光学指纹识别装置及其制备方法、触控终端与流程

本发明涉及显示终端技术领域，尤其是涉及一种光学指纹识别装置及其制备方法、触控终端。

背景技术：

全面屏是当前手机的主流配置，全面屏手机的使用也使得有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)屏下指纹成为热门的研究方向。如图1所示，其基本结构为，在oled面板1下放置指纹识别组件2，指纹识别组件2包括集成在一起的光学成像结构和图像传感器阵列两部分。

目前的产品中，光学成像结构大部分采用光学透镜(lens)结构，为了满足透镜结构以及光路的需求，光敏传感器阵列中的每个光敏传感单元4上方均有一个光学透镜3对位，这就要求光敏传感单元4和光学透镜3之间具有极高的精准对位(误差在几μm以内)。为了实现上述的精准度，一般的实现方案中，光敏传感单元4和光学透镜3都是采用cmos硅基兼容工艺制成。然而，这样的制程工序繁多，制程上的复杂度高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光学指纹识别装置及其制备方法、触控终端，以缓解现有的具有指纹识别功能的触控终端的制程复杂度高的技术问题。

第一方面，本发明提供一种光学指纹识别装置，用于安装于oled显示器件底部；

所述光学指纹识别装置包括光敏传感器阵列和光学膜层，所述光学膜层设置在所述光敏传感器阵列的上方；

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经所述光学膜层后，射入所述光敏传感器阵列。

进一步的，所述光学膜层包括多个导光单元，所述光敏传感器阵列包括多个光敏传感单元；

一个所述导光单元与至少两个所述光敏传感单元对位；或者，一个所述光敏传感单元与至少两个所述导光单元对位。

进一步的，所述光学膜层包括微透镜层和至少一层光阑层；

所述微透镜层包括多个微透镜，所述光阑层包括多个光阑，所述导光单元包括微透镜和光阑；

所述微透镜层中微透镜的中轴与每层所述光阑层中光阑的透光区对位；

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经所述微透镜层聚焦后，再经过所述至少一层光阑层的透光区，被所述光敏传感器阵列接收。

进一步的，来自oled显示器件方向的以预设角度范围之外射入的光信号，经所述微透镜层后，被所述至少一层光阑层吸收。

进一步的，所述光敏传感器阵列中的一个光敏传感单元，与4至16个所述微透镜对位。

进一步的，所述光阑层的层数为一层或两层。

进一步的，所述微透镜层中一个微透镜与所述光敏传感器阵列中的多个光敏传感单元对位；

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经一个所述微透镜和一个光阑的透光区后，被多个所述光敏传感单元接收。

进一步的，所述光学膜层通过光学胶粘接在所述光敏传感器阵列上方；

所述光学膜层由下至上依次包括第一红外滤光膜、透明基底层、第二红外滤光膜、第一光阑层、第一透明层、微透镜层。

进一步的，所述光学膜层由下至上依次包括第二光阑层、第一红外滤光膜、透明基底层、第二红外滤光膜、第一光阑层、第一透明层、微透镜层；

所述光敏传感器阵列包括用于防止成像串扰的缓冲区，所述第二光阑层的遮光部分位于所述缓冲区的上方。

进一步的，所述微透镜的直径为40至150μm，所述微透镜的间距为100至500μm；

所述第一光阑层的厚度为1至3μm，所述光阑的透光区的直径为30至100μm。

进一步的，所述第一透明层的厚度为25至80μm，所述第一光阑层与所述光敏传感器阵列的间距为100至200μm。

进一步的，所述光学膜层由下至上依次包括第三光阑层、第一红外滤光膜、透明基底层、第二红外滤光膜、第一光阑层、第一透明层、微透镜层；

所述第一透明层的厚度为1至3μm，所述第一光阑层与所述光敏传感器阵列的间距为100至200μm，所述第三光阑层的透光区的直径小于所述第一光阑层的透光区的直径。

进一步的，所述光学膜层包括透明基底层和光波带；

所述导光单元包括菲涅尔光栅；

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经所述菲涅尔光栅后，被所述光敏传感单元接收。

进一步的，所述光敏传感器阵列上覆盖有遮光层，所述遮光层开设有通孔，所述导光单元包括菲涅尔光栅和通孔；

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经所述光波带聚焦后，再经过所述遮光层的通孔，被所述光敏传感器阵列接收。

进一步的，来自oled显示器件方向的以预设角度范围之外射入的光信号，经所述光波带后，被所述遮光层的非通孔部分吸收。

进一步的，所述光敏传感器阵列中的每个光敏传感单元对位一个所述通孔。

进一步的，所述透明基底层中竖直设置有阻光墙，所述阻光墙阻挡形成若干光通道；

每个光敏传感单元对位一个所述光通道。

进一步的，所述光波带中的一个菲涅尔光栅对位多个所述通孔。

进一步的，所述光学膜层包括透明基底层以及竖直设置在所述透明基底层内的阻光墙；

所述阻光墙阻挡形成若干光通道，所述导光单元包括光通道，所述阻光墙阻挡形成若干光通道，所述导光单元包括光通道，多个所述光通道与所述光敏传感器阵列中的一个光敏传感单元对位，或者一个所述光通道与所述光敏传感器阵列中的多个光敏传感单元对位；

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经所述光通道后，被所述光敏传感单元接收。

进一步的，还包括设置在光敏传感器阵列上方的至少一层红外滤光膜。

进一步的，所述红外滤光膜的厚度为3.2至4.8μm。

进一步的，所述光敏传感器阵列与所述光学膜层通过面贴固定连接；

或者，所述光敏传感器阵列与所述光学膜层可拆卸式的装配在一起；

或者，以所述光敏传感器阵列作为基底，所述光学膜层制备在所述光敏传感器阵列上；

或者，所述光敏传感器阵列与所述光学膜层以模组封装的方式固定在一起。

第二方面，本发明提供一种上述的光学指纹识别装置的制备方法，包括：

在晶圆上制作多个所述光敏传感器阵列，形成具有多个所述光敏传感器阵列的传感器基片；

在透明基材上制作所述光学膜层；

将所述传感器基片与所述光学膜层进行贴合，形成复合基片；

对所述复合基片进行切割，形成多个所述光学指纹识别装置。

第三方面，本发明提供一种触控终端，包括oled显示器件以及上述的光学指纹识别装置；

所述光学指纹识别装置安装于所述oled显示器件底部。

本发明提供的光学指纹识别装置包括光敏传感器阵列和光学膜层，可安装于oled显示器件底部。当手指触摸在oled显示器件顶部，需要进行指纹识别时，oled显示器件发出的光信号会照射到指纹的谷和脊。由于谷的部分是玻璃与空气界面，即光信号由光密介质传播向光疏介质；脊的部分是玻璃与皮肤界面，即光信号由光疏介质传播向光密介质，所以谷相对于脊反射的光强更大，从而可以根据光敏传感器阵列接收到的反射光的强度识别指纹图形。

来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，也就是上述反射光经光学膜层后，能够射入光敏传感器阵列，因此射入光学膜层和光敏传感器阵列的反射光均来自其上方很小的固定范围内，所以光敏传感器阵列与光学膜层之间不需要十分精准的对位。因此，本发明提供的光学指纹识别装置中，光学膜层和光敏传感器阵列可各自单独制作，降低了制程上的复杂度，能够缓解现有的具有指纹识别功能的触控终端的制程复杂度高的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的指纹识别装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第一种实施方式的示意图；

图4为本发明实施例提供的光学指纹识别装置中光学膜层的第一种实施方式的示意图；

图5为本发明实施例提供的光学指纹识别装置中光学膜层的尺寸参数的示意图；

图6为本发明实施例提供的光学指纹识别装置中光学膜层的第二种实施方式的示意图；

图7为本发明实施例提供的光学指纹识别装置中光学膜层的第三种实施方式的示意图；

图8为本发明实施例提供的光学指纹识别装置中光学膜层的第四种实施方式的示意图；

图9为本发明实施例提供的光学指纹识别装置中光学膜层的第五种实施方式的示意图；

图10为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第二种实施方式的示意图；

图11为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第三种实施方式的示意图；

图12为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第四种实施方式的示意图；

图13为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第五种实施方式的示意图；

图14为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第六种实施方式的示意图；

图15为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第七种实施方式的示意图；

图16为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第八种实施方式的示意图；

图17为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第九种实施方式的示意图；

图18为本发明实施例提供的光学指纹识别装置的第十种实施方式的示意图；

图19为本发明实施例中菲涅尔光栅的示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的光学成像结构大部分采用光学透镜结构，为了满足透镜结构以及光路的需求，光敏传感器阵列中的每个光敏传感单元上方均有一个光学透镜3对位，这就要求光敏传感单元和光学透镜之间具有极高的精准对位。为了实现上述的精准度，一般的实现方案中，光敏传感单元和光学透镜都是采用cmos硅基兼容工艺制成，导致制程工序繁多，制程上的复杂度高。另外，要实现屏下指纹成像，则光敏传感单元对接收的光线角度要求很高，而现有技术中也难以实现精确的光线角度。

本发明实施例提供一种光学指纹识别装置及触控终端，可应用于手机、平板电脑等触控终端，特别适用于全面屏手机，能够缓解现有的具有指纹识别功能的触控终端的制程复杂度高的技术问题。

如图2所示，本发明提供的光学指纹识别装置，包括光敏传感器阵列100和光学膜层200，光学膜层200与光敏传感器阵列100固定设置，本实施例是通过光学胶300粘接。该光学指纹识别装置可安装于oled显示器件400底部，来自oled显示器件400方向的以预设角度范围射入的光信号，经光学膜层200后，射入光敏传感器阵列100。

当手指触摸在oled显示器件400顶部，需要进行指纹识别时，oled显示器件400发出的光信号会照射到指纹的谷和脊。由于谷的部分是玻璃与空气界面，即光信号由光密介质传播向光疏介质；脊的部分是玻璃与皮肤界面，即光信号由光疏介质传播向光密介质，所以谷相对于脊反射的光强更大，从而可以根据光敏传感器阵列100接收到的反射光的强度识别指纹图形。

来自oled显示器件400方向的以预设角度范围射入的光信号，也就是上述反射光，经光学膜层200后，能够射入光敏传感器阵列100。该预设角度在最佳情况下与光学膜层200呈90°角，即垂直于光学膜层200，在较优选的情况下该预设角度在85至95°之间，使射入光学膜层200和光敏传感器阵列100中每个光敏传感单元(sensor)的反射光均来自其上方很小的固定范围内，所以光敏传感器阵列100与光学膜层200之间不需要十分精准的对位。因此，本发明实施例提供的光学指纹识别装置中，光学膜层200和光敏传感器阵列100可各自单独制作，再利用光学胶300粘接起来，或采用其他方式固定设置，降低了制程上的复杂度，能够缓解现有的具有指纹识别功能的触控终端的制程复杂度高的技术问题，并且通过简化触控终端的制程，也能够提高触控终端的良品率。

另外，光敏传感器阵列100与光学膜层200之间，也可以采用框贴等其他方式连接，或者将光敏传感器阵列100与光学膜层200可拆卸式的装配在一起。

或者，光敏传感器阵列100与光学膜层200以模组封装的方式固定在一起。光敏传感器阵列100通过引线键合(bonding)的方式，将光敏传感器阵列100中的电极输出排线连接到柔性电路板(flexibleprintedcircuit，简称fpc)上，四周用黑泡棉(麦拉泡棉)封装起来，防止外界环境光从四边进入光敏传感器阵列100。

除以上方式之外，光学膜层与光敏传感器阵列的固定设置方式也可以是：以光敏传感器阵列作为基底，在其上制作光学膜层，例如以镀膜的形式制作光学膜层，实现二者的固定设置，当然光学膜层的制作过程中不需要与光敏传感器阵列十分精准的对位。

例如，一方面可以在预设尺寸(例如8寸)的晶圆上利用coms工艺制作多个光敏传感器阵列100，形成具有多个光敏传感器阵列100的传感器基片。另一方面在预设尺寸(例如8寸)的透明基材上制作光学膜层200，二者各自独立制作。因为光敏传感器阵列100与光学膜层200之间不需要十分精准的对位，所以可以在透明基材的整面制作光学膜层200，不需要只在几个小区域上制作光学膜层200。然后利用光学胶300将8寸传感器基片与8寸光学膜层贴合固定形成复合基片，再将复合基片切割为小块即可获得本发明实施例提供的光学指纹识别装置。本发明实施例提供的技术方案，不需要在制作好的cmos光敏传感器阵列100上继续制作光学膜层200，能够显著降低制作难度和制作本，而将cmos传感器基片和光学膜层200分别单独工艺制作，再将两个分别做好的器件利用光学胶300进行贴合后再进行切割即可，更加容易量产化。

也可以先把晶圆切割成小块，并将每个小块制成单个的光敏传感器阵列。同时，切割出小块透明基材(例如玻璃)作为光学膜层的透明基底层，并制成单个的光学膜层。再将光敏传感器阵列与光学膜层单独粘接，以小片粘接的方式实现光学指纹识别装置制作。

本发明实施例中，光学膜层包括多个导光单元，光敏传感器阵列包括多个光敏传感单元。一个导光单元与至少两个光敏传感单元对位，或者一个光敏传感单元与至少两个导光单元对位，均可使光敏传感器阵列与光学膜层之间不需要十分精准的对位。

如图3所示，在本发明的一种实施方式中，光学膜层200包括微透镜层以及位于微透镜层下方的第二光阑层和第一光阑层，微透镜层包括多个微透镜214，第二光阑层和第一光阑层均包括多个光阑211，导光单元包括一个微透镜214和两个光阑211。光学膜层200还可以包括透明基底层210、第一透明层212和第二透明层213。具体的，第一光阑层形成在透明基底层210上，第一透明层212填充在第一光阑层的各个光阑211之间及第二光阑层的上部，第二光阑层形成在第一透明层212上，第二透明层213填充在第二光阑层的各个光阑211之间及第二光阑层的上部。透明基底层210可以采用玻璃、聚酰亚胺(polyimide，简称pi)或其他透明材料。

微透镜层中包括许多个起聚焦作用的微透镜214，每层光阑层中包括许多个光阑211，每个微透镜214的中轴与每层光阑层中的光阑211的透光区对位形成导光单元，透光区的横截面可以为圆形、椭圆形、矩形等形状。来自oled显示器件400方向的以预设角度范围射入的光信号，经微透镜层聚焦后，再经过两层光阑层的透光区，射入光敏传感器阵列100，被光敏传感器阵列100接收。

除了使用光学胶300之外，光学膜层200与光敏传感器阵列100的固定设置方式也可以是：以光敏传感器阵列100作为基底，在其上制作第一光阑层、第一透明层212、第二光阑层、第二透明层213、微透镜层等部分，形成光学膜层200，实现光学膜层200与光敏传感器阵列100的固定设置，当然光学膜层200各部分的制作过程中不需要与光敏传感器阵列100精准对位。

作为一个可选方案，光敏传感器阵列100中的一个光敏传感单元101可以与多个微透镜214对位。如图3所示，一个微透镜214以及下方与其对位的两个光阑211和光阑211之间的透光区可以视为一个光学像素组，光敏传感单元101可以与多个光学像素组对位。即一个光学像素组与多个微透镜214位置相互对应，以使来自oled显示器件400方向的以预设角度范围射入的光信号，经对位的微透镜214聚焦后，再经过对位的两个光阑211，被光敏传感单元101接收。

例如一个光敏传感单元101对应2×2或3×3或4×4个光学像素组，这样光敏传感器阵列100就不需要和光学膜层200精准对位。光敏传感单元101即使和光学像素组有偏差，总有很多个其他光学像素组和光敏传感单元101对上，进一步提高了光敏传感器阵列100与光学膜层200组装时的容错率。

因为本实施例中一个光敏传感单元与4至16个所述微透镜对位，所以能够将硅基的光敏传感器阵列100做成低ppi(pixelsperinch，每寸像素密度)产品，常规硅基产品可达到数千ppi(如4000ppi)，而本实施例采用的ppi范围为250-500，使每个单独光敏传感单元101的面积增大，其光敏特性也更好。在其他实施方式中，光敏传感单元与微透镜也可以一对一的方式对位。

在进行指纹图像识别时，可以看作指纹的谷和脊各有一个位置的光进行反射，图3中实线描绘出的光线代表在预设角度范围之内的光线，实线描绘出的光线代表在预设角度范围之外的光线。可以看到，近乎垂直的实线光线经过oled膜层后，经过光学膜层200的微透镜214聚焦，再依次经过两个光阑211的透光区，可以到达光敏传感单元101，被转化为相应的电信号并读出。其他角度的虚线光线虽然也透过的微透镜214，但都被光阑211所遮挡并被光阑211的黑色材料吸收。这样指纹的谷或脊只有实线光线可以达到光敏传感单元101。这样就保证了谷的部分反射的光线被对应的谷下方的光敏传感单元101接收，脊的部分反射的光线被对应的脊下方的光敏传感单元101接收，其他角度容易造成混光的光线都被遮挡住从而使谷和脊可以被分辨出来。

进一步的，如图4所示，本发明实施例提供的光学指纹识别装置中还包括设置在光敏传感器阵列100上方的红外滤光膜(ir-cutfilter，简称ircf)215，红外滤光膜215具体设置于光学膜层200的第一光阑层与透明基底层210之间，用于阻挡来自外部环境的干扰光线。当有外界光的时候，由于外界光通过手指后，只有波长在600nm以上的光可以透过手指，所以外界光到达光敏传感单元101之前就被红外滤光膜215所滤掉，不会对指纹图像的识别产生影响。

红外滤光膜215直接制作在透明基底层210上，再制作光阑211和微透镜214等部件，这样可以使得红外滤光功能和限制光角度功能更好集成，有利于整体器件的厚度减薄。

如图5所示，本实施例中各个部分可选尺寸如下：

微透镜214口径d可选尺寸为几个μm～几十μm量级；

微透镜214拱高h可选尺寸为几个μm量级；

光阑211口径d可选尺寸为几个μm量级；

光阑211厚度d1可选尺寸为几个μm量级；

两层光阑层之间的透明层d2可选尺寸为几个μm量级；

红外滤光膜d3可选尺寸为几个μm量级；

透明基底层厚度d4可选尺寸为几个μm～几百μm量级；

微透镜214顶部至第二光阑层顶部d5可选尺寸为几十μm量级；

微透镜214顶部至第一光阑层底部d6可选尺寸为几十μm量级。

如图6所示，在另一实施方式中，微透镜214也可以是连续排布结构。

另外，红外滤光膜的具体位置也可以有多种选择。如图7所示，可以将红外滤光膜215作为光学膜层200的基底层。或者，如图8所示，可以将红外滤光膜215替代第一透明层。或者，如图9所示，可以将红外滤光膜215单独制作，并利用光学胶301贴附在透明基底层210的底部。

在另一实施方式中，也可以设置两层红外滤光膜，如图10所示，光学膜层由下至上依次包括第三光阑层217、第一红外滤光膜2150、透明基底层210、第二红外滤光膜215、第一光阑层216、第一透明层212、微透镜层，微透镜层中包括多个微透镜214，第一光阑层216和第三光阑层217均设置有多个光阑，并且可以看出第三光阑层217的透光区的直径小于第一光阑层216的透光区的直径。因此导光单元包括一个微透镜和该微透镜下方两个光阑，来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，依次经过一个微透镜和两个光阑的透光区后，到达光敏传感单元101。

本实施方式是超薄模组的光学指纹识别装置，第一透明层212的厚度更小，部分尺寸参数可以采用如下方案：

微透镜214的直径的可选尺寸为20至60μm，例如40μm；

第一透明层212的厚度的可选尺寸为1至3μm，例如2μm；

第一光阑层216与光敏传感器阵列的间距的可选尺寸为100至200μm，例如120μm；

第一光阑层216的透光区的直径的可选尺寸为15至50μm，例如40μm；

第三光阑层217的透光区的直径的可选尺寸为6至20μm，例如15μm；

透明基底层210的厚度的可选尺寸为80至120μm，例如100μm。

在其他实施方式中，光阑层的层数可以为一层或两层。如图11所示，光学膜层200中可以只设置一层光阑211。与两层光阑层相比，采用一层光阑层能够使光学膜层200的厚度更薄。

进一步的，微透镜层中微透镜214与光阑层中的光阑211一一对位，且一个微透镜214与光敏传感器阵列中的多个光敏传感单元101对位。光学膜层200由下至上依次包括第一红外滤光膜215、透明基底层210、第二红外滤光膜2150、第一光阑层、第一透明层212、微透镜层。来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经一个微透镜214和一个光阑211的透光区后，被多个光敏传感单元101接收。另外，在光阑层与透明基底层210之间，以及透明基底层210两侧分别设置第一红外滤光膜215和第二红外滤光膜2150，保证来自外部环境的红外线被充分阻挡。

以上光学膜层200作为一个整体，通过光学胶300与光敏传感器阵列100粘接在一起。

其中，微透镜214的直径的可选尺寸为40至150μm，例如126μm；

微透镜214的拱高的可选尺寸为16至24μm，例如20.8μm；

微透镜214的间距的可选尺寸为100至500μm，例如403μm；(微透镜214的直径越小，微透镜214的间距也会随之变小)

第一透明层212的厚度的可选尺寸为25至80μm，例如60μm；

第一光阑层与光敏传感器阵列100的间距的可选尺寸为100至200μm，例如160μm；

第一光阑层的厚度的可选尺寸为1至3μm，例如2μm；

光阑211的透光区的直径的可选尺寸为30至100μm，例如60μm；(微透镜214的直径越小，光阑211的透光区的直径也会随之变小)

每层红外滤光膜的厚度的可选尺寸为3.2至4.8μm，例如4μm；

透明基底层210的厚度的可选尺寸为120至180μm，例如150μm；

光学胶300的厚度的可选尺寸为8至12μm，例如10μm。

以上尺寸参数应用于模组较厚的光学指纹识别装置，微透镜214的直径、间距，以及各层材料的高度在具体设置时需要保证：一个微透镜214对应多个光敏传感单元101，且光敏传感单元101之间的成像不重叠。微透镜214之间的也不能距离太远，距离太远的话光敏传感单元101的利用率就会过低，因为最终的指纹成像是所有微透镜214对应的成像光敏传感单元101拼接而成的。

在另外的实施方式中，光学膜层中也可以设置三层或更多层的光阑，更多层光阑对限制光角度的效果更好，即只有小角度范围的光才会射入光敏传感器阵列。

在本发明的另一种实施方式中，光学膜层中设置有两层光阑层，如图12所示，光学膜层由下至上依次包括第二光阑层220、第一红外滤光膜2150、透明基底层210、第二红外滤光膜215、第一光阑层、第一透明层212、微透镜层。光敏传感器阵列100包括用于防止成像串扰的缓冲区310，第二光阑层220的遮光部分位于缓冲区310的上方。可以在透明基底层210上依次制作第一红外滤光膜2150、第二光阑层220，或者第二光阑层220也可以直接制作在光敏传感器阵列100上。

因为一个微透镜214对应的是多个光敏传感单元101，在实际设计当中，相邻微透镜214对应的光敏传感单元101成像区为了不发生串扰，成像区与成像区之间会预留一定的间距区域，此间距区域内的光敏传感单元101作为缓冲区310，这部分缓冲区310是不成像的。在室外强环境光的情况下，透过微透镜214下来的光信号范围更大，如果没有缓冲区310会造成指纹成像区的成像发生串扰。为了进一步优化效果，可以在缓冲区310上方添加第二光阑层220，第二光阑层220中的光阑起到遮光作用，就是直接作在缓冲区310的对应位置，第二光阑层220可以避免大角度光线照到缓冲区310的光敏传感单元101上，再由该光敏传感单元101反射到别的微透镜214的成像区，进而造成成像干扰。

如图13所示，在本发明的一种实施方式中，光学膜层200包括透明基底层221和光波带。光波带中的一个菲涅尔光栅222，导光单元包括菲涅尔光栅222。来自oled显示器件方向的以预设角度范围射入的光信号，经菲涅尔光栅222后，被光敏传感单元122接收。

如图19所示，菲涅尔光栅222中的黑色部分为遮光部分，白色部分为透光部分。每个菲涅尔光栅222由很多同心的黑白圆环组成，其光学特性由一黑白交界处的同心圆半径和圆环个数决定。在光波带上，具有许多个这样的菲涅尔光栅222组成阵列。

如图14所示，在本发明的一种实施方式中，光敏传感器阵列100上覆盖有遮光层121，且遮光层121开设有通孔，导光单元包括菲涅尔光栅222和通孔。来自oled显示器件400方向的以预设角度范围射入的光信号，经光波带聚焦后，再经过遮光层121的通孔，被光敏传感器阵列100接收。菲涅尔光栅222由很多同心的圆环组成，其中遮光部分与透光部分相互间隔，其光学特性由这些同心圆环的半径和圆环个数决定。因为菲涅尔光栅222具有聚焦作用，所以光敏传感器阵列100与光学膜层200之间不需要十分精准的对位。

因此，光学膜层200和光敏传感器阵列100可各自单独制作，再利用通过光学胶300粘接起来，简化了制程上的复杂度，能够缓解现有的具有指纹识别功能的触控终端的制程复杂度高的技术问题。

除了使用光学胶300之外，光学膜层200与光敏传感器阵列100的固定设置方式也可以是：以光敏传感器阵列100作为基底，在其上制作透明基底层221和光波带等部分，形成光学膜层200，实现光学膜层200与光敏传感器阵列100的固定设置，当然光学膜层200各部分的制作过程中不需要与光敏传感器阵列100精准对位。

该光学膜层200的制造过程大致为：在透明基底层221上形成一层阻光材料，比如金属或者具有低透过率、低反射率的其他材料，如果采用金属材料，厚度应不小于然后按照光敏传感单元122对应的位置，对阻光材料进行图形化，形成菲涅尔光栅222的图形，即完成了光学膜层200的制作。

另一方面，光敏传感器阵列100上也需要制作一层遮光层121，同时为了保证光敏传感单元122可以入光且不混光，在遮光层121对应每个光敏传感单元122上方的位置开一个通孔，使光线可以进入，使光敏传感器阵列100中的每个光敏传感单元122对位一个通孔。

然后使用光学胶300将光学膜层200和光敏传感器阵列100进行贴合，将每个菲涅尔光栅222分别和每个光敏传感单元122相对应即可。作为一种实现方式，光波带中的一个菲涅尔光栅222对位一个通孔。

当外界光经过菲涅尔光栅222后，可以保证每个光敏传感单元122上方的小角度的光线(图中实线)经过菲尼尔光栅后，汇聚到每个光敏传感单元122上对应的通孔处。其他更大角度的光线(图中虚线)汇聚到遮光层121的非通孔处，被遮光层121吸收。

在另一种实现方式中，还可以是光波带中的多个菲涅尔光栅222对位一个通孔。

进一步的，如图15所示，在另一实施方式中，透明基底层221中还可以竖直设置有阻光墙223，阻光墙223的一端位于透明基底层221的顶部，阻光墙223的另一端位于透明基底层221的底部。

阻光墙223阻挡形成若干光通道224，且每个光敏传感单元122对位一个光通道224。从图15中可以看出，光通道224位于左右相邻的两个阻光墙223之间，而实际上在图中未能示出的前后方向上也存在两个阻光墙，也就是说光通道224是由前后左右四个阻光墙223阻挡包围形成的。

在透明基底层221中制作阻光墙223，能够阻挡更多大角度的光线，因此能够进一步降低大角度的光线对邻近光敏传感单元122的影响。

本实施例中各个部分可选参数如下：

光敏传感单元122ppi可选为250～500ppi；

菲涅尔光栅222直径小于或等于单个光敏传感单元122尺寸；

遮光层121的通孔可选为几个μm级别；

菲涅尔光栅222圆心间距可选为几百μm级别；

菲涅尔光栅222直径可选为几十μm级别；

光学层厚度可选为百微米级别。

如图16所示，在本发明的一种实施方式中，光波带中的一个菲涅尔光栅222对位多个通孔，每个光敏传感单元122对应一个通孔。这样光学膜层200与光敏传感器阵列100之间就可以不需精确对位，因为菲涅尔光栅222的数量更少，所以总会有一个距离菲涅尔光栅222最近的光敏传感单元122，接收到该菲涅尔光栅222透过并聚焦后的光信号。

如图17所示，在本发明的一种实施方式中，可将每两个光敏传感单元122作为一个单元，其中一个是对应菲涅尔光栅222，其上方的遮光层121开设有通孔，用于接收光信号；另一个被遮光层121覆盖，不接收光，但可以消减暗电流或光敏传感单元122的噪声信号，因此作为参考光敏传感单元122。

本实施方式中，为了能够实现识别指纹，相邻两个像素的总尺寸需要达到70μm作用，相比于前述方案，光敏传感单元122的ppi要加倍，因为损失了一半光敏传感单元122作为参考。

如图18所示，在另一实施方式中，光学膜层200包括透明基底层221和光波带。光波带中的一个菲涅尔光栅222，与光敏传感器阵列100中的多个光敏传感单元122对位，相当于省略了图15所示实施例中的遮光层121。来自oled显示器件方向的光信号，经一个菲涅尔光栅222后，被多个光敏传感单元122接收。

如果菲涅尔光栅222的聚光角度足够小，且相邻菲涅尔光栅222的间距够大，就可以省略遮光层。小角度的光线透过菲涅尔光栅222时，会被菲涅尔光栅222聚焦，射入距离菲涅尔光栅222最近的光敏传感单元122。其他角度稍大的光线透过菲涅尔光栅222时，会以类似于小孔成像的方式通过(未被聚焦)，且射入该最近光敏传感单元122周围的光敏传感单元122。这样将多个光敏传感单元122合并作为一个指纹像素使用，光信号是以光斑的形式投射到光敏传感器阵列100上，不是类似于前述实施例的成像方式。

此种实施方式同样不需要考虑光学膜层200与光敏传感器阵列100的对位，并且不同角度的光线可到达不同的光敏传感单元122上，以实现指纹的远距离识别。

如图18所示，在本发明的一种实施方式中，光学膜层200包括透明基底层230以及竖直设置在透明基底层230内的阻光墙231，阻光墙231的一端位于透明基底层230的顶部，阻光墙231的另一端位于透明基底层230的底部。阻光墙231阻挡形成若干光通道232，导光单元包括光通道232，一个光通道232与光敏传感器阵列100中的多个(或一个)光敏传感单元131对位。来自oled显示器件400方向的光信号，经光通道232后，被多个(或一个)光敏传感单元131接收。

在另一种实施方式中，光通道的截面积也可以比光敏传感单元小，使多个光通道光敏传感器阵列中的一个光敏传感单元对位，这样也可以不考虑光学膜层与光敏传感器阵列的对位问题。

本实施例中，在透明基底层230中实现阵列式的光通道232，每个光敏传感单元131可以对应多个光通道232，这样由于光通道232比较窄，可以只让小角度的光线通过到达光敏传感单元131，从而实现远距离谷脊识别，防止串扰。另外，在其他实施方式中光敏传感单元131与光通道之间也可以一一对应。

通过在光学膜层200中形成光通道232，使射入光学膜层200和光敏传感器阵列100中每个光敏传感单元131的光信号均来自其上方很小的固定范围内，所以光敏传感器阵列100与光学膜层200之间不需要十分精准的对位。因此，光学膜层200和光敏传感器阵列100可各自单独制作，再利用通过光学胶301粘接起来，简化了制程上的复杂度，能够缓解现有的具有指纹识别功能的触控终端的制程复杂度高的技术问题，并且通过简化触控终端的制程，也能够提高触控终端的良品率。

本实施例中各个部分可选参数如下：

光学胶301可选为25μm或更薄；

透明基底层可选为400μm或更薄；

光学胶302可选为25μm或更薄；

光通道的中心间距可选为数十μm级别；

光通道的内径可选为数十μm级别。

除了使用光学胶301之外，光学膜层200与光敏传感器阵列100的固定设置方式也可以是：以光敏传感器阵列100作为基底，在其上制作透明基底层230和阻光墙231等部分，形成光学膜层200，实现光学膜层200与光敏传感器阵列100的固定设置，当然光学膜层200各部分的制作过程中不需要与光敏传感器阵列100精准对位。

在其他实施方式中，光通道也可以采用光纤等不带基底的材料实现，再在光纤外壁添加遮光材料形成深宽比较大的光通道。

上述各个实施例中，均还可以包括位于光敏传感器阵列100上方的至少一层红外滤光膜，具体设置方式可参见图6至图9所示，或其他可行的方式。

本发明实施例还提供一种触控终端，可以是手机、平板电脑等触控终端，特别适用于全面屏手机。该触控终端包括oled显示器件以及上述任一实施例提供的光学指纹识别装置，该光学指纹识别装置安装于oled显示器件底部，二者通过框贴垫片固定即可，中间以空气或者低折射率物质填充。

因为本发明实施例提供的触控终端，包含上述实施例提供的光学指纹识别装置中的全部技术特征，所以能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。