具光屏蔽的光学装置制造方法及图纸

一种具光屏蔽的光学装置，其包含有源区域以执行光学输入或光学输出工作，及非有源区域，其围绕有源区域并位于光学装置的周边。光屏蔽形成于非有源区域，用以防止渗漏光线对有源区域产生干扰。光屏蔽与有源区域的彩色滤光片形成于同一层，且光屏蔽包含黑颜料（ｂｌａｃｋ　ｐｉｇｍｅｎｔ）或碳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学装置，特别涉及一种具光屏蔽(light shield)的光学装置。
技术介绍
光学装置(例如光学输入装置或光学输出装置)普遍使用于现今的电子系统中。 光学输入装置，例如半导体影像传感器(如电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化物半导体 (CMOS)影像传感器)，普遍使用于照相机或摄影机中，用以将可见光的影像转换为电子信 号。光学输出装置，例如平面显示器(如液晶显示器(LCD))，也普遍使用于现今电子装置 内，用以显示光学信息。反射式硅基液晶(liquid crystal on silicon,LC0S)显示器为另 一种普遍使用的光学输出装置，此种反射式技术的分辨率较一般液晶显示器来得高，且成 本较低，因此常作为微型投影机(micro-projector)或微型显示器(micro-display)的光 机(optical engine)构件。光学输入装置或光学输出装置通常具矩形外形，其内部为有源区域(active area，AA)，用以执行光学的输入或输出，而其周边则为非有源区域(non-active area,NA)0 对于互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器而言，其内部为感测区域，而围绕感测区域 周边的则是非感测区域。对于反射式硅基液晶(LC0S)显示器而言，其内部为显示区域，而 围绕显示区域的则是非显示区域。传统光学输入装置、光学输出装置的非有源区域(NA)可以是被遮蔽的，也可以是 未遮蔽的。即使非有源区域被遮蔽，该额外的遮蔽结构并无法有效防止光线对于有源区域 (AA)的干扰。以传统互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器为例，通常于周边或非感测 区域形成有蓝色滤光片(CF-B)。蓝色滤光片的材料并无法有效阻隔或吸收入射光，因而常 常漏光至感测区域造成噪声，因而降低感测区域的影像信号的质量。又以反射式硅基液晶 (LC0S)显示器为例，来自外界的光线或反射自底部金属(或电路)层的光线往往造成杂散 光的干扰，因而降低影像的显示质量。鉴于传统光学输入装置、光学输出装置无法有效防止有源区域的光线干扰情形， 因此亟需提出一种新颖机制，用以实质地解决干扰问题。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种具光屏蔽的光学装置，用以有 效地防止有源区域的光线干扰情形，因而提升影像感测或显示的质量。根据本专利技术实施例之一，互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器包含形成于 半导体基板的光二极管，及位于感测区域内的彩色滤光片，其对准形成于光二极管上方。光 屏蔽形成于非感测区域，用以防止渗漏光线对感测区域产生干扰。光屏蔽与彩色滤光片形 成于同一层，且光屏蔽包含黑颜料或碳。根据本专利技术另一实施例，反射式硅基液晶(LC0S)显示器包含形成于半导体基板 上的金属层，及位于显示区域内的彩色滤光片，其形成于金属层上方。光屏蔽形成于非感测3区域，用以防止渗漏光线对显示区域产生干扰。光屏蔽与彩色滤光片形成于同一层，且光屏 蔽包含黑颜料或碳。附图说明图1A显示本专利技术实施例的一的互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器的平面 图；图1B显示沿图1A剖面线1B-1B，的剖面图；图2A显示本专利技术另一实施例的反射式硅基液晶(LC0S)显示器的平面图；图2B显示沿图2A剖面线2B-2B，的剖面图。具体实施例方式图1A显示本专利技术实施例之一的互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器(简称 为CIS)的平面图。图1B则显示沿图1A剖面线1B-1B’的剖面图。虽然以互补金属氧化物 半导体(CMOS)影像传感器作为示例，然而本专利技术也可适用于其它光学输入装置。根据图1A所示的平面图，互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器具有(但 不限定于)矩形的形状。其内部(矩形)区域为有源区域(AA) 10，用以执行光学输入工 作(在本例中为影像感测)，因此通常又称为感测区域。围绕于感测区域10的为非有源区 域(NA) 12，通常又称为非感测区域。在本实施例中，非感测区域12的边缘与整个互补金属 氧化物半导体(CMOS)影像传感器的边缘相隔一距离。本实施例的非感测区域12具环状 (ring)或回路(loop)形状。然而，在其它实施例中，非感测区域12也可以是向外延伸而接 于整个互补金属氧化物半导体(CMOS)影像传感器的边缘。参阅图1B，光二极管14及周边电路15形成于半导体基板13内。红/绿/蓝彩 色滤光片(CF-RGB) 16对准形成于光二极管14上方。在本实施例中，位于非感测区域12的 光屏蔽(light shield) 17与彩色滤光片16形成于同一层。光屏蔽17可实质地防止感测 区域10内的光线干扰情形。其中，光屏蔽17可阻隔或吸收入射光，因而得以防止光线漏至 感测区域10内。光屏蔽17的组成可包含(但不限定于)黑颜料(black pigment)或碳。 微透镜(micro-lens)层(简称ML层)18形成于彩色滤光片16上方。为了让互补金属氧 化物半导体(CMOS)影像传感器的表面平坦，可形成一或多个平坦层，例如平面(planar)层 或平滑(smooth)层，于彩色滤光片16的上、下表面。在本实施例中，于基板13与彩色滤光 片16之间形成平面层(P层)19A，并于彩色滤光片16与微透镜层18的间形成平滑层(S 层)19B。图2A显示本专利技术另一实施例的反射式硅基液晶(LC0S)显示器的平面图。图2B 则显示沿图2A剖面线2B-2B’的剖面图。虽然以反射式硅基液晶(LC0S)显示器作为示例， 然而本专利技术也可适用于其它光学输出装置。根据图2A所示的平面图，反射式硅基液晶(LC0S)显示器具有(但不限定于)矩 形的形状。其内部(矩形)区域为有源区域(AA) 20，用以执行光学输出工作(在本例中为 影像显示)，因此通常又称为显示区域。围绕于显示区域20的为非有源区域(NA) 22，通常 又称为非显示区域。在本实施例中，非显示区域22的边缘接于整个反射式硅基液晶(LC0S) 显示器的边缘。然而，在其它实施例中，非显示区域22可具环状(ring)或回路(loop)形状，其边缘可与整个反射式硅基液晶(LC0S)显示器的边缘相隔一距离。参阅图2B，金属(例如铝)层25形成于半导体基板23上。红/绿/蓝彩色滤光 片(CF-RGB)甚至是白色滤光片(CF-W) 26形成于金属层25上方。在本实施例中，位于非 显示区域22的光屏蔽(light shield)27与彩色滤光片26形成于同一层。光屏蔽27可 实质地防止显示区域20内的光线干扰情形。其中，光屏蔽27可防止渗漏光线进入显示区 域20或者防止反射自金属层25的杂散光进入显示区域20。光屏蔽27的组成可包含(但 不限定于)黑颜料(black pigment)或碳。彩色滤光片26和金属层25之间还可形成保护 (passivation)层24。彩色滤光片26和光屏蔽27顶部还可形成涂布(overcoat)层28。 液晶层21设于涂布层28上方，再以玻璃29覆盖液晶层21。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并非用以限定本专利技术的权利要求范围； 凡其它未脱离专利技术所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的权利要求 范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具光屏蔽的光学装置，包含：有源区域，用以执行光学输入或光学输出工作；非有源区域，围绕所述有源区域并位于所述光学装置的周边；及光屏蔽，形成于所述非有源区域，用以防止渗漏光线对所述有源区域产生干扰；其中所述光屏蔽与所述有源区域的彩色滤光片形成于同一层，且所述光屏蔽包含黑颜料或碳。

【技术特征摘要】
1.一种具光屏蔽的光学装置，包含有源区域，用以执行光学输入或光学输出工作； 非有源区域，围绕所述有源区域并位于所述光学装置的周边；及 光屏蔽，形成于所述非有源区域，用以防止渗漏光线对所述有源区域产生干扰； 其中所述光屏蔽与所述有源区域的彩色滤光片形成于同一层，且所述光屏蔽包含黑颜 料或碳。2.如权利要求1所述的具光屏蔽的光学装置，其中所述光屏蔽阻隔或吸收所述渗漏光线。3.一种具光屏蔽的互补金属氧化物半导体影像传感器，包含 半导体基板；多个光二极管，形成于所述半导体基板内；彩色滤光片，对准形成于所述光二极管上方，所述彩色滤光片位于感测区域内；及 光屏蔽，形成于非感测区域，用以防止渗漏光线对所述感测区域产生干扰； 其中所述光屏蔽与所述彩色滤光片形成于同一层，且所述光屏蔽包含黑颜料或碳。4.如权利要求3所述的具光屏蔽的互补金属氧化物半导体影像传感器，其中所述光屏 蔽阻隔或吸收所述渗漏光线，用以防止所述渗漏光线进入所述感测区域。5.如权利要求3所述的具光屏蔽的互补金属氧化物半导体影像传感器，还包含微透镜 层，形成于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艺华，罗育伦，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]