[發(fā)明專利]光電傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410283721.8 | 申請日： | 2014-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN105304656B | 公開（公告）日： | 2018-06-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 林崴平 | 申請（專利權(quán)）人： | 上?；j箕技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | H01L27/146 | 分類號： | H01L27/146 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 高靜;駱蘇華 |
| 地址： | 201203 上海市浦東新區(qū)張江高*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 光電傳感器 感光結(jié)構(gòu) 導(dǎo)板 像素單元 光纖 光纖束 背光源 襯底 薄膜晶體管 光電二極管 襯底方向 垂直排列 反射光線 物體表面 光透過 約束性 分辨率 探測 垂直 | ||
本發(fā)明提供一種光電傳感器，包括：感光結(jié)構(gòu)，所述感光結(jié)構(gòu)包括襯底和位于所述襯底上的多個像素單元，所述像素單元包括薄膜晶體管和光電二極管；位于所述感光結(jié)構(gòu)上方的光纖導(dǎo)板，所述光纖導(dǎo)板由多個垂直于襯底方向排列的光纖束組成，所述光纖束的孔徑小于或等于像素單元的寬度；位于所述感光結(jié)構(gòu)下方的背光源，所述背光源發(fā)出的光透過所述感光結(jié)構(gòu)和光纖導(dǎo)板。本發(fā)明光電傳感器的光纖導(dǎo)板使每個像素單元均能夠較獨立的探測其上方對應(yīng)面積上的物體表面的特征，提高了對反射光線的約束性，提高了光電傳感器的分辨率，光纖導(dǎo)板由多個垂直排列的光纖束組成，使光電傳感器體積更小。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種光電傳感器。
背景技術(shù)
光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(例如：紅外、可見及紫外光輻射)轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。指紋識別作為一種生物識別方式最近引起了更廣泛的關(guān)注，尤其是在移動支付上的應(yīng)用更為其帶來了廣闊的前景。將光電傳感器應(yīng)用于指紋識別成為目前的研究熱點之一。
現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)指紋識別傳感器中，通常采用CMOS或CCD圖像傳感器陣列收集光信號，以實現(xiàn)指紋檢測。
參考圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)一種采用CMOS圖像傳感器陣列的指紋識別傳感器。這種指紋識別傳感器大致包括CMOS圖像傳感器陣列01、光纖陣列02、光源03幾個部分。光纖陣列02是多條口徑非常細的光纖束組成的陣列，光源03在光纖陣列02的一側(cè)。指紋識別時，手指05接觸光纖陣列02的頂端，光源03的光線穿過光纖陣列02在手指05底部發(fā)生反射，反射回的光線經(jīng)過光纖陣列02傳輸?shù)紺MOS圖像傳感器陣列01中，CMOS圖像傳感器陣列01具有多個像素單元，手指05的指紋中，凸紋與光纖陣列02的頂端緊密接觸，因此反射的光線具有較高的光強，凹紋與光纖陣列02的頂端具有一定空隙，反射的光線在空氣中會產(chǎn)生一定損耗，具有較弱的光強，從而使得CMOS圖像傳感器陣列01的多個像素單元接受的光強不同，CMOS圖像傳感器陣列01能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號，從而反映出指紋表面的信息。
光纖陣列02的作用使光線分區(qū)，將手指05底部不同位置的反射光線傳輸?shù)降肅MOS圖像傳感器陣列中不同的像素單元中，但是由于CMOS圖像傳感器陣列01的像素單元結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對反射光線的靈敏度不高，為提高凸紋、凹紋的反射光線的對比度，光纖陣列02中的光線束與光纖陣列02的頂端平面成一定角度，以使得大部分凹紋的反射光線不能進入光纖陣列02，所以通常光纖陣列02都制作成如圖1所示的彎曲狀，而CMOS圖像傳感器陣列01則為垂直于所述光纖陣列02的頂端平面。因此，可以看出，由于光纖陣列02這種彎曲的形狀，使得采用CMOS圖像傳感器陣列的指紋識別傳感器體積較大，無法設(shè)置在手機等的便攜設(shè)備中。另外，光源03位于光纖陣列02的一側(cè)，使得手指05底部不同位置接收到的光線的光強不同，距離光源03較遠的位置，接收到的光線的光強較弱，使得CMOS圖像傳感器陣列01的分辨率較差。
此外，還有其他方式的光電傳感器，但是或者很難實現(xiàn)輕薄化，尤其是在高分辨率的要求下，傳統(tǒng)設(shè)備體積龐大無法便攜，因此很難集成到手機這樣的設(shè)備中；或者雖然解決輕薄的問題，但是無法實現(xiàn)大面積陣列，或無法結(jié)合其他功能，而且工藝復(fù)雜，成本高。
現(xiàn)有的光電傳感器大多只能實現(xiàn)如指紋識別等單一功能，人們應(yīng)用其他功能時，需要開發(fā)新產(chǎn)品，增大了研發(fā)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題提供一種光電傳感器，在降低生產(chǎn)成本的同時提高分辨率。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種光電傳感器，包括：
感光結(jié)構(gòu)，所述感光結(jié)構(gòu)包括襯底和位于所述襯底上的多個像素單元，所述像素單元包括薄膜晶體管和光電二極管；
位于所述感光結(jié)構(gòu)上方的光纖導(dǎo)板，所述光纖導(dǎo)板由多個垂直于襯底方向排列的光纖束組成，所述光纖束的孔徑小于或等于像素單元的寬度；
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- 專利分類
H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L27-00 由在一個共用襯底內(nèi)或其上形成的多個半導(dǎo)體或其他固態(tài)組件組成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共絕緣襯底上形成的無源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有專門適用于整流、振蕩、放大或切換的半導(dǎo)體組件并且至少有一個電位躍變勢壘或者表面勢壘的；包括至少有一個躍變勢壘或者表面勢壘的無源集成電路單元的
H01L27-14 . 包括有對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射或者微粒子輻射并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或適用于通過這樣的輻射控制電能的半導(dǎo)體組件的
H01L27-15 .包括專門適用于光發(fā)射并且包括至少有一個電位躍變勢壘或者表面勢壘的半導(dǎo)體組件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料結(jié)點的熱電元件的；包括有熱磁組件的
