光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及指紋傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 指紋成像識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)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。
[0003] 指紋成像技術(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)成像技術(shù)，其成像效果相對(duì)較好，設(shè)備成本相對(duì)較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)，以減小環(huán)境光對(duì)指紋成像的 影響。
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)，包括：
[0006] 背光板；
[0007] 保護(hù)層，具有內(nèi)表面和外表面；
[0008] 光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器位于所述保護(hù)層與所述背光板之間，所述 光學(xué)指紋傳感器的上表面正對(duì)所述保護(hù)層的內(nèi)表面；
[0009] 濾光層，所述濾光層位于所述保護(hù)層內(nèi)表面、所述保護(hù)層外表面和所述光學(xué)指紋 傳感器上表面的至少其中一個(gè)表面。
[0010] 可選的，所述濾光層包括干涉反射層和光吸收層的至少其中之一。
[0011] 可選的，所述干涉反射層包括L層，L為正整數(shù)，其中，第j層的復(fù)合折射率滿足關(guān) 系式：fij=nj+ikj， i為虛數(shù)，j為大于等于1且小于等于L的正整數(shù)，參數(shù)fij代表第j層的 復(fù)合折射率，參數(shù)1代表第j層的折射率，參數(shù)代表^代表第j層的消光系數(shù)。
[0012] 可選的，所述干涉反射層的材料為非金屬化合物或金屬化合物。
[0013]可選的，所述干涉反射層的材料為 Na3AlF6、LiF、MgF2、ThF4、CeF 3、PbF2、ZnS、ZnSe、 Si、Ge、Te、PbTe、Si02、A1203、MgO、Y 203、Sc203、Si0、Hf02、Zr0 2、Ce02、Nb205、Ta20 5和 Ti0 2 的其 中一種或多種，或者為Ag、Al、Au、Cu、Rh、Ni和Cr的其中一種或多種，或者為鉻鎳鐵合金。 [0014] 可選的，所述干涉反射層的L層中，每一層的厚度范圍為50nm~5000nm〇
[0015] 可選的，所述干涉反射層的總厚度范圍為200nm~20000nm。
[0016] 所述光吸收層的材料為有機(jī)物。
[0017] 可選的，所述光吸收層的材料為黑色油墨、白色油墨、灰色油墨、紅色油墨、綠色油 墨、藍(lán)色油墨、金色油墨、紫色油墨、綠色油墨、黑色色阻、白色色阻、灰色色阻、紅色色阻、綠 色色阻、藍(lán)色色阻、金色色阻、紫色色阻和綠色色阻中的至少一種。
[0018] 可選的，所述光吸收層為單層或者多層，每層所述光吸收層的厚度范圍為 500nm ~50000nm。
[0019] 可選的，所述濾光層的最外層為所述干涉反射層，所述干涉反射層最外層的材料 為A120 3和Si02的至少其中之一。
[0020] 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)：
[0021] 本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過(guò)在保護(hù)層的外表面、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。利用濾光層"反射或吸收絕大多數(shù)從 外界往光學(xué)指紋傳感器入射的環(huán)境光，同時(shí)對(duì)于背光板的出射光來(lái)說(shuō)相當(dāng)于透明或接近透 明"的特性，以最大程度地減小環(huán)境光對(duì)指紋成像的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2是圖1所示光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)中光學(xué)指紋傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖4是圖3所示光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)中濾光層的一種干涉反射層工作原理圖；
[0026] 圖5是圖3所示光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)中濾光層的另一種干涉反射層工作原理圖；
[0027] 圖6是圖3所示光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)中濾光層的光吸收層工作原理圖；
[0028] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 現(xiàn)有光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)容易受到環(huán)境光對(duì)指紋圖像的干擾。因此，需要對(duì)環(huán)境 光做隔離。
[0031] 為此，本發(fā)明提供一種新的光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)，包括：背光板；保護(hù)層，具有內(nèi) 表面和外表面；光學(xué)指紋傳感器，所述光學(xué)指紋傳感器位于所述保護(hù)層與所述背光板之間， 所述光學(xué)指紋傳感器的上表面正對(duì)所述保護(hù)層的內(nèi)表面；濾光層，所述濾光層位于所述保 護(hù)層內(nèi)表面、所述保護(hù)層外表面和所述光學(xué)指紋傳感器上表面的至少其中一個(gè)表面。通過(guò) 在保護(hù)層的外表面、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，以最大程度地減小環(huán)境光對(duì)指紋成像的影響。
[0032] 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。
[0033] 如圖1所示，光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)主要有背光板1，光學(xué)指紋傳感器2,保護(hù)層3組 成。當(dāng)采集指紋圖像時(shí)，人體指頭4放置于保護(hù)層3上；背光板1的出射光11透過(guò)光學(xué)指 紋傳感器2和保護(hù)層3,在人體指頭4與保護(hù)層3的接觸界面發(fā)生反射和透射；反射的光12 透過(guò)保護(hù)層3,照射到光學(xué)指紋傳感器2上；光學(xué)指紋傳感器2進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理， 實(shí)現(xiàn)指紋圖像的采集。人體指頭4與保護(hù)層3的接觸面特征反映了人體的指紋特征，而且 此接觸面的特征會(huì)直接影響反射光12的特征，因此，光學(xué)指紋傳感器2采集到的圖像直接 反映了人體指紋的特征。
[0034] 如圖2所示，光學(xué)指紋傳感器2由信號(hào)線21、驅(qū)動(dòng)線22和像素（未標(biāo)注）陣列構(gòu) 成。其中所述像素又包括信號(hào)控制開(kāi)關(guān)231、感光器件232和透光區(qū)域233?？刂崎_(kāi)關(guān)231 和感光器件232都不透光，所述像素的透光區(qū)域233是除了信號(hào)線21、驅(qū)動(dòng)線22、控制開(kāi)關(guān) 231和感光器件232以外的其他部分。背光板1的出射光11通過(guò)透光區(qū)域233照射到人體 指頭4與保護(hù)層3的接觸界面。可見(jiàn)，光學(xué)指紋傳感器2具有透光功能。
[0035] 本實(shí)施例所提供的光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)在上述結(jié)構(gòu)中增加濾光層。具體請(qǐng)參考圖 3,光學(xué)式指紋成像系統(tǒng)包括前述的背光板1、保護(hù)層3、光學(xué)指紋傳感器2和濾光層4。其 中，保護(hù)層3具有內(nèi)表面（未標(biāo)注）和外表面（未標(biāo)注），光學(xué)指紋傳感器2位于保護(hù)層3 與背光板1之間，光學(xué)指紋傳感器2的上表面（未標(biāo)注）正對(duì)保護(hù)層3的內(nèi)表面。本實(shí)施 例中，濾光層4位于保護(hù)層3外表面。
[0036] 本實(shí)施例中，由于濾光層4位于保護(hù)層3外表面，即濾光層4位于整個(gè)光學(xué)式指紋 成像系統(tǒng)的最外側(cè)，在實(shí)際使用中，手指會(huì)接觸到濾光層4,所以需要濾光層4具有較高硬 度，防止被手指等外界物體刮擦而損壞。
[0037] 本實(shí)施例中，濾光層4包括干涉反射層41和光吸收層42。濾光層4的作用是對(duì)環(huán) 境光進(jìn)行濾光作用。其中，干涉反射層41通過(guò)干涉作用和反射作用實(shí)現(xiàn)濾光作用，而光吸 收層42利用吸收作用和反射作用實(shí)現(xiàn)濾光作用。光吸收層42主要利用其對(duì)環(huán)境光的吸收 作用達(dá)到濾光作用。
[0038] 本實(shí)施例中，干涉反射層41包括L層，L為大于1的正整數(shù)。如圖5所示，給出了 具有L層結(jié)構(gòu)的干涉反射層41的工作原理。干涉反射層41第j層的復(fù)合折射率是fij，第 j層的厚度是七，第j層的折射率為rv第j層的消光系數(shù)為h，j為大于等于1且小于等于 L的正整數(shù)（j = 1，2，…，L)，i為虛數(shù)，則，第j層的復(fù)合折射率滿足關(guān)系式：fin+lk,。
[0039] 假設(shè)干涉反射層41上方的物質(zhì)折射率是nm，此物質(zhì)命名為第一層，干涉反射層41 下方的物質(zhì)折射率是1\，此物質(zhì)命名為第二層。也就是說(shuō)，干涉反射層41位于折射率是nm 的第一層和折射率是的第二層之間。
[0040] 進(jìn)一步假設(shè)總量為光總量1. 0的光以入射角0 ^從第一層進(jìn)入干涉反射層41，則 在干涉反射層41內(nèi)，光進(jìn)入第j層時(shí)的折