用于光学传感器滤波器的透明树脂组合物、光学传感器及其制造方法技术

一种高可靠性光学传感器及其制造方法，该光学传感器具有优异的红外切割滤波器特性并能够以低成本进行生产，而无需增加用于组装电子设备的工时。该光学传感器包括具有电极（３）的基底（１）、与电极（３）电连接的光接收元件（２）和在基底（１）上用于密封光接收元件（２）的半透明树脂密封单元（１１），该光学传感器进一步包括配置在半透明树脂密封单元（１１）的内表面或外表面上的红外阻挡层，其用以阻挡来自外部的红外线到达该光接收元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学传感器及其制造方法。更具体地说，本专利技术涉及用于开和关之间转换或例如个人数字助理的液晶显示器的背光光量调节的表面安装型光学传感器，和制造该光学传感器的方法。
技术介绍
近年来，在显示器部分中使用TFT彩色液晶显示器的包括移动电话的个人数字助理的数量迅速增加，且它们的能耗相应提高。为了增加当不需要背光时(阳光下的户外或光照明亮的室内)关闭或减弱背光源的功能的目的，在红外波长下具有最大感光度的表面安装型光学传感器通常用作用于检测室内或户外光的组件。作为这样的光学传感器，例如，如图24和25所示，已知光学传感器包括，例如，基底101；连接到装配在基底101背面上的端电极104中的一个的第一金属垫103；连接到基底101背面上的其他端电极104的第二金属垫103；通过导电粘合剂105安装到第一金属垫103上的光检测器102；用于将光检测器102和第二金属垫103电连接到一起的小-规(small-gage)金属线106；和由光透射树脂制造的基本为长方体的形状对光检测器102和小-规金属线106进行覆盖的树脂封装部分107(参见日本未审技术No.Sho 61(1986)-156250)。然而，这种类型的光学传感器具有不正常工作的问题由于某些原因，在夜间或光照弱的室内存在不可见的红外线，该光学传感器可能检测到红外线，判断环境为光亮的。因此，越来越多的光学传感器具有分别配置在其光接收部分的上部的红外阻挡滤波器。作为具有阻挡红外线功能的光学传感器，已知具有安装在一个芯片或分开的芯片上的两个光电二极管的光学传感器，其中一个光电二极管在可见光区的波长下具有最大感光度且另一个光电二极管在红外区的波长下具有最大感光度，且其中，基于通过各自的光电二极管的光检测结果，进行计算并判断光是否在红外区中，且如果光在红外区中，停止检测器的输出(参见日本未审专利公开No.2001-264161)。然而，在这种情况下，需要在光电二极管中加入计算或放大功能，从而使该光电二极管变得结构复杂且昂贵，而且取决于计算算法，可能存在红外线未得到适当阻挡的情况。作为用于仅检测可见光的可见光传感器，在日本未审专利公开No.Hei01(1989)-266751和Hei 10(1998)-229206中公开了具有封装在树脂中的光检测器的光学传感器。在日本未审专利公开No.Hei 01(1989)-266751的可见光传感器中，透明树脂含有吸收红外线的玻璃粉末。然而，在这种情况下，由于玻璃和树脂在线膨胀系数上的显著差异，在树脂模塑下进行的例如加热或冷却的步骤中，玻璃粉末和树脂彼此之间形成空隙，表明该传感器不适于批量生产。另一方面，在用于日本未审专利公开No.Hei10(1998)-229206的可见光传感器的阻挡红外线的树脂(树脂由Dai Nippon Toryo Co.，Ltd.制造)，与峰值透射率相比，其在高于700nm的近红外波长范围内的透射率并非足够小，如图26所示。例如，在厚2um的树脂A(丙烯酸酯类树脂)中，甚至其在800nm波长下的透射率高至峰值透射率的约三分之一，然而甚至在厚300um的树脂B(环氧树脂)中，其在850nm波长下的透射率为峰值透射率的约四分之一。图5显示了说明两种类型光电晶体管(Si)的不同光谱响应特性的图。在图5(a)中显示的光电晶体管在900nm的波长下具有最大感光度，然而在图5(b)中显示的光电晶体管在650nm的波长下具有最大感光度。当阻挡红外线的树脂中的一种(树脂A或B)与图5(a)所示在900nm的波长下具有峰值透射率的光电晶体管相结合以生产可见光传感器时，该可见光传感器的灵敏度在波长800nm-900nm的近红外区中。即使当阻挡红外线的树脂中的一种(树脂A或B)与图5(b)所示在波长650nm下具有峰值透射率的光电晶体管相结合以生产可见光传感器时，在高于700nm的近红外波长范围内的可见光传感器的灵敏度并非足够低。因而，这些可见光传感器的应用是不切实际的。
技术实现思路
在这些环境下，根据本专利技术，提供了一种光学传感器(A)，其含有具有电极的基底；电连接到电极上的光检测器；和在基底上用于封装该光检测器的光透射树脂封装部分，该光学传感器的特征在于，进一步包括在光透射树脂封装部分的内部或在光透射树脂封装部分的外表面上用于阻挡来自外部的红外线到达光检测器的红外阻挡层。而且，根据本专利技术，提供了一种光学传感器(B)，其含有具有电极的基底；电连接到电极上的光检测器；和在基底上用于封装该光检测器的光透射树脂封装部分，该光学传感器的特征在于，该光透射树脂封装部分含有红外吸收物质。即，该光透射树脂封装部分由含有红外吸收物质的光透射树脂形成，从而该光透射树脂封装部分自身具有吸收红外线的功能。这样构成的光学传感器(A)和(B)具有其中结合的吸收或反射在红外区中的光的功能，而不增加组件数量且具有简单的构造。因而，可以节约用于将独立于光学传感器的红外阻挡滤波器引入例如个人数字助理的电子装置中的时间和努力，从而能够以低成本制造电子装置，而不增加组装步骤的数量。此外，根据光学传感器(B)，可以通过一个模塑步骤形成具有吸收红外线功能的光透射树脂封装部分，导致有效地制造光学传感器，而不增加制造步骤的数量。附图说明图1为显示本专利技术实施方式1的光学传感器的透视图；图2为显示实施方式1的光学传感器的剖面正视图；图3(a)-(e)为显示红外吸收染料所具有的吸收峰灵敏度和光谱透射率之间的关系的图；图4(a)和(b)为显示当混合红外吸收染料时的模拟结果的图；图5(a)和(b)为显示两种类型的Si光电晶体管的不同光谱响应特性的图；图6(a)和(b)为显示光电晶体管的光谱响应和红外吸收染料模拟的图；图7(a)-(g)为显示实施方式1的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图8为显示用于实施方式1的光学传感器的生产中的电极图样的一个实例的部分俯视图；图9为显示本专利技术实施方式2的光学传感器的透视图；图10为显示实施方式2的光学传感器的剖面正视图；图11(a)-(d)为显示实施方式2的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图12(a)-(d)为显示实施方式3的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图，； 图13为显示本专利技术实施方式4的光学传感器的剖面正视图；图14(a)-(d)为显示实施方式4的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图15为显示本专利技术实施方式5的光学传感器的剖面正视图，；图16(a)-(d)为显示实施方式5的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图17为显示本专利技术实施方式6的光学传感器的剖面正视图；图18(a)-(e)为显示实施方式6的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图19为显示本专利技术实施方式7的光学传感器的剖面正视图，；图20(a)-(c)为显示实施方式7的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图21为显示本专利技术实施方式8的光学传感器的剖面正视图，；图22(a)-(c)为显示实施方式8的光学传感器的制造中，形成树脂封装部分的步骤的流程图；图23(a)-(d)为显示实施方式8的制造光学传感器的另一种方法中，形成树脂封装部分的步骤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学传感器，其包括：具有电极的基底；电连接到电极上的光检测器；和在基底上用于封装该光检测器的光透射树脂封装部分，该光学传感器的特征在于，在光透射树脂封装部分的内部或在光透射树脂封装部分的外表面上进一步包括用于阻挡来自外部的红外线到达光检测器的红外阻挡层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-1-20 011268/20031.一种光学传感器，其包括具有电极的基底；电连接到电极上的光检测器；和在基底上用于封装该光检测器的光透射树脂封装部分，该光学传感器的特征在于，在光透射树脂封装部分的内部或在光透射树脂封装部分的外表面上进一步包括用于阻挡来自外部的红外线到达光检测器的红外阻挡层。2.一种光学传感器，其包括具有电极的基底；电连接到电极上的光检测器；和在基底上用于封装该光检测器的光透射树脂封装部分，该光学传感器的特征在于，该光透射树脂封装部分含有红外吸收物质。3.权利要求1的光学传感器，其中该红外阻挡层形成在光透射树脂封装部分的外表面上且为含有红外吸收物质的红外吸收层或含有红外反射物质的红外反射层。4.权利要求1的光学传感器，其中该光透射树脂封装部分具有用于封装该光检测器的内树脂部分和用于覆盖内树脂部分的外树脂部分，且其中该红外阻挡层插入到内树脂部分和外树脂部分之间且为含有红外吸收物质的红外吸收层或含有红外反射物质的红外反射层。5.权利要求2-4中任一项的光学传感器，其中该红外吸收物质为由通式(I)表示的酞菁化合物 其中Zi(i＝1-16)为SR1、OR2、NHR3或卤素原子，其中R1、R2和R3为可具有取代基的苯基、可具有取代基的芳烷基或可具有取代基的C1-C20烷基；且M为非金属、金属、金属氧化物或金属卤化物。6.权利要求1-5中任一项的光学传感器，进一步包括用于覆盖光透射树脂封装部分的全部外表面的光屏蔽框架，只是未覆盖位于光检测器的光接收面侧上的其外表面。7.权利要求1-6中任一项的光学传感器，其中在可见光区中，光透射树脂封装部分的透射率在蓝光(450nm)至红光(650nm)的范围内基本上恒定。8.权利要求2-7中任一项的光学传感器，其含有两种或多种不同的红外吸收物质。9.权利要求8的光学传感器，其中该两种或多种不同的红外吸收物质为在不同红外波长上具有吸收峰的酞菁化合物。10.权利要求9的光学传感器，其中该红外吸收物质为在750nm-1000nm的波长范围内具有吸收峰的酞菁化合物。11.权利要求1-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸭下昌一，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]