对比文件名称：2014-07-17_WO2014108960A_发明申请_WO2014108960A1 IN-PIXEL ULTRASONIC TOUCH SENSOR FOR DISPLAY APPLICATIONS
目标专利名称：用于2-D波束成形的压电超声换能器的超像素阵列CN106999985B
模型名称：DeepSeek-R1
作为资深专利代理师，我将依据目标专利说明书对权利要求技术特征的解释，并结合对比文件的内容，进行严谨的创造性评估。以下是我的分析及特征比对表格。
### **总体分析**
目标专利的核心创新点在于一种压电超声换能器（例如PMUT）的“超像素”阵列结构及其双模式操作。该结构将阵列划分为多个“超像素区”，每个区包含按距中心不同距离分组的像素（组）。通过收发器电子装置选择性地在两种模式下操作：**第一模式（平面波模式）** 下所有像素（组）被同时驱动，产生用于高分辨率成像（如指纹）的平面波；**第二模式（波束成形模式）** 下，对不同组的像素依序施加有时间延迟的驱动信号，使得来自同一超像素区内不同距离像素的发射声波在预定焦点处相长干涉，从而产生声压显著更高的聚焦波束，用于皮下成像和活性检测。
对比文件公开了一种集成在显示像素中的超声触摸传感器。其核心是将压电材料（如PVDF-TrFE）集成在每个显示像素的存储电容器中，使其兼具存储视频电压和感应反射超声波（用于触摸检测）的功能。系统包括一个**平面压电发射器**向整个显示面板发射超声波，每个像素中的压电传感器检测从面板前表面反射回来的超声波能量，通过比较反射信号与原始视频信号来确定触摸位置。
**关键区别**：对比文件关注于**在显示像素中集成单一的、功能复合的传感单元**，以实现触摸检测。其阵列是规则的行列式显示像素，没有“超像素区”的概念，像素之间没有按距中心距离进行功能分组以实现波束成形。其发射器是独立的平面波发射器，阵列像素仅作为接收传感器工作（在描述的实施例中），或虽可作为换能器但未被描述为以分组、延迟的方式进行驱动以产生聚焦波束。目标专利的核心——**“超像素”分组结构和可选择的“平面波/聚焦波束”双模式操作**——在对比文件中未见任何教导或启示。
### **特征比对表格**
| 技术特征描述及公开性判断 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **A. 压电超声换能器元件阵列，所述阵列包含多个超像素区，每一超像素区包含至少两个像素组，所述至少两个像素组中的第一像素组安置于所述超像素区的中心部分中，且至少一第二像素组安置于所述超像素区的外部部分中** <br>**《未被公开》** | 说明书第[2]段：“Each display pixel has a storage capacitor... A touch sensor receiver is schematically integrated into each pixel...”；图2、13描绘了包含多个像素200的显示面板/阵列。 | 对比文件公开了包含多个像素的阵列，每个像素集成有压电换能器（作为传感器）。然而，这些像素是规则排列的显示像素（如图13的行列阵列），用于显示和触摸检测。对比文件**没有**将阵列的像素划分为多个“超像素区”，也**没有**在任何区域（超像素区）内将像素进一步划分为“安置于中心部分的第一像素组”和“安置于外部部分的第二像素组”。目标专利的“超像素区”及其内部像素的“分组”是用于实现波束成形的特定结构布局，这在对比文件所公开的均质化、功能一致的显示像素阵列中并未体现。 |
| **B. 收发器电子装置** <br>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“The added components external to the display panel are: 1) The ultrasonic transmitter, which consists of a signal source ... and a gated power amplifier 1300... 2) A column multiplexer (controller) 800... 3) An analog-to-digital (A/D) converter 1302...”；图8、13。 | 对比文件明确公开了控制整个系统的电子装置，包括：产生超声驱动信号的信号源和功率放大器（1300）、控制数据读写和定时的控制器（800）、以及处理感应信号的A/D转换器（1302）等。这些组件共同构成了控制阵列操作、信号发射与接收的“收发器电子装置”。功能上与目标专利的收发器电子装置对应。 |
| **C. 所述收发器电子装置与所述阵列之间的电耦合** <br>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“Here the video control circuitry (controller) 800 generates the timing and video data signals to operate the array.”；图13展示了控制器800通过数据线（D1-Dn）、控制线（R1-Rn等）与像素阵列连接。 | 对比文件清楚地展示了外部电子装置（控制器800、放大器1300等）通过数据总线、控制总线与像素阵列进行连接，以传输视频信号、控制信号并读取触摸信号。这构成了“收发器电子装置与所述阵列之间的电耦合”。 |
| **D. 其中所述收发器电子装置经配置以在第一模式和第二模式中的一可选择者中操作所述阵列** <br>**《未被公开》** | 说明书第[2]段描述了操作流程（图14流程图）：“In Step 1406 the video signals are written to the pixels. ... In Step 1410 the touch signals are read.”；图15的时序图展示了“Read/Write”信号切换读写功能。 | 对比文件公开了控制器控制阵列在“写入视频信号”和“读取触摸信号”两种功能状态之间切换。然而，这两种状态是**触摸检测流程中的不同步骤**，并非目标专利所指的**两种可选择的、产生不同声场波形（平面波 vs 聚焦波束）的操作模式**。目标专利的模式切换改变了声波的物理发射方式以实现不同的成像目的，而对比文件的功能切换是为了完成一次触摸检测的测量周期，其声波发射（由独立发射器完成）和接收原理是单一的。 |
| **E. 在所述第一模式中，所述阵列产生具有第一声压的基本上平面超声波** <br>**《未被公开》** | 说明书第[2]段：“The ultrasonic pulse transmitted through the display stack is a short chirp...”；图1：“a planar piezoelectric transducer transmitting an ultrasonic pulse”。 | 对比文件确实公开了由一个独立的**平面压电发射器（102）** 产生并发射超声波脉冲，该波前可被视为“基本上平面超声波”。然而，关键区别在于：**产生该平面波的发射器是独立于像素阵列的单独组件**（图1中102），而**不是由目标专利中所述的“阵列”本身产生的**。目标专利的第一模式是指**阵列中的所有换能器元件被同时驱动**，自身作为一个整体发射平面波。对比文件未公开像素阵列（中的换能器）被配置为以同时驱动的方式产生平面波。 |
| **F. 且在所述第二模式中，所述阵列从每一超像素区产生具有第二声压的经聚焦波束，所述第二声压显著高于所述第一声压** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 这是目标专利最核心的创新点之一。对比文件完全没有公开或暗示以下内容：1）将阵列划分为“超像素区”；2）从每个这样的区产生“经聚焦波束”；3）通过控制驱动时序使声压“显著高于”平面波模式下的声压。对比文件的像素阵列用于接收反射波以检测触摸，其发射功能（如果像素有的话）未被描述用于波束成形，也没有任何关于聚焦波束或提升声压的教导。 |
| **G. 其中所述收发器电子装置与所述阵列之间的所述电耦合包含连接所述第一像素组中的像素与第一驱动输入端子的第一经固定配置的导电路径，以及连接所述第二像素组中的像素与第二驱动输入端子的第二经固定配置的导电路径，所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子与所述收发器电子装置耦合** <br>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段：“Each pixel 200 ... has a data interface on line 204...”；图5、6、7、13展示了每个像素通过数据线（204）、开关（502）等连接到外部电路。 | 对比文件公开了每个像素通过数据线（如204）和开关（如502，T1）连接到外部的控制器和数据驱动器/读取电路（图13中的D1-Dn）。这些连接是通过制造工艺形成的固定布线（如金属迹线），构成了“经固定配置的导电路径”。虽然对比文件没有明确区分“第一像素组”和“第二像素组”及其对应的不同驱动输入端子（因为其像素未如此分组），但本领域技术人员可以毫无疑义地理解，在对比文件公开的阵列中，**每个像素都通过一条固定的数据线路径连接到外部驱动/读取电路**。如果将该阵列中的像素任意划分为两组，则每组像素自然通过其各自对应的固定数据线路径连接到外部电路。因此，对比文件隐含公开了“经固定配置的导电路径”连接像素与外部电路这一基本电路布局特征，尽管其分组方式和目的与目标专利不同。 |
| **H. 其中在所述第一模式中，所述收发器电子装置同时发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子中的每一者** <br>**《隐含公开》** | 说明书第[2]段（结合图15时序图）：“After the Read/Write signal connects the video controller to the data lines, the voltage at each pixel is set to produce the desired video image.”；图22B（现有技术）描述了通过行扫描设置像素电压的过程。 | 在对比文件公开的显示驱动方法中，当向一行像素写入视频信号时，该行被使能（通过R1等信号），然后相应的数据电压通过各列数据线（D1-Dn）**同时**施加到该行中的所有像素。这是一种“行顺序、列同时”的驱动方式。对于同一行内的像素而言，施加驱动信号（视频电压）是同时的。虽然对比文件没有“第一驱动输入端子”、“第二驱动输入端子”的表述，但其描述的驱动方法隐含了**同时向多个像素（或像素连接点）施加信号**的操作模式。本领域技术人员可以理解，如果将像素分组，这种同时驱动同一行内多个像素的技术完全可以应用于同时驱动不同组的像素。 |
| **I. 且在所述第二模式中，所述收发器电子装置依序发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子中的每一者，使得在将第一发射信号递送到所述第二驱动输入端子与将第二发射信号递送到所述第一驱动输入端子之间发生时间延迟** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 对比文件完全没有公开或暗示为了产生聚焦波束，而向不同组的像素“依序”发射信号并引入“时间延迟”的操作模式。对比文件中信号的时间顺序仅涉及：发射超声脉冲、写入视频电压、读取感应电压，这些都与波束成形所需的、针对不同空间位置像素的精确发射时序控制无关。 |
| **J. 其中所述超像素区包含布置于六方晶格上以便形成六边形的七个像素** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 对比文件中的像素阵列是用于显示的常规行列式网格（例如图13），或可能为其他显示布局，但并未公开“六方晶格”、“六边形”排列的“超像素区”结构。 |
| **K. 所述第一像素组包含安置成接近于所述六边形的中心的一个中心像素** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 依赖特征J，对比文件未公开该超像素结构，因此自然也未曾公开其中的“中心像素”。 |
| **L. 且所述第二像素组包含六个像素，所述六个像素中的每一者以距所述中心像素大致相等的距离安置于所述超像素区的所述外部部分中** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 依赖特征J、K，对比文件未公开该超像素结构及中心像素，因此自然也未曾公开环绕中心的等距离像素组。 |
| **M. 其进一步包含第三像素组和第四像素组，其中：所述超像素区包含布置于六方晶格上以便形成六边形的十九个像素** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 对比文件未公开任何此类复杂的、多层环状像素组构成的超像素结构。 |
| **N. 所述第一像素组包含安置成接近于所述六边形的中心的一个中心像素** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 同特征K，且是更复杂结构下的中心像素，对比文件未公开。 |
| **O. 所述第二像素组包含以距所述中心像素大致相等的距离安置于所述超像素区的外部部分中的六个像素** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 同特征L，且是更复杂结构下的像素组，对比文件未公开。 |
| **P. 且所述第三像素组包含六个像素，所述六个像素中的每一者安置于与所述第二像素组中的每一像素相比距所述中心像素较大距离处，且与所述第四像素组中的每一像素相比距所述中心像素较小距离处** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 对比文件未公开这种按距中心距离分层布置的多圈像素组结构。 |
| **Q. 其中所述收发器电子装置与所述阵列之间的所述电耦合包含：第一经固定配置的导电路径，其连接所述第一像素组中的像素与第一驱动输入端子** <br>**《未被公开》** | 参见特征G的引用。 | 虽然对比文件隐含公开了每个像素有固定导电路径连接至外部电路的基本概念，但本特征特指连接**按目标专利方式定义的“第一像素组”** 的路径。由于对比文件**未公开**将像素按距中心距离分组形成“第一像素组”（如中心像素组）这一前提，因此该特指的连接关系也未被公开。 |
| **R. 第二经固定配置的导电路径，其连接所述第二像素组中的像素与第二驱动输入端子** <br>**《未被公开》** | 参见特征G的引用。 | 同理，对比文件未公开“第二像素组”，因此该特指的连接关系也未被公开。 |
| **S. 第三经固定配置的导电路径，其连接所述第三像素组中的像素与第三驱动输入端子** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 对比文件未公开“第三像素组”及对应的连接。 |
| **T. 第四经固定配置的导电路径，其连接所述第四像素组中的像素与第四驱动输入端子** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 对比文件未公开“第四像素组”及对应的连接。 |
| **U. 且所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入、所述第三驱动输入和所述第四驱动输入中的每一者与所述收发器电子装置耦合** <br>**《未被公开》** | 参见特征C的引用。 | 对比文件公开了外部电路与阵列的耦合。但本特征特指与**特定分组像素**连接的多个独立驱动输入端子的耦合关系。由于前述分组和独立端子未被公开，该特征也未被公开。 |
| **V. 其中在所述第一模式中，所述收发器电子装置同时发射信号到所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入端子、所述第三驱动输入端子和所述第四驱动输入端子中的每一者** <br>**《未被公开》** | 参见特征H的引用。 | 对比文件隐含了同时驱动多个像素的概念。但本特征特指同时向**四个特定分组**的驱动输入端子发射信号。由于这四个分组及其对应输入端子未被公开，该特定操作模式也未被公开。 |
| **W. 且在所述第二模式中，所述收发器电子装置依序发射信号到所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入端子、所述第三驱动输入端子和所述第四驱动输入端子中的每一者，使得：在将第一发射信号递送到所述第四驱动输入端子与将第二发射信号递送到所述第三驱动输入端子之间发生第一时间延迟** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 这是实现复杂波束聚焦的具体时序控制。对比文件完全没有涉及任何此类操作。 |
| **X. 在将所述第二发射信号递送到所述第三驱动输入端子与将第三发射信号递送到所述第二驱动输入端子之间发生第二时间延迟** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 同特征W。 |
| **Y. 且在将所述第三发射信号递送到所述第三驱动输入端子与将第四发射信号递送到所述第一驱动输入端子之间发生第三时间延迟** <br>**《未被公开》** | 无相应内容。 | 同特征W。 |
| **Z. 其进一步包括安置于所述阵列上方的台板和声学耦合介质，其中所述阵列经配置以经由所述台板和所述耦合介质接收或发射超声信号** <br>**《直接公开》** | 说明书第[2]段：“The ultrasonic pulse is reflected from the front surface of the display because of the large difference in density between air and the color filter glass.”；图1、4、10展示了显示堆栈结构，包括盖板玻璃（112， color filter glass）、液晶层（400）等。 | 对比文件明确描述了超声脉冲穿过显示堆栈（包括玻璃盖板、液晶层等介质）发射，并从“显示面板前表面”（即盖板玻璃的外表面）反射。图10展示了完整的组装结构，其中包含玻璃盖板（相当于台板）以及层间的各种材料（如液晶、粘合剂等，这些介质在声学上起到耦合作用）。因此，对比文件公开了阵列（或发射/接收元件）经由上方的盖板（台板）和层间介质（声学耦合介质）来发射和接收超声信号。 |
### **结论**
根据上述比对分析，对比文件直接公开了技术特征B、C、Z；隐含公开了技术特征G、H；其余技术特征A、D、E、F、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V、W、X、Y均未被对比文件直接公开或隐含公开。目标专利权利要求的核心发明点——基于超像素分组和双模式（平面波/聚焦波束）切换的波束成形阵列及方法——在对比文件中完全没有被披露或启示。
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