CN106233235A - 带有 z 形电极图案的电容触摸传感器 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于触摸传感器电路和结合此电路的触摸传感器的设计。更特别地，描述了包括彼此交错的多个细长电极的触摸传感器电路。

Description

带有Z形电极图案的电容触摸传感器

技术领域

本发明涉及用于触摸传感器电路和结合此电路的触摸传感器的设计。

背景技术

电子显示器被广泛使用。虽然在过去使用电子显示器已被主要限于计算应用诸如台式计算机和笔记本式计算机，但随着处理能力已经变得更加容易获得，此类能力已被集成到各种应用中。例如，如今电子显示器常见于多个应用中，诸如，智能电话、平板计算机、自动取款机、游戏机、汽车导航系统、餐厅管理系统、杂货店收银台、加气站、信息查询台和手持数据管理器，仅举几个例子。

交互式可视显示器常常包括一些形式的触敏屏。具有可视显示器的集成触敏面板随着便携式多媒体装置(包括智能电话和平板计算机)的激增而变得越来越常见。用于触敏面板的电容触摸感测技术涉及感测信号方面的变化，这种变化是由于在触控面板上的触摸产生的电容耦合而造成。电压信号施加至触控面板上的电极。触控面板上的触摸在改变邻近触摸位置的电场的电容中耦合。检测该电场中的变化并将其用于测定触摸位置。

提高触摸位置测定的准确度和/或减少其处理时间是所需的。有助于满足这些需要的一个先前的专利为涉及“Interleaved Electrodes for Touch Sensing(用于触摸感测的交错电极)”的共同拥有和转让的美国专利8,004,499。在美国专利8,004,499中的传感器设计通过以下方式提供增加的准确度和减少的处理时间：提供伴随触摸感测系统的主电极的子电极，并且使该系统的子电极交错，从而在触摸表面的边缘处实现内插。本说明书提供了对该技术的进一步改善，从而实现更高的分辨率和更简单且更便宜的制造，同时保持相同数量的传感器通道。

发明内容

在一个方面，本说明书涉及在触摸传感器中使用的设置在第一基板的第一主表面上的细长电隔离导电电极的第一阵列。阵列包括第一电极、第二电极和第三电极。第一电极、第二电极和第三电极中的每个包括近端和远端两者。另外，第一电极、第二电极和第三电极中的每个连接至触摸控制器电路。另外，第一电极、第二电极和第三电极中的每个具有z形。z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，其中细长节段彼此平行地取向。第一电极与第二电极交错，并且第二电极与第三电极交错。

在另一方面，本说明书涉及触摸传感器，其包括如上文刚刚描述的细长电隔离导电电极的第一阵列，以及设置在相对第一基板的第一主表面的第二主表面上的细长电隔离导电电极的第二阵列。第二阵列包括第四电极、第五电极和第六电极。第四电极、第五电极和第六电极中的每个包括近端和远端两者。另外，第四电极、第五电极和第六电极中的每个连接至触摸控制器电路。另外，第四电极、第五电极和第六电极中的每个具有z形。z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，其中细长节段彼此平行地取向。第四电极与第五电极交错，并且第五电极与第六电极交错。在不同方面，本说明书可包括上文刚刚描述的触摸传感器，不同的是第二阵列设置在第二基板的第二主表面上而不是第一基板的第二主表面上。

附图说明

图1A至图1C为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极阵列的顶视图。

图2为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极阵列的剖视图。

图3为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极阵列的一部分的近视顶视图。

图4为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极的第一阵列和第二阵列的剖视图。

图5为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极阵列的顶视图。

图6A至图6B示出了可以用于根据本说明书的导电电极中的示例性金属网状图案。

图7A至图7B示出了可以用于根据本说明书的导电电极中的示例性金属网状图案。

图8为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极的两个阵列的叠堆的顶视图。

图9为在触摸传感器中使用的细长电隔离导电电极的两个阵列的叠堆的顶视图。

图10为在触摸传感器中使用的现有技术的电隔离导电电极阵列的顶视图。

附图未必按比例绘制。附图中使用的相似标号是指相似的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非旨在限制另一附图中用相同标号标记的部件。

具体实施方式

在以下优选实施方案的具体描述中参考了附图，这些附图示出了可实践本发明的具体实施方案。例示的实施方案并非旨在详尽列举根据本发明的所有实施方案。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其它实施方案，并且可以进行结构性或逻辑性的改变。因此不应将以下具体实施方式视为具有限制意义，并且本发明的范围由所附权利要求书限定。

除非另外指明，否则应该将说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理性质的所有数字理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望性能而变化。

除非本文内容以其他方式明确指定，否则本说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖了具有复数指代对象的实施方案。除非上下文另外清楚指明，否则如本说明和所附权利要求中使用的，术语“或”一般以包括“和/或”的意义使用。

若在本文中使用空间相关的术语，包括但不限于“近侧”、“下部”、“上部”、“下面”、“下方”、“上方”和“在顶部上”，则用于方便描述一个或多个元件相对于另一个元件的空间关系。除了图中示出的或本文所述的具体取向之外，此类空间相关的术语还涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中所描绘的对象翻转或倒转，则先前描述为在其它元件下方或下面的部分应当在那些其它元件上方。术语“近侧”和“远侧”用于识别在阵列中的细长电极的两端。根据本公开的典型阵列是各自具有长轴的平行细长电极的一维阵列，其中电极被大致布置在大致垂直于细长电极的长轴的线条中。对于此典型阵列，根据其在本申请中的使用，所有细长电极的“近”端沿阵列的第一边缘布置，并且所有细长电极的“远”端沿阵列的相对第一边缘的第二边缘布置。

如本文所用，例如当元件、部件或层描述为与另一元件、部件或层形成“一致界面”、或“在其上”、“连接到其”、“与其耦合”、“堆叠在其上”或“与其接触”，则可为直接在其上、直接连接到其、直接与其耦合、直接堆叠在其上、直接与其接触，或例如居间的元件、部件或层可以在特定元件、部件或层上，或连接到、耦合到或接触特定元件、部件或层。例如当元件、部件或层被称为“直接在另一元件上”、“直接连接到另一元件”、“直接与另一元件耦合”或“直接与另一元件接触”时，则没有居间的元件、部件或层。

即使在检测对象较小的情况下，本文所述的电极结构也可以为通过触摸将信息或指令输入到电子装置(例如，计算机、平板计算机、蜂窝电话、电视、智能电话、腕戴式装置等)中的接触或接近传感器提供更好精确度。这些传感器对可见光透明，并且在与显示器直接组合、覆盖显示元件以及与驱动显示器的装置接合中是可用的(作为“触摸屏”传感器)。

触摸传感器的感测区域构造为覆盖、或覆盖信息显示器的可见部分的传感器区，所述区对可见光透明，以允许看到信息显示器。信息显示器的可见部分是指信息显示器的具有可变信息内容的部分，例如显示器“屏幕”的被像素(例如液晶显示器的像素)占据的部分。

本公开还涉及电阻式、电容式和投射电容式类型的触摸屏传感器。本文所述的电极层可用于与电子显示器集成在一起的投射电容式触摸屏传感器中。作为投射电容式触摸屏传感器的部件，电极层可用于实现高触摸灵敏度、多触点检测和触笔输入。

图1A示出了在触摸传感器中使用的第一基板的第一主表面上的细长电隔离导电电极的第一阵列100的顶视图。图2提供了被定位在第一基板120的第一主表面122上的阵列100的简化(条型而不是交错的z形)剖视图。第一阵列100包括第一细长节段102、第二细长节段104和第三细长节段106。第一电极、第二电极和第三电极中的每个包括近端(示出为元件102a、元件104a和元件106a)和远端(示出为元件102b、元件104b和元件106b)。第一电极102、第二电极104和第三电极106中的每个在其各自的近端处连接至触摸控制器电路。对于图1A的阵列100，应当经由互连迹线或导线108连接到触摸控制器电路。另外，第一电极、第二电极和第三电极中的每个具有z形。z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，其中细长节段彼此平行地取向。例如，第一电极102包括第一细长节段103a、第二细长节段103b和第三细长节段103c，其中的每个取向成平行于其各自的对应物。第二电极104包括第一细长节段105a、第二细长节段105b和第三细长节段105c，其中的每个取向成平行于其各自的对应物。第三电极106包括第一细长节段107a、第二细长节段107b和第三细长节段107c，其中的每个取向成平行于其各自的对应物。

为了本说明书的目的，“z形电极”应被理解为自身向后折叠两次的电极，一次折叠在细长节段的近端上，并且一次折叠在细长节段的远端上。“z形电极”在本文与“具有z形的电极”可互换使用。

图2的基板120可以由任何合适的材料制成。合适的基板材料包括电绝缘材料，优选具有高透光率和清晰度的透明材料。合适的透明基板材料包括玻璃、聚合物膜和陶瓷。合适的基板材料的具体示例包括化学强化的玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环状的烯烃聚合物(COP)、环状的烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。合适的基板可具有任何合适的厚度。合适的厚度值在1微米和1厘米之间的范围内，优选在2微米和500微米之间的范围内，在一些实施方案中在5微米和200微米之间的范围内，并且在一些实施方案中在20微米和150微米之间的范围内。对本公开的感测电路、传感器、传感器系统和阵列的基板材料和基板厚度没有限制。

返回图1A，如图清楚所示，第一电极102与第二电极104交错(参见，例如，在区域114中的交错)。第二电极104与第三电极106交错(参见，例如，在区域110中的交错)。第二电极的第一细长节段105a设置在第一电极的第二细长节段103b和第三细长节段103c之间(参见区114)。第二电极的第三细长节段105c设置在第三电极的第一细长节段107a和第二细长节段107b之间(参见区110)。

如上所述，电极在每个电极的近端102a、104a和106a处连接到控制电路。在一些实施方案中，经由互连迹线进行这些连接，所述互连迹线在每个电极的第一平行细长节段和第二平行细长节段之间的电极上的某个点处与每个电极进行连接。例如，在第一平行细长节段102a和第二平行细长节段102b之间的区域112中进行第一电极102和互连迹线108之间的连接。

如图1A所示，在一些实施方案中，阵列的每个细长z形电极经由互连迹线或导线在其各自的近端处连接至触摸控制器电路。在图1A的实施方案中，互连迹线108连接至细长z形电极102、细长z形电极104和细长z形电极106中的每个的近端，并且没有互连迹线在z形电极102、z形电极104和z形电极106的远端处连接。因此，触摸控制器电路连接至细长z形电极中的每个的近端，并且没有触摸控制器电路连接至细长z形电极中的每个的远端(即，连接至近端的触摸控制器电路不连接至远端)。

在一些实施方案中，如图1B所示，阵列中的一个或多个细长z形电极在其各自的近端处连接至触摸控制器电路，而在其远端处没有连接到触摸控制器电路，同时阵列中的一个或多个其它细长z形电极在其远端处连接至触摸控制器电路，而在其近端处没有连接到触摸控制器电路。细长z形电极的此连接可以经由互连迹线或导线进行。互连迹线142在第一z形细长电极132的近端132a处连接至第一z形细长电极132，互连迹线144在第二z形细长电极134的远端134b处连接至第二z形细长电极134，并且互连迹线146在第三z形细长电极136的近端136a处连接至第三z形细长电极136。在一些实施方案中，互连迹线142、互连迹线144和互连迹线146连接至触摸控制器电路。图1B示出了在触摸传感器中使用的第一基板的第一主表面上的细长电隔离导电电极的第一阵列130的顶视图。第一阵列130包括第一细长节段132、第二细长节段134和第三细长节段136。第一电极132与第二电极134交错，并且第二电极134与第三电极136交错。第一电极、第二电极和第三电极中的每个包括近端(示出为元件132a、元件134a和元件136a)和远端(示出为元件132b、元件134b和元件136b)。第一电极132、第二电极134和第三电极136中的每个连接至各自的互连迹线142、互连迹线144和互连迹线146。在一些实施方案中，电极经由互连迹线142、互连迹线144和互连迹线146连接至触摸控制器电路。对于图1B的阵列130，应当经由互连迹线或导线142、互连迹线或导线144和互连迹线或导线146连接到触摸控制器电路。另外，第一电极、第二电极和第三电极中的每个具有z形。z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，其中细长节段彼此平行地取向。如图1B所示，近端132a、近端134a和近端136a沿细长电极132、细长电极134和细长电极136的阵列130的第一边缘152布置。远端132b、远端134b和远端136b沿阵列的第二边缘154布置，其中第二边缘与第一边缘相对。图1B示出了z形电极的阵列的示例，所述电极具有互连连接(并且在一些实施方案中触摸控制器电路)到电极端部的交替布置。在其它实施方案中，其中阵列中的一个或多个细长z形电极在其各自的近端处连接至触摸控制器电路，而在其远端处没有连接到触摸控制器电路，同时阵列中的其它细长z形电极在其远端处连接至触摸控制器电路，而在其近端处没有连接到触摸控制器电路，该布置可以不交替。相反，可存在仅在其各自的近端处连接的相邻的交错电极分组，以及在其各自的远端处连接的相邻的交错电极分组。

在一些实施方案中，如图1C所示，阵列的细长z形电极在其各自的近端和远端处均连接至触摸控制器电路。细长z形电极到触摸控制器电路的此类连接可以经由互连迹线或导线进行。互连迹线172和互连迹线182分别在第一z形细长电极162的近端162a和远端162b处连接至第一z形细长电极162。互连迹线174和互连迹线184分别在第二z形细长电极164的近端164a和远端164b处连接至第二z形细长电极164。互连迹线176和互连迹线186分别在第三z形细长电极166的近端166a和远端166b处连接至第三z形细长电极166。在一些实施方案中，互连迹线172、互连迹线174、互连迹线176、互连迹线182、互连迹线184和互连迹线186连接至触摸控制器电路。图1C示出了在触摸传感器中使用的第一基板的第一主表面上的细长电隔离导电电极的第一阵列160的顶视图。第一阵列160包括第一细长节段162、第二细长节段164和第三细长节段166。第一电极、第二电极和第三电极中的每个包括近端(示出为元件162a、元件164a和元件166a)和远端(示出为元件162b、元件164b和元件166b)。另外，第一电极、第二电极和第三电极中的每个具有z形。z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，其中细长节段彼此平行地取向。第一电极162与第二电极164交错，并且第二电极164与第三电极166交错。如图1C所示，近端162a、近端164a和近端166a沿细长电极162、细长电极164和细长电极166的阵列160的第一边缘192布置。远端162b、远端164b和远端166b沿阵列的第二边缘194布置，其中第二边缘与第一边缘相对。图1C示出了交错z形电极的阵列的示例，所述交错z形电极在其近端和远端处均具有到每个电极的互连连接(并且在一些实施方案中触摸控制器电路连接)。

在一些实施方案中，每个电极的第二细长节段(102b、104b、106b)的横截面宽度比第一细长节段和第三细长节段更大。在此类实施方案中，第二细长节段本文描述为作为主要子电极起作用，而第一细长节段和第三细长节段(103a和103c、105a和105c、107a和107c)本文描述为作为电极的辅助子电极起作用。每个主要子电极能够相对于两个辅助子电极的电容耦合为与触摸表面接近的触摸产生更大的电容耦合。每个电极的辅助子电极以交错图案布置，该图案被配置成增大与每个电极相关联的电容耦合的有效区域。

电极102、电极104、电极106、电极132、电极134、电极136、电极162、电极164和电极166可以由用于触摸传感器中的任何数量的适当的导电材料构成。例如，在一个实施方案中，电极可以由透明导电材料组成。特别适当的透明导电材料可包括透明导电金属氧化物(TCO)、导电的聚合物、薄膜金属和石墨烯(包括多层石墨烯，例如，2层石墨烯以及数层石墨烯)。可用的TCO包含氧化锌、氧化锡和氟掺杂的氧化锡。在优选的实施方案中，透明导电材料可以为氧化铟锡。电极102、电极104、电极106、电极132、电极134、电极136、电极162、电极164和电极166可以由两种或更多种材料构成，例如以透明导电复合材料或透明导电多层材料的形式构成。可用的导电复合材料的示例包括使用聚合物粘结剂或无机粘结剂结合到基板表面的碳纳米管填充的聚合物或互连碳纳米管层。在一些实施方案中，碳纳米管嵌入在基板中。可用的碳纳米管层的示例在美国专利申请US 2004/0265550A1中有所描述。可用的导电复合材料的其它示例包括使用聚合物粘结剂或无机粘结剂结合到基板的金属纳米线填充的聚合物或互连金属纳米线层。在一些实施方案中，纳米线嵌入在基板中。可用的金属纳米线层的示例在PCT公布WO 2007/022226A2中有所描述。可用的金属纳米线可包含例如银、铜、镍、金或它们的组合(例如，以合金、纳米线混合物或芯壳纳米线的形式)。可用的导电多层材料的示例包括薄膜叠堆，其包含透明导电金属氧化物(例如，氧化锌、氟掺杂的氧化锡、氧化锡、氧化铟锡，等等)或薄膜金属(例如，银、金、银-金合金)中的一者或两者。可用的透明导电多层的示例在美国专利公布2011/0139516A1中有所描述。可用的导电多层材料可包括一个或多个透明导电金属氧化物薄膜层(例如，1个、2个、3个、4个、5个或甚至更多个金属氧化物层)。可用的导电多层材料可包括一个或多个薄膜金属层(例如，1个、2个、3个、4个、5个或甚至更多个薄膜金属层)。可用的薄膜金属层的厚度为优选小于20nm、更优选小于10nm、更优选厚度小于5nm。透明导电金属氧化物薄膜层可以由电绝缘材料(例如，二氧化硅)或上述薄膜金属层隔开。薄膜金属层可以由绝缘材料或上述薄膜透明导电金属氧化物层隔开。

在另一个实施方案中，电极可以由导电迹线(例如，薄膜金属迹线)的透明导电网状网络构成。一个具体的实施方案可包括银网导体。银网可以形成为基板的表面上的周期性图案，诸如在图6A和图6B中所示的六边形图案。在其它实施方案中，网状导体可以以正方形、圆形或其它周期性图案形成。图7A和图7B示出了示例性正方形金属网状图案。其它可用的网状图案包括随机和伪随机开孔的几何形状。在另一个实施方案中，电极可以由金属网构成。金属网包含铜、银、金、铝、锌、镍或铁或其它适当金属。可用的迹线的透明导电金属网状网络在美国专利8,384,691中有更详细的描述。在一些实施方案中，电极使用透明导电材料、透明导电复合材料、透明导电多层和迹线的透明导电网状网络中的一个或多个的组合形成。

本公开的触摸传感器电路使用具有低薄层电阻的透明导电材料、复合材料、多层或网片有利地形成。具体地，要实现电极的z形的感测属性，要求沿不同子电极具有低的电阻。因此，本公开的优选实施方案包括本文所述的电极和阵列设计中的任何者，该设计使用透明导电材料、透明导电复合材料、透明导电多层或迹线的透明导电网状网络中的任一个或多个具体地形成，其中在电极内的薄层电阻为在0.1欧姆/平方米和300欧姆/平方米之间，在一些实施方案中在0.2欧姆/平方米和100欧姆/平方米之间，在一些实施方案中在1欧姆/平方米和75欧姆/平方米之间，并且在一些实施方案中在5欧姆/平方米和50欧姆/平方米之间。

在一个方面，本说明书还可以被理解为结合了本文所述的细长电隔离导电电极阵列的触摸传感器。在某些实施方案中，此触摸传感器可以旨在与触笔一起使用。在其它实施方案中，此触摸传感器可以旨在通过手指触摸尤其是小手指触摸来使用。图3提供了上述阵列的近视部分(即，顶部部分，参照图1中所描绘的阵列)以更好地示出本发明的另外的特征。在优选的实施方案中，第二电极的第一细长节段105a与第一电极的第三细长节段103c之间的距离114小于与触摸屏组合地使用的触笔的顶端的宽度。触笔的顶端的轨迹的示例由阴影部分118示出。另外，第二电极的第一细长节段105a与第一电极的第二细长节段103b之间的距离是与触摸屏组合地使用的触笔的顶端直径的四分之一(4×)。

本公开的一些实施方案为包括传感器、传感器电路或阵列中的任一个的与触笔组合的传感器系统。传感器系统的可用的触笔可以为主动式或被动式的。被动式触笔是在其本身中不具有电子部件的触笔。通常，被动式触笔将包括用于将局部电场改变为信号的金属棒。主动式触笔是更复杂的且包括电子部件的触笔。电子部件可在触控面板中根据电子装置发出对于传感器是可读的信号。用于传感器系统的可用触笔可包括导电的或电隔离的顶端。用于传感器系统的可用触笔可包括包含复合材料的顶端，所述复合材料包含在基体中(例如，聚合物基体(例如，电隔离的聚合物基体))的导电填料颗粒。用于形成触笔顶端或触笔顶端聚合物基体的可用聚合物包括含氟聚合物和烃聚合物。本公开的包括触笔的传感器系统没有受到关于包括触笔的材料的限制。

除主要子电极(第二细长节段)之外还使用较窄的辅助子电极(例如，图1所述的第一细长节段和第三细长节段)允许较小的互电容，同时保持触笔的灵敏度相同。较窄的第一细长节段和第三细长节段可使其中它们结合到的触摸传感器在每个维度上的分辨率加倍，而不增加传感器电路的通道的数量。有利的是限制传感器电路的通道的数量，因为每个通道通常需要输入/输出装置，以及感测占空比的一部分，该需要可增加成本或降低传感器系统的速度性能，或既增加成本、又降低传感器系统的速度性能。因此，“z形”设计具有高得多的分辨率，以支持触笔的较小顶端(或潜在的小手指)用于诸如在触摸传感器上绘制、着色、注释和签名的应用。

本构造提供由于电极的交错造成的在提高的准确度和分辨率方面的另外的益处。目前所述阵列的另外的益处特别依赖于阵列的z形。这允许制造商使电极交错，同时允许相同数量的传感器通道。其还允许人们消除对引导至电极的互连电路的交错的担心(参见，例如，管理和电隔离在现有技术的图10中的互连71-75和91-95——来自共同拥有和转让的美国专利8,004,499)。这两方面提供超出使用当前所述阵列的触摸装置的增强准确度和分辨率的另一主要益处。

在另一方面，本说明书还涉及触摸传感器，其可包括上述阵列，以及设置在与第一基板的第一表面相对的表面上的细长电隔离导电电极的第二阵列。图4示出了此构造的横截面。第二阵列400可以被定位于与第一基板120的第一表面122直接相对的第二主表面424上。另选地，第二阵列400可以被定位于第二基板430的第二主表面426上，如图4另外所示。此外，第二阵列400可以被定位于第二基板430的第二主表面424上。

图5从顶视图提供了第二阵列400的详细视图。细长电隔离导电电极的第二阵列400包括第四电极442、第五电极444和第六电极446。与第一阵列的第一电极、第二电极和第三电极一样，第二阵列的第四电极、第五电极和第六电极中的每个包括近端(示出为元件442a、元件444a和元件446a)和远端(示出为元件442b、元件444b和元件446b)。第四电极442、第五电极444和第六电极446中的每个在其各自的近端处连接至触摸控制器电路。应当经由互连迹线或导线448连接到触摸控制器电路。另外，第四电极、第五电极和第六细长电极中的每个具有z形。z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，其中细长节段彼此平行地取向。例如，第四电极442包括第一细长节段443a、第二细长节段443b和第三细长节段443c，其中的每个取向成平行于其各自的对应物。第五电极444包括第一细长节段445a、第二细长节段445b和第三细长节段445c，其中的每个取向成平行于其各自的对应物。第六电极446包括第一细长节段447a、第二细长节段447b和第三细长节段447c，其中的每个取向成平行于其各自的对应物。如图清楚所示，第四电极442与第五电极444交错(参见，例如，在区域450中的交错)。第五电极444与第六电极446交错(参见，例如，在区域452中的交错)。第五电极的第一细长节段445a设置在第四电极的第二细长节段443b和第三细长节段443c之间(参见区450)。第五电极的第三细长节段445c设置在第六电极的第一细长节段447a和第二细长节段447b之间(参见区452)。

在一些实施方案中，对于导电的z形电极的第二阵列，第二阵列中的一个或多个细长z形电极在其各自的近端处连接至触摸控制器电路，而在其远端处没有连接到触摸控制器电路，同时第二阵列中的一个或多个其它细长z形电极在其远端处连接至触摸控制器电路，而在其近端处没有连接到触摸控制器电路。图1B示出了用于第一阵列的此设计。

在一些实施方案中，对于导电的z形电极的第二阵列，细长z形电极在其各自的近端和远端处均连接至触摸控制器电路。图1C示出了用于第一阵列的此设计。

无论电极的第一阵列和第二阵列被定位在共同基板120的相对侧上，还是可能被定位在两个不同基板(例如120和430)的表面上，两个阵列都可以被用于一起形成触摸传感器。如图8所示，两个阵列可以被定位成使得一个阵列的电极的细长节段例如与相对阵列的电极的细长节段正交延伸。换句话讲，第一电极102、第二电极104和第三电极106沿第一方向(参见方向460)取向。第四电极442、第五电极444和第六电极446沿第二方向(参见方向470)取向。如图所示，第一方向与第二方向正交。另外，第一阵列与第二阵列重叠。在一些实施方案中，第一方向与第二方向可以不正交。第一方向与第二方向是非平行的。

在其它实施方案中，诸如图9所示，包括第一电极102、第二电极104和第三电极106的电极的第一阵列可以相对第二阵列900被类似地定位，其中第二阵列可以如前所述被定位在共同基板的相对侧上，或被定位在堆叠于第一基板上的不同基板的不同表面上。然而，在该实施方案中，第二阵列900可仅包括电极的条形图案，而没有电极的交错。这由于缺乏接近触摸对象(触笔或手指)可以是恰当的，其中例如第一阵列更靠近于触摸表面。在此情况下，触摸对象(触笔或手指)可以不与第二阵列强烈进行交互，并且因此，相邻电极之间的交错和相应距离以及电极直径的益处可能不太重要。另选地，第一阵列可以在传感器中与电极的菱形图案耦合，或与在触摸屏应用中使用的任何其它适当的电极图案耦合。

由本文所述的第一阵列组成的触摸传感器还可包括电路和触摸处理器，所述电路被构造成用于测量使用电极阵列感测的信号，所述触摸处理器耦合到传感器电路并且被构造成用于基于测量的信号测定与触摸表面接近的触摸的位置。在一些具体实施中，传感器电路的至少一部分可以设置在触摸工具内，例如以触笔的形式提供。

以下为本说明书的示例性实施方案的列表。

实施方案1为在触摸传感器中使用的设置在第一基板的第一主表面上的细长电隔离导电电极的第一阵列，所述第一阵列包括：

第一电极；

第二电极；以及

第三电极，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个包括近端和远端，

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个具有z形，其中所述z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，并且其中所述细长节段彼此平行地取向，

所述第一电极与所述第二电极交错，以及

所述第二电极与所述第三电极交错。

实施方案2为根据实施方案1所述的阵列，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个在其近端处连接至触摸控制器电路。

实施方案3为根据实施方案2所述的阵列，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个也在其远端处连接至所述触摸控制器电路。

实施方案4为根据实施方案1所述的阵列，其中所述第一电极在其近端处连接至触摸控制器电路，所述第一电极不在其远端处连接至所述触摸控制器电路，所述第二电极在其远端处连接至所述触摸控制器电路，并且所述第二电极不在其近端处连接至所述触摸控制器电路。

实施方案5为根据实施方案1所述的阵列，其中所述第二电极的所述第一细长节段设置在所述第一电极的所述第二细长节段与所述第三细长节段之间，并且所述第二电极的所述第三细长节段设置在所述第三电极的所述第一细长节段与所述第二细长节段之间。

实施方案6为根据实施方案1所述的阵列，其中所述控制电路和所述电极在每个电极的所述近端处的所述连接出现在每个电极的所述第一平行细长节段和所述第二平行细长节段之间进行。

实施方案7为根据实施方案1所述的阵列，其中每个电极的所述第二细长节段作为主要子电极起作用。

实施方案8为根据实施方案7所述的阵列，其中每个电极的所述第一细长节段和所述第三细长节段作为辅助子电极起作用。

实施方案9为根据实施方案1所述的阵列，其中所述电极的所述第一细长节段和所述第三细长节段中的每个的宽度小于所述电极的所述第二细长节段中的每个的宽度。

实施方案10为根据实施方案1所述的阵列，其中所述电极由透明导电材料、透明导电复合材料、透明导电多层和迹线的透明导电网状网络之一或其组合组成。

实施方案11为根据实施方案10所述的阵列，其中所述透明导电材料是氧化铟锡、氧化锌、氟掺杂的氧化锡、导电聚合物或石墨烯中的一种。

实施方案12为根据实施方案10所述的阵列，其中所述电极由迹线的透明导电网状网络组成。

实施方案13为根据实施方案12所述的阵列，其中迹线的所述网状网络的薄层电阻为在0.2欧姆/平方米和100欧姆/平方米之间。

实施方案14为根据实施方案12所述的阵列，其中所述迹线包含银。

实施方案15为根据实施方案10所述的阵列，其中所述迹线以六边形、正方形、圆形或其它周期性图案形成。

实施方案16为根据实施方案10所述的阵列，其中迹线以随机或伪随机构造形成。

实施方案17为根据实施方案10所述的阵列，其中所述金属网包含铜、银、金、铝、锌、镍或铁。

实施方案18为一种触摸传感器，所述触摸传感器包括根据实施方案1所述的阵列。

实施方案19为根据实施方案18所述的触摸传感器，其中所述触摸传感器构造为与触笔一起使用。

实施方案20为根据实施方案19所述的触摸传感器，其中所述第二电极的所述第一细长节段与所述第一电极的所述第三细长节段之间的距离小于所述触笔的顶端的直径。

实施方案21为根据实施方案19所述的触摸传感器，其中所述第二电极的所述第一细长节段与所述第一电极的所述第二细长节段之间的所述距离是所述触笔的顶端的所述直径的四分之一。

实施方案22为一种触摸传感器，所述触摸传感器包括根据实施方案1所述的第一基板和第一阵列，还包括细长电隔离导电电极的第二阵列，所述第二阵列设置在相对所述第一基板的所述第一主表面的第二主表面上，所述第二阵列包括：

第四电极；

第五电极；以及

第六电极，其中

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个包括近端和远端，

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个具有z形，其中所述z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，并且其中所述细长节段彼此平行地取向，

所述第四电极与所述第五电极交错，以及

所述第五电极与所述第六电极交错。

实施方案23为根据实施方案22所述的触摸传感器，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极沿第一方向取向；

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极沿第二方向取向；

所述第一方向与所述第二方向正交；以及

所述第一阵列与所述第二阵列重叠。

实施方案24为一种触摸传感器，所述触摸传感器包括根据实施方案1所述的第一基板和阵列，还包括细长电隔离导电电极的第二阵列，所述第二阵列设置在第二基板的第二主表面上，所述第二阵列包括：

第四电极；

第五电极；以及

第六电极，其中

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个包括近端和远端，

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个具有z形，其中所述z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，并且其中所述细长节段彼此平行地取向，

所述第四电极与所述第五电极交错，以及

所述第五电极与所述第六电极交错。

实施方案25为根据实施方案24所述的触摸传感器，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极沿第一方向取向；

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极沿第二方向取向；

所述第一方向与所述第二方向正交；以及

所述第一阵列与所述第二阵列重叠。

实施方案26为根据实施方案24所述的触摸传感器，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极沿第一方向取向；

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极沿第二方向取向；

所述第一方向不平行于所述第二方向；以及

所述第一阵列与所述第二阵列重叠。

虽然本文已经举例说明和描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开的范围的情况下，可用多种另选和/或等同形式的具体实施来代替所示出的和所描述的具体实施方案。本专利申请旨在涵盖本文所论述的具体实施方案的任何调整或变型形式。因此，本公开旨在仅受权利要求书及其等同形式的内容限制。

Claims (15)

1.一种在触摸传感器中使用的设置在第一基板的第一主表面上的细长的电隔离导电电极的第一阵列，所述第一阵列包括：

第一电极；

第二电极；和

第三电极，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个包括近端和远端，

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个具有z形，其中所述z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，并且其中所述细长节段彼此平行地取向，

所述第一电极与所述第二电极交错，并且

所述第二电极与所述第三电极交错。

2.根据权利要求1所述的阵列，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个在其近端处连接至触摸控制器电路。

3.根据权利要求2所述的阵列，其中所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极中的每个也在其远端处连接至所述触摸控制器电路。

4.根据权利要求1所述的阵列，其中所述第一电极在其近端处连接至触摸控制器电路，所述第一电极不在其远端处连接至所述触摸控制器电路，所述第二电极在其远端处连接至所述触摸控制器电路，并且所述第二电极不在其近端处连接至所述触摸控制器电路。

5.根据权利要求1所述的阵列，其中所述第二电极的所述第一细长节段设置在所述第一电极的所述第二细长节段与所述第三细长节段之间，并且所述第二电极的所述第三细长节段设置在所述第三电极的所述第一细长节段与所述第二细长节段之间。

6.根据权利要求1所述的阵列，其中所述控制电路和所述电极在每个电极的所述近端处的所述连接出现在每个电极的所述第一平行细长节段和所述第二平行细长节段之间进行。

7.根据权利要求1所述的阵列，其中所述电极由透明导电材料、透明导电复合材料、透明导电多层和迹线的透明导电网状网络中的一者或组合组成。

8.根据权利要求7所述的阵列，其中所述电极由迹线的透明导电网状网络组成。

9.一种触摸传感器，包括根据权利要求1所述的阵列。

10.根据权利要求9所述的触摸传感器，其中所述触摸传感器构造为与触笔一起使用，并且其中所述第二电极的所述第一细长节段与所述第一电极的所述第二细长节段之间的距离是所述触笔的顶端的直径的四分之一。

11.一种触摸传感器，包括根据权利要求1所述的第一基板和所述第一阵列，还包括设置在所述第一基板的所述第一主表面的第二主表面上的细长的电隔离导电电极的第二阵列，所述第二阵列包括：

第四电极；

第五电极；和

第六电极，其中

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个包括近端和远端，

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个具有z形，其中所述z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，并且其中所述细长节段彼此平行地取向，

所述第四电极与所述第五电极交错，并且

所述第五电极与所述第六电极交错。

12.根据权利要求11所述的触摸传感器，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极沿第一方向取向；

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极沿第二方向取向；

所述第一方向与所述第二方向正交；并且

所述第一阵列与所述第二阵列重叠。

13.一种触摸传感器，包括根据权利要求1所述的第一基板和所述阵列，还包括设置在第二基板的第二主表面上的细长的电隔离导电电极的第二阵列，所述第二阵列包括：

第四电极；

第五电极；和

第六电极，其中

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个包括近端和远端，

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极中的每个具有z形，其中所述z形包括第一细长节段、第二细长节段和第三细长节段，并且其中所述细长节段彼此平行地取向，

所述第四电极与所述第五电极交错，并且

所述第五电极与所述第六电极交错。

14.根据权利要求13所述的触摸传感器，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极沿第一方向取向；

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极沿第二方向取向；

所述第一方向与所述第二方向正交；并且

所述第一阵列与所述第二阵列重叠。

15.根据权利要求13所述的触摸传感器，其中

所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极沿第一方向取向；

所述第四电极、所述第五电极和所述第六电极沿第二方向取向；

所述第一方向不平行于所述第二方向；并且

所述第一阵列与所述第二阵列重叠。