[发明专利]光路调制器及其制作方法、指纹识别装置和终端设备

说明书

一种光路调制器(300)，应用于指纹识别装置(130)，用于将从手指表面反射回来的反射光导引至设置在光路调制器(300)下方的光学检测单元(134)，光学检测单元(134)用于对接收到的反射光进行检测，其中，光路调制器(300)的上表面与下表面之间具有通孔阵列，通孔阵列包括多个倾斜通孔，其中每个倾斜通孔的倾斜角度大于0°，倾斜角度为倾斜通孔的轴线方向与垂直于光路调制器(300)表面的法线方向之间的夹角。由于该光路调制器(300)具有由倾斜通孔组成的通孔阵列，在相同孔深的情况下，可以得到更薄的光路调制器的(300)厚度。并且，通过调整光路调制器(300)里边的倾斜通孔的倾斜角度，可以有效地改变光路的传播路径和角度，使其对光路的调制更为灵活。

技术领域

本申请涉及生物识别技术领域，更具体地，涉及一种光路调制器及其制作方法、指纹识别装置和终端设备。

背景技术

随着具有大屏占比的全面屏的广泛应用，移动终端对屏下指纹识别的设计需求越来越多；传统电容式指纹识别技术面临穿透能力的限制，难以应用在屏下指纹识别系统，而光学指纹识别技术可以较好地突破了显示屏和玻璃厚度的限制，因此具有较好的应用前景。

光学指纹识别系统通常采用光学通路调制器(后面简称光路调制器)对向下传输的光线进行导引，实现将手指反射的反射光导引至光学检测单元，从而光学检测单元利用手指纹路对光的反射差异可以获取到指纹图像，并根据对指纹特征点的匹配验证，在终端设备比如手机上实现指纹识别。然而，终端设备的薄型化对于屏下光学指纹模组的整体厚度有较为严格的要求，并且受制于目前的半导体刻蚀工艺，在一定程度上限制了光路调制器的光路调制和光学成像效果。

发明内容

本申请实施例提供了一种光路调制器及其制作方法、指纹识别装置和终端设备，能够在保证有效的光路调制的同时，具有更小的厚度。

第一方面，提供了一种光路调制器，所述光路调制器应用于指纹识别装置，用于将从手指表面反射回来的反射光导引至设置在所述光路调制器下方的光学检测单元，所述光学检测单元用于对接收到的所述反射光进行检测，

其中，所述光路调制器的上表面与下表面之间具有通孔阵列，所述通孔阵列包括多个倾斜通孔，其中每个倾斜通孔的倾斜角度大于0°，所述倾斜角度为所述倾斜通孔的轴线方向与垂直于所述光路调制器表面的法线方向之间的夹角。

因此，本申请实施例的光路调制器具有由倾斜通孔组成的通孔阵列，在相同孔深的情况下，可以使该光路调制器具有更小的厚度。换句话说，倾斜通孔在保证相同的孔深宽比的情况下，可以得到更薄的光路调制器的厚度。并且，通过调整光路调制器里边的倾斜通孔的倾斜角度，可以有效地改变光路的传播路径和角度，使其对光路的调制更为灵活。

在一些可能的实现方式中，所述倾斜通孔的倾斜角度大于0°且小于40°。

在一些可能的实现方式中，所述倾斜通孔为圆形通孔、椭圆形通孔或者方形通孔。

在一些可能的实现方式中，所述光路调制器的材料为硅、碳化硅、氧化硅或者氮化物。

第二方面，提供了一种制作上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的光路调制器的方法，所述方法包括：根据刻蚀图形，在刻蚀片上制作刻蚀阻挡层；将所述刻蚀片固定在载片的倾斜槽，所述倾斜槽的倾斜面相对于所述载片的表面具有预定倾斜角度；利用所述刻蚀阻挡层对所述刻蚀片进行刻蚀，以在所述刻蚀片制作出具有多个倾斜通孔的通孔阵列，其中每个倾斜通孔的倾斜角度与所述倾斜面的预定倾斜角度相同，所述倾斜角度为所述倾斜通孔的轴线方向与垂直于所述光路调制器表面的法线方向之间的夹角；基于具有所述通孔阵列的所述刻蚀片，形成所述光路调制器。

因此，通过将刻蚀片安装在载片上的倾斜槽里，能够在不改变现有刻蚀设备的工艺条件的情况下，得到具有多个倾斜通孔的通孔阵列的刻蚀片，从而制作出光路调制器。