CN106336725A - 油墨、成像模组及其上色方法 - Google Patents

Abstract

一种油墨、成像模组及其上色方法，其中油墨包括：颜料，用于使所述油墨具有色彩；透光料，与所述颜料混合在一起，用于增加所述油墨的透光率。本发明通过在油墨的材料中增加透光料，以增加所述油墨的透光性。油墨中的透光料，能够增加光线的透过率，因此由所述油墨在图像传感器表面形成的颜色层，能够增加入射光线的透过率，增加反射光线的强度；而且还能够提高反射光线的透过率，改善成像模组的成像效果。此外，由于油墨的透光性得到增强，因此可以增大颜色层的厚度以获得更佳的上色效果。

Description

油墨、成像模组及其上色方法

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种油墨、成像模组及其上色方法。

背景技术

指纹识别技术通过指纹成像模组采集到人体的指纹图像，然后与指纹识别系统里已有指纹成像信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如：公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。

指纹识别技术中所采用的成像模组，有一种是通过光学成像模组采集人体的指纹图像，当这种光学式指纹成像模组应用于手机或其他移动设备时，指纹成像模组成为了设备外观的一部分，因此对传感器的外观颜色就有所要求。

参考图1结合参考图2，图1示出了现有技术中一种光学式指纹成像模组在手机上的装配示意图，图2是图1中沿Z-Z’线的剖视图。

当前带有指纹识别功能的手机10中指纹成像模组11大部分设计在手机10的正面。具体地，在手机的前盖板12上设置有通孔，指纹成像模组11的外壳和保护盖通过所述通孔暴露在外。

参考图3，示出了光学式指纹成像模组的工作原理。

人的手指30按压在保护盖板31上时，LED光源32发出的光经过导光板33形成入射光34。入射光34透过图像传感器(Sensor)35和保护盖板31后到投射到手指30表层。经手指反射形成反射光36，由图像传感器35接收所述反射光36，对所述反射光36处理后得到手指的指纹图像。

由于所述指纹成像模组为外观部件，为了与手机前盖板相搭配，指纹成像模组需要进行上色处理，使其外观做成相应的白色、黑色、金色或其他任意颜色。

但是现有技术中指纹成像模组进行上色处理后，存在透光率较低的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种油墨、成像模组及其上色方法，以提高成像模组的透光率。

为解决上述问题，本发明提供一种油墨，包括：

颜料，用于使所述油墨具有色彩；

透光料，与所述颜料混合在一起，用于增加所述油墨的透光率。

可选的，所述透光料用于增加所述油墨在可见光范围内的透光率。

可选的，所述透光料为树脂颗粒、玻璃粉末或树脂颗粒与玻璃粉末的混合物。

可选的，所述透光料占所述油墨的质量百分比在0.5％至30％范围内。

可选的，所述透光料为颗粒状，所述透光料的颗粒大小在4微米到12微米范围内。

可选的，所述油墨还包括：连接料，用于使所述油墨经印刷后成膜。

可选的，所述油墨还包括：助剂，用于调节所述油墨的干燥性以及黏度。

本发明还提供一种成像模组，包括：

图像传感器，用于感测图像；

位于所述图像传感器表面的颜色层，所述颜色层由本发明的油墨形成。

可选的，所述颜色层厚度在4微米到25微米范围内。

可选的，所述成像模组还包括：覆盖所述颜色层的保护盖板。

可选的，所述保护盖板为透明材质。

可选的，所述图像传感器为能够采集人体指纹图像的指纹图像传感器。

相应的，本发明还提供一种成像模组的上色方法，包括：

提供本发明的油墨；

采用第一速度搅拌所述油墨，以使所述油墨混合；

采用比第一速度快的第二速度搅拌所述油墨，以使所述油墨呈糊状；

提供图像传感器，并在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层，以实现对成像模组的上色。

可选的，采用第一速度搅拌所述油墨的步骤包括：所述第一速度在每分钟5转到20转的范围内。

可选的，采用比第一速度快的第二速度搅拌所述油墨的步骤包括：所述第二速度在每分钟300转到1000转的范围内。

可选的，在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层的步骤包括：采用丝网印刷的方法在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明通过在油墨的材料中增加透光料，以增加所述油墨的透光性。油墨中的透光料，能够增加光线的透过率，因此由所述油墨在图像传感器表面形成的颜色层，能够增加入射光线的透过率，增加反射光线的强度；而且还能够提高反射光线的透过率，改善成像模组的成像效果。此外，由于油墨的透光性得到增强，因此可以增大颜色层的厚度以获得更佳的上色效果。

可选的，本发明的可选方案中，采用树脂颗粒或玻璃粉末作为透光料添加入所述油墨中，并通过控制透光料的重量占比以及颗粒大小使所构成的油墨具有较佳的透光性，能够保证色度不变的情况下，改善油墨透光性。

可选的，本发明的可选方案中，可以采用现有技术中的丝网印刷方法在所述图像传感器表面涂覆所述油墨以形成颜色层，因此无需对现有产线进行较大改动即可完成生产制造；仅需在搅拌油墨时，根据设计需求调整油墨材料组成，因此能够及时应对各种应用需求，无需增加额外的工艺和成本。

附图说明

图1和图2是现有技术中一种光学式指纹成像模组在手机上的结构示意图；

图3和图4是光学式指纹成像模组的工作原理示意图；

图5和图6是本发明成像模组一实施例的结构示意图；

图7至图10是本发明成像模组的上色方法一实施例的示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术形成对成像模组进行上色处理后，存在透光率低的问题。现结合现有技术中成像模组的结构分析透光率低问题的原因：

参考图4，现有技术中，通常在成像模组的图像传感器45上表面或保护盖板41的下表面涂布油墨，形成颜色层47，从而实现对成像模组的上色。颜色层47位于图像传感器45和保护盖板41之间能够避免油墨在使用过程中剥落从而影响成像模组的外观效果。

但是对于光学式指纹成像模组，颜色层47覆盖于图像传感器45表面，入射光线44和反射光线46均需要透过所述颜色层47：入射光线44需从导光板43发出，经颜色层47和保护盖板41的透射投射至手指40；反射光线46自手指40，需经保护盖板41和颜色层47的透射投射至图像传感器45。因此颜色层47对于入射光线44和反射光线46的强度均会有影响：当油墨厚度较小，颜色层47过薄时，无法满足对成像模组外观的要求；当油墨厚度较大时，颜色层47过厚时，入射光和反射光的透过率就大大降低了，甚至不透光，从而导致光学式指纹成像模组无法获取指纹图像而无法工作。

为解决所述技术问题，本发明提供一种油墨，包括：

颜料，用于使所述油墨具有色彩；透光料，与所述颜料混合在一起，用于增加所述油墨的透光率。

本发明通过在油墨的材料中增加透光料，以增加所述油墨的透光性。油墨中的透光料，能够增加光线的透过率，因此由所述油墨在图像传感器表面形成的颜色层，能够增加入射光线的透过率，增加反射光线的强度；而且还能够提高反射光线的透过率，改善成像模组的成像效果。此外，由于油墨的透光性得到增强，因此可以增大颜色层的厚度以获得更佳的上色效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，所述油墨主要用于对图像传感器进行上色。随着图像传感器应用的普及，在某些情况下，图像传感器所体现的外观颜色需与其应用环境相适应，因此就需要使用一定的油墨对图像传感器进行上色，以符合设计需要。

所述油墨包括：

颜料，用于使所述油墨具有色彩。

具体的，由于所述图像传感器的应用环境多样。所以针对不同的应用环境，对所述图像传感器的外观颜色的要求是多样的，所以所述油墨中的颜料能使所述油墨具有不同的色彩以符合相应的设计需求。本实施例中，根据设计需要，所述颜料的颜色为白色，因此所述油墨的颜色为白色。

所述油墨还包括：与所述颜料混合在一起的透光料，用于增加所述油墨的透光率。

本实施例中，所述图像传感器用于对可见光成像，因此所述透光料用于增加所述油墨在可见光范围内的透光率，所以由所述油墨在图像传感器表面形成的颜色层，能够增加入射光线的透过率，增加反射光线的强度；而且还能够提高反射光线的透过率，改善成像模组的成像效果。

具体的，本实施例中，所述透光料可以为树脂颗粒、玻璃粉末或树脂颗粒与玻璃粉末的混合物等透明材料，具有一定的透光性，能够使光线通过。当油墨中添加相应的透光料后，能够增加所述油墨的透光性。

此外，所述透光料为颗粒状，如果透光料颗粒过小，则无法实现透光；如果透光料颗粒过大，则会影响所述油墨的上色效果。因此，可选的，本实施例中，所述透光料的颗粒大小在4微米到12微米范围内。

进一步，如果所述油墨中透光料占比太低，在无法有效改善所述油墨的透光性；如果透光料占比太高，则会影响所述油墨的上色效果。因此，本实施例中，所述透光料占所述油墨的质量百分比在0.5％到30％范围内。

需要说明的，由于所述油墨用于对所述图像传感器进行上色，需要在所述图像传感器表面形成颜色层，因此所述油墨还包括：

连接料，用于使所述油墨经印刷后能够成膜。

具体的，所述连接料经印刷后形成膜层，固着、干燥并粘附在所述图像传感器表面，从而使所述图像传感器能够体现不同的外观颜色，以满足设计需要。

此外，根据不同的工艺需要，对所述油墨的干燥性以及黏度有不同的需求，因此所述油墨还包括有助剂，助剂的加入能够调节所述油墨的干燥性以及黏度，以获得较佳的印刷效果。

此外，本发明还提供一种成像模组，包括：

图像传感器，用于感测图像；位于所述图像传感器表面的颜色层，所述颜色层由本发明的油墨形成。

需要说明的是，本实施例中，以应用于指纹识别设备中的成像模组为例进行说明，不应以此限制本发明。

参考图5和图6，示出了本发明成像模组一实施例的结构示意图，其中图5为所述成像模组100的俯视图，图6是图5中A-A’线的剖视图。

具体的，所述成像模组100包括：

图像传感器110，用于感测图像。

本实施例中，所述成像模组100为用于手机或其他移动设备的指纹识别设备以获得指纹图像。因此，所述图像传感器110为能够采集人体指纹图像的指纹图像传感器，用于感测指纹图像。具体的，所述图像传感器110为光学指纹图像传感器。

所述成像模组100还包括，位于所述图像传感器110表面的颜色层120，所述颜色层120由本发明所提供的油墨形成。

所述颜色层120用于对所述图像传感器110的外表进行上色。具体的，通过印刷技术，将所述油墨涂覆在所述图像传感器110表面，形成颜色层120。所述颜色层120的颜色即为所述油墨中颜料的颜色。

所述颜色层120有本发明所提供的油墨形成，具体所述油墨的成分构成如前述实施例所述，本发明在此不再赘述。

本实施例中，所述成像模组100用于移动设备的指纹识别设备中以获得指纹图像，所述移动设备的外观为白色，因此根据设计需要，所述颜色层120的颜色为白色，也就是说形成所述颜色层120的油墨中颜料颜色为白色。但是采用白色油墨形成所述颜色层120的做法仅为一示例，本发明对所述颜色层的颜色不做限制，可以根据所述成像模组的具体设计要求，采用其他颜色。

需要说明的是，如果颜色层120过薄，无法满足对成像模组100外观的上色要求；如果颜色层120过厚，所述成像模组100中入射光和反射光的透过率太低，会影响所述图像传感器110的成像质量。因此，可选的，本实施例中，所述颜色层厚度在4微米到25微米范围内。

此外，所述成像模组100还包括：覆盖所述颜色层120的保护盖板130，以保护所述成像模组并避免所述颜色层120在使用过程中剥落而影响所述成像模组100的外观效果。所述保护盖板130为透明材质。因此，虽然所述颜色层120被所述保护盖板130覆盖，但是仍能看到所述颜色层120的颜色。

当所述成像模组100位于感光区101内，获取指纹图像时，手指与所述感光区101表面接触，所述图像传感器110中的LED光源111发出的光经导光板112形成入射光，入射光透过感光阵列113、颜色层120以及保护盖板130后投射到手指表面。由于形成颜色层120的油墨中添加了透光料，所述透光料能够增强所述油墨的透过率。因此所述颜色层120对所述入射光的影响较小，投射到手指表面的入射光强度较大。相应的，所述入射光经手指反射形成的反射光的强度也较大。

此外经手指反射形成的反射光穿过保护盖板130以及颜色层120投射至感光阵列113，由感光阵列113接收形成指纹图像。类似的，颜色层120对反射光的影响也较小，所以投射至所述感光阵列113的反射光光强较大，所述感光阵列113获得的指纹图像效果更好。

相应的，本发明还提供一种成像模组的上色方法，包括：

提供本发明的油墨；采用第一速度搅拌所述油墨，以使所述油墨混合；采用比第一速度快的第二速度搅拌所述油墨，以使所述油墨呈糊状；提供图像传感器，并在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层，以实现对成像模组的上色。

参考图7至图10，示出了本发明成像模组的上色方法一实施例的示意图。

参考图7，示出了本发明成像模组的上色方法一实施例的流程图。

首先执行步骤S100，提供本发明所提供的油墨。

根据设计要求，确定油墨配方。所述油墨的配方组成如前述实施例所述，本发明在此不再赘述。其中油墨中包含有透光料以及颜料、连接料和助剂等成分。

根据油墨配方，将相应的透光料以及颜料、连接料、助剂等按配方中的比例称量好后，放入调和桶中，以执行步骤S200，采用第一速度搅拌所述油墨，以使所述油墨中的各种成分混合。

由于油墨配方中的透光料颗粒状，且颗粒较小，因此步骤S200中搅拌油墨所采用的第一速度较小使所述油墨中各种成分混合，以避免粉末飞扬，避免原料浪费。可选的，本实施例中，所述第一速度在每分钟5转到20转的范围内。

当所述油墨中各种成分混合后，执行步骤S300，采用比第一速度快的第二速度搅拌所述油墨，以使所述油墨混合成糊状。

为提高油墨搅拌的效率，以及使所述油墨中各种成分混合均匀而获得颜色均匀的油墨，在油墨中各种成分混合后，采用速度更快的第二速度继续搅拌所述油墨，以使所述油墨中各种成分充分混合呈糊状。所述油墨中的透光料以及颜料、连接料等成分在搅拌的过程中受到搅拌设备的剪切力和挤压力的作用，混合均匀，形成糊状物。具体的，本实施例中，所述第二速度在每分钟300转到1000转的范围内。

当油墨混合均匀成糊状后，即可停止搅拌，获得可以用于印刷的油墨。之后执行步骤S400，提供图像传感器，并在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层，以实现所述图像传感器的上色。

具体的，可以采用丝网印刷的方法在所述图像传感器表面涂覆所述油墨，形成颜色层，实现所述图像传感器的上色。

参考图8至图10，其中图8为图7中步骤S400，采用丝网印刷的方法涂覆油墨的流程图，图9为丝网印刷方法的示意图，图10为丝网印刷方法的剖视示意图。

首先执行步骤S410，安装网版。

结合参考图9，网版是由网框410和丝网420构成。丝网420上具有需要印刷的图形450。图形450处的丝网设置有小孔，油墨430能够透过图像450处的丝网；而未设置有小孔，其他位置的丝网，油墨430无法透过。因此步骤S410，就是根据设计需要，将所需要使用的丝网420与网框410组合，构成网版，并将所述网版安装至印刷设备上。

网版安装完毕后，执行步骤S420，对位。

油墨430仅能透过图形450处的丝网420，而不能透过其他位置的丝网420。因此，步骤420，就是使所述图形450与承印物400上需要进行上色的位置对应，以使油墨430能够透过丝网420接触到所述承印物400。具体的，本实施例中，所述承印物400为图像传感器，所述图像450所对应的位置为所述图像传感器的表面。

对位完成后，执行步骤430，进行上墨丝印。

在网版的一端上导入混合均匀成糊状的油墨430，采用刮板440对有油墨位置的丝网420施加一定压力，同时刮板440向网版的另一端移动。

结合参考图10，丝网印刷的方法中，所述丝网420与承印物400之间并不直接接触，而是存在一个较小的间隙。当刮板440对丝网420施加压力时，丝网420发生形变，在施加压力的部位与承印物440向接触。

随着刮板440的移动，油墨430覆盖所述丝网420的表面。当刮板440移动至图形450的位置时，油墨430被刮板440从设置在图形450处的小孔中挤压至承印物400上。由于油墨430具有相当的粘性，因此油墨430只会附着在直接接触的位置，而不会散开。因此，在承印物400上留下的油墨430会固着在一定范围内。

需要说明的是，在丝网印刷的过程中，由于是刮板440使丝网420产生形变而使丝网420与承印物400之间接触。因此丝网420为了恢复形变会对刮板440产生反作用力，在反作用力的作用下，使丝网420与承印物400仅在刮板440的位置相接触。本实施例中，刮板440始终与丝网420呈线接触，因此，丝网420与承印物400之间也是呈线接触。而且丝网420与承印物400之间的接触线会随着刮板400的移动而移动。所以丝网420与承印物400呈移动式的先接触。未被刮板440施加压力部位，丝网420与承印物400之间不接触。从而保证了印刷的精度，并且避免污染承印物。

还需要说明的是，当刮板440移动到网版的另一端，完成一次上色后，还可以再次添加油墨进行第二次甚至是第三次的上色。进行多次上色的好处在于能够增加在所述承印物400表面形成的颜色层的厚度，从而获得很好的上色效果。

此外，在完成上面丝印之后，为提高油墨430在所述承印物400表面的附着力，所述上色方法还包括：使所述油墨干燥的步骤。

具体的，可以采用晒干或烘干的方法使所述油墨干燥。此处，与现有技术相似，本发明在此不再赘述。

综上，本发明通过在油墨的材料中增加透光料，以增加所述油墨的透光性。油墨中的透光料，能够增加光线的透过率，因此由所述油墨在图像传感器表面形成的颜色层，能够增加入射光线的透过率，增加反射光线的强度；而且还能够提高反射光线的透过率，改善成像模组的成像效果。此外，由于油墨的透光性得到增强，因此可以增大颜色层的厚度以获得更佳的上色效果。而且，可以采用树脂颗粒或玻璃粉末作为透光料添加入所述油墨中，并通过控制透光料的重量占比以及颗粒大小使所构成的油墨具有较佳的透光性，能够保证色度不变的情况下，改善油墨透光性。此外，可以采用现有技术中的丝网印刷方法在所述图像传感器表面涂覆所述油墨以形成颜色层，因此无需对现有产线进行较大改动即可完成生产制造；仅需在搅拌油墨时，根据设计需求调整油墨材料组成，因此能够及时应对各种应用需求，无需增加额外的工艺和成本。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种油墨，用于对图像传感器进行上色，其特征在于，包括：

颜料，用于使所述油墨具有色彩；

透光料，与所述颜料混合在一起，用于增加所述油墨的透光率。

2.如权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述透光料用于增加所述油墨在可见光范围内的透光率。

3.如权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述透光料为树脂颗粒、玻璃粉末或树脂颗粒与玻璃粉末的混合物。

4.如权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述透光料占所述油墨的质量百分比在0.5％至30％范围内。

5.如权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述透光料为颗粒状，所述透光料的颗粒大小在4微米到12微米范围内。

6.如权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述油墨还包括：连接料，用于使所述油墨经印刷后成膜。

7.如权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述油墨还包括：助剂，用于调节所述油墨的干燥性以及黏度。

8.一种成像模组，其特征在于，包括：

图像传感器，用于感测图像；

位于所述图像传感器表面的颜色层，所述颜色层由权利要求1至权利要求7中任一项权利要求所述的油墨形成。

9.如权利要求8所述的成像模组，其特征在于，所述颜色层厚度在4微米到25微米范围内。

10.如权利要求8所述的成像模组，其特征在于，所述成像模组还包括：覆盖所述颜色层的保护盖板。

11.如权利要求10所述的成像模组，其特征在于，所述保护盖板为透明材质。

12.如权利要求8所述的成像模组，其特征在于，所述图像传感器为能够采集人体指纹图像的指纹图像传感器。

13.一种成像模组的上色方法，其特征在于，包括：

提供如权利要求1至权利要求7任一项权利要求所述的油墨；

采用第一速度搅拌所述油墨，以使所述油墨混合；

采用比第一速度快的第二速度搅拌所述油墨，以使所述油墨呈糊状；

提供图像传感器，并在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层，以实现对成像模组的上色。

14.如权利要求13所述的上色方法，其特征在于，采用第一速度搅拌所述油墨的步骤包括：所述第一速度在每分钟5转到20转的范围内。

15.如权利要求13所述的上色方法，其特征在于，采用比第一速度快的第二速度搅拌所述油墨的步骤包括：所述第二速度在每分钟300转到1000转的范围内。

16.如权利要求13所述的上色方法，其特征在于，在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层的步骤包括：采用丝网印刷的方法在所述图像传感器表面涂覆所述油墨形成颜色层。