CN108804985A - 指纹成像模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种指纹成像模组和电子设备,所述指纹成像模组包括:光源,用于产生入射光;光路选择层,位于所述光源上,所述光路选择层内具有透光孔,所述透光孔的宽深比小于或等于1,所述入射光经所述透光孔透射所述光路选择层;感测面,透射所述光路选择层的入射光在所述感测面上形成携带有指纹信息的反射光;图像传感器,用于采集所述反射光以获得指纹图像。所述光路选择层能够有效提高信号光的比例、减小噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
Description
技术领域
本发明涉及指纹成像领域,特别涉及一种指纹成像模组和电子设备。
背景技术
指纹识别技术通过指纹成像传感器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。
指纹识别技术所采用的成像方式有光学式、电容式、超声波式等多种技术。其中一种是通过光学成像模组采集人体的指纹图像。光学式指纹成像模组主要包括:保护盖板、光学传感器、集成芯片(IC)、柔性电路板(FPC)和柔性电路板上的电子器件(包括光源LED)、导光板、上保护壳体以及下保护壳体等主要部件。
其中光学传感器是利用非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)、低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)或氧化物半导体薄膜晶体管(OS TFT)等半导体工艺技术,在玻璃基板上制作的;之后经过切割、点胶、粘接等过程实现封装。
但是,现有技术中的指纹成像模组往往存在噪声过大、信噪比较低,影响了所获得指纹图像的质量。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种指纹成像模组和电子设备,以抑制噪声、提高信噪比,改善所获得指纹图像的治疗。
为解决上述问题,本发明提供一种指纹成像模组,包括:
光源,用于产生入射光;光路选择层,位于所述光源上,所述光路选择层内具有透光孔,所述透光孔的宽深比小于或等于1,所述入射光经所述透光孔透射所述光路选择层;感测面,透射所述光路选择层的入射光在所述感测面上形成携带有指纹信息的反射光;图像传感器,用于采集所述反射光以获得指纹图像。
可选的,所述透光孔垂直贯穿所述光路选择层。
可选的,所述光路选择层的厚度在50μm到300μm范围内。
可选的,所述透光孔的宽度小于或等于50μm。
可选的,相邻透光孔之间填充吸光材料。
可选的,所述吸光材料的吸收率在85%以上。
可选的,所述图像传感器包括多个像素单元,所述多个像素单元在平行所述感测面的平面内呈阵列排布;所述透光孔在所述感测面上的投影与所述像素单元在所述感测面上的投影一一对应;或者,多个所述透光孔在所述感测面上的投影位于一个所述像素单元在所述感测面上投影的范围内。
可选的,在所述感测面上,所述透光孔投影面积与所述像素单元投影面积的比值在1:10到1:1范围内。
可选的,所述透光孔内填充材料的透光率在85%以上。
可选的,所述光路选择层位于所述图像传感器和所述感测面之间。
可选的,所述图像传感器包括:器件层和覆盖所述器件层的封装层;所述光路选择层贴合于所述封装层的表面。
可选的,所述光路选择层通过UV胶或光学胶和所述图像传感器贴合。
可选的,所述光路选择层和所述图像传感器之间,UV胶或光学胶的厚度小于20μm。
可选的,所述光路选择层可以通过掩膜刻蚀或者压印的方式形成。
可选的,所述指纹成像模组还包括:保护层,所述保护层覆盖所述感测面。
可选的,所述保护层的厚度在1μm到3μm范围内。
相应的,本发明还提高一种电子设备,包括:本发明的指纹成像模组。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
所述光路选择层中的透光孔具有小于或等于1的宽深比,也就是说,平行所述感测面的平面内,所述透光孔的尺寸小于或等于所述透光孔的深度,因此只有传播角度较小的光线能够经所述透光孔透射所述光路选择层;所以所述光路选择层的设置能够有效提高投射至所述感测面上入射角度较小的入射光的比例,以提高所形成反射光中出射角度较小反射光的比例,减小所形成的反射光中其他角度传播光线的比例,也就是说,所述光路选择层的设置能够有效提高所述反射光中信号光的比例、减小所述反射光中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
本发明可选方案中,所述光路选择层位于所述图像传感器和所述感测面之间;因此不仅所述入射光需要经所述透光孔才能透射所述光路选择层,而且所述反射光也需要经所述透光孔透射所述光路选择层后才能透射至所述图像传感器上;所以当所述反射光经所述透光孔透射时,也只有出射角度较小的反射光能够实现透射,从而能够有效提高所述反射光中信号光的比例、减小所述反射光中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
本发明可选方案中,相邻透光孔之间填充吸光材料,所述吸光材料具有较高的吸收率,能够吸收传播角度较大的光线,从而能够有效减少传播角度较大的入射光透射至所述感测面上而形成传播角度较大的反射光,能够有效抑制噪声光的形成,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
本发明可选方案中,所述透光孔在所述感测面上的投影与所述图像传感器的像素单元在所述感测面上的投影一一对应,即所述透光孔与所述像素单元一一对应,因此经所述入射光经一个所述透光孔透射所述光路选择层,所形成的反射光被一个像素单元采集,所以所述光路选择层的设置能够有效减少像素单元之间的干扰,有利于所述指纹成像模组信噪比的改善。
附图说明
图1是一种指纹成像模组的剖面结构示意图;
图2是图1所示指纹成像模组采集指纹图像时的光路示意图;
图3是是本发明指纹成像模组一实施例的剖面结构示意图;
图4是图3所示指纹成像模组实施例中方框150内结构在指纹采集时入射光的光路示意图;
图5是图3所示指纹成像模组实施例中方框150内结构在指纹采集时反射光的光路示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,现有技术中的指纹成像模组存在噪声过大、信噪比较低的问题。现结合一种指纹成像模组的结构分析其信噪比低问题的原因。
参考图1,示出了一种指纹成像模组的剖面结构示意图。
所述指纹成像模组为超薄型光学式指纹成像模组。所述指纹成像模组是通过光电转换原理实现指纹成像的,包括:光源11、位于所述光源11上的图像传感器12、位于所述图像传感器12上的感测面13。
在采集指纹时,手指按压于所述感测面13上;所述光源11产生的入射光在所述感测面13上发生反射和透射;所形成的反射光投射至所述图像传感器12上;所述图像传感器12采集所述反射光,并进行光电转换和信号处理,实现指纹图像的采集。
参考图2,示出了图1所示指纹成像模组采集指纹图像时的光路示意图。
如图2所示,所述光源11一般为面光源或点光源。当所述光源11为面光源时,所述入射光21是通过反射形成的,而且形成所述入射光21的反射为漫反射,所以所述入射光21为传播方向无规则的漫射光;当所述光源11为点光源时,点光源所产生的所述入射光以一定的发散角出射。因此,所述入射光21的准直性并不是很强,并不都是垂直投射至所述感测面13上的。
由于所述入射光21的准直性较弱,而且所述入射光21以各种角度透射至所述感测面13上,所以所形成反射光22的出射角度也是无规则的,即所述反射光22中包含有多种角度出射的光线;相应的,所述反射光22透射至所述图像传感器12上的角度也是无规则的,以多种角度投射的所述反射光22被所述图像传感器12采集,以获得指纹图像。
但是对于指纹图像的采集而言,垂直所述感测面13传播的反射光22所携带指纹信息较多,因此垂直所述感测面13传播的所述反射光22对于所述图像传感器12而言为有效信号,即所述反射光22为信号光;而其他角度传播的所述反射光22所携带指纹信息较少,而且还会对有效信号的采集造成干扰,所以其他角度透射的所述入射光21为噪声光。
所述图像传感器12对其他角度传播的所述反射光22的采集造成了噪声信号较大的问题,从而容易引起所述指纹成像模组信噪比较低的问题。
为解决所述技术问题,本发明提供一种指纹成像模组,所述光路选择层的设置能够有效提高透射至所述感测面上的入射光中,入射角度较小光线的成分,从而提高所形成反射光中出射角度较小反射光的比例,有利于提高所述反射光中信号光的比例、减小所述反射光中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
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3,示出本发明指纹成像模组一实施例的剖面结构示意图。
所述指纹成像模组包括:
光源110,用于产生入射光;光路选择层120,位于所述光源110上,所述光路选择层120内具有透光孔121,所述透光孔121的宽深比小于或等于1,所述入射光经所述透光孔121透射所述光路选择层120;感测面130,透射所述光路选择层120的入射光在所述感测面130上形成携带有指纹信息的反射光;图像传感器140,用于采集所述反射光以获得指纹图像。
所述光路选择层120中的透光孔121具有小于或等于1的宽深比,也就是说,平行所述感测面130的平面内,所述透光孔121的尺寸小于或等于所述透光孔121的深度,因此只有传播角度较小的光线能够经所述透光孔121透射所述光路选择层120;所以所述光路选择层120的设置能够有效提高投射至所述感测面130上入射角度较小的入射光的比例,以提高所形成反射光中出射角度较小反射光的比例,减小所形成的反射光中其他角度传播光线的比例,也就是说,所述光路选择层120的设置能够有效提高所述反射光中信号光的比例、减小所述反射光中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
结合图4和图5,其中图4示出了图3所示指纹成像模组实施例中方框150内结构在指纹采集时入射光的光路示意图;图5示出了图3所示指纹成像模组实施例中方框150内结构在指纹采集时反射光的光路示意图。
所述光源110用于产生入射光111。
本实施例中,所述光源110为面光源,包括发光二极管(图中未示出)和位于所述发光二极管一侧的导光板(图中未示出)。所述发光二极管用于形成初始光;所述发光二极管所产生的初始光投射进入所述导光板,经所述导光板反射形成光强分布更均匀的入射光111。将所述光源110设置为面光源的做法,能够有效的提高所述入射光111的均匀性,能够有效减小入射光111的入射角度,有利于提高所获的指纹图像的质量。
本实施例中,由于所述入射光111为导光板反射初始光而形成的,所以所述光源111所产生的入射光的准直性能相对较差,所述入射光111中包含有朝向各个方向传播的光线。
本发明其他实施例中,所述光源也可以为线光源或点光源等其他形式的光源。例如,所述光源可以为单个发光二极管。但是点光源或线光源所产生的入射光常常以一定发散角出射,因此将所述光源设置为点光源或线光源的做法,也无法有效提高所产生入射光的准直性。
需要说明的是,所述光源110所产生的入射光111可以为可见光,也可以为不可见光。具体的,所述入射光111可以为近紫外光、紫色光、蓝色光、绿色光、黄色光、红色光、近红外光或白色光等颜色。
光路选择层120用于对透射所述光路选择层120的入射光111进行准直。
具体的,所述光路选择层120内具有透光孔121,用于为所述入射光111的透射提供空间。本实施例中,所述透光孔121垂直贯穿所述光路选择层120,也就是说,所述透光孔121沿垂直所述光路选择层120表面的方向延伸,贯穿所述光路选择层120。所以经所述透光孔121透射所述光路选择层120的入射光111以垂直或近似垂直所述光路选择层120表面的方向传播。
需要说明的是,本实施例中,所述透光孔121内填充有透明材料。所述透光孔121内填充透明材料的做法能够避免不连续介质影响而无法获得指纹图像的问题;还能够降低所述透光孔121内填充材料对入射光111透射的影响,有利于提高所形成指纹成像模组的性能。具体的,填充所述透光孔121的材料可以为光敏树脂或聚酰亚胺树脂。
所述透光孔121内填充材料的透光率不宜太低。所述填充材料透光率如果太大,则会影响入射光111的透射强度,可能会造成指纹图像质量下降,甚至造成无法获得清晰的指纹图像。本实施例中,所述透光孔121内填充材料的透射率在85%以上。具体的,所述填充材料的透射率是指所述填充材料对可见光(波长范围在390nm到780nm)的透射率。
所述透光孔121还用于约束透射所述光路选择层120入射光111的传播方向,以达到减少杂散光的目的。所述透光孔121的宽深比小于或等于1,也就是说,沿延伸方向,所述透光孔121尺寸与垂直延伸方向所述透光孔121尺寸的比值小于或等于1,因此经所述入射光111在透射经过所述透光孔121后,出射的发散角较小,所以将所述透光孔121的宽深比设置在合理范围内,能够有效抑制杂散光,有利于提高信噪比。
本实施例中,相邻透光孔121之间填充有吸光材料122,相邻透光孔121之间填充材料具有相当的吸收率。所以投射至相邻透光孔121之间以及透射至所述透光孔121侧壁上的入射光111会被所述吸光材料122吸收,从而能够有效减少传播角度较大的入射光111透射而形成传播角度较大的反射光,能够有效抑制噪声光的形成,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比;而且还能减少所述入射光111造成干扰的可能,有利于信号增强、噪声抑制,有利于提高信噪比,有利于改善指纹图像质量。
需要说明的是,所述吸光材料122的吸收率不宜太小。所述吸光材料122的吸收率如果太小,则可能会影响所述透光孔121对透射光线的约束能力,可能无法有效减少传播角度较大的入射光111透射,不利于所述指纹成像模组信噪比的提高。所以,所述吸光材料的吸收率85%以上。
本实施例中,所述吸光材料为混合有染料的有机材料(例如混合染料的环氧树脂等),可以将所述吸光材料的颜色设置为黑色,或者将所述吸光材料设置为红外截止的材料,从而提高所述透光孔121对透射光线的约束能力。
还需要说明的是,所述光路选择层121的厚度不宜太大也不宜太小。所述光路选择层121的厚度如果太小,则可能会影响所述透光孔121对透射光线的约束能力,也可能会增大所述光路选择层121的形成工艺难度;所述光路选择层121的厚度如果太大,则可能会使透射所述光路选择层120入射光111的出射角度过小,从而造成透射入射光111的光强过小,引起指纹图像质量不良,甚至可能无法获得清晰的指纹图像,也可能会引起材料浪费、工艺难度增大、不利于厚度减小的问题。具体的,本实施例中,所述光路选择层121的厚度在50μm到300μm范围内。
由于所述透光孔121的宽深比小于或等于1,所以所述透光孔121的宽度小于或等于50μm。也就是说,平行所述光路选择层121表面的平面内,所述透光孔121的尺寸小于或等于50μm。
本实施例中,所述透光孔121在所述光路选择层121表面的投影为圆形,所以所述透光孔121在所述光路选择层121表面投影的直径小于或等于50μm。
所述感测面130用于接受触摸。如图4和图5所示,在进行指纹感测时,手指100按压在所述感测面130上,所述入射光111投射至所述感触面130上,在所述感触面130上发生反射或折射,从而形成携带有指纹信息的反射光112。
需要说明的是,本实施例中,所述光路选择层121的表面直接接受触摸以进行指纹图像采集。所以所述光路选择层121背向所述光源110的表面为所述感测面130。
因此,为了延长所述光路选择层121的使用寿命,提高所述指纹成像模组的稳定性,本实施例中,所述指纹成像模组还包括保护层(图中未示出),所述保护层覆盖所述感测面130。所述保护层为防刮层,能够有效减少所述光路选择层120收到刮伤,提升使用寿命。所述保护层的材料可以为氧化硅或氮化硅中的一种或两种,也可以是其他材料。
所述保护层的厚度不宜太大也不宜太小。所述保护层的厚度如果太小,则可能无法起到保护作用,可能会影响所述指纹成像模组的使用寿命和稳定性;所述保护层的厚度如果太大,则经所述透光孔121透射的入射光111还需透射所述保护层才能形成所述反射光,所以厚度过大的所述保护层可能会使经所述透光孔121透射的入射光111发生散射,不利于所述入射光111的准直,不利于信噪比的提高。具体的,本实施例中,所述保护层的厚度在1μm到3μm范围内。
如图5所示,所述图像传感器140用于采集所述反射光112,并将所述反射光112的光信号转换为电信号,从而获得所述指纹图像。
本实施例中,所述指纹成像模组为超薄型指纹成像模组,所述图像传感器140位于所述感测面130和所述光源110之间;所述入射光111透射所述图像传感器140后投射至所述感测面120上。所以所述光路选择层120位于所述图像传感器140和所述感测面130之间。
所述光路选择层120位于所述图像传感器140和所述感测面130之间;因此不仅所述入射光111需要经所述透光孔121才能透射所述光路选择层120,而且所述反射光112也需要经所述透光孔121透射所述光路选择层120后才能透射至所述图像传感器140上;所以当所述反射光112经所述透光孔121透射时,也只有出射角度较小的反射光112能够实现透射,从而能够有效提高所述反射光112中信号光的比例、减小所述反射光112中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
具体的,所述图像传感器140包括器件层141和覆盖所述器件层141的封装层142,所述光路选择层120贴合于所述封装层142的表面。
所述器件层141内具有感光器件以及连接所述感光器件的互连线。所述反射光112投射至所述器件层141时,被所述感光器件采集并转换为电信号,从而获得指纹图像;所述互连线用于实现感光器件之间以及所述感光器件与外部电路之间的电连接。具体的,所述感光器件可以为感光二极管;所述互连线可以为导体材料所形成的金属互连结构。
所述封装层142覆盖所述器件层141,以实现所述感光器件以及所述互连线与外部环境的隔离,从而提高图像传感器140的稳定性。所以所述封装层142的材料可以为电容性材料,例如UV胶、透明硅胶、电容性光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA)等材料。
所述光路选择层120直接贴合于所述封装层142表面的做法,能够有效减少所述入射光111和所述反射光112的光程长度,特别是能够有效减少所述反射光112的光程长度,有利于降低所述反射光112受到膜层散射作用的几率,有利于减少杂散光,有利于信噪比的提高。
本实施例中,所述光路选择层120通过UV胶或光学胶(图中未示出)和所述图像传感器140贴合。UV胶和光学胶的透光性能较好,能够有效降低对透射光线的影响,从而能够有效减少杂散光的产生,有利于提高信号强度、减少噪声强度。
需要说明的是,所述光路选择层120和所述图像传感器140之间,UV胶或光学胶的厚度不宜太大也不宜太小。所述光路选择层120和所述图像传感器140之间,UV胶或光学胶的厚度如果太小,则不利于所述光路选择层120和所述图像传感器140之间连接强度的增大,不利于所述光路选择层120的固定,不利于使用寿命的延长和稳定性的提高;所述光路选择层120和所述图像传感器140之间,UV胶或光学胶的厚度如果太小,UV胶和光学胶对透射光线的散射不可避免,所以厚度太大的UV胶或光学胶对透射光线的散射作用太强,可能会造成信号强度减小、噪声强度变大的问题,不利于信噪比的提高。具体的,本实施例中,所述光路选择层120和所述图像传感器140之间,UV胶或光学胶的厚度小于20μm。
本实施例中,所述光路选择层120与所述图像传感器140之间通过UV胶或光学胶实现贴合连接。所以所述光路选择层120和所述图像传感器140可以分别加工,之后贴合组装即可。
将所述光路选择层120和所述图像传感器140分别加工的做法,还能够降低形成所述光路选择层120对所述图像传感器140的影响;而且所述光路选择层120内,所述透光孔121的宽深比较小,所以所述将所述光路选择层120分别加工的方法,能够有效降低所述光路选择层120的形成工艺难度,从而降低所述指纹成像模组的形成工艺难度,还有利于提高所形成的所述光路选择层120的质量,从而达到改善所述指纹成像模组的性能;还能够有效减少形成所述光路选择层120过程中所述图像传感器140的良率损失,有利于降低成本。
具体的,所述光路选择层120可以通过掩膜刻蚀或者压印等方式形成于基材(图中未示出)上;所述图像传感器140可以采用半导体制作工艺形成。之后,将所述光路选择层120贴合于所述图像传感器140表面,即可实现本发明指纹成像模组的制作。所以本发明指纹成像模组无需对现有产线作出较大改动,即可实现生产制作,无需额外增加工艺成本,有利于制作成本的控制。
为了提高光路选择层120的形成质量,也为了降低贴合所述光路选择层120的工艺难度,本实施例中,形成所述光路选择层120过程中所选择的基材可以为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚氯乙烯(Polyvinylchlorid,PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(Ethylene Terephthalare,PET)或者聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)等材料。所述基材的厚度在10μm到20μm
继续参考图3至图5,本实施例中,所述图像传感器140包括多个像素单元(图中未标示),所述多个像素单元在平行所述感测面130的平面内呈阵列排布;所述透光孔121在所述感测面130上的投影与所述像素单元在所述感测面130上的投影一一对应。
将所述透光孔121与所述像素单元一一对应设置,能够有效减少像素单元之间的干扰,有利于噪声信号的抑制,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。
但是本发明其他实施例中,也可以将所述透光孔设置为多个所述透光孔在所述感测面上的投影位于一个所述像素单元在所述感测面上投影的范围内。这种做法能够在保证所述透光孔准直作用的前提下,提高透光率,有利于指纹图像的改善。
需要说明的是,在所述感测面130上,所述透光孔121投影面积与所述像素单元投影面积的比值不宜太小也不宜太大。在所述感测面130上,所述透光孔121投影面积与所述像素单元投影面积的比值如果太小,则可能影响所述入射光111和所述反射光112的透射,可能会造成信号光强度过小的问题;在所述感测面130上,所述透光孔121投影面积与所述像素单元投影面积的比值如果太大,则可能影响所述透光孔121对透射光线的约束作用,影响所述透光孔121对所述入射光111和所述反射光112的准直作用。具体的,本实施例中,在所述感测面130上,所述透光孔121投影面积与所述像素单元投影面积的比值在1:10到1:1范围内。
当所述透光孔121投影面积与所述像素单元投影面积的比值较大时,对所述光路选择层120与所述图像传感器140之间贴合工艺的精度要求较高,要求所述透光孔121与像素单元之间对位精准;当所述透光孔121投影面积与所述像素单元投影面积的比值较小时,虽然减小透射所述光路选择层120的入射光111光强,但是能够降低所述透光孔121与像素单元之间对位精准的要求,能够有效降低工艺成本。
相应的,本发明还提供一种电子设备,包括:本发明指纹成像模组。
所述指纹成像模组用于采集指纹图像。所述指纹成像模组为本发明指纹成像模组,具体技术方案参考前述指纹成像模组的具体实施例,本发明在此不再赘述。所述电子设备根据所述指纹成像模组所获得指纹图像,进行指纹识别。
由于所述光路选择层能够对透射光线起到准直的作用,因此能够有效提高信号强度、减小噪声强度,所以所述指纹成像模组具有较好的信噪比,从而能够获得高质量的指纹图像。
具体的,所述电子设备为手机或平板电脑。高质量指纹图像的获得能够有效提高所述电子设备指纹识别的成功率,有利于改善所述电子设备的性能和用户体验。
综上,所述光路选择层中的透光孔具有小于或等于1的宽深比,也就是说,平行所述感测面的平面内,所述透光孔的尺寸小于或等于所述透光孔的深度,因此只有传播角度较小的光线能够经所述透光孔透射所述光路选择层;所以所述光路选择层的设置能够有效提高投射至所述感测面上入射角度较小的入射光的比例,以提高所形成反射光中出射角度较小反射光的比例,减小所形成的反射光中其他角度传播光线的比例,也就是说,所述光路选择层的设置能够有效提高所述反射光中信号光的比例、减小所述反射光中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。而且,本发明可选方案中,所述光路选择层位于所述图像传感器和所述感测面之间;因此不仅所述入射光需要经所述透光孔才能透射所述光路选择层,而且所述反射光也需要经所述透光孔透射所述光路选择层后才能透射至所述图像传感器上;所以当所述反射光经所述透光孔透射时,也只有出射角度较小的反射光能够实现透射,从而能够有效提高所述反射光中信号光的比例、减小所述反射光中噪声光的比例,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。此外,本发明可选方案中,相邻透光孔之间填充吸光材料,所述吸光材料具有较高的吸收率,能够吸收传播角度较大的光线,从而能够有效减少传播角度较大的入射光透射至所述感测面上而形成传播角度较大的反射光,能够有效抑制噪声光的形成,有利于提高所述指纹成像模组的信噪比。另外,本发明可选方案中,所述透光孔在所述感测面上的投影与所述图像传感器的像素单元在所述感测面上的投影一一对应,即所述透光孔与所述像素单元一一对应,因此经所述入射光经一个所述透光孔透射所述光路选择层,所形成的反射光被一个像素单元采集,所以所述光路选择层的设置能够有效减少像素单元之间的干扰,有利于所述指纹成像模组信噪比的改善。
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 (17)
1.一种指纹成像模组,其特征在于,包括:
光源,用于产生入射光;
光路选择层,位于所述光源上,所述光路选择层内具有透光孔,所述透光孔的宽深比小于或等于1,所述入射光经所述透光孔透射所述光路选择层;
感测面,透射所述光路选择层的入射光在所述感测面上形成携带有指纹信息的反射光;
图像传感器,用于采集所述反射光以获得指纹图像。
2.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,所述透光孔垂直贯穿所述光路选择层。
3.如权利要求1或2所述的指纹成像模组,其特征在于,所述光路选择层的厚度在50μm到300μm范围内。
4.如权利要求3所述的指纹成像模组,其特征在于,所述透光孔的宽度小于或等于50μm。
5.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,相邻透光孔之间填充吸光材料。
6.如权利要求5所述的指纹成像模组,其特征在于,所述吸光材料的吸收率在85%以上。
7.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,所述图像传感器包括多个像素单元,所述多个像素单元在平行所述感测面的平面内呈阵列排布;
所述透光孔在所述感测面上的投影与所述像素单元在所述感测面上的投影一一对应;
或者,多个所述透光孔在所述感测面上的投影位于一个所述像素单元在所述感测面上投影的范围内。
8.如权利要求7所述的指纹成像模组,其特征在于,在所述感测面上,所述透光孔投影面积与所述像素单元投影面积的比值在1:10到1:1范围内。
9.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,所述透光孔内填充材料的透光率在85%以上。
10.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,所述光路选择层位于所述图像传感器和所述感测面之间。
11.如权利要求10所述的指纹成像模组,其特征在于,所述图像传感器包括:器件层和覆盖所述器件层的封装层;
所述光路选择层贴合于所述封装层的表面。
12.如权利要求1、10或11所述的指纹成像模组,其特征在于,所述光路选择层通过UV胶或光学胶与所述图像传感器贴合。
13.如权利要求12所述的指纹成像模组,其特征在于,所述光路选择层和所述图像传感器之间,UV胶或光学胶的厚度小于20μm。
14.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,所述光路选择层可以通过掩膜刻蚀或者压印的方式形成。
15.如权利要求1所述的指纹成像模组,其特征在于,所述指纹成像模组还包括:保护层,所述保护层覆盖所述感测面。
16.如权利要求15所述的指纹成像模组,其特征在于,所述保护层的厚度在1μm到3μm范围内。
17.一种电子设备,其特征在于,包括:如权利要求1至权利要求16中任一项权利要求所述的指纹成像模组。
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