本發(fā)明涉及光學(xué)指紋識(shí)別領(lǐng)域,尤其涉及一種光學(xué)指紋傳感器模組。
背景技術(shù):
指紋成像識(shí)別技術(shù),是通過(guò)光學(xué)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(jìn)行比對(duì),來(lái)判斷正確與否,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別的技術(shù)。由于其使用的方便性,以及人體指紋的唯一性,指紋成像識(shí)別技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。比如公安局和海關(guān)等安檢領(lǐng)域、樓宇的門禁系統(tǒng)、以及個(gè)人電腦和手機(jī)等消費(fèi)品領(lǐng)域等等。指紋成像識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式有光學(xué)成像、電容成像、超聲成像等多種技術(shù)。相對(duì)來(lái)說(shuō),光學(xué)指紋成像識(shí)別技術(shù)成像效果相對(duì)較好,設(shè)備成本相對(duì)較低。
公開(kāi)號(hào)為cn104933421a的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光學(xué)式指紋成像系統(tǒng),通過(guò)在系統(tǒng)的保護(hù)層外表面、保護(hù)層的內(nèi)表面或光學(xué)指紋傳感器上表面增加濾光層,避免環(huán)境光對(duì)指紋圖像的干擾,減小環(huán)境光對(duì)指紋成像的影響。
然而,對(duì)于一個(gè)光學(xué)指紋傳感器模組而言,濾光作用還需要進(jìn)一步考慮其它因素,現(xiàn)有光學(xué)指紋傳感器模組的結(jié)構(gòu)有待改進(jìn),性能有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種光學(xué)指紋傳感器模組,以優(yōu)化光學(xué)指紋傳感器模組的結(jié)構(gòu),提高光學(xué)指紋傳感器模組的性能。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種光學(xué)指紋傳感器模組,光學(xué)指紋傳感器模組包括:光學(xué)指紋傳感器;保護(hù)層,所述保護(hù)層位于所述光學(xué)指紋傳感器上方;背光源,所述背光源位于所述光學(xué)指紋傳感器下方或側(cè)邊;還包括:透光起伏結(jié)構(gòu),所述透光起伏結(jié)構(gòu)位于所述保護(hù)層和所述指紋傳感器之間;所述透光起伏結(jié)構(gòu)包括起伏單元和緩沖層;所述起伏單元緊密排布在所述緩沖層的第一表面,或者所述起伏單元分散排布在所述緩沖層的第一表面;干涉反射復(fù)合膜層;當(dāng)所述起伏單元緊密排布在所述緩沖層的第一表面時(shí),所述干涉反射復(fù)合膜層原貌覆蓋所述起伏單元;當(dāng)所述起伏單元分散排布在所述緩沖層的第一表面時(shí),所述干涉反射復(fù)合膜層原貌覆蓋所述起伏單元和空余的所述第一表面。
可選的,所述起伏單元的高度為1μm~100μm。
可選的,所述起伏單元的寬度為1μm~100μm。
可選的,當(dāng)所述起伏單元分散排布在所述緩沖層表面時(shí),相鄰所述起伏單元之間的距離在50μm以下。
可選的,所述起伏單元的外形為圓錐形、截頂圓錐形、棱錐形、截頂棱錐形、球缺形和橢球缺形的一種或多種。
可選的,所述干涉反射復(fù)合膜層對(duì)所述背光源光線具有高透過(guò)作用,所述高透過(guò)率作用為所述干涉反射復(fù)合膜層對(duì)所述背光源光線的透過(guò)率大于50%。
可選的,所述干涉反射復(fù)合膜層對(duì)所述環(huán)境光具有高濾除作用,所述高濾除作用為所述干涉反射復(fù)合膜層對(duì)所述環(huán)境光的透過(guò)率小于30%。
可選的,所述干涉反射復(fù)合膜層的厚度為50nm~5000nm。
可選的,所述干涉反射復(fù)合膜層的層數(shù)為2~200。
可選的,所述光學(xué)指紋傳感器模組還包括濾光層,所述濾光層位于所述透光起伏結(jié)構(gòu)上方或下方,或者所述濾光層同時(shí)位于所述透光起伏結(jié)構(gòu)的上方和下方。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的技術(shù)方案中,提供具有起伏單元的透光起伏結(jié)構(gòu),然后在透光起伏結(jié)構(gòu)上制作相應(yīng)的干涉反射復(fù)合膜層,此時(shí),干涉反射復(fù)合膜層能夠獲得透光起伏結(jié)構(gòu)的相應(yīng)微觀起伏結(jié)構(gòu),進(jìn)而使得干涉反射復(fù)合膜層能夠?qū)Σ煌嵌鹊墓饩€均起到相應(yīng)的選擇通過(guò)作用,有效濾除角度較為分散的環(huán)境光,并保持對(duì)背光源光線的高透過(guò)作用,從而使得相應(yīng)的光學(xué)指紋傳感器能夠接收到大量有效的背光源光線用于指紋圖像識(shí)別,使得光學(xué)指紋傳感器模組具有良好的指紋識(shí)別性能。
進(jìn)一步,通過(guò)干涉反射復(fù)合膜層自身各尺寸大小的控制,可以使得干涉反射復(fù)合膜層的每個(gè)位置均是特別針對(duì)較小角度范圍光線的高透過(guò)(或高濾除)層結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步提高干涉反射復(fù)合膜層的抗環(huán)境光的作用,以及對(duì)背光源光線的透過(guò)作用,并能夠進(jìn)一步減少膜層的層數(shù)和總厚度,降低相應(yīng)的工藝難度,降低工藝成本。
附圖說(shuō)明
圖1光學(xué)指紋傳感器模組的疊層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)指紋傳感器模組剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中光學(xué)指紋傳感器和背光源的俯視示意圖;
圖4是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中部分起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的第一種放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中部分起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的第二種放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中部分起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的第三種放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中部分起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的第四種放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中部分起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的第五種放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是圖2所示光學(xué)指紋傳感器模組中部分起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的第六種放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的另一種光學(xué)指紋傳感器模組剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
光學(xué)指紋傳感器模組在設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)設(shè)置干涉反射復(fù)合膜層。通過(guò)入射光在干涉反射復(fù)合膜層內(nèi)部多層不同材質(zhì)薄膜間的多層反射和干涉,產(chǎn)生對(duì)入射光的增強(qiáng)或消弱作用,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)特定波長(zhǎng)光的高透過(guò)作用或高反射作用。也就是說(shuō),干涉反射復(fù)合膜層能夠使得某些波長(zhǎng)范圍的光(例如背光源的光)很容易地通過(guò)(透射),即高透射低反射;而另外一些波長(zhǎng)范圍的光(例如環(huán)境光)則很難通過(guò)(透射),即高反射低透射。利用干涉反射復(fù)合膜層的這個(gè)作用,設(shè)置干涉反射復(fù)合膜層可以使光學(xué)指紋傳感器模組更好地利用背光源的光線,并大大降低環(huán)境光的不良影響。
一種光學(xué)指紋傳感器模組具體具有如圖1所示的疊層結(jié)構(gòu):基層和位于基層上的干涉反射復(fù)合膜層?;鶎訛楣鈱W(xué)指紋傳感器模組的某個(gè)特定層結(jié)構(gòu),具有平坦表面。干涉反射復(fù)合膜層為平坦層結(jié)構(gòu),覆蓋在基層表面。這種結(jié)構(gòu)下,由于環(huán)境光的入射光角度的分布很大,因此,當(dāng)利用干涉反射復(fù)合膜層來(lái)選擇阻擋環(huán)境光時(shí),就會(huì)出現(xiàn)阻擋效果不理想的情況,例如圖1所示,雖然對(duì)于豎直方向上傳播的環(huán)境光,干涉反射復(fù)合膜層具有較好的防止通過(guò)作用(豎直向下的實(shí)線箭頭代表環(huán)境光線的豎直入射光線,豎直向上的虛線箭頭代表環(huán)境光線被反射回去的豎直反射光線),但是,對(duì)于一定傾斜角度的環(huán)境光,干涉反射復(fù)合膜層無(wú)法有效阻擋,環(huán)境光仍然大量傳播進(jìn)入下方的基層(斜向下的實(shí)線箭頭代表環(huán)境光線的斜入射光線,斜向下的虛線箭頭代表環(huán)境光進(jìn)入基層后的光線)。
由理論計(jì)算可知,對(duì)于同一波長(zhǎng)的光來(lái)說(shuō),如果要對(duì)不同入射角度的光都進(jìn)行相應(yīng)的通過(guò)(透射)或者反射作用,就需要不同的多層膜結(jié)構(gòu)。而如果此多層膜結(jié)構(gòu)制作在光滑的平面上時(shí),為了實(shí)現(xiàn)多角度光(例如包括了180度范圍內(nèi)的光)的高反射(或高透射/通過(guò))效果,則需要依次制作對(duì)應(yīng)不同角度入射光的各個(gè)子膜疊層,最終會(huì)導(dǎo)致需要很多層薄膜結(jié)構(gòu),工藝難度大大增加,會(huì)導(dǎo)致成本大大增加。由于膜層數(shù)目越多,與基底的應(yīng)力匹配會(huì)更差,最終導(dǎo)致薄膜附著力下降,甚至脫落,大大限制應(yīng)用范圍。
為此,本發(fā)明提供一種新的光學(xué)指紋傳感器模組,所述光學(xué)指紋傳感器模組通過(guò)起伏結(jié)構(gòu)和干涉反射復(fù)合膜層的配合,使得能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多角度光的高反射和高濾除效果,從而有效阻擋角度較為分散的環(huán)境光,并保持對(duì)背光源光線的高透過(guò)作用,從而使得相應(yīng)的光學(xué)指紋傳感器能夠接收到大量有效的背光源光線用于指紋圖像識(shí)別,使得光學(xué)指紋傳感器模組具有良好的指紋識(shí)別性能。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
本說(shuō)明書中的上下關(guān)系,是以將光學(xué)指紋傳感器模組放置在用戶眼睛下方,并且令保護(hù)層比光學(xué)指紋傳感器更加靠近用戶眼睛的方式來(lái)進(jìn)行定義的。也就是說(shuō),光學(xué)指紋傳感器模組中,如果說(shuō)一個(gè)結(jié)構(gòu)位于另一個(gè)結(jié)構(gòu)的上方,說(shuō)明這個(gè)結(jié)構(gòu)比另一個(gè)結(jié)構(gòu)更加靠近用戶眼睛,在此一并說(shuō)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)指紋傳感器模組,請(qǐng)參考圖2,所述光學(xué)指紋傳感器模組從上到下包括保護(hù)層110、第一吸光層120、透光膠層130、干涉反射復(fù)合膜層140、透光起伏結(jié)構(gòu)150、第二吸光層160和光學(xué)指紋傳感器170,在上述各結(jié)構(gòu)下方還具有背光源180。
由上述可知,保護(hù)層110位于光學(xué)指紋傳感器170上方,其中,光學(xué)指紋傳感器170的整個(gè)正上方可以均被保護(hù)層110覆蓋,當(dāng)然,光學(xué)指紋傳感器170和保護(hù)層110之間具有其它層結(jié)構(gòu)。同樣的,背光源180位于光學(xué)指紋傳感器170下方,此時(shí),背光源180可以是位于光學(xué)指紋傳感器170正下方或者斜下方。
圖中雖未顯示,但光學(xué)指紋傳感器170可以包括指紋感測(cè)電路層和襯底基板。所述襯底基板為透光材質(zhì),例如玻璃基板。在一種情況下,所述指紋感測(cè)電路層位于所述襯底基板上方,此時(shí),光學(xué)指紋傳感器170可以為基于玻璃基板的以tft(thinfilmtransistor,薄膜晶體管)工藝制作的圖像傳感器,即襯底基板可以為玻璃;在另一種情況下,所述襯底基板位于所述指紋感測(cè)電層上方,此時(shí),光學(xué)指紋傳感器170可以為基于玻璃基板、tft工藝的背照式圖像傳感器。
需要說(shuō)明的是,在其他實(shí)施例中,光學(xué)指紋傳感器170也可以是基于硅襯底且采用cmos工藝制作的光學(xué)傳感器,即襯底基板為硅襯底。這種情況下,由于光學(xué)指紋傳感器的襯底基板本身不透光,背光源就不能置于光學(xué)指紋傳感器正下方,而是置于光學(xué)指紋傳感器側(cè)邊(包括三種情況)即可。這種背光源設(shè)置在光學(xué)指紋傳感器側(cè)邊的方案下,第一種情況下,可以是將背光源設(shè)置在光學(xué)指紋傳感器側(cè)邊下方(斜下方);第二種情況下,可以是將背光源設(shè)置在光學(xué)指紋傳感器同一水平高度的側(cè)邊;第三種情況下,可以是將背光源設(shè)置在光學(xué)指紋傳感器的側(cè)邊上方(斜上方)。當(dāng)背光源位于光學(xué)指紋傳感器同一水平高度的側(cè)邊或者側(cè)邊上方時(shí),背光源發(fā)出的光線在向上傳播至保護(hù)層的過(guò)程中,可以不需要經(jīng)過(guò)光學(xué)指紋傳感器、吸光層和透光起伏結(jié)構(gòu)等各個(gè)結(jié)構(gòu),從而更加有利于光線用于指紋識(shí)別。
所述指紋感測(cè)電路層包括像素區(qū),圖3中用矩形虛線框示出像素區(qū)。所述像素區(qū)中具有多個(gè)感光像素單元。每個(gè)所述感光像素單元可以包括透光區(qū)域和非透光區(qū)域。所述感光像素單元的感光元件位于所述非透光區(qū)域。所述感光元件可以為感光二極管等結(jié)構(gòu)。感光像素單元的非透光區(qū)域并不是整個(gè)區(qū)域從上到下都是非透光的。而是,這些區(qū)域的底部具有非透光層,從而使得位于這些底部非透光層上方的光敏結(jié)構(gòu)(例如感光元件等結(jié)構(gòu))能夠被這些非透光層保護(hù),不受從下方傳來(lái)的光線影響。但是,非透光區(qū)域中,在這些光敏結(jié)構(gòu)上方的結(jié)構(gòu)仍然是透光的,以使得這些光敏結(jié)構(gòu)能夠接收來(lái)自上方的光線。例如相應(yīng)的指紋反射光線能夠向下傳播,被感光元件接收。
上述透光區(qū)域的存在可知,光學(xué)指紋傳感器170整體是能夠透光的,因此,背光源180發(fā)出的光線能夠經(jīng)過(guò)光學(xué)指紋傳感器170一直傳播至保護(hù)層110上表面,而保護(hù)層110上表面為手指的接觸表面,當(dāng)光線到達(dá)手指指紋與保護(hù)層110上表面形成的界面時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射和折射等光學(xué)現(xiàn)象,相應(yīng)的反射光線會(huì)向下(斜向下)返回,并一步步重新傳播回到光學(xué)指紋傳感器170,被光學(xué)指紋傳感器170非透光區(qū)上的感光像素單元接收,感光像素單元再產(chǎn)生相應(yīng)的圖像信號(hào)(圖像采集),實(shí)現(xiàn)指紋圖像的識(shí)別。
圖3還用三角形虛線框示出位于光學(xué)指紋傳感器170下方的背光源180,由圖3可知,背光源180位于像素區(qū)的斜下方,即在俯視時(shí),背光源180和像素區(qū)沒(méi)有重疊部分。
請(qǐng)參考圖4至圖9,可知,透光起伏結(jié)構(gòu)150包括起伏單元和緩沖層,干涉反射復(fù)合膜層140均位于透光起伏結(jié)構(gòu)150上表面。
圖4為圖2中虛線框a包圍部分的透光起伏結(jié)構(gòu)150的放大示意圖,并且是第一種透光起伏結(jié)構(gòu)150a的部分放大示意圖。透光起伏結(jié)構(gòu)150a包括緩沖層152a和起伏單元151a。
在圖4中,起伏單元151a分散排布在緩沖層152a的第一表面(第一表面未標(biāo)注,第一表面為圖4中緩沖層152a上表面)。干涉反射復(fù)合膜層140原貌覆蓋起伏單元151a和空余的第一表面(空余的第一表面為第一表面未被起伏單元151a占據(jù)的部分)。
原貌覆蓋亦即保形覆蓋,即干涉反射復(fù)合膜層原貌覆蓋起伏單元和空余的第一表面之后(當(dāng)沒(méi)有空余的第一表面時(shí),干涉反射復(fù)合膜層原貌覆蓋起伏單元表面),干涉反射復(fù)合膜層上表面的形狀與原來(lái)起伏單元表面和空余的第一表面的總體形狀相同。
圖4中,起伏單元151a的外形為球缺形,具體是呈半球形。這種情況的起伏單元151a表面變化較為規(guī)則平緩,有助于干涉反射復(fù)合膜層140良好粘附形成在其表面。
圖4還顯示,干涉反射復(fù)合膜層140直接位于透光起伏結(jié)構(gòu)150a上。原貌覆蓋在透光起伏結(jié)構(gòu)150a上的干涉反射復(fù)合膜層140獲得了透光起伏結(jié)構(gòu)150a中起伏單元上表面和空余第一表面相應(yīng)的起伏形狀,因此,干涉反射復(fù)合膜層140各個(gè)不同位置是起伏不平的,此時(shí)根據(jù)光學(xué)原理可知,干涉反射復(fù)合膜層140能夠?qū)Σ煌嵌鹊沫h(huán)境光進(jìn)行濾除作用,圖4中顯示出干涉反射復(fù)合膜層140對(duì)四道不同環(huán)境光的濾除作用,其中向下(斜向下)的實(shí)線箭頭代表的是入射的環(huán)境光,而向上(斜向上)是虛線箭頭代表的是被干涉反射復(fù)合膜層140反射回去的環(huán)境光,從而被濾除(環(huán)境光同時(shí)還部分沒(méi)有被干涉反射復(fù)合膜層140反射回去,從而透過(guò)過(guò)反射復(fù)合膜層140進(jìn)入緩沖層152a)。
請(qǐng)參考圖5,圖5為圖2中虛線框a包圍部分的透光起伏結(jié)構(gòu)150的放大示意圖,并且是第二種透光起伏結(jié)構(gòu)150b的部分放大示意圖。透光起伏結(jié)構(gòu)150b包括緩沖層152b和起伏單元151b。
圖5中,起伏單元151b同樣是半球形,與圖4不同的是,圖5中,起伏單元151b是緊密排布在緩沖層152b的第一表面,此時(shí)第一表面全部被起伏單元151b占據(jù),整個(gè)起伏結(jié)構(gòu)150b的上表面即為起伏單元151b的表面。
圖5中,干涉反射復(fù)合膜層140同樣原貌覆蓋起伏單元151b。相應(yīng)的,干涉反射復(fù)合膜層140獲得了起伏單元151b的表面所限定的微觀起伏形狀。
請(qǐng)參考圖6,圖6為圖2中虛線框a包圍部分的透光起伏結(jié)構(gòu)150的放大示意圖,并且是第三種透光起伏結(jié)構(gòu)150c的部分放大示意圖。透光起伏結(jié)構(gòu)150c包括緩沖層152c和起伏單元151c。圖6中,起伏單元151c是半橢球形(亦即橢球缺形),起伏單元151c是緊密排布在緩沖層152c的第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140原貌覆蓋起伏單元151c,干涉反射復(fù)合膜層140獲得了起伏單元151c的外表面所限定的微觀起伏形狀。
請(qǐng)參考圖7,圖7為圖2中虛線框a包圍部分的透光起伏結(jié)構(gòu)150的放大示意圖,并且是第四種透光起伏結(jié)構(gòu)150d的部分放大示意圖。透光起伏結(jié)構(gòu)150d包括緩沖層152d和起伏單元151d。圖7中,起伏單元151d的外形呈圓錐形(或棱錐形),起伏單元151d是分散排布在緩沖層152d的第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140原貌覆蓋起伏單元151d和空余第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140獲得了起伏單元151d的外表面和空余第一表面所限定的微觀起伏形狀。
請(qǐng)參考圖8,圖8為圖2中虛線框a包圍部分的透光起伏結(jié)構(gòu)150的放大示意圖,并且是第五種透光起伏結(jié)構(gòu)150e的部分放大示意圖。透光起伏結(jié)構(gòu)150e包括緩沖層152e和起伏單元151e。圖8中,起伏單元151e的外形呈截頂圓錐形(或截頂棱錐形,也可稱梯臺(tái)形),起伏單元151e是分散排布在緩沖層152e的第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140原貌覆蓋起伏單元151e和空余第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140獲得了起伏單元151e的表面和空余第一表面一同限定的微觀起伏形狀。
請(qǐng)參考圖9,圖9為圖2中虛線框a包圍部分的透光起伏結(jié)構(gòu)150的放大示意圖,并且是第六種透光起伏結(jié)構(gòu)150f的部分放大示意圖。透光起伏結(jié)構(gòu)150f包括緩沖層152f和起伏單元151f。圖9中,不同起伏單元151f的外形不同。具體的,透光起伏結(jié)構(gòu)150f具有截頂圓錐形起伏單元151f,半球形起伏單元151f和半橢球形起伏單元151f。這些起伏單元151f是分散排布在緩沖層152f的第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140原貌覆蓋起伏單元151f和空余第一表面,干涉反射復(fù)合膜層140獲得了起伏單元的外表面和空余第一表面共同限定的微觀起伏形狀。其它情況下,起伏單元的外形還可以更加多樣。
需要說(shuō)明的是,上述各種情況下,不論起伏單元的外形是否相同,各起伏單元的尺寸可以基本相同,也可以在一定范圍內(nèi)分布。具體的,起伏單元的寬度可以為1μm~100μm(需要說(shuō)明的是,各剖面圖中僅顯示了其中一個(gè)寬度,另一個(gè)寬度的范圍同樣為1μm~100μm,所述另一個(gè)寬度通常與各剖面圖所示的寬度相垂直),起伏單元的高度可以為1μm~100μm。當(dāng)起伏單元分散分布時(shí),相鄰起伏單元之間的距離可以在50μm以下。相鄰起伏單元之間的距離、起伏單元的高度和起伏單元的寬度三個(gè)尺寸的大小范圍選擇,都考慮環(huán)境光和背光源180光線的波長(zhǎng)范圍。其原因在于,透光起伏結(jié)構(gòu)150是提供一種起伏不平的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),以保證后續(xù)的干涉反射復(fù)合膜層140同樣具有起伏不平的結(jié)構(gòu)?;诖嗽?,在起伏單元分散排布在緩沖層的第一表面的情況下,通過(guò)控制上述三個(gè)尺寸的大小,保證全部起伏單元在緩沖層上表面的分散程度合適,單個(gè)起伏單元的大小合適,進(jìn)而保證相應(yīng)干涉反射復(fù)合膜層140起到更好的光學(xué)作用。
本實(shí)施例中,干涉反射復(fù)合膜層140的厚度為50nm~5000nm,干涉反射復(fù)合膜層140的層數(shù)為2~200。干涉反射復(fù)合膜層140通常為多層結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)內(nèi)部膜層層數(shù)的控制,以及對(duì)每一膜層厚度的控制和對(duì)膜層總厚度的控制,可以使干涉反射復(fù)合膜層140更好地達(dá)到相應(yīng)光學(xué)作用:對(duì)背光源180所在波長(zhǎng)的光具有高透過(guò)作用,而其他波段(波段指一定波長(zhǎng)范圍的集合)的光則具有高濾除作用,從而特定地濾除環(huán)境光,而同時(shí)保證背光源180的光線高效透過(guò)。同時(shí),干涉反射復(fù)合膜層140的總厚度和總層數(shù)能夠控制在上述范圍內(nèi),還得益于上述起伏單元的寬度、高度和相互距離的控制。
如前所述,干涉反射復(fù)合膜層140對(duì)背光源180光線具有高透過(guò)作用,具體的,所述高透過(guò)率作用為:干涉反射復(fù)合膜層140對(duì)背光源180光線的透過(guò)率大于50%。此高透過(guò)作用保證光學(xué)指紋傳感器模組具有較佳的指紋識(shí)別性能。
如前所述,干涉反射復(fù)合膜層140對(duì)環(huán)境光具有高濾除作用,具體的,所述高濾除作用為:干涉反射復(fù)合膜層140對(duì)環(huán)境光的透過(guò)率小于30%。此高濾除作用保證光學(xué)指紋傳感器模組具有較佳的指紋識(shí)別性能。
本實(shí)施例中,透光膠層130可以為光學(xué)膠,透光膠層130將第一吸光層120和干涉反射復(fù)合膜層140粘接在一起。而第一吸光層120本身可以是直接形成在保護(hù)層110的下表面(內(nèi)表面)的,第二吸光層160本身也可以是直接形成在光學(xué)指紋傳感器170上表面的,透光起伏結(jié)構(gòu)150可以是直接形成在第二吸光層160上表面。同時(shí),上述內(nèi)容可知,干涉反射復(fù)合膜層140可以是直接形成在透光起伏結(jié)構(gòu)150的相應(yīng)位置表面的(從而更好地實(shí)現(xiàn)原貌覆蓋)。因此,只需要通過(guò)透光膠層130將第一吸光層120和干涉反射復(fù)合膜層140粘接在一起,圖2中所示的各疊層結(jié)構(gòu)就能夠成為相互層疊的整體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中,吸光層同時(shí)位于透光起伏結(jié)構(gòu)150的上方和下方(即同時(shí)具有第一吸光層和第二吸光層)。其中,吸光層的材料可以是油墨等。同時(shí),設(shè)置吸光層對(duì)背光源180所在波長(zhǎng)的光具有高透過(guò)作用,而對(duì)其他波段的高具有高濾除作用(可以通過(guò)吸收作用進(jìn)行濾除)。需要說(shuō)明的是,其它實(shí)施例中,吸光層也可以僅位于透光起伏結(jié)構(gòu)150上方或下方,或者也可以完全省略吸光層。
環(huán)境光的入射光角度的分布很大,由于起伏結(jié)構(gòu)的存在,干涉反射復(fù)合膜層140能夠獲得相應(yīng)的起伏形狀。當(dāng)入射角范圍分布很大的光照射到干涉反射復(fù)合膜層140時(shí),干涉反射復(fù)合膜層140的不同微觀位置對(duì)不同入射角度的入射光起作用,每個(gè)微觀位置都能夠?qū)σ欢ㄈ肷浣欠秶鷥?nèi)的入射光起到干涉反射作用,所述角度范圍約為10度。由于前面已經(jīng)設(shè)置了起伏結(jié)構(gòu),因此,只需要制作較簡(jiǎn)單的干涉反射復(fù)合膜層140,就可以對(duì)不同角度的入射光(環(huán)境光)都會(huì)有一定比例的干涉反射作用,從而使不同角度的入射光(環(huán)境光)都得到一定比例的濾除。
綜上可知,本實(shí)施例所提供的光學(xué)指紋傳感器模組中,提供具有起伏單元的透光起伏結(jié)構(gòu)150,事實(shí)上就是提供具有微觀的起伏結(jié)構(gòu),然后在起伏面上(即起伏單元表面,或者起伏單元與空白的第一表面共同構(gòu)成的表面)制作相應(yīng)的干涉反射復(fù)合膜層140,此時(shí),干涉反射復(fù)合膜層140能夠獲得相應(yīng)的微觀起伏面結(jié)構(gòu),進(jìn)而使得干涉反射復(fù)合膜層140能夠?qū)Σ煌嵌鹊墓饩€均起到相應(yīng)的選擇通過(guò)作用,大比例濾除角度較為分散的環(huán)境光,并保持對(duì)背光源180光線的高透過(guò)作用,從而使得相應(yīng)的光學(xué)指紋傳感器170能夠接收到大量有效的背光源180光線用于指紋圖像識(shí)別,使得光學(xué)指紋傳感器模組具有良好的指紋識(shí)別性能。
同時(shí),通過(guò)干涉反射復(fù)合膜層140自身各尺寸大小的控制,可以使得干涉反射復(fù)合膜層140的每個(gè)位置均是特別針對(duì)較小角度范圍(例如10度以內(nèi))光線的高透過(guò)(或高濾除)層結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步提高干涉反射復(fù)合膜層140的抗環(huán)境光的作用,以及對(duì)背光源180光線的透過(guò)作用,并能夠進(jìn)一步減少膜層的層數(shù)和總厚度,降低相應(yīng)的工藝難度,降低工藝成本。
本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種光學(xué)指紋傳感器模組,請(qǐng)參考圖10,所述光學(xué)指紋傳感器模組從上到下包括保護(hù)層210、第一吸光層220、透光起伏結(jié)構(gòu)230、干涉反射復(fù)合膜層240、透光膠層250、第二吸光層260和光學(xué)指紋傳感器270,在上述各結(jié)構(gòu)下方還具有背光源280。
由上述可知,本實(shí)施例與圖2所示實(shí)施例的主要不同之處在于,透光起伏結(jié)構(gòu)230位于干涉反射復(fù)合膜層240上方,或者說(shuō),干涉反射復(fù)合膜層240位于透光起伏結(jié)構(gòu)230下方。在此基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中,透光起伏結(jié)構(gòu)230同樣包括相應(yīng)的緩沖層和起伏單元,但圖10中未進(jìn)行標(biāo)注和具體放大顯示,可以參考圖4至圖9相應(yīng)內(nèi)容。但是,與這些圖4和圖9顯示的具體放大結(jié)構(gòu)不同的是,如果將圖10中的部分透光起伏結(jié)構(gòu)230和對(duì)應(yīng)干涉反射復(fù)合膜層240進(jìn)行放大的時(shí)候,干涉反射復(fù)合膜層240會(huì)位于透光起伏結(jié)構(gòu)230的起伏單元下方,或者,干涉反射復(fù)合膜層240會(huì)位于起伏單元和空余的第一表面(第一表面同樣為緩沖層具有起伏單元的表面)下方。
圖10所示的結(jié)構(gòu)中,干涉反射復(fù)合膜層240位于透光起伏結(jié)構(gòu)230下方,其主要原因在于方便相應(yīng)的制作過(guò)程,例如具體制作光學(xué)指紋傳感器模組時(shí),可以在保護(hù)層210下表面形成相應(yīng)的第一吸光層220,然后在第一吸光層220下表面繼續(xù)形成透光起伏結(jié)構(gòu)230的緩沖層,將緩沖層的下表面作為第一表面,在第一表面上形成起伏單元,之后,在起伏單元表面(此時(shí)也是下表面)上保形形成干涉反射復(fù)合膜層240,從而使是干涉反射復(fù)合膜層240原貌覆蓋起伏單元,此時(shí),如果有空余的第一表面,則同時(shí)原貌覆蓋空余第一表面。
更多本實(shí)施例所提供光學(xué)指紋傳感器模組的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn),可參考前述實(shí)施例相應(yīng)內(nèi)容。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。