TW201708796A - 光感測結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種光感測結構。此光感測結構包含透明基板、圖案化濾光層、遮光層及光感測元件。圖案化濾光層設置於透明基板上，且圖案化濾光層具有複數個微孔以暴露一部分的透明基板。遮光層設置於透明基板上，且圍繞圖案化濾光層。光感測元件設置於圖案化濾光層及遮光層上方，且具有一光發射面朝向圖案化濾光層。一種光感測結構的製造方法亦在此公開。

Description

光感測結構及其製造方法

本發明係關於一種光感測結構，特別是關於一種利用雷射鑽孔法或雷射雕刻法形成圖案化濾光層的光感測結構。

在目前觸控面板的結構中，一般玻璃蓋板(cover glass)的紅外線孔均採用包含紅外線油墨印刷、黑矩陣(black matrix)及環境光感測器(Ambient Light Sensor)雷射雕刻孔的方法製作。然而，在紅外線感應膜的製作上，通常需要形成一開口，使紅外線感測元件可以直接接觸玻璃蓋板的表面。當紅外線孔較接近金屬走線時，將使得感應膜不易產生開口，而必須採取較困難的製程方法。

除此之外，由於玻璃蓋板上所形成的紅外線孔必須與感應膜相對，因此在傳統製作紅外線孔的方法中，還需考量感應膜與玻璃蓋板的貼附公差。因此，目前亟需一種新穎的光感測結構，以解決傳統製作紅外線孔的方法所面臨的問題。

有鑑於現有技術所面臨的問題，本發明揭露一種新穎的光感測結構。由於本發明所提供的光感測結構無需在玻璃蓋板上形成紅外線孔，因此可解決玻璃蓋板與感應膜貼附時所產生的公差問題。

本發明之一態樣在於提供一種光感測結構。此光感測結構包含透明基板、圖案化濾光層、遮光層及光感測元件。圖案化濾光層設置於透明基板上，且圖案化濾光層具有複數個微孔以暴露一部分的透明基板。遮光層設置於透明基板上，且圍繞圖案化濾光層。光感測元件設置於圖案化濾光層及遮光層上方，且具有一光發射面朝向圖案化濾光層。

根據本發明之實施例，上述透明基板為剛性基板或可撓式基板。根據本發明之實施例，上述剛性基板的材料包含玻璃或硬塑膠。根據本發明之實施例，上述可撓性基板的材料係選自由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)及聚氨酯(PU)所組成之群組。

根據本發明之實施例，上述圖案化濾光層係由濾光油墨所組成。根據本發明之實施例，上述濾光油墨包含紅外線透射油墨。

根據本發明之實施例，上述遮光層的材料包含不透光樹脂。

根據本發明之實施例，上述光感測元件包含光發射部及光接收部。光發射部位於光發射面上，用以朝向圖 案化濾光層發射光線；且光接收部位於遮光層上方，用以接收光線。根據本發明之實施例，上述光感測元件為紅外線感測元件。

本發明之另一態樣在於提供一種光感測結構的製造方法。此製造方法包含：形成遮光層於透明基板上；移除部份遮光層，以形成開口暴露一部分的透明基板；填充濾光材料於開口內，以形成濾光層；以及圖案化濾光層，令使在濾光層中形成複數個微孔以暴露一部分的透明基板。

根據本發明之實施例，上述形成遮光層係形成不透光樹脂層。根據本發明之實施例，上述形成遮光層於透明基板上係利用旋轉塗佈法或噴塗法。

根據本發明之實施例，上述移除部份遮光層係利用微影製程或蝕刻製程。

根據本發明之實施例，上述填充濾光材料於開口內係填充濾光油墨於開口內。根據本發明之實施例，上述填充濾光油墨於開口內係填充紅外線透射油墨於開口內。根據本發明之實施例，上述填充濾光材料於開口內係利用旋轉塗佈法或噴塗法。

根據本發明之實施例，上述圖案化濾光層係利用雷射鑽孔法或雷射雕刻法，令使在濾光層中形成微孔以暴露一部分的透明基板。

100、200‧‧‧光感測結構

110、210‧‧‧透明基板

120、230‧‧‧圖案化濾光層

122、232‧‧‧微孔

130、220‧‧‧遮光層

140‧‧‧光感測元件

142‧‧‧光發射面

144‧‧‧光發射部

146‧‧‧光接收部

222‧‧‧開口

230‧‧‧濾光層

L‧‧‧光線

第1A圖係根據本發明之多種實施例所繪示的 光感測結構的立體圖；第1B圖係沿第1A圖的A-A’線段所繪製的剖面圖；以及第2A~2D圖係根據本發明之多種實施例所繪示的光感測結構的製造方法的各階段剖面圖。

接著以實施例並配合圖式以詳細說明本發明，在圖式或描述中，相似或相同的部分係使用相同之符號或編號。在圖式中，實施例之形狀或厚度可能擴大，以簡化或方便標示，而圖式中元件之部分將以文字描述之。可瞭解的是，未繪示或未描述之元件可為熟習該項技藝者所知之各種樣式。本實施方式為本發明之理想化實施例(及中間結構)以示意性的橫截面來說明，且本領域技術人員可預期本實施方式中製造方法、形狀及/或公差的合理改變。因此，不應將本發明之實施例理解為限制本發明所請之範圍。

第1A圖係根據本發明之多種實施例所繪示的光感測結構100的立體圖。在第1A圖中，光感測結構100包含透明基板110、圖案化濾光層120、遮光層130及光感測元件140。

圖案化濾光層120設置於透明基板110上，且圖案化濾光層120具有複數個微孔122以暴露一部分的透明基板110。根據本發明之實施例，透明基板110為剛性基板或可撓式基板。剛性基板的材料包含玻璃或硬塑膠，但不以此為限制。可撓性基板的材料係選自由聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚丙烯(PP)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)及聚氨酯(PU)所組成之群組。根據本發明之實施例，圖案化濾光層120係由濾光油墨所組成。濾光油墨例如可為紅外線透射油墨，但不以此為限制。

遮光層130設置於透明基板110上，且圍繞圖案化濾光層120。根據本發明之實施例，遮光層130的材料包含不透光樹脂，但不以此為限制。

光感測元件140設置於圖案化濾光層120及遮光層130上方，且具有一光發射面142朝向圖案化濾光層120。根據本發明之實施例，光感測元件140包含光發射部144及光接收部146。光發射部144位於光發射面142上，用以朝向圖案化濾光層120發射光線L；且光接收部146位於遮光層130上方，用以接收光線L。根據本發明之實施例，光感測元件140為紅外線感測元件，但不以此為限制。

第1B圖係沿第1A圖的A-A’線段所繪製的剖面圖。在第1B圖中，圖案化濾光層120及遮光層130均設置於透明基板110上。圖案化濾光層120具有微孔122以暴露一部分的透明基板110。當光線L照射圖案化濾光層120時，一部分的光線L會穿透圖案化濾光層120或經由圖案化濾光層120中的微孔122穿透透明基板110；而另一部分的光線L會被圖案化濾光層120反射，接著被光感測元件140的光接收部146所感測。

在本發明之實施例中，圖案化濾光層120中的微孔122的尺寸、形狀、緊密度及排列方式皆可依需要調 整。在本發明之實施例中，由於圖案化濾光層120中的微孔122的深度與圖案化濾光層120的厚度相同，因此可依需要調整圖案化濾光層120的厚度，以使微孔122的深度具有不同的變化。

當一物體(未繪示)接近透明基板110時，原本穿透透明基板110的光線L會反射回去，再穿透透明基板110及圖案化濾光層120，接著被光感測元件140的光接收部146所感測。因此，光感測元件140的光接收部146可以根據發射光線及接收光線的數值，感應或量測接近透明基板110的物體的距離。在本發明之一實施例中，光感測元件140可以是一近接感測元件。

第2A~2D圖係根據本發明之多種實施例所繪示的光感測結構200的製造方法的各階段剖面圖。

在第2A圖中，遮光層220形成於透明基板210上。根據本發明之實施例，形成遮光層220係形成不透光樹脂層。形成遮光層220於透明基板210上係利用旋轉塗佈法或噴塗法，但不以此為限制。

在第2B圖中，移除部份遮光層220，以形成開口222暴露一部分的透明基板210。根據本發明之實施例，移除部份遮光層220係利用微影製程或蝕刻製程，但不以此為限制。

在第2C圖中，填充濾光材料於開口222內，以形成濾光層230。根據本發明之實施例，填充濾光材料於開口222內係利用旋轉塗佈法或噴塗法。在本發明之一實施例 中，濾光材料為一種濾光油墨，特別是一種紅外線透射油墨。因此，在本發明之一實施例中，填充濾光材料於開口內係填充紅外線透射油墨於開口中。

在第2D圖中，圖案化濾光層230，令使在濾光層230中形成複數個微孔232以暴露一部分的透明基板210。在本發明之一實施例中，圖案化濾光層230係利用雷射鑽孔法或雷射雕刻法，移除一部份的濾光層230，使濾光層230中形成許多微孔232。在本發明之實施例中，圖案化濾光層230中的微孔232的尺寸、形狀、緊密度及排列方式皆可依需要調整。在本發明之實施例中，由於圖案化濾光層230中的微孔232的深度與圖案化濾光層230的厚度相同，因此可依需要調整圖案化濾光層230的厚度，以使微孔232的深度具有不同的變化。

藉由本發明所提供的光感測結構的製造方法，可解決傳統技術所面臨的問題。由於本發明所提供的光感測結構是在濾光層上利用雷射鑽孔法或雷射雕刻法，形成許多圖案化的微孔，如此便無需在玻璃蓋板上形成紅外線孔，且可解決傳統玻璃蓋板與感應膜貼附時所產生的公差問題。

詳言之，相較於傳統製造光感測結構的方法，本發明所提供的光感測結構中的透明基板可為整片的玻璃蓋板，無需額外形成紅外線孔，且直接在其上形成圖案化紅外線透射油墨層，因此本發明所提供的光感測結構並無傳統玻璃蓋板與感應膜貼附時所產生的公差問題。

雖然本發明之實施例已揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。

100‧‧‧光感測結構

110‧‧‧透明基板

120‧‧‧圖案化濾光層

122‧‧‧微孔

130‧‧‧遮光層

140‧‧‧光感測元件

142‧‧‧光發射面

144‧‧‧光發射部

146‧‧‧光接收部

L‧‧‧光線

Claims (15)

1. 一種光感測結構，包含：一透明基板；一圖案化濾光層，設置於該透明基板上，該圖案化濾光層具有複數個微孔以暴露一部分的該透明基板；一遮光層，設置於該透明基板上，且圍繞該圖案化濾光層；以及一光感測元件設置於該圖案化濾光層及該遮光層上方，且具有一光發射面朝向該圖案化濾光層。
2. 如請求項1所述之光感測結構，其中該透明基板為一剛性基板或一可撓式基板。
3. 如請求項2所述之光感測結構，其中該剛性基板的材料包含玻璃或硬塑膠。
4. 如請求項2所述之光感測結構，其中該可撓性基板的材料係選自由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚醯胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)及聚氨酯(PU)所組成之群組。
5. 如請求項1所述之光感測結構，其中該圖案化濾光層係由一濾光油墨所組成。
6. 如請求項1所述之光感測結構，其中該濾 光油墨包含一紅外線透射油墨。
7. 如請求項1所述之光感測結構，其中該遮光層的材料包含一不透光樹脂。
8. 如請求項1所述之光感測結構，其中該光感測元件包含：一光發射部，位於該光發射面上，用以朝向該圖案化濾光層發射一光線；以及一光接收部，位於該遮光層上方，用以接收該光線。
9. 如請求項1所述之光感測結構，其中該光感測元件為一紅外線感測元件。
10. 一種光感測結構的製造方法，包含：形成一遮光層於一透明基板上；移除部份該遮光層，以形成一開口暴露一部分的該透明基板；填充一濾光材料於該開口內，以形成一濾光層；以及圖案化該濾光層，令使在該濾光層中形成複數個微孔以暴露一部分的該透明基板。
11. 如請求項10所述之製造方法，其中形成該遮光層於該透明基板上係利用一旋轉塗佈法或一噴塗法。
12. 如請求項10所述之製造方法，其中移除部份該遮光層係利用一微影製程或一蝕刻製程。
13. 如請求項10所述之製造方法，其中填充該濾光材料於該開口內係填充一濾光油墨於該開口內。
14. 如請求項10所述之製造方法，其中填充該濾光材料於該開口內係利用一旋轉塗佈法或一噴塗法。
15. 如請求項10所述之製造方法，其中圖案化該濾光層係利用一雷射鑽孔法或一雷射雕刻法，令使在該濾光層中形成該些微孔以暴露一部分的該透明基板。