CN112563366A - 一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕 - Google Patents

一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕 Download PDF

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Abstract

本申请适用于器件工艺技术领域，提供了一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，其中，所述光感薄膜晶体管中的有源层表面形成有微结构，解决了非晶硅对光敏感性不够的问题。

Description

一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕
技术领域
本发明属于器件工艺技术领域，尤其涉及一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕。
背景技术
随着信息时代的加速推进，显示器件在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位，各类仪器仪表上的显示屏为人们的日常生活和工作提供着大量的信息。没有显示器，就不会有当今迅猛发展的信息技术。显示器集电子、通信和信息处理技术于一体,被认为是电子工业在20世纪微电子、计算机之后的又一重大发展机会。TFT-LCD(Thin filmtransistor-liquid crystal display)因亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳、制作简单、性能稳定等特点，在生活和工作中已经被广泛应用。
为了提高智能终端的安全性和实用性，指纹识别技术应运而生。为了改善智能终端的美观和提高屏幕的屏占比，屏下指纹技术逐渐走入了人们的视野。但是目前大多数屏下指纹设备都是在屏下安装CMOS传感器,然后利用光电反射技术，反射不同手指的不同光线纹路，这些反射光线再穿透屏幕，到达指纹Sensor，从而实现指纹识别。该传感器不仅会增加智能终端的厚度，而且灵敏度有待提高。TFT(Thin Film Transistor)作为显示器各像素的驱动开关，在显示器内部起着非常重要的作用。同时TFT还可以作为光感器件，但是非晶硅对光敏感性不够而未得到广泛的应用。
发明内容
本发明提供一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕，旨在解决非晶硅对光敏感性不够的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种屏下指纹器件，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，其中，所述光感薄膜晶体管中的有源层表面形成有微结构。
可选的，每个所述光感薄膜晶体管包括设于所述玻璃基板上的栅极层、设于所述栅极层上的绝缘层、设于所述绝缘层上的有源层以及设于所述有源层上的源极和漏极。
可选的，所述微结构为飞秒激光器对所述光感薄膜晶体管中的有源层进行辐射形成。
可选的，所述有源层为非晶硅。
可选的，所述绝缘层为氮化硅。
可选的，多个所述光感薄膜晶体管呈阵列设置。
本申请实施例还提供了一种指纹识别屏幕，所述指纹识别屏幕包括玻璃基板，以及如上述任一项所述的屏下指纹器件，所述屏下指纹器件设于所述玻璃基板上。
可选的，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，所述制备方法包括：
在制备所述光感薄膜晶体管的过程中采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层，以在所述有源层的表面形成微结构。
可选的，在制备所述光感薄膜晶体管的过程中采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层包括：
在所述玻璃基板上依序形成栅极层、绝缘层以及有源层，并采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层，以在所述有源层的表面形成微结构。
可选的，采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层包括：
在制备所述有源层的过程中，每隔预设的时间间隔采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层。
本发明实施例提供了一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，其中，所述光感薄膜晶体管中的有源层表面形成有微结构，解决了非晶硅对光敏感性不够的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的屏下指纹器件的示意图。
图2为本发明一实施例提供的光感薄膜晶体管中有源层的SEM图。
图3为本发明一实施例提供的光感薄膜晶体管的制备示意图。
图4为本发明一实施例提供的光感薄膜晶体管的制备示意图。
图5为本发明一实施例提供的屏下指纹器件的光感薄膜晶体管的制备示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了提高智能终端的安全性和实用性，指纹识别技术应运而生。为了改善智能终端的美观和提高屏幕的屏占比，屏下指纹技术逐渐走入了人们的视野。但是目前大多数屏下指纹设备都是在屏下安装CMOS传感器,然后利用光电反射技术，反射不同手指的不同光线纹路，这些反射光线再穿透屏幕，到达指纹Sensor，从而实现指纹识别。该传感器不仅会增加智能终端的厚度，而且灵敏度有待提高。薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)作为显示器各像素的驱动开关，在显示器内部起着非常重要的作用。同时TFT还可以作为光感器件，但是A-Si(非晶硅)对光敏感性不够而未得到广泛的应用。本发明利用飞秒激光器直接辐射TFT器件的有源层使其表面形成微结构，这些微结构对降低光的反射提高光电转化有非常大的作用，与显示器阵列段同时制作用于光学传感器的TFT，然后再对这些TFT的A-Si层进行激光处理，不仅能够提高光线传感器的灵敏度，而且能够降低智能终端的厚度和降低成本。
本发明实施例的提供了一种屏下指纹器件，参见图1所示，所述屏下指纹器件10包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管11，其中，所述光感薄膜晶体管10中的有源层表面形成有微结构。
在本实施例中，通过在光感薄膜晶体管11中的有源层表面形成微结构，从而通过微结构降低光的反射，提高光电转换效率，进而提高光线传感器的灵敏度。
在一个实施例中，参见图1所示，多个所述光感薄膜晶体管11呈阵列设置。
在一个实施例中，图2为光感薄膜晶体管11中的有源层表面的SEM图，参见图2所示，有源层表面的颗粒的粒径范围为10-100nm。
在本实施例中，通过在有源层表面形成微结构，可以增加光感薄膜晶体管的光感表面积，提高器件的光敏性，并降低智能终端的厚度。
在一个实施例中，参见图3和图4所示，每个所述光感薄膜晶体管10设于玻璃基板20上，具体的，光感薄膜晶体管10包括设于所述玻璃基板20上的栅极层21、设于所述栅极层21上的绝缘层22、设于所述绝缘层22上的有源层25以及设于所述有源层25上的源极241和漏极242。
在一个实施例中，在所述有源层25上还形成有源极区231和漏极区232。
在本实施例中，参见图4所示，源极区231设于源极241和有源层25之间，漏极区232设于漏极242和有源层25之间。
在一个实施例中，绝缘层22为氮化硅。
在一个实施例中，所述有源层25为非晶硅。
在一个实施例中，参加图5所示，所述微结构由飞秒激光脉冲对所述光感薄膜晶体管中的非晶硅进行辐射形成。
本申请实施例还提供了一种指纹识别屏幕，所述指纹识别屏幕包括玻璃基板，以及如上述任一项所述的屏下指纹器件，所述屏下指纹器件设于所述玻璃基板上。
在一个实施例中，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，所述制备方法包括：在制备所述光感薄膜晶体管的过程中采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层，以在所述有源层的表面形成微结构。
在本实施例中，参见图5所示，有源层25上的源极241和漏极242分别设于有源层25的两端，此时通过飞秒激光脉冲辐射有源层25，从而在有源层25表面没有被覆盖的区域形成微结构。
在一个实施例中，在制备所述光感薄膜晶体管的过程中采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层包括：在所述玻璃基板上依序形成栅极层、绝缘层以及有源层，并采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层，以在所述有源层的表面形成微结构。
具体的，在本实施例中，光感薄膜晶体管10包括设于所述玻璃基板20上的栅极层21、设于所述栅极层21上的绝缘层22、设于所述绝缘层22上的有源层25以及设于所述有源层25上的源极241和漏极242。在具体的制备过程中，在所述玻璃基板20上依序形成栅极层21、绝缘层22以及有源层25。然后通过飞秒激光脉冲辐射有源层25，从而在有源层25表面没有被覆盖的区域形成微结构。
在一个实施例中，采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层包括：在制备所述有源层的过程中，每隔预设的时间间隔采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层。
具体的，在本实施例中，有源层25的制备过程可以采用沉积或者溅射的方式形成，从而在制备有源层25的过程中，每隔预设的时间间隔采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层25。
飞秒激光脉冲可以由飞秒激光器生成，飞秒激光器是指利用锁模技术来获得的飞秒量级短脉冲的激光器。所谓飞秒，也叫做毫微微秒，即1飞秒只有10的负15次方秒。飞秒激光不是单色光，而是中心波长在800nm左右的一段波长连续变化光的组合，利用这段范围内连续波长光的空间相干来获得时间上极大的压缩，从而实现飞秒量级的脉冲输出，具体应用中，所采用的激光晶体为激光谱线很宽的钛宝石晶体。
本发明实施例提供了一种屏下指纹器件的制备方法、指纹器件及指纹识别屏幕，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，其中，所述光感薄膜晶体管中的有源层表面形成有微结构，解决了非晶硅对光敏感性不够的问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种屏下指纹器件，其特征在于，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，其中，所述光感薄膜晶体管中的有源层表面形成有微结构。
2.如权利要求1所述的屏下指纹器件，其特征在于，每个所述光感薄膜晶体管包括设于所述玻璃基板上的栅极层、设于所述栅极层上的绝缘层、设于所述绝缘层上的有源层以及设于所述有源层上的源极和漏极。
3.如权利要求1所述的屏下指纹器件，其特征在于，所述微结构为飞秒激光器对所述光感薄膜晶体管中的有源层进行辐射形成。
4.如权利要求1所述的屏下指纹器件，其特征在于，所述有源层为非晶硅。
5.如权利要求1所述的屏下指纹器件，其特征在于，所述绝缘层为氮化硅。
6.如权利要求1所述的屏下指纹器件，其特征在于，多个所述光感薄膜晶体管呈阵列设置。
7.一种指纹识别屏幕，其特征在于，所述指纹识别屏幕包括玻璃基板，以及如权利要求1-6任一项所述的屏下指纹器件，所述屏下指纹器件设于所述玻璃基板上。
8.一种屏下指纹器件的制备方法，其特征在于，所述屏下指纹器件包括多个设于玻璃基板上的光感薄膜晶体管，所述制备方法包括：
在制备所述光感薄膜晶体管的过程中采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层，以在所述有源层的表面形成微结构。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在制备所述光感薄膜晶体管的过程中采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层包括：
在所述玻璃基板上依序形成栅极层、绝缘层以及有源层，并采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层，以在所述有源层的表面形成微结构。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层包括：
在制备所述有源层的过程中，每隔预设的时间间隔采用飞秒激光脉冲辐射所述有源层。
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