光學指紋傳感器模組的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及光學指紋識別領域，尤其涉及一種光學指紋傳感器模組。
【背景技術】
[0002]指紋成像識別技術，是通過光學指紋傳感器采集到人體的指紋圖像，然后與系統(tǒng)里的已有指紋成像信息進行比對，來判斷正確與否，進而實現身份識別的技術。由于其使用的方便性，以及人體指紋的唯一性，指紋成像識別技術已經大量應用于各個領域。比如公安局和海關等安檢領域、樓宇的門禁系統(tǒng)、以及個人電腦和手機等消費品領域等等。指紋成像識別技術的實現方式有光學成像、電容成像、超聲成像等多種技術。相對來說，光學指紋成像識別技術成像效果相對較好，設備成本相對較低。
[0003]如圖1所示，現有的光學指紋傳感器模組由面背光源110、光學指紋傳感器120、保護層130和外殼(未顯示)等結構組成。當采集指紋圖像時，人體指頭140放置于保護層130上;面背光源110的出射光111(圖1中每個向上的箭頭都表示出射光111，圖中用虛線圈包圍全部箭頭以統(tǒng)一標注)透過光學指紋傳感器120和保護層130，在人體指頭140與保護層130的接觸界面發(fā)生反射和透射;反射光112(圖1中每個向下的箭頭都表示反射光112，圖中用虛線圈包圍全部向下的箭頭以統(tǒng)一標注)透過保護層130，照射到光學指紋傳感器120上;光學指紋傳感器120內部的電路(未示出)進行光電轉換和信號處理，實現指紋圖像的采集。由于人體指頭140與保護層130的接觸部分特征反映了人體的指紋特征，而且此接觸部分的特征會直接影響反射光112的特征，因此，光學指紋傳感器120采集到的指紋圖像直接反映了人體指紋的特征。
[0004]更多有關光學指紋傳感器的內容可參考公開號為CN204759454U的中國實用新型專利。
[0005]現有光學指紋傳感器模組的結構有待改進，性能有待提高。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種光學指紋傳感器模組，以優(yōu)化光學指紋傳感器模組的結構，提高光學指紋傳感器模組的性能。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種光學指紋傳感器模組，光學指紋傳感器模組包括:
[0008]保護層；
[0009]光學指紋傳感器，位于所述保護層下方，所述光學指紋傳感器具有透光基板和器件層，所述器件層具有多個像素，每個所述像素具有透光區(qū)域和非透光區(qū)域，所述非透光區(qū)域具有感光元件，所述透光區(qū)域使光線能夠透過所述器件層；
[0010]面背光源，位于所述光學指紋傳感器下方，所述器件層位于所述面背光源和所述透光基板之間，或者所述透光基板位于所述面背光源和所述器件層之間；
[0011 ]其特征在于，所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間還包括聚光層和光準直層中的至少一層，所述聚光層和光準直層使透過的光的角度范圍變小。
[0012]可選的，所述面背光源包括導光板和至少一個點光源，所述點光源位于所述導光板的至少其中一側邊之外，或者所述點光源內嵌于所述導光板之中。
[0013]可選的，所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間包括所述聚光層，所述聚光層包括至少一層聚光子層，所述聚光子層包括平坦層和分布在所述平坦層內的多個微凸透鏡單元。
[0014]可選的，所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間包括所述聚光層，所述聚光層包括至少一層聚光子層，所述聚光子層包括微凸透鏡層，所述微凸透鏡層具有多個微凸透鏡單元。
[0015]可選的，所述微凸透鏡層還具有基底層，所述微凸透鏡單元位于所述基底層上表面和下表面的至少其中之一。
[0016]可選的，所述微凸透鏡單元位于所述基底層上表面，所述基底層下表面平坦，并且離所述光學指紋傳感器最遠的所述基底層的下表面與所述面背光源的上表面貼合;或者，所述微凸透鏡單元位于所述基底層下表面，所述基底層上表面平坦，并且離所述光學指紋傳感器最近的所述基底層的上表面與所述光學指紋傳感器的底面貼合。
[0017]可選的，所述聚光子層還包括填平層;所述微凸透鏡單元位于所述基底層上表面，所述基底層下表面平坦，所述填平層將具有所述微凸透鏡單元的所述基底層上表面填平；或者，所述微凸透鏡單元位于所述基底層下表面，所述基底層上表面平坦，所述填平層將具有所述微凸透鏡單元的所述基底層下表面填平;或者，所述微凸透鏡單元位于所述基底層上表面和下表面，所述填平層將具有所述微凸透鏡單元的所述基底層上表面和下表面填平。
[0018]可選的，所述微凸透鏡單元的形狀為橢球冠形，球冠形、圓錐形或者棱錐形;所述微凸透鏡單元的尺寸小于所述像素的尺寸;所述平坦層的材料的折射率小于所述微凸透鏡單元的材料的折射率。
[0019]可選的，所述微凸透鏡單元的形狀為橢球冠形，球冠形、圓錐形或者棱錐形;所述微凸透鏡單元的尺寸小于所述像素的尺寸;所述填平層的材料的折射率小于所述微凸透鏡單元的材料的折射率。
[0020]可選的，所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間包括所述聚光層，所述聚光層包括至少一層第一聚光條層和至少一層第二聚光條層，所述第一聚光條層具有相互平行的多條第一聚光條和第一基底層，所述第二聚光條層具有相互平行的多條第二聚光條和第二基底層，所述第一聚光條的長度方向垂直所述第二聚光條的長度方向。
[0021]可選的，所述聚光層還包括第一填平層，所述第一填平層位于所述第一聚光條周邊的所述第一基底層表面上，以使所述第一聚光條層成為上下表面均平坦的疊層結構;所述聚光層還包括第二填平層，所述第二填平層位于所述第二聚光條周邊的所述第二基底層表面上，以使所述第二聚光條層成為上下表面均平坦的疊層結構。
[0022]可選的，所述第一聚光條為棱條、半橢圓柱條或半圓柱條;所述第二聚光條為棱條、半橢圓柱條或半圓柱條;所述填平層(的材料)的折射率小于所述第一聚光條和所述第二聚光條(的材料)的折射率。
[0023]可選的，所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間包括所述光準直層，所述光準直層具有遮光框架和均勾分布在所述遮光框架的多個透光孔。
[0024]可選的，所述光準直層為單層結構或者多層結構，當所述光準直層為多層結構時，每層結構中都包括遮光框架和多個透光孔，并且不同層之間的所述透光孔相互重疊。
[0025]可選的，所述透光孔的面積小于所述像素的面積。
[0026]可選的，所述透光孔的孔高與直徑的比例大于I。
[0027]可選的，所述透光孔內為空氣、真空或者透光介質。
[0028]可選的，所述保護層為單層結構或者多層結構。
[0029]可選的，所述保護層下表面或所述的光學指紋傳感器的上表面具有濾光層。
[0030]可選的，所述聚光層與所述光學指紋傳感器之間具有第一光學膠層，所述面背光源發(fā)出的光線從所述聚光層進入所述第一光學膠層，再從所述第一光學膠層進入所述光學指紋傳感器。
[0031]與現有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0032]本發(fā)明的技術方案中，提供一種光學指紋傳感器模組，所述光學指紋傳感器模組包括保護層、光學指紋傳感器和面背光源。所述保護層位于所述光學指紋傳感器上方，所述面背光源位于所述光學指紋傳感器下方，所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間還包括聚光層和光準直層中的至少一層。通過在光學指紋傳感器和面背光源之間設置聚光層和光準直層中的至少一層，從而使得從面背光源射出的光線方向能夠受聚光層和(或)光準直層調整，使大量光線都以較小的角度范圍射入保護層，并且相應的角度范圍與保護層上表面之間的夾角均接近于直角，從而既減小因入射角范圍較大而導致不同角度的反射光的互相干擾，又保證反射光線照射到離其反射點較近的像素，從而提高光學指紋傳感器模組所形成的指紋圖像的清晰度和準確度。
[0033]進一步，所述聚光層包括微凸透鏡層，微凸透鏡層具有多個微凸透鏡單元，微凸透鏡單元的形狀為橢球冠形。微凸透鏡層還具有基底層，微凸透鏡單元位于基底層下表面。并且基底層上表面與所述光學指紋傳感器底面貼合。橢球結構的微凸透鏡單元是聚光效果最好的，所形成的匯聚光也是最均勻的。
[0034]進一步，所述聚光層包括平坦層和分布在平坦層內的多個微凸透鏡單元。其中，微凸透鏡單元為橢球冠形。平坦層將微凸透鏡單元包裹在其內部，而平坦層上表面和下表面平坦，整個所述聚光層上下表面均平坦，更有利于與其它結構組裝起來。
[0035]進一步，聚光層包括第一聚光條層和第二聚光條層，第一聚光條層包括多條相互平行的第一聚光條，第二聚光條層包括多條相互平行的第二聚光條。第一聚光條的長度方向和第二聚光條的長度方向相互垂直。第一聚光條能夠使一個軸向上的光發(fā)生匯聚，第二聚光條能夠使另一個軸向上的光發(fā)生匯聚。同時，由于第一聚光條的長度方向垂直第二聚光條的長度方向，因此上述兩個軸向也相互垂直，因此，聚光層能夠使兩個相互垂直軸向上的光均發(fā)生匯聚，并且使大量光線都以較小的角度范圍射入保護層，并且相應的角度范圍與保護層上表面之間的夾角均接近于直角，從而既減小因入射角范圍較大而導致不同角度的反射光的互相干擾，又保證反射光線照射到離其反射點較近的像素，從而提高光學指紋傳感器模組所形成的指紋圖像的清晰度和準確度。
[0036]進一步，在所述光學指紋傳感器和所述面背光源之間設置光準直層中的至少一層，光準直層具有遮光框架和均勻分布在遮光框架的多個透光孔。當斜光照射進入透光孔時，會被遮光框架吸收。從而只允許角度較為垂直向上的光線透過，從而使光準直層能夠實現光準直的效果。使大量光線都以較小的角度范圍射入保護層，并且相應的角度范圍與保護層上表面之間的夾角均接近于直角，從而既減小因入射角范圍較大而導致不同角度的反射光的互相干擾，又保證反射光線照射到離其反射點較近的像素，從而提高光學指紋傳感器模組所形成的指紋圖像的清晰度和準確度。
【附圖說明】
[0037]圖1現有一種光學指紋傳感器模組的結構示意圖；
[0038]圖2為現有光學指紋傳感器的俯視圖；
[0039]圖3為圖2所示光學指紋傳感器沿圖2中A-A點劃線剖切得到的剖面示意圖；
[0040]圖4是圖2所示光學指紋傳感器中，虛線框220A包圍結構的放大示意圖；
[0041]圖5是具有圖4所示光學指紋傳感器的光學指紋傳感器模組沿圖4中B-B虛線切割得到的剖面結構示意圖；
[0042]圖6是本發(fā)明第一實施例所提供的光學指紋傳感器模組剖面結構示意圖；
[0043]圖7是本發(fā)明第二實