一种低透过率滤光片及包含该滤光片的光学指纹识别模组制造技术

本实用新型专利技术提供一种低透过率滤光片及包含该滤光片的光学指纹识别模组，在基板上依次排布有包括高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第一膜堆、金属膜与介电质膜交替搭配的第二膜堆、高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第三膜堆；每一膜堆的最外层为二氧化硅膜；所述滤光片的每一层膜厚度为5‑300nm。本实用新型专利技术能够在入射光入射角度[0°,70°]时、波长范围600‑1000nm保持透过率≤1%，具有更好的指纹识别灵敏性。

A low transmittance filter and an optical fingerprint recognition module including the filter

【技术实现步骤摘要】
一种低透过率滤光片及包含该滤光片的光学指纹识别模组
本技术属于指纹识别领域，尤其涉及一种低透过率滤光片及包含该滤光片的光学指纹识别模组。
技术介绍
随着科技发展，指纹解锁已经变得十分广泛了，指纹解锁可以说是手机出厂的必备，指纹解锁灵敏度是每一个厂商都需要考虑的一个至关重要的问题。目前市场上通用的屏下光学指纹识别模组的结构示意图如图1所示，由微型镜头（MicrolenN）、滤光片、光电二极管（Photodiode）、硅基板（Nilicon）构成了核心的指纹识别芯片。此处的滤光片为红外截止滤光片。当指纹按到屏幕上，屏幕发光，光穿透盖板到达指纹的纹理上；由于指纹表面有不同纹路导致反射光不同，包含信息的反射光经过MicrolenN聚光，通过滤光片除去红外光，然后进入Photodiode的反射光信号转化成电信号传递到电路板，最终传到影响处理器（INP）。由MicrolenN、滤光片等构成的光学系统，在提高信号的信噪比上发挥着举足轻重的作用。现有的采用电介质多层膜的红外截止滤光片，其光谱特性对入射角的依赖性高：入射角为0°时，透过率曲线在可见波长区域保持高透过率、在红外区域保持低透过率；当入射角大到30°或者超过30°时，由于等效光学厚度和等效折射率发生变化，会使得整个光谱向短波方向偏移，造成部分可见光被过滤而在红外区域也无法保持低透过率，失去红外截止功能。这对指纹识别模组的灵敏度的影响非常大。虽然原则上红外截止滤光片的在600-1000nm范围的透过率越小越好，但是目前的电介质多层膜的红外截止滤光片，仅能达到在入射角度[0°,30°]、波长600-1000nm范围内透过率小于1%的要求，对30°以上的入射角度进入的光线无能为力。因此，降低大角度入射光线在红外区域的透过率并且保持在可见区域的高透过率，将是提高红外截止滤光片性能进而提高光学指纹识别模组灵敏度的最有希望的途径。降低大角度入射光线在红外区域的透过率并且保持在可见区域的高透过率，主要是通过膜系设计来实现，但是达到的技术效果并不理想。
技术实现思路
本技术提供一种低透过率滤光片及包含该滤光片的光学指纹识别模组，能够在入射光入射角度[0°,70°]时、波长范围600-1000nm保持透过率≤1%，具有更好的指纹识别灵敏性。本技术的技术解决方案如下：一种低透过率滤光片，包括一基板，其特征在于，在基板上依次排布有高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第一膜堆、金属膜与介电质膜交替搭配的第二膜堆、高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第三膜堆；所述滤光片的最外层为二氧化硅膜；所述滤光片的每一层膜厚度为5-300nm。金属膜的作用可以降低透过率，金属膜与二氧化硅的交替叠加，最终得到的滤光片在入射光入射角度[0°,70°]的、波长范围600-1000nm透过率≤1%，解决了行业难题。所述滤光片的层间结构如图2所示，与基板接触的第一层可以是高折射率膜，也可以是低折射率膜。在本文中，高、低折射率膜以折射率1.9为分界线，高折射率膜的折射率一般为2.0-4.5，低折射率膜的折射率一般为1.3-1.8。当第一层是高折射率膜时，滤光片的膜系结构为Sub│(H1L1H2L2…HxLxS)(M1N1M2N2…MyNyS)(H1L1H2L2…HzLzS)│Air，其中，Sub为基板，Air为空气，H代表高折射率膜，L代表低折射率膜，M代表金属膜，N代表介电质膜，S代表二氧化硅膜，x、y、z为正整数，10≤x≤40，2≤y≤10，10≤z≤40。当第一层是低折射率膜时，滤光片的膜系结构为Sub│(L1H1L2H2…LxHx)(M1N1M2N2…MyNyS)(L1H1L2H2…LzHzS)│Air，其中，Sub为基板，Air为空气，H代表高折射率膜，L代表低折射率膜，M代表金属膜，N代表介电质膜，S代表二氧化硅膜，x、y、z为正整数，10≤x≤40，2≤y≤10，10≤z≤40。具体的，所述高折射率膜为二氧化钛、五氧化二钽或者五氧化二铌，所述低折射率膜为二氧化硅。具体的，所述金属膜为银膜，介电质膜为硅或者氮化硅。进一步优选的，x、y、z为正整数，20≤x≤30，2≤y≤4，20≤z≤30。再进一步优选的，所述高折射率膜为50-280（单层范围）nm，所述低折射率膜为10-270（单层范围）nm，所述金属膜为8-60nm，所述介电质膜为16-190nm。一种光学指纹识别模组，包括由微型镜头、滤光片、光电二极管、硅基板形成的指纹识别芯片，所述滤光片为上述低透过率滤光片。进一步的，上述低透过率滤光片在入射光入射角度[0°,70°]、波长范围600-1000nm的透过率≤1%。本技术的有益效果如下：本技术的滤光片在中间加入金属膜与二氧化硅的交替叠加，在入射光入射角度[0°,70°]的、波长范围600-1000nm的透过率达到1%以下，能够使光学指纹识别模组具有更好的灵敏性。附图说明图1为现有光学指纹识别模组的结构示意图；图2为本技术的滤光片的层间结构示意图；图3为实施例一的滤光片在入射角0°时的透过率曲线图；图4为实施例一的滤光片在入射角10°时的透过率曲线图；图5为实施例一的滤光片在入射角20°时的透过率曲线图；图6为实施例一的滤光片在入射角30°时的透过率曲线图；图7为实施例一的滤光片在入射角40°时的透过率曲线图；图8为实施例一的滤光片在入射角50°时的透过率曲线图；图9为实施例一的滤光片在入射角60°时的透过率曲线图；图10为实施例一的滤光片在入射光70°时的透过率曲线图；图11为对比例的滤光片在入射角0°时的透过率曲线图；图12为对比例的滤光片在入射角10°时的透过率曲线图；图13为对比例的滤光片在入射角20°时的透过率曲线图；图14为对比例的滤光片在入射角30°时的透过率曲线图；图15为对比例的滤光片在入射角40°时的透过率曲线图；图16为对比例的滤光片在入射角50°时的透过率曲线图；图17为对比例的滤光片在入射角60°时的透过率曲线图；图18为对比例的滤光片在入射角70°时的透过率曲线图。图3~图18的横轴代表入射光波长，单位为nm，纵轴代表光透过率，单位为%。具体实施方式下面用具体实施例对本技术做进一步详细说明，但本技术不仅局限于以下具体实施例。以下所提供的实施例并非用以限制本技术所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序，所描述的方向仅限于附图。本领域技术人员结合现有公知常识对本技术做显而易见的改进，亦落入本技术要求的保护范围之内。在未做说明时，本文中的各膜层可以选择不同的材质。实施例一一种低透过率滤光片，其膜系结构为Sub│(H1L1H2L2…H20L20S)(M1N1M2N2…M4N4S)(H1L1H2L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低透过率滤光片，包括一基板，其特征在于，在基板上依次排布有包括高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第一膜堆、金属膜与介电质膜交替搭配的第二膜堆、高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第三膜堆；每一膜堆的最外层为二氧化硅膜；所述滤光片的每一层膜厚度为5-300nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种低透过率滤光片，包括一基板，其特征在于，在基板上依次排布有包括高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第一膜堆、金属膜与介电质膜交替搭配的第二膜堆、高折射率膜和低折射率膜交替搭配的第三膜堆；每一膜堆的最外层为二氧化硅膜；所述滤光片的每一层膜厚度为5-300nm。


2.根据权利要求1所述的低透过率滤光片，其特征在于，所述滤光片的膜系结构为Sub│(H1L1H2L2…HxLxS)(M1N1M2N2…MyNyS)(H1L1H2L2…HzLzS)│Air，其中，Sub为基板，Air为空气，H代表高折射率膜，L代表低折射率膜，M代表金属膜，N代表介电质膜，S代表二氧化硅膜，x、y、z为正整数，10≤x≤40，2≤y≤10，10≤z≤40。


3.根据权利要求1所述的低透过率滤光片，其特征在于，所述滤光片的膜系结构为Sub│(L1H1L2H2…LxHxS)(M1N1M2N2…MyNyS)(L1H1L2H2…LzHzS)│Air，其中，Sub为基板，Air为空气，H代表高折射率膜，L代表低折射率膜，M代表金属膜，N代表介电质膜，S代表二氧化硅膜，x、y、z为正整数，10≤x...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁钦盛，葛文志，王懿伟，王刚，江骏楠，
申请(专利权)人：杭州美迪凯光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33