CN210155687U - 光学指纹器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光学指纹器件，所述光学指纹器件包括：图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，所述光学部件部分至少包括：多个微透镜；所述多个微透镜呈阵列排列，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应多个阵列排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和多个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外多个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的多个指纹区域的图像信号，该指纹器件具有较薄的整体厚度，提高指纹区域的能量，降低图像运算的难度，提高成像质量，改善光学指纹器件的整体性能。

Description

光学指纹器件

技术领域

本实用新型涉及一种光学指纹器件。

背景技术

目前的指纹识别方案有光学技术，硅技术（电容式/射频式），超声波技术等。其中，光学指纹识别技术已被广泛应用于便携式电子装置中。

光学指纹识别技术采用光学取像设备根据的是光的全反射原理（FTIR）。光线照到压有指纹的玻璃外表，反射光线由图像传感器去取得，反射光的量依赖于压在玻璃外表的指纹脊和谷的深度，以及皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃射到谷的中央后在玻璃与空气的界面发生全反射，光线被反射到图像传感器，而射向脊的光线不发生全反射，而是被脊与玻璃接触面吸收或者漫反射到别的中央，这样就在图像传感器上构成了指纹的图像。

随着光学指纹识别技术的发展，越来越多的便携式电子装置采用光学屏下指纹识别的方法，即利用屏幕照亮手指，随后手指的成像透过OLED屏幕的小孔，被屏幕下方的图像传感器所感知，进而比对识别。而光线在透过屏幕的过程中，阻挡、折射、反射光线的有玻璃盖板、AMOLED 显示层、滤光片等，因此光线不容易在屏幕下方的图像传感器上清晰成像。因此，如何收集并进一步识别透过屏幕的光线，便成为各家厂商关注的焦点。目前主要采用的包括准直层方案和小孔成像方案。

尽管准直层方案解决了一部分成像问题，但由于手机结构中存在盖板玻璃和OLED显示屏，屏下指纹模块到屏幕表面的距离大约有0.5毫米，得到的图像依然相对较为模糊。小孔成像方案是准直层方案基础上的改进，相对于准直层方案，小孔成像方案清晰度更高，且模组厚度更薄。然而，现有的小孔成像的方案仍然不够理想，例如，由于其中的小孔需要较大的深宽比，因此小孔成像层至少需要100μm以上的厚度，难以进一步降低，并且由于相邻微透镜之间的光线阻挡不够彻底，其在太阳强光下的成像效果不够理想，影响识别性能。

随着工艺水平的提高和新材料的开发成功，以及指纹识别算法能力的提升，微透镜阵列实现指纹图像识别的方法越来越成为主流。该方法整体模组可以实现很薄的厚度。

现有微透镜阵列的指纹识别方案，主要有两种信号处理方式，一是，每个微透镜的成像通过视场光阑仅对应一个或多个图像传感器像素单元，不同像素单元对应的指纹区域没有重叠，每一个微透镜获取的图像信号是一个或多个图像传感器像素单元信号的简单求和（能量弱）；二是每个微透镜对应多个图像像素单元，不同微透镜之间对应的指纹区域没有或者仅有很小一部分的重叠，再将不同微透镜阵列的图像通过拼接的方式形成最终的指纹图像（能量弱，而且需要进行拼接处理，运算量大）。

因此，在保证较薄的指纹识别器件厚度前提下，如何提高指纹区域的能量，降低图像运算的难度，以提高成像质量，更好地满足纤薄型便携式电子装置的应用需求，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光学指纹器件，该指纹器件具有较薄的整体厚度，提高指纹区域的能量，降低图像运算的难度，提高成像质量，改善光学指纹器件的整体性能。

基于以上考虑，本实用新型的提供一种光学指纹器件，所述光学指纹器件包括：图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，所述光学部件部分至少包括：多个微透镜；所述多个微透镜呈阵列排列，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应多个阵列排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和多个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外多个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的多个指纹区域的图像信号。

优选的，所述有效像素单元的形状为六边形，所述多个有效像素单元呈六边形排列，所述多个微透镜呈六边形排列，每一个微透镜对应1+3N(N+1)个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和3N(N+1)个相邻的有效像素单元，其中N为大于等于1的自然数，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外3N(N+1)个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的3N(N+1)个指纹区域的图像信号。

优选的，所述每一微透镜对应7个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和6个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外6个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的6个指纹区域的图像信号。

优选的，所述有效像素单元的形状为四边形，所述多个有效像素单元呈四边形排列，所述多个微透镜呈四边形排列，每一个微透镜对应(2M+1)²个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和(2M+1)²-1个相邻的有效像素单元，其中M为大于等于1的自然数，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外(2M+1)²-1个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的(2M+1)²-1个指纹区域的图像信号。

优选的，所述每一微透镜对应9个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和8个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外8个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的8个指纹区域的图像信号。

优选的，在所述光学指纹器件中，存在一存储区，保存有光学指纹器件检测指纹的相关参数；在检测指纹图像时，通过所述参数校正所述光学指纹器件的不一致性，提高光学指纹识别的性能。

优选的，所述图像传感器像素阵列只有部分像素单元进行工作或者只有部分区域设置有像素单元，以节省电路功耗，提高性能。

优选的，所述图像传感器像素阵列中，在像素单元之间的区域设计有逻辑电路单元或存储单元，节省芯片面积。

本实用新型通过每个微透镜对应多个图像像素单元，同一个微透镜对应的多个图像像素单元各自对应的指纹区域没有重叠，而不同微透镜所对应的指纹区域存在很大的重叠，每个微透镜对应的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元的信号相加得到的，本实用新型的光学指纹器件具有较薄的整体厚度，提高指纹区域的能量，降低图像运算的难度，提高成像质量，改善光学指纹器件的整体性能。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型的光学指纹器件的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的光学指纹器件的另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的光学指纹器件的又一实施例的结构示意图；

图4-图11为本实用新型光学指纹器件的制造方法的一个实施例的过程示意图；

图12-图21为本实用新型光学指纹器件的制造方法的另一实施例的过程示意图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。

具体实施方式

为解决上述现有技术中的问题，本实用新型提供一种光学指纹器件，所述光学指纹器件包括：图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，所述光学部件部分至少包括：多个微透镜；所述多个微透镜呈阵列排列，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应多个阵列排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和多个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外多个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的多个指纹区域的图像信号，该指纹器件具有较薄的整体厚度，提高指纹区域的能量，降低图像运算的难度，提高成像质量，改善光学指纹器件的整体性能。

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本实用新型一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。所述所述多个微透镜呈六边形排列

图1示出本实用新型的光学指纹器件的一个优选实施例，该光学指纹器件包括图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，其中图像传感器像素阵列部分包括多个形状为六边形的像素单元，光学部件部分至少包括多个微透镜，其中多个微透镜呈六边形排列，在此示出中心的微透镜1001和6个相邻的微透镜1002,1003,1004,1005,1006,1007作为示例，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应7个呈六边形排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和6个相邻的有效像素单元，例如，微透镜1001对应中心的有效像素单元1001-1和6个相邻的有效像素单元1001-2,1001-3,1001-4,1001-5,1001-6,1001-7,该中心的有效像素单元1001-1接受该微透镜1001正上的中心指纹区域的图像信号，另外6个相邻的有效像素单元1001-2,1001-3,1001-4,1001-5,1001-6,1001-7分别接受该微透镜1001正上中心指纹区域相邻的6个指纹区域的图像信号（即6个相邻的微透镜1002,1003,1004,1005,1006,1007正上中心指纹区域的图像信号）。

可见，本实用新型光学指纹器件与现有技术光学指纹器件不同的是，每个微透镜对应多个图像像素单元，同一个微透镜对应的多个图像像素单元各自对应的指纹区域没有重叠，而不同微透镜所对应的指纹区域存在很大的重叠，每个微透镜对应的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元的信号相加得到的，例如，微透镜1001对应的指纹区域（图中阴影部分）的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元1001-1的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元1002-2,1003-3,1004-4,1005-5,1006-6,1007-7的信号相加得到的。本实用新型的光学指纹器件一是提高了指纹区域的能量，二是减少了图像拼接较为复杂的运算。因此，本实用新型的光学指纹器件具有较薄的整体厚度，提高了指纹区域的能量，降低了图像运算的难度，提高了成像质量，改善了光学指纹器件的整体性能。

图2示出本实用新型的光学指纹器件的另一优选实施例，其中多个微透镜呈六边形排列，每一个微透镜对应19个呈六边形排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和18个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外18个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的18个指纹区域的图像信号。于是，每个微透镜对应的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元的信号相加得到的，例如，微透镜2001对应的指纹区域（图中阴影部分）的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元2001-1的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元2002-2,2003-3,2004-4,2005-5,2006-6,2007-7,2008-8,2009-9,2010-10,2011-11,2012-12,2013-13,2014-14,2015-15,2016-16,2017-17,2018-18,2019-19的信号相加得到的。

本领域技术人员可以理解，以此类推，每一个微透镜对应1+3N（N+1）个呈六边形排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和3N（N+1）个相邻的有效像素单元，其中N为大于等于1的自然数,该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外3N（N+1）个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的3N（N+1）个指纹区域的图像信号，均可应用于本实用新型的光学指纹器件。

图4示出本实用新型的光学指纹器件的另一优选实施例，该光学指纹器件包括图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，其中图像传感器像素阵列部分包括多个形状为四边形的像素单元，光学部件部分至少包括多个微透镜，其中多个微透镜呈四边形排列，在此示出中心的微透镜3001和8个相邻的微透镜3002,3003,3004,3005,3006,3007,3008,3009作为示例，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应9个呈四边形排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和8个相邻的有效像素单元，例如，微透镜3001对应中心的有效像素单元3001-1和8个相邻的有效像素单元3001-2,3001-3,3001-4,3001-5,3001-6,3001-7, 3001-8, 3001-9,该中心的有效像素单元3001-1接受该微透镜3001正上的中心指纹区域的图像信号，另外8个相邻的有效像素单元3001-2,3001-3,3001-4,3001-5,3001-6,3001-7, 3001-8, 3001-9分别接受该微透镜3001正上中心指纹区域相邻的8个指纹区域的图像信号（即8个相邻的微透镜3002,3003,3004,3005,3006,3007,3008,3009正上中心指纹区域的图像信号）。于是，每个微透镜对应的指纹区域（图中阴影部分）的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元的信号相加得到的，例如，微透镜3001对应的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元3001-1的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元3002-2,3003-3,3004-4,3005-5,3006-6,3007-7,3008-8,3009-9的信号相加得到的。

本领域技术人员可以理解，以此类推，每一个微透镜对应(2M+1)²个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和(2M+1)²-1个相邻的有效像素单元，其中M为大于等于1的自然数，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外(2M+1)²-1个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的(2M+1)²-1个指纹区域的图像信号，均可应用于本实用新型的光学指纹器件。

优选的，本实用新型的光学指纹器件中，图像传感器像素阵列可以只有部分像素单元（即有效像素单元）进行工作或者只有部分区域设置有像素单元，以节省电路功耗，提高性能。进一步优选的，在像素单元之间的区域设计有逻辑电路单元或存储单元，节省芯片面积。

优选的，本实用新型的光学指纹器件中，还可以存在一存储区，保存有光学指纹器件检测指纹的相关参数；在检测指纹图像时，通过所述参数校正所述光学指纹器件的不一致性，提高光学指纹识别的性能。

此外，由于微透镜阵列到图像传感器感光单元之间存在一定的距离，在太阳强光照射下，杂散光容易造成指纹图像模糊，因此需要通过单层或多层挡光层来抑制杂散光。微透镜的口径越大，其与图像传感器感光单元之间的距离越大，越容易受杂散光的影响。通常单层遮挡层的效果有限，需要多层挡光层实现杂散光的抑制，下面结合实施例对于具有多层挡光层的本实用新型光学指纹器件的制造方法进行详细阐述。

实施例一

图4-图11为本实用新型光学指纹器件的制造方法的一个实施例的过程示意图。

参见图4，提供平整的第一基板（例如玻璃或硅基板）101，在平整的第一基板101上临时键合形成光隔离结构104，该光隔离结构104包括由透光材料形成凸起结构102和覆盖在该凸起结构102上的不透光的吸光层103。其中，凸起结构102有两种可选形成方案，当透光材料为光刻材料时，可先在第一基板101上沉积一层透光材料，然后通过曝光、显影的方式，形成凸起结构102；当透光材料为为非光刻材料时，可先在第一基板101上沉积一层透光材料，然后在透光材料上沉积一层光刻胶，然后通过曝光、显影、刻蚀、去除光刻胶的方式，形成凸起结构102。随后，通过喷涂方式沉积一层不透光材料（例如黑胶），再通过曝光、显影的方式，形成覆盖在凸起结构102上的不透光的吸光层103。

优选的，光隔离结构104中，还可以包括一金属层（未示出），该金属层在透光的凸起结构102和不透光的吸光层103之间，提高隔光效果。优选的，所述金属层的材质为：铝、铜、镍。

参见图5，在光隔离结构104周围填充透光材料，固化形成透光层105，该透光材料为有机材料。

参见图6，在透光层105的一面形成多个第一微透镜106和第一隔光墙109。第一隔光墙109位于第一微透镜106之间，隔光墙109至少包括由透光材料形成凸起结构107和覆盖在该凸起结构107上的不透光的吸光层108，其具体形成方法与透光层105中的光隔离结构104的形成方法类似，在此不再赘述。需要注意的是，透光材料形成的凸起结构的高度高于微透镜的高度，在一优选实施例中大于等于5微米。

参见图7，图8，从透光层105形成第一微透镜106和第一隔光墙109的一面，将上述形成的结构与第二基板110临时键合，并与第一基板101分离，暴露出透光层105的另一面。

参见图9，在透光层的另一面形成多个第二微透镜111和第二隔光墙114。第二隔光墙114位于第二微透镜111之间，隔光墙114至少包括由透光材料形成凸起结构112和覆盖在该凸起结构112上的不透光的吸光层113，其具体形成方法与透光层105中的光隔离结构104的形成方法类似，在此不再赘述。在优选的实施例中,所述第一微透镜、第二微透镜的位置相对应，光学光心相对准。

同样优选的，隔光墙109、114中，还可以包括一金属层（未示出），该金属层在透光的凸起结构107、112和不透光的吸光层108、113之间，提高隔光效果。优选的，所述金属层的材质为：铝、铜、镍。

本领域技术人员可以理解，微透镜和隔光墙可以形成于透光层的至少一面上，在此仅以两面均形成有微透镜和隔光墙作为示例而非限制。微透镜106、111，微透镜之间的隔光墙109、114，以及透光层105共同构成光学指纹器件的光学部件部分。

参见图10，提供形成有多个图像传感器像素阵列116的晶圆115，将光学部件部分粘合至图像传感器像素阵列部分，去除临时键合的第二基板110，从而形成光学指纹器件，如图11所示。

在一实施例中，光学部件部分是在透光基板上整体制作的,在后续切割成单个光学指纹产品的光学部件时,同时将透光基板切割下来,以保护后续产品在模组生产过程中,不受污染,光学指纹模组完成后,再去除透光基板。整体的方式可以是对应整个图像传感器晶圆，也可依照设定的范围。

在一实施例中,图像传感器像素阵列116之间设置有不透光材料形成的围堰结构117，以便进一步提高隔光效果，减少微透镜之间光串扰。

在一实施例中,所述图像传感器像素阵列的像素单元包括感光二极管，该感光二极管和晶圆衬底之间，除了光电二极管的PN结外，还存在另外一个PN结结构，该另外一个PN结结构被反向偏置，阻挡衬底噪声进入到光电二极管中干扰光学指纹信号，特别是红外光在衬底生成的光生载流子对光学指纹信号的干扰。

此外，为提高光学指纹器件抗红外光干扰的能力，还可先在透光层105的至少一面形成红外截止滤光层（未示出），再在红外截止滤光层上形成多个微透镜和隔光墙；或者也可在图像传感器晶圆上形成红外截止滤光层（未示出），从而阻挡红外光进入衬底，对光学指纹信号形成干扰。

在一实施例中,所述光学部件部分还存在防止溢胶结构（未示出），该防止溢胶结构包围指纹识别的有效区域，防止光学部件部分和图像传感器像素阵列部分粘合时，或者所述光学指纹器件与其他封装结构粘合时，溢胶导致的性能下降。

实施例二

图12-图21为本实用新型光学指纹器件的制造方法的另一实施例的过程示意图。

参见图12，提供平整的第一基板（例如玻璃或硅基板）201，在平整的第一基板201上临时键合形成透光层202。透光层为有机透光材料形成。

参见图13，于透光层202上形成若干凹槽203。通过刻蚀透光层 202形成若干凹槽203，铺设或喷涂不透光的吸光材料在凹槽203侧壁，即透光材料的侧壁，光刻方式形成透光层202的光隔离结构。

参见图14，于凹槽203上铺设或喷涂不透光的吸光层204形成光隔离结构。具体的，于凹槽203上铺设或喷涂不透光的吸光层204形成光隔离结构的步骤包括：于凹槽203上、凹槽周围的凸起结构202上铺设不透光的吸光层；去除凸起结构上202的不透光的部分吸光层，保留凹槽203上的另一部分不透光的吸光层204形成光隔离结构，可采用光刻方式形成。优选的，光隔离结构中可以完全填满不透光的吸光层204，也可以在铺设或喷涂吸光层204之后填充透光材料205，在此示出铺设吸光层204之后填充透光材料205作为示例。

参见图16，在透光层202的一面形成多个第一微透镜206和第一隔光墙209。第一隔光墙209位于第一微透镜206之间，隔光墙209至少包括由透光材料形成凸起结构207和覆盖在该凸起结构207上的不透光的吸光层208，其具体形成方法与实施例一种透光层105中的光隔离结构104的形成方法类似，在此不再赘述。需要注意的是，透光材料形成的凸起结构的高度高于微透镜的高度，在一优选实施例中大于等于5微米。

参见图17，图18，从透光层202形成第一微透镜206和第一隔光墙209的一面，将上述形成的结构与第二基板210临时键合，并与第一基板201分离，暴露出透光层202的另一面。

参见图19，在透光层202的另一面形成多个第二微透镜211和第二隔光墙214。第二隔光墙214位于第二微透镜211之间，隔光墙214至少包括由透光材料形成凸起结构212和覆盖在该凸起结构212上的不透光的吸光层213，其具体形成方法与实施例一种透光层105中的光隔离结构104的形成方法类似，在此不再赘述。需要注意的是，透光材料形成的凸起结构的高度高于微透镜的高度，在一优选实施例中大于等于5微米。在一优选的实施例中,所述第一微透镜、第二微透镜的位置相对应，光学光心相对准。

在一实施例中，光学部件部分是在透光基板上整体制作的,在后续切割成单个光学指纹产品的光学部件时,同时将透光基板切割下来,以保护后续产品在模组生产过程中,不受污染,光学指纹模组完成后,再去除透光基板。整体的方式可以是对应整个图像传感器晶圆，也可依照设定的范围

同样优选的，隔光墙209、214中，还可以包括一金属层（未示出），该金属层在透光的凸起结构207、212和不透光的吸光层208、213之间，提高隔光效果。优选的，所述金属层的材质为：铝、铜、镍。

本领域技术人员可以理解，微透镜和隔光墙可以形成于透光层的至少一面上，在此仅以两面均形成有微透镜和隔光墙作为示例而非限制。微透镜206、211，微透镜之间的隔光墙209、214，以及透光层202共同构成光学指纹器件的光学部件部分。

参见图20，提供形成有多个图像传感器像素阵列216的晶圆215，将光学部件部分粘合至图像传感器像素阵列部分，去除临时键合的第二基板210，从而形成光学指纹器件，如图21所示。

优选的，图像传感器像素阵列216之间设置有不透光材料形成的围堰结构217，以便进一步提高隔光效果，减少微透镜之间光串扰。

优选的，所述图像传感器像素阵列的像素单元包括感光二极管，该感光二极管和晶圆衬底之间，除了光电二极管的PN结外，还存在另外一个PN结结构，该另外一个PN结结构被反向偏置，阻挡衬底噪声进入到光电二极管中干扰光学指纹信号，特别是红外光在衬底生成的光生载流子对光学指纹信号的干扰。

此外，为提高光学指纹器件抗红外光干扰的能力，还可先在透光层202的至少一面形成红外截止滤光层（未示出），再在红外截止滤光层上形成多个微透镜和隔光墙；或者也可在图像传感器晶圆上形成红外截止滤光层（未示出），从而阻挡红外光进入衬底，对光学指纹信号形成干扰。

进一步优选的，所述光学部件部分还存在防止溢胶结构（未示出），该防止溢胶结构包围指纹识别的有效区域，防止光学部件部分和图像传感器像素阵列部分粘合时，或者所述光学指纹器件与其他封装结构粘合时，溢胶导致的性能下降。

综上所示，本实用新型的光学指纹器件，所述光学指纹器件包括：图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，所述光学部件部分至少包括：多个微透镜；所述多个微透镜呈阵列排列，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应多个阵列排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和多个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外多个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的多个指纹区域的图像信号。本实用新型通过每个微透镜对应多个图像像素单元，同一个微透镜对应的多个图像像素单元各自对应的指纹区域没有重叠，而不同微透镜所对应的指纹区域存在很大的重叠，每个微透镜对应的图像信号是取其自身对应多个图像像素单元的中心像素单元的信号与周围相邻微透镜对应多个像素单元的非中心像素单元的信号相加得到的，本实用新型的光学指纹器件具有较薄的整体厚度，提高指纹区域的能量，降低图像运算的难度，提高成像质量，改善光学指纹器件的整体性能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (8)

1.一种光学指纹器件，其特征在于，

所述光学指纹器件包括：图像传感器像素阵列部分和光学部件部分，所述光学部件部分至少包括：多个微透镜；

所述多个微透镜呈阵列排列，指纹信息成像在图像传感器像素阵列的像素单元上，每一个微透镜对应多个阵列排列的有效像素单元，包括中心的有效像素单元和多个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外多个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的多个指纹区域的图像信号。

2.根据权利要求1所述的光学指纹器件，其特征在于，所述有效像素单元的形状为六边形，所述多个有效像素单元呈六边形排列，所述多个微透镜呈六边形排列，每一个微透镜对应1+3N(N+1)个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和3N(N+1)个相邻的有效像素单元，其中N为大于等于1的自然数，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外3N(N+1)个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的3N(N+1)个指纹区域的图像信号。

3.根据权利要求2所述的光学指纹器件，其特征在于，所述每一微透镜对应7个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和6个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外6个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的6个指纹区域的图像信号。

4.根据权利要求1所述的光学指纹器件，其特征在于，所述有效像素单元的形状为四边形，所述多个有效像素单元呈四边形排列，所述多个微透镜呈四边形排列，每一个微透镜对应(2M+1)²个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和(2M+1)²-1个相邻的有效像素单元，其中M为大于等于1的自然数，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外(2M+1)²-1个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的(2M+1)²-1个指纹区域的图像信号。

5.根据权利要求4所述的光学指纹器件，其特征在于，所述每一微透镜对应9个有效像素单元，包括中心的有效像素单元和8个相邻的有效像素单元，该中心的有效像素单元接受该微透镜正上的中心指纹区域的图像信号，另外8个相邻的有效像素单元分别接受该微透镜正上中心指纹区域相邻的8个指纹区域的图像信号。

6.根据权利要求1所述的光学指纹器件，其特征在于，在所述光学指纹器件中，存在一存储区，保存有光学指纹器件检测指纹的相关参数；在检测指纹图像时，通过所述参数校正所述光学指纹器件的不一致性，提高光学指纹识别的性能。

7.根据权利要求1所述的光学指纹器件，其特征在于，所述图像传感器像素阵列只有部分像素单元进行工作或者只有部分区域设置有像素单元，以节省电路功耗，提高性能。

8.根据权利要求7所述的光学指纹器件，其特征在于，所述图像传感器像素阵列中，在像素单元之间的区域设计有逻辑电路单元或存储单元，节省芯片面积。

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