触摸屏中合并的悬浮像素的制作方法

本申请是申请日为2016年4月22日、题为“触摸屏中合并的悬浮像素”的发明专利申请201610255029.3的分案申请。

对相关申请的交叉引用

本申请根据35u.s.c.§119(e)要求于2015年4月24日提交的美国临时专利申请no.62/152,787的权益，其内容通过引用被完整地结合于此，用于所有目的。

本申请一般而言涉及触摸感测，并且更具体而言，涉及改进对触摸触摸传感器面板的对象的位置计算。

背景技术：

触摸敏感设备由于其操作的方便性和多功能性以及不断降低的价格使得其作为对计算系统的输入设备已变得流行。触摸敏感设备可以包括触摸传感器面板或者在一些例子中包括触摸屏，以及诸如液晶显示器(lcd)的显示设备，其中触摸传感器面板或者触摸屏可以是具有触摸敏感表面的透明面板，显示设备可以被部分地或全部地放置在面板后面或者与面板集成，使得触摸敏感表面可以覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸敏感设备可以允许用户通过利用手指、触控笔或其它对象在通常由显示设备显示的用户界面(ui)指示的位置处触摸触摸屏来执行各种功能。通常，触摸敏感设备可以识别触摸事件和触摸事件在触摸屏上的位置，并且计算系统然后可以根据在触摸事件时出现的显示来解释触摸事件，并且在这之后可以基于触摸事件执行一个或多个动作。

随着触摸感测技术不断提高，触摸敏感设备越来越多地被用来编写和修改电子文档。尤其，由于触控笔模仿了传统书写工具的感觉，因此它们已成为流行的输入设备。但是，触控笔的有效性会依赖于准确计算触控笔在触摸传感器面板上的位置的能力。

技术实现要素：

触控笔可以作为用于一些电容式触摸面板的输入设备使用。在一些例子中，当触控笔被放置在多个感测电极中的两个电极之间时，触摸传感器面板在位置检测时会有误差，本文称之为晃动误差。在一些情况下，晃动误差会与触控笔和触摸传感器面板内的电极之间的信号轮廓相关。具体而言，较窄的(即，较不线性)信号轮廓会与较高的晃动误差相关，而在某个范围内被加宽的信号轮廓(即，变得更线性)会与较低的晃动误差相关。因此，在一些例子中，可以配置电极，使得与每个电极相关联的信号轮廓被扩展得更宽，并且因此更线性。在一些例子中，导电材料的悬浮段可以形成配置为将来自触控笔的信号扩散到两个或更多个电极，从而扩展信号轮廓的扩散元件。除了改善信号轮廓之外，一些扩散元件可以通过桥接没有形成导电材料的电极之间的可见区域提高触摸传感器面板的光学均匀性。在一些例子中，扩散电极可以在与伪像素相同的层上形成并且类似多个合并的伪像素。

附图说明

图1示出了根据本公开内容的例子的、能够减少晃动误差并且提高触摸传感器面板的光学均匀性的示例性计算系统。

图2a和2b示出了根据本公开内容的例子的、可以用来检测触摸或悬停(接近)事件的示例性互电容触摸传感器面板。

图3a-3b示出了根据本公开内容的例子的、随着触控笔沿着触摸传感器面板的一个轴移动在实际位置和计算出的位置之间的差异的例子。

图4a和4b示出了根据本公开内容的例子的、用于接近触摸传感器面板的触控笔的示例性信号轮廓。

图5示出了根据本公开内容的例子的、具有扩散元件的示例性触摸传感器面板。

图6a-6e示出了根据本公开内容的例子的、示例信号分布和与示例性触摸传感器面板中的电极相关联的信号轮廓的比较。

图7a-7d示出了根据本公开内容的例子的、扩散元件的示例性构造。

图8a-8d示出了根据本公开内容的例子的、包括一个或多个扩散元件的示例性触摸传感器面板构造。

图9a-9d示出了根据本公开内容的例子的、实现扩散元件和伪像素以提高光学均匀性的示例触摸传感器面板。

图10a-10c示出了根据本公开内容的例子的、在包括扩散元件以提高光学均匀性的示例性触摸传感器面板中的反射率的改进。

图11a-11d示出了根据本公开内容的例子的、其中可以实现扩散元件的示例系统。

具体实施方式

在以下的例子描述中，参考了构成本文一部分的附图，并且附图中通过说明示出了可以被实践的具体例子。应当理解，在不背离所公开例子的范围的情况下，可以使用其它例子并且可以做出结构性变化。

触控笔可以作为用于一些电容式触摸面板的输入设备使用。在一些例子中，当触控笔被放置在多个感测电极中的两个电极之间时，触摸传感器面板在位置检测时会有误差，本文称之为晃动误差。在一些情况下，晃动误差会与触控笔和触摸传感器面板内的电极之间的信号轮廓相关。具体而言，较窄的(即，较不线性)信号轮廓会与较高的晃动误差相关，而在某个范围内被加宽的信号轮廓(即，变得更线性)会与较低的晃动误差相关。因此，在一些例子中，可以配置电极，使得与每个电极相关联的信号轮廓被扩展得更宽，并且因此更线性。在一些例子中，导电材料的悬浮段可以形成配置为将来自触控笔的信号扩散到两个或更多个电极，从而扩展信号轮廓的扩散元件。除了改善信号轮廓之外，一些扩散元件可以通过桥接没有形成导电材料的电极之间的可见区域提高触摸传感器面板的光学均匀性。在一些例子中，扩散电极可以在与伪像素相同的层上形成并且类似多个合并的伪像素。

图1示出了根据本公开内容的例子的、能够较少晃动误差并且提高触摸传感器面板的光学均匀性的示例性计算系统。计算系统100可以包括一个或多个面板处理器102、外围设备104、以及面板子系统106。外围设备104可以包括，但不限于，随机存取存储器(ram)或其它类型的存储器或储存器、看门狗定时器等。面板子系统106可以包括，但不限于，一个或多个感测通道108、通道扫描逻辑(模拟的或数字的)110和驱动器逻辑(模拟的或数字的)114。在互电容触摸传感器面板的例子中，面板可以利用单独的驱动和感测线来驱动和感测，如在图1中所示。但是，在自电容触摸传感器面板的例子中，感测电极可以利用相同的线来驱动和感测。通道扫描逻辑110可以访问ram112，自主地从感测通道108读取数据并且提供对感测通道的控制。此外，通道扫描逻辑110可以控制驱动逻辑114在各个阶段生成可同时施加到触摸传感器面板124的激励信号116。在一些例子中，面板子系统106、面板处理器102和外围设备104可以被集成到单个专用集成电路(asic)中。

在互电容感测的例子中，触摸传感器面板124可以包括具有多条驱动线和多条感测线的电容式感测介质，但是其它感测介质也可以被使用。驱动和感测线可以由诸如氧化铟锡(ito)或氧化锑锡(ato)的透明导电介质形成，但是也可以使用其它透明和非透明的材料，诸如铜。驱动和感测线可以在基本上透明的基板的单侧、在基板的相对侧、或者在由介电材料隔开的两个单独基板上形成。驱动和感测线的每个交叉点可以表示电容式感测节点并且可以被视为画面元件(像素)126，这在触摸传感器面板124被视为捕捉触摸的“图像”时会特别有用。(换句话说，在面板子系统106已确定是否已在触摸传感器面板中的每个触摸传感器检测到触摸事件之后，触摸事件在其处发生的多点触摸面板中触摸传感器的图案可以被视为触摸的“图像”(例如，触摸面板的手指的图案))。当给定的驱动线利用交流电(ac)信号被激励时，驱动和感测线与本地系统接地之间的电容可以表现为杂散电容cstray，并且在驱动和感测线的交叉点，即，触摸节点处的电容可以表现为驱动和感测线之间的互信号电容csig。手指或其它对象(诸如触控笔)在触摸传感器面板附近或其上的存在可以通过测量在被触摸的节点处存在的信号电荷的变化被检测到，该信号电荷的变化可以是csig的函数。触摸传感器面板124的每条感测线可以耦合到面板子系统106中的感测通道108。触摸传感器面板124可以覆盖设备表面的一部分或者基本上全部。

在自电容感测的例子中，触摸传感器面板124可以包括具有多个感测电极的电容式感测介质。感测电极可以由诸如ito或ato的透明导电介质形成，但是也可以使用其它透明和非透明的材料，诸如铜。感测电极可以在基本透明的基板的单侧、在基板的相对侧、或者在由介电材料隔开的两个单独基板上形成。在一些例子中，感测电极可以被像素化，并且视为画面元件(像素)126，其在触摸传感器面板124被视为捕捉触摸的“图像”时会特别有用。在其它例子中，感测电极可以被配置为细长的感测行和/或感测列。感测电极与系统接地之间的电容可以表示那些电极的自电容。手指或其它对象(诸如触控笔)在触摸传感器面板附近或其上的存在可以通过测量附近感测电极的自电容的变化被检测到。触摸传感器面板124的每个感测电极可以耦合到面板子系统106中的感测通道108。触摸传感器面板124可以覆盖设备表面的一部分或者基本上全部。

在一些例子中，计算系统100也可以包括触控笔作为输入设备。在一些例子中，触控笔可以通过例如将信号从触控笔转换到驱动和/或感测线主动地与触摸传感器面板124的驱动和/或感测线电容耦合。在一些例子中，触控笔可以充当互电容系统中的无源输入设备，如上所述。在一些例子中，触摸传感器面板124可以包括具有多个感测行和多个感测列或多个感测电极的导电感测介质。在这些例子中，触控笔可以与感测行、感测列或感测电极电容耦合。

计算系统100也可以包括用于从面板处理器102接收输出并且基于输出执行动作的主机处理器128，其中执行的动作可以包括，但不限于，移动诸如光标或指针的一个或多个对象、滚动或平移、调整控制设置、打开文件或文档、查看菜单、做出选择、执行指令、操作耦合到主机设备的外围设备、接听电话、拨电话、终止电话、改变音量或音频设置、存储与电话通信有关的信息，诸如地址、常拨号码、已接来电、未接来电、登录到计算机或计算机网络、允许授权的个人访问计算机或计算机网络的受限区域、加载与计算机桌面的用户优选布置相关联的用户配置文件、允许对web内容的访问、启动特定的程序、加密或解码消息，等等。主机处理器128也可以执行可能不与面板处理相关的附加功能，而且可以耦合到程序储存器132和显示设备130，诸如用于向设备的用户提供ui的lcd显示器。当显示设备130连同触摸传感器面板124一起部分或全部地位于触摸传感器面板下方时，它们可以形成集成的触摸屏。

应当注意，上述功能中的一个或多个功能可以由存储在存储器中并且被面板处理器102执行(例如，图1中的一个外围设备104)或者存储在程序储存器132中并且被主机处理器128执行的固件执行。固件也可以在用于由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何非临时性计算机可读存储介质中存储和/或传输，诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备提取指令并且执行指令的其它系统。在本文档的上下文中，“非临时性计算机可读存储介质”可以是可包含或存储用于由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何介质(不包括信号)。非临时性计算机可读介质储存器可以包括，但不限于，电的、磁的、光的、电磁的、红外线的或半导体系统、装置或设备、便携式计算机盘(磁的)、随机存取存储器(ram)(磁的)、只读存储器(rom)(磁的)、可擦可编程只读存储器(eprom)(磁的)、诸如cd、cd-r、cd-rw、dvd、dvd-r或dvd-rw的便携式光盘、或者诸如紧凑型闪存卡、安全数字卡、usb存储设备、存储棒的闪存存储器，等等。

固件也可以在用于由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何传输介质中传播，诸如基于计算机的系统、包含处理器的系统或者可以从指令执行系统、装置或设备提取指令并且执行指令的其它系统。在本文档的上下文中，“传输介质”可以是可传送、传播、传输用于由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何介质。传输可读介质可以包括，但不限于，电的、磁的、光的、电磁的或红外线的有线或无线传播介质。

图2a象征性地示出了根据本公开内容的例子的、可用来检测触摸或悬停(接近)事件的示例性互电容触摸传感器面板。在一些互电容的例子中，触摸传感器面板200可以包括在行电极(例如，驱动线)201a和列电极(例如，感测线)202a的交叉点处形成的触摸节点206的阵列，但是如以上所讨论的，应该理解，可以使用其它的驱动和感测构造。触控笔可以包括配置为更改交叉的行电极和列电极之间的电容耦合的电极。列电极202中的每个电极可以向一个或多个触摸感测电路输出其电容读数，其可以用来检测触摸或悬停事件。

在同一行中的每个相邻触摸节点之间的距离可以是固定的距离，其可以被称为列电极的节距p1。在同一列中的每个相邻触摸节点之间的距离可以是固定的距离，其可以被称为行电极的节距p2。在一些例子中，行电极和列电极的节距可以是相同的，但在其它例子中，p1和p2可以是不同的。

在互电容扫描期间，一个或多个驱动行201a可以被激励来驱动触摸传感器面板200。当没有对象接触或悬停在触摸节点206之上时，触摸节点206可以在触摸节点206处具有互电容cm。当对象触摸或悬停在触摸节点206之上时(例如，触控笔)，互电容cm会减少δcm，即，(cm-δcm)，对应于通过对象分流到地的电荷量。这种互电容的变化可以用来检测触摸或悬停事件及其位置。

图2b象征性地示出了根据本公开内容的例子的、可利用有源触控笔操作的示例性互电容触摸传感器面板。在一些互电容的例子中，有源触控笔可以生成激励信号(有效地操作为驱动电极)，并且列电极202b和行电极201b可以有效地操作为感测电极。在触控笔扫描期间，一个或多个激励信号可以通过触控笔208注入到触摸传感器面板中，并且可以导致触控笔208和行迹线201b之间的互电容耦合cmr以及触控笔208和列迹线202b之间的电容耦合cmc。电容cmr和cmc可以被发送到一个或多个触摸感测电路用于处理。在一些例子中，行迹线201b和列迹线202b可以对应于行电极201a和感测列202a，但是，在触控笔扫描期间，除了由有源触控笔生成的信号之外，激励信号没有施加到行电极201。此外，在一些例子中，触摸传感器面板可以包括触控笔扫描、行扫描和列扫描，其中每个可以如以上所述来操作。

在一些自电容的例子中，触摸传感器面板200可以包括多个感测电极(触摸节点)。在一些例子中，感测电极可以被配置为细长的感测行201和/或感测列202。在其它例子中，每个感测电极可以与其它感测电极电隔离并且被配置为表示面板上的特定x-y位置(例如触摸节点206)。触控笔可以包括配置为电容耦合到感测电极的电极。每个感测电极可以向一个或多个触摸感测电路输出其电容读数，其可以用来检测触摸或悬停事件。

在一些情况下，诸如触控笔的对象可以触摸或悬停在不直接在触摸节点206之上但是在两个触摸节点206之间的位置处。例如，触控笔可以触摸或悬停在两个行电极201之间、两个列电极202之间、或者两者的位置处。在这些例子中，在多个触摸节点206处感测到的信号可以用来估计触摸或悬停事件的位置。在一些例子中，质心估计算法可以利用在多个触摸节点206处感测到的信号计算触摸或悬停事件的位置。例如，触控笔在触摸传感器面板上沿x-轴的位置可以通过计算在公式(1)中定义的加权质心来计算：

其中xcalc可以是沿x-轴计算出的位置，si可以是在第i个电极处，诸如沿x-轴的感测电极处测得的信号，并且xi可以是第i个电极沿x-轴的位置。应当理解，在公式(1)中定义的质心估计算法只是作为例子给出，并且本文所描述的构造不必限于这些例子。相反，对象的触摸或悬停位置的计算可以利用任何适当的方法来完成。

理想的是，随着诸如触控笔的对象在两个触摸节点之间穿过，计算出的触控笔在触摸屏上的位置与触控笔的实际位置应该相同。在现实中，由于电路构造的限制以及所使用的位置估计算法，计算出的位置可能与实际位置不同。随着对象沿触摸传感器面板移动，由计算出的位置和实际位置之间的差异导致的误差可以被称为晃动误差。

在触控笔沿没有扩散元件的触摸传感器面板的单个轴移动的情况下，考虑晃动误差会是有用的。这个概念通过在图3a和3b中的例子示出。图3a和3b示出了根据本公开内容的例子的、随着诸如触控笔的对象沿通常触摸传感器面板(例如，没有扩散元件的触摸面板)的x-轴移动，在实际位置和计算出的位置之间的差异的例子。图3a示出了当通过利用包括沿x-轴的电极的子集(例如，五个电极)的加权质心算法计算位置时，计算出的触控笔位置相对于触控笔的实际位置的曲线图。在其中计算出的位置和实际位置相同的理想情况下，曲线图会是在45度角的直线。但是，由于在触控笔和触摸传感器面板之间的耦合以及用来计算触控笔位置的算法是非理想的，因此会存在随着触控笔沿x-轴的电极之间移动，会在图3a的曲线图中表现为晃动的非理想的结果。换句话说，触控笔和触摸传感器面板之间的信号耦合以及计算出的位置度量会在计算出的位置中引入误差(与实际位置的差异)，这会在绘制实际位置与计算出的位置时，使得显示出晃动。

图3b示出了当通过采用包括沿x-轴的电极的子集(例如，五个电极)的加权质心计算位置时，位置计算与实际位置的误差的曲线图。误差曲线图的振荡可以表示由于在传统触摸面板(例如，没有扩散元件的触摸面板)中位置计算时的残留误差导致的晃动。

应当注意，本公开内容的范围可以扩大超过耦合到感测电极的有源触控笔的上下文，但是，为了便于描述，本公开内容的例子集中在触控笔感测电极的构造。图3a和3b涉及利用电极的子集计算位置，但是，应当理解，位置可以利用任何数量的电极来计算，包括在触摸传感器面板中的所有电极。此外，虽然图3a和3b是参考x-轴描述的，但是在一些例子中，类似的效果可以在当跨触摸传感器面板沿y-轴移动触控笔时被观察到。

这对于本公开内容讨论信号轮廓的概念的目的会是有用的。这一概念通过参考图4a和4b的例子来解释。图4a和图4b涉及在对应于没有扩散元件的构造中的示例电极421和422的x-轴中的示例性信号轮廓。如在图4a中所示，诸如触控笔408的对象可以在电极411上方的距离d1处，并且在x-方向跨电极421和422移动。在沿x-轴的每个点处，信号耦合cs存在于触控笔和电极之间，其随着触控笔从每个电极的中点m移动而变化。图4b示出了与分别在电极421和422上测得的信号cs1和cs2相关的示例信号轮廓431和432。在图4b中的曲线图的x-轴可以与触控笔在x-方向上的位置相关，并且曲线图的y-轴可以与在沿x-轴的每个x-位置处的归一化信号测量相关。为了清楚起见，电极421和422的位置，包括各自沿x-轴的中点m1和m2，在图4b中x-轴的下方示出。如在图4a和4b中所示，信号轮廓431和432可以在电极的中点m1和m2处具有最大值，并且信号轮廓会随着触控笔408沿x-轴穿过远离中点而减小。

在一些例子中，触控笔和在没有扩散元件的触摸传感器面板中的电极之间的信号轮廓会是非常非线性的。在一些情况下，这种非线性会与触摸传感器面板中较高的晃动误差相关。更具体而言，如果与每个电极相关联的信号轮廓随着触控笔远离这些中点移开急剧地下降，则位置估计算法(例如，以上公式(1))会在电极中点之间(例如，m1和m2之间)的区域处的位置估计中产生更多的误差。

由于信号轮廓的非线性可能与较高的晃动误差相关，因此将信号轮廓扩展为更具线性会是有益的。在一些例子中，在触控笔和触摸传感器面板中的电极之间的信号轮廓会通过在电极之上添加悬浮(即，与电压或接地电分离)的导电材料段来扩展。在这些例子中，来自触控笔的信号可以通过悬浮导体扩散并且扩散到电极中的一个或多个电极。在下文中被称为“扩散元件”的这些悬浮导体可以在多种构造中实现。现在将描述扩散元件的操作和示例性构造。

图5示出了包括扩散元件510的示例性触摸传感器面板500的简化的侧视图。如在图5中所示，扩散元件510可以在导电材料的基板506的第一侧上形成，并且多个电隔离电极520可以在基板506的第二侧上形成。在图5中示出的触摸传感器面板可以是在两侧上都构图有ito的双侧ito(dito)基板506；但是，其它实施例可以使用不同的触摸传感器面板叠层构造。基板506可以由任何透明的基板材料制成，诸如塑料、玻璃、石英、或者刚性或柔性复合材料。如所示出的，电极520可以通过导电材料m2中的间隙507电隔离。在一些例子中，触摸传感器面板还可以包括覆盖层504(例如，在触摸屏构造中的玻璃覆盖层)，其可以由玻璃、丙烯酸类、蓝宝石等形成。可以形成一个或多个扩散元件，使得单个扩散元件(例如，扩散元件510)可以覆盖两个单独电极(例如，电极521和522)的至少一部分，包括电极之间的间隙507。为简单起见，可存在于触摸传感器面板500中的其它元件在图5中被省略，例如，粘合剂层和用于导电路由的元件。图5只是作为具有扩散元件的触摸传感器面板的一个例子给出。具有扩散元件的不同触摸传感器面板构造将稍后在本公开内容中进行详细讨论；但是，应该注意，本公开内容的范围不限于在图5中示出的构造。

现在将参考图6a-6e描述示例扩散元件的操作。图6a-6d比较在根据本公开内容的例子的两个示例触摸传感器面板构造中来自触控笔的信号到电极620的分布。图6a-6b对应于没有扩散元件的触摸传感器面板，并且图6c-6d对应于具有扩散元件的触摸传感器面板。图6e比较在触控笔和电极620之间的信号轮廓的情况下图6b和6d的信号分布，如将在下面更详细解释的。如将变得显而易见的，扩散元件610可以扩散来自触控笔608的信号s，从而扩展与电极620相关联的信号轮廓。

图6a示出了没有扩散元件的示例性触摸传感器面板。如所示出的，触控笔608可以通过基板606与电极620分离。在一些例子中，基板606可以由介电材料形成。在一些例子中，触控笔还可以通过覆盖层604(例如，在触摸屏构造中的玻璃覆盖层)与电极620分离。触控笔608可以放置在中心电极621(即，最接近触控笔的电极)之上并且与相邻电极622的中点m2相距d3的点609处，如所示出的。触控笔608可以被电容耦合到一个或多个电极620，从而将电容信号s分布到一个或多个电极。信号耦合s1和s2在图6a和6c两者中概念性地表示为从触控笔延伸的场线，其中耦合到电极的场线的数量对应于在那个电极处接收到的信号s的强度。应当注意，虽然在图6a中示出的场线在远离触控笔的方向上延伸，但是在一些例子中，场线可以从触控笔延伸、延伸到触控笔、或者两者。在一些例子中，耦合到中心电极621(最接近触控笔608的电极)的信号s1比耦合到相邻电极的信号s2强得多。

图6b示出了用于在图6a中示出的构造中的触摸传感器面板600(例如，具有扩散元件610的触摸传感器面板)的示例信号分布630。图6b中的电极620可以对应于图6a中的电极620。在图6b中示出的信号s的每个部分可以对应于在每个电极620处检测到的信号s的幅度。如所示出的，在中心电极621处检测到的信号s1具有最高幅度，并且幅度s2在相邻电极622处急剧下降。

图6c示出了具有扩散元件610的示例性触摸传感器面板600。电极620的属性和位置可以类似于参考图6a所描述的电极620。如所示出的，扩散元件610可以由导电材料的悬浮段形成，使得触控笔608可以通过覆盖层604、扩散元件610和基板606与电极620分离。如同图6a，触控笔608可以放置在中心电极621之上与相邻电极622的中点m2相距d3的点609处。但是，不同于图6a，触控笔608也可以电容耦合到扩散元件610，其又电容耦合到电极621和622。在这些构造中，电极可以通过与触控笔608直接电容耦合和/或通过与扩散元件610中间电容耦合接收来自触控笔608的信号。

图6d示出了用于在图6c中示出的构造中的触摸传感器面板600(例如，具有扩散元件610的触摸传感器面板)的示例信号分布631。在图6d中的电极620可以对应于图6c中的电极620。在图6d中示出的信号s的每个部分对应于在每个电极620处检测到的信号s的幅度。如同在图6b中，在中心电极621处检测到的信号s1仍然具有最高幅度。但是，与图6b相比，当信号通过扩散元件610扩散时，对于相邻电极622幅度下降较不急剧。换句话说，到每个电极的信号分布与每个电极到触控笔608的距离更线性地成比例。

在触控笔和每个构造内的电极之间的信号轮廓的上下文中考虑信号分布630和631会是有用的。图6e将在非信号扩散构造中的电极的示例信号轮廓650与在信号扩散构造中的电极的示例信号轮廓651进行比较。例如，信号轮廓651和652可以分别对应于与在图6a和6c的构造中的电极622相关联的信号轮廓。此外，信号轮廓650和651可以对应于信号分布630和631。例如，在图6e中，当触控笔与中点m2距离d3时，在信号轮廓651上在距离d3处的点662可以对应于在图6b中示出的幅度s2。如在图6e中所示，通过扩散元件610桥接的电极可以具有更宽的，并且因此更线性的信号轮廓。如以上所讨论的，在一定范围内更线性的信号轮廓会与触摸传感器面板的较低晃动误差相关。应当理解，本公开内容的范围不限于在图5、6a和6c中示出的互电容构造，而是可以包括其中信号轮廓被扩展的任何构造，包括其中触控笔充当无源输入设备的自电容构造和互电容构造。

如以上所讨论的，在减少晃动误差时利用一个或多个扩散元件扩散电容式信号会是有益的。现在将根据本公开内容的例子参考图7-9详细描述实现一个或多个扩散元件的各种构造。

图7a-7d示出了根据本公开内容的例子的扩散元件的示例性构造。在一些例子中，扩散元件可以被配置为覆盖特定的触摸节点706。在一些例子中，触摸节点706可以类似于以上参考图2a-2b讨论的触摸节点，其中每个节点706表示驱动线701和感测线702的交叉点。在其它例子中，触摸节点706可以对应于自电容触摸节点。因此，虽然本公开内容讨论了关于将信号扩散到触摸节点的扩散元件，但是应当理解，每个触摸节点可以表示一个或多个电极的不同组合。

图7a示出了构造700a，其中扩散元件710可以被配置为在单个维度上扩散信号电容。例如，在构造700a中的扩散元件710可以跨两个驱动电极(例如，两条驱动线701)扩散信号，而不跨感测电极(例如，两条感测线702)扩散信号。图7b示出了构造700b，其中扩散元件710可以被配置为在两个维度上扩散信号电容。在一些例子中，限制信号到选定一组触摸节点706的扩散会是有益的。在图7b的例子中，每个扩散元件710被配置为覆盖以正方形布置的四个触摸节点，但是在本公开内容的范围内也可以预期其它形状。在一些例子中，不同的扩散元件可以覆盖不同数量的触摸节点。图7c示出了构造700c，其中第一组扩散元件711可以被配置为每个在第一维度上将信号电容扩散到三个触摸节点706。第二组扩散元件712可以被配置为每个在第一维度上将信号电容扩散到仅两个触摸节点706。第三组悬浮导电段713可以被配置为只覆盖单个触摸节点。在一些例子中，只覆盖单个触摸节点的悬浮导体(例如，不在电极之间扩散信号电容)可以被包括作为伪像素用于光学目的，如将在下面参考图9-10详细讨论的。此外，如将在下面更详细讨论的，在一些构造中，悬浮导电段可以形成只覆盖触摸节点的一部分的扩散元件，或者换句话说，扩散元件可以只覆盖形成触摸节点的电极的一部分。在一些例子中，扩散元件可以是非矩形的。图7d示出了示例构造700d，其中扩散元件710可以被配置为在x-形成中将信号电容扩散到触摸节点706。在一些例子中，如在图7d中所示，扩散元件710的形状可以是圆形的。图7a-7d只作为可能的信号扩散构造的例子给出。应当理解，本公开内容不限于任何特定的图案或形状，而是包括可以由悬浮导电材料形成的任何形状。

在一些例子中，包括扩散元件的触摸传感器面板的属性可以被选择，使得在触控笔和一个或多个电极之间实现期望的信号轮廓。回到图5，扩散元件510可以具有宽度w1。扩散元件可以与电极520间隔距离d1。在一些例子中，如在图5中所示，距离d1可以包括基板506的厚度。此外，在覆盖层504上方的触控笔(未示出)可以与电极520间隔距离d2。在一些情况下，扩散元件宽度w1和扩散元件与电极d1之间的距离会影响信号轮廓形状，但是，应该注意，多种其它因素也会影响信号轮廓形状；例如，电极的形状和节距、材料的导电性、以及信号本身的功率。

如以上所讨论的，与较线性的信号轮廓相关联的电极会与触摸传感器面板中的较少晃动误差相关。但是，在一些例子中，增加信号轮廓的线性度会同时减少在每个电极处检测到的最大信号电容，从而降低触摸传感器面板的信噪比(snr)。因此，在一些例子中，扩散元件的宽度w1和/或电极和扩散元件之间的距离d1可以被选择，以便在信号轮廓的线性度和通过电极检测到的最大信号电容之间达成可接受的平衡，其中一些设计会注重一个属性甚于另一个属性。在一些例子中，最佳扩散元件宽度可以被表示为电极节距p和扩散元件宽度w之间的比率的函数，即，w：p。例如，在图5中示出的构造中，最佳比率w1：p1可以是在1：5和1：3之间。但是，应该理解，最佳比率可以根据设计目标和触摸传感器面板的属性而变化很大。例如，在其中扩散元件直接在电极层上方形成的构造中(即，没有通过基板与电极分离)，扩散元件和电极之间的距离d1可以小得多，并且比率可以不同以反映这一点。此外，扩散元件属性的选择还会受其它因素的影响，诸如维护触摸传感器面板的光学均匀性的努力，以及扩散元件与触摸传感器面板中的其它电路元件的相互作用。例如，在其中扩散元件在与电极相同的层上形成的情况下，电极的物理和电气性质会约束在同一层中形成的扩散元件的设计。应当注意，虽然扩散元件510被示为对称地放置在图5中的电极521和522之上，但是可以构想其中扩散元件被不对称放置，以便例如在一个方向上传播信号轮廓或者补偿触摸传感器面板中的不规则性的其它构造。

扩散元件可以以多种构造来实现触摸传感器屏幕。图8a-8d示出了根据本公开内容的例子的、具有至少一个扩散元件的触摸传感器面板800的例子。图8a-8d中的每个构造都包括至少覆盖层804(例如，触摸屏覆盖玻璃)、扩散元件810、基板806以及第一电极层820。为了清楚起见，在图8a-8d的每个构造中只示出了一个扩散元件，但是，在一些例子中，多个扩散元件820可以被构图为彼此相邻。此外，在一些情况下，悬浮导电段可以被构图为伪像素，如下面参考图9a-9d更详细解释的。图8a示出了包括扩散元件810的触摸传感器面板。在这个构造中，扩散元件810可以在电极820之上的层中形成。在一些例子中，这种构造可以对应于其中驱动和感测电极两者可以在单个层上形成的自电容系统或互电容系统。图8b示出了包括扩散元件810的触摸传感器面板。在这个构造中，扩散元件810可以在基板806上形成。扩散元件810可以与第二组电极821在同一层中形成。在一些例子中，第一组电极820可以在双侧ito(dito)基板806的相对侧上形成。这种构造在一些情况下可以对应于如下互电容系统，其中感测电极可以与扩散元件810在同一第一层中形成，驱动电极可以在第二层中形成，并且扩散元件810可以将电容扩散到第二层中的驱动电极。图8c示出了包括扩散元件810的触摸传感器面板。在这种构造中，扩散元件810可以在包括第二组电极821(未示出)的层上形成(以虚线示出)，但是扩散元件810不是直接在第二组电极之上形成。第一组电极820可以在单独的层上形成。在一些例子中，这个构造可以对应于如下互电容系统，其中扩散元件可以在感测电极之间的区域上方形成、驱动电极820可以在第二层中形成、并且扩散元件810可以被配置为将信号电容扩散到驱动电极821。图8d示出了包括扩散元件810的触摸传感器面板。这种构造可以类似于在图8a-8c中示出的构造，但是，在这种构造中，扩散元件810可以被沉积到覆盖层804(例如，玻璃触摸屏覆盖层)的下侧。应当注意，本公开内容的范围不限于这里示出的构造，而是包括根据本公开内容的例子的任何触摸传感器面板，其中扩散元件810可以用来在电极之间扩散信号电容。此外，为简单起见，可存在于触摸传感器面板中的其它元素已在图8a-8c中省略，包括例如，附加的导电和介电层。

本公开内容的一些例子还涉及利用悬浮导电段来减少导电材料(例如，ito)图案在触摸传感器面板中的可见性。现在这些构造的细节将参考图9-10在下面进行讨论。

图9a-9b示出了不具有扩散元件，但其可以包括形成伪像素910的悬浮导电段的示例性触摸传感器面板900。如在图9b中所示，触摸传感器面板900可以包括通过构图透明或半透明的导电材料，诸如ito材料，在第一层901上形成的电极920。在第二层902上，可以由例如，塑料、玻璃、石英、或者刚性或柔性复合材料形成透明或半透明的基板906。在第三层903上，一组第二电极923(在图9b中不可见)可以通过构图另一种半透明导电材料，诸如ito材料来形成。第三层903也可以包括形成伪像素910的多个悬浮导电段。在图9a中示出的构造中，电极923可以包括分支924。为了便于图9a和图9b之间的关联，触控笔908被示为连同方向箭头在位置909处。为了讨论的目的，触摸传感器面板951、952和953的区域被示为在图9b和9d中的虚线框中。在这种构造中，配置为只用于光学目的的悬浮导电段被称为伪像素，以便将它们与形成扩散元件的悬浮导电段区分开来。但是，如将在下面进行解释的，形成扩散元件的悬浮导电段也可以被配置为用于光学目的。

在一些例子中，在触摸传感器面板中的电极可以通过在基板表面之上沉积ito材料，并且然后蚀刻掉ito层的部分以形成电极段来形成。如应当理解的，在每一层内，具有ito的区域倾向于比没有ito的区域具有更低的透明度。例如，在图9b中示出的构造中，其中形成电极921和922的第一层901的区域会比例如电极之间的间隙907的区域具有更低的透明度。同样，应当理解，当层901、902和903被堆叠起来时，具有两层ito的双-ito区域(例如，区域952)比具有单层ito的单-ito区域(例如，区域953)具有更少的透明度，其中具有单层ito的单-ito区域仍比没有ito的无-ito区域(例如，区域951)具有更少的透明度。

由于透明度的差异，因此在层901和903中构图ito以便降低ito图案对触摸传感器面板的用户的可见性会是有益的。在一些例子中，可以在第三层903上形成伪像素910，使得单-ito区域(例如，区域953)可以在网格图案中形成。例如，参考图9a，其中电极923在电极921之上形成的区域可以是双-ito区域，但是，在电极923的分支924之间的区域可以是单-ito区域(例如，形成电极921的ito层)。为了使触摸传感器面板900更加光学均匀，具有基本上与电极923的分支924相同宽度的伪像素910可以在电极923的分支924之间形成。在一些未示出的例子中，与电极923的分支正交的狭缝可以在层901中电极923的分支924下方的区域处形成。狭缝可以被间隔开，使得被两个狭缝和分支924界定的区域类似伪像素910。这种构造可以被概念化为在双-ito区域当中形成的均匀单-ito网格，其中双-ito区域对应于其中ito在层901和层903两者上形成的区域，并且单-ito区域对应于其中ito只在层901或层903中的一个上形成的区域。

图9c-9d示出了在信号扩散构造中的示例性触摸传感器面板900，其可以包括形成伪像素911、912和913以及扩散元件915两者的悬浮导电段。回到图9a-9b，单-ito网格构造可以减少ito图案的可见性，但是，触摸传感器面板的部分仍然可以具有无-ito区域(例如，包括间隙907的区域951)。因为无-ito区域会比单-ito网格中的区域更不透明，因此在ito图案中的非均匀性仍然可以对触摸传感器面板的用户可见。图9c示出了类似于以上参考图9a-9b所讨论的构造的触摸传感器面板构造。但是，与图9a-9b的构造不同，图9c中示出的触摸传感器面板可以包括形成扩散元件915的悬浮导电段，其可以具有在电极921和922两者之上的部分。在这个例子中，扩散元件915可以在电极921和922之间扩散信号电容，如在前述例子中所阐述的。

如以上详细讨论的，利用扩散元件扩散电极之间的信号电容对减少触摸传感器面板中的晃动误差会是有益的。但是，如在图9c-9d中所示，扩散元件也可以被配置为提高触摸传感器面板的光学均匀性。通过利用扩散元件915桥接间隙907，基本上所有的触摸传感器面板可以包含或者双-ito区域或者单-ito区域。此外，在一些例子中，扩散元件915可以被配置为使得由扩散元件915形成的单-ito和双-ito区域可以表现为与单-ito网格构造一致，如以上参考图9a所描述的。在一些构造中，扩散元件915可以具有类似多个“合并的”伪像素的形状。例如，在图9c中示出的扩散元件915具有基本上等于一个伪像素的宽度和基本上等于第一伪像素的边缘与相邻伪像素的相对边缘之间的距离d4的长度。因此，扩散元件915可以类似两个合并的伪像素的形状。应当理解，在其它例子中，扩散元件915可以类似任何多个合并的伪像素的形状。此外，如参考图7a-7d所解释的，扩散元件915可以在多个维度上扩散信号电容、不必是均匀的、并且不必是矩形的。在一些例子中，扩散元件915的尺寸可以根据以上关于图5阐述的信息来选择。例如，再次参考与图5有关的讨论，在其中扩散元件915被配置为类似合并的伪像素的例子中，扩散元件915的宽度w1可以被选择为与最佳比率w1：p1最接近的值，同时仍然保持光学均匀性的性质。ito层903和901两者的折射率可以基本上相同，以减少ito图案的可视性。在一些例子中，形成悬浮导电段的ito层(例如，伪像素911-913和扩散元件915)可以是与形成电极920的ito层相同的材料，以便提供与ito的最佳光学指数匹配。在其它例子中，指数匹配的材料可以应用到形成悬浮导电段的ito层，以更好地匹配形成电极的ito层的光学指数。

虽然图9a-9d的构造已就在与电极相同的层上形成的悬浮导电段方面进行了描述，但是在其它例子中，包括伪像素和扩散元件的悬浮导电段可以在与电极层不同的层上形成，如以上参考图9a-9d所讨论的。在其中悬浮导电段在ito的第三层上形成的一些构造中(例如，在图9c和9d中示出的构造)，触摸传感器面板的一些部分可以具有三ito-区域、双-ito区域、单-ito区域、和/或无-ito区域。在这些构造中，悬浮导电段可以类似于在图9a-9d中所讨论的构造来操作。例如，扩散元件可以被配置为创建双-ito区域以便与三-ito区域当中的双-ito网格匹配。

图10a-10c示出了根据本公开内容的例子的、在包括扩散元件来提高光学均匀性的示例性触摸传感器面板中光反射率的改善。光反射率在概念上被表示为具有不同线宽的箭头，最粗的线宽对应于最强的光。图10a示出了具有包括双ito-区域1052和无-ito区域1051的层堆叠1001a的触摸传感器面板1000a。当光进入层堆叠1001a时，一定比例的光1002从堆叠反射回来。如在图10a中所示，在双-ito区域1052中反射的光少于在无-ito区域1051反射的光。从堆叠反射回来的光被统一地用反射率r1表示。在一些情况下，这个反射率r1可以表明自己在触摸传感器面板的ito图案中对触摸传感器面板的用户的可视性。图10b示出了具有包括双-ito区域1054和单-ito区域1053的层堆叠1001b的触摸传感器面板1000b，其中单-ito区域由扩散元件1010形成。如在图10b中所示，当触摸传感器面板包括扩散元件1010时，较少的光会从堆叠1001b反射回来。具体而言，如在图10a中所示，较少的光会从双-ito区域1054反射离开，并且较少的光会从单-ito区域1053反射离开。在这个构造中，从堆叠反射回来的光被统一地由反射率r2表示。如由图10a-10b所指示的，包括扩散元件1010的触摸传感器面板的反射率r2可以小于没有扩散元件的触摸传感器面板的反射率r1。图10c示出了显示反射率r1和r2的定量比较的图表。如所示出的，包括一个或多个扩散元件的触摸传感器面板可以在其中扩散元件桥接无-ito的区域的区域中减少大约40％的反射率。

图11a-11d示出了根据本公开内容的例子的、其中可以实现扩散元件的示例系统。图11a示出了根据各种例子的包括触摸屏1124的示例移动电话1136，其中触摸屏1124可以包括扩散元件。图11b示出了根据各种例子的包括触摸屏1126的示例数字媒体播放器1140，其中触摸屏1126可以包括扩散元件。图11c示出了根据各种例子的包括触摸屏1128的示例个人计算机1144，其中触摸屏1128可以包括扩散元件。图11d示出了根据各种例子的包括触摸屏1130的示例平板计算设备1148，其中触摸屏1130可以包括扩散元件。可以实现用于减少触控笔尖晃动的扩散元件的触摸屏和计算系统模块可以在其它设备中(包括在可穿戴设备中)实现。

因此，本公开内容的例子提供了各种构造来利用扩散元件扩散信号电容，从而使得感测电极的信号轮廓更线性，因此减少触控笔尖晃动并且提高触摸传感器面板的性能。

本公开内容的一些例子针对触摸传感器面板，包括：第一层第一导电材料，其包括多个电隔离的电极，其中包括第一电极和第二电极；第二层第二导电材料，其包括第一悬浮导体，第一悬浮导体包括：在第一电极的一部分之上形成的第一悬浮导体的第一部分，以及在第二电极的一部分之上形成的第一悬浮导体的第二部分。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第一电极被配置为电容耦合到第一悬浮导体；以及第二电极被配置为电容耦合到第一悬浮导体。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第一导电材料包括透明或半透明的导电材料；第二导电材料包括透明或半透明的导电材料；以及第二导电材料的折射率基本上与第一导电材料的折射率相同。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二层第二导电材料被布置在触摸传感器面板的玻璃基板上。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二导电材料与第一导电材料相同。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第一悬浮导体包括第二导电材料的网眼图案。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二层第二导电材料还包括第二多个电隔离的电极。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二层第二导电材料还包括多个悬浮导体，所述多个悬浮导体包括第一悬浮导体；以及所述多个悬浮导体还包括以一个或多个重复的图案布置在第二层第二导电材料上的一组悬浮伪像素。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二层第二导电材料还包括第二多个电隔离的电极；以及所述多个悬浮导体中的每个悬浮导体具有基本上相同的宽度。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，所述多个悬浮导体中的每个悬浮导体的宽度与第二多个电隔离的电极的多个分支中的每个分支的宽度基本上相同。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第一悬浮导体具有基本上等于多个悬浮伪像素以及该多个悬浮伪像素之间的空间的组合长度的长度。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，具有组合长度的悬浮伪像素的数量大于三。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第一电极和第二电极具有节距；第一悬浮导体具有长度；以及所述节距和第一悬浮导体的长度之间的比率大于3。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，所述节距和第一悬浮导体的长度之间的比率小于5。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，触摸传感器面板还包括所述多个电隔离的电极的第三电极，其中第一悬浮导体还包括在第三电极的一部分之上形成的第一悬浮导体的第三部分。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二电极在第一方向上接近第一电极；以及第三电极在正交于第一方向的第二方向上接近第一电极。

本公开内容的一些例子针对用于检测对象接近触摸传感器面板的方法，包括：通过与第一电极和第二电极电隔离的导电材料的第一段将对象电容耦合到第一电极和第二电极；检测指示对象的接近度的信号在第一电极上的第一部分；及检测所述信号在第二电极上的第二部分。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，该方法还包括将导电材料的第一段布置在所述对象与第一和第二电极之间。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，该方法还包括通过将导电材料的第一段定位在第一和第二电极两者的至少一部分之上通过导电材料的第一段将对象电容耦合到第一和第二电极。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，该方法还包括将对象电容耦合到第三电极；将第一和第二电极布置在第三电极和导电材料的第一段之间；及检测所述信号在第三电极上的第三部分。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，该方法还包括将导电材料的第一段布置与第三电极相邻。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，该方法还包括通过导电材料的段将对象电容耦合到第三电极；以及检测所述信号在第三电极上的第三部分。作为以上公开的例子中的一个或多个例子的附加或替代，在一些例子中，第二电极在第一方向上与第一电极相邻并且第三电极在正交于第一方向的第二方向上与第一电极相邻。

虽然本公开内容和例子已经参考附图完整地进行了描述，但是应当理解，各种改变和修改将对本领域技术人员变得显而易见。此类改变和修改应当被理解为包括在由所附权利要求定义的本公开内容和例子的范围之内。