CN109887421A - 距离传感器放置于电子显示器下的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子技术领域，尤其为距离传感器放置于电子显示器下的应用，距离传感器放置于电子显示器下的应用，包括PCB主板、AMOLED屏、物体和封装结构，所述第一PCB板的顶部表面封装有PXS芯片，所述PXS芯片的顶端设有PD局部放电区，所述PXS芯片的顶部四周外部套接有黑色硅胶套，且黑色硅胶套的顶端内部开设有与所述PD局部放电区相对应的通孔，所述第二PCB板上安装有均匀分布的多个红外灯，且将发射的红外灯源设置为独立单独封装；本发明，将发射的红外灯源，独立成一单一封装体，本发明将单一红外灯源无法解决的光斑问题解决之外，同时利用在LED业界已经非常稳定而成本低的方式，将R、G、B三色封装在一起，并且上方进行匀光设计，大幅降低了制作成本。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，具体涉及距离传感器放置于电子显示器下的 应用。
背景技术
距离传感器，又叫做位移传感器，是传感器的一种，用于感应其与某物 体间的距离以完成预设的某种功能，得到了相当广泛的应用，主要产品有手 机距离传感器、远距离测量传感器等，应用于智能皮带中。
在全面屏智能手机的应用，要把距离传感器放置在屏幕底下，由于传统 的距离感应器都是使用单一的红外灯源，导致在降低单位面积内的能量密度 与兼顾AMOLED低穿透率下，芯片所能接收的总能量之间形成矛盾，由于AMOLED 屏也需要TFT薄膜电晶体来控制像素，而TFT也是由silicon所构成，因此 对距离感应器内所发射的红外灯源一般为850nm或940nm也有感应，进而吸 收光能量而产生漏电流，随之产生TFT的误动作，当TFT误动作产生后，即 产生了控制OLED的异常动作，进而在AMOLED屏，会出现肉眼能看到的光斑 的失效情况。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了距离传感器放置于电 子显示器下的应用，具有能够解决出现光斑的情况且能够低成本的在AMOLED 屏下使用距离传感器的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：距离传感器放置于电子显 示器下的应用，包括PCB主板、AMOLED屏、物体和封装结构，所述物体和PCB 主板分别位于所述AMOLED屏的上下两侧，所述PCB主板的顶部表面两侧分别焊 接有第一PCB板和第二PCB板，所述第一PCB板的顶部表面封装有PXS芯片，所 述PXS芯片的顶端设有PD局部放电区，所述PXS芯片的顶部四周外部套接有黑 色硅胶套，且黑色硅胶套的顶端内部开设有与所述PD局部放电区相对应的通 孔，所述第二PCB板上安装有均匀分布的多个红外灯，且将发射的红外灯设置 为独立单独封装，所述第二PCB板顶部靠近所述第一PCB板的一侧固定安装有 黑色橡胶块，所述红外灯的上方设有盖板玻璃。
优选的：所述封装结构包括两种，第一种为透明封装，第二种为黑色封 装，其中透明封装用以让光透过，而黑色封装则是让光学串扰被尽可能地消 除，而不被芯片接收到。
优选的：所述红外灯，采用940nm波长的红外灯源作为发射信号。
优选的：所述PD局部放电区是以芯片内部采用硅所做的PD光电二极管， 其对800～900nm的感应度最高。
优选的：所述红外灯产生的红外灯源的能量，低于TFT能够动作的阈值 电压。
优选的：所述盖板玻璃为表面粗化的钢化玻璃制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，将发射的红外灯源，独立成一单一封装体，通过多个红外灯源， 经过透明封装能够使上方接受物体受到均匀的光，将此单一封装体向上的光 尽可能的均匀，形成单位能量密度均均，通过芯片控制发光光源的功率，在 系统应用中，即可通过芯片的接收灵敏度不同，能够适当调节此单一发光体 的面积与驱动功率的组合，本发明将单一红外灯源无法解决的光斑问题解决 之外，同时利用在LED业界已经非常稳定而成本低的方式，将R、G、B三色封 装在一起，并且上方进行匀光设计，大幅降低了制作成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本 发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明工作原理示意图；
图2为本发明中距离感应器模组示意图；
图3为本发明中距离感应器模组示意图。
图中：100、PCB主板；10、第一PCB板；12、PXS芯片；14、PD局部放 电区；16、黑色硅胶套；18、通孔；20、第二PCB板；22、红外灯；24、盖 板玻璃；26、黑色橡胶块；30、AMOLED屏；40、物体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：距离传感器放置于电子显示器 下的应用，包括PCB主板100、AMOLED屏30、物体40和封装结构，所述物体40 和PCB主板100分别位于所述AMOLED屏30的上下两侧，所述PCB主板100为用户 的装置上的主板PCB，所述PCB主板100的顶部表面两侧分别焊接有第一PCB板 10和第二PCB板20，所述第一PCB板10的顶部表面封装有PXS芯片12，所述PXS 芯片12的顶端设有PD局部放电区14，所述PXS芯片12的顶部四周外部套接有黑 色硅胶套16，且黑色硅胶套16的顶端内部开设有与所述PD局部放电区14相对 应的通孔18，所述通孔18为便于PD局部放电区14接收信号或是光源的通道， 所述第二PCB板20上安装有均匀分布的多个红外灯22，且将发射的红外灯22设 置为独立单独封装，所述第二PCB板20顶部靠近所述第一PCB板10的一侧固定 安装有黑色橡胶块26，所述黑色橡胶块26用以阻挡红外灯22，直接往PD局部 放电区14照射的光，所述红外灯22的上方设有盖板玻璃24，本发明的一个实 施例中，将发射的红外灯源，独立成一单一封装体，通过多个红外灯源，经 过透明封装能够使上方接受物体受到均匀的光，将此单一封装体向上的光尽 可能的均匀，形成单位能量密度均均，通过芯片控制发光光源的功率，在系 统应用中，即可通过芯片的接收灵敏度不同，能够适当调节此单一发光体的 面积与驱动功率的组合，本发明将单一红外灯源无法解决的光斑问题解决之 外，同时利用在LED业界已经非常稳定而成本低的方式，将R、G、B三色封装 在一起，并且上方进行匀光设计，大幅降低了制作成本。
本实施例中，具体的，所述封装结构包括两种，第一种为透明封装，第 二种为黑色封装，其中透明封装用以让光透过，而黑色封装则是让光学串扰 被尽可能地消除，而不被芯片接收到，进而能够防止产生误动作。
本实施例中，具体的，所述红外灯22，采用940nm波长的红外灯源作为发 射信号，使用该红外灯，技术成熟且成本较低。
本实施例中，具体的，所述PD局部放电区14是以芯片内部采用硅所做的 PD光电二极管，其对800～900nm的感应度最高。
本实施例中，具体的，所述红外灯22产生的红外灯源的能量，低于TFT能 够动作的阈值电压，能够防止TFT出现误动作，进而AMOLED屏30不会有光斑的 形成。
本实施例中，具体的，所述盖板玻璃24为表面粗化的钢化玻璃制成，粗 化后的盖板玻璃24便于将红外灯22光线的扩散。
如图2和图3所示，传统的距离传感器都是发射之红外灯源与接收之芯片 (内含PD)形成一个模块，其中红外灯源为单一红外光源，发光面往上。
考量AMOLED形成光斑的原因是来自于TFT吸收了红外灯源的能量，而产 生电流，进而使TFT误动作，因此在单位面积下的光的能量太强，因此激发了 光斑。如果将红外灯源的能量调小，则的确光斑就降低，甚至于光斑消失。 但因为发光面积太小，在穿过AMOLED屏后(一般穿透率低于10％)，遇到待测 物体反射，再穿过AMOLED屏被芯片的PD所接收的能量就太弱而无法判别待测 物体之远近；由于AMOLED屏形成光斑的原因是来自于TFT吸收了红外灯源的 能量，而产生电流，进而使TFT误动作，因此在基础理论上，只要让红外灯源 的能量，低于TFT能够动作的阀值电压(Threshold Voltage)即可让TFT不会误 动作，进而AMOLED不会有光斑的形成。
针对既有距离传感器，想要采用更长波长(ex.1300nm or 1500nm)外置 型的PD与更长波长的红外灯源(Laser)，越长波长则Silicon的吸收率越差， 来解决光斑问题；由于更长波长的红外灯源，传统用于光通讯(optical communication)，采用InGaAs，而接收的PD也是采用InGaAs。
相较于850/940nm的PD可以由Silicon的工艺完成，这种长波长的方式， 材料成本较低，本发明，采用成熟的940nm红外LED与呼吸灯的便宜封装， 高出数十倍。
本发明的工作原理及使用流程：本发明通过多个红外灯22代替原有的单 一红外光源，使红外灯22产生的红外灯源的能量，低于TFT能够动作的阈值电 压，从而能够避免出现光斑的情况且能够低成本的在AMOLED屏30下使用距离 传感器，将此单一封装体向上的光尽可能的均匀，形成单位能量密度均匀， 通过芯片控制发光光源的功率，在系统应用中，即可通过芯片的接收灵敏度 不同，能够适当调节此单一发光体的面积与驱动功率的组合，同时利用在LED 业界已经非常稳定而成本低的方式，将R、G、B三色封装在一起，并且上方进行匀光设计，大幅降低了制作成本。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限 制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的 技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作 的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.距离传感器放置于电子显示器下的应用，包括PCB主板(100)、AMOLED屏(30)、物体(40)和封装结构，所述物体(40)和PCB主板(100)分别位于所述AMOLED屏(30)的上下两侧，其特征在于：所述PCB主板(100)的顶部表面两侧分别焊接有第一PCB板(10)和第二PCB板(20)，所述第一PCB板(10)的顶部表面封装有PXS芯片(12)，所述PXS芯片(12)的顶端设有PD局部放电区(14)，所述PXS芯片(12)的顶部四周外部套接有黑色硅胶套(16)，且黑色硅胶套(16)的顶端内部开设有与所述PD局部放电区(14)相对应的通孔(18)，所述第二PCB板(20)上安装有均匀分布的多个红外灯(22)，且将发射的红外灯(22)设置为独立单独封装，所述第二PCB板(20)顶部靠近所述第一PCB板(10)的一侧固定安装有黑色橡胶块(26)，所述红外灯(22)的上方设有盖板玻璃(24)。
2.根据权利要求1所述的距离传感器放置于电子显示器下的应用，其特征在于：所述封装结构包括两种，第一种为透明封装，第二种为黑色封装，其中透明封装用以让光透过，而黑色封装则是让光学串扰被尽可能地消除，而不被芯片接收到。
3.根据权利要求1所述的距离传感器放置于电子显示器下的应用，其特征在于：所述红外灯(22)，采用940nm波长的红外灯源作为发射信号。
4.根据权利要求1所述的距离传感器放置于电子显示器下的应用，其特征在于：所述PD局部放电区(14)是以芯片内部采用硅所做的PD光电二极管，其对800～900nm的感应度最高。
5.根据权利要求1所述的距离传感器放置于电子显示器下的应用，其特征在于：所述红外灯(22)产生的红外灯源的能量，低于TFT能够动作的阈值电压。
6.根据权利要求1所述的距离传感器放置于电子显示器下的应用，其特征在于：所述盖板玻璃(24)为表面粗化的钢化玻璃制成。
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