滤光片、指纹识别模组及指纹识别设备论文和设计-王栩冬

全文摘要

本实用新型提供了滤光片、指纹识别模组及指纹识别设备,涉及指纹识别技术领域,以缓解现有的反射片会将从屏幕外进入的可见光经反射片反射进入人眼的技术问题。滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;反射膜附着于基板;吸收膜附着于反射膜,并且能够吸收可见光并透过红外线。指纹识别模组包括滤光片,滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;反射膜附着于基板;吸收膜附着于反射膜,并且能够吸收可见光并透过红外线。指纹识别设备包括上述的指纹识别模组。本实用新型的技术方案能够使外界的可见光穿过屏幕照射在该滤光片时,吸收膜吸收可见光,可见光无法透过吸收膜反射进入人眼,提升了用户体验。

主设计要求

1.一种滤光片,其特征在于,包括基板、反射膜和吸收膜;所述反射膜附着于所述基板;所述吸收膜附着于所述反射膜,且配置成吸收可见光并透过红外线。

设计方案

1.一种滤光片,其特征在于,包括基板、反射膜和吸收膜;

所述反射膜附着于所述基板;

所述吸收膜附着于所述反射膜,且配置成吸收可见光并透过红外线。

2.根据权利要求1所述的滤光片,其特征在于,所述反射膜包括介质反射膜或金属反射膜。

3.根据权利要求2所述的滤光片,其特征在于,所述吸收膜包括IR油墨膜。

4.根据权利要求2所述的滤光片,其特征在于,还包括保护层,所述保护层附着于所述金属反射膜与所述吸收膜之间。

5.一种指纹识别模组,其特征在于,包括滤光片,所述滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;

所述反射膜附着于所述基板;

所述吸收膜附着于所述反射膜,且配置成吸收可见光并透过红外线。

6.根据权利要求5所述的指纹识别模组,其特征在于,所述反射膜包括介质反射膜或金属反射膜。

7.根据权利要求6所述的指纹识别模组,其特征在于,所述吸收膜包括IR油墨膜。

8.根据权利要求6所述的指纹识别模组,其特征在于,所述滤光片还包括保护层,所述保护层附着于所述金属反射膜与所述吸收膜之间。

9.一种指纹识别设备,其特征在于,包括如权利要求5-8任一项所述的指纹识别模组。

10.根据权利要求9所述的指纹识别设备,其特征在于,还包括屏幕,所述指纹识别模组位于所述屏幕下方。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及指纹识别技术领域,尤其是涉及一种滤光片、指纹识别模组及指纹识别设备。

背景技术

光学指纹识别模组可隐藏于产品显示屏下不可见,广泛应用于指纹采集器、指纹打卡机、智能指纹锁、手机等指纹识别设备上。

光学指纹识别模组越来越小型化,这就需要光学指纹识别模组使用反射镜对光进行折返来减小产品的体积。现有光学指纹识别模组使用Al、Ag介质薄膜等镀膜形成反射层实现反射功能。

在屏下指纹模组中,反射片以一定角度放置于屏幕下方,因屏幕透光,屏幕外的可见光会进入屏幕下方,在特定角度下,反射片会将从屏幕外进入的可见光反射进入人眼,影响用户体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滤光片、指纹识别模组及指纹识别设备,以缓解现有的反射片会将从屏幕外进入的可见光经反射片反射进入人眼的技术问题。

本实用新型提供的一种滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;

所述反射膜附着于所述基板;

所述吸收膜附着于所述反射膜,且配置成吸收可见光并透过红外线。

进一步地,所述反射膜包括介质反射膜或金属反射膜。

进一步地,所述吸收膜包括IR油墨膜。

进一步地,还包括保护层,所述保护层附着于所述金属反射膜与所述吸收膜之间。

本实用新型提供的一种指纹识别模组包括滤光片,所述滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;

所述反射膜附着于所述基板;

所述吸收膜附着于所述反射膜,且配置成吸收可见光并透过红外线。

进一步地,所述反射膜包括介质反射膜或金属反射膜。

进一步地,所述吸收膜包括IR油墨膜。

进一步地,所述滤光片还包括保护层,所述保护层附着于所述金属反射膜与所述吸收膜之间。

本实用新型提供的一种指纹识别设备包括上述的指纹识别模组。

进一步地,还包括屏幕,所述指纹识别模组位于所述屏幕下方。

本实用新型提供的一种滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;反射膜附着于基板;吸收膜附着于反射膜,并且能够吸收可见光并透过红外线。该滤光片安装在指纹识别模组中工作时,红外线照射在该滤光片时,红外线穿过吸收膜在反射膜发生反射后再次穿过吸收膜,保证红外线在该滤光片上的正常折返。当外界的可见光照射在该滤光片时,吸收膜吸收可见光,可见光无法透过吸收膜在反射膜进行反射进入人眼,提升了用户体验。

本实用新型提供的一种指纹识别模组包括滤光片,滤光片包括基板、反射膜和吸收膜;反射膜附着于基板;吸收膜附着于反射膜,并且能够吸收可见光并透过红外线。该指纹识别摸着工作时,红外线照射在该滤光片时,红外线穿过吸收膜在反射膜发生反射后再次穿过吸收膜,保证红外线在该滤光片上的正常折返。当外界的可见光穿过屏幕照射在该滤光片时,吸收膜吸收可见光,可见光无法透过吸收膜在反射膜进行反射进入人眼,提升了用户体验。

本实用新型提供的一种指纹识别设备包括上述的指纹识别模组。该指纹识别设备能够避免反射可见光进入人眼,具有更好的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的滤光片的结构示意图。

图标:1-基板;2-反射膜;3-吸收膜。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型提供的滤光片的结构示意图,下面结合附图对以下实施例进行详细描述。

实施例一

本实用新型提供的一种滤光片,请参阅图1,该滤光片包括基板1、反射膜2和吸收膜3;反射膜2附着于基板1;吸收膜3附着于反射膜2,且配置成吸收可见光并透过红外线。

基板1为反射膜2的附着提供了支撑。基板1的材质可以是玻璃、金属、树脂等。基板1的形状可以为平板或者异形,基板1的具体形状根据光路折返的需求进行选择与更换。

该滤光片安装在指纹识别模组中工作时,红外线照射在该滤光片时,红外线穿过吸收膜3在反射膜2发生反射后再次穿过吸收膜3,保证红外线在该滤光片上的正常折返。当外界的可见光照射在该滤光片时,吸收膜3吸收可见光,可见光无法透过吸收膜3在反射膜2进行反射进入人眼,提高了用户体验。

图1示出了该滤光片的结构,也示出了可见光和红外线在该滤光片的反射情况。图1中左侧的光路为可见光的光路,可见光照射在吸收膜3上时,可见光被吸收,或只有极少量的可见光能穿过吸收膜3在反射膜2发生反射。图1中右侧的光路为红外线的光路,红外线照射在吸收膜3上时,红外线穿过吸收膜3在反射膜2发生反射。

进一步地,反射膜2包括介质反射膜或金属反射膜,即反射膜2包括介质反射膜或者反射膜包括金属反射膜。

本实施例的反射膜2包括介质反射膜时,红外线穿过吸收膜照射在介质反射膜上,红外线在介质反射膜上发生反射后再次穿过吸收膜,实现了红外线在该滤光片的折返。

现有镀膜介质材料在大角度下会产生光的偏振效应,导致使用镀膜介质的反射膜2只能在一个比较小的角度范围内保持反射率稳定。本实施例的反射膜2包括金属反射膜时,由于金属材料基本不受角度对光的偏振效应影响,使金属反射膜可以在大角度范围内保持反射率基本稳定。安装该滤光片的指纹识别模组具有较大识别面积,进而使识别效率更高、用户体验更好。

进一步地,吸收膜3包括IR油墨膜。

IR(Infrared Radiation,红外线)油墨具有对可见光有很低的透过率、而对波长在800nm以上的红外线又有很高的透过率。

IR油墨包括吸光剂、固化剂、稀释剂等。吸光剂是指一类对特定光有吸收的有机物,包括蓝光吸收、红光吸收、绿光吸收等,当可见波段的光都被吸收后,则油墨呈现黑色。固化剂使IR油墨可以在特定条件下硬化固形,一般是UV(Ultraviolet,紫外线)敏感固化剂或者热敏感型固化剂。稀释剂是调节油墨流动性和粘性的辅助剂。

IR油墨的厚度优选为2um-10um,以确保一定的吸收特性及油墨的粘附力等物理特性需求。

进一步地,该滤光片还包括保护层,保护层附着于金属反射膜与吸收膜3之间。

基板1上附着完成金属反射膜后,在附着吸收膜3前,考虑到金属反射膜的活性及硬度,为避免金属反射膜在空气中长时间放置后被氧化腐蚀,易被刮擦损伤,一般还会在金属反射膜外面再镀介质保护层进行保护,以增加金属反射膜抗划伤能力、提高环境耐受性。

保护层通常是Al2<\/sub>O3<\/sub>或SiO2<\/sub>等介质材料。

实施例二

本实用新型提供的一种指纹识别模组,请参阅图1,该指纹识别模组包括滤光片,滤光片包括基板1、反射膜2和吸收膜3;反射膜2附着于基板1;吸收膜3附着于反射膜2,且配置成吸收可见光并透过红外线。

基板1为反射膜2的附着提供了支撑。基板1的材质可以是玻璃、金属、树脂等。基板1的形状可以为平板或者异形,基板1的具体形状根据光路折返的需求进行选择与更换。

指纹识别模组工作时,红外线照射在该滤光片时,红外线穿过吸收膜3在反射膜2发生反射后再次穿过吸收膜3,保证红外线在该滤光片上的正常折返。当外界的可见光照射在该滤光片时,吸收膜3吸收可见光,可见光无法透过吸收膜3在反射膜2进行反射进入人眼,提高了用户体验。

图1示出了该指纹识别模组中滤光片的结构,也示出了可见光和红外线在滤光片的反射情况。图1中左侧的光路为可见光的光路,可见光照射在吸收膜3上时,可见光被吸收,或只有极少量的可见光能穿过吸收膜3在反射膜2发生反射。图1中右侧的光路为红外线的光路,红外线照射在吸收膜3上时,红外线穿过吸收膜3在反射膜2发生反射。

进一步地,反射膜2包括介质反射膜或金属反射膜,即反射膜2包括介质反射膜或者反射膜包括金属反射膜。

本实施例的反射膜2包括介质反射膜时,红外线穿过吸收膜照射在介质反射膜上,红外线在介质反射膜上发生反射后再次穿过吸收膜,实现了红外线在该滤光片的折返。

现有镀膜介质材料在大角度下会产生光的偏振效应,导致使用镀膜介质的反射膜2只能在一个比较小的角度范围内保持反射率稳定。本实施例的反射膜2包括金属反射膜时,由于金属材料基本不受角度对光的偏振效应影响,使金属反射膜可以在大角度范围内保持反射率基本稳定。安装该滤光片的指纹识别模组具有较大识别面积,进而使识别效率更高、用户体验更好。

进一步地,吸收膜3包括IR油墨膜。

IR(Infrared Radiation,红外线)油墨具有对可见光有很低的透过率、而对波长在800nm以上的红外线又有很高的透过率。

IR油墨包括吸光剂、固化剂、稀释剂等。吸光剂是指一类对特定光有吸收的有机物,包括蓝光吸收、红光吸收、绿光吸收等,当可见波段的光都被吸收后,则油墨呈现黑色。固化剂使IR油墨可以在特定条件下硬化固形,一般是UV(Ultraviolet,紫外线)敏感固化剂或者热敏感型固化剂。稀释剂是调节油墨流动性和粘性的辅助剂。

进一步地,滤光片还包括保护层,保护层附着于金属反射膜与吸收膜3之间。

基板1上附着完成金属反射膜后,在附着吸收膜3前,考虑到金属反射膜的活性及硬度,为避免金属反射膜在空气中长时间放置后被氧化腐蚀,易被刮擦损伤,一般还会在金属反射膜外面再镀介质保护层进行保护,以增加金属反射膜抗划伤能力、提高环境耐受性。

保护层通常是Al2<\/sub>O3<\/sub>或SiO2<\/sub>等介质材料。

实施例三

本实用新型提供的一种指纹识别设备,请参阅图1,该指纹识别设备包括实施例二的指纹识别模组,指纹识别模组包括滤光片,滤光片包括基板1、反射膜2和吸收膜3;反射膜2附着于基板1;吸收膜3附着于反射膜2,且配置成吸收可见光并透过红外线。

基板1为反射膜2的附着提供了支撑。基板1的材质可以是玻璃、金属、树脂等。基板1的形状可以为平板或者异形,基板1的具体形状根据光路折返的需求进行选择与更换。

该指纹识别设备中的指纹识别模组工作时,红外线照射在该滤光片时,红外线穿过吸收膜3在反射膜2发生反射后再次穿过吸收膜3,保证红外线在该滤光片上的正常折返。当外界的可见光照射在该滤光片时,吸收膜3吸收可见光,可见光无法透过吸收膜3在反射膜2进行反射进入人眼,提高了用户体验。

本实施例提供的指纹识别设备可以是指纹采集器、指纹打卡机、智能指纹锁、手机等。

进一步地,反射膜2包括介质反射膜或金属反射膜,即反射膜2包括介质反射膜或者反射膜包括金属反射膜。

本实施例的反射膜2包括介质反射膜时,红外线穿过吸收膜照射在介质反射膜上,红外线在介质反射膜上发生反射后再次穿过吸收膜,实现了红外线在该滤光片的折返。

现有镀膜介质材料在大角度下会产生光的偏振效应,导致使用镀膜介质的反射膜2只能在一个比较小的角度范围内保持反射率稳定。本实施例的反射膜2包括金属反射膜时,由于金属材料基本不受角度对光的偏振效应影响,使金属反射膜可以在大角度范围内保持反射率基本稳定。安装该滤光片的指纹识别模组具有较大识别面积,进而使识别效率更高、用户体验更好。

进一步地,吸收膜3包括IR油墨膜。

IR(Infrared Radiation,红外线)油墨具有对可见光有很低的透过率、而对波长在800nm以上的红外线又有很高的透过率。

IR油墨包括吸光剂、固化剂、稀释剂等。吸光剂是指一类对特定光有吸收的有机物,包括蓝光吸收、红光吸收、绿光吸收等,当可见波段的光都被吸收后,则油墨呈现黑色。固化剂使IR油墨可以在特定条件下硬化固形,一般是UV(Ultraviolet,紫外线)敏感固化剂或者热敏感型固化剂。稀释剂是调节油墨流动性和粘性的辅助剂。

IR油墨的厚度优选为2um-10um,以确保一定的吸收特性及油墨的粘附力等物理特性需求。

进一步地,滤光片还包括保护层,保护层附着于金属反射膜与吸收膜3之间。

基板1上附着完成金属反射膜后,在附着吸收膜3前,考虑到金属反射膜的活性及硬度,为避免金属反射膜在空气中长时间放置后被氧化腐蚀,易被刮擦损伤,一般还会在金属反射膜外面再镀介质保护层进行保护,以增加金属反射膜抗划伤能力、提高环境耐受性。

保护层通常是Al2<\/sub>O3<\/sub>或SiO2<\/sub>等介质材料。

进一步地,该指纹识别设备还包括屏幕,指纹识别模组位于屏幕下方。

可见光从屏幕外界穿过屏幕并照射在该指纹识别设备的滤光片上时,滤光片的吸收膜3能够将可见光吸收,防止可见光在反射膜2上反射后进入人眼,用户观看屏幕时不受影响,提升了用户体验。

实施例四

本实施例提供一种生产实施例一中滤光片的方法,该生产方法包括:基板1准备、基板1清洗、镀金属反射膜、IR油墨附着和产品切割。

基板1准备时,首选选定基材,之后使用切削设备对基材进行切削,使基材的外形尺寸适合制程需求。

清洗时,使用超声清洗机、化学清洗剂和纯水对基板1的表面进行清洁。其中,超声清洗机是一种通过贴在金属震板产生声波,声波在液体内传递,声波遇到障碍物(水和基板1界面)形成微真空泡,并在极短时间内爆炸,形成冲击力,剥离灰尘脏污的作用。

镀金属反射膜时,使用PVD(Physical Vacuum Deposition,物理真空沉积)设备在高真空(1.0×10 -4<\/sup>Pa)将金属材料加热至蒸汽态,金属蒸汽飘散至基板1表面,蒸汽接触基板1表面通过热传导,金属蒸汽温度急速下降,凝结在基板1表面形成薄膜。其中,所使用金属材料通常为Al,该金属反射膜的厚度优选为100-200nm,该厚度范围具有较好的反射效果和膜层质量。此外,考虑到金属反射膜的活性及硬度,为避免金属反射膜在空气中长时间放置后被氧化腐蚀,在金属反射膜的表面还可以镀上保护层进行保护,以增加金属反射膜抗划伤能力、提高环境耐受性。其中,所镀保护膜通常为Al2<\/sub>O3<\/sub>或SiO2<\/sub>,为保证保护膜对金属反射膜的保护作用,保护膜的厚度需要大于20nm。

IR油墨附着可以采用印刷方式或喷涂方式。使用印刷方式附着IR油墨时,采用纱网印刷工艺在金属反射膜印刷IR油墨。使用喷涂方式附着IR油墨时,使用加压喷墨设备按照要求将IR油墨喷涂到金属反射膜上。

产品切割是指将大尺寸的半成品切割成规定尺寸的产品,使用高速刀轮切割设备或激光切割设备进行切割。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

滤光片、指纹识别模组及指纹识别设备论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201921106329.0

申请日:2019-07-15

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:33(浙江)

授权编号:CN209842649U

授权时间:20191224

主分类号:G06K9/00

专利分类号:G06K9/00;G06K9/20

范畴分类:40B;

申请人:浙江水晶光电科技股份有限公司

第一申请人:浙江水晶光电科技股份有限公司

申请人地址:318000 浙江省台州市椒江区星星电子产业区A5号(洪家后高桥村)

发明人:王栩冬;林霄;洪军可;沈波;王金淼

第一发明人:王栩冬

当前权利人:浙江水晶光电科技股份有限公司

代理人:武成国

代理机构:11463

代理机构编号:北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

滤光片、指纹识别模组及指纹识别设备论文和设计-王栩冬
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