[发明专利]光学指纹感测器

说明书

本发明提出一种光学指纹感测器，包括：一影像感测层，具有由多个感测区块所组成的阵列；一准直层，配置于该影像感测层上，并具有多个从该准直层的上表面贯穿到该准直层的下表面的通孔；一导光层，配置在该准直层上；玻璃壳层，配置于该导光层上，该玻璃壳层的上表面用以接收一手指的触控，其中该光学指纹感测器的影像解析度由所述多个感测区块的数目所定义，每一个该感测区块的正上方覆盖了多个该准直层的通孔。

技术领域

本发明是有关于一种光学指纹感测器，且特别有关于一种因为具有薄的准直层而容易在硅晶圆制程中制造的光学指纹感测器。

背景技术

指纹辨识系统在近年相当流行。指纹辨识系统会拍摄使用者的指纹的影像，并根据该指纹影像来决定是否授权给该使用者存取安装了这个指纹辨识系统的装置。指纹辨识系统除了用在门禁保全装置外，也可以应用在各种移动装置，例如移动电话、笔记型计算机、平板计算机等。

常见的指纹辨识系统为电容式指纹触控系统。由于电容式指纹触控系统在感测器与指纹的距离较长的状况下不容易感测到细部的指纹特征，因此现在光学指纹触控系统也积极地被研发来做为指纹辨识系统的另一个发展方向。

现有的光学指纹辨识系统，为了防止从指纹反射的杂散光入射影像感测器，会配置准直层于影像感测器上，并利用准直层上多个通孔，使得只有接近垂直角度的光能够穿过通孔入射到影像感测器上。

然而，为了达成良好的准直效果，准直层必须有足够的厚度，一般约在100～200μm左右。这个厚度对于硅晶圆制程来说太厚，相当不容易制作。因此，希望能有一种准直层厚度较薄的光学指纹辨识系统，来减低硅晶圆制程的制造难度。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提出一种光学指纹感测器，包括：一影像感测层，具有由多个感测区块所组成的阵列；一准直层，配置于该影像感测层上，并具有多个从该准直层的上表面贯穿到该准直层的下表面的通孔；一导光层，配置在该准直层上；以及一玻璃壳层，配置于该导光层上，该玻璃壳层的上表面用以接收一手指的触控，其中该光学指纹感测器的影像解析度由所述多个感测区块的数目所定义，每一个该感测区块的正上方覆盖了多个该准直层的通孔。

在上述光学指纹感测器中，该感测区块由单一影像感测像素所构成。在这个构造下，该感测区块中的该单一影像感测像素所感测到的信号强度对应手指的指纹的一个取样点的反射光强度。

在上述光学指纹感测器中，该感测区块由多个影像感测像素所构成。在这个构造下，该感测区块中的所述多个影像感测像素所感测到的信号强度的总和对应手指的指纹的一个取样点的反射光强度。

在上述光学指纹感测器中，在该准直层的厚度被设计时，该准直层的厚度是与该在光学指纹感测器的垂直剖面中位于一个该感测区块的正上方的通孔的数目成反比。

在上述光学指纹感测器中，该准直层的厚度在5～20μm。

根据上述各实施型态中，本发明能够提出一种具有薄的准直层而容易在硅晶圆制程中制造的光学指纹感测器。

附图说明

图1是显示本发明的光学指纹感测器的概要侧剖面图；

图2A-图2C是用以说明本发明的光学指纹感测器中的准直层的设计概念图；图2A显示传统的光学指纹感测器中的准直层的通孔的剖面图；图2B显示本发明的光学指纹感测器中的准直层的通孔的剖面图；图2C显示图2A及图2B重叠的剖面图；

图3A-图3B是显示本发明的感测区块的两个实施例的剖面图。

【符号说明】

10～光学指纹感测器；

101～影像感测层；

101b～感测区块；

102、102’～准直层；