一種集成電路器件、顯示面板及顯示設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種集成電路器件、顯示面板及顯示設備。集成電路器件包括第一基片以及設置于第一基片上的多個觸摸信號端和多個顯示信號端，多個觸摸信號端和多個顯示信號端用于與顯示基板的非顯示區域所設置的多個連接信號端對應綁定連接，集成電路器件還包括設置于第一基片上的超聲波指紋識別器件。將該集成電路器件應用于顯示設備，顯示設備具有指紋識別功能，并且其前面板無需如現有技術那樣為指紋識別模塊預留開孔，因此該方案可以提高顯示設備的屏占比；同時由于超聲波指紋識別器件的信號穿透性比較強，因此，也無需采用厚度要求苛刻的保護層，從而大大降低了顯示設備的制作成本。
【專利說明】
一種集成電路器件、顯示面板及顯示設備
技術領域
[0001]本發明涉及指紋識別技術領域，特別是涉及一種集成電路器件、顯示面板及顯示設備。
【背景技術】
[0002]隨著人體生理特征在用戶身份識別方面的深入研究，指紋識別功能已經被廣泛應用于智能手機、平板電腦等各類電子設備中，以簡化用戶在執行屏幕解鎖、交易支付等各類場景下的操作，并有助于提升安全性。
[0003]目前，各類移動終端較常采用的指紋識別技術為電容式指紋識別技術，其在硅基底上制作多個指紋電極，每個指紋電極作為電容的一個極板，手指則作為電容的另一個極板，根據手指紋線的脊和谷與相對的指紋電極之間的電容差，可以生成指紋的灰度圖像。
[0004]現有技術中，通常在移動終端前面板的非顯示區域開孔，電容式指紋識別模塊嵌入該開孔位置，從而可以實現在非顯示區域的指紋識別。電容式指紋識別模塊的表面一般都設有保護層，為能夠準確探測到手指的脊谷位置信息，保護層的厚度需要做的比較薄，一般不超過0.3mm。
[0005]上述現有技術存在的缺陷在于，電容式指紋識別模塊設置在前面板的開孔位置，不但會增加制作工藝成本，而且會影響到屏占比；電容式指紋識別模塊對保護層厚度的要求也會增加制作成本。
【發明內容】
[0006]本發明實施例的目的是提供一種集成電路器件、顯示面板及顯示設備，以解決目前具有指紋識別功能的顯示設備的屏占比較低、制作成本較高的技術問題。
[0007]本發明實施例提供了一種具有指紋識別功能的集成電路器件，包括第一基片以及設置于第一基片上的多個觸摸信號端和多個顯示信號端，所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端用于與顯示基板的非顯示區域所設置的多個連接信號端對應綁定連接，所述集成電路器件還包括設置于第一基片上的超聲波指紋識別器件。
[0008]在本發明實施例技術方案中，觸摸信號端、顯示信號端和超聲波指紋識別器件均集成在第一基片上，集成電路器件既可用于實現顯示觸摸功能，又可用于實現指紋識別功能。將該集成電路器件應用于顯示設備，顯示設備具有指紋識別功能，并且其前面板無需如現有技術那樣為指紋識別模塊預留開孔，因此該方案可以提高顯示設備的屏占比；同時由于超聲波指紋識別器件的信號穿透性比較強，因此，也無需采用厚度要求苛刻的保護層，從而大大降低了顯示設備的制作成本。
[0009]可選的，所述多個觸摸信號端、所述多個顯示信號端，以及所述超聲波指紋識別器件設置于第一基片的同一側表面。
[0010]較佳的，所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端設置于第一基片的一側表面，所述超聲波指紋識別器件設置于第一基片的另一側表面。由于超聲波指紋識別器件的信號穿透性比較強，采用該設計，可以使集成電路器件的結構更加緊湊，集成化程度更高，從而進一步降低制造成本。
[0011]優選的，所述超聲波指紋識別器件包括:設置于第一基片且包含多個CMOS器件的CMOS電路、與第一基片間隔設置的第二基片，以及設置于第二基片面向第一基片的一側表面且包含多個壓電器件的壓電電路，所述壓電電路與CMOS電路相連接。
[0012]優選的，所述壓電電路的壓電器件包括相對設置的第一電極和第二電極，以及位于第一電極和第二電極之間的壓電層。
[0013]可選的，所述壓電層的材質包括氮化鋁、氧化鋅或硫化鋅。
[0014]優選的，所述壓電電路與CMOS電路通過鍵合工藝實現連接。鍵合工藝可以使壓電電路與CMOS電路可靠連接，從而使集成電路器件具有優良的電氣特性。
[0015]優選的，所述第一基片為硅基片，所述第二基片為硅基片。
[0016]本發明實施例還提供一種顯示面板，包括顯示基板和如前述任一技術方案所述的集成電路器件，所述顯示基板的非顯示區域設置有多個連接信號端，所述集成電路器件的所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端與所述多個連接信號端對應綁定連接。
[0017]該顯示面板應用于顯示設備，顯示設備具有指紋識別功能，并且，顯示設備的前面板無需如現有技術那樣為指紋識別模塊預留開孔，因此可以提高顯示設備的屏占比；同時由于超聲波指紋識別器件的信號穿透性比較強，因此，也無需采用厚度要求苛刻的保護層，從而大大降低了顯示設備的制作成本。
[0018]本發明實施例還提供一種顯示設備，包括前述技術方案所述的顯示面板。該顯示設備具有指紋識別功能，并且屏占比較高，制作成本較低。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明一實施例顯不面板俯視不意圖；
[0020]圖2為本發明一實施例顯示面板在集成電路設置位置的截面示意圖；
[0021]圖3為本發明一實施例顯示面板在集成電路設置位置的截面示意圖；
[0022]圖4為逆壓電效應示意圖；
[0023]圖5為正壓電效應示意圖。
[0024]附圖標記:
[0025]1-1C器件；11-第一基片；12-觸摸彳目號端；13-顯不彳目號端；
[0026]14-超聲波指紋識別器件;5-顯示基板;51-非顯示區域;52-連接信號端；
[0027]15-CM0S器件；16-第二基片；17-壓電器件；18-第一電極；
[0028]19-第二電極;20-壓電層;21-鋁增厚層;22-鍺增厚層。
【具體實施方式】
[0029]為解決目前具有指紋識別功能的顯示設備的屏占比較低、制作成本較高的技術問題，本發明實施例提供了一種集成電路(integrated circuit，以下簡稱IC)器件、顯示面板及顯示設備。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0030]如圖1和圖2所示，本發明一實施例提供的IC器件I，包括第一基片11以及設置于第一基片11上的多個觸摸信號端12和多個顯示信號端13，所述多個觸摸信號端12和所述多個顯示信號13端用于與顯示基板5的非顯示區域51所設置的多個連接信號端52對應綁定連接，此外，IC器件I還包括設置于第一基片11上的超聲波指紋識別器件I。
[0031]第一基片11優選采用硅基片。在本發明實施例技術方案中，觸摸信號端12、顯示信號端13和超聲波指紋識別器件14均集成在第一基片11上，IC器件I與顯示基板5綁定連接后，既可用于實現顯示觸摸功能，又可用于實現指紋識別功能。將該IC器件I應用于顯示設備，顯示設備具有指紋識別功能，并且其前面板無需如現有技術那樣為指紋識別模塊預留開孔，因此該方案可以提高顯示設備的屏占比；同時由于超聲波指紋識別器件14的信號穿透性比較強，可穿過至少0.6mm的保護層材質，因此，顯示設備無需采用厚度要求苛刻的保護層，從而大大降低了顯示設備的制作成本。
[0032]如圖2所示，該實施例中，所述多個觸摸信號端12、所述多個顯示信號端13，以及超聲波指紋識別器件14均設置于第一基片11的同一側表面。
[0033]如圖3所示，在本發明的較佳實施例中，所述多個觸摸信號端12和所述多個顯示信號端13設置于第一基片11的一側表面，超聲波指紋識別器件14設置于第一基片11的另一側表面。由于超聲波指紋識別器件14的信號穿透性比較強，采用該設計，可以使IC器件I的結構更加緊湊，尺寸更小，集成化程度更高，從而進一步降低制造成本。
[0034]請繼續參照圖3所示，該實施例中，超聲波指紋識別器件14包括:設置于第一基片
11且包含多個 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)器件15的CMOS電路、與第一基片11間隔設置的第二基片16，以及設置于第二基片16面向第一基片11的一側表面且包含多個壓電器件17的壓電電路，壓電電路與CMOS電路相連接。其中，第二基片16優選采用娃基片。
[0035]如圖4所示，壓電電路的每個壓電器件17的結構包括相對設置的第一電極18和第二電極19，以及位于第一電極18和第二電極19之間的壓電層20。壓電層20的材質類型不限，例如可以為氮化鋁、氧化鋅或硫化鋅等。
[0036]如圖3所示，該優選實施例中，壓電電路與CMOS電路通過鍵合工藝實現連接。鍵合工藝可以使壓電電路與CMOS電路可靠連接，從而使IC器件具有優良的電氣特性。具體的，在需要進行鍵合的壓電器件的電極表面形成一定厚度的鋁增厚層21，在對應的CMOS器件的電極表面形成一定厚度的鍺增厚層22，在一定溫度和時間內對第一基片11和第二基片16施加一定壓力，鋁增厚層21和鍺增厚層22會粘接在一起，從而可以將壓電電路與CMOS電路導通。
[0037]超聲波指紋識別器件的工作原理為:在第一時刻，將壓電器件的第一電極接固定電位，第二電極輸入高頻信號，在高頻信號作用下，壓電器件發生逆壓電效應，壓電層產生機械震蕩并作為波源向外發射超聲波。逆壓電效應原理如圖4所示，當在壓電層的極化方向上施加電場，壓電層晶體會發生變形，電場去掉后，壓電層晶體的變形隨之消失，這種現象稱為逆壓電效應。超聲波到達手指的真皮層后一部分會被指紋的谷和脊反射回來，該機械震蕩作用于壓電層，從而使第一電極和第二電極產生電荷，壓電器件發生正壓電效應。正壓電效應原理如圖5所示，壓電層在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷，當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀態，這種現象稱為正壓電效應。因此，在第二時刻，接收指紋谷和脊反射回來的信號，并據此生成指紋的灰度圖像。CMOS器件用于對信號進行放大、讀取和存儲等處理。
[0038]本發明實施例還提供一種顯示面板，包括顯示基板和如前述任一技術方案的IC器件，顯示基板的非顯示區域設置有多個連接信號端，IC器件的所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端與所述多個連接信號端對應綁定連接。
[0039]該顯示面板應用于顯示設備，顯示設備具有指紋識別功能，并且，顯示設備的前面板無需如現有技術那樣為指紋識別模塊預留開孔，因此可以提高顯示設備的屏占比；同時由于超聲波指紋識別器件的信號穿透性比較強，因此，也無需采用厚度要求苛刻的保護層，從而大大降低了顯示設備的制作成本。
[0040]本發明實施例還提供一種顯示設備，包括前述技術方案的顯示面板。該顯示設備具有指紋識別功能，并且屏占比較高，制作成本較低。顯示設備的具體類型不限，可以是手機、平板電腦、導航儀等各類移動終端產品。
[0041]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種集成電路器件，包括第一基片以及設置于第一基片上的多個觸摸信號端和多個顯示信號端，所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端用于與顯示基板的非顯示區域所設置的多個連接信號端對應綁定連接，其特征在于，所述集成電路器件還包括設置于第一基片上的超聲波指紋識別器件。2.如權利要求1所述的集成電路器件，其特征在于，所述多個觸摸信號端、所述多個顯示信號端，以及所述超聲波指紋識別器件設置于第一基片的同一側表面。3.如權利要求1所述的集成電路器件，其特征在于，所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端設置于第一基片的一側表面，所述超聲波指紋識別器件設置于第一基片的另一側表面。4.如權利要求3所述的集成電路器件，其特征在于，所述超聲波指紋識別器件包括:設置于第一基片且包含多個CMOS器件的CMOS電路、與第一基片間隔設置的第二基片，以及設置于第二基片面向第一基片的一側表面且包含多個壓電器件的壓電電路，所述壓電電路與CMOS電路相連接。5.如權利要求4所述的集成電路器件，其特征在于，所述壓電器件包括相對設置的第一電極和第二電極，以及位于第一電極和第二電極之間的壓電層。6.如權利要求5所述的集成電路器件，其特征在于，所述壓電層的材質包括氮化鋁、氧化鋅或硫化鋅。7.如權利要求4所述的集成電路器件，其特征在于，所述壓電電路與CMOS電路通過鍵合工藝實現連接。8.如權利要求4?7任一項所述的集成電路器件，其特征在于，所述第一基片為硅基片，所述第二基片為硅基片。9.一種顯示面板，其特征在于，包括顯示基板和如權利要求1?8任一項所述的集成電路器件，所述顯示基板的非顯示區域設置有多個連接信號端，所述集成電路器件的所述多個觸摸信號端和所述多個顯示信號端與所述多個連接信號端對應綁定連接。10.一種顯示設備，其特征在于，包括如權利要求9所述的顯示面板。
【文檔編號】H01L27/12GK106056077SQ201610371572
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】劉英明, 董學, 薛海林, 王海生, 陳小川, 丁小梁, 楊盛際, 許睿, 李昌峰, 劉偉, 王鵬鵬
【申請人】京東方科技集團股份有限公司