生物识别传感器、显示设备、制造生物识别传感器的方法技术

本申请公开了一种生物识别传感器。生物识别传感器包括：第一基底基板；第二基底基板，其面对第一基底基板；多个光传感器，其位于第一基底基板上且构造为检测由第二基底基板的背离第一基底基板的表面全反射的光的至少一部分，从而检测生物识别信息；低折射率层，其位于所述多个光传感器的远离第一基底基板的一侧；和高折射率层，其位于低折射率层的远离第一基底基板的一侧并且与低折射率层直接相邻。高折射率层包括折射率比低折射率层的材料的折射率高的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物识别传感器、显示设备、制造生物识别传感器的方法
本专利技术涉及生物识别传感技术，更具体地，涉及生物识别传感器、显示设备和制造生物识别传感器的方法。
技术介绍
近年来，在指纹和掌纹识别中已经提出各种方法。用于识别指纹和掌纹的光学方法的示例包括：全反射方法、光路分离方法、以及扫描方法。在全反射方法中，来自光源的光(诸如环境光)进入像素，并在封装基板的表面上全反射。当手指或手掌触摸显示面板时，该表面的全反射条件根据触摸局部地改变，导致全反射局部地被干扰。对全反射的干扰导致反射减少。基于该原理，可将手指的脊线与谷线区分开。替代性地，可通过检测手指或手掌触摸显示面板时电容的改变来识别指纹或掌纹。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了一种生物识别传感器，包括：第一基底基板；第二基底基板，其面对第一基底基板；多个光传感器，其位于第一基底基板上且构造为检测由第二基底基板的背离第一基底基板的表面全反射的光的至少一部分，从而检测生物识别信息；低折射率层，其位于所述多个光传感器的远离第一基底基板的一侧；和高折射率层，其位于低折射率层的远离第一基底基板的一侧并且与低折射率层直接相邻，高折射率层包括折射率比低折射率层的材料的折射率高的材料；其中，低折射率层和高折射率层构造为阻止第二基底基板的背离第一基底基板的表面所反射的反射光中的相对于低折射率层与高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以外的部分进入所述多个光传感器。可选地，生物识别传感器还包括多个挡光壁，每个挡光壁围绕所述多个光传感器中的一个的侧面，以防止光射出该侧面。可选地，每个挡光壁包括布拉格反射器，其至少包括围绕所述多个光传感器中的一个的所述侧面的第一折射率的第一子层和第二折射率的第二子层，第一子层包括折射率比第二子层的材料的折射率高的材料；并且第一子层位于第二子层和所述多个光传感器中的一个的所述侧面之间。可选地，第一子层包括氧化铪，第二子层包括氧化硅。可选地，挡光壁中的每一个包括光吸收聚合物材料。可选地，低折射率层包括多个凹透镜，其构造为使第二基底基板的背离第一基底基板的表面所反射的、朝向所述多个光传感器传播的反射光的至少一部分漫射；高折射率层包括折射率比所述多个凹透镜的材料的折射率高的材料；所述多个凹透镜和所述高折射率层构造为阻止第二基底基板的背离第一基底基板的表面所反射的反射光中的相对于所述多个凹透镜与高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以外的部分进入所述多个光传感器；并且所述多个凹透镜中的每一个位于所述多个光传感器中的一个与高折射率层之间。可选地，生物识别传感器还包括中间层，其位于低折射率层的远离高折射率层的一侧；所述多个凹透镜包括折射率比中间层的材料的折射率高的材料；并且所述多个凹透镜中的每一个位于中间层的远离所述多个光传感器中的一个的一侧。可选地，所述多个凹透镜和中间层构造为阻止透过所述多个凹透镜的光进入所述多个光传感器。可选地，生物识别传感器还包括：具有位于第一基底基板上并且分别连接至所述多个光传感器的多个薄膜晶体管的阵列；公共电极，其构造为被提供有公共电极信号；和多条读取线，用于分别发送由所述多个光传感器检测到的信号。可选地，公共电极是实质上透明的电极。可选地，所述多个光传感器中的每一个包括：第一极性区域，其与公共电极连接；第二极性区域，其与所述多个薄膜晶体管中的一个的源极连接；以及二极管结，其连接第一极性区域和第二极性区域；并且所述多个薄膜晶体管中的每一个包括：源极，其与所述多个光传感器中的一个的第二极性区域连接；和漏极，其与所述多条读取线中的一条连接。可选地，生物识别传感器还包括光源，其构造为发射沿着从第一基底基板朝向第二基底基板的方向照射的光，所述光的至少一部分被第二基底基板的背离第一基底基板的表面全反射。可选地，所述多个光传感器中的每一个是PIN光电二极管，其包括第一极性区域、第二极性区域、以及连接第一极性区域和第二极性区域的二极管结；其中，第一极性区域是P+掺杂半导体区域，第二极性区域是N+掺杂半导体区域，二极管结是P+掺杂半导体区域与N+掺杂半导体区域之间的非晶硅的本征区域。可选地，高折射率层是钝化层。可选地，低折射率层和高折射率层构造为阻止第二基底基板的背离第一基底基板的表面所反射的漫反射光中的相对于低折射率层与高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以外的至少一部分进入所述多个光传感器，并构造为允许第二基底基板的背离第一基底基板的表面所全反射的光中的相对于低折射率层与高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以内的至少一部分进入所述多个光传感器。可选地，生物识别传感器是指纹传感器，其构造为检测指纹，并且生物识别信息是指纹信息。在另一方面，本专利技术提供了一种显示设备，其包括本文描述的或通过本文描述的方法制造的生物识别传感器。可选地，所述显示设备具有多个子像素；并且所述多个光传感器中的每一个对应于所述多个子像素中的一个。可选地，所述显示设备具有子像素区域和子像素间区域；并且所述多个光传感器位于子像素间区域中。在另一方面，本专利技术提供了一种制造生物识别传感器的方法，包括：提供第一基底基板；提供第二基底基板，其面对第一基底基板；形成多个光传感器，其位于第一基底基板上且构造为检测由第二基底基板的背离第一基底基板的表面全反射的光的至少一部分，从而检测生物识别信息；形成低折射率层，其位于所述多个光传感器的远离第一基底基板的一侧；和形成高折射率层，其位于低折射率层的远离第一基底基板的一侧并且与低折射率层直接相邻，高折射率层由折射率比低折射率层的材料的折射率高的材料制成；其中，低折射率层和高折射率层形成为阻止第二基底基板的背离第一基底基板的表面所反射的反射光中的相对于低折射率层与高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以外的部分进入所述多个光传感器。附图说明以下附图仅为根据所公开的各种实施例的用于示意性目的的示例，而不旨在限制本专利技术的范围。图1是示出根据本公开的一些实施例中的具有生物识别传感器的显示设备的结构的示意图。图2是示出根据本公开的一些实施例中的具有生物识别传感器的显示设备的结构的示意图。图3是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图4是示出根据本公开的一些实施例中的在低折射率层与高折射率层之间的界面处的光路的示意图。图5是示出根据本公开的一些实施例中的光感测电路的电路示意图。图6A是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图6B是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图7是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图8A是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图8B是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图9是示出根据本公开的一些实施例中的多个凹透镜中的一个所漫射的光的示意图。图10A是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图10B是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。图10C是示出根据本公开的一些实施例中的生物识别传感器的结构的示意图。具体实施方式现在将参照以下实施例更具体地描述本公开。需注意，以下对一些实施例的描述仅针对示意和描述的目的而呈现于此。其不旨在是穷尽性的或者受限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物识别传感器，所述生物识别传感器包括：第一基底基板；第二基底基板，其面对所述第一基底基板；多个光传感器，其位于所述第一基底基板上且构造为检测由所述第二基底基板的背离所述第一基底基板的表面全反射的光的至少一部分，从而检测生物识别信息；低折射率层，其位于所述多个光传感器的远离所述第一基底基板的一侧；和高折射率层，其位于所述低折射率层的远离所述第一基底基板的一侧并且与所述低折射率层直接相邻，所述高折射率层包括折射率比所述低折射率层的材料的折射率高的材料；其中，所述低折射率层和所述高折射率层构造为阻止所述第二基底基板的背离所述第一基底基板的所述表面所反射的反射光中的相对于所述低折射率层与所述高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以外的部分进入所述多个光传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生物识别传感器，所述生物识别传感器包括：第一基底基板；第二基底基板，其面对所述第一基底基板；多个光传感器，其位于所述第一基底基板上且构造为检测由所述第二基底基板的背离所述第一基底基板的表面全反射的光的至少一部分，从而检测生物识别信息；低折射率层，其位于所述多个光传感器的远离所述第一基底基板的一侧；和高折射率层，其位于所述低折射率层的远离所述第一基底基板的一侧并且与所述低折射率层直接相邻，所述高折射率层包括折射率比所述低折射率层的材料的折射率高的材料；其中，所述低折射率层和所述高折射率层构造为阻止所述第二基底基板的背离所述第一基底基板的所述表面所反射的反射光中的相对于所述低折射率层与所述高折射率层之间的界面的入射角在阈值范围以外的部分进入所述多个光传感器。2.根据权利要求1所述的生物识别传感器，所述生物识别传感器还包括多个挡光壁，所述多个挡光壁中的每一个围绕所述多个光传感器中的一个的侧面，以防止光射出该侧面。3.根据权利要求2所述的生物识别传感器，其中，每个所述挡光壁包括布拉格反射器，所述布拉格反射器至少包括围绕所述多个光传感器中的一个的所述侧面的第一折射率的第一子层和第二折射率的第二子层，所述第一子层包括折射率比所述第二子层的材料的折射率高的材料；并且所述第一子层位于所述第二子层和所述多个光传感器中的一个的所述侧面之间。4.根据权利要求3所述的生物识别传感器，其中，所述第一子层包括氧化铪，所述第二子层包括氧化硅。5.根据权利要求2所述的生物识别传感器，其中，每个所述挡光壁包括光吸收聚合物材料。6.根据权利要求1至5中任一项所述的生物识别传感器，其中，所述低折射率层包括多个凹透镜，所述多个凹透镜构造为使所述第二基底基板的背离所述第一基底基板的所述表面所反射的、朝向所述多个光传感器传播的反射光的至少一部分漫射；所述高折射率层包括折射率比所述多个凹透镜的材料的折射率高的材料；所述多个凹透镜和所述高折射率层构造为阻止所述第二基底基板的背离所述第一基底基板的所述表面所反射的反射光中的相对于所述多个凹透镜与所述高折射率层之间的界面的入射角在所述阈值范围以外的部分进入所述多个光传感器；并且所述多个凹透镜中的每一个位于所述多个光传感器中的一个与所述高折射率层之间。7.根据权利要求6所述生物识别传感器，所述生物识别传感器还包括中间层，其位于所述低折射率层的远离所述高折射率层的一侧；所述多个凹透镜包括折射率比所述中间层的材料的折射率高的材料；并且所述多个凹透镜中的每一个位于所述中间层的远离所述多个光传感器中的一个的一侧。8.根据权利要求7所述的生物识别传感器，其中，所述多个凹透镜和所述中间层构造为阻止透过所述多个凹透镜的光进入所述多个光传感器。9.根据权利要求1至8中任一项所述的生物识别传感器，所述生物识别传感器还包括：具有位于所述第一基底基板上并且分别连接至所述多个光传感器的多个薄膜晶体管的阵列；公共电极，其构造为被提供有公共电极信号；和多条读取线，用于分别发送由所述多个光传感器检测到的信号。10.根据权利要求9所述的生物识别传感器，其中，所述公共电极是实质上透明的电极。11.根据权利要求9至10中任一项所述的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜倩倩，胡伟频，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11