TW200529168A - Touch sensor with linearized response - Google Patents

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200529168 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一般而言’本發明係關於在電阻膜上線性化電場。本發 明尤其可應用於在觸摸面板之觸摸敏感區域中藉由繞該觸 担敏感區域之周邊形成電極圖案來線性化電場。 【先前技術】 觸担螢幕允許使用者方便地與電子顯示器系統建立介 面。舉例而言，使用者可藉由簡單地在由預先程式化之圖 私所識別之位置處觸摸螢幕來執行一連串複雜指令。可藉 由根據應用而重新程式化支持軟體來改變螢幕上之選單。 電阻性及電容性技術是用以偵測觸摸輸入之位置的兩種 普遍之觸摸感測方法。電阻性技術通常將兩個電阻性膜合 併起來作為偵測觸摸位置之電子電路之部分。另一方面， 電容性技術通常使用單—電阻性膜來侧所施加觸摸之位 置。 一般藉由施加電場至觸摸敏感區域中之電阻性膜來判定 觸摸位置。在透明導體為觸摸區域中之電連續塗層的情況 下’谓測所施加觸摸之位置之精確性取決於該透明導體中 電場的線性度。 —業者已提出多種用以線性化電場之方法。舉例而古，在 -種四線電阻性龍技術中，將—對高導電性連續電極條 形成於觸摸敏感表面之兩個相對之邊緣處的電阻性膜上。 施加至料兩個導電條之差動電料致性膜平面中在 垂直於兩個電極條之方向上產生完全線性之電場。類似 978M.doc 200529168 ，該 地，將第二對高導電性電極條形成於第二電阻性膜上 對電極條與第一對電極條正交。 、 用實例，五線電阻性或電容性觸摸感測器通常利 二_感區域之周邊的電極圖案來線性化場。在五 秦電阻性觸摸感測器中，二 器或電廢探針且…要㈣化Τ電收 哭由± 線性化。在五線電容性觸摸感測 :μ用者之手指或其它導電器具可提供電流吸收器。 =案通f由若干離散之導電段構成，料導電段係以 2電阻性膜平面中產生線性正交場之方式加以定位。 通吊’線性化電極圖案包括沿觸摸敏感區域之周邊定位 之幾列離散之導電段，諸如美國專利案第4，198,539號、第 ，’734號及第4,371，746號中所揭示的那樣。導電段通常 經由一電阻性膜而彼此電連接，該等導電段係安置於該電 阻性膜上。美a專利㈣4,822,957號揭示了幾列離散電極 其具有變化之長度及間隔以在觸摸區域中線性化電場。 若干因素可判定線性化圖案之效率…此種因素為電場 可被線性化至何程度。一些電極圖案可能不能夠將電場線 性化至一給定應用中所要求之水平。 另一因素為電極圖案之端對端電阻，（舉例而言，在矩 形電極圖案中）可藉由施加一電壓至該圖案之一邊緣之兩 個角處及施加一不同電壓至相對邊緣之兩個角處並量測在 该等兩邊緣之間流動之電流來量測該端對端電阻。電極圖 案中端對端電阻之較低值通常產生較好之線性度。然而， 較低之端對端電阻可增加訊號驅動要求並降低裝置之敏感 97814.doc 200529168 性。因此，當設計電極圖案 要的。 了门〕柒對知電阻常常是所 另一因素為電場線性度對電極圖案中小變化 =變化在製造期間通常不可避免。若電極圖案中：小變 二導致”中產生不可接受之非線性，則因此製造觸摸感 ’、J的之良率及成本可受到不利影響。 之 【發明内容】 、-般而言’本發明係關於在電阻性臈中線性化電場。本 @明亦關於在觸摸面板之觸摸敏感區域中線性化電場。 在本發明之—態樣中，觸制測器包㈣ 域:電阻性膜。觸摸感測器進一步包括至少兩個多邊= 1二離=:其:安置於電阻性膜上且包圍觸摸敏 戈母列之母-邊緣包括安置於兩末端導電段之間 個中間導電段。最外部列中每-多邊形頂點處之 “夕導電段在該最外部列中係分開的。至少一内部列中之 二：邊形頂點處之末端導電段在該内部列中係。 !;=Γ步包括連接至最外部列中每-末端導電段 、線’其用於傳遞訊號至電阻性臈及自電阻性膜 傳遞心虎以她加至觸摸敏感區域之輸入觸摸。 區：：：明之另一態樣令，觸摸感測器包括覆蓋觸摸敏感 土戈之兩/且性膜。觸摸感測器進一步包括包圍觸摸敏感區 ZZ:邊:平行r其包括一内部列及-最外部列。 η '内邛列之母-頂點處包括電阻性膜中之電絕緣 表外部列在該最外部列之每-頂點處包括安置於電 97814.doc 200529168 阻性膜上的導電角段。多邊形頂點處之每 該多邊形頂點處之兩邊緣中之每“相交於 感測器進-步包括連接至導電角严之導:…伸。觸摸 设王守电月奴之導電互連線，甘*m 於傳遞訊號至電阻性膜及自電阻性膜傳遞訊號以相施用 至觸摸敏感區域之輸入觸摸。 、、也加 在本發明之另—態樣中，觸携感測器包括覆蓋觸摸敏感 &域之電阻性膜。觸摸感測器進—步包括至少一平 =之離散導電段，其安置於電阻性膜上且包圍觸摸敏感 \母列之每—邊緣包括安置於兩個末端導電段之間 =或多個中間導電段。最外部列中第一頂點處之末端導 电^在„亥第一頂點處接合以形成一導電角段。觸摸感測器 、^ g括電阻性膜中之電力絕緣段，其沿最外部列及最 定位且向最外部列内定向且最接近第-頂點。絕緣段部分 地平行於最外部列在第一頂點處相交之兩邊中之每一邊而 延伸。 + =本發明之另一態樣中，物品包括電阻性膜。物品進一 ^包，安置於電阻性膜上之兩個多邊形平行列之離散導電 又每列在多邊形之相同頂點處具有一導電角段。每一 角敫/Ό著在頂點處相交之兩個邊緣中之每一者之一部分延 申物σϋ進一步包括兩個角段之間的電絕緣區域。 、^本發明之另一態樣中，觸摸感測器包括安置於觸摸敏 感區域周圍之多邊形場線性化圖案。該場線性化圖案包括 、一角處相交的一第一邊及一第二邊。該場線性化圖案 進步包括一内部列及一外部列之離散導電段。該内部列 978U.doc 200529168 在該第一角處包括一導電角段。該導電角段沿線性化圖案 之第一及第二邊之一部分延伸。觸摸感測器進一步包括電 子設備’其經組態成藉由在線性化圖案中產生電流來偵測 施加至觸摸敏感區域之輸入觸摸之位置。自線性化圖案之 第一邊流至其第二邊之電流大體上侷限於線性化圖案内。 【實施方式】

本發明一般而言係關於藉由在電阻性膜之上形成一電極 圖案來在電阻性膜中線性化電場。本發明尤其可應用於利 用電極圖案在觸摸敏感區域中線性化電場以更精確地判定 所施加觸摸之位置的觸摸感測器。

觸摸發幕基於以下普遍原理運作：當施加觸摸時，關閉 一否則為打開之電子電路。在此關閉之電路中產生的之訊 號之特性允許對觸摸位置進行偵測。可利用多種技術來偵 測觸摸位置。-此種技術為電阻性技術。在電阻性觸摸 中所施加之觸摸使否則為實體上分離之兩個電阻性膜彼 此直接實體接觸。實體接觸會關閉一否則為打開之電子電 路藉此v致產生電阻性輕合之電訊號。所產生之訊號的 特性允許對觸摸位置進行偵測。 電谷性技術是另一種普遍用來偵測觸摸位置之技術。在 此情況下，當使導電性觸摸器具（諸如使用者之手指或導 電鐵豹足夠靠近電阻性膜以允許兩導體之間電容性搞合 :產生λ號。所產生之訊號的特性允許對觸摸位置進行偵 本發明尤其可應用於使用 電阻性或電容性技術在觸摸敏 97814.doc -10- 200529168 感區域中電阻性膜平面中之一或多個方向上線性化電場之 觸摸螢幕。美國專利案第4，198,539號、第4,293,734號、 4’3 71，746號及第4,822,957號揭示了線性化安置於觸摸敏感 區域之周邊上之電極圖案。共同擁有之美國專利申請案第 09/1 69,391揭示了用於改良觸摸面板之線性度的電極圖 案。USSN 09/169,391中揭示的電極圖案包括安置於電阻 性層之邊界上的幾列導電段，其中每列具有至少兩個導電 奴，该等導電段中之每一者面向一相鄰列中三個導電段之 至少一部分。 本發明描述一用於在（例如）觸摸感測器之觸摸敏感區域 中線性化電場之線性化圖案。該線性化圖案可為具有複數 個邊之多邊形，其中每兩個相鄰邊在一多邊形頂點處相 交。該、線性化圖帛可安置於觸摸i測器之觸摸敏感區域周 圍。根據本發明之-實施 <列，在線性化圖案之兩個相鄰邊 之間流動之電流大體上侷限於線性化圖案内，導致場線性 度得以改良。同樣地，在線性化圖案之相鄰邊之間流動的 任何電流中僅很小一部分流經觸摸敏感區域。 多邊形線性化圖案可包括多列離散導電段，其中每一列 可具有相同之多邊㈣狀且其巾該等料大體上彼此平 行。線性化圖案之每-列可包括複數個離散導電段。此 外，線性化圖案之每-列具有複數個邊緣，其中該列之每 兩個相鄰邊緣在列頂點處相交。根據本發明之—實施例， 線性化圖案之内部列可在該内部狀—頂點處具有一導電 角段’其中該導電角段沿於該頂點處相交之兩個相鄰邊緣 97814.doc 200529168 邵分延伸 中之母一者的 圖1說明一觸摸面板1〇〇之圖解俯視圖。觸摸面板1〇〇包 括一覆蓋一觸摸敏感區域12〇之電阻性膜1 10。觸摸敏感區 域120係由一周邊13〇所界定。觸摸面板1〇〇進一步包括一 安置於包圍觸摸敏感區域丨2〇之電阻性膜丨丨〇上之線性化圖 案140。線性化圖案14〇可具有多邊形形狀，其中該多邊形 具有複數個邊，相鄰邊在多邊形頂點相交且形成角。線性 化圖案之邊可為直的或彎曲的。此外，可將線性化圖案之 角修圓。線性化圖案140包括與電阻性臈11〇電接觸之多列 離散導電段，其中該等列大體上彼此相平行。舉例而言， 圖1說明第一列導電段140及第二列導電段16〇。每一列包 括離散之導電段，諸如第一列15〇中之離散導電段i2i及第 二列160中之離散導電段122。線性化圖案之每一列具有複 數個邊緣。一列中之相鄰邊緣可在一列頂點處相交形成一 角，其中可將該角修圓。此外，每一列之每一邊緣可為筆 直的或為彎曲的。 在一電阻性觸摸螢幕中 s受 Ψ 通吊猎由在觸摸敏感區域上施 加-差動訊號來激活觸摸敏感區域12〇。舉例而言，可藉 由以下步驟來施此種邙缺· 木匕楂心虎.細加電壓V】至觸摸感測器之頂 角1〇1八及1〇1〇，且施加一不因恭茂、, 不门至觸摸面板之底角 1Β及i〇ic’從而導致將ν ν夕至去 二1 f广乂2之差動電壓AV施加於觸摸 板上。作為實例且不失一 e L 又丨 版疋V2小於Vi。V2通常 疋地面電位，一般為零伏特， 1也知 …、而V2可為不同之電位ο V! 可為適合用於觸摸感測器中 饮17电壓，一般為10伏特或 97814.doc 200529168 或更小，然而可使用其它電壓。 ’通常可藉由施加一相同訊

有關之原理。 相反，在電容性觸摸螢幕中 號（諸如一相同電壓訊號）至四 破感區域120 ’如美國專利案 她加於觸摸面板1 〇〇上之差動電壓ΔΥ可導 參看回圖1， 致電流經由觸摸敏感區域120流動。所施加之差動電壓亦 可導致觸摸敏感區域120上產生電壓梯度。較佳地，差動 電壓導致觸摸敏感區域12〇中產生線性場，意即等電位線 為筆直的且較佳係沿X軸線定向。此種等電位線之實例為 圖1中之虛線123。根據定義，線123上之所有點具有相同 電位，即V2之範圍中的某一電壓。線123較佳為筆直 的，且其在觸摸敏感區域12〇内大體上平行於χ軸線。因 此，觸摸敏感區域120中之例示性電流流動線115A、U5B 及11 5 C係垂直於線12 3且平行於y軸線。在此等條件下，在 觸摸敏感區域120中流動之任何電流係自線性化圖案14〇之 頂邊140A流至線性化圖案140之底邊140C。因此，可分別 將頂邊140A及底邊140C視為流經觸摸敏感區域12〇之電流 的電流源及電流吸收器。 此外，沿著線性化圖案140之邊140B及140D的電壓梯度 97814.doc -13- 200529168 較佳：觸摸敏感區域12〇中之電壓梯度相匹配。在此狀況 下、，等電位線（諸如等電位線123)在觸摸敏感區域12〇之外 仍為筆直的(圖1中未展示)。同樣地，即使在觸摸敏感區域 120之外的對角電流（諸如電流117八及U7D)也得以消除或 大體上減少了。因此，可擴大觸摸敏感區域1。 ,在已知線性化圖案中，流經觸摸敏感區域12〇之電流通 苇具有〜X軸線流動之分量（如由電流線工丨7A、^ 1、工1 及117D所說明），從而導致產生非線性電流及電場。此種 非線ϋ電机特疋§之係存在於觸摸敏感區域1之周邊13〇 附近，且甚至更特定言之係存在於觸摸敏感區域120之各 角附近。靠近觸摸敏感區域之頂角的電流之非線性導致觸 摸敏感區域120之頂部邊緣13〇Α及底部邊緣13〇c附近之等 電位線彎曲。一此種等電位線為圖1中之虛線123A。 根據本發明之一實施例，可藉由（例如在電阻性路徑位 於線性化圖案内的情況下）降低線性化圖案14〇之一角處的 電阻性路徑之電阻以降低觸摸敏感區域12〇之頂角Π〇-1及 130-2處相對於該觸摸敏感區域之頂中部13〇-3之電位的電 位，從而改良觸摸敏感區域中之場線性。 在線性化圖案140之頂邊140A中流動之電流最終導致流 經觸摸敏感區域之電流。舉例而言，電流11 6A及116G主 要在頂邊140A内流動，且沿著頂邊14〇A流動並引起（例如） 觸摸敏感區域120中之電流115A、115B及115C。類似地， 在觸摸敏感區域120中流動之電流最終變成主要沿著線性 化圖案140之底邊140C流動且在線性化圖案140之底邊 97814.doc -14- 200529168 140C内流動之電流。舉例而言，電流n5A、115B及115C 引起主要沿著底邊140C流動且在底邊140C内流動之電流 116C、116D及 116E。 此外，根據本發明之一實施例，在線性化圖案14〇之左 邊及右邊内流動之任何電流均主要限於該線性化圖案内。 舉例而言，電流116B及116F沿著y軸線流動且大體上分別 限於線性化圖案140之右邊及左邊内。此限制可改良場線 性’尤其可改良沿著觸摸敏感區域之周邊的場線性，且甚 至更特疋g之可改良觸摸敏感區域之角處的場線性。 根據本發明之一實施例，連接位於線性化圖案角之任一 邊上兩導電段的路徑對通過觸摸敏感區域丨之路徑的電 阻性大於位於線性化圖案丨4〇内之路徑對通過觸摸敏感區 域120之路徑的電阻性。同樣地，在兩導電段之間流動的 電流在線性化圖案内流動多於流經觸摸敏感區域，從而導 致產生改良之場線性。 舉例而言’圖2說明了兩導電段160A-1與160D-1之間的 兩電阻性路徑136A及136B，其中該等兩導電段為線性化 圖案140中兩例示性離散導電段。詳言之，電阻性元件 160D-1係安置於第二列16〇之左邊緣上且電阻性元件i6〇a_ 1係女置於第二列1 6〇之頂部邊緣上，其中列160之頂部邊 緣與左邊緣相交於頂點1〇5處。電阻性路徑136A通過觸摸 敏感區域120。另一方面，電阻性路徑136B位於線性化圖 案140内。根據本發明之一實施例，路徑i36A之電阻性大 於路徑1368之電阻性。因此，在兩個段160A-1與160D-1之 97814.doc 200529168 間流動的電流之大部分沿著路徑136B流動，且此電流之僅 J邛刀&著路控136A流動。因此，大體上減少或消除了 非線性電流，諸如電流11 %。 圖3說明根據本發明之一實施例之觸摸感调】器3〇〇的一部 分之圖解俯視圖。觸摸感測器3〇〇包括-覆蓋一觸摸敏感 區或120之電阻性膜11〇。觸摸敏感區域wo具有一周邊 13〇。觸摸感測器進一步包括一安置於電阻性膜ιι〇上之線 f化圖案340。線性化圖案34()包圍觸摸敏感區域。線 ^化圖案340為多邊形且具有多個邊，每兩個相鄰之邊相 交於一頂點處。舉例而言，該線性化圖案之邊341A及 341B相父於頂點35〇處。線性化圖案34〇包括多個多邊形列 之離散導電段。詳言之’圖3展示了第一列離散導電段 320、第二列離散導電段321、第三列離散 四列離散導電段323。第-列320亦是線性化圖案34〇最二 部列。列321、322及323中每一列均是線性化圖案34〇之一 内部列。此外，列323亦是線性化圖案34〇最内部列。線性 化圖案340之每—列均包括多個邊緣，一列中之每兩個相 鄰邊緣相交於一頂點處。舉例而言，列32〇之相鄰邊緣 319A及319B相交於頂點35〇處。對於慣例而言，對任何兩 個給定之列，較靠近電阻性膜11〇之周邊1〇9之列被稱為外 部列，且離周邊109較遠之列被稱為内部列。最外部列及 最内部列分別指最靠近周邊109之列及離周邊1〇9最遠之 列。 該多邊形可為任何多邊形形狀，_般為正方形、矩形或 97814.doc 16 200529168 三角形。線性化圖案340之邊緣可為筆直的或彎曲的。舉 例而言，線性化圖案340之邊緣可在沿著每一邊緣之弓形 中向内或向外彎曲。 根據本發明之一實施例，線性化圖案34〇之每一列的每 一邊緣包括安置於兩末端導電段之間的一或多個中部導電 段。舉例而言，導電段310A及310B為最外部列32〇中之兩 個中部導電段。作為另一實例，導電段32〇c及32〇D為頂 點3 50附近之最外部列320的兩末端導電段。 根據本發明之一實施例，最外部列中每一多邊形頂點處 的末端導電段在該最外部列320中係分開的。舉例而言， 頂點350處之末端導電段320C與320D係分開的（意即該等導 電段彼此不相接觸），然而可經由其它構件（諸如電阻性膜 110)來電連接該等末端段。作為另一實例，頂點35〇處之 列321之末端導電段321(:及321D在列321中係分開的（意即 該等末端導電段在實體上彼此不相接觸），然而可經由（例 如）電阻性膜110來電連接該等末端導電段。 根據本發明之一實施例，内部列中每一多邊形頂點處的 末端導電段在該内部列中係經接合。舉例而言，頂點35〇 處之列322之末端導電段322C及322D在該内部列322中係 絰接合，意即該等末端導電段在列322中彼此形成實體接 觸。在此特定實例中，末端導電段322c及322D在頂點35〇 處接合以形成導電角段322-1。 根據本發明之一實施例，一給定列中之一或多個導電段 可經由一或多個導電條連接至一相鄰列中之一或多個導電 97814.doc 200529168 段。舉例而言，炎吾 >看圖3，列320中之導電段31〇A經由導電 條313A連接至列321中之導電段32ΐβ。導電條⑴a較佳由 人導^^又相同之材料製成。導電段較佳具有大體上與導電 段相同之薄片電阻1而在本發明之—些實施例中，一些 或所有導電條可由一種材料製成及/或具有與一些或所有 V電段之薄片電阻不同的薄片電阻。 *根據本i明之_貫施例，_給定列+導電段之數目可為 奇數或偶數。此外，—給定狀—給定邊緣巾的導電段之 數目可為可數或偶數。A外，—對相鄰列之間的間隔與另 一對相鄰列之間的間隔不必相等。舉例而言，參看圖3， 列320與321之間的間隔山、列321與322之間的間隔4及列 322與323之間的間隔I不必相等，然而在本發明之一些實 施例中，d]、1及d3可大體上相等。 觸摸感測|§ 300進一步包括用於講最外部列中之末端導 電段電連接至電子設備360之導電互連線。舉例而言，圖3 展示一連接至末端導電段320C之導電互連線350A及一連 接至末端導電段320D之導電互連線350A。互連線通常由 與導電段相同之材料製成，例如銀溶塊（frit)或糊狀物，且 其通常係以相同製程（例如，藉由絲網印刷）來施加。互連 線與導電段的不同之處在於：除了其均直接連接至末端導 電段（諸如末端導電段320C及320D)之外，其較佳與觸摸敏 感區域120中之線性化圖案340及電阻性膜11〇電隔離。此 外’互連線主要係設計成在線性化圖案340與電子設備36〇 之間傳輸電訊號，且同樣地，其較佳不直接影響場線性。 97814.doc -18- 200529168 電子設備360藉由（例如）施加一或多個訊號至包括於線性化· 圖案340中之該等多邊形平行列之離散導電段中的一或多 個導電段來激活觸摸敏感區域120,從而谓測施加至觸摸’ 敏感區域120之輸入觸摸之位置。舉例而言，電子設備36〇 可藉由施加一電訊號（諸如電屢v〇至導電互連線35从及 350B來激活觸摸敏感區域12〇。導電引線351八及％ ΐβ分別 將電子設備360電連接至互連線35〇A&35〇B。在觸摸感測 器300其它角（圖3中未展示）處亦可形成類似連接。 觸摸感測器300之一優點為改良之場線性，可參照（例 如）最内部列323中之離散導電段323A& 323B來描述該優 點。可經由不同之電阻性路徑來電連接導電段323 A與 323B。一此種路徑係由虛線325A圖解展示。路徑325a經 由觸摸敏感區域120電連接導電段323 A與323B。任何沿著 路徑325A在導電段323A與323B之間流動之電流均會在觸 摸敏感區域120中，特別是在觸摸敏感區域之角（例如，頂 點35〇處之角）附近促成場非線性。電連接導電段323A與 _ 323B之另一路徑為至少包括電阻性角段322_丨之一部分的 路控325B。角段322-1之電阻較佳比通過電阻性膜丨1〇之電 阻性路徑的電阻小得多。因此，路徑325B之電阻性較佳大 體上大於路徑325A。在此等條件下，任何可在導電段 323八與323B之間流動之電流之大部分沿著路徑325B流 ， 動’及僅小部分（較佳為微量）電流沿著路徑325 A在兩導電 段之間流動，從而導致觸摸敏感區域120中產生一線性電 场或更為線性之電場。因此，任何電流自位於線性化圖案 97814.doc -19- 200529168 340之邊341A上的導電段（諸如導電段323A)至觸摸敏感區 域120中的流動將為大體上沿y軸線（諸如圖1中之電流 11 7C)，從而導致觸摸敏感區域中產生線性場。 根據本發明之一實施例，導電角段322U藉由使沿著線 性化圖案340之最内部列323的邊緣341B之電壓梯度與觸摸 敏感區域120中之等電位線相匹配而改良觸摸敏感區域12〇 中之場線性。此電壓梯度匹配可完成是因為導電角段322_ 1提供一沿著線性化圖案34〇及包圍頂點350之電阻性路 徑’其導電性大於任何經過觸摸敏感區域12()之電阻性路 徑。

電阻性膜110可由半導體、經摻雜之半導體、半金屬、 金屬氧化物、有機導體、導電聚合物或其類似物製成。例 不性無機材料包括導電氧化物，例如銦錫氧化物（汀〇)、 錫銻氧化物（ΤΑΟ)及其類似物。例示性有機材料包括碳填 充墨及諸如聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔及聚噻吩之導電二 物，諸㈤歐洲專利公告案砂小172_83卜Α2中所揭示之材 導電段可包括諸如銀、金 σ汉具類似物二 段導合。導電段可包括碳或其它添加劑物 豆它適^性更大。可使用噴墨印刷、絲網印刷❹ 段 f生膑上。可使用微影、噴墨印刷或任何為 l田之圖案化方法來圖案化該等導電段。 广 根據本發明之一實施例’不同導電段可具有不同之薄 97814.doc -20- 200529168 電阻或整體導電性。棗你丨而^ Α 牛例而s ’外部列中之導電段之導電 性可大於内部財之導諸。料另-實例，對於給定列 ^ -定邊、、彖而5 ’末端導電段之導電性可大於中部導電 U 般而a ’可藉由增加其寬度、厚度或藉由使用更導 電之材料製造導電段來使導電段之導電性更大。 曰為本考X曰月之目的，可就來自線性電場之場偏離而言界定 :昜線性。可進-步就等電位線(特別是線性化圖案附近之 等電位線）之線性而言界定場線性。較佳將觸摸敏感區域 120中之電場線性化至3%以内，更佳為以以内，甚至更佳 為1%以内。 二根據本發明之一實施例，可藉由施加不同量值之訊號 (諸如電壓）至線性化圖案34G之不同導電段來激活觸摸敏感 區域120。舉例而言，對矩形電極圖案而言，可藉由施加 一訊號（諸如電壓Vl)至沿著線性化圖案34〇之一邊的兩末 立而導電段且施加一不同訊號（諸如電壓V2)至沿著線性化圖 案340之一相對邊的兩末端導電段來激活觸摸敏感區域 1 20。作為另一實例，對三角形線性化圖案而言，可藉由 施加一第一訊號（諸如電壓Va)至沿著該三角形線性化圖案 之第一邊的一或多個導電段、施加一第二訊號（諸如電壓 Vb)至沿著该二角形線性化圖案之第二邊的一或多個導電 段且施加一第三訊號（諸如電壓Vc)至沿著該三角形線性化 圖案之第三邊的一或多個導電段來激活觸摸敏感區域 120，其中該等三個訊號（諸如電壓va、％及vc)在量值或 相位上可係不同，然而在一些狀況下（諸如電容性觸摸感 97814.doc -21 - 200529168 測器300)，電壓Va、Vb&Vc可具有相同量值及相位。 互連線350A及350B可為分別連接至離散導電段32〇c及 320D的外部導線。互連線350A及350B可為安置於電阻性 膜110上（例如）沿著電阻性膜之周邊的導電電極。互連線主 要係設計成經由末端導電段320C及320D在電子設備360與 線性化圖案340之間傳輸訊號。同樣地，互連線較佳與觸 摸敏感區域120隔離，意即末端導電段32〇(：及32〇1：)提供觸 摸敏感區域中互連線與電阻性表面之間主要的電連接。圖 4中說明了 一種互連線布局的一實例。 圖4說明根據本發明之一特定實施例之觸摸感測器4〇〇的 一部分之圖解俯視圖。為方便說明且不失一般性，圖3中 已展示的一些元件或組件在圖4中不再展示。觸摸感測器 400包括一用於將末端導電段32〇(：及32〇〇電連接至電子設 備360之導電互連線450。互連線450包括：一連接至末端 導電段320C之導電互連線450A、一連接至末端導電段 320D之導電互連線450B，及一連接至互連線45〇a&45〇b 之導電互連線45 0C。觸摸感測器400進一步包括一將電子 δ又備360電連接至互連線450之導電引線45 1。觸摸感測器 400進一步包括電阻性膜11〇中用於電隔離互連線45〇與觸 摸敏感區域120中之線性化圖案34〇及電阻性表面u〇的電 絕緣部分405。同樣地，導電末端段32〇(：及32〇]3提供互連 線450與觸摸敏感區域丨2〇中線性化圖案34〇及電阻性表面 110之間主要的電連接。 絕緣部分405可為電阻性膜110中的一空隙，意即可藉由 97814.doc -22- 200529168 省略形成電阻性膜110之 分奶。在施加形成電成絕緣部 ,_ ^ 庄胰110之材料期間，可葬由 七射切除、化學或機械 曰 略形成電阻性膜的材料。 =“部分他來省 u (彳）在線45G與電阻性膜 •^间女置一層電絕緣材料 感區域12〇。 離互連線450與觸摸敏 圖ό說明根據本發明之一奋 另只把例之觸摸感測器600的一 部分之圖解俯視圖。觸搓咸 蜀接饫/貝】裔600包括一包圍觸摸敏感 區域120之線性化圖案635。線㈣定該觸摸敏感區域之 周邊。-般而t，線性化圖案635包括至少兩個多邊形列 之離散導電段。詳言之，圖6展示了一第—列61〇、一第二 列620、一第二列63〇、一第四列64〇及一第五列“ο。列 620、630、640及65〇中之每一列均為線性化圖案635之内 部列。此外，列650為線性化圖案635之最内部列且列61〇 為線性化圖案6 3 5之最外部列。 根據本發明之一貫施例，最外部列61 〇包括一安置於列 610之角615處的電阻性膜11 〇上之導電角段6 u。例示性導 電角段611位於列610之一頂點605處。一般而言，導電角 段611係定位於觸摸感測器600之角61 5處。導電角段611係 安置於電阻性膜110上且具有一沿著最外部列610之邊緣 610 A之一部分延伸的第一長度611A，及一沿著最外部列 610之邊緣610B之一部分延伸的第二長度611B。一般而 言，多邊形頂點605處的導電角段611沿著相交於多邊形頂 點605處之兩邊緣610A及610B中每一邊緣之一部分延伸。 97814.doc -23- 200529168 可將第一長度611A視為邊緣610A中的一導電末端段。類 似地，可將第二長度611B視為邊緣610B中的一導電末端 段。因此，可將導電角段611視為接合於頂點6〇5處之導電 末端段611A及611B。觸摸感測器600可在最外部列61〇之 其它角處進一步包括額外導電角段。舉例而言，觸摸感測 器600可在最外部列610的每一頂點處包括一導電角段。 在觸拉感測器600之一或多個内部列中可存在額外導電 角段。舉例而言，圖6展示了一定位於觸摸感测器6〇〇之角 615處之導電角段641。詳言之，導電角段64ι係位於第四 列640之頂點605處，且沿著相交於多邊形頂點處的兩 邊緣640A及640B中每一邊緣之一部分延伸。 觸摸感測器600在電阻性膜11〇中進一步包括一絕緣角段 621。絕緣角段621可為電阻性膜11〇中之一省略段，意即 可藉由省略形成電阻性膜11〇的材料之一部分，來形成絕 緣部分621。可藉由(例如)雷射切除、微影，或化學或機械 钱刻來省略形成電阻性膜之材料。 一般而言，多邊形頂點605處之絕緣角段621沿著相交於 多邊形頂點605處之兩邊緣62〇八及62〇B中 部分延伸。絕緣角段叫有-沿著第：_之 之邛刀I伸的第一長度62 1A，及一沿著第二列62〇之邊 緣620B之一部分延伸的第二長度“π。可將第一長度 621A視為邊緣6取中的—絕緣末端段。類似地，可將第 二長度621B視為邊緣62犯中的—絕緣末端段。因此，可 將絕緣角段為絕緣末端導電段621a&62ib接合於頂 97814.doc -24- 200529168 點605處。電絕緣角段621係沿著最外部列61〇定位且向最 外邛列6 10之内定向且其最接近頂點6〇5，其平行於邊緣 610A及610B(即最外部列610相交於頂點6〇5處之兩邊中之 每一邊）部分地延伸。 絕緣段621之導電性較佳大體上小於導電角段6丨1。一般 而吕’絕緣角段621用以至少部分地使絕緣角段621之外部 邊653A與絕緣角段621之内部邊653B之間電隔離。 圖7說明了絕緣角段621之内部邊653B與該角段之外部邊 653A的電隔離。圖7展示了位於絕緣角段621之外部邊 653人上之一點”八”與位於絕緣角段621之内部邊6533上之 一點’’B”之間的三個例示性電路徑。路徑68〇A包圍絕緣角 段621的第一長度621A，路徑68〇c包圍絕緣角段621的第 二長度621B，且路徑680B與絕緣角段621相交並穿過絕緣 角段621。根據本發明之一實施例，絕緣角段621至少部分 地電隔離點”A”與點”B，，，意即路徑680八及68〇(：：之導電性 大體上大於路徑680B。因此，任何可自點” A”流至點”B”的 電之大4为流經路徑6 8 0 A及/或6 8 0 C，且任何可自點"A，， 流至點’’B”的電流之僅一小部分流經路徑68〇b。參看回圖 6，絕緣角段用以降低自角導電段611至觸摸敏感區域12() 之角61 5的一電路徑之導電性。因此，降低了觸摸敏感區 域120之角615處之電位，從而促使減小等電位線（例如， 見圖1中之線123A)中之彎曲並改良觸摸敏感區域12〇中之 場線性。 參看回圖6，歹彳620可進一步包括額外電阻段或絕緣段。 97814.doc -25- 200529168 舉例而言，列620中之段62!」及621-2中任一者或二者可係 電阻性或絕緣性的。此外，觸摸感測器6〇〇之其它列可包 括絕緣段，例如絕緣角段。根據本發明之一特定實施例， 觸摸感測裔600可在該觸摸感測器之一或多個角處具有一 電絕緣角段。舉例而言，觸摸感測器6〇〇可在第二列62〇之 母角處具有一絕緣角段。此外，列620中之唯一段可係 絕緣角段。 觸摸感測器600進一步包括一連接至電阻性角段6丨丨之導 電互連線660、電子設備360，及用於將互連線66〇電連接 至電子設備360之導電引線370。引線37〇可直接連接至辅 助電極660(圖6中未展示）。互連線66〇較佳與觸摸敏感區域 120中之電阻性膜11 〇隔離。 電子設備360藉由經導電互連線66〇施加一電訊號至電阻 性角段611來偵測施加至觸摸敏感區域12〇之輸入觸摸的位 置。 ' 圖7說明根據本發明之一較佳實施例之觸摸感測器7〇〇的 一部分之圖解俯視圖。為簡便且不失一般性，參照本發明 之其它實施例所論述之一些元件及組件（諸如電子設備及 互連線）將不再在圖7中展示。觸摸感測器7〇〇包括一覆蓋 一觸摸敏感區域120之電阻性膜110。觸摸敏感區域12〇具 有一周邊130。觸摸感測器7〇〇進一步包括一安置於電阻性 膜Π0上之線性化圖案740。線性化圖案74〇包圍觸摸敏感 區域120。線性化圖案340為多邊形且具有多個邊，每兩個 相鄰邊相交於一頂點處。舉例而言，線性化圖案74〇之邊 97814.doc -26- 200529168 740A及740B相交於頂點705。線性化圖案74〇包括多列離 散導電段。詳言之，線性化圖案74〇包括第一列離散導電 段710、第二列離散導電段72〇、第三列離散導電段73〇及 第四列離散導電段750。線性化圖案74〇之每一列均包括多 個邊緣，一列中之每兩個相鄰邊緣相交於一列頂點處。舉 例而σ ，列750之相鄰邊緣750-1與750-2相交於頂點7〇5 處此外，母一列之母一邊緣包括安置於兩末端導電段之 間的一或多個中部導電段。舉例而言，離散導電段1為 列750中之中部導電段，且離散導電段75〇Α為相同列中之 末端導電段。 根據本發明之該較佳實施例，在最外部列71()中且在頂 點705處之導電末端段71〇八及71〇Β在列71〇中係分開的， 意即該等兩末端導電段在實體上彼此不相接觸。此外，在 列720中且在頂點705處之導電末端段72〇八及72〇Β在列72〇 中係分開的。在列730中且在頂點705處之導電末端段730Α 及730Β在列730中係經接合且在頂點7〇5處形成一 l形角段 731 °此外’在列75〇中且在頂點7〇5處之導電末端段75〇α 及750Β在列750中係分開的。 可藉由（經由圖7中未展示的互連線）直接施加一電壓ν] 至最外部列710中之導電末端段71〇八及710Β來激活觸摸感 測700之觸摸敏感區域12〇。觸摸感測器7〇〇之數字模擬 可導致該觸摸敏感區域中產生優於1 %的場線性。 圖5說明根據本發明之一特定實施例之光學系統5〇〇之圖 解側視圖。光學系統500包括一根據本發明之任一實施例 97814.doc -27- 200529168 用於顯示資訊至檢視位置530之顯

σσ 〇之貫例包括液晶顯示器、陰極射線管（CRT)顯示器 之觸摸感測器51〇及一 器520。詳言之，觸摸 器、有機發光顯示器、場發 靜電印刷顯示器及其它適於 發光二極體顯示器、電漿顯示器、 射顯示器、場致發光顯示器、靜電 形成影像之顯示器。顯示器520可為圖形、本文或其它顯 示資訊至檢視位置530之標記。

以引用方式併入本文獻，該引用的程度就如同全文再現一 般。儘管上文中詳細地描述了本發明之特殊實例以利解釋 本备明之各種態樣，但應理解，本發明並不限於該等實例 之特殊細節。相反，本發明將涵蓋在由所附申請專利範圍 所界定之本發明之精神及範疇内的所有修正、實施例及替 代方案。 【圖式簡單說明】 圖1說明觸摸感測器之圖解俯視圖； 圖2 έ兒明線性化圖案之兩個離散導電段之間的兩個電阻 性路徑之圖解俯視圖； 圖3說明根據本發明之一實施例之觸摸感測器的一部分 之圖解俯視圖； 97814.doc -28 - 200529168 圖4說明根據本發明之另 分之圖解俯視圖； 圖5 #兒明根據本發明之另 視圖； 一實施例之觸摸感測器的一部 一實施例之光學系統之圖解側 圖6 #兒明根據本發明之另 分之圖解俯視圖，·及 圖7說明根據本發明之另 分之圖解俯視圖。 一實施例之觸摸感測器的一部 一實施例之觸摸感測器的一部 除非另外指出’否則本文獻中所有數字及g式均為圖解 性，尺寸並不按比例且係為說明本發明之不同實施例之目 的而選擇。此外，在描述本發明之不同實施例_，有時以 "頂部"、”底部"、”左部，，及"右部，，來描述元件之位置。使 用此等術語僅為簡化對本發明之不同元件（諸如圖式 次明^件）、的說明。不應將其理解為對本發明之元件的 有用疋向造成任何限制性。 【主要元件符號說明】 100 101A， 101D 101B， 101C 105, 350, 605, 705 109 110 115A，115B，115C 116A，116G，116C，116D， 觸摸面板 頂角 底角 頂點 周邊 電阻性膜，電阻性表面 電流流動線/電流 電流 97814.doc -29 200529168 116E，116B，116F 117A，117D 對角電流 117A，117B，117C，117D 電流線 120 觸摸敏感區域 121， 122 離散導電段 123 虛線/線/等電位線 123A 虛線/線 130 周邊線 130A 頂邊 130C 底邊 130-1， 130-2 頂角 140A 頂邊 HOC 底邊 140B，MOD 邊 140 線性化圖案 150 第一列導電段 160 第二列導電段 160A-1，160D-1 導電段/電阻性元件 136A，136B 電阻性路徑 300, 400, 510, 600, 700 觸摸感測器 313A 導電條 310A，310B，320C，320D， 導電段 321C，321D，323A，323B 319A，319B，610A，610B， 邊緣

97814.doc -30- 200529168 640A，640B，620A，620B， 750-1， 750-2 320 321 322 323 322-1 325A，325B 350 350A，350B 351A，351B，370 360 405 450A，450B, 450C 451 500 520 530 610 620 630 640 650 611 第一列離散導電段 第二列離散導電段 第三列離散導電段 第四列離散導電段 導電角段 路徑 頂點 導電互連線 導電引線 電子設備 電絕緣部分 互連線 導電引線 光學系統 顯示器 檢視位置 第一列導電段 第二列導電段 第三列導電段 第四列導電段 第五列導電段 導電角段/電阻性角段 97814.doc -31 - 200529168 611A? 621A 611B，621B 615 621 第一長度 第二長度 角 絕緣角段/絕緣部分/絕緣段 621-1， 621-2 段 641 導電角段 660 電力互連線 710 第一列離散導電段 720 第二列離散導電段 730 第三列離散導電段 750 第四列離散導電段 710A，710B，720A，720B， 導電末端段 730A，730B，750A，750B 731 角段 740A，740B 邊 751，750A 離散導電段

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Claims (1)

1. 200529168 十、申請專利範圍： 1 · 一種觸摸感測器，其包含·· 一覆蓋一觸摸敏感區域之電阻性膜； 至夕兩個多邊形平行列之離散導電段，其安置於該電 "生膜上且包圍該觸摸敏感區域，每一列之每一邊緣包 含安置於兩末端導電段之間的-或多個中部導電段，在 =卜P歹|中每-多邊形頂點處之各末端導電段在該最外 部列中係分開的’在至少—内部列中每一多邊形頂點處 之各末端導電段在該内部列中係相互接合；及 、連接至該最外部列中每—個該等末端導電段的導電互 連線η，其用於傳遞訊號至該電阻性膜及自該電阻性膜傳 ^孔5虎以偵測一施加至該觸摸敏感區域之輸入觸摸。 2.:請求項1之觸摸感測器，其進-步包含電子設備，兮 :電子設備係組態成藉由經該等導電互連線施 Γ該等多邊形平行列之離散導電段來偵測該輸入觸摸 之一位置。 秀 3·如請求項1之觸摸感 於該電阻性膜上。 導電互連線係安置 • 2求項2之觸摸感測器，其進—步包含—安置於 互連線與該電阻性膜之間的電絕緣部分。 ^ 5. 如請求項丨之觸摸感測器，其 導線。 子电互連線為離散 6. 如請求則之觸摸感測器，其中該 7. 如請求項1之觸摸感測器，其中該多邊形^ 97814.doc 200529168 8. 如請求項 1之觸摸感測器， 9. 如請求項 1之觸摸感測器 外彎曲。 10· 如請求項 1之觸摸感測器 表面。 11. 如請求項 1之觸摸感測器 奇數。 12 •如請求項 1之觸摸感測器 之數目為奇數。 13 •如請求項 1之觸摸感測器 偶數。 14 •如請求項 1之觸摸感測器 之數目為偶數。 15 •如請求項 1之觸摸感測器 與至少— 對其它相鄰列之 16 •如請求項 1之觸摸感測器 隔大體上. 相同。 17. 如請求項 1之觸摸感測器 聚合物。 18. 如請求項] 丨之觸摸感測器 由一導電條連接至一相鄰歹 19. 如請求項1 之觸摸感測器， 電場係經線 .性化至1%之内， 20. 一種觸摸感 測器，其包含： 其中該多邊形為—三角形。 ’其中-列之-邊緣向内或向 ’其中該電阻性表面係非平坦 ’其中-列中導電段之數目為 ，其中一列之一邊緣中導電段 ，其中一列中導電段之數目為 ，其中一列之一邊緣中導電段 ，其中一對相鄰列之間的間隔 間的間隔大體上相同。 ’其中所有對相鄰列之間的間 ，其中該電阻性膜包含_導電 其中一列中的一導電段係經 列中的一導電段。 其中該觸摸敏感區域中的— 97814.doc 200529168 一覆盍一觸摸敏感區域之電阻性膜； 包圍該觸摸敏感區域之兩個多邊 卞仃列，其包括一 内部列及-最外部列，該内部列在該内部列之每—頂點 處包含該電阻性膜中的—電絕緣角段，該最外部列在$ 最外部列之每一頂點處包含安置於該電阻性膜上的一導 電角段’在一多邊形頂點處的每一角段沿著相交於該多 邊形了頁點處之該等兩邊緣中之每—邊緣的一部分延^及 連接至該等導電角段之導電互連線，其用於傳遞訊號 至該電阻性膜及自該電阻性膜傳遞訊號以㈣_施加至 該觸摸敏感區域之輸入觸摸。 .如請求項20之觸摸感測器，其進一步包含電子設備，該 等電子設備係組態成藉由經該等導電互連線施加一電訊 號至該等導電角段來偵測該輸入觸摸之一位置。 22. —種觸摸感測器，其包含： 一覆蓋一觸摸敏感區域之電阻性膜； 至少-多邊形平行列之離散導電段，其安置於該電阻 性膜上且包圍該觸摸敏感區域，每一 安置於兩末端導電段之間的一或多個中部導電二緣:; 外部列中-第-頂點處的末端導電段在該第—頂點處接 合以形成一導電角段；及 該電阻性膜中的-電絕緣段，其係定位成沿著該最外 部列且定向成朝向該最外部列之内部且最接近該第一頂 點，該、絕緣段平行於該最外部列之相交於該第一頂點處 的該等兩邊中之每一邊部分地延伸。 97814.doc 200529168 23 24 25. 26. •Γ:求：22之觸摸感測器’其進-步包含電子設備，該 占电子》又備係組恶成藉由施加—電訊號至該導電角段來 伯測一施加至該觸摸敏感區域之輸人觸摸的一位置。 ' 種物品’其包含· 一電阻性膜； π安，於Θ電阻性膜上的兩個多邊形平行列之離散導電 母列在°亥夕邊形之一相同頂點處具有一導電角 段’每-角段沿著相交於該頂點處之該等兩邊緣中之每 一邊緣的一部分延伸；及 5亥等兩角段之間的一電絕緣區域。 一種觸摸感測器，其包含如請求項23之物件。 一種觸摸感測器，其包含·· 一多邊形場線性化圖案，其安置於一觸摸敏感區域周 圍且具有相交於一第一角處的一第一邊及一第二邊，該 %線性化圖案具有一内部列及一外部列之離散導電段， 。亥内部列在該第一角處具有一導電角段，該導電角段沿 著4線性化圖案之該第一邊及該第二邊之一部分延伸丨及 電子设備’其係組態成藉由在該線性化圖案中產生一 電流來偵測一施加至該觸摸敏感區域之輸入觸摸的一位 置， 其中自该線性化圖案之該第一邊流至該線性化圖案之 该第二邊的一電流係大體上限於該線性化圖案内。 97814.doc