光学指纹识别模组和电子装置的制作方法

本发明涉及生物识别技术领域，尤其是涉及一种光学指纹识别模组和电子装置。

背景技术：

在相关技术的光学指纹识别模组中使用可见光作为光源，易受到外界环境光的干扰。当用户在室外使用光学指纹识别模组解锁电子装置时，室外环境光中红外光易造成光学指纹传感器饱和，导致无法获取清晰的指纹图像，指纹识别效果差。

技术实现要素：

本发明的实施方式提供一种光学指纹识别模组和电子装置。

本发明实施方式的一种光学指纹识别模组，包括：

电路板；

位于所述电路板上的光学指纹传感器，所述光学指纹传感器包括上表面；

光子晶体膜，所述光子晶体膜位于所述上表面；和

光源，所述光源发射的光为蓝绿光，所述光子晶体膜被配置成允许所述蓝绿光穿透并滤掉红外光。

本发明实施方式的光学指纹识别模组在光学指纹传感器上表面设置光子晶体膜，光子晶体膜可阻断红外光通过，从而减少环境光对光学指纹传感器的干扰，使光学指纹识别模组能够采集到清晰的指纹。

在某些实施方式中，所述电路板包括基板和柔性电路板，所述光学指纹传感器设置在所述基板上，所述柔性电路板的一端连接所述基板的下表面。

如此，柔性电路板重量轻且厚度薄，节省空间，利于光学指纹识别模组小型化，同时，基板可作为支撑光学指纹传感器和光学指纹识别模组其它元件的支撑物。

在某些实施方式中，所述光学指纹传感器包括：

光感层，所述光感层形成有感应区；和

设置在所述光感层上的光学层，所述光学层覆盖所述感应区，所述光学层的面积大于所述感应区的面积，所述光学层形成有多个透镜，所述光感层位于所述光学层与所述基板之间。

如此，光学层可使更多的光线汇聚至光感层，使光学指纹识别模组能够采集到更多的光信号，以更准确地实现指纹识别。

在某些实施方式中，所述光感层包括多个光敏元件和连接线路，所述多个光敏元件形成所述感应区，所述连接线路连接所述多个光敏元件和所述基板。

如此，光敏元件能够感应从光学层汇聚的光线并将光信号转化成电信号以采集到指纹信息。

在某些实施方式中，所述光源位于所述光学指纹传感器的侧边，所述光源被配置成发射光线至所述光学指纹传感器，所述光学指纹传感器被配置成将所述光源发射的光线传输至所述光学指纹识别模组的外部，和接收由所述光学指纹识别模组的外部反射的所述光源发射的光线。

如此，光源位于光学指纹传感器的侧边，光源发射光线至光学指纹传感器。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括导光件，所述导光件设置在所述光学指纹传感器的下方，所述光源设置在所述导光件的侧面，所述光源被配置成发射光线经所述导光件传输至所述光学指纹传感器，所述光学指纹传感器被配置成将所述光源发射的光线传输至所述光学指纹识别模组的外部，和接收由所述光学指纹识别模组的外部反射的所述光源发射的光线。

如此，一方面，利用光源和光学指纹传感器的配合，光学指纹识别模组可以实现指纹识别功能，另一方面，利用导光件可以将光源发射的光线传导至光学指纹传感器，可使光源发出的光线均匀入射至光学指纹传感器。

在某些实施方式中，所述光源为显示屏，所述光学指纹传感器和所述光子晶体膜位于所述显示屏的下方。

如此，利用显示屏作为面状光源，而不需要另外设置光源，从而缩小光学指纹识别模组的尺寸。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括光学胶和封胶，所述光学胶设置在所述光子晶体膜的上表面，所述封胶封装所述光学指纹传感器的侧边和所述光学胶的侧边。

如此，封胶可以固定住光学胶和光学指纹传感器，避免光学指纹识别模组在贴合时的晃动。

在某些实施方式中，所述光学指纹识别模组包括连接线和封胶，所述光学指纹传感器通过所述连接线和所述电路板连接，所述封胶封装所述连接线、所述电路板与所述连接线的连接处、所述光学指纹传感器与所述连接线的连接处和所述光学指纹传感器的侧边。

如此，封胶可保护连接线、电路板与连接线的连接处、光学指纹传感器与连接线的连接处。

本发明实施方式的一种电子装置，包括上述任一实施方式所述的光学指纹识别模组。

本发明实施方式的电子装置中，光学指纹识别模组在光学指纹传感器上表面设置光子晶体膜，光子晶体膜可吸收红外光等其它除了蓝绿光之外的光，从而减少其它光对光学指纹传感器的干扰，使光学指纹识别模组能够采集到清晰的指纹。

本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式提供的光学指纹识别模组的结构示意图；

图2是本发明另一实施方式提供的光学指纹识别模组的结构示意图；

图3是本发明再一实施方式提供的光学指纹识别模组的结构示意图。

主要元件符号说明：

光学指纹识别模组10，电路板12，基板122，焊点1222，柔性电路板124，光学指纹传感器14，上表面141，光感层142，感应区1422，非感应区1424，光学层144，光子晶体膜16，光源18，补强板11，导光件13，光学胶15，封胶17，连接线19，盖板20。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。

请参阅图1-图3，本发明实施方式提供一种光学指纹识别模组10。光学指纹识别模组10包括电路板12、光学指纹传感器14、光子晶体膜16和光源18。光学指纹传感器14位于电路板12上。光学指纹传感器14包括上表面141，光子晶体膜16位于光学指纹传感器14的上表面141上。光源18发射的光为蓝绿光。光子晶体膜16被配置成允许蓝绿光穿透并滤掉红外光。

本发明实施方式的光学指纹识别模组10在光学指纹传感器14的上表面141设置光子晶体膜16，光子晶体膜16可阻断红外光通过，从而减少环境光对光学指纹传感器14的干扰以使光学指纹识别模组10能够采集到清晰的指纹。

具体地，当用户在室外使用光学指纹识别模组10解锁电子装置时，室外环境光中红外光易造成光学指纹传感器14饱和，干扰指纹识别。在本发明的实施方式中，光源18发射的光为蓝绿光并在光学指纹传感器14上加镀一层光子晶体膜16。光子晶体膜16被配置成禁止红外光在光子晶体中传播。蓝绿光波长范围为450-570nm，与红外光频率相隔较远，利于光子晶体膜16滤波，从而减少了环境光对光学指纹传感器14的干扰，提高指纹识别效果。光学指纹传感器14可采用cmos传感器。

光源18发射的光为蓝绿光，可以理解为，光源18发射的光的波长是位于450-570nm的波长范围内。例如，波长可以是450nm、570nm或450-570nm之间的任意数值。

可以理解，本发明实施方式的光学指纹识别模组10可应用于但不限于解锁、文件加密、支付验证、身份验证等应用场景。

在某些实施方式中，电路板12包括基板122和柔性电路板124，光学指纹传感器14设置在基板122上，柔性电路板124的一端连接基板122的下表面。

如此，柔性电路板124重量轻且厚度薄，节省空间，利于光学指纹识别模组10小型化，同时，基板122可作为支撑光学指纹传感器14和光学指纹识别模组10其它元件的支撑物。

具体地，基板122可为硬板，基板122和柔性电路板124可通过焊接的方式连接在一起。柔性电路板124可与光学识别指纹模组10或电子装置的外部电路连接以进行数据传输。

在某些实施方式中，基板122包括焊点1222，基板122通过焊点1222与柔性电路板124连接。基板122和柔性电路板124可以相互通信，从而基板122可以将获得的光学指纹传感器14获取的电信号传输给柔性电路板124。

在某些实施方式中，柔性电路板124上设置有处理器(图未示)，处理器可以用于处理光学指纹传感器14的电信号。

具体地，柔性电路板124可以设置有处理器和相关电路结构，处理器处理包含指纹信息的电信号以建立指纹的模型。

在某些实施方式中，光学指纹传感器14包括光感层142和设置在光感层142上的光学层144。光感层142形成有感应区1422。光学层144覆盖感应区1422，光学层144的面积大于感应区1422的面积。光学层144形成有多个透镜。光感层142位于光学层144与基板122之间。

如此，光学层144可使更多的光线汇聚至光感层142，使光学指纹识别模组10能够采集到更多的光信号，以更准确地实现指纹识别。

具体地，光学指纹识别模组10采集指纹时，手指作用在光学层144上方的介质表面上，光学层144的多个透镜将手指反射的光线汇聚至感应区1422，使得感应区1422能够获取较多光线以形成指纹数据。光学层144的面积大于感应区1422的面积利于更多的手指反射的光线投射至感应区1422，增加采集到的指纹信息的数据量。光感层142被配置成将从光学层144汇聚的光线转换为电信号并输出电信号，输出的电信号经处理后形成指纹信息。

在某些实施方式中，光感层142包括多个光敏元件(图未示)和连接线路(图未示)。多个光敏元件形成感应区1422，连接线路连接多个光敏元件和基板122。

如此，光敏元件能够感应从光学层144汇聚的光线并将光信号转化成电信号以采集到指纹信息。

具体地，多个光敏元件可以将光信号转换成电信号，当手指作用在光学指纹识别模组10的表面上时，光学层144将从手指反射的光线汇聚投射至光感层142，多个光敏元件感应带有指纹信息的光线并将光信号转化为电信号，连接线路将获取到的指纹信息传递至基板122。基板122可通过柔性电路板124与外部电路连接，从而使外部电路实现指纹识别的功能。

进一步地，光感层142包括基底，多个光敏元件和连接线路形成在基底上。在一些例子中，基底可为半导体基底。光敏元件和连接线路可通过光刻工艺形成在基底上。多个光敏元件形成感应区1422(activearea，aa区)，基底上其他区域形成非感应区1424(非aa区)，非感应区设置有连接线路。光敏元件例如是光电二极管。

在图1和图2的示例中，光感层142的基底与每个光敏元件之间可设置有遮光层，光源18发射的入射光线经多个遮光层之间的间隙出射至光学层144及光学指纹识别模组10的外部。如此，处理器可直接处理光敏元件输出的电信号以得到手指的指纹信息。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括补强板11，补强板11设置在柔性电路板124的一端的下表面。

如此，补强板11可增强柔性电路板124的强度。

可以理解，由于柔性电路板124的柔软特性，导致柔性电路板124受力容易产生裂缝，即难以连接基板122和柔性电路板124或者在柔性电路板124上安装元件，因此可以将补强板11设置在柔性电路板124的下表面，从而使得结合补强板11的柔性电路板124的强度足够，进而方便连接基板122和柔性电路板124或者在柔性电路板124上进行安装元件等操作。

补强板11可由金属材料制成，例如不锈钢。

在某些实施方式中，请参阅图1，光源18位于光学指纹传感器14的侧边。光源18被配置成发射光线至光学指纹传感器14。光学指纹传感器14被配置成将光源18发射的光线传输至光学指纹识别模组10的外部，和接收由光学指纹识别模组10的外部反射的光源18发射的光线。

如此，光源18位于光学指纹传感器14的侧边，光源18发射光线至光学指纹传感器14。

可以理解，光源18向光感层142发射入射光线，入射光线穿过光感层142和光学层144后投射至光学层144的上方的区域。当手指作用到正对感应区1422的位置时，光源18发射的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上发生反射形成反射光线，反射光线经光学层144后投射至光感层142的光敏元件，光敏元件将投射至光敏元件上的入射光线及反射光线转化成电信号并输出。电路板12上形成有通过连接线路与光敏元件连接的处理电路，处理电路可滤去入射光线的电信号并处理反射光线的电信号以得到手指的指纹信息。

进一步地，在一个例子中，光源18可以是led光源。可以理解，led光源体积小且节能环保，利于光学指纹识别模组10小型化。

在某些实施方式中，请参阅图2，光学指纹识别模组10包括导光件13。导光件13设置在光学指纹传感器14的下方。光源18设置在导光件13的侧面。光源18被配置成发射光线经导光件13传输至光学指纹传感器14。光学指纹传感器14被配置成将光源18发射的光线传输至光学指纹识别模组10的外部，和接收由光学指纹识别模组10的外部反射的光源18发射的光线。

如此，一方面，利用光源18和光学指纹传感器14的配合，光学指纹识别模组10可以实现指纹识别功能，另一方面，利用导光件13可以将光源18发射的光线传导至光学指纹传感器14，可使光源18发出的光线均匀入射至光学指纹传感器14。

具体地，光源18可为点状光源，导光件13将点状光源转换为面状光源。点状光源例如是led光源。导光件13例如是导光板。

在某些实施方式中，请参阅图3，光源18为显示屏。光学指纹传感器14和光子晶体膜16位于显示屏的下方。

如此，利用显示屏作为面状光源，而不需要另外设置光源，从而缩小光学指纹识别模组10的尺寸。显示屏可为触摸显示屏，显示屏可包括oled或amoled。

可以理解，当光学指纹传感器14贴合在显示屏的下表面时，显示屏可为主动式发光显示屏(例如oled或amoled)，显示屏可作为光源18向感应区1422上方的区域发射光线，使得手指放置在与感应区1422正对的显示屏的上表面部位进行指纹识别时，感应区1422能够接收到足够的光线以形成指纹信息。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括光学胶15和封胶17。光学胶15设置在光子晶体膜16的上表面。封胶17封装光学指纹传感器14的侧边和光学胶15的侧边。

如此，封胶17可以固定住光学胶15和光学指纹传感器14，避免光学指纹识别模组10在贴合时的晃动。

具体地，光学指纹识别模组10一般需要采用光学胶15贴合在盖板20的下表面以形成光学指纹识别组件并应用于电子装置。在将带有光学胶15的光学指纹识别模组10贴合到盖板20的下表面时，光学胶15的质地比较松软，属于半固化状态，这样导致通过光学胶15贴合的光学指纹识别模组10容易晃动，因此利用封胶17封装光学指纹传感器14的侧边和光学胶15的侧边可以将光学指纹传感器14和光学胶15固定住。封胶17被配置成限制光学胶15的位移。贴合完成后，再对光学胶15进行固化。此外，封胶17可以是有色且不透光的，因此封胶17可以起到遮光作用，防止外界光进入光学指纹传感器14中而干扰光学指纹传感器14识别指纹。封胶17包括低温热固胶、湿气固化胶等胶水，在此不做具体限定。

另外，在光学胶15和光学指纹传感器14是方形时，封胶17可以封装光学胶15的三边或四边，和光学指纹传感器14的三边或四边。

在某些实施方式中，光学指纹识别模组10包括连接线19。光学指纹传感器14通过连接线19和电路板12连接。光学指纹识别模组10包括封胶17。封胶17封装连接线19、电路板12与连接线19的连接处、光学指纹传感器14与连接线19的连接处和光学指纹传感器14的侧边。

如此，封胶17可保护连接线19、电路板12与连接线19的连接处、光学指纹传感器14与连接线19的连接处。

具体地，封胶17可选择不透光的封胶，例如是黑色的封胶。黑色的封胶遮光效果好，减少环境光对光学指纹传感器14的干扰，进而可提高光学指纹识别模组10的准确度。

可以理解，连接线19可通过打线接合(wirebonding)工艺连接光学指纹传感器14和电路板12。

本发明实施方式的一种电子装置，包括上述任一实施方式的光学指纹识别模组10。

本发明实施方式的电子装置中，光学指纹识别模组10在光学指纹传感器14的上表面141设置光子晶体膜16，光子晶体膜16可吸收红外光等其它除了蓝绿光之外的光，从而减少其它光对光学指纹传感器14的干扰，使光学指纹识别模组10能够采集到清晰的指纹。

电子装置可以为手机、平板电脑、atm机、车载触摸屏、指纹门锁等终端。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。