本發明涉及指紋識別技術領域，尤其涉及一種陣列基板及其制作方法、顯示面板、顯示裝置。

背景技術：

指紋是人類手指末端指腹上由凸起(脊)和凹陷(谷)的皮膚所形成的紋路，它是人類進化過程式中自然形成的，由于指紋具有終身不變性、唯一性以及便捷性等特點，因此成為生物特征識別的代名詞，廣泛的應用在安防、考勤等身份信息認證識別領域。

以指紋識別在顯示裝置，例如手機或者平板電腦等，領域的應用為例，可以用于對用戶進行身份認證識別等；現有技術中對于該指紋識別部分，采用單獨制作或者配件采購的指紋識別器件，然后與顯示器件進行組裝，其中，顯示器件與指紋識別器件進行單獨控制，從而使得產品成本較高，且集成化控制程度較低。

技術實現要素：

本發明的實施例提供一種陣列基板及其制作方法、顯示面板、顯示裝置，通過將指紋識別器件集成于陣列基板中，以提高包括指紋識別器件的顯示裝置的集成化控制程度。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

本發明實施例一方面提供一種陣列基板，包括設置于襯底基板上的數據線和柵線，所述陣列基板具有指紋識別區域；所述陣列基板在所述指紋識別區域包括：多個發射電極和多個與所述發射電極交叉設置的感應電極，且所述感應電極位于所述發射電極背離所述襯底基板的一側；其中，每一所述發射電極分別與一條所述柵線電連接。

進一步優選的，所述發射電極與所述柵線的延伸方向相同，所述感應電極與所述發射電極垂直。

進一步優選的，所述柵線位于所述指紋識別區域中的部分構成所述發射電極；其中，所述柵線位于所述指紋識別區域中的部分的寬度大于所述柵線位于所述指紋識別區域以外的部分的寬度。

進一步優選的，所述發射電極與所述柵線位于不同層，和/或，所述感應電極與所述數據線位于不同層。

進一步優選的，所述陣列基板包括與所述數據線連接的第一驅動電極以及與所述第一驅動電極相對設置的第二驅動電極；所述發射電極與所述第一驅動電極和所述第二驅動電極中靠近所述襯底基板的一個同層同材料；和/或，所述感應電極與所述第一驅動電極和所述第二驅動電極中遠離所述襯底基板的一個同層同材料。

進一步優選的，所述陣列基板包括與所述數據線連接的驅動電極，所述發射電極或所述感應電極與所述驅動電極同層同材料。

進一步優選的，在所述發射電極與所述驅動電極同層同材料的情況下，所述發射電極與所述柵線通過過孔多點連接。

進一步優選的，所述陣列基板的所述指紋識別區域設置有對位標記；和/或，所述陣列基板的綁定區域設置有對位標記。

進一步優選的，所述陣列基板還包括設置于所述發射電極靠近所述襯底基板一側的屏蔽電極。

進一步優選的，所述陣列基板還包括與所述柵線相連的goa電路。

本發明實施例另一方面還提供一種顯示面板，包括前述的陣列基板。

本發明實施例再一方面還提供一種顯示裝置，包括前述的顯示面板，以及與所述顯示面板的陣列基板中柵線連接的柵極驅動電路、與所述陣列基板中數據線連接的源極驅動電路以及與所述陣列基板中感應電極連接的指紋識別模塊。

進一步優選的，所述指紋識別模塊集成于所述源極驅動電路中。

本發明實施例又一方面還提供一種陣列基板的制作方法，所述制作方法包括：在襯底基板的指紋識別區域形成多個發射電極，每一所述發射電極分別與一條柵線電連接；在形成有所述發射電極的襯底基板的指紋識別區域形成多個與所述發射電極交叉設置的感應電極。

進一步優選的，所述在襯底基板的指紋識別區域形成多個發射電極，每一所述發射電極分別與一條柵線電連接具體包括：在襯底基板上形成柵線，其中，所述柵線位于所述指紋識別區域中的部分構成所述發射電極，所述柵線位于所述指紋識別區域中的部分的寬度大于所述柵線位于所述指紋識別區域以外的部分的寬度；或者，在襯底基板上形成多條柵線；在襯底基板的指紋識別區域形成多個發射電極，且每一所述發射電極分別與一條所述柵線電連接。

本發明實施例提供一種陣列基板及其制作方法、顯示面板、顯示裝置，該陣列基板包括設置于襯底基板上的數據線和柵線，該陣列基板具有指紋識別區域；該陣列基板在指紋識別區域包括：多個發射電極和多個與發射電極交叉設置的感應電極，且感應電極位于發射電極背離襯底基板的一側；其中，每一發射電極分別與一條柵線電連接。

這樣一來，由于將指紋識別器件中的發射電極和感應電極均設置于陣列基板上，且發射電極與柵線連接，從而使得該陣列基板在應用于顯示裝置時，顯示裝置中的柵極驅動電路不僅可以向柵線輸入掃描信號，還可以向發射電極輸入發射信號，即提高了包括指紋識別器件的顯示裝置的集成化控制程度，并且減少了配件采購和組裝工藝等。

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包括指紋識別區域的陣列基板的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種陣列基板的指紋識別區域的結構示意圖；

圖3a為本發明實施例提供的一種指紋識別區域的發射電極的結構示意圖；

圖3b為本發明實施例提供的一種陣列基板在指紋識別區域的結構示意圖；

圖3c為本發明實施例提供的另一種陣列基板在指紋識別區域的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的一種包括指紋識別區域的陣列基板的剖面結構示意圖；

圖5為本發明實施例提供的另一種包括指紋識別區域的陣列基板的剖面結構示意圖；

圖6為本發明實施例提供的再一種包括指紋識別區域的陣列基板的剖面結構示意圖；

圖7為本發明實施例提供的一種包括指紋識別區域的陣列基板的結構示意圖；

圖8為本發明實施例提供的一種陣列基板的制作方法的流程圖；

圖9a為本發明實施例提供的一種包括指紋識別區域的手機的結構示意圖；

圖9b為本發明實施例提供的另一種包括指紋識別區域的手機的結構示意圖；

圖10為本發明實施例提供的一種柵線輸入信號的時序圖。

附圖標記：

01-指紋識別區域；10-襯底基板；20-對位標記；100-柵線；101-發射電極；102-過孔；200-數據線；201-感應電極；300-屏蔽電極；11-柵極絕緣層；12-層間介電層；13-平坦層；14-保護層。

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。

本發明實施例提供一種陣列基板，如圖1所示，包括設置于襯底基板10上的柵線100和數據線200，該陣列基板具有指紋識別區域01。

具體的，如圖2所示，該陣列基板在指紋識別區域01包括：多個發射電極101和多個與發射電極101交叉設置的感應電極201，感應電極201位于發射電極101背離襯底基板10的一側，以使得交叉位置形成指紋感應單元；其中，每一發射電極101分別與一條柵線100電連接。

這樣一來，由于將指紋識別器件中的發射電極和感應電極均設置于陣列基板上，且發射電極與柵線連接，從而使得該陣列基板在應用于顯示裝置時，顯示裝置中的柵極驅動電路不僅可以向柵線輸入掃描信號，還可以向發射電極輸入發射信號，即提高了包括指紋識別器件的顯示裝置的集成化控制程度，并且減少了配件采購和組裝工藝等。

需要說明的是，本發明中的陣列基板可以是用于lcd(liquidcrystaldisplay，液晶顯示裝置)的陣列基板，也可以是用于oled(organiclightemittingdiode，有機發光二極管)顯示裝置的陣列基板，本發明對此不作限定。

另外，本發明中對于發射電極101的具體走向不作具體限定，發射電極101可以與柵線100的延伸方向相同，即與柵線100的走向一致；也可以不一致，例如，發射電極101可以與柵線100呈一定的夾角；發射電極101可以是直線狀；也可以是曲線狀；本發明對此均不作限定，只要保證每一發射電極分別與一條柵線電連接，在通過柵極驅動電路向柵線輸入掃描信號以及向發射電極輸入發射信號即可；但是為了簡化制作工藝，以及保證發射電極與柵線的有效連接性，本發明優選的，發射電極101與柵線100的延伸方向相同。

同理，對于感應電極201的具體走向也不作具體限定，只要保證感應電極201與發射電極101交叉設置能夠形成矩陣排列的指紋感應單元(也即網格報點結構)即可，為了便于加工制作，本發明優選的設置感應電極201與發射電極101垂直。為了便于說明，以下實施例均是以發射電極101與柵線100的延伸方向相同，感應電極201與發射電極101垂直為例，對發射電極和感應電極的具體設置做進一步的說明。

具體的，以下對發射電極101和感應電極201的具體設置情況做進一步的說明。

對于發射電極101的設置而言：

例如，可以如圖3a所示，發射電極101可以直接由柵線100位于指紋識別區域01中的部分構成，即發射電極101與柵線100為一體式結構，可以通過一次制作工藝制得；當然，該柵線100位于指紋識別區域01中的部分的寬度大于柵線100位于指紋識別區域01以外的部分的寬度，以滿足正常的指紋識別功能。

又例如，也可以如圖2所示，發射電極101與柵線100位于不同層，即發射電極101與柵線100為電連接的兩個獨立部分，兩者通過兩次制作工藝制得。

對于感應電極201的設置而言：

例如，感應電極201可以與數據線200同層同材料，即感應電極201與數據線200通過一次制作工藝制得，但兩者不電連接；當然，為了保證滿足正常的指紋識別功能，感應電極201的寬度應大于數據線200的寬度。

在此情況下，對于數據線200的設置情況，可以如圖3b所示，數據線200為直線型，穿過指紋識別區域01；也可以圖3c所示，數據線200在指紋識別區域01位置處發生彎曲，繞過指紋識別區域01；本發明對此不做限定，可以根據實際的需要進行設計。

又例如，也可以如圖2所示，感應電極201也可以與數據線200位于不同層，即感應電極201與數據線200通過兩次制作工藝制得；同前述，數據線200可以繞過指紋識別區域01，也可以穿過指紋識別區域01，不同之處在于，在該設置情況下，由于感應電極201與數據線200位于不同層，且一般的兩者之間設置有絕緣層，因此，如圖2所示，感應電極201與數據線200之間可以具有交疊區域，即兩者在襯底基板上的正投影可以具有重疊部分。

此處需要說明的是，對于上述數據線200穿過指紋識別區域01的情況下(參考圖3b或者圖2)，在該陣列基板應用于顯示裝置時，為了避免數據線200上加載的數據信號對感應電極201上的感應信號造成干擾，在實際的控制中，需要在指紋識別階段，關閉(或者拉低)數據線200上的電信號，以保證指紋識別器件能夠正常的獲取指紋圖像。

在此基礎上，以下對上述發射電極101與柵線100位于不同層，以及感應電極201與數據線200位于不同層的具體設置情況做進一步的說明。

本領域的技術人員應當理解到，陣列基板上除了柵線100、數據線200以外，還具有其他的膜層，例如，位于每一亞像素中用于驅動該亞像素發光的驅動電極，因此，為了簡化制作工藝，降低制作成本，可以采用將發射電極101、感應電極201與陣列基板中的其他導電膜層采用同一次制作工藝制作，結合陣列基板的整體的考慮，以下提供兩種優選的設置方式，但本發明并不限制于此。

作為本發明的一種優選方案：

在該陣列基板包括與數據線200連接的驅動電極的情況下，可以設置感應電極201或者發射電極101與驅動電極同層同材料(即通過同一次制作工藝加工制成)。

其中，對于lcd的陣列基板而言，該驅動電極為像素電極；對于oled顯示裝置的陣列基板而言，該驅動電極為與數據線連接的陽極或者陰極；其中對于lcd的陣列基板而言，該陣列基板可以是tn(twistnematic，扭曲向列)型、ads(advanced-superdimensionalswitching，簡稱為ads，高級超維場開關)型、ips(inplaneswitch，橫向電場效應)型等。

作為本發明的另一種優選方案：

在陣列基板包括與數據線200連接的第一驅動電極以及與第一驅動電極相對設置的第二驅動電極，即對于lcd的陣列基板而言，該陣列基板可以是ads型、ips型(異層間隔設置)等，其中，第一驅動電極為像素電極，第二驅動電極為公共電極；對于oled顯示裝置的陣列基板而言，第一驅動電極為與數據線連接的陽極(或陰極)，第二驅動電極為陰極(或陽極)；在此情況下，本發明優選的，發射電極101與第一驅動電極和第二驅動電極中靠近襯底基板10的一個同層同材料(即通過同一次制作工藝加工制成)；和/或，感應電極201與第一驅動電極和第二驅動電極中遠離襯底基板10的一個同層同材料(即通過同一次制作工藝加工制成)。

另外，上述兩種優選方案中，在發射電極101與驅動電極同層同材料的情況下，應當理解到，柵線100與驅動電極之間一般均設置有絕緣層(可以是一層，也可以是多層，根據陣列基板的實際類型而定)，因此，對于發射電極101而言，需要通過位于絕緣層上的過孔與柵線100連接，優選的，如圖4(示意的一種陣列基板的剖面結構示意圖)所示，采用沿柵線100的延伸方向設置多個過孔102，以使得發射電極101與柵線100通過過孔102多點連接，從而能夠降低發射電極101與柵線100之間的接觸電阻。

綜上所述，根據本發明的方案，對于發射電極101和感應電極201而言，可以如圖4所示，發射電極101與柵線100為位于不同層、且電連接的兩個部分，感應電極201與數據線200為位于不同層的兩個部分；也可以如圖6(示意的以數據線200穿過指紋識別區域01為例進行說明的)所示，發射電極101與柵線100為同層設置的一體式結構，感應電極201與數據線200同層同材料(即通過同一次制作工藝加工制成)；還可以是如圖5所示，感應電極201與數據線200為位于不同層(即通過兩次制作工藝)的兩個部分，發射電極101與柵線100為同層同材料的一體式結構；當然，也可以是感應電極201與數據線200同層同材料(即通過同一次制作工藝加工制成)，發射電極101與柵線100為位于不同層、且電連接的兩個部分，本發明對此均不作限定，可以根據實際的指紋識別器件的需要，以及陣列基板的類型而定。

在此基礎上，為了保證指紋識別器件中的其他部件(例如，封裝蓋板)能夠準確的安裝至指紋識別區域01中，本發明優選的，如圖7所示，在指紋識別區域01設置有對位標記20。當然，為了保證在綁定區域(bondingarea)能夠準確進行綁定柵極驅動電路或者源極驅動電路，同樣優選的，如圖7所示，在綁定區域設置有對位標記20，例如，可以在扇形走線區(fan-out)的綁定圖案(bondingbump)附近設置對位標記20，其中，走線區中的走線一般可以選用鈦-鋁-鈦(ti-al-ti)材質構成，采用單層布線的方式。

另外，為了滿足市場對顯示產品的窄邊框需求，如圖7所示，本發明中的陣列基板還包括與柵線相連的goa(gatedriveronarray，陣列基板行驅動)電路，即柵極驅動電路為goa電路，通過該goa電路能夠實現向柵線輸入掃描信號，還可以發射電極輸入發射信號；其中，圖7中是以采用柵線100的雙側均設置goa電路為例進行說明的，但本發明并不限制于此，也可以采用柵線100的單側設置goa電路。

更進一步的，為了減少外電場對指紋識別區域01中發射電極和感應電極上的信號造成干擾，降低噪音，如圖4所示，本發明優選的，陣列基板還包括設置于發射電極101靠近襯底基板10一側的屏蔽電極300，即至少在指紋識別區域01中發射電極101靠近襯底基板10一側設置屏蔽電極，當然，該屏蔽電極300一般主要由金屬材質構成，且一端接地。

本發明實施例提供一種陣列基板的制作方法，如圖8所示，該制作方法包括：

步驟s101、在襯底基板的指紋識別區域形成多個發射電極，每一發射電極分別與一條柵線電連接。

步驟s102、在形成有發射電極的襯底基板的指紋識別區域形成多個與發射電極交叉設置的感應電極。

采用該制作方法制得的陣列基板，由于將指紋識別器件中的發射電極和感應電極均設置于陣列基板上，且發射電極與柵線連接，從而使得該陣列基板在應用于顯示裝置時，顯示裝置中的柵極驅動電路不僅可以向柵線輸入掃描信號，還可以向發射電極輸入發射信號，即提高了包括指紋識別器件的顯示裝置的集成化控制程度，并且減少了配件采購和組裝工藝等。

以下對上述步驟s101中在襯底基板的指紋識別區域形成多個發射電極，每一發射電極分別與一條柵線電連接做進一步的說明。

例如，可參考圖3a，該步驟s101具體可以包括：在襯底基板上形成柵極100，其中，柵線100位于指紋識別區域01中的部分構成發射電極101，柵線100位于指紋識別區域01中的部分的寬度大于柵線100位于指紋識別區域01以外的部分的寬度。

又例如，可參考圖4，該步驟s101具體可以包括：

在襯底基板10上形成多條柵線100。

在襯底基板10的指紋識別區域01形成多個發射電極101，且每一發射電極101分別與一條柵線100電連接；其中，柵線100與發射電極101可通過過個過孔102多點連接。

需要說明的是，該方法實施例中“在襯底基板上形成……”并不絕對是指直接在襯底基板上形成某元件，根據陣列基板的實際制作工藝以及本發明中方案，該襯底基板可能還具有其他的元件。另外，上述方法實施例是對前述陣列基板的實施例提供的一種制作方法，該方法實施例的其他相關具體信息，可參考前述陣列基板的實施例，此處不再贅述。

示意的，結合前述的一種陣列基板的實施例(可參考圖4)，以下提供一種陣列基板的具體制作方法：

首先，在襯底基板10上的指紋識別區域01形成屏蔽電極300，該屏蔽電極300可以主要采用鉬mo材料。

然后，在形成屏蔽電極300的襯底基板上形成緩沖層(buffer)、有源層、柵極絕緣層11(gi)、柵極層(包括柵極、柵線100等)，圖4中未示出緩沖層(buffer)、有源層。

其中，上述柵極絕緣層11的主要由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等材料組成，柵極層主要采用鉬mo材質組成，有源層可以是采用ltps(lowtemperaturep-si，低溫多晶硅)技術形成的主要由p-si材料構成的薄膜層。

接下來，在形成有柵極層(包括柵極、柵線100等)的襯底基板上形成層間介電層12(ild)，其中，層間介電層12主要由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等材質組成。

然后，在形成有層間介電層12的襯底基板上形成數據層(包括數據線200、源漏極等)，其中，數據層主要由鈦-鋁-鈦(ti-al-ti)材質組成。

接下來，在形成有數據層(包括數據線200、源漏極等)的襯底基板上形成平坦層13(pln)，以及沿柵線100延伸方向的多個過孔102，其中，平坦層13主要由有機樹脂組成。

然后，在形成有平坦層13的襯底基板上形成第一透明導電層，其中，第一透明導電層可采用氧化銦錫(ito)，并通過構圖工藝形成第一驅動電極(例如公共電極c-ito，且圖中未示出)和發射電極101，并且發射電極101能夠通過過孔102與柵線100電連接。

接下來，在形成有第一驅動電極和發射電極101的襯底基板上形成保護層14(pvx)，其中，保護層14主要由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等材質組成。

然后，在形成保護層14的襯底基板上形成第二透明導電層，其中，第二透明導電層可采用氧化銦錫(ito)，并通過構圖工藝形成第二驅動電極(例如像素電極p-ito，且圖中未示出)和感應電極201。

當然，該陣列基板的還可以包括其他的制作步驟，此處不再一一贅述。

需要說明的是，在本發明中，構圖工藝，可指包括光刻工藝，或，包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預定圖形的工藝；光刻工藝，是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、掩模板、曝光機等形成圖形的工藝。可根據本發明中所形成的結構選擇相應的構圖工藝。

本發明實施例還提供一種顯示面板，包括前述的陣列基板，具有與前述實施例提供的陣列基板相同的結構和有益效果。由于前述實施例已經對陣列基板的結構和有益效果進行了詳細的描述，此處不再贅述。

本發明實施例還提供一種顯示裝置，包括前述的顯示板面，以及與顯示面板的陣列基板中柵線連接的柵極驅動電路、與陣列基板中數據線連接的源極驅動電路以及與陣列基板中感應電極連接的指紋識別模塊。該顯示裝置包括前述的陣列基板，具有與前述實施例提供的陣列基板相同的結構和有益效果。由于前述實施例已經對陣列基板的結構和有益效果進行了詳細的描述，此處不再贅述。

此處需要說明的是，第一，在本發明實施例中，顯示裝置具體至少可以包括液晶顯示裝置和有機發光二極管顯示裝置，例如該顯示裝置可以為液晶顯示器、液晶電視、數碼相框、手機或平板電腦等任何具有顯示功能的產品或者部件。

第二，上述柵極驅動電路可以柵極驅動ic，也可以是goa電路，本發明優選的采用goa電路；上述源極驅動電路一般可以是源極驅動ic。

另外，對于上述與感應電極連接的指紋識別模塊而言，該指紋識別模塊可以是單獨設置的指紋識別ic，也可以是將該指紋識別模塊集成于源極驅動ic中，本發明對此不作限定，只要通過該指紋識別模塊讀取感應電極上的感應信號，實現指紋圖像的獲取即可。當然，為了提高顯示裝置的集成化程度，本發明優選的，可以將指紋識別模塊集成于源極驅動ic中。

還需要說明的是，按照本發明的設計方案，本發明不僅可以適用于cog產品，以具有指紋識別功能的手機為例，可以是如圖9a所示的cog類常規屏占比產品，可以在指紋識別區域01設置虛擬柵線(dummygate)，以滿足通過柵極驅動電路(例如goa)直接向發射電極輸入發射信號；當然，本發明也可以適用于cof產品，例如cof產品中針對超高屏占比產品以及類似hic產品，具體的，如圖9b所示的具有指紋識別功能的超高屏占比類手機；即采用本發明的設計方案能夠進一步的提高包括指紋識別類顯示產品的附加值。

另外，采用本發明的設計方案，利用目前顯示類產品的高ppi(pixelsperinch，像素密度)特性，能夠保證指紋識別器件的識別清晰度，例如，一般的，發射電極和感應電極的設置密度可以選用256×300的高分辨率。

以下，以圖9b所示的手機為例，對手機的指紋識別過程做進一步的說明。

利用goa的移位寄存器功能，如圖10所示，將柵線依次按照第n行、第n+1行、第n+2行進行逐行掃描，其中n為正整數，具體的，輸入頻率可以為60hz，輸入信號(電壓)為5v，但不限制于此；通過向指紋識別區域01的柵線100輸入信號的同時，向發射電極101輸入發射信號，此時，位于指紋識別區域01與的感應電極201在受到手指按壓時，手指指紋的谷和脊相對于指紋識別器件中呈矩陣排布的指紋感應單元的電極(感應電極與發射電極正對的位置的電容)之間的距離不同，而產生不同的感應電容，然后通過與感應電極連接的源極驅動ic讀取感應電極上的感應電容信號，并將該不同的感應電容信號轉化為二維圖像數據，從而獲取用戶的指紋信息的灰度圖像。

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。