CN110134292A - 手写输入装置及其制备方法、手写输入设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手写输入装置及其制造方法、手写输入设备。手写输入装置包括以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息。手写输入设备包括上述的手写输入装置，还包括处理电路和显示装置，处理电路用于从所述光学传感单元获取书写位置定位信息，根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，将所述用户的笔迹信息发送给显示装置；显示装置用于显示所述用户的笔迹信息。本发明通过笔迹感应单元同时实现笔迹显示和书写位置定位，有效解决了现有技术存在的书写动作与显示分离这种不符合使用者书写习惯或无法脱离纸张作为笔迹显示媒介等问题。

Description

手写输入装置及其制备方法、手写输入设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种手写输入装置及其制备方法、手写输入设备。

背景技术

近年来，电子设备采用手写输入设备作为传统输入的补充已得到越来越广泛的应用。目前，手写输入设备通常包括相互独立的手写输入装置和显示装置，使用时，使用者通过一根智能手写笔在手写板上完成书写动作，书写笔迹则在显示装置上显示。使用者在使用这类手写输入设备时，由于手写板上没有笔迹痕迹，因此使用者的眼睛需要不停地在手写板与显示装置之间切换，一边在手写板完成书写动作，一边看显示装置的显示结果，书写行为不符合人们的书写习惯，使用者需要经过学习才能够适应，降低了使用便利性。

为了克服手写板上没有笔迹痕迹造成的使用便利性差的问题，相关技术提供了一种电磁手写板，通过电磁笔切割XY线圈对笔记进行定位和识别，使书写笔迹显示在显示装置上，同时在电磁笔的笔头配备普通签字笔或圆珠笔笔头，在电磁手写板上铺一层普通白纸，使用者可以在书写的同时看到自己的笔记。实际使用表明，由于纸张需要不断更换，因此该解决方案既不符合无纸化办公的主流发展方向，也造成较大的浪费。

因此，如何在实现无纸化的前提下使手写输入装置符合使用者书写习惯，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是，提供一种手写输入装置及其制备方法、手写输入设备，以克服现有手写输入装置存在的不符合使用者书写习惯等问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种手写输入装置，包括以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息。

可选地，所述手写输入装置包括相对设置的基底和盖板，所述笔迹感应单元设置在所述基底与盖板之间；所述笔迹感应单元包括一个光学传感单元和至少一个力致发光单元；所述光学传感单元设置在基底朝向盖板一侧的表面上，用于在用户书写施加的压力下发出可见光，以显示用户的书写笔迹；所述力致发光单元设置在光学传感单元朝向盖板一侧的表面上，用于根据所述力致发光单元发出的可见光生成书写位置定位信息，以使外部的处理电路根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息。

可选地，所述光学传感单元包括设置在基底朝向盖板一侧的表面上的第一电极、设置在第一电极朝向盖板一侧的表面上的光电转化层和设置在光电转化层朝向盖板一侧的表面上的第二电极。

可选地，所述力致发光单元包括设置在光学传感单元朝向盖板一侧的表面上的力致发光层。

可选地，所述力致发光层的材料包括：将力致发光粉体材料复合于聚二甲基硅氧烷基体中的力致发光复合弹性材料，所述力致发光粉体材料包括Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺。

可选地，所述笔迹感应单元还包括透明的绝缘层，所述绝缘层设置在光学传感单元朝向盖板一侧的表面上，所述力致发光单元设置在绝缘层朝向盖板一侧的表面上。

可选地，所述手写输入装置还包括隔离矩阵，所述隔离矩阵设置在所述笔迹感应单元之间；所述隔离矩阵包括多个间隔设置的隔离部，相邻的隔离部之间形成像素区域，所述笔迹感应单元设置在所述像素区域内。

可选地，所述隔离部设置在基底与盖板之间；所述隔离部的材料包括：反射材料或吸光材料。

可选地，所述隔离部包括设置在基底与盖板之间的第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部设置在基底朝向盖板一侧的表面上，所述第二隔离部设置在第一隔离部朝向盖板一侧的表面上；所述第一隔离部的材料包括绝缘材料，所述第二隔离部的材料包括：反射材料或吸光材料。

本发明实施例还提供了一种手写输入设备，包括上述的手写输入装置，还包括：

处理电路，与所述手写输入装置的光学传感单元连接，用于从所述光学传感单元获取书写位置定位信息，根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，将所述用户的笔迹信息发送给显示装置；

显示装置，与所述处理电路连接，用于显示所述用户的笔迹信息。

本发明实施例还提供了一种手写输入装置的制备方法，包括：形成以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息。

可选地，形成以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，包括：

在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，所述光学传感单元用于根据接收的可见光生成书写位置定位信息，以使外部的处理电路根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息；

在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光单元，所述力致发光单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，以显示用户的书写笔迹。

可选地，在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，包括：

在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，所述光学传感单元包括叠设的第一电极、光电转化层和第二电极；形成多个间隔设置的隔离部，所述隔离部位于所述光学传感单元之间；或者，

在基底上形成多个间隔设置的隔离部，形成以矩阵方式排列的多个像素区域；在每个像素区域内形成一个光学传感单元，所述光学传感单元包括叠设的第一电极、光电转化层和第二电极。

可选地，在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光单元，包括：

在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光层；或者，

在每个光学传感单元上形成绝缘层，在所述绝缘层上形成至少一个力致发光层。

可选地，所述力致发光层的材料包括：将力致发光粉体材料复合于聚二甲基硅氧烷基体中的力致发光复合弹性材料，所述力致发光粉体材料包括Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺。

本发明实施例提供了一种手写输入装置及其制备方法、手写输入设备，通过笔迹感应单元同时实现笔迹显示和书写位置定位，有效解决了现有技术存在的书写动作与显示分离这种不符合使用者书写习惯或无法脱离纸张作为笔迹显示媒介等问题，既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化，具有结构简单、易于实现等等特点，具有广泛的应用前景。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

图1为本发明实施例手写输入装置的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为本发明手写输入装置第一实施例的结构示意图；

图4为力致发光机理的示意图；

图5为本发明第一实施例形成光学传感单元图案后的示意图；

图6为本发明第一实施例形成隔离部图案后的示意图；

图7为本发明第一实施例形成绝缘层图案后的示意图；

图8为本发明第一实施例形成力致发光层图案后的示意图；

图9为本发明第一实施例形成力致发光阵列的示意图；

图10为本发明第一实施例形成光学传感阵列的示意图；

图11为本发明第一实施例工作原理示意图；

图12为本发明手写输入装置第二实施例的结构示意图；

图13为本发明手写输入装置第三实施例的结构示意图；

图14为本发明手写输入装置第四实施例的结构示意图。

附图标记说明:

10—基底； 20—力致发光单元； 20A—第一力致发光单元；

20B—第二力致发光单元； 20C—第三力致发光单元； 30—光学传感单元；

31—第一电极； 32—光电转化层； 33—第二电极；

34—电极引线； 40—盖板； 50—隔离部；

60—绝缘层； 70—第一隔离部； 80—第二隔离部；

100—笔迹感应单元； 200—隔离矩阵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了克服现有手写输入装置存在的书写动作与显示分离这种不符合使用者书写习惯或无法脱离纸张作为笔迹显示媒介等问题，本发明实施例提供了一种手写输入装置。本发明实施例手写输入装置的主体结构包括矩阵排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光书写位置定位信息。

图1为本发明实施例手写输入装置的结构示意图，图2为图1中A-A向的剖视图。如图1所示，在平行于纸面的平面内，手写输入装置的主体结构包括多个笔迹感应单元100和隔离矩阵200，多个笔迹感应单元100以矩阵方式排列，隔离矩阵200设置在笔迹感应单元100之间，用于将相邻的笔迹感应单元100隔开并绝缘。其中，每个笔迹感应单元100用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息，使得外部的处理电路根据书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，进而通过外部显示装置显示该笔迹信息。如图2所示，在垂直于纸面的平面内，手写输入装置包括相对设置的基底10和盖板40，多个笔迹感应单元100和隔离矩阵200设置在基底10与盖板40之间，隔离矩阵200设置在笔迹感应单元100之间。其中，笔迹感应单元100包括力致发光单元20和光学传感单元30，光学传感单元30设置在基底10朝向盖板40一侧的表面上，力致发光单元20设置在光学传感单元30朝向盖板40一侧的表面上，形成力致发光单元20和光学传感单元30的叠设结构。其中，力致发光单元20用于在用户书写施加的压力下发出可见光，通过发出的可见光显示用户的书写笔迹，光学传感单元30用于根据力致发光单元20发出的可见光生成书写位置定位信息，使得外部的处理电路根据书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，进而通过外部显示装置显示该笔迹信息。

本发明实施例所提供的手写输入装置，通过笔迹感应单元同时实现笔迹显示和书写位置定位，有效解决了现有技术存在的书写动作与显示分离这种不符合使用者书写习惯或无法脱离纸张作为笔迹显示媒介等问题。进一步地，本发明实施例通过将力致发光单元和光学传感单元有机地结合在一起，力致发光单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，通过发出的可见光显示用户的书写笔迹，光学传感单元用于根据力致发光单元发出的可见光定位用户的书写位置，使得外部的处理电路根据书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，进而通过外部显示装置显示该笔迹信息，既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化，具有结构简单、易于实现等等特点，具有广泛的应用前景。

下面通过具体实施例详细说明本发明实施例的技术方案。

第一实施例

图3为本发明手写输入装置第一实施例的结构示意图，示意了垂直于基底平面内的剖面结构。如图3所示，本实施例手写输入装置的主体结构包括相对设置的基底10和盖板40，多个笔迹感应单元和隔离矩阵设置在基底10与盖板40之间，隔离矩阵设置在笔迹感应单元之间，每个笔迹感应单元包括一个力致发光单元20和一个光学传感单元30，光学传感单元30设置在基底10朝向盖板40一侧的表面上，力致发光单元20设置在光学传感单元30朝向盖板40一侧的表面上，形成力致发光单元20和光学传感单元30的叠设结构。

其中，光学传感单元30包括将可见光转换为电信号的光电二极管(Photo Diode，PD)。光学传感单元30包括叠设的第一电极31、光电转化层32和第二电极33，第一电极31设置在基底10朝向盖板40一侧的表面上，光电转化层32设置在第一电极31朝向盖板40一侧的表面上，第二电极33设置在光电转化层32朝向盖板40一侧的表面上。第一电极31和第二电极33用于向光电转化层32施加偏置电压信号，使光电转化层32在光线照射下产生光电流并将光电流转化为反映用户书写位置定位信息的电信号，电信号通过电极引线输出到外部的处理电路，由外部的处理电路根据电信号获得用户的笔迹信息，进而通过外部显示装置显示该笔迹信息。实际实施时，第一电极31可以是驱动电极，第二电极33可以是感测电极。

本实施例中，作为隔离矩阵的多个隔离部50设置在基底10与盖板40之间，多个隔离部50间隔设置，相邻的隔离部50之间形成像素区域S，光学传感单元30和力致发光单元20均位于像素区域内。手写输入装置还包括设置在光学传感单元30与力致发光单元20之间的绝缘层60，绝缘层60采用透明绝缘材料，以确保力致发光单元发出的可见光能够被光学传感单元接收。

本实施例中，力致发光单元20采用具有高亮度和多色化的力致发光粉体材料，如Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺，属于无机材料。当用户用笔书写时，笔头对力致发光材料产生压力和摩擦力，力致发光材料的受力点将发出可见光。力致发光(Mechanoluminescence)是指材料在受到各种机械刺激(如摩擦、挤压、拉伸、碰撞、研磨、冲击等)作用时以光的形式对外释放能量，成称之为摩擦发光(Triboluminescence)。图4为力致发光机理的示意图。如图4所示，力致发光的机理是，在受到各种机械刺激时，材料内部断裂，在断裂表面形成正负电荷，随后电荷复合形成激子，再通过辐射跃迁衰减而发光。目前，力致发光材料发出的光从紫外光、蓝光、绿光到红橙光，覆盖了整个可见光谱区，本实施例即是利用力致发光材料的这种特性，在用户书写时通过发光向用户显示书写笔迹。实际实施时，可以将力致发光粉体材料复合于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体中，从而获得力致发光复合弹性体。

下面通过手写输入装置的制备过程进一步说明本实施例的技术方案。本实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光和显影，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，在此不做具体的限定。在本实施例的描述中，需要理解的是，“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积或涂覆工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺或光刻工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺或光刻工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺或光刻工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。

(1)形成光学传感单元图案。形成光学传感单元图案包括：在基底上依次沉积第一金属薄膜、光电转化薄膜和第二金属薄膜，通过构图工艺对第一金属薄膜、光电转化薄膜和第二金属薄膜进行构图，在基底10上形成多个间隔设置的光学传感单元图案，每个光学传感单元包括叠设的第一电极31、光电转化层32和第二电极33，如图5所示。其中，基底可以采用玻璃基底、石英基底以及聚酰亚胺PI等，第一金属薄膜和第二金属薄膜可以采用银Ag、钼Mo、铝Al、铜Cu、铬Cr、锆Zr、锌Zn、镍Ni等金属中的一种或多种金属的合金，也可以采用纳米银、石墨烯、纳米碳管，通过溅射或气相沉积等工艺进行沉积，光电转化薄膜可以采用钙铁矿材料、有机无机卤化铅钙铁矿材料、钙钛矿CH₃NH₃PbI₃等，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等工艺进行沉积。

(2)形成隔离部图案。形成隔离部图案包括：在基底上涂覆一层隔离薄膜，通过光刻工艺对隔离薄膜进行掩模曝光和显影，在基底10上形成多个隔离部50图案，多个隔离部50间隔设置，位于相邻的光学传感单元之间，如图6所示。其中，隔离薄膜采用反射或吸光材料，如平坦膜OC材料、黑矩阵BM材料或黑色金属材料等。

(3)形成绝缘层图案。形成绝缘层图案包括：在形成前述图案的基底上沉积绝缘薄膜，通过构图工艺对绝缘薄膜进行构图，形成绝缘层60图案，绝缘层60设置在第二电极33上，位于相邻的隔离部50之间，如图7所示。其中，绝缘薄膜采用透明材料，以确保力致发光单元发出的可见光能够被光学传感单元接收，可以采用氮化硅SiNx、氧化硅SiOx或氮氧化硅SiOxNx，也可以采用SiNx/SiOx、SiNx/SiOxNx、SiOxNx/SiOx或SiNx/SiOx/SiOxNx的复合薄膜。

(4)形成力致发光层图案。形成力致发光层图案包括：在形成前述图案的基底上涂覆力致发光薄膜，通过掩模曝光和显影形成力致发光层21图案，力致发光层21设置在绝缘层60上，位于相邻的隔离部50之间，如图8所示。其中，力致发光薄膜的材料可以采用将力致发光粉体材料Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺复合于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基体中的力致发光复合弹性材料。

这样，在隔离部50形成每个像素区域中均形成了光学传感单元和力致发光单元，多个光学传感单元构成光学传感阵列，多个力致发光单元构成力致发光阵列。本实施例中，设置力致发光层21的上表面距离基底10上表面的高度等于隔离部50的上表面距离基底10上表面的高度，使本次工艺后可以形成基本平坦的表面。

(5)最后，在形成前述图案的基底10上扣设盖板40，盖板40与基底10相对设置，封装形成手写输入装置，如图3所示。其中，盖板40采用透明材料，如聚酰亚胺PI等。

图9为本发明第一实施例形成力致发光阵列的示意图，图10为本发明第一实施例形成光学传感阵列的示意图，图11为本发明第一实施例工作原理示意图。如图9和图10所示，力致发光阵列包括多个矩阵排布的力致发光单元20，光学传感阵列包括多个矩阵排布的光学传感单元30和将电信号输出到外部的处理电路的电极引线34，光学传感单元30的位置与力致发光单元20的位置相对应。如图11所示，当用户书写时，书写施加的压力作用在力致发光单元20上，力致发光单元20受压激发可见光，可见光一方面用于向用户显示书写笔迹，另一方面被其下方的光学传感单元30获取并转化为反映用户书写位置定位信息的电信号，最终实现了通过力致发光同时实现笔迹显示和书写定位的双重功能。

通过前述说明可以看出，本实施例通过设置力致发光单元和光学传感单元，利用力致发光同时实现了笔迹显示和书写定位的双重功能，力致发光单元在用户书写施加的压力下发出可见光，使用户能够清楚地看到其书写的内容，光学传感单元通过力致发光单元发出的可见光来生成书写位置定位信息，从而使外部的处理电路根据书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，通过外部显示装置显示该笔迹信息，有效解决了现有技术存在的书写动作与显示分离这种不符合使用者书写习惯或无法脱离纸张作为笔迹显示媒介等问题，既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化，具有结构简单、易于实现等等特点，具有广泛的应用前景。此外，本实施例的制备工艺利用现有成熟的制备设备即可实现，具有制作成本低、易于工艺实现、生产效率高和良品率高等优点。

需要说明的是，虽然前述以先制备光学传感单元后制备隔离部的流程介绍了制备过程，但该制备过程仅仅是一种示例，本实施例在此不做具体限制。实际实施时，可以根据实际需要调整各膜层的形成次序。例如，可以先在基底上形成隔离部，然后在隔离部之间依次形成光学传感单元、绝缘层和力致发光层。

第二实施例

图12为本发明手写输入装置第二实施例的结构示意图，示意了垂直于基底平面内的剖面结构。本实施例是前述第一实施例的一种扩展，本实施例手写输入装置的主体结构与前述第一实施例相同，包括相对设置的基底10和盖板40，多个笔迹感应单元和隔离矩阵设置在基底10与盖板40之间，隔离矩阵设置在笔迹感应单元之间，每个笔迹感应单元包括力致发光单元20和光学传感单元30。与前述第一实施例中在光学传感单元30与力致发光单元20之间设置绝缘层不同的是，本实施例力致发光单元20直接设置在光学传感单元30上，如图12所示。

本实施例中，基底、盖板、隔离部、力致发光单元和光学传感单元的结构和材料与前述的第一实施例相同，这里不再赘述。本实施例手写输入装置的制备过程与前述第一实施例的制备过程基本上相同，只是取消了步骤(3)形成绝缘层图案的处理。本实施例手写输入装置的制备过程可以包括：

(11)在基底上依次沉积第一金属薄膜、光电转化薄膜和第二金属薄膜，通过构图工艺对第一金属薄膜、光电转化薄膜和第二金属薄膜进行构图，在基底10上形成多个间隔设置的光学传感单元图案。

(12)涂覆一层隔离薄膜，通过光刻工艺对隔离薄膜进行掩模曝光和显影，在基底上形成多个隔离部图案，多个隔离部50间隔设置，位于相邻的光学传感单元之间。

(13)涂覆力致发光薄膜，通过掩模曝光和显影在光学传感单元上形成力致发光层图案。

(14)最后，在形成前述图案的基底上扣设盖板，盖板与基底相对设置，封装形成手写输入装置。

本实施例同样可以实现前述第一实施例的技术效果，包括利用力致发光同时实现了笔迹显示和书写定位的双重功能、既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化等，同时由于取消了绝缘层，简化了膜层结构，减少了构图工艺次数，可以进一步降低制作成本低。

第三实施例

图13为本发明手写输入装置第三实施例的结构示意图，示意了垂直于基底平面内的剖面结构。本实施例是前述第一实施例的一种扩展，本实施例手写输入装置的主体结构与前述第一实施例相同，包括相对设置的基底10和盖板40，多个笔迹感应单元和隔离矩阵设置在基底10与盖板40之间，隔离矩阵设置在笔迹感应单元之间，每个笔迹感应单元包括力致发光单元20和光学传感单元30。与前述第一实施例中不同的是，本实施例的隔离部包括第一隔离部和第二隔离部。

如图13所示，本实施例的隔离部包括设置在基底10与盖板40之间的第一隔离部70和第二隔离部80，第一隔离部70设置在基底10朝向盖板40一侧的表面上，第二隔离部80设置在第一隔离部70朝向盖板40一侧的表面上。两个隔离部采用不同的材料，第一隔离部70采用绝缘材料，保证光学传感单元之间的绝缘，第二隔离部80采用反射或吸光材料，避免力致发光单元之间的光线干扰，两个隔离部分两次工艺形成，提高了形成图案的质量。

本实施例中，基底、盖板、力致发光单元和光学传感单元的结构和材料与前述的第一实施例相同，这里不再赘述。本实施例手写输入装置的制备过程可以包括：

(21)在基底上涂覆一层绝缘薄膜，通过构图工艺对绝缘薄膜进行构图，在基底上形成多个第一隔离部图案，多个第一隔离部间隔设置，相邻的第一隔离部之间形成像素区域。其中，绝缘薄膜可以采用SiNx、SiOx或SiOxNx，或上述材料的复合薄膜。

(22)在形成前述图案的基底上依次沉积第一金属薄膜、光电转化薄膜和第二金属薄膜，通过构图工艺在像素区域形成光学传感单元图案。

(23)在形成前述图案的基底上涂覆隔离薄膜，通过光刻工艺对隔离薄膜进行掩模曝光和显影，在第一隔离部上形成第二隔离部图案，多个第二隔离部间隔设置，相邻的第二隔离部之间形成发光区域。其中，隔离薄膜采用反射或吸光材料，如平坦膜OC材料、黑矩阵BM材料或黑色金属材料等。

(24)沉积绝缘薄膜，通过构图工艺对绝缘薄膜进行构图，在发光区域形成绝缘层图案。其中，绝缘薄膜采用透明材料，以确保力致发光单元发出的可见光能够被光学传感单元接收。

(25)涂覆力致发光薄膜，通过掩模曝光和显影在发光区域形成力致发光层图案，多个力致发光单元构成力致发光阵列。

(26)最后，在形成前述图案的基底上扣设盖板，盖板与基底相对设置，封装形成手写输入装置。

本实施例同样可以实现前述第一实施例的技术效果，包括利用力致发光同时实现了笔迹显示和书写定位的双重功能、既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化等，同时通过隔离部由两个隔离部组成，隔离部采用不同的材料且分两次工艺形成，既可以保证光学传感单元之间的绝缘，避免力致发光单元之间的光线干扰，又提高了形成图案的质量。

第四实施例

图14为本发明手写输入装置第四实施例的结构示意图，示意了垂直于基底平面内的剖面结构。本实施例是前述第一实施例的一种扩展，本实施例手写输入装置的主体结构与前述第一实施例相同，包括相对设置的基底10和盖板40，多个笔迹感应单元和隔离矩阵设置在基底10与盖板40之间，隔离矩阵设置在笔迹感应单元之间。与前述第一实施例不同的是，本实施例每个笔迹感应单元包括多个力致发光单元20和一个光学传感单元30。优选地，每个笔迹感应单元包括一个光学传感单元和2～6个力致发光单元。

如图14所示，作为隔离矩阵的多个隔离部50设置在基底10与盖板40之间，多个隔离部50间隔设置，相邻的隔离部50之间形成像素区域，每个像素区域内设置一个光学传感单元30和三个力致发光单元20。具体地，一个光学传感单元30设置在基底10朝向盖板40一侧的表面上，绝缘层60设置在像素区域内并覆盖光学传感单元30，三个力致发光单元20设置在绝缘层60朝向盖板40一侧的表面上。其中，第一力致发光单元20A、第二力致发光单元20B和第三力致发光单元20C在像素区域内均匀设置，第一力致发光单元20A的位置邻近一侧的隔离部50，第三力致发光单元20C的位置邻近另一侧的隔离部50，第二力致发光单元20B位于第一力致发光单元20A和第三力致发光单元20C之间。一个光学传感单元30的位置邻近一侧的隔离部50，与第一力致发光单元20A或第三力致发光单元20C的位置相对应。

本实施例中，基底、盖板、隔离部、光学传感单元和力致发光单元的结构和功能与前述第一实施例相同，这里不再赘述。

本实施例手写输入装置的制备过程可以包括：

(31)在基底上涂覆隔离薄膜，通过光刻工艺对隔离薄膜进行掩模曝光和显影，在基底上形成多个隔离部图案，多个隔离部间隔设置，相邻的隔离部之间形成像素区域。其中，隔离薄膜采用反射或吸光材料，如平坦膜OC材料、黑矩阵BM材料或黑色金属材料等。

(32)在形成前述图案的基底上依次沉积第一金属薄膜、光电转化薄膜和第二金属薄膜，通过构图工艺在每个像素区域形成一个光学传感单元，光学传感单元的位置邻近一侧的隔离部。

(33)沉积绝缘薄膜，通过构图工艺对绝缘薄膜进行构图，在每个像素区域形成绝缘层图案，绝缘层覆盖光学传感单元。其中，绝缘薄膜采用透明材料，以确保力致发光单元发出的可见光能够被光学传感单元接收。

(34)涂覆力致发光薄膜，通过掩模曝光和显影在每个像素区域形成三个力致发光层图案，三个力致发光层在像素区域内均匀设置。

(35)最后，在形成前述图案的基底上扣设盖板，盖板与基底相对设置，封装形成手写输入装置。

本实施例同样可以实现前述第一实施例的技术效果，包括利用力致发光同时实现了笔迹显示和书写定位的双重功能、既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化等，同时通过在一个像素区域内设置一个光学传感单元接收多个力致发光单元发出的可见光，不仅实现了一个光学传感单元对多个书写位置的追踪定位，而且减少了光学传感单元的数量，简化了结构，可以进一步降低制作成本低。

本实施例一个光学传感单元对多个书写位置进行追踪定位的过程包括：

如图14所示，根据光学传感单元30与三个力致发光单元20的位置设置，光学传感单元30与第一力致发光单元20A之间具有第一距离，光学传感单元30与第二力致发光单元20B之间具有第二距离，光学传感单元30与第三力致发光单元20C之间具有第三距离。其中，第三距离>第二距离>第一距离。假设每个力致发光单元20受力激发的可见光的光强为L，当第一力致发光单元20A单独激发时，光学传感单元30接收的光强为L1，当第二力致发光单元20B单独激发时，光学传感单元30接收的光强为L2，当第三力致发光单元20C单独激发时，光学传感单元30接收的光强为L3，则有L1>L2>L3。同时，当第一力致发光单元20A和第二力致发光单元20B同时激发时，光学传感单元30接收的光强为L4＝L1+L2，当第一力致发光单元20A和第三力致发光单元20C同时激发时，光学传感单元30接收的光强为L5＝L1+L3，当第二力致发光单元20B和第三力致发光单元20C同时激发时，光学传感单元30接收的光强为L6＝L2+L3，当第一力致发光单元20A、第二力致发光单元20B和第三力致发光单元20C同时激发时，光学传感单元30接收的光强为L7＝L1+L2+L3，当第一力致发光单元20A、第二力致发光单元20B和第三力致发光单元20C均不激发时，光学传感单元30接收的光强为L0＝0，则有L7>L4>L5>L6>L1>L2>L3>L0。

这样，对于三个力致发光单元的不同激发情况，光学传感单元30可以接收到8个不同的光强，根据接收的光强即可唯一地判断出是一个力致发光单元还是多个力致发光单元受力发光，进而定位用户的书写位置，从而实现书写位置的有效跟踪。实际实施时，外部的处理电路从光学传感单元接收到电信号后，根据电信号的大小即可判断出用户的书写位置，从而获得用户的笔迹信息。

第五实施例

基于本发明的技术构思，本发明实施例还提供了一种手写输入装置的制备方法。手写输入装置的制备方法包括：

形成以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息。

其中，形成以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，包括：

S1、在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，所述光学传感单元用于根据接收的可见光生成书写位置定位信息，以使外部的处理电路根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息；

S2、在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光单元，所述力致发光单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，以显示用户的书写笔迹。

在一个实施例中，步骤S1包括：

在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，所述光学传感单元包括叠设的第一电极、光电转化层和第二电极；形成多个间隔设置的隔离部，所述隔离部位于所述光学传感单元之间。

在另一个实施例中，步骤S1包括：

在基底上形成多个间隔设置的隔离部，形成以矩阵方式排列的多个像素区域；在每个像素区域内形成一个光学传感单元，所述光学传感单元包括叠设的第一电极、光电转化层和第二电极。

在一个实施例中，步骤S2包括：

在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光层。

在另一个实施例中，步骤S2包括：

在每个光学传感单元上形成绝缘层，在所述绝缘层上形成至少一个力致发光层。

其中，所述力致发光层的材料包括：将力致发光粉体材料复合于聚二甲基硅氧烷基体中的力致发光复合弹性材料，所述力致发光粉体材料包括Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺。

其中，所述隔离部的材料包括：反射材料或吸光材料。

其中，所述绝缘层的材料包括透明绝缘材料。

本发明实施例手写输入装置的制备方法的具体内容，已在前述手写输入装置的制备过程详细介绍，这里不再赘述。

本发明实施例所提供的手写输入装置的制备方法，通过笔迹感应单元同时实现笔迹显示和书写位置定位，有效解决了现有技术存在的书写动作与显示分离这种不符合使用者书写习惯或无法脱离纸张作为笔迹显示媒介等问题，既符合用户书写习惯，又能够实现无纸化。进一步地，本发明实施例的制备工艺利用现有成熟的制备设备即可实现，具有制作成本低、易于工艺实现、生产效率高和良品率高等优点，具有广泛的应用前景。

第六实施例

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种手写输入设备，包括上述手写输入装置，还包括处理电路和显示装置，其中，处理电路与前述实施例的手写输入装置中的光学传感单元连接，用于从所述光学传感单元获取书写位置定位信息，根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，将所述用户的笔迹信息发送给显示装置；显示装置与所述处理电路连接，用于显示所述用户的笔迹信息。进一步地，本发明实施例手写输入设备还包括存储装置，存储装置与所述处理电路连接，用于存储所述用户的笔迹信息。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种手写输入装置，其特征在于，包括以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息。

2.根据权利要求1所述的手写输入装置，其特征在于，所述手写输入装置包括相对设置的基底和盖板，所述笔迹感应单元设置在所述基底与盖板之间；所述笔迹感应单元包括一个光学传感单元和至少一个力致发光单元；所述光学传感单元设置在基底朝向盖板一侧的表面上，用于在用户书写施加的压力下发出可见光，以显示用户的书写笔迹；所述力致发光单元设置在光学传感单元朝向盖板一侧的表面上，用于根据所述力致发光单元发出的可见光生成书写位置定位信息，以使外部的处理电路根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息。

3.根据权利要求2所述的手写输入装置，其特征在于，所述光学传感单元包括设置在基底朝向盖板一侧的表面上的第一电极、设置在第一电极朝向盖板一侧的表面上的光电转化层和设置在光电转化层朝向盖板一侧的表面上的第二电极。

4.根据权利要求2所述的手写输入装置，其特征在于，所述力致发光单元包括设置在光学传感单元朝向盖板一侧的表面上的力致发光层。

5.根据权利要求4所述的手写输入装置，其特征在于，所述力致发光层的材料包括：将力致发光粉体材料复合于聚二甲基硅氧烷基体中的力致发光复合弹性材料，所述力致发光粉体材料包括Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺。

6.根据权利要求2所述的手写输入装置，其特征在于，所述笔迹感应单元还包括透明的绝缘层，所述绝缘层设置在光学传感单元朝向盖板一侧的表面上，所述力致发光单元设置在绝缘层朝向盖板一侧的表面上。

7.根据权利要求1～6任一所述的手写输入装置，其特征在于，所述手写输入装置还包括隔离矩阵，所述隔离矩阵设置在所述笔迹感应单元之间；所述隔离矩阵包括多个间隔设置的隔离部，相邻的隔离部之间形成像素区域，所述笔迹感应单元设置在所述像素区域内。

8.根据权利要求7所述的手写输入装置，其特征在于，所述隔离部设置在基底与盖板之间；所述隔离部的材料包括：反射材料或吸光材料。

9.根据权利要求7所述的手写输入装置，其特征在于，所述隔离部包括设置在基底与盖板之间的第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部设置在基底朝向盖板一侧的表面上，所述第二隔离部设置在第一隔离部朝向盖板一侧的表面上；所述第一隔离部的材料包括绝缘材料，所述第二隔离部的材料包括：反射材料或吸光材料。

10.一种手写输入设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任一所述的手写输入装置，还包括：

处理电路，与所述手写输入装置的光学传感单元连接，用于从所述光学传感单元获取书写位置定位信息，根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息，将所述用户的笔迹信息发送给显示装置；

显示装置，与所述处理电路连接，用于显示所述用户的笔迹信息。

11.一种手写输入装置的制备方法，其特征在于，包括：

形成以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，所述笔迹感应单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，并根据所述可见光生成书写位置定位信息。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，形成以矩阵方式排列的多个笔迹感应单元，包括：

在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，所述光学传感单元用于根据接收的可见光生成书写位置定位信息，以使外部的处理电路根据所述书写位置定位信息获得用户的笔迹信息；

在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光单元，所述力致发光单元用于在用户书写施加的压力下发出可见光，以显示用户的书写笔迹。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，包括：

在基底上形成以矩阵方式排列的多个光学传感单元，所述光学传感单元包括叠设的第一电极、光电转化层和第二电极；形成多个间隔设置的隔离部，所述隔离部位于所述光学传感单元之间；或者，

在基底上形成多个间隔设置的隔离部，形成以矩阵方式排列的多个像素区域；在每个像素区域内形成一个光学传感单元，所述光学传感单元包括叠设的第一电极、光电转化层和第二电极。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光单元，包括：

在每个光学传感单元上形成至少一个力致发光层；或者，

在每个光学传感单元上形成绝缘层，在所述绝缘层上形成至少一个力致发光层。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述力致发光层的材料包括：将力致发光粉体材料复合于聚二甲基硅氧烷基体中的力致发光复合弹性材料，所述力致发光粉体材料包括Sr₃Al₂O₆:Eu³⁺/Eu²⁺或SrAl₂O₄:Eu²⁺。