20,使得所述陣列基板還具有觸控功能;在此基礎上,在所述控制電壓端V1、所述第二掃描線Scan2和第一掃描線Scan1的控制下,通過所述掌紋識別單元40對掌紋信號進行采集,還可以實現掌紋識別的目的。這樣一來,當所述陣列基板應用于顯示裝置時,該顯示裝置不但具有觸控顯示功能,還具有掌紋識別功能,且相對現有技術中通過外加獨立的掌紋識別設備以達到掌紋識別的目的,本發明的結構更為簡單。
如圖2所示,優選的,所有觸控電極線TX中的至少一根與所有讀取信號線RL中的至少一根共用。
示例的,沿從左到右的方向,第一根觸控電極線TX可以與第一根讀取信號線RL共用一根線,第三根觸控電極線TX可以與第三根讀取信號線RL共用一根線,第五根觸控電極線TX可以與第五根讀取信號線RL共用一根線等等。具體可根據實際情況進行設定,在此不做限定。
這樣,可以減少布線數量,提高開口率。
如圖3所示,所述顯示單元30包括第一晶體管T1和像素電極 301。
所述第一晶體管T1的柵極與所述第一掃描線Scan1相連,第一極與所述數據線DL相連,第二極與所述像素電極301相連。
在此情況下,公共電極302可以設置在所述陣列基板上也可設置在對盒基板上,在此不做限定。其中,所述像素電極301和公共電極302構成第一電容C1;公共電極302與公共電壓端Vcom相連。
進一步優選的,公共電極302設置在所述陣列基板上,即,所述顯示單元30還可以包括公共電極302。
進一步的,本發明實施中,由于顯示和觸控可以分時控制,因此,如圖4所示,優選在顯示階段,所述觸控電極20用作公共電極302。
即:在顯示階段,通過所述觸控電極線TX向所述觸控電極20輸入公共電壓信號,使之用作公共電極;在觸控階段,通過所述觸控電極線TX向所述觸控電極20輸入觸控驅動信號,且此時像素電極301不工作。
這樣,可以簡化制備陣列基板的工藝步驟。
如圖3所示,所述掌紋識別單元40包括第二晶體管T2和第三晶體管T3,所述第二晶體管T2為光敏晶體管。
所述第二晶體管T2的柵極與所述第二掃描線Scan2相連,第一極與所述控制電壓端V1相連,第二極與所述第三晶體管T3的第一極相連。
所述第三晶體管T3的柵極與所述第一掃描線Scan1相連,第二極與所述讀取信號線RL相連。
其中,對于任一行所述掌紋識別單元40,與該行中的掌紋識別單元40相連的控制電壓端V1通過一根信號線SL連接在一起。所述信號線SL用于為所述控制電壓端V1提供控制信號。
本發明實施例中,掌紋識別單元40進行掌紋識別的原理為:利用光的折射和反射原理,當手掌接觸屏幕表面時,光源照射到手掌掌紋的谷線和脊線上,由于谷線和脊線折射的角度及反射回去的光線強度不同,將其投射在光敏晶體管上會產生不同電流,當通過信號線 RL輸入到相應的讀取裝置后,便可識別出掌紋的谷線和脊線。
其中,當手掌接觸屏幕時,掌紋的脊線更容易與屏幕接觸,這樣,當光源照射到手掌掌紋的脊線上時,表面全反射被破壞,從而使得反射回去的光線強度變弱,當光源照射到手掌掌紋的谷線上時,光線被全反射回去。
對于光敏晶體管,當第二掃描線Scan2輸入的電壓不同時,照射到該光敏晶體管上的不同的光強引起的電流差異較大,基于此,可以控制第二掃描線Scan2輸入的電壓在一定范圍或某個值,以使光敏晶體管根據不同光強變化最敏感,從而使得谷線和脊線引起的電流變化差異最大,更利于識別。
本發明實施例中,所有晶體管可以是N型晶體管,也可以是P型晶體管。本發明實施例均以晶體管為N型進行說明。
考慮到低溫多晶硅薄膜晶體管的漏電流較小,因此,本發明實施例優選所有晶體管為低溫多晶硅薄膜晶體管。
此外,本發明對晶體管的第一極、第二極不做限定,第一極可以是源極,第二極可以是漏極;或者第一極可以是漏極,第二極可以是源極。
基于上述,考慮到掌紋中脊線與脊線之間的間距大于100μm,谷線與谷線之間的間距大于脊線與脊線之間的間距,而在陣列基板中像素單元的邊長一般控制在50-90μm之間,因此可以看出像素單元的尺寸明顯小于掌紋中谷與脊之間的間距。基于此,本發明實施例優選每個像素單元中只包含一個所述第一子像素10。在此基礎上,所述像素單元可以包括兩個第二子像素11。
在此基礎上,考慮到紅色、綠色和藍色光中,藍光受到外界環境影響最小,因此,本發明實施例中,優選所述第一子像素10為藍色子像素,即:在每個像素單元中,所述藍色子像素包括所述掌紋識別單元40和顯示單元30,紅色子像素和綠色子像素則包括顯示單元30但不包括掌紋識別單元40。
需要說明的是,本發明實施例中,紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素并不一定要在陣列基板的相應子像素中有紅色濾光層、綠色 濾光層、藍色濾光層,只要是最終形成的顯示裝置中該紅色子像素包括或對應紅色濾光層,綠色子像素包括或對應綠色濾光層,藍色子像素包括或對應藍色濾光層即可。即:所述紅色濾光層可以位于陣列基板的子像素中,也可以位于彩膜基板的與該子像素對應位置處;同理所述其他濾光層。
本發明實施例還提供了一種顯示面板,包括上述的陣列基板,當然還可以包括對盒基板以及位于所述陣列基板和所述對盒基板之間的液晶層。
進一步的,本發明實施例還提供了一種顯示裝置,包括上述的顯示面板以及與讀取信號線RL相連接的信號接收裝置02(如圖5所示),所述信號接收裝置02用于接收所述讀取信號線RL輸出的掌紋信號,以根據所述掌紋信號識別掌紋信息。
具體的,該信號接收裝置02可以通過所述讀取信號線RL,例如圖5中的第一讀取信號線RL1、第二讀取信號線RL2,分別與第一列第一子像素10內的掌紋識別單元40、第二列第一子像素10內的掌紋識別單元40連接。以下對信號接收裝置02具體的接收過程進行說明。
所述信號接收裝置02例如可以包括:多個放大器和多個差分器;每個所述放大器的輸入端與一根所述讀取信號線RL相連;每個所述差分器的輸入端連接兩個所述放大器的輸出端,該兩個所述放大器的輸入端連接任意相鄰的兩根讀取信號線RL,所述差分器的輸出端用于輸出差值信號。
當進行掌紋信息識別時,手掌與屏幕接觸,光敏晶體管接收到光照強度變化,其產生的電流通過讀取信號線RL傳出至所述信號接收裝置02的放大器進行放大,相鄰兩根讀取信號線RL傳出的信號經放大器放大后輸入同一個差分器的輸入端。這樣,若差分器輸出第一差值,且該第一差值為正值,則可以判斷其中一根讀取信號線RL采集到的是谷線,另一根讀取信號線RL采集到的是脊線,若為負值則相反;若差分器輸出第二差值,則可以判斷兩根讀取信號線RL采集的均為谷線或均為脊線,在此基礎上,由于該兩根讀取信號線RL還分別和其相鄰的讀取信號線RL經放大器放大后與同一個差分器的輸 入端相連,因此,結合此處結果則可以判斷上述兩根讀取信號線RL采集到的是谷線或是脊線。
其中,還可以根據差分器輸出的值,劃定其所屬的灰階等級,并由此在屏幕上顯示相應灰階的谷線或脊線,具體在此不做限定。
基于上述,為了使識別的準確率更高,不限于僅僅采用相鄰兩根讀取信號線RL獲取的信號進行比較,對于任一根讀取信號線RL,可以和周邊多個讀取信號線RL獲取的信號分別進行比較,具體可根據實際情況進行設定,在此不再贅述。
需要說明的是,手掌掌紋信息一般包括主線,皺褶,乳突紋,細節點和三角點等等。其中,主線是手掌上最強最粗的幾條線,大多數手掌上有三條主線,分別稱為生命線,感情線和智慧線;皺褶一般來說會比主線細且淺,并且很不規律;掌部布滿了和指紋一樣的乳突紋;三角點是乳突紋在手掌上形成的三角區域的中心點,這些三角區域位于指根的下面以及中指下方靠近手腕的位置。
上述掌紋信息均可通過谷線和脊線體現出來。基于此,當通過本發明的顯示裝置識別到掌紋信息后,可以提取上述的各掌紋信息,然后與數據庫中存儲的掌握信息進行匹配,從而得到識別結果。
本發明實施例還提供了一種上述陣列基板的驅動方法,如圖6所示,該驅動方法包括:
S01、在第一幀的第一階段,向第一掃描線Scan1逐行輸入掃描信號,以便逐行開啟顯示單元30,并通過數據線DL向開啟的所述顯示單元30輸入數據信號。
S02、在第一幀的第二階段,向觸控電極20輸入觸控驅動信號,并接收所述觸控電極20反饋的觸控感應信號,以識別手掌的位置。
S03、若在第一幀的第二階段,識別到手掌的位置,則進入亮畫面插幀階段,在該階段,向第一掃描線Scan1逐行輸入掃描信號,以便逐行開啟顯示單元30,并通過數據線DL向開啟的所述顯示單元30輸入相同數據信號,同時,向手掌位置范圍內的第二掃描線Scan2逐行輸入掃描信號,并在控制電壓端V1的控制下,通過掌紋識別單元40對掌紋信號進行采集,使與當前輸入掃描信號的所述第一掃描 線Scan1和第二掃描線Scan2相連的所述掌紋識別單元40將采集到的掌紋信號傳出至所述讀取信號線RL。
其中,在該階段,所述數據線DL輸入的數據信號均相同且為亮畫面。此處,亮畫面信號可以為白畫面信號、紅畫面信號、綠畫面信號、藍畫面信號等,對于人眼來說較亮的畫面。
S04、若在第一幀的第二階段,未識別到手掌的位置,則重復所述第一幀。
需要說明的是,本發明實施例中,將識別到手掌位置之前的各幀均稱為第一幀。
具體的,參考圖3所示,對所述陣列基板中的顯示單元30、掌紋識別單元40和觸控電極20的工作過程進行說明,其中,以所有晶體管均為N型晶體管且結合如圖7所示的時序圖為例進行說明。
在第一幀的顯示階段(第一階段),向第一掃描線Scan1逐行輸入掃描信號,與當前輸入掃描信號的第一掃描線Scan1相連的第一晶體管T1處于導通狀態,向數據線DL輸入數據信號,并向觸控電極線TX輸入公共電壓信號,從而使像素電極301和公共電極302之間產生壓差,以在所述陣列基板應用于顯示裝置時驅動液晶進行偏轉,從而進行顯示。這樣,當最后一行第一掃描線Scan1掃描完后,便可以完成一幀畫面的顯示。
在第一幀的觸控階段(第二階段),向與觸控電極20相連的觸控電極線TX輸入觸控驅動信號,觸控電極20與地之間形成自電容(Cp),由于人體的電場作用,當手掌與屏幕接觸時,手掌的電容會疊加到上述自電容上,將會改變所述自感電容的大小,以此確定觸控點。
其中,在觸控階段,若檢測到手掌的位置,則進行亮畫面例如白畫面插幀;若未檢測到手掌的位置則重復所述第一幀。
在白畫面插幀階段,向第一掃描線Scan1逐行輸入掃描信號,與當前輸入掃描信號的第一掃描線Scan1相連的第一晶體管T1處于導通狀態,向數據線DL輸入同灰階數據信號。在該階段,所述數據線DL輸入的信號均相同。這樣,當最后一行第一掃描線Scan1掃描完 后,便可以完成一幀白畫面的顯示。
在進行白畫面顯示的同時,向手掌位置范圍內的第二掃描線Scan2逐行輸入掃描信號,與當前輸入掃描信號的第二掃描線Scan2相連的第二晶體管T2(光敏晶體管)處于導通狀態。與此同時,信號線SL逐行輸入控制信號,在與當前輸入控制信號的信號線SL相連的控制電壓端V1的控制下,若處于導通狀態的第二晶體管T2接收到經脊線反射的光照時,光線強度相對較弱,其產生的電流相對較小,若處于導通狀態的第二晶體管T2接收到經谷線反射的光照時,光線強度相對較強,其產生的電流相對較大。上述電流經處于導通狀態的所述第三晶體管T3輸出至所述讀取信號線RL。
此處,信號線SL例如可以與電路板上的IC(集成電路)的一個引腳相連,該引腳可以給信號線SL提供固定電壓信號,也可以提供脈沖信號,具體可根據實際情況進行設定,只要通過其提供的信號,能使光敏晶體管在與該信號線SL相連的控制電壓端V1的控制下,在光照強度發生變化時能體現出電流變化即可。
這樣,當手掌位置范圍內最后一行第二掃描線Scan2掃描完之后,掌紋識別單元40便完成了對掌紋信號的采集。該掌紋信號與掌紋的谷線和脊線有關。當第二晶體管T2的第二極輸出的電流相對較小時,采集到的掌紋信號對應掌紋的脊線,當第二晶體管T2的第二極輸出的電流相對較大時,采集到的掌紋信號對應掌紋的谷線。在此基礎上,根據輸出的相應信號,經過處理后,便可得到掌紋信息(即掌紋的谷線或脊線)。
其中,第二掃描線Scan2為上述掌紋信息(谷線或脊線)對應的第一子像素10的橫坐標,讀取信號線RL為上述指掌紋信息(谷線或脊線)對應的第一子像素10的縱坐標。通過上述坐標可以確定出該掌紋信息對應于屏幕的具體位置。從而可以在屏幕上顯示與該具體位置匹配的掌紋信息,以達到掌紋識別的目的。
本發明實施例,一方面,在所述第一掃描線Scan1的控制下,通過數據線DL向所述顯示單元30輸入數據信號,可以保證正常的圖像顯示功能;另一方面,通過設置所述觸控電極20,使得所述陣列基板還具有觸控功能,并且可以識別用戶的手掌位置,在此基礎上, 可以僅在手掌位置范圍內進行掌紋識別,從而可以縮短掌紋識別的時間。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。

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