CN105701465A

CN105701465A - 指纹成像单元及其形成方法

Info

Publication number: CN105701465A
Application number: CN201610018342.5A
Authority: CN
Inventors: 朱虹; 房伟; 凌严; 郑娅洁; 那志成
Original assignee: Shanghai Luoji Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Luoji Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2036-01-12
Also published as: CN105701465B

Abstract

一种指纹成像单元及其形成方法，其中指纹成像单元包括：导光衬底，包括第一面、与所述第一面相对第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面；形成于所述导光衬底第二面上的多个网点，用于形成从第一面出射的感测光；设置于所述第一面中的感光器件。本发明通过在所述导光衬底第二面上设置的多个网点，省略了导光板的使用，从而简化了指纹成像单元的结构，减小了指纹成像单元的厚度，提高了指纹成像单元的集成度，降低了指纹成像单元的制造成本和工艺难度。

Description

指纹成像单元及其形成方法

技术领域

本发明涉及指纹感测领域，特别涉及一种指纹成像单元及其形成方法。

背景技术

指纹识别技术通过指纹成像单元采集到人体的指纹图像，然后与指纹识别系统里已有指纹成像信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如：公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。

指纹识别技术中所采用的成像单元，有一种是通过光学成像单元采集人体的指纹图像。在进行指纹感测时，手指按压在光学式指纹成像单元的感测平面上，由光源产生的入射光透射至感测平面上的手指表面，在手指表面发生反射和折射，经手指反射形成的反射光透射至图像传感器，由图像传感器采集获得手指的指纹图像。

但是现有技术中的指纹成像单元存在结构复杂、体积较大，难以提高集成度的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种指纹成像单元及其形成方法，以简化结构、减小体积、提高集成度。

为解决上述问题，本发明提供一种指纹成像单元，包括：

导光衬底，包括第一面、与所述第一面相对第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面；

设置于所述导光衬底侧面上的光源，用于产生入射光；

形成于所述导光衬底第二面上的多个网点，多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；或者多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；

设置于所述导光衬底第一面中的感光器件，用于将经手指反射形成的带有指纹信息的反射光信号转换为电信号。

可选的，所述多个网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；沿远离光源方向，所述网点的密度逐渐增大。

可选的，所述多个网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；沿远离光源方向，所述网点的密度逐渐减小。

可选的，在垂直所述导光衬底第二面的方向上，所述网点的尺寸在0.1μm到100μm范围内；在平行所述导光衬底第二面的平面内，所述网点的尺寸在0.1μm到100μm范围内。

可选的，所述网点的形状为圆形或方形。

可选的，所述网点包括凹坑或凸点。

可选的，所述网点为凸点，所述网点材料的折射率大于所述导光衬底的折射率。

可选的，所述网点的材料包括：氧化铟锡或氮化硅。

可选的，所述网点为凹坑，所述凹坑通过刻蚀或激光加工的方式形成。

可选的，凹坑状的网点通过激光加工的方式形成；所述网点的形状为圆形，所述网点的直径和深度在10μm到100μm范围内。

可选的，所述凹坑状的网点通过刻蚀的方式形成；所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底第二面的掩膜层。

可选的，所述掩膜层的材料包括金属、抗酸膜或抗酸漆。

可选的，所述指纹成像单元还包括贴付于所述导光衬底第二面的调节膜；所述网点为位于所述调节膜未连接导光衬底一面上的凹坑。

可选的，所述凹坑通过转印的方式形成于所述调节膜未连接导光衬底的一面上。

可选的，所述调节膜的材料包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

可选的，所述调节膜通过UV胶或光学胶贴付于所述导光衬底第二面。

可选的，所述调节膜的厚度大于0.05mm且小于0.2mm。

可选的，所述导光衬底包括玻璃衬底或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

可选的，所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底第二面的反射层。

可选的，所述反射层的材料包括金属或油墨。

可选的，所述反射层的材料为油墨；所述油墨的颜色为白色或银色。

可选的，所述反射层的材料为金属；所述反射层的材料为铝或银。

相应的，本发明还提供一种指纹成像单元的形成方法，包括：

提供导光衬底，所述导光衬底包括第一面、与所述第一面相对第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面；

形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点，多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；或者多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；

在所述导光衬底第一面中形成感光器件，所述感光器件用于将经手指反射形成的带有指纹信息的反射光信号转换为电信号；

在所述导光衬底侧面上设置光源，用于产生入射光。

可选的，所述网点为凸点，所述网点材料的折射率大于所述导光衬底的折射率，形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点的步骤包括：形成覆盖所述导光衬底第二面的网点材料层；刻蚀所述网点材料层，以形成所述网点。

可选的，形成所述网点材料层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式形成所述网点材料层。

可选的，形成所述网点材料层的步骤中，所述网点材料层的厚度在到范围内。

可选的，所述网点为凹坑，形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点的步骤包括：通过刻蚀或者激光加工的方式形成所述网点。

可选的，通过刻蚀的方式形成所述网点；形成所述网点的步骤包括：在所述导光衬底第二面上形成图形化的掩膜层；以所述掩膜层为掩模，刻蚀所述导光衬底，在所述导光衬底第二面上形成网点。

可选的，刻蚀所述导光衬底的步骤包括：通过氢氟酸湿法刻蚀的方式形成所述网点。

可选的。所述掩膜层的材料包括金属、抗酸膜或抗酸漆。

可选的，形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点的步骤包括：提供调节膜；在所述调节膜的一面上形成网点；将所述调节膜未形成有网点的一面与所述导光衬底的第二面相对贴合。

可选的，提供调节膜的步骤中，所述调节膜的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；在所述调节膜的一面上形成网点的步骤包括：通过转印的方式在所述调节膜的一面上形成网点。

可选的，将所述调节膜与所述导光衬底相贴合的步骤包括：通过UV胶或光学胶将所述调节膜未形成有网点的一面与所述导光衬底的第二面相对贴合。

可选的，所述形成方法还包括：在所述导光衬底第二面上设置反射层。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明通过在所述导光衬底第二面上设置的多个网点，多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；或者多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光。光源产生的入射光经所述导光衬底的传播形成感测光，省略了导光板的使用，从而简化了指纹成像单元的结构，减小了指纹成像单元的厚度，提高了指纹成像单元的集成度，降低了指纹成像单元的制造成本和工艺难度。

本发明可选方案中，所述网点可以是通过膜层刻蚀所形成的凸点，也可以是通过刻蚀或激光加工方式所形成凹坑。因此形成所述网点的工艺难度较低，有利于降低所述指纹成像单元的制造成本。

本发明的可选方案中，指纹成像单元还包括设置于所述导光衬底第二面上的反射层，以提高从所述导光衬底第一面出射的感测光的强度，有利于提高所述指纹成像单元的成像质量，有利于提高所述指纹成像单元的性能。

附图说明

图1是一种指纹成像单元的原理示意图；

图2是另一种指纹成像单元的原理示意图；

图3是一种指纹成像单元的结构示意图；

图4是另一种指纹成像单元的结构示意图；

图5至图7是本发明指纹成像单元第一实施例的结构示意图；

图8是本发明指纹成像单元第二实施例的局部放大图；

图9是本发明指纹成像单元第三实施例的局部放大图；

图10和图11是本发明指纹成像单元第四实施例的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中的指纹成像单元存在结构复杂，体积大的问题。现结合现有技术中指纹成像单元的结构分析其厚度过大的原因：

参考图1，示出了一种指纹成像单元的原理示意图。

LED光源11产生的初始光经导光板12形成均匀入射光；均匀的入射光经三棱镜13的第一直角边13a投射至三棱镜13的斜边13b上，入射光在三棱镜13的斜边13b上发生全反射形成反射光；反射光经三棱镜13的第二直角边13c出射，经凸透镜14聚焦，投射至图像传感器15。

当手指16按压在三棱镜13的斜边13b上时，手指表面的指纹会影响入射光在所述斜边13b上的全反射：指纹的脊线与三棱镜13的斜边13b紧密接触，入射光在所述斜边13b的全反射被破坏；指纹的谷线与三棱镜13的斜边13b存在一定间隙，入射光依旧在所述斜边13b上形成全反射。入射光在所述三棱镜13斜边13b发生反射所形成的反射光的强度与指纹的脊线和谷线的分布相关，因此所述图像传感器15根据反射光光强所获得的图像为指纹图像。

但是这种结构的指纹成像单元需要一定的光线路程，传感器结构复杂、体积较大，难以提高集成度的问题。

参考图2，示出了另一种指纹成像单元的原理示意图。

LED光源21产生的初始光经导光板22形成均匀入射光，所述导光板22包括表面设置有图像传感器23的第一面22a和所述第一面22a相对的第二面22b；所述入射光从所述导光板22的第一面22a出射；所述入射光依次透射位于所述导光板22第一面22a上的图像传感器23和保护层24，投射至所述保护层24未接触所述图像传感器23的上表面24a，在所述保护层24的上表面24a发生反射和透射；经所述反射层24的上表面24a反射形成的反射光再透射所述保护层24透射至所述图像传感器23。

当手指25按压在所述保护层24的上表面24a上时，手指25表面的指纹会影响入射光在所述保护层24上表面24a的反射和折射：指纹的脊线和谷线对所述入射光的反射强度不同，这样由所述保护层24上表面24a反射形成的反射光就携带有指纹信息，所述图像传感器23采集反射光所形成的图像为指纹图像。

参考图3，示出了一种指纹成像模组的结构示意图。

图像传感器31经UV胶或双面胶贴付到导光板32的上表面，芯片33通过异向导电胶膜(AnisotropicConductiveFilm,ACF)工艺贴合在图像传感器31未连接所述导光板32的一面上。柔性电路板(FlexiblePrintedCircuitBoard,FPC)一端与所述图像传感器31相连，另一端弯折到所述导光板32背面与所述导光板32未设置有图像传感器的下表面贴合。所述导光板32的一侧设置有一个通孔，设置在所述柔性电路板上的LED光源35，在柔性电路板34弯折后刚好位于所述通孔内，且所述LED光源35的发光面朝向所述通孔的侧壁。

为了提高光的利用率，所述导光板32的厚度与所述LED光源35的发光面的尺寸相当，从而使所述LED光源35产生的初始光能够尽可能多的投射入所述导光板32，从而提高从所述导光板32上表面出射的入射光的强度。但是由于导光板32的使用，也提高了所述指纹成像模组结构的复杂程度，增加了所述指纹成像模组的厚度，增加了提供集成度的难度。

参考图4，示出了另一种指纹成像模组的结构示意图。

所述导光板41包括表面设置有图像传感器42的出射区41a和表面未设置有图像传感器42的入射区41b，所述导光板41的入射区41b内设置有通孔，所述LED光源43设置于所述通孔内。

为了提高光的利用率，设置有LED光源43的导光板41的入射区41b的厚度与所述LED光源43发光面尺寸相当，从而使所述LED光源43所产生的初始光能够尽可能多的投射入所述导光板41内；由于所述导光板41的出射区41a内未设置有LED光源，因此所述出射区41a导光板41的厚度可以进一步减小，从而达到减小所述指纹成像模组厚度的目的。由于注塑工艺限制，所述导光板41的厚度最小只能达到0.2mm，无法进一步减小。

由此看来，现有技术中的指纹成像模组需要设置导光板使LED光源产生的点光源形成均匀的面光源。而且在光的利用效率和制作工艺的限制下，也无法有效的减小所述导光板的厚度。因此导光板的使用使现有技术中的指纹成像模组结构复杂，厚度较大，制造成本较高。

为解决所述技术问题，本发明提供一种指纹成像单元，包括：

导光衬底，包括第一面、与所述第一面相对第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面；设置于所述导光衬底侧面上的光源，用于产生入射光；形成于所述导光衬底第二面上的多个网点，多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；或者多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；设置于所述导光衬底第一面中的感光器件，用于将经手指反射形成的带有指纹信息的反射光信号转换为电信号。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图5，示出了本发明指纹成像单元第一实施例的结构示意图。

所述指纹成像单元包括：

导光衬底100，包括第一面100a、与所述第一面100a相对第二面100b以及位于所述第一面100a和第二面100b之间的侧面100l；设置于所述导光衬底100侧面100l上的光源110，用于产生入射光；设置于所述导光衬底100第一面100a中的感光器件130，用于将经手指反射形成的带有指纹信息的反射光信号转换为电信号。

所述导光衬底100用于提供工艺平台，还用于传导所述光源110产生的光线，使点光源转换成面光源，以形成从所述导光衬底100第一面100a出射的均匀感测光。具体的，所述导光衬底100包括玻璃衬底或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

光源110用于产生入射光。具体的，所述光源110为LED光源。本实施例中，所述光源110位于所述导光衬底110的侧面100l，所述光源110的发光面朝向所述导光衬底100的侧面100l设置，以使所述光源110产生的光能够射入所述导光衬底100内。

所述感光器件130用于采集经手指反射的反射光，并将所述反射光的光信号转换为电信号，后续根据所述电信号以获得指纹图像。所述感光器件130的具体结构与现有技术相同，本发明在此不再赘述。

结合参考图6，示出了图5中沿A方向视图的示意图。

所述指纹成像单元还包括：形成于所述导光衬底100第二面100b上的多个网点120，多个所述网点120用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底100第一面100a出射的感测光；或者多个所述网点120用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底100第二面100b出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底100第一面a出射的感测光。

具体的，本实施例中，所述多个网点120用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底100第一面100a出射的感测光。由于所述网点120反射所述入射光，因此有网点120设置的区域，从所述导光衬底100第一面100a相应区域出射的感测光强度被增强。

由于所述光源110设置于所述导光衬底100的一端，所以在靠近光源110的位置，由光源110产生的入射光直接从所述导光衬底100第一面100a出射而形成的感测光强度较大，所以在靠近光源110的位置所述网点120的密度较小；而在远离光源110的位置，由所述入射光直接从所述第一面100a出射而形成的感测光强度较小，因此在远离光源110的位置所述网点120的密度较大，以增强所述导光衬底100第二面100b对所述入射光的反射率，提高从所述导光衬底100第一面100a出射的感测光的强度，从而使点光源转换为强度分布均匀的面光源。也就是说，本实施例中，沿远离光源110方向，所述网点120的密度逐渐增大。

结合参考图7，示出了图5中圈150的局部放大示意图。

所述网点120包括凸点或凹坑。本实施例中，所述网点120为开口朝向所述的导光衬底100第二面100b的凹坑，可以通过刻蚀或激光加工的方式在所述导光衬底100第二面100b上形成。

所述网点120的尺寸如果太小，则无法实现对投射至所述导光衬底100第二面100b上的入射光的反射；所述网点120的尺寸如果太大，则会影响所述导光衬底100对所述入射光的传导。具体的，在垂直所述导光衬底100第二面100b的方向上，所述网点120的尺寸在0.1μm到100μm范围内；在平行所述导光衬底100第二面100b的平面内，所述网点120的尺寸在0.1μm到100μm范围内。

此外，所述网点120的形状可以为圆形也可以为方形。优选的，所述网点120的形状为圆形，能够有效破坏入射光在所述导光衬底100第二面100b上的全反射路径，使所述导光衬底100第二面100b实现对所述入射光的反射，使所述入射光形成从所述导光衬底100第一面100a出射的感测光。而且形成圆形的所述网点120的工艺难度较低，能够降低形成所述指纹成像单元的工艺成本。

本实施例中，所述网点120是通过激光加工的方式在所述导光衬底100第二面100b上形成的，因此所形成的网点120的形状为圆形凹坑，且所述网点的直径和深度在10μm到100μm范围内。具体的，所述圆形凹坑的直径和深度可以通过激光加工工艺中的激光强度和激光束宽控制。

参考图8，示出了本发明指纹成像单元第二实施例的局部放大图。

本实施例与第一实施例相同之处本发明在此不再赘述，本实施例与第一实施例不同之处在于，本实施例中，圆形凹坑状的所述网点220是通过刻蚀的方式在所述导光衬底200第二面200b上形成的。

因此所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底200第二面200b的掩膜层221。

所述掩膜层221用于定义所述网点220的尺寸和位置，在刻蚀形成所述网点220的工艺过程中起刻蚀掩模的作用。因此所述掩膜层221内具有与所述网点220相对应的图形，露出需要形成网点220的导光衬底200第二面200b。

具体的，形成所述掩膜层221的步骤包括：形成覆盖所述导光衬底200第二面200b的掩膜材料层；通过光刻以及掩模刻蚀工艺刻蚀所述掩膜材料层，形成所述掩膜层221。

本实施例中，在形成所述掩膜层221之后，进一步将形成有所述掩膜层221的导光衬底200放入刻蚀溶液(如氢氟酸溶液)中对所述导光衬底200进行刻蚀，以形成所述网点220。未被所述掩膜层221覆盖的所述导光衬底200会受到刻蚀溶液的腐蚀；而被所述掩膜层221覆盖的所述导光衬底200不会受到刻蚀溶液的影响，从而形成所述凹坑状的网点220。

具体的，所述掩膜层221的材料可以包括金属、抗酸膜或抗酸漆等耐腐蚀材料。

此外，本实施例中，所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底200第二面200b的反射层222。

具体的，所述反射层222用于反射从所述导光衬底200第二面200b出射光线，以增强从所述导光衬底200第一面出射感测光的强度。具体的，所述反射层222的材料可以为金属或油墨。

本实施例中，所述指纹成像单元通过双面胶或UV胶设置于柔性电路板230上，通过所述柔性电路板230与其他电路元件相连。所述反射层222设置于所述柔性电路板230和所述导光衬底200之间。

当所述反射层222的材料为金属时，可以为设置于所述柔性电路板230和所述导光衬底之间的金属片，具体的，所述金属可以为铝或银等反射率较高的金属。

当所述反射层222的材料为油墨时，可以为涂覆在所述柔性电路板230上的白色或银色的油墨层，具体的，可以通过丝印的方式在所述柔性电路板230对应于所述指纹成像单元的位置形成所述反射层222。

参考图9，示出了本发明指纹成像单元第三实施例的局部放大图。

本发明与前述实施例的相同之处本发明在此不再赘述。本发明与前述实施例的不同之处在于，所述指纹成像单元还包括贴付于所述导光衬底300第二面300b的调节膜321；所述网点320为位于所述调节膜321未连接导光衬底300一面上的凹坑。

具体的，所述调节膜321通过UV胶或光学胶贴敷于所述导光衬底300第二面300b上；所述调节膜321未连接导光衬底300的一面上具有通过转印方式形成的凹坑状的网点320。

所述调节膜321可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET膜)。导光板通常采用注塑工艺形成，由于注塑工艺的限制，导光板的厚度最小只能做到0.2mm，而聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度能够做到很小，最小厚度可以做到0.05mm。因此采用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜替代导光板能够有效减小所述指纹成像单元的厚度，提高其集成度。所以所述调节膜321的厚度在0.05mm到0.2mm范围内。

参考图10和图11，其中图11是图10中BB线的剖视图，示出了本发明指纹成像单元第四实施例的结构示意图。

本实施例中，所述多个网点420用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底400第二面400b出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底400第一面出射的感测光。由于所述网点420使投射至所述导光衬底400第二面400b上的入射光发生折射，从所述导光衬底400第二面400b出射，因此有网点420设置的区域，从所述导光衬底400第一面相应区域出射的感测光强度被减弱。

由于所述光源410设置于所述导光衬底400的一端，所以在靠近光源410的位置，由光源410产生的入射光直接从所述导光衬底400第一面出射而形成的感测光强度较大，所以在靠近光源410的位置所述网点420的密度较大；而在远离光源410的位置，由所述入射光直接从所述第一面出射而形成的感测光强度较小，因此在远离光源410的位置所述网点420的密度较小，以减少从所述第二面400b出射光的强度，从而提高从所述导光衬底400第一面出射的感测光的强度，从而使点光源转换为强度分布均匀的面光源。也就是说，本实施例中，沿远离光源410方向，所述网点420的密度逐渐减小。

所述网点420为凸点，所述网点420材料的折射率大于所述导光衬底400的折射率。因此使投射至所述导光衬底400第二面400b和所述网点420界面入射光的全反射条件被破坏，所述入射光发生折射，从所述导光衬底400第二面400b出射，其他入射光从所述导光衬底400第一面出射形成感测光。具体的，所述网点420的材料包括氧化铟锡或氮化硅。

此外，为了提高感测光的强度，改善指纹成像单元的成像质量，本实施例中，所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底400第二面400b的反射层422。具体的，所述反射层422用于反射从所述导光衬底400第二面200b出射光线，以增强感测光的强度。具体的，所述反射层422的材料可以为位于印刷电路板422和所述导光衬底400之间的金属片或油墨层。

提供导光衬底，所述导光衬底包括第一面、与所述第一面相对第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面；形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点，多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；或者多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；在所述导光衬底第一面中形成感光器件，所述感光器件用于将经手指反射形成的带有指纹信息的反射光信号转换为电信号。

参考图5至图7，示出了本发明指纹成像单元形成方法第一实施例各个步骤的结构示意图，其中图6是图5中沿A方向视图的示意图；图7是图5中圈150的局部放大示意图。

首先，提供导光衬底100，所述导光衬底100包括第一面100a、与所述第一面100a相对第二面100b以及位于所述第一面100a和第二面100b之间的侧面100l。

所述导光衬底100用于提供工艺平台，还用于传导光源产生的光线，使点光源转换成面光源，以形成从所述导光衬底100第一面100a出射的均匀感测光。具体的，所述导光衬底100包括玻璃衬底或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

结合参考图6，形成位于所述导光衬底100第二面100b上的多个网点120，多个所述网点120用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底100第一面100a出射的感测光；或者多个所述网点120用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底100第二面100b出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底100第一面100a出射的感测光。

结合参考图7，所述网点120包括凸点或凹坑。本实施例中，所述网点120为开口朝向所述的导光衬底100第二面100b的凹坑，可以通过刻蚀或激光加工的方式在所述导光衬底100第二面100b上形成。

继续参考图5，在形成所述网点120之后，在所述导光衬底100第一面100a中形成感光器件130，所述感光器件130用于将经手指反射形成的带有指纹信息的反射光信号转换为电信号。

形成所述感光器件130的步骤之后，在所述导光衬底侧面上设置光源，用于产生入射光。

本实施例中，指纹成像单元的一端连接有柔性电路板，所述指纹成像单元通过所述柔性电路板与其他电路元件相连。柔性电路板玩着后固定于所述指纹成像单元的底部。LED光源通过表面贴装技术(SurfaceMountTechnology,SMT)装配至柔性电路板上，在柔性电路板弯折后，使LED光源的发光面朝向所述导光衬底100的侧面100l。

参考图8，示出了本发明指纹成像单元形成方法第二实施例各个步骤的结构示意图。

因此形成所述网点220的步骤包括：在所述导光衬底200第二面200b上形成图形化的掩膜层221；以所述掩膜层221为掩模，刻蚀所述导光衬底200，在所述导光衬底200第二面220b上形成网点220。

在形成所述掩膜层221之后，进一步将形成有所述掩膜层221的导光衬底200放入刻蚀溶液(如氢氟酸溶液)中对所述导光衬底200进行刻蚀，以形成所述网点220。未被所述掩膜层221覆盖的所述导光衬底200会受到刻蚀溶液的腐蚀；而被所述掩膜层221覆盖的所述导光衬底200不会受到刻蚀溶液的影响，从而形成所述凹坑状的网点220。

此外，为了提高从所述第一面200a出射感测光的强度，改善所形成指纹成像单元的成像效果，本实施例中，所述形成方法还包括：在所述导光衬底第二面上设置反射层222。

具体的，所述指纹成像单元可以通过双面胶或UV胶设置于柔性电路板230上，通过所述柔性电路板230与其他电路元件相连。所述反射层222设置于所述柔性电路板230和所述导光衬底200之间。

本实施例中，在所述柔性电路板230相对应的区域通过丝印的方式涂覆白色或银色的油墨层，在所述柔性电路板230弯折后固定于所述指纹成像单元底部时，所述油墨层即能够提高从所述导光衬底200第二面200b出射光线的反射率，提高从所述导光衬底200第一面出射感测光的强度。

参考图9，示出了本发明指纹成像单元形成方法第三实施例各个步骤的结构示意图。

本发明与前述实施例的相同之处本发明在此不再赘述。本发明与前述实施例的不同之处在于，本实施例中，所述指纹成像单元还包括贴付于所述导光衬底300第二面300b的调节膜321；所述网点320为位于所述调节膜321未连接导光衬底300一面上的凹坑。

因此，形成位于所述导光衬底300第二面300b上的多个网点320的步骤包括：提供调节膜321；在所述调节膜321的一面上形成网点320；将所述调节膜321未形成有网点320的一面与所述导光衬底300的第二面300b相对贴合。

具体的，提供调节膜321的步骤中，所述调节膜321可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET膜)。导光板通常采用注塑工艺形成，由于注塑工艺的限制，导光板的厚度最小只能做到0.2mm，而聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的厚度能够做到很小，最小厚度可以做到0.05mm。因此采用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜替代导光板能够有效减小所述指纹成像单元的厚度，提高其集成度。所以所述调节膜321的厚度在0.05mm到0.2mm范围内。因此，在所述调节膜321的一面上形成网点320的步骤包括：通过转印的方式在所述调节膜320的一面上形成网点320。

在形成网点320之后，将所述调节膜321贴敷于所述导光衬底300上。具体的，将所述调节膜321与所述导光衬底300相贴合的步骤包括：通过UV胶或光学胶将所述调节膜321未形成有网点320的一面与所述导光衬底300的第二面300b相对贴合。

参考图10和图11，示出了本发明指纹成像单元形成方法第四实施例各个步骤的结构示意图，其中图11是图10中BB线的剖视图。

形成位于所述导光衬底400第二面400b上的多个网点420的步骤包括：形成覆盖所述导光衬底400第二面400b的网点材料层；刻蚀所述网点材料层，以形成所述网点。

具体的，形成所述网点材料层的步骤包括：可以通过化学气相沉积的方式形成覆盖所述导光衬底400第二面400b的网点材料层。进一步，所述网点材料层的厚度如果太小，则无法在刻蚀后形成能够使入射光发生折射的网点420；所述网点材料层的厚度如果太大，则容易造成材料浪费和增加工艺难度。本实施例中，所述网点材料层的厚度在到范围内。

此外，为了提高感测光的强度，改善指纹成像单元的成像质量，本实施例中，所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底400第二面400b的反射层421。因此所述形成方法还包括：在所述导光衬底400第二面400b上设置反射层421。

综上，本发明通过在所述导光衬底第二面上设置的多个网点，多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；或者多个所述网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光。光源产生的入射光经所述导光衬底的传播形成感测光，省略了导光板的使用，从而简化了指纹成像单元的结构，减小了指纹成像单元的厚度，提高了指纹成像单元的集成度，降低了指纹成像单元的制造成本和工艺难度。此外本发明可选方案中，所述网点可以是通过膜层刻蚀所形成的凸点，也可以是通过刻蚀或激光加工方式所形成凹坑。因此形成所述网点的工艺难度较低，有利于降低所述指纹成像单元的制造成本。进一步本发明的可选方案中，指纹成像单元还包括设置于所述导光衬底第二面上的反射层，以提高从所述导光衬底第一面出射的感测光的强度，有利于提高所述指纹成像单元的成像质量，改善所述指纹成像单元的性能。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims

1.一种指纹成像单元，其特征在于，包括：

导光衬底，包括第一面、与所述第一面相对的第二面以及位于所述第一面和第二面之间的侧面；

设置于所述导光衬底侧面上的光源，用于产生入射光；

2.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述多个网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生反射，以形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；沿远离光源方向，所述网点的密度逐渐增大。

3.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述多个网点用于在接收到入射光时使所述入射光发生折射从导光衬底第二面出射，以使其他入射光形成从所述导光衬底第一面出射的感测光；沿远离光源方向，所述网点的密度逐渐减小。

4.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，在垂直所述导光衬底第二面的方向上，所述网点的尺寸在0.1μm到100μm范围内；在平行所述导光衬底第二面的平面内，所述网点的尺寸在0.1μm到100μm范围内。

5.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述网点的形状为圆形或方形。

6.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述网点包括凹坑或凸点。

7.如权利要求3所述的指纹成像单元，其特征在于，所述网点为凸点，所述网点材料的折射率大于所述导光衬底的折射率。

8.如权利要求7所述的指纹成像单元，其特征在于，所述网点的材料包括：氧化铟锡或氮化硅。

9.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述网点为凹坑，所述凹坑通过刻蚀或激光加工的方式形成。

10.如权利要求9所述的指纹成像单元，其特征在于，凹坑状的网点通过激光加工的方式形成；所述网点的形状为圆形，所述网点的直径和深度在10μm到100μm范围内。

11.如权利要求9所述的指纹成像单元，其特征在于，所述凹坑状的网点通过刻蚀的方式形成；所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底第二面的掩膜层。

12.如权利要求11所述的指纹成像单元，其特征在于，所述掩膜层的材料包括金属、抗酸膜或抗酸漆。

13.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述指纹成像单元还包括贴付于所述导光衬底第二面的调节膜；所述网点为位于所述调节膜未连接导光衬底一面上的凹坑。

14.如权利要求13所述的指纹成像单元，其特征在于，所述凹坑通过转印的方式形成于所述调节膜未连接导光衬底的一面上。

15.如权利要求13所述的指纹成像单元，其特征在于，所述调节膜的材料包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

16.如权利要求13所述的指纹成像单元，其特征在于，所述调节膜通过UV胶或光学胶贴付于所述导光衬底第二面。

17.如权利要求13所述的指纹成像单元，其特征在于，所述调节膜的厚度大于0.05mm且小于0.2mm。

18.如权利要求1所述的指纹成像单元，其特征在于，所述导光衬底包括玻璃衬底或者聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

19.如权利要求1或7所述的指纹成像单元，其特征在于，所述指纹成像单元还包括：覆盖所述导光衬底第二面的反射层。

20.如权利要求19所述的指纹成像单元，其特征在于，所述反射层的材料包括金属或油墨。

21.如权利要求19所述的指纹成像单元，其特征在于，所述反射层的材料为油墨；所述油墨的颜色为白色或银色。

22.如权利要求19所述的指纹成像单元，其特征在于，所述反射层的材料为金属；所述反射层的材料为铝或银。

23.一种指纹成像单元的形成方法，其特征在于，包括：

在所述导光衬底侧面上设置光源，用于产生入射光。

24.如权利要求23所述的形成方法，其特征在于，所述网点为凸点，所述网点材料的折射率大于所述导光衬底的折射率，形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点的步骤包括：

形成覆盖所述导光衬底第二面的网点材料层；

刻蚀所述网点材料层，以形成所述网点。

25.如权利要求24所述的形成方法，其特征在于，形成所述网点材料层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式形成所述网点材料层。

26.如权利要求24所述的形成方法，其特征在于，形成所述网点材料层的步骤中，所述网点材料层的厚度在到范围内。

27.如权利要求23所述的形成方法，其特征在于，所述网点为凹坑，形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点的步骤包括：通过刻蚀或者激光加工的方式形成所述网点。

28.如权利要求27所述的形成方法，其特征在于，通过刻蚀的方式形成所述网点；

形成所述网点的步骤包括：

在所述导光衬底第二面上形成图形化的掩膜层；

以所述掩膜层为掩模，刻蚀所述导光衬底，在所述导光衬底第二面上形成网点。

29.如权利要求28所述的形成方法，其特征在于，刻蚀所述导光衬底的步骤包括：通过氢氟酸湿法刻蚀的方式形成所述网点。

30.如权利要求28所述的形成方法，其特征在于。所述掩膜层的材料包括金属、抗酸膜或抗酸漆。

31.如权利要求23所述的形成方法，其特征在于，形成位于所述导光衬底第二面上的多个网点的步骤包括：

提供调节膜；

在所述调节膜的一面上形成网点；

将所述调节膜未形成有网点的一面与所述导光衬底的第二面相对贴合。

32.如权利要求31所述的形成方法，其特征在于，提供调节膜的步骤中，所述调节膜的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；在所述调节膜的一面上形成网点的步骤包括：通过转印的方式在所述调节膜的一面上形成网点。

33.如权利要求31所述的形成方法，其特征在于，将所述调节膜与所述导光衬底相贴合的步骤包括：通过UV胶或光学胶将所述调节膜未形成有网点的一面与所述导光衬底的第二面相对贴合。

34.如权利要求23或24所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：在所述导光衬底第二面上设置反射层。