TWI528246B - 可撓式光感應薄膜、資訊擷取系統與資訊擷取方法 - Google Patents

Description

可撓式光感應薄膜、資訊擷取系統與資訊擷取方法

本發明係關於一種可撓式光感應薄膜、資訊擷取系統與資訊擷取方法，尤指一種可讓使用者簡便地輸入資訊且快速地將資訊擷取為數位資料之可撓式光感應薄膜、資訊擷取系統與資訊擷取方法。

一般而言，人們常將生活上之資訊，如聯絡人的電話號碼或欲進行之工作項目等，簡便地記載在便條紙上後，再將便條紙黏貼至顯眼的地方，以方便之後直接由便條紙讀取所記載之資訊。另外，隨著智慧型手機與平板電腦等移動式裝置之盛行，在移動式裝置中亦發展出許多可用來取代便條紙功能之筆記軟體，亦可讓使用者以手寫輸入方式透過移動式裝置之觸控面板來記載資訊。

在此情形下，若使用者習慣性地透過便條紙來記載資訊，由於便條紙上所記載之資訊並無法儲存在移動式裝置中來讀取，若使用者改利用移動式裝置之觸控面板來記載資訊時，使用者亦需適應觸控面板之手寫輸入方式方能將資訊快速地輸入移動式裝置中。在此情形下，如何讓使用者可簡便地利用便條紙來隨時記載資訊且又可讓便條紙上所記載之資訊轉存為數位資料在移動式裝置中來讀取，已成為業界努力的目標之一。

因此，本發明提供一種可撓式光感應薄膜、資訊擷取系統與資訊擷取方法，其可讓使用者簡便地輸入資訊且快速地將資訊擷取為數位資料。

本發明揭露一種資訊擷取系統，包含有一可撓式光感應薄膜，包 含有一薄膜；以及複數個光感應單元，設置在該薄膜上，用來轉換光源為電能，且將電能儲存形成電場；以及一感應面板裝置，用來感應該可撓式光感應薄膜上未被一光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元所形成之電場，產生一電場分佈情形，以根據該電場分佈情形擷取出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之一資訊。

本發明另揭露一種可撓式光感應薄膜，用於一資訊擷取系統中，該可撓式光感應薄膜包含有一薄膜；以及複數個光感應單元，設置在該薄膜上，用來轉換光源為電能，且將電能儲存形成電場；其中，該資訊擷取系統中一感應面板裝置感應該可撓式光感應薄膜上未被一光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元所形成之電場，產生一電場分佈情形，以根據該電場分佈情形擷取出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之一資訊。

本發明另揭露一種資訊擷取方法，用於一資訊擷取系統中，該資訊擷取系統包含有一可撓式光感應薄膜與一感應面板裝置，該資訊擷取方法包含有將一資訊透過一光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上；將該可撓式光感應薄膜放置在該感應面板裝置上；該可撓式光感應薄膜上複數個光感應單元中未被該光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元轉換光源為電能，且將電能儲存形成電場；以及該感應面板裝置感應該可撓式光感應薄膜所形成之電場，產生一電場分佈情形，並根據該電場分佈情形擷取出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之該資訊。

10‧‧‧資訊擷取系統

100‧‧‧可撓式光感應薄膜

102‧‧‧感應面板裝置

104‧‧‧薄膜

110‧‧‧感應面板

OP_1~OP_n‧‧‧光感應單元

200‧‧‧光感應層

202‧‧‧絕緣層

204‧‧‧電場層

V1‧‧‧第一電位極

V2‧‧‧第二電位極

SE‧‧‧半導體層

C1‧‧‧第一導電層

C2‧‧‧第二導電層

SP‧‧‧隔離層

E‧‧‧電場

300‧‧‧可撓式光感應薄膜

302‧‧‧標頭區

304‧‧‧輸入區

IP‧‧‧輸入裝置

OPH_1~OPH_8‧‧‧光感應單元

OPL_1~OPL_16‧‧‧光感應單元

40‧‧‧流程

400~410‧‧‧步驟

第1A圖為本發明實施例一資訊擷取系統之示意圖。

第1B圖為第1A圖中一可撓式光感應薄膜之正面示意圖。

第2圖為第1A圖或第1B圖中一光感應單元之構造圖。

第3圖為本發明中一可撓式光感應薄膜之另一實施例的示意圖。

第4圖為本發明實施例一資訊擷取流程之示意圖。

請參考第1A圖，第1A圖為本發明實施例一資訊擷取系統10之示意圖。如第1A圖所示，資訊擷取系統10包含有一可撓式光感應薄膜100及一感應面板裝置102。感應面板裝置102可以是平板電腦或智慧型手機等電子裝置，其具有一電容式之感應面板110。當使用者之手指觸摸感應面板110時，感應面板110內部矩陣排列之複數個電極會因使用者之靜電電場而產生電容變化，使感應面板110藉由感測多數個電極間之電容變化，產生出相對應之電流訊號並進行分析，以獲得手指觸摸感應面板110之位置座標。其中，關於電容式之感應面板110的詳細運作原理當為本領域具通常知識者所熟知，於此不贅述。

請同時參考第1B圖，第1B圖為第1A圖中可撓式光感應薄膜100之正面示意圖。如第1A、1B圖所示，可撓式光感應薄膜100包含有薄膜104與光感應單元OP_1~OP_n。薄膜104為厚度介於單原子到數毫米間的有機物材質如塑膠或紙等，用來作為可撓式光感應薄膜100之底部支撐，使可撓式光感應薄膜100具有可撓性。光感應單元OP_1~OP_n為具有非晶矽或多晶矽之半導體材質並設置在薄膜104上，而光感應單元OP_1~OP_n設置在薄膜104之方法可以直接黏貼或分層塗膜等方式來實現，並不受限。而具有半導體材質之光感應單元OP_1~OP_n可將所接收到之光源轉換為電能，並儲存電能形成電場。

具體而言，可撓式光感應薄膜100係如同便條紙具有可撓曲及輕便等之特性，讓使用者可透過一輸入裝置IP(如油性筆或奇異筆等)將所欲記載之圖像或文字等資訊，繪於可撓式光感應薄膜100上。如此一來，由於所記載之資訊會經由輸入裝置IP所輸出之光阻絕材質形成於可撓式光感應薄膜100上，因此光感應單元OP_1~OP_n中部分之光感應單元會被光阻絕材質遮蔽住光源，並將只剩下未被光阻絕材質遮蔽住光源之光感應單元可接收到光源及轉換光源為電能而形成電場。

在此情形下，使用者可將已記載過資訊之可撓式光感應薄膜100放置於感應面板裝置102上，於可撓式光感應薄膜100上方具有光源之情形下，感應面板裝置102將可感應到內部因未被光阻絕材質遮蔽住光源之光感應單元所產生的電場所造成之電容變化，而產生一電場分佈情形。進一步地，感應面板裝置102再對電場分佈情形進行分析，可獲得光阻絕材質在可撓式光感應薄膜100上之位置資訊，而將使用者所記載之資訊擷取為數位資料(如圖像或文字等)。

簡單來說，資訊擷取系統10利用可撓式光感應薄膜100所具有可撓曲及輕便等之特性(類同於便條紙)，讓使用者透過如油性筆或奇異筆等之輸入裝置IP將所欲記載之資訊簡便地書寫在可撓式光感應薄膜100上。同時，資訊擷取系統10利用可撓式光感應薄膜100所具有可將光源轉換為電能之特性，透過感應面板裝置102感應出可撓式光感應薄膜100上所形成之電場分佈情形後，對電場分佈情形分析而獲得光阻絕材質形成在可撓式光感應薄膜100上之位置資訊，進而將使用者所記載之資訊擷取為數位資料而儲存於感應面板裝置102中。如此一來，資訊擷取系統10不僅可讓使用者簡便地輸入資訊在可撓式光感應薄膜100上，同時資訊擷取系統10亦可快速地將可撓式光感應薄膜100上使用者所記載之輸入資訊擷取成為數位資料，讓使用者可後續透過感應面板裝置102來讀取資訊內容。

另一方面，可撓式光感應薄膜100中光感應單元OP_1~OP_n中每一光感應單元之構造可相同，詳細之構造將以光感應單元OP_1為例來進行說明。請參考第2圖，第2圖為第1A圖或第1B圖中光感應單元OP_1之剖面構造圖。如第2圖所示，感應單元OP_1包含有一光感應層200、一絕緣層202與一電場層204。光感應層200具有一第一電位極V1、一第二電位極V2與一半導體層SE，半導體層SE為非晶矽或多晶矽之半導體材質，可將所接收到之光源轉換為電能，並經由一第一電位極V1與一第二電位極V2輸出具有電位差之電能。其中，半導體層SE中半導體材質根據光電效應可將光源 轉換為電能，因當光線照射在半導體上時，光子與半導體中的電子作用會造成電子的流動，所以適當地對半導體層SE中半導體材質進行能階之設計，使光的頻率(即能量)超越可產生光電效應之閾值下，半導體層SE便能將光能轉換出電流，而經由一第一電位極V1與一第二電位極V2輸出電位差。其中，於第2圖中係以符號’+’與符號’-’來分別表示電位差之相對正電位與負電位。

再者，電場層204包含有一第一導電層C1、一第二導電層C2與一隔離層SP，第一導電層C1與第二導電層C2係由一透明導電材料所形成，透明導電材料可如氧化銦錫(ITO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵(GZO)或氧化銦鎂(MIO)等，或亦可為選自鈦、鋅、鋯、銻、銦、錫、鋁、及矽等所構成之金屬氧化物群組中的其中之一者。隔離層SP為非導電之材質以隔離第一導電層C1與第二導電層C2，並使電場層204可形成為一電容結構，透過分別電性連接於第一電位極V1與第二電位極V2之第一導電層C1與第二導電層C2來儲存第一電位極V1與第二電位極V2所輸出之電能，進而形成一電場E。另外，絕緣層202亦為非導電之材質可隔離光感應層200與電場層204間之電性傳導。

也就是說，當光感應單元OP_1~OP_n設置在薄膜104上時，感應單元OP_1~OP_n中未被光阻絕材質遮蔽光源之感應單元可藉由光感應層將光源轉換為電能，再透過電場層儲存電能而形成電場。藉此，若可撓式光感應薄膜100放置在感應面板裝置102上，感應面板裝置102可感測感應單元OP_1~OP_n中未被光阻絕材質所遮蔽之感應單元所形成之電場，而獲得可撓式光感應薄膜100上之電場分佈情形。進一步地，感應面板裝置102再分析電場分佈情形以快速地將光阻絕材質所形成之資訊擷取成為數位資料。

需注意的是，可撓式光感應薄膜100中光感應單元OP_1~OP_n之設置位置或排列方式當可據以變化並不受限。舉例來說，請參考第3圖，第3圖為本發明另一實施例一可撓式光感應薄膜300之示意圖。如第3圖所示，可撓式光感應薄膜300被劃分為一標頭區302與一輸入區304，在標頭 區302內具有光感應單元OPH_1~OPH_8，在輸入區302內具有光感應單元OPL_1~OPL_16，其中，為求簡潔，於第3圖中只標示出部分之光感應單元。

詳細而言，在標頭區302內，光感應單元OPH_1~OPH_2、OPH_7~OPH_8(第3圖中以斜線底來表示)為可撓式光感應薄膜300之辨識單元，其預先被一材質遮蔽住光源而無法轉換光源形成電場。藉此，當可撓式光感應薄膜300放置於感應面板裝置102上時，由於標頭區302內將只剩下光感應單元OPH_3~OPH_6可將光源轉換形成電場，因此，感應面板裝置102可感應可撓式光感應薄膜300之標頭區302，獲得光感應單元OPH_1~OPH_2、OPH_7~OPH_8之位置資訊，而成為用來啟動擷取該資訊之一辨識資訊。在此情形下，感應面板裝置102再根據辨識資訊來決定是否對輸入區302內之光感應單元OPL_1~OPL_16進行電場之感應與資訊之擷取，即當辨識資訊顯示標頭區302內之光感應單元OPH_1~OPH_8所形成之電場為正確時，感應面板裝置102才對輸入區302進行資訊之擷取。如此一來，感應面板裝置102透過可撓式光感應薄膜300之辨識單元可決定是否啟動資訊之擷取，以避免一開始可撓式光感應薄膜300放置到感應面板裝置102上時，因可撓式光感應薄膜300之瞬間非穩定的電場造成感應面板裝置102之誤動作。

接著，感應面板裝置102判斷出辨識資訊為正確後，感應面板裝置102便可對輸入區304進行感應，獲得未被光阻絕材質所遮蔽之感應單元OPL_5、OPL_8~OPL_9、OPL_12~OPL_13、OPL_16(第3圖中以非斜線底表示)所形成之電場分佈情形，再分析電場分佈情形而擷取出光阻絕材質所形成之資訊，即為第3圖中T型狀之斜線底圖像，亦或將資訊擷取為文字資料如文字T。

簡單來說，可撓式光感應薄膜300可另具有預先被材質所遮蔽而無法接收到光源之光感應單元以成為辨識單元，讓感應面板裝置102可先感應獲得辨識資訊後，再決定是否對可撓式光感應薄膜300進行感應與資訊之擷取，以避免感應面板裝置102受可撓式光感應薄膜300上瞬間非穩定之電 場影響而產生誤動作。

關於資訊擷取系統10擷取資訊之方法，可進一步歸納為一資訊擷取流程40。資訊擷取流程40係透過資訊擷取系統10來執行，如第4圖所示，資訊擷取流程40包含下列步驟：

步驟400：開始。

步驟402：將資訊透過光阻絕材質形成在可撓式光感應薄膜100上。

步驟404：將可撓式光感應薄膜100放置在感應面板裝置102上。

步驟406：可撓式光感應薄膜100上光感應單元OP_1~OP_n中未被光阻絕材質遮蔽住光源之光感應單元將光源轉換為電能，且將電能儲存形成電場。

步驟408：感應面板裝置102感應可撓式光感應薄膜100所形成之電場，產生電場分佈情形，並根據電場分佈情形擷取出光阻絕材質形成在可撓式光感應薄膜100上之資訊。

步驟410：結束。

資訊擷取流程40中每一步驟的詳細操作，可參考前述實施例之相關段落說明，在此不贅述。藉此，透過資訊擷取流程40，感應面板裝置102可將可撓式光感應薄膜100上使用者所輸入之資訊快速地擷取成為數位資料並儲存在感應面板裝置102中，以讓使用者可後續由感應面板裝置102來讀取。

具體而言，本發明之資訊擷取系統10可讓使用者將所欲記載之資訊簡便地書寫在具可撓曲及輕便等特性之可撓式光感應薄膜100上，再透過可撓式光感應薄膜100可轉換光源為電能之特性，由感應面板裝置102感應出可撓式光感應薄膜100上未被光阻絕材質所遮蔽之光感應單元所產生之電場分佈情形，及分析電場分佈情形將光阻絕材質形成在可撓式光感應薄膜100上之資訊內容擷取為數位資料，本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變 化。舉例來說，於本實施例中，光感應單元OP_1~OP_n係以矩陣方式來排列，以使感應面板110內部矩陣排列之多數個電極可因光感應單元OP_1~OP_n所形成之電場而產生電容變化，讓感應面板110感測出可撓式光感應薄膜100上之電場分佈情形。然而，於其他實施例中，光感應單元OP_1~OP_n亦可為以同心圓方式來排列或以雜散方式來排列等並不受限。再者，於本實施例中，光感應單元OP_1~OP_n之大小皆相同且為方形，但於其他實施例中，光感應單元OP_1~OP_n之大小或形狀亦可皆不相同，如根據光感應單元OP_1~OP_n位於可撓式光感應薄膜100上之位置來決定光感應單元OP_1~OP_n之大小或形狀，或可配合感應面板裝置102之感應結構來據以變化，使感應面板裝置102能更準確地感測出可撓式光感應薄膜100上未被光阻絕材質遮蔽住光源之光感應單元所形成之電場分佈情形。

綜上所述，當使用者利用便條紙來記載資訊時，所記載之資訊無法直接成為數位資料而儲存至電子裝置中。本發明提出資訊擷取系統中所具有之可撓曲及可轉換光源為電能的可撓式光感應薄膜，可讓使用者將資訊記載在可撓式光感應薄膜上後，再將可撓式光感應薄膜上之資訊擷取成為數位資料。藉此，使用者可簡便地隨時記載資訊且又可快速地將所記載之資訊擷取為數位資料，儲存在電子裝置中以方便後續再讀取。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧資訊擷取系統

100‧‧‧可撓式光感應薄膜

102‧‧‧感應面板裝置

104‧‧‧薄膜

110‧‧‧感應面板

OP_1~OP_n‧‧‧光感應單元

Claims (21)

1. 一種資訊擷取系統，包含有：一可撓式光感應薄膜，包含有：一薄膜；以及複數個光感應單元，設置在該薄膜上，用來轉換光源為電能，且將電能儲存形成電場；以及一感應面板裝置，用來感應該可撓式光感應薄膜上未被一光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元所形成之電場，產生一電場分佈情形，以根據該電場分佈情形擷取出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之一資訊。
2. 如請求項1所述之資訊擷取系統，其中該複數個感應單元中每一感應單元包含有：一光感應層，用來將光源轉換為電能，並經由一第一電位極與一第二電位極輸出電能；一電場層，包含有耦接於該第一電位極之一第一導電層與耦接於該第二電位極之一第二導電層，用來儲存該第一電位極與該第二電位極所輸出之電能，在該第一導電層與該第二導電層間形成電場；以及一絕緣層，用來隔離該光感應層與該電場層。
3. 如請求項2所述之資訊擷取系統，其中該光感應層為具有非晶矽或多晶矽之半導體材質，以轉換光源為電能。
4. 如請求項2所述之資訊擷取系統，其中該第一導電層與該第二導電層係由一透明導電材料所形成，該透明導電材料包含有氧化銦錫(ITO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鎂(MIO)或選自鈦、鋅、鋯、銻、銦、錫、鋁、及矽等所構成之金屬氧化物群組中的其中之一者。
5. 如請求項1所述之資訊擷取系統，其中該複數個光感應單元另包含有：複數個辨識單元，預先被一材質遮蔽住光源，而無法接收到光源來轉換形成電場。
6. 如請求項5所述之資訊擷取系統，其中該感應面板裝置感應該可撓式光感應薄膜，獲得不具有電場之該複數個辨識單元的位置資訊，作為用來啟動擷取該資訊之一辨識資訊。
7. 如請求項1所述之資訊擷取系統，其中該感應面板裝置具有一電容式感應面板，該電容式感應面板感測該可撓式光感應薄膜上電場所造成之電容變化，產生該電場分佈情形。
8. 如請求項1所述之資訊擷取系統，其中該感應面板裝置分析該電場分佈情形，獲得未被該光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元在該可撓式光感應薄膜上的位置資訊，以分析出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之該資訊。
9. 如請求項1所述之資訊擷取系統，其中一使用者透過一輸入裝置將該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上，以記載該資訊。
10. 一種可撓式光感應薄膜，用於一資訊擷取系統中，該可撓式光感應薄膜包含有：一薄膜；以及複數個光感應單元，設置在該薄膜上，用來轉換光源為電能，且將電能儲存形成電場；其中，該資訊擷取系統中一感應面板裝置感應該可撓式光感應薄膜上光感應單元所形成之電場，產生一電場分佈情形，以根據該電場分佈情形擷取出該可撓式光感應薄膜上之一資訊。
11. 如請求項10所述之資訊擷取系統，其中該感應面板裝置，係感應該可撓式光感應薄膜上未被一光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元所形成之電場，產生該電場分佈情形，以根據該電場分佈情形擷取出該光阻絕材質形成 在該可撓式光感應薄膜上之該資訊。
12. 如請求項11所述之可撓式光感應薄膜，其中該複數個感應單元中每一感應單元包含有：一光感應層，用來將光源轉換為電能，並經由一第一電位極與一第二電位極輸出電能；一電場層，包含有耦接於該第一電位極之一第一導電層與耦接於該第二電位極之一第二導電層，用來儲存該第一電位極與該第二電位極所輸出之電能，在該第一導電層與該第二導電層間形成電場；以及一絕緣層，用來隔離該光感應層與該電場層。
13. 如請求項12所述之可撓式光感應薄膜，其中該光感應層為具有非晶矽或多晶矽之半導體材質，以轉換光源為電能。
14. 如請求項12所述之可撓式光感應薄膜，其中該第一導電層與該第二導電層係由一透明導電材料所形成，該透明導電材料包含有氧化銦錫(ITO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鎂(MIO)或選自鈦、鋅、鋯、銻、銦、錫、鋁、及矽等所構成之金屬氧化物群組中的其中之一者。
15. 如請求項11所述之可撓式光感應薄膜，其中該複數個光感應單元另包含有：複數個辨識單元，預先被一材質遮蔽住光源，而無法接收到光源來轉換形成電場。
16. 一種資訊擷取方法，用於一資訊擷取系統中，該資訊擷取系統包含有一可撓式光感應薄膜與一感應面板裝置，該資訊擷取方法包含有：將一資訊透過一光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上；將該可撓式光感應薄膜放置在該感應面板裝置上；該可撓式光感應薄膜上複數個光感應單元中未被該光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元轉換光源為電能，且將電能儲存形成電場；以及 該感應面板裝置感應該可撓式光感應薄膜所形成之電場，產生一電場分佈情形，並根據該電場分佈情形擷取出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之該資訊。
17. 如請求項16所述之資訊擷取方法，其中該複數個感應單元中每一感應單元包含有：一光感應層，用來將光源轉換為電能，並經由一第一電位極與一第二電位極輸出電能；一電場層，包含有耦接於該第一電位極之一第一導電層與耦接於該第二電位極之一第二導電層，用來儲存該第一電位極與該第二電位極所輸出之電能，在該第一導電層與該第二導電層間形成電場；以及一絕緣層，用來隔離該光感應層與該電場層。
18. 如請求項16所述之資訊擷取方法，其中該複數個光感應單元另包含有：複數個辨識單元，預先被一材質遮蔽住光源，而無法接收到光源來轉換形成電場。
19. 如請求項18所述之資訊擷取方法，其中該感應面板裝置感應該可撓式光感應薄膜，獲得不具有電場之該複數個辨識單元的位置資訊，作為用來啟動擷取該資訊之一辨識資訊。
20. 如請求項16所述之資訊擷取方法，其中該感應面板裝置由該電場分佈情形，獲得未被該光阻絕材質遮蔽光源之光感應單元在該可撓式光感應薄膜上的位置資訊，以分析出該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上之該資訊。
21. 如請求項16所述之資訊擷取方法，其中一使用者透過一輸入裝置將該光阻絕材質形成在該可撓式光感應薄膜上，以記載該資訊。