[发明专利]用于作为周遭光传感器的光侦测器及用于制造其的方法

说明书

技术领域

本发明的具体实例大体上是关于可用作周遭光传感器（ambient light sensor；ALS）的光侦测器、产生该等光侦测器的方法及包括该等光侦测器的系统。

背景技术

光侦测器可用作周遭光传感器（ALS），例如用作显示器的节能光传感器，用于在诸如移动电话及膝上型计算机等便携式装置中控制背光，及用于各种其他类型的光位准量测及管理。举更特定实例而言，周遭光传感器可用于借由侦测明亮及暗淡的周遭光条件作为控制显示器及/或小键盘背光的方式来降低整个显示系统功率消耗且延长液晶显示器（Liquid Crystal Display；LCD）寿命。在无周遭光传感器的情况下，LCD显示器背光控制典型地手动进行，借此当周遭环境变得较明亮时，使用者将提高LCD的强度。在使用周遭光传感器的情况下，使用者可调整LCD亮度至其偏好，且当周遭环境变化时，显示器亮度调整以使得显示器在同样感觉位准下呈现均一；此延长电池组寿命，减少使用者眼睛疲劳，且延长LCD寿命。类似地，在无周遭光传感器的情况下，小键盘背光的控制在很大程度上视用户及软件而定。举例而言，小键盘背光可借由触发器（其可借由按压小键盘触发）或定时器打开10秒。在使用周遭光传感器的情况下，小键盘背光可仅在周遭环境暗淡时打开，此将延长电池组寿命。为达成更佳的周遭光感应，周遭光传感器较佳具有接近于人眼响应的光谱响应且具有极佳的红外（IR）噪声抑制。

发明内容

图1显示在无任何光谱响应整形（例如使用覆盖侦测器的滤光片）的情况下，光侦测器的例示性光谱响应。图2展示典型人眼的光谱响应，其也称为明视觉响应（photopic response）。如从图1和图2可了解，使用光侦测器作为周遭光传感器的问题为其侦测可见光与非可见光，例如始于约700nm的IR光。相比之下，从图2注意到，人眼不侦测IR光。因此，光侦测器的响应可显著不同于人眼的响应，尤其当光由产生大量IR光的白炽灯产生时。若使用光侦测器作为周遭光传感器，例如用于调整背光或其类似者，则此将提供显著不太理想的调整。

使用光侦测器作为周遭光传感器的另一问题为光侦测器将产生相对较小的电流，即使无光入射到光侦测器上时。此电流常称为暗电流或漏电流，是由于装置的空乏区内随机产生电子及电洞，且随后借由高电场扫除而产生。当存在极低光位准时，此漏电流或暗电流同样不利地影响光侦测器输出。

图3A展示根据一具体实例的光侦测器302的俯视图。在所示的例示性具体实例中，光侦测器302包括8×6光电二极管区303的数组，其由图3A中的四十八个同等尺寸的正方形表示。光电二极管区303可个别地称作光电二极管区303，且统称为光电二极管区303。6×6光电二极管区303的子数组经光学滤光片318覆盖。更特定言之，6×6光电二极管区303的子数组的一半经光学滤光片318以及光阻挡材料316覆盖，而6×6光电二极管区303的子数组的另一半经光学滤光片318但未经光阻挡材料316覆盖。剩余的两个1×6光电二极管区303的子数组（显示在图3A的左侧及右侧以及下文所讨论的图3B的左侧及右侧）未经光学滤光片318覆盖且未经光阻挡材料316覆盖，且因此可称为未覆盖的光电二极管区或裸光电二极管区。此等数组及子数组的尺寸为例示性的，且可改变，但仍在具体实例的范畴内。经光学滤光片318覆盖但未经光阻挡材料316覆盖的光电二极管区标记为303a。经光学滤光片318及光阻挡材料316覆盖的光电二极管区标记为303b。裸光电二极管区标记为303c。在替代性具体实例中，光电二极管区303的尺寸不全相同，例如，裸光电二极管区303c可小于光电二极管区303a及303b。