[發明專利]光學指紋感測器

在審

• 申請號: 201710590658.6
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN108875475A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 何新平
• 申請（專利權）人: 晶相光電股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本發明提出一種光學指紋感測器，包括：一影像感測層，具有由多個感測區塊所組成的陣列；一準直層，配置于該影像感測層上，并具有多個從該準直層的上表面貫穿到該準直層的下表面的通孔；一導光層，配置在該準直層上；玻璃殼層，配置于該導光層上，該玻璃殼層的上表面用以接收一手指的觸控，其中該光學指紋感測器的影像解析度由所述多個感測區塊的數目所定義，每一個該感測區塊的正上方覆蓋了多個該準直層的通孔。

技術領域

本發明是有關于一種光學指紋感測器，且特別有關于一種因為具有薄的準直層而容易在硅晶圓制程中制造的光學指紋感測器。

背景技術

指紋辨識系統在近年相當流行。指紋辨識系統會拍攝使用者的指紋的影像，并根據該指紋影像來決定是否授權給該使用者存取安裝了這個指紋辨識系統的裝置。指紋辨識系統除了用在門禁保全裝置外，也可以應用在各種移動裝置，例如移動電話、筆記型計算機、平板計算機等。

常見的指紋辨識系統為電容式指紋觸控系統。由于電容式指紋觸控系統在感測器與指紋的距離較長的狀況下不容易感測到細部的指紋特征，因此現在光學指紋觸控系統也積極地被研發來做為指紋辨識系統的另一個發展方向。

現有的光學指紋辨識系統，為了防止從指紋反射的雜散光入射影像感測器，會配置準直層于影像感測器上，并利用準直層上多個通孔，使得只有接近垂直角度的光能夠穿過通孔入射到影像感測器上。

然而，為了達成良好的準直效果，準直層必須有足夠的厚度，一般約在100～200μm左右。這個厚度對于硅晶圓制程來說太厚，相當不容易制作。因此，希望能有一種準直層厚度較薄的光學指紋辨識系統，來減低硅晶圓制程的制造難度。

發明內容

為了解決上述的問題，本發明提出一種光學指紋感測器，包括：一影像感測層，具有由多個感測區塊所組成的陣列；一準直層，配置于該影像感測層上，并具有多個從該準直層的上表面貫穿到該準直層的下表面的通孔；一導光層，配置在該準直層上；以及一玻璃殼層，配置于該導光層上，該玻璃殼層的上表面用以接收一手指的觸控，其中該光學指紋感測器的影像解析度由所述多個感測區塊的數目所定義，每一個該感測區塊的正上方覆蓋了多個該準直層的通孔。

在上述光學指紋感測器中，該感測區塊由單一影像感測像素所構成。在這個構造下，該感測區塊中的該單一影像感測像素所感測到的信號強度對應手指的指紋的一個取樣點的反射光強度。

在上述光學指紋感測器中，該感測區塊由多個影像感測像素所構成。在這個構造下，該感測區塊中的所述多個影像感測像素所感測到的信號強度的總和對應手指的指紋的一個取樣點的反射光強度。

在上述光學指紋感測器中，在該準直層的厚度被設計時，該準直層的厚度是與該在光學指紋感測器的垂直剖面中位于一個該感測區塊的正上方的通孔的數目成反比。

在上述光學指紋感測器中，該準直層的厚度在5～20μm。

根據上述各實施型態中，本發明能夠提出一種具有薄的準直層而容易在硅晶圓制程中制造的光學指紋感測器。

附圖說明

圖1是顯示本發明的光學指紋感測器的概要側剖面圖；

圖2A-圖2C是用以說明本發明的光學指紋感測器中的準直層的設計概念圖；圖2A顯示傳統的光學指紋感測器中的準直層的通孔的剖面圖；圖2B顯示本發明的光學指紋感測器中的準直層的通孔的剖面圖；圖2C顯示圖2A及圖2B重疊的剖面圖；

圖3A-圖3B是顯示本發明的感測區塊的兩個實施例的剖面圖。

【符號說明】

10～光學指紋感測器；

101～影像感測層；

101b～感測區塊；

102、102’～準直層；