集成光感检测显示设备及其制造方法技术

一种集成光感检测显示基板。集成光感检测显示基板包括：基底基板；多个发光元件，其位于所述基底基板上并且构造为发射光，所述光的一部分被表面全反射从而形成全反射光；可寻址衍射光栅层，其位于基底基板的远离所述多个发光元件的一侧，并且包括多个单独可寻址衍射区域，分别在所述多个单独可寻址衍射区域中的光衍射独立地可控制；以及光传感器，其位于可寻址衍射光栅层的远离基底基板的一侧并且构造为检测从所述多个单独可寻址衍射区域中的一个或多个传播的光，从而检测指纹信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成光感检测显示设备及其制造方法
本专利技术涉及光感检测技术，更具体地，涉及集成光感检测(integratedphoto-sensingdetection)显示设备及制造集成光感检测显示设备的方法。
技术介绍
近年来，在指纹和掌纹识别中已经提出各种方法。用于识别指纹和掌纹的光学方法的示例包括：全反射方法、光路分离方法、以及扫描方法。在全反射方法中，来自光源的光(诸如环境光)进入像素，并在封装基板的表面上全反射。当手指或手掌触摸显示面板时，该表面的全反射条件根据触摸局部地改变，导致全反射局部地被破坏。全反射的破坏导致反射减少。基于该原理，可将手指的脊线与谷线区分开。替代性地，可通过检测手指或手掌触摸显示面板时电容的改变来识别指纹或掌纹。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了一种集成光感检测显示基板，包括：基底基板；多个发光元件，其位于所述基底基板上并且构造为发射光，所述光的一部分被表面全反射从而形成全反射光；可寻址衍射光栅层，其位于基底基板的远离所述多个发光元件的一侧，并且包括多个单独可寻址衍射区域，分别在所述多个单独可寻址衍射区域中的光衍射独立地可控制；以及光传感器，其位于可寻址衍射光栅层的远离基底基板的一侧并且构造为检测从所述多个单独可寻址衍射区域中的一个或多个传播的光，从而检测指纹信息。可选地，光传感器的面积小于集成光感检测显示基板的面积；并且，可寻址衍射光栅层构造为根据可寻址衍射光栅层上相对光传感器的光出射位置形成以不同出射角度分别朝向光传感器传播的准直光束。可选地，所述多个单独可寻址衍射区域包括第一单独可寻址衍射区域和第二单独可寻址衍射区域；第一单独可寻址衍射区域构造为使传播至第一单独可寻址衍射区域的光准直从而朝向光传感器以第一出射角度从第一单独可寻址衍射区域出射；第二单独可寻址衍射区域构造为使传播至第二单独可寻址衍射区域的光准直从而朝向光传感器以第二出射角度从第二单独可寻址衍射区域出射；并且，第二出射角度和第一出射角度彼此不同。可选地，集成光感检测显示基板具有子像素区域和子像素间区域；集成光感检测显示基板还包括遮光层，其位于所述多个发光元件与所述基底基板之间，构造为阻挡漫反射光的至少一部分通过，所述遮光层具有位于所述子像素间区域中的光路孔，以允许所述全反射光的至少一部分通过，从而形成信号丰富光束；可寻址衍射光栅层构造为至少部分地使信号丰富光束准直，从而形成准直光束；并且，光传感器构造为检测准直光束，从而检测指纹信息。可选地，遮光层的面积大于子像素区域的面积；并且，遮光层在基底基板上的正投影覆盖子像素区域在基底基板上的正投影。可选地，集成光感检测显示基板还包括多个薄膜晶体管，其构造为驱动所述多个发光元件发光；所述多个薄膜晶体管中的对应一个包括漏极；所述遮光层包括彼此间隔开的多个遮光块；并且，所述多个遮光块中的对应一个与所述多个薄膜晶体管中的对应一个的漏极电连接。可选地，集成光感检测显示基板还包括：第一绝缘层，其位于漏极与遮光层之间。可选地，所述多个发光元件中的对应一个包括与遮光层电连接的第一电极。可选地，集成光感检测显示基板还包括：第二绝缘层，其位于第一电极与遮光层之间。可选地，第二绝缘层延伸至光路孔中。可选地，第一电极由实质上透明的导电材料制成。可选地，集成光感检测显示基板还包括限定多个子像素孔的像素限定层；并且，像素限定层具有位于子像素间区域中的子像素间孔，以允许全反射光的至少一部分顺序地通过子像素间孔和光路孔。可选地，子像素间孔大于光路孔；并且，遮光层在基底基板上的正投影覆盖像素限定层在基底基板上的正投影。可选地，可寻址衍射光栅层是纳米衍射光栅层。可选地，可寻址衍射光栅层是液晶衍射光栅层。可选地，集成光感检测显示基板还包括光准直膜，其位于可寻址衍射光栅层的远离光传感器的一侧。另一方面，本专利技术提供了一种集成光感检测显示设备，其包括：本文描述的或通过本文描述的方法制造的集成光感检测显示基板；对置基板，其面对所述集成光感检测显示基板；以及，光栅层驱动器电路，其构造为独立控制分别在所述多个单独可寻址衍射区域中的光衍射；其中，所述多个发光元件构造为朝向对置基板发射光，所述光的一部分被对置基板的背对集成光感检测显示基板的表面全反射，从而形成全反射光。可选地，光栅层驱动器电路构造为选择性地至少接通第一单独可寻址衍射区域以将全反射光的一部分衍射至光传感器，并且选择性地至少关断第二单独可寻址衍射区域使得实质上没有光透过所述第二单独可寻址衍射区域。可选地，集成光感检测显示设备还包括触控感应驱动器电路，其构造为检测集成光感检测显示设备中的触摸位置；并且其中，光栅层驱动器电路构造为基于触摸位置选择第一单独可寻址衍射区域和第二单独可寻址衍射区域。另一方面，本专利技术提供了一种驱动集成光感检测显示基板中的光感检测的方法，所述集成光感检测显示基板包括：基底基板；多个发光元件，其位于所述基底基板上并且构造为发射光，所述光的一部分被表面全反射从而形成全反射光；可寻址衍射光栅层，其位于基底基板的远离所述多个发光元件的一侧，并且包括多个单独可寻址衍射区域，分别在所述多个单独可寻址衍射区域中的光衍射独立地可控制；以及光传感器，其位于可寻址衍射光栅层的远离基底基板的一侧并且构造为检测从所述多个单独可寻址衍射区域中的一个或多个传播的光，从而检测指纹信息；其中，所述方法包括：选择性地至少接通第一单独可寻址衍射区域以将全反射光的一部分衍射至光传感器，并且选择性地至少关断第二单独可寻址衍射区域使得实质上没有光透过所述第二单独可寻址衍射区域。附图说明以下附图仅为根据所公开的各种实施例的用于示意性目的的示例，而不旨在限制本专利技术的范围。图1是示出根据本公开的一些实施例中的集成光感检测显示设备的结构的示意图。图2示出了根据本公开的一些实施例中的可寻址衍射光栅层的分别与多个触控感应区域TR对应的多个单独可寻址衍射区域的布置。图3示出了根据本公开的一些实施例中的多个触控感应区域TR中的一个上的触摸事件与可寻址衍射光栅层中的多个单独可寻址衍射区域中的相应一个中的光衍射。图4是示出根据本公开的一些实施例中的集成光感检测显示设备中的可寻址衍射光栅层的多个单独可寻址衍射区域中的一个中的光衍射。图5是示出根据本公开的一些实施例中的可寻址衍射光栅层的结构的示意图。图6示出了根据本公开的一些实施例中的构造为以不同出射角度向光传感器衍射光的多个单独可寻址衍射区域。图7是示出根据本公开的一些实施例中的可寻址衍射光栅层的结构的示意图。图8是示出根据本公开的一些实施例中的集成光感检测显示设备的结构的示意图。图9A至图9C示出了根据本公开的一些实施例中的遮光层的结构。图10是示出根据本公开的一些实施例中的集成光感检测显示设备的结构的示意图。图11A至图11C示出了根据本公开的一些实施例中的像素限定层的结构。图12是示出根据本公开的一些实施例中的集成光感检测显示设备的结构的示意图。具体实施方式现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意，以下对一些实施例的描述仅针对示意和描述的目的而呈现于此。其不旨在是穷尽性的或者受限为所公开的确切形式。因此，本公开特别提供了集成光感检测显示设备和制造集成光感检测显示设备的方法，其实质上消除了由于相关技术的限制和缺陷而导致的问题中的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成光感检测显示基板，包括：基底基板；多个发光元件，其位于所述基底基板上并且构造为发射光，所述光的一部分被表面全反射从而形成全反射光；可寻址衍射光栅层，其位于所述基底基板的远离所述多个发光元件的一侧，并且包括多个单独可寻址衍射区域，分别在所述多个单独可寻址衍射区域中的光衍射独立地可控制；以及光传感器，其位于所述可寻址衍射光栅层的远离所述基底基板的一侧并且构造为检测从所述多个单独可寻址衍射区域中的一个或多个传播的光，从而检测指纹信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成光感检测显示基板，包括：基底基板；多个发光元件，其位于所述基底基板上并且构造为发射光，所述光的一部分被表面全反射从而形成全反射光；可寻址衍射光栅层，其位于所述基底基板的远离所述多个发光元件的一侧，并且包括多个单独可寻址衍射区域，分别在所述多个单独可寻址衍射区域中的光衍射独立地可控制；以及光传感器，其位于所述可寻址衍射光栅层的远离所述基底基板的一侧并且构造为检测从所述多个单独可寻址衍射区域中的一个或多个传播的光，从而检测指纹信息。2.根据权利要求1所述的集成光感检测显示基板，其中，所述光传感器的面积小于所述集成光感检测显示基板的面积；并且所述可寻址衍射光栅层构造为根据所述可寻址衍射光栅层上相对所述光传感器的光出射位置形成以不同出射角度分别朝向所述光传感器传播的准直光束。3.根据权利要求2所述的集成光感检测显示基板，其中，所述多个单独可寻址衍射区域包括第一单独可寻址衍射区域和第二单独可寻址衍射区域；第一单独可寻址衍射区域构造为使传播至第一单独可寻址衍射区域的光准直从而朝向所述光传感器以第一出射角度从第一单独可寻址衍射区域出射；第二单独可寻址衍射区域构造为使传播至第二单独可寻址衍射区域的光准直从而朝向所述光传感器以第二出射角度从第二单独可寻址衍射区域出射；并且第二出射角度和第一出射角度彼此不同。4.根据权利要求1至3中任一项所述的集成光感检测显示基板，其中，所述集成光感检测显示基板具有子像素区域和子像素间区域；所述集成光感检测显示基板还包括遮光层，其位于所述多个发光元件与所述基底基板之间，构造为阻挡漫反射光的至少一部分通过，所述遮光层具有位于所述子像素间区域中的光路孔，以允许所述全反射光的至少一部分通过，从而形成信号丰富光束；所述可寻址衍射光栅层构造为至少部分地使所述信号丰富光束准直，从而形成准直光束；并且所述光传感器构造为检测所述准直光束，从而检测指纹信息。5.根据权利要求4所述的集成光感检测显示基板，其中，所述遮光层的面积大于所述子像素区域的面积；并且所述遮光层在所述基底基板上的正投影覆盖所述子像素区域在所述基底基板上的正投影。6.根据权利要求5所述的集成光感检测显示基板，还包括多个薄膜晶体管，其构造为驱动所述多个发光元件发光；所述多个薄膜晶体管中的对应一个包括漏极；所述遮光层包括彼此间隔开的多个遮光块；并且所述多个遮光块中的对应一个与所述多个薄膜晶体管中的对应一个的漏极电连接。7.根据权利要求6所述的集成光感检测显示基板，还包括：第一绝缘层，其位于所述漏极与所述遮光层之间。8.根据权利要求7所述的集成光感检测显示基板，其中，所述多个发光元件中的对应一个包括与所述遮光层电连接的第一电极。9.根据权利要求8所述的集成光感检测显示基板，还包括：第二绝缘层，其位于所述第一电极与所述遮光层之间。10.根据权利要求9所述的集成光感检测显示基板，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨盛际，董学，陈小川，王辉，卢鹏程，黄冠达，郑增强，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11