CN109738060B - 一种检测环境因素的传感装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测环境因素的传感装置及其使用方法，所述传感装置检测环境因素并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；所述传感装置包括：检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流的第一传感器；检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流的第二传感器；根据第一电流和第二电流，计算得到反映待测光强度的待测光电流的读取电路。排除掉其他因素的干扰，测定到待测光的准确的光照强度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种检测环境因素的传感装置及其使用方法。
背景技术
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化或者直接检测环境中的光信号，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号(可见、红外及紫外镭射光)转变成为电信号的器件；光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电物理量，如光强、光照度、辐射测温等；但是在使用光电传感器检测环境中的待测光信号时，容易受到其他环境因素的影响，测量精度不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测环境因素的传感装置及其使用方法，排除掉其他因素的干扰，测定到待测光的准确的光照强度。
本发明公开了一种检测环境因素的传感装置，所述传感装置检测环境因素并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；所述传感装置包括：检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流的第一传感器；检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流的第二传感器；所述第一电流和第二电流的大小受到环境因素的影响；所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；读取电路，根据第一电流和第二电流，计算得到反映待测光强度的待测光电流。
可选的，所述第一传感器检测并根据待测光和环境温度生成第一电流；所述第二传感器检测并根据环境温度生成第二电流；所述待测光引起的待测光电流由第一电流减去第二电流得到。
可选的，所述第一传感器包括第一阻挡结构，以透过所述待测光；所述第二传感器包括第二阻挡结构，以阻挡所述待测光透过。
可选的，所述待测光包括红外光，所述其他光包括紫外光；所述第一阻挡结构采用非晶硅制成，以透过所述红外光；所述第二阻挡结构采用微晶硅、多晶硅和金属中的至少一种制成，以阻挡所述红外光透过。
可选的，所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用微晶硅或者多晶硅或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构,以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同。
可选的，所述待测光包括紫外光，其他光包括红外光，所述第一阻挡结构采用非晶硅制成，以透过所述紫外光；所述第二阻挡结构采用色阻或者金属中的至少一种制成，以阻挡所述紫外光透过。
可选的，所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用氧化物半导体或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0。所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同。
本发明还公开了一种检测环境因素的传感装置,所述传感装置检测环境因素并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；所述传感装置包括：检测并根据待测光和环境温度生成第一电流的第一传感器，检测并根据环境温度生成第二电流的第二传感器；使用第一电流减去第二电流得到由待测光引起的待测光电流的读取电路；
当所述待测光包括红外光，所述其他光包括紫外光时；所述第一传感器包括第一阻挡结构，所述第一检测结构采用非晶硅制成，以透过所述红外光；所述第二传感器包括第二阻挡结构，所述第二阻挡结构采用微晶硅或者多晶硅或者金属中的至少一种制成，以阻挡所述红外光透过；所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用微晶硅或者多晶硅或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构；以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同；
当所述待测光包括紫外光，其他光包括红外光时，所述第一传感器包括第一阻挡结构，所述第一检测结构采用非晶硅制成，以透过所述紫外光；所述第二传感器包括第二阻挡结构，以阻挡所述紫外光透过，所述第二阻挡结构采用色阻或者金属中的至少一种制成；所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用氧化物半导体或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0；所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同。
本发明还公开了一种使用上述的检测环境因素的传感装置的方法，包括步骤：
第一传感器检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流；
第二传感器检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流；以及
根据第一电流和第二电流计算得到反映待测光强度的待测光电流。
可选的，所述待测光包括红外光，所述其他光包括紫外光；所述第一阻挡结构采用非晶硅制成，以透过所述红外光；所述第二阻挡结构采用微晶硅、多晶硅和金属中的至少一种制成，以阻挡所述红外光透过；所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用微晶硅或者多晶硅或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同；所述第一传感器检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流；第二传感器检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流；所述根据第一电流和第二电流计算得到反映待测光强度的待测光电流的步骤包括：
使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据红外光和环境温度生成第一电流；
使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据环境温度生成第二电流；以及
根据第一电流和第二电流计算得到反映待测光强度的待测光电流。
相对于仅有一个传感器的传感装置来说，仅有一个传感器的传感装置检测到待测光电流受到了其他环境因素的影响，检测精度不高；本申请的传感装置包括第一传感器和第二传感器，分别检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流，以及检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流，通过对第一电流和第二电流的计算，可以排除掉其他环境因素的干扰，从而得到对应待测光的准确的待测光电流大小，以精确的判断待测光的准确的光照强度，避免由于检测到的待测光信息不准确而造成的不利的影响。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明的一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图2是本发明的另一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图3是本发明的另一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图4是本发明的另一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图5是本发明的另一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图6是本发明的另一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图7是本发明的另一实施例的一种检测环境因素的传感装置的示意图；
图8是本发明的一实施例的一种使用检测环境因素的传感装置的方法的流程图；
图9是本发明的另一实施例的一种使用检测环境因素的传感装置的方法的流程图；
图10是本发明的另一实施例的一种使用检测环境因素的传感装置的方法的流程图。
其中，100、传感装置；200、第一传感器；210、第一阻挡结构；220、第一检测结构；230、第一传感开关；300、第二传感器；310、第二阻挡结构；320、第二检测结构；321、P型半导体；322、N型半导体；330、第二传感开关；400、读取电路；500、氧化铟锡；600、扫描线；700、有机隔绝层；800、隔绝层；810、输出线。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和可选的实施例对本发明作详细的说明。
如图1至图7所示，本发明实施例公开了一种检测环境因素的传感装置100，所述传感装置100检测并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；所述传感装置100包括：检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流的第一传感器200；检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流的第二传感器300；所述第一传感器200和第二传感器300的电流大小受到环境因素的影响；所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；读取电路400，根据第一电流和第二电流，计算得到反映待测光强度的待测光电流。
相对于仅有一个传感器的传感装置100来说，仅有一个传感器的传感装置100检测到待测光电流受到了其他环境因素的影响，检测精度不高；本申请的传感装置100包括第一传感器200和第二传感器300，分别检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流，以及检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流，通过对第一电流和第二电流的计算，可以排除掉其他环境因素的干扰，从而得到对应待测光的准确的待测光电流大小，以精确的判断待测光的准确的光照强度，避免由于检测到的待测光信息不准确而造成的不利的影响。
在一实施例中，所述第一传感器200检测并根据待测光和环境温度生成第一电流；所述第二传感器300检测并根据环境温度生成第二电流；所述待测光引起的待测光电流由第一电流减去第二电流得到。
本方案中，环境温度的改变，对电流的大小有较大的影响，第一电流实际上包括的待测光产生的电流和环境温度产生的电流，第二电流实际上包括环境温度产生的电流，却不包括待测光产生的电流；第一电流减去第二电流，相当于减去了环境温度产生的电流，排除了环境温度的影响，从而得到准确的待测光电流。
其中，该环境温度所引起的电流变化实际上是因为传感器采用半导体来将光信号转换为电信号，而半导体容易受到温度的影响而产生漏电流，该环境温度所引起的电流变化实际上指的就是漏电流，该漏电流会对待测光电流的检测带来干扰，需要减少甚至排除环境温度带来的干扰。
在一实施例中，所述第一传感器200包括第一阻挡结构210，以透过所述待测光；所述第二传感器300包括第二阻挡结构310，以阻挡所述待测光透过。
本方案中，第一阻挡结构210设置在第一传感器200中，使得待测光透过，如此第一传感器200可以对包括待测光在内的环境因素进行检测；第二阻挡结构310设置在第二传感器300中，如此第二传感器300所要进行检测的环境因素就排除了待测光，通过第一传感器200和第二传感器300的对比分析，并可以计算得到减少甚至排除多余环境因素影响的待测光电流，使得根据待测光电流可以准确的分析环境中待测光的准确情况。
在一实施例中，所述待测光包括红外光(Infrared，IR)，所述其他光包括紫外光(Ultraviolet Rays，UV)；所述第一阻挡结构210采用非晶硅制成(Amorphous Silicon，a-Si)，以透过所述红外光；所述第二阻挡结构310采用微晶硅和多晶硅和金属中的至少一种制成，以阻挡所述红外光透过。
紫外光的波长为λ＜380纳米(nm)，可见光的波长为380nm＜λ＜780nm，红外光的波长为λ＞780nm。
本方案中，待测光为红外光，第一阻挡结构210包括非晶硅，非晶硅(AmorphousSilicon，a-Si)可以透过紫外光(Ultraviolet Rays，UV)和红外光(Infrared，IR)，吸收可见光；第一阻挡结构210设置为非晶硅，减少甚至排除了可见光对第一传感器200所产生的电流的干扰，红外光可以进入第一传感器200中；第二阻挡结构310采用微晶硅和多晶硅和金属中的至少一种制成，相对于非晶硅，微晶硅和多晶硅的的光谱响应都扩展到了红外光(λ＞780nm)，则微晶硅和多晶硅吸收红外光，且微晶硅和多晶硅还吸收可见光，同理，金属可以阻挡红外光、紫外光和可见光的透过；如此，该第二传感器300检测到的第二电流即为多余的环境因素所引起的电流变化，便于在后续计算待测光电流时排除额外环境因素带来的电流变化；综上，微晶硅或者多晶硅或者金属作为第二阻挡结构310都可以有效的减少甚至阻止红外光和可见光的透过，如此就有效的阻止了红外光进入第二传感器300中，方便第二传感器300检测多余环境因素所引起的电流变化。
当然，所述第一阻挡结构210的非晶硅也可以用色阻代替；其中色阻可以为红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻中的两种或者三种，或者黑色色阻。当色阻为两种或者三种时，两种或三种色阻堆叠设置组成所述第一阻挡结构210，各层色阻的顺序根据实际情况确定。两种以上的色阻堆叠形成的第一阻挡结构210可以有效的阻挡可见光的透过，使得第一传感器200不受可见光的干扰。
其中，第二阻挡结构310也可以采用其他可阻挡红外光透过的材质。
如图2和图3所示，在一实施例中，所述第一传感器200包括与所述第一阻挡结构210相对设置的第一检测结构220，以检测所述第一电流；所述第一检测结构220包括微晶硅(Microcrystalline Silicon,μc-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；所述第二传感器300包括与第二阻挡结构310相对设置的第二检测结构320；以检测所述第二电流；所述第二检测结构320与所述第一检测结构220的结构相同。
本方案中，第一检测结构220为微晶硅(Microcrystalline Silicon，μc-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)，其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3，仅对红外光和可见光灵敏；上述第一传感器200中设置的第一阻挡结构210与第一传感器200中的第一检测结构220相对设置，当一束光照射到第一传感器200上时，第一阻挡结构210阻挡了光线中的可见光，允许紫外光和红外光穿透，穿过第一阻挡结构210进入第一传感器200中的紫外光和红外光照射到第一检测结构220上，产生了红外光和环境温度引起的电流；所述第一检测结构220与第二检测结构320完全相同，上述第二传感器300中设置的第二阻挡结构310与第二传感器300中的第二检测结构320相对设置，当一束光照射到第一传感器200上时，同样的这一束光也照射到了第二传感器300上，第二阻挡结构310阻挡了光线中的可见光和红外光的透过，则第二检测结构320不产生红外光引起的电流，仅产生环境温度引起的电流；此时将第一检测结构220产生的电流与第二检测结构320产生的电流相减，即得到红外光所引起的电流强度，进而可以推断出红外光在此时这一束光或这一环境中的光强等信息。
当然，如图4和图5所示，所述第一阻挡结构210也可以设置为不阻挡任何环境因素透过的透光结构。第一检测结构220为微晶硅(Microcrystalline Silicon，μ c-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)，其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3，对红外光更为的灵敏，对可见光的中的响应波长的范围较窄，在红外光较为强的环境，或者可见光较为弱的环境中，可以使用第一阻挡结构210设置为透光结构的传感装置100，即在第一传感器200中未设置有第一阻挡结构210，此种传感装置100不设有第一阻挡结构210，则减轻了传感装置100整体的重量，且在生产过程中也节省了材料，节省了生产工序，降低了传感装置100的成本。
在一实施例中，所述待测光包括紫外光(Ultraviolet Rays，UV)，其他光包括红外光(Infrared，IR)，所述第一阻挡结构210采用非晶硅制成(Amorphous Silicon，a-Si)，以透过所述紫外光；所述第二阻挡结构310采用色阻或者金属中的至少一种制成，以阻挡所述紫外光透过。
本方案中，待测光为紫外光，第一阻挡结构210包括非晶硅，非晶硅(AmorphousSilicon，a-Si)可以透过紫外光(Ultraviolet Rays，UV)和红外光(Infrared，IR)，吸收可见光；第一阻挡结构210设置为非晶硅，排除了可见光对第一传感器200所产生的电流的干扰，紫外光可以进入第一传感器200中；所述第二阻挡结构310采用色阻或者金属中的至少一种制成；色阻阻挡紫外光的透过，金属阻挡红外光、紫外光和可见光的透过；则色阻或者金属作为第二阻挡结构310都可以有效的阻止紫外光的透过，如此就有效的阻止了紫外光进入第二传感器300中。
本方案中，第二阻挡结构310的色阻可以为红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻中的一种或者两种或者三种，或黑色色阻。当色阻为两种或者三种时，两种或三种色阻堆叠设置组成所述第一阻挡结构210，各层色阻的顺序根据实际情况确定，色阻可以有效的阻挡紫外光的透过，多层色阻的堆叠设置更加可以在阻挡紫外光的同时，也阻挡可见光。
当然，所述第一阻挡结构210的非晶硅也可以用微晶硅或者多晶硅代替。
其中，该第二阻挡结构310除了采用金属外，也可以采用其他可遮挡紫外光的材质。
如图2和图3所示，在一实施例中，所述第一传感器200包括与第一阻挡结构210相对设置的第一检测结构220，以检测所述第一电流；所述第一检测结构220包括氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅(SixGeyOz)，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0；所述第二传感器300包括与第二阻挡结构310相对设置的第二检测结构320，以检测所述第二电流；所述第二检测结构320与所述第一检测结构220的结构相同。
本方案中，第一检测结构220为氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅(SixGeyOz)，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0，仅对紫外光和可见光灵敏；上述第一传感器200中设置的第一阻挡结构210与第一传感器200中的第一检测结构220相对设置，当一束光照射到第一传感器200上时，第一阻挡结构210阻挡了光线中的可见光，允许紫外光和红外光穿透，穿过第一阻挡结构210进入第一传感器200中的紫外光和红外光照射到第一检测结构220上，产生了紫外光和环境温度引起的电流；所述第一检测结构220与第二检测结构320完全相同，上述第二传感器300中设置的第二阻挡结构310与第二传感器300中的第二检测结构320相对设置，当一束光照射到第一传感器200上时，同样的这一束光也照射到了第二传感器300上，第二阻挡结构310阻挡了光线中的可见光和紫外光的透过，则第二检测结构320不产生紫外光引起的电流，仅产生环境温度引起的电流；此时将第一检测结构220产生的电流与第二检测结构320产生的电流相减，即得到紫外光所引起的电流强度，进而可以推断出紫外光在此时这一束光或这一环境中的光强。
本发明中检测紫外光的强度的方案，可以应用在检测某一时间的环境紫外光的强度，且每天不同的时刻，环境温度都有所不同，尤其在春秋季节的同一天中的早晚和中午，环境温度有较大的差别，本方案有效的排除了环境温度对紫外光的强度检测时造成的干扰，可以测试到较为准确的紫外光的强度，当使用者出门时，可以通过检测到得紫外光的强度，而准确的选择合适倍数的防晒霜来涂抹，或者采用适宜的防晒工具，因为排除了环境温度的干扰，使得检测到得紫外光的强度较为准确，而不会出现使用者对紫外光的强度误判的现象。
当然，如图4和图5所示，所述第一阻挡结构210也可以设置为不阻挡任何环境因素透过的透光结构；第一检测结构220为氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅(SixGeyOz)，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0，对紫外光更为的灵敏，对可见光的中的响应波长的范围较窄，当天气晴朗，或者秋日中，太阳照射的光线中的紫外光较强，可以使用第一阻挡结构210设置为透光结构的传感装置100，即在第一传感器200中未设置有第一阻挡结构210，此种传感装置100不设有第一阻挡结构210，则减轻了传感装置100整体的重量，且在生产过程中也节省了材料，节省了生产工序，降低了传感装置100的成本。当天气阴暗或者在室内有玻璃窗过滤光线时，此时紫外线较弱，则可以使用采用阻挡可见光材质的第一阻挡结构210的传感装置100。
上述方案中的所述第一阻挡结构210设置在可见光，待检测光和其他光与第一检测结构220之间；所述第二阻挡结构310设置在可见光，待检测光和其他光与第二检测结构320之间。
如图1、图3和图5所示，在一实施例中，所述传感器包括PIN结型二极管，所述PIN结型二极管包括P型半导体321和N型半导体322，以及设置在所述P型半导体321和N型半导体322之间作为基区的第一检测结构220或第二检测结构320；所述PIN结型二极管连接于传感器的读取电路400。
本方案中，当第一检测结构220或第二检测结构320采用微晶硅或者多晶硅或者氧化锗硅材质时，传感器中设置PIN结型二极管，且PIN结型二极管连接于传感器的读取电路400。
如图1、图2和图4所示，在一实施例中，所述传感器包括作为第一检测结构220或第二检测结构320的氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)，所述氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)连接于传感器的读取电路400。本方案中，当第一检测结构220或第二检测结构320采用氧化物半导体材质时，第一检测结构或者第二检测结构的两端无需设置P型半导体321或N型半导体322，而与读取电路400相连。
在一实施例中，所述第一传感器200和第二传感器300包括检测结构，所述第一传感器200包括第一传感开关230，所述第二传感器300包括第二传感开关330；所述第一检测结构220与第一传感开关230通过氧化铟锡500相电连，所述第二检测结构320与第二传感开关330通过氧化铟锡500相电连，所述第一传感开关230和第二传感开关330分别通过扫描线600连接到显示装置的传感器检测结果读取电路400。该传感开关可以采用NIN结型二极管，当然，也可以采用IGZO或者其他适用方案。
本方案中，第一检测结构220检测到得数据通过氧化铟锡500传递到第一传感开关230，第一传感开关230再将数据通过扫描线600传递到显示装置的读取电路400中；第二检测结构320检测到得数据通过氧化铟锡500传递到第二传感开关330，第二传感开关330再将数据通过扫描线600传递到显示装置的读取电路400中。
本发明中的传感器可以应用在显示面板领域，具体的，传感器的检测结构可以设置在阵列基板的薄膜晶体管旁，或者彩膜基板上，对应的，阻断结构设置在对侧基板上，具体设置可以根据待测光来源方向确定。
如图1至图3所示，作为本发明的另一实施例，还公开了一种检测环境因素的传感装置100，所述传感装置100检测并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；所述传感装置100包括：检测并根据待测光和环境温度生成第一电流的第一传感器200，检测并根据环境温度生成第二电流的第二传感器300；使用第一电流减去第二电流得到由待测光引起的待测光电流的读取电路400；
当所述待测光包括红外光(Infrared，IR)，所述其他光包括紫外光(UltravioletRays，UV)时；所述第一传感器200包括第一阻挡结构210，以透过所述红外光；所述第一检测结构220采用非晶硅(Amorphous Silicon，a-Si)制成；所述第二传感器300包括第二阻挡结构310，以阻挡所述红外光透过；所述第二阻挡结构310采用微晶硅或者多晶硅或者金属中的至少一种制成；所述第一传感器200包括与第一阻挡结构210相对设置的第一检测结构220，以检测所述第一电流；所述第一检测结构220采用微晶硅(MicrocrystallineSilicon,μc-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；所述第二传感器300包括与第二阻挡结构310相对设置的第二检测结构320；以检测所述第二电流；所述第二检测结构320与所述第一检测结构220的结构相同；
当所述待测光包括紫外光(Ultraviolet Rays，UV)，其他光包括红外光(Infrared，IR)时，所述第一传感器200包括第一阻挡结构210，以透过所述紫外光；所述第一检测结构220采用非晶硅制成(Amorphous Silicon，a-Si)；所述第二传感器300包括第二阻挡结构310，以阻挡所述紫外光透过；所述第二阻挡结构310采用色阻或者金属中的至少一种制成；所述第一传感器200包括与第一阻挡结构210相对设置的第一检测结构220，以检测所述第一电流；所述第一检测结构220采用氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0；所述第二传感器300包括与第二阻挡结构310相对设置的第二检测结构320，以检测所述第二电流；所述第二检测结构320与所述第一检测结构220的结构相同。本方案中，当待测光为红外光，其他光为紫外光时，第一阻挡结构210采用非晶硅，可以使得红外光和紫外光透过，吸收可见光；第一检测结构220采用微晶硅(Microcrystalline Silicon,μc-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；对红外光灵敏；则第一传感器200输出红外光和环境温度所引起的电流；对应的第二阻挡结构310采用微晶硅或者多晶硅或者金属中的至少一种制成；阻挡红外光的透过；第二检测结构320采用与第一检测结构220相同的结构，控制了变量；第二传感器300输出环境温度所引起的电流；两者相减，则得到红外光的电流。当待测光为紫外光，其他光为红外光时，第一阻挡结构210采用非晶硅，可以使得红外光和紫外光透过，吸收可见光；第一检测结构220采用氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0。对紫外光灵敏；则第一传感器200输出红外光和环境温度所引起的电流；对应的第二阻挡结构310色阻或者金属中的至少一种制成；阻挡紫外光的透过；第二检测结构320采用与第一检测结构220相同的结构，控制了变量；第二传感器300输出环境温度所引起的电流；两者相减，则得到紫外光的电流。
本发明的上述方案，在一个传感装置100中，可以只包括检测红外光的第一传感器200和第二传感器300；或者可以只包括检测紫外光的第一传感器200和第二传感器300；或者也可以同时包括，对应检测检测红外光的第一传感器200和第二传感器300，以及对应检测紫外光的第一传感器200和第二传感器300。
如图6和图7所示，该传感器也可以应用在单纯检测光环境的传感装置100，或者其他领域；应用在显示面板领域时，第一检测结构220或第二检测结构320周围设置有有机隔绝层700(UHA),与第一检测结构220或第二检测结构320相连的输出线810(M2)和扫描线600(M1)之间设置有隔绝层800(ILD)。
如图8所示，作为本发明的另一实施例，还公开了一种使用上述的检测环境因素的传感装置的方法，包括步骤：
S81：第一传感器检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流；
S82：第二传感器检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流；根据所述第一电流和第二电流检测所述待测光的强度。
本方案中，第一传感器检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流，第二传感器检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流，通过对第一电流和第二电流的计算，可以排除掉其他环境因素的干扰，从而得到对应待测光的准确的待测光电流大小，以精确的判断待测光的准确的光照强度，避免由于检测到的待测光信息不准确而造成的不利的影响。
如图9所示，在一实施例中，所述待测光包括红外光(Infrared，IR)，所述其他光包括紫外光(Ultraviolet Rays，UV)；所述第一阻挡结构采用非晶硅制成(AmorphousSilicon，a-Si)，以透过所述红外光；所述第二阻挡结构采用微晶硅、多晶硅和金属中的至少一种制成，以阻挡所述红外光透过；所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用微晶硅(MicrocrystallineSilicon,μc-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同；所述第一传感器检测并根据包括红外光在内的环境因素生成第一电流；第二传感器检测并根据排除红外光在内的环境因素生成第二电流；根据所述第一电流和第二电流检测所述红外光的强度的步骤包括：
S91：使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据红外光和环境温度生成第一电流；
S92：使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据环境温度生成第二电流；
S93：根据第一电流和第二电流计算得到反映红外光强度的待测光电流。
本方案中，第一阻挡结构采用非晶硅，可以使得红外光和紫外光透过，吸收可见光；第一检测结构采用微晶硅(Microcrystalline Silicon,μc-Si)或者多晶硅(Polycrystalline Silicon)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；对红外光灵敏；则第一传感器输出红外光和环境温度所引起的电流；对应的第二阻挡结构采用微晶硅或者多晶硅或者金属中的至少一种制成；阻挡红外光的透过；第二检测结构采用与第一检测结构相同的结构，控制了变量；第二传感器输出环境温度所引起的电流；第一电流减去第二电流，则得到红外光的电流。
如图10所示，在一实施例中，所述待测光包括紫外光(Ultraviolet Rays，UV)，所述其他光包括红外光(Infrared，IR)；所述第一阻挡结构采用非晶硅制成(AmorphousSilicon，a-Si)，以透过所述紫外光；所述第二阻挡结构采用色阻或者金属中的至少一种制成，以阻挡所述紫外光透过；所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0；所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同；所述第一传感器检测并根据包括紫外光在内的环境因素生成第一电流；第二传感器检测并根据排除紫外光在内的环境因素生成第二电流；根据所述第一电流和第二电流检测所述紫外光的强度的步骤包括：
S101：使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据紫外光和环境温度生成第一电流；
S102：使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据环境温度生成第二电流；
S103：根据第一电流和第二电流计算得到反映紫外光强度的待测光电流。
本方案中，第一阻挡结构采用非晶硅，可以使得红外光和紫外光透过，吸收可见光；第一检测结构采用氧化物半导体(In-Ga-Zn-O，IGZO)或者氧化锗硅(SixGeyOz)制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0。对紫外光灵敏；则第一传感器输出红外光和环境温度所引起的电流；对应的第二阻挡结构色阻或者金属中的至少一种制成；阻挡紫外光的透过；第二检测结构采用与第一检测结构相同的结构，控制了变量；第二传感器输出环境温度所引起的电流；第一电流减去第二电流，则得到紫外光的电流。
需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。
本发明的技术方案可以应用于检测环境因素的检测装置，也可以广泛用于各种显示面板，如扭曲向列型(Twisted Nematic，TN)显示面板、平面转换型(In-PlaneSwitching，IPS)显示面板、垂直配向型(Vertical Alignment，VA)显示面板、多象限垂直配向型(Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板，均可适用上述方案。
以上内容是结合具体的可选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种检测环境因素的传感装置，其特征在于，所述传感装置检测环境因素并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；
所述传感装置包括：
第一传感器，检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流；
第二传感器，检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流；以及
读取电路，根据第一电流和第二电流，计算得到反映待测光强度的待测光电流；
所述第一传感器包括第一阻挡结构，以透过所述待测光；
所述第二传感器包括第二阻挡结构，以阻挡所述待测光透过；
所述待测光包括紫外光，其他光包括红外光，所述第一阻挡结构采用非晶硅制成，以阻挡所述可见光透过，而透过所述紫外光和红外光；
所述第二阻挡结构采用色阻或者金属中的至少一种制成，以阻挡所述紫外光、红外光和可见光透过；
所述色阻为红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻中的两种或者三种，或者黑色色阻；
所述第一传感器包括与所述第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用氧化锗硅制成；
在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，1.0≤x≤2.0，0.1≤y≤0.5，0.5≤z≤1.0；
所述第二传感器包括与所述第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同。
2.如权利要求1所述的一种检测环境因素的传感装置，其特征在于，所述第一传感器检测并根据待测光和环境温度生成第一电流；所述第二传感器检测并根据环境温度生成第二电流；
所述待测光引起的待测光电流由第一电流减去第二电流得到。
3.一种检测环境因素的传感装置，其特征在于，所述传感装置检测环境因素并根据环境因素产生电流，所述环境因素包括可见光、待测光、其他光和环境温度；
所述传感装置包括：
第一传感器，检测并根据待测光和环境温度生成第一电流；
第二传感器,检测并根据环境温度生成第二电流；以及
读取电路，使用第一电流减去第二电流得到由待测光引起的待测光电流；
其中，当所述待测光包括红外光，所述其他光包括紫外光时；
所述第一传感器包括第一阻挡结构；所述第一阻挡结构采用非晶硅制成，以阻挡所述可见光透过，而透过所述紫外光和红外光；所述第二传感器包括第二阻挡结构；所述第二阻挡结构采用金属制成，以阻挡所述紫外光、红外光和可见光透过；
所述第一传感器包括与所述第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用微晶硅或者多晶硅或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z；其中，0.1≤x≤0.3，1.0≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；
所述第二传感器包括与所述第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同。
4.一种使用如权利要求3所述的检测环境因素的传感装置的方法，其特征在于，包括步骤：
第一传感器检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流；
第二传感器检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流；以及
根据第一电流和第二电流计算得到反映待测光强度的待测光电流；
所述待测光包括红外光，所述其他光包括紫外光；
所述第一阻挡结构采用非晶硅制成，以阻挡所述可见光透过，而透过所述红外光和紫外光；
所述第二阻挡结构采用金属制成，以阻挡所述紫外光、红外光和可见光透过；
所述第一传感器包括与第一阻挡结构相对设置的第一检测结构，以检测所述第一电流；所述第一检测结构采用微晶硅或者多晶硅或者氧化锗硅制成，在氧化锗硅中，设硅的摩尔量为x，锗的摩尔量为y，氧的摩尔量为z，其中，0.1≤x≤0.3，1≤y≤1.5，0.1≤z≤0.3；
所述第二传感器包括与第二阻挡结构相对设置的第二检测结构，以检测所述第二电流；所述第二检测结构与所述第一检测结构的结构相同；
所述第一传感器检测并根据包括待测光在内的环境因素生成第一电流；第二传感器检测并根据排除待测光在内的环境因素生成第二电流；所述根据第一电流和第二电流计算得到反映待测光强度的待测光电流的步骤包括：
使用第一检测结构配合第一阻挡结构检测并根据红外光和环境温度生成第一电流；
使用第二检测结构配合第二阻挡结构检测并根据环境温度生成第二电流；以及
根据第一电流和第二电流计算得到反映待测光强度的待测光电流。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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