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Hintergrund
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Ein Berührungspositionssensor ist eine Vorrichtung, die die Gegenwart und die Position einer Berührung durch einen Finger oder ein Objekt, wie z. B. einen Stift, innerhalb eines Anzeigebereichs des Bildschirms des Positionssensors erfassen kann. In einer berührungsempfindlichen Anzeigeanwendung ermöglicht der Positionssensor eine direkte Interaktion mit dem auf dem Bildschirm Dargestellten, anstelle einer indirekten Interaktion über eine Mouse, eine Tastatur oder ein Touch-Pad. Positionssensoren können verbunden werden mit oder zur Verfügung gestellt werden als Teil von Computern, persönlichen digitalen Assistenten, Satellitennavigationsgeräten, Mobiltelefonen, tragbaren Medienabspielgeräten, tragbaren Spielekonsolen, öffentlichen Informationskiosks und Kassensystemen, etc. Positionssensoren sind auch als Steuerpaneele auf verschiedenen Einrichtungen verwendet worden.
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Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Positionssensoren/Berührungsbildschirmen, wie z. B. resistive Berührungsbildschirme, Berührungsbildschirme mit akustischen Oberflächenwellen, kapazitive Berührungsbildschirme, etc. Ein kapazitiver Berührungsbildschirm kann z. B. einen Isolator und eine oder mehrere Schichten eines transparenten Leiters beinhalten, der ein bestimmtes kapazitives Elektrodenmuster bildet. Wenn ein Objekt, wie z. B. ein Finger oder ein Stift die Oberfläche des Bildschirms berührt (mit dieser in Kontakt kommt oder in große Nähe dazu kommt) so gibt es eine Änderung in der Kapazität. Diese Änderung in der Kapazität wird durch eine Steuereinheit verarbeitet, um die Position der Berührung zu bestimmen.
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In einer wechselseitigen Kapazitätskonfiguration kann z. B. ein Feld von leitfähigen Ansteuerelektroden oder -leitungen und leitfähigen Ausleseelektroden oder -leitungen verwendet werden, um einen Berührungsbildschirm zu bilden, der eine Vielzahl von kapazitiven Knoten hat. Ein Knoten wird an jeder Kreuzungsstelle von Ansteuer- und Ausleseelektroden gebildet. Obwohl dies als Kreuzungsstelle bezeichnet wird, kreuzen sich die Elektroden, machen aber keinen elektrischen Kontakt. Stattdessen sind die Ausleseelektroden mit den Ansteuerelektroden an den Kreuzungsknoten kapazitiv gekoppelt. Eine gepulste oder alternierende Spannung, die an die Ansteuerelektrode angelegt wird, wird daher eine Ladung auf der Ausleseelektrode induzieren, wobei die Menge an induzierter Ladung empfindlich von externen Einflüssen abhängt, wie z. B. der Nähe eines Fingers. Wenn ein Objekt die Oberfläche des Bildschirm berührt (kontaktiert oder in große Nähe kommt), kann die Kapazitätsänderung an jedem einzelnen Knoten des Gitters gemessen werden, um die Stelle oder Position der Berührung zu bestimmen.
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Während durchsichtige Leiter, wie z. B. ITO, üblicherweise für die Elektroden verwendet werden, werden in manchen Fällen undurchsichtige Metallleiter verwendet, um die Kosten zu reduzieren und den Elektrodenwiderstand im Vergleich zu ITO zu verringern. Manche Bildschirme wurden aus einem leitfähigen Geflecht aus Kupfer, Silber oder anderen leitfähigen Materialien gemacht. Selbst wenn die Metallelektroden sehr dünn gemacht werden, wie z. B. weniger als 10 μm dick, so können die Elektroden durch reflektiertes Licht nach wie vor mit bloßem Auge sichtbar sein. Da die meisten Metalle Licht reflektieren, können die Reflektionen von den Elektroden unter bestimmten Beleuchtungsbedingungen und Anzeigezuständen leicht erkennbar sein. In derartigen Situationen ist es möglich, das Reflexionsvermögen der Elektroden zu reduzieren, um sie weniger sichtbar zu machen.
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Zusammenfassung
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Eine Dunkelung ermöglicht es, dass Elektroden eines berührungsempfindlichen Bildschirms für das bloße Auge weniger sichtbar sind, indem die Leiter dunkel gefärbt werden, so dass sie weniger Licht reflektieren können, selbst wenn sie einer konzentrierten Lichtquelle ausgesetzt werden. Passivierungsschichten auf Berührungsbildschirmelektroden reduzieren die Oxidation, die ansonsten die Leistungsfähigkeit verschlechtern kann, indem sie eine Erhöhung des Widerstands der Leiter verursacht, wenn sie der Luft für längere Zeiträume ausgesetzt werden. Eine Dunkelungsschicht kann auch als Passivierungsschicht dienen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Zeichnungen stellen in beispielhafter, nicht einschränkender Weise eine oder mehrere Implementierungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Lehre dar. In den Figuren beziehen sich gleiche Referenzzeichen auf gleiche oder ähnliche Elemente.
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1 zeigt eine Schnittansicht eines berührungsempfindlichen Bildschirms;
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2 zeigt einen beispielhaften Leiter eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit einer Dunkelungsschicht versehen ist;
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3 zeigt einen weiteren beispielhaften Leiter eines Beispiels eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit einer Dunkelungsschicht versehen ist;
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4 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit einer Dunkelungsschicht auf jeder Elektrode versehen ist;
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5 zeigt eine Schnittansicht eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit Dunkelungsschichten versehen ist;
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6 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren beispielhaften berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit Dunkelungsschichten versehen ist;
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7 zeigt eine Vorrichtung zum Drucken einer Dunkelungsschicht; und
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8A–B zeigen eine Schnittansicht eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit einer Passivierungsschicht und einer Dunkelungsschicht versehen ist.
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Detaillierte Beschreibung
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In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten beispielhaft dargelegt, um die relevante Lehre zu illustrieren. Um eine unnötige Verschleierung der Aspekte der vorliegenden Lehre zu vermeiden, werden die Verfahren, Prozeduren, Komponenten und/oder Schaltungen, die dem Fachmann wohlbekannt sind, auf einem vergleichsweise hohen Niveau geschrieben.
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Es wird nun im Detail auf die in den beigefügten und unten diskutierten Figuren illustrierten Beispiele Bezug genommen. 1 illustriert eine Seitenansicht eines berührungsempfindlichen Bildschirms. Der berührungsempfindliche Bildschirm aus 1 besteht aus einem transparenten Paneel 10, einer ersten Klebstoffschicht 20, einer lichtdurchlässigen, leitenden Elektrodenschicht 30, einem ersten Isoliersubstrat 40, einer zweiten Klebstoffschicht 50, einer zweiten lichtdurchlässigen, leitfähigen Elektrodenschicht 60 und einem zweiten Isoliersubstrat 70.
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Eine erste leitfähige Elektrodenschicht 30 enthält eine Vielzahl von ersten Elektrodenstreifen 30A. Eine zweite leitfähige Elektrodenschicht 60 enthält eine Vielzahl von zweiten Elektrodenstreifen 60A. Eine Vielzahl von Knoten wird an den Kreuzungsstellen der ersten Elektrodenstreifen 30A und den zweiten Elektrodenstreifen 60A gebildet. Die Elektrodenstreifen können ausgebildet sind, um jedes beliebige gewünschte Muster zu bilden. In 1 sind die zweiten Elektrodenstreifen senkrecht zu den ersten Elektrodenstreifen 30A angeordnet, so dass nur die Seite von einem der zweiten Elektrodenstreifen in der Seitenansicht sichtbar ist. Wenn der Bildschirm um 90° gedreht wurde, so würden die Enden der zweiten Elektrodenstreifen 60A als die ersten Elektrodenstreifen 30A erscheinen.
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Das durchsichtige Paneel 10 ist aus einem widerstandsfähigen transparenten Material gemacht, das für eine wiederholte Berührung geeignet ist. Beispiele für das transparente Material umfassen Glas, Polycarbonat oder PMMA (Poly(Methylmethacrylat)). Die erste und die zweite Klebstoffschicht 20, 50 sind aus einem optisch klaren Klebstoff gemacht, der für die Verwendung in einem Berührungspaneel geeignet ist. Die ersten und die zweiten leitfähigen Elektroden 30A, 60A sind aus einem leitfähigen Material gemacht, wie z. B. aus dünnen Leitungen leitfähigen Materials. Beispiele für dünne Leitungen aus leitfähigem Material umfassen Kupfer, leitfähige Seidentinte (Silk Ink), Silber oder ein anderes leitfähiges Material, das mit einer geeignet dünnen Breite abgelagert wird. In manchen Beispielen sind das erste und das zweite Substrat 40, 70 transparente Materialien, wie z. B. PDT (Polyethylenterephthalat), Polycarbonat oder Glas.
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In manchen Beispielen haben die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht 30, 60 eine Breite von weniger als 100 μm. In anderen Beispielen haben die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht 30, 60 eine Breite von 10 μm oder weniger. In weiteren Beispielen haben die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht 30, 60 eine Breite von 5 μm oder weniger. In bestimmten Beispielen haben die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht 30, 60 eine Breite, die im Wesentlichen unsichtbar ist für das menschliche Auge.
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In manchen Beispielen ist die Höhe der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht kleiner als 5 μm. In anderen Beispielen ist die Höhe der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht kleiner als 3 μm. In weiteren Beispielen ist die Höhe der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht kleiner als 2 μm.
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In einer Anwendung mit einer Anzeige würde der Berührungsbildschirm aus 1 über dem Äußeren des Anzeigegerätes montiert werden, wobei z. B. das Substrat 70 an das Anzeigegerät (nicht dargestellt) angrenzt In der dargestellten Orientierung wäre das Substrat 70 beispielsweise auf der Ausgabeoberfläche des Anzeigegeräts. Die Elemente des gesamten Schichtenstapels sind im Wesentlichen transparent. Licht, das von dem Anzeigegerät erzeugt oder reflektiert wird, und die angezeigte Information repräsentiert, gelangt durch die Elemente des Schichtenstapels (in der beispielhaften Orientierung nach oben), damit der Benutzer die Information beobachten kann. Der Benutzer kann das Paneel 10, wie bei 100 gezeigt, berühren, um eine Eingabe zu erzeugen, um z. B. aus der auf der Anzeige dargestellten Information auszuwählen.
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Da die Elemente des Schichtenstapels im Wesentlichen transparent sind, kann jedoch auch Umgebungslicht von oben in den Bildschirm gelangen. In der in 1 gezeigten Orientierung würde das Umgebungslicht von oben durch das transparente Paneel 10 in den Bildschirm gelangen. Die zur Ausbildung der Elektroden in den Schichten 30 und 60 verwendeten Materialien sind spiegelnd.
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Um die Lichtmenge zu reduzieren, die von den leitfähigen Elektrodenschichten reflektiert wird, die ansonsten die Sichtbarkeit der Elektroden für den Benutzer erhöhen könnte, wird eine Dunkelungsschicht auf entweder eine oder beide der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschichten 30, 60 auf der dem Benutzer zugewandten Seite angebracht. 2 und 3 illustrieren eine erste leitfähige Elektrode 30A eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit einer Dunkelungsschicht 35 versehen ist. In anderen Beispielen ist auch die zweite leitfähige Elektrode 60A mit einer Dunkelungsschicht 65 versehen, wie dies in 4 dargestellt ist. 2 illustriert eine Dunkelungsschicht 35, die die leitfähige Elektrodenschicht 30A auf drei Seiten umgibt, so dass jede Oberfläche der leitfähigen Elektrode, die nicht in Kontakt mit dem Substrat 40 ist, mit der Dunkelungsschicht 35 bedeckt ist. Mit der in 2 dargestellten Anordnung wird das Reflektionsvermögen der leitfähigen Elektrode 30A, insbesondere im Hinblick auf Umgebungslicht, das durch das Paneel 10 in den Bildschirm gelangt, reduziert, unabhängig vom Winkel des einfallenden Lichts. 3 illustriert die Dunkelungsschicht, wie sie auf der oberen Oberfläche der leitfähigen Elektrodenschicht (der Oberfläche, die der Berührung 100 am nächsten liegt) vorgesehen ist, die möglicherweise mit manchen Prozessen einfacher herzustellen ist, als das in 2 gezeigte Beispiel. Das Beispiel aus 3 ist für Fälle ausreichend, in denen die Elektrodenmetallschicht 30A sehr dünn ist im Vergleich zu ihrer Breite, so dass die Seitenwände keine Oberfläche bilden, die groß genug wäre, um sichtbares Licht zu reflektieren.
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4 illustriert eine Seitenansicht eines berührungsempfindlichen Bildschirms, der mit einer Dunkelungsschicht auf den verschiedenen Elektroden versehen ist. Obwohl die Dunkelungsschichten 35, 65 nur so dargestellt sind, dass sie die obere Oberfläche der leitfähigen Elektroden 30A, 60A der Schichten 30 bzw. 60 bedecken, kann eine Dunkelungsschicht 35 in anderen Beispielen jede Oberfläche jeder Elektrode 30A, 60A der leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 bedecken, die nicht in Kontakt mit den in 2 illustrierten Substraten 40, 70 stehen.
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5 und 6 illustrieren weitere beispielhafte berührungsempfindliche Bildschirme, die mit Dunkelungsschichten versehen sind. Wie in 5 dargestellt, ist die zweite leitfähige Elektrodenschicht 60 auf dem ersten Substrat 40 vorgesehen. Das zweite Substrat 70 ist daher nicht erforderlich. In dieser Anordnung wird die Dunkelungsschicht 65 zwischen dem Substrat 40 und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 60 auf der der Berührung 100 nächstliegenden Oberfläche vorgesehen.
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In einem anderen Beispiel wird die Elektrode auf dem Substrat 40 durch eine stromlose Plattierung aufgebracht. In einem nicht in den Figuren beschriebenen beispielhaften Verfahren wird eine katalytische Tinte auf dem Substrat 40 aufgetragen und dann mit einer Fotomaske mit UV-Licht belichtet. Die belichtete Tintenschicht wird dann in einer Lösung gewaschen, um die nicht belichtete Tinte zu entfernen. Das verbleibende Tintenmuster auf dem Substrat wird dann in eine Kupferlösung getaucht (oder in ein anderes geeignetes metallhaltiges Bad), um die Tinte mit einer Schicht aus Kupfer oder anderem Metall zu beschichten, wodurch die Elektroden geschaffen werden. Da die Tinte dunkel sein kann, dient die unter den Elektroden liegende Tintenschicht als Dunkelungsschicht 65. Ein Beispiel einer derartigen katalytischen Tintenanwendung und eines Plattierungsprozesses ist von Conductive Inkjet Technology Ltd. (Cambridge, UK) erhältlich.
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Wie in 6 dargestellt, werden die ersten leitfähigen Elektroden 30A auf dem Paneel 10 mittels einer Dunkelungsschicht 35, die zwischen dem Paneel 10 und den ersten leitfähigen Elektroden 30A angeordnet ist, zur Verfügung gestellt. Zusätzlich wird die zweite leitfähige Elektrodenschicht 60 auf dem Substrat 40 zur Verfügung gestellt, obwohl ein zweites Substrat 70, wie in dem Beispiel aus 4 zur Verfügung gestellt werden könnte. Wie in 5 ist die Dunkelungsschicht 65 in 6 zwischen dem Substrat 40 und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 60 auf der der Berührung 100 nächstliegenden Oberfläche vorgesehen. Dieses Beispiel sieht jedoch keine Klebstoffschicht 20 zwischen dem Paneel 10 und der ersten leitfähigen Elektrodenschicht 30 oder eine Klebstoffschicht 50 zwischen dem isolierenden Substrat 40 und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 60 vor. Im Ergebnis können diese Beispiele weniger Material und Verarbeitungsschritte zur Herstellung des Berührungsbildschirms verwenden, was zu einem dünneren und weniger teuren Paneel führt.
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Um die Dunkelungsschichten 35, 65 auf den Elektroden der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 anzubringen, können verschiedene Prozesse verwendet werden.
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In einem Beispiel wird eine Dunkelungsschicht 35, 65 auf der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 unter Verwendung eines chemischen Prozesses gebracht. In einem Beispiel wird die erste und zweite leitfähige Elektrodenschicht in eine chemische Lösung getaucht oder einem Gas ausgesetzt, das die Zusammensetzung der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschicht bis zu einer Tiefe von einigen wenigen Nanometern verändert und eine Dunkelungsschicht 35, 65 auf der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschicht ausbildet. Die Tiefe der Dunkelungsschicht hängt ab vom Typ des Materials der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschicht und der verwendeten Lösung/des verwendeten Gases. Die Dunkelungsschichten sollten jedoch so dünn wie möglich gehalten werden, so dass die Schichten nicht die Leitfähigkeit der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschicht verschlechtern, was die elektrische Leistungsfähigkeit des Bildschirms verringern würde. In einem Beispiel ist die Dunkelungsschicht nicht dicker als 10% der Dicke der jeweiligen Elektroden auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60. In einem Beispiel besteht die Dunkelungsschicht 35, 65 aus einem Kupferoxid, einer Kupfersulfidverbindung oder dergleichen. Wenn die Dunkelungsschicht Kupferoxid oder eine Kupfersulfidverbindung ist, so wird die Dunkelungsschicht auf allen Oberflächen der ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschichten 30, 60 angebracht, die dem Umgebungslicht ausgesetzt sind und die oberhalb der Anzeige angeordnet sind.
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In einem anderen Beispiel wird eine Dunkelungsschicht 35, 65 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 unter Verwendung eines Plattierungsprozesses angebracht. In diesem Beispiel werden die leitfähigen Elektrodenschichten elektrochemisch (oder stromlos) durch Eintauchen in eine Lösung, die eine dunkle Schicht eines Dunkelungsmaterials, wie z. B. Titan, Wolfram, etc. auf der Oberfläche der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht abscheidet, appliziert.
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In einem anderen Beispiel wird eine Dunkelungsschicht 35, 65 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 unter Verwendung eines Druckprozesses angebracht. In diesem Beispiel wird eine dunkle Tinte auf die Oberfläche der ersten und zweiten leitfähigen Elektroden 30A, 60A aufgedruckt, die dem Umgebungslicht zugewandt sind (die der Berührung 100 auf dem Paneel 10 nächstliegende Oberfläche, wie in 1 und 4–6 dargestellt). Die Dunkelungsschicht 35, 65 wird nur auf die in 7 illustrierten Oberflächen der ersten und zweiten leitfähigen Elektroden 30A, 60A appliziert. Wie in 7 dargestellt, appliziert eine Walze 300 eine dünne Schicht eines Dunkelungsmaterials 35 auf die Elektroden 30A, 60A und die Unterlage 200. Die Schicht an Dunkelungsmaterial auf der Walze wird unter Verwendung eines Streichmessers 330 auf einer konstanten Dicke gehalten. Das Dunkelungsmaterial wird über einen Applikator 320 auf die Walze 300 appliziert. In einem Beispiel beträgt die Dicke der Dunkelungsschicht nicht mehr als 20% der Dicke der jeweiligen Elektroden auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60.
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Abhängig von dem durch die ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschichten 30, 60 gebildeten Muster kann es relativ große Bereiche des Berührungsbildschirms geben, die keine erste oder zweite Elektrode 30A oder 60A enthalten. In diesem Fall kann es notwendig sein, Stützstellen 200, wie in 7 dargestellt, zur Verfügung zu stellen, die die Walze 300 während des Druckprozesses abstützen, um zu verhindern, dass Tinte auf leere Bereiche des Substrats 40 gedruckt wird. Diese mechanischen Stützstellen 200 können dann im Anschluss an das Drucken entfernt werden oder können so klein und vereinzelt sein, so dass die praktisch unsichtbar sind und daher im Anschluss an das Drucken an Ort und Stelle belassen werden können. Wenn z. B. die Stützstellen 10 μm breite Punkte oder Quadrate sind, die z. B. 200 μm weit voneinander entfernt sind, so werden sie unsichtbar bleiben und müssen nach dem Druckschritt nicht entfernt werden.
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Da viele Metalle, wie Kupfer, an der Luft zur Oxidation neigen und damit ihre Leistungsfähigkeit mit der Zeit verschlechtern, ist es wünschenswert, das Metall durch eine Beschichtung vor der Oxidation zu schützen. Die zur Dunkelung des Metalls verwendete Tinte bietet einen intrinsischen Korrosionsschutz, aber diese Fähigkeit kann durch die Verwendung spezieller Tintenrezepturen verbessert werden, indem z. B. ein Antioxidationsmittel der Tinte zugesetzt wird oder ein Opferoxidationszusatz, wie z. B. elementares Eisen, der Tinte zugesetzt wird. In manchen Fällen kann es notwendig sein, eine spezielle Beschichtung auf den Metallbahnen aufzudrucken oder anderweitig abzuscheiden, bevor die Dunkelungsschicht aufgedruckt wird, aber eine bevorzugte Ausführungsform beinhaltet die Fähigkeit zum Schutz vor Korrosion in der Tinte selbst, wie oben diskutiert wurde.
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Die 8A und 8B illustrieren eine erste leitfähige Elektrode 30A eines berührungsempfindlichen Bildschirms, die mit einer Passivierungsschicht 80 und einer Dunkelungsschicht 35 versehen sind. Die zweite leitfähige Elektrode 60 kann jedoch ebenfalls mit einer Passivierungsschicht versehen sein. 8A illustriert die Passivierungsschicht 80, die die leitfähige Elektrode 30A im Wesentlichen umgibt, so dass jede Oberfläche der leitfähigen Elektrodenschicht, die nicht in Kontakt mit dem Substrat 40 steht, mit der Passivierungsschicht 80 bedeckt ist. Die Passivierungsschicht wird dann mit einer Dunkelungsschicht 35 beschichtet. 8B illustriert die Passivierungsschicht, die auf der oberen Oberfläche (der der Berührung 90 nächstliegenden Oberfläche der leitfähigen Elektrode 30A) vorgesehen ist. Eine Passivierungsschicht 80 wird dann auf der oberen Oberfläche der Dunkelungsschicht 35 appliziert.
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Um die Passivierungsschichten 80 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 zu applizieren, können mehrere verschiedenen Prozesse verwendet werden. In einem Beispiel ist es möglich, eine Passivierungsschicht 80 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 unter Verwendung eines chemischen Prozesses zu applizieren. In einem Beispiel wird die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht in eine chemische Lösung getaucht, wie z. B. geschwefelte Pottasche, oder einem geeigneten Gas ausgesetzt, die die Zusammensetzung der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht bis zu einer Tiefe von einigen Atomen verändert, und so eine Passivierungsschicht 80 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht bildet. Die Passivierungsschicht ist eine sehr dünne Schicht aus chemisch umgewandeltem Material, wie z. B. Metalloxid oder Sulfid, etc., welches die Leistungsfähigkeit der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht stabilisiert. Die Tiefe der Passivierungsschicht hängt ab vom Material der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht und der angewendeten Lösung/dem angewendeten Gas, ihrer Verdünnung oder Dichte und der Temperatur und der Dauer der Exposition. Die Passivierungsschicht sollte jedoch so dünn wie möglich gehalten werden, so dass die Schicht die Leitfähigkeit der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht nicht nennenswert verschlechtert, oder die Leistungsfähigkeit des Bildschirms reduziert, aber dennoch eine unkontrollierte Oxidation und Korrosion der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht verhindert. Die angewendeten Behandlungen sollten das Substratmaterial nicht angreifen, um die optische Klarheit beizubehalten.
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Manche Arten von Oxiden können z. B. auf der Oberfläche der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht in Materialien umgewandelt werden, die eine Barriere für eine weitere Oxidation bilden, wohingegen natürlich auftretende Oxide aufgrund einer atmosphärischen Exposition eine derartige Barriere nicht darstellen könnten. In einem Beispiel ist die Passivierungsschicht nicht dicker als 10% der Dicke der jeweiligen Elektroden der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60. In diesem Beispiel wird die Dunkelungsschicht auf alle exponierten Oberflächen der Elektrodenschicht zumindest innerhalb des Sichtbereichs des Anzeigebildschirms appliziert.
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In einem anderen Beispiel ist es möglich, eine Passivierungsschicht 80 auf die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht 30, 60 unter Verwendung eines Plattierungsprozesses zu applizieren. In diesem Beispiel wird die erste und die zweite leitfähige Elektrodenschicht elektrochemisch (oder stromlos) durch Eintauchen in eine Lösung appliziert, die eine dünne Schicht eines Schutzmetalls über der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht abscheidet. In einem Beispiel wird eine dünne Schicht eines Schutzmetalls, wie z. B. Zinn, Nickel, Gold, etc. auf erste und zweite leitfähige Elektrodenschichten aus Kupfer plattiert. Die Passivierungsschicht 80 sollte so dünn wie möglich gehalten werden, so dass die Schicht nicht die Leitfähigkeit der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht beeinträchtigt, oder die Leistungsfähigkeit des Bildschirms verringert. In einem Beispiel wird die Passivierungsschicht 80 bis zu einer Tiefe von einem μm oder weniger appliziert und vorzugsweise bis zu einer Tiefe von 50 bis 200 nm, wodurch die Oxidation oder Korrosion der darunterliegenden ersten und zweiten leitfähigen Elektrodenschichtbahnen verhindert wird.
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In einem anderen Beispiel ist es möglich, eine Passivierungsschicht 80 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht 30, 60 unter Verwendung eines Beschichtungsprozesses zu applizieren, der eine dünne Schicht eines nicht leitfähigen Materials, wie z. B. einem Polymer über der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht abscheidet. Die Passivierungsschicht 80 aus nicht leitfähigem Material reduziert die Oberflächenoxidations- oder Korrosionsrate dramatisch. Die Beschichtung kann durch einen Lackierprozess oder einen Druckprozess appliziert werden, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Die Passivierungsschicht 80 kann selektiv auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht appliziert werden.
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Bei der Ausbildung der Dunkelungsschichten 35, 65 und der Passivierungsschichten 80 werden in den Beispielen die Dunkelungsschichten 35, 65 und die Passivierungsschichten 80 auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht ausgebildet. Wenn eine nicht leitfähige Beschichtung appliziert wird, sollte eine versehentliche Applizierung der Beschichtung auf die Verbindungspunkte des Bildschirms vermieden werden. Alternativ kann ein sehr dünnes Polymer verwendet werden, das durch eine bekannte Verbindungsmethode leicht mechanisch durchdrungen werden kann.
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Obwohl die Dunkelungsschichten 35, 65 und die Passivierungsschichten 80 als separate Schichten beschrieben wurden, ist es möglich, eine Schicht auf der ersten und der zweiten leitfähigen Elektrodenschicht auszubilden, die sowohl die Funktion der Dunkelung als auch die Funktion der Passivierung übernimmt. Bei der Verwendung des chemischen Prozesses kann z. B. eine Schicht aus Kupferoxid oder Kupfersulfid gebildet werden, die nicht nur eine weitere Oxidation des Kupfers durch Ausbildung einer Barriereschicht verhindert, sondern auch das Kupfer dunkler macht, um ungewünschte Reflexionen zu reduzieren.
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Die hier beschriebenen berührungsempfindlichen Bildschirme können mit zahlreichen elektronischen Geräten, wie z. B. Computern, persönlichen digitalen Assistenten, Satellitennavigationsgeräten, Mobiltelefonen, tragbaren Medienabspielgeräten, tragbaren Spielekonsolen, öffentlichen Informationskiosks, Kassensystemen, etc. verbunden werden.
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Verschiedene Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen können vorgenommen werden und jede verwandte Lehre kann in vielfältigen Anwendungen angewendet werden, von denen nur einige hier beschrieben wurden. Es ist mit den nachfolgenden Patentansprüchen beabsichtigt, alle Anwendungen, Modifikationen und Variationen zu beanspruchen, die in den wahren Umfang der vorliegenden Lehre fallen.
