CN219873526U - 光学传感装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种光学传感装置和电子设备,能够提升光学检测的准确性以及用户体验。该光学传感装置包括:传感器芯片,用于接收入射光信号以进行光学检测;透明导电层,设置于所述传感器芯片上方,且连接于所述传感器芯片的接地端,所述透明导电层用于耦合环境中的电磁波,并将所述电磁波传输至所述传感器芯片的接地端。
Description
技术领域
本申请涉及光学传感技术领域,并且更具体地,涉及一种光学传感装置和电子设备。
背景技术
目前,随着光学传感装置的发展,其在电子产品中的应用越来越广泛,如环境光检测、图像信号识别、屏下指纹识别等。
然而,环境中的电磁波容易与光学传感装置中的金属电路发生电磁感应,从而产生电磁噪声,这样不仅会导致电子产品的工作噪声偏高,影响用户体验,还会降低信噪比,影响光学检测的准确性。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种光学传感装置和电子设备,可以提升光学检测的准确性以及用户体验。
第一方面,提供一种光学传感装置,包括:传感器芯片,包括光电转换单元,所述光电转换单元用于接收入射光信号,并将所述入射光信号转化为电信号以进行光学检测;透明导电层,设置于所述传感器芯片上方,且连接于所述传感器芯片的接地端。
本申请实施例的技术方案中,在传感器芯片上设置透明导电层,且使得该透明导电层连接于传感器芯片的接地端,这样,一方面,环境中的电磁波可以与传感器芯片上方的透明导电层发生耦合,产生的电磁耦合噪声可以通过接地的方式消除,另一方面,透明导电层的透明特性可以使光学传感装置保持原有的进光量,因此可以提高信噪比和降低工作噪声,从而提升了光学检测的准确性以及用户体验。
在一种可能的实施方式中,所述传感器芯片包括基底和设置于所述基底上表面的布线层;所述传感器芯片的接地端设置于所述布线层,所述透明导电层设置于所述布线层上方并连接于所述接地端。
在一种可能的实施方式中,所述传感器芯片包括基底和设置于所述基底上表面的布线层;所述传感器芯片的接地端设置于所述基底,所述透明导电层设置于所述布线层上方,且穿过所述布线层的通孔以连接于所述接地端。
在一种可能的实施方式中,所述光学传感装置还包括第一滤光结构,设置于所述传感器芯片上方,用于透过所述入射光信号中的可见光信号且滤除所述入射光信号中的红外光信号。
当光学传感装置应用于环境光检测和图像信号识别等场景时,设置能够滤除红外光信号且透过可见光信号的第一滤光结构,可以减少红外光信号的干扰,提高信噪比。
在一种可能的实施方式中,所述第一滤光结构包括自下而上层叠设置的第一滤光层和第二滤光层;所述第一滤光层用于滤除所述入射光信号中的红外光信号;所述第二滤光层用于透过所述入射光信号中的可见光信号。
在一种可能的实施方式中,所述第二滤光层包括并排设置的多个子滤光层,所述多个子滤光层分别用于透过所述可见光信号中多个不同波段的光信号。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层设置于所述第一滤光层和所述第二滤光层之间;或者,所述透明导电层设置于所述第一滤光层和所述传感器芯片之间。
在一种可能的实施方式中,在所述透明导电层设置于所述第一滤光层和所述第二滤光层之间的情况下,所述透明导电层沿所述第一滤光层的边缘连接至所述传感器芯片的接地端。
在一种可能的实施方式中,所述光学传感装置还包括第二滤光结构,设置于所述传感器芯片上方,用于透过所述入射光信号中的红外光信号且滤除所述入射光信号中的可见光信号。
当光学传感装置应用于自动感应出物场景时,设置能够透过红外光信号且滤除可光信号的第二滤光结构,可以减少可见光信号的干扰,提高信噪比。
在一种可能的实施方式中,所述第二滤光结构包括自下而上层叠设置的第三滤光层和第四滤光层;所述第三滤光层用于滤除所述入射光信号中的可见光信号;所述第四滤光层用于透过所述入射光信号中的红外光信号。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层设置于所述第三滤光层和所述第四滤光层之间;或者,所述透明导电层设置于所述第三滤光层和所述传感器芯片之间。
在一种可能的实施方式中,在所述透明导电层设置于所述第三滤光层和所述第四滤光层之间的情况下,所述透明导电层沿所述第三滤光层的边缘连接至所述传感器芯片的接地端。
在一种可能的实施方式中,所述光学传感装置还包括并排设置的第一滤光结构和第二滤光结构,设置于所述传感器芯片上方;所述第一滤光结构用于透过所述入射光信号中的可见光信号且滤除所述入射光信号中的红外光信号;所述第二滤光结构用于透过所述入射光信号中的红外光信号且滤除所述入射光信号中的可见光信号。
在传感器芯片上方既设置能够滤除红外光信号且透过可见光信号的第一滤光结构,又设置能够透过红外光信号且滤除可光信号的第二滤光结构,可以同时适用多种光学检测场景,如环境光检测和图像信号识别、以及自动感应出物场景等,从而可以提高光学传感装置的适用性。
在一种可能的实施方式中,所述第一滤光结构和所述第二滤光结构设置于所述透明导电层上方;所述第一滤光结构包括并排设置的多个第一子滤光结构,所述多个第一子滤光结构分别用于透过所述可见光信号中多个不同波段的光信号。
该实施方式中,在可以同时适应多种光学检测场景的情况下,还可以降低光学传感装置的整体厚度,有利于实现装配该光学传感装置的电子设备的轻薄化。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层的材料为氧化烟锡、氟掺杂的氧化锡、非晶硅中的至少一种。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层对所述入射光信号的透过率大于90%。该透明导电层120具有较高的光透过率,可以减少入射光信号的衰减。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层的厚度不超过100nm。将透明导电层的厚度控制在100nm以内,可以保证透明导电层的透光性以及入射光量。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层的厚度在30nm~50nm。将透明导电层的厚度设置在30nm~50nm,可以在兼顾透明导电层透光性与导电性。
在一种可能的实施方式中,所述透明导电层的阻抗不超过30Ω/cm2。当透明导电层的阻抗不超过30Ω/cm2时,可以保证透明导电层具备将电磁耦合噪声导通至接地端所需的最低导电性能。
在一种可能的实施方式中,通过镀膜或旋涂的方式在所述传感器芯片上形成所述透明导电层。
在一种可能的实施方式中,所述光学传感装置应用在具有显示屏的电子设备,用于设置在所述显示屏的下方,所述传感器芯片用于接收穿过所述显示屏的所述入射光信号以进行屏下光学检测。
第二方面,提供一种电子设备,包括:第一方面或者第一方面中任一种可能的实施方式中的光学传感装置。
附图说明
图1是根据本申请实施例的一种光学传感装置的结构示意图。
图2是根据本申请实施例的另一种光学传感装置的结构示意图。
图3至图8是根据本申请实施例的再几种光学指纹识别装置的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请实施例的光学传感装置可以应用于各种电子设备,尤其适用于电脑(Computer)及其周边、通讯(Communications)和消费电子(Consumer-Electronics)等类型的3C电子产品,例如,智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能穿戴设备、家电设备、游戏设备等等。此外,该光学传感装置还可以应用于汽车电子等其他类型的电子设备等。
作为示例而非限定,本申请实施例的光学传感装置可以用于光信号检测系统,例如环境光检测,可以实现自动调节键盘灯、屏幕亮度等,又例如红外光检测,可以实现自动感应出物等。本申请实施例的光学传感装置也可以用于光学成像系统,例如进行图像信号识别等,还可以用于进行光学识别系统,例如光学指纹识别等。
在光学成像系统中,传统的光学传感装置可以通过设置红外滤光片或颜色滤光片,将入射光信号中的红外光部分过滤掉,从而得到与人眼响应接近的光信号和图像,但这种方式只能过滤掉信号源中的非可见光信号,无法屏闭电磁干扰。具体地,环境中的电磁波会与光学传感装置表面的金属电路发生电磁感应,导致电子设备噪声偏高,影响用户体验,且会降低信号的信噪比,影响光学检测的准确性。
目前,为了减低电磁干扰对噪声和信噪比的影响,一种方案是在光学传感装置的传感器芯片上放置一层接地的金属网格,以通过金属屏蔽的方式将电磁波信号引导到接地端,但这种方式会减少传感器芯片的透光面积,进入降低传感器芯片接收的入射光量,换言之,该方式虽降低噪声,但也会降低信号量,从而改善信噪比的程度并不明显,甚至会降低信噪比。另一种方案是通过在电子设备的屏幕外设置透明导电基板,以实现电磁屏蔽,这种方式虽然对入射光的损耗小,但不能兼容晶圆制程,且很难与传感器芯片的接地端互联,从而无法将电磁波信号导走,降噪效果不明显。
鉴于此,本申请实施例提供了一种光学传感装置,能够降低环境中电磁波对噪声和信噪比的影响,提高光学检测的准确性以及用户体验。
图1是本申请实施例提供的光学传感装置的示意性结构图。其中,图1的(a)为光学传感装置100的主视截面图,图1的(b)为光学传感装置100的俯视图。如图1所示,该光学传感装置100包括:
传感器芯片110,包括光电转换单元,所述光电转换单元用于接收入射光信号,并将所述入射光信号转化为电信号以进行光学检测。
透明导电层120,设置于传感器芯片110上方,且连接于传感器芯片110的接地端。
其中,透明导电层120可以用于耦合环境中的电磁波,并将所述电磁波传输至传感器芯片110的接地端。需要说明的是,图1并未示出传感器芯片110的光电转换单元和接地端。
因此,本申请实施例的光学传感装置,可以在传感器芯片上设置透明导电层,且使得该透明导电层连接于传感器芯片的接地端,这样,一方面,可以使得环境中的电磁波与该透明导电层发生耦合,产生的电磁耦合噪声可以通过接地的方式消除,另一方面,透明导电层的透明特性可以使得光学传感装置保持原有的进光量,因此可以提高信噪比和降低工作噪声,从而提升了光学检测的准确性以及用户体验。
可选地,透明导电层120的材料可以为氧化烟锡(Indium Tin Oxide,ITO)、氟掺杂的氧化锡(F-doped Tin Oxide,FTO)、非晶硅材料中的至少一种。
可选地,透明导电层120对入射光信号的透过率大于90%。也就是说,该透明导电层120具有较高的光透过率,可以减少入射光信号的衰减。
可选地,透明导电层120的厚度不超过100nm。当透明导电层120的厚度超过100nm时,即透明导电层120的厚度过大时,会降低该透明导电层120的透光性,从而增加入射光信号的衰减。因此,将透明导电层的厚度控制在100nm以内,可以保证透明导电层120的透光性以及入射光量。
可选地,透明导电层120的厚度在30nm~50nm。当透明导电层120的厚度过小时,其电阻较大,从而导致其导电性能差,这样降噪效果不明显。通过将透明导电层的厚度设置在30nm~50nm,可以在兼顾透明导电层120透光性与导电性。
可选地,透明导电层120的阻抗不超过30Ω/cm2。应理解,透明导电层120的阻抗过大时,其导电性能较差,这样降噪效果不明显。当透明导电层120的阻抗不超过30Ω/cm2时,可以保证透明导电层120具备将电磁耦合噪声导通至接地端所需的最低导电性能。
继续参照图1的(a),本申请实施例中的传感器芯片110可以包括基底111和设置于基底111上表面的布线层112。其中,布线层112可以包括金属布线层1121和绝缘层1122,且金属布线层1121可以由绝缘层1122包覆。
在本申请实施例中,基底111的材料可以是硅基、碳化硅、石墨烯、铟镓砷、玻璃等中的一种。
可选地,在一些实施例中,继续参照图1,透明导电层120可以设置于布线层112上方并连接于布线层112的接地端1123。
其中,如图1的(b)所示,布线层112的金属布线层1121除了包括金属线路外,还包括接地端1123和正极1124。接地端1123还可以被称为接地焊盘、负极、GNDPAD等。正极1124还可以被称为正极焊盘、PAD等。通常,接地端1123和正极1124的上方并未被绝缘层1122覆盖或遮挡,以便接地端1123和正极1124与电源或其他部件进行电连接。
需要说明的是,当透明导电层120连接于布线层112的接地端1123时,仅覆盖或连接接地端1123,不覆盖或不连接正极1124。
还需要说明的是,实际上图1的(b)中接地端1123是被透明导电层120覆盖的,因此在该图中用虚线以及虚线框标识该接地端1123,以与未被透明导电层120覆盖的正极1124区分开。
可选地,在一些实施例中,如图2所示,透明导电层120可以设置于布线层112上方,且布线层112具有通孔1125,可以使得该透明导电层120通过该通孔1125连接于基底111的接地端。
需要说明的是,基地111的接地端在图2中并未示出,由于基底111本身接地,透明导电层120通过通孔1125连接于基底111时即相当于连接于基底111的接地端。
还需要说明的是,布线层112上的通孔1122可以贯穿整个布线层112,但不会影响金属布线层1121各个部件或导线之间的连接。
应理解,上述通过在传感器芯片110上方制备透明导电层120,可以降低环境中的电磁波对信噪比的影响。进一步地,在不同的应用场景中,还可以搭配不同的滤光结构,以减少干扰光信号对信噪比的影响。
可选地,作为一个实施例,记为实施例1,如图3所示,光学传感装置100还可以包括第一滤光结构130,该第一滤光结构130设置于传感器芯片110的上方,用于透过入射光信号中的可见光信号且滤除入射光信号中的红外光信号。
其中,图3的(a)为光学传感装置100的主视截面图,图3的(b)为光学传感装置100的俯视图。
作为示例而非限定,该光学传感装置100可以应用于环境光检测和图像信号识别等场景,该类场景主要利用入射光信号中的可见光信号进行光学检测,并不需要红外光信号。也就是说,在该类场景下,红外光信号为干扰信号。因此在传感器芯片上方设置能够滤除红外光信号且透过可见光信号的第一滤光结构,可以减少红外光信号的干扰,提高信噪比。
以下,该实施例1以透明导电层120连接于传感器芯片110中布线层112的接地端1123为例进行说明。当然,该透明导电层120也可以连接于传感器芯片110中基底111的接地端,但附图并未示出该连接方式。
可选地,在一些实施例中,继续参照图3,第一滤光结构130可以包括自下而上层叠设置的第一滤光层131和第二滤光层132。该第一滤光层131可以用于滤除入射光信号中的红外光信号。该第二滤光层132可以用于透过入射光信号中的可见光信号。
具体地,第一滤光层131可以是红外截止滤光片(IR-cut Filter),具有截止红外光功能,也可以是具有增透减反的滤光膜系,具有截止红外光且增透可见光的功能。第二滤光层132可以是彩色滤光片(Color Filter),能够透过特定颜色的可见光,吸收其他波段的可见光,从而实现颜色筛选。
一般地,第一滤光层131为无机物,第二滤光层132为有机物,由于第一滤光层131和第二滤光层132的材质不同,两者可以通过透明有机粘附层101进行粘接,来提升可靠性。
可选地,在一些实施例中,第二滤光层132可以包括并排设置的多个子滤光层,该多个子滤光层分别用于透过可见光信号中多个不同波段的光信号。例如,如图3所示的132A、132B和132C,图3所示的子滤光层的数目仅为示例不作限定。
作为示例而非限定,该132A、132B和132C可以分别是红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片,其分别用于透过红光、绿光和蓝光。
如图3的(b)所示,传感器芯片110中布线层112的金属布线层1121中除了设置有接地端1123外,还设置有各个子滤光层对应的正极。其中,子滤光层132A、132B和132C对应的正极分别为132APAD、132B PAD和132CPAD。
示例性的,当子滤光层132A、132B和132C分别为红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片时,132APAD、132B PAD和132C PAD分别为REDPAD、GREEN PAD和BLUEPAD。
可选地,在一些实施例中,继续参照图3,透明导电层120可以设置于所述第一滤光层131和传感器芯片110之间。更具体地,透明导电层120设置于第一滤光层131和布线层112之间。其中,如图3的(b)所示,透明导电层120仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,并不覆盖金属布线层1121的正极(132APAD、132B PAD和132C PAD),从而与接地端1123连接。
需要说明的是,为了清楚展示透明导电层120与金属布线层1121的连接关系,如图3的(b)并未示出第一滤光层131与透明有机粘附层101。
还需要说明的是,实际上图3的(b)中接地端1123是被透明导电层120覆盖的,因此在该图中用虚线以及虚线框标识该接地端1123,以与未被透明导电层120覆盖的正极(132APAD、132B PAD和132C PAD)区分开。
可选地,在一些实施例中,如图4所示,透明导电层120也可以设置于第一滤光层131和第二滤光层132之间。透明导电层120为无机物,透明导电层120与第二滤光层132可以通过透明有机粘附层101进行粘接,来提升可靠性。该实施例中,透明导电层120也仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,不覆盖金属布线层1121的正极,从而与接地端1123连接,具体连接方式可参考图3的(b)。
具体地,在透明导电层120设置于第一滤光层131和第二滤光层132之间的情况下,继续参照图4,透明导电层120可以沿第一滤光层131的边缘连接至传感器芯片110的接地端1123。
应理解,传感器芯片110中金属布线层1121的正极与接地端1123一般设置于较边缘的位置,便于与电源进行连接。当透明导电层120设置于第一滤光层131和第二滤光层132之间,透明导电层120沿第一滤光层131的边缘连接至接地端1123可以降低工艺难度。
可选地,作为另一个实施例,记为实施例2,如图5所示,光学传感装置100除了包括传感器芯片110和透明导电层120外,还可以包括第二滤光结构140,设置于传感器芯片110上方,用于透过入射光信号中的红外光信号且滤除入射光信号中的可见光信号。
作为示例而非限定,该光学传感装置100可以应用于自动感应出物场景中,例如自动感应出水,该类场景主要利用入射光信号中的红外光信号进行光学检测,该红外光信号可以是红外光源发出的,环境中的可见光信号可能会对该红外光信号造成干扰,因此在传感器芯片上方设置能够透过红外光信号且滤除可光信号的第二滤光结构,可以减少可见光信号的干扰,提高信噪比。
以下,该实施例2以透明导电层120连接于传感器芯片110中金属布线层1121的接地端1123为例进行说明,当然,该透明导电层120也可以连接于传感器芯片110中基底111的接地端,本申请对此不作限定。
可选地,在一些实施例中,如图5所示,第二滤光结构140可以包括自下而上层叠设置的第三滤光层141和第四滤光层142。该第三滤光层141可以用于滤除入射光信号中的可见光信号。该第四滤光层142可以用于透过入射光信号中的红外光信号。
其中,图5的(a)为光学传感装置100的主视截面图,图5的(b)为光学传感装置100的俯视图。
具体地,第三滤光层141可以是可见光截止滤光片(Vis-cut Filter),具有阻挡或滤除可见光的功能。第四滤光层142可以是透过红外彩色滤光片(IR-pass Color Filter),能够透过红外,且吸收其他波段的入射光。
一般地,第三滤光层141为无机物,第四滤光层142为有机物,由于第三滤光层141和第四滤光层142的材质不同,两者可以通过透明有机粘附层101进行粘接,来提升可靠性。
如图5的(b)所示,传感器芯片110中布线层112的金属布线层1121除设置有接地端1123外,还设置有第四滤光层142对应的正极,即正极为142PAD。当第四滤光层142是IR-pass Color Filter时,142PAD为IRPAD。
可选地,在一些实施例中,继续参照图5,透明导电层120也可以设置于第三滤光层141和传感器芯片110之间。更具体地,透明导电层120设置于第三滤光层141和布线层112之间。如图5的(b)所示,透明导电层120仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,并不覆盖金属布线层1121的正极(142PAD),从而与接地端1123连接。
需要说明的是,为了清楚展示透明导电层120与金属布线层1121的连接关系,如图5的(b)并未示出第三滤光层141与透明有机粘附层101。
还需要说明的是,实际上图5的(b)中接地端1123是被透明导电层120覆盖的,因此在该图中用虚线以及虚线框标识该接地端1123,以与未被透明导电层120覆盖的正极(142PAD)区分开。
可选地,在一些实施例中,如图6所示,透明导电层120也可以设置于第三滤光层141和第四滤光层142之间。透明导电层120为无机物,与第四滤光层142也可以通过透明有机粘附层101进行粘接,来提升可靠性。
具体地,继续参照图6,在透明导电层120设置于第三滤光层141和第四滤光层142之间的情况下,透明导电层120可以沿第三滤光层141的边缘连接至传感器芯片110的接地端。该实施例中,透明导电层120仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,并不覆盖金属布线层1121的正极,从而与接地端1123连接,具体连接方式可参考图5的(b)。
可选地,作为另一个实施例,记为实施例3,如图7所示,光学传感装置100除了包括传感器芯片110和透明导电层120外,还可以包括并排设置的第一滤光结构150和第二滤光结构160,设置于传感器芯片110上方。该第一滤光结构150可以用于透过入射光信号中的可见光信号且滤除入射光信号中的红外光信号。该第二滤光结构160可以用于透过入射光信号中的红外光信号且滤除入射光信号中的可见光信号。这样,该光学传感装置100既可以同时适用于多种光检测场景,如环境光检测、图像信号识别以及自动感应出物等场景,提高光学传感装置的适用性。
其中,图7的(a)为光学传感装置100的主视截面图,图7的(b)为光学传感装置100的俯视图。
具体地,如图7的(a)所示,上述第一滤光结构150可以包括自下而上层叠设置的第一滤光层151和第二滤光层152,其中第一滤光层151可以用于滤除入射光信号中的红外光信号,该第二滤光层152可以用于透过入射光信号中的可见光信号。上述第二滤光结构160可以包括自下而上层叠设置的第三滤光层161和第四滤光层162,其中第三滤光层161可以用于滤除入射光信号中的可见光信号,该第四滤光层162可以用于透过入射光信号中的红外光信号。
具体地,第一滤光结构150可以是实施例1中的第一滤光结构130。第二滤光结构160可以是实施例2中的第二滤光结构140。为了简洁,本申请不再赘述。
可选地,在该实施例3中,透明导电层120可以设置于传感器芯片110与第一滤光结构150之间,以及传感器芯片110与第二滤光结构160之间。其中,如图7的(b)所示,透明导电层120仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,并不覆盖金属布线层1121的正极(152APAD、152B PAD、152C PAD和162PAD),从而与接地端1123连接。
需要说明的是,为了清楚展示透明导电层120与金属布线层1121的连接关系,如图7的(b)并未示出上述第一滤光结构150中的第一滤光层151、第二滤光结构160中的第三滤光层161以及透明有机粘附层101。
还需要说明的是,实际上图5的(b)中接地端1123是被透明导电层120覆盖的,因此在该图中用虚线以及虚线框标识该接地端1123,以与未被透明导电层120覆盖的正极(152APAD、152B PAD、152C PAD和162PAD)区分开。
可选地,在该实施例3中,透明导电层120也可以设置于第一滤光结构150中的第一滤光层151与第二滤光层152之间,以及第二滤光结构160中的第三滤光层161与第四滤光层162之间。该设置方式图中未示出,具体设置位置可参照图4和图6。另外,该实施例中,透明导电层120也仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,不覆盖金属布线层1121的正极,从而与接地端1123连接,具体连接方式可参考图7的(b)。
可选地,作为另一个实施例,记为实施例4,如图8所示,上述第一滤光结构150和第二滤光结构160设置于透明导电层120上方。该第一滤光结构150可以包括并排设置的多个第一子滤光结构151,该多个第一子滤光结构151分别用于透过可见光信号中多个不同波段的光信号,例如,如图8所示的3个第一子滤光结构151,图8所示的第一子滤光结构151的数目仅为示例不作限定。第二滤光结构160用于透过入射光信号中的红外光信号且滤除入射光信号中的可见光信号。换言之,第一滤光结构150中多个第一子滤光结构151与第二滤光结构160可以分别用于通过不同波段的光信号。
其中,图8的(a)为光学传感装置100的主视截面图,图8的(b)为光学传感装置100的俯视图。
如图8的(b)所示,传感器芯片110中布线层112的金属布线层1121中除设置有接地端1123外,还设置有与第一子滤光结构153和第二滤光结构160分别对应的正极。其中,第一子滤光结构151对应的正极为151PAD,第二滤光结构160对应的正极为160PAD。
在该实施例中,如图8的(b)所示,透明导电层120仅覆盖金属布线层1121的接地端1123,并不覆盖金属布线层1121的正极(151PAD和160PAD),从而与接地端1123连接。
可见,该实施例4该光学传感装置100可以与实施例3一样,可以同时适用多种光检测场景。
与上述实施例3不同的是,该实施例4中的第一滤光结构150与第二滤光结构160可以是一层结构。也就是说,该第一滤光结构150并非图7中的两层结构(第一滤光层151和第二滤光层152),第二滤光结构160也并非图7中的两层结构(第一滤光层161和第二滤光层162)。换言之,第一滤光结构150可以通过该一层结构实现既透过可见光信号中目标波段的光信号又滤除入射光信号中除目标波段外的所有光信号(包括外红光信号)的功能。第二滤光结构160可以通过该一层结构实现既透过入射光信号中的红外光信号且滤除入射光信号中的可见光信号的功能。
这样,相比实施例3,该实施例4在同时适应环境光检测、图像信号识别和自动感应出物等多种光学检测场景的情况下,还可以降低光学传感装置100的整体厚度,有利于实现装配该光学传感装置的电子设备的轻薄化。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括上述任一实施例中的光学传感装置。
应理解,本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例,而非限制本申请实施例的范围。
应理解,在本申请实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请实施例。例如,在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“上述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
需要说明的是,在不冲突的前提下,本申请描述的各个实施例和/或各个实施例中的技术特征可以任意的相互组合,组合之后得到的技术方案也应落入本申请的保护范围。
为便于说明,在本申请的各实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。
除非另有说明,本申请实施例所使用的所有技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本申请的范围。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任意的和所有的组合。
应理解,本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例,而非限制本申请实施例的范围,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形均落在本申请的保护范围内。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种光学传感装置,其特征在于,包括:
传感器芯片,包括光电转换单元,所述光电转换单元用于接收入射光信号,并将所述入射光信号转化为电信号以进行光学检测;
透明导电层,设置于所述传感器芯片上方,且连接于所述传感器芯片的接地端。
2.根据权利要求1所述的光学传感装置,其特征在于,所述传感器芯片包括基底和设置于所述基底上表面的布线层;
所述传感器芯片的接地端设置于所述布线层,所述透明导电层设置于所述布线层上方并连接于所述接地端。
3.根据权利要求1所述的光学传感装置,其特征在于,所述传感器芯片包括基底和设置于所述基底上表面的布线层;
所述传感器芯片的接地端设置于所述基底,所述透明导电层设置于所述布线层上方,且穿过所述布线层的通孔以连接于所述接地端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,所述光学传感装置还包括第一滤光结构,设置于所述传感器芯片上方,用于透过所述入射光信号中的可见光信号且滤除所述入射光信号中的红外光信号。
5.根据权利要求4所述的光学传感装置,其特征在于,所述第一滤光结构包括自下而上层叠设置的第一滤光层和第二滤光层;
所述第一滤光层用于滤除所述入射光信号中的红外光信号;
所述第二滤光层用于透过所述入射光信号中的可见光信号。
6.根据权利要求5所述的光学传感装置,其特征在于,所述第二滤光层包括并排设置的多个子滤光层,所述多个子滤光层分别用于透过所述可见光信号中多个不同波段的光信号。
7.根据权利要求5或6所述的光学传感装置,其特征在于,所述透明导电层设置于所述第一滤光层和所述第二滤光层之间;或者,
所述透明导电层设置于所述第一滤光层和所述传感器芯片之间。
8.根据权利要求7所述的光学传感装置,其特征在于,在所述透明导电层设置于所述第一滤光层和所述第二滤光层之间的情况下,所述透明导电层沿所述第一滤光层的边缘连接至所述传感器芯片的接地端。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,所述光学传感装置还包括第二滤光结构,设置于所述传感器芯片上方,用于透过所述入射光信号中的红外光信号且滤除所述入射光信号中的可见光信号。
10.根据权利要求9所述的光学传感装置,其特征在于,所述第二滤光结构包括自下而上层叠设置的第三滤光层和第四滤光层;
所述第三滤光层用于滤除所述入射光信号中的可见光信号;
所述第四滤光层用于透过所述入射光信号中的红外光信号。
11.根据权利要求10所述的光学传感装置,其特征在于,所述透明导电层设置于所述第三滤光层和所述第四滤光层之间;或者,
所述透明导电层设置于所述第三滤光层和所述传感器芯片之间。
12.根据权利要求11所述的光学传感装置,其特征在于,在所述透明导电层设置于所述第三滤光层和所述第四滤光层之间的情况下,所述透明导电层沿所述第三滤光层的边缘连接至所述传感器芯片的接地端。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,所述光学传感装置还包括并排设置的第一滤光结构和第二滤光结构,设置于所述传感器芯片上方;
所述第一滤光结构用于透过所述入射光信号中的可见光信号且滤除所述入射光信号中的红外光信号;
所述第二滤光结构用于透过所述入射光信号中的红外光信号且滤除所述入射光信号中的可见光信号。
14.根据权利要求13所述的光学传感装置,其特征在于,所述第一滤光结构和所述第二滤光结构设置于所述透明导电层上方;
所述第一滤光结构包括并排设置的多个第一子滤光结构,所述多个第一子滤光结构分别用于透过所述可见光信号中多个不同波段的光信号。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,所述透明导电层的材料为氧化烟锡、氟掺杂的氧化锡、非晶硅中的至少一种。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,所述透明导电层对所述入射光信号的透过率大于90%;
所述透明导电层的厚度不超过100nm;或者
所述透明导电层的阻抗不超过30Ω/cm2。
17.根据权利要求16所述的光学传感装置,其特征在于,所述透明导电层的厚度在30nm~50nm。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,通过镀膜或旋涂的方式在所述传感器芯片上形成所述透明导电层。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的光学传感装置,其特征在于,所述光学传感装置应用在具有显示屏的电子设备,用于设置在所述显示屏的下方,所述传感器芯片用于接收穿过所述显示屏的所述入射光信号以进行屏下光学检测。
20.一种电子设备,其特征在于,包括根据权利要求1至19中任一项所述的光学传感装置。
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