用于生物计量感测的电容性传感器架构的制作方法

本申请要求于2015年8月28日提交的美国临时专利申请号62/211,632的优先权，通过其整体的参考将其全部内容并入本文。

技术领域

本公开普遍涉及电容性传感器以及，更具体地，涉及利用互电容感测原理的指纹传感器阵列。

背景技术：

包括接近传感器装置（通常也称为触摸垫或者触摸传感器装置）的输入装置被广泛应用于多种电子系统中。输入装置也包括指纹传感器和其他生物计量传感器装置。传感器装置典型地包括感测区，其通常由表面区分，在其中传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置、运动、和/或特征。传感器装置可用于为电子系统提供接口。例如，传感器装置经常作为输入装置（诸如集成在或外设于笔记本或桌上型电脑的不透明触摸垫和指纹传感器）用于较大计算系统中。传感器装置也经常用于较小计算系统（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）中。

为检测输入对象，许多传感器装置利用电容性感测原理。电容性传感器，包括基于跨电容的那些，提供多种相对其他感测技术的优势。然而，电容性地感测指纹特征和其他精细特征是项具有挑战性的任务。尽管现存的传感器能够提供足够的性能，但它们经常受到低信号质量的困扰。改进信号质量能提供多个好处，诸如更精确的生物计量匹配以及在将传感器集成在多种应用（例如，在电容性传感器之上具有更厚的覆盖层的那些）中的提高的灵活性。

技术实现要素：

一个实施例提供一种电容性传感器，包括：包括在第一层中的多个传感器电极行，包括在第二层中的多个传感器电极列，其中多个传感器电极列与多个传感器电极行正交排列，以形成二维感测阵列；以及包括在布置于第一层与第二层之间的第三层中的多个导电元件，其中，对于多个导电元件中的每个导电元件，导电元件的第一端电连接至多个传感器电极行中的一传感器电极，而导电元件的第二端电容性地耦合至多个传感器电极列中的一传感器电极，以形成二维感测阵列的一跨电容性感测像素。

另一个实施例提供一种制作电容性传感器的方法。该方法包括：在第一绝缘层上形成第一导电层，其中第一导电层包括多个传感器电极行；在第一导电层上方形成第二绝缘层；在第二绝缘层上方形成第二导电层，其中第二导电层包括多个传感器电极列，并且多个传感器电极列与多个传感器电极行正交排列，以形成二维感测阵列；以及，在位于第一导电层与第二导电层之间的第二绝缘层中形成多个导电通孔，其中对于多个导电通孔中的每个导电通孔，导电通孔的第一端电连接至多个传感器电极行中的一传感器电极，而导电通孔的第二端电容性地耦合至多个传感器电极列中的一传感器电极，以形成二维感测阵列的一跨电容性感测像素。

又一个实施例提供一种电容性传感器，包括：包括多个发射器电极行的第一层；布置于第一层之上的第二层，其包括多个接收器电极列，其中多个发射器电极列与多个接收器电极行重叠，以形成具有配置成捕获输入的特征的分辨率的二维感测阵列；位于第一层至第二层之间的多个导电通孔，多个导电通孔包括布置于二维感测阵列的一感测像素处的一导电通孔，其中该导电通孔具有电容性地耦合至多个接收器电极列中的一接收器电极的第一端，以及电连接多个发射器电极行中的一发射器电极的第二端；布置于第二层上方的覆盖层，其中覆盖层包括形成用于输入的输入表面的顶面，以及将顶面与导电通孔及第二层分离的绝缘体；连接至发射器电极的驱动器电路，其中驱动器电路配置成将发射器信号驱动至发射器电极上；以及，连接至接收器电极的接收器电路，其中接收器电路配置成处理对应于发射器信号的所产生信号，其中所产生信号基于覆盖层的顶面处的输入的存在而变化。

附图说明

包含在说明书中且构成其部分的附图，示出了本公开的数个方面并且，连同详细描述一起，用于解释本公开的原理。

图1是依照本公开的实施例的、包括输入装置和处理系统的、系统的示例的框图。

图2A是依照本公开的实施例的、电容性传感器的示意图。

图2B示出依照本公开的一个实施例的、包括覆盖层的电容性传感器的剖面图。

图2C示出依照本公开的一个实施例的、电容性传感器的电场线。

图3描绘依照本公开的实施例的、用于传感器电极的示例菱形图案。

图4A – 4D描绘依照本公开的实施例的、电容性传感器架构。

图5描绘依照本公开的实施例的、具有导电结构的电容性传感器架构。

图6 – 7描绘依照本公开的实施例的、电容性传感器的各种备选实现。

图8描绘依照本公开的实施例的、电容性传感器的另一种备选实现。

图9A – 9C描绘依照本公开的一些实施例的、具有导电结构的电容性传感器。

图10是依照本公开的实施例的、用于制作电容性传感器的方法1000的方法步骤的流程图。

尽管本公开连同某些优选实施例一起描述，不存在将其限定于那些实施例的意图。相反地，意图是涵盖包括在由所附权利要求所定义的、本公开的精髓和范围内的、所有备选、修改和等同方式。

具体实施方式

下列详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开或本公开的应用以及使用。此外，不存在由之前技术领域、背景技术、简要说明、或以下详细描述中提出的任何已表达或暗示的理论所约束的意图。

本公开的各种实施例提供促进改良的可用性的输入装置及方法。在一些电容性传感器构建中，将接收器电极层堆叠在发射器电极层之上（或下方），在其之间采用绝缘层。当输入，诸如手指，提供给电容性传感器时，检测到发射器电极层与接收器电极层之间的电磁场的变化。然而，由于发射器电极和接收器电极在不同层，系统可能受到低图像质量的困扰，因为存在输入与缺少输入之间的电磁场差异可能很小。

本公开的实施例通过将发射器电极提升到与接收器电极相同的水平，改进此类电容性传感器的图像质量。同样地，指纹触摸位置与其中电磁场是最强的场合中的发射器电极-接收器电极电磁场平行。所产生的电磁场检测相对于传统方法得以改进。本公开的实施例通过提升信号强度水平来解决信号对噪声虚弱问题。强的信号强度提供更高分辨率的指纹图像，从而图像质量得以极大地改进。

现在转向附图，图1是依照本公开的实施例的、包括诸如传感器102的输入装置和处理系统104的、电子系统或装置100的框图。正如此文档中使用的，术语“电子系统”（或“电子装置”）广义地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如桌上型计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、网页浏览器、电子书籍阅读器，和个人数字助手（PDA）。另外的示例电子装置包括复合输入装置，诸如物理键盘和独立的操纵杆或按键开关。进一步的示例电子系统包括诸如数据输入装置（包括远程控制和鼠标），和数据输出装置（包括显示屏和打印机）的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭，和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置等）。其他示例包括通信装置（包括蜂窝电话，诸如智能电话），和媒体装置（包括录制器、编辑器、和诸如电视的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。另外，电子装置100可以是传感器102的主机或从机。

传感器102能够被实现为电子装置100的物理部件，或者能与该电子装置100物理地分离。适当情况下，传感器102能使用下列方式的任一个或多个与电子装置100的部件通信：总线、网络，和其他有线或无线互连。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行总线（USB）、蓝牙、RF和IRDA。

装置100可以利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区中的用户输入。装置100包括一个或多个用于检测用户输入的感测元件。例如，装置100可使用电容性技术，在其中施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象导致电场的变化，并且产生电容性耦合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化而被检测。

一种示例性电容性技术利用基于在传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的电场，从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中，互电容感测方法通过检测在一个或多个发射器传感器电极（也是“发射器电极”或“Tx电极”）与一个或多个接收器传感器电极（也是“接收器电极”或“Rx电极”）之间的电容性耦合，来进行操作。发射器传感器电极可相对于参考电压来调制以传送发射器信号。参考电压可以是各种实施例中大体上恒定的电压，或者参考电压可以是系统地。发射器电极相对于接收器电极来调制以传送发射器信号，以及促进所产生信号的接收。所产生信号可包括对应于一个或多个发射器信号，和/或对应于一个或多个环境干扰源（例如，其他电磁信号）的效应。

应领会，本公开的实施例也可用于利用“自电容”技术的环境。“自电容”（或“绝对电容”）感测方法是基于在传感器电极和输入对象之间的电容性耦合的变化。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场，从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对于参考电压（例如，系统地）调制传感器电极，以及通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合，来进行操作。在另一个实现中，绝对电容感测方法通过调制驱动环、或者与输入对象欧姆地或电容性地耦合的其他导电元件，以及通过检测传感器电极与输入对象之间的所产生电容性耦合，来进行操作。参考电压可以是大体上恒定的电压或是变化的电压，并且在各种实施例中，参考电压可以是系统地。

在某些实施例中，传感器102是生物计量传感器，其利用一个或多个各种电子感测技术来捕获诸如用户的指纹、掌印、手印、或者甚至血管图案的生物计量图案的图像。在某些实施例中，生物计量传感器是电容性指纹传感器，其利用处于第二模式的、传感器电极之间的互电容感测技术来检测在感测区域中的手指或其他生物计量对象的存在。在指纹传感器实施例中，例如，当检测到手指时，指纹传感器可以使用互电容或自电容感测技术，利用处于第一模式的、传感器电极的全阵列来捕获感测区域中的指纹的图像。作为示例，用于在第二模式下检测手指的存在的传感器电极可以是独立存在感测电极，或者它们可以是用于捕获指纹图像的电极的所选子集。

现在转向图1中的处理系统104，在捕获和存储用户指纹图像期间所使用的电子装置100的基本功能组件被示出。处理系统104包括处理器106、内存108、模板存储器110、操作系统（OS）112、和电源114。处理器106、内存108、模板存储器110、操作系统112和电源114中的每一个物理地、通信地、和/或操作性地经互连以用于组件间通信。

如所示，处理器106配置成实现功能性，和/或处理用于在电子装置100和处理系统104内的执行的指令。例如，处理器106执行储存在内存108中的指令，或者储存在模板存储器110上的指令。内存108，其可以是非暂时性的、计算机可读的存储介质，配置成在操作期间储存电子装置100内的信息。在一些实施例中，内存108包括临时内存，一种适用于在电子装置100关闭时不被维持的信息的区域。此类临时内存的示例包括，诸如随机存取存储器RAM、动态随机存取存储器（DRAM）及静态随机存取存储器（SRAM）之类的非永久性存储器。内存108也维持程序指令，以供由处理器106执行。

模板存储器110包括一个或多个非暂时性的计算机可读存储介质。模板存储器110通常配置成为用户的指纹存储指纹图像的登记视图。模板存储器110可进一步配置用于信息的长期储存。在一些示例中，模板存储器110包括非易失性存储元件。非易失性存储元件的非限制示例包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存、或者电可编程存储器（EPROM）或电可擦除及可编程存储器（EEPROM）的形式。

处理系统104也主持操作系统112。操作系统112控制处理系统104的组件的操作。例如，操作系统112促进处理器106、内存108与模板存储器110之间的交互。

处理系统104包括一个或多个电源114，以向电子装置100提供电力。电源114的非限制性示例包括单次使用电源、可再充电电源、和/或从镍-镉、锂-离子或其他合适的材料所研发的电源。

取决于它们的操作原理，指纹传感器有时候被称为滑动(swipe)传感器或置位(placement)传感器。典型地，滑动传感器通过当用户在感测区域上滑动或者以其他方式移动其手指时捕获一系列指纹的扫描，来捕获比感测区域更大的图像。处理系统随后将扫描重建成一个更大的图像。由于图像是由一系列的扫描重建而来，这允许感测阵列被制作得较小，诸如小的二维阵列或甚至与单个线状阵列一样小，而仍可捕获一系列能够被重建成较大面积图像的扫描。置位传感器通常通过在手指被放置或以其他方式保持在感测区域之上时捕获指纹的扫描，来捕获对应于感测区域的尺寸的图像。通常，置位传感器包括一个二维传感器阵列，其能够在单次扫描中就捕获足够面积的指纹，从而允许指纹图像被捕获到、而不需要用户必须在图像捕获过程期间移动手指。

图2A是依照本公开的实施例的、电容性传感器的示意图。如所示，传感器102配置为包括形成像素的二维阵列的多个电极200的电容性传感器。在图2A的传感器102中，多个接收器电极行202与多个发射器电极列204重叠，以形成基于在每个重叠位置的电容性耦合的像素。在一种实现中，接收器电极202和发射器电极204在同一衬底上形成。在另一种实现中，它们在不同的衬底上形成。在任一种情况下，绝缘体可以在每个重叠位置分隔发射器电极集合204和接收器电极集合202，以及集合中的一个可能更接近手指或其它对象被放置的感测区域。在一种实现中，接收器电极202更靠近电容性传感器102的感测区域来布置。

在图2A中所示的实施例中，发射器电极204和接收器电极202被分别描绘为条和带的集合。发射器电极204各自彼此平行地延伸，并且接收器电极202也按与发射器电极不同的方向彼此平行地延伸，以形成像素的二维阵列。在图示的实施例中，发射器电极204和接收器电极202彼此正交延伸。发射器电极204和接收器电极202可以形成，例如，在单独的相应衬底上、或同一衬底的相对侧，并且在任一种情况下，衬底材料可以分隔发射器电极204和接收器电极202，以在每个重叠位置形成它们之间的电容性间隙。

图2B示出了依照本公开的实施例的、包括一个覆盖层206的电容性传感器的剖面图。覆盖层206保护感测电路，并且也能够使传感器电极欧姆地绝缘以免与输入对象140，诸如手指，相接触。不幸的是，在发射器电极204和接收器电极202之间的间隔距离，以及来自覆盖层206的附加间隔，使得从输入对象140捕获高质量信号变得困难，因为一个相对较弱的电场延伸到覆盖层206上面的感测区中。如图2B-2C所示，输入对象140的存在，在本示例中，手指和手指的更具体的指纹特征（诸如脊和谷），与电场线208交互并改变在接收器电极（Rx）所观察到的电容性耦合（见在图2C中针对感测像素的子集所示的示例电场线208）。

根据本公开的实施例，信号可以通过使发射器电极（Tx）和接收器电极（Rx）处于同一平面中或以其他方式使它们更靠近在一起而得以改进，因为这改进延伸到感测区域中的电场。一个可能的解决方案是为传感器电极使用一个菱形图案。在图3中描绘一个示例菱形图案。

在图3所示的实施例中，发射器电极304和接收器电极302被描绘为形成一个菱形传感器图案。在此实施例中，多个接收器电极行与多个发射器电极列重叠。具体来说，发射器电极304的每个都由互连菱形的集合组成，并且发射器电极的每个彼此平行地延伸。类似地，接收器电极302的每个由互连菱形的集合组成，并且接收器电极的每个与发射器电极正交而彼此平行地延伸。在所示的实施例中，接收器电极沿着每个电极的长度在更窄的部分与发射器电极重叠。图3的菱形传感器图案可按多种方式形成。例如，接收器电极和发射器电极可以形成在同一层中，在绝缘衬底的同一侧上。少量的绝缘体可以在发射器电极304的更窄部分上使用，以使得每个接收器电极的菱形能够与发射器电极上方的导电材料互连，而无需在接收器电极和发射器电极之间创建欧姆接触。菱形图案也可以采用其中接收器电极和发射器电极位于单独衬底上、或者位于同一衬底的相对侧上的方式，来形成，如上所述。

应当理解，在不背离本文所述原理的情况下，其他的传感器阵列图案都是有可能的。例如，在不背离本文所述的某些原理的情况下，除了菱形图案、条和带之外的其他电极形状都是可能的。类似地，在不背离本文所述的某些原理的情况下，除了正交的行和列之外的其他电极定向也是可能的。同时应当理解的是，发射器信号可以被驱动到发射器电极304的每个上并且所产生信号可以使用多种调制方案而在接收器电极302的每个上被检测，以便捕获感测区域的图像。在一种实现中，发射器信号一个接一个地按顺序、每次一个地被驱动到发射器电极304的每个上。在另一种实现中，发射器信号同时被驱动到多个发射器电极上，和/或所产生信号使用码分复用（CDM）或时分复用（TDM）感测方案同时在接收器电极的每个上被检测。

现在来看图4A-4D，其中根据本公开的一个实施例描绘一种电容性传感器架构。图4A描绘了一个平面图，图4B描绘了沿着图4A中所示虚线403的剖面图，图4C描绘了一个侧面透视图，图4D描绘了从上述架构产生的示例性电场线。图4A-4D中的电容性传感器架构描述了形成感测像素的二维阵列的一个互电容传感器，其中感测像素的二维阵列由多个发射器（Tx）电极404的行和多个接收器（Rx）电极402的列之间的电容性耦合来形成。发射器电极404和接收器电极402由绝缘体分隔开，以在每个感测像素位置形成对应于发射器电极404与接收器电极402之间的有效电容器的感测像素。输入对象140的存在，在本示例中，手指或手指的更具体指纹特征（诸如脊和谷），与电场线交互并改变在接收器电极402上所观察到的电容性耦合（见在图4D中针对感测像素的子集所示的示例电场线）。

图4A-4D的实施例包括导电元件或结构410（在图4A-4D中的实施例中示出为导电矩形“柱”），其在每个接收器电极402位置连接到发射器电极404以使发射器电极404处于或接近与接收器电极402相同的水平。如图4D所示，手指接触位置可以平行于其中EM场是最强的场合中的接收器电极-发射器电极电磁（EM）场。作为结果，图像质量可以大幅改进。这也可以提供一个方式，来使用比其他备选方法更低成本的材料和/或制造工艺使发射器电极404和接收器电极402更靠近彼此或更靠近同一水平。

图5描绘了根据本公开的实施例的、一个带有导电结构510的电容性传感器架构。在图5中的电容性传感器架构描绘了形成感测像素的二维阵列的一个互电容传感器，其中感测像素的二维阵列由多个发射器（Tx）电极504的行与多个接收器（Rx）电极502的列之间的电容性耦合来形成。如图4A的实施例中所示，导电结构410可以是延伸发射器电极404的宽度的导电矩形柱。在另一个实施例中，如图5所示，导电结构510可包括通孔506和板508。通孔506没有延伸与其电连接的、给定发射器电极510的宽度。在一个实施例中，每个板508包括一金属垫，其电连接在单个通孔506的顶部且可能具有矩形形状。在一些实施例中，板508可能与接收器（Rx）电极502处于同一平面（参见，例如，下图9A-9B）。在图5所示实施例中，通孔506为圆形，但是其他形状也在本公开范围之内。板508的其他形状也在本公开范围之内。而且，板508在一些实施例中是可选的并且不要求作为导电结构的部分（例如，如下图9C所示）。

图6-7描绘了依照本公开的实施例的、电容性传感器的各种备选实现。在图6-7所描绘的实施例中，来自第二金属层的各个发射器电极使用在第一接收器电极层上的板以及对应的通孔被连接。在图6-7所示的实施例中，板包括电连接通孔的金属迹线，其中这些通孔被连接到不同的电极。在图6所示的示例中，两个电极602、604经由金属迹线606来连接。在图7所示的示例中，三个电极710，712，714经由金属迹线708来连接。

图8描绘了依照本公开的实施例的、电容性传感器的另一备选实现。在图8的实施例中，描绘一个指纹封装，其包括指纹控制器820，以及多层衬底，多层衬底包括多个导电层和导电布线（以黑色示出）。在本示例中，第一金属层包括多个接收器电极（Rx）802的列，而第二金属层包括多个发射器电极（Tx）804的行。第一层还包括通孔810，其将第一金属层连接到第二金属层，以使发射器电极804与接收器电极平面相水平。同时还存在一个或多个附加金属层，用以布线、屏蔽、或到控制器820的其他连接。在一个实施例中，指纹控制器820包括形成在半导体模具(die)中的集成电路（IC）。多种不同的衬底类型和材料可能被使用。在一个实施例中，衬底是一个多层印刷电路板（PCB）。在一个实施例中，覆盖层806包括显示器的镜头盖或玻璃盖。通孔810和用以布线的附加金属层可以形成在传感器衬底中来改善信号，而无需通孔810和附加金属层形成在覆盖层806中或贯穿其从而影响到玻璃的结构完整。

图9A-9B描绘了依照本公开的实施例的、具有包括通孔911和板912的导电结构910的电容性传感器。如所示，发射器电极904形成在绝缘层900之上的层中，其可以是衬底中多个介入层中的一层（参见，例如，图8）。之后绝缘层908形成在发射器电极904的层之上。通孔911在绝缘层908中形成。之后接收器电极902形成在绝缘层908之上的层中。另外，板912形成在与接收器电极902相同的层中，其中板912被电连接到通孔911以形成导电结构910。在图9A-9B所示实施例中，板912包括金属垫。同样，发射器电极904经由在发射器电极904、通孔911和板912之间的电连接被提升到与接收器电极902相同的平面。覆盖层906随后可形成在接收器电极902和板912之上。

图9C描绘了依照本公开的实施例的、具有包括通孔911的导电结构910的电容性传感器。如所示，发射器电极904形成在绝缘层900之上的层中，其可以是衬底中多个介入层中的一层（参见，例如，图8）。之后绝缘层908形成在发射器电极904的层之上。通孔911在绝缘层908中形成。之后接收器电极902形成在绝缘层908之上的层中。然而，与图9A所示实施例相对照的是，图9C中的导电结构910包括通孔911，但是没有板形成在与接收器电极902相同的层中。

图10是依照本公开的实施例的、用于制作电容性传感器的方法1000的方法步骤的流程图。在步骤1002，形成第一绝缘层。在步骤1004，第一导电层形成于第一绝缘层上。第一导电层可包括多个传感器电极行。

在步骤1006，形成在第一导电层上方的第二绝缘层。在步骤1008，第二导电层在第二绝缘层上方形成。第二导电层可包括多个传感器电极列，且该多个传感器电极列与该多个传感器电极行正交排列以形成二维感测阵列。

在步骤1010，多个导电通孔形成在第一导电层与第二导电层之间的第二绝缘层中。对于多个导电通孔中的每个导电通孔，导电通孔的第一端电连接到多个传感器电极行中的一传感器电极，而导电通孔的第二端电容性地耦合到多个传感器电极列中的一传感器电极，以形成二维感测阵列的一跨电容性感测像素。

在一个实施例中，形成多个导电通孔包括在二维阵列中每个跨电容性感测像素处向第一导电层中的一传感器电极钻一直通孔以及在二维阵列中每个跨电容性感测像素处电镀该直通孔。在另一个实施例中，形成多个导电通孔包括在二维阵列中每个跨电容性感测像素处从第一导电层中的一传感器电极建立一通孔，并且其中形成第二绝缘层包括在二维阵列中每个跨电容性感测像素处将绝缘体填充在导电通孔之间。

在一些实施例中，第二导电层进一步包括多个板，其中板的每个都电连接到一个导电通孔且电容性地耦合到多个传感器电极列中的一传感器电极。

在步骤1012，覆盖层形成在第二导电层和多个导电通孔上方。放置在覆盖层上或其附近的输入对象，诸如手指，改变多个传感器电极列附近的电场。

尽管上述实施例描绘了连接到发射器电极以使得它们与接收器电极相水平或更靠近的柱体，在其他实施例中可以反过来，柱体可以连接到接收器电极以使得它们与发射器电极更靠近。类似地，尽管上述实施例描绘了接收器电极布置于发射器电极上方（即，接收器电极更靠近在覆盖层上方的感测区域），这可以反过来，使得发射器电极能够布置在接收器电极上方。类似地，图10描绘的工艺步骤也可以反过来。

因此，提出本文阐述的实施例和示例以便最好地解释本公开和其特定应用，从而使得本领域技术人员能够实现并使用本公开。但是，本领域技术人员将认识到，前述描述和示例仅为了例示和示例的目的而提出。所阐述的描述并不意在是穷举性的或将本公开限定到所公开的精确形式。

在本文引用的所有参考，包括出版物、专利申请、和专利，通过相同程度的引用而由此合并，就像每个参考被单独地并且明确地指示来通过引用进行合并，并且以其整体在本文提出。

在描述本公开的上下文中（尤其在下列权利要求的上下文中）的术语“一”及“一个”及“所述”及“至少一个”以及类似对象的使用应被解释为覆盖单数和复数，除非在本文中以其他方式指出或者明显由上下文否认 。术语“至少一个”随后接着一个或多个项目的列表的使用（例如，A和B的至少一个）应被解释为表示从所列出项目（A或B）中选出的一个项目或者所列出项目（A和B）的两个或多个的任何组合，除非在本文中以其他方式指出或者明显由上下文否认。术语“包含”、“具有”、“包括”以及“包含”应被解释为开放式(open-ended)术语（即，表示“包括，但不限于”），除非以其他方式注明。本文数值的范围的记载仅旨在用作单独提及落在该范围内的每一个单独值的速记方法，除非在本文中以其他方式指出，并且每个单独值被并入说明书中，就好像它在本文中单独记载一样。本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非在本文中以其他方式指出或者明显由上下文否认。本文提供的任何及所有实例、或者示范性语言（例如，“诸如”）的使用，仅旨在更好地阐述本公开而不对本公开的范围施加限定，除非以其他方式声明。在说明书中的语言不应被解释为指示任何未声明的、对本公开的实践必不可少的元素。

本文描述本公开的优选实施例，包括用于实现本公开的发明人已知的最优模式。基于阅读上述描述，那些优选实施例的变形对本领域技术人员是显而易见的。发明人期望本领域技术人员适当地使用这样的变形，并且发明人想要本公开可以按与本文所具体描述的相不同的方式来实施。因此，这个公开包括由适用法律所允许的、在所附权利要求中记载的、该主题的所有修改和等同。此外，按其所有可能的变形的、上述元件的任何组合由本公开所包含，除非在本文中以其他方式指示或者明显由上下文否认。