光学准直器、光学指纹识别模组以及终端设备制造技术

本申请实施例涉及光学准直器、光学指纹识别模组以及终端设备。该光学准直器包括2N‑1个子准直器，第一金属层上设置有准直孔，形成第一个子准直器；位于该第一金属层上方的第二金属层上设置有准直孔，形成第三个子准直器；第i‑1金属层与第i金属层之间为第i‑1通孔层，该第i‑1通孔层中设置有第i‑1通孔，填充金属的该第i‑1通孔用于连接该第i‑1金属层与该第i金属层，该第i‑1通孔层为第2i‑2个子准直器；位于该第i‑1金属层上方的该第i金属层上设置有准直孔，形成该2N‑1个子准直器中的第2i‑1个子准直器。本申请实施例的光学准直器、光学指纹识别模组以及终端设备，能够提高其对光的空间过滤能力。

Optical collimator, optical fingerprint identification module and terminal equipment

The embodiment of the application relates to an optical collimator, an optical fingerprint identification module and a terminal device. The optical collimator comprises a 2n \u2011 1 sub collimator, a collimating hole is arranged on the first metal layer to form a first sub collimator, a collimating hole is arranged on the second metal layer above the first metal layer to form a third sub collimator, and a I \u2011 1 through hole layer is arranged between the I \u2011 1 metal layer and the I metal layer, and the I \u2011 1 through hole layer is arranged in the I \u2011 1 through hole layer to fill the metal The I \u2011 1 through-hole is used to connect the I \u2011 1 metal layer and the I metal layer, and the I \u2011 1 through-hole layer is a 2I \u2011 2 sub collimator; the I metal layer above the I \u2011 1 metal layer is provided with a collimating hole to form the 2I \u2011 1 sub collimator in the 2n \u2011 1 sub collimator. The optical collimator, the optical fingerprint recognition module and the terminal device of the embodiment of the application can improve the spatial filtering ability of the light.

【技术实现步骤摘要】
光学准直器、光学指纹识别模组以及终端设备
本申请涉及光学器件领域，尤其涉及光学准直器、光学指纹识别模组以及终端设备。
技术介绍
随着手机全面屏时代的来临，屏下指纹识别逐渐成为技术热点。按照实现原理的差异，屏下指纹识别通常可分为光学式、超声波式以及电容式三种。其中，对于光学式指纹识别模组，通常设置有准直器，用于将从手指表面反射回来的反射光导引至下方的图像传感器进行光学检测。准直器可以是一个单独的光学组件(分立式)，也可以是集成在图像传感器之中(集成式)。分立式准直器的优点是可获得高深宽比，例如通过硅通孔(ThroughSiliconVia，TSV)工艺制作的硅通孔，但是其缺点是成本较高。而集成式准直器则是基于互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)后道工艺中的金属层实现，优点是没有额外的工艺成本，但由于金属层的厚度和开口尺寸均受工艺所限制，因而深宽比难以进一步提高。
技术实现思路
本申请提供了一种光学准直器、光学指纹识别模组以及终端设备，能够提高光学准直器的深宽比，进而提高其对光的空间过滤能力。第一方面，提供了一种光学准直器，该光学准直器包括：2N-1个子准直器，N为大于1的正整数，其中，第一金属层上设置有准直孔，形成该2N-1个子准直器中的第一个子准直器；第二金属层上设置有准直孔，形成该2N-1个子准直器中的第三个子准直器，该第二金属层位于该第一金属层上方；第i-1金属层与第i金属层之间为第i-1通孔层，该第i-1通孔层中设置有第i-1通孔，填充金属的该第i-1通孔用于连接该第i-1金属层与该第i金属层，该第i-1通孔层为该2N-1个子准直器中的第2i-2个子准直器，i依次取2,3,……N；该第i金属层上设置有准直孔，形成该2N-1个子准直器中的第2i-1个子准直器，该第i金属层位于该第i-1金属层上方。结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，该2N-1个子准直器中该第一个子准直器至第2n-1个子准直器满足：该第一个子准直器的准直孔孔径为该2N-1个子准直器的准直孔孔径的最小值，该第一个子准直器至该第2n-1个子准直器中在金属层上形成的子准直器的准直孔的形状相同且孔径均相等，n为正整数，2≤n≤N，第2j-3个子准直器的准直孔的中轴线与该第2j-1个子准直器的准直孔的中轴线之间的偏移方向为预设方向且偏移距离为预设值，j为正整数，j依次取2,3,……n。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该第一个子准直器至该第2n-1个子准直器的准直孔的形状相同。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该预设值为零。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，n＝N。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该2N-1个子准直器的准直孔孔径相等。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该预设值大于零。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该第2j-3个子准直器的准直孔的中轴线与第2j-2个子准直器的准直孔的中轴线之间的偏移方向为该预设方向，且偏移距离为该预设值的一半。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该第一金属层以及该第i金属层的材料为以下材料中的至少一种：铝、铜和氮化钛。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该第i-1通孔层中通孔内填充的金属的材料为钨和/或铜。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该光学准直器的准直孔内的填充材料为二氧化硅和/或氮化硅。因此，本申请实施例的光学准直器，通过设置多层金属层，从而形成多层子准直器构成的光学准直器，能够解决现有集成式准直器深宽比难以提升的问题，有效增加了深宽比，从而提高其空间过滤能力。第二方面，提供了一种光学准直器的制作方法，该方法包括：在第一金属层上设置准直孔，以形成第一个子准直器；在第二金属层上设置准直孔，以形成第三个子准直器，该第二金属层位于该第一金属层上方；在第i-1金属层与第i金属层之间的第i-1通孔层中设置第i-1通孔，并在该第i-1通孔内填充金属，以连接该第i-1金属层与该第i金属层，该第i-1通孔层为第2i-2个子准直器，i依次取2,3,……N，N为大于1的正整数；在该第i金属层上设置准直孔，以形成第2i-1个子准直器，该第i金属层位于该第i-1金属层上方。结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，该光学准直器的2N-1个子准直器中该第一个子准直器至第2n-1个子准直器满足：该第一个子准直器的准直孔孔径为该2N-1个子准直器的准直孔孔径的最小值，该第一个子准直器至该第2n-1个子准直器中在金属层上形成的子准直器的准直孔的形状相同且孔径均相等，n为正整数，2≤n≤N，第2j-3个子准直器的准直孔的中轴线与该第2j-1个子准直器的准直孔的中轴线之间的偏移方向为预设方向且偏移距离为预设值，j为正整数，j依次取2,3,……n。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该第一个子准直器至该第2n-1个子准直器的准直孔的形状相同。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该预设值为零。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，n＝N。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该2N-1个子准直器的准直孔孔径相等。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该预设值大于零。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该第2j-3个子准直器的准直孔的中轴线与第2j-2个子准直器的准直孔的中轴线之间的偏移方向为该预设方向，且偏移距离为该预设值的一半。第三方面，提供了一种光学指纹识别模组，包括：上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的光学准直器以及图像传感器，该图像传感器设置在该光学准直器的下方，该光学准直器用于：过滤经过手指反射的返回光并汇聚至该图像传感器；该图像传感器用于：接收经过该光学准直器的该返回光并根据接收到的该返回光生成指纹数据，该指纹数据用于对该手指进行指纹识别。结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，该光学指纹识别模组还包括：光源，用于产生光，该光用于照亮该手指并反射产生该返回光。第四方面，提供了一种终端设备，包括：显示屏，用于为手指提供触摸界面；上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的光学指纹识别模组，位于该显示屏下方，用于对该手指进行指纹识别。结合第四方面，在第四方面的一种实现方式中，该显示屏包括：发光显示像素，用于显示图像以及发光，该光用于照亮该手指并反射产生该返回光。附图说明图1是根据本申请实施例的基于准直器的一种光学式屏下指纹识别技术的原理的示意图。图2是根据本申请实施例的准直器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学准直器，其特征在于，所述光学准直器包括2N-1个子准直器，N为大于1的正整数，/n其中，第一金属层上设置有准直孔，形成所述2N-1个子准直器中的第一个子准直器；/n第二金属层上设置有准直孔，形成所述2N-1个子准直器中的第三个子准直器，所述第二金属层位于所述第一金属层上方；/n第i-1金属层与第i金属层之间为第i-1通孔层，所述第i-1通孔层中设置有第i-1通孔，填充金属的所述第i-1通孔用于连接所述第i-1金属层与所述第i金属层，所述第i-1通孔层为所述2N-1个子准直器中的第2i-2个子准直器，i依次取2,3,……N；/n所述第i金属层上设置有准直孔，形成所述2N-1个子准直器中的第2i-1个子准直器，所述第i金属层位于所述第i-1金属层上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学准直器，其特征在于，所述光学准直器包括2N-1个子准直器，N为大于1的正整数，
其中，第一金属层上设置有准直孔，形成所述2N-1个子准直器中的第一个子准直器；
第二金属层上设置有准直孔，形成所述2N-1个子准直器中的第三个子准直器，所述第二金属层位于所述第一金属层上方；
第i-1金属层与第i金属层之间为第i-1通孔层，所述第i-1通孔层中设置有第i-1通孔，填充金属的所述第i-1通孔用于连接所述第i-1金属层与所述第i金属层，所述第i-1通孔层为所述2N-1个子准直器中的第2i-2个子准直器，i依次取2,3,……N；
所述第i金属层上设置有准直孔，形成所述2N-1个子准直器中的第2i-1个子准直器，所述第i金属层位于所述第i-1金属层上方。


2.根据权利要求1所述的光学准直器，其特征在于，所述2N-1个子准直器中所述第一个子准直器至第2n-1个子准直器满足：
所述第一个子准直器的准直孔孔径为所述2N-1个子准直器的准直孔孔径的最小值，所述第一个子准直器至所述第2n-1个子准直器中在金属层上形成的子准直器的准直孔的形状相同且孔径均相等，n为正整数，2≤n≤N，
第2j-3个子准直器的准直孔的中轴线与所述第2j-1个子准直器的准直孔的中轴线之间的偏移方向为预设方向且偏移距离为预设值，j为正整数，j依次取2,3,……n。


3.根据权利要求2所述的光学准直器，其特征在于，所述第一个子准直器至所述第2n-1个子准直器的准直孔的形状相同。


4.根据权利要求2或3所述的光学准直器，其特征在于，所述预设值为零。


5.根据权利要求4所述的光学准直器，其特征在于，n＝N。


6.根据权利要求5所述的光学准直器，其特征在于，所述2N-1个子准直器的准直孔孔径相等。


7.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚国峰，沈健，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44