[发明专利]基于光学的指纹传感器、包含其的电子装置及其操作方法

权利要求书

1.一种基于光学的指纹传感器，包括：

第一光电二极管；

第一金属屏蔽结构，其形成在所述第一光电二极管上并且包含第一开口；

第一色彩滤光器结构，其形成在所述第一金属屏蔽结构上并且包含暴露所述第一开口的第二开口；

第二光电二极管，其与所述第一光电二极管以预定距离间隔开；

第一纳米光学滤光器结构，其形成在所述第二光电二极管上；以及

第一带限滤光器结构，其形成在所述第一纳米光学滤光器结构上。

2.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一金属屏蔽结构和所述第一纳米光学滤光器结构形成在设置在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管上的第一层中。

3.根据权利要求2的所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一色彩滤光器结构和所述第一带限滤光器结构形成在设置在所述第一层上的第二层中。

4.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一带限滤光器结构配置为使从用户指纹反射的光中属于第一带的第一宽带光通过。

5.根据权利要求4所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一纳米光学滤光器结构包含各具有第一直径的多个孔，并且配置为仅使所述第一宽带光的第一窄带光通过，所述第一窄带光根据所述第一直径确定。

6.根据权利要求4所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一纳米光学滤光器结构包括各具有第一直径的多个盘，并且配置为仅阻挡所述第一宽带光中根据所述第一直径确定的第一窄带光。

7.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，还包括：

第三光电二极管，其与所述第二光电二极管相邻；

第二纳米光学滤光器结构，其形成在所述第二光电二极管上；以及

第二带限滤光器结构，其形成在所述第二纳米光学滤光器结构上，

其中所述第一纳米光学滤光器结构和所述第二纳米光学滤光器结构具有彼此不同的光学特点。

8.根据权利要求7所述的基于光学的指纹传感器，还包括：

第四光电二极管，其与所述第一光电二极管相邻；

第二金属屏蔽结构，其形成在所述第四光电二极管上并且包含第三开口；以及

第二色彩滤光器结构，其形成在所述第二金属屏蔽结构上并且包含暴露所述第三开口的第四开口。

9.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一色彩滤光器结构包含：

第一色彩滤光器，其配置为使从用户指纹反射的光中对应于第一色彩的第一光通过；以及

第二色彩滤光器，其形成在所述第一色彩滤光器上，并且配置为传递所述反射光中对应于第二色彩的第二光。

10.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，其中所述第一色彩滤光器结构包含：

黑色色彩滤光器，其配置为阻挡从所述第一金属屏蔽机构反射的光。

11.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，还包括：

光学透镜，其形成在所述第一色彩滤光器结构上，并且配置为聚焦从用户指纹反射的光。

12.根据权利要求1所述的基于光学的指纹传感器，还包括：

红外截止滤光器结构，其形成在所述第一色彩滤光器结构上。

13.一种基于光学的指纹传感器，包括：

第一指纹像素，其配置为基于从用户指纹反射的光的第一强度来输出第一信号；

第一光谱像素，其配置为基于所述反射光中具有第一波长的第一窄带光的第二强度来输出第二信号；以及

传感器驱动器，其配置为：

控制所述第一指纹像素和所述第一光谱像素，以基于所述第一信号生成关于所述用户指纹的指纹图像信息，并且

基于所述第二信号生成关于所述用户指纹的指纹光谱信息。