DE102012206294A1

DE102012206294A1 - Paneel

Info

Publication number: DE102012206294A1
Application number: DE102012206294A
Authority: DE
Inventors: Tsung-Ching Wu; David Brent GUARD; Esat Yilmaz
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2012-11-08
Also published as: TW201248818A; US20120262382A1; US20120262412A1; US8946574B2; US20120261242A1; US8797285B2; CN102750029A

Abstract

Ein Elektrodenmuster für ein Positionserfassungspaneel kann ein Feld aus Netzzellen haben, die aus sinusförmigen Leitungen bestehen, die sich zwischen Eckpunkten der Netzzellen erstrecken.

Description

Hintergrund
Ein Positionssensor kann die Gegenwart und den Ort einer Berührung durch einen Finger oder durch ein Objekt, wie zum Beispiel einen Stift, innerhalb eines Bereichs einer externen Oberfläche des Positionssensors erfassen. In einer berührungsempfindlichen Anzeige-Anwendung ermöglicht es der Positionssensor unter bestimmten Umständen direkt mit der auf dem Bildschirm dargestellten Information zu interagieren und nicht nur indirekt über eine Maus oder ein Touchpad. Positionssensoren können angebracht sein auf oder Bestandteil sein von Vorrichtungen mit einer Anzeige. Beispiele von Geräten mit Anzeigen beinhalten, sind aber nicht begrenzt auf, Computer, persönliche digitale Assistenten, Satelliten-Navigationsgeräte, Mobiltelefone, tragbare Medienabspielgeräte, tragbare Spielekonsolen, öffentliche Informationskiosks und Kassensysteme. Positionssensoren sind auch als Steuerpaneele auf verschiedenen Geräten verwendet worden.
Es gibt eine Anzahl verschiedener Arten von Positionssensoren. Beispiele beinhalten, sind aber nicht begrenzt auf, resistive Berührungsbildschirme, Berührungsbildschirme mit akustischen Oberflächenwellen, kapazitive Berührungsbildschirme und dergleichen. Ein kapazitiver Berührungsbildschirm kann zum Beispiel einen Isolator beinhalten, der mit einem transparenten Leiter in einem bestimmten Muster beschichtet ist. Wenn ein Objekt, wie zum Beispiel ein Finger oder ein Stift, die Oberfläche des Bildschirms berührt, kann es eine Kapazitätsänderung geben. Diese Kapazitätsänderung kann an eine Steuereinheit zur Verarbeitung geschickt werden, um zu bestimmen, wo die Berührung auf dem Berührungsbildschirm stattgefunden hat.
In einer Gegenkapazitäts-Konfiguration kann zum Beispiel ein Feld von leitfähigen Ansteuer-Elektroden oder -Leitungen und leitfähigen Auslese-Elektroden oder -Leitungen verwendet werden, um einen Berührungsbildschirm mit kapazitiven Knoten zu bilden. Ein Knoten kann ausgebildet sein, wo sich eine Ansteuer-Elektrode und eine Auslese-Elektrode überlappen. Die Elektroden können durch einen Isolator voneinander getrennt sein, um einen elektrischen Kontakt zu vermeiden. Die Auslese-Elektroden können mit den Ansteuer-Elektroden an den Knoten kapazitiv gekoppelt sein. Ein Impuls oder eine Wechselspannung, die an einer Ansteuer-Elektrode angelegt wird, kann daher eine Ladung auf der Auslese-Elektrode induzieren, die mit der Ansteuer-Elektrode überlappt. Die Menge an induzierter Ladung kann von externen Einflüssen abhängen, wie zum Beispiel der Nähe eines Fingers. Wenn ein Objekt die Oberfläche des Bildschirms berührt, kann die Kapazitätsänderung an jedem Knoten des Gitters gemessen werden, um die Position der Berührung zu bestimmen.
Obgleich durchsichtige Leiter, wie zum Beispiel ITO für die Elektroden verwendet werden können, können auch undurchsichtige Metallelektroden verwendet werden. Die undurchsichtigen Metallelektroden können aus einem leitfähigen Netz aus dünnen Leitern gebildet sein, die aus Kupfer, Silber oder einem anderen leitfähigen Material bestehen können. Die dünnen Leiter können sehr dünn gemacht werden, so dass sie im Wesentlichen unsichtbar sind für das bloße Auge.
Zusammenfassung
Ein Elektrodenmuster für ein Positionserfassungs-Paneel kann ein Feld aus Netzzellen haben, die durch sinusförmige Leiterbahnen gebildet werden, die sich zwischen den Knoten der Netzzellen erstrecken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen zeigen als nicht-einschränkende Beispiele eine oder mehrere Implementierungen in Übereinstimmung mit der folgenden Offenbarung. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente.
1 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften berührungsempfindlichen Paneels und einer Anzeige;
2a–b illustrieren schematisch beispielhafte Elektrodenmuster, die in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden können;
3A–3C illustrieren schematisch eine Anordnung von zwei der Elektrodenmuster aus 2a, die übereinanderliegen;
4 illustriert schematisch ein anderes Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
5 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
6 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
7 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
8 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
9 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
10 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
11 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
12 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
13 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann;
14 illustriert schematisch ein weiteres Elektrodenmuster, das in dem berührungsempfindlichen Paneel aus 1 verwendet werden kann.
Detaillierte Beschreibung
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten durch Beispiele erläutert. Um eine unnötige Verschleierung von Beispielen der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden, werden Verfahren, Prozeduren, Komponenten und/oder Schaltungen, die dem Fachmann hinreichend bekannt sind, auf einem vergleichsweise hohen Niveau beschrieben.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die in den begleitenden Figuren dargestellten und unten stehend diskutierten Beispiele. Eine Anzeige kann mit einem Berührungs-Positionserfassungs-Paneel überlagert werden, um ein berührungsempfindliches Anzeigegerät zu implementieren. Beispiele für Anzeigen umfassen Flüssigkristall-Anzeigen, aktive Matrix-Flüssigkristall-Anzeigen, Elektroluminiszenz-Anzeigen, elektrophoretische Anzeigen, Plasma-Anzeigen, Elektronenstrahlröhren, OLED-Anzeigen und dergleichen. Es versteht sich, dass das von den Anzeigen emittierte Licht das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel mit minimaler Absorption oder Behinderung durchdringen können muss.
1 illustriert ein Beispiel für ein Berührungs-Positionserfassungs-Paneel 1, das einer Anzeige 2 überlagert ist. In dem dargestellten Beispiel beinhaltet das Paneel 1 ein isolierendes Substrat 3 mit zwei gegenüberliegenden Seiten. Obwohl Berührungssensoren andere Arten der Berührungserfassung implementieren können, zeigen die Zeichnungen für Diskussionszwecke ein Beispiel einer Struktur, die verwendet werden kann, um ein berührungsempfindliches Paneel vom Gegenkapazitätstyp zu implementieren.
Das Paneel 1 beinhaltet eine Anzahl von Elektroden 4 (X) und eine Anzahl von Elektroden 5 (Y), die auf gegenüberliegenden Seiten 3a und 3b des Substrats angeordnet sind. Die Elektroden 4 (X), die auf der Seite 3b liegen können, können in einer Richtung angeordnet sein und die Elektroden 5 (Y), die auf der Seite 3a liegen können, können in einer anderen Richtung angeordnet sein als die Richtung der Elektroden 4 (X). Andere leitfähige Bahnen können zusätzlich auf den gegenüberliegenden Seiten 3a und 3b des Substrats 3 vorgesehen sein. Die anderen leitfähigen Bahnen können Ansteuer- und Auslese-Verbindungen für die Elektroden 4 (X) und Elektroden 5 (Y) bilden. Das Substrat 3 kann angrenzend zu der Anzeige 2 vorgesehen sein, so dass die Elektroden 4 (X) zwischen der Anzeige 2 und dem Substrat 3 angeordnet sind. Eine Klebstoffschicht 6 eines optisch klaren Klebstoffs kann zwischen den Elektroden 4 (X) und einer transparenten Deckschicht 7 vorgesehen sein. Eine andere Klebstoffschicht 8 eines optisch klaren Klebstoffs kann zwischen den Elektroden 5 (Y) und einer transparenten Deckschicht 9 vorgesehen sein. Ein Zwischenraum kann zwischen der Anzeige 2 und der transparenten Deckschicht 7 ausgebildet sein. Die transparente Deckschicht 7 und die Klebstoffschicht 6 des optisch klaren Klebstoffs können die Elektroden 4 (X) und jede andere leitfähige Bahn, die auf der Seite 3b des Substrats 3 ausgebildet ist, kapseln. Die transparente Deckschicht 9 und die Klebstoffschicht 8 aus optisch klarem Klebstoff können die Elektroden 5 (Y) und jede andere leitfähige Bahn, die auf der Seite 3a des Substrats 3 ausgebildet ist, kapseln. Die Kapselung der Elektroden 4 (X) und 5 (Y) und der anderen leitfähigen Bahnen kann einen Schutz vor physikalischer und umgebungsbedingter Beschädigung zur Verfügung stellen. In manchen Beispielen können Abschnitte der leitfähigen Bahnen offen bleiben, um Verbindungspunkte für die Verbindung zur externen Ansteuerschaltung zu bilden.
In dem Gegenkapazitäts-Beispiel können die Elektroden 4 (X) Ansteuer-Elektroden sein, die auf der Seite 3b des Substrats 3 vorgesehen sind, und die Elektroden 5 (Y) können Auslese-Elektroden sein, die auf der gegenüberliegenden Seite 3a des Substrats 3 vorgesehen sind. Kapazitive Auslese-Kanäle können durch kapazitive Kopplungs-Knoten in dem begrenzten Bereich um die Kreuzungspunkte der Elektroden 4 (X) und 5 (Y) ausgebildet sein, wo die Elektroden durch das Substrat 3 voneinander getrennt sind.
Einer oder beide Sätze von Elektroden 4 (X) und 5 (Y) können aus einem leitfähigen Material, wie einem Metall, gebildet sein. Geeignete Metalle beinhalten Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Zinn und andere Metalle, die in leitfähigen Verdrahtungen verwendet werden. In manchen Beispielen können die Auslese-Elektroden als dünne Linien ausgebildet sein, damit der größte Teil des von der Anzeige emittierten Lichts, das auf die Auslese-Elektrodenschicht fällt, zwischen den schmalen Metallleitungen hindurch die Elektrodenschicht passieren kann. Die schmalen Linien können schmäler sein als 20 Mikrometer. Ein beispielhafter Bereich kann 1–5 Mikrometer betragen. Schmälere Leitungen haben eine verringerte Sichtbarkeit für das bloße Auge. Dadurch, dass die Elektroden 4 (X) und 5 (Y) aus schmalen leitfähigen Linien gebildet werden, kann das Positionserfassungs-Paneel so ausgebildet sein, dass nicht mehr als ungefähr 10% der aktiven Fläche durch die Metallleitungen der Elektroden bedeckt ist. Eine geringere Abdeckung des aktiven Bereichs ermöglicht eine größere Transparenz des Positionserfassungs-Paneels und verringert die Sichtbarkeit der Elektroden für das menschliche Auge und verringert die wahrnehmbare Abdunkelung oder andere Beeinträchtigungen der Anzeigequalität. Eine beispielhafte Abdeckung kann weniger als 5% betragen.
In manchen Beispielen können die Elektroden 4 (X) aus einem durchsichtigen leitfähigen Material und die Elektroden 5 (Y) aus schmalen leitfähigen Linien gebildet werden. In anderen Beispielen können die Elektroden 4 (X) aus schmalen Leiterbahnen und die Elektroden 5 (Y) aus einem durchsichtigen leitfähigen Material gebildet sein.
In einem Beispiel, in dem andere leitfähige Bahnen zusätzlich zu den Elektroden 4 (X) und 5 (Y) auf dem Substrat 3 vorgesehen sind, können die anderen leitfähigen Bahnen ebenfalls aus einem durchsichtigen leitfähigen Material oder schmalen Leiterbahnen gebildet werden, und zwar in einer Weise ähnlich zu den Elektrodenschichten 4 (X) und 5 (Y). In einem Beispiel, in dem die anderen leitfähigen Bahnen oder Teile der anderen leitfähigen Bahnen außerhalb eines sichtbaren Bereichs der Anzeige 2 liegen, ist die Lichtdurchlässigkeit der anderen leitfähigen Bahnen ohne Belang.
2a illustriert ein beispielhaftes Elektrodenmuster 10, das in den Berührungs-Positionserfassungs-Paneel 1 verwendet werden kann. Das beispielhafte Elektrodenmuster kann verwendet werden, um eine der Elektroden von dem Elektrodensatz 4 (X) oder 5 (Y) auszubilden. Das Elektrodenmuster 10 kann durch eine Anzahl gerader Leiterbahnen 11 ausgebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie sich an Verbindungspunkten miteinander verbinden, um ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster zu bilden, das aus einem Feld von quadratischen Netzzellen 13 besteht, die in einer Schicht angeordnet sind. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 11 sind die Knoten 12 der quadratischen Netzzellen 13. Die Leiterbahnen 11 aus Kupfer mit einer Breite im Bereich von ungefähr 1 μm bis ungefähr 10 μm ausgebildet sein und die Größe des Netzmusters, d. h. der Abstand der Linien, kann im Bereich von ungefähr 500 μm bis ungefähr 10 mm liegen. In einem Beispiel kann das Elektrodenmuster 10 so angeordnet sein, dass nicht mehr als ungefähr 5% der Oberfläche des Berührungs-Positionserfassungs-Paneels durch Leiterbahnen 11 bedeckt ist. Der Beitrag der Leiterbahnen 11 zur Abschwächung des Lichts durch einen Sensor sollte daher nicht mehr als ungefähr 5% betragen. Obwohl die Leiterbahnen 11 undurchsichtig sein können, kann in die Beispiel die kombinierte optische Durchlässigkeit des Elektrodenmusters 10 und aller anderen Elektrodenmuster auf dem Paneel 90% oder mehr betragen, so dass jede Anzeige unterhalb des Berührungs-Positionserfassungs-Paneels 1 mit nur geringer sichtbarer Abdunkelung oder einer anderen Beeinträchtigung der Anzeigequalität sichtbar ist.
In anderen Beispielen kann das Elektrodenmuster durch eine Anzahl von quadratischen Netzzellen 13a gebildet werden, die nicht vier metallische Leitungen haben, die sich in einem Knoten treffen. Anstelle der Verbindungspunkte der Leiterbahnen, die die Eckpunkte der quadratförmigen Netzzellen in 2a bilden, kann jede der quadratischen Netzzellen 13a von angrenzenden Zellen durch ein Verbindungssegment 14 getrennt sein, wie dies in 2 dargestellt ist. Diese Anordnung kann zu einer geringeren Leitungsdichte an den Eckpunkten 12 führen, indem die Zahl der konvergierenden Metallleitungen 11a von vier auf drei reduziert wird. Während die Verbindungssegmente 14 in 2b gerade sind, können in anderen Beispielen die Verbindungssegmente sinusförmig oder nicht-geradlinig sein und jeden Winkel relativ zu den Eckpunkten 12 haben.
3A–3C illustrieren ein Beispiel eines Elektrodenmusters 10a und 10b, das so ausgebildet ist, dass die beiden Elektrodenmuster 10a und 10b übereinander gelagert sind. Die zwei Elektrodenmuster 10a und 10b können gegeneinander verschoben sein, so dass die Eckpunkte 12a, 12b der beiden Elektrodenmuster 10a und 10b an oder in der Nähe der Mittelpunkte der quadratischen Formen 13a, 13b des jeweils anderen Elektrodenmusters 10 und 10b liegen. Im Ergebnis dieser Verschiebung der beiden Elektrodenmuster 10a und 10b können die Leiterbahnen 11a und 11b der beiden Elektrodenmuster 10a und 10b gleichmäßig über das Positionserfassungs-Paneel 1 verteilt sein.
In anderen Beispielen kann das Netzmuster aus einem Feld von anderen regulären trapezförmigen Netzzellen bestehen. In einem Beispiel kann das Netzmuster aus einem Feld von zwei verschiedenen rautenförmigen Netzzellen bestehen, die so zu einem Mosaik zusammengelegt sind, dass sie das Netzmuster bilden.
Ein Beispiel eines Abschnitts eines Elektrodenmusters 14 ist in 4 dargestellt. In dem dargestellten Beispiel kann das Elektrodenmuster 14 aus Leiterbahnen 15 gebildet sein, die so angeordnet sind, dass sie an Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster zu bilden, das aus einem Feld aus im Wesentlichen quadratischen Netzzellen 17 besteht, die in einer Schicht angeordnet sind. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 15 bilden die Eckpunkte 16 der quadratischen Netzzellen 17. In 4 ist eine einzelne, im Wesentlichen quadratische Netzzelle 17 zusammen mit Teilen der Leiterbahnen 15 dargestellt, die angrenzende im Wesentlichen quadratische Netzzellen 17 definieren.
In dem in 4 dargestellten Beispiel sind die Leiterbahnen 15, die sich zwischen den Eckpunkten 16 erstrecken, nicht geradlinig. Wie in dem dargestellten Beispiel zu erkennen ist, kann jede der Leiterbahnen 15 eine sinusförmige Form haben. Jede leitfähige Metallleitung 15 kann als eine sinusförmige Linie angeordnet sein, die auf einem Pfad zentriert ist, der durch eine gerade Verbindungslinie zwischen den Eckpunkten 16 gegeben ist, die durch die leitfähige Metalllinie 15 verbunden werden. Im Vergleich der in 2 und 4 dargestellten Beispiele zeigt sich, dass jede sinusförmige leitfähige Metalllinie 15 in 4 auf einer der geradlinigen Leiterbahnen 11 in 2, die in 4 als gestrichelte Union dargestellt sind, zentriert sein kann und sich auf jede der beiden Seiten erstrecken kann. Die in 4 dargestellten Netzzellen 17 können als im Wesentlichen quadratisch bezeichnet werden, da, obwohl die Eckpunkte 16 auf einem Quadrat angeordnet sind, die sinusförmigen leitfähigen Linien 15 zu einer Netzzelle 17 führen können, die zwar im Wesentlichen, aber eben nicht genau quadratisch ist.
Die sinusförmige Form der Leiterbahnen 15 in 4 kann die Beugungseffekte verringern, die auftreten können, wenn gerade Leiterbahnen verwendet werden. Derartige Beugungseffekte können zum Auftreten eines ”Strahlenkranz”-Musters führen, wenn ein Berührungs-Positionserfassungs-Paneel einem hellen Umgebungslicht ausgesetzt wird. Derartige Beugungseffekte können zu einer Farbverschiebung, einer Änderung der wahrgenommenen Farbe von Flüssigkristall-Anzeige-(LCD)-Elementen einer Anzeige führen, die durch das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel sichtbar ist, und können das angezeigte Bild verschleiern.
Die sinusförmige Form der Leiterbahnen 15 in dem dargestellten Beispiel kann die Sichtbarkeit der Reflektionen von den Leiterbahnen verringern, wenn ein Berührungs-Positionserfassungs-Paneel mit Licht aus einer Punktquelle beleuchtet wird, wie zum Beispiel durch die Sonne an einem klaren Tag. Die sinusförmige Form der Leiterbahnen 15 kann dazu führen, dass die scheinbare Position derartiger Reflektionen auf dem Berührungs-Positionserfassungs-Paneel verteilt oder verwischt werden, und so die wahrgenommene Sichtbarkeit der repetitiven Reflexionsmuster minimieren. Derartige repetitive Reflexionsmuster sind durch das menschliche Auge leicht wahrnehmbar.
In 4 vollführt jede sinusförmige leitfähige Metallleitung zwei vollständige Sinuszyklen zwischen zwei Eckpunkten 16. In anderen Beispielen kann jede sinusförmige Leiterbahn eine andere Zahl von Zyklen zwischen zwei Eckpunkten 16 ausführen.
In manchen Beispielen können die sinusförmigen Leiterbahnen als durchgehende Kurven ausgebildet sein. In anderen Beispielen können die sinusförmigen Leiterbahnen 11 durch eine Anzahl kurzer gerader Linienabschnitte ausgebildet sein, die in einer dreieckigen Wellenform angeordnet sind, um eine Sinusform anzunähern. In anderen Beispielen können die Leiterbahnen als andere Kurvenarten ausgebildet sein. In manchen Beispielen können die Leiterbahnen als Kurven ausgebildet sein, die sich von einem Pfad, der der geraden Verbindung zwischen zwei Eckpunkten, die durch die leitfähige Metalllinie verbunden werden, erstrecken.
Ein anderes Beispiel eines Elektrodenmusters 18 ist in 5 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 18 durch Leiterbahnen 20 ausgebildet sein, die so angeordnet sind, dass sie an Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster, bestehend aus einem Feld von im Wesentlichen rautenförmigen Netzzellen 19, die in einer Schicht angeordnet sind, zu bilden. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 20 bilden Eckpunkte 21 der rautenförmigen Netzzellen 19. In 5 ist eine einzelne im Wesentlichen rautenförmige Netzzelle 19 dargestellt, zusammen mit Abschnitten der Leiterbahnen 20, die die angrenzenden, im Wesentlichen rautenförmigen Netzzellen 19 definieren. Die Netzzellen 19 in 5 können im Wesentlichen rautenförmig sein. Zum Beispiel können, obwohl die Knoten 21 auf einer Raute angeordnet sind, die sinusförmigen Verbindungsleitungen 20 zu einer Netzzelle 19 gehören, die im Wesentlichen rautenförmig ist, aber von einer geraden Linie abweichen, wie dies durch die gepunkteten Linien dargestellt ist.
In anderen Beispielen kann das Netzmuster aus einem Feld von anderen, im Wesentlichen regulären trapezförmigen Netzzellen gebildet werden. In einem Beispiel kann das Netzmuster aus einem mosaikförmigen Feld von zwei verschiedenen, im Wesentlichen rautenförmigen Netzzellen bestehen.
In anderen Beispielen kann die Amplitude der sinusförmigen Form der sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden. Zum Beispiel kann der Abstand der Spitzenpunkte der sinusförmigen Leiterbahnen sich von der geraden Verbindungslinie zwischen den Eckpunkten, die durch die sinusförmige leitfähige Linie verbunden werden, variiert werden. Die Amplitude der Sinusform der sinusförmigen Leiterbahnen kann zwischen verschiedenen sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden, und auch an verschiedenen Stellen entlang einer, einiger oder aller sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden.
Ein Abschnitt eines anderen Elektrodenmusters 22 ist in 6 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 22 durch Leiterbahnen 23 ausgebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie an Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster zu bilden, das aus einem Feld von im Wesentlichen quadratischen Netzzellen 24 besteht, die in einer Schicht angeordnet sind. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 23 bilden Eckpunkte 25 an den Ecken der Netzzellen 24. In 6 ist eine einzelne Netzzelle 24 zusammen mit Abschnitten der Leiterbahnen 23 dargestellt, die die angrenzenden Netzzellen 24 definieren. Obwohl die Eckpunkte 25 auf den Ecken der Netzzelle angeordnet sein können, um eine quadratische Form zu bilden, kann die Sinusform der Leiterbahnen von einer geraden Linie abweichen und zu Netzzellen 24 führen, die im Wesentlichen quadratisch sind.
Wie zum Beispiel in 6 dargestellt ist, können die Leiterbahnen 23, die sich zwischen den Eckpunkten 25 erstrecken, eine Sinusform ähnlich zu dem in 4 illustrierten Beispiel haben. Jede leitfähige Metallleitung 23 kann als sinusförmige Leitung angeordnet sein, die auf der geraden Verbindungslinie zwischen den Eckpunkten 25 zentriert ist, die durch die sinusförmige leitfähige Metallleitung 23 verbunden werden.
In 6 kann die sinusförmige Leiterbahn 23 eine variable Amplitude haben. Zum Beispiel können die sinusförmige leitfähige Metallleitung 23a und die sinusförmige leitfähige Metallleitung 23b unterschiedliche Amplituden haben. Die leitfähige Metallleitung 23a kann eine kleinere Amplitude haben als die sinusförmige leitfähige Metallleitung 23b. Außerdem kann eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 23c Abschnitte 23d und 23e mit unterschiedlicher Amplitude haben. Abschnitt 23d der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 23c kann eine größere Amplitude haben als der Abschnitt 23e der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 23c.
Wie in 6 dargestellt, können die sinusförmigen Leiterbahnen verschiedene Amplituden haben. In anderen Beispielen können die sinusförmigen Leiterbahnen eine andere Anzahl von verschiedenen Amplituden haben.
In einem Beispiel einer Elektrode, das die Zelle aus 6 verwendet, kann das Netzmuster aus einem Feld aus im Wesentlichen quadratischen Netzzellen bestehen, wie zum Beispiel einem Feld aus anderen im Wesentlichen regulären trapezförmigen Netzzellen. In einem anderen Beispiel kann das Netzmuster aus einem Feld von im Wesentlichen rautenförmigen Netzzellen bestehen. In einem Beispiel kann das Netzmuster aus einem mosaikartigen Feld von zwei verschiedenen, im Wesentlichen rautenförmigen Netzzellen bestehen.
In anderen Beispielen kann die Wellenlänge der Sinusform der sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden. Das bedeutet, dass der Abstand zwischen den Schnittpunkten der sinusförmigen Leiterbahnen mit der geradförmigen Verbindung zwischen den Eckpunkten, die durch die sinusförmige Leiterbahn verbunden werden, variiert werden kann. Die Wellenlänge der Sinusform der sinusförmigen Leiterbahnen kann zwischen verschiedenen sinusförmigen Leiterbahnen und/oder an verschiedenen Punkten entlang einer, mehrerer oder aller sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden.
Ein Abschnitt eines anderen Elektrodenmusters 26 ist in 7 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 26 aus Leiterbahnen 27 gebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie an Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder ein Netzmuster bestehend aus einem Feld von im Wesentlichen quadratischen Netzzellen 28, die in einer Schicht angeordnet sind, zu bilden, ähnlich zu dem Elektrodenmuster 14 aus 4. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 27 bilden Eckpunkte 29 der quadratischen Netzzellen 28. In 7 ist eine einzelne, im Wesentlichen quadratische Netzzelle 28 zusammen mit Abschnitten der Leiterbahnen 27, die die angrenzenden im Wesentlichen quadratischen Netzzellen 28 definieren, dargestellt.
Wie in 7 dargestellt, können die Leiterbahnen 27, die sich zwischen den Eckpunkten 29 erstrecken, eine sinusförmige Form haben. Jede Leiterbahn 27 kann als eine sinusförmige Linie angeordnet sein, die auf einer geradlinigen Verbindung zwischen den Eckpunkten 29, die durch die sinusförmige leitfähige Metallleitung 27 verbunden werden, zentriert ist.
In diesem Beispiel können die sinusförmigen Leiterbahnen 27 unterschiedliche Wellenlängen haben. Wie in 7 dargestellt ist, kann jede der sinusförmigen leitfähigen Metallleitungen 27a, 27b und 27c eine andere Wellenlänge haben. Die leitfähige Metallleitung 27a kann eine kleinere Wellenlänge haben als die sinusförmige leitfähige Metallleitung 27b. Umgekehrt kann die sinusförmige leitfähige Metallleitung 27b eine kleinere Wellenlänge haben als die sinusförmige leitfähige Metallleitung 27c. Darüberhinaus kann eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 27d Abschnitte 27e und 27f mit unterschiedlichen Wellenlängen haben. Der Abschnitt 27e der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 27d kann eine kürzere Wellenlänge haben als der Abschnitt 27f der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 27d.
Wie in 7 dargestellt, können die sinusförmigen Leiterbahnen drei verschiedene Wellenlängen haben. In anderen Beispielen können die sinusförmigen Leiterbahnen eine andere Anzahl von verschiedenen Wellenlängen haben.
In anderen Beispielen kann sowohl die Amplitude als auch die Wellenlänge der Sinusform der sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden. Die Amplitude und/oder die Wellenlänge der Sinusform der sinusförmigen Leiterbahnen kann zwischen verschiedenen sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden und kann auch an verschiedenen Punkten entlang einer, mehrerer oder aller sinusförmigen Leiterbahnen variiert werden.
Ein Abschnitt eines anderen Elektrodenmusters 30 ist in 8 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 30 durch Leiterbahnen 31 gebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie an Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster zu bilden, das aus einem Feld von im Wesentlichen quadratischen Netzzellen 32, die in einer Schicht angeordnet sind, gebildet wird. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 31 bilden Eckpunkte der quadratischen Netzzellen 32. In 8 ist eine einzelne im Wesentliche quadratische Netzzelle 32 dargestellt, zusammen mit Abschnitten der Leiterbahnen 31, die die angrenzenden im Wesentlichen quadratischen Netzzellen 32 definieren. Die Netzzellen 32 in dem in 8 dargestellten Beispiel können im Wesentlichen quadratisch sein.
In dem Beispiel aus 8 haben die Verbindungsleitungen 31, die sich zwischen den Eckpunkten 33 erstrecken, eine variierende Sinusform. Jede leitfähige Metallleitung 31 kann als irreguläre sinusförmige Linie zentriert auf der geraden Verbindungslinie zwischen den Eckpunkten 33, die durch die sinusförmige leitfähige Metallleitung 31 verbunden werden, angeordnet sein.
In diesem Beispiel haben die Leiterbahnen 31 variierende Amplituden und variierende Wellenlängen der Sinusformen. Wie dies in 8 dargestellt ist, haben eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 31a und eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 31b unterschiedliche Amplituden und Wellenlängen. Die sinusförmige leitfähige Metallleitung 31a kann eine längere Wellenlänge und eine kleinere Amplitude haben als die sinusförmige leitfähige Metallleitung 31b. Eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 31c kann eine kürzere Wellenlänge als die sinusförmige leitfähige Metallleitung 31b haben. Die sinusförmige leitfähige Metallleitung 31c kann Abschnitte 31e und 31f mit unterschiedlicher Amplitude haben. Die Abschnitte 31e der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 31c haben eine kleinere Amplitude als die Abschnitte 31f der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 31c. Eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 31d kann Abschnitte mit unterschiedlichen Wellenlängen und unterschiedlichen Amplituden haben. Die sinusförmige leitfähige Metallleitung 31d kann Abschnitte 31g und 31h mit unterschiedlichen Wellenlängen haben. Der Abschnitt 31g der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 31d kann eine kürzere Wellenlänge als der Abschnitt 31h der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 31d haben. Außerdem kann der Abschnitt 31g der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 31g Abschnitte 31j und 31k mit unterschiedlichen Amplituden haben. Der Abschnitt 31j kann eine kleinere Amplitude als der Abschnitt 31k haben.
Wie in 8 dargestellt ist, können die sinusförmigen Leiterbahnen drei verschiedene Wellenlängen und zwei verschiedene Amplituden haben. In anderen Beispielen können die sinusförmigen Leiterbahnen eine andere Anzahl von verschiedenen Wellenlängen und eine andere Anzahl von verschiedenen Amplituden haben.
In anderen Beispielen kann eine Phasenänderung zwischen den Sinusformen der sinusförmigen Leiterbahnen an den Stellen variiert werden, wo die sinusförmigen Leiterbahnen an den Verbindungspunkten verbunden sind.
Ein Abschnitt eines anderen Elektrodenmusters 34 ist in 9 dargestellt. Der Bequemlichkeit halber zeigt die Zeichnung einen Eckpunkt und zwei Sinusformen, eine auf jeder Seite des Eckpunkts, für die Leitungen, die an dem Eckpunkt miteinander verbunden sind. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 34 durch sinusförmige Leiterbahnen 35a bis 35d ausgebildet sein, die so angeordnet sind, dass sie an einem Verbindungspunkt 36 miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster, bestehend aus einem Feld von Netzzellen zu definieren. Der Verbindungspunkt 36 der sinusförmigen Leiterbahnen 35a bis 35d bildet einen von vier Eckpunkten der Netzzelle. In 9 ist ein einzelner Verbindungspunkt dargestellt, zusammen mit Abschnitten der sinusförmigen Leiterbahnen 35a bis 35d, die an dem Verbindungspunkt 36 miteinander verbunden sind.
In den dargestellten Beispielen können die vier sinusförmigen Verbindungsleitungen 35a bis 35d und der Verbindungspunkt 36 von diesen vier Leitungen 35a bis 35d Teil eines Elektrodenmusters 34 sein, das ein Feld von im Wesentlichen quadratischen Netzzellen definiert, die in einer Schicht angeordnet sind. Wie im Zusammenhang mit dem vorherigen Beispiel diskutiert wurde, können die sinusförmigen Leiterbahnen Sinusformen sein, die sich auf beide Seiten der geraden Verbindungslinien zwischen angrenzenden Verbindungspunkten oder Eckpunkten des Elektrodenmusters 34 erstrecken. In der beispielhaften Orientierung können, da das Elektrodenmuster 34 ein Feld vom im Wesentlichen quadratischen Netzzellen definieren kann, eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 35a und eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 35c sich auf beide Seiten des Verbindungspunkts 36 in eine Richtung erstrecken und aneinander ausgerichtet sein. In ähnlicher Weise können eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 35b und eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 35d sich auf beide Seiten des Verbindungspunkts 36 in einer anderen Richtung erstrecken und aneinander ausgerichtet sein. Die sinusförmigen Metallleitungen 35a und 35c erstrecken sich senkrecht zu den sinusförmigen Metallleitungen 35b und 35d.
In dem Beispiel kann die Sinusform der leitfähigen Metallleitung 35a und die Sinusform der leitfähigen Metallleitung 35c in Phase sein, wo sich die beiden Leiterbahnen 35a und 35c im Verbindungspunkt 36 treffen. In ähnlicher Weise kann die Sinusform der leitfähigen Metallleitung 35b und die Sinusform der leitfähigen Metallleitung 35d in Phase sein, wo sich die zwei Leiterbahnen 35b und 35d in dem Verbindungspunkt 36 treffen.
Ein Beispiel eines Abschnitts eines anderen Elektrodenmusters 37 ist 10 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 37 durch eine sinusförmige Form der Leiterbahnen 39a bis 39d gebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie an einem Verbindungspunkt 38 miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster, bestehend aus einem Feld von im Wesentlichen quadratischen Netzzellen, zu definieren. Der Verbindungspunkt 38 der Sinusform der Leiterbahnen 39a bis 39d bildet einen von vier Eckpunkten der im Wesentlichen quadratischen Netzzelle. In 10 ist ein einzelner Verbindungspunkt dargestellt, zusammen mit Abschnitten der Leiterbahnen 39a bis 39d, die in dem Verbindungspunkt 38 miteinander verbunden sind.
In 10 können vier sinusförmige Wellenformen der Leiterbahnen 39a bis 39d in dem Verbindungspunkt 38 verbunden sein. In dem dargestellten Beispiel kann eine Sinusform der leitfähigen Metallleitung 39a und eine Sinusform der leitfähigen Metallleitung 39c in Phase sein, wo sich die zwei Leiterbahnen 39a und 39c im Verbindungspunkt 38 treffen. Im Gegensatz dazu können die sinusförmige Wellenform der leitfähigen Metallleitung 39b und die sinusförmige Wellenform der leitfähigen Metallleitung 39d in Gegenphase oder 180° gegeneinander verschoben sein, wo sich die zwei Leiterbahnen 39b und 39d in dem Verbindungspunkt 38 treffen.
In 9 können die sinusförmigen Leiterbahnen so angeordnet sein, dass sie in Phase sind, wo sich die sinusförmigen Leiterbahnen in den Verbindungspunkten des Netzmusters treffen. In 10 können die sinusförmigen Leiterbahnen 39a bis 39d so angeordnet sein, dass sie gegenphasig sind, wo sich die sinusförmigen Leiterbahnen an manchen der Verbindungspunkte 38 in dem Netzmuster treffen. In anderen Beispielen können die sinusförmigen Leiterbahnen 39a bis 39d so angeordnet sein, dass sie gegenphasig sind, wo sich die sinusförmigen Leiterbahnen in allen Verbindungspunkten des Netzmusters treffen.
In anderen Beispielen kann die Breite der Leiterbahnen entlang ihrer Länge variiert werden.
Ein Abschnitt eines anderen Elektrodenmusters 40 ist in 11 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 40 eine sinusförmige leitfähige Metallleitung 41 beinhalten. Die sinusförmige leitfähige Metallleitung 41 kann einen schmalen Abschnitt 41a und einen breiten Abschnitt 41b haben. Die sinusförmige leitfähige Metallleitung 41 kann eine Verjüngung zwischen dem schmalen Abschnitt 41a und dem breiten Abschnitt 41b haben. In anderen Beispielen kann die Breite nicht-linear entlang der Länge der sinusförmigen leitfähigen Metallleitung 41 variieren.
Ein Abschnitt eines anderen Elektrodenmusters 42 ist in 12 dargestellt. In diesem Beispiel kann das Elektrodenmuster 42 durch sinusförmige Leiterbahnen 43 gebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie an einem Verbindungspunkt 44 miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster bestehend aus einem Feld von Netzzellen zu definieren. Der Verbindungspunkt 44 der sinusförmigen Leiterbahnen 43 bildet einen von vier Eckpunkten der Formen. In 12 ist ein einzelner Verbindungspunkt dargestellt, zusammen mit Abschnitten der sinusförmigen Leiterbahnen 43, die an dem Verbindungspunkt 44 miteinander verbunden sind.
In 12 kann jede der vier sinusförmigen Leiterbahnen 43 im Verbindungspunkt 44 vergleichsweise schmal sein und an Stellen weiter weg von dem Verbindungspunkt 44 vergleichsweise breit. Jede der sinusförmigen Leiterbahnen 43 kann einen Verjüngungsabschnitt haben, der sich in einer Richtung weg von dem Verbindungspunkt 44 verbreitert.
Die Beispiele aus 11 und 12 können miteinander kombiniert werden. Zum Beispiel kann die sinusförmige Leiterbahn in ihrer Breite entlang ihrer Länge variiert werden und vergleichsweise schmal sein, wo sich die sinusförmigen Leiterbahnen an den Verbindungspunkten miteinander verbinden.
In den Beispielen aus 11 und 12 können die Leiterbahnen sinusförmige Leiterbahnen sein. In anderen Beispielen können die Leiterbahnen andere Geometrien haben. In manchen Beispielen können die Leiterbahnen in ihrer Breite entlang ihrer Länge variieren und/oder die Leiterbahnen, die schmäler sind, wo die Leiterbahnen verbunden sind, könnten gerade Leiterbahnen sein.
13 illustriert einen Abschnitt eines beispielhaften Elektrodenmusters 50, das in dem Berührungs-Positionserfassungs-Paneel 1 verwendet werden kann. Das beispielhafte Elektrodenmuster kann verwendet werden, um entweder die Elektroden 4 (X) oder 5 (Y) zu bilden. In dem dargestellten Beispiel kann das Elektrodenmuster 50 aus einer Anzahl Leiterbahnen 51 gebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie an Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster bestehend aus einem Feld von Netzzellen 52 zu definieren. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 51 können die Eckpunkte 53 der Netzzellen 52 sein. In dem illustrierten Beispiel kann das Muster der Leiterbahnen 51 und der Netzzellen 62 bestimmt werden, indem zunächst alle Eckpunkte 53 der Netzzellen 52 auf ein regelmäßiges Quadratgitter gelegt werden. Wenn die Eckpunkte 53 auf diesem Quadratgitter liegen, können die Netzzellen 52 Quadrate sein und das Elektrodenmuster 50 kann ähnlich sein zu dem Beispiel aus 2.
Die Positionen von manchen der Eckpunkte 53 können variieren. In dem Beispiel kann ein Eckpunkt 53a ein kleines Stück nach links von der Stelle 53b verschoben sein, die ein reguläres Quadratgitter darstellen würde. Wie in 13 dargestellt, kann diese Position des Eckpunkts 53 zu verzerrten, nicht-quadratischen Netzzellen 52a bis 52d führen, für die der Eckpunkt 53a ein Eckpunkt ist. In einem Beispiel kann ein Eckpunkt 53c ein kleines Stück nach unten links verschoben sein gegenüber der Stelle, die der Eckpunkt 53c in dem regelmäßigen Quadratgitter annehmen würde. Wie in 13 gezeigt, kann diese Verschiebung des Eckpunkts 53c die Form der Netzzelle 53d weiter verzerren, für die die Eckpunkte 53a und 53c beide von den Positionen, die einer quadratischen Form entsprechen würden, verschoben wurden. Die Verschiebung des Eckpunkts 53c kann auch die Form der Netzzellen 52e bis 52g verzerren, für die der Eckpunkt 53c von einer Position, die den quadratischen Formen für die Zellen 52e, 52g entspricht, verschoben wurde.
In einem anderen Beispiel können die verschobenen Eckpunkte 53a und 53c um einen zufälligen Betrag in einer zufälligen Richtung verschoben werden, wobei die Entfernung auf nicht mehr als einen vorbestimmten Entfernungsbereich beschränkt wird. Die Verschiebung des Eckpunkts 53a kann daher auf Positionen beschränkt werden, die irgendwo innerhalb eines Kreises 54 liegen, der auf der Stelle 53b zentriert ist, die der Eckpunkt 53a in dem regulären quadratischen Gitter annehmen würde, und der einen Radius hat, der im Wesentlichen gleich der vorbestimmten maximalen Entfernung ist.
In manchen Beispielen kann die maximale Verschiebungsentfernung als ein Bruchteil des Abstands zwischen den Eckpunkten 53 in dem regulären Quadratgitter gewählt werden. Zum Beispiel kann die maximale Verschiebungsentfernung kleiner sein als 0,5 mal die Entfernung zwischen den Eckpunkten 53 in dem regulären Quadratgitter. In einem Beispiel kann die Verschiebungsentfernung 0,1 mal die Entfernung zwischen den Eckpunkten 53 betragen.
13 zeigt Eckpunkte 53a und 53c, die von den Positionen verschoben wurden, die ansonsten das reguläre Quadratgitter bilden würden. In anderen Beispielen können einige oder alle Eckpunkte in einem Elektrodenmuster verschoben werden.
Sowohl der Abstand als auch die Richtung der Verschiebung eines Eckpunkts können zufällig gewählt werden. In manchen Beispielen kann die Richtung der Verschiebung zufällig gewählt werden, während die Entfernung der Verschiebung eine feste Entfernung sein kann. In einem Beispiel kann diese feste Entfernung der Verschiebung ungefähr 0,1 mal dem Abstand der Eckpunkte entsprechen.
In manchen Beispielen kann der Abstand der Verschiebung in Bezug auf die Richtung der Verschiebung gewählt werden. In anderen Beispielen kann der Betrag der Verschiebung auf Basis der Geometrie des Gitters der Eckpunkte variiert werden.
In manchen Beispielen kann die Richtung der Verschiebung so begrenzt werden, dass die Eckpunkte von den Positionen weg verschoben werden können, die regelmäßigen quadratischen Formen entsprechen.
Obwohl die Linien in den Illustrationen als gerade Linien erscheinen, können die Linien zwischen den Eckpunkten jede der sinusförmigen Formen haben, wie sie oben stehend im Zusammenhang mit 4 bis 12 diskutiert wurden.
Eine Verschiebung der Eckpunkte des Elektrodenmusters weg von den Positionen eines regelmäßigen geometrischen Gitters kann die Sichtbarkeit von Moiré-Effekten reduzieren. Derartige Moiré-Effekte können von Wechselwirkungen zwischen der Wiederholungslänge oder Zellengröße eines Elektrodenmusters, das Eckpunkte in einem regelmäßigen Gitter hat, und einer Elementgröße von Elementen in einer Anzeige, die durch das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel sichtbar ist, herrühren. Derartige Moiré-Effekte können von Wechselwirkungen zwischen der Wiederhollänge oder Zellengröße eines Elektrodenmusters und einer Zellgröße einer LCD-Anzeige, die durch das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel sichtbar ist, herrühren. Moiré-Effekte können ein sich über das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel wiederholendes Muster erzeugen. Derartige repetitive Interferenzmuster sind für das menschliche Auge leicht sichtbar.

Mit der Zunahme der Abweichung von der Gleichmäßigkeit eines Musters von Elektroden nimmt auch die Lichtstreuung zu. Tabelle 1 zeigt zum Beispiel Daten von einer schnellen Fourier-Transformations(FFT)-Analyse eines Netzes mit einer bestimmten Geometrie. Die FFT bestimmt die Zahl der Winkel, die durch die Reflektion von Licht auf eine Zelle gebildet werden. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, steigt mit der Zufälligkeit der Form die Zahl der Winkel entsprechend an. Tabelle 1: FFT-Analyse der geometrischen Formen

Form	Anzahl der Winkel
ein Pixel	2
gleichseitige Raute	4
2 Rauten mit unterschiedlicher Höhe	8
4 Rauten mit randomisierten Eckpunkten	32
1 Raute mit gekrümmten Linien	> 32
4 Rauten mit randomisierten Kurven	>> 32

Die Randomisierung der Linien sollte jedoch gegen die Erhöhung der erforderlichen Elektrodenverdrahtung abgewogen werden. Die erhöhte Menge an Verdrahtung kann zu einer verringerten Lichtdurchlässigkeit des Paneels führen.
14 illustriert einen Abschnitt eines beispielhaften Elektrodenmusters 55, das in dem Berührungs-Positionserfassungs-Paneel 1 verwendet werden kann. Das beispielhafte Elektrodenmuster kann verwendet werden, um entweder die Elektroden 4 (X) oder 5 (Y) auszubilden. In dem dargestellten Beispiel kann das Elektrodenmuster 55 aus einer Anzahl von Leiterbahnen 56 gebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie bei Verbindungspunkten miteinander verbunden sind, um so ein leitfähiges Gitter oder Netzmuster bestehend aus einem Gitter von Netzzellen 57 zu definieren. Die Verbindungspunkte der Leiterbahnen 56 können die Eckpunkte 58a bis 58d der Netzzellen 57 sein. In dem Beispiel kann das Muster der Leiterbahnen 56 und Netzzellen 57 festgelegt werden, indem Stellen für eine erste Gruppe von Eckpunkten 58a ausgewählt werden. Wie dargestellt, kann die erste Gruppe von Eckpunkten 58a auf einer geraden Linie gleichförmig beabstandet sein. Eine zweite Gruppe von Eckpunkten 58b kann dann an Stellen ausgewählt werden, die von den Stellen der ersten Gruppe von Eckpunkten in zufälliger Weise abgeleitet werden.
Wie in 14 dargestellt ist, kann diese zufällige Auswahl ausgeführt werden, indem ein Abstand zwischen jedem der Eckpunkte 58a und 58b zufällig ausgewählt wird. Jeder der Eckpunkte 58b kann mit einem der Eckpunkte a durch eine leitfähige Metallleitung 56 verbunden werden. Die Abstände zwischen jedem der Eckpunkte 58a und jedem der Eckpunkte 58b können zufällig sein.
Die Stellen der Eckpunkte 58c können ausgewählt werden, indem der zufällige Auswahlprozess auf Basis der Stellen der Eckpunkte 58b wiederholt wird. In manchen Beispielen kann der zufällige Auswahlprozess ausgeführt werden, indem zufällig ein Abstand zwischen jedem der Eckpunkte 58b und jedem der Eckpunkte 58c ausgewählt wird. Jeder Eckpunkt 58c kann mit einem der Eckpunkte 58b durch eine leitfähige Metallleitung 56 verbunden werden. Der Abstand zwischen jedem der Eckpunkte 58b und 58c kann daher zufällig sein.
Dieser Auswahlprozess kann dann in iterativer Weise wiederholt werden, bis der gesamte ausgewählte Bereich des beispielhaften Elektrodenmusters 55 mit Eckpunkten 58a bis 58d, die durch Leiterbahnen 56 verbunden sind, gefüllt ist.
Als Ergebnis dieses iterativen Prozesses zur Auswahl der Stellen der Eckpunkte 58a bis 58d haben die Netzzellen 57, die das Elektrodenmuster 55 bilden, eine zufällige Form und Größe. In manchen Beispielen kann die Form der Netzzellen 57 zufällig sein, während die Variation der Fläche der Netzzellen 57 minimiert wird. Zum Beispiel können die Abweichungen in der Fläche der Netzzellen 57 von einer mittleren Netzzellenfläche des Elektrodenmusters 55 innerhalb von 50% liegen.
Die zufällig ausgewählten Abstände zwischen den Eckpunkten können aus einem Bereich ausgewählt werden, der einen vorbestimmten unteren und oberen Grenzwert hat. Die vorbestimmten oberen und unteren Grenzen können zumindest zum Teil auf Basis der Abstände zwischen den bereits lokalisierten Eckpunkten eingestellt werden.
In dem illustrierten Beispiel können die Stellen der Eckpunkte und der Leiterbahnen ausgewählt werden, bevor die Leiterbahnen auf dem Substrat ausgebildet werden.
In manchen Beispielen können die Leiterbahnen aus Kupfer ausgebildet werden mit einer Breite im Bereich von ungefähr 1 μm bis ungefähr 10 μm. In einem Beispiel ist das Elektrodenmuster 10 so angeordnet, dass nicht mehr als ungefähr 5% der Oberfläche des Berührungs-Positionserfassungs-Paneels durch Leiterbahnen 56 bedeckt sind.
In 14 können die Eckpunkte 58a bis 58c in einem Netzmuster angeordnet sein, so dass jeder Eckpunkt mit vier anderen Eckpunkten durch vier Leiterbahnen 56 verbunden ist. Die Eckpunkte 58a bis 58c können anfänglich auf einem Gitter anderer regulärer Trapeze angeordnet sein. In einem Beispiel können die Eckpunkte 58a bis 58c so angeordnet sein, dass sie ein Netzmuster definieren, wobei jeder Eckpunkt mit einer anderen Anzahl von anderen Eckpunkten verbunden ist.
In anderen Beispielen können verschiedene Verfahren zur zufälligen Auswahl der Stellen der Eckpunkte verwendet werden.
In anderen Beispielen können die Eckpunkt-Stellen, die durch die iterative zufällige Auswahl der Eckpunkt-Stellen bestimmt wurden, überprüft werden, um Konflikte zwischen den Eckpunkt-Stellen zu vermeiden. In manchen Beispielen kann, wenn ein Eckpunkt-Konflikt auftritt, der zufällige Auswahl-Prozess wiederholt werden, bis kein Konflikt mehr vorliegt. Beispiele von Konflikten mit Eckpunkt-Stellen beinhalten zwei oder mehr Eckpunkte mit der gleichen Stelle, oder Eckpunkt-Stellen, in denen die Leiterbahnen, die die Eckpunkte miteinander verbinden, einander überschneiden.
In manchen Beispielen kann das Elektrodenmuster 55 iterativ definiert werden, indem von einer Kante einer Anzeige oder eines Elektrodenbereichs gestartet wird und die Positionen der Eckpunkte iterativ definiert werden, bis die andere Kante der Anzeige oder des Elektrodenbereichs erreicht wurde.
In 14 können die Leiterbahnen, die das Elektrodenmuster bilden, der Einfachheit halber als gerade Linien dargestellt werden, um ein einfaches Verständnis der dargestellten Beispiele zu ermöglichen. In anderen Beispielen können die Leiterbahnen gemäß einem der Beispiele aus 4 bis 12, entweder einzeln oder in Kombination geformt sein.
In manchen Beispielen können die Elektrodenmuster, die gemäß den Beispielen aus 13 und 14 erzeugt wurden, überprüft werden, um sicherzustellen, dass die zufällige Auswahl der Eckpunkt-Stellen nicht zufällig zu einem Elektrodenmuster geführt hat, das lineare oder periodisch wiederholende Elemente in dem Elektrodenmuster besitzt, insbesondere lineare Elemente, die sich in einer Richtung horizontal, vertikal oder mit 45° bezüglich einer Orientierung einer Anzeige, die durch das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel sichtbar ist, erstrecken, oder Eckpunkte oder Leiterbahnen hat, die zu dicht gepackt sind. Diese Randomisierung kann Interferenzen verhindern, die von der Positionierung der Eckpunkte relativ zu den Pixel eines LCD herrühren.
Wie im Zusammenhang mit dem Beispiel aus 3 diskutiert wurde, kann ein Berührungs-Positionserfassungs-Paneel zwei Elektrodenschichten mit jeweiligen Elektrodenmustern haben, so dass die Elektrodenmuster einander überlagern. Jedes der Beispiele aus 4 bis 14 kann entweder für eine oder für beide Elektrodenschichten verwendet werden, die unter Verwendung schmaler metallischer Leiterbahnen implementiert wird.
In den Beispielen, die Metall-Netzmuster für beide Elektrodenschichten verwenden, kann das jeweilige Elektrodenmuster der beiden Elektrodenschichten so angeordnet sein, dass die Eckpunkte von einem der Elektrodenmuster an Stellen platziert werden, die im Wesentlichen den Mittelpunkten der Netzzellen des anderen Elektrodenmusters entsprechen. Als Ergebnis dieser Anordnung der beiden Elektrodenmuster können die Leiterbahnen der beiden Elektrodenmuster gleichmäßiger über das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel verteilt werden. In 13 und 14 kann eines der Elektrodenmuster Eckpunkt-Stellen haben, die gemäß den in 13 oder 14 dargestellten Beispielen bestimmt wurden. Schwerpunkte der Flächen der Netzzellen, die durch die zufällig bestimmten Eckpunkt-Stellen dieses Elektrodenmusters definiert werden, können die Stellen der Eckpunkte des anderen Elektrodenmusters definieren.
Das Muster in 3a kann zum Beispiel mit dem Muster aus 14 überlagert werden, um ein Muster zu erzeugen, das aus den rautenförmigen Formen aus 3 besteht, wobei deren Schwerpunkte mit den Eckpunkten des Musters aus 14 verbunden sind. Da die Verbindungslinien aus 14 am Mittelpunkt der Linien aus 3 erzeugt werden können, verlaufen alle Linien in 3 mit dem gleichen Abstand oder parallel zwischen den Linien aus 14, um die Kapazität zu minimieren. Darüberhinaus schneiden sie sich mit 90°. Die Stellen der Eckpunkte der anderen Elektrodenmuster können nichtsdestotrotz zufällig, wenn auch indirekt, bestimmt werden.
Die Anordnung der Eckpunkte von einem der Elektrodenmuster an den Stellen, die im Wesentlichen den Mittelpunkten der Netzzellen des anderen Elektrodenmusters entsprechen, kann die Leiterbahnen gleichmäßiger über das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel verteilen und sichtbare Einschränkungen der Anzeigehelligkeit reduzieren.
In manchen Beispielen können die jeweiligen Elektrodenmuster der beiden Elektrodenschichten so angeordnet sein, dass sich die Leiterbahnen der jeweiligen Elektrodenmustern der beiden Elektrodenschichten einander überkreuzen, wobei die Leiterbahnen in einem Winkel von ungefähr 90° verlaufen. In manchen Beispielen ist es unter Umständen nicht möglich, alle Leiterbahnen so anzuordnen, dass sie sich mit einem Winkel von 90° schneiden, die Leiterbahnen können jedoch so angeordnet werden, dass sie sich mit einem Winkel so nahe wie möglich an 90° schneiden. Die Leiterbahnen sind in gekrümmten Kurven gemäß den in 4 bis 12 gezeigten Beispielen angeordnet. Der Winkel, mit dem sich die Leiterbahnen in den beiden jeweiligen Elektrodenmustern der beiden Elektrodenschichten überkreuzen, kann eingestellt werden, indem eine oder mehrere der Wellenlängen, Amplituden und Phasen der krummlinigen Formen von einer oder von beiden der Leiterbahnen angepasst werden.
Die Anordnung der Leiterbahnen in den beiden jeweiligen Elektrodenmustern der beiden Elektrodenschichten, bei der sie sich mit einem Winkel von ungefähr 90° überkreuzen, kann die Gegenkapazität zwischen den Leiterbahnen reduzieren. Die Anordnung der Leiterbahnen in den beiden jeweiligen Elektrodenmustern der beiden Elektrodenschichten, bei der sie sich mit einem Winkel von ungefähr 90° überkreuzen, kann verhindern, dass zwei nahe beieinander liegende parallele oder schräg zueinander verlaufende Linien als eine einzelne dickere Linie wahrgenommen wird. Die Anordnung der leitfähigen Linien in den beiden jeweiligen Elektrodenmustern der beiden Elektrodenschichten, bei der sie sich mit einem Winkel von ungefähr 90° überkreuzen, kann die Leiterbahnen gleichmäßiger über das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel verteilen und kann die sichtbare Reduktion der Anzeigehelligkeit reduzieren.
In manchen Implementierungen können die jeweiligen Elektrodenmuster der beiden Elektrodenschichten so angeordnet werden, dass an den Stellen, an denen sich die Leiterbahnen der beiden jeweiligen Elektrodenmuster der beiden Elektrodenschichten überkreuzen, die Phase und/oder die Breite der Leiterbahnen gemäß den in 9 bis 12 gezeigten Beispielen eingestellt wird. Die Überkreuzungspunkte der Leiterbahnen in den jeweiligen Elektrodenmustern der verschiedenen Elektrodenschichten kann in ähnlicher Weise behandelt werden, wie ein Verbindungspunkt in den Beispielen aus 9 bis 12.
Eine Verringerung der Breite der Leiterbahnen in den jeweiligen Elektrodenmustern in den beiden Elektrodenschichten an den Stellen, an denen die Leiterbahnen einander überkreuzen, kann die sichtbare Reduktion der Anzeigehelligkeit an der Verbindungsstelle reduzieren. Derartige Reduktionen in der Anzeigehelligkeit können sichtbar sein, wo sich Leiterbahnen mit konstanter Breite überkreuzen, da dort eine Konzentration von leitfähigem Metall an dem Kreuzungspunkt vorliegen kann. Eine Reduktion der Breite der sinusförmigen Leiterbahnen an den Steilen, wo die sinusförmigen Leiterbahnen einander überkreuzen, sorgt dafür, dass die Verteilung des leitfähigen Metalls über ein Berührungs-Positionserfassungs-Paneel gleichmäßiger ist, wodurch die Reduktion der Sichtbarkeit von Unterschieden in der Anzeigehelligkeit reduziert wird.
Die obigen Beispiele beziehen sich auf zwei Elektrodenschichten. Die obigen Beispiele können auch auf nur eine Schicht oder auf drei oder mehr Elektrodenschichten erweitert werden. Wenn drei oder mehr Elektrodenschichten vorhanden sind, können die Eckpunkte des Elektrodenmusters der verschiedenen Schichten so angeordnet werden, dass die Eckpunkte ungefähr gleichmäßig über das Berührungs-Positionserfassungs-Paneel verteilt sind. Eine Anordnung der Eckpunkte von einigen der Elektrodenmustern an Stellen, die den Mittelpunkten der Netzzellen eines anderen Elektrodenmusters entsprechen, kann für drei oder mehr Elektrodenschichten nicht effektiv sein.
In manchen Beispielen, in denen ein Berührungs-Positionserfassungs-Paneel einer Anzeige überlagert werden soll, die eine feste Anzeige-Zellengröße hat, wie zum Beispiel eine LCD- oder eine LED-Anzeige, können die Abmessungen des Elektrodenmusters oder der -muster zumindest zum Teil auf Basis dieser fester Zellengröße der Anzeige ausgewählt werden. Dies kann eine visuelle Interaktion zwischen der Anzeige und dem Berührungs-Positionserfassungs-Paneel minimieren.
Die oben beschriebenen Beispiele beziehen sich auf Leiterelemente und Muster aus Kupfer. Andere Materialien können jedoch ebenfalls verwendet werden. Zum Beispiel andere Materialien, die geeignet sind zur Verwendung als strukturiertes Verdrahtungsmaterial.
Die oben stehend diskutierten Elektroden können auch in Geräte eingebaut werden, die einen Selbstkapazitäts-Ansteuerungsansatz verfolgen.
Verschiedene Modifikationen können an den vorstehend beschriebenen Beispielen vorgenommen werden und jedes zugehörige Beispiel kann in zahlreichen Anwendungen angewendet werden, von denen hier nur einige beschrieben wurden. Durch die folgenden Ansprüche wird beabsichtigt, alle möglichen Anwendungen, Modifikationen und Variationen, die in den wahren Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, zu beanspruchen.

Claims

Paneel eines berührungsempfindlichen Bildschirms, umfassend: ein transparentes isolierendes Substrat mit einer ersten Oberfläche; und ein erstes leitfähiges Muster, das als eine Schicht auf der ersten Oberfläche angeordnet ist; wobei das erste leitfähige Muster erste Leiterbahnen umfasst, die an ersten Eckpunkten verbunden sind, um ein Netz aus verbundenen ersten Zellen in der Schicht auf der ersten Oberfläche zu bilden, wobei jede der ersten Leiterbahnen so angeordnet ist, dass sie zumindest zwei der ersten Eckpunkte verbindet, so dass jeder erste Eckpunkt mit zumindest einem anderen ersten Eckpunkt über eine erste Leiterbahn verbunden ist; ein zweites leitfähiges Muster, das als eine Schicht auf einer zweiten Oberfläche angeordnet ist, wobei die zweite Oberfläche parallel zur ersten Oberfläche liegt; wobei das zweite leitfähige Muster zweite Leiterbahnen umfasst, die an zweiten Eckpunkten miteinander verbunden sind, um ein Netz aus verbundenen zweiten Zellen in der Schicht auf der zweiten Oberfläche zu bilden, wobei jede der zweiten Leiterbahnen so angeordnet ist, dass sie zumindest zwei der zweiten Eckpunkte miteinander verbindet, so dass jeder der zweiten Eckpunkte mit zumindest einem anderen zweiten Eckpunkt über eine zweite Leiterbahn verbunden ist; wobei zumindest eine der ersten und zweiten Leitungen eine geschwungene Form hat.
Paneel nach Anspruch 1, wobei die geschwungene Form von zumindest einer der ersten und der zweiten Leiterbahnen sinusförmig ist.
Paneel nach Anspruch 2, wobei die sinusförmig geschwungene Form der zumindest einen ersten oder zweiten leitfähigen Leitung eine andere Amplitude, eine andere Wellenlänge oder eine andere Phase hat als eine sinusförmig geschwungene Form einer anderen der zumindest einen ersten oder zweiten leitfähigen Leitung.
Paneel nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche auf einer Oberfläche des transparenten Substrats gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist.
Paneel eines berührungsempfindlichen Bildschirms, umfassend: ein erstes transparentes isolierendes Substrat mit einer ersten Oberfläche; ein erstes leitfähiges Muster, das als eine Schicht auf der ersten Oberfläche angeordnet ist; wobei das erste leitfähige Muster Leiterbahnen umfasst, die an Eckpunkten miteinander verbunden sind, um ein Netz aus verbundenen Zellen in der Schicht auf der ersten Oberfläche zu bilden, wobei jede der Leiterbahnen angeordnet ist, um zwei der Eckpunkte miteinander zu verbinden, so dass jeder Eckpunkt mit zumindest einem anderen Eckpunkt über eine Leiterbahn verbunden ist; ein zweites transparentes isolierendes Substrat mit einer zweiten Oberfläche; ein zweites leitfähiges Muster, das als eine Schicht auf der zweiten Oberfläche angeordnet ist; wobei das zweite leitfähige Muster Leiterbahnen umfasst, die an Eckpunkten miteinander verbunden sind, um ein Netz aus verbundenen Zellen in der Schicht auf der zweiten Oberfläche zu bilden, wobei jede der Leiterbahnen so angeordnet ist, dass sie zwei der Eckpunkte miteinander verbindet, so dass jeder Eckpunkt mit zumindest einem anderen Eckpunkt über eine Leiterbahnen verbunden ist; wobei das zweite leitfähige Muster mit dem ersten leitfähigen Muster in Einklang steht.
Paneel nach Anspruch 12, wobei jede Leiterbahn in ihrer Breite entlang der Länge der jeweiligen Leiterbahnen von einem Eckpunkt zu einem anderen Eckpunkt variiert, wobei insbesondere die Breite der Leiterbahnen an einem Eckpunkt schmäler ist als in der Mitte der Leiterbahnen.
Paneel nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Breite von Leiterbahnen, die einander an jedem Eckpunkt überlappen, am Eckpunkt schmäler ist, als entlang der Länge der Leitung fernab des Eckpunkts.
Paneel nach Anspruch 1 oder 5, wobei ein Abstand zwischen einem ersten Eckpunkt und einem zweiten Eckpunkt, der mit dem ersten Eckpunkt verbunden ist, sich von einem Abstand zwischen dem ersten Eckpunkt und einem dritten Eckpunkt, der mit dem ersten Eckpunkt verbunden ist, unterscheidet.
Paneel nach Anspruch 8, wobei: ein Abstand zwischen dem zweiten Eckpunkt und dem dritten Eckpunkt sich von einem Abstand zwischen dem zweiten Eckpunkt und einem vierten Eckpunkt, der mit dem ersten Eckpunkt verbunden ist, unterscheidet, und der Abstand zwischen dem zweiten Eckpunkt und dem dritten Eckpunkt sich von einem Abstand zwischen dem dritten Eckpunkt und dem vierten Eckpunkt unterscheidet.
Verfahren zur Ausbildung eines ersten Elektrodenmusters für ein Berührungspaneel eines berührungsempfindlichen Bildschirms, umfassend die Schritte: Auswählen von Stellen für eine Vielzahl von Eckpunkten auf einer Oberfläche eines Substrats; Anordnen einer Vielzahl von Leiterbahnen in einer Schicht auf der Oberfläche des Substrats, um die Vielzahl der Eckpunkte miteinander zu verbinden, wobei jede der Vielzahl der Leiterbahnen so angeordnet ist, dass sie zwei der Eckpunkte miteinander verbindet, so dass jeder Eckpunkt mit zumindest einem anderen Eckpunkt über eine Leiterbahn verbunden ist; wobei die Leiterbahnen einen Umriss einer Zelle bilden, die Eckpunkte in jeder Ecke des Umrisses hat; und die Stellen von zumindest einigen der Eckpunkte in zufälliger Weise ausgewählt werden.