Brevet FR2928470A1 — publié le 20090911

DOMAINE DE L'INVENTION Cette invention concerne un panneau tactile duplex, surtout un dispositif qui comporte à la fois l'interface tactile détectrice du panneau tactile capacitif et celle du panneau tactile résistif ainsi que la réception et le traitement des signaux détectés. CONTEXTE DE L'INVENTION Ces années récentes, l'avancée rapide des techniques de production et de fabrication de dispositifs tactiles a continuellement amélioré à la fois les performances des produits et la qualité des composants concernés, conduit à une diminution considérable des prix et promu une large application de divers dispositifs tactiles dans une grande variété de produits. En général, le dispositif tactile peut simplement se diviser en 3 grandes catégories: panneau tactile capacitif, panneau tactile résistif et panneau tactile électromagnétique. Pourtant, ces panneaux tactiles ont respectivement leurs caractéristiques fonctionnelles, qualité et défaut, donc, actuellement, le domaine d'application de développement de chaque panneau est un peu différent. Par exemple, les panneaux tactiles résistifs sont souvent installés sur l'écran des petits produits électroniques tels que les assistants numériques personnels (PDA - personal digital assistants), dictionnaires électroniques, téléphones portables, lecteurs numériques MP3 et les systèmes de navigation par satellite (GPS - global position system) alors que les panneaux tactiles capacitifs sont appliqués sur le tapis de souris des ordinateurs portatifs et les clés tactiles virtuelles etc. Le panneau tactile résistif dispose de deux films conducteurs transparents qui sont séparés par un espace entre ces derniers en étant opposés. Le film conducteur supérieur est installé sur une surface d'un flexible film transparent et le film conducteur inférieur est installé sur une surface d'un substrat de verre transparent dur. Les deux films conducteurs sont scellés à l'intérieur d'une plaque. Le film conducteur supérieur et le film conducteur inférieur ainsi que la plaque sont tous de la matière transparente et ainsi adaptés pour être installés sur un écran, ce qui permet à l'utilisateur d'effectuer la saisie en touchant doucement la position désirée du panneau selon l'indication sur l'écran. Il peut également effectuer l'opération sur la position de contact précise en utilisant un objet pointu tel que la pointe d'un crayon très facile à obtenir. En conséquence, il peut s'utiliser à la saisie sur une plus petite surface d'usage ou un point de précision plus élevée, surtout à la saisie des caractères compliqués à beaucoup de traits. Toutefois, le mode de saisie par le panneau tactile résistif peut imposer l'effort répétitif aux films conducteurs à l'intérieur du panneau et causer un endommagement, ainsi, la durée de service est limitée. En outre, lorsqu'on effectue la saisie avec le doigt ou d'autres outils à extrémité plus grosse, on risque d'obtenir souvent un résultat de saisie moins exact. De ce fait, les outils de saisie sont également très limités. Le panneau tactile capacitif inclut une couche détectrice de l'axe X (trace X) et une couche détectrice de l'axe Y (trace Y). La couche détectrice de l'axe X et celle de l'axe Y sont installées isolément dans une plaque tactile. Ces deux couches sont mis à la terre individuellement et branchés à un circuit de contrôle. En fonctionnement, lorsqu'un doigt ou un conducteur touche la surface du panneau tactile, un effet capacitif sera généré. Le circuit de contrôle définit la position de contact du doigt ou du conducteur en suivant la variation de capacité électrique. Comme le panneau tactile capacitif permet d'effectuer la saisie avec le doigt, l'opération de saisie est très pratique. Et pour l'opération de saisie, il n'y a aucun besoin de pression. Ainsi, le panneau ne risque de subir aucun effort répétitif ni déformation. En outre, le panneau tactile capacitif est constitué de peu de composants avec une structure simple. Le ratio de conformité est élevé et il est adapté à une production en masse pour diminuer le coût. D'ailleurs, le panneau tactile a encore la faculté de détection à multiples points. Ça veut dire que ce dispositif a la faculté de contrôle à multiples tâches et ainsi, il convient à des opérations de contrôle d'ordre supérieur. Par exemple, dans les jeux électroniques, il permet aux sujets commandés d'agir d'une manière plus flexible et diverse. Toutefois, avec ce type de panneau tactile, le mode de saisie par le doigt n'a pas une bonne exactitude de détection, provoque facilement des erreurs et cause des embarras sur l'usage. En particulier, pour la saisie des caractères comme les caractères chinois, le ratio d'identification est très faible et elle n'est même pas pratique. Bien que ces problèmes peuvent être dépassés à l'aide d'un stylo détecteur spécial, son application est tout de même limitée sur un panneau de moindre surface ou pour la saisie sur des points de précision plus élevée. De plus, le stylo détecteur spécial n'est pas pratique pour les utilisateurs dans beaucoup d'occasions telles que l'oubli ou la perte du stylo. D'ailleurs, ces années récentes, pour certains panneaux tactiles capacitifs, la matière isolante transparente telle que PET s'utilise comme matière de base, en adoptant la matière conductrice transparente de faible impédance telle que le colloïde d'argent etc. comme sa couche détectrice, afin de constituer un panneau tactile capacitif transparent. Ce dernier est convenable pour mettre sur l'écran des produits électroniques, permettant aux utilisateurs d'effectuer la saisie de fonctions en touchant doucement la position désirée sur le panneau selon l'indication sur l'écran. Pour ce panneau, la matière conductrice de colloïde d'argent n'est pas entièrement transparente et les couches détectrices sont respectivement gravées à l'eau-forte en traces réticulaires en carreaux rhombiques, ce qui forme les parties de traces et les parties sans traces (soit les partie ciselées) à différente transmittance optique sur la surface de travail du panneau. Comme la différence entre les partie de traces et les parties sans traces est évidente, il en résulte encore que la réfraction des lumières des images sur l'écran au-dessous du panneau tactile n'est pas égale et que les images sont floues et infidèles. En concluant de la description ci-dessus, le panneau tactile capacitif et le panneau tactile résistif ont leurs propres caractéristiques, qualités et défauts. De ce fait, une sorte de panneau qui combine les fonctions et qualités des deux sortes de panneaux susdits est désirée. RESUME DE L'INVENTION Cette invention a pour objet principal de fournir une sorte de panneau tactile duplex. Il combine le panneau tactile capacitif et le panneau tactile résistif en une plaque, et comporte les facultés et qualités de deux sortes de panneaux. En plus, sa plaque a une égale transmittance optique, ce qui permet d'améliorer le flou et la distorsion d'affichage sur l'écran au-dessous de ce panneau. Cette invention a pour objet secondaire de fournir une sorte de panneau tactile duplex amélioré. Sur toutes les parties de points nodaux croisés entre les traces directionnelles du 1er axe et les traces directionnelles du 2ème axe dans l'unité de panneau tactile capacitif, une face détectrice étendue est installée pour réduire la proportion des parties sans traces (soit les parties ciselées), augmenter l'égalité de transmittance optique et la surface détectrice de traces des parties de points nodaux, et renforcer la sensibilité et la précision de la faculté détectrice de l'unité de 4 panneau tactile capacitif. Selon cette invention, ce panneau tactile duplex contient une unité de panneau tactile capacitif, une unité de panneau tactile résistif et une unité de traitement de signaux. L'unité de panneau tactile capacitif et celle du panneau tactile résistif sont combinées en une plaque. Cette dernière transmet les signaux détectés par les deux unités de panneau tactile à une unité de traitement de signaux qui porte au moins une boucle de jugement de signaux, peut distinguer les types de signaux transmis par les deux unités et sélectionne automatiquement le bon mode de traitement de signaux pour effectuer le traitement de signaux. Et l'unité de panneau tactile capacitif comprend: une couche extérieure, une couche détectrice du 1er axe, une couche isolante, une couche détectrice du 2ème axe et une couche de base. Toutes ces couches sont de la matière transparente et peuvent être collées en superposition selon l'ordre en une plaque transparente. La couche détectrice du 1er axe contient les traces directionnelles du 1er axe et ainsi pour la couche du 2ème axe. Ces deux couches sont séparées par la couche isolante, ce qui fait les traces directionnelles du 1er axe et celles du 2ème axe à se croiser d'aplomb et s'opposer en étant séparées. Les points nodaux de traces sont installés sur les traces directionnelles du 1er axe et celles du 2ème axe, branchés respectivement aux circuits conducteurs d'argent au bord du panneau, et branchés à une rangée de fils de sortie de signaux, ce qui permet aux signaux détectés de ce panneau de se transmettre au circuit de traitement de signaux par cette rangée de fils de sortie de signaux. Entre autres, la couche extérieure et la couche de base sont de la matière isolante de film à haute transmittance optique, comme la matière de film telle que le verre, polycarbonate (PC), Polythylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA) ou Cyclic Olefin Copolymer. La couche détectrice du 1er axe et celle du 2ème axe sont gravées à l'eau-forte du film transparent de ITO (oxyde d'indium-étain) à bonne conductibilité. Les traces directionnelles du ter axe comportent les traces transparentes dont la plupart se rangent en parallèle à même distance, et de préférence, à une largeur de traces de 0.05û5mm. Et ainsi pour les traces directionnelles du 2ème axe. D'ailleurs, il y a des parties de points nodaux croisés entre les traces directionnelles du 1er axe et les traces directionnelles du 2ème axe. Et une face détectrice étendue est installée sur les traces directionnelles du 1 er axe et les traces directionnelles du 2ème axe de ces points nodaux. Maintenant, on prend un mode de réalisation pour continuer à expliquer et décrire les caractéristiques de cette invention. DESCRIPTION BREVE DES DESSINS La figure 1 est la figure structurelle en section latérale de cette invention ; La figure 2 est le schéma de traces de la couche détectrice de l'unité de panneau tactile capacitif de cette invention ; La figure 3 est le schéma de traces de l'autre mode de réalisation de la couche détectrice de l'unité de panneau tactile capacitif de cette invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 et 2 présentent un meilleur mode de réalisation de cette invention. Il contient une unité 1 de panneau tactile capacitif, une unité 2 de panneau tactile résistif et une unité 3 de traitement de signaux. Entre autres, l'unité 1 de panneau tactile capacitif comprend une couche extérieure 11, une couche détectrice 12 de l'axe X, une couche détectrice 13 de l'axe Y, une couche isolante 14 et une couche de base 15 ainsi qu'une rangée de fils 16 de sortie de signaux. La couche 11 et la couche 15 sont de la matière isolante de film à haute transmittance optique qui peut être la matière de film telle que le verre, polycarbonate (PC), Polythylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA) ou Cyclic Olefin Copolymer. En plus, le traitement d'endurcissement a été réalisé sur la surface supérieure de la couche 11 pour renforcer la dureté de la surface de travail et éviter la rayure et l'usure. Et pour la couche 12 et la couche 13, on peut sélectionner un film transparent à bonne conductibilité et basse impédance, comme le film d'ITO (oxyde d'indium- étain). La couche 14 sert à isoler la couche 12 et 13. C'est la matière isolante de film dont le coefficient diélectrique est de 2û4 et qui a une haute transmittance optique, comme l'encre grasse ou le film de polythylene terephthalate à haute transmittance optique. Pour la rangée de fils 16 de sortie de signaux , on peut sélectionner une plaque de circuit imprimé flexible (FPC) et y mettre quelques circuits conducteurs. Et toutes ces couches de matières peuvent être collées en superposition en une plaque transparente. Et comme la figure 1 et 2, la couche 12 détectrice de l'axe X contient les traces transparentes 121 dont la plupart se rangent en parallèle à même distance et la couche 13 détectrice de l'axe Y contient les traces transparentes 131 dont la plupart se rangent en parallèle à même distance. D'habitude, la largeur de traces est de 0.05-5mm. Grâce à l'espacement de la couche 14 isolante, les traces 121 et les traces 131 se croisent d'aplomb et s'opposent en étant séparées. En plus, sur une extrémité des traces 121, il y a le point nodal 122 de traces et sur une extrémité des traces 131, il y a le point nodal 132 de traces. Ces points nodaux 122 et 132 peuvent être respectivement raccordés aux circuits conducteurs d'argent 161a et 161b au bord du panneau, et branchés à la rangée de fils 6 de sortie de signaux, ce qui permet aux signaux détectés de la couche détectrice 12 de l'axe X et de celle 13 de l'axe Y de se transmettre à l'unité 3 de traitement de signaux par cette rangée de fils 6 de sortie de signaux. Comme l'arrangement de la susdite composition, une capacité équivalente est formée entre la couche détectrice 12 de l'axe X et le circuit conducteur d'argent 161a; une capacité équivalente est aussi formée entre la couche détectrice 13 de l'axe Y et le circuit conducteur d'argent 161b. En conséquence, quand un doigt ou un conducteur touche ou glisse doucement sur la surface du panneau tactile, le circuit de traitement de signaux pourra juger la position du doigt ou du conducteur selon la variation de capacité. Comme les traces 121 de l'axe X et les traces 131 de l'axe Y de l'unité de panneau tactile capacitif se croisent d'aplomb en carreau, non seulement la largeur du fil des traces est plus petite, mais aussi la disposition des traces est bien rangée et régulière, cela permet au panneau d'avoir une transmittance optique plus égale et d'améliorer la distorsion d'affichage de l'écran. En plus, comme la figure 3, pour l'unité de panneau tactile capacitif, les surfaces détectrices étendues 121a et 131a peuvent être installées sur les parties de points nodaux croisés entre les traces 121 de l'axe X et les traces 131 de l'axe Y. Cet arrangement sert à diminuer la proportion des parties sans traces (soit les parties ciselées) sur la surface de travail du panneau tactile, augmenter l'égalité de transmittance optique de la surface de travail du panneau tactile, améliorer la distorsion d'affichage de l'écran et renforcer la sensibilité et la précision de la faculté détectrice du panneau tactile par augmenter la surface détectrice des traces sur les parties de points nodaux. Et l'unité 2 de panneau tactile résistif est principalement constituée des éléments suivants: une plaque supérieure 21, un film conducteur supérieur 22, un film conducteur inférieur 23, un substrat 24 et la 2ème rangée de fils 26 de sortie de signaux. Dans ce mode de réalisation, la plaque supérieure 21 partage la même plaque avec la couche de base 15 de l'unité de panneau tactile capacitif alors que dans le cas exceptionnel, la plaque supérieure 21 peut ne pas partager la même plaque avec la couche de base 15. Lorsque l'unité 1 de panneau tactile capacitif et l'unité 2 de panneau tactile résistif composent en superposition une plaque, cette plaque supérieure 21 et la couche de base 15 sont collées ensemble. Pour le substrat, des plaques transparentes dures sont utilisées, comme la plaque de verre transparente, plaque acrylique et la plaque polyester. Pour la 2ème rangée de fils 26 de sortie de signaux, la plaque flexible de circuit imprimé peut être sélectionnée et quelques circuits conducteurs peuvent être installés sur cette rangée de fils. Le film conducteur inférieur 23 est aussi un film transparent d'ITO (oxyde d'indium et d'étain) avec des points nodaux électroniques et il est installé sur la surface supérieure du substrat 24. En plus, le film supérieur 22 et le film inférieur 23 sont un peu écartés et opposés par de nombreuses boules d'isolement 242. Au bord de la zone arrangée pour ces deux films conducteurs 22 et 23, la couche collée isolante est installée et les combine en collage en une plaque transparente. Les signaux détectés sur ces films conducteurs sont rassemblés et transmis par les circuits conducteurs d'argent 244 au bord du panneau à la 2ème rangée de fils 26 de sortie de signaux et puis, transmis à l'unité 3 suivante de traitement de signaux. Selon la description de la susdite composition, l'unité 1 de panneau tactile capacitif est très mince, donc, son installation au- dessus de l'unité 2 de panneau tactile résistif ne risque pas de diminuer la sensibilité détectrice de pression de l'unité 2, mais elle peut affaiblir le choc d'effort subi par la matière de film d'ITO (oxyde d'indium et d'étain) du fils conducteur supérieur 22 pour éviter l'endommagement et prolonger la durée de service. Bien sûr, cette invention permet également d'installer en superposition l'unité 2 au-dessus de l'unité 2 et un tel arrangement permet également à cette invention de comporter la fonction détectrice de double effet résistive-capacitive. L'unité 3 de traitement de signaux porte une boucle de jugement de signaux, peut distinguer les types de signaux transmis par les deux unités 1 et/ou 2 et sélectionne automatiquement le bon mode de traitement de signaux pour effectuer le traitement de signaux. Par exemple, lorsqu'un utilisateur effectue la saisie avec un doigt sur le panneau tactile composé de cette invention, le contact du doigt pourra créer des signaux de détection capacitive sur la couche détectrice 12 de l'axe X et la couche détectrice 13 de l'axe Y de l'unité 1. Et comme le doigt ne fait aucun effort de pression au panneau, l'unité 2 ne pourra créer aucun signal. De ce fait, lorsque les signaux de détection capacitive se transmettent à l'unité 3 par la 1ère rangée de fils 16, le boucle de jugement de signaux de l'unité 3 jugera automatiquement et fonctionnera en sélectionnant le mode de traitement de signaux de détection capacitive. Dans ce mode de traitement, l'unité 3 ne pourra que recevoir et traiter les signaux détectés de l'unité 1 et isoler les signaux détectés de l'unité 2. Et encore par exemple, lorsqu'un utilisateur effectue la saisie avec la pointe de stylo sur le panneau tactile composé de cette invention, la pointe de stylo fait une pression sur la zone de travail de la couche extérieure 11. Comme l'unité 1 au-dessus est très mince et composée de la plaque flexible, l'effort de pression de la pointe pourra facilement traverser la plaque de l'unité 1 et fera un effet sur l'unité 2. Lorsque l'effort de pression de la pointe fait les films conducteurs 22 et 23 au-dessus et au-dessous de la position d'effet à brancher à l'électricité, un signal de détection sera créé. Et comme la pointe n'entraîne pas un signal de détection capacitive en touchant ou glissant sur le panneau, l'unité 1 ne créera aucun signal. De ce fait, lorsque les signaux détectés de l'unité 2 se transmettent à l'unité 3 par la 2ème rangée de fils 26, le boucle de jugement de signaux de l'unité 3 jugera automatiquement et fonctionnera en sélectionnant le mode de traitement de signaux de détection résistive. Dans ce mode de traitement, l'unité 3 ne pourra que recevoir et traiter les signaux détectés de l'unité 2 et isoler les signaux détectés de l'unité 1. REVENDICATIONS 1. Panneau tactile duplex caractérisé en ce qu'il contient une unité de panneau tactile capacitif, une unité de panneau tactile résistif et une unité de traitement de signaux, l'unité de panneau tactile capacitif et l'unité de panneau tactile résistif composent en superposition une plaque, cette dernière transmet les signaux détectés par les deux unités à l'unité de traitement de signaux qui porte au moins une boucle de jugement de signaux, peut distinguer les types de signaux transmis par les deux unités et sélectionne automatiquement le bon mode de traitement de signaux pour effectuer le traitement de signaux caractérisé en ce que l'unité de panneau tactile capacitif contient : une couche extérieure qui est un film isolant flexible à haute transmittance optique, la couche détectrice du 1er axe qui est un film transparent à bonne conductivité, cette couche contenant des traces directionnelles du 1er axe dont la plupart se rangent en parallèle à même distance, des points nodaux de traces étant installés sur les extrémités de ces traces, une couche isolante qui est un film isolant photique, la couche détectrice du 2ème axe qui est un film transparent à bonne conductivité, cette couche contenant des traces directionnelles du 2ème axe, ces dernières comportant des traces transparentes dont la plupart se rangent en parallèle à même distance, des points nodaux de traces étant installés sur les extrémités de ces traces, une couche de base qui est un film isolant flexible à haute transmittance optique ; et une rangée de fils de sortie de signaux sur laquelle certains circuits conducteurs sont installés, toutes ces couches étant collées en superposition en une plaque transparente, la couche détectrice du 1er axe et celle du 2ème axe étant séparées par la couche isolante, les traces directionnelles du 1er axe et celles du 2ème axe se croisant d'aplomb et s'opposant en étant séparées, les points nodaux des traces sur les traces directionnelles du 1er axe et celles du 2ème axe étant raccordés respectivement aux circuits conducteurs d'argent au bord du panneau et branchés à cette rangée de fils de sortie de signaux, ce qui permet aux signaux détectés des couches détectrices de se transmettre à l'unité suivante de traitement de signaux par cette rangée de fils de sortie de signaux. 2. Panneau tactile duplex selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de panneau tactile résistif est raccordée en superposition au-dessous de l'unité de panneau tactile capacitif et en ce que les deux unités forment une plaque . 3. Panneau tactile duplex selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de panneau tactile capacitif est raccordée en superposition au-dessus de l'unité de panneau tactile résistif et en ce que les deux unités forment une plaque . 4. Panneau tactile duplex selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche détectrice du 1er axe et celle du 2ème axe sont en film d'ITO (oxyde d'indium-étain). 5. Panneau tactile duplex selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur du fil de traces des traces directionnelles du 1er axe et de celles du 2ème axe est comprise entre 0.05 et 5mm. 6. Panneau tactile duplex selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient les surfaces détectrices étendues qui sont installées sur les parties de points nodaux croisés entre les traces directionnelles du 1er axe et celles du 2ème axe.