CN103038735A - 用于制造电容式触摸传感器的方法以及电容式触摸传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造具有由塑料制成的承载板（4）的电容式触摸传感器的方法，通过触摸其正面（7）能够触发电流通断过程，并且在其背面上布置一个或者多个电容式传感器电极，它们通过印制导线与评估电子器件相连。其中，在承载板（4）的正面（7）上与传感器电极相对的区域构成触摸区（5）。将承载着传感器电极和印制导线的塑料薄膜（1）装入在注塑工件的空腔的第一侧壁上，同时这些传感器电极朝向第一侧壁，并且然后在塑料薄膜（1）的背离传感器电极的一侧上，将形成承载板（4）的聚碳酸酯注射到空腔中。然后扩大背离塑料薄膜（1）一侧上的空腔，使得形成空隙，并且用构成耐划伤的涂层（3）的、与触摸区域的聚碳酸酯起反应的另一种塑料完全注满该空隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造具有由塑料制成的承载板的电容式触摸传感器的方法，通过触摸其正面能够触发通断过程，并且在其背面上布置一个或者多个电容式传感器电极，它们通过印制导线与评估电子器件相连，其中，在承载板的正面上与传感器电极相对的区域构成触摸区。
背景技术
在这种电容式触摸传感器中公知的是，要通过喷射注塑法制造承载板，为前侧喷上油漆，并且在背侧上粘上电容式传感器电极。
制造这些触摸传感器需要以耗时耗力的方式实施多个焊接及装配过程，从而将单个的构件相互连接。
发明内容
因此，本发明的目的在于实现一种用于制造电容式触摸传感器的方法和一种电容式触摸传感器，其中，在简单的制造过程中就能够生产高质量的、构造简单的触摸传感器。
该目的根据本发明通过以下方式实现，即在注塑工件的空腔的第一侧壁上装入承载着传感器电极和印制导线的塑料薄膜，其中这些传感器电极朝向第一侧壁，并且然后在塑料薄膜的背离传感器电极的一侧上，将形成承载板的聚碳酸酯（PC）注射到空腔中，然后扩大背离薄膜一侧上的空腔，使得形成空隙，并且用构成耐划伤的涂层的、与触摸区域中的聚碳酸酯起反应的另一种塑料完全注满该空隙，或者将由塑料薄膜和承载板构成的构件从空腔中取出，并且放入第二空腔内，其中，然后在第二空腔内，在背离塑料薄膜的一侧上形成空隙，该空腔被构成耐划伤的涂层的、与触摸区域中的聚碳酸酯起反应的另一种塑料完全注满。
该目的的另一种解决方案在于，在注塑工件的空腔的第一侧壁上装入承载着传感器电极和印制导线的塑料薄膜，其中这些传感器电极朝向第一侧壁，其中，塑料薄膜的背离传感器电极的一侧配有增附剂层，并且然后在塑料薄膜的背离传感器电极的一侧上，将形成承载板的聚甲丙烯酸甲酯（PMMA）注射到空腔中，然后扩大背离薄膜一侧上的空腔，使得形成空隙，并且用构成耐划伤的涂层的、与触摸区域中的聚甲丙烯酸甲酯（PMMA）材料配合地连接的另一种塑料完全注满该空隙，或者将由塑料薄膜和承载板构成的构件从空腔中取出，并且放入第二空腔内，其中，然后在第二空腔内，在背离塑料薄膜的一侧上形成空隙，该空腔被构成耐划伤的涂层的、与触摸区域中的聚甲丙烯酸甲酯（PMMA）材料配合地连接的另一种塑料完全注满。
通过将承载板喷注到塑料薄膜上，同时在不用单独的装配过程的情况下实现传感器电极与承载板的连接。
塑料薄膜不仅为了将传感器电极精准定位到空腔中构成简单的易操作的载体，而且具有通过承载板的以高压注入空腔中的塑料保护传感器电极不受损并且不在空腔中推移它的位置的双重功能。
在一种实施方式中，在不将承载板从空腔中取出的情况下，仅仅通过将空腔扩大并且注满就实现对耐划伤的涂层的涂覆。
承载板的塑料的高的热成形稳定性使得触摸传感器具有高的稳定性，因为几乎完全不可能出现移位变形。因此可以不必调整加工。
与此同时，由PC构成的载板不会碎裂，所以甚至在机动车的车头碰撞区域内也能够使用这种触摸传感器作为操作面板。
以令人吃惊的方式，由PMMA构成的承载板显示出，通过增附剂层使得PMMA本身很差的断裂特性有所改善，作为在这种情况下也甚至在机动车的车头碰撞区域内也能够使用这种触摸传感器作为操作面板。
因为不必在单个的制造步骤之间单独地处理部件，所以通过运输和临时仓储而污损构件的风险最小化，这意味着质量的提升。
当塑料薄膜是聚碳酸酯膜时，会让塑料薄膜和承载板很好地连接。
如果构成耐划伤的涂层的另一种塑料是聚甲丙烯酸甲酯（PMMA），那么它除了耐划伤性，还具有抗化学腐蚀性。
通过类似双成分的粘附剂的形式借助反应系统使PMMA与聚碳酸酯起反应，在反应结束后，在这两种材料之间形成差不多构成热固塑料的坚固的连接。
当与空腔的第一侧壁相对的空腔的第二侧壁完全地或者部分区域地具有一种表面结构时，就能够在不多耗费人力物力的情况下使触摸传感器的操作面具有相应的表面结构。
由此能够在不需要特别的耗费的情况下例如产生完全覆盖操作面的光泽度，或者让操作面部分地具有不同的光泽度。
为此，表面结构可以是腐蚀结构或者蚀刻结构。
然而也有可能的是，这种表面结构是具有小于光波长度的外拉伸（Ausstülpung）的纳米结构。
这就导致能够以简单的方式利用承载板的制造过程使得表面的反射减小，此外，反射减小的表面还可以更轻松地清洁（easy to clean），或者甚至让手指印的可见度更低（antifingerprint）。
如果与空腔的第一侧壁相对的空腔的第二侧壁具有一个或者多个加深的或者增高的区域，那么就能够在触摸传感器的操作面上产生隆起处和凹进处，它们可以用作触感辅助和触觉元件。
凹进处、隆起处或者被隆起处包围的区域可以是触摸区的区域。
塑料薄膜可以是透明的塑料薄膜，使得触摸传感器能够被通透地照亮。
当塑料薄膜和/或承载板是彩色的，触摸传感器获得图案特性。
此外还可以在塑料薄膜的朝向第一侧壁的一侧上布置标志和/或符号和/或图案，并且用透明的PC制造承载板。
通过塑料薄膜，保护这些可以印制在上面的标志、符号和图案不在将承载板的塑料注入空腔时被该塑料冲淡并损坏。
当传感器电极是透明的传感器电极时，不会影响通透照亮触摸传感器。
当空腔的第一侧壁和/或第二侧壁具有在空间上弯曲的形式和/或具有在空间上区别于平坦面的区域，就在不必耗费更多的情况下获得空间上的构造自由。
其中，塑料薄膜优选地是具有与第一侧壁的形状匹配的深拉塑料薄膜。
相应地，权利要求1至13所述特征的优点也适于具有权利要求14至19所述特征的电容式触摸传感器。
如果在塑料薄膜的承载着传感器电极和印制导线的一侧上布置评估电子器件，那么该塑料薄膜除了已述的功能以外还满足作为评估电子器件的承载构件的功能。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例，并且接下来更详尽地进行描述。其示出：
图1是电容式触摸传感器的第一实施例的正面透视图，
图2是穿过根据图1所示的触摸传感器的纵剖面图，
图3是根据图1所示的触摸传感器的放大截取图，
图4是根据图1所示的触摸传感器的仰视图，
图5是电容式触摸传感器的第二实施例的正面透视图的纵剖面图，
图6是根据图5所示的触摸传感器的放大截取图，
图7是根据图5所示的触摸传感器的仰视图，
图8是电容式触摸传感器的第三实施例的正面透视图，
图9是电容式触摸传感器的第四实施例的侧面透视图的放大截取图，
图10是电容式触摸传感器的第五实施例的正面透视图，
图11是电容式触摸传感器的第六实施例的正面透视图，
图12是根据图11所示的触摸传感器的仰视图，
图13是从图11中截取的第一个放大截取图，
图14是从图11中截取的第二个放大截取图。
具体实施方式
在图中所示的电容式触摸传感器具有由透明的聚碳酸酯（PC）制成的塑料薄膜1，在其下侧上安放了未示出的电容式传感器电极。
在注塑过程中，将由透明的或者不透明的聚碳酸酯（PC）制成的板材2注塑到塑料薄膜1的背离传感器电极的上侧面上。
在塑料薄膜1相对的一侧上，在板材2的聚碳酸酯（PC）上注塑由聚甲丙烯酸甲酯（PMMA）制成的透明的耐划伤涂层3，它与聚碳酸酯起反应，并且具有大约15μm到280μm的厚度。
板材2和涂层3构成支撑板4、4′、4″、4″′、4″″。
对应传感器电极，在承载板2的正面7上构造触摸区5、5′、5″作为敏感区域。
通过以下方式触发通断功能，即，将足够大的、有传导性的主体，例如人的手指，放到触摸区5、5′、5″的附近，并因此放到配属于该触摸区5、5′、5″的传感器电极的附近。
产生的通断信号通过未示出的、布置在塑料薄膜1上的印制导线传导给评估电子器件。
为此，塑料薄膜1以柔性的连接件6在承载板4、4′、4″、4″′、4″″上延伸出来，并且导向未示出的、承载着评估电子器件的电路板。
在图1至图7所示的实施例中，不仅存在连带承载板4的平坦的正面7的触摸区5，还存在构造成正面7上的凹进处8的触摸区5′。
在图1至3中，承载板4除了凹进处8以外具有恒定不变的厚度。
在图4至7中，承载板4′和塑料薄膜1匹配于凹进处8，使得承载板4′无例外地具有恒定不变的厚度。
图8所示的实施例具有带有平坦的正面7的承载板4″，其上利用细线示出两行触摸区5。
在这两行触摸区5之间，同样用细线标识出显示区域9。
因为塑料薄膜1和承载板4″是透明的，所以能够在能通透照亮的触摸传感器的正面上看到印制在塑料薄膜1上的符号、标志和图案。
但是也有可能的是，在承载板4″后方的显示区域内布置显示器，特别是能够通透照亮的显示器。
在图9中所示的实施例中，承载板4″′的正面7上的涂层3配有纳米结构，由于结构十分精密。所以无法在示图中示出。
纳米结构用于降低正面7的反射，并且甚至可能提高正面7的防指纹特性。
图10至14所示的实施例示出一种承载板4″″，该承载板在正面7中具有在触摸区5′处的凹进处8、一行具有平坦正面7的触摸区5、以及在触摸区5″′区域内具有按键形式的隆起处10的另一行触摸区。
在具有平坦的正面7的触摸区5之间形成有从正面7上凸出的、作为触感辅助的隔离隆起11。
Claims (19)
1.一种用于制造具有由塑料制成的承载板的电容式触摸传感器的方法，通过触摸所述电容式触摸传感器的正面能够触发通断过程，并且在所述电容式触摸传感器的背面上布置一个或者多个电容式传感器电极，所述电容式传感器电极通过印制导线与评估电子器件连接，其中，在所述承载板的正面上与所述传感器电极相对的区域构成触摸区，其特征在于，在注塑工件的空腔的第一侧壁上装入承载所述传感器电极和所述印制导线的塑料薄膜（1），其中所述传感器电极朝向所述第一侧壁，并且然后在所述塑料薄膜（1）的背离所述传感器电极的一侧上，将形成所述承载板（4、4′、4″、4″′、4″″）的聚碳酸酯注射到所述空腔中，然后扩大背离所述塑料薄膜（1）一侧上的空腔，使得形成空隙，并且用构成耐划伤的涂层（3）的、与所述触摸区域中的聚碳酸酯起反应的另一种塑料完全注满所述空隙，或者将由所述塑料薄膜和所述承载板构成的构件从所述空腔中取出，并且放入第二空腔内，其中，然后在所述第二空腔内，在背离所述塑料薄膜的一侧上形成空隙，所述空隙被构成耐划伤的涂层的、与所述触摸区域中的聚碳酸酯起反应的另一种塑料完全注满。
2.一种用于制造具有由塑料制成的承载板的电容式触摸传感器的方法，通过触摸所述电容式触摸传感器的正面能够触发通断过程，并且在所述电容式触摸传感器的背面上布置一个或者多个电容式传感器电极，所述电容式传感器电极通过印制导线与评估电子器件相连，其中，在所述承载板的正面上与所述传感器电极相对的区域构成触摸区，其特征在于，在注塑工件的空腔的第一侧壁上装入承载所述传感器电极和所述印制导线的塑料薄膜，其中所述传感器电极朝向所述第一侧壁，其中，所述塑料薄膜的背离传感器电极的一侧配有增附剂层，并且然后在所述塑料薄膜的背离所述传感器电极的一侧上，将形成所述承载板的聚甲丙烯酸甲酯注射到所述空腔中，然后扩大背离所述塑料薄膜一侧上的所述空腔，使得形成空隙，并且用构成耐划伤的涂层的、与触摸区域的聚甲丙烯酸甲酯材料材料配合地连接的另一种塑料完全注满所述空隙，或者将由所述塑料薄膜和所述承载板构成的构件从所述空腔中取出，并且放入第二空腔内，其中，然后在所述第二空腔内，在背离所述塑料薄膜的一侧上形成空隙，所述空腔被构成耐划伤的涂层的、与所述触摸区域中的聚甲丙烯酸甲酯材料配合地连接的另一种塑料完全注满。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述塑料薄膜（1）是聚碳酸酯膜。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，构成所述耐划伤的涂层（3）的所述另一种塑料是聚甲丙烯酸甲酯。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，与所述空腔的所述第一侧壁相对的所述空腔的所述第二侧壁全部地或者部分区域地具有表面结构。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述表面结构是腐蚀结构或者蚀刻结构。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述表面结构是具有小于光波长度的外拉伸的纳米结构。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，与所述空腔的所述第一侧壁相对的所述空腔的所述第二侧壁具有一个或者多个加深的区域。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述塑料薄膜（1）是透明的塑料薄膜。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述塑料薄膜（1）的朝向所述第一侧壁的一侧上布置标志和/或符号和/或图案，并且用透明的聚碳酸酯制造所述承载板（4、4′、4″、4″′、4″″）。
11.根据权利要求9和10中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器电极是透明的传感器电极。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述空腔的所述第一侧壁和/或所述第二侧壁具有空间上弯曲的形状和/或具有空间上区别于平坦面的区域。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述塑料薄膜（1）是具有匹配于所述第一侧壁的形状的深拉塑料薄膜。
14.一种具有由塑料制成的承载板的电容式触摸传感器，通过触摸所述电容式触摸传感器的正面能够触发通断过程，并且在所述电容式触摸传感器的背面上布置一个或者多个电容式传感器电极，所述电容式传感器电极通过印制导线与评估电子器件相连，其中，在所述承载板的正面上与所述传感器电极相对的区域构成触摸区，其特征在于，所述塑料薄膜（1）在它的其中一个侧面上承载所述传感器电极和所述印制导线，并且在它的另一个侧面上注塑由聚碳酸酯或聚甲丙烯酸甲酯制成的所述承载板（4、4′、4″、4″′、4″″），其中，在所述承载板（4、4′、4″、4″′、4″″）的背离所述塑料薄膜（1）的一侧上注塑耐划伤的涂层（3），所述耐划伤的涂层的材料与聚碳酸酯起反应，或者与所述承载板的聚甲丙烯酸甲酯材料配合地连接。
15.根据权利要求14所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述塑料薄膜（1）由聚碳酸酯构成。
16.根据权利要求14和15中任一项所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述耐划伤的涂层（3）由聚甲丙烯酸甲酯（PMMA）构成。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述耐划伤的涂层（3）在所述承载板（4″′）的背离所述塑料薄膜（1）的一侧上具有表面结构。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述承载板的背离所述塑料薄膜（1）的一侧具有一个或者多个隆起处（10、11）和/或凹进处（8）。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的电容式触摸传感器，其特征在于，所述塑料薄膜的承载所述传感器电极和所述印制导线的一侧上布置有评估电子器件。
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