光學(xué)模塊及其制造方法以及包括光學(xué)模塊的電子裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學(xué)模塊，其包含：載體、光源、光檢測(cè)器以及第一偏光器。所述載體具有第一表面，在其上沉積所述光源及所述光檢測(cè)器。第一偏光器安置于所述光檢測(cè)器上。從所述光源發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
【專利說明】光學(xué)模塊及其制造方法以及包括光學(xué)模塊的電子裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)模塊及其制造方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及包括所述光學(xué)模塊的 電子裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 光學(xué)模塊，例如接近傳感器（Proximity Sensor)，可用來感測(cè)位于光學(xué)模塊附近 的物體。光學(xué)模塊具有光源以及光學(xué)傳感器，光檢測(cè)器可接收或感測(cè)由光源發(fā)出并經(jīng)由外 部或附近的物體反射后的光、一般為紅外線，從而檢測(cè)到外部接近物體的存在。
[0003] 串?dāng)_（cross talk)是由光源發(fā)出而直接或經(jīng)由其它不同于上述物體的介質(zhì)反射 到達(dá)光學(xué)傳感器的光，這也是導(dǎo)致傳感器誤動(dòng)作的噪聲。圖1A所示的光學(xué)感應(yīng)模塊，以透 明材料包覆發(fā)光元件11及光檢測(cè)器12,并使用蓋體16以防止由發(fā)光元件11所發(fā)出的光直 接到達(dá)光檢測(cè)器12的感光區(qū)123。雖然蓋體16可防止由發(fā)光元件11所發(fā)射的光直接到達(dá) 感光區(qū)123,但是從圖1A可看出，感光區(qū)123除了接收到光D1及D2范圍內(nèi)的光（即光C1 及C2范圍內(nèi)的光經(jīng)物體140反射后的光）外，還會(huì)接收到由第一表面131及第二表面132 所反射的光。在圖1A所示的光學(xué)模塊中，從發(fā)光元件11發(fā)出的光，有約80%的光會(huì)成為串 擾信號(hào)。
[0004] 為更清楚地顯示串?dāng)_的現(xiàn)象，以圖1B為例，圖中標(biāo)示出從發(fā)光元件11發(fā)出的光范 圍邊界為C3及C4,經(jīng)由第二表面132反射后到達(dá)感光區(qū)的光范圍邊界為D3及D4。換句話 說，從發(fā)光元件發(fā)出，且介于光C3與C4間的光可能經(jīng)由第二表面132反射而到達(dá)感光區(qū) 123,形成串?dāng)_主要來源的一部分。另外第一表面131也會(huì)發(fā)生類似串?dāng)_的反射，原理相似 故不再贅述。
[0005] 圖1C所示的光學(xué)模塊類似于圖1A所示的光學(xué)模塊，不同之處在于第二介質(zhì)130 在第一表面131上可包括紅外線吸收層133用來吸收會(huì)成為串?dāng)_的反射光（即紅外線）。在 圖1C中，從發(fā)光兀件11發(fā)出的光，雖仍有約4. 5 %的光會(huì)成為串?dāng)_信號(hào)，相較于圖1A所不 的光學(xué)模塊，紅外線吸收層133可相對(duì)大幅地減少串?dāng)_。雖可使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)形成紅外 線吸收層133,然而絲網(wǎng)印刷技術(shù)相對(duì)來說較容易產(chǎn)生污染以及工藝步驟增加、成本提高。
[0006] 此外，蓋子的使用會(huì)增加光學(xué)模塊的尺寸以及工藝的復(fù)雜度，因此增加制造光學(xué) 模塊的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種光學(xué)模塊。光學(xué)模塊包含：載體、光源、光檢測(cè)器以及第 一偏光器。載體具有第一表面。光源位于第一表面上。光檢測(cè)器位于第一表面上。第一偏 光器位于光檢測(cè)器上。所述光源所發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振 方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
[0008] 本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種光學(xué)模塊。光學(xué)模塊包含：載體、光源、光檢測(cè)器以 及第一偏光器。載體具有第一表面。光檢測(cè)器具有上表面以及位于上表面上的光學(xué)感測(cè)區(qū)。 光檢測(cè)器位于第一表面上。光源位于上表面。第一偏光器覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)。所述光源所發(fā) 出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
[0009] 本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種電子裝置。電子裝置包括：光學(xué)模塊及透光性板材。 光學(xué)模塊包含：載體、光源、光檢測(cè)器以及第一偏光器。載體具有第一表面。光源位于第一 表面上。光檢測(cè)器位于第一表面上。第一偏光器位于光檢測(cè)器上。透光性板材具有相對(duì)的 第一表面及第二表面，且透光性板材的第一表面面對(duì)載體的第一表面。所述光源所發(fā)出的 光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
[0010] 本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種光學(xué)模塊的制造方法，包括：提供載體，載體具有第 一表面；將光檢測(cè)器置于第一表面上方；將光源置于第一表面上方；及將第一偏光器置于 光檢測(cè)器上。所述光源所發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì) 上互相垂直。
[0011] 本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種光學(xué)模塊的制造方法，包括：提供載體，載體具有第 一表面；將光檢測(cè)器置于第一表面上，所述光檢測(cè)器具有上表面以及位于所述上表面的光 學(xué)感測(cè)區(qū)；將光源置于光檢測(cè)器的所述上表面上；及將第一偏光器置于光檢測(cè)器上并覆蓋 所述光學(xué)感測(cè)區(qū)。所述光源所發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向 實(shí)質(zhì)上互相垂直。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1A-1C為現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)模塊的示意圖。
[0013] 圖2A-2D為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)模塊的制造方法的示意圖。
[0014] 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的示意圖。
[0015] 圖4A-4D為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的制造方法的示意圖。
[0016] 圖5為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的示意圖。
[0017] 圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 圖2D為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)模塊20。參考圖2D，光學(xué)模塊20可至少包括 載體200、光源202、光檢測(cè)器203、偏光器205以及偏光器206。
[0019] 載體200具有第一表面201。第一表面201可布置有接合導(dǎo)線焊墊（圖未不）。載 體200可包括驅(qū)動(dòng)電路（圖未示）。位于第一表面201的接合導(dǎo)線焊墊可電連接載體200 的驅(qū)動(dòng)電路。
[0020] 光源202及光檢測(cè)器203位于第一表面201上。光源202可以是但不限于紅外線 發(fā)光二極管。光檢測(cè)器203可以是但不限于感測(cè)紅外線的光電二極管。在本發(fā)明的實(shí)施例 中，光檢測(cè)器203可具有一個(gè)光學(xué)感測(cè)區(qū)204。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光檢測(cè)器203可 具有多個(gè)光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0021] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，可經(jīng)由接合導(dǎo)線208分別將光源202及光檢測(cè)器203電連 接到位于載體200的第一表面201上的接合導(dǎo)線焊墊（圖未示）。在本發(fā)明的另一實(shí)施例 中，可經(jīng)由接合導(dǎo)線208分別將光源202及光檢測(cè)器203電連接到載體200的驅(qū)動(dòng)電路。載 體200所包括的驅(qū)動(dòng)電路可驅(qū)動(dòng)光源202發(fā)光。載體200所包括的驅(qū)動(dòng)電路可使光檢測(cè)器 203將感測(cè)到的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0022] 偏光器205位于光源202上。在本發(fā)明的實(shí)施例中。偏光器205覆蓋至少部分光 源202。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，偏光器205可覆蓋光源202的發(fā)光區(qū)或發(fā)光面。因此， 從光源202發(fā)出的光皆會(huì)通過偏光器205。
[0023] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，偏光器206位于光檢測(cè)器203上。在本發(fā)明的另一實(shí)施例 中，偏光器206可位于光檢測(cè)器203的光學(xué)感測(cè)區(qū)204上。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，偏光 器206覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204。因此，進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204的光應(yīng)皆會(huì)通過偏光器206。
[0024] 光學(xué)模塊20可進(jìn)一步包括透明材料207。透明材料207可包覆載體200的至少部 分第一表面201、光源202、光檢測(cè)器203、偏光器205、偏光器206及接合導(dǎo)線208。透明材 料207可保護(hù)被其包覆的元件但不會(huì)影響光學(xué)模塊20的光學(xué)特性。
[0025] 在實(shí)施例中，偏光器205所允許通過的光的偏振方向與偏光器206所允許通過的 光的偏振方向不同。在另一實(shí)施例中，偏光器205所允許通過的光的偏振方向與偏光器206 所允許通過的光的偏振方向互相垂直，由于光源202發(fā)出的光應(yīng)皆會(huì)通過偏光器205,覆蓋 光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206會(huì)阻擋直接來自光源202的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。因此覆 蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206也會(huì)阻擋來自光源202且經(jīng)過透明材料207、例如其上表面 207a反射的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。換句話說，光學(xué)模塊20所具有的偏光器205及206的 搭配組合可阻擋不欲感測(cè)到的光所造成的串?dāng)_。即偏光器205及206的搭配組合可防止從 光源202發(fā)出的光直接到達(dá)位于光檢測(cè)器203上的光學(xué)感測(cè)區(qū)204。偏光器205及206也 可防止從光源202發(fā)出的光經(jīng)由透明材料207、例如是其上表面207a反射到達(dá)位于光檢測(cè) 器203上的光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0026] 參考圖2A-2D，圖2A-2D所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)模塊的制造方法。
[0027] 在圖2A中，提供載體200，載體200具有第一表面201。在本發(fā)明的實(shí)施例中，載體 200可以是或可以包括例如印刷電路板一類的襯底（substrate)。載體200內(nèi)或載體200的 第一表面201可包括跡線（trace)、接合導(dǎo)線焊墊（wire-bond pad)及/或?qū)祝╲ia)。 載體200可由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所知可作為載體的材料組成。舉例來說，載體200可以 包括有機(jī)材料、高分子材料、硅、二氧化硅或其它硅化物等材料。
[0028] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，可使用導(dǎo)電或不導(dǎo)電的粘膠將光源202及光檢測(cè)器203固 定在載體200的第一表面201上。光源202可以是例如發(fā)光二極管。光檢測(cè)器203可以是 例如光電二極管。光檢測(cè)器203具有光學(xué)感測(cè)區(qū)204。在本發(fā)明的實(shí)施例中，光學(xué)感測(cè)區(qū) 204可為光檢測(cè)器203的上表面的一部分。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光學(xué)感測(cè)區(qū)204可 與光檢測(cè)器203的上表面具有實(shí)質(zhì)上相同的大小。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光學(xué)感測(cè)區(qū) 204的大小可依設(shè)計(jì)需求而變化。
[0029] 在圖2B中，可將偏光器205置于光源202上。偏光器205覆蓋光源202?？蓪⑵?光器206置于光檢測(cè)器203之上。在本發(fā)明的實(shí)施例中，偏光器206覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0030] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，偏光器205所允許通過的光的偏振方向與偏光器206所允 許通過的光的偏振方向不同。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，偏光器205所允許通過的光的偏 振方向與偏光器206所允許通過的光的偏振方向互相垂直。舉例來說，偏光器205可允許 具有垂直偏振方向（例如：垂直于圖示的紙面）的光通過，偏光器206可允許具有水平偏振 方向（例如：平行于圖示的紙面）的光通過，反之亦然。
[0031] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，偏光器205可允許具有垂直偏振方向的光通過，偏光器206 可允許具有水平偏振方向的光通過。光源202所發(fā)射的光僅有垂直偏振方向的光可通過偏 光器205,因此光源202所發(fā)出的光在通過偏光器205可能會(huì)損失一半的強(qiáng)度。僅有水平偏 振方向的光可通過偏光器206進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0032] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，可使用膠材（圖未示）將偏光器205及206分別貼合并 固定于光源202及光學(xué)感測(cè)區(qū)204。膠材可為但不限于環(huán)氧樹脂（印oxy)或硅氧樹脂 (silicone)〇
[0033] 偏光器205及206可由耐熱材料所組成，例如可選用耐高溫的金屬形成偏光器205 及206。因雖然在光學(xué)模塊20的制造過程中（如下文所述的壓模步驟），溫度可高達(dá)150°C 至lj 180°C，但由于偏光器205及206由耐熱材料所組成，例如可選用寶來（Polatechno)公司 出品的ProFlux ?偏光器，其為適合用于紅外線偏振化的耐高溫到200°C的金屬偏光器，因 此可以避免偏光器205及206的變形或性能遭到破壞。
[0034] 可使用表面安裝技術(shù)（surface mounted technology, SMT)將包括偏光器205及 206的載體200固定到其它電路板或裝置上。為避免表面安裝技術(shù)工藝中溫度過高而損壞 偏光器205及206,可使用操作溫度低于200°C的低溫錫膏，例如是選用仲悅有限公司出品 的NC-SNQ81的錫膏、其最高操作溫度低于180°C，將包括偏光器205及206的載體200固定 至蜞它電路板或裝置上。換句話說，可將SMT工藝中的最高溫度控制在200°C以下以避免偏 光器205及206受損。
[0035] 在圖2C中，使用接合導(dǎo)線208分別將光源202及光檢測(cè)器203電連接到位于載體 200的第一表面201上的接合導(dǎo)線焊墊或電連接到載體200所包括的驅(qū)動(dòng)電路（圖未示）。
[0036] 在圖2D中，利用壓模技術(shù)使透明材料207包覆載體200的至少部分第一表面201、 光源202、光檢測(cè)器203、偏光器205、偏光器206及接合導(dǎo)線208,以形成光學(xué)模塊20。在實(shí) 施例中，透明材料207可為但不限于包括環(huán)氧樹脂的透明封裝材料。
[0037] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可在圖2A-2D所示的制造過程中同時(shí)形成多個(gè)、至少 一列/排或至少一個(gè)二維度陣列（array)的光學(xué)模塊20?？墒褂们懈罴夹g(shù)（singulation) 將所述多個(gè)、至少一列/排或至少一個(gè)二維度陣列（array)的光學(xué)模塊20進(jìn)行切割以形成 如圖2D所示的多個(gè)單一的光學(xué)模塊20。
[0038] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)模塊。圖3所揭示的光學(xué)模塊30與圖2D 的光學(xué)模塊20類似，其不同之處為在光學(xué)模塊30中，光源302取代了光學(xué)模塊20的光源 202及偏光器205。光源302可發(fā)出具有特定偏振方向的光。在本發(fā)明的實(shí)施例中，光源 302可以是例如發(fā)射紅外線的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL)。
[0039] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，光源302所發(fā)射的光的偏振方向不同于覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū) 204的偏光器206所允許通過的光的偏振方向。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光源302所發(fā)射 的光的偏振方向垂直于覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206所允許通過的光的偏振方向。舉 例來說，光源302發(fā)射具垂直偏振方向（例如：垂直于圖示的紙面）的光，偏光器206允許 具有水平偏振方向（例如：平行于圖示的紙面）的光通過，反之亦然。
[0040] 由于光源302發(fā)出的光的偏振方向與覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206所允許通 過的光偏振方向互相垂直，因此，偏光器206會(huì)阻擋直接來自光源302的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū) 204。偏光器206也會(huì)阻擋來自光源302且經(jīng)過透明材料207、例如其上表面207a反射的光 進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。換句話說，光學(xué)模塊30所具有的偏光器206可阻擋不欲感測(cè)到的光 所造成的串?dāng)_（cross-talk)。即偏光器206可防止從光源302發(fā)出的光直接或經(jīng)由透明材 料207、例如其上表面207a反射到達(dá)光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0041] 圖4D為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)模塊。圖4所揭示的光學(xué)模塊40與圖2D 的光學(xué)模塊20類似，其不同之處在于在光學(xué)模塊40中，光源202及覆蓋光源202的偏光器 205位于光檢測(cè)器203的上表面，而非第一表面201上，且光源202未覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204。 在圖4D所示的光學(xué)模塊40中，由于光源202及覆蓋光源202的偏光器205堆疊（stack) 于光檢測(cè)器203的上表面，因此光學(xué)模塊40的尺寸可以小于光學(xué)模塊20的尺寸。從包覆 用的透明材料的耗費(fèi)來說，光學(xué)模塊30的成本可以小于光學(xué)模塊20的成本。
[0042] 另一方面，雖然光源202及光學(xué)感測(cè)區(qū)204之間的距離相對(duì)變小，但由于光源202 及光學(xué)感測(cè)區(qū)204上分別布置有偏光器205及206,因此，覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206 會(huì)阻擋直接來自光源202的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204或阻擋來自光源202且經(jīng)過透明材料 207反射的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。換句話說，雖然光學(xué)模塊40的尺寸相對(duì)較小，但光學(xué)模 塊40所具有的偏光器205及206仍可阻擋不必要的串?dāng)_。即可防止從光源202發(fā)出的光 直接或經(jīng)由透明材料207反射到達(dá)光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0043] 圖4A-4D為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)模塊的制造方法。在圖4A中，提供載 體200、光源202以及光檢測(cè)器203,各自可使用如同圖2A-2D所示的制造方法中所提及的 載體200、光源202以及光檢測(cè)器203。載體200具有第一表面201。在本發(fā)明的實(shí)施例中， 可使用導(dǎo)電或不導(dǎo)電的粘膠將光檢測(cè)器203固定在載體200的第一表面201上，并且將光 源202固定在光檢測(cè)器203上且未覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的位置。
[0044] 在圖4B中，將偏光器205固定于光源202上，以覆蓋光源202?？蓪⑵馄?06固 定于光檢測(cè)器203的光學(xué)感測(cè)區(qū)204上，以覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0045] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，將偏光器205及206分別固定于光源202及光學(xué)感測(cè)區(qū)204 的步驟是使用膠材進(jìn)行貼合固定。膠材可為但不限于環(huán)氧樹脂或硅氧樹脂。
[0046] 在圖4C中，使用接合導(dǎo)線208分別將光源202及光檢測(cè)器203電連接到位于載體 200的第一表面201上的接合導(dǎo)線焊墊或電連接到載體200所包括的驅(qū)動(dòng)電路（圖未示）。
[0047] 在圖4D中，使用透明材料207包覆載體200的至少部分第一表面201、光源202、 光檢測(cè)器203、偏光器205、偏光器206及接合導(dǎo)線208,以形成光學(xué)模塊40。
[0048] 雖然圖式中沒有繪制，但在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可在圖4A-4D所示的制造過 程中同時(shí)形成多個(gè)、至少一列/排或至少一個(gè)二維度陣列（array)的光學(xué)模塊40,再使用切 割技術(shù)將其切割成如圖4D所示的多個(gè)單一的光學(xué)模塊40。
[0049] 圖5為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光學(xué)模塊。圖5所揭示的光學(xué)模塊50與圖4D的 光學(xué)模塊40類似，其不同之處在于在光學(xué)模塊50中，光源302取代了光學(xué)模塊40的光源 202及偏光器205。光源302可發(fā)出具有特定偏振方向的光。在本發(fā)明的實(shí)施例中，光源 302可以是例如發(fā)射紅外線的垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL)。
[0050] 在實(shí)施例中，光源302所發(fā)射的光的偏振方向與偏光器206所允許通過的光的偏 振方向不同。在另一實(shí)施例中，光源302所發(fā)射的光的偏振方向與偏光器206所允許通過 的光的偏振方向互相垂直。舉例來說，光源302發(fā)射具垂直偏振方向（例如：垂直于圖不的 紙面）的光，偏光器206允許具有水平偏振方向（例如：平行于圖示的紙面）的光通過，反 之亦然。
[0051] 由于光源302發(fā)出的光的偏振方向與覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206所允許通 過的光偏振方向互相垂直，因此，覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206會(huì)阻擋直接來自光源 302的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204或阻擋來自光源302且經(jīng)過透明材料207、例如其上表面207a 反射的光進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。換句話說，光學(xué)模塊50所具有的偏光器206可阻擋不欲感 測(cè)到的光所造成的串?dāng)_，即可防止從光源302發(fā)出的光直接或經(jīng)由透明材料207、例如是其 上表面207a反射到達(dá)光學(xué)感測(cè)區(qū)204。
[0052] 圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子裝置。參考圖6,電子裝置6包括光學(xué)模塊60 及透光性板材620。
[0053] 在圖6所示的實(shí)施例中，光學(xué)模塊60可為或可類似于圖2D所示的光學(xué)模塊20。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光學(xué)模塊60可為或可類似于圖3、圖4D或圖5所示的光學(xué)模塊 30、40 或 50。
[0054] 透光性板材620具有彼此相對(duì)的第一表面621及第二表面622。在本發(fā)明的實(shí)施 例中，透光性板材620可為但不限于玻璃片620,例如：智能手機(jī)的顯示屏幕的表面玻璃。玻 璃片620的第二表面622上包括四分之一波片623 (1/4 λ wav印late)。四分之一波片623 可包括雙折射材料?？墒褂酶矊樱╟oating)方式將四分之一波片623形成在第二表面622 上，例如是以化學(xué)氣相沉積（CVD)的工藝采多次鍍膜方式形成多層膜的四分之一波片623、 也可以直接將四分之一波片623成品貼于玻璃620上表面。在另一實(shí)施例中，也可將四分 之一波片623形成在第一表面621上。
[0055] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)具偏振特性的光進(jìn)入四分之一波片623時(shí)，光可分解成 快軸及慢軸的向量。如果入射光與快軸或慢軸的夾角為〇度，那么射出四分之一波片623 的光具有線性偏振特性。如果入射光與快軸及慢軸的夾角為45度，那么射出四分之一波片 623的光具有圓偏振特性。如果入射光與快軸或慢軸的夾角為0到45度，那么離開四分之 一波片的光具有橢圓偏振特性。
[0056] 在實(shí)施例中，四分之一波片623可改變穿透其的光的偏振態(tài)。明確地說，四分之一 波片623可改變自從二表面622出射或入射到第二表面622出射的光的偏振態(tài)。從第一表 面621進(jìn)入透光性板材620的線性偏振光在從第二表面622離開透光性板材620并穿透四 分之一波片623后會(huì)成為圓偏振光，反之亦然，圓偏振光在穿透四分之一波片623后從第二 表面622進(jìn)入透光性板材620時(shí)會(huì)成為線性偏振光。
[0057] 如圖6所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，光源202可至少發(fā)出光^上上及'偏光器 205僅允許在垂直方向（如圖6示，即垂直于圖示紙面的方向）偏振的光通過。因此離開偏 光器205的光Q、L 2、L3及L4為垂直偏振光。
[0058] 離開偏光器205的光Q可被透明材料207上表面反射成反射光L/。由于反射光 L/仍為垂直偏振光，因此可允許水平（如圖6示，即平行于圖示紙面的方向）偏振光通過 的偏光器206會(huì)阻擋反射光U'進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204。換句話說，應(yīng)視為噪聲而不欲感測(cè)到 的反射光U'無法通過偏光器206而進(jìn)入光學(xué)感測(cè)區(qū)204被感測(cè)到。
[0059] 離開偏光器205的光L2可被第一表面621反射成反射光L2'。由于反射光L 2'仍 為垂直偏振光，因此可允許水平偏振光通過的偏光器206會(huì)阻擋反射光L2'進(jìn)入光學(xué)感測(cè) 區(qū)204。換句話說，應(yīng)視為噪聲而不欲感測(cè)到的反射|L 2'無法通過偏光器206而進(jìn)入光學(xué) 感測(cè)區(qū)204被感測(cè)到。
[0060] 離開偏光器205的光L3可被第二表面622反射成反射光L3'。由于反射光L 3'仍 為垂直偏振光，因此可允許水平偏振光通過的偏光器206會(huì)阻擋反射光L3'進(jìn)入光學(xué)感測(cè) 區(qū)204。換句話說，應(yīng)視為噪聲而不欲感測(cè)到的反射光L 3'無法通過偏光器206而進(jìn)入光學(xué) 感測(cè)區(qū)204被感測(cè)到。
[0061] 離開偏光器205的光L4則在通過四分之一波片623后成為具有右旋（right handedness)方向（如圖6示，即順時(shí)針方向）的圓偏振光L 4'。換句話說，光"在離開第 二表面622而穿過四分之一波片623后，其偏振態(tài)從線性垂直偏振被改變成右旋圓偏振。
[0062] 具有右旋方向的圓偏振光L4'可經(jīng)由位于電子裝置6 (例如：智能手機(jī)）外部的物 體630反射。光L4'經(jīng)由物體（例如用戶人臉表面）630反射后會(huì)變成具有左旋方向的圓 偏振光L 4"。具有左旋方向的圓偏振光L/在穿過四分之一波片623且從透光性板材520 的第二表面622進(jìn)入時(shí)，會(huì)被轉(zhuǎn)換成具水平方向的線性偏振光L 4" ^。
[0063] 覆蓋光學(xué)感測(cè)區(qū)204的偏光器206可允許具有水平方向的線性偏振光通過。因此 具水平方向的線性偏振光L 4"'可通過偏光器206而到達(dá)光學(xué)感測(cè)區(qū)204而被感測(cè)到。光 檢測(cè)器203接收到光1^3 "'后可進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0064] 偏光器205、偏光器206以及四分之一波片623的布置可使電子裝置6接收來 自光源202并且經(jīng)由外部物體630所反射光。上述布置可使電子裝置6在沒有遮光蓋 (shielding)的情況下也不會(huì)受到串?dāng)_的影響。由于沒有遮光蓋，因此相較于現(xiàn)有技術(shù)可以 大幅減少光學(xué)模塊60或是電子裝置6的體積、降低工藝的復(fù)雜度及制造光學(xué)模塊的成本。 此外，由于不需如現(xiàn)有技術(shù)使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)來制造紅外線吸收層，故可降低使用絲網(wǎng)印 刷技術(shù)所產(chǎn)生的污染以及制造成本。
[〇〇65] 上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用以限制本發(fā)明。此外，上述所 使用的"可具有"、"可包括"、"可使用"等詞也全部并非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明領(lǐng)域的技 術(shù)人員仍可在不背離本發(fā)明的教導(dǎo)與揭露下進(jìn)行許多變化與修改。因此，本發(fā)明的范圍并 非限定于已揭露的實(shí)施例而是包括不背離本發(fā)明的其它變化與修改，其是如隨附權(quán)利要求 書所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種光學(xué)模塊，包含： 載體，所述載體具有第一表面； 光源，所述光源位于所述第一表面上方； 光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器位于所述第一表面上方；以及 第一偏光器，所述第一偏光器位于所述光檢測(cè)器上，其中所述光源所發(fā)出的光的偏振 方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中所述光源為垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其進(jìn)一步包括第二偏光器，所述第二偏光器位于 所述光源上，其中通過所述第二偏光器的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振 方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中所述光檢測(cè)器具有至少一個(gè)光學(xué)感測(cè)區(qū)，且 其中所述第一偏光器覆蓋所述至少一個(gè)光學(xué)感測(cè)區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)模塊，其中所述光源具有至少一個(gè)發(fā)光區(qū)，且其中所述 第二偏光器覆蓋所述至少一個(gè)發(fā)光區(qū)。
6. -種光學(xué)模塊，包含： 載體，所述載體具有第一表面； 光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器具有上表面以及位于所述上表面的光學(xué)感測(cè)區(qū)，所述光檢測(cè) 器位于所述第一表面上； 光源，所述光源位于所述上表面；以及 第一偏光器，所述第一偏光器覆蓋所述光學(xué)感測(cè)區(qū)， 其中所述光源所發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上 互相垂直。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)模塊，其中所述光源為垂直腔面發(fā)射激光器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)模塊，其進(jìn)一步包括第二偏光器，所述第二偏光器位于 所述光源上，其中通過所述第二偏光器的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振 方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)模塊，其中所述第一偏光器完全覆蓋所述光學(xué)感測(cè)區(qū)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)模塊，其中所述光源具有至少一個(gè)發(fā)光區(qū)，且其中所述 第二偏光器覆蓋所述至少一個(gè)發(fā)光區(qū)。
11. 一種電子裝置，包含： 一種根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)模塊；以及 透光性板材，所述透光性板材具有相對(duì)的第一表面及第二表面，且所述透光性板材的 第一表面面對(duì)載體的第一表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中所述透光性板材包括玻璃。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中所述透光性板材的第一表面及第二表面其 中之一上設(shè)有四分之一波片。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其中從所述光源發(fā)出的第一光處于第一偏振 態(tài)，所述第一光從所述透光性板材的第二表面離開后轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙駪B(tài)，所述第一偏振態(tài) 不同于所述第二偏振態(tài)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中所述第一偏振態(tài)為線性偏振，且所述第二 偏振態(tài)為圓偏振。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中所述透光性板材的第二表面上設(shè)有四分之 一波片。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子裝置，其中所述第一光離開所述透光性板材的第二表 面后被物體反射而具有第三偏振態(tài)，所述第三偏振態(tài)的偏振方向與所述第二偏振態(tài)的偏振 方向相反，所述第一光被所述物體反射后從所述透光性板材的第二表面進(jìn)入所述透光性板 材且從所述透光性板材的第一表面離開后處于第四偏振態(tài)，所述第三偏振態(tài)不同于所述第 四偏振態(tài)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子裝置，其中所述第三偏振態(tài)為圓偏振，且所述第四偏 振態(tài)為線性偏振。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子裝置，其中所述第一光處于所述第四偏振態(tài)時(shí)的偏振 方向與所述第一光處于所述第一偏振態(tài)時(shí)的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相垂直。
20. -種光學(xué)模塊的制造方法，其包括： 提供載體，所述載體具有第一表面； 將光檢測(cè)器置于所述第一表面上方； 將光源置于所述第一表面上方；以及 將第一偏光器置于所述光檢測(cè)器上， 其中所述光源所發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上 互相垂直。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述光源及所述光檢測(cè)器與所述載 體電連接。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述光源可為垂直腔面發(fā)射激光器。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其進(jìn)一步包括將第二偏光器置于所述光源上，其中 通過所述第二偏光器的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相 垂直。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述光檢測(cè)器具有至少一個(gè)光學(xué)感測(cè)區(qū)，且其 中將所述第一偏光器置于所述光檢測(cè)器上的步驟包括將所述第一偏光器置于所述光檢測(cè) 器的所述至少一個(gè)光學(xué)感測(cè)區(qū)上。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述光源具有至少一個(gè)發(fā)光區(qū)，且其中將所述 第二偏光器置于所述光源上的步驟包括使所述第二偏光器覆蓋所述至少一個(gè)發(fā)光區(qū)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一偏光器及所述第二偏光器是由耐熱材 料所組成。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述第一偏光器及所述第二偏光器包括金屬。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括使用透明材料包覆所述光源、所述光檢 測(cè)器、所述第一偏光片、所述第二偏光器及至少部分所述載體的第一表面。
29. -種光學(xué)模塊的制造方法，其包括： 提供載體，所述載體具有第一表面； 將光檢測(cè)器置于所述第一表面上，所述光檢測(cè)器具有上表面以及位于所述上表面的光 學(xué)感測(cè)區(qū)； 將光源置于所述光檢測(cè)器的所述上表面；以及 將第一偏光器置于所述光檢測(cè)器上并覆蓋所述光學(xué)感測(cè)區(qū)， 其中所述光源所發(fā)出的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上 互相垂直。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述光源及所述光檢測(cè)器與所述載 體電連接。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述光源可為垂直腔面發(fā)射激光器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其進(jìn)一步包括將第二偏光器置于所述光源上，其中 通過所述第二偏光器的光的偏振方向與通過所述第一偏光器的光的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上互相 垂直。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中將第一偏光器置于所述光檢測(cè)器上的步驟包括 使所述第一偏光器完全覆蓋所述光學(xué)感測(cè)區(qū)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述光源具有至少一個(gè)發(fā)光區(qū)，且其中將所述 第二偏光器置于所述光源上的步驟包括使所述第二偏光器覆蓋所述至少一個(gè)發(fā)光區(qū)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一偏光器及所述第二偏光器是由耐熱材 料所組成。
36. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一偏光器及所述第二偏光器包括金屬。
37. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包括使用透明材料包覆所述光源、所述光檢 測(cè)器、所述第一偏光片、所述第二偏光器及至少部分所述載體的第一表面。
【文檔編號(hào)】H01L31/08GK104103650SQ201410325218
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】張容瑄, 陳盈仲 申請(qǐng)人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司