通孔10之间的位置设置一遮光部14，参考图5、图6。通过该遮光部14可以防止功能层9发出的光信号直接被光学传感器12的光学区域12a感应到，从而保证了光学芯片的准确性。该遮光部14可以设置在第二表面6上，例如其可以从第二表面6垂直向上延伸。
[0047]上述光学芯片的集成结构，由于其结构所致的光线传输路径，使其可以作为检测人体体征的传感器来使用；当通过结构设计改变光线的传输路径时，该类光学芯片也可以应用到其它光学测量领域中。例如在本发明一个优选的实施方式中，可在透光塑封体13上对于LED芯片各功能层9的出光路径中设置反射部，通过该反射部将位于梯形槽结构其中一侧功能层9发射过来的光信号反射至梯形槽结构的相对侧方向上。例如参考图7的视图方向，当LED芯片位于左侧倾斜面7上的功能层9发出朝向右上方的光信号时，该光信号在透光塑封体13中传输，当该光信号遇到反射部时，使得该光信号朝向梯形槽结构的左上方反射。该种结构的光学芯片可以应用到上述的手势识别领域。
[0048]本发明的集成结构，LED芯片的衬底上设置有多个位于不同方向上的倾斜面，在该多个倾斜面上分别设置用于发光的功能层，使得所述LED芯片可通过该多个倾斜面上的功能层进行发光，实现了单颗芯片的多方向发光功能。该LED芯片与光学传感器集成在一起后，可以适用于利用接近光原理进行检测的多个测量领域中；而且LED芯片可与光学传感器分布在垂直方向上，由此可大大降低整个集成结构的尺寸，并可以提高光学芯片测量的稳定性以及精度。
[0049]在本发明一个优选的实施方式中，所述LED芯片的功能层9从倾斜面7上延伸到至少部分第一表面5、第二表面6上，使得该功能层9可以更好地与倾斜面7结合在一起。同时也可以在第一表面5、第二表面6的位置设置LED芯片的接线端。具体地，在所述第一表面5上或第二表面6的位置设有分别导通P型半导体层3、N型半导体层4的焊盘8。将焊盘8设置在第一表面5或第二表面6的位置，并导通各自的半导体层，使得焊盘8不会影响位于倾斜面7位置的功能层9工作。
[0050]本发明的LED芯片，为了使LED芯片的功能层9与衬底I的晶格更好地匹配在一起，在第一表面5、第二表面6、倾斜面7与功能层9之间还设置有缓冲层2。在制造的时候，首先在衬底I的第一表面5、第二表面6、倾斜面7上沉积一层缓冲层2，然后在该缓冲层2上形成功能层9。缓冲层2的材料根据衬底I以及功能层9的材料进行选择，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
[0051]在本发明一个优选的实施方式中，所述设置在多个倾斜面7上的功能层9连通在一起，也就是说，多个倾斜面7上的功能层9是一体的，通过单一的焊盘进行导通，使得整个功能层9同时发光。在另一优选的实施方式中，所述设置在多个倾斜面7上的功能层9彼此隔绝开，使得每个功能层9可以单独发光，此时需要在每个功能层9上设置独立的焊盘8，通过各自的焊盘8来导通相应的功能层9，从而可以控制每个功能层9独立工作。
[0052]虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种光学芯片的集成结构，其特征在于:包括基板(11)、具有光学区域(12a)的光学传感器(12)，所述光学传感器(12)安装在基板(11)上;还包括LED芯片，所述LED芯片包括设置在光学传感器(12)上的衬底(I)，所述衬底(I)具有位于不同平面内的第一表面(5)、第二表面(6)，以及从第一表面(5)边缘倾斜延伸至第二表面(6)上的多个倾斜面(7);在所述该多个倾斜面(7)上设置有作为LED芯片发光区的功能层(9);在所述衬底(I)上还设置有贯通至光学传感器(12)光学区域(12a)的通孔(10);还包括至少将LED芯片功能层(9)以及光学传感器(12)光学区域(12a)塑封起来的透光塑封体(13)。2.根据权利要求1所述的集成结构，其特征在于:所述第一表面(5)为圆形，所述多个倾斜面(7)从第一表面(5)的圆周边缘延伸至第二表面(6)上;所述第一表面(5)、倾斜面(7)、第二表面(6)围成了圆台结构;所述贯通光学传感器(12)光学区域(12a)的通孔(10)位于圆台结构的中部。3.根据权利要求1所述的集成结构，其特征在于:所述第一表面(5)为矩形，所述倾斜面(7)设置有四个，分别从第一表面(5)的四周边缘延伸至第二表面(6)上;所述第一表面(5)、倾斜面(7)、第二表面(6)围成了四棱台结构，所述位于倾斜面(7)上功能层(9)发出的光信号朝向四棱台结构的外侧方向传输;所述贯通光学传感器(12)光学区域(12a)的通孔(10)位于四棱台结构的中部。4.根据权利要求3所述的集成结构，其特征在于:还设有反射部，所述反射部被配置为:将四棱台结构其中一侧功能层(9)发射过来的光信号朝四棱台结构的相对侧方向反射。5.根据权利要求1所述的集成结构，其特征在于:所述倾斜面(7)设置有四个，分别从第一表面(5)的边缘延伸至第二表面(6)上，所述第一表面(5)、倾斜面(7)、第二表面(6)围成了一与倒立的四棱台形状匹配的梯形槽结构;所述位于倾斜面(7)上功能层(9)发出的光信号朝向梯形槽结构的内侧方向传输;所述贯通光学传感器(12)光学区域(12a)的通孔(10)位于梯形槽结构的中部。6.根据权利要求5所述的集成结构，其特征在于:还设有反射部，所述反射部被配置为:将梯形槽结构其中一侧功能层(9)传输过来的光信号朝梯形槽结构的相对侧方向反射。7.根据权利要求5所述的集成结构，其特征在于:所述衬底(I)上位于倾斜面(7)与通孔(10)之间的位置还设有遮光部(14)。8.根据权利要求3至7任一项所述的集成结构，其特征在于:所述衬底(I)为具有〈100〉晶向的单晶硅材料，所述倾斜面(7)通过单晶硅的各向异性腐蚀得到。9.根据权利要求1至7任一项所述的集成结构，其特征在于:所述设置在多个倾斜面(7)上的多个功能层(9)彼此隔绝开。10.根据权利要求9所述的集成结构，其特征在于:所述功能层(9)从倾斜面(7)延伸到至少部分第一表面(5)、第二表面(6)上;在所述第一表面(5)或第二表面(6)的位置设有导通功能层(9)的焊盘(8)。
【专利摘要】本发明公开了一种光学芯片的集成结构，LED芯片包括设置在光学传感器上的衬底，所述衬底具有位于不同平面内的第一表面、第二表面，以及从第一表面边缘倾斜延伸至第二表面上的多个倾斜面；在所述该多个倾斜面上设置有作为LED芯片发光区的功能层。本发明的集成结构，LED芯片可通过该多个倾斜面上的功能层进行发光，实现了单颗芯片的多方向发光功能。该LED芯片与光学传感器集成在一起后，可以适用于利用接近光原理进行检测的多个测量领域中；而且LED芯片可与光学传感器分布在垂直方向上，由此可大大降低整个集成结构的尺寸，并可以提高光学芯片测量的稳定性以及精度。
【IPC分类】H01L23/31, H01L25/16, H01L23/488
【公开号】CN105514098
【申请号】CN201610004551
【发明人】郑国光, 方华斌, 孙艳美
【申请人】歌尔声学股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月4日