CN108021845A - 光学指纹传感器模组 - Google Patents

Abstract

一种光学指纹传感器模组，包括：包括：第一基板，所述第一基板为透光基板；位于所述第一基板下方的背光源；位于所述第一基板下方的器件层；位于所述器件层下方的第二基板；所述背光源位于所述器件层侧面以外，所述器件层的至少其中一个侧面与所述背光源相对；所述背光源发出的光线先从所述第一基板下表面进入所述第一基板，到达所述第一基板上表面与手指形成的界面处发生折射和反射，至少部分反射光线返回所述第一基板，再从所述第一基板进入所述器件层。所述光学指纹传感器模组性能提高，采用所述光学指纹传感器模组获得的指纹图像质量提高。

Description

光学指纹传感器模组

技术领域

本发明涉及光学指纹识别领域，尤其涉及一种光学指纹传感器模组。

背景技术

指纹成像识别技术，是通过指纹传感器采集到人体的指纹图像，然后与***里的已有指纹成像信息进行比对，来判断正确与否，进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域。比如公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁***，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。

指纹成像识别技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。相对来说，光学指纹成像技术，其成像效果相对较好，设备成本相对较低。

现有光学指纹传感器模组的结构有待改进，性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光学指纹传感器模组，以提高所述光学指纹传感器模组的性能，从而提高采用所述光学指纹传感器模组获得的指纹图像质量。

为解决上述问题，本发明提供一种光学指纹传感器模组，包括：第一基板，所述第一基板为透光基板；位于所述第一基板下方的背光源；位于所述第一基板下方的器件层；位于所述器件层下方的第二基板；所述背光源位于所述器件层侧面以外，所述器件层的至少其中一个侧面与所述背光源相对；所述背光源发出的光线先从所述第一基板下表面进入所述第一基板，到达所述第一基板上表面与手指形成的界面处发生折射和反射，至少部分反射光线返回所述第一基板，再从所述第一基板进入所述器件层。

可选的，所述器件层与所述背光源相对的侧面之间具有遮光层，所述遮光层同时位于所述第二基板与所述背光源相对的侧面之间。

可选的，所述背光源和所述第一基板之间采用胶块粘接，所述胶块将所述背光源粘接在所述第一基板下方。

可选的，所述器件层具有像素区域，所述像素区域的俯视形状为矩形；俯视时，所述背光源位于所述矩形的长边以外，所述像素区域具有平行于所述长边的n列像素；n列所述像素划分为m组，每组包括至少一列所述像素，m为5至200的整数，n为m以上的整数；同一组中所述像素的有效感光面积相等；不同组中，离所述长边距离越远的组，相应所述像素的有效感光面积越大。

可选的，相邻两组所述像素中，较大有效感光面积为较小有效感光面积的1.～2.5倍。

可选的，俯视时，所述背光源到所述长边的距离为0.2mm～2mm，所述背光源的高度为0.2mm～0.8mm。

可选的，所述器件层制作在所述第一基板下表面；或者，所述器件层制作在所述第二基板上表面。

可选的，所述器件层制作在所述第二基板上表面时，所述器件层与所述第一基板之间具有透光垫厚层。

可选的，所述第一基板下表面、所述透光垫厚层上表面和所述透光垫厚层下表面的至少其中一个表面具有颜色涂层。

可选的，所述透光垫厚层的厚度为0.1mm～2mm。

可选的，所述遮光层直接位于所述第二基板和所述器件层的侧面；或者，所述遮光层直接与所述背光源相邻。

可选的，所述背光源与所述第一基板下表面之间具有聚光透镜，所述聚光透镜能够使所述背光源的光线转换为平行光或***行光。

可选的，所述第一基板下表面中用于接收所述背光源光线的部分具有光增透层，所述光增透层能够增加所述背光源的光线进入所述第一基板的比例。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案中，通过设置背光源位于第一基板下表面，并且背光源位于器件层和第二基板的侧边，器件层位于第一基板和第二基板之间，形成一种体积小且指纹识别性能提高的结构。这种结构使得背光源发出的光线在经过第一基板上表面与手指指纹发生反射和折射现象后，部分返回来的光线重新穿过第一基板而到达器件层。此时，所述光学指纹传感器模组在不需要增加导光板的情况下，就能够采集手指指纹图像，减小了模组的整体体积，并提高光学指纹传感器模组采集的指纹图像质量，提高指纹识别性能。并且，因为所有器件都在第一基板之下，因此整体模组的防水、防尘、放静电和防刮擦等性能都得到了充分的保证。

附图说明

图1是本发明第一实施例所提供的光学指纹传感器模组剖面示意图；

图2是本发明第二实施例所提供的光学指纹传感器模组剖面示意图；

图3是本发明第三实施例所提供的光学指纹传感器模组剖面示意图；

图4是本发明第四实施例所提供的光学指纹传感器模组剖面示意图；

图5是本发明第五实施例所提供的光学指纹传感器模组俯视示意图。

具体实施方式

现有光学指纹传感器模组通常包括保护层、光学指纹传感器、导光板和背光源等结构。背光源位于保护层、光学指纹传感器和导光板下方，光学指纹传感器包括器件层和基板。因此，整个光学指纹传感器模组叠层较多，体积较大。

此外，为了采集更高质量的指纹图像，希望在背光源发出的入射光线到达保护层上表面时，能够出现以下两种不同的情况：在指纹脊位置与保护层上表面的界面处正常进行折射和反射（即不发生全反射）；在指纹谷位置与保护层上表面的界面处发生全反射。从而提高指纹不同位置（谷位置和脊位置）的对比度，提高指纹图像质量。然而，现有光学指纹传感器模组无法实现这种可能。

为此，本发明提供一种光学指纹传感器模组，通过设置背光源位于第一基板下表面，并且背光源位于器件层和第二基板的侧边，器件层位于第一基板和第二基板之间，并在背光源与器件层侧面和第二基板侧面之间设置遮光层，形成一种体积小且指纹识别性能提高的结构。这种结构使得背光源发出的光线在经过第一基板上表面与手指指纹发生反射和折射现象后，返回来的光线重新穿过第一基板到达器件层。此时，所述光学指纹传感器模不需要导光板的情况下，就能够采集手指指纹图像，减小体积，并提高光学指纹传感器模组采集的指纹图像质量，提高指纹识别性能。

同时，所述光学指纹传感器模组中，采用胶块（所述胶块由胶水凝固）将背光源粘贴在第一基板下表面下方。此时，通过采用适当的胶块，能够尽量调节背光源发出的光线以较大角度进入第一基板。从而当光线到达第一基板上表面时，能够在第一基板上表面与空气所形成的第一界面（指纹谷位置与第一基板上表面之间会有空气）发生全反射，并且在第一基板上表面与相应指纹接触位置（指纹脊位置能够与第一基板上表面接触）所形成的第二界面正常进行折射和反射（即不发生全反射），从而提高指纹不同位置（谷位置和脊位置）的对比度，提高指纹图像质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本说明书的各剖面图中，光学指纹传感器模组各结构的上下关系是以手指位于光学指纹传感器模组最上方进行定义的。

本发明第一实施例提供一种光学指纹传感器模组，请参考图1。

所述光学指纹传感器模组包括第一基板101，位于第一基板101下方的器件层100，位于器件层100下方的第二基板102。位于第一基板101下方的背光源103。图1还显示了第一基板101上表面上还具有手指105，但手指105不属于光学指纹传感器模组。

背光源103位于器件层100侧面以外。器件层100和所述背光源103相对的侧面之间具有遮光层104，遮光层104同时也位于所述第二基板102与所述背光源103相对的侧面之间。也就是说，背光源103位于器件层100侧面以外，器件层100和第二基板102两者与背光源103相对的侧面之间具有遮光层104。亦即，遮光层104既位于器件层100与背光源103相对的侧面，也位于第二基板102与背光源103相对的侧面。

本实施例中，图中虽未显示，但器件层100制作在第二基板102上表面。此时，第二基板102和器件层100属于同一个光学指纹传感器。即光学指纹传感器包括第二基板102和器件层100。

器件层100中通常包括阵列排布的多个感光元件（未示出，感光元件通常为感光像素，感光像素也简称像素），这些感光元件用于接收指纹反射回来的光线，用于指纹图像的采集，从而实现指纹识别功能。

其它实施例中，所述器件层也可以是制作在第一基板下表面。当器件层制作在第一基板下表面时，则第一基板和所述器件层属于同一个光学指纹传感器，即光学指纹传感器包括第一基板和所述器件层。

本实施例中，遮光层104直接位于第二基板102与背光源103相对的侧面。遮光层104可以是一个自身非透光的固体结构，例如为金属层。此时遮光层104的高度可以大于或者等于器件层100和第二基板102两者的厚度之和，即遮光层104完全覆盖器件层100和第二基板102的相应侧面。

其它实施例中，遮光层可以采用油墨涂层形成（例如直接在器件层和第二基板的相应侧面涂覆油墨涂层作为遮光层），也可以采用其它合适的材料和方式形成。

本实施例中，设置遮光层104目的是：为了使得背光源103发出的光线先从第一基板101下表面进入第一基板101，到达第一基板101上表面与手指形成的界面处发生折射和反射等光学现象后，至少部分反射光线返回第一基板101，再从第一基板101进入器件层100。换言之，遮光层104用于防止背光源103发出的光线在未进入第一基板101之前，就进入器件层100。

为进一步说明遮光层104的设置目的，需要联系到第二基板102。本实施例中，第二基板102可以是透光基板或者是非透光基板。当第二基板102是透光基板时，位于第二基板102上的器件层100的感光元件通常采用TFT（Thin Film Transistor,薄膜晶体管）工艺制作，这些感光元件容易受到从第二基板102的光线的影响。如果不设置遮光层104，容易造成背光源103发出的光线从第二基板102侧面照射到这些感光元件的问题。而如果光线直接照射到这些感光元件，将会产生噪声信号，影响指纹识别。因此，为了防止背光源103发出的光线从第二基板102侧面进入器件层100，需要设置遮光层104。

当第二基板是非透光基板时，如果器件层侧面的挡光性能不佳，同样需要在器件层侧面设置遮光层。此时，虽然可以不在第二基板侧面设置遮光层，但是为了较好地在器件层侧面设置遮光层，通常也一并在第二基板侧面设置遮光层。当然，也可以仅在器件层侧面设置遮光层。同时，当器件层侧面的挡光性能已经较好时，也可以不必设置遮光层。

本实施例采用遮光层104用于保证背光源103发出的光线先从第一基板101下表面进入第一基板101，然后再返回进行器件层100。这些返回进入器件层100的光线是与相应手指指纹发生反射折射等光学现象之后的光线，这部分光线带有指纹图像的信息，可以用于指纹识别，因此可以称为“所需光线”。而从第二基板102侧面或器件层100侧面进入器件层100的光线，可以称为“不利光线”，遮光层104正是为了消除这种“不利光线”。

需要说明的是，其它实施例中，为了保证背光源发出的光线先从第一基板下表面进入第一基板（具体从第一基板的一部分下表面进入第一基板），然后再进入所述器件层，也可以通过控制背光源的出光方向和出光角度范围，使得光线仅会先从第一基板下表面进入第一基板（例如使背光源发出的光线仅照射第一基板下表面），然后再进入所述器件层。但是即使这个时候，增加遮光层仍然是有利的。这是因为，常用背光源发出的光线在传播过程中总会发生一定散射，即使通过控制背光源的出光方向和出光角度范围，也不能够保证光线完全不照射到与第一基板下表面相近的所述器件层相应侧面和第二基板相应侧面。增加遮光层能够避免背光源的散射光线从器件层和第二基板的侧面进入器件层。同时，遮光层还能够消除环境中的其它光线对器件层造成的不利影响。

本实施例中，当第二基板102为透光基板时，其可以具体为玻璃基板，此时，如果器件层100直接制作于第二基板102表面上，器件层100的感光元件可以采用TFT工艺制作；当第二基板102为非透光基板时，其可以具体为半导体衬底（例如硅衬底），此时，如果器件层100直接制作于第二基板102表面上时，器件层100的感光元件可以采用CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体）工艺制作。当第二基板102为玻璃等透光基板时，光线容易直接从第二基板102照射到器件层100中的相应感光元件；即使第二基板102是半导体衬底等基板时，也有可能会漏过光线，造成光线直接照射到器件层100中的相应感光元件。因此，正如前面所述，本实施例设置遮光层104用于更好地保护器件层100。

本实施例中，第一基板101为单层结构。此时第一基板101上表面、第一基板101下表面和器件层100上表面的至少其中一个表面可以具有颜色涂层。所述颜色涂层可以用于过滤环境光或改变光学指纹传感器模组的外观颜色。

其它实施例中，第一基板也可以为多层结构。当第一基板为多层结构时，第一基板可以包含多个子基板，此时，所述子基板上表面、所述子基板下表面和器件层100上表面的至少其中一个表面具有颜色涂层。

本实施例中，背光源103位于器件层100和第二基板102的左侧边。

其它实施例中，背光源也可以位于器件层和第二基板的其它侧边。当背光源为多个点光源时，背光源可以位于器件层和第二基板的多个侧边。

本实施例中，背光源103直接接触在第一基板101下表面，可设置背光源103与第一基板101接触的表面为出光面，从而使得光线尽量直接进入第一基板101。

本实施例中，背光源103的高度可以为0.2mm～0.8mm。背光源103的高度通常小于器件层100和第二基板102的总厚度。

其它实施例中，也可以设置背光源位于第一基板下表面的下方，并且两者之间有空隙，同时保证背光源位置高于或者等高于第二基板下表面，从而防止背光源发出的光线从第二基板下表面进入第二基板，进而防止背光源的光线直接从第二基板下表面进入到所述器件层。

当背光源103位于第一基板下方，且背光源103位于器件层100的侧面时（即背光源103不必位于器件层100下方）时，背光源103发出的光线能够经过较短的光程就到达第一基板101下表面，有利于减小所述光学指纹传感器模组体积，有利于将更多背光源103发出的光线运用于指纹图像采集，有利于获得更好的指纹图像。

本实施例中，背光源103为点光源，例如可以为一个LED灯。所述LED灯的光可以为近紫外光、紫色光、蓝色光、绿色光、黄色光、红色光、近红外光或白色光。

其它实施例中，背光源可以为多个点光源，例如多个LED灯。此时相应的，器件层与点光源相对的每个侧面均具有遮光层，第二基板与点光源相对的每个侧面均具有遮光层。

本实施例中，第一基板101和器件层100之间可以通过胶层粘接。胶层可以是光学胶层，光学胶层的材料具体可以是热敏光学胶层、光敏光学胶层或光学双面胶带。

本实施例所提供的光学指纹传感器模组中，通过设置背光源103直接位于第一基板101下表面，并且背光源103位于器件层100和第二基板102的侧边（侧面以外），器件层100位于第一基板101和第二基板102之间，并在背光源103与器件层100侧面和第二基板102侧面之间设置遮光层104，形成一种体积小且指纹识别性能提高的结构。这种结构使得背光源103发出的光线在经过第一基板101上表面与手指指纹发生反射和折射现象后，返回来的光线重新穿过第一基板101到达器件层100。此时，所述光学指纹传感器模不需要增加额外透光基板（也不需要导光板）的情况下，就能够采集手指指纹图像，并提高光学指纹传感器模组采集的指纹图像质量，提高指纹识别性能。并且，因为所有器件（背光源103和器件层100等）都在第一基板101之下，因此整体模组的防水、防尘、放静电和防刮擦等性能都得到了充分的保证。

本发明第二实施例提供另一种光学指纹传感器模组，请参考图2。

所述光学指纹传感器模组包括第一基板201，位于第一基板201下方的器件层200，位于器件层200下方的第二基板202。位于第一基板201下方的背光源203。背光源203位于器件层200侧面以外。器件层200和所述背光源203相对的侧面之间具有遮光层204，所述遮光层204同时也位于所述第二基板202与所述背光源203相对的侧面之间。也就是说，背光源203位于器件层200侧面以外，器件层200和第二基板202两者与背光源203相对的侧面之间具有遮光层204。亦即，遮光层204既位于器件层200与背光源203相对的侧面，也位于第二基板202与背光源203相对的侧面。

图2还显示了第一基板201上表面上还具有手指207，但手指207不属于光学指纹传感器模组。

本实施例中，图中虽未显示，但器件层200制作在第二基板202上表面。此时，第二基板202和器件层200属于同一个光学指纹传感器。

与前述实施例不同的，本实施例中器件层200与第一基板201之间具有透光垫厚层205。增加透光垫厚层205于器件层200与第一基板201之间能够改善背光源203发出光线的入射宽度和入射角度，达到更好的照射效果。

本实施例中，透光垫厚层的厚度可以为0.1mm～2mm，从而既防止光学指纹传感器模组的体积明显增加，又达到良好地调节光线的入射宽度和入射角度的目的。

本实施例中，第一基板201为单层结构。此时所述第一基板下表面、透光垫厚层205上表面和透光垫厚层205下表面的至少其中一个表面具有颜色涂层。

与前述实施例不同的，本实施例中，采用胶块206（所述胶块由胶水凝固）将背光源203粘贴在第一基板201下表面下方。此时，胶块206同时将遮光层204和背光源203粘接在了一起。

需要说明的是，其它实施例中，图2所示的遮光层204也可以省略，此时，胶块206直接将器件层200的侧面和第二基板202的侧面均与背光源203粘接在一起。

本实施例中，背光源203和第一基板201下表面之间至少部分被胶块206填充（图中未示出）。此时，通过采用合适的胶块206材料（例如采用折射率较大且能够增加光透过率的胶水，用于形成相应折射率较大且能够增加光透过率的胶块），能够尽量调节背光源203发出的光线以较大角度进入第一基板201。从而保证，当光线到达第一基板201上表面时，能够在第一基板201上表面与空气所形成的第一界面（指纹谷位置与第一基板201上表面之间有空气，因此，指纹谷位置与第一基板201上表面的界面属于第一界面的一部分）发生全反射，并且在第一基板201上表面与相应指纹脊位置所形成的第二界面正常进行折射和反射（即不发生全反射，原因是指纹脊位置与第一基板201上表面直接接触，并且指纹脊位置的折射率大于空气的折射率），从而提高指纹不同位置（谷位置和脊位置）的对比度，提高指纹图像质量。

更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器模组的结构、性质和优点可参考前述实施例相应内容。

本发明第三实施例提供另一种光学指纹传感器模组，请参考图3。

所述光学指纹传感器模组包括第一基板301，位于第一基板301下方的器件层300，位于器件层300下方的第二基板302。位于第一基板301下方的背光源303。背光源303位于器件层300侧面以外。器件层300和所述背光源303相对的侧面之间具有遮光层304，所述遮光层304同时也位于所述第二基板302与所述背光源303相对的侧面之间。也就是说，背光源303位于器件层300侧面以外，器件层300和第二基板302两者与背光源303相对的侧面之间具有遮光层304。亦即，遮光层304既位于器件层300与背光源303相对的侧面，也位于第二基板302与背光源303相对的侧面。

本实施例中，图中虽未显示，但器件层300制作在第二基板302上表面。此时，第二基板302和器件层300属于同一个光学指纹传感器。

与前述实施例不同的，本实施例中，背光源303的出光面前面与第一基板301的下表面之间具有聚光透镜305，聚光透镜305能够使背光源303的光线转换为平行光或***行光（所述***行光指光线之间的角度差异小于10度）。背光源303的光线先进入聚光透镜305，再进入第一基板301。增加聚光透镜305，使入射光为平行或***行光，从而改善指纹图像畸变的问题，提高光学指纹传感器模组所采集的指纹图像质量。

更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器模组的结构、性质和优点可参考前述实施例相应内容。

本发明第四实施例提供另一种光学指纹传感器模组，请参考图4。

所述光学指纹传感器模组包括第一基板401，位于第一基板401下方的器件层400，位于器件层400下方的第二基板402。位于第一基板401下方的背光源403。背光源403位于器件层400侧面以外。器件层400和所述背光源403相对的侧面之间具有遮光层404，遮光层404同时也位于所述第二基板402与所述背光源403相对的侧面之间。也就是说，背光源403位于器件层400侧面以外，器件层400和第二基板402两者与背光源403相对的侧面之间具有遮光层404。亦即，遮光层404既位于器件层400与背光源403相对的侧面，也位于第二基板402与背光源403相对的侧面。

本实施例中，图中虽未显示，但器件层400制作在第二基板402上表面。此时，第二基板402和器件层400属于同一个光学指纹传感器。

本实施例中，背光源403的出光面前面与第一基板401的下表面之间具有聚光透镜405，聚光透镜405能够使背光源403的光线转换为平行光或***行光。

与前述实施例不同的，本实施例中，第一基板401用于接收背光源403发出光线的下表面具有光增透层406，光增透层406能够增加背光源的光线进入第一基板的比例，从而有利于得到更加清晰的指纹图像，提高所述光学指纹传感器模组的性能。

更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器模组的结构、性质和优点可参考前述实施例相应内容。

本发明第五实施例提供另一种光学指纹传感器模组，请参考图5。与前述实施例不同的，图5为光学指纹传感器模组的俯视示意图，并且图5中省略显示光学指纹传感器模组的第一基板和第二基板。

请参考图5，所述光学指纹传感器模组包括第一基板（如前所述，未示出），位于所述第一基板下方的器件层500，位于器件层500下方的第二基板（如前所述，未示出）。位于所述第一基板下方的背光源501。背光源501位于器件层500侧面以外。器件层500和所述背光源501相对的侧面之间具有遮光层502。遮光层502同时也位于所述第二基板500与所述背光源501相对的侧面之间。也就是说，背光源501位于器件层500侧面以外，器件层500和第二基板500两者与背光源501相对的侧面之间具有遮光层502。亦即，遮光层502既位于器件层500与背光源501相对的侧面，也位于第二基板500与背光源501相对的侧面。

虽然本实施例未示出光学指纹传感器模组的剖面结构，但是可以参考前述实施例相应内容。

本实施例中，图中虽未显示，但器件层500制作在所述第二基板上表面。此时，所述第二基板和器件层500属于同一个光学指纹传感器。

本实施例中，如图5的俯视示意图所示，遮光层502与背光源501相邻。这种相邻结构使得背光源501发出的光线无法向器件层500的相应侧面和所述第二基板的相应侧面（相应侧面指与背光源相对的侧面）传播，从而达到防止光线在未经过第一基板之前先进入器件层的情况。或者说，防止背光源发出的光线从第二基板的侧面或器件层的侧面进入器件层。

其它实施例中，背光源也可以不和遮光层挨着（相邻）。

请继续参考图5，器件层500具有像素区域（未标注），所述像素区域的俯视形状为矩形。所述像素区域中通常具有阵列排布的多个像素（即前述感光元件）。

本实施例中，俯视时，背光源501位于矩形（所述矩形为像素区域的俯视形状）的长边（即长边为矩形有长边）以外。

本实施例中，俯视时，背光源501到（所述矩形的）所述长边的距离在0.2mm以上。即图5中的距离D在0.2mm以上。

由于背光源501距离器件层500像素区域远近不同，因此到达像素区域不同位置的光线亮度也有所不同，距离背光源501较远的区域，能够得到的反射光强度较小。因此，在本实施例中，首先将背光源501设置在矩形的长边以外。从而使得像素区域尽量距离背光源501较近的距离。同时，令器件层500像素区域的短边（短边为所述矩形的短边，短边小于或者等于长边，即短边和长边在最极限的情况下可以相等）长度限制在8mm以下，从而进一步保证像素区域中的全部像素均能够距离背光源501较近的距离，以保证指纹图像的采集。

本实施例中，像素区域具有平行于长边的5列像素。5列像素划分为5组，即每组包括一列像素。同一组中像素的有效感光面积相等。不同组中，离长边距离越远的组，像素有效感光面积越大。

图5中具体显示了从离背光源近到远的5组像素，第一组像素为像素5001、第二组像素为像素5002、第三组像素为像素5003、第四组像素为像素5004和第五组像素为像素5005。其中，设置相邻两组中，较大有效感光面积为较小有效感光面积的2倍。即像素5005的有效感光面积为像素5004有效感光面积的2倍，像素5004的有效感光面积为像素5003有效感光面积的2倍，像素5003的有效感光面积为像素5002有效感光面积的2倍，像素5002的有效感光面积为像素5001有效感光面积的2倍。

在制作上述不同组的像素时，可以先制作出感光面积均相同的全部像素。然而使用挡光层（挡光层可以采用金属材料制作，例如将环形金属层制作在像素表面上，形成如图5示的斜线状遮光层结构，未标注）遮挡相应像素的不同感光面积。遮挡后像素保留下来的感光面积为有效感光面积。具体根据每组像素对应的入射光强度区间来决定每组像素的有效感光面积，从而达到调节像素动态范围（动态范围表示像素所能响应的信号从“最暗”至“最亮”的范围，其中光学动态范围通常等于饱和曝光量/噪声曝光量）的目的。

本实施例中，可以是被挡光层遮挡最小面积的像素（亦即有效感光面积最大的像素）放置在离背光源最远的组，如图5所示（其它实施例中，可以是完全不被挡光层遮挡的像素放置在离背光源最远的组）。而后，逐步增加挡光层的面积（如前所述，在俯视方向上，挡光层可以是呈环状覆盖像素的感光面积上，暴露感光面积的中间部分作为有效感光面积，如图5中所示），即像素的有效感光面积逐步减小。有效感光面积越大，则光响应越灵敏，有效感光面积越小，则动态范围越大。

其它施例中，为了兼顾复杂度和光强度平衡误差，可以把全部像素分成5～200组，每相邻两组的有效感光面积（有效感光面积正比于感光度）比值在1.05～2.5倍，具体可以根据测试的不同距离背光源反射光线亮度差别决定。

本实施例设置不同有效感光面积的像素，即是设置不同感光度的像素。而使用不同感光度的像素，能够抵消离背光源距离不同的反射光线强度差异的影响。也就是说，上述将像素设置为不同的组，是为了应对不同列像素得到的反射光强度不均匀的问题。通过这种不同组具有不同有效感光面积的设置，能够把器件层500中不同像素按照距离背光源的其中一个轴向（本实施例为图5所示的水平轴向）的远近，设置不同的感光度大小，具体设置为：距离背光源较远的，设置为感光度较高，距离背光源较近的，设置为感光度较低。

本实施例中，通过上述分组和有效感光面积的区别设置，使得在受到较强反射光照射的区域，像素的光响应灵敏度较低，在受到较弱反射光较弱的区域，像素的光响应灵敏度较高，这样，在各个区域的像素中，即便是接到到的反射光强度不同，但由反射光所引起的光电效应而产生的光电子数却比较平均，从而保证各个组的像素均能够在基本相同的光响应情况下采集指纹图像。

需要说明的是，其它实施例中，设置像素区域具有平行于长边的n列像素。n列像素划分为m组，每组包括至少一列像素，m为5至200的整数，n为m以上的整数。同一组中像素的有效感光面积相等。不同组中，离长边距离越远的组，像素有效感光面积越大。

更多有关本实施例所提供的光学指纹传感器模组的结构、性质和优点可参考前述实施例相应内容。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种光学指纹传感器模组，包括：

第一基板，所述第一基板为透光基板；

位于所述第一基板下方的背光源；

位于所述第一基板下方的器件层；

位于所述器件层下方的第二基板；

其特征在于，

所述背光源位于所述器件层侧面以外，所述器件层的至少其中一个侧面与所述背光源相对；

所述背光源发出的光线先从所述第一基板下表面进入所述第一基板，到达所述第一基板上表面与手指形成的界面处发生折射和反射，至少部分反射光线返回所述第一基板，再从所述第一基板进入所述器件层。

2.如权利要求1所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述器件层与所述背光源相对的侧面之间具有遮光层，所述遮光层同时位于所述第二基板与所述背光源相对的侧面之间。

3.如权利要求2所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述背光源和所述第一基板之间采用胶块粘接，所述胶块将所述背光源粘接在所述第一基板下方。

4.如权利要求3所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述器件层具有像素区域，所述像素区域的俯视形状为矩形；俯视时，所述背光源位于所述矩形的长边以外，所述像素区域具有平行于所述长边的n列像素；n列所述像素划分为m组，每组包括至少一列所述像素，m为5至200的整数，n为m以上的整数；同一组中所述像素的有效感光面积相等；不同组中，离所述长边距离越远的组，相应所述像素的有效感光面积越大。

5.如权利要求4所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，相邻两组所述像素中，较大有效感光面积为较小有效感光面积的1.05～2.5倍。

6.如权利要求4所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，俯视时，所述背光源到所述长边的距离为0.2mm～2mm，所述背光源的高度为0.2mm～0.8mm。

7.如权利要求4所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述器件层制作在所述第一基板下表面；或者，所述器件层制作在所述第二基板上表面。

8.如权利要求7所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述器件层制作在所述第二基板上表面时，所述器件层与所述第一基板之间具有透光垫厚层。

9.如权利要求8所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述第一基板下表面、所述透光垫厚层上表面和所述透光垫厚层下表面的至少其中一个表面具有颜色涂层。

10.如权利要求8所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述透光垫厚层的厚度为0.1mm～2mm。

11.如权利要求1至10任意一项所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述遮光层直接位于所述第二基板和所述器件层的侧面；或者，所述遮光层直接与所述背光源相邻。

12.如权利要求1至10任意一项所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述背光源与所述第一基板下表面之间具有聚光透镜，所述聚光透镜能够使所述背光源的光线转换为平行光或***行光。

13.如权利要求1至10任意一项所述的光学指纹传感器模组，其特征在于，所述第一基板下表面中用于接收所述背光源光线的部分具有光增透层，所述光增透层能够增加所述背光源的光线进入所述第一基板的比例。