一种指纹识别装置及其制作方法、阵列基板、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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作方法、阵列基板、显示装置。
【背景技术】
[0002]随着现代社会的进步，个人身份识别以及个人信息安全的重要性逐步受到人们的关注。由于人体指纹具有唯一性和不变性，因此指纹识别技术具有安全性好，可靠性高，使用简单方便的特点，使得指纹识别技术被广泛应用于保护个人信息安全的各种领域，尤其是移动终端领域，例如手机、笔记本电脑、平板的电脑、数码相机等，对于信息安全性的需求更为突出。指纹识别功能是目前电子设备常用的功能之一，其对于增强电子设备的安全性，扩展其应用范围等均有重要意义。
[0003]现有的光学式指纹识别装置的感知方式，如图1所示，光源100发出的光经棱镜101透射到手指凹凸不平的皮肤纹路上后，经手指反射后再次进入棱镜101传播后到达聚焦透镜 102(英文全称:Charge-Coupled Device，英文简称:(XD;或者，英文全称:ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，英文简称:CMOS)，并通过聚焦透镜102聚焦后成像到图像处理器103上。其中，由于手指纹路上谷线和脊线折射的角度及反射回去的光线强度不同，将其投射在图像处理器103上后，可形成指纹图像。
[0004]然而，由于上述指纹识别装置中，棱镜101、聚焦透镜102、图像处理器103本身需占用较大空间，此外为保证成像棱镜101与聚焦透镜102之间的需设置一定的距离，聚焦透镜102与图像处理器103之间也需设置一定的距离。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种指纹识别装置及其制作方法、阵列基板、显示装置，能够解决现有的光学式指纹识别装置的厚度较大的问题。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]本发明实施例的一方面，提供一种指纹识别装置，其特征在于，包括第一栅线和读取信号线，所述第一栅线和所述读取信号线交叉界定多个指纹识别单元，每个指纹识别单元中设置有光敏器件和第一晶体管;所述光敏器件包括第一电极层，以及依次位于所述第一电极层表面第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层以及第二电极层;所述第一电极层与所述第二电极层之间用于形成电场;所述第一掺杂半导体层和所述第二掺杂半导体层之间形成PN结;所述第一晶体管的栅极连接所述第一栅线，所述第一晶体管的第一极连接所述读取信号线，所述第一晶体管的第二极与所述第二电极层相连接。
[0008]优选的，所述光敏器件还包括位于所述第一掺杂半导体层与所述第二掺杂半导体层之间的耗尽层。
[0009]优选的，所述耗尽层与所述第一晶体管的有源层同层同材料。
[0010]优选的，所述第一电极层与所述第一晶体管的栅极的同层同材料。
[0011]优选的，构成所述第二电极层的材料包括透明导电材料。
[0012]优选的，还包括与所述第一栅线平行的电极信号线，所述电极信号线与所述第一电极层相连接，用于向所述第一电极层提供电信号。
[0013]优选的，所述第一电极层的厚度为1nm-1OOnm0
[0014]优选的，所述第一掺杂半导体层或所述第二掺杂半导体层的厚度为20nm-70nmo
[0015]优选的，所述耗尽层的厚度为500nm-1500nm。
[ΟΟ??]优选的，所述第二电极层的厚度为10nm-500nmo
[0017]本发明实施例的另一方面，提供一种阵列基板，包括如上述所述的任意一种指纹识别装置。
[0018]优选的，包括显示区域，指纹识别装置设置于所述显示区域。
[0019]优选的，所述显示区域包括多个亚像素，一个所述亚像素内设置有一个指纹识别单元。
[0020]优选的，所述显示区域包括构成像素单元的第一颜色亚像素、第二颜色亚像素、第三颜色亚像素以及白色亚像素;所述第一颜色、第二颜色以及所述第三颜色构成三基色;所述白色亚像素内设置有指纹识别单元。
[0021]优选的，包括横纵交叉的第二栅线和数据线;第一栅线与所述第二栅线相平行，读取信号线与所述数据线相平行。
[0022]优选的，包括周边区域，所述指纹识别装置位于所述周边区域。
[0023]本发明实施例的又一方面，提供一种显示装置包括如上所述的任意一种阵列基板。
[0024]本发明实施例的另一方面，提供一种指纹识别装置的制造方法，包括在衬底基板上形成第一晶体管的栅极、第一栅线以及第一电极层;在形成有所述第一晶体管的栅极、所述第一栅线以及所述第一电极层的基板表面，形成所述第一晶体管的栅极绝缘层;在形成有所述栅极绝缘层的基板表面，形成第一掺杂半导体层;在形成有所述第一掺杂半导体层的基板表面，形成所述第一晶体管的有源层;在形成有所述第一晶体管的有源层的基板表面，形成读取信号线、所述第一晶体管的第一极和第二极;所述第一晶体管的第一极与所述读取信号线相连接;在形成有所述读取信号线、所述第一晶体管的第一极和第二极的基板表面，形成第二掺杂半导体层;在形成有所述第一晶体管的第一极和第二极的基板表面，形成钝化层，以及在所述钝化层表面对应所述第一晶体管第二极的位置形成过孔;在形成所述第二掺杂半导体层的基板表面，形成第二电极层，所述第二电极层通过所述过孔与所述第一晶体管的第二极相连接。
[0025]优选的，在形成有所述第一掺杂半导体层的基板表面，形成所述第一晶体管的有源层的同时，形成位于所述第一掺杂半导体层表面的耗尽层。
[0026]本发明实施例提供一种指纹识别装置及其制作方法、阵列基板、显示装置，该指纹识别装置包括第一栅线和读取信号线，第一栅线和读取信号线交叉界定多个指纹识别单元，每个指纹识别单元中设置有光敏器件和第一晶体管。光敏器件包括第一电极层，以及依次位于第一电极层表面第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层以及第二电极层。第一电极层与第二电极层之间用于形成电场，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层之间形成PN结。第一晶体管的栅极连接第一栅线，第一晶体管的第一极连接读取信号线，第一晶体管的第二极与第二电极层相连接。
[0027]这样一来，由于第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的交界面处具有耗尽区，该耗尽区内会形成半导体PN结，此时该光敏器件在光线激发作用下，在耗尽区会产生大量的空穴-电子对。在第一电极层与第二电极层之间形成的电场作用下，空穴和电子会分别向能级较高的价带和能级较低的导带移动，从而形成电流。此时当用户的手指按压该指纹识别装置时，手指上脊线和谷线反射的光线强度不同，从而激发光敏器件产生的电流大小不同。在此情况下，第一栅线可以将第一晶体管导通，从而使得与光敏器件的第二电极相连接的读取信号线可以采集上述电流，以对手指的脊线和谷线进行识别。由于上述指纹识别单元中未使用棱镜、CCD或CMOS，从而可以减小厚度。
【附图说明】
[0028]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。
[0029]图1为现有技术提供的一种指纹识别装置的结构示意图；
[0030]图2为本发明实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图；
[0031]图3a为图2中光敏器件的侧视图；
[0032]图3b为图3a中第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层之间的耗尽区的示意图；
[0033]图4为图3a所示的光敏器件中设置有耗尽层的结构示意图；
[0034]图5为图2中第一晶体管和光敏器件的截面图；
[0035]图6为本发明实施例提供的一种阵列基板的区域划分图；
[0036]图7为在图6所示的显示区域设置图2所示的指纹识别单元的一种结构示意图；
[0037]图8为在图6所示的显示区域设置图2所示的指纹识别单元的另一种结构示意图；
[0038]图9为本发明实施例提供的一种指纹识别装置的制造方法流程图。
[0039]附图标记:
[0040]100-光源；101-棱镜；102-聚焦透镜；103-图像处理器;01-亚像素；110-第一颜色亚像素；111-第二颜色亚像素；112-第三颜色亚像素；113-白色亚像素;02-指纹识别单元；03-耗尽区；20-光敏器件；201-第一电极层;202-第一掺杂半导体层;203-第二掺杂半导体层;204-第二电极层;205-耗尽层;301-有源层;302-第一晶体管的栅极;303-第一晶体管的栅极绝缘层；304-第一晶体管的第一极；304 ’ -第一晶体管的第二极；305-钝化层；306-过孔;40-显示区域;50-周边区域;Gl-第一栅线;G2-第二栅线;S-电极信号线;D-数据线;RL-读取信号线。
【具体实施方式】
[0041]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