CN113343756B - 一种指纹识别模组、显示装置、电子设备及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹识别模组、显示装置、电子设备及制备方法，指纹识别模组包括发光层和透明接收层。透明接收层用于接收反射光线并转换为包含光学指纹信息的电信号。透明接收层集成于发光层的发光侧或集成于发光层的内部。其缩短了反射光线到达透明接收层的路程，有助于进一步提高指纹识别模组的灵敏度。显示装置和电子设备提供了指纹识别模组的具体应用方式。制备方法将接收层和发光层集成为一体进行制备，从而使得制备的指纹识别模组结构更为紧凑，且工艺简单，成本低，适于指纹识别模组高质量和大批量生产制备。

Description

一种指纹识别模组、显示装置、电子设备及制备方法

技术领域

本发明属于显示触控技术领域。具体涉及一种指纹识别模组、显示装置、电子设备及制备方法。

背景技术

近年来，随着智能手机、平板电脑等设备的飞速发展，为了追求更大尺寸的屏幕及更高的屏占比，传统的前置、后置或侧面指纹识别模块已经逐渐被屏下指纹识别所取代，屏下指纹识别技术的发展极大改善了消费者的触控体验。屏下指纹识别指将指纹识别模块设置于设备显示屏的背面也即非显示面的一面，进而进行指纹识别，现有的屏下指纹识别主要包括电容式、超声波式及光学式三种。

但是，现有的屏下指纹识别技术识别灵敏度较低，经常出现识别失灵的情况。

发明内容

为了解决现有的屏下指纹识别技术存在的识别灵敏度低的技术问题，本发明的实施例提供了一种指纹识别模组、显示装置、电子设备及制备方法。

本发明的实施例提供一种指纹识别模组，其包括：发光层，用于发出光线；

透明接收层，用于接收反射光线并转换为包含光学指纹信息的电信号，所述反射光线为光线被指纹表面反射后产生的反射光；

其中，发光层包括顺次层叠设置的透明层、发光单元及基板层，所述透明接收层集成于所述发光单元之间；所述透明接收层包括间隔设置的透明接收单元，所述透明接收单元包括透明电极元件和透明光敏元件；

所述透明接收单元和所述发光单元均集成于所述基板层的同一表面，且二者呈交替分布；所述透明接收单元的厚度与所述发光单元的厚度相同；所述基板层开设有电极槽，所述透明电极元件容置于所述电极槽中，所述电极槽的深度与所述透明电极元件的厚度相同；所述透明光敏元件设于所述透明电极元件远离所述基板层的一侧。

本发明的实施例提供一种指纹识别模组，其包括：发光层，用于发出光线；

透明接收层，用于接收反射光线并转换为包含光学指纹信息的电信号，所述反射光线为光线被指纹表面反射后产生的反射光；

其中，所述发光层包括顺次层叠设置的透明层、发光单元及基板层，其中所述透明接收层集成于所述透明层远离所述发光单元的一侧；所述透明接收层包括透明感光层，所述透明感光层包括透明电极层和透明光敏层；所述透明电极层设置为一层，通过分割、刻蚀成正电极和负电极，所述透明光敏层设于所述透明电极层靠近所述反射光线的一侧。

优选地，所述透明接收层还包括第一透光层，所述透明感光层设于所述第一透光层和所述透明层之间。

优选地，所述第一透光层设置有用于所述透明电极层安装的电极槽。

优选地，透明光敏层由多个间隔设置的透明光敏元件组成。

一种显示装置，其包括上述的指纹识别模组。

一种电子设备，其包括上述的指纹识别模组或包括上述的显示装置。

一种指纹识别模组的制备方法，其包括：A1、提供一第二透光层作为基板，在第二透光层上依次形成透明电极层、透明光敏层；

A2、以第二透光层为基板，在透明光敏层之间制备发光单元，再在透明光敏层和发光单元上形成第一透光层；

其中，第二透光层、透明电极层、透明光敏层构成透明接收层；

上述步骤A1包括：

301、获取第二透光层，清洗除尘；

302、以第二透光层为基板，在第二透光层侧面沉积透明电极层薄膜；

303、在电极层薄膜一侧涂覆光刻胶；

304、在涂覆光刻胶的一侧覆盖掩膜版进行选择性曝光，使掩膜版未覆盖的光刻胶区域曝光，曝光后去除掩膜版；

305、将曝光的光刻胶区域溶除光刻胶进行显影，烘干；

306、将溶除光刻胶的区域上的电极层薄膜进行刻蚀，得到掩膜版覆盖下的电极薄膜层；

307、把刻蚀后剩余的光刻胶去除，进行脱模，得透明电极层；

308、重复步骤302-307，制备透明光敏层，并获得透明接收层。

与现有技术相比，本发明的实施例提供的技术方案的有益效果包括：

1.将透明接收层集成于发光层之上或内部，发光层发出光线直接可以穿透透明接收层，可以避免破坏发光层结构，进而降低工艺难度和成本，提高发光层良率，且发光层发出的光线和被反射光线均只穿透透明接收层即可，损耗少，可提高指纹识别模组的灵敏度和精度。

将透明接收层集成于发光层之上或内部，缩短了反射光线到达透明接收层的路程，有助于进一步提高指纹识别模组的响应速率。

此外，由于反射光线到达透明接收层所需要经过的路程被缩短，且反射光线无需完全穿过发光层，那么对于发光层的工艺要求就有所降低，更便于发光层的加工和制作。特别是对发光层的厚度要求得到了明显的降低，使发光层在制作过程中能够更方便地集成其他其他功能。

2.将透明光敏层集成于透明电极层的靠近反射光线的一侧或集成于透明电极层的内部，有利于透明光敏层更靠近反射光线，使反射光线能够更快地被感测到，对于进一步优化感测灵敏度，提高响应速率具有积极意义。

3.将透明感光层设于第一透光层和第二透光层之间，能够提高对透明电极层和透明光敏层的封装效果，有利于保持透明感光层的稳定性。

此外，当把透明接收层集成于发光层之上时，第一透光层和第二透光层还能够对透明感光层起到保护作用，降低透明感光层在使用过程中的机械损耗，延长使用寿命，保证其在工作过程中的稳定性。

4.当透明电极层设置为一层时，透明光敏层设于一层透明电极层靠近反射光线的一侧，更利于透明光敏层感测反射光线。

而当透明电极层设置为两层时，将透明光敏层设于两层透明电极层之间，透明光敏层在感测到发射光线后产生的电信号变化能够被更加全面、精准地采集到，有利于提高指纹识别精度，特别是提高了对近似指纹的识别精度。

5.于第一透光层和/或第二透光层设置用于容纳安装透明电极层的电极槽，一方面能够显著提高透明电极层的结构稳定性，提高了指纹识别模组的抗摔、抗震性能。另一方面，透明电极层容纳于电极槽中，相当于是说透明电极层朝第一透光层和/或第二透光层的内部运动的一段距离，这使指纹识别模组整体的厚度进一步降低，结构也更加紧凑，使指纹识别模组更加轻薄化。

6.透明光敏层由多个间隔设置的透明光敏元件组成，一方面能够降低透明光敏层对发光层的光线的阻挡，有利于提高发光层的发光效果，也可以对反射光线的强度进行了提高，更便于透明光敏层更灵敏、更准确地感测。另一方面有利于减少透明光敏层的用料，更加绿色环保。

7.将发光单元间隔排列，有利于减少发光层的用料，更加绿色环保。将透明接收层集成于透明层远离发光单元的一侧或集成于发光单元之间，能够优化发光单元和透明接收层之间的配合效果，便于透明接收层更好地接收反射光线，对于优化识别灵敏度具有积极效果。

8.显示装置采用了指纹识别模组，具有更高的识别灵敏度。

9.电子设备采用了指纹识别模组，具有更高的识别灵敏度。

10.制备方法，将接收层和发光层集成为一体进行制备，从而使得制备的指纹识别模组结构更为紧凑，且工艺简单，成本低，适于指纹识别模组高质量和大批量生产制备。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的指纹识别模组的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的指纹识别模组的另一种形式的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的指纹识别模组的发光层的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的指纹识别模组的透明接收层的第一种结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的指纹识别模组的透明接收层的第二种结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的指纹识别模组的结构示意图；

图7为本发明实施例3提供的指纹识别模组的结构示意图；

图8为本发明实施例4提供的指纹识别模组的制备方法的流程示意图；

图9为本发明实施例4提供的指纹识别模组的制备方法的步骤S1的流程示意图；

图10为本发明实施例5提供的指纹识别模组的制备方法的流程示意图；

图11为本发明实施例5提供的指纹识别模组的制备方法的步骤A1的流程示意图；

图12为本发明实施例6提供的显示装置的结构示意图；

图13为本发明实施例7提供的电子设备的结构示意图。

附图标识说明：

100-指纹识别模组；101-发光层；1011-发光体；10111-发光单元；10112-透明层；10113-基板层；102-透明接收层；1021-透明感光层；10212-透明光敏层；10211-透明电极层；1022-第一透光层；1023-第二透光层；

400-指纹识别模组；401-发光层；4011-发光体；40111-发光单元；40112-透明层；40113-基板层；402-透明接收层；4021-透明感光层；40212-透明光敏层；40211-透明电极层；4022-第一透光层；4023-第二透光层；

500-指纹识别模组；501-发光层；5011-透明层；5012-发光单元；5013-基板层；502-透明接收层；5021-透明电极层；5022-透明光敏层；5023-第二透光层；5024-第一透光层；

600-显示装置；610-显示屏；

700-电子设备；710-设备本体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“两端”、“之间”、“中部”、“下部”、“上端”、“下端”、“之上”、“之内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解，本发明使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

本发明的指纹识别模组，具有指纹识别功能，可运用于需要进行指纹识别的各类电子设备，电子设备包括但不限于智能手机、指纹仪、平板电脑、指纹锁、指纹采集器、触控屏等。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种指纹识别模组100，指纹识别模组100至少包括有：发光层101和透明接收层102。发光层101和透明接收层102集成为一体结构，且透明接收层102集成于发光层101的发光侧。

发光层101发出发射光线，透明接收层102接收反射光线并转换成电信号，以进一步可基于转换的电信号获得光学指纹信息。反射光线为发光层101发出光线透过透明接收层102后出射并被手指指纹表面反射后产生的反射光线。透明接收层102接收上述反射光线，因手指表面的指纹呈现峰和谷的状态，从而反射光线会因为指纹峰谷情况形成不同的反射光线，使透明接收层102接收到的反射光线的光信号会有差异，不同差异的光信号产生不同的电流（大小）信号，进而可基于电流信号进行指纹识别。

本实施例将发光层101和透明接收层102集成为一体结构，且透明接收层102集成于发光层101的发光侧，也即将透明接收层102集成于发光层101之上或内部，发光层101发出光线直接可以穿透透明接收层102，可以避免破坏发光层101结构，进而降低工艺难度和成本，提高发光层良率，且发光层101发出的光线和被反射光线均只穿透透明接收层102即可，损耗少，可提高指纹识别模组100的灵敏度和精度。

将透明接收层102集成于发光层101之上或内部，缩短了反射光线到达透明接收层102的路程，有助于进一步提高指纹识别模组100的响应速率。

此外，由于反射光线到达透明接收层102所需要经过的路程被缩短，且反射光线无需完全穿过发光层101，那么对于发光层101的工艺要求就有所降低，更便于发光层101的加工和制作。特别是对发光层101的厚度要求得到了明显的降低，使发光层101在制作过程中能够更方便地集成其他功能。

需要说明的是，上述的手指，也可以替换成其他具有凹凸不平或峰谷表面的物体，如手掌、脚趾、脚掌等，进而形成不同类别的透明识别模组。

可理解的，集成指发光层101和透明接收层102通过相应的工艺或方法，一次性形成整体结构的指纹识别模组100。

如图2所示，在本实施例的一个变形中，发光层101和透明接收层102集成为一体结构，且透明接收层102集成于所述发光层101的内部。

需要说明的是，为了便于进行说明，将发光层101的光线发射方向定义为上方，与其相反的方向定义为下方。

如图3所示，发光层101提供一光源或一发光面，用于发出光线。发光层101可以是任意具有光源或发光面的发光结构，如显示面板、灯泡、灯珠、显示屏、发光二极管等。

具体的，发光层101包括集成于透明接收层102之下或之外的发光体1011。具体的，发光体1011是具有显示功能的显示面板，使得发光体1011具有显示功能，可以运用于手机、平板电脑等需要显示的电子设备上，显示面板至少具有一用于发光的显示面，透明接收层102则集成于显示面一侧，以在不影响显示面板的显示功能的情况下实现指纹识别。进一步的，发光体1011的面积可以大于或等于透明接收层102的面积，以保证指纹识别区域能被完全覆盖。

进一步的，发光体1011则包括有发光单元10111、透明层10112及基板层10113，发光单元10111间隔排列设置有若干个，其中发光单元10111的发光面设置透明层10112，发光单元10111的背面设置基板层10113，透明层10112、发光单元10111及基板层10113顺次设置构成层叠结构。透明接收层102可以集成于透明层10112之上，也即透明层10112远离发光单元10111的一侧；还可以集成于若干发光单元10111之间的间隔内，从而通过透明层10112和基板层10113保护在内。

其中，若将透明接收层102集成于若干发光单元10111之间的间隔内，需要将相邻两个透明接收层102之间的间隔做的小一点，在一般情况下，相邻两个透明接收层102之间的间隔越小，识别的准确度越高。例如：可以将相邻两个透明接收层102之间的间隔设置为小于指纹的纹路宽度，即小于指纹的相邻两个峰或者相邻两个谷之间的间隔。但不限于此。

在本实施例中，透明接收层102集成于透明层10112之上，也即透明层10112远离发光单元10111的一侧。

发光单元10111主要用于显示发光。发光单元10111之间均匀间隔设置，可根据需要排列成矩阵、圆形等形态。进一步的，发光单元10111为像素单元。像素单元之间均匀间隔设置，可根据需要排列成矩阵、圆形等形态。进一步的，像素单元可以是LED、LCD、OLED等显示单元。具体的，像素单元为OLED像素单元。需要说明的是，像素单元的排列可以是同一平面，整体形成一平面屏结构；也可以排列成具有一定弧度的曲面，整体形成一曲面屏结构，可根据需要选择，此处不做任何限定。

透明层10112主要用于透光，并将透明接收层102和发光单元10111隔离开，并为直接形成所述透明接收层102起到支撑作用。透明层10112可以柔性层，如采用柔性材料聚酰亚胺制成的PI薄膜层，也可以是硬质层，如采用硬质材料透光玻璃制成的玻璃层。

基板层10113主要作为发光体1011的底板以对发光体1011进行支撑和保护。具体的，基板层10113的材料可与透明层10112相同，此处不再累述。

如图4所示，透明接收层102主要用于接收反射光线以获得光学指纹信息，所述反射光线为上述发光层101（即图3中的发光单元10111）发出的光线经透明接收层102后出射，然后被手指表面反射后产生的反射光。

为实现获得光学指纹信息的功能，透明接收层102至少包括一透明感光层1021，透明感光层1021包括透明电极层10211和集成于透明电极层10211之上的透明光敏层10212。透明光敏层10212用于接收反射光线，并将不同光信号转换为不同电流信号，通过不同电流信号获取指纹的峰谷信息，而透明电极层10211则用于透明光敏层10212的电极，以实现透明光敏层10212的电流信号传输及供电。

可以理解，透明光敏层10212也可以集成于透明电极层10211内部。

透明光敏层10212作为感光元件，主要用于将光信号转换为电信号。进一步的，为提高感光效果和面积，透明光敏层10212由多个间隔并排设置的透明光敏元件组成。具体的，透明光敏元件可由感光材料制成，间隔并排可以是均匀的，也可以是不均匀的，并排设置可以设置成直线、方形或圆形等，透明光敏元件则可根据需要设置成圆形、方形或其它形状。具体的，任意两个透明光敏元件之间的中心距可以为50~70μm，以保证感光精度，同时，任意两个透明光敏元件之间的间距可以为2~5μm，在保证透光效果的同时也能最大的实现透明光敏元件的感光精度。可理解的，透明光敏元件可以是光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电管等。具体的，透明光敏元件是透明有机光敏二极管。

透明电极层10211主要是作为透明光敏层10212的电极，用于透明光敏层10212的电信号传输。具体的，透明电极层10211可以是采用ITO、pedot制成的透明薄膜电极。

具体的，透明电极层10211可以设置成一层，并将透明光敏层10212设于其上，以减少透明接收层102整体厚度，进一步的，透明电极层10211为单层结构，通过分割、刻蚀成正电极和负电极，透明光敏层10212则设于透明电极层10211之上并与透明电极层10211实现电连接，根据透明光敏层10212的需要，正电极和负电极均可以制成若干个并配对，形成若干正负电极区，从而当透明光敏层10212存在多个感光元件时，均可单独使用正负电极进行电信号传递，相互电信号传输互不影响。

如图5所示，透明电极层10211可以设置成两层，并可将透明光敏层10212设于两层透明电极层10211之间，进一步的，透明电极层10211包括上下间隔设置的第一电极层和第二电极层，第一电极层和第二电极层之间则设置透明光敏层10212，第一电极层和第二电极层分别作为透明光敏层10212的正负电极与透明光敏层10212实现电连接，从而不仅结构稳定，且可很好的保护透明光敏层10212。需要说明的是，当透明电极层10211设置成两层时，其中一层或两层同样可以采用分割、刻蚀等方式形成多个独立的正电极和负电极。

具体的，透明接收层102还设有第一透光层1022、透明感光层1021、第二透光层1023，第一透光层1022、透明感光层1021及第二透光层1023构成顺次层叠结构。

第一透光层1022主要用于透光和保护透明感光层1021。第一透光层1022可以是硬质透明材料制成的硬质透光层，如透明玻璃制成的玻璃层；还可以是由柔性透明材料制成的柔性透光层，如PI材料制成的PI膜层。

第二透光层1023主要用于透光和保护透明感光层1021，并支撑整个透明接收层102。第二透光层1023的材质可采用第一透光层1022相同材质，此处不再累述。

本申请的发明人研究发现：目前，光学式屏下指纹识别结构需要发光层、阻光层和图像传感器等部件组成，其中阻光层上有透光区域，具体原理为：有机发光层发出的光在经过其上层的显示面板结构后，被位于显示面板上方的物体（如手指）反射后，经由阻光层上的透光区域，被图像传感器捕捉并且分析，从而起到识别指纹的作用。通常情况下，图像传感器的感光元件位于显示面板下方也即发光层下方，与显示面板相互独立，会增加指纹识别结构和显示面板厚度，也不利于设备的微型化和集成化发展，而显示面板也并非完全透光，因此，反射的光信号在穿过发光体的传导过程中不可避免会产生损耗，影响感光元件的灵敏度，进而影响指纹识别的精度。

目前，为了解决反射光信号损耗的问题，则需要在发光体开微孔，使得在制备过程中发光体的玻璃面板破裂概率加大，从而降低发光体良率。

通过发明人的改进，本实施例所提供的指纹识别模组100可以将透明接收层102设置于发光层101的发光面之上，也可以将透明接收层102设置于发光层101的发光面内部，并且将二者集成为一体结构，从而可以减少指纹识别模组100整体结构的厚度和体积，以适应微型化和集成化发展趋势，此外，透明接收层102集成于发光层101之上或内部，发光层101发出的光线直接可以穿透透明接收层102，可以避免透明接收层102位于发光层101之下需要设置透光孔等而破坏发光层101结构，进而降低工艺难度和成本，提高发光层101良率，且发光层101发出的光线和被反射光线均只穿透透明接收层102即可，从而无需再穿过发光层101，损耗少，进而可提高指纹识别模组100的灵敏度和精度。

实施例2

如图6所示，本实施例提供了一种指纹识别模组400，包括：发光层401，用于发出光线a；透明接收层402，用于接收反射光线b以获得光学指纹信息，反射光线b为光线a被指纹遮挡后产生的反射光；发光层401和透明接收层402集成为一体结构，且透明接收层402集成于发光层401之上，即集成于发光层401的发光侧。可以理解，透明接收层402还可以集成于发光层401的内部。

具体的，透明接收层402包括顺次层叠设置的第一透光层4022、透明光敏层40212、透明电极层40211及第二透光层4023，其中透明电极层40211为单层，透明光敏层40212和透明电极层40211共同组成透明感光层4021，而发光层401则包括发光体4011，发光体4011由顺次层叠设置的透明层40112、发光单元40111及基板层40113，且透明接收层402和发光层401按照从上到下顺次设置，形成第一透光层4022、透明光敏层40212、透明电极层40211、第二透光层4023、透明层40112、发光单元40111及基板层40113的整体模组结构，且透明光敏层40212是位于发光单元40111的显示面一侧。

需要说明的是，由于第二透光层4023和透明层40112相互重叠，且二者作用相同，因此，为了减少指纹识别模组400的厚度，第二透光层4023和透明层40112可以省略其一。需要说明的是，透明光敏层40212和透明电极层40211的上下位置是可以互换的，只要不影响透明光敏层40212接收光线均是可以的。

具体的，第一透光层4022、第二透光层4023、透明层40112及基板层40113均为PI膜层结构，透明光敏层40212为若干呈矩阵排列的透明有机光敏二极管，纵横为60X60个，透明电极层40211为ITO薄膜制成的单层薄膜电极，并分割成若干正负电极，每个透明有机光敏二极管均单独配对一个正负电极进行电连接，发光单元40111为若干呈矩阵排列的OLED像素单元。

本实施例的OLED像素单元发出光线a，光线a穿透依次贯穿透明层40112（或第二透光层4023）、第一透光层4022后达到指纹识别模组400的传感面也即第一透光层4022上端面，然后被手指遮挡，由于手指指纹呈现凹凸不平，因此形成不同反射光线b，反射光线b再穿透第一透光层4022后被透明有机光敏二极管接收，从而根据接收到的光信号差异引起ITO薄膜电极的电流变化，产生不同电流信号，进而通过识别不同电流信号识别不同的手指指纹。

本实施例的指纹识别模组400，以层结构的方式集成，厚度和体积均有所降低，可适用于微型化和集成化的设备使用，且工艺简单，便于制造，结构上由于有机光敏二极管位于OLED像素单元之上，不仅不会影响和破坏OLED像素单元的显示和结构，且还减少了光线的传播距离和介质，进而有效降低了光信号的损耗，提高了指纹识别的成功率和精度。本实施例的指纹识别模组400由于整体呈柔性，因此可以当做柔性层结构如膜层、胶层与设备贴合，不仅结构简单，且可根据需要变形、弯曲等。

实施例3

如图7所示，本实施例提供了一种指纹识别模组500，包括：发光层501，用于发出光线c；透明接收层502，用于接收反射光线d以获得光学指纹信息，反射光线d为光线c被指纹遮挡后产生的反射光；发光层501和透明接收层502集成为一体结构，且透明接收层502集成于发光层501内部。

具体的，透明接收层502包括顺次层叠构成的透明光敏层5022和透明电极层5021，而发光层501则包括顺次层叠设置的透明层5011、发光单元5012及基板层5013，透明光敏层5022和透明电极层5021则设置于发光单元5012之间，并位于透明层5011和基板层5013之间。

需要说明的是，透明光敏层5022和透明电极层5021的上下位置是可以互换的，只要不影响透明光敏层5022接收光线均是可以的。

具体的，透明层5011和基板层5013均为PI膜层结构，透明光敏层5022为若干呈矩阵排列的透明有机光敏二极管，纵横为60X60个，透明电极层5021为ITO薄膜制成的单层薄膜电极，并分割成若干正负电极，每个透明有机光敏二极管均单独配对一个正负电极进行电连接，发光单元5012为若干呈矩阵排列的OLED像素单元，任意两个相邻的OLED像素单元之间则设置有一个透明有机光敏二极管。

本实施例的OLED像素单元发出光线c，光线c穿透贯穿透明层5011后达到指纹识别模组500的传感面也即透明层5011上端面，然后被手指遮挡，由于手指指纹呈现凹凸不平，因此形成不同反射光线d，反射光线d再穿透透明层5011后被透明有机光敏二极管接收，从而根据接收到的光信号差异引起ITO薄膜电极的电流变化，产生不同电流信号，进而通过识别不同电流信号识别不同的手指指纹。

本实施例的技术方案的有益效果与实施例1基本相同，不同的是：本实施例的指纹识别模组500省略了透明接收层502的第一透光层5024和第二透光层5023，厚度和体积均更小，更为轻薄化，当然，本实施例也可以省略透明层5011和基板层5013，以第一透光层5024和第二透光层5023分别作为透明层5011和基板层5013进行制备，由于四者可以互换，本实施例并不做限定，且由于透明接收层502集成于发光层501内部，从而使得指纹识别模组500的层结构减少，结构更为紧凑。

需要说明的是，为了进一步减少厚度和体积，本实施例的指纹识别模组500的基板层5013上还可通过刻蚀等方式形成若干电极槽，若干正负电极直接形成或设于电极槽内，进而可进一步减少指纹识别模组500的厚度。进一步的，正负电极的厚度可以等于电极槽的深度，以便正负电极能完全集成于电极槽内，进一步减少指纹识别模组500厚度，且透明光敏层5012可直接集成于基板层5013上，结构更为紧凑稳固。可理解的，对于第一种实施例，同样可设置电极槽结构作为透明电极层的安装槽。

同理，为了保证结构的稳固、紧凑，OLED像素单元和透明有机光敏二极管的厚度最好相同，以便二者能通过透明层5011和基板层5013固定。

值得注意的是，在一般情况下，相邻两个透明光敏层5022之间的间隔越小，识别的准确度越高。例如：可以将相邻两个透明光敏层5022之间的间隔设置为小于指纹的纹路宽度，即小于指纹的相邻两个峰或者相邻两个谷之间的间隔。但不限于此。

在本实施例的一个变形中，透明接收层502由多个间隔设置的透明接收单元构成，相应的，每个透明接收单元均由透明电极元件和透明光敏元件构成。透明电极元件集成于基板层5013，透明光敏元件集成于透明电极元件远离基板层5013的一侧。透明层5011设置于透明接收单元和发光单元5012远离基板层5013的一侧。

在该变形中，透明接收单元和发光单元5012均集成于基板层5013的同一表面，且二者呈交替分布。具体的，沿基板层5013的表面，相邻两组透明接收单元之间设置有发光单元5012，相邻两组发光单元5012之间设置有透明接收单元。透明接收单元的厚度与发光单元5012的厚度相同。基板层5013开设有电极槽，透明电极元件容置于电极槽中，电极槽的深度与透明电极元件的厚度相同。透明电极元件设置为一层，透明光敏元件设于一层透明电极元件远离所述基板层的一侧。可以理解，透明电极元件也可以设置为两层，透明光敏元件设于两层透明电极元件之间。此种结构下，结构更加紧凑，整体厚度更小，更有利于轻薄化设计和应用。

实施例4

如图8所示，本实施例基于TFT(玻璃基板)工艺，提供了一种指纹识别模组的制备方法200。为了能够更加直观地描述，以制备实施例1中的指纹识别模组100为例进行说明，可以理解，制备方法200并不局限于此，还可以用于制备其他指纹识别模组。

指纹识别模组100的制备方法200，主要用于指纹识别模组100为透明接收层102集成于发光层101之上的结构制备，包括以下步骤：

S1、提供一第二透光层1023作为基板，在第二透光层1023上依次形成透明电极层10211、透明光敏层10212及第一透光层1022；

S2、以第二透光层1023为基板，在第二透光层1023另一侧制备发光单元10111，并在发光单元10111下制备基板层10113，形成发光层101。

其中，第二透光层1023、透明电极层10211、透明光敏层10212及第一透光层1022构成透明接收层102。

本指纹识别模组100的制备方法200，通过依次形成透明接收层102和发光层101，从而将二者集成为一体结构，工艺简单，成本低。

如图9所示，具体的，步骤S1包括如下步骤：

201、获取第二透光层1023，清洗除尘；

202、以第二透光层1023为基板，在第二透光层10113侧面沉积透明电极层薄膜；

203、在电极层薄膜一侧涂覆光刻胶；

204、在涂覆光刻胶的一侧覆盖掩膜版进行选择性曝光，使掩膜版未覆盖的光刻胶区域曝光，曝光后去除掩膜版；

205、将曝光的光刻胶区域溶除光刻胶进行显影，烘干；

206、将溶除光刻胶的区域上的电极层薄膜进行刻蚀，得到掩膜版覆盖下的电极薄膜层；

207、把刻蚀后剩余的光刻胶去除，进行脱模，得透明电极层10211；

208、重复步骤202-207，制备透明光敏层10212，并获得透明接收层1021。

本指纹识别模组100的制备方法300基于TFT制程工艺，将透明接收层102和发光层101集成为一体进行制备，从而使得制备的指纹识别模组100结构更为紧凑，可进一步减少指纹识别模组100的体积和厚度，且工艺简单，成本低，适于指纹识别模组100高质量和大批量生产制备，良品率高。

具体的，步骤201中，第二透光层1023可以直接选用成品，也可以通过蒸镀、化学气相沉积、金属溅射沉积等制备，形成硬质或膜状结构，也可直接通过浸渍法、流延法和流涎拉伸法等制备形成膜状结构；选用或制备的第二透光层1023应当平整、厚度均匀且尽量光滑；清洗时，可选用清洗液、化学试剂、有机溶剂等进行清洗，并可伴以超声、加热、抽真空等方式结合清洗，以清除吸附在第二透光层1023表面的杂质或油污；清洗完成后必要时进行除湿干燥。

步骤202中，第二透光层1023平放，以第二透光层1023为基板，通过化学气相沉积（CVD）、金属溅射沉积（PVD）等工艺沉积电极层薄膜。具体的，当第二透光层1023采用半导体、绝缘材料时可采用化学气相沉积工艺制备。在制备完成后，清洗去污。电极层薄膜成型后应当平整、厚度均匀且尽量光滑。

步骤203中，清洗后即可在电极层薄膜表面涂覆光刻胶。光刻胶使用前低温避光，并检测粘度，涂覆应当均匀并尽量保证光刻胶厚度一致，涂覆前可将第二透光层1023在一定温度下进行烘烤，以使得电极层薄膜温度适宜，增加涂覆后光刻胶的挥发速度和效果，增加光刻胶与玻璃表面的粘附性。

步骤204中，在涂覆光刻胶的一侧覆盖掩膜版进行选择性曝光，掩膜版可根据所需要的的电极图案进行预先设计，以使电极层薄膜最终能形成与掩膜版相同形状的薄膜图案，具体可采用掩膜曝光机+紫外光（UV）曝光，使掩膜版未覆盖的光刻胶区域曝光，曝光后再去除掩膜版。

步骤205中，将曝光后的光刻胶区域，溶除光刻胶进行显影。具体可选用浓度较低的显影液如氢氧化钠或氢氧化钾溶液与曝光的光刻胶进行化学反应，使曝光的光刻胶溶于显影液而显影，保留未曝光区域也即掩膜版掩盖部分的光刻胶区域，显影后最好经过一定温度的坚膜处理（如烘干）使光刻胶更加稳固，去除显影液。

步骤206中，将溶除光刻胶的区域上的电极层薄膜进行刻蚀，得到掩膜版覆盖下的电极薄膜层。刻蚀可以采用干法刻蚀或湿法刻蚀，利用适当的蚀刻液将无光刻胶覆盖的电极薄膜层腐蚀掉，得到所需的电极薄膜层图形。

步骤207中，把刻蚀后剩余的光刻胶去除，进行脱模，得透明电极层10211。具体的，采用高浓度的碱液（如氢氧化钠溶液）做脱膜液，将第二透光层1023上余下的光刻胶剥离掉，从而使第二透光层1023上形成与掩膜版完全一致的电极薄膜层，即为透明电极层10211。

步骤208中，以步骤步骤202~207相同的方式，进而制备透明光敏层10212，具体的，透明光敏层10212可通过刻蚀形成多个间隔并排设置的透明有机光敏二极管，并根据需要调节多个透明有机光敏二极管的间距、形状、厚度等，从而得到透明接收层。

步骤S2中，以第二透光层1023为基板，在第二透光层1023另一侧制备发光单元10111，并在发光单元10111上制备透明层10112，形成发光层101。发光体1011和透明层10112均可采用上述的工艺方式进行制备，也可采用现有的发光单元10111和透明层10112直接集成，集成后的发光层101和透明接收层102则以第二透光层10112为界，位于第二透光层10112两侧面，从而形成依次层叠的关系，必要时，在透明光敏层10212上还可制备第一透光层1022，以保护和隔离透明光敏层10212。

本指纹识别模组100的制备方法300形成的指纹识别模组100整体呈上下层叠关系，且透明接收层102是位于发光层101之上的，也即透明接收层102位于发光层101发光或显示的一侧或一面。

具体的，所述OLED制备为可选用常用的OLED制备方法，如有机材料蒸镀操作、封装操作、贴干燥片操作及UV固化操作等。

需要说明的是，上述的制备方法200的步骤S1和S2是按照双面逐层工艺形成的工艺进行，但同一结构的制备方法并不唯一，本制备方法200还可采用单面逐层工艺，具体包括以下步骤：

S1’、提供一基板层10113作为基板，在基板层10113上形成发光单元10111，基板层10113、发光单元10111构成发光层101；

S2’、以发光单元10111为基板，在发光单元10111上依次形成透明电极层10211、透明光敏层10212及第一透光层1022，其中，第二透光层1023、透明电极层10211、透明光敏层10212及第一透光层1022构成透明接收层102。

需要说明的是，步骤S2还可以是：以第二透光层1023为基板，在光敏层10212之间制备发光单元10111。

实施例5

如图10所示，本实施例基于TFT(玻璃基板)工艺，提供了一种指纹识别模组的制备方法300。为了能够更加直观地描述，以制备实施例1中的指纹识别模组100为例进行说明，可以理解，制备方法200并不局限于此，还可以用于制备其他指纹识别模组。

指纹识别模组100的制备方法300，主要用于指纹识别模组100为透明接收层102集成于发光层101内部的结构制备，包括以下步骤：

A1、提供一第二透光层1023作为基板，在第二透光层1023上依次形成透明电极层10211、透明光敏层10212。

A2、以第二透光层1023为基板，在透明光敏层10212之间制备发光单元10111，再在透明光敏层10212和发光单元10111上形成第一透光层1022。

其中，第二透光层1023、透明电极层10211、透明光敏层10212构成透明接收层102。

请参阅图11，具体的，步骤A1包括：

301、获取第二透光层1023，清洗除尘；

302、以第二透光层1023为基板，在第二透光层10113侧面沉积透明电极层薄膜；

303、在电极层薄膜一侧涂覆光刻胶；

304、在涂覆光刻胶的一侧覆盖掩膜版进行选择性曝光，使掩膜版未覆盖的光刻胶区域曝光，曝光后去除掩膜版；

305、将曝光的光刻胶区域溶除光刻胶进行显影，烘干；

306、将溶除光刻胶的区域上的电极层薄膜进行刻蚀，得到掩膜版覆盖下的电极薄膜层；

307、把刻蚀后剩余的光刻胶去除，进行脱模，得透明电极层10211；

308、重复步骤302-307，制备透明光敏层10212，并获得透明接收层1021。

指纹识别模组100的制备方法300的发光单元10111可采用上述的工艺方式进行制备，也可采用现有的发光体直接集成，集成后的发光层101和透明接收层102则以第二透光层1023为基板，使得光敏层位于发光单元10111内部，必要时，在发光单元10111下侧面还可制备基板层10113，以保护、隔离和支撑整体结构。指纹识别模组100的制备方法300的发光层101和透明接收层102位于同一层结构内，透明接收层102在发光层101内并与发光层101顺次交错设置，并且透明光敏层10212设置在发光单元10111内以更好的接收光线进行指纹识别，提高指纹识别精度，具体的，发光单元10111和透明光敏层10212均可设置成若干个单体结构，二者以相互交错方式排列，进而形成均匀的发光结构和光敏感应结构，提高指纹识别模组100整体精度和完整度，并可进一步减少指纹识别模组100厚度和体积。

实施例6

请参阅图12，本实施例提供一种显示装置600，其包括显示屏610和实施例1、实施例2和实施例3中至少一者的指纹识别模组。

以实施例1的指纹识别模组100为例，指纹识别模组100与显示屏610集成，用以通过用手指触摸指纹识别模组100的指纹识别区域，实现指纹识别的功能。

实施例7

请参阅图13，本实施例提供一种电子设备700，其包括设备本体710和实施例1、实施例2和实施例3中至少一者的指纹识别模组。

以实施例1的指纹识别模组100为例，指纹识别模组100与设备本体710集成，用以通过用手指触摸指纹识别模组100的指纹识别区域，实现指纹识别的功能。

与现有技术相比，本发明的实施例提供的技术方案的有益效果包括：

1.将透明接收层集成于发光层之上或内部，发光层发出光线直接可以穿透透明接收层，可以避免破坏发光层结构，进而降低工艺难度和成本，提高发光层良率，且发光层发出的光线和被反射光线均只穿透透明接收层即可，损耗少，可提高指纹识别模组的灵敏度和精度。

将透明接收层集成于发光层之上或内部，缩短了反射光线到达透明接收层的路程，有助于进一步提高指纹识别模组的响应速率。

此外，由于反射光线到达透明接收层所需要经过的路程被缩短，且反射光线无需完全穿过发光层，那么对于发光层的工艺要求就有所降低，更便于发光层的加工和制作。特别是对发光层的厚度要求得到了明显的降低，使发光层在制作过程中能够更方便地集成其他其他功能。

2.将透明光敏层集成于透明电极层的靠近反射光线的一侧或集成于透明电极层的内部，有利于透明光敏层更靠近反射光线，使反射光线能够更快地被感测到，对于进一步优化感测灵敏度，提高响应速率具有积极意义。

3.将透明感光层设于第一透光层和第二透光层之间，能够提高对透明电极层和透明光敏层的封装效果，有利于保持透明感光层的稳定性。

此外，当把透明接收层集成于发光层之上时，第一透光层和第二透光层还能够对透明感光层起到保护作用，降低透明感光层在使用过程中的机械损耗，延长使用寿命，保证其在工作过程中的稳定性。

4.当透明电极层设置为一层时，透明光敏层设于一层透明电极层靠近反射光线的一侧，更利于透明光敏层感测反射光线。

而当透明电极层设置为两层时，将透明光敏层设于两层透明电极层之间，透明光敏层在感测到发射光线后产生的电信号变化能够被更加全面、精准地采集到，有利于提高指纹识别精度，特别是提高了对近似指纹的识别精度。

5.于第一透光层和/或第二透光层设置用于容纳安装透明电极层的电极槽，一方面能够显著提高透明电极层的结构稳定性，提高了指纹识别模组的抗摔、抗震性能。另一方面，透明电极层容纳于电极槽中，相当于是说透明电极层朝第一透光层和/或第二透光层的内部运动的一段距离，这使指纹识别模组整体的厚度进一步降低，结构也更加紧凑，使指纹识别模组更加轻薄化。

6.透明光敏层由多个间隔设置的透明光敏元件组成，一方面能够降低透明光敏层对发光层的光线的阻挡，有利于提高发光层的发光效果，也可以对反射光线的强度进行了提高，更便于透明光敏层更灵敏、更准确地感测。另一方面有利于减少透明光敏层的用料，更加绿色环保。

7.将发光单元间隔排列，有利于减少发光层的用料，更加绿色环保。将透明接收层集成于透明层远离发光单元的一侧或集成于发光单元之间，能够优化发光单元和透明接收层之间的配合效果，便于透明接收层更好地接收反射光线，对于优化识别灵敏度具有积极效果。

8.显示装置采用了指纹识别模组，具有更高的识别灵敏度。

9.电子设备采用了指纹识别模组，具有更高的识别灵敏度。

10.制备方法，将接收层和发光层集成为一体进行制备，从而使得制备的指纹识别模组结构更为紧凑，且工艺简单，成本低，适于指纹识别模组高质量和大批量生产制备。

如上所述即为本发明的具体实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

发光层，用于发出光线；

透明接收层，用于接收反射光线并转换为包含光学指纹信息的电信号，所述反射光线为光线被指纹表面反射后产生的反射光；

其中，发光层包括顺次层叠设置的透明层、发光单元及基板层，所述透明接收层集成于所述发光单元之间；所述透明接收层包括间隔设置的透明接收单元，所述透明接收单元包括透明电极元件和透明光敏元件；

所述透明接收单元和所述发光单元均集成于所述基板层的同一表面，且二者呈交替分布；所述透明接收单元的厚度与所述发光单元的厚度相同；所述基板层开设有电极槽，所述透明电极元件容置于所述电极槽中，所述电极槽的深度与所述透明电极元件的厚度相同；所述透明光敏元件设于所述透明电极元件远离所述基板层的一侧。

2.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

发光层，用于发出光线；

透明接收层，用于接收反射光线并转换为包含光学指纹信息的电信号，所述反射光线为光线被指纹表面反射后产生的反射光；

其中，所述发光层包括顺次层叠设置的透明层、发光单元及基板层，其中所述透明接收层集成于所述透明层远离所述发光单元的一侧；所述透明接收层包括透明感光层，所述透明感光层包括透明电极层和透明光敏层；所述透明电极层设置为一层，通过分割、刻蚀成正电极和负电极，所述透明光敏层设于所述透明电极层靠近所述反射光线的一侧。

3.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述透明接收层还包括第一透光层，所述透明感光层设于所述第一透光层和所述透明层之间。

4.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，所述第一透光层设置有用于所述透明电极层安装的电极槽。

5.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述透明光敏层由多个间隔设置的透明光敏元件组成。

6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的指纹识别模组。

7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的指纹识别模组或包括如权利要求6所述的显示装置。

8.一种指纹识别模组的制备方法，用于制备如权利要求1中所述的指纹识别模组，其特征在于，包括：

A1、提供一第二透光层作为基板，在第二透光层上依次形成透明电极层、透明光敏层；

A2、以第二透光层为基板，在透明光敏层之间制备发光单元，再在透明光敏层和发光单元上形成第一透光层；

其中，第二透光层、透明电极层、透明光敏层构成透明接收层；

上述步骤A1包括：301、获取第二透光层，清洗除尘；302、以第二透光层为基板，在第二透光层侧面沉积透明电极层薄膜；303、在电极层薄膜一侧涂覆光刻胶；304、在涂覆光刻胶的一侧覆盖掩膜版进行选择性曝光，使掩膜版未覆盖的光刻胶区域曝光，曝光后去除掩膜版；305、将曝光的光刻胶区域溶除光刻胶进行显影，烘干；306、将溶除光刻胶的区域上的电极层薄膜进行刻蚀，得到掩膜版覆盖下的电极薄膜层；307、把刻蚀后剩余的光刻胶去除，进行脱模，得透明电极层；308、重复步骤302-307，制备透明光敏层，并获得透明接收层。

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