透明多點觸摸式傳感器的製作方法

2023-04-28 09:00:01 3

專利名稱：透明多點觸摸式傳感器的製作方法
透明多點觸摸式傳感器
本發明涉及透明多點觸摸式傳感器領域。
現有技術已知透明多點觸摸式傳感器。例如耦接到控制電路的電阻矩 陣式傳感器。這樣的傳感器是例如涉及通過多觸點觸控螢幕的虛擬對象控制
器的專利NO. EP171卯47的對象。該現有技術專利涉及允許例如通過觸 摸屏用虛擬圖形對象操作來控制音樂軟體的A^接口 。該A^L接口涉及通 過包括用來獲取觸摸信息的多觸點二維傳感器和根據所述觸摸信息生成 控制信號的計算器件的裝置來控制信息化i殳備的方法，該方法的特徵在於 其包括在透明觸摸傳感器下面放置的屏幕上生成圖形對象的步驟，每個圖 形對象都與至少一個特定處理規則相關聯，在每個獲取階段期間，所述傳 感器都發出多個觸摸信息，每個觸摸信息都受到由其相對於所述圖形對象 之一的位置的定位決定的特定處理。
還已知涉及集成的有機發光二極體(OLED )平板屏幕和觸控螢幕幕的 美國專利申請US2003000721129。所述觸控螢幕幕配備有用來接收觸控螢幕幕 的信號的電觸點和被設置為穿過襯底並電連接到所述電觸點的導電互聯 孔。所M幕還包括有機發光二極體平板屏幕，其具有配備有用來接收 顯示信號的電觸點的顯示襯底，以瓦晷露在所述顯示襯底上以〗更產生與所 述顯示屏幕和觸控螢幕幕的電觸點的電連接的區域。所述觸控螢幕幕的襯底構 成所述有機發光二極體平板屏幕的覆蓋層或襯底，所述導電互聯孔被電連 接到位於顯示襯底上的導體和電觸點，且所述有機發光二極體平板屏幕的 襯底突出來，超過所述襯裡，以便產生與所述觸控螢幕幕和顯示屏幕的電觸 點的電連接。
根據現有技術的傳感器的缺點是無源矩陣式構造引起位於正交配置 中的多個觸點的檢測問題。因此所述控制電路必須最好依靠冗餘測量和合 適的數字處理算法來對所述問題進行補償。這導致了控制電路的複雜性和 觸點測量的不確定性。
本發明提出的解決方案是實現沒有上述測量缺點的透明多點觸摸式 傳感器。
本發明的目的是通過單元彼此之間完全獨立的透明多點觸摸式傳感器的結構來解決所述不足。但是，根據本發明的屏幕不採用會導致較高制
造成本的薄膜電晶體TFT (Thin Film Transistor)類型的有源矩陣。此 外，控制電路實現起來較無源矩陣的情況更簡單，且製造成本會有利地降 低。同樣地，這種類型的傳感器的工業化成本也更低。
本發明涉及最一般意義上的透明多點觸摸傳感器，其包括位於被設置 成由行和列的交叉形成的單元矩陣的兩個透明導電層之間的透明半導體 有源層，其特徵在於包括給與單元對應的每個半導體部分依次供電的控制 電路，所述控制電路包括對由一個或多個傳感器區域的變形引起的電特性 的變化進行分析的分析裝置，每個區域都包括一個或多個單元。所述中間 層的半導體特性使得所述單元獨立於測量電路。
優選地，所述半導體有源層由布置為薄層的有機或聚合材料構成。
才艮據變型，半導體層與相鄰層中的一個層依靠由間隔物維持的間隔電 隔離，該隔離被激活的觸摸區域的變形局部破壞。
才艮據另一變型，半導體層依靠透明導電材料與相鄰層中的一個層電隔 離，該透明導電材料的電特性被激活的觸摸區域的變形局部改變。
根據另一變型，半導體層的電特性被激活的觸摸區域的變形局部改變。
優選地，激活的觸摸區域的電特性隨該觸摸區域上施加的壓力而變化。
根據一具體的實施方式，當使半導體層經受對單元的電激活時，半導 體層局部發光，局部M射的整體與顯示裝置相似。
根據另一變型，控制電i^供兩個掃描頻率 一個用來顯示，另一個 用來解讀至少一個激活的觸摸區域的位置。
地理解本發明，其中
-圖l表示傳感器的實施例的剖面圖，
-圖2表示所述傳感器的示意正視圖。


圖1上通過剖面圖表示的傳感器包括
-對應於X列乘Y行的交叉點的"MxN，，單元矩陣，
-由一組X個透明導電列構成的層(1)，■由其電特性(電壓、阻抗等)才艮據垂直施加(例如用手指或觸摸筆)
的壓力而變化的材料構成的層(2),或者通過4吏用例如與傳統電阻式觸摸 板的結構中一樣的間隔物電分隔所述層(1)和層(3)的層(2)，
-由等效於一組垂直二極體的半導體材料構成的薄層(3)，
-由一組Y個透明導電行構成的層(4),比如層A。
層(1)和層(4)可由利用薄層的碳(納米管)或者ITO (銦錫氧化 物)轉化為導體的聚酯或玻璃構成。
層(2)可由壓電材料比如聚偏氟乙烯(PVDF)構成，或由對壓力 敏感的導電材料比如填充了導電微粒的聚合物構成。
在層(2)包括間隔物的情況下，無法測量出壓力的信息。因此只是 簡單地測量是否有接觸。
圖2表示所述傳感器和控制電路及測量電路的正視圖。
原理如下
國定義兩個極化電位V+和V畫使得
。如果對層(1)的列"x"施加V+,對層D的行"y"施加V-， 位於相交點P (x，y)處的等效二極體導通。
。
在所有其它;feL化組合(V+和V+、 V-和V+、 V-和V-)的情況下， 上述二極體截止。
通過同時極化全體XY矩陣，實現了在每個單元上的測量，以確定其 與層(2)有關的電特性，從而確定在該單元上局部施加的壓力。
為了測量單元P (x,y)，同時極化全體行和列，使得位於單元P上的 唯一二極體導通而^f吏位於其它單元上的所有其它二極體截止。
使用了基於二極體的有源系統的上述方法允許通過絕緣的方式測量 每個單元，而不會遭受與無源矩陣伴隨的電相互作用由於二極體層C 的截止電效應，電位不會從一行傳遞到另 一行或者垂直地從一列傳遞到另 一列。
權利要求
1.一種透明多點觸摸式傳感器，包括位於被設置為由行和列的交叉形成的單元矩陣的兩個透明導電層之間的透明半導體有源層，其特徵在於其包括給對應於單元的每個半導體部分依次供電的控制電路，所述控制電路包括對由一個或多個傳感器區域的變形引起的電特性的變化進行分析的分析裝置，每個區域包括一個或多個單元，所述中間層的半導體特性使得所述單元獨立於測量電路。
2. 根據前一權利要求所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵在於所 述半導體有源層由布置為薄層的有機材料或聚合物材料構成。
3. 根據前一權利要求所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵在於所 述半導體層與相鄰層之一依靠由間隔物維持的間隔電隔離，所述隔離被激活的所述觸摸區域的變形局部破壞。
4. 根據前一權利要求所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵在於所 述半導體層與相鄰層之一依靠透明導電材料電隔離，所述透明導電材料的 電特性被激活的所述觸摸區域的變形局部改變。
5. 根據前一權利要求所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵在於所 述半導體層的電特性被激活的所述觸摸區域的變形局部改變。
6. 根據前述各權利要求所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵在於 所述激活的觸摸區域的電特性隨所述觸摸區域上施加的壓力而變化。
7. 根據前一權利要求所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵在於， 當4吏所述半導體層經受對單元的電激活時，所述半導體層局部發光，局部 光發射的整體與顯示裝置相似。
8. 根據前述各權利要求之一所述的透明多點觸摸式傳感器，其特徵 在於所述控制電,供兩個掃描頻率 一個用來顯示，另一個用來解讀至 少一個激活的觸摸區域的位置。
全文摘要
本發明涉及透明多點觸摸式傳感器，包括位於被設置為由行和列的交叉形成的單元矩陣的兩個透明導電層之間的透明半導體有源層，其特徵在於其包括給對應於單元的每個半導體部分依次供電的控制電路，所述控制電路包括對由一個或多個傳感器區域的變形引起的電特性的變化進行分析的分析裝置，每個區域包括一個或多個單元，所述中間層的半導體特性使得所述單元獨立於測量電路。
文檔編號G06F3/041GK101675412SQ200880014876
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月3日 優先權日2007年4月5日
發明者帕斯卡爾·若蓋, 朱利安·奧利維耶 申請人:斯坦圖姆公司