CN202904607U - 一种认证传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供静脉认证传感器。该光传感器包括：多个光传感器像素配置成矩阵状而成的光传感器阵列、以及配置在所述光传感器阵列下侧的背光源。所述光传感器阵列包括表面遮光膜，所述表面遮光膜包括：将来自被照体的光入射到所述各光传感器像素的入射孔、以及设于所述入射孔的周围目将所述背光源的照射光向所述被照体照射的通过孔。本实用新型所述的静脉认证传感器为外部传感器，结构简单，体型较小，安装与使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及光传感器，尤其涉及在光传感器阵列的下侧配置有光源的认证传感器。
背景技术
现有的静脉认证传感器，以红外光发光二极管((700-900nm)为光源，在受光侧安装CCD和用于得到对焦的图像的透镜。图12一图14表示现有的静脉认证传感器的构造。
在现有的静脉认证传感器中，从放置在作为受光元件的光传感器阵列的上方的手或手指的上方、横向或倾斜方向入射红外光，由透镜使从其手或手指中射出的光汇聚，将汇聚的光向光传感器阵列射入。静脉认证传感器由此对投影到光传感器阵列的静脉的影子进行认证。
在日本特开2010-39594号公报及日本特开2010-97483号公报中公开了现有的静脉认证传感器。
在现有的静脉认证传感器中，由于使用红外光向手或手指的内部入射来反映静脉的影子，所以需要光量较大。因此，静脉的影子的对比度变小，需要利用图像处理来提高灵敏度。而且，在构造上，除了光传感器阵列以外还需使用透镜，因此在红外光发光二极管与手或手指之间，以及手或手指与光传感器阵列之间需要间隔有一定距离，存在难以将光传感器自身小型化的问题。
实用新型内容
本实用新型主要解决现有静脉认证传感器结构复杂、使用不便、灵敏度受限制等技术问题，提供了一种结构简单、灵敏度高的静脉认证传感器。
为了解决所述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
一种认证传感器，包括：矩阵状配置多个光传感器像素形成的光传感器阵列，配置在所述光传感器阵列下侧的背光源，
所述光传感器阵列具有表面遮光膜，
所述表面遮光膜包括：入射孔，以及设于入射孔周围的通过孔；
所述各光传感器像素包括：由金属膜构成的下部电极；设于所述下部电极之上的无定形硅膜；设于所述无定形硅膜之上的n型无定形硅膜；设于所述n型无定形硅膜之上的上部电极；
所述各光传感器像素之间设有平坦化膜；
所述表面遮光膜配置在所述平坦化膜与所述上部电极之间，在所述下部电极的与所述表面遮光膜的所述贯通孔对应的部位，设有通过孔。
作为本实用新型的进一步改进，所述背光源包括：导光板；配置在所述导光板的侧面的光源；反射膜，设置在所述导光板的与所述光传感器阵列相反侧的面上；以及多个光学膜片，配置在所述导光板的所述光传感器阵列侧的面上。
作为本实用新型的进一步改进，所述背光源包括导光板以及光源，该光源配置在所述导光板的与所述光传感器阵列相反侧的面上。
作为本实用新型的进一步改进，所述平坦化膜是有机绝缘膜。
作为本实用新型的进一步改进，所述的认证传感器还包括设于所述下部电极与所述无定形硅膜之间的绝缘膜，所述绝缘膜在与所述各光传感器像素对应的区域具有孔，所述下部电极和所述无定形硅膜在形成于所述绝缘膜之上的孔处被电连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型所述的静脉认证传感器接触距离近，具有较高的灵敏度；
(2)本实用新型所述的静脉认证传感器为外部传感器，结构简单，体型较小，安装与使用方便。
附图说明
图1是本发明的实施方式的光传感器的构造的概略图；
图2是本实施方式的光传感器概略结构的分解立体图；
图3是图1所示的光传感器阵列的俯视图；
图4是表示沿着图3所示的A-A′剖切线的截面构造的剖面图；
图5是用于说明图1所示的光传感器阵列的电极构造的图；
图6是表示本实施方式的光传感器的使用例的图。
其中：1手指、2光传感器阵列、4红外光通过孔、5光学膜片组、6导光板、7反射片、8红外线光发光二极管、10树脂模制框、11入射孔、20表面遮光膜、21上部电极、22表面保护层、23有机平坦化膜、24绝缘层、25下部电极、30掺杂了磷的n型无定形硅膜((n+a-Si)、31无定形硅膜(a-Si)、B/L背光源、PX光传感器像素、55静脉传感器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
在用于说明实施方式的所有附图中，对具有同一功能的部件标以相同的标号，省略其重复的说明。另外，以下的实施方式并不用于限定本发明的权利要求书的解释。
图1是用于说明本发明实施方式的光传感器构造的概略图。在图1中，2是光传感器阵列，B/K是背光源。如图1所示，本实施方式的光传感器包括光传感器阵列2、以及如液晶显示板那样配置在光传感器阵列2下侧的背光源(B/L)。背光源从光传感器阵列2的背面向作为被照体的手或手指照射红外光，将稍微进入手或手指的表面的静脉反映到光传感器阵列2。为此，在光传感器阵列2形成有红外光通过孔4。
在本实施方式中，作为从光传感器阵列2的背面向手或手指照射红外光的背光源的构造，如液晶显示板的背光源那样，有侧光式背光源和正下型背光源这2种。
图2是表示作为图1所示的背光源(B/L)采用侧光式背光源时本实施方式的光传感器概略结构的分解立体图。
在图2所示的光传感器中，背光源((B/L)包括：大致矩形形状的导光板6、配置在该导光板6的一个侧面(入射面)的红外光发光二极管(光源)8、配置在导光板6的下表面(与光传感器阵列2相反侧的面)的反射片7、配置在导光板6的上表面(光传感器阵列2侧的面)的光学膜片组5、以及树脂模制框10。其中，光学膜片组5也可去除。
在图2所示的结构中，从红外光发光二极管8照射的红外光利用导光板6(或导光板6与光学膜片组5)而成为均匀的光，从在光传感器阵列2形成的红外光通过孔4进行照射。然后，从红外光通过孔4照射的均匀红外光向放在光传感器阵列2上的手或手指内入射。入射的光被表面及有静脉的部分反射，反射的光向光传感器阵列2所含的各光传感器像素入射，转换为图像信号。
设置红外光通过孔4的位置、孔的形状需要根据光传感器阵列2的各光传感器像素的尺寸、显示尺寸等而适当设定，优选是红外光发光二极管8的光不直接入射光传感器阵列2的各光传感器像素，而是照射到手或手指之后向光传感器阵列2的各光传感器像素入射的位置、构造。
图3是图1所示的光传感器阵列2的俯视图；图4是表示沿图3所示的A-A′剖切线的截面构造的剖面图；图5是用于说明图1所示的光传感器阵列2的电极构造的图。
在图3、图5中，光传感器像素PX仅图示了2X2共4个，但实际的光传感器阵列2中设有例如100X150个光传感器像素PX。
在图3-图5所示的光传感器阵列2中，光传感器像素PX包括无定形硅膜(a-Si)31和掺杂了磷的n型无定形硅膜(n+a-Si)30。
如图4、图5所示，光传感器像素PX包括：下部电极25；层叠在下部电极25之上的无定形硅膜(a-Si)31；层叠在无定形硅膜(a-Si)31之上、掺杂了磷的n型无定形硅膜(n+a-Si)30；配置在掺杂了磷的无定形硅膜(n+a-Si)30之上的上部电极22。
在此，上部电极21和下部电极25优选的选择分别与无定形硅膜(a-Si)31、掺杂了磷的n型无定形硅膜(n+a-Si)30取为欧姆连接。另外，为了用作光传感器，光入射侧的电极需要选择使所希一望波长的光透过的材料。
在下部电极25之上形成由氧化硅(SiO)构成的绝缘膜24。在绝缘膜24形成孔，利用形成在绝缘膜24的孔，下部电极25与无定形硅膜(a-Si)31被连接(欧姆连接)。下部电极25兼用作防止从背光源(B/L)照射的红外光直接入射到光传感器像素的背面遮光膜。
在各光传感器像素PX之间设有由光硬化性树脂构成的有机平坦化膜23。
在有机平坦化膜23之上形成表面遮光膜20。该表面遮光膜20防止不需要的红外光倾斜入射到光传感器像素PX的无定形硅膜(a-Si)31，在由光传感器像素PX检测到的传感器输出中重叠有噪声。如图4所示，表面遮光膜20设于上部电极21与有机平坦化膜23之间。
如图4所示，红外光通过孔4形成为贯通下部电极25、绝缘膜24、有机平坦化膜23、表面遮光膜20。若有机平坦化膜23和绝缘膜24采用使红外光通过的材质，则不需要在有机平坦化膜23和绝缘膜24形成红外光通过孔40
此外，在各光传感器像素PX的上部电极21之上还设有表面保护层22。
以上对本实用新型所提供的一种认证传感器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种认证传感器，包括：矩阵状配置多个光传感器像素形成的光传感器阵列，配置在所述光传感器阵列下侧的背光源，
所述光传感器阵列具有表面遮光膜，
所述表面遮光膜包括：入射孔，以及设于入射孔周围的通过孔；
其特征在于，所述各光传感器像素包括：由金属膜构成的下部电极；设于所述下部电极之上的无定形硅膜；设于所述无定形硅膜之上的n型无定形硅膜；设于所述n型无定形硅膜之上的上部电极；
所述各光传感器像素之间设有平坦化膜；
所述表面遮光膜配置在所述平坦化膜与所述上部电极之间，在所述下部电极的与所述表面遮光膜的所述贯通孔对应的部位，设有通过孔。
2.根据权利要求1所述的认证传感器，其特征在于，所述背光源包括：导光板；配置在所述导光板的侧面的光源；反射膜，设置在所述导光板的与所述光传感器阵列相反侧的面上；以及多个光学膜片，配置在所述导光板的所述光传感器阵列侧的面上。
3.根据权利要求1所述的认证传感器，其特征在于，所述背光源包括导光板以及光源，该光源配置在所述导光板的与所述光传感器阵列相反侧的面上。
4.根据权利要求1所述的认证传感器，其特征在于，所述平坦化膜是有机绝缘膜。
5.根据权利要求4所述的认证传感器，其特征在于，包括设于所述下部电极与所述无定形硅膜之间的绝缘膜，所述绝缘膜在与所述各光传感器像素对应的区域具有孔，所述下部电极和所述无定形硅膜在形成于所述绝缘膜之上的孔处被电连接。
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