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

本发明专利技术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，本发明专利技术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。

Display screen for supporting full screen optical fingerprint sensor and manufacturing method thereof

The present invention relates to a manufacturing method of a display screen and supports full screen optical fingerprint sensor, including composite mounted display module and optical fingerprint sensor module; the optical image sensor, realize fingerprint information collection in a fixed area or all of the display area, no longer subject to the limitations of capacitive fingerprint sensor. Capacitive fingerprint sensor can only display capacitive fingerprint sensor in non display area, which affects screen ratio and can not realize full screen display. Compared with the existing optical fingerprint sensor, the invention does not need to set up a separate lighting source, reduce the complexity and difficulty of integration of sensors, the process does not need to modify the display, does not require periodic lighting circuit, with the implementation of energy saving, convenient and can be arranged in the display area at any position or completely covering the display screen can achieve full screen, fingerprint recognition, fingerprint recognition and electronic equipment helps to realize the full screen display.

【技术实现步骤摘要】
一种支持全屏光学指纹传感器的显示屏及其制作方法
本专利技术涉及
，具体涉及一种
技术介绍
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。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供本专利技术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，本专利技术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，留下具有所本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一帆，
申请(专利权)人：张一帆，
类型：发明
国别省市：北京,11