CN105117074B - 光感测结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光感测结构。此光感测结构包含透明基板、图案化滤光层、遮光层及光感测元件。图案化滤光层设置于透明基板上，且图案化滤光层具有多个微孔以暴露一部分的透明基板。遮光层设置于透明基板上，且围绕图案化滤光层。光感测元件设置于图案化滤光层及遮光层上方，且具有一光发射面朝向图案化滤光层。一种光感测结构的制造方法也在此公开。由于本发明所提供的光感测结构无需在玻璃盖板上形成红外线孔，因此可解决玻璃盖板与感应膜贴附时所产生的公差问题。

Description

光感测结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光感测结构，尤其涉及一种利用雷射钻孔法或雷射雕刻法形成图案化滤光层的光感测结构。

背景技术

在目前触控面板的结构中，一般玻璃盖板(cover glass)的红外线孔均采用包含红外线油墨印刷、黑矩阵(black matrix)及环境光传感器(Ambient Light Sensor)雷射雕刻孔的方法制作。然而，在红外线感应膜的制作上，通常需要形成一开口，使红外线感测元件可以直接接触玻璃盖板的表面。当红外线孔较接近金属走线时，将使得感应膜不易产生开口，而必须采取较困难的制程方法。

除此之外，由于玻璃盖板上所形成的红外线孔必须与感应膜相对，因此在传统制作红外线孔的方法中，还需考虑感应膜与玻璃盖板的贴附公差。因此，目前亟需一种新颖的光感测结构，以解决传统制作红外线孔的方法所面临的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种玻璃盖板与感应膜贴附时，贴附精度高的光感测结构。

一种光感测结构。此光感测结构包含透明基板、图案化滤光层、遮光层及光感测元件。图案化滤光层设置于透明基板上，且图案化滤光层具有多个微孔以暴露一部分的透明基板。遮光层设置于透明基板上，且围绕图案化滤光层。光感测元件设置于图案化滤光层及遮光层上方，且具有一光发射面朝向图案化滤光层。

在一实施例中，上述透明基板为刚性基板或可挠式基板。在一实施例中，上述刚性基板的材料包含玻璃或硬塑料。在一实施例中，上述可挠性基板的材料是选自由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、 聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)及聚氨酯(PU)所组成的群组。

在一实施例中，上述图案化滤光层是由滤光油墨所组成。在一实施例中，上述滤光油墨包含红外线透射油墨。

在一实施例中，上述遮光层的材料包含不透光树脂。

在一实施例中，上述光感测元件包含光发射部及光接收部。光发射部位于光发射面上，用以朝向图案化滤光层发射光线；且光接收部位于遮光层上方，用以接收光线。在一实施例中，上述光感测元件为红外线感测元件。

一种光感测结构的制造方法。此制造方法包含：形成遮光层于透明基板上；移除部份遮光层，以形成开口暴露一部分的透明基板；填充滤光材料于开口内，以形成滤光层；以及图案化滤光层，令使在滤光层中形成多个微孔以暴露一部分的透明基板。

在一实施例中，上述形成遮光层是形成不透光树脂层。在一实施例中，上述形成遮光层于透明基板上是利用旋转涂布法或喷涂法。

在一实施例中，上述移除部份遮光层是利用光刻工艺或蚀刻制程。

在一实施例中，上述填充滤光材料于开口内是填充滤光油墨于开口内。在一实施例中，上述填充滤光油墨于开口内是填充红外线透射油墨于开口内。在一实施例中，上述填充滤光材料于开口内是利用旋转涂布法或喷涂法。

在一实施例中，上述图案化滤光层是利用雷射钻孔法或雷射雕刻法，令使在滤光层中形成微孔以暴露一部分的透明基板。

由于本发明所提供的光感测结构无需在玻璃盖板上形成红外线孔，因此可解决玻璃盖板与感应膜贴附时所产生的公差问题。

附图说明

图1A为一实施例的光感测结构的立体示意图；

图1B为沿图1A的A-A’线的剖面图；以及

图2A～2D为一实施例的光感测结构的制造方法的各阶段剖面图。

主要元件符号说明

100、200：光感测结构

110、210：透明基板

120、230：图案化滤光层

122、232：微孔

130、220：遮光层

140：光感测元件

142：光发射面

144：光发射部

146：光接收部

222：开口

230：滤光层

L：光线

具体实施方式

接着以实施例并配合附图以详细说明本发明，在附图或描述中，相似或相同的部分是使用相同的符号或编号。在附图中，实施例的形状或厚度可能扩大，以简化或方便标示，而附图中组件的部分将以文字描述的。可了解的是，未示出或未描述的元件可为本领域普通技术人员所知的各种样式。本实施方式为本发明的理想化实施例(及中间结构)以示意性的横截面来说明，且本领域技术人员可预期本实施方式中制造方法、形状及/或公差的合理改变。因此，不应将本发明的实施例理解为限制本发明所请求的保护范围。

图1A是根据本发明的多种实施例所绘制的光感测结构100的立体图。在图1A中，光感测结构100包含透明基板110、图案化滤光层120、遮光层130及光感测元件140。

图案化滤光层120设置于透明基板110上，且图案化滤光层120具有多个微孔122以暴露一部分的透明基板110。在一实施例中，透明基板110为刚性基板或可挠式基板。刚性基板的材料包含玻璃或硬塑料，但不以此为限制。可挠性基板的材料是选自由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)及聚氨酯(PU)所组成的群组。在一实 施例中，图案化滤光层120是由滤光油墨所组成。滤光油墨例如可为红外线透射油墨，但不以此为限制。

遮光层130设置于透明基板110上，且围绕图案化滤光层120。在一实施例中，遮光层130的材料包含不透光树脂，但不以此为限制。

光感测元件140设置于图案化滤光层120及遮光层130上方，且具有一光发射面142朝向图案化滤光层120。在一实施例中，光感测元件140包含光发射部144及光接收部146。光发射部144位于光发射面142上，用以朝向图案化滤光层120发射光线L；且光接收部146位于遮光层130上方，用以接收光线L。在一实施例中，光感测元件140为红外线感测元件，但不以此为限制。

图1B是沿图1A的A-A’所绘制的剖面图。在图1B中，图案化滤光层120及遮光层130均设置于透明基板110上。图案化滤光层120具有微孔122以暴露一部分的透明基板110。当光线L照射图案化滤光层120时，一部分的光线L会穿透图案化滤光层120或经由图案化滤光层120中的微孔122穿透透明基板110；而另一部分的光线L会被图案化滤光层120反射，接着被光感测元件140的光接收部146所感测。

在一实施例中，图案化滤光层120中的微孔122的尺寸、形状、紧密度及排列方式皆可依需要调整。在一实施例中，由于图案化滤光层120中的微孔122的深度与图案化滤光层120的厚度相同，因此可依需要调整图案化滤光层120的厚度，以使微孔122的深度具有不同的变化。

当一物体(未示出)接近透明基板110时，原本穿透透明基板110的光线L会反射回去，再穿透透明基板110及图案化滤光层120，接着被光感测元件140的光接收部146所感测。因此，光感测元件140的光接收部146可以根据发射光线及接收光线的数值，感应或量测接近透明基板110的物体的距离。在一实施例中，光感测元件140可以是一近接感测组件。

图2A～2D是根据本发明的多种实施例所绘制的光感测结构200的制造方法的各阶段剖面图。

在图2A中，遮光层220形成于透明基板210上。在一实施例中，形成遮光层220是形成不透光树脂层。形成遮光层220于透明基板210上是利用旋转涂 布法或喷涂法，但不以此为限制。

在图2B中，移除部份遮光层220，以形成开口222暴露一部分的透明基板210。在一实施例中，移除部份遮光层220是利用光刻工艺或蚀刻制程，但不以此为限制。

在图2C中，填充滤光材料于开口222内，以形成滤光层230。在一实施例中，填充滤光材料于开口222内是利用旋转涂布法或喷涂法。在一实施例中，滤光材料为一种滤光油墨，特别是一种红外线透射油墨。因此，在一实施例中，填充滤光材料于开口内是填充红外线透射油墨于开口中。

在图2D中，图案化滤光层230，令使在滤光层230中形成多个微孔232以暴露一部分的透明基板210。在一实施例中，图案化滤光层230是利用雷射钻孔法或雷射雕刻法，移除一部份的滤光层230，使滤光层230中形成许多微孔232。在一实施例中，图案化滤光层230中的微孔232的尺寸、形状、紧密度及排列方式皆可依需要调整。在一实施例中，由于图案化滤光层230中的微孔232的深度与图案化滤光层230的厚度相同，因此可依需要调整图案化滤光层230的厚度，以使微孔232的深度具有不同的变化。

通过本发明所提供的光感测结构的制造方法，可解决传统技术所面临的问题。由于本发明所提供的光感测结构是在滤光层上利用雷射钻孔法或雷射雕刻法，形成许多图案化的微孔，如此便无需在玻璃盖板上形成红外线孔，且可解决传统玻璃盖板与感应膜贴附时所产生的公差问题。

具体地，相较于传统制造光感测结构的方法，本发明所提供的光感测结构中的透明基板可为整片的玻璃盖板，无需额外形成红外线孔，且直接在其上形成图案化红外线透射油墨层，因此本发明所提供的光感测结构并无传统玻璃盖板与感应膜贴附时所产生的公差问题。

虽然本发明的实施例已揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应可做一些变更与改动，因此本发明的保护范围当以后附的申请专利范围所界定为准。

Claims (15)

1.一种光感测结构，其特征在于，包含：

一透明基板；

一图案化滤光层，设置于该透明基板上，该图案化滤光层具有多个微孔以暴露一部分的该透明基板；

一遮光层，设置于该透明基板上，且围绕该图案化滤光层；以及

一光感测元件设置于该图案化滤光层及该遮光层上方，且具有一光发射部及一光接收部，该光发射部配置以朝向该图案化滤光层发射一光线，其中一部分的该光线被该图案化滤光层反射至该光接收部。

2.如权利要求1所述的光感测结构，其特征在于，该透明基板为一刚性基板或一可挠式基板。

3.如权利要求2所述的光感测结构，其特征在于，该刚性基板的材料包含玻璃或硬塑料。

4.如权利要求2所述的光感测结构，其特征在于，该可挠性基板的材料是选自由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)及聚氨酯(PU)所组成的群组。

5.如权利要求1所述的光感测结构，其特征在于，该图案化滤光层是由一滤光油墨所组成。

6.如权利要求5所述的光感测结构，其特征在于，该滤光油墨包含一红外线透射油墨。

7.如权利要求1所述的光感测结构，其特征在于，该遮光层的材料包含一不透光树脂。

8.如权利要求1所述的光感测结构，其特征在于，该光接收部位于该遮光层上方，该光接收部用以接收该光线。

9.如权利要求1所述的光感测结构，其特征在于，该光感测元件为一红外线感测元件。

10.一种光感测结构的制造方法，其特征在于，包含：

形成一遮光层于一透明基板上；

移除部份该遮光层，以形成一开口暴露一部分的该透明基板；

填充一滤光材料于该开口内，以形成一滤光层；以及

图案化该滤光层，以使在该滤光层中形成多个微孔以暴露一部分的该透明基板。

11.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，形成该遮光层于该透明基板上是利用一旋转涂布法或一喷涂法。

12.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，移除部份该遮光层是利用一光刻工艺或一蚀刻制程。

13.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，填充该滤光材料于该开口内是填充一滤光油墨于该开口内。

14.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，填充该滤光材料于该开口内是利用一旋转涂布法或一喷涂法。

15.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，图案化该滤光层是利用一雷射钻孔法或一雷射雕刻法，以使在该滤光层中形成这些微孔以暴露一部分的该透明基板。