(57)【要約】【課題】本発明は、特に接触感応式のタッチフィールド又はスクリーンに適している、位置、例えば指の位置を２次元又は３次元で検出するための２次元のセンサ装置に関する。【解決手段】センサ装置は、複数のセンサが配置されている検出領域と、センサと接続されている、複数の導電性の接触点が配置されている接触領域と、を含んでいる。センサ装置の導電性のコンポーネントが単層のネットワークを形成するにもかかわらず、接触点の数は非常に少数である。【選択図】図２
2017091540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に接触感応式のタッチフィールド又はスクリーン用の、２次元又は３次元での位置検出のための２次元のセンサ装置において、
−複数のセンサが配置されている検出領域と、
−導電性の複数の接触点が配置されている接触領域と、
を備えており、
−前記センサは、それぞれ、第１の電極と、電気絶縁性の電極中間空間を介して、前記第１の電極に対して距離を置いて設けられている第２の電極と、から成る電極ペアを含んでおり、
−前記電極と前記接触点との間には電気的な接続部が形成されており、前記接続部によって、前記電極はそれぞれ前記接触点のうちの１つの接触点と接続されており、且つ、前記接触点はそれぞれ前記電極のうちの１つ又は複数の電極と接続されており、
−前記接触点は、それぞれ、前記第１の電極のうちの１つ又は複数と接続されているか、又は、前記第２の電極のうちの１つ又は複数と接続されており、それにより、前記１つ又は複数の第１の電極と接続されている接触点を含む接触点の第１のグループと、前記１つ又は複数の第２の電極と接続されている接触点を含む接触点の第２のグループと、が規定され、
−前記第１のグループの接触点のうちの１つの接触点と、前記第２のグループの接触点のうちの１つの接触点と、から成る、任意に形成された各ペアは、前記センサのうちの最大でも１つのセンサの電極ペアと対になって接続されており、
−前記電極と前記接触点との間の前記電気的な接続部は、それぞれ、直接的に形成されているか、又は、導電性の電極リード線として形成されており、
−前記接触点、前記電極リード線及び前記電極は、全体で、導電性の複数の線路領域を形成しており、各線路領域は、前記接触点のうちの１つ、各接触点と接続されている前記電極及び前記電極リード線を含んでおり、
−前記複数の線路領域は、１つの単層のネットワークを形成している、
ことを特徴とする、２次元のセンサ装置。
【請求項２】
前記センサの前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記電極中間空間は、それぞれ、各センサの前記第１の電極及び前記第２の電極を含んでいる２つの線路領域に接している、
請求項１に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項３】
前記センサ装置は、相互に隣接する複数の縦又は横の並びを有しており、前記並びには、それぞれ、前記センサのうちの幾つかが相互に隣接して配置されており、
−前記並びは、少なくとも、並びＲ1と、前記並びＲ1に隣接する並びＲ2と、前記並びＲ2に隣接する並びＲ3と、前記並びＲ3に隣接する並びＲ4と、を含んでおり、
−前記並びＲ1に配置されているセンサの第１の電極及び前記並びＲ4に配置されているセンサの第１の電極は、それぞれ、Ａと表す同一の接触点と接続されており、
−前記並びＲ2に配置されているセンサの第１の電極及び前記並びＲ3に配置されているセンサの第１の電極は、それぞれ、同一の接触点と、特に前記Ａで表される接触点とは異なる接触点と接続されており、
−前記並びＲ1に配置されているセンサの第２の電極及び前記並びＲ4に配置されているセンサの第２の電極は、それぞれ、複数Ｂと表す種々の接触点と接続されており、
−前記並びＲ2に配置されているセンサの第２の電極及び前記並びＲ3に配置されているセンサの第２の電極は、それぞれ、種々の接触点と、特に前記複数Ｂで表される接触点と接続されている、
請求項１又は２に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項４】
前記並びは、縁部に位置する２つの並びＲ及びＲ’を含んでおり、前記２つの並びＲ及びＲ’は、それぞれが前記並びのうちの１つの並びにのみ隣接しており、
−前記並びＲに配置されているセンサの第１の電極及び前記並びＲ’に配置されているセンサの第１の電極は、同一の接触点と接続されている、
請求項３に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項５】
前記センサ装置は、少なくとも１つの装置領域を含んでおり、前記装置領域においては、前記センサのうちの少なくとも幾つかのセンサがマトリクス状に配置されており、それによって、前記装置領域における前記センサの位置を、それぞれ、行添字ｉ及び列添字ｊを用いて、位置Ｐijとして表すことができ、
−位置Ｐ12，Ｐ22，Ｐ13及びＰ23に配置されている４つのセンサの第１の電極は、Ａと表す同一の接触点と接続されており、
−位置Ｐ32，Ｐ42，Ｐ33及びＰ43に配置されている４つのセンサの第１の電極は、同一の接触点と、特に前記Ａで表される接触点とは異なる接触点と接続されており、
−位置Ｐ21，Ｐ31，Ｐ22及びＰ32に配置されている４つのセンサの第２の電極は、Ｂと表す同一の接触点と接続されており、
−位置Ｐ23，Ｐ33，Ｐ24及びＰ34に配置されている４つのセンサの第２の電極は、同一の接触点と、特に前記Ｂで表される接触点とは異なる接触点と接続されている、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項６】
前記マトリクスは、縁部に位置し、且つ、行添字ｉ＝１又はｉ＝ｍを有する２つの行を含んでおり、
−位置Ｐ11，Ｐ12，Ｐm1及びＰm2に配置されている４つのセンサの第２の電極は、Ｃと表す同一の接触点と接続されている、及び／又は、
−位置Ｐ13，Ｐ14，Ｐm3及びＰm4に配置されている４つのセンサの第２の電極は、同一の接触点と、特に前記Ｃで表される接触点とは異なる接触点と接続されている、
請求項５に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項７】
前記マトリクスは、縁部に位置し、且つ、列添字ｊ＝１又はｊ＝ｎを有する２つの列を含んでおり、
−位置Ｐ11，Ｐ21，Ｐ51及びＰ61に配置されている４つのセンサの第１の電極は、Ｄと表す同一の接触点と接続されている、及び／又は、
−位置Ｐ1n，Ｐ2n，Ｐ5n及びＰ6nに配置されている４つのセンサの第１の電極は、同一の接触点と、特に前記Ｄで表される接触点とは異なる接触点と接続されている、
請求項５又は６に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項８】
前記センサ装置は、少なくとも１つの装置領域を含んでおり、前記装置領域においては、ｗ個のセンサが特に正方形のマトリクスで配置されており、
前記装置領域に配置されているセンサの電極と接続されている接触点の数は、ｗ／２＋ｗ1/2未満であり、有利にはｗ／２＋ｗ1/2／２以下であり、有利にはｗ／２＋ｗ1/2／４以下であり、更に有利にはｗ／２＋ｗ1/2／６以下であり、極めて有利にはｗ／２＋２である、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項９】
前記線路領域及び前記電極中間空間は、平面２部グラフを形成し、前記平面２部グラフは、第１のノードセットの複数のノードと、第２のノードセットの複数のノードと、複数のエッジと、を含んでおり、前記エッジは、それぞれ、前記第１のノードセットのノードのうちの１つのノードと、前記第２のノードセットのノードのうちの１つのノードと、の間に延びており、
−前記第１のグループの接触点を含む線路領域は、前記第１のノードセットのノードを形成しており、前記第２のグループの接触点を含む線路領域は、前記第２のノードセットのノードを形成しており、
−前記センサの前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記電極中間空間は、それぞれ、各第１の電極及び各第２の電極を含む２つの線路領域によって形成されている２つのノード間のエッジを形成している、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項１０】
前記第１のノードセットは、２の濃度を有しており、前記第２のノードセットは、２より大きい濃度を有しており、前記グラフは、有利には完全グラフである、
請求項９に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項１１】
前記複数のセンサは、ｕ×ｖ個のセンサであり、前記検出領域において特にｕ行ｖ列のマトリクスで配置されており、
−前記第１のノードセットは、最大でｕ×ｖ／４＋ｕ／２、有利には最大でｕ×ｖ／４＋ｕ／４、特に有利には最大でｕ×ｖ／４＋ｕ／６、更に有利には最大でｕ×ｖ／４＋３、極めて有利にはｕ×ｖ／４＋２の濃度を有しており、
−前記第１のノードセットのノードのうちの少なくともｕ×ｖ／４−ｕ／２個、有利には少なくともｕ×ｖ／４−ｕ／４個、特に有利には少なくともｕ×ｖ／４−ｕ／６個、更に有利には少なくともｕ×ｖ／４−３個、極めて有利には少なくともｕ×ｖ／４−２個のノードは、それぞれ、エッジによって接続されている４個の隣接ノードを有しており、且つ、前記第１のノードセットのノードのうちの最大でｕ個、有利にはｕ／２個、特に有利には最大でｕ／３個、更に有利には最大で６個、極めて有利には４個のノードは、それぞれ、エッジによって接続されている２個の隣接ノードを有しており、
−前記第２のノードセットは、ｕ×ｖ／４の濃度を有しており、
−前記第２のノードセットのノードは、それぞれ、エッジによって接続されているちょうど４個の隣接ノードを有している、
請求項９に記載の２次元のセンサ装置。
【請求項１２】
複数のセンサがｕ×ｖ個のセンサであり、ｕ行ｖ列のマトリクスで配置されている、２次元のセンサ装置のための、特に請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の２次元のセンサ装置のための変換ユニットにおいて、
−第１のグループの接触点の接続のための、単数又は複数の第１の接触点端子と、
−第２のグループの接触点の接続のための、単数又は複数の第２の接触点端子と、
−ｕ個の第１の制御端子及びｖ個の第２の制御端子と、
を含んでおり、
前記第１の制御端子及び前記第２の制御端子は、同一の行に配置されているセンサの第１の電極が、それぞれ、あたかも同一の第１の制御端子と接続されているかのように、且つ、同一の列に配置されているセンサの第２の電極が、それぞれ、あたかも同一の第２の制御端子と接続されているかのように、前記センサ装置を動作させることができることを特徴とする、
変換ユニット。
【請求項１３】
接触感応式のタッチフィールドにおいて、
−外部領域に対向する外側の基板表面と、前記外部領域に対向しない反対側に位置する内側の基板表面と、を備えている、面状の基板と、
−前記外部領域に存在するユーザとのインタラクションのための、特に請求項１乃至１１のいずれか１項に記載されている、前記内側の基板表面に配置されている２次元のセンサ装置と、
を含んでいることを特徴とする、
接触感応式のタッチフィールド。
【請求項１４】
接触感応式のスクリーンにおいて、
−外部領域に対向する外側の基板表面と、前記外部領域に対向しない反対側に位置する内側の基板表面と、を備えている、面状の透明な基板と、
−前記内側の基板表面と対向しており、且つ、前記外部領域と対向している前面側の表示面を用いて情報を発光表示するための、ピクセルベースの表示部材と、
−前記外部領域に存在するユーザとのインタラクションのための、特に請求項１乃至１１のいずれか１項に記載されている、前記内側の基板表面に配置されている２次元のセンサ装置と、
を含んでいることを特徴とする、
接触感応式のスクリーン。
【請求項１５】
接触感応式の操作パネルにおいて、
−外部領域に対向する外側の基板表面と、前記外部領域に対向しない反対側に位置する内側の基板表面と、を備えている、面状の透明なガラス基板又はガラスセラミック基板と、
−前記内側の基板表面と対向しており、且つ、前記外部領域と対向している前面側の表示面を用いて情報を発光表示するための、ピクセルベースの表示部材と、
−有利には前記内側の基板表面から距離を置いて前記表示部材を固定するための支持体と、
−前記外部領域に存在するユーザとのインタラクションのための、特に請求項１乃至１１のいずれか１項に記載されている、前記内側の基板表面に配置されている２次元のセンサ装置と、
を含んでいることを特徴とする、
接触感応式の操作パネル。
【請求項１６】
有利には調理面の非加熱領域に配置されている請求項１５に記載の接触感応式の操作パネルを備えていることを特徴とする、調理面。
【請求項１７】
基板に２次元のセンサ装置を、特に請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の２次元のセンサ装置を製造するための方法において、
導電性の複数の線路領域から成る単層のネットワークを基板に設けることを特徴とする、２次元のセンサ装置を製造するための方法。
【請求項１８】
接触感応式の操作パネルを、特に請求項１５に記載の接触感応式の操作パネルを製造するための方法において、
−基板に、特にガラスプレート又はガラスセラミックプレートに２次元のセンサ装置を製造するステップであって、導電性の複数の線路領域から成る単層のネットワークを基板に設けるステップと、
−端子コンタクトを備えている支持体にピクセルベースの表示部材を固定するステップと、
−前記支持体を、前記基板において、前記導電性の複数の線路領域から成る単層のネットワークが設けられている基板の面に取り付けるステップであって、有利には支持体ユニットに取り付けられている接触部材により、前記センサ装置の接触点を、前記支持体ユニットの端子コンタクトに接続するステップと、
備えていることを特徴とする、
接触感応式の操作パネルを製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に接触感応式のタッチフィールド又はスクリーン用の、２次元又は３次元での位置検出のための２次元のセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の操作に関して、接触感応式のタッチフィールド（タッチパッド）及び接触感応式のスクリーン（タッチスクリーン）の使用が特に好まれており、このことは特に、機器の制御をスワイプジェスチャ及び類似の操作パターンで実現する快適性に関連している。
【０００３】
２次元の検出領域において１つ又は複数の物体の位置を決定するために、今日では、一般的に接触感応式のセンサフィールドが使用されており、それらのセンサフィールドを表示スクリーン（ディスプレイ）の手前に位置決めすることができる。これによって、ユーザは、指又はタッチペン、例えば導電性のペンの接触でもって、検出領域において例えば物体を選択すること、スワイプによって、対象物をスクリーン上で移動させること又はスライドさせること、スワイプ又はスクロールによって、英数字の設定値を選択、増大又は低減すること等を行える。
【０００４】
接触感応式のセンサフィールドには、複数のセンサが配置されており、それらのセンサは例えば容量性のセンサフィールドにおいて、投影型静電容量（ＰＣＡＰ）検出セルとして構成される。更に検出セルは、通常の場合、２つのセンサ電極から、即ち、第１のセンサ電極及び第２のセンサ電極から形成されており、それらの電極は中間空間によって、特にギャップによって相互に距離を置いて設けられている。センサ間ギャップの領域において、即ち電極ペアの間において、電界を発生させることができ、この電界が接触操作によって変化し、その結果、電極において電気的な接触サインを検出することができる。２つのセンサ電極は、選択的に、送信電極の機能と受信電極の機能を有することができるので、接触サインを受信電極において検出することができる。
【０００５】
電極と接続されており、且つ、典型的には検出領域外の接触領域に配置されている接触点を介して、電極を電子的な制御ユニットに接続することができる。制御ユニットは、信号を送信電極に供給することができ、また信号を受信電極から受信することができ、それらの信号を接触サインに関して評価することができる。
【０００６】
実際には、電極、接触点及び電極と接触点との間に設けられている接続部は、典型的には、直接的又は間接的に２次元の基板上に取り付けられており、導電性の構造として、特に導電面として形成されている。
【０００７】
接触点の電極への結線、即ち接触点と電極との間の電気的な接続が、非常に簡単なやり方で、各接触点にセンサの電極が１つだけ対応付けられているように行われることは希である。つまりそのような結線によって、センサ電極の数と同数の非常に多数の接触点が生じることになる。
【０００８】
実際のところ、接触点の数が多くなることによって多数の欠点が生じる。先ず、基板における導電層が非常に複雑になり、従って、全体として障害脆弱性及び動作不安定性が高まる。これについては、特に、密に配置されている導体接続部に起因する、即ち導体路の密度に起因する、干渉場による高い磁化率が挙げられる。更に、センサフィールドの煩雑で障害脆弱性の接触接続は不可避であり、また接続されている制御電子装置は、多数の信号入力端及び多数の信号出力端によって、高い複雑度を有している。更に、接触点の数が多くなることによって、通常の場合、導体路が比較的長くなる。このことは、センサフィールドの反応時間に悪影響を及ぼす可能性があり、また製造をより煩雑なものにする。従って、接触点の数を低減することが望まれている。
【０００９】
接触点の数を低減するために、１つの接触点を複数の電極に接続することが頻繁に行われているが、もっともこれは、１つのセンサの電極の各ペアが、即ち各センサが接触点の一義的なペアに対応付けられたままであるように行われている。
【００１０】
この場合、同一のセンサの２つの電極を同一の接触点に接続することはできず、その代わりに、それぞれが別のセンサに属している複数のセンサ電極が同一の接触点に接続されることになる。従って、接触点を２つのグループに、つまり、第１の電極と接続されている接触点を含む第１のグループと、第２の電極と接続されている接触点を含む第２のグループと、に分けることができる。第１のグループが複数のＭ個の接触点から形成されており、且つ、第２のグループが複数のＮ個の接触点から形成されている場合、これはＭ：Ｎ結線とも称される。これは、Ｍ：Ｎマトリクスの結線と称されることもある。
【００１１】
センサ電極のＭ：Ｎ結線は、接触領域において漸く接続が行われるのではなく、検出領域において既に複数の電極のうちの幾つかが相互に電気的に接続され、そのようなセンサ電極の結合体が続けて接触領域において、複数の接触点のうちの１つに接続されることによって実現されることが多い。ただし、複数のセンサ電極を接続することは勿論、複数のセンサに対して同一の大面積の電極を使用することに等しいことを言及しておく。
【００１２】
既に検出領域において第１の電極が相互に接続される場合には、センサの数に相当する第１の電極の本来の数とは異なるより少ない数の相互に独立した第１の電極だけが残る。このより少ない数を以下ではＲと表す。同様に、検出領域において第２の電極が相互接続されることによって、低減された数の、相互に独立した第２の電極が生じる。この低減された数を以下ではＳと表す。これを検出領域におけるＲ：Ｓ結線と称する。従って、全体としてＲ＋Ｓ個の導体接続部が得られ、それらの導体接続部が接触領域へと案内されている。
【００１３】
非常に簡単な装置においては、Ｒ＋Ｓ個の各導体接続部が接触領域において、接触点に直接的に接続されるので、第１のグループのＭ＝Ｒ個の接触点及び第２のグループのＮ＝Ｓ個の接触点が存在している。従って、接触点の数はＭ＋Ｎ＝Ｒ＋Ｓである。もっとも、多くの用途では、接触領域において差し当たり、Ｍ＋Ｎ＜Ｒ＋Ｓの導体接続部への更なる結線が行われ、それらの導体接続部が続けて接触点へと案内されることによって、接触点の数が更に低減される。
【００１４】
検出領域における複数のセンサの物理的な配置構成は、マトリクス（行列）として形成されていることが多い。つまり、検出領域においては、複数のＫ×Ｌ個のセンサがＫ列Ｌ行で配置されている（Ｋ：Ｌマトリクス）。
【００１５】
Ｋ：Ｌマトリクスのセンサ装置に関して、基板における第１の層に複数のＫ個のストリップ電極を列方向に設け、第１の層の上に位置する第２の層に複数のＬ個のストリップ電極を行方向に配置することが公知である。このようにして、Ｋ×Ｌ個のセンサに関して、第１のグループのＭ＝Ｋ個の接触点及び第２のグループのＮ＝Ｌ個の接触点だけが必要になる。もっとも、上下に重なって配置された複数の層が必要になる。換言すれば、基板面への投影を考察した場合、列方向におけるストリップ電極が行方向におけるストリップ電極と交差している。
【００１６】
同様の実施の形態は、例えば、米国特許第５１１３０４１号明細書（US5113041A）に示されている。この刊行物には、等間隔の距離を置いて設けられている導電性のストリップ構造間の距離間隔を単位として、ペンの先端の位置を２次元で決定するための装置が開示されている。その種の導電性のストリップ構造の１つのセットがｘ方向に延在しており、また類似の１つのセットがｙ方向に延在している。それら２つのセットは、絶縁材料から成る薄い層によって離隔されているが、この層は好適には、可能な限り薄く形成されるべきである。従って、上下に重なって配置されている３つの層、つまり、ｘ方向におけるストリップ用の層、ｙ方向におけるストリップ用の層、それらの層間に設けられている絶縁層が検出領域において使用される。ｘ方向に延びるストリップは、ｙ方向に延びるストリップと交差している。
【００１７】
米国特許第５４６３３８８号明細書（US5463388A）には、格子パターンで配置されており、且つ行列の形式で接続されている複数の電極を備えたコンピュータ入力装置が開示されており、幾つかの電極はそれぞれ線路によって相互に接続されている。線路は検出領域において交差している。従って、少なくとも交点においては、検出領域において上下に重なって配置されている複数の層が必要になる。
【００１８】
前述の教示においては、検出領域内に複数の交差部が示されている。換言すれば、検出領域において交差部は多層に形成されている。多層構造の欠点は、特に、煩雑な製造プロセスにある。単層の配置構成では、単一の導電性の材料層を基板に設ければよいが、それに対し多層構造では、導電性の材料と絶縁性の材料とを交互に設けることが必要になる。
【００１９】
しかしながらまた、センサフィールドが透明である場合、多層構造は光学的な特性に関して不利となる。透明なセンサフィールドは、特にタッチスクリーンを製造するためには、接触感応式の層としてスクリーンの手前に配置される。多層構造によって、センサフィールドが比較的厚くなり、その結果、透過率が比較的低くなり、また透明なプローブの曇りに対する尺度であるヘイズ値が比較的高くなる。更に、導電性の透明材料も絶縁性の透明材料も同時に必要とされるが、それらの材料の屈折率が相異している可能性がある。この屈折率の相異によって、透過性の損失が生じる虞がある。これらは全て、タッチスクリーンの表示特性に悪影響を及ぼす。
【００２０】
更に、交差は、その交差した導電性の構造によって不所望な擬似検出セルが形成され、それによって制御電子装置に障害が発生する可能性があるという欠点を有している。
【００２１】
交点を含まない結線、つまり単層の結線が少なくとも検出領域において行われており、その一方で交差した構造が接触領域又は別の箇所に設置されていることが公知である。この妥協案によって、接触点の数を少数に止めることができ、これは典型的には、Ｋ列Ｌ行のセンサの物理的な配置構成に相当するＭ：Ｎ結線である。つまり、Ｍ＝Ｋ且つＮ＝Ｌである。
【００２２】
この種の教示又は同種の教示は、部分的に、米国特許第９０８１４５３号明細書（US9081453B2），独国実用新案第２０２００６０１０４８８号明細書（DE 20 2006 010 488 U1），米国特許第８３１９７４７号明細書（US 8 319 747 B2），独国特許出願公開第１０２０１１１２２１１０号明細書（DE 10 2011 122 110 A1），ＤＥ１１２００８００１２４５Ｔ５，独国特許出願公開第１０２００８０５０２１５号明細書（DE 10 2008 050 215 A1），独国特許出願公開第１０２０１１１０８１５３号明細書（DE 10 2011 108 153 A1），米国特許出願公開第２０１５／０２６１３４８号明細書（US 2015/0261348 A1）から見て取れる。
【００２３】
もっとも、導電性の構造の交差が検出領域ではなく接触領域（縁部領域）において行われる場合であっても、製造が煩雑であるという欠点は存在する。導電性の構造を交差させて接続することは、２次元のセンサ面に対して直交する第３の次元を介して行われなければならないので、その結果、結線を保証するためには、単一の２次元の層では不十分である。
【００２４】
上述の欠点は、センサコントローラを備えたセンサフィールドが開示されている米国特許第９０８１４５３号明細書（US9081453B2）の実施の形態についても当てはまる。何故ならば、コントローラは単層のモジュールではないからである。
【００２５】
従って、単層で製造可能なセンサ装置が所望されていると考えられ、特に、基板への導電性の材料の印刷によって、例えばシルクスクリーン印刷を用いた印刷によってセンサフィールドを製造するために、単層で製造可能なセンサ装置が所望されていると考えられる。
【００２６】
多層の導電層構造における電極中間空間は、上述のように、主として垂直方向において２つの導体領域を重ねることによって形成されており、それら２つの導体領域が絶縁層によって相互に電気的に分離されているが、単層の導電層構造では、中間空間が典型的には、同一基板上に設けられている２つの導体領域間の横方向の距離によって、即ち例えば電気的に絶縁されたギャップ（センサ間ギャップ）によって形成されている。
【００２７】
米国特許出願公開第２００４／０１２５０８７号明細書（US 2004/0125087 A1）及び米国特許第８，７５４，６６２号明細書（US 8,754,662 B1）には、単一の層の導電性の材料でもって製造することができるセンサフィールドが開示されている。もっとも、これらのセンサフィールドは、接触点の数に関して、改善の余地がある。
【００２８】
この他にも、別のセンサの第１の電極及び第２の電極との間のギャップを通って接続部が案内されるように、複数ある電極のうちの幾つかの電極が接触点と接続される単層のセンサ装置が存在する。もっともこれによって、不所望な擬似検出セルが生じ、また特に妨害容量が生じる可能性がある。これによって、制御時及び評価時に不所望な障害が発生する虞があり、また煩雑な制御電子装置が必要になる可能性がある。
【００２９】
更に、幾つかの公知のセンサ装置は、固定数の列及び／又は行のために用いることしか予定されておらず、従って、位置決定分解能を維持したままではセンサフィールドの大きさをスケーリングすることはできない。それに対して、センサ装置の大きさをスケーリングするために、固定の分解能において許容される結線パターンが有利であると考えられる。
【００３０】
独国特許明細書第１０２０１５１１２３１７．７号及び第１０２０１６１１３１６２．８号は、ここで参照することによって本願に含まれるものとする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明の課題は、一方では単層で形成されており、即ち交点を含まずに形成されており、他方では、センサの数に対する接触点の数の比率が非常に低い、２次元で位置決定するための、接触点を介して動作可能なセンサ装置を提供することである。
【００３２】
課題の一つの態様は、いずれの導電性の接続部も、１つのセンサの電極間のギャップを通って延在しないように、センサ電極と接触点の結線を行うことである。
【００３３】
課題の別の態様は、可変の高さ及び／又は幅、並びに、位置決定の定義可能な分解能を有している２次元のセンサフィールドの製造を実現する、電極と接触点のスケーリング可能な結線パターンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
この課題は、独立請求項に記載の対象によって解決される。有利な実施の形態は、各従属請求項の対象である。
【００３５】
本発明によれば、特に接触感応式のタッチフィールド又はスクリーンに適している、位置、例えば指の位置を２次元又は３次元で検出するための２次元のセンサ装置が提供される。３次元での位置の検出に関しては、特に、サポートする３次元のジェスチャ制御を、操作表面の上方の所定の距離において、操作対象物を検出することによって提供することができる。
【００３６】
センサ装置は、複数のセンサ、特に複数の容量性のセンサが配置されている検出領域と、複数の導電性の接触点が配置されている接触領域と、を含む。
【００３７】
各センサは、第１の電極と、電気絶縁性の電極中間空間を介して、例えばギャップを介して第１の電極に対して距離を置いて設けられている第２の電極と、から成る電極ペアを含む。
【００３８】
電極と接触点との間には電気的な接続部が形成されており、この接続部によって、各電極は接触点のうちの１つと接続されており、且つ、各接触点はそれら電極のうちの１つ又は複数と接続されている。換言すれば、各電極は複数ある接触点のうちの１つにしか接続されておらず、それに対し、各接触点は電極のうちの１つ又は複数と接続されている。
【００３９】
しかしながら、第１の電極と第２の電極との間の電気的な接続部は不所望である。従って、各接触点は、第１の電極のうちの１つ又は複数と接続されているか、又は、第２の電極のうちの１つ又は複数と接続されている。このことは、接触点が２つのグループに分けられることを意味している。従って、接触点の第１のグループ及び第２のグループが規定され、第１のグループは、１つ又は複数の第１の電極と接続されている接触点を含んでおり、第２のグループは、１つ又は複数の第２の電極と接続されている接触点を含んでいる。
【００４０】
更に、１つのセンサの電極ペアはそれぞれ、接触点の一義的なペアと接続されている。数学的に言及すると、このことは、複数のセンサに相当する電極ペアの集合が、接触点の任意に形成された全てのペアの集合に単写写像されることを意味している。
【００４１】
換言すれば、第１のグループの接触点のうちの１つの接触点及び第２のグループの接触点のうちの１つの接触点から成る、任意に形成された各ペアは、センサのうちの最大でも１つのセンサの電極ペアと対になって接続されている。ここで、対になって接続されている、とは、第１の電極が第１のグループの接触点と接続されており、且つ、第２の電極が第２のグループの接触点と接続されていることと解される。
【００４２】
電極と接触点との間の各電気的な接続部は、直接的に形成されているか、又は、導電性の電極リード線として形成されている。従って、接触点を電極のうちの１つに直接的に設けることができるか、又は、１つ又は複数の導体接続部を介して１つ又は複数の電極と接続することができる。
【００４３】
接触点、電極リード線及び電極は、全体で、導電性の複数の線路領域を形成する。各線路領域は、複数ある接触点のうちの１つの接触点と、各接触点と接続されている電極及び／又は電極リード線とを含む。換言すれば、各線路領域は、ただ１つの接触点と、その接触点と接続されている全ての電極とを含み、また、電極リード線も各接触点と電気的に接続されている場合には、各線路領域は電極リード線も含む。従って、各線路領域は、他の線路領域からは電気的に絶縁されている、導電性の連結コンポーネントである。
【００４４】
各線路領域は接触点を１つだけしか含まないので、線路領域の数は接触点の数と全く同数である。
【００４５】
本発明によれば、複数の線路領域が１つの単層のネットワークを形成する。従って、特に、全ての線路領域を同一平面において基板に設けることができる。つまり、複数の線路領域が１つの単層のネットワークを形成するということは、本発明の枠内において、複数の線路領域を単層で基板に設けることができることを意味している。換言すれば、センサ装置の平面への線路領域の投影を考察した場合、いずれの線路領域も他の線路領域と交差していない。この意味において、これは、線路領域は交点を含まないネットワークを形成することと同義であると言える。つまり、いずれの線路領域も、基板に関して垂直方向において、その他の線路領域の上又は下に部分的にも存在しない。
【００４６】
導電性の連結コンポーネントとしての線路領域を、ただ１つの導電性の材料から形成する必要はない。線路領域は、複数の異なる導電性の材料から形成されていてもよい。特に、線路領域に含まれる接触点を、線路領域に含まれる１つ又は複数の電極とは異なる導電性の材料から形成することができる。電極リード線が線路領域に含まれている場合には、１つ又は複数の電極リード線も、１つ又は複数の電極又は接触点とは異なる導電性の材料から形成することができる。線路領域が、検出領域においては透明な導電性の材料を含むことができ、また接触領域においては不透明な導電性の材料を含むことができ、その場合には、透明な導電性の材料及び不透明な導電性の材料は相互に導電性に接続されている。従って、検出領域には透明な材料を設けることができ、接触領域には不透明な材料を設けることができ（例えば２つのステップで設けることができ）、また（線路領域との）接触接続のために、透明な材料及び不透明な材料を移行部において導電性に重ねることができる。
【００４７】
従って一般的に、線路領域は、導電性の材料に依存せずに、接触点と導電的に接続されている全ての部材を含む。種々の導電性の材料は、一緒に１つの線路領域を形成し、従って相互に導電的に接続されており、また、電気的な接続部を形成するために、基板に対して垂直方向に配置することができる。換言すれば、種々の導電性の材料は、それらが同一の線路領域に属する限りは、上下に重ねて配置することもできる。これに対して、２つの異なる線路領域の導電性の材料は、本発明によれば、基板上に相互に並べて設けることができる。
【００４８】
ネットワークを単層に形成すること、即ち交点を含まずに形成することは多くの利点を有している。つまり、導電性の材料から成るただ１つの層を基板に設けることによって、センサフィールドを非常に簡単に製造することができる。このようにただ１つの層を基板に設けることは、特に、非常に簡単な方法で、例えば印刷によって行うことができる。１つの薄い導電層しか必要とされないので、透明な導電性の材料を使用する場合には、非常に高い透過性及びより低いヘイズ値を有するセンサフィールドを製造することができる。特に、導電性の材料層と絶縁性の材料層の屈折率が異なることに起因する透過性の損失が回避される。単層のネットワークは線路領域の交差部を有していないので、更に、その交差部の箇所における、妨害的な擬似検出セルの発生も回避される。
【００４９】
特に、センサの第１の電極と第２の電極との間の各電極中間空間は、即ち各ギャップは、各センサの第１の電極及び第２の電極を含む２つの線路領域にのみ接している。
【００５０】
このことは特に、他の電極への電極リード線は、電極ペア間の電極中間空間を通って延在していないことを意味している。これによって、有利には、擬似検出セル及び妨害容量の発生を回避することができる。従って、センサフィールドの制御及び位置の評価を非常に正確に行うことができ、またそれと同時に、信号の煩雑なフィルタリングを行う必要はなくなる。
【００５１】
各電極中間空間が所属の２つの線路領域にのみ接している場合には、このことは特に、各電極中間空間は、所属の２つの線路領域を除き、いずれの線路領域とも接していないことを意味している。もっとも、１つのセンサの２つの電極間には、ブラインド面を設けることができる。これについては下記において更に説明する。
【００５２】
以下では、接触点の数を非常に大幅に低減することができる、本発明の幾つかの実施の形態を説明する。これによって有利には、材料を節約した、障害耐性のある簡単なネットワークを実現することができ、このネットワークは特に、導体路の密度が低い点において、また、制御電子装置との接触及び接続を簡単に実現できる点において優れている。
【００５３】
一般的に言及すると、センサ装置は、少なくとも３個、有利には少なくとも４個、更に有利には少なくとも６個、より有利には少なくとも８個、また特に有利には少なくとも１０個の、相互に隣接する縦又は横の並びを含んでおり、縦又は横の各並びには、少なくとも３個のセンサ、有利には少なくとも４個のセンサ、更に有利には少なくとも６個のセンサ、より有利には少なくとも８個のセンサ、また特に有利には少なくとも１０個のセンサを相互に並べて配置することができる。
【００５４】
本発明の１つの実施の形態においては、センサ装置が、相互に隣接する複数の縦又は横の並びを有しており、縦又は横の各並びにおいては、複数のセンサのうちの幾つかのセンサが相互に隣接して配置されている。これらの並びは、少なくとも、並びＲ1と、この並びＲ1に隣接する並びＲ2と、この並びＲ2に隣接する並びＲ3と、この並びＲ3に隣接する並びＲ4と、を含んでいる。特に、それらの並びは、センサのマトリクス状の配置の行又は列であると考えられる。
【００５５】
この実施の形態においては、以下の結線が行われている：
−並びＲ1に配置されているセンサの第１の電極及び並びＲ4に配置されているセンサの第１の電極は、それぞれ、Ａと表す同一の接触点と接続されている。
−並びＲ2に配置されているセンサの第１の電極及び並びＲ3に配置されているセンサの第１の電極は、それぞれ、同一の接触点と、特にＡで表される接触点とは異なる接触点と接続されている。
−並びＲ1に配置されているセンサの第２の電極及び並びＲ4に配置されているセンサの第２の電極は、それぞれ、複数Ｂと表す種々の接触点と接続されている。
−並びＲ2に配置されているセンサの第２の電極及び並びＲ3に配置されているセンサの第２の電極は、それぞれ、異なる接触点と、特に複数Ｂで表される接触点と接続されており、特にその並びにおける接触点の順序と同じ順序で接続されている。
【００５６】
センサの第１の電極又は第２の電極について上記において言及した際、又はそれらについて下記において言及する際に、このことはそれぞれセンサの２つの電極のうちの任意の一方の電極を意味している。但しこれは、電極及び接触点の接続に関する本発明による条件を考慮せずに、２つの電極のうちの一方だけが対象になる場合に限る。
【００５７】
縦又は横の各並びには、有利には少なくとも３個、特に有利には少なくとも４個、更に有利には少なくとも６個のセンサが配置されている。有利には、隣接する少なくとも８個の縦又は横の並びが設けられており、特に並び１〜４は、上記において説明したように結線されており、有利には並び５〜８も、上記において説明したように結線されており、特に有利には並び３〜６も上記において説明したように結線されている。隣接する８個の並びと、各並びにそれぞれ６個のセンサを備えた例示的なセンサ装置が図５に示されている。
【００５８】
本発明の上述の実施の形態の１つの発展形態においては、縦又は横の並びが、縁部に位置する２つの並びＲ及びＲ’を含んでおり、それらの並びＲ及びＲ’は、それぞれが複数ある並びのうちの１つの並びにのみ隣接していることを特徴としている。特に縁部に位置する並びは、センサフィールドに配置されている全てのセンサに関して縁部に位置していると考えられる。
【００５９】
結線は、縁部に位置する並びにおける電極が迂回して接続されるように行われている。つまり、並びＲに配置されているセンサの第１の電極と、並びＲ’に配置されているセンサの第１の電極が同一の接触点と接続されている。
【００６０】
有利には、少なくとも８個の縦又は横の並びが含まれており、更に有利には少なくとも１２個の縦又は横の並びが含まれている。
【００６１】
本発明の１つの別の実施の形態においては、センサ装置が少なくとも１つの装置領域を含んでおり、この装置領域においては、複数のセンサのうちの少なくとも幾つかのセンサがマトリクス状に配置されており、それによって、装置領域におけるセンサの位置をそれぞれ、行添字ｉ及び列添字ｊを用いて、位置Ｐijとして表すことができる。
【００６２】
この実施の形態においては、以下の結線が行われている：
−位置Ｐ12，Ｐ22，Ｐ13及びＰ23に配置されている４個のセンサの第１の電極は、Ａと表す同一の接触点と接続されている。
−位置Ｐ32，Ｐ42，Ｐ33及びＰ43に配置されている４個のセンサの第１の電極は、同一の接触点と、特にＡで表される接触点とは異なる接触点と接続されている。
−位置Ｐ21，Ｐ31，Ｐ22及びＰ32に配置されている４個のセンサの第２の電極は、Ｂと表す同一の接触点と接続されている。
−位置Ｐ23，Ｐ33，Ｐ24及びＰ34に配置されている４個のセンサの第２の電極は、同一の接触点と、特にＢで表される接触点とは異なる接触点と接続されている。
【００６３】
４：４マトリクスで配置されている複数のセンサを含む上述の結線は、特に、基本セルと解される。従って、当業者には基本的に公知であるように、同一のパターンに従って構成されている、より大きいｍ：ｎマトリクスで配置されている複数のセンサの大面積の結線を設けることができる。有利には、少なくとも８個の行及び／又は１２個の列を有するマトリクスが設けられている。８行１２列のマトリクスで複数のセンサが配置されているセンサ装置は図８に示されている。
【００６４】
本発明の上述の実施の形態の第１の発展形態においては、マトリクスが、縁部に位置する２つの行（行添字ｉ＝１又はｉ＝ｍ）を含んでいる。縁部に位置するこれらの行は、特に、センサフィールドに配置されている全てのセンサに関して縁部に位置していると考えられる。
【００６５】
縁部に位置する行が以下のように迂回して接続されるように結線が行われている：
−位置Ｐ11，Ｐ12，Ｐm1及びＰm2に配置されている４個のセンサの第２の電極は、Ｃと表す同一の接触点と接続されている。
−位置Ｐ13，Ｐ14，Ｐm3及びＰm4に配置されている４個のセンサの第２の電極は、同一の接触点と、特にＣで表される接触点とは異なる接触点と接続されている。
【００６６】
ｍ：４マトリクスで配置されている複数のセンサに関する上述の結線は、ここでもまた、特に、基本セルと解される。従って、当業者には基本的に公知であるように、より広範なｍ：ｎマトリクスでの類似の迂回接続部を設けることができる。８行１２列のマトリクスで複数のセンサが配置されているセンサ装置は図９に示されている。
【００６７】
本発明の上述の実施の形態の第２の発展形態においては、マトリクスが、縁部に位置する２つの列（列添字ｊ＝１又はｊ＝ｎ）を含んでいる。縁部に位置するこれらの列もまた、特に、センサフィールドに配置されている全てのセンサに関して縁部に位置していると考えられる。
【００６８】
縁部に位置する一方又は両方の列においては、電極が以下のように相互に接続されるように結線が行われている：
−位置Ｐ11，Ｐ21，Ｐ51及びＰ61に配置されている４個のセンサの第１の電極は、Ｄと表す同一の接触点と接続されている、及び／又は、
−位置Ｐ1n，Ｐ2n，Ｐ5n及びＰ6nに配置されている４個のセンサの第１の電極は、同一の接触点と、特にＤで表される接触点とは異なる接触点と接続されている。
【００６９】
特に６：ｎマトリクスで配置されている複数のセンサに関する上述の結線は、ここでもまた、特に、基本セルと解することができる。従って、当業者には基本的に公知であるように、縁部に位置する電極を更に上述のように接続し、より長いｍ：ｎマトリクスを設けることができる。８行１２列のマトリクスで複数のセンサが配置されているセンサ装置は図９に示されている。上述の６：ｎ基本セルは、ここでは一度しか現れていない。この基本セルは、６の倍数の数の行を備えたセンサフィールドにおいて初めて複数回現れる。
【００７０】
特により大きいマトリクスにおいては、位置Ｐx,1，Ｐx+1,1，Ｐx+4,1及びＰx+5,1に配置されている４個のセンサの第１の電極を、Ｄ’と表す同一の接触点に接続することができる、及び／又は、位置Ｐx,n，Ｐx+1,n，Ｐx+4,n及びＰx+5,nに配置されている４個のセンサの第１の電極を、同一の接触点に、特にＤ’で表される接触点とは異なる接触点に接続することができる。上記においてｘは特に値１，７，１３，１９等を取ることができる。
【００７１】
上述の全てのセンサ装置に関して、センサ装置は、正方形のマトリクスで複数のｗ個のセンサが配置されている少なくとも１つの装置領域を含むことができる。
【００７２】
これらｗ個のセンサは、同数の行及び列に配置されていると解されるが、装置領域は幾何学的に正方形である必要はない。
【００７３】
更に、装置領域に配置されているｗ個のセンサの電極と接続されている接触点の数は、ｗ／２＋ｗ1/2未満であり、有利にはｗ／２＋ｗ1/2／２以下であり、有利にはｗ／２＋ｗ1/2／４以下であり、更に有利にはｗ／２＋ｗ1/2／６以下であり、極めて有利にはｗ／２＋２以下である（上記のいずれの場合にもｗ／２＋２は有利には下限値を形成している）。
【００７４】
この場合、装置領域は、少なくともｗ＝９個、有利には少なくともｗ＝１６個、特に有利には少なくともｗ＝２５個、更に有利には少なくともｗ＝３６個のセンサを含むことができる。
【００７５】
センサの数と接触点の数との間に上述の機能的な関係を有している、結線されたセンサ装置は、既に上述の実施例から明らかなような、単層で実現できることの利点と、センサ毎の接触点の非常に少ない数とを関連付ける。
【００７６】
本発明の発展形態においては、以下のグラフ理論による説明に応じた結線が行われている。
【００７７】
従って、線路領域及び電極中間空間は、平面２部グラフ、つまり交点を含まずに表すことができるグラフを形成しており、グラフは、第１のノードセットの複数のノード、第２のノードセットの複数のノード、及び、複数のエッジを含んでおり、各エッジは、第１のノードセットのノードのうちの１つと、第２のノードセットのノードのうちの１つとの間に延びている。
【００７８】
この場合、２部グラフのノードは、線路領域に相当する。つまり、第１のグループの接触点を含む線路領域は、第１のノードセットのノードを形成しており、第２のグループの接触点を含む線路領域は、第２のノードセットのノードを形成している。
【００７９】
グラフのエッジは、電極ペア間の中間空間、即ちセンサ間ギャップに相当する。つまり、センサの第１の電極と第２の電極との間の各電極中間空間は、それぞれの第１の電極及び第２の電極を含む２つの線路領域によって形成されている２つのノード間のエッジを形成している。簡略に述べると、電極ペア間のギャップはエッジに相当する。
【００８０】
特に、第１のノードセットは２の濃度を有することができ、第２のノードセットは２より大きい濃度を有することができる。更に、２部グラフは完全２部グラフであってよい。
【００８１】
換言すれば、２：Ｎ結線を設けることができ、この場合、例えばＮ＝２４であってよい。
【００８２】
センサ装置の複数のセンサをマトリクス状に配置することもできる。従って、検出領域に配置されている複数のセンサはｕ×ｖ個のセンサであり、この場合、センサはｕ行ｖ列のマトリクスで配置されている。
【００８３】
この状況においては、特に、ノードセットのうちの一方のノードセットがｕ×ｖ／４の濃度を有しており、他方のノードセットが最大でｕ×ｖ／４＋ｕ／２、有利には最大でｕ×ｖ／４＋ｕ／４、特に有利には最大でｕ×ｖ／４＋ｕ／６（特に、６行の場合及び／又は６の倍数の数の行の場合）、更に有利には最大でｕ×ｖ／４＋３、極めて有利にはｕ×ｖ／４＋２（特に少なくとも８行の場合及び／又は４の倍数の数の行の場合）の濃度を有している（上記のいずれの場合にもｕ×ｖ／４＋２は有利には下限値を形成している）。
【００８４】
更に、濃度ｕ×ｖ／４を有しているノードセットの各ノードは、エッジによって接続されているちょうど４個のノードを有しており、また、他のノードセットに関しては以下のことが当てはまる。つまり、複数のノードのうちの少なくともｕ×ｖ／４−ｕ／２個、有利には少なくともｕ×ｖ／４−ｕ／４個、特に有利には少なくともｕ×ｖ／４−ｕ／６個、更に有利には少なくともｕ×ｖ／４−３個、極めて有利にはｕ×ｖ／４−２個の各ノードは、エッジによって接続されているちょうど４個の隣接ノードを有しており（上記のいずれの場合にもｕ×ｖ／４−２は有利には上限値を形成している）、且つ、複数のノードのうちの最大でｕ個、有利にはｕ／２個、特に有利には最大でｕ／３個、更に有利には最大で６個、極めて有利には４個の（残りの）各ノードは、エッジによって接続されているちょうど２個の隣接ノードを有している（上記のいずれの場合にも４は有利には下限値を形成している）。
【００８５】
同じことは、勿論、変数ｕ及びｖが交換されるように、行と列が入れ替えられる場合であっても当てはまる。
【００８６】
更に本発明は、複数のセンサがｕ×ｖ個のセンサであり、それらのセンサがｕ行ｖ列のマトリクスで配置されている、２次元のセンサ装置のための変換ユニットに関する。
【００８７】
変換ユニットは、第１のグループの接触点に接続するための１つ又は複数の第１の接触点端子と、第２のグループの接触点に接続するための１つ又は複数の第２の接触点端子とを含んでいる。
【００８８】
更に、変換ユニットは、ｕ個の第１の制御端子と、ｖ個の第２の制御端子とを含んでいる。従って、第１の制御端子及び第２の制御端子の数は、マトリクス状に配置されたセンサの行又は列の数に相当する。
【００８９】
変換ユニットは、同一の行に配置されているセンサの各第１の電極があたかも同一の第１の制御端子と接続されているかのように、また、同一の列に配置されているセンサの各第２の電極があたかも同一の第２の制御端子と接続されているかのようにセンサ装置が動作することを実現するように形成されている。
【００９０】
従って変換ユニットは、公知のセンサ装置を動作させるために使用される制御電子装置を用いて、特に本発明の背景技術に関して説明した、相互に直交するように延在して交差しており、且つ、絶縁層によって離隔されているストリップ電極を備えている装置のために使用される制御電子装置を用いて、単層で交点を含まずに結線されているセンサ装置の動作を実現する。
【００９１】
また本発明は、外部領域に対向している外側の基板表面と、外部領域に対向しない反対側に位置する内側の基板表面と、外部領域に存在するユーザとのインタラクションのための、内側の基板表面に配置されている２次元のセンサ装置とを備えている、面状の、特に平坦な又は湾曲した基板を含む、接触感応式のタッチフィールド（タッチパッド）にも関する。
【００９２】
更に本発明は、外部領域に対向している外側の基板表面と、外部領域に対向しない反対側に位置する内側の基板表面と、外部領域に存在するユーザとのインタラクションのための、内側の基板表面に配置されている２次元のセンサ装置とを備えている、面状の、特に平坦な又は湾曲した透明な基板を含む、接触感応式のスクリーン（タッチスクリーン）にも関する。
【００９３】
接触感応式のスクリーンは更に、内側の基板表面並びに外部領域と対向している前面を備えている、情報を発光表示するための、面状の、特に平坦な又は湾曲したピクセルベースの表示部材を含んでいる。
【００９４】
更に本発明は、外部領域に対向している外側の基板表面と、外部領域に対向しない反対側に位置する内側の基板表面と、外部領域に存在するユーザとのインタラクションのための、内側の基板表面に配置されている２次元のセンサ装置とを備えている、面状の、特に平坦な又は湾曲した透明なガラス基板又はガラスセラミック基板を含んでいる、接触感応式の操作パネルにも関する。
【００９５】
接触感応式の操作パネルは更に、内側の基板表面並びに外部領域と対向している前面を備えている、情報を発光表示するための、面状の、特に平坦な又は湾曲したピクセルベースの少なくとも１つの表示部材と、有利には内側の基板表面から距離を置いて表示部材を固定するための支持体と、を含んでいる。
【００９６】
また本発明は、接触感応式の操作パネルを備えた調理面にも関し、操作パネルは有利には調理面の非加熱領域に配置されている。
【００９７】
更に本発明は、導電性の複数の線路領域から成る少なくとも１つの単層のネットワークが基板に設けられる、有利には平坦で透明な基板に、特にガラスプレート又はガラスセラミックプレートに２次元のセンサ装置を製造するための方法に関する。
【００９８】
複数の線路領域から成る単層のネットワークは、特に、以下のものを含んでいる：
−それぞれが、第１の電極と、電気絶縁性の電極中間空間を介して、第１の電極に対して距離を置いて設けられている第２の電極と、から成る、複数の電極ペア、
−複数の導電性の接触点、
−それぞれが、直接的に形成されているか、又は、導電性の電極リード線として形成されている、電極と接触点との間の複数の電気的な接続部、
−但し、接触点、電極リード線及び電極は、全体で、線路領域を形成しており、それによって各線路領域は、接触点のうちの１つ、各接触点と接続されている電極及び電極リード線を含んでいる。
【００９９】
各接触点は、第１の電極のうちの１つ又は複数と接続されているか、又は、第２の電極のうちの１つ又は複数と接続されているので、接触点の第１のグループ及び第２のグループが規定され、第１のグループは、１つ又は複数の第１の電極と接続されている接触点を含んでおり、第２のグループは、１つ又は複数の第２の電極と接続されている接触点を含んでいる。
【０１００】
更に、第１のグループの接触点のうちの１つの接触点及び第２のグループの接触点のうちの１つの接触点から成る、任意に形成された各ペアは、センサのうちの最大でも１つのセンサの電極ペアと対になって接続されている。
【０１０１】
印刷、ドクターブレード法、浸漬、吹き付け、ロールコーティング、スピンコーティング、ビードコーティング、スロットダイコーティング、カーテンコーティング、フローコーティング、物理的又は化学的な気相成長法、接着又はラミネート又はボンディング、を含む方法のうちの少なくとも１つを用いた、パターニングされた導電性の透明なコーティングの被着、又は、導電性のパターニングされたコーティングの被着、又は、全面にわたる導電性のコーティングの被着及び（例えばレーザによる）事後的なパターニング、又は、導電性の構造を備えたポリマーシート又はガラス担体の、透明な基板への被着を行うステップ（ａ）を含むことができる。
【０１０２】
更に、有利には方法ステップ（ａ）の後で、有利にはセンサフィールドの検出領域外で実施される、不透明な導電性のパターニングされたコーティングの被着を行うステップ（ｂ）を含むことができる。
【０１０３】
更に、（例えば不透明で着色された、半透明で着色された）別の装飾層、及び／又は、保護層（例えばシール、光学的な調整コーティング、バリア層）を、全面にわたり又は一部の面にわたり被着させ、パターニング又は空所形成を行うステップ（ｃ）を含むことができる。
【０１０４】
ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の順序は規定されていない。上述の方式により基板にコーティングを被着させるステップは、ＵＶ放射又はＩＲ放射を用いるか、又は有利には１００℃〜５００℃の温度範囲での３０秒から３時間の期間にわたる熱処理による、コーティングのそれぞれ１つの硬化ステップ又はそれぞれ１つの乾燥ステップを含むことができる。
【０１０５】
最後に、本発明は、センサフィールドを備えているセンサパネル、表示スクリーン、対応付けユニット及び制御ユニットを有しているユーザインタフェースを製造するための方法に関する。
【０１０６】
特に、２次元のセンサ装置を備えている基板を製造するための方法ステップが含まれている。
【０１０７】
更に、表示スクリーンを有利には支持体ユニットに固定するステップと、支持体ユニットを、操作基板において、検出セルが配置されている基板の面（内側の基板表面）に取り付けるステップと、を含むことができ、この際、有利には支持体ユニットに取り付けられている接触部材が、送信電極及び受信電極の接触面（接触点）を、支持体ユニットにおける接触面（端子コンタクト）に接続する。
【０１０８】
更に、有利にはマイクロコントローラとして構成されている制御ユニットを、特に、有利には回路基板として形成されている支持体ユニットに取り付けるステップを含むことができる。
【０１０９】
更に、ハードウェアとして、例えばマイクロコントローラ又はプログラミング可能なロジックフィールド（フィールドプログラマブルゲートアレイ、ＦＰＧＡ）として支持体ユニットに取り付けることができるか、又は、例えば付加的なソフトウェアサブルーチンとして制御ユニットに形成することができる対応付けユニットを備えるステップを含むことができる。
【０１１０】
表示スクリーンを電子デバイスのための公知の実装方法によって、接着、ラミネート、ボンディングによって接着性に支持体に取り付けることができる、及び／又は、ねじ固定又はコネクタによって機械的に支持体に取り付けることができる。
【０１１１】
支持体ユニットを、保持ユニットを用いて、接着、ラミネート、ボンディングによって接着性に内側の基板表面に取り付けることができる、及び／又は、保持ユニットを用いて、操作基板に取り付けられた保持フレームへの係止又はねじ固定によって機械的に内側の基板表面に取り付けることができる、及び／又は、押し込みによって機械的に内側の基板表面に取り付けることができる。
【０１１２】
更に、接触部材を取り付けることができる。
【０１１３】
公知の信頼性の高いプロセスがそれぞれ使用される複数のステップでの本方法の実施は、センサパネル及びユーザインタフェースの費用効率のよい製造を問題なく実現する。
【０１１４】
以下では、添付の複数の図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。同一の要素及び類似の要素には、同一の参照符号を付している。種々の実施例の特徴を相互に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】（ａ）は平面の完全２部グラフを示し、（ｂ）は完全２部グラフを示し、（ｃ）及び（ｄ）は平面の不完全な２部グラフを示す。
【図２】複数の検出セルから成る２：３行列群としてのセンサフィールドを、（ａ）はグラフとして示し、（ｂ）は分割されたノードを備えているグラフとして示し、（ｃ）は第１のノードセットの統合されたノードを備えているグラフとして示し、（ｄ）は複数の導電面の層レイアウトとして示し、（ｅ）は（ｄ）の抽象化図として示す。
【図３】図２に示した２：３行列群を８個用いたものから成る、８：６マトリクス配置としてのセンサフィールドを、（ａ）は抽象化された導電層レイアウトとして示し、（ｂ）は不完全な平面２部グラフとして示す。
【図４】利用されるセンサ電極／ノードが迂回して接続されている、図３に示したセンサフィールドを、（ａ）は抽象化された導電層レイアウトとして示し、（ｂ）は平面の不完全な２部グラフとして示す。
【図５】２：Ｎ結線としての図４に示したセンサフィールドを、（ａ）は抽象化された導電層レイアウトとして示し、（ｂ）は平面の完全２部グラフとして示し、（ｃ）は（ｂ）に示したグラフの小行列として示す。
【図６】２：２４結線としての図５に示した８：６センサフィールドの導電層レイアウトを示す。
【図７】４重に利用されるノードを備えている複数の検出セルから成る２：８行列群としてのセンサフィールドを、（ａ）はグラフとして示し、（ｂ）は分割されたノードを備えているグラフとして示し、（ｃ）は導電面の層レイアウトとして示し、（ｄ）は（ｃ）の抽象化図として示す。
【図８】図７に示した２：８行列群を６個用いたものから成る、１２：８マトリクス配置としてのセンサフィールドを、（ａ）は抽象化された導電層レイアウトとして示し、（ｂ）は不完全な平面２部グラフとして示す。
【図９】不完全に利用されるセンサ電極が迂回して接続されている、図８に示したセンサフィールドを、（ａ）は抽象化された導電層レイアウトとして示し、（ｂ）は不完全な平面２部グラフとして示し、（ｃ）から（ｇ）は迂回接続の種々のヴァリエーションを有している、（ｂ）に示した左縁部側の列を示す。
【図１０】センサパネル、表示スクリーン及び支持体ユニットから成る操作パネルを横断面図で示す。
【図１１】ユーザインタフェースを横断面図で示す。
【図１２】（ａ）はディスプレイ及びスイッチオンピクトグラム表示部を備えているユーザインタフェースを有している調理面を示し、（ｂ）はディスプレイ、調理区画の出力表示用のセグメント表示部及びスイッチオンピクトグラム表示部を備えているユーザインタフェースを有している調理面を示し、（ｃ）はディスプレイ、調理区画の出力表示用のスライダセグメント表示部及びスイッチオンピクトグラムを備えているユーザインタフェースを有している調理面を示す。
【図１３】（ａ）は２：３で配置されている６個の検出セルを示し、（ｂ）はそれらの検出セルを平面２部グラフとして表したものを示す。
【図１４】（ａ）は２：３の列結線／行結線を有している、２：３で配置されている６個の検出セルを示し、（ｂ）はそれらの検出セルを２部グラフとして表したものを示し、（ｃ）は平面の完全２部グラフを示す。
【図１５】複数の検出セルから成る２：３マトリクス配置としてのセンサフィールドを、（ａ）導電面としてのセンサ電極のレイアウトとして示し、（ｂ）はグラフとして示し、（ｃ）はセンサ電極、接続部及び接触面を備えている導電面のレイアウトとして示し、（ｄ）はグラフとして示す。
【図１６】複数の検出セルから成る、Ｋ：Ｌ＝４：６のマトリクス配置を、（ａ）は個別グラフとして示し、（ｂ）はノード（センサ電極）の二重の対応付けを有しているグラフとして示す。
【図１７】（ａ）から（ｃ）は、電極の種々のバス信号への種々の結線を有している、図６に示したセンサフィールドを示す。
【図１８】制御ユニットと接続されているセンサ電極を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１１６】
先ず図１を用いて、グラフ理論に由来する幾つかの概念を説明する。図１ａには、平面の完全２部グラフＫ2,3が示されている。ここで「平面」とは、グラフを１つの面においてエッジが交差することなく表せること、即ち交点が存在しない１つの面において表せることを意味している。「２部」とは、グラフが２つのノードセットから構成されており、各ノードセットのノードが他方のノードセットのノードとエッジ２５を介して接続されていることを表している。但し、ノードセットにおける各ノードは相互に接続されていない。図１ａに示されているグラフは、濃度２の第１のノードセット（四角で表されているノード２３）と、濃度３の第２のノードセット（丸で表されているノード２４）と、を有している。第１のノードセットの全てのノード２３が第２のノードセットの全てのノード２４とエッジ２５を介して接続されている場合、グラフは完全グラフと称される。
【０１１７】
図１ｂには、グラフＫ3,3が示されている。つまり、２つのノードセットは３の濃度を有している。グラフは、完全２部グラフであるが、平面グラフではない。完全２部グラフＫ3,N、但しＮ＞２、は、もはや平面ではなく、従って、交点を含まずに表すことはできない。
【０１１８】
図１ｃ，図１ｄについて言及すると、２部グラフＫM,N、但しＭ，Ｎ＞２、が表されているが、それらの２部グラフがもはや完全２部グラフではない場合には、つまり、残存する種々のエッジの交点がもはや存在しないように十分にエッジ２５．６が取り除かれている場合には、平面グラフを表すことができる。
【０１１９】
エッジ２５及び２５．６は、完全グラフＫ3,3の一部である。例示的に参照番号２５．６を付したエッジを取り除くことによって、グラフは平面グラフとなる（交点を含まない）。エッジ２５．６を含まないことによって、これらのグラフは２つの不完全な２部グラフではあるが、しかしながら平面グラフＫ3,3ではある。各ノードに接続されているエッジの数が等しい場合、グラフは正則グラフとも称され、そうでない場合には非正則グラフとも称される。
【０１２０】
以下において使用する別のパラメータは、対応付け度である。２部グラフのこの対応付け度は、第１のノードセットの各ノード２３が（エッジ２５を介して接続されている）どれ程の数の隣接ノードを有しているか、また第２のノードセットの各ノード２４が（エッジ２５を介して接続されている）どれ程の数の隣接ノードを有しているかを表している。完全なＫM,Nグラフ、即ち第１のノードセットにおけるＭ個のノード及び第２のノードセットにおけるＮ個のノードを有してるグラフは、第１のノードセットのＭ個の各ノードがＮ個の隣接ノードを有しており、且つ、第２のノードセットのＮ個の各ノードがＭ個の隣接ノードを有していることを特徴としている。従って、対応付け度はＭN：ＮMである。従って、図１ａに示したグラフの対応付け度は２3：３2であり、図１ｂに示したグラフの対応付け度は３3：３3である。図１ｃ及び図１ｄの不完全なグラフは、３<3：３<3で表される対応付け度を有している。
【０１２１】
第１のノードセットのＭ個のノード及び第２のノードセットのＮ個のノードを有している、平面の２部グラフであるＫM,Nグラフを、以下では、複数のセンサ電極及び複数の接触点が結線されている単層のセンサフィールドを説明するために使用する。ここで、第１のノードセットのノード２３はセンサの第１の電極に相当し、第２のノードセットのノード２４はセンサの第２の電極に相当し（各電極には接触点が対応付けられている）、また、エッジ２５は電極中間空間に、即ちセンサの第１の電極と第２の電極との間のセンサ間ギャップに相当する。従って、各センサの第１の電極から第１のセンサ電極セットが形成されており、また各センサの第２の電極から第２のセンサ電極セットが形成されている。図１のグラフでは、第１のノードセットのノード２３が第１のセンサ電極セットのセンサ電極ＳＥMに相当し、第２のノードセットのノード２４が第２のセンサ電極セットのセンサ電極セットＳＥNに相当する。センサは検出セルとも称され、また接触点は接触面とも称される。
【０１２２】
複数のセンサがＫ：Ｌマトリクスで物理的に配置されており、且つ、センサの複数の電極がＭ：Ｎマトリクスで結線されている場合、典型的には、センサの各接触点と電極との多重対応付けが行われる。このことは、センサ電極の結線が行われることによって、マトリクス点の一義性が失われることなくセンサ電極の対応付け数が高まることを意味している。従って、各検出セルＥＺKLは、第１のセンサ電極セットにおける１つのセンサ電極と、第２のセンサ電極セットにおける１つのセンサ電極と、から成る、１つの一義的なセンサ電極ペアにのみ対応付けられている。
【０１２３】
複数の検出セルに対して（基板上に大面積で設けられている）同一の電極が使用される場合には、電極の接続部は共通している。即ち、（第１の及び／又は第２の）センサ電極（ＳＥM及び／又はＳＥN）の個々の検出セル（ＥＺKL）への多重対応付けが行われ、一方のセンサ電極セットの各センサ電極がセンサ間ギャップを介して、他方のセンサ電極セットのセンサ電極に多重に対応付けられることによって、１つのセンサ電極（ＳＥM又はＳＥN）の対応付け数ｍ又はｎは１より大きくなる。
【０１２４】
これによって、電気的な接続部の数が低減され、その接続部の長さが短縮され、また、センサフィールドの接触面及び制御ユニットとの接続箇所の数が低減されるので、装置及びシステム全体の複雑度、障害に対する脆弱性及びコストが低下する。
【０１２５】
このことは特に、接続比ＡＶによって量的に表すことができる。接続比（ＡＶ）は、検出セル（ＥＺ）の数と、接触面（ＫＦ）の数の半分の数との比である。従って一般的に、ＡＶ＝２×ＥＺ／ＫＦが成り立ち、またＫ×Ｌ個の検出セル及びＭ＋Ｎ個の接触点から成る装置に関しては、ＡＶ＝２×Ｋ×Ｌ／（Ｍ＋Ｎ）が成り立つ。
【０１２６】
Ｍ：Ｎ結線の対応付け度は、センサ電極ＳＥM及びＳＥNの対応付け数ｍ及びｎで表すことができ、またＭm：Ｎnとして表される。
【０１２７】
有利には、相互に結線された各センサ電極と、相互に結線されていない各センサ電極とは、それぞれただ１つの接触面（ＫＦ）を用いて結線されている。センサ電極の多重対応付けは、１つのセンサフィールドにおいて、各センサ電極セットＳＥM及びＳＥNの全てのセンサ電極に関して、対応付け数ｍ及びｎと同じであってよい。この場合、第１のセンサ電極セットＳＥMの全てのセンサ電極は上述のようにｍ倍で、他方の各センサ電極セットのセンサ電極に対応付けられており、また、第２の電極セットＳＥNの全てのセンサ電極は上述のようにｎ倍で、他方の各センサ電極セットのセンサ電極に対応付けられている。２つのセンサ電極セットのうちの一方のセンサ電極セットを送信電極として使用することができ、また他方のセンサ電極セットを受信電極として使用することができる。
【０１２８】
またオプションとして、２つのセンサ電極セットのうちの一方のセンサ電極セットのセンサ電極を、付加的に、自己容量型（self capacitance）の接触センサとして利用することができるか、又は、２つのセンサ電極セットのうちの一方のセンサ電極セットのセンサ電極が自己容量型の検出セルを形成することができる。この場合、個々のセンサ電極は１つの開かれたコンデンサ面を形成しており、この開かれたコンデンサ面に対して、ユーザが接触した際に、ユーザの指又はタッチペンが第２のコンデンサ面を形成する。これによって惹起される、センサ電極の結線部における容量の変化によって、またユーザを介する接地によって、電流信号又は電圧信号を接触信号として評価することができる。
【０１２９】
センサの少なくとも一方の電極にシールド電極を設けることができる。例えば、自己容量型の接触センサの電極を、シールド電極及び／又はガード電極として設計されている、別の電極のセットによって包囲することができる。シールド電極は特に、電波障害を遮蔽するために、固定の電位で駆動され、有利にはアース電位で駆動される。ガード電極は、有利には、同一のセンサ交流電位で駆動され、このセンサ交流電位は、高調波の交流信号又はパルス式の交流信号又は信号パルス列を表している。有利には、自己容量型のセンサ電極とガード電極との間に電位差は生じないので、その結果、寄生的な容量性インピーダンスは生じず、それによって、ユーザの個別電極センサにおける接触信号の信号対雑音比は改善される。
【０１３０】
少なくとも１つのセンサ電極、有利には各センサ電極を、有利には、例えば４つの信号バス、即ち、送信バスＴｘ、受信バスＲｘ、固有インピーダンスを評価するための信号バスＺ、及び、一定の電位、有利にはアース電位を有しているバスＰ、のうちの少なくとも１つの信号バスに交番的に、且つ、時間的に断続して接続することができる。信号バスを、物理的に４つの別個の信号バス線路として形成することができるか、又は、４つより少ない数の物理的に別個の線路として形成することができ、個々の信号バス線路を制御部によって断続的に、種々のバス信号を用いて制御することができる。
【０１３１】
この場合、時間的に断続して、センサにおける個々のセンサ電極を、センサバス信号Ｔｘ，Ｒｘ又はＺに接続することができ、その一方で、この１つのセンサの照会時点には、周囲の別の電極を、ガード又は遮蔽のために、バス信号Ｔｘ又はＰに接続することができる。更に、複数のセンサ電極グループを、近接場及び遠位場の検出のために相互接続することができる。従って、機能電極を平面の層構造で、つまり交点を含まない層構造で表すことができる。
【０１３２】
センサフィールドが、自己容量型（self capacitance）検出セルと、投影型静電容量（ＰＣＡＰ）検出セルとを用いて交番的に駆動される場合には、例えば流体によって惹起される障害信号をより良好に識別することができる。何故ならば、２種類のセンサによって、操作と流体とでは信号比を異なるように表せるからである。またこのことは、調理器具の場合のような水平な操作面における用途において重要になると考えられる。
【０１３３】
図１ａについて言及すると、このグラフの相応の対応付け度は２3：３2である。相応のセンサ電極の対応付けは、２3：３2の場合には完全であり、従って、各ノードセットの全てのノードは、同数のエッジに連結されている。このグラフは、ｍ，ｎの正則グラフＫM,Nとも称される。センサフィールドにおける対応付け数が、複数のセンサ電極セットのうちの１つのセンサ電極セットの各センサ電極に対して等しくない場合、例えば縁部電極がより少ない対応付け数を有している場合、これを以下では、対応付け度Ｍ<m：Ｎ<nを有する結線と称し、この結線では、ｍ及びｎは最大対応付け数を表している。この最大対応付け数は、センサフィールドにおいて、センサ電極の多数に対して生じ、例えば、縁部電極が非対称的に対応付けられているか又は結線されている検出領域の縁部領域ではなく、センサ電極が対称的な配置で設けられている検出領域の中央領域に生じる。このことは、非正則のＫM,Nグラフに相当する。Ｍm：Ｎn結線が完全である場合、即ち、考えられる全てのエッジが存在する場合、これは完全２部のＫM,Nグラフに相当し、これは自動的に、２つのノードセットにおいてもｎの正則グラフ且つｍの正則グラフとなり、またＭm：Ｎn、但しｍ＝Ｎ且つｎ＝Ｍ、が成り立つ。
【０１３４】
本願の背景技術の部分において既に言及したように、最も簡単な配置構成は、各検出セルＥＺに対して、２つのセンサ電極の電気的な接続部が、個別に検出領域から引き出され、且つ、制御ユニットに接続されることを特徴としている。これは一般的に、少数の検出セルを有している配置構成においてのみ実現される。その種の配置構成は、後出の表１におけるタイプ１に相当する。タイプ１は、ＡＶTYP1＝１の接続比を有している。
【０１３５】
タイプ１（個々の検出セルが結線されていないタイプ）は、対応付け度Ｍ1：Ｎ1を有している。１つの検出セルのそれぞれ２つのセンサ電極の各センサ電極が、別個の接触面に接続される。この配置構成は、確かに単層で、且つ、交点を含まずに表すことができるが、この配置構成は好適ではない接続比ＡＶ＝１によって、検出セルの数が比較的多い場合には、検出領域においてより多くのリード線が生じ、またセンサフィールドの接触領域においてはより多くの接触面が生じる、という欠点を有している。
【０１３６】
また、各センサの全ての第１の電極を相互に結線し、結線されていない個々の第２の電極を使用することも考えられる。換言すれば、第１のセンサ電極セットは、単一のセンサ電極に相当し、また、第２のセンサ電極セットの各電極はセンサ間ギャップを介して第１のセンサ電極に対応付けられる。これは１：Ｎ結線に相当し、また後出の表１におけるタイプ２に相当する。タイプ２では、タイプ１に比べて接触面の数が低減されている。タイプ２は、ＡＶTYP2＝２の接続比を有している。
【０１３７】
本願の背景技術の部分においてやはり既に言及したように、多層のセンサフィールドでは、複数の行電極及び列電極をストリップ電極として構成することができ、また２つの導電層において上下に重ねて配置することができ、また、誘電材料から成る絶縁層によって、又は、間隔を空けることによって相互に電気的に絶縁させることができる。この全体のＭ：Ｎ結線は、後出の表１においてタイプ３に相当する。タイプ３は、ＡＶTYP3＝２×Ｋ×Ｌ／（Ｋ＋Ｌ）の接続比を有している。
【０１３８】
これは、結線されていない複数の検出セルから成る極めて一般的な配置構成（タイプ１）に比べて著しい改善形態である。例えば、表１に記載されているように、１２個の列電極及び８個の行電極に結線されている、複数の電極セルから成る１２：８のマトリクス配置では、接触面（ＫＦ）１５．１の数、特に導電層における接触面の数、又は制御ユニットへの相応の接続箇所は、ＫＦTYP3;12:8＝２０となり、また接続比はこの例ではＡＶTYP3;12:8＝９3/5となる。列及び行の数が多くなるほど、これは大きくなる。結線の対応付け度は、ＭL：ＮK＝ＫL：ＬKである。
【０１３９】
図２から図６は、複数の電極及び接触点から成る、２：Ｎ結線の単層のセンサ装置に関する。
【０１４０】
図２においては、グラフ理論を基礎とした図（ａ〜ｃ）が、導電層構造（ｄ）及び導電層構造の抽象化図（ｅ）と比較されている。
【０１４１】
全体としてＫ：Ｌ配置の実施例は、８：６マトリクスを表しているが（図３を参照されたい）、図２に示したベースセルは２：３配置群である。この配置群は、それぞれ３個のセンサを有している、２つの列を含んでいる。センサは、検出セル６とも称される。
【０１４２】
検出セル６は、図２ａにおいて、以下のように構成されている。つまり、最初の左側の列においては、検出セル６は、（左から右に向かって）それぞれ１つのノード２３、センサ間ギャップ２５．１及びノード２４から構成されており、右側の列においては、検出セル６は、左から右に向かって、ノード２４、センサ間ギャップ２５．１及び図示していないノード２３から構成されており、この図示していないノード２３は、ベースグループが相互に繋がれた際に初めて補完される。
【０１４３】
図２ｂにおいては、検出領域５．１に配置されている３つのノード２３が、導体接続部に相当するエッジ２５．２を介して接続され、また、この接続部が、検出領域５．１から、端子点としてのノード２３．２が配置されている接触領域５．２へと延びている。ここで相互に接続されているノード２３は、グラフ理論的に個々のノードに相当する。
【０１４４】
更に、各ノード２４のための端子点２４．２は、やはり導体接続部に相当するエッジ２５．５を用いて、個別に接触領域５．２へと引き出される。エッジ２５．５が、センサ間ギャップに相当するエッジ２５．１と交差しないようにするために、つまり、電極間空間を通らずに引き出されるようにするために、ノード２４は２つの半部２４．１に分割され、その結果、エッジ２５．５を、ノードの分割部を通して案内することができる。分割されたノードは、対になっている迂回接続部としての導体接続部２５．５によって、接触領域５．２を介して相互に再び接続され、また、端子点（接触点）としてのノード２４．２と接続される。
【０１４５】
図２ｃのグラフには、個々のノードが１つのノード２３に統合されていることが示されている。
【０１４６】
図２ｄには、図２ｃに示したグラフを導電層構造として実施したものが示されている。ここでは、（第１のセンサ電極セットに属する）ノード２３がセンサ電極面１３．１に相当し、エッジ２５．１がセンサ間ギャップ６．４に相当し、（第２のセンサ電極セットに属する）ノード２４がセンサ電極面１３．２に相当し、分割されたノードがセンサ電極面１３．３に相当し、エッジ２５．２が導体接続部としての導電面１４に相当し、エッジ２５．５が分割されたセンサ電極の導体迂回接続部としての導電面１４．３に相当し、また、ノード２３．２及び２４．２が接触面１５．１（接触点）に相当する。
【０１４７】
センサ間ギャップ６．４は抽象的にしか表していない。それらのセンサ間ギャップ６．４は非導電性のギャップとして実施されており、直線状に延在させることができるか、湾曲させて延在させることができ、またメアンダ状に延在させることもできる。
【０１４８】
図２ｅには、層構造が抽象化されて示されている。ここでは、面１３．１，１４及び１５．１が、第１のセンサ電極を接触面に結線したものから成る１つのグループ１８に統合されている。
【０１４９】
この場合、接触面１５．３は、不完全に多重に対応付けられている複数のセンサ電極から成る接触面である。何故ならば、ノード２３は、センサ間ギャップとしての２つのエッジ２５．１にそれぞれ対応付けられているノード２４とは異なり、センサ間ギャップとしての１つのエッジ２５．１にしかそれぞれ対応付けられていない縁部側のノードだからである（図２ａを参照されたい）。相応に、面１３．２，１３．３，１４．３及び１５．１は、複数の第２のセンサ電極が接触面に結線されたものから成る１つのグループ１９に統合されている。この場合、接触面１５．２は、完全に多重に対応付けられている第２のセンサ電極（ノード２４）の３つの接触面である。各センサ間ギャップ６．４を介して、検出領域５．１に存在する検出セル６が位置特定されており、他方、接触面１５．２及び１５．３はセンサフィールドの接触領域に存在している。
【０１５０】
図３には、単層の２：Ｎ結線における複数の検出セル６から成る、図２に示したベースグループを複数統合した８：６マトリクスが示されている。
【０１５１】
図２に示したベースグループが４つ互いに接するように並べられており、且つ、対称性を補完するものとしての、縁部側のセンサ電極グループ１８．１と接続されている。これは、センサフィールドの上側半分を表している（図３ａを参照されたい）。センサフィールドの下側半分は、全体のフィールドの水平方向の対称軸線において上側半分を逆さにしたものとして表される。
【０１５２】
図３ｂには、相応のグラフが示されており、接触ノード２３．３及び２４．３は、ここでは引き出されたものとしては示されていない。
【０１５３】
第１のセンサグループ１８（図２における左側の列に相当する）の上側及び下側の各半部は、接続部２５．３又は１４によってそれぞれ１つのセンサグループ１８に導電的に接続されている。縁部側のセンサグループ１８は、前述のように、不完全に対応付けられている複数のセンサ面から成る接触面１５．３を有している。
【０１５４】
図４ａには、抽象化された層構造が示されており、２つの縁部電極１８、１８．１が結線されている。図４ｂからは、グラフに基づき、第２のセンサ電極に相当する各第２のノード２４．３が、第１のノード２３．４又は２３．３に２重に対応付けられていることが見て取れる。更に、ノード２３．３乃至２３．４から成る、結線された４つのノードグループのうちの１つはそれぞれ１２個の第２のノード２４．３に対応付けられており、従って、それぞれがセンサギャップに相当する１２個のエッジ２５．１に対応付けられている。
【０１５５】
この結線は、有利には、接触点（接触面）の数が非常に少ないことを特徴としている。
【０１５６】
この結線の特性は、後出の表１においてタイプ５の欄に記載されている。タイプ５は、表中の算出された実施例「４：４」から「１２：８」においては、タイプ４よりも少ない数の接触面「ＫＦ」を有している。このことは、タイプ５の接続比はタイプ４の接続比よりも大きいということも表すことができる。つまりタイプ５の接続比は、ＡＶTYP5＝４×Ｋ×Ｌ／（Ｋ＋Ｋ×Ｌ）＞ＡＶTYP4＝４×Ｋ×Ｌ／（２×Ｋ＋Ｋ×Ｌ＋２×Ｌ）である。
【０１５７】
ここで、後出の表１におけるタイプ４は、例えば、第１のセンサ電極ＳＥMがＫ列で結線され、且つ、縁部電極に関して不完全に２重に対応付けられている、第２のセンサ電極ＳＥNが結線されていないままであると解される。つまり、ＭL：Ｎ<2の結線が存在している。この場合、接続比は、ＡＶTYP4＝４×Ｋ×Ｌ／（２×Ｋ＋Ｋ×Ｌ＋２×Ｌ）である。
【０１５８】
従って、２つの外側の第２の縁部電極が接続され（迂回接続）、接続された縁部電極がここでもまた２重に対応付けられることによって、また付加的に第１のセンサ電極が２重に対応付けられることによって、タイプ４をタイプ５へと改良することができる。
【０１５９】
図５には、別の有利な結線措置が示されている。つまり、縁部電極の接続によって既に４つの列電極１８に結線されている物理的に５つの列電極１８が、２つの列電極１８に結線されている。これによって、総じて、センサフィールドの２：Ｎの結線が生じる。
【０１６０】
この結線は、導体接続部１４．２（層が抽象化されて表されている図５ａを参照されたい）若しくは相応の迂回接続２５．３（グラフで表された図５ｂを参照されたい）によって達成される。
【０１６１】
図５ｂについて言及すると、グラフＫ2,24*は、第１のノードセット２３．３の結線された２つのノードと、第２のノードセット２４．３の２４個のノードと、からだけで形成されている。
【０１６２】
結線されている第１のノードは、ここでは、第２のノードセットの２４個のノードに対応付けられており、且つ、それらの２４個のノードと、それぞれ２４個のエッジ２５．１を介して接続されている。各エッジ２５．１はセンサ間ギャップに相当する。これに関して、２つの第１のノードに対しては、４８個の検出セル６に応じた４８個のエッジ２５．１が存在する。
【０１６３】
図５ｃに示されているように、グラフ表示において、交点を含まずに結線されているノード２３．３（図５ｂを参照されたい）を、全部で２つのノード２３．３（図５ｃを参照されたい）に統合することができ、これによって、Ｋ2,24*についての小行列としてのグラフＫ2,24が生じる。即ち、図５ａに示されている層構造は、平面の完全２部グラフＫ2,24に相当する。層構造は、本発明によれば、導電層が交差することもなければ、導体接続部がセンサ間ギャップを通って案内されることもないようにすることによって、単層で交点を含むことなく形成されている。
【０１６４】
この結線の特性は、後出の表１においてタイプ６として記載されている。接触面ＫＦの数は、タイプ５に比べて更に低減されており、それに伴い、接続比はＡＶTYP6＝４×Ｋ×Ｌ／（４＋Ｋ×Ｌ）＞ＡＶTYP5＝４×Ｋ×Ｌ／（Ｋ＋Ｋ×Ｌ）＞ＡＶTYP4＝４×Ｋ×Ｌ／（２×Ｋ＋Ｋ×Ｌ＋２×Ｌ）に改善される。但し、Ｋ＞４に対しては、ＡＶTYP6＞ＡＶTYP5が成り立つ。
【０１６５】
従って、タイプ６は、タイプ５においてＫ個の列電極が全部で２つの列電極に結線される場合に得られる。従って、Ｍ：Ｎ＝２：Ｎを有する、単層のＭ：Ｎ結線が存在する。大きいＬ及びＫについての限界値においては、タイプ６に関してやはりＡＶ→４が成り立つ。
【０１６６】
構造的に、即ち、構造の構成及び複雑性に関して、Ｋ×Ｌ個の検出セルの第２のセンサ電極ＳＥNの２重の対応付け（完全なＫ2,Nグラフに相当）及び完全な２：Ｎ結線は、結線されていない配置構成（表１におけるタイプ１、４：６配置構成が示された図１６ａを参照されたい）に比べて複雑性が遙かに低い。２：Ｎ結線においては、Ｋ個の第１のセンサ電極ＳＥMが２つのセンサ電極に結線され、第２のセンサ電極ＳＥNは結線された２つの第１のセンサ電極ＳＥMに２重に対応付けられる（表１におけるタイプ６、８：６配置構成が示された図５ｃを参照されたい）。この場合、対応付け度は２N：Ｎ2である。接触面の数、及び、接触面と、結線されていないセンサ電極の、その接触面に属するセンサ電極と、の間の接続導体の数は、ＫＦTYP1＝２×Ｋ×Ｌでもって、完全な２：Ｎ結線の場合の数ＫＦTYP6＝２＋Ｎよりも２倍以上大きくなる。結線された電極ペアと検出セルの接続比ＡＶは、タイプ１では、ＡＶTYP1＝１である。２：Ｎ結線では、列Ｋ及び行Ｌの大きい数に関する境界ケースにおける接続比に関して、ＡＶTYP6→４が成り立つ。つまり、端子ペア毎に等しく４つの検出セルが生じる。タイプ４と比較した場合であっても、有利には、例示的な配置構成「４：４」、「８：４」、「８：６」及び「１２：８」（後出の表１を参照されたい）に関して、比較的少数の接触面ＫＦ及び比較的高い接続比ＡＶが得られる。従って、電気的な特性は、例えばｉ）種々の電極ペア及びそのリード線の信号の減結合に関する、ｉｉ）妨害耐性に関する、及び、ｉｉｉ）信号対雑音比に関する、電気的な特性は著しく改善されている。更に、２：Ｎ結線のノードはより少なくなる。何故ならば、比較的簡単な構造に基づき、設計、メンテナンス及び材料に関するコストを低減できるからである。２層のＫ：Ｌ結線とコストを比較した場合であっても、２：Ｎ結線に関してより好適な結果が得られる。確かに、完全な２：Ｎ結線は、例えばＫＦTYP6＝２＋Ｎ＝２＋Ｋ×Ｌ／２＝２６を有するＫ：Ｌ＝８：６に関して、ＫＦTYP3＝Ｋ＋Ｌ＝１４のようなほぼ２倍の多数の接触面、従って、センサフィールドと支持体ユニットとの間の複数の接続部を有しているが、しかしながら、交点を含まない、導電層の単層の構造によってコストに関してより好適である。その要因として、結線を含むセンサフィールドに対してコーティングステップが１つだけしか必要とされないことが挙げられる。
【０１６７】
図６には、複数のセンサ６及び複数の接触点１５．２を有しているセンサフィールドの実施例が示されている。このセンサフィールドは、Ｋ：Ｌ＝８：６検出セルのマトリクスに関する、タイプ６（２：Ｎ結線）の層構造である。
【０１６８】
第１のセンサ電極セットのセンサ電極面１３．１及び第２のセンサ電極セットのセンサ電極面１３．２を形成する導電層は、センサフィールド５の検出領域５．１に存在する。
【０１６９】
検出領域５．１の導電層は、有利には、透明に形成されているので、その下に配置されている表示スクリーン４（図１０を参照されたい）の表示機能が、この導電面によって顕著に損なわれることはない。
【０１７０】
層１３．１及び１３．２は、非導電性の面１６及び１７によって相互に電気的に絶縁されている。
【０１７１】
層１３．１及び１３．２を、被着法によって、例えばシルクスクリーン法によって、前述の形態で被着させることができる。また、層１３．１及び１３．２を先ず導電面として、被着法において、途切れのない導電性の面として被着させ、後続のステップにおいて、例えばレーザアブレーション法によって所望の構造１３．１及び１３．２に分割することができる。
【０１７２】
センサ電極面１３．１及び１３．２は、検出セルの領域において、櫛状で相互に噛み合わされており、且つ、そこにおいてセンサ間ギャップ１７（電極中間空間）によって相互に離隔されている。櫛状の構造は一例に過ぎないと解するべきである。この構造を例えば、直線又は曲線として、若しくは、湾曲したメアンダ状の形態で形成することもできる。
【０１７３】
非導電性の面の幅、即ちセンサ間ギャップ１７の幅は、特に５μｍ〜８ｍｍであり、パターニングが行われる被着法（例えばシルクスクリーン）では、特に有利には０．２ｍｍ〜８．０ｍｍであり、ダウンストリーム式のパターニング法（例えばレーザアブレーション）では、２，０００μｍ未満、有利には５００μｍ未満、特に有利には１００μｍ未満、とりわけ有利には２０μｍ未満である。
【０１７４】
センサ間ギャップ内には、電気的に分離された別のコーティング領域（ブラインド面）を設けることができ、この別のコーティング領域は、センサ電極又は接続導体部と同じ透明な導電性コーティング材料から形成されており、また単に、透明な導電面全体に対する均一な視覚的印象を与えるために使用される。換言すれば、非導電性の面１６及び１７による分割も対になって実施することができるので、例えば平行に延在する２つの列間に導電性のブラインド面が形成される。これらのブラインド面は、隣接する各電極を介して、例えばセンサ電極面１３．１及び１３．２を介して、有利には１μｍ〜５０μｍまで、特に有利には５μｍ〜３０μｍまで、更に有利には１０μｍ〜２０μｍまでの間隔を空けて設けられている。これは、センサ間ギャップが例えばｍｍ範囲にあることが必要とされる場合には有利である。しかしながら、非導電層１６及び１７による分割は、人間の目では認識できない１０μｍの範囲で実施されるべきである。ｍｍ範囲のギャップの幅ｄは、基板厚さＤに関して、有利には1/4Ｄ＜ｄ＜２Ｄ又は1/2＜ｄ＜Ｄである。
【０１７５】
ブラインド面の幅を、５０μｍから８ｍｍまで、特に有利には１００μｍから２ｍｍまでとすることができる。ブラインド面は、特に、ネットワークの線路領域には含まれない。
【０１７６】
センサ間ギャップとしての櫛状の分割部１７を介して、センサ電極面１３．１及び１３．２は、その結線によって、それぞれが面１３．１及び面１３．２から成る一義的な組み合わせである多重対応付けされたセンサ電極２２として、８：６マトリクス配置の全部で４８個の検出セルを形成している。
【０１７７】
センサ電極面１３．１及び１３．２は、導体接続部１４．１〜１４．３を介して、接触面１５．２に結線されている。導電面１４．１〜１４．３及び１５．２は、センサフィールド５の接触領域５．２に存在する。それらの導電面１４．１〜１４．３は透明に形成されているが、不透明に形成することもできる。
【０１７８】
接触面（接触点）は、センサフィールドと電子機器の一部としての少なくとも１つの制御ユニットとの間の接続部を形成するために使用される。接触点と制御ユニットとの間の接続部は、例えば、コネクタ接続部として、又は、導電性の接着接続部として、又は、導電性の圧着接続部として形成される。接続部は電気的に導通されるものであってもよいし、誘電性の保護層を介して容量的に導通されるものであってもよい。
【０１７９】
相互に絶縁されている２つの線路領域が設けられており、各線路領域は、相互に結線されている面１３．１、電極線路１４．１又は１４．２及びそれに接続されている接触点を含んでいる。これら２つの線路領域は、図５ａに示した、複数のコンタクト面が対応付けられている２つのセンサ電極グループ１８に相当する。
【０１８０】
更に、２４個の別の線路領域が設けられており、それらの別の線路領域はそれぞれ、面１３．２、電極リード線１４．３及び所属の接触点１５．２を含んでいる。１つの列に配置されている、その種の６個の線路領域は、図５ａに示したセンサ電極グループ１９のうちの１つに相当する。
【０１８１】
例えば、この２：Ｎ＝２：２４結線においては、第１のセンサ電極セットの２つのセンサ電極面１３．１が受信電極６．２として駆動され、且つ、２４個の第２のセンサ電極面１３．２が送信電極として駆動される。第１のセンサ電極セットの２つのセンサ電極面１３．１が送信電極６．２として駆動され、且つ、２４個の第２のセンサ電極面１３．２が受信電極として駆動されることは更に好適であると考えられる。センサ電極１３．１及び１３．２はそれぞれ対になって、非導電性の面１７を介して、センサ間ギャップとして容量的に結合されている（相互キャパシタンス、mutual capacitance）。
【０１８２】
センサフィールド（接触センサフィールド）、特にセンサフィールド５を、固有の支持体基板に被着させることができ、この支持体基板を表示スクリーン４又は別個の表面基板（操作プレート基板）と接続することができる。センサフィールドを、表示スクリーン４又は表面基板に直接的又は間接的に組み込むことができる。
【０１８３】
図７から図９は、複数の電極及び接触点のＭ：Ｎ結線及びＭ4：Ｎ4の対応付け度を有する単層のセンサ装置に関する（図１についての説明を参照されたい）。これは、略してＭ4：Ｎ4結線とも称される。
【０１８４】
図７においては、Ｍ4：Ｎ4結線の複数の検出セルの２つの列から成るベースグループに関して、グラフ理論による図が、導電層構造並びに導電層構造の抽象化された図と比較されている。
【０１８５】
全体としてＭ4：Ｎ4結線の実施例は、Ｋ：Ｌ＝１２：８の配置構成を表しており（図８を参照されたい）、またベースセルは２：８配置群を表している（図７を参照されたい）。
【０１８６】
図７ａは、グラフ表示において、それぞれが８個の検出セル６から成る２つの列が示されている。最初の左側の列においては、検出セル６が（左から右に向かって）それぞれ１つのノード２３、センサ間ギャップ２５．１（即ち、エッジ）及びノード２４から構成されており、右側の列においては、検出セル６は（左から右に向かって）ノード２４、センサ間ギャップ２５．１及び図示していないノード２３から構成されており、この図示していないノード２３は、ベースグループが相互に繋がれた際に初めて補完される。
【０１８７】
図７ｂにおいては、４つのノード２３のうちの縁部側のノードが分割されたノード２３．１として形成されている。これによって、導体接続部−エッジがエッジ２５．１（即ちセンサ間ギャップ）と交差することなく、４つのノード２３のうちの中央の２つを、導体接続部−エッジを用いて、ノード分割部を通して、接触領域５．２へと引き出すことができる。このことは、導体接続部が、センサ間ギャップを通って案内されないことを意味している。
【０１８８】
分割されたノード２３．１の２つの部分が、接触領域における同一の端子点２３．２と接続されていることによって、それら２つの部分は電気的に接続される。
【０１８９】
更に、各ノード２４についての端子点２４．２が個別に接触領域５．２へと、導体接続部としてのエッジを用いて案内され、従って、ノード２４のうちの縁部側のノードが２つの半部２４．１に分割され、また、迂回接続部としてのエッジ２５．５によって、接触領域５．２を介して再び相互に接続され、且つ、端子点（接触点）としてのノード２４．２と接続される。
【０１９０】
図７ｃは、図７ｂに示したグラフを導電層構造として表したものである。ここでは、ノード２３が第１のセンサ電極セットのセンサ電極面１３．１に相当し、エッジ２５．１がセンサ間ギャップ６．４に相当し、ノード２４が第２のセンサ電極セットのセンサ電極面１３．２に相当し、分割されたノード２３．１及び２４．１がセンサ電極面１３．３に相当し、導体接続部−エッジが導体接続部としての導電面１４に相当し、エッジ２５．５が分割されたセンサ電極の導体迂回接続部としての導電面１４．３に相当し、また、ノード２３．２及び２４．２が接触面１５．１に相当する。
【０１９１】
センサ電極面は、センサ間ギャップを介して４重に対応付けられている。つまり、対応付け度はＭ4：Ｎ4である。
【０１９２】
センサ間ギャップ６．４は、単に抽象化されて示されている。それらのセンサ間ギャップ６．４を、既に説明したように、例えば、非導電性のギャップとして形成することができ、直線状に延在させることができるか、湾曲させて延在させることができるか、又は、メアンダ状に延在させることもできる。
【０１９３】
図７ｄには、図７ｃに示した層構造を更に抽象化したものが示されている。ここでは、面１３．１及び１４並びに所属の接触点１５．１が、第１のセンサ電極を接触点（接触面）１５．３に結線したものから成る１つのグループ１８に統合されている。
【０１９４】
この場合、接触面１５．３は、不完全に４重に対応付けられている複数のセンサ電極から成る接触面である。何故ならば、ノード２３は、センサ間ギャップとしての２つのエッジ２５．１にしかそれぞれ対応付けられていない縁部側のノードだからである（図７ａを参照されたい）。これとは異なり、各ノード２４には、センサ間ギャップとしての４つのエッジ２５．１が対応付けられている。
【０１９５】
相応に、面１３．２，１３．３，１４．３及び１５．１は、複数の第２のセンサ電極が接触面に結線されたものから成る１つのグループ１９に統合されている。この場合、接触面１５．２は、完全に４重に対応付けられている第２のセンサ電極（ノード２４）の３つの接触面に相当し、また、接触面１５．３は、単に不完全に２重に対応付けられている縁部電極に相当する。
【０１９６】
所属の２つの電極を有している各センサ間ギャップ６．４は、検出セル６（センサ）を形成している。それらのセンサは検出領域５．１に設けられており、他方、接触面１５．２及び１５．３は、センサフィールドの接触領域に設けられている。
【０１９７】
図８には、単層のＭ：Ｎ結線における複数の検出セル６から成る、図７に示したベースグループを複数統合した１２：８マトリクスが示されている。ここでは、６個のベースグループが互いに接するように並べられており、且つ、対称性を補完するものとしての、縁部側のセンサ電極グループ１８．１と接続されている。図８ｂには、相応のグラフが示されており、接触ノード２３．３及び２４．３は、ここでは引き出されたものとしては示されていない。縁部側のノード２３．４及び２４．４は、それぞれ２重にしか対応付けられていないが、それに対し、内側のノード２３．３及び２４．３はそれぞれ４重に対応付けられている。これによって、縁部側のセンサグループ１８及び全てのセンサグループ１９は、依然として、不完全に対応付けられている複数のセンサ面から成る接触面１５．３を有している。
【０１９８】
抽象化された層構造が示されている図９ａについて言及すると、２つの縁部電極グループ１８の不完全に対応付けられているノード２３．４のうちの幾つかのノードと、全ての電極グループ１９の縁部側の不完全に対応付けられている全てのノード２４．４とが対になって迂回接続部を介して結線される。
【０１９９】
図９ｂには、ここでは第１のノードセット２３．３及び２３．４の多数の付加的な（上記では単に２重に対応付けられていた）ノードが、第２のノードセット２４．３及び２４．４のノードに（それぞれが１つのセンサ間ギャップに相当するエッジ２５．１を介して）４重に対応付けられており、またそれとは逆の対応付けも行われているグラフが示されている。
【０２００】
この結線の特性は、後出の表１においてタイプ１０の欄に記載されている。タイプ１０は、表中に示した実施例「４：４」から「１２：８」においては、例えばタイプ４よりも少ない数の接触面「ＫＦ」を有している。これによって、接続比も、ＡＶTYP10＞ＡＶTYP4＝４×Ｋ×Ｌ／（２×Ｋ＋Ｋ×Ｌ＋２×Ｌ）に改善される。
【０２０１】
センサ電極の３重乃至４重の対応付けに関する２層のタイプ７，８及び９とは異なり、タイプ１０は、交点を含まない有利な単層の結線を表している。ここでタイプ７は、例えば、２層のセンサ電極配置と解することができ、この２層のセンサ電極配置では、第１の縁部電極及び第２の縁部電極を除いて、センサ電極は４重に対応付けられており、且つ、第１のセンサ電極は４つのセンサ電極に結線される。つまり、この結線は、Ｍ<K×L/4：Ｎ4結線である。この場合、接続比ＡＶは、ＡＶTYP7＝８×Ｋ×Ｌ／（２×Ｋ＋１６＋Ｋ×Ｌ）である。タイプ８及びタイプ９は、タイプ７のヴァリエーションと解するべきであり、センサ電極の３重の対応付けが行われている。接続比は、ＡＶTYP8＝６×Ｋ×Ｌ／（９＋Ｋ×Ｌ）及びＡＶTYP9＝６×Ｋ／（３×Ｌ＋Ｋ×Ｌ）である。大きい値のＫ及びＬについての限界値においては、接続比ＡＶTYP7→８及びＡＶTYP8→６及びＡＶTYP9→６が成り立つ。
【０２０２】
しかしながら、タイプ１０で構成されている場合のように、単層で形成する場合であっても、センサ電極を特に４重に対応付けることができる。接続比は確かに２層で形成する場合よりも低くなるが、しかしながら、例えば単層で結線されたタイプ４の場合よりも高くなる。特に、タイプ１０ｂの接触面Ｍ＋Ｎの数は、タイプ６の接触面の数と同じであり、つまり、ＫＦ（Ｍ＋Ｎ）＝１／２×Ｋ×Ｌ＋２＝Ｎ＋２であり、従って接続比についても、タイプ１０ｂにおける（Ｌ  ｍｏｄ  ４）＝０且つＬ≧８の場合には、ＡＶTYP10＝ＡＶTYP6が成り立つ（表１を参照されたい）。このことは、タイプ１０ｂのＭ<4：Ｎ4の配置構成（但し（Ｌ  ｍｏｄ  ４）＝０且つＬ≧８）が、接続比では、タイプ６の２N：Ｎ2に相当することを意味している。
【０２０３】
図９ｃから図９ｇには、迂回接続の種々のヴァリエーションを有している、図９ｂに示した左側の縁部側の列が示されている。図の下部には、それぞれ、第１のノードセットの、結果としての濃度が示されている。右側の縁部側の列については、同様の迂回接続を想定することができる。図９ｅに関して、行ｕの数を３又は３の倍数で補完することができる。図９ｆに関して、行ｕの数は、例えば図９ｇに示されているように、２又は２の倍数で補完することができる。
【０２０４】
図８ｂ及び図９ｂにおけるグラフには、平面の不完全な２部グラフＫ24,24が示されている。その理由は、グラフ理論に従い、完全なグラフＫM,N、但しＭ＞２，Ｎ＞２、はもはや平面ではないということにあると考えられる。しかしながら不完全なグラフとして平面に表すことは可能である。このことは、不完全な対応付け度Ｍm：Ｎn，ｎ＜Ｍ且つｍ＜Ｎに相当する。センサ電極ＳＥM及びＳＥNは相互に多重に対応付けられているが、しかしながら完全には対応付けられていない。
【０２０５】
図９ｂに示したグラフは、平面の不完全な２部グラフＫM,N、但しＭ＞２且つＮ＞２、に相当し、また、センサ電極の不完全な４重の対応付け、図８ｂにおいてはＭ<4：Ｎ<4及び図９においては、Ｍ<4：Ｎ<4を示している（非正則グラフ）。この構成は、接触面ＫＦの数がタイプ４の接触面ＫＦの数に比べて少なくなり、また接続比ＡＶがタイプ４の接続比ＡＶに比べて高くなるという点で優れている。
【０２０６】
つまり総じて、タイプ５，６及び１０は、接触点の数とセンサの数との比が極めて低い点で優れている。換言すれば、これらのタイプの接続比はそれぞれ非常に高い。従って、この構造によって、センサ電極及び導体接続部の有利な単層の配置構成が、その結線と共に基板上で実現され、例えば操作基板の下面において実現される。ここで単層とは、結線が交差しておらず、且つ、結線がセンサ間ギャップを通って案内されないことを意味している。検出セルの単層の結線及び配置構成は、障害に対する脆弱性が低い廉価な製造を実現する。
【０２０７】
従って、上述の２：Ｎ結線及びＭ：Ｎ結線によって、特にＫ：Ｌセンサマトリクスに関する、接触面の数が少なくなる。これらの結線は単層であり、従って、交点を含んでいない。
【０２０８】
対応付け度２x：Ｎ2，ｘ≦Ｎを有している２：Ｎ結線は、特に、コストの掛かる受信チャネルを２つに低減することができ、また、コストの掛かる送信チャネルがＮ個設けられるという利点を提供する。この結線は、上述のように対応付けユニットを必要とする。
【０２０９】
他方では、受信電極の面積が小さい場合には、信号対雑音比にとって有利である。小さいセンサ面によって、操作時には、大きいセンサ面に比べて良好な信号対雑音比が生じる。何故ならば、操作を行っている指との容量性結合（自己容量）は、その指から離れて配置されているセンサ面の周囲との寄生的な容量性結合と比べて、大きくなるか、又は、周囲の電極との寄生的な結合は、センサ間ギャップの相互キャパシタンス（mutual capacitance）に比べて小さく留まるからである。更に、アクティブな受信電極が、一定の電位にある、有利にはアース電位にある導電面によって包囲されている場合には有利である。この場合、Ｎ個の受信チャネル及び２個の送信チャネルを有する２：Ｎ結線を設計することができる。照会される検出セルには直接的に属していない電極には、有利な電位を印加することができる。
【０２１０】
適用事例に応じて、特に、結線２x：Ｎ2，ｘ≦Ｎ又はＭ<4：Ｎ<4を決定することができる。しかしながら、本発明はこれらの結線に限定されるものではない。種々の実施の形態において、結線度Ｍ<m：Ｎ<n、但しｎ＝２〜４且つｍ＝２〜４も考えられる。有利には、センサ電極ＳＥM及びＳＥNの数は、つまり検出セルＥＺの数も、それぞれ２の倍数、即ちＫ  ｍｏｄ  ２＝０且つＬ  ｍｏｄ  ２＝０である。
【０２１１】
不完全なＭ<4：Ｎ<4又はＭ<4：Ｎ4の４重の結線は、接続比ＡＶ＜４を有しているが、しかしながら、大きい値のＫ及びＬの限界値においては、２：Ｎ結線のタイプ６に関して成り立つ場合と同様に、ＡＶ→４が成り立つ。ｘ≦Ｎである２x：Ｎ2結線においても、完全な結線を実現するために、検出セルの数が２の倍数である場合には有利である。
【０２１２】
その他の点に関して言及しておくことは、不完全な５重の対応付け（５正則の不完全なグラフＫM,N、但しＭ＞５，Ｎ＞５）も、もはや平面で表すことができない、ということである。これに対して、５＞ｍ＞３且つ５＞ｎ＞３に関する不完全なＭ<m：Ｎ<nの対応付け（非ｍ，ｎの正則のグラフＫM,N、但しＭ＞４且つＭ＞４）は依然として平面で表すことができる。この対応付け、又はｍ＝３且つｎ＝３の対応付け、又はそれらの組み合わせを、不完全な対応付けとして、交差を含むことなく単層で表すことができる。
【０２１３】
図１０には、センサプレート１．１、支持体ユニット８及び表示スクリーン４から成る、操作プレート１．２が示されている。
【０２１４】
センサプレート１．１は、透明で、有利には平坦な操作基板２から構成されており、特に有利にはガラス又はガラスセラミックから成るプレートの形態で構成されている。外側の基板表面２．１は、外部領域７に対向しており、この外部領域７に操作プレートのユーザが位置している。内側の基板表面２．２には、センサフィールド５が取り付けられており、このセンサフィールド５は空間的に検出領域５．１と接触領域５．２とに分割されている。検出領域は、ユーザが操作プロセスを開始することができる、センサフィールド５のアクティブ領域であり、また、複数の検出セル６から、即ち複数のセンサから構成されている。外側の基板表面２．１はユーザのための操作表面を表し、ユーザは電気機器を制御するためにこの操作表面に接触することができる。センサフィールド５の検出セル６が配置されている内側の基板表面２．２は、外部領域７及びユーザとは反対側に位置しており、従って、操作表面２．１とは反対側に設けられている。
【０２１５】
検出領域５．１は、表示スクリーン４の表示領域と重なっており、上述のように透明に構成されている。センサフィールドに対向して、支持体ユニット８が取り付けられており、この支持体ユニット８の中央の開口部には表示スクリーン４が取り付けられている。表示スクリーン４は、ユーザに対してグラフィック情報を提供し、このグラフィック情報は、表示スクリーンからセンサフィールド５の検出領域５．１を介して、また、透明な操作基板２を介して、外部領域７に存在するユーザに対して可視に表される。
【０２１６】
接触部材１２によって、センサフィールドの導電面が支持体ユニット８の導電面と電気的に接続される。接触部材１２は、内側の基板表面２．２の接触領域５．２及び外側の支持体表面８．１に取り付けられており、且つ、内側の基板表面２．２における接触面（接触点１５．１）及び外側の基板表面８．１における接触面（接触点）１５．４と接触している。
【０２１７】
接触面１５．１は、有利には、検出領域５．１の外側の接触領域５．２に配置されている。接触領域５．２の縁部には、少なくとも部分的に検出領域５．１が設けられている。接触領域５．２は、有利には、表示スクリーン４の表示領域とは重なっていない。
【０２１８】
平坦な支持体ユニット８は、外部領域７と対向している、外側の支持体表面８．１を有している。有利には少なくとも部分的にガラス材料又はガラスセラミック材料から形成されている平坦な操作基板２は、外部領域７と対向している、外側の基板表面２．１と、外部領域７側ではなく外側の支持体表面８．１と対向している、外側の基板表面２．１とは反対側の内側の基板表面２．２と、を有している。
【０２１９】
特に家庭用機器には、有利には調理器具には、操作プレート１．２を含ませることができる。操作プレート１．２は、有利には、調理器具の調理面の非加熱領域に配置されている。
【０２２０】
操作プレート１．２のセンサフィールド５は、有利には、２：Ｎ結線又はＭ：Ｎ結線を有している、複数のセンサから成るＫ：Ｌ配置構成（但し、Ｋ，Ｌ，Ｎ，Ｍ＞２）を有しており、更に有利には、操作プレート内に別個の接触面を備えている、少なくとも１つの別の個別の検出セルを有している。別個の検出セルは、例えば、電子機器、例えば調理器具のオン／オフスイッチを表す。オン／オフスイッチに関する安全性規格を考慮して、このオン／オフスイッチでは、制御ユニットとの接触部及び接続部を、Ｋ：Ｌ配置構成の接触部とは別個に形成することができる。またこのために、独立した付加的な第２の制御ユニットを設けることができる。
【０２２１】
操作プレート１．２の支持体ユニット８は、特に、表示スクリーン４（特にＬＣＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ又は投影面の形態のディスプレイユニット）を支持及び／又は保持するために設計されており、また、この支持体ユニット８を、例えばユーザインタフェース及び／又は家庭用機器のための制御部に属する電子構成部材のための回路基板として形成することができる。
【０２２２】
図１１には、グラフィックユーザインタフェース３が示されており、このグラフィックユーザインタフェース３は、操作プレート１．２と、対応付けユニットとも称される変換ユニット９と、制御ユニット１０と、支持体ユニット８、表示スクリーン４、対応付けユニット９及び制御ユニット１０の各構成要素間の電気的接続部１１と、から形成されている。
【０２２３】
対応付けユニット９は、物理的に制御ユニットから分離されており、また例えば支持体ユニットに取り付けられているユニットを表すことができるか、又は、対応付けユニット９は、電子構成部材及び／又はソフトウェア／ファームウェアの形態の制御ユニット１０の一部であってよい。
【０２２４】
基板及びセンサフィールド５を備えているセンサプレート１．１は、特に、電子機器、特に有利には家庭用機器の操作に適している。このために、家庭用機器にセンサプレート１．１を組み込むことができる。有利には、センサプレート１．１は、このセンサプレート１．１、支持体ユニット８及び表示スクリーン４から成る操作プレート１．２の一部であるか、又は、操作プレート１．２、対応付けユニット９及び制御ユニット１０を備えているグラフィックユーザインタフェース３の一部である。
【０２２５】
操作プレート１．２並びに制御ユニット１０を備えているグラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）３は、複合型の入力／出力装置であってよい。センサフィールド５は、表示スクリーン４がユーザとセンサフィールド５のインタラクションを表示するように、表示スクリーン４と相互作用することができる。つまりこのために、センサフィールド５を表示スクリーン４と電気的に接続することができる。
【０２２６】
またセンサフィールド５及び表示スクリーン４を、ユーザインタフェース３又は家庭用機器のための制御部と電気的に接続することができる。
【０２２７】
制御ユニット１０を、例えば回路基板において、別の電子構成部材を備えているマイクロコントローラとして構成することができ、またユーザインタフェース３から空間的に離して配置することができるか、又は、支持体ユニット８に配置することができる。マイクロコントローラにおけるソフトウェア又はファームウェアを介して、センサフィールド５の照会が制御され、また検出セル（センサ）の接触シーケンスが点状操作又は２次元のスワイプジェスチャとして解釈される。
【０２２８】
センサフィールド５を備えているユーザインタフェース３の操作基板２を、表示ユニットの外側の基板から外部領域７又はユーザ領域に繋がっている、外側の基板として（オンセル（on-cell）配置）又は、内側の基板（インセル（in-cell）配置）として、表示ユニットの一部とすることができる。
【０２２９】
ユーザインタフェース３の表示スクリーン４によって、ユーザへの光学的な出力が実現される。情報を、アナログ信号又はディジタル信号の形態で、ユーザインタフェース３の外部領域７から、有利にはユーザインタフェースの制御部から表示スクリーン４に供給することができる。更に、ｐｃａｐ検出セルによって、データ又は情報の入力が実現される。つまり、検出セルの領域において、特に検出セルの２つのセンサ電極の間のセンサ間ギャップの領域において、ユーザが操作基板２に接触することによって、検出セルは接触信号を形成することができ、この接触信号を、ユーザインタフェース３が、有利にはアナログ信号又はディジタル信号の形態で、ユーザインタフェース３又は電子機器の制御部１０に供給することができる。
【０２３０】
検出セルの接触信号の感度及び解釈は、操作基板との接触がなくとも、検出セルの近接場における操作、例えば５０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下又は１０ｍｍ以下の距離での操作が実現されるように調整することもできる。
【０２３１】
検出セルが適切に設計されている場合、センサフィールド５の上方の近接場における点状操作又はジェスチャ操作も検出することができる。
【０２３２】
更に、近接場における接近を、操作表面における接触と区別できるように、信号識別を調整することができる。これによって、ユーザガイドをよりインタラクティブにサポートするために、例えば接近時に、表示又は表示部領域を明るくすることができる、及び／又は、色を変化させることができる、及び／又は、情報表示を変化させることができる。この場合、接触が行われた際に本来の操作プロセスが行われる。更に、電極装置全体の各電極を、特にユーザインタフェース装置の縁部領域における各電極を制御部によって以下のように評価することができる。つまり、時間的に連続する電極信号を用いて、電極装置全体の上方又は電極装置全体のうちの一部の上方における、ユーザの接近又は、有利には３００ｍｍ未満、２００ｍｍ未満又は１００ｍｍ未満の距離に制限される、遠位場におけるジェスチャ操作が識別されるように、各電極を制御部によって評価することができる。これらを特に、上位の機能の操作のために、例えばユーザの接近時の機器の視覚的にアニメーション化された起動、高速スイッチオフ、調理区画の選択、又は、調理器具とリンクされている排気フードのスイッチオンの実施のために使用することができる。前述の遠位場のジェスチャのより良い識別のために、個々の電極を大面積で形成することができる。近接場識別及び／又は遠位場識別のために、個々の電極を１つの照会シーケンスで結線することもでき、その結果、それらの個々の電極は、関連性のある大きな１つの電極面を表すことができる。近接場識別及び／又は遠位場識別は、有利には、自己容量型の動作において行われる。
【０２３３】
更に、表示ユニット４は特にセンサフィールドの操作に反応して制御され、また制御命令が、電子機器の機能を制御するオプションとしての別の制御ユニットに伝送され、情報がその別の制御ユニットによって受信され、その情報を表示ユニット４において表示することができる。オプションとしての別の制御ユニットが電子機器に設けられていないか、又は、別のその種の制御ユニット以外のオプションも設けられていない場合には、ＧＵＩの制御ユニットが少なくとも部分的に電子機器の機能制御を担う。
【０２３４】
対応付けユニット（変換ユニット９）は、２：Ｎマトリクス結線又はＭ：Ｎマトリクス結線を、例えば、センサフィールド内の物理的なＫ：Ｌ列／行マトリクス配置（例えば、後出の表１におけるタイプ３を参照されたい）に相当する結線に変換する。このことは、一方では、空間的に隣接する検出セルをジェスチャ操作信号の評価のために正確に対応付けるために必要であり、また他方では、標準化された制御ユニットが、隣接する検出セルに由来する操作信号の解釈及びセンサ照会のためにＫ：Ｌの結線及び配置構成を期待する場合に必要になる可能性がある。
【０２３５】
対応付けユニット９は、Ｋ：Ｌセンサ照会サイクルを、２：Ｎ照会サイクル又はＭ：Ｎ照会サイクルに変換する。換言すれば、対応付けユニット９は、２：Ｎ照会サイクル又はＭ：Ｎ照会サイクルに含まれる操作信号を、検出セルマトリクスの物理的なＫ：Ｌ配置構成に変換する。
【０２３６】
対応付けユニット９を、支持体ユニット８に配置されているハードウェアとして、例えばマイクロコントローラ又はプログラミング可能なロジックフィールド（フィールドプログラマブルゲートアレイ、ＦＰＧＡ）として構成することができる。また、対応付けユニット９を簡単且つ廉価なやり方で、制御ユニットにおけるソフトウェアとして、例えば付加的なサブルーチンとして形成することも可能である。
【０２３７】
グラフ理論によれば、複数の検出セルから成るＫ：Ｌマトリクス、但しＫ＞２且つＬ＞２、の物理的な配置構成を、単層のセンサフィールドにおける導電性の構造としてではなく、接続マトリクスとして、単層で交点を含まずに形成することができる。またこの物理的な配置構成を、例えば支持体上の付加的で受動的な導体接続部によって実現することができる。何故ならば、例えばＫ個の列電極、但しＫ＞２、を有している電極セットは、接触面の数を２＋Ｎ又はＭ＋Ｎに低減するために、２：Ｎ構造における２つの電極、又はＭ：Ｎ構造におけるＭ個の電極及びＮ個の電極に有利には接続されているからである。２：Ｎ結線及びＭ：Ｎ結線は、通常のＫ：Ｌ結線では生じず、従って、受動的な導体接続部によって取り消すことができない結線を含んでいる。このことは、対応付けユニットが有利には、２：Ｎ結線又はＭ：Ｎ結線をＫ：Ｌ対応付けに変換するための能動的な素子であることを意味している。
【０２３８】
グラフ理論から、完全な２：Ｎマトリクス結線を依然として交点を含まずに表せることが公知である。このことは、完全２部グラフＫ2,N、但しＮは任意、に相当する。このグラフは依然として平面グラフである。このことは、電極の構造を、制御ユニット１０への線路も含めて、交点を含まずに１つの導電層において表すことができ、即ち複数の導電面要素から成る１つの層において表すことができ、且つ、導電性の接続部を、センサ間ギャップを通して案内する必要がないことを意味している。この導電層を、湾曲した表面に取り付けることもできるし、湾曲していない表面に取り付けることもできる。
【０２３９】
図１０及び図１１について言及すると、センサフィールド５を、物理的にＫ：Ｌマトリクスで配置されている、Ｋ×Ｌ個の検出セルから構成することができる。有利には、外部領域に存在するユーザとのインタラクションのために、センサフィールドは、操作基板の内側表面（内側基板表面）に取り付けられている。
【０２４０】
各検出セルを、少なくとも１つの送信電極及び少なくとも１つの受信電極から形成することができ、また特に、有利にはＮ＝1/2×Ｋ×Ｌを有する２：Ｎマトリクス構造で、又は、有利には大きいＫ及びＬの限界値において、Ｍ＝Ｎ＝1/4×Ｋ×Ｌを有するＭ：Ｎマトリクス構造で、交点を含まずに結線することができる。いずれの導体接続部も送信電極と受信電極との間のセンサ間ギャップを通って延在していないことは好適である。この配置構成及び結線は、特に平面２部グラフＫ2,N又はＫM,Nに相当し、送信電極６．２及び受信電極６．３はそれぞれ、所属の接触面と共に、２部グラフの２つのノードセットのうちの一方に相当し、またセンサ間ギャップ６．４はグラフのエッジに相当する。検出セルは、有利には、表示スクリーンと重なって配置されている。
【０２４１】
検出セルが自己容量型のセンサとして駆動される場合、１つの検出セルに対応付けられている２つの電極のうちの少なくとも一方の電極を（交互に）自己容量型センサとして駆動させることができる。各第２の電極、またオプションとしての周囲の別の電極を、ガード電極又はシールド電極として駆動させることができる。
【０２４２】
支持体ユニット８は、少なくともその外側の表面８．１に、操作基板における接触面１５．１との接触のための導体構造を、特に接触面１５．４を有している。支持体における接触面と操作基板との間の導電性の接続部を形成するために、従ってセンサ電極との導電性の接続部を形成するために、もしくは一般的に、基板の導体構造と支持体の導体構造を電気的に接触させるために、相応の適切な接触部材１２が設けられている。接触部材１２を、相応の接触面に、絶縁層を介して容量性に接触させることができるか、又は、導電的に（ガルバニックに）接触させることができる。導電性の接触部材を種々の形態で形成することができ、例えば、ばねコンタクト又は導電性且つ可撓性の発泡材料の形態で、若しくは、導電性の接着接続部又ははんだ接続部の形態で、若しくは、ワイヤ接続部の形態で形成することができる。
【０２４３】
基板２は、ユーザがその基板を介して表示スクリーン４を認識できるように、表示スクリーン４から放出される光に対して透明である。
【０２４４】
外部領域７及びユーザに対向しており、且つ、電子機器を制御するためにユーザが接触することができる外側の基板表面２．１は、操作表面を表す。基板は有利には平坦である。１つの別の実施の形態によれば、基板は、特に操作領域においても、湾曲していてもよい。
【０２４５】
図１２には、調理面の実施の形態が上から見た平面図で示されている。図１２ａにおいては、４つの調理区画と、調理面基板の下側に取り付けられているユーザインタフェース３とを備えた調理面が形成されており、ユーザインタフェース３には、センサフィールド５、センサフィールドの検出領域５．１及びセンサフィールドの接続領域５．２が示唆されている。
【０２４６】
検出領域には、表示スクリーン４及びスイッチオンピクトグラム表示部４．２が配置されている。表示スクリーンは、例えば、ユーザに操作情報、状態情報及び／又はヘルプ情報を表示するＴＦＴ−ＬＣＤディスプレイである。情報の表示は、Ｋ：Ｌ検出セルマトリクスによって、及び、調理面基板を介して行われる。
【０２４７】
オン／オフスイッチは、単一の検出セルとして形成されており、この検出セルはピクトグラム表示部によってバックライト照明される、及び／又は、プッシュ式のオン／オフスイッチシンボルによって、調理面基板の上面又は下面に重ねられている。
【０２４８】
図１２ｂに関して言及すると、中央の表示スクリーン４、オン／オフピクトグラム表示部４．２の他に、更に複数のセグメント表示部４．１が検出領域に配置されている。これらの７セグメント表示部を介して、個々の調理区画の電力を、例えば表示を上下にスクロールさせるスワイプジェスチャによって、調整することができる。
【０２４９】
表示スクリーンにおいて、状態情報を呼び出すことができ、また、スクリーンに重ねられたセンサフィールドのタッチ操作によって別の調整を行うことができ、例えば、レシピ情報、自動的な調理の設定、タイマの設定、ネットワークを介してリンクされている他の家庭用機器の情報又はネットワークを介してリンクされている他の情報源からの情報を呼び出すことができる。
【０２５０】
調理面基板の下面に取り付けられているセンサ電極と、その接触面との接触は、センサフィールドの接続領域５．２において行われる。
【０２５１】
図１２ｃには、５つの調理区画を備えた調理面が示されており、この調理面は、表示スクリーン４及びオン／オフピクトグラム表示部４．２の他に、更に５つのスライドスイッチ表示部（スライダ）４．１を検出領域５．１に有している。
【０２５２】
検出領域５．１はここではもはや矩形の形状ではなく、その代わりに、その一部が調理面の幅に合わせられている。検出領域は、部分領域５．１．１及び５．１．２を有しており、それらの部分領域５．１．１及び５．１．２には、分解能が異なる複数の検出領域を配置することができ、例えば、（部分領域５．１．１については）マトリクス配置Ｋ１：Ｌ１及び（部分領域５．１．２については）マトリクス配置Ｋ２：Ｌ２、但しＫ１＜Ｋ２及びＬ１＞Ｌ２、での配置を行うことができる。
【０２５３】
接触領域５．２を、ここでは例示的に示されているように、検出領域の幅全体にわたり、この検出領域の上側又は下側に配置することができる。しかしながら、センサフィールド内に導体接続部及び接触面が相応に配置されている場合には、接触領域５．２を小さい領域に制限することもできる。
【０２５４】
図１２ａから図１２ｃに示されているように、センサフィールドを、上述の形成方式でもって、各調理面に合わせて個別に設計することができる。それとは反対に、表示スクリーンを備えた支持体ユニットを、簡単な標準化されたモジュールとして製造することができ、また調理面基板の下側の相応の箇所に取り付けることができる。これによって、実質的に複数の表示スクリーン又は表示部材から成る装置に限定されている標準化された支持体デバイスの程度が高ければ、ユーザインタフェースの構造に関して高いフレキシビリティが得られる。これに対して、電子回路基板を備えた支持体ユニットに関するツールコストは高く、またプラットフォームの標準化を必要とする。
【０２５５】
従ってセンサフィールドのレイアウトを、比較的低いツールコストで機器モデル毎の変更することができる。この場合、種々の支持体モジュールを適切に接触させて、しかしながら種々の配置で相互に取り付けることができるように、検出セル及びその接触面を配置することができる。接触センサが支持体ユニットに設けられている場合に生じる制限を受けることなく、表示部を支持体モジュールに配置することができる。
【０２５６】
図示されている実施例に制限されることなく、センサフィールド５は有利には矩形に成形されている、及び／又は、表示ユニット４の形状及び大きさに適合されている。しかしながらまた、センサフィールド５を任意の形状、例えば多角形又は円形に形成することができ、例えば、少なくとも２つの矩形のマトリクス配置Ｋ：Ｌ1，Ｋ：Ｌ2等、但しＬ1＜＞Ｌ2、からセンサフィールド５を形成することもできる。
【０２５７】
検出セルのＫ：Ｌ配置構成は、特に、高解像度のグラフィックＬＣＤディスプレイのような表示スクリーン４にわたり、通常は縦方向及び横方向に直交して碁盤割りで配置されている。表示部材を支持体に固定することもでき、その場合、支持体はやはり基板に取り付けられている。これに対して、２次元のセンサ装置は基板に直接的に配置されている。従って、センサ装置の形状及び大きさは、表示装置から独立したものであってよい。特に、センサ装置をより大きくすることができ、また例えば、複数の表示部にわたり延在させることもできる。
【０２５８】
検出セルの寸法及び検出セル間の距離は、縦方向と横方向とで異なっていてよい。検出領域における操作インタフェースに、典型的には矩形であるＬＣＤディスプレイの代わりに、又は、その種のＬＣＤディスプレイと組み合わせて、別の表示部、例えばセグメント表示部又はピクトグラム表示部が配置されている場合、包括的な装置面は、典型的な矩形の形状とは異なっていてもよいので、可変の数Ｋ個の列と可変の数Ｌ個の行を有する検出セルの配置を形成することができる。
【０２５９】
例えば、隣接する２つの領域における配置構成は、マトリクスＫ1：Ｌ1及びマトリクスＫ2：Ｌ2、但しＫ1＜＞Ｋ2且つＬ1＜＞Ｌ2、であってよい。同様に、検出セル間の距離、検出セルの大きさ及び形状を、検出領域の種々の領域間で異ならせることができる。検出セルの全体の形状は、矩形の形状の代わりに、他の形状、例えば多角形の形状、円形の形状、湾曲した形状を取ることができるか、又は、検出セルを少なくとも２つの検出領域に分割することができる。
【０２６０】
図１３ａには、６個のセンサ６の２列３行での配置構成が示されている。各センサ６は、２つの電極（ここでは左側の第１の電極１３．１及びここでは右側の第２の電極１３．２）を含んでおり、それらのセンサ６はギャップ６．４によって相互に距離を置いて設けられている。
【０２６１】
１つの大面積の電極が使用されることによって、１つの列に配置されているセンサの、ここでは左側の第１の電極１３．１は相互に結線されている（即ち相互に電気的に接続されている）。これに対して、ここでは右側の第２の電極１３．２は相互に接続されていない。
【０２６２】
従って、検出領域において、R＝２且つＳ＝６のＲ：Ｓ結線が生じている。
【０２６３】
図１３ｂには、左側の第１の電極１３．１に相当するノード２３及び右側の第２の電極１３．２に相当するノード２４を有する、図１３ａに相当するグラフ表示が示されている。ノード２３とノード２４との間にはエッジ２５が延びている。エッジ２５は、２つの所属のノードと合わせて、１つのセンサ６に相当する。エッジ２５．３によって相互に接続されている複数のノード２３を、１つのノード２３に統合することができる。これによって、２部グラフが生じる。
【０２６４】
図１４ａには、図１３ａに示したセンサフィールドが、電極リード線１４と共に示されている。電極リード線１４によって、検出領域５．１に配置されている電極と、接触領域５．２に配置されている接触点１５と、が接続されている。
【０２６５】
１つの行の右側の第２の電極はそれぞれ相互に結線されている。これによって、接触領域では、Ｍ＝２且つＮ＝３のＭ：Ｎ結線が生じる。従って、検出領域におけるＲ：Ｓ結線（図１３ａ）とは異なり、独立した導体領域が更に低減される。
【０２６６】
もっとも、電極リード線１４が交差するように敷設されていることは好ましくない。
【０２６７】
図１４ｂには、図１４ａに相当するグラフ表示が示されている。第１の電極１３．１はノード２３．１（四角形のタイプのノード）に相当し、第２の電極１３．２はノード２４．１（円形のタイプのノード）に相当し、また、センサ間ギャップ６．４は異なるタイプのノード間のエッジ２５．１に相当する。２部グラフを得るために、電極リード線２５．２を介して相互に接続されている同一のタイプの複数のノードが１つのノードに統合される。
【０２６８】
図１４ｃには、それにより得られた２部グラフが示されている。このグラフからは、平面のグラフ表示においていずれのエッジ２５も交差していないので、原則として、図１４ａに示したセンサフィールドの交点を含まない結線が実現されることが分かる。
【０２６９】
図１５には、どのようにしてそのような交点を含まない結線を実際に実現できるかが示されている。図１５に示されている結線は、図２に既に示した結線に相当する。
【０２７０】
図１５におけるセンサフィールドは、図１４において既に示したように、複数のセンサ６を２列３行で含んでいる。ここでもまた、同一の列に配置されている第１の電極１３．１（ここでは外側の２つの電極）は、検出領域において相互に結線されている（１つの共通の電極である）。更に、同一の行に配置されている第２の電極１３．２（ここでは内側の３つの電極）は、相互に結線されている（１つの共通の電極である）。
【０２７１】
図１５ｃについて言及すると、検出領域における（内側の）第２の電極のうちの幾つかが２つの部分１３．３に分割されており、且つ、それら２つの部分が接触領域において迂回接続部１４．３を介して再び相互に接続されていることによって、検出領域５．１における電極と、接触領域５．２における接触点との交点を含まない結線、即ち電極の単層の結線が実現されている。それと同時に、迂回接続部１４．３には接触点１５．１が接続されている。
【０２７２】
図１５ｄには、分割されたノードを備えている、図１５ｃに相当するグラフ表示が示されている。接触点１５．１は、ノード２３．２又は２４．２に相当する。迂回接続部１４．３はエッジ２５．５に相当する。
【０２７３】
図１６ａには、４列６行で配置されている２４個のセンサ６を備えたセンサフィールドがグラフ表示で示されている。各センサは、１つのノード２３と、１つのエッジ２５．１と、１つのノード２４と、から形成されている。
【０２７４】
図１６ｂには、同様に２４個のセンサ６を備えたセンサフィールドがグラフ表示で示されているが、ここでは各行において電極が相互に結線されている。図１６ａに示した電極２３のうちの２つが、ここでは１つのノード２３．３に結線されている。更に、図１６ａに示したノード２４のうちの２つが、ここでは１つのノード２４．３に結線されている。
【０２７５】
図１７ａから図１７ｃは、電極が種々のバス信号に種々に結線されることによって種々のセンサ機能が表されている、図６に示したセンサマトリクスを示す。
【０２７６】
図１７ａには、複数の電極が、遠位場におけるジェスチャ操作の検出に使用される、５つの異なる大面積の電極グループに結線されている。分割された２つの電極２６は、水平方向における運動を識別するために使用され、２つの電極２７は、垂直方向における運動を識別するために使用される。電極２８は、１つのシールド電極に接続されており、且つ、バス信号Ｐ、有利にはアース電位に接続されている。電極２６及び２７は、有利には交互に、操作識別のためにバス信号Ｚと、また改善された遮蔽／シールドのためにバス信号Ｐと、接続されており、それによって、バス信号Ｚと接続されている他方の電極のうちの１つを、更に妨害信号から遮蔽することができる。
【０２７７】
図１７ｂには、２：Ｎ電極マトリクスのｐｃａｐセンサとしての動作が示されている。受信電極６．３（バス信号Ｒｘ）（白抜きで表されている）は、２つの検出セル６ａ（左側）及び６ｂ（右側）を操作する。検出セル６ａにおいては、受信電極６．３が、センサ間ギャップによって送信電極６．２（斜線が付されている）から距離を置いて設けられており、この送信電極６．２はバス信号Ｔｘと接続されている。検出セル６ｂにおいては、電極６．３に対して距離を置いて設けられている電極２８（黒で表されている）が、第１の電位と、有利にはアース電位（バス信号Ｐ）と接続されている。検出セル６ａは、これによって、この回路周期において接触に関して照会されるアクティブな検出セルとして動作する。セル６ｂはアクティブではない。
【０２７８】
図１７ｃには、２：Ｎ電極マトリクスの自己容量型のセンサとしての動作が示されている。電極２６は、自己インピーダンス測定のためのバス信号Ｚと接続されている。電極２９及び３０は、交互に、ガード電極としてのバス信号Ｔｘ及びシールド電極としてのアース電位Ｐと接続されている。ガード信号が印加される検出セル６ａ又は６ｂは、アクティブな検出セルを形成している。このアクティブな検出セルでは、自己インピーダンス信号が接触時に、遮蔽のためのバス信号Ｐが印加されている他の各セルよりも大きくなる。その他の電極２８は、更なる遮蔽のために、バス信号Ｐと接続されている。自己容量型のセンサとしての個々の電極２６のこの結線によって、接触、近接場における接近及び水分を含んだ湿りを局所的に検出することができる。図１７ｂに示されているようなｐｃａｐセンサとしての結線によって、接触を、電磁的な妨害信号による妨害を比較的受けずに検出することができ、また自己容量型の結線との組み合わせにおいて、水分を含んだ湿りをより確実に、操作接触と区別することができる。
【０２７９】
電極にフレキシブルに種々の信号を印加できるようにするために、それらの電極を有利には異なる信号バスに結線することができ、またそれらの電極は、制御ユニットによって、断続的に変更可能且つ切り替え可能に構成されている。図１８には、センサ電極１３が示されており、このセンサ電極１３は、導電面１４を介して、接触面１５、接触部材１２及び信号接続部１１に接続されており、また端子点１０．２を介して制御ユニット１０と接続されている。１０．１は、制御ユニット１０の一部としてのマイクロコントローラであってよい。制御ユニット１０においては、センサ電極１３が信号スイッチ１０．３を介して、信号バス１０．４のうちの最大でも１つに接続される。センサ電極１３は、信号バスＺと接続されると、インピーダンス測定のための自己容量型のセンサを表すか、若しくは、近接場又は遠位場のための接近センサを表すか、若しくは、導電面として操作領域を有利には包囲する、比較的大きい、例えば水分を含む汚れを検出するための自己容量型のセンサも表す。信号バスＴｘと接続されると、電極１３はｐｃａｐセンサの送信電極を表すか、又は、同じセンサ信号で駆動される隣接する自己容量型のセンサのためのガード電極を表し、これによって自己容量型のセンサの寄生的なインピーダンスが最小化される。信号バスＲｘと接続されると、電極１３はｐｃａｐセンサの受信電極を表す。信号バスＰと接続されると、電極１３は、例えば照会されるｐｃａｐセンサの周囲において遮蔽面を表すか、又は、操作領域を有利には包囲するガード電極を表す。
【０２８０】
全ての実施の形態に関して、電極ペア間の（即ち送信電極と受信電極との間の）センサ間ギャップは、例えば直線状の経過又はメアンダ状の経過を有することができる。メアンダ状の経過は、ジグザグ状、波状又は螺線状の経過であってよい。メアンダ状の経過は、電極間に存在するキャパシタンスを拡大させる。センサ間ギャップの長さが大きくなるに連れ、信号対雑音比が改善される。操作表面における（１つのセンサの）検出セルに接触すると、ベース信号が検出セルの送信電極と受信電極との間において変化する。何故ならば、信号電流の一部が、接地された指又は接地された接触対象物を介してアースに誘導されるからである。このことを、制御部によって接触プロセスとして検出することができる。
【０２８１】
センサ間ギャップは、その経過に沿って、ほぼ一定の幅を有することができる。ここでは、経過とは、センサ間ギャップのその長さに応じた構造又は曲線形状と解される。センサ間ギャップは、操作基板表面に対して横方向の寸法を有することができ、従って、操作基板表面に対して垂直な方向の視点から見ると、受信電極は送信電極の隣に配置されている。
【０２８２】
センサ電極を、基板表面に、特に内側の基板表面に配置されている、導電性の面部材として形成することができる。（１つのセンサの）検出セルの面積は、有利には０．２〜４．０ｃｍ2、有利には１．０〜２．０ｃｍ2である。
【０２８３】
センサ電極を、接続線（又は導体接続部）によって、電子機器の制御ユニットと接続することができる。接続線を、基板表面に、特に内側の基板表面に配置されている、導電性の面部材として形成することができる。
【０２８４】
接続線と制御ユニットとの間の接触面を、センサフィールドのアクティブな操作領域外の接続領域において、有利には内側の基板表面において、導電性の面部材として形成することができる。
【０２８５】
有利には、導電性の面部材は、可視光に対して透明であってよい。これによって、表示スクリーンとユーザが存在する外部領域との間に面部材が配置される場合、ユーザが面部材を介して表示スクリーンを考察する際に、その配置がユーザの妨げ又は邪魔にならないことが保証されている。
【０２８６】
ユーザインタフェースの各センサ電極が、導電性の面部材として、基板表面に、特に内側の基板表面に形成できるようになった後では、面部材についての説明は、センサ電極及び受信電極及び接続面及び接触面にも当てはまる。
【０２８７】
センサフィールドの縁部領域における、即ち表示スクリーンの上方のアクティブな検出領域外における、（透明な導電性の面部材又は導体路を介して）送信電極にそれぞれ属する接触面及び接続導体を、透明な導電性の面部材によって実現することができる。しかしながら、センサフィールドの縁部領域における接触面及び接続導体を、不透明な導電性の面部材又は導体路によって表すこともできる。縁部領域における接触面及び／又は接続導体が、不透明な導電性の面部材又は導体路によって実現されている場合には、接触面及び／又は接続導体をセンサフィールドの縁部領域において、透明な導電性の面部材と重ねて配置することができる。
【０２８８】
２次元のセンサ装置のための基板、特に操作基板を、プラスチック、ガラス、ガラスセラミック又はそれらの材料の化合物のうちの１つを含むことができる。該当する基板は、有利には透明であるか、着色されて透明であるか、又は、着色せずに透明であってもよい。
【０２８９】
ガラスとして、有利には、以下の種類のガラス、例えば、アルカリを含有しないガラス及びアルカリを含有するガラス、ケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、ケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス、ホウケイ酸ビスマスガラス、ビスマス−ケイ酸塩−ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、リチウム−アルミノケイ酸塩ガラス、ソーダ−石灰−ケイ酸塩ガラスが使用される。基板を、例えば化学的又は熱的に強化することができる。
【０２９０】
有利には、リチウム−アルミノケイ酸塩−ガラスセラミック（ＬＡＳガラスセラミック）が基板として使用される。その種のガラスセラミックは、例えば、商品名ＣＥＲＡＮ(R)で販売されている。ガラスセラミックは、着色されている必要はなく、即ち着色されていなくてもよく、又は、金属酸化物、例えば金属Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖａ，Ｎｄ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎを用いて、特にそれらを添加することによって、及び／又は熱プロセスによって着色して透明にすることができる。このガラスセラミックは、特に良好に、調理面に対しても、センサフィールドのための基板としての使用にも適している。ここでは、特に、ガラスセラミックの典型的には７．８〜８．２の比較的高い誘電率（相対誘電率εr）が用いられる。ガラスセラミックは熱浸透率が高く、また温度耐性があり、＋７５０℃までの範囲の急激な熱衝撃に損傷なく耐え、また、更に機械的にも十分に耐えうるものである。
【０２９１】
基板は、有利には、０．０１５ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲、有利には０．０１５ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲、２．８ｍｍ〜４．２ｍｍの範囲、３．８ｍｍ〜４．２ｍｍの範囲又は２．８ｍｍ〜３．２ｍｍの範囲の厚さを有している。
【０２９２】
有利な可撓性のプラスチック基板として、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリスチロール（ＰＳ）、ポリエステル（ＰＥＳ）及び／又はポリカーボネート（ＰＣ）を使用することができる。プラスチック基板は、有利には１５μｍ〜３００μｍの範囲の厚さ、好適には２０μｍから１００μｍまでの間の厚さを有する。しかしながらまた、３００μｍを上回る厚さでの、上述の組成の固いプラスチック基板を使用することもできる。
【０２９３】
センサフィールド用の透明な導電層を、有利には内側の基板表面に装飾層、着色された、マスキング層、バリア層及びシール層を被着させた後に、つまり、ｉ）着色されたガラスセラミック材料及び／又は着色されたガラス材料及び／又は着色されたプラスチック材料からなる基板では、有利には、光学的なマスキング層及び／又はフィルタ層及び／又は調整層、バリア層及び／又はシール層をオプションとして被着させた後に、ｉｉ）着色されていないガラスセラミック材料及び／又は着色されていないガラス材料及び／又は着色されていないプラスチック材料から成る基板では、有利には装飾層、着色された、光学的なフィルタ層及び／又は調整層、バリア層及びシール層を被着させた後に、操作基板に全面にわたり被着させることができる、及び／又は、（例えばレーザによって）パターニングして及び／又は空所を設けて、被着させることができる。
【０２９４】
例えば装飾層及び／又はシール層が導電層の後に被着され、ｉ）導電層が、別の層の被着前にパターニングされる、及び／又は、全面にわたり被着される、及び／又は、空所を設けて被着される、及び／又は、ｉｉ）全体の層構造又は層構造の一部が事後的に（例えばレーザによって）パターニングされる、層構造の順序も考えられる。
【０２９５】
上記の両ケースにおいて、不透明な導電層を、透明な導電層の被着前又は被着後に被着させることができる。基板が着色されていないガラスセラミック材料又は着色されていないガラス材料から形成されているケースにおいて、不透明な導電層が外部領域において可視とならないようにするべき場合には、導電層が上側装飾によって隠されない限りは、導電層が着色コーティングの後に被着される。更に、不透明又は透明な導電性コーティングに、その保護のために、シール層を被着させることができる。導電層と装飾層及びシール層との上述の組み合わせは、それぞれ、印刷された層の縁部領域において重なっているので、均一な移行を保証することができる。
【０２９６】
表示スクリーンは、ディスプレイ（ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等）であってよい。しかしながらまた、その他の表示部材、例えば発光ピクトグラム、英数字式のカウンタ表示部、特にセグメント表示部、発光セグメント列（いわゆるスライダ）又は発光セグメントアーチ又は発光セグメントリング（リングスライダ）、ライトフィールド又はピクセルベースの表示部材又はそれらの組み合わせを、相互に距離を置いて設け、外側の支持体表面に取り付けることができ、それらの支持体表面を、２：Ｎマトリクス構造又はＭ：Ｎマトリクス構造を有する１つ又は複数のセンサフィールドを介して操作することができる。
【０２９７】
発光ピクトグラムは、例えば、オンオフスイッチ、プラスマイナスキー又はキースイッチスイッチオンを表すことができる。英数字式のカウンタ表示部は、７セグメント表示部を含むことができる。発光セグメント列又は発光セグメントアーチは、例えば調理面における電力調整のための調整領域を示す１つ又は複数の発光面から形成されている。表示部材は、ＬＥＤ光源又はＯＬＥＤ光源を基礎とすることができる。調整領域の表示部として、英数字式のシンボル又は自由に選択可能なシンボルを表すピクセルベースの表示モジュールを使用することができ、例えばバックライト式のＬＣＤマトリクス又は発光点マトリクス又はＯＬＥＤマトリクスを使用することができる。
【０２９８】
基板には、表示部材の領域における外側の基板表面において、（それぞれ）触覚式のマーキング、例えば指を載せるための窪み、若しくは指を案内するための直線状の又は湾曲した凹部、若しくは肉盛部又は凸部を設けることができる。
【０２９９】
導電性コーティングを基板に被着させるために、気相成長法によって、透明な薄い層を被着させることができ、この薄い層は、以下のものを含んでいる：
−金属、有利には銀、銅、金、及び／又は、
−透明な半導体、有利にはインジウム−ガリウム−亜鉛酸化物、及び／又は、
−透明な導電性の酸化物層、有利には、スズドープされた酸化インジウム又はＩｎ2Ｏ3：Ｓｎ、フッ素ドープされた酸化スズ又はＳｎＯ2：Ｆ、アンチモンドープされた酸化スズ又はＳｎＯ2：Ｓｂ、アルミニウムドープされた酸化亜鉛又はＺｎＯ：Ａｌ、ニオブドープされた二酸化チタン又はＴｉＯ2：Ｎｂ、タンタルドープされた二酸化チタン又はＴｉＯ2：Ｔａ、ガリウムドープされた酸化亜鉛又はＺｎＯ：Ｇａ、モリブデンドープされた酸化亜鉛又はＺｎＯ：Ｍｏ、又は、モリブデンドープされた酸化インジウム又はＩｎ2Ｏ3：Ｍｏ。
【０３００】
付加的に、１つ又は複数のバリア層を、気相成長法によって、基板への透明な導電性のコーティングの堆積前及び／又は堆積後に被着させることができ、このバリア層は、以下のものを含んでいる：
−酸化物、有利にはＳｉＯx、Ａｌ2Ｏ3、及び／又は、
−窒化物、有利にはＳｉＮ、及び／又は、
−酸窒化物、有利にはＳｉＯxＮy
【０３０１】
導電性の透明又は不透明なコーティングを基板に全面にわたり又はパターニングして、例えば印刷によって被着させるために、以下の方法を実施することができる：シルクスクリーン、インクジェット印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷又はタンポン印刷。
【０３０２】
有利には印刷によって透明な導電性のコーティングを形成するために、基板には、１種又は複数種の導電性の添加剤又は導電性のポリマー及び溶剤を含むインクを塗布することができ、有利には、溶剤はインクの塗布後に気化する。同様に、導電性のポリマー、例えばポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸塩を含有する、インク又はペーストも考えられる。導電性のポリマーを含有するインク又はペーストは更に、別の導電性の添加剤を含有することができる。
【０３０３】
例えば、５００μｍ未満、有利には１００μｍ未満の細い不透明な線、有利には極細の不透明な線を、網目状の構造（ワイヤメッシュ）の形態で、インク又はペーストによって印刷することができ、その場合、インク又はペーストは有利には金属製のナノ粒子、特に有利には銀、銅及び／又は炭素から成るナノ粒子を含有する。１つの特別な実施の形態においては、この細い線又は極細の線を、更にレーザアブレーションによって更に尖鋭にすることができる（縁部の粗さの低減）及び／又は更に細くすることができる。インク及び／又はペースト、特に不透明なインク及び／又はペーストの塗布を、例えばインクジェット印刷、タンポン印刷及び／又は転写印刷によって行うことができる。
【０３０４】
インクは、引っ掻き傷耐性及び水蒸気に対する耐性に関する、透明な導電面の使用特性を改善するためのマトリクス材料を含むことができる。更にインクは、増粘剤、均染剤、消泡剤、分散材及びその他の添加剤を含有することができる。
【０３０５】
導電性の添加剤は、繊維状の導電性の粒子を含むことができ、これによって、導電性のメッシュの形成が実現される。添加剤の繊維は、５００ｎｍ未満、有利には２００ｎｍ未満、特に有利には１００ｎｍ未満の平均直径を有する。これは良好な導電性を保証し、またこの際、ナノスケールの寸法に基づき、高い透過率は維持される。
【０３０６】
繊維のアスペクト比（長さ／直径）は、５０〜１０，０００の範囲、有利には８５〜１，０００の範囲にあってよい。
【０３０７】
しかしながらまた、導電性の添加剤は球形状の粒子、ナノ粒子又は粒子小片（いわゆるフレーク）を含むことができる。
【０３０８】
導電性のコーティングの電気抵抗を、導電性の添加剤の濃度によって調整することができる。
【０３０９】
添加剤は、以下の物質のうちの少なくとも１つを含むことができる：
−金属製のナノワイヤ又はナノチューブ；
−繊維状の形態を有している、無機材料又は無機粒子、有利には金属、合金、非酸化材料又は酸化材料；
−銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、白金、パラジウムを含むリストから選択された金属、又は、そのリストの金属の合金；
−コーティングされた金属製のナノワイヤ、特にニッケルコーティングされた銅ナノワイヤ又はポリマーコーティングされた金属製のナノワイヤ；
−導電性のドープされた酸化物粒子、酸化物ナノ粒子及び／又はナノワイヤ、特にＩｎ2Ｏ3：Ｓｎ，ＺｎＯ：Ａｌ，ＳｎＯ2：Ｓｂ；
−炭素ナノ材料、特に単層のカーボンナノチューブ及び多層のカーボンナノチューブ、グラフェン；
−無機の非酸化ナノワイヤ、特に金属カルコゲナイド；
−導電性ポリマーから成る繊維
【０３１０】
マトリクス材料は、以下の物質のうちの少なくとも１つを含むことができる：
−ＵＶ硬化可能又は熱硬化可能なポリマー；
−ＵＶ又は熱によって有機架橋可能なハイブリッドポリマーのゾルゲル材料；
−ハイブリッドポリマーのゾルゲル材料；
−ナノ粒子官能化ゾルゲル材料；
−ナノ粒子充填材を有するゾルゲル材料及び／又は無機ゾルゲル材料；
−導電性のゾルゲル材料；
−導電性のポリマー；
−ガラスフラックス又はガラスフリット。
【０３１１】
透明な導電層によってコーティングされた基板の３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域における透過率（ＤＩＮ５０３６−１）は、少なくとも６５％、有利には少なくとも７５％、特に有利には少なくとも８５％である。透明な導電層によってコーティングされた基板の、４００ｎｍから７００ｎｍまでの波長領域における総透過率は、少なくとも７０％、有利には少なくとも８０％、特に有利には少なくとも８５％である。透明な導電層によってコーティングされた基板のヘイズ値は、１０％未満、有利には５％未満、特に有利には３％未満であってよい。透明な層のシート抵抗は５００Ω／ｓｑ、有利には３００Ω／ｓｑ、特に有利には１００Ω／ｓｑであってよい。
【０３１２】
有利には印刷によって不透明な導電性のコーティングを形成するために、基板には、導電性添加剤及び溶剤を含むインクを塗布することができ、有利には、溶剤はインクの塗布後に気化する。導電性の添加剤は、ナノスケール及びマイクロスケールの炭素、例えばカーボンブラック、ＣＮＴ、フラーレン又はグラファイトであってよい。この場合、導電性の添加剤を、非導電性の結合材、例えばポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリウレア、エポキシ系、シリコーン樹脂、シリコーン、ポリエステル樹脂及び／又はゾルゲルマトリクスに追加することができる。
【０３１３】
不透明な導電性のコーティングを形成するために、銀、金又は銅を含む材料を、気相成長法によって、例えばスパッタリングによって被着させることができる。
【０３１４】
更に、不透明且つ導電性の層を、特殊鋼ナノ粒子、例えばＡｕ又はＡｇ又はＣｕ及びガラスフロート及び／又は有機バインダから形成することができる。不透明な導電性の層を、銀導電ペースト、アルミニウムペースト又は銅ペーストを基礎として被着させることもできる。
【０３１５】
導電層（透明及び不透明）を、被着後に、事後的にパターニングすることができる。この場合、導電層が印刷法（例えばシルクスクリーン）において既にパターニングされて被着されていたか、又はマスキングによってスパッタリング時に既にパターニングされていたか否かは重要ではない。この場合、事後的なパターニングは、更なるパターニングステップを表す。導電層のパターニングを例えばレーザアブレーションによって又はフォトリソグラフィによって行うことができる。
【０３１６】
表１
物理的にＫ：Ｌマトリクスで配置されている複数のセンサを備えているセンサフィールドに関する種々のタイプの比較
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１７−３】
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【図１８】
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【外国語明細書】
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