一种传感器及其制备方法、面板和识别装置制造方法及图纸

一种传感器及其制备方法、面板、识别装置，该传感器包括：衬底、设置于所述衬底上的第一电极层、设置于所述第一电极层远离所述衬底侧的第二电极层、设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间且分别与所述第一电极层和第二电极层耦接的压电层，其中：所述压电层从远离所述衬底的一侧至靠近所述衬底的一侧在所述衬底上的正投影依次减小。本发明专利技术一实施例提供的传感器，降低了制备难度，提高了寿命。

Sensor and its preparation method, panel and identification device

A sensor and its preparation method, a panel, and a recognition device comprising a substrate, a first electrode layer arranged on the substrate, a second electrode layer arranged at the first electrode layer away from the substrate side, a first electrode layer arranged between the first electrode layer and the second electrode layer, and the first electrode layer and the second electrode layer respectively. A piezoelectric layer coupled with a second electrode layer, wherein the positive projection of the piezoelectric layer on the substrate decreases in turn from a side away from the substrate to a side close to the substrate. The sensor provided by the embodiment of the invention reduces the difficulty of preparation and improves the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种传感器及其制备方法、面板和识别装置
本专利技术涉及电子技术，尤指一种传感器及其制备方法、面板和识别装置。
技术介绍
生物识别技术是显示面板及模组发展的一个重要方向，目前常见的实现方法是电容感应，光学探测，压力感应，温度感应和超声波探测等。超声波探测方式因其具有无接触，无遮挡，精度高等优势而受到越来越多的重视。如图1所示，目前的超声波指纹识别器件包括：上电极1-1、压电材料1-2、下电极1-3、衬垫1-4、空气1-5和衬底1-6。该超声波指纹识别器件存在制备难度大，良率低，寿命短，无法适用柔性显示等问题。
技术实现思路
本专利技术至少一实施例提供了一种传感器及其制备方法、面板和识别装置，降低制备难度，提高寿命。为了达到本专利技术目的，本专利技术至少一实施例提供了一种传感器，包括：衬底、设置于所述衬底上的第一电极层、设置于所述第一电极层远离所述衬底侧的第二电极层、设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间且分别与所述第一电极层和第二电极层耦接的压电层，其中：所述压电层从远离所述衬底的一侧至靠近所述衬底的一侧在所述衬底上的正投影依次减小。例如，所述压电层在所述衬底上的正投影为圆形或正方形。例如，所述第一电极层设置在所述衬底的表面。例如，所述传感器还包括设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间、所述压电层之外的衬垫层，所述衬垫层设置有至少一个环绕所述压电层且填充有介质的腔体。例如，所述腔体填充的介质的声阻抗大于所述衬垫层的声阻抗。例如，所述介质为空气。例如，所述腔体垂直于所述第一电极层。需要说明的是，所述腔体也可以和第一电极层不垂直例如，所述腔体为贯通槽。例如，所述传感器用于进行超声波生物特征识别。本专利技术一实施例提供一种面板，包括至少一个任一实施例所述的传感器。本专利技术一实施例提供一种识别装置，包括上述面板。例如，所述识别装置还包括：控制模块、信号采集模块和识别模块，其中：所述控制模块用于，向所述传感器施加第一电信号；所述传感器用于，接收到所述第一电信号后，产生超声波信号并发射出去，接收反射回来的超声波信号，输出第二电信号；所述信号采集模块用于，采集所述传感器输出的第二电信号；所述识别模块用于，对所述第二电信号进行处理，生成识别图像。本专利技术一实施例提供一种传感器制备方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成第一电极层；在所述第一电极层表面形成压电层；所述压电层从远离所述衬底的一侧至靠近所述衬底的一侧在所述衬底上的正投影依次减小；在所述压电层表面形成第二电极层。例如，所述在所述第一电极层表面形成压电层包括：在所述第一电极层表面形成衬垫层，在所述衬垫层通过构图工艺形成一开口以暴露所述第一电极层，在所述开口内旋涂压电材料形成所述压电层；所述方法还包括，在所述衬垫层通过构图工艺形成至少一个环绕所述压电层的腔体。与相关技术相比，本专利技术一实施例中，将压电层设置成上大下小的反射杯结构，利用反射杯原理保证了较高的压电转换效率，降低了制备难度，提高了良率和寿命。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为相关技术中超声波指纹识别器件结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的传感器结构示意图；图3a为本专利技术另一实施例提供的传感器结构示意图；图3b为本专利技术另一实施例提供的传感器结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的传感器横向剖面图；图5为本专利技术一实施例提供的超声波反射示意图；图6为本专利技术一实施例提供的指纹识别示意图；图7为本专利技术一实施例提供的面板示意图；图8为本专利技术一实施例提供的识别装置示意图；图9为本专利技术一实施例提供的一种传感器制备方法流程图；图10a～图10d为本专利技术一实施例提供的一种传感器制备方法过程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。相关技术中的超声波指纹识别器件主要采用(MEMSMicro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)方法，需要采用悬臂梁结构，存在制备难度大，良率低，寿命短，无法适用柔性显示等问题。本申请中采用反射杯结构实现，可以不使用悬臂梁。图2是本实施例提供的传感器的纵向剖面图，如图2所示，本专利技术一实施例提供一种传感器，包括衬底2-1、设置于所述衬底2-1上的第一电极层2-2、设置于所述第一电极层2-2远离所述衬底侧的第二电极层2-3、设置于所述第一电极层2-2和所述第二电极层2-3之间且分别与所述第一电极层和第二电极层耦接的压电层2-4，其中：所述压电层2-4从远离所述衬底2-1的一侧至靠近所述衬底2-1的一侧在所述衬底上的正投影依次减小。即压电层2-4靠近衬底2-1一侧小，远离衬底2-1一侧大，形成一杯形结构，称之反射杯。需要说明的是，图2中压电层2-4的形状仅为示例，本申请不限于此，比如，图2中压电层2-4截面为梯形结构，在其他实施例中，该梯形结构的两侧也可是不是直线，而是一弧线。例如，所述第一电极层2-2和所述第二电极层2-3可使用ITO(Indiumtinoxide，氧化铟锡)或者银纳米线等制成。例如，所述压电层2-4采用压电材料制成，所述压电材料比如为PVDF(聚偏氟乙烯)，当然，本申请不限于此，也可使用其他类型的压电材料。所述压电层2-4用于实现电信号与超声波信号的转换。具体的，在第一电极层2-2和第二电极层2-3之间加上电信号后，PVDF将其转换为超声波信号；超声波信号被反射回来进行入PVDF后，PVDF将其转换为电信号。在一实施例中，如图2所示，所述传感器还包括衬垫层2-5，所述衬垫层2-5设置在所述第一电极层2-2和所述第二电极层2-3之间，所述压电层2-4之外。例如，所述衬垫层2-5可使用硅的氧化物或硅的氮化物或光刻胶制成。本实施例提供的传感器，通过压电层2-4的杯形结构限制超声波的传播方向，使得超声波传播方向束缚在反射杯的上侧(面积较大的一侧)，经过多次反射折射超声波会在反射杯的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器，包括：衬底、设置于所述衬底上的第一电极层、设置于所述第一电极层远离所述衬底侧的第二电极层、设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间且分别与所述第一电极层和第二电极层耦接的压电层，其中：所述压电层从远离所述衬底的一侧至靠近所述衬底的一侧在所述衬底上的正投影依次减小。

【技术特征摘要】
1.一种传感器，包括：衬底、设置于所述衬底上的第一电极层、设置于所述第一电极层远离所述衬底侧的第二电极层、设置于所述第一电极层和所述第二电极层之间且分别与所述第一电极层和第二电极层耦接的压电层，其中：所述压电层从远离所述衬底的一侧至靠近所述衬底的一侧在所述衬底上的正投影依次减小。2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述压电层在所述衬底上的正投影为圆形或正方形。3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一电极层设置在所述衬底的表面。4.如权利要求1至3任一所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间、所述压电层之外的衬垫层，所述衬垫层设置有至少一个环绕所述压电层且填充有介质的腔体。5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述腔体填充的介质的声阻抗大于所述衬垫层的声阻抗。6.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述介质为空气。7.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述腔体垂直于所述第一电极层。8.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述腔体为贯通槽。9.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述传感器用于进行超声波生物特征识别。10.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11