[發明專利]傳感器、顯示裝置、便攜電話和數碼攝相機

有效

• 申請號: 201380039423.8
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN104488093A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 井上高廣;木村直正
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L31/10
• 分類號: H01L31/10;G01J1/42;G01J3/46;G02F1/13;G02F1/133;H01L31/12
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及照度傳感器和接近傳感器(非接觸式傳感器)以及具備各傳感器的顯示裝置。

背景技術

便攜電話和數碼攝相機等具備顯示裝置，在該顯示裝置中例如使用液晶面板。這樣的顯示裝置發光而進行信息顯示，期望利用照度傳感器測定該發光的照度并基于測定結果控制發光量。例如，在使用液晶面板作為顯示裝置的情況下，期望將液晶面板具備的背光源的發光量控制為最佳，提高顯示畫質的期望和抑制消耗電力。

此外，在便攜電話和智能電話等便攜式終端中，在通話中等不需要對顯示裝置進行視認的情況下，從抑制消耗電力的觀點出發優選將該顯示裝置關閉(OFF)。為了判斷這樣的情況，期望要利用接近傳感器來檢測便攜式終端的使用者的臉已接近該終端。

進一步，期望要將便攜式終端小型化，最近提案有使照度傳感器和接近傳感器的功能同時存在的小型且一體型的照度、接近傳感器。

此處，在照度傳感器中，要求接近視見度的光譜特性。接近視見度的光譜特性是指主要在可見光區域具有靈敏度的光譜特性。即，優選從照度傳感器接收的光中能夠除去紅外成分。另一方面，在接近傳感器中，利用紅外光來檢測是否接近，因此，優選在接近傳感器接收的光中有選擇地包含紅外成分。

這樣，為了實現一體型的照度、接近傳感器，需要使除去紅外成分和利用紅外成分這樣的相反功能同時存在。

在專利文獻1中，為了在照度傳感器中實現接近視見度的光譜特性，公開有如下結構的半導體光傳感器，其包括：將來自第一光電二極管的光電流放大的第一放大電路；將來自第二光電二極管的光電流放大的第二放大電路，其具有與第一放大電路大致相同的放大特性；和紅外濾光片，其設置在第二光電二極管上，使入射光中的可見光成分相對于紅外光成分相對地衰減，利用減法電路輸出第一放大電路的輸出與第二放大電路的輸出之差。

為了從入射光除去紅外成分而實現照度傳感器，一般如專利文獻1中公開的結構那樣，取得來自具有多個不同的光譜特性的光電二極管的輸出之差。

圖16是表示專利文獻1中公開的現有技術中的傳感器100的概略結構的示意圖。如圖16所示，傳感器100包括受光元件部E101、受光元件部E102和從射向受光元件部E102的入射光中使可見光成分相對于紅外光成分相對地衰減的紅外濾光片IRthrF。此處，各受光元件部包括光譜特性不同的光電二極管。此外，受光元件部E102，通過設置紅外濾光片IRthrF，從入射光中使可見光成分相對于紅外光成分相對地衰減，輸出與入射光的紅外成分相應的電流。接著，通過從受光元件部E101輸出的電流減去受光元件部E102輸出的電流，除去紅外光的影響，獲得視見度中存在的光譜特性。

此外，在專利文獻2中公開有一種如下結構的受光元件，其包括：具有第一導電型的第一半導體層；被埋設在該第一半導體層的表層部，具有與第一導電型不同的第二導電型的第二半導體層；被埋設在該第二半導體層的表層部，具有第一導電型的第三半導體層；和配線，其連接第二半導體層與第三半導體層。即，在專利文獻2中，公開有利用接合深度不同的受光元件的方式。

圖17是表示專利文獻2中公開的現有技術中的受光元件部200的概略結構的示意圖。如圖17所示，受光元件部200包括第一光電二極管PD1和與第一光電二極管PD1相比配置在淺的位置的第二光電二極管PD2。進一步，第二光電二極管PD2通過配線201短路。由此，不輸出與射入第二光電二極管的光相應的電流。即，在受光元件部200，在短波區域，成為接近視見度的光譜特性，從配線202輸出與之相應的電流I。

此外，在專利文獻3，公開有如下結構的接近照度傳感器，其包括：發光元件；照度傳感器受光元件；距離檢測用受光元件；模塑照度傳感器受光元件的第一可見光樹脂；和紅外線除去濾光片，以覆蓋第一可見光樹脂中的、與上述襯底所接觸的面相對的整個面的方式安裝。

圖18是表示專利文獻3中公開的現有技術中的傳感器300的概略結構的示意圖。如圖18所示，傳感器300中，照度傳感器受光元件E301或接近傳感器受光元件E302被埋入樹脂密封部301。此處，也可以在樹脂密封部301的表面模塑透鏡形狀302。

照度傳感器受光元件E301通過在樹脂密封部的上表面設置紅外除去濾光片IRcutF，選擇性地接收可見光，成為接近視見度的光譜特性。此外，接近傳感器受光元件E302接收從接近檢測物體反射、且透射樹脂密封部301的紅外光。

在以下的說明中，基于圖19和圖20，對一般的接近傳感器進行說明。