阵列基板及其驱动方法、显示面板和显示设备技术

本申请公开了一种阵列基板，该阵列基板包括：衬底基板；衬底基板上的多个像素单元的阵列，每个像素单元包括至少一个用于图像显示的子像素，所述多个像素单元中的至少一些包括至少一个子像素中的用于检测生物特征信息的半导体光电探测器；多根第一扫描线，其用于驱动图像显示；多根第二扫描线，每根第二扫描线连接至一行像素单元中的一行具有半导体光电探测器的子像素；以及多根读线，每根读线连接至一列像素单元中的一列具有半导体光电探测器的子像素中的各半导体光电探测器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示技术，具体地说，涉及阵列基板、具有该阵列基板的显示面板和显示设备以及该阵列基板的驱动方法。
技术介绍
近年来，在指纹和掌纹识别方面，已提出了各种方法。用于识别指纹和掌纹的光学方法的示例包括全反射法、光路分离法和扫描法。在全反射法中，来自诸如环境光之类的光源的光进入像素，并且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，表面的全反射条件在触摸时局部地发生改变，局部地导致全反射扰乱。这种全反射扰乱导致反射减少。基于该原理，可区分手指的脊线与谷线。可替换地，可通过检测当手指触摸显示面板时电容的改变来识别指纹和掌纹。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了一种阵列基板，该阵列基板包括：衬底基板；衬底基板上的多个像素单元的阵列，每个像素单元包括至少一个用于图像显示的子像素，所述多个像素单元中的至少一些在至少一个子像素中包括用于检测生物特征信息的半导体光电探测器；多根第一扫描线，其用于驱动图像显示；多根第二扫描线，每根第二扫描线连接至一行像素单元中的一行具有半导体光电探测器的子像素；以及多根读线，各读线连接至一列像素单元中的一列具有半导体光电探测器的子像素中的各半导体光电探测器；其中，每个子像素包括用于驱动图像显示的第一晶体管；每个半导体光电探测器包括：第一极性区，其连接至同一子像素中的公共电极；第二极性区，其连接至被构造为将复位电压信号提供至第二极性区的电极；以及二极管结，其将第一极性区与第二极性区连接；并且每个具有半导体光电探测器的子像素包括第二晶体管，第二晶体管包括连接至对应的第二扫描线的栅极节点、连接至对应的读线的第一节点以及通过被构造为提供复位电压信号的电极直接地或者间接地连接至第二极性区的第二节点。可选地，被构造为提供复位电压信号的电极是第二晶体管的第二节点；半导体光电探测器位于第二晶体管的第二节点的远离衬底基板的一侧；半导体光电探测器在阵列基板的平面图中的投影在同一子像素中的第二晶体管的第二节点的投影内。可选地，被构造为提供复位电压信号的电极是与同一子像素中的像素电极位于同一层中的电极；半导体光电探测器位于该电极的远离衬底基板的一侧。可选地，每个具有半导体光电探测器的子像素还包括遮光层，其位于电极的靠近衬底基板的一侧；并且半导体光电探测器在阵列基板的平面图中的投影在同一子像素中的遮光层的投影中。可选地，所述多根第一扫描线被构造为在第一时段中逐行地驱动所述多个像素单元；在每帧图像的第一时段中，每根第一扫描线被构造为将第一扫描信号施加至该行子像素中的每个子像素，以允许数据信号从对应的数据线传送至各子像素以基于数据信号生成图像的子像素；所述多根第二扫描线被构造为在第二时段中逐行地驱动所述多个像素单元；在每帧图像的第二时段中，每根第二扫描线被构造为将第二扫描信号施加至该行子像素中的每个第二晶体管，以允许复位电压信号从对应的被构造为提供复位电压信号的电极传送至各半导体光电探测器；复位电压信号被构造为将半导体光电探测器的第二极性区设在高电压电平，公共电极被构造为施加公共电压信号以将半导体光电探测器的第一极性区设在低电压电平，并且半导体光电探测器被构造为处于反向偏置状态；第二时段在时间上比第一时段更晚；并且所述多根第二扫描线被构造为在第三时段中逐行地驱动所述多个像素单元；在每帧图像的第三时段中，每根第二扫描线被构造为将第三扫描信号施加至该行子像素中的每个第二晶体管，以将生物特征信号从每个具有半导体光电探测器的子像素传输至对应的读线；第三时段在时间上比第二时段更晚。可选地，所述多根第二扫描线被构造为在间歇时段中同时驱动所述多个像素单元；在每帧图像的间歇时段中，所述多根第二扫描线被构造为将第四扫描信号同时施加至所述多个像素单元中的多个第二晶体管，以将多个生物特征信号从多个具有半导体光电探测器的子像素传输至多根对应的读线；来自各读线的生物特征信号之和为累积生物特征信号。可选地，间歇时段在时间上比第二时段更早。可选地，在每帧图像的间歇时段中，所述多根第二扫描线被构造为多次施加第四扫描信号。可选地，连接至一列具有半导体光电探测器的子像素的每根数据线在第三时段中用作用于该列具有半导体光电探测器的子像素的读线，并且在第一时段中用作数据线。可选地，半导体光电探测器是PN光电二极管，第一极性区是P+掺杂的半导体区，并且第二极性区是N+掺杂的半导体区。可选地，半导体光电探测器是PIN光电二极管，第一极性区是P+掺杂的半导体区，并且第二极性区是N+掺杂的半导体区，PIN光电二极管还包括P+掺杂的半导体区与N+掺杂的半导体区之间的非晶硅的本征区。可选地，每个像素包括子像素区和子像素间区，半导体光电探测器位于子像素间区中。可选地，每个像素包括子像素区和子像素间区，每个像素中的单个半导体光电探测器被构造为跨越每个像素中的至少两个子像素的子像素间区的一部分。可选地，每个像素包括子像素区和子像素间区，每个各像素中的单个半导体光电探测器被构造为跨越每个像素中的全部子像素的子像素间区的一部分。在另一方面，本专利技术提供了一种包括本文所述的阵列基板的显示面板。在另一方面，本专利技术提供了一种包括本文所述的显示面板的显示设备。在另一方面，本专利技术提供了一种用于驱动阵列基板的操作的方法，包括以下步骤：在每帧图像的第一时段中将多个第一扫描信号逐行地提供至所述多根第一扫描线；在第一时段中，每根第一扫描线将第一扫描信号施加至该行子像素中的各子像素，以允许数据信号从对应的数据线传送至各子像素，以基于数据信号生成图像的子像素；在每帧图像的第二时段中将多个第二扫描信号逐行地提供至所述多根第二扫描线，以及将公共电压信号提供至公共电极；在第二时段中，每根第二扫描线将第二扫描信号施加至该行子像素中的各第二晶体管，以允许复位电压信号从对应的被构造为提供复位电压信号的电极传送至各半导体光电探测器；复位电压信号将半导体光电探测器的第二极性区设在高电压电平，公共电压信号将半导体光电探测器的第一极性区设在低电压电平，并且半导体光电探测器设为处于反向偏置状态；第二时段在时间上比第一时段更晚；以及在每帧图像的第三时段中将多个第三扫描信号逐行地提供至所述多根第二扫描线；在第三时段中每根第二扫描线将第三扫描信号施加至该行子像素中的各第二晶体管，以将生物特征信号从每个具有半导体光电探测器的子像素传输至对应的读线；第三时段在时间上比第二时段更晚。可选地，在间歇时段中将多个第四扫描信号同时提供至所述多根第二扫描线；在每帧图像的间歇时段中，所述多根第二扫描线将第四扫描信号同时施加至所述多个像素单元中的多个第二晶体管，以将多个生物特征信号从多个具有半导体光电探测器的子像素传输至多根对应的读线；以及从来自各读线的生物特征信号中产生累积生物特征信号。可选地，间歇时段在时间上比第二时段更早。可选地，所述方法还包括：在间歇时段中多次重复提供所述多个第四扫描信号的步骤和产生累积生物特征信号的步骤，从而产生多个累积生物特征信号；以及在所述多个累积生物特征信号中的至少两个之间的差大于下阈值并且所述多个累积生物特征信号中的任两个之间的差不超过上阈值的情况下，确定发生了来自人类用户的触摸。附图说明以下附图仅是根据各种公开的实施例的用于示出性目的的示例，而不旨在限制本专利技术的范围。图1A是示出一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列基板，包括：衬底基板；衬底基板上的多个像素单元的阵列，每个像素单元包括至少一个用于图像显示的子像素，所述多个像素单元中的至少一些在至少一个子像素中包括用于检测生物特征信息的半导体光电探测器；多根第一扫描线，其用于驱动图像显示；多根第二扫描线，每根第二扫描线连接至一行像素单元中的一行具有半导体光电探测器的子像素；以及多根读线，各读线连接至一列像素单元中的一列具有半导体光电探测器的子像素中的各半导体光电探测器；其中，每个子像素包括用于驱动图像显示的第一晶体管；每个半导体光电探测器包括：第一极性区，其连接至同一子像素中的公共电极；第二极性区，其连接至被构造为将复位电压信号提供至第二极性区的电极；以及二极管结，其连接第一极性区与第二极性区；并且每个具有半导体光电探测器的子像素包括第二晶体管，第二晶体管包括连接至对应的第二扫描线的栅极节点、连接至对应的读线的第一节点以及通过被构造为提供复位电压信号的电极直接地或者间接地连接至第二极性区的第二节点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阵列基板，包括：衬底基板；衬底基板上的多个像素单元的阵列，每个像素单元包括至少一个用于图像显示的子像素，所述多个像素单元中的至少一些在至少一个子像素中包括用于检测生物特征信息的半导体光电探测器；多根第一扫描线，其用于驱动图像显示；多根第二扫描线，每根第二扫描线连接至一行像素单元中的一行具有半导体光电探测器的子像素；以及多根读线，各读线连接至一列像素单元中的一列具有半导体光电探测器的子像素中的各半导体光电探测器；其中，每个子像素包括用于驱动图像显示的第一晶体管；每个半导体光电探测器包括：第一极性区，其连接至同一子像素中的公共电极；第二极性区，其连接至被构造为将复位电压信号提供至第二极性区的电极；以及二极管结，其连接第一极性区与第二极性区；并且每个具有半导体光电探测器的子像素包括第二晶体管，第二晶体管包括连接至对应的第二扫描线的栅极节点、连接至对应的读线的第一节点以及通过被构造为提供复位电压信号的电极直接地或者间接地连接至第二极性区的第二节点。2.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，被构造为提供复位电压信号的电极是第二晶体管的第二节点；半导体光电探测器位于第二晶体管的第二节点的远离衬底基板的一侧；半导体光电探测器在阵列基板的平面图中的投影在同一子像素中的第二晶体管的第二节点的投影内。3.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，被构造为提供复位电压信号的电极是与同一子像素中的像素电极位于同一层中的电极；半导体光电探测器位于所述电极的远离衬底基板的一侧。4.根据权利要求3所述的阵列基板，其中，每个具有半导体光电探测器的子像素还包括遮光层，其位于所述电极的靠近衬底基板的一侧；并且半导体光电探测器在阵列基板的平面图中的投影在同一子像素中的遮光层的投影内。5.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述多根第一扫描线被构造为在第一时段中逐行地驱动所述多个像素单元；在每帧图像的第一时段中，每根第一扫描线被构造为将第一扫描信号施加至该行子像素中的每个子像素，以允许数据信号从对应的数据线传送至各子像素以基于数据信号生成图像的子像素；所述多根第二扫描线被构造为在第二时段中逐行地驱动所述多个像素单元；在每帧图像的第二时段中，每根第二扫描线被构造为将第二扫描信号施加至该行子像素中的每个第二晶体管，以允许复位电压信号从对应的被构造为提供复位电压信号的电极传送至各半导体光电探测器；复位电压信号被构造为将半导体光电探测器的第二极性区设在高电压电平，公共电极被构造为施加公共电压信号以将半导体光电探测器的第一极性区设在低电压电平，并且半导体光电探测器被构造为处于反向偏置状态；第二时段在时间上比第一时段更晚；并且所述多根第二扫描线被构造为在第三时段中逐行地驱动所述多个像素单元；在每帧图像的第三时段中，每根第二扫描线被构造为将第三扫描信号施加至该行子像素中的每个第二晶体管，以将生物特征信号从每个具有半导体光电探测器的子像素传输至对应的读线；第三时段在时间上比第二时段更晚。6.根据权利要求5所述的阵列基板，其中，所述多根第二扫描线被构造为在间歇时段中同时驱动所述多个像素单元；在每帧图像的间歇时段中，所述多根第二扫描线被构造为将第四扫描信号同时施加至所述多个像素单元中的多个第二晶体管，以将多个生物特征信号从多个具有半导体光电探测器的子像素传输至多根对应的读线；来自各读线的生物特征信号之和为累积生物特征信号。7.根据权利要求6所述的阵列基板，其中，间歇时段在时间上比第二时段更早。8.根据权利要求6所述的阵列基板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英明，董学，薛海林，王海生，陈小川，丁小梁，杨盛际，许睿，李昌峰，刘伟，王鹏鹏，
申请(专利权)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，
类型：发明
国别省市：北京;11