用于在触摸屏设备中降低可见度的网格传感器设计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例一般涉及具有多个低可见度传感器电极的输入设备，以及使用所述输入设备感测输入对象的方法。
【背景技术】
[0002]包括接近传感器设备的输入设备(通常也称为触摸板或触摸传感器设备)在各种电子系统中被广泛使用。接近传感器设备通常包括感测区域，所述感测区域常常由表面所区分，在所述感测区域中接近传感器设备确定了一个或更多的输入对象的存在、定位和/或运动。接近传感器设备可以被用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被使用作为更大的计算系统的输入设备(诸如集成在笔记本或台式计算机中的、或者笔记本或台式计算机外围的不透明的触摸板)。接近传感器设备也常常被用在更小的计算系统中(诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏)。
[0003]一些接近传感器设备接近传感器设备使用由不透明的导电材料制成的微观接线图案以形成导电传感器元件。当被用在触摸屏的显示件之上时，这些导电迹线或导线可以阻断显示件中的一部分像素或子像素。某些图案比其他的图案更干扰显示件。例如，如果传感器周期接近于显示件周期，那么当显示件被照亮时摩尔图案可以是可见的。因为眼睛对于一些图案尺寸比其他的图案尺寸更敏感，所以摩尔图案根据其尺寸具有不同的外形。在典型显示件的尺寸范围里，小的特点更不可见。正因为如此，制造商照惯例试图通过减小每一个导电迹线的尺寸和宽度来最小化摩尔图案。成本效益处理排除了将导电迹线制作的如此小以至于它们在任何情况下都不能被看见，将简单的尺寸减小表现为无效的解决方案。
[0004]因此，存在对于改进的具有多个低可见度传感器电极的输入设备的需求，其中，所述低可见度传感器电极用于感测与输入设备的感测区域有关的输入对象。
【发明内容】
[0005]提出了具有多个低可见度传感器电极的输入设备以及使用所述输入设备的方法。在一个实施例中，输入设备包括被安置在具有像素阵列的显示设备之上的多个传感器电极。每个像素至少包括具有第一色彩的第一子像素、具有与第一色彩不同的第二色彩的第二子像素。多个传感器电极被配置以感测在输入设备的感测区域中的对象。多个传感器电极的至少第一传感器电极还包括多个间隔开的导电迹线，所述导电迹线形成了具有第一周期的导电网格，所述第一周期由形成网格的导电迹线交叉所定义。终结于第一传感器电极的边缘的其中一个导电迹线的接线端部分具有与定义第一周期的网格的相应部分的方向不同的方向。覆盖在子像素上方的接近第一传感器电极的边缘的导电迹线的接线端部分的末端具有与如果末端具有与定义了第一周期性的网格的对应部分相同的方向，那么末端将覆盖在其之上的子像素相同的色彩。
[0006]在另一个实施例中，提供了输入设备，所述输入设备包括具有像素阵列的显示设备和被安置在显示设备之上的多个传感器电极。传感器电极被配置以感测输入设备的感测区域中的对象。多个传感器电极还包括第一传感器电极、第二传感器电极、第一单元面积和第二单元面积，所述第一传感器电极包括形成导电网格的多个间隔开的导电迹线，所述第二传感器电极包括形成导电网格的多个间隔开的导电迹线，所述第一单元面积具有在第一传感器电极内定义的视觉上可分辨的平面面积，所述第二单元面积具有部分地在第一传感器电极内并且部分地在第二传感器内定义的视觉上可分辨的平面面积。在第一单元面积内定义的第一阻断面积基本上等于在第二单元面积内定义的第二阻断面积。
[0007]在另外一个实施例中，提供了用于制作传感器设备的方法，所述方法包括接收显示信息并且生成用于为多个传感器电极创建迹线图案的网格传感器制造指令，迹线图案具有降低的可见度。例如在一个实施例中，迹线图案可以包括具有在多个传感器电极中的第一传感器电极内定义的视觉上可分辨的平面面积的第一单元面积、以及具有部分地在多个传感器电极中的第一传感器电极内并且部分地在多个传感器电极中的第二传感器电极内定义的视觉上可分辨的平面面积的第二单元面积，其中在第一单元面积内定义的第一阻断面积基本上等于在第二单元面积内定义的第二阻断面积。
[0008]在另一个实施例中，迹线图案可以包括:具有由形成网格的迹线的交叉所定义的第一周期的导电网格，终结于多个传感器电极的传感器电极边缘的其中一个导电迹线的接线端部分，具有与导电网格的相应部分的方向不同的方向的传感器电极，以及其中接近所述传感器电极的边缘的所述导电迹线的接线端部分的末端，其覆盖在具有与如果所述末端具有与在所述传感器电极的内部的所述导电网格的相应部分相同的方向的话则所述末端将覆盖在其之上的子像素相同色彩的子像素之上。
【附图说明】
[0009]因此，以文所描述的特征可以被详细地理解的方式，上文所简要概述的、更具体的描述可能已参考其中一些被示意在所附的附图中的【具体实施方式】。然而，应该注意的是，附图只示意了本发明的实施例，并且并不因此认为是对其范围的限制，因为本发明可以承认其他同等有效的实施例。
[0010]图1是根据本发明的实施例的具有传感器设备的示例性输入设备的示意性框图。
[0011]图2是被安置在显示设备之上的图1的传感器设备的一个实施例的分解的示意图，所述示意图包括传感器的一部分的放大图，所述放大图示意了包括传感器的迹线。
[0012]图3是传感器的一部分的示意图，所述示意图示意了包括传感器的迹线相对于虚网格的方向。
[0013]图4是图1的传感器设备的一部分的一个实施例，所述实施例示意了传感器的一部分的示意图，所述示意图相对于虚网格示意了包括涉及多个像素的传感器的迹线，所述多个像素由子像素R (红色子像素)、G (绿色子像素)和B (蓝色子像素)所指示。
[0014]图4A是图5的放大部分，所述图4A示意了相邻的传感器电极的邻接边缘。
[0015]图4B是图5的放大部分，所述图4B示意了耦接于传感器电极的邻接迹线。
[0016]图5A-5B相对于虚网格和像素示意了替代的迹线布局。
[0017]图6-9是沿着相邻的传感器电极的邻接边缘的迹线的替代实施例的局部平面图。
[0018]图10是传感器设备的一部分的平面图，所述平面图指示了传感器设备内的不同的单元面积。
[0019]图11-14是根据不同的实施例的在两个迹线的交叉处的传感器电极的一部分的平面图。
[0020]图15是具有如图14所描绘地交叉的两个迹线的传感设备的一个实施例的分解图。
[0021]图16-18是根据不同的实施例的包括传感器电极的迹线的接线端末端的平面图。
[0022]图19是在不同的基片上具有传感器电极的感测设备的一个实施例的分解图。
[0023]图20是图18的感测设备的一部分的平面图，所述平面图示意了两个传感器电极的交叉。
[0024]图21是用于制作网格传感器电极的方法的一个实施例的示意图。
[0025]为了促进理解，在可能的情况下，相同的附图标记被用来指定图中共有的相同的元件。可预期的是，一个实施例中所公开的元件可以在其他实施例中被有效使用而无需特别说明。
【具体实施方式】
[0026]仅通过示例而非限制的方式提出以下【具体实施方式】。此外，并不意在受任何所表达的或所暗示的存在于前述技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或【附图说明】中的理论的约束。本发明不同的实施例提供了输入设备和促进触摸屏设备的可用性提升的方法。
[0027]在不同的实施例中，输入设备由导电迹线(即，微迹线)形成，所述导电迹线以一定角度和周期布置使得迹线基本上不可见，从而允许小迹线的较大组件形成基本上不会降低通过输入设备的光透射的品质的传感器元件。有利地是，低可见度迹线可用来形成实际上任何任意形状、尺寸或方向的传感器元件，从而允许传感器元件的设计专注在设备性能上而不是专注在尝试最小化光透射的中断或其他不需要的视觉效果上。
[0028]图1是根据本发明的实施例的示例性输入设备100的示意性框图。输入设备100可以被配置以向电子系统(未示出)提供输入。如本文档中所使用的，术语“电子系统”(或“电子设备”)广泛地指的是任何能够电子化处理信息的系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板、网页浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。额外的示例性电子系统包括复合的输入设备，诸如包括输入设备100和分离的摇杆或按键开关在内的物理键盘。进一步的示例性电子系统包括外设，诸如数据输入设备(包括远程控制和鼠标)和数据输出设备(包括显示屏和打印机)。其他示例包括远程终端、自助服务机(k1sk)、和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携式游戏设备等)。其他示例包括通信设备(包括诸如智能电话的蜂窝电话)和媒介设备(包括录音机、编辑器和播放器，所述播放器诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码照相机)。另外，电子系统可以是用于输入设备的主设备或从设备。
[0029]输入设备100可以实施为电子系统的物理部件，或可物理上从电子系统分离。视情况而定，输入设备100可以使用任何一个或更多的以下部件与电子系统的部件通信:总线、网络、以及其他有线的或无线的相互连接。示例包括I2c、SP1、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF 和 IRDA。
[0030]在图1中，输入设备100被示出为接近传感器设备(也常常被称为“触摸板”或“触摸传感器设备”)并且包括具有感测元件的输入设备150，所述感测元件被配置以感测由感测区域120中的一个或多个输入对象140所提供的输入。如图1中所示，示例输入对象包括手指和触控笔。
[0031]感测区域120包含任何在输入设备100上方、周围、内和/或附近的空间，在所述空间中输入设备100能够检测用户输入(例如由一个或更多的输入对象140所提供的用户输入)。具体的感测区域的尺寸、形状和位置可以因实施例而大不相同。在一些实施例中，感测区域120在一个或更多的方向上从输入设备100的表面向空间中延伸，直到信噪比妨碍了足够精确的对象检测为止。在不同的实施例中，该感测区域120在特定方向上延伸的距离可以是少于一个毫米量级、多个毫米量级、厘米量级或更多的中的一个，并且可以随着所使用的感测技术类型和所需要的精度而显著变化。因此，一些实施例感测输入，所述输入包括与输入设备100的任何表面都没有接触、与输入设备100的输入表面(例如触摸表面)有接触、与耦合有一定量的施加的力或压力的输入设备100的输入表面有接触、和/或其组合。在不同的实施例中，输入表面可以由传感器电极驻留在其中的外壳的表面、由应用在传感器电极之上的面板或任何外壳等所提供。在一些实施例中，感测区域120在被投影到输入设备100的输入表面上时，具有矩形的形状。
[0032]输入设备100可以使用任何传感器组件和感测技术的组合以检测感测区域120中的用户输入。输入设备100包括用于检测用户输入的一个或更多感测元件(即传感器设备150的传感器电极)。如几个非限制性示例，输入设备100可以使用超声的、电容的、倒电容的(elastive)、电阻的、电感的、表面声波的、和/或光学的技术以提供一个或更多的包括正极性和负极性的合成信号，一个或多个合成信号包括指示相对于感测区域的输入对象的效果。
[0033]一些实现被配置以提供跨一维、二维、三维或更高维的空间的图像。一些实现被配置以提供输入沿着特定轴线或平面的投影。
[0034]在输入设备100的一些电阻性实现中，柔性且导电的第一层通过一个或更多的间隔元件与导电的第二层分离。在操作期间，一个或更多电压梯度被横跨多层而创建。按压柔性的第一层可以使它足够弯曲以创建层之间的电性接触，从而导致反映层之间的接触点(一个或多个)的电压输出。这些电压输出可以被用来确定位置信息。
[0035]在输入设备100的一些电感性实现中，一个或更多的感测元件拾取由谐振线圈或线圈对所感生的环电流。电流的幅度、相位和频率的一些组合可以进而被用来确定位置信息。
[0036]在输入设备100的一些电容性实现中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象引起电场的变化，并且在电容性耦合中产生可检测的变化，所述变化可以被检测为电压、电流或诸如此类的变化。
[0037]一些电容性实现使用电容性感测元件的阵列或者其他常规的或非常规的图案来创建电场。在一些电容性实现中，分离的感测元件可以被以欧姆测定地共同缩短从而形成更大的传感器电极。一些电容性实现使用可以是电阻均匀的电阻片。
[0038]一些电容性实现使用根据传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在不同的实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场，从而改变所测量的电容性耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对于参考电压(例如系统接地)调制传感器电极、并且通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来操作。
[0039]一些电容性实现使用根据传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在不同的实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的电场，从而改变所测量的电容性耦合。在一个实现中，跨电容感测方法通