EP2671143A1 - Capteur tactile multicontacts a couche intermediaire resistive - Google Patents

Capteur tactile multicontacts a couche intermediaire resistive

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Publication number
EP2671143A1
EP2671143A1 EP12705369.2A EP12705369A EP2671143A1 EP 2671143 A1 EP2671143 A1 EP 2671143A1 EP 12705369 A EP12705369 A EP 12705369A EP 2671143 A1 EP2671143 A1 EP 2671143A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
intermediate layer
conductive tracks
touch sensor
contact
columns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12705369.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume WANTZ
Lionel HIRSCH
Guillaume GONCALVES
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Sciences et Technologies Bordeaux 1
Stantum SAS
Institut Polytechnique de Bordeaux
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Sciences et Technologies Bordeaux 1
Stantum SAS
Institut Polytechnique de Bordeaux
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Sciences et Technologies Bordeaux 1, Stantum SAS, Institut Polytechnique de Bordeaux filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP2671143A1 publication Critical patent/EP2671143A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/047—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using sets of wires, e.g. crossed wires
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04808—Several contacts: gestures triggering a specific function, e.g. scrolling, zooming, right-click, when the user establishes several contacts with the surface simultaneously; e.g. using several fingers or a combination of fingers and pen

Definitions

  • the present invention relates to a multi-contact touch sensor.
  • It also relates to a touch screen implementing a multi-contact touch sensor.
  • This sensor comprises an upper structure comprising conductive tracks arranged in lines and a lower structure comprising conductive tracks arranged in columns. Spacer spacers are positioned between the upper structure and the lower structure to isolate the conductive tracks.
  • a contact resistance is thus created in each cell corresponding to the intersections of the lines and the conductive columns.
  • the document EP 1 719 047 describes in particular a method of sequential scanning of the lines and of the conductive columns, making it possible to detect the position of the contact points corresponding to the bearing zones by a user on the sensor.
  • Document FR 2 942 329 also discloses such a sensor further comprising a resistive intermediate layer positioned between the spacers on the one hand and a layer of the conductive top layer and the conductive lower layer on the other hand.
  • this resistive material between the two conductive layers makes it possible to increase the contact resistance at each point of contact. It is possible to limit the recirculation of the current between rows and columns to eliminate masking and orthogonality problems between touch points.
  • the document FR 2 942 329 describes a resistive intermediate layer of silicone, the thickness of which is about 300 ⁇ m and having a resistivity of 640 ⁇ . ⁇
  • This intermediate silicone layer plays its role perfectly to reduce the problems of masking and orthogonality between the contact points.
  • the present invention aims to provide a multi-contact touch sensor having an improved structure, easier to implement.
  • the present invention relates to a multi-contact tactile sensor comprising an upper structure comprising conductive tracks arranged in lines, a lower structure comprising conductive tracks arranged in columns, spacing spacers positioned between said upper structure and said structure. lower and at least one intermediate layer positioned on the conductive tracks of at least one of the upper structure and the lower structure.
  • the intermediate layer is a semiconductor metal oxide layer.
  • this intermediate layer of metal oxide By using the semiconducting properties of this intermediate layer of metal oxide, it is possible to improve the electrical characteristics of the touch sensor, and in particular to limit the recirculation of the current between the rows and the columns.
  • the intermediate layer has a thickness of between 50 and 300 nm.
  • the use of a semiconductor metal oxide layer allows the implementation of a thin intermediate layer between the upper and lower structures of the multi-contact touch sensor.
  • this thin layer of semiconductor metal oxide makes it possible to obtain a sensor tactile having better optical characteristics. It is thus possible to gain in terms of transparency up to 2 to 3% compared with a multi-contact tactile sensor of the prior art.
  • the intermediate layer comprises semiconductor nanoparticles, for example titanium dioxide (TiO2) or zinc oxide (ZnO).
  • semiconductor nanoparticles for example titanium dioxide (TiO2) or zinc oxide (ZnO).
  • the intermediate layer is made of a resistivity material between 10 3 and 10 6 ⁇ . ⁇ .
  • the intermediate layer is structured in lines on the conductive tracks of the upper structure or is structured in columns on the conductive tracks of the lower structure.
  • This structuring of the intermediate layer makes it possible to avoid the problems of electrical leakage between adjacent columns or lines, the latter being isolated from each other.
  • the present invention relates to a touch screen comprising a display screen disposed under a multi-contact touch sensor according to the invention.
  • This touch screen has similar features and advantages to those described above with reference to the multi-contact touch sensor.
  • FIG. 1 is a sectional view of a multi-contact tactile sensor according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of a multi-contact tactile sensor according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the multi-contact tactile sensor of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a sectional view of a multi-contact tactile sensor according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a sectional view of a multi-contact tactile sensor according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the multi-contact touch sensor of FIG. 4.
  • the multi-contact tactile sensor 10 illustrated in Figure 1 comprises an upper structure 11 and a lower structure 12 arranged vis-à-vis.
  • the upper structure 1 is for example made from a film 13 of polyethylene terephthalate (PET) under which conductive tracks 14 are arranged.
  • PET polyethylene terephthalate
  • These conductive tracks are made of a conductive material and structured along lines in the plane of the upper structure 11 as illustrated in FIG.
  • the lower structure 12 is for example formed from a glass plate 15 on which there are conductive tracks 16. These conductive tracks 16 are arranged in columns in the plane of the lower structure 12.
  • the conductive material used to make the conductive tracks 14, 16 is for example a transparent conductive oxide, such as indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • other translucent conductive materials such as an aluminum doped zinc oxide (ZnO: Al) or a fluorine doped tin oxide (SnO2: F).
  • the multi-contact touch sensor 10 is transparent.
  • the conductive track layers 14, 16 made of ITO, the PET film 3 and the glass plate 15 are transparent.
  • This embodiment is particularly advantageous when the touch sensor 10 is intended to be associated with a display screen disposed under the multi-contact touch sensor so as to form a touch screen.
  • Spacer spacers 17 are furthermore arranged between the upper structure 11 and the lower structure 12. These spacers 17 are arranged in such a way that, when no pressure is exerted on the upper structure 11, the tracks Conductors 14 arranged in lines do not come into contact with the conductive tracks 16 arranged in columns.
  • the multi-contact touch sensor 10 In order to increase the contact resistance between the lines 14 and the columns 16, it is provided in the multi-contact touch sensor 10 to position an intermediate layer 21 on the conductive tracks of at least one of the upper structures 11 or lower 12.
  • the intermediate layer 21 is positioned on the conductive tracks 14 of the upper structure 11.
  • FIG. 2 A second embodiment is illustrated in FIG. 2.
  • the second embodiment is in all respects identical to that described. previously in connection with Figure 1, only the positioning of the intermediate layer 22 being modified.
  • This intermediate layer 22 is here placed on the conductive tracks 16 of the lower structure 12.
  • the intermediate layer 21 is structured in lines on the conductive tracks arranged in lines 14 of the upper structure 11.
  • the intermediate layer 22 is structured in columns on the conductive tracks arranged in columns 16 of the lower structure 12.
  • the intermediate layer 21, 22 is made from a semiconductor metal oxide layer.
  • this intermediate layer 21, 22 comprises semiconductor nanoparticles.
  • the intermediate layer 21, 22 comprises nanoparticles of titanium dioxide ⁇ 02.
  • the semiconductor properties of these titanium dioxide particles ⁇ 2 are thus used in order to increase the contact resistance between the lines and the columns 16 of the multi-contact tactile sensor 10.
  • This intermediate layer 21, 22 furthermore makes it possible, in the embodiments described above, to preserve the transparency of the touch sensor 10.
  • It also preferably has a resistivity of between 10 3 and 10 6 ⁇ m.
  • the contact resistance is very low, of the order of a few Ohms.
  • the resistance at the level of points of contact is much higher, on the order of a few thousand ohms.
  • This intermediate layer 21, 22 is a thin layer, having a small thickness, for example between 50 and 300 nm, and typically substantially equal to 100 nm.
  • the intermediate layer 21, 22 comprises zinc oxide nanoparticles ZnO.
  • This intermediate layer thus has substantially similar properties to those described for the intermediate layer made from nanoparticles of titanium dioxide ⁇ 2.
  • the resistivity of the intermediate layer 21, 22 made of zinc oxide ZnO is substantially equal to 10 5 ⁇ m
  • the spacers 17 positioned between the upper structure 11 and the lower structure 12 are arranged such that, when no pressure is exerted on the upper structure 11 of the multi-contact tactile sensor 10, the conductive tracks arranged in lines 14 coated with the intermediate layer 21 do not come into contact with the conductive tracks arranged in columns 16, and the conductive tracks arranged in columns 16 coated with the intermediate layer 22 do not come into contact with the conductive tracks arranged in lines 14.
  • the intermediate layer 21, 22 is structured in rows or columns, it is preferably structured at the same time as the ITO conductive tracks made respectively on the glass plate 15 and the PET film 13.
  • the structuring of this intermediate layer 21, 22 makes it possible to avoid electrical leakage problems between the columns or the consecutive lines because they are thus isolated from each other.
  • the touch sensor could simultaneously comprise an intermediate layer 21 arranged on the lines 14 of the upper structure 11 and an intermediate layer 22 arranged on the columns 16 of the lower structure 12.
  • FIGS. 4 to 6 show a third and fourth embodiment of the invention in which the intermediate layer 23, 24 is deposited on the conductive tracks 14 of the upper structure 11 (FIGS. 4 and 6) or on the conductive tracks 16 of the lower structure 11 ( Figure 5) but without structuring in the form of rows or columns.
  • an intermediate layer 23 is positioned on the conductive tracks arranged in lines 14 of the upper structure 11.
  • the conductive tracks 14 are thus embedded in the thickness of the intermediate layer 23.
  • the intermediate layer 24 is positioned on the conductive tracks arranged in columns 16 of the lower structure 12.
  • the conductive tracks arranged in columns 16 are thus embedded in the intermediate layer 24.
  • the touch sensor could simultaneously comprise an intermediate layer 23 arranged on the upper structure 11 and an intermediate layer 24 arranged on the lower structure 12.
  • Various manufacturing techniques can be used to make the multi-contact touch sensor 10 as described above with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the traditional techniques of screen-printing or etching can be used to make the conductive tracks 14, 16 in ITO on the glass plate 15 and the PET film 13.
  • the intermediate layer 21-24 can be made from a solution of nanoparticles deposited by a sol-gel process, by polymerization of the solution.
  • the thickness of the intermediate layer 21-24 thus produced can be controlled by the concentration of the solution used. Thus, by increasing the concentration of the nanoparticles, the thickness of the intermediate layer 21-24 increases.
  • nanoparticles are dispersed in the aqueous solution with 0.2% of SDS (Sodium Dodecyl Sulfate).
  • Such an aqueous solution of nanoparticles makes it possible to produce an intermediate layer having a thickness substantially equal to 130 nm when using, for example, a technique of application by impression with a doctor blade (also called Doctor Blade in English terminology).
  • the intermediate layer 21-24 may be deposited indifferently on the lower structure 12 formed from a glass plate 15 and / or on the upper structure 11 made from a PET film 13.
  • the intermediate layer 22, 24 is, however, deposited on the conductive tracks 16 of the lower structure 12 made on the glass plate 15.
  • Deposition techniques of the nanoparticle solution can implement spraying coating techniques. coating), spin-coating or cast-coating.
  • a thin d'02-type semiconductor metal oxide layer may also be deposited by chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD or physical vapor deposition) or by electroplating.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • electroplating by electroplating.
  • the PVD physical vapor deposition technique is particularly well suited for producing a semi-conductive sub-micrometer thin film from zinc oxide ZnO nanoparticles.
  • a transparent layer can thus be obtained, with a thickness of the order of 100 nanometers.
  • the intermediate layer 21, 22 is deposited on an ITO conductive layer, the structuring in lines 14 or in columns 16 then being carried out simultaneously on the ITO conductive layer and the intermediate layer.
  • semiconductor metal oxide for example by etching.
  • the ITO conductive layers are first structured in rows and columns before the deposition of the intermediate layer 23, 24.
  • spacers 17 are arranged, for example by screen printing either on the lower structure 12 or on the upper structure 11.
  • these spacers are arranged between the rows 14 or the columns 16.

Landscapes

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Description

"Capteur tactile multicontacts à couche intermédiaire résistive"
La présente invention concerne un capteur tactile multi-contacts.
Elle concerne également un écran tactile mettant en œuvre un capteur tactile multi-contact.
Un tel capteur est décrit par exemple dans le document EP 1 719 047.
Ce capteur comprend une structure supérieure comportant des pistes conductrices agencées en lignes et une structure inférieure comportant des pistes conductrices agencées en colonnes. Des entretoises d'espacement sont positionnées entre la structure supérieure et la structure inférieure afin d'isoler les pistes conductrices.
Lorsqu'un utilisateur appuie sur la surface d'un tel capteur tactile, les pistes conductrices de la structure supérieure viennent au contact des pistes conductrices de la structure inférieure dans les zones situées entre les entretoises d'espacement.
Une résistance de contact est ainsi créée en chaque cellule correspondant aux intersections des lignes et des colonnes conductrices.
Le document EP 1 719 047 décrit notamment un procédé de balayage séquentiel des lignes et des colonnes conductrices, permettant de détecter la position des points de contact correspondant aux zones d'appui par un utilisateur sur le capteur.
On connaît également dans le document FR 2 942 329 un tel capteur comprenant en outre une couche intermédiaire résistive positionnée entre les entretoises d'une part et une couche parmi la couche supérieure conductrice et la couche inférieure conductrice d'autre part.
La présence de ce matériau résistif entre les deux couches conductrices permet d'augmenter la résistance de contact au niveau chaque point de contact. Il est possible de limiter ainsi la recirculation du courant entre les lignes et les colonnes afin de supprimer les problèmes de masquage et d'orthogonalité entre les points de contact.
On se reportera avantageusement à la description de ce document FR 2 942 329 pour l'exposé détaillé de ces problèmes.
Le document FR 2 942 329 décrit une couche intermédiaire résistive en silicone, dont l'épaisseur est d'environ 300 pm et présentant une résistivité de 640 Ω.ιτι
Cette couche intermédiaire en silicone joue parfaitement son rôle pour diminuer les problèmes de masquage et d'orthogonalité entre les points de contacts.
La présente invention a pour but de proposer un capteur tactile multi- contacts présentant une structure améliorée, plus simple à mettre en œuvre.
A cet effet, la présente invention concerne un capteur tactile multi- contacts comprenant une structure supérieure comportant des pistes conductrices agencées en lignes, une structure inférieure comportant des pistes conductrices agencées en colonnes, des entretoises d'espacement positionnées entre ladite structure supérieure et ladite structure inférieure et au moins une couche intermédiaire positionnée sur les pistes conductrices d'au moins une structure parmi la structure supérieure et la structure inférieure.
Selon l'invention, la couche intermédiaire est une couche d'oxyde métallique semi-conducteur.
Grâce à l'utilisation des propriétés semi-conductrices de cette couche intermédiaire en oxyde métallique, il est possible d'améliorer les caractéristiques électriques du capteur tactile, et notamment de limiter la recirculation du courant entre les lignes et les colonnes.
Avantageusement, la couche intermédiaire a une épaisseur comprise entre 50 et 300 nm.
L'utilisation d'une couche d'oxyde métallique semi-conducteur permet la mise en œuvre d'une couche intermédiaire mince, entre les structures supérieure et inférieure du capteur tactile multi-contacts.
Lorsqu'il s'agit d'un capteur tactile multi-contacts transparent, cette couche mince d'oxyde métallique semi-conducteur permet d'obtenir un capteur tactile ayant de meilleures caractéristiques optiques. On peut ainsi gagner en terme de transparence jusqu'à 2 à 3% par rapport à un capteur tactile multi- contacts de l'art antérieur.
Selon un mode de réalisation pratique de l'invention, la couche intermédiaire comprend des nanoparticules semi-conductrices, par exemple de dioxyde de titane (TiO2) ou d'oxyde de zinc (ZnO).
En pratique, la couche intermédiaire est réalisée en un matériau de résistivité comprise entre 103 et 106 Ω.ιτι.
L'utilisation d'une couche intermédiaire à résistivité élevée entre les pistes conductrices des structures supérieure et inférieure du capteur tactile multi-contacts permet d'augmenter au niveau des points de contact la résistance électrique de contact.
Grâce à l'augmentation de la résistance électrique de contact entre les lignes et les colonnes, la recirculation du courant à travers ces lignes et colonnes est limitée.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la couche intermédiaire est structurée en lignes sur les pistes conductrices de la structure supérieure ou est structurée en colonnes sur les pistes conductrices de la structure inférieure.
Cette structuration de la couche intermédiaire permet d'éviter les problèmes de fuite électrique entre les colonnes ou les lignes adjacentes, celles-ci étant isolées les unes des autres.
Selon un second aspect, la présente invention concerne un écran tactile comprenant un écran de visualisation disposé sous un capteur tactile multi-contacts conforme à l'invention.
Cet écran tactile présente des caractéristiques et avantages analogues à ceux décrits ci-dessus en référence au capteur tactile multi- contacts.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un capteur tactile multi- contacts selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un capteur tactile multi- contacts selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue en perspective éclatée du capteur tactile multi-contacts de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en coupe d'un capteur tactile multi- contacts selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une vue en coupe d'un capteur tactile multi- contacts selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 6 est une vue en perspective éclatée du capteur tactile multi-contacts de la figure 4.
On va décrire tout d'abord en référence aux figures 1 et 3 un premier mode de réalisation d'un capteur tactile multi-contacts 10.
On notera que sur l'ensemble des figures, les références numériques identiques se rapportent à des éléments techniques similaires.
Le capteur tactile multi-contacts 10 illustré à la figure 1 comprend une structure supérieure 11 et une structure inférieure 12 disposées en vis-à- vis.
La structure supérieure 1 est par exemple constituée à partir d'un film 13 de polyéthylène téréphtalate (PET) sous lequel sont agencées des pistes conductrices 14.
Ces pistes conductrices sont réalisées en un matériau conducteur et structurées selon des lignes dans le plan de la structure supérieure 1 1 comme bien illustré en figure 3.
La structure inférieure 12 est par exemple constituée à partir d'une plaque de verre 15 sur laquelle se trouvent des pistes conductrices 16. Ces pistes conductrices 16 sont agencées en colonnes dans le plan de la structure inférieure 12.
Le matériau conducteur utilisé pour réaliser les pistes conductrices 14, 16 est par exemple un oxyde conducteur transparent, tel que de l'oxyde indium étain (ITO). Alternativement, on peut également utiliser d'autres matériaux conducteurs translucides tels que un oxyde zinc dopé aluminium (ZnO:AI) ou un oxyde étain dopé fluor (Sn02:F).
Bien entendu, les notions de lignes et de colonnes décrites précédemment en relation avec la structure supérieure 11 et la structure inférieure 12 sont des notions relatives et peuvent être interchangées selon l'orientation du capteur 10.
Il est important de réaliser un réseau matriciel de pistes conductrices 14, 16 de telle sorte que les pistes conductrices agencées en lignes 14 de la structure supérieure 11 soient perpendiculaires aux pistes conductrices agencées en colonnes 16 de la structure inférieure 12.
De préférence, le capteur tactile multi-contacts 10 est transparent. Dans ce mode de réalisation, les couches de pistes conductrices 14, 16 en ITO, le film en PET 3 et la plaque de verre 15 sont transparents.
Ce mode de réalisation est notamment avantageux lorsque le capteur tactile 10 est destiné à être associé à un écran de visualisation disposé sous ce capteur tactile multi-contacts de manière à former un écran tactile.
Des entretoises d'espacement 17 sont en outre disposées entre la structure supérieure 11 et la structure inférieure 12. Ces entretoises d'espacement 17 sont agencées de telle sorte que, lorsqu'aucune pression n'est exercée sur la structure supérieure 11 , les pistes conductrices 14 agencées en lignes ne viennent pas en contact avec les pistes conductrices 16 agencées en colonnes.
Afin d'augmenter la résistance de contact entre les lignes 14 et les colonnes 16, il est prévu dans le capteur tactile multi-contacts 10 de positionner une couche intermédiaire 21 sur les pistes conductrices de l'une au moins des structures supérieure 11 ou inférieure 12.
Dans le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 3, la couche intermédiaire 21 est positionnée sur les pistes conductrices 14 de la structure supérieure 11.
Un deuxième mode de réalisation est illustré à la figure 2. Le deuxième mode de réalisation est en tout point identique à celui décrit précédemment en relation avec la figure 1 , seul le positionnement de la couche intermédiaire 22 étant modifié. Cette couche intermédiaire 22 est ici placée sur les pistes conductrices 16 de la structure inférieure 12.
Ainsi, dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 1 , la couche intermédiaire 21 est structurée en lignes sur les pistes conductrices agencées en lignes 14 de la structure supérieure 11. A contrario, dans le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 2, la couche intermédiaire 22 est structurée en colonnes sur les pistes conductrices agencées en colonnes 16 de la structure inférieure 12.
Afin d'améliorer les caractéristiques électriques du capteur tactile multi-contacts 10, la couche intermédiaire 21 , 22 est réalisée à partir d'une couche d'oxyde métallique semi-conducteur.
De préférence, cette couche intermédiaire 21 , 22 comprend des nanoparticules semi-conductrices.
Par exemple, la couche intermédiaire 21 , 22 comprend des nanoparticules de dioxyde de titane ΤΊ02.
On utilise ainsi les propriétés semi-conductrices de ces particules de dioxyde de titane ΤΊΟ2 afin d'augmenter la résistance de contact entre les lignes et les colonnes 16 du capteur tactile multi-contacts 10.
Cette couche intermédiaire 21 , 22 permet en outre dans les modes de réalisation décrits précédemment de conserver la transparence du capteur tactile 10.
Elle présente en outre de préférence une résistivité comprise entre 103 et 106 Q.m.
Grâce à cette résistivité élevée de la couche intermédiaire, la résistance de contact est augmentée.
Dans l'art antérieur, lorsque le contact est réalisé au niveau des lignes 14 et des colonnes 16 en ITO, la résistance de contact est très faible, de l'ordre de quelques Ohms.
Ici, grâce à la présence de la couche d'oxyde métallique semiconducteur telle que du dioxyde de titane TiO2, la résistance au niveau des points de contact est beaucoup plus élevée, de l'ordre de quelques milliers de Ohms.
Grâce à la résistivité élevée de cette couche intermédiaire 21, 22, notamment lorsqu'elle est réalisée à partir de nanoparticules de dioxyde de titane ΤΊ02, celle-ci peut jouer son rôle même à très faible épaisseur. Cette couche intermédiaire 21, 22 est une couche mince, présentant une épaisseur faible, et par exemple comprise entre 50 et 300 nm, et typiquement sensiblement égale à 100 nm.
Selon un autre exemple de réalisation, la couche intermédiaire 21 , 22 comprend des nanoparticules d'oxyde de zinc ZnO.
Cette couche intermédiaire présente ainsi des propriétés sensiblement similaires à celles décrites pour la couche intermédiaire réalisée à partir de nanoparticules de dioxyde de titane ΤΊΟ2.
En particulier, pour une couche d'épaisseur comprise entre 50 et 300 nanomètres, et par exemple égale à 100 nanomètres, la résistivité de la couche intermédiaire 21, 22 réalisée en oxyde de zinc ZnO est sensiblement égale à 105 Q.m.
On obtient ainsi également une couche intermédiaire 21 , 22 permettant de conserver la transparence du capteur tactile 10.
On notera que dans les deux modes de réalisation illustrés aux figures 1 et 2, les entretoises 17 positionnées entre la structure supérieure 11 et la structure inférieure 12 sont agencées de telle sorte que, lorsqu'aucune pression n'est exercée sur la structure supérieure 11 du capteur tactile multi- contacts 10, les pistes conductrices agencées en lignes 14 revêtues de la couche intermédiaire 21 ne viennent pas en contact avec les pistes conductrices agencées en colonnes 16, et les pistes conductrices agencées en colonnes 16 revêtues de la couche intermédiaire 22 ne viennent pas en contact avec les pistes conductrices agencées en lignes 14.
Dans ces modes de réalisation ou la couche intermédiaire 21 , 22 est structurée en lignes ou en colonnes, elle est de préférence structurée en même temps que les pistes conductrices en ITO réalisées respectivement sur la plaque de verre 15 et le film de PET 13. La structuration de cette couche intermédiaire 21 , 22 permet d'éviter les problèmes de fuites électriques entre les colonnes ou les lignes consécutives car elles sont ainsi isolées les unes des autres.
Bien entendu, dans un autre mode de réalisation, le capteur tactile pourrait comporter simultanément une couche intermédiaire 21 agencée sur les lignes 14 de la structure supérieure 11 et une couche intermédiaire 22 agencée sur les colonnes 16 de la structure inférieure 12.
On obtient ainsi un contact homogène entre deux couches d'oxyde métallique semi-conducteur de même matière, et par exemple entre deux couches de dioxyde de titane ΤΊΟ2.
On a illustré aux figures 4 à 6 un troisième et quatrième mode de réalisation de l'invention dans lesquels la couche intermédiaire 23, 24 est déposée sur les pistes conductrices 14 de la structure supérieure 11 (figures 4 et 6) ou sur les pistes conductrices 16 de la structure inférieure 11 (figure 5) mais sans structuration en forme de lignes ou de colonnes.
Ces modes de réalisation sont particulièrement avantageux pour rendre la couche intermédiaire 23, 24 invisible et augmenter ainsi la qualité de transparence du capteur tactile multi-contacts 10.
Ainsi, comme illustré aux figures 4 et 6, une couche intermédiaire 23 est positionnée sur les pistes conductrices agencées en lignes 14 de la structure supérieure 11.
Les pistes conductrices 14 sont ainsi noyées dans l'épaisseur de la couche intermédiaire 23.
Alternativement, dans le quatrième mode de réalisation illustré à la figure 5, la couche intermédiaire 24 est positionnée sur les pistes conductrices agencées en colonnes 16 de la structure inférieure 12.
Les pistes conductrices agencées en colonnes 16 sont ainsi noyées dans la couche intermédiaire 24.
Bien entendu, le capteur tactile pourrait comporter simultanément une couche intermédiaire 23 agencée sur la structure supérieure 11 et une couche intermédiaire 24 agencée sur la structure inférieure 12. Différentes techniques de fabrication peuvent être utilisées pour réaliser le capteur tactile multi-contacts 10 tel que décrit précédemment en référence aux figures 1 à 6.
Les techniques traditionnelles de dépôt par sérigraphie ou par gravure peuvent être utilisées pour réaliser les pistes conductrices 14, 16 en ITO sur la plaque de verre 15 et le film en PET 13.
La couche intermédiaire 21-24 peut être réalisée à partir d'une solution de nanoparticules déposées par un procédé sol-gel, par polymérisation de la solution.
L'épaisseur de la couche intermédiaire 21-24 ainsi réalisée peut être contrôlée par la concentration de la solution utilisée. Ainsi, en augmentant la concentration des nanoparticules, l'épaisseur de la couche intermédiaire 21-24 augmente.
A titre d'exemple purement illustratif, on peut utiliser une solution aqueuse de nanoparticules de dioxyde de titane ΤΊ02 ayant une concentration de 15 % en masse.
Ces nanoparticules sont dispersées dans la solution aqueuse avec 0,2% de SDS (Sodium Dodecyl Sulfate).
Une telle solution aqueuse de nanoparticules permet de réaliser une couche intermédiaire ayant une épaisseur sensiblement égale à 130 nm lorsqu'on utilise par exemple une technique d'application par impression avec une racle (également appelé Doctor Blade en terminologie anglo-saxonne).
Comme indiqué précédemment, la couche intermédiaire 21-24 peut être déposée indifféremment sur la structure inférieure 12 constituée à partir d'une plaque de verre 15 et/ou sur la structure supérieure 1 1 constituée à partir d'un film en PET 13.
De préférence, la couche intermédiaire 22, 24 est toutefois déposée sur les pistes conductrices 16 de la structure inférieure 12 réalisée sur la plaque de verre 15.
Les techniques de dépôt de la solution de nanoparticules peuvent mettre en œuvre des techniques de couchage par aspersion (en anglais spray- coating), de dépôt à la tournette (en anglais spin-coating) ou de dépôt par coulage (en anglais cast-coating).
Ces techniques d'application par couchage puis polymérisation sont bien adaptées aux grandes surfaces, et sont faciles à mettre en œuvre sur une chaîne de production.
Alternativement, une mince couche d'oxyde métallique semiconducteur du type ΊΠ02 peut également être déposée par dépôt chimique en phase vapeur (en anglais CVD ou chemical vapor déposition), par dépôt physique en phase vapeur (en anglais PVD ou physical vapor déposition) ou par électrodéposition .
En particulier, la technique de dépôt physique en phase vapeur PVD est particulièrement bien adaptée pour réaliser une couche mince sub- micrométrique semi-conductrice à partir de nanoparticules d'oxyde de zinc ZnO.
Une couche transparente peut ainsi être obtenue, d'une épaisseur de l'ordre de 100 nanomètres.
Dans les modes de réalisation illustrés aux figures 1 à 3, la couche intermédiaire 21 , 22 est déposée sur une couche conductrice en ITO, la structuration en lignes 14 ou en colonnes 16 étant ensuite réalisée simultanément sur la couche conductrice en ITO et la couche intermédiaire d'oxyde métallique semi-conducteur, par exemple par gravure.
A contrario, dans les modes de réalisation décrits en référence aux figures 4 à 6, les couches conductrices d'ITO sont d'abord structurées en lignes et en colonnes avant le dépôt de la couche intermédiaire 23, 24.
Finalement, les entretoises d'espacement 17 sont disposées, par exemple par sérigraphie soit sur la structure inférieure 12, soit sur la structure supérieure 1 1.
De préférence, ces entretoises d'espacement sont disposées entre les lignes 14 ou les colonnes 16.
Elles peuvent également être disposées directement sur la couche intermédiaire 23, 24 lorsque cette couche intermédiaire est continue dans le plan de la structure supérieure 1 1 ou de la structure inférieure 12.

Claims

REVENDICATIONS
1. Capteur tactile multi-contacts comprenant une structure supérieure (11) comportant des pistes conductrices agencées en lignes (14), une structure inférieure (12) comportant des pistes conductrices agencées en colonnes (16), des entretoises d'espacement (17) positionnées entre ladite structure supérieure (18) et ladite structure inférieure (12) et au moins une couche intermédiaire (21-24) positionnée sur les pistes conductrices (14, 16) d'au moins une structure parmi la structure supérieure (11) et la structure inférieure (12), caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire (21-24) est une couche d'oxyde métallique semi-conducteur.
2. Capteur tactile multi-contacts conforme à la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire (21-24) a une épaisseur comprise entre 50 et 300 nm.
3. Capteur tactile multi-contacts conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (21-24) comprend des nanoparticules semi-conductrices.
4. Capteur tactile multi-contacts conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire (21-24) comprend des nanoparticules de dioxyde de titane (ΤΊΟ2) ou d'oxyde de zinc (ZnO).
5. Capteur tactile multi-contacts conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (21-24) est réalisée en un matériau de résistivité comprise entre 103 et 10e Q.m.
6. Capteur tactile multi-contacts conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites structures inférieure (12) et supérieure (11) et ladite couche intermédiaire (21-24) sont transparentes.
7. Capteur tactile multi-contacts conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire (21) est structurée en lignes sur les pistes conductrices (14) de ladite structure supérieure (11).
8. Capteur tactile multi-contacts conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite couche intermédiaire (22) est structurée en colonnes sur les pistes conductrices (16) de ladite structure inférieure (12).
9. Capteur tactile multi-contacts conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites pistes conductrices (14, 16) de ladite structure supérieure (11) et de ladite structure inférieure (12) sont constituées d'oxyde indium étain (ITO).
10. Ecran tactile, caractérisé en ce qu'il comprend un écran de visualisation disposé sous un capteur tactile multi-contacts (10) conforme à l'une des revendications 1 à 9.
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