一种基板及其制备方法、指纹识别传感器、指纹识别装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种具有指纹识别功能的基板及其制备方法、指纹识别传感器、指纹识别装置。
【背景技术】
[0002]我们的手指的皮肤凹凸不平产生的纹路会形成各种各样的图案，这些皮肤的纹路各不相同，也就是说，是唯一的。依靠这种唯一性，我们就可以把一个人同他的指纹等对应起来，通过和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。
[0003]如图1所示，目前指纹识别装置的指纹识别原理为:光源200发出的光经棱镜201透射到手指凹凸不平的皮肤纹路上后，经手指反射后再次进入棱镜201传播后到达聚焦透镜202，并通过聚焦透镜202聚焦后成像到图像传感器203上。其中，由于手指纹路上谷线和脊线折射的角度及反射回去的光线强度不同，将其投射在图像传感器203上后，可形成指纹图像。
[0004]但由于以上指纹识别装置中，棱镜201、聚焦透镜202、图像传感器203本身需占用较大空间，此外为保证成像棱镜201与聚焦透镜202之间的需设置一定的距离，聚焦透镜202与图像传感器203之间也需设置一定的距离，从而导致整体厚度较大，无法满足薄型化的市场需求。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种基板及其制备方法、指纹识别传感器、指纹识别装置，可使指纹识别装置的厚度较薄。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]—方面，提供一种具有指纹识别功能的基板，包括:在衬底基板上阵列排布的多个传感单元，所述传感单元包括薄膜晶体管以及光敏器件；所述光敏器件包括金属导电材料的第一电极、透明导电材料的第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的光敏层；其中，所述第一电极和所述第二电极均与所述光敏层接触，且所述光敏层在所述衬底基板上的投影被所述第一电极在所述衬底基板上的投影覆盖；所述薄膜晶体管的栅极与栅极扫描线相连，源极与读取信号线相连，漏极与所述光敏层接触。
[0008]优选的，每行所述传感单元中的所述第一电极电连接。
[0009]优选的，每行所述传感单元中的所述第二电极电连接。
[0010]优选的，所述光敏层的材料为非晶硅或低温多晶硅。
[0011]进一步优选的，所述光敏层与所述薄膜晶体管的半导体有源层同层设置。
[0012]进一步优选的，所述第一电极与所述薄膜晶体管的栅极同层设置。
[0013]进一步优选的，所述具有指纹识别功能的基板还包括位于所述第二电极和所述源极与所述漏极之间的树脂层；所述第二电极通过位于所述树脂层上的过孔与所述光敏层接触。
[0014]另一方面，提供一种指纹识别传感器，包括:上述的具有指纹识别功能的基板、导光板和光源；其中，所述导光板靠近所述具有指纹识别功能的基板的第二电极一侧设置；所述光源靠近所述导光板的侧面设置，或所述光源靠近所述具有指纹识别功能的基板的第一电极一侧设置。
[0015]再一方面，提供一种指纹识别装置，包括上述的指纹识别传感器以及与具有指纹识别功能的基板的读取信号线相连的信号接收装置；所述信号接收装置用于接收所述读取信号线输出的指纹信号，以根据所述指纹信号识别指纹信息。
[0016]又一方面，提供一种具有指纹识别功能的基板的制备方法，包括:在衬底基板上通过一次构图工艺形成薄膜晶体管的栅极、光敏器件的第一电极以及与所述栅极连接的栅极扫描线；在形成有所述栅极、所述栅极扫描线、所述第一电极的基板上通过一次构图工艺形成栅绝缘层，所述栅绝缘层包括露出所述第一电极的第一过孔；在形成有所述栅绝缘层的基板上形成所述薄膜晶体管的半导体有源层、所述光敏器件的光敏层，所述光敏层通过所述第一过孔与所述第一电极接触；在形成有所述半导体有源层和所述光敏层的基板上通过一次构图工艺形成所述薄膜晶体管的源极和漏极、与所述源极连接的读取信号线，所述漏极与所述光敏层接触；在形成有所述源极、所述漏极、所述读取信号线的基板上通过一次构图工艺形成树脂层，所述树脂层包括露出所述光敏层的第二过孔；在形成有所述树脂层的基板上通过一次构图工艺形成所述光敏器件的第二电极，所述第二电极通过所述第二过孔与所述光敏层接触。
[0017]本发明的实施例提供一种具有指纹识别功能的基板及其制备方法、指纹识别传感器、指纹识别装置，相对于现有技术中的指纹识别装置中包括的棱镜、聚焦透镜、图像传感器以及为保证成像而需在相应的器件之间设置一定的距离，本发明实施例中只需包括导光板和上述的具有指纹识别功能的基板，而该基板只需在衬底基板上形成薄膜晶体管和光敏器件，因而，本发明实施例提供的所述指纹识别传感器具有更薄的厚度，从而可以满足薄型化的市场需求。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
[0019]图1为现有技术提供的一种指纹识别装置的结构示意图；
[0020]图2为本发明实施例提供的一种具有指纹识别功能的基板的结构示意图一；
[0021]图3为本发明实施例提供的一种具有指纹识别功能的基板的结构示意图二 ；
[0022]图4为图3中沿AA’的剖视示意图；
[0023]图5为本发明实施例提供的一种指纹识别传感器的结构示意图；
[0024]图6为本发明实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图；
[0025]图7为本发明实施例提供的一种制备具有指纹识别功能的基板的流程示意图。
[0026]附图标记:
[0027]01-具有指纹识别功能的基板；02_导光板；03_信号接收装置；10_传感单元；11-衬底基板；12-薄膜晶体管；13_光敏器件；14_栅极扫描线；15_读取信号线；121_栅极；122-栅绝缘层；123-半导体有源层；124-源极；125-漏极；131-第一电极；132-光敏层；133-第二电极；134-树脂层；200_光源；201_棱镜；202_聚焦透镜；203_图像传感器。
【具体实施方式】
[0028]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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0029]本发明实施例提供了一种具有指纹识别功能的基板01，如图2和图3所示，所述具有指纹识别功能的基板01包括:在衬底基板上阵列排布的多个传感单元10，所述传感单元10包括薄膜晶体管12以及光敏器件13。
[0030]如图3和4所不，所述光敏器件13包括金属导电材料的第一电极131、透明导电材料的第二电极133以及位于所述第一电极131和所述第二电极133之间的光敏层132 ;其中，所述第一电极131和所述第二电极133均与所述光敏层132接触，且所述光敏层132在所述衬底基板上的投影被所述第一电极131在所述衬底基板上的投影覆盖。
[0031]如图3和4所示，所述薄膜晶体管12包括栅极121、栅绝缘层122、半导体有源层123、源极124和漏极125 ;所述栅极121与栅极扫描线14相连，源极124与读取信号线15相连，漏极125与所述光敏层132接触。
[0032]此处，优选每行所述传感单元10中的所述薄膜晶体管12的栅极121与一根所述栅极扫描线14相连，每列所述传感单元10中的所述薄膜晶体管12的源极124与一根所述读取信号线15相连。
[0033]本发明实施例中，传感单元10进行指纹识别的原理为:利用光的折射和反射原理，当手指接触屏幕(包含该具有指纹识别功能的基板01的指纹识别装置的屏幕)时，光源照射到手指指纹的谷线和脊线上，由于谷线和脊线折射的角度及反射回去的光照强度不同，将其投射在光敏器件13的光敏层132上，引起夹在具有固定电位VO的第一电极131和具有固定电位Vl的第二电极133之间的光敏层132的阻值发生变化，从而电流发生变化，该电流通过处于导通状态的薄膜晶体管12传出至所述读取信号线15，以使与所述读取信号线15相连的读取装置根据该电流可以识别出指纹的谷线和脊线。
[0034]需要说明的是，第一，本发明实施例中，使所述光敏层132在所述衬底