光学感测模块制造技术

本发明专利技术提供一种光学感测模块，用以检测样本的特性。光学感测模块包含光源、导光板、第一包覆层、光汇聚层、过滤层和多个传感器。光源用以提供激发光束。多个传感器的位置对应于多个孔洞的位置。在激发光束进入导光板之后，激发光束的至少一个部分经由导光板被孔洞暴露的一部分的表面透射到样本。样本被激发光束激发以发射信号光束，且信号光束以一次序穿过光汇聚层和过滤层并行进到传感器。本发明专利技术的光学感测模块具有高敏感度、高信噪比和较薄的厚度。

Optical sensing module

The invention provides an optical sensing module for detecting the characteristics of a sample. The optical sensing module comprises a light source, a light guide plate, a first coating layer, an optical convergence layer, a filter layer and a plurality of sensors. The light source is used to provide an excitation beam. The position of the plurality of sensors corresponds to the position of the plurality of holes. After the excitation beam enters the light guide plate, at least one portion of the stimulated beam is transmitted to the sample through the surface of the light guide plate being exposed to a portion of the hole. The sample is excited, the beam is excited to emit a signal beam, and the signal beam passes through the optical convergence layer and filter layer in one order and travels to the sensor. The optical sensing module of the invention has high sensitivity, high signal-to-noise ratio and thinner thickness.

【技术实现步骤摘要】
光学感测模块
本专利技术涉及一种感测模块，且特别涉及一种光学感测模块。
技术介绍
在常规荧光检测系统中，样本被激发光束激发以发射荧光。来自样本的荧光透射到光传感器，且光传感器将荧光转换为电信号。荧光检测系统中的处理器分析电信号以得知样本的信息。在一般的状况下，过滤层额外设置在荧光检测系统中以便过滤激发光束的一部分，过滤层用于防止激发光束影响感测结果。然而，过滤层也会过滤荧光的一部分而此会影响感测结果的敏感度。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有高信噪比(signal-noiseratio，SNR)和高敏感度的光学感测模块。本专利技术的一实施例提供一种光学感测模块。所述光学感测模块用以检测样本的特性。光学感测模块包含光源、导光板、第一包覆层、光汇聚层、过滤层和多个传感器。光源用以提供激发光束。导光板具有彼此相对的第一侧和第二侧。第一包覆层设置于导光板的第一侧。第一包覆层具有多个孔洞。这些孔洞暴露导光板的表面的一部分。样本放置于这些孔洞中的至少一者中。光汇聚层设置于导光板的第二侧。这些传感器的位置对应于这些孔洞的位置。在激发光束进入导光板之后，激发光束的至少一部分经由导光板被这些孔洞暴露的部分表面透射到样本，样本被激发光束激发以发射信号光束，且信号光束以一次序穿过光汇聚层和过滤层并行进到传感器。在本专利技术的一实施例中，光汇聚层包含多个光汇聚透镜，且这些光汇聚透镜的位置对应于这些孔洞的位置。在本专利技术的一实施例中，光汇聚层包含基板和覆盖层。所述覆盖层包含基底和多个光汇聚结构。光汇聚结构布置在基底上且面向过滤层，且覆盖层覆盖基板。在本专利技术的一实施例中，光汇聚结构包含多个三角柱状结构。三角柱状结构在第一方向上延伸，且激发光束沿着第二方向传播。第一方向垂直于第二方向。在本专利技术的一实施例中，这些光汇聚结构包含多个三角锥、多个圆锥、多个梯形柱结构或多个梯形圆锥。在本专利技术的一实施例中，光汇聚层包含多个第一光功能元件和多个第二光功能元件。多个第一光功能元件的多个位置对应于这些孔洞的这些位置。多个第一光功能元件中的任一者位于这些第二光功能元件中的两个邻近第二光功能元件之间。在本专利技术的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个第一光汇聚元件，且多个第二光功能元件包含多个第二光汇聚元件。在本专利技术的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个光透射元件，且多个第二光功能元件包含多个遮光元件。在本专利技术的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个第一光汇聚元件，且多个第二光功能元件包含多个遮光元件。在本专利技术的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个第一光透射元件，且多个第二光功能元件包含多个光吸收元件和多个第二光透射元件。在本专利技术的一实施例中，多个第一光功能元件包含多个光透射元件，且多个第二光功能元件包含多个第二光汇聚元件。在本专利技术的一实施例中，光汇聚层设置于导光板与过滤层之间。在本专利技术的一实施例中，光汇聚层设置于过滤层与传感器之间。在本专利技术的一实施例中，光学感测模块进一步包含设置于过滤层与这些传感器之间的钝化层。在本专利技术的一实施例中，光学感测模块进一步包含设置于导光板与光汇聚层之间的第二包覆层。在本专利技术的一实施例中，过滤层包含吸收过滤层或干涉过滤层。本专利技术的一实施例提供一种光学感测模块。光学感测模块用以检测样本的特性。光学感测模块包含光源、导光板、第一包覆层、噪声缩减层和多个传感器。光源用以提供激发光束。导光板具有彼此相对的第一侧和第二侧。第一包覆层安置在导光板的第一侧。第一包覆层具有多个孔洞。这些孔洞暴露导光板的表面的一部分。样本放置于这些孔洞中的至少一者中。噪声缩减层包含多个过滤元件和多个遮光元件。这些过滤元件的多个位置对应于这些孔洞的位置。这些遮光元件中的任一者位于这些过滤元件中的两个邻近过滤元件之间。这些传感器的位置对应于这些孔洞的位置。在激发光束进入导光板之后，激发光束的至少一部分经由导光板被这些孔洞暴露的部分表面透射到样本。样本被激发光束激发以发射信号光束，且信号光束的第一部分穿过过滤元件中的至少一者并行进到这些传感器。信号光束的第二部分由这些遮光元件中的至少一者遮蔽。鉴于以上内容，在本专利技术的实施例中的光学感测模块中，信号光束以一次序穿过光汇聚层并行进到传感器。光汇聚层提供汇聚功能，且过滤层提供过滤功能。因此，本专利技术的实施例中的光学感测模块具有高敏感度和高信噪比。另一方面，在提供于本专利技术的实施例的光学感测模块中，信号光束的第一部分由过滤元件过滤，且信号光束的第二部分由遮光元件遮蔽。光学感测模块可通过噪声缩减层实现过滤功能和光汇聚功能，且厚度薄。此外，归因噪声缩减，任何两个邻近传感器之间的串扰现象(CrosstalkPhenomenon)可被避免。因此，提供于本专利技术的实施例中的光学感测模块具有高敏感度、高信噪比和较薄的厚度。附图说明包含附图是为了便于对本专利技术的进一步理解，附图并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并且与描述内容一起用于阐释本专利技术的原理。图1为根据本专利技术的一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图2为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图3A为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图3B为图3A的实施例中的覆盖层的俯视图。图3C为图3A的实施例中的覆盖层的斜视图。图4A为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图4B为图4A的实施例中的覆盖层的斜视图。图4C、图4D和图4E为不同实施例中的覆盖层的斜视图。图5A为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图5B为图5A的实施例中的光汇聚层的俯视图。图6A为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图6B为图6A的实施例中的光汇聚层的俯视图。图7为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图8为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图9为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图10为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图11为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图12为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图13为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。图14为根据本专利技术的另一实施例的光学感测模块的剖面示意图。附图标记说明：50：样本；100、100a～100m：光学感测模块；110：光源；120：导光板；122、128：表面；124：光入射表面；126：光出射表面；130：第一包覆层；140、140a、140b、140d、140j、140l：光汇聚层；142：光汇聚透镜；144a：基板；144b：覆盖层；144b1：基底；144b2、144b2’、144b2’’、144b2’’’、144b2’’’’：光汇聚结构；144b2p：三角锥；144b2t：三角柱状结构；146：第一光功能元件；146a：第一光汇聚元件；146t：光透射元件；146t1：第一光透射元件；148：第二光功能元件；148A：光吸收元件；148a：第二光汇聚元件；148s：遮光元件；148t2：第二光透射元件；150：过滤层；152：凸面区域；154：平坦区域；160：传感器；170：钝化层；180：第二包覆层；190：噪声缩减层；192：过滤元件194：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学感测模块，用以检测样本的特性，所述光学感测模块包括：光源，用以提供激发光束；导光板，具有彼此相对的第一侧和第二侧；第一包覆层，设置于所述导光板的所述第一侧，所述第一包覆层具有多个孔洞，所述多个孔洞暴露所述导光板的表面的一部分，其中所述样本放置于所述多个孔洞中的至少一者中；光汇聚层，设置于所述导光板的所述第二侧；过滤层；以及多个传感器，所述多个传感器的位置对应于所述多个孔洞的位置，其中在所述激发光束进入所述导光板之后，所述激发光束的至少一部分经由所述导光板被所述多个孔洞暴露的部分所述表面透射到所述样本，所述样本被所述激发光束激发以发射信号光束，且所述信号光束以一次序穿过所述光汇聚层和所述过滤层并行进到所述多个传感器。

【技术特征摘要】
2016.02.05 US 62/291,5321.一种光学感测模块，用以检测样本的特性，所述光学感测模块包括：光源，用以提供激发光束；导光板，具有彼此相对的第一侧和第二侧；第一包覆层，设置于所述导光板的所述第一侧，所述第一包覆层具有多个孔洞，所述多个孔洞暴露所述导光板的表面的一部分，其中所述样本放置于所述多个孔洞中的至少一者中；光汇聚层，设置于所述导光板的所述第二侧；过滤层；以及多个传感器，所述多个传感器的位置对应于所述多个孔洞的位置，其中在所述激发光束进入所述导光板之后，所述激发光束的至少一部分经由所述导光板被所述多个孔洞暴露的部分所述表面透射到所述样本，所述样本被所述激发光束激发以发射信号光束，且所述信号光束以一次序穿过所述光汇聚层和所述过滤层并行进到所述多个传感器。2.根据权利要求1所述的光学感测模块，其中所述光汇聚层包括多个光汇聚透镜，且所述多个光汇聚透镜的位置对应于所述多个孔洞的位置。3.根据权利要求1所述的光学感测模块，其中所述光汇聚层包括基板和覆盖层，所述覆盖层包括基底和多个光汇聚结构，所述多个光汇聚结构布置在所述基底上且面向所述过滤层，且所述覆盖层覆盖所述基板。4.根据权利要求3所述的光学感测模块，其中所述多个光汇聚结构包括多个三角柱状结构，所述多个三角柱状结构在第一方向上延伸，且所述激发光束沿着第二方向传播，其中所述第一方向垂直于所述第二方向。5.根据权利要求3所述的光学感测模块，其中所述多个光汇聚结构包括多个三角锥、多个圆锥、多个梯形柱结构，或多个梯形圆锥。6.根据权利要求1所述的光学感测模块，其中所述光汇聚层包括多个第一光功能元件和多个第二光功能元件，其中所述多个第一光功能元件的位置对应于所述多个第二光功能元件的位置，且所述多个第一光功能元件中的任一者位于所述多个第二光功能元件中的两个邻近第二光功能元件之间。7.根据权利要求6所述的光学感测模块，其中所述多个第一光功能元件包括多个第一光汇聚元件，且所述第二光功能元件包括多个第二光汇聚元件。8.根据权利要求6所述的光学感测模块，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢馨仪，林圣富，游腾健，
申请(专利权)人：PGI股份有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY