光学指纹模组及其制造方法以及电子产品与流程

本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种光学指纹模组及其制造方法以及电子产品。

背景技术：

指纹成像识别技术，是通过图像传感器采集到人体的指纹图像，然后与系统中已有指纹成像信息进行比对，来判断正确与否，进而实现身份识别的技术。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如公安局以及海关等安检领域，楼宇的门禁系统以及个人电脑和手机登消费品领域等等。

指纹成像识别技术的实现包括光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。相对来说，光学成像技术的成像效果相对较好，设备成本相对较低。

现有的光学指纹模组在应用于移动终端等电子产品时，需要考虑光学指纹模组外观颜色与电子产品外观颜色的匹配问题，以及光学指纹模组内部背光源与外观颜色的颜色匹配问题。

然而，现有技术的光学指纹模组在进行所述颜色匹配时，难以兼顾光学指纹模组中光的透光率的问题，造成光学指纹模组的性能有待提高。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种光学指纹模组及其制造方法以及电子产品，在满足光学指纹模组对于外观颜色的需求的同时，提高光学指纹模组获取指纹图像的能力。

为解决上述问题，本发明提供一种光学指纹模组，包括：光学指纹传感器，用于接收所述反射光以获取指纹图像，其中，所述光学指纹传感器用于接收带有指纹信息的反射光的面为正面；位于所述光学指纹传感器正面上的颜色层；分布在所述颜色层内且贯穿所述颜色层的多个通孔。

可选的，所述多个通孔均匀分布在所述颜色层内。

可选的，所述多个通孔的宽度尺寸相同。

可选的，所述多个通孔总面积占据所述颜色层面积的2％～15％。

可选的，在平行于所述颜色层表面方向上，所述通孔的剖面形状为圆形或者方形。

可选的，在平行于所述颜色层表面方向上，所述通孔的剖面形状为圆形，且所述通孔的直径为5μm～20μm。

可选的，所述颜色层的厚度为5μm～100μm。

可选的，所述颜色层的材料为油墨、涂料或者带有颜色的功能薄膜材料。

可选的，所述颜色层的颜色为白色、黑色、红色、蓝色、黄色、绿色或者金属色中的一种或多种。

可选的，所述颜色层表面具有纹理图案。

可选的，所述光学指纹传感器还具有与所述正面相对的背面；所述光学指纹模组还包括：位于所述光学指纹传感器背面的透光基板。

可选的，所述光学指纹模组还包括：光源，位于所述光学指纹传感器未设置有颜色层的一侧，所述光源发出的光透过所述光学指纹传感器和所述颜色层，经由手指反射后形成带有指纹信息的反射光，且所述反射光经由所述通孔投射在所述光学指纹传感器的正面。

可选的，所述光学指纹模组还包括：位于所述颜色层上的透光保护层。

本发明还提供一种光学指纹模组的制造方法，包括：提供光学指纹传感器，所述光学指纹传感器用于接收带有指纹信息的反射光以获取指纹图像，且所述光学指纹传感器用于接收所述反射光的面为正面；在所述光学指纹传感器正面上形成颜色层；在所述颜色层内形成贯穿所述颜色层的多个通孔。

可选的，所述颜色层的材料为油墨、涂料或者带有颜色的功能薄膜材料。

可选的，采用丝网印刷工艺或镀膜工艺，形成所述颜色层。

可选的，采用激光打孔工艺，形成所述多个通孔。

可选的，所述光学指纹传感器还具有与所述正面相对的背面；在形成所述颜色层之前，还包括：在所述光学指纹传感器背面设置透光基底。

可选的，在形成所述通孔之后，还包括：在所述颜色层上设置透光保护层。

本发明还提供一种电子产品，包括上述的光学指纹模组。

可选的，所述颜色层的颜色与所述电子产品的外观颜色相匹配。

可选的，所述颜色层的颜色与所述电子产品的外观颜色相同；或者，所述颜色层的颜色与所述电子产品的外观颜色不相同。

可选的，所述电子产品为手机、平板电脑、个人电脑、门禁设备或者安检设备。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明提供的光学指纹模组的技术方案中，在光学指纹传感器正面设置有颜色层，使得所述光学指纹模组呈现的外观颜色符合要求；并且，所述颜色层内还具有贯穿所述颜色层的多个通孔；当所述光学指纹模组用于识别指纹图像时，带有指纹信息的反射光可以经由通孔投射至所述光学指纹传感器上，所述反射光在传输的过程中不会受到颜色层中不透光颗粒的阻挡，使得到达所述光学指纹传感器上的反射光强度强，从而提高光学指纹模组识别指纹图像的能力。

可选方案中，所述多个通孔总面积占据所述颜色层面积的2％～15％，所述多个通孔总面积占据所述颜色层面积的比例适中，使得所述通孔对所述颜色层的颜色造成的不良影响小，且保证当手指的位置发生变化时，经由所述手指反射后形成的反射光均可以通过一通孔到达光学指纹传感器上。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的光学指纹模组的俯视结构示意图；

图2为图1中沿aa1方向的剖面结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的光学指纹模组的剖面结构示意图；

图4及图5为本发明实施例提供的光学指纹模组制造过程的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有的光学指纹模组在表面制作颜色时依靠传统的丝网印刷方式，在光学指纹传感器表面制作颜色层，但是难以达到指纹成像的目的。

经分析发现，采用丝网印刷或者镀膜的方式，在光学指纹传感器表面形成颜色层后，所述颜色层的材料为油墨或者涂料，使得所述颜色层中存在不透光颗粒，或者所述颜色层中存在透光率低的颗粒，导致有效的光被遮挡进而造成获取指纹图像失败。特别是当所述颜色层的颜色为黑色时，所述颜色层遮挡有效光的问题更为严重。

为解决上述问题，本发明提供一种光学指纹模组，提高光学指纹模组获取指纹图像的能力。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1及图2为本发明一实施例提供光学指纹模组的结构示意图，其中，图1为光学指纹模组的俯视结构示意图，图2为图1中沿aa1方向的剖面结构示意图，所述光学指纹模组包括：

光学指纹传感器101，用于接收带有指纹信息的反射光以获取指纹图像，其中，所述光学指纹传感器101用于接收带有指纹信息的反射光的面为正面；

位于所述光学指纹传感器101正面上的颜色层102；

分布在所述颜色层102内且贯穿所述颜色层102的多个通孔103。

以下将结合附图对本实施例提供的光学指纹模组进行详细说明。

所述光学指纹传感器101用于获取指纹图像。具体地，所述光学指纹传感器101用于采集带有指纹信息的反射光，依据所述反射光中的指纹信息获取指纹图像。在所述光学指纹模组处于工作状态时，光源发出的光透过所述光学指纹传感器101以及颜色层102投射至手指上，经手指反射后形成带有指纹信息的反射光传递至所述光学指纹传感器101上，所述带有指纹信息的反射光被所述光学指纹传感器101采集以获取指纹图像。

本实施例中，所述光学指纹传感器101还具有与所述正面相对的背面，所述光学指纹模组还包括：位于所述光学指纹传感器101背面上的透光基板104，所述透光基板104用于对所述光学指纹传感器101提供支撑作用，提高所述光学指纹模组的机械强度。

参考图3，图3为本发明另一实施例提供光学指纹模组的剖面结构示意图，与前一实施例相比，所述光学指纹模组还包括：光源105，位于所述光学传感器101未设置有颜色层102的一侧，所述光源105发出的光透过所述光学指纹传感器101和所述颜色层102，经由手指反射后形成带有指纹信息的反射光，且所述反射光经由所述通孔103投射在所述光学指纹传感器101的正面上。在图3示出的实施例中，所述光源105与所述透光基板104之间具有间隙。在其他实施例中，所述光源还可以位于所述透光基板表面，且所述光源与所述光学指纹传感器分别位于所述透光基板相对的两侧；或者，所述光源与所述光学指纹传感器背面直接接触。

所述光源105发出的光经由手指反射后形成带有指纹信息的反射光，且所述反射光经由所述通孔103投射在所述光学指纹传感器101上。

当将所述光学指纹模组应用于电子产品中时，需要光学指纹模组呈现外观颜色与所述电子产品的外观颜色相匹配，例如，所述光学指纹模组呈现的外观颜色为白色、黑色、蓝色或红色等任一颜色。根据改变所述颜色层102的颜色，可以调整所述光学指纹模组的外观颜色，使得所述光学指纹模组呈现的外观颜色与电子产品的外观颜色相匹配。

所述颜色层102的颜色为所述颜色层的颜色为白色、黑色、红色、蓝色、黄色、绿色或金属色中的一种或多种。需要说明的是，所述颜色层的颜色还可以为其他任意颜色，根据对所述光学指纹模组呈现的外观颜色的不同需求，设置所述颜色层的颜色。

还需要说明的是，根据电子产品对外观的要求，所述颜色层102表面还可以具有纹理图案，例如拉丝纹理、cd纹理或者大理石纹理。

所述颜色层102的材料为油墨或者涂料。所述颜色层102的厚度不宜过厚，也不宜过薄。如果所述颜色层102的厚度过薄，所述颜色层102的色度较弱，不足以使所述光学指纹模组外观颜色达到相应颜色；如果所述颜色层102的厚度过厚，会造成油墨或者涂料的浪费，且所述光学指纹模组的整体厚度也相应的过厚。

在其他实施例中，所述颜色层的材料还可以为带有颜色的功能薄膜材料，例如，所述颜色层具有防紫外线功能或者防水功能。

为此，本实施例中，所述颜色层102的厚度为5μm～100μm。

所述颜色层102内具有贯穿所述颜色层102的多个通孔103。

结合参考图3，本发明提供的光学指纹模组的工作原理为：手指放置于所述颜色层102上；光源105发出的光透过所述光学指纹传感器101以及所述颜色层102后入射至手指上，经由所述手指发射后形成带有手指信息的反射光；所述反射光经由所述通孔103透过所述颜色层102投射至所述光学指纹传感器101上，所述光学指纹传感器101获取所述反射光的信息，以进行光电转换和信号处理，实现指纹图像的采集。由于反射光经由所述通孔103投射至光学指纹传感器101上，避免了所述颜色层102内的不透光颗粒阻挡所述反射光传输的问题，使得投射至所述光学指纹传感器101上的反射光强度强，所述反射光可以准确的反映出指纹信息，从而提高光学指纹模组的成像效果。

或者，本发明实施例提供的光学指纹模组的工作原理还可以为：手指放置于所述颜色层102上；光源105发出的光透过所述光学指纹传感器101以及所述通孔103后入射至手指上，经由所述手指反射后形成带有手指信息的反射光；所述反射光经由所述通孔103透过所述颜色层102投射至所述光学指纹传感器101上，实现指纹图像的采集。不仅所述反射光的损失小，并且由于光源105发出的光也不会被所述颜色层102的削弱，因此入射至所述手指上的光的强度强，相应的使得形成的反射光强度也更强，从而进一步的提高所述光学指纹模组的成像效果。

本实施例中，所述多个通孔103均匀的分布在所述颜色层102内，使得所述通孔103对颜色层102表面整体颜色的影响小，保证所述颜色层102表面各处的颜色一致性好。

所述多个通孔103总面积占据所述颜色层102面积的比例不宜过小，也不宜过大。如果所述多个通孔103总面积占据所述颜色层102面积的比例过小，则当所述手指的位置发生变化时，难以保证经由所述手指反射形成的反射光均可以经由一通孔103到达所述光学指纹传感器101上；若所述多个通孔103总面积占据所述颜色层102面积的比例过大，则所述颜色层102的外观颜色将发生变化。

为此，本实施例中，所述多个通孔103总面积占据所述颜色层102面积的比例为2％～15％，例如为2％、5％、10％、15％。

在平行于所述光学指纹传感器101正面方向上，所述通孔103的剖面形状为圆形或者方形。

本实施例中，以在平行于所述光学指纹传感器101正面方向上，所述通孔103的剖面形状为圆形作为示例。在平行于所述光学指纹传感器101正面方向上，所述通孔103的直径不宜过小，也不宜过大。若所述通孔103的直径过小，则在所述光学指纹模组获取指纹图像的过程中，经由指头发出的反射光与所述通孔103之间发生偏移，使得所述反射光仍透过颜色层102投射至所述光学指纹传感器101上；若所述通孔103的直径过大，所述通孔103将对用户对于所述光学指纹模组的观感变差，用户能够觉察出所述通孔103的存在，影响用户体验。

为此，本实施例中，在平行于所述光学指纹传感器101正面方向上，所述通孔103的直径为5μm～20μm，例如为5μm、10μm、12μm、16μm、20μm。

根据所述颜色层102面积、所述通孔103的直径、以及所述多个通孔103总面积占据所述颜色层102面积的比例，可以确定所述颜色层102内的通孔103的数量。

需要说明的是，本实施例中，由于光源105发出的光经由手指反射后形成反射光，所述反射光经由所述通孔103投射至所述光学指纹传感器101上，无需考虑所述颜色层102的颜色对所述反射光光透过率的影响。

因此，本实施例中，所述光源105的发光颜色不受所述颜色层102颜色的限制，无需考虑所述光源105的发光颜色与所述颜色层102颜色相匹配的问题。

参考图3，本发明实施例提供的光学指纹模组还可以包括：位于所述颜色层102上的透明保护层106，所述透明保护层106对所述颜色层102起到保护作用。所述透明保护层106可以为单层结构，也可以为叠层结构。

本发明还提供一种光学指纹模组的制造方法，包括：提供光学指纹传感器，所述光学指纹传感器用于接收带有指纹信息的反射光以获取指纹图像，且所述光学指纹传感器用于接收带有指纹信息的反射光的面为正面；在所述光学指纹传感器正面上形成颜色层；在所述颜色层内形成贯穿所述颜色层的多个通孔。

以下将结合附图对本发明实施例提供的光学指纹模组的制造方法进行详细说明。

参考图4，提供光学指纹传感器101，所述光学指纹传感器101用于接收带有指纹信息的反射光以获取指纹图像，且所述光学指纹传感器101用于接收带有指纹信息的反射光的面为正面。

有关所述光学指纹传感器101的描述可参考前述实施例的相应描述，在此不再赘述。

本实施例中，所述光学指纹传感器101还具有与所述正面相对的背面，为了提高所述光学指纹传感器101的机械强度，避免后续形成颜色层以及通孔的工艺过程对所述光学指纹传感器101造成损伤，在后续形成颜色层之前，还包括：在所述光学指纹传感器101背面设置透光基板104。

参考图5，在所述光学指纹传感器101正面上形成颜色层102。

所述颜色层102的材料为油墨或者涂料，所述颜色层102中具有不透光颗粒。所述颜色层102的材料还可以为带有颜色的功能薄膜材料。

本实施例中，采用丝网印刷工艺，形成所述颜色层102。在其他实施例中，还可以采用镀膜工艺，形成所述颜色层。

所述光学指纹模组呈现的外观颜色由所述颜色层102的颜色确定。为了使所述颜色层102的色度充足，使得制造的光学指纹模组呈现的外观颜色符合要求，所述颜色层102的厚度不宜过薄；并且，如果所述颜色层102的厚度过厚，不仅会造成颜色层102材料的浪费，还对导致形成的光学指纹模组的整体厚度偏厚。

为此，本实施例中，所述颜色层102的厚度为5μm～100μm。

结合参考图2及图5，在所述颜色层102内形成贯穿所述颜色层102的多个通孔103。

为了尽量减少所述通孔103对所述颜色层102整体颜色造成的影响，所述多个通孔103均匀分布在所述颜色层102内，且所述多个通孔103的宽度尺寸相同。

本实施例中，所述多个通孔103总面积占据所述颜色层102面积的2％～15％；在平行于所述颜色层102表面方向上，所述通孔103的剖面形状为圆形或者方形。

以在平行于所述颜色层102表面方向上，所述通孔103的剖面形状为圆形为例，所述通孔103的直径为5μm～20μm。

本实施例中，采用激光打孔工艺，形成所述通孔103。采用激光打孔工艺形成的通孔103形貌良好，且对所述颜色层102造成的损伤小。

在所述颜色层102内形成所述通孔103后，还可以在所述颜色层102上形成透明保护层(未图示)，所述透明保护层对所述颜色层102起到保护作用。所述透明保护层可以为单层结构或者叠层结构。

本实施例中，所述制造方法还包括：在所述光学指纹传感器101未设置有颜色层102的一侧设置光源(未图示)，所述光源发出的光透过所述光学指纹传感器101和所述颜色层102，经由手指发射后形成带有指纹信息的反射光，且所述反射光经由所述通孔103投射在所述光学指纹传感器101的正面。

本发明制造的光学指纹模组中，由于在所述颜色层102内形成有贯穿所述颜色层102的通孔103，当所述光学指纹模组用于识别指纹图像时，带有指纹信息的反射光经由所述通孔103投射至所述光学指纹传感器101上，避免了不透光颗粒对反射光造成的损耗问题，使得投射至所述光学指纹传感器101上的反射光强度强，提高了所述光学指纹传感器101识别指纹图像的能力。

本发明实施例还提供一种电子产品，包括前述的光学指纹模组。

其中，所述电子产品可以为手机、平板电脑、个人电脑、门禁设备或者安检设备。

所述颜色层的颜色与电子产品的外观颜色相匹配。具体地，根据电子产品外观设计的不同需求，所述颜色层的颜色可以与所述电子产品的外观颜色相同，所述颜色层的颜色还可以与所述电子产品的外观颜色不相同。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。