TWI749864B - 光學感測模組 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種光學感測模組，其包含：感光元件層；設置於感光元件層上之遮光疊層；設置於遮光疊層上之透鏡層；以及複數個透光通道。遮光疊層自感光元件層至少依序堆疊有第一彩色濾光膜層及第二彩色濾光膜層。第一彩色濾光膜層具有第一穿透光波段，且第二彩色濾光膜層至少部分阻絕第一穿透光波段。透鏡層包含複數個透鏡。複數個透光通道各別對應於複數個透鏡之每一個而設置穿過遮光疊層，並被遮光疊層所圍繞。

Description

光學感測模組

本發明係關於一種光學感測模組。具體而言，本發明係關於一種具有複數個彩色濾光膜層堆疊之光學感測模組。

許多光學感測器可利用光線入射與否及光線對應各光學感測單元之分佈圖譜來進行預期的感測作動。承上，常見的光學感測器可利用微透鏡聚光層將光線聚焦投射於位於焦距的感測器元件上，以讀取光線入射及分佈的特徵資訊。例如，光學感測器可應用於生物特徵辨識，像是指紋、掌紋、視網膜、虹膜、靜脈分佈等，從而作為數位化裝置之個人資訊保護或使用切換，且可用於提升資訊保密性及安全性。因此，此類具有輕薄優點之光學感測器係普及地應用於可攜式電子裝置上。然而，此類光學感測器在偵測光線時，各光學感測單元可能會因為接收到來自不同角度的光線非預期地入射而受到干擾，進而產生光學感測的缺陷如串擾(cross talk)等。

為了解決上述問題，在一些新開發的光學感測器中，在光學感測器之各光學感測單元之間可能會設置例如黑色矩陣層之遮光層，以消弭可能的干擾光線入射。然而，單層黑色矩陣層可能只對於特定角度入射的光線具有遮光效果，且因此需設置多層黑色矩陣層才能遮蔽來自不同角度入射的光線。另外，在目前廣泛應用的製程中，若需設置黑色矩陣層，則可能會不必要地增加轉廠的過程及產能的消耗，因而不利於減少製造成本及增加製造效率。

解決問題之技術手段

為解決上述問題，根據本發明之一實施例提出一種光學感測模組，其包含：感光元件層；遮光疊層，設置於感光元件層上，且自感光元件層至少依序堆疊有第一彩色濾光膜層及第二彩色濾光膜層，其中，第一彩色濾光膜層具有第一穿透光波段，且第二彩色濾光膜層至少部分阻絕第一穿透光波段；透鏡層，設置於遮光疊層上，且包含複數個透鏡；以及複數個透光通道，各別對應於複數個透鏡之每一個而設置穿過遮光疊層，並被遮光疊層所圍繞。

對照先前技術之功效

依據本發明之各實施例所提供之光學感測模組，可以減少或避免非目標光線入射而被感測，從而減少或避免可能的錯誤光學感測結果。藉此，可以增加光學感測模組的解析度並降低串擾等現象的發生。另外，根據本發明之各實施例的光學感測模組，可減少設置黑色矩陣層，並可因而減少或降低設置黑色矩陣層的製程所可能消耗的產能。進一步，根據本發明之各實施例之光學感測模組，還可進一步減少非目標光線入射後的反射干擾。因此，根據本發明之光學感測模組可改善光學感測的精準度、解析度及外觀呈現，並可降低產能的消耗。

下文中將描述各種實施例，且所屬技術領域中具有通常知識者在參照說明搭配圖式下，應可輕易理解本發明之精神與原則。然而，雖然在文中會具體說明一些特定實施例，這些實施例僅作為例示性，且於各方面而言皆非視為限制性或窮盡性意義。因此，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，在不脫離本發明之精神與原則下，對於本發明之各種變化及修改應為顯而易見且可輕易達成的。

參照圖1A，根據本發明之一實施例揭示一種光學感測模組10， 其包含用於接收光線以進行感測之感光元件層100、設置於感光元件層100上之遮光疊層300、以及設置於遮光疊層300上包含複數個透鏡210之透鏡層200。其中，透鏡210可為微透鏡，例如但不限於高度為3.5µm至4.2µm之微透鏡。然而，所述微鏡的尺寸僅為示例，且本發明之其他實施例之透鏡之尺寸並無具體限定。

承上，再參照圖1B，其中示出沿著圖1A之A-A’截面線所截取之光學感測模組10之放大截面圖，光學感測模組10進一步設置有複數個透光通道400，所述複數個透光通道400之每一個係各別對應於複數個透鏡210之每一個而設置穿過遮光疊層300，並被遮光疊層300所圍繞。其中，根據一些實施例，透光通道400之每一個可至少部分充填有一紅外線遮蔽物500。舉例而言，若設置為感光元件層100不接收紅外線或容易受到紅外線干擾，則可至少部分或完整地充填紅外線遮蔽物500於透光通道400。藉此，可阻絕紅外線通過透光通道400入射至感光元件層100。進一步，根據一實施例，紅外線遮蔽物500可例如為可阻絕紅外線之綠色濾光膜層。然而，上述可作為紅外線遮蔽物500之材料或物質僅為示例，且本發明不限於此。另外，根據本發明之不同實施例之透光通道400亦可不充填有任何物質，或可充填有紅外線遮蔽物500以外的物質。

根據本實施例，上述圍繞透光通道400之遮光疊層300可由不同的複數個彩色濾光膜層堆疊而成。例如，如圖1B所示，遮光疊層300自感光元件層100朝向透鏡層200可至少依序堆疊有第一彩色濾光膜層310及第二彩色濾光膜層320。其中，第一彩色濾光膜層310具有第一穿透光波段，且第二彩色濾光膜層320具有第二穿透光波段。所述第一穿透光波段與第二穿透光波段不相互完全重疊，且使得第二彩色濾光膜層320至少部分阻絕第一穿透光波段。

上述第一穿透光波段及第二穿透光波段表示光線可分別通過第一彩色濾光膜層310及第二彩色濾光膜層320之波段範圍。例如，參照圖1C，其中示出分別可穿透紅色濾光膜層R、綠色濾光膜層G及藍色濾光膜層B之光線之波段範圍。承上，從圖1C可看出，不同波長的光線可通過紅色濾光膜層R、綠色濾光膜層G及藍色濾光膜層B之穿透率不同。具體而言，根據圖1C，紅色濾光膜層R之穿透光波段可約為570 nm以上，綠色濾光膜層G之穿透光波段可約為470 nm至610 nm之間，且藍色濾光膜層B之穿透光波段可約為370 nm至550 nm之間。承上，不同的彩色濾光膜層可具有不同的穿透光波段，且只有落於所述穿透光波段的光線才可穿過特定之所述彩色濾光膜層。因此，在具有不完全相互重疊之穿透光波段時，通過一特定彩色濾光膜層之穿透光波段之光線可能於另一特定彩色濾光膜層被阻絕而無法通過。舉例而言，根據本實施例之遮光疊層300可為紅色濾光膜層R、綠色濾光膜層G、藍色濾光膜層B之至少二個不同彩色濾光膜層相互堆疊而成。例如，第一彩色濾光膜層310及第二彩色濾光膜層320可分別為紅色濾光膜層R及藍色濾光膜層B。

根據本發明之其他實施例，亦可利用紅綠藍以外的彩色濾光膜層來作為第一彩色濾光膜層310及第二彩色濾光膜層320。例如，遮光疊層300可為青色濾光膜層、黃色濾光膜層、品紅色濾光膜層之至少二個相互堆疊而成。亦即，根據本發明之各實施例，可利用之彩色濾光膜層的顏色不限於在本說明書中具體示出的類型，且所屬技術領域中具有通常知識者可參照上述原則採取任何可用之顏色的組合來堆疊遮光疊層300。

根據如圖1B所示之第一實施例的光學感測模組10，感光元件層100可例如設置有複數個感光器或感光單元，且分別與各別透鏡210對應而組成一組光學感測單位。承上，透光通道400對應感光元件層100之出口可對準所述感光器或感光單元。因此，可在透鏡210聚焦光線入射時，使得感光元件層100接收並感測其中經過特定角度(例如正向角度)入射並通過各別透光通道400之光線。具體而言，由於並非自特定預期角度入射的光線，會由於不同彩色濾光膜層之不同穿透光波段限定之影響而被阻絕，故難以通過遮光疊層300而進入感光元件層100。因此，根據本實施例，除了可通過透光通道400之光線以外，可以減少或避免非預期角度的光線入射而被感測，從而減少或避免可能的錯誤光學感測結果。特別是，當模組製備期間發生誤差例如對位錯位時，非目標小角度之光線入射之缺陷可能會增加。承上，藉由本實施例則可大幅地改善此缺陷，而無須針對各種可能入射角度設置多層的黑色矩陣層。藉此，可以進一步增加光學感測模組10的解析度並降低不同光學感測單位之間的串擾(cross talk)等現象的發生。另外，根據本實施例的光學感測模組10，可毋須或減少設置黑色矩陣層，並可從而減少或降低設置黑色矩陣層的製程所可能消耗的產能。此外，根據本實施例之光學感測模組10之架構，亦可輕易地利用彩色濾光片之製程或設備來執行。因此，根據本發明之光學感測模組10可改善光學感測的精準度、解析度，且可降低產能的消耗。

進一步，參照圖1D，在入射光線於不同材料層並測試是否有光線自所述材料層反射之實驗結果中，可見黑色矩陣層BM (如圖1D所示之BM 1及BM 2材料)具有平均較高之反射率(例如反射率達平均＞10%)，而紅色濾光膜層R、綠色濾光膜層G、藍色濾光膜層B之至少二個不同彩色濾光膜層相互堆疊而成之材料層則平均具有較低之光學反射率(例如反射率達平均≤5%)。承上，在圖1D中左上角所示出之黑色矩陣層BM (如圖1D所示之BM 1材料)的照片及右下角所示出之紅色濾光膜層R、綠色濾光膜層G、藍色濾光膜層B三層堆疊之照片之反射效果呈現亦表現出此點。其中，左上角黑色矩陣層BM (如圖1D所示之BM 1材料)的照片呈現出明顯的反射影像，而右下角的彩色濾光膜層堆疊照片則是呈現較為深遂單純的黑色樣貌。亦即，根據本發明之各實施例，基於不同彩色濾光膜層相互堆疊而成之遮光疊層300，除了可減少非預期角度之入射光線進入感光元件層100中以外，還可進一步使得非目標光線射入後即被更多地吸收而不再反射出，從而減少非目標光線入射後所反射之反射光干擾及光學感測模組10之呈現外觀變化。

根據一些實施例，由於各別彩色濾光膜層之厚度，所述由複數個彩色濾光膜層相互堆疊而成之遮光疊層300平均可具有9 um以上之厚度，而可作為各透鏡210之聚焦所需之間隔厚度。然而，針對黑色矩陣層BM，若為了特別降低反射率而降低黑色矩陣層BM之膜厚至＜2 um之厚度，此較具低反射性的黑色矩陣層BM(如圖1D所示之BM 3材料)之厚度將不足以作為各透鏡210之聚焦所需之間隔厚度，而需另外填充作為為各透鏡210之聚焦所需之間隔厚度。

接著，請參照圖1E，根據本發明之第一實施例之變化實施例，與上述圖1B所示之第一實施例差別在於複數個透光通道405之每一個平行於感光元件層100剖視之面積可沿著自感光元件層100朝向透鏡層200之方向漸增。亦即，根據圖1E所示之第一實施例之變化實施例之光學感測模組10’， 透光通道405與圖1B所示之透光通道400不同，可具有朝向感光元件層100漸縮之口徑。藉此，可引導自透鏡層200之各透鏡210所聚焦入射之光線，並可藉由圍繞透光通道405之遮光疊層300限定可進入感光元件層100的光線的入射角度，從而大幅減少或避免自非預期角度入射之光線。承上，基於此設置，可進一步改善相鄰各透鏡210所對應之光學感測單位之間可能發生的串擾問題，從而提升光學感測模組10’的解析度及精準度。

接著，進一步參照圖2，根據本發明之第二實施例之光學感測模組20，與上述圖1E所示之光學感測模組10’相比，其差異在於光學感測模組20之遮光疊層300可進一步包含第三彩色濾光膜層330堆疊於第二彩色濾光膜層320朝向透鏡層200之一側上。具體而言，參照上述針對第一彩色濾光膜層310及第二彩色濾光膜層320之說明，第三彩色濾光膜層330可選自紅色濾光膜層、綠色濾光膜層、藍色濾光膜層、青色濾光膜層、黃色濾光膜層、品紅色濾光膜層等彩色濾光膜層。舉例而言，在本實施例中，第一彩色濾光膜層310可為紅色濾光膜層，第二彩色濾光膜層320可為綠色濾光膜層，且第三彩色濾光膜層330可為藍色濾光膜層，使得各彩色濾光膜層310-330相對對應之穿透光波段皆至少部分相互不重疊。藉此，可使非預期角度入射的光線在通過遮光疊層300時可被依序阻絕掉，而減少或避免非目標光線進入感光元件層100。然而，上述之彩色濾光膜層之堆疊之顏色類型及顏色組合皆僅為示例，且根據本發明之不同實施例並不限於此具體列出的態樣。

另外，根據本發明之不同實施例，遮光疊層300可堆疊之彩色濾光膜層之數量亦不限於此。亦即，除了於本說明書中例示性繪出的二層及三層彩色濾光膜層之態樣外，根據本發明之其他實施例亦可具有四層以上的彩色濾光膜層之態樣。

接著，參照圖3，根據本發明之第三實施例之光學感測模組30，其與上述圖2所示之光學感測模組20之差異在於，其複數個透光通道405中至少部分充填之紅外線遮蔽物500係自複數個透光通道405延伸至遮光疊層300，以與遮光疊層300之不同彩色濾光膜層310、320、330之其中一層相連接。例如，如圖3所示，透光通道405中充填之紅外線遮蔽物500係自透光通道405延伸至遮光疊層300，以與第二彩色濾光膜層320相連接。根據一些實施例，紅外線遮蔽物500為綠色濾光膜層，且與其相連接之第二彩色濾光膜層320亦為綠色濾光膜層。承上，在一些實施例中，可直接形成一層綠色濾光膜層橫跨透光通道405及遮光疊層300來形成紅外線遮蔽物500及一層彩色濾光膜層。然而，上述僅為示例，且本發明不限於此，且在紅外線遮蔽物500與一層彩色濾光膜層相連接之情況下，紅外線遮蔽物500與該層彩色濾光膜層可為一體成型或分開成型。

在一些實施例中，如圖3所示，設置於透光通道405中且與一層彩色濾光膜層相連接之紅外線遮蔽物500，可能會因為重力或製程等差異或緣故影響而與該層彩色濾光膜層如第二彩色濾光膜層320略微錯位或偏移。然而，在此所示僅為示例，且根據本發明之其他實施例可能不存在所述錯位或偏移。

接著，參照圖4，根據本發明之第四實施例之光學感測模組40，其與上述圖3所示之光學感測模組30之差異在於，自透光通道405延伸至遮光疊層300之紅外線遮蔽物500係與第一彩色濾光膜層310相連接。舉例而言，該第一彩色濾光膜層310為綠色濾光膜層，且紅外線遮蔽物500亦為綠色濾光膜層。在此實施例中，紅外線遮蔽物500可與第一彩色濾光膜層310一體成型。藉此，可連同形成第一彩色濾光膜層310之製程同時填充紅外線遮蔽物500，且因為位於遮光疊層300之底層而可減少或避免紅外線遮蔽物500之填充形狀沿著透光通道405而變形或移位。承上，除了紅外線遮蔽物500與其連接之彩色濾光膜層之位置及分布不同以外，本實施例之實施原則皆類似於上述圖3所述之實施例，且在此將不再予於贅述。

接著，參照圖5，根據本發明之第五實施例之光學感測模組50，其與上述圖3所示之光學感測模組30之差異在於，其進一步包含一透明補償層620設置於遮光疊層300與透鏡層200之間。其中，複數個透光通道405每一個可對應於複數個透鏡210之每一個而設置穿過該透明補償層620，且被該透明補償層620所圍繞。根據一些實施例，所述透明補償層620可由有機材料所形成之透光層所形成。例如，透明補償層620可由OC (Overcoat)、POC (Photo Overcoat)或PS (Photo spacer)之透光材料所構成。然而，上述僅為示例，且本發明不限於此。例如，在其他實施例，透明補償層620亦可由與透鏡層200之透鏡210以相同的透鏡材料所製成。或者是，透明補償層620亦可能為例如玻璃所製成。

承上，若遮光疊層300之厚度不夠時，所述透明補償層620可在不妨礙光線入射之情況下，進一步增加透鏡層200與感光元件層100之間的間隔厚度。藉此，可調整使得透鏡層200之透鏡210與感光元件100之間的間隔厚度等於或小於透鏡210之焦距。因此，當光線透過透鏡210折射聚焦而入射光學感測模組50時，可使得光線通過透光通道405聚焦入射至感光元件層100而被感光元件層100所感測。另外，根據本發明之一些實施例，可藉由設置透明補償層620來調整整體結構的應力。例如，根據本實施例，可藉由透明補償層620來緩解減輕施加至光學感測模組50上之應力。

進一步，連同圖5參照圖6，根據本發明之第六實施例之光學感測模組60，可藉由設置透明補償層620來調整透鏡210之間的間距g。具體而言，透鏡210在形成(如塑型或鋪設)時，可能會例如但不限於由於毛細現象等原因而相互吸引，因而無法個別成型。因此，需要保持透鏡210間一定間距g才能獨立不干擾地形成各別透鏡210。亦即，可能會因為表面能之差異而決定透鏡210間可設置的最小間距g。承上，藉由設置例如POC (Photo Overcoat)或PS (Photo spacer)之透光材料作為透明補償層620的時候，所述間距g可進一步分別縮小至3.3 µm及4.7 µm。因此，可使得設置透鏡210之填充率(例如密度)提高，而使得整體感光的解析度增加。

接下來，參照圖7，根據本發明之第七實施例之光學感測模組70，其與上述圖5所示之光學感測模組50之差異在於，除了透明補償層620以外可進一步包含另一透明補償層610設置於遮光疊層300與感光元件層100之間。亦即，光學感測模組70可包含兩層透明補償層610、620分別設置於遮光疊層300與感光元件層100之間；以及遮光疊層300與透鏡層200之間。承上所述，透明補償層610之作用可至少部分相同或類似於透明補償層620，且可與透明補償層620以相同、類似或不同的材料所形成。例如，透明補償層610可作用以在不妨礙光線入射之情況下，進一步增加透鏡層200與感光元件層100之間的間隔厚度。或者是，透明補償層610可設置以調整例如緩解減輕整體結構的應力。另外，在此所示之同時設置有透明補償層610及620之態樣僅為示例，且根據本發明之其他實施例，亦可能僅設置透明補償層610於遮光疊層300與感光元件層100之間而未設置有透明補償層620。承上，根據本發明之各實施例，在滿足透光條件下，可設置於感光元件層100及透鏡層200之間的透明補償層之數量、位置、材料皆不限於在此所具體繪示及說明的態樣。

接下來，參照圖8，根據本發明之第八實施例之光學感測模組80，其與上述圖5所示之光學感測模組50之差異在於，除了透明補償層620以外可進一步包含黑色矩陣層710及鈍化保護層720設置於感光元件層100與遮光疊層300之間。具體而言，除了設置遮光疊層300以外，根據本發明 之一些實施例亦不排除設置單層黑色矩陣層710。特別是，可設置單層黑色矩陣層710於感光元件層100之上。藉此，可阻絕任何繞過遮光疊層300可能入射至感光元件層100之光線，或者是可阻絕光學感測模組80本身可能所產生而未經過遮光疊層300阻截即進入感光元件層100之漏光。另外，當需要將半成品轉移至其他工廠進行其餘製程時，可在半成品上進一步設置鈍化保護層720來保護半成品。例如，當形成感光元件層100及黑色矩陣層710後，為了移轉至可製備形成彩色濾光膜層之其他工廠，可進一步形成鈍化保護層720於黑色矩陣層710之上，以在轉移期間保護包含感光元件層100及黑色矩陣層710之半成品。然而，上述僅為示例，且可設置鈍化保護層720之位置及時機皆不限於在此所示之示例。另外，在一些實施例中，亦可僅設置黑色矩陣層710而未設置鈍化保護層720，或者是可僅設置鈍化保護層720於感光元件層100上而未設置黑色矩陣層710。

承上所述，根據本發明之各實施例，複數個透光通道405之每一個對應於複數個透鏡210之每一個而設置穿過黑色矩陣層710、鈍化保護層720、或其組合，且被黑色矩陣層710、鈍化保護層720、或其組合所圍繞。藉此，可使得被透鏡210聚焦的光線可通過透光通道405而入射至感光元件層100中。

下文中，將進一步參照圖9至圖10B具體說明根據本發明之一實施例的光學感測模組90之光線入射的情況。詳細而言，參照圖9至圖10B之第九實施例，光學感測模組90可包含上述各實施例所示的所有元件，且與上述圖8所示之光學感測模組80之差異在於包含有兩層透明補償層610及620而非一層透明補償層620。

承上，參照圖10A，由於複數個透鏡210之每一個的聚光焦點F落於感光元件層100中，當來自於預期方向及角度(例如正向偏差10度內)的光線L1入射透鏡210之光學感測單位時，透鏡210可將光線L1折射並聚焦通過透光通道405而抵至位於感光元件層100中的聚光焦點F。藉此，感光元件層100可接收並感測來自預期方向及角度之目標光線L1。

與此相對，參照圖10B，當來自非預期方向及角度的光線L2入射至根據本實施例的光學感測模組90時，所述光線L2會在直接入射至遮光疊層300時被至少部分阻絕或者是在被透鏡210折射後射至遮光疊層300時被至少部分阻絕。因此，可減少或避免來自非預期方向及角度的非目標光線L2，特別是可能對應其他光學感測單位的光線入射所造成的感光元件層100的誤判。因此，可進一步改善光學感測模組90的精準性且減少或避免不同光學感測單位之間的干擾。另外，基於此架構，亦可進一步減縮各透鏡210之間的間距而不會造成不同光學感測單位之間的干擾，使得整體光學感測模組90之解析度可以隨之提升。

在本實施例中，亦可能存在有少部分光線L3可通過遮光疊層300，或者是繞過遮光疊層300進入，亦或是在遮光疊層300與感光元件層100之間由其他元件或光源所產生而進入。承上，此類光線L3可進一步被設置於遮光疊層300與感光元件層100之間的黑色矩陣層710所至少部分阻絕。承上，若無上述情況或上述情況所帶來的光線不影響感光元件層100之感測判斷時，亦可無須設置該層黑色矩陣層710。

接下來，依據圖8所示之第八實施例之光學感測模組80作為示例進行感光元件層100收光效率之實驗之結果係示於圖11中。具體而言，當藉由圖8所示之第八實施例之光學感測模組80來進行收光時，以實質上垂直於光學感測模組80之各層之方向作為正向0度，則可見到約在正向偏差10度內入射的光線可被感光元件層100所接收及感測。然而，以正向偏差10度以外的角度方向入射的光線則不會或難以被感光元件層100所接收及感測。承上，從實驗結果可看出，根據本實施例，光學感測模組80可減少或避免非目標光線的干擾，從而提升了光學感測模組80的解析度以及可靠性。

下文中，將進一步說明根據本發明之各實施例之光學感測模組10-90與其他模組搭配運用之態樣。

承上，參照圖12，根據本發明之一實施例，上述參照圖1A至圖11所述之各實施例之光學感測模組10-90，可進一步與顯示模組800搭配以組成具有光學感測能力之顯示裝置1000。具體而言，如圖12所示，顯示裝置1000可包含：上述任一實施例所述之光學感測模組10-90；以及設置於該光學感測模組10-90上之顯示模組800。另外，為了保護顯示模組800，根據本實施例亦可進一步具有一覆蓋玻璃(Cover glass) 900覆蓋於顯示模組800之上。

根據本實施例，顯示模組800可例如但不限於為有機發光顯示模組，且可包含複數個OLED 805之陣列。另外，所述光學感測模組10-90中的感光元件層可例如為指紋感測器(FPS, Finger Print Sensor)，且在手指15按壓時，可感測通過手指15入射之帶有資訊之光線的透光圖譜來判讀指紋等生物特徵。承上所述，當一操作者按壓其手指15於顯示裝置1000上時，透過手指15所入射之光線之有無及分布可被顯示模組800下的光學感測模組10-90所感測，藉而可利用指紋的辨讀來進行相關電子作業。

根據一些實施例，所述顯示模組800可能具有分別與第一彩色濾光膜層310、第二彩色濾光膜層320或第三彩色濾光膜層330相同顏色之彩色膜層。藉此，在製備顯示裝置1000時，可利用類似、相同的製程或設備來製備顯示模組800及光學感測模組10-90，從而提升製備的效率及方便性，並可減少產能的損耗或成本的增加。

上述光學感測模組10-90與顯示模組800組合以形成具有光學感測能力之顯示裝置1000僅為示例。承上，根據本發明之其他實施例，光學感測模組10-90亦可與其他模組組合搭配，且本發明不限於此具體說明之態樣。

綜上所述，根據本發明之各實施例之光學感測模組，可以減少或避免非目標光線的干擾，從而提高整體光學感測的解析度及精準度。另外，根據本發明之各實施例，可減少或避免由於設置黑色矩陣層所導致之產能的損耗。

上文中所述僅為本發明之一些較佳實施例。應注意的是，在不脫離本發明之精神與原則下，本發明可進行各種變化及修改。所屬技術領域中具有通常知識者應明瞭的是，本發明由所附申請專利範圍所界定，且在符合本發明之意旨下，各種可能置換、組合、修飾及轉用等變化皆不超出本發明由所附申請專利範圍所界定之範疇。

10、10’、20、30、40、50、60、70、80、90:光學感測模組 15:手指 100:感光元件層 200:透鏡層 210:透鏡 300:遮光疊層 310:第一彩色濾光膜層 320:第二彩色濾光膜層 330:第三彩色濾光膜層 400、405:透光通道 500:紅外線遮蔽物 610、620:透明補償層 710、BM:黑色矩陣層 720:鈍化保護層 800:顯示模組 805:OLED 900:覆蓋玻璃 1000:顯示裝置 F:聚光焦點 L1、L2、L3:光線 R:紅色濾光膜層 G:綠色濾光膜層 B:藍色濾光膜層

圖1A係為根據本發明之一實施例之光學感測模組之示意圖。

圖1B係為根據本發明之第一實施例沿著圖1A之A-A’剖面線所截取之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖1C係為根據本發明之一實施例之紅色、綠色及藍色濾光膜層之各別對應之穿透光波段之示意圖。

圖1D係為根據本發明之一實施例之不同顏色濾光膜層之層疊之反射率之示意圖。

圖1E係為根據本發明之第一實施例之變化實施例沿著圖1A之A-A’剖面線所截取之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖2係為根據本發明之第二實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖3係為根據本發明之第三實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖4係為根據本發明之第四實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖5係為根據本發明之第五實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖6係為根據本發明之第六實施例之光學感測模組之透鏡間之間距之示意圖。

圖7係為根據本發明之第七實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖8係為根據本發明之第八實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖9係為根據本發明之第九實施例之光學感測模組之部分之放大截面圖。

圖10A及圖10B係為根據圖9之光學感測模組於各種光線入射下之光徑模擬示意圖。

圖11係為圖8所示之光學感測模組之感光元件層對各角度入射之光線之收光效率之示意圖。

圖12係為包含光學感測模組之顯示裝置之示意圖。

無

10:光學感測模組

100:感光元件層

200:透鏡層

210:透鏡

310:第一彩色濾光膜層

320:第二彩色濾光膜層

300:遮光疊層

400:透光通道

500:紅外線遮蔽物

Claims (12)

1. 一種光學感測模組，其包含：一感光元件層；一遮光疊層，設置於該感光元件層上，且自該感光元件層至少依序堆疊有一第一彩色濾光膜層及一第二彩色濾光膜層，其中，該第一彩色濾光膜層具有一第一穿透光波段，且該第二彩色濾光膜層至少部分阻絕該第一穿透光波段；一透鏡層，設置於該遮光疊層上，且包含複數個透鏡；複數個透光通道，各別對應於該複數個透鏡之每一個而設置穿過該遮光疊層，並被該遮光疊層所圍繞；以及至少一透明補償層，其設置於該遮光疊層與該感光元件層之間、該遮光疊層與該透鏡層之間、或其組合，且其中，該複數個透光通道之每一個對應於該複數個透鏡之每一個而設置穿過該至少一透明補償層，且被該至少一透明補償層所圍繞。
2. 如請求項1所述之光學感測模組，其中，該遮光疊層進一步包含一第三彩色濾光膜層堆疊於該第二彩色濾光膜層朝向該透鏡層之一側上。
3. 如請求項1或2所述之光學感測模組，其中，該複數個透光通道之每一個係至少部分充填有一紅外線遮蔽物。
4. 如請求項3所述之光學感測模組，其中，該紅外線遮蔽物為綠色濾光膜層。
5. 如請求項4所述之光學感測模組，其中，該紅外線遮蔽物自該複數個透光通道延伸至該遮光疊層，以與該遮光疊層之不同彩色濾光膜層之其中一層相連接。
6. 如請求項5所述之光學感測模組，其中，該第一彩色濾光膜層為綠色濾光膜層，且該紅外線遮蔽物與該第一彩色濾光膜層相連接。
7. 如請求項1所述之光學感測模組，其中，該至少一透明補償層係由有機材料所形成。
8. 如請求項7所述之光學感測模組，其中，該至少一透明補償層係由OC(Overcoat)、POC(Photo Overcoat)或PS(Photo spacer)之透光材料所構成。
9. 如請求項1或2所述之光學感測模組，其中，被至少依序堆疊有該第一彩色濾光膜層及該第二彩色濾光膜層之該遮光疊層所圍繞界定之該複數個透光通道之每一個平行於該感光元件層剖視之面積係沿著自該感光元件層朝向該透鏡層之方向漸增。
10. 如請求項1或2所述之光學感測模組，其進一步包含一黑色矩陣層、一鈍化保護層、或其組合設置於該感光元件層與該遮光疊層之間，且該複數個透光通道之每一個對應於該複數個透鏡之每一個而設置穿過該黑色矩陣層、該鈍化保護層、或其組合，且被該黑色矩陣層、該鈍化保護層、或其組合所圍繞。
11. 如請求項1或2所述之光學感測模組，其中，該遮光疊層之光學反射率等於或低於5%。
12. 如請求項1或2所述之光學感測模組，其中，該複數個透鏡之每一個的聚光焦點落於該感光元件層中。

Images