用于觸摸感測的像素內濾光傳感器技術制造技術

用于觸摸感測的像素內濾光傳感器技術，其中波導接收由光源發射的紅外光并且使接收到的紅外光的至少一些紅外光在波導內經歷全內反射。抑制層相對于波導放置，以便在觸摸輸入被提供時接觸波導。抑制層導致抑制接收到的紅外光在波導內在抑制層與波導之間的接觸點處的全內反射。像素內傳感器顯示器顯示通過波導和抑制層可感知的圖像，并且包括各光電傳感器。各光電傳感器具備與圖像中每一像素對應的一個光電傳感器，并且感測至少一些在接觸點處從波導逃逸的紅外光。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】用于觸摸感測的像素內濾光傳感器技術，其中波導接收由光源發射的紅外光并且使接收到的紅外光的至少一些紅外光在波導內經歷全內反射。抑制層相對于波導放置，以便在觸摸輸入被提供時接觸波導。抑制層導致抑制接收到的紅外光在波導內在抑制層與波導之間的接觸點處的全內反射。像素內傳感器顯示器顯示通過波導和抑制層可感知的圖像，并且包括各光電傳感器。各光電傳感器具備與圖像中每一像素對應的一個光電傳感器，并且感測至少一些在接觸點處從波導逃逸的紅外光?！緦＠f明】用于觸摸感測的像素內濾光傳感器技術相關申請的交叉引用本申請要求2011年4月19日提交的美國臨時申請N0.61/477，007的權益，該申請通過全部援引通用地納入于此。
本公開涉及用于觸摸感測的像素內濾光傳感器技術。
技術介紹
具有集成光電傳感器的液晶顯示器(IXD)正在開發中，以便在纖細形狀因子內且低成本地實現觸摸輸入能力。將氫化非晶硅(a-S1: H)光電二極管或光電晶體管結合到薄膜晶體管(TFT)襯底內的像素內傳感器(SIP) IXD先前已由他人(例如Abileah和Den Boer)公開。這些設備結構利用TFT板中已經存在的a-S1:H層。這一設計的潛在缺點在于，觸摸信號一信噪比(SNR)可能受到可見環境光強度和所顯示的圖像的嚴重影響，因為來自所顯示的圖像的可見光可以從濾色器襯底中的各個光學層反射回LCD TFT襯底。這可能導致不可預測的操作以及錯誤觸摸。另外，可能不存在清晰觸摸閾值點——觸摸可在手指沒有觸摸顯示器的情況下被記錄。
技術實現思路
描述了涉及用于觸摸感測的像素內濾光傳感器技術的各技術。在一方面，觸敏顯示設備包括:紅外光源；波導，被配置成接收由光源所發射的紅外光并且導致至少某些接收到的紅外光在波導內經歷全內反射；以及相對于波導放置以便在觸摸輸入被提供時接觸波導的抑制層。抑制層被配置成導致抑制接收到的紅外光在波導內在抑制層與波導之間的接觸點處的全內反射，使得接收到的紅外光在波導內經歷全內反射的某些在接觸點處從波導逃逸。觸敏顯示設備還包括像素內傳感器顯示器，像素內傳感器顯示器被配置成顯示通過波導以及抑制層可感知的圖像并且包括各光電傳感器。各光電傳感器具備與圖像中每一像素對應的一個光電傳感器，并且被配置成感測在接觸點處從波導逃逸的至少某些紅外光。各實現可包括以下特征中的一個或多個。例如，這些光電傳感器中的每一個可能對紅外光敏感，而相比于紅外光而言對可見光較不敏感。在這一示例中，這些光電傳感器中的每一個可對紅外光敏感，而對可見光不敏感。這些光電傳感器中的每一個可以包括被配置成吸收可見光并且透射紅外光的第一層，以及被配置成感測透射過第一層的紅外光的第二層。這些光電傳感器中的每一個可以包括被配置成吸收其波長在400和700納米之間的光并且透射其波長長于700納米的光的第一層，以及被配置成感測透射過第一層的其波長在700和880納米之間的光的第二層。這些光電傳感器中的每一個可以包括氫化硅鍺合金(a-SiGe: H)。這些光電傳感器中的每一個可以包括微晶娃。這些光電傳感器中的每一個可以包括具有1.7至1.86乂有效帶隙的第一層，以及被配置成感測透射過第一層的光的第二層。這些光電傳感器中的每一個可以包括其厚度為約0.2至0.5微米并且包括高摻雜P型非晶硅的第一層，以及配置成感測透射過第一層的光并且包括氫化硅鍺合金(a-SiGe: H)和微晶硅中的至少一者的第二層。這些光電傳感器中的每一個可以包括其厚度為約0.2至0.5微米并且包括高摻雜η型非晶硅的第一層，以及配置成感測透射過第一層的光并且包括氫化娃鍺合金(a-SiGe:H)和微晶娃中的至少一者的第二層。在某些示例中，這些光電傳感器中的每一個可以包括包含三元合金的第一層，以及被配置成感測透射過第一層的光并且包括氫化硅鍺合金(a-SiGe:H)和微晶硅中的至少一者的第二層。在這些示例中，三元合金可以包括鍺氮比(a-SiGeN)，鍺氧比(a_SiGeO)，鍺碳比(a-SiGeC:H)，或 a-SiGeN:H 層。在某些實現中，抑制層可以是易彎曲抑制層，該易彎曲抑制層相對于波導來放置以便在易彎曲抑制層物理變形時易彎曲抑制層能夠接觸波導。在這些實現中，易彎曲抑制層可以被配置成在易彎曲抑制層物理變形至接觸波導時，導致抑制接收到的紅外光在波導內在易彎曲抑制層與波導之間的接觸點處的全內反射，以使得在波導內經歷全內反射的接收到的紅外光中的某些在接觸點處從波導逃逸。此外，在這些實現中，波導可以接觸像素內傳感器顯不器。在一些示例中，波導可以是易彎曲波導，抑制層可以相對于易彎曲波導來放置，以便在易彎曲波導物理變形時抑制層能夠接觸易彎曲波導，并且抑制層可被配置成在易彎曲波導物理變形至接觸抑制層時導致抑制接收到的紅外光在易彎曲波導內在抑制層與易彎曲波導之間的接觸點處的全內反射，以使得在易彎曲波導內經歷全內反射的接收到的紅外光中的某些在接觸點處從易彎曲波導逃逸。在這些示例中，抑制層可以接觸像素內傳感器顯示器。此外，觸敏顯示設備可以包括被定位以接收觸摸輸入并且基于觸摸輸入導致波導和抑制層相接觸的包層(cladding layer)。這些光電傳感器中的每一個可以包括一個光電檢測器，該光電檢測器包括被配置成過濾可見光的第一層以及被配置成感測透射過第一層的紅外光的第二層。在感測紅外光時由光電檢測器生成的電可以流過第一層和第二層中的每一者。另外，這些光電傳感器中的每一個可以包括被配置成過濾可見光的第一層，以及包括被配置成感測透射過第一層的紅外光的第二層的光電檢測器。第一層可被定位成光電檢測器上的窗口，并且在感測紅外光時由光電檢測器生成的電可以流過第二層，但可以不流過第一層。所描述的技術的實現可包括硬件、至少部分以硬件執行的方法或過程、或具有編碼有可執行指令的計算機可讀存儲介質，其中當該可執行指令被處理器執行時執行操作。一個或多個實現的細節在以下的附圖和說明書中闡述。其他特征將從說明書和附圖以及權利要求書中顯而易見?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1是示例觸敏顯示器的示意剖面圖。圖2A和3是受抑全內反射層的示例的示意剖面圖。圖2B是包層的示例的示意剖面圖。圖4是示例光電傳感器陣列的示圖。圖5是示出帶有具有一帶隙范圍的光敏層的太陽能電池的量子效率對波長的曲線。圖6和7是光電傳感器的示例的示意剖面圖?！揪唧w實施方式】為降低環境光SNR和觸摸閾值問題，可能期望將受抑全內反射(FTIR)技術與SIPIXD相集成。為了將FTIR觸摸感測技術與像素內傳感器顯示器相集成，還可能期望使SIP傳感器僅對紅外(IR)光敏感(而對來自環境源的可見光以及從所顯示圖像反射的可見光不敏感)。在FTIR的某些實現中，IR光從受所捕獲的IR光激勵的波導中出現，其中觸摸抑制了全內反射。在這些實現中，IR光在接觸點處從波導逃逸，并且在SIP IXD中的光電傳感器對IR光敏感的情況下可被這些光電傳感器檢測到。在典型的FTIR配置中，包含IR過濾器的頂膜用于降低環境光對觸摸SNR的干擾。假如SIP對可見光(必定穿透頂層薄片，因為頂層薄片必需透射可見光，這樣人們能看到所顯示的圖像)不敏感，這可以與SIP IXD —起使用。即使沒有環境光的影響，對于從所顯示的圖像反射的可見本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：D·E·斯洛伯汀，
申請(專利權)人：感知像素股份有限公司，
類型：
國別省市：