CN105975963B - 一种指纹识别基板及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种指纹识别基板及其制备方法、显示面板和显示装置，实现减小指纹识别单元的面积，以避免指纹识别单元降低显示面板的开口率，提高显示效果；同时，使指纹识别单元的光敏感应电极面积增大，提高指纹识别单元的性能。所述指纹识别板指纹识别基板，包括衬底基板及形成于所述衬底基板上的多个指纹识别单元，所述指纹识别单元包括依次形成于所述衬底基板上的光敏感应电极、绝缘层和薄膜晶体管，所述光敏感应电极、所述绝缘层和所述薄膜晶体管层叠设置；所述光敏感应电极与所述薄膜晶体管的源电极或漏电极电连接。

Description

一种指纹识别基板及其制备方法、显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种指纹识别基板及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，具有指纹识别功能的显示面板已经逐渐遍及。目前，指纹识别显示面板的指纹识别单元通常设置于显示面板内部，其有利于显示面板轻薄化。
现有的指纹识别单元通常包括薄膜晶体管和光敏感应电极，薄膜晶体管和光敏感应电极并行设置，因此指纹识别单元所占用的面积较大，同时又需要为每个指纹识别单元设置遮挡层，避免指纹识别单元被显示面板所发出的光线影响，显然现有的指纹识别单元的结构会降低显示面板的开口率，影响显示效果；而且，由于显示面板的空间有限，光敏感应电极受限于空间又无法具有足够大的面积，影响指纹识别单元的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种指纹识别基板及其制备方法、显示面板和显示装置，实现减小指纹识别单元的面积，以避免指纹识别单元降低显示面板的开口率，提高显示效果；同时，使指纹识别单元的光敏感应电极面积增大，提高指纹识别单元的性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种指纹识别基板，包括衬底基板及形成于所述衬底基板上的多个指纹识别单元，所述指纹识别单元包括依次形成于所述衬底基板上的光敏感应电极、绝缘层和薄膜晶体管，所述光敏感应电极、所述绝缘层和所述薄膜晶体管层叠设置；
所述光敏感应电极与所述薄膜晶体管的源电极或漏电极电连接。
本实施例中，通过使所述指纹识别基板的所述指纹识别单元所包括的所述光敏感应电极、所述绝缘层和薄所述膜晶体管在垂直于所述衬底基板的方向上层叠，减小所述指纹识别单元占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使所述光敏感应电极的面积更大，提高所述指纹识别单元的性能。
优选的，所述指纹识别单元还包括用于延伸到外部电路的信号线，所述信号线与所述薄膜晶体管的栅极同层设置，且所述信号线与所述光敏感应电极电连接。
优选的，所述指纹识别单元还包括透明电极，所述透明电极设置于所述光敏感应电极和所述衬底基板之间并与所述光敏感应电极直接接触；
所述信号线通过所述透明电极与所述光敏感应电极电连接。
优选的，所述指纹识别单元还包括形成于所述薄膜晶体管正上方的遮挡层，所述遮挡层与所述薄膜晶体管彼此绝缘；
所述薄膜晶体管和所述光敏感应电极在所述衬底基板上的垂直投影落于所述遮挡层在所述衬底基板上的垂直投影范围内。
优选的，所述信号线和所述透明电极在所述衬底基板上的垂直投影具有部分交叠；
所述光敏感应电极在所述衬底基板上的垂直投影落于所述透明电极在所述衬底基板上的垂直投影范围内。
优选的，所述薄膜晶体管为底栅型。
本发明实施例有益效果如下：通过使所述指纹识别基板的所述指纹识别单元所包括的所述光敏感应电极、所述绝缘层和薄所述膜晶体管在垂直于所述衬底基板的方向上层叠，减小所述指纹识别单元占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使所述光敏感应电极的面积更大，提高所述指纹识别单元的性能。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括包括如上实施例提供的所述指纹识别基板。
优选的，所述显示面板还包括有机电致发光模组，所述指纹识别基板位于所述有机电致发光模组的出光侧，所述有机电致发光模组包括阵列基板，所述阵列基板朝向所述指纹识别基板的一面设置有多个有机电致发光单元；所述指纹识别基板的各个所述指纹识别单元分别与各个所述有机电致发光单元之间的区域位置对应；或者，
所述显示面板还包括液晶显示模组，所述指纹识别基板位于所述液晶显示模组的出光侧，所述液晶显示模组包括所述阵列基板，所述阵列基板朝向所述指纹识别基板的一面设置有多个像素单元；所述指纹识别基板的各个所述指纹识别单元分别与各个所述像素单元之间的区域位置对应。
优选的，所述显示面板还包括形成于所述指纹识别基板背向所述阵列基板一面的偏光膜层和保护盖板，所述偏光膜层和所述保护盖板通过光学胶层粘接。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上实施例提供的所述显示面板。
本发明实施例有益效果如下：通过使所述指纹识别基板的所述指纹识别单元所包括的所述光敏感应电极、所述绝缘层和薄所述膜晶体管在垂直于所述衬底基板的方向上层叠，减小所述指纹识别单元占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使所述光敏感应电极的面积更大，提高所述指纹识别单元的性能。
本发明实施例还提供一种指纹识别基板的制备方法，用于制备如上实施例提供的所述指纹识别基板，包括：
通过构图工艺在衬底基板上形成所述指纹识别单元的光敏感应电极；
在所述光敏感应电极所在层之上形成所述指纹识别单元的绝缘层；
在所述绝缘层之上形成所述指纹识别单元的薄膜晶体管，所述光敏感应电极、所述绝缘层和所述薄膜晶体管层叠设置；其中，所述光敏感应电极与所述薄膜晶体管的源电极或漏电极电连接。
优选的，在形成所述薄膜晶体管的栅极时，形成与所述栅极同层的、用于延伸到外部电路的信号线，使所述信号线与所述光敏感应电极电连接。
所述通过构图工艺在衬底基板上形成多个光敏感应电极之前，通过构图工艺在所述衬底基板上形成透明电极，使所述透明电极与所述光敏感应电极直接接触；
所述信号线通过所述透明电极与所述光敏感应电极电连接。
本发明实施例有益效果如下：通过使所述指纹识别基板的所述指纹识别单元所包括的所述光敏感应电极、所述绝缘层和薄所述膜晶体管在垂直于所述衬底基板的方向上层叠，减小所述指纹识别单元占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使所述光敏感应电极的面积更大，提高所述指纹识别单元的性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的指纹识别基板的局部剖面示意图；
图2为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图3为图2经谷B反射的光到达100处的示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的指纹识别基板的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明提供一种指纹识别基板10，包括衬底基板1及形成于衬底基板1上的多个指纹识别单元11，指纹识别单元11包括依次形成于衬底基板1上的光敏感应电极2、绝缘层3和薄膜晶体管4，光敏感应电极2、绝缘层3和薄膜晶体管4层叠设置；其中，光敏感应电极2与薄膜晶体管4的源电极或漏电极电连接。
本实施例中，通过使指纹识别基板10的指纹识别单元11所包括的光敏感应电极2、绝缘层3和薄膜晶体管4在垂直于衬底基板1的方向上层叠设置，减小指纹识别单元11占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使光敏感应电极2的面积更大，提高指纹识别单元11的性能。
指纹识别单元11在工作时，需要将信号导出至外部电路，以便对采集的数据进行分析运算，因此需要提供相应的走线。优选的，指纹识别单元11还包括透明电极5和用于延伸到外部电路的信号线6，信号线6与光敏感应电极2电连接。通过在薄膜晶体管3的栅极同层设置信号线6，能够节省制备工艺。
信号线6与光敏感应电极2电连接可以通多种方式实现，例如直接过孔连接，或通过导体连接。优选的，指纹识别单元11包括透明电极5，透明电极5设置于光敏感应电极2和衬底基板1之间并与光敏感应电极2直接接触，信号线6通过透明电极5与光敏感应电极2电连接。通过透明电极5使信号线6与光敏感应电极2实现电连接，从而使指纹识别单元11连接至外部电路，实现信号的导出。
由于薄膜晶体管在受到光线影响时，会产生电流，有可能会影响其开关功能或影响其特性曲线，因此有必要进行遮挡；同时，需要考虑光敏感应电极2不要受到显示面板的像素单元的发光的影响。优选的，指纹识别单元11还包括形成于薄膜晶体管3正上方的遮挡层7，遮挡层7与薄膜晶体管3彼此绝缘；薄膜晶体管3和光敏感应电极2在衬底基板1上的垂直投影落于遮挡层7在衬底基板1上的垂直投影范围内。本实施例中，通过遮挡层7遮挡薄膜晶体管3，避免薄膜晶体管3受到光线影响。
优选的，信号线6和透明电极5在衬底基板1上的垂直投影具有部分交叠；光敏感应电极2在衬底基板1上的垂直投影落于透明电极5在衬底基板1上的垂直投影范围内。本实施例中，由于信号线6与透明电极5的垂直投影有交叠，因此可以垂直于衬底基板1的制备过孔，不需要额外的延伸线，节省空间。
薄膜晶体管2可以是顶栅型，也可以底栅型，可以视具体情况而定。优选的，薄膜晶体管2为底栅型，底栅型的薄膜晶体管2的栅极所在层可以被信号线6复用，能够简化制备工序。
需要说明的是，实际上为了对光敏感应电极2进行保护，也可以在光敏感应电极2之上再形成一透明电极5，与光敏感应电极2下方的透明电极5相似，但光敏感应电极2之上的透明电极5的大小可以与光敏感应电极2大小相等。此外，在指纹识别单元11的结构中，可以具有多个具有绝缘功能的层，例中薄膜晶体管2中的栅极绝缘层、钝化层，以及遮挡层之上的平坦化层(上述各层未标注)，均具有绝缘功能。因此，本实施例仅是为了对本发明提供的指纹识别基板10进行说明，而不限制具有绝缘功能的层的层数，也不限制实现指纹识别功能时的相应部件，在符合本发明的思想下的变型，均在本发明保护范围内。
本发明实施例有益效果如下：通过使指纹识别基板10的指纹识别单元11所包括的光敏感应电极2、绝缘层3和薄膜晶体管4在垂直于衬底基板1的方向上层叠设置，减小指纹识别单元11占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使光敏感应电极2的面积更大，提高指纹识别单元11的性能。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括如上实施例提供的指纹识别基板10。需要说明的是，该显示面板可以是液晶显示面板，也可以是有机电致发光显示面板。为了更清楚的了解本发明，结合图2和图3进行说明如下：
如图2，显示面板还包括有机电致发光模组20，指纹识别基板10位于有机电致发光模组20的出光侧，有机电致发光模组20包括阵列基板，阵列基板朝向指纹识别基板的一面设置有多个有机电致发光单元21；指纹识别基板10的各个指纹识别单元11分别与各个有机电致发光单元21之间的区域位置对应。
指纹识别基板10可以灵活设置，例如，指纹识别基板10的指纹识别单元11所在面朝向阵列基板；又例如，指纹识别基板10的指纹识别单元11所在面背向阵列基板。
为了使显示面板的显示效果更好，以及基于保护该显示面板的目的，优选的，显示面板还包括形成于指纹识别基板10背向阵列基板一面的偏光膜层12和保护盖板13，偏光膜层12和保护盖板13通过光学胶层14粘接。
指纹识别的原理如下：由于手指皮肤表面具有凹凸不平的脊A和谷B，在进行指纹识别时，有机电致发光单元21发出的光照射到手指的脊A和谷B位置并反射到指纹识别单元11，由脊A和谷B位置反射后到达指纹识别单元11的光的强度不相等，因此可以通过检测在手指碰触到显示面板表面的过程中，每个时刻各指纹识别单元11输出的电流信号大小差异，就可以检测出对应手指由脊A和谷B构成的指纹二维图样，从而实现指纹识别。
具体的如图3所示，为图2中100处的示意图，由谷B反射的光101到达指纹识别单元11的光敏感应电极2，可以使指纹识别单元11产生电流信号。
如图4，显示面板还包括液晶显示模组30，指纹识别基板10位于液晶显示模组30的出光侧，液晶显示模组30包括阵列基板，阵列基板朝向指纹识别基板10的一面设置有多个像素单元31；指纹识别基板10的各个指纹识别单元11分别与各个像素单元31之间的区域位置对应。当然，指纹识别基板10和液晶显示模组30之间可以设置液晶32。
指纹识别基板10可以灵活设置，例如，指纹识别基板10的指纹识别单元11所在面朝向阵列基板；又例如，指纹识别基板10的指纹识别单元11所在面背向阵列基板。
图4所示的显示面板对指纹识别的原理与图2所示的显示面板相似，在此不再赘述。
为了使显示面板的显示效果更好，以及基于保护该显示面板的目的，优选的，显示面板还包括形成于指纹识别基板10背向阵列基板一面的偏光膜层12和保护盖板13，偏光膜层12和保护盖板13通过光学胶层14粘接。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上实施例提供的显示面板。
本发明实施例有益效果如下：上述的显示面板或显示装置采用的如图1所示的指纹识别基板10中，指纹识别单元11所包括的光敏感应电极2、绝缘层3和薄膜晶体管4在垂直于衬底基板1的方向上层叠，减小指纹识别单元11占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使光敏感应电极2的面积更大，提高指纹识别单元11的性能。
参见图5，本发明实施例还提供一种指纹识别基板的制备方法，包括：
501、通过构图工艺在衬底基板上形成指纹识别单元的光敏感应电极。
502、在光敏感应电极所在层之上形成指纹识别单元的绝缘层。
503、在绝缘层之上形成指纹识别单元的薄膜晶体管，光敏感应电极、绝缘层和薄膜晶体管层叠设置；其中，光敏感应电极与薄膜晶体管的源电极或漏电极电连接。
优选的，在形成薄膜晶体管的栅极时，形成与栅极同层的、用于延伸到外部电路的信号线，使信号线与光敏感应电极电连接。
通过构图工艺在衬底基板上形成多个光敏感应电极之前，通过构图工艺在衬底基板上形成透明电极，使透明电极与光敏感应电极直接接触；
信号线通过透明电极与光敏感应电极电连接。
本发明实施例有益效果如下：通过使指纹识别基板的指纹识别单元所包括的光敏感应电极、绝缘层和薄膜晶体管在垂直于衬底基板的方向上层叠，减小指纹识别单元占用的面积，应用于显示面板时能够提高开口率，从而提高显示效果；同时，可以使光敏感应电极的面积更大，提高指纹识别单元的性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种显示面板，包括一种指纹识别基板，所述指纹识别基板包括衬底基板及形成于所述衬底基板上的多个指纹识别单元，其特征在于，所述指纹识别单元包括依次形成于所述衬底基板上的光敏感应电极、绝缘层和薄膜晶体管，所述光敏感应电极、所述绝缘层和所述薄膜晶体管层叠设置；
所述光敏感应电极与所述薄膜晶体管的源电极或漏电极电连接；其中，
所述显示面板还包括有机电致发光模组，所述指纹识别基板位于所述有机电致发光模组的出光侧，所述有机电致发光模组包括阵列基板，所述阵列基板朝向所述指纹识别基板的一面设置有多个有机电致发光单元；所述指纹识别基板的各个所述指纹识别单元分别与各个所述有机电致发光单元之间的区域位置对应；或者，
所述显示面板还包括液晶显示模组，所述指纹识别基板位于所述液晶显示模组的出光侧，所述液晶显示模组包括所述阵列基板，所述阵列基板朝向所述指纹识别基板的一面设置有多个像素单元；所述指纹识别基板的各个所述指纹识别单元分别与各个所述像素单元之间的区域位置对应。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述指纹识别单元还包括用于延伸到外部电路的信号线，所述信号线与所述薄膜晶体管的栅极同层设置，且所述信号线与所述光敏感应电极电连接。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述指纹识别单元还包括透明电极，所述透明电极设置于所述光敏感应电极和所述衬底基板之间并与所述光敏感应电极直接接触；
所述信号线通过所述透明电极与所述光敏感应电极电连接。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述指纹识别单元还包括形成于所述薄膜晶体管正上方的遮挡层，所述遮挡层与所述薄膜晶体管彼此绝缘；
所述薄膜晶体管和所述光敏感应电极在所述衬底基板上的垂直投影落于所述遮挡层在所述衬底基板上的垂直投影范围内。
5.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述信号线和所述透明电极在所述衬底基板上的垂直投影具有部分交叠；
所述光敏感应电极在所述衬底基板上的垂直投影落于所述透明电极在所述衬底基板上的垂直投影范围内。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述薄膜晶体管为底栅型。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括形成于所述指纹识别基板背向所述阵列基板一面的偏光膜层和保护盖板，所述偏光膜层和所述保护盖板通过光学胶层粘接。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的显示面板。
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