觸摸屏中合并的懸浮像素的制作方法
【專利摘要】本公開涉及觸摸屏中合并的懸浮像素。公開了用于減少觸控筆在觸摸傳感器面板的電極之上和之間的表面上平移的晃動誤差的觸摸傳感器面板構(gòu)造。在一些例子中，具有更線性的信號輪廓的電極與較小的晃動誤差相關(guān)。在一些例子中，由導(dǎo)電材料的懸浮段形成的擴散元件可以將信號從觸控筆擴散到多個電極，從而使得與電極相關(guān)聯(lián)的信號輪廓更線性。此外，擴散元件可以被配置為提高觸摸傳感器面板的光學(xué)均勻性。在一些例子中，擴散元件可以在與懸浮偽像素相同的層上形成并且類似多個合并的懸浮偽像素。
【專利說明】
觸摸屏中合并的懸浮像素
[0001] 對相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2015年4月24日提交的美國臨時專利申請 No. 62/152，787的權(quán)益，其內(nèi)容通過引用被完整地結(jié)合于此，用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請一般而言設(shè)及觸摸感測，并且更具體而言，設(shè)及改進對觸摸觸摸傳感器面 板的對象的位置計算。
【背景技術(shù)】
[0004] 觸摸敏感設(shè)備由于其操作的方便性和多功能性W及不斷降低的價格使得其作為 對計算系統(tǒng)的輸入設(shè)備已變得流行。觸摸敏感設(shè)備可W包括觸摸傳感器面板或者在一些例 子中包括觸摸屏，W及諸如液晶顯示器化CD)的顯示設(shè)備，其中觸摸傳感器面板或者觸摸屏 可W是具有觸摸敏感表面的透明面板，顯示設(shè)備可W被部分地或全部地放置在面板后面或 者與面板集成，使得觸摸敏感表面可W覆蓋顯示設(shè)備的可視區(qū)域的至少一部分。觸摸敏感 設(shè)備可W允許用戶通過利用手指、觸控筆或其它對象在通常由顯示設(shè)備顯示的用戶界面 (UI)指示的位置處觸摸觸摸屏來執(zhí)行各種功能。通常，觸摸敏感設(shè)備可W識別觸摸事件和 觸摸事件在觸摸屏上的位置，并且計算系統(tǒng)然后可W根據(jù)在觸摸事件時出現(xiàn)的顯示來解釋 觸摸事件，并且在運之后可W基于觸摸事件執(zhí)行一個或多個動作。
[0005] 隨著觸摸感測技術(shù)不斷提高，觸摸敏感設(shè)備越來越多地被用來編寫和修改電子文 檔。尤其，由于觸控筆模仿了傳統(tǒng)書寫工具的感覺，因此它們已成為流行的輸入設(shè)備。但是， 觸控筆的有效性會依賴于準確計算觸控筆在觸摸傳感器面板上的位置的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 觸控筆可W作為用于一些電容式觸摸面板的輸入設(shè)備使用。在一些例子中，當觸 控筆被放置在多個感測電極中的兩個電極之間時，觸摸傳感器面板在位置檢測時會有誤 差，本文稱之為晃動誤差。在一些情況下，晃動誤差會與觸控筆和觸摸傳感器面板內(nèi)的電極 之間的信號輪廓相關(guān)。具體而言，較窄的（即，較不線性)信號輪廓會與較高的晃動誤差相 關(guān)，而在某個范圍內(nèi)被加寬的信號輪廓（即，變得更線性)會與較低的晃動誤差相關(guān)。因此， 在一些例子中，可W配置電極，使得與每個電極相關(guān)聯(lián)的信號輪廓被擴展得更寬，并且因此 更線性。在一些例子中，導(dǎo)電材料的懸浮段可W形成配置為將來自觸控筆的信號擴散到兩 個或更多個電極，從而擴展信號輪廓的擴散元件。除了改善信號輪廓之外，一些擴散元件可 W通過橋接沒有形成導(dǎo)電材料的電極之間的可見區(qū)域提高觸摸傳感器面板的光學(xué)均勻性。 在一些例子中，擴散電極可W在與偽像素相同的層上形成并且類似多個合并的偽像素。
【附圖說明】
[0007] 圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、能夠減少晃動誤差并且提高觸摸傳感器面 板的光學(xué)均勻性的示例性計算系統(tǒng)。
[0008] 圖2A和2B示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、可W用來檢測觸摸或懸停(接近)事件 的示例性互電容觸摸傳感器面板。
[0009] 圖3A-3B示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、隨著觸控筆沿著觸摸傳感器面板的一 個軸移動在實際位置和計算出的位置之間的差異的例子。
[0010] 圖4A和4B示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、用于接近觸摸傳感器面板的觸控筆的 示例性信號輪廓。
[0011 ]圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、具有擴散元件的示例性觸摸傳感器面板。
[0012] 圖6A-6E示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、示例信號分布和與示例性觸摸傳感器 面板中的電極相關(guān)聯(lián)的信號輪廓的比較。
[0013] 圖7A-7D示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、擴散元件的示例性構(gòu)造。
[0014] 圖8A-8D示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、包括一個或多個擴散元件的示例性觸 摸傳感器面板構(gòu)造。
[0015] 圖9A-9D示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、實現(xiàn)擴散元件和偽像素 W提高光學(xué)均 勻性的示例觸摸傳感器面板。
[0016] 圖10A-10C示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、在包括擴散元件W提高光學(xué)均勻性 的示例性觸摸傳感器面板中的反射率的改進。
[0017]圖11A-11D示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、其中可W實現(xiàn)擴散元件的示例系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0018] 在W下的例子描述中，參考了構(gòu)成本文一部分的附圖，并且附圖中通過說明示出 了可W被實踐的具體例子。應(yīng)當理解，在不背離所公開例子的范圍的情況下，可W使用其它 例子并且可W做出結(jié)構(gòu)性變化。
[0019] 觸控筆可W作為用于一些電容式觸摸面板的輸入設(shè)備使用。在一些例子中，當觸 控筆被放置在多個感測電極中的兩個電極之間時，觸摸傳感器面板在位置檢測時會有誤 差，本文稱之為晃動誤差。在一些情況下，晃動誤差會與觸控筆和觸摸傳感器面板內(nèi)的電極 之間的信號輪廓相關(guān)。具體而言，較窄的（即，較不線性)信號輪廓會與較高的晃動誤差相 關(guān)，而在某個范圍內(nèi)被加寬的信號輪廓（即，變得更線性)會與較低的晃動誤差相關(guān)。因此， 在一些例子中，可W配置電極，使得與每個電極相關(guān)聯(lián)的信號輪廓被擴展得更寬，并且因此 更線性。在一些例子中，導(dǎo)電材料的懸浮段可W形成配置為將來自觸控筆的信號擴散到兩 個或更多個電極，從而擴展信號輪廓的擴散元件。除了改善信號輪廓之外，一些擴散元件可 W通過橋接沒有形成導(dǎo)電材料的電極之間的可見區(qū)域提高觸摸傳感器面板的光學(xué)均勻性。 在一些例子中，擴散電極可W在與偽像素相同的層上形成并且類似多個合并的偽像素。
[0020] 圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、能夠較少晃動誤差并且提高觸摸傳感器面 板的光學(xué)均勻性的示例性計算系統(tǒng)。計算系統(tǒng)100可W包括一個或多個面板處理器102、外 圍設(shè)備104、W及面板子系統(tǒng)106。外圍設(shè)備104可W包括，但不限于，隨機存取存儲器(RAM) 或其它類型的存儲器或儲存器、看口狗定時器等。面板子系統(tǒng)106可W包括，但不限于，一個 或多個感測通道108、通道掃描邏輯(模擬的或數(shù)字的）110和驅(qū)動器邏輯(模擬的或數(shù)字的） 114。在互電容觸摸傳感器面板的例子中，面板可W利用單獨的驅(qū)動和感測線來驅(qū)動和感 ，如在圖1中所示。但是，在自電容觸摸傳感器面板的例子中，感測電極可W利用相同的線 來驅(qū)動和感測。通道掃描邏輯110可W訪問RAM 112,自主地從感測通道108讀取數(shù)據(jù)并且提 供對感測通道的控制。此外，通道掃描邏輯110可W控制驅(qū)動邏輯114在各個階段生成可同 時施加到觸摸傳感器面板124的激勵信號116。在一些例子中，面板子系統(tǒng)106、面板處理器 102和外圍設(shè)備104可W被集成到單個專用集成電路(ASIC)中。
[0021] 在互電容感測的例子中，觸摸傳感器面板124可W包括具有多條驅(qū)動線和多條感 測線的電容式感測介質(zhì)，但是其它感測介質(zhì)也可W被使用。驅(qū)動和感測線可W由諸如氧化 銅錫（IT0)或氧化錬錫(ΑΤΟ)的透明導(dǎo)電介質(zhì)形成，但是也可W使用其它透明和非透明的材 料，諸如銅。驅(qū)動和感測線可W在基本上透明的基板的單側(cè)、在基板的相對側(cè)、或者在由介 電材料隔開的兩個單獨基板上形成。驅(qū)動和感測線的每個交叉點可W表示電容式感測節(jié)點 并且可W被視為畫面元件(像素）126,運在觸摸傳感器面板124被視為捕捉觸摸的"圖像"時 會特別有用。（換句話說，在面板子系統(tǒng)106已確定是否已在觸摸傳感器面板中的每個觸摸 傳感器檢測到觸摸事件之后，觸摸事件在其處發(fā)生的多點觸摸面板中觸摸傳感器的圖案可 W被視為觸摸的"圖像"（例如，觸摸面板的手指的圖案））。當給定的驅(qū)動線利用交流電(AC) 信號被激勵時，驅(qū)動和感測線與本地系統(tǒng)接地之間的電容可W表現(xiàn)為雜散電容Cs化ay，并 且在驅(qū)動和感測線的交叉點，即，觸摸節(jié)點處的電容可W表現(xiàn)為驅(qū)動和感測線之間的互信 號電容Csig。手指或其它對象(諸如觸控筆)在觸摸傳感器面板附近或其上的存在可W通過 測量在被觸摸的節(jié)點處存在的信號電荷的變化被檢測到，該信號電荷的變化可W是Csig的 函數(shù)。觸摸傳感器面板124的每條感測線可W禪合到面板子系統(tǒng)106中的感測通道108。觸摸 傳感器面板124可W覆蓋設(shè)備表面的一部分或者基本上全部。
[0022] 在自電容感測的例子中，觸摸傳感器面板124可W包括具有多個感測電極的電容 式感測介質(zhì)。感測電極可W由諸如口 0或ΑΤΟ的透明導(dǎo)電介質(zhì)形成，但是也可W使用其它透 明和非透明的材料，諸如銅。感測電極可W在基本透明的基板的單側(cè)、在基板的相對側(cè)、或 者在由介電材料隔開的兩個單獨基板上形成。在一些例子中，感測電極可W被像素化，并且 視為畫面元件(像素）126,其在觸摸傳感器面板124被視為捕捉觸摸的"圖像"時會特別有 用。在其它例子中，感測電極可W被配置為細長的感測行和/或感測列。感測電極與系統(tǒng)接 地之間的電容可W表示那些電極的自電容。手指或其它對象(諸如觸控筆)在觸摸傳感器面 板附近或其上的存在可W通過測量附近感測電極的自電容的變化被檢測到。觸摸傳感器面 板124的每個感測電極可W禪合到面板子系統(tǒng)106中的感測通道108。觸摸傳感器面板124可 W覆蓋設(shè)備表面的一部分或者基本上全部。
[0023] 在一些例子中，計算系統(tǒng)100也可W包括觸控筆作為輸入設(shè)備。在一些例子中，觸 控筆可W通過例如將信號從觸控筆轉(zhuǎn)換到驅(qū)動和/或感測線主動地與觸摸傳感器面板124 的驅(qū)動和/或感測線電容禪合。在一些例子中，觸控筆可W充當互電容系統(tǒng)中的無源輸入設(shè) 備，如上所述。在一些例子中，觸摸傳感器面板124可W包括具有多個感測行和多個感測列 或多個感測電極的導(dǎo)電感測介質(zhì)。在運些例子中，觸控筆可W與感測行、感測列或感測電極 電容禪合。
[0024] 計算系統(tǒng)100也可W包括用于從面板處理器102接收輸出并且基于輸出執(zhí)行動作 的主機處理器128,其中執(zhí)行的動作可W包括，但不限于，移動諸如光標或指針的一個或多 個對象、滾動或平移、調(diào)整控制設(shè)置、打開文件或文檔、查看菜單、做出選擇、執(zhí)行指令、操作 禪合到主機設(shè)備的外圍設(shè)備、接聽電話、撥電話、終止電話、改變音量或音頻設(shè)置、存儲與電 話通信有關(guān)的信息，諸如地址、常撥號碼、已接來電、未接來電、登錄到計算機或計算機網(wǎng) 絡(luò)、允許授權(quán)的個人訪問計算機或計算機網(wǎng)絡(luò)的受限區(qū)域、加載與計算機桌面的用戶優(yōu)選 布置相關(guān)聯(lián)的用戶配置文件、允許對web內(nèi)容的訪問、啟動特定的程序、加密或解碼消息，等 等。主機處理器128也可W執(zhí)行可能不與面板處理相關(guān)的附加功能，而且可W禪合到程序儲 存器132和顯示設(shè)備130,諸如用于向設(shè)備的用戶提供UI的LCD顯示器。當顯示設(shè)備130連同 觸摸傳感器面板124-起部分或全部地位于觸摸傳感器面板下方時，它們可W形成集成的 觸摸屏。
[0025] 應(yīng)當注意，上述功能中的一個或多個功能可W由存儲在存儲器中并且被面板處理 器102執(zhí)行(例如，圖1中的一個外圍設(shè)備104)或者存儲在程序儲存器132中并且被主機處理 器128執(zhí)行的固件執(zhí)行。固件也可W在用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其結(jié)合使 用的任何非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲和/或傳輸，諸如基于計算機的系統(tǒng)、包含處 理器的系統(tǒng)或者可W從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備提取指令并且執(zhí)行指令的其它系統(tǒng)。在 本文檔的上下文中，"非臨時性計算機可讀存儲介質(zhì)"可W是可包含或存儲用于由指令執(zhí)行 系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其結(jié)合使用的程序的任何介質(zhì)（不包括信號）。非臨時性計算機 可讀介質(zhì)儲存器可W包括，但不限于，電的、磁的、光的、電磁的、紅外線的或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝 置或設(shè)備、便攜式計算機盤(磁的）、隨機存取存儲器(ram)(磁的）、只讀存儲器(ROM)(磁 的）、可擦可編程只讀存儲器化PROM)(磁的）、諸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或DVD-RW的便 攜式光盤、或者諸如緊湊型閃存卡、安全數(shù)字卡、USB存儲設(shè)備、存儲棒的閃存存儲器，等等。
[0026] 固件也可W在用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其結(jié)合使用的任何傳輸 介質(zhì)中傳播，諸如基于計算機的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)或者可W從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或 設(shè)備提取指令并且執(zhí)行指令的其它系統(tǒng)。在本文檔的上下文中，"傳輸介質(zhì)"可W是可傳送、 傳播、傳輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其結(jié)合使用的程序的任何介質(zhì)。傳輸 可讀介質(zhì)可W包括，但不限于，電的、磁的、光的、電磁的或紅外線的有線或無線傳播介質(zhì)。
[0027] 圖2A象征性地示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、可用來檢測觸摸或懸停(接近)事 件的示例性互電容觸摸傳感器面板。在一些互電容的例子中，觸摸傳感器面板200可W包括 在行電極(例如，驅(qū)動線)201a和列電極(例如，感測線)202a的交叉點處形成的觸摸節(jié)點206 的陣列，但是如W上所討論的，應(yīng)該理解，可W使用其它的驅(qū)動和感測構(gòu)造。觸控筆可W包 括配置為更改交叉的行電極和列電極之間的電容禪合的電極。列電極202中的每個電極可 W向一個或多個觸摸感測電路輸出其電容讀數(shù)，其可W用來檢測觸摸或懸停事件。
[0028] 在同一行中的每個相鄰觸摸節(jié)點之間的距離可W是固定的距離，其可W被稱為列 電極的節(jié)距P1。在同一列中的每個相鄰觸摸節(jié)點之間的距離可W是固定的距離，其可W被 稱為行電極的節(jié)距P2。在一些例子中，行電極和列電極的節(jié)距可W是相同的，但在其它例子 中，P1和P2可W是不同的。
[0029] 在互電容掃描期間，一個或多個驅(qū)動行201a可W被激勵來驅(qū)動觸摸傳感器面板 200。當沒有對象接觸或懸停在觸摸節(jié)點206之上時，觸摸節(jié)點206可W在觸摸節(jié)點206處具 有互電容Cm。當對象觸摸或懸停在觸摸節(jié)點206之上時（例如，觸控筆），互電容Cm會減少Δ Cm,即，（Cm- A Cm)，對應(yīng)于通過對象分流到地的電荷量。運種互電容的變化可W用來檢測觸 摸或懸停事件及其位置。
[0030] 圖2B象征性地示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、可利用有源觸控筆操作的示例性 互電容觸摸傳感器面板。在一些互電容的例子中，有源觸控筆可W生成激勵信號(有效地操 作為驅(qū)動電極），并且列電極20化和行電極20化可W有效地操作為感測電極。在觸控筆掃描 期間，一個或多個激勵信號可W通過觸控筆208注入到觸摸傳感器面板中，并且可W導(dǎo)致觸 控筆208和行跡線20化之間的互電容禪合CmrW及觸控筆208和列跡線20化之間的電容禪合 Cmc。電容Cmr和Cmc可W被發(fā)送到一個或多個觸摸感測電路用于處理。在一些例子中，行跡 線20化和列跡線202b可W對應(yīng)于行電極201a和感測列202a，但是，在觸控筆掃描期間，除了 由有源觸控筆生成的信號之外，激勵信號沒有施加到行電極201。此外，在一些例子中，觸摸 傳感器面板可W包括觸控筆掃描、行掃描和列掃描，其中每個可W如W上所述來操作。
[0031] 在一些自電容的例子中，觸摸傳感器面板200可W包括多個感測電極(觸摸節(jié)點）。 在一些例子中，感測電極可W被配置為細長的感測行201和/或感測列202。在其它例子中， 每個感測電極可W與其它感測電極電隔離并且被配置為表示面板上的特定X-Y位置(例如 觸摸節(jié)點206)。觸控筆可W包括配置為電容禪合到感測電極的電極。每個感測電極可W向 一個或多個觸摸感測電路輸出其電容讀數(shù)，其可W用來檢測觸摸或懸停事件。
[0032] 在一些情況下，諸如觸控筆的對象可W觸摸或懸停在不直接在觸摸節(jié)點206之上 但是在兩個觸摸節(jié)點206之間的位置處。例如，觸控筆可W觸摸或懸停在兩個行電極201之 間、兩個列電極202之間、或者兩者的位置處。在運些例子中，在多個觸摸節(jié)點206處感測到 的信號可W用來估計觸摸或懸停事件的位置。在一些例子中，質(zhì)屯、估計算法可W利用在多 個觸摸節(jié)點206處感測到的信號計算觸摸或懸停事件的位置。例如，觸控筆在觸摸傳感器面 板上沿X-軸的位置可W通過計算在公式(1)中定義的加權(quán)質(zhì)屯、來計算：
[0033]
(1)
[0034] 其中Xcaic可W是沿X-軸計算出的位置，Si可W是在第i個電極處，諸如沿X-軸的感 測電極處測得的信號，并且XI可W是第i個電極沿X-軸的位置。應(yīng)當理解，在公式（1)中定義 的質(zhì)屯、估計算法只是作為例子給出，并且本文所描述的構(gòu)造不必限于運些例子。相反，對象 的觸摸或懸停位置的計算可W利用任何適當?shù)姆椒▉硗瓿伞?br>[0035] 理想的是，隨著諸如觸控筆的對象在兩個觸摸節(jié)點之間穿過，計算出的觸控筆在 觸摸屏上的位置與觸控筆的實際位置應(yīng)該相同。在現(xiàn)實中，由于電路構(gòu)造的限制W及所使 用的位置估計算法，計算出的位置可能與實際位置不同。隨著對象沿觸摸傳感器面板移動， 由計算出的位置和實際位置之間的差異導(dǎo)致的誤差可W被稱為晃動誤差。
[0036] 在觸控筆沿沒有擴散元件的觸摸傳感器面板的單個軸移動的情況下，考慮晃動誤 差會是有用的。運個概念通過在圖3A和3B中的例子示出。圖3A和3B示出了根據(jù)本公開內(nèi)容 的例子的、隨著諸如觸控筆的對象沿通常觸摸傳感器面板(例如，沒有擴散元件的觸摸面 板)的X-軸移動，在實際位置和計算出的位置之間的差異的例子。圖3A示出了當通過利用包 括沿X-軸的電極的子集(例如，五個電極）的加權(quán)質(zhì)屯、算法計算位置時，計算出的觸控筆位 置相對于觸控筆的實際位置的曲線圖。在其中計算出的位置和實際位置相同的理想情況 下，曲線圖會是在45度角的直線。但是，由于在觸控筆和觸摸傳感器面板之間的禪合W及用 來計算觸控筆位置的算法是非理想的，因此會存在隨著觸控筆沿X-軸的電極之間移動，會 在圖3A的曲線圖中表現(xiàn)為晃動的非理想的結(jié)果。換句話說，觸控筆和觸摸傳感器面板之間 的信號禪合w及計算出的位置度量會在計算出的位置中引入誤差(與實際位置的差異），運 會在繪制實際位置與計算出的位置時，使得顯示出晃動。
[0037] 圖3B示出了當通過采用包括沿X-軸的電極的子集(例如，五個電極）的加權(quán)質(zhì)屯、計 算位置時，位置計算與實際位置的誤差的曲線圖。誤差曲線圖的振蕩可W表示由于在傳統(tǒng) 觸摸面板(例如，沒有擴散元件的觸摸面板)中位置計算時的殘留誤差導(dǎo)致的晃動。
[0038] 應(yīng)當注意，本公開內(nèi)容的范圍可W擴大超過禪合到感測電極的有源觸控筆的上下 文，但是，為了便于描述，本公開內(nèi)容的例子集中在觸控筆感測電極的構(gòu)造。圖3A和3B設(shè)及 利用電極的子集計算位置，但是，應(yīng)當理解，位置可W利用任何數(shù)量的電極來計算，包括在 觸摸傳感器面板中的所有電極。此外，雖然圖3A和3B是參考X-軸描述的，但是在一些例子 中，類似的效果可W在當跨觸摸傳感器面板沿y-軸移動觸控筆時被觀察到。
[0039] 運對于本公開內(nèi)容討論信號輪廓的概念的目的會是有用的。運一概念通過參考圖 4A和4B的例子來解釋。圖4A和圖4B設(shè)及在對應(yīng)于沒有擴散元件的構(gòu)造中的示例電極421和 422的X-軸中的示例性信號輪廓。如在圖4A中所示，諸如觸控筆408的對象可W在電極411上 方的距離D1處，并且在X-方向跨電極421和422移動。在沿X-軸的每個點處，信號禪合Cs存在 于觸控筆和電極之間，其隨著觸控筆從每個電極的中點Μ移動而變化。圖4B示出了與分別在 電極421和422上測得的信號Csi和Cs2相關(guān)的示例信號輪廓431和432。在圖4Β中的曲線圖的 X-軸可W與觸控筆在X-方向上的位置相關(guān)，并且曲線圖的y-軸可W與在沿X-軸的每個X-位 置處的歸一化信號測量相關(guān)。為了清楚起見，電極421和422的位置，包括各自沿X-軸的中點 Μ巧日M2,在圖4B中X-軸的下方示出。如在圖4A和4B中所示，信號輪廓43巧日432可W在電極的 中點Ml和M2處具有最大值，并且信號輪廓會隨著觸控筆40的往X-軸穿過遠離中點而減小。
[0040] 在一些例子中，觸控筆和在沒有擴散元件的觸摸傳感器面板中的電極之間的信號 輪廓會是非常非線性的。在一些情況下，運種非線性會與觸摸傳感器面板中較高的晃動誤 差相關(guān)。更具體而言，如果與每個電極相關(guān)聯(lián)的信號輪廓隨著觸控筆遠離運些中點移開急 劇地下降，則位置估計算法(例如，W上公式（1))會在電極中點之間（例如，Ml和M2之間）的 區(qū)域處的位置估計中產(chǎn)生更多的誤差。
[0041] 由于信號輪廓的非線性可能與較高的晃動誤差相關(guān)，因此將信號輪廓擴展為更具 線性會是有益的。在一些例子中，在觸控筆和觸摸傳感器面板中的電極之間的信號輪廓會 通過在電極之上添加懸?。?，與電壓或接地電分離）的導(dǎo)電材料段來擴展。在運些例子中， 來自觸控筆的信號可W通過懸浮導(dǎo)體擴散并且擴散到電極中的一個或多個電極。在下文中 被稱為"擴散元件"的運些懸浮導(dǎo)體可W在多種構(gòu)造中實現(xiàn)?，F(xiàn)在將描述擴散元件的操作和 示例性構(gòu)造。
[0042] 圖5示出了包括擴散元件510的示例性觸摸傳感器面板500的簡化的側(cè)視圖。如在 圖5中所示，擴散元件510可W在導(dǎo)電材料的基板506的第一側(cè)上形成，并且多個電隔離電極 520可W在基板506的第二側(cè)上形成。在圖5中示出的觸摸傳感器面板可W是在兩側(cè)上都構(gòu) 圖有I TO的雙側(cè)IT0 (DI TO)基板506;但是，其它實施例可W使用不同的觸摸傳感器面板疊層 構(gòu)造。基板506可W由任何透明的基板材料制成，諸如塑料、玻璃、石英、或者剛性或柔性復(fù) 合材料。如所示出的，電極520可W通過導(dǎo)電材料M2中的間隙507電隔離。在一些例子中，觸 摸傳感器面板還可W包括覆蓋層504(例如，在觸摸屏構(gòu)造中的玻璃覆蓋層），其可W由玻 璃、丙締酸類、藍寶石等形成?？蒞形成一個或多個擴散元件，使得單個擴散元件(例如，擴 散元件510)可W覆蓋兩個單獨電極(例如，電極521和522)的至少一部分，包括電極之間的 間隙507。為簡單起見，可存在于觸摸傳感器面板500中的其它元件在圖5中被省略，例如，粘 合劑層和用于導(dǎo)電路由的元件。圖5只是作為具有擴散元件的觸摸傳感器面板的一個例子 給出。具有擴散元件的不同觸摸傳感器面板構(gòu)造將稍后在本公開內(nèi)容中進行詳細討論;但 是，應(yīng)該注意，本公開內(nèi)容的范圍不限于在圖5中示出的構(gòu)造。
[0043] 現(xiàn)在將參考圖6A-6E描述示例擴散元件的操作。圖6A-6化k較在根據(jù)本公開內(nèi)容的 例子的兩個示例觸摸傳感器面板構(gòu)造中來自觸控筆的信號到電極620的分布。圖6A-6B對應(yīng) 于沒有擴散元件的觸摸傳感器面板，并且圖6C-6D對應(yīng)于具有擴散元件的觸摸傳感器面板。 圖6E比較在觸控筆和電極620之間的信號輪廓的情況下圖6B和6D的信號分布，如將在下面 更詳細解釋的。如將變得顯而易見的，擴散元件610可W擴散來自觸控筆608的信號S，從而 擴展與電極620相關(guān)聯(lián)的信號輪廓。
[0044] 圖6A示出了沒有擴散元件的示例性觸摸傳感器面板。如所示出的，觸控筆608可W 通過基板606與電極620分離。在一些例子中，基板606可W由介電材料形成。在一些例子中， 觸控筆還可W通過覆蓋層604(例如，在觸摸屏構(gòu)造中的玻璃覆蓋層)與電極620分離。觸控 筆608可W放置在中屯、電極621 (即，最接近觸控筆的電極)之上并且與相鄰電極622的中點 M2相距D3的點609處，如所示出的。觸控筆608可W被電容禪合到一個或多個電極620,從而 將電容信號S分布到一個或多個電極。信號禪合Si和S2在圖6A和6C兩者中概念性地表示為從 觸控筆延伸的場線，其中禪合到電極的場線的數(shù)量對應(yīng)于在那個電極處接收到的信號S的 強度。應(yīng)當注意，雖然在圖6A中示出的場線在遠離觸控筆的方向上延伸，但是在一些例子 中，場線可W從觸控筆延伸、延伸到觸控筆、或者兩者。在一些例子中，禪合到中屯、電極621 (最接近觸控筆608的電極)的信號Si比禪合到相鄰電極的信號S2強得多。
[0045] 圖6B示出了用于在圖6A中示出的構(gòu)造中的觸摸傳感器面板600(例如，具有擴散元 件610的觸摸傳感器面板)的示例信號分布630。圖6B中的電極6 20可W對應(yīng)于圖6A中的電極 620。在圖6B中示出的信號S的每個部分可W對應(yīng)于在每個電極620處檢測到的信號S的幅 度。如所示出的，在中屯、電極621處檢測到的信號Si具有最高幅度，并且幅度S2在相鄰電極 622處急劇下降。
[0046] 圖6C示出了具有擴散元件610的示例性觸摸傳感器面板600。電極620的屬性和位 置可W類似于參考圖6A所描述的電極620。如所示出的，擴散元件610可W由導(dǎo)電材料的懸 浮段形成，使得觸控筆608可W通過覆蓋層604、擴散元件610和基板606與電極620分離。如 同圖6A，觸控筆608可W放置在中屯、電極621之上與相鄰電極622的中點M2相距D3的點609 處。但是，不同于圖6A，觸控筆608也可W電容禪合到擴散元件610,其又電容禪合到電極621 和622。在運些構(gòu)造中，電極可W通過與觸控筆608直接電容禪合和/或通過與擴散元件610 中間電容禪合接收來自觸控筆608的信號。
[0047] 圖6D示出了用于在圖6C中示出的構(gòu)造中的觸摸傳感器面板600(例如，具有擴散元 件610的觸摸傳感器面板)的示例信號分布631。在圖6D中的電極620可W對應(yīng)于圖6C中的電 極620。在圖6D中示出的信號S的每個部分對應(yīng)于在每個電極620處檢測到的信號S的幅度。 如同在圖6B中，在中屯、電極621處檢測到的信號Si仍然具有最高幅度。但是，與圖6B相比，當 信號通過擴散元件610擴散時，對于相鄰電極622幅度下降較不急劇。換句話說，到每個電極 的信號分布與每個電極到觸控筆608的距離更線性地成比例。
[0048] 在觸控筆和每個構(gòu)造內(nèi)的電極之間的信號輪廓的上下文中考慮信號分布630和 631會是有用的。圖6E將在非信號擴散構(gòu)造中的電極的示例信號輪廓650與在信號擴散構(gòu)造 中的電極的示例信號輪廓651進行比較。例如，信號輪廓651和652可W分別對應(yīng)于與在圖6A 和6C的構(gòu)造中的電極622相關(guān)聯(lián)的信號輪廓。此外，信號輪廓650和651可W對應(yīng)于信號分布 630和631。例如，在圖6E中，當觸控筆與中點M2距離D3時，在信號輪廓651上在距離D3處的點 662可W對應(yīng)于在圖6B中示出的幅度S2。如在圖6E中所示，通過擴散元件610橋接的電極可 W具有更寬的，并且因此更線性的信號輪廓。如W上所討論的，在一定范圍內(nèi)更線性的信號 輪廓會與觸摸傳感器面板的較低晃動誤差相關(guān)。應(yīng)當理解，本公開內(nèi)容的范圍不限于在圖 5、6A和6C中示出的互電容構(gòu)造，而是可W包括其中信號輪廓被擴展的任何構(gòu)造，包括其中 觸控筆充當無源輸入設(shè)備的自電容構(gòu)造和互電容構(gòu)造。
[0049] 如W上所討論的，在減少晃動誤差時利用一個或多個擴散元件擴散電容式信號會 是有益的。現(xiàn)在將根據(jù)本公開內(nèi)容的例子參考圖7-9詳細描述實現(xiàn)一個或多個擴散元件的 各種構(gòu)造。
[0050] 圖7A-7D示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的擴散元件的示例性構(gòu)造。在一些例子中， 擴散元件可W被配置為覆蓋特定的觸摸節(jié)點706。在一些例子中，觸摸節(jié)點706可W類似于 W上參考圖2A-2B討論的觸摸節(jié)點，其中每個節(jié)點706表示驅(qū)動線701和感測線702的交叉 點。在其它例子中，觸摸節(jié)點706可W對應(yīng)于自電容觸摸節(jié)點。因此，雖然本公開內(nèi)容討論了 關(guān)于將信號擴散到觸摸節(jié)點的擴散元件，但是應(yīng)當理解，每個觸摸節(jié)點可W表示一個或多 個電極的不同組合。
[0051] 圖7A示出了構(gòu)造700曰，其中擴散元件710可W被配置為在單個維度上擴散信號電 容。例如，在構(gòu)造700a中的擴散元件710可W跨兩個驅(qū)動電極(例如，兩條驅(qū)動線701)擴散信 號，而不跨感測電極(例如，兩條感測線702)擴散信號。圖7B示出了構(gòu)造70化，其中擴散元件 710可W被配置為在兩個維度上擴散信號電容。在一些例子中，限制信號到選定一組觸摸節(jié) 點706的擴散會是有益的。在圖7B的例子中，每個擴散元件710被配置為覆蓋W正方形布置 的四個觸摸節(jié)點，但是在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)也可W預(yù)期其它形狀。在一些例子中，不同的 擴散元件可W覆蓋不同數(shù)量的觸摸節(jié)點。圖7C示出了構(gòu)造700c，其中第一組擴散元件711可 W被配置為每個在第一維度上將信號電容擴散到Ξ個觸摸節(jié)點706。第二組擴散元件712可 W被配置為每個在第一維度上將信號電容擴散到僅兩個觸摸節(jié)點706。第Ξ組懸浮導(dǎo)電段 713可W被配置為只覆蓋單個觸摸節(jié)點。在一些例子中，只覆蓋單個觸摸節(jié)點的懸浮導(dǎo)體 (例如，不在電極之間擴散信號電容)可W被包括作為偽像素用于光學(xué)目的，如將在下面參 考圖9-10詳細討論的。此外，如將在下面更詳細討論的，在一些構(gòu)造中，懸浮導(dǎo)電段可W形 成只覆蓋觸摸節(jié)點的一部分的擴散元件，或者換句話說，擴散元件可W只覆蓋形成觸摸節(jié) 點的電極的一部分。在一些例子中，擴散元件可W是非矩形的。圖7D示出了示例構(gòu)造700d， 其中擴散元件710可W被配置為在X-形成中將信號電容擴散到觸摸節(jié)點706。在一些例子 中，如在圖7D中所示，擴散元件710的形狀可W是圓形的。圖7A-7D只作為可能的信號擴散構(gòu) 造的例子給出。應(yīng)當理解，本公開內(nèi)容不限于任何特定的圖案或形狀，而是包括可W由懸浮 導(dǎo)電材料形成的任何形狀。
[0052] 在一些例子中，包括擴散元件的觸摸傳感器面板的屬性可W被選擇，使得在觸控 筆和一個或多個電極之間實現(xiàn)期望的信號輪廓?；氐綀D5,擴散元件510可W具有寬度W1。擴 散元件可W與電極520間隔距離Dl。在一些例子中，如在圖5中所示，距離D1可W包括基板 506的厚度。此外，在覆蓋層504上方的觸控筆(未示出）可W與電極520間隔距離D2。在一些 情況下，擴散元件寬度W1和擴散元件與電極D1之間的距離會影響信號輪廓形狀，但是，應(yīng)該 注意，多種其它因素也會影響信號輪廓形狀;例如，電極的形狀和節(jié)距、材料的導(dǎo)電性、W及 信號本身的功率。
[0053] 如W上所討論的，與較線性的信號輪廓相關(guān)聯(lián)的電極會與觸摸傳感器面板中的較 少晃動誤差相關(guān)。但是，在一些例子中，增加信號輪廓的線性度會同時減少在每個電極處檢 測到的最大信號電容，從而降低觸摸傳感器面板的信噪比（SNR)。因此，在一些例子中，擴散 元件的寬度W1和/或電極和擴散元件之間的距離D1可W被選擇，W便在信號輪廓的線性度 和通過電極檢測到的最大信號電容之間達成可接受的平衡，其中一些設(shè)計會注重一個屬性 甚于另一個屬性。在一些例子中，最佳擴散元件寬度可W被表示為電極節(jié)距P和擴散元件寬 度W之間的比率的函數(shù)，即，W:P。例如，在圖5中示出的構(gòu)造中，最佳比率W1:P1可W是在1:5 和1:3之間。但是，應(yīng)該理解，最佳比率可W根據(jù)設(shè)計目標和觸摸傳感器面板的屬性而變化 很大。例如，在其中擴散元件直接在電極層上方形成的構(gòu)造中（即，沒有通過基板與電極分 離），擴散元件和電極之間的距離D1可W小得多，并且比率可W不同W反映運一點。此外，擴 散元件屬性的選擇還會受其它因素的影響，諸如維護觸摸傳感器面板的光學(xué)均勻性的努 力，W及擴散元件與觸摸傳感器面板中的其它電路元件的相互作用。例如，在其中擴散元件 在與電極相同的層上形成的情況下，電極的物理和電氣性質(zhì)會約束在同一層中形成的擴散 元件的設(shè)計。應(yīng)當注意，雖然擴散元件510被示為對稱地放置在圖5中的電極521和522之上， 但是可W構(gòu)想其中擴散元件被不對稱放置，W便例如在一個方向上傳播信號輪廓或者補償 觸摸傳感器面板中的不規(guī)則性的其它構(gòu)造。
[0054] 擴散元件可多種構(gòu)造來實現(xiàn)觸摸傳感器屏幕。圖8A-8D示出了根據(jù)本公開內(nèi) 容的例子的、具有至少一個擴散元件的觸摸傳感器面板800的例子。圖8A-8D中的每個構(gòu)造 都包括至少覆蓋層804(例如，觸摸屏覆蓋玻璃）、擴散元件810、基板806 W及第一電極層 820。為了清楚起見，在圖8A-8D的每個構(gòu)造中只示出了一個擴散元件，但是，在一些例子中， 多個擴散元件820可W被構(gòu)圖為彼此相鄰。此外，在一些情況下，懸浮導(dǎo)電段可W被構(gòu)圖為 偽像素，如下面參考圖9A-9D更詳細解釋的。圖8A示出了包括擴散元件810的觸摸傳感器面 板。在運個構(gòu)造中，擴散元件810可W在電極820之上的層中形成。在一些例子中，運種構(gòu)造 可W對應(yīng)于其中驅(qū)動和感測電極兩者可W在單個層上形成的自電容系統(tǒng)或互電容系統(tǒng)。圖 8B示出了包括擴散元件810的觸摸傳感器面板。在運個構(gòu)造中，擴散元件810可W在基板806 上形成。擴散元件810可W與第二組電極821在同一層中形成。在一些例子中，第一組電極 820可W在雙側(cè)ITO(DITO)基板806的相對側(cè)上形成。運種構(gòu)造在一些情況下可W對應(yīng)于如 下互電容系統(tǒng)，其中感測電極可W與擴散元件810在同一第一層中形成，驅(qū)動電極可W在第 二層中形成，并且擴散元件810可W將電容擴散到第二層中的驅(qū)動電極。圖8C示出了包括擴 散元件810的觸摸傳感器面板。在運種構(gòu)造中，擴散元件810可W在包括第二組電極821(未 示出）的層上形成虛線示出），但是擴散元件810不是直接在第二組電極之上形成。第一 組電極820可W在單獨的層上形成。在一些例子中，運個構(gòu)造可W對應(yīng)于如下互電容系統(tǒng)， 其中擴散元件可W在感測電極之間的區(qū)域上方形成、驅(qū)動電極820可W在第二層中形成、并 且擴散元件810可W被配置為將信號電容擴散到驅(qū)動電極821。圖8D示出了包括擴散元件 810的觸摸傳感器面板。運種構(gòu)造可W類似于在圖8A-8C中示出的構(gòu)造，但是，在運種構(gòu)造 中，擴散元件810可W被沉積到覆蓋層804(例如，玻璃觸摸屏覆蓋層）的下側(cè)。應(yīng)當注意，本 公開內(nèi)容的范圍不限于運里示出的構(gòu)造，而是包括根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的任何觸摸傳感 器面板，其中擴散元件810可W用來在電極之間擴散信號電容。此外，為簡單起見，可存在于 觸摸傳感器面板中的其它元素已在圖8A-8C中省略，包括例如，附加的導(dǎo)電和介電層。
[0055] 本公開內(nèi)容的一些例子還設(shè)及利用懸浮導(dǎo)電段來減少導(dǎo)電材料(例如，IT0)圖案 在觸摸傳感器面板中的可見性?，F(xiàn)在運些構(gòu)造的細節(jié)將參考圖9-10在下面進行討論。
[0056] 圖9A-9B示出了不具有擴散元件，但其可W包括形成偽像素910的懸浮導(dǎo)電段的示 例性觸摸傳感器面板900。如在圖9B中所示，觸摸傳感器面板900可W包括通過構(gòu)圖透明或 半透明的導(dǎo)電材料，諸如IT0材料，在第一層901上形成的電極920。在第二層902上，可W由 例如，塑料、玻璃、石英、或者剛性或柔性復(fù)合材料形成透明或半透明的基板906。在第Ξ層 903上，一組第二電極923(在圖9B中不可見)可W通過構(gòu)圖另一種半透明導(dǎo)電材料，諸如IT0 材料來形成。第Ξ層903也可W包括形成偽像素910的多個懸浮導(dǎo)電段。在圖9A中示出的構(gòu) 造中，電極923可W包括分支924。為了便于圖9A和圖9B之間的關(guān)聯(lián)，觸控筆908被示為連同 方向箭頭在位置909處。為了討論的目的，觸摸傳感器面板951、952和953的區(qū)域被示為在圖 9B和9D中的虛線框中。在運種構(gòu)造中，配置為只用于光學(xué)目的的懸浮導(dǎo)電段被稱為偽像素， W便將它們與形成擴散元件的懸浮導(dǎo)電段區(qū)分開來。但是，如將在下面進行解釋的，形成擴 散元件的懸浮導(dǎo)電段也可W被配置為用于光學(xué)目的。
[0057] 在一些例子中，在觸摸傳感器面板中的電極可W通過在基板表面之上沉積IT0材 料，并且然后蝕刻掉IT0層的部分W形成電極段來形成。如應(yīng)當理解的，在每一層內(nèi)，具有 IT0的區(qū)域傾向于比沒有口0的區(qū)域具有更低的透明度。例如，在圖9B中示出的構(gòu)造中，其中 形成電極921和922的第一層901的區(qū)域會比例如電極之間的間隙907的區(qū)域具有更低的透 明度。同樣，應(yīng)當理解，當層90U902和903被堆疊起來時，具有兩層IT0的雙-IT0區(qū)域(例如， 區(qū)域952)比具有單層IT0的單-IT0區(qū)域(例如，區(qū)域953)具有更少的透明度，其中具有單層 IT0的單-IT0區(qū)域仍比沒有IT0的無-IT0區(qū)域(例如，區(qū)域951)具有更少的透明度。
[0058] 由于透明度的差異，因此在層901和903中構(gòu)圖IT0W便降低IT0圖案對觸摸傳感器 面板的用戶的可見性會是有益的。在一些例子中，可W在第Ξ層903上形成偽像素910,使得 單-IT0區(qū)域(例如，區(qū)域953)可W在網(wǎng)格圖案中形成。例如，參考圖9A，其中電極923在電極 921之上形成的區(qū)域可W是雙-IT0區(qū)域，但是，在電極923的分支924之間的區(qū)域可^是單- IT0區(qū)域(例如，形成電極921的IT0層）。為了使觸摸傳感器面板900更加光學(xué)均勻，具有基本 上與電極923的分支924相同寬度的偽像素910可W在電極923的分支924之間形成。在一些 未示出的例子中，與電極923的分支正交的狹縫可W在層901中電極923的分支924下方的區(qū) 域處形成。狹縫可W被間隔開，使得被兩個狹縫和分支924界定的區(qū)域類似偽像素910。運種 構(gòu)造可W被概念化為在雙-IT0區(qū)域當中形成的均勻單-IT0網(wǎng)格，其中雙-IT0區(qū)域?qū)?yīng)于其 中IT0在層901和層903兩者上形成的區(qū)域，并且單-IT0區(qū)域?qū)?yīng)于其中IT0只在層901或?qū)?903中的一個上形成的區(qū)域。
[0059] 圖9C-9D示出了在信號擴散構(gòu)造中的示例性觸摸傳感器面板900,其可W包括形成 偽像素911、912和913W及擴散元件915兩者的懸浮導(dǎo)電段。回到圖9A-9B，單-IT0網(wǎng)格構(gòu)造 可W減少口 0圖案的可見性，但是，觸摸傳感器面板的部分仍然可W具有無-IT0區(qū)域(例如， 包括間隙907的區(qū)域951)。因為無-ΙΤΟ區(qū)域會比單-ΙΤΟ網(wǎng)格中的區(qū)域更不透明，因此在ΙΤΟ 圖案中的非均勻性仍然可W對觸摸傳感器面板的用戶可見。圖9C示出了類似于W上參考圖 9Α-9Β所討論的構(gòu)造的觸摸傳感器面板構(gòu)造。但是，與圖9Α-9Β的構(gòu)造不同，圖9C中示出的觸 摸傳感器面板可W包括形成擴散元件915的懸浮導(dǎo)電段，其可W具有在電極921和922兩者 之上的部分。在運個例子中，擴散元件915可W在電極921和922之間擴散信號電容，如在前 述例子中所闡述的。
[0060] 如W上詳細討論的，利用擴散元件擴散電極之間的信號電容對減少觸摸傳感器面 板中的晃動誤差會是有益的。但是，如在圖9C-9D中所示，擴散元件也可W被配置為提高觸 摸傳感器面板的光學(xué)均勻性。通過利用擴散元件915橋接間隙907,基本上所有的觸摸傳感 器面板可W包含或者雙-ΙΤ0區(qū)域或者單-ΙΤ0區(qū)域。此外，在一些例子中，擴散元件915可W 被配置為使得由擴散元件915形成的單-ΙΤ0和雙-ΙΤ0區(qū)域可W表現(xiàn)為與單-ΙΤ0網(wǎng)格構(gòu)造一 致，如W上參考圖9Α所描述的。在一些構(gòu)造中，擴散元件915可W具有類似多個"合并的"偽 像素的形狀。例如，在圖9C中示出的擴散元件915具有基本上等于一個偽像素的寬度和基本 上等于第一偽像素的邊緣與相鄰偽像素的相對邊緣之間的距離D4的長度。因此，擴散元件 915可W類似兩個合并的偽像素的形狀。應(yīng)當理解，在其它例子中，擴散元件915可W類似任 何多個合并的偽像素的形狀。此外，如參考圖7A-7D所解釋的，擴散元件915可W在多個維度 上擴散信號電容、不必是均勻的、并且不必是矩形的。在一些例子中，擴散元件915的尺寸可 W根據(jù)W上關(guān)于圖5闡述的信息來選擇。例如，再次參考與圖5有關(guān)的討論，在其中擴散元件 915被配置為類似合并的偽像素的例子中，擴散元件915的寬度W1可W被選擇為與最佳比率 W1:P1最接近的值，同時仍然保持光學(xué)均勻性的性質(zhì)。ΙΤ0層903和901兩者的折射率可W基 本上相同，W減少IT0圖案的可視性。在一些例子中，形成懸浮導(dǎo)電段的IT0層(例如，偽像素 911 -913和擴散元件915)可W是與形成電極920的IT0層相同的材料，W便提供與ITO的最佳 光學(xué)指數(shù)匹配。在其它例子中，指數(shù)匹配的材料可W應(yīng)用到形成懸浮導(dǎo)電段的IT0層，W更 好地匹配形成電極的IT0層的光學(xué)指數(shù)。
[0061] 雖然圖9A-9D的構(gòu)造已就在與電極相同的層上形成的懸浮導(dǎo)電段方面進行了描 述，但是在其它例子中，包括偽像素和擴散元件的懸浮導(dǎo)電段可W在與電極層不同的層上 形成，如W上參考圖9A-9D所討論的。在其中懸浮導(dǎo)電段在IT0的第Ξ層上形成的一些構(gòu)造 中（例如，在圖9C和9D中示出的構(gòu)造），觸摸傳感器面板的一些部分可W具有ΞΙΤ0-區(qū)域、 雙-IT0區(qū)域、單-IT0區(qū)域、和/或無-IT0區(qū)域。在運些構(gòu)造中，懸浮導(dǎo)電段可W類似于在圖 9A-9D中所討論的構(gòu)造來操作。例如，擴散元件可W被配置為創(chuàng)建雙-IT0區(qū)域W便與Ξ-ΙΤ0 區(qū)域當中的雙-IT0網(wǎng)格匹配。
[0062] 圖10A-10C示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、在包括擴散元件來提高光學(xué)均勻性 的示例性觸摸傳感器面板中光反射率的改善。光反射率在概念上被表示為具有不同線寬的 箭頭，最粗的線寬對應(yīng)于最強的光。圖10A示出了具有包括雙IT0-區(qū)域1052和無-IT0區(qū)域 1051的層堆疊1001a的觸摸傳感器面板1000a。當光進入層堆疊1001a時，一定比例的光1002 從堆疊反射回來。如在圖10A中所示，在雙-IT0區(qū)域1052中反射的光少于在無-IT0區(qū)域1051 反射的光。從堆疊反射回來的光被統(tǒng)一地用反射率R1表示。在一些情況下，運個反射率R1可 W表明自己在觸摸傳感器面板的IT0圖案中對觸摸傳感器面板的用戶的可視性。圖10B示出 了具有包括雙-IT0區(qū)域1054和單-IT0區(qū)域1053的層堆疊100化的觸摸傳感器面板1000b，其 中單-ΙΤΟ區(qū)域由擴散元件1010形成。如在圖lOB中所示，當觸摸傳感器面板包括擴散元件 1010時，較少的光會從堆疊1001b反射回來。具體而言，如在圖10A中所示，較少的光會從雙- IT0區(qū)域1054反射離開，并且較少的光會從單-IT0區(qū)域1053反射離開。在運個構(gòu)造中，從堆 疊反射回來的光被統(tǒng)一地由反射率R2表示。如由圖10A-10B所指示的，包括擴散元件1010的 觸摸傳感器面板的反射率R2可W小于沒有擴散元件的觸摸傳感器面板的反射率R1。圖10C 示出了顯示反射率R1和R2的定量比較的圖表。如所示出的，包括一個或多個擴散元件的觸 摸傳感器面板可W在其中擴散元件橋接無-IT0的區(qū)域的區(qū)域中減少大約40%的反射率。
[0063] 圖11A-11D示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的例子的、其中可W實現(xiàn)擴散元件的示例系統(tǒng)。 圖11A示出了根據(jù)各種例子的包括觸摸屏1124的示例移動電話1136,其中觸摸屏1124可W 包括擴散元件。圖11B示出了根據(jù)各種例子的包括觸摸屏1126的示例數(shù)字媒體播放器1140， 其中觸摸屏1126可W包括擴散元件。圖11C示出了根據(jù)各種例子的包括觸摸屏1128的示例 個人計算機1144,其中觸摸屏1128可W包括擴散元件。圖11D示出了根據(jù)各種例子的包括觸 摸屏1130的示例平板計算設(shè)備1148,其中觸摸屏1130可W包括擴散元件?？蒞實現(xiàn)用于減 少觸控筆尖晃動的擴散元件的觸摸屏和計算系統(tǒng)模塊可W在其它設(shè)備中（包括在可穿戴設(shè) 備中)實現(xiàn)。
[0064] 因此，本公開內(nèi)容的例子提供了各種構(gòu)造來利用擴散元件擴散信號電容，從而使 得感測電極的信號輪廓更線性，因此減少觸控筆尖晃動并且提高觸摸傳感器面板的性能。
[0065] 本公開內(nèi)容的一些例子針對觸摸傳感器面板，包括:第一層第一導(dǎo)電材料，其包括 多個電隔離的電極，其中包括第一電極和第二電極;第二層第二導(dǎo)電材料，其包括第一懸浮 導(dǎo)體，第一懸浮導(dǎo)體包括:在第一電極的一部分之上形成的第一懸浮導(dǎo)體的第一部分，W及 在第二電極的一部分之上形成的第一懸浮導(dǎo)體的第二部分。作為W上公開的例子中的一個 或多個例子的附加或替代，在一些例子中，第一電極被配置為電容禪合到第一懸浮導(dǎo)體；W 及第二電極被配置為電容禪合到第一懸浮導(dǎo)體。作為W上公開的例子中的一個或多個例子 的附加或替代，在一些例子中，第一導(dǎo)電材料包括透明或半透明的導(dǎo)電材料;第二導(dǎo)電材料 包括透明或半透明的導(dǎo)電材料；W及第二導(dǎo)電材料的折射率基本上與第一導(dǎo)電材料的折射 率相同。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，第二層第 二導(dǎo)電材料被布置在觸摸傳感器面板的玻璃基板上。作為W上公開的例子中的一個或多個 例子的附加或替代，在一些例子中，第二導(dǎo)電材料與第一導(dǎo)電材料相同。作為W上公開的例 子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，第一懸浮導(dǎo)體包括第二導(dǎo)電材料的 網(wǎng)眼圖案。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，第二層 第二導(dǎo)電材料還包括第二多個電隔離的電極。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的 附加或替代，在一些例子中，第二層第二導(dǎo)電材料還包括多個懸浮導(dǎo)體，所述多個懸浮導(dǎo)體 包括第一懸浮導(dǎo)體；W及所述多個懸浮導(dǎo)體還包括W-個或多個重復(fù)的圖案布置在第二層 第二導(dǎo)電材料上的一組懸浮偽像素。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替 代，在一些例子中，第二層第二導(dǎo)電材料還包括第二多個電隔離的電極；W及所述多個懸浮 導(dǎo)體中的每個懸浮導(dǎo)體具有基本上相同的寬度。作為W上公開的例子中的一個或多個例子 的附加或替代，在一些例子中，所述多個懸浮導(dǎo)體中的每個懸浮導(dǎo)體的寬度與第二多個電 隔離的電極的多個分支中的每個分支的寬度基本上相同。作為W上公開的例子中的一個或 多個例子的附加或替代，在一些例子中，第一懸浮導(dǎo)體具有基本上等于多個懸浮偽像素 W 及該多個懸浮偽像素之間的空間的組合長度的長度。作為w上公開的例子中的一個或多個 例子的附加或替代，在一些例子中，具有組合長度的懸浮偽像素的數(shù)量大于Ξ。作為W上公 開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，第一電極和第二電極具有節(jié) 距;第一懸浮導(dǎo)體具有長度；W及所述節(jié)距和第一懸浮導(dǎo)體的長度之間的比率大于3。作為 W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，所述節(jié)距和第一懸浮 導(dǎo)體的長度之間的比率小于5。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在 一些例子中，觸摸傳感器面板還包括所述多個電隔離的電極的第Ξ電極，其中第一懸浮導(dǎo) 體還包括在第Ξ電極的一部分之上形成的第一懸浮導(dǎo)體的第Ξ部分。作為W上公開的例子 中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，第二電極在第一方向上接近第一電極； W及第Ξ電極在正交于第一方向的第二方向上接近第一電極。
[0066] 本公開內(nèi)容的一些例子針對用于檢測對象接近觸摸傳感器面板的方法，包括:通 過與第一電極和第二電極電隔離的導(dǎo)電材料的第一段將對象電容禪合到第一電極和第二 電極;檢測指示對象的接近度的信號在第一電極上的第一部分;及檢測所述信號在第二電 極上的第二部分。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中， 該方法還包括將導(dǎo)電材料的第一段布置在所述對象與第一和第二電極之間。作為W上公開 的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，該方法還包括通過將導(dǎo)電材料 的第一段定位在第一和第二電極兩者的至少一部分之上通過導(dǎo)電材料的第一段將對象電 容禪合到第一和第二電極。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一 些例子中，該方法還包括將對象電容禪合到第Ξ電極;將第一和第二電極布置在第Ξ電極 和導(dǎo)電材料的第一段之間；及檢測所述信號在第Ξ電極上的第Ξ部分。作為W上公開的例 子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例子中，該方法還包括將導(dǎo)電材料的第一段 布置與第Ξ電極相鄰。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些例 子中，該方法還包括通過導(dǎo)電材料的段將對象電容禪合到第Ξ電極；W及檢測所述信號在 第Ξ電極上的第Ξ部分。作為W上公開的例子中的一個或多個例子的附加或替代，在一些 例子中，第二電極在第一方向上與第一電極相鄰并且第Ξ電極在正交于第一方向的第二方 向上與第一電極相鄰。
[0067] 雖然本公開內(nèi)容和例子已經(jīng)參考附圖完整地進行了描述，但是應(yīng)當理解，各種改 變和修改將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得顯而易見。此類改變和修改應(yīng)當被理解為包括在由所附 權(quán)利要求定義的本公開內(nèi)容和例子的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種觸摸傳感器面板，包括： 第一層第一導(dǎo)電材料，其包括多個電隔離的電極，所述多個電隔離的電極包括第一電 極和第二電極;及 第二層第二導(dǎo)電材料，其包括第一懸浮導(dǎo)體，所述第一懸浮導(dǎo)體包括： 在第一電極的一部分之上形成的第一懸浮導(dǎo)體的第一部分，及 在第二電極的一部分之上形成的第一懸浮導(dǎo)體的第二部分。2. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中第一懸浮導(dǎo)體的第三部分在第一電極和 第二電極之間的間隙之上形成。3. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中： 第一電極被配置為電容耦合到第一懸浮導(dǎo)體;及 第二電極被配置為電容耦合到第一懸浮導(dǎo)體。4. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中： 第一導(dǎo)電材料包括透明或半透明的導(dǎo)電材料； 第二導(dǎo)電材料包括透明或半透明的導(dǎo)電材料;及 第二導(dǎo)電材料的折射率與第一導(dǎo)電材料的折射率相同。5. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中第二層第二導(dǎo)電材料被布置在觸摸傳感 器面板的玻璃基板上。6. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中第二導(dǎo)電材料與第一導(dǎo)電材料相同。7. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中第一懸浮導(dǎo)體包括第二導(dǎo)電材料的網(wǎng)眼 圖案。8. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中第二層第二導(dǎo)電材料還包括第二多個電 隔離的電極。9. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中： 第二層第二導(dǎo)電材料還包括多個懸浮導(dǎo)體，所述多個懸浮導(dǎo)體包括第一懸浮導(dǎo)體;及 所述多個懸浮導(dǎo)體還包括以一個或多個重復(fù)的圖案布置在第二層第二導(dǎo)電材料上的 一組懸浮偽像素。10. 如權(quán)利要求9所述的觸摸傳感器面板，其中： 第二層第二導(dǎo)電材料還包括第二多個電隔離的電極;及 所述多個懸浮導(dǎo)體中的每個懸浮導(dǎo)體具有基本上相同的寬度。11. 如權(quán)利要求10所述的觸摸傳感器面板，其中所述多個懸浮導(dǎo)體中的每個懸浮導(dǎo)體 的寬度與所述第二多個電隔離的電極的多個分支中的每個分支的寬度基本上相同。12. 如權(quán)利要求9所述的觸摸傳感器面板，其中第一懸浮導(dǎo)體具有基本上等于多個懸浮 偽像素以及該多個懸浮偽像素之間的空間的組合長度的長度。13. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，其中： 第一電極和第二電極具有節(jié)距； 第一懸浮導(dǎo)體具有長度;及 所述節(jié)距和第一懸浮導(dǎo)體的所述長度之間的比率大于3。14. 如權(quán)利要求1所述的觸摸傳感器面板，還包括所述多個電隔離的電極的第三電極， 其中第一懸浮導(dǎo)體還包括在第三電極的一部分之上形成的第一懸浮導(dǎo)體的第三部分。15. 如權(quán)利要求14所述的觸摸傳感器面板，其中： 第二電極在第一方向上接近第一電極;及 第三電極在正交于第一方向的第二方向上接近第一電極。16. -種用于檢測接近觸摸傳感器面板的對象的方法，包括： 通過與第一電極和第二電極電隔離的導(dǎo)電材料的第一段將對象電容耦合到第一電極 和第二電極； 檢測指示對象的接近度的信號在第一電極上的第一部分;及 檢測所述信號在第二電極上的第二部分。17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括將導(dǎo)電材料的第一段布置在所述對象與第一和 第二電極之間。18. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括通過將導(dǎo)電材料的第一段定位在第一和第二電 極兩者的至少一部分之上，通過導(dǎo)電材料的第一段將對象電容耦合到第一和第二電極。19. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括： 將對象電容耦合到第三電極； 將第一和第二電極布置在第三電極和導(dǎo)電材料的第一段之間;及 檢測所述信號在第三電極上的第三部分。20. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括： 通過導(dǎo)電材料的所述段將對象電容耦合到第三電極;及 檢測所述信號在第三電極上的第三部分。
【文檔編號】G06F3/044GK106066728SQ201610255029
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月22日 公開號201610255029.3, CN 106066728 A, CN 106066728A, CN 201610255029, CN-A-106066728, CN106066728 A, CN106066728A, CN201610255029, CN201610255029.3
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