CN110163044A - 指纹识别装置及其制作方法、指纹识别方法、以及显示设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种指纹识别装置及其制作方法、指纹识别方法、以及显示设备。所述指纹识别装置，包括：衬底基板；阵列布置在所述衬底基板的第一表面上的多个电致发光器件；每个电致发光器件包括发光层、位于所述发光层背离所述衬底基板一侧的第一电极、以及位于所述发光层面对所述衬底基板一侧的第二电极；以及布置在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧的多个光传感器；其中，每个电致发光器件的第一电极包括透光孔；每个光传感器在所述衬底基板上的正投影覆盖至少一个透光孔在所述衬底基板上的正投影。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别装置及其制作方法、指纹识别方法、以及显示面板。
背景技术
随着现代社会的进步，个人身份识别以及个人信息安全的重要性逐步受到人们的关注。由于人体指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别技术具有安全性好，可靠性高，使用简单方便的特点。因此指纹识别技术被广泛应用于保护个人信息安全的各种领域，包括显示领域，尤其是具有显示功能的电子设备领域，例如手机、笔记本电脑、平板的电脑、数码相机等。指纹识别功能业已成为当前电子设备的必备功能之一，其对于增强电子设备的安全性，扩展其应用范围等均具有重要的意义。
发明内容
本公开提供了一种指纹识别装置及其制作方法、指纹识别方法、以及显示设备。
根据本公开的一个方面，提供了一种指纹识别装置。所述指纹识别装置包括：衬底基板；阵列布置在所述衬底基板的第一表面上的多个电致发光器件；每个电致发光器件包括发光层、位于所述发光层背离所述衬底基板一侧的第一电极、以及位于所述发光层面对所述衬底基板一侧的第二电极；以及布置在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧的多个光传感器；其中，每个电致发光器件的第一电极包括透光孔；每个光传感器在所述衬底基板上的正投影覆盖至少一个透光孔在所述衬底基板上的正投影。
可选地，在一些实施例中，每个电致发光器件的发光面面对所述衬底基板；所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极。
可选地，在一些实施例中，所述多个电致发光器件的阴极共用一个面状阴极。
可选地，在一些实施例中，所述第一电极的材料包括反射性材料和/或遮光材料。
可选地，在一些实施例中，每个透光孔的面积在1μm2~1mm2的范围内。
可选地，在一些实施例中，每个光传感器对应一个透光孔。
可选地，在一些实施例中，每个光传感器对应多个透光孔。
可选地，在一些实施例中，所述电致发光器件是电致发光二极管。
可选地，在一些实施例中，所述电致发光二极管是有机电致发光二极管或量子点发光二极管。
根据本公开的另一方面，提供了一种指纹识别装置的制作方法。所述方法包括：提供衬底基板；在所述衬底基板的第一表面上阵列布置多个电致发光器件；每个电致发光器件包括发光层、位于所述发光层背离所述衬底基板一侧的第一电极、以及位于所述发光层面对所述衬底基板一侧的第二电极；以及在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧布置多个光传感器；其中，每个电致发光器件的第一电极包括透光孔；每个光传感器在所述衬底基板上的正投影覆盖至少一个透光孔在所述衬底基板上的正投影。
可选地，在一些实施例中，在所述衬底基板的第一表面上阵列布置多个电致发光器件包括：在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成面状电极；其中，所述面状电极被所述多个电致发光器件共用，作为每个电致发光器件的阴极。
可选地，在一些实施例中，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极包括：利用蒸镀工艺在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极；以及利用激光烧蚀工艺形成贯穿至少所述面状电极的透光孔。
可选地，在一些实施例中，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极包括：利用具有透光孔图案的掩模板，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧执行蒸镀工艺，从而形成具有透光孔的面状电极。
根据本公开的又一方面，提供了一种使用如以上实施例所述的指纹识别装置进行指纹识别的方法。所述方法包括：利用所述多个电致发光器件向所述衬底基板背离所述多个电致发光器件的一侧发射光；利用所述透光孔传输反射光；以及利用所述多个光传感器检测反射光。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示设备。所述显示设备包括如以上实施例所述的指纹识别装置。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本公开实施例的指纹识别装置的俯视图；
图2为如图1所示的指纹识别装置沿A-A'线的剖视图；
图3为根据本公开另一实施例的指纹识别装置的俯视图；
图4为如图3所示的指纹识别装置沿B-B'线的剖视图；
图5为根据本公开另一实施例的指纹识别装置的剖视图；
图6a-6b为对应于本公开实施例的制作指纹识别装置的方法的各步骤的结构示意图；以及
图7a-7b为对应于本公开另一实施例的制作指纹识别装置的方法的各步骤的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
根据本公开的一个方面，提供了一种指纹识别装置。如图1和图2所示，所述指纹识别装置100包括：衬底基板101；阵列布置在所述衬底基板101的第一表面102上的多个电致发光器件103；每个电致发光器件103包括发光层1032、位于所述发光层1032背离所述衬底基板101一侧的第一电极1031、以及位于所述发光层1032面对所述衬底基板101一侧的第二电极1033；以及布置在所述多个电致发光器件103背离所述衬底基板101的一侧的多个光传感器104；其中，每个电致发光器件103的第一电极1031包括透光孔105；每个光传感器104在所述衬底基板101上的正投影覆盖至少一个透光孔105在所述衬底基板101上的正投影。
在本公开的实施例中，多个光传感器104布置在所述多个电致发光器件103背离所述衬底基板101的一侧。所述电致发光器件103发射的光线穿过所述衬底基板101之后，可以被位于所述衬底基板101背离所述多个电致发光器件103一侧的待识别的物体106（例如，指纹）反射。通过设置在第一电极上的透光孔105，反射光（如图2中的虚线箭头所示）能够到达光传感器104，从而利用简单的构造实现了指纹识别装置。
可选地，如图2所示，在一些实施例中，每个电致发光器件103的发光面面对所述衬底基板101；所述第一电极1031是阴极，所述第二电极1033是阳极。
在一些实施例中，每个电致发光器件的阳极（即，第二电极）比阴极（即，第一电极）更靠近衬底基板，并且每个电致发光器件的发光面面对所述衬底基板。因此，所述电致发光器件是底发射型发光器件。在底发射型发光器件中，所述阴极可以用遮光材料或反射性材料来制作。因此，无需在所述阴极和光传感器之间布置额外的遮光层，简化了制作工艺和结构。
本领域技术人员能够理解，所述电致发光器件也可以是双侧发光或顶发射的电致发光器件。在这种情况下，就需要在阴极上部再覆盖一层遮光层并在遮光层中设置与透光孔105对应的开口。这样的布置形式将增加至少一次掩模工艺。
可选地，如图3和图4所示，在一些实施例中，所述多个电致发光器件103的阴极1031共用一个面状阴极。
在一些实施例中，一个面状电极被所述多个电致发光器件共用，作为每个电致发光器件的阴极。利用横跨所述指纹识别装置的面状阴极，能够为所述多个电致发光器件提供阴极电连接。并且，在面状阴极上设置所述透光孔不会对所述面状阴极上的电压均匀性和电学特性产生显著的影响。
可选地，在一些实施例中，所述第一电极1031的材料包括反射性材料和/或遮光材料。
在一些实施例中，利用反射性阴极，增加了电致发光器件的光提取效率。更多的光线被阴极反射至待识别的物体（例如，指纹），从而也增加了指纹识别的灵敏度。本领域技术人员能够理解，所述第一电极也可以是由遮光材料制作。
可选地，在一些实施例中，每个透光孔的面积在1μm2~1mm2的范围内。
在一些实施例中，每个透光孔的面积在1μm2~1mm2的范围内，由此可以准确地识别（或，检测）例如指纹、掌纹等生物特征。
可选地，如图2和图4所示，在一些实施例中，每个光传感器104对应一个透光孔105。
在一些实施例中，每个光传感器对应一个透光孔，能够实现更好的指纹识别精度。
类似地，在一些实施例中，如图5所示，每个光传感器104也可以对应多个透光孔105，从而在弱光条件下获得更好的灵敏度。
可选地，在一些实施例中，所述电致发光器件103是电致发光二极管。
在一些实施例中，所述电致发光器件是电致发光二极管。所述电致发光二极管可以是有机电致发光二极管（OLED）或量子点发光二极管（QLED）。所述电致发光二极管可以由例如图2所示的薄膜晶体管TFT来驱动。所述阳极1033可以例如经由过孔连接至薄膜晶体管TFT的漏极。本领域技术人员能够理解，所述电致发光器件也可以是发光二极管、激光二极管等器件。
根据本公开的另一方面，提供了一种指纹识别装置的制作方法。所述方法包括以下步骤。
S1提供衬底基板；S2在所述衬底基板的第一表面上阵列布置多个电致发光器件；每个电致发光器件包括发光层、位于所述发光层背离所述衬底基板一侧的第一电极、以及位于所述发光层面对所述衬底基板一侧的第二电极；以及S3在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧布置多个光传感器；其中，每个电致发光器件的第一电极包括透光孔；每个光传感器在所述衬底基板上的正投影覆盖至少一个透光孔在所述衬底基板上的正投影。
在本公开的实施例中，多个光传感器布置在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧。所述电致发光器件发射的光线穿过所述衬底基板之后，可以被位于所述衬底基板背离所述多个电致发光器件一侧的待识别的物体（例如，指纹）反射。利用设置在第一电极上的透光孔，反射光能够到达光传感器，从而利用简单的构造实现了指纹识别装置。
可选地，如图2所示，在一些实施例中，每个电致发光器件103的发光面面对所述衬底基板101；所述第一电极1031是阴极，所述第二电极1033是阳极。
在一些实施例中，每个电致发光器件的阳极（即，第二电极）比阴极（即，第一电极）更靠近衬底基板，并且每个电致发光器件的发光面面对所述衬底基板。因此，所述电致发光器件是底发射型发光器件。在底发射型发光器件中，所述阴极可以用遮光材料或反射性材料来制作。因此，无需在所述阴极和光传感器之间布置额外的遮光层，简化了制作工艺和结构。
本领域技术人员能够理解，所述电致发光器件也可以是双侧发光或顶发射的电致发光器件。在这种情况下，就需要在阴极上部再覆盖一层遮光层并在遮光层中设置与透光孔105对应的开口。这样的布置形式将增加至少一次掩模工艺。
可选地，如图3所示，在一些实施例中，步骤S2在所述衬底基板的第一表面上阵列布置多个电致发光器件包括：S21在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成面状电极；其中，所述面状电极被所述多个电致发光器件共用，作为每个电致发光器件的阴极。
在一些实施例中，一个面状电极被所述多个电致发光器件共用，作为每个电致发光器件的阴极。利用横跨所述指纹识别装置的面状阴极，能够为所述多个电致发光器件提供阴极电连接。并且，在面状阴极上设置所述透光孔不会对所述面状阴极上的电压均匀性和电学特性产生显著的影响。
可选地，在一些实施例中，步骤S21在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极包括：利用蒸镀工艺在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极（如图6a所示）；以及利用激光烧蚀工艺形成贯穿至少所述面状电极的透光孔（如图6b所示）。
可选地，在一些实施例中，步骤S21在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极包括：利用具有透光孔图案的掩模板M，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧执行蒸镀工艺（如图7a所示），从而形成具有透光孔的面状电极（如图7b所示）。
可以利用诸如FMM（Fine Metal Mask，精细金属掩模）来一次性地形成具有透光孔的面状电极，从而简化制作工艺。用于阴极的蒸镀材料可以是Al等材料，所述阴极的厚度可以在1500-2200A的范围内。
可选地，如图2和图4所示，在一些实施例中，每个光传感器104对应一个透光孔105。
在一些实施例中，每个光传感器对应一个透光孔，能够实现更好的指纹识别精度。
类似地，在一些实施例中，如图5所示，每个光传感器104也可以对应多个透光孔105，从而在弱光条件下获得更好的灵敏度。
可选地，在一些实施例中，所述电致发光器件103是电致发光二极管。
在一些实施例中，所述电致发光器件是电致发光二极管。所述电致发光二极管可以是有机电致发光二极管（OLED）或量子点发光二极管（QLED）。所述电致发光二极管可以由例如图2所示的薄膜晶体管TFT来驱动。所述阳极1033可以例如经由过孔连接至薄膜晶体管TFT的漏极。本领域技术人员能够理解，所述电致发光器件也可以是发光二极管、激光二极管等器件。
根据本公开的又一方面，提供了一种使用如以上实施例所述的指纹识别装置进行指纹识别的方法。所述方法包括：利用所述多个电致发光器件向所述衬底基板背离所述多个电致发光器件的一侧发射光；利用所述透光孔传输反射光；以及利用所述多个光传感器检测反射光。
在本公开的实施例中，多个光传感器布置在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧。所述电致发光器件发射的光线穿过所述衬底基板之后，可以被位于所述衬底基板背离所述多个电致发光器件一侧的待识别的物体（例如，指纹）反射。利用设置在第一电极上的透光孔，反射光能够到达光传感器，从而利用简单的构造实现了指纹识别。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示设备。所述显示设备包括如以上实施例所述的指纹识别装置。该显示设备可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示设备的实施可以参见上述指纹识别装置的实施例，重复之处不再赘述。
在本公开的实施例中，多个光传感器布置在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧。所述电致发光器件发射的光线穿过所述衬底基板之后，可以被位于所述衬底基板背离所述多个电致发光器件一侧的待识别的物体（例如，指纹）反射。利用设置在第一电极上的透光孔，反射光能够到达光传感器，从而利用简单的构造实现了指纹识别装置。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种指纹识别装置，包括：
衬底基板；
阵列布置在所述衬底基板的第一表面上的多个电致发光器件；每个电致发光器件包括发光层、位于所述发光层背离所述衬底基板一侧的第一电极、以及位于所述发光层面对所述衬底基板一侧的第二电极；以及
布置在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧的多个光传感器；
其中，每个电致发光器件的第一电极包括透光孔；每个光传感器在所述衬底基板上的正投影覆盖至少一个透光孔在所述衬底基板上的正投影。
2.如权利要求1所述的指纹识别装置，其中，每个电致发光器件的发光面面对所述衬底基板；所述第一电极是阴极，所述第二电极是阳极。
3.如权利要求2所述的指纹识别装置，其中，所述多个电致发光器件的阴极共用一个面状阴极。
4.如权利要求2所述的指纹识别装置，其中，所述第一电极的材料包括反射性材料和/或遮光材料。
5.如权利要求1所述的指纹识别装置，其中，每个透光孔的面积在1μm2~1mm2的范围内。
6.如权利要求1所述的指纹识别装置，其中，每个光传感器对应一个透光孔。
7.如权利要求1所述的指纹识别装置，其中，每个光传感器对应多个透光孔。
8.如权利要求1-7任一项所述的指纹识别装置，其中，所述电致发光器件是电致发光二极管。
9.如权利要求8所述的指纹识别装置，所述电致发光二极管是有机电致发光二极管或量子点发光二极管。
10.一种指纹识别装置的制作方法，包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板的第一表面上阵列布置多个电致发光器件；每个电致发光器件包括发光层、位于所述发光层背离所述衬底基板一侧的第一电极、以及位于所述发光层面对所述衬底基板一侧的第二电极；以及
在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧布置多个光传感器；
其中，每个电致发光器件的第一电极包括透光孔；每个光传感器在所述衬底基板上的正投影覆盖至少一个透光孔在所述衬底基板上的正投影。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述衬底基板的第一表面上阵列布置多个电致发光器件包括：
在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成面状电极；
其中，所述面状电极被所述多个电致发光器件共用，作为每个电致发光器件的阴极。
12. 如权利要求11所述的方法，其中，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极包括：
利用蒸镀工艺在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极；以及
利用激光烧蚀工艺形成贯穿至少所述面状电极的透光孔。
13.如权利要求11所述的方法，其中，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧形成所述面状电极包括：
利用具有透光孔图案的掩模板，在所述多个电致发光器件背离所述衬底基板的一侧执行蒸镀工艺，从而形成具有透光孔的面状电极。
14.一种使用如权利要求1-9任一项所述的指纹识别装置进行指纹识别的方法，包括：
利用所述多个电致发光器件向所述衬底基板背离所述多个电致发光器件的一侧发射光；
利用所述透光孔传输反射光；以及
利用所述多个光传感器检测反射光。
15.一种显示设备，包括如权利要求1-9任一项所述的指纹识别装置。
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