光学感测器及其光学感测系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种光学感测器及其光学感测系统，光学感测器包括一基板、位于基板上的一图案化遮光层、位于图案化遮光层上且覆盖感测像素的一透明介质层以及设置于透明介质层上的一光导向层。其中，基板包含多个感测像素，而图案化遮光层是以一准分子激光光源照射一光罩而于一遮光材料层所形成，图案化遮光层包含多个通孔，且多个通孔的位置对应感测像素的位置并暴露出感测像素。设置于透明介质层上的光导向层包括多个导光件对应多个通孔，其中多个导光件引导一入射光穿透该透明介质层至多个通孔所露出的感测像素。

【技术实现步骤摘要】
光学感测器及其光学感测系统
本技术涉及一种光学感测器及其光学感测系统，尤其涉及一种可简化工艺并提升产品良率的光学感测器及其光学感测系统。
技术介绍
随着行动电子装置走向大显示区域及窄边框的趋势，将指纹辨识装置整合于屏幕下为最佳的屏幕解锁方式。然而，目前光准直器的制作方式多是利用半导体工艺形成，少数是利用光纤工艺而形成光准直器。然而，上述两种形成光准直器的方法皆面临了工艺良率低及成本高的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光学感测器及其光学感测系统，以解决上述至少一个问题。本技术的一些实施例公开一种光学感测器，包括一基板、位于基板上的一图案化遮光层、位于图案化遮光层上且覆盖感测像素的一透明介质层以及设置于透明介质层上的一光导向层。其中，基板包含多个感测像素，而图案化遮光层以一准分子激光光源照射一光罩而于一遮光材料层所形成，图案化遮光层包含多个通孔，且多个通孔的位置对应感测像素的位置并暴露出感测像素。设置于透明介质层上的光导向层包括多个导光件对应多个通孔，其中多个导光件引导一入射光穿透该透明介质层至多个通孔所露出的感测像素。在一些实施例中，通孔的侧壁具有0.15nm以下的表面粗糙度。在一些实施例中，该图案化遮光层包含聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂、苯并环丁烯、聚对二甲苯、丙烯酸脂、聚苯并恶唑或前述的组合。在一些实施例中，该图案化遮光层为包含碳黑、具有黑色微粒子的黑色颜料或包含其他颜料的树脂材料。在一些实施例中，图案化遮光层为具有遮光特性的高分子材料。在一些实施例中，图案化遮光层具有约2μm～500μm范围之间的厚度。在一些实施例中，图案化遮光层具有约50μm～500μm范围之间的厚度。在一些实施例中，通孔的深宽比在5～15范围之间。根据本技术的一些实施例，公开一种光学感测系统，包括具有一容置槽的一框架、设置于容置槽中的如上述的光学感测器以及设置于光学感测器之上的一显示器。本技术的有益效果在于，根据本公开一些实施例所提出的光学感测器及其光学感测系统，可以使用高能量的准分子激光光源对于遮光材料层直接进行一次性图案加工，且不会对遮光材料层造成热损害，可简易且快速的得到具有足够深宽比和良好品质(表面平整)的孔洞，也无须如光纤工艺使用光学胶进行光准直层的贴合，可以减少制得光学感测器的厚度，进而降低应用的电子装置整体的厚度。附图说明图1-图6是根据本技术的一些实施例，示出一种光学感测器于工艺中的多个中间阶段的剖面示意图。图7示出根据本技术另一实施例的一种光学感测器的剖面示意图。图8示出根据本公开一实施例的一种光学感测系统的剖面示意图。附图标记如下：201:基板202:感测像素阵列203:感测像素2050:遮光材料层205:图案化遮光层207:通孔207s:侧壁210:透明介质层212:滤光层214:光导向层215:微透镜217:保护层LC:切割线LU:光学感测单元30:光罩301:遮光部302:透光部30P:遮光图案40、40(i-1)、40(i)、40(i+1):准分子激光光源D1:扫描方向500:显示器F:目标物F1:凸部F2:凹部600:光学感测系统L1、L2:光线700:框架710:容置槽800:电池900:底座1000:光学感测器模块1001:承载板1002:软性电路板1003:焊线1006:封胶层T:厚度h:深度d:孔径具体实施方式本技术提供了光学感测器及其光学感测系统。请参考图1-图6，示出一种光学感测器于工艺中的多个中间阶段的剖面示意图。如图1所示，提供一基板201，且基板201包含有例如排列成一感测像素阵列202的多个感测像素203。基板201可为半导体基板，例如：硅基板。此外，上述半导体基板亦可为元素半导体(elementalsemiconductor)或化合物半导体(compoundsemiconductor)。再者，基板201所包含的多个感测像素203可与信号处理电路(signalprocessingcircuitry)(未示出)连接。每个感测像素203可包含一或多个光检测器(photodetector)。光检测器可为互补式金属氧化物半导体(complimentarymetal-oxide-semiconductor，CMOS)图像感测器。在一些其他实施例中，光检测器也可包含电荷耦合元件(chargedcouplingdevice，CCD)感测器、有源感测器、无源感测器、其他适合的感测器或上述的组合。感测像素203可通过光检测器将接收到的光信号转换成电子信号，并通过信号处理电路处理上述电子信号。参照图2，在基板201上形成一遮光材料层2050。遮光材料层2050覆盖感测像素阵列202所包含的感测像素203。遮光材料层包含对于在1200纳米波长范围以下的光穿透率小于1％以下的遮光材料。遮光材料层2050包含具有遮光特性的高分子材料，例如具有遮光特性的树脂材料。另外，遮光材料层2050可以是包含颜料或染料的高分子材料，使遮光材料层2050具有遮光特性。例如，遮光材料层2050可含有碳黑或黑色微粒子等黑色颜料或其他颜料的树脂材料。在一些实施例中，遮光材料层2050包含聚酯、聚酰亚胺(polyimide)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂(epoxy)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)、聚对二甲苯、丙烯酸脂、聚苯并恶唑(polybenzoxazole，PBO)、其他适当的材料或上述的组合。再者，在一些实施例中，可通过例如旋转涂布法(spin-coating)、化学气相沉积法(CVD)、其他适当的方法或上述的组合，将遮光材料层2050形成于基板201上。另外，根据遮光材料层2050所选用的高分子材料的特性，还可于基板201上形成遮光材料层2050之后，还包含加热或照光的一固化工艺(curingprocess)。根据本公开的实施例，遮光材料层2050具有约2μm至约500μm范围之间的厚度T。在一些实施例中，遮光材料层2050具有约50μm至约500μm范围之间的厚度T。在一些实施例中，遮光材料层2050具有约50μm至约200μm范围之间的厚度T。在一些实施例中，遮光材料层2050具有约100μm至约200μm范围之间的厚度T。参照图3，提供一光罩30于遮光材料层2050的上方，且此光罩30具有预定的一遮光图案。一些实施例中，光罩30包含多个遮光部301和多个透光部302适当设置，以形成遮光图案30P。如图3-图4所示，于遮光材料层2050之上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学感测器，其特征在于，包括：/n一基板，包括多个感测像素；/n一图案化遮光层，设置于该基板之上，该图案化遮光层以一准分子激光光源照射一光罩而于一遮光材料层所形成，该图案化遮光层包含多个通孔，且多个所述通孔的位置对应多个所述感测像素的位置并暴露出多个所述感测像素；/n一透明介质层，位于该图案化遮光层上且覆盖多个所述感测像素；以及/n一光导向层，设置于该透明介质层上，且该光导向层包括多个导光件对应多个所述通孔，其中多个所述导光件引导一入射光穿透该透明介质层至多个所述通孔所露出的多个所述感测像素。/n

【技术特征摘要】
20191003 US 62/910,0171.一种光学感测器，其特征在于，包括：
一基板，包括多个感测像素；
一图案化遮光层，设置于该基板之上，该图案化遮光层以一准分子激光光源照射一光罩而于一遮光材料层所形成，该图案化遮光层包含多个通孔，且多个所述通孔的位置对应多个所述感测像素的位置并暴露出多个所述感测像素；
一透明介质层，位于该图案化遮光层上且覆盖多个所述感测像素；以及
一光导向层，设置于该透明介质层上，且该光导向层包括多个导光件对应多个所述通孔，其中多个所述导光件引导一入射光穿透该透明介质层至多个所述通孔所露出的多个所述感测像素。


2.如权利要求1所述的光学感测器，其特征在于，多个所述通孔的侧壁具有0.15nm以下的表面粗糙度。


3.如权利要求1所述的光学感测器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂志中，
申请(专利权)人：神盾股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71