[發明專利]感測裝置

有效

• 申請號: 201810135377.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108346671B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 陳瑞沛;陳培銘;張博超
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H01L27/15;G06K9/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

一種感測裝置，包含陣列基板、保護層以及背光模塊。陣列基板包括基板且具有多個感測單元，其中感測單元包含主動元件、感光元件以及至少一透光區。主動元件配置于基板上。感光元件配置于基板上，并與主動元件電性連接。透光區位于感光元件周邊。保護層配置于陣列基板上，其中保護層具有多個凹槽，凹槽設置于靠近陣列基板，各凹槽于基板的法線方向上分別與感測單元的感光元件重疊。背光模塊配置于陣列基板的相對于保護層的另一側。

技術領域

本公開涉及一種感測裝置，特別涉及一種光感測裝置。

背景技術

指紋識別是一種應用廣泛的生物識別技術，其原理是通過采集指紋的影像，然后利用識別軟件抽取、比對指紋的特征信息，以確定指紋所有人的身份。目前已有多種產品整合了指紋識別功能，例如筆記本電腦、移動電話等。由于每個人的指紋都不一樣，因此可以作為識別使用者身分的安全機制。

一般的薄膜晶體管(thin film transistor；TFT)背光式感測裝置包括陣列基板。陣列基板包括主動元件(例如：TFT)以及感光元件。當手指覆蓋于感測裝置上時，背光模塊提供的背光源會照射于手指上，經由手指紋路(波峰與波谷)的反射，反射光會反射至主動元件陣列基板內的感光元件。此時，反射光會被感光元件吸收而產生光電流。接著，外部的積分器將所檢測到的光電流做電流與電壓的轉換。最后，輸出的電壓信號通過模擬-數字的轉換及適當的影像處理步驟，進而產生灰階的差異，并完成指紋識別。

然而，配置于感測裝置上方的保護層(例如：玻璃)，由于厚度較厚，使得感光元件容易接收到鄰近指紋所產生的散射光線，使得影像對比變差，進而造成影像模糊等問題。然而，降低保護層的厚度，亦使得保護層的耐用性變差。因此，需要一種改良的結構以克服上述的問題。

發明內容

本公開的一實施方式為一種感測裝置，包含陣列基板、保護層以及背光模塊。陣列基板包括基版且具有多個感測單元，其中感測單元包含主動元件、感光元件以及至少一透光區。主動元件配置于基板上。感光元件配置于基板上，并與主動元件電性連接。透光區位于感光元件周邊。保護層配置于陣列基板上，其中保護層具有多個凹槽，凹槽設置于靠近陣列基板，各凹槽于基板的法線方向上分別與感測單元的感光元件重疊。背光模塊配置于陣列基板的相對于保護層的另一側。

本公開通過在保護層內設計凹槽，凹槽的位置對應至陣列基板中的感光元件，且凹槽內的介質的折射系數小于保護層的折射系數。通過凹槽的設計，可使來自遠方入射角度較大的光線產生全反射，借此濾除掉遠方大角度的光線，使得感光元件接收到的影像品質可以提升。因此，根據本公開的配置，保護層不但可設計有足夠的厚度，以達到高保護性的需求，同時通過凹槽的設計，亦可獲得高品質的影像。

附圖說明

閱讀以下詳細敘述并搭配對應的附圖，可了解本公開的多個實施方式。應注意，根據業界中的標準做法，多個特征并非按比例繪制。事實上，多個特征的尺寸可任意增加或減少以利于討論的清晰性。

圖1為本公開的部分實施例的感測裝置的俯視圖。

圖2A為本公開的部分實施例的感測裝置的局部放大俯視圖。

圖2B為本公開的部分實施例的感測裝置的剖面示意圖。

圖3為本公開的部分實施例的感測裝置的操作原理圖。

圖4A至圖4C為本公開的部分實施例的感測裝置在不同制造步驟的剖面示意圖。

圖5為本公開的部分實施例的感測裝置的剖面示意圖。

圖6A至圖6C為本公開的部分實施例的感測裝置在不同制造步驟的剖面示意圖。

附圖標記說明：

5、6 感測裝置