CN106056077B - 一种集成电路器件、显示面板及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成电路器件、显示面板及显示设备。集成电路器件包括第一基片以及设置于第一基片上的多个触摸信号端和多个显示信号端，多个触摸信号端和多个显示信号端用于与显示基板的非显示区域所设置的多个连接信号端对应绑定连接，集成电路器件还包括设置于第一基片上的超声波指纹识别器件。将该集成电路器件应用于显示设备，显示设备具有指纹识别功能，并且其前面板无需如现有技术那样为指纹识别模块预留开孔，因此该方案可以提高显示设备的屏占比；同时由于超声波指纹识别器件的信号穿透性比较强，因此，也无需采用厚度要求苛刻的保护层，从而大大降低了显示设备的制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，特别是涉及一种集成电路器件、显示面板及显示设备。
背景技术
随着人体生理特征在用户身份识别方面的深入研究，指纹识别功能已经被广泛应用于智能手机、平板电脑等各类电子设备中，以简化用户在执行屏幕解锁、交易支付等各类场景下的操作，并有助于提升安全性。
目前，各类移动终端较常采用的指纹识别技术为电容式指纹识别技术，其在硅基底上制作多个指纹电极，每个指纹电极作为电容的一个极板，手指则作为电容的另一个极板，根据手指纹线的脊和谷与相对的指纹电极之间的电容差，可以生成指纹的灰度图像。
现有技术中，通常在移动终端前面板的非显示区域开孔，电容式指纹识别模块嵌入该开孔位置，从而可以实现在非显示区域的指纹识别。电容式指纹识别模块的表面一般都设有保护层，为能够准确探测到手指的脊谷位置信息，保护层的厚度需要做的比较薄，一般不超过0.3mm。
上述现有技术存在的缺陷在于，电容式指纹识别模块设置在前面板的开孔位置，不但会增加制作工艺成本，而且会影响到屏占比；电容式指纹识别模块对保护层厚度的要求也会增加制作成本。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种集成电路器件、显示面板及显示设备，以解决目前具有指纹识别功能的显示设备的屏占比较低、制作成本较高的技术问题。
本发明实施例提供了一种具有指纹识别功能的集成电路器件，包括第一基片以及设置于第一基片上的多个触摸信号端和多个显示信号端，所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端用于与显示基板的非显示区域所设置的多个连接信号端对应绑定连接，所述集成电路器件还包括设置于第一基片上的超声波指纹识别器件。
在本发明实施例技术方案中，触摸信号端、显示信号端和超声波指纹识别器件均集成在第一基片上，集成电路器件既可用于实现显示触摸功能，又可用于实现指纹识别功能。将该集成电路器件应用于显示设备，显示设备具有指纹识别功能，并且其前面板无需如现有技术那样为指纹识别模块预留开孔，因此该方案可以提高显示设备的屏占比；同时由于超声波指纹识别器件的信号穿透性比较强，因此，也无需采用厚度要求苛刻的保护层，从而大大降低了显示设备的制作成本。
可选的，所述多个触摸信号端、所述多个显示信号端，以及所述超声波指纹识别器件设置于第一基片的同一侧表面。
较佳的，所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端设置于第一基片的一侧表面，所述超声波指纹识别器件设置于第一基片的另一侧表面。由于超声波指纹识别器件的信号穿透性比较强，采用该设计，可以使集成电路器件的结构更加紧凑，集成化程度更高，从而进一步降低制造成本。
优选的，所述超声波指纹识别器件包括：设置于第一基片且包含多个CMOS器件的CMOS电路、与第一基片间隔设置的第二基片，以及设置于第二基片面向第一基片的一侧表面且包含多个压电器件的压电电路，所述压电电路与CMOS电路相连接。
优选的，所述压电电路的压电器件包括相对设置的第一电极和第二电极，以及位于第一电极和第二电极之间的压电层。
可选的，所述压电层的材质包括氮化铝、氧化锌或硫化锌。
优选的，所述压电电路与CMOS电路通过键合工艺实现连接。键合工艺可以使压电电路与CMOS电路可靠连接，从而使集成电路器件具有优良的电气特性。
优选的，所述第一基片为硅基片，所述第二基片为硅基片。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括显示基板和如前述任一技术方案所述的集成电路器件，所述显示基板的非显示区域设置有多个连接信号端，所述集成电路器件的所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端与所述多个连接信号端对应绑定连接。
该显示面板应用于显示设备，显示设备具有指纹识别功能，并且，显示设备的前面板无需如现有技术那样为指纹识别模块预留开孔，因此可以提高显示设备的屏占比；同时由于超声波指纹识别器件的信号穿透性比较强，因此，也无需采用厚度要求苛刻的保护层，从而大大降低了显示设备的制作成本。
本发明实施例还提供一种显示设备，包括前述技术方案所述的显示面板。该显示设备具有指纹识别功能，并且屏占比较高，制作成本较低。
附图说明
图1为本发明一实施例显示面板俯视示意图；
图2为本发明一实施例显示面板在集成电路设置位置的截面示意图；
图3为本发明一实施例显示面板在集成电路设置位置的截面示意图；
图4为逆压电效应示意图；
图5为正压电效应示意图。
附图标记：
1-IC器件；11-第一基片；12-触摸信号端；13-显示信号端；
14-超声波指纹识别器件；5-显示基板；51-非显示区域；52-连接信号端；
15-CMOS器件；16-第二基片；17-压电器件；18-第一电极；
19-第二电极；20-压电层；21-铝增厚层；22-锗增厚层。
具体实施方式
为解决目前具有指纹识别功能的显示设备的屏占比较低、制作成本较高的技术问题，本发明实施例提供了一种集成电路(integrated circuit，以下简称IC)器件、显示面板及显示设备。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明一实施例提供的IC器件1，包括第一基片11以及设置于第一基片11上的多个触摸信号端12和多个显示信号端13，所述多个触摸信号端12和所述多个显示信号13端用于与显示基板5的非显示区域51所设置的多个连接信号端52对应绑定连接，此外，IC器件1还包括设置于第一基片11上的超声波指纹识别器件1。
第一基片11优选采用硅基片。在本发明实施例技术方案中，触摸信号端12、显示信号端13和超声波指纹识别器件14均集成在第一基片11上，IC器件1与显示基板5绑定连接后，既可用于实现显示触摸功能，又可用于实现指纹识别功能。将该IC器件1应用于显示设备，显示设备具有指纹识别功能，并且其前面板无需如现有技术那样为指纹识别模块预留开孔，因此该方案可以提高显示设备的屏占比；同时由于超声波指纹识别器件14的信号穿透性比较强，可穿过至少0.6mm的保护层材质，因此，显示设备无需采用厚度要求苛刻的保护层，从而大大降低了显示设备的制作成本。
如图2所示，该实施例中，所述多个触摸信号端12、所述多个显示信号端13，以及超声波指纹识别器件14均设置于第一基片11的同一侧表面。
如图3所示，在本发明的较佳实施例中，所述多个触摸信号端12和所述多个显示信号端13设置于第一基片11的一侧表面，超声波指纹识别器件14设置于第一基片11的另一侧表面。由于超声波指纹识别器件14的信号穿透性比较强，采用该设计，可以使IC器件1的结构更加紧凑，尺寸更小，集成化程度更高，从而进一步降低制造成本。
请继续参照图3所示，该实施例中，超声波指纹识别器件14包括：设置于第一基片11且包含多个CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)器件15的CMOS电路、与第一基片11间隔设置的第二基片16，以及设置于第二基片16面向第一基片11的一侧表面且包含多个压电器件17的压电电路，压电电路与CMOS电路相连接。其中，第二基片16优选采用硅基片。
如图4所示，压电电路的每个压电器件17的结构包括相对设置的第一电极18和第二电极19，以及位于第一电极18和第二电极19之间的压电层20。压电层20的材质类型不限，例如可以为氮化铝、氧化锌或硫化锌等。
如图3所示，该优选实施例中，压电电路与CMOS电路通过键合工艺实现连接。键合工艺可以使压电电路与CMOS电路可靠连接，从而使IC器件具有优良的电气特性。具体的，在需要进行键合的压电器件的电极表面形成一定厚度的铝增厚层21，在对应的CMOS器件的电极表面形成一定厚度的锗增厚层22，在一定温度和时间内对第一基片11和第二基片16施加一定压力，铝增厚层21和锗增厚层22会粘接在一起，从而可以将压电电路与CMOS电路导通。
超声波指纹识别器件的工作原理为：在第一时刻，将压电器件的第一电极接固定电位，第二电极输入高频信号，在高频信号作用下，压电器件发生逆压电效应，压电层产生机械震荡并作为波源向外发射超声波。逆压电效应原理如图4所示，当在压电层的极化方向上施加电场，压电层晶体会发生变形，电场去掉后，压电层晶体的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。超声波到达手指的真皮层后一部分会被指纹的谷和脊反射回来，该机械震荡作用于压电层，从而使第一电极和第二电极产生电荷，压电器件发生正压电效应。正压电效应原理如图5所示，压电层在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。因此，在第二时刻，接收指纹谷和脊反射回来的信号，并据此生成指纹的灰度图像。CMOS器件用于对信号进行放大、读取和存储等处理。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括显示基板和如前述任一技术方案的IC器件，显示基板的非显示区域设置有多个连接信号端，IC器件的所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端与所述多个连接信号端对应绑定连接。
该显示面板应用于显示设备，显示设备具有指纹识别功能，并且，显示设备的前面板无需如现有技术那样为指纹识别模块预留开孔，因此可以提高显示设备的屏占比；同时由于超声波指纹识别器件的信号穿透性比较强，因此，也无需采用厚度要求苛刻的保护层，从而大大降低了显示设备的制作成本。
本发明实施例还提供一种显示设备，包括前述技术方案的显示面板。该显示设备具有指纹识别功能，并且屏占比较高，制作成本较低。显示设备的具体类型不限，可以是手机、平板电脑、导航仪等各类移动终端产品。
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 (9)
1.一种集成电路器件，包括第一基片以及设置于第一基片上的多个触摸信号端和多个显示信号端，所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端用于与显示基板的非显示区域所设置的多个连接信号端对应绑定连接，其特征在于，所述集成电路器件还包括设置于第一基片上的超声波指纹识别器件；其中，
所述集成电路器件设置于显示基板的非显示区域；
所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端设置于第一基片的一侧表面，所述超声波指纹识别器件设置于第一基片的另一侧表面。
2.如权利要求1所述的集成电路器件，其特征在于，所述多个触摸信号端、所述多个显示信号端，以及所述超声波指纹识别器件设置于第一基片的同一侧表面。
3.如权利要求1所述的集成电路器件，其特征在于，所述超声波指纹识别器件包括：设置于第一基片且包含多个CMOS器件的CMOS电路、与第一基片间隔设置的第二基片，以及设置于第二基片面向第一基片的一侧表面且包含多个压电器件的压电电路，所述压电电路与CMOS电路相连接。
4.如权利要求3所述的集成电路器件，其特征在于，所述压电器件包括相对设置的第一电极和第二电极，以及位于第一电极和第二电极之间的压电层。
5.如权利要求4所述的集成电路器件，其特征在于，所述压电层的材质包括氮化铝、氧化锌或硫化锌。
6.如权利要求3所述的集成电路器件，其特征在于，所述压电电路与CMOS电路通过键合工艺实现连接。
7.如权利要求3～6任一项所述的集成电路器件，其特征在于，所述第一基片为硅基片，所述第二基片为硅基片。
8.一种显示面板，其特征在于，包括显示基板和如权利要求1～7任一项所述的集成电路器件，所述显示基板的非显示区域设置有多个连接信号端，所述集成电路器件的所述多个触摸信号端和所述多个显示信号端与所述多个连接信号端对应绑定连接。
9.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的显示面板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |