CN117219646A - 具有带金属光学滤光器的半导体传感器的电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有带金属光学滤光器的半导体传感器的电子设备。电子设备可包括环境光传感器或其它半导体传感器。该传感器可响应于入射在电子设备上并因此入射在传感器上的光而产生信号。在一些情况下，电子设备内的部件诸如红外部件或外部光源可能干扰传感器的操作。因此，该传感器可包括透射至少一部分可见光同时阻挡红外光的滤光器。因为光可从各种角度入射到电子设备上，所以传感器中的漫射器可将光散射成所需要角度的分布。为了确保不管入射光的角度如何都阻挡红外光，滤光器可包括薄膜电介质层和金属层两者。该金属层可与薄膜电介质层交错。

Description

具有带金属光学滤光器的半导体传感器的电子设备

本申请要求于2023年3月28日提交的美国专利申请第18/191,438号以及于2022年6月10日提交的美国临时申请第63/350,994号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有光学部件的电子设备。

背景技术

电子设备诸如膝上型计算机、蜂窝电话和其他设备有时具有光学部件。例如，电子设备可具有环境光传感器、光学接近传感器、图像传感器和光源。

想要在电子设备中包括多个光学部件可带来挑战。将光学部件结合到空间非常宝贵的电子设备中可为困难的。在操作期间，还存在不同光学部件相互干扰的可能性。

发明内容

本发明公开了可具有安装在外壳中的显示器的电子设备。显示器可具有带有用于形成图像的像素阵列的有效区域，并且可具有沿着有效区域的一个或多个边缘的无效区域。光学部件窗口可形成在电子设备的无效区域中、有效区域中的显示器下方、和/或其他部分中。光学部件诸如发光二极管、图像传感器、光学接近传感器和环境光传感器可与光学部件窗口对准。

环境光传感器可具有带有光电检测器的光检测器集成电路。为了向环境光传感器提供色彩感测能力，光电检测器可各自设置有被配置为使不同波长范围通过的相应的滤色器。

漫射器可用于对入射环境光线进行漫射。红外光阻挡滤光器层可用于阻挡红外光，诸如电子设备中的红外发光二极管发射的红外光和其他杂散或环境红外光。

为了阻挡红外光而不考虑红外光在红外阻挡滤光器上的入射角，滤光器可以包括薄膜电介质层和金属层两者。例如，金属层可以与薄膜电介质层交错并且阻挡红外光。共同地，该薄膜电介质层和金属层可形成至少一些可见光波长中的通带，同时阻挡红外波长。

附图说明

图1是根据实施方案的具有光学部件的示例性电子设备的示意图。

图2是根据实施方案的具有显示器的示例性电子设备的透视图，该显示器具有与光学部件重叠的光学部件窗口。

图3是根据实施方案的具有光学部件诸如光源、图像传感器和环境光传感器的例示性电子设备的侧视图。

图4是根据实施方案的例示性半导体传感器的侧视图。

图5是根据实施方案的例示性漫射器的侧视图。

图6是根据实施方案的例示性滤光器的侧视图。

图7是根据实施方案的针对滤光器的作为波长的函数的例示性透射分布的图示。

图8A是根据实施方案的包括具有圆形轮廓的一组光电检测器的示例性环境光传感器集成电路的顶视图。

图8B是根据实施方案的包括具有矩形轮廓的一组光电检测器的示例性环境光传感器的顶视图。

图9A是根据实施方案的例示性环境光传感器的侧视图，该环境光传感器具有重叠多个光电检测器的漫射器、间隔件和滤光器的堆叠体。

图9B是根据实施方案的例示性环境光传感器的侧视图，该环境光传感器具有漫射器、间隔件和滤光器的单独堆叠体，每个堆叠体重叠相应的光电检测器。

具体实施方式

图1中示出了可设置有光学部件诸如环境光传感器或其他半导体传感器的类型的例示性电子设备。电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他装置、或其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统诸如其中具有显示器的电子装置被安装在信息亭或汽车中的系统、实现这些设备中的两种或更多种的功能的装置、或其他电子装置。

如图1所示，电子设备10可具有控制电路16。控制电路16可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。存储和处理电路可以包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)、等等。控制电路16中的处理电路可以被用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。

设备10可具有输入输出电路诸如输入输出设备12。输入输出设备12可包括收集用户输入的用户输入设备和向用户提供输出的输出部件。设备12还可包括接收设备10的数据并且从设备10向外部设备提供数据的通信电路。设备12还可包括从环境收集信息的传感器。

输入-输出设备12可包括一个或多个显示器，诸如显示器14。显示器14可为包括用于采集来自用户的触摸输入的触摸传感器的触摸屏显示器，或者显示器14可对触摸不敏感。显示器14的触摸传感器可基于电容性触摸传感器电极的阵列、声学触摸传感器结构、电阻性触摸部件、基于力的触摸传感器结构、基于光的触摸传感器，或其他合适的触摸传感器布置。显示器14可为液晶显示器、发光二极管显示器(例如，有机发光二极管显示器)、电泳显示器或其他显示器。

输入输出设备12可包括光学部件18。光学部件18可包括发光二极管和其他光源。例如，光学部件18可包括一个或多个可见光发光二极管，诸如发光二极管20。发光二极管20可提供恒定照明(例如，以实现设备10的闪光功能)和/或可发射用于可见光相机诸如可见光图像传感器26的闪光照明的脉冲。光学部件18还可包括红外光源(例如，激光器、灯、发光二极管等)，诸如红外发光二极管22。红外发光二极管22可提供红外波长诸如940nm、800-1100nm范围内波长下的恒定照明和/或脉冲照明。例如，红外发光二极管22可为红外相机诸如红外图像传感器28提供恒定照明。例如，红外图像传感器28可被配置为捕获来自用户的眼睛的虹膜扫描信息和/或可用于捕获用于在控制电路16上实现的面部识别过程的图像。

光学部件18还可包括光学接近检测器24和环境光传感器30。

光学接近检测器24可包括红外光源诸如红外发光二极管和相应的光检测器诸如红外光电检测器以用于检测被来自发光二极管的红外光照明的外部物体何时位于设备10附近。

环境光传感器30可为测量环境光的强度的单色环境光传感器，或者可为通过利用多个光电检测器进行光测量来测量环境光颜色和强度的彩色环境光传感器，每个光电检测器设置有相应的滤色器(例如，通过红光、蓝光、黄光、绿光或其他颜色的光的相应带通滤光器)，并且每个光电检测器因此对不同波长带中的环境光作出响应。

除了光学部件18之外，输入输出设备12可包括按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音调发生器、振动器、相机、发光二极管及其他状态指示器、非光学传感器(例如，温度传感器、麦克风、电容式触摸传感器、力传感器、气体传感器、压力传感器、监测设备取向和运动的传感器，诸如由加速度计、罗盘和/或陀螺仪形成的惯性测量单元)、数据端口等。用户可通过输入输出设备12提供命令来控制设备10的操作，并且可使用输入输出设备12的输出资源从设备10接收状态信息和其他输出。

设备10可具有外壳。外壳可形成膝上型计算机壳体、用于手表的壳体、蜂窝电话壳体、平板电脑壳体或其他合适的设备壳体。图2中示出了例示性电子设备的一部分的透视图。在图2的示例中，设备10包括显示器，诸如安装在外壳32中的显示器14。有时可称为壳体或箱体的外壳32可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料中的任意两种或更多种的组合形成。外壳32可具有任何合适的形状。在图2的示例中，外壳32具有矩形轮廓(从上方观察时的覆盖区)并且具有四个周边边缘(例如，相对的上边缘和下边缘以及相对的左边缘和右边缘)。侧壁可沿着外壳32的周边延伸。

可使用显示器覆盖层诸如透明玻璃层、透明塑料、蓝宝石或其他透明层(例如，形成设备10的正面的一部分或全部或者安装在设备10的其他部分中的透明平面构件或者透明弯曲或部分弯曲构件)来保护显示器14。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口以容纳按钮、扬声器端口诸如扬声器端口36或其他部件。可在外壳32中形成开口以形成通信端口(例如，音频插孔、数字数据端口等)，以形成用于按钮等的开口等。在一些配置中，外壳32可具有后外壳壁。该后外壳壁可由玻璃构件或其他透明层形成，或者可以由不透明或半透明层形成(例如，在设备10的后面上形成的构件，该后面与设备10的包括显示器覆盖层的前面相对)。

显示器14可具有形成显示器的有效区域的像素阵列38(例如，液晶显示器像素、有机发光二极管像素、电泳显示器像素等)。像素38可为设备10的用户显示图像。该有效区域可为矩形的，可沿其一个或多个边缘具有凹口，可为圆形的，可为椭圆形的，可为具有圆角的矩形，可在外壳32的侧壁之间完全延伸和/或可具有其他合适的形状。

显示器14的无效部分诸如围绕有效区域或与有效区域相邻的无效边界区域可沿有效区域AA的一个或多个边缘形成。无效边界区域可与电路、信号线和不发光以形成图像的其他结构重叠。为了从设备10的用户的视角隐藏边界区域中的无效电路和其他部件，显示器14的最外层(例如，显示器覆盖层或其他显示层)的下侧可涂覆有不透明掩蔽材料，诸如黑色墨水层(例如，包含黑色染料和/或黑色颜料的聚合物，其他颜色的不透明材料等)和/或其他层(例如，金属、电介质、半导体等)。诸如这些的不透明掩蔽材料也可形成在由玻璃、陶瓷、聚合物、结晶透明材料诸如蓝宝石或其他透明材料形成的平坦后外壳壁的内表面上。

在图2的示例中，扬声器端口36由细长开口(例如，条形形状开口)形成，该细长开口沿平行于外壳32的上部周边边缘的维度延伸。扬声器可安装在设备外壳32内，与用于扬声器端口36的开口对准。在设备10的操作期间，扬声器端口34用作设备10的用户的耳机扬声器端口(例如，用户可在电话呼叫期间将开口34放置在用户的耳朵附近)。然而，扬声器端口34仅仅是例示性的。一般来说，如果需要，设备10可不具有扬声器端口或具有一个以上的扬声器端口。

光学部件18(例如，可见数字图像传感器、红外数字图像传感器、基于光的接近传感器、环境光传感器、提供恒定照明和/或脉冲照明的可见光发光二极管和/或红外发光二极管等)可安装在一个或多个光学组件窗口诸如光学部件窗口34下方。在图2的示例中，窗口34具有圆形轮廓(例如，当从上方观察时的圆形覆盖区)。然而，一般来说，设备10中的光学部件窗口可具有任何所需形状。此外，设备10中的光学部件窗口可形成于显示器14的有效区域或无效区域中。另外，虽然图2示出了前面F上的光学部件窗口，但是如果需要，一个或多个窗口可以形成在设备10的其他部分上，诸如后面或侧壁。图2的示例仅是示例性的。

如果光学部件窗口形成在显示器14的无效区域中，则不透明掩蔽层可以形成在无效区域中的显示器覆盖层的下侧上，并且光学窗口可以由不透明掩蔽层内的开口形成。为了帮助光学窗口在视觉上与不透明掩蔽层混合，深色墨水层、金属层、由电介质层堆叠体形成的薄膜干涉滤光器和/或其他结构可与光学窗口重叠。

不管光学部件窗口诸如光学部件窗口34形成在何处，任何期望的光学部件都可以通过该窗口接收光。在一个示例中，设备10可具有通过一个或多个光学部件窗口操作的一个或多个环境光传感器。换句话说，环境光传感器可通过光学部件窗口接收环境光。

在一些操作模式中，设备10可发射可能干扰环境光传感器操作的红外光。例如，考虑其中设备10的控制电路16正在使用红外图像传感器28来捕获眼睛扫描信息和/或面部图像(例如，用户的面部的图像用于执行面部识别操作以认证设备10的用户)的场景。如图3所示，为了确保用户的眼睛和/或面部被充分照明，设备10可使用红外光源22(例如，红外发光二极管、红外激光器等)来产生红外光48。光48可照明设备10附近的外部物体，例如外部物体44(例如，用户的脸部和/或眼睛)。可使用红外数字图像传感器28接收来自外部物体44的经反射的红外光50并对其成像，以产生面部和/或眼睛的红外图像。

在经反射的红外光50被成像时，从物体44反射的杂散红外光诸如杂散红外光52可存在于环境光传感器30处。为了确保杂散红外光52不干扰利用环境光传感器30进行的环境光测量，环境光传感器30可具有红外光阻挡滤光器，诸如滤光器60。滤光器60可由对可见光透明并且阻挡红外光的材料诸如由被配置为在使可见光通过的同时阻挡红外光(例如，与杂散光52相关联的波长下的红外光，以及如果需要，附加的红外波长)的电介质层的堆叠体形成的薄膜干涉滤光器。

环境光54可存在于设备10的周围，并且可包括从光源诸如光源46(例如，太阳、灯等)发出的光。在一些情况下，环境光54可为定向的(例如，由于光源46的性质，来自光源46的光线54可对准特定方向)。为了确保环境光传感器30的响应甚至在相对于光源46和环境光54的不同取向的范围内，可将光漫射器诸如漫射器62结合到环境光传感器30中。环境光传感器30可具有一个或多个光电检测器(例如，光电二极管)以及在光检测器集成电路58上实现的相关联的放大器和数字化电路。漫射器62可与可见光透射及红外光阻挡滤光器层60和集成电路58重叠。

尽管环境光传感器30已经被描述为对可见光敏感并且被透射可见光且阻挡红外光的滤光器60重叠，但是这仅仅是例示性的。一般来讲，传感器30可检测任何所需波长的光并具有适当的滤光器60。例如，传感器30可以是红外光传感器并且可具有过滤掉一些或全部可见光和/或一些红外光的滤光器60。

图4中示出了可被包括在诸如电子设备10之类的设备中的例示性环境光传感器的侧视图。具体地，环境光传感器30可形成在基板70上。基板70可以是半导体基板，诸如硅基板。光检测器集成电路58可以形成在基板70上。光检测器集成电路58可检测入射光并响应于该入射光产生信号。如果需要，这些层中的每个层可以直接在另一层上形成，或者在至少一些层之间可以包括其它层。在一些实施方案中，基板70可以是诸如硅基板之类的基板，在该基板上增加并制造光检测器集成电路58。另选地，可在分开的基板上增加并制造光检测器集成电路58，该基板然后联接到基板70。

为了确保环境光传感器30(例如，光检测器电路58)的响应在相对于入射光61的不同取向的范围上是均匀的，诸如漫射器62之类的光漫射器可以被结合到环境光传感器30中。漫射器62可由聚合物、玻璃或其他合适的材料的一个或多个层形成。在一个示例中，如图5所示，漫射器62可以由可选的基板74上的漫射层72形成。基板74可由透明玻璃、透明聚合物或其他合适的基板材料形成。

漫射器层72可由聚合物(例如，透明粘合剂诸如透明聚合物树脂)诸如聚合物69形成，并且可包括嵌入在聚合物69中的光散射颗粒73。光散射颗粒73可为氧化钛颗粒或折射率与聚合物69的折射率不同的其他颗粒。具体地，颗粒73可具有大于或小于聚合物69的折射率的折射率。如果需要，可将光散射颗粒73结合到基板74中。由具有嵌入的光散射颗粒的聚合物形成的光散射涂层也可形成在显示器覆盖层、光导结构、滤光器层和/或设备10中的其他透明材料上。如果需要，光散射特征部诸如凸部或凹部可包括在形成漫射器62的一个或多个材料层中。除了光散射颗粒之外或代替该光散射颗粒，可以包括这些光散射特征。如果需要，漫射器62可包括任何数量的漫射器层72和(如果需要的)可选的基板74。一般来讲，任何合适数量的漫射器层72可包括在漫射器62中(例如，一个、至少两个、至少三个等)。

如图4所示，漫射器62可以将入射光61漫射成光分布63。例如，光分布63可以是朗伯角分布，或者可以是任何其他期望的光分布。在漫射之后，漫射光63然后可前进通过间隔件64。然而，如果需要，可以省略间隔件64，在这种情况下，漫射光63可以直接前进穿过滤光器60。间隔件64可由任何期望的材料形成，诸如玻璃、蓝宝石、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或任何其他期望的材料。在一些示例中，可能期望由折射率为1.5、约1.5、介于1.2与1.5之间或介于1.5与1.7之间的材料形成间隔件64。然而，一般来讲，间隔件64可具有任何期望的折射率。

在穿过间隔件64之后(或在其中省略间隔件64的实施方案中穿过漫射器62之后)，光可具有类似于光分布63的光分布65。具体地，间隔件64的折射率可类似于漫射器62的折射率(例如，相差0.2、0.3或任何其他期望值)，并且因此可以维持类似的角分布。结果，如果光分布63是朗伯角分布，则光分布65也可以是基本上朗伯型的。

为了确保到达光检测器集成电路58的光是可见光并且不含可能干扰环境光传感器的红外光，透射可见光且阻挡红外光的滤波器60可以在光65被下面的电路检测到之前对光65进行过滤。一般来讲，滤光器60可以是阻挡红外光同时使可见光通过的任何期望的滤光器。

尽管滤光器60被描述为过滤红外光并透射可见光，但这仅仅是例示性的。例如，如果传感器30(图3)对非可见光波长(例如红外波长)敏感，则滤光器60可过滤一些或全部可见光和/或一些红外光。一般而言，滤光器60可过滤任何期望波长的光。在图6中示出滤光器60的一个例示性示例。

如图6所示，可以是阻挡红外光且透射可见光的滤光器(有时称为红外光阻挡滤光器、红外阻挡滤光器、滤光器等)的滤光器60可由滤光器堆叠体76形成在可选的基板78上。基板78可为在可见波长下透明的聚合物或玻璃层。基板78可在红外波长下是透明的，或者可阻挡红外光。滤光器堆叠体76可包括薄膜电介质层75，诸如具有交替的高折射率值和低折射率值(例如，作为示例，低折射率值可介于1.2与1.8之间且高折射率值可介于1.9与2.9之间)的无机电介质层。层75可例如由无机电介质材料形成，诸如氧化硅、氮化硅、氧化铌、氧化钽、氧化钛、氧化铝、氧化铟锡等，和/或可由有机电介质材料形成。在每个电介质堆叠体中可存在任何合适数量的层74(例如，至少5个，至少10个，至少30个，至少40个，20-90个，小于100个等)。

尽管薄膜电介质层75可以形成阻挡IR光的滤波器，但是层75在高入射角的情况下这样做时可能不太有效。因为光65在穿过漫射器62和间隔件64(参见图4)之后在滤光器60上可具有高入射角，所以可期望将其它层结合到滤光器60中以阻挡高角度IR光(或其它期望波长的光)。具体地，一个或多个金属层77可结合到滤光器60中。

如图6所示，金属层77可与至少一些薄膜电介质层75交错。金属层77可由银、铝、金和/或任何其它期望的金属层和/或任何期望的金属合金形成。例如，单个金属层77可以由银、铝、金和/或任何其他期望的金属的组合形成，或者可以由单个金属(诸如银、铝、金或任何其他期望的金属)形成。如果需要，如果在滤光器堆叠体76中包括多个金属层77，则金属层77可全部由相同的成分(即，相同的单一金属或金属的组合)形成，或者滤光器堆叠体76中的一些或全部金属层77可具有不同的成分(即，可由不同的单一金属或金属的组合形成)。

一般来讲，一个或多个金属层77可定位在滤光器堆叠体76内的任何位置，并且可具有任何期望的厚度。在一些示例中，厚度大于5nm且小于100nm的两个或更多个金属层77可结合到滤光器堆叠体76中。在一些实施方案中，一个或多个附加金属层可以放置在金属层77的任一侧或两侧上。这些附加的金属层可因其光学性质、机械性质或促进层之间的良好粘附而被包括。

尽管图6示出了与电介质层75交错的多个金属层77，但这仅仅是例示性的。在一些示例中，单个金属层77可被包括在滤光器堆叠体76中。单个金属层77可具有在该金属层之上和之下的电介质层75，或者单个金属层77可以形成在滤光器堆叠体76的底部或顶部上。另选地，可以使用多个金属层77，并且金属层77中的至少一些可以彼此接触。例如，金属层77中的至少一些可以直接接触而没有交错的电介质层。然而，这些示例仅为例示性的。一般来讲，金属层77可以以任何期望的方式结合到滤光器堆叠体76中。

通过将一个或多个金属层77结合到滤光器堆叠体76中，滤光器60可透射可见光同时阻挡红外光(或者可以透射另一感兴趣的波长，诸如红外光，同时阻挡不期望的波长)。图7中示出了滤波器60的例示性透射光谱。

如图7所示，通过滤光器60的光的例示性透射分布可以由曲线80给出。曲线80示出滤光器60在可见光谱的至少一部分中具有通带，同时在较低(例如，紫外线)和较高(例如，红外线)波长处具有低透射或无透射。例如，滤光器60可具有从500nm到600nm的通带，在大约550nm处具有至少15％的峰值透射。滤光器60可透射小于5％、小于2％或小于1％的波长在700nm以上和400nm以下的光。换句话说，滤光器60可阻挡至少95％、至少98％或至少99％的红外光。然而，这些投射和阻挡范围仅仅是例示性的。一般来讲，滤光器60可透射至少一部分可见光，同时阻挡红外光(即，可以是使可见光通过的带通滤光器)。以这种方式，可以防止红外光到达下面的光检测器电路，同时允许检测可见光。这可以减少或防止红外光对环境光传感器的干扰。

尽管图7的透射分布示出了透射可见光同时反射红外光的滤光器60，但这仅仅是例示性的。一般来讲，滤光器60可具有任何期望的透射光谱。例如，如果传感器30(图3)对不可见光敏感，则滤光器60可阻挡一些或全部可见光和/或透射一些或全部红外光。

如果需要，环境光传感器(诸如图4的环境光传感器30)内的层可堆叠而没有任何气隙或填充有其它物质的间隙。在本文中，“气隙”可指空气间隙或填充有其它物质(例如，气体、惰性气体、真空等)的间隙。例如，如图4所示，基板70、光检测器集成电路58、滤光器60、间隔件64和漫射器62可被堆叠而没有任何中间气隙或其它间隙。然而，这仅是例示性的。如果需要，可以在一些层之间引入气隙或填充有其它物质(例如，气体，如惰性气体，或真空)的间隙。

一般来说，设备10中的环境光传感器(例如环境光传感器30)可具有以任何所要方式布置的光检测器电路。例如，环境光传感器中的光检测器电路(诸如光检测器电路58)可具有一个或多个光电检测器。如果环境光传感器是单色环境光传感器，则可以使用单个光电检测器，但是如果需要的话可以使用多个光电检测器。在彩色环境光传感器的情况下，可以使用多个光电检测器，每个光电检测器具有覆盖的滤色器(即，以使期望颜色的可见光通过)。图8A和图8B中示出了例示性环境光传感器的布置。

图8A中示出了例示性圆形光电检测器布局。具体地，环境光传感器诸如环境光传感器30可具有光电检测器82。如图8A中所示，光电检测器82可以圆形方式围绕基板70延伸。可以这种方式来布置任何期望数量的光电检测器。图8B中示出了光电检测器82的例示性细长矩形布局。在图8B中，光电检测器82在基板70上布置成两行。然而，这仅是例示性的。一般来讲，可以以任何期望的方式在基板70上布置任何期望数量的光电检测器。

在图8A和图8B中所示类型的布置中，用于不同颜色通道的光电检测器可分布在整个传感器30中，并且如果需要，冗余光电检测器(例如，测量相同颜色的环境光的光电检测器)可包括在环境光传感器30中。例如，图8A和/或图8B的光电检测器82可包括用于3-10个不同颜色通道(包括可选的透明颜色通道)的光电检测器，并且每个颜色通道可具有1-5个不同的单独光电检测器82，以用于收集该颜色通道的环境光颜色读数。集成电路58中的电路(例如，开关电路、放大器电路、模数转换电路、用于支持与设备10中其他地方的控制电路通信的通信电路等)可与光电检测器82一起结合到集成电路58中，或者如果需要，用于光电检测器82的这种支持电路的一部分或全部可形成在与集成电路58隔开的一个或多个集成电路中。

不管环境光传感器内的光电检测器的布置如何，光电检测器可被漫射器和滤光器(例如漫射器62和滤光器60)重叠。图9A和图9B中示出了两个例示性实施方案。

如图9A所示，环境光传感器30中的多个光电检测器82可以被共享的漫射器和滤光器重叠。例如，漫射器62、滤光器60和间隔件64可与光电检测器82中的一些或全部光电检测器重叠。另选地或附加地，环境光传感器30中的各个光电检测器可具有相应的漫射器和/或滤光器。图9B中展示了此布置的示例，其中每个光电检测器82具有其自身的漫射器62、滤光器60及间隔件64。然而，这仅是例示性的。在一些示例中，每个光电检测器82可具有其自身的滤光器60，而单个漫射器62可与多个光电检测器82重叠。一般来讲，给定的漫射器和滤光器可与设备10内的环境光传感器的任何数量的光电检测器重叠。

如上所述，本发明技术的一个方面是采集和使用信息诸如传感器信息。本公开构想，在一些情况下，可采集包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息的数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量结果、药物信息、锻炼信息)、出生日期、用户名、口令、生物识别信息、或任何其他识别信息或个人信息。

本公开认识到在本公开技术中使用此类个人信息可以用于使用户受益。例如，该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此，使用此类个人信息数据使得用户能够具有对所递送的内容的控制。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如，健康和健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。

本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问，并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。另外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。另外，应当调整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，在美国，某些健康数据的收集或访问可能受联邦和/或州法律诸如健康保险及责任法案(HIPAA)的管辖，而其他国家中的健康数据可能受其他法规和政策约束并且应当相应地加以处理。因此，在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。

不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，本技术可被配置为允许用户在注册服务期间或其后随时选择参与采集个人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。又如，用户可以选择不提供特定类型的用户数据。再如，用户可以选择限制特定于用户的数据被保持的时间长度。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开还设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，用户可以在下载应用程序(“应用”)时被告知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。

此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。在适当的情况下，可以通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制存储的数据的量或特征(例如，在城市级而非地址级收集位置数据)、控制数据的存储方式(例如，在用户之间聚合数据)和/或其他方法来促进去标识。

因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用可包括个人信息数据的信息来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。

根据一个实施方案，一种被配置为将环境光测量提供给电子设备中的控制电路的环境光传感器，提供了该环境光传感器，其包括基板、位于该基板上的光检测器集成电路以及位于该光检测器集成电路上的滤光器，该滤光器包括金属层。

根据另一个实施方案，该环境光传感器包括漫射器，该滤光器插置在该漫射器和该基板之间。

根据另一个实施方案，该滤光器是包括多个电介质层的带通滤光器。

根据另一个实施方案，该金属层是该带通滤波器中的多个金属层中的一个金属层。

根据另一个实施方案，该多个金属层包括银层、铝层或金层中的至少一者。

根据另一个实施方案，该多个电介质层包括具有交替的高折射率和低折射率的电介质层的堆叠体。

根据另一个实施方案，该带通滤波器被配置为使相应范围的可见光波长通过，同时阻挡至少95％的红外光。

根据另一个实施方案，光检测器集成电路包括多个光电检测器。

根据另一个实施方案，该滤光器和该漫射器与该多个光电检测器重叠。

根据另一个实施方案，该滤光器是多个滤光器中的一个滤光器，每个滤光器分别与该多个光电检测器中的给定一个光电检测器重叠，并且该漫射器与该多个光电检测器重叠。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括透明层、光穿过的位于该透明层的一部分中的光学部件窗口、以及与光学部件窗口对准的光传感器，该光传感器包括基板、位于该基板上的光检测器集成电路以及与该光检测器集成电路重叠的滤光器，该滤光器包括金属层。

根据另一个实施方案，该光传感器还包括漫射器，并且该滤光器插置在该漫射器和该基板之间。

根据另一个实施方案，该滤光器是薄膜干涉滤光器，该薄膜干涉滤光器还包括薄膜电介质层的堆叠体。

根据另一个实施方案，该金属层插置在该薄膜电介质层的堆叠体的薄膜无机电介质层之间。

根据另一个实施方案，该薄膜电介质层具有交替的高折射率和低折射率。

根据另一个实施方案，该光传感器还包括位于该漫射器和该滤光器之间的间隔件，并且该间隔件、该漫射器和该滤光器被堆叠在该基板和该光检测器集成电路上而没有任何气隙。

根据一个实施方案，提供了一种被配置为响应于入射光而生成信号的半导体设备，该半导体设备包括基板、位于该基板上的光检测器集成电路、与该基板和该光检测器集成电路重叠的漫射器以及插置在该漫射器和该基板之间的滤光器，该滤光器包括金属层。

根据另一个实施方案，该漫射器和该滤光器联接到该基板和该光检测器集成电路而没有任何气隙。

根据另一个实施方案，该滤光器是带通滤光器，该带通滤光器还包括具有交替的高折射率和低折射率的薄膜电介质层的堆叠体。

根据另一个实施方案，该金属层是该带通滤光器中的多个金属层中的一个金属层，并且该多个金属层与该薄膜电介质层的堆叠体交错。

前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种环境光传感器，所述环境光传感器被配置为向电子设备中的控制电路提供环境光测量，所述环境光传感器包括：

基板；

光检测器集成电路，位于所述基板上；以及

滤光器，位于所述光检测器集成电路上，其中所述滤光器包括金属层。

2.根据权利要求1所述的环境光传感器，还包括：

漫射器，其中所述滤光器插置在所述漫射器和所述基板之间。

3.根据权利要求2所述的环境光传感器，其中所述滤光器是包括多个电介质层的带通滤光器。

4.根据权利要求3所述的环境光传感器，其中所述金属层是所述带通滤光器中的多个金属层中的一个金属层。

5.根据权利要求4所述的环境光传感器，其中所述多个金属层包括银层、铝层或金层中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的环境光传感器，其中所述多个电介质层包括具有交替的高折射率和低折射率的电介质层的堆叠体。

7.根据权利要求3所述的环境光传感器，其中所述带通滤光器被配置为使相应范围的可见光波长通过，同时阻挡至少95％的红外光。

8.根据权利要求2所述的环境光传感器，其中所述光检测器集成电路包括多个光电检测器。

9.根据权利要求8所述的环境光传感器，其中所述滤光器和所述漫射器与所述多个光电检测器重叠。

10.根据权利要求8所述的环境光传感器，其中所述滤光器是多个滤光器中的一个滤光器，每个滤光器分别与所述多个光电检测器中的给定一个光电检测器重叠，并且其中所述漫射器与所述多个光电检测器重叠。

11.一种电子设备，包括：

透明层；

光学部件窗口，所述光学部件窗口位于所述透明层的光通过的部分中；以及

光传感器，与所述光学部件窗口对准，其中所述光传感器包括：

基板；

光检测器集成电路，位于所述基板上；以及

滤光器，与所述光检测器集成电路重叠，其中所述滤光器包括金属层。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述光传感器还包括漫射器，并且其中所述滤光器插置在所述漫射器和所述基板之间。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述滤光器是还包括薄膜电介质层的堆叠体的薄膜干涉滤光器。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述金属层插置在所述薄膜电介质层的堆叠体的薄膜无机电介质层之间。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述薄膜电介质层具有交替的高折射率和低折射率。

16.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述光传感器还包括位于所述漫射器和所述滤光器之间的间隔件，并且其中所述间隔件、所述漫射器和所述滤光器被堆叠在所述基板和所述光检测器集成电路上而没有任何气隙。

17.一种被配置为响应于入射光而产生信号的半导体设备，所述半导体设备包括：

基板；

光检测器集成电路，位于所述基板上；

漫射器，与所述基板和所述光检测器集成电路重叠；以及

滤光器，插置在所述漫射器和所述基板之间，其中所述滤光器包括金属层。

18.根据权利要求17所述的半导体设备，其中所述漫射器和所述滤光器联接到所述基板和所述光检测器集成电路，而没有任何气隙。

19.根据权利要求17所述的半导体设备，其中所述滤光器是还包括具有交替的高折射率和低折射率的薄膜电介质层的堆叠体的带通滤光器。

20.根据权利要求19所述的半导体设备，其中所述金属层是所述带通滤光器中的多个金属层中的一个金属层，并且其中所述多个金属层与所述薄膜电介质层的堆叠体交错。