感测装置的制作方法

文档序号:32464574发布日期:2022-12-07 05:01阅读:40来源:国知局
感测装置的制作方法

1.本发明涉及一种光电装置,尤其涉及一种感测装置。


背景技术:

2.为了提供建构智能生活环境所需的信息,各式感测器已广泛应用于日常生活中。举例来说,手机可配备具有指纹辨识功能的感测元件用于解锁。由于指纹的高低起伏能够产生不同强度的反射光,感测元件可通过检测手指指纹反射的光线而产生不同大小的电流,进而分辨指纹的形状。换言之,指纹感测元件需要配合光源来进行感测。然而,如何简化光源与感测元件的整合结构仍是业界寻求改进的目标之一。


技术实现要素:

3.本发明目的在于提供一种感测装置,具有简化的整合结构。
4.本发明的一个实施例提出一种感测装置,包括:第一基板;第一感测元件,位于第一基板上;发光元件,位于第一感测元件上;以及遮光层,位于发光元件与第一感测元件之间,且电性连接发光元件。
5.在本发明的一实施例中,上述的第一感测元件于第一基板的正投影至少部分重叠发光元件于第一基板的正投影。
6.在本发明的一实施例中,上述的发光元件发可见光,且可见光包括至少两种色光。
7.在本发明的一实施例中,上述的发光元件发不可见光。
8.在本发明的一实施例中,上述的感测装置还包括光角控制层,位于遮光层与发光元件之间,且遮光层与光角控制层分别电性连接发光元件的两个接垫。
9.在本发明的一实施例中,上述的感测装置还包括第二感测元件,位于遮光层与发光元件之间。
10.在本发明的一实施例中,上述的第二感测元件的电极电性连接发光元件。
11.在本发明的一实施例中,上述的第二感测元件于第一基板的正投影至少部分重叠第一感测元件于第一基板的正投影。
12.在本发明的一实施例中,上述的第二感测元件于第一基板的正投影在第一感测元件于第一基板的正投影之外。
13.在本发明的一实施例中,上述的感测装置还包括第二感测元件,且第一感测元件及第二感测元件位于发光元件的不同侧。
14.在本发明的一实施例中,上述的第二感测元件于第一基板的正投影在发光元件于第一基板的正投影之外。
15.在本发明的一实施例中,上述的第二感测元件为有机光电二极管。
16.在本发明的一实施例中,上述的第一感测元件为指纹感测元件。
17.本发明的有益效果在于,本发明的感测装置通过使感测元件的遮光层电性连接至发光元件,使得遮光层能够同时充当用于发光元件的信号线,从而简化感测元件与发光元
件的整合结构。另外,本发明的感测装置中不需于感测元件之间预留开口区,因此能够提高感测元件的设置密度。此外,本发明的感测装置还能够使感测元件的光角控制层同时充当用于发光元件的信号线来简化感测元件与发光元件的整合结构。
18.为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
19.图1a是依照本发明一实施例的感测装置的局部俯视示意图。
20.图1b是沿图1a的剖面线a-a’所作的剖面示意图。
21.图2是依照本发明一实施例的感测装置的局部俯视示意图。
22.图3a是依照本发明一实施例的感测装置的局部俯视示意图。
23.图3b是沿图3a的剖面线b-b’所作的剖面示意图。
24.图4是依照本发明一实施例的感测装置的局部剖面示意图。
25.图5a是依照本发明一实施例的感测装置的局部俯视示意图。
26.图5b是沿图5a的剖面线c-c’所作的剖面示意图。
27.附图标记如下:
28.10、20、30、40、50:感测装置
29.110:第一基板
30.120、220:第一感测元件
31.130、130a、130b、130c、130d:发光元件
32.131:发光本体
33.132:第一接垫
34.133:第二接垫
35.140:遮光层
36.230、330、330a、330b、530、530a、530b:发光元件
37.350、450、550:第二感测元件
38.510:第二基板
39.a-a’、b-b’、c-c’:剖面线
40.b1、b2:缓冲层
41.cs:导电结构
42.cv:盖板
43.e11、e12、e2、e21、e22、ea、eb:电极
44.et:电子传输层
45.fg:手指
46.ht:空穴传输层
47.i1~i9:绝缘层
48.la:光角控制层
49.lr1:可见光
50.lr2:不可见光
51.o1、o2、o3、op1、op2、op3:开口
52.p1~p7:平坦层
53.pt:光敏层
54.sl、sl2:信号线
55.sr1、sr2:感测层
56.t1:开关元件
57.va:通孔
58.w1、w2、w3:侧壁
具体实施方式
59.在附图中,为了清楚起见,放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。应当理解,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时,其可以直接在另一元件上或与另一元件连接,或者中间元件可以也存在。相反地,当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时,不存在中间元件。如本文所使用的,“连接”可以指物理及/或电性连接。再者,“电性连接”或“耦接”可为二元件间存在其它元件。
60.应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分,但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的第一“元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。
61.这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的,而不是限制性的。如本文所使用的,除非内容清楚地指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式,包括“至少一个”或表示“及/或”。如本文所使用的,术语“及/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解,当在本说明书中使用时,术语“包含”及/或“包括”指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。
62.此外,诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系,如图所示。应当理解,相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如,如果一个附图中的装置翻转,则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此,示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向,取决于附图的特定取向。类似地,如果一个附图中的装置翻转,则被描述为在其它元件“下”或“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此,示例性术语“下”或“下方”可以包括上方和下方的取向。
63.除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义,并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义,除非本文中明确地这样定义。
64.本文参考作为理想化实施例的示意图的截面图来描述示例性实施例。因此,可以
预期到作为例如制造技术及/或公差的结果的图示的形状变化。因此,本文所述的实施例不应被解释为限于如本文所示的区域的特定形状,而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙及/或非线性特征。此外,所示的锐角可以是圆的。因此,图中所示的区域本质上是示意性的,并且它们的形状不是旨在示出区域的精确形状,并且不是旨在限制权利要求的范围。
65.图1a是依照本发明一实施例的感测装置10的局部俯视示意图。图1b是沿图1a的剖面线a-a’所作的剖面示意图。为了使附图的表达较为简洁,图1a示意性示出第一基板110、感测元件120以及发光元件130,并省略其他构件及膜层。
66.请参照图1a至图1b,感测装置10包括:第一基板110;第一感测元件120,位于第一基板110上;发光元件130,位于第一感测元件120上;以及遮光层140,位于发光元件130与第一感测元件120之间,且电性连接发光元件130。
67.在本发明的一实施例的感测装置10中,通过使第一感测元件120的遮光层140同时充当用于发光元件130的信号线,能够使感测装置10具有简化的整合结构。以下,配合图1a至图1b,继续说明感测装置10的各个元件的实施方式,但本发明不以此为限。
68.在本实施例中,第一基板110可以是透明基板或不透明基板,其材质可以是陶瓷基板、石英基板、玻璃基板、高分子基板或其他适当材质,但不限于此。第一基板110上可设置用以形成第一感测元件120、发光元件130、遮光层140以及其他信号线、开关元件、储存电容等的各种膜层。
69.在本实施例中,第一感测元件120可以是可见光感测元件,例如感测可见光的指纹感测元件,但不以此为限。举例而言,第一感测元件120可以包括电极e11、感测层sr1以及电极e12,其中,电极e11可以位于第一基板110与感测层sr1之间,且感测层sr1可以位于电极e11与电极e12之间。在某些实施例中,第一感测元件120可以是不可见光感测元件,例如感测红外光(ir)的指纹感测元件。
70.举例而言,电极e11的材质可以是钼、铝、钛、铜、金、银或其他导电材料、或上述两种以上的材料的合金组合或堆叠。感测层sr1的材质可以是富硅氧化物(silicon-rich oxide,sro)、掺杂锗的富硅氧化物或其他合适的材料。电极e12的材质较佳为透明导电材料,例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物或其他合适的氧化物或者是上述至少二者的堆叠层。
71.在一些实施例中,感测装置10还可以包括平坦层p1,且平坦层p1可以设置于第一感测元件120的电极e11以及感测层sr1与电极e12之间。平坦层p1的材质可以包括有机材料,例如压克力(acrylic)材料、硅氧烷(siloxane)材料、聚酰亚胺(polyimide)材料、环氧树脂(epoxy)材料或上述材料的叠层,但不限于此,且后述的平坦层亦可具有与平坦层p1相同或相似的材质。
72.在一些实施例中,感测装置10还可以包括位于第一感测元件120与第一基板110之间的开关元件t1,开关元件t1可以电性连接第一感测元件120的电极e11以及信号线sl。当开关元件t1开启时,来自信号线sl的信号可被传递至第一感测元件120的电极e11。在一些实施例中,感测装置10还可以包括缓冲层b1,缓冲层b1可以设置于开关元件t1与第一基板110之间,以免第一基板110中的杂质迁移至开关元件t1中。
73.在一些实施例中,感测装置10还可以包括绝缘层i1、i2,绝缘层i1、i2可以设置于
开关元件t1与第一感测元件120的电极e11之间以及开关元件t1与信号线sl之间,以避免不必要的电性连接。绝缘层i1、i2的材质可以包括透明的绝缘材料,例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、上述材料的叠层或其他适合的材料,且后述的绝缘层亦可具有与绝缘层i1、i2相同或相似的材质。在一些实施例中,感测装置10还可以包括设置于第一感测元件120与第一基板110之间的驱动电路,例如驱动元件、电源线、驱动信号线、时序信号线、检测信号线等等。
74.在本实施例中,遮光层140可以设置于第一感测元件120上,遮光层140具有开口o1,且开口o1于第一基板110的正投影可以完全重叠感测层sr1于第一基板110的正投影,借以调控感测层sr1的收光范围及收光量。遮光层140的材质可以包括金属、金属氧化物、金属氮氧化物、黑色树脂或石墨等材料、或上述材料的堆叠,但不限于此。在一些实施例中,感测装置10还可以包括绝缘层i3,绝缘层i3可以设置于第一感测元件120的电极e12与遮光层140之间,以避免不必要的电性连接。
75.在一些实施例中,感测装置10还可以包括光角控制层la、平坦层p2以及绝缘层i4,其中,光角控制层la位于遮光层140上,平坦层p2以及绝缘层i4可以设置于遮光层140与光角控制层la之间且第一感测元件120的感测层sr1于第一基板110的正投影可以完全重叠光角控制层la于第一基板110的正投影,或者,至少遮光层140的开口o1于第一基板110的正投影完全重叠光角控制层la于第一基板110的正投影,且光角控制层la还可沿着绝缘层i4的侧壁w1朝向第一感测元件120延伸,使得光角控制层la能够遮挡来自第一感测元件120正上方及左上方的光线,且经手指fg反射的光线仅能从光角控制层la与遮光层140之间的平坦层p2及绝缘层i4中的侧向透光开口op1进入第一感测元件120的感测层sr1。如此一来,仅有斜向大角度的光能够通过开口op1、o1而进入感测层sr1。经实验证实,此种设计能够有效提升第一感测元件120的感测效果。
76.发光元件130可以包括发光本体131、第一接垫132以及第二接垫133。在本实施例中,发光元件130的第一接垫132以及第二接垫133设置在发光本体131的同一侧。举例而言,发光元件130可以是水平式微型发光二极管,但不限于此。在一些实施例中,发光元件130可以是垂直式微型发光二极管。发光元件130可以是于生长基板上制造后,通过巨量转移工艺转置于第一基板110上,且第一接垫132可充当或电性连接发光元件130的阳极,第二接垫133可充当或电性连接发光元件130的阴极。发光本体131例如可以包括经掺杂的(doped)及未经掺杂的(undoped)半导体材料的叠层,第一接垫132以及第二接垫133的材质例如可以包括金属材料、合金、金属氮化物、金属氧化物、金属氮氧化物、或是上述材料的堆叠层,或其他合适的材料。
77.在本实施例中,遮光层140可以电性连接发光元件130的第一接垫132,如此一来,遮光层140还能够充当为发光元件130传送信号的信号线,借以简化感测装置10中第一感测元件120与发光元件130的整合结构。另外,由于作为光源的发光元件130设置于第一感测元件120的上方,第一感测元件120之间不需为发光元件130预留其光路所需的开口区,因此能够提高第一感测元件120的设置密度。
78.在一些实施例中,光角控制层la还可以电性连接发光元件130的第二接垫133,如此一来,光角控制层la也能够充当用于发光元件130的信号线,进而简化第一感测元件120与发光元件130的整合结构。举例而言,在这些实施例中,感测装置10还可以包括电极ea、eb、平坦层p3以及绝缘层i5,其中,平坦层p3以及绝缘层i5可以位于电极eb与光角控制层la
之间,电极ea可以电性连接发光元件130的第一接垫132与遮光层140,且电极eb可以电性连接发光元件130的第二接垫133与光角控制层la,但不限于此。在其他实施例中,电极ea可以电性连接第一接垫132与光角控制层la,且电极eb可以电性连接第二接垫133与遮光层140。
79.举例而言,光角控制层la的材质可以是钼、铝、钛、铜、金、银或其他导电材料、或上述两种以上的材料的合金组合或堆叠。电极ea、eb的材质可以是透明导电材料,例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物或其他合适的氧化物或者是上述至少二者的堆叠层,但不限于此。
80.在一些实施例中,不同发光元件130的第一接垫132可以电性连接至不同的遮光层140,且这些遮光层140还可以通过不同的开关元件电性连接至系统电压,如此一来,能够个别控制不同发光元件130的第一接垫132的信号接收与否或是其电压准位。另外,多个发光元件130的第二接垫133电性连接的光角控制层la之间可以相互电性连接或具有相同的电压准位,换言之,光角控制层la还能够作为感测装置10的共用电极。
81.在本实施例中,第一感测元件120的感测层sr1于第一基板110的正投影可以完全重叠发光元件130于第一基板110的正投影,如此一来,可以大幅减小第一感测元件120以及发光元件130于第一基板110上的占地面积,即第一感测元件120以及发光元件130于第一基板110的正投影面积,使得第一基板110上能够设置更多数量的感测元件以及发光元件。
82.请参照图1a,在一些实施例中,第一感测元件120以及发光元件130的叠置结构可以以阵列的方式排列于第一基板110上,而且发光元件130可以皆发可见光。举例而言,发光元件130可以包括发光元件130a、130b、130c、130d,且发光元件130a、130b、130c、130d的光色可以不同,例如,发光元件130a可以发红光,发光元件130b可以发绿光,发光元件130c可以发蓝光,且发光元件130d可以发白光。如此一来,发光元件130a、130b、130c、130d还能够分别构成显示面板的子像素,使得感测装置10还能够提供图像显示的功能。在某些实施例中,发光元件130a、130b、130c可以发蓝光,发光元件130d可以发白光,且发光元件130a、130b、130c中的任意两者可以分别通过色转换层来将蓝光转换为红光及绿光。换言之,发光元件130a、130b、130c、130d所发出的可见光可以仅包括两种色光。
83.请同时参照图1b,感测装置10还可以包括盖板cv以及平坦层p4,其中盖板cv可以设置于发光元件130上,且平坦层p4可以位于盖板cv与绝缘层i5之间。当手指fg靠近盖板cv时,来自发光元件130a右侧的光(例如发光元件130b发出的光)可被手指fg反射至发光元件130a下方的第一感测元件120。
84.以下,使用图2至图5b继续说明本发明的其他实施例,并且,沿用图1a至图1b的实施例的元件标号与相关内容,其中,采用相同的标号来表示相同或近似的元件,并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明,可参考图1a至图1b的实施例,在以下的说明中不再重述。
85.图2是依照本发明一实施例的感测装置20的局部俯视示意图。在本实施例中,感测装置20可以包括:第一基板110、第一感测元件220以及发光元件230,且第一感测元件220以及发光元件230的叠置结构可以以阵列的方式排列于第一基板110上。
86.与如图1a至图1b所示的感测装置10相比,图2所示的感测装置20的不同之处在于:感测装置20的发光元件230发不可见光,例如红外光,且第一感测元件220是不可见光感测元件,例如红外光感测元件。举例而言,第一感测元件220可以是能够感测红外光的指纹感
测元件,但不限于此。在一些实施例中,第一感测元件220可以是有机光电二极管。
87.图3a是依照本发明一实施例的感测装置30的局部俯视示意图。图3b是沿图3a的剖面线b-b’所作的剖面示意图。在本实施例中,感测装置30可以包括:第一基板110、第一感测元件120、发光元件330、遮光层140、光角控制层la、开关元件t1、电极ea、eb、信号线sl、平坦层p1-p4、绝缘层i1-i5、缓冲层b1以及盖板cv。
88.与如图1a至图1b所示的感测装置10相比,图3a至图3b所示的感测装置30的不同之处在于:感测装置30的发光元件330可以包括发光元件330a、330b,且发光元件330a可以发可见光,发光元件330b可以发不可见光。另外,感测装置30还可以包括第二感测元件350,且第二感测元件350可以部分重叠或完全重叠第一感测元件120。
89.在本实施例中,发光元件330a、330b的排列方式并无特殊限制,可以视第一感测元件120以及第二感测元件350所需的光量来决定发光元件330a、330b的排列方式。举例而言,请参照图3a,当设计通过感测装置30的第五列来进行活体防伪时,可以在第五列设置整列的发光元件330b以增加不可见光的光量,发光元件330b例如可以发射红外光,同时可以设计使第二感测元件350为不可见光感测元件,例如红外光感测元件,使得第五列的第二感测元件350搭配发光元件330b主要用于提取静脉图像,借以实现活体防伪。
90.在本实施例中,第二感测元件350可以位于遮光层140与发光元件330之间,且第二感测元件350可以包括光角控制层la、感测层sr2以及电极e2,其中,光角控制层la可以作为第二感测元件350的一个电极,感测层sr2可以位于光角控制层la与另一个电极e2之间及绝缘层i6的开口o2中。发光元件330的第二接垫133可以通过电极eb电性连接电极e2,且电极e2还能够作为感测装置30的共用电极。
91.在本实施例中,第二感测元件350的感测层sr2于第一基板110的正投影可以部分重叠第一感测元件120的感测层sr1于第一基板110的正投影,但不限于此。在一些实施例中,第二感测元件350的感测层sr2于第一基板110的正投影可以完全重叠第一感测元件120的感测层sr1于第一基板110的正投影。
92.在本实施例中,由于电极eb的侧壁w2朝向第二感测元件350延伸而电性连接电极e2,电极eb还能够遮挡来自第二感测元件350的感测层sr2正上方及左上方的光线,且经手指fg反射的光线仅能从电极eb与电极e2之间的平坦层p3及绝缘层i5中的侧向透光开口op2进入感测层sr2。换言之,电极eb也能够充当第二感测元件350的光角控制层,使得仅有斜向大角度的光能够通过开口op2而进入感测层sr2。
93.在本实施例中,感测层sr2的材质可以是掺杂锗的富硅氧化物或其他合适的材料。电极e2、ea的材质较佳为透明导电材料,例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物或其他合适的氧化物或者是上述至少二者的堆叠层。电极eb的材质可以是钼、铝、钛、铜、金、银或其他导电材料、或上述两种以上的材料的合金组合或堆叠。
94.图4是依照本发明一实施例的感测装置40的局部剖面示意图。在本实施例中,感测装置40可以包括:第一基板110、第一感测元件120、发光元件130、遮光层140、开关元件t1、电极ea、eb、信号线sl、平坦层p1、p4-p5、绝缘层i1-i3、i5、缓冲层b1以及盖板cv。
95.与如图1a至图1b所示的感测装置10相比,图4所示的感测装置40的不同之处在于:感测装置40不需设置光角控制层la;电极ea、电极eb以及发光元件130的第一接垫132及第二接垫133相对于第一感测元件120的配置位置不同;第一感测元件120的感测层sr1于第一
基板110的正投影部分重叠发光元件130于第一基板110的正投影;感测装置40还包括第二感测元件450,且第二感测元件450不重叠第一感测元件120。
96.举例而言,在本实施例中,感测装置40的平坦层p5可以取代感测装置10的光角控制层la、平坦层p2、p3以及绝缘层i4,且平坦层p5可以设置于绝缘层i5与遮光层140之间。另外,电极ea与电极eb相对于第一感测元件120的配置位置可以互换,第一接垫132与第二接垫133相对于第一感测元件120的配置位置可以互换,且电极ea可以通过绝缘层i5的通孔va中的导电结构cs电性连接遮光层140,使得发光元件130的第一接垫132能够通过电极ea以及导电结构cs电性连接遮光层140。在一些实施例中,遮光层140还可以电性连接至系统电压,换言之,遮光层140还可以充当感测装置40的电源线,使得发光元件130的第一接垫132能够具有由系统电压控制的电压准位。
97.在本实施例中,第一感测元件120的感测层sr1于第一基板110的正投影可以完全重叠电极ea于第一基板110的正投影,且电极ea还可以沿着绝缘层i5的侧壁w3朝向第一感测元件120延伸,使得电极ea能够遮挡来自第一感测元件120正上方及左上方的光线,且经手指fg反射的光线仅能从电极ea与遮光层140之间的平坦层p5及绝缘层i5中的侧向透光开口op3进入第一感测元件120。换言之,电极ea也能够充当第一感测元件120的光角控制层,使得仅有斜向大角度的光能够通过开口op3、o1进入第一感测元件120的感测层sr1。
98.在本实施例中,第二感测元件450可以包括遮光层140、感测层sr2以及电极eb,其中,感测层sr2位于遮光层140与电极eb之间,且遮光层140及电极eb可以作为第二感测元件450的两个电极。第二感测元件450的电极eb与发光元件130的第二接垫133电性连接。在一些实施例中,电极eb还可电性连接至感测装置40的共用电极。在本实施例中,第二感测元件450的感测层sr2于第一基板110的正投影可以在第一感测元件120的感测层sr1或发光元件130于第一基板110的正投影之外。换言之,第二感测元件450的感测层sr2可以不重叠第一感测元件120的感测层sr1或发光元件130。如此一来,第二感测元件450例如能够针对来自其正上方的光线进行感测。
99.在本实施例中,电极ea的材质较佳为钼、铝、钛、铜、金、银或其他导电材料、或上述两种以上的材料的合金组合或堆叠,而电极eb的材质较佳为透明导电材料,例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟镓锌氧化物或其他合适的氧化物或者是上述至少二者的堆叠层。
100.图5a是依照本发明一实施例的感测装置50的局部俯视示意图。图5b是沿图5a的剖面线c-c’所作的剖面示意图。在本实施例中,感测装置50可以包括:第一基板110、第一感测元件120、发光元件530、遮光层140、光角控制层la、开关元件t1、电极ea、eb、平坦层p1-p4、绝缘层i1-i5以及缓冲层b1。
101.与如图1a至图1b所示的感测装置10相比,图5a至图5b所示的感测装置50的不同之处在于:感测装置50还包括第二基板510及第二感测元件550,其中,第二基板510位于发光元件530上,第二感测元件550设置于第二基板510上,第一感测元件120、发光元件530以及第二感测元件550位于第一基板110与第二基板510之间,且第一感测元件120及第二感测元件550可以分别位于发光元件530的不同侧或相对侧。
102.在本实施例中,第二感测元件550可位于第二基板510与发光元件530之间,且通过将设置有第一感测元件120及发光元件530的第一基板110与设置有第二感测元件550的第
二基板510对组,即可完成感测装置50的制作,如此一来,感测装置50的双基板设计能够有助于提高感测元件以及发光元件的可靠度。
103.在本实施例中,第二感测元件550可以是不可见光感测元件,例如有机光电二极管(organic photodiode,opd),以用于感测血氧浓度或心跳,或提取静脉图像以用于活体防伪,或是用于提取指纹图像。举例而言,第二感测元件550可以包括电极e21、空穴传输层ht、光敏层pt、电子传输层et以及电极e22,其中电子传输层et、光敏层pt以及空穴传输层ht位于电极e21与电极e22之间,且电子传输层et可以位于光敏层pt与第二基板510之间,但不限于此。在一些实施例中,空穴传输层ht可以位于光敏层pt与第二基板510之间。另外,在某些实施例中,第一感测元件120及第二感测元件550可以皆为不可见光感测元件,且第一感测元件120与第二感测元件550的感测波长范围可以不同。
104.举例而言,电极e21可以是不透明导电材料,例如银层或铝层。空穴传输层ht可以包括pedot:pss(poly(3,4-ethylene-dioxythiophene:polystyrene sulfonate)),或是高功函数金属氧化物,例如moo3。光敏层pt可以包括在红外光区域及/或近红外光(nir)区域进行吸收的光敏性聚合物,例如p3ht:pcbm(poly(3-hexylthiophene):[6,6]-phenyl-c61-butyric acid methylester)或pdpp3t-pcbm(poly-(diketopyrrole-terthiophene):[6,6]-phenyl-c61-butyric acid methyl ester)。电子传输层et可以包括氧化锌(zno)或铝锌氧化物(azo),且电极e22的材质可以是透明导电材料,例如铟锡氧化物(ito)。
[0105]
在一些实施例中,感测装置50还可以包括平坦层p6、p7以及绝缘层i9,其中,空穴传输层ht可以位于绝缘层i9的开口o3中,平坦层p6可以位于空穴传输层ht以及绝缘层i9与第二基板510之间,且平坦层p7可以位于电极e21以及绝缘层i9与发光元件530之间。
[0106]
在一些实施例中,感测装置50还可以包括位于第二感测元件550与第二基板510之间的信号线sl2。信号线sl2可以电性连接第二感测元件550的电极e22,且信号线sl2可以包含例如阻值较低的金属材料。当包含透明导电材料的电极e22具有较大阻值时,信号线sl2有助于提高至电极e22的信号传输率。在一些实施例中,感测装置50还可以包括缓冲层b2,缓冲层b2可以设置于信号线sl2与第二基板510之间。在一些实施例中,感测装置50还可以包括绝缘层i7、i8,绝缘层i7、i8可以设置于信号线sl2与第二感测元件550的电极e22之间,以避免不必要的电性连接。在一些实施例中,感测装置50还可以包括设置于第二感测元件550与第二基板510之间的驱动电路,例如驱动元件、电源线、驱动信号线、时序信号线、检测信号线等等。
[0107]
在本实施例中,感测装置50的发光元件530可以包括发光元件530a、530b,且发光元件530a可以发可见光,发光元件530b可以发不可见光,但不限于此。在一些实施例中,发光元件530a、530b可以发颜色不同的可见光,例如红光、绿光、蓝光或白光。
[0108]
在本实施例中,发光元件530a、530b的排列方式并无特殊限制,可以视第一感测元件120以及第二感测元件550所需的光量来决定发光元件530a、530b的排列方式。举例而言,请参照图5a,位于感测装置50的第三列的发光元件530a、530b可以交替排列。另外,感测装置50的第五列的某些第一感测元件120上可以不设置任何发可见光的发光元件530a。在一些实施例中,第二感测元件550可以视需要设置于所需之处,例如仅设置于感测装置50的第三列,且第二感测元件550于第一基板110的正投影可以在发光元件530a、530b于第一基板110的正投影之外。如此一来,请参照图5b,当使用者以其手指fg触摸玻璃第二基板510来进
行诸如指纹、静脉图像、血氧浓度、心跳等感测时,发光元件530a发出的可见光lr1可被手指fg反射至发光元件530b下方的第一感测元件120,且发光元件530b发出的不可见光lr2可被手指fg反射至第二感测元件550,使得第二感测元件550可以配合发光元件530b于局部提供诸如指纹辨识、活体防伪或血氧浓度感测等功能。
[0109]
综上所述,本发明的感测装置通过使感测元件的遮光层电性连接至发光元件,使得遮光层能够同时充当用于发光元件的信号线,从而简化感测元件与发光元件的整合结构。另外,本发明的感测装置中不需于感测元件之间预留开口区,因此能够提高感测元件的设置密度。此外,本发明的感测装置还能够使感测元件的光角控制层同时充当用于发光元件的信号线来简化感测元件与发光元件的整合结构。
[0110]
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。
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