CN103748539B - 电容性操作的触摸面板装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多层体，该多层体包括对人眼而言是透明的第一区域（11），包括被布置在第一区域（11）中的多个触摸区，包括载体基板，载体基板至少在第一区域（11）中是透明的，并且包括部分导电的第一层（31），第一层（31）至少在第一区域（11）中对人眼而言是透明的。该层在第一区域（11）中具有导电的发送区域（41）、接收区域（42）和连接区域（431‑433）。在这种情况下，导电的发送区域（41）之一和导电的接收区域（42）之一被形成在第一层（31）中的每个触摸区的区域中。所述区域在分隔它们的间隙（45）两边以彼此电隔离的方式被布置，其中，在第一层（31）中的不同触摸区的n个发送区域（41）通过在第一层中形成的导电的连接区域之一而被彼此电连接，并被电连接到在第一层（41）中的第一区域（11）外部形成的接触区域，并且在第一层（41）中的不同触摸区的m个接收区域（42）通过在第一层中形成的导电的连接区域（431‑433）之一而被彼此电连接，并被电连接到在第一层（31）中的第一区域（11）外部形成的接触区域，其中n>=2并且m>=2。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有透明的第一区域的多层体，在该第一区域中布置有多个触摸面板。
背景技术
到现在为止，具有至少两个由绝缘体分离的带状导体平面的多层结构对于生产传感器控制的触摸屏而言一直是必要的。此处所述的两个带状导体平面是由透明的导电材料构成，例如ITO。
发明内容
现在本发明的目的是提供一种多层体的改进构造，该多层体具有在该多层体的透明区域被布置的多个触摸面板。
这个目的是通过一种多层体来实现的，该多层体具有对人眼而言是透明的第一区域，并且多个触摸面板被布置在该第一区域，其具有至少在第一区域是透明的载体基板和至少在第一区域对人眼而言是透明的部分导电的第一层，并且在第一区域，其具有导电的发送区域、接收区域和连接区域，发送区域、接收区域和连接区域分别由导电的、非透明的轨道的图案形成，在第一区域中的轨道的宽度被选择为使导电的发送区域、接收区域和连接区域在第一区域中对人眼是透明的，其中，在第一层中的每个触摸面板的区域中，导电的发送区域之一和导电的接收区域之一被形成，该区域在隔离它们的间隙的任何一边上被布置成彼此电隔离，其中，在第一层中的不同的触摸面板的n个发送区域通过在第一层中所形成的导电的连接区域之一被彼此电连接，并且被电连接到在第一层中的第一区域外部形成的接触区域，并且在第一层中的不同的触摸面板的m个接收区域通过在第一层中所形成的导电的连接区域之一而被彼此电连接，并且被电连接到在第一层中的第一区域外部形成的接触区域，其中n≥2并且m≥2。
本发明实现的优点是，通过在透明区域中的单个层中实现触摸面板及其布线，以及通过第一导电层的特殊设计和构造，能够经济有效地生产具有高透明性的触摸面板。
本发明的有利的实施例被确定在从属权利要求中。
根据有利的实施例，n和/或m被选择≥3，并且特别≥4。此外，有利的是，如果在第一区域中各个连接区域的n个发送区域和/或m个接收区域被彼此连接。
此处也有利的是，如果在接收区域和/或发送区域的30%和70%之间，不同的触摸面板通过连接区域被连接到n个或m个其它的发送区域或接收区域。
根据优选的实施例，触摸面板根据具有两个或更多个列和两个或更多个行的2维矩阵被布置，尤其是被布置有四个或更多个列和四个或更多个行。在此处已经被证明有利的是，矩阵具有四个和十个之间的行和四个或更多个列，尤其是16个或更多个的列。已经表明，在与两层结构的比较中，遵从这些设计规则能导致特别经济有效的生产。
此处，触摸面板在矩阵的行和列中以恒定的网格宽度可以彼此连续。然而，网格宽度可以发生变化，并且矩阵的列和行不是分别由直线进行定义，而是由转换后的坐标系定义，并由此例如形成为波浪线的形状或弧形。
根据本发明的一优选实施例的示例，对于第一组触摸面板中的触摸面板，发送区域均被布置在接收区域的左边，并且对于第二组触摸面板中的触摸面板，发送区域均被布置在接收区域的右边。第一组的触摸面板和第二组的触摸面板此时被彼此紧邻交替布置在矩阵的每一行中，从而两个发送区域或两个接收区域分别在同一行的两个触摸面板之间的边界上彼此相对。触摸面板的发送区域和接收区域的这种变化的布置将显著地增加发送区域和接收区域的数目，发送区域和接收区域能通过连接区域而被彼此电连接，而不会损害触摸面板的功能或第一区域的透明性。
此处需要考虑的是，假设使用上文所述的设计规则，与矩阵的行的方向相比较，使接收区域和发送区域分离的间隙更取向在矩阵的列的方向上。为了确定矩阵的行或列此时形成什么序列方向，这样上述设计规则应该基于上述定义。此处右和左对应于后一列或前一列的方向上。
在这个基本的设计规则的基础上，特别是出现以下有利的实施例变型。
已被证明特别有利的是，进一步分别在每一列中，相同组触摸面板中的触摸面板被布置。这样其中至少四个发送区域或四个接收区域被彼此相邻布置的区域出现在矩阵中。
此处有利的是，将四个以这样的方式彼此相邻布置的发送区域组合为一个发送组，并通过连接区域之一使它们彼此相连接，并连接到分配的接触区域，和/或将四个这样的彼此相邻布置的接收区域组合为一个接收组，并通过连接区域之一使它们彼此相连接，并连接到分配的接触区域。在第一区域的整个表面上的连接区域的比例由此进一步缩小，并且第一区域的透明性以及触摸区域的功能性因此进一步提高。
在例如4×4的触摸面板的矩阵中，例如能够因此形成四个发送组或接收组。因为矩阵中的相应较大数目的触摸面板，产生相应较大数目的接收组和发送组。此处接收和发送组优选被布置为以格状图案彼此偏移。例如，在列方向上，一个或更多个的发送组或接收组因此彼此连续，然而在行方向上，发送组和接收组相交替。在序列中，此处在列方向上的发送组和接收组分别彼此偏移半个周期。此处一个周期被理解为表示在列方向上连续的两个发送组或接收组的质心的间隔。
此处特别有利的是，如果相对彼此，四个接收组与至少一个发送组相邻布置或四个发送组与至少一个接收组相邻布置。
此外，有利的是，如果将发送组和接收组连接到分配的接触区域的连接区域，具有在第一区域中从从内部向外部延伸、并且在矩阵的两个列或两个行之间的边界区域中延伸的带状导体部分。此处尤其有利的是，如果这样的带状导体部分从内部向外部朝着四周延伸，也就是说，这个带状导体部分向上、向下、向左和向右延伸，由此这样的带状导体部分以星形的方式从内部向外部朝着四周延伸。该实现的优点是，连接区域使在第一区域的整个边缘区域上均匀分布的第一区域与接触区域相接触，并且由连接区域所覆盖的第一区域的表面的比例因而可以保持得特别低。
此外，两个或更多个的彼此相邻布置的发送或接收区域可以被连接以形成在整个表面上导电的区域，并且此区域特别具有矩形、正方形或八边形的形状。因此，例如，被分别分配给发送组或接收组的发送区域或接收区域可以通过连接区域被连接以形成在整个表面上导电的区域，并且此区域特别具有上述的形状。
此外，已经证明有利的是，如果矩阵的行和第一区域的纵轴具有彼此偏移的角度，特别是形成大约45°的角度。特别的优点出现在此处，如上所述，正当两个或更多个的彼此相邻布置的发送或接收区域被连接以形成在整个表面上导电的区域，并且尤其形成了发送组或接收组。
有利的是，此处的第一区域具有矩形或正方形的形状。
此外，有利的是，如果两个或更多个的彼此相邻布置的发送或接收区域分别被分配给发送组或接收组，并且一个或多个连接区域具有带状导体部分，带状导体部分相对于第一区域从内部向外部延伸，并且各个带状导体部分分割一个或多个发送组或接收组。因此，例如，四个相邻的发送区域或接收区域可以被分别组合为发送或接收组，然后通过这样的连接区域分割接收组。这可以最小化连接区域的路径长度及进而得到的电阻，不管接收区域和发送区域组合为类似形成的发送组或接收组。
进一步的优点源于一个事实，带状导体部分在它们分割发送或接收组的区域中具有加宽部，或者当接收组或发送组在角上被几何缩短时，因而，例如，形成八边形。这也允许该形状，首先，连接区域的长度被优化，因而电阻被降低而没有限制透明性。
此外，矩阵的发送区域和接收区域的点对称或镜面对称布置已被证明是特别有价值的。
根据进一步的优选实施例变型，在矩阵的第一子区域中，第一组和第二组中的触摸面板在行的方向上和在列的方向上被彼此紧邻交替布置，从而两个发送区域和两个接收区域在同一行上的两个触摸面板之间的边界上彼此交替相对，其中在第一子区域中的矩阵具有两个或更多个行和两个或更多个列。在本实施例变型中，触摸面板形成的序列因此在列方向上和行方向上都发生变化。这也允许被连接区域所覆盖的表面的所必需的比例显著减少，这实现了上述优点。
在发送区域和接收区域的这种布置中，这特别有利的是，通过相应的连接区域以导电的方式分别连接一列或每一列的所有接收区域，或者一列或每一列的的所有发送区域。此处的连接区域有利地具有曲折的形状，因为彼此横向的发送区域或接收区域分别必需通过连接区域在列方向上彼此电连接。
此外，此处有利的是，通过相应的连接区域将最上一行的所有发送区域或上面行的所有接收区域彼此电连接。
此外，有利的是，如果第一子区域中的一个或更多个连接区域具有带状导体部分，带状导体部分相对于第一区域从内部向外部在矩阵的列的方向上延伸，并且带状导体部分尤其被布置在矩阵的两个列之间的边界区域中。因此，这是有利的，如果在列方向上延伸的连接区域的带状导体部分的数目比在行方向上延伸的连接区域的带状导体部分的数目大两倍以上。
此处发送和接收区域的上述布置的特别的优点是，任何数目的这样的第一子区域能够彼此相邻地布置在行方向上，并且内置在发送区域和接收区域的布置中的另一个相应的第二子区域也可以在列方向上被布置在第一子区域上方。这样可以通过此过程实现具有大量触摸面板的布置。
这种类型的第二子区域，其优选被布置在第二子区域上方，这样就具有在列方向上和在行方向上都交替的第一组和第二组中的触摸面板的序列。此处特别有利的是，如果第二子区域具有与第一子区域有关的发送区域和接收区域和/或连接区域的相对于第一和第二子区域之间的边界的镜面对称布置。在第一区域上的连接区域的比例可由此进一步降低。
此外，该矩阵有利地具有至少一个第三子区域，第三子区域具有与第一子区域或第二子区域相同的发送区域和接收区域和/或连接区域的布置。第三子区域被布置为在行方向上紧邻第一子区域或在行方向上紧邻第二子区域。
根据本发明的更进一步的优选实施例示例，在围绕第一区域的第二区域中，导电的第二层被设置，通过第二层，第一层的两个或更多个连接区域被彼此电耦合。此处，第一层的数组连接区域优选分别被耦合在一起，由此连接元件的数目可以被相当大地缩减。此处，可以利用的优势是，多层体可在第二区域中具有低得多的透明度，或也可以在此处可选择地被形成不透明的。因此可以通过不透明的导电区域以经济有效的方式实现第二导电层，该导电区域对人眼是可见的，例如由金属或导电的银制成。此外，在第一层中的连接区域可以不再被形成为在第二区域中对人眼是透明的，因而在第二区域中的连接区域能够具有更小的宽度和更好的导电性。
每个触摸面板优选具有在4mm和40mm之间的宽度和/或长度，优选是在6mm和20mm之间。
每个发送区域和/或接收区域优选具有在2mm和20之间的宽度和/或长度，优选是在3和10之间。
在发送区域和接收区域之间的分隔间隙优选具有在5μm和1000μm之间的宽度，特别是在10μm和500μm之间。该间隙的长度更优选的是在4mm和10mm之间。
此外，有利的是，如果在发送区域和接收区域之间的间隙被形成为曲折的，尤其在每个触摸面板中被形成为曲折的。
根据本发明的优选实施例示例，一个、数个或全部的触摸面板被形成三角形。此外，此处优选的是，如果在触摸面板的发送区域和接收区域之间在这样的三角形触摸面板中均形成曲折的间隙。此处特别有利的是，如果发送区域和接收区域在此处都具有三角形形状，在三角形形状的一边上具有梳状凹陷，并且发送区域和接收区域的梳状凹陷相互交错，并且反之亦然。此处凹陷的长度优选不是恒定的。此处凹陷的长度优选遵循三角形的形状。因此凹陷的长度在三角形的发送或接收区域的底部边缘的中间处最大，并且从中间开始在两个方向上减少。
此外，在发送区域和接收区域之间的各个分隔间隙具有与在被引出的连接带状导体内的触摸面板和分别相邻的发送和/或接收区域之间的间隙不同的宽度，并且是更宽的或是更窄的，优选相差20%，特别是相差50%。
根据本发明的优选实施例示例，在发送区域、接收区域和/或连接区域中的导电的、非透明的轨道的宽度和/或间隔被这样选择：使得这些区域具有在0.1欧姆（欧姆/平方）和10欧姆（欧姆/平方）之间的平均表面导电率，优选是在0.5欧姆（欧姆/平方）和2欧姆（欧姆/平方）之间。
非透明的导电的轨道的宽度优选在1μm和40μm之间的范围内，优选在5μm和25μm之间。不透明的导电的轨道的厚度是在3nm和5μm之间的范围内，优选是在40μm和1μm之间。导电的非透明的轨道在此处能够由任何导电材料或数种材料的混合物来形成。此处的轨道优选由金属形成，特别是由银、铜、金、铝形成和/或由合金或导电膏形成，以及由另一种导电物质形成，例如具有可移动电荷载流子的有机化合物，例如聚苯胺，聚噻吩及其它。所有的材料目前可被掺杂。此外，在图案的形成中，导电的轨道能够通过以不同的方式成形的轨道来形成。
此外，导电的第一层也可以被提供接触增强材料，其作用是改善信号发送。这例如可以由导电银或炭黑构成。
导电的轨道优选以高分辨率的图案被施加到载体基板。此处的导电材料由一种材料构成，并被施以在通过这些材料在整个表面上形成的情况下使第一导电层对于人类观察者而言显现为非透明的材料厚度，特别是不透明的或至少仅仅半透明的。因此导电的轨道本身是非透明的，并且特别具有少于5%的透射率，优选是少于1%。在第一区域中对于人类观察者而言，接收、发送和连接区域的导电区域具有的透明性因而可通过它们的小宽度来实现，并且由此通过导电轨道的图案的高分辨率结构化来实现，而不是通过导电材料本身的透明性来实现。此处透明性可以被实现，例如通过导电轨道的上述的小宽度，并且还取决于所使用的材料，通过导电轨道的宽度及其间隔的在250μm以下的尺寸。为了避免莫尔和衍射效应，此处有利的是，选择不具有任何周期性的图案作为用于导电轨道的结构化的图案。此处特别优选的是，要摒弃直线的形成，并且，选择例如具有非周期性的或随机结构序列的波浪线和/或锯齿线。此外，优选的是，如果图案具有多个这样的导电轨道的交叉点，并由此例如由具有不同的平均空间方向的两线网格的叠加来形成。
为了产生第一导电层的结构，导电材料，例如金属，优选以期望的层厚度被施加，例如，通过溅射或蒸镀，然后再通过结构化的方法被部分地移除，例如正极、负极蚀刻。此外，可以通过印制相应的导电物质来施加导电轨道的图案。
连接区域的带状导体部分的宽度优选在300和500μm之间的范围内，并且第一层的相互电隔离的导电区域之间的间隔是在从10μm到5mm的范围内。
附图说明
以下参照数个实施例示例，并借助附图，通过举例的方式来说明本发明。
图1a示出了多层体的示意性的顶视图。
图1b示出了多层体的示意性的截面图。
图2a至图2d示出了导电的非透明的轨道（Bahnen）的图案的一部分的示意图。
图3示出了具有数个触摸面板的矩阵的示意图。
图4a和图4b示出了具有多个触摸面板的矩阵和触摸面板的发送和接收区域的具体布置。
图5a至图5e示出了发送组和接收组的布置的示意图。
图6a和图6b示出了根据图1的多层体的区域的功能示图。
图7a和图7b分别示出了2×2和4×4矩阵的发送和接收区域的布置的示意图。
图8a和图8b分别示出了3×3和6×3矩阵的发送区域和接收区域的布置的示意图。
图9a和图9b分别示出了4×4和8×4矩阵的发送和接收区域的布置的示意图。
图10a和图10b分别示出了5×5和10×5矩阵的发送区域和接收区域的布置的示意图。
图11示出了发送和接收区域的布置和接触的示意图。
图12a至图12c分别示出了6×16、8×14和8×16矩阵的发送和接收区域的布置的示意图。
具体实施方式
图1a示出了顶视图，并且图1b示出了多层体1的截面图。多层体1具有载体基板30、第一导电层31、介电层32、第二导电层33、以及介电层34。
多层体1也可以不具有所有上述命名的层，而是仅由载体层30和第一导电层31构成。此外，除了这些层，多层体1还可以包括更多的层，例如一个或多个的装饰层或更多的导电层。
多层体1具有区域11和区域12，在区域11中多层体1对人类观察者来说表现为透明的，在区域12中多层体1对人类观察者来说同样表现为透明的，然而，也可以形成半透明的或不透明的。此外，多层体1具有带有数个接触面板21的接触连接器20，通过该接触面板可以实现多层体的电接触。然而，多层体1也可以不具有这样的接触连接器，并且可通过导电粘合剂接合处、胶结接合处、焊接或熔接接合处实现多层体的导电层的接触。
载体基板30优选由柔性塑料膜构成，例如聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚氯乙烯（PVC），聚苯乙烯（PS），聚酯（PE）和/或聚碳酸酯（PC）。该膜优选具有在15μm和300μm之间的层厚度，优选在23和100μm之间。
该载体基板30至少在区域11中被设计成透明的。然而，该载体基板优选在整个表面上被设计成透明的，因此例如由透明的塑料膜构成。
第一导电层31优选由金属构成，例如铜，铝，银和金。该金属层优选以在20nm和100nm之间的层厚度被施加到载体基板30并被构建。此处的结构化优选通过蚀刻或清洗处理产生。此外，也可以在载体基板30和第一导电层31之间布置粘合促进层，然后该粘合促进层促进第一导电层31与载体基板30的粘合。这样的粘合促进层同样优选由透明的材料形成。
在第一导电层31中，在第一区域11中形成了多个导电发送区域41、接收区域42和连接区域43。这些导电发送区域41、接收区域42和连接区域43在此处分别由导电的、非透明的轨道40的图案构成，轨道的宽度在第一区域11中被选择为使得导电发送区域、接收区域和连接区域对人眼呈现为透明的。由此，轨道41例如具有在1μm和40μm之间的宽度，优选是在5μm和25μm之间。连接区域43将发送区域41或接收区域42中的一个或多个分别连接到布置在区域11外部的接触区域。也可以并且也有利的是，区域11外部的连接区域43在整个表面上覆盖有导电层31，或者覆盖有导电的、非透明的轨道40的图案，轨道的宽度被选择为使得在此区域中（即，在区域12中）的连接区域43对人眼不呈现为透明的。由此，以牺牲透明性为代价，可以增大区域12中连接区域43的电导率，然而，透明性在此区域中不再有意义。
接触区域在此处能够通过接触连接器20的接触面板21来形成，但是接触区域也可以代表一区域，在该区域中，第一导电层31例如通过通孔与另一个导电层接触，或者接触区域也能由第一导电层31的一区域形成，在该区域中，导电层31的连接轨道（对人类观察者呈现为不透明的）进入连接区域（对人类观察者呈现为透明的）。
如图1所示，接触连接器30的接触面板21也可在第一导电层31中形成。然而，接触面板21也可以不形成在导电层31中，而是形成在另一个导电层中，例如在导电层33中。在接触面板31的区域内，第一导电层31在此处能够具有较大的层厚度，或者被用另一种或同样的导电材料来提高。
然后介电层42被施加到第一导电层31。介电层42优选是透明的清漆，清漆以从1μm到40μm的层厚度通过印制处理被施加给导电层31。此处有利的是，如果在后来设置通孔35的区域中，在介电层32被施加时已经没有材料被施加。
此外，导电层33然后被施加。第二导电层33优选是通过印制导电印制材料而施加的层，例如炭黑或导电银。在印制过程中，此处在介电层32中设置的凹槽能够同时被印制材料填充，因此通过介电层32的通孔35能够同时被导电材料填充。导电层33优选被如此构建：通过该层，导电层31的数个连接区域43被相互电连接，这样接触连接器20的接触面板21的数目能够被减少，这在后面也会被详细描述。
在紧邻导电层31的区域11中，在多层体1中优选不再设置更多的导电层。
优选根据如图2a到图2d所示的图案在发送区域、接收区域和连接区域中布置导电轨道40。如图所示，导电轨道40在此处尽可能地被布置成不相互平行，以避免衍射和莫尔效应，并且还具有多个交叉点，以在发送区域41、接收区域42和连接区域43中提供尽可能均匀的表面电导率。
布置在区域11中的触摸面板优选根据具有两个或更多个列和两个或更多个行的2维矩阵来布置，如图3所示。
图3示出了来自具有新的触摸面板13的区域11的一部分，其以具有三个行53和三个列51的矩阵的形式来布置。此处，每个触摸面板3具有一个导电发送区域41和一个导电接收区域42，导电发送区域41和导电接收区域42被形成在第一导电层31中，如上所述。在图3中，在此处示出如此布置：其中发送区域51被设置在每个触摸面板13的左半部分，接收区域42被设置在右半部分，并且此处的发送区域41与接收区域42由间隙45电隔离。间隙45的宽度优选是在5μm和1000μm之间，更优选的是在10μm和500μm之间。该间隙的长度优选是在2mm至16mm之间，更优选的是在4mm和8mm之间。在根据图3的示图中，发送区域41和42具有矩形的形状。然而，它们也可以具有不同的形状，例如三角形，其它多边形的形状或圆锥截面的分区。此外，在图3中，示出了数个连接区域43，其将发送区域和接收区域连接到被布置在区域11外部的接触区域。
如图3所示，在发送区域41和接收区域42的这样的布置中，有必要在此处提供十二个连接区域43，以接触所有的发送区域41和接收区域42，使得这些发送区域41和接收区域42能够被单独控制。
图4a目前示出的是在区域11中发送区域41和接收区域42的又一布置，其与如图3所示的布置相比较具有明显的优势。
图11a示出了触摸面板30的4×4矩阵，每个触摸面板都具有发送区域41和接收区域42，发送区域41和接收区域42通过如图3所示的间隙而彼此分隔。关于发送区域41和接收区域42的可能的形成，可以参考根据图3的实施例。此外，图4a也示出了多个连接区域431和432，将两个或更多个发送区域41或两个或更多个接收区域42相互电连接，并将两个或更多个发送区域41或两个或更多个接收区域42电连接到被布置在区域11外部的接触区域。两个或更多个发送区域41或接收区域42的连接在图4a中通过圆点被示意性的指出。此处，每个连接区域431连接四个发送区域41或四个接收区域42，并且每个连接区域432连接两个发送区域41或两个接收区域42。
两个或更多个发送区域41和/或接收区域42的有利的耦合在此处尤其是通过以下事实被实现：在从触摸面板13到触摸面板13的行中，发送区域41和接收区域42相对彼此交替布置。
因此，两个发送区域41或两个接收区域42分别在一行上的两个触摸面板13之间的边界上彼此相对，并且由此能够以导电的方式彼此连接，并且通过共同连接区域43而被连接到接触区域。
因此矩阵的触摸面板13优选从两组触摸面板13中来选择，其中在第一组触摸面板13中，发送区域41均被布置在各个触摸面板13的左边，尤其是在左半部分，并且接收区域42被布置在各个触摸面板13的右边，尤其是在右半部分，而在第二组触摸面板中的触摸面板13中，发送区域41均被布置在各个触摸面板13的右边，尤其是在右半部分，并且接收区域42被布置在各个触摸面板13的左边，尤其是在左半部分。在矩阵的行的一个或多个行中，优选是每个行中，第一组和第二组的面板接下来被彼此紧邻交替布置，如图4a所示，因此，两个发送区域41或两个接收区域42分别在同一行的两个触摸面板13之间的边界上彼此相对。
此外，可以在列的一个或多个列或每个列中，设置交替布置的第一组和第二组的面板，这在后面也会被说明。
此外，在根据图4a的布置中，以有利的方式设置为分别在每一列中布置相同组触摸面板中的触摸面板，也就是说，在每个列中，在列的两个触摸面板13之间的边界上，发送区域41和接收区域42分别彼此相对，如图4a所示。这也可以使得以有利的方式将彼此相邻布置的接收区域41或发送区域42连接到连接区域43，如图4a所示。
如图4a所示，这样的布置可以使得通过共同连接区域431分别接触四个发送区域和/或四个接收区域。此外，四个这样的彼此相邻布置的发送区域形成发送组61，并且四个这样的彼此相邻布置的接收区域形成接收组62，这些组在图4a中通过相应的虚线来指示。正如根据图4a的示图中可以看出，一个或多个这样的发送组61或接收组62从而被有利地布置在列方向上，并且发送组61和接收组62在行方向上交替。从而发送组61和接收组62以格状图案相互偏移，其中列方向上连续的发送组或接收组的相邻布置的质心相对彼此偏移半个周期。
此外，有利的是，如果连接区域43具有带状导体部分44，带状导体部分44相对于区域11从内部延伸到外部，并且优选在矩阵的两个列或两个行之间的边界区域中延伸。此外，此处有利的是，对于连接区域431的带状导体部分44，如图4a所示，如果这些带状导体部分从内部向外部朝着四周延伸，从而具有星形的布置。由此可以极大地减少连接区域的路径长度，并避免带状导体的相交。
图4b示出了在区域11中触摸面板13的布置的另一实施例，其与根据图4a的布置遵循相同的构造原理。
根据图4b的布置是具有6×6触摸面板13的矩阵。每个触摸面板13都具有发送区域41和接收区域42。此处发送和接收区域41和42在每一行中交替布置并在每一列中是恒定的，与根据图4a的布置原理相符。此处彼此相邻布置的各个发送区域41和接收区域42分别被组合成发送组61和接收组62，发送组61和接收组62被设置为格状布置。这些发送组61和接收组62在此处通过连接区域431而被接触。此外，各自仅由两个发送区域41或接收区域42形成的发送和接收组分别通过连接区域432而被接触。分别通过它们自己的连接区域而相互接触的发送区域41和接收区域42通过连接区域433来形成。此处连接区域的带状导体部分的星形布置也可以被清楚地看见。
图5a示出了在区域11中发送区域和接收区域的另一布置。
此处这样的布置主要基于与根据图4a和图4b的布置相同的构造原理。首先，分别彼此相邻布置的四个发送区域或接收区域在此处被分别组合为发送组61或接收组62，并且如图5a中所布置的那样，这些发送组61和接收组62被布置为相对彼此以格状图案相互偏移。分别组合成发送组或接收组的发送区域和接收区域，在此处以这样的一种方式被布置：它们相对彼此直接毗连，或者通过共同连接区域而被连接以形成共同的几何图形，在该实例中是正方形。总的来说，分别彼此相邻布置的两个或四个发送或接收区域由此在此处被连接以形成共同的导电区域，该导电区域具有正方形或三角形形状。然而，这些区域也可以具有长方形或八边形的形状。
此外，在根据图5a的布置中，相对于区域11，矩阵的列和行的取向的方向也倾斜了45°的角度。
此外，如图5a所示，位于内部的发送组61和接收组62通过连接区域431而被接触。此外，连接区域432也被设置为：各个连接区域432接触由两个接收区域或两个发送区域形成的发送组或接收组。此外，连接区域433也被提供，各个连接区域433仅接触一个接收区域或发送区域。也是源于此，在根据图5a的实施例中，发送区域和接收区域本身具有三角形形状，从而能够以简单的方式被组合为共同的发送组或接收组。
如图5a所示，也在根据图5a的布置中，连接区域具有带状导体部分44，带状导体部分44以星形的方式朝四周向外延伸。这些连接区域然后分别分割具有四个或两个发送区域或接收区域的“虚拟的”的发送组或接收组，由此这些发送或接收组分成两部分，各部分被单独接触。
图5b示出了区域11的一部分，其中实现了根据图5a的布置的实施例变型。该布置也具有以格状图案偏移的发送组61和接收组62的布置，该布置被分配带状导体部分44和441。如图5b所示，发送组61和接收组62的角被几何缩短，由此发送组61和接收组62具有八边形的形状。这为向外延伸的连接区域产生了更多的空间，由此这些可被冗余设计（例如3线描述网格（Strichkontengitter）代替2线描述网格）。这不会对电气功能产生影响，但增加了生产成品率。为了使均匀的灵敏度和光学均匀性成为可能，未连接的导电区域63可被置于中间的空间中，没有连接区域通过该中间的空间被引导。
图5c示出了根据图5b的布置的另一变型。如图5c所示，内部的发送组61和接收组62由连接区域43通过带状导体部分44而被接触。这些带状导体部分分割（虚拟的）发送组和接收组，正如已借助图5a所解释的那样。如图5c中借助带状导体部分442所示，在这些带状导体部分中的一个或多个中在其分割这些（虚拟的）发送组或接收组的区域中设置加宽部。这同样提高了生产成品率，并且不会改变触摸面板13的电气功能，因为识别实质上发生在发送区域和接收区域之间的会合边缘上。
图5d和图5e示出了区域11的一部分，其中分别布置具有6×7触摸面板13的矩阵或具有9×16触摸面板的矩阵。依照根据图5a的构造原理在此处实现发送区域和接收区域的布置，由此在这方面可以参考根据图5a的各个实施例。
从这些示图中可以看出，在此处首先设计为：将发送区域和接收区域分别分组为发送组和接收组，这样使得四个发送组分别与每个接收组相邻，这些发送组通过它们自己的连接区域而分别被接触，反之亦然。这在图5d和图5e中通过圆点来指示，该圆点表示了不同的发送组。
被引出区域11的连接区域43与接触连接器20的接触表面21的接合以示例的方式被示出在图6a和图6b中。
图6a在此处首先示出了具有根据图5a形成的发送区域和接收区域的布置的区域11，发送区域和接收区域分别被组合为发送组和接收组。发送组在此处通过圆点来表示。被引出区域11的连接区域43然后以导电的方式通过如图6所示出的耦合矩阵而被连接到接触连接器20的接触面板21。这种耦合在此处优选是通过第二导电层33来发生，从而能够例如通过印制结构化的绝缘体层、介电层32、和通过作为导电层33的印制带状导体（例如通过印制导电银）来发生。
通过根据图1a到图2d和图4a到图6b的图形所形成的多层体1，因此可以大幅降低区域11中的连接区域的数目、连接区域的长度、和连接区域的表面覆盖范围，并且能够在可视区域中（即，在区域11中）提供仅一个带状导体平面，并因此可以避免两个带状导体平面的相互作用的光学问题（莫尔效应）。此外，出现这样的倾向：向外被引出区域11的连接区域的连接轨道部分不必被保护，因为发送区域41和接收区域42的连接区域不是彼此紧邻的。
此外，类似的优点能够由依据以下的根据图7a至图12c的图形的实施例变型之一的发送区域41和接收区域42的布置的形成来实现。
图7a示出了具有2×2触摸面板13的矩阵的发送区域41和接收区域42的布置。如图7a所示，在此处触摸面板13在矩阵的行中彼此跟随，这些触摸面板具有发送区域41和接收区域42的相反布置，因此，两个发送区域41或两个接收区域43分别在一行中的两个连续的触摸面板之间的边界上是彼此相继的。此外，具有发送区域41和接收区域42的相反布置的触摸面板13在每一列中均也是彼此跟随的，因此，发送区域41和接收区域42或接收区域42和发送区域41分别在一列中的两个触摸面板13之间的边界上彼此相对，如图7a所示。
因此第一组和第二组的触摸面板13在行中和在列中彼此交替跟随。
因此，两个发送区域41或两个接收区域42分别在同一行的两个触摸面板13之间的中间的空间中彼此相对，并且发送区域41和接收区域42在同一列的两个触摸面板13之间的边界上均彼此相对。
此外，发送区域41和接收区域42在此处优选通过连接区域43而被相互电连接，使得至少x/2个发送区域或x/2个接收区域相互连接，其中x表示行的数目（在奇数的情况下向下取整）。
此外，优选提供以双梳形的方式被引出矩阵的连接区域43，因此不会发生连接区域的带状导体部分的交叉。当少于5行时，双梳形是没有必要的。
此外，优选的是，如果接收区域41或发送区域42通过连接区域43沿着梳形的背部或双梳形的背部而被相互电连接。
因此图7a示出了：一方面，连接区域432，各个连接区域432将两个发送区域41或两个接收区域42相互电连接；另一方面，连接区域433，各个连接区域433将发送区域41或接收区域42连接至相应的接触区域。
如图7a所示，连接区域432中的两个在此处被形成为使得它们将各列的发送区域相互连接，并且连接区域432中的一个被形成为使得它将一行中的两个相对的接收区域42相互电连接。
图7b示出了具有4×2触摸面板13的矩阵。此处的矩阵由两个子区域71和72组成。关于触摸面板13的发送区域41和接收区域42的布置，子区域71和72中的每一个在此处都遵循根据图7a的构造原理，这可以从图7b中看出。此处也是如此，在子区域71和72中的每一个中提供连接区域43，各个连接区域43将一列中的发送区域相互电连接。此外，提供了连接区域42，其以导电的方式将四个彼此相邻的接收区域相互连接。
图8a示出了具有3×3触摸面板13的矩阵。该矩阵的发送区域41和接收区域42的布置在此处遵循借助图7a所解释的操作原理。此处也是如此，提供了连接区域434，各个连接区域434将一列中的发送区域41彼此电连接，由此在此处三个发送区域41彼此连接。
图8b示出了具有6×3触摸面板13的矩阵。该矩阵由两个子区域71和72组成，其中子区域71和72两个都遵循根据图8a的构造原理，尤其是在触摸面板13的发送区域41和接收区域42相对彼此的布置方面，以及在连接区域434的形成方面，各个连接区域434将各个子区域的一列中的所有发送区域41彼此电连接。
图9a和图9b分别示出了具有4×4触摸面板13的矩阵和具有8×4触摸面板13的矩阵。发送区域41和接收区域42的布置，以及连接区域443的形成，在此处遵循借助图8a和图8b所阐明的构造原理，由此，在这方面可以参考根据图7a到图8b的实施例。此处也有利的是，根据图9a的布置的最上一行中的所有接收区域42通过共同连接区域435而彼此接触。
图10a和图10b分别示出了具有5×5触摸面板13的矩阵和具有10×5触摸面板13的矩阵。发送区域41和接收区域42的布置，以及连接区域434和435在此处符合先前所解释的构造原理，因此在这方面可以参考根据图7a到图9b的实施例。
图11示出了具有4×8触摸面板13的矩阵。发送区域41和接收区域42的布置在此处遵循借助图7a、8a、9a和10a已阐明的构造原理。此外，在图11中示出连接区域43，各个连接区域43将一个、两个或四个发送区域41或接收区域42相互接触。在此处特别有利的是，连接两个或四个发送区域41或接收区域42的各个连接区域43分别具有将彼此相横向的发送区域或接收区域彼此连接的互连。在如图11所示的矩阵的顶部和底部上的发送区域43的交替设计在此处也是有利的。
图12a至图12b示出了具有6×8、8×14和1×6触摸面板13的矩阵。这些矩阵根据借助图7b至图10b的图形已解释的操作原理来构造。
该矩阵因此具有两个子区域71和72。子区域71和72中的每一个进一步分别由子区域73和74的重复布置组成，子区域73和74每个都具有类似的结构。因此子区域73和74可以任意数目被布置在子区域71和72中，由此，根据借助图12a到图12c的图形阐述的构造原理，能够实现具有任意数目的列的矩阵，依赖于包含在子区域71和72中的子区域73和74的数目。
Claims (34)
1.多层体(1)，具有对人眼而言是透明的第一区域(11)，具有被布置在第一区域(11)中的多个触摸面板(13)，具有至少在第一区域(11)中是透明的载体基板(30)，以及具有部分导电的第一层(31)，第一层(31)至少在第一区域(11)中对人眼而言是透明的，第一层(31)在第一区域(11)中具有导电的发送区域(41)、接收区域(42)和连接区域(43，431-435)，发送区域(41)、接收区域(42)和连接区域(43，431-435)分别由导电的、非透明的轨道(40)的图案形成，其中，此处导电的轨道由一种材料构成，并被施以在通过这些材料在整个表面上形成的情况下使第一导电层对于人类观察者而言显现为非透明的材料厚度，并且其中，在第一区域(11)中的轨道(40)的宽度被这样选择，使得导电的发送区域(41)、接收区域(42)和连接区域(43，431-435)在第一区域(11)中对人眼而言是透明的，其中，在第一层(41)中的每个触摸面板(13)的区域中，一个导电的发送区域(41)和一个导电的接收区域(42)被形成，该一个导电的发送区域(41)和该一个导电的接收区域(42)被布置为在分隔它们的间隙(45)的任何一边上彼此电隔离，其中在第一层(41)中的不同的触摸面板(13)的n个发送区域(41)通过在第一层中所形成的导电的连接区域(43)之一而被彼此电连接，并被电连接到在第一层(41)中的第一区域(11)外部形成的接触区域，并且在第一层(41)中的不同的触摸面板(13)的m个接收区域(42)通过在第一层中所形成的导电连接区域(43，431-435)之一而被彼此电连接，并被电连接到在第一层(41)中的第一区域(11)外部形成的接触区域，其中n≥2并且m≥2，其中
触摸面板(13)根据具有两个或更多个列(51)和具有两个或更多个行(52)的2维矩阵而被布置，其中
对于第一组触摸面板中的触摸面板(13)，发送区域(41)均被布置到接收区域(42)的左边，并且对于第二组触摸面板中的触摸面板(13)，发送区域(41)均被布置到接收区域(42)的右边，其中第一组和第二组中的触摸面板在矩阵的每一个行(72)中被彼此紧邻交替布置，从而两个发送区域(41)或两个接收区域(42)分别在同一行的两个触摸面板之间的边界上彼此相对，并且其中，在矩阵的第一子区域(71)中，第一组和第二组中的触摸面板(13)在行(52)的方向上和在列(51)的方向上被彼此紧邻交替布置，从而两个发送区域(41)和两个接收区域(42)在同一行(52)上的两个触摸面板(13)之间的边界上彼此交替相对，其中在第一子区域(71)中，矩阵具有两个或更多个行(52)和两个或更多个列(51)。
2.根据权利要求1的多层体(1)
其特征在于
分别在每一个列(51)中，相同组触摸面板中的触摸面板(13)被布置。
3.根据权利要求1至2中的任一项的多层体
其特征在于
四个彼此相邻布置的发送区域(41)形成的发送组(61)通过连接区域(431)之一而被相互连接，并被连接到分配的接触区域，和/或四个彼此相邻布置的接收区域(42)形成的接收组(62)通过连接区域(431)之一而被相互连接，并被连接到分配的接触区域。
4.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
两个或更多个发送组(61)和两个或更多个接收组(62)被布置为以格状图案彼此偏移，从而相对于彼此，四个接收组(62)与至少一个发送组(61)相邻布置或四个发送组与至少一个接收组(62)相邻布置。
5.根据权利要求1至2中的任一项的多层体
其特征在于
连接区域(43，432-435)具有带状导体部分(44)，带状导体部分(44)相对于第一区域(11)从内部向外部延伸，并且带状导体部分(44)在矩阵的两个列(51)或两个行(52)之间的边界区域中延伸。
6.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
各个连接区域(43)连接两个或更多个的彼此相邻布置的发送或接收区域(41，42)以形成一区域，该区域在整个表面上是导电的，并且该区域特别具有长方形、正方形或八边形形状。
7.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
矩阵的行和第一区域(11)的纵轴具有彼此偏移的角度，特别是形成45°的角度。
8.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
两个或更多个彼此相邻布置的发送区域(41)分别被组成为发送组(61)，或者两个或更多个彼此相邻布置的接收区域(42)分别被组成为接收组(62)，并且其中一个或多个连接区域(432，433)具有带状导体部分(44)，带状导体部分(44)相对于第一区域(11)从内部向外部延伸，并且各个带状导体部分(44)分割一个或更多个发送组(61)或接收组(62)。
9.根据权利要求8的多层体(1)
其特征在于
带状导体部分(441)在它们分割发送或接收组(61，62)的区域中变宽。
10.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
在第一子区域(71)中，
情况a)每一个列(51)中的所有接收区域(42)通过相应的连接区域(43，434)而被彼此电连接，或
情况b)每一个列(51)中的所有发送区域(41)通过相应的连接区域(43，434)而被彼此电连接。
11.根据权利要求10的多层体(1)
其特征在于
在情况a)中的最上一行的所有发送区域(41)和在情况b)中的最上一行的所有接收区域(42)通过相应的连接区域(435)而被彼此电连接。
12.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
在第一子区域(71)中的一个或更多个连接区域(43)具有带状导体部分(44)，带状导体部分(44)相对于第一区域(11)从内部向外部在矩阵的列(51)的方向上延伸，并且带状导体部分(44)尤其被布置在矩阵的两个列(51)之间的边界区域中。
13.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
该矩阵具有第二子区域，第二子区域被布置在矩阵的第一子区域的上方，并且其中，在该矩阵的第二子区域(72)中，第一组和第二组中的触摸面板(13)在行中和在列中同样被彼此紧邻交替布置。
14.根据权利要求13的多层体(1)
其特征在于
第二子区域具有与第一子区域(71)有关的发送区域(41)和接收区域(42)和/或连接区域的相对于第一和第二子区域之间的边界线的镜面对称布置。
15.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
该矩阵具有至少一个第三子区域(73，74)，第三子区域(73，74)具有与第一子区域(71)或第二子区域(72)相同的发送区域(41)和接收区域(42)和/或连接区域(43)的布置，并且其中，第三子区域(73，74)被布置为分别与第一子区域(71)紧邻或与第二子区域(72)紧邻。
16.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
该矩阵具有在四个和十个之间的行和四个或更多个列。
17.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
在围绕第一区域(11)的第二区域(12)中，导电的第二层(33)被设置，通过第二层(33)，第一层(31)的两个或更多个连接区域(43)被彼此电耦合。
18.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
第一层(31)的接触区域通过第二层(33)和/或通过在第一层(31)中所形成的带状导体而被连接到电接触连接器(20)，或者形成电接触连接器或电接触连接器的部分。
19.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
每个触摸面板(13)的宽度和/或长度在4mm和40mm之间。
20.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
每个发送区域(41)和/或接收区域(42)的宽度和/或长度在2mm和20mm之间。
21.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
在发送区域(41)、接收区域(42)和/或连接区域(43)中的导电的、非透明的轨道(40)的宽度被这样选择：使得这些区域分别具有在0.1欧姆/平方和10欧姆/平方之间的平均表面导电率。
22.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
在发送区域(41)和接收区域(42)之间的分隔间隙(44)的宽度在5μm和1000μm之间。
23.根据权利要求1至2中的任一项的多层体(1)
其特征在于
在发送区域和接收区域之间的间隙在每个触摸面板中被形成为曲折的。
24.根据权利要求23的多层体
其特征在于
一个、数个或所有的触摸面板被形成为三角形，并且分别在发送区域和接收区域之间具有曲折的间隙。
25.根据权利要求1至2中的任一项的多层体
其特征在于
在发送区域(41)和接收区域(42)之间的各个分隔间隙具有与在被引出的连接带状导体内的触摸面板(19)和分别相邻的发送和/或接收区域之间的间隙不同的宽度。
26.根据权利要求23的多层体
其特征在于
在被引出的连接器带状导体内的触摸面板和分别相邻的发送区域和/或接收区域之间的间隙比在发送区域(41)和接收区域(42)之间的各个分隔间隙窄。
27.根据权利要求5的多层体
其特征在于
其中四个或更多个这样的带状导体部分(44)被设置：其以星形的方式从内部向外部朝着四周延伸。
28.根据权利要求16的多层体(1)
其特征在于
该矩阵具有16个或更多个列。
29.根据权利要求19的多层体(1)
其特征在于
每个触摸面板(13)的宽度和/或长度在6mm和16mm之间。
30.根据权利要求20的多层体(1)
其特征在于
每个发送区域(41)和/或接收区域(42)的宽度和/或长度在3mm和8mm之间。
31.根据权利要求21的多层体(1)
其特征在于
在发送区域(41)、接收区域(42)和/或连接区域(43)中的导电的、非透明的轨道(40)的宽度被这样选择：使得这些区域分别具有在0.5欧姆/平方和2欧姆/平方之间的平均表面导电率。
32.根据权利要求22的多层体(1)
其特征在于
在发送区域(41)和接收区域(42)之间的分隔间隙(44)的宽度在10μm和500μm之间。
33.根据权利要求26的多层体
其特征在于
在被引出的连接器带状导体内的触摸面板和分别相邻的发送区域和/或接收区域之间的间隙比在发送区域(41)和接收区域(42)之间的各个分隔间隙窄20％。
34.根据权利要求26的多层体
其特征在于
在被引出的连接器带状导体内的触摸面板和分别相邻的发送区域和/或接收区域之间的间隙比在发送区域(41)和接收区域(42)之间的各个分隔间隙窄50％。
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