指纹识别装置及其制备方法、电子设备与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别装置及其制备方法、电子设备。


背景技术：

2.全面屏智能手机已经成为了绝大部分厂商的发展方向，在lcd显示中增加指纹识别功能，将光学传感器集成在屏下或者屏内成为全面屏指纹识别技术的选择，为了提升指纹识别的灵敏性，需要在光学传感器上方设计多个微透镜单元对从手指反射或散射的光线进行汇聚加强。
3.当采用黄光工艺制作微透镜单元时，需要对其上方的光刻胶进行紫外光照射，紫外光通过光刻胶照射到下方的感应基板上并产生反射，反射光再次进入到光刻胶，会引起不需要发生交联反应的部分光刻胶发生反应，从而导致最终形成的微透镜单元形貌不佳，影响光效。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种指纹识别装置及其制备方法、电子设备，以解决现有的指纹识别装置当采用黄光工艺制作微透镜单元时，紫外光通过光刻胶照射到下方的感应基板上并产生反射，反射光再次进入到光刻胶，会引起不需要发生交联反应的部分光刻胶发生反应，从而导致最终形成的微透镜单元形貌不佳，影响光效的技术问题。
5.为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
6.本发明提供一种指纹识别装置，适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹识别；所述指纹识别装置包括：
7.感应基板；
8.透明抗反射层，设置于所述感应基板靠近所述显示屏的一侧；以及
9.微透镜阵列层，设置于所述透明抗反射层远离所述感应基板的一侧，所述微透镜阵列层包括多个间隔设置的微透镜单元；
10.其中，所述微透镜单元用于将所述显示屏上方的手指反射回来的指纹光信号会聚后，经过所述透明抗反射层后被所述感应基板接收。
11.根据本发明提供的指纹识别装置，所述指纹识别装置还包括吸光部，所述吸光部设置于所述透明抗反射层远离所述感应基板的一侧并位于相邻两个所述微透镜单元之间。
12.根据本发明提供的指纹识别装置，所述吸光部在所述感应基板上的正投影与相邻两个所述微透镜单元之间的间隙在所述感应基板上的正投影重合。
13.根据本发明提供的指纹识别装置，所述吸光部的材料与所述透明抗反射层的材料相同。
14.根据本发明提供的指纹识别装置，所述吸光部的材料包括黑色矩阵。
15.根据本发明提供的指纹识别装置，所述透明抗反射层的材料包括为消光树脂，所述消光树脂包括丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚芴、聚芴衍生物、聚硅氧
烷、聚硅烷和聚碳硅烷中的任意一种。
16.根据本发明提供的指纹识别装置，所述透明抗反射层的吸光系数范围为0.4～0.6。
17.本发明提供一种电子设备，包括：
18.显示屏；以及
19.如上述指纹识别装置，所述指纹识别装置设置在所述显示屏的下方。
20.本发明提供一种指纹识别装置的制备方法，包括以下步骤：
21.提供一感应基板；
22.在所述感应基板一侧形成透明抗反射层；以及
23.在所述透明抗反射层远离所述感应基板的一侧形成微透镜阵列层；
24.其中，形成所述微透镜阵列层的步骤包括：
25.在所述透明抗反射层远离所述感应基板的一侧形成微透镜涂层；
26.采用一掩膜板，在所述掩膜板远离所述感应基板的一侧对所述微透镜涂层进行紫外光照射；
27.对所述微透镜涂层进行显影处理；以及
28.对所述微透镜涂层进行烘烤处理，以形成多个间隔设置的微透镜单元。
29.根据本发明提供的指纹识别装置的制备方法，在形成所述微透镜阵列层之前，形成所述透明抗反射层之后还包括以下步骤：
30.在所述透明抗反射层远离所述感应基板的一侧形成多个吸光部，所述吸光部位于相邻两个所述微透镜单元之间。
31.本发明的有益效果为：本发明提供的指纹识别装置及其制备方法、电子设备，通过在感应基板靠近显示屏的一侧设置透明抗反射层，微透镜阵列层设置于透明抗反射层远离感应基板的一侧，也即通过在感应基板和微透镜阵列层之间设置一层透明抗反射层，当采用黄光工艺制作微透镜单元，对微透镜单元上方的光刻胶进行紫外光照射时，紫外光经过光刻胶照射到感应基板上所产生的反射光会被透明抗反射层吸收，而不会向上传输再次进入到光刻胶中，降低了感应基板的反射率，改善了微透镜单元的形貌，有利于提升光效。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
33.图1是本发明实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图；
34.图2是本发明实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图；
35.图3a～图3f是本发明实施例提供的一种指纹识别装置的制备方法的流程结构示意图；
36.图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.100、指纹识别装置；101、感应基板；102、透明抗反射层；103、微透镜阵列层；1031、
微透镜单元；1032、间隙；1033、微透镜涂层；104、吸光部；106、掩膜板；1061、透光区；1062、遮光区；107、粘接层；200、显示屏。
具体实施方式
39.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案进行清楚、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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
40.请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图。本发明实施例提供一种指纹识别装置100，所述指纹识别装置100适用于显示屏的下方以实现屏下光学指纹识别。
41.所述指纹识别装置100包括感应基板101、透明抗反射层102和微透镜阵列层103，所述透明抗反射层102设置于所述感应基板101靠近所述显示屏的一侧，所述微透镜阵列层103设置于所述透明抗反射层102远离所述感应基板101的一侧，所述微透镜阵列层103包括多个间隔设置的微透镜单元1031。其中，所述微透镜单元1031用于将所述显示屏上方的手指反射回来的指纹光信号会聚后，经过所述透明抗反射层102后被所述感应基板101接收。
42.所述感应基板101包括感应阵列以及与该感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路，所述感应阵列包括多个呈阵列式分布的光感应单元，显示屏上方的手指反射回来的指纹光信号会聚后被下方的所述光感应单元接收，从而可以检测出手指的指纹图像。所述感应基板101还可以包括电路板和传感器芯片，所述传感器芯片设置于所述电路板靠近所述显示屏的一侧，所述传感器芯片可以通过引线键合或硅通孔的方式电连接至所述电路板上。所述传感器芯片可用于根据接收到的指纹光信号，生成手指的指纹信息，以进行指纹识别。
43.所述微透镜阵列层103为凸透镜阵列，用于对手指反射的光线进行汇聚，能够提高光线的光强和准直性能，每一个所述光感应单元可对应一个或者多个所述微透镜单元1031。本发明实施例中的所述微透镜单元1031可以为半圆形透镜、半椭圆形透镜，或者多边形透镜，例如正方形透镜或六边形透镜，为了清楚地描述本发明提供的技术方案，本发明实施例以所述微透镜单元1031为半圆形透镜为例进行阐述说明。
44.在一种实施方式中，所述指纹识别装置100还可以包括光路层，所述光路层设置于所述微透镜阵列层103靠近所述感应基板101的一侧，或者，所述光路层设置于所述透明抗反射层102靠近所述感应基板101的一侧，用于将经过所述微透镜阵列层103的光指纹信号引导至所述感应基板101。
45.所述透明抗反射层102用于吸收紫外光，当采用黄光工艺制作微透镜单元1031，对形成微透镜单元1031的光刻胶进行紫外光照射时，紫外光经过光刻胶照射到感应基板101上所产生的反射光会被透明抗反射层102吸收，而不会向上传输再次进入到光刻胶中，降低了感应基板101的反射率，改善了微透镜单元1031的形貌，有利于提升光效。
46.需要说明的是，所述透明抗反射层102的吸光原理为：一是固有的吸收，通过所述透明抗反射层102中的有机吸光分子对反射光进行吸收，二是产生一个相移光分量，所述光刻胶与所述透明抗反射层102的反射光，和所述透明抗反射层102与所述感应基板101的反射光由于相位差进行消光。此外，所述透明抗反射层102仅吸收紫外光，而对可见光不吸收，且所述透明抗反射层102采用透明材料，手指反射的光为可见光，可以完全透过所述透明抗反射层102，而不产生任何光损失，避免对指纹识别的灵敏度造成影响。
47.具体地，所述透明抗反射层102的材料包括为消光树脂，消光树脂固含大于60％，一方面作为涂料组合物中主要的成膜物质，能够提供良好的成膜性能，同时还具有高吸光性能，可以通过吸收光刻过程中到达光刻胶底部的曝光光线，避免光线向光刻胶反射或衍射的发生，从而保证光刻图形的质量。可选地，所述消光树脂包括丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚芴、聚芴衍生物、聚硅氧烷、聚硅烷和聚碳硅烷中的任意一种。
48.进一步地，所述透明抗反射层102还包括催化剂、交联剂、溶剂等，溶剂主要起到分散树脂，实现涂覆功能并改善均一性的作用，可选地，溶剂的材料可为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、环戊酮、环己酮、乳酸乙酯、乙烷基3-乙氧丙酸酯、二乙二醇单丁醚和甲醚中的任意一种。
49.需要说明的是，可通过调整消光树脂和其它组分组合比例来调整所述透明抗反射层102的消光系数，具体地，所述透明抗反射层102的吸光系数范围为0.4～0.6，能够保证良好的吸光效果。
50.所述透明抗反射层102的厚度与入射的紫外光波长、光刻胶本身特性和所述透明抗反射层102的吸收特性有关。例如，所述透明抗反射层102的膜厚可以与入射的紫外光波长相匹配，根据透射到光刻胶底部的紫外光波长进行设计调整，可保证对照射到感应基板101上所产生的反射光的吸收率大于95％。
51.请参阅图2，图2是本发明实施例提供的另一种指纹识别装置的结构示意图，图2与图1的不同之处在于，所述指纹识别装置100还包括吸光部104，所述吸光部104设置于所述透明抗反射层102远离所述感应基板101的一侧并位于相邻两个所述微透镜单元1031之间，所述吸光部104用于吸收对光刻胶进行曝光时的紫外光以及外界环境光，避免引起不必要的光反应。此外，所述吸光部104与所述透明抗反射层102一样，还能够吸收未被所述透明抗反射层102吸收的感应基板101上产生的反射光，从而能够进一步降低感应基板101的反射率，有利于进一步改善所述微透镜单元1031的形貌，提升了光效。
52.具体地，所述吸光部104在所述感应基板101上的正投影与相邻两个所述微透镜单元1031之间的间隙1032在所述感应基板101上的正投影重合，以填充满所述间隙1032，避免光透过。所述吸光部104的厚度小于所述微透镜单元1031的厚度。
53.在一种实施方式中，所述吸光部104的材料与所述透明抗反射层102的材料相同。
54.在一种实施方式中，所述吸光部104的材料与所述透明抗反射层102的材料不同，所述吸光部104采用有色材料，例如，所述吸光部104的材料包括黑色矩阵。
55.请参阅图3a～3f，图3a～图3f是本发明实施例提供的一种指纹识别装置的制备方法的流程结构示意图。本发明实施例还提供一种指纹识别装置100的制备方法，包括以下步骤：
56.步骤s1：提供一感应基板101。
57.步骤s2：在所述感应基板101一侧形成透明抗反射层102。
58.具体地，请参阅图3a，所述透明抗反射层102可以采用物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)或者化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)沉积工艺形成，也可通过涂布工艺形成。
59.所述透明抗反射层102的材料包括消光树脂，可选地，所述消光树脂包括丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚芴、聚芴衍生物、聚硅氧烷、聚硅烷和聚碳硅烷中的任意一种。
60.步骤s3：在所述透明抗反射层102远离所述感应基板101的一侧形成微透镜阵列层103。
61.其中，形成所述微透镜阵列层103的步骤s3包括：
62.步骤s31：在所述透明抗反射层102远离所述感应基板101的一侧形成微透镜涂层1033。
63.具体地，请参阅图3b，所述微透镜涂层1033可以通过涂布工艺整面形成所述透明抗反射层102远离所述感应基板101的一侧。所述微透镜涂层1033的材料可以为透明负性光刻。
64.步骤s32：采用一掩膜板106，在所述掩膜板106远离所述感应基板101的一侧对所述微透镜涂层1033进行紫外光照射。
65.具体地，请参阅图3c，所述掩膜板106可以为半色调掩膜板，所述掩膜板106包括透光区1061和遮光区1062，所述透光区1061对应所述微透镜涂层1033上的所述微透镜单元1031所在区域，所述遮光区1062对应所述微透镜涂层1033上的相邻两个所述微透镜单元1031之间的间隙1032。
66.步骤s33：对所述微透镜涂层1033进行显影处理。
67.具体地，请参阅图3d，采用显影液对所述微透镜涂层1033进行显影处理，所述微透镜涂层1033对应所述微透镜单元1031所在区域的部分保留，所述微透镜涂层1033对应相邻两个所述微透镜单元1031之间的间隙1032的部分去除。
68.步骤s34：对所述微透镜涂层1033进行烘烤处理，以形成多个间隔设置的微透镜单元1031。
69.具体地，请参阅图3e，对所述微透镜涂层1033进行烘烤处理时，由于烘烤温度较高，所述微透镜涂层1033顶部会发生热流动，从而形成半球状的所述微透镜单元1031。
70.进一步地，在形成所述微透镜阵列层103之前，在形成所述透明抗反射层102之后，所述制备方法还包括以下步骤：步骤s35：在所述透明抗反射层102远离所述感应基板101的一侧形成多个吸光部104，所述吸光部104位于相邻两个所述微透镜单元1031之间。
71.具体地，请参阅图3f，可通过一道黄光制程形成所述吸光部104，所述吸光部104的材料可以包括黑矩阵，所述吸光部104形成于所述微透镜阵列之前，用于吸收上述步骤s32中的紫外光以及外界环境光，避免引起不必要的光反应。此外，所述吸光部104与所述透明抗反射层102一样，还能够吸收未被所述透明抗反射层102吸收的感应基板101上产生的反射光，从而能够进一步降低感应基板101的反射率，有利于进一步改善所述微透镜单元1031的形貌，提升了光效。
72.请参阅图4，图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。本发明实施
例还提供一种电子设备，所述电子设备包括显示屏和上述实施例中的指纹识别装置100。所述指纹识别装置100可以设置在所述显示屏200的下方，以对所述显示屏200上方的手指进行指纹识别。所述显示屏和所述指纹识别装置100之间还设置有粘接层107，所述粘接层107覆于所述微透镜阵列层103靠近所述显示屏的一侧，由于贴合所述显示屏200和所述指纹识别装置100。
73.所述显示屏200可以是上文描述的任一种显示屏，例如，所述显示屏200可以为自发光显示屏，如有机发光二极管显示屏。所述指纹识别装置100可以为上文描述的任一种指纹识别装置100，为简化描述，此处不再赘述。
74.有益效果为：本发明实施例提供的指纹识别装置及其制备方法、电子设备，通过在感应基板靠近显示屏的一侧设置透明抗反射层，微透镜阵列层设置于透明抗反射层远离感应基板的一侧，也即通过在感应基板和微透镜阵列层之间设置一层透明抗反射层，当采用黄光工艺制作微透镜单元，对微透镜单元上方的光刻胶进行紫外光照射时，紫外光经过光刻胶照射到感应基板上所产生的反射光会被透明抗反射层吸收，而不会向上传输再次进入到光刻胶中，降低了感应基板的反射率，改善了微透镜单元的形貌，有利于提升光效。
75.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。