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CN111814723B - 一种显示装置及其制作方法 - Google Patents

一种显示装置及其制作方法 Download PDF

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CN111814723B
CN111814723B CN202010697324.0A CN202010697324A CN111814723B CN 111814723 B CN111814723 B CN 111814723B CN 202010697324 A CN202010697324 A CN 202010697324A CN 111814723 B CN111814723 B CN 111814723B
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Abstract

本发明公开了一种显示装置及其制作方法，包括：自发光显示模组，位于自发光显示模组下方的指纹识别模组，位于自发光显示模组与指纹识别模组之间的至少两层遮光层，以及在每一遮光层面向自发光显示模组一侧对应设置的平坦层；其中，遮光层包括：多个相互独立的开孔，且在垂直于指纹识别模组的方向上，全部遮光层的开孔重叠；位于相邻两个遮光层之间的平坦层包括：沟槽；在垂直于指纹识别模组的方向上，沟槽与开孔互不交叠，且沟槽内设置有阻光部。通过在相邻遮光层之间的平坦层上设置与开孔互不交叠的沟槽，并在沟槽内设置阻光部，使得相邻开孔之间的串扰光被阻光部遮挡，由此提高了指纹识别的准确性，指纹图像效果更佳。

Description

一种显示装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其制作方法。
背景技术
随着信息行业的高速发展，生物识别技术受到了越来越广泛的应用，特别地，由于不同用户的指纹不同，便于进行用户身份确认，因此，指纹识别技术已经广泛应用在移动终端、智能家居等多个领域，为用户信息提供安全保障。
光学式指纹识别是实现指纹识别的手段之一。光学式指纹识别的原理如下：当手指置于显示产品上方时，显示产品所含光源的发射光线照射到手指的谷和脊的位置，并经手指的谷和脊的反射后再入射到显示产品所含光学式指纹识别器件。由于谷和脊的位置反射的光强不同，导致产生的光电流不同，使得光学式指纹识别器件可以根据光电流来识别出指纹。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示装置及其制作方法，用以提高指纹识别准确度。
本发明实施例提供的一种显示装置，包括：自发光显示模组，位于自发光显示模组下方的指纹识别模组，位于自发光显示模组与指纹识别模组之间的至少两层遮光层，以及在每一所述遮光层面向所述自发光显示模组一侧对应设置的平坦层；其中，
所述遮光层包括：多个相互独立的开孔，且在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述至少两层遮光层的所述开孔重叠；
位于相邻两个所述遮光层之间的所述平坦层包括：沟槽；在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽与所述开孔互不交叠，且所述沟槽内设置有阻光部。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述沟槽贯穿所述平坦层。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽的深度小于所述平坦层的厚度。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述沟槽内填满有所述遮光层作为所述阻光部。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述沟槽内填充有所述遮光层、以及与所述沟槽所在所述遮光层对应设置的所述平坦层；
在所述沟槽内，所述遮光层相对于所述平坦层靠近所述沟槽的内壁，且所述沟槽内的所述遮光层作为所述阻光部。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述指纹识别模组包括：多个光敏器件；
每个所述光敏器件在所述遮光层上的正投影对应多个所述开孔。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述自发光显示模组为有机发光显示模组。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述显示装置的制作方法，包括：
提供一指纹识别模组；
在所述指纹识别模组上依次交替形成包括相互独立的多个开孔的遮光层，以及具有沟槽的第一平坦层，直至形成预设层数的所述遮光层；其中在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽与所述多个开孔互不交叠；
在所述遮光层上形成第二平坦层；
提供一自发光显示模组，并将所述自发光显示模组与所述第二平坦层贴合。
可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述形成包括相互独立的多个开孔的遮光层，具体包括：
形成遮光材料层；
以第一掩膜板为遮挡，对所述遮光材料层进行曝光；
对曝光后的所述遮光材料层进行显影，以显影掉未被曝光的所述遮光材料层形成相互独立的多个开孔，并保留被曝光的所述遮光材料层形成遮光层。
可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，所述形成具有沟槽的第一平坦层；其中，在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽与所述多个开孔互不交叠，具体包括：
在所述遮光层上形成透光材料层；
以第二掩膜板为遮挡，对所述透光材料层进行曝光；
对曝光后的所述透光材料层进行显影，以显影掉被曝光的所述透光材料层形成与所述多个开孔互不交叠的沟槽，并保留未被曝光的所述透光材料层形成第一平坦层。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种显示装置及其制作方法，包括：自发光显示模组，位于自发光显示模组下方的指纹识别模组，位于自发光显示模组与指纹识别模组之间的至少两层遮光层，以及在每一遮光层面向自发光显示模组一侧对应设置的平坦层；其中，遮光层包括：多个相互独立的开孔，且在垂直于指纹识别模组的方向上，至少两层遮光层的开孔重叠；位于相邻两个遮光层之间的平坦层包括：沟槽；在垂直于指纹识别模组的方向上，沟槽与开孔互不交叠，且沟槽内设置有阻光部。通过阻光部遮挡相邻开孔之间的串扰光，提高了指纹识别的准确性，指纹图像效果更佳。
附图说明
图1相关技术中显示装置的俯视结构示意图；
图2为沿图1中I-II线的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的显示装置的俯视结构示意图；
图4至图6分别为沿图3中III-IV线的剖面结构示意图；
图7至图15分别为本发明实施例提供的显示装置在制作过程中的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“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。“内”、“外”、“上”、“下”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。
如图1和图2所示，相关技术中，具有指纹识别功能的显示产品包括自发光显示模组01，位于自发光显示模组01下方的指纹识别模组02，以及在自发光显示模组01与指纹识别模组02之间交替设置的遮光层03和平坦层04；其中在各遮光层03中具有相互重叠开口以构成套孔准直结构。在指纹识别过程中，经手指反射后的光线L通过套孔准直结构照射至指纹识别模组，实现指纹成像。然而相邻遮光层03之间有一定缝隙，入射至套孔准直结构中的较大角度光线L’会穿过该缝隙到达相邻的套孔准直结构，而对该相邻的套孔准直结构处的准直光路形成串扰，导致指纹模糊。
针对相关技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理等任何具有显示功能的产品或部件。
具体地，本发明实施例提供的显示装置，如图3和图4所示，包括：自发光显示模组01，位于自发光显示模组01下方的指纹识别模组02，位于自发光显示模组01与指纹识别模组02之间的至少两层遮光层03，以及在每一遮光层03面向自发光显示模组01一侧对应设置的平坦层04；其中，
遮光层03包括：多个相互独立的开孔，且在垂直于指纹识别模组02的方向上，至少两层遮光层03(即全部遮光层03)的开孔重叠；
位于相邻两个遮光层03之间的平坦层04包括：沟槽；在垂直于指纹识别模组02的方向上，沟槽与开孔互不交叠，且沟槽内设置有阻光部05。
在本发明实施例提供的上述显示装置中，通过在相邻遮光层03之间的平坦层04上设置与开孔互不交叠的沟槽，并在沟槽内设置阻光部05，使得相邻开孔之间的串扰光被阻光部05遮挡，减少了大角度串扰光的透过率，多个遮光层03的套孔准直结构所透过光线的准直角度更小，由此提高了指纹识别的准确性，指纹图像效果更佳。
需要说明的是，根据遮光层03中不同的开孔排布方式和尺寸规格，对平坦层04所需曝光图形的设计以及显影后所形成沟槽的效果也不同。例如，图3中遮光层03包括阵列排布的多个开孔，此时，沟槽为沿横向和纵向交叉延伸的网格状。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述显示装置中，全部遮光层03所含相互重叠的开口构成了多个套孔准直结构，为不影响各套孔准直结构的效果，需要确保开孔周围的遮光层03可以得到平坦层04的支撑。为达到该支撑效果，需使得沟槽与开孔互不交叠，即沟槽的宽度d应小于开孔之间的距离c，如图3所示。具体地，缩减的尺寸与工艺能力相关。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，d的尺寸大小会影响曝光显影后沟槽的形状，在d的尺寸较大的情况下，对平坦层04进行曝光显影后所形成的沟槽正常，具体如图4和图5所示，沟槽可以贯穿平坦层04。而当d比较小时，可能出现曝光不彻底的情况，具体如图6所示，在垂直于指纹识别模组02的方向上，沟槽的深度会小于平坦层04的厚度。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，遮光层03的厚度固定时，沟槽的大小会影响遮光层03在其内部的填充方式。具体地，在图4中沟槽的尺寸适中，沟槽内填满有遮光层03作为阻光部05。在图5中沟槽的尺寸较大，遮光层03会在沟槽处塌陷，使得沟槽内填充有遮光层03、以及与沟槽所在遮光层03对应设置的平坦层04；具体地，在沟槽内，遮光层03相对于平坦层04靠近沟槽的内壁，且沟槽内的遮光层03作为阻光部05。在图6中沟槽的尺寸较小，沟槽内填满有遮光层03作为阻光部05。
需要说明的是，以上实施例均是将填充在沟槽内的遮光层03作为阻光部05，以简化制作工艺。在另一些实施例中，还可以增加一道掩膜工艺来形成阻光部05，在此不做限定。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，指纹识别模组02包括：多个光敏器件；
每个光敏器件在遮光层03上的正投影对应多个开孔，即光敏器件与遮光层03上的开孔是一对多的对应关系。具体地，指纹识别模组02的分辨率(PPI)可以在200到600之间。另外，光敏器件可以为包括P型半导体层、本征半导体层和N型半导体层的PIN型光敏器件。一般地，指纹识别模组02还可以包括用于承载多个光敏器件的衬底基板，以及位于衬底基板与多个光敏器件之间的驱动电路；其中，衬底基板可以为玻璃等刚性基板，也可以为聚酰亚胺(PI)等柔性基板；该驱动电路可以是主动驱动电路(APS)，也可以是被动驱动电路(PPS)，且驱动电路所含各晶体管为非晶硅(a-Si)晶体管、低温多晶硅(LTPS)晶体管或氧化物(Oxide)晶体管。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，自发光显示模组01可以为有机发光显示模组(OLED)或量子点发光显示模组(QLED)。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示装置的制作方法，由于该制作方法解决问题的原理与上述显示装置解决问题的原理相似，因此，本发明实施例提供的该制作方法的实施可以参见本发明实施例提供的上述显示装置的实施，重复之处不再赘述。
具体地，本发明实施例提供的一种上述显示装置的制作方法，包括以下步骤：
提供一指纹识别模组；
在指纹识别模组上依次交替形成包括相互独立的多个开孔的遮光层，以及具有沟槽的第一平坦层，直至形成预设层数的遮光层；其中在垂直于指纹识别模组的方向上，沟槽与多个开孔互不交叠；
在遮光层上形成第二平坦层；
提供一自发光显示模组，并将自发光显示模组与第二平坦层贴合。
可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，形成包括相互独立的多个开孔的遮光层，具体可以包括以下步骤：
形成遮光材料层03’，如图7所示；
以第一掩膜板为遮挡，对遮光材料层03’进行曝光，如图8所示；
对曝光后的遮光材料层03’进行显影，以显影掉未被曝光的遮光材料层03’形成相互独立的多个开孔，并保留被曝光的遮光材料层03’形成遮光层03，如图9所示。
具体地，遮光材料层03’可以为常用于LCD彩膜中的黑矩阵(BM)材料。由于BM为感光型材料，因此不需要湿法刻蚀或干法刻蚀，工艺比较简单。
可选地，在本发明实施例提供的上述制作方法中，形成具有沟槽的第一平坦层；其中，在垂直于指纹识别模组的方向上，沟槽与多个开孔互不交叠，具体可以包括以下步骤：
在遮光层03上形成透光材料层04’，如图10所示；
以第二掩膜板为遮挡，对透光材料层04’进行曝光，如图11所示；
对曝光后的透光材料层04’进行显影，以显影掉被曝光的透光材料层04’形成与多个开孔互不交叠的沟槽，并保留未被曝光的透光材料层04’形成第一平坦层401，如图12所示。
具体地，透光材料层04’可以为透光树脂，例如OLED结构中常用的平坦层(PLN)、像素界定层(PDL)等膜层的材料。由于PLN、PDL为感光型材料，因此不需要湿法刻蚀或干法刻蚀，工艺比较简单。
应当理解的是，在本发明中为了形成套孔准直结构，至少应设置两个遮光层03，因此，在采用上述具体步骤实现第一平坦层401的制作后，还可以继续采用前述遮光层03的具体实现方式在第一平坦层401上继续制作遮光层03，如图13至图15所示。另外，在完成所需数量的遮光层03的制作之后，还可以在顶层遮光层03上制作一平坦层04(即第二平坦层)，且该平坦层04中不设置沟槽，以保证后续与自发光显示模组01贴合表面的平整度，如图4所示。
值得注意的是，在具体实施时，各遮光层03中的开孔设置方式相同，然而在全部开孔的周边区域内，不同遮光层03的图案可以相同也可以不同。在本发明中均是以不同遮光层03的图案完全相同的情况下进行的说明，因此采用了同一掩膜板(即第一掩膜板)来制作了全部遮光层03。当不同遮光层03的图案在全部开孔的周边区域内不同时，应当采用不同的掩膜板来制作对应遮光层03的图案。
本发明实施例提供的上述显示装置及其制作方法，包括：自发光显示模组，位于自发光显示模组下方的指纹识别模组，位于自发光显示模组与指纹识别模组之间的至少两层遮光层，以及在每一遮光层面向自发光显示模组一侧对应设置的平坦层；其中，遮光层包括：多个相互独立的开孔，且在垂直于指纹识别模组的方向上，全部遮光层的开孔重叠；位于相邻两个遮光层之间的平坦层包括：沟槽；在垂直于指纹识别模组的方向上，沟槽与开孔互不交叠，且沟槽内设置有阻光部。通过在相邻遮光层之间的平坦层上设置与开孔互不交叠的沟槽，并在沟槽内设置阻光部，使得相邻开孔之间的串扰光被阻光部遮挡，减少了大角度串扰光的透过率，多个遮光层的套孔准直结构所透过光线的准直角度更小，由此提高了指纹识别的准确性，指纹图像效果更佳。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：自发光显示模组，位于自发光显示模组下方的指纹识别模组，位于自发光显示模组与指纹识别模组之间的至少两层遮光层，以及在每一所述遮光层面向所述自发光显示模组一侧对应设置的平坦层；其中，
所述遮光层包括：多个相互独立的开孔，且在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述至少两层遮光层的所述开孔重叠；
位于相邻两个所述遮光层之间的所述平坦层包括：沟槽；在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽与所述开孔互不交叠，且所述沟槽内设置有阻光部。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述沟槽贯穿所述平坦层。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽的深度小于所述平坦层的厚度。
4.如权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，所述沟槽内填满有所述遮光层作为所述阻光部。
5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述沟槽内填充有所述遮光层、以及与所述沟槽所在所述遮光层对应设置的所述平坦层；
在所述沟槽内，所述遮光层相对于所述平坦层靠近所述沟槽的内壁，且所述沟槽内的所述遮光层作为所述阻光部。
6.如权利要求1-3、5任一项所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别模组包括：多个光敏器件；
每个所述光敏器件在所述遮光层上的正投影对应多个所述开孔。
7.如权利要求1-3、5任一项所述的显示装置，其特征在于，所述自发光显示模组为有机发光显示模组。
8.一种显示装置的制作方法，其特征在于，包括：
提供一指纹识别模组；
在所述指纹识别模组上依次交替形成包括相互独立的多个开孔的遮光层，以及具有沟槽的第一平坦层，直至形成预设层数的所述遮光层；其中在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽与所述多个开孔互不交叠；
在所述遮光层上形成第二平坦层；
提供一自发光显示模组，并将所述自发光显示模组与所述第二平坦层贴合。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述形成包括相互独立的多个开孔的遮光层，具体包括：
形成遮光材料层；
以第一掩膜板为遮挡，对所述遮光材料层进行曝光；
对曝光后的所述遮光材料层进行显影，以显影掉未被曝光的所述遮光材料层形成相互独立的多个开孔，并保留被曝光的所述遮光材料层形成遮光层。
10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述形成具有沟槽的第一平坦层；其中，在垂直于所述指纹识别模组的方向上，所述沟槽与所述多个开孔互不交叠，具体包括：
在所述遮光层上形成透光材料层；
以第二掩膜板为遮挡，对所述透光材料层进行曝光；
对曝光后的所述透光材料层进行显影，以显影掉被曝光的所述透光材料层形成与所述多个开孔互不交叠的沟槽，并保留未被曝光的所述透光材料层形成第一平坦层。
CN202010697324.0A 2020-07-20 2020-07-20 一种显示装置及其制作方法 Active CN111814723B (zh)

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