CN113435382B - 感测装置 - Google Patents

Abstract

一种感测装置，包括感测结构层、第一有机层、第一遮光图案、第二有机层、第二遮光图案、第三有机层、第三遮光图案以及多个微透镜。第一有机层位于感测结构层上且具有第一开口。第一遮光图案位于第一有机层上。第一有机层位于第一遮光图案上且具有第二开口，其中第二开口与第一开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％。第二遮光图案位于第二有机层上。第三有机层位于第二遮光图案上。第三遮光图案位于第三有机层上。多个微透镜位于第三有机层上。

Description

感测装置

技术领域

本发明涉及一种感测装置，且特别涉及一种指纹感测装置。

背景技术

目前配备有生物识别系统(例如指纹或虹膜)的便携式电子装置朝向全屏幕或超窄边框发展的趋势，因此，近年来屏下光学感测器被应用于便携式电子装置中。上述的屏下光学感测器为将微型光学成像装置设置于便携式电子装置的屏幕下方，通过屏幕的部分透光区域获取按压于屏幕上方的物体的图像。以屏下指纹感测器为例，其一般包括有感测结构层以及设置于其上方的光机结构层，其中光机结构层由于具有微透镜而须设计有一定厚度以作为焦距，使得光机结构层包括有多层彼此堆叠的厚膜结构；然而，此厚膜结构自身具有较大的应力，使得指纹感测器于形成后产生翘曲的问题，其对于后续例如对指纹感测器进行切割或与显示面板粘合等工艺将带来不利的影响。

发明内容

本发明提供一种感测装置，其可解决因设置有多层结构而产生翘曲的问题。

本发明的感测装置包括感测结构层、第一有机层、第一遮光图案、第二有机层、第二遮光图案、第三有机层、第三遮光图案以及多个微透镜。感测结构层位于基板上且包括多个感测单元、扫描线以及读取线。第一有机层位于感测结构层上且具有多个第一开口。第一遮光图案位于第一有机层上且定义出第一光通过区域，其中第一光通过区域对应于多个感测单元的感测元件。第一有机层位于第一遮光图案上且具有第二开口，其中第二开口与第一开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％。第二遮光图案位于第二有机层上且定义出第二光通过区域，其中第二光通过区域对应于第一光通过区域。第三有机层位于第二遮光图案上。第三遮光图案位于第三有机层上且定义出第三光通过区域，其中第三光通过区域对应于第二光通过区域。多个微透镜位于第三光通过区域中。

在本发明的一实施例中，上述的感测装置还包括滤光层以及第四有机层。滤光层位于第二遮光图案上且形成于第二开口中。第四有机层位于滤光层上且设置于第二有机层与第三有机层之间。

在本发明的一实施例中，上述的第四有机层具有第三开口，第三开口对应于第一开口，且第三开口与第二开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％。

在本发明的一实施例中，上述的第四有机层具有第三开口，第三开口与第一开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％，且第三开口与第二开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％。

在本发明的一实施例中，上述的第一开口的延伸方向以及第二开口的延伸方向与第二方向实质上平行，且第一开口以及第二开口各自对应于相邻的读取线。

在本发明的一实施例中，上述的第一开口的延伸方向、第二开口的延伸方向以及第三开口的延伸方向与读取线的延伸方向实质上平行，第一开口以及第二开口各自对应于相邻的读取线。

在本发明的一实施例中，上述的第一开口的延伸方向以及第二开口的延伸方向与扫描线的延伸方向实质上平行，且第一开口以及第二开口各自对应于相邻的扫描线。

在本发明的一实施例中，上述的第一开口包括第一纵向开口以及第一横向开口，且第二开口包括第二纵向开口以及第二横向开口，其中第一纵向开口的延伸方向以及第二纵向开口的延伸方向与读取线的延伸方向实质上平行，且第一纵向开口以及第二纵向开口各自对应于相邻的读取线，其中第一横向开口的延伸方向以及第二横向开口的延伸方向与扫描线的延伸方向实质上平行，且第一横向开口以及第二横向开口各自对应于相邻的扫描线。

在本发明的一实施例中，上述的第一开口的延伸方向、第二开口的延伸方向以及第三开口的延伸方向与读取线的延伸方向实质上平行，且第一开口、第二开口以及第三开口沿基板的法线方向于基板上相邻的投影各自对应于相邻的三个读取线。

在本发明的一实施例中，上述的感测装置还包括第一无机层以及第二无机层，第一无机层位于第一有机层与第二有机层之间，其中第一遮光图案设置于第一无机层上，且第二无机层位于第二有机层与第三有机层之间，其中第二遮光图案设置于第二无机层上。

在本发明的一实施例中，上述的多个感测单元的每一者包括主动元件以及感测元件，其中主动元件与感测元件电性连接。

基于上述，本发明的感测装置通过使至少两层有机层设置有多个开口，且相邻的有机层具有的开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％，借此可减少原先未经图案化的多层有机层的应力，以达到应力分散的效果，从而避免本实施例的感测装置因设置有多层结构而产生翘曲的问题。

附图说明

图1A为本发明的第一实施例的感测装置的俯视示意图。

图1B为依据图1A的剖线A1-A1’的感测装置的剖面示意图。

图2A为本发明的第二实施例的感测装置的俯视示意图。

图2B为依据图2A的剖线A2-A2’的感测装置的剖面示意图。

图3A为本发明的第三实施例的感测装置的俯视示意图。

图3B为依据图3A的剖线A3-A3’的感测装置的剖面示意图。

图4A为本发明的第四实施例的感测装置的俯视示意图。

图4B为依据图4A的剖线A4-A4’的感测装置的剖面示意图。

图5A为本发明的第五实施例的感测装置的俯视示意图。

图5B为依据图5A的剖线A5-A5’的感测装置的剖面示意图。

图6为本发明的一实施例的电子装置的剖面示意图。

附图标记说明：

10：电子装置

100、200、300、400、500：感测装置

1000：显示面板

e1：第一方向

e2：第二方向

n：法线方向

A1-A1’、A2-A2’、A3-A3’、A4-A4’、A5-A5’：剖线

BM1、BM2、BM3：遮光图案

BP1、BP2：无机层

CH：半导体层

D：漏极

DL：读取线

F：手指

FG：框胶

FL：滤光层

G：栅极

GL：闸间绝缘层

L1：照明光束

L2：感测光束

LE：发光结构

LR1、LR2、LR3：光通过区域

ML：微透镜

O、OP1、OP2、OP3：开口

PL1、PL2、PL3、PL4、PL5：有机层

S：源极

SB：基板

SC：感测元件

SC1：第一电极

SC2：感光层

SC3：第二电极

SE：感测结构层

SL：扫描线

SU：感测单元

T：主动元件

具体实施方式

图1A为本发明的第一实施例的感测装置的俯视示意图。图1B为依据图1A的剖线A1-A1’的感测装置的剖面示意图。

请同时参照图1A以及图1B，本实施例的感测装置100包括基板SB、感测结构层SE、有机层PL2、遮光图案BM1、有机层PL3、遮光图案BM2、滤光层FL、有机层PL4、有机层PL5、遮光图案BM3以及多个微透镜ML。

在一些实施例中，基板SB可为柔性基板或刚性基板。在一些实施例中，感测结构层SE可包括以下的构件，但需注意本发明不以此为限。感测结构层SE可例如包括多个感测单元SU、扫描线SL以及读取线DL。另外，感测结构层SE还可包括电源供应线(未示出)等走线，本发明不以此为限。值得一提的是，基板SB与感测结构层SE之间可例如设置有缓冲层(未示出)。缓冲层的材料可为氧化硅、氮化硅、或上述至少二种材料的堆叠层，本发明不以此为限。

在一些实施例中，多个感测单元SU中的每一者包括主动元件T以及感测元件SC，但本发明不以此为限。主动元件T例如位于基板SB上，且包括栅极G、半导体层CH、源极S以及漏极D。栅极G例如与半导体层CH对应地设置，且两者之间设置有闸间绝缘层GL。源极S以及漏极D设置于闸间绝缘层GL上且与半导体层CH部分地接触。扫描线SL以及读取线DL亦例如设置于基板SB上，其中扫描线SL与主动元件T的源极S电性连接，且读取线DL与主动元件T的漏极D电性连接，以读取感测元件SC感测到的信号。在本实施例中，扫描线SL沿着第一方向e1延伸，读取线DL沿着第二方向e2延伸，且第一方向e1与第二方向e2彼此交错。扫描线SL与读取线DL例如属于不同的膜层。详细地说，在一些实施例中，扫描线SL与栅极G属于同一膜层(第一金属层)，且读取线DL与源极S以及漏极D属于同一膜层(第二金属层)。以下举出第一金属层的形成方法为例，但需注意本发明不以此为限。首先，可先利用物理气相沉积法或金属化学气相沉积法于基板SB上全面性地形成第一金属材料层(未示出)。接着，于第一金属材料层上形成图案化光刻胶材料层(未示出)。之后，以图案化光刻胶层为掩模，对第一金属材料层进行蚀刻工艺，以形成扫描线SL与栅极G。在本实施例中，主动元件T为所属领域中技术人员所周知的任一种底部栅极型薄膜晶体管。然而，本实施例虽然是以底部栅极型薄膜晶体管为例，但本发明不限于此。在其他实施例中，主动元件T也可以是顶部栅极型薄膜晶体管或是其它合适类型的薄膜晶体管。

感测元件SC亦例如位于基板SB上，且包括第一电极SC1、感光层SC2以及第二电极SC3。第一电极SC1、感光层SC2以及第二电极SC3例如以此顺序按序堆叠于基板SB上。在一些实施例中，第二电极SC3的面积大于感光层SC2的面积，且第一电极SC1与第二电极SC3的轮廓可局部重叠。在本实施例中，第一电极SC1与读取线DL、源极S以及漏极D属于同一膜层(第二金属层)，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，第一电极SC1可为由另一金属层形成(第三金属层)。在一些实施例中，第一电极SC1与第二电极SC3可包括透光的导电材料或不透光的导电材料，其视感测装置100的用途而定。在本实施例中，感测装置100可作为屏下指纹感测器来使用，因此，来自外界的光(例如经指纹反射的光)会穿过第二电极SC3而入射至感光层SC2，基于此，第二电极SC3是使用透光的导电材料制作。感光层SC2具有将光能转换为电能的特性，以实现光学感测的功能。在一些实施例中，感光层SC2的材料可包括富硅材料，其可为富硅氧化物、富硅氮化物、富硅氮氧化物、富硅碳化物、富硅碳氧化物、氢化富硅氧化物、氢化富硅氮化物、氢化富硅碳化物或其他合适的材料或上述材料的组合。

在一些实施例中，感测结构层SE还包括有机层PL1。有机层PL1例如位于主动元件T以及感测元件SC的第一电极SC1上且覆盖主动元件T。在一些实施例中，有机层PL1具有暴露出感测元件SC的第一电极SC1的开口O，其中感光层SC2位于开口O中接触第一电极SC1，且第二电极SC3设置于有机层PL1且与感光层SC2接触。有机层PL1的形成方法例如是利用旋转涂布法形成。有机层PL1的材料例如是有机绝缘材料，其可为聚亚酰胺、聚酯、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯苯酚(poly(4-vinylphenol)，PVP)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethene，PTFE)、六甲基二硅氧烷(hexamethyldisiloxane，HMDSO)或上述至少二种材料的堆叠层，但本发明不以此为限。在本实施例中，有机层PL1为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，有机层PL1可为多层结构。

有机层PL2例如位于感测结构层SE的有机层PL1上且覆盖感测元件SC的第二电极SC3，其中有机层PL2具有第一开口OP1。有机层PL2的形成方法例如是利用旋转涂布法形成。有机层PL2的材料例如是有机绝缘材料，其可为聚亚酰胺、聚酯、苯并环丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯苯酚、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、六甲基二硅氧烷或上述至少二种材料的堆叠层，但本发明不以此为限。在本实施例中，有机层PL2为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，有机层PL2可为多层结构。有机层PL2具有的多个第一开口OP1例如与部分的扫描线SL、部分的读取线DL或其组合设置的区域对应。在本实施例中，第一开口OP1与部分的读取线DL设置的区域对应，即，第一开口OP1的延伸方向与读取线DL的延伸方向(第二方向e2)实质上平行。

在一些实施例中，本实施例的感测装置100可还包括无机层BP1。无机层BP1例如位于有机层PL2上，且覆盖有机层PL2的顶表面以及侧壁。详细地说，一部分的无机层BP1会设置于有机层PL2的顶表面上，且另一部分的无机层BP1会共形地设置于第一开口OP1中，以覆盖有机层PL2的侧壁以及部分的有机层PL1。无机层BP1的形成方法例如是利用物理气相沉积法或化学气相沉积法而形成。在本实施例中，无机层BP1的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层，但本发明不以此为限。在本实施例中，无机层BP1为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，无机层BP1可为多层结构。

遮光图案BM1例如位于有机层PL2上，且用以定义出光通过区域LR1。详细地说，遮光图案BM1的材料包括遮光及/或反射材料，其可为金属、合金、前述材料的氮化物、前述材料的氧化物、前述材料的氮氧化物、或是其它合适的遮光及/或反射材料。在一些实施例中，遮光图案BM1的材料可为钼、氧化钼或其堆叠层。基于此，未设置有遮光图案BM1的区域即可定义出光通过区域LR1。另外，可设置无机层BP1于有机层PL2上使遮光图案BM1设置于无机层BP1上，如本实施例所例示出，但需注意本发明不以此为限。在另一些实施例中，若遮光图案BM1选用也可直接与有机层PL2接着，亦可不设置无机层BP1。遮光图案BM1的设置可有效地避免杂散光入射至多个感测单元SU，以避免杂散光影响感测结果。在本实施例中，光通过区域LR1与感测单元SU的感测元件SC对应地设置，以使感测元件SC可将穿过光通过区域LR1的外界的光转换为对应的电信号。另外，在一些实施例中，设置有遮光图案BM1的区域可用于遮蔽感测单元SU的主动元件T(附图未示出)。详细地说，遮光图案BM1可例如位于主动元件T的上方且至少遮蔽主动元件T的半导体层CH，借此以避免来自外界的光照射至半导体层CH，从而避免主动元件T产生漏电的情况。遮光图案BM1的形成方法例如是首先利用溅镀法或其他方法形成遮光图案材料层(未示出)。接着，于遮光图案材料层上形成图案化光刻胶材料层(未示出)。之后，以图案化光刻胶层为掩模，对遮光图案材料层进行蚀刻工艺，以形成遮光图案BM1。另外，本实施例的遮光图案BM1亦设置于第一开口OP1中，其可遮蔽来自外界的大角度的光(例如斜向光)且避免产生漏光的现象。基于此，当本实施例的感测装置100例如作为屏下指纹感测器的用途时可避免斜向光对感测单元SU造成的杂散光干扰，借此提升光的信噪比以取得更清晰的指纹影像。此外，其亦避免感测到的影像失真。

有机层PL3例如位于无机层BP1上且覆盖遮光图案BM1。有机层PL3的形成方法例如是首先利用旋转涂布法形成有机图案材料层(未示出)。接着，于有机图案材料层上形成图案化光刻胶材料层(未示出)。之后，以图案化光刻胶层为掩模，对有机图案材料层进行蚀刻工艺。有机层PL3的材料例如是有机绝缘材料，其可为聚亚酰胺、聚酯、苯并环丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯苯酚、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、六甲基二硅氧烷或上述至少二种材料的堆叠层，但本发明不以此为限。在本实施例中，有机层PL3为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，有机层PL3可为多层结构。在本实施例中，有机层PL3包括多个第二开口OP2。第二开口OP2例如与部分的扫描线SL、部分的读取线DL或其组合设置的区域对应。在本实施例中，第二开口OP2与部分的读取线DL设置的区域对应，即，第二开口OP2的延伸方向与读取线DL的延伸方向(第二方向e2)实质上平行。另外，在一些实施例中，第二开口OP2与第一开口OP1沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。在本实施例中，第二开口OP2与第一开口OP1沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影完全不重叠。基于上述第二开口OP2与第一开口OP1之间的设置关系，第二开口OP2与第一开口OP1沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影会彼此错位排列，即，第二开口OP2与第一开口OP1会各自对应于相邻的读取线DL。基于此，本实施例通过设置具有第二开口OP2的有机层PL3且使第二开口OP2与第一开口OP1具有上述的设置关系可减少原先未经图案化的有机层的应力，借此达到应力分散的效果。

在一些实施例中，本实施例的感测装置100可还包括无机层BP2。无机层BP2例如位于有机层PL3上，且覆盖有机层PL3的顶表面以及侧壁。详细地说，一部分的无机层BP2会设置于有机层PL3的顶表面上，且另一部分的无机层BP2会共形地设置于第二开口OP2中，以覆盖有机层PL3的侧壁以及部分的遮光图案BM1。无机层BP2的形成方法例如是利用物理气相沉积法或化学气相沉积法而形成。在一些实施例中，无机层BP2的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层。在本实施例中，无机层BP2的材料为氮化硅。在本实施例中，无机层BP2为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，无机层BP2可为多层结构。

遮光图案BM2例如位于有机层PL3上，且用以定义出光通过区域LR2。详细地说，遮光图案BM2的材料包括遮光及/或反射材料，其可为金属、合金、前述材料的氮化物、前述材料的氧化物、前述材料的氮氧化物、或是其它合适的遮光及/或反射材料。在一些实施例中，遮光图案BM2的材料可为钼、氧化钼或其堆叠层。基于此，未设置有遮光图案BM2的区域即可定义出光通过区域LR2。另外，可设置无机层BP2于有机层PL3上使遮光图案BM2设置于无机层BP2上，如本实施例所例示出，但需注意本发明不以此为限。在另一些实施例中，若遮光图案BM2选用也可直接与有机层PL3直接附着，可不设置无机层BP2。遮光图案BM2的设置可有效地避免杂散光入射至多个感测单元SU，以避免杂散光影响感测结果。在本实施例中，光通过区域LR2与光通过区域LR1对应地设置，即，与感测单元SU的感测元件SC对应地设置，以使感测元件SC可将穿过光通过区域LR2与光通过区域LR1的外界的光转换为对应的电信号。遮光图案BM2的形成方法例如是首先利用溅镀法或其他方法形成遮光图案材料层(未示出)。接着，于遮光图案材料层上形成图案化光刻胶材料层(未示出)。之后，以图案化光刻胶层为掩模，对遮光图案材料层进行蚀刻工艺，以形成遮光图案BM2。

滤光层FL例如位于无机层BP2上且覆盖遮光图案BM2，但本发明不以此为限。在本实施例中，滤光层FL亦设置于第二开口OP2中。在一些实施例中，滤光层FL可提供滤光的技术效果。详细地说，在本实施例中，滤光层FL可为红外线截止(IR-cut)滤光层。即，当本实施例的感测单元SU将来自外界的可见光转换成电信号时，通常会一并将肉眼无法视得的红外光转换成电信号，使得当电信号转换成影像显示时，显示出来的影像易受到红外光而有失真或是色散的情形发生。基于此，本实施例通过滤光层FL的设置可避免此问题产生。然而，本发明不以此为限，当本实施例的感测单元SU是将来自外界的红外光转换成电信号时，则本实施例的滤光层FL可为红外线通过(IR pass)滤光层。另外，在其他的实施例中，滤光层FL也可以是其他种类的滤光层，以具有防伪的效果。

有机层PL4例如位于滤光层FL上。有机层PL4的形成方法例如是利用旋转涂布法形成。有机层PL4的材料例如是有机绝缘材料，其可为聚亚酰胺、聚酯、苯并环丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯苯酚、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、六甲基二硅氧烷或上述至少二种材料的堆叠层，但本发明不以此为限。在本实施例中，有机层PL4为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，有机层PL4可为多层结构。在其他的实施例中，有机层PL4亦可具有开口，其中有机层PL4具有的开口亦与下层的第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影彼此错位排列，借此达到应力分散的效果。

有机层PL5例如位于有机层PL4上。有机层PL5的形成方法例如是利用旋转涂布法形成。有机层PL5的材料例如是有机绝缘材料，其可为聚亚酰胺、聚酯、苯并环丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯苯酚、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、六甲基二硅氧烷或上述至少二种材料的堆叠层，但本发明不以此为限。在本实施例中，有机层PL5为单层结构，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，有机层PL5可为多层结构。在一些实施例中，有机层PL5与有机层PL4之间可设置有无机层(未示出)，但本发明不以此为限。

遮光图案BM3例如位于有机层PL5上，且用以定义出光通过区域LR3。详细地说，遮光图案BM3的材料包括遮光及/或反射材料，其可为金属、合金、前述材料的氮化物、前述材料的氧化物、前述材料的氮氧化物、或是其它合适的遮光及/或反射材料。在一些实施例中，遮光图案BM3的材料可为钼、氧化钼或其堆叠层。基于此，未设置有遮光图案BM3的区域即可定义出光通过区域LR3。另外，，可额外设置无机层于有机层PL5上使遮光图案BM3设置于该无机层上，本发明不以此为限。亦可遮光图案BM3直接与有机层PL5直接附着。遮光图案BM3的设置可有效地避免杂散光入射至多个感测单元SU，以避免杂散光影响感测结果。在本实施例中，光通过区域LR3与光通过区域LR2对应地设置，即，与感测单元SU的感测元件SC对应地设置，以使感测元件SC可将穿过光通过区域LR3、光通过区域LR2与光通过区域LR1的外界的光转换为对应的电信号。遮光图案BM3的形成方法例如是首先利用溅镀法或其他方法形成遮光图案材料层(未示出)。接着，于遮光图案材料层上形成图案化光刻胶材料层(未示出)。之后，以图案化光刻胶层为掩模，对遮光图案材料层进行蚀刻工艺，以形成遮光图案BM3。在一些实施例中，遮光图案BM3与有机层PL5之间可设置有无机层(未示出)，但本发明不以此为限。

多个微透镜ML例如位于有机层PL5上且设置于第三光通过区域LR3中。详细地说，多个微透镜ML位于由遮光图案BM3定义出的第三光通过区域LR3中，且与多个感测单元SU对应地设置。举例而言，多个微透镜ML以阵列的方式排列，且具有穿过其中心的中心轴(未示出)。在一些实施例中，第一开口OP1与第二开口OP2亦具有穿过其中心的中心轴(未示出)，其中每一微透镜ML的中心轴可与第一开口OP1以及第二开口OP2中的一者的中心轴对位，但本发明不以此为限。基于此，多个微透镜ML可用于更进一步提升光准直的效果，以降低散射光或折射光所导致的漏光及混光的问题。在一些实施例中，多个微透镜ML可为对称双凸透镜、非对称双凸透镜、平凸透镜或凹凸透镜，本发明不以此为限。另外，多个微透镜ML的每一者或多者会与一个感测单元SU对应地设置，但本发明不以此为限。

基于上述，本实施例通过使至少两层有机层设置有多个开口，且相邻的有机层具有的开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％，借此可减少原先未经图案化的多层有机层的应力，以达到应力分散的效果，从而避免本实施例的感测装置因设置有多层结构而产生翘曲的问题。再者，本实施例亦在上述的开口中设置有遮光图案，借此以遮蔽来自外界的大角度的光(例如斜向光)且避免产生漏光的现象，而提升光的信噪比以取得更清晰的影像。

图2A为本发明的第二实施例的感测装置的俯视示意图。图2B为依据图2A的剖线A2-A2’的感测装置的剖面示意图。。在此必须说明的是，图2A与图2B示出的实施例各自沿用图1A与图1B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似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前述实施例描述与效果，下述实施例不再重复赘述，而图2A与图2B示出的实施例中至少一部分未省略的描述可参阅后续内容。

请同时参照图2A与图2B，本实施例的感测装置200与前述实施例的感测装置100的主要差异在于：本实施例的感测装置200中的有机层PL4还包括多个第三开口OP3。第三开口OP3亦例如与部分的扫描线SL、部分的读取线DL或其组合设置的区域对应。在本实施例中，第三开口OP3与部分的读取线DL设置的区域对应，即，第三开口OP3的延伸方向与读取线DL的延伸方向(第二方向e2)实质上平行。另外，在一些实施例中，第三开口OP3与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。在本实施例中，第三开口OP3与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影完全不重叠。此外，第三开口OP3例如对应于第一开口OP1。在一些实施例中，第三开口OP3与第一开口OP1沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影可彼此重叠。基于上述第一开口OP1、第二开口OP2与第三开口OP3之间的设置关系，第三开口OP3与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影会彼此错位排列，即，第三开口OP3与第二开口OP2会各自对应于相邻的读取线DL，且第三开口OP3与第一开口OP1会各自对应于相同的读取线DL。

基于此，本实施例通过另设置具有第三开口OP3的有机层PL4且使第二开口OP2与第三开口OP3之间具有上述的设置关系可进一步减少原先未经图案化的有机层的应力，借此达到应力分散的效果。

图3A为本发明的第三实施例的感测装置的俯视示意图。图3B为依据图3A的剖线A3-A3’的感测装置的剖面示意图。在此必须说明的是，图3A与图3B示出的实施例各自沿用图1A与图1B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似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前述实施例描述与效果，下述实施例不再重复赘述，而图3A与图3B示出的实施例中至少一部分未省略的描述可参阅后续内容。

请同时参照图3A与图3B，本实施例的感测装置300与前述实施例的感测装置100的主要差异在于：本实施例的感测装置300中的有机层PL2具有的第一开口OP1与部分的扫描线SL设置的区域对应，即，第一开口OP1的延伸方向与扫描线SL的延伸方向(第一方向e1)实质上平行。另外，有机层PL3具有的第二开口OP2亦与部分的扫描线SL设置的区域对应，即，第二开口OP2的延伸方向与扫描线SL的延伸方向(第一方向e1)实质上平行。另外，在一些实施例中，第一开口OP1与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。在本实施例中，第一开口OP1与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影完全不重叠。基于上述第一开口OP1与第二开口OP2之间的设置关系，第一开口OP1与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影会彼此错位排列，即，第一开口OP1与第二开口OP2会各自对应于相邻的扫描线SL。

另外，在本实施例中，多个微透镜ML的每一者对应于三个感测元件SC，但需注意本发明不以此为限，在其他的实施例中，多个微透镜ML的每一者可对应于其他数量的感测元件SC。

基于此，本实施例使第一开口OP1与第二开口OP2各自对应于相邻的扫描线SL，其亦可减少原先未经图案化的有机层的应力，借此达到应力分散的效果。

图4A为本发明的第四实施例的感测装置的俯视示意图。图4B为依据图4A的剖线A4-A4’的感测装置的剖面示意图。在此必须说明的是，图4A与图4B示出的实施例各自沿用图1A与图1B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似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前述实施例描述与效果，下述实施例不再重复赘述，而图3A与图3B示出的实施例中至少一部分未省略的描述可参阅后续内容。

请同时参照图4A与图4B，本实施例的感测装置400与前述实施例的感测装置100的主要差异在于：本实施例的感测装置400中的有机层PL2具有的第一开口OP1包括第一纵开口OP11以及第一横开口OP12，且有机层PL3具有的第二开口OP2包括第二纵开口OP21以及第二横开口OP22。第一纵开口OP11以及第二纵开口OP21例如与部分的读取线DL设置的区域对应，即，第一纵开口OP11以及第二纵开口OP21的延伸方向与读取线DL的延伸方向(第二方向e2)实质上平行。第一横开口OP12以及第二横开口OP22例如与部分的扫描线SL设置的区域对应，即，第一横开口OP12以及第二横开口OP22的延伸方向与扫描线SL的延伸方向(第一方向e1)实质上平行。另外，在一些实施例中，第一纵开口OP11与第二纵开口OP21沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。在本实施例中，第一纵开口OP11与第二纵开口OP21沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影完全不重叠。基于上述第一纵开口OP11与第二纵开口OP21之间的设置关系，第一纵开口OP11与第二纵开口OP21沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影会彼此错位排列，即，第一纵开口OP11与第二纵开口OP21会各自对应于相邻的读取线DL。此外，在一些实施例中，第一横开口OP12与第二横开口OP22沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。在本实施例中，第一横开口OP12与第二横开口OP22沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影完全不重叠。基于上述第一横开口OP12与第二横开口OP22之间的设置关系，第一横开口OP12与第二横开口OP22沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影会彼此错位排列，即，第一横开口OP12与第二横开口OP22会各自对应于相邻的扫描线SL。

基于此，本实施例通过设置包括有第一纵开口OP11以及第一横开口OP12的第一开口OP1以及包括有第二纵开口OP21以及第二横开口OP22的第二开口OP2，且使第一开口OP1与第二开口OP2之间具有上述的设置关系可进一步减少原先未经图案化的有机层的应力，借此达到应力分散的效果。

图5A为本发明的第二实施例的感测装置的俯视示意图。图5B为依据图5A的剖线A5-A5’的感测装置的剖面示意图。在此必须说明的是，图5A与图5B示出的实施例各自沿用图1A与图1B的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似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前述实施例描述与效果，下述实施例不再重复赘述，而图5A与图5B示出的实施例中至少一部分未省略的描述可参阅后续内容。

请同时参照图5A与图5B，本实施例的感测装置500与前述实施例的感测装置100的主要差异在于：本实施例的感测装置500中的有机层PL4还包括多个第三开口OP3。第三开口OP3亦例如与部分的扫描线SL、部分的读取线DL或其组合设置的区域对应。在本实施例中，第三开口OP3与部分的读取线DL设置的区域对应，即，第三开口OP3的延伸方向与读取线DL的延伸方向(第二方向e2)实质上平行。另外，在一些实施例中，第三开口OP3与第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。此外，第三开口OP3亦与第一开口OP1沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影的重叠率小于10％。在本实施例中，第三开口OP3与第一开口OP1以及第二开口OP2沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影完全不重叠。详细地说，基于上述第一开口OP1、第二开口OP2与第三开口OP3之间的设置关系，第一开口OP1、第二开口OP2以及第三开口OP3沿基板SB的法线方向n于基板SB上的投影会以此顺序彼此错位排列，即，第一开口OP1、第二开口OP2以及第三开口OP3沿基板SB的法线方向n于基板SB上相邻的投影会各自对应于相邻的三条读取线DL。

基于此，本实施例通过另设置具有第三开口OP3的有机层PL4且使第一开口OP1、第二开口OP2与第三开口OP3之间具有上述的设置关系可进一步减少原先未经图案化的有机层的应力，借此达到应力分散的效果。

图6为本发明的一实施例的电子装置的剖面示意图。

请参照图6，图6示出一种电子装置10。在一些实施例中，电子装置10可为一种屏下指纹识别装置，其例如是智能手机、平板电脑、笔记本电脑或触控型显示装置等电子装置。本实施例的电子装置10例如包括显示面板1000以及感测装置100，其中显示面板1000与感测装置100可通过框胶FG粘合，本发明不以此为限。显示面板1000例如适于通过其具有的发光结构LE提供照明光束L1至手指F，而后经其反射出感测光束L2。在本实施例中，显示面板1000为有机发光二极管(organic light-emitting diode；OLED)显示面板，但本发明不以此为限。在其他的实施例中，显示面板1000亦可为液晶显示面板或其他适当的显示面板。感测装置100例如设置于显示面板1000的下方，以接收由手指F所反射的感测光束L2，借此进行指纹识别。

综上所述，本发明的感测装置通过使至少两层有机层设置有多个开口，且相邻的有机层具有的开口沿基板的法线方向于基板上的投影的重叠率小于10％，借此可减少原先未经图案化的多层有机层的应力，以达到应力分散的效果，从而避免本实施例的感测装置因设置有多层结构而产生翘曲的问题。再者，本实施例亦在上述的开口中设置有遮光图案，借此以遮蔽来自外界的大角度的光(例如斜向光)且避免产生漏光的现象，而提升光的信噪比以取得更清晰的影像。

Claims (11)

1.一种感测装置，包括：

感测结构层，位于基板上，包括多个感测单元、扫描线以及读取线；

第一有机层，位于所述感测结构层上且具有第一开口；

第一遮光图案，位于所述第一有机层上且定义出第一光通过区域，所述第一光通过区域对应于所述多个感测单元的感测元件；

第二有机层，位于所述第一遮光图案上且具有第二开口，其中所述第二开口与所述第一开口沿所述基板的法线方向于所述基板上的投影的重叠率小于10％；

第二遮光图案，位于所述第二有机层上且定义出第二光通过区域，所述第二光通过区域对应于所述第一光通过区域；

第三有机层，位于所述第二遮光图案上；

第三遮光图案，位于所述第三有机层上且定义出第三光通过区域，所述第三光通过区域对应于所述第二光通过区域；以及

多个微透镜，位于所述第三光通过区域中。

2.如权利要求1所述的感测装置，其还包括：

滤光层，位于所述第二遮光图案上且形成于所述第二开口中；以及

第四有机层，位于所述滤光层上且设置于所述第二有机层与所述第三有机层之间。

3.如权利要求2所述的感测装置，其中所述第四有机层具有第三开口，所述第三开口对应于所述第一开口，且所述第三开口与所述第二开口沿所述基板的法线方向于所述基板上的投影的重叠率小于10％。

4.如权利要求2所述的感测装置，其中所述第四有机层具有第三开口，所述第三开口与所述第一开口沿所述基板的法线方向于所述基板上的投影的重叠率小于10％，且所述第三开口与所述第二开口沿所述基板的法线方向于所述基板上的投影的重叠率小于10％。

5.如权利要求1所述的感测装置，其中所述第一开口的延伸方向以及所述第二开口的延伸方向与所述读取线的延伸方向实质上平行，且所述第一开口以及所述第二开口各自对应于相邻的所述读取线。

6.如权利要求3所述的感测装置，其中所述第一开口的延伸方向、所述第二开口的延伸方向以及所述第三开口的延伸方向与所述读取线的延伸方向实质上平行，所述第一开口以及所述第二开口各自对应于相邻的所述读取线。

7.如权利要求1所述的感测装置，其中所述第一开口的延伸方向以及所述第二开口的延伸方向与所述扫描线的延伸方向实质上平行，且所述第一开口以及所述第二开口各自对应于相邻的所述扫描线。

8.如权利要求1所述的感测装置，其中所述第一开口包括第一纵向开口以及第一横向开口，且所述第二开口包括第二纵向开口以及第二横向开口，其中

所述第一纵向开口的延伸方向以及所述第二纵向开口的延伸方向与所述读取线的延伸方向实质上平行，且所述第一纵向开口以及所述第二纵向开口各自对应于相邻的所述读取线，

所述第一横向开口的延伸方向以及所述第二横向开口的延伸方向与所述扫描线的延伸方向实质上平行，且所述第一横向开口以及所述第二横向开口各自对应于相邻的所述扫描线。

9.如权利要求4所述的感测装置，其中所述第一开口的延伸方向、所述第二开口的延伸方向以及所述第三开口的延伸方向与所述读取线的延伸方向实质上平行，且所述第一开口、所述第二开口以及所述第三开口沿所述基板的法线方向于所述基板上相邻的投影各自对应于相邻的三个所述读取线。

10.如权利要求1所述的感测装置，其还包括：

第一无机层，位于所述第一有机层与所述第二有机层之间，其中所述第一遮光图案设置于所述第一无机层上；以及

第二无机层，位于所述第二有机层与所述第三有机层之间，其中所述第二遮光图案设置于所述第二无机层上。

11.如权利要求1所述的感测装置，其中所述多个感测单元的每一者包括主动元件以及所述感测元件，所述主动元件与所述感测元件电性连接。

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