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1、10申请公布号CN104106024A43申请公布日20141015CN104106024A21申请号201280069235522申请日2012113061/597,57220120210USG06F3/04120060171申请人3M创新有限公司地址美国明尼苏达州72发明人罗格W巴顿比利L韦弗伯纳德O吉恩布罗克A哈布莱74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人陈炜杜诚54发明名称用于触摸传感器电极的网格图案57摘要本发明公开了一种用于触敏装置的电极，所述电极包括微线材导体，所述微线材导体被布置成限定电连续区域并包括非电连续的内部区。所述电连续区域可根据一种图案被图案化，并。
2、且所述内部图案可根据另一图案被图案化。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014080786PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0671862012113087PCT国际申请的公布数据WO2013/119308EN2013081551INTCL权利要求书2页说明书36页附图27页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书36页附图27页10申请公布号CN104106024ACN104106024A1/2页21一种触摸屏传感器，包括上电极层，所述上电极层包括复合电极阵列，所述复合电极阵列由设置成第一图案的多个连续的微线材导体构成；下电极层，所述下电。
3、极层包括多个电极；其中所述上电极和所述下电极被电介质层隔开且共同限定具有节点的电极矩阵，所述上电极和所述下电极在所述节点处相交；其中所述上电极层的复合电极形成与所述复合电极电隔离的内部区，所述区由不连续的微线材导体构成。2根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中所述内部区的所述不连续的微线材导体被设置成第二图案。3根据权利要求2所述的触摸屏传感器，其中所述第一图案与所述第二图案相同。4根据权利要求2所述的触摸屏传感器，其中所述内部区比所述复合电极对电场具有更强的穿透性。5根据权利要求2所述的触摸屏传感器，其中所述上电极层和所述下电极层被取向成使得所述上电极层的所述复合电极的所述内部区定位在所述节。
4、点处。6根据权利要求2所述的触摸屏传感器，其中所述第一图案或所述第二图案包括重复的正方形、菱形、六边形或八边形。7根据权利要求6所述的触摸屏传感器，其中所述重复的正方形、菱形、六边形或八边形并非全部为相同的大小。8一种用于在触摸传感器中使用的基于微线材的电极，所述电极包括由图案化导电性微线材形成的网格，所述网格具有由图案化不连续的图案化导电性微线材形成的内部区。9根据权利要求8所述的基于微线材的电极，其中所述内部区被图案化成在所述微线材中包括断点。10根据权利要求8所述的基于微线材的电极，其中所述内部区在所述微线材中包括断点。11根据权利要求8所述的基于微线材的电极，其中微线材包括导体，所述导。
5、体具有以微米为单位的约X05的迹线宽度；以及介于约95X和995之间的开放区域分率，其中0X45。12根据权利要求8所述的基于微线材的电极，其中所述开放区域分率介于约98525X35和995X35之间，其中0X35。13一种用于在触摸传感器中使用的基于微线材的电极，所述电极包括多个连续的微导体，所述多个连续的微导体限定具有第一特征平均单元间距的第一网格图案，所述第一网格图案具有包括不连续的微导体的内部区，所述不连续的微导体具有第二特征平均单元间距；并且其中所述内部区在侧向尺寸比所述第二特征平均单元间距的区域的侧向尺寸大的区域上延伸。14根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中第一特征平均单。
6、元间距和第二特征平均单元间距基本上相等。15根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中所述第一特征平均单元间距大于权利要求书CN104106024A2/2页3所述第二特征平均单元间距。16根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中所述第一特征平均单元间距是所述第二特征平均单元间距的整数倍。17根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中所述网格图案是规则的多边形网格。18根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中所述网格图案是伪随机的网格。19根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中所述第一特征平均单元间距在所述电极的中心附近较大且随着远离所述电极的所述中心而减小。20根据权利要求1。
7、3所述的基于微线材的电极，其中所述第一特征平均单元间距能够作为距离所述电极的所述中心的位置的函数而改变。21根据权利要求13所述的基于微线材的电极，还包括设置在所述内部区内的由电连续的微线材形成的岛状物。22根据权利要求21所述的基于微线材的电极，其中所述岛状物是根据具有第三特征平均单元间距的网格图案设置的，所述第三特征平均单元间距基本上等于所述第一特征平均单元间距。23根据权利要求13所述的基于微线材的电极，其中所述第一特征平均单元间距在所述电极的中心附近较小且随着远离所述电极的所述中心而增大。权利要求书CN104106024A1/36页4用于触摸传感器电极的网格图案0001相关申请的交叉引。
8、用0002本专利申请要求提交于2012年2月10日的美国临时专利申请NO61/597572的权益，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。背景技术0003触摸屏传感器用于检测施加到触摸屏显示器表面的物体例如手指或触笔的位置或位于触摸屏显示器表面附近的物体的位置。这些传感器沿着显示器表面例如在平坦的矩形显示器的平面内检测物体的位置。触摸屏传感器的例子包括电容传感器、电阻式传感器和投射式电容传感器。这种传感器包括覆盖显示器的透明导电元件。导电元件与电子元件结合使用，电子元件使用电信号探测导电元件，以便确定靠近或接触显示器的物体的位置。0004在触摸屏传感器领域，需要在不降低显示器光学质量或特性。
9、的情况下改善对透明触摸屏传感器的电学特性的控制。典型触摸屏传感器的透明导电区包括透明导电氧化物TCO例如铟锡氧化物ITO的连续涂层，该涂层显示具有基于电压源的接触位置和区总体形状的电势梯度。该事实导致可能的触摸传感器设计和传感器性能受到约束，并且需要通过昂贵的信号处理电子器件或设置额外的电极来改变电势梯度。因此，需要对与上述因素无关的电势梯度进行控制的透明导电元件。0005此外，在触摸屏传感器领域还存在与导电元件的设计灵活性有关的需求。使用图案化透明导电氧化物TCO例如铟锡氧化物ITO制造触摸屏传感器往往会限制导体的设计。该限制与由具有各向同性的单一薄层电阻值的透明薄层导体形成的所有导电元件图。
10、案化过程中产生的约束有关。发明内容0006用于例如触摸感测应用的微线材电极构形。所述电极包括与下伏的基准网格一致地经过图案化的连续的微线材、以及由根据另一图案进行图案化的不连续的微线材构成的内部区。所述内部区通过例如微线材导体中的小的断点而变成不连续的。在一些实施例中，所述另一图案与下伏的基准网格的图案相同。对所述内部区进行的图案化可使所述内部区不太容易被使用者注意到，并且所述内部区的不连续性可使所述内部区比其它电性连续区更能透过电场。0007在一个实施例中，描述一种触摸屏传感器，所述触摸屏传感器包括上电极层，所述上电极层包括复合电极阵列，所述复合电极阵列由设置成第一图案的多个连续的微线材导体。
11、构成；下电极层，所述下电极层包括多个电极；其中上电极和下电极被电介质层隔开且共同限定具有多个节点的电极矩阵，所述上电极与所述下电极在所述节点处相交；其中所述上电极层的复合电极形成与复合电极电隔离的内部区，所述区由不连续的微线材导体构成。0008下文描述了这些和其它实施例中的一些。说明书CN104106024A2/36页5附图说明0009结合附图，由以下对本发明各实施例的详细描述可以更全面地理解本发明，其中0010图1示出了触摸屏传感器100的示意图；0011图2示出了位于触摸屏感测区域内的对可见光透明的导电区的透视图；0012图3A和图3B示出了使用UV激光器固化导电性油墨以用于生成微导体的方。
12、法；0013图4示出了用于生成微导体的凹版印刷法；0014图5示出了填充有导电材料的微复制凹槽的剖面图；0015图6示出了与填充有导电材料的微复制凹槽电容耦合的手指；0016图7A和图7B示出了在柔性基底上制备的微导体的图案，所述图案可用于制备触摸传感器；0017图8示出了以顺维方向印刷在柔性网材料上的平行微导体；0018图9示出了图8中的柔性材料的一部分，上面增加了额外的互连导体；0019图10示出了由图9中的两层材料构造的矩阵触摸传感器的实例的剖面图；0020图11示出了触摸屏传感器的一个实施例的导体微图案；0021图12示出了图3所示导体微图案的一部分，该部分包括具有用来调节局部薄层电阻。
13、的选择性断点的导电性网格，以及具有接触垫形式的较大特征；0022图13示出了沿图3给定水平网格条的电阻调节，该调节通过邻接的网格中的选择性断点生成；0023图14为模拟图3所示导体微图案特性的电路图，其中电容极板被电阻元件隔开；0024图15示出了触摸屏传感器的一个实施例的导体微图案，所述微图案包括具有不同薄层电阻的被标记为15A15E的区，这些区部分地由导电性微图案网格内的选择性断点形成；0025图15A15E各自示出了图15所示的变化的导体微图案的一部分；0026图16示出了与只含有均匀透明导电氧化物ITO的类似形状区的单位长度电阻相比时，沿着其内具有区15A和15B的楔形透明导电区的长轴。
14、的单位长度电阻分布；0027图17示出了层合在一起形成触摸屏传感器的一个实施例XY网格型投射电容式触摸屏传感器的各层的布置方式；0028图18示出了根据图17的触摸屏传感器的实施例的X层或Y层的导体微图案；0029图19示出了图10所示导体微图案的一部分，该部分包括接触具有接触垫形式的较大特征的对可见光透明的导电性网格，以及网格区之间的空间内的电隔离导体沉积物；0030图20示出了根据图9的触摸屏传感器的另一个实施例的X层或Y层的导体微图案；0031图21示出了图12给定导体微图案的一部分，该部分包括接触具有接触垫形式的较大特征的对可见光透明的导电性网格，以及网格区之间的空间内的电隔离导体沉积。
15、物；0032图22示出了根据图17的触摸屏传感器的另一个实施例的X层或Y层的导体微图案；并且0033图23示出了图22给定导体微图案的一部分，该部分包括接触具有接触垫形式的说明书CN104106024A3/36页6较大特征的对可见光透明的导电性网格，以及网格区之间的空间内的电隔离导体沉积物；0034图24示出了反映触摸屏传感器光学质量的曲线图，该图为“开放区域百分比”与“导体迹线宽度微米”的关系图，其中区3具有可用于触摸屏传感器的良好光学质量，区2具有比区3更佳的光学质量，区1具有三个区中最佳的光学质量。本文的开放区域百分比与开放区域分率可互换使用。0035图25和图26示出了实例6至实例40。
16、的特征性六边形网格有时被称为“HEX”网格和正方形网格的几何形状的扫描电子显微照片。每一图像中的浅色调线条表示金属导体的图案，并且暗色区域表示在实例中所用的基底。0036图27、图27A和图27B示出了第一图案化基底的各种部分；0037图28、图28A和图28B示出了第二图案化基底的各种部分；0038图29、图30A、图30B、图31A、图31B、图31C、图32、图33、图34、图35和图36示出了包括开放区域的各种电极构形；0039图37示出了由图27和图28的第一图案化基底和第二图案化基底构成的投射式电容型触摸屏透明传感器元件。0040附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号是指类似组件。
17、。然而，应当理解，使用标号来指代给定附图中的组件并非意图限制在另一附图中以相同标号标记的组件。具体实施方式0041在下面的描述中，参考形成本说明一部分的一组附图，并且其中通过图示说明若干具体实施例。应当理解，在不脱离本发明的范围或实质的前提下，可以设想出其它实施例并进行实施。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。0042除非另外指明，否则本文所用的所有科技术语具有本领域中常用的含义。本文给出的定义有利于理解本文中频繁使用的某些术语，并且并不意味着限制本发明的范围。0043除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约。
18、”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可以变化。0044以端值表述的数值范围包括归入该范围内的所有数值例如1到5包括1、15、2、275、3、380、4和5以及该范围内的任何范围。0045除非上下文另外明确指出，否则本说明书以及所附权利要求中所用的单数形式“一个”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施例。如本说明书和随附权利要求书中所用，术语“或”通常是以其包括“和/或”的含义使用，除非上下文明确地指出不是这样。0046如本文所用，“对可见光透明”是指对可见光的至少一。
19、种偏振态的透射水平为至少60的透射率，其中透射百分比被归一化为入射光任选为偏振光的强度。在“可见光透明”含义范围之内的是，透射至少60入射光的制品包括局部阻止光线至透射率低于80例如0的微观特征例如点、正方形或线条，该微观特征的最小尺寸例如宽度在05微米至10微米之间，或在1微米至5微米之间；然而，在这种情况下，对于包括微观结构并且宽度为微观结构最小尺寸1000倍的近似大致等轴区域，平均透射率大于60。0047本发明涉及触摸屏传感器，通过对其中所包括的导体微图案进行设计来改变该传说明书CN104106024A4/36页7感器的电学特性和光学特性。通过整合本文所述的导体微图案，对触摸屏传感器而言。
20、产生了若干优点。在一些实施例中，通过设计透明导电区内的透明导电性能来控制使用过程中触摸感测区内的电势梯度。这导致简化了信号处理电子器件，并且就某些触摸屏传感器类型而言，简化或消除了电势梯度电场线性化另外需要的额外的导体图案的设计。在一些实施例中，将本文所述的触摸屏传感器的电学特性设计成沿着透明传感器元件产生受控的电势梯度。例如，将电学特性设计成在透明导电区内沿着特定方向产生线性电势梯度，如果使用标准透明导体材料例如连续ITO涂层，导电区的整体形状通常会导致非线性梯度。在一些实施例中，将电学特性设计成生成一定水平的非线性度以用于透明导电区的电势梯度，该非线性度水平高于形状相同但由标准透明导体材料。
21、例如连续的ITO涂层构成的透明导电区应当具有的非线性度。更具体地讲，对于包括邻接的微图案化导体形式的透明薄层导体的矩形电容式触摸屏其感测区域拐角处具有电连接，通过设计薄层电阻值的区域分布和各向异性，使得电场分布更加均匀，可在水平方向和垂直方向改善整个感测区域的电势梯度的线性度和电场的均匀度。在其它实施例中，传感器包括由具有相同厚度即高度，但因微图案化而具有不同有效薄层电阻的相同导体材料构成的导体元件。例如在一些实施例中，采用相同厚度即高度的相同导体材料生成限定第一微图案几何形状的导电迹线，从而在透明导电区内导致第一水平的薄层电阻；并且生成限定第二微图案几何形状的导电迹线，从而在第二透明导电区内。
22、导致第二水平的薄层电阻。例如，通过在一些实施例例如基于微图案化金属导体的实施例中避免使用稀有元素诸如铟，本发明也允许在制造透明显示传感器过程中提高效率和资源利用率。0048本发明还涉及用于将信息或指令触摸输入电子装置例如计算机、移动电话等中的接触传感器或近程传感器。这些传感器对可见光透明，并且可以与显示器直接组合使用，覆盖显示元件，并且与显示器驱动装置接口作为“触摸屏”传感器。传感器元件具有片状形式，并且包括至少一个电绝缘的可见光透明基底层，其可支承下列中的一者或多者I网格图案化至基底表面两个不同区上的导电材料例如金属，该基底表面具有两种不同的网格设计，以便生成具有不同有效薄层电阻值的两个区，。
23、其中区中的至少一个是位于传感器的触摸感测区域内的透明导电区；II以网格几何形状图案化至基底表面上的导电材料例如金属，以便生成位于传感器的触摸感测区域内并显示具有各向异性的有效薄层电阻的透明导电区；和/或III在有效电连续的透明导电区内以网格几何形状图案化至基底表面上的导电材料例如金属，该几何形状在该透明导电区内变化，以便在至少一个方向生成不同的局部有效薄层电阻值例如用于透明导电区的连续变化的薄层电阻，其中该透明导电区位于触摸传感器的感测区域内。0049触摸传感器的感测区域是旨在覆盖的传感器区或覆盖信息显示器可见部分的区，该区对可见光透明，以便允许看到信息显示器。信息显示器的可观看部分是指信息显。
24、示器的具有可变信息内容的部分，例如显示器“屏幕”的被像素例如液晶显示器的像素占据的部分。0050本发明还涉及电阻式、电容式和投射电容式类型的触摸屏传感器。对可见光透明的导体微图案尤其可用于与电子显示器一体化的投射电容式触摸屏传感器。作为投射电容式触摸屏传感器的部件，对可见光透明的导电微图案可用于实现高触摸灵敏度、多触点检测和触笔输入。说明书CN104106024A5/36页80051如下文所述，通过控制构成透明微图案化导体的二维网格的几何形状，可以控制透明导电区内两个或更多个不同水平的薄层电阻、薄层电阻的各向异性或可变水平的薄层电阻。0052对本发明的多个方面的认识将通过下面所供实例的讨论来获。
25、得，但本发明并不受此限制。0053图1示出了触摸屏传感器100的示意图；触摸屏传感器100包括具有触摸感测区域105的触摸屏面板110。触摸感测区域105电连接至触摸传感器驱动装置120。触摸屏面板110整合到显示装置中。0054图2示出了处于触摸屏面板的触摸感测区域例如图1的触摸感测区域105内的对可见光透明的导电区101的透视图。对可见光透明的导电区101包括可见光透明基底130和设置在可见光透明基底130之上或之内的导电微图案140。可见光透明基底130包括主表面132，并且是电绝缘的。对可见光透明的基底130可由任何可用的电绝缘材料例如玻璃或聚合物形成。可用于可见光透明基底130的聚合。
26、物的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚萘二甲酸乙二醇酯PEN。导电微图案140可由多个线性金属特征形成。0055图2也示出了坐标系，用来描述会位于触摸屏面板的触摸感测区域内的对可见光透明的导电区101。一般来讲，对于显示装置，X轴和Y轴对应于显示器的宽度和长度，Z轴通常沿着显示器的厚度即高度方向。除非另外指出，否则本文将始终使用此规则。在图2的坐标系中，X轴和Y轴被定义为平行于对可见光透明的基底130的主表面132，并且可以对应于方形或矩形表面的宽度方向和长度方向。Z轴垂直于该主表面，并且通常沿着可见光透明基底130的厚度方向。形成导电微图案140的多个线性金属特征的宽度对应于沿Y轴线性延。
27、伸的平行线性金属特征的X方向距离，正交的线性金属特征的Y方向距离对应于正交的线性金属特征的宽度。线性金属特征的厚度或高度对应于Z方向距离。0056在一些实施例中，位于触摸屏面板的触摸感测区域内的对可见光透明的导电区101包括两层或更多层各具有导电微图案140的可见光透明基底130。0057导电微图案140沉积在主表面132上。由于传感器将与显示器进行接口以形成触摸屏显示器或触摸面板显示器，基底130是对可见光透明的并且基本上平坦。基底和传感器可以大体为平面和柔性的。所谓对可见光透明是指可通过触摸传感器查看显示器提供的信息例如文本、图像或数字。可以实现包括沉积金属如果将金属沉积成适当的微图案，甚。
28、至可以包括沉积厚度足以阻挡光线的金属形式的导体的触摸传感器的可见性和透明性。0058导电微图案140包括至少一个对可见光透明的导电区，该区覆盖显示器的提供信息的可见部分。所谓“对可见光透明的导电”是指可透过导电微图案区观看显示器的该部分，并且该微图案的区在图案的平面内导电，或换句话说，沿着导电微图案沉积到其上并与其相邻的基底的主表面导电。优选的导电微图案包括具有二维网格例如方形网格、矩形非方形网格或正六边形网络的区，其中导电迹线限定了网格内封闭的开放区域，该处未沉积与网格迹线电接触的导体。本文将开放空间以及其边缘处的相关导体迹线称为单元。网状结构单元的其它可用几何形状包括随机单元形状和不规则多。
29、边形。0059在一些实施例中，限定导电微图案的导电迹线被设计成在大于五个相邻单元、优选地四个相邻单元、更优选地三个相邻单元、甚至更优选地两个相邻单元的组合边缘长度说明书CN104106024A6/36页9的距离内不包括大致直的区段。最优选地，限定微图案的迹线被设计成在大于单个单元的边缘长度的距离内不包括直的区段。因此，在一些实施例中，限定微图案的迹线在长距离例如10厘米、1厘米或甚至1毫米内不是直的。具有如上所述最短长度的直线区段的图案尤其可用于触摸屏传感器，其优点是最大限度减少对显示器可见度的干扰。0060在考虑到导体材料的光学特性和电学特性的情况下，可设计导电微图案的二维几何形状即图案的在。
30、平面内的或沿着基底主表面的几何形状，以实现可用于触摸屏传感器的特殊透明导电特性。例如，尽管导体材料的连续未图案化沉积层或涂层具有按其体电阻率除以厚度计算的薄层电阻，但在本发明中，也通过使导体微图案化来设计不同的薄层电阻水平。0061在一些实施例中，二维导电微图案被设计成在传感器的导电区例如对可见光透明的导电区内实现各向异性薄层电阻。所谓“各向异性薄层电阻”意指当沿两个正交方向测量或建模时，导电微图案的薄层电阻的数量级不同。0062相比之下，在一些实施例中，二维导电微图案被设计成在传感器的导电区例如对可见光透明的导电区内实现各向同性薄层电阻。所谓“各向同性薄层电阻”是指当沿着平面内任意两个正交方。
31、向测量或建模时，导电微图案的薄层电阻的大小相同，如在由两个方向的宽度恒定的迹线所形成的方形网格的情况中。0063区内各向异性的薄层电阻可包括的在一个方向上的薄层电阻比正交方向的薄层电阻至少大10或者至少大25、至少大50、至少大100、至少大200、至少大500、甚至至少大10倍。在一些实施例中，区内的各向异性的薄层电阻包括一个方向上的薄层电阻比正交方向上的薄层电阻大至少15倍。在一些实施例中，区内的各向异性的薄层电阻包括一个方向上的薄层电阻比正交方向上的薄层电阻大11倍至10倍，在其它实施例中大125倍至5倍，并且在另一些实施例中大15倍至2倍。0064可产生各向异性薄层电阻的导电微图案几何。
32、形状的例子为具有固定导电迹线宽度的大致矩形的微型格栅非正方形。就这种矩形微型格栅非正方形而言，各向异性的薄层电阻可由重复格栅单元的几何形状所引起，该格栅单元的一个边缘比另一个边缘长10、长25、长至少50、长100、甚至长10倍。通过改变不同方向的迹线宽度例如在其它高度对称的网格单元图案中，可产生各向异性的薄层电阻。生成各向异性的薄层电阻的后一种方法的例子是导电迹线的方形网格例如间距200微米，其中第一方向的迹线宽度为10微米，正交方向的迹线宽度为9微米、75微米、5微米、或甚至1微米。区内各向异性的薄层电阻可包括这样的情形即一个方向具有有限的可测量的薄层电阻，另一个方向具有基本无限大的薄层电。
33、阻，就像平行导电迹线图所产生的那样。在一些实施例中，如上所述，区内各向异性的薄层电阻包括这样的情形即第一方向具有有限的可测量的薄层电阻，在正交于第一方向的方向具有有限的可测量的薄层电阻。0065为了确定某个导电微图案区是否为各向同性或各向异性的，本领域的技术人员将会知道，必须相对于微图案的尺度合理选择所关注的区的尺度，以进行相应的特性量度或计算。例如，一旦将导体完全图案化，在导体上选择在不同量度方向会产生薄层电阻差值的量度位置和尺度就不重要了。以下详细说明的例子可更加清楚地说明这一点。如果考虑的是具有正方形网格的各向同性几何形状的导体图案，该网格具有宽100微米的导体迹线和1毫米的间距在网格内。
34、形成900微米900微米的正方形开口，并且使用具有固定间距说明书CN104106024A7/36页1025微米在外侧两个电流探针之间产生75微米的间距的四个线性布置的探针沿正方形开口边缘对其中一条迹线内的薄层电阻进行四点探针测量，则根据探针是否与迹线平行对齐或正交对齐，可以利用测得的电流值和电压值算出不同的薄层电阻水平。因此，即使正方形格栅几何形状会在比正方形格栅单元尺寸更大的范围内产生各向同性的薄层电阻，仍然可以通过测量发现薄层电阻具有各向异性。因此，为了限定本发明的导电微图案例如构成网格的微图案的对可见光透明的导电区的薄层电阻的各向异性，在其中对薄层电阻应当进行测量或建模的相应尺度大于网格。
35、单元的长度尺度，优选地大于两个单元的长度尺度。在一些情况下，在网格内五个或更多个单元的长度尺度内对薄层电阻进行测量或建模，以显示该网格的薄层电阻具有各向异性。0066与导电微图案在某个区内的薄层电阻显示具有各向异性的实施例相比之下，具有透明导电氧化物例如铟锡氧化物或ITO薄膜的传感器在相邻导体区内的薄层电阻显示具有各向同性。在后一种情况下，可以像使用四点探针测量法在不同方向以不断减小的探针间距对邻接区的薄层电阻进行测量那样进行测量和建模，不同方向的相同电流和电压读数清楚地表明具有各向同性。0067在一些实施例中，二维导电微图案被设计成当在给定方向进行测量时，在传感器的两个不同的图案化导体区实现。
36、不同水平或量级的薄层电阻。例如，对于所述不同的薄层电阻水平而言，这两个中较大的一个可超出较小的一个大于125倍、大于15倍、大于2倍、大于5倍、大于10倍、或甚至大于100倍。在一些实施例中，这两个薄层电阻值中较大的一个超出较小的一个125倍至1000倍，在其它实施例中超出125倍至100倍，在其它实施例中超出125倍至10倍，并且在其它实施例中超出2倍至5倍。对于被视为所具有的薄层电阻不同于另一区的薄层电阻的区来讲，所述区将具有比所述另一区大至少11倍的薄层电阻。0068在一些实施例中，微图案被设计成使电邻接的两个图案化的导体区实现上述不同水平的薄层电阻，这就是说，这两个图案化的导体区为沿着。
37、二者之间的边界彼此电接触的图案化的导体区。共享导电边界的两个图案化的导体区中的每一个都可以具有各自一致但再次不同的图案几何形状。在一些实施例中，微图案被设计成使非电邻接的两个不同的图案化的导体区实现不同水平的薄层电阻，这就是说，这两个图案化的导体区之间不共享二者沿着该边界电接触的边界。不共享导电边界的两个图案化的导体区中的每一个都可以具有各自一致但再次不同的几何形状。对于电不相邻区，二者具有与相同的实心导体元件例如母线或垫电接触的图案也在本发明范围内。在一些实施例中，微图案被设计成使彼此电隔离因而可被电信号独立寻址的两个区实现不同水平的薄层电阻。电隔离的两个网格区中的每一者可具有一致但再次不同。
38、的图案几何形状。最后，在一些实施例中，微图案被设计成通过从例如电邻接的两个区中的第一区到第二区产生连续变化的薄层电阻而使两个不同的区实现不同水平的薄层电阻。0069包括两个在量度方向具有不同薄层电阻的区的二维导电微图案可用于在感测区域内设计具有适合该区的优选薄层电阻水平例如每平方在5和100之间的较低薄层电阻，任选地包括可变或各向异性的薄层电阻的对可见光透明的导电区，并且可用于设计电元件，例如，作为可以在感测区域以内或以外的触摸屏传感器一部分的电阻元件，该电阻元件包括具有经选择最适合电阻器功能的薄层电阻例如在每平方在150和1000说明书CN104106024A108/36页11之间的较高薄层。
39、电阻的薄层导体，该薄层电阻也可能最适合其它设计约束条件，例如使电阻器所占区最小化的约束条件。0070如上所述，在具有可测量或建模的有限薄层电阻的区和方向内，导电微图案的薄层电阻可在每平方001至1M的范围内，或者在每平方01至1000的范围内，或者在每平方1至500的范围内。在一些实施例中，导电微图案的薄层电阻在每平方1至50的范围内。在其它实施例中，导电微图案的薄层电阻在每平方5至500的范围内。在其它实施例中，导电微图案的薄层电阻在每平方5至100的范围内。在其它实施例中，导电微图案的薄层电阻在每平方5至40的范围内。在其它实施例中，导电微图案的薄层电阻在每平方10至30的范围内。在指定可。
40、表征导电微图案或导电微图案区的薄层电阻中，如果微图案或微图案区在任何方向都具有实现导电的给定数值的薄层电阻，则认为该微图案或微图案区具有该数值的薄层电阻。0071用于实现传感器的透明度以及显示器的通过传感器的可见度的合适导体微图案具有某些属性。首先，在透过其中观看显示器的导电微图案区中，被导体遮挡的传感器区域分率应小于50、或小于25、或小于20、或小于10、或小于5、或小于4、或小于3、或小于2、或小于1、或在025至075的范围内、或小于05。0072导电微图案或导电微图案区的开放区域分率或开放区域或“开放区域百分比”是指未被导体遮挡的微图案区或微图案区的比例。开放区域等于1减去被导体遮挡。
41、的区域分率，并且可以便利且互换地表达为小数或百分比。被导体遮挡的区域分率可与微图案化导体的线条密度互换使用。微图案化导体可与导电微图案互换使用。因此，对以上段落中给定的被导体遮挡的分率的值，开放区域值大于50、大于75、大于80、大于90、大于95、大于96、大于97、大于98、大于99、9925至9975、998、9985、999甚至9995。在一些实施例中，导体微图案一区例如,可见光透明的导电区中的开放区域介于80和995之间，在其它实施例中介于90和995之间，在其它实施例中介于95和99之间，在其它实施例中介于96和995之间，在其它实施例中介于97和98之间，并且在其它实施例中高达9。
42、995。关于使用实用的制备方法对可用光学特性例如导电性图案元件的高透射率和不可见性和电学特性及性能的可再生实现，开放区域的优选值介于90和995之间，更优选地介于95和995之间，或最优选地介于95和9995之间。0073为了将对于显示器像素图形的干涉减至最小并避免使用者或观看者裸眼看到图案元件例如导线，导电性图案元件的最小尺寸例如导线或导电迹线的宽度应小于或等于约50微米、或小于或等于约25微米、或小于或等于约10微米、或小于或等于约5微米、或小于或等于约4微米、或小于或等于约3微米、或小于或等于约2微米、或小于或等于约1微米、或小于或等于约05微米。0074在一些实施例中，导电性图案元件的。
43、最小尺寸在05微米和50微米之间，在其它实施例中在05微米和25微米之间，在其它实施例中在1微米和10微米之间，在其它实施例中在1微米和5微米之间，在其它实施例中在1微米和4微米之间，在其它实施例中在1微米和3微米之间，在其它实施例中在05微米和3微米之间，在其它实施例中在05微米和2微米之间。关于可用光学特性例如导电性图案元件的高透射率和对肉眼的不可见性和电学特性的可再生的实现，并且考虑到使用实用制造方法的约束条件，导电性图案说明书CN104106024A119/36页12元件的最小尺寸的优选值在05微米和5微米之间，更优选地在1微米和4微米之间，最优选地在1微米和3微米之间。0075通常，。
44、沉积的导电材料会不可取地降低触摸传感器的透光率。基本上，只要有导电材料沉积的地方，就使用者的可见度而言，显示器被遮挡。导电材料所造成的衰减度与导体微图案内被导体覆盖的传感器或传感器区的区域分率成比例。0076通常，期望透明的触摸屏传感器呈现较低的雾度值。雾度是指与光通过介质时的散射有关的特性，例如用HAZEGARD仪器HAZEGARDPLUS，得自马里兰州哥伦比亚的毕克加特纳BYKGARDNER,COLUMBIA,MARYLAND测量。在一些实施例中，触摸屏传感器呈现小于10、在一些实施例中小于5、在一些实施例中小于4、在一些实施例中小于3、在一些实施例中小于2的雾度。本发明公开了能实现包括导。
45、体微图案的区的高透射也称为可见光透射比、低雾度和低导体迹线可见度的理想组合的实施例。因此，当用作触摸屏传感器感测区域或区的一部分时，例如当微图案覆盖显示器的可见区时，导体微图案尤其可用。0077在一些实施例中，为了在即使薄层电阻不均匀分布的情况下例如衍生自导电材料的不均匀网，也可以产生在整个可见显示区上具有均匀透光率的对可见光透明的显示传感器，传感器包括添加到导体微图案的隔离的导体沉积物，该沉积物起到在整个图案上保持透光率的均匀度的作用。这种隔离的导体沉积物没有连接到传感器的驱动装置例如电路或计算机，因而不起电作用。例如，对于包括第一区和第二区的金属导体微图案，其中第一区具有由线宽为3微米、间。
46、距为200微米的正方形网格组成的网状结构3的区域被金属遮挡，即开放区域为97，第二区具有由线宽为3微米、间距为300微米的正方形网格组成的网状结构2的区域被金属遮挡，即开放区域为98，通过在图案中间距为300微米网格区的每一个开放单元内增加100个等间距的3微米3微米金属导体正方形，可以使第一区和第二区都具有均匀的平均透光率。这100个3微米3微米的正方形900平方微米遮挡每一个300微米300微米单元90000平方微米的另外的1的区域，因而使第二区的平均透光率等于第一区的平均透光率。可在相邻透明导电区之间的空间区例如包括二维网格或网络形式的微图案化导体的相邻透明导电区内增加类似的隔离的金属结。
47、构，以便在整个传感器包括透明导电区和它们之间的空间上保持均匀的透光率。除了隔离的导体正方形之外，其它用于定制光学均匀度的有用的隔离导体沉积物还包括圆形和线条。电隔离的沉积物的最小尺寸例如正方形特征的长度、圆形特征的直径或线性特征的宽度小于10微米、小于5微米、小于2微米或甚至小于1微米。0078关于使用实用制造方法对可用光学特性例如导电性图案元件的高透射性和不可见性进行的可再生的实现，电隔离沉积物的最小尺寸优选地介于05微米和10微米之间，更优选地介于05微米和5微米之间，甚至更优选地介于05微米和4微米之间，甚至更优选介于1微米和4微米之间，并且最优选在1微米和3微米之间。在一些实施例中，电。
48、隔离的导体沉积物的布置被设计成缺乏周期性。就限制与下面的显示器的周期性像素图案的不利的可见相互作用而言，缺乏周期性是优选的。对于具有沉积物并且缺乏连接到解码或信号发生和/或处理电子器件的微图案元件的整个区而言，要使电隔离的导体沉积物整体缺乏周期性，只需要所述沉积物的至少一部分的本来周期性的布置出现个别中断。这种电隔离的导体沉积物可说成具有非周期性布置方式，或者可说成电隔离的导体沉积物的说明书CN104106024A1210/36页13非周期性布置。在一些实施例中，电隔离的导体沉积物被设计成缺乏间距小于10微米的直的平行边缘，所述直的平行边缘例如边缘长度为5微米的正方形沉积物的相对表面所存在的。。
49、更优选地，隔离的导体沉积物被设计成缺乏间距小于5微米的直的平行边缘，更优选地小于4微米，甚至更优选地小于3微米，甚至更优选地小于2微米。缺乏直的平行边缘的电隔离的导体沉积物的例子有椭圆形、圆形、五边形、七边形和三角形。在电隔离的导体沉积物的设计当中缺乏直的平行边缘起到使光衍射伪像最小化的作用，这种伪像会破坏集成了传感器的显示器的可观看性。0079导电微图案对光学均匀度的影响可以量化。如果将传感器从而导体微图案的覆盖显示器可见区的总区分段成1毫米1毫米区的阵列，则优选的传感器包括这样的导体微图案，在该导体微图案当中，没有一个所述区其被遮挡的区域分率与所有区的平均值相差大于75。更优选地，没有一个所述区其被遮挡的区域分率与所有区的平均值相差大于50。更优选地，没有一个所述区其被遮挡的区域分率与所有区的平均值相差大于25。甚至更优选地，没有一个所述区其被遮挡的区域分率与所有区的平均值相差大于10。如果将传感器从而导体微图案的覆盖显示器可见区的总区分段成5毫米5毫米区的阵列，则优选的传感器包括这样的导体微图案，在该导体微图案当中，没有一个所述区其被遮挡的区域分率与所有区的平均值相。