特許 7372969 アレイ基板及び表示パネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-24

(45)【発行日】2023-11-01

(54)【発明の名称】アレイ基板及び表示パネル

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/30 20060101AFI20231025BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20231025BHJP

   G02F 1/1368 20060101ALI20231025BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20231025BHJP

   G09G 3/36 20060101ALI20231025BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20231025BHJP

   H01L 29/786 20060101ALI20231025BHJP

   H01L 21/336 20060101ALI20231025BHJP

   H01L 31/10 20060101ALI20231025BHJP

【ＦＩ】

G09F9/30 338

G02F1/133 550

G02F1/1368

G09F9/30 349Z

G09G3/20 621A

G09G3/20 622D

G09G3/20 624B

G09G3/20 680H

G09G3/20 691D

G09G3/36

H01L27/146 C

H01L29/78 612C

H01L29/78 612Z

H01L31/10 A

H01L31/10 G

H01L31/10 H

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021529050

(86)(22)【出願日】2021-05-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-26

(86)【国際出願番号】 CN2021094410

(87)【国際公開番号】W WO2022227136

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2021-07-07

(31)【優先権主張番号】202110469516.0

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519182202

【氏名又は名称】深▲セン▼市▲華▼星光▲電▼半▲導▼体▲顕▼示技▲術▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】陸 志涛

【審査官】村上 遼太

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４２２１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１２３０６３０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０４９１８８６（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１９１６４６４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１８０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６２２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２７８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１８７８５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００６６４０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１７２５２４２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｆ ９／００－９／４６

Ｈ０１Ｌ３１／００－３１／０２

３１／０２３２

３１／０２４８

３１／０２６４

３１／０８

３１／１０

３１／１０７－３１／１０８

３１／１１１

３１／１８

５１／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース基板と、前記ベース基板に設けられる画素回路とを含み、前記画素回路が、駆動回路と、第１トランジスタ、第２トランジスタ及び第１容量を含む受光回路とを含むアレイ基板であって、
前記第１トランジスタのゲートが第１制御信号線に接続され、前記第１トランジスタの第１極が第１電源線に接続され、前記第１トランジスタの第２極が前記第２トランジスタの第１極に接続され、
前記第１容量が第１電極板及び第２電極板を含み、前記第１電極板が前記第１トランジスタの第２極及び前記第２トランジスタの第１極に接続され、前記第２電極板が共通電圧信号線に接続され、
前記第１電極板及び前記第２電極板が共に透明電極板であり、前記駆動回路及び前記受光回路が前記共通電圧信号線を共有し、
前記アレイ基板は、前記受光回路が内部に設けられる受光ユニットをさらに含み、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタが同層に設けられ、前記第１容量が、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられ、
前記アレイ基板は、
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる第１無機層と、
前記第１無機層の前記第１トランジスタから離れた側に設けられて、前記第１電極板と前記第２電極板との間に位置する第２無機層と、をさらに含み、
前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第１電極板又は前記第２電極板と同層に設けられる画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含む、
アレイ基板。

【請求項2】

前記受光回路は、前記第２トランジスタの第２極に接続される読み出し回路をさらに含み、前記第２トランジスタのゲートが第２制御信号線に接続される請求項１に記載のアレイ基板。

【請求項3】

前記第１電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第２電極板が前記第２無機層に設けられる請求項１に記載のアレイ基板。

【請求項4】

前記第２電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第１電極板が前記第２無機層に設けられる請求項１に記載のアレイ基板。

【請求項5】

前記第１電極板、前記共通電極及び前記画素電極の材料が同じである請求項１に記載のアレイ基板。

【請求項6】

前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第３トランジスタの上方に設けられて、前記第３トランジスタに電気的に接続される画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含み、
前記画素電極が、前記第１電極板及び前記第２電極板と異なる層に設けられる請求項１に記載のアレイ基板。

【請求項7】

前記共通電圧信号線が前記第１トランジスタのゲートと同層に設けられる請求項１に記載のアレイ基板。

【請求項8】

ベース基板と、前記ベース基板に設けられる画素回路とを含むアレイ基板を含み、前記画素回路が、駆動回路と、第１トランジスタ、第２トランジスタ及び第１容量を含む受光回路とを含む表示パネルであって、
前記第１トランジスタのゲートが第１制御信号線に接続され、前記第１トランジスタの第１極が第１電源線に接続され、前記第１トランジスタの第２極が前記第２トランジスタの第１極に接続され、
前記第１容量が第１電極板及び第２電極板を含み、前記第１電極板が前記第１トランジスタの第２極及び前記第２トランジスタの第１極に接続され、前記第２電極板が共通電圧信号線に接続され、
前記第１電極板及び前記第２電極板が共に透明電極板であり、前記駆動回路及び前記受光回路が前記共通電圧信号線を共有し、
前記アレイ基板は、前記受光回路が内部に設けられる受光ユニットをさらに含み、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタが同層に設けられ、前記第１容量が、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられ、
前記アレイ基板は、
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる第１無機層と、
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる第１無機層と、
前記第１無機層の前記第１トランジスタから離れた側に設けられて、前記第１電極板と前記第２電極板との間に位置する第２無機層と、をさらに含み、
前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第１電極板又は前記第２電極板と同層に設けられる画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含む、
表示パネル。

【請求項9】

前記受光回路は、前記第２トランジスタの第２極に接続される読み出し回路をさらに含み、前記第２トランジスタのゲートが第２制御信号線に接続される請求項８に記載の表示パネル。

【請求項10】

前記表示パネルは、１フレーム時間内に表示段階及び受光段階に分けられ、前記表示ユニットが前記表示段階で動作し、前記受光ユニットが前記受光段階で動作する請求項８に記載の表示パネル。

【請求項11】

前記第１電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第２電極板が前記第２無機層に設けられる請求項８に記載の表示パネル。

【請求項12】

前記第２電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第１電極板が前記第２無機層に設けられる請求項８に記載の表示パネル。

【請求項13】

前記第１電極板、前記共通電極及び前記画素電極の材料が同じである請求項８に記載の表示パネル。

【請求項14】

前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第３トランジスタの上方に設けられて、前記第３トランジスタに電気的に接続される画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含み、
前記画素電極が、前記第１電極板及び前記第２電極板と異なる層に設けられる請求項８に記載の表示パネル。

【請求項15】

前記共通電圧信号線が前記第１トランジスタのゲートと同層に設けられる請求項８に記載の表示パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示の技術分野に関し、特にアレイ基板及び表示パネルに関する。

【背景技術】

【0002】

表示技術の発展に伴い、光センサを表示パネルに集積するとともに、レーザ光を制御源とする遠隔インタラクション技術が注目されている。光センサは主に、受光して光電流を発生させるための受光薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴ）と、受光薄膜トランジスタが受光して光電流を発生させた電気量を一時的に蓄積するための蓄積容量などとを含む。蓄積容量の大きさはこの変化する電気量に合わせる必要があり、この電気量に合わせるために、蓄積容量の面積を大きくする必要がある。そして、蓄積容量の光不透過性により、大きな蓄積容量が大きな表示面積を占有することで、表示パネルの開口率を低下させてしまう。

【0003】

したがって、従来の表示パネルが有する開口率が低いという技術的課題を解決する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、従来の表示パネルが有する開口率が低いという技術的課題を解決するために、アレイ基板及び表示パネルを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の技術的課題を解決するために、本発明は下記の技術的手段を提供する。

【0006】

本発明の実施例は、ベース基板と、前記ベース基板に設けられる画素回路とを含み、前記画素回路が、駆動回路と、第１トランジスタ、第２トランジスタ及び第１容量を含む受光回路とを含むアレイ基板を提供し、
前記第１トランジスタのゲートが第１制御信号線に接続され、前記第１トランジスタの第１極が第１電源線に接続され、前記第１トランジスタの第２極が前記第２トランジスタの第１極に接続され、
前記第１容量が第１電極板及び第２電極板を含み、前記第１電極板が前記第１トランジスタの第２極及び前記第２トランジスタの第１極に接続され、前記第２電極板が共通電圧信号線に接続され、
前記第１電極板及び前記第２電極板が共に透明電極板であり、前記駆動回路及び前記受光回路が前記共通電圧信号線を共有する。

【0007】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記受光回路は、前記第２トランジスタの第２極に接続される読み出し回路をさらに含み、前記第２トランジスタのゲートが第２制御信号線に接続される。

【0008】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記アレイ基板は、前記受光回路が内部に設けられる受光ユニットをさらに含み、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタが同層に設けられ、前記第１容量が、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる。

【0009】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記アレイ基板は、
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる第１無機層と、
前記第１無機層の前記第１トランジスタから離れた側に設けられて、前記第１電極板と前記第２電極板との間に位置する第２無機層と、をさらに含む。

【0010】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第１電極板又は前記第２電極板と同層に設けられる画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含む。

【0011】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記第１電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第２電極板が前記第２無機層に設けられる。

【0012】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記第２電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第１電極板が前記第２無機層に設けられる。

【0013】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記第１電極板、前記共通電極及び前記画素電極の材料が同じである。

【0014】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第３トランジスタの上方に設けられて、前記第３トランジスタに電気的に接続される画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含み、
前記画素電極が、前記第１電極板及び前記第２電極板と異なる層に設けられる。

【0015】

本発明の実施例に係るアレイ基板において、前記共通電圧信号線が前記第１トランジスタのゲートと同層に設けられる。

【0016】

本発明の実施例は、ベース基板と、前記ベース基板に設けられる画素回路とを含むアレイ基板を含み、前記画素回路が、駆動回路と、第１トランジスタ、第２トランジスタ及び第１容量を含む受光回路とを含む表示パネルをさらに提供し、
前記第１トランジスタのゲートが第１制御信号線に接続され、前記第１トランジスタの第１極が第１電源線に接続され、前記第１トランジスタの第２極が前記第２トランジスタの第１極に接続され、
前記第１容量が第１電極板及び第２電極板を含み、前記第１電極板が前記第１トランジスタの第２極及び前記第２トランジスタの第１極に接続され、前記第２電極板が共通電圧信号線に接続され、
前記第１電極板及び前記第２電極板が共に透明電極板であり、前記駆動回路及び前記受光回路が前記共通電圧信号線を共有する。

【0017】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記受光回路は、前記第２トランジスタの第２極に接続される読み出し回路をさらに含み、前記第２トランジスタのゲートが第２制御信号線に接続される。

【0018】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記アレイ基板は、前記受光回路が内部に設けられる受光ユニットをさらに含み、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタが同層に設けられ、前記第１容量が、前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる。

【0019】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記アレイ基板は、
前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの前記ベース基板から離れた側に設けられる第１無機層と、
前記第１無機層の前記第１トランジスタから離れた側に設けられて、前記第１電極板と前記第２電極板との間に位置する第２無機層と、をさらに含む。

【0020】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第１電極板又は前記第２電極板と同層に設けられる画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含み、
前記表示パネルは、１フレーム時間内に表示段階及び受光段階に分けられ、前記表示ユニットが前記表示段階で動作し、前記受光ユニットが前記受光段階で動作する。

【0021】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第２電極板が前記第２無機層に設けられる。

【0022】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第２電極板が前記第１無機層に設けられ、前記第１電極板が前記第２無機層に設けられる。

【0023】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１電極板、前記共通電極及び前記画素電極の材料が同じである。

【0024】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記アレイ基板は、前記駆動回路が内部に設けられる表示ユニットをさらに含み、前記表示ユニットは、
前記第１トランジスタと同層に設けられる第３トランジスタと、
前記第３トランジスタの上方に設けられて、前記第３トランジスタに電気的に接続される画素電極と、
前記第２電極板として多重化される共通電極と、を含み、
前記画素電極が、前記第１電極板及び前記第２電極板と異なる層に設けられる。

【0025】

本発明の実施例に係る表示パネルにおいて、前記共通電圧信号線が前記第１トランジスタのゲートと同層に設けられる。

【発明の効果】

【0026】

本発明に係るアレイ基板及び表示パネルにおける第１容量の第１電極板及び第２電極板が共に透明電極板であり、第１電極板が新たに追加された透明導電膜層で形成され、第２電極板が表示ユニットの共通電極で多重化され、１フレーム時間内に表示ユニット及び受光ユニットが時分割で交互に動作することで、第１容量が光透過可能であり、表示領域の面積を余分に占有することなく、表示パネルの表示に影響を与えることなく、表示パネルの開口率及び表示効果を向上させる。第１容量の電極板が透明電極板であり、表示に影響を与えることなく表示領域に設けられているため、面積が大きい第１容量を設けることができ、受光効果を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

以下、実施例又は従来技術における技術的手段をより明確に説明するために、実施例又は従来技術の説明に使用する添付図面を簡単に説明するが、以下の説明における添付図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとっては創造的努力なしにこれらの図面から他の図面を導き出すこともできることは明らかである。

【図1】図１は本発明の実施例に係る画素回路のブロック構成を示す図である。

【図2】図２は本発明の実施例に係る受光回路の回路構成を示す図である。

【図3】図３は本発明の実施例に係るアレイ基板の第１の膜層断面構造を示す図である。

【図4】図４は本発明の実施例に係るアレイ基板の第２の膜層断面構造を示す図である。

【図5】図５は本発明の実施例に係るアレイ基板の第３の膜層断面構造を示す図である。

【図6】図６は本発明の実施例に係る表示パネルの断面構造概略図である。

【図7】図７は本発明の実施例に係る表示パネルの時分割で複数段階のタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明を実施するための特定の実施例を例示するために、添付されている図面を参照して各実施例を説明する。［上］、［下］、［前］、［後］、［左］、［右］、［内］、［外］、「側面］などの本発明で言及される方向の用語は、単に添付図面を参照する方向に過ぎない。従って、方向の用語は、本発明を説明して理解するために使用され、本発明を限定するためのものではない。図面において、構造的に同様の要素は同じ符号で示されている。添付図面において、いくつかの層及び領域の厚さは、理解を明瞭にし、説明を容易にするために、誇張されている。即ち、添付図面に示された各構成要素のサイズ及び厚さは、任意に図示されたものであるが、本発明は、これに限定されるものではない。

【0029】

図１～図３を参照すると、図１は本発明の実施例に係る画素回路のブロック構成を示す図であり、図２は本発明の実施例に係る受光回路の回路構成を示す図であり、図３は本発明の実施例に係るアレイ基板の第１の膜層断面構造を示す図である。前記アレイ基板１００はベース基板１０と、前記ベース基板１０に設けられる画素回路ＰＣとを含み、前記画素回路ＰＣが駆動回路ＤＣ及び受光回路ＬＣを含む。前記アレイ基板１００は、前記ベース基板１０に設けられる表示ユニット２０及び受光ユニット３０を含み、前記駆動回路ＤＣが前記表示ユニット２０内に設けられ、前記表示ユニット２０内の画素を表示させ、前記受光回路ＬＣが前記受光ユニット３０内に設けられ、光強度の変化を検知することにより、前記受光ユニット３０にタッチ、指紋認識、遠距離光学的相互作用などの機能を実現させる。

【0030】

所望により、前記受光回路ＬＣは第１トランジスタＴ１、第２トランジスタＴ２及び第１容量Ｃ１を含む。前記第１トランジスタＴ１のゲートＭ１が第１制御信号線ＳＶＧＧに接続され、前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１が第１電源線ＳＶＤＤに接続され、前記第１トランジスタＴ１の第２極Ｄ１が前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２に接続される。前記第１容量Ｃ１が第１電極板１１及び第２電極板１２を含み、前記第１電極板１１が前記第１トランジスタＴ１の第２極Ｄ１及び前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２に接続され、前記第２電極板１２が共通電圧信号線Ｖｃｏｍに接続される。前記第１電極板１１及び前記第２電極板１２が共に透明電極板であり、前記駆動回路ＤＣ及び前記受光回路ＬＣが前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍを共有する。

【0031】

さらに、前記受光回路ＬＣは、前記第２トランジスタＴ２の第２極Ｄ２に接続される読み出し回路をさらに含み、前記第２トランジスタＴ２のゲートＭ２が第２制御信号線Ｇａｔｅに接続される。

【0032】

所望により、前記読み出し回路は演算増幅器ＦＤ、第２容量Ｃ２、第１スイッチＳｒを含み、前記演算増幅器ＦＤは反転入力端、非反転入力端及び出力端（図２における演算増幅器ＦＤに示される「－」は反転入力端を示し、「＋」は非反転入力端を示す）を含み、前記非反転入力端が比較電圧Ｖｒｅｆに接続され、前記反転入力端が前記第２トランジスタＴ２の第２極Ｄ２に接続される。前記第２容量Ｃ２及び前記第１スイッチＳｒが共に前記演算増幅器ＦＤと並列接続され、具体的に、前記第２容量Ｃ２の一端及び前記第１スイッチＳｒの一端が共に前記演算増幅器ＦＤの反転入力端に接続され、前記第２容量Ｃ２の他端及び前記第１スイッチＳｒの他端が共に前記演算増幅器ＦＤの出力端に接続される。前記演算増幅器ＦＤの出力端がさらに、受光信号を出力するための読み出し線Ｒｅａｄｏｕｔに接続される。

【0033】

なお、本発明のトランジスタの第１極がトランジスタのソースであってもよく、トランジスタの第２極がトランジスタのドレインであってもよく、例えば前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１が前記第１トランジスタＴ１のソースであり、前記第１トランジスタＴ１の第２極Ｄ１が前記第１トランジスタＴ１のドレインであるが、本発明はこれに限定されない。また、本発明の前記第１容量Ｃ１が蓄積容量であり、前記第２容量Ｃ２が積分容量であり、前記第１トランジスタＴ１がフォトトランジスタであり、前記第２トランジスタＴ２がスイッチングトランジスタである。

【0034】

前記受光回路ＬＣの動作は、前記第１制御信号線ＳＶＧＧが前記第１トランジスタＴ１のゲートＭ１に電圧を供給し、前記第１トランジスタＴ１の前記第１極Ｓ１及び前記第１トランジスタＴ１の前記第２極Ｄ１をオンにさせ、前記第１トランジスタＴ１のチャネルに光が照射されることによって光リーク電流が発生し、光強度の程度によって異なる程度のリーク電流を発生させることを含む。前記第１電源線ＳＶＤＤの電気信号は、前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１から第２極Ｄ１に流れるとともに、前記第１容量Ｃ１の第１電極板１１に達し、前記第１トランジスタＴ１から発生した光リーク電流によって変化する。前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２が前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍに接続され、このときに前記第１容量Ｃ１が充電状態にあり、充電された電気信号が受光の情報を含む。

【0035】

そして、前記第１容量Ｃ１の第１電極板１１が前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２にさらに接続され、前記第２制御信号線Ｇａｔｅが前記第２トランジスタＴ２のゲートＭ２に電圧を供給して前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２及び第２極Ｄ２をオンにさせると、前記第１容量Ｃ１に蓄積された電荷が前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２を介して前記第２トランジスタＴ２の第２極Ｄ２に流れることで、前記第１容量Ｃ１が前記第２トランジスタＴ２により放電される。

【0036】

前記第２トランジスタＴ２の第２極Ｄ２が前記読み出し回路に接続され、前記読み出し回路が前記第２トランジスタＴ２の第２極Ｄ２から流れ出す電荷を受け取るとともに、該電荷を電圧信号に変換して出力する。

【0037】

図３を引続き参照すると、前記アレイ基板１００は表示ユニット２０及び受光ユニット３０を含み、前記受光ユニット３０の前記第１トランジスタＴ１及び前記第２トランジスタＴ２が同層に設けられ、前記第１容量Ｃ１が、前記第１トランジスタＴ１及び前記第２トランジスタＴ２の前記ベース基板１０から離れた側に設けられる。前記表示ユニット２０は第３トランジスタＴ３、画素電極１３及び共通電極１４を含み、前記第３トランジスタＴ３と前記第１トランジスタＴ１及び前記第２トランジスタＴ２とが同層に設けられ、前記画素電極１３が前記第３トランジスタＴ３の上方に設けられ、前記第３トランジスタＴ３に電気的に接続され、前記共通電極１４と前記画素電極１３とが同層に設けられ、前記共通電極１４が前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２として多重化され、つまり前記画素電極１３と前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２とが同層に設けられる。

【0038】

所望により、前記ベース基板１０はリジッド基板又はフレキシブル基板であってもよく、前記ベース基板１０がリジッド基板である場合に、ガラス基板などのリジッド基板を含んでもよく、前記ベース基板１０がフレキシブル基板である場合に、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ，ＰＩ）フィルム、極薄ガラスフィルムなどのフレキシブル基板を含んでもよい。

【0039】

なお、前記第１トランジスタＴ１、前記第２トランジスタＴ２及び前記第３トランジスタＴ３が同層に設けられるとは、前記第１トランジスタＴ１、前記第２トランジスタＴ２及び前記第３トランジスタＴ３の各膜層の製造工程において、同じ材料で形成された膜層をパターニングして少なくとも２つの異なる特徴を得ることを意味する。例えば、本実施例における前記画素電極１３と前記共通電極１４とが同一透明導電層をパターニングして得られる場合に、前記画素電極１３と前記共通電極１４とが同層に設けられる。

【0040】

所望により、前記アレイ基板１００は、前記ベース基板１０に順次積層された第１金属層、ゲート絶縁層４０、半導体層及び第２金属層を含む。前記第１金属層をパターニングして前記第１トランジスタＴ１のゲートＭ１、前記第２トランジスタＴ２のゲートＭ２、前記第３トランジスタＴ３のゲートＭ３及び共通電圧信号線Ｖｃｏｍを形成し、前記半導体層をパターニングして前記第１トランジスタＴ１の活性層２１、前記第２トランジスタＴ２の活性層２２及び前記第３トランジスタＴ３の活性層２３を形成し、前記第２金属層をパターニングして前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１及び第２極Ｄ１、前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２及び第２極Ｄ２、前記第３トランジスタＴ３の第１極Ｓ３及び第２極Ｄ３並びに前記第１トランジスタＴ１の第２極Ｄ１と前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２とを接続するための接続配線２４を形成する。

【0041】

なお、前記半導体層及び前記第２金属層が同一フォトマスクにより黄色光工程を行うことにより、トランジスタの第１極、第２極、接続配線及び活性層パターンなどの構造を同時に形成することができる。具体的には、前記ゲート絶縁層に前記半導体層、前記第２金属層を順次積層堆積し、ハーフトーンマスク（Ｈａｌｆ－ｔｏｎｅ ｍａｓｋ，ＨＴＭ）又はグレイトーンマスク（Ｇｒａｙ Ｔｏｎｅ Ｍａｓｋ，ＧＴＭ）を用いて前記半導体層、前記第２金属層に対して黄色光工程を行い、複数回の露光、現像、エッチング等の工程により所望のパターン構造を形成する。

【0042】

前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１及び第２極Ｄ１と前記第１トランジスタＴ１の活性層２１とが直接接触し、前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１と第２極Ｄ２との間に間隔を有し、該間隔に対応する前記活性層２１の一部が前記第１トランジスタＴ１のチャネルである。前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２及び第２極Ｄ２と前記第２トランジスタＴ２の活性層２２とが直接接触し、前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２と第２極Ｄ２との間に間隔を有し、該間隔に対応する前記活性層２２の一部が前記第２トランジスタＴ２のチャネルである。前記第３トランジスタＴ３の第１極Ｓ３及び第２極Ｄ３と前記第３トランジスタＴ３の活性層２３とが直接接触し、前記第３トランジスタＴ３の第１極Ｓ３と第２極Ｄ３との間に間隔を有し、該間隔に対応する前記活性層２３の一部が前記第３トランジスタＴ３のチャネルである。勿論、トランジスタの第１極及び第２極の活性層と接触する部分に、抵抗を低減させるために、オーミックコンタクト層がさらに設けられてもよい。

【0043】

さらに、前記アレイ基板１００は第１無機層５０及び第２無機層６０をさらに含み、前記第１無機層５０が前記第１トランジスタＴ１及び前記第２トランジスタＴ２の前記ベース基板１０から離れた側に設けられ、第２無機層６０が前記第１無機層５０の前記第１トランジスタＴ１から離れた側に設けられて、前記第１電極板１１と前記第２電極板１２との間に位置する。

【0044】

具体的には、前記第１無機層５０で前記第１トランジスタＴ１の第１極Ｓ１及び第２極Ｄ１並びに前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２及び第２極Ｄ２を覆い、前記ゲート絶縁層４０を覆う。前記第１無機層５０をパターニングして第１開口を形成し、前記接続配線２４の一部を露出させるために、前記第１開口が前記第１無機層５０を前記接続配線２４まで貫通する。前記第１無機層５０の材料は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮＯ）等の無機物を含む。

【0045】

前記第１容量Ｃ１の前記第１電極板１１が前記第１無機層５０上に設けられ、前記第１容量Ｃ１の前記第２電極板１２が前記第２無機層６０上に設けられる。具体的には、前記第１無機層５０上に第１透明導電層が設けられ、前記第１透明導電層をパターニングして前記第１容量Ｃ１の第１電極板１１を形成し、前記第１電極板１１が前記第１無機層５０の第１ビアホールを介して前記接続配線に接続され、つまり前記第１電極板１１が、前記第１トランジスタＴ１の第２極Ｄ１及び前記第２トランジスタＴ２の第１極Ｓ２と接続される。前記第１透明導電層の材料が酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）などの透明導電材料を含む。

【0046】

前記第２無機層６０が前記第１電極板１１及び前記第１無機層５０を覆い、前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍの一部を露出させるために、前記第２無機層６０をパターニングして第２開口及び第３開口を形成し、前記第２開口が前記第２無機層６０、前記第１無機層５０及び前記ゲート絶縁層４０を前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍまで貫通する。前記第３トランジスタＴ３の第２極Ｄ３の一部を露出させるために、前記第３開口が前記第２無機層６０及び前記第１無機層５０を前記第３トランジスタＴ３の第２極Ｄ３まで貫通する。前記第１無機層５０の材料は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮＯ）等の無機物を含む。

【0047】

前記第２無機層６０に第２透明導電層が設けられ、前記第２透明導電層をパターニングして前記表示ユニット２０の前記画素電極１３及び前記共通電極１４を形成し、前記共通電極１４が前記第２ビアホールを介して前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍに接続され、前記共通電極１４が前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２として多重化され、前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍが一定の定電圧信号を提供する。前記画素電極１３が前記第３ビアホールを介して前記第３トランジスタＴ３の第２極Ｄ３に接続される。前記第２透明導電層の材料は酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）などの透明導電材料を含む。

【0048】

本実施例において、前記アレイ基板１００に独立した透明導電膜を前記受光ユニット３０の第１容量Ｃ１の第１電極板１１として新たに追加するとともに、前記表示ユニット２０の共通電極１４を前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２として多重化することで、第１容量Ｃ１が、表示領域の面積を余分に占有することなく、該アレイ基板１００の表示パネルの正常表示に影響を与えることなく、光透過可能であり、表示パネルの開口率及び表示効果を向上させる。第１容量の電極板は透明電極板であり、表示に影響を与えることなく表示領域に設けられているため、面積が大きい第１容量を設けることができ、受光効果を向上させる。

【0049】

一実施例において、図４を参照すると、図４は本発明の実施例に係るアレイ基板の第２の断面構造を示す図である。上記実施例と異なる点は、前記アレイ基板１０１の前記受光ユニット３０内において、前記第１容量Ｃ１の前記第２電極板１２が前記第１無機層５０上に設けられ、前記第１電極板１１が前記第２無機層６０上に設けられることである。前記表示ユニット２０の前記画素電極１３と前記第１容量Ｃ１の第１電極板１１とが同層に設けられ、前記共通電極１４が前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２として多重化される。

【0050】

具体的には、前記第２電極板１２が前記第１無機層５０のビアホールを介して前記共通電圧信号線Ｖｃｏｍに接続され、前記第１電極板１１が前記第２無機層６０のビアホールを介して前記接続配線２４に接続され、前記画素電極１３が前記第２無機層６０の他のビアホールを介して前記第３トランジスタＴ３の第２極Ｄ３に接続される。その他の説明は上記実施例を参照し、ここでは説明を省略する。

【0051】

一実施例において、図５を参照すると、図５は本発明の実施例に係るアレイ基板の第３の断面構造を示す図である。上記実施例と異なる点は、前記アレイ基板１０２の前記表示ユニット２０内において、前記画素電極１３と前記共通電極１４とが異なる層に設けられ、前記共通電極１４が前記第１容量Ｃ１の第２電極板１２として多重化されることである。

【0052】

具体的には、前記アレイ基板１００は第３無機層７０をさらに含み、前記第１容量Ｃ１の第１電極板１１が前記第１無機層５０上に設けられ、前記共通電極１４が前記第２無機層６０上に設けられ、前記画素電極１３が前記第３無機層７０上に設けられる。前記第３無機層７０の材料は前記第１無機層及び／又は前記第２無機層６０の材料が同じであってもよい。前記共通電極１４を全面の電極として設けることができ、これにより多くの画素電極１３を設けることができ、解像度を向上させる。その他の説明は上記実施例を参照し、ここでは説明を省略する。

【0053】

本発明の実施例は、上記実施例のいずれかのアレイ基板を含む表示パネルをさらに提供し、前記表示パネルは、１フレーム時間内に表示段階及び受光段階に分けられ、表示ユニット２０が前記表示段階で動作し、受光ユニット３０が前記受光段階で動作する。

【0054】

具体的には、図３、図６及び図７を合わせて参照すると、図６は本発明の実施例に係る表示パネルの断面構造を示す図であり、図７は本発明の実施例に係る表示パネルの時分割で複数段階のタイミングチャートである。前記表示パネル１０００が液晶表示（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）パネルであり、前記表示パネル１０００はアレイ基板１００と、前記アレイ基板１００と対向して設けられるカラーフィルタ基板２００と、前記アレイ基板１００と前記カラーフィルタ基板２００との間に設けられる液晶層３００とを含む。

【0055】

前記アレイ基板１００に受光ユニット３０が集積されているため、前記アレイ基板１００を含む表示パネル１０００がタッチ、指紋認識、遠隔光インタラクション等の機能を実現するとともに、受光ユニット３０を前記表示パネル１０００内に集積して、前記表示パネル１０００の全体の厚さを薄くすることができる。

【0056】

前記受光ユニット３０と前記表示ユニット２０とをアレイ基板１００に共に集積し、前記表示パネル１０００の表示に影響を与えないように、前記受光ユニット３０及び前記表示ユニット２０が時分割で交互動作することができる。具体的には、図７を参照すると、１フレーム時間内に、前記表示パネル１０００が表示段階ＤＤ及び受光段階ＳＤに分けられる。前記表示段階ＤＤにおいて、ゲート走査線が、前記表示ユニット２０のトランジスタのオン・オフを制御するために、走査信号（図７に示すＧ１～Ｇｎ－２、Ｇｎ－１、Ｇｎ）を順次提供し、前記表示パネル１０００の表示機能を実現する。前記受光段階ＳＤにおいて、ゲート走査線が走査を停止し、図７に示すＧ１～Ｇｎ－２、Ｇｎ－１、Ｇｎが前記受光段階ＤＤにおいてすべてローレベルにされ、前記表示パネル１０００の表示機能をオフにし、受光ユニット３０を前記受光段階ＳＤにおいて動作させることができる。このように前記表示パネル１０００の表示ユニット２０及び受光ユニット３０を時分割で交互に動作することにより、前記表示パネル１０００の正常表示に影響を与えることなく、前記表示パネル１０００のタッチ、指紋認識、遠隔光インタラクションなどの機能を実現することができる。

【0057】

本発明の実施例は、前記実施例のいずれかの表示パネル、前記表示パネルにバインディングされる回路基板などのデバイス及び前記表示パネルに覆われるカバープレートなどを含む表示装置をさらに提供する。前記表示装置は携帯電話、テレビ、ノートパソコンなどの電子機器を含む。

【0058】

上記実施例から分かるように、
本発明に係るアレイ基板及び表示パネルは、前記アレイ基板が表示ユニットと、第１トランジスタ、第２トランジスタ及び第１容量を含む受光ユニットとを含み、第１トランジスタ及び第２トランジスタが同層に設けられ、第１容量が第１トランジスタ及び第２トランジスタの上方に位置し、第１容量の第１電極板及び第２電極板が共に透明電極板であり、第１電極板が新たに追加された透明導電膜層で形成され、第２電極板が表示ユニットの共通電極で多重化され、１フレーム時間内に表示ユニット及び受光ユニットが時分割で交互に動作することで、第１容量が光透過可能であり、表示領域の面積を余分に占有することなく、表示パネルの表示に影響を与えることなく、表示パネルの開口率及び表示効果を向上させる。第１容量の電極板が透明電極板であり、表示に影響を与えることなく表示領域に設けられているため、面積が大きい第１容量を設けることができ、受光効果を向上させる。

【0059】

上記の実施例において、それぞれの実施例の説明にいずれも重点をおいているが、ある実施例では詳細に説明されていない部分については、他の実施例の関連説明を参照されたい。

【0060】

以上、本発明の実施例について詳細に説明し、本発明の原理及び実施形態について具体例を用いて述べたが、以上の実施例の説明は、本発明の技術的手段及びその旨の理解を助けるためのものに過ぎず、当業者にとっては、対応する技術的手段の旨が本発明の各実施例の技術的手段の範囲から逸脱しない限り、依然として上記の各実施例に記載した技術的手段を修正するか、又はその一部の技術的特徴を同等に置き換えることができると理解すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】