技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)電磁輻射、特別是光的裝置和方法。

背景技術(shù)：

已經(jīng)提供了基于有機(jī)導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料形成用于檢測(cè)電磁輻射特別是光的裝置，包括晶體管、發(fā)光二極管和光電檢測(cè)器類型的電子部件。這種材料具有比常規(guī)技術(shù)工藝中使用的無(wú)機(jī)導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料(例如硅)更容易沉積和更耐受的優(yōu)點(diǎn)。

有機(jī)材料的使用有利地使能在任何類型的支撐件上、并且特別是在諸如塑料、紙、紙板或織物的柔性支撐件上、在大尺寸的支撐件(例如招牌)上或在諸如方便良好包裝的一次性支撐件上形成檢測(cè)裝置。

專利申請(qǐng)WO 2013/045779描述了一種包括顯示屏和致動(dòng)構(gòu)件檢測(cè)裝置的用戶接口系統(tǒng)的示例，該致動(dòng)構(gòu)件檢測(cè)裝置包括由有機(jī)材料制成的光電二極管陣列。每個(gè)光電二極管與晶體管相關(guān)聯(lián)。該晶體管使能在檢測(cè)裝置的控制期間選擇光電二極管。

圖1是光檢測(cè)裝置10的示例的部分簡(jiǎn)化的俯視圖，光檢測(cè)裝置10包括分布在三行14和三列15中的光電二極管12的陣列。選擇元件16與每個(gè)光電二極管12相關(guān)聯(lián)。每個(gè)光電二極管12可以由有機(jī)導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料制成。選擇元件16可以對(duì)應(yīng)于有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)。晶體管16的源極和漏極當(dāng)中的一個(gè)端子被連接到光電二極管12的電極，并且源極和漏極當(dāng)中的另一個(gè)端子被連接到導(dǎo)電軌道18。導(dǎo)電軌道18可以被連接到同一行14的所有選擇元件16。軌道18可以由例如金屬的不透明材料制成。每個(gè)晶體管16的柵極可以由通過(guò)沿著垂直于行14的方向延伸的透明導(dǎo)體材料的軌道20發(fā)送的信號(hào)來(lái)控制。軌道20可以被連接到同一列15的所有晶體管12。在圖1中，每個(gè)晶體管16被示出為與相關(guān)聯(lián)的光電二極管12相鄰。作為變化，每個(gè)晶體管16可以在相關(guān)聯(lián)的光電二極管12上方形成。

在操作中旨在暴露于要被檢測(cè)的電磁輻射的光電檢測(cè)器的表面被稱為檢測(cè)器的有用表面積。裝置10的缺點(diǎn)在于晶體管16的存在導(dǎo)致光電二極管12的有用表面積減小。另一個(gè)缺點(diǎn)在于制造檢測(cè)裝置的方法包括大量步驟，特別是光電二極管制造步驟和晶體管制造步驟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施例的目的是克服先前描述的電磁輻射檢測(cè)裝置的全部或部分缺點(diǎn)。

實(shí)施例的另一個(gè)目的是增加旨在接收電磁輻射的檢測(cè)裝置的有用表面積。

實(shí)施例的另一個(gè)目的是減少檢測(cè)裝置制造方法的步驟數(shù)量。

因此，實(shí)施例設(shè)置了一種電磁輻射檢測(cè)裝置，包括至少一行光敏電阻器，每個(gè)光敏電阻器包括包含了有機(jī)半導(dǎo)體材料的有源部分。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置包括以行和以列分布的光敏電阻器的陣列。

根據(jù)實(shí)施例，每個(gè)有源部分被連接到第一導(dǎo)電電極并且被連接到第二導(dǎo)電電極。

根據(jù)實(shí)施例，第一導(dǎo)電電極的功函數(shù)在5％的誤差內(nèi)等于第二導(dǎo)電電極的功函數(shù)。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置包括單片層，該單片層包含有源部分并在對(duì)應(yīng)于第一電極的第一導(dǎo)電軌道與對(duì)應(yīng)于第二電極的第二導(dǎo)電軌道之間延伸。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置還包括顯示像素。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置還包括電磁輻射發(fā)射器。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置還包括波導(dǎo)。

根據(jù)實(shí)施例，波導(dǎo)包括旨在與至少一個(gè)物體接觸的至少一個(gè)表面，光敏電阻器沿著所述表面的邊緣分布。

實(shí)施例還設(shè)置了一種檢測(cè)系統(tǒng)，包括先前定義的檢測(cè)裝置、用于選擇光敏電阻器之一的電路、以及用于測(cè)量流經(jīng)所選光敏電阻器的電流或表示跨所選光敏電阻器兩端的電壓的電壓的電路。

實(shí)施例還提供了一種控制先前定義的電磁輻射檢測(cè)裝置的方法，包括從所述至少一行中選擇光敏電阻器并且確定表示光敏電阻器的電阻的信號(hào)。

根據(jù)實(shí)施例，檢測(cè)裝置包括以行和以列分布的光敏電阻器的陣列、第一導(dǎo)電軌道和第二導(dǎo)電軌道，每個(gè)第一導(dǎo)電軌道被連接到同一行的光敏電阻器，并且每個(gè)第二導(dǎo)電軌道被連接到同一列的光敏電阻器。選擇步驟包括以下步驟：

將連接到要被選擇的光敏電阻器的第一導(dǎo)電軌道連接到第一電位的源極；

將其他第一導(dǎo)電軌道連接到不同于所述第一電位的第二電位的源極；

將連接到要被選擇的光敏電阻器的第二導(dǎo)電軌道連接到第二電位的源極；并且

將其他第二導(dǎo)電軌道連接到所述第一電位的源極。

附圖說(shuō)明

前述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下結(jié)合附圖的具體實(shí)施例的非限制性描述中詳細(xì)討論，其中：

圖1為先前描述的，是包括光電二極管陣列的輻射檢測(cè)裝置的示例的部分簡(jiǎn)化的俯視圖；

圖2是輻射檢測(cè)裝置的實(shí)施例的部分簡(jiǎn)化俯視圖；

圖3是圖2沿著線III-III的部分簡(jiǎn)化橫截面視圖；

圖4A至圖4C是以制造圖2的輻射檢測(cè)裝置的方法的實(shí)施例的連續(xù)步驟而獲得的結(jié)構(gòu)的部分簡(jiǎn)化橫截面視圖；

圖5是輻射檢測(cè)裝置的另一實(shí)施例的橫截面視圖；

圖6是包括圖2中示出的檢測(cè)裝置的光檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例的電氣圖；

圖7和圖8是檢測(cè)裝置的其他實(shí)施例的橫截面視圖；并且

圖9是檢測(cè)裝置的另一實(shí)施例的部分簡(jiǎn)化立體圖。

具體實(shí)施方式

為了清楚起見(jiàn)，在各個(gè)附圖中相同的元件使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)指定，并且此外，各種附圖不是按比例的。此外，僅示出并且將描述對(duì)于理解描述的實(shí)施例有用的那些元件。特別地，用于處理由下文描述的檢測(cè)裝置供應(yīng)的信號(hào)的裝置在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)并且不進(jìn)行描述。在以下描述中，除非另有說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“基本上”、“約”和“大約”是指“在10％以內(nèi)”。

實(shí)施例設(shè)置了一種用于檢測(cè)電磁輻射、特別是在400nm和1000nm之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射的裝置，包括由有機(jī)材料制成的光電檢測(cè)器的陣列，其中每個(gè)光電檢測(cè)器包括光敏電阻器。該陣列包括至少一行的多個(gè)光敏電阻器。每個(gè)光敏電阻器包括夾在兩個(gè)導(dǎo)電電極之間的包括一種或多種有機(jī)半導(dǎo)體材料的有源部分。檢測(cè)裝置不包括用于每個(gè)光電檢測(cè)器的一個(gè)選擇晶體管。相對(duì)于包括有機(jī)光電二極管和選擇晶體管的陣列的檢測(cè)裝置的情況，可以增加每個(gè)光電檢測(cè)器的有用表面積。特別地，光電檢測(cè)器可以是連續(xù)的，并且光電檢測(cè)器的有用表面積可以在整個(gè)檢測(cè)裝置上延伸。此外，檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)比包括有機(jī)光電二極管陣列的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，每個(gè)光電二極管與選擇晶體管相關(guān)聯(lián)。簡(jiǎn)化了檢測(cè)裝置制造方法。實(shí)際上，它僅包括制造光敏電阻器陣列的步驟。

圖2和圖3示出了用于檢測(cè)電磁輻射特別是光的裝置30的實(shí)施例。

裝置30在圖3中從下至上依次包括：

支撐件32，其包括兩個(gè)相對(duì)表面34、36；

第一電極38，其對(duì)應(yīng)于例如基本上平行于第一方向的跨襯底32的表面34延伸的導(dǎo)電軌道38；

有源層40，其覆蓋導(dǎo)電軌道38以及導(dǎo)電軌道38之間的襯底32的暴露部分；

第二電極42，其對(duì)應(yīng)于例如基本上平行于相對(duì)于第一方向傾斜(優(yōu)選地基本上垂直于第一方向)的第二方向的在有源層40上延伸的導(dǎo)電軌道42；以及

保護(hù)層44，其覆蓋導(dǎo)電軌道42以及導(dǎo)電軌道42之間的層40的暴露部分。

支撐件32可以由介電材料制成。支撐件32是例如特別地由玻璃制成的剛性支撐件或例如由聚合物或金屬材料制成的柔性支撐件。聚合物的示例是聚乙烯萘(PEN)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、卡普頓(kapton)和聚醚醚酮(PEEK)。支撐件32的厚度例如處于從20μm至1cm的范圍內(nèi)，例如約125μm。支撐件32可以由透明或半透明材料制成，例如由玻璃或塑料制成，特別是在裝置30旨在在表面36的側(cè)面上接收光照的情況下。

導(dǎo)電軌道38或42可以由導(dǎo)電及透明材料制成，例如由透明導(dǎo)電氧化物或TCO、碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電聚合物、金屬、或這些化合物中的至少兩種的混合物或合金制成。導(dǎo)電軌道38或42可以具有多層結(jié)構(gòu)。

能夠形成導(dǎo)電軌道38或42的TCO的示例是氧化銦錫(ITO)、氧化鋁鋅(AZO)和氧化鎵鋅(GZO)。能夠形成導(dǎo)電軌道38或42的導(dǎo)電聚合物的示例是被稱為PEDOT:PSS的聚合物(其是聚(3,4)-亞乙基二氧噻吩和聚(苯乙烯磺酸鈉)的混合物)以及聚苯胺(也稱為PAni)。能夠形成導(dǎo)電軌道38或42的金屬的示例是銀(Ag)、鋁(Al)、金(Au)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鈦(Ti)和鉻(Cr)。能夠形成電極的多層結(jié)構(gòu)的示例是AZO/Ag/AZO型的多層AZO和銀結(jié)構(gòu)。

導(dǎo)電軌道38或42的厚度E可以處于從10nm至5μm的范圍內(nèi)，例如大約30nm。這些層可以通過(guò)真空沉積方法特別是通過(guò)蒸發(fā)或?yàn)R射、通過(guò)液體沉積方法特別是溶膠-凝膠方法、使用分散體或納米顆粒的方法、或通過(guò)任何其他類型的沉積方法來(lái)沉積。在導(dǎo)電軌道38和/或?qū)щ娷壍?2是金屬的并且應(yīng)當(dāng)是至少部分透明的情況下，導(dǎo)電軌道38和/或42的厚度小于或等于20nm，優(yōu)選地小于或等于10nm。根據(jù)實(shí)施例，每個(gè)軌道38或42的寬度W可以處于從5μm到150μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地從7μm到100μm，例如約20μm。兩個(gè)相鄰軌道38之間或兩個(gè)相鄰軌道42之間的間隔D可以處于從15μm到100μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地從20μm到50μm，例如約25μm。

根據(jù)實(shí)施例，導(dǎo)電軌道38的材料的功函數(shù)在5％誤差內(nèi)等于導(dǎo)電軌道42的材料的功函數(shù)。優(yōu)選地，導(dǎo)電軌道38、42由同一材料或相同多個(gè)材料制成。

有源層40的電阻率可以局部變化。其局部地取決于在400nm和1000nm之間、優(yōu)選地在480nm和680nm之間的波長(zhǎng)范圍中由有源層40接收到的電磁輻射的強(qiáng)度。

有源層40可以包括小分子、低聚物或聚合物。這些可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)材料。有源層40可以包括雙極半導(dǎo)體材料或N型半導(dǎo)體材料和P型半導(dǎo)體材料的混合物，例如以納米級(jí)的堆疊層或緊密混合物的形式，以形成體異質(zhì)結(jié)。有源層40的厚度可以處于從50nm至500nm的范圍內(nèi)，例如大約200nm。

能夠形成有源層40的P型半導(dǎo)體聚合物的示例是聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚[N-9'-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-(4,7-二-2-噻吩基-2',1',3'-苯并噻二唑](PCDTBT)、聚[(4,8-雙-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b；4,5-b']二噻吩)-2,6-二基-交替-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3,4-b]噻吩))-2,6-二基]；4,5-b']二噻吩)-2,6-二基-交替-(5,5'-雙(2-噻吩基)-4,4,-二壬基-2,2'-二噻唑)-5',5”-二基](PBDTTT-C)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1,4-亞苯基-亞乙烯基](MEH-PPV)或聚[2,6-(4,4-雙-(2-乙基己基)-4H-環(huán)戊[2,1-b；3,4-b']二噻吩)-交替-4,7(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT)。

能夠形成活性層40的N型半導(dǎo)體材料的示例是富勒烯，特別是C60、[6,6]-苯基-C61-甲基丁酸酯([60]PCBM)、[6,6]-苯基-C71-甲基丁酸酯([70]PCBM)、苝二酰亞胺、氧化鋅(ZnO)或使能形成量子點(diǎn)的納米晶體。

保護(hù)層44可以由介電材料制成，例如樹(shù)脂。保護(hù)層44可以具有從1μm至100μm的范圍內(nèi)的厚度，例如約50μm。在支撐件32由透明材料制成的情況下，保護(hù)層44可以與支撐件32相同。保護(hù)層44可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。

在裝置30旨在在表面36的一側(cè)上接收光照的情況下，支撐件32和導(dǎo)電軌道38由至少部分透明的材料制成。在裝置30旨在在保護(hù)層44的一側(cè)上接收光照的情況下，保護(hù)層44和導(dǎo)電軌道42由至少部分透明的材料制成。在裝置30旨在無(wú)差別地在表面36的一側(cè)上或在保護(hù)層44的一側(cè)上接收光照的情況下，支撐件32、導(dǎo)電軌道38和42以及保護(hù)層44由至少部分透明的材料制成。

檢測(cè)裝置30包括光敏電阻器45的陣列。與導(dǎo)電軌道38和導(dǎo)電軌道42相關(guān)聯(lián)的每個(gè)光敏電阻器45對(duì)應(yīng)于當(dāng)在導(dǎo)電軌道38和導(dǎo)電軌道42之間施加電壓時(shí)將傳導(dǎo)電流的有源層40的一部分。該部分在導(dǎo)電軌道38和導(dǎo)電軌道42重疊的位置處在導(dǎo)電軌道38和導(dǎo)電軌道42之間延伸，并且可以在導(dǎo)電軌道38、42的任一側(cè)上橫向延伸。

圖4A至圖4D示出了制造裝置30的方法的實(shí)施例，包括以下步驟：

-在支撐件32上形成導(dǎo)電軌道38。根據(jù)使用的材料，形成導(dǎo)電軌道38的方法可以對(duì)應(yīng)于所謂的添加法，例如通過(guò)在所期位置處形成導(dǎo)電軌道38的材料的直接沉積。該材料特別是根據(jù)溶膠-凝膠法而獲得。沉積可以通過(guò)噴墨印刷、照相凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、噴涂或滴鑄來(lái)進(jìn)行。形成導(dǎo)電軌道38的方法可以對(duì)應(yīng)于所謂的脫除過(guò)程，其中形成導(dǎo)電軌道38的材料的層46被沉積在整個(gè)結(jié)構(gòu)上(圖4A)，并且其中未被使用的部分然后例如通過(guò)光刻或激光燒蝕而被去除(圖4B)。根據(jù)考慮的材料，可以例如通過(guò)液體沉積、通過(guò)陰極濺射或通過(guò)蒸發(fā)來(lái)執(zhí)行在整個(gè)結(jié)構(gòu)上的沉積?？梢蕴貏e地使用諸如旋涂、噴涂、照相制版法、槽模涂布、刮刀涂布、柔性版印刷或絲網(wǎng)印刷的方法。當(dāng)導(dǎo)電軌道38是金屬時(shí)，例如通過(guò)蒸發(fā)或通過(guò)陰極濺射在整個(gè)支撐件32上來(lái)沉積金屬，并且通過(guò)蝕刻來(lái)對(duì)導(dǎo)電軌道38進(jìn)行劃界。

-形成有源層40(圖4C)。根據(jù)使用的材料、根據(jù)先前針對(duì)形成導(dǎo)電軌道38描述的全部或部分方法而形成有源層40；

-在另一個(gè)附加支撐件44上形成導(dǎo)電軌道42，類似于在支撐件32上形成導(dǎo)電軌道38；并且

-例如通過(guò)使用導(dǎo)電粘接材料將導(dǎo)電軌道42/支撐件44組件附接到有源層44(圖4D)。

根據(jù)制造檢測(cè)裝置30的方法的另一實(shí)施例，在形成有源層40的步驟之后，該方法包括以下步驟：

-在有源層40上形成導(dǎo)電軌道42；并且

-在導(dǎo)電軌道42上并且在導(dǎo)電軌道42之間的有源層40的部分上形成保護(hù)層44。

有利地，檢測(cè)裝置30可以通過(guò)印刷技術(shù)而形成。先前描述的層38、40、42的材料可以以液體形式沉積，例如，借由噴墨打印機(jī)以導(dǎo)體和半導(dǎo)體油墨的形式沉積?！耙砸后w形式的材料”在這里也指能夠通過(guò)印刷技術(shù)而沉積的凝膠材料。可以在不同層的沉積之間提供退火步驟，但是退火溫度可以不超過(guò)150℃，并且沉積和可能的退火可以在大氣壓下進(jìn)行。

圖5示出了包括與檢測(cè)裝置30相同的元件的檢測(cè)裝置47的另一實(shí)施例，其中不同之處在于每個(gè)光敏電阻器45對(duì)應(yīng)于不同的有源部分。有源部分45通過(guò)絕緣部分48而彼此分離。

圖6示出了包括檢測(cè)裝置30的用于檢測(cè)電磁輻射特別是光的系統(tǒng)50的實(shí)施例。檢測(cè)裝置30已示意性地被示出為光電檢測(cè)器45的陣列。作為示例，示出了以兩行和兩列分布的四個(gè)光敏電阻器。每個(gè)光敏電阻器45被連接到導(dǎo)電軌道38之一并且被連接到導(dǎo)電軌道42之一。在圖6中，示意性地示出了行方向上的兩個(gè)導(dǎo)電軌道38和列方向上的兩個(gè)導(dǎo)電軌道42。

每個(gè)導(dǎo)電軌道38經(jīng)由開(kāi)關(guān)54被連接到低參考電位的源極，例如接地GND。開(kāi)關(guān)54由行選擇單元56來(lái)控制。作為示例，每個(gè)開(kāi)關(guān)54對(duì)應(yīng)于例如具有N溝道的金屬氧化物柵極場(chǎng)效應(yīng)晶體管或MOS晶體管，其漏極被連接到導(dǎo)電軌道38，其源極被連接到接地GND，并且其柵極由單元56來(lái)控制。每個(gè)導(dǎo)電軌道38經(jīng)由開(kāi)關(guān)58被連接到高參考電位VDD的源極。開(kāi)關(guān)58由行選擇單元56來(lái)控制。作為示例，每個(gè)開(kāi)關(guān)58對(duì)應(yīng)于例如具有P溝道的MOS晶體管，其漏極被連接到導(dǎo)電軌道38，其源極被連接到電位源VDD，并且其柵極由單元56來(lái)控制。

每個(gè)導(dǎo)電軌道42經(jīng)由開(kāi)關(guān)60被連接到電位源VDD。開(kāi)關(guān)60由列選擇單元62來(lái)控制。作為示例，每個(gè)開(kāi)關(guān)60對(duì)應(yīng)于例如具有P溝道的MOS晶體管，其漏極被連接到導(dǎo)電軌道42，其源極被連接到電位源VDD，并且其柵極由單元62來(lái)控制。每個(gè)導(dǎo)電軌道42通過(guò)開(kāi)關(guān)66被連接到接地GND。當(dāng)每個(gè)導(dǎo)電軌道42被連接到接地GND時(shí)，電流測(cè)量電路64能夠測(cè)量通經(jīng)每個(gè)導(dǎo)電軌道42的電流。開(kāi)關(guān)66由列選擇單元62來(lái)控制。作為示例，每個(gè)開(kāi)關(guān)66對(duì)應(yīng)于例如具有N溝道的MOS晶體管，其漏極被連接到導(dǎo)電軌道42，其源極被連接到測(cè)量電路64，并且其柵極由單元62來(lái)控制。

檢測(cè)系統(tǒng)50的實(shí)施例的操作包括選擇光敏電阻器45。這可以如下被執(zhí)行：

針對(duì)所選光敏電阻器45的行，通過(guò)相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)58的接通、相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)54保持?jǐn)嚅_(kāi)，導(dǎo)電軌道38被連接到電位源VDD；

針對(duì)其他行，通過(guò)相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)54的接通、相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)58保持?jǐn)嚅_(kāi)，將導(dǎo)電軌道38設(shè)置為接地GND；

針對(duì)所選光敏電阻器45的列，通過(guò)相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)66的接通、相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)60保持?jǐn)嚅_(kāi)，導(dǎo)電軌道42被連接到測(cè)量電路64；并且

針對(duì)其他列，通過(guò)開(kāi)關(guān)60的接通、開(kāi)關(guān)66保持?jǐn)嚅_(kāi)，將導(dǎo)電軌道42連接到電位源VDD。

針對(duì)所選光敏電阻器45，電流流經(jīng)光敏電阻器45，其振幅根據(jù)光敏電阻器45的電阻而變化，并且因此根據(jù)由光敏電阻器45接收到的光照而變化。針對(duì)與所選光敏電阻器45同一行的其他光敏電阻器45，光敏電阻器的兩個(gè)端子被連接到電位源VDD，使得沒(méi)有電流流經(jīng)光敏電阻器45。針對(duì)與所選光敏電阻器同一列的其他光敏電阻器，光敏電阻器的兩個(gè)端子被連接到接地GND，使得沒(méi)有電流流經(jīng)光敏電阻器45。測(cè)量電路64能夠測(cè)量流經(jīng)所選光敏電阻器45的電流。所選光敏電阻器45的電阻可以從流經(jīng)光敏電阻器45的電流的確定和跨所選光敏電阻器45兩端的電壓的了解來(lái)確定。

根據(jù)另一實(shí)施例，光檢測(cè)系統(tǒng)可以包括在所選光敏電阻器中的恒定電流的流動(dòng)和表示跨所選光敏電阻器兩端的電壓的電壓測(cè)量。測(cè)量出的電壓取決于光敏電阻器的電阻，并且因此取決于由光敏電阻器接收到的光照。

檢測(cè)裝置30可以被用作用戶接口裝置，其能夠檢測(cè)致動(dòng)構(gòu)件在光敏電阻器陣列上的陰影的變化和/或致動(dòng)構(gòu)件的例如紅外線中的反射圖像的變化并且從中推導(dǎo)出表示所述致動(dòng)構(gòu)件的位置變化的信息。致動(dòng)構(gòu)件可以是用戶的手指、手或任何其他物體。

應(yīng)當(dāng)注意的是，致動(dòng)構(gòu)件的位置在這里是指相對(duì)于接口裝置的位置。可以特別地提供使用模式，其中用戶接口裝置本身被移位，致動(dòng)構(gòu)件保持固定。

根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)致動(dòng)構(gòu)件被布置在光源和陣列之間時(shí)，接口裝置能夠檢測(cè)致動(dòng)構(gòu)件在光敏電阻器陣列上的陰影的變化。光源優(yōu)選地是環(huán)境光，例如太陽(yáng)，或者建筑物中的房間的室內(nèi)電氣照明。根據(jù)實(shí)施例，致動(dòng)構(gòu)件可以與接口裝置接觸。根據(jù)實(shí)施例，致動(dòng)構(gòu)件可以與接口裝置相距一定距離，并且用戶接口裝置可以能夠檢測(cè)致動(dòng)構(gòu)件在平行于光敏電阻器陣列的平面的平面中的位移、以及致動(dòng)構(gòu)件和光敏電阻器陣列之間的距離的變化。

圖7是示出了用戶接口裝置70的另一實(shí)施例的橫截面視圖，該用戶接口裝置70包括光敏電阻器陣列45，特別是諸如先前描述的檢測(cè)裝置47的與顯示屏相關(guān)聯(lián)的光敏電阻器陣列。這特別地使能形成交互式界面。裝置70包括光顯示(或背光)像素74的陣列。在該示例中，像素74(例如發(fā)光二極管)被布置在與光敏電阻器陣列45平行的平面中，并且在光敏電阻器陣列和保護(hù)涂層76之間。光敏電阻器陣列45和像素陣列74以細(xì)微的偏移量堆疊，使得在俯視圖中，像素74不面對(duì)光敏電阻器45，其會(huì)掩蔽光敏電阻器45并且會(huì)防止致動(dòng)構(gòu)件的投影的檢測(cè)。

在替代實(shí)施例中，光敏電阻器陣列45被放置在顯示像素陣列74和保護(hù)涂層76之間。在這種情況下，可以設(shè)置為沒(méi)有偏移地堆疊光敏電阻器45和像素76，假定光敏電阻器45由透明或半透明材料制成。

在另一替代實(shí)施例中，檢測(cè)和顯示陣列不堆疊，而是在導(dǎo)電和半導(dǎo)體陣列的堆疊(像素74和光敏電阻器45的交替)的同一級(jí)中制成。

應(yīng)當(dāng)注意的是，與接口裝置70相關(guān)聯(lián)的顯示屏不一定是發(fā)光二極管顯示器，而是還可以使用任何其他適合的技術(shù)形成。

此外，在另一個(gè)替代實(shí)施例中，顯示屏不被堆疊到用戶接口裝置，而是偏移。

圖8是示出了接口裝置80的另一替代實(shí)施例的橫截面視圖，除了光敏電阻器45之外，接口裝置80還包括紅外發(fā)射器陣列82。然后，每個(gè)光敏電阻器45具有其取決于接收到的紅外輻射的電阻。在操作中，每個(gè)發(fā)射器82永久地發(fā)射紅外輻射。當(dāng)致動(dòng)構(gòu)件越過(guò)發(fā)射器82時(shí)，發(fā)射出的輻射的一部分被朝向相鄰的光敏電阻器反射，這使能從其推導(dǎo)出相對(duì)于在接口上方的物體的存在的信息。因此，與光敏電阻器45組合的紅外檢測(cè)器82使能裝置80實(shí)施與單獨(dú)用作陰影檢測(cè)器的光敏電阻器45相同的致動(dòng)構(gòu)件的位置變化的檢測(cè)功能。

紅外檢測(cè)優(yōu)于陰影檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于其操作獨(dú)立于環(huán)境照明并且因此更加魯棒。特別地，在沒(méi)有外部光源的情況下，紅外檢測(cè)可以在黑暗中操作。可以設(shè)置為在低消耗操作模式(基于當(dāng)環(huán)境照明允許時(shí)由光敏電阻器45進(jìn)行的致動(dòng)構(gòu)件的投影的檢測(cè))與紅外操作模式(當(dāng)照明條件不允許投影檢測(cè)時(shí))之間交替。例如，可以設(shè)置黑暗傳感器以當(dāng)環(huán)境亮度變得太低而不允許投影檢測(cè)時(shí)自動(dòng)從低消耗模式切換到紅外模式。

圖9示出了檢測(cè)裝置90的另一實(shí)施例，其中檢測(cè)裝置90包括波導(dǎo)92，波導(dǎo)92包括兩個(gè)相對(duì)的表面94、96和邊緣98。沿著波導(dǎo)92的邊緣98之一，檢測(cè)裝置90包括光敏電阻器45、特別是諸如先前描述的檢測(cè)裝置47的光敏電阻器，以及光發(fā)射器100。作為示例，在圖9中，示出了單行光敏電阻器45。

由發(fā)射器100發(fā)射的光通過(guò)在表面94、96和邊緣98上反射而在波導(dǎo)92中被引導(dǎo)，并且該光的至少一部分返回到光敏電阻器45。當(dāng)物體被放置在波導(dǎo)92的表面94、96之一上時(shí)，其干擾光的路徑，使得由光敏電阻器接收到的光強(qiáng)度減小。檢測(cè)裝置90可以被用于檢測(cè)表面94、96之一上的一個(gè)或多個(gè)物體的存在或不存在，或存在于表面94、96之一上的物體的尺寸。

根據(jù)應(yīng)用的示例，檢測(cè)裝置90可以被布置在車間或倉(cāng)庫(kù)貨攤中，其中物品被放置在波導(dǎo)92的表面94或96之一上。檢測(cè)裝置90可以被用于檢測(cè)貨攤填充率。實(shí)際上，由光敏電阻器45接收到的光強(qiáng)度取決于波導(dǎo)92上存在的物品的數(shù)量。此外，通過(guò)校準(zhǔn)，可以區(qū)分物品沒(méi)有正確地被放置在波導(dǎo)92上但落在波導(dǎo)92上的情況。

根據(jù)應(yīng)用的另一個(gè)示例，檢測(cè)裝置90可以形成盒(例如培養(yǎng)皿)的底部，所述盒的底部具有在其中生長(zhǎng)的微生物、細(xì)菌或高等生物的細(xì)胞，其沿著它們的生長(zhǎng)形成覆蓋波導(dǎo)92的斑點(diǎn)并且改變由光敏電阻器45接收到的光強(qiáng)度。然后，檢測(cè)裝置90使能測(cè)量生長(zhǎng)的生物體的生長(zhǎng)。

包括根據(jù)先前描述的實(shí)施例的光敏電阻器的檢測(cè)裝置具有比包括光電二極管的檢測(cè)裝置更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，在包括由有機(jī)材料制成的光電二極管陣列的光電檢測(cè)裝置的情況下，每個(gè)光電二極管包括有源層、在有源層和第一電極之間插入的第一接口層以及在有源層和第二電極之間插入的第二接口層。第一接口層使能第一電極的功函數(shù)與在有源層中使用的受體材料的電子親和能對(duì)準(zhǔn)。第二接口層使能第二電極的功函數(shù)與在有源層中使用的施體材料的電離電位對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)二極管偏置模式，接口層便于對(duì)來(lái)自有源層中的電極的電荷的收集、注入或阻擋。有利地，包括根據(jù)先前描述的實(shí)施例的光敏電阻器的檢測(cè)裝置不包括這樣的接口層。