CN107590423A - 光学指纹传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学指纹传感器及其形成方法。其中，所述光学指纹传感器包括：一个透光基板；所述透光基板具有直接用于手指指纹接触的第一表面；所述透光基板具有被器件层覆盖的第二表面；所述器件层具有像素区；所述像素区具有多个像素；每个所述像素具有透光区域和非透光区域；所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区；所述非透光区域具有感光元件；所述感光元件面向所述透光基板的表面为第三表面；所述第三表面的第一部分与所述第二表面之间的结构为透光结构。所述光学指纹传感器结构得到简化且性能提高。
Description
技术领域
本发明涉及光学指纹识别领域，尤其涉及一种光学指纹传感器及其形成方法。
背景技术
指纹成像识别技术，是通过光学指纹传感器采集到人体的指纹图像，然后与系统里的已有指纹成像信息进行比对，来判断正确与否，进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹成像识别技术已经大量应用于各个领域。比如公安局和海关等安检领域、楼宇的门禁系统、以及个人电脑和手机等消费品领域等等。指纹成像识别技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。相对来说，光学指纹成像识别技术成像效果相对较好，设备成本相对较低。
更多有关光学指纹传感器的内容可参考公开号为CN203405831U的中国实用新型专利。
现有光学指纹传感器的结构有待改进，性能有待提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种光学指纹传感器及其形成方法，以优化光学指纹传感器的结构，提高光学指纹传感器的性能，并且简化工艺步骤，节省成本。
为解决上述问题，本发明提供一种光学指纹传感器，包括：一个透光基板；所述透光基板具有直接用于手指指纹接触的第一表面；所述透光基板具有被器件层覆盖的第二表面；所述器件层具有像素区；所述像素区具有多个像素；每个所述像素具有透光区域和非透光区域；所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区；所述非透光区域具有感光元件；所述感光元件面向所述透光基板的表面为第三表面；所述第三表面的第一部分与所述第二表面之间的结构为透光结构。
可选的，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。
可选的，每个所述像素还具有开关器件；所述第三表面的第二部分与所述开关器件通过第一金属连接，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上。
可选的，所述光学指纹传感器还包括位于所述第二表面和所述第三表面之间的第二金属；在垂直于所述第二表面的方向上，所述第二金属和所述第一金属之间具有绝缘层，并且所述第二金属至少部分正对所述第一金属；所有所述第二金属电连接在一起，并且电连接至固定电位。
可选的，所述第二金属直接层叠于所述第二表面上。
可选的，从所述第一表面向所述第二表面俯视，所述第一金属与所述感光元件相重叠部分的俯视形状为矩形、L型、U型或者环型。
可选的，每个所述像素还具有开关器件；所述第三表面的第二部分与所述开关器件通过第一金属连接，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上；所述光学指纹传感器还包括位于所述第二表面和所述第三表面之间的透光导电结构；在垂直于所述第二表面的方向上，所述透光导电结构和所述感光元件之间具有绝缘层，并且所述透光导电结构至少部分正对所述感光元件；所有所述透光导电结构电连接在一起，并且电连接至固定电位。
可选的，所述透光导电结构直接层叠于第二表面上。
可选的，从所述第一表面向所述第二表面俯视，所述透光导电结构与所述感光元件相重叠部分的俯视形状为所述感光元件的俯视形状。
可选的，所述透光导电结构与第三金属直接连接，在垂直于所述第二表面方向上，所述第三金属与所述感光元件没有正对部分；所有所述透光导电结构与所述第三金属电连接在一起，并且电连接至固定电位。
为解决上述问题，本发明还提供了光学指纹传感器的形成方法，包括：提供一个透光基板；所述透光基板具有用于手指直接接触的第一表面；所述基板具有与第一表面相背离的第二表面；在所述第二表面上制作器件层；形成所述器件层包括形成像素区；形成所述像素区包括形成多个像素；每个所述像素具有透光区域和非透光区域；所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区；形成所述像素包括在所述非透光区域形成感光元件；所述感光元件面向所述透光基板的表面为第三表面；在所述第三表面的第一部分与所述第二表面之间形成透光结构。
可选的，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。
可选的，所述形成方法形成所述像素还包括形成开关器件；所述形成方法还包括形成第一金属，所述第一金属通过所述第三表面的所述第二部分连接所述开关器件，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上。
可选的，所述形成方法还包括在所述第二表面和所述第三表面之间形成第二金属；在垂直于所述第二表面的方向上，所述第二金属和所述第一金属之间具有绝缘层，并且所述第二金属至少部分正对所述第一金属；所述形成方法还包括将所有所述第二金属连接在一起。。
可选的，在所述第二表面上形成扫描线时，同时将所述第二金属形成在所述第二表面上；在形成数据线时，同时形成所述第一金属。
可选的，从所述第一表面向所述第二表面俯视，所述第一金属与所述感光元件相重叠部分的俯视形状为矩形、L型、U型或者环型。
可选的，所述形成方法形成所述像素还包括形成开关器件；所述形成方法还包括形成第一金属，所述第一金属通过所述第三表面的所述第二部分连接所述开关器件，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上；所述形成方法还包括形成位于所述第二表面和所述第三表面之间的透光导电结构；在垂直于所述第二表面的方向上，所述透光导电结构和所述感光元件之间具有绝缘层，并且所述透光导电结构至少部分正对所述感光元件；所述形成方法还包括将所有所述透光导电结构连接在一起。
可选的，从所述第一表面向所述第二表面俯视，所述透光导电结构与所述感光元件相重叠部分的俯视形状为所述感光元件的俯视形状。
可选的，所述形成方法还包括形成与所述透光导电结构直接连接的第三金属，在垂直于所述第二表面方向上，所述第三金属和所述感光元件之间具有绝缘层，并且所述第三金属与所述感光元件没有正对部分；将所有所述透光导电结构和所述第三金属连接在一起；在所述第二表面上形成扫描线时，同时将所述第三金属形成在所述第二表面上；在形成数据线时，同时形成所述第一金属。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明的技术方案中，所提供的光学指纹传感器有且仅有一个透光基板，在进行指纹采集时，相应的光线在穿过所述光学指纹传感器只需要穿过器件层和一个透光基板，因此，光线经过的基板较少，有助于形成清晰的指纹图像。同时，透光基板的第一表面直接作为手指接触面，此时透光基板直接起到保护层的功能，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。
进一步，在透光基板的第二表面上制作第二金属，利用第二金属至少部分正对第一金属，从而使得第二金属和第一金属之间构成存储电容，亦即使得感光元件与第二金属之间存储电容增加，从而增加光学指纹传感器的图像信号量，提高光学指纹传感器的图像质量。
附图说明
图1是本发明第一实施例所提供的光学指纹传感器俯视示意图；
图2是本发明第一实施例所提供的光学指纹传感器剖面示意图；
图3是本发明第二实施例所提供的光学指纹传感器俯视示意图；
图4是本发明第二实施例所提供的光学指纹传感器剖面示意图；
图5是本发明第三实施例所提供的光学指纹传感器俯视示意图；
图6是本发明第三实施例所提供的光学指纹传感器剖面示意图；
图7是本发明第四实施例所提供的光学指纹传感器俯视示意图；
图8是本发明第四实施例所提供的光学指纹传感器剖面示意图。
具体实施方式
现有一种光学指纹传感器中，通常需要包括透光基板和保护层。这种结构不可避免地导致整个光学指纹传感器的厚度较大。而较大的厚度也导致光源发出的光线需要经过较长的光程才到达感光元件，导致采集的指纹图像质量无法进一步提高。
为此，本发明提供一种新的光学指纹传感器，通过简化光学指纹传感器的结构，省略保护层，从而不仅使光学指纹传感器厚度减小，而且提高所形成的指纹图像质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明第一实施例提供一种光学指纹传感器，请结合参考图1和图2。
图1是所述光学指纹传感器的俯视示意图。图2是所述光学指纹传感器的剖面示意图。图2所示的剖面为沿图1所示A-A’点划线剖切所述光学指纹传感器得到的剖面示意图。
请参考图2，所述光学指纹传感器包括一个透光基板100。透光基板100具有直接用于手指指纹接触的第一表面100A，具有被器件层(未标注)覆盖的第二表面100B。
本实施例中，透光基板100的厚度可以设置在5cm以下。透光基板100的材料可以为玻璃或塑料等。图1所示俯视示意图中未示出透光基板100和公共电极的透光导电层133和非透光导电层134等结构(透光导电层133和非透光导电层134参考本实施例后续内容)。
图中虽未区别显示，但所述器件层具有像素区。所述像素区具有多个像素(未标注)。图1中所示的俯视示意图中，各结构均为所述器件层中的一部分，图2所示的剖面结构中，除了透光基板100，其它结构均属于所述器件层的一部分。具体的，图1中所示的俯视示意图代表了一个所述像素所对应的一些结构。
本实施例中，每个所述像素具有透光区域(未标注)和非透光区域(未标注)。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。虽然图2中未标注出透光区域，但是可以从图2中单向箭头所表示的光线看到(较长的光线为入射光线，较短的箭头为入射光线到达第一表面100A后的反射光线)，光线可以穿过整个所述器件层到达透光基板的第一表面100A，这些可以令光线穿过器件层的区域为所述透光区域的一部分。
本实施例中，存在所述非透光区域的其中一个原因为：在图2所示剖面内，感光元件131上方具有非透光导电层134(非透光导电层134参考本实施例后续内容)；非透光导电层134能够阻止光线的通过，从而保证所述非透光区域的存在。本实施例中，直接利用非透光导电层134防止光线从上方向下进入感光元件131和半导体层121(半导体层121参考后续内容)。在其它实施例中，当器件层和透光基板100位置颠倒过来时，非透光导电层134可以变成位于感光元件131下方。
请参考图1和图2，所述非透光区域中具有感光元件131。图2显示，感光元件131面向透光基板100的表面为第三表面131A。第三表面131A的第一部分(未区别显示，未标注)与第二表面100B之间的结构为透光结构(未标注)。
本实施例中，所述透光结构包括了第一绝缘层101和第二绝缘层102的一部分。第一绝缘层101和第二绝缘层102的形成过程可参考本实施例后续形成方法部分的内容。
本实施例中，第一表面100A和第二表面100B基本相互平行，即透光基板100为平板。
本实施例中，第二表面100B和第三表面131A基本相互平行，从而有利于感光元件131通过第三表面131A接收光线。
请参考图1和图2，每个所述像素还具有开关器件(未标注)。本实施例中，开光元件包括半导体层121、源极123和漏极122。半导体层121位于第一绝缘层101表面(图2进一步显示半导体层121具体位于第一绝缘层101和第二绝缘层102之间)，源极123和漏极122分别覆盖半导体层121的两端，并且源极123和漏极122彼此相互间隔，没有接触部分。
本实施例中，源极123通过第一金属1231连接感光元件131。
具体的，(感光元件131的)第三表面131A的第二部分(未标注)与所述开关器件通过第一金属1231连接。可参考图1中虚线圆C1所示部分，在图1的俯视方向上，可以看到感光元件131与第一金属1231部分层叠。感光元件131与第一金属1231层叠的部分为第三表面131A的所述第二部分，亦即感光元件131与第一金属1231相重叠的表面部分为所述第二部分。
除了第二部分外，第三表面131A的其它部分即为上述第一部分。在垂直于第三表面131A的方向上，第一金属1231直接层叠在第二部分上。具体可参考图2中虚线圆C2所示部分，图2中虚线圆C2进一步显示了感光元件131与第一金属1231的直接层叠情况。
在上述结构中，从第一表面100A向第二表面100B俯视，第一金属1231与感光元件131相重叠部分的俯视形状为矩形，图1中具体以矩形虚线框(未标注)显示在虚线圆C1中。也就是说，所述第二部分的第三表面131A用于所述开关器件的源极123和感光元件131之间的电连接，因此，感光元件131的第二部分无法接受反射光。
图1中，所述第二部分显示为感光元件131的右上角一小块矩形区域(位于虚线圆C1中的矩形虚线框)。而所述第一部分为第三表面131A除了第二部分以外的部分，其确保感光元件131有足够的外露区用于接收反射光。
其它实施例中，所述第二部分的俯视形状还可以为其它形状，例如为U型或者环形等。
本实施例中，所述第一部分的面积占第三表面131A总面积的5％以上。第一部分为第三表面131A接收光线的部分，第一部分所占比例越大，感光元件131能够用于接收光线的面积越多。因此，适当增大第一部分的面积占第三表面131A总面积的比例，能够提高感光元件131对光线的利用率。
本实施例中，所述第二部分直接与第一金属1231层叠，因此，第二部分占所述第三表面总面积的比例越高，感光元件131与源极123之间的电阻越小，越有利于感光元件131中光电信号的传输。
综合考虑所述第一部分和第二部分的作用，其它实施例中，根据不同的产品要求，所述第一部分的面积可以设计为占所述第三表面总面积的5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、85％、90％或者95％。
本实施例所提供的光学指纹传感器还包括数据线1221和扫描线1111。扫描线1111直接位于第二表面100B上。数据线1221与第一金属1231位于同一层。漏极122直接连接数据线1221，漏极122和数据线1221为连接在一起的整体，即漏极122和数据线1221是同一导电结构的不同部位。源极123通过第一金属1231连接感光元件131，源极123和第一金属1231为连接在一起的整体，即源极123和第一金属1231也是同一导电结构的不同部位。
本实施例所提供的光学指纹传感器中，有且仅有一个透光基板100，在进行指纹采集时，相应的光线在穿过所述光学指纹传感器过程中，只需要穿过器件层和一个透光基板100，因此，光线经过的基板较少，有助于形成清晰的指纹图像。同时，透光基板100的第一表面100A直接作为手指接触面，此时透光基板100直接起到保护层的功能，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。可见，本实施例中，光学指纹传感器结构简化，厚度减小，成本降低。
本实施例所提供的光学指纹传感器能够与各类光源配合使用，组成光学指纹传感器模组。所述光源可以为点状光源，例如LED灯或者荧光灯等，也可以为点状光源和导光板组成的面状光源，还可以是主动发光的面状光源，例如OLED面状光源或者EL(电致发光)面状光源等。并且，本实施例所提供的光学指纹传感器与光源配合使用时，光源的位置可以根据需要进行调整。
本实施例还同时提供了所述光学指纹传感器的形成方法，请参考图1和图2。
所述形成方法首先提供透光基板100。透光基板100具有用于手指直接接触的第一表面100A。透光基板100具有与第一表面100A相背离的第二表面100B。
所述形成方法接着在第二表面100B上制作所述器件层。本实施例中，形成所述器件层包括形成所述像素区。形成所述像素区包括形成多个所述像素。每个所述像素具有所述透光区域和所述非透光区域。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。形成所述像素还包括在非透光区域形成感光元件131。感光元件131面向透光基板100的表面为第三表面131A。
所述形成方法还包括在第三表面131A的所述第一部分与第二表面100B之间形成透光结构。如前所述，本实施例中，所述透光结构包括部分第一绝缘层101和第二绝缘层102。
所述形成方法在形成所述像素时，还包括形成所述开关器件。所述开关器件包括栅极111、栅介质层(所述栅介质层为第一绝缘层101的一部分)、半导体层121、源极123和漏极122等结构。
所述形成方法还包括形成第一金属1231，第一金属1231连接感光元件131第三表面131A的第二部分与所述开关器件的源极123。在垂直于第三表面131A的方向上，第一金属1231直接层叠在所述第三表面131A的所述第二部分上(可参考图1中虚线圆C1包围部分和图2中虚线圆C2包围部分)。
上述形成方法的过程中，具体可以为如下内容所述。
首先，在透光基板100上制作金属材料层(未示出)，以用于制作出扫描线1111和所述开关器件的栅极111。
接着，制作第一绝缘层101，第一绝缘层101的一部分作为所述开关器件的栅介质层(未标注)。
接着，在第一绝缘层101上制作所述开关器件的半导体层121。
接着，制作第一金属材料层(未示出)，以用于制作所述开关器件的漏极122、源极123、数据线1221和第一金属1231。
本实施例中，漏极122直接连接数据线1221。漏极122和数据线1221为所述第一金属材料层的不同部分，两者为连接在一起的整体。源极123通过第一金属1231连接感光元件131。源极123和第一金属1231为所述第一金属材料层的另外一部分，源极123和第一金属1231也为连接在一起的整体。所述开关器件的漏极122和源极123之间的半导体层121构成沟道层所在区域。此时，所述开关器件制作完成。
本实施例中，所制作的所述开关器件栅极在下方，沟道层在上方，其它实施例中，也可以反过来，本发明对此不作限定。
上述过程可知，本实施例在形成数据线1221时，同时形成第一金属1231，从而节省了工艺步骤，节约了成本。
接着，制作第二绝缘层102，用于保护所述开关器件。
接着，在第二绝缘层102的局部形成开口(未示出)，所述开口露出部分所述开关器件的第一金属1231。
接着，在所露出的第一金属1231表面制作感光元件131。
本实施例中，所述感光元件131为PIN型光电二极管结构。PIN型光电二极管包括N型半导体层(未区分显示)、I型半导体层(未区分显示)和P型半导体层(未区分显示)。其中N型半导体层在下，直接与第一金属1231接触，形成电连接结构。I型半导体层在中间，P型半导体层在上，P型半导体层与后续形成的电极层132接触。
其他实施例中，所述感光元件131为PIN型光电二极管结构。其中P型半导体层在下，直接与第一金属1231接触，形成电连接结构。I型半导体层在中间，N型半导体层在上，N型半导体层与后续形成的电极层132接触。
其他实施例中，所述感光元件131为PN型光电二极管结构。其中P型半导体层在下，直接与第一金属1231接触，形成电连接结构。N型半导体层在上，N型半导体层与后续形成的电极层132接触。
其他实施例中，所述感光元件131为PN型光电二极管结构。其中N型半导体层在下，直接与第一金属1231接触，形成电连接结构。P型半导体层在上，P型半导体层与后续形成的电极层132接触。
接着，制作感光元件131的电极层132(第一金属1231为感光元件131的第一电极，电极层132为感光元件131的第二电极)。电极层132的材料可以选择功函数与P层半导体接近的材料，例如ITO(铟锡氧化物)，从而减小电极层132与P型半导体层的接触电阻。
接着，制作第三绝缘层103，用于保护感光元件131。
接着，在第三绝缘层103中形成位于电极层132区域部分的开口(未示出)，所述开口露出部分电极层132。
接着，制作公共导电层(未标注)。所述公共导电层包括一层为透光导电层133和一层非透光导电层134。透光导电层133和非透光导电层134都是用于电连接电极层132。
本实施例中，透光导电层133可以采用ITO层。此时，ITO层还可以用于作为外围绑定引脚(pad)的保护层。非透光导电层134可以为金属层，非透光导电层134用于降低公共导电层的总电阻。透光导电层133和非透光导电层134的上下位置可以对调，例如先制作透光导电层133，再制作非透光导电层134，也可以反过来。
其他实施例中，所述像素区也可以没有透光导电层133，此时非透光导电层134直接电连接电极层132。
本实施例中，非透光导电层134还同时作为遮光层，用于遮挡入射光。当光线从图2所示平面从上方向下照射时，非透光导电层134防止光线从上向下直接照射所述开关器件的沟道层，同时防止光线从上向下直接照射感光元件131。所以，所述公共导电层至少覆盖所述开关器件的沟道层所在区域，并至少覆盖感光元件131。
最后，制作第四绝缘层104，用于保护所述公共导电层。
本实施例中，上述的第一绝缘层101至第四绝缘层104的材料可以是氮化硅或氧化硅，并且可以为非晶态氮化硅或非晶态氧化硅。上述各金属和金属材料层可以是Al、Mo或者Ag的其中一种或者它们的合金，并且也可以是非晶态金属或非晶态合金。上述的各半导体层的材料可以是非晶硅、微晶硅、氧化物半导体或有机物半导体等。
本实施例所提供的光学指纹传感器的形成方法中，步骤简单，工艺成本低，并且所形成的光学指纹传感器只有一个透光基板100，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。
本发明第二实施例提供另一种光学指纹传感器，请结合参考图3和图4。
图3是所述光学指纹传感器的俯视示意图。图4是所述光学指纹传感器的剖面示意图。图4所示的剖面为沿图3所示B-B’点划线剖切所述光学指纹传感器得到的剖面示意图。
请参考图4，所述光学指纹传感器包括一个透光基板200。透光基板200具有直接用于手指指纹接触的第一表面200A，具有被器件层(未标注)覆盖的第二表面200B。
本实施例中，透光基板200的厚度可以设置在5cm以下。透光基板200的材料可以为玻璃或塑料等。图3所示俯视示意图中未示出透光基板200和公共电极的透光导电层233和非透光导电层234(透光导电层233和非透光导电层234参考本实施例后续内容)。
图中虽未区别显示，但所述器件层具有像素区。所述像素区具有多个像素(未标注)。图3中所示的俯视示意图中，各结构均为所述器件层中的一部分，图4所示的剖面结构中，除了透光基板200，其它结构均属于所述器件层的一部分。具体的，图3中所示的俯视示意图代表了一个所述像素所对应的一些结构。
本实施例中，每个所述像素具有透光区域(未标注)和非透光区域(未标注)。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。
本实施例中，存在所述非透光区域的其中一个原因为：在图4所示剖面内，感光元件231上方具有非透光导电层234。
请参考图3和图4，所述非透光区域中具有感光元件231。图4显示，感光元件231面向透光基板200的表面为第三表面(未标注，可参考第一实施例中的第三表面131A)。所述第三表面的第一部分(未区别显示，未标注)与第二表面200B之间的结构为透光结构。所述透光结构包括了第一绝缘层201和第二绝缘层202的一部分。
本实施例中，第一表面200A和第二表面200B基本相互平行。第二表面200B和所述第三表面基本相互平行。
请参考图4，每个所述像素还具有开关器件(未标注)。本实施例中，开光元件包括半导体层221、源极223和漏极222。半导体层221位于第一绝缘层201表面，源极223和漏极222分别覆盖半导体层221的两端，并且源极223和漏极222彼此相互间隔，没有接触部分。
本实施例中，源极223通过第一金属2231连接感光元件231。具体的，(感光元件231的)所述第三表面的第二部分(未标注)与所述开关器件通过第一金属2231连接。图3中以矩形虚线框表示感光元件231，从而透视出位于感光元件231下方的第一金属2231。
在图3的俯视方向上，可以看到感光元件231与第一金属2231部分层叠。层叠部分的俯视形状呈L型(即位于矩形虚线框中的第一金属2231呈L型)。
本实施例中，感光元件231与第一金属2231层叠的部分为所述第三表面的所述第二部分，亦即感光元件231与第一金属2231相重叠的表面部分为所述第二部分。
除了第二部分外，所述第三表面的其它部分即为上述第一部分。在垂直于所述第三表面的方向上，第一金属2231直接层叠在第二部分上。图4进一步显示了感光元件231与第一金属2231的直接层叠情况。
在上述结构中，从第一表面200A向第二表面200B俯视，第一金属2231与感光元件231相重叠部分的俯视形状为L形。也就是说，感光元件231的这部分L形表面无法接受反射光。
其它实施例中，第一金属2231与感光元件231相重叠部分的俯视形状还可以为其它形状，例如为U型或者环形等。
本实施例中，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。
请参考图3和图4，所述光学指纹传感器还包括位于第二表面200B和所述第三表面之间的第二金属240。图4显示，第二金属240和感光元件231之间具有绝缘层，具体为第一绝缘层201。
本实施例中，第二金属240直接层叠于第二表面200B上。
其它实施例中，第二金属可以位于第一绝缘层内部或者位于其它适宜位置。
请参考图3，在垂直于第二表面200B的方向上，第二金属240至少部分正对第一金属2231。由于第二金属240本身的俯视形状为细长矩形，因此，从第一表面200A向第二表面200B俯视，第一金属2231与第二金属240相重叠部分的俯视形状也为细长矩形。
由于第二金属240至少部分正对第一金属2231，因此，第二金属240能够与第一金属2231之间形成电容，这个电容相当于增加在感光元件231上的存储电容。此时，使得感光元件231的并联等效电容增大，而此等效电容越大，感光元件231能够达到的阱深越大，感光元件231能够存储的光电数据越大，即感光元件231能够存储的信号量越大。此时，感光元件231能够采集到更多的光线信息，相应指纹图像的对比度能够提高，最终使指纹图像质量提高。
本实施例中，可以将所有像素的第二金属240连在一起，并可以在所述像素区外边连接至一个固定电位。
本实施例所提供的光学指纹传感器还包括数据线2221和扫描线2111。扫描线2111直接位于第二表面200B上。数据线2221与第一金属2231位于同一层。漏极222直接连接数据线2221，漏极222和数据线2221为连接在一起的整体，即漏极222和数据线2221是同一导电结构的不同部位。源极223通过第一金属2231连接感光元件231，源极223和第一金属2231为连接在一起的整体，即源极223和第一金属2231也是同一导电结构的不同部位。
本实施例中，第二金属240与扫描线2111都直接位于第二表面200B上。在制作过程中，第二金属240与扫描线2111可以一同制作完成，以节省工艺步骤。
本实施例所提供的光学指纹传感器中，有且仅有一个透光基板200，在进行指纹采集时，相应的光线在穿过所述光学指纹传感器时，只需要穿过器件层和一个透光基板200，因此，光线经过的基板较少，有助于形成清晰的指纹图像。同时，透光基板200的第一表面200A直接作为手指接触面，此时透光基板200直接起到保护层的功能，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。可见，本实施例中，光学指纹传感器结构简化，厚度减小，成本降低。
进一步，本实施例所提供的光学指纹传感器中，利用第二金属240至少部分正对第一金属2231，从而使得第二金属240和第一金属2231之间构成存储电容(即利用第二金属240在第一金属2231和感光元件231的连接区域形成存储电容)，亦即使得感光元件231与第二金属240之间增加存储电容，从而增加光学指纹传感器的图像信号量，提高光学指纹传感器的图像质量。
本实施例还同时提供了所述光学指纹传感器的形成方法，请参考图3和图4。
所述形成方法首先提供透光基板200。透光基板200具有用于手指直接接触的第一表面200A。透光基板200具有与第一表面200A相背离的第二表面200B。
所述形成方法接着在第二表面200B上制作器件层。本实施例中，形成所述器件层包括形成所述像素区。形成所述像素区包括形成多个所述像素。每个所述像素具有所述透光区域和所述非透光区域。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。形成所述像素包括在所述非透光区域形成感光元件231。感光元件231面向透光基板200的表面为所述第三表面。
所述形成方法还包括在所述第三表面的第一部分与第二表面200B之间形成透光结构。
本实施例中，所述透光结构包括部分第一绝缘层201和第二绝缘层202。
所述形成方法在形成所述像素时，还包括形成所述开关器件。所述开关器件包括栅极211、栅介质层(第一绝缘层201的一部分)、半导体层221、源极223和漏极222等结构。
所述形成方法还包括形成第一金属2231，第一金属2231连接感光元件231(所述第三表面的)所述第二部分与所述开关器件的源极223。
本实施例中，在垂直于所述第三表面的方向上，第一金属2231直接层叠在所述第三表面的第二部分上。
所述形成方法还包括在第二表面200B和所述第三表面之间形成第二金属240。在垂直于第二表面200B的方向上，第二金属240至少部分正对第一金属2231。
上述形成方法的过程中，具体可以为如下内容所述。
首先，在透光基板200上制作金属材料层(未示出)，以用于制作出扫描线2111和所述开关器件的栅极211。并且，在第二表面200B上形成扫描线2111时，同时将第二金属240形成在第二表面上200B，以节省工艺步骤，降低工艺成本。
接着，制作第一绝缘层201，第一绝缘层201的一部分作为所述开关器件的栅介质层(未标注)。
接着，在第一绝缘层201上制作所述开关器件的半导体层211。
接着，制作第一金属材料层(未示出)，以用于制作所述开关器件的漏极222、源极223、数据线2221和第一金属2231。其中，漏极222直接连接数据线2221。漏极222和数据线2221为所述第一金属材料层的不同部分，两者为连接在一起的整体。源极223通过第一金属2231连接感光元件231。源极223和第一金属2231为所述第一金属材料层的另外一部分，源极223和第一金属2231也为连接在一起的整体。所述开关器件的漏极222和源极223之间的半导体层221构成沟道层所在区域。此时，所述开关器件制作完成。
上述过程可知，本实施例在形成数据线2221时，同时形成第一金属2231，从而节省了工艺步骤，节约了成本。
接着，制作第二绝缘层202，用于保护所述开关器件。
接着，在第二绝缘层202的局部形成开口(未示出)，所述开口露出部分所述开关器件的第一金属2231。
接着，在所露出的第一金属2231表面制作感光元件231。
接着，制作感光元件231的电极层232(第一金属2231为感光元件231的第一电极，电极层232为感光元件231的第二电极)。
接着，制作第三绝缘层203，用于保护感光元件231。
本实施例中，所述感光元件231为PIN型光电二极管结构。PIN型光电二极管包括N型半导体层(未区分显示)、I型半导体层(未区分显示)和P型半导体层(未区分显示)。其中N型半导体层在下，直接与第一金属2231接触，形成电连接结构。I型半导体层在中间，P型半导体层在上，P型半导体层与后续形成的电极层232接触。
其他实施例中，所述感光元件231可以为其他结构，具体参考第一实施例中的说明。
在第三绝缘层203中形成位于电极层232区域部分的开口(未示出)，所述开口露出部分电极层232。
接着，制作公共导电层(未标注)。所述公共导电层包括一层为透光导电层233和一层非透光导电层234。透光导电层233和非透光导电层234都是用于电连接电极层232。
其他实施例中，透光导电层233和非透光导电层234的上下位置可以对调，例如先制作透光导电层233，再制作非透光导电层234，也可以反过来。
其他实施例中，像素区也可以没有透光导电层233，非透光导电层234直接电连接电极层232。
最后，制作第四绝缘层204，用于保护所述公共导电层。
本实施例所提供的光学指纹传感器的形成方法中，步骤简单，工艺成本低，并且所形成的光学指纹传感器只有一个透光基板200，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。并且，第二金属240利用扫描线2111形成时的金属材料层同时形成，所以不用增加工艺步骤。
更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器的结构和性质，可参考前述实施例所提供的光学指纹传感器相应内容。
本发明第三实施例提供另一种光学指纹传感器，请结合参考图5和图6。
图5是所述光学指纹传感器的俯视示意图。图6是所述光学指纹传感器的剖面示意图。图6所示的剖面为沿图5所示C-C’点划线剖切所述光学指纹传感器得到的剖面示意图。
请参考图6，所述光学指纹传感器包括一个透光基板300。透光基板300具有直接用于手指指纹接触的第一表面300A，具有被器件层(未标注)覆盖的第二表面300B。
本实施例中，透光基板300的厚度可以设置在5cm以下。透光基板300的材料可以为玻璃或塑料等。图5所示俯视示意图中未示出透光基板300和公共电极的透光导电层333和非透光导电层334(透光导电层333和非透光导电层334参考本实施例后续内容)。
图中虽未区别显示，但所述器件层具有像素区。所述像素区具有多个像素(未标注)。图5中所示的俯视示意图中，各结构均为所述器件层中的一部分，图6所示的剖面结构中，除了透光基板300，其它结构均属于所述器件层的一部分。具体的，图5中所示的俯视示意图代表了一个所述像素所对应的一些结构。
本实施例中，每个所述像素具有透光区域(未标注)和非透光区域(未标注)。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。
本实施例中，存在所述非透光区域的其中一个原因为：在图6所示剖面内，感光元件331上方具有非透光导电层334。
请参考图5和图6，所述非透光区域中具有感光元件331。图6显示，感光元件331面向透光基板300的表面为第三表面(未标注，可参考第一实施例中的第三表面131A)。所述第三表面的第一部分(未区别显示，未标注)与第二表面300B之间的结构为透光结构。
本实施例中，所述透光结构包括了第一绝缘层301和第二绝缘层302的一部分。第一绝缘层301和第二绝缘层302的形成过程可参考本实施例后续形成方法部分的内容。
请参考图6，每个所述像素还具有开关器件(未标注)。本实施例中，开光元件包括半导体层321、源极323和漏极322。半导体层321位于第一绝缘层301表面，源极323和漏极322分别覆盖半导体层321的两端，并且源极323和漏极322彼此相互间隔，没有接触部分。
本实施例中，源极323通过第一金属3231连接感光元件331。(感光元件331的)所述第三表面的第二部分(未标注)与所述开关器件通过第一金属3231连接。可参考图5中虚线圆C3所示部分，在图5显示的俯视平面上，可以看到感光元件331与第一金属3231部分层叠，层叠的部分在图5中具体以小矩形虚线框(未标注)显示在虚线圆C3中。感光元件331与第一金属3231层叠的部分为所述第三表面的所述第二部分，亦即感光元件331与第一金属3231相重叠的表面部分为所述第二部分。
除了第二部分外，所述第三表面的其它部分即为上述第一部分。在垂直于所述第三表面的方向上，第一金属3231直接层叠在所述第二部分上。具体可参考图6中虚线圆C4所示部分，图6中虚线圆C4进一步显示了感光元件331与第一金属3231的直接层叠情况。
本实施例中，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。根据不同的产品要求，具体的，所述第一部分的面积可以设计为占所述第三表面总面积的10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、85％、90％或者95％。
请参考图5和图6，所述光学指纹传感器还包括位于第二表面300B和所述第三表面之间的透光导电结构340。
图5中，以大矩形虚线框表示感光元件331，从而透视出位于感光元件331下方的透光导电结构340。
本实施例中，透光导电结构340的俯视形状如图5中所示，透光导电结构340的俯视形状全面包围感光元件331的大矩形虚线框，因此，此时，整个感光元件331正对透光导电结构340，从而有利于在透光导电结构340能够与感光元件331之间形成较大的存储电容。此时，使得感光元件331并联的等效电容增大，而此等效电容越大，感光元件331能够达到的阱深越大，感光元件331能够存储的光电数据越大，即感光元件331能够存储的信号量越大。此时，感光元件331能够采集到更多的光线信息，相应指纹图像的对比度能够提高，最终使指纹图像质量提高。
本实施例中，透光导电结构340的俯视形状面积大于感光元件331的俯视形状面积，此时，感光元件331的底部会比较平整，还有利于感光元件331暗电流的减小。
其它实施例中，透光导电结构的俯视形状面积也可以小于感光元件的俯视形状面积。
本实施例中，透光导电结构340与感光元件331之间具有绝缘层，具体包括第一绝缘层301和第二绝缘层302。
其它实施例中，透光导电结构可以位于其它层中，只要保证透光导电结构与感光元件之间具有足够的绝缘层。
本实施例中，可以将所有所述像素的透光导电结构340连在一起，并在像素区外边连接至一个固定电位。
本实施例所提供的光学指纹传感器还包括数据线3221和扫描线3111。扫描线3111直接位于第二表面300B上。数据线3221与第一金属3231位于同一层。漏极322直接连接数据线3221，漏极322和数据线3221为连接在一起的整体，即漏极322和数据线3221是同一导电结构的不同部位。源极323通过第一金属3231连接感光元件331，源极323和第一金属3231为连接在一起的整体，即源极323和第一金属3231也是同一导电结构的不同部位。透光导电结构340直接位于第二表面300B上。
本实施例所提供的光学指纹传感器中，有且仅有一个透光基板300，在进行指纹采集时，相应的光线在穿过所述光学指纹传感器时，只需要穿过器件层和一个透光基板300，因此，光线经过的基板较少，有助于形成清晰的指纹图像。同时，透光基板300的第一表面300A直接作为手指接触面，此时透光基板300直接起到保护层的功能，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。可见，本实施例中，光学指纹传感器结构简化，厚度减小，成本降低。
进一步，本实施例所提供的光学指纹传感器中，利用感光元件331正对透光导电结构340，从而使得透光导电结构340和感光元件331之间构成较大的存储电容，亦即使得感光元件331与透光导电结构340之间存储电容显著增加，从而显著增加光学指纹传感器的图像信号量，提高光学指纹传感器的图像质量。
本实施例还同时提供了所述光学指纹传感器的形成方法，请参考图5和图6。
所述形成方法首先提供透光基板300。透光基板300具有用于手指直接接触的第一表面300A。透光基板300具有与第一表面300A相背离的第二表面300B。
所述形成方法接着在第二表面300B上制作器件层。本实施例中，形成所述器件层包括形成所述像素区。形成所述像素区包括形成多个所述像素。每个所述像素具有所述透光区域和所述非透光区域。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。形成所述像素包括在所述非透光区域形成感光元件331。感光元件331面向透光基板300的表面为所述第三表面。
所述形成方法还包括在所述第三表面的所述第一部分与第二表面300B之间形成透光结构。所述透光结构包括部分第一绝缘层301和第二绝缘层302。
所述形成方法在形成所述像素时，还包括形成所述开关器件。所述开关器件包括栅极311、栅介质层(第一绝缘层301的一部分)、半导体层321、源极323和漏极322等结构。
所述形成方法还包括形成第一金属3231，第一金属3231连接感光元件331所述第三表面的第二部分与所述开关器件的源极323。在垂直于所述第三表面的方向上，第一金属3231直接层叠在所述第三表面的第二部分上。
所述形成方法还包括在第二表面300B和所述第三表面之间形成透光导电结构340。在垂直于第二表面300B的方向上，感光元件331正对透光导电结构340。
上述形成方法的过程中，具体可以为如下内容所述。
首先，在透光基板300上制作金属材料层(未示出)，以用于制作出扫描线3111和所述开关器件的栅极311。此外，在第二表面300B上形成透光导电结构340。
接着，制作第一绝缘层301，第一绝缘层301的一部分作为所述开关器件的栅介质层(未标注)。
接着，在第一绝缘层301上制作所述开关器件的半导体层321。
接着，制作第一金属材料层(未示出)，以用于制作所述开关器件的漏极322、源极323、数据线3221和第一金属3231。漏极322直接连接数据线3221。漏极322和数据线3221为所述第一金属材料层的不同部分，两者为连接在一起的整体。源极323通过第一金属3231连接感光元件331。源极323和第一金属3231为所述第一金属材料层的另外一部分，源极323和第一金属3231也为连接在一起的整体。所述开关器件的漏极322和源极323之间的半导体层321构成沟道层所在区域。此时，所述开关器件制作完成。
上述过程可知，本实施例在形成数据线3221时，同时形成第一金属3231，从而节省了工艺步骤，节约了成本。
接着，制作第二绝缘层302，用于保护所述开关器件。
接着，在第二绝缘层302的局部形成开口(未示出)，所述开口露出部分所述开关器件的第一金属3231。
接着，在所露出的第一金属3231表面制作感光元件331。
本实施例中，所述感光元件331为PIN型光电二极管结构。PIN型光电二极管包括N型半导体层(未区分显示)、I型半导体层(未区分显示)和P型半导体层(未区分显示)。其中N型半导体层在下，直接与第一金属3231接触，形成电连接结构。I型半导体层在中间，P型半导体层在上，P型半导体层与后续形成的电极层332接触。
其他实施例中，所述感光元件331可以为其他结构，具体参考第一实施例中的说明。
接着，制作感光元件331的电极层332(第一金属3231为感光元件331的第一电极，电极层332为感光元件331的第二电极)。电极层332的材料可以选择功函数与P层半导体接近的材料，例如ITO，从而减小电极层332与P型半导体层的接触电阻。
接着，制作第三绝缘层303，用于保护感光元件331。
接着，在第三绝缘层303中形成位于电极层332区域部分的开口(未示出)，所述开口露出部分电极层332。
接着，制作公共导电层(未标注)。所述公共导电层包括一层为透光导电层333和一层非透光导电层334。透光导电层333和非透光导电层334都是用于电连接电极层332。
其他实施例中，透光导电层333和非透光导电层334的上下位置可以对调，例如先制作透光导电层333，再制作非透光导电层334，也可以反过来。
其他实施例中，像素区也可以没有透光导电层333，非透光导电层334直接电连接电极层332。
最后，制作第四绝缘层304，用于保护所述公共导电层。
本实施例所提供的光学指纹传感器的形成方法中，步骤简单，工艺成本低，并且所形成的光学指纹传感器只有一个透光基板300，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。
进一步，通过制作透光导电结构340，使感光元件331正对透光导电结构340，从而增大感光元件331的存储电容，提高光学指纹传感器所形成的指纹图像质量。
更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器的结构和性质，可参考前述实施例所提供的光学指纹传感器相应内容。
本发明第四实施例提供另一种光学指纹传感器，请结合参考图7和图8。
图7是所述光学指纹传感器的俯视示意图。图8是所述光学指纹传感器的剖面示意图。图8所示的剖面为沿图7所示D-D’点划线剖切所述光学指纹传感器得到的剖面示意图。
请参考图8，所述光学指纹传感器包括一个透光基板400。透光基板400具有直接用于手指指纹接触的第一表面400A，具有被器件层(未标注)覆盖的第二表面400B。
本实施例中，透光基板400的厚度可以设置在5cm以下。透光基板400的材料可以为玻璃或塑料等。图7所示俯视示意图中未示出透光基板400和公共电极的透光导电层433和非透光导电层434(透光导电层433和非透光导电层434参考本实施例后续内容)。
图中虽未区别显示，但所述器件层具有像素区。所述像素区具有多个像素(未标注)。图7中所示的俯视示意图中，各结构均为所述器件层中的一部分，图8所示的剖面结构中，除了透光基板400，其它结构均属于所述器件层的一部分。具体的，图7中所示的俯视示意图代表了一个所述像素所对应的一些结构。
本实施例中，每个所述像素具有透光区域(未标注)和非透光区域(未标注)。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区。
本实施例中，存在所述非透光区域的其中一个原因为：在图8所示剖面内，感光元件431上方具有非透光导电层434。
请参考图7和图8，所述非透光区域中具有感光元件431。图8显示，感光元件431面向透光基板400的表面为第三表面(未标注，可参考第一实施例中的第三表面131A)。所述第三表面的第一部分(未区别显示，未标注)与第二表面400B之间的结构为透光结构。
本实施例中，所述透光结构包括了第一绝缘层401和第二绝缘层402的一部分。第一绝缘层401和第二绝缘层402的形成过程可参考本实施例后续形成方法部分的内容。
请参考图8，每个所述像素还具有开关器件(未标注)。本实施例中，开光元件包括半导体层421、源极423和漏极422。半导体层421位于第一绝缘层401表面，源极423和漏极422分别覆盖半导体层421的两端，并且源极423和漏极422彼此相互间隔，没有接触部分。
本实施例中，源极423通过第一金属4231连接感光元件431。具体的，(感光元件431的)所述第三表面的第二部分(未标注)与所述开关器件通过第一金属4231连接。具体可参考图7中虚线圆C5所示部分，在图7的俯视方向上，可以看到感光元件431与第一金属4231部分层叠，层叠的部分在图7中具体以小矩形虚线框(未标注)显示在虚线圆C5中。感光元件431与第一金属4231层叠的部分为所述第三表面的所述第二部分，亦即感光元件431与第一金属4231相重叠的表面部分为所述第二部分。
除了第二部分外，所述第三表面的其它部分即为上述第一部分。可见此时，在垂直于所述第三表面的方向上，第一金属4231直接层叠在第二部分上。具体可参考图8中虚线圆C6所示部分，图8中虚线圆C6进一步显示了感光元件431与第一金属4231的直接层叠情况。
本实施例中，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。
请参考图7和图8，所述光学指纹传感器还包括位于第二表面400B和所述第三表面之间的透光导电结构440。本实施例中，透光导电结构440直接层叠于第二表面上。
图7中，以大矩形虚线框表示感光元件431，从而透视出位于感光元件431下方的透光导电结构440。
其它实施例中，透光导电结构可以位于第一绝缘层内部或者其它位置。
本实施例中，透光导电结构440的俯视形状如图7中所示，透光导电结构440的俯视形状全面包围感光元件431的大矩形虚线框，因此，此时，整个感光元件431正对透光导电结构440，从而有利于在透光导电结构440能够与感光元件431之间形成较大的存储电容。此时，使得感光元件431并联的等效电容增大，而此等效电容越大，感光元件431能够达到的满景越大，感光元件431能够存储的光电数据越大，即感光元件431能够存储的信号量越大。此时，感光元件431能够采集到更多的光线信息，相应指纹图像的对比度能够提高，最终使指纹图像质量提高。
请参考图7和图8，透光导电结构440与第三金属450直接连接。
本实施例中，可以将所有所述像素的透光导电结构440与第三金属450连在一起，并在所述像素区外边连接至一个固定电位。
本实施例中，由于制作有第三金属450，通过第三金属450将各透光导电结构440连接至固定电位时，能够减小电阻。
本实施例中，在垂直于第二表面400B方向上，第三金属450与感光元件431之间具有绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘层401的一部分和第二绝缘层的一部分。
本实施例中，第三金属450与感光元件431没有正对部分(可以从图7的俯视结构直观看到，第三金属450与感光元件431没有重合部分，因此两者没有重叠部分)，从而防止第三金属450阻挡感光元件431接收光线。
本实施例所提供的光学指纹传感器还包括数据线4221和扫描线4111。扫描线4111直接位于第二表面400B上。数据线4221与第一金属4231位于同一层。其中，漏极422直接连接数据线4221，漏极422和数据线4221为连接在一起的整体，即漏极422和数据线4221是同一导电结构的不同部位。源极423通过第一金属4231连接感光元件431，源极423和第一金属4231为连接在一起的整体，即源极423和第一金属4231也是同一导电结构的不同部位。透光导电结构440直接位于第二表面400B上。
本实施例所提供的光学指纹传感器中，有且仅有一个透光基板400，在进行指纹采集时，相应的光线在穿过所述光学指纹传感器时，只需要穿过器件层和一个透光基板400，因此，光线经过的基板较少，有助于形成清晰的指纹图像。同时，透光基板400的第一表面400A直接作为手指接触面，此时透光基板400直接起到保护层的功能，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。可见，本实施例中，光学指纹传感器结构简化，厚度减小，成本降低。
进一步，本实施例所提供的光学指纹传感器中，利用感光元件431完全正对透光导电结构440(即透光导电结构440至少部分正对感光元件431)，从而使得透光导电结构440和感光元件431之间构成存储电容，亦即使得感光元件431与透光导电结构440之间存储电容增加，从而增加光学指纹传感器的图像信号量，提高光学指纹传感器的图像质量。
本实施例还同时提供了所述光学指纹传感器的形成方法，请参考图7和图8。
所述形成方法首先提供透光基板400。透光基板400具有用于手指直接接触的第一表面400A。透光基板400具有与第一表面400A相背离的第二表面400B。
所述形成方法接着在第二表面400B上制作所述器件层。本实施例中，形成所述器件层包括形成所述像素区。形成所述像素区包括形成多个所述像素。每个所述像素具有所述透光区域和所述非透光区域。所述透光区域使光线能够透过所述器件层的像素区。形成所述像素包括在所述非透光区域形成感光元件431。感光元件431面向透光基板400的表面为所述第三表面。
所述形成方法还包括在所述第三表面的第一部分与第二表面400B之间形成透光结构。所述透光结构包括部分第一绝缘层401和第二绝缘层402。
所述形成方法在形成所述像素时，还包括形成所述开关器件。所述开关器件包括栅极411、栅介质层(第一绝缘层401的一部分)、半导体层421、源极423和漏极422等结构。
所述形成方法还包括形成第一金属4231，第一金属4231连接感光元件431所述第三表面的第二部分与所述开关器件的源极423。并且，在垂直于所述第三表面的方向上，第一金属4231直接层叠在所述第三表面的第二部分上。
所述形成方法还包括在第二表面400B和所述第三表面之间形成透光导电结构440。在垂直于第二表面400B的方向上，感光元件431正对透光导电结构440。
所述形成方法还包括形成与透光导电结构440直接连接的第三金属450。
在垂直于第二表面400B方向上，第三金属450和感光元件431之间具有绝缘层(包括第一绝缘层401的一部分和第二绝缘层402的一部分)，并且第三金属450与感光元件431没有正对部分(可以从图7的俯视结构直观看到)。
上述形成方法的过程中，具体可以为如下内容所述。
首先，在透光基板400上制作金属材料层(未示出)，以用于制作出扫描线4111和所述开关器件的栅极411。本实施例中，在第二表面400B上形成扫描线4111时，同时将第三金属450形成在第二表面400B上，从而节省工艺步骤。
接着，在第二表面400B上形成透光导电结构440，从而使透光导电结构440电连接第三金属450，如图8所示，透光导电结构440有部分覆盖到第三金属450表面，以使得透光导电结构440与第三金属450电连接。
其它实施例中，也可以先制作第三金属，再制作透光导电结构。
接着，制作第一绝缘层401，第一绝缘层401的一部分作为所述开关器件的栅介质层(未标注)。
接着，在第一绝缘层401上制作所述开关器件的半导体层421。
接着，制作第一金属材料层(未示出)，以用于制作所述开关器件的漏极422、源极423、数据线4221和第一金属4231。漏极422直接连接数据线4221。漏极422和数据线4221为所述第一金属材料层的不同部分，两者为连接在一起的整体。源极423通过第一金属4231连接感光元件431。源极423和第一金属4231为所述第一金属材料层的另外一部分，源极423和第一金属4231也为连接在一起的整体。所述开关器件的漏极422和源极423之间的半导体层421构成沟道层所在区域。此时，所述开关器件制作完成。
上述过程可知，本实施例在形成数据线4221时，同时形成第一金属4231，从而节省了工艺步骤，节约了成本。
接着，制作第二绝缘层402，用于保护所述开关器件。
接着，在第二绝缘层402的局部形成开口(未示出)，所述开口露出部分所述开关器件的第一金属4231。
接着，在所露出的第一金属4231表面制作感光元件431。
本实施例中，所述感光元件431为PIN型光电二极管结构。PIN型光电二极管包括N型半导体层(未区分显示)、I型半导体层(未区分显示)和P型半导体层(未区分显示)。其中N型半导体层在下，直接与第一金属4231接触，形成电连接结构。I型半导体层在中间，P型半导体层在上，P型半导体层与后续形成的电极层432接触。
其他实施例中，所述感光元件431可以为其他结构，具体参考第一实施例中的说明。
接着，制作感光元件431的电极层432(第一金属4231为感光元件431的第一电极，电极层432为感光元件431的第二电极)。
接着，制作第三绝缘层403，用于保护感光元件431。
接着，在第三绝缘层403中形成位于电极层432区域部分的开口(未示出)，所述开口露出部分电极层432。
接着，制作公共导电层(未标注)。所述公共导电层包括一层为透光导电层433和一层非透光导电层434。透光导电层433和非透光导电层434都是用于电连接电极层432。
其他实施例中，透光导电层433和非透光导电层434的上下位置可以对调，例如先制作透光导电层433，再制作非透光导电层434，也可以反过来。
其他实施例中，像素区也可以没有透光导电层433，非透光导电层434直接电连接电极层432。
最后，制作第四绝缘层404，用于保护所述公共导电层。
本实施例所提供的光学指纹传感器的形成方法中，步骤简单，工艺成本低，并且所形成的光学指纹传感器只有一个透光基板400，简化模组结构，整个光学指纹传感器结构更薄，成本更低。
更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器的结构和性质，可参考前述实施例所提供的光学指纹传感器相应内容。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (15)
1.一种光学指纹传感器，其特征在于，包括：
一个透光基板；
所述透光基板具有直接用于手指指纹接触的第一表面；
所述透光基板具有被器件层覆盖的第二表面；
所述器件层具有像素区；所述像素区具有多个像素；每个所述像素具有透光区域和非透光区域；所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区；所述非透光区域具有感光元件；
所述感光元件面向所述透光基板的表面为第三表面；
所述第三表面的第一部分与所述第二表面之间的结构为透光结构。
2.如权利要求1所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。
3.如权利要求1或2所述的光学指纹传感器，其特征在于：
每个所述像素还具有开关器件；
所述第三表面的第二部分与所述开关器件通过第一金属连接，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上。
4.如权利要求3所述的光学指纹传感器，其特征在于：
所述光学指纹传感器还包括位于所述第二表面和所述第三表面之间的第二金属；
在垂直于所述第二表面的方向上，所述第二金属和所述第一金属之间具有绝缘层，并且所述第二金属至少部分正对所述第一金属；
所有所述第二金属电连接在一起，并且电连接至固定电位。
5.如权利要求4所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述第二金属直接层叠于所述第二表面上。
6.如权利要求1或2所述的光学指纹传感器，其特征在于；
每个所述像素还具有开关器件；
所述第三表面的第二部分与所述开关器件通过第一金属连接，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上；
所述光学指纹传感器还包括位于所述第二表面和所述第三表面之间的透光导电结构；
在垂直于所述第二表面的方向上，所述透光导电结构和所述感光元件之间具有绝缘层，并且所述透光导电结构至少部分正对所述感光元件；
所有所述透光导电结构电连接在一起，并且电连接至固定电位。
7.如权利要求6所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述透光导电结构直接层叠于第二表面上。
8.如权利要求7所述的光学指纹传感器，其特征在于，所述透光导电结构与第三金属直接连接，在垂直于所述第二表面方向上，所述第三金属与所述感光元件之间具有绝缘层，所述第三金属与所述感光元件没有正对部分；
所有所述透光导电结构与所述第三金属电连接在一起，并且电连接至固定电位。
9.一种光学指纹传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供一个透光基板；
所述透光基板具有用于手指直接接触的第一表面；
所述基板具有与第一表面相背离的第二表面；
在所述第二表面上制作器件层；
形成所述器件层包括形成像素区；
形成所述像素区包括形成多个像素；每个所述像素具有透光区域和非透光区域；所述透光区域使光线能够透过所述器件层的所述像素区；
形成所述像素包括在所述非透光区域形成感光元件；
所述感光元件面向所述透光基板的表面为第三表面；
在所述第三表面的第一部分与所述第二表面之间形成透光结构。
10.如权利要求9所述的光学指纹传感器的形成方法，其特征在于，所述第一部分的面积占所述第三表面总面积的5％以上。
11.如权利要求9或10所述的光学指纹传感器的形成方法，其特征在于：
形成所述像素还包括形成开关器件；
所述形成方法还包括形成第一金属，所述第一金属通过所述第三表面的所述第二部分连接所述开关器件，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上。
12.如权利要求11所述的光学指纹传感器的形成方法，其特征在于：
所述形成方法还包括在所述第二表面和所述第三表面之间形成第二金属；
在垂直于所述第二表面的方向上，所述第二金属和所述第一金属之间具有绝缘层，并且所述第二金属至少部分正对所述第一金属；
所述形成方法还包括将所有所述第二金属连接在一起。
13.如权利要求12所述的光学指纹传感器的形成方法，其特征在于，在所述第二表面上形成扫描线时，同时将所述第二金属形成在所述第二表面上；在形成数据线时，同时形成所述第一金属。
14.如权利要求9或10所述的光学指纹传感器的形成方法，其特征在于；
形成所述像素还包括形成开关器件；
所述形成方法还包括形成第一金属，所述第一金属通过所述第三表面的所述第二部分连接所述开关器件，在垂直于所述第三表面的方向上，所述第一金属直接层叠在所述第二部分上；
所述形成方法还包括形成位于所述第二表面和所述第三表面之间的透光导电结构；
在垂直于所述第二表面的方向上，所述透光导电结构和所述感光元件之间具有绝缘层，并且所述透光导电结构至少部分正对所述感光元件；
所述形成方法还包括将所有所述透光导电结构连接在一起。
15.如权利要求14所述的光学指纹传感器的形成方法，其特征在于，还包括形成与所述透光导电结构直接连接的第三金属，在垂直于所述第二表面方向上，所述第三金属和所述感光元件之间具有绝缘层，并且所述第三金属与所述感光元件没有正对部分；将所有所述透光导电结构和所述第三金属连接在一起；在所述第二表面上形成扫描线时，同时将所述第三金属形成在所述第二表面上；在形成数据线时，同时形成所述第一金属。
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