[發(fā)明專利]光學(xué)傳感器、光學(xué)傳感系統(tǒng)及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910774102.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN110473887A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范成至;黃振昌;傅同龍;黃郁湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 神盾股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 72003 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王宇航;黃艷<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=

本發(fā)明提供一種光學(xué)傳感器、光學(xué)傳感系統(tǒng)及其制造方法。該光學(xué)傳感器包括：一基板，具有多個(gè)傳感像素，排列成陣列；一第一透明介質(zhì)層，位于基板的上方；以及多個(gè)微透鏡，排列成陣列，并位于第一透明介質(zhì)層上或上方。此些微透鏡分別將從外界進(jìn)入微透鏡的多個(gè)平行的正向入射光通過第一透明介質(zhì)層而入射于傳感像素總數(shù)的一部分或全部的內(nèi)部，并將從外界進(jìn)入微透鏡的多個(gè)平行的斜向入射光入射于傳感像素總數(shù)的一部分或全部的外部，借此傳感目標(biāo)物的圖像。目標(biāo)物產(chǎn)生平行的正向入射光以及平行的斜向入射光，正向入射光平行于微透鏡的多個(gè)光軸，各斜向入射光與各光軸夾出一角度。使用該光學(xué)傳感器的光學(xué)傳感系統(tǒng)及光學(xué)傳感器的制造方法亦一并提供。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)傳感(感測(cè))器、光學(xué)傳感系統(tǒng)及其制造方法，特別涉及一種具可控角度準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)(Angle Controllable Collimator)的光學(xué)傳感器、及應(yīng)用此光學(xué)傳感器的光學(xué)傳感系統(tǒng)及其制造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今的移動(dòng)電子裝置(例如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等)通常配備有使用者生物識(shí)別系統(tǒng)，包括了例如指紋、臉型、虹膜等等不同技術(shù)，用于保護(hù)個(gè)人數(shù)據(jù)安全，其中例如應(yīng)用于手機(jī)或智能手表等攜帶型裝置，也兼具有移動(dòng)支付的功能，對(duì)于使用者生物識(shí)別更是變成一種標(biāo)準(zhǔn)的功能，而手機(jī)等攜帶型裝置的發(fā)展更是朝向全屏幕(或超窄邊框)的趨勢(shì)，使得傳統(tǒng)電容式指紋按鍵(例如iphone 5到iphone 8的按鍵)無法再被繼續(xù)使用，進(jìn)而演進(jìn)出新的微小化光學(xué)成像裝置(非常類似傳統(tǒng)的相機(jī)模塊，具有互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor(CMOS)Image Sensor(簡(jiǎn)稱CIS))傳感元件及光學(xué)鏡頭模塊)。將微小化光學(xué)成像裝置設(shè)置于屏幕下方(可稱為屏下)，通過屏幕部分透光(特別是有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode，OLED)屏幕)，可以擷取按壓于屏幕上方的物體的圖像，特別是指紋圖像，可以稱為屏幕下指紋傳感(Fingerprint OnDisplay，F(xiàn)OD)。

這種已知的微小化光學(xué)成像裝置設(shè)計(jì)成模塊后，其厚度大于3mm，而且為了配合使用者按壓位置的習(xí)慣，所述模塊的位置會(huì)與部分手機(jī)電池的區(qū)域重疊，因此就必須要縮小電池的尺寸以讓出空間設(shè)置所述微小化光學(xué)成像裝置。為此，手機(jī)電池就無法有較長(zhǎng)的使用時(shí)間。又因?yàn)槲磥硇碌?G手機(jī)的耗電量更大，對(duì)于電池的使用更是斤斤計(jì)較。

因此，如何提供超薄的光學(xué)成像裝置，特別是可以不犧牲電池的空間，而且可以設(shè)置于電池與屏幕之間的超窄區(qū)域(<0.5mm)，正是本發(fā)明的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有可控角度準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳感器、及應(yīng)用此光學(xué)傳感器的光學(xué)傳感系統(tǒng)及其制造方法，以便消除不必要的雜散光，并可有效縮小光學(xué)傳感器的厚度而便于應(yīng)用于光學(xué)傳感系統(tǒng)中。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種光學(xué)傳感器，包括：一基板，具有多個(gè)傳感像素，排列成陣列；一第一透明介質(zhì)層，位于基板的上方；以及多個(gè)微透鏡，排列成陣列，并位于第一透明介質(zhì)層上或上方，其中此些微透鏡分別將從外界進(jìn)入此些微透鏡的多個(gè)平行的正向入射光，通過第一透明介質(zhì)層而入射于此些傳感像素總數(shù)的一部分或全部的內(nèi)部，并將從外界進(jìn)入此些微透鏡的多個(gè)平行的斜向入射光入射于此些傳感像素總數(shù)的一部分或全部的外部，借此傳感一目標(biāo)物的一圖像。目標(biāo)物產(chǎn)生此些平行的正向入射光以及此些平行的斜向入射光，此些正向入射光平行于此些微透鏡的多個(gè)光軸，各斜向入射光與各光軸夾出一個(gè)角度。