TW201303676A - 使用者輸入配置和製造的相關方法 - Google Patents

Abstract

一種諸如觸控螢幕或觸控板的使用者輸入配置之基於自由空間光傳播的使用者輸入配置(202、502)包含：數個光發射器(204、204a、302b)與對應的偵測器(204、204b、302b)，其分別構成以發射光及偵測所發射的光，將被發射及偵測的光可選用為或至少包括紅外線或紫外線區域的光；至少一個透射元件(208、308)，其包含諸如光學實質透明材料的光學實質透射材料，其中該至少一個透射元件將被配置為實質沿著或環繞諸如將在其上偵測觸碰的觸控區(212c)的周邊之邊緣；且其中該數個發射器與偵測器已經至少部分嵌入該至少一個透射元件的透射材料中，俾使在使用時，光從各個發射器耦合到該至少一個透射元件的透射材料，從那裡進入自由空間，於自由空間傳播在觸控區之上，在自由空間中並無觸碰動作(212)來中斷光傳播時而到達透射材料且從那裡耦合到對應的偵測器。一種對應的製造方法被提出。

Description

使用者輸入配置和製造的相關方法

概括而言，本發明關於光學器件以及電子器件。特別而非除外來說，本發明是有關其包含諸如觸控螢幕配置的觸控輸入配置之使用者介面(UI，user interface)。

觸控螢幕可應用數種不同的技術以得到觸碰靈敏功能性。在諸如電容式、電阻式、紅外線或概括為「自由空間(free space)」的種種其他潛在選項之中，(基於相機的)光學成像、聲音以及混合的解決方式是可行的。

參考圖1a的方案102，諸多現今的自由空間(或「自由大氣(free air)」)觸控顯示器是在顯示器表面106之上實施在數個光發射器108與光偵測器110之間的未受限制的光學連接104。

在一些稍微不同的自由空間解決方式，發射器108與偵測器110已經實際被置放在顯示器位準面的下方，例如：連同存在於顯示器裝置內的其他電子器件而直接被置放在印刷電路板(PCB，printed circuit board)之上，因此諸如波導及/或反射元件(典型為鏡元件)的種種附加元件已經被應用來將光從發射器耦合在顯示器上傳播且從那裡被改向回到PCB之上的偵測器。

概括為連同上述的解決方式且特別是參考圖1a的方案109，手指或尖筆可直接中斷自由空間光束104並且阻止或至少降低在對應偵測器110的光接收。在圖示的情形中， 指尖112被置放在顯示器結構106的頂表面上，使得至少部分的發射光104在特定接觸位置114朝不同方向被吸收(在手指中)、擴散式反射及/或折射，且可能僅有一部分的原始射線(其具有因而降低的能量)最終到達遠端的偵測器110，如同在上方的略圖102。到達偵測器110的光量及分佈因此取決於由例如為了控制輸入目的所應用的指尖或尖筆而引入到光路徑的干擾。

圖1b揭示一種自由空間觸控螢幕配置，其具有經佈置在顯示器106的側邊之多個發射器120、122與多個偵測器118、124。折線116表示其行過在顯示器106之上的預定觸控區的射束且概念上形成二維的光束柵或「矩陣」，其致使能夠基於偵測在該二維中之被中斷射束的位置來測定觸碰位置。發射器120、122與偵測器118、124可由為了清楚而未顯示在此圖中之一種顯示器邊界結構所覆蓋。

在沒有任何意圖去否認由目前可用的觸控螢幕或對應的解決方式在提出超過諸如鍵盤或滑鼠的較習用選項之更複雜UI機構所提供的優點與裨益之情況下，某些問題仍然存在，其自然取決於各個特定使用情形。舉例來說，相當常見的傳統式觸控螢幕經常有些昂貴來實施及製造。相對複雜的光漏斗光學器件或發射器/偵測器置放配置(其潛在為亦耗用空間且增加UI的厚度)可能為必要。再者，需要的額外構件導致附加的重量且引起光學耦合損失，即：效率損失，由於在發射器與偵測器之間的光傳輸路徑上的諸如波導、稜鏡、透鏡、面鏡、及/或光柵之構件的數目增加。 此類的構件還需要一些更多的設計工作。造成的觸控螢幕可能就電力消耗敏感的行動裝置之情況而論為實際消耗了驚人的電量。

本發明的實施例之目的是至少減輕在其利用諸如觸控螢幕的自由空間觸控輸入裝置的UI配置之情況而言的先前技藝配置中為明顯的前述缺點之中的一或多者。該目的是概括以一種用於得到使用者輸入的配置所達成，其中數個發射器及/或偵測器可至少部分被嵌入(較佳為藉由成型或層壓)在諸如波導元件的光學透射元件之內。

誠然，根據本發明的一個觀點，諸如觸控螢幕或觸控板之一種基於自由空間光傳播的使用者輸入裝置包含：數個光發射器與對應的偵測器，其分別用於發射光及偵測所發射的光，光可選用為紅外線或紫外線區域的光；至少一個透射元件，其可選用為恰好一個透射元件，諸如：框架，該至少一個透射元件包含諸如光學實質透明材料的光學實質透射材料，其中該至少一個透射元件將被配置為實質沿著或環繞諸如將在其上偵測觸碰的觸控區的周邊之邊緣；且其中該數個發射器與偵測器已經至少部分嵌入該至少一個透射元件的透射材料中，俾使在使用時，光從各個發射器耦合到該至少一個透射元件的透射材料，從那裡進入自由空間，於自由空間傳播在觸控區之上，在自由空間中並無觸碰動作來中斷光傳播時而到達透射材料，且從那裡 耦合到對應的偵測器。

較佳而言，諸如發射器或光偵測器的光電子構件之至少該光發射或接收(即：光敏)部分被嵌入在透射材料內，使得在此二者(構件對(vs.)透射元件的透射材料)之間的光的光學及實體耦合可在沒有附加耦合元件或結構之情況下而適當達成。裝載至少部分發射器的透射元件是作用為用於光的載體且將其從發射器注入到自由空間而越過觸控區，其中，光是沿著偵測平面而傳播朝向例如專用接收側透射元件或亦裝載該發射器的完全相同透射元件的接收部分，隨後，若未由觸控動作與相關的手指、尖筆或其他致動元件所干擾，光進入透射材料且到達偵測器的光敏部分。

在一個實施例中，此類透射元件中的至少一者被成型。該等透射元件可被包覆成型在諸如發射器與偵測器的前述光電子構件之上。舉例來說，射出成型可被應用。數個光電子構件與諸如導線及/或連接器的選用式支援電子器件可因此至少部分為嵌入在透射元件中。支援電子器件可概括構成以提供對於諸如光電子構件之另外電子構件的電力、控制及/或通信連接。

在另一個補充或替代實施例中，此類透射元件中的至少一者被層壓到至少一個前述光電子構件之上且可選用為層壓到支援電子器件之上。

在再一個補充或替代實施例中，基板元件已經初始為裝備有諸如前述的發射器及/或偵測器的至少一個光電子構件、且可選用為還有支援電子器件。舉例來說，諸如噴墨 印刷的印刷電子技術已經為了關於該等構件中的一或多者而被應用。數個發射器及/或偵測器可因此為利用印刷電子技術而經裝備。透射元件已經諸如成型或層壓而被裝備在該至少一個光電子構件之上且可選用為在支援電子器件之上。應用的基板可包括塑料的膜(諸如：可撓膜)或其他期望材料的膜。

在一些實施例中，透射元件以及相關、至少部分嵌入的發射器與偵測器可經定位，俾使光可實質為沒有在傳送或接收側透射材料內及可選用為在自由空間段期間的反射之情況下而直接進入及退出在觸控區上的偵測平面。因此，不具有反射的零階路徑可被構成。是以，發射器的發射軸或接收器的接收軸可與偵測平面為直接相配。

在一些實施例中，透射元件可形成或至少包括波導，即：光導，其可選用式構成以致能分別在其預定入耦合或出耦合表面與諸如偵測器或發射器的嵌入光電子構件之間的基於全內部反射(TIR，total internal reflection)的光傳播。透射元件可至少部分為可彎曲。其可包括至少一個曲部。其可包括具有不同折射率的數個層或部分，其中用於導引及發射光的部分可具有比周圍諸層或部分為高的折射率以發生全內部反射。因此，嵌入的光電子構件可位於遠離或在其發射方向/軸或是其偵測方向/軸被對準為不同於實際的偵測方向。在一些實施例中，諸如像是自由空間的空氣之氣體媒介，外部媒介可被利用作為相對於透射元件的光輸送材料之較低折射率的至少一層。此外，在該種情 形中，作用為光導的透射元件仍然包括至少一個光學可行的材料層，即：光可以傳播在其中之層。包括光導材料的折射率之光導的性質是經過較佳選擇且發射器與偵測器被構成以在使用時而致能光的全內部反射(TIR)式傳播。

在一些實施例中，該至少一個透射元件的材料經選擇為足夠耐用以作用為用於嵌入電子器件的防護罩蓋。

在一些實施例中，該至少一個透射元件的材料經構成以形成環繞觸控區之邊框結構的至少部分者。該至少一個透射元件以及可選用的相關邊框可直接形成觸控區的邊界而不具有在其之間的中間其他區或元件，或從那裡為相隔某段距離，如將在後文所更為詳細描述。

在本發明的種種實施例中，觸碰的辨識可基於由至少一個偵測器所偵測的低信號或信號位準(諸如：指示光強度的位準)下降，根據當關聯的發射器為作用且經發射的信號在不存在觸碰時而應到達具有預定、強信號位準的該至少一個偵測器之預定、可選用為適應性的準則。

在一個實施例中，一種觸控板結構包含本發明的該種配置或是至少為與本發明的該種配置有關聯。選用而言，該種觸控板包含諸如數個LED、OLED或其他光源的元件，其定位使得能將可見光發射為實質朝向觸控板的使用者。舉例來說，考慮到觸控板使用者，該元件可位在觸控板的觸碰靈敏表面區之下方。藉著控制由該元件(例如：諸如其LED的獨立光源)的光發射及/或光學路徑中的選用式的一或多個中間元件，諸如：具有期望設計(例如：其可例如為 藉由穿孔所獲得的形狀、圖案、等等)的(黑)箔，數個圖像或其他符號(圖形、字母、等等)可被形成且顯示給使用者。該等圖像或其他符號可因此為動態，例如：藉由關聯光源及選用式中間元件之致動/止動而動態致動/止動且/或改變。藉由按壓在觸碰靈敏區上的對應位置，與所顯示的圖像或其他符號有關聯的動作(諸如：電子郵件軟體的致動)可在其容納或至少為作用連接到觸控板及該種配置的主機裝置中被觸發。

在其他實施例中，一種包含顯示器及該種配置的系統被提供以實施觸控螢幕。用於提供觸控(表面)區的顯示器與用於對其提供觸控特徵的該種配置可根據期望的程度而被選用式整合。舉例來說，數個共同部分及/或外殼可被利用。

替代而言，根據本發明之該種配置的一個實施例可在起初為個別製造且然後為對於例如現存的顯示器而被加工或改裝。

在以上或一些其他實施例中，諸如導線的支援電子器件的至少部分者可包括被構成在基板上的印刷電子器件。替代或附加而言，非印刷的電子器件可被應用。

同理，在以上或一些其他實施例中，諸如發射器、偵測器、及/或其他元件之至少部分的其餘電子器件可藉由利用所選擇的印刷技術而被印製在基板上，或如同例如表面安裝技術(SMT，surface-mount technology)的現成實體及/或倒裝晶片實體而由例如黏膠或其他黏著劑來附接到基板。諸如SMT構件之所利用的光電子構件可含有積體封 裝。該封裝可包括光學透射材料。舉例來說，LED封裝可包含光學透射樹脂材料或其他光學透射材料來作為囊封物。替代而言，將被利用在此配置之實施例中的光電子構件可省略本身的封裝及/或光學透射的囊封材料。舉例來說，裸晶或「晶片」可被應用或OLED結構可被印製在基板上且接著為由透射元件所覆蓋。裸晶可為發射性或光敏性。

在本發明的種種實施例中，觸控動作可有關於將諸如手指或尖筆的致動元件置放為實質與觸控輸入裝置(諸如：觸控螢幕或觸控板)的預定觸控區成為實體接觸或至少在其附近處，俾使由前述的數個發射器與偵測器所跨越的偵測平面的至少一個光線被中斷且在對應的偵測器感受到相關信號位準變化，其典型為損失。

觸控是典型為了控制輸入目的所起始，諸如：觸發至少作用為耦合到觸控螢幕配置之目標裝置的動作。

用於辨識當至少一個預定發射器為作用時而在該至少一個預定發射器與至少一個預定偵測器之間的信號傳輸性能的充分下降(其指出蓄意觸碰)之偵測位準可藉由(a)當該發射器為持續在接通中且(b)當諸如指尖(皮膚)的預定致動元件或元件範圍被置放在觸控區而因此中斷所發射光束時來測試在偵測器之其響應及/或變化所測定。偵測臨限可能為固定或適應性。在一個實施例中，適應性的臨限分析器邏輯可被構成以測定相對於適應性基本強度位準(而非絕對值)之在偵測光線強度的變化以供辨識觸碰。基本位準可為 持續或限時方式(例如：間隔)以較長的時間窗來測量。舉例來說，延伸到偵測器的周圍光線可能影響基本位準設定。

在種種實施例中，發射器可為或包括例如諸如發光二極體(LED，light emitting diode)、有機LED(OLED，organic LED)的光電子構件。如上文所述，該等構件中的一或多者可為已經由印刷電子技術所製造。

在種種實施例中，光敏偵測器可為或包括例如諸如光二極體或光電晶體的光電子構件。附加或替代而言，諸如電荷耦合裝置(CCD，charge coupled device)、金屬氧化物半導體(MOS，metal-oxide semiconductor)或其他型式的感測器之影像感測器可被應用。再者，印刷電子技術可被應用於生產。

在種種實施例中，透射元件的透射材料可包括例如玻璃或塑膠。其可包括例如聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，polymethyl methacrylate)、聚醯胺(PA，polyamide)、尼龍(nylon)、環烯烴共聚物(COC，cyclo olefin copolymer)及/或環烯烴聚合物(COP，cyclo olefin polymer)。該件可選用為含有數個凹部、腔部或孔，以供容納至少部分的元件，諸如：發射器、偵測器及/或配置在基板上的支援電子器件。

在種種實施例中，用於電子器件及/或透射元件的基板可包括對應的材料，例如：聚對酞酸乙二酯(PET，polyethylene terephthalate)、PC、聚萘二甲酸乙二酯(PEN，polyethylene naphthalate)、聚醯亞胺(PI，polyimide)、液晶 聚合物(LCP，liquid crystal polymer)、聚乙烯(PE，polyethylene)及/或聚丙烯(PP，polypropylene)。替代而言，不同的材料可被利用。

在種種實施例中，發射器與偵測器的數目可為(但非必須為)相等。在一個實施例中，發射器與偵測器被成對組成，因此一對可在一個致動選項中被配置為同時致動。在最小量的情形中，在配置中有單一個發射器與偵測器。

在本發明的另一個觀點中，一種用於製造諸如觸控螢幕或觸控板的使用者輸入裝置之配置的方法包含： 得到分別用於發射光及偵測所發射的光之數個光發射器與對應的偵測器，該光可選用為紅外線或紫外線區域的光；且可選用藉由成型或層壓來將該等發射器與偵測器嵌入其應用在形成至少一個透射元件的實質光學透射材料中，其中該至少一個透射元件將被配置為實質沿著或環繞諸如將在其上偵測觸碰的觸控區的周邊之邊界，使得在使用時，光從各個發射器耦合到該至少一個透射元件的透射材料，從那裡進入自由空間，於自由空間傳播在觸控區之上，在並無觸碰動作來中斷光傳播時而到達透射材料，且從那裡耦合到對應的偵測器。

在一個實施例中，該至少一個透射元件包括恰好一個透射元件，其經裝載諸如發射器及/或偵測器的多個光電子元件。

在一個補充或替代實施例中，諸如導線的電氣接線可 經印刷或用其他方式形成在可撓性的膜基板或其他型式的可撓性或剛性基板上。諸如發射器與偵測器的光電氣構件可接著被附接到膜或其他型式的基板。

替代而言，諸如支援電子器件、發射器及/或偵測器的電氣構件可被層壓成為例如一種多層膜結構。

最後，透射元件的透射材料(諸如：塑料)可經成型、層壓、或用其他方式被配置到膜、膜結構或其他型式的基板之上。舉例來說，與層壓有關的一或多個凹部、腔部或孔可能已經先被配置在面對構件的透射元件表面上，以供容納該等構件的至少光學作用部分而促進與其的無損失光學耦合。

選用而言，透射元件可進而具備有塗層及/或諸如外殼元件的覆蓋元件，其可能已經被指定有諸如保護、隱藏及/或美學功能的數個功能。

在一些實施例中，基板(例如：可撓膜)可在其上被裝備有電子器件，該等電子器件包括支援電子器件及/或如同光電子發射器與偵測器之進一步的電子構件，且被使用作為在透射元件的透射材料經包覆成型到電子器件與有關基板表面上期間的射出成型過程中的插入件。有利的是，可能已經裝備在基板上以將該配置連接到外部元件(諸如：主機裝置的主板)之一或多個耦合實體(諸如：連接器或接點)為非完全包覆成型或至少為後來被清除。

如在上文所略為提到，本發明之不同觀點的利用性是由取決於各個特定實施例的複數個議題所引起。用於生產 根據本發明之觸控螢幕配置的製造成本可能歸因於可負擔得起且可容易取得的材料、構件以及處理技術之相當廣泛運用而保持為低。除了僅為原型設計方案外，可行的處理技術還使該種配置之迅速的產業規模製造成為可能。該種配置可被保持為薄、輕、且節約能源以便適合具有對於周圍元件與設計的少量修改之大多數的使用方案。在發射器與偵測器之間的耦合損失可為最小化，由於不需要單獨且典型為有損耗的光漏斗或耦合機構，諸如：光柵。誠然，諸如光發射器與偵測器的光電子構件可藉由例如成型或層壓而被「浸入(immersed)」(即：定位)在透射材料中。該等構件可因此直接為光學耦合到透射材料且反之亦然。因此，在諸多情形中，用於使光改向及耦合之反射結構與透鏡的使用可被避免。

該種配置之種種實施例的觸控偵測能力良好且甚至是多觸控應用可經構成。該種配置可易於與現存的顯示器或顯示器佈局相結合，且便於經由例如可撓纜線(其還致能在未來的容易更換)而被連接到諸如主機裝置主板的外部目標實體。該種配置可進一步作成面對外部衝擊為強健，取決於所使用的材料，其中該種配置還作用為用於下面顯示器元件的選用式可更換螢幕罩蓋。

措辭“數個(a number of)”可在本文指稱從一(1)起始的任何正整數，例如：一、二或三。措辭“複數個(a plurality of)”可指稱從二(2)起始的任何正整數，例如：二、三或四。

圖1a與1b已經關連於本發明的背景檢視而在上文仔細考量過。

現在參考圖2a，其繪出觸控螢幕配置202之一個實施例的立體圖。應注意的是，在下文陳述的原理亦可顯然由熟習此技藝人士來應用到其他型式之基於觸控的控制輸入裝置，諸如：觸控板。

觸控螢幕配置(其可被實施為用於顯示器的出廠或改裝重疊框架)包含諸如(可撓)膜的基板206，其容納電子器件204，諸如：類似導線及/或控制電路的支援電子器件、包括光發射器與偵測器的光電子構件、以及選用式其他構件。透射元件208已經裝備在基板206之上。在圖示的情形中，透射元件208界定具有實質在中央的穿孔之矩形框架形狀且其可容納例如各個發射器與偵測器的至少一部分。自由空間212b可因此形成在框架邊緣之間，即：在中央。自由空間212b可被對準來與下面的顯示器螢幕(未顯示)的觸控區(觸控表面)相配。至少部分嵌入在透射元件208之內的光發射器被構成以將光發射透過自由空間而朝向在框架相對邊緣的偵測器。舉例來說，由發射器所發射到自由空間的光同時或依序界定觸控螢幕的偵測平面，即：由於光可朝所有三維被發射並且被偵測而在實際上無須為嚴格平面、且觸控動作在其中被辨識之平面。

除了其被配置為實質沿著或環繞將在在其上偵測觸碰之觸控區的邊緣(諸如：周邊或‘邊界’)且被定位為實質在關於觸控區與相關偵測平面之相同平面上的透射元件部分 之外，透射元件可具有其可例如延伸在觸控區/偵測平面的高度之下方及/或在其上方的數個其他部分。

作為納入所有發射器與偵測器之單一個光透射元件的替代方案，舉例來說，複數個透射元件可被利用作為替代，俾使至少一個發射器或偵測器被至少部分嵌入且因此光學耦合到其各者。該複數個元件及經嵌入的電子器件可仍然被配置沿著或環繞觸控區的周邊以建立期望的組態，諸如：矩形(例如：方形)或其他形態，其致使偵測平面跨越在觸控區之上且光為根據預定準則由嵌入發射器所發射，未忽略藉由偵測器的關聯接收。

在本發明的實施例中，透射元件可納入諸如在前文所考慮過的透明材料之光學實質透射材料。舉例來說，關於預定觸控介面利用的光波長(例如：紅外線波長)的透射率可在約80%到約95%的範圍內，或可為甚至更高。透射元件可因此包含光學作用材料，其在某些波長為相當透射性、潛在為實質透明或至少為半透明而在一些其他波長為選用半透明或甚至不透明。透射元件可包含複數種材料及/或子元件，舉例來說，其可能關於諸如透射率之其光學性質而不同。

在本發明的種種實施例中，整合可經應用且加強，俾使例如透射材料208被層壓、成型或用其他方式配置在基板206之上的電子器件上，其中所提供的層較佳包含孔或其他表面外形以在層壓或其他應用的透射元件建立過程之中及之後而用來容納至少部分的電子器件(諸如：光電子構 件)。經包括在諸如光導的透射元件之中的透射材料208將光輸送在光電子構件與自由空間212b之間且另外也提供對於此類構件以及諸如電子器件的選用式其他下面或嵌入元件之密封/囊封。

替代而言，至少部分的光電子構件可能被留在(層壓)層之外側，然而位在及構成(例如：定向)以便維持與該層為光學耦合。

該種配置的尺度X、Y、Z可經選擇以便儘可能適合於特定製造與使用方案(例如：主機裝置及顯示器佈局)。舉例來說，基板尺寸可為約150 mm(X方向)×150 mm(Y方向)×125 μm(Z方向)，若期望時，從其可進一步決定較小的專用部分以供包覆成型、層壓及/或其他處理。基板的厚度(Z方向)可當然為取決於實施例而變化且例如在約50到500 μm的範圍內。透射元件208的厚度亦可隨著所使用的特定情形而變化且例如為約1 mm到10 mm，尤其是取決於嵌入電子器件的高度。

該種配置與其組成物(例如：透射元件208與可選用的基板206)的形狀可基於使用的製造方法及期望的目標形狀而被界定。圖示(然而僅為示範性質)的配置具有實質矩形(立方體)的形狀，其例如對於捲對捲(roll-to-roll)製造方法且對於典型顯示器應用為特別行得通，而且例如圓的形狀亦為可能且可經由例如適當切割而達成。還有，在圖示的實例中，平行於Y軸的邊緣已經稍微朝下彎曲，即：沿著Z軸，以較佳適合於目標設備，其可例如為行動終端機、個 人數位助理(PDA，personal digital assistant)、音樂播放器、多媒體播放器或工業電子器件及/或自動化裝置。

圖2b揭示沿著在圖2a所示的實施例的線A-A之示範的橫截面。在此實例中，透射元件208至少覆蓋大部分的基板206的表面，在其上已經備有包括發射器204a、偵測器204b以及可選用的種種支援電子器件之電子器件204。發射器204a/偵測器204b可位於透射元件208的凹部或孔，其在嵌入階段期間或在之前被形成在面對基板的表面部分之中。此等光電子構件與相關的透射元件可定位為使得其基本(至少在期望程度上)圍繞觸控區以提供在其上有充分偵測解析度的偵測平面。發射器204a經構成以將光為透過透射元件208的透射材料而發射到自由空間，其中，光214傳播到空間的相對側且進入相對側的透射元件208(其可在一些實施例中為如在上文所考量過的整體透射元件框架的部分者)，且到達光敏偵測器204b。假使觸碰動作是由手指212或尖筆所實行，例如：藉由觸碰顯示器或例如觸控板的預定觸控區212c，光線214至少部分被阻斷且被阻止到達其經構成以監測進來光線的偵測器204b。所接收光線的低強度可被轉換成為觸控偵側，反之亦然。

在視覺化的圖例中，基板206、電子器件204a、204b與透射元件208為位在其上的載座216可能是個別的載座，或者例如在期望觸控區212c之外的螢幕邊界區可被應用為載座材料。此在圖中為由虛線垂直線所指出。在一些實施例中，專用的基板206可被省略，且舉例來說，載座 216可作用為基板且面對電子器件204a、204b與透射元件208。

在一個實施例中，二列的發射器可位在透射元件208之中，俾使其包含數個發射器之一列被嵌入在平行於圖1中的YZ平面的邊緣而其包含數個發射器之另一列被嵌入在平行於XZ平面的邊緣，且二列的偵測器為類似位在相關於相對的相鄰邊緣，使得由預定發射器所發射的光是由在相對邊緣內的一或多個預定偵測器所捕捉。

在其他實施例中，至少一些發射器204a及/或偵測器204b可用其他方式來定位。舉例來說，其210可為徑向定位，俾使一或多個偵測器的偵測器形成具有離預定中心點或線的某個第一半徑(距離)，而一或多個發射器具有相對於相同參考的另一個第二半徑。就有角度的透射元件之情形而論，偵測器204a/發射器204b亦可位在靠近其頂點(稜角點)。在期望的觸控螢幕或其他控制輸入配置之一個實施例中，諸如LED或OLED的至少一個發射器可被定位在目標結構的中間且數個(較佳為複數個)偵測器被配置為環繞該至少一個發射器。

基板的性質(薄膜或較厚的基板)可經選擇，俾使光是以預定、期望的方式而作用在透射元件-基板的介面。在一個實施例中，基板與透射元件(例如：作用為光導)之諸如折射率的一或多個光學性質經選擇大約相同，使得在TIR條件下傳播於光導內的光不會實質對該介面起作用。在另一個實施例中，基板與光導的該一或多個光學性質(例如：折射 率)經選擇，俾使TIR傳播的光是從光導-基板的介面(較佳為儘可能地多)反射。替代而言，若基板206未經使用或其與透射元件208的介面為光學實質透明，載座216的材料可基於例如TIR傳播來選擇。

無論如何，當包含整合框架結構或複數個分別可定位部分之觸控螢幕框架配置是相關於顯示器而佈置，此誠然為典型使用方案，關聯元件的尺度、材料以及當然定位較佳為經選擇，俾使整個觸控區是根據諸如其可能為位置相依的期望觸碰偵測解析度之期望設計規則而由(光)發射器所跨越。

在圖示的情況中，在發射與接收側的透射元件或元件部分208之間的顯示器的整個暴露表面區域是屬於觸控區212c，但是在其他實施例中，還可能存在有透射材料壁或「邊緣」208與觸控區212c之間的被動或「死(dead)」區。在該種情況中，觸控區212c可被定位在中央，且因此鄰近於中央觸控區212c以及透射邊緣208的周圍表面區域可能是被動區。在該種情況中，透射元件是位在環繞該定位在中央的觸控區與周圍被動區。

圖3a以極為概括的意義來描繪本發明之用於製造觸控螢幕配置的一個實施例。在階段302，基板被裝備有必要的電子器件302b，諸如：導線、偵測器、發射器及必要的控制電路，此由旋轉臂或噴嘴運作在基板表面來說明。舉例來說，該臂可屬於倒裝晶片接合設備或噴墨印刷機。在階段304，諸如光導元件的透射元件是藉由例如成型或層壓而 被配置在基板/電子器件的聚合體之上。至少部分的電子器件因此較佳為「浸入」在透射材料之中，例如：位在其凹部，因此將上述的部分囊封，此可見於階段306，其代表能被使用例如作為顯示器重疊框架之觸控螢幕配置的一個實施例。再者，若必要時，任何過量的基板材料可被切除(未顯示於圖中)。該重疊者可經預先裝配(諸如：經工廠裝配)到主機裝置或裝備在其顯示器上且僅當必要時而作用耦合到那裡。

圖3b是本發明之用於製造觸控螢幕配置的一個實施例的更詳細的流程圖。

在309，稱為起始階段，進行諸如材料、構件、與裝置選擇以及取得的必要任務。在決定發射器與感測器的型式或例如其他電子器件及基板/透射元件/導線的材料與形狀時，必須特定注意的是，個別元件與材料選擇為一起運作且在整體配置的選擇製造過程後而仍然存在，此當然較佳為基於製造過程對(vs.)構件資料表單、或是藉由例如分析所產生的原型而預先檢查。

參考標號322概括指稱為製造階段，在製造階段期間內，初始的基板被裝備有電子器件，其包含例如用於驅動光電子元件等等的支援電子器件以及實際的光電子元件。造成的聚合基板可為一種多層膜，其包含前述的電子器件與散佈在其不同層之間的元件。內在階段310與312可能以最佳適合於考慮中的特定使用方案之變動順序來執行。再者，若視為有利時，圖示階段的內在任務可能在階段 310、312之間被重新分配。

使用的基板可包括例如諸如PET或PC膜的聚合物。可應用的基板將經概括選擇使得考慮到電子器件與光導材料或例如考慮到可用製造技術之期望的可撓性、強健性以及像是黏著性質的其他需求為符合。

經選擇的基板亦可在所說明的處理階段之前及/或期間被預先處理。舉例來說，基板可經預先處理以提高與諸如層壓、膠合或射出成型的光導塑膠之其他材料的黏著度。

在310，諸如電氣導線與電路的支援電子器件可經印刷或用其他方式形成在基板上、在一或多個(例如：當使用時之預定的頂及/或底)側面上。用於裝備電子器件的可行技術概括包括網版印刷、旋轉網版印刷、凹版印刷、膠版印刷、噴墨印刷、移印、蝕刻(如同關於PWB基板)、轉移層壓、薄膜沉積、等等。

舉例來說，以導電糊膏的情況而論，銀基的聚合物厚膜(PTF，Polymer Thick Film)糊膏可被利用來將電路設計以網版印刷在基板上。此外，例如銅或碳基的PTF糊膏可經使用。替代而言，銅/鋁層可藉由蝕刻來得到。在再一個替代方案中，導電性的低溫共同燒成陶瓷(LTCC，low temperature co-fired ceramic)或高溫共同燒成陶瓷(HTCC，low temperature co-fired ceramic)糊膏可被燒結到基板上。當選擇用於導線的材料時，必須將基板的性質納入考慮。舉例來說，LTCC糊膏的燒結溫度可為大約攝氏850到900度，其可能需要使用陶瓷基板。再者，銀/金基的奈米粒子 油墨可被使用來產生導線。

回到可行的印刷技術，糊膏/油墨必須與印刷技術以及基板材料有關連來選擇，因為不同印刷技術需要例如來自所使用油墨/糊膏的不同的流變性質。再者，不同印刷技術提供每時間單位之變動量的油墨/糊膏，此經常影響可達成的導電量。

電子SMT構件與電路或(倒裝)晶片可由例如諸如環氧(epoxy)黏著劑的黏著劑而附接到基板。導電(用於致能電氣接觸)與非導電(用於僅為固定)黏著劑均可被利用。此類的元件被較佳選擇，以便禁得起諸如層壓或射出成型過程之經利用透射元件建立過程的壓力與溫度。替代或附加而言，透射元件可藉由應用例如玻璃或塑性材料的適合材料之薄片或膜來建立，薄片或膜被配置在基板上且例如被膠合及/或用其他方式固定到那裡。根據本發明之實施例所利用的材料(諸如：光導材料)可包括環氧及/或溶膠-凝膠(sol-gel)或對應(可能經成型)的材料。

在312，包括光發射器與偵測器的光電子元件是例如由黏著劑來與基板接合。是以，適合的印刷技術可被利用。舉例來說，OLED及/或光敏偵測器結構可由噴墨印刷機或其他可應用的裝置來印製在基板上。光發射器與偵測器被分別構成以發射及偵測例如可見光波長之預定波長的電磁輻射及/或在諸多使用情形中為較佳之諸如紅外線波長的不可見光波長。

熟習此技藝人士將理解的事實是在於，光電子與其他 電氣元件之裝備在基板上可在本發明的種種其他實施例中還為不同(假使有的話)分割在圖示且僅是示範性質的階段310與312之間，且相關數目個生產階段可能因此經調適。舉例來說，包括支援構件以及光電子構件的大多數構件可實質在相同生產階段期間或在多個接續階段中而被附加到僅有導線的已經形成電路模型。

鑑於前述者而同樣應記得的是，代替專用的基板，諸如裝置罩蓋的螢幕邊界區或部分之一些可應用實體結構可能作為用於電子器件及/或透射元件的基板，透射元件有可能在一些實施例中已經包含諸如光電子構件的至少部分嵌入電子器件。

有利為可撓性的材料之使用較佳致使能夠藉由捲對捲(roll-to-roll)方法來實施該等項目322、310、312中的至少一些者、或更進一步的項目，捲對捲方法可提供在時間、成本且甚至例如輸送及儲存的空間方式考量之附加裨益。在捲對捲或「捲軸對捲軸(reel-to-reel)」方法中，諸如光學及/或電氣者的期望元件可被配置在連續的「捲狀(roll)」基板，其可為長且寬，在程序期間從一個來源捲或複數個來源捲以固定或動態速度向前移動到目的捲。因此，基板可因而包含其稍後將被個別切割的多個產品。捲對捲製造有利致使同樣是根據本發明的產品之快速且成本有效製造成為可能。在捲對捲處理期間，數個材料層可被「即時(on the fly)」結合在一起，且諸如電子器件的前述元件可在實際結合瞬間之前、之時或之後而被構成在其上。來源層與造成 的帶狀聚合實體可在處理期間為進而受到種種的處理。層厚度(諸如「膜」的較薄層概括為較佳有利於捲對捲處理)以及選用式還有其他性質應經選擇以便在較佳程度上致使捲對捲處理成為可能。

在314，透射元件被形成在基板之上，俾使至少部分的電子器件被「浸入」在其中，例如：在現成或即時成形的凹部之中。藉此，透射元件可作用為用於電子器件的罩蓋且作用為在光電子器件與自由空間之間的光運輸媒體，該自由空間包含在觸控區之上的偵測平面。

在一個實施例中，透射元件包含其經層壓、(包覆)成型或用其他方式配置到基板上之諸如PC的塑性材料，其如同具有電子器件已經被裝備在其上的熱塑性聚合物膜(例如：PET膜)。在成型期間，基板可被應用為進到射出成型設備的模具中的插入件，使得PET被澆注在基板上。所提供的材料與所運用的附著方法將經較佳選擇，俾使在基板上的電子器件維持在處理期間為未受傷害，而材料被適當附著到基板且其光學性質為如所期望。

分別在316與320，可檢查是否需要光導基板聚合體的進一步處理，且若為此情形，則採取必要的步驟。舉例來說，補充材料層可被附加到觸控螢幕配置。在一個實施例中，諸如(部分的)透射元件之至少部分的配置可被裝備有其保護不受到刮傷的硬塗層。附加或替代而言，其他功能性或裝飾性的層、元件及/或處理可被提供，諸如：用於從使用者的立場來加強觸控表面的觸感之一層。再者，步驟318 可指將諸如連接器或(可撓)纜線的附加及/或外部元件耦合到配置、且/或甚至還指將現成或僅為部分完成的配置佈置在諸如行動終端機、電腦(顯示器)或控制顯示器的目標產品或裝置之中。替代而言，該種配置可至少部分為直接構成在其目的位置，例如：在主機裝置或其他實體之內。然而，關於層壓或包覆成型(或用其他方式建立/處理)元件、透射元件及/或其餘實體的作用之不同的品質檢查及測試可仍然被實行。

要瞭解的是，階段316可無須指為即時的檢查，例如：基於諸如電子器件或光導的作用之該種配置的即時監測性質，由於「檢查」還可指在處理控制資料中所編碼的預定處理控制參數值(例如：附加硬塗層=TRUE)，其於是被用來定義該種配置所受到的處理。

在階段320，該種方法執行結束，且所得到的觸控螢幕配置可被向前運送。

圖4說明根據本發明之觸控螢幕配置佈局輪廓的一個實施例的俯視圖與仰視圖。「俯」視圖被顯示在項目402之中且「仰」視圖被顯示在項目404之中。導線、連接器、晶片以及其他構件為在圖中可辨識，其中，發射器/偵測器陣列圍繞其將被使用為例如用於顯示器螢幕的觸控區重疊框架之矩形(實質為方形)觸控螢幕窗(穿孔，其致能產生有針對於觸碰動作的偵測平面的自由空間)。

圖5a是根據本發明之一種包含觸控螢幕(及/或觸控板)配置的設備501的一個實施例的概括方塊圖。該種設備可 包括或為行動終端機、個人數位助理(PDA)、用於工業應用的控制裝置、多功能(桌上型/膝上型/掌上型)電腦、等等。如為熟習此技藝人士所明瞭，設備501的種種元件可直接整合在相同殼體中或至少具備有關於彼此的功能連接性，例如：接線或無線的連接性。舉例來說，顯示器514以及關聯的觸控螢幕配置502可如同經整合或單獨或至少可分離的元件而被納入在設備501之中。

包括在該種設備中的一個潛在(若非基本)的功能元件是記憶體506，其可被分割在一或多個實際記體體晶片及/或卡之間，可包含用於致能該種設備的控制及操作之例如形式為電腦程式/應用程式的必要編碼，且更包含例如目前設定與使用者資料的其他資料。記憶體506可包括例如唯讀記憶體(ROM，read only memory)或隨機記憶體(RAM，random access memory)型式的實施。記憶體506可進而指稱一種有利的可拆卸式記憶卡/條、軟碟、諸如CD-ROM的光碟或固定式/可移式硬碟機。

處理機構504(例如：諸如微處理器的處理/控制單元)、數位信號處理器(DSP，digital signal processor)、微控制器或可程式邏輯晶片、選用式包含複數個合作或並行(子)單元可對於其可經儲存在記憶體506中的應用程式碼之實際執行為必要。顯示器514及鍵盤/鍵板512或諸如按鍵、按鈕、旋鈕、聲音控制介面、滑件、搖桿開關、等等的其他補充控制輸入機構可除了與顯示器514有關的觸控螢幕使用者介面(UI，user interface)502之外而還提供設備501的使用 者有資料視覺化機構與控制輸入機構。處理器504可控制觸控螢幕配置502，或可為此目的而替代或附加裝備特定控制機構。例如無線收發器(全球行動通信系統(GSM，Global System for Mobile Communications)、通用行動電信系統(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)、無線區域網路(WLAN，Wireless Local Area Network)、藍芽、紅外線、等等)、及/或用於固定/有線連接的介面(諸如通用串列匯流排(USB，Universal Serial Bus)埠、LAN(例如：乙太網路)介面、或火線適用(例如：IEEE 1394)介面)之資料介面508是典型對於與其他裝置的通信為所需要。該種設備可包括其可例如與觸控螢幕配置502一起被使用之種種的補充元件510。不言而喻的是，進一步的功能性可被附加到該種設備且前述功能性可取決於各個特定實施例而修改。

圖5b是根據本發明之觸控螢幕配置502的一個實施例的方塊圖。考慮到設備501或類似主機系統的其餘部分，該觸控螢幕配置可實際包括本身、外部及/或共用的控制或其他機構，諸如：處理器524。舉例來說，若具備有對於光導/基板配置的支援電子器件的必要連接，處理器524還可控制觸控螢幕502，即：處理器504=524。

該種配置502可包含其驅動實際的觸控螢幕重疊框架522(即：界定其提供使用者接近觸控區的自由空間之功能元件)的發射器之控制器開關(例如：「解多工器」)516、以及發射器/偵測器陣列或其他型態，且由處理器524所控制，處理器524可附加或替代為指其控制如上文所考慮的 設備501的還有其他功能之共用單元504。提供的控制是圖示為LED選擇器(LED SEL)與LED驅動器(LED DRV)信號。此外，偵測器可由處理器524或一些其他處理機構所控制，例如：經由多工器開關518。提供的控制是圖示為偵測器選擇(DETECTOR SELECT)信號。諸如圖示的信號資料(SIGNAL DATA)信號之得到的偵測器信號可在遞送到處理器524或像是處理器504的一些其他處理機構之前而經預先處理，諸如：經過放大、濾波及/或A/D轉換520。

圖示的功能性元件可包含對於其在觸控螢幕配置外部或經實施在相同基板上的元件之更進一步連接(例如：經由可能包括資料纜線的連接器或導線)。一個此類的連接已經在此圖中被圖示為位置輸出(POSITION OUT)。

熟習此技藝人士將理解的是，在圖5a與5b中的視覺化方塊的功能性可取決於實施例而在特定情況下被不同分割於圖示及/或其他實體之間。概括而言，用於控制該種配置或控制該種配置的製造、且包含可在電腦上執行的碼機構之軟體可被裝備在諸如記憶卡或光碟的載體媒介上，或是透過通信連接或通信網路而被傳送。

圖6描繪用於依序驅動觸控螢幕配置的發射器與偵測器的二個實施例之一些僅為示範性質的時序圖。在以參考標號602所標示的實例中，LED或其他型式的發射器以及諸如光電晶體或光二極體的對應偵測器為實質同時作用，如由控制信號的上升與下降部分所視覺化。發射器/偵測器對是以連續方式所依序致動，俾使一次僅有一對為作用。 此舉作成以供偵測及找出觸碰。

作為一個具體化的實例，一個通道可被定義為朝X或Y方向之一對的發射器-偵測器，其中X與Y定義二個正交軸，其各者是和由發射器與偵測器所圍繞的矩形觸控表面區(~窗)606的二個界線為平行。在某個位置相依通道上的信號於是為基於由某個發射器所發射的光的強度位準且在對應的偵測器被偵測。在圖示情形中，在觸控區606的相對側上有經配置為平行於X與Y軸的三個發射器與偵測器，其經由分別表示將偵測平面跨越穿過觸控表面的‘通道’的垂直與水平虛線來說明。

由於保持所有發射器與偵測器為持續接通且提供觸碰在與某個通道有關聯的區域上，該某個通道連結到在整體觸控區上而延伸在某個發射器與對應的偵測器之間的某個觸控表面「帶(strip)」，偵測器可能仍然捕捉來自其他作用發射器的極大量光線，此當然降低該種配置的觸控辨識與局部化能力與靈敏度。因此，發射器可能是例如基於逐個通道而為脈衝式：

.接通LED X1一段時間tp，且同時讀取在感測器X1的信號

●若必要時，應用一段時間週期t1的等待時間

●接通LED X2一段時間tp，且同時讀取在感測器X2的信號

●若必要時，應用一段時間週期t1的等待時間

●...

●接通LED Y1一段時間tp，且同時讀取在感測器Y1的信號

●...

若決策信號衰減是相對於通道跨越(Xt,Yt)而被偵測，在觸控區上的觸碰位置可經程式設計為映射到在相關顯示器上的一個對應點以及例如關聯的特徵。此外，多個跨越可被映射到離散的多個同時觸碰(多觸控功能)或由大手指或尖筆的一個觸碰。

光電子構件的典型上升/下降時間可能大約為數微秒。因此，小於約0.5 ms的脈衝時間是在硬體方面為相當容易達到。在一個測試的實例方案(12個通道)中，對於一整個序列的整體時間可被促使為小於0.01 s。此對於大多數應用而言為足夠快。

在用參考標號604所標示實例中，「串音(cross-talk)」定序被使用，其中一個LED是與複數個(在此實例中為三個)偵測器有關聯，即：實際相對於LED者(即：「主」偵測器)、以及二個相鄰者。在定序與某個發射器的作用部分期間，有關聯的三個偵測器的偵測信號可在移動到下一個群組的一個發射器與三個偵測器之前而如圖所顯示為於是依序被讀出。一些偵測器可能與複數個發射器有關聯，即：該等群組是相對於偵測器為部分重疊。藉由此程序，所得到的解析度可至少在接近螢幕中央的區域上而朝二個方向(X/Y)為加倍，因為如由偵測器所捕捉光的時間以及位置分佈(~在該群組中的各個偵測器的局部時間強度位準)是可利用於 分析。更進一步的群組組態(例如：每個群組為多個發射器-多個偵測器)亦是可能的。

除了觸控辨識與局部化的觀點之外，觸碰強度或壓力(即：手指或尖筆有多麼費力被按壓在觸控區上)可經監測以供目標裝置的附加控制。舉例來說，壓力可從在偵測器的光強度損失的量與可選用性質來推論(即：較大的損失指示較大的觸碰壓力)。

鑑於相關處理參數與設置來考量本發明，有些進一步的指導方針可基於進行的測試來提出。當基板是PET且要被例如包覆成型在其上的透射元件塑料是PC，熔化PC的溫度可為大約攝氏280到320度且模具溫度為大約攝氏20到95度，例如：大約攝氏80度。所使用的基板(膜)與處理參數將經選擇，俾使基板在處理期間不會熔化且實質維持為固體。基板將被定位在模具中，俾使其維持適當固定。同理，預先裝設的電子器件將被附接到基板，俾使其在成型期間維持靜止。

偵測器可藉由一種阻斷結構而被保護為免於受到外部不想要的光(例如：陽光或顯示器照明，通常是周遭光線)。

本發明的範疇是由隨附申請專利範圍且連同其等效者所決定。熟習此技藝人士將再理解的事實是，已明確揭示的實施例僅是為了說明目的而構成，且範疇將涵蓋其較佳適合本發明各個特定使用情形之進一步的實施例、實施例組合、變化以及等效者。舉例來說，在一些方案中，僅有支援電子器件、或其一部分者、及/或部分的發射器/偵測器 可能由透射材料所覆蓋。在該情形中，其餘(部分)的發射器/偵測器可位在別處，較佳為仍然在基板上，俾使其為至少光學耦合到透射元件。耦合可直接發生在發射器/偵測器與透射元件之間(例如：以在發射器/偵測器與透射元件之間的小間隙或直接接觸)，或經由諸如光柵之專用的入耦合及/或出耦合結構。

再者，在一些實施例中，觸控區可能藉由其可被觸碰且補充有經建議的使用者輸入配置之幾乎任何種類的表面所形成，例如：關於桌子或地板表面。因此，任何專用的顯示器表面、觸控板或一般觸控輸入表面無須由本文所揭示的配置來實施一種輸入裝置。

102‧‧‧圖1a的方案

104‧‧‧光學連接(光束)

106‧‧‧顯示器(表面)

108‧‧‧發射器

109‧‧‧圖1a的方案

110‧‧‧偵測器

112‧‧‧指尖

114‧‧‧接觸位置

116‧‧‧折線

118、124‧‧‧偵測器

120、122‧‧‧發射器

202‧‧‧觸控螢幕配置

204‧‧‧電子器件

204a‧‧‧發射器

204b‧‧‧偵測器

206‧‧‧基板

208‧‧‧透射元件

212‧‧‧手指

212b‧‧‧自由空間

212c‧‧‧觸控區

214‧‧‧光線

216‧‧‧載座

302、304、306‧‧‧圖3a的階段

302b‧‧‧電子器件

308‧‧‧透射元件

309-322‧‧‧圖3b的階段

402‧‧‧圖4的俯視圖

404‧‧‧圖4的仰視圖

501‧‧‧設備

502‧‧‧觸控螢幕配置

504‧‧‧處理器

506‧‧‧記憶體

508‧‧‧資料介面

510‧‧‧補充元件

512‧‧‧鍵盤/鍵板

514‧‧‧顯示器

516‧‧‧控制器開關

518‧‧‧多工器開關

520‧‧‧A/D轉換器

522‧‧‧觸控螢幕重疊框架

524‧‧‧處理器

602‧‧‧圖6的實例

604‧‧‧圖6的實例

606‧‧‧觸控區

本發明的實施例是參考隨附圖式來更為仔細檢視，其中：圖1a說明自由空間觸控螢幕的基本原理。

圖1b說明一種具有沿著顯示器的觸控區的側邊所佈置的多個發射器與偵測器之自由空間觸控螢幕配置的實例。

圖2a說明本發明的一個實施例。

圖2b說明沿著在圖2a所示的實施例型式的線A-A之示範的橫截面。

圖3a概括說明本發明之用於製造觸控螢幕配置的一個實施例。

圖3b是本發明之用於製造觸控螢幕配置的一個實施例的流程圖。

圖4說明根據本發明之觸控螢幕配置的一個實施例的俯視圖與仰視圖。

圖5a是根據本發明之一種包含觸控螢幕配置的設備的一個實施例的方塊圖。

圖5b是根據本發明之觸控螢幕配置的一個實施例的方塊圖。

圖6顯示針對於依序驅動根據本發明之觸控螢幕配置的發射器與偵測器的二個實施例的時序圖。

204a‧‧‧發射器

204b‧‧‧偵測器

206‧‧‧基板

208‧‧‧透射元件

212‧‧‧手指

212b‧‧‧自由空間

212c‧‧‧觸控區

214‧‧‧光線

216‧‧‧載座

Claims (13)

1. 一種基於自由空間光傳播的使用者輸入配置(202、502)，諸如觸控螢幕或觸控板的使用者輸入配置，其包含：數個光發射器(204、204a、302b)與對應的偵測器(204、204b、302b)，其分別構成以發射光及偵測所發射的光，將被發射及偵測的光可選用為或至少包括紅外線或紫外線區域的光；至少一個透射元件(208、308)，其包含諸如光學實質透明材料的光學實質透射材料，其中該至少一個透射元件將被配置為實質沿著或環繞諸如將在其上偵測觸碰的觸控區(212c)的周邊之邊緣；且其中該數個發射器與偵測器已經至少部分嵌入該至少一個透射元件的透射材料中，俾使在使用時，光從各個發射器耦合到該至少一個透射元件的透射材料，從那裡進入自由空間(212b)，於該自由空間傳播在該觸控區之上，在該自由空間中並無觸碰動作來中斷光傳播時而到達該透射材料，且從那裡耦合到該對應的偵測器。
2. 如申請專利範圍第1項之配置，其中該至少一個透射元件包括經成型或層壓到至少一個發射器或偵測器之上的透射材料。
3. 如申請專利範圍第1或2項之配置，其包含：該數個發射器與偵測器已經選用為透過諸如噴墨印刷的印刷電子技術之利用而被配置或建立在其上的至少一個基板(206)。
4. 如申請專利範圍第3項之配置，其中該至少一個基板 包括較佳為塑性材料所作成的基板膜。
5. 如申請專利範圍第3項之配置，其中該基板是多層基板，其包含散佈在其至少二層之間的支援電子器件、發射器與偵測器。
6. 如申請專利範圍第1或2項之配置，其中面對至少一個發射器或偵測器以及可選用式面對其基板之該透射元件表面是裝備有用於容納至少部分的該至少一個發射器或偵測器之凹部或孔。
7. 如申請專利範圍第1或2項之配置，其中該組態致使能夠辨識該觸碰，可選用式找出該觸碰且進而可選用式測定該觸碰壓力，基於在如由一或多個偵測器所捕捉的光強度及/或分佈之信號位準中的指示的諸如下降的觸碰引起變化，其對比於在無觸碰狀態期間的接收強度及/或分佈之預定或適應性測定的基本位準中的指示。
8. 如申請專利範圍第1或2項之配置，其中該等發射器包括至少一個發光二極體(LED)或有機LED(OLED)。
9. 如申請專利範圍第1或2項之配置，其中該等偵測器包括選自光二極體、光電晶體、印刷光敏偵測器元件及影像感測器所組成之群組的至少一個元件。
10. 如申請專利範圍第1或2項之配置，其在該數個發射器與偵測器中包含複數個發射器與偵測器，其被構成以成群依序致動及止動(604)，俾使在一個群組中，至少一個發射器是與複數個偵測器有關聯以提高在找出該觸碰相對於該觸控區的解析度。
11. 一種電子設備(501)，其包含如申請專利範圍第1至10項中任一項之配置，且可選用包含顯示器及/或與該配置有關聯的觸控板，其界定觸控區(606)，其中該種設備更可選用包含選自行動終端機、個人數位助理、音樂播放器、多媒體播放器、可攜式電腦、桌上型電腦、掌上型電腦、腕上型電腦、可攜式收音機及用於工業應用的控制裝置所組成之群組的一個元件。
12. 一種系統，其包含如申請專利範圍第1至10項中任一項之配置以及界定該觸控區(606)之元件，該元件可選用為裝備有保護材料層或經構成以改良觸碰感覺的一層，其可選用為在該觸控區上藉由諸如手指或尖筆的滑動的摩擦力來較佳影響該致動元件。
13. 一種用於製造諸如觸控螢幕或觸控板的使用者輸入裝置之配置的方法，其包含：得到分別用於發射光及偵測所發射的光之數個光發射器與對應的偵測器(302、309、322、312)，該光可選用為紅外線或紫外線區域的光；且可選用藉由成型或層壓來將該等發射器與偵測器至少部分嵌入(304、314)其應用在形成至少一個透射元件(208、308)的光學實質透射材料中，其中該至少一個透射元件將被配置為實質沿著或環繞諸如將在其上偵測觸碰的觸控區的周邊之邊界，使得在使用時，光從各個發射器耦合到該至少一個透射元件的透射材料，從那裡進入自由空間，於該自由空間傳播在該觸控區之上，在並無觸碰動作來中斷光 傳播時而到達該透射材料，且從那裡耦合到該對應的偵測器。