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一种感光组件、指纹识别面板及装置.pdf

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一种 感光 组件 指纹识别 面板 装置
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摘要
申请专利号:

CN201710006112.1

申请日:

2017.01.04

公开号:

CN106684202A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 31/105申请日:20170104|||公开
IPC分类号: H01L31/105; G06K9/00 主分类号: H01L31/105
申请人: 京东方科技集团股份有限公司
发明人: 刘英明; 董学; 吕敬; 王海生; 陈小川; 丁小梁; 许睿; 贾?#24773;? 赵利军; 李昌峰; 郭玉珍
地址: 100015 ?#26412;?#24066;朝阳区酒仙桥路10号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: ?#26412;?#20013;博世达专利商标代理有限公司 11274 代理人: 申健
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710006112.1

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2018.03.23|||2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明实施例提供一种感光组件、指纹识别面板及装置,涉及感光技术领域,能够解决因光线从侧面直接入射至光敏器件中而造成噪音干扰的问题。该感光组件包括设置于衬底基板上的薄膜晶体管以及光敏器件,光敏器件包括沿远离衬底基板方向依次设置的第一电极、PIN半导体层、第二电极,第一电极与薄膜晶体管的漏极连接,第一电极为不透明电极,第二电极为透明电极;感光组件还包括:覆盖薄膜晶体管、第一电极未接触PIN半导体层的部分以及PIN半导体层侧面的隔离介质层,隔离介质层的上表面与第二电极接触,隔离介质层用于将第二电极与第一电极、PIN半导体层侧面、薄膜晶体管绝缘隔离开;隔离介质层包括设置于PIN半导体层的侧面的遮光部。

权利要求书

1.一种感光组件,所述感光组件包括设置于衬底基板上的薄膜晶体管以及光敏器件;
所述光敏器件包括沿远离所述衬底基板方向依次设置的第一电极、PIN半导体层、第二电
极,所述第一电极与所述薄膜晶体管的漏极连接,其特征在于,所述第一电极为不透明电
极,所述第二电极为透明电极;
所述感光组件还包括:覆盖所述薄膜晶体管、所述第一电极未接触所述PIN半导体层的
部分以及所述PIN半导体层侧面的隔离介质层,所述隔离介质层的上表面与所述第二电极
接触,所述隔离介质层用于将所述第二电极与所述第一电极、所述PIN半导体层侧面、所述
薄膜晶体管绝缘隔离开;
所述隔离介质层包括设置于所述PIN半导体层的侧面的遮光部。
2.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述第二电极包括层叠设置的第一透
明导电?#21450;?#21644;第二透明导电?#21450;福?#19988;第一透明导电?#21450;?#19982;所述PIN半导体层接触;
所述第二透明导电?#21450;?#36890;过位于所述隔离介质层上的过孔与所述第一透明导?#21450;?#36830;
接。
3.根据权利要求2所述的感光组件,其特征在于,所述隔离介质层包括第一绝缘层和第
二绝缘层;
所述第一绝缘层位于所述第一电极与所述PIN半导体层之间,所述PIN半导体层通过位
于所述第一绝缘层上的过孔与所述第一电极连接,所述第一绝缘层至少覆盖所述薄膜晶体
管以及所述第一电极未接触所述PIN半导体层的部分;
所述第二绝缘层位于所述第一透明导电?#21450;?#19982;所述第二透明导电?#21450;?#20043;间,所述第二
绝缘层至少覆盖所述PIN半导体层侧面未接触所述第一绝缘层的部分,且与所述第一绝缘
层接触;
所述遮光部位于所述第二绝缘层与所述第二透明导电?#21450;?#20043;间。
4.根据权利要求2所述的感光组件,其特征在于,所述隔离介质层包括第一绝缘层,所
述第一绝缘层位于所述第一透明导电?#21450;?#19982;所述第二透明导电?#21450;?#20043;间;
所述第一绝缘层至少覆盖所述薄膜晶体管、所述第一电极未接触所述PIN半导体层的
部分以及所述PIN半导体层侧面,所述遮光部位于所述第一绝缘层与所述第二透明导电图
案之间。
5.根据权利要求3或4所述的感光组件,其特征在于,所述遮光部主要由金属材料构成,
或者,所述遮光部主要由黑色绝缘材料构成。
6.根据权利要求5所述的感光组件,其特征在于,在所述遮光部主要由金属材料构成的
情况下,所述遮光部通过位于所述第一绝缘层上的过孔与所述第一电极接触,且所述隔离
介质层还包括位于所述遮光部与所述第二透明导电?#21450;?#20043;间第三绝缘层;
或者,所述遮光部主要由黑色绝缘材料构成的情况下,所述遮光部通过位于所述第一
绝缘层上的过孔与所述第一电极接触。
7.根据权利要求2所述的感光组件,其特征在于,所述隔离介质层包括第一绝缘层,所
述第一绝缘层位于所述第一电极与所述PIN半导体层之间,所述PIN半导体层通过位于所述
第一绝缘层上的过孔与所述第一电极连接,所述第一绝缘层至少覆盖所述薄膜晶体管以及
所述第一电极未接触所述PIN半导体层的部分;
所述遮光部主要由黑色绝缘材料构成,且位于所述第一透明导电?#21450;?#19982;所述第二透明
导电?#21450;?#20043;间,所述第二透明导电?#21450;?#36890;过所述遮光部上的过孔与所述第一透明导电?#21450;?br />连接,所述遮光部至少覆盖所述PIN半导体层的侧面。
8.根据权利要求1所述的感光组件,其特征在于,所述感光组件还包括:位于所述薄膜
晶体管背离所述衬底基板的一侧的遮光?#21450;福?br />
所述遮光?#21450;?#19982;所述遮光部同层同材料,且所述遮光?#21450;?#33267;少遮挡所述薄膜晶体管的
源极和漏极之间的部分。
9.一种指纹识别基板,其特征在于,包括多条横纵交叉的栅线和数据线,并界定出多个
以矩阵?#38382;?#25490;列的感光单元,每一所述感光单元包括权利要求1-8任一项所述的感光组件。
10.一种指纹识别装置,其特征在于,包括权利要求9所述的指纹识别基板以及发光器
件,且所述发光器件位于所述指纹识别基板未设置光敏器件的一侧。

说明书

一种感光组件、指纹识别面板及装置

技术领域

本发明涉及感光技术领域,尤其涉及一种感光组件、指纹识别面板及装置。

背景技术

光敏器件能够将不同强度的光线转化为不同大小的光电流,因此感光元件在获取
光强?#38382;?#20197;及通过不同的光强获取?#21450;?#31561;领域得到广泛的应用。

例如,在指纹识别元件获取和识别指纹的领域中,如图1所示,当?#31181;?#32622;于指纹识
别元件中的光敏器件20的上方时,位于光敏器件20下方的光源10发出的光线能够透过该指
纹识别元件,并入射至?#31181;?#30340;谷和脊处,并经反射从上方入射至该光敏器件20中,由于?#31181;?br />的谷和脊反射至光敏器件20的光强不同,使得该光敏器件20产生的光电流不同,进而处理
器能够根据不同的光电信号获取?#31181;?#30340;指纹?#21450;浮?br />

然而,如图1所示,存在部分光线(图1中虚线箭头所示)会从该光敏器件20的侧面
不经过?#31181;?#32780;直接入射至该光敏器件20,该部分入射光同样会使得光敏器件20产生电信
号,导致对指纹识别过程的电信号造成噪音干扰,进而对指纹检测过程造成不利影响。

发明内容

本发明的实施例提供一种感光组件、指纹识别面板及装置,能够解决因光线从侧
面直接入射至光敏器件中而造成噪音干扰的问题。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

本发明实施例一方面提供一种感光组件,该感光组件包括设置于衬底基板上的薄
膜晶体管以及光敏器件;所述光敏器件包括沿远离所述衬底基板方向依次设置的第一电
极、PIN半导体层、第二电极,所述第一电极与所述薄膜晶体管的漏极连接,其特征在于,所
述第一电极为不透明电极,所述第二电极为透明电极;所述感光组件还包括:覆盖所述薄膜
晶体管、所述第一电极未接触所述PIN半导体层的部分以及所述PIN半导体层侧面的隔离介
质层,所述隔离介质层的上表面与所述第二电极接触,所述隔离介质层用于将所述第二电
极与所述第一电极、所述PIN半导体层侧面、所述薄膜晶体管绝缘隔离开;所述隔离介质层
包括设置于所述PIN半导体层的侧面的遮光部。

进一步的,所述第二电极包括层叠设置的第一透明导电?#21450;?#21644;第二透明导电图
案,且第一透明导电?#21450;?#19982;所述PIN半导体层接触;所述第二透明导电?#21450;?#36890;过位于所述隔
离介质层上的过孔与所述第一透明导?#21450;?#36830;接。

进一步的,所述隔离介质层包括第一绝缘层和第二绝缘层;所述第一绝缘层位于
所述第一电极与所述PIN半导体层之间,所述PIN半导体层通过位于所述第一绝缘层上的过
孔与所述第一电极连接,所述第一绝缘层至少覆盖所述薄膜晶体管以及所述第一电极未接
触所述PIN半导体层的部分;所述第二绝缘层位于所述第一透明导电?#21450;?#19982;所述第二透明
导电?#21450;?#20043;间,所述第二绝缘层至少覆盖所述PIN半导体层侧面未接触所述第一绝缘层的
部分,且与所述第一绝缘层接触;所述遮光部位于所述第二绝缘层与所述第二透明导电图
案之间。

进一步的,所述隔离介质层包括第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第一透明
导电?#21450;?#19982;所述第二透明导电?#21450;?#20043;间;所述第一绝缘层至少覆盖所述薄膜晶体管、所述
第一电极未接触所述PIN半导体层的部分以及所述PIN半导体层侧面,所述遮光部位于所述
第一绝缘层与所述第二透明导电?#21450;?#20043;间。

进一步的,所述遮光部主要由金属材料构成,或者,所述遮光部主要由黑色绝缘材
料构成。

进一步的,在所述遮光部主要由金属材料构成的情况下,所述遮光部通过位于所
述第一绝缘层上的过孔与所述第一电极接触,且所述隔离介质层还包括位于所述遮光部与
所述第二透明导电?#21450;?#20043;间第三绝缘层;或者,所述遮光部主要由黑色绝缘材料构成的情
况下,所述遮光部通过位于所述第一绝缘层上的过孔与所述第一电极接触。

进一步的,所述隔离介质层包括第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第一电极
与所述PIN半导体层之间,所述PIN半导体层通过位于所述第一绝缘层上的过孔与所述第一
电极连接,所述第一绝缘层至少覆盖所述薄膜晶体管以及所述第一电极未接触所述PIN半
导体层的部分;所述遮光部主要由黑色绝缘材料构成,且位于所述第一透明导电?#21450;?#19982;所
述第二透明导电?#21450;?#20043;间,所述第二透明导电?#21450;?#36890;过所述遮光部上的过孔与所述第一透
明导电?#21450;?#36830;接,所述遮光部至少覆盖所述PIN半导体层的侧面。

进一步的,所述感光组件还包括:位于所述薄膜晶体管背离所述衬底基板的一侧
的遮光?#21450;福?#25152;述遮光?#21450;?#19982;所述遮光部同层同材料,且所述遮光?#21450;?#33267;少遮挡所述薄膜
晶体管的源极和漏极之间的部分。

本发明实施例另一方面该提供一种指纹识别基板,包括多条横纵交叉的栅线和数
据线,并界定出多个以矩阵?#38382;?#25490;列的感光单元,每一所述感光单元包括前述任一种感光
组件。

本发明实施例再一方面还提供一种指纹识别装置,包括前述任一种指纹识别基板
以及发光器件,且所述发光器件位于所述指纹识别基板未设置光敏器件的一侧。

本发明实施例提供一种感光组件、指纹识别面板及装置,该感光组件包括设置于
衬底基板上的薄膜晶体管以及光敏器件,其中,光敏器件包括沿远离衬底基板方向依次设
置的第一电极、PIN半导体层、第二电极,第一电极与薄膜晶体管的漏极连接,第一电极为不
透明电极,第二电极为透明电极;该感光组件还包括:覆盖薄膜晶体管、第一电极未接触所
述PIN半导体层的部分以及PIN半导体层侧面的隔离介质层,隔离介质层的上表面与第二电
极接触,隔离介质层用于将所述第二电极与第一电极、PIN半导体层侧面、薄膜晶体管绝缘
隔离开;且该隔离介质层包括设置于PIN半导体层的侧面的遮光部。

由于光敏器件中PIN半导体层的侧面具有遮光部,且分别与PIN半导体层上、下表
面接触的第一电极为不透明电极,第二电极为透明电极,这样一来,外界光线仅能通过第二
电极入射至PIN半导体层,并转化为光电信号;以该光敏器件应用于指纹识别装置为例,光
源发出的光线仅能经?#31181;?#21453;射后通过第二电极入射至PIN半导体层,而不能直接透过PIN半
导体层的侧面的遮光部入射至该PIN半导体层,从而解决了因光线从侧面直接入射至光敏
器件中而造成噪音干扰的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的指纹识别装置的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种感光组件的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的另一种感光组件的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的再一种感光组件的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的又一种感光组件的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的又一种感光组件的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的又一种感光组件的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的又一种感光组件的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的一种指纹识别基板的结构示意图。

附图标记:

01-衬底基板;10-光源;100-隔离介质层;101-第一绝缘层;102-第二绝缘层;103-
第三绝缘层;20-光敏器件;200-遮光部;201-第一电极;202-第二电极;2021-第一透明导电
?#21450;福?022-第二透明导电?#21450;福?03-PIN半导体层;30-薄膜晶体管;301-遮光?#21450;福?0-感光
单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方?#38468;?#34892;清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提?#28388;?#33719;得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种感光组件,如图2所示,该感光组件包括设置于衬底基板01
上的光敏器件20以及薄膜晶体管30,其中,光敏器件20包括沿远离衬底基板01方向依次设
置的第一电极201、PIN半导体层203、第二电极202,且第一电极201与薄膜晶体管30的漏极
连接,以使得能够通过薄膜晶体管30的开启和关闭,实现通过第一电极201向PIN半导体层
203输入信号,以及通过第一电极201读取PIN半导体层203中的信号。

其中,如图2所示,上述PIN半导体层203包括依次设置的P型半导体层、I型本征半
导体层、以及N型半导体层;其中P型半导体层与第一电极201接触,N型半导体层与第二电极
202接触;或者N型半导体层与第一电极201接触,P型半导体层与第二电极202接触,本发明
?#28304;?#19981;作限定,只要保证与P型半导体层连接的电极上施加的电压小于与N型半导体层连接
的电极上施加的电压,使得该PIN半导体层在两侧电极施加电压的情况下,处于反偏状态即
可。以下实施例均是以N型半导体层与第一电极201接触,P型半导体层与第二电极202接触
为例对本发明做进一步的说明。

需要说明的是的,上述P型半导体层可以采用将SiH4、CH4、B2H6、He的混合气体通过
PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积法)形
成硼离子掺杂的非晶硅薄膜;N型半导体层可以采用将SiH4、PH3、H2、He的混合气体通过
PECVD形成磷离子掺杂的非晶硅薄膜;I型本征半导体层可以采用将SiH4、H2混合气体通过
PECVD形成无掺杂的非晶硅薄膜。

另外,如图2所示,上述第一电极201为不透明电极,第二电极202为透明电极,以该
感光组件在指纹识别领域中的应用为例,设置于感光组件靠近第一电极201一侧的光源发
出的光线不能透过该第一电极201进入PIN半导体层203,而该光源发出的光线经过位于第
二电极202一侧?#31181;?#30340;骨和脊反射后,该反射光线能够透过第二电极202入射至PIN半导体
层203,由于经?#31181;?#30340;骨和脊反射的光线的光强不同,从而能够使得该光敏器件20产生的光
电信号不同,进而能够根据不同的光电信号获取?#31181;?#30340;指纹?#21450;浮?br />

在此基础上,如图2所示,上述感光组件还包括:覆盖薄膜晶体管30、第一电极201
未接触PIN半导体层203的部分以及PIN半导体层203侧面的隔离介质层100,该隔离介质层
100的上表面与第二电极202接触,该隔离介质层100用于将第二电极202与第一电极201、
PIN半导体层203的侧面、薄膜晶体管30绝缘隔离开,以避免在第二电极202与第一电极201
施加电压的过程造成短路现象,保证该感光组件的正常工作。同时该隔离介质层100包括设
置于PIN半导体层203的侧面的遮光部200。

由于光敏器件中PIN半导体层的侧面具有遮光部,且分别与PIN半导体层上、下表
面接触的第一电极为不透明电极,第二电极为透明电极,这样一来,外界光线仅能通过第二
电极入射至PIN半导体层,并转化为光电信号;以该光敏器件应用于指纹识别装置为例,光
源发出的光线仅能经?#31181;?#21453;射后通过第二电极入射至PIN半导体层,而不能直接透过PIN半
导体层的侧面的遮光部入射至该PIN半导体层,从而解决了因光线从侧面直接入射至光敏
器件中而造成噪音干扰的问题。

进一步的,如图2所示,第二电极202需要通过隔离介质层100与PIN半导体层203的
侧面绝缘隔离开,避免发生短路;同时,第二电极202需要与PIN半导体层203上表面接触,因
此,在制作的过程中,一般通过在隔离介质层100对应PIN半导体层203上表面的位置设置过
孔A,第二电极202通过该过孔A与PIN半导体层203上表面接触;但是,该过孔A一般采用刻蚀
的方法制作,在刻蚀形成该过孔A的过程中,刻蚀液容易造成对PIN半导体层203上表面造成
损坏,进而导致该PIN半导体层203的感光性能?#26723;汀?br />

为了解决上述技术问题,如图3所示,该第二电极202包括层叠设置的第一透明导
电?#21450;?021和第二透明导电?#21450;?022,且第一透明导电?#21450;?021与PIN半导体层203接触,
第二透明导电?#21450;?022通过位于隔离介质层100上的过孔A与第一透明导?#21450;?021连接,这
样一来,隔离介质层100上形成过孔A时,第一透明导?#21450;?021起到导通作用的同时,对PIN
半导体层203的上表面具有一定的保护作用,避免了刻蚀液对PIN半导体层203的上表面造
成损坏,保证了该PIN半导体层203的感光性能。

以下通过具体实施例对上述隔离介质层100的具体设置情况做进一步的说明。

需要说明的是,在本发明中,构图工艺,可指包括光刻工艺,或,包括光刻工艺以及
刻蚀步骤,同时还可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺;光刻工艺,是指包
括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。可根据本
发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。

实施例一

如图3所示,上述隔离介质层100包括第一绝缘层101、第二绝缘层102以及遮光部
200。

其中,第一绝缘层101位于第一电极201与PIN半导体层203之间,PIN半导体层203
通过位于第一绝缘层101上的过孔与第一电极201连接,该第一绝缘层101至少覆盖薄膜晶
体管30以及第一电极201未接触PIN半导体层203的部分。

第二绝缘层102位于第一透明导电?#21450;?021与第二透明导电?#21450;?022之间,该第
二绝缘层102至少覆盖PIN半导体层203侧面未接触第一绝缘层101的部分,且与第一绝缘层
101接触,即通过第一绝缘层101和第二绝缘层102完全覆盖PIN半导体层203侧面。

遮光部200位于第二绝缘层102与第二透明导电?#21450;?022之间,且该遮光部200设
置于PIN半导体层203的侧面。这样一来,能够使得光线仅能经?#31181;?#21453;射后通过第二电极入
射至PIN半导体层,而不能直接透过PIN半导体层的侧面的遮光部入射至该PIN半导体层,从
而解决了因光线从侧面直接入射至光敏器件中而造成噪音干扰的问题。

基于上述层间设置结构,如图3所示,第二透明导电?#21450;?022通过该隔离介质层
100中的第二绝缘层102以及遮光部200上的过孔A与第一透明导电?#21450;?021连接。

进一步的,如图3所示,该遮光部200可以是主要由金属材料构成的遮光层,?#37096;?#20197;
是主要由黑色绝缘材料构成的遮光层。本发明?#28304;?#19981;作限定,在实?#23454;?#21046;作过程中,可以根
据实?#23454;?#38656;要,以及兼顾该感光组件的其他区域的部件,选择该遮光部的材料。

在此基础上,为?#31169;?#19968;步的保证PIN半导体层203的侧面无光线进入,如图4所示,
可以将上述遮光部200通过位于第一绝缘层101上的过孔B与第一电极201接触,该第一电极
201为不透明电极,从而使得PIN半导体层203的侧面完全被遮光部200覆盖,保证?#23435;?#20809;线
从PIN半导体层203的侧面入射。

此处需要说明的是,在遮光部200通过位于第一绝缘层101上的过孔B与第一电极
201接触的情况下,如果该遮光部200主要由金属材料构成时,如图4所示,隔离介质层100还
包括位于遮光部200与第二透明导电?#21450;?022之间第三绝缘层103,以避免第一电极201和
第二电极202通过该遮光部200导通,造成该感光组件发生短路,无法正常工作。

当然,如图4所示,基于该层间设置结构,第二透明导电?#21450;?022通过该隔离介质
层100中的第一绝缘层101、第二绝缘层102、第三绝缘层103以及遮光部200上的过孔A与第
一透明导电?#21450;?021连接。

另外,如果该遮光部200主要由黑色绝缘材料构成,即使该遮光部200同时与第一
电极201和第二电极202接触,也不会造成短路现象,在此情况下,可以不另外设置第三绝缘
层103(参考图3),而将该遮光部200通过第一绝缘层101上的过孔与第一电极201接触(此处
不再附图示意)。

在此基础上,为了避免部分光线入射至薄膜晶体管30的半导体有源层,造成光照
漏电流,对该感光组件的感光性能造成不?#21152;?#21709;,如图3和图4所示,该感光组件还包括:位
于薄膜晶体管30背离衬底基板01的一侧的遮光?#21450;?01,该遮光?#21450;?01至少遮挡该薄膜晶
体管30的源极和漏极之间的部分,以保证光线无法直接入射至半导体有源层。

当然,为了简化工艺,?#26723;?#21046;作成本,如图3和图4所示,上述遮光?#21450;?01与遮光部
200可以通过一次构图工艺形成,即遮光?#21450;?01与遮光部200同层同材料。

实施例二

如图5所示,隔离介质层100包括第一绝缘层101以及遮光部200。

其中,该第一绝缘层101位于第一透明导电?#21450;?021与第二透明导电?#21450;?022之
间;该第一绝缘层101至少覆盖薄膜晶体管30、第一电极201未接触PIN半导体层203的部分
以及PIN半导体层203侧面。

遮光部200位于第一绝缘层101与第二透明导电?#21450;?022之间,且该遮光部200设
置于PIN半导体层203的侧面。这样一来,能够使得光线仅能经?#31181;?#21453;射后通过第二电极入
射至PIN半导体层,而不能直接透过PIN半导体层的侧面的遮光部入射至该PIN半导体层,从
而解决了因光线从侧面直接入射至光敏器件中而造成噪音干扰的问题。

基于上述层间设置结构,如图5所示,第二透明导电?#21450;?022通过该隔离介质层
100中的第一绝缘层101以及遮光部200上的过孔A与第一透明导电?#21450;?021连接。

进一步的,如图5所示,该遮光部200可以是主要由金属材料构成的遮光层,?#37096;?#20197;
是主要由黑色绝缘材料构成的遮光层。本发明?#28304;?#19981;作限定,在实?#23454;?#21046;作过程中,可以根
据实?#23454;?#38656;要,以及兼顾该感光组件的其他区域的部件,选择该遮光部的材料。

在此基础上,为?#31169;?#19968;步的保证PIN半导体层203的侧面无光线进入,如图6所示,
可以将上述遮光部200通过位于第一绝缘层101上的过孔B与第一电极201接触,该第一电极
201为不透明电极,从而使得PIN半导体层203的侧面完全被遮光部200覆盖,保证?#23435;?#20809;线
从PIN半导体层203的侧面入射。

此处需要说明的是,在遮光部200通过位于第一绝缘层101上的过孔B与第一电极
201接触的情况下,如果该遮光部200主要由金属材料构成时,如图6所示,隔离介质层100还
包括位于遮光部200与第二透明导电?#21450;?022之间第三绝缘层103,以避免第一电极201和
第二电极202通过该遮光部200导通,造成该感光组件发生短路,无法正常工作。

当然,如图6所示,基于该层间设置结构,第二透明导电?#21450;?022通过该隔离介质
层100中的第一绝缘层101、第三绝缘层103以及遮光部200上的过孔A与第一透明导电?#21450;?br />2021连接。

另外,如果该遮光部200主要由黑色绝缘材料构成,即使该遮光部200同时与第一
电极201和第二电极202接触,也不会造成短路现象,在此情况下,可以不另外设置第三绝缘
层103(参考图5),而将该遮光部200通过第一绝缘层101上的过孔与第一电极201接触(此处
不再附图示意)。

在此基础上,为了避免部分光线入射至薄膜晶体管30的半导体有源层,造成光照
漏电流,对该感光组件的感光性能造成不?#21152;?#21709;,如图5和图6所示,该感光组件还包括:位
于薄膜晶体管30背离衬底基板01的一侧的遮光?#21450;?01,该遮光?#21450;?01至少遮挡该薄膜晶
体管30的源极和漏极之间的部分,以保证光线无法直接入射至半导体有源层。

当然,为了简化工艺,?#26723;?#21046;作成本,如图5和图6所示,上述遮光?#21450;?01与遮光部
200可以通过一次构图工艺形成,即遮光?#21450;?01与遮光部200同层同材料。

实施例三

如图7所示,该隔离介质层100包括第一绝缘层101和遮光部200。

第一绝缘层101位于第一电极101与PIN半导体层203之间,PIN半导体层203通过位
于第一绝缘层101上的过孔与第一电极101连接;该第一绝缘层101至少覆盖薄膜晶体管30
以及第一电极101未接触PIN半导体层203的部分。

遮光部200主要由黑色绝缘材料构成,且位于第一透明导电?#21450;?021与第二透明
导电?#21450;?022之间,该遮光部200至少覆盖PIN半导体层203的侧面,第二透明导电?#21450;?022
通过遮光部200上的过孔A与第一透明导电?#21450;?021连接。

为?#31169;?#19968;步的保证PIN半导体层203的侧面无光线进入,如图8所示,可以将上述遮
光部200通过位于第一绝缘层101上的过孔B与第一电极201接触,该第一电极201为不透明
电极,从而使得PIN半导体层203的侧面完全被遮光部200覆盖,保证?#23435;?#20809;线从PIN半导体
层203的侧面入射。

在此基础上,为了避免部分光线入射至薄膜晶体管30的半导体有源层,造成光照
漏电流,对该感光组件的感光性能造成不?#21152;?#21709;,如图7和图8所示,该感光组件还包括:位
于薄膜晶体管30背离衬底基板01的一侧的遮光?#21450;?01,该遮光?#21450;?01至少遮挡该薄膜晶
体管30的源极和漏极之间的部分,以保证光线无法直接入射至半导体有源层。

当然,为了简化工艺,?#26723;?#21046;作成本,如图7和图8所示,上述遮光?#21450;?01与遮光部
200可以通过一次构图工艺形成,即遮光?#21450;?01与遮光部200同层同材料。

以下对上述实施例一、实施例二、实施例三的感光组件的工作原理做进一步说明。

以图3所示的感光组件为例,通过在薄膜晶体管30的源极上施加第一电压,从而开
启该薄膜晶体管30,同时通过与薄膜晶体管30的漏极向第一电极201充入该第一电压;接下
来关闭薄膜晶体管30,则第一电极201的电压锁定为上述第一电压;此外,在第二电极202上
施加第二电压,且第二电压小于第一电压,PIN半导体层203处于反偏状态。

此时,经过第二电极202入射至PIN半导体层203的光线,例如经?#31181;?#30340;骨和脊反射
的光线,会引起反偏状态下的PIN半导体层203的高电位?#26723;停?#30001;于?#31181;?#30340;骨和脊反射的光
强不同,则电位?#26723;?#37327;不同。在此情况下,再此开启薄膜晶体管30,通过薄膜晶体管30的漏
极输出的电信号则不同,进而可以通过处理器获取?#31181;?#30340;指纹?#21450;浮?br />

当然,此处仅是以该感光组件在指纹识别领域进行举例说明的,本发明对上述感
光组件的具体应用不作限定,可以根据实际需要,将上述感光组件应用于不同的领域,本发
明?#28304;?#19981;作限定。

另外,需要说明的是,如图2至图8所示,均是将第二电极202连接的信号线与薄膜
晶体管30的栅极同层设置为例进行说明的,在此情况下,如图2所示,可以保留与第一电极
201同层,且对应该信号线位置处的导电层,使得第二电极202通过该导电层与信号线连接,
以保证第二电极202与信号线之间的接触效果。当然还可以将该信号线与薄膜晶体管30的
源极、漏极同层设置;?#37096;?#20197;在其他层制作该信号线,只要保证能够向第二电极202输入信
号即可,本发明?#28304;?#19981;作限定。

本发明实施例还提供一种指纹识别基板,如图9所示,该指纹识别基板包括多条横
纵交叉的栅线G1、G2……Gm和数据线D1、D2……Dn,并界定出多个以矩阵?#38382;?#25490;列的感光单
元40,每一感光单元40包括前述的任一种感光组件,该感光组件包括薄膜晶体管30和光敏
器件20,具有与前述实施例提供的感光组件相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经
对感光组件的结构和有益效果进行了详细的描述,此处不再赘述。

具体的,以下对图9的指纹识别基板在应用过程的应用原理做简单的说明。

通过向栅线Gm施?#26377;?#21495;,开启与栅线Gm连接的一行薄膜晶体管30,并通过数据线
Dn向光敏器件20的第一电极201充入第一电压;然后,关?#29031;?#32447;Gm上的信号,薄膜晶体管30
关闭,第一电极201的电位锁定在第一电压。

同时,通过信号线L向光敏器件20的第二电极202施加第二电压;其中,若光敏器件
20中的N型半导体层与第一电极201接触,P型半导体层与第二电极202接触的情况下,上述
第二电压应小于第一电压,以保证PIN半导体层203处于反偏状态;若光敏器件20中的N型半
导体层与第二电极202接触,P型半导体层与第一电极201接触的情况下,上述第一电压应小
于第二电压,以保证PIN半导体层203处于反偏状态。

在此情况下,经?#31181;?#30340;骨和脊反射的光线,会引起反偏状态下的PIN半导体层203
的高电位?#26723;停?#24182;且由于?#31181;?#30340;骨和脊反射的光强不同,则电位?#26723;?#37327;也不同;此时,再次
开启薄膜晶体管30,经薄膜晶体管30的漏极向数据线Dn输出的电信号则不同,进而可以根
据接收到的不同电信号获取?#31181;?#30340;指纹?#21450;浮?br />

本发明实施例还提供一种指纹识别装置,包括如上所述的指纹识别基板以及发光
器件,且发光器件位于指纹识别基板未设置光敏器件的一侧,具有与前述实施例提供的感
光组件相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对感光组件的结构和有益效果进行了
详细的描述,此处不再赘述。

需要说明的是,上述发光器件可以为普通的光源,?#37096;?#20197;是显示面板,能够满足在
发出光线的同时,根据需要显示画面,例如可以是液晶显示面板(Liquid Crystal
Display,LCD),?#37096;?#20197;是有机发光显示面板(Organic Light Emitting Diode,OLED),这样
一来,该指纹识别装置能够在获取指纹的同时,具有显示功能。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,?#21152;?#28085;
盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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本文标题:一种感光组件、指纹识别面板及装置.pdf
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