# 专利创造性评估报告
## 对比文件名称
2014-07-17_发明申请_WO2014108960A1 IN-PIXEL ULTRASONIC TOUCH SENSOR FOR DISPLAY APPLICATIONS
## 目标专利名称
三端口压电超声换能器 CN107107114B
## 本次调用的模型名称
DeepSeek-R1
## 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：在第一时间段期间，响应于来自收发器电路的信号，借助于压电微机械超声换能器PMUT的第一电极发射第一超声信号。<br>**判断结果**：隐含公开 (a) | “The ultrasonic transmitter 102 transmits a short chirp at a relatively high frequency (e.g. 1-30 MHz) made by applying a high voltage signal (e.g. a sine wave) between the electrodes of the transducer.” [2] | 对比文件公开了通过向换能器电极施加高压信号来发射超声信号（例如1-30 MHz的短啁啾）。虽然对比文件描述的发射器是作为一个整体的平面压电发射器（102），而目标专利的发射功能由PMUT的第一电极执行，但本领域技术人员能够理解，压电换能器（无论是平面发射器还是像素内的换能器）的基本工作原理是相同的：响应于施加在电极上的电信号而产生机械振动，从而发射超声波。因此，对比文件隐含公开了“借助于压电换能器的电极发射超声信号”这一技术手段。 |
| **技术特征B**：所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现关于“腔”和由锚定结构支撑的“膜片”的描述。对比文件中的压电换能器被描述为层状结构（如底部电极、压电层、顶部电极），用于形成存储电容的一部分（参见图3、4、9B）。 | 对比文件中的压电换能器是集成在像素存储电容器中的薄膜结构，其被描述为堆叠的层（导电底电极、压电层、透明顶电极），但没有公开该结构是安置在“腔”上方的“膜片”。目标专利中定义明确的“腔”和悬置于其上的“膜片”是构成PMUT（压电微机械超声换能器）微机械结构的核心特征，用于实现有效的振动。对比文件未公开此微机械膜片结构。 |
| **技术特征C**：所述膜片包含压电层堆叠。<br>**判断结果**：未公开 | （因技术特征B未被公开，依赖于膜片存在的技术特征C的前提不成立。） | 由于对比文件未公开“安置于腔上方的膜片”这一基本结构，因此“膜片包含压电层堆叠”这一进一步限定的特征也未被公开。对比文件虽然公开了包含压电层的结构，但该结构并非目标专利所定义的“膜片”的一部分。 |
| **技术特征D**：所述压电层堆叠包含压电层、所述第一电极和第二电极。<br>**判断结果**：直接公开 (D) | “The piezoelectric transducer/storage capacitor 210/212 comprises a conductive bottom electrode 304, a piezoelectric layer 302 overlying the conductive bottom electrode 304, and a transparent conductive top electrode 300 overlying the piezoelectric layer 302.” [2] | 对比文件明确公开了压电换能器/存储电容器包含压电层（302）、底部电极（304）和顶部电极（300）。这对应于目标专利中的“压电层”和两个电极（第一电极和第二电极）。虽然电极的命名和具体角色可能不同，但“压电层堆叠包含压电层、第一电极和第二电极”这一结构特征已被对比文件直接公开。 |
| **技术特征E**：所述第一电极与所述收发器电路的第一部分电耦合。<br>**判断结果**：隐含公开 (e) | “A first switch 502 has a terminal connected to the data interface on line 204, a terminal connected to the piezoelectric transducer/storage capacitor transparent top electrode 300, and a control port connected to the enable interface on line 500 to selectively enable the first switch.” [2] (参见图5、6、7等) | 对比文件公开了像素电路，其中压电换能器的电极（如顶部电极300）通过开关（502）连接到数据接口（204）。该数据接口在写入视频信号和读取触摸信号时，会连接到外部控制器（800）和数据转换电路（1302）。本领域技术人员可以理解，这些外部电路（包括信号源、放大器、多路复用器、A/D转换器）共同构成了用于驱动和读取信号的“收发器电路”。因此，电极与这部分电路的电连接已被隐含公开。 |
| **技术特征F**：且所述第一电极和所述第二电极中的每一者安置于所述压电层的第一表面上或附近。<br>**判断结果**：未公开 | “a piezoelectric layer 302 interposed between a bottom electrode 304 and transparent top electrode 300.” [2] | 目标专利明确限定第一电极和第二电极都安置于压电层的“第一表面上或附近”，且该“第一表面与所述腔对置”。这是一种电极位于压电层同侧（通常是上表面）的配置。对比文件明确描述电极（底部电极304和顶部电极300）位于压电层（302）的**两侧**（interposed between）。这与目标专利的电极布置方式不同，且对比文件未公开电极位于压电层同一侧的配置。 |
| **技术特征G**：所述第一表面与所述腔对置。<br>**判断结果**：未公开 | （因技术特征B、F未被公开，此特征的前提和限定均不成立。） | 此特征依赖于“腔”的存在以及电极位于“与腔对置”的表面。如前述，对比文件未公开“腔”结构，也未公开电极位于压电层特定单侧的配置，因此该特征未被公开。 |
| **技术特征H**：和在第二时间段期间，借助于所述第二电极接收第二超声信号，所述第二电极与所述收发器电路的第二且不同的部分电耦合，其中所述第一时间段和所述第二时间段至少部分地重叠。<br>**判断结果**：未公开 | “the reflected ultrasonic pulse generates a voltage in the piezoelectric sensor that is added to the video voltage. Before the image voltage is reset in the next refresh cycle, the storage capacitor voltage is measured to determine the effect of the reflected ultrasonic pulse.” [2] “measurement of the transmitted pulse is avoided but the reflected pulse is measured by the piezoelectric sensor.” [2] (参见图15时序图) | 对比文件公开了利用压电传感器接收反射的超声脉冲并产生信号电压。然而，其实施方式是**分时复用**的：先发射超声脉冲，然后在**不同的时间段**设置像素视频电压并关闭开关，之后反射脉冲到达并被测量（见图15）。目标专利的核心创新点“第一时间段和第二时间段至少部分地重叠”（即同时或重叠的发射与接收）在对比文件中并未公开。对比文件的操作是严格的先后顺序，发射和接收在时间上是分离的。 |
| **技术特征I**：其进一步包括同时地借助于所述第一电极发射所述第一超声信号并借助于所述第二电极接收所述第二超声信号。<br>**判断结果**：未公开 | （同上，对比文件的操作时序是分离的，未公开同时发射和接收。） | 目标专利明确强调了“同时”发射和接收的能力。如特征H所述，对比文件的发射（由外部发射器102执行）和接收（由像素内传感器执行）在时间上是串行的，如图15所示，发射脉冲后，像素TFT关闭，然后才测量反射信号。因此，“同时发射和接收”这一特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征J**：其中所述第一电极安置于所述膜片的内部部分中，且所述第二电极安置于所述膜片的外部部分中，所述外部部分接近于所述腔的壁且处在所述壁与所述第一电极之间。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现关于将电极特定地布置在“膜片内部部分”和“外部部分”，以及相对于“腔的壁”进行定位的描述。 | 对比文件中的电极（顶部和底部电极）是覆盖整个压电换能器区域的平面电极（见图9A），没有进行图案化以形成内部和外部部分，也没有与“腔的壁”相关的空间关系描述。该特征涉及PMUT膜片上电极的优化布局，以利用不同的应变区域，对比文件未公开此布局。 |
| **技术特征K**：其中所述第二电极的一部分延伸超出所述腔的所述壁。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现相关描述。 | 该特征是关于电极几何形状相对于腔边界的进一步限定。由于对比文件未公开“腔”和具有内部/外部之分的电极图案，此特征自然也未被公开。 |
| **技术特征L**：其中所述膜片包含第三电极，所述第三电极安置于所述压电层与所述腔之间。<br>**判断结果**：未公开 | “a conductive bottom electrode 304, a piezoelectric layer 302 overlying the conductive bottom electrode 304” [2] | 对比文件公开的压电换能器具有一个底部电极（304）。如果将其类比为目标专利的“第三电极”，其位置是“在压电层下方”。然而，目标专利的限定是“安置于所述压电层与所述腔之间”。由于对比文件未公开“腔”这一结构，因此“在压电层与腔之间”这一定位关系无法成立。此外，目标专利的第三电极是作为与发射/接收电极配合的“参考电极”，而对比文件的底部电极在电路中的作用（如连接至VCOM或高阻抗）可能不同。从严格意义上讲，该特征未被直接或隐含公开。 |
| **技术特征M**：其中所述第三电极被配置为与所述第一电极和所述第二电极中的每一者一样的参考电极。<br>**判断结果**：隐含公开 (m) | “The other electrode of C 212 is connected to a common line. The latter is attached to a common voltage or left at high impedance, depending on the operation of switch SW 1602. When SW2 1602 is at point a, the common line is at potential VCOM.” [2] (参见图16及描述) | 对比文件公开了压电换能器（CP 212）的一个电极（可视为底部电极）连接到一个公共线（common line），该公共线可以被切换到公共电压VCOM。VCOM在显示电路中通常用作参考电压。这隐含了该电极可以被配置为一个共用的参考电极，为换能器提供电压基准，类似于目标专利中参考电极的作用。 |
| **技术特征N**：其中所述参考电极的电压箝位到接地或其它参考电压。<br>**判断结果**：隐含公开 (n) | “the common line is at potential VCOM.” [2] | 如上所述，对比文件公开了公共线被置于电位VCOM。VCOM是显示电路中的一个固定参考电压（可能接地或某个直流电平）。这相当于将电极的电压箝位到一个参考电压。 |
| **技术特征O**：其中所述膜片受锚定结构支撑并在所述腔上方延伸，所述膜片经配置以在所述PMUT接收或发射超声信号时，经历挠曲运动和振动中的一者或两者并在第一挠曲模式中操作。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现关于“锚定结构”、“腔上方延伸的膜片”、“挠曲模式”等描述。对比文件中的压电换能器是作为平板电容器结构集成在像素中。 | 目标专利描述的是一种微机械结构（PMUT），其核心是悬置于腔上的膜片，通过锚定结构固定，并能在特定挠曲模式下振动。对比文件中的压电换能器是简单的夹层薄膜结构，作为传感器/电容器使用，没有描述其作为可振动膜片的微机械设计、支撑方式或特定的振动模式。两者在结构和振动机制上存在本质区别。 |
| **技术特征P**：其中，在所述第一挠曲模式中，所述第一电极和所述第二电极中的每一者经历包含拉伸和压缩应力的交替周期的相应的第一振荡负载循环和第二振荡负载循环。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现关于电极经历特定振荡负载循环的描述。 | 该特征描述了PMUT膜片在特定振动模式下，不同位置电极所经历的动态应力状态。这依赖于PMUT的微机械振动特性。对比文件未涉及此类微机械振动细节。 |
| **技术特征Q**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环大致同相。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现相关描述。 | 该特征是关于两个电极处应力循环相位关系的进一步限定。由于特征P未被公开，此相位关系也无从谈起。 |
| **技术特征R**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现相关描述。 | 同上。 |
| **技术特征S**：其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相180°。<br>**判断结果**：未公开 | 未发现相关描述。 | 同上。 |
| **技术特征T**：其中所述第二电极经配置以在所述第一时间段期间处于发射模式中且在所述第二时间段期间处于接收模式中。<br>**判断结果**：未公开 | 对比文件中的像素内压电换能器（212）始终被用作接收传感器，用于检测反射的超声信号。发射功能由独立的平面发射器（102）完成。未公开同一个电极或换能器在发射和接收模式之间切换。 | 目标专利的特征T描述了一个电极可在不同时间段切换其功能（发射/接收）。对比文件没有公开这种可切换功能的电极。其系统架构是发射与接收物理分离且功能固定的。 |
## 总结与代码输出
根据上述比对，技术特征D被对比文件直接公开，技术特征A、E、M、N被隐含公开。其余技术特征（B, C, F, G, H, I, J, K, L, O, P, Q, R, S, T）均未被对比文件直接或隐含公开。
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