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TW201919212A - 影像感測器及指紋辨識裝置之製造方法 - Google Patents

影像感測器及指紋辨識裝置之製造方法 Download PDF

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TW201919212A
TW201919212A TW106138198A TW106138198A TW201919212A TW 201919212 A TW201919212 A TW 201919212A TW 106138198 A TW106138198 A TW 106138198A TW 106138198 A TW106138198 A TW 106138198A TW 201919212 A TW201919212 A TW 201919212A
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TW106138198A
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Inventor
林善光
邱垂桂
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新相光學股份有限公司
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Abstract

本揭示提供一種影像感測器及指紋辨識裝置之製造方法。影像感測器包含:一基板;一光電二極體層,形成在該基板上且包含複數個光電二極體用於將接收的光線轉換成電訊號,其中該等光電二極體以陣列形式間隔地排列;一金屬層,形成在該基板上且設置在該光電二極體層上,其中該金屬層包含複數個第一開口,且每一該第一開口位在對應該光電二極體之位置,以讓光線通過該等第一開口而傳遞至該光電二極體;一光吸收層,設置在該金屬層上,用於吸收由該金屬層反射之光線。

Description

影像感測器及指紋辨識裝置之製造方法
本揭示是關於一種影像感測器,特別是關於一種用於光學式指紋辨識裝置之影像感測器,及指紋辨識裝置之製造方法。
近年來,安全系統通常會採用生物特徵辨識技術的個人鑒定方法來辨別使用者的身份。該種安全系統已被廣泛應用於可攜式電子裝置上,例如是智慧型手機、平板電腦、或筆記型電腦。生物特徵辨識技術包括臉部、虹膜、聲音、指紋等,其中又以指紋辨識最為普遍,其主要利用利用電容式感測器或光學式感測器來取得使用者的指紋圖像並對其進行比對。
光學式指紋辨識裝置之一為全反射式的指紋辨識裝置,主要包含一光組件與一影像感測器,其中光組件使用如高反射係數材質或透鏡、稜鏡及光纖等等物件來進行光線的反射傳遞,影像感測器主要用來擷取指紋的影像。由於指紋是由多條不規則的凹紋和凸紋所構成,當手指尚未接觸光組件時,由密介質入射疏介質(即折射係數較低的如空氣)的光線超過臨界角即會產生全反射;當手指接觸光組件時,照射到手指凸紋位置的光線會被吸收即全反射被破壞。當光線照射到手指凹紋位置時,因凹 紋未接觸光組件,光線仍會形成全反射,因此相較於凸紋無全反射,凹紋能將光線全反射,便形成明暗交錯的指紋紋路圖案。光線根據全反射原理將指紋傳送至影像感測器而取得指紋影像,再搭配指紋辨識裝置的演算單元來計算並記錄每一個指紋的特徵點,如此便可進行指紋辨識。
請參照第1圖,其顯示一種習知的光學式指紋辨識裝置10之示意圖。光學式指紋辨識裝置10包含玻璃蓋板(在Under glass或under display的指紋辨識裝置的應用中,此指紋辨識裝置會貼合於手機玻璃或螢幕玻璃下,手指按壓於玻璃相對位置上即可取得指紋影像)11、光源12、第一反射鏡13、第二反射鏡14、和影像感測器15,其中玻璃蓋板11、第一反射鏡13和第二反射鏡14組成光學式指紋辨識裝置10之光組件。光源12產生之光線會傳遞至第一反射鏡13,並經由第一反射鏡13和第二反射鏡14的反射後照射在位於玻璃蓋板11上的手指,如此照射到手指凹紋的光線會產生全反射而射至影像感測器15進而取得指紋影像。
然而,在習知的光學式指紋辨識裝置10中,部分照射到影像感測器15的光線R11會被影像感測器15反射而傳遞至玻璃蓋板11,並再次因玻璃蓋板11上的手指而再反射或部分再反射回至影像感測器15,進而造成疊影。具體來說,請參照第2圖,其顯示習知的光學式指紋辨識裝置10中的影像感測器15之示意圖。影像感測器15包含基板151和形成在基板上的光電二極體層152、金屬層153和保護層154。一般來說,從玻璃蓋板11反射而射至影像感測器15之光電二極體層152的光線R1會被吸收而產生對應的電訊號。然而,當部分從玻璃蓋板11反射而來的光線R1照射到金屬層153時,部分的光線R1會被金屬層153反射而成光線R11,並傳遞至玻璃蓋板11,如此 光線R11會再次因玻璃蓋板11上的手指而將光線R11再次產生反射而射至影像感測器15,進而造成指紋影像的疊影。
此外,在光學式指紋辨識裝置1中,除了由光源12所產生的光線以外,還會有少部分來自外界的雜散光R2,當該等雜散光R2照射到影像感測器6時會對生成的指紋影像造成影響。
有鑑於此,有必要提供一種影像感測器及指紋辨識裝置之製造方法,以解決習知技術所存在的問題。
為解決上述技術問題,本揭示之目的在於提供一種用於光學式指紋辨識裝置的影像感測器及指紋辨識裝置之製造方法,藉由將影像感測器反射的光線吸收,以避免照射到影像感測器的光線反射回玻璃蓋板,導致光線被玻璃蓋板上的手指再次反射到影像感測器上,進而避免產生指紋影像疊影之問題。
為達成上述目的,本揭示提供一種影像感測器上,在其上設有一第一光吸收層,設置在該影像感測器之最外層的金屬層上(Top Metal),用於吸收由該金屬層反射之光線。
於本揭示其中之一較佳實施例中,在一縱向方向上,該第一光吸收單元相對該金屬層偏移一第一橫向距離。
於本揭示其中之一較佳實施例中,通過如下公式得到該第一橫向距離:L1=tan(θ)*D1,其中L1為該第一橫向距離,θ為光線入射到該影像感測器之入射角度,以及D1為該第一光吸收層與該金屬層之間的第一縱向距離。
於本揭示其中之一較佳實施例中,該影像感測器包含一第二光吸收層,設置在該第一光吸收層上,以及該第二光吸收層包含複數個第三開口,且該等第三開口之位置與該金屬層之第一開口和該第一光吸收層之第二開口之位置對應。
於本揭示其中之一較佳實施例中,在一縱向方向上,該第二光吸收層相對該第一光吸收層偏移一第二橫向距離。
於本揭示其中之一較佳實施例中,通過如下公式得到該第二橫向距離:L2=tan(θ)*D2,其中L2為該第二橫向距離,θ為光線入射到該影像感測器之入射角度,以及D2為該第一光吸收層與該第二光吸收層之間的第二縱向距離。
於本揭示其中之一較佳實施例中,從該第一光吸收層包含複數個第二開口,且該等第二開口之位置與該金屬層之該等第一開口之位置對應。
於本揭示其中之一較佳實施例中,位在靠近入射到該影像感測器之光線來源的位置的該第二開口之開口面積最小,位在遠離該光線來源的位置的該第二開口之開口面積最大,且從靠近入射到該影像感測器之光線來源的位置到遠離該光線來源的位置,該等第二開口之開口面積逐漸增加。
本揭示還提供一種指紋辨識裝置之製造方法,包含:提供一如上述之影像感測器;提供一光源,設置在該影像感測器之一側,用於產生一光線;以及提供一玻璃蓋板,設置在該影像感測器和該光源上,其中該光線經由一光傳輸路徑照射在位於該玻璃蓋板上的手指,使得照射到手 指凹紋的光線會產生全反射而射至該影像感測器進而取得指紋影像。
於本揭示其中之一較佳實施例中,該影像感測器之該第一光吸收層是在製造該影像感測器時與該影像感測器整體同時形成。
於本揭示其中之一較佳實施例中,在製造該影像感測器時是先形成不具有該第一光吸收層之半成品,接著根據由該光源而決定的該光傳輸路徑及根據該玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程在該半成品上形成該第一光吸收層以完成該影像感測器。
於本揭示其中之一較佳實施例中,當該影像感測器包含該第二光吸收層時,在製造該影像感測器時是先形成不具有該第一光吸收層和該第二光吸收層之半成品,接著根據由該光源而決定的該光傳輸路徑及根據該玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程在該半成品上形成該第一光吸收層和該第二光吸收層以完成該影像感測器。
於本揭示其中之一較佳實施例中,當該影像感測器包含該第二光吸收層和該第三光吸收層時,在製造該影像感測器時是先形成不具有該第一光吸收層、該第二光吸收層和該第三光吸收層之半成品,接著根據由該光源而決定的該光傳輸路徑及根據該玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程在該半成品上形成該第一光吸收層、該第二光吸收層和該第三光吸收層以完成該影像感測器。
相較於習知技術,本揭示藉由在影像感測器中的金屬層上方設置光吸收層,使得經由金屬層反射的光線能被光吸收層吸收,進而避免光線反射回玻璃蓋板並再次反射到影像感測器上而產生指紋影像疊影之問題。其次,藉由光吸收層調整影像感測器之不同區域的感光像素的開口率, 以將影像感測器各區域的入光量調整為一致,進而使獲得的指紋影像亮度均勻。
10、20‧‧‧光學式指紋辨識裝置
11、21‧‧‧玻璃蓋板
12、22‧‧‧光源
13、23‧‧‧第一反射鏡
14、24‧‧‧第二反射鏡
15、25、35、45、55、65‧‧‧影像感測器
151、251‧‧‧基板
2511‧‧‧正面
2512‧‧‧背面
152、252、352、452、552、652‧‧‧光電二極體層
153、253、353、453、553、653‧‧‧金屬層
154、254、354‧‧‧保護層
256、356、456A、556A、656‧‧‧第一光吸收層
456B、556B‧‧‧第二光吸收層
556C‧‧‧第三光吸收層
PD‧‧‧光電二極體
R1、R11‧‧‧光線
R2‧‧‧雜散光
D1‧‧‧第一縱向距離
D2‧‧‧第二縱向距離
L1‧‧‧第一橫向距離
L2‧‧‧第二橫向距離
θ‧‧‧入射角度
X、Y‧‧‧座標
P1‧‧‧第一開口
P2、P21、P22、P23‧‧‧第二開口
P3‧‧‧第三開口
A1、A2、A3‧‧‧開口面積
A-A、B-B‧‧‧割面線
S11~S13、S21~S25‧‧‧步驟
第1圖顯示一種習知的光學式指紋辨識裝置之示意圖;第2圖顯示習知的光學式指紋辨識裝置中的影像感測器之示意圖;第3圖顯示根據本揭示第一較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之示意圖;第4圖顯示第3圖之光學式指紋辨識裝置之影像感測器之上視示意圖;第5圖顯示沿著第4圖之割面線A-A之剖面示意圖;第6圖顯示根據本揭示第二較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器之示意圖;第7圖顯示根據本揭示第三較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器之示意圖;第8圖顯示根據本揭示第四較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器之示意圖;第9圖顯示根據本揭示第五較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器之上視示意圖;第10圖顯示沿著第9圖之割面線B-B之剖面示意圖;第11圖顯示本揭示之光學式指紋辨識裝置之製造方法流程圖;以及第12圖顯示本揭示之光學式指紋辨識裝置之另一製造方法流程圖。
為了讓本揭示之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂,下文將特舉本揭示較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
請參照第3圖,其顯示根據本揭示第一較佳實施例之光學式指紋辨識裝置20之示意圖。光學式指紋辨識裝置20包含玻璃蓋板21、光源22、第一反射鏡23、第二反射鏡24、和影像感測器25。光源22用於產生之光線R1,其中光源可為紅外光源、白光源等,不侷限於此。玻璃蓋板21、第一反射鏡23和第二反射鏡24組成光學式指紋辨識裝置20之光組件。光源12發出的光線經由第一反射鏡23和第二反射鏡24定義的光傳輸路徑反射後照射在位於玻璃蓋板21上的手指,如此照射到手指凹紋的光線會產生全反射而射至影像感測器25,並且經由影像感測器25將入射的光訊號轉換成電訊號進而取得指紋影像。可以理解的是,在其他實施例中亦可採用不具有第一反射鏡23和第二反射鏡24之設計,也就是說,光源22會直接經由一準直的光傳輸路徑而照射在位於玻璃蓋板21上的手指。
請參照第4圖和第5圖,其中第4圖顯示第3圖之光學式指紋辨識裝置20之影像感測器25之上視示意圖,以及第5圖顯示沿著第4圖之割面線A-A之剖面示意圖。如第4圖和第5圖所示,影像感測器25包含基板251、光電二極體層252、金屬層253、保護層254和第一光吸收層256。基板251包含正面2511和相對正面2511之背面2512,其中從光源22經由光組件反射而來的光線會照射在基板251之正面2511。光電二極體層252形成在基板251上且包含複數個光電二極體PD,並且該等光電二極體PD是以陣列形式間隔地排列(如第4圖所示)。金屬層253形成在基板251上且設置在光電二極體層252上,其中金屬層253包含複數個第一開口P1,且每一第一開口P1位在對 應光電二極體PD之位置,以讓光線通過第一開口P1而傳遞至光電二極體層252。保護層254設置在金屬層253上,用於保護位在基板251之正面2511上的各元件。第一光吸收層256設置在保護層254上,用於吸收由金屬層253反射之光線。並且,第一光吸收層256包含複數個第二開口P2,且第二開口P2之位置與該金屬層253之第一開口P1之位置對應,如此,光線可經由第一開口P1和第二開口P2傳遞至光電二極體層252。
如第5圖所示,在縱向方向Y上,第一光吸收層256相對金屬層253偏移一第一橫向距離L1,並且第一橫向距離L1是通過如下公式獲得:L1=tan(θ)*D1,其中L1為第一橫向距離,θ為光線入射到影像感測器25之入射角度,以及D1為第一光吸收層256與金屬層253之間的第一縱向距離。應當理解的是,在本實施例中第一光吸收層256與金屬層253是位在保護層254之相對兩側,即第一光吸收層256與金屬層253相距的距離等於保護層254之厚度,然而,在其他實施例中第一光吸收層256與金屬層253之間可包含保護層254以外的元件,則第一光吸收層256與金屬層253相距的距離自然地不等於保護層254之厚度。應當注意的是,第一光吸收層256是朝向入射到影像感測器25之光線來源的方向(即光源22所在位置)偏移。藉此設計,當光線照射到金屬層253,並經由金屬層253反射的光線可被金屬層253上方的第一光吸收層256吸收,而不會再次照射到玻璃蓋板21,故可有效地避免光線反射回玻璃蓋板21並再次反射到影像感測器25上而產生指紋影像疊影之問題。
請參照第6圖,其顯示根據本揭示第二較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器35之示意圖。第二較佳實施例之光學式指紋辨 識裝置之影像感測器35的結構和特徵與第一較佳實施例之影像感測器25大致相同,差別在於,影像感測器35之第一光吸收層356並非直接地與保護層354接觸,也就是說,在同一縱向方向Y上,第一光吸收層356與對應的金屬層353之間設有除了保護層354以外的其他元件(未出示於圖中)。除此之外,同理,在縱向方向Y上,第一光吸收層356相對金屬層353偏移一第一橫向距離L1,並且第一橫向距離L1是通過如下公式獲得:L1=tan(θ)*D1,其中L1為第一橫向距離,θ為光線入射到影像感測器35之入射角度,以及D1為第一光吸收層356與金屬層353之間的第一縱向距離。
如第6圖所示,除了沿著正常光路的入射光線R1之外,會有其它各種不同角度入射光。這些入射光並非經由手指而反射之光線,而是來自於外界之雜散光R2。雜散光R2會干擾最終形成之指紋影像。因此,在第二較佳實施例中,藉由將第一光吸收層356設置為與光電二極體層352相距較大的距離,可有效地遮蔽雜散光R2,進而避免雜散光R2入射到影像感測器35內。
請參照第7圖,其顯示根據本揭示第三較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器45之示意圖。第三較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器45的結構和特徵與第二較佳實施例之影像感測器35大致相同,差別在於,第三較佳實施例之影像感測器45包含兩層光吸收層,即第一光吸收層456A和第二光吸收層456B,並且第一光吸收層456A和第二光吸收層456B對應地設置在金屬層453上方。並且,金屬層453包含複數個對應光電二極體層452之第一開口P1,第一光吸收層456A包含複數個與第一開口P1對應的第二開口P2,以及第二光吸收層456B包含複數個與第二開口 P2對應的第三開口P3,如此,光線可經由第一開口P1、第二開口P2和第三開口P3傳遞至光電二極體層452。
如第7圖所示,在縱向方向Y上,第一光吸收層456A與金屬層453相距一第一縱向距離D1,以及第一光吸收層456A與第二光吸收層456B相距一第二縱向距離D2。並且,在同一縱向方向上,第一光吸收層456A和第二光吸收層456B彼此偏移一第二橫向距離L2,其中通過如下公式得到該第二橫向距離:L2=tan(θ)*D2,其中L2為該第二橫向距離,θ為光線入射到該影像感測器之入射角度,以及D2為第一光吸收層456A和第二光吸收層456B之間的距離。如上所述,當使用光學式指紋辨識裝置時,除了沿著正常光路的入射光線R1之外,會有其它各種不同角度入射光。這些入射光並非經由手指而反射之光線,而是來自於外界之雜散光R2。雜散光R2會干擾最終形成之指紋影像。因此,在第三較佳實施例中,藉由設置多層光吸收層,並且將相鄰的光吸收層與光電二極體層452彼此間隔設置,可有效地遮蔽雜散光R2,進而避免雜散光R2入射到光電二極體層452內。
請參照第8圖,其顯示根據本揭示第四較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器55之示意圖。第四較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器55的結構和特徵與第二較佳實施例之影像感測器35大致相同,差別在於,第四較佳實施例之影像感測器55包含三層光吸收層,即第一光吸收層556A、第二光吸收層556B、和第三光吸收層556C,並且第一光吸收層556A、第二光吸收層556B、和第三光吸收層556C對應地設置在金屬層553上方。藉由特徵,通過設置多層光吸收層,並且將相鄰的光吸收層與光電二極體層552彼此間隔設置,可有效地遮蔽雜散光R2,進而避免雜 散光R2入射到光電二極體層552內。
請參照第9圖和第10圖,第9圖顯示根據本揭示第五較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器65之上視示意圖,以及第10圖顯示沿著第9圖之割面線B-B之剖面示意圖。第五較佳實施例之光學式指紋辨識裝置之影像感測器65的結構和特徵與第一較佳實施例之影像感測器25大致相同,差別在於,第五較佳實施例之影像感測器65之第一光吸收層656之複數個第二開口P2的開口大小會依照不同的位置而改變。具體來說,如第10圖所示,位在靠近入射到影像感測器65之光線R1來源的位置的第二開口P21之開口面積最小,位在遠離光線R1來源的位置的第二開口P23之開口面積最大,且從靠近入射到影像感測器65之光線R1來源的位置到遠離光線R1來源的位置,該等第二開口P2之開口面積逐漸增加,即第二開口P23之開口面積大於第二開口P22之開口面積,又第二開口P22之開口面積大於第二開口P21之開口面積。
因此,如第9圖所示,設置不同尺寸的第二開口P2目的是為了使第一光吸收層656之遮蔽住對應之光電二極體層652之光電二極體PD之開口面積大小從靠近該光線R1來源的位置到遠離該光線R1來源的位置漸減。具體來說,位在靠近入射到影像感測器65之光線R1來源的位置的光電二極體PD之開口面積A1最小,位在遠離光線R1來源的位置的光電二極體PD之開口面積A3最大,且從靠近入射到影像感測器65之光線R1來源的位置到遠離光線R1來源的位置,該等光電二極體PD之開口面積逐漸增加,即開口面積A3大於開口面積A2,又開口面積A2大於開口面積A1。由於靠近光源的光能量會較強,以及遠離光源的光能量會較弱,如此,藉由將靠近光學 式指紋辨識裝置之光源的感光像素的開口率設計成小於遠離該光源的感光像素,使得影像感測器65之各區域的入光量調整為一致,進而使獲得的指紋影像亮度均勻。可以理解的是,各區域所需的開口率大小可依照模擬的光學強度圖來定義,並根據模擬結果來調整各區域之第一光吸收層656之第二開口P2的開口尺寸。因此,在第五較佳實施例中,第一光吸收層656不僅能吸收由金屬層653反射的光線,還可以適當地改變影像感測器65之各區域的感光像素的開口率大小。
本揭示還提供一種指紋辨識模組之製造方法。請參照第11圖,其顯示本揭示之光學式指紋辨識裝置之製造方法流程圖。首先,進行步驟S11,提供上述之任一種影像感測器。接著,進行步驟S12,提供光源。光源設置在影像感測器之一側,用於產生光線。最後,進行步驟S13,提供玻璃蓋板。玻璃蓋板設置在影像感測器和光源上。可選地,在光源與玻璃蓋板之間不具有其他的光學元件,即光源會直接經由一準直的光傳輸路徑而照射在位於玻璃蓋板上的手指;或者是在光源與玻璃蓋板之間可設置如上所述的第一反射鏡和第二反射鏡,也就是說,當光線經由反射鏡定義的光傳輸路徑反射後照射在位於玻璃蓋板上的手指,如此照射到手指凹紋的光線會產生全反射而射至影像感測器進而取得指紋影像。
應當注意的是,在本製造方法中,影像感測器之第一光吸收層是在製造影像感測器時與影像感測器整體同時形成,也就是說,影像感測器之第一光吸收層是在步驟S11時形成。
請參照第12圖,其顯示本揭示之光學式指紋辨識裝置之另一製造方法流程圖。首先,進行步驟S21,提供上述之任一種影像感測器之半 成品。具體來說,形成影像感測器之半成品指的是在製造影像感測器時是先形成不具有第一光吸收層之半成品。接著,進行步驟S22,確定光學式指紋辨識裝置使用之光源和玻璃蓋板。接著,進行步驟S23,在影像感測器之半成品上形成光吸收層。也就是說,在步驟S21時是先提供影像感測器之半成品,並且影像感測器之第一光吸收層是在步驟S23時根據由光源而決定的光傳輸路徑及根據玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程而形成。接著,進行步驟S24,提供上述預先決定的光源。應當注意的是,光源設置在影像感測器之一側,用於產生光線。最後,進行步驟S25,提供上述預先決定的玻璃蓋板。玻璃蓋板設置在影像感測器和光源上。同理,在光源與玻璃蓋板之間可選地可不具有其他的光學元件,或者是可設置如上所述的反射鏡。藉此設計,當光線經由光傳輸路徑後照射在位於玻璃蓋板上的手指時,照射到手指凹紋的光線會產生全反射而射至影像感測器進而取得指紋影像。
在本製造方法中,由於本揭示的影像感測器是應用於設置在玻璃蓋板(例如手機玻璃屏幕)下以形成指紋取像光路,故依據實際使用的光源、定義的光傳輸路徑、玻璃蓋板之厚度、及考慮對抗不同角度之雜散光和光均勻性補償等參數再決定第一和/或第二和或第三光吸收層之尺寸和位置等,最後才藉由額外的製程將光吸收層(例如第一和/或第二和或第三光吸收層)形成在影像感測器之半成品上以完成影像感測器之製造,如此可獲得具有最佳化設計之光學式指紋辨識裝置。
綜上所述,本揭示藉由在影像感測器中的金屬層上方設置光吸收層,使得經由金屬層反射的光線能被光吸收層吸收,進而避免光線反射回玻璃蓋板並再次反射到影像感測器上而產生指紋影像疊影之問題。其 次,藉由光吸收層改變影像感測器之不同區域的感光像素的開口率,以將影像感測器各區域的入光量調整為一致,進而使獲得的指紋影像亮度均勻。
雖然本揭示已用較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭示,本揭示所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭示之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

  1. 一種影像感測器,包含:一基板;一光電二極體層,形成在該基板上且包含複數個光電二極體,用於將接收的光線轉換為電訊號,其中該等光電二極體以陣列形式間隔地排列;一金屬層,形成在該基板上且設置在該光電二極體層上,其中該金屬層包含複數個第一開口,且每一該第一開口位在對應該光電二極體之位置,以讓光線通過該等第一開口而傳遞至該光電二極體層;以及一第一光吸收層,設置在該金屬層上,用於吸收由該金屬層反射之光線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器,其中該第一光吸收層包含複數個第二開口,且該等第二開口之位置與該金屬層之該等第一開口之位置對應,以及在一縱向方向上,該第一光吸收層相對該金屬層偏移一第一橫向距離。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之影像感測器,其中通過如下公式得到該第一橫向距離:L1=tan(θ)*D1,其中L1為該第一橫向距離,θ為光線入射到該影像感測器之入射角度,以及D1為該第一光吸收層與該金屬層之間的第一縱向距離。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之影像感測器,其中該第一光吸收層是朝向入射到該影像感測器之光線來源的方向與該金屬層相對偏移。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之影像感測器,其中該影像感測器包含一第二光吸收層,設置在該第一光吸收層上,以及該第二光吸收層包含複數個第三開口,且該等第三開口之位置與該等第一開口和該等第二開口之位置對應。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之影像感測器,其中在該縱向方向上,該第二光吸收層相對該第一光吸收層偏移一第二橫向距離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之影像感測器,其中通過如下公式得到該第二橫向距離:L2=tan(θ)*D2,其中L2為該第二橫向距離,θ為光線入射到該影像感測器之入射角度,以及D2為該第一光吸收層與該第二光吸收層之間的第二縱向距離。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器,其中該影像感測器還包含一保護層,設置在該金屬層與該第一光吸收層之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器,其中該第一光吸收層包含複數個第二開口,且該等第二開口之位置與該金屬層之該等第一開口之位置對應。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之影像感測器,其中位在靠近入射到該影像感測器之光線來源的位置的該第二開口之開口面積最小,位在遠離該光線來源的位置的該第二開口之開口面積最大,且從靠近入射到該影像感測器之光線來源的位置到遠離該光線來源的位置,該等第二開口之開口面積逐漸增加。
  11. 一種指紋辨識裝置之製造方法,包含:提供一如申請專利範圍第1至10項任一項所述之影像感測器;提供一光源,設置在該影像感測器之一側,用於產生一光線;;以及提供一玻璃蓋板,設置在該影像感測器和該光源上,其中該光線經由一光傳輸路徑照射在位於該玻璃蓋板上的手指,使得照射到手指凹紋的光線會產生全反射而射至該影像感測器進而取得指紋影像。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之指紋辨識裝置之製造方法,其中該影像感測器之該第一光吸收層是在製造該影像感測器時與該影像感測器整體 同時形成。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之指紋辨識裝置之製造方法,其中在製造該影像感測器時是先形成不具有該第一光吸收層之半成品,接著根據由該光源而決定的該光傳輸路徑及根據該玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程在該半成品上形成該第一光吸收層以完成該影像感測器。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之指紋辨識裝置之製造方法,其中當該影像感測器包含該第二光吸收層時,在製造該影像感測器時是先形成不具有該第一光吸收層和該第二光吸收層之半成品,接著根據由該光源而決定的該光傳輸路徑及根據該玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程在該半成品上形成該第一光吸收層和該第二光吸收層以完成該影像感測器。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之指紋辨識裝置之製造方法,其中當該影像感測器包含該第二光吸收層和該第三光吸收層時,在製造該影像感測器時是先形成不具有該第一光吸收層、該第二光吸收層和該第三光吸收層之半成品,接著根據由該光源而決定的該光傳輸路徑及根據該玻璃蓋板之厚度而藉由額外的製程在該半成品上形成該第一光吸收層、該第二光吸收層和該第三光吸收層以完成該影像感測器。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI785858B (zh) * 2021-05-18 2022-12-01 友達光電股份有限公司 生物特徵辨識裝置
TWI851210B (zh) * 2021-07-23 2024-08-01 友達光電股份有限公司 光學感測裝置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111382640B (zh) * 2018-12-29 2023-09-22 北京小米移动软件有限公司 屏幕保护膜及终端
TWI751599B (zh) 2020-07-03 2022-01-01 大立光電股份有限公司 光學指紋辨識系統及光學指紋辨識裝置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009011147A1 (ja) * 2007-07-13 2009-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置
US9018631B2 (en) * 2010-06-15 2015-04-28 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and display device equipped with same
US9520510B2 (en) * 2013-12-03 2016-12-13 Samsung Display Co., Ltd. Embedded optical sensors using transverse Fabry-Perot resonator as detectors
CN104318199B (zh) * 2014-06-23 2020-03-24 上海箩箕技术有限公司 复合式光学传感器及其制作方法和使用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI785858B (zh) * 2021-05-18 2022-12-01 友達光電股份有限公司 生物特徵辨識裝置
TWI851210B (zh) * 2021-07-23 2024-08-01 友達光電股份有限公司 光學感測裝置

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