用以设计低可见度金属网格触摸传感器的方法技术

触摸屏，其具有显示装置和经由光学透明的粘合剂粘附于显示装置的触摸传感器；其中，触摸传感器包括透明基材；被划分为通道的顶部金属网格；被划分成多个通道的底部金属网格；顶部金属网格和底部金属网格中的每一个都具有线间距，该线间距被计算以避免一阶莫尔条纹图案，然后将线的交叉随机化以避免二阶莫尔条纹图案。图案。图案。

【技术实现步骤摘要】
用以设计低可见度金属网格触摸传感器的方法


[0001]本公开的实施例主要涉及触摸屏。更具体地，本公开的实施例涉及具有低可见度微网图案的触摸传感器。

技术介绍

[0002]启用触摸屏的系统允许用户通过手指触摸或屏幕上的触控笔运动来控制该系统的各个方面。用户可以通过由触摸传感器感测到的手指或触控笔与描绘在显示装置上的一个或多个对象直接交互。触摸传感器通常包括设置在基材上的导电图案，该基材被配置为感测手指或触控笔的精确位置。触摸屏普遍用于消费者系统、商业系统和工业系统中。
[0003]通常，触摸屏由两部分组成：显示屏和触摸传感器—这两者通常都呈栅格(grid)的形式。不管使用哪种屏幕技术(LCD、LED、OLED等)，显示屏都由呈栅格图案的像素行组成，例如对于1080p高清(HD)显示器，具有1920行，每行具有1080个像素，或对于4k超高清显示器，具有3840行，每行具有2160个像素。触摸传感器也是一种栅格图案，其由相互交叉以形成可寻址接触点的导体线组成。
[0004]触摸屏的导电图案传统上是由诸如铟锡氧化物(ITO)之类的透明导电材料制成的。然而，随着多点触摸屏系统和大型显示器的出现，具有高导电性的微网系统(例如，使用细铜线的导电金属网格(mesh)系统)是有利的。铜是比诸如ITO之类的透明导体好得多的导体。然而，高导电性的金属网格触摸传感器存在许多问题。众所周知，如果没有得到很好的保护，铜往往会很快劣化。因此，在铜导体层上镀覆第二金属层(例如钯或镍)，以帮助钝化铜并减少氧化。由钯或镍构成的第二金属层用于降低从铜导体反射出的光的可见度，但是同时，由于它们是不透明的，因此引起其他可见度问题。
[0005]通常，金属丝网的设计要求金属线是足够细的，使得它们对于用户而言是不可见的。然而，由于它们的周期性设计，导致它们易于形成莫尔条纹(moir
é
)图案。这些图案对于用户而言将是可见的，因此应被避免出现。
[0006]莫尔条纹图案是所重叠的相似的重复图案之间相互作用的结果，并且这些图案相对于彼此移位、旋转或具有略微不同的间距(pitch)。莫尔条纹图案的视觉外观取决于栅格图案的特征以及观察者的位置。触摸屏显示器具有易于形成莫尔条纹图案的图案，这些图案对于用户而言可能是可见的。重要的是，触摸传感器的栅格被制成为对于用户而言是透明的，以免干扰用户观看所显示的图像。如果触摸传感器的栅格产生莫尔条纹图案，则即使形成栅格本身的导体对于用户而言是不可见的，该莫尔条纹图案也将是可见的。因此，栅格的适当设计需要避免生成莫尔条纹图案。

技术实现思路

[0007]下面给出对于一个或多个方面的简化概述，以便提供对这些方面的基本理解。该概述并不是所有预期方面的详尽概述，并且既不旨在标识所有方面的关键或至关重要的元件，也不旨在描绘任一或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式将一个或多个方面的
一些概念呈现为被稍后呈现的更为详细的描述的序言。
[0008]本文公开了一种用于设计和制造具有导电金属微网的触摸传感器的方法，该导电金属微网对于用户是不可见的并且避免形成莫尔条纹图案。该方法提供了一种可与显示屏集成在一起的传感器，而不会遮挡住所显示的图像，也不会生成分散注意力的伪影。
[0009]在所公开的方面中，使用解析或数值方法来对显示像素和网格的周期性设计建模以获得使形成莫尔条纹图案最小化的周期性。然后，将窗口边界放置在求解节点处，并在每个交叉点处插入随机化，以将交叉点从求解点移位到窗口边界内的随机位置。约束窗口的尺寸可被选择为通过解析或数值方法获得的周期间距的一部分。
[0010]在本公开的一方面，提供了一种制造具有使莫尔条纹图案最小化的栅格的触摸传感器的方法。该方法包括使用最小透射率值和给定的导线厚度来计算最小网格间距；使用给定的网格规范确定最大网格间距，该最大网格间距确保网格的每个通道包括至少两条导线；针对触摸传感器的顶部栅格和底部栅格的每两对导线，迭代地计算莫尔条纹网格间距，以最小化莫尔条纹图案；使用莫尔条纹网格间距生成顶部栅格设计和底部栅格设计；在顶部栅格设计和底部栅格设计的每个节点的位置处施加约束窗口；在约束窗口内随机移动每个节点，以生成随机化的顶部栅格和随机化的底部栅格；根据随机化的顶部栅格和随机化的底部栅格，在透明基材上制作顶部栅格和底部栅格。该方法还可以通过首先找到针对一阶莫尔条纹图案的莫尔条纹网格间距解，然后使莫尔条纹网格间距解随机化以生成针对二阶莫尔条纹图案的随机解来进行。
[0011]在本公开的一个方面，公开了一种具有使莫尔条纹图案最小化的栅格的触摸传感器。该触摸传感器包括透明基材；由催化光刻胶组合物制成的催化光刻胶图案层，该催化光刻胶组合物包括光刻胶和催化纳米颗粒；具有导电图案的金属导电层，其形成导电网格，该导电网格在催化光刻胶图案层上具有多个节点；金属层上的金属钝化层；其中，多个节点中的每个节点的位置被在约束窗口内随机化。
[0012]所公开的方面包括一种导电网格触摸传感器，其包括：透明基材；顶部金属网格，其具有形成在透明基材的顶表面上的第一图案；底部金属网格，其具有形成在透明基材的底表面上的第二图案；其中，顶部金属网格和底部金属网格中的每一个在多个节点处形成与第二组非直线相交的第一组非直线。每两个节点之间的分隔距离被随机化高达10％的约束窗口，并且第一组和第二组的每两条非直线之间的间距生成大于每观看度50个周期的栅格空间频率。第一组非直线和第二组非直线中的每一个被形成为一系列线段，每条线段从多个节点中的一个延伸到多个节点中的相邻节点。而且，每条线段可以以与该非直线的其他线段不同的取向倾斜。
[0013]在本公开的其他方面，提供了一种触摸屏，其具有带有金属导电微网的触摸传感器。触摸屏包括：显示层，例如，LCD、OLED等；以及利用光学透明的粘合剂粘附于显示层的触摸传感器。触摸传感器包括：透明基材；具有多个顶部节点的顶部金属网格；具有多个底部节点的底部金属网格；其中，多个顶部节点中的每一个和多个底部节点中的每一个的定位被在约束窗口内随机化。
[0014]为了实现前述和相关目的，一个或多个方面包括在下文中被充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可以采用各个方面的原理的多种方式中的几种，并且该描述旨在包
括所有这些方面及其等效方案。
附图说明
[0015]在所附视图的图中以示例而非限制的方式示出了本公开的实施例，在附图中，相似的附图标记指示相似的元件。
[0016]图1示出了根据所公开的实施例的用于实现网格设计的触摸屏的截面。
[0017]图2是简化示意图，其示出了用于开发针对莫尔条纹图案的解析解的线性栅格。
[0018]图3是简化示意图，其将二维栅格(例如LCD或金属网格传感器)建模为两个索引线光栅(indexed line grating)的叠置层。
[0019]图4是用于对光传输建模的简化示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造具有使莫尔条纹图案最小化的导电微网的触摸传感器的方法，所述方法包括：使用最小透射率值和给定的导线厚度来计算最小网格间距；使用给定的网格规格确定最大网格间距，所述最大网格间距确保所述网格的多个通道中的每个通道都包括至少两条导线；针对所述触摸传感器的顶部栅格和底部栅格的每两对导线，迭代计算莫尔条纹网格间距，以最小化莫尔条纹图案；使用所述莫尔条纹网格间距生成顶部栅格设计和底部栅格设计；在所述顶部栅格设计和所述底部栅格设计的每个节点的位置处施加约束窗口；在所述约束窗口内随机移动每个节点，以生成随机化的顶部栅格和随机化的底部栅格；以及，根据所述随机化的顶部栅格和所述随机化的底部栅格，在透明基材上制作所述顶部栅格和所述底部栅格。2.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述栅格间距以导致大于每观看度50个周期的莫尔条纹网格间距空间频率。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括将所述顶部栅格和所述底部栅格中的每一个制造为在多个节点处与第二组非直线相交的第一组非直线。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括在所述多个节点中的每两个节点之间形成不同的分隔距离。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括在所述多个节点中的每一个处以不同的角度形成与所述第二组非直线相交的所述第一组非直线。6.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括将所述顶部栅格和所述底部栅格中的每一个制造为一系列线段，每条线段从所述多个节点中的一个延伸到所述多个节点中的相邻节点。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括使每条线段以不同的角度取向定向。8.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括在所述顶部栅格和所述底部栅格中的每一个中切割隔离带以生成所述多个通道。9.一种导电网格触摸传感器，包括：透明基材；顶部金属网格，所述顶部金属网格具有形成在所述透明基材的顶表面上的第一图案；底部金属网格，所述底部金属网格具有形成在所述透明基材的底表面上的第二图案；其中，所述顶部金属网格和所述底部金属网格中的每一个在多个节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：未来科技基金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：