用于觸摸感測的像素內(nèi)濾光傳感器技術的制作方法
【專利摘要】用于觸摸感測的像素內(nèi)濾光傳感器技術，其中波導接收由光源發(fā)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(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)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(nèi)在抑制層與波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射。像素內(nèi)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。
【專利說明】用于觸摸感測的像素內(nèi)濾光傳感器技術
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]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。
【技術領域】
[0003]本公開涉及用于觸摸感測的像素內(nèi)濾光傳感器技術。
【背景技術】
[0004]具有集成光電傳感器的液晶顯示器(IXD)正在開發(fā)中，以便在纖細形狀因子內(nèi)且低成本地實現(xiàn)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(nèi)的像素內(nèi)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(jīng)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(huán)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]描述了涉及用于觸摸感測的像素內(nèi)濾光傳感器技術的各技術。
[0006]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(fā)射的紅外光并且導致至少某些接收到的紅外光在波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)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(nèi)在抑制層與波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射，使得接收到的紅外光在波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)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(nèi)傳感器顯示器，像素內(nèi)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。
[0007]各實現(xiàn)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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]在某些實現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)在易彎曲抑制層與波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射，以使得在波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)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(xiàn)中，波導可以接觸像素內(nèi)傳感器顯不器。
[0013]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(nèi)在抑制層與易彎曲波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射，以使得在易彎曲波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)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(nèi)傳感器顯示器。
[0014]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。
[0015]所描述的技術的實現(xiàn)可包括硬件、至少部分以硬件執(zhí)行的方法或過程、或具有編碼有可執(zhí)行指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中當該可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時執(zhí)行操作。
[0016]一個或多個實現(xiàn)的細節(jié)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。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是示例觸敏顯示器的示意剖面圖。
[0018]圖2A和3是受抑全內(nèi)反射層的示例的示意剖面圖。
[0019]圖2B是包層的示例的示意剖面圖。[0020]圖4是示例光電傳感器陣列的示圖。
[0021]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。
[0022]圖6和7是光電傳感器的示例的示意剖面圖。
【具體實施方式】
[0023]為降低環(huán)境光SNR和觸摸閾值問題，可能期望將受抑全內(nèi)反射(FTIR)技術與SIPIXD相集成。為了將FTIR觸摸感測技術與像素內(nèi)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(huán)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(xiàn)中，IR光從受所捕獲的IR光激勵的波導中出現(xiàn)，其中觸摸抑制了全內(nèi)反射。在這些實現(xiàn)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(huán)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(huán)境光的影響，對于從所顯示的圖像反射的可見光而言甚至在這一實現(xiàn)中仍然可能存在問題。這可通過使SIP對可見光不敏感來補救。
[0024]圖1示出了示例觸敏顯示器100。觸摸顯示器100包括FTIR層110和SIP顯示器120。FTIR層110可以包括光源、波導以及抑制層。光源將光(例如，紅外光)注入波導，并且所注入的光在波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反射。在觸摸輸入被提供至FTIR層110時，波導和抑制層接觸以導致抑制光在波導內(nèi)的全內(nèi)反射。抑制光在波導內(nèi)的全內(nèi)反射導致波導內(nèi)至少某些光在接觸點處逃逸。所逃逸的光可被感測以檢測提供至FTIR層110的觸摸輸入的發(fā)生和位置。FTIR層110可以是任何類型的FTIR實現(xiàn)。下面參考圖2A至3描述FTIR層的更詳細示例。
[0025]SIP顯示器120是顯示透射過FTIR層110的圖像的像素傳感器顯示器。SIP顯示器120包括由SIP顯示器120所顯示的圖像的每一像素處的光電傳感器。SIP顯示器120的光電傳感器檢測在觸摸輸入被提供至FTIR層110時從FTIR層110逃逸的光(例如，紅外光)。SIP顯示器120基于SIP顯示器120中哪些光電傳感器檢測到已從FTIR層110逃逸的光來確定觸摸輸入的發(fā)生和位置。SIP顯示器120可以是任何類型的像素內(nèi)傳感器顯示器。例如，SIP顯示器120可以是SIP IXD或SIP有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器。SIP顯示器120可以接觸FTIR層110 (例如，可以光學地附著于FTIR層110)或可與FTIR層110間隔開一氣隙(例如，由FTIR層110和/或SIP顯示器120的表面上的微觀粗糙度所定義的小氣隙)。
[0026]SIP顯示器120的傳感器輸出被供應到合適的計算機或能夠處理各種公知圖像處理操作(諸如校正、背景消減、去噪、以及對每一幀的分析)的其他電子設備。隨后計算機或其他電子設備可采用機器視覺跟蹤技術將所捕捉的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成分立的觸摸事件和筆劃。這樣的處理可由任何合適的計算系統(tǒng)來執(zhí)行。
[0027]圖2示出了示例FTIR層200。如圖所示，F(xiàn)TIR層200包括輻射源202、波導204、以及波導204上方的易彎曲抑制層206。易彎曲抑制層206相對于波導204來定位，以便在易彎曲抑制層206和波導204之間存在小間隙212。在一些實現(xiàn)中，突起214可以在抑制層206上或作為抑制層206的一部分形成，以保持易彎曲抑制層206和波導204之間的間隙212。在這樣的實現(xiàn)中，突起214 (例如，表面粗糙度)可以與易彎曲抑制層206 —體地形成，即，突起214與抑制層206 —起形成單塊無縫連續(xù)材料。
[0028]在一些實現(xiàn)中，突起214是抑制層206表面上存在的微粗糙度的結果，其中突起214之間的間隔是隨機的或半隨機的。在一些情況下，突起214是從不同于抑制層206的材料形成的。例如，玻璃隔片可用于將丙烯酸樹脂波導與聚碳酸酯抑制層分開。突起214之間的間隔可以是隨機的、偽隨機的或周期性的。
[0029]電磁輻射(例如，紅外(IR)輻射)從輻射源202中發(fā)射出并且被耦合至波導204。由于波導204與包圍波導204的介質(zhì)之間的折射率之差，所耦合的輻射中的至少一些則經(jīng)歷TIR并且繼續(xù)沿波導204行進。例如，波導204可以從空氣所圍繞的丙烯酸樹脂層形成。給定丙烯酸樹脂(n=l.49)與空氣(n=l.0)之間的折射率之差，由輻射源202以適當入射角引入波導204的輻射通過TIR在丙烯酸樹脂層內(nèi)并沿著丙烯酸樹脂層傳播。
[0030]為了抑制在波導204中傳播的輻射的TIR，易彎曲抑制層206由其折射率與波導204相當并且足夠柔性來對輸入所施加的壓力作出響應以便可以作出與波導層204的充分接觸的材料形成。例如，易彎曲抑制層206可以由諸如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等相對易彎曲的材料形成。抑制層206可以由其他材料形成，包括但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚乙烯對苯二甲酸脂(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚氯乙烯(PVC)，透明聚氨酯(TPU)，或三醋酸纖維素(TAC)。由此，在抑制層206開始與波導層204接觸時，由于TIR而傳播的輻射的至少一部分受“抑制”，并且從波導204中逃逸。在一些情況下，輻射210的至少一部分210a繼續(xù)在波導204中通過TIR傳播，如圖2A中所示。另外，當作為顯示器的一部分被集成時，抑制層206可以由對于顯示器光源所發(fā)射的波長范圍呈透明的材料形成。例如，PVB在頻譜的可見和近紅外區(qū)域兩者中高度透光。
[0031]在一些實現(xiàn)中，抑制層206可被配置成具有基本上一致的厚度，該厚度在大致ΙΟΟμπι至300μπι的范圍內(nèi)。在為抑制層206選擇適當厚度時，可以考慮以下考慮事項。如果抑制層206太薄，則可能例如在制造期間難以操縱和處理。另一方面，如果抑制層206太厚，則可能導致視差問題，其中用戶感知接觸點從用戶嘗試與之交互的實際對象(由顯示器光源產(chǎn)生)移位(例如，移位了抑制層206的厚度)。在替換實現(xiàn)中，抑制層206可被配置成比100 μ m (例如，約10 μ m或約30 μ m)薄,或比300 μ m (例如，約Imm或約2mm)厚。
[0032]由于易彎曲抑制層206與波導204之間存在氣隙212，在缺失某外部刺激時對波導204內(nèi)的TIR發(fā)生很少的抑制或不發(fā)生對TIR的抑制。然而，當易彎曲抑制層206例如被用戶的手指220按壓時，易彎曲抑制層206的一部分在對應于按壓點的區(qū)域201 (由虛線圓標識)中與波導層204接觸。當易彎曲抑制層206的該部分與波導204接觸時，波導204內(nèi)的全內(nèi)反射在區(qū)域201處被抑制，從而導致至少一些輻射從波導204逃逸。應當注意，盡管突起214與波導204接觸，但在不向抑制層206施壓時突起214與波導204之間的接觸區(qū)與在抑制層206被按壓時層206與波導204之間的接觸區(qū)相比相對較小。因此，當不對抑制層206施壓時，突起214與波導204之間的接觸區(qū)中可能發(fā)生的對TIR的抑制是可忽略的。
[0033]如圖2A中所示，一些輻射(由箭頭“A”表示)從波導204的表面204a逃逸。SIP顯示器120對從表面204a逃逸的輻射進行成像。作為結果，SIP顯示器120可以對連續(xù)時刻有區(qū)分地感測接觸點，這些接觸足夠有力以致使易彎曲抑制層206變形，從而其相對于在不施壓時抑制層206所接觸的波導204的該部分而言接觸波導204的相當大部分。即，對于易彎曲抑制層206上的“單個”接觸點，諸如圖2A中手指220的接觸，與易彎曲抑制層206的開始與波導204接觸的區(qū)域?qū)膯蝹€接觸“區(qū)”被SIP顯示器102有區(qū)分地感測。同樣，當兩個或更多個對象(例如，用戶的兩個或更多個手指)并發(fā)地接觸并按壓易彎曲抑制層206時，多個接觸區(qū)被SIP顯示器120有區(qū)分地(且并發(fā)地)感測。為方便討論，貫穿本公開使用術語“接觸點”來更一般地指代作出接觸的任何區(qū)劃或區(qū)域。
[0034]輻射源202可以包括多個發(fā)光二極管(LED)，這些LED直接靠著波導204的邊緣排列，以便使電磁輻射至全內(nèi)反射的耦合最大化?？筛臑槭褂闷渌姶泡椛湓?，諸如舉例而言激光二極管。在一些實現(xiàn)中，源202可被選擇以發(fā)射電磁頻譜的紅外(IR)部分中的輻射，以使得該輻射不干擾可見輻射。
[0035]在一些實現(xiàn)中，波導204由支持紅外光的TIR但對顯示器光源所發(fā)射的波長范圍也是透明(或至少是透光的)以便使對顯示器的干擾最小化的材料形成。例如，波導204可以由包括玻璃或諸如丙烯酸樹脂等塑料的材料形成。波導204還可以由包括但不限于PMMA、PC、PVC、PVB、TPU、或PET的材料形成。局部按壓的抑制層206可以隨著抑制層206開始與波導層204接觸而引起波導層204或抑制層206的顯著局部變形。作為對比，波導層204或抑制層206中遠離波導204與抑制層206之間接觸區(qū)的部分可以經(jīng)歷小的變形或不經(jīng)歷變形。這樣的明顯局部變形可以導致順應抑制層206與波導層204之間的物理接觸區(qū)增大，由此導致增加量的IR在接觸點區(qū)域中從波導204逃逸。在一些情況下，波導204的邊緣被拋光，以最大化對來自源202的輻射的TIR耦合。
[0036]在一些實現(xiàn)中，波導204可被配置成具有基本上一致的厚度，該厚度在大致0.5mm至20mm的范圍內(nèi)。在為波導204選擇適當厚度時，可以考慮以下考慮事項。在一些情況下，如果波導204太薄，它可能不會提供足夠剛性的表面，例如，波導可能因受到預期要在使用期間施加的典型接觸力而過度彎曲。另選地或另外地，不足量的光可能被耦合至波導。在一些情況下，如果波導204太厚，則這可能導致重量和成本增加。另選地或另外地，觸摸視圖視差可能過多。
[0037]在一些實現(xiàn)中，包層可被定位在抑制層206的表面上或抑制層206的表面上方。圖2B示出被定位在抑制層206上方的包層205的示例。包層205可以在抑制層206被諸如手指或指示筆等對象接觸時保護抑制層206不受損害和/或污染。當作為顯示器的一部分被集成時，包層205對顯示器光源所發(fā)射的波長范圍也是透明的(或至少是透光的)。
[0038]如圖2B的示例中所示，包層205可以包括防炫光層205a、紅外(IR)過濾器205b以及非潤濕層205c。IR過濾層205b過濾出入射在包層205上的環(huán)境IR光，以便降低(例如，防止)環(huán)境IR光被誤測為接觸點的發(fā)生。IR過濾層中可以使用的材料的示例包括ClearAS，在市場上可從Sumitomo Osaka Cement公司購買到。防炫光層205a是放置在IR過濾層205b頂面上的防刮、低摩擦的膜。可用作防炫光層的膜包括例如，帶紋理聚酯膜，諸如可從MacDermid 購買到的 Autotex。
[0039]在一些情況下，包層205的相當部分區(qū)域可以與抑制層206接觸，以使得包層205看上去使抑制層206“潤濕”。這樣的“潤濕”區(qū)域可以更改抑制層206與包層205之間所反射的可見光的量，從而得到當黑暗圖像被顯示時觸敏設備200中看上去像斑點的部分。然而，通過在IR過濾層205b的底面上形成抗?jié)櫇駥?05c，可以減少潤濕區(qū)域的大小和數(shù)量。類似于防炫光層205a，抗?jié)櫇駥?05c也可以是聚酯膜，諸如Autotex。在一些情況下，表面抑制層206足夠粗糙，從而不必將抗?jié)櫇駥?05c包括在包層205中。另選地，在一些情況下，包層205可以由聚四氟乙烯(PTFE)單膜或丙烯酸樹脂膜來形成。
[0040]包層205中的膜可使用例如光學粘合劑接合在一起。在圖2B的示例中，包層205與抑制層206之間存在氣隙。包層205與抑制層206之間的氣隙可以使用例如包層205底面的表面粗糙度(例如，非潤濕層205c的表面粗糙度)或抑制層206的表面粗糙度來維持。
[0041]如圖2A中所示，由于當抑制層206接觸波導204時的FTIR，從波導204逃逸的輻射可因例如抑制層206的表面紋理、抑制層206內(nèi)的大量散射、或波導204與抑制層206之間的不完全接觸而在許多不同方向上進行。例如，一些逃逸的輻射可以在朝抑制層206的方向上行進，如圖2A中箭頭“B”所示，而一些輻射可以背離抑制層206行進，如圖2A中箭頭“A”所示。如果抑制層206和波導204的折射率是相當?shù)?，則一部分輻射將以與就在抑制TIR之前輻射在波導204中行進的方向平行或基本上平行(例如，10°或更小、20°或更小、30°或更小、45°或更小，取決于抑制層206與波導204之間的折射率之差)的方向逃逸，如圖2A中箭頭“B”所示。作為結果，一部分逃逸的輻射可能永遠不能到達SIP顯示器120。允許從受抑TIR光中捕捉足夠量的光以檢測接觸點而不管可能永遠不被成像的大部分逃逸輻射的一種方式可以是增加入射至波導204的輻射強度。然而，這一方式可導致操作效率被降低。因此，替換方式可以是將抑制層206配置成收集和/或指引(steer)至少一部分從波導204朝SIP顯示器120逃逸的輻射。
[0042]在順應抑制層206被配置成收集和/或指引朝向SIP顯示器120的輻射(從波導204逃逸并且入射在抑制層206上)的實現(xiàn)中，抑制層206可被配置成在一定范圍的角度內(nèi)指引逃逸輻射，以使得逃逸輻射被指引朝向SIP顯示器120上基本在波導204與易彎曲抑制層206之間接觸點下方的位置。通過收集并且指引輻射朝向SIP顯示器120，可以增加操作效率。作為結果，可以使用較不強大的輻射源202。此外，通過將更多的FTIR逃逸輻射指引朝向SIP顯示器120，可以降低無法感測接觸的概率。
[0043]抑制層可以由具有光指引微結構的工程材料形成，這些光指引微結構在工程材料的表面之內(nèi)或之上形成，其中這些光指引微結構被配置成在一個或多個特定方向上指引輻射/光?？梢栽谝讖澢种茖觾?nèi)或易彎曲抑制層上采用這些工程材料以及用于重定向從波導204逃逸的輻射的光指引微結構的各種實現(xiàn)。例如，可以在易彎曲抑制層上形成反射涂層，以便將從波導逃逸的輻射反射回設備內(nèi)部。在2010年4月9日提交的待審并共同擁有的題為“Touch Sensing (觸摸感測)”的美國專利申請S/N.12/757,937中描述的技術和結構中的任一種可以應用于抑制層206，其整體通過弓I用通用地結合于此。
[0044]圖3示出了另一示例FTIR層300。如圖所示，F(xiàn)TIR層300包括輻射源302、易彎曲波導304、以及與波導304相鄰的抑制層306。抑制層306相對于易彎曲波導304來定位，以使得抑制層306和易彎曲波導304之間存在小間隙312。在一些實現(xiàn)中，突起314可以在抑制層306上或作為抑制層306的一部分形成，以保持易彎曲波導304和抑制層306之間的間隙312。在這樣的實現(xiàn)中，突起314 (例如，表面粗糙度)可以與抑制層306 —體地形成，即，突起314與抑制層306 —起形成單塊無縫連續(xù)材料。在一些實現(xiàn)中，可以在抑制層306的表面上形成具有隨機(或半隨機)間隔的突起的微粗糙度層，該微粗糙度層基本上像突起314那樣起作用。在一些情況下，突起314由不同于抑制層306和/或波導304的材料形成。例如，玻璃隔片可用于將丙烯酸樹脂波導與聚碳酸酯抑制層分隔開。突起314之間的間隔可以是隨機的、偽隨機的或周期性的。
[0045]電磁輻射(例如，紅外(IR)輻射)從輻射源302中發(fā)射出并且被耦合至易彎曲波導
304。由于易彎曲波導304與包圍易彎曲波導304的介質(zhì)之間的折射率之差，所耦合的輻射中的至少一些則經(jīng)歷TIR并且繼續(xù)沿易彎曲波導304行進。例如，波導304可以由空氣所圍繞的薄層順應丙烯酸樹脂形成。給定丙烯酸樹脂(n=l.49)與空氣(n=l.0)之間的折射率之差，由輻射源302以適當入射角引入波導304的輻射通過TIR在丙烯酸樹脂層內(nèi)并沿著丙烯酸樹脂層傳播。
[0046]波導304由可足夠柔性來對輸入所施加的壓力作出響應以使得可以作出與抑制層306的充分接觸的材料形成。例如，波導304可以由諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯對苯二甲酸脂(PET)或透明聚氨酯(TPU)等材料形成。還可以使用其他材料。
[0047]為了抑制在波導304中傳播的輻射的TIR，抑制層306由其折射率與順應波導304相當或高于順應波導304的材料形成。由此，在順應波導304開始與抑制層306接觸時，由于TIR而沿波導304傳播的輻射的至少一部分受“抑制”，并且從波導304中逃逸。在一些情況下，輻射310的至少一部分繼續(xù)在波導304中通過TIR傳播，如圖3中所示。剛性或非剛性材料都可用于形成抑制層306。另外，當作為顯示器的一部分被集成時，抑制層306可以由對于顯示器光源所發(fā)射的波長范圍呈透明(或至少透光)的材料形成。例如，抑制層306可以由玻璃或PMMA形成，這兩者在頻譜的可見和近紅外區(qū)域兩者中一般是透光的。另選地，抑制層306可以由諸如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、TPU等相對易彎曲的材料形成，或由諸如PET或PC等更剛性的材料形成。還可以使用其他材料。
[0048]局部按壓波導304可以隨著波導304開始與抑制層306接觸而引發(fā)抑制層306的顯著局部變形。作為對比，抑制層306中遠離波導304與抑制層306之間接觸區(qū)的部分可以經(jīng)歷小的變形或不經(jīng)歷變形。這樣的顯著局部變形可以導致順應波導304與抑制層306之間的物理接觸區(qū)增大，由此導致增加量的IR在接觸點區(qū)域中從順應波導304逃逸。
[0049]在一些實現(xiàn)中，抑制層306可被配置成具有基本上一致的厚度，該厚度在大致100 μ m至300 μ m的范圍內(nèi)。在為抑制層306選擇適當厚度時,可以考慮以下考慮事項。如果抑制層306太薄，則可能例如在制造期間難以操縱和處理。另一方面，如果抑制層306太厚，則可能導致視差問題，其中用戶感知接觸點從用戶嘗試與之交互的實際所顯示的對象移位(例如，移位了抑制層306的厚度)。在替換實現(xiàn)中，抑制層306可被配置成比100 μ m(例如，約10 μ m或約30 μ m)薄，或比300 μ m (例如，約Imm或約2mm)厚。
[0050]由于抑制層306與易彎曲波導304之間存在氣隙312，在缺失某外部刺激時波導304內(nèi)發(fā)生對TIR很少的抑制或不發(fā)生對TIR的抑制。然而，當易彎曲波導304例如被用戶的手指320按壓時，易彎曲波導304的一部分在對應于按壓點的區(qū)域301 (由虛線圓標識)中與抑制層306接觸。如上所述，在一些實現(xiàn)中，易彎曲波導304與抑制層306之間的接觸可導致抑制層306的局部變形。當抑制層306與波導204接觸時，波導304內(nèi)的全內(nèi)反射在區(qū)域301內(nèi)被抑制，從而導致至少一些輻射從易彎曲波導304逃逸。應當注意，盡管突起314還與波導304接觸，但在不向易彎曲波導304施壓時突起314與波導304之間的接觸區(qū)與在易彎曲波導304被按壓時抑制層306與易彎曲波導304之間的接觸區(qū)相比相對較小。因此，當不對易彎曲波導304施壓時，突起314與波導304之間的接觸區(qū)域中可能發(fā)生的對TIR的抑制是可忽略的。
[0051]如圖3中所示，輻射中的一些(由箭頭“A”表示)從易彎曲波導304的表面304a逃逸，并且在朝向SIP顯示器120的方向上行進。SIP顯示器120對從表面304a逃逸的輻射進行成像。作為結果，SIP顯示器120可以對連續(xù)時刻有區(qū)分地感測接觸點，這些接觸點足夠有力以致使易彎曲波導304變形，從而其相對于在不施壓時波導304所接觸的抑制層306的該部分而言接觸抑制層306的相當大部分。即，對于波導304上的“單個”接觸點，諸如圖3中手指320的接觸，與抑制層306與波導304接觸的該部分對應的單個接觸“區(qū)”被SIP顯示器102有區(qū)分地感測。同樣，當兩個或更多個對象(例如，用戶的兩個或更多個手指)并發(fā)地接觸并按壓波導304時，多個接觸區(qū)被有區(qū)分地(且并發(fā)地)感測。為方便討論，貫穿本公開使用術語“接觸點”來更一般地指代作出接觸的任何區(qū)劃或區(qū)域。
[0052]輻射源302可以包括多個發(fā)光二極管(LED)，這些LED直接靠著波導304的邊緣排列，以便使電磁輻射至全內(nèi)反射的耦合最大化。可改為使用其他電磁輻射源，諸如舉例而言，激光二極管。在一些實現(xiàn)中，可以選擇源302來發(fā)射電磁頻譜的紅外(IR)部分中的輻射，以使得其發(fā)射不干擾可見光。
[0053]在一些實現(xiàn)中，易彎曲波導304由支持紅外光的TIR的材料形成。另外，當作為顯示器的一部分被集成時，易彎曲波導304可以被選擇以便對顯示器光源所發(fā)射的波長范圍透明(或至少透光)，以便最小化對顯示器的干擾。在一些情況下，易彎曲波導304的邊緣被拋光，以最大化對來自源302的輻射的TIR耦合。
[0054]在一些實現(xiàn)中，波導304可被配置成具有基本上一致的厚度，該厚度在大致
0.50mm至2mm的范圍內(nèi)。在為波導304選擇適當厚度時,可以考慮以下考慮事項。如果波導304太薄，不足量的輻射可以從源302被耦合至波導304。然而，與在利用一個或多個LED作為光源302的實現(xiàn)相比，在利用一個或多個激光作為光源302的實現(xiàn)中，使用較薄波導304并且仍然具有足夠量的輻射耦合至波導304是有可能的。另選地，如果波導304太厚，響應于光觸摸的波導變形可能不足以創(chuàng)建足夠輻射外耦合以供檢測觸摸。另外，這可能使設備所顯示的輸出圖像質(zhì)量降級并且產(chǎn)生過多的觸摸視差。
[0055]在一些情況下，即使波導304沒有被按壓到足夠開始與抑制層306接觸，用手指、指示筆或其他對象接觸波導304也可導致對波導304內(nèi)全內(nèi)反射的無意抑制。另外，這樣的對象可能損壞波導304。因此，在一些實現(xiàn)中，包層305被定位在易彎曲波導304頂部，或是與波導304光學接觸、或是包層305與波導304之間帶有薄氣隙的分層放置。如果包層與波導光學接觸，包層305由其折射率低于波導304的材料形成，以維護輻射在波導304內(nèi)的全內(nèi)反射。包層305可以降低(例如，防止)無意FTIR的發(fā)生，并且用作波導304與接觸對象之間的屏障。另外，包層305可以在波導304被諸如手指或指示筆等對象接觸時保護波導304不受損害和/或污染。當作為顯示器的一部分被集成時，包層305對顯示器光源所發(fā)射的波長范圍也是透明的(或至少是透光的)。例如，包層可以由聚四氟乙烯(PTFE )或丙烯酸樹脂膜來形成。
[0056]在一些實現(xiàn)中，包層305包括多個層。以上參考圖2B所描述的包層可用作包層
305。[0057]如圖3中所示，由于當順應波導304接觸抑制層306時的FTIR，從順應波導304逃逸的輻射可因例如抑制層306的表面紋理、抑制層306內(nèi)的大量散射、或順應波導304與抑制層306之間的不完全接觸而在許多不同方向上行進。例如，從順應波導304逃逸的一些輻射可以在背離抑制層306的方向上行進，而一些逃逸的輻射可以朝向抑制層306行進。作為結果，一部分逃逸的輻射(如圖3中箭頭“B”所示)可能永遠不能到達SIP顯示器120。允許從受抑TIR捕捉足夠量的光以產(chǎn)生位置而不管永遠不被成像的逃逸輻射的一種方式可以是增加入射至易彎曲波導304的輻射的強度。然而，這一方式可導致操作效率被降低。因此，替換方式可以是將抑制層306配置成收集和/或指引從順應波導304逃逸并且朝向SIP顯示器120入射在抑制層306上的輻射。
[0058]在抑制層306被配置成收集和/或指引從順應波導304逃逸并且入射在層306上的輻射的實現(xiàn)中，抑制層306可被配置成在一定范圍的角度內(nèi)指引逃逸輻射，以使得逃逸輻射被指引朝向基本在順應波導304與抑制層306之間接觸點下方的位置。通過收集輻射并且朝向SIP顯示器120的最優(yōu)區(qū)域指引輻射，可以增加操作效率。作為結果，可以使用較不強大的輻射源302，并且可以降低雜散光的問題。此外，通過將更多的FTIR逃逸輻射指引朝向SIP顯示器120，可以降低無法感測接觸的概率。抑制層可以由具有光指引微結構的工程材料形成，這些光指引微結構在工程材料的表面之內(nèi)或之上形成，其中這些光指引微結構被配置成在一個或多個特定方向上指引輻射/光。
[0059]在一些情況下，在抑制層上或在抑制層內(nèi)采用的工程制造微結構包括衍射光學元件(D0E)。一般而言，DOE結構是包括數(shù)量級為光波長的折射率變化圖案并且主要對入射輻射進行衍射的結構。DOE結構可以被數(shù)字地生成或被光學地記錄成相干光的兩個波前之間的干擾圖案。在一些實現(xiàn)中，DOE中折射率變化圖案可以通過將干擾圖案轉(zhuǎn)移至材料來形成，以使得表示干擾圖案的強度最小值和最大值的一系列條紋與折射率變化圖案相對應。例如，可以使用諸如干擾光刻等技術將干擾圖案轉(zhuǎn)移至記錄材料。該圖案可由折射率或厚度跨一種或多種不同材料的周期性、隨機、半隨機或數(shù)學復雜的確定性變化來表示。在一些情況下，所轉(zhuǎn)移的干擾圖案的條紋與光柵結構相對應。取決于設計和構造，DOE結構在一個或多個方向上透射或反射入射輻射。DOE結構可以包括在材料表面上或材料表面內(nèi)形成的表面散射結構，或通過至少一部分的材料塊一體地形成的體散射結構。
[0060]DOE結構包括被稱為全息光學元件(HOE)的一類結構，全息光學元件可被認為落入兩個類別:薄全息結構以及厚(體)全息結構。一般而言，薄全息結構包括與輻射入射在其上的表面基本垂直地變化的折射率變化表面結構或平面，并且一般用于透光地將一定范圍的波長指引至一個或多個特定方向。它們可以與諸如鏡等單獨反射元件結合使用，以用于反射操作。另一方面，厚全息結構可以包括與輻射入射在其上的表面基本平行地延伸的折射率變化平面，并且一般使用布拉格(Bragg)選擇性來反射或透射以一個或多個具體入射角入射至一個或多個特定方向的窄范圍的波長。
[0061]在一些實現(xiàn)中，HOE中折射率變化平面可以通過將干擾圖案轉(zhuǎn)移至材料來形成，以使得表示干擾圖案的強度最小值和最大值的一系列條紋與折射率變化平面相對應。例如，可以使用諸如干擾光刻等技術將干擾圖案轉(zhuǎn)移至記錄材料。在一些情況下，所轉(zhuǎn)移的干擾圖案的條紋與光柵結構相對應。
[0062]光學建模軟件包可用于促進對薄或厚全息結構的設計以便在所需方向上指引輻射。Code Vh I可被用于設計薄或厚全息結構以便在所需方向上引導輻射的這種光學建模軟件包的一個示例。其他光學建模軟件包也是可用的。
[0063]在2010年4月9日提交的待審并共同擁有的題為“Touch Sensing (觸摸感測)”的美國專利申請S/N.12/757，693中描述的技術和結構中的任一個可以應用于抑制層306，其整體通過引用通用地結合于此。
[0064]對于SIP顯不器120中所使用的光電傳感器，a_S1:H對紅外光(長于~700nm的波長)不敏感，尤其在TFT制造的小厚度(微米的十分之幾)特性處。a-S1:H具有1.7eV的帶隙。在一些實現(xiàn)中，在光電傳感器中可以使用氫化娃鍺合金(a_SiGe:H)或微晶娃，以便相比于a_S1:H將光電響應進一步擴展至紅外頻譜(更長的波長)。例如，具有1.4eV帶隙的8-5166:!1會對850111]1的光敏感。然而，a_SiGe:H同樣仍然也對可見光敏感。以下描述的技術降低這一材料的可見感光性，同時保持FTIR觸摸感測所需的IR感光性。
[0065]圖4不出不例光電傳感器陣列400。光電傳感器陣列400可用在SIP顯不器120中，光電傳感器陣列400包括用于SIP顯不器120中每一像素的光電傳感器。盡管圖4為簡便起見示出九個光電傳感器，但光電傳感器陣列400可以包括多得多的光電傳感器。
[0066]光電傳感器陣列400中的光電傳感器基于與TFT工藝兼容的材料，并且對紅外(IR)光敏感而對可見光較不敏感或?qū)梢姽馔耆幻舾?。TFT工藝通?；赼-S1:H，但也可以基于多晶硅或諸如非晶銦鎵鋅氧化物(IGZO)等非晶半導體氧化物材料。如圖所示，光電傳感器陣列400中光電傳感器中的每一個是具有頂層410和底層420的雙層光電傳感器。頂層410吸收可見光(大致400-700nm)，并且主要透射波長長于700nm的光。所透射的光入射在底層420上，底層420可以是a-SiGe:H感光層、微晶硅或低帶隙非晶半導體氧化物。取決于鍺的含量，a-SiGe:H對一些所透射的近紅外光敏感，理想地在700至880nm范圍。一般而言，a-SiGe:H可優(yōu)選為 微晶硅作為底部光電傳感器材料，因為a_SiGe:H具有高得多的吸收系數(shù)，由此可使用薄得多的層。這與TFT制造時間和工藝更兼容。但是，在一些實現(xiàn)中可以使用微晶硅。應當理解，在非晶半導體氧化物的情況下，可以通過選擇合金成分來設計類似結構，以使得頂層具有大致1.7至1.SeV帶隙以吸收可見光而底層具有較低帶隙以檢測紅外光。
[0067]圖5示出針對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，最高為a_S1:H而最低為微晶硅。這兩者之間存在具有增加量的鍺以及相應較低帶隙的層。量子效率是層的光學吸收的良好表示。為實現(xiàn)所公開的圖4中示出的雙層光電傳感器，可以使用具有1.7至1.SeV有效帶隙的頂層410。采用這一帶隙，大部分可見光將被吸收。
[0068]圖6不出可在光電傳感器陣列400中使用的光電傳感器600的不例。如圖6中所不，光電傳感器600包括光電檢測器610 (例如,光電二極管或光電二極管設備)。在光電傳感器600中，頂層410和底層420是光電檢測器610的一部分。在這一不例中，在檢測入射在光電檢測器610上的光(例如，紅外光)時，電流過頂層410和底層420。因此，由于電流過頂層410，頂層410用作對可見光的過濾器，因此頂層410中使用的材料可被設計成將頂層410的影響限制在僅感測紅外光。鑒于此，頂層410可被設計成限制在吸收可見光時生成的光電流。
[0069]不同于太陽能電池，頂層410可具有非常低的量子效率用于生成光電流。以下概述了用于實現(xiàn)生成小的光電流或不生成光電流的上層可見過濾層410的各種可能性。重要的是注意到，期望不影響光電二極管或光電晶體管的性能，因此層410的導電性應被考慮在內(nèi)。
[0070]在一些實現(xiàn)中，厚的(?0.2-0.5微米)高摻雜P型或η型非晶硅可用于頂層410。層410中硼或磷的高含量將在光電二極管實現(xiàn)中確保低的光生載流子生存期，且由此確保低的可見光光電流。該厚度可被優(yōu)化以吸收大部分可見光，而不對二極管增加太多串聯(lián)電阻。
[0071]在一些示例中，三元合金可用于頂層410。非晶硅帶隙通過添加鍺來降低而通過添加氮、氧或碳來增加是公知的。還知道的是，諸如感光性等電特性采用加入合金來顯著地降低，尤其在三元合金的情況下。帶隙?1.7eV的層可以在這些具有適當比例的鍺和氮、氧或碳的三元合金中制備:a_SiGeN、a-SiGeO、或a_SiGeC:H層。a_SiGeN:H可能是合乎需要的，因為在TFT的制造中a-SiGeN:H通常用作柵極電介質(zhì)。等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)系統(tǒng)具有從硅烷和氨氣中沉積SiN的規(guī)定。a-SiGeN:H可以使用硅烷、鍺和氨以類似方式通過PECVD形成。這一方法可用在光電晶體管設計的情況中，其中該層的差導電性是不重要的考慮事項。
[0072]圖7示出可在光電傳感器陣列400中使用的光電傳感器700的另一示例。如圖7中所不，光電傳感器700包括光電檢測器710 (例如,光電二極管或光電二極管設備)。在光電傳感器700中，底層420作為光電檢測器710的一部分而頂層410不是。頂層410位于光電檢測器710自身的外部，并且僅起到被定位在光電檢測器710上的光學過濾器“窗口”的作用。在這一示例中，在檢測入射在光電檢測器710上的光(例如，紅外光)時，電流過底層420但不流過頂層410。因此，由于電不流過頂層410，所以用于頂層410的材料可在不那么關注吸收可見光時生成的光電流的情況下進行選擇。貫穿本公開所描述的材料中的任一種可用于光電傳感器700中的頂層410。
[0073]已經(jīng)描述了多個實現(xiàn)。然而，可以理解，可作出各種修改。
[0074]在所公開實現(xiàn)中的一些實現(xiàn)中，基于FTIR的觸摸傳感器可以與像素中傳感器顯示器一起使用，并且觸摸事件可基于像素內(nèi)傳感器顯示器中光電傳感器所觀察的光的變化而被記錄，這些光因為由諸如舉例而言手指等適當輸入機制作出與波導的接觸而從基于FTIR的觸摸傳感器逃逸的光中得到?？梢允褂萌魏晤愋偷幕贔TIR的觸摸傳感器。例如，貫穿本公開所描述的像素內(nèi)傳感器顯示器和光電傳感器技術可以與基于FTIR的觸摸傳感器相集成，基于FTIR的觸摸傳感器在2010年4月9日提交的待審并共同擁有的題為“Touch Sensing(觸摸感測)”的美國專利申請S/N.12/757，693中、在2010年4月9日提交的待審并共同擁有的題為“Touch Sensing (觸摸感測)”的美國專利申請S/N.12/757，937中、以及在2010年6月I日提交的待審并共同擁有的題為“Touch Sensing (觸摸感測)”的美國專利申請S/N.12/791,663中描述。美國專利申請S/N.12/757，693、12/757，937以及12/791，663通過引用通用地整體結合于此。
[0075]所描述的系統(tǒng)、方法和技術可以以數(shù)字電子電路、計算機硬件、固件、軟件或這些元件的組合來實現(xiàn)。實現(xiàn)這些技術的設備可包括適當?shù)妮斎牒洼敵鲈O備，計算機處理器，以及被有形地包含在機器可讀存儲設備中供可編程處理器執(zhí)行的計算機程序產(chǎn)品。實現(xiàn)這些技術的過程可由執(zhí)行指令的程序以便通過操作輸入數(shù)據(jù)和生成輸出來執(zhí)行所需功能的可編程處理器執(zhí)行。這些技術可在可編程系統(tǒng)上可執(zhí)行的一個或多個計算機程序中實現(xiàn)，可編程系統(tǒng)包括被耦合以接收來自數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和指令并且將數(shù)據(jù)和指令傳送至數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的至少一個可編程處理器、至少一個輸入設備、以及至少一個輸出設備。每一計算機程序可用高級過程或面向?qū)ο缶幊陶Z言來實現(xiàn)，或如果需要，每一計算機程序可用匯編語言或機器語言來實現(xiàn)；并且在任何情況下，該語言可以是匯編或解釋語言。合適的處理器包括，作為示例，通用和專用微處理器兩者。一般而言，處理器將接收來自只讀存儲器或隨機存取存儲器的指令和數(shù)據(jù)。適于有形地實現(xiàn)計算機程序指令和數(shù)據(jù)的存儲設備包括所有形式的非易失存儲器，包括，作為示例，半導體存儲設備，諸如可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃存設備；磁盤，諸如內(nèi)置硬盤或可移動盤；磁光盤；以及緊致盤只讀存儲器(CDR0M)。上述各項中的任一個可由特別設計的ASIC(專用集成電路)補充或被結合在ASIC中。
[0076]可以理解，可作出各種修改。例如，如果所公開的技術中的各步驟以不同次序來執(zhí)行和/或如果所公開的系統(tǒng)中的各組件以不同方式被組合和/或由其他組件替換或補充，則可獲得其他有用的實現(xiàn)。因此，其他實現(xiàn)在以下權利要求書的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種觸敏顯示設備，包括: 紅外光源； 波導，所述波導被配置成接收由所述光源發(fā)射的紅外光并且使接收到的紅外光中的至少一些紅外光在所述波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反射； 抑制層，所述抑制層相對于所述波導來放置以便在觸摸輸入被提供時接觸所述波導，所述抑制層被配置成導致抑制接收到的紅外光在所述波導內(nèi)在所述抑制層與所述波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射，以使得在所述波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反射的接收到的紅外光中的一些紅外光在所述接觸點處從所述波導逃逸；以及 像素內(nèi)傳感器顯示器，所述像素內(nèi)傳感器顯示器被配置成顯示通過所述波導和所述抑制層能感知的圖像，并且包括各光電傳感器，所述各光電傳感器具有與所述圖像的每一像素對應的光電傳感器并且被配置成感測在所述接觸點處從所述波導逃逸的所述紅外光中的至少一些紅外光。
2.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個對紅外光敏感而相比于紅外光而言對可見光較不敏感。
3.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個對紅外光敏感而對可見光不敏感。
4.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括: 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。
5.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括: 被配置成吸收具有波長在400和700納米之間的光并且透射具有波長長于700納米的光的第一層；以及 被配置成感測透射過第一層的具有波長在700和880納米之間的光的第二層。
6.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括氫化硅鍺合金(a-SiGe: H)。
7.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括微晶娃。
8.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括: 具有1.7至1.SeV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。
9.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括: 具有厚度為約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。
10.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括: 具有厚度為約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。
11.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述各光電傳感器中的每一個包括: 包括三兀合金的第一層；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。
12.如權利要求11所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述三元合金包括鍺氮比Ca-SiGeN)ο
13.如權利要求11所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述三元合金包括鍺氧比(a-SiGeO)。
14.如權利要求11所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述三元合金包括鍺碳比(a-SiGeC:H)。
15.如權利要求11所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述三元合金包括a-SiGeN:H 層。
16.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于， 所述抑制層是易彎曲抑制層，所述易彎曲抑制層相對于所述波導被放置成使得在所述易彎曲抑制層物理變形時所述易彎曲抑制層能夠接觸所述波導。 所述易彎曲抑制層被配置成在所述易彎曲抑制層物理變形到接觸所述波導時，導致抑制接收到的紅外光在所述波導內(nèi)在所述易彎曲抑制層與所述波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射，以使得在所述波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反射的接收到的紅外光中的一些紅外光在所述接觸點處從所述波導逃逸。
17.如權利要求16所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述波導與所述像素內(nèi)傳感器顯不器接觸。
18.如權利要求11所述的觸敏顯示設備，其特征在于， 所述波導是易彎曲波導； 所述抑制層相對于所述易彎曲波導被放置成使得在所述易彎曲波導物理變形時所述抑制層能夠接觸所述易彎曲波導。 所述抑制層被配置成在所述易彎曲波導物理變形到接觸所述抑制層時，導致抑制接收到的紅外光在所述易彎曲波導內(nèi)在所述抑制層與所述易彎曲波導之間的接觸點處的全內(nèi)反射，以使得在所述易彎曲波導內(nèi)經(jīng)歷全內(nèi)反射的接收到的紅外光中的一些紅外光在所述接觸點處從所述易彎曲波導逃逸。
19.如權利要求18所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述抑制層與所述像素內(nèi)傳感器顯不器接觸。
20.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，還包括被定位以接收觸敏輸入并且基于所述觸敏輸入使所述波導和所述抑制層接觸的包層。
21.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述光電傳感器中的每一個包括光電檢測器，所述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，其中在感測紅外光時由所述光電檢測器所生成的電流經(jīng)第一層和第二層中的每一者。
22.如權利要求1所述的觸敏顯示設備，其特征在于，所述光電傳感器中的每一個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，其中第一層被定位為所述光電檢測器上的窗口，并且在感測紅外光時由所述光電檢測器所生成的電流經(jīng) 第二層但不流經(jīng)第一層。
【文檔編號】G06F3/042GK103477312SQ201280019251
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月19日 優(yōu)先權日:2011年4月19日
【發(fā)明者】D·E·斯洛伯汀 申請人:感知像素股份有限公司