CN107423691A - 一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法。该指纹传感器包括：CMOS传感器、导光玻璃、发光源以及油墨层。通过在油墨层开设有多个贯穿的小孔，当手指接触到屏幕玻璃后，指纹的影像通过小孔投影到导光玻璃，并在CMOS传感器上形成指纹图像。可见，本方案的结构简单，降低了指纹传感器的组装流程。并且，油墨层的小孔阵列紧挨着屏幕玻璃，因此指纹图像获取的过程中手指与指纹传感器的距离更近，提高了指纹识别的效率。除此，本方案可以在油墨层的任意位置上打小孔，因此指纹识别装置可以设置在非显示区的任意位置，且由于是在油墨层打孔，屏幕的颜色不会影响指纹识别的效率，并且无需对玻璃进行开窗处理，更加利于屏幕的外观设计。

Description

一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，更具体涉及一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法。

背景技术

随着科技的不断发展，电子设备的种类越来越多样化，电子设备的操作也越来越丰富，指纹识别功能得到了快速的发展。

通常，电子设备将指纹传感器设置在屏幕的下方，然而随着电子产品的个性化，外壳的玻璃根据需要会涂上不同的颜色，此时，涂色的玻璃会影响光的穿透率，进而导致指纹传感器的识别效率降低。为了避免玻璃对光的穿透率的影响，通常会在玻璃上对应指纹传感器的位置进行开窗，然而这种方式会破坏正面玻璃的完整性，并影响屏幕的整面图案设计。

因此，如何提供一种指纹传感器以及电子设备，能够在保证屏幕完整性设计的情况下，提高指纹传感器的识别效率成为当前亟待解决的一大技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法，简化了组装流程，提高了指纹识别效率，并且保证屏幕的完整性设计。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种指纹传感器，包括：

CMOS传感器；

导光玻璃，设置在所述CMOS传感器靠近电子设备屏幕玻璃的一侧；

发光源，设置在所述导光玻璃靠近所述屏幕玻璃的一侧，并且所述发光源的发光轴与所述导光玻璃所在的平面呈预设角度；

油墨层，设置在所述屏幕玻璃靠近所述导光玻璃的一侧，所述油墨层开设有多个小孔，多个所述小孔成阵列排布，且所述小孔沿垂直于所述导光玻璃的方向上贯穿所述油墨层。

可选的，还包括：

第一胶粘层，设置在所述油墨层与所述导光玻璃之间，且折射率与所述屏幕玻璃的折射率相同。

可选的，还包括：

第二胶粘层，设置在所述油墨层与所述屏幕玻璃之间，且折射率与所述屏幕玻璃的折射率相同。

可选的，所述小孔的直径为第一预设值。

可选的，任意相邻两个所述小孔的间距均为第二预设值。

可选的，多个所述小孔呈预设图案的均匀排布方式。

一种电子设备，包括任意一项所述的指纹传感器。

可选的，还包括：

微处理器，与所述CMOS传感器电连接，接收所述CMOS传感器获取到的指纹图像，并对所述指纹图像进行比对。

一种指纹传感器制造方法，应用于任意一项所述的指纹传感器，包括：

提供CMOS传感器；

在所述CMOS传感器上层设置有导光玻璃；

利用微孔刻蚀工艺，在油墨层刻蚀直径为第一预设值、间距为第二预设值的小孔阵列；

将所述油墨层利用所述第一胶粘层粘合在所述导光玻璃远离所述CMOS传感器的一侧。

可选的，还包括：

将油墨层利用所述第二胶粘层粘合在所述屏幕玻璃靠近所述导光玻璃的一面。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例提供了一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法，其中，该指纹传感器包括：CMOS传感器、导光玻璃、发光源以及油墨层。其中油墨层开设有多个小孔，多个所述小孔成阵列排布，且所述小孔沿垂直于所述导光玻璃的方向上贯穿所述油墨层。当手指接触到屏幕玻璃后，指纹的影像通过所述小孔，投影到导光玻璃，然后在CMOS传感器上形成小孔成像(即指纹图像)。由于本方案中各组件的结构简单，因此降低了指纹传感器的组装流程，并且，油墨层的小孔阵列紧挨着屏幕玻璃，因此指纹图像获取的过程中手指与指纹传感器的距离更近，提高了指纹识别的效率。除此，通常，在玻璃屏幕的非显示区设置有油墨层，以实现不同色彩的要求，而本方案可以在油墨层的任意位置上打小孔，因此指纹识别装置可以设置在非显示区的任意位置，且由于是在油墨层打孔，使得该指纹传感器受玻璃屏幕涂色的影响较小，并且无需对玻璃进行开窗处理，更加利于屏幕的非显示区的外观设计。

附图说明

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中电子设备(如手机)的外观示意图；

图2为现有技术中指纹传感器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种指纹传感器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的指纹传感器中小孔阵列的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种指纹传感器制造方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种指纹传感器的结构示意图。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

请结合图1和图2，其中，图1为现有技术中电子设备(如手机)的外观示意图，图2为现有技术中指纹传感器的结构示意图。通常，指纹传感器1包括CMOS传感器101、镜头模块102以及光源103，其中，镜头模块102包括两层玻璃，在两层玻璃之间设置有微孔点阵膜。电子设备将指纹传感器1设置在屏幕2的下方，且在屏幕2对应指纹传感器1的位置上进行玻璃开窗处理，得到开窗3，以保障手指能够与指纹传感器1的表面接触，进而获取指纹。然而，屏幕2除显示区以外的非显示区201，通常会为了遮挡设置在非显示区201下方的电路而进行涂色处理，如将屏幕的非显示区涂成黑色、白色以及其他颜色，形成了屏幕的边框区。

随着电子设备造型的多样化，会对屏幕的非显示区进行预设图案的处理，如，将图1中手机屏幕的非显示区设置成青花瓷图案，然而，由于目前的指纹传感器要求屏幕对应的位置进行开窗，使得该青花瓷的图案变得不完整，即，开窗影响了电子设备的外观设计。

有鉴于此，发明人提供了一种指纹传感器，如图3所示，该指纹传感器3包括：CMOS传感器301、导光玻璃302、发光源303以及油墨层304。

其中，导光玻璃302设置在CMOS传感器301靠近电子设备屏幕玻璃2的一侧。发光源303设置在导光玻璃302靠近屏幕玻璃的一侧，并且发光源303的发光轴与导光玻璃302所在的平面呈预设角度。并且，在屏幕玻璃2靠近导光玻璃302的一侧设置有油墨层304，油墨层304开设有多个小孔，多个小孔成阵列排布，且小孔沿垂直于导光玻璃的方向上贯穿油墨层，如图4所示。

基于上述结构，当手指接触到屏幕玻璃后，指纹的影像通过小孔，投影到导光玻璃302，然后在CMOS传感器301上形成小孔成像(即指纹图像)。并且，相比于图2中指纹传感器的结构，本实施例在CMOS传感器和发光源之间只包含一层导光玻璃，而现有技术中镜头模块需要包括多层玻璃以及微孔点阵膜，因此，本方案中各组件的结构简单，从而降低了指纹传感器的组装流程。

除此，本方案中油墨层的小孔阵列紧挨着屏幕玻璃，因此指纹图像获取的过程中手指与指纹传感器的距离更近，提高了指纹识别的效率。并且目前玻璃屏幕的非显示区需要通过设置油墨层实现涂色处理，以实现不同色彩的要求，因此，本方案中只需对油墨层进行打孔即可，进一步简化了指纹传感器的制作流程。

基于上述原理，本方案可以将指纹传感器设置在非显示区的任意位置，无需对玻璃进行开窗处理，并且由于是在油墨层打孔，使得该指纹传感器受玻璃屏幕涂色的影响较小，更加利于屏幕的非显示区的外观设计。

具体的，本实施例提供了一种指纹传感器制造方法，用于制造上述指纹传感器，如图5所示，包括步骤：

S51、提供CMOS传感器。

S52、在CMOS传感器上层设置有导光玻璃。

S53、利用微孔刻蚀工艺，在油墨层刻蚀直径为第一预设值、间距为第二预设值的小孔阵列。

S54、将油墨层利用第一胶粘层粘合在导光玻璃远离CMOS传感器的一侧。

除此，还可以将油墨层利用第二胶粘层粘合在屏幕玻璃靠近导光玻璃的一面。

在上述实施例的基础上，如图6所示，本实施例提供的指纹传感器还包括第一胶粘层601，该第一胶粘层601设置在所述油墨层304与所述导光玻璃302之间，且折射率与所述屏幕玻璃2的折射率相同。

可选的，本实施例提供的指纹传感器还可以包括第二胶粘层602，该第二胶粘层602设置在所述油墨层304与所述屏幕玻璃2之间，且折射率与所述屏幕玻璃的折射率相同。

在本实施例中，将小孔的直径均设置为第一预设值。并且，任意相邻两个所述小孔的间距设置为第二预设值。这样能够保证在采集指纹时，指纹图案的均匀。并且，多个所述小孔可以呈预设图案的均匀排布方式，如图4中，小孔阵列形成的图像为圆形，除此，还可以为矩形等图案。

在上述实施例的基础上，本实施例还提供了一种电子设备，安装有上述的指纹传感器，在本实施例中，并不限定指纹传感器的安装位置。且，该电子设备还可以包括微处理器，该微处理器与所述CMOS传感器电连接，接收所述CMOS传感器获取到的指纹图像，并对所述指纹图像进行比对。

综上，本发明实施例提供了一种指纹传感器、电子设备以及指纹传感器制造方法，其中，该指纹传感器包括：CMOS传感器、导光玻璃、发光源以及油墨层。其中油墨层开设有多个小孔，多个所述小孔成阵列排布，且所述小孔沿垂直于所述导光玻璃的方向上贯穿所述油墨层。当手指接触到屏幕玻璃后，指纹的影像通过所述小孔，投影到导光玻璃，然后在CMOS传感器上形成小孔成像(即指纹图像)。由于本方案中各组件的结构简单，因此降低了指纹传感器的组装流程，并且，油墨层的小孔阵列紧挨着屏幕玻璃，因此指纹图像获取的过程中手指与指纹传感器的距离更近，提高了指纹识别的效率。除此，通常，在玻璃屏幕的非显示区设置有油墨层，以实现不同色彩的要求，而本方案可以在油墨层的任意位置上打小孔，因此指纹识别装置可以设置在非显示区的任意位置，且由于是在油墨层打孔，使得该指纹传感器受玻璃屏幕涂色的影响较小，并且无需对玻璃进行开窗处理，更加利于屏幕的非显示区的外观设计。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种指纹传感器，其特征在于，包括：

CMOS传感器；

导光玻璃，设置在所述CMOS传感器靠近电子设备屏幕玻璃的一侧；

发光源，设置在所述导光玻璃靠近所述屏幕玻璃的一侧，并且所述发光源的发光轴与所述导光玻璃所在的平面呈预设角度；

油墨层，设置在所述屏幕玻璃靠近所述导光玻璃的一侧，所述油墨层开设有多个小孔，多个所述小孔成阵列排布，且所述小孔沿垂直于所述导光玻璃的方向上贯穿所述油墨层。

2.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，还包括：

第一胶粘层，设置在所述油墨层与所述导光玻璃之间，且折射率与所述屏幕玻璃的折射率相同。

3.根据权利要求1或2所述的指纹传感器，其特征在于，还包括：

第二胶粘层，设置在所述油墨层与所述屏幕玻璃之间，且折射率与所述屏幕玻璃的折射率相同。

4.根据权利要求1所述的指纹传感器，其特征在于，所述小孔的直径为第一预设值。

5.根据权利要求4所述的指纹传感器，其特征在于，任意相邻两个所述小孔的间距均为第二预设值。

6.根据权利要求5所述的指纹传感器，其特征在于，多个所述小孔呈预设图案的均匀排布方式。

7.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的指纹传感器。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，还包括：

微处理器，与所述CMOS传感器电连接，接收所述CMOS传感器获取到的指纹图像，并对所述指纹图像进行比对。

9.一种指纹传感器制造方法，应用于如权利要求1-6中任意一项所述的指纹传感器，其特征在于，

提供CMOS传感器；

在所述CMOS传感器上层设置有导光玻璃；

利用微孔刻蚀工艺，在油墨层刻蚀直径为第一预设值、间距为第二预设值的小孔阵列；

将所述油墨层利用所述第一胶粘层粘合在所述导光玻璃远离所述CMOS传感器的一侧。

10.根据权利要求9所述的指纹传感器制造方法，其特征在于，还包括：

将油墨层利用所述第二胶粘层粘合在所述屏幕玻璃靠近所述导光玻璃的一面。