TWI664744B - 取像裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種取像裝置，其包括基板、光源、感測器、遮光元件、第一反射元件以及透光膠體固化層。光源、感測器、遮光元件、第一反射元件以及透光膠體固化層配置在基板上。感測器位於光源旁。遮光元件位於光源與感測器之間。第一反射元件位於遮光元件與感測器之間。透光膠體固化層覆蓋光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件。另提供一種取像裝置的製造方法。

Description

取像裝置及其製造方法

本發明是有關於一種光電裝置及其製造方法，且特別是有關於一種取像裝置及其製造方法。

生物特徵辨識的種類包括臉部、聲音、虹膜、視網膜、靜脈、掌紋以及指紋辨識等。依照感測方式的不同，生物特徵辨識裝置可分為光學式、電容式、超音波式及熱感應式。一般而言，光學式生物特徵辨識裝置包括光源、導光元件以及感測器。光源所發出的光束照射按壓於導光元件上的待辨識物，感測器接收被待辨識物反射的光束，以進行生物特徵的辨識。

以指紋辨識為例，當手指按壓於導光元件上時，指紋的凸部會接觸導光元件，而指紋的凹部不會接觸導光元件。因此，指紋的凸部會破壞光束在導光元件內的全反射，而使感測器取得對應凸部的暗紋。同時，指紋的凹部不會破壞光束在導光元件內的全反射，而使感測器取得對應凹部的亮紋。藉此，對應指紋的凸部與凹部的光束會在感測器的光接收面上形成亮暗相間的條紋 圖案。利用演算法計算對應指紋影像的資訊，便可進行使用者身份的辨識。

由於光學式生物特徵辨識裝置中的光源配置在感測器旁，因此光源所發出的大角度光束有可能直接照射到感測器而造成干擾。若為了降低干擾而在光源與感測器之間配置遮光元件，則有可能影響光束的傳遞，造成手指無法被光束均勻地照射，而對取像裝置的取像品質造成負面影響。

本發明提供一種取像裝置，其具有良好的取像品質。

本發明提供一種取像裝置的製造方法，其成本低。

本發明的一種取像裝置，其包括基板、光源、感測器、遮光元件、第一反射元件以及透光膠體固化層。光源、感測器、遮光元件、第一反射元件以及透光膠體固化層配置在基板上。感測器位於光源旁。遮光元件位於光源與感測器之間。第一反射元件位於遮光元件與感測器之間。透光膠體固化層覆蓋光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件，其中遮光元件的高度大於或等於光源的高度且小於透光膠體固化層的高度。

在本發明的一實施例中，透光膠體固化層的厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。

在本發明的一實施例中，取像裝置更包括透光蓋體。透光蓋體配置在透光膠體固化層上且覆蓋光源、感測器、遮光元件 以及第一反射元件。透光膠體固化層以及透光蓋體的總厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。

在本發明的一實施例中，基板、第一反射元件以及透光膠體固化層的其中至少一者的表面上形成有多個微結構。

在本發明的一實施例中，感測器內整合有脈寬調變電路。

在本發明的一實施例中，第一反射元件包括間隔排列的多個反光元件。

在本發明的一實施例中，取像裝置更包括多條連接線以及牆體結構。多條連接線分別連接於基板與感測器之間以及基板與光源之間。牆體結構配置在基板上，其中牆體結構與基板形成容納光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件的容置空間。

在本發明的一實施例中，取像裝置更包括透光蓋體。透光蓋體配置在透光膠體固化層上並覆蓋光源、感測器、遮光元件、第一反射元件、連接線以及牆體結構。透光蓋體具有灌膠孔以及抽真空孔。

在本發明的一實施例中，取像裝置更包括配置在感測器上且位於透光膠體固化層與感測器之間的光學準直器、光柵或光纖陣列。

本發明的一種取像裝置的製造方法，包括以下步驟。於基板上配置光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件，其中感測器位於光源旁，遮光元件位於光源與感測器之間，且第一反射元件位於遮光元件與感測器之間。在基板上形成透光膠體固化 層，其中透光膠體固化層覆蓋光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件。

在本發明的一實施例中，取像裝置的製造方法更包括以下步驟。在基板、第一反射元件以及透光膠體固化層的其中至少一者的表面上形成多個微結構。

在本發明的一實施例中，形成透光膠體固化層包括以下步驟。在基板上形成透光膠體。固化透光膠體。薄化固化後的透光膠體，以形成透光膠體固化層，其中透光膠體固化層的厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。

在本發明的一實施例中，取像裝置的製造方法更包括於透光膠體固化層上配置透光蓋體。透光蓋體覆蓋光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件，其中透光膠體固化層以及透光蓋體的總厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。

在本發明的一實施例中，取像裝置的製造方法更包括以下步驟。在形成透光膠體固化層之前，在基板上形成牆體結構，其中牆體結構與基板形成容納光源、感測器、遮光元件以及第一反射元件的容置空間。在形成透光膠體固化層之前，在基板上形成多條連接線，其中所述多條連接線分別連接於基板與感測器之間以及基板與光源之間。在形成透光膠體固化層之前且在形成所述多條連接線之後，以透光蓋體覆蓋光源、感測器、遮光元件、第一反射元件、牆體結構以及所述多條連接線，且透光蓋體包覆牆體結構的側壁面，其中透光蓋體具有灌膠孔以及抽真空孔。在 基板上形成透光膠體固化層包括以下步驟。通過灌膠孔將透光膠體灌入容置空間。通過抽真空孔將容置空間中的氣體抽出。

在本發明的一實施例中，灌膠孔以及抽真空孔位於透光蓋體包覆牆體結構的側壁面的部分，且牆體結構包括連接灌膠孔的第一通孔以及連接抽真空孔的第二通孔。在基板上形成透光膠體固化層包括以下步驟。通過灌膠孔以及第一通孔將透光膠體灌入容置空間。通過抽真空孔以及第二通孔將容置空間中的氣體抽出。

在本發明的一實施例中，取像裝置的製造方法更包括以下步驟。在形成透光膠體固化層之前，在感測器上配置光學準直器、光柵或光纖陣列。

基於上述，在本發明一實施例的取像裝置中，由於遮光元件配置在光源與感測器之間，因此可避免來自光源的光束直接照射到感測器。此外，由於第一反射元件以及透光膠體固化層的頂面有助於讓光束在透光膠體固化層中進行多次反射，因此可使傳遞於取像裝置中的光束更均勻，進而讓待測物能夠均勻受光。是以，本發明一實施例的取像裝置可具有良好的取像品質。另外，在本發明一實施例的取像裝置的製造方法中，由於光源、遮光元件、第一反射元件以及感測器佔據一定的空間，因此可減少透光膠體所需的用量，從而降低製造的成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100A、100B、100C、100D、100E、200、200A、300、300A‧‧‧取像裝置

110‧‧‧基板

112‧‧‧牆體結構

120‧‧‧光源

130‧‧‧感測器

140‧‧‧遮光元件

150‧‧‧第一反射元件

152、172‧‧‧反光元件

160‧‧‧透光膠體固化層

170‧‧‧第二反射元件

182、184‧‧‧連接線

190‧‧‧光學準直器

210‧‧‧透光基座

AS‧‧‧容置空間

B、BB、BL‧‧‧光束

MS‧‧‧微結構

O‧‧‧待測物

S‧‧‧封閉空間

S112T、S120T、S140T、S160T、S170T、S210T‧‧‧頂面

S112S‧‧‧側壁面

T1‧‧‧第一通孔

T2‧‧‧第二通孔

T160‧‧‧厚度

TC‧‧‧透光蓋體

TC1‧‧‧灌膠孔

TC2‧‧‧抽真空孔

TT‧‧‧總厚度

U‧‧‧取像單元

圖1是依照本發明的第一實施例的取像裝置的一種實施態樣的剖面示意圖。

圖2是圖1中光源發光時間與感測器取像時間的示意圖。

圖3至圖7分別是第一實施例的取像裝置的其他種實施態樣的剖面示意圖。

圖8是依照本發明的第二實施例的取像裝置的一種實施態樣的剖面示意圖。

圖9是第二實施例的取像裝置的另一種實施態樣的剖面示意圖。

圖10A至圖10D是本發明的第一實施例的取像裝置的一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。

圖11A至圖11D是本發明的第一實施例的取像裝置的另一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。

圖12A及圖12B是本發明的第二實施例的取像裝置的一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。

圖13A至圖13C是本發明的第二實施例的取像裝置的另一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。

圖14是依照本發明的第三實施例的取像裝置的一種實施態樣的剖面示意圖。

圖15是第三實施例的取像裝置的另一種實施態樣的剖面示意圖。

有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本創作。並且，在下列任一實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。

圖1是依照本發明的第一實施例的取像裝置的一種實施態樣的剖面示意圖。請參照圖1，取像裝置100適於擷取待測物O的生物特徵。在本實施例中，待測物O例如為手指，且生物特徵例如為指紋或靜脈，但不以此為限。舉例而言，在另一實施例中，待測物O也可為手掌，且生物特徵可為掌紋。

取像裝置100包括基板110、光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170。

基板110作為上述元件的載板，且基板110可以具有線路。舉例而言，基板110可以是印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)、可撓的軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)、具有線路的玻璃載板或具有線路的陶瓷基板，但不以此 為限。

光源120配置在基板110上，且光源120與基板110上的線路電性連接。舉例而言，取像裝置100可進一步包括連接線182，且光源120透過連接線182而與基板110上的線路電性連接，但不以此為限。光源120適於提供照亮待測物O的光束B。光源120可以包括一個以上的發光元件。所述發光元件可以是發光二極體、雷射二極體或上述兩者的組合。此外，光束B可以是可見光、非可見光或上述兩者的組合。非可見光可為紅外光，但不以此為限。

感測器130配置在基板110上且位於光源120旁。此外，感測器130與基板110上的線路電性連接。舉例而言，取像裝置100可進一步包括連接線184，且感測器130透過連接線184而與基板110上的線路電性連接，但不以此為限。感測器130適於接收光束B被待測物O反射的部分(如光束BB)。舉例而言，感測器130可以是電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)、互補式金屬氧化物半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)或其他適當種類的影像感測元件。

在一實施例中，感測器130內可整合有脈寬調變電路。圖2是圖1中光源發光時間與感測器取像時間的示意圖。請參照圖2，藉由脈寬調變電路控制光源120的發光時間與感測器130的取像時間，使光源120的發光時間與感測器130的取像時間同步，可達到精確控制的效果，但不以此為限。

請再參照圖1，遮光元件140配置在基板110上且位於光源120與感測器130之間。遮光元件140適於遮蔽光源120所發出的大角度光束(如光束BL)，以避免大角度光束直接照射到感測器130所造成的干擾。舉例而言，遮光元件140可以是由吸光材料製作而成，或是在透光塊材上形成吸光層而形成。此外，遮光元件140的高度可大於或等於光源120的高度且小於透光膠體固化層160的高度。也就是說，遮光元件140的頂面S140T可以高於光源120的頂面S120T或與光源120的頂面S120T齊平。此外，遮光元件140的頂面S140T低於透光膠體固化層160的頂面S160T，以允許光源120所發出的部分光束(如光束B)通過。

第一反射元件150配置在基板110上且位於遮光元件140與感測器130之間。第一反射元件150適於將朝基板110傳遞的光束B反射，使光束B朝遠離基板110的方向傳遞。舉例而言，第一反射元件150可以是反射片或以電鍍、印刷、蝕刻、黏貼以及塗佈其中至少一者的方式形成在基板110上的反射層。

透光膠體固化層160配置在基板110上且覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140以及第一反射元件150。透光膠體固化層160可以是透光膠體經由升溫製程或照光製程固化而成。所述透光膠體可以是環氧樹脂(epoxy)、矽膠、光學膠、樹脂(resin)或其他合適的透光材料。

第二反射元件170配置在遮光元件140的上方且位於光源120與感測器130之間。具體地，第二反射元件170至少位於 來自光源120且未被遮光元件140遮蔽的光束B的傳遞路徑上，以將朝透光膠體固化層160的頂面S160T傳遞的光束B反射，使光束B朝第一反射元件150傳遞。第二反射元件170可以是反射片或以電鍍、印刷、蝕刻、黏貼以及塗佈其中至少一者的方式形成在透光膠體固化層160上的反射層。

在本實施例中，第二反射元件170配置在透光膠體固化層160的頂面S160T上，但不以此為限。第二反射元件170可從遮光元件140的上方朝第一反射元件150的上方延伸，並且第二反射元件170曝露出感測器130。第二反射元件170可與第一反射元件150部分重疊，但不以此為限。在另一實施例中，第二反射元件170與第一反射元件150也可完全重疊或完全不重疊。另外，第一反射元件150與第二反射元件170可以具有相同或不同的反射率。

由於第一反射元件150以及第二反射元件170有助於讓光束B在透光膠體固化層160中進行多次反射，因此可使傳遞於取像裝置100中的光束B更均勻，進而讓待測物O能夠均勻受光，而有助於讓感測器130擷取到完整的生物特徵影像。是以，取像裝置100可具有良好的取像品質。

在本實施例中，待測物O直接按壓在透光膠體固化層160的頂面S160T上，以進行生物特徵識別。在一實施例中，取像裝置100可進一步包括保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。保護蓋板或保護膜配置在透光膠體固化層160以及第二反射元件 170上，且待測物O按壓在保護蓋板或保護膜遠離第二反射元件170的表面上，以進行生物特徵識別。保護蓋板或保護膜可保護位於下方的透光膠體固化層160以及第二反射元件170(例如防刮)。

圖3至圖7分別是第一實施例的取像裝置的其他種實施態樣的剖面示意圖，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

請參照圖3，取像裝置100A與圖1的取像裝置100的主要差異如下所述。在取像裝置100A中，基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上可形成有所述多個微結構MS，以增加光束B的反射量，使光束B更均勻。圖3示意性繪示第一反射元件150遠離基板110的表面上形成有多個微結構MS，但不以此為限。在另一實施例中，基板110配置上述元件以外的區域上可形成所述多個微結構MS。透光膠體固化層160的頂面S160T上可形成所述多個微結構MS，且第二反射元件170配置在所述多個微結構MS的至少部分上。第二反射元件170面向基板110的表面或遠離基板110的表面上可形成所述多個微結構MS。

補充說明的是，所述多個微結構MS可以是全面性或者部分配置在上述元件上，且所述多個微結構MS可以連續或間隔配置的方式配置在上述元件上。此外，在本發明的任一個可行實施例中，所述多個微結構MS也可以採取部分貼合的方式配置在第一反射元件150或者是第二反射元件170上。例如，所述多個 微結構MS與第一反射元件150(或第二反射元件170)之間可透過環形的黏著層(未繪示)貼合，其中環形的黏著層位於所述多個微結構MS的一部分與第一反射元件150(或第二反射元件170)的一部分之間，且所述多個微結構MS的另一部分與第一反射元件150(或第二反射元件170)的另一部分之間未設置黏著層，使得所述多個微結構MS、環形的黏著層以及第一反射元件150(或第二反射元件170)圍設出空氣間隙層(未繪示)。

在圖3的架構下，取像裝置100A可進一步包括配置在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上的保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

請參照圖4，取像裝置100B與圖1的取像裝置100的主要差異如下所述。在取像裝置100B中，第一反射元件150包括間隔排列的多個反光元件152，且第二反射元件170包括間隔排列的多個反光元件172。具體地，第一反射元件150以及第二反射元件170各自可由一個以上的反光元件(如反射片或反射層)組成。當反射元件由多個反光元件組成時，這些反光元件可以間隔排列。所述間隔排列可以包括等間距排列以及不等間距排列(散亂分布)的情況。在另一實施例中，第一反射元件150與第二反射元件170僅其中一者包括間隔排列的多個反光元件。

在圖4的架構下，取像裝置100B可進一步包括配置在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上的保護蓋板(未繪示) 或保護膜(未繪示)。此外，基板110、第一反射元件150(反光元件152)、透光膠體固化層160以及第二反射元件170(反光元件172)的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

請參照圖5，取像裝置100C與圖1的取像裝置100的主要差異如下所述。在取像裝置100C中，取像裝置100C進一步包括配置在感測器130上且位於透光膠體固化層160與感測器130之間的光學準直器190。光學準直器190適於準直化傳遞至感測器130的光束。在另一實施例中，光學準直器190也可替換成光柵(grating)。此外，光學準直器190與光柵可透過黏著層(未繪示)或固定機構(未繪示)固定在感測器130上。或者，光學準直器190可替換成申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471所描述的光纖陣列。

在圖5的架構下，取像裝置100C可進一步包括配置在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上的保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。此外，基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。另外，第一反射元件150與第二反射元件170的其中至少一者可包括間隔排列的多個反光元件(參見圖4)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

請參照圖6，取像裝置100D與圖1的取像裝置100的主 要差異如下所述。在取像裝置100D中，取像裝置100D進一步包括牆體結構112。牆體結構112配置在基板110上，其中牆體結構112與基板110形成容納光源120、感測器130、遮光元件140以及第一反射元件150的容置空間AS。在一實施例中，牆體結構112與基板110可以是一體成型。舉例而言，牆體結構112與基板110可以是由一基底材質移除一凹槽形成，其中凹槽移除前所佔據的空間即容置空間AS。在另一實施例中，牆體結構112可以是透過機構件或黏著層(未繪示)而固定在基板110上，且牆體結構112與基板110可具有相同或相異的材質。

在圖6的架構下，取像裝置100D可進一步包括配置在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上的保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。此外，基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。另外，第一反射元件150與第二反射元件170的其中至少一者可包括間隔排列的多個反光元件(參見圖4)。再者，取像裝置100D可進一步包括配置在感測器130上且位於透光膠體固化層160與感測器130之間的光學準直器190(參見圖5)、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

請參照圖7，取像裝置100E與圖6的取像裝置100D的主要差異如下所述。在取像裝置100E中，取像裝置100E進一步 包括透光蓋體TC。透光蓋體TC配置在透光膠體固化層160上並覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182、連接線184以及牆體結構112。此外，第二反射元件170配置在透光蓋體TC上。

透光蓋體TC具有灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2。灌膠孔TC1適於填充形成透光膠體固化層160的透光膠體，而抽真空孔TC2適於與抽真空裝置連接，以在填充透光膠體時抽出容置空間AS中的氣體。

在本實施例中，透光蓋體TC還包覆牆體結構112的側壁面S112S，且灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2分別形成在透光蓋體TC包覆牆體結構112的側壁面S112S的部分中。牆體結構112包括第一通孔T1以及第二通孔T2。第一通孔T1以及第二通孔T2分別形成在牆體結構112位於基板110兩對側的部分中，其中第一通孔T1與灌膠孔TC1連接，且第二通孔T2與抽真空孔TC2連接。然而，本發明不以此為限。灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2可形成在透光蓋體TC位於基板110上的部分，如此，牆體結構112可以不用形成第一通孔T1以及第二通孔T2。

在圖7的架構下，取像裝置100E可進一步包括配置在透光蓋體TC以及第二反射元件170上的保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。此外，基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。另外，第一反射元件150與第二反 射元件170的其中至少一者可包括間隔排列的多個反光元件(參見圖4)。再者，取像裝置100E可進一步包括配置在感測器130上且位於透光膠體固化層160與感測器130之間的光學準直器190(參見圖5)、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

圖8是依照本發明的第二實施例的取像裝置的一種實施態樣的剖面示意圖。請參照圖8，取像裝置200相似於圖1的取像裝置100，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。取像裝置200與圖1的取像裝置100的主要差異如下所述。在取像裝置200中，取像裝置200進一步包括透光基座210。透光基座210配置在基板110上且覆蓋遮光元件140。

在本實施例中，透光基座210是罩設遮光元件140的透光殼體，且透光殼體與基板110形成容納遮光元件140的封閉空間S。遮光元件140可以不填滿封閉空間S，也就是說，遮光元件140與透光殼體之間可存在間隙。所述間隙可以填充用以固定遮光元件140與透光殼體的黏著材料，但不以此為限。在另一實施例中，透光基座210可以是藉由電鍍、印刷、蝕刻、黏貼以及塗佈其中至少一者的方式形成在遮光元件140的側壁面及頂面上的透光層，且所述透光層可以由一層以上的透光材料製作而成。

在本實施例中，透光基座210不覆蓋第一反射元件150，也就是說，透光基座210不與第一反射元件150重疊，但不以此 為限。在另一實施例中，透光基座210可覆蓋第一反射元件150鄰近透光基座210的部分，使得透光基座210與第一反射元件150部分重疊。

第二反射元件170配置在透光基座210的頂面S210T上，其中第二反射元件170的頂面S170T可與透光膠體固化層160的頂面S160T齊平。也就是說，第二反射元件170的頂面S170T與透光膠體固化層160的頂面S160T具有相同高度，但不以此為限。在另一實施例中，第二反射元件170的頂面S170T可低於透光膠體固化層160的頂面S160T，且透光膠體固化層160可進一步覆蓋第二反射元件170及位於第二反射元件170下的透光基座210。

在圖8的架構下，取像裝置200可進一步包括配置在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上的保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。此外，基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。另外，第一反射元件150與第二反射元件170的其中至少一者可包括間隔排列的多個反光元件(參見圖4)。再者，取像裝置200可進一步包括配置在感測器130上且位於透光膠體固化層160與感測器130之間的光學準直器190(參見圖5)、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。又再者，取像裝置200可進一步包括牆體結構112(參見圖6)。相關的描述請參照前述相關段落，於此 便不再重述。

圖9是第二實施例的取像裝置的另一種實施態樣的剖面示意圖。請參照圖9，取像裝置200A相似於圖8的取像裝置200，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。取像裝置200A與圖8的取像裝置200的主要差異如下所述。在取像裝置200A中，取像裝置200A進一步包括牆體結構112以及透光蓋體TC。牆體結構112以及透光蓋體TC的相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

在圖9的架構下，透光蓋體TC可以保護位於下方的透光膠體固化層160以及第二反射元件170，因此可以不用額外設置保護蓋板或保護膜。此外，基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。另外，第一反射元件150與第二反射元件170的其中至少一者可包括間隔排列的多個反光元件(參見圖4)。再者，取像裝置200A可進一步包括配置在感測器130上且位於透光膠體固化層160與感測器130之間的光學準直器190(參見圖5)、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

以下藉由圖10A至圖13C說明第一實施例以及第二實施例的取像裝置的製造方法。然而，第一實施例以及第二實施例的取像裝置的製造方法不以下述為限。

圖10A至圖10D是本發明的第一實施例的取像裝置的一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。請參照圖10A，於基板110上配置光源120、感測器130、遮光元件140以及第一反射元件150，其中上述元件的相對配置關係請參照前述相關段落，於此便不再重述。在本實施例中，可進一步於基板110上配置連接線182、連接線184以及牆體結構112，其中光源120透過連接線182而與基板110上的線路電性連接，感測器130透過連接線184而與基板110上的線路電性連接，牆體結構112與基板110形成容納光源120、感測器130、遮光元件140以及第一反射元件150的容置空間AS。在另一實施例中，光源120以及感測器130的其中至少一者可透過焊球與基板110上的電路連接，而可省略連接線182以及連接線184的其中至少一者。

光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182、連接線184以及牆體結構112配置於基板110上的順序可依需求而定，於此便不多加說明。

請參照圖10B，在基板110上形成透光膠體固化層160，其中透光膠體固化層160覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182以及連接線184。

形成透光膠體固化層160可包括以下步驟。首先，在基板110上形成透光膠體。透光膠體可以是熱固化膠體或光固化膠體。其次，可透過升溫製程或照光製程來固化透光膠體。所述升溫製程可包括一烘烤程序。若以升溫製程來固化透光膠體，固化 後的透光膠體可能會受熱膨脹，使得固化後的透光膠體的頂面高於牆體結構112的頂面S112T。因此，可選擇性地透過一研磨程序來薄化固化後的透光膠體。研磨程序除了有助於縮減整體厚度之外，還可以使透光膠體固化層160的頂面S160T更為平整。在本實施例中，透光膠體固化層160的頂面S160T與牆體結構112的頂面S112T齊平，也就是說，透光膠體固化層160的頂面S160T與牆體結構112的頂面S112T具有相同高度，但不以此為限。

值得一提的是，在將透光膠體填充進容置空間AS時，由於有牆體結構112的保護，因此透光膠體不會直接沖擊位於容置空間AS中的元件(如連接線182、連接線184以及光源120等)，從而有助於改善斷線以及元件偏移等問題，進而提升良率並降低成本。

請參照圖10C，在遮光元件140的上方形成第二反射元件170。具體地，第二反射元件170配置在透光膠體固化層160的頂面S160T上且位於光源120與感測器130之間。如此，即初步完成取像裝置(例如圖6的取像裝置100D)。

請參照圖10D，可於基板110上同時製造多個取像單元U(包括光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170)，並藉由切割製程(例如沿圖10D中的虛線切割基板110)來分割出多個取像裝置。在切割製程時，若一併移除牆體結構112，則形成圖1所示的取像裝置100。相反地，若保留牆體結構112，則形成圖6所示的取像裝 置100D。

在形成第二反射元件170之後，可進一步在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上設置保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。此外，在製造取像裝置的步驟中，可進一步在基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上形成多個微結構。舉例而言，在圖10B將透光膠體填充進容置空間AS之前，可先於第一反射元件150遠離基板110的表面上形成多個微結構，如此便可形成圖3所示的取像裝置100A。另外，在圖10A形成第一反射元件150的步驟中以及圖10C形成第二反射元件170的步驟中，可以多個反光單元取代單一個反光單元，如此便可形成圖4所示的取像裝置100B。再者，在圖10B形成透光膠體固化層160之前，可在感測器130上配置光學準直器(也可替換成光柵或光纖陣列)，如此便可形成圖5所示的取像裝置100C。

圖11A至圖11D是本發明的第一實施例的取像裝置的另一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。請參照圖11A，於基板110上配置光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182、連接線184以及牆體結構112，其中上述元件配置於基板110上的順序可依需求而定，於此便不多加說明。此外，上述元件的相對配置關係請參照前述相關段落，於此便不再重述。

在本實施例中，牆體結構112包括第一通孔T1以及第二 通孔T2。第一通孔T1以及第二通孔T2分別形成在牆體結構112位於基板110兩對側的部分中。

請參照圖11B，以透光蓋體TC覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、牆體結構112、連接線182以及連接線184，其中透光蓋體TC具有灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2。灌膠孔TC1適於填充形成透光膠體固化層160的透光膠體，而抽真空孔TC2適於與抽真空裝置連接，以在填充透光膠體時抽出容置空間AS中的氣體。

在本實施例中，透光蓋體TC還包覆牆體結構112的側壁面S112S，且灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2分別形成在透光蓋體TC包覆牆體結構112的側壁面S112S的部分中。灌膠孔TC1連接第一通孔T1，使得灌膠孔TC1與第一通孔T1形成連接外部空間與容置空間AS的通道。另一方面，抽真空孔TC2連接第二通孔T2，使得抽真空孔TC2與第二通孔T2形成連接外部空間與容置空間AS的通道。

請參照圖11C，在基板110上形成透光膠體固化層160，其中透光膠體固化層160覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182以及連接線184。

在基板110上形成透光膠體固化層160可包括以下步驟。通過灌膠孔TC1以及第一通孔T1將透光膠體灌入容置空間AS，且通過抽真空孔TC2以及第二通孔T2將容置空間AS中的氣體抽出，其中灌膠以及抽氣可同時進行。如此，灌入容置空間AS 中的透光膠體可保持在真空狀態，而有助於避免氣泡形成在透光膠體中。在又一實施例中，基板110可放置在一震動平面上。於灌膠時，可使震動平面產生震動。經由所述震動，有助於使透光膠體均勻地填充於容置空間AS內。再藉由抽真空孔TC2以及第二通孔T2將容置空間AS內的氣體排出，可避免氣泡產生，進而達到整體良率提升的功效。

在另一實施例中，灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2可形成在透光蓋體TC位於基板110上的部分，如此牆體結構112便可以不用形成第一通孔T1以及第二通孔T2。在此架構下，在基板110上形成透光膠體固化層160包括以下步驟。通過灌膠孔TC1將透光膠體灌入容置空間AS，且通過抽真空孔TC2將容置空間AS中的氣體抽出。還可藉由所述震動，使透光膠體均勻地填充於容置空間AS內。

請參照圖11D，在透光蓋體TC上形成第二反射元件170。如此，即初步完成取像裝置(例如圖7的取像裝置100E)。

在形成第二反射元件170之後，可進一步在透光蓋體TC以及第二反射元件170上設置保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。此外，在製造取像裝置的步驟中，可進一步在基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上形成多個微結構。另外，在圖11A形成第一反射元件150的步驟中以及圖11D形成第二反射元件170的步驟中，可以多個反光單元取代單一個反光單元。另外，在圖11B 形成透光蓋體TC之前，可在感測器130上配置光學準直器、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。

圖12A及圖12B是本發明的第二實施例的取像裝置的一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。請參照圖12A，於基板110上配置光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182、連接線184以及牆體結構112，其中上述元件配置於基板110上的順序可依需求而定，於此便不多加說明。此外，在基板110上配置遮光元件140之後，可以透光基座210覆蓋遮光元件140，且在透光基座210的頂面S210T上形成第二反射元件170。上述元件的相對配置關係請參照前述相關段落，於此便不再重述。

在本實施例中，第二反射元件170的頂面S170T與牆體結構112的頂面S112T齊平，也就是說，第二反射元件170的頂面S170T與牆體結構112的頂面S112T具有相同高度，但不以此為限。在另一實施例中，第二反射元件170的頂面S170T可低於牆體結構112的頂面S112T。

請參照圖12B，在基板110上形成透光膠體固化層160，其中透光膠體固化層160覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、連接線182以及連接線184。形成透光膠體固化層160的相關描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

在第二反射元件170的頂面S170T與牆體結構112的頂面S112T齊平的架構下，可使透光膠體固化層160的頂面S160T齊平於第二反射元件170的頂面S170T與牆體結構112的頂面S112T，但不以此為限。在第二反射元件170的頂面S170T低於牆體結構112的頂面S112T的架構下，可使透光膠體固化層160的頂面S160T與牆體結構112的頂面S112T齊平，且透光膠體固化層160可進一步覆蓋透光基座210以及第二反射元件170。

在一實施例中，還可進一步藉由切割製程移除牆體結構112，以形成圖8所示的取像裝置200。此外，在形成透光膠體固化層160之後，可進一步在透光膠體固化層160以及第二反射元件170上設置保護蓋板(未繪示)或保護膜(未繪示)。另外，在製造取像裝置的步驟中，可進一步在基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上形成多個微結構。再者，在圖12A形成第一反射元件150以及第二反射元件170的步驟中，可以多個反光單元取代單一個反光單元。又再者，在圖12B形成透光膠體固化層160之前，可在感測器130上配置光學準直器、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。

圖13A至圖13C是本發明的第二實施例的取像裝置的另一種實施態樣的製造流程的剖面示意圖。請參照圖13A，於基板110上配置光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、透光基座210、第二反射元件170、連接線182、連接線184 以及牆體結構112，其中上述元件配置於基板110上的順序可依需求而定，於此便不多加說明。此外，上述元件的相對配置關係請參照前述相關段落，於此便不再重述。

在本實施例中，牆體結構112包括第一通孔T1以及第二通孔T2。第一通孔T1以及第二通孔T2分別形成在牆體結構112位於基板110兩對側的部分中。

請參照圖13B，以透光蓋體TC覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150、透光基座210、第二反射元件170、連接線182、連接線184以及牆體結構112，其中透光蓋體TC具有灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2。灌膠孔TC1適於填充形成透光膠體固化層160的透光膠體，而抽真空孔TC2適於與抽真空裝置連接，以在填充透光膠體時抽出容置空間AS中的氣體。

在本實施例中，透光蓋體TC還包覆牆體結構112的側壁面S112S，且灌膠孔TC1以及抽真空孔TC2分別形成在透光蓋體TC包覆牆體結構112的側壁面S112S的部分中。灌膠孔TC1連接第一通孔T1，使得灌膠孔TC1與第一通孔T1形成連接外部空間與容置空間AS的通道。另一方面，抽真空孔TC2連接第二通孔T2，使得抽真空孔TC2與第二通孔T2形成連接外部空間與容置空間AS的通道。

請參照圖13C，在基板110上形成透光膠體固化層160，其中透光膠體固化層160覆蓋光源120、感測器130、遮光元件 140、第一反射元件150、連接線182以及連接線184。在基板110上形成透光膠體固化層160的相關描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。如此，則初步完成取像裝置(例如圖9的取像裝置200A)。

在圖13C的架構下，透光蓋體TC可以保護位於下方的透光膠體固化層160以及第二反射元件170，因此可以不用額外設置保護蓋板或保護膜。此外，在製造取像裝置的步驟中，可進一步在基板110、第一反射元件150、透光膠體固化層160以及第二反射元件170的其中至少一者的表面上形成多個微結構。另外，在圖13A形成第一反射元件150以及第二反射元件170的步驟中，可以多個反光單元取代單一個反光單元。再者，在圖13B設置透光蓋體TC之前，可在感測器130上配置光學準直器、光柵或光纖陣列(描述於申請人在先申請的美國專利申請號15/151,471)。

圖14是依照本發明的第三實施例的取像裝置的一種實施態樣的剖面示意圖。請參照圖14，取像裝置300相似於圖1的取像裝置100，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。取像裝置300與圖1的取像裝置100的主要差異如下所述。在取像裝置300中，未配置圖1的第二反射元件170。在此架構下，傳遞至透光膠體固化層160的頂面S160T的光束B的一部份經由內部反射而傳遞至第一反射元件150。具體地，當透光膠體固化層160的厚度T160落在0.3mm到1.8mm的範圍內時，傳遞至透光膠體固化層160的頂面S160T且具有不大於45度的角度(指光束B 與頂面S160T所夾的角度)的光束B的部份可以藉由頂面S160T與第一反射元件150之間的多次反射而傳遞至感測器130，而傳遞至透光膠體固化層160的頂面S160T且具有大於45度的角度(指光束B與頂面S160T所夾的角度)的光束的其餘部份經由折射而射出透光膠體固化層160。

圖15是第三實施例的取像裝置的另一種實施態樣的剖面示意圖。請參照圖15，取像裝置300A相似於圖14的取像裝置300，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。取像裝置300A與圖14的取像裝置300的主要差異如下所述。在取像裝置300A中，取像裝置300A進一步包括透光蓋體TC。透光蓋體TC適於保護位於其下的元件。此外，透光蓋體TC允許光束通過，以使來自光源的光束可以依序通過透光膠體固化層160以及透光蓋體TC，並傳遞至接觸透光蓋體TC的待測物，且被待測物反射的光束可依序通過透光蓋體TC以及透光膠體固化層160而傳遞至感測器130。舉例而言，透光蓋體TC為玻璃蓋板，但不以此為限。在透光蓋體TC配置於透光膠體固化層160上且覆蓋光源120、感測器130、遮光元件140、第一反射元件150以及連接線182、184的架構下，透光膠體固化層160以及透光蓋體TC的總厚度TT落在0.3mm到1.8mm的範圍內，以利內部反射的形成，使得來自光源的光束的至少一部份可以傳遞至接觸透光蓋體TC的待測物然後再傳遞至感測器130。

在圖14及圖15的架構下，基板110、第一反射元件150 以及透光膠體固化層160的其中至少一者的表面上可形成多個微結構MS(參見圖3)。此外，第一反射元件150可包括間隔排列的多個反光元件(參見圖4)。另外，取像裝置300以及取像裝置300A的其中至少一者可進一步包括配置在感測器130上且位於透光膠體固化層160與感測器130之間的光學準直器190(參見圖5)、光柵或光纖陣列(描述於申請人先前申請的美國專利申請號15/151,471)。再者，取像裝置300以及取像裝置300A的其中至少一者可進一步包括配置於基板110上的牆體結構112(參見圖6)。相關的描述請參照前述相關段落，於此便不再重述。

綜上所述，在本發明一實施例的取像裝置中，由於遮光元件配置在光源與感測器之間，因此可避免來自光源的光束直接照射到感測器。此外，由於第一反射元件以及透光膠體固化層的頂面有助於讓光束在透光膠體固化層中進行多次反射，因此可使傳遞於取像裝置中的光束更均勻，進而讓待測物能夠均勻受光。是以，本發明一實施例的取像裝置可具有良好的取像品質。在一實施例中，取像裝置可進一步包括保護蓋板或保護膜，以保護(例如防刮)位於其下的元件(如透光膠體固化層)。在另一實施例中，可在基板、第一反射元件以及透光膠體固化層的其中至少一者的表面上形成多個微結構，以增加光束的反射量，使光束更均勻。在又一實施例中，第一反射元件可包括間隔排列的多個反光元件，以使光束均勻化。在又一實施例中，取像裝置可進一步包括光學準直器、光柵或光纖陣列，以準直化傳遞至感測器的光束。 另外，在本發明一實施例的取像裝置的製造方法中，由於光源、遮光元件、第一反射元件以及感測器佔據一定的空間，因此可減少透光膠體所需的用量，從而降低製造的成本。在一實施例中，可在灌膠之前形成牆體結構，以改善灌膠過程中斷線以及元件偏移等問題，進而提升良率並降低成本。在另一實施例中，可在灌膠的同時將容置空間內的氣體抽出，以避免氣泡產生，且可藉由震動基板，使透光膠體均勻地填充於容置空間內，進而達到整體良率提升的功效。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (16)

1. 一種取像裝置，包括：一基板；一光源，配置在該基板上；一感測器，配置在該基板上且位於該光源旁；一遮光元件，配置在該基板上且位於該光源與該感測器之間；一第一反射元件，配置在該基板上且位於該遮光元件與該感測器之間；以及一透光膠體固化層，配置在該基板上且覆蓋該感測器、該光源、該遮光元件以及該第一反射元件，其中該遮光元件的高度大於或等於該光源的高度且小於該透光膠體固化層的高度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該透光膠體固化層的厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。
3. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，更包括：一透光蓋體，配置在該透光膠體固化層上且覆蓋該光源、該感測器、該遮光元件以及該第一反射元件，其中該透光膠體固化層以及該透光蓋體的總厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。
4. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該基板、該第一反射元件以及該透光膠體固化層的其中至少一者的表面上形成有多個微結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該感測器內整合有一脈寬調變電路。
6. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，其中該第一反射元件包括間隔排列的多個反光元件。
7. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，更包括：多條連接線，分別連接於該基板與該感測器之間以及該基板與該光源之間；以及一牆體結構，配置在該基板上，其中該牆體結構與該基板形成容納該光源、該感測器、該遮光元件以及該第一反射元件的一容置空間。
8. 如申請專利範圍第7項所述的取像裝置，更包括：一透光蓋體，配置在該透光膠體固化層上並覆蓋該光源、該感測器、該遮光元件、該第一反射元件、該些連接線以及該牆體結構，其中該透光蓋體具有一灌膠孔以及一抽真空孔。
9. 如申請專利範圍第1項所述的取像裝置，更包括：一光學準直器、一光柵或一光纖陣列，配置在該感測器上且位於該透光膠體固化層與該感測器之間。
10. 一種取像裝置的製造方法，包括：於一基板上配置一光源、一感測器、一遮光元件以及一第一反射元件，其中該感測器位於該光源旁，該遮光元件位於該光源與該感測器之間，且該第一反射元件位於該遮光元件與該感測器之間；以及在該基板上形成一透光膠體固化層，其中該透光膠體固化層覆蓋該感測器、該光源、該遮光元件以及該第一反射元件。
11. 如申請專利範圍第10項所述的取像裝置的製造方法，更包括：在該基板、該第一反射元件以及該透光膠體固化層的其中至少一者的表面上形成多個微結構。
12. 如申請專利範圍第10項所述的取像裝置的製造方法，其中形成該透光膠體固化層包括：在該基板上形成一透光膠體；固化該透光膠體；以及薄化固化後的透光膠體，以形成該透光膠體固化層，其中該透光膠體固化層的厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。
13. 如申請專利範圍第10項所述的取像裝置的製造方法，更包括：於該透光膠體固化層上配置一透光蓋體，該透光蓋體覆蓋該光源、該感測器、該遮光元件以及該第一反射元件，其中該透光膠體固化層以及該透光蓋體的總厚度落在0.3mm到1.8mm的範圍內。
14. 如申請專利範圍第10項所述的取像裝置的製造方法，更包括：在形成該透光膠體固化層之前，在該基板上形成一牆體結構，該牆體結構與該基板形成容納該光源、該感測器、該遮光元件以及該第一反射元件的一容置空間；在形成該透光膠體固化層之前，在該基板上形成多條連接線，該些連接線分別連接於該基板與該感測器之間以及該基板與該光源之間；以及在形成該透光膠體固化層之前且在形成該些連接線之後，以一透光蓋體覆蓋該光源、該感測器、該遮光元件、該第一反射元件、該牆體結構以及該些連接線，且該透光蓋體包覆該牆體結構的側壁面，其中該透光蓋體具有一灌膠孔以及一抽真空孔，其中在該基板上形成該透光膠體固化層包括：通過該灌膠孔將一透光膠體灌入該容置空間；以及通過該抽真空孔將該容置空間中的氣體抽出。
15. 如申請專利範圍第14項所述的取像裝置的製造方法，其中該灌膠孔以及該抽真空孔位於該透光蓋體包覆該牆體結構的側壁面的部分，且該牆體結構包括連接該灌膠孔的一第一通孔以及連接該抽真空孔的一第二通孔，其中在該基板上形成該透光膠體固化層包括：通過該灌膠孔以及該第一通孔將該透光膠體灌入該容置空間；以及通過該抽真空孔以及該第二通孔將該容置空間中的氣體抽出。
16. 如申請專利範圍第10項所述的取像裝置的製造方法，更包括：在形成該透光膠體固化層之前，在該感測器上配置一光學準直器、一光柵或一光纖陣列。