CN106709455A - 一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏及其制作方法，包括叠合安装的显示模组和光学指纹传感器模组；采用光学图像传感器，实现在显示屏的固定区域或者全部区域进行指纹信息采集，不再受电容式指纹传感器的局限。电容式指纹传感器只能在非显示区域设置电容式指纹传感器，影响屏占比，无法实现全屏显示。与现有的光学指纹传感器相比，本发明不需要单独设立照明光源，减少了传感器的复杂度和集成难度，不需要修改显示屏的制程工艺，不需要周期性点亮照明电路，具有实施方便、省电、可以布置在显示屏的任意位置或者完全覆盖显示屏的显示区域，可以实现全屏指纹识别，有助于实现全屏显示的电子设备的指纹识别。

Description

一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏及其制作方法
技术领域
本发明涉及技术领域，具体涉及一种
背景技术
目前指纹识别主要有三种方式：电容式传感器、光学图像传感器、超声波传感器。三种方式各有优势，也各有局限性。
电子设备强调屏占比，而电容式指纹传感器和超声波指纹传感器，由于技术实现方式的问题，目前只能在电子设备的正面、侧面、或者背面设置，当设置在正面时，一般设置在显示屏的下方，占据电子设备的正面的面积，无法做到全屏。
电容式传感器的优势在于成本低廉、可靠性高、识别速度快，问题一是目前分辨率较低(500-600pi)，影响指纹辨识的精准度，容易通过造假方式骗过传感器，二是是无法穿透显示屏，需要占用电子设备屏幕之外的正面的面积，影响屏占比，而布设在侧面和背面的电容式指纹传感器，具有识别面积小、人机交互体验差的问题。苹果公司的专利US9460332B1“静电透镜电容式指纹传感器”，目的就是试图解决在显示屏底下布设指纹传感器的穿透和精度问题。但是，苹果公司专利描述的电容式指纹传感器穿透屏幕的方法，存在改变显示屏工艺和结构，实施难度高、成本高、存在无法覆盖整个屏幕等一系列影响规模实用的问题。
超声波传感器的优势在于可以创建包含细小细节的指纹图像及活体检测，保证高识别度和安全性。但是超声波指纹传感器也有体积大和成本高的缺点，超声波也无法有效穿透由多层不同材料组成的显示屏模组，不能用在全屏显示的终端中，作为正面指纹识别方案。
传统光学指纹传感器需要用聚焦透镜和分光棱镜等方式进行聚焦和光路调整，这些光学器件体积大，无法应用在移动终端设备中。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏，包括叠合安装的显示模组和光学指纹传感器模组；其特征在于，所述光学指纹传感器模组覆盖显示模组底面；
所述显示模组包括盖板玻璃(111)，所述盖板玻璃(111)的下底面安装触摸传感器(112)，所述触摸传感器(112)的下底面安装偏光片(113)，所述偏光片(113)的下表面安装像素电路(115)；
所述光学指纹传感器模组包括基板(116)，所述基板(116)的底面安装光学图像传感器(122)，所述基板(116)上安装有光学小孔衍射板(121)，所述光学小孔衍射板(121)上均布有成像小孔(124)。
有益效果：大面积、大像素、低成本的采集指纹所用的光学图像传感器，可以实现在显示屏的固定区域或者全部区域进行指纹信息采集，不再受电容式指纹传感器的局限。电容式指纹传感器只能在非显示区域设置电容式指纹传感器，影响屏占比，无法实现全屏显示。
与现有的光学指纹传感器相比，本发明不需要单独设立照明光源，减少了传感器的复杂度和集成难度，不需要修改显示屏的制程工艺，不需要周期性点亮照明电路，具有实施方便、省电、可以布置在显示屏的任意位置或者完全覆盖显示屏的显示区域，可以实现全屏指纹识别，有助于实现全屏显示的电子设备。从使用者的角度看，所述电子设备的显示屏幕的显示区域的占比最大化，显示效果极佳，用户观看时具有极强的浸入感，产品美观大方。而且指纹识别，包括指纹或者掌纹识别，是在电子设备的正面进行，避免了在侧面或者背面进行指纹识别的操作不方便性。
进一步，所述光学小孔衍射板(121)由黑色吸光材料制成。
采用进一步技术方案的有益效果：光学小孔衍射板121整体为黑色吸光材料，防止反射光在LED模组内多次反射造成成像效果不佳。光学小孔衍射板121应该可以遮挡波长在300-800nm的电磁波(而可见光范围一般在380-780nm)。为方便制作，光学小孔衍射板可以用黑色油墨丝印方式，在LED模组的单层基板顶面或者双层基板中间进行丝印，同时丝印上成像小孔。成像小孔由激光打孔等技术进行制作。
进一步，还包括支撑架(123)，所述支撑架(123)包裹在所述光学指纹传感器模组底面。
采用进一步技术方案的有益效果：支撑架由金属材料制成，起到保护作用。
进一步，所述基板(116)为单层基板，所述光学小孔衍射板(121)安装在所述基板(116)的上表面。
采用进一步技术方案的有益效果：采用单层基板，显示屏整体厚度小，厚度超薄，制造方便，成本低。
进一步，所述基板(116)为双层基板，所述光学小孔衍射板(121)安装在所述双层基板之间。
采用进一步技术方案的有益效果：采用双层基板，显示模组继集成一层基板，制作工艺简单。
一种支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的制作方法，其特征在于，包括背面制作步骤、顶面制作步骤、前板段制作步骤以及模组段制作步骤；
背面制作步骤为：
S1：基板(116)底面镀膜；
S2：基板(116)底面涂布光刻胶；
S3：采用光学照射的方式对底面进行曝光，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板(116)上；
S4：将基板(116)上未被光阻覆盖的图形下方的膜刻蚀掉；
S5：将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层，并进行半导体掺杂工艺；
S6：重复步骤S1-S5若干次后，制作基板底面所有的光学图像传感器背面电路层；
S7：基板(116)背面进行薄膜封装；
顶面制作步骤包括：
S11：将带有成像小孔(124)的光学光学小孔衍射板(121)制作在基板顶面，然后在基板顶面镀膜；
S12：基板的顶面涂布光刻胶；
S13：采用光学照射的方式在基板顶面曝光，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
S14：对图案进行显影；
S15：将基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉；
S16：将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；
S17：重复步骤S11-S16若干次，制作基板顶面上多有的薄膜晶体管电路层；
前板段制作步骤包括：
S21：薄膜晶体管电路层清洗，去除顶面制作步骤中留下的污物和杂质；
S22：制作高精度金属掩膜板，并将该高精度金属掩膜板精确定位到金属框架上；
S23：将有机材料透过高精度金属掩膜板蒸镀到基板上，形成有机像素层；
S24：通过薄膜封装，保护基板正面的薄膜晶体管电路层和有机像素层；
S25：盖板清洗之后，采用封装胶涂覆；
S26：在真空环境下，用高效能阻绝水汽的玻璃胶将盖板与基板进行贴合封装；
模组段制作步骤包括：
S31：切割：封装好的LED基板切割为面板；
S32：面板测试：进行面板点亮检查；
S33：偏贴：将LED面板贴附上偏光板；
S34：将面板翻转；
S35：面板背面绑定驱动芯片；
S36：面板背面绑定柔性印刷线路板；
S37：模组测试：进行模组的老化测试与点亮检查，完成制作过程。
所述背面制作步骤中基板(116)底面镀膜之前进行清洗。
所述步骤S6重复步骤S1-S5的次数为12次。
一种支持全屏光学指纹传感器的双层基板显示屏的制作方法，包括第一基板(116’)制作步骤、第二基板(118)制作步骤和模组段制作步骤；其特征在于，
所述第二基板(118)制作步骤为：
S41：第二基板(118)清洗去污；
S42：第二基板(118)顶面制作光学小孔衍射版(121)；
S43：第二基板(118)底面镀膜；
S44：第二基板(118)底面涂布光刻胶；
S45：第二基板(118)采用光学照射的方式在基板顶面曝光，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
S46：对图案进行显影；
S47：将第二基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉；
S48：将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；
S49：重复步骤S43-S48若干次，制作第二基板底面所有的光学图像传感器的背面电路层；
S50：第二基板底面薄膜封装。
模组制作步骤为：
S51：切割：封装好的LED基板切割为LED显示面板，封装好的光学图像传感器基板也切割为传感器面板；
S52：面板测试：进行面板点亮检查；
S53：偏贴：将LED面板贴附上偏光板；
S54：显示面板与图像传感面板贴合；
S55：面板背面绑定驱动芯片；
S56：面板背面绑定柔性印刷线路板；
S57：模组测试：进行模组的老化测试与点亮检查，完成制作过程。
所述S49中重复步骤S43-S48的次数为12次。
附图说明
图1为支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的结构示意图；
图2为支持全屏光学指纹传感器的双层基板显示屏的结构示意图；
图3为光学小孔衍射板(121)的结构示意图；
图4为基于支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏采集指纹图像示意图；
图5为基于支持全屏光学指纹传感器的双层基板显示屏采集指纹图像示意图；
图6为支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的背板段背面制作流程图；
图7为支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的背板段顶面制作流程图；
图8为支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的模组段制作流程图；
图9为支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的前板段制作流程图；
图10支持全屏光学指纹传感器的双层基板显示屏的第二基板的背板段制作流程图；
图11支持全屏光学指纹传感器的双层基板显示屏的第二基板的模组段制作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为一种支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的结构示意图，其工艺为单层基板工艺。
LED显示模组110(即显示模组)包括盖板玻璃111、CTP电容触摸传感器112(即触摸传感器112)、偏光片113、封装盖板114、LED像素电路115、基板116。而CTP电容触摸屏集成于显示屏内，也可以外挂方式，位于盖板玻璃之下。各层之间通过光学胶OCA粘合，提升透光率。
基板116为了支持高透光率，可以采用透明玻璃基板或者柔性透明PI基板。同时，为了进一步提升透光率，减少薄膜晶体管电路层的镜面反光，需要进行增加透明度结构设计。
光学指纹传感器模组120，包括LED基板顶部或中间的光学小孔衍射板121和位于基板116底部的光学图像传感器122。光学小孔衍射板121上有成像小孔124。显示屏由支撑架123进行保护。
光学小孔衍射板121整体为黑色吸光材料，防止反射光在LED模组内多次反射造成成像效果不佳。光学小孔衍射板121应该可以遮挡波长在300-800nm的电磁波(而可见光范围一般在380-780nm)。为方便制作，光学小孔衍射板可以用黑色油墨丝印方式，在LED模组的单层基板顶面、双层基板中间进行丝印，同时丝印上成像小孔124，成像小孔124均布构成成像小孔阵列。成像小孔124也可以由激光打孔等技术进行制作。光学图像传感器122顶面与光学小孔衍射板121的顶面的间距D1(即小孔成像原理的像距)、成像小孔124的小孔直径d等参数，根据盖板玻璃111顶面到光学小孔衍射板121的顶面距离D2(也就是LED模组厚度，即小孔成像原理的物距)、LED单色发光波长v和小孔成像所需光路参数等数据来决定，而成像小孔124的孔间距s，要满足光学图像传感器要求的子图像自动拼接的要求。物距D2的确定：第一表面(盖板玻璃111顶面)到光学小孔衍射板121的顶面距离D2，即小孔成像原理的物距，由不同的盖板玻璃厚度、LED基板厚度、LED工艺材料、制程和生产厂家的工艺特点来等因素决定，一般在0.3-1.5mm之间，此处取1mm为例。第二表面(光学图像传感器122顶面)与光学小孔衍射板121的顶面的间距D1，即小孔成像原理的像距的确定：根据小孔成像原理，物距D2为像距D1的1.5-3倍，为了保证此光学指纹传感器120的厚度尽量薄，方便集成到电子设备100中(例如智能终端等)，同时可以将通过光学小孔衍射板121的成像小孔124形成子图像自动拼接，物距与像距的比例应为1∶1，则D2＝1mm。物距与像距不是1∶1的后果，将是子图像图像重叠或者子图像需要后期拼接，均为不可取的方式。
根据指纹识别的最小分辨率要求为500ppi来计算，为了满足指纹识别的要求，需要在1英寸(25.4mm)长度内采集500个数据点进行分析，其分辨率为25.4/500＝0.0508mm。按照小孔成像的分辨率公式：分辨率＝小孔直径d*(物距D2/像距D1+1)，则成像小孔124的小孔直径d＝0.0508/(物距D2/像距D1+1)。在本实例中，D2/D1＝1，则小孔直径为d＝0.0508/2＝0.0254mm，即25.4um。
为了进一步提高分辨率，比如大于500ppi，则可以进一步缩小成像小孔124的小孔直径d。为了配合小孔成像的分辨率，光学图像传感器的分辨率应大于500ppi，即采用CCD或者CMOS光学图像传感器的分辨率要大于500ppi，按照目前的LED显示屏(面板)生产线工艺水准，此标准应可以轻易达到，即每个传感器像素尺寸要小于25.4um即可。
如图3所示，成像小孔124的阵列形状、小孔形状与小孔间距s的确定：本实例以指纹采集区域117与光学图像传感器122尺寸为例，为了满足成像小孔能够在单色LED像素电路发出的单色光的照明下，成功的以小孔成像原理进行目标物的成像，并且自动拼接成完整的目标物图像，则建议成效小孔以图2的蜂窝方式排列，每个小孔中心与周边相邻的6个小孔的中心距离s相等，距离s＝D2/(D1+D2)＝0.5mm。为了满足成像要求，距离s可以根据实际效果进行灵活调整，比如s＝0.1mm、1mm等。
建议小孔形状为圆形，减少其他形状，比如方形小孔的内角部分产生的衍射效应，影响成像质量。
为节省成本，光学小孔衍射板121和光学图像传感器122可以设置于LED显示模组110的固定区域内，形成固定区域的显示屏下的光学指纹采集。
需要指出的是，与LED显示模组110集成的光学指纹传感器模组120，不需要单独设置照明器件和导光板等部件，而是利用显示屏110的像素电路发光照明被采集指纹目标，其实施结构简单，厚度超薄，制造方便，成本低廉。
采集指纹图像时，所需照明由CTP电容触摸传感器112感知在屏幕任意区域的触摸，进而由显示屏点亮相应区域照明提供。
CTP电容触摸传感器112与光学指纹传感器模组120组合使用，只有当CTP电容触摸传感器112感知到在LED显示屏(面板)的任意区域的触摸动作后，再启动对应区域的像素电路115发光照明，避免了传统光学图像传感器需要周期性发光照明检测目标的耗电大的问题。
图2为一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏示意图，其工艺为双层基板工艺。
参考图4支持全屏的光学指纹传感器的显示屏(单层基板工艺)的具体指纹图像采集流程示意图。当需要进行解锁或者支付验证等操作时，电子设备的用户的被采集目标140(手指或手掌)触摸屏幕的指纹采集区域117时，CTP电容触摸传感器112感知到触摸动作和触摸位置，进而通过处理器点亮对应于相应指纹采集区域117的LED像素电路115(即像素电路115)，发出单色照明光，类似照相机的闪光灯效果。LED像素电路115点亮的时间，以能够清晰的拍摄到目标图案为目的，不宜过长，避免影响显示屏的显示效果。发出的光线向上穿过封装盖板114、偏光片113、CTP电容触摸传感器112、盖板玻璃111，照射到被采集目标上，反射光线再经由盖板玻璃111、CTP电容触摸传感器112、偏光片113、封装盖板114、LED像素电路115、基板116，到达光学指纹传感器模组120。其中部分无效漫散射光被位于LED基板顶部或中间的光学小孔衍射板121遮挡，而有效的反射光线则穿过光学小孔衍射板121的成像小孔124，到达光学图像传感器122，形成被采集目标140的光学图像141。采集到的图像141，由于透明显示屏110的工艺制程造成的不均匀性，光线在穿过时会造成扭曲，同时形成的各子图像的边缘，有拼接造成的重叠等问题需要图像矫正。
如图5一种支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏(双层基板工艺)的具体指纹图像采集流程示意图。
当需要进行解锁或者支付验证等操作时，电子设备的用户的被采集目标140(手指或手掌)触摸屏幕的指纹采集区域117时，CTP电容触摸传感器112感知到触摸动作和触摸位置，进而通过相应处理器点亮对应于相应指纹采集区域117的LED像素电路115，发出单色照明光，类似照相机的闪光灯效果。LED像素电路115点亮的时间，以能够清晰的拍摄到目标图案为目的，不宜过长，避免影响显示屏的显示效果。发出的光线向上穿过封装盖板114、偏光片113、CTP电容触摸传感器112、盖板玻璃111，照射到被采集目标200上，反射光线再经由盖板玻璃111、CTP电容触摸传感器112、偏光片113、封装盖板114、LED像素电路115、第一基板116’、光学小孔衍射板121和成像小孔124、第二基板118，到达光学指纹传感器120。其中部分无效漫散射光被位于LED基板顶部或中间的光学小孔衍射板121遮挡，而有效的反射光线则穿过光学小孔衍射板121的成像小孔124，到达光学图像传感器122，形成被采集目标140的光学图像141。采集到的图像141，由于透明显示屏110的工艺制程造成的不均匀性，光线在穿过时会造成扭曲，同时形成的各子图像的边缘，有拼接造成的重叠等问题需要图像矫正。
以下结合图6介绍大尺寸的支持光学指纹传感器的显示屏的单层基板的背面电路制作流程P110～P470，此流程首先制作基板底面的图像传感器电路。
步骤P110，基板双面清洗去污，在本实施实例中，所述基板可以包括玻璃基板、聚酰亚胺树脂(polyimide简称PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶树脂PET)、多种树脂叠层等透明基板的至少一种。此处应注意，为了确保物距和像距为1∶1，基板厚度要确保与第一平面到基板顶面的厚度一致。
步骤P120，在基板相应位置打过孔，使用激光打孔设备，在基板的对应位置打过孔VIA。在本实施实例中，过孔可以在制作基板顶面薄膜晶体管(TFT)电路层和底面的背面电路前进行制作(在基板厂进行激光打孔)，也可以在制作基板顶面TFT电路和底面的背面电路后进行制作。采用何种方式，根据面板生产厂具体的工艺调整要求而进行。为可选步骤，如果需要将基板顶面的部分电路布设到基板底面，则进行此步骤。在本实施实例中，随着技术进步和显示面板的分辨率上升，基本显示像素单元电路的上下和左右间隔会越来越小，造成打孔设备的打孔尺寸，超过了像素之间的间隔所允许的范围，此时应通过双列或多列过孔，或者锯齿型排列过孔等方式，制作相应的过孔，以支持高分辨率显示面板的过孔工艺。
步骤P130，基板底面镀膜工艺是使用镀膜设备，用物理或化学的方式将所需材质沉积到基板底面上，同时将过孔的内壁涂覆导电材料，形成导电过孔。基板壁厚与过孔直径比例，应大于一定比例，以确保过孔内壁能够连续涂覆导电材料，防止造成断线。
步骤P140底面光刻胶涂布，在底面涂覆光刻胶。此步骤中，采用高精密度光学对准设备，将制作相应电路的光刻胶位置与基板上的相应过孔VIA对准连接。
步骤P150，底面曝光工艺是采用光学照射的方式，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
步骤P160，采用显影工艺进行显影；
步骤P170，蚀刻工艺：蚀刻工艺是使用化学或者物理的方式，将基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉。
步骤P180，剥离工艺：最后将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；为了提升图像传感器的半导体性能，提升感光品质等指标，需要进行半导体掺杂(doping)工艺。
P130到P180工序反复多次(通常12次)，制作底面所有的图像传感器背面电路层(光敏电路、行列读取和驱动电路、ADC电路、FPC绑定位等)，最后在保护好各绑定位凸块触点的前提下，在背面进行薄膜封装(ThinFilm Encapsulation)，保护背面电路层。需要注意的是，因为背面的图像传感器以倒装的方式工作，即入射光线不是从图像传感器的顶面进入，而是从基板背面透过基板计入图像传感器，所以不需要安装传统的硅基板方式的CCD、CMOS传感器的顶面设置的彩色滤光片和微透镜等结构。
背面图像传感器电路层制作完成之后，翻转基板，进入到基板顶面工艺流程。
参考图7介绍大尺寸的光学特征传感器的光学图像传感器的单层基板的顶面电路制作流程P200，此流程制作基板顶面的像素电路。
所述基板段顶面流程包括以下步骤：
步骤P210，基板顶面镀膜工艺是使用镀膜设备，用物理或化学的方式将所需材质沉积到基板顶面上；在镀膜前，需要将带有成像小孔124的光学小孔衍射板121制作在基板顶面，制作方法可以是丝网印刷或者是化学镀膜等方式。此光学小孔衍射板与基板顶面镀膜工艺应该不排斥，不影响镀膜的性能。
步骤P220顶面光刻胶涂布，在顶面涂覆光刻胶。此步骤中，采用高精密度光学对准设备，将制作相应电路的光刻胶位置与基板上的相应过孔对准连接。
步骤P230，顶面曝光工艺是采用光学照射的方式，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
步骤P240，显影工艺；
步骤P250，蚀刻工艺：蚀刻工艺是使用化学或者物理的方式，将基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉。
步骤P260，剥离工艺：最后将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；
P210到P220工序反复多次(通常12次)，制作基板顶面所有的薄膜晶体管电路层；
根据面板厂的流程工艺要求，P100背板顶面工艺和P200背板底面工艺可以对调，即可以先制做基板底面图像传感器电路，再反转制作基板顶面显示像素电路。
参考图8：制作完成后，进入到前板段工艺流程P300，前板段流程包括以下步骤：
在本实施实例中，前板段工艺通过高精度金属掩膜板(FMM)将有机发光材料以及阴极等材料蒸镀在背板上，与驱动电路结合形成发光器件，再在无氧环境中进行封装以起到保护作用。蒸镀的对位精度与封装的气密性都是前板段工艺的挑战所在。其他工艺还包括通过印刷、喷墨打印等方式形成有机发光像素
P310薄膜晶体管电路层清洗，去除前面工艺可能残留的污物杂质；
P320金属掩模张网：高精度金属掩膜板(FMM)主要采用具有极低热变形系数的材料制作，是定义像素精密度的关键。制作完成后的高精度金属掩膜板由张网机将其精确地定位在生产设备上的金属框架上并送至P330蒸镀段。
P330蒸镀：蒸镀机在超高真空下，将有机材料透过FMM蒸镀到LTPS基板限定区域上；
P340薄膜封装保护：通过薄膜封装，保护基板正面的TFT电路层和有机房像素层；
P350盖板清洗涂胶：盖板清洗之后，将封装胶(玻璃胶)涂覆在相应位置；封装胶(玻璃胶)的选用及其在制作工艺上的应用，将直接影响OLED的寿命。在保证封装效果前提下，要通过技术和工艺实施，尽力缩小玻璃frit与sealant的宽度，确保窄边框效果；在本实施实例中，盖板可以是玻璃，PI，PEN，PET或其他盖板材料的一种；
P360基板与盖板封装：在真空环境下，用高效能阻绝水汽的玻璃胶将其与保护板进行贴合封装。
参考图9：封装完成后，进入到模组段P400工艺流程。
P400模组段工艺将封装完毕的面板切割成实际产品大小，之后再进行偏光片贴附、控制线路与芯片贴合等各项工艺，并进行老化测试以及产品包装。
所述模组段P400流程包括以下步骤：
P410切割工艺：封装好的LED基板切割为面板(panel)；
P420面板测试：进行面板点亮检查和老化(aging)；
P430偏贴工艺：将LED面板贴附上偏光板(圆极化片)
P440面板翻转。
P450面板背面IC绑定：将电源芯片(Power IC)，触控芯片，显示驱动芯片，或者触控显示驱动一体化芯片、图像传感器驱动芯片等绑定到LED面板背面的相应区域。根据排版的具体安排，显示驱动芯片或触控芯片、触控显示一体化芯片等可以绑定到基板正面的相应位置。
P460面板背面柔性印刷线路板绑定：用异方性导电胶膜将预先制作的柔性印刷电路板柔性印刷线路板(带有无源器件和连接器等)绑定到基板背面或正面的相应触点区域；FPC(柔性印刷线路板)可以统一支持显示、触控、图像传感器，也可以分开为不同的FPC。
P470模组测试：进行模组的老化测试与点亮检查，包装出货。
以下结合图10介绍大尺寸的支持光学指纹传感器的显示屏的双层基板工艺制作流程，因为此流程中的LED显示屏(面板)的工艺流程为众所周知的工艺流程(第一基板116’流程)，此处仅描述图像传感器的基板(第二基板118)的正反面(俗称背板段)制作流程。
步骤P510，第二基板118双面清洗去污，在本实施实例中，所述基板可以包括玻璃基板、聚酰亚胺树脂(polyimide简称PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶树脂PET)、多种树脂叠层等透明基板的至少一种。为确保物距与像距保持1∶1，所述第二基板厚度应与第一表面到第一基板背面的厚度相等。
步骤P520，在第二基板顶面制作带有成像小孔124的光学小孔衍射板121，制作方法可以是丝网印刷或者是物理、化学镀膜等方式。
步骤P530，第二基板底面镀膜工艺，是使用镀膜设备，用物理或化学的方式将所需材质沉积到第二基板底面上。
步骤P440底面光刻胶涂布，在底面涂覆光刻胶。
步骤P550，底面曝光工艺是采用光学照射的方式，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
步骤P560，显影工艺；
步骤P570，蚀刻工艺：蚀刻工艺是使用化学或者物理的方式，将基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉。
步骤P580，剥离工艺：最后将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；为了提升图像传感器的半导体性能，提升感光品质等指标，需要进行半导体参杂工艺(doping工艺)。
P530到P580工序反复多次(通常12次)，制作底面所有的图像传感器背面电路层(光敏电路、行列读取和驱动电路、ADC电路、FPC绑定位等)，最后在保护好各绑定位凸块触点的前提下，在背面进行封装，保护背面电路层。因为背面的图像传感器以倒装的方式工作，即入射光线不是从图像传感器的顶面进入，而是从基板背面透过基板计入图像传感器，所以不需要安装传统的硅基板方式的CCD、CMOS传感器的顶面设置的彩色滤光片和微透镜等结构。
参考图11：第二基板18制作完成后，进入到模组段P600工艺流程。
P600模组段工艺将封装完毕的面板切割成实际产品大小，之后再进行偏光片贴附、控制线路与芯片贴合等各项工艺，并进行老化测试以及产品包装。
所述模组段P600流程包括以下步骤：
P610切割工艺：封装好的LED基板切割为LED显示面板(panel)；封装好的图像传感器基板也切割为相应尺寸的传感器面板。
P620面板测试：进行LED显示面板点亮检查和老化(aging)；
P630偏贴工艺：将LED显示面板贴附上偏光板(圆极化片)；
P640LED显示面板与图像传感器面板贴合：用OCA光学胶等透明胶接材料，将LED显示面板与图像传感器面板紧密贴合；
P650IC绑定：将电源芯片(Power IC)，触控芯片，显示驱动芯片，或者触控显示驱动一体化芯片(TDDI IC)、图像传感器驱动芯片等绑定到LED面板的相应区域。根据排版的具体安排，显示驱动芯片或触控芯片、触控显示一体化芯片等可以绑定到基板正面的相应位置，也可以绑定到背面的相应位置(如果第一基板和第二基板通过过孔VIA等方式连接)。
P660FPC绑定：用ACF(异方性导电胶膜)将预先制作的柔性印刷电路板FPC(带有无源器件和连接器等)绑定到基板背面或正面的相应触点区域；FPC可以统一支持显示、触控、图像传感器，也可以分开为不同的FPC。
P670模组测试：进行模组的老化测试与点亮检查，包装出货。
最后，以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏，包括叠合安装的显示模组和光学指纹传感器模组；其特征在于，所述光学指纹传感器模组覆盖显示模组底面；
所述显示模组包括盖板玻璃(111)，所述盖板玻璃(111)的下底面安装触摸传感器(112)，所述触摸传感器(112)的下底面安装偏光片(113)，所述偏光片(113)的下表面安装像素电路(115)；
所述光学指纹传感器模组包括基板(116)，所述基板(116)的底面安装光学图像传感器(122)，所述基板(116)上安装有光学小孔衍射板(121)，所述光学小孔衍射板(121)上均布有成像小孔(124)。
2.根据权利要求1所述的支持全屏光学指纹传感器的显示屏，其特征在于，所述光学小孔衍射板(121)由黑色吸光材料制成。
3.根据权利要求1所述的支持全屏光学指纹传感器的显示屏，其特征在于，还包括支撑架(123)，所述支撑架(123)包裹在所述光学指纹传感器模组底面。
4.根据权利要求1所述的支持全屏光学指纹传感器的显示屏，其特征在于，所述基板(116)为单层基板，所述光学小孔衍射板(121)安装在所述基板(116)的上表面。
5.根据权利要求1所述的支持全屏光学指纹传感器的显示屏，其特征在于，所述基板(116)为双层基板，所述光学小孔衍射板(121)安装在所述双层基板之间。
6.一种支持全屏光学指纹传感器的单层基板显示屏的制作方法，其特征在于，包括背面制作步骤、顶面制作步骤、前板段制作步骤以及模组段制作步骤；
背面制作步骤为：
S1：基板(116)底面镀膜；
S2：基板(116)底面涂布光刻胶；
S3：采用光学照射的方式对底面进行曝光，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板(116)上；
S4：将基板(116)上未被光阻覆盖的图形下方的膜刻蚀掉；
S5：将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层，并进行半导体掺杂工艺；
S6：重复步骤S1-S5若干次后，制作基板底面所有的光学图像传感器背面电路层；
S7：基板(116)背面进行薄膜封装；
顶面制作步骤包括：
S11：将带有成像小孔(124)的光学光学小孔衍射板(121)制作在基板顶面，然后在基板顶面镀膜；
S12：基板的顶面涂布光刻胶；
S13：采用光学照射的方式在基板顶面曝光，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
S14：对图案进行显影；
S15：将基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉；
S16：将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；
S17：重复步骤S11-S16若干次，制作基板顶面上多有的薄膜晶体管电路层；
前板段制作步骤包括：
S21：薄膜晶体管电路层清洗，去除顶面制作步骤中留下的污物和杂质；
S22：制作高精度金属掩膜板，并将该高精度金属掩膜板精确定位到金属框架上；
S23：将有机材料透过高精度金属掩膜板蒸镀到基板上，形成有机像素层；
S24：通过薄膜封装，保护基板正面的薄膜晶体管电路层和有机像素层；
S25：盖板清洗之后，采用封装胶涂覆；
S26：在真空环境下，用高效能阻绝水汽的玻璃胶将盖板与基板进行贴合封装；
模组段制作步骤包括：
S31：切割：封装好的LED基板切割为面板；
S32：面板测试：进行面板点亮检查；
S33：偏贴：将LED面板贴附上偏光板；
S34：将面板翻转；
S35：面板背面绑定驱动芯片；
S36：面板背面绑定柔性印刷线路板；
S37：模组测试：进行模组的老化测试与点亮检查，完成制作过程。
7.根据权利要求6所述的单层基板显示屏的制作方法，其特征在于，所述背面制作步骤中基板(116)底面镀膜之前进行清洗。
8.根据权利要求6所述的单层基板显示屏的制作方法，其特征在于，所述步骤S6重复步骤S1-S5的次数为12次。
9.一种支持全屏光学指纹传感器的双层基板显示屏的制作方法，包括第一基板(116’)制作步骤、第二基板(118)制作步骤和模组段制作步骤；其特征在于，
所述第二基板(118)制作步骤为：
S41：第二基板(118)清洗去污；
S42：第二基板(118)顶面制作光学小孔衍射版(121)；
S43：第二基板(118)底面镀膜；
S44：第二基板(118)底面涂布光刻胶；
S45：第二基板(118)采用光学照射的方式在基板顶面曝光，将光罩上的图案通过光阻转印到镀膜后的基板上；
S46：对图案进行显影；
S47：将第二基板上未被光阻覆盖的图形下方的膜蚀刻掉；
S48：将覆盖膜上的光阻洗掉，留下具有所需图形的膜层；
S49：重复步骤S43-S48若干次，制作第二基板底面所有的光学图像传感器的背面电路层；
S50：第二基板底面薄膜封装。
模组制作步骤为：
S51：切割：封装好的LED基板切割为LED显示面板，封装好的光学图像传感器基板也切割为传感器面板；
S52：面板测试：进行面板点亮检查；
S53：偏贴：将LED面板贴附上偏光板；
S54：显示面板与图像传感面板贴合；
S55：面板背面绑定驱动芯片；
S56：面板背面绑定柔性印刷线路板；
S57：模组测试：进行模组的老化测试与点亮检查，完成制作过程。
10.根据权利要求9所述的双层基板显示屏的制作方法，其特征在于，所述S49：重复步骤S43-S48的次数为12次。
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