[发明专利]具光屏蔽的光学装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学装置，特别涉及一种具光屏蔽(light shield)的光学装置。

背景技术

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，LCOS)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)。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(LCOS)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(LCOS)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。

发明内容

鉴于上述，本发明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。

根据本发明实施例之一，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。

根据本发明另一实施例，反射式硅基液晶(LCOS)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显示本发明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显示本发明另一实施例的反射式硅基液晶(LCOS)显示器的平面图；

图2B显示沿图2A剖面线2B-2B’的剖面图。

具体实施方式

图1A显示本发明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，然而本发明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。