一种准直膜、一种减干涉准直膜及其制备方法、一种贴合型准直膜及一种图像识别模组技术

本发明专利技术属于图像识别领域，尤其涉及一种准直膜、一种减干涉准直膜及其制备方法、一种贴合型准直膜及一种图像识别模组。为了解决传统刚性准直片中两层准直光阑对位难的问题，本发明专利技术提供一种准直膜、一种减干涉准直膜、一种贴合型准直膜、一种图像识别模组及其制备方法。所述减干涉准直膜依次包括准直透镜层、柔性基体层和一层准直孔层；所述准直透镜层包含微透镜阵列和肉厚；所述准直孔层包含遮光介质；所述遮光介质包括黑色吸光物质层和金属镀层；所述微透镜阵列为无序排布。本发明专利技术提供的减干涉准直膜能够减轻光干涉现象，提高图像识别准确率。本发明专利技术提供的图像识别模组的识别准确率高，可应用于手机(OLED屏)等消费类电子产品的指纹解锁等。

【技术实现步骤摘要】
一种准直膜、一种减干涉准直膜及其制备方法、一种贴合型准直膜及一种图像识别模组
本专利技术属于图像识别领域，尤其涉及一种准直膜、一种减干涉准直膜及其制备方法、一种贴合型准直膜、及一种图像识别模组。
技术介绍
在图像识别领域，常用的图像传感器如CMOS型或photo-TFT型，传感器模组中一般都含有准直器件，用以加强信噪比，提高识别率，减少串扰。准直器件的功能(如图1所示)主要是对图像单点像素处的漫射光进行准直过滤，形成的法向的准直光或接近准直的光(信号)，可以顺利传输到相应光电感应器处，而偏离法向的大角度光(噪音)只能极少地甚至无法进入非对应的光电感应器处，由此信噪比得以加强。准直器件通常都具有顶部准直结构层和底部准直结构层：首先，顶层和底层双层准直结构需要精确对位，否则会大大降低信号光的强度(如图2所示)；其次，需增加顶层(入光)准直结构和底层(出光)准直结构之间距离，或缩小微结构尺寸(如图3所示)，以提高整体长径比，否则会增加串扰光的透过。传统的准直器件一般为刚性的准直片，如光纤集束切片，或是玻璃基两侧形成的微透镜(Microlens)、准直光阑等，这类刚性准直片普遍需保持较高的厚度，一方面用以保持长径比，一方面用以保持其机械性能，防止在应用环境中破碎。然而即便如此，这类刚性准直片仍然无法满足大尺寸的图像识别模组的应用。特别是还需要压缩整体厚度的应用场合(如超薄大屏手机)，它将变得更脆，更易碎，生产良率更低，不论是性能，还是成本都无法满足需求。另外显而易见的是，此类刚性准直片更不可能在柔性图像识别模组中。除了光纤集束类的准直片(顶层和底层准直结构本就对齐)，绝大多数刚性准直片均需要完成两层准直结构(准直光阑)的对位。然而，依次制备的两层结构要进行高精度对位，具有相当大的难度：首先，需要非常复杂、昂贵的双轴定位设备，定位过程繁琐、耗时，若准直结构尺度小于50μm(图像精度DPI>508)，点阵规模必会达到每平米上亿个点，生产效率极其低下；其次，这种对位方式实际上精度并不高，特别是准直结构的尺寸缩小，数量增加时，累积误差会变得愈专利技术显，导致信号光强度下降，而频繁地原点校正也将变得更加费时。综上，传统刚性准直片存在厚度高，厚度低的情况下易碎、性能差，两层准直结构(准直光阑)的对位难、良率低、产能低的问题，难以在大尺寸、超薄、柔性的图像识别领域中应用。
技术实现思路
为了解决传统刚性准直片中两层准直光阑对位难的问题，本专利技术提供一种准直膜、一种减干涉准直膜及其制备方法、一种贴合型准直膜及一种图像识别模组。本专利技术提供的准直膜只包括一层准直孔层，解决了两层准直光阑对位难的问题。与有序准直膜相比，本专利技术提供的减干涉准直膜能够减轻光干涉现象，提高图像识别准确率。为了解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术提供一种准直膜，所述准直膜依次包括准直透镜层、柔性基体层和准直孔层。所述准直孔层为准直光阑。本专利技术提供的准直膜只包括一层准直光阑。本专利技术提供的准直膜只包括一层准直孔层。所述准直膜依次包括准直透镜层、柔性基体层和一层准直孔层。所述准直透镜层置于柔性基体的上表面，准直孔层置于柔性基体的下表面。所述准直透镜层包含微透镜阵列和肉厚。所述准直孔层包含准直孔阵列。所述准直孔层包含遮光介质层和准直孔阵列。所述准直孔层包含遮光介质和介质镂空后形成的准直孔阵列。所述准直孔阵列与微透镜阵列的分布完全一致。每一个准直孔均在相对应微透镜的主光轴上。进一步的，每一个准直孔的圆心均在相对应微透镜的主光轴上。所述准直膜采用微聚焦法打孔，所述准直孔阵列与微透镜阵列的分布完全一致，任意准直孔的圆心均在相应微透镜主光轴上，一对一高精度对位，对位偏差Δ<1μm。所述柔性基体层的厚度T选自10～50μm，优选为25～38μm。所述准直透镜层的微透镜阵列为有序排布。前述准直膜称为有序准直膜(也称为有序准直结构)。前述有序排布的特点在于相邻微透镜的主光轴的间距P为一个定值。所述准直透镜层的微透镜阵列与所述准直孔层的准直孔阵列均为有序排布。前述准直膜称为有序准直膜(也称为有序准直结构)。进一步的，所述准直透镜层的微透镜阵列为无序排布。微透镜阵列为无序排布的准直膜称为减干涉准直膜(也称为无序准直结构，或无序阵列准直膜)。前述无序排布的特点在于相邻微透镜的主光轴的间距P为在一个范围内变化的值。与有序准直膜相比，所述减干涉准直膜能够减轻光干涉现象，提高图像识别准确率(识别率)。进一步的，所述准直透镜层的微透镜阵列与所述准直孔层的准直孔阵列均为无序排布。前述准直膜称为减干涉准直膜(也称为无序准直结构)。进一步的，在所述的减干涉准直膜中，在所述准直透镜层的微透镜阵列中，相邻的三个微透镜的主光轴的坐标相连形成非正三角形。非正三角形也称为普通三角形，指除三个角均为60度的三角形之外的其它的三角形。所述准直孔阵列中的一个准直孔与微透镜阵列中的一个微透镜的位置相对应，所述微透镜的主光轴与所述准直孔的中心相重合或其偏差小于1μm。与一个准直孔位置相对应的一个微透镜称为这个准直孔的相对应微透镜。相邻的三个微透镜的主光轴的坐标相连形成正三角形(由三个互相交叠的微透镜的主光轴坐标连接而成)，或者，相邻的四个微透镜的主光轴的坐标相连形成正方形(由四个互相交叠的微透镜的主光轴坐标连接而成)。所述微透镜阵列中的微透镜紧密排列。即相邻的微透镜相互接触或相互交叠。所述准直膜的准直透镜阵列与准直孔阵列均为正三角形(由三个互相交叠的微透镜的主光轴坐标连接而成)紧密排列，或正方形(由四个互相交叠的微透镜的主光轴坐标连接而成)紧密排列。进一步的，在所述准直透镜层中，相邻微透镜的主光轴的间距P为10～50μm，微透镜的半径R为6.1μm-30.2μm，准直透镜层的高度H为1.1μm-27.4μm，准直透镜层材质的折射率n1为1.4～1.6；在所述柔性基体层中，柔性基体层的厚度T为10～50μm，柔性基体层材质的折射率n2为1.5～1.65；在所述准直孔层中，准直孔层的厚度t为0.5～7μm，准直孔阵列中的准直孔的直径φ为1～10μm。在有序准直膜中，相邻微透镜的主光轴间距P均相同，P选自10～50μm，优选为15～30μm，进一步优选为18～25μm。所述准直膜的微透镜将垂直入射的光线聚焦，在柔性基体层下表面形成直径为D的光斑，D选自0.1～7.8μm，优选为0.5～4.9μm，进一步优选为1～2μm。所述光斑直径D由微透镜的曲率半径R(球半径R)、折射率n1、准直透镜层厚度H(微透镜顶点至基体上表面的垂直距离)以及柔性基体层的折射率n2、厚度T共同确定。所述微透镜的曲率半径R选自6.1～30.2μm，准直透镜层厚度H选自1.1～27.4μm，R和H不做优选，依据其他参数进行适配。所述准直透镜层(即微透镜层)折射率n1选自1.4～1.6，优选为1.5。所述柔性基体层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种准直膜，其特征在于，所述准直膜依次包括准直透镜层、柔性基体层和准直孔层；所述准直透镜层包含微透镜阵列和肉厚；所述准直孔层包含遮光介质和遮光介质镂空后形成的准直孔阵列。/n

【技术特征摘要】
20200224 CN 20201011152391.一种准直膜，其特征在于，所述准直膜依次包括准直透镜层、柔性基体层和准直孔层；所述准直透镜层包含微透镜阵列和肉厚；所述准直孔层包含遮光介质和遮光介质镂空后形成的准直孔阵列。


2.根据权利要求1所述的准直膜，其特征在于，所述准直膜依次包括准直透镜层、柔性基体层和一层准直孔层。


3.根据权利要求2所述的准直膜，其特征在于，所述准直孔层的遮光介质为有机涂料、无机镀层中的一种或至少两种的组合；所述准直孔阵列与微透镜阵列的分布完全一致，每一个准直孔均在相对应微透镜的主光轴上，所述准直透镜层的微透镜阵列为有序排布。


4.根据权利要求1所述的准直膜，其特征在于，所述准直孔层的遮光介质包括黑色吸光物质层和金属镀层，所述黑色吸光物质层置于柔性基体层和金属镀层之间；所述准直孔阵列与微透镜阵列的分布完全一致，每一个准直孔均在相对应微透镜的主光轴上。


5.一种减干涉准直膜，其特征在于，所述减干涉准直膜选自权利要求1、2或4中所述的准直膜，其中，所述准直透镜层的微透镜阵列为无序排布。


6.根据权利要求5所述的减干涉准直膜，其特征在于，所述微透镜阵列中的微透镜紧密排列。


7.根据权利要求5所述的减干涉准直膜，其特征在于，在所述准直透镜层的微透镜阵列中，相邻的三个微透镜的主光轴的坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海江，夏寅，高斌基，付坤，王小凯，钟林，李刚，张彦，
申请(专利权)人：宁波激智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33