專利名稱：觸摸輸入器件和使用其的電磁波收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范性實(shí)施方式涉及觸摸輸入器件，更具體地，涉及能夠通過觸摸屏中使用的透明電極來發(fā)射電信號(hào)到外界和從外界接收電信號(hào)的觸摸輸入器件以及使用該觸摸屏器件的電磁波收發(fā)器。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，能夠發(fā)射電磁信號(hào)到構(gòu)建觸摸屏的多個(gè)透明電極和接收來自該多個(gè)透明電極的電磁信號(hào)的天線已經(jīng)被単獨(dú)配置。構(gòu)建觸摸屏的多個(gè)透明電極可以由具有優(yōu)良光透射性的材料形成，并且與顯示器件結(jié)合從而為用戶提供圖像。此外，透明電極可以由具有導(dǎo)電性的材料形成以識(shí)別用戶的觸摸。為了通過電容的改變來感應(yīng)用戶的觸摸，代表性地采用自電容和互電容觸摸輸入器件。此外，代表性地用作發(fā)射和接收電磁信號(hào)的元件的天線經(jīng)常通過使用金屬性材料或形成在電介質(zhì)材料的表面上的金屬圖案來制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及能夠通過觸摸屏中使用的透明電極發(fā)射電信號(hào)到外部并且從外部接收電信號(hào)的觸摸輸入器件以及使用該觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器。本發(fā)明的另ー實(shí)施方式涉及構(gòu)造有顯示器件并通過傳導(dǎo)電極發(fā)射電信號(hào)到外部且從外部接收電信號(hào)的結(jié)構(gòu)，該傳導(dǎo)電極被要求利用觸摸屏和天線的公共特性接收各種類型的輸入，諸如，在顯示給用戶的內(nèi)容中用戶的選擇和移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，觸摸輸入器件包括透明電極，包括多個(gè)單元電極；開關(guān)，配置為再配置透明電極的電連接狀態(tài)；和控制器，配置為控制開關(guān)，該開關(guān)再配置透明電極的電連接狀態(tài)。觸摸輸入器件可還包括電連接到透明電極并配置為通過透明電極發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)的收發(fā)器?？刂破骺梢钥刂聘鱾€(gè)單元電極之間的電連接狀態(tài)使得當(dāng)收發(fā)器通過透明電極發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)時(shí)透明電極用于執(zhí)行束形成?？刂破骺梢钥刂聘鱾€(gè)單元電極之間的電連接狀態(tài)，使得通過透明電極段發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)，該透明電極段具有發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)所需的長(zhǎng)度。觸摸輸入器件可以還包括電連接到透明電極從而接收觸摸輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路和感測(cè)電路。觸摸輸入器件可以包括自電容觸摸面板。觸摸輸入器件可以包括互電容觸摸面板。在另ー實(shí)施方式中，ー種使用觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器，包括透明電極，具有多個(gè)單元電極；開關(guān)，配置為再配置透明電極的電連接狀態(tài)；控制器，配置為控制開關(guān)，該開關(guān)再配置透明電極的電連接狀態(tài)；和收發(fā)器，電連接到透明電極并配置為通過透明電極發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)?？刂破骺梢钥刂崎_關(guān)，該開關(guān)再配置各個(gè)單元電極之間的電連接狀態(tài)，從而通過收發(fā)器發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，上述和其他方面、特征以及其他優(yōu)點(diǎn)將得到更清楚地理解，附圖中圖I是說明一般電容觸摸輸入器件的操作原理的圖；圖2a和2b是說明一般電容輸入器件的層布置和構(gòu)造的圖； 圖3示出一般的偶極天線；圖4示出一般的貼片陣列天線；圖5a和5b是說明根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式的觸摸輸入器件和使用該觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器的圖；圖6a和6b是說明根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的觸摸輸入器件和使用該觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器的圖；圖7是說明便攜用戶器件的圖，根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式的觸摸輸入器件應(yīng)用于該便攜用戶器件。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，實(shí)施方式僅用于示范，而無意限制本發(fā)明的范圍。圖I是說明一般電容性觸摸輸入器件的操作原理的圖。雖然未被用戶察覺，但用于識(shí)別用戶的觸摸的多個(gè)透明電極形成在顯示器上方。圖2a是執(zhí)行多點(diǎn)觸摸功能的電極構(gòu)造的圖，示出自電容觸摸輸入器件的層布置和構(gòu)造。圖2b是執(zhí)行多點(diǎn)觸摸功能的電極構(gòu)造的圖，示出互電容觸摸輸入器件的層布置和構(gòu)造。參考圖2a和2b，多個(gè)導(dǎo)電電極布置在觸摸屏的整個(gè)表面上。當(dāng)前，這種電極僅用作輸入單元，用于通過分析電容分量來接收用戶的選擇，電容分量在用戶執(zhí)行觸摸時(shí)發(fā)生改變。圖3示出一般的偶極天線，偶極天線的長(zhǎng)度與將使用的頻率的波長(zhǎng)成比例。圖4示出一般的貼片陣列天線。形成圖2a的自電容觸摸輸入器件的透明電極基本具有貼片天線的形狀，形成圖2b的互電容觸摸輸入器件的透明電極具有偶極天線的形狀。透明電極是透明的但具有導(dǎo)電性。利用這種特性，用于無線通訊的天線可以通過向通過半導(dǎo)體エ藝制造的觸摸屏添加控制電路來構(gòu)造。在移動(dòng)電話中使用的天線可以支持各種頻段的各種無線通訊技術(shù)，諸如1.9GHz移動(dòng)電話、2. 4GHz藍(lán)牙和WLAN、以及5. 8GHz WLAN。因此，需要多個(gè)天線。移動(dòng)電話的當(dāng)前趨勢(shì)是朝向智能手機(jī)，各種移動(dòng)終端諸如平板PC近來已經(jīng)投放到市場(chǎng)。大多數(shù)移動(dòng)終端使用觸摸屏以實(shí)現(xiàn)直觀界面，該觸摸屏支持多點(diǎn)觸摸，并包括在本說明書中描述的多個(gè)透明電極?；旧?，構(gòu)建觸摸屏的透明電極通過半導(dǎo)體エ藝形成有微小尺寸，使得用戶的觸摸被更好地識(shí)別。為了使用這種透明電極形成期望的天線，需要以期望的尺寸連接各透明電極的互連。參考圖2a和2b，提供了基本的互連，并且額外提供了用于組合互連的開關(guān)和用于控制開關(guān)的控制電路。這種電路可以位于顯示器的邊緣，從而不干擾用戶的觀看。通過互連的這種組合，可以以軟件方式控制以各種頻段操作的天線。此外，以相同頻段操作的天線可以以陣列形式配置，以在接收質(zhì)量低的區(qū)域中増大天線增益。現(xiàn)在，具有通訊功能的移動(dòng)終端的顯示器具有從3英寸至10英寸的各種尺寸。然而，雖然使用最小的顯示器，但是當(dāng)使用包括在3英寸觸摸屏中的透明電極時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)在包括低頻通訊的各種頻段操作的天線的組合。通過如圖3或圖4所示的電極的組合，這種天線形式可以實(shí)現(xiàn)以貼片型或偶極型 形成的大多數(shù)天線?？梢酝ㄟ^控制電路實(shí)現(xiàn)相陣列或波束形成(beam forming),其可利用多個(gè)天線獲得。在使用自電容的觸摸屏的情況下，電極形成為矩形形狀。因此，各種類型的組合可以通過一維連接和ニ維連接來實(shí)現(xiàn)。在使用互電容的觸摸屏的情況下，電極形成為線形，互連布置在觸摸屏的一面中。因此，難以實(shí)現(xiàn)各種類型的組合。然而，當(dāng)互連布置在兩面中時(shí)，一條線被分為兩部分，且組合被配置有各種長(zhǎng)度，所以能夠通過控制電路獲得具有各種長(zhǎng)度的天線。此外，能夠?qū)崿F(xiàn)陣列。當(dāng)采用這種方法時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)用于順暢地發(fā)射信號(hào)的濾波器和匹配電路、以及天線。當(dāng)采用高頻電路設(shè)計(jì)原理時(shí)，制造來獲得電容器的透明電極可以通過由控制電路實(shí)現(xiàn)的組合而用作感應(yīng)器。電容器和感應(yīng)器的特性可以用于實(shí)現(xiàn)濾波器和阻抗匹配電路。當(dāng)擴(kuò)展這種概念時(shí)，觸摸屏可以擴(kuò)展到信號(hào)以及用戶輸入的接ロ。當(dāng)使用新頻率的無線通訊顯現(xiàn)時(shí)，調(diào)制解調(diào)器和射頻(RF)模塊可以通過移動(dòng)終端的存儲(chǔ)器插槽以硬件方式配置，新天線可以通過觸摸屏中存在的多個(gè)電極來構(gòu)造。因此，由于移動(dòng)終端的擴(kuò)展性提高，所以移動(dòng)終端可以用作ー個(gè)平臺(tái)。例如，當(dāng)內(nèi)建有RFID功能的芯片安裝在存儲(chǔ)器插槽和移動(dòng)電話的不具有RFID支付功能的USIM卡中且天線通過電極的連接而形成在移動(dòng)電話的顯示器中時(shí)，可以使用新的服務(wù)而沒有取代移動(dòng)電話。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，觸摸屏的電極可以一起使用。然而，在此情況下，電容可在信號(hào)發(fā)射期間改變，由此導(dǎo)致故障。因此，可以增加用于校正該改變的偏移控制電路。此外，在用于觸摸屏的各透明電極之間，用于信號(hào)發(fā)射的電極可以配置在相同層。此外，由于用于信號(hào)發(fā)射的電極和天線設(shè)置在除了顯示區(qū)域之外的沒有被使用的區(qū)域中，諸如移動(dòng)終端的邊緣，所以可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上述功能而沒有兩個(gè)功能之間的干擾。近來，各種無線電能傳輸技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于移動(dòng)器件。這種技術(shù)利用磁場(chǎng)來傳輸電能，同時(shí)對(duì)人體影響小。對(duì)于此操作，電能傳輸器件需要線圈。用于無線電能傳輸?shù)木€圈可以利用可再配置的電極等來構(gòu)造。此外，用于線圈的圖案可以形成在移動(dòng)器件的邊緣。已經(jīng)描述了上述通訊技術(shù)，基于無線通訊的非接觸服務(wù)。然而，可以以電極的形式使用接觸服務(wù)或若干厘米以內(nèi)的近場(chǎng)通訊。
圖5a和5b是說明根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式的觸摸輸入器件和使用該觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器的圖。觸摸輸入器件包括電容觸摸輸入面板10和收發(fā)器20。觸摸輸入面板10包括透明電極100。收發(fā)器20電連接到透明電極100從而通過透明電極100發(fā)射和接收無線射頻信
號(hào)。 此時(shí)，觸摸輸入面板10可以包括圖5a所示的自電容觸摸面板11和圖5b所示的互電容觸摸面板12。參考圖5a，當(dāng)觸摸輸入面板10是自電容觸摸面板11時(shí)，透明電極100包括以矩陣形布置的多個(gè)單元電極101。無線移動(dòng)通訊器件I可以包括配置來控制開關(guān)的控制器30，當(dāng)收發(fā)器20通過透明電極100發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)吋，該開關(guān)改變各単元電極101之間的電連接狀態(tài)使得透明電極100用于執(zhí)行波束形成。參考圖5b，當(dāng)觸摸輸入面板10為互電容觸摸面板12時(shí)，透明電極100包括多個(gè)單元電極101。無線移動(dòng)通訊器件I可包括配置來控制開關(guān)的控制器30，當(dāng)收發(fā)器20通過透明電極100發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)時(shí)，該開關(guān)改變各単元電極101之間的電連接狀態(tài)使得透明電極100用于執(zhí)行波束形成。為了便于描述，圖5b僅示出在絕緣基板的ー個(gè)表面上沿縱向方向延伸的透明電極100。然而，無線移動(dòng)通訊器件I還可包括在絕緣基板的另ー表面上沿橫向方向延伸的透明電極。此時(shí)，各単元電極101之間的電連接狀態(tài)可以通過開啟/關(guān)閉單元電極101之間的開關(guān)102來控制。此外，收發(fā)器20的邏輯前端可以連接到ー個(gè)或多個(gè)單元電極101。備選地，透明電極100可包括多個(gè)單元電極101，無線移動(dòng)通訊器件I可包括配置來控制開關(guān)的控制器30，開關(guān)改變各單元電極101之間的電連接狀態(tài)使得無線射頻信號(hào)通過透明電極片段110發(fā)射和接收，透明電極片段110具有發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)所需的長(zhǎng)度。例如，參考圖5a，僅三個(gè)単元電極101可以被電連接以形成透明電極片段110，收發(fā)器20可以施加高頻無線通訊信號(hào)到片段110，或者通過片段110接收的高頻無線通訊信號(hào)可以被輸入到收發(fā)器20。即，作為透明電極100的一部分的片段110可以用作高頻信號(hào)天線。然而，本發(fā)明不限于這種例子，片段的長(zhǎng)度和形狀可以根據(jù)単元電極101的組合以各種方式設(shè)置。收發(fā)器20和控制器30可以以ー個(gè)芯片或不同芯片實(shí)現(xiàn)。此外，無線移動(dòng)通訊器件I還可包括驅(qū)動(dòng)電路200和感測(cè)電路300，驅(qū)動(dòng)電路200和感測(cè)電路300電連接到透明電極100以接收觸摸輸入信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路200和感測(cè)電路300可以一體實(shí)現(xiàn)于一個(gè)芯片中，或者単獨(dú)實(shí)現(xiàn)于不同芯片中。用于接收觸摸輸入的觸摸輸入面板10、驅(qū)動(dòng)電路200和感測(cè)電路300可以根據(jù)已有公知技術(shù)來配置。圖6a和6b是說明根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的觸摸輸入器件和使用該觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器的圖。參考圖6a和6b，觸摸輸入器件包括能將收發(fā)器連接到透明電極100的接ロ 40。圖6a和6b示出接ロ 40直接連接到透明電極100的單元電極101，但是多個(gè)開關(guān)可以插置在接ロ 40和各單元電極101之間。透明電極100包括多個(gè)單元電極101，觸摸輸入面板10包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)102，其用于重配置各単元電極101之間的電連接狀態(tài)。透明電極100可以通過接ロ 40連接到無線移動(dòng)通訊器件的控制器，其控制開關(guān)102的操作狀態(tài)。參考圖7，將描述根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的便攜用戶器件。便攜用戶器件2是包括具有透明電極100的電容觸摸輸入面板10的便攜用戶器件，并包括電連接到透明電極100以通過透明電極100接收RF電能信號(hào)的充電器50。觸摸輸入面板10可以以圖5a、5b、6a或6b所不的相同方式配置。充電器50可包括電能轉(zhuǎn)換器和/或電池，電能轉(zhuǎn)換器配置來通過透明電極100接收RF電能信號(hào)并將所接收的RF電能信號(hào)轉(zhuǎn)換為可存儲(chǔ)信號(hào)。下面將描述根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的用戶器件。用戶器件包括具有透明電極的電容觸摸輸入面板。此時(shí)，用戶器件還可包括電磁波收發(fā)器，其電連接到透明電極從而通過透明電極無線地發(fā)射和接收電磁波。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用戶器件的具體示例可包括參考圖5描述的無線移動(dòng)通訊器件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于用于構(gòu)建觸摸屏的多個(gè)透明電極可以用來實(shí)現(xiàn)可再配置的天線，所以可以取代現(xiàn)有的各種頻段操作的天線，可以通過以相同頻段操作的天線的組合來獲得增益，且可以實(shí)現(xiàn)相陣列或波束形成。此外，可以通過軟件被再配置的天線可以用于將新的通訊技術(shù)方便地應(yīng)用于現(xiàn)有的器件。上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式以用于示范。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，各種修改、添加和替換是可行的，不偏離所附權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍和精神。本申請(qǐng)要求于2010年12月23日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)申請(qǐng) No. 10-2010-0134055的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此。
權(quán)利要求
1.一種觸摸輸入器件，包括 透明電極，具有多個(gè)單元電極； 開關(guān)，配置來重配置所述透明電極的電連接狀態(tài)；以及 控制器，配置來控制重配置所述透明電極的電連接狀態(tài)的所述開關(guān)。
2.如權(quán)利要求I所述的觸摸輸入器件，還包括收發(fā)器，電連接到所述透明電極并配置來通過所述透明電極發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的觸摸輸入器件，其中所述控制器控制各單元電極之間的電連接狀態(tài)，使得當(dāng)所述收發(fā)器通過所述透明電極發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)吋，所述透明電極用于執(zhí)行波束形成。
4.如權(quán)利要求I所述的觸摸輸入器件，其中所述控制器控制各單元電極之間的電連接狀態(tài)，從而通過透明電極片段發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)，該透明電極片段具有發(fā)射和接收所述無線射頻信號(hào)所需的長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求I所述的觸摸輸入器件，還包括驅(qū)動(dòng)電路和感測(cè)電路，電連接到所述透明電極從而接收觸摸輸入信號(hào)。
6.如權(quán)利要求I所述的觸摸輸入器件，其中所述觸摸輸入器件包括自電容觸摸面板。
7.如權(quán)利要求I所述的觸摸輸入器件，其中所述觸摸輸入器件包括互電容觸摸面板。
8.—種使用觸摸輸入器件的電磁波收發(fā)器,包括 透明電極，具有多個(gè)單元電極； 開關(guān)，配置來重配置所述透明電極的電連接狀態(tài)； 控制器，配置來控制重配置所述透明電極的電連接狀態(tài)的所述開關(guān)；以及 收發(fā)器，電連接到所述透明電極且配置來通過所述透明電極發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的電磁波收發(fā)器，其中所述控制器控制重配置各單元電極之間的電連接狀態(tài)的所述開關(guān)，從而通過所述收發(fā)器發(fā)射和接收無線射頻信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸摸輸入器件和使用其的電磁波收發(fā)器。觸摸輸入器件包括透明電極，包括多個(gè)單元電極；開關(guān)，配置來重配置透明電極的電連接狀態(tài)；以及控制器，配置來控制重配置透明電極的電連接狀態(tài)的開關(guān)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102693034SQ20111043492
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者姜泰旭, 姜盛元, 崔炳建, 康太榮, 樸景煥, 樸炯一, 林寅基, 邢昌熙, 金圣恩, 金整范, 金景洙, 金真慶, 黃正煥 申請(qǐng)人:韓國(guó)電子通信研究院