TW202238180A

TW202238180A - 感測裝置

Info

Publication number: TW202238180A
Application number: TW111109978A
Authority: TW
Inventors: 陳明煌; 廖小鳳; 姚怡安; 簡傳枝
Original assignee: 群創光電股份有限公司
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2022-10-01
Also published as: US20220299787A1; TWI812081B; CN115131837A

Abstract

一種感測裝置包括：第一基板；第二基板，與第一基板相對設置；光源，發射第一光線到物件；光凖直結構，設置在第一基板及第二基板之間，以及包括多個遮光層，其中多個遮光層包括一第一遮光層及一第二遮光層，以及第一遮光層包括至少一第一光線傳輸區域及第二遮光層包括至少一第二光線傳輸區域；以及感測結構，設置在第一基板及第二基板之間，以及透過至少第一光線傳輸區域及至少一第二光線傳輸區域，接收物件反射的第二光線；其中至少一第一光線傳輸區域的第一寬度不同於至少一第二光線傳輸區域的第二寬度。

Description

感測裝置

本揭露相關於一種用於可提高辨識準確度的感測裝置。

隨著電子產品的技術發展，指紋辨識的功能也被整合於各式電子產品中而被廣泛地使用。以智慧型手機等顯示裝置為例，使用者可無需記誦密碼而直接透過指紋辨識管理顯示裝置，且指紋的辨識過程快速且不易仿造，因此指紋辨識可提供良好的便利性或安全性。

一般而言，在現有結合指紋辨識功能的顯示裝置中，可例如透過光學感測裝置並搭配光凖直結構，可用來將物件反射的光轉換為凖直光，以提高物件辨識準確度。然而，如何透過光凖直結構減少外界雜散光干擾，提升指紋辨識效果仍為業界須持續解決的問題。

本揭露提供了一種感測裝置及製造方法，用來感測物件及製造用來感測物件的感測裝置，以解決上述問題。

本揭露揭露一種感測裝置，用來感測一物件，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一光源，發射一第一光線到該物件；一光準直結構，設置在該第一基板及該第二基板之間，以及包括多個遮光層，其中該多個遮光層包括一第一遮光層及一第二遮光層，以及該第一遮光層包括至少一第一光線傳輸區域及該第二遮光層包括至少一第二光線傳輸區域；以及一感測結構，設置在該第一基板及該第二基板之間，以及透過該至少一第一光線傳輸區域及該至少一第二光線傳輸區域，接收該物件反射的一第二光線；其中該至少一第一光線傳輸區域的一第一寬度不同於該至少一第二光線傳輸區域的一第二寬度。

本揭露另揭露一種製造方法，用於製造用來感測一物件的一感測裝置，包括以下步驟：提供一第一基板；提供一第二基板，以與該第一基板相對設置；提供一光源，以發射一第一光線到該物件；設置一光準直結構在該第一基板及該第二基板之間，以及包括多個遮光層，其中該多個遮光層包括一第一遮光層及一第二遮光層，以及該第一遮光層包括至少一第一光線傳輸區域及該第二遮光層包括至少一第二光線傳輸區域；以及設置一感測結構在該第一基板及該第二基板之間，以及透過該至少一第一光線傳輸區域及該至少一第二光線傳輸區域，接收該物件反射的一第二光線；其中該至少一第一光線傳輸區域的一第一寬度不同於該至少一第二光線傳輸區域的一第二寬度。

透過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及為了圖式的簡潔，本揭露中的多張圖式只繪出電子裝置的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。

本揭露通篇說明書與所附的請求項中會使用某些詞彙來指稱特定元件。本領域技術人員應理解，電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。

在下文說明書與請求項書，“包括”等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為“包括但不限定為…”之意。

本文中所提到的方向用語，例如：“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本揭露。在附圖中，各圖式繪示的是特定實施例中所使用的方法、結構及/或材料的通常性特徵。然而，這些圖式不應被解釋為界定或限制由這些實施例所涵蓋的範圍或性質。舉例來說，為了清楚起見，各膜層、區域及/或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。

應瞭解到，當元件或膜層被稱為在另一個元件或膜層“上”，它可以直接在此另一元件或膜層上，或者兩者之間存在有插入的元件或膜層（非直接情況）。相反地，當元件被稱為“直接”在另一個元件或膜層“上”，兩者之間不存在有插入的元件或膜層。電連接可以是直接電性連接或透過其它元件間接電連接。關於接合、連接的用語亦可包含兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定的情況。

術語“等於”通常代表落在給定數值或範圍的20%範圍內，或代表落在給定數值或範圍的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%範圍內。

雖然術語第一、第二、第三…可用以描述多種組成元件，但組成元件並不以此術語為限。此術語僅用於區別說明書內單一組成元件與其他組成元件。請求項中可不使用相同術語，而依照請求項中元件宣告的順序以第一、第二、第三…取代。因此，在下文說明書中，第一組成元件在請求項中可能為第二組成元件。

應理解的是，根據本揭露實施例，可使用光學顯微鏡（optical microscopy，OM）、掃描式電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）、薄膜厚度輪廓測量儀（α-step）、橢圓測厚儀、或其它合適的方式量測各元件的寬度、厚度、高度或面積、或元件之間的距離或間距。詳細而言，根據一些實施例，可使用掃描式電子顯微鏡取得包含欲量測的元件的剖面結構影像，並量測各元件的寬度、厚度、高度或面積、或元件之間的距離或間距。

須知悉的是，以下所舉實施例可以在不脫離本揭露的精神下，可將數個不同實施例中的技術特徵進行替換、重組、混合以完成其他實施例。

一般來說，提高物件辨識準確率的方式可包括幾何光學、繞射光學及一維光子晶體等。幾何光學的方式可利用光的直線前進與反射特性，例如可設置光凖直結構來調整光的行進方向。繞射光學的方式可利用繞射透鏡結構相較於折射透鏡較薄、厚度相似於波長，以及易於製造等特性來形成使光凖直的光凖直結構。一維光子晶體的方式可利用一維光子晶體原理，透過多層具有不同折射率的薄膜結構（例如介電雙層多層（dielectric bi-layer multiplayer））週期性地排列來形成使光凖直的光凖直結構，其中薄膜結構可設置在保護層（cover glass，CG）、一彩色濾光片（color filter，CF）基板、或一薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）基板上。

本揭露以幾何光學的方式搭配廣泛被使用於製造電子產品的半導體制程，來形成使光線凖直的一光凖直結構進行後續說明。舉例來說，一般欲透過幾何光學方式使光線凖直的一光凖直結構通常具有高深寬比（例如4:1），于顯示裝置制程中較難實現，然而透過設計光線傳輸區域的寬度（例如直徑）、遮光層的數量以及遮光層的排列方式來形成使光線凖直的一光凖直結構，其可縮小收光視角以減少光凖直結構的深度，可進一步被應用於例如具有感測功能的顯示裝置上，以提升辨識效果，例如更進一步地，提升指紋辨識效果。

第1圖～第6圖為本揭露實施例中一種感測裝置1000的示意圖，其中感測裝置1000可用來感測一物件10。感測裝置1000包括一第一基板20、一第二基板30、一光源40、一光凖直結構50及一感測結構60。第二基板30與第一基板20相對設置。光源40發射一第一光線26到物件10。光凖直結構50設置在第一基板20及第二基板30之間，包括多個遮光層。多個遮光層包括一第一遮光層70及一第二遮光層80。第一遮光層70包括一第一光線傳輸區域73，以及第二遮光層80包括一第二光線傳輸區域83。感測結構60設置在第一基板20及第二基板30之間。透過第一光線傳輸區域73及第二光線傳輸區域83，感測結構60接收（例如收集或感測）物件10反射的一第二光線28。第一光線傳輸區域73的一第一寬度WD1可不同於第二光線傳輸區域83的一第二寬度WD2。

在一些實施例中，第二遮光層80設置在感測結構60及第一遮光層70之間。第一遮光層70及第二遮光層80可包括多個遮光區域，其可為透光率較低的材料，例如金屬（例如銅（Copper）、鎳（Nickel）、鋁（Aluminum）或鈦（Titanium））、非金屬（例如黑色矩陣（black matrix，BM）或金屬氧化物（例如氧化鋁（Alumina））、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。第一遮光層70及第二遮光層80可用來降低雜散光（stray light）（例如太陽光等非來自光源40的光）干擾或者阻擋光線透過以達到遮光效果，但不以此為限。

如第1圖所示，X軸、Y軸及Z軸互相垂直，其中Z軸為第一基板20的法線方向。遮光層的光線傳輸區域設置在相鄰兩遮光區域之間，且光線傳輸區域與遮光區域沿X軸設置，但不以此為限。舉例來說，第一遮光層70包括第一遮光區域72及第二遮光區域74，第二遮光層80包括第三遮光區域82及第四遮光區域84。第一遮光區域72及第二遮光區域74之間所形成的第一光線傳輸區域73與第三遮光區域82及第四遮光區域84之間所形成的第二光線傳輸區域83相對設置，且第一光線傳輸區域73的第一寬度WD1大於第二光線傳輸區域83的第二寬度WD2。也就是說，透過增加第一寬度WD1（即增加物件10反射的第二光線28的進光區域）來形成使光線凖直的光凖直結構50，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度。在一些實施例中，第一寬度WD1可為6微米（micrometer，㎛），第二寬度WD2可為4㎛，但不以此為限。本揭露所指的寬度為沿著X軸，從元件或區域的一側的底部到元件或區域的另一側的底部的距離。舉例來說，第一寬度WD1為沿著X軸，從第一遮光區域72靠近第二遮光區域74的一側的底部到第二遮光區域74靠近第一遮光區域72的一側的底部的距離。

如第2圖所示，第一遮光層70包括第一遮光區域72及第二遮光區域74，第二遮光層80包括第三遮光區域82及第二遮光區域84。第一遮光區域72及第二遮光區域74之間所形成的第一光線傳輸區域73的第一寬度WD1小於第一遮光區域82及第二遮光區域84之間所形成的第二光線傳輸區域83的第二寬度WD2。也就是說，透過增加第二寬度WD2（即增加感測結構60的一收光區域62的（例如有效的）收光寬度及面積）來形成使光線凖直的光凖直結構50，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度。在一些實施例中，第一寬度WD1可為4㎛，第二寬度WD2可為6㎛，但不以此為限。

在一些實施例中，光凖直結構50可包括一第一絕緣層90，其設置在第一遮光層70及第二遮光層80之間。第一絕緣層90可包括透光率較高及／或可用來形成厚膜層的材料，例如平坦層（over coat，OC）、彩色光阻（color resist）、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。第一絕緣層90的一第一厚度TK1小於或等於第一遮光層70的一第二厚度TK2及第二遮光層80的一第三厚度TK3中一者的厚度。在一些實施例中，第二厚度TK2可為3㎛，第三厚度TK3可為3㎛，第一厚度TK1可為2㎛，但不以此為限。本揭露所指的厚度為沿著Z軸，元件或層從底部到頂部的距離。舉例來說，第一厚度TK1為沿著Z軸，從第一絕緣層90靠近第二遮光層80的一側到第一絕緣層90靠近第一遮光層70的一側的距離。

在一些實施例中，感測裝置1000可另包括一第三遮光層100，其設置在感測結構60及第二遮光層80之間。第三遮光層100可包括多個遮光區域，其可為透光率較低的材料，例如金屬（例如銅、鎳、鋁或鈦）、非金屬（例如黑色矩陣或金屬氧化物（例如氧化鋁））、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。第三遮光層100可用來降低雜散光干擾或者阻擋光線透過以達到遮光效果，但不以此為限。第三遮光層100的材料與第一遮光層70的材料可為相同或不同。第三遮光層100的材料與第二遮光層80的材料可為相同或不同。如第3圖所示，第三遮光層100包括第五遮光區域102及第六遮光區域104。第五遮光區域102及第六遮光區域104之間所形成的第三光線傳輸區域103與第一光線傳輸區域73及第二光線傳輸區域83相對設置，且第三光線傳輸區域103的一第三寬度WD3可不同於第一寬度WD1。第三寬度WD3可不同於第二寬度WD2。在一些實施例中，第一寬度WD1大於第二寬度WD2，以及第二寬度WD2大於第三寬度WD3。在一些實施例中，第一寬度WD1小於第二寬度WD2，以及第二寬度WD2小於第三寬度WD3。也就是說，透過多個遮光層的堆疊來形成使光線凖直的光凖直結構50，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度。

在一些實施例中，光凖直結構50可另包括一第二絕緣層110，其設置在第二遮光層80及第三遮光層100之間。第二絕緣層110可包括透光率較高及／或可用來形成厚膜層的材料，例如平坦層、彩色光阻、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。第二絕緣層110的材料與第一絕緣層90的材料可為相同或不同。第二絕緣層110的一第四厚度TK4可小於或等於第三厚度TK3及第三遮光層100的一第五厚度TK5中一者的厚度。在一些實施例中，光凖直結構50可另包括一第三絕緣層120，其設置在第三遮光層100及感測結構60之間。第三絕緣層120可包括透光率較高及／或可用來形成厚膜層的材料，例如平坦層、彩色光阻、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。第三絕緣層120的材料與第一絕緣層90的材料可為相同或不同。第三絕緣層120的材料與第二絕緣層110的材料可為相同或不同。第三絕緣層120的一第六厚度TK6可小於或等於第五厚度TK5。

在一些實施例中，第一寬度WD1可為6㎛，第二寬度WD2可為4㎛，感測結構60的收光區域62的收光寬度可為2㎛，但不以此為限。第二基板30的一第七厚度TK7可為800㎛，但不以此為限。感測結構60的解析度可為400每英吋像素（pixels per inch，ppi），但不以此為限。第二厚度TK2可為3㎛，第一厚度TK1可為2㎛，第三厚度TK3可為3㎛，第四厚度TK4可為2㎛，第五厚度TK5可為3㎛，以及第六厚度TK6可為1㎛，但不以此為限。在一些實施例中，光凖直結構50可另包括一液晶層（cell gap）130，液晶層130的一第八厚度TK8可為3㎛，但不以此為限。在上述遮光層及其排列方式的情況下，光凖直結構50的深度（即第一厚度TK1～第六厚度TK6及第八厚度TK8的總和）為17㎛，光凖直結構50的深度與第一寬度WD1的比為17:6（比值小於4），使光凖直結構具有高深寬比。也就是說，透過現有顯示裝置制程，並搭配上述設置，可以於具有感測功能的顯示裝置上實現光凖直結構具有高深寬比的設計，進一步提升指紋辨識效果。

在一些實施例中，第一遮光層70可另包括第七遮光區域76，其與第二遮光區域74之間形成一第四光線傳輸區域75。第二遮光層80可另包括第八遮光區域86，其與第四遮光區域84之間形成一第五光線傳輸區域85。第三遮光層100可另包括第九遮光區域106，其與第六遮光區域104之間形成一第六光線傳輸區域105，其中，第四光線傳輸區域75、第五光線傳輸區域85或第六光線傳輸區域105彼此相對設置，且第六光線傳輸區域105的一第六寬度WD6可不同於第四光線傳輸區域75的一第四寬度WD4。第六寬度WD6可不同於第五光線傳輸區域85的一第五寬度WD5。在一些實施例中，第四寬度WD4大於第五寬度WD5，以及第五寬度WD5大於第六寬度WD6。在一些實施例中，第四寬度WD4小於第五寬度WD5，以及第五寬度WD5小於第六寬度WD6。也就是說，透過多個遮光層的堆疊來形成使光線凖直的光凖直結構50，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度。如第4圖所示，光源40發射第一光線26到物件10。當放置物件10在第二基板30上時，透過第一光線傳輸區域73、第二光線傳輸區域83及第三光線傳輸區域103所形成的第一孔洞，感測結構60接收物件10反射的第二光線28。透過第四光線傳輸區域75、第五光線傳輸區域85及第六光線傳輸區域105所形成的第二孔洞，感測結構60接收物件10反射的第二光線28。也就是說，透過增加收光的孔洞（即增加感測結構60的收光區域62的收光寬度及面積）來形成使光線凖直的光凖直結構50，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度，提升光凖直效果。

在一些實施例中，在沒有抗雜散光線結構的情況下，雜散光線被至少一個遮光層反射到感測結構60，易使感測結構60飽和，而使感測結構60難以透過光傳輸區域接收物件10反射的第二光線28。在一些實施例中，第一絕緣層90及／或第二絕緣層110可鑿開圖案化（例如挖）至少一孔洞，以及以不透光材料（例如黑色矩陣）填入以形成抗雜散光結構，以阻絕雜散光線。如第5圖所示，將第一絕緣層90鑿開圖案化一孔洞以及以不透光材料填入以形成一第一抗雜散光結構92、將第二絕緣層110圖案化鑿開一孔洞以及以不透光材料填入以形成一第二抗雜散光結構112、將第一絕緣層90圖案化鑿開一孔洞以及以不透光材料填入以形成一第三抗雜散光結構96，以及將第二絕緣層110圖案化鑿開一孔洞以及以不透光材料陣填入以形成一第四抗雜散光結構116。光源40發射第一光線26到物件10，以及一雜散光線29被發射到物件10。當放置物件10在第二基板30上時，在有第一抗雜散光結構92及第二抗雜散光結構112的情況下，一雜散光線29被阻絕以致於難以透過至少一個遮光層被反射到感測結構60。如此一來，感測結構60可在未（或降低）被雜散光線29干擾的情況下，接收物件10反射的第二光線28。

在一些實施例中，第5圖中的第一遮光區域72、第一抗雜散光結構92、第三遮光區域82、第二抗雜散光結構112以及第五遮光區域102可形成一抗雜散光結構150。在一些實施例中，第5圖中的抗雜散光結構150可被實施為第6圖的抗雜散光結構170。在一些實施例中，第七遮光區域76、第三抗雜散光結構96、第八遮光區域86、第四抗雜散光結構116以及第九遮光區域106可形成一抗雜散光結構160。在一些實施例中，第5圖中的抗雜散光結構160可被實施為第6圖的抗雜散光結構172。

在一些實施例中，光凖直結構50可另包括一第四遮光層140，其設置在感測結構60及液晶層130之間。第四遮光層140可包括多個遮光區域，其可為透光率較低的材料，例如金屬（例如銅、鎳、鋁或鈦）、非金屬（例如黑色矩陣或金屬氧化物（例如氧化鋁））、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。第四遮光層140可用來降低雜散光干擾或者阻擋光線透過以達到遮光效果，但不以此為限。第四遮光層140的材料與第一遮光層70的材料可為相同或不同。第四遮光層140的材料與第二遮光層80的材料可為相同或不同。第四遮光層140的材料與第三遮光層100的材料可為相同或不同。在一些實施例中，第四遮光層140包括一第十遮光區域142及一第十一遮光區域144，第十遮光區域142及第十一遮光區域144之間形成第七光線傳輸區域143。在一些實施例中，第四遮光層140的厚度相同於或小於第一厚度TK1～第八厚度TK8中的任一厚度。舉例來說，第四遮光層140的厚度可為1㎛，但不以此為限。

如第1圖所示，第七光線傳輸區域143與第一光線傳輸區域73及第二光線傳輸區域83相對設置，且第七光線傳輸區域143的一第七寬度WD7可小於第一寬度WD1，以及可相同於或小於第二寬度WD2，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度，提升光凖直效果。如第2圖所示，第七光線傳輸區域143與第一光線傳輸區域73及第二光線傳輸區域83相對設置，且第七寬度WD7可大於第一寬度WD1，以及可相同於或大於第二寬度WD2，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度，提升光凖直效果。如第3圖所示，第七光線傳輸區域143與第一光線傳輸區域73、第二光線傳輸區域83及第三光線傳輸區域103相對設置，且第七寬度WD7可小於第一寬度WD1及第二寬度WD2，以及可相同於或小於第三寬度WD3，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度，提升光凖直效果。在一些實施例中，第七寬度WD7可相同於收光區域62的收光寬度。

如第5圖所示，第七光線傳輸區域143與第一光線傳輸區域73、第二光線傳輸區域83、第三光線傳輸區域103、第四光線傳輸區域75、第五光線傳輸區域85及第六光線傳輸區域105相對設置。沿著X軸，第一抗雜散光結構92靠近第三抗雜散光結構96的一側的底部到第三抗雜散光結構96靠近第一抗雜散光結構92的一側的底部的距離為第八寬度WD8。沿著X軸，第二抗雜散光結構112靠近第四抗雜散光結構116的一側的底部到第四抗雜散光結構116靠近第二抗雜散光結構112的一側的底部的距離為第九寬度WD9。第七寬度WD7可小於第八寬度WD8，以及可相同於或小於第九寬度WD9，其可縮小收光視角以減少光凖直結構50的深度，提升光凖直效果。

在第1圖～第5圖中，第一光線26的繪示為部分第一光線26的路徑，透過光源40發射到物件10的光線均可屬於本揭露實施例的第一光線26。第二光線28的繪示為部分第二光線28的路徑，透過第一光線傳輸區域73、第二光線傳輸區域83及／或第三光線傳輸區域103及第七光線傳輸區域143以及感測結構60接收物件10反射的光線均可屬於本揭露實施例的第二光線28。在第4圖～第5圖中，第二光線28的繪示為部分第二光線28的路徑，透過第四光線傳輸區域75、第五光線傳輸區域85及第六光線傳輸區域105及第七光線傳輸區域143以及感測結構60接收物件10反射的光線均可屬於本揭露實施例的第二光線28。在第5圖中，雜散光線29的繪示為部分雜散光線29的路徑，透過第二基板30的雜散光線均可屬於本揭露實施例的雜散光線29。

在一些實施例中，感測裝置1000可為具有感測結構60的電子裝置或顯示裝置，但不以此為限。電子裝置可為可彎折或可撓式電子裝置。電子裝置可例如包括液晶發光二極體；發光二極體可例如包括有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED）、次毫米發光二極體（mini LED）、微發光二極體（micro LED）或量子點發光二極體（quantum dot, QD，可例如為QLED、QDLED），螢光（fluorescence）、磷光（phosphor）或其他適合之材且其材料可任意排列組合，但不以此為限。

在一些實施例中，物件10可為手指。當放置手指在第二基板30上時，光源40發射到手指的第一光線26被手指以第二光線28反射到感測結構60。在手指的指紋的波峰與波谷均反射光線的情況下，感測結構60接收到的第二光線28包括明暗對比條紋以形成指紋圖像，其可被用來進行指紋辨識。在一些實施例中，物件10可為雷射筆或筆。

在一些實施例中，第一基板20可為一陣列基板（array substrate）。在一些實施例中，第一基板20可包括一偏光板（polarizer）、一薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）基板、一儲存電容（capacitor）、一薄膜電晶體、一驅動積體電路（integrated circuit，IC）、一氧化銦錫（indium-tin oxide，ITO）圖元電極，或其組合，在一些實施例中，第一基板20可為一彩色濾光陣列基板（color filter array substrate，COA），但不以此為限。

在一些實施例中，第二基板30可包括一保護層、一光學膠（optically clear adhesive，OCA）、一偏光板、一彩色濾光片（color filter substrate，CF）基板、一彩色濾光片、一氧化銦錫共同電極，或其組合，在一些實施例中，第二基板30可不包括彩色濾光片，但不以此為限。其中，本案所指基板材料包括硬性基板、軟性基板或前述的組合。舉例來說，第一基板20或第二基板30可包括玻璃、石英、藍寶石（sapphire）、丙烯酸系樹脂（acrylic resin）、聚碳酸酯（polycarbonate，PC）、聚醯亞胺（polyimide，PI）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）、其它合適的透明材料、或前述的組合，但不以此為限。

在一些實施例中，光源40可包括一直下式背光模組（Backlight Unit，BLU）、一側入式背光模組、或一自發光背光模組，但不以此為限。

在一些實施例中，感測結構60可包括收光區域62及一平坦區域64。在一些實施例中，收光區域62可包括一光學式感測器或其他適合的感測器。在一些實施例中，收光區域62可包括一光電二極體（photodiode）或在p型半導體和n型半導體之間具有未摻雜的本征半導體（intrinsic semiconductor）區域的一PIN型二極體（PIN diode）或一NIP型二極體（NIP diode）。在一些實施例中，收光區域62可接收第二光線28，以及可將接收的第二光線28轉換為電流訊號。在一些實施例中，收光區域62可用於指紋辨識。在一些實施例中，平坦區域64的材料可包括有機材料、無機材料、其它合適的材料或前述的組合，但不限於此。例如，無機材料可包括氮化矽（Silicon nitride）、氧化矽（Silica）、氮氧化矽（Silicon oxynitride）、氧化鋁、其它合適的材料或前述的組合，但不限於此。例如，有機材料可包括環氧樹脂（epoxy resins）、矽氧樹脂、亞克力樹脂（acrylic resins）（例如聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmetacrylate，PMMA）、聚亞醯胺（polyimide）、全氟烷氧基烷烴（perfluoroalkoxy alkane，PFA）、其它合適的材料或前述的組合，但不限於此。在一些實施例中，平坦區域64可包括透光率較高及／或可用來形成厚膜層的材料，例如平坦層、彩色光阻、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。

須知悉的是，上述各實施例中的術語“第1圖～第6圖”表示該範圍包括第1圖、第6圖、以及在這兩者之間的其他圖。上述各實施例中的術語“第1圖～第5圖”表示該範圍包括第1圖、第5圖、以及在這兩者之間的其他圖。上述各實施例中的術語“第一厚度TK1～第六厚度TK6”表示該範圍包括第一厚度TK1、第六厚度TK6、以及在這兩者之間的其他厚度。上述各實施例中的術語“第一厚度TK1～第六厚度TK8”表示該範圍包括第一厚度TK1、第八厚度TK8、以及在這兩者之間的其他厚度。

須知悉的是，上述各實施例間特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用。

綜上所述，在本揭露的感測裝置中，透過設計光線傳輸區域的寬度、遮光層的數量以及遮光層的排列方式來形成使光線凖直的光凖直結構，其可縮小收光視角以減少光凖直結構的深度，以提高物件辨識準確率。如此一來，既有的顯示裝置制程難以實現具有高深寬比的光凖直結構的問題可被解決。以上所述僅為本揭露之實施例，凡依本揭露申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本揭露之涵蓋範圍。

10:物件 20:第一基板 26:第一光線 28:第二光線 29:雜散光線 30:第二基板 40:光源 50:光準直結構 60:感測結構 62:收光區域 64:平坦區域 70:第一遮光層 72:第一遮光區域 73:第一光線傳輸區域 74:第二遮光區域 75:第四光線傳輸區域 76:第七遮光區域 80:第二遮光層 82:第三遮光區域 83:第二光線傳輸區域 84:第四遮光區域 85:第五光線傳輸區域 86:第八遮光區域 90:第一絕緣層 92:第一抗雜散光結構 96:第三抗雜散光結構 100:第三遮光層 102:第五遮光區域 103:第三光線傳輸區域 104:第六遮光區域 105:第六光線傳輸區域 106:第九遮光區域 110:第二絕緣層 112:第二抗雜散光結構 116:第四抗雜散光結構 120:第三絕緣層 130:液晶層 140:第四遮光層 142:第十遮光區域 143:第七光線傳輸區域 144:第十一遮光區域 150、160、170、172:抗雜散光結構 1000:感測裝置 WD1:第一寬度 WD2:第二寬度 WD3:第三寬度 WD4:第四寬度 WD5:第五寬度 WD6:第六寬度 WD7:第七寬度 WD8:第八寬度 WD9:第九寬度 TK1:第一厚度 TK2:第二厚度 TK3:第三厚度 TK4:第四厚度 TK5:第五厚度 TK6:第六厚度 TK7:第七厚度 TK8:第八厚度

第1圖為本揭露實施例中一種感測裝置的示意圖。第2圖為本揭露實施例中一種感測裝置的示意圖。第3圖為本揭露實施例中一種感測裝置的示意圖。第4圖為本揭露實施例中一種感測裝置的示意圖。第5圖為本揭露實施例中一種感測裝置的示意圖。第6圖為本揭露實施例中一種抗雜散光結構的示意圖。

10:物件

20:第一基板

26:第一光線

28:第二光線

30:第二基板

40:光源

50:光準直結構

60:感測結構

62:收光區域

64:平坦區域

70:第一遮光層

72:第一遮光區域

73:第一光線傳輸區域

74:第二遮光區域

80:第二遮光層

82:第三遮光區域

83:第二光線傳輸區域

84:第四遮光區域

90:第一絕緣層

110:第二絕緣層

130:液晶層

140:第四遮光層

142:第十遮光區域

143:第七光線傳輸區域

144:第十一遮光區域

1000:感測裝置

WD1:第一寬度

WD2:第二寬度

WD7:第七寬度

TK1:第一厚度

TK2:第二厚度

TK3:第三厚度

Claims

一種感測裝置，用來感測一物件，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一光源，發射一第一光線到該物件；一光準直結構，設置在該第一基板及該第二基板之間，以及包括多個遮光層，其中該多個遮光層包括一第一遮光層及一第二遮光層，以及該第一遮光層包括至少一第一光線傳輸區域及該第二遮光層包括至少一第二光線傳輸區域；以及一感測結構，設置在該第一基板及該第二基板之間，以及透過該至少一第一光線傳輸區域及該至少一第二光線傳輸區域，接收該物件反射的一第二光線；其中該至少一第一光線傳輸區域的一第一寬度不同於該至少一第二光線傳輸區域的一第二寬度。
如請求項1的感測裝置，其中該第二遮光層設置在該感測結構及該第一遮光層之間，以及該第一寬度大於該第二寬度。
如請求項1的感測裝置，其中該第二遮光層設置在該感測結構及該第一遮光層之間，以及該第一寬度小於該第二寬度。
如請求項1的感測裝置，其中該光準直結構還包括一絕緣層，以及該絕緣層設置在該第一遮光層及該第二遮光層之間。
如請求項4的感測裝置，其中該絕緣層的一第一厚度小於或等於該第一遮光層及該第二遮光層中一者的一第二厚度。
一種製造方法，用於製造用來感測一物件的一感測裝置，包括以下步驟：提供一第一基板；提供一第二基板，以與該第一基板相對設置；提供一光源，以發射一第一光線到該物件；設置一光準直結構在該第一基板及該第二基板之間，以及包括多個遮光層，其中該多個遮光層包括一第一遮光層及一第二遮光層，以及該第一遮光層包括至少一第一光線傳輸區域及該第二遮光層包括至少一第二光線傳輸區域；以及設置一感測結構在該第一基板及該第二基板之間，以及透過該至少一第一光線傳輸區域及該至少一第二光線傳輸區域，接收該物件反射的一第二光線；其中該至少一第一光線傳輸區域的一第一寬度不同於該至少一第二光線傳輸區域的一第二寬度。
如請求項6的製造方法，其中該第二遮光層設置在該感測結構及該第一遮光層之間，以及該第一寬度大於該第二寬度。
如請求項6的製造方法，其中該第二遮光層設置在該感測結構及該第一遮光層之間，以及該第一寬度小於該第二寬度。
如請求項6的製造方法，其中該光準直結構還包括一絕緣層，以及該絕緣層設置在該第一遮光層及該第二遮光層之間。
如請求項9的製造方法，其中該絕緣層的一第一厚度小於或等於該第一遮光層及該第二遮光層中一者的一第二厚度。