本發(fā)明與光感測有關(guān)，特別是關(guān)于一種能夠增大環(huán)境光感測的視野(Field Of View，F(xiàn)OV)角度及可見光穿透率的可攜式電子裝置及其光感測封裝體。

背景技術(shù)：

近年來，隨著光感測技術(shù)的進(jìn)步，逐漸發(fā)展出各種具有不同功能的光感測器，例如環(huán)境光感測器(Ambient Light Sensor，ALS)及近接感測器(Proximity Sensor，PS)等，并已廣泛地應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦及智能型手機(jī)等可攜式電子裝置。

然而，如圖1所示，由于市面上常見的光感測封裝體1大多采用雙透光孔(包括光發(fā)射透光孔及光感測透光孔)的設(shè)計，導(dǎo)致位于光感測透光孔之下的環(huán)境光及近接感測器晶片10面臨光感測的視野(FOV)角度過小的問題。一旦將光感測封裝體1應(yīng)用于可攜式電子裝置時，環(huán)境光及近接感測器晶片10所感測到的環(huán)境光的亮度變化明顯不同于人眼實際感受到的環(huán)境光的亮度變化。

再者，如圖2所示，若光感測封裝體2還額外設(shè)置有一層黑膠套24，則會導(dǎo)致位于光感測透光孔之下的環(huán)境光及近接感測器晶片20接收光線的視野角度變得比圖1更小。此外，由于環(huán)境光及近接感測器晶片20進(jìn)行近接感測時亦需接收紅外光，所以位于環(huán)境光及近接感測器晶片20之上的光感測透光孔亦需設(shè)置有紅外光穿透膜，導(dǎo)致環(huán)境光及近接感測器晶片20所感測到的可見光亮度會受紅外光穿透膜的影響而大幅衰減。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠增大環(huán)境光感測的視野角度及可見光穿透率的可攜式電子裝置及其光感測封裝體，以解決現(xiàn)有技術(shù)所述及的問題。

本發(fā)明的一較佳具體實施例為一種光感測封裝體。于此實施例中，光感測封裝體設(shè)置于殼體中。殼體具有第一透光區(qū)域與第二透光區(qū)域。光感測封裝體包括第一晶片、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測區(qū)及第二感測區(qū)。第一感測區(qū)提供一環(huán)境光感測信號，第二感測區(qū)提供一近接感測信號。第二感測區(qū)位于第一晶片與第一感測區(qū)之間。第一阻隔部設(shè)置于第一晶片與第二晶片之間。第一感測區(qū)位于第一透光區(qū)域之下，第一晶片與第二感測區(qū)位于第二透光區(qū)域之下。

在本發(fā)明的一實施例中，第二透光區(qū)域為一類圓形狀，且其直徑小于2mm。

在本發(fā)明的一實施例中，第一感測區(qū)與第二感測區(qū)之間具有第一距離且第二感測區(qū)與第一晶片之間具有第二距離，第一距離大于第二距離。

在本發(fā)明的一實施例中，第二感測區(qū)的一側(cè)至第一晶片的一側(cè)之間具有第三距離，第三距離小于2mm。

在本發(fā)明的一實施例中，第二透光區(qū)域設(shè)置有第一薄膜，以濾除其他非紅外光波長的光。

在本發(fā)明的一實施例中，第一透光區(qū)域設(shè)置有第二薄膜，以增進(jìn)環(huán)境光的通過。

在本發(fā)明的一實施例中，光感測封裝體還包括第二阻隔部。第二阻隔部設(shè)置于第二晶片上且位于第一感測區(qū)與第二感測區(qū)之間。

本發(fā)明的另一較佳具體實施例為一種可攜式電子裝置。于此實施例中，可攜式電子裝置包括殼體、蓋體及光感測封裝體。蓋體設(shè)置于殼體上。蓋體具有第一透光區(qū)域與第二透光區(qū)域。光感測封裝體設(shè)置于殼體中。光 感測封裝體包括第一晶片、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測區(qū)及第二感測區(qū)。第一感測區(qū)提供一環(huán)境光感測信號，第二感測區(qū)提供一近接感測信號。第二感測區(qū)位于第一晶片與第一感測區(qū)之間。阻隔部設(shè)置于第一晶片與第二晶片之間。第一感測區(qū)位于第一透光區(qū)域之下，第一晶片與第二感測區(qū)位于第二透光區(qū)域之下。

在本發(fā)明的一實施例中，如上所述的可攜式電子裝置，其中，上述第二透光區(qū)域為一類圓形狀，且其直徑小于2mm。

在本發(fā)明的一實施例中，如上所述的可攜式電子裝置，其中，上述第一感測區(qū)與上述第二感測區(qū)之間具有一第一距離且上述第二感測區(qū)與上述第一晶片之間具有一第二距離，上述第一距離大于上述第二距離。

在本發(fā)明的一實施例中，如上所述的可攜式電子裝置，其中，上述第二感測區(qū)的一側(cè)至上述第一晶片的一側(cè)之間具有一第三距離，上述第三距離小于2mm。

在本發(fā)明的一實施例中，如上所述的可攜式電子裝置，其中，上述第二透光區(qū)域設(shè)置有一第一薄膜，以濾除其他非紅外光波長的光。

在本發(fā)明的一實施例中，如上所述的可攜式電子裝置，其中，上述第一透光區(qū)域設(shè)置有一第二薄膜，以增進(jìn)環(huán)境光的通過。

在本發(fā)明的一實施例中，如上所述的可攜式電子裝置，還包括第二阻隔部，設(shè)置于上述第二晶片上且位于上述第一感測區(qū)與上述第二感測區(qū)之間。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的可攜式電子裝置及其光感測封裝體是將設(shè)置于同一光感測晶片上的環(huán)境光感測器與近接感測器彼此分隔開一段距離，由此增大只對應(yīng)于環(huán)境光感測器的獨立透光孔，以增大其視野角度，并且此獨立透光孔并不位于表面玻璃上所設(shè)置的紅外光穿透膜之下，故不會受到紅外光穿透膜的影響，可有效增進(jìn)可見光穿透率，使得環(huán)境光感測器所感測到的環(huán)境光亮度變化能更符合人眼實際感受到的環(huán)境光亮度變化。

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附附圖得到進(jìn)一步的了解。

附圖說明

圖1及圖2分別為現(xiàn)有技術(shù)中具有不同結(jié)構(gòu)的光感測封裝體的示意圖。

圖3及圖4分別為根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的光感測封裝體的剖面圖及上視圖。

圖5及圖6分別為將圖3中的光感測封裝體設(shè)置于可攜式電子裝置的表面玻璃下方的上視圖及剖面圖。

圖7及圖8分別為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的光感測封裝體的剖面圖及上視圖。

圖9及圖10分別為將圖7中的光感測封裝體設(shè)置于可攜式電子裝置的表面玻璃下方的上視圖及剖面圖。

主要組件符號說明

1～3、7：光感測封裝體

10、20：環(huán)境光及近接感測器晶片

11、21：基板

12、22：紅外線發(fā)光二極管(IR-LED)晶片

13、23：阻隔部

24：黑膠套

L：光線

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：封裝材料

S1：第一感測區(qū)

S2：第二感測區(qū)

L1：第一光線

L2：第二光線

L1＇：近接感測光線

CL1：第一透光區(qū)域

CL2：第二透光區(qū)域

G：表面玻璃

F1：第一薄膜

F2：第二薄膜

D1、D1＇：第一感測區(qū)與第二感測區(qū)之間的距離

D2、D2＇：第二感測區(qū)與第一晶片之間的距離

K：直線

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性實施例，并在附圖中說明所述示范性實施例的實例。另外，在附圖及實施方式中所使用相同或類似標(biāo)號的元件/構(gòu)件是用來代表相同或類似部分。

根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例為一種光感測封裝體。于此實施例中，此光感測封裝體可包括環(huán)境光感測器(ALS)及近接感測器(PS)，可應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦及智能型手機(jī)等可攜式電子裝置，但不以此為限。

為了有效改善環(huán)境光感測器的感光視野角度過小及可見光亮度大幅衰減的問題，此實施例中的光感測封裝體具有下列特征：

(1)將位于同一光感測晶片上的環(huán)境光感測器與近接感測器分離設(shè)置，而不再合而為一，由此，只對應(yīng)于環(huán)境光感測器的獨立透光孔即不會再受到可攜式電子裝置的表面玻璃所鍍上的紅外光穿透膜的影響，故能有效避免可見光亮度大幅衰減的情事發(fā)生。

(2)加大環(huán)境光感測器的感光孔徑，由此，環(huán)境光感測器的感光視野角度亦隨之變大，故可更加貼近使用者的眼睛所感受到的亮度變化情形。

請參照圖3及圖4，圖3及圖4分別為根據(jù)本發(fā)明的一具體實施例的光感測封裝體的剖面圖及上視圖。需說明的是，由圖3及圖4可知：此實施例中的光感測封裝體3具有雙透光孔的封裝結(jié)構(gòu)，但不以此為限。

如圖3所示，光感測封裝體3包括基板31、第一晶片32、第二晶片30、阻隔部33及封裝材料34。第一晶片32為紅外線發(fā)光二極管(IR-LED)晶片，用以發(fā)出紅外光線L1；第二晶片30為兼具環(huán)境光感測功能及近接感測功能的光感測晶片，第二晶片30具有彼此分離設(shè)置的第一感測區(qū)S1及第二感測區(qū)S2，且第二感測區(qū)S2位于第一晶片32與第一感測區(qū)S1之間，其中第一晶片32輸出的光線可經(jīng)由一物體(例如:人臉)反射到第二感測區(qū)S2，第二感測區(qū)S2接收其反射后的光源能量，而第一感測區(qū)S1可接收環(huán)境光。由此，第一感測區(qū)S1用以接收可見光線L2并提供一環(huán)境光感測信號且第二感測區(qū)S2用以接收紅外光線L1＇并提供一近接感測信號；基板31用以承載第一晶片32、第二晶片30、阻隔部33及封裝材料34，其構(gòu)成材料的種類并無特定的限制；阻隔部33是由不透光材料構(gòu)成；封裝材料34可以是透光材料，例如樹脂，但不以此為限。

于此實施例中，第一晶片32與第二晶片30均設(shè)置于基板31上且彼此分離；阻隔部33亦設(shè)置于基板31上且位于第一晶片32與第二晶片30之間；封裝材料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。

需說明的是，假設(shè)第二晶片30上的第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2 之間的距離為D1且第二晶片30上的第二感測區(qū)S2與第一晶片32之間的距離為D2，則D1會大于D2。這代表第二晶片30上接收紅外光線L1＇的第二感測區(qū)S2會較靠近發(fā)出紅外光線L1的第一晶片32，并且第二感測區(qū)S2會較為遠(yuǎn)離第二晶片30上接收可見光線L2的第一感測區(qū)S1。于一實施例中，D1可以是D2的兩倍或兩倍以上，但不以此為限。

如圖4所示，光感測封裝體3具有雙透光孔的封裝結(jié)構(gòu)，第二晶片30上的第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2分別位于左側(cè)較大的透光孔下方且彼此分離設(shè)置；第一晶片32則位于右側(cè)較小的透光孔下方；第一晶片32的中心、第一感測區(qū)S1的中心及第二感測區(qū)S2的中心均會位于同一直線K上；第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2之間的距離D1大于第二感測區(qū)S2與第一晶片32之間的距離D2；第二感測區(qū)S2的左側(cè)至第一晶片32的右側(cè)之間的距離小于2mm，較佳為1.2～1.5mm，但不以此為限。

于一實施例中，可攜式電子裝置還包括有殼體及蓋體，且蓋體設(shè)置于殼體上。上述的光感測封裝體設(shè)置于殼體中且位于蓋體之下。實際上，可攜式電子裝置的殼體可以是常見的金屬或塑膠殼體，并無特定的限制。

需說明的是，可攜式電子裝置的蓋體可以是一表面玻璃，并且表面玻璃至少具有兩透光區(qū)域及一顯示區(qū)域，且顯示區(qū)域為可透光的，但不以此為限。至于表面玻璃的其他周邊區(qū)域大多是不透光的，即使有部份透光，其透光率也會低于30％。

接著，請參照圖5及圖6，圖5及圖6分別為將圖3中的光感測封裝體設(shè)置于可攜式電子裝置的表面玻璃之下的上視圖及剖面圖。如圖5及圖6所示，表面玻璃G具有第一透光區(qū)域CL1及第二透光區(qū)域CL2。第二晶片30的第一感測區(qū)S1位于表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1之下，亦即表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1垂直投影于第二晶片30的第一感測區(qū)S1；第二晶片30的第二感測區(qū)S2及第一晶片32位于表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2之下，亦即表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2垂直投影于第 二晶片30的第二感測區(qū)S2及第一晶片32。

需說明的是，表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1的形狀至少要能涵蓋其下方的第二晶片30的第一感測區(qū)S1。于一實施例中，表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1的形狀可以是一類圓形狀，例如圓形、橢圓形、接近長方形的長橢圓形等。至于圖6中的表面玻璃G除了第一透光區(qū)域CL1及第二透光區(qū)域CL2外的斜線區(qū)域即為不透光區(qū)域，即使有部份透光，其透光率也會低于30％。

實際上，表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1可設(shè)置有第一薄膜F1，例如可見光穿透膜，以增進(jìn)環(huán)境光的通過。于一實施例中，第一薄膜F1設(shè)置于表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1的下表面，但不以此為限。當(dāng)然，表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1亦可不設(shè)置薄膜，并無特定的限制。

至于表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2的形狀至少要能涵蓋其下方的第二晶片30的第二感測區(qū)S2及第一晶片32。于一實施例中，表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2的形狀可為一類圓形狀，例如圓形、橢圓形、接近長方形的長橢圓形等，且其直徑小于2mm，但不以此為限。

實際上，表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2可設(shè)置有第二薄膜F2，例如紅外光穿透膜，以濾除其他非紅外光波長的光。于一實施例中，第二薄膜F2設(shè)置于表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2的下表面，但不以此為限。

需說明的是，由于設(shè)置有紅外光穿透膜的第二透光區(qū)域CL2并未垂直投影于接收可見光的第二晶片30的第一感測區(qū)S1，使得第一感測區(qū)S1接收可見光時較不會受到第二透光區(qū)域CL2上所設(shè)置的紅外光穿透膜的影響，故能有效提升可見光的穿透率。

此外，由于發(fā)射紅外光線L1的第一晶片32與接收紅外光線L1＇的第二感測區(qū)S2彼此相鄰設(shè)置且均位于表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2之下，亦即進(jìn)行近接感測功能的第一晶片32與第二感測區(qū)S2位于表面玻璃G的同一個小透光孔(第二透光區(qū)域CL2)之下。當(dāng)使用者操作可攜式電子 裝置時，從可攜式電子裝置的外觀上只能稍微看到表面玻璃G的一小透光孔(第二透光區(qū)域CL2)，而較困難看到表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1。

舉例而言，假設(shè)設(shè)置于表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1上的可見光穿透膜對光波長550nm的穿透率為50％，設(shè)置于表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2上的紅外光穿透膜對光波長550nm的穿透率為20％且對光波長940nm的穿透率為85％。

當(dāng)可見光L2穿過設(shè)置于表面玻璃G的第一透光區(qū)域CL1上的可見光穿透膜并射至第二晶片30的第一感測區(qū)S1時，第一感測區(qū)S1可感測到的光線亮度約為可見光L2的亮度的50％，并且可得到比現(xiàn)有技術(shù)更大的視野角度及更高的可見光穿透率。

當(dāng)?shù)谝痪?2發(fā)出的紅外光線L1經(jīng)物體反射而穿過設(shè)置于表面玻璃G的第二透光區(qū)域CL2上的紅外光穿透膜射出并被反射為紅外光線L1＇穿過紅外光穿透膜射至第二晶片30的第二感測區(qū)S2時，第二感測區(qū)S2可感測到的光線能量約為紅外光線L1的能量的72.25％。

接著，請參照圖7及圖8，圖7及圖8分別為根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的光感測封裝體的剖面圖及上視圖。需說明的是，由圖7及圖8可知：不同于前述實施例中的光感測封裝體3具有雙透光孔的封裝結(jié)構(gòu)，此實施例中的光感測封裝體7具有三透光孔的封裝結(jié)構(gòu)，但不以此為限。

如圖7所示，光感測封裝體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及封裝材料74。此實施例中的光感測封裝體7與前述實施例中的光感測封裝體3不同之處在于：光感測封裝體7還包括第二阻隔部75，并且第二阻隔部75設(shè)置于第二晶片70上且位于第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2之間。

如圖8所示，光感測封裝體7具有三透光孔的封裝結(jié)構(gòu)，第二晶片70上的第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2彼此分離設(shè)置，第一感測區(qū)S1位于左側(cè)較大的透光孔下方且第二感測區(qū)S2位于中間偏右較小的透光孔下方； 第一晶片72則位于右側(cè)較小的透光孔下方；第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2之間的距離D1＇大于第二感測區(qū)S2與第一晶片32之間的距離D2＇；第二感測區(qū)S2的左側(cè)至第一晶片72的右側(cè)之間的距離小于2mm，較佳為1.2～1.5mm，但不以此為限。

至于圖9及圖10分別為將圖7中的光感測封裝體設(shè)置于可攜式電子裝置的表面玻璃之下的上視圖及剖面圖。由于圖9及圖10所示的技術(shù)內(nèi)容與前述實施例類似，差別僅在于光感測封裝體7還包括位于第一感測區(qū)S1與第二感測區(qū)S2之間的第二阻隔部75，故請參照前述實施例的相關(guān)說明，于此不另行贅述。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的可攜式電子裝置及其光感測封裝體是將設(shè)置于同一光感測晶片上的環(huán)境光感測器與近接感測器彼此分隔開一段距離，由此增大只對應(yīng)于環(huán)境光感測器的獨立透光孔，以增大其視野角度，并且此獨立透光孔并不位于表面玻璃上所設(shè)置的紅外光穿透膜之下，故不會受到紅外光穿透膜的影響，可有效增進(jìn)可見光穿透率，使得環(huán)境光感測器所感測到的環(huán)境光亮度變化能更符合人眼實際感受到的環(huán)境光亮度變化。

通過以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。