以下の説明では、本明細書の一部を構成し、様々な実施形態が実例として示される、添付図面が参照される。図面は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が想到され、実施可能である点を理解されたい。したがって、以下の発明を実施するための形態は、限定的な意味では解釈されないものとする。
メッシュが、セルを形成する配置の接続されたトレースを有するパターン幾何学形状であるような金属メッシュ設計を、電極で利用してもよい。電極を通して光が透過されることが望ましい、ディスプレイなどの様々な用途及びその他の用途において、そのような電極が有用であることが分かっている。ディスプレイの表示部分を覆うタッチセンサに、そのような電極の1つの説明的な適用例が存在する。金属メッシュ電極及びセンサ、又は電極を含む他の構成要素が、例えば、米国特許第8179381号(Freyら)、同第8274494号(Freyら)、同第8970515号(Moranら)、同第8933906号(Frey)、同第9320136号(Freyら)及び米国特許出願公開第2013/0299214号(Freyら)及び同第2013/0082970号(Freyら)に記載されており、これらは、本明細書と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。ディスプレイ用途では、メッシュとディスプレイ内の画素の配列との間の干渉パターンから生じるモアレなどの光学アーチファクトを回避するために、メッシュを無作為化することが望ましいことがある。しかし、多くの場合、製造の観点から、メッシュパターンが規則的に繰り返される連続的プロセスを使用してメッシュを作成することが望ましい。本明細書のいくつかの態様では、不規則性と繰り返し特性を併せ持つメッシュが提供される。いくつかの実施形態では、電極の導電性メッシュは、1つのタイル又はグリッドセルの中に複数の不規則に配置された頂点を含み、このタイル又はグリッドセルは、少なくとも1つの方向に規則的に繰り返される。いくつかの実施形態では、電極は、まずメッシュタイルを画定し、次いで、そのメッシュタイルを規則的に繰り返すことによって作成される。そのようなタイル状電極は、同じサイズ及び形状の複数のグリッドセルに分割可能である。グリッドセルはメッシュを画定する際に使用されるタイルに対応してもよいが、他の考え得るグリッドセルが選択されてもよい。例えば、電極を構築する際に使用されるメッシュタイルが矩形であってもよく、グリッドセルが2つのメッシュタイルの隣接する部分を含んでもよい。選択されたグリッドセルに対応する異なるメッシュタイルが、電極を構築するために代替的に使用されていてもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書の電極は、可視光透明基材の上に配設された金属トレースのメッシュを含む。「可視光透明」とは、パターン化されていない基材、又は基材に配設されたメッシュを含む電極の透過のレベルが、可視光の少なくとも1つの偏光状態に対して少なくとも60%の透過率であることを指し、透過率は入射光の強度に対して正規化され、入射光は任意選択で偏光される。光の少なくとも60パーセントを透過する物品に、光を局所的に遮って60%未満の透過率(例えば、0パーセント)にする微視的特徴(例えば、最小寸法のドット、正方形、又はトレースで、例えば幅が、0.5マイクロメートルと10マイクロメートルの間、0.5マイクロメートルと5マイクロメートルの間、又は1マイクロメートルと5マイクロメートルの間)を含めることは、可視光透過であることの意味の範囲内である。ただし、そのような場合、微視的特徴を含み、その微視的特徴の幅の最小寸法の1000倍の幅をもつほぼ等軸の領域については、平均透過率は60パーセントを超える。用語「可視」は、「可視光透明」に関しては「光」を修飾して、基材又はマイクロパターン化された物品(例えば、基材上の金属メッシュ)がそれに対して透明である、光の波長の範囲(例えば、400nm~700nmの波長)を指定する。
導電性メッシュ又は導電性メッシュ区域の開口面積の割合(開口領域又は開口面積又は開口部の百分率)、は、導電体によって遮蔽されないメッシュ面積又は領域面積の比率である。開口面積は、導電性メッシュによって遮蔽される面積の割合を1から減算したものと等しく、便宜的に、かつ同義で、小数又は百分率で表されてもよい。導電性メッシュによって遮蔽される面積の割合は、導電性メッシュのライン又はトレース(例えば、非線形トレース)の密度と同義で使用される。本明細書で有用な例示的な開口面積の割合値は、50%超、75%超、80%超、90%超、95%超、96%超、97%超、98%超、99%超、99.25~99.75%、99.8%、99.85%、99.9%、及び更には99.95%である。いくつかの実施形態では、導電性メッシュの領域(例えば、可視光透明の導電性領域)の開口面積は80%と99.5%の間、他の実施形態では90%と99.5%の間、他の実施形態では95%と99%の間、他の実施形態では96%と99.5%の間、他の実施形態では97%と98%の間、他の実施形態では99.95%までである。いくつかの実施形態では、導電性メッシュのトレースは、0.1~20マイクロメートルの範囲の幅を有し、いくつかの実施形態では0.5~10マイクロメートルの範囲、いくつかの実施形態では0.5~5マイクロメートルの範囲、いくつかの実施形態では0.5~4マイクロメートルの範囲、いくつかの実施形態では0.5~3マイクロメートルの範囲、いくつかの実施形態では0.5~2マイクロメートルの範囲、いくつかの実施形態では1~3マイクロメートル、いくつかの実施形態では、0.1~0.5マイクロメートルの範囲の幅を有する。
いくつかの実施形態では、メッシュは、隣接する頂点間に、湾曲したトレースを含む。いくつかの実施形態では、トレースの過半数(すなわち、50パーセント超)はそれぞれ、湾曲している。いくつかの実施形態では、トレースの少なくとも60パーセント、少なくとも80パーセント、又は少なくとも90パーセントは湾曲している。いくつかの実施形態では、トレースはそれぞれ湾曲している。いくつかの実施形態では、トレースのそれぞれ(又はトレースの過半数のそれぞれ又は、トレースの少なくとも60パーセント、少なくとも80パーセント、若しくは少なくとも90パーセントのそれぞれ)は、1cm未満、1ミリメートル未満、又は500マイクロメートル未満の曲率半径を有する。いくつかの実施形態では、トレースのそれぞれ(又はトレースの過半数のそれぞれ又は、トレースの少なくとも60パーセント、少なくとも80パーセント、若しくは少なくとも90パーセントのそれぞれ)は、20マイクロメートル超、50マイクロメートル超、75マイクロメートル超、又は100マイクロメートル超の曲率半径を有する。いくつかの実施形態では、トレースの過半数(又は少なくとも60パーセント、少なくとも80パーセント、少なくとも90パーセント又は全て)は、連続性の1次導関数をトレースの全長に沿って有する。直線ライン又は線形トレースの長さは、ライン又はトレースがまたがる、隣接する頂点間の長さを意味すると理解される。湾曲したトレースの長さは、隣接する頂点間のトレースの曲線に沿った長さを指す。
曲線が微分幾何学においてよく知られている連続性の1次導関数を有するという条件を表す、様々な同等の方法が存在する。この条件を表現する1つの方法は、曲線の長さに沿って連続したパラメータを指定し(例えば、曲線の一端でゼロを開始し、曲線の他端で1を終了する)、次いで、パラメータに関して、ある基準点から曲線に沿ってベクトル位置(例えば、座標系の原点からのベクトル)の1次導関数を定義することである。ベクトル位置の各成分の1次導関数が連続性であるならば、曲線は連続性の1次導関数を有すると言える。例えば、半径Rの円の4分の1に及ぶ円弧は、0~1の範囲のtについて(x(t),y(t))=(R sin(πt/2)、R cos(πt/2))によってパラメータ化することができる。パラメータtに関するx(t)とy(t)のそれぞれの1次導関数は円弧の全長にわたって連続性である。曲線が、ある境界を通って延び、ある交差点でその境界を横断してもよい。曲線が交差点で連続性の1次導関数を有する条件は、前述したように曲線の長さに沿った連続するパラメータに関して表すことができる。交差点に対応するパラメータ値のパラメータに関して基準点からの曲線に沿ったベクトル位置の各成分の1次導関数が連続性であれば、曲線は交差点で連続性の1次導関数を有すると言える。境界上の交差点における連続性の1次導関数を記述する別の方法は、交差点付近で、交差点で境界にX軸を直交させてローカルXY座標系を定義して、少なくとも交差点付近の曲線を関数y(x)に関して記述することである。xに関するyの導関数が交差点で連続性であるならば、交差点における1次導関数は連続性であると言える。トレースが、曲線の長さに沿って、又はある交差点で、連続性の1次導関数を有する曲線を(例えば、トレースの中心線に沿って)画定するならば、トレースは、トレースの長さに沿って、又はその交差点で、それぞれ連続性の1次導関数を有すると言える。トレースの全長に沿って連続性の1次導関数を有するトレースは、トレースが方向を急激に変化させるねじれを有さない。
図1Aは、複数のタイル228を含む電極110の概略上面図であり、タイルは、本明細書の他の箇所に更に詳しく記載されるような連続導電性メッシュを含む。図1Bに、タイルの領域222の説明的な例を示す。これは、タイルの領域222の概略上面図で、不規則に配置された頂点及び、隣接する頂点間の湾曲したトレースが示されている。示される実施形態では、タイル228は、図1A~1BのXYZ座標系によってX方向及びY方向の両方に沿って繰り返す。他の実施形態では、タイルは、1つの方向のみに沿って繰り返すか、又は、又は3つ以上の異なる方向に沿って繰り返し、ここで異なる方向とは非平行の方向を指す。複数のタイル228は、X方向に配置された第1の複数のタイル228aと、Y方向に配置された第2の複数のタイル228bとを含む。いくつかの実施形態では、電極110は、複数のタイル228を含み、加えて、片方若しくは両方の縁部に沿って、又は片方若しくは両方の端部に沿って、他のタイルの一部分を含む。例えば、いくつかの実施形態では、電極の長さ又は幅がタイルの長さ又は幅の整数倍でなく、電極の端部及び/又は縁部で電極の一部分がタイルの一部分のみを含むようになっていてもよい。いくつかの実施形態では、電極110は、連続的な2次元グリッドを形成する同じサイズ及び形状の複数のグリッドセル(例えば、タイル228に対応する)に分割可能である。いくつかの実施形態では、連続的な2次元グリッドは、電極の全面積にわたる。他の実施形態では、連続的な2次元グリッドは、電極の一部分(例えば、電極の面積の少なくとも60パーセント、少なくとも80パーセント、又は少なくとも90パーセント)にわたる。例えば、いくつかの実施形態では、電極の長さ又は幅がグリッドセルサイズの整数倍でなく、電極の端部及び/又は縁部で電極の一部分がグリッドセルの一部分のみを含むようなっていてもよい。この場合、電極のメッシュは、電極の端部及び/又は縁部(単数又は複数)を除く全てにわたる連続的な2次元グリッドを形成する同じサイズ及び形状の複数のグリッドセルに分割可能であり、電極は、グリッドセルの一部分によって覆われてもよい。図示される実施形態では、グリッドは矩形グリッドである。いくつかの実施形態では、グリッドは正方形グリッド(矩形グリッドの特殊な場合であると理解され得る)又は六角形グリッドである。
いくつかの実施形態では、電極のタイル又はグリッドセルは、それぞれ同じサイズ及び形状を有する。他の実施形態では、電極は、異なるサイズ及び/又は形状を有する2つ以上の異なるタイル又はグリッドセルによってタイル状にされてもよい。例えば、矩形タイル228は1つおきに2つの短い矩形タイルと置き換えられてもよく、すると、電極は元の矩形タイル228と短い矩形タイルとの組み合わせによってタイル状にされることになる。
メッシュは、タイル又はグリッドセルがそれぞれ同一ではない場合であっても、タイル又はグリッドセルの繰り返しを含むと言える。例えば、タイル又はグリッドセルがそれぞれ名目上同じであってもよいが、通常の製造のばらつきによってタイル又はグリッドセルにわずかな違いがもたらされる可能性があり、それでも、メッシュはタイル又はグリッドセルの繰り返しを含むと記載され得る。タイルとグリッドセルの間の他のわずかな差異もまた、繰り返しパターンの中に存在してもよい。メッシュ内のタイル又はグリッドセルの繰り返しパターンの強度は、メッシュ内の頂点の位置のフーリエ変換に関して定量化することができる。フーリエ変換が繰り返しパターンに対応する実質的なピークを有すれば、フーリエ変換がピーク間で正確にゼロでない場合であっても、メッシュは繰り返していると記載されてもよい。
タイルは、3つ以上の異なる方向に繰り返すことができる。図2は、本明細書の他の箇所に更に詳しく記載される連続導電性メッシュを含む複数のタイル328を含む、電極111の概略上面図である。タイル328は、第1、第2、及び第3の非平行な異なる方向333a、333b及び333cに沿って繰り返す。タイル328は、第1、第2、及び第3の異なる方向333a、333b及び333cに沿って繰り返す第1、第2、及び第3の複数のタイル328a、328b及び328cを含む。電極111のメッシュは、連続的な2次元グリッドを形成する同じサイズ及び形状の複数のグリッドセル(タイル328に対応する)に分割可能であり、図示した実施形態では六角形グリッドである。電極111の領域322は、例えば、図1Bで領域222に関して示されるように見えてもよいし、又は本明細書の他の箇所に記載される他のメッシュパターンを含んでもよい。電極111はまた、電極111の側部(単数又は複数)又は縁部(単数又は複数)に沿って領域399を含んでもよく、この領域は複数のタイル328の一部ではないメッシュを含む。いくつかの実施形態では、領域399は、タイル又はグリッドセルの一部分を含む。
いくつかの実施形態では、個々の電極は、メッシュタイル及び本明細書の他の箇所に更に詳しく記載される方法を使用して作成される。他の実施形態では、電極の連続導電性メッシュと、隣接する電極間の非導電性領域との両方を画定するタイルを使用して電極の配列が作成されてもよい。
図3Aは、電極419の配列417の概略上面図である。図3Bは、図示される実施形態では、X-Y平面内に2次元グリッドで配置されたメッシュタイル404の概略上面図であるが、他の配置を使用してもよい。図3Cは、メッシュタイル404及び、電極419の配列417の概略上面図である。いくつかの実施形態では、電極419の配列417は、メッシュタイル404を使用して形成される。いくつかの実施形態では、メッシュタイル404は、電極419の連続導電性領域422と、隣接する電極419間の電気的に不連続な領域424とを画定する。メッシュタイル404と電極419との重なりは、タイル428を画定する。いくつかの実施形態では、各電極419は連続導電性タイル状電極であり、第1の方向(Y方向)に沿って配置され、隣接する複数のタイルのペア(例えば、タイル428aと428bのペア、及び、タイル428bと428cのペア)を含む複数のタイル428を含む。
連続導電性の領域422は、例えば、領域222に関して図1Bに示されるように見えてもよく、又は本明細書の他の箇所に記載される他のメッシュパターンを含んでもよい。図3Dは、電気的に不連続な領域424の説明的な例の概略上面図である。ここで、トレースは破断点を含み、それにより、この領域内のメッシュが非導電性になる。いくつかの実施形態では、それぞれのトレースが破断点を含み、他の実施形態では、全てのトレースが破断点を含むわけではない。電極がディスプレイを覆ったときに電極の境界に関連する光学アーチファクトが、隣接する電極間の電気的に不連続な領域を利用することによって低減されることが分かっている。
図示される実施形態では、タイル404はそれぞれ、導電性電極419のうち1つの幅を覆い、かつ、隣接する電極間の1つの不連続領域の幅を覆う。他の実施形態では、メッシュタイルによって電極の配列の他の部分が画定されてもよい。例えば、単一のメッシュタイルが、2つ以上の電極の幅、及び隣接する電極間の2つ以上の領域の幅を覆ってもよい。他の実施形態では、タイル(例えば、タイル428)のセットを使用して電極を画定し、別のタイル(例えば、タイル428と重ならないタイル404の部分に対応するタイル)のセットを使用して、隣接する電極間の領域を画定する。
図4Aは、導電性の第1のメッシュ200及び第1のメッシュ200とは異なる導電性の第2のメッシュ300を含む連続導電性電極100の平面図であり、第1のメッシュ200は電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの2次元の規則的配列288を形成する。図4Bは、第1のメッシュ200上面図であり、図4Cは、第2のメッシュ300の一部分の上面図である。第1のメッシュ200は、複数の導電性クローズセル210を含む。クローズセル210はそれぞれ、複数の導電性トレース230a~230fを接続する複数の頂点220a~220fを含む。導電性の第2のメッシュ300は、複数の導電性クローズセル310を含む。クローズセル310はそれぞれ、複数の導電性トレース330a~330dを接続する複数の頂点320a~320dを含む。いくつかの実施形態では、第1及び第2のメッシュのうちの少なくとも1つの、各セル内の複数の頂点のうちそれぞれの頂点は、不規則に配置される。図示される実施形態では、各クローズセル210内の頂点220a~220fは不規則に配置され、各クローズセル310内の頂点320a~320dは規則的に配置される。他の実施形態では、第1のメッシュ200の頂点220a~220f及び第2のメッシュ300の頂点320a~320dが不規則に配置されるか、又は第1のメッシュ200の頂点220a~220fが規則的に配置され、第2のメッシュ300の頂点320a~320dは不規則に配置される。
他の実施形態では、第2のメッシュ300は省略されてもよく、連続導電性電極は、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの2次元の規則的配列を形成する、第1のメッシュ200を含んでもよく、ここで第1のメッシュ200の隣接する存在は互いに接触し、配列は直接電気的に相互接続される。例えば、いくつかの実施形態では、第1のメッシュの配列の中のそれぞれの第1のメッシュは、第1のメッシュの配列の中の隣接する第1のメッシュと共通境界を共有して、第1のメッシュ内の少なくとも1つのオープンセルが隣接する第1のメッシュ内のオープンセルと共通境界に沿って結合して、結合クローズセルを形成する(例えば、図6Cを参照)。
他の実施形態では、連続導電性電極は、3つ以上のメッシュを含む。図5は、それぞれ第1、第2、第3、及び第4のメッシュ260、270、273及び280を含む電極116の上面図である。図示される実施形態では、第1、第2、第3、及び第4のメッシュ260、270、273及び280のそれぞれは、それぞれのメッシュの2次元の規則的配列を形成する。いくつかの実施形態では、2次元の規則的配列のうちいずれか1つ以上は、矩形配列、正方形配列(矩形配列の特殊な場合であると理解され得る)、又は六角形配列である。例えば、図示される実施形態では、第1のメッシュ260は、第1のメッシュ260のほぼ正方形の配列を形成するように繰り返す。いくつかの実施形態では、第1、第2、第3、及び第4のメッシュ260、270、273及び280のうちの少なくとも1つは、複数の不規則に配置された頂点を有するクローズセルを含む。図示される実施形態では、第1、第2、第3、及び第4のメッシュ260、270、273及び280はそれぞれ、不規則に配置された頂点を有する。図示される実施形態では、メッシュが存在しない開口領域277が含まれる。他の実施形態では、開口領域277は、第5のメッシュ(図示せず)で充填される。電極116は、この第5のメッシュがなくても導電性なので、いくつかの実施形態では、第5のメッシュは、第1、第2、第3、及び第4のメッシュ260、270、273及び280から電気的に切断されている。他の実施形態では、第5のメッシュは、少なくとも第2、第3、及び第4のメッシュ270、273及び280と電気的に接続されている。この場合、第2、第3、及び第4のメッシュ270、273及び280、並びに第5のメッシュの連合体はメッシュとして記載されてもよく、結果として得られる電極は、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュ260の2次元の規則的配列を形成する、第1のメッシュ260と、第1のメッシュ260とは異なる導電性の第2のメッシュ(第2、第3及び第4のメッシュ270、273及び280ならびに第5のメッシュの連合体)とを含むと記載することができる。
図6Aは、連続導電性タイル状電極400の上面図である。図6B~6Cは、タイル状電極400の一部の上面図である。電極400は、第1の複数のタイル410を含み、タイル410は第1の方向(X方向)に沿って配置され、隣接するタイルの第1の複数のペアを含んでおり、隣接するタイル410a、410bの第1の複数のペアなどの隣接するタイルのそれぞれのペアが、共通境界420と、同じ数である導電性トレース440の不規則な配置430とを含み、それぞれの導電性トレースは交差点450で共通境界420を横切って延び(図6Dに示す)、交差点450で連続性の1次導関数を有する。換言すれば、第1の複数のタイル410の中の隣接するタイルの間のそれぞれの境界420が他の全ての境界420と同じになり、かつ、同じ数の導電性トレース440の不規則な配置430を含むように、境界420及び導電性トレース440の不規則な配置430が第1の方向に繰り返される。トレース440は、交差点450で連続性の1次導関数を有し、それにより、トレースが交差点450で方向を急激に変化させるねじれは存在しない。
図示される実施形態では、電極400は、第2の複数のタイル411を更に含み、タイル411は第1の方向とは異なる第2の方向(Y方向)に沿って配置され、隣接するタイルの第2の複数のペアを含んでおり、隣接するタイルの第2の複数のペアの411a、411bなどの隣接するタイルのそれぞれのペアが、共通境界421と、同じ数の導電性トレース441の不規則な配置431とを含み、導電性トレースは交差点451で共通境界421を横切って延び(図6Eに示す。図6Dに示す共通境界420はY方向に延びるが、図6Eに示す共通境界421はX方向に延びることに留意されたい)、交差点451で連続性の1次導関数を有する。
第1及び第2の複数のタイル410及び411は、図示されるように矩形グリッド上に配置されてもよいし、又は正方形グリッド(矩形グリッドの特殊な場合であると理解され得る)上に配置されてもよいし、又は六角形グリッド上に配置されてもよい(例えば、図2を参照)。いくつかの実施形態では、電極は、第1及び第2の方向とは異なる第3の方向(例えば、第3の方向333c)に沿って配置され、隣接するタイル(例えば、隣接するタイル328c)の第2の複数のペアを含む第3の複数のタイルを更に含み、隣接するタイルの第3の複数のペアの、隣接するタイルのそれぞれのペアが、共通境界と、同じ数の不規則に配置された導電性トレースの不規則な配置とを含み、それぞれの導電性トレースは交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する(例えば、隣接するタイル328cの間の共通境界が、図6D又は6Eの共通境界420又は421として現れ得る)。
いくつかの実施形態では、電極400の連続導電性メッシュ402は、複数の導電性トレース470を接続する複数の頂点460を含み、メッシュ402は、連続的な2次元グリッドを形成する複数の同じサイズ及び形状のグリッドセル437に分割可能である。いくつかのそのような実施形態では、各グリッドセルの外周412は、メッシュ402内のいずれの頂点460も通過せずに、複数の導電性トレース440のうち複数の不規則に配置された導電性トレースと交差する。いくつかの実施形態では、グリッドセル437はタイル410及び411に対応する。他の実施形態では、グリッドセル437を、電極の導電性メッシュ402を画定するために使用されるメッシュタイルに対応しないセルであるとすることができる(例えば、1つのグリッドセルを、2つの隣接するタイルの半分であるとすることができる)。
いくつかの実施形態では、メッシュタイル(例えば、タイル410a)は、少なくとも第1の方向(例えば、X方向、Y方向、又はその両方)に沿って繰り返し並べられて、連続的なタイル状メッシュ402を形成する。メッシュタイルは、外周412と、外周412の内側及び外側において、複数のトレース(例えば、トレース230a~230f)を接続する複数の頂点(例えば、頂点220a~220f)をそれぞれが含むクローズセル414と、外周412で終端となる少なくとも1つのトレース(例えば、トレース417a及び417b)をそれぞれが含む、外周412に沿った複数のオープンセル416であって、メッシュタイルが少なくとも1つの方向(例えば、X方向及び/又はY方向)に沿って繰り返し並べられて少なくとも第1の方向に沿ったタイル状メッシュ402を形成するときに、それぞれの外周の一部412aと412bとが互いに重なって隣接するメッシュタイルの共通境界420を形成する、隣接するメッシュタイルのそれぞれペア(例えば、隣接するタイル410aと410b)について、隣接するメッシュタイルの共通境界420において対応するオープンセル416a及び416bの少なくとも複数のペアのそれぞれが結合して対応する結合クローズセル418を形成する。いくつかの実施形態では、少なくとも複数の結合クローズセルのそれぞれについて、結合クローズセルは複数の不規則に配置された頂点を含む。共通境界で接するオープンセルのトレースもまた結合して結合トレースを形成してもよい。例えば、図6Cを参照すると、オープンセル416aは,共通境界420で終端となるトレース423aを含み、オープンセル416bは,共通境界420で終端となるトレース423bを含み、トレース423aと423bとは結合して結合トレース423を形成する。トレース423は、交差点427で共通境界420と交差する連続性の1次導関数を有する。いくつかの実施形態では、結合クローズセル418は、交差点(427及び429)で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する少なくとも1つのトレース(それぞれ、423及び425)を含む。
いくつかの実施形態では、メッシュタイル(例えば、タイル410a)は、少なくとも第1の方向(X方向及び/又はY方向)に沿って繰り返し並べられて、連続的なタイル状メッシュ402を形成する。メッシュタイルは、外周412と、外周の内側および外側において、複数のトレース(例えば、トレース230a~230f)を接続する複数の頂点(例えば、頂点220a~220f)をそれぞれが含むクローズセル414と、外周412に沿った複数のオープンセル416とを含む。いくつかの実施形態では、複数のオープンセル416のうちそれぞれのオープンセルは、外周412で終端となる少なくとも1つのトレース(例えば、トレース417a及び417b)を含み、外周412に沿った複数のオープンセル416のうち第1のオープンセルのそれぞれについて、少なくとも1つの方向に沿って直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して複数の不規則に配置された頂点を含む結合クローズセルを形成する、異なる第2のオープンセルが、外周に沿った複数のオープンセル416に存在する。例えば、外周412に沿った第2のオープンセル436bは、X方向に沿って直線的に移動されると、第1のオープンセル436aと結合して結合クローズセル436を形成する。同様に、外周412に沿った第4のオープンセル438bは、Y方向に沿って直線的に移動されると、第3のオープンセル438aと結合して結合クローズセル438を形成する。
いくつかの実施形態では、外周412に沿った複数のオープンセル416に加えて、外周412の角部485に第2の複数のオープンセル484が存在する。例えば、いくつかの実施形態では、メッシュタイルは矩形であり、矩形の辺に沿った複数のオープンセル416に加えて、第2の複数のオープンセル484のうち4つの角部オープンセルを含む。いくつかの実施形態では、第2の複数のオープンセル484のうち第1の角部セルがX方向に移動されると、第2の複数のオープンセル484のうち第2の角部セルはY方向に移動され、第2の複数のオープンセル484のうち第3の角部セルはX方向及びY方向に移動され、第1、第2、及び第3の角部オープンセルは第4の角部オープンセルと結合して結合クローズセルを形成する。結合クローズセルを形成するために移動させる必要のある、角部又はその付近にあるオープンセルの数は、角部付近のタイルの幾何学形状に依存する可能性がある。例えば、いくつかの実施形態では、角部又はその付近の1つの結合クローズセルは3つのオープンセルから形成され、角部又はその付近の別の結合クローズセルは4つのオープンセルから形成される。
連続導電性タイル状電極400は、タイル状電極400のタイル(例えばタイル410a)の内側部分である第1のメッシュ466に関して記述することもできる。図示される実施形態では、第1のメッシュ466はタイル状電極400にわたって繰り返し、第1のメッシュの2次元の規則的配列を形成する。図6Aには、第1のメッシュ466の2つの例が外形で示されているが、タイル状電極内のそれぞれのメッシュタイルが第1のメッシュ466の1つの例を含むことは理解されよう。第1のメッシュ466の存在の間にあるタイル状電極400のメッシュは第2のメッシュ467であり、第1のメッシュ466の配列を電気的に相互接続する。いくつかの実施形態では、タイル状電極400は、電極400にわたって繰り返し、メッシュ466の2次元の規則的配列を形成する導電性の第1のメッシュ466であって、それぞれのクローズセルが複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含む複数のクローズセルを含む第1のメッシュ466を含み、かつ、第1のメッシュ466とは異なり、それぞれのクローズセルが複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含む複数のクローズセルを含む導電性の第2のメッシュ467を含む、連続導電性電極である。図示される実施形態では、第1及び第2のメッシュ466及び467のそれぞれの、各クローズセル内の複数の頂点のうちそれぞれの頂点は、不規則に配置される。他の実施形態では、本明細書の他の箇所に更に詳しく記載されるように、第1及び第2のメッシュの一方又は他方のみが、不規則に配置された頂点を有する。
図6A~図6Eに示される実施形態では、タイル410及び対応するグリッドセル437は、境界がいずれの頂点とも交差することなくトレースを通過するように、メッシュに対して配置される。他の実施形態では、タイル又はグリッドセルは、1つ以上の頂点と交差する外周を有してもよい。メッシュは周期的であるから、それぞれの外周を1つ以上の頂点を含むように変更することによって、タイル又はグリッドセルの代替のセットを得ることができる。これは図7に示され、隣接するメッシュタイル610aと610bとの間の共通境界620が頂点621を含んでいる。図示される実施形態では、共通境界620は、頂点621においてのみトレースと交差する。他の実施形態では、共通境界は、少なくとも1つの頂点と交差し、かつ、ある交差点で少なくとも1つのトレースと、そのトレースがその交差点で連続性の1次導関数を有するように交差する。これは図8に示され、共通境界625が頂点626と交差し、かつ交差点でトレース627と交差して、トレースが交差点で連続性の1次導関数を有している。
図9は、容量式タッチ感知装置500の概略上面図である。いくつかの実施形態では、容量式タッチ感知装置500は、印加された(例えば、指又はスタイラスなどの物体512の)タッチの位置を、結合容量(相互容量とも呼ばれる)の変化を検出することによって検出するように構成される。タッチ感応装置500は、タッチ感知性表示領域510と、タッチ感知性表示領域510内に配設されて第1の方向(図示される例ではX方向)に沿って延びる、離間した複数の導電性の第1の電極600と、タッチ感知性表示領域510内に配設されて第2の方向(図示される例ではY方向)に沿って延びる、離間した複数の導電性の第2の電極700とを含む。第1及び第2の電極600及び700のうちの少なくとも1つは、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの規則的な配列を形成する導電性の第1のメッシュ(例えば、第1のメッシュ200又は第1のメッシュ466)を含み、第1のメッシュは、複数の導電性のクローズセル(例えば、クローズセル210)を含み、各クローズセルは、複数の導電性トレース(例えば、トレース230a~230f)を接続する複数の不規則に配置された頂点(例えば、頂点220a~220f)を含む。
第1の方向に延びる第1の電極と、第2の方向に延びる第2の電極とを含む容量性タッチ感知装置が知られている。第1の方向に延びる第1の電極と第2の方向に延びる第2の電極は、その間に誘電体層を有して第3の方向(図9のZ方向)に互いに離間していてもよい。コントローラ又はマイクロプロセッサなどは、第1及び第2の電極に電気的に接続されてもよく、容量式タッチ感知デバイスが触れたときに結合容量の変化を判断するように構成されてもよい。2つの基材を透明な接着剤で積層することによって、重なった2つ以上の導体パターンを作成することができ、それぞれの基材の主表面のうち1つに、本明細書による導電性メッシュが配設されている。そのような積層物品は、基材が透明で、かつ、導電性メッシュが高い開放面積割合を有するとき、可視光透明であり得る。積層構造体を形成するための好適な基材の例には、ポリエステルフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム)及びトリアセテート(TAC)フィルムが含まれる。
積層構造体を形成するための好適な接着剤材料の例は、少なくとも約90%、又はそれより高い光透過率、及び約5%未満、又はそれより低いヘイズ値を呈する光学的に透明な接着剤である。光学透過率及びヘイズは、25μmのMELINEXポリエステルフィルム454(DuPont Company(Wilmington,DE)から)と75×50ミリメートルのマイクロスライド(Dow Corning(Midland,MI)製のスライドガラス)との間に材料を配設して、Model 9970 BYK Gardner TCS Plus Spectrophotometer(BYK Gardner(Columbia,MD)製)を使用して測定することができる。好適な光学的に透明な接着剤は、帯電防止特性を有してもよく、金属系導電体と適合性があり、接着剤を延伸してガラス基材から剥離することができてもよい。例示的な光学接着剤には、帯電防止光学的感圧接着剤に関する国際公開第2008/128073号、光学的に透明な感圧接着剤の延伸剥離に関する米国特許出願公開第2009030084A1号、光透過性接着剤を有する帯電防止光学構造体に関する米国特許第20100028564 A1号、光学的に透明な延伸剥離接着テープに関する国際公開第2009/114683号、耐食性層に適合する接着剤に関する国際公開第2010/019528号、及び国際公開第2010/078346号の延伸剥離接着テープに記載されるものが含まれる。一実施形態では、光学的に透明な接着剤は、約5マイクロメートル以下の厚さを有する。
導電性メッシュが配設された基材、あるいは導電性メッシュが配設された2枚以上の基材を含む積層体を、例えば液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電気泳動ディスプレイ(EP)、又はエレクトロウェッティングディスプレイなどのディスプレイに更に積層することができる。そのような基材又は積層体は、参照先の接着剤材料を使用してディスプレイに積層することができる。導電性メッシュが配設された基材、あるいは導電性メッシュが配設された2つ以上の基材を含む積層体は、例えば、厚い(例えば、1ミリメートル)ポリマーシート又はガラスシートなどの剛性支持体などの別の材料に更に積層することができる。剛性支持体の例には、携帯電話又はスマートフォンなどのモバイル携帯装置の画面が含まれる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される導電性メッシュは、例えば、可撓性又は剛性であってもよい平坦な基材の主表面上のそれぞれなど、基材の2つ以上の側部に配設される。メッシュに垂直な方向に離間した2つの導電性メッシュを必要とする用途では、2つのメッシュが、同一の平坦な基材の両側、例えばポリマーフィルムの両側に配設されることが有利なことがある。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される導電性メッシュは、機能性基材上に配設される。機能性基材とは、導電性メッシュの支持と、光の透過と、導電性メッシュが組み込まれた装置の基本的な機械的連続性とに加えて、1つ以上の特定の目的を果たす基材である。機能性基材の例には、線形偏光子(例えば、ポリマー線形偏光子フィルム)、円形偏光子(例えば、ポリマー円形偏光子フィルム)、アンチグレア層(例えば、ポリマーフィルム又はガラス)、ディスプレイモジュール基材(例えば、背面発光OLEDセル基材)、耐擦傷性カバーフィルム、及び光管理フィルムが含まれる。
メッシュを設計する1つの方法は、ボロノイ図の利用を伴う。ボロノイ図はボロノイ分割としても知られ、母点と呼ばれる平面内の点への距離に基づいて、平面を複数の領域に分割することを指す数学用語である。それぞれの母点が特定されれば、特定された母点に対応する領域を、他の母点のどれよりもその特定された母点に近い平面内の点の集合として定義することができる。少なくとも第1の方向に沿って繰り返し並べられて連続的なタイル状メッシュを形成するように構成されたメッシュタイルの設計における1つのステップとして、ボロノイ図の領域間の境界を、母点を好適に選択するために使用することができる。図10に、例示的なボロノイ図を示す。
図10は、タイルを画定する外周712を含む、ボロノイ図750の上面図である。複数の母点772が外周712の内側に配設され、母点772の複数の周期的な複製774が外周712の周囲に配設される。例えば、母点774aを、あるX方向の移動距離(例えば、X方向のタイルの幅)だけ移動させることによって、母点774aから周期的な複製774bを取得することができる。母点774aの周期的な複製774c及び774dもまた、図10に示されている。
メッシュパターンを含むタイルは、以下のように設計することができる。まず、タイルのサイズ及び形状、並びに平均セルサイズS及び平均セル面積Aを選択する。説明的な例として、中心から中心までの距離がHである六角形のメッシュをタイルの配列を使用して置き換えてもよく、幅100Hで長さ100Hの正方形タイル、及び平均セルサイズS=Hを選択してもよい。他の実施形態では、20H~500Hの範囲の長さ及び幅を有する矩形タイルが使用される。他のサイズ及び形状(例えば、六角形)のタイルも使用できる。タイルのサイズと平均セルサイズから、望ましい母点の数が計算される。例えば、望ましい母点の数は、タイルの面積を平均セル面積Aで除算して判断されてもよい。
次に、算出された数の母点をタイルに置く。これは、1つずつ、母点の位置にいくつかの制約を課しながら行うことができる。制約は、タイル内の以前の点、及び以前の点の周期的な複製(周期的な複製は、複数のタイルが隣接するタイル間の共通境界を伴って配置されるときに、隣接するタイルに現れている以前の点に対応する)に関連して指定されてもよい。好適な制約条件は、それぞれの新しい点が、以前の点の全てから距離Sの少なくとも75%だけ離れ、かつ、以前の点の周期的なから複製の全てから距離Sの少なくとも75%だけ離れていることである。そのような指定の最小距離を使用して構築されたボロノイ図は、ハードコアボロノイ図と称されてもよい。そのような図は、距離Sの百分率としてのコアサイズによって特徴付けられてもよい。例えば、それぞれの新しい点が、以前の点の全てから距離Sの少なくとも75%だけ離れ、かつ、以前の点の周期的なから複製の全てから距離Sの少なくとも75%だけ離れているように制約を課された母点を使用して構築されたボロノイズは75パーセントのコアを有するハードコアボロノイ図と称されてもよい。別のコア値(例えば、60~80パーセントの範囲のコア百分率)を使用してもよい。ただし、約75パーセントのコアを使用すると、好ましい美的外観が得られることが分かっている。
母点を生成するための他の方法を使用することができる。例えば、母点を無作為に(例えば、低いか、ゼロのコア百分率値で)置いてから、点間に好適な人工反発力をかけて移動させることができる。この力は、多種多様な関数によってモデル化することができ、例えば、1を点間の距離の2乗で除算したものである。このように、点は、全てが平衡状態になるか、望ましい審美性に応じてあまり動かせなくなるまで、繰り返しのたびに短い距離を移動させられる。あるいは、場の関数をタイルにわたって定義してもよく、ゼロ又は小さな乱数で開始して、連続的に点を追加しながら場に値を追加することができ、この値は新しい点の位置では高く、その点から1が離れるにつれて(例えば、1を距離の2乗で除算したものとして)低くなる。その後、それぞれの後続点を、場の関数の現在の最小値の所に置くことができる。これらの方法の組み合わせもまた、同じく使用することができる。
次に、タイル内の母点及び母点の周期的な複製からボロノイ図が構築される。ボロノイ図の領域間の境界は、メッシュパターンの隣接する頂点間の線分を画定する。例えば、これを図10に示す。
次に、ボロノイ図によって画定されるメッシュパターンを、頂点を拡散させて短い線分の数を減らすように修正することができる。ある方法では、全ての頂点を、それらの接続頂点(すなわち、ある頂点が線分によって接続されている頂点)平均位置に向かって移動させる。このステップは繰り返されてもよい。頂点が移動する量及びこのステップを繰り返す回数は、様々であることができる。いくつかの実施形態では、頂点は、各ステップで、接続頂点の以前の平均位置までの距離の20パーセント(又は10パーセント、又は25パーセント)の距離だけ移動させられる。いくつかの実施形態では、例えば、そのようなステップを2回(又は2~10回)使用する。別の方法では、少なくとも1つの短い辺又は線分に接続する(例えば、接続頂点間の距離が指定の閾値より短い)頂点のみを、接続頂点の平均位置に向かって移動させる。この方法でも、移動させる距離及び繰り返しの回数は、様々であってもよい。いくつかの実施形態では、2つの方法の組み合わせが使用される。例えば、いくつかの実施形態では、第1のステップでは全ての頂点を移動させ、第2のステップでは、少なくとも1つの短い辺に接続する頂点のみを移動させる。移動量及び使用される繰り返しの数に加えて、別のパラメータとして線分の最小の長さを指定することができる。頂点は、隣接する頂点間の全ての線分が、指定された最小の長さを超える長さを有するまで移動させられてもよい。例えば、最小の長さは、Sの0.2倍として指定されてもよく、最小の長さにSの20%を使用すると、接続頂点の平均位置までの以前の距離の10パーセントの頂点の移動量及び無制限の繰り返しによって、例えば、最小の長さより短い全ての辺が5~10回の繰り返しで排除されることが分かっている。
あるいは、頂点位置の調節は、短い辺を長くすることだけでなく、頂点を移動させてセルの多角形面積を均等化することを考慮して行うこともできる。加えて、頂点で作られる角度が例えば120度に近くなるように頂点を移動させることもできる。頂点は、これらの3つの属性(短辺をより長く、多角形面積を均等化し、頂点の角度を120度に近くなるように調節する)、又はこれら3つの属性の一部について、最初に1つの属性について繰り返し、次いで第2の属性について繰り返し、最後に第3の属性について繰り返しながら、移動させることができる。他の実施形態では、望ましい属性が追加で指定されて、これらの3つの属性よりも多くの属性について、頂点が移動させられる。あるいは、頂点の移動を各属性に対して1回だけ行い、そのシーケンスを何度か繰り返すこともできる。あるいはまた、前述した3つの属性のそれぞれを重み付けして、繰り返しごとに、3つの全ての「力」の加重合計に従う方向に頂点を移動させることもできる。
ボロノイ図技術は、周期的に配置されるように構成されたタイルの中に頂点の不規則な配置を生成するために有用である。また、他の技法を使用してもよい。例えば、一部の頂点が3本より多い線を接続する、例えば正方格子などの規則的又は準規則的な周期的テッセレーションをいくつでも初期図として使用することができる。3本より多い線を接続する頂点のそれぞれ、又はこれらの頂点の一部(例えば、無作為に選択される)を2つの新しい頂点に置き換えて、その2つの頂点の間に線を有するように、また、2つの頂点のそれぞれが、元の頂点に接続していた少なくとも2本の線に接続するようにすることができる。2つの新しい頂点を無作為な方向に離間させて、例えば、不規則なグリッドを得ることができる。いくつかの実施形態では、開始図は正方格子であり、この頂点分割技法の結果、4~8本の辺を有する多角形の不規則なグリッドができる。
次に、いくつかの実施形態では、直線的線分が曲線に置き換えられる。曲線は、円弧又は他の湾曲した形状であってもよい。曲線の方向(例えば、見る方向に対して左に曲がるか左に曲がるか)は、無作為であってもよい。直線的線分の曲線への置き換えは、端点の頂点を固定したままで行ってもよい。曲率の大きさは、タイル内の曲線の間で様々であることができる。曲率の大きさは、タイル内の曲線間に無作為に分布させることができる。曲率の大きさは、ある範囲の曲率にわたって無作為に分布させることができる。直線的線分を置き換える曲線の曲率の大きさを調節する1つの方法には、直線的線分の終端となる頂点のそれぞれについて、直線的線分と頂点における曲線との間にゼロ以外の角度を選択することが含まれる。理解されるように、角度を増加させることにより、曲率が増加する(曲率半径が小さくなる)。円状曲線(弧)の実際の曲率(又は曲率半径)は、幾何学から理解されるように、頂点間の距離及び角度によって決まる。複数のクローズセルを含むタイルについては、前述の角度は、ある範囲の角度にわたることができる。いくつかの実施形態では、この角度範囲は、10度、12度、15度~20度、30度、35度、又は40度である。いくつかの実施形態では、角度は、そのような定められた範囲にわたって一様に無作為に分布させることができる。いくつかの実施形態では、曲線が置き換わる、異なる長さの直線的線分について角度範囲が異なっていてもよい。例えば、角度は、平均すると長い弧ほど大きな角度を有するように偏倚される。このように線分を湾曲させると、反射の中に見える直線的又はほぼ直線的なトレース部分の長さを短縮又は排除し、それにより、結果として得られる電極の目に見える反射を低減させることが分かっている。いくつかの実施形態では、トレースは、Sの0.08、0.10又は0.12倍と、Sの1.5、1.7又は1.9倍の間に分布する曲率半径を有する。曲率半径の分布は、例えば、ほぼガウス分布であってもよい。トレースを湾曲させると、トレース配向の一様性を向上させることが分かっている。いくつかの実施形態では、メッシュのトレースは、米国特許第8933906号(Frey)に記載されているように、トレース配向の一様な分布を有する。
弧を追加した後に、更に上記の頂点調節技法、特に、短い辺を排除することに加えて頂点及びセル領域における角度が関わる技法を適用することができる。次いで、弧を考慮した、頂点での真の面積及び角度を望ましい頂点調節の判断に使用することもできる。
図11に、このボロノイ図技法を使用して、75パーセントのコア値及び20度の最大弧角で設計されたメッシュタイルの一部を示す。メッシュ402は、この技法を使用して、75パーセントのコア値及び30度の最大弧角で設計された。
いくつかの実施形態では、タイルは周期的に配置されて電極の連続導電性メッシュを画定するように構成され、いくつかの実施形態では、タイルは周期的に配置されて電極の配列のメッシュを画定するように構成される。タイルが電極の配列のメッシュを画定するとき、トレース内に破断点を形成するために省かれるトレースの領域(例えば、図3Dを参照)が、隣接する電極間の領域に対応するタイルの部分で特定される。
アルゴリズムがメッシュタイルの設計を完了すると、設計はコンピュータ可読フォーマットで記憶され、これを使用してマスク又はツールが作成されてもよく、次いで、このマスク又はツールが、本明細書の他の箇所に更に詳しく記載されるようにメッシュ電極を構築するために使用される。
いくつかの実施形態では、第1のメッシュの上に重ねられるように構成された第2のメッシュを作成する方法が提供される。独立して作成された2つのメッシュを重ねたとき、クローズメッシュセルの幾何学形状のばらつきに起因する何らかの凝集が見られる可能性がある(クラスタリングと呼ばれることもある)。これを最小限に抑えるために、第2のメッシュは、母点を生成するステップ以外は、第1のメッシュと同じ方法(例えば、母点を使用してボロノイ図を生成し、頂点位置を修正し、トレースを湾曲させる)で作成されてもよい。第1のメッシュの母点は、第1の母点と称されてもよく、第2のメッシュの母点は、第2の母点と称されてもよい。いくつかの実施形態では、第2のメッシュの第2の母点は、第1及び第2のメッシュ(例えば、第1の電極600又は第1の電極600の配列に対応する第1のメッシュ及び、第2の電極700又は第2の電極700の配列に対応する第2のメッシュ)の望ましい配向で第2のメッシュが第1のメッシュの上に重ねられたときに第2の母点が第1のメッシュの生成の際に使用された第1の母点と一致しないように選択される。いくつかの実施形態では、第2の母点は、例えば、互いにSの少なくとも75パーセント(又は60~80パーセント)だけ離れるように、更に、第1のメッシュの生成の際に使用された第1の母点からSの45パーセント(又は35~55パーセント)だけ離れるように選択される。図12は、互いに重ねられた第1及び第2のメッシュ780及び785の一部分を概略的に示す。例えば、第1のメッシュ780は第1の電極の配列に使用されてもよく、第2のメッシュ785は第2の電極の配列に使用されてもよい。第1の母点782と一致する第2の母点787はない。
不規則に配置された複数の頂点の不規則性の程度は、様々な測定基準を使用して定量化することができる。例えば、セルの頂点の配列は、配列の1つ以上の対応する幾何学的パラメータに対する1つ以上の変動係数によって記述することができる。更に、2つ以上のそのような変動係数の合計として複合変動係数を定義することができる。これらの概念を説明するために、様々な変動係数を使用して頂点の様々な配列が記述される。1つの有用な変動係数は、ラジアル変動係数(COVR)であり、もう1つはペリメトラル変動係数(COVP)である。COVRとCOVPの合計である複合変動係数(COVC)も有用である。
図13は、COVR及びCOVPを定める際に使用される様々な距離を示す。図13は、複数の導電性トレース632を接続する複数の頂点622を含む、クローズセル617の上面図である。隣接する頂点のペアはそれぞれ、本明細書でペリメトラル距離と称する、頂点間の距離(ユークリッド距離)を有する。図13に、距離P1及びP2を示す。クローズセルにおけるペリメトラル距離の数は、セルの頂点の数に等しい。クローズセル617内には、7つのペリメトラル距離がある。複数の頂点622は、重心630を有する。頂点と重心630との間の距離を、本明細書で半径方向距離と称する。図13に、半径方向距離R1及びR2を示す。クローズセルにおける半径方向距離の数は、セルの頂点の数に等しい。クローズセル617には、7つの半径方向距離がある。
COVRの計算は、以下のステップに従って行うことができる。まず、複数の頂点の重心を、複数の頂点のうちそれぞれの頂点の位置の算術平均として計算する。(幾何学の標準的な定義によれば、ある数の点(例えば、頂点)の重心は、そのある数の点の位置の算術平均として計算される点を指す。)次に、各頂点について、重心と頂点との間の半径方向距離Rnを計算する(又は測定する)。最後に、全ての頂点について半径方向距離の変動係数(標準偏差を平均で除算したもの)を計算し、COVRを得る。統計学の標準的な定義によれば、数の集合の標準偏差は、それらの数値の平均値からの平均二乗偏差の平方根を指す。
COVPの計算は、以下のステップに従って行うことができる。まず、セルの頂点とその隣接する頂点(すなわち、トレースによって接続される)との間の各ペリメトラル距離Pnを計算する(又は測定する)。次に、全てのペリメトラル距離の変動係数を計算し、COVPを得る。
COVCの計算は、COVRとCOVPを合計することによって行うことができる。
いずれのセルの頂点についても、COVR、COVP、及びCOVCはそれぞれ、ゼロ以上の数である。規則的に配置された複数の頂点は、COVR、COVP、及びCOVCがそれぞれゼロに等しいことを特徴とする。不規則に配置された複数の頂点は、COVR及びCOVPの片方又は両方(及びその結果、COVC)がゼロよりも大きいことを特徴とする。いくつかの実施形態では、COVRはゼロに等しく、COVPはゼロよりも大きい。いくつかの実施形態では、COVPはゼロに等しく、COVRはゼロよりも大きい。いくつかの実施形態では、COVR及びCOVPの両方がゼロよりも大きい。不規則性の規模は、COVR、COVP、及びCOVCの規模によって説明され得る。
いくつかの実施形態では、メッシュ内の少なくとも過半数(又は少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は全てのクローズセル)のクローズセルのCOVRは、少なくとも0.02、少なくとも0.04、少なくとも0.06、少なくとも0.08、少なくとも0.1、少なくとも0.2、又は少なくとも0.3である。いくつかの実施形態では、メッシュ内の少なくとも過半数(又は少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は全てのクローズセル)のクローズセルのCOVRは、0.4以下、0.3以下、又は0.2以下である。いくつかの実施形態では、メッシュ内の各クローズセルのCOVRは、0.02~0.3、0.04~0.2、又は0.06~0.2である。
いくつかの実施形態では、メッシュ内の少なくとも過半数(又は少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は全てのクローズセル)のクローズセルのCOVPは、少なくとも0.02、少なくとも0.04、少なくとも0.06、少なくとも0.08、少なくとも0.1、少なくとも0.2、又は少なくとも0.3である。いくつかの実施形態では、メッシュ内の少なくとも過半数(又は少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は全てのクローズセル)のクローズセルのCOVPは、0.7以下、又は0.6以下である。いくつかの実施形態では、メッシュ内の各クローズセルのCOVPは、0.02~0.6、又は0.04~0.5、又は0.06~0.4である。
いくつかの実施形態では、メッシュ内の少なくとも過半数(又は少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は全てのクローズセル)のクローズセルのCOVCは、少なくとも0.02、少なくとも0.04、少なくとも0.06、少なくとも0.08、少なくとも0.1、少なくとも0.2、少なくとも0.3、少なくとも0.4、又は少なくとも0.5である。いくつかの実施形態では、メッシュ内の少なくとも過半数(又は少なくとも60%、少なくとも80%、少なくとも90%、又は全てのクローズセル)のクローズセルのCOVCは、0.8以下、0.7以下、又は0.6以下である。いくつかの実施形態では、メッシュ内の各クローズセルのCOVCは、0.02~0.7、又は0.05~0.6、又は0.1~0.5である。
いくつかの事例では、場合によっては、導電性メッシュを構成する複数のセルを、COVR、COVP、及びCOVC値のうちの1つ以上の分布に関して記述すると有用である。COVR分布については、標準的な定義に従ってパーセンタイル値(例えば、10パーセンタイル値、20パーセンタイル値、50パーセンタイル値、80パーセンタイル値、及び90パーセンタイル値)を判断することができる。例えば、90パーセンタイル値が0.2であるCOVR分布を有する複数のクローズセルは、クローズセルの90パーセント値が0.2.未満のCOVRを有することを意味する。同様に、COVP分布又はCOVC分布についてもパーセンタイル値を判断することができる。
導電性メッシュのセルの面積を記述する目的で、少なくとも4つの異なる測量が使用されてもよい。第1の手法では、セルの面積は、セルの頂点を接続するトレースの形状を調節せずに直接判断される。この第1の面積測定値は、真のセル面積と称される。真の面積は、例えば、幾何学、画像解析などの標準的な方法によって判断することができる。セルの面積を記述するための第2の手法では、第1の多角形セルが、セルの頂点を直線トレースで接続することによって与えられるセルとして画定される。修正ボロノイ図の直線的線分を曲線に置き換えることによってメッシュが得られる実施形態では、多角形セルは、修正ボロノイ図のセルである。よって、この第2の手法では、多角形セルの面積が判断される。この面積は、多角形セル面積と称される。多角形セル面積は、実際のセルが曲線状のトレースによって画定される場合は、真のセル面積とは異なることがある。多角形セル面積は、例えば、幾何学、画像解析などの標準的な方法によって判断することができる。第3の手法では、複数セルの各セルの真のセル面積が、複数セルの全てについての真の面積の平均で除算される。平均とは、別段の指定がない限り、重み付けされていない算術平均を指す。この第3の測量は、正規化された真のセル面積と称される。第4の手法では、複数セルの各セルの多角形セル面積が、複数セルの全てについての多角形セル面積の平均で除算される。この第4の測量は、正規化された多角形セル面積と称される。
導電性メッシュを構成する複数のセルについて、真のセル面積の分布、多角形セル面積の分布、正規化された真のセル面積の分布、及び正規化された多角形セル面積の分布を判断することができる。これらの分布のいずれかについて、標準的な定義に従ってパーセンタイル値(例えば、10パーセンタイル値、20パーセンタイル値、50パーセンタイル値、80パーセンタイル値、及び90パーセンタイル値)を判断することができる。
いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、90パーセンタイル値が、少なくとも0.05、少なくとも0.1、少なくとも0.12、少なくとも0.18、少なくとも0.2であることを特徴とするCOVR分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、90パーセンタイル値は、0.30以下、0.25以下、又は0.20以下である。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が、少なくとも0.02、少なくとも0.03、少なくとも0.04、又は少なくとも0.065であることを特徴とするCOVR分布を有するセルを含む。一部の実施形態では、10パーセンタイル値は、0.1以下、0.09以下、0.085以下、又は0.07以下である。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が0.02~0.10で、90パーセンタイル値が0.05~0.30であるか、10パーセンタイル値が0.03~0.09で、90パーセンタイル値が0.10~0.25であるか、10パーセンタイル値が0.04~0.07で、90パーセンタイル値が0.12~0.20であることを特徴とするCOVR分布を有するセルを含む。
いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、90パーセンタイル値が少なくとも0.05、少なくとも0.1、少なくとも0.18、少なくとも0.2、少なくとも0.25、少なくとも0.3、少なくとも0.4、又は少なくとも0.5であるCOVP分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、90パーセンタイル値は、1.05,以下、0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.65以下、又は0.5以下である。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が、少なくとも0.05、少なくとも0.1、又は少なくとも0.18で、かつ、0.35以下、0.33以下、又は0.30以下のCOVP分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が0.05~0.35で、90パーセンタイル値が0.05~0.80であるか、10パーセンタイル値が0.07~0.25で、90パーセンタイル値が0.20~0.65であるか、10パーセンタイル値が0.10~0.20で、90パーセンタイル値が0.30~0.50であるCOVP分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が0.18~0.33で、90パーセンタイル値が0.40~0.80であるか、10パーセンタイル値が0.20~0.30で、90パーセンタイル値が0.50~0.70であることを特徴とするCOVP分布を有するセルを含む。
いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、90パーセンタイル値が、少なくとも0.1、少なくとも0.25、少なくとも0.4、少なくとも0.5、又は少なくとも0.55であることを特徴とするCOVC分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、90パーセンタイル値は、1.05以下、0.9以下、又は0.7以下である。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が少なくとも0.05、少なくとも0.1、少なくとも0.12、少なくとも0.15、少なくとも0.2、少なくとも0.25、又は少なくとも0.3であることを特徴とするCOVC分布を有するセルを含む。一部の実施形態では、10パーセンタイル値は0.5以下、0.4以下、0.35以下、又は0.3以下である。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が0.10~0.50で、90パーセンタイル値が0.10~1.05であるか、10パーセンタイル値が0.12~0.40で、90パーセンタイル値が0.25~0.90であるか、10パーセンタイル値が0.15~0.30で、90パーセンタイル値が0.40~0.70であるか、10パーセンタイル値が0.25~0.50で、90パーセンタイル値が0.55~1.05であるか、10パーセンタイル値が0.30~0.40で、90パーセンタイル値が0.60~0.90であることを特徴とするCOVC分布を有するセルを含む。
いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、90パーセンタイル値が1.50未満、1.30未満、1.25未満、1.2未満、1.15未満、又は1.1未満であることを特徴とする正規化された多角形セル面積分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が0.5超、0.7超、0.75超、0.8超、0.85超、又は0.9.超であることを特徴とする正規化された多角形セル面積分布を有するセルを含む。いくつかの実施形態では、導電性メッシュは、10パーセンタイル値が0.50超で、90パーセンタイル値が1.50未満であるか、10パーセンタイル値が0.70超で、90パーセンタイル値が1.30未満であるか、10パーセンタイル値が0.85超で、90パーセンタイル値が1.15未満であるか、10パーセンタイル値が0.75超で、90パーセンタイル値が1.25未満であるか、10パーセンタイル値が0.80超で、90パーセンタイル値が1.20未満であるか、10パーセンタイル値が0.85超で、90パーセンタイル値が1.15未満であるか、10パーセンタイル値が0.90超で、90パーセンタイル値が1.10未満であることを特徴とする正規化された多角形セル面積分布を有するセルを含む。
表1、最初はコア値75パーセントのハードコアボロノイ図技術を使用し、本明細書の他の箇所に記載される繰り返し技法を使用して頂点の位置を修正し、次いで線分を曲線で置き換えて作成された、好ましい実施形態の正規化されたセル面積及び変動係数の特性を示す。表2は、米国特許第9320136号(Freyら)の図5に示されるメッシュの部分から推定される分布にガウシアンフィッティングを使用して推定された、類似の特性を示す。表3~は、表1及び2のメッシュ設計並びに様々なハードコアボロノイ図について、それぞれ、正規化された多角形セル面積、COVR、COVP、及びCOVCの分布データを示す。好ましい結果は、少なくとも45パーセント、より好ましくは少なくとも60パーセントのコア値を使用して得られることが分かっている。
本明細書の他の箇所に記載される方法を使用してメッシュ設計が得られた後、本明細書による導電性メッシュ、電極及び電極の配列を、任意の好適な方法を使用して作ることができる。メッシュを作るための方法の例には、減法的な方法又は加法的な方法が含まれる。例示的な減法的方法は、パターン形成されたマスクを、基材(例えば、可視光透明基材)上に配設された金属コーティングの上に置くことと、それに続いて選択的エッチングを行う(マスクに覆われていない金属コーティングの領域から金属が除去され、マスクに覆われた金属コーティングの領域に金属が残る)こととを含む。好適なマスクには、フォトレジスト(本技術分野で知られているように、フォトリソグラフィーによってパターン形成された)フォトレジスト、印刷されたポリマー、又は印刷された自己組織化単分子膜(例えば、マイクロコンタクト印刷を使用して印刷)が含まれる。他の例示的な減法的方法は、まず、パターン形成されたリフトオフマスクを基材(例えば、可視光透明基材)上に置くここと、マスクされた領域及びマスクされていない領域を金属導体(例えば、薄膜金属)でブランケットコーティングし、リフトオフマスク及びその上に置かれた金属を洗い流すこととを含む。例示的な加法的プロセスは、基材(例えば、可視光透明基材)上に無電解堆積触媒を望ましいメッシュ幾何学形状で印刷することと、それに続いてパターン化された無電解金属(例えば、銅又はニッケル)を堆積させることとを含む。
導電性メッシュを生成するための好ましい方法には、マイクロコンタクト印刷、又はマイクロコンタクト印刷とエッチングの組み合わせが含まれる。そのような方法は望ましいメッシュパラメータを有するメッシュの製造に有用であることが分かっており、メッシュパラメータは、トレース幅(例えば、0.5~10マイクロメートル、0.5~5マイクロメートル、又は1~3マイクロメートル)及びトレース厚さ(例えば、0.001~2マイクロメートル、0.05~1マイクロメートル、0.075~0.5マイクロメートル、又は0.1~0.25マイクロメートル)を含んでもよい。
導電性メッシュを生成するための他の方法には、例えば印刷(例えば、フレキソ印刷、グラビア印刷、静電印刷、又はインクジェット印刷)によって、基材表面に導電性のインク又は前駆体を塗布することが含まれる。好適な方法には、例えば、米国特許第6951666号(Kodasら)に記載されているように、基材表面の予め形成された溝の中に導電性のインク又は前駆体が堆積されるプロセスもまた含まれる。
いくつかの実施形態では、電極は、それの可視性を低減するために、又は望ましくない視覚効果を低減するために、低い反射率を有するように構成される。いくつかの実施形態では、トレースは、基材の第1の表面に配設され、第1の表面は、空気に曝露されたときに反射防止性を呈するナノ構造表面であり、トレースは、基材の第1表面に直交する方向で、その表面に向かって50パーセント未満の正反射率を有する。導電性トレースのメッシュパターンを有するそのような基材を含む物品が、米国特許出願公開第2013/0299214号(Freyら)に記載されている。いくつかの実施形態では、トレースは、半反射性金属、透明層、及び反射層を順に含む多層材料から形成される。そのようなトレースが、米国特許第9320136号(Freyら)に記載されている。
空気に曝露されたときに反射防止性を呈するナノ構造表面を有する基材の場合、導電性メッシュは、以下のように作成されてもよい。空気に曝露されたときに反射防止性を呈する表面を含む、ナノ構造の基材(例えば、可視光透明基材)が提供され、その表面上に金属導体が堆積され(例えば、スパッタリング又は蒸着によって)、エラストマースタンプを使用してパターンで自己組織化単分子膜(SAM)が印刷され、最後に、SAMを有さない堆積金属領域から金属がエッチングされて、SAMを含む堆積金属領域からはエッチングされない。
多層材料導体の場合、導電性メッシュは、以下のように作成されてもよい。基材(例えば、可視光透明基材)が主表面を有して提供され、基材の表面に半反射性金属が堆積され(いくつかの事例では、厚さが1~20ナノメートルのチタン)、半反射性金属の上に透明材料が堆積され(いくつかの事例では、50~100ナノメートルの厚さを有するSiO2)、透明材料の上に不透明の反射性金属が堆積され(いくつかの事例では、まず、Ti金属導体が、5オングストローム~5ナノメートルの厚さを有する接着促進層として堆積され、続いて、50ナノメートル~250ナノメートルの厚さを有する銀が堆積される)、エラストマースタンプを使用してパターンで自己組織化単分子膜(SAM)が印刷され、最後に、銀が、SAMを含む堆積金属領域からはエッチングされずに、SAMを有さない堆積金属領域からエッチングされ、エッチングの第2段階で、不透明の反射性金属の下に続く材料層が、SAMを含む堆積金属領域からはエッチングされずに、SAMを有さない堆積金属領域からエッチングされる。
例えば、単層トレースに使用するか、又は、多層トレース内の不透明で高反射性の層として使用するのに好適な金属には、銀、パラジウム、白金、アルミニウム、銅、モリブデン、ニッケル、スズ、タングステン、並びにこれらの組み合わせ及び合金が含まれる。多層トレース内の半反射性金属層に好適な金属には、チタン、クロム、アルミニウム、ニッケル、銅、金、モリブデン、白金、ロジウム、銀、タングステン、コバルト、鉄、ゲルマニウム、ハフニウム、パラジウム、レニウム、バナジウム、シリコン、セレン、タンタル、イットリウム、ジルコニウム、並びにこれらの組み合わせ及び合金が挙げられる。多層トレース内の透明材料に好適な材料には、アクリルポリマー、SiO2、Al2、O3、ZrO2、TiO2、HfO2、Sc2O3、La2O3、ThO2、Y2O3、CeO2、MgO、Ta2O5、及びこれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、半反射性金属はクロム又はチタンを含み、不透明及び反射性の金属は銀又はアルミニウムを含み、透明材料はアクリル系ポリマー、SiO2,又はTiO2を含む。
以下は、本明細書の例示的な実施形態の列挙である。
実施形態1は、
導電性の第1のメッシュであって、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの2次元の規則的配列を形成し、複数の導電性のクローズセルを含み、それぞれのクローズセルが、複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含む、導電性の第1のメッシュと、
第1のメッシュとは異なる導電性の第2のメッシュであって、複数の導電性のクローズセルを含み、それぞれのクローズセルが、複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含む、導電性の第2のメッシュとを含み、第1及び第2のメッシュのうちの少なくとも1つの、それぞれのクローズセル内の複数の頂点のうちそれぞれの頂点が不規則に配置されている、連続導電性電極である。
実施形態2は、第1及び第2のメッシュのそれぞれについて、それぞれのセルの複数の頂点のうちそれぞれの頂点が不規則に配置されている、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態3は、第1及び第2のメッシュのうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのオープンセルを含む、実施形態1に記載の連続導電性電極である。
実施形態4は、第1のメッシュの複数の導電性トレースのうちそれぞれのトレースが湾曲している、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態5は、第1のメッシュの複数の導電性トレースの過半数のそれぞれが湾曲している、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態6は、第1及び第2のメッシュとは異なり、かつ複数の導電性クローズセルを含む導電性の第3のメッシュを更に備え、第3のメッシュ内のそれぞれのクローズセルが複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含む、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態7は、第1、第2、及び第3のメッシュのそれぞれについて、それぞれのセルの複数の頂点のうちそれぞれの頂点が不規則に配置されている、実施形態6の連続導電性電極である。
実施形態8は、それぞれの複数の導電性トレースのそれぞれのトレースが湾曲している、実施形態1~7のいずれか1つに記載の連続導電性電極である。
実施形態9は、第1のメッシュが第1のメッシュの外周に複数のオープンセルを含み、複数のオープンセルのうち少なくとも1つのオープンセルについて、少なくとも1つの方向に直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、異なる第2のオープンセルが、複数のオープンセルに存在する、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態10は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが少なくとも0.02のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態11は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.04のラジアル変動係数を有する、実施形態10の連続導電性電極である。
実施形態12は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.08のラジアル変動係数を有する、実施形態10の連続導電性電極である。
実施形態13は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.2のラジアル変動係数を有する、実施形態10の連続導電性電極である。
実施形態14は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、0.3以下のラジアル変動係数を有する、実施形態1~13のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態15は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、0.2以下のラジアル変動係数を有する、実施形態14の連続導電性電極である。
実施形態16は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが少なくとも0.02のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態1~15のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態17は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.04のペリメトラル変動係数を有する、実施形態16の連続導電性電極である。
実施形態18は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.08のペリメトラル変動係数を有する、実施形態16の連続導電性電極である。
実施形態19は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.2のペリメトラル変動係数を有する、実施形態16の連続導電性電極である。
実施形態20は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、0.6以下のペリメトラル変動係数を有する、実施形態1~19のいずれか1つの導電性の電極である。
実施形態21は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが少なくとも0.02の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態22は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.04の複合変動係数を有する、実施形態21の連続導電性電極である。
実施形態23は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.08の複合変動係数を有する、実施形態21の連続導電性電極である。
実施形態24は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、少なくとも0.2の複合変動係数を有する、実施形態21の連続導電性電極である。
実施形態25は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、0.8以下の複合変動係数を有する、実施形態1~24のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態26は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが、0.6以下の複合変動係数を有する、実施形態1~24のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態27は、第1のメッシュのクローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態28は、90パーセンタイル値が少なくとも0.1である、実施形態27の連続導電性電極である。
実施形態29は、90パーセンタイル値が少なくとも0.18である、実施形態27の連続導電性電極である。
実施形態30は、90パーセンタイル値が0.25以下である、実施形態27~29のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態31は、第1のメッシュのクローズセルのラジアル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.02~0.1の範囲にある、実施形態27~30のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態32は、10パーセンタイル値が0.03~0.09の範囲にある、実施形態31の連続導電性電極である。
実施形態33は、10パーセンタイル値が0.04~0.085の範囲にある、実施形態32の連続導電性電極である。
実施形態34は、第1のメッシュのクローズセルのペリメトラル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.80の範囲にあり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態35は、90パーセンタイル値が少なくとも0.2である、実施形態34の連続導電性電極である。
実施形態36は、90パーセンタイル値が少なくとも0.4である、実施形態34の連続導電性電極である。
実施形態37は、90パーセンタイル値が少なくとも0.5である、実施形態34の連続導電性電極である。
実施形態38は、90パーセンタイル値が0.7以下である、実施形態34~37のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態39は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.35の範囲である、実施形態34~37のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態40は、10パーセンタイル値が少なくとも0.1である、実施形態39の連続導電性電極である。
実施形態41は、10パーセンタイル値が少なくとも0.18である、実施形態39の連続導電性電極である。
実施形態42は、10のパーセンタイル値が0.33以下である、実施形態39の連続導電性電極である。
実施形態43は、10パーセンタイル値が0.30以下である、実施形態39の連続導電性電極である。
実施形態44は、第1のメッシュのクローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態45は、90パーセンタイル値が少なくとも0.25である、実施形態44の連続導電性電極である。
実施形態46は、90パーセンタイル値が少なくとも0.55である、実施形態44の連続導電性電極である。
実施形態47は、90パーセンタイル値が0.9以下である、実施形態44~46のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態48は、第1のメッシュのクローズセルの複合変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲である、実施形態44~47のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態49は、10パーセンタイル値が少なくとも0.1である、実施形態48の連続導電性電極である。
実施形態50は、10パーセンタイル値が0.35以下である、実施形態48の連続導電性電極である。
実施形態51は、第1のメッシュのクローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態1の連続導電性電極である。
実施形態52は、90パーセンタイル値が1.3未満である、実施形態51の連続導電性電極である。
実施形態53は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態51~52のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態54は、10パーセンタイル値が0.7超である、実施形態53の連続導電性電極である。
実施形態55は、第1の方向に沿って配置され、隣接するタイルの第1の複数のペアを含む第1の複数のタイルを含み、隣接するタイルの第1の複数のペアの、隣接するタイルのそれぞれのペアが、共通境界と、同じ数の不規則に配置された導電性トレースとを含み、それぞれの導電性トレースが交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する、連続導電性タイル状電極である。
実施形態56は、第1の複数のタイル内のそれぞれのタイルが、隣接するタイルとの共通境界に沿って複数の導電性オープンセルを含む、実施形態55の連続導電性タイル状電極である。
実施形態57は、第1の複数のタイルのうちそれぞれのタイル内の少なくとも1つのオープンセルが、共通境界で隣接するタイルのオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、実施形態56の連続導電性タイル状電極である。
実施形態58は、第1の複数のタイルのうち、それぞれのタイルが、タイルの外周に沿って複数のオープンセルを含み、外周にあるそれぞれの第1のオープンセルについて、第1の方向に直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して複数の不規則に配置された頂点を含む結合クローズセルを形成する、異なる第2のオープンセルが外周に存在する、実施形態55の連続導電性タイル状電極である。
実施形態59は、第1の方向とは異なる第2の方向に沿って配置され、隣接するタイルの第2の複数のペアを含む第2の複数のタイルを更に含み、隣接するタイルの第2の複数のペアの、隣接するタイルのそれぞれのペアが共通境界と、同じ数の導電性トレースの不規則な配置を含み、それぞれの導電性トレースが交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する、連続導電性タイル状電極である。
実施形態60は、第2の複数のタイルのうち、それぞれのタイルが、タイルの外周に沿って複数のオープンセルを含み、外周にあるそれぞれの第3のオープンセルについて、第2の方向に直線的に移動されると第3のオープンセルと結合して複数の不規則に配置された頂点を有する結合クローズセルを形成する、異なる第4のオープンセルが外周に存在する、実施形態59の連続導電性タイル状電極である。
実施形態61は、第1及び第2の複数のタイルが矩形グリッド上に配置されている、実施形態59の連続導電性タイル状電極である。
実施形態62は、第1及び第2の方向とは異なる第3の方向に沿って配置され、隣接するタイルの第3のペアを含む第3の複数のタイルを更に含み、隣接するタイルの第3の複数のペアの、隣接するタイルのそれぞれのペアが、共通境界と、同じ数の不規則に配置された導電性トレースとを含み、それぞれの導電性トレースは交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する、実施形態59の連続導電性タイル状電極である。
実施形態63は、第1、第2及び第3の複数のタイルが六角形グリッドに配置されている、実施形態62の連続導電性タイル状電極である。
実施形態64は、第1の複数のタイルのそれぞれのタイルが複数の導電性クローズセルを含み、それぞれのクローズセルが複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含む、実施形態55の連続導電性タイル状電極である。
実施形態65は、クローズセルの過半数のそれぞれの複数の頂点のうちの頂点が不規則に配置されている、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態66は、クローズセルのそれぞれの複数の頂点のうちの頂点が不規則に配置されている、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態67は、クローズセルの過半数のそれぞれの複数の導電性トレースのうちそれぞれのトレースが湾曲している、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態68は、クローズセルのそれぞれの複数の導電性トレースのうちそれぞれのトレースが湾曲している、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態69は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.3の範囲のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態70は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.6のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差をその距離の平均値で除算したものである、実施形態64~69のいずれか1つの連続導電性タイル状電極である。
実施形態71は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.8の範囲の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態72は、クローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態73は、クローズセルのペリメトラル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.80の範囲にあり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態74は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.35の範囲にある、実施形態73の連続導電性タイル状電極である。
実施形態75は、クローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径ほうこう距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態76は、クローズセルの複合変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲にある、実施形態75の連続導電性タイル状電極である。
実施形態77は、クローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態64の連続導電性タイル状電極である。
実施形態78は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態77の連続導電性タイル状電極である。
実施形態79は、導電性の第1のメッシュであって、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの2次元の規則的配列を形成し、複数の導電性のクローズセルを含む第1のメッシュを含み、複数のクローズセルの過半数のクローズセルのそれぞれが複数の導電性の湾曲したトレースを接続する複数の不規則に配置された頂点を含む、連続導電性電極である。
実施形態80は、複数のクローズセルのうちそれぞれのクローズセルが、複数の導電性の湾曲したトレースを接続する複数の不規則に配置された頂点を含む、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態81は、第1のメッシュ内の複数の導電性クローズセルのうちのクローズセルが不規則に配置されている、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態82は、それぞれのクローズセルのそれぞれの湾曲したトレースが湾曲したトレースの全長に沿って連続性の1次導関数を有する、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態83は、2次元の規則的配列が矩形配列である、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態84は、矩形配列が正方形配列である、実施形態83の連続導電性電極である。
実施形態85は、2次元の規則的配列が六角形配列である、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態86は、第1のメッシュが少なくとも1つのオープンセルを含む、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態87は、第1のメッシュとは異なる導電性の第2のメッシュを更に備え、第2のメッシュが、第1のメッシュの配列を電気的に接続する、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態88は、第1のメッシュの配列が直接電気的に相互接続されている、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態89は、第1のメッシュの配列の中のそれぞれの第1のメッシュが、第1のメッシュの配列の中の隣接する第1のメッシュと共通境界を共有して、第1のメッシュ内の少なくとも1つのオープンセルが隣接する第1のメッシュ内のオープンセルと共通境界に沿って結合して結合クローズセルを形成する、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態90は、第1のメッシュが第1のメッシュの外周に複数のオープンセルを含み、複数のオープンセルの少なくとも1つのオープンセルについて、第1の向に直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、異なる第2のオープンセルが、複数のオープンセルに存在する、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態91は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.3の範囲のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態92は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.6の範囲のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態79~91のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態93は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.8の範囲の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態79~92のいずれか1つの連続導電性電極である。
実施形態94は、第1のメッシュのクローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態95は、第1のメッシュのクローズセルのペリメトラル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.80の範囲にあり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態96は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.35の範囲にある、実施形態95の連続導電性電極である。
実施形態97は、第1のメッシュのクローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態79の連続導電性電極である。
実施形態98は、第1のメッシュのクローズセルの複合変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲にある、実施形態97の連続導電性電極である。
実施形態99は、第1のメッシュのクローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態79連続導電性電極である。
実施形態100は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態99の連続導電性電極である。
実施形態101は、複数の導電性トレースを接続する複数の頂点を含み、メッシュが連続的な2次元グリッドを形成する同じサイズ及び形状の複数グリッドセルに分割可能であり、それぞれのグリッドセルの外周が、複数の頂点のうちどの頂点も通過せずに、複数の導電性トレースのうち複数の不規則に配置された導電性トレースと交差する、連続導電性メッシュである。
実施形態102は、導電性トレースの過半数のそれぞれが湾曲している、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態103は、導電性トレースのそれぞれが湾曲している、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態104は、同じサイズ及び形状のグリッドセルが矩形である、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態105は、同じサイズ及び形状のグリッドセルが正方形である、実施形態104の連続導電性メッシュである。
実施形態106は、同じサイズ及び形状のグリッドセルが六角形である、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態107は、それぞれのグリッドセルが同じ第1のメッシュを含む、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態108は、第1のメッシュが第1のメッシュの外周に複数のオープンセルを含み、複数のオープンセルの少なくとも1つのオープンセルについて、第1の方向に直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、異なる第2のオープンセルが、複数のオープンセルに存在する、実施形態107の連続導電性メッシュである。
実施形態109は、複数の導電性トレースのうちそれぞれのトレースがトレースの全長に沿って連続性の1次導関数を有する、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態110は、それぞれのグリッドセルが同じ数の導電性クローズセルを含み、それぞれのクローズセルが、複数の導電性トレースを接続する複数の不規則に配置された頂点を含む、実施形態101の連続導電性メッシュである。
実施形態111は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.3の範囲のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態110の連続導電性メッシュである。
実施形態112は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.6のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差をその距離の平均値で除算したものである、実施形態110~111のいずれか1つの連続導電性メッシュである。
実施形態113は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.8の範囲の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態110の連続導電性メッシュである。
実施形態114は、クローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態110の連続導電性メッシュである。
実施形態115は、クローズセルのペリメトラル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.80の範囲にあり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態110の連続導電性メッシュである。
実施形態116は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.35の範囲にある、実施形態115の連続導電性メッシュである。
実施形態117は、クローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態110の連続導電性メッシュである。
実施形態118は、クローズセルの複合変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲にある、実施形態117の連続導電性タイル状電極である。
実施形態119は、クローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態110の連続導電性メッシュである。
実施形態120は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態119の連続導電性メッシュである。
実施形態121は、結合容量の変化を検出することによって、印加されたタッチの位置を検出するように構成された容量式タッチ感知装置であって、
タッチ感知性表示領域と、
タッチ感知性表示領域内に配設され、第1の方向に沿って延びる、離間した導電性の複数の第1の電極と、
タッチ感知性表示領域内に配設され、異なる第2の方向に沿って延びる離間した導電性の複数の第2の電極と、
第1及び第2の電極のうち少なくとも1つが、導電性の第1のメッシュであって、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの規則的配列を形成し、複数の導電性クローズセルを含み、それぞれのクローズセルが、複数の導電性トレースを接続する複数の不規則に配置された頂点を含む、容量式タッチ感知装置である。
実施形態122は、導電性トレースの過半数のそれぞれが湾曲している、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態123は、導電性トレースのそれぞれが湾曲している、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態124は、離間した複数の導電性の第1の電極のうち第1の電極が、第2の方向に沿って離間し、離間した複数の導電性の第2の電極のうち第2の電極が、第1の方向に沿って離間する、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態125は、第1の電極のうち少なくとも1つが、導電性の第1のメッシュであって、電極にわたって繰り返し、第1のメッシュの規則的配列を形成し、第2の電極のうち少なくとも1つが、導電性の第2のメッシュであって、電極にわたって繰り返し、第2のメッシュの規則的配列を形成し、複数の導電性クローズセルを含む、第2のメッシュを含み、それぞれのクローズセルが、複数の導電性トレースを接続する複数の不規則に配置された頂点を含む、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態126は、第1及び第2の電極のうち少なくとも1つが、第1のメッシュとは異なる導電性の第2のメッシュを更に備え、第2のメッシュが、第1のメッシュの配列を電気的に接続する、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態127は、第1のメッシュの配列が直接電気的に相互接続されている、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態128は、第1のメッシュの配列の中のそれぞれの第1のメッシュが、第1のメッシュの配列の中の隣接する第1のメッシュと共通境界を共有して、第1のメッシュ内の少なくとも1つのオープンセルが第1のメッシュ内の別のオープンセルと共通境界に沿って結合して結合クローズセルを形成する、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態129は、第1のメッシュが第1のメッシュの外周に複数のオープンセルを含み、複数のオープンセルのうち少なくとも1つのオープンセルについて、少なくとも1つの方向に直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、異なる第2のオープンセルが、複数のオープンセルに存在する、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態130は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.3の範囲のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態131は、第1のメッシュのクローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.6の範囲のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態121~130のいずれか1つの容量式タッチ感知装置である。
実施形態132は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.8の範囲の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態121~131のいずれか1つの容量式タッチ感知装置である。
実施形態133は、第1のメッシュのクローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態134は、第1のメッシュのクローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.80の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態135は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.35の範囲にある、実施形態134の容量式タッチ感知装置である。
実施形態136は、第1のメッシュのクローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点のうち隣接する頂点間の距離の標準偏差を距離の平均値で除算したものである、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態137は、第1のメッシュのクローズセルのラジアル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲にある、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態138は、第1のメッシュのクローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態139は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態138の容量式タッチ感知装置である。
実施形態140は、それぞれの導電性トレースが、導電性トレースの全長に沿って連続性の1次導関数を含む、実施形態121の容量式タッチ感知装置である。
実施形態141は、少なくとも第1の方向に沿って繰り返し並べられて連続的なタイル状メッシュを形成するように構成されたメッシュタイルを設計する方法であって、
メッシュタイルの外周を提供するステップと、
外周の内側および外側において、複数のトレースを接続する複数の頂点をそれぞれが含む、複数のクローズセルを形成するステップと、
外周で終端する少なくとも1つのトレースをそれぞれが含む複数のオープンセルを外周に沿って形成するステップであって、メッシュタイルが少なくとも第1の方向に繰り返し並べられて少なくとも第1の方向に沿ったタイル状メッシュを形成するときに、それぞれの外周の一部が互いに重なって隣接するタイルの共通境界を形成する、隣接するメッシュタイルのそれぞれのペアについて、隣接するメッシュタイルの共通境界において対応するオープンセルの少なくとも複数のペアのそれぞれが結合して対応する結合クローズセルを形成するステップと、を含む、方法である。
実施形態142は、交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する少なくとも1つのトレースを結合閉鎖セルが有する、実施形態141の方法である。
実施形態143は、結合クローズセルが、共通境界上の少なくとも1つの頂点を含む、実施形態141の方法である。
実施形態144は、複数のクローズセルを形成するステップが、外周の内側に複数の第1の母点を画定し、第1の母点を使用してボロノイ図を構築するステップを含む、実施形態141の方法である。
実施形態145は、ボロノイ図が、頂点及び隣接する頂点間の直線を含み、方法が、ボロノイ図の頂点の位置を修正して、第1の修正ボロノイ図を提供するステップを更に含む、実施形態144の方法である。
実施形態146は、第1の修正ボロノイ図の直線を曲線で置き換えて、第2の修正ボロノイ図を提供するステップを更に含む、実施形態145の方法である。
実施形態147は、複数のクローズセルの複数の頂点及び複数のトレースが、それぞれ、第2の修正ボロノイ図の頂点及び曲線によって画定される、実施形態146の方法である。
実施形態148は、第2のメッシュタイルを設計するステップを更に含み、第2のメッシュタイルを設計するステップが、第2のメッシュタイルの外周の内側に複数の第2のボタンを画定し、第2の母点を使用して第2のボロノイ図を構築するステップを含み、第1及び第2のメッシュの望ましい配向で第2のメッシュタイルを第2のメッシュタイルと重ねたときに、複数の第2の母点のうちどの母点も、複数の第1の母点のうちのどの母点とも一致しない、実施形態144の方法である。
実施形態149は、実施形態141の方法によってメッシュタイルを設計するステップと、
メッシュタイルを繰り返し、電極を形成するステップと、
を含む、電極を作成する方法である。
実施形態150は、外周の内側および外側に複数のオープンセルを形成するステップを更に含む、実施形態141の方法である。
実施形態151は、電極の配列を作成する方法であって、
実施形態150の方法によってメッシュタイルを設計するステップと、
メッシュタイルを繰り返して電極の配列を形成するステップとを含み、電極の配列内の隣接する電極の間の領域が、メッシュタイルの外周の内側および外側に複数のオープンセルを含む、電極の配列を作成する方法である。
実施形態152は、タッチセンサを作成する方法であって、
第1の方向に延びる電極を含む電極の第1の配列を実施形態151の方法によって作成するステップと、
第1の方向とは異なる第2の方向に延びる電極を含む電極の第2の配列を作成するステップとを含み、
電極の第2の配列を作成するステップは、第2のメッシュタイルを設計するステップを含み、第2のメッシュタイルを設計するステップは、第2のメッシュタイルの外周の内側に複数の第2の母点を画定し、第2の母点を使用して第2のボロノイ図を構築するステップを含み、第1及び第2のメッシュの望ましい配向で第2のメッシュタイルを第2のメッシュタイルと重ねたときに、複数の第2の母点のうちどの母点も、複数の第1の母点のうちのどの母点とも一致しない、タッチセンサを作成する方法である。
実施形態153は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.3の範囲のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態141の方法である。
実施形態154は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.6のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差をその距離の平均値で除算したものである、実施形態141の方法である。
実施形態155は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.8の範囲の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態141の方法である。
実施形態156は、クローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態141の方法である。
実施形態157は、クローズセルのペリメトラル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.80の範囲にあり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態141の方法である。
実施形態158は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.35の範囲にある、実施形態157の方法である。
実施形態159は、クローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態141の方法である。
実施形態160は、クローズセルの複合変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲にある、実施形態159の方法である。
実施形態161は、クローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態141の方法である。
実施形態162は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態161の方法である。
実施形態163は、少なくとも第1の方向に沿って繰り返し並べられて連続的なタイル状メッシュを形成するように構成されたメッシュタイルであって、メッシュタイルは、
外周と、
外周の内側および外側において、複数のトレースを接続する複数の頂点をそれぞれが含む、複数のクローズセルと、
外周で終端する少なくとも1つのトレースをそれぞれが含む、外周に沿った複数のオープンセルであって、メッシュタイルが少なくとも第1の方向に繰り返し並べられて少なくとも第1の方向に沿ったタイル状メッシュを形成するときに、それぞれの外周の一部が互いに重なって隣接するタイルの共通境界を形成する、隣接するメッシュタイルのそれぞれのペアについて、隣接するメッシュタイルの共通境界において対応するオープンセルの少なくとも複数のペアのそれぞれが結合して対応する結合クローズセルを形成し、少なくとも複数の結合クローズセルのそれぞれについて、結合クローズセルは複数の不規則に配置された頂点を有する、オープンセルと、を含む、メッシュタイルである。
実施形態164は、結合クローズセルが、交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する少なくとも1つのトレースを有する、実施形態163のメッシュタイルである。
実施形態165は、結合クローズセルが、共通境界上の少なくとも1つの頂点を含む、実施形態163のメッシュタイルである。
実施形態166は、結合クローズセルが、交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する、少なくとも1つのトレースと、共通境界上の少なくとも1つの頂点とを有する、実施形態163のメッシュタイルである。
実施形態167は、第1の方向とは異なる第2の方向に沿って繰り返し並べられるように構成されている、実施形態163のメッシュタイルである。
実施形態168は、第1及び第2の方向とは異なる第3の方向に沿って繰り返し並べられるように構成されている、実施形態167のメッシュタイルである。
実施形態169は、クローズセルのトレースの過半数のそれぞれが湾曲している、実施形態163のメッシュタイルである。
実施形態170は、クローズセルのトレースのそれぞれが湾曲している、実施形態163のメッシュタイルである。
実施形態171は、少なくとも第1の方向に沿って繰り返し並べられて連続タイル状メッシュを形成するように構成されたメッシュタイルであって、メッシュタイルは、
外周と、
外周の内側におよび外側において、複数のトレースを接続する複数の頂点をそれぞれが含む、複数のクローズセルと、
外周で終端する少なくとも1つのトレースをそれぞれが含む、外周に沿った複数のオープンセルであって、外周に沿った複数のオープンセルのそれぞれの第1のオープンセルについて、少なくとも1つの方向に沿って直線的に移動されると前記第1のオープンセルと結合して複数の不規則に配置された頂点を含む結合クローズセルを形成する、異なる第2のセルが、前記外周に沿った前記複数のオープンセルのうちに存在する、複数のオープンセルと、を含む。
実施形態172は、第2のオープンセルが第1の方向に沿って直線的に移動されると第1のオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態173は、第1の方向及び異なる第2の方向に繰り返し並べられて連続的なタイル状メッシュを形成するように構成されている、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態174は、複数のオープンセルのうち少なくとも3分の1のオープンセルについて、第2の方向に沿って直線的に移動されると第3のオープンセルと結合して結合クローズセルを形成する、別の第4のオープンセルが外周に存在する、実施形態173のメッシュタイルである。
実施形態175は、クローズセルのトレースの過半数それぞれが湾曲している、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態176は、クローズセルのトレースのそれぞれが湾曲している、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態177は、それぞれのクローズセルのそれぞれのトレースが、トレースの全長に沿って連続性の1次導関数を含む、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態178は、結合クローズセルが、交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する少なくとも1つのトレースを有する、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態179は、結合クローズセルが、共通境界上の少なくとも1つの頂点を含む、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態180は、結合クローズセルが、交差点で共通境界を横切って延び、交差点で連続性の1次導関数を有する、少なくとも1つのトレースと、共通境界上の少なくとも1つの頂点とを有する、実施形態171のメッシュタイルである。
実施形態181は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.3の範囲のラジアル変動係数を有し、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態163~180のいずれか1つの実施形態のメッシュタイルである。
実施形態182は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.6のペリメトラル変動係数を有し、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差をその距離の平均値で除算したものである、実施形態163~180のいずれか1つのメッシュタイルである。
実施形態183は、クローズセルの過半数のそれぞれが0.02~0.8の範囲の複合変動係数を有し、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態163~180のいずれか1つのメッシュタイルである。
実施形態184は、クローズセルのラジアル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05~0.30の範囲にあり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものである、実施形態163~180のいずれか1つのメッシュタイルである。
実施形態185は、クローズセルのペリメトラル変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.05から0.80の範囲にあり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態163~180のいずれか1つのメッシュタイルである。
実施形態186は、ペリメトラル変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05から0.35の範囲にある、実施形態185のメッシュタイルである。
実施形態187は、クローズセルの複合変動係数の分布の90パーセンタイル値が0.1~1.05の範囲にあり、複合変動係数がラジアル変動係数とペリメトラル変動係数の合計であり、ラジアル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の重心からのクローズセルの複数の頂点への半径方向距離の標準偏差を半径方向距離の平均値で除算したものであり、ペリメトラル変動係数が、クローズセルの複数の頂点の隣接する頂点間の距離の標準偏差を隣接する頂点間の距離の平均値で除算したものである、実施形態163~180のいずれか1つのメッシュタイルである。
実施形態188は、クローズセルの複合変動係数の分布の10パーセンタイル値が0.05~0.5の範囲にある、実施形態187のメッシュタイルである。
実施形態189は、クローズセルが、1.50未満の90パーセンタイル値によって特徴付けられる正規化された多角形セル面積分布を有する、実施形態163~180のいずれか1つのメッシュタイルである。
実施形態190は、正規化された多角形セル面積分布の10パーセンタイル値が0.5超である、実施形態189のメッシュタイルである。
実施形態191は、実施形態163~190のいずれか1つのメッシュタイルの2次元の規則的配列を含む、連続導電性タイル状電極である。
実施形態192は、外周の各部に第2の複数のオープンセルを更に含む、実施形態171のメッシュタイルである。
図中の要素の説明は、別段の指示がない限り、他の図中の対応する要素に等しく適用されるものと理解されたい。具体的な実施形態を本明細書において例示し記述したが、様々な代替及び/又は同等の実施により、図示及び記載した具体的な実施形態を、本開示の範囲を逸脱することなく置き換え可能であることが、当業者には理解されるであろう。本出願は、本明細書において説明した具体的な実施形態のあらゆる適合例又は変形例を包含することを意図する。したがって、本開示は、特許請求の範囲及びその同等物によってのみ限定されるものとする。