指纹感测模块的制作方法

本发明涉及一种感测装置，尤其涉及一种指纹感测模块。

背景技术：

在以往的身份识别技术中，指纹识别的方法例如是利用将手指按压墨水后转印到纸张上形成指纹图形，接着再利用光学扫描输入电脑作建档或比对。上述的指纹识别方法具有无法即时处理的缺点，也无法符合现今社会中对于即时身份认证的需求。因此，电子指纹感应装置成为了目前科技发展的主流之一。

技术实现要素：

本发明提供一种指纹感测模块，其具有良好的识别效果以及保护效果。

本发明的实施例的指纹感测模块适于感测待测者的手指的指纹，其包括具有感测面的感测单元、配置于感测单元旁的光源以及配置于感测单元上的光学覆盖膜，且光学覆盖膜覆盖感测面。光学覆盖膜包括接触面以及相对于接触面的连接面。接触面适于接触待测者的手指，连接面连接感测面。光学覆盖膜的折射率自连接面往接触面增加。光源适于发出光束至接触面上，进而照射待测者的手指。

在本发明的一实施例中，上述的光学覆盖膜包括多个光学层。这些光学层沿着感测面的法向量堆叠于感测面上，且这些光学层的折射系数彼此不同。靠近接触面的光学层的材质的折射系数大于靠近连接面的光学层的折射系数。

在本发明的一实施例中，上述的这些光学层之间形成至少一彼此平行的介质面，介质面平行于感测面。

在本发明的一实施例中，上述的这些光学层是由热固化材质或光固化材质形成。

在本发明的一实施例中，上述的接触面为光滑平面。

在本发明的一实施例中，上述的光源及感测单元均配置于光学覆盖膜邻近连接面的一侧，且连接面适于接收光源所发出的光束。

在本发明的一实施例中，上述的光学覆盖膜暴露光源。

在本发明的一实施例中，上述的感测单元为图像感测器。

在本发明的一实施例中，上述的指纹感测模块还包括多个配置于感测单元的侧边、角落或上述的组合的光源。

在本发明的一实施例中，上述的接触面、连接面均平行于感测面。

基于上述，本发明的实施例的感测模块包括感测单元以及配置于感测单元的感测面的光学覆盖膜，且光学覆盖膜的折射率自感测面往接触面增加，因此可以更精确接受来自待测者的手指的各个位置的反射光束，进而提供良好地感测效果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是依照本发明的第一实施例的一种指纹感测模块的剖面示意图；

图1B是根据图1A中的区域A中的局部放大示意图；

图2是依照本发明的第二实施例的一种指纹感测模块的剖面示意图。

附图标记说明

A：区域；

L：光束；

50、52：待测者；

51、53：手指表面；

100、200：指纹感测模块；

110、210：光源；

120、220：感测单元；

121、221：感测面；

130、230：光学覆盖膜；

131、132、231、232、233：光学层；

131S：接触面；

132S：连接面；

133：介质面。

具体实施方式

本发明的实施例的指纹感测模块适于对一待测者的手指的指纹作感测及识别，进而产生一对应于所述待测者的手指的指纹的电性信号。图1A是依照本发明的第一实施例的一种指纹感测模块的剖面示意图，其中本实施例的指纹感测模块100适于获取待测者50位于手指表面51的指纹图像。

请参照图1A，本实施例的指纹感测模块100包括光源110、感测单元120以及光学覆盖膜130。光源110配置于具有感测面121的感测单元120旁，适于传递光束的光学覆盖膜130配置于感测单元120上，且光学覆盖膜130覆盖感测面121。

光学覆盖膜130包括接触面131S以及相对于接触面131S的连接面132S。接触面131S适于接触待测者50的手指，让待测者50的手指表面51可以放置其上。光源110发出光束L适于传递至接触面131S上，进而照射待测者50的手指表面51。光学覆盖膜130通过连接面132S连接感测面121，进而让光学覆盖膜130可以配置于感测单元120上。本实施例的光学覆盖膜130适于传递光束，且光学覆盖膜130的折射率自连接面132S往接触面131S增加，也即光学覆盖膜130的折射率自接触面131S往感测面121S递减，因此形成接触面131S的材质的折射率大于形成连接面132S的材质的折射率。

由于本实施例的感测单元120上有光学覆盖膜130配置，且光学覆盖膜130的折射率自连接面132S往接触面131S增加，因此光学覆盖膜130适于接收光源110发出的光束L。由于光源110所发出的光束L是自折射率较低的连接面132S进入光学覆盖膜130，因此光学覆盖膜130可以有效率得自连接面132S接收光束L，进而良好地照射位于接触面131S的待测者50的手指表面51。

另一方面，光学覆盖膜130的接触面131S因为具有较高的折射率，因此指纹感测模块100可以精确地感测位于接触面131S上的手指表面51的指纹图形。图1B是根据图1A中区域A中的局部放大示意图。请参照图1B，接 触面131S适于接收待测者50的手指表面51所反射的光束，且由于光学覆盖膜130靠近接触面131S的折射率较高，因此穿透接触面131S的光束L的折射角较小，进而减少光束L的横向位移。

举例来说，请参照图1B，当光束L以入射角θ₁穿透本实施例的光学覆盖膜130的接触面131S时，光束L的折射角θ₂会远小于入射角θ₁，因此可以减少光束L的横向位移。换句话说，光学覆盖膜130在光束L传递的过程中可以提供光学准直效果，进而让指纹图像可以更准确的投射至感测面121。

另一方面，由于本实施例的光学覆盖膜130在靠近连接面132S的部分的折射率较低，因此可以进一步提升光束在光学覆盖膜130和感测单元120之间的穿透率。由于本实施例的光学覆盖膜130的折射率自接触面131S往连接面132S递减，因此光学覆盖膜130可以提升光束L在光学覆盖膜130和感测单元120之间的穿透率。光学覆盖膜130在靠近连接面132S的部分的折射率与感测单元120的感测面121的折射率相近，因此位于光学覆盖膜130中的介面和光学覆盖膜130与感测单元120之间的介面都具有较高的穿透率，进而提升感测单元120接收光束L的效率。

详细来说，本发明的第一实施例的光学覆盖膜130包括光学层131及光学层132，接触面131S形成于光学层131，连接面132S形成于光学层132。光学层131及光学层132沿着感测面121的法向量堆叠于感测面121上，且靠近接触面131S的光学层131的折射系数大于靠近连接面132S的光学层132的折射系数。因此，当待测者50放置手指于指纹感测模块100的接触面131S时，光学覆盖膜130位于接触面131S和连接面132S之间，且折射系数较低的光学层132可以在光源110和光学层131之间提供抗反射功能。在光束L经手指表面51反射后，折射系数较高的光学层131可以在手指和光学层132之间提供准直功能，且折射系数较低的光学层132还可以在光学层131和感测单元120之间提供抗反射的功能。因此，本实施例的指纹感测模块100可以准确的取得待测者50的指纹图像。

详细来说，在本实施例中，指纹感测模块100包括多个光源110，这些光源110配置于感测单元120的侧边、角落、四周或上述的组合，进而让光束可以适度地照亮接触面131S上的手指表面51。在本实施例中，光源110所发出的光束L的波长例如是落在640纳米(nanometer,nm)至940纳米的 范围中，但本发明不限于此。

在本实施例中，光学覆盖膜130的接触面131S是光滑表面。因此，本实施例的光学覆盖膜130还可以提供防刮的功能，进而良好地保护感测单元120。

进一步来说，本实施例的光源110及感测单元120均配置于光学覆盖膜130邻近连接面132S的一侧，且连接面132S适于接收光源110所发出的光束L。在本实施例中，光源110适于发出光束L至光学覆盖膜130的连接面132S，且由于光学层132具有较低的折射系数，因此光束L可以轻易的穿透连接面132S，进而照射接触面131S上的手指表面51。

另一方面，在本实施例的光学覆盖膜130中的接触面131S、连接面132S均平行于感测面121，再搭配光学覆盖膜130中折射系数的变化，因此光学覆盖膜130可以大幅增加指纹感测模块100感测指纹的准确度。

在本实施例的光学覆盖膜130中，光学层131和光学层132之间形成平行于感测面121的介质面133，因此光束L在光学覆盖膜130的传递路径可以通过光学层131和光学层132的折射系数来调整。换句话说，本实施例的光学覆盖膜130中的折射系数是沿着感测面121的法向量变化，因此自手指表面51反射的光束L自接触面131S进入光学覆盖膜130都可以有准确的传递至感测面121的对应位置。

本实施例的感测单元120是图像感测器。更具体来说，本发明的实施例的感测单元可以是由感光耦合元件(Charged-Coupled Device,CCD)或互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)形成，但本发明不限于此。

在本发明的实施例中，指纹感测模块的光学覆盖膜并不限于上述是由两个光学层131、132形成的光学覆盖膜130，还可以是由其他数量的光学层所堆叠而成。

图2是依照本发明的第二实施例的一种指纹感测模块的剖面示意图。请参照图2，本发明的第二实施例的指纹感测模块200类似于上述的指纹感测模块100，指纹感测模块200包括光源210、感测单元220以及光学覆盖膜230。本实施例的光学覆盖膜230包括光学层231、232、233，且光学层232配置于光学层231和光学层233之间。同时，光学层231的折射系数大于光 学层232的折射系数，光学层232的折射系数大于光学层233的折射系数。因此，光学覆盖膜230可以对反射自待测者52的手指表面53的光束作良好地准直效果，同时提供感测单元220的感测面221的抗反射效果，进而让指纹感测模块200可以准确的感测待测者52的指纹。

本实施例的光学覆盖膜230暴露光源210，其覆盖区域与感测面221的区域相同，因此光学覆盖膜230可以轻易的形成在感测单元220上。

具体来说，本实施例的这些光学层231、232、233例如是由光固化材质形成，通过将可流动的光固化材料涂抹于感测面221上，平行于感测面221上的光学层即可在固化光束的照射后形成。本发明的实施例的光学层的材质并不限于光固化材质，在其他实施例中还可以是由热固化材质形成。

综上所述，本发明的实施例的感测模块包括感测单元以及配置于感测单元的感测面的光学覆盖膜，光学覆盖膜提供接触面供待测者的手指接触，光学覆盖膜的连接面与感测面连接，且光学覆盖膜的折射系数自连接面往感测面增加，因此光学覆盖膜中靠近接触面的部分可以提供光学准直效果，光学覆盖膜靠近连接面的部分可以提供抗反射的效果，进而让指纹感测模块可以更精确接受来自待测者的手指的各个位置的反射光束，并提供良好地感测效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。