可携式电子装置及其光感测封装体的制作方法

本发明与光感测有关，特别是关于一种能够增大环境光感测的视野(Field Of View，FOV)角度及可见光穿透率的可携式电子装置及其光感测封装体。

背景技术：

近年来，随着光感测技术的进步，逐渐发展出各种具有不同功能的光感测器，例如环境光感测器(Ambient Light Sensor，ALS)及近接感测器(Proximity Sensor，PS)等，并已广泛地应用于笔记本电脑、平板电脑及智能型手机等可携式电子装置。

然而，如图1所示，由于市面上常见的光感测封装体1大多采用双透光孔(包括光发射透光孔及光感测透光孔)的设计，导致位于光感测透光孔之下的环境光及近接感测器晶片10面临光感测的视野(FOV)角度过小的问题。一旦将光感测封装体1应用于可携式电子装置时，环境光及近接感测器晶片10所感测到的环境光的亮度变化明显不同于人眼实际感受到的环境光的亮度变化。

再者，如图2所示，若光感测封装体2还额外设置有一层黑胶套24，则会导致位于光感测透光孔之下的环境光及近接感测器晶片20接收光线的视野角度变得比图1更小。此外，由于环境光及近接感测器晶片20进行近接感测时亦需接收红外光，所以位于环境光及近接感测器晶片20之上的光感测透光孔亦需设置有红外光穿透膜，导致环境光及近接感测器晶片20所感测到的可见光亮度会受红外光穿透膜的影响而大幅衰减。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种能够增大环境光感测的视野角度及可见光穿透率的可携式电子装置及其光感测封装体，以解决现有技术所述及的问题。

本发明的一较佳具体实施例为一种光感测封装体。于此实施例中，光感测封装体设置于壳体中。壳体具有第一透光区域与第二透光区域。光感测封装体包括第一晶片、第二晶片及第一阻隔部。第一晶片提供一光源。第二晶片具有第一感测区及第二感测区。第一感测区提供一环境光感测信号，第二感测区提供一近接感测信号。第二感测区位于第一晶片与第一感测区之间。第一阻隔部设置于第一晶片与第二晶片之间。第一感测区位于第一透光区域之下，第一晶片与第二感测区位于第二透光区域之下。

在本发明的一实施例中，第二透光区域为一类圆形状，且其直径小于2mm。

在本发明的一实施例中，第一感测区与第二感测区之间具有第一距离且第二感测区与第一晶片之间具有第二距离，第一距离大于第二距离。

在本发明的一实施例中，第二感测区的一侧至第一晶片的一侧之间具有第三距离，第三距离小于2mm。

在本发明的一实施例中，第二透光区域设置有第一薄膜，以滤除其他非红外光波长的光。

在本发明的一实施例中，第一透光区域设置有第二薄膜，以增进环境光的通过。

在本发明的一实施例中，光感测封装体还包括第二阻隔部。第二阻隔部设置于第二晶片上且位于第一感测区与第二感测区之间。

本发明的另一较佳具体实施例为一种可携式电子装置。于此实施例中，可携式电子装置包括壳体、盖体及光感测封装体。盖体设置于壳体上。盖体具有第一透光区域与第二透光区域。光感测封装体设置于壳体中。光 感测封装体包括第一晶片、第二晶片及阻隔部。第一晶片提供一光源。第二晶片具有第一感测区及第二感测区。第一感测区提供一环境光感测信号，第二感测区提供一近接感测信号。第二感测区位于第一晶片与第一感测区之间。阻隔部设置于第一晶片与第二晶片之间。第一感测区位于第一透光区域之下，第一晶片与第二感测区位于第二透光区域之下。

在本发明的一实施例中，如上所述的可携式电子装置，其中，上述第二透光区域为一类圆形状，且其直径小于2mm。

在本发明的一实施例中，如上所述的可携式电子装置，其中，上述第一感测区与上述第二感测区之间具有一第一距离且上述第二感测区与上述第一晶片之间具有一第二距离，上述第一距离大于上述第二距离。

在本发明的一实施例中，如上所述的可携式电子装置，其中，上述第二感测区的一侧至上述第一晶片的一侧之间具有一第三距离，上述第三距离小于2mm。

在本发明的一实施例中，如上所述的可携式电子装置，其中，上述第二透光区域设置有一第一薄膜，以滤除其他非红外光波长的光。

在本发明的一实施例中，如上所述的可携式电子装置，其中，上述第一透光区域设置有一第二薄膜，以增进环境光的通过。

在本发明的一实施例中，如上所述的可携式电子装置，还包括第二阻隔部，设置于上述第二晶片上且位于上述第一感测区与上述第二感测区之间。

相较于现有技术，根据本发明的可携式电子装置及其光感测封装体是将设置于同一光感测晶片上的环境光感测器与近接感测器彼此分隔开一段距离，由此增大只对应于环境光感测器的独立透光孔，以增大其视野角度，并且此独立透光孔并不位于表面玻璃上所设置的红外光穿透膜之下，故不会受到红外光穿透膜的影响，可有效增进可见光穿透率，使得环境光感测器所感测到的环境光亮度变化能更符合人眼实际感受到的环境光亮度变化。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1及图2分别为现有技术中具有不同结构的光感测封装体的示意图。

图3及图4分别为根据本发明的一具体实施例的光感测封装体的剖面图及上视图。

图5及图6分别为将图3中的光感测封装体设置于可携式电子装置的表面玻璃下方的上视图及剖面图。

图7及图8分别为根据本发明的另一具体实施例的光感测封装体的剖面图及上视图。

图9及图10分别为将图7中的光感测封装体设置于可携式电子装置的表面玻璃下方的上视图及剖面图。

主要组件符号说明

1～3、7：光感测封装体

10、20：环境光及近接感测器晶片

11、21：基板

12、22：红外线发光二极管(IR-LED)晶片

13、23：阻隔部

24：黑胶套

L：光线

30、70：第二晶片

31、71：基板

32、72：第一晶片

33：阻隔部

73：第一阻隔部

75：第二阻隔部

34、74：封装材料

S1：第一感测区

S2：第二感测区

L1：第一光线

L2：第二光线

L1＇：近接感测光线

CL1：第一透光区域

CL2：第二透光区域

G：表面玻璃

F1：第一薄膜

F2：第二薄膜

D1、D1＇：第一感测区与第二感测区之间的距离

D2、D2＇：第二感测区与第一晶片之间的距离

K：直线

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

根据本发明的一较佳具体实施例为一种光感测封装体。于此实施例中，此光感测封装体可包括环境光感测器(ALS)及近接感测器(PS)，可应用于笔记本电脑、平板电脑及智能型手机等可携式电子装置，但不以此为限。

为了有效改善环境光感测器的感光视野角度过小及可见光亮度大幅衰减的问题，此实施例中的光感测封装体具有下列特征：

(1)将位于同一光感测晶片上的环境光感测器与近接感测器分离设置，而不再合而为一，由此，只对应于环境光感测器的独立透光孔即不会再受到可携式电子装置的表面玻璃所镀上的红外光穿透膜的影响，故能有效避免可见光亮度大幅衰减的情事发生。

(2)加大环境光感测器的感光孔径，由此，环境光感测器的感光视野角度亦随之变大，故可更加贴近使用者的眼睛所感受到的亮度变化情形。

请参照图3及图4，图3及图4分别为根据本发明的一具体实施例的光感测封装体的剖面图及上视图。需说明的是，由图3及图4可知：此实施例中的光感测封装体3具有双透光孔的封装结构，但不以此为限。

如图3所示，光感测封装体3包括基板31、第一晶片32、第二晶片30、阻隔部33及封装材料34。第一晶片32为红外线发光二极管(IR-LED)晶片，用以发出红外光线L1；第二晶片30为兼具环境光感测功能及近接感测功能的光感测晶片，第二晶片30具有彼此分离设置的第一感测区S1及第二感测区S2，且第二感测区S2位于第一晶片32与第一感测区S1之间，其中第一晶片32输出的光线可经由一物体(例如:人脸)反射到第二感测区S2，第二感测区S2接收其反射后的光源能量，而第一感测区S1可接收环境光。由此，第一感测区S1用以接收可见光线L2并提供一环境光感测信号且第二感测区S2用以接收红外光线L1＇并提供一近接感测信号；基板31用以承载第一晶片32、第二晶片30、阻隔部33及封装材料34，其构成材料的种类并无特定的限制；阻隔部33是由不透光材料构成；封装材料34可以是透光材料，例如树脂，但不以此为限。

于此实施例中，第一晶片32与第二晶片30均设置于基板31上且彼此分离；阻隔部33亦设置于基板31上且位于第一晶片32与第二晶片30之间；封装材料34形成于基板31、第一晶片32及第二晶片30上，以包覆第一晶片32及第二晶片30。

需说明的是，假设第二晶片30上的第一感测区S1与第二感测区S2 之间的距离为D1且第二晶片30上的第二感测区S2与第一晶片32之间的距离为D2，则D1会大于D2。这代表第二晶片30上接收红外光线L1＇的第二感测区S2会较靠近发出红外光线L1的第一晶片32，并且第二感测区S2会较为远离第二晶片30上接收可见光线L2的第一感测区S1。于一实施例中，D1可以是D2的两倍或两倍以上，但不以此为限。

如图4所示，光感测封装体3具有双透光孔的封装结构，第二晶片30上的第一感测区S1与第二感测区S2分别位于左侧较大的透光孔下方且彼此分离设置；第一晶片32则位于右侧较小的透光孔下方；第一晶片32的中心、第一感测区S1的中心及第二感测区S2的中心均会位于同一直线K上；第一感测区S1与第二感测区S2之间的距离D1大于第二感测区S2与第一晶片32之间的距离D2；第二感测区S2的左侧至第一晶片32的右侧之间的距离小于2mm，较佳为1.2～1.5mm，但不以此为限。

于一实施例中，可携式电子装置还包括有壳体及盖体，且盖体设置于壳体上。上述的光感测封装体设置于壳体中且位于盖体之下。实际上，可携式电子装置的壳体可以是常见的金属或塑胶壳体，并无特定的限制。

需说明的是，可携式电子装置的盖体可以是一表面玻璃，并且表面玻璃至少具有两透光区域及一显示区域，且显示区域为可透光的，但不以此为限。至于表面玻璃的其他周边区域大多是不透光的，即使有部份透光，其透光率也会低于30％。

接着，请参照图5及图6，图5及图6分别为将图3中的光感测封装体设置于可携式电子装置的表面玻璃之下的上视图及剖面图。如图5及图6所示，表面玻璃G具有第一透光区域CL1及第二透光区域CL2。第二晶片30的第一感测区S1位于表面玻璃G的第一透光区域CL1之下，亦即表面玻璃G的第一透光区域CL1垂直投影于第二晶片30的第一感测区S1；第二晶片30的第二感测区S2及第一晶片32位于表面玻璃G的第二透光区域CL2之下，亦即表面玻璃G的第二透光区域CL2垂直投影于第 二晶片30的第二感测区S2及第一晶片32。

需说明的是，表面玻璃G的第一透光区域CL1的形状至少要能涵盖其下方的第二晶片30的第一感测区S1。于一实施例中，表面玻璃G的第一透光区域CL1的形状可以是一类圆形状，例如圆形、椭圆形、接近长方形的长椭圆形等。至于图6中的表面玻璃G除了第一透光区域CL1及第二透光区域CL2外的斜线区域即为不透光区域，即使有部份透光，其透光率也会低于30％。

实际上，表面玻璃G的第一透光区域CL1可设置有第一薄膜F1，例如可见光穿透膜，以增进环境光的通过。于一实施例中，第一薄膜F1设置于表面玻璃G的第一透光区域CL1的下表面，但不以此为限。当然，表面玻璃G的第一透光区域CL1亦可不设置薄膜，并无特定的限制。

至于表面玻璃G的第二透光区域CL2的形状至少要能涵盖其下方的第二晶片30的第二感测区S2及第一晶片32。于一实施例中，表面玻璃G的第二透光区域CL2的形状可为一类圆形状，例如圆形、椭圆形、接近长方形的长椭圆形等，且其直径小于2mm，但不以此为限。

实际上，表面玻璃G的第二透光区域CL2可设置有第二薄膜F2，例如红外光穿透膜，以滤除其他非红外光波长的光。于一实施例中，第二薄膜F2设置于表面玻璃G的第二透光区域CL2的下表面，但不以此为限。

需说明的是，由于设置有红外光穿透膜的第二透光区域CL2并未垂直投影于接收可见光的第二晶片30的第一感测区S1，使得第一感测区S1接收可见光时较不会受到第二透光区域CL2上所设置的红外光穿透膜的影响，故能有效提升可见光的穿透率。

此外，由于发射红外光线L1的第一晶片32与接收红外光线L1＇的第二感测区S2彼此相邻设置且均位于表面玻璃G的第二透光区域CL2之下，亦即进行近接感测功能的第一晶片32与第二感测区S2位于表面玻璃G的同一个小透光孔(第二透光区域CL2)之下。当使用者操作可携式电子 装置时，从可携式电子装置的外观上只能稍微看到表面玻璃G的一小透光孔(第二透光区域CL2)，而较困难看到表面玻璃G的第一透光区域CL1。

举例而言，假设设置于表面玻璃G的第一透光区域CL1上的可见光穿透膜对光波长550nm的穿透率为50％，设置于表面玻璃G的第二透光区域CL2上的红外光穿透膜对光波长550nm的穿透率为20％且对光波长940nm的穿透率为85％。

当可见光L2穿过设置于表面玻璃G的第一透光区域CL1上的可见光穿透膜并射至第二晶片30的第一感测区S1时，第一感测区S1可感测到的光线亮度约为可见光L2的亮度的50％，并且可得到比现有技术更大的视野角度及更高的可见光穿透率。

当第一晶片32发出的红外光线L1经物体反射而穿过设置于表面玻璃G的第二透光区域CL2上的红外光穿透膜射出并被反射为红外光线L1＇穿过红外光穿透膜射至第二晶片30的第二感测区S2时，第二感测区S2可感测到的光线能量约为红外光线L1的能量的72.25％。

接着，请参照图7及图8，图7及图8分别为根据本发明的另一具体实施例的光感测封装体的剖面图及上视图。需说明的是，由图7及图8可知：不同于前述实施例中的光感测封装体3具有双透光孔的封装结构，此实施例中的光感测封装体7具有三透光孔的封装结构，但不以此为限。

如图7所示，光感测封装体7包括基板71、第一晶片72、第二晶片70、第一阻隔部73、第二阻隔部75及封装材料74。此实施例中的光感测封装体7与前述实施例中的光感测封装体3不同之处在于：光感测封装体7还包括第二阻隔部75，并且第二阻隔部75设置于第二晶片70上且位于第一感测区S1与第二感测区S2之间。

如图8所示，光感测封装体7具有三透光孔的封装结构，第二晶片70上的第一感测区S1与第二感测区S2彼此分离设置，第一感测区S1位于左侧较大的透光孔下方且第二感测区S2位于中间偏右较小的透光孔下方； 第一晶片72则位于右侧较小的透光孔下方；第一感测区S1与第二感测区S2之间的距离D1＇大于第二感测区S2与第一晶片32之间的距离D2＇；第二感测区S2的左侧至第一晶片72的右侧之间的距离小于2mm，较佳为1.2～1.5mm，但不以此为限。

至于图9及图10分别为将图7中的光感测封装体设置于可携式电子装置的表面玻璃之下的上视图及剖面图。由于图9及图10所示的技术内容与前述实施例类似，差别仅在于光感测封装体7还包括位于第一感测区S1与第二感测区S2之间的第二阻隔部75，故请参照前述实施例的相关说明，于此不另行赘述。

相较于现有技术，根据本发明的可携式电子装置及其光感测封装体是将设置于同一光感测晶片上的环境光感测器与近接感测器彼此分隔开一段距离，由此增大只对应于环境光感测器的独立透光孔，以增大其视野角度，并且此独立透光孔并不位于表面玻璃上所设置的红外光穿透膜之下，故不会受到红外光穿透膜的影响，可有效增进可见光穿透率，使得环境光感测器所感测到的环境光亮度变化能更符合人眼实际感受到的环境光亮度变化。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。