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指纹识别传感器、显示面板和指纹识别传感器的制作方法

摘要

本申请公开了一种指纹识别传感器、显示面板和指纹识别传感器的制作方法。指纹识别传感器包括压电层、发射层和第一隔离层;发射层设置于所述压电层的一侧,其包括沿第一方向间隔设置的多个发射电极;第一隔离层设置于压电层和发射层之间。通过上述设置,第一隔离层可隔离剥离液与压电层的直接接触,防止压电层在制作和使用的过程中发生脱落,从而提升指纹识别传感器的识别精度。

著录项

说明书

技术领域

本申请涉及指纹识别领域,特别涉及一种指纹识别传感器、显示面板和指纹识别传感器的制作方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展,指纹识别技术已经逐渐应用到人们的日常生活中。指纹识别技术可通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别,从而达到身份识别的功能。通常,指纹识别技术可分为光学式指纹识别技术、硅芯片式指纹识别技术和超声波式指纹识别技术。

目前,超声波式指纹识别技术是各大厂商热门的研究方向。超声波指纹识别结构主要为三叠层结构,包括发射电极、接收电极以及位于两者之间的压电层。当对发射电极和接收电极加载驱动电压时,压电层受到电压激发产生逆压电效应,其产生震动并向外发射第一超声波。该第一超声波接触手指后,被手指反射回第二超声波。由于指纹包括谷和脊,因此被指纹反射回到压电层的第二超声波震动强度有差异,此时,压电层可将第二超声波转换成电压信号,接收电极接收该压电信号并传输给指纹计算模块,根据该电压信号判断指纹中谷和脊的位置,从而实现指纹识别的功能。

然而,上述超声波指纹识别结构在精准识别方面仍有改善的空间。

发明内容

本申请提供了一种指纹识别传感器、显示面板和指纹识别传感器的制作方法,其可提升指纹识别传感器的识别精度。

根据本申请的第一方面,提供一种指纹识别传感器,所述指纹识别传感器包括:

压电层;

发射层,设置于所述压电层的一侧,其包括沿第一方向间隔设置的多个发射电极;

第一隔离层,设置于所述压电层和所述发射层之间。

进一步的,所述第一隔离层的厚度大于等于1000埃米,并且,小于等于6000 埃米。

进一步的,第一隔离层的介电常数大于等于6,并且,小于等于9。

进一步的,发射电极的个数大于等于3个。

进一步的,所述指纹识别传感器还包括电信号发生装置,所述电信号发生装置与所述发射层电连接,以控制对发射电极施加的电信号;

沿所述压电层的边缘指向所述压电层的中心的方向,所述电信号发生装置依次对所述发射电极施加电信号,以使所述压电层产生的超声波在位于所述压电层的中心的上方聚焦。

进一步的,所述发射电极沿第二方向延伸并超过所述压电层和第一隔离层在所述第二方向上的第一边缘;第二方向垂直第一方向;

在所述压电层和所述第一隔离层的周侧设置斜坡层,所述斜坡层与所述压电层的至少部分和所述第一隔离层的所述第一边缘接触设置;

所述斜坡层的顶端所处的平面与所述发射层的下表面平齐,并且所述斜坡层的顶端所处的平面与所述第一隔离层的上表面平齐。

进一步的,沿远离所述压电层的方向,所述斜坡层的厚度逐渐减小。

进一步的,所述斜坡层包括斜面,所述斜面连接所述斜坡层的顶端和底端;

所述斜面所处的平面与竖直方向形成夹角大于等于30°,并且,小于等于 60°。

进一步的,所述指纹传感器还包括:

接收层,设置于所述压电层的远离所述发射层的一侧;

第二隔离层,设置于所述接收层和所述压电层之间。

进一步的,所述指纹识别传感器还包括接收层,所述接收层设置于所述压电层的远离所述发射层的一侧;

所述接收层包括多个接收电极;

一个所述接收电极在所述压电层上的正投影仅与一个所述发射电极在所述压电层的正投影重合或者部分重合。

进一步的,所述发射电极沿第二方向延伸;所述接收电极沿第一方向和第二方向间隔设置;所述第一方向垂直第二方向;

沿第二方向间隔设置的多个所述接收电极形成接收电极组,一个所述接收电极组在所述压电层的正投影仅与一个所述接收电极在所述压电层上的正投影重合。

根据本申请的第二方面,提供一种显示面板,所述显示面板包括显示单元和上述的指纹识别传感器;

所述指纹识别传感器设置于所述显示单元的一侧。

进一步的,所述指纹传感器还包括反射层,所述反射层位于所述指纹传感器的远离所述显示单元的一侧。

进一步的,所述发射层设置于所述压电层的靠近所述反射层的一侧,所述反射层接地。

进一步的,所述指纹识别传感器还包括接收层和信号接收器,所述接收层和信号接收器电连接;

接收层和所述信号接收器相较于发射层靠近显示单元,或者,接收层和所述信号接收器相较于发射层远离显示单元。

根据本申请的第三方面,提供一种指纹识别传感器的制作方法,所述制作方法可用于制作上述的指纹识别传感器,所述制作方法包括:

提供基底;

形成压电层;

在所述压电层上形成第一隔离层;

在所述第一隔离层上形成发射层,所述发射层包括多个间隔设置的发射电极;所述发射电极沿第二方向延伸并超过所述压电层和所述第一隔离层在所述第二方向上的第一边缘。

进一步的,所述制作方法还包括:

在形成所述发射层之前,形成斜坡层;所述斜坡层的至少部分与所述压电层和所述第一隔离层的边缘接触设置,并且,所述斜坡层的顶端所处的平面与所述第一隔离层的上表面平齐。

进一步的,形成所述斜坡层的温度小于等于110℃。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

通过设置间隔排列的多个发射电极,有利于提升指纹识别的精度;通过在压电层和发射层之间设置隔离结构——第一隔离层,可避免包括多个发射电极的发射层的制作工艺破坏压电层,防止压电层与发射层间发生剥离、脱落,维持指纹识别传感器的高识别精度。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

附图说明

图1是本申请一实施例的显示面板的剖面结构示意图。

图2是本申请一实施例的指纹识别传感器的剖面结构示意图。

图3是本申请一实施例的指纹识别传感器的平面结构示意图。

图4是本申请一实施例的指纹识别传感器的另一平面结构示意图。

图5是本申请一实施例的指纹识别传感器另一剖面结构示意图。

图6是一种指纹识别传感器的压电层的扫描电镜图。

图7是本申请一实施例的指纹识别传感器的压电层的扫描电镜图。

图8是本申请一实施例的指纹识别传感器的制作方法的简易流程示意图。

附图标记说明

显示面板 1

手指 2

指纹识别传感器 10

走线区 11

识别区 12

压电层 100

发射层 200

发射电极 210

接收层 300

接收电极 310

接收电极组 320

信号接收器 400

晶体二极管 410

栅极 411

源极 412

漏极 413

半导体层 414

第一隔离层 610

第一边缘 611

第二隔离层 620

第三隔离层 630

斜坡层 700

斜面 710

反射层 800

平坦层 910

保护层 920

介电层 930

底部绝缘层 940

基底 950

塑封层 960

粘接层 970

显示单元 20

发光单元层 21

玻璃盖板 22

指纹 30

谷 31

脊 32

第一方向 X

第二方向 Y

竖直方向 Z

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。除非另作定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个,若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面结合附图,对本申请实施例进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例中的特征可以相互组合。

本申请涉及显示面板。所述显示面板可以是柔性显示面板或不可发生形变的硬质显示面板。所述显示面板可应用于电子设备中。所述电子设备可以是显示器、手机、电脑、平板、电子书以及具有智能显示功能的手表等。下面以柔性显示面板为例,对本申请主要构思进行介绍。

如图1所示,显示面板1包括显示单元20和指纹识别传感器10。指纹识别传感器10设置于显示单元20的一侧。在本实施例中,显示单元20包括发光单元层21和玻璃盖板22。指纹识别传感器10和显示单元20通过粘接层970进行粘接。具体的,指纹识别传感器10通过粘接层970粘接于显示单元20的发光单元层21。其中,发光层21可以为OLED发光单元。

指纹识别传感器10为超声波式指纹识别传感器,其可产生震动并向外发射第一超声波。当用户将手指2按压于玻璃盖板22上的、与指纹识别传感器 10对应的位置时,即手指2放置于指纹识别传感器10的上方时,第一超声波可到达用户的手指2,然后,第一超声波被反射,并形成第二超声波。指纹识别传感器10还可接收第二超声波,并产生与之对应的电信号。根据电信号对手指的指纹30进行识别。与光学指纹识别传感器10相比,超声波指纹识别传感器在人手指有污渍等极端条件下识别效率和准确度更高。

如图2所示,必要时可结合图3所示,指纹识别传感器10可包括压电层 100、发射层200、接收层300、信号接收器400和电信号处理器(未图示)。其中,发射层200和接收层300分别设置于压电层100的两侧。需要说明的是,图中的斜线仅为了便于识别各层之间的结构。发射层200包括沿第一方向X间隔设置的多个发射电极210。接收层300包括间隔设置的多个接收电极310。

压电层100采用压电材料制作,其可被电压激发产生逆压电效应,也可被震动激发产生正压电效应。在本实施例中,压电层100的材料为有机压电材料,比如为聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,简称PVDF)或者聚丙烯(PP)。在其它实施例中,压电层100的材料也可以是无机压电材料,例如:压电陶瓷(PZT)、压电晶体等。

接收电极310电连接于信号接收器400,以将接收到的电信号传递至信号接收器400。信号接收器400电连接于电信号处理器,信号接收器400可对接收到的电信号进行简单处理(比如,过滤、放大),并将处理后的电信号发送至电信号处理器。电信号处理器接收处理后的电信号,并根据接收到的电信号计算得到用户的指纹30信息。电信号处理器可以为处理芯片。

当指纹识别传感器10处于工作状态时,发射电极210和接收电极310输入交变电压(AC电压)(例如:发射电极210施加交流方波,接收电极310 接地)。那么,压电层100的两侧存在电压差,压电层100因逆压电效应会发生形变或者带动压电层100的上方和下方的膜层一起震动,从而可产生第一超声波,并且,第一超声波向远离压电层100的方向发射。指纹识别传感器10发出的第一超声波在达到指纹30后被反射,将被反射的超声波作为第二超声波。第二超声波在达到压电层100后,会带动压电层100产生形变或者带动压电层100震动,由于正压电效应,会在压电层100的两侧产生电压差。此时,发射电极210接地,接收电极310可用于接收因正压电效应产生的电信号。由于指纹30包括谷31和脊32(请结合图1),它们对于超声波的反射能力不同(谷31对超声波的反射能力较强),导致被谷31和脊32 反射回来的超声波的强度不同。因此,不同位置的接收电极310可分别接收到对应位置的指纹30反射回来的第二超声波。电信号处理器可通过接收电极 310接收到的电压判断该超声波识别谷31还是脊32反射的超声波,从而实现指纹识别。

在本实施例中,信号接收器400包括多个晶体二极管410。晶体二极管 410的数量与接收电极310的数量对应,并且一个晶体二极管410电连接于对应的一个接收电极310。晶体二极管410可对接收到的电信号进行过滤和放大。被过滤和放大之后的电信号被传输至电信号处理器,电信号处理器可对经晶体二极管410处理后的电信号进行分析计算,最后得到对应的与指纹 30相关的信息。同时,电信号处理器还用于判断得到的指纹30信息与预设的指纹30信息是否对应。

晶体二极管410包括栅极411、源极412、漏极413和半导体层414。接收电极310电连接于晶体二极管410的输入端——源极412,以将接收到的电信号传递至信号接收器400。晶体二极管410的输出端——漏极413电连接于电信号处理器,以电信号传递至电信号处理器。

指纹识别传感器10包括走线区11和识别区12。压电层100设置于识别区 12。走线区11设置有电连接于电信号处理器的导电层(未图示)。在本实施例中,晶体二极管410的漏极413延伸至所述导电层,以与导电层电连接,从而实现漏极413和电信号处理器的电连接。

接收层300设置于压电层100的远离发射层200的一侧。一个接收电极310 在压电层100上的正投影仅与一个发射电极210在压电层100的正投影重合或者部分重合。发射电极210产生电压并施加于压电层100上。一方面,不同的发射电极210可施加不同的电压,从而使得压电层100的不同位置震动产生的第一超声波有所不同。这里指的不同的电压,可以是电压的阈值不同、周期不同、产生电压的时间不同等等。另一方面,不同位置对应的用户的与指纹30相关的信息(谷31和脊32)不同。那么,不同位置得到的第二超声波也不同。通过上述设置,使得一个或者多个接收电极310对应同一个发射电极210,换言之,一个发射电极210产生的第一超声波在经过反射后形成的电信号,由一个或者多个接收电极310进行接收并由与接收电极310连接的电信号处理器进行计算,可精准的得到对应位置的指纹30信息。因而,可避免同一个接收电极210 接收到相邻的发射电极210产生的第一超声波在经过反射后形成的电信号,即避免电信号的串扰现象,从而提升指纹30识别的精准度。

结合图2-图4所示,在本实施例中,每个发射电极210为条状结构,沿第二方向Y延伸(即,第二方向Y为发射电极210的长度方向)。多个接收电极 310沿第一方向X和第二方向Y间隔设置,使得:多个接收电极310呈矩阵排列,第一方向X和第二方向Y对应于所述矩阵的两条边。第一方向X垂直于第二方向Y,并且,第一方向Z和第二方向Y均垂直于竖直方向Z。第二方向Y 间隔设置的多个接收电极310形成接收电极组320,一个接收电极组320在压电层100的正投影仅与一个接收电极310在压电层100上的正投影重合。通过上述设置,可更好的避免由相邻发射电极210产生的第一超声波在反射后经压电层100产生的电信号发生串扰现象,从而提升指纹30识别的精准度。可选的,每个发射电极可以与1个接收电极对应设置,即一个发射电极在压电层上的正投影与一个接收电极在压电层上的正投影至少部分重合。也可以每个发射电极与2个接收电极对应设置,即一个发射电极在压电层上的正投影与2个接收电极在压电层上的正投影至少部分重合。也可以每个发射电极与3个接收电极对应设置,即一个发射电极在压电层上的正投影与3个接收电极在压电层上的正投影至少部分重合。

指纹识别传感器10还可包括电信号发生装置(未图示),电信号发生装置与发射层200电连接,以控制对各个发射电极210施加的电信号。多个发射电极210可构成多个超声波发射元件。沿压电层100的边缘指向压电层100的中心的方向,电信号发生装置依次对发射电极210施加电信号,以使压电层100 产生的超声波在位于压电层100的中心的上方聚焦。通过分时序驱动上述的多个发射电极210来实现超声波的聚焦,一方面可提高发出的超声波在特定区域或特定方向的强度或能量,从而提高指纹30识别性能;另一方面,可使得发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹30的谷31和脊32之间的串扰,进而可提高指纹30识别性能。

发射电极210沿第二方向Y延伸并超过压电层100在第二方向Y上的第一边缘611的部分,并进入走线区11,通过走线区11的导线连接至电信号发生装置。

在实际使用过程中,用户通常将手指放置于识别区12的中心位置。压电层100的上方区域即为识别区12。那么,在本实施例中,提高位于压电层100 的中心的上方区域的超声波强度,即提升识别区12的中心位置的超声波强度,可提高指纹识别传感器10的识别精度。同时,当该指纹识别传感器10通过超声波的聚焦来提高发出的超声波在特定区域或特定方向的强度或能量时,该指纹识别传感器10不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。

发射电极210的形状可以为条状、块状或者其他形状。如图3所示,在本实施例中,发射电极210为沿第二方向Y延伸的条状结构。多个发射电极210 沿第一方向X间隔设置。通过实验确定,当上述发射电极210的个数大于等于三个时,指纹识别传感器10中的电信号发生装置能够较好地对各个发射电极210 施加不同的电信号,并使得超声波在指定区域得到聚焦,从而提升指纹30识别的精准度。

在制造过程中,需要压电层100的上方制作发射层200。由于发射层200 包括多个间隔设置的发射电极210,因此,发射层200通常需要通过光刻和刻蚀的工艺得到。在上述工艺中,不可避免的使用了剥离液。剥离液的成分通常包括N-甲基甲酰胺(NMF)和/或二乙二醇单甲醚,然而,压电层100 由聚偏氟乙烯(PVDF)制成,其溶解于N-甲基甲酰胺和醚类。换言之,剥离液会对压电层100进行腐蚀,从而使得压电层100无法紧贴于位于压电层 100下方的结构层。同时,介于聚偏氟乙烯为含氟材料,因此压电层100与位于其下方的结构层之间的粘附性较差,从而造成压电层100容易产生剥离脱离的现象。一旦压电层100出现剥离,不仅影响指纹识别传感器10的使用寿命,影响其不良率,同时,降低了指纹识别传感器10的识别精度。

在本实施例中,指纹识别传感器10还包括第一隔离层610和第二隔离层 620。

第一隔离层610设置于压电层100和发射层200之间。当在压电层100 的上方制作形成发射层200时,由于第一隔离层610的隔离作用,压电层100 不会与剥离液接触而被腐蚀,从而有效抑制了压电层100被腐蚀而造成的剥离脱落现象,进而提升指纹识别传感器10的寿命、良品率,同时提升了指纹识别传感器10的识别精度。

进一步的,第一隔离层610的介电常数大于等于6,并且,小于等于9。在上述设置中,第一隔离层610的绝缘性较好,避免位于第一隔离层610上方的各个发射电极210的电信号出现串扰的现象。同时,当第一隔离层610 的介电常数在上述范围内时,压电层100的极化工艺可以在压电层100图案化之后完成,或者,也可以在沉积第一隔离层610之后完成,可以丰富压电层100的极化工艺路线。在本实施例中,第一隔离层610的材料为氮化硅 (SiN),其介电常数为6.8-7之间。

第一隔离层610的厚度大于等于1000埃米,并且,小于等于6000埃米。通过实验确定,当第一隔离层610的厚度在上述范围内时,第一隔离层610能够起到优良的隔绝剥离液的作用,并且,不会出现因第一隔离层610厚度过厚而影响施加在压电层100上的电压、影响震动。进一步的,可通过低温沉积的工艺来制作第一隔离层610,这样不会影响压电层100的极化工艺路线和压电性能。

当压电层100和发射层200之间不设置第一隔离层610时,若发射层200 和接收层300之间的电势差为100V,那么,实际在压电层100的两个端面的电压差、超声波导致显示单元20的玻璃盖板22产生的最大位移、中心位置的谷 31脊32差以及谐振频率的具体数值如表1所示。当压电层100和发射层200之间设置有第一隔离层610,且第一隔离层610分别为6000埃米、3000埃米和1000 埃米时,若发射层200和接收层300之间的电势差仍为100V,那么,实际在压电层100的两个端面的电压差、超声波导致显示单元20的玻璃盖板22产生的最大位移、中心位置的谷脊差以及谐振频率的具体数值如表1所示。

表1

通过观察表1可知,当对发射电极210进行分时序控制时,在中心位置产生聚焦波;当不对发射电极210进行分时序控制时,发射层200产生平面波。聚焦波中心位置的谷脊差明显大于平面波的谷脊差。由此可知,分时序控制更有利于指纹识别传感器10的精准识别。同时,通过观察表1可知,当第一隔离层610的厚度越大时,压电层100两个端面的电压差会受到较大的影响,还会影响谷脊差和玻璃盖板22的最大位移,从而影响指纹识别传感器10的识别精准度(参考图1)。当第一隔离层610的厚度为1000埃米时,第一隔离层610 仍会对加到压电层100上的电压有一定影响,但是影响较小,1000埃米的第一隔离层610仅会使得电压差降低2%,这样的影响完全可以被接受,能够保证影响指纹识别传感器10的识别精准度,并且,能够隔绝剥离液对发射电极210的腐蚀。当第一隔离层610的厚度小于1000埃米时,无法有效隔离的剥离液的概率会显著增加。优选的,第一隔离层610的厚度可选用1000埃米至2000埃米之间的任意值。

第二隔离层620设置于压电层100和接收层300之间。在本实施例中,第二隔离层620的材料与第一隔离层610的材料相同,均为氮化硅(SiN),并且,在本实施例中,其厚度为5000A。通过在压电层100和接收层300之间设置第二隔离层620可降低PVDF极化时,极化设备高压(7.5Kv以上)下漏电流对信号接收器400中的晶体二极管410的特性的影响。同时,由于在制作压电层100的过程中,需要将氮化硅以溶液的形式进行涂覆。在发送电极层的上方设置第二隔离层620,可以防止氮化硅对发射层200的腐蚀和氧化。并且,第二隔离层620可以防止接收电极310和发射电极210之间出现短路、多个接收电极310之间出现短路等现象。

如图5所示,发射电极210沿第二方向Y延伸并超过压电层100和第一隔离层610在第二方向Y上的第一边缘611。由于压电层100的边缘的坡度较大,通常,压电层100的边缘的坡度为90度,此时,压电层的扫描电镜图如图6所示。若在上述边缘坡度较大的压电层100上方形成发射层200,发射层200中的发射电极210容易在压电层100的第一边缘处产生发射电极210断线、发射电极210与电信号发生装置出现短路等不良现象。

在本实施例中,在压电层100和第一隔离层610的周侧设置斜坡层700,斜坡层700被设置为与压电层100和第一隔离层610的第一边缘611接触。斜坡层700的顶端所处的平面与发射层200的下表面平齐,并且斜坡层700的顶端所处的平面与第一隔离层610的上表面平齐。在上述设置中,发射电极210可以铺设于第一隔离层610的上表面以及斜坡层700,斜坡层700和第一边缘611 接触。此时,压电层和的扫描电镜图如图7所示。通过上述设置,避免发射电极210直接铺设于压电层100和第一隔离层610的边缘,从而避免发射电极210 在压电层100和第一隔离层610的第一边缘处产生发射电极210断线、发射电极210与电信号发生装置出现短路等不良现象。

斜坡层700可以包括多个斜坡块,斜坡块的个数与发射电极210的个数相对应,并且斜坡块有且仅设置于发射电极210的下方。或者,斜坡层700可以包括两个斜坡块,两个斜坡块分别设置于压电层100的相对设置的两侧,即两个斜坡块设置于覆盖第一边缘611,斜坡块的形状为三棱柱。又或者,斜坡层 700也可以为环绕压电层100和第一隔离层610的环形空心结构。

沿远离压电层100的方向,斜坡层700的厚度逐渐减小,如图2和图5所示。通过上述设置,发射层200可通过斜坡层700实现平滑过渡,避免因发射电极210的不同位置存在过大的段差,而出现断线等现象。斜坡层700的材料包括固化胶。在形成斜坡层700的过程中,固化胶在涂覆之后、固化之前,具有一定的流动性和延展性。因此,固化胶会经历一个流平的过程,从而自然地形成上述的斜坡层700,从而无需额外的工艺步骤,便可形成自第一边缘611指向远离压电层100的中心的方向上,斜坡层的厚度逐渐减小的结构,降低制作难度和成本。在本实施例中,斜坡层700的材料包括光学固化胶(OC胶)。那么,斜坡层700可直接通过曝光工艺进行图案化,而不用使用掩膜工艺,从而进一步降低制作成本。例如,辅助结构的材料可为丙烯酸酯体系材料。

进一步的,斜坡层700包括斜面710,斜面710连接斜坡层700的顶端和底端。斜面710所处的平面与竖直方向Z形成夹角大于等于30°,并且,小于等于60°。通过固化胶的平流过程,便于得到夹角在上述范围内的斜面。同时,当斜面710与竖直方向Z的夹角在上述范围内时,发射电极210不易因斜面710 的坡度过大而出现断线。并且,也不会因斜面710的坡度过小而导致斜坡层700 占用过多的面积,从而使得走线区11的范围保持在合理范围。

指纹识别传感器10还可包括反射层800、第三隔离层630、平坦层910、保护层920、介电层930、底部绝缘层940、基底950和塑封层960,如图2所示。

反射层800位于指纹识别传感器10的远离显示单元20的一侧,请结合图1 所示。压电层100产生的超声波会向靠近显示单元20的一侧发散,同时,也会向远离显示单元20的一侧发散。通过在远离显示单元20的一侧设置反射层800,可反射向远离显示单元20一侧发散的超声波,并使其重新向靠近显示单元20 的一侧发散,从而避免超声波的浪费。并且,也可避免超声波对电子设备的位于反射层800的远离显示单元20一侧的器件收到超声波的影响。在本实施例中,反射层800的材料可以为银(Ag)。反射层800接地,通过上述设置,可避免由金属材质制成的反射层800和接收层300之间形成电容。

在本实施例中,接收层300和信号接收器400相较于发射层200更靠近显示单元20。第三隔离层630设置于接收层300和反射层800之间,即发射层200 设置于压电层100的靠近反射层800的一侧。第三隔离层630起到平坦化的作用,同时,避免发射电极210和反射层800之间出现短路的情况。第三隔离层 630还填充于相邻的发射电极210之间的间隙,从而避免多个发射电极210之间出现短路。第三隔离层630的材料与第一隔离层610和第二隔离层620的材料相同,均为氮化硅(SiN)。

当然,在其他实施例中,也可以是接收层300和信号接收器400相较于发射层200靠近显示单元20。

信号接收器400的晶体二极管410设置于基底950的上方,晶体二极管410 的半导体层414被底部绝缘层940包裹。介电层930和晶体二极管410的栅极 411设置于底部绝缘层940的上方,并且,介电层930包裹栅极411。保护层920 设置于介电层930的上方,保护层920包裹于接收层300的裸露于介电层930 和底部绝缘层940的部分。平坦层910设置于保护层920的上方。接收层300 的至少部分设置于介电层930的上方,并且,被保护层920包裹。接收层300 的另外一部分贯穿介电层930,伸入底部绝缘层940,并连接至半导体层414。塑封层960对位于裸露的结构进行覆盖,以起到保护指纹识别传感器10内部结构的作用。

如图8所示,本申请还公开了一种所述指纹识别传感器10的制作方法。以下结合图2对所述制作方法进行介绍。具体的,所述制作方法包括以下步骤:

步骤1000:提供基底950。

步骤2000:在基底950上形成信号接收器400、底部绝缘层940和介电层 930。

其中,在该步骤中,需要先形成信号接收器400中的半导体层414,其可通过光刻和刻蚀的工艺实现图案化。之后,在通过沉积的方式形成底部绝缘层940。然后,通过磁控喷溅(Sputter)工艺形成具有一定厚度的栅极金属层,再通过光刻和刻蚀的工艺实现图案化,得到栅极411。接着,通过沉积的方式形成介电层 930。再然后,通过光刻和刻蚀的工艺实现过孔。最后,通过磁控喷溅(Sputter) 工艺形成具有一定厚度的源漏极金属层,部分源漏极金属层进入过孔,以连接半导体层414;再通过光刻和刻蚀的工艺实现图案化,分别得到源极412和的漏极413。需要说明的是,漏极413电连接于电信号处理器。

步骤3000:在介电层930和信号接收器400上,通过沉积的方式形成保护层920。

步骤4000:在保护层920上,通过沉积的方式形成平坦层910。

步骤5000:在平坦层910上形成接收层300。

其中,需要先通过光刻和刻蚀的工艺在保护层920和平坦层910上实现过孔,过孔的一端连接至信号接收器400的源极412。然后,通过磁控喷溅(Sputter) 工艺沉积形成一定厚度的接收金属层,此时,部分接收金属层进入过孔中,并与源极412实现电连接。最后,通过光刻和刻蚀的工艺实现图案化,得到接收层300,并实现接收电极310与对应的晶体二极管410的源极412的电连接,以将接收到的电信号传递至晶体二极管410。

步骤6000:在平坦层910和接收层300上形成第二隔离层620,第二隔离层620可对接收电极310的位于平坦层910上方的部分进行包裹。

步骤7000:在第二隔离层620上形成压电层100。

其中,压电层可采用聚偏氟乙烯(PVDF)等压电电压常数较高的压电材料制作。首先,通过涂布机设备(Slot Die)在特定位置涂覆一定厚度的聚偏氟乙烯(PVDF)溶液。然后,在一定的温度下固化一段时间来去除溶液中的溶剂。随后,在一定的温度下晶化一段时间使其结构中形成更多的β相。之后,在高压电场下极化一定时间时之具有压电性能最后,通过光刻和刻蚀工艺实现图案化,得到压电层100。

步骤8000:在压电层100上形成第一隔离层610。

其中,需要先准备一张图案与压电层100图案相同的掩膜版,然后,利用掩膜版并通过沉积的工艺在压电层100的上方形成覆盖压电层100的第一隔离层610。需要说明的是,第一隔离层610的沉积工艺需要在低温下进行,这里所指的低温为不高于压电层100的聚偏氟乙烯(PVDF)的晶化温度,一般为110℃以下的温度。通过上述设置,可避免因沉积的温度过高,而出现的影响聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能的问题。

步骤9000:在第一隔离层610上形成发射层200,发射层200包括多个间隔设置的发射电极210。发射电极210沿第二方向Y延伸并超过压电层100和第一隔离层610在第二方向Y上的第一边缘,以电连接电信号发生装置。其中,通过磁控喷溅(Sputter)工艺沉积形成一定厚度的发射金属层,然后,通过光刻和刻蚀的工艺实现图案化,得到发射层200。

步骤9100:在第一隔离层610和发射层200的上方形成第三隔离层630,第三隔离层630包裹发射电极210的裸露部分。

其中,通过薄膜封装设备沉积一定厚度的第三隔离层630。需要说明的是,第三隔离层630的沉积工艺需要在低温下进行,这里所指的低温为不高于压电层100的聚偏氟乙烯(PVDF)的晶化温度,一般为110℃以下的温度。在本实施例中,第三隔离层630的材料为氮化硅。氮化硅的介电常数为6.8至7之间。压电层100的极化工艺可以在图案化之后完成,或者,也可以在沉积第二隔离层620完成,又或者沉积第三隔离层630后完成,可以压电层100的极化工艺路线。当然,在其他实施例中,第三隔离层630的材料也可以为有机负性光刻胶(PR胶)。然而,对应的,压电层100的极化工艺必须在形成第三隔离层 630之前完成。需要说明的是,发射电极210的下表面紧贴于第一隔离层610,发射电极210的裸露部分指的是发射电极210的没有接触第一隔离层610的部分,即为发射电极210的周侧以及其上表面。

步骤9200:在第三隔离层630的上方形成反射层800。在本实施例中,可通过丝网印刷设备制备一定厚度的银浆作为反射层800,并且,银浆也需要超出压电层100的边界并接入走线区,以与接地线连接,避免金属材质的反射层800 与发射电极210之间形成储存电势的电容。

步骤9300:在反射层800的上方形成塑封层960,塑封层960对位于走线区11和识别区12的结构进行包裹,以对其起到保护的作用。在本实施例中,可通过丝网印刷设备制备一定厚度的塑封层960,其材料可以为环氧树脂。

进一步的,在步骤9000(在第一隔离层610上形成发射层200)之前,还可执行以下步骤:

形成斜坡层700。比如,可通过在第一隔离层610的上方涂覆一定厚度的光学固化胶(OC胶)的方式形成固化胶层。之后,再通过光刻和刻蚀的工艺实现图案化,从而去除第一隔离层610上方的光学固化胶,使得第一隔离层610的上表面露出,以便后续在其上方形成发射层200。

此时,斜坡层700的至少部分与压电层100和第一隔离层610的边缘接触设置,并且,斜坡层700的顶端所处的平面与第一隔离层610的上表面平齐。由于电信号控制装置的信号控制线连接于发射层200的发射电极210,从而实现对发射电极210的电压控制。斜坡层700的设置,可便于信号控制线和发射电极210的伸出第一边缘的部分的连接,避免由于在压电层100的第一边缘处出现过大的段差,而造成的断线和短路的现象。需要说明的是,信号控制线可进入走线区11并与发射电极210电连接,也可以是发射电极210伸出走线区11与信号控制线电连接。

进一步的,形成斜坡层700的温度需要小于等于110℃。形成斜坡层700的温度不得高于压电层100的聚偏氟乙烯(PVDF)的晶化温度,通常为110℃。在本实施例中,形成斜坡层700的该温度优选为80℃-90℃。通过上述设置,可避免形成斜坡层700的工艺影响压电层100的压电性能。

当指纹识别传感器10制作完毕后,将指纹识别传感器10倒置,请结合图1 和图2所示,在基底950上涂覆粘接层970。或者,在发光单元层21的远离玻璃盖板22的一侧涂覆粘接层970。之后,再将两者对盒安装,以得到具备指纹 30识别功能的显示单元20。其中,粘接层970的材料可以为OCA(Optically Clear Adhesive)光学胶。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请做任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

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