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指纹识别结构及其制备方法、显示基板、显示装置

文献发布时间:2023-06-19 11:42:32


指纹识别结构及其制备方法、显示基板、显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种指纹识别结构及其制备方法、显示基板、显示装置。

背景技术

指纹识别是一种生物识别方式,现已广泛应用在智能手机,安全设备等领域。目前常见的指纹识别技术有光学式、电容式和超声波式。众所周知,目前市面上支持指纹识别的手机分三种,一种是集成在正面底部的电源键上,另一种是设计在背部机身上,第三种则是设计在边框上。智能手机进入全面屏时代后,业内普遍认为屏下指纹会是未来发展趋势。从指纹识别的技术原理来看,光学、电容、热敏和超声波是四种常见的指纹识别方式。而在手机、平板等电子设备上,体积轻巧、成本低廉的电容式模组是大多数消费电子厂商的首选。

目前市面已有技术中,电容式的超声指纹是以单独模块的形式放置于手机或其他电子产品上,未与显示面板集成。当想要将指纹识别集成在显示面板的显示区域时,因为要保证显示区域的开口率,所以需要将指纹识别的电容传感电极集成到阵列基板上,当显示PPI较大时,留给电容传感器电极的面积就会较小,由于受最小工艺尺寸和工艺精度的限制,造成传感精度下降。此外,当想要将指纹识别集成在显示面板的非显示区域时,在边框相对较窄的情况下,由于受最小工艺尺寸和工艺精度的限制,也会导致留给电容传感器电极的面积较小,造成传感精度下降。

发明内容

针对上述问题,本申请提供了一种指纹识别结构及其制备方法、显示基板、显示装置,解决了现有技术中指纹识别的显示基板由于识别区域较小和工艺精度受限导致的指纹识别传感精度较低的技术问题。

第一方面,本申请提供一种指纹识别结构,包括:

衬底;

多个间隔设置于所述衬底上方的第一下电极;

位于所述第一下电极上方的第一绝缘层;

多个间隔设置于所述第一绝缘层上方的第二下电极;

其中,所述第一下电极在所述衬底上的正投影与所述第二下电极在所述衬底上的正投影交替且间隔设置;

位于所述第二下电极上方的第二绝缘层;

多个间隔设置于所述第二绝缘层上方的第一上电极;其中,每个所述第一上电极在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述第一下电极或部分所述第二下电极在所述衬底上的正投影。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,还包括:

位于所述第一上电极上方的第三绝缘层;

多个间隔设置于所述第三绝缘层上方的第二上电极;其中,每个所述第二上电极在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述第一下电极和/或部分所述第二下电极在所述衬底上的正投影,且所述第一上电极在所述衬底上的正投影与所述第二上电极在所述衬底上的正投影交替且间隔设置。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,还包括:

与所述第一下电极电连接的第一数据信号线;

与所述第二下电极电连接的第二数据信号线;

与所述第一上电极电连接的第三数据信号线。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,所述第一数据信号线和所述第二数据信号线位于所述第一绝缘层上方;

其中,所述第一数据信号线通过填充于第一过孔内的第一连接部与所述第一下电极电连接。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,所述第一数据信号线和所述第二数据信号线位于所述第二绝缘层上方;

其中,所述第一数据信号线通过填充于第一过孔内的第一连接部与所述第一下电极电连接,所述第二数据信号线通过填充于第二过孔内的第二连接部与所述第二下电极电连接。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,所述第一连接部包括至少一个纵向堆叠的导电层。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,所述第二连接部包括至少一个纵向堆叠的导电层。

在一些实施例中,上述指纹识别结构中,还包括:

第一薄膜晶体管,其中,所述第一数据信号线与所述第一薄膜晶体管电连接,以使得所述第一数据信号线通过所述第一薄膜晶体管与所述第一下电极电连接;

第二薄膜晶体管,其中,所述第二数据信号线与所述第二薄膜晶体管电连接,以使得所述第二数据信号线通过所述第二薄膜晶体管与所述第二下电极电连接;

第三薄膜晶体管,其中,所述第三数据信号线与所述第三薄膜晶体管电连接,以使得所述第三数据信号线通过所述第三薄膜晶体管与所述第一上电极电连接。

第二方面,本申请提供一种指纹识别结构的制备方法,包括:

提供衬底;

在所述衬底上方形成多个间隔设置的第一下电极;

在所述第一下电极上方形成第一绝缘层;

在所述第一绝缘层上方形成多个间隔设置的第二下电极;其中,所述第一下电极在所述衬底上的正投影与所述第二下电极在所述衬底上的正投影交替且间隔设置;

在所述第二下电极上方形成第二绝缘层;

在所述第二绝缘层上方形成多个间隔设置的第一上电极;其中,每个所述第一上电极在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述第一下电极或部分所述第二下电极在所述衬底上的正投影。

在一些实施例中,上述指纹识别结构的制备方法中,在所述第二绝缘层上方形成多个间隔设置的第一上电极的步骤之后,所述方法还包括:

在所述第一上电极上方形成第三绝缘层;

在所述第三绝缘层上方形成多个间隔设置的第二上电极;其中,每个所述第二上电极在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述第一下电极和/或部分所述第二下电极在所述衬底上的正投影,且所述第一上电极在所述衬底上的正投影与所述第二上电极在所述衬底上的正投影交替且间隔设置。

第三方面,本申请提供一种显示基板,包括如第一方面中任一项所述的指纹识别结构或者利用如第二方面中任一项所述的制备方法所制备的指纹识别结构。

在一些实施例中,上述显示基板中,所述指纹识别结构位于所述显示基板的显示区内。

在一些实施例中,上述显示基板中,所述指纹识别结构位于所述显示基板的显示区外。

第四方面,本申请提供一种显示装置,包括如第三方面中任一项所述的显示基板。

采用上述技术方案,至少能够达到如下技术效果:

本申请提供了一种指纹识别结构及其制备方法、显示基板、显示装置,所述指纹识别结构包括:衬底;多个间隔设置于所述衬底上方的第一下电极;位于所述第一下电极上方的第一绝缘层;多个间隔设置于所述第一绝缘层上方的第二下电极;其中,所述第一下电极在所述衬底上的正投影与所述第二下电极在所述衬底上的正投影交替且间隔设置;位于所述第二下电极上方的第二绝缘层;多个间隔设置于所述第二绝缘层上方的第一上电极;其中,每个所述第一上电极在所述衬底上的正投影至少覆盖部分所述第一下电极和/或部分所述第二下电极在所述衬底上的正投影。本申请将指纹识别传感电容的下电极交错设置在不同层,能够通过电容电极的堆叠,极大的增加了电容的分辨率,进而提高了指纹识别的精度。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本申请,但并不构成对本申请的限制。在附图中:

图1是一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图2是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图3是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图4是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的另一剖面结构示意图;

图5是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的电路连接示意图;

图6是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图7是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图8是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图9是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的另一剖面结构示意图;

图10是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图11是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的另一剖面结构示意图;

图12是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图13是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图14是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的另一剖面结构示意图;

图15是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的剖面结构示意图;

图16是本申请一示例性实施例示出的另一种指纹识别结构的另一剖面结构示意图;

图17是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法流程示意图;

图18是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法的相关步骤形成的第一中间结构的剖面结构示意图;

图19是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法的相关步骤形成的第二中间结构的剖面结构示意图;

图20是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法的相关步骤形成的第三中间结构的剖面结构示意图;

图21是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法的相关步骤形成的第四中间结构的剖面结构示意图;

图22是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法的相关步骤形成的第五中间结构的剖面结构示意图;

图23是本申请一示例性实施例示出的一种指纹识别结构的制备方法的相关步骤形成的第五中间结构的另一剖面结构示意图;

在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,附图并未按照实际的比例绘制;

附图标记为:

101-衬底;102-缓冲层;103-半导体层;104-第一栅极绝缘层;105-第一栅极;106-第二栅极绝缘层;107-层间绝缘层;109-源漏极金属层;111-下电极;112-电容绝缘层;113-第一上电极;

201-衬底;202-缓冲层;203-半导体层;204-第一栅极绝缘层;205-第一栅极;206-第二栅极绝缘层;207-层间绝缘层;208-第四过孔;209-源漏极金属层;210-平坦层;211-第一下电极;212-第一绝缘层;213-第二下电极;214-第二绝缘层;2141-第二绝缘层对应层间绝缘层的绝缘层部分;2142-第二绝缘层对应平坦层的绝缘层部分;215-第一上电极;216-第一过孔;217-第二过孔;218-第一连接部;219-第二连接部;220-第一数据信号线;221-第一薄膜晶体管;222-第三薄膜晶体管;223-第三数据信号线;224-第三绝缘层;225-第二上电极;

301-衬底;302-缓冲层;303-半导体层;304-第一栅极绝缘层;305-第一栅极;306-第二栅极绝缘层;307-层间绝缘层;308-第四过孔;309-第一源漏极金属层;310-第一平坦层;311-第五过孔;312-第二源漏极金属层;313-第二平坦层;321-第一下电极;322-第一绝缘层;323-第二下电极;324-第二绝缘层;3241-第二绝缘层对应层间绝缘层的绝缘层部分;3242-第二绝缘层对应第一平坦层的绝缘层部分;325-第一上电极;326-平坦层;327-第三过孔;328-第三连接部;329-第一过孔的第一部分;330-第二过孔的第一部分;331-第一连接部的SD1部分;332-第二连接部的SD1部分;333-第一过孔的第二部分;334-第二过孔的第二部分;335-第一连接部的SD2部分;336-第二连接部的SD2部分。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题,并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征,在不相冲突前提下可以相互结合,所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应理解,尽管可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本申请教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

应理解,空间关系术语例如“在...上方”、位于...上方”、“在...下方”、“位于...下方”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下方”的元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下方”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

这里参考作为本申请的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述本申请的实施例。这样,可以预期由于例如制备技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此,本申请的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制备导致的形状偏差。

为了彻底理解本申请,将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤,以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。

如图1所示,指纹识别结构包括:依次叠层设置的衬底101、缓冲层102、下电极111、电容绝缘层112和上电极113。

除此之外,指纹识别结构还包括薄膜晶体管结构,薄膜晶体管结构包括依次在缓冲层102上方叠层设置的半导体层103、第一栅极绝缘层104(GI1)、第一栅极105(Gate1)、第二栅极绝缘层106(GI2)、层间绝缘层107(ILD)和源漏极金属层109(SD)。

其中,源漏极金属层109填充于过孔108内,以实现与半导体层103电连接。指纹识别电容传感器的下电极111与显示基板的第二栅极(Gate2,图中未示出)设置于同一层,即同步制备而成,其上电极113与源漏极金属层109设置于同一层,即同步制备而成。但是由于下电极111均与显示区的第二栅极(图中未示出)设置于同一层,在留给电容传感器电极的面积较小的情况下,由于受最小工艺尺寸和工艺精度的限制,造成传感精度下降。单层金属的最小间距是受到限制的,也就是如果仅采用第二栅极(Gate2)作为电容极板,其有效的分辨精度是受限于最小工艺尺寸和工艺精度的。

而本申请实施例提供一种指纹识别结构。请参阅图2,该指纹识别结构包括:依次叠层设置的衬底201、缓冲层202、第一下电极211、第一绝缘层212、第二下电极213、第二绝缘层214和第一上电极215。

其中,多个第一下电极211间隔设置于衬底201和缓冲层202的上方。

第一绝缘层212位于第一下电极211上方。

多个第二下电极213间隔设置于第一绝缘层212上方,且第一下电极211在衬底201上的正投影与第二下电极213在衬底201上的正投影交替且间隔设置。

第二绝缘层214位于第二下电极213上方。

多个第一上电极215间隔设置于第二绝缘层214上方,其中,每个第一上电极215在衬底201上的正投影至少覆盖部分第一下电极211和/或部分第二下电极213在衬底201上的正投影。

也就是说,指纹传感电容的第一下电极211和第二下电极213分两层设置,第一下电极211和第二下电极213同时作为电容的下电极,且第一下电极211和第二下电极213交替间隔设置,不再受限于单层金属的最小工艺尺寸和工艺精度,形成密集间隔排布,可以大大缩短相邻电容极板之间的距离,单位面积内可以排布的电容极板数量可以增加到原来的20%以上,最大可以到约50%左右,借此来进行分辨率的提升,进而提高了指纹识别的精度。

由于第一绝缘层212在各位置处的膜厚是一致的(图中未示出),所以在第一下电极211位置,第一绝缘层212凸起(图中未示出),在相邻两个第一下电极211之间(间隙位置处),第一绝缘层212有一定的凹陷(图中未示出),第二下电极213设置于该凹陷处,最终形成的第一下电极211和第二下电极213基本(近似)在同一层,将其作为同一层电极使用,通过间隔排布,可以提高指纹识别分辨率约50%~75%。

在一些实施例中,一个第一上电极215对应一个第一下电极211或一个第二下电极213,形成一个指纹传感电容。

如图3所示,在一些实施例中,一个第一上电极215还可以对应多个第一下电极211和第二下电极213,形成多个指纹传感电容。

如图4和5所示,在一些实施例中,指纹识别结构还包括与第一下电极211电连接的第一数据信号线220、与第二下电极213电连接的第二数据信号线(图中未标注)和与第一上电极215电连接的第三数据信号线223。其中,第一数据信号线220和第二数据信号线位于同一层,位于第一绝缘层212或第二绝缘层214上方。第三数据信号线223与第一上电极215位于同一层或位于第一上电极215上方。

在一些实施例中,当第一数据信号线220和第二数据信号线位于第二绝缘层214上方时,第一数据信号线220通过填充于第一过孔216内的第一连接部218与第一下电极211电连接,第二数据信号线通过填充于第二过孔217内的第二连接部219与第二下电极213电连接。其中,第一过孔216贯穿第一绝缘层212和第二绝缘层214,第二过孔217贯穿第二绝缘层214。

在一些实施例中,当第三数据信号线223位于第一上电极215上方时,第三数据信号线223通过填充于第三过孔(图中未示出)内的第三连接部(图中未示出)与第一上电极215电连接。

在一些实施例中,如图5所示,指纹识别结构还包括:第一薄膜晶体管221和第二薄膜晶体管(图中未标注)。其中,第一数据信号线220与第一薄膜晶体管221电连接,以使得第一数据信号线220通过第一薄膜晶体管221与第一下电极211电连接;第二数据信号线与第二薄膜晶体管电连接,以使得第二数据信号线通过第二薄膜晶体管与第二下电极213电连接。

第一数据信号线220包括连接第一薄膜晶体管221栅极的数据信号线和连接第一薄膜晶体管221源极(或漏极)的数据信号线,对应的,第一薄膜晶体管221的漏极(或源极)连接第一下电极211。

同样的,第二数据信号线包括连接第二薄膜晶体管栅极的数据信号线和连接第二薄膜晶体管源极(或漏极)的数据信号线,对应的,第二薄膜晶体管的漏极(或源极)连接第二下电极213。

在一些实施例中,指纹识别结构还包括:第三薄膜晶体管222,其中,第三数据信号线223通过第三薄膜晶体管222与第一上电极215电连接。

第三数据信号线223包括连接第三薄膜晶体管222栅极的数据信号线和连接第三薄膜晶体管222源极(或漏极)的数据信号线,对应的,第三薄膜晶体管222的漏极(或源极)连接第一上电极215。

第一数据信号线220、第二数据信号线和第三数据信号线223用于采集用户的指纹信号,实现指纹识别功能。

第一薄膜晶体管221、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管222用于实现对对应的指纹识别电容进行复位等操作。

第一薄膜晶体管221、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管222的结构相同,其(TFT结构)包括:依次在缓冲层202上方叠层设置的半导体层203、第一栅极绝缘层204(GI1)、第一栅极205(Gate1)、第二栅极绝缘层206(GI2)、层间绝缘层207(ILD)和源漏极金属层209(SD)。各TFT结构为单层SD结构,源漏极金属层209填充于第四过孔208内,以实现与半导体层203电连接。

在一些实施例中,第一下电极211与第一栅极205设置于同一层(同为Gate1层),第一绝缘层212与第二栅极绝缘层206设置于同一层(同为GI2层),第二下电极213与显示基板的第二栅极(图中未示出)设置于同一层(同为Gate2层),第二绝缘层214与层间绝缘层207设置于同一层(同为ILD层),第一上电极215与源漏极金属层209设置于同一层(同为SD层)。第一数据信号线220、第二数据信号线和第三数据信号线223与第一上电极215(即源漏极金属层209)设置于同一层(同为SD层),第一过孔216贯穿第一绝缘层212和第二绝缘层214,第二过孔217贯穿第二绝缘层214。

指纹识别结构的传感电容与各TFT同步制备而成,可简化工艺流程,减少掩膜版的数量,降低成本。

对应的,第一过孔216内的第一连接部218和第二过孔217内的第二连接部218的导电层均为源漏极金属层209。

如图6所示,在一些实施例中,TFT结构还包括平坦层210。

对应的,第一上电极215除了与源漏极金属层209设置于同一层(同为SD层)外,在一些实施例中,第一上电极215还可以与显示基板的阳极层设置于同一层(同为Anode层)。对应的,第二绝缘层214包括对应层间绝缘层207的绝缘层部分2141和对应平坦层210的绝缘层部分2142。

如图7所示,在一些实施例中,该指纹识别结构还包括第三绝缘层224和第二上电极225。

第三绝缘层224位于第一上电极215上方。

多个第二上电极225间隔设置于第三绝缘层224上方,其中,每个第二上电极225在所述衬底上的正投影至少覆盖部分第一下电极211和/或部分第二下电极224在衬底201上的正投影,且第一上电极215在衬底201上的正投影与第二上电极225在衬底201上的正投影交替且间隔设置。

在一些实施例中,第一下电极211与第一栅极205设置于同一层(同为Gate1层),第一绝缘层212与第二栅极绝缘层206设置于同一层(同为GI2层),第二下电极213与显示基板的第二栅极(图中未示出)设置于同一层(同为Gate2层),第二绝缘层214与层间绝缘层207设置于同一层(同为ILD层),第一上电极215与源漏极金属层209设置于同一层(同为SD层),第三绝缘层224与平坦层210设置于同一层(同为PLN层),第二上电极225与显示基板的阳极层设置于同一层(同为Anode层)。

也就是说,指纹传感电容除了下电极(第一下电极211和第二下电极213)位于不同层之外,其上电极(第一上电极215和第二上电极225)也可以位于不同层。上下电极板均不再受限于单层金属的最小工艺尺寸和工艺精度,可以进一步缩短相邻电容极板之间的距离,单位面积内可以排布的电容极板数量可以进一步增加,借此来进行分辨率的进一步提升,进一步提高了指纹识别的精度。

与第二上电极225对应的,指纹识别结构还包括与第二上电极225电连接的第四数据信号线(图中未示出),以实现信号传输。

在一些实施例中,与第二上电极225和第四数据信号线对应的,指纹识别结构还包括:第四薄膜晶体管(图中未示出),其中,第四数据信号线通过第四薄膜晶体管与第二上电极225电连接。

如图8和9所示,在第一上电极215与显示基板的阳极层设置于同一层的情况下,在一些实施例中,第一下电极211还可以与显示基板的第二栅极(图中未示出)设置于同一层(同为Gate2层)。对应的,第一绝缘层212与层间绝缘层207设置于同一层(同为ILD层),第二下电极213与源漏极金属层209设置于同一层(同为SD层)。第一数据信号线220和第二数据信号线与第二下电极213(即源漏极金属层209)设置于同一层(即第一数据信号线220和第二数据信号线均位于第一绝缘层212上方,同为SD层),第一过孔216贯穿第一绝缘层212,无需设置第二过孔217。

在一些实施例中,第一下电极211还可以与TFT结构的遮光层(LS层,设置于半导体层203下方,图中未示出)设置于同一层(同为LS层)。

如图10所示,在一些实施例中,TFT结构包括:依次在衬底301和缓冲层302上方叠层设置的半导体层303、第一栅极绝缘层304(GI1)、第一栅极305(Gate1)、第二栅极绝缘层306(GI2)、层间绝缘层307(ILD)、第一源漏极金属层309(SD1)、第一平坦层310(PLN1)和第二源漏极金属层312(SD2)。即各TFT结构为双层SD结构,第一源漏极金属层309填充于第四过孔308内,以实现与半导体层303电连接,第二源漏极金属层312填充于第五过孔311内,以实现与第一源漏极金属层309电连接。

对应的,在第一下电极321和第二下电极323位于不同层的基础上,第一下电极321、第二下电极323和第一上电极325可以为Gate1层、Gate2层、SD1层、SD2层和Anode层的任意组合。

在一些实施例中,在指纹识别结构包括第二上电极的情况下,第一下电极321、第二下电极323、第一上电极325和第二上电极可以为Gate1层、Gate2层、SD1层、SD2层和Anode层的任意组合。

如图10和11所示,在一些实施例中,第一下电极321与第一栅极305设置于同一层(同为Gate1层),第一绝缘层322与第二栅极绝缘层306设置于同一层(同为GI2层),第二下电极323与显示基板的第二栅极(图中未示出)设置于同一层(同为Gate2层),第二绝缘层324与层间绝缘层307设置于同一层(同为ILD层),第一上电极325与第一源漏极金属层309设置于同一层(同为SD1层)。第一数据信号线、第二数据信号线和第三数据信号线328可与第二源漏极金属层312设置于同一层(同为SD2层)。

对应的,指纹识别结构还包括平坦层326。

对应的,第一数据信号线通过第一过孔(包括贯穿第一绝缘层322和第二绝缘层324的第一部分329,以及贯穿平坦层326的第二部分333)内的第一连接部(包括SD1部分331和SD2部分335)与第一下电极321电连接,第二数据信号线通过第二过孔(贯穿第二绝缘层324的第一部分330和贯穿平坦层326的第二部分334)内的第二连接部(包括SD1部分332和SD2部分336)与第二下电极323电连接。第三数据信号线(SD2)通过第三过孔327(贯穿平坦层326)内的第三连接部328与第一上电极325电连接。

如图12所示,在一些实施例中,第一上电极325可以与第二源漏极金属层312设置于同一层(同为SD2层)。此时,第二绝缘层324包括对应层间绝缘层的绝缘层部分3241和第一平坦层的绝缘层部分3242。

如图13所示,在一些实施例中,第一上电极325为SD2层时,第一下电极321还可以为Gate2层,对应的,第二下电极323为SD1层。

对应的,如图14所示,第一数据信号线通过第一过孔(包括贯穿第一绝缘层322的第一部分329,以及贯穿第二绝缘层324的第二部分333)内的第一连接部(包括SD1部分331和SD2部分335)与第一下电极321电连接,第二数据信号线通过第二过孔(贯穿第二绝缘层324的第二部分334)内的第二连接部(SD2部分336)与第二下电极323电连接。

如图15所示,在一些实施例中,该TFT结构(双层SD)还包括第二平坦层313(PLN2层)。

在一些实施例中,第一上电极325除了与第一源漏极金属层309或第二源漏极金属层312设置于同一层(同为SD1层或SD2层)外,在一些实施例中,第一上电极325还可以与显示基板的阳极层(图中未示出)设置于同一层(同为Anode层)。

在一些实施例中,第一上电极325为Anode层时,第一下电极321还可以为SD1层,对应的,第二下电极323为SD2层,第一绝缘层322与第一平坦层310设置于同一层(同为PLN1层),对应的,第二绝缘层324对应第二平坦层(同为PLN2层)。

如图16所示,对应的,第一数据信号线(SD2)通过第一过孔(贯穿平坦层326的第二部分333)与第一下电极321电连接,这种情况下无需设置第二过孔。

在一些实施例中,第一下电极321还可以与TFT结构的遮光层(LS层,设置于半导体层303下方,图中未示出)设置于同一层(同为LS层)。

本申请实施例还提供一种指纹识别结构的制备方法,以下所说的“图案化”包括涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀和剥离光刻胶等处理。“沉积”可以选自溅射、蒸镀和化学气相沉积中的任意一种或多种,刻蚀可以采用选自干刻和湿刻中的任意一种或多种。

请参阅图17,本申请实施例提供的一种指纹识别结构(如图2所示的指纹识别结构)的制备方法,包括以下步骤:

步骤S110:提供衬底201。

衬底201可以为柔性衬底201,也可以为刚性(玻璃)衬底201。

其中,柔性衬底201为有机膜层,包括聚酰亚胺、负性胶或者正性胶中的至少一种。

在一些实施例中,在衬底201上方可以先形成缓冲层202。

在一些实施例中,指纹识别结构中传感电容与TFT结构同步形成可简化工艺流程,减少掩膜版的数量,降低成本。

对应的,在形成缓冲层202之后,在缓冲层202上方依次形成半导体层203(包括沉积和图案化)和第一栅极绝缘层204(包括沉积和图案化)。

步骤S120:如图18所示,在衬底201上方形成多个间隔设置的第一下电极211。

在一些实施例中,具体的,在第一绝缘层212上方沉积金属层,然后进行图案化工艺,以得到多个间隔设置的第一下电极211以及TFT结构的第一栅极205。

步骤S130:在第一下电极211上方形成第一绝缘层212。

在一些实施例中,在形成第一绝缘层212的同时还同步形成TFT结构的第二栅极绝缘层206。

步骤S140:如图19所示,在第一绝缘层212上方形成多个间隔设置的第二下电极213;其中,第一下电极211在衬底201上的正投影与第二下电极213在衬底201上的正投影交替且间隔设置。

在一些实施例中,在形成第二下电极213的同时还同步形成显示基板的第二栅极。

步骤S150:如图20所示,在第二下电极213上方形成第二绝缘层214。

在一些实施例中,在形成第二绝缘层214的同时还同步形成TFT结构的层间绝缘层207。

如图21所示,步骤S150之后,方法还包括:在第一下电极211上方形成贯穿第二绝缘层214和第一绝缘层212的第一过孔216,在第二下电极213上方形成贯穿第二绝缘层214的第二过孔217,同时在TFT位置处形成贯穿层间绝缘层207、第二栅极绝缘层206和第一栅极绝缘层204的第四过孔208。

步骤S160:如图22和23所示,在第二绝缘层214上方形成多个间隔设置的第一上电极215;其中,每个第一上电极215在衬底201上的正投影至少覆盖部分第一下电极211或部分第二下电极213在衬底201上的正投影。

在一些实施例中,第一上电极215与源漏极金属层209设置于同一层(SD层),在形成第一上电极215的同时,还形成TFT结构的源漏电极金属层(填充于第四过孔208内,以实现与半导体层203电连接),同时还形成第一数据信号线220(通过第一过孔216内的第一连接部218与第一下电极211电连接)、第二数据信号线(通过第二过孔217内的第二连接部219与第二下电极213电连接)和第三数据信号线223。

在一些实施例中,步骤S160之后,还包括:

步骤S170:在第一上电极215上方形成第三绝缘层224。

步骤S180:在第三绝缘层224上方形成多个间隔设置的第二上电极225;其中,每个第二上电极225在衬底201上的正投影至少覆盖部分第一下电极211和/或部分第二下电极213在衬底201上的正投影,且第一上电极215在衬底201上的正投影与第二上电极225在衬底201上的正投影交替且间隔设置。

对应的,制备而成的指纹识别结构如图7所示。

本申请实施例还提供了一种显示基板,显示基板包括上述任一实施例的指纹识别结构或利用上述任一实施例的制备方法所制备的指纹识别结构。

在一些实施例中,指纹识别结构可以位于显示基板的显示区内,即该显示基板采用屏下指纹技术。

在一些实施例中,指纹识别结构可以位于显示基板的显示区外。

本申请实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述任一实施例所述的显示基板。

在一些实施例中,显示装置为显示面板,显示面板包括上述的显示基板及玻璃盖板。

在一些实施例中,显示装置可包括显示面板及壳体,显示面板与壳体相连接,例如,显示面板嵌入到壳体内。显示装置例如可以为手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的设备。

以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。虽然本申请所公开的实施方式如上,但的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员,在不脱离本申请所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本申请的保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

相关技术
  • 指纹识别结构及其制备方法、显示基板、显示装置
  • 一种指纹识别结构、显示基板和显示装置
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06120113022574