CN106681576A - 二维传感器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二维传感器组件，其用于检测在二个或三个维度中的位置、例如手指位置，该传感器组件尤其适用于触摸敏感的触摸面板或触摸屏。该传感器组件包括检测区域和例如位于外部的接触区域，在检测区域中布置有多个传感器，在接触区域中布置有多个导电的接触点，这些接触点与传感器连接。虽然传感器组件的导电部件形成单层的网络，但是接触点的数量非常小。

Description

二维传感器组件
技术领域
本发明涉及一种二维传感器组件，其用于检测在两个或三个维度中的位置，尤其是用于触摸敏感的触摸面板或触摸屏。
背景技术
对于电子器件的操作，触摸敏感的触摸板和触敏屏是深受欢迎的，这尤其归因于通过滑动手势和类似的操作模式来控制器件的舒适性。
为了确定二维检测区域内的一个或多个对象的位置，目前通常使用触摸敏感的传感器阵列，其可以被安装在显示屏(显示器)之前。由此能够使用户通过用手指或触摸工具(例如导电笔)触摸在检测区域之内选择对象、通过滑动手势在显示屏上移动对象或使其运动、通过滑动或滚动选择增大或减小字母数字的设定等。
在触摸敏感的传感器阵列中布置有多个传感器，它们例如在电容式传感器阵列中大多数被构造为投射电容式(PCAP)的检测单元。这种检测单元通常包括两个传感器电极，即，第一传感器电极和第二传感器电极，它们通过中间空隙、尤其是间隙彼此间隔开。在传感器间隙的区域中，也就是在电极对之间的区域中可形成电场，其通过触摸控制而改变，使得可以在电极上检测出电触摸标识。这两个传感器电极可以选择性地具有发送电极和接收电极的功能，从而可以在接收电极上检测出触摸信号。
电极可以通过与电极连接的并且通常布置在检测区域之外的接触区域中的接触点与电子控制单元相连接。该控制单元可将信号馈送入发送电极中，并且从接收电极中接收信号，并且就触摸信号进行评估。
在实践中，电极、接触点和位于它们之间的连接件通常直接或间接地应用在二维基板上，并且被构造成导电结构、特别是导电面。
接触点与电极的互连(verschaltungen)，即在接触点和电极之间的电连接仅在很少的情况下以特别简单的方式、每个接触点均恰好对应传感器的一个电极来进行。也就是说，这导致与传感器电极的数量一样多的非常大数量的接触点。
很大数量的接触点在实践中会导致大量的缺点。一方面，会使得基板上的导体层非常复杂，并因此通常具有较高的错误率和操作不确定性。这特别是包括由于紧密布置的导体连接(即，互连的密度)造成的干扰区域而导致很容易受到干扰。此外，还需要针对传感器阵列进行复杂且易出错的接触，并且所连接的电子控制器件也由于大量的信号输入和输出而具有较高的复杂性。此外，很大数量的接触点通常会造成导体电路较长，这可能会不利地影响传感器阵列的响应时间并且使得制造更复杂。因此希望减少接触点的数量。
为了减少接触点的数量，往往使一个接触点与多个电极相连接，但是在这种方式中，传感器的每个电极对、即每个传感器仍然保持对应唯一的一对接触点。
在此，与同一接触点连接的可以不是同一传感器的两个电极，而是相应属于不同传感器的多个传感器电极。因此，可以将接触点分成两个组：第一组，其包括与第一电极相连接的接触点；以及第二组，其包括与第二电极相连接的接触点。如果第一组包括M个接触点并且第二组包括N个接触点，则也将其称为M:N互连。其有时也被称为在M:N矩阵中的互连。
传感器电极的M:N互连常常如下地实现：即，一些电极在接触区域中还未彼此电连接，但是在检测区域中已经彼此电连接，传感器电极的一个这样的连接连接到接触区域中的一个接触点上。但是在此应注意的是，多个传感器电极的连接相当于多个传感器使用一个或同一个大面积的电极。
如果在检测区域中第一电极已经彼此连接，则相对于第一电极的原有数量(其相当于传感器的数量)，仅还剩下更少数量的彼此独立的第一电极，该数量被称为数量R。在检测区域中的第二电极的互连以相同的方式导致数量减少的彼此独立的第二电极，该数量被称为数量S。此时被称为在检测区域中的R:S互连。因此得到总共R+S个被引入到接触区域中的导体连接。
在特别简单的布置方式中，在接触区域中的R+S个导体连接分别直接与接触点连接，因此存在数量为M＝R个的第一组接触点和数量为N＝S个的第二组接触点。因此接触点的数量为M+N＝R+S。然而在大多数应用中，接触点的数量被进一步如下地减少：在接触区域中，首先进一步实行互连至M+N<R+S个导体连接，然后将它们引导至接触点。
传感器在检测区域中的物理布置方式通常实施为矩阵，即在检测区域中布置有数量为K*L的传感器，其被布置成K列和L行(K:L矩阵)。
对于在K:L矩阵中的传感器组件来说已知的是，在基板上的第一层中沿列方向施加有数量为K的电极条，并且在其上的第二层中沿行方向设置有数量为L的电极条。对于K*L个传感器来说，通过这种方式可以仅需要M＝K个第一组接触点和N＝L个第二组接触点。但是需要多个彼此叠置的层。换句话说，当考虑到在基板表面上的投影时，沿列方向的电极条与沿行方向的电极条会交叉。
例如在专利文献US5113041中描述了类似的实施方式。在其中描述了一种器件，用于确定笔尖在两个维度中、在被等距间隔开的导电条结构之间的间隔单元中的位置。一组这种导电条结构沿x方向延伸，类似的一组沿y方向延伸，其中，这两组通过由绝缘材料构成的薄层分开，该薄层有利地被设计成尽可能地薄。因此，在检测区域中使用了三个叠置的层：用于沿x方向条的一层、用于沿y方向条的一层、以及位于它们之间的绝缘层。沿x方向延伸的条与沿y方向延伸的条交叉。
专利文献US5463388示出了一种计算机输入器件，其具有布置成栅格图案的电极，这些电极被成行和成列地连接，其中，相应的一些电极彼此借助导线连接。这些导线在检测区域中交叉。因此在检测区域中，至少在交叉点上需要多个叠置的层。
上述教导指出了在检测区域中具有交叉，或者换句话说它们在此以多层方式形成。这种多层结构的缺点特别在于使得制造处理较为复杂。在单层构造中仅需要将单个导电材料层涂覆到基板上，而多层结构则要求交替地涂覆导电材料和绝缘材料。
但是在透明的传感器阵列中，多层结构在光学性能方面也是不利的。透明的传感器阵列、尤其是为了制造触摸屏被作为触摸敏感层布置在显示屏前方。多层结构会导致传感器阵列更厚，从而使得透射度更小，并且表示透明样品的不透明度的雾度值将更高。此外，还同时需要导电的和绝缘的透明材料，它们的折射系数可能彼此不同，这可能会导致透射损失。所有这些均会影响触摸屏的显示特性。
此外，交叉具有如下缺点，交叉的导电结构形成不期望的伪检测单元，由此会干扰电子控制器件。
已知的是，无交叉的、即单层的互连至少在检测区域中进行，而交叉的结构铺设在接触区域中或其他位置上。通过该折衷可以使接触点保持较小的数量：典型的是M：N互连，其又相应于传感器呈K列和L行的物理布置方式，即，M＝K并且N＝L。
在专利文献US 9,081,453、DE 20 2006 010 488 U1、US 8,319,747 B2、DE 102011122 110 A1、DE 11 2008 001 245 T5、DE 10 2008 050 215 A1、DE 10 2011 108 153A1、US 2015/0261348 A1中部分地公开了这种或类似的教导。
即使在导电结构的交叉没有发生在检测区域而是在接触区域(边缘区域)中时，也存在复杂制造的缺点。导电结构之间的交叉连接必须通过与二维传感器表面正交的第三维度来实现，因此单个二维层不足以确保互连。
上述缺点也同样适用于专利文献US 9,081,453的实施方式，该实施方式描述了一种具有传感器控制器的传感器阵列。但是控制器不是单层构件。
因此期望获得一种可制造为单层的传感器组件，尤其用于通过具有导电材料的基板的印刷、例如借助丝网印刷来制造传感器阵列。
在多层的导体层结构中电极空隙如上所述主要通过两个导体区域的重叠部竖直地形成，其中两个导体区域通过绝缘层彼此电分离，而在单层的导体层结构中，该空隙通常由在两个涂覆在同一基板上的导体区域之间的横向间距、即例如电绝缘的间隙(传感器间隙)形成。
专利文献US 2004/0125087 A1和US 8,754,662 B1示出了传感器阵列，其制造有单层的导电材料。然而，这些传感器阵列在接触点的数量方面仍然需要改进。
此外，还有一种单层的传感器组件，其中，一些电极与接触点以这样的方式连接：该连接穿过在其他传感器的第一电极和第二电极之间的间隙。但是这导致形成不期望的伪检测单元，并且尤其是可能导致干扰电容。由此，可能在控制和评估时出现不期望的干扰，并且可能需要复杂的电子控制器件。
此外，已知的传感器组件仅用于已确定数量的列和/或行，因此在位置确定分辨率保持不变的情况下不可缩放传感器阵列的尺寸。与此相反，互连模式(Verschaltungsmuster)是有利的，其允许在分辨率确定的情况下缩放传感器组件的尺寸。
德国专利申请10 2015 112 317.7和10 2016 113 162.8在此通过援引并入本申请中。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于二维位置确定的传感器组件，该传感器组件可以经由接触点运行，并且该传感器组件一方面构造成单层的，即无交叉的，并且另一方面具有特别低的接触点数量与传感器数量之比。
本发明目的的一个方面在于，使传感器电极和接触点以这样的方式互连：没有导电的连接延伸通过在传感器的电极之间的间隙。
本发明目的的另一方面在于，提供一种电极和接触点的可缩放的互连模式，其使得能够制造具有可变高度和/或宽度并且可限定位置确定的分辨率的二维传感器阵列。
本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。优选的实施方式是从属权利要求的主题。
根据本发明，提供一种二维传感器组件，其用于在二个或三个维度中检测位置、例如手指位置，其尤其适合适用于触敏的触摸面板或触摸屏。关于在三个维度中的位置检测，特别可以通过在用户界面上方的一定距离处检测操作对象来提供三维的辅助手势控制。
传感器组件包括检测区域以及接触区域，在检测区域中布置有多个传感器、尤其是电容式传感器，在接触区域中布置有多个导电的接触点。
这些传感器分别包括由第一电极和第二电极构成的电极对，该第二电极通过电绝缘的电极空隙、例如间隙与第一电极连接。
在电极和接触点之间有电连接，使得每个电极分别与一个接触点相连接，并且每个接触点分别与一个或多个电极相连接。换句话说，每个电极刚好连接一个接触点，而每个接触点与一个或多个电极相连接。
但是在第一电极和第二电极之间不希望出现电连接。因此，接触点或者与第一电极中的一个或多个连接，或者与第二电极中的一个或多个连接。这意味着，接触点被分成两组。因此限定了第一组接触点和第二组接触点，其中，第一组接触点包括与第一电极连接的接触点，并且第二组接触点包括与第二电极连接的接触点。
此外规定，传感器的电极对分别与唯一的一对接触点连接。从数学意义上讲，对应于传感器的电极对的集合单射地映射到所有任意形成的接触点对的集合上。
换句话说，由第一组的其中一个接触点和第二组的其中一个接触点构成的任意形成的对中的每一对与至多其中一个传感器的电极对成对地连接。这种成对地连接在此是指：第一电极与第一组的接触点连接，而且第二电极与第二组的接触点连接。
在电极和接触点之间的电连接分别或者直接地进行，或者被构造成导电的电极引线。因此，接触点或者可以直接附接道其中一个电极，或者可以通过一个或多个导体连接件与一个或多个电极连接。
接触点、电极引线和电极一起形成多个导电的导线区域。这些导线区域分别包括其中一个接触点和与相应的接触点连接的电极和/或电极引线。换句话说，如果也有电极引线与相应接触点电连接的话，每个导线区域恰好包括一个接触点以及所有与之连接的电极和电极引线。因此，每个导线区域均是一个导电的连接部件，其与其他的导线区域电绝缘。
因为每个导线区域恰好包括一个接触点，因此导线区域的数量恰好与接触点的数量相同。
根据本发明，导线区域形成单层的网络。因此，尤其可将所有导线区域在同一平面中施加到基板上。因此，在本发明的范围中，形成单层网络的导线区域是指多个导线区域可以作为单层被施加到基板上。换句话说，如果将导线区域投影到两个维度的传感器组件上，则没有导线区域与另一导线区域交叉。在这个意义上，可以等同地说，导线区域形成无交叉的网络。即，没有导线区域、当然也不会局部地相对于基板竖直地位于另一导线区域的上方或下方。
导线区域作为导电的连接部件无需仅由导电材料构成。也可规定，导线区域由多个不同的导电材料构成。尤其是，包围在导线区域中的接触点可由与包围在导线区域中的电极不同的导电材料制成。而且一个或多个电极引线如果被包围在导线区域中，就可由与电极或接触点不同的导电材料制成。也可规定，导线区域在检测区域中包括透明的导电材料并且在接触区域中包括不透明的导电材料，其中，这些透明的和不透明的导电材料彼此导电连接。因此，在检测区域中可施加透明的材料并且在接触区域中施加不透明的材料(例如也可以在两个步骤中)，并且为了(与导线区域)建立联系，透明的和不透明的材料在过渡部上导电地重叠。
因此通常，导线区域包括所有与接触点以导电方式连接的元件，而与是否是导电材料无关。共同形成一导线区域的，即彼此导电连接的不同的导电材料也可垂直于基板地布置，以便构成电连接。换句话说，不同的导电材料也可叠置，只要它们只属于同一导线区域。而根据本发明，两个不同的导线区域的导电材料可彼此并排地施加在基板上。
形成单层的、即无交叉的网络具有多个优点：能够特别简单地通过仅将由导电材料构成的层施加在基板上来制造传感器阵列。尤其通过非常简单的方法(如印刷)来进行施加。因为仅需要薄的导电层，因此在使用透明的导电材料时可制成具有非常高的透射性和非常低的雾度值的传感器阵列。尤其通过在导电和绝缘的材料层之间的不同折射系数来避免透射损失。因为单层的网络不具有导线区域的交叉，因此还可以避免在交叉位置上出现干扰性的伪检测单元。
尤其规定，在传感器的第一电极和第二电极之间的电极空隙、即间隙分别仅邻接两个包括相应传感器的第一电极和第二电极的导线区域。
这尤其意味着，电极引线没有通过在电极对之间的电极空隙延伸至其他电极。由此可以有利地避免出现伪检测单元和干扰电容。因此，可非常精确地并且同时无需进行复杂的信号过滤地实现对传感器阵列的控制和对位置的评估(auswertung)。
如果规定电极空隙分别仅邻接对应的两个导线区域，因此尤其是指，电极空隙没有邻接除了两个对应的导线区域之外的导线区域。但是在一个传感器的两个电极之间可能会存在如下所述的盲面。
下面对本发明的一些实施方式进行说明，这些实施方式能够使得接触点的数量特别明显地下降。由此可以有利地实现简单的、节省材料的并且不易出错的网络，这种网络的特征尤其在于，导体电路的密度小并且能够简单地与电子控制器件接触(kontaktierung)或连接。
一般而言，传感器组件包括至少三个、优选至少四个、更优选至少六个、更优选至少八个、以及特别优选至少十个相邻行，其中，至少三个传感器、优选至少四个传感器、更优选至少六个传感器、更优选至少八个传感器、以及特别优选至少十个传感器在行中可以布置成彼此相邻。
在本发明的一个实施方式中，传感器组件具有多个彼此相邻的行，一些传感器相应地彼此相邻地布置在其中，其中，这些行包括至少一行R1、与该行R1相邻的一行R2、与该行R2相邻的一行R3和与该行R3相邻的一行R4。尤其是这些行可为传感器的矩阵式布置方式的行或列。
在该实施方式中，进行下列互连：
-布置在行R1中的传感器的第一电极和布置在行R4中的传感器的第一电极分别与命名为A的同一接触点连接。
-布置在行R2中的传感器的第一电极和布置在行R3中的传感器的第一电极分别与同一接触点连接，特别是与不同于被命名为A的接触点连接。
-布置在行R1中的传感器的第二电极和布置在行R4中的传感器的第二电极分别与不同的接触点连接，这些接触点被重复命名为B。
-布置在行R2中的传感器的第二电极和布置在行R3中的传感器的第二电极分别与不同的接触点连接，尤其与被重复命名为B的接触点连接，在此尤其以在这些行中的接触点的相同顺序连接。
如果不考虑根据本发明的关于电极和接触点的连接情况，而是只考虑两个电极中的其中一个，则在前面或后面提及传感器的第一或第二电极时，相应地是指传感器的两个电极中的任意一个。
在这些行中，分别布置优选至少3个、特别优选至少4个、还优选至少6个传感器。优选地，包括至少8个相邻的行，其中，尤其行1至4如上所述地互连，优选行5至8也如上所述地互连，并且尤其优选行3至6也如上所述地互连。在图5中示出了具有8个相邻的行并且每行分别设有6个传感器的示例性传感器组件。
在本发明的上述实施方式的一种改进方案中，这些行包括两个位于边缘的行R和R’，其特征在于，这两个边缘的行分别仅与这些行中的一个行相邻。尤其是边缘的行相对于所有布置在传感器阵列上的传感器均是在边缘位置上。
现在设置一互连，用以使在边缘位置上的行中的电极被复接，即：布置在行R中的传感器的第一电极和布置在行R’中的传感器的第一电极与同一接触点连接。
优选地，设有至少8个行，还优选地设有至少12个行。
在本发明的另一实施方式中，传感器组件包括至少一个组件区域，在该区域中至少一些传感器被布置成矩阵，使得传感器在该组件区域中的位置可分别通过行标i和列标j表征为位置Pij。
在该实施方式中进行下列互连：
-布置在位置P12、P22、P13和P23上的四个传感器的第一电极与同一接触点连接，该接触点被命名为A。
-布置在位置P32、P42、P33和P43上的四个传感器的第一电极与同一接触点连接，尤其与不同于被命名为A的接触点的接触点连接。
-布置在位置P21、P31、P22和P32上的四个传感器的第二电极与同一接触点连接，该接触点被命名为B。
-布置在位置P23、P33、P24和P34上的四个传感器的第二电极与同一接触点连接，尤其与不同于被命名为B的接触点的接触点连接。
上述传感器布置保持布置在4:4矩阵中的互连并且尤其被理解为基本单元。相应地，根据相同的模式构造的较大面积的传感器的互连可以配置在较大的m:n矩阵中，如技术人员基本已知的那样。优选地，设置具有至少8行和/或12列的矩阵。在图8中示出了将传感器布置在具有8行和12列的矩阵中的传感器组件。
在本发明的上述实施方式的第一改进方案中，矩阵包括两个边缘位置的行，其具有行标i＝1和i＝m。边缘位置上的行尤其可相对于布置在传感器阵列上的所有传感器而在边缘位置上。
此时设置互连，使得边缘位置上的行的电极如下地复接：
-布置在位置P11、P12、Pm1和Pm2上的四个传感器的第二电极与同一接触点连接，该接触点被命名为C。
-布置在位置P13、P14、Pm3和Pm4上的四个传感器的第二电极与同一接触点连接，尤其与不同于被命名为C的接触点的接触点连接。
上述将传感器布置在m:4矩阵中的互连尤其也被理解为基本单元。相应地，可在较宽的m:n矩阵中设置类似的复接，如技术人员已知的那样。在图9中示出了将传感器布置在具有8行和12列的矩阵中的传感器组件。
在本发明的上述实施方式的第二改进方案中，矩阵包括两个边缘位置上的列，其具有列标j＝1和j＝n。边缘位置上的列继而尤其可相对于布置在传感器阵列上的所有传感器而在边缘位置上。
此时设置互连，使得在边缘位置上的列中的一个或两个如下地彼此连接：
-布置在位置P11、P21、P51和P61上的四个传感器的第一电极与同一接触点连接，该接触点被命名为D，和/或
-布置在位置P1n、P2n、P5n和P6n上的四个传感器的第一电极与同一接触点连接，尤其与不同于被命名为D的接触点的接触点连接。
上述尤其涉及传感器布置在6：n矩阵中的互连也被理解为基本单元。因此可在较长的m:m矩阵中设置在边缘位置上的电极的其他的这种连接，如技术人员基本已知的那样。在图9中示出了将传感器布置在具有8行和12列的矩阵中的传感器组件。在此，所述6:n基本单元仅出现一次。其在具有多重6行的传感器阵列中才是多次的。
尤其在较大的矩阵中也可设置，布置在位置Px,1、Px+1,1、Px+4,1和Px+5,1上的四个传感器的第一电极与同一接触点连接，该接触点被称为D’，和/或布置在位置Px,n、Px+1,n、Px+4,n和Px+5,n上的四个传感器的第一电极与同一接触点连接，尤其与不同于被称为D’的接触点的接触点连接，其中，x尤其可为值1、7、13、19等。
关于上述所有传感器组件可规定，传感器组件包括至少一个组件区域，在该组件区域中有w个传感器被设置为正方形的矩阵。
在此应理解，这w个传感器以相同数量的行和列布置；而无需使组件区域为几何上的正方形。
此外在此设置，与布置在组件区域中的w个传感器的电极连接的接触点的数量小于w/2+w1/2，优选小于或等于w/2+w1/2/2，更优选小于或等于w/2+w1/2/4，还更优选小于或等于w/2+w1/2/6，并且非常特别优选小于或等于w/2+2(其中在上述的每个情况中，w/2+2优选形成下限)。
对此可规定，组件区域包括w＝9个传感器，优选至少为w＝16，特别优选至少w＝25，并且还更优选至少w＝36。
传感器数量和接触点数量之间具有上述函数关系的并经互连的传感器组件具有下列优点：如已经从所述实施例中得到的可实现为单层，并且每单位数量的传感器具有特别少量的接触点。
在本发明的改进方案中，根据下面的图论描述进行互连。
可规定：导线区域和电极空隙形成二分的、平面的、即无交叉的图形，其包括第一节点集的多个节点、第二节点集的多个节点和多个棱边(kanten)，其中，棱边分别在第一节点集的其中一个节点和第二节点集的其中一个节点之间延伸。
二分图形的节点在此相当于导线区域：包括第一组的接触点的导线区域形成第一节点集的节点，并且包括第二组的接触点的导线区域形成第二节点集的节点。
图形的棱边相当于在电极对之间的空隙、即传感器间隙：在传感器的第一和第二电极之间的电极空隙分别形成在由这样两个导线区域形成的两个节点之间的棱边，该导线区域包括相应的第一和第二电极。简要来说，在电极对之间的间隙相当于棱边。
尤其，第一节点集的基数可以为二，并且第二节点集可具有大于二的基数。此外，二分图形可以是完全的。
换句话说，可设置2:N互连，其中，例如可为N＝24。
也可规定，传感器组件的多个传感器布置成矩阵状。因此可规定，布置在检测区域中的多个传感器的数量为u*v个，其中，这些传感器布置为具有u行和v列的矩阵。
在这种状况中尤其规定，其中一个节点集具有基数u*v/4，并且另外的节点集具有基数至多u*v/4+u/2、优选为至多u*v/4+u/4、特别优选为至多u*v/4+u/6(特别在6行或6的倍数行的情况)、更优选至多u*v/4+3以及最优选u*v/4+2(尤其对于至少8行和/或4的倍数行的情况)(在上述情况下，u*v/4+2优选形成下限)。
此外，具有基数u*v/4的节点集的节点分别恰好具有四个通过棱边连接的相邻节点，并且关于另外的节点集有如下情况，数量为至少u*v/4–u/2、优选为至少u*v/4-u/4、特别优选为至少u*v/4-u/6、更优选为至少u*v/4–3、特别优选为至少u*v/4-2个节点分别恰好具有四个通过棱边连接的相邻节点(在上述情况下，u*v/4–2优选形成上限)，并且(余下)数量为至多u、优选为至多u/2、特别优选为至多u/3、更优选为至多6、最优选为至多4个节点分别恰好具有两个通过棱边连接的相邻节点(在上述情况下，4优选形成下限)。
当然，在行列交换，从而变量u和v交换时也是如此。
本发明还涉及用于二维的传感器组件的转换单元，在传感器组件中多个传感器是数量为u*v的传感器，其被布置为具有u行和v列的矩阵。
转换单元包括用于连接第一组接触点的一个或多个第一接触点连接件，和用于连接第二组接触点的一个或多个第二接触点连接件。
转换单元还包括数量为u的第一控制连接件和数量为v的第二控制连接件。第一和第二控制连接件的数量因此对应于以矩阵方式布置的传感器的行或列的数量。
转换单元被构造成使得传感器组件能够如下地运行：布置在同一行中的传感器的第一电极分别与同一第一控制连接件连接，并且布置在同一列中的传感器的第二电极分别与同一第二控制连接件连接。
因此，转换单元允许通过同一电子控制器件来运行单层的并且无交叉的经互连的传感器组件，该电子控制器件用于运行已知的传感器组件，尤其用于在本发明的背景技术中所述的具有彼此正交延伸的、交叉的并且通过绝缘层分开的电极条的布置方案。
本发明也涉及一种触摸敏感的触摸面板(Touch-Pad)，其包括平面的、特别是平的或弯曲的基板，基板具有面对外部区域的基板外表面和相对置的背离外部区域的基板内表面以及布置在基板内表面上的二维传感器组件，该传感器组件用于与位于外部区域中的用户进行交互。
本发明还涉及一种触摸敏感的触摸屏(Touch-Screen)，其包括平面的、特别是平的或弯曲的、透明的基板，基板具有面对外部区域的基板外表面和相对置的背离外部区域的基板内表面以及布置在基板内表面上的二维传感器组件，该传感器组件用于与位于外部区域中的用户进行交互。
该触摸敏感的触摸屏还包括平面的、特别是平的或弯曲的、基于像素的显示元件，其用于以照亮的方式显示信息，该显示元件以其前侧面对基板内表面以及外部区域的显示面。
本发明还涉及一种触摸敏感的操作板，其包括平面的、特别是平的或弯曲的、透明的玻璃或玻璃陶瓷基板，其具有面对外部区域的基板外表面和相对置的背离外部区域的基板内表面以及布置在基板内表面上的二维传感器组件，该传感器组件用于与位于外部区域中的用户进行交互。
该触摸敏感的操作板还包括至少一个平面的、特别是平的或弯曲的、基于像素的显示元件和载体，显示元件用于以照亮的方式显示信息，该显示元件以其前侧面对基板内表面以及外部区域的显示面，载体用于优选与基板内表面间隔开地固定显示元件。
本发明也涉及一种具有触摸敏感的操作板的烹饪面，操作板优选布置在烹饪面的冷区域中。
本发明还涉及一种用于在优选平的、透明的基板(尤其玻璃或玻璃陶瓷平板)上制造二维传感器组件的方法，其中，将至少一个由导电的导线区域构成的单层网络施加在基板上。
由导线区域构成的单层网络尤其包括：
-多个电极对，其由第一电极和通过电绝缘的电极空隙与第一电极间隔开的第二电极构成，
-多个导电的接触点，
-在电极和接触点之间的多个电连接，其分别或者直接形成或者被构造为导电的电极引线，
-其中，接触点、电极引线和电极一起形成导线区域，使得导线区域分别包括其中一个接触点以及与相应接触点连接的电极和电极引线。
接触点分别或者与一个或多个第一电极连接，或者与一个或多个第二电极连接，从而定义了第一组接触点和第二组接触点，其中，第一组接触点包括与第一电极连接的接触点，并且第二组接触点包括与第二电极连接的接触点。
此外，任何一个由第一组的一个接触点和第二组的一个接触点构成的接触点对与至多其中一个传感器的电极对成对地连接。
可包括(a)：在透明的基板、优选玻璃或玻璃陶瓷平板上借助以下至少一种方法施加结构化的、导电的、透明的涂层或施加导电的、结构化的或整面的涂层，以及(例如通过激光)实行后续的结构化或施加聚合物薄膜或具有导电结构的玻璃载体：印刷、刀刮、浸渍、喷涂、辊涂、旋涂、狭缝涂布/浇注、幕涂、流涂、物理或化学气相沉积、粘结或层压或粘合。
还可包括(b)：优选在方法步骤(a)之后并且优选在传感器阵列的检测区域之外施加不透明的、导电的、结构化的涂层。
还可包括(c)：施加其他的装饰层(例如不透明的有颜色的、半透明的有颜色的)和/或保护层(例如密封层、光学补偿涂层、阻挡层层)作为整面或部分面地进行结构化或留空。
步骤(a)、(b)和(c)的顺序在此不是固定的。借助上述方法将涂层施加到基板上可分别包括干燥步骤，或者说分别包括借助UV照射或IR辐射或热处理使涂层硬化，热处理优选在100-500℃的温度范围中保持30秒至3小时。
本发明最后涉及一种用于制造用户界面的方法，该用户界面具有包括传感器阵列的传感器板、图像显示屏、分配单元(Zuordnungseinheit)和控制单元。
该方法尤其包括用于制造具有二维传感器组件的基板的方法步骤。
该方法还可包括：将图像显示屏优选固定在载体单元上；在基板的布置有检测单元的一侧(基板内表面)将载体单元固定在操作基板上，其中，优选安装在载体单元上的接触元件连接发送和接收电极的接触面(接触点)与在载体单元上的接触面(连接触点)。
该方法还可包括：尤其在载体单元上安装控制单元，该控制单元优选构造为微控制器，载体单元优选构造为电路板。
该方法还可包括：设置分配单元，该分配单元可构造为硬件，例如可安装在载体单元上的微控制器或可编程的逻辑阵列(现场可编程门阵列，FPGA)，或者例如可构造为在所述控制单元中的额外的软件子程序。
图像显示屏可通过已知的用于电子组件的安装方法，借助粘接、层压、粘合被粘附地和/或借助于螺钉被机械地或通过插接安装在载体上。
载体单元可借助保持单元通过粘接、层压、粘合被粘附地和/或借助保持单元通过卡入或螺接被机械地安装到保持框架(其安装在操作基板上)上，和/或通过挤压被机械地安装在基板内表面上。
此外可安装接触元件。
以相应地使用在已知和成熟的工艺中的步骤来实施该方法能够毫无问题地并且具有成本效益地制造传感器板和用户界面。
附图说明
下面参照附图详细阐述本发明。相同的或类似的元件在此设有相同的附图标记。不同实施例的特征可彼此结合。
其中：
图1：(a)完全的、平面的二分图，(b)完全的二分图，(c)和(d)不完全的、平面的二分图，
图2：由检测单元构成的作为2:3矩阵组的传感器阵列：(a)作为图形，(b)作为具有分开的节点的图形，(c)作为具有第一节点集的组合节点的图形，(d)作为导电面的层设计图，(e)作为(d)的抽象示意图，
图3：作为由八个图2中的2:3矩阵组构成的8:6矩阵布置方式的传感器阵列：(a)作为抽象的导体层设计图，(b)作为不完全的、平面的二分图，
图4：具有使用的传感器电极/节点的复接件的图3的传感器阵列：(a)作为抽象的导体层设计图，(b)作为不完全的、平面的二分图，
图5：在2:N互连中的图4的传感器阵列：(a)作为抽象的导体层设计图，(b)作为完全的、平面的二分图，(c)作为(b)中的图形的子式，
图6：图5中的8:6传感器阵列在2:24互连中的导体层设计图，
图7：具有四重使用的节点的由检测单元构成的作为2:8矩阵组的传感器阵列：(a)作为图形，(b)作为具有分开的节点的图形，(c)作为导电面的层设计图，(d)作为(c)的抽象示意图，
图8：由六个图7中的2:8矩阵组构成的作为12:8矩阵布置方式的传感器阵列：(a)作为抽象的导体层设计图，(b)作为不完全的、平面的、二分图，
图9：具有不完全地使用的传感器电极的复件的图8中的传感器阵列：(a)作为抽象的导体层设计图，(b)作为不完全的、平面的、二分图，(c)-(g)示出(b)中具有不同的复接件的左边列，
图10：由传感器板、图像显示屏和载体单元构成的操作板的侧剖面图，
图11：用户界面的侧剖面示意图，
图12：具有用户界面的灶台：(a)具有显示器和电源图标显示，(b)具有显示器、用于显示烹饪区的功率的区段显示器和电源图标显示，(c)具有显示器、用于显示烹饪区的功率的滑块式区段显示器和电源图标显示，
图13：(a)以2:3方式设置的六个检测单元，(b)作为平面的、二分图的示意图，
图14：(a)以2:3方式设置的六个检测单元，其具有2:3的列/行互连，(b)作为二分图的示意图，(c)完全的、平面的、二分图，
图15：由检测单元构成的以2:3矩阵设置的传感器阵列：(a)作为导电面的传感器电极的设计图，(b)作为图形，(c)作为具有传感器电极、连接件和接触面的导电面的设计图，(d)作为图形，
图16：由检测单元构成的K:L＝4:6的矩阵设置：(a)作为单个图形示出，(b)以节点(传感器电极)的两重分配(Zweifachzuordnung)示出的图形，图17：根据图16的传感器阵列，其具有不同的对电极的导电连接(a)-(c)，用于不同的总线信号，
图18：与控制单元相连接的传感器电极。
具体实施方式
图1首先示出了图论中的一些概念。图1a示出了一个完全的、二分的、平面图K2、3。平面的是指图形在平面中没有棱边的交叉，即无交叉。二分的是指图形是由两个节点集构成的，其节点分别通过棱边25与另一节点集中的节点连接。然而，在一个节点集中的节点不彼此连接。在图1a中示出的图形包括具有基数2的第一节点集(以方形示出的节点23)和具有基数3的第二节点集(以圆形示出的节点24)。如果第一节点集的所有节点23经由棱边25与第二节点集的所有节点24连接，则一个图形被认为是完全的。
图1b示出了图形K3、3，即，两个节点集具有基数3。图形是完全的、二分的、但非平面的。完全的二分图K3、N(其中N>2)不再是平面的，即不再是无交叉的。
但是参照图1c、1d，二分图KM、N(其中M、N>2)在其不再是完全时，即有足够的棱边25.6被移除，使得在留下的各种棱边之间不再存在交叉时，有时可显示为平面的。
棱边25和25.6是完全的图形K3、3的部分。通过移除用25.6标出的棱边，使得该图形为平面的(无交叉)。在没有棱边25.6的情况下，在此视为两个不完全的、二分的、但平面的图形K3、3。如果在每个节点上的棱边数量相等，也称为正则图，在其他情况下称为非正则图。
下面将使用的另一变量是分配度(Zuordnungsgrad)。二分图的分配度是指：第一节点集的节点23具有多少(通过棱边25连接的)相邻节点以及第二节点集的节点24具有多少(通过棱边25连接的)相邻节点。完全的KM、N图形，即在第一节点集中具有M个节点并且在第二节点集中具有N个节点，具有下述的特点：第一节点集的M个节点分别具有N个相邻节点，并且第二节点集的N个节点分别具有M个相邻节点。因此分配度为MN：NM。因此，在图1a中所示的图形的分配度为23：32，在图1b中所示的图形的分配度是33：33。图1c和1d的完全图形具有以3<3：3<3表示的分配度。
下面为了说明具有互连的传感器电极和接触点的单层传感器阵列而使用第一节点集具有M个节点并且第二节点集具有N个节点的二分的、平面的KM、N图。对此，第一节点集的节点23对应于传感器的第一电极，第二节点集的节点24对应于传感器的第二电极(分别具有对应的接触点)，并且棱边25对应于在传感器的第一电极和第二电极之间的电极空隙，即，传感器间隙。因此，传感器的第一电极和第二电极形成第一或第二传感器电极集(Menge)。在图1的图形中，第一节点集的节点23对应于第一传感器电极集的传感器电极SEM，并且第二节点集的节点24对应于第二传感器电极集的传感器电极SEN。这些传感器也被称为检测单元，接触点也被称为接触面。
在传感器被以K：L矩阵方式物理布置和传感器的电极被以M：N矩阵互连时，通常接触点与传感器的电极进行多重分配。这意味着，对传感器电极进行互连，由此可以在没有失去矩阵点的唯一性的情况下提高传感器电极的分配数量。因此，每个检测单元EZKL正好对应唯一的传感器电极对，该传感器电极对具有来自第一传感器电极集的一个传感器电极和来自第二传感器电极集的一个传感器电极。
如果多个检测单元使用一个并且是同一(以大的面积涂覆在基板上)电极，那么电极的连接是相同的。即，使(第一和/或第二)传感器电极(SEM和/或SEN)与各个检测单元(EZKL)多重分配，从而通过使传感器电极分别通过传感器间隙多重地分配于相应的另一传感器电极集的传感器电极，使得传感器电极(SEM或SEN)的分配数量m或n大于1。
由此降低了该布置方式以及整个系统的复杂性、错误率和成本，因为电气连接的数量被减少，电气连接的长度被缩短，并且传感器阵列的接触面的数量以及在控制单元上的连接点的数量也被减少。
这特别是可以通过连接比AV进行定量描述。该连接比(AV)是检测单元(EZ)的数量与接触面(KF)的数量的一半的比值。因此，一般为AV＝2*EZ/KF，并且对于K*L个检测单元和M+N个接触点的布置方式为AV＝2*K*L/(M+N)。
M：N互连的分配度能通过传感器电极SEM和SEN的分配数量m和n来描述，并且表示为Mm：Nn。
优选地，每个互连的传感器电极和每个未互连的传感器电极分别与刚好一个接触面(KF)互连。在一个传感器阵列中，对于具有分配数量m和n的相应传感器电极集SEM和SEN的所有传感器电极来说，传感器电极的多重分配可以是相同的。此时，第一电极集SEM的所有传感器电极以所述的方式m倍地分配于相应的另一传感器电极集的传感器电极；第二电极集SEN的所有传感器电极以所述的方式n倍地分配于相应的另一传感器电极集的传感器电极。两个传感器电极集的其中一个可用作发送电极，另一传感器电极集可用作接收电极。
可选地，两个传感器电极集的其中一个的传感器电极也可额外地用作自电容式触摸传感器(self capacitance)，或者说构成自电容式检测单元。在此，各个传感器电极形成开放的电容器面，在用户触摸该电容器面时，用户的手指或接触器元件形成第二电容器面。通过由此引起的在传感器电极的互连和其通过用户而接地中的电容的改变，可将电流或电压信号作为接触信号进行分析。
可以为传感器的至少一个电极配置屏蔽电极。例如，自电容式触摸传感器的电极可以被其他被设计为屏蔽电极和/或防护电极的电极集所包围。屏蔽电极特别是在一固定的电位、优选为接地电位上运行，以便能够屏蔽电磁干扰。防护电极优选以相同的传感器交流电位运行，该传感器交流电位表示谐波或脉冲交流信号(Wechselsignal)或一系列信号脉冲。在自电容式传感器电极与防护电极之间有利地没有形成电位差，因此没有形成寄生电容性阻抗，由此改善了在用户的单个电极传感器上的触摸信号的信噪比。
至少一个传感器电极、优选每个传感器电极可优选与例如以下四个信号总线中的至少一个交替地和间歇性地连接：一个为传输总线Tx，一个为接收总线Rx，一个用于分析固有阻抗的信号总线Z，和一个具有固定电位、优选为接地电位的总线P。这些信号总线可以被物理地实施为四个独立的信号总线导线、或者被实施为少于四个的物理上独立的导线，其中，各个信号总线导线可以通过控制器间歇性地以各种总线信号来控制。
然后，可以间歇性地使一传感器上的各个传感器电极连接传感器总线信号Tx、RX或Z，而该传感器的查询时间点(Abfrage Zeitpunkt)时，周边的其他电极可以为了防护或屏蔽而连接总线信号Tx或P。此外，用于近场或远场检测的传感器电极组可以连接在一起。因此，功能性电极可以在一平面中表示并因此是无交叉的层结构。
如果传感器阵列(sensorfeld)交替地与自电容式检测单元和投射电容式(PCAP)检测单元一起运行，则可以更好地鉴别例如由液体引起的干扰信号，因为这两种传感器类型有区别地代表了操作和液体之间的信号比；这对于在例如烹调器具中的水平操作面上的应用是很重要的。
参照图1a，该图形的相应的分配度为23：32。对于23：32来说，相应的传感器电极的分配是完全的，即在每一个节点集的所有节点上连接相同数量的棱边。这也称为m、n正则图KM、N。如果对于其中一个传感器电极集的每个传感器电极来说，在传感器阵列中的分配数量不相等，例如边缘电极具有较小的分配数量，则这在下面被称为具有分配度M<m：N<n的互连，其中，m和n表示最大的分配数量，在传感器阵列中对于多数传感器电极出现该最大的分配数量，例如存在于检测区域的中央区域中、在对称布置方式中的传感器电极中；与检测区域的边缘区域相反，在边缘电极中非对称地对应或互连。这相应于非正则的KM、N图形。如果Mm：Nn互连是完全的，即所有可能的棱边都存在，则这相应于完全的、二分的KM、N图形，其在两个节点集中自然也是n正则和m正则的，并且适用于Mm：Nn，其中，m＝N并且n＝M。
正如在本发明的背景技术部分所述的那样，这种最简单的布置方式的特点在于，在每个检测单元EZ中，分别从检测区域中引出两个传感器电极的电连接并且与控制单元连接。这通常仅在具有很少检测单元的布置方式中出现。这种布置方式相应于下面表格1中的类型1。类型1具有连接比AVTYP1＝1。
类型1(未互连的单个检测单元)具有分配度M1：N1。检测单元的相应两个传感器电极的每一个均与一个单独的接触面连接。虽然这种布置方式是单层的并且可显示为无交叉的，但是具有如下缺点：由于该布置方式在较大数量的检测单元的情况下具有不利的连接比AV＝1，因此会导致在传感器阵列的检测区域中有大量的输入线路并在接触区域中有很多接触面。
也可以将传感器的所有第一电极彼此互连并且使用未互连的各个第二电极。换句话说，此时第一传感器电极集相当于单个传感器电极，并且第二传感器电极集的电极分别通过传感器间隙赋予给第一传感器电极。这相应于1：N互连和在下面表格1中的类型2。相比于类型1，在类型2中接触面的数量减少。类型2具有连接比AVTYP2＝2。
同样地，如已经在本发明的背景技术部分所述，在多层的传感器阵列中，行电极和列电极可构造成带状电极并且可以彼此相叠地设置在两个导体层中，并且通过由电介质材料(dielektrischen Material)构成的绝缘层或者通过间隔彼此电绝缘。M：N全互连在下面的表格1中相应于类型3。类型3具有连接比：AVTYP3＝2*K*L/(K+L)。
这相比于由未互连的检测单元(类型1)构成的普通布置方式有了很大的进步。例如，正如在表格1中所列出的那样，在检测单元的12：8的矩阵布置方式(其中具有与12个列电极和8个行电极的互连)中，接触面(KF)15.1、尤其是在导体层上的接触面的数量、或者相应的在控制单元上的连接点为KFTYP3；12:8＝20，并且连接比在该示例中为AVTYP3；12:8＝93/5。该连接比越大，列和行的数量越大。互连的分配度为ML：NK＝KL：LK。
图2至图6涉及单层的传感器组件，其具有电极和接触点的2：N互连。
在图2中将基于图论的示意图(a-c)与导体层结构(d)和导体层结构(e)的抽象示意图进行比较。
整个的K：L布置方式的实施例是8：6矩阵(图3)，其在图2中示出的基础单元中是2：3布置方式组。该布置方式组包括两个列，每列三个传感器，它们也称为检测单元6。
在图2a中检测单元6如下地构造：在左边的第一列中(从左向右数)分别包括节点23、传感器间隙25.1和节点24。在右边的列中，检测单元6(从左向右数)包括节点24、传感器间隙25.1和未示出的节点23，该节点只有在基组布置在一起时才会补入。
在图2b中，在检测区域5.1中布置的三个节点23通过相当于导体连接器的棱边25.2连接，并且该连接从检测区域5.1中引出到接触区域5.2中，节点23.2作为连接点布置在接触区域5.2中。此时彼此连接的节点23在图形中相当于单个的节点。
此外，用于每个节点24的连接点24.2借助棱边25.5单独地引出到接触区域5.2中，棱边又相当于导体连接器。为了使棱边25.5不与相当于传感器间隙的棱边25.1相交，即穿过电极空隙，将节点24分成两个半部24.1，从而使棱边25.5可被引导穿过节点缝隙。分开的节点通过作为成对的复接件的导体连接件25.5在接触区域5.2上方再次彼此连接，并且与作为连接点(接触点)的节点24.2连接。
图2c示出了在图形中各个节点结合成一个节点23。
图2d示出了在图2c中作为导体层结构的图形的实施方式。在此，节点23对应于传感器电极面13.1(其属于第一传感器电极集)，棱边25.1对应于电极间隙6.4，节点24对应于传感器电极面13.2(其属于第二传感器电极集)，分开的节点对应于传感器电极面13.3，棱边25.2对应于作为导体连接件的导电面14，棱边25.5对应于作为分开的传感器电极的导体复接件的导电面14.3，并且节点23.2和24.2对应于接触面15.1(接触点)。
传感器间隙6.4仅抽象地示出。其被实施为非导电的间隙，其可直线地、弯曲地或曲折形地延伸。
图2e示出了层结构的抽象示意图。在此，面13.1、14和15.1组合成互连的、具有接触面的第一传感器电极的组18。
接触面15.3在这种情况下是被不完全地多重分配的传感器电极的接触面。与分别分配给对应于作为传感器间隙的两个棱边25.1的节点24相反，因为节点23是边缘侧的节点，其仅分配给对应于作为传感器间隙的一个棱边25.1(参见图2a)。相应地，面13.2、13.3、14.3和15.1组成具有接触面的、被互连的第二传感器电极的组19。接触面15.2在这种情况下是被完全地多重分配的第二传感器电极(节点24)的三个接触面。检测单元6定位于每个传感器间隙6.4的上方并且处于检测区域中，而接触面15.2和15.3位于传感器阵列的接触区域中。
图3示出了由图2的基组组成的8：6矩阵，该矩阵由单层2：N互连中的检测单元6构成。
图2的四个基组彼此布置在一起并且借助作为对称补充部的边缘侧传感器电极组18.1闭合。其表示传感器阵列的上半部分(图3a)。传感器阵列的下半部分通过上半部分在整个区域的水平对称轴线处的镜像获得。
图3b示出了相应的图形，其中，接触节点23.3和24.3在此没有显示为引出。
第一传感器组18(其在图2中相应于左边的列)的相应的上半部分和下半部分分别通过连接件25.3或14导电地连接成传感器组。边缘侧的传感器组18如前所述地具有不完全分配的传感器面的接触面15.3。
图4a示出了抽象的层结构，在图4a中两个边缘电极18互连。在图4b中根据图形看出，对应于第二传感器电极的各个第二节点24.3被双重地分配于第一节点23.4或23.3。此外，四个互连的节点组(其由节点23.3和23.4构成)中的每一个均分配于十二个第二节点24.3，并因此分配于十二个分别对应于传感器间隙的棱边25.1。
该互连的有利之处在于非常小数量的接触点(接触面)。
该互连的特性在下面的表格1中列在类型5下。在表格中计算的实施例“4：4”至“12：8”中，类型5具有比类型4更少数量的接触面“KF”。这还可表述为，类型5的连接比大于类型4的连接比：类型5的连接比为AVTYP5＝4*K*L/(K+K*L)>AVTYP4＝4*K*L/(2*K+K*L+2*L)。
下面的表格1中的类型4在此例如被理解为，第一传感器电极SEM以K列互连，并且对于边缘电极不完全的、双重分配的第二传感器电极SEN保持未互连；即，存在ML：N<2互连。此时连接比为AVTYP4＝4*K*L/(2*K+K*L+2*L)。
因此，通过连接(复接)两个外部的第二边缘电极，并且此时还双重地分配所连接的边缘电极，并且附加地通过双重地分配第一电极，类型4可改进成类型5。
图5示出了另一有利的互连步骤：将五个物理的列电极18(其已经通过边缘电极的连接而互连成四个列电极18)互连成两个列电极18。由此总体上实现了传感器阵列的2：N互连。
该互连通过导体连接件14.2(图5a，抽象的层示意图)或相应的复接件25.3(图5b，图形示意图)实现。
参照图5b，图形K2.24*仅由第一节点集23.3的两个互连的节点和第二节点集24.3的二十四个节点构成。
互连的第一节点此时分配给第二节点集的二十四个节点，并且分别通过二十四个棱边25.1与该二十四个节点连接，棱边分别对应于传感器间隙。对于两个第一节点来说，这些是对应于四十八个检测单元6的四十八个棱边25.1。
如在图5c中所示，在图形示意图中可将无交叉的互连的节点23.3(图5b)组成总共2个节点23.3(图5c)，这实现了作为K2.24*子式的图形K2.24。即，在图5a中示出的层结构相应于二分的、平面的、完全的图形K2.24。该层结构实施为单层的、无交叉的，在此，根据本发明既不使导体层交叉也不引导导体连接器通过传感器间隙。
该互连的特性在下面的表格1中作为类型6实施。相对于类型5，接触面KF的数量再次减小并随之将连接比改进为AVTYP6＝4*K*L/(4+K*L)>AVTYP5＝4*K*L/(K+K*L)>AVTYP4＝4*K*L/(2*K+K*L+2*L)，其中，对于K>4有AVTYP6>AVTYP5。
因此，如果在类型5中将K列电极互连成总共两个列电极时，则得到类型6。因此存在单层的、具有M：N＝2：N的M：N互连。对于类型6来说，对于大的L和K的极限值又有AV→4。
在结构上，即关于构造和结构的复杂性，完全的2：N互连和第二传感器电极SEN与K*L个检测单元的双重分配(相应于完全的K2、N图形)的复杂性明显低于未互连的布置方式(在表格1中的类型1，参见图16a的4：6布置方式)。在2：N互连中，K个第一传感器电极SEM被互连到两个传感器电极，并且第二传感器电极SEN双重地分配于两个互连的第一传感器电极SEM(在表格1中的类型6，参见图5c的8：6布置方式)。该分配度为2N：N2。接触面的数量以及在接触面和对应的未互连的传感器电极中的相关联的传感器电极之间的连接导体的数量是KFTYP1＝2*K*L，其大于两倍的在完全的2：N互连中的数量KFTYP6＝2+N。检测单元与互连的电极对的连接比AV在类型1中为AVTYP1＝1。在2：N互连中，在较大数量的列K和行L的极限情况中，连接比适用于AVTYP6→4，即等于每个连接对四个检测单元。在与类型4的比较中，对于示例性的布置方式“4：4”、“8：4”、“8：6”和“12：8”(参考下面的表格1)来说，有利地得到更小数量的接触面KF和更高的连接比AV。因此，电气特性、例如在i)解耦不同的电极对的信号和其导线(Zuleitungen)，ii)抗扰度，和iii)信噪比方面将明显更好。此外，2：N互连的成本更低，因为在更简单的结构的基础上可降低设计、维护和材料的费用。而且，对于2：N互连，两层的K：L互连的成本更为有利。虽然完全的2：N互连例如对于K：L＝8：6以及KFTYP6＝2+N＝2+K*L/2＝26来说具有约两倍于KFTYP3＝K+L＝14的的接触面以及随之在传感器阵列和载体单元之间的连接，但是通过这种单层的、无交叉的导体层构造而变得成本更有利。其原因在于，仅需要用于传感器阵列以及互连的涂层步骤。
图6示出了一种具有传感器6和接触点15.2的传感器阵列的实施例。其涉及到用于K：L＝8：6检测单元矩阵的类型6(2：N互连)的层结构。
形成第一传感器电极集的传感器电极面13.1和第二传感器电极集的传感器电极面13.2的导电层位于传感器阵列5的检测区域5.1中。
在检测区域5.1中的导电层优选构造成透明的，使得导电面没有明显地影响布置在其下的图像显示屏4(参见图10)的显示功能。
层13.1和13.2通过不导电的面16和17彼此电绝缘。
层13.1和13.2可以通过涂覆工艺(例如丝网印刷)以所述的方式被涂覆。层13.1和13.2也可首先作为导电面通过涂覆工艺在沉积工艺中被涂覆成连续导电的面，并在接下来的步骤中例如通过激光烧蚀分离成所期望的结构13.1和13.2。
传感器电极面13.1和13.2在检测单元的区域中以梳子状形式彼此接合，并且在此通过传感器间隙17(电极空隙)彼此分开。该梳子状的结构可以被理解为示例性的。其也可示例性地被实施为直线或弯曲线或呈弯曲的曲折形状。
不导电的面、即传感器间隙17的宽度尤其可为5μm至8mm，在结构化的涂覆工艺(例如丝网印刷)中特别优选为0.2mm–8.0mm；在接下来的结构化方法(例如激光烧蚀)中也低于2000μm、优选低于500μm、特别优选低于100μm、并且还优选低于20μm。
另外的被电脱耦的涂层区域(盲区)可以位于传感器间隙的内部，该区域由与传感器电极或连接导体相同的透明的导电涂层材料构成，并且仅用于透明导电面的整体的均匀光学显像。换句话说，通过不导电的面16和17的这种分离也可成对地实施，从而在两个例如平行延伸的列之间形成导电的盲面。该盲面与各个相邻的电极、例如传感器电极面13.1和13.2间隔开，优选在1至50μm之间、特别优选在5μm至30μm之间、还优选在10μm至20μm之间。这在传感器间隙、例如需要处于mm范围中时是有利的，但是通过不导电的层16和17的分离应该在人眼不可感知的10μm范围内进行。在mm范围内的间隙宽度d与基板厚度D有关，优选为1/4 D<d<2D或者1/2 D<d<D
盲面的宽度可在50μm和8mm之间、特别优选在100μm和2mm之间。盲面尤其不属于网格的导线区域。
通过作为传感器间隙的梳子状分离件17，传感器电极面13.1和13.2通过其互连而作为多重分配的传感器电极22分别在由面13.1和面13.2的唯一组合中以8：6矩阵布置方式总共形成48个检测单元。
传感器电极面13.1和13.2经由导体连接件14.1至14.3与接触面15.2互连。导电面14.1至14.3和15.2位于传感器阵列5的接触区域5.2中。然而，其也可实施为透明的或不透明的。
接触面(接触点)用于在传感器阵列和作为电子器件一部分的至少一个控制单元之间建立连接。在接触点和控制单元之间的连接例如被构造为插接连接或导电的粘接连接或导电的压接。该连接可以是导电的或者是穿过绝缘保护层电容性导电的。
存在两个彼此绝缘的导线区域，其分别包括彼此互连的面13.1、电极引线14.1或14.2和与之连接的接触点。这两个导线区域相当于图5a中的具有对应的接触面的两个传感器电极组18。
此外有二十四个另外的导线区域(Leitungsbereiche)，其分别包括面13.2、电极引线14.3和对应的接触点15.2。布置在一列中(Spalte)的六个这种导线区域相当于图5a中的传感器电极组19中的一个。
例如，在2：N＝2：24互连中，第一传感器电极集的两个传感器电极面13.1作为接收电极6.2工作，并且二十四个第二传感器电极面13.2作为发送电极工作。更优选的是，第一传感器电极集的两个传感器电极面13.1作为发送电极6.2工作，并且二十四个第二传感器电极面13.2用作接收电极。传感器电极13.1和13.2分别成对地通过作为传感器间隙的不导电面17以电容方式连接(互电容)。
传感器阵列(接触传感器阵列)、尤其传感器阵列5可以被涂覆在单独的载体基板上，其可与图像显示屏4或与单独的表面基板(控制面板基板(Bedienblendensubstrat))连接。传感器阵列也可间接地或直接地集成在图像显示屏4或表面基板中。
图7至图9涉及一种单层的传感器组件，其具有电极和接触点的M：N互连以及分配度M4：N4(参见关于图1的说明)。这也被简称为M4：N4互连。
在图7中，针对由两列M4：N4互连的检测单元构成的基组，对具有导体层结构的图论示意图与具有导体层结构的抽象示意图进行比较。
整个M4：N4互连的实施例是K：L＝12：8布置方式(图8)，其是2：8布置方式组(图7)的基础单元。
图7a在图形示意图中示出了两列检测单元6，每列有八个。在左边的第一列中，该列(从左向右数)分别由节点23、传感器间隙25.1(即，棱边)和节点24组成。在右边的列中包括检测单元6，其(从左向右数)由节点24、传感器间隙25.1和未示出的节点23组成，其只有在彼此并列的基组中才被补入。
在图7b中，边缘侧的四个节点23被构造为分开的节点23.1。由此，四个节点23中的中间两个可以借助导体连接部棱边被引导通过节点开口进入接触区域5.2中，而导体连接部棱边没有与棱边25.1(即，传感器间隙)交叉。这意味着，该导体连接部没有被引导穿过传感器间隙。
通过使这分开的节点23.1的两个部分在接触区域中与同一连接点23.2连接，可以使这两个部分导电地连接，。
此外，借助作为导体连接部的棱边将相对于各个节点24的连接点24.2单个地引到接触区域5.2中，并且边缘侧的节点24被相应地分成两个半部24.1，并通过作为复接件的棱边25.5经由接触区域5.2再次彼此连接并与作为连接点(接触点)的节点24.2连接。
图7c示出了根据图7b的图形作为导体层结构。在此，节点23对应于第一传感器电极集的传感器电极面13.1，棱边25.1对应于传感器间隙6.4，节点24对应于第二传感器电极集的传感器电极面13.2，分开的节点23.1和24.1对应于传感器电极面13.3，导体连接部棱边对应于作为导体连接部的导电面14，棱边25.5对应于导电面14.3(其作为分开的传感器电极的导体复接件)，以及节点23.2和24.2对应于接触面15.1。
传感器电极面通过传感器间隙被四重分配，即，分配度为M4:N4。
传感器间隙6.4仅被抽象地示出。其可如上所述地例如实施为不导电的间隙，该间隙直线地、弯曲地或曲折形状地延伸。
图7d示出了根据图7c的层结构的另一抽象示意图。在此，面13.1和14以及对应的接触点15.1组合成被互连的第一传感器电极的组18，其具有接触点(接触面)15.3。
在这种情况下，接触面15.3是不完全地四重(vierfach)分配的传感器电极的接触面。因为节点23是边缘侧的节点，其仅分别对应两个作为传感器间隙的棱边25.1(参见图7a)。与此相对，节点24分别对应四个作为传感器间隙的棱边25.1。
相应地，面13.2、13.3、14.3和15.1结合成具有接触面的互连的第二传感器电极的组19。在这种情况下，接触面15.2对应于完全地四重分配的第二传感器电极(节点24)的三个接触面和仅不完全地双重分配的边缘电极的接触面15.3。
每个传感器间隙6.4与其两个相关联的电极一起形成检测单元6(传感器)。该传感器位于检测区域5.1中，而接触面15.2和15.3位于传感器阵列的接触区域中。
图8示出了由根据图7的基组组成的12：8矩阵，其由在单层的M：N互连中的检测单元6构成。在此，六个基组并排布置，并且通过边缘侧的传感器电极组18.1作为对称补充来闭合。图8b示出了相应的图形示意图，其中，接触节点23.3和24.3在此没有显示为引出。边缘侧的节点23.4和24.4分别仅双重分配，而内部的节点23.3和24.3分别四重分配。由此，边缘侧的传感器组18和所有的传感器组19如之前所述的那样具有不完全对应的传感器面的接触面15.3。
参照图9a，其示出了抽象的层结构，在其中，两个边缘电极18的几个不完全分配的节点23.4和所有电极组19的边缘侧的全部不完全分配的节点24.4通过复接成对地互连。
图9b以图形示意图示出了此时将第一节点集23.3和23.4的多个另外的(先前仅双重分配的)节点(经由棱边25.1，其分别对应于传感器间隙)四重地分配给第二节点集24.3和24.4的一个节点，反之亦然。
该互连的特性在下面的表格1中记载在类型10中。在表格中所示的实施例“4：4”至“12：8”中，类型10具有比例如类型4更少数量的接触面“KF”。由此还将连接比改进为AVTYP10>AVTYP4＝4*K*L/(2*K+K*L+2*L)。
相比于涉及传感器电极的三重或四重分配的两层的类型7、8和9，类型10表示有利的单层无交叉互连。类型7在此例如理解成两层的传感器电极布置方式，在其中除了第一和第二边缘电极以外，四重地分配传感器电极并且将第一传感器电极互连到四个传感器电极，即，为M<K*L/4：N4互连。连接比AV此时为：AVTYP7＝8*K*L/(2*K+16+K*L)。类型8和9理解为类型7的变型，其中，进行传感器电极的三重分配。连接比为AVTYP8＝6*K*L/(9+K*L)和AVTYP9＝6*K/(3*L+K*L)。对于大的K和L值的极限值适用：连接比AVTYP7→8和AVTYP8→6和AVTYP9→6。
如在类型10中那样设计，也可在单层的实施方式中使传感器电极尤其四重分配。连接比虽然比在两层的实施方式中低，但是高于例如单层互连的类型4。特别是类型10b的接触面M+N的数量是与类型6相同，KF(M+N)＝1/2*K*L+2＝N+2，并因此也适用于连接条件AVTYP10＝AVTYP6，(Lmod 4)＝0，并且在类型10b中L≥8(见表1)。这意味着：类型10b的M<4：N4布置方式，其中(Lmod 4)＝0和L≥8，相当于类型6的2N:N2布置方式的连接比。
图9c-9g示出图9b中的左边列的复连接的不同变型。在每幅图的下部，示出各第一节点集的得到的基数。对于右棱边列，可以使用类似连接。参考图9e，导线的数量u可扩展3或3的倍数。参考图9f，导线的数量可以扩展2或2的倍数，例如如图9g所示。
在图8b和图9b中的图形是二分的、平面的、不完全的K24、24图形。其原因在于：根据图论，完全的图形KM、N(M>2并且N>2)不再是平面的；但是作为不完全的图形可实现平面的示意图。这相当于不完全的分配度Mm：Nn，其中，n<M并且m<N。传感器电极SEM和SEN彼此多重分配，但不是完全的分配。
在图8b和9b中示出的图形相应于不完全的、二分的、平面的KM、N图形，其中M>2和N>2，并且具有传感器电极的如图8b所示的不完全四重分配M<4：N<4和如图9b所示的不完全四重分配M<4：N4(非正则的图形)。该构造的特征在于，相比于类型4，接触面KF的数量较少并且连接比AV更大。
因此，总的来说，类型5、6和10的特征在于，接触点的数量和传感器的数量的比值特别低。换句话说，这些类型的连接比相应特别高。因此，借助这些结构，能够使传感器电极和导体连接部连同它们的互连一起在基板上、例如在操作基板的下侧上实现有利的单层布置。在此，单层是指互连既不交叉，也没有穿过传感器间隙。检测单元的单层布置方式和互连能够实现低成本的并且不易出错的制造。
因此，所述的2：N和M：N互连导致很低数量的接触面、尤其对于K：L传感器阵列。该互连是单层的，即无交叉。
具有分配度为2x：N2(x≤N)的2：N互连尤其具有以下优点：可将成本高的接收通道降低为两个，并且将成本低的发送通道设计为N个。如所述的那样，该互连需要分配单元。
另一方面，表面较小的接收电极对于信/噪比是有利的。较小的传感器表面在操作中会产生比较大的传感器表面更好的信/噪比，因为与被相对于周围环境设置用于外部手指的寄生电容耦合(Kopplung)的传感器表面相比，设置用于操作手指的电容耦合(自电容式)的传感器表面更大，或者说针对周围电极的寄生耦合相比于传感器间隙的逆电容(互电容)保持更低。另外有利的是，主动的接收电极被处于恒定电位、优选为接地电位的导电面所包围。在这种情况下，2：N互连可以被设计为具有N个接收通道和2个发射通道。不属于被直接询问的检测单元的电极可以被设置在一个优选的电位上。
根据应用情况，尤其可在互连2x:N2(x≤N)或M<4：N<4之间来抉择。但是本发明并不限于此。在不同的实施方式中，也可以选择互连M<m：N<n，其中，n＝2至4并且m＝2至4。优选地，传感器电极SEM和SEN的数量、即检测单元EZ的数量分别为二的倍数，即K mod 2＝0并且Lmod 2＝0。
不完全的M<4：N<4或M<4：N4四重互连具有连接比AV<4，然而在较大的K和L值的极限值中有AV→4，这如同类型6在2：N互连中的情况。在2x：N2互连(其中x≤N)中，为了实现完全的互连，优选检测单元的数量为二的倍数。
此外需注意，不完全的五重分配(5-正则的、不完全的KM、N图形，其中M>5并且N>5)也不再能显示为平面的。而不完全的M<m：N<n分配在5>m>3并且5>n>3(非m、n正则的KM、N图形，其中M>4并且N>4)时仍然可显示为平面的。这种分配或者还有在m＝3并且n＝3的分配或者它们的结合也可作为不完全的分配显示为单层或无交叉的。
图10示出了操作面板1.2，其包括传感器面板1.1、载体单元8和图像显示屏4。
传感器面板1.1由透明的、优选平的基板2制成，特别优选以平板的方式通过玻璃或玻璃陶瓷制成。基板外表面2.1面对外部区域7，用户的操作面板位于外部区域7中。在基板内表面2.2上安装有传感器阵列5，其在空间上分成检测区域5.1和接触区域5.2。检测区域是传感器阵列5的主动区域，在该区域中用户可触发操作过程，并且该区域由检测单元6、即由传感器构成。基板外表面2.1对于用户来说是操作界面，用户可触摸该操作界面以控制电气器件。布置有传感器阵列5的检测单元6的基板内表面2.2背离外部区域7和用户，并因此位于用户界面2.1的相对侧。
检测区域5.1与图像显示屏4的显示区域重叠并且如所述的那样构造成透明的。面对传感器阵列地安装载体单元8，在其中央开口中安装图像显示屏4。图像显示屏4为用户提供图形信息，该图形信息从图像显示屏发出，穿过传感器阵列5的检测区域5.1并穿过透明的操作基板2，向位于外部区域7中的用户可见地示出。
接触元件12将传感器阵列的导电面与载体单元8的导电面电连接。接触元件12安装在基板内表面2.2的接触区域5.2和载体外表面8.1上，并且接触在基板内表面2.2上的接触面(接触点)15.1和位于载体外表面8.1上的接触面(接触点)15.4。
接触面5.1优选布置在检测区域5.1之外的接触区域5.2中。接触区域5.2至少部分地包围检测区域5.1的边缘。接触区域5.2优选不与图像显示屏4的显示区域重叠。
平的载体单元8具有面对外部区域7的载体外表面8.1。平的操作基板2优选至少部分地由玻璃或玻璃陶瓷材料构成，其具有面对外部区域7的基板外表面2.1和相对置的背向外部区域7并且面对载体外表面8.1的基板内表面2.2。
尤其在家用电器、优选烹饪电器中，可包括操作面板1.2。操作面板1.2优选布置在烹饪电器的烹饪面的冷区域中。
操作面板1.2的传感器阵列5优选具有K：L的传感器布置方式，其具有2：N或M：N互连，其中，K、L、N、M>2；并且优选还具有至少另一个单个的检测单元，该检测单元具有在操作面板中的分开的接触面。该单个的检测单元例如是电子器件(例如烹饪电器)的通/断开关。关于通/断开关的安全标准，在此可规定：与控制单元的接通和连接被与K：L布置方式的接通分开地实施。也可为此设置额外的独立的第二控制单元。
操作面板2.1的载体单元8.1尤其被设置用于承载和/或保持图像显示屏4(尤其以LCD、LED、OLED、等离子、EL形式的显示单元或投影屏)，其也可构造成用于电子元件的电路板，这些电子元件例如属于用于用户界面和/或用于家用电器的控制装置。
图11示出了图形用户界面3，其包括：操作面板1.2；转换单元9，也称为分配单元；控制单元10；和在载体单元8、图像显示屏4、分配单元9和控制单元10之间的电连接件11。
分配单元9可以是与控制单元在物理上分开的单元，其例如安装在载体单元上，或者该分配单元可以是控制单元10的电子元件和/或软件/固件形式的部分。
具有基板和传感器阵列5的传感器面板1.1尤其适用于操作电子器件、尤其优选家用电器。对此，可将传感器面板1.1集成在家用电器中。优选地，传感器面板1.1是由传感器面板1.1、载体单元8和图像显示屏4构成的操作面板1.2的一部分，或者是具有操作面板1.2、分配单元9和控制单元10的图形用户界面3的一部分。
具有操作面板1.2以及控制单元10的图形用户界面3(GUI)可以是组合式的输入和输出器件。传感器阵列5可与图像显示屏4按如下的方式相互作用：图像显示屏4显示用户与传感器阵列5的交互；为此，传感器阵列5可与图像显示屏4电连接。
传感器阵列5和图像显示屏4也可与用于用户界面3或用于家用电器的控制装置电连接。
控制单元10例如可以与其他的电子构件一起安装在电路板上作为微控制器，并且可在空间上与用户界面3分开地布置，或者可布置在载体单元8上。通过在微控制器中的软件或固件来控制对传感器阵列5的询问，并且说明作为点操作或二维滑动手势的检测单元(传感器)接触顺序。
可规定，具有传感器阵列5的用户界面3的操作基板2是显示单元的一部分，其或者作为外部的基板(在单元上的布置方式)，或者作为内部的基板(在单元内的布置方式)，该内部的基板通过显示单元的外部的基板相对于外部区域7或用户区域被封闭。
用户界面3的图像显示屏4实现了对用户的视觉输出。信息可以按照模拟信号或数字信号的形式，通过用户界面3的外部区域7、优选为用户界面的控制装置提供给图像显示屏4。这种pcap检测单元还实现了对数据或信息的输入：通过由用户在检测单元的区域中、尤其是在检测单元的两个传感器电极之间的传感器间隙的区域中触摸操作基板2，检测单元可产生触摸信号，用户界面3优选将该触摸信号以模拟信号或数字信号的形式提供到用户界面3或电子器件的控制装置10上。
该检测单元的触摸信号的灵敏性和评估(Interpretation)也可被设置为，在没有触摸到操作基板的情况下，能够在检测单元的近场中进行操作，例如间隔≤50mm、≤30mm或者≤10mm。
在检测单元的合适的设计中，也可通过传感器阵列5检测在近场中的点操作或手势操作。
另外，可以设定信号识别，从而能够区分在近场中的接近与在用户界面上的接触。由此，例如可以在接近时使显示器或局部显示区域变亮和/或改变颜色和/或改变信息呈现，从而能够直观地支持对用户的引导。然后在接触时实行实际的操作过程。另外，可以根据整体的传感器电极布置方式，特别是在用户界面组件的边缘区域中，通过控制器对电极进行如下地分析：沿着电极信号的时间序列，在电极布置方式的整体或整体的一部分上，受到条件制约地识别在远场中的用户的接近或者手势操作，后一种方法优选被限制在间隔<300mm，<200mm或<100mm。这可特别用于对更高级别功能的操作，例如在用户接近时使设备的视觉动画复活、紧急停机，选择烹饪区或者打开与烹饪器具联网的抽油烟机。为了更好地识别所述的远场手势，可以将单个的电极构造为较大表面的电极。对于近场识别和/或远场识别，也可以各个的电极互连成一个询问序列，使得它们表现出一较大的、连贯的电极面。这种近场和/或远场识别优选在自电容式运行中进行。
此外，尤其是基于对传感器阵列操作做出反应地控制显示单元4，并且将控制指令传送给其他可选的、控制电子器件功能的控制单元，并且从该其他可选的控制单元接收信息，该信息又可显示在显示单元4中。如果在电子器件中没有其他可选的控制单元，或者除了这些其他的控制单元之外没有可选的，则GUI的控制单元至少部分地承担对电子器件的功能控制。
分配单元(转换单元)9将2：N或M：N矩阵互连例如转换成相应于传感器阵列中的物理的K：L列/行矩阵布置方式(例如参见在下面表格1中的类型3)的互连。一方面，这对于为了评估手势操作信号而使在空间上相邻的检测单元被正确地分配是必需的，另一方面，当标准化的控制单元为了能够对来自相邻的检测单元的操作信号实行传感器询问和评估而期待K：L互连时，这也是必不可少的。
分配单元9将K：L传感器询问周期转换成2：N或M：N询问周期。换句话说，其将在2：N或M：N询问周期中获得的操作信号转换成检测单元矩阵的物理的K：L布置方式。
分配单元9可构造为硬件，例如微控制器或可编程的逻辑阵列(现场可编程门阵列，FPGA)，其布置在载体单元8上。还可以将分配单元9以简单、低成本的方式构造成在控制单元中的软件，例如附加的子程序。
根据图论，由检测单元构成的K：L矩阵(其中，K>2并且L>2)的物理布置方式不能被作为单层、无交叉的连接矩阵构造为单层传感器阵列中的导电结构。其也不可通过例如载体上的附加的被动导体连接部来转化，因为为了将接触面的数量减小到2+N或M+N，电极集(例如具有K个列电极，K>2)已经被有利地连接成在2：N结构中的两个电极或者M：N结构中的M和N个电极。该2：N互连和M：N互连包含在传统的K：L互连中不会出现并因此不能通过被动的导体连接逆行操作的互连。这意味着，为了将2：N或M：N互连转换成K：L分配，分配单元应优选为主动元件。
由图论可知，完全的2：N矩阵互连还能是无交叉的。这相应于完全的、二分图K2、N，N为任意的。该图形还是平面的。这意味着，电极包括其通往控制单元10的引线的结构在导体层中，也就是在由导电面元件构成的层中可以是无交叉的，并且无需使导电的连接穿过传感器间隙。该导体层可施加在弯曲的或不弯曲的表面上。
参照图10和图11，传感器阵列5由K*L个检测单元构成，这些检测单元以物理方式布置在K：L矩阵中。优选地，该传感器阵列安装在操作基板的内表面(基板内表面)上，以与在外部区域中的用户进行交互。
检测单元可分别由至少一个发送电极和至少一个接收电极构成，并且尤其以2：N矩阵结构、优选N＝1/2*K*L，或者以M：N矩阵结构、优选在K和L较大的极限值情况下(其中M＝N＝1/4*K*L)，无交叉地互连。这样做的有利之处在于，没有导体连接延伸通过发送电极和接收电极之间的传感器间隙。该布置方式和互连在此尤其对应于二分的、平面的K2、N图形或KM、N图形，其中，发送电极6.2和接收电极和6.3与相关的接触面一起分别对应于二分图的两个节点集中的一个，并且传感器间隙6.4相当于图形的棱边。检测单元优选与图像显示屏重叠地布置。
如果检测单元作为自电容式传感器运行，则两个属于检测单元的电极可以至少有一个(交替地)作为自电容式传感器运行。任一个第二电极和周围环境中可选的其他电极可以作为屏蔽电极或防护电极运行。
载体单元8至少在其外表面8.1上具有导体结构，尤其是接触面15.4，用于接触操作基板上的接触面15.1。为了在载体和操作基板上的接触面之间建立导电连接并进而建立与传感器电极的导电连接，或者说为了与基板和载体的导体结构发生电接触，相应地设置合适的接触元件12。接触元件12可以通过绝缘层以电容式地接触或导电地(电)接触相应的接触面。导电的接触元件可以被构造为不同的类型，例如弹簧触点或导电的柔性泡沫材料或导电的粘接或焊接连接件或电线连接件。
基板2对于从图像显示屏4射出的光来说是透明的，使得用户可透过基板看到图像显示屏4。
基板外表面2.1构成用户界面，其面对外部区域7和用户，并且能够为了控制电子器件而被用户触摸。基板优选是平的。根据另一实施方式，基板尤其也可在操作区域中是弯曲的。
图12以俯视图示出了灶台的实施方式。在图12a中示出了一种灶台，其具有四个烹饪区和一个安装在灶台基板下侧的用户界面3，在其中示出了传感器阵列5、传感器阵列5.1的检测区域和传感器阵列5.2的连接区域。
在检测区域中布置有图像显示屏4和电源图标显示4.2。图像显示屏例如是TFT-LCD显示器，其将操作信息、状态信息和/或辅助信息显示给用户，其中，信息的显示是穿过K：L检测单元矩阵和灶台基板进行的。
通/断开关被构造成单个的检测单元，其通过图标显示被从背后照亮和/或通过所印刷的开/关图标被叠加在灶台基板的上侧或下侧。
参照图12b，除了中央的图像显示屏4和通/断开关图标显示4.2之外，在检测区域中还布置有区段显示器4.1。通过该7区段显示器，可以例如借助手势通过上下滚动显示屏设置单个烹饪区的功率。
在图像显示屏中可调取附加信息，并且通过对与图像屏幕重叠的传感器阵列的触摸操作进行其他设置，例如调取配方信息，设置自动烹饪过程，设置计时器，其他联网的家用电器的信息或来自其他的联网的信息源的信息。
对安装在灶台基板下侧的传感器电极及其接触面的接触是在传感器阵列的连接区域5.2中进行的。
在图12c中示出了具有五个烹饪区的灶台，其除了图像显示屏4和通/断开关图标显示4.2之外，在检测区域5.1中还具有五个滑动开关显示器(滑块)4.1。
检测区域5.1在此不再为矩形的，而是部分地根据灶台的宽度进行调整。检测区域包括分区5.1.1和5.1.2，在分区中可以按照不同的分辨率来设置检测单元，例如以K1：L1的矩阵布置方式(针对5.1.1)和K2：L2的矩阵布置方式(针对5.1.2)，其中，K1<K2并且L1>L2。
正如在此示例性示出的那样，接触区域5.2可以在检测区域的整个宽度上布置在监测区域的上方或下方。但是，如果在传感器阵列中相应地布置有导体连接部和接触面，则接触区域也可以被缩小至更小的区域。
正如在图12a至图12c中所示出的那样，借助所描述的涂覆方法可以为各个灶台单独地设计传感器阵列。反之，可以在标准化的模块中制造具有图像显示屏的载体单元并安装在灶台基板下面的相应位置上。由此可以在具有高度标准化的载体组件中关于用户界面设计获得高度的灵活性，载体组件基本上限制于图像显示屏或显示元件的布置方式。与此相对地，用于具有电子电路板的载体单元的模具成本会很高并且需要将平台标准化。
因此，对传感器阵列的设计可以随着从器件模型到器件模型的相对较低的模具成本一起变化。在此可以将检测单元及其接触面设置为，不同的载体模块能够通过合适的接触和不同的布置方式彼此安装。显示器在载体模块上的布置方式可以不受这些限制，这些限制只有在接触传感器安装在载体单元上时才会产生。
不限于所示出的实施例，传感器阵列5优选成型为矩形的和/或匹配于显示单元4的形状和大小。但是也可将其构造成任意的形状，例如多边形或圆形的，例如也可组成至少两个方形的矩阵布置方式K：L1、K：L2等，其中L1<>L2。
检测单元的K:L布置方式尤其在图像显示屏4上如同高分辨的图形LCD显示器那样沿水平和纵向方向有规律地、正交地、棋盘形状地布置。可以设置，显示元件安装在载体上，而载体接着安装在基板上。另一方面，二维的传感器组件可以直接布置在基板上。由此，传感器阵列的形状和大小独立于显示器件。传感器器件特别可以是更大的并且例如也可以在多个显示器上。
检测单元的扩展或间距在纵向和水平方向上可以是不同的。如果在用户界面中，在检测区域中替代或与典型的矩形LCD显示器相结合地布置有其他的显示器，例如区段显示器或图示显示器，则所包括的布置面可能与典型的矩形有偏差，从而能够以变化的列数量K和变化的行数量L来设计检测单元的布置方式。
例如，可在两个相邻的区域中布置矩阵K1:L1和K2:L2，其中，K1<>K2并且L1<>L2。同样地，检测单元的间距、大小和形状在检测区域的不同区域中可以有变化。代替矩形地，检测区域的整个形状也可为其他的形状，如多边形、圆形、弯曲的形状，或者也可分成至少两个检测区域。
图13a示出了设置为两列三行的六个传感器6。每个传感器6包括两个电极(在此为左边的第一电极13.1和右边的第二电极13.2)，它们通过间隙6.4彼此间隔开。
布置于一列中的传感器的在此为左边的第一电极13.1通过使用具有大面积的电极而彼此互连(即，彼此电连接)。相对地，在此为右边的第二电极13.2没有彼此连接。
因此其为在检测区域中的R:S互连，其中R＝2并且S＝6。
图13b示出了相应于图13a的图形示意图，其具有节点23和节点24，节点23对应于左边的第一电极13.1，节点24对应于右边的第二电极13.2。棱边25在节点23和24之间延伸。棱边25与两个关联的节点一起对应于传感器6。通过棱边25.3彼此连接的多个节点23可组成一个节点23。由此产生二分图。
图14a示出了根据图13a的传感器阵列，其具有电极引线14。电极引线14连接布置在检测区域5.1中的电极，该电极具有布置在接触区域5.2中的接触点15。
在一排中的右边的第二电极分别彼此互连。由此在接触区域中获得M:N互连，其中，M＝2并且N＝3。由此，相对于在检测区域中的R:S互连(图13a)进一步减小了独立的导体区域。
但是，这种电极引线14的设计的不利之处在于，其彼此交叉。
图14b示出了相应于图14a的图形示意图。第一电极13.1对应于节点23.1(方形类型)，第二电极13.2对应于节点24.1(圆形类型)，并且传感器间隙6.4对应于不同类型的节点之间的棱边25.1。为了获得二分图，相同类型的多个节点(其通过电极引线25.2彼此连接)组成一个节点。
图14c示出了如此获得的二分图形。根据该图形可看出，在图14a中示出的传感器阵列的无交叉互连原则上是可能的，因为在平的图形示意图中棱边25没有发生交叉。
图15示出了这种无交叉的互连如何能在实际中实施。在图15中所示的互连相应于在图2中已经示出的那样。
在图15a中的传感器阵列如在图14中那样包括两列三行的传感器6。而在检测区域中，在同一列中的第一电极13.1(在此为两个外部的电极)彼此互连(为一共同的电极)。此外，在同一行中的第二电极13.2(在此为三个内部的电极)也彼此互连(共同的电极)。
参照图15c，通过在检测区域中将第二(内部)电极中的一些分成两个部分13.3并使这两个部分在接触区域中又通过复接件14.3彼此连接，可以使检测区域5.1中的电极与接触区域5.2中的接触点实现无交叉的互连，即，单层的互连。在复接件14.3上同时连接接触点15.1。
图15d示出了相应于图15c的图形示意图，其具有分开的节点。接触点15.1对应于节点23.2或24.2。复接件14.3对应于棱边25.5。
图16a示出了传感器阵列的图形示意图，其具有四列六行的二十四个传感器6。每个传感器包括节点23、棱边25.1和节点24。
图16b示出了同样具有二十四个传感器6的传感器阵列的图形示意图，其中，在每行中电极均彼此互连。图16a中的两个电极23此时被互连成一个节点23.3。此外，图16a中的两个节点24被互连成一个节点24.3。
图17a-c示出了根据图16的传感器阵列，其具有用于不同总线信号的电极的不同互连，以便表示不同的传感器功能。
在图17a中，多个电极被互连到五个不同的大表面的电极组，这些电极组用于检测在远场中的手势操作。两个分开的电极26用于在水平方向上的运动识别，两个电极27用于在垂直方向上的运动识别。电极28被连接在一起形成防护电极，并连接到总线信号P，优选连接到接地电位。电极26和27优选交替地与用于用户识别的总线信号Z和用于改善防护的总线信号P连接，以便进一步地为其他与Z相连接的电极屏蔽干扰信号。
图17b示出了2：N电极矩阵中的pcap传感器的运行。接收电极6.3(总线信号Rx)(以白色表示)操作两个检测单元6a(左)和6b(右)。在检测单元6a中，接收电极6.3通过传感器间隙与发送电极6.2(阴影显示)间隔开，该传感器间隙连接总线信号Tx。在检测单元6b中，与电极6.3间隔开(beabstandete)的电极28(以黑色示出)连接固定电位，优选为接地电位(总线信号P)。由此，检测单元6a起到主动检测单元的作用，其在该切换周期内关于触摸被询问。单元6b是非主动性的。
图17c示出了在2：N电极矩阵中的自电容式传感器的运行。电极26与用于自阻抗测量的总线信号Z连接。电极29和30交替地与总线信号Tx连接作为屏蔽电极以及与具有接地电位的总线信号P连接作为防护电极。施加有屏蔽信号的检测单元6a或6b形成主动检测单元。在此，在触摸过程中的自阻抗信号要大于施加有用于防护的总线信号P的其它单元。其他的电极28被连接到总线信号P，以实现进一步的防护。通过这些作为自电容式传感器的单个电极26的互连，可以现场指出检测触摸、在近场中的接近和含水的润湿。通过如图17b中所示的作为pcap传感器的互连，触摸可以相对于电磁干扰信号被无干扰地检测，并且与自电容式互连相结合就能够安全地将含水性的润湿与操作触摸区分开来。
为了使电极能够灵活地被不同的信号覆盖，优选使电极与不同的信号总线互连，并可以通过控制单元以可切换的方式进行间歇性地切换。图18示出了传感器电极13，其经由导电面14、接触面15、接触元件12和信号连接部11并通过连接点10.2与控制单元10相连接。10.1可以是作为控制单元10的一部分的微控制器。在控制单元10中，传感器电极13通过信号开关10.3连接至至多一个信号总线10.4。传感器电极13连接信号总线Z，代表用于阻抗测量的自电容式传感器，或者用于近场或远场的接近传感器，或者用于检测较大的例如含水性污染的自电容式传感器，其作为导电面优选包围操作区域。如果电极13与信号总线Tx相连接，则其代表pcap传感器的发送电极或者用于相邻的自电容式传感器的屏蔽电极，它们被以相同的传感器信号驱动，以便能够尽量减少自电容式传感器的寄生阻抗。如果电极13连接到信号总线Rx，则其代表pcap传感器的接收电极。如果电极13连接到信号总线P，则电极13是一防护面、例如在被询问的pcap传感器的周围，或者是一保护电极，该保护电极优选包围操作区域。
对于所有的实施方式，电极对(即，发送电极和接收电极)之间的电极间隙均可具有大致为直线或曲折形的走向。曲折可为锯齿形、波形或螺纹形。这种曲折形的走向使得电极之间的电容增大。随着传感器间隙的长度的增加，信噪比将得以改善。
在用户界面上触摸检测单元(传感器)时，检测单元的发送电极和接收电极之间的基础信号将发生变化，因为通过接地的手指或接地的触摸物使得信号电流中的一部分被引向地面。这可作为触摸操作通过控制装置探测到。
传感器间隙可沿着其走向具有大致不变的宽度。在此，可以将传感器间隙在其长度上的形状或弯曲形状看作走向。传感器间隙可具有相对于操作基板表面横向的伸展；对此相应地，从垂直于操作基板表面的角度来看，接收电极布置在发送电极旁边。
传感器电极可构造成布置在尤其是基板内表面上的导电面元件。(传感器的)检测单元的面积优选为0.2–4.0cm2，更优选为1.0–2.0cm2。
传感器电极可借助连接导线(或导体连接件)与电子器件的控制单元连接。连接导线可构造为布置在尤其是基板内表面上的并且导电的面元件。
位于连接导线和控制单元之间的接触面可以在传感器阵列的主动操作区域之外的连接区域中、优选在基板内表面上实施为导电的面元件。
优选地，导电的面元件对于可见光是透明的。由此能够确保：当面元件布置在图像显示屏和用户所处的外部区域之间时，用户在观察图像显示屏时不会受到面元件的干扰或遮挡。
在用户界面的每个传感器电极可构造为在尤其基板内表面上的导电的面元件之后，这种关于面元件的实施方式也适用于发送电极、接收电极、连接面和接触面。
在传感器阵列的边缘区域中，即在图像显示屏上的主动检测区域之外，对应于发送电极的各个接触面和连接导体(位于透明的导电面元件或导体电路的上方)可以通过透明的导电面元件来实现。但是，在传感器阵列的边缘区域中的接触面和连接导体也可为不透明的导电面元件或导体电路。对于借助不透明的导电面元件或导体电路来实现在边缘区域中的接触面和/或连接导体的情况，在传感器阵列的边缘区域中的接触面和/或连接导体也可与透明的导电面元件叠置。
用于二维传感器组件的基板、尤其是操作基板可以包括下列材料中的一种：塑料、玻璃、玻璃陶瓷或所述材料的复合材料。涉及的基板优选是透明的、染色透明的或可为未染色透明的。
作为玻璃优选使用下列玻璃类型，例如无碱玻璃和含碱玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、锌硅酸盐玻璃、锌硼硅酸盐玻璃、铋硼硅酸盐玻璃、铋硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃、钠钙硅酸盐玻璃。基板也可例如经化学或热钢化的。
优选使用锂铝硅酸盐玻璃陶瓷(LAS玻璃陶瓷)作为基板。可以在市场上购得的这种玻璃陶瓷例如是玻璃陶瓷无需着色、即不能染色的，或者可借助于、特别是通过添加金属氧化物、例如金属Ti、Zr、Va、Nd、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn的氧化物，和/或借助于热处理来染色并且是透明的。该玻璃陶瓷尤其良好地适用于烹饪面和用作传感器阵列的基板。在此尤其实现玻璃陶瓷的相对高的电介质常数(相对的电容率εr)，其一般为7.8至8.2。玻璃陶瓷有很高的传热能力和温度稳定性，可在直至正750摄氏度的范围中无损坏地承受突然的温度冲击并且还可承受高的机械负荷。
基板的厚度优选在0.015–6.0mm、0.015–1.1mm、2.8–4.2mm、3.8–4.2mm或2.8–3.2mm范围中。
柔性的塑料基板优选可使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯(PES)和/或聚碳酸酯(PC)。塑料基板的厚度优选在15-300μm范围中，优选在20和100μm之间。但是也可使用具有上述组分的、厚度>300μm的硬塑料基板。
优选在将装饰层、着色层、掩蔽层、阻挡层层和密封层涂覆在基板内表面之后，可将对于传感器阵列来说透明的导电层整面地和/或结构化地(例如借助激光)和/或留空地涂覆到操作基板上；i)在基板由染色的玻璃陶瓷材料和/或染色的玻璃材料和/或染色的塑料材料构成时，优选在可选地涂覆光学的掩蔽层和/或过滤层和/或补偿层、阻挡层层和/或密封层之后，可将对于传感器阵列来说透明的导电层整面地和/或结构化地(例如借助激光)和/或留空地施加到操作基板上；ii)在基板由未染色的玻璃陶瓷材料和/或非染色的玻璃材料和/或非染色的塑料材料构成时，优选在可选地施加光学的装饰层、着色的光学的滤波层和/或补偿层、阻挡层层和密封层之后，可将对于传感器阵列来说透明的导电层整面地和/或结构化地(例如借助激光)和/或留空地施加到操作基板上。
一种层结构的顺序，其中，在导电层之后涂覆例如装饰层和/或密封层，并且i)在涂覆其他层之前结构化地和/或作为整面和/或留空地施加导电层，和/或ii)之后对整个层结构或层结构的部分进行结构化(例如激光)也是可行的。
在这两种情况下，可在涂覆透明的导电层之前或之后涂覆不透明的导电层。如果不透明的导体层在基板由未染色的玻璃陶瓷材料或未染色的玻璃材料构成的情况下在外部区域应是不可见的，那么如果导电层没有被上侧的装饰遮蔽，则导电层将在着色层之后涂覆。此外，在不透明的或透明的导电涂层上涂覆密封层，以对其进行保护。导电层与装饰层和密封层的上述组合在印刷层的边缘区域中分别具有重叠部分，从而可确保均质的(homogener)过渡。
图像显示屏可为显示器(LED、OLED、LCD、等离子、电致发光等)。但是也可为其他的显示元件，例如发光图示、字母数字计数显示器、特别区段显示器、发光节段序列(所谓的滑块)或发光节段圆弧或发光节段环(环滑块)、发光区域或基于像素的显示元件或它们的组合，其彼此间隔地安装在外部的载体表面上，载体表面可通过具有2：N或M:N矩阵结构的一个或多个传感器阵列操作。
发光图示例如可以是开关、加减按键或按键开关。字母数字计数显示器可包括七区段显示器。发光节段序列或发光节段圆弧由一个或多个发光面构成，其表示一个设定区域，如例如在灶台中的功率设定。显示单元可基于LED或OLED光源。作为设定区域的显示器可使用基于像素的显示模块，其表示字母数字的或可自由选择的图标，例如背光的LCD矩阵或光点(Leuchtpunkt)矩阵或OLED矩阵。
基板可在显示元件的区域上在基板外表面上(分别)配置触觉标记，例如手指凹处或用于引导手指的直的或弯曲的槽，或者图形或隆起。
为了将导电涂层涂覆到基板上，可借助气相沉积工艺来施加透明的薄层，包括：
-金属，优选银、铜、金，和/或
-透明的半导体、优选掺锡氧化铟或In2O3:Sn、掺杂氟的氧化锡或SnO2:F、掺杂锑的氧化锡或SnO2:Sb、掺杂铝的氧化锌或ZnO:Al、掺杂铌的二氧化钛或TiO2:Nb、掺杂钽的二氧化钛或TiO2:Ta、掺杂镓的氧化锌或ZnO:Ga、掺杂钼的氧化锌或ZnO:Mo、掺杂钼的氧化铟或In2O3:Mo。
附加地，在将透明的导电涂层沉积到基板上之前和/或之后，可借助气相沉积工艺施加一个或多个阻挡层层，包括：
-氧化物、优选SiOx、Al2O3和/或
-氮化物、优选SiN和/或
-氮氧化合物、优选SiOxNy。
为了借助印刷将整面的或结构化的、导电的透明或不透明的涂层涂覆到基板上，可实施以下工艺：丝网印刷、喷墨印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷或移印。
为了优选借助印刷来制造透明的导电涂层，可在基板上涂覆包括一种或多种导电添加剂或导电聚合物和溶剂的墨水，其中，优选溶剂在涂覆墨水之后蒸发。墨水或糊剂同样可以包含导电的聚合物，例如聚(3,4-亚乙基)/聚苯乙烯磺酸。包含导电的聚合物的墨水或糊剂还可附加地包含其他的导电添加剂。
借助墨水或糊剂例如可印刷成小于500μm、优选小于100μm的、薄的、优选超薄的和不透明的并呈网状结构(金属丝网)的线条，其中，墨水或糊剂优选包含金属纳米颗粒，特别优选是由银、铜和/或碳构成的纳米颗粒。在一个特殊的实施方式中，还可借助激光烧蚀使该薄或超薄的线条锐化(减小边缘粗糙度)和/或变薄。借助喷墨印刷、移印和/或转印对墨水或糊剂、尤其不透明的墨水或糊剂进行涂覆。
墨水可包括基质材料，其用于提高透明的导体面在防划伤或抵抗水蒸发方面的性能。此外，墨水可包括增稠剂、流平剂、消泡剂、分散剂和其它添加剂。
导电添加剂可以包括纤维状的导电性粒子，以便能够形成导电的网络，其中，添加剂的纤维的平均直径<500nm，优选<200nm，特别优选<100nm。其能够确保有良好的导电性，其中，由于纳米级尺寸而能够保持较高的透光率。
纤维的纵横比长度/直径可在50-10000的范围中，优选在85-1000之间。
然而，导电添加剂也可包括球形颗粒、纳米颗粒或颗粒小片(所谓的薄片)。
导电涂层的电阻可通过导电添加剂的浓度来调整。
添加剂可包括下列物质中的至少一种：
-金属纳米线或纳米管；
-无机材料或颗粒，优选金属、合金、非氧化的或氧化的金属、具有纤维状形态的材料；
-选自下列列表中的金属：银、铜、金、铝、镍、铂、钯、或列表中金属的合金；
-涂层的金属纳米线、尤其镀镍的铜纳米线，或具有聚合物包衣的金属纳米线；
-导电的掺杂的氧化物颗粒和氧化物纳米颗粒和/或纳米线、尤其为In2O3:Sn、ZnO:Al、SnO2:Sb；
-碳纳米材料、特别是单壁和多壁碳纳米管、石墨烯；
-无机的非氧化物纳米线、特别是金属硫属化物；
-由导电的聚合物构成的纤维。
基质材料可包括下列物质中的至少一种：
-UV或可热硬化的聚合物；
-UV或热交联的有机混合聚合物的溶胶-凝胶材料；
-混合聚合物的溶胶-凝胶材料；
-纳米颗粒功能化的溶胶-凝胶材料；
-具有纳米颗粒填料的溶胶-凝胶材料和/或无机的溶胶-凝胶材料；
-导电的溶胶-凝胶材料；
-导电的聚合物；
-玻璃熔块或玻璃料。
涂有透明导电层的基板在380nm至780nm波长范围中的透射度(DIN5036-1)可为至少65％、优选至少75％、特别优选至少85％。涂有透明导电层的基板在400nm至700nm波长范围中的整体透射可为至少70％、优选至少80％、特别优选至少85％。涂有透明导电层的基板的雾度值可小于10％、优选小于5％、特别优选小于3％。透明层的表面电阻可小于500Ohm/sq、优选小于300Ohm/sq、特别优选小于100Ohm/sq。
为了优选借助印刷来制造不透明的导电涂层，可在基板上涂覆包含导电添加剂和溶剂的墨水，其中，优选溶剂在涂覆墨水之后蒸发。导电添加剂可以纳米和微米级碳为基础，如炭黑、CNT、富勒烯或石墨。在此可将导电添加剂加入不导电的粘合剂(如聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲、环氧体系、硅树脂、硅、聚酯树脂和/或溶胶-凝胶基质)中。
为了制造不透明的导电涂层，也可借助气相沉积工艺来涂覆包括银、金或铜的材料。
此外，不透明的导电层可由贵金属纳米颗粒(如Au或Ag或Cu)和玻璃熔块和/或有机粘合剂构成。不透明的导电层也可基于银导电糊剂、铝或铜糊剂来涂覆。
导电层(透明的和不透明的)可在涂覆之后进行后续的结构化。对此，其是在印刷工艺(例如丝网印刷)中进行结构化还是通过在溅射时进行掩蔽就已经施加结构化并不重要。在这种情况下，后续的结构化是另一结构化步骤。导电层的结构化例如可通过激光剥蚀或平版印刷来进行。
表格1
针对具有以物理方式布置在K:L矩阵中的传感器的传感器阵列的一些互连类型进行比较。

Claims (15)

1.一种二维传感器组件，用于检测在二个或三个维度中的位置，尤其用于触摸敏感的触摸面板或屏，所述传感器组件具有：
-检测区域，在其中布置有多个传感器，以及
-接触区域，在其中布置有多个导电的接触点，
-其中，每个所述传感器包括电极对，所述电极对由第一电极和通过电绝缘的电极空隙与所述第一电极间隔开的第二电极构成，并且
-其中，在所述电极和所述接触点之间存在电连接，使得所述电极分别与所述接触点中的一个接触点连接，并且所述接触点分别与所述电极中的一个或多个连接，
-其中，所述接触点分别与一个或多个所述第一电极连接或者与一个或多个所述第二电极连接，从而限定第一组接触点和第二组接触点，其中，所述第一组接触点包括与一个或多个所述第一电极相连接的接触点，并且所述第二组接触点包括与一个或多个所述第二电极相连接的接触点，并且
-其中，由所述第一组接触点中的一个接触点和所述第二组接触点中的一个接触点任意形成的每对接触点均与所述传感器的至多一个电极对成对地连接，并且
-其中，在所述电极和所述接触点之间的电连接分别直接存在或者被构造成导电的电极引线，并且
-其中，所述接触点、所述电极引线和所述电极一起形成多个导电的导线区域，每个导线区域均包括所述接触点中的一个以及与相应接触点连接的所述电极和所述电极引线，并且
-其中，所述导线区域形成单层网络。
2.根据前述权利要求所述的二维传感器组件，其中，在所述传感器的所述第一电极和所述第二电极之间的所述电极空隙分别邻接这样两个导线区域：它们包括相应传感器的所述第一电极和所述第二电极。
3.根据前述权利要求中任一项所述的二维传感器组件，其中，所述传感器组件具有多个彼此相邻行，在这些行中分别布置有彼此相邻的一些所述传感器，
-其中，所述多个行至少包括行R1、与该行R1相邻的行R2、与该行R2相邻的行R3和与该行R3相邻的行R4，并且，
-其中，布置在所述行R1中的所述传感器的所述第一电极和布置在所述行R4中的所述传感器的所述第一电极分别与同一接触点连接，该接触点被称为A，并且
-其中，布置在所述行R2中的所述传感器的所述第一电极和布置在所述行R3中的所述传感器的所述第一电极分别与同一接触点连接，尤其与不同于被称为A的接触点的接触点连接，并且
-其中，布置在所述行R1中的所述传感器的所述第二电极和布置在所述行R4中的所述传感器的所述第二电极分别与不同的多个接触点连接，所述不同的多个接触点被称为B，并且
-其中，布置在所述行R2中的所述传感器的所述第二电极和布置在所述行R3中的所述传感器的所述第二电极分别与不同的接触点连接，尤其与所述被称为B的接触点连接；以及/或者
-其中，所述行包括两个位于边缘位置上的行R和R’，所述两个位于边缘位置上的行的特征在于分别仅与所述多个行中的一个行相邻，并且
-其中，布置在所述行R中的所述传感器的所述第一电极和布置在所述行R’中的所述传感器的所述第一电极与同一接触点连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的二维传感器组件，其中，所述传感器组件包括至少一个组件区域，至少一些所述传感器在所述组件区域中以此方式布置成矩阵，使得所述传感器在所述组件区域中的位置能分别通过行标i和列标j表征为位置Pij，并且
-其中，布置在位置P12、P22、P13和P23上的四个传感器的所述第一电极与同一接触点连接，该接触点被称为A，以及
-其中，布置在位置P32、P42、P33和P43上的四个传感器的所述第一电极与同一接触点连接，尤其与不同于被称为A的接触点的接触点连接，以及
-其中，布置在位置P21、P31、P22和P32上的四个传感器的所述第二电极与同一接触点连接，该接触点被称为B，
-其中，布置在位置P23、P33、P24和P34上的四个传感器的所述第二电极与同一接触点连接，尤其与不同于被称为B的接触点的接触点连接；以及/或者
-所述矩阵包括两个位于边缘位置上的行，其具有行标i＝1和i＝m，并且
-其中，布置在位置P11、P12、Pm1和Pm2上的四个传感器的所述第二电极与同一接触点连接，该接触点被称为C，和/或
-其中，布置在位置P13、P14、Pm3和Pm4上的四个传感器的所述第二电极与同一接触点连接，尤其与不同于被称为C的接触点的接触点连接。
5.根据前一项权利要求所述的二维传感器组件，其中，所述矩阵包括两个位于边缘位置上的列，其具有列标j＝1和j＝n，并且
-其中，布置在位置P11、P21、P51和P61上的四个传感器的所述第一电极与同一接触点连接，该接触点被称为D，和/或
-其中，布置在位置P1n、P2n、P5n和P6n上的四个传感器的所述第一电极与同一接触点连接，尤其与不同于被称为D的接触点的接触点连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的二维的传感器组件，其中，所述传感器组件包括至少一个组件区域，数量为w的所述传感器尤其是以正方形的矩阵布置在所述组件区域中，并且其中，与布置在所述组件区域中的所述传感器的所述电极相连接的接触点的数量小于w/2+w1/2，优选小于或等于w/2+w1/2/2，更优选小于或等于w/2+w1/2/4，还更优选小于或等于w/2+w1/2/6，并且非常特别优选小于或等于w/2+2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的二维传感器组件，其中，所述导线区域和所述电极空隙形成二分的、平面的图形，该图形包括第一节点集的多个节点、第二节点集的多个节点和多个棱边，其中，所述棱边分别在所述第一节点集的其中一个节点和所述第二节点集的其中一个节点之间延伸，
-其中，包括所述第一组接触点的接触点的所述导线区域形成所述第一节点集的节点，并且包括所述第二组接触点的接触点的所述导线区域形成所述第二节点集的节点，以及
-其中，位于所述传感器的所述第一电极和所述第二电极之间的所述电极空隙分别在由这样的两个导线区域形成的两个节点之间形成棱边：该导线区域包括相应的第一电极和第二电极。
8.根据权利要求7所述的二维传感器组件，其中，所述第一节点集的基数为二，并且所述第二节点集的基数大于二，并且其中，所述图形优选是完全的；以及/或者
其中，所述多个传感器是数量为u*v个的传感器，这些传感器布置在所述检测区域中，尤其是以具有u行和v列的矩阵布置在所述检测区域中，
-其中，所述第一节点集的基数为至多u*v/4+u/2，优选为至多u*v/4+u/4，特别优选为至多u*v/4+u/6，更优选为至多u*v/4+3，特别优选为至多u*v/4+2，以及
-其中，所述第一节点集的至少u*v/4-u/2、优选至少u*v/4-u/4、特别优选至少u*v/4-u/6、更优选至少u*v/4–3、最优选至少u*v/4-2个节点分别具有四个通过棱边连接的相邻节点，并且所述第一节点集的至多u、优选至多u/2、特别优选至多u/3、更优选至多6、最优选至多4个节点分别具有两个通过棱边连接的相邻节点，以及
-其中，所述第二节点集的基数为u*v/4，并且，
-其中，所述第二节点集的所述节点分别恰好具有四个通过棱边连接的相邻节点。
9.一种用于尤其根据权利要求1至8中任一项所述的二维传感器组件的转换单元，其中，所述多个传感器是数量为u*v的传感器，这些传感器被布置在具有u行和v列的矩阵中，所述转换单元包括：
-用于连接所述第一组的所述接触点的一个或多个第一接触点连接件，和
-用于连接所述第二组的所述接触点的一个或多个第二接触点连接件，以及
-数量为u的第一控制连接件和数量为v的第二控制连接件，其能够使得所述传感器组件像如下地运行：布置在同一行中的所述传感器的所述第一电极分别与同一第一控制连接件连接，并且布置在同一列中的所述传感器的所述第二电极分别与同一第二控制连接件连接。
10.一种触摸敏感的触摸面板，包括：
-平面的基板，所述基板具有面对外部区域的基板外表面和相对置的背向所述外部区域的基板内表面，以及
-布置在所述基板内表面上的、尤其根据权利要求1至8中任一项所述的二维传感器组件，该传感器组件用于与所述外部区域中的用户进行交互。
11.一种触摸敏感的屏，包括
-平面的透明的基板，所述基板具有面对外部区域的基板外表面和相对置的背向所述外部区域的基板内表面，
-基于像素的显示元件，其用于以照亮的方式显示信息，该显示元件具有前侧的、面对所述基板内表面以及所述外部区域的显示面，以及
-布置在所述基板内表面上的、尤其根据权利要求1至9中任一项所述的二维传感器组件，该传感器组件用于与位于所述外部区域中的用户进行交互。
12.一种触摸敏感的操作面板，其包括
-平面的透明的玻璃或玻璃陶瓷基板，其具有面对外部区域的基板外表面和相对置的背向所述外部区域的基板内表面，
-基于像素的显示元件，其用于以照亮的方式显示信息，该显示元件具有前侧的、面对所述基板内表面以及所述外部区域的显示面，以及
-载体，其用于优选与所述基板内表面间隔开地固定所述显示元件，以及
-布置在所述基板内表面上的、尤其根据权利要求1至8中任一项所述的二维传感器组件，该传感器组件用于与位于所述外部区域中的用户进行交互。
13.一种具有根据权利要求12所述的触摸敏感的操作面板的炉灶，所述操作面板优选布置在所述炉灶的冷区域中。
14.一种用于在基板上制造尤其根据权利要求1至8中任一项所述的二维传感器组件的方法，其中，将由导电的导线区域构成的单层网络涂覆到所述基板上。
15.一种用于制造尤其根据权利要求12所述的触摸敏感的操作面板的方法，包括：
-在基板上、尤其在玻璃或玻璃陶瓷板上制造二维传感器组件，其中，将由导电的导线区域构成的单层网络涂覆到所述基板上，
-将基于像素的显示元件固定在具有连接触点的载体上，
-在所述基板的涂覆有由导电的导线区域构成的所述单层网络的一侧，将所述载体附接在所述基板上，其中，优选安装在所述载体单元上的接触元件连接所述传感器组件的接触点与所述载体单元的连接触点。
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