CN113534999B - 触摸传感器以及包括其的显示设备 - Google Patents

Abstract

公开的是一种触摸传感器和包括该触摸传感器的显示设备。该触摸传感器用于Delta子像素排列且包括第一组导线，其沿相对于Delta子像素排列倾斜的方向平行延伸，第一组导线包括交替排列的多个第一导线和多个第二导线，多个第一导线和多个第二导线均在第一方向上以相同的第一间距排列，且多个第一导线在第一方向上以第一偏移量偏离多个第二导线，使得对Delta子像素排列的遮挡均匀化。

Description

触摸传感器以及包括其的显示设备

技术领域

本公开总体上涉及触摸感测，尤其涉及一种用于在具有Delta子像素排列的显示设备中减少莫尔条纹的触摸传感器以及包括该触摸传感器的显示设备。

背景技术

根据示例场景，触摸传感器检测例如覆盖在显示屏上的触摸传感器阵列的触敏区域内的对象(例如，用户的手指或触控笔)的存在和位置。在触敏显示应用中，触摸传感器阵列允许用户直接与屏幕上显示的内容交互，而不是间接地通过使用鼠标或触摸板。触摸传感器可以附接到台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能手机、卫星导航设备、便携式媒体播放器、便携式游戏机、自助服务终端计算机、点-销售设备或其他设备。家用或其他电器上的控制面板可以包括触摸传感器。

存在多种不同类型的触摸传感器，例如电阻式触摸传感器、表面声波触摸传感器和电容式触摸传感器。在一个示例中，当物体在触摸屏的触摸传感器的触敏区域内物理触碰触摸屏(例如，通过物理触碰覆盖触摸屏的触摸传感器阵列的盖层)或进入触摸传感器的检测距离内(例如，通过悬停在覆盖触摸屏的触摸传感器阵列的盖层上方)时，在触摸屏的触摸传感器的与物体在触摸传感器的触摸敏感区域内的位置对应的位置处可能发生电容变化。触摸传感器控制器处理电容变化以确定触摸传感器内(例如，触摸屏的触摸传感器阵列内)电容变化的位置。

网格图案触摸传感器和光学显示设备的光学相互作用可能导致一个或多个莫尔条纹效应的出现。莫尔条纹可以指二次的且视觉上明显的叠加图案，其可能因触摸传感器重复/周期性网格图案覆盖在显示设备的重复像素图案上而产生。莫尔条纹效应的出现可能是由触摸传感器的一个或多个特征引起的，这些特征导致来自显示器的光强度和颜色的可感知差异。

在一个示例中，当触摸传感器和显示器组合使用时，触摸传感器网格图案至少部分地改变可感知光的强度和显示器的颜色，从而导致出现莫尔条纹效应。更具体地，包括导线的重复图案的网格图案叠加到显示器的像素或子像素的重复图案上，并且在一个示例中，网格图案在显示器上的叠加导致网格图案的不同导线越过和/或穿过显示器的一个或多个子像素的至少一部分。导线(例如包括不透明或半透明材料)在显示元件上的叠加会阻碍或遮挡来自导线下方像素的光。例如，当显示器的网格图案和像素根据规则图案构造时，由导线引起的被阻挡光的图案会导致产生对观看显示器的用户可见和/或明显的图案。为了说明，特定像素或子像素可能由导线的较长和/或较短部分横穿，这可导致特定像素或子像素由导线的较短部分横穿，从而遮挡较少(即，像素或子像素将更亮)，而另一些像素或子像素由导线的较长部分横穿，从而遮挡较多(即，像素或子像素将更暗)，且其他像素或子像素完全不由导线横穿，从而不会被遮挡。在一个示例中，导线和像素的重复性质导致产生与具有相似遮挡水平的像素相关联的特定频率。在一个示例中，像素内子像素的不均匀遮挡导致像素的观看/感知颜色相对于预期发光颜色的改变。

已经提出了几种方法来减轻莫尔条纹效应，而这些方法中的大多数针对或设计用于具有常规子像素排列的显示设备，该常规子像素排列例如为所谓的 Stripe(条状)排列(例如，RGB stripe排列)，其中子像素通常按行和列排列，且沿每行(或列)重复不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的三个子像素的特定顺序，而在每列(或行)中排列相同颜色的子像素。例如，US20170131810A1 提出了触摸传感器网格的优化的空间频率和周期性方向，以最小化可感知的莫尔条纹效应，否则会干扰显示图像，然而其仅针对所谓的Stripe子像素排列。近年来具有所谓的Delta(三角形)子像素排列的显示设备(例如有机电致发光(EL)显示器)已开始流行，在Delta(三角形)子像素排列中，子像素通常按行(或列)排列，且沿着每行(或列)以指定间隔重复不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的三个子像素的特定顺序，而每两个相邻的行(或列)在行(或列) 方向上彼此错位指定间隔的一半，使得能够定义每一个像素单元由分别位于三角形三个顶点处的不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的三个子像素组成。然而，发明人发现那些现有的方法(包括US20170131810A1中公开的一种)不能有效地减轻具有所谓的Delta子像素排列的显示设备中出现的莫尔条纹效应。

发明内容

此处以简化形式介绍构思选择，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。此处的内容并非旨在确定要求保护的主题的关键特征或基本特征。此外，要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实施方式。

本公开旨在提供一种用于减轻由网格图案与Delta子像素排列的相互作用产生的莫尔条纹的触摸传感器以及包括该触摸传感器的显示设备。

本发明的一方面提供了一种用于显示设备的触摸传感器，该显示设备包括像素阵列，当从显示设备的正面观看时，该触摸传感器覆盖在该像素阵列上，该像素阵列包括多个基本上排列成多个子像素排的子像素单元，该子像素排在第一方向上以第一间隔排列，其中每个子像素排沿着垂直于第一方向的第二方向延伸，使得以第二间隔重复不同颜色的三个子像素顺序，每两个相邻的子像素排在第二方向上彼此错位第二间隔的一半，其中触摸传感器包括至少一个电极层，其包括沿着相对于第一方向倾斜第一锐角的第三方向平行延伸的第一组导线，第一组导线包括交替排列的多个第一导线和多个第二导线，多个第一导线和多个第二导线均在第一方向上以相同的第一间距排列，且多个第一导线在第一方向上以第一偏移量偏离多个第二导线，其中第一偏移量定义为

其中O1表示第一偏移量，a表示大于0的整数，I1表示第一间隔，I2表示第二间隔，A1表示第一锐角。

本公开的另一方面提供一种包括如上所述的触摸传感器的显示设备。

本公开的其他方面和特征对于本领域的普通技术人员来说在阅读说明书的对具体示例的以下描述后将变得显而易见。

附图说明

附图仅通过示例而非限制的方式描绘了根据本教导的一种或多种实施方式。在图中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的元件。

图1A示出了根据特定实施例的示例性触摸传感器；

图1B示出了根据特定实施例的用于触摸传感器的示例性机械叠层；

图2示出了根据特定实施例的具有Delta子像素排列的示例性像素阵列的示例性部分；

图3示出了根据特定实施例的示例性像素阵列的覆盖有示例性第一组导线的示例性部分的示意性俯视图；

图4示出了根据特定实施例的示例性像素阵列的覆盖有示例性第二组导线的示例性部分的示意性俯视图；

图5示出了根据特定实施例的示例性触摸传感器网格设计的由示例性导线形成的示例性部分的示意性俯视图；和

图6示出了根据特定实施例的用于莫尔条纹可感知性评估的示例性仿真结果。

具体实施方式

在下文中，将基于附图中所示的示例性实施例详细描述根据本公开的触摸传感器。

图1A示出了根据特定实施例的示例性触摸传感器10。触摸传感器10包括触摸传感器阵列12和触摸传感器控制器13。触摸传感器阵列12和触摸传感器控制器13可以检测物体在触摸传感器阵列12的触敏区域内的触碰或靠近的存在和位置。

触摸传感器阵列12可以包括一个或多个触敏区域。触摸传感器阵列12可以包括设置在一个或多个衬底上的电极阵列，该衬底可以由介电材料制成。

电极可以是形成诸如圆盘、正方形、矩形、细线、其他合适的形状或这些形状的合适组合等形状的导电材料区域。一层或多层导电材料层中的一个或多个切口可以(至少部分地)形成电极的形状，并且该形状的区域(至少部分地) 由这些切口界定。电极可由金属或其他导电材料(例如铜、银或铜或银基材料) 的细线制成，并且导电材料的细线可通过阴影、网格或其他图案占据其形状面积的基本上小于100％(例如，大约5％)的部分。例如，导电材料的一个或多个部分可以是铜或基于铜并且具有大约5微米(μm)或更小的厚度和大约10μm 或更小的宽度。作为另一示例，导电材料的一个或多个部分可以是银或基于银并且类似地具有大约5μm或更小的厚度和大约10μm或更小的宽度。本公开预期由任何导电材料制成的任何电极。尽管本公开描述或图示由特定导电材料制成的特定电极形成具有特定图案和特定填充百分比的特定形状，但本公开预期以任何组合由其他导电材料制成的电极形成具有其他图案和其他填充百分比的其他形状。

触摸传感器阵列12的电极(或其他元件)的形状全部或部分地构成触摸传感器阵列12的一个或多个宏观特征。实现这些形状的一个或多个特征(例如，形状内的导电材料、填充物或图案)整体或部分构成触摸传感器阵列12的一个或多个微观特征。在一个实施例中，触摸传感器阵列12的一个或多个宏观特征确定其功能的一个或多个特性，并且触摸传感器阵列12的一个或多个微观特征确定触摸传感器阵列12的一个或多个光学特征，例如透射、折射或反射。

虽然本公开描述了多个示例性电极，但是本公开不限于这些示例性电极并且可以实施其他电极。此外，虽然本公开描述了包括形成特定节点的特定电极的特定配置的多个示意性实施例，但是本公开不限于这些示意性实施例并且可以实施其他配置。在一个实施例中，多个电极设置在同一衬底的相同或不同表面上。附加地或替代地，不同的电极可以设置在不同的衬底上。尽管本公开描述了包括以特定示例性图案布置的特定电极的多个示意性实施例，但是本公开不限于这些示例性图案并且可以实施其他电极图案。

机械叠层可以包含衬底(或多个衬底)和形成用于触摸传感器阵列12的电极的导电材料。在一个实施例中，触摸传感器阵列12的衬底的一个或多个部分由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或诸如例如无色聚酰亚胺(CPI)、环烯烃聚合物(COP)的其他材料制成。本公开预期具有由任何材料制成的部分的任何衬底。作为示例而非限制，机械叠层可以包括盖板下方的第一层光学透明粘合剂 (OCA)。盖板可以是透明的并且由适合重复触摸的弹性材料制成，例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。本公开可预期由任何透明或基本透明的材料制成的盖板。作为替代方案，透明和坚硬(例如，抗划伤)材料(例如，CPI)的涂层可以代替第一层OCA和盖板被施加到具有形成电极的导电材料的衬底上以形成用于触摸传感器阵列12的触摸表面本身。第一层OCA可以设置在盖板和具有形成电极的导电材料的衬底之间。机械叠层还可以包括第二层OCA和介电层(由PET或另一种材料制成，类似于具有形成电极的导电材料的衬底)。作为替代，可以施加介电材料的薄涂层代替第二层OCA和介电层。第二层OCA可以设置在具有构成电极的导电材料的衬底和介电层之间，并且介电层可以设置在第二层OCA和包括触摸传感器阵列12和触摸传感器控制器13 的设备的显示层上方的气隙之间。例如，盖板可以具有大约1毫米(mm)的厚度；OCA的第一层可以具有大约0.05mm的厚度；具有形成电极的导电材料的衬底可以具有大约0.05mm的厚度；OCA的第二层可以具有大约0.05mm的厚度；并且介电层可以具有大约0.05mm的厚度。尽管本公开描述了具有由特定材料制成并具有特定厚度的特定数量的特定层的特定机械叠层，但本公开预期具有由任何材料制成并具有任何厚度的任何层数的其他机械叠层(例如内嵌、外嵌类型的触摸传感器结构等)。例如，在一个实施例中，粘合剂或介电层代替了上述的介电层、第二层OCA和气隙，从而机械叠层中没有气隙。

触摸传感器阵列12可以实施成触摸感测的电容形式。在互电容实施方式中，触摸传感器阵列12可以包括形成电容节点阵列的驱动和感测电极阵列。驱动电极和感测电极可以形成电容节点。形成电容节点的驱动电极和感测电极可以彼此靠近，但彼此不进行电接触。相反，驱动电极和感测电极可以跨越它们之间的空间彼此电容耦合。施加到驱动电极的脉冲或交流电压(通过触摸传感器控制器13)可在感测电极上感应出电荷，并且感应出的电荷量可容易受到外部影响(例如物体的触碰或靠近)。当物体触碰电容节点或靠近电容节点时，电容节点处可发生电容变化并且触摸传感器控制器13可测量电容变化。通过测量整个阵列的电容变化，触摸传感器控制器13可以确定触摸传感器阵列12的触敏区域内的触碰或靠近的位置。在自电容实施方式中，触摸传感器阵列12可以包括单个类型电极的阵列，每个电极都可以形成一个电容节点。当物体触碰电容节点或靠近电容节点时，电容节点处可能发生自电容变化，并且触摸传感器控制器13可以测量电容变化，例如，作为被实施以将电容节点处的电压升高预定量的电荷量变化。与互电容实施方式一样，通过测量整个阵列的电容变化，触摸传感器控制器13可以确定触摸传感器阵列12的触敏区域内的触碰或靠近的位置。本公开预期任何适当形式的电容式触摸感应(如适用) 。

在特定实施例中，驱动电极可以水平地或垂直地或以任何合适的取向延伸。类似地，感测电极可以水平或垂直或以任何合适的取向延伸。在特定实施例中，驱动电极可以基本上垂直于感测电极延伸。

触摸传感器阵列12可以包括以图案布置在单个衬底的一侧上的驱动和感测电极。在这样的配置中，一对驱动和感测电极可以跨越它们之间的空间彼此电容耦合以形成电容节点。作为示例性自电容实施方式，单一类型的电极以图案布置在单一衬底上。作为替代，触摸传感器阵列12可以具有以图案布置在衬底的一侧上的驱动电极和以图案布置在衬底的另一侧上的感测电极。此外，触摸传感器阵列12可以具有以图案布置在一个衬底的一侧上的驱动电极和以图案布置在另一衬底的一侧上的感测电极。在这样的配置中，驱动电极和感测电极的交叉点形成电容节点。这种交叉点是驱动电极和感测电极在它们各自的平面中彼此“跨越”或最接近的位置。驱动电极和感测电极彼此不进行电接触，而是跨越交叉点处的电介质彼此电容耦合。尽管本公开描述了形成特定节点的特定电极的特定配置，但本公开预期形成节点的电极的其他配置。此外，本公开预期以任何图案设置在任何数量的衬底上的其他电极。

如上所述，在一个实施例中，触摸传感器阵列12的电容节点处的电容变化指示在电容节点的位置处的触碰或靠近输入。触摸传感器控制器13可以检测并处理电容的变化以确定触碰或靠近输入的存在和位置。然后，触摸传感器控制器13可以将关于触碰或靠近输入的信息传送到包括触摸传感器10的显示设备的一个或多个其他组件(例如一个或多个中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP))，它可以通过启动与其相关联的显示设备(或在显示设备上运行的应用程序)的功能来响应触碰或靠近输入。尽管本公开描述了具有关于特定设备和特定触摸传感器10的特定功能的特定触摸传感器控制器13，但是本公开预期具有关于任何设备和任何触摸传感器的任何功能的其他触摸传感器控制器。

在一个实施例中，触摸传感器控制器13可以实现为一个或多个集成电路 (IC)，例如通用微处理器、微控制器、可编程逻辑设备或阵列、专用IC(ASIC)。触摸传感器控制器13可以包括模拟电路、数字逻辑和数字非易失性存储器的任何组合。在一个实施例中，如下所述，触摸传感器控制器13可以布置在与触摸传感器阵列12的衬底粘接的柔性印刷电路(FPC)上。FPC可以是主动的或被动的。在一实施例中，多个触控感测控制器13可设置于FPC上。

在示意性实施例中，触摸传感器控制器13可以包括处理器单元、驱动单元、感测单元和存储单元。在这样的实施方式中，驱动单元可以向触摸传感器阵列 12的驱动电极提供驱动信号，并且感测单元可以感测触摸传感器阵列12的电容节点处的电荷并且向处理器单元提供表示在该电容节点处的电容的测量信号。处理器单元可以控制由驱动单元向驱动电极提供驱动信号并处理来自感测单元的测量信号以检测和处理触摸传感器阵列12的触敏区域内的触碰或靠近输入的存在和位置。在一个实施例中，处理器单元还可以跟踪触摸传感器阵列12的触敏区域内的触碰或靠近输入的位置变化。存储单元可以存储由处理器单元执行的程序，包括用于控制驱动单元向驱动电极提供驱动信号的程序、用于处理来自感测单元的测量信号的程序以及其他程序。尽管本公开描述了具有利用特定组件的特定实现的特定触摸传感器控制器13，但是本公开预期具有利用其他组件的其他实现的触摸传感器控制器。

设置在触摸传感器阵列12的衬底上的导电材料的迹线14可以将触摸传感器阵列12的驱动或感测电极耦接到连接焊盘16，连接焊盘16也设置在触摸传感器阵列12的衬底上。如下所述，连接焊盘16可以促进迹线14到触摸传感器控制器13的耦接。迹线14可以延伸到触摸传感器阵列12的触敏区域中或周围 (例如在其边缘处)。特定的迹线14可以提供用于将触摸传感器控制器13耦接到触摸传感器阵列12的驱动电极的驱动连接，触摸传感器控制器13可以通过驱动连接向驱动电极提供驱动信号。其他迹线14可以提供用于将触摸传感器控制器13耦接到触摸传感器阵列12的感测电极的感测连接，触摸传感器控制器 13可以通过感测连接来感测触摸传感器阵列12的电容节点处的电荷。

迹线14可以由金属或其他导电材料的细线制成。例如，迹线14的导电材料可以是铜或基于铜并且具有大约100μm或更小的宽度。作为另一个例子，迹线14的导电材料可以是银或银基并且具有大约100μm或更小的宽度。在一个实施例中，作为对金属或其他导电材料的细线的附加或替代，迹线14可以全部或部分地由ITO制成。尽管本公开描述了由具有特定宽度的特定材料制成的特定迹线，但本公开预期由其他材料和/或其他宽度制成的迹线。除了迹线14之外，在一个实施例中，触摸传感器阵列12还可以包括在位于触摸传感器阵列12的衬底边缘处的接地连接器(可以是连接焊盘16)处端接的一条或多条地线(类似于迹线14)。

连接焊盘16可以沿着衬底的一个或多个边缘位于触摸传感器阵列12的触敏区域之外。如上所述，在一个实施例中，触摸传感器控制器13可以位于FPC 上。连接焊盘16可以由与迹线14相同的材料制成并且使用各向异性导电膜 (ACF)粘接到FPC。连接件18可以包括FPC上的导线，将触摸传感器控制器 13耦接到连接焊盘16，进而将触摸传感器控制器13耦接到迹线14和触摸传感器阵列12的电极。连接焊盘16可以连接到电-机械连接器(例如，零插入力线对板连接器)。连接件18可以包括FPC。本公开预期触摸传感器控制器13和触摸传感器阵列12之间的任何合适的连接件18。

在特定实施例中，触摸传感器阵列12可以具有多层配置，其中驱动电极以图案布置在衬底的一侧上并且感测电极以图案布置在衬底的另一侧上。驱动和感测电极的多层配置的特定实施例和示例将结合图1B进一步讨论。

图1B示出了根据特定实施例的用于触摸传感器10的示例性机械叠层19。在图1B的示意性实施例中，机械叠层19包括多个层并且被图示为相对于z轴堆叠。示例性机械叠层19包括显示层19E(例如，包括具有将在后面参考图2 详细描述的Delta子像素排列的示例性像素阵列20)、第二导电层19D、衬底19C、第一导电层19B和盖层19A。在一个实施例中，第二导电层19D和第一导电层 19B可以分别是驱动电极和感测电极，或者可以分别是感测电极和驱动电极，如上面结合图1A所讨论。在一个实施例中，第二导电层19D和第一导电层19B例如是由导线形成的网格，如后面详细描述。在一个实施例中，衬底19C包括电隔离第一和第二导电层的材料。在一个实施例中，衬底19C为其他层提供机械支撑。在一个实施例中，可以在不同配置中使用额外的衬底层(例如，其可以不是与衬底19C相同的材料)。例如，第二衬底层可以位于第二导电层19D和显示阵列19E之间。显示阵列19E提供用户要查看的显示信息。盖层19A可以是透明的或基本透明的，并且由用于重复触摸的弹性材料制成，例如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。在一个实施例中，透明或半透明粘合剂层放置在盖层19A和第一导电层19B之间和/或第二导电层19D和显示器 19E之间。用户可以通过使用手指或一些其他触摸对象(例如触控笔)触摸盖层19A来与触摸传感器10交互。用户还可以通过将手指或一些其他触摸对象悬停在盖层19A上方而不实际与盖层19A进行物理接触来与触摸传感器10交互。在图1B的示意性实施例中，机械叠层19包括例如形成双层网格的两个导电层。在一个实施例中，机械叠层19可以包括例如形成单层网格的单个导电层，例如，由如稍后详细描述的导线形成。机械叠层19的其他实施例可以实现其他配置、关系和视角，以及更少或额外的层。

在一个实施例中，机械叠层19包括导电网格和ITO层的组合，其中，例如，第一导电层19B和第二导电层19D中的一个是导电网格，另一个是ITO。在该实施例中，导电网格层充当单层网格，并且在一个实施例中，ITO层可以发送和 /或接收信号。在该实施例中，仅一层，例如导电网格层，可以由根据本公开排列的导线形成(如稍后更详细地讨论)。

图2示出了根据特定实施例的具有Delta子像素排列的示例性像素阵列20 的示例性部分。在一个实施例中，触摸传感器10覆盖在像素阵列20上以实现触敏显示设备。例如，触摸传感器10下方的像素阵列20可以被配置为实现液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED显示器、LED背光 LCD、电泳显示器、等离子显示器或其他显示器。尽管本公开描述并说明了特定的显示类型，但是本公开预期任何其他显示类型。

在图2的例子中，像素阵列20的一部分包括多个子像素单元，包括分别对应三种不同颜色的第一、第二和第三子像素单元，即红色子像素单元R、绿色子像素单元G和蓝色子像素单元B。例如，每个子像素单元被配置为发射具有与红色、绿色和蓝色中的特定颜色相关联的波长的光。每个子像素单元可以包括一个子像素或两个相邻设置的子像素。例如，每个绿色子像素单元G可以包括两个相邻设置的绿色子像素。红色子像素单元R、绿色子像素单元G和蓝色子像素单元B的尺寸可以不同，例如红色子像素单元R最小，蓝色子像素单元B 最大，绿色子像素单元G大于红色子像素单元R且小于蓝色子像素单元B。每个子像素单元具有大致矩形的形状。尽管本公开描述和图示了对应于三种特定颜色并且具有特定相对尺寸和形状的示例性子像素单元，但是本公开预期对应于其他三种颜色(即，其中至少一种不同于本公开的三种特定颜色)并具有其他相对大小和其他形状的子像素单元。

子像素单元R、G和B基本上排列成沿第二方向D2延伸的多个子像素列(例如，SPC_i、SPC_i+1、SPC_i+2等)。例如，在每个子像素列中，子像素单元沿第二方向D2近似左对齐。子像素列在与第二方向D2垂直的第一方向D1上以第一间隔I1排列。例如，第一间隔I1定义为任意两个相邻子像素列(例如，SPC_i和 SPC_i+1，或SPC_i+1和SPC_i+2)中对应于相同颜色的任意两个子像素单元(例如红色子像素单元R、绿色子像素单元G或蓝色子像素单元B)的左边缘之间的沿第一方向D1的距离。每个子像素列具有以第二间隔I2重复红色子像素单元R、绿色子像素单元G和蓝色子像素单元B的顺序的重复图案。例如，第二间隔I2 定义为在任意子像素列(例如，SPC_i、SPC_i+1、SPC_i+2等)中对应于相同颜色的任意两个最近的子像素单元(如红色子像素单元R、绿色子像素单元G或蓝色子像素单元B)的上边缘之间的沿第二方向D2的距离。每个子像素列相对于其相邻子像素列在第二方向D2上错位第二间隔I2的一半。例如，任意两个相邻子像素列(例如，SPC_i、SPC_i+1、SPC_i+2等)中对应于相同颜色的任意两个最近的子像素单元的上边缘之间的沿第二方向D2的距离等于第二间隔I2的一半。虽然本公开描述和图示了具有特定对齐方式且在具有特定取向的列中具有重复图案的特定顺序的子像素单元，但是本公开预期具有其他对齐方式(例如，基本上居中对齐或右对齐)且在具有其他取向(例如，彼此垂直的任何方向D1和 D2)的行(或线)中具有重复图案的其他顺序(例如，红色子像素单元R、蓝色子像素单元B和绿色子像素单元G的顺序)的子像素单元。

由于如上所述的Delta子像素排列的独特布局，像素阵列20通常可以被配置为形成排列成沿第一方向D1延伸的多个像素单元行(例如，PR_i、PR_i+1)的多个像素单元(例如，由虚线指示的PU)，其中每个像素单元由分别位于每个像素单元中的三角形的三个顶点处的一个红色子像素单元R、一个绿色子像素单元G和一个蓝色子像素单元B定义且形状为具有分别在方向D1和D2上长达第一间隔I1的两倍和第二间隔I2的一半的两个尺寸w和h的矩形。尽管本公开描述和图示包含子像素单元R、G和B的像素单元(例如，PU)的特定轮廓，但本公开预期包含子像素单元R、G和B的像素单元的其他轮廓，只要至少有一个尺寸w在第一方向D1上长达第一间隔I1的两倍。

作为如上所述的像素阵列20的结果，从图2中可以看出，每个像素单元行(例如，PR_i或PR_i+1)相对于其相邻像素单元行(例如，PR_i+1或PR_i)在第一方向D1上错位第一间隔I1(即尺寸w的一半)，即奇数行像素单元在第一方向 D1上彼此对齐，偶数行像素单元也在第一方向D1上彼此对齐，但在奇数行像素单元与偶数行像素单元之间整体上存在沿第一方向D1等于像素单元尺寸w 的一半(即第一间隔I1)的偏移量。因此，由于基于Delta子像素排列的奇数行像素单元与偶数行像素单元之间的偏移量，其上叠加的触摸传感器网格图案(尤其是平行导线)对奇数行像素单元和偶数行像素单元(特别是在子像素单元方面)形成截然不同程度的遮挡，因此Delta子像素排列非常容易受到由网格图案引起的莫尔条纹效应的影响。本公开的发明人已经认识到Delta子像素排列的这种特性或问题，因此在此鉴于该特性或问题而提出针对在触摸传感器10中形成电极的网格图案的如下详述的改进和优化，以便减轻由网格图案与Delta子像素排列的相互作用而产生的莫尔条纹。

在本公开的一个方面，触摸传感器10包括至少一个电极层，其包括第一组导线和第二组导线，第一组导线沿相对于第一方向D1倾斜第一锐角的第三方向平行延伸，第二组导线沿相对于第一方向D1倾斜第二锐角的第四方向平行延伸，其中第三方向与第四方向中的一者相对于第一方向D1顺时针倾斜且另一者相对于第一方向D1逆时针倾斜。在一个实施例中，触摸传感器10包括具有各自的网格图案的两个电极层(例如，驱动电极和感测电极)，每个网格图案由第一组导线的一部分和第二组导线的一部分一起形成。作为替代，触摸传感器10 包括具有由第一组导线和第二组导线形成的单个网格图案的一个电极层(例如，用于自电容实施方式)。

在某些实施例中，第一组导线可以包括交替排列的多个第一导线和多个第二导线，多个第一导线和多个第二导线均在第一方向D1上以相同的第一间距排列，并且多个第一导线在第一方向D1上以第一偏移量偏离多个第二导线，第一偏移量定义如下：

其中O1表示第一偏移量，a表示大于0的整数，I1表示第一间隔I1，I2表示第二间隔I2，A1表示第一锐角。

如上所定义的第一偏移量使得多个第一导线遮挡像素阵列20上的奇数行像素单元的程度与多个第二导线遮挡像素阵列20上的偶数行像素单元的程度基本相同，尤其是在子像素单元方面，且反之亦然。由此，能够有效缓解由于第一组导线对像素单元奇数行和偶数行的遮挡程度不同而产生的莫尔纹效应。

在特定实施例中，a可以选自1、2和3。

在特定实施例中，第一间距可以定义如下：

P1＝2b*I1+I2*cot A1，

其中P1表示第一间距，b表示大于0但不小于a的整数。

如上定义的第一间距使得多个第一导线和多个第二导线中的任一者对每个奇数行像素单元的遮挡程度基本相同，且对每个偶数行像素单元的遮挡程度基本相同，由此也能够有效缓解由于对像素单元的奇数行和偶数行中的任一者的不均匀遮挡而产生的莫尔条纹效应。

在特定实施例中，b可以选自2和4。

在特定实施例中，第一锐角可以定义如下：

其中c表示具有选自由1/10、1/8、1/6、1/5、3/14、1/4、5/18、2/7、3/10、1/3、5/14、3/8、2/3、3/4、5/6、1和3/2组成的组中的值的预设系数。

如上定义的第一锐角使得多个第一导线和多个第二导线中的任一者中的每一条导线能够对像素阵列20上对应于每种颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的子像素单元形成一定程度的遮挡，由此也能够有效地减轻由于在三种颜色方面对子像素的不均匀遮挡而产生的莫尔条纹效应。

图3示出了根据特定实施例的示例性像素阵列20的覆盖有示例性第一组导线的示例性部分的示意性俯视图。

如图3所示，第一组导线沿相对于第一方向D1逆时针倾斜第一锐角A1的第三方向平行延伸，且由交替排列的第一导线CL11、CL12、CL13和第二导线 CL21、CL22、CL23组成。

在第一方向D1上，第一导线CL11、CL12、CL13以第一间距P1排列，第二导线CL21、CL22、CL23也以第一间距P1排列，每条第一导线CL11、CL12 或CL13以第一偏移量O1偏离与其相邻的第二导线CL21、CL22或CL23，其中

P1＝4*I1+I2*cotA1，且

在图3的例子中，当第一导线CL11遮挡像素单元行PR_i+1中的红色子像素 (虚线圆圈所示)、像素单元行PR_i+4中的绿色子像素(也用虚线圆圈表示)和像素单元行PR_i+7中的蓝色子像素(也用虚线圆圈表示)时，相邻的第二导线CL21 以与第一导线CL11基本相同的程度遮挡了像素单元行PR_i+2中的另一个红色子像素(也用虚线圆圈表示)、像素单元行PR_i+5中的另一个绿色子像素(也用虚线圆圈表示)以及像素单元行PR_i+8中的另一个蓝色子像素(也用虚线圆圈表示)，并且第一导线CL12与相邻的第二导线CL22以及第一导线CL13与相邻的第二导线CL23原则上也呈现类似的遮挡，可见在整个像素阵列200上，第一导线 CL11、CL12、CL13对奇数像素单元行中的子像素的遮挡程度与第二导线CL21、 CL22、CL23对偶数像素单元行中的子像素的遮挡程度基本相同，反之亦然。

此外，当第一导线CL11遮挡像素单元行PR_i+1中的红色子像素、像素单元行PR_i+4中的绿色子像素以及像素单元行PR_i+7中的蓝色子像素时，下一条第一导线CL12以与第一导线CL11基本相同的程度遮挡像素单元行PR_i+3中的另一红色子像素、像素单元行PR_i+6中的另一个绿色子像素(也用虚线圆圈表示)和像素单元行PR_i+9中的另一个蓝色子像素(也用虚线圆圈表示)，另一条第一导线CL13以与第一导线CL11或CL12基本相同的程度遮挡像素单元行PR_i+5中的另一个红色子像素(也用虚线圆圈表示)、像素单元行PR_i+8中的另一个绿色子像素(也用虚线圆圈表示)以及像素单元行PR_i+11中的另一个蓝色子像素(也由虚线圆圈表示)，并且第二导线CL21、CL22、CL23原则上也呈现类似的遮挡，可见在整个像素阵列20上，第一导线CL11、CL12、CL13和第二导线CL21、 CL22、CL23中的任一者作为一个整体基本上均匀地遮挡奇数像素单元行和偶数像素单元行中的任一者的子像素。

此外，还可以看出，每条导线(例如，每条第一导线CL11、CL12或CL13 和每条第二导线CL21、CL22或CL23中的任一者)在像素阵列20上同时对红色、绿色和蓝色子像素形成一定的遮挡。

尽管本公开描述并图示了具有特定数量的导线和对特定子像素的特定遮挡的第一组导线，但是本公开预期其他数量的导线和对其他子像素的其他遮挡。更具体地，尽管上文描述或图示了第一组导线相对于特定子像素单元或像素单元具有各自的特定对准或位置，但这些仅用于说明的目的，并且本公开预期第一组导线没有对相对于任何子像素单元或像素单元的对准或位置的任何限制，仍然能够有效地减轻由网格图案与Delta子像素排列的相互作用产生的莫尔条纹；尽管第一组导线在上文中描述或图示为具有选自特别定义的角度的第一锐角，但是本公开预期第一锐角允许具有相对于定义的角度的正负1度的公差。

在具体实施例中，第二组导线可以包括交替排列的多个第三导线和多个第四导线，多个第三导线与多个第四导线均在第一方向D1上以相同的第二间距排列，并且多个第三导线在第一方向D1上以第二偏移量偏离多个第四导线。

在特定实施例中，第二偏移量可以定义如下：

其中O2表示第二偏移量，d表示大于0的整数，A2表示第二锐角。

在特定实施例中，d可以选自1、2和3。

在特定实施例中，第二间距可以定义如下：

P2＝2e*I1+I2*cot A2，

其中P2表示第二间距，e表示大于0但不小于d的整数。

在特定实施例中，e可以选自2和4。

在特定实施例中，第二锐角可以定义如下：

其中f表示具有选自由1/10、1/8、1/6、1/5、3/14、1/4、5/18、2/7、3/10、 1/3、5/14、3/8、2/3、3/4、5/6、1和3/2组成的组中的值的预设系数。

对于如上定义的第二偏移量、第二间距和第二锐角所带来的优点，可以参考第一偏移量、第一间距和第一锐角所带来的优点。

图4示出了根据特定实施例的示例性像素阵列20的覆盖有示例性第二组导线的示例性部分的示意性俯视图。

如图4所示，第二组导线沿相对于第一方向D1顺时针倾斜第二锐角A2的第四方向平行延伸，且由交替排列的第三导线CL31、CL32、CL33和第四导线 CL41、CL42、CL43组成。

在第一方向D1上，第三导线CL31、CL32、CL33以第二间距P2排列，第四导线CL41、CL42、CL43也以第二间距P2排列，每条第三导线CL31、CL32 或CL33以第二偏移量O2偏离与其相邻的第四导线CL41、CL42或CL43，其中

P2＝8*I1+I2*cotA2，且

尽管本公开描述并图示了具有特定数量的导线和对特定子像素的特定遮挡的第二组导线，但是本公开预期其他数量的导线和对其他子像素的其他遮挡。更具体地，虽然上文描述或图示了第二组导线相对于特定子像素单元或像素单元具有各自的特定对准或位置，但这些仅用于说明的目的，并且本公开预期第二组导线没有对相对于任何子像素单元或像素单元的对准或位置的任何限制，仍然能够有效地减轻由网格图案与Delta子像素排列的相互作用产生的莫尔条纹；尽管第二组导线在上文中描述或图示为具有选自特别定义的角度的第二锐角，但是本公开预期第二锐角允许具有相对于定义的角度的正负1度的公差。

在特定实施例中，触摸传感器可以包括第一电极层和第二层电极层，多个第一导线和多个第三导线形成用于第一电极层上的电极的第一网格图案，且多个第二导线和多个第四导线形成用于第二电极层上的电极的第二网格图案。

图5示出了根据特定实施例的示例性触摸传感器网格设计的由示例性导线形成的示例性部分的示意性俯视图。在图5的例子中，第一导线CL1和第三导线CL3在第一电极层上形成由第一网格单元MC1组成的第一网格图案，第二导线CL2和第四导线CL4在第二电极层上形成由第二网格单元MC2组成的第二网格图案。

图6示出了根据特定实施例的用于莫尔条纹可感知性评估的仿真结果。发明人仿真了两个网格图案分别叠加在具有Delta子像素排列的同一个像素阵列上，其中一个网格图案设计为根据本公开的实施例1，另一个网格图案设计为比较例1。具体地，实施例1的网格图案由第一组导线和第二组导线构成，其中第一组导线对于第一偏移量O1取3作为系数a，对于第一间距P1取4作为系数b，对于第一锐角A1取1/4作为系数c，第二组导线直接取第一间隔I1的3倍作为第二偏移量O2，取第一间隔I1的6倍作为第二间距P2，取第一锐角A1作为第二锐角A2，而比较例1的网格图案形成为除了将第一间距P1的一半作为第一偏移量O1之外其他配置与实施例1相同。在图6中，左侧为对比较例1的网格图案的仿真结果所拍摄的图像，右侧为对实施例1的网格图案的仿真结果所拍摄的图像，由此可见，在与比较例1对应的左图像中可用肉眼识别到高强度的莫尔条纹，而在与实施例1对应的右图像中则无法用肉眼识别到莫尔条纹。

Claims (10)

1.一种用于显示设备的触摸传感器，所述显示设备包括像素阵列，当从所述显示设备的正面观看时，所述触摸传感器覆盖在所述像素阵列上，所述像素阵列包括基本上排列成多个子像素排的多个子像素单元，所述多个子像素排在第一方向上以第一间隔排列，其中每个子像素排沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸，使得以第二间隔重复不同颜色的三个子像素顺序，每两个相邻的子像素排在所述第二个方向上彼此错位所述第二间隔的一半，

其中，所述触摸传感器包括至少一个电极层，其包括第一组导线和第二组导线，所述第一组导线沿相对于所述第一方向倾斜第一锐角的第三方向平行延伸，所述第二组导线沿相对于所述第一方向倾斜第二锐角的第四方向平行延伸，所述第三方向和所述第四方向中的一者相对于所述第一方向顺时针倾斜且另一者相对于所述第一方向逆时针倾斜，

其中，所述第一组导线包括交替排列的多个第一导线和多个第二导线，所述多个第一导线和所述多个第二导线均在所述第一方向上以相同的第一间距排列，且所述多个第一导线在所述第一方向上以第一偏移量偏离所述多个第二导线，所述第一偏移量定义如下：

其中O1表示所述第一偏移量，a表示大于0的整数，I1表示所述第一间隔，I2表示第二间隔，且A1表示第一锐角。

2.如权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第一间距定义如下：

Pl＝＝2b*I1+I2*cotA1,

其中P1表示所述第一间距，且b表示大于0但不小于a的整数。

3.如权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第一锐角定义如下：

其中c表示具有选自由1/10、1/8、1/6、1/5、3/14、1/4、5/18、2/7、3/10、1/3、5/14、3/8、2/3、3/4、5/6、1和3/2组成的组中的值的预设系数。

4.如权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第二组导线包括交替排列的多个第三导线和多个第四导线，所述多个第三导线和所述多个第四导线均在所述第一方向上以相同的第二间距排列，且所述多个第三导线在所述第一方向上以第二偏移量偏离所述多个第四导线。

5.如权利要求4所述的触摸传感器，其中所述第二偏移定义如下：

其中O2表示所述第二偏移量，d表示大于0的整数，A2表示所述第二锐角。

6.如权利要求5所述的触摸传感器，其中所述第二间距定义如下：

P2＝2e*I1+I2*cotA2，

其中P2表示第二间距，e表示大于0但不小于d的整数。

7.如权利要求4所述的触摸传感器，其中所述第二锐角定义如下：

其中f表示具有选自由1/10、1/8、1/6、1/5、3/14、1/4、5/18、2/7、3/10、1/3、5/14、3/8、2/3、3/4、5/6、1和3/2组成的组中的值的预设系数。

8.如权利要求4所述的触摸传感器，其中所述触摸传感器包括第一电极层和第二电极层，所述多个第一导线和所述多个第三导线形成用于所述第一电极层上的电极的第一网格图案，且所述多个第二导线和所述多个第四导线形成用于所述第二电极层上的电极的第二网格图案。

9.如权利要求4所述的触摸传感器，其中所述触摸传感器包括一个电极层，所述第一组导线和所述第二组导线形成用于所述一个电极层上的电极的单个网格图案。

10.一种包括如权利要求1所述的触摸传感器的显示设备。

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