TW201523394A - 光導性光學觸控 - Google Patents

Abstract

一種光學觸控感測器可包括形成於一實質上透明之基板上之光導性材料的跡線。每一光導性跡線可能能夠藉由增加帶電載流子之數目而回應於在該光導性跡線之一部分上的一入射光強度增加，藉此提昇該光導性跡線之彼部分的電導率。該光導性跡線之一部分上的一入射光強度減小將降低該光導性跡線之彼部分的該電導率。電壓之對應改變可藉由電路來量測，該等電路包括形成為實質上垂直於光導性材料之該等跡線且經組態以用於與該等跡線電連接的導電跡線。一二極體(諸如，一肖特基二極體)可形成於該等導電跡線與該等光導性跡線之間的電連接處。

Description

光導性光學觸控 優先權主張

本申請案主張2013年9月10日申請且題為「光導性光學觸控(PHOTOCONDUCTIVE OPTICAL TOUCH)」之美國臨時專利申請案第61/876,087號(代理人案號QUALP194PUS/132295P1)的優先權，該案特此以引用的方式併入。本申請案亦主張2013年11月22日申請且題為「光導性光學觸控(PHOTOCONDUCTIVE OPTICAL TOUCH)」之美國專利申請案第14/088,021號(代理人案號QUALP194US/132295)的優先權，該案特此以引用的方式併入。

本發明係關於觸控感測。

機電系統(EMS)包括具有電及機械元件之器件、致動器、傳感器、感測器、光學組件(例如，鏡面)及電子設備。EMS可以多種尺度製造，包括(但不限於)微尺度及奈米尺度。舉例而言，微機電系統(MEMS)器件可包括具有範圍為約一微米至數百微米或更大之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)器件可包括具有小於一微米之大小(包括(例如)小於數百奈米之大小)的結構。可使用沈積、蝕刻、微影，及/或蝕刻掉基板及/或所沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電器件的其他微機械加工製程來產生機電元件。

一類型之EMS器件被稱為干涉調變器(IMOD)。如本文所使用， 術語IMOD或干涉光調變器指代使用光學干涉之原理選擇性地吸收及/或反射光的器件。在一些實施中，IMOD可包括高反射金屬板及部分吸收及部分透明及/或反射板，且能夠在適當的電信號之施加後即進行相對運動。在實施中，一板可包括沈積於基板上之靜止層，且另一板可包括藉由氣隙與靜止層分開之反射膜。一板相對於另一板之位置可改變入射於IMOD上之光的光學干涉及反射光譜。IMOD器件具有廣泛範圍之應用，且預期在改良現有產品及產生新的產品(尤其是具有顯示性能之彼等新的產品)時使用。

觸控感測器件之基本功能係將手指、手寫筆或筆在觸控螢幕附近或上之經偵測存在轉換為位置資訊。此位置資訊可用作針對在行動電話、電腦或另一此器件上之進一步行動的輸入。

各種類型之觸控感測器件當前在使用中。一些係基於電阻率或電容之經偵測改變、聲學回應等。目前，最廣泛使用之觸控感測技術係投射電容方法，其中導電體(諸如，手指、導電手寫筆等)在顯示器之蓋玻璃上或附近的存在被感測為一對導線之間的局域電容之改變。在一些實施中，該對導線可處於實質上透明之蓋基板(「蓋玻璃」)或實質上透明之顯示基板(「顯示玻璃」)的內部表面上。若為後者，則顯示玻璃與蓋玻璃之間的間隙可填充有光學清澈水泥以增加自感測線及手指之電容性耦合。

本發明之系統、方法及器件各自具有若干創新態樣，該等態樣中無單一態樣單獨負責本文所揭示之合乎需要的屬性。

本發明中所述之標的物的一創新態樣可實施於一種裝置中，該裝置包括：一實質上透明之基板；一或多根光導性跡線，其形成於該實質上透明之基板上；及複數根實質上平行之金屬跡線，其形成於該實質上透明之基板上。該等導電跡線可實質上正交於該一或多根光導 性跡線且經組態以用於與該一或多根光導性跡線電連接。在一些實例中，該一或多根光導性跡線可包括非晶矽、砷化鎵、鍺，及/或磷化銦。

該裝置可包括一控制系統，該控制系統能夠判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的該一或多根光導性跡線之部分中之電導率的改變。該控制系統可能能夠判定該一或多個區域中之至少一者的一位置。

在一些實施中，複數根實質上平行之光導性跡線可形成於該實質上透明之基板上。該控制系統可能能夠依序地將一電壓施加至該等光導性跡線中之每一者。

該光學觸控感測器件可包括複數個肖特基二極體。該複數個肖特基二極體中之每一者可形成於一金屬跡線與一光導性跡線之接面處。該等肖特基二極體可包括在該金屬跡線與該光導性跡線之間的電連接處的一金屬接點。該金屬接點可包括鈀、鉑、鉻、鎢、鉬、矽化鈀、矽化鉑及/或將誘發一肖特基障壁之其他金屬。

在一些實施中，該實質上透明之基板可為一顯示基板。在一些實例中，該一或多根光導性跡線可作為一遮光層形成於該顯示基板上。該一或多根光導性跡線可包括非晶矽且可形成於抗反射次波長支柱陣列中。在一些實施中，該等金屬跡線可作為一黑色遮罩結構之部分形成於該顯示基板上。舉例而言，該黑色遮罩結構可為包括一吸收體層、一實質上透明之介電隔片以及一反射及導電金屬的一干涉吸收結構。

在一些實施中，該控制系統可能能夠提供用於在環境光條件下使用之一第一操作模式及用於在一顯示燈處於操作中時使用之一第二操作模式。替代地或另外，該控制系統可能能夠提供一指紋感測器操作模式及一觸控感測器操作模式。該控制系統可能能夠辨識一使用者 之一根以上手指的指紋。根據一些此種實施，該控制系統可能能夠至少部分地基於辨識一連串該等指紋而控制對一裝置之存取。

一種顯示器件可包括此等光學觸控感測器件中之任一者。在此等實施中，該控制系統可能能夠處理影像資料且能夠根據該經處理之影像資料控制該顯示器件。該控制系統亦可包括：一驅動器電路，其能夠將至少一信號發送至該顯示器件之一顯示器；及一控制器，其能夠將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。

該控制系統亦可包括一處理器及能夠將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。該影像源模組可包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。該顯示器件亦可包括能夠接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該控制系統之一輸入器件。在一些實施中，該控制系統可能能夠經由該光學觸控器件偵測姿勢且根據經偵測姿勢控制該顯示器件。

本發明中所述之標的物的另一創新態樣可實施於一種製造一光學觸控感測器件之方法中。該方法可涉及依序地將一電壓施加至一基板上之複數根實質上平行之光導性跡線中的每一者。該方法可涉及判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的該等光導性跡線之部分中之電導率的改變。該判定程序可涉及偵測形成於該基板上之複數根實質上平行之金屬跡線的電壓改變。在一些實施中，該等金屬跡線可實質上正交於該等光導性跡線且經組態以用於與該等光導性跡線電連接。該方法亦可涉及判定該一或多個區域之一位置。

該基板可為一顯示器件之部分。在一些此種實施中，該方法亦可涉及根據該一或多個區域之該位置控制該顯示器件。該方法可涉及：判定該一或多個區域之一移動；及根據該一或多個區域之該移動控制該顯示器件。

本發明中所述之標的物的另一創新態樣可實施於一種裝置中， 該裝置包括：一實質上透明之基板；一單一光導性跡線，其形成於該實質上透明之基板上；及複數根實質上平行之金屬跡線，其形成於該實質上透明之基板上。該等金屬跡線可實質上正交於該單一光導性跡線且經組態以用於與該單一光導性跡線電連接。該裝置可包括一控制系統，該控制系統能夠判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的該單一光導性跡線之部分中之電導率的改變。該控制系統可能能夠判定該一或多個區域中之至少一者的一位置。

在一些實施中，該控制系統可能能夠對掃掠跨越該實質上透明之基板的一手指之一指紋成像。該裝置可包括一顯示器。根據一些此種實施，該控制系統可能能夠控制該顯示器指示待掃掠跨越該實質上透明之基板的一手指之一定向。

本說明書中所述之標的物之一或多個實施的細節闡述於隨附圖式及下文的描述中。儘管此發明內容中所提供之實例主要在基於MEMS之顯示器方面得以描述，但本文所提供之概念可適用於其他類型的顯示器，諸如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器。其他特徵、態樣及優點將自描述、圖式及申請專利範圍變得顯而易見。注意，以下諸圖之相對尺寸可能並未按比例繪製。

12‧‧‧IMOD顯示元件

13‧‧‧光

14‧‧‧可移動反射層

15‧‧‧光

16‧‧‧光學堆疊

18‧‧‧柱

19‧‧‧經界定之間隙

20‧‧‧透明基板

21‧‧‧處理器/系統處理器

22‧‧‧陣列驅動器

24‧‧‧列驅動器電路

26‧‧‧行驅動器電路

27‧‧‧網路介面

28‧‧‧圖框緩衝器

29‧‧‧驅動器控制器

30‧‧‧顯示陣列或面板/顯示器

40‧‧‧顯示器件

41‧‧‧外殼

43‧‧‧天線

45‧‧‧揚聲器

46‧‧‧麥克風

47‧‧‧收發器

48‧‧‧輸入器件

50‧‧‧電源供應器

52‧‧‧調節硬體

77‧‧‧觸控控制器

79‧‧‧顯示燈/顯示前燈

100‧‧‧光學觸控感測器件

105‧‧‧光導性跡線

110‧‧‧金屬跡線

115‧‧‧基板

120‧‧‧控制系統

205‧‧‧偏壓末端

210‧‧‧接地末端

215‧‧‧開關

217‧‧‧共同接地

219‧‧‧下拉電阻器

220‧‧‧差動放大器

225‧‧‧區域

230‧‧‧二極體

400‧‧‧顯示基板

405‧‧‧像素或子像素

410‧‧‧讀出電路

415‧‧‧系統控制器

430‧‧‧區域

505‧‧‧手指

510‧‧‧光

515‧‧‧光源

520‧‧‧光導

525‧‧‧指紋

530‧‧‧隆脊

535‧‧‧凹區

540‧‧‧光學觸控感測器

圖1為展示光學觸控感測器件之元件之實例的方塊圖。

圖2為展示處於第一操作模式中的光學感測器件之元件之實例的透視圖。

圖3A為展示處於第二操作模式中的圖2之光學觸控感測器件的元件之實例的示意圖。

圖3B展示概述光學觸控感測方法之區塊的流程圖之實例。

圖4展示替代光學觸控感測器件之元件之實例的俯視圖。

圖5展示處於指紋感測操作模式中的光學觸控感測器件之元件之實例的橫截面。

圖6展示藉由如同圖5之光學觸控感測器件的光學觸控感測器件所偵測之指紋的影像。

圖7為概述操作光學觸控感測器件之方法的流程圖。

圖8展示描繪在干涉調變器(IMOD)顯示器件之一系列像素中之兩個鄰近像素的等角視圖之實例。

圖9展示說明併有3×3 IMOD顯示器之電子器件的系統方塊圖之實例。

圖10A及圖10B展示說明包括如本文所述之觸控感測器的顯示器件之系統方塊圖的實例。

各圖式中之相似參考數字及名稱指示相似元件。

以下描述係針對出於描述本發明之創新態樣之目的的某些實施。然而，一般熟習此項技術者將易於認識到，本文之教示可以眾多不同的方式來應用。所描述之實施可實施於可能能夠顯示影像之任何器件、裝置或系統中，無論影像係運動的(諸如，視訊)抑或靜止的(諸如，靜態影像)，且無論係文字、圖形抑或圖片。更具體言之，預期所描述之實施可包括於多種電子器件中或與其相關聯，諸如(但不限於)：行動電話、具備多媒體網際網路功能之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描儀、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、相機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝影機、遊戲控制台、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如，電子閱讀 器)、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程計及計速器顯示器等)、駕駛艙控制及/或顯示器、相機視野顯示器(諸如，車輛中之後視相機的顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標識、投影儀、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、盒式磁帶錄影機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、烘乾機、洗衣機/烘乾機、停車收費器、封裝(諸如，在包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用，以及非EMS應用中)、美學結構(諸如，一件珠寶或一件衣服上影像之顯示)及多種EMS器件。本文之教示亦可用於非顯示應用中，諸如(但不限於)：電子開關器件、射頻濾波器、感測器、加速度計、迴轉儀、運動感測器件、磁力計、用於消費型電子設備之慣性組件、消費型電子產品之零件、可變電抗器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造程序及電子測試設備。因此，教示不欲限於僅在諸圖中描繪之實施，而實情為，具有如一般熟習此項技術者將易於顯而易見之廣泛適用性。

在一些實施中，觸控感測器件可至少部分地基於光導性效應，其中材料藉由光生電荷之重新散佈而回應於入射光強度改變。一些實施包括形成於實質上透明之基板上的光導性材料之實質上平行的條帶或「跡線」。每一光導性跡線可能能夠藉由增加帶電載流子(自由電子及/或電洞)之數目而回應於在光導性跡線之一部分上的入射光強度增加(相對於整個跡線之上之平均強度)，藉此提昇光導性跡線之彼部分的電導率。類似地，光導性跡線之一部分上的入射光強度減小將降低光導性跡線之彼部分的電導率。

電壓之對應改變可藉由電路來量測，該等電路包括形成為實質上垂直於光導性材料之跡線且經組態以用於與該等跡線電連接的導電跡線。一些實施包括形成於導電跡線與光導性跡線之間的電連接處之二極體。在一些此種實施中，當光導性跡線係由半導體材料(例如， 非晶矽(aSi))製成時，肖特基二極體可形成於導電跡線與半導體跡線之間的接點處。舉例而言，金屬或金屬矽化物可充當二極體之陽極，且光導性材料(例如，非晶矽)可充當陰極。取決於所使用之半導體材料，可能或可能不需要摻雜劑。舉例而言，在大多數非晶半導體中，缺陷程度歸因於空位位點之出現而固有地為高的。

本發明中所述之標的物的特定實施可經實施以實現以下可能優點中之一或多者。一些實施可提供與先前技術觸控感測器件相比具有較高敏感度、較高解析度、穩固性及較好能量效率之光學觸控感測器件。一些此種光學觸控感測器件可能能夠充當指紋感測器及/或相機。一些光學觸控感測器件可能能夠充當姿勢辨識器件。一些光學觸控感測器件可將感測元件整合至顯示器蓋玻璃中。一些光學觸控感測器可併入於黑色矩陣跡線中以在不引入光學視障之情況下達成高解析度。

圖1為展示光學觸控感測器件之元件之實例的方塊圖。在此實例中，光學觸控感測器件100包括實質上平行之光導性跡線105及實質上平行之金屬跡線110，金屬跡線110為導電的。此處，光導性跡線105包括半導體材料。在此實例中，金屬跡線110實質上正交於半導體光導性跡線105，且經組態以用於在半導體光導性跡線105與金屬跡線110之間的每一重疊區域處形成肖特基接點。在此實施中，光導性跡線105及金屬跡線110兩者形成於基板115上，除了實質上平行之光導性跡線105與實質上平行之金屬跡線110重疊的位置以外。此處，基板115係實質上透明的。

在圖1中所展示之實例中，光學觸控感測器件100包括控制系統120。在此實施中，控制系統120能夠依序地將電壓施加至光導性跡線中之每一者，判定藉由區域中之入射光之強度的改變所引起的光導性跡線105之部分中之電導率的改變，及判定區域之位置。

下文參看圖2至圖4描述光學觸控感測器件100之元件的實例。圖2為展示處於第一操作模式中的光學觸控感測器件之元件之實例的透視圖。在此實例中，光學觸控感測器件100係藉由環境光照明且無顯示燈處於操作中。在一些此種實施中，控制系統可能能夠提供用於在顯示燈並非處於操作中時在環境光條件下使用之第一操作模式及用於在顯示燈處於操作中時使用的第二操作模式(諸如下文參看圖3A所述)。

在圖2中所展示之實例中，光導性跡線105實質上彼此平行。金屬跡線110亦實質上彼此平行。此處，金屬跡線110實質上正交於光導性跡線105且經組態以用於與光導性跡線105電連接。為了隔離光導性跡線，在此實例中，光導性跡線105與金屬跡線110之間的電接點係通過偏壓之二極體，使得在開關215斷開時實質上不存在電流。可為肖特基二極體之二極體形成於金屬-半導體接面處。

當光學觸控感測器件100根據第一操作模式起作用時，光阻擋物件(諸如，手指、手、手寫筆等)可局域地產生一或多個陰影，該一或多個陰影可影響電荷散佈於光導性跡線105中之每一者內的方式。一個此陰影形成於區域225中。此等陰影可藉由與光學觸控感測器件100接觸之物件(例如，藉由觸控光學觸控感測器件100之手指)引起。替代地，或另外，此等陰影可藉由靠近光學觸控感測器件100但並非與光學觸控感測器件100實體接觸之物件引起。藉由偵測藉由此等陰影所引起之電荷散佈的改變，控制系統120可能能夠經由光學觸控感測器件100偵測觸控及/或姿勢。

在此實施中，控制系統120能夠使得光導性跡線105中之每一者藉由靜態電壓加偏壓，其中跡線之一末端(此處，偏壓末端205)處於正或負電壓下且跡線之相對末端(此處，接地末端210)接地。在一些實施中，跡線之末端205及210可經更重地摻雜以形成更好的歐姆接 點。在此實例中，光導性跡線105連接至偏壓末端205及共同接地217上之開關215的陣列，其中下拉電阻器219處於接地末端210上。

在此實例中，光導性跡線105包括非晶矽(a-Si)。在替代實施中，光導性跡線105可包括諸如砷化鎵、鍺或磷化銦之一或多種材料，其為光導性的且能夠在與某些金屬接觸時形成肖特基二極體。此處，光導性跡線105在基板115上實質上沿著「x」軸線形成為實質上平行之導線。在一些實施中，光導性跡線105及金屬跡線110可具有範圍為1微米至30微米之寬度且可具有範圍為100埃至1微米的厚度。金屬跡線110之導電金屬材料可經選擇，使得其形成高的肖特基障壁以最小化漏電流。金屬材料可包括鉑、鉻、鉬或鎢，及某些矽化物，例如，矽化鈀及矽化鉑。儘管三根光導性跡線105及六根金屬跡線110展示於圖2中，但光學觸控感測器件100將大體包括更多的每一類型之跡線。舉例而言，在一些實施中，光學觸控感測器件100可包括數百、數千或數萬根每一類型之跡線。

然而，一些實施可包括更多或更少的跡線。舉例而言，一些實施可包括僅單一光導性跡線105。在一些此種實施中，光導性跡線簡單地偵測光在面板上之某處的存在。為了對諸如手指或指紋之物件成像，顯示像素可跟隨點陣掃描依序地啟動，其中依序地，個別像素經接通且接著鄰近像素經接通且前者斷開。以此方式，對面板之何部分被照亮存在控制，且無需在空間上解決成像之偵測態樣。本質上，一些實施能夠掃描照明以實現成像。此等實施不需要任何開關215或二極體230。此等實施可相對較簡單且較便宜地製造。當前燈或另一此顯示燈處於操作中時，此種類之光學觸控感測器件100可能能夠掃描掃掠跨越其表面之手指且製成指紋影像。在一些實施中，光學觸控感測器件可劃分為區段。在此等實施中，掃描程序可限於特定區段。舉例而言，光學觸控感測器件可能能夠判定(例如)手指之近似位置且在 與該位置對應之特定區段中掃描。

如上文所提到，陰影可針對光導性跡線105在陰影內之部分引起光導性跡線110與陰影交叉之區上的電荷散佈(及因此，電壓散佈)，該區不同於入射光具有較高強度之其他區。自每一光導性跡線105之偏壓末端205至接地末端210的電荷將根據入射光強度散佈而散佈跨越跡線之長度。此處，控制系統120能夠使得開關之陣列依序地選擇光導性跡線105中之一者來一次激勵(例如，以自頂部至底部之相連次序)。二極體230可經組態以允許控制系統經由交叉的金屬跡線110局域地探測跨越光導性跡線105之電壓散佈。因此，控制系統120可能能夠判定藉由由一或多個區域(諸如，區域225)中之入射光之強度的改變產生之電荷散佈之改變所引起的光導性跡線105之部分中之電壓的改變且判定該(等)區域之位置。以類似型式，控制系統120可能能夠偵測該一或多個區域之移動。

在此實例中，控制系統120自與金屬跡線110電連接之差動放大器220的陣列接收輸入。差動放大器220可能能夠放大兩個電壓之間的差。然而，在一些實施中，差動放大器220可能能夠替代地放大個別電壓。基於來自差動放大器220之陣列的輸入，控制系統120可能能夠在任何給定時間提供一或多個區域225之位置的快速且準確的估計。在一些實施中，差動放大器可為晶片外CMOS(互補金氧半導體)器件，但在其他實施中，差動放大器可由透明基板115上之單體整合TFT(薄膜電晶體)電路製成。

在此實例中，基板115係由玻璃形成，其可為硼矽玻璃、鹼石灰玻璃、石英、Pyrex^TM，或其他合適的玻璃材料。在一些實施中，若基板115係由玻璃形成，則基板115可具有約0.3、0.5或0.7毫米之厚度，但在一些實施中，玻璃基板可更厚(諸如，數十毫米)或更薄(諸如，小於0.3毫米)。在一些實施中，可使用非玻璃基板115，諸如聚碳 酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板115。在此實施中，非玻璃基板115可具有小於0.7毫米之厚度。然而，基板115取決於設計考慮因素可更厚或更薄。

在一些實施中，基板115可經調適以供在顯示器中使用，例如，作為蓋玻璃或作為可形成有顯示元件之顯示基板。因此，在一些實施中，顯示器件可包括光學觸控感測器件100。舉例而言，在一些實施中，諸如顯示器件40之顯示器件(下文所述)可包括光學觸控感測器件100。如上文所提到，控制系統120可能能夠經由光學觸控感測器件100偵測觸控及/或姿勢。在一些實施中，控制系統120可能可能根據經由光學觸控感測器件100所偵測之觸控及/或姿勢控制顯示器件。

圖3A為展示處於第二操作模式中的圖2之光學觸控感測器件的元件之實例的示意圖。在圖3A中所展示之實例中，光學觸控感測器件100正藉由顯示燈(諸如，下文參看圖10B所述之顯示燈79)照明。在一些實施中，顯示燈可為前燈。在此實例中，與光學觸控感測器件100之一或多個區域接觸或鄰近於其之一或多個物件(例如，手指)將反射來自顯示燈79之光，從而引起局域地較高強度入射光之一或多個區域。一實例係圖3A之區域225。

因此，控制系統(控制系統120)可能能夠判定藉由由一或多個區域(諸如，區域225)中之入射光之強度的改變產生之電荷散佈之改變所引起的光導性跡線105之部分中之電壓的改變且判定該(等)區域之位置。以類似型式，控制系統120可能能夠偵測該一或多個區域之移動。

圖3B展示概述光學觸控感測方法之區塊的流程圖之實例。方法300可至少部分地藉由控制系統(諸如，圖1至圖3A中所展示之控制系統120)之一或多個元件來執行。正如此處所述之其他方法，方法300之操作未必以所指示之次序來執行。此外，方法300可涉及多於或少 於圖3B中所展示之區塊的區塊。

在此實例中，方法300以可選區塊305開始，該區塊涉及判定操作模式。操作模式可(例如)取決於顯示燈當前是否在使用中。如上文所提到，控制系統可能能夠提供用於在顯示燈不處於操作中之情況下在環境光條件下使用的第一操作模式及用於在顯示燈處於操作中時使用的第二操作模式。一操作模式可涉及偵測光學觸控感測器件之相對較明亮之區域，而另一操作模式可涉及偵測光學觸控感測器件的相對較黑暗之區域。

在一些實施中，可選區塊305可涉及判定觸控感測操作模式抑或姿勢辨識操作模式可得以使用。然而，在一些實施中，至少在判定藉由光學觸控感測器件之相對較淺或相對較淺之區域所引起的電壓改變方面，較觸控感測操作模式可與姿勢辨識操作模式實質上相同。替代地或另外，可選區塊305可涉及判定指紋感測模式是否將得以使用。下文描述一些指紋感測實例。

在此實例中，可選區塊305涉及判定觸控感測操作模式將得以使用。方法300進行至區塊310，該區塊涉及依序地將電壓施加至基板上之複數根實質上平行之光導性跡線中的每一者。區塊310可(例如)涉及依序地將電壓施加至光學觸控感測器件100之光導性跡線105中的每一者，如上文參看圖2或圖3A所述。

在此實施中，區塊315涉及判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的光導性跡線之部分中之電導率的改變。在此實例中，判定程序涉及偵測形成於基板上之複數根實質上平行之金屬跡線的電壓改變。在此實例中，金屬跡線實質上正交於光導性跡線且經組態以用於與光導性跡線電連接，例如，如圖2及圖3A中所展示。

在此實施中，區塊320涉及判定該一或多個區域(諸如，圖2及圖3A中所展示之區域225)之位置。在一些實施中，基板可為顯示器件之 部分，例如，顯示器件的實質上透明之基板。在一些此種實施中，方法300可涉及根據該一或多個區域之位置控制顯示器件。替代地或另外，方法300可涉及根據該一或多個區域之移動控制顯示器件。

圖4展示替代光學觸控感測器件之元件之實例的俯視圖。在此實例中，光導性跡線105及金屬跡線110係形成於顯示基板400上。在一些此種實施中，光導性跡線105及金屬跡線110可形成於包括顯示基板400之顯示器件的像素或子像素405之間。在此實例中，光導性跡線105及金屬跡線110具有與顯示器之像素或子像素405相同的間距。

根據一些此種實施，光導性跡線105及/或金屬跡線110可提供遮光層(在本文中亦被稱為黑色遮罩層)之功能性。黑色遮罩層可吸收入射於顯示器件上之環境或雜散光中的一些或實質上全部。黑色遮罩層可用以隱藏顯示器金屬跡線及下部之其他非作用顯示區域，且因此抑制光自顯示器之此等部分反射，藉此增加對比率。

在圖4中所展示之實例中，光導性跡線105及金屬跡線110兩者充當黑色遮罩層。在此實例中，光導性跡線105包括經形成以實質上吸收可見光譜中之入射光且最小化反射之諸如非晶矽的光導性材料。舉例而言，仿效在某些蛾眼中所發現之抗反射結構(其中在兩個介電或部分導電之介質(例如，空氣及玻璃或空氣及矽)之間發生之大的菲涅耳反射係藉由將平面界面塑形為諸如金字塔或錐形圓筒之錐形形狀的陣列來減小)，以次波長結構之錐形結構陣列的形式製造光導性非晶矽可提供相當大的吸收且將反射井減小至低於1%。該效應可在經塑形為大約為一波長或實質上小於光之波長的結構中實現。

在此實施中，為了最小化來自金屬跡線110之反射，金屬跡線110由黑色遮罩結構形成。黑色遮罩結構可包括一或多個層。在此實例中，黑色遮罩層之至少與光導性層接觸的部分係金屬且能夠形成肖特基障壁。.在一些實施中，黑色遮罩結構可為標準器(etalon)或干涉 堆疊結構。舉例而言，在一些實施中，干涉堆疊黑色遮罩結構可包括充當光學吸收體之諸如鉬-鉻(MoCr)層的吸收體層、諸如氧化矽(SiO₂)層之實質上透明的介電層，及充當反射體及匯流排傳輸層之諸如鉑(Pt)的導電金屬，且能夠在與aSi接觸時形成高能量肖特基障壁。在一些此種實施中，吸收體、介電層及導電金屬層可具有範圍分別為約30Å至80Å、500Å至1000Å及500Å至6000Å之厚度。

在圖4中所展示之實例中，光學觸控感測器件100之控制系統120包括讀出電路410。在此實施中，讀出電路410能夠產生控制信號來以恰當順序啟動開關215，且亦能夠感測藉由如藉由金屬跡線110所傳達之經激勵列所產生的類比電壓。讀出電路之傳輸部分可為簡單的移位暫存器，該暫存器遵循時脈輸入依序地驅動該等列。讀出電路之接收側可藉由高輸入阻抗緩衝放大器來實現，該等放大器可使用單端抑或差動輸入來感測電壓。在後者狀況下，一對相鄰的導電金屬跡線可用作針對給定差動放大器之加及減輸入，且相鄰的放大器可共用一金屬跡線110作為輸入或可具有相異對作為輸入。

並行地抑或經由單一或幾個類比至數位轉換器之時間多工共用，差動放大器之輸出可接著得以量化。此等輸出可接著在晶片上解譯以產生物件(例如，手指)之位置。在高解析度掃描之狀況下，輸出可提供(例如)指紋影像之經感測影像輸出。輸出資料可接著提供至系統控制器415。

在一些實施中，讀出電路410可作為玻璃上晶片(COG)封裝選項實現，其中晶片可在無線接合之情況下與玻璃基板上之金屬跡線進行焊料凸塊接觸。系統控制器可為可提供時脈及控制資料以指引讀出電路410之功能的另一晶片。在高度整合之系統中，系統控制器自身可為另一COG或可甚至與讀出電路410整合至同一矽晶片中。

在此實例中，區域430指示光導性跡線105與金屬跡線110之交 叉。在此實例中，二極體230形成於光導性跡線105與金屬跡線110之接面中。舉例而言，二極體230可為肖特基二極體。其他相關的整流接面(諸如，涉及薄的絕緣障壁之穿隧二極體)可得以使用，但涉及PN接面之概念將涉及其製造的不合需要之複雜性。

圖5展示處於指紋感測操作模式中的光學觸控感測器件之元件之實例的橫截面。在此實例中，光學觸控感測器件100包括顯示前燈79，手指505在此實例中置放於顯示前燈79上。顯示前燈79能夠將至少一些光510提供至手指505或提供至顯示燈79之表面上或附近之其他物件。在此實例中，顯示前燈79包括光源515及光導520。光導520可包括用於將一些光510提供至手指505或提供至其他物件之光提取特徵。替代地或另外，手指505或其他物件可藉由由顯示燈79所提供且自顯示器(未圖示)反射之光照明。

手指505包括指紋525。如圖5中所展示，與自指紋525之凹區535相比，更多的光510將大體自隆脊530反射。因此，自隆脊530反射之光510可通過實質上透明之基板115且藉由光學觸控感測器540偵測。光學觸控感測器540可包括形成於基板115上之光導性跡線105及金屬跡線110，以及本文在其他處所述的光學觸控感測器件100之其他元件。在一些實施中，基板115係顯示器件之基板。

無論光導性跡線105及導電的金屬跡線110是否形成於顯示基板上，光學觸控感測器540可具有高的空間解析度。在一些實施中，光學觸控感測器540可具有超過最小臨限解析度之空間解析度以俘獲指紋資訊。舉例而言，光學觸控感測器540之一些實施可具有至少500像素/吋(ppi)之解析度，此情況滿足針對聯邦調查局(FBI)自動指紋識別系統的要求。然而，具有較低解析度之一些實施可良好地工作，例如，用於出於身分識別核對目的之指紋匹配。

如上文參看圖2所提到，一些實施可包括僅單一光導性跡線 105。此等實施不需要任何開關215或二極體230。當前燈或另一此顯示燈處於操作中時，此種類之光學觸控感測器件100可能能夠掃描掃掠跨越其表面之手指且製成指紋影像。

在一些實施中，裝置可包括光學觸控感測器件100及顯示器。控制系統可能能夠控制顯示器指示待掃掠(例如)跨越圖1之實質上透明之基板115的手指之定向。舉例而言，控制系統可能能夠控制顯示器描繪手指應沿著掃掠之箭頭、線等。在一些此種實施中，控制系統可控制顯示器指示手指應在實質上垂直於單一光導性跡線105之軸線的定向上掃掠。在一些實施中，額外的視覺及/或音訊提示可得以提供。

圖6展示藉由如同圖5之光學觸控感測器件的光學觸控感測器件所偵測之指紋的影像。在此實例中，圖5展示藉由具有解析度577ppi之光學觸控感測器540所獲取的指紋之實際影像，該解析度對應於光導性跡線105與金屬跡線110之44微米乘44微米間距。因為與自指紋525之凹區535相比，更多的光將大體自隆脊530反射，所以在圖6中，隆脊530表現為較淺區域且凹區535表現為較暗區域。

包括能夠進行指紋感測之光學觸控感測器件100的器件(諸如，顯示器件、電腦等)亦可能能夠使用指紋及/或拇指指紋資訊進行生物測定控制。舉例而言，對器件之存取可根據單一指紋、指紋之預定序列等之鑑認受控制。

然而，光學觸控感測器件100一直在指紋感測模式下操作可能並非必要的。一般而言，針對在觸控感測及/或姿勢辨識模式下操作所需之解析度可實質上小於針對在指紋感測模式下操作所需的解析度。因此，光學觸控感測器件100之一些實施可能能夠處於觸控感測及/或姿勢辨識操作模式，其中僅一小部分之光導性跡線105及金屬跡線110被有效地使用。與針對指紋感測器操作所需者相比，此等觸控感測及 /或姿勢辨識操作模式可使用實質上較少的功率及較少的計算附加項。

因此，在一些實施中，光學觸控感測器件100可包括能夠提供指紋感測器操作模式及觸控感測器及/或姿勢控制操作模式之控制系統120。舉例而言，控制系統120可能能夠在指紋感測器操作模式下操作以用於判定是否准予對房間、建築物、器件、資料檔案等之存取。在一些此種實施中，在存取已被准予之後，控制系統可能能夠在觸控感測及/或姿勢辨識模式下操作。

圖7為概述操作光學觸控感測器件之方法的流程圖。方法700可至少部分地藉由光學觸控感測器件之控制系統(諸如，圖1至圖3A及圖4中所展示之控制系統120)之一或多個元件來執行。正如此處所述之其他方法，方法700之操作未必以所指示之次序來執行。此外，方法700可涉及多於或少於圖7中所展示之區塊的區塊。

在此實例中，方法700以區塊701開始，該區塊涉及接收需要存取之指示。舉例而言，區塊701可涉及接收如下指示：顯示器件已接通、使用者正試圖存取機密的資料檔案等。在此實例中，區塊705涉及將光學觸控感測器件切換至指紋感測操作模式。

如上文所提到，控制系統可能能夠根據指紋鑑認之各種方法鑑認使用者。一些此種方法可涉及根據單一指紋或拇指指紋鑑認使用者。(如本文所使用，術語「指紋」將包括拇指指紋。)替代方法可涉及根據使用者之一根以上手指或拇指之指紋鑑認使用者。一些方法可涉及根據使用者之指紋的預定序列鑑認使用者。

因此，在此實例中，區塊715涉及根據指紋鑑認之方法，提示使用者提供一或多個指紋。舉例而言，區塊710可涉及在顯示器上顯示書面提示、經由揚聲器提供音訊提示等。

在此實施中，在區塊715中接收指紋影像。在此實例中，區塊 720涉及判定所接收之指紋影像針對基於指紋之鑑認是否具有合適的品質。若否，則程序可返回至區塊715且使用者將被提示根據指紋鑑認之方法提供一或多個指紋。在一些實施中，指紋鑑認之同一方法將得以使用且使用者將被提示提供同一指紋或指紋之同一序列。然而，在替代實施中，指紋鑑認之不同方法可得以使用且使用者可被提示提供不同指紋或指紋之不同序列。若無所接收指紋影像針對基於指紋之鑑認具有合適的品質，則程序可在預定數目個提示之後結束。

然而，若所接收之指紋影像具有合適的品質，則程序繼續至區塊725，其中判定是否根據基於指紋之鑑認方法鑑認使用者。舉例而言，區塊725可涉及指紋圖案之若干特性的比較。此等特徵可包括聚集隆脊之特性的圖案，及/或係在圖案內所發現之獨特特徵的細節點。區塊725可涉及比較所接收之指紋影像與資料庫中之指紋影像。資料庫可局域地儲存或可遠端地存取。

若使用者在區塊725中得以鑑認，則在此實例中，將在區塊730中准予存取。在此實例中，可對可至少部分地根據觸控感測模式及/或姿勢辨識模式控制的顯示器件、電腦等准予存取。因此，在區塊735中，光學觸控感測器件經組態以用於在觸控感測模式及/或姿勢辨識模式下操作。

在一些實施中，若使用者未經鑑認，則使用者可被給予用於鑑認之至少一其他機會。舉例而言，程序可返回至區塊710。若使用者在預定數目次嘗試之後未經鑑認，則程序可結束。

所描述之實施可適用的合適的EMS或MEMS器件之實例係反射顯示器件。反射顯示器件可併有IMOD以使用光學干涉之原理選擇性地吸收及/或反射入射於其上的光。IMOD可包括吸收體、可相對於吸收體移動之反射體，及界定於吸收體與反射體之間的光學諧振腔。反射體可移至兩個或兩個以上不同的位置，此情況可改變光學諧振腔之大 小且藉此影響IMOD之反射率。IMOD之反射光譜可產生相當廣的光譜帶，該等光譜帶可移位跨越可見波長以產生不同的色彩。光譜帶之位置可藉由改變光學諧振腔之厚度(亦即，藉由改變反射體的位置)來調整。

圖8展示描繪在IMOD顯示器件之一系列像素中之兩個鄰近像素的等角視圖之實例。IMOD顯示器件包括一或多個干涉MEMS顯示元件。在此等器件中，MEMS顯示元件之像素可在明亮抑或黑暗狀態下定位。在明亮(「鬆弛」、「打開」或「接通」)狀態下，顯示元件將入射可見光之大的部分反射(例如)至使用者。相反地，在黑暗(「經致動」、「關閉」或「斷開」)狀態下，顯示元件反射極少的入射可見光。在一些實施中，接通與斷開狀態之光反射性質可顛倒。MEMS像素可能能夠主要以特定波長來反射，從而允許除黑色及白色之外的彩色顯示。在一些實施中，藉由使用多個顯示元件，原色之不同的強度及灰度之色調可得以達成。

IMOD顯示器件可包括可以列及行配置之IMOD顯示元件的陣列。陣列中之每一顯示元件可至少包括一對反射及半反射層，諸如可移動反射層(亦即，可移動層，亦被稱為機械層)及固定的部分反射層(亦即，靜止層)，其定位為彼此相距可變且可控制的距離以形成氣隙(亦被稱為光學間隙、空腔或光學諧振腔)。可移動反射層可在至少兩個位置之間移動。舉例而言，在第一位置(亦即，鬆弛位置)，可移動反射層可定位為距固定的部分反射層一距離。在第二位置(亦即，經致動位置)，可移動反射層可與部分反射層更緊密地定位。自該兩個層反射之入射光可取決於可移動反射層之位置及入射光之(多個)波長而建設性地及/或破壞性地干涉，從而針對每一顯示元件產生全反射抑或非反射狀態。在一些實施中，顯示元件在未經致動時可處於反射狀態，從而反射在可見光譜內之光，且在經致動時可處於黑暗狀態， 從而吸收及/或破壞性地干涉在可見範圍內的光。然而，在一些其他實施中，IMOD顯示元件在未經致動時可處於黑暗狀態，且在經致動時可處於反射狀態。在一些實施中，所施加電壓之引入可驅動顯示元件以改變狀態。在一些其他實施中，所施加電荷可驅動顯示元件以改變狀態。

圖8中之陣列的所描繪部分包括呈IMOD顯示元件12之形式的兩個鄰近的干涉MEMS顯示元件。在右側(如所說明)之顯示元件12中，可移動反射層14經說明為處於靠近、鄰近或觸碰光學堆疊16之經致動位置。跨越右側之顯示元件12所施加的電壓V_bias足以移動，且亦將可移動反射層14維持於經致動位置。在左側(如所說明)之顯示元件12中，可移動反射層14經說明為處於距光學堆疊16一距離(其可基於設計參數預定)之鬆弛位置，光學堆疊16包括部分反射層。跨越左側之顯示元件12所施加的電壓V₀不足以引起可移動反射層14致動至經致動位置(諸如，右側之顯示元件12的經致動位置)。

在圖8中，IMOD顯示元件12之反射性質大體藉由箭頭來說明，該等箭頭指示入射於IMOD顯示元件12上之光13及自左側之顯示元件12反射的光15。入射於顯示元件12上之光13中的大部分可朝向光學堆疊16透射穿過透明基板20。入射於光學堆疊16上之光的一部分可透射穿過光學堆疊16之部分反射層，且一部分將穿過透明基板20反射回。光13透射穿過光學堆疊16之部分可返回朝向(且穿過)透明基板20自可移動反射層14反射。在自光學堆疊16之部分反射層反射之光與自可移動反射層14反射的光之間的干涉(建設性及/或破壞性)將部分地判定在器件的檢視或基板側上自顯示元件12反射之光15之(多個)波長的強度。在一些實施中，透明基板20可為玻璃基板(有時被稱為玻璃板或面板)。玻璃基板可為或包括(例如)硼矽玻璃、鹼石灰玻璃、石英、派熱司，或其他合適的玻璃材料。在一些實施中，玻璃基板可具有 0.3、0.5或0.7毫米之厚度，但在一些實施中，玻璃基板可更厚(諸如，數十毫米)或更薄(諸如，小於0.3毫米)。在一些實施中，可使用非玻璃基板，諸如聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或聚醚醚酮(PEEK)基板。在此實施中，非玻璃基板將很可能具有小於0.7毫米之厚度，但基板取決於設計考慮因素可更厚。在一些實施中，可使用非透明基板，諸如金屬箔或基於不鏽鋼之基板。舉例而言，包括固定反射層及部分地透射且部分地反射之可移動層的基於逆IMOD之顯示器可經調適以自基板之相反側檢視為圖8的顯示元件12，且可藉由非透明基板支撐。

光學堆疊16可包括單一層或若干層。該(等)層可包括電極層、部分反射且部分透射層及透明介電層中之一或多者。在一些實施中，光學堆疊16係導電的、部分透明的且部分反射的，且可(例如)藉由將以上層中之一或多者沈積至透明基板20上而製造。電極層可由諸如各種金屬(例如，氧化銦錫(ITO))之多種材料形成。部分反射層可由部分反射的多種材料形成，諸如各種金屬(例如，鉻及/或鉬)、半導體及介電質。部分反射層可由一或多個材料層形成，且該等層中之每一者可由單一材料或材料之組合形成。在一些實施中，光學堆疊16之某些部分可包括充當部分光學吸收體及電導體兩者之單一半透明厚度的金屬或半導體，而(例如，光學堆疊16之或顯示元件之其他結構之)不同的更導電層或部分可用以在IMOD顯示元件之間匯流排傳輸信號。光學堆疊16亦可包括覆蓋一或多個導電層之一或多個絕緣或介電層，或導電/部分吸收層。

在一些實施中，光學堆疊16之該(等)層中之至少一些層可圖案化為平行條帶，且可如下文進一步描述而在顯示器件中形成列電極。如一般熟習此項技術者將理解，術語「經圖案化」在本文中用以指代遮蔽以及蝕刻製程。在一些實施中，高導電且反射之材料(諸如，鋁 (Al))可用於可移動反射層14，且此等條帶可形成顯示器件中之行電極。可移動反射層14可形成為(多個)經沈積金屬層(與光學堆疊16之列電極正交)的一系列平行條帶以形成沈積於支撐件之頂部的行，該等支撐件諸如所說明之柱18，及位於柱18之間的介入犧牲材料。當犧牲材料經蝕刻掉時，經界定之間隙19或光學空腔可形成於可移動反射層14與光學堆疊16之間。在一些實施中，柱18之間的間隔可為大約1μm至1000μm，而間隙19可大約小於10,000埃(Å)。

在一些實施中，每一IMOD顯示元件(無論處於經致動抑或鬆弛狀態)可被視為藉由固定及移動反射層所形成之電容器。當無電壓被施加時，可移動反射層14保持處於機械鬆弛狀態，如藉由圖8中左側之顯示元件12所說明，在可移動反射層14與光學堆疊16之間具有間隙19。然而，當電位差(亦即，電壓)施加至所選擇列及行中之至少一者時，在對應的顯示元件處之列電極與行電極之交叉處所形成的電容器變得帶電，且靜電力將電極牽引在一起。若所施加電壓超過臨限值，則可移動反射層14可變形且移動靠近或抵靠光學堆疊16。光學堆疊16內之介電層(未圖示)可防止短路且控制層14與16之間的分開距離，如藉由圖8中右側之經致動顯示元件12所說明。行為可為相同的，而不管所施加電位差之極性。儘管陣列中之一系列顯示元件在一些例子中可被稱為「列」或「行」，但一般熟習此項技術者將易於理解，將一方向稱為「列」且將另一方向稱為「行」係任意的。再聲明，在一些定向上，可將列視為行，且將行視為列。在一些實施中，列可被稱為「共同」線且行可被稱為「區段」線，或反之亦然。此外，顯示元件可均勻地配置於正交的列及行(「陣列」)中，或以非線性組態來配置，例如，具有相對於彼此之某些位置偏移(「馬賽克」)。術語「陣列」及「馬賽克」可指代任一組態。因此，儘管顯示器被稱為包括「陣列」或「馬賽克」，但元件自身無需彼此正交地配置，或以均勻 散佈來安置，而在任何例子中可包括具有非對稱形狀及不均勻散佈之元件的配置。

圖9為說明併有基於IMOD之顯示器之電子器件的系統方塊圖，該基於IMOD之顯示器包括IMOD顯示元件之三元件乘三元件陣列。電子器件包括可能能夠執行一或多個軟體模組之處理器21。除執行作業系統之外，處理器21亦可能能夠執行一或多個軟體應用程式，包括網頁瀏覽器、電話應用程式、郵件程式，或任何其他軟體應用程式。

處理器21可能能夠與陣列驅動器22通信。陣列驅動器22可包括將信號提供至(例如)顯示陣列或面板30之列驅動器電路24及行驅動器電路26。圖8中所說明之IMOD顯示器件的橫截面係藉由圖9中之線1-1展示。儘管圖9為清楚起見說明IMOD顯示元件之3×3陣列，但顯示陣列30可含有非常大的數目個IMOD顯示元件，且與行中相比在列中可具有不同數目個IMOD顯示元件，且反之亦然。

圖10A及圖10B展示說明包括如本文所述之觸控感測器的顯示器件之系統方塊圖的實例。顯示器件40可為(例如)蜂巢式或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其輕微變化亦說明各種類型之顯示器件，諸如電視、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及攜帶型媒體器件。

顯示器件40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入器件48及麥克風46。外殼41可由多種製造程序(包括射出模製及真空成型)中之任一者形成。另外，外殼41可由多種材料中之任一者製成，包括(但不限於)：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷，或其組合。外殼41可包括可與不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換的可移除部分(未圖示)。

顯示器30可為如本文所述之多種顯示器中之任一者，包括雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可包括諸如電漿、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD之平板顯示器，或諸如CRT或其他管式器件之非平板顯示器。另外，顯示器30可包括基於IMOD之顯示器，如本文所述。

顯示器件40之組件示意性地說明於圖10B中。顯示器件40包括外殼41，且可包括至少部分地封閉於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包括網路介面27，網路介面27包括可耦接至收發器47之天線43。網路介面27可為用於可顯示於顯示器件40上之影像資料的來源。因此，網路介面27係影像源模組之一實例，但處理器21及輸入器件48亦可充當影像源模組。收發器47連接至處理器21，處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可能能夠調節信號(諸如，濾波或以其他方式操縱信號)。調節硬體52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦可連接至輸入器件48及驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦接至圖框緩衝器28且耦接至陣列驅動器22，陣列驅動器22又可耦接至顯示陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包括並未在圖10B中特定地描繪之元件)可能能夠充當記憶體器件且能夠與處理器21通信。在一些實施中，電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之實質上所有組件。

在此實例中，顯示器件40亦包括觸控控制器77。觸控控制器77可能能夠(例如)經由路徑選擇導線與光學觸控感測器件100通信，且可能能夠控制光學觸控感測器件100。觸控控制器77可能能夠判定接近光學觸控感測器件100之手指、導電手寫筆等之觸控位置。觸控控制器77可能能夠至少部分地基於在觸控位置附近的電壓及/或電阻之經偵測改變而進行此等判定。然而，在替代實施中，處理器21(或另一此器件)可能能夠提供此功能性中之一些或全部。因此，如本文其他處所述之控制系統120可包括觸控控制器77、處理器21及/或顯示器件40之另一元件。

觸控控制器77(及/或控制系統120之另一元件)可能能夠根據觸控 位置提供用於控制顯示器件40之輸入。在一些實施中，觸控控制器77可能能夠判定觸控位置之移動且根據移動提供用於控制顯示器件40之輸入。替代地或另外，觸控控制器77可能能夠(例如)根據藉由接近物件所引起之相對淺或深的一或多個區域判定接近顯示器件40之物件的位置及/或移動。因此，即使無接觸與顯示器件40進行，觸控控制器77仍可能能夠偵測手指或手寫筆移動、姿勢等。觸控控制器77可能能夠根據此等經偵測移動及/或姿勢提供用於控制顯示器件40之輸入。如本文在其他處所述，觸控控制器77(及/或控制系統120之另一元件)可能能夠提供一或多個指紋偵測操作模式。

在此實例中，顯示器件40包括顯示燈79。在一些實施中，顯示燈79可為前燈、後燈等。在此實例中，顯示燈79在處理器21之控制下操作。然而，在一些實施中，控制系統120之一或多個其他元件可在控制顯示燈79時得以涉及。如本文在其他處所述，控制系統120可能能夠提供用於在環境光條件下使用之第一操作模式及用於在顯示燈處於操作中時使用之第二操作模式。

網路介面27包括天線43及收發器47，使得顯示器件40可經由網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有一些處理性能，以緩和(例如)處理器21之資料處理要求。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施中，天線43根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11a、b、g、n)及其另外實施來傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之狀況下，天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸上集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV- DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS，或用以在無線網路(諸如，利用3G、4G或5G技術之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43所接收之信號，使得該等信號可藉由處理器21接收及進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21所接收之信號，使得該等信號可經由天線43自顯示器件40傳輸。

在一些實施中，收發器47可藉由接收器替換。另外，在一些實施中，網路介面27可藉由影像源替換，該影像源可儲存或產生影像資料以發送至處理器21。處理器21可控制顯示器件40之整體操作。處理器21自網路介面27或影像源接收資料(諸如，經壓縮影像資料)，且將資料處理為原始影像資料或處理為可易於處理為原始影像資料的格式。處理器21可發送經處理資料至驅動器控制器29或至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常指代識別影像內之每一位置處之影像特性的資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。

處理器21可包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45且用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件，或可併入於處理器21或其他組件內。

驅動器控制器29可直接自處理器21抑或自圖框緩衝器28取得藉由處理器21所產生之原始影像資料，且可適當地重新格式化原始影像資料以供高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化為具有點陣狀格式之資料流，使得其具有適合於跨越顯示陣列30掃描之時間次序。接著，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。儘管諸如LCD控制器之驅動器控制器29常常作為獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等 控制器可以許多方式來實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中，或以硬體與陣列驅動器22完全整合。

陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊，且可將視訊資料重新格式化為一組平行之波形，該組波形被每秒許多次地施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣的數百且有時數千根(或更多)引線。

在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適用於本文所述之顯示器之類型中的任一者。舉例而言，驅動器控制器29可為習知顯示器控制器或雙穩態顯示器控制器(諸如，IMOD顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示器驅動器(諸如，IMOD顯示元件驅動器)。此外，顯示陣列30可為習知顯示陣列或雙穩態顯示陣列(諸如，包括IMOD顯示元件之陣列的顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施在高度整合之系統中可為有用的，該等系統例如行動電話、攜帶型電子器件、腕錶或小面積顯示器。

在一些實施中，輸入器件48可能能夠允許(例如)使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包括小鍵盤(諸如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖桿、觸敏式螢幕、與顯示陣列30整合之觸敏式螢幕，或者壓敏或熱敏膜。麥克風46可能能夠充當用於顯示器件40之輸入器件。在一些實施中，經由麥克風46之語音命令可用於控制顯示器件40之操作。

電源供應器50可包括多種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可為可再充電電池，諸如鎳-鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池之實施中，可再充電電池可為可使用來自(例如)壁式插座或光伏打器件或陣列之電力充電的。替代地，可再充電電池可為可無線 充電的。電源供應器50亦可為可再生能源、電容器，或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可能能夠自壁式插座接收電力。

在一些實施中，控制可程式化性駐留於可位於電子顯示系統中之若干位置的驅動器控制器29中。在一些其他實施中，控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。上文所述之最佳化可實施於任何數目個硬體及/或軟體組件中且以各種組態來實施。

如本文所使用，指代項目清單「中之至少一者」的短語指代彼等項目之任何組合，包括單一成員。作為實例，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c，及a-b-c。

結合本文所揭示之實施所述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法程序可實施為電子硬體、電腦軟體，或兩者之組合。硬體與軟體之可互換性已大體按功能性描述，且說明於上文所述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及程序中。此功能性係以硬體抑或軟體實施取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。

用以實施結合本文所揭示之態樣所描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置可藉由通用單或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件，或其經設計以執行本文所述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器、或，任何習知處理器、控制器、微控制器，或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，例如，DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此組態。在一些實施中，可藉由對於給定功能為特定之電路來執行特定程序及方法。

在一或多個態樣中，所描述之功能可實施於硬體、數位電子電 路、電腦軟體、韌體(包括在本說明書中所揭示之結構及其結構等效物)，或其任何組合中。本說明書中所述之標的物的實施亦可實施為編碼於電腦儲存媒體上的一或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)，以供資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作。

若以軟體來實施，則可將此等功能作為一或多個指令或程式碼儲存於電腦可讀媒體(諸如，非暫時性媒體)上或經由電腦可讀媒體來傳輸。本文所揭示之方法或演算法的程序可實施於可駐留於電腦可讀媒體上之處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體兩者，通信媒體包括可經啟用以將電腦程式自一處傳送至另一處的任何媒體。儲存媒體可為可藉由電腦存取的任何可用媒體。藉由實例且非限制，非暫時性媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器件、磁碟儲存器件或其他磁性儲存器件，或可用以儲存呈指令或資料結構之形式之所要程式碼且可藉由電腦存取的任何其他媒體。又，可將任何連接恰當地稱為電腦可讀媒體。如本文所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位影音光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。以上內容之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。另外，方法或演算法之操作可作為程式碼及指令中之一者或任何組合或集合駐留於機器可讀媒體及電腦可讀媒體上，該等程式碼及指令可併入至電腦程式產品中。

熟習此項技術者可易於顯而易見對本發明中所述之實施的各種修改，且在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，本文所定義之一般原理可應用於其他實施。因此，申請專利範圍不欲限於本文中所展示之實施，而應符合與本文所揭示之本發明、原理及新穎特徵相一致的最廣範疇。另外，一般熟習此項技術者將易於瞭解，術語「上部」及 「下部」有時用於易於描述諸圖，且指示對應於恰當定向之頁面上的圖之定向的相對位置，且可能不反映如所實施之IMOD(或任何其他器件)的恰當定向。

在單獨的實施之情形下描述於本說明書中的某些特徵亦可在單一實施中以組合形式實施。相反，在單一實施之情形下所描述的各種特徵亦可單獨地在多個實施中或以任何合適的子組合來實施。此外，儘管上文可將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張之組合的一或多個特徵在一些狀況下可自該組合刪除，且所主張之組合可針對子組合或子組合之變化。

類似地，儘管在圖式中以特定次序描繪操作，但此不應理解為要求此等操作以所展示之特定次序或以順序次序執行，或所有所說明操作被執行，以達成合乎需要的結果。此外，圖式可以流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例程序。然而，未描繪之其他操作可併入於示意性地說明之實例程序中。舉例而言，可在所說明之操作中的任一者之前、之後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情況下，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將在上文所述之實施中之各種系統組件的分開理解為要求在所有實施中之此分開，且應理解，所描述之程式組件及系統可大體上在單一軟體產品中整合在一起或封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施係在以下申請專利範圍之範疇內。在一些狀況下，申請專利範圍中所引證之動作可以不同次序執行且仍達成合乎需要的結果。

100‧‧‧光學觸控感測器件

105‧‧‧光導性跡線

110‧‧‧金屬跡線

120‧‧‧控制系統

205‧‧‧偏壓末端

210‧‧‧接地末端

215‧‧‧開關

230‧‧‧二極體

400‧‧‧顯示基板

405‧‧‧像素或子像素

410‧‧‧讀出電路

415‧‧‧系統控制器

420‧‧‧區域

Claims (25)

1. 一種光學觸控感測器件，其包含：一實質上透明之基板；複數根實質上平行之光導性跡線，其形成於該實質上透明之基板上；複數根實質上平行之金屬跡線，其形成於該實質上透明之基板上，該等導電跡線實質上正交於該等光導性跡線且經組態以用於與該等光導性跡線電連接；及一控制系統，其能夠進行以下操作：依序地將一電壓施加至該等光導性跡線中之每一者；判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的該等光導性跡線之部分中之電導率的改變；及判定該一或多個區域中之至少一者的一位置。
2. 如請求項1之光學觸控感測器件，其進一步包含複數個肖特基二極體，該複數個二極體中之每一二極體形成於一金屬跡線與一光導性跡線之接面處。
3. 如請求項2之光學觸控感測器件，其中該等肖特基二極體包括在該導電跡線與該光導性跡線之間的電連接處的一金屬接點，該金屬接點包括以下各者中之至少一者：鈀、鉑、鉻、鎢、鉬、矽化鈀、矽化鉑或將誘發一肖特基障壁之其他金屬。
4. 如請求項1之光學觸控感測器件，其中該實質上透明之基板係一顯示基板。
5. 如請求項4之光學觸控感測器件，其中該等光導性跡線係作為一遮光層形成於該顯示基板上。
6. 如請求項5之光學觸控感測器件，其中該等光導性跡線包括非晶 矽且形成於抗反射次波長支柱陣列中。
7. 如請求項3之光學觸控感測器件，其中該等金屬跡線係作為一黑色遮罩結構之部分形成於該顯示基板上。
8. 如請求項7之光學觸控感測器件，其中該黑色遮罩結構係包括一吸收體層、一實質上透明之介電隔片以及一反射及導電金屬的一干涉吸收結構。
9. 如請求項1之光學觸控感測器件，其中該控制系統能夠提供用於在環境光條件下使用之一第一操作模式及用於在一顯示燈處於操作中時使用之一第二操作模式。
10. 如請求項1之光學觸控感測器件，其中該控制系統能夠提供一指紋感測器操作模式及一觸控感測器操作模式。
11. 如請求項10之光學觸控感測器件，其中該控制系統能夠辨識一使用者之一根以上手指的指紋。
12. 如請求項11之光學觸控感測器件，其中該控制系統能夠至少部分地基於辨識一連串該等指紋而控制對一裝置之存取。
13. 如請求項1之光學觸控感測器件，其中該等光導性跡線包括非晶矽、砷化鎵、鍺或磷化銦中之至少一者。
14. 一種包括如請求項1之光學觸控感測器件的顯示器件。
15. 如請求項14之顯示器件，其中該控制系統能夠處理影像資料且能夠根據該經處理之影像資料控制該顯示器件。
16. 如請求項15之顯示器件，其中該控制系統進一步包含：一驅動器電路，其能夠將至少一信號發送至該顯示器件之一顯示器；及一控制器，其能夠將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
17. 如請求項15之顯示器件，其中該控制系統進一步包含： 一影像源模組，其能夠將該影像資料發送至處理器，其中該影像源模組包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
18. 如請求項15之顯示器件，其進一步包含：一輸入器件，其能夠接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該控制系統。
19. 如請求項18之顯示器件，其中該控制系統能夠經由該光學觸控器件偵測姿勢且根據經偵測姿勢控制該顯示器件。
20. 一種方法，其包含：依序地將一電壓施加至一基板上之複數根實質上平行之光導性跡線中的每一者；判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的該等光導性跡線之部分中之電導率的改變，該判定程序涉及偵測形成於該基板上之複數根實質上平行之金屬跡線的電壓改變，該等金屬跡線實質上正交於該等光導性跡線且經組態以用於與該等光導性跡線電連接；及判定該一或多個區域之一位置。
21. 如請求項20之方法，其中該基板係一顯示器件之部分，該方法進一步包含：根據該一或多個區域之該位置控制該顯示器件。
22. 如請求項21之方法，其進一步包含：判定該一或多個區域之一移動；及根據該一或多個區域之該移動控制該顯示器件。
23. 一種裝置，其包含：一實質上透明之基板；一單一光導性跡線，其形成於該實質上透明之基板上；複數根實質上平行之金屬跡線，其形成於該實質上透明之基 板上，該等金屬跡線實質上正交於該單一光導性跡線且經組態以用於與該單一光導性跡線電連接；及控制構件，其用於進行以下操作：判定藉由一或多個區域中之入射光之強度的改變所引起的該單一光導性跡線之部分中之電導率的改變；及判定該一或多個區域中之至少一者的一位置。
24. 如請求項23之裝置，其中該控制構件包括用於對掃掠跨越該實質上透明之基板的一手指之一指紋成像的構件。
25. 如請求項24之裝置，其進一步包含一顯示器，其中該控制構件包括用於控制該顯示器指示待掃掠跨越該實質上透明之基板的一手指之一定向的構件。