[发明专利]屏下指纹识别用像素级彩色滤光膜芯片制作方法

说明书

本发明公开了屏下指纹识别用像素级彩色滤光膜芯片制作方法，包括以下步骤：负性光刻胶通过紫外光刻技术刻度上彩色滤光膜阵列，将彩色滤光膜阵列与带有像素单元的cmos传感器进行封装，所述彩色滤光膜阵列的单一像素滤光块对应cmos传感器上N个像素单元，多个彩色滤光膜阵列离散的分布在cmos传感器上。相较传统多通道滤光膜制备法，省略了除胶，镀膜两个环节，将以往制备过程中的过度产物光刻胶作用充分发挥，拓展其滤光作用，无需镀无机氧化物类的光阻剂，简化了环节，缩减了成本。

技术领域

本发明涉及光谱芯片制造领域，特别是屏下指纹识别用像素级彩色滤光膜芯片制作方法。

背景技术

光谱芯片与常规光谱探测设备相比具有载荷低，集成度高，能耗低等优势，近年来被广泛关注，由于其高集成度的优势可以集成于手机等移动电子设备。目前屏下指纹技术主要采用oled+cmos小孔成像技术，不能做到全屏幕识别，而LTPS技术只适合软屏且成本偏高。利用a-si工艺制成的屏下光谱探测模块，可以实现屏下任何位置的大面积识别能力，识别面积最大可与屏幕相同。而像素级彩色滤光膜是其中关键组件，目前的屏下光谱探测器只有RGB三个颜色滤光结构，无法实现更高精度更多光谱通道的应用需求。

现有的专利制造多通道滤光膜的方法如专利公开号为CN1027074878B，专利名称为一种多通道集成滤光片的制作方法，其在使用光刻技术划定区域后，需进行除胶步骤，将光刻胶去除，再利用镀膜技术制备SiO2，TiO2等材料的带通滤光膜。工艺复杂，良率低，造价在十万量级，难以用于民用途径。

发明内容

本发明的目的在于解决以上现有技术的不足，提供屏下指纹识别用像素级彩色滤光膜芯片制作方法。

为实现以上目的，提供以下技术方案：

屏下指纹识别用像素级彩色滤光膜芯片制作方法，包括以下步骤：

S1：准备一块陪镀片作为基底，陪镀片在可见光波段透射率T≥90％；

S2：在陪镀片上均匀旋涂负性光刻胶，厚度1-2微米；

S3：在负性光刻胶上覆盖掩膜板进行紫外曝光，掩膜板镂空区域会透光，照射到负性光刻胶上得曝光区域会固化到陪镀片上；

S4：移开掩膜板，使用碱液清洗进行显影，未曝光区域会被洗掉，留下的为所要的单色的像素滤光块；

S5：重复步骤S2-S4采用不同颜色的负性光刻胶进行3×3的9周期像素滤光块的制作，最终得到彩色滤光膜阵列；

S6：将彩色滤光膜阵列与带有像素单元的cmos传感器进行封装，所述彩色滤光膜阵列的单一像素滤光块对应cmos传感器上N个像素单元，多个彩色滤光膜阵列离散的分布在cmos传感器上。

优选地，所述彩色滤光膜矩阵最终组成可见光膜系、近紫外光膜系和近红外光膜系。

本发明的有益效果为：

1、像素滤光块与像素单元对应关系为1：N，这样降低了滤光膜的加工难度，提高了容错率，使得产线升级改造成本变低。

2、相较传统多通道滤光膜制备法，省略了除胶，镀膜两个环节，将以往制备过程中的过度产物光刻胶作用充分发挥，拓展其滤光作用，无需镀无机氧化物类的光阻剂，简化了环节，缩减了成本。

3、利用9像素周期模块的高精度滤光膜，可以实现相较现有RGB的3像素周期模块更多的光谱信息，显著提高识别精度，还可以获得更多光谱信息，除现有的指纹识别功能外，更可实现热源检测与识别，人体皮肤检测，血糖光谱检测等应用。

4、多个彩色滤光膜阵列根据具体使用场景既可以完全覆盖探测器像元，也可以离散的分布在cmos传感器上使指纹识别多角度可实现并且留有空白节省成本，可以兼容现有算法，不与其他功能冲突。