指纹成像模组和电子设备制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
指纹成像模组和电子设备
本专利技术涉及指纹成像领域，特别涉及一种指纹成像模组和电子设备。
技术介绍
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-SiTFT)、低温多晶硅薄膜晶体管(LTPSTFT)或氧化物半导体薄膜晶体管(OSTFT)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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术还提高一种电子设备，包括：本专利技术的指纹成像模组。与现有技术相比，本专利技术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。本专利技术可选方案中，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。本专利技术可选方案中，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。本专利技术可选方案中，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是是本专利技术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
技术介绍
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对其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲志刚，朱虹，
申请(专利权)人：上海箩箕技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31