光学传感器结构及其形成方法、光学传感器电路技术

一种光学传感器结构及其形成方法、光学传感器电路，其中光学传感器结构包括：基板；位于基板上的指纹感测电路层，所述指纹感测电路层包括：若干感光像素单元；位于所述若干感光像素单元的侧部的非感光像素单元；所述感光像素单元包括：感光二极管；与感光二极管电性连接的第一开关器件；所述非感光像素单元包括：电容；与所述电容电性连接的第二开关器件。所述光学传感器结构的性能得到提高。

【技术实现步骤摘要】
光学传感器结构及其形成方法、光学传感器电路
本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及一种光学传感器结构及其形成方法、光学传感器电路。
技术介绍
光学传感器是一种大面积的平面成像设备，由像素单元阵列、驱动线、信号读出线等构成。带有图像信息的光信号直接投射到传感器成像表面的各个像素单元，被传感器的像素单元吸收而成像。由于不经过透镜或光纤聚焦光，是同尺寸、无缩放比例的成像，因而会有更好的成像质量；同时成像设备也更加轻薄，所以已经大量应用于各个领域。比如应用于指纹成像、文件扫描等领域的光学传感器。各像素单元由开关器件和光电器件构成。可见光被光学传感器的各像素单元中的光电器件转化为电子信号存储起来。系统控制器控制驱动单元上的驱动芯片，来控制光学传感器上的驱动线，进而控制像素单元阵列的逐行开启；同时系统控制器控制信号采集单元上的信号读出芯片，通过光学传感器上的信号线来读取像素单元阵列中被开启的那一行的电子信号，然后进行放大、模数转化、存储。最终实现一个与被照射物体表面特征直接相关的数字化灰阶图像。然而，现有的光学传感器的性能有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种光学传感器结构及其形成方法、光学传感器电路，以提高光学传感器的性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种光学传感器，包括：基板；位于基板上的指纹感测电路层，所述指纹感测电路层包括：若干感光像素单元；位于所述若干感光像素单元的侧部的非感光像素单元；所述感光像素单元包括：感光二极管；与感光二极管电性连接的第一开关器件；所述非感光像素单元包括：电容；与所述电容电性连接的第二开关器件。可选的，所述基板包括感光区和非感光区，若干感光像素单元位于所述感光区上，非感光像素单元位于所述非感光区上；所述感光区包括有效感光区和第一开关区，感光二极管位于有效感光区上，第一开关器件位于第一开关区上；所述非感光区包括有效非感光区和第二开关区，所述电容位于有效非感光区上，第二开关器件位于第二开关区上；所述感光像素单元包括：位于基板第一开关区部分表面的第一导电层；位于有效感光区表面和第一开关区表面且覆盖第一导电层的第一绝缘层；位于第一开关区的第一绝缘层部分表面的第一半导体层，且第一半导体层与第一开关区上的第一导电层相对；覆盖第一半导体层的第二导电层，所述第二导电层内具有第一开口，第一开口的底部表面为第一半导体层的表面，且第二导电层还延伸至有效感光区的第一绝缘层表面；覆盖第二导电层且填充满第一开口的第二绝缘层；位于有效感光区的第二绝缘层内的第二开口，第二开口的底部为第二导电层的表面；填充在第二开口中且覆盖在第二开口上的感光二极管，感光二极管还延伸至第二绝缘层的部分顶部表面，感光二极管的底部表面与第二导电层接触；第三绝缘层，第三绝缘层覆盖所述感光二极管的部分顶部表面、第二绝缘层上感光二极管的侧壁以及第二绝缘层，第三绝缘层中具有位于感光二极管上的第三开口，第三开口的底部表面为感光二极管的表面；位于第三开口的内壁、以及第一开关区的第三绝缘层上的第一透明导电层；所述非感光像素单元包括：位于基板第二开关区部分表面的第三导电层；位于有效非感光区表面和第二开关区表面且覆盖第三导电层的第四绝缘层；位于第二开关区的第四绝缘层部分表面的第二半导体层，且第二半导体层与第二开关区上的第三导电层相对；覆盖第二半导体层的第四导电层，第四导电层内具有第四开口，第四开口的底部表面为第二半导体层的表面，且第四导电层还延伸至有效非感光区的第四绝缘层表面；覆盖第四导电层且填充满第四开口的绝缘结构层覆盖绝缘结构层的第二透明导电层。可选的，所述绝缘结构层为叠层结构；所述绝缘结构层包括：覆盖第四导电层且填充满第四开口的第五绝缘层；覆盖第五绝缘层的第六绝缘层；所述第二透明导电层覆盖第六绝缘层。可选的，所述绝缘结构层为单层结构。可选的，所述感光像素单元还包括：第一附加电容，第一附加电容与感光二极管连接；所述非感光像素单元还包括：第二附加电容，第二附加电容与所述电容连接。可选的，所述第一导电层还位于基板有效感光区部分表面，且第一开关区上的第一导电层和有效感光区上的第一导电层相互分立；有效感光区上的第一导电层位于所述感光二极管的底部；所述第三导电层还位于基板有效非感光区部分表面，且基板有效非感光区上的第三导电层和基板第二开关区上的第三导电层相互分立；在基板有效非感光区上，第三导电层位于第四导电层的底部。可选的，所述第一透明导电层和第二透明导电层均连接至第一公共电位；所述有效感光区上的第一导电层和有效非感光区的第三导电层均连接至第二公共电位；第二公共电位与第一公共电位相等或不等。可选的，还包括：位于第一开关区的第三绝缘层上的第一挡光层，且第一挡光层位于第一开口上；位于第二开关区的第六绝缘层上的第二挡光层，且第二挡光层位于第四开口上。可选的，所述第一挡光层位于第一透明导电层上，且第二挡光层位于第二透明导电层上。可选的，所述第一挡光层位于第一透明导电层的底部，且第二挡光层位于第二透明导电层底部。可选的，所述若干感光像素单元排列成若干列；所述非感光像素单元呈一列或若干列；所述非感光像素单元的列方向与若干感光像素单元的列方向平行。可选的，所述若干感光像素单元排列成若干行；所述非感光像素单元呈一行或若干行，所述非感光像素单元的行方向与若干感光像素单元的行方向平行。可选的，所述非感光像素单元位于所述若干感光像素单元的一侧；或者，所述非感光像素单元分别位于所述若干感光像素单元的两侧。本专利技术还提供一种光学传感器结构的形成方法，包括：提供基板；在所述基板上形成指纹感测电路层，形成指纹感测电路层的方法包括：形成若干感光像素单元；形成非感光像素单元，所述非感光像素单元位于所述若干感光像素单元的侧部；形成所述感光像素单元的方法包括：形成感光二极管；形成第一开关器件，第一开关器件与感光二极管电性连接；形成所述非感光像素单元的方法包括：形成电容；形成第二开关器件，第二开关器件与所述电容电性连接。可选的，所述基板包括感光区和非感光区，若干感光像素单元位于所述感光区上，非感光像素单元位于所述非感光区上；所述感光区包括有效感光区和第一开关区，感光二极管位于有效感光区上，第一开关器件位于第一开关区上；所述非感光区包括有效非感光区和第二开关区，所述电容位于有效非感光区上，第二开关器件位于第二开关区上。可选的，形成所述感光像素单元和非感光像素单元的方法包括：在所述基板第一开关区的部分表面形成第一导电层；在形成第一导电层的过程中，在所述基板第二开关区的部分表面形成第三导电层；在有效感光区表面和第一开关区表面形成覆盖第一导电层的第一绝缘层；在形成第一绝缘层的过程中，在有效非感光区表面和第二开关区表面形成覆盖第三导电层的第四绝缘层；在第一开关区的第一绝缘层部分表面形成第一半导体层，且第一半导体层与第一导电层相对；在形成第一半导体层的过程中，在第二开关区的第四绝缘层部分表面形成第二半导体层，且第二半导体层与第三导电层相对；形成覆盖第一半导体层的第二导电层，所述第二导电层内具有第一开口，第一开口的底部表面为第一半导体层的表面，且第二导电层还延伸至有效感光区的第一绝缘层表面；在形成第二导电层的过程中，形成覆盖第二半导体层的第四导电层，第四导电层内具有第四开口，第四开口的底部表面为第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学传感器结构，其特征在于，包括：基板；位于基板上的指纹感测电路层，所述指纹感测电路层包括：若干感光像素单元；位于所述若干感光像素单元的侧部的非感光像素单元；所述感光像素单元包括：感光二极管；与感光二极管电性连接的第一开关器件；所述非感光像素单元包括：电容；与所述电容电性连接的第二开关器件。

【技术特征摘要】
1.一种光学传感器结构，其特征在于，包括：基板；位于基板上的指纹感测电路层，所述指纹感测电路层包括：若干感光像素单元；位于所述若干感光像素单元的侧部的非感光像素单元；所述感光像素单元包括：感光二极管；与感光二极管电性连接的第一开关器件；所述非感光像素单元包括：电容；与所述电容电性连接的第二开关器件。2.根据权利要求1所述的光学传感器结构，其特征在于，所述基板包括感光区和非感光区，若干感光像素单元位于所述感光区上，非感光像素单元位于所述非感光区上；所述感光区包括有效感光区和第一开关区，感光二极管位于有效感光区上，第一开关器件位于第一开关区上；所述非感光区包括有效非感光区和第二开关区，所述电容位于有效非感光区上，第二开关器件位于第二开关区上；所述感光像素单元包括：位于基板第一开关区部分表面的第一导电层；位于有效感光区表面和第一开关区表面且覆盖第一导电层的第一绝缘层；位于第一开关区的第一绝缘层部分表面的第一半导体层，且第一半导体层与第一开关区上的第一导电层相对；覆盖第一半导体层的第二导电层，所述第二导电层内具有第一开口，第一开口的底部表面为第一半导体层的表面，且第二导电层还延伸至有效感光区的第一绝缘层表面；覆盖第二导电层且填充满第一开口的第二绝缘层；位于有效感光区的第二绝缘层内的第二开口，第二开口的底部为第二导电层的表面；填充在第二开口中且覆盖在第二开口上的感光二极管，感光二极管还延伸至第二绝缘层的部分顶部表面，感光二极管的底部表面与第二导电层接触；第三绝缘层，第三绝缘层覆盖所述感光二极管的部分顶部表面、第二绝缘层上感光二极管的侧壁以及第二绝缘层，第三绝缘层中具有位于感光二极管上的第三开口，第三开口的底部表面为感光二极管的表面；位于第三开口的内壁、以及第一开关区的第三绝缘层上的第一透明导电层；所述非感光像素单元包括：位于基板第二开关区部分表面的第三导电层；位于有效非感光区表面和第二开关区表面且覆盖第三导电层的第四绝缘层；位于第二开关区的第四绝缘层部分表面的第二半导体层，且第二半导体层与第二开关区上的第三导电层相对；覆盖第二半导体层的第四导电层，第四导电层内具有第四开口，第四开口的底部表面为第二半导体层的表面，且第四导电层还延伸至有效非感光区的第四绝缘层表面；覆盖第四导电层且填充满第四开口的绝缘结构层；覆盖绝缘结构层的第二透明导电层。3.根据权利要求2所述的光学传感器结构，其特征在于，所述绝缘结构层为叠层结构；所述绝缘结构层包括：覆盖第四导电层且填充满第四开口的第五绝缘层；覆盖第五绝缘层的第六绝缘层；所述第二透明导电层覆盖第六绝缘层。4.根据权利要求2所述的光学传感器结构，其特征在于，所述绝缘结构层为单层结构。5.根据权利要求2所述的光学传感器结构，其特征在于，所述感光像素单元还包括：第一附加电容，第一附加电容与感光二极管连接；所述非感光像素单元还包括：第二附加电容，第二附加电容与所述电容连接。6.根据权利要求5所述的光学传感器结构，其特征在于，所述第一导电层还位于基板有效感光区部分表面，且第一开关区上的第一导电层和有效感光区上的第一导电层相互分立；有效感光区上的第一导电层位于所述感光二极管的底部；所述第三导电层还位于基板有效非感光区部分表面，且基板有效非感光区上的第三导电层和基板第二开关区上的第三导电层相互分立；在基板有效非感光区上，第三导电层位于第四导电层的底部。7.根据权利要求6所述的光学传感器结构，其特征在于，所述第一透明导电层和第二透明导电层均连接至第一公共电位；所述有效感光区上的第一导电层和有效非感光区的第三导电层均连接至第二公共电位；第二公共电位与第一公共电位相等或不等。8.根据权利要求2所述的光学传感器结构，其特征在于，还包括：位于第一开关区的第三绝缘层上的第一挡光层，且第一挡光层位于第一开口上；位于第二开关区的第六绝缘层上的第二挡光层，且第二挡光层位于第四开口上。9.根据权利要求8所述的光学传感器结构，其特征在于，所述第一挡光层位于第一透明导电层上，且第二挡光层位于第二透明导电层上。10.根据权利要求8所述的光学传感器结构，其特征在于，所述第一挡光层位于第一透明导电层的底部，且第二挡光层位于第二透明导电层底部。11.根据权利要求1所述的光学传感器结构，其特征在于，所述若干感光像素单元排列成若干列；所述非感光像素单元呈一列或若干列；所述非感光像素单元的列方向与若干感光像素单元的列方向平行。12.根据权利要求1所述的光学传感器结构，其特征在于，所述若干感光像素单元排列成若干行；所述非感光像素单元呈一行或若干行，所述非感光像素单元的行方向与若干感光像素单元的行方向平行。13.根据权利要求1所述的光学传感器结构，其特征在于，所述非感光像素单元位于所述若干感光像素单元的一侧；或者，所述非感光像素单元分别位于所述若干感光像素单元的两侧。14.一种光学传感器结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基板；在所述基板上形成指纹感测电路层，形成指纹感测电路层的方法包括：形成若干感光像素单元；形成非感光像素单元，所述非感光像素单元位于所述若干感光像素单元的侧部；形成所述感光像素单元的方法包括：形成感光二极管；形成第一开关器件，第一开关器件与感光二极管电性连接；形成所述非感光像素单元的方法包括：形成电容；形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌严，朱虹，
申请(专利权)人：上海箩箕技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31