DE102012002193B4 - Capacitive sensor element - Google Patents

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Abstract

Kapazitives Sensorelement (1) mit ein oder mehreren in einem ersten Bereich (2) angeordneten Touch-Sensorfeldern (20), wobei das kapazitive Sensorelement ein Trägersubstrat (10), welches in zumindest dem ersten Bereich (2) transparent ist, und eine auf dem Trägersubstrat (10) vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht (11) aufweist, wobei im Bereich zumindest eines der Touch-Sensorfelder (20) in der elektrisch leitfähigen Schicht (11) ein Sendebereich (21) und ein Empfangsbereich (22) ausgebildet sind, die galvanisch voneinander getrennt beidseits eines diese trennenden Spalts (30) angeordnet sind, und der Spalt (30) in zumindest einem ersten Abschnitt (31, 32) einen spiralförmigen Verlauf besitzt, wobei der Sendebereich (21) zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden ersten Bahn und der Empfangsbereich (22) zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden zweiten Bahn ausgeformt sind, die spiralförmig verlaufende erste und zweite Bahn ineinander gewunden und durch den Spalt (30) getrennt im jeweiligen Touch-Sensorfeld angeordnet sind, wobei die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn nicht vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht (10) belegt ist und wobei die an den Spalt (30) angrenzenden Längskanten (211, 212, 221, 222) der ersten und zweiten spiralförmigen Bahn zumindest bereichsweise parallel zueinander angeordnet sind.Capacitive sensor element (1) with one or more touch sensor fields (20) arranged in a first area (2), the capacitive sensor element having a carrier substrate (10) which is transparent in at least the first area (2) and one on the Carrier substrate (10) provided electrically conductive layer (11), wherein in the area of at least one of the touch sensor fields (20) in the electrically conductive layer (11) a transmitting area (21) and a receiving area (22) are formed, which galvanically from each other are arranged separately on both sides of a gap (30) separating them, and the gap (30) has a spiral course in at least one first section (31, 32), the transmission area (21) at least in sections in the form of a spiral-shaped first path and the Reception area (22) are shaped at least in sections in the form of a spiral-shaped second path, the spiral-shaped first and second paths into one another wound and separated by the gap (30) are arranged in the respective touch sensor field, the first and / or second spiral-shaped path not being covered over the entire surface with the material of the electrically conductive layer (10) and wherein the one adjoining the gap (30) Longitudinal edges (211, 212, 221, 222) of the first and second spiral-shaped tracks are at least partially arranged parallel to one another.

Description

Die Erfindung betrifft ein kapazitives Sensorelement mit ein oder mehreren von in einem ersten Bereich angeordneten Touch-Sensorfeldern.The invention relates to a capacitive sensor element with one or more touch sensor fields arranged in a first area.

Für die Herstellung von sensorisch gesteuerten Touch-Screens wird bisher üblicherweise ein mehrlagiger Aufbau eingesetzt, der mindestens zwei Leiterbahnebenen aufweist, die durch einen Isolator getrennt sind. Die Leiterbahnebenen werden hierbei aus einem transparenten leitfähigen Material wie ITO gebildet und die Sende- und Empfangselektroden des kapazitiven Sensors sind in unterschiedlichen Leiterbahnebenen ausgebildet.For the production of sensor-controlled touch screens, a multi-layer structure has hitherto usually been used, which has at least two conductor track levels that are separated by an insulator. The conductor track planes are formed from a transparent conductive material such as ITO and the transmitting and receiving electrodes of the capacitive sensor are formed in different conductor track planes.

Aus der DE 10 2009 044 110 A1 ist eine Verglasung mit integrierter Schaltvorrichtung bekannt, die eine elektrisch leitfähige Schicht mit einer durch Isolationsbereiche gebildeten Elektrode beschreibt, bei der die Isolationsbereiche eine Breite von 5µm bis 5mm aufweisen.From the DE 10 2009 044 110 A1 a glazing with an integrated switching device is known which describes an electrically conductive layer with an electrode formed by insulation areas, in which the insulation areas have a width of 5 μm to 5 mm.

Aus der DE 10 2007 025 947 B4 ist eine integrierte kapazitive Sensorschaltung, die auf einem Halbleitersubstrat aufgebaut ist, bekannt, mit einer obersten Metallisierungsschicht, zwei in der obersten Metallisierungsschicht angeordneten Elektroden, einem Referenzkondensator mit einer variablen Ruhekapazität und einem kapazitiven Sensor, der zusammen mit dem Referenzkondensator mit einer Auswerteschaltung zum Feststellen einer Kapazitätsänderung gekoppelt ist.From the DE 10 2007 025 947 B4 an integrated capacitive sensor circuit, which is built on a semiconductor substrate, is known, with an uppermost metallization layer, two electrodes arranged in the uppermost metallization layer, a reference capacitor with a variable quiescent capacitance and a capacitive sensor which, together with the reference capacitor, has an evaluation circuit for determining a Change in capacitance is coupled.

Aus der DE 60 2004 009 916T2 ist ein kapazitives System zur Detektion von Objekten bekannt, das mittels kreuzkapazitiver Detektion und zumindest einer Ladungspumpschaltung mit Kondensator, dessen Sättigungsspannung sich über die Nähe eines Objektes messbar verändert, funktioniert.From the DE 60 2004 009 916T2 a capacitive system for the detection of objects is known, which works by means of cross-capacitive detection and at least one charge pump circuit with a capacitor, the saturation voltage of which changes measurably over the proximity of an object.

Aus der WO 2009/086161 A1 ist eine transparente leitfähige Beschichtung bekannt, die transparente leitfähige nanoskalige Füllstoffe enthält.From the WO 2009/086161 A1 a transparent conductive coating is known which contains transparent conductive nano-scale fillers.

Aus der GB 2487579 A ist eine interaktive Karte, wie eine Glückwunschkarte, bekannt, die einen interaktiven Berührungsschalter umfasst.From the GB 2487579 A For example, an interactive card such as a greeting card is known which includes an interactive touch switch.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, einen verbesserten Aufbau eines kapazitiven Sensorelements anzugeben.The invention is now based on the object of specifying an improved structure of a capacitive sensor element.

Diese Aufgabe wird von einem kapazitiven Sensorelement mit ein oder mehreren von in einem ersten Bereich angeordneten Touch-Sensorfeldern gelöst, wobei das kapazitive Sensorelement ein insbesondere im ersten Bereich transparentes Trägersubstrat und eine auf dem Trägersubstrat vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht aufweist, wobei im Bereich zumindest eines der Touch-Sensorfelder in der elektrisch leitfähigen Schicht ein Sendebereich und ein Empfangsbereich ausgebildet sind, die galvanisch voneinander getrennt beidseits eines diese, also den Sende- von dem Empfangsbereich trennenden Spalts angeordnet sind und der Spalt zumindest in einem ersten Abschnitt einen spiralförmigen Verlauf besitzt, wobei der Sendebereich zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden ersten Bahn und der Empfangsbereich zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden zweiten Bahn ausgeformt sind, die spiralförmig verlaufende erste und zweite Bahn ineinander gewunden und durch den Spalt getrennt im jeweiligen Touch-Sensorfeld angeordnet sind, wobei die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn nicht vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt ist und wobei die an den Spalt angrenzenden Längskanten der ersten und zweiten spiralförmigen Bahn zumindest bereichsweise parallel zueinander angeordnet sind.This object is achieved by a capacitive sensor element with one or more touch sensor fields arranged in a first area, the capacitive sensor element having a carrier substrate that is transparent, in particular in the first area, and an electrically conductive layer provided on the carrier substrate, with at least one of the Touch sensor fields in the electrically conductive layer a transmission area and a reception area are formed, which are galvanically separated from each other on both sides of a gap separating these, i.e. the transmission and reception area, and the gap has a spiral course at least in a first section, the The transmission area is shaped at least in sections in the form of a spiral-shaped first path and the reception area is shaped at least in sections in the form of a spiral-shaped second path, the spiral-shaped first and second paths are wound into one another and d Are arranged separated by the gap in the respective touch sensor field, wherein the first and / or second spiral-shaped path is not completely covered with the material of the electrically conductive layer and wherein the longitudinal edges of the first and second spiral-shaped path adjoining the gap are at least partially parallel to one another are arranged.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich durch die Verwendung eines Spalts mit spiralförmigem Verlauf ein kapazitives Sensorelement ausbilden lässt, welches nur eine Leiterbahnebene benötigt und dennoch über exzellente Eigenschaften bezüglich der kapazitiven Erfassung von Eingabemitteln, beispielsweise eines menschlichen Fingers verfügt. Durch die spiralförmige Anordnung des Spalts ist weiter eine besonders gleichmäßig und genau definierte Erfassung des Eingabemittels erzielbar. Weiter eröffnet diese Ausgestaltung auch die Möglichkeit, anstelle eines transparenten leitfähigen Materials auch dickere, an sich opake Metallschichten als elektrisch leitfähige Schicht einzusetzen und dennoch ein für das menschliche Auge transparentes Erscheinungsbild des kapazitiven Sensorelements im ersten Bereich zu erzielen, wie weiter unten auch noch näher erläutert.Surprisingly, it has been shown that the use of a gap with a spiral shape makes it possible to form a capacitive sensor element which only requires one conductor track level and yet has excellent properties with regard to the capacitive detection of input means, for example a human finger. Due to the spiral arrangement of the gap, a particularly uniform and precisely defined detection of the input means can also be achieved. Furthermore, this configuration also opens up the possibility of using thicker, intrinsically opaque metal layers as the electrically conductive layer instead of a transparent conductive material and still achieving an appearance of the capacitive sensor element in the first area that is transparent to the human eye, as will also be explained in more detail below .

Die Ausformung des Spalts sowie der Sende- und Empfangsbereiche bezieht sich hierbei auf eine Betrachtung in Draufsicht, d. h. der Ausformung in der von der elektrisch leitfähigen Schicht aufgespannten Ebene.The shape of the gap and the transmission and reception areas relate to a view from above, i.e. H. the formation in the plane spanned by the electrically conductive layer.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.Advantageous developments of the invention are indicated in the subclaims.

Vorzugsweise hat der Spalt eine bahnförmige Formgebung, wobei sich die Bahn je nach Laufrichtung von einem Punkt im Zentrum des Touch-Sensorfelds entfernt oder sich diesem annähert.The gap preferably has a web-like shape, the web moving away from or approaching a point in the center of the touch sensor field, depending on the direction of travel.

Der erste Abschnitt, in welchem der Spalt einen spiralförmigen Verlauf besitzt, kann hierbei einen kurvenförmigen Verlauf besitzen, sich somit aus einzelnen, kurvenförmigen Segmenten zusammensetzen. Es ist jedoch auch möglich, dass der erste Abschnitt sich aus zumindest bereichsweise geradlinig verlaufenden Teilabschnitten zusammensetzt. Bevorzugt schließen hierbei aufeinanderfolgende geradlinig verlaufende Teilabschnitte einen Winkel von 90 oder 135° ein, sodass die einzelnen Windungen des spiralförmig verlaufenden Abschnitts eine rechteckförmige, vorzugsweise quadratische oder sechseckige Formgebung besitzen. Es ist jedoch auch möglich, dass die einzelnen Windungen des spiralförmigen Abschnittes des Spalts die Formgebung eines beliebigen anderen Vielecks, beispielsweise eine dreieckförmige oder achteckförmige Formgebung besitzen. Weiter ist es auch möglich, dass der spiralförmige Abschnitt des Spalts sich aus Teilabschnitten zusammensetzt, von denen einige einen kurvenförmigen Verlauf besitzen und die anderen einen geradlinigen Verlauf besitzen, sich beispielsweise aus Kreisbogen und Geraden zusammensetzt.The first section, in which the gap has a spiral shape, can in this case have a curved shape, thus being composed of individual, curve-shaped segments. However, it is also possible that the first Section is composed of at least partially rectilinear subsections. In this case, successive rectilinear partial sections preferably enclose an angle of 90 or 135 °, so that the individual turns of the spiral-shaped section have a rectangular, preferably square or hexagonal shape. However, it is also possible that the individual turns of the spiral section of the gap have the shape of any other polygon, for example a triangular or octagonal shape. Furthermore, it is also possible that the spiral-shaped section of the gap is composed of partial sections, some of which have a curved course and the others have a straight course, for example composed of circular arcs and straight lines.

Neben dem ersten Abschnitt, der einen spiralförmigen Verlauf besitzt, kann der Spalt noch einen zweiten Abschnitt besitzen, in dem dieser beispielsweise ebenfalls einen spiralförmigen Verlauf besitzt oder die Form einer Gerade, die Form eines U, usw. aufweist. Weiter ist es auch möglich, dass der gesamte Spalt einen spiralförmigen Verlauf besitzt und somit lediglich aus dem ersten Abschnitt besteht.In addition to the first section, which has a spiral shape, the gap can also have a second section, in which it also has a spiral shape, for example, or has the shape of a straight line, the shape of a U, etc. Furthermore, it is also possible that the entire gap has a spiral shape and thus consists only of the first section.

Unter dem spiralförmigen Verlauf kann insbesondere ein Verlauf gemäß einer Archimedischen Spirale, einer logarithmischen Spirale, einer Fermatschen Spirale, einer hyperbolischen Spirale, einer aus Kreisbögen zusammengesetzten Spirale, einer Fibonacci Spirale, einer Streckenspirale oder einer Wurzelspirale zu verstehen sein. Es kann jedoch auch jeder beliebige andere ebene spiralförmige Verlauf vorgesehen sein, welcher insbesondere auch über eine geometrische Kombination der vorgenannten beispielhaften spiralförmigen Verläufe gebildet sein kann und / oder sich aus den geometrischen Grundformen der vorgenannten beispielhaften spiralförmigen Verläufe ableiten kann.The spiral course can in particular mean a course according to an Archimedean spiral, a logarithmic spiral, a Fermat spiral, a hyperbolic spiral, a spiral composed of arcs, a Fibonacci spiral, a segment spiral or a root spiral. However, any other desired flat spiral course can also be provided, which in particular can also be formed via a geometric combination of the aforementioned exemplary spiral courses and / or can be derived from the basic geometric shapes of the aforementioned exemplary spiral courses.

Vorzugsweise umfasst der erste Abschnitt des Spalts, in welchem der Spalt einen spiralförmigen Verlauf besitzt, zwischen 1 und 10 Windungen, weiter bevorzugt zwischen 1 und 3 Windungen.The first section of the gap, in which the gap has a spiral course, preferably comprises between 1 and 10 turns, more preferably between 1 and 3 turns.

Die Breite des Spalts beträgt vorzugsweise zwischen 100 µm und 500 µm, weiter bevorzugt zwischen 200 µm und 300 µm.The width of the gap is preferably between 100 μm and 500 μm, more preferably between 200 μm and 300 μm.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Sendebereich zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden ersten Bahn und der Empfangsbereich zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden zweiten Bahn ausgeformt. Die spiralförmig verlaufende erste und zweite Bahn sind ineinandergewunden und durch den Spalt getrennt im jeweiligen Touch-Sensorfeld angeordnet. Auch hier ist es, wie bereits oben bezüglich des Spalts ausgeführt, möglich, dass die erste Bahn und / oder die zweite Bahn einen kurvenförmigen Verlauf besitzt, sich aus bereichsweise geradlinig verlaufenden Teilabschnitten zusammensetzt, oder sich aus einer Kombination von kurvenförmigen Teilabschnitten und geradlinigen Teilabschnitten zusammensetzt. Vorzugsweise entspricht hierbei die Formgebung des kurvenförmigen Verlaufs der ersten und zweiten Bahn der des Spalts.According to a preferred exemplary embodiment of the invention, the transmission area is shaped at least in sections in the form of a spiral-shaped first path and the reception area at least in sections in the form of a spiral-shaped second path. The spiral-shaped first and second tracks are twisted into one another and separated by the gap in the respective touch sensor field. Here, too, as already explained above with regard to the gap, it is possible for the first path and / or the second path to have a curved course, to be composed of sections that run in a straight line in some areas, or to be composed of a combination of curved sections and straight sections . In this case, the shape of the curved course of the first and second tracks preferably corresponds to that of the gap.

Die spiralförmig verlaufende erste Bahn und / oder die spiralförmig verlaufende zweite Bahn besitzt bevorzugt eine Breite zwischen 200 µm und 3 mm, weiter bevorzugt zwischen 500 µm und 1,5 mm Weiter weist die spiralförmig verlaufende erste Bahn und / oder die spiralförmig verlaufende zweite Bahn bevorzugt über ihre Länge eine konstante Breite oder eine Breite auf, die nicht mehr als 10%, weiter bevorzugt nicht mehr als 5% variiert. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Breite der ersten und / oder zweiten Bahn über den Bahnverlauf verändert, insbesondere linear breiter und / oder schmäler wird.The spiral first path and / or the spiral second path preferably has a width between 200 μm and 3 mm, more preferably between 500 μm and 1.5 mm. Furthermore, the spiral first path and / or the spiral second path is preferred Over its length, a constant width or a width which does not vary by more than 10%, more preferably not more than 5%. However, it is also possible for the width of the first and / or second web to change over the course of the web, in particular to become linearly wider and / or narrower.

Die Länge der ersten und / oder zweiten spiralförmig verlaufenden Bahn beträgt bevorzugt zwischen 5 mm und 70 mm, weiter bevorzugt zwischen 10 mm und 30 mm.The length of the first and / or second spiral-shaped path is preferably between 5 mm and 70 mm, more preferably between 10 mm and 30 mm.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die an die Spalte angrenzenden Längskanten der ersten und zweiten spiralförmigen Bahnen zumindest bereichsweise parallel zueinander angeordnet, sodass der Spalt in diesem Abschnitt eine konstante Spaltbreite aufweist. Vorzugsweise sind die an den Spalt angrenzenden Längskanten der ersten und zweiten spiralförmigen Bahn zumindest 70%, insbesondere 90% des Verlaufs des spiralförmigen ersten Abschnitts des Spalts parallel zueinander angeordnet.According to a further preferred embodiment, the longitudinal edges of the first and second spiral-shaped tracks adjoining the gaps are at least partially arranged parallel to one another, so that the gap has a constant gap width in this section. The longitudinal edges of the first and second spiral-shaped paths adjoining the gap are preferably arranged parallel to one another at least 70%, in particular 90% of the course of the spiral-shaped first section of the gap.

Es ist weiter jedoch auch möglich, dass sich die Spaltbreite entlang des Verlaufs des spiralförmigen ersten Abschnitts des Spalts verändert. Es ist insbesondere vorteilhaft, dass sich die Spaltbreite des Spalts in benachbarten Windungen des Spalts unterscheidet, wodurch die Sensitivität des Sensors über den Verlauf des Touch-Sensorfelds weiter optimiert werden kann. Die Spaltbreite kann hierbei monoton, insbesondere linear, oder sprunghaft verändert werden.However, it is also possible for the gap width to change along the course of the spiral-shaped first section of the gap. It is particularly advantageous that the gap width of the gap differs in adjacent turns of the gap, as a result of which the sensitivity of the sensor can be further optimized over the course of the touch sensor field. The gap width can be changed monotonously, in particular linearly, or abruptly.

Vorzugsweise grenzen zumindest in einem Teilabschnitt der ersten spiralförmigen Bahn und / oder der zweiten spiralförmigen Bahn beide gegenüberliegende Längskanten der jeweiligen Bahn an den Spalt an. Dieser Teilabschnitt der ersten spiralförmigen Bahn besitzt damit zwei in Bezug auf die sensorische Erfassung des Eingabemittels relevante Flanken, was die Effektivität der Erfassung weiter verbessert.Preferably, at least in a partial section of the first spiral-shaped path and / or the second spiral-shaped path, both opposite longitudinal edges of the respective path adjoin the gap. This subsection of the first spiral path thus has two with regard to the sensor detection of the input means relevant edges, which further improves the effectiveness of the detection.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die gesamte Fläche der ersten und / oder zweiten spiralförmigen Bahn mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn als elektrisch leitfähiges Material ein transparentes elektrisch leitfähiges Material eingesetzt wird, da so eine möglichst hohe Flächenleitfähigkeit erzielt wird. Besonders vorteilhaft ist es weiter, bei dieser Ausführungsform die Breite und Beabstandung der ersten und / oder zweiten spiralförmigen Bahn so zu wählen, dass die erste und / oder die zweite Bahn und insbesondere der Sendebereich und Empfangsbereich für das menschliche Auge auch bei opaker Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Schicht, beispielsweise als opake Metallschicht transparent ist. Zur Erzielung dieses Effekts wird die Breite der ersten und / oder zweiten spiralförmigen Bahn vorzugsweise zwischen 1µm und 50µm, bevorzugt zwischen 5µm und 25µm gewählt. Bei einer derartigen Ausgestaltung sowie der Verwendung eines metallischen Materials für die elektrisch leitfähige Schicht wird ein kapazitives Sensorelement bereitgestellt, welches sich durch eine hohe Transmissivität und eine ausgezeichnete Sensitivität bezüglich der Erfassung des Eingabemittels auszeichnet.According to a preferred exemplary embodiment of the invention, the entire surface of the first and / or second spiral-shaped path is covered with the material of the electrically conductive layer. This is particularly advantageous if a transparent, electrically conductive material is used as the electrically conductive material, since the highest possible surface conductivity is achieved in this way. It is also particularly advantageous in this embodiment to select the width and spacing of the first and / or second spiral path so that the first and / or the second path and in particular the transmission area and reception area for the human eye even with an opaque design of the electrically conductive layer, for example as an opaque metal layer is transparent. To achieve this effect, the width of the first and / or second spiral-shaped path is preferably selected between 1 μm and 50 μm, preferably between 5 μm and 25 μm. With such a configuration and the use of a metallic material for the electrically conductive layer, a capacitive sensor element is provided which is characterized by high transmissivity and excellent sensitivity with respect to the detection of the input means.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn nicht vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt. Die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn ist vielmehr mit einem Leiterbahnmuster bestehend aus einer Vielzahl sich vorzugsweise kreuzenden Leiterbahnen belegt, welche die Fläche innerhalb der Außenkonturen der ersten und / oder zweiten spiralförmigen Bahn ausfüllt. Hierbei ist die Breite und / oder Beabstandung dieser Leiterbahnen vorzugsweise ebenfalls so gewählt, dass für den menschlichen Betrachter die erste bzw. zweite spiralförmige Bahn und insbesondere der Sende- und Empfangsbereich transparent erscheint. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Breite der das Leiterbahnmuster ausbildenden Leiterbahnen zwischen 1µm und 50µm, bevorzugt zwischen 5 und 25µm gewählt ist. Weiter wird bei einer derartigen Ausgestaltung vorzugsweise ein metallisches Material für die elektrisch leitfähige Schicht verwendet.According to a further preferred exemplary embodiment of the invention, the first and / or second spiral-shaped path is not completely covered with the material of the electrically conductive layer. Rather, the first and / or second spiral track is covered with a conductor track pattern consisting of a plurality of preferably intersecting conductor tracks which fill the area within the outer contours of the first and / or second spiral track. The width and / or spacing of these conductor tracks is preferably also selected such that the first or second spiral track and in particular the transmission and reception area appear transparent to the human observer. This is preferably achieved in that the width of the conductor tracks forming the conductor track pattern is selected between 1 μm and 50 μm, preferably between 5 and 25 μm. Furthermore, in such a configuration, a metallic material is preferably used for the electrically conductive layer.

Vorzugsweise ist hierbei die Fläche der ersten und / oder zweiten spiralförmigen Bahn zwischen 5% und 15% mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt.In this case, the area of the first and / or second spiral-shaped path is preferably covered between 5% and 15% with the material of the electrically conductive layer.

Hierbei ist es möglich, dass das Leiterbahnmuster bis zu den Kanten der ersten und / oder zweiten Bahn geführt ist und so die Kanten der spiralförmig verlaufenden Bahn ein gemäß dem Leiterbahnmuster substrukturierten Kantenverlauf besitzen.It is possible here for the conductor track pattern to be guided as far as the edges of the first and / or second track and thus for the edges of the spiral track to have an edge profile that is substructured in accordance with the conductor track pattern.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn zwei im Bereich der Längskanten der jeweiligen Bahn verlaufenden, mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegte Grenzleiterbahnen auf, die am Kopfende der jeweiligen Bahn miteinander verbunden sind. Hierdurch wird zum Einen der Vorteil erzielt, dass die Spaltbreite durch die Grenzleiterbahnen bestimmt ist und so nicht beispielsweise der durch das Leiterbahnmuster bestimmten Variationen unterliegt. Diese Variationen sind recht gering. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Variationen sich dennoch negativ auf die Sensitivität des Sensorelements auswirken, sodass durch eine derartige Ausgestaltung eine erhebliche Verbesserung der Sensitivität erzielt werden kann. Weiter wird so sichergestellt, dass auch bei Zerstörung einer der beiden Grenzleiterbahnen der ersten bzw. zweiten Bahn das Sensorelement noch betriebsbereit bleibt, sodass sich insbesondere die Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüsse und auch die Ausschussrate bei der Produktion erheblich verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, the first and / or second spiral track has two boundary conductor tracks running in the region of the longitudinal edges of the respective track, covered with the material of the electrically conductive layer, which are connected to one another at the head end of the respective track. In this way, on the one hand, the advantage is achieved that the gap width is determined by the boundary conductor tracks and is thus not subject, for example, to the variations determined by the conductor track pattern. These variations are quite small. However, it has been shown that these variations still have a negative effect on the sensitivity of the sensor element, so that a considerable improvement in sensitivity can be achieved through such a configuration. This also ensures that even if one of the two boundary conductor tracks of the first or second track is destroyed, the sensor element still remains ready for operation, so that in particular the resistance to environmental influences and also the reject rate during production are considerably improved.

Die Grenzleiterbahnen weisen hierbei vorzugsweise eine Breite zwischen 1 µm und 40 µm, weiter bevorzugt zwischen 5 µm und 25 µm auf. Die beiden Grenzleiterbahnen der ersten Bahn sind vorzugsweise zwischen 200 µm und 3 mm voneinander beabstandet, weiter bevorzugt zwischen 500 µm und 1,5 mm voneinander beabstandet. Das gleiche gilt vorteilhafterweise für die Beabstandung der beiden Grenzleiterbahnen der zweiten Bahn.The boundary conductor tracks here preferably have a width between 1 μm and 40 μm, more preferably between 5 μm and 25 μm. The two boundary conductor tracks of the first track are preferably between 200 μm and 3 mm apart, more preferably between 500 μm and 1.5 mm apart. The same advantageously applies to the spacing between the two boundary conductor tracks of the second track.

Weiter ist es vorteilhaft, dass zwischen den im Bereich der Längskanten der jeweiligen Bahn verlaufenden Grenzleiterbahnen ein Muster von Verbindungsleiterbahnen vorgesehen ist, die mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt sind. Diese Verbindungsleiterbahnen sind vorzugsweise als Quersteg ausgeführt, welche die beiden Grenzleiterbahnen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen miteinander galvanisch verbinden. Durch eine derartige Ausgestaltung wird die Anfälligkeit gegen Umwelteinflüsse sowie die Ausschussrate weiter verringert.It is also advantageous that a pattern of connecting conductor tracks is provided between the border conductor tracks running in the region of the longitudinal edges of the respective track, which are covered with the material of the electrically conductive layer. These connecting conductor tracks are preferably designed as transverse webs which galvanically connect the two border conductor tracks to one another at regular or irregular intervals. Such a configuration further reduces the susceptibility to environmental influences and the reject rate.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Sendebereich und / oder der Empfangsbereich eine mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegte Grenzleiterbahn auf, die im Bereich einer an den Spalt angrenzenden Kante des Sendebereichs bzw. Empfangsbereichs verläuft und deren zum Spalt orientierte Kante zumindest einen Teilabschnitt der den Sendebereich bzw. Empfangsbereich vom Spalt abgrenzenden Kante des Sendebereichs bzw. Empfangsbereichs ausbildet. Auch bei dieser Ausgestaltung wird der Vorteil erzielt, dass in dem Bereich des Sendebereichs und / oder Empfangsbereichs, in dem die Grenzleiterbahn vorgesehen ist, die Breite des Spalts durch die Grenzleiterbahn bestimmt ist und somit deutlich geringer variiert, als wenn der Sendebereich und / oder der Empfangsbereich lediglich mit einem Leiterbahnmuster versehen ist. Wie bereits oben ausgeführt, wird hierdurch die Sensitivität des kapazitiven Sensorelements deutlich verbessert. Das Auftreten von unerwünschten elektrischen Feldspitzen an Enden des Leiterbahnmusters wird durch die Grenzleiterbahn zuverlässig verhindert. Es lässt sich ein gleichmäßiger und definierter Feldverlauf zwischen Sende- und Empfangsbereichen erzielen.According to a preferred embodiment of the invention, the transmission area and / or the reception area has a boundary conductor track covered with the material of the electrically conductive layer, which runs in the area of an edge of the transmission area or reception area adjoining the gap and whose edge oriented toward the gap has at least a partial section which forms the edge of the transmission area or reception area that delimits the transmission area or reception area from the gap. Also with this configuration The advantage achieved is that in the area of the transmission area and / or reception area in which the border conductor track is provided, the width of the gap is determined by the boundary conductor track and thus varies significantly less than if the transmission area and / or the reception area only has a conductor track pattern is provided. As already stated above, this significantly improves the sensitivity of the capacitive sensor element. The occurrence of undesired electrical field peaks at the ends of the conductor track pattern is reliably prevented by the boundary conductor track. A uniform and defined field course between the sending and receiving areas can be achieved.

Vorzugsweise sind die Grenzleiterbahnen nicht nur in einem Teilabschnitt des Sendebereichs und / oder Empfangsbereichs vorgesehen, sondern sind entlang der gesamten den Sendebereich bzw. Empfangsbereich vom Spalt abgrenzenden Kante des Sendebereichs bzw. Empfangsbereichs vorgesehen, oder zumindest über 10%, weiter bevorzugt zumindest 70% dieser Kante vorgesehen.The border conductor tracks are preferably not only provided in a section of the transmission area and / or reception area, but are provided along the entire edge of the transmission area or reception area delimiting the transmission area or reception area from the gap, or at least over 10%, more preferably at least 70% of this Edge provided.

Auch hier hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sendebereich und / oder Empfangsbereich ein an die Grenzleiterbahn anschließendes Muster von Verbindungsleiterbahnen aufweist, die mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt sind. Hierdurch wird der Einfluss von Umwelteinflüssen sowie die Ausschussrate deutlich verringert.Here, too, it has proven to be advantageous if the transmission area and / or reception area has a pattern of connecting interconnects that adjoin the boundary conductor and are covered with the material of the electrically conductive layer. This significantly reduces the influence of environmental influences and the reject rate.

Vorzugsweise ist die Grenzleiterbahn des Sendebereichs zumindest bereichsweise parallel zur Grenzleiterbahn des Empfangsbereichs angeordnet. Durch diese Anordnung wird in dem entsprechenden Bereich eine konstante Ausbildung der Breite des Spalts erzielt, wodurch die oben beschriebenen Vorteile erreicht werden. Weiter ist es auch möglich, dass die Grenzleiterbahnen abschnittsweise parallel zueinander verlaufen, die Spaltbreite sich in diesen Abschnitten jedoch voneinander unterscheidet, wie bereits oben ausgeführt.The border conductor track of the transmission area is preferably arranged at least in some areas parallel to the border conductor track of the reception area. With this arrangement, a constant formation of the width of the gap is achieved in the corresponding area, whereby the advantages described above are achieved. Furthermore, it is also possible for the boundary conductor tracks to run parallel to one another in sections, but the gap width in these sections differs from one another, as already explained above.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektrisch leitfähige Schicht aus einem metallischen Material gebildet und die Breite und / oder die Beabstandung der Grenzleiterbahn oder der Grenzleiterbahnen sowie der Verbindungsbahn bzw. Verbindungsbahnen so gewählt, dass die Sendebereiche und Empfangsbereich im ersten Bereich für das menschliche Auge transparent sind, trotz der Verwendung eines Materials, welches bei vollflächiger Ausbildung an sich für den menschlichen Betrachter opak erscheint.According to a preferred embodiment of the invention, the electrically conductive layer is formed from a metallic material and the width and / or the spacing of the border conductor track or the border conductor tracks and the connecting track or connecting tracks are selected so that the transmission areas and reception areas in the first area are visible to the human eye are transparent, despite the use of a material which appears opaque to the human observer when it is fully formed.

Zur Erreichung dieses Effekts wird die Breite der Grenzleiterbahn bzw. der Grenzleiterbahnen und / oder der Verbindungsleiterbahnen zwischen 1µm bis 40µm, bevorzugt zwischen 5µm und 25µm gewählt.To achieve this effect, the width of the border conductor track or the border conductor tracks and / or the connecting conductor tracks is selected between 1 μm to 40 μm, preferably between 5 μm and 25 μm.

Die elektrisch leitfähige Schicht besteht vorzugsweise aus einem metallischen Material, vorzugsweise aus Silber oder Kupfer. Die Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht wird hierbei vorzugsweise zwischen 10nm und 1µm, besonders bevorzugt zwischen 30nm und 100nm, gewählt.The electrically conductive layer preferably consists of a metallic material, preferably silver or copper. The layer thickness of the electrically conductive layer is preferably selected between 10 nm and 1 μm, particularly preferably between 30 nm and 100 nm.

Das im Bereich des Sendebereichs bzw. Empfangsbereichs gegebenenfalls vorgesehene Muster von Leiterbahnen oder das Leiterbahnmuster besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Leiterbahnen, welche ein oder mehrere Kreuzungspunkte aufweisen, die jeweils zwei oder mehrere Leiterbahnen miteinander galvanisch verbinden. Die Leiterbahnen des Leiterbahnmusters sind hierbei bevorzugt gemäß einem 2-dimensionalen Raster mit einem Leiterbahnabstand zwischen 10µm und 5mm, insbesondere zwischen 300µm und 1mm angeordnet. Die Leiterbahnen des Leiterbahnmusters weisen bevorzugt einen wellenlinienförmigen Verlauf auf und sind vorzugsweise in einem nicht regelmäßigen Leiterbahnabstand voneinander positioniert.The pattern of conductor tracks or the conductor track pattern, which may be provided in the area of the transmission area or reception area, preferably consists of a plurality of conductor tracks which have one or more intersection points that galvanically connect two or more conductor tracks to one another. The conductor tracks of the conductor track pattern are preferably arranged in accordance with a 2-dimensional grid with a conductor track spacing between 10 μm and 5 mm, in particular between 300 μm and 1 mm. The conductor tracks of the conductor track pattern preferably have a wavy course and are preferably positioned at a non-regular conductor track spacing from one another.

Jedes der Touchfelder des kapazitiven Sensorelements besitzt vorzugsweise eine Breite und / oder eine Länge zwischen 2 mm und 20 mm, weiter bevorzugt zwischen 4 mm und 10 mm. Weiter ist bevorzugt jedes der Touch-Sensorfelder des kapazitiven Sensorelements wie oben beschrieben mit einem Sendebereich und einem Empfangsbereich ausgebildet, wobei der den Sendebereich und Empfangsbereich trennende Spalt zumindest in einem ersten Abschnitt einen spiralförmigen Verlauf besitzen. Es ist jedoch auch möglich, ein oder mehrere der Touch-Sensorfelder des kapazitiven Sensorelements in einer anderen Form mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht zu belegen und beispielsweise andersartig ausgeformte Sende- und Empfangsbereiche dort vorzusehen.Each of the touch fields of the capacitive sensor element preferably has a width and / or a length between 2 mm and 20 mm, more preferably between 4 mm and 10 mm. Furthermore, each of the touch sensor fields of the capacitive sensor element is preferably designed as described above with a transmission area and a reception area, the gap separating the transmission area and reception area having a spiral shape at least in a first section. However, it is also possible to cover one or more of the touch sensor fields of the capacitive sensor element in a different form with the material of the electrically conductive layer and, for example, to provide differently shaped transmission and reception areas there.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Sende- und Empfangsbereiche jeweils mit einem Verbindungsbereich verbunden sind, welcher den Sendebereich mit einem außerhalb des ersten Bereichs angeordneten Anschlusselement oder mit einem Sendebereich bzw. Empfangsbereich eines anderen Touch-Sensorfelds verbindet. Vorzugsweise weist jeder der Empfangsbereiche und Sendebereiche des kapazitiven Sensorelements hierbei einen diesem zugeordneten Verbindungsbereich auf und die Verkopplung von einem oder mehreren Sendebereichen bzw. Empfangsbereichen des kapazitiven Sensorelements wird außerhalb des ersten Bereichs realisiert.It is also advantageous if the transmission and reception areas are each connected to a connection area which connects the transmission area with a connection element arranged outside the first area or with a transmission area or reception area of another touch sensor field. Each of the receiving areas and transmitting areas of the capacitive sensor element preferably has a connection area assigned to it and the coupling of one or more transmitting areas or receiving areas of the capacitive sensor element is implemented outside the first area.

Die mit dem Sendebereich und dem Empfangsbereich verbundenen Verbindungsbereiche können hierbei in dieselbe Richtung in Richtung außerhalb des ersten Bereichs geführt sein, können im 90°-Winkel verlaufen oder in einem 180°-Winkel zueinander verlaufen.The connection areas connected to the transmission area and the reception area can in this case point in the same direction be performed outside the first area, can run at a 90 ° angle or at a 180 ° angle to each other.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.

  • 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein kapazitives Sensorelement.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des kapazitiven Sensorelements nach 1.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung eines Sendebereichs und eines Empfangsbereichs eines der Touch-Sensorfelder des kapazitiven Sensorelements nach 1.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung des Sendebereichs und Empfangsbereichs eines Touch-Sensorfelds.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung des Sendebereichs und Empfangsbereichs eines Touch-Sensorfelds.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung des Sendebereichs und Empfangsbereichs eines Touch-Sensorfelds.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung der Sendebereiche und Empfangsbereiche mehrerer nebeneinander angeordneter Touch-Sensorfelder.
  • 8a zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung der Sende- und Empfangsbereiche mehrerer nebeneinander angeordneter Touch-Sensorfelder.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung der Ausformung der Sende- und Empfangsbereiche mehrerer nebeneinander angeordneter Touch-Sensorfelder.
In the following, the invention is explained by way of example on the basis of several exemplary embodiments with the aid of the accompanying drawings.
  • 1 shows a schematic plan view of a capacitive sensor element.
  • 2 shows a schematic sectional view of the capacitive sensor element according to FIG 1 .
  • 3 shows a schematic representation of the shape of a transmission area and a reception area of one of the touch sensor fields of the capacitive sensor element according to FIG 1 .
  • 4th shows a schematic representation of the shape of the transmission area and reception area of a touch sensor field.
  • 5 shows a schematic representation of the shape of the transmission area and reception area of a touch sensor field.
  • 6th shows a schematic representation of the shape of the transmission area and reception area of a touch sensor field.
  • 7th shows a schematic representation of the shape of the transmission areas and reception areas of several touch sensor fields arranged next to one another.
  • 8a shows a schematic representation of the shape of the transmission and reception areas of several touch sensor fields arranged next to one another.
  • 9 shows a schematic representation of the shape of the transmission and reception areas of several touch sensor fields arranged next to one another.

1 zeigt eine Draufsicht und 2 eine Schnittdarstellung eines kapazitiven Sensorelements 1. Das kapazitive Sensorelement 1 weist ein Trägersubstrat 10, eine elektrisch leitfähige Schicht 11, eine dielektrische Schicht 12, eine elektrisch leitfähige Schicht 13 und eine dielektrische Schicht 14 auf. 1 shows a plan view and 2 a sectional view of a capacitive sensor element 1 . The capacitive sensor element 1 has a carrier substrate 10 , an electrically conductive layer 11 , a dielectric layer 12th , an electrically conductive layer 13th and a dielectric layer 14th on.

Es ist auch möglich, dass das kapazitive Sensorelement nicht sämtliche der vorgenannten Schichten aufweist, sondern lediglich aus dem Trägersubstrat 10 und der elektrisch leitfähigen Schicht 11 besteht. Weiter ist es auch möglich, dass das kapazitive Sensorelement neben diesen Schichten noch weitere Schicht umfasst, beispielsweise ein oder mehrere Dekorschichten oder weitere elektrisch leitfähige Schichten umfasst.It is also possible that the capacitive sensor element does not have all of the aforementioned layers, but only from the carrier substrate 10 and the electrically conductive layer 11 consists. Furthermore, it is also possible for the capacitive sensor element to include further layers in addition to these layers, for example one or more decorative layers or further electrically conductive layers.

Das kapazitive Sensorelement 1 weist einen Bereich 2 auf, in dem das kapazitive Sensorelement 1 für den menschlichen Betrachter transparent erscheint. In dem umgebenen Bereich kann das kapazitive Sensorelement 1 opak, semi-transparent oder gegebenenfalls ebenfalls transparent ausgebildet sein. Weiter weist das kapazitive Sensorelement 1 einen Kontaktierungsbereich 4 auf, in welchem ein Kontaktverbinder mit mehreren Kontaktfeldern 41 vorgesehen ist, welcher eine elektrische Kontaktierung des kapazitiven Sensorelements 1 ermöglicht. Es ist jedoch auch möglich, dass das kapazitive Sensorelement 1 nicht über einen derartigen Konaktverbinder verfügt und die Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Schichten des kapazitiven Sensorelements mittels elektrisch leitfähiger Klebeverbindung, Bondverbindungen, Löt- oder Schweißverbindungen erfolgt.The capacitive sensor element 1 assigns an area 2 on, in which the capacitive sensor element 1 appears transparent to the human observer. In the surrounding area, the capacitive sensor element 1 be opaque, semi-transparent or optionally also transparent. The capacitive sensor element also has 1 a contact area 4th on, in which a contact connector with multiple contact fields 41 is provided, which electrical contacting of the capacitive sensor element 1 enables. However, it is also possible that the capacitive sensor element 1 does not have such a contact connector and electrically conductive layers of the capacitive sensor element are contacted by means of electrically conductive adhesive connections, bond connections, soldered or welded connections.

Das Trägersubstrat 10 besteht vorzugsweise aus einer flexiblen Kunststofffolie, beispielsweise aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polyester (PE) und / oder Polycarbonat (PC). Diese Folie weist vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 15µm und 300µm, bevorzugt zwischen 23 und 100µm auf.The carrier substrate 10 consists preferably of a flexible plastic film, for example made of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyester (PE) and / or polycarbonate (PC). This film preferably has a layer thickness between 15 μm and 300 μm, preferably between 23 and 100 μm.

Das Trägersubstrat 10 ist zumindest in den Bereich 2 transparent ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trägersubstrat 10 jedoch vollflächig transparent ausgebildet und besteht so beispielsweise aus einer transparenten Kunststofffolie.The carrier substrate 10 is at least in the area 2 transparent. The carrier substrate is preferably 10 however, it is designed to be transparent over the entire surface and thus consists for example of a transparent plastic film.

Weiter ist es auch möglich, dass das Trägersubstrat 10 aus mehreren Schichten besteht und beispielsweise neben der vorgenannten transparenten Kunststofffolie noch ein oder mehrere weitere Schichten, beispielsweise Haftvermittlungsschichten oder Schutzschichten umfasst.It is also possible that the carrier substrate 10 consists of several layers and, for example, in addition to the aforementioned transparent plastic film, also includes one or more further layers, for example adhesion promoting layers or protective layers.

Die elektrisch leitfähige Schicht 11 besteht vorzugsweise aus einem Metall, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber oder Gold. Diese Metallschicht wird bevorzugt in einer Schichtdicke zwischen 20nm und 100nm auf das Trägersubstrat 10 aufgebracht und strukturiert. Die Strukturierung erfolgt hierbei vorzugsweise mittels eines Ätz- oder Waschverfahrens. Weiter ist es jedoch auch möglich, dass die elektrisch leitfähige Schicht 11 aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material wie ITO besteht.The electrically conductive layer 11 preferably consists of a metal, for example copper, aluminum, silver or gold. This metal layer is preferably applied to the carrier substrate in a layer thickness between 20 nm and 100 nm 10 applied and structured. The structuring takes place here preferably by means of an etching or washing process. However, it is also possible that the electrically conductive layer 11 consists of a transparent electrically conductive material such as ITO.

In der elektrisch leitfähigen Schicht 11 sind in den Bereich 2 eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Sendebereichen, Empfangsbereichen und Verbindungsbereichen ausgebildet. Hierbei sind in jedem der Touch-Sensorfelder 20 jeweils ein Sendebereich und ein Empfangsbereich ausgebildet, die galvanisch voneinander getrennt beidseits eines diese trennenden Spalts angeordnet sind. Die Verbindungsbereiche verbinden jeweils ein oder mehrere der Sendebereiche oder Empfangsbereiche mit außerhalb des Bereichs 2 angeordneten Kontaktbereichen. Kontaktbereiche können hierbei von den Kontaktfeldern 41 des Kontaktverbinders des Anschlussbereichs 4 ausgebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Kontaktbereich einen Bereich darstellt, in dem die erste elektrisch leitfähige Schicht 11, beispielsweise über eine Via, mit anderen elektrisch leitfähigen Schichten, beispielsweise der elektrisch leitfähigen Schicht 13 kontaktiert wird. So werden die Verbindungsbereiche beispielsweise in dem den Bereich 2 umgebenen Bereich miteinander und / oder mit den Kontaktfeldern 41 über in der elektrisch leitfähigen Schicht 11 und elektrisch leitfähigen Schicht 13 vorgesehene Verbindungsleiterbahnen, vorzugsweise unter Zuhilfenahme von ein oder mehreren Vias verbunden.In the electrically conductive layer 11 are in the area 2 a plurality of electrically conductive transmission areas, reception areas and connection areas are formed. Here are in each of the touch sensor fields 20th a transmission area and a reception area each formed, which are arranged galvanically separated from one another on both sides of a gap separating them. The connection areas each connect one or more the transmission ranges or reception ranges with out of range 2 arranged contact areas. Contact areas can vary from the contact fields 41 of the contact connector of the connection area 4th be formed. However, it is also possible that a contact area represents an area in which the first electrically conductive layer 11 , for example via a via, with other electrically conductive layers, for example the electrically conductive layer 13th is contacted. For example, the connection areas are in the area 2 surrounding area with each other and / or with the contact fields 41 over in the electrically conductive layer 11 and electrically conductive layer 13th provided connecting conductor tracks, preferably connected with the aid of one or more vias.

Die Ausformung der Sendebereiche und Empfangsbereiche innerhalb der Touch-Sensorfelder 20 wird im Folgenden anhand der Figuren 3 bis 9 beispielhaft beschrieben.The shape of the transmission and reception areas within the touch sensor fields 20th is explained below with reference to the figures 3 until 9 described by way of example.

3 zeigt beispielhaft einen der Touch-Sensorfelder 20, in welchem die elektrisch leitfähige Schicht 11 in Form eines Sendebereichs 21 und eines Empfangsbereichs 22 ausgebildet ist. Der Sendebereich 21 und der Empfangsbereich 22 sind, wie in 3 gezeigt, galvanisch voneinander getrennt beidseits eines diese trennenden Spalts 30 angeordnet. Der Spalt 30 weist hierbei zwei Abschnitte 31 und 32 auf, welche einen spiralförmigen Verlauf besitzen. Der Sendebereich 21 ist, wie in 3 gezeigt, in Form einer spiralförmig verlaufenden Bahn ausgeformt. Ebenfalls ist der Empfangsbereich 22 in Form einer spiralförmig verlaufenden Bahn ausgeformt. Der Sendebereich 21 und der Empfangsbereich 22 weisen hierbei jeweils diese Bahnen begrenzende Kanten 211 und 212 bzw. 221 und 222 auf. Innerhalb dieser Kante ist der Sendebereich 21 bzw. Empfangsbereich 22 vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegt oder weist ein leitfähiges Muster von ein oder mehreren Leiterbahnen auf, die mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt sind und so eine gewisse Flächenleitfähigkeit in dem Sendebereich 21 bzw. Empfangsbereich 22 bereitstellen. Bezüglich der Möglichkeiten der Ausformung der elektrisch leitfähigen Schicht 21 und 22 wird auf die folgenden Ausführungen verwiesen. 3 shows an example of one of the touch sensor fields 20th in which the electrically conductive layer 11 in the form of a transmission area 21 and a reception area 22nd is trained. The transmission range 21 and the reception area 22nd are, as in 3 shown, galvanically separated from each other on both sides of a gap separating them 30th arranged. The gap 30th has two sections 31 and 32 which have a spiral course. The transmission range 21 is like in 3 shown, formed in the form of a spiral path. Also is the reception area 22nd shaped in the form of a spiral path. The transmission range 21 and the reception area 22nd each have edges delimiting these tracks 211 and 212 or. 221 and 222 on. The transmission range is within this edge 21 or reception area 22nd over the entire surface with the material of the electrically conductive layer 11 occupies or has a conductive pattern of one or more conductor tracks that are covered with the material of the electrically conductive layer and thus a certain surface conductivity in the transmission area 21 or reception area 22nd provide. Regarding the possibilities of shaping the electrically conductive layer 21 and 22nd reference is made to the following statements.

Zwischen dem Sendebereich 21 und dem Empfangsbereich 22 ist der Spalt 30 vorgesehen. Im Bereich des Spalts 30 ist kein Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 vorgesehen, sodass der Spalt 30 den Sendebereich 21 von dem Empfangsbereich 22 galvanisch trennt.Between the transmission area 21 and the reception area 22nd is the gap 30th intended. In the area of the gap 30th is not a material of the electrically conductive layer 11 provided so that the gap 30th the transmission range 21 from the reception area 22nd galvanically separates.

Die den Sendebereich 21 ausbildende spiralförmige Bahn weist vorzugsweise eine Breite 51 zwischen 200 µm und 3 mm, weiter bevorzugt zwischen 500 µm und 1,5 mm auf und die den Empfangsbereich 22 ausbildende spiralförmige Bahn eine Breite 52 zwischen 200 µm und 3 mm, weiter bevorzugt zwischen 500 µm und 1,5 mm. auf. Der zwischen diesen Bahnen angeordnete Spalt 30 weist vorzugsweise eine Breite 53 zwischen 100 µm und 500 µm, weiter bevorzugt zwischen 200 µm und 300 µm auf.The the transmission range 21 forming spiral path preferably has a width 51 between 200 μm and 3 mm, more preferably between 500 μm and 1.5 mm, and the reception area 22nd forming spiral path one width 52 between 200 μm and 3 mm, more preferably between 500 μm and 1.5 mm. on. The gap between these tracks 30th preferably has a width 53 between 100 µm and 500 µm, more preferably between 200 µm and 300 µm.

Vorzugsweise umfasst der Abschnitt des Spalts, in welchem der Spalt einen spiralförmigen Verlauf besitzt, d. h. die Abschnitte 31 und 32 zwischen 1 bis 10 Windungen, weiter bevorzugt zwischen 1 und 3 Windungen. Die beiden Abschnitte 31 und 32 des Spalts sind hierbei im Zentrum der Spiralen, gemäß derer der Sendebereich 21, der Empfangsbereich 22 und der Spalt 30 ausgeformt ist, miteinander verbunden, sodass der Sendebereich 21 und der Empfangsbereich 22 auch in diesem Bereich galvanisch voneinander durch den Spalt 30 getrennt sind. Wie bereits oben ausgeführt, ist unter spiralförmigem Verlauf nicht nur der in 3 angedeutete Verlauf zu verstehen, in welchem der Spalt sowie die den Sendebereich als auch Empfangsbereich ausbildenden spiralförmigen Bahnen einen kurvenförmigen Verlauf besitzen, sondern auch jeglicher andersartig verlaufende Verlauf zu verstehen, bei dem der Spalt bzw. die Bahnen einen zentralen Punkt zumindest bereichsweise umgreifen und sich je nach Laufrichtung von dem zentralen Punkt entfernt oder sich diesem annähert. So ist es auch möglich, dass der Spalt 30 nicht nur einen kurvenförmigen Verlauf besitzt, sondern auch den Verlauf eines Vielecks mit aufeinanderfolgenden geradlinigen Teilabschnitt besitzt oder einen in eine Raumrichtung gestauchten bzw. gestreckten Verlauf besitzt.The section of the gap in which the gap has a spiral shape preferably comprises the sections 31 and 32 between 1 to 10 turns, more preferably between 1 and 3 turns. The two sections 31 and 32 of the gap are in the center of the spirals, according to which the transmission range 21 , the reception area 22nd and the gap 30th is formed, connected to each other, so that the transmission range 21 and the reception area 22nd also in this area galvanically from one another through the gap 30th are separated. As already stated above, not only the in 3 To understand the indicated course, in which the gap and the spiral-shaped paths forming the transmission area as well as the receiving area have a curved course, but also to understand any different course in which the gap or paths at least partially encompass a central point and each away from or approaching the central point in the direction of travel. So it is also possible that the gap 30th not only has a curved course, but also has the course of a polygon with successive straight subsections or has a course that is compressed or stretched in one spatial direction.

Vorzugsweise sind die Kanten 212 und 221 bzw. 222 und 211 des Sendebereichs 21 und des Empfangsbereichs 22 parallel zueinander orientiert, sodass die Breite des Spalts 30 über den gesamten spiralförmigen Verlauf konstant ist.Preferably the edges are 212 and 221 or. 222 and 211 of the transmission area 21 and the reception area 22nd oriented parallel to each other so that the width of the gap 30th is constant over the entire spiral course.

Weiter ist es zum Einen möglich, dass, wie in 4 angedeutet, die Sendebereiche 21 und 22 jeweils vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegt sind und damit der Sendebereich und der Empfangsbereich beispielsweise jeweils von einer spiralförmig angeordneten, vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegten Leiterbahnen gebildet wird, wobei zwischen diesen Leiterbahnen der Spalt 30 in einer vorzugsweise konstanten Spaltbreite 53 ausgebildet ist.On the one hand, it is also possible that, as in 4th indicated the transmission areas 21 and 22nd each over the entire surface with the material of the electrically conductive layer 11 are occupied and thus the transmission area and the reception area, for example, each by a spirally arranged, full-area with the material of the electrically conductive layer 11 occupied conductor tracks is formed, with the gap between these conductor tracks 30th in a preferably constant gap width 53 is trained.

Bei dieser Ausführungsform weist der Sendebereich 21 vorzugsweise eine Leiterbahnbreite zwischen 1 µm und 40 µm, weiter bevorzugt zwischen 5 µm und 25 µm auf. Der Empfangsbereich 22 weist ebenfalls eine Leiterbahnbreite zwischen 1 µm und 40 µm, weiter bevorzugt zwischen 5 µm und 25 µm auf. Der Spalt 30 weist weiter vorzugsweise eine Spaltbreite zwischen 100 µm und 500 µm, weiter bevorzugt zwischen 200 µm und 300 µm auf. Durch diese Ausformung des Sendebereichs 21 und des Empfangsbereichs 22 wird erreicht, dass das Touch-Sensorfeld 20 für den menschlichen Betrachter transparent erscheint, obwohl die elektrisch leitfähige Schicht 11 an sich bei vollflächiger Ausformung opak erscheinen würde.In this embodiment, the transmission range 21 preferably a conductor track width between 1 μm and 40 μm, more preferably between 5 μm and 25 μm. The reception area 22nd likewise has a conductor track width between 1 μm and 40 μm, more preferably between 5 μm and 25 μm on. The gap 30th further preferably has a gap width between 100 μm and 500 μm, more preferably between 200 μm and 300 μm. By shaping the transmission area 21 and the reception area 22nd is achieved that the touch sensor field 20th appears transparent to the human observer, although the electrically conductive layer 11 would appear opaque in itself with full-surface molding.

5 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform des in den Touch-Sensorfeldern 20 angeordneten Sendebereichs 21 bzw. Empfangsbereichs 22. 5 illustrates another embodiment of the touch sensor fields 20th arranged transmission area 21 or reception area 22nd .

Der Sendebereich 21 weist hier eine mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegte Grenzleiterbahn 215 auf, die im Bereich der an den Spalt 30 angrenzenden Innenkante 211 des Sendebereichs 21 verläuft und eine mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegte Grenzleiterbahn 214 auf, die im Bereich der Außenkante 212 des Sendebereichs 22 verläuft. Weiter weist der Empfangsbereich 22 ein mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegte Grenzleiterbahn 224 auf, die im Bereich der an der Spalte angrenzenden Außenkante 221 des Empfangsbereichs 22 verläuft und eine mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegte Grenzleiterbahn 225 auf, die im Bereich der an die Spalte 30 angrenzende Innenkante 222 des Empfangsbereichs 22 verläuft. Die zum Spalt 30 orientierten Kanten der Grenzleiterbahnen 224, 225, 214 und 215 bilden zumindest einen Teilabschnitt der den Sendebereich 22 bzw. den Empfangsbereich 23 vom Spalt 30 abgrenzenden Kanten 211, 212, 221 und 222 aus.The transmission range 21 has here one with the material of the electrically conductive layer 11 occupied border line 215 on that in the area of the at the gap 30th adjacent inner edge 211 of the transmission area 21 runs and a border line covered with the material of the electrically conductive layer 214 on that in the area of the outer edge 212 of the transmission area 22nd runs. The reception area continues 22nd one with the material of the electrically conductive layer 11 occupied border line 224 in the area of the outer edge adjoining the column 221 of the reception area 22nd runs and a border line covered with the material of the electrically conductive layer 225 on that in the area of the to the column 30th adjacent inner edge 222 of the reception area 22nd runs. The one to the crack 30th oriented edges of the border conductor tracks 224 , 225 , 214 and 215 form at least a section of the transmission area 22nd or the reception area 23 from the gap 30th delimiting edges 211 , 212 , 221 and 222 the end.

In dem Ausführungsbeispiel nach 5 weist der Sendebereich 21 und der Empfangsbereich 22 jeweils zwei Grenzleiterbahnen 214 und 215 bzw. 224 und 225 auf, welche weiter auch am Kopfende 217 bzw. 227 der den Sendebereich 221 bzw. Empfangsbereich 222 ausbildenden spiralförmigen Bahn miteinander verbunden sind, wie dies in 5 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Sendebereich 21 bzw. der Empfangsbereich 22 lediglich über eine derartige Grenzleiterbahn verfügt, welche eine an den Spalt 30 angrenzende Kante des Sendebereichs 21 bzw. Empfangsbereich 22 ausbildet, und / oder dass diese Grenzleiterbahnen oder die Grenzleiterbahnen 214, 215, 224 und 225 nicht entlang des gesamten Verlaufs der spiralförmigen Abschnitte 31 und 32 des Spalts 30 vorgesehen sind, sondern lediglich über 10% bis 95%, weiter bevorzugt über 70% bis 90% des Verlaufs des jeweiligen spiralförmigen Abschnitts vorgesehen sind.In the embodiment according to 5 assigns the transmission range 21 and the reception area 22nd two border conductor tracks each 214 and 215 or. 224 and 225 on, which further also at the head end 217 or. 227 of the transmission area 221 or reception area 222 forming spiral path are interconnected, as shown in 5 is shown. However, it is also possible that the transmission range 21 or the reception area 22nd only has such a border conductor track, which is one on the gap 30th adjacent edge of the transmission area 21 or reception area 22nd trains, and / or that these border conductor tracks or the border conductor tracks 214 , 215 , 224 and 225 not along the entire course of the spiral sections 31 and 32 of the gap 30th are provided, but only over 10% to 95%, more preferably over 70% to 90% of the course of the respective spiral section are provided.

Vorzugsweise sind die jeweils beidseits des Spalts 30 angeordneten Grenzleiterbahnen des Sendebereichs 21 und des Empfangsbereichs 22, d. h. beispielsweise die Grenzleiterbahnen 215 und 224 bzw. 214 und 225, parallel zueinander bzw. in einem konstanten Abstand zueinander verlaufend angeordnet.They are preferably on both sides of the gap 30th arranged border traces of the transmission area 21 and the reception area 22nd , ie for example the border conductor tracks 215 and 224 or. 214 and 225 , arranged parallel to one another or at a constant distance from one another.

Weiter ist es vorteilhaft, dass der Sendebereich 21 und / oder der Empfangsbereich 22 eine an die Grenzleiterbahn 214 und / oder 215 bzw. 224 und / oder 225 anschließendes Muster von Verbindungsleiterbahnen 216 bzw. 226 aufweist, die mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt sind.It is also advantageous that the transmission range 21 and / or the reception area 22nd one to the border line 214 and or 215 or. 224 and or 225 subsequent pattern of connecting conductors 216 or. 226 which are covered with the material of the electrically conductive layer.

In dem Ausführungsbeispiel nach 5 wird dieses Muster hierbei jeweils von den in 5 angedeuteten Verbindungsleiterbahnen 216 bzw. 226 gebildet, welche als Stege zwischen den Grenzleiterbahnen 214 und 215 bzw. 224 und 225 ausgeformt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass das Muster von Verbindungsleiterbahnen deutlich komplexer ist und so beispielsweise aus einer Vielzahl von sich kreuzenden, und in einem regelmäßigen und / oder unregelmäßigen Raster angeordneten Verbindungsleiterbahnen besteht, die vorzugsweise auch ein oder mehrere Kreuzungspunkte aufweisen, welche Verbindungsleiterbahnen 216 bzw. 226 miteinander galvanisch verbinden. So ist es beispielsweise möglich, dass zwischen den Grenzleiterbahnen 214 und 215 bzw. 224 und 225 eine netzförmige Anordnung von Verbindungsleiterbahnen vorgesehen ist. Das Muster von Verbindungsleiterbahnen weist vorzugsweise eine Vielzahl von Verbindungsleiterbahnen auf, welche mit beiden Grenzleiterbahnen 214 und 215 bzw. 224 und 225 galvanisch kontaktiert sind und somit eine galvanische Verbindung zwischen den Grenzleiterbahnen 214 und 215 bzw. 224 und 225 herstellt.In the embodiment according to 5 this pattern is used by the in 5 indicated connecting conductor tracks 216 or. 226 formed, which as webs between the border conductor tracks 214 and 215 or. 224 and 225 are shaped. However, it is also possible that the pattern of connecting conductor tracks is significantly more complex and thus consists, for example, of a multiplicity of crossing conductor tracks arranged in a regular and / or irregular grid, which preferably also have one or more crossing points, which connection conductor tracks 216 or. 226 galvanically connect with each other. For example, it is possible that between the border conductor tracks 214 and 215 or. 224 and 225 a network-like arrangement of connecting conductor tracks is provided. The pattern of connecting interconnects preferably has a plurality of connecting interconnects, which are connected to both boundary interconnects 214 and 215 or. 224 and 225 are galvanically contacted and thus a galvanic connection between the boundary conductor tracks 214 and 215 or. 224 and 225 manufactures.

Die Grenzleiterbahnen 214, 215, 224, 225 sowie die Verbindungsleiterbahnen 216 und 226 weisen vorzugsweise eine Leiterbahnbreite zwischen 1 und 40µm, weiter bevorzugt zwischen 5 und 25µm auf.The border conductor tracks 214 , 215 , 224 , 225 as well as the connecting conductors 216 and 226 preferably have a conductor track width between 1 and 40 μm, more preferably between 5 and 25 μm.

Weiter weist die den Sendebereich 22 ausbildende spiralförmige Bahn vorzugsweise eine Breite 51 zwischen 200 µm und 3 mm, weiter bevorzugt zwischen 500 µm und 1,5 mm auf und die den Empfangsbereich 22 ausbildende spiralförmige Bahn eine Breite 52 zwischen 200 µm und 3 mm, weiter bevorzugt zwischen 500 µm und 1,5 mm auf.Next, it indicates the transmission range 22nd forming spiral path is preferably one width 51 between 200 μm and 3 mm, more preferably between 500 μm and 1.5 mm, and the reception area 22nd forming spiral path one width 52 between 200 µm and 3 mm, more preferably between 500 µm and 1.5 mm.

Weiter sind die Grenzleiterbahnen 214 und 215 des Sendebereichs und / oder die Grenzleiterbahnen 224 und 225 des Empfangsbereichs 22 vorzugsweise zwischen 1 µm und 40 µm, weiter bevorzugt zwischen 5 µm und 25 µm voneinander beabstandet.Next are the border conductor tracks 214 and 215 of the transmission range and / or the border conductor tracks 224 and 225 of the reception area 22nd preferably spaced apart from one another between 1 μm and 40 μm, more preferably between 5 μm and 25 μm.

Die Verbindungsleiterbahnen 216 und 226 sind bevorzugt zwischen 200 µm und 3 mm voneinander beabstandet angeordnet und vorzugsweise in einem 1- oder 2-dimensionalen Raster angeordnet.The connecting conductors 216 and 226 are preferably arranged at a distance of between 200 μm and 3 mm from one another and are preferably arranged in a 1 or 2-dimensional grid.

In dem Spalt 30 sind zwischen dem Sendebereich 21 und dem Empfangsbereich 22 Blindleiterbahnen 25 angeordnet, welche zu einer Verbesserung des optischen Erscheinungsbilds des Touch-Sensorfeldes 20 führen. Die Blindleiterbahnen 25 haben keine elektrische Funktionalität und sind auch nicht galvanisch mit dem Sendebereich 21 und dem Empfangsbereich 22 verbunden. Sie sind parallel zu den Verbindungsleiterbahnen 216 bzw. 226 angeordnet und ansonsten gleichartig wie diese ausgebildet.In the gap 30th are between the transmission area 21 and the reception area 22nd Blind conductors 25th arranged, which improves the visual appearance of the touch sensor field 20th to lead. The blind conductors 25th have no electrical functionality and are also not galvanic with the transmission range 21 and the reception area 22nd connected. They are parallel to the connecting conductor tracks 216 or. 226 arranged and otherwise designed in the same way as this.

6 verdeutlicht ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausformung des Sendebereichs 21 und des Empfangsbereichs 22 in einem Touch-Sensorfeld 20. 6th illustrates a further exemplary embodiment for the shaping of the transmission area 21 and the reception area 22nd in a touch sensor field 20th .

Der Sendebereich 21 besteht hier aus zwei spiralförmig verlaufenden Bahnen 218 und 219, welche im Kopfpunkt 217 miteinander verbunden sind. Der Empfangsbereich 22 besteht ebenfalls aus zwei spiralförmig verlaufenden Bahnen 228, 229, welche ebenfalls im Kopfpunkt 227 miteinander verbunden sind. Der Spalt 30 besteht aus zwei spiralförmig verlaufenden Abschnitten 31 und 32, wobei der Abschnitt 31 zwischen der spiralförmigen Bahn 219 und 228 und der Abschnitt 32 zwischen den spiralförmig verlaufenden Bahnen 229 und 218 angeordnet ist. Die Bahnen 218, 219, 228 und 229 sind wie vorhergehend anhand der Figuren 4 oder 5 beschrieben ausgebildet, d. h. sie können jeweils aus einer vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegten Leiterbahnen bestehen oder mit einem Leiterbahnmuster belegt sein, wie dies eingehend anhand von 5 für den Sendebereich 21 und Empfangsbereich 22 beschrieben worden ist.The transmission range 21 consists of two spiral tracks 218 and 219 , which in the head point 217 are connected to each other. The reception area 22nd also consists of two spiral tracks 228 , 229 , which are also in the head point 227 are connected to each other. The gap 30th consists of two spiraling sections 31 and 32 , where the section 31 between the spiral path 219 and 228 and the section 32 between the spiral tracks 229 and 218 is arranged. The railways 218 , 219 , 228 and 229 are as before based on the figures 4th or 5 formed described, ie they can each consist of a full surface with the material of the electrically conductive layer 11 occupied conductor tracks exist or be occupied with a conductor track pattern, as detailed on the basis of 5 for the transmission area 21 and reception area 22nd has been described.

Der große Vorteil an der Ausbildung gemäß 6 besteht darin, dass der Sendebereich 21 und der Empfangsbereich 22 nicht nur an einer Seite, sondern an zwei Seiten mit Anschlussbereichen 23 bzw. 24 verbunden werden können, wodurch sich die Kontaktierung der Sendebereiche und Empfangsbereiche innerhalb des Touch-Sensorelements vereinfacht.The big advantage of training according to 6th is that the transmission range 21 and the reception area 22nd not just on one side, but on two sides with connection areas 23 or. 24 can be connected, which simplifies the contacting of the transmission areas and reception areas within the touch sensor element.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher die Ausformung der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 mehrerer nebeneinander angeordneter Touch-Sensorfelder 20 beispielhaft gezeigt ist. Weiter ist dort auch die Kontaktierung der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 mittels Verbindungsbereichen 23 bis 24 gezeigt und weiter auch Blindleiterbahnen 25 angedeutet, welche zu einer Verbesserung des optischen Erscheinungsbilds des Bereichs 2 führen. 7th shows a further embodiment in which the formation of the transmission areas 21 and reception areas 22nd several touch sensor fields arranged next to each other 20th is shown by way of example. There is also the contacting of the transmission areas 21 and reception areas 22nd by means of connection areas 23 until 24 shown and also blind conductors 25th indicated, which leads to an improvement in the visual appearance of the area 2 to lead.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ebenfalls die Ausformung der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 mehrerer Touch-Sensorfelder 20 sowie der jeweilige Anschluss der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 mittels Anschlussbereichen 23 bzw. 24 gezeigt ist. 8th shows a further embodiment in which the shaping of the transmission areas is also shown 21 and reception areas 22nd several touch sensor fields 20th as well as the respective connection of the transmission areas 21 and reception areas 22nd by means of connection areas 23 or. 24 is shown.

Bei der Ausführungsform nach 8 besitzt der Spalt 30 hierbei einen spiralförmigen Verlauf, wobei sich der spiralförmig verlaufende Abschnitt 31 des Spalts 30 hierbei aus Teilabschnitten 311 zusammensetzt, welche jeweils geradlinig verlaufen. Aufeinanderfolgende geradlinig verlaufende Teilabschnitte 311 schließen hierbei einen Winkel von etwa 135° auf, um so einen spiralförmigen, sechseckförmigen Verlauf des Spalts und auch der die Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 ausbildenden spiralförmigen Bahnen zu erzielen.In the embodiment according to 8th owns the gap 30th here a spiral course, with the spiral section 31 of the gap 30th here from subsections 311 composed, which each run in a straight line. Successive rectilinear subsections 311 include an angle of about 135 °, thus creating a spiral, hexagonal course of the gap and also that of the transmission areas 21 and reception areas 22nd to achieve forming spiral paths.

9 zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher die Ausformung der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 mehrerer nebeneinander angeordneter Touch-Sensorfelder 20 gezeigt ist. Weiter ist noch die Verbindung der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 mittels Anschlussbereichen 23 und 24 verdeutlicht. Auch hier setzt sich der eine spiralförmig verlaufende Abschnitt 31 des Spalts 30 aus geradlinig verlaufenden Teilabschnitten 311 zusammen. Aufeinanderfolgende Teilabschnitte 311 schließen hierbei einen Winkel von 90° ein, sodass jeder Spalt einen spiralförmig verlaufenden, rechteckförmigen Verlauf besitzt. 9 shows a further embodiment in which the formation of the transmission areas 21 and reception areas 22nd several touch sensor fields arranged next to each other 20th is shown. Next is the connection of the transmission areas 21 and reception areas 22nd by means of connection areas 23 and 24 made clear. Here, too, the one spiral-shaped section continues 31 of the gap 30th from straight sections 311 together. Successive sections 311 enclose an angle of 90 ° so that each gap has a spiral, rectangular shape.

Die Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 gemäß den Ausführungsbeispielen nach 7 bis 9 können entweder vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht 11 belegt sein oder nur teilweise mit diesem Material belegt sein und insbesondere mit einem Muster von Leiterbahnen belegt sein, wie dies oben insbesondere anhand der 3 bis 5 erläutert worden ist. Bezüglich der Ausgestaltung der Sendebereiche 21 und Empfangsbereiche 22 sowie bezüglich der Ausgestaltung des Spalts 30 wird somit hier auf die obigen Ausführungen zu den Figuren 3 bis 5 verwiesen. Die Anschlussbereiche 23 und 24 können ebenfalls entweder von vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegten Leiterbahnen gebildet werden, oder von Bahnen gebildet sein, welche mit einem Muster von dünnen Leiterbahnen entsprechend den Verbindungsleiterbahnen 216 bzw. 226 belegt sind. Auch diesbezüglich wird auf die vorhergehenden Ausführungen zu den Figuren 3 bis 5 verwiesen.The transmission areas 21 and reception areas 22nd according to the exemplary embodiments 7th until 9 can either cover the entire surface with the material of the electrically conductive layer 11 be covered or only partially covered with this material and in particular be covered with a pattern of conductor tracks, as shown above in particular with reference to FIG 3 until 5 has been explained. Regarding the design of the transmission areas 21 and reception areas 22nd as well as with regard to the design of the gap 30th the above explanations regarding the figures are therefore referred to here 3 until 5 referenced. The connection areas 23 and 24 can likewise either be formed by conductor tracks covered over the entire surface with the material of the electrically conductive layer, or be formed by tracks which have a pattern of thin conductor tracks corresponding to the connecting conductor tracks 216 or. 226 are occupied. In this regard, too, reference is made to the preceding statements on the figures 3 until 5 referenced.

Die mit Bezug auf 5 beschriebenen Blindleiterbahnen 25 können auch zwischen den Sendebereichen 21 und den Empfangsbereichen 22, welche mit Bezug auf die 3, 4, 6, 7, 8 und 9 beschrieben sind, in Analogie zu jenen der in 5 dargestellten ausgebildet sein, so dass ein noch besserer homogener optischer Eindruck erzielt wird.
(5)The ones related to 5 described blind conductor tracks 25th can also switch between the transmission areas 21 and the reception areas 22nd which referring to the 3 , 4th , 6th , 7th , 8th and 9 are described in analogy to those in 5 be designed so that an even better homogeneous visual impression is achieved.
( 5 )

Claims (18)

Kapazitives Sensorelement (1) mit ein oder mehreren in einem ersten Bereich (2) angeordneten Touch-Sensorfeldern (20), wobei das kapazitive Sensorelement ein Trägersubstrat (10), welches in zumindest dem ersten Bereich (2) transparent ist, und eine auf dem Trägersubstrat (10) vorgesehene elektrisch leitfähige Schicht (11) aufweist, wobei im Bereich zumindest eines der Touch-Sensorfelder (20) in der elektrisch leitfähigen Schicht (11) ein Sendebereich (21) und ein Empfangsbereich (22) ausgebildet sind, die galvanisch voneinander getrennt beidseits eines diese trennenden Spalts (30) angeordnet sind, und der Spalt (30) in zumindest einem ersten Abschnitt (31, 32) einen spiralförmigen Verlauf besitzt, wobei der Sendebereich (21) zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden ersten Bahn und der Empfangsbereich (22) zumindest abschnittsweise in Form einer spiralförmig verlaufenden zweiten Bahn ausgeformt sind, die spiralförmig verlaufende erste und zweite Bahn ineinander gewunden und durch den Spalt (30) getrennt im jeweiligen Touch-Sensorfeld angeordnet sind, wobei die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn nicht vollflächig mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht (10) belegt ist und wobei die an den Spalt (30) angrenzenden Längskanten (211, 212, 221, 222) der ersten und zweiten spiralförmigen Bahn zumindest bereichsweise parallel zueinander angeordnet sind.Capacitive sensor element (1) with one or more touch sensor fields (20) arranged in a first area (2), the capacitive sensor element having a carrier substrate (10) which is transparent in at least the first area (2) and one on the Carrier substrate (10) provided electrically conductive layer (11), wherein in the area of at least one of the touch sensor fields (20) in the electrically conductive layer (11) a transmitting area (21) and a receiving area (22) are formed, which galvanically from each other are arranged separately on both sides of a gap (30) separating them, and the gap (30) has a spiral course in at least one first section (31, 32), the transmission area (21) at least in sections in the form of a spiral-shaped first path and the Reception area (22) are shaped at least in sections in the form of a spiral-shaped second path, the spiral-shaped first and second paths into one another wound and separated by the gap (30) are arranged in the respective touch sensor field, the first and / or second spiral-shaped path not being covered over the entire surface with the material of the electrically conductive layer (10) and wherein the one adjoining the gap (30) Longitudinal edges (211, 212, 221, 222) of the first and second spiral-shaped tracks are at least partially arranged parallel to one another. Kapazitives Sensorelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (31, 32) des Spalts (30), in welchem der Spalt (30) einen spiralförmigen Verlauf besitzt, zwischen 1 und 10 Windungen, vorzugsweise zwischen 1 und 3 Windungen, umfasst.Capacitive sensor element (1) after Claim 1 , characterized in that the first section (31, 32) of the gap (30), in which the gap (30) has a spiral course, comprises between 1 and 10 turns, preferably between 1 and 3 turns. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (31, 32) einen kurvenförmigen Verlauf besitzt.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first section (31, 32) has a curved profile. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Abschnitt (31, 32) aus zumindest bereichsweise geradlinig verlaufenden Teilabschnitten (311) zusammensetzt, wobei aufeinanderfolgende geradlinig verlaufende Teilabschnitte (311) vorzugsweise einen Winkel von etwa 90° oder 135° einschließen.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first section (31, 32) is composed of at least partially rectilinear subsections (311), successive rectilinear subsections (311) preferably at an angle of approximately 90 ° or include 135 °. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmig verlaufende erste Bahn und / oder die spiralförmig verlaufende zweite Bahn eine Breite (51, 52) von 200 µm bis 3 mm, bevorzugt von 500 µm bis 1,5 mm, und / oder eine Länge von 5 mm bis 70 mm, bevorzugt von 10 mm bis 30 mm besitzen.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spirally extending first path and / or the spirally extending second path have a width (51, 52) of 200 µm to 3 mm, preferably 500 µm to 1.5 mm, and / or a length of 5 mm to 70 mm, preferably 10 mm to 30 mm. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Spalt (30) angrenzenden Längskanten (211, 212, 221, 222) der ersten und zweiten spiralförmigen Bahn zumindest bereichsweise parallel zueinander angeordnet sind, vorzugsweise über zumindest 70%, weiter bevorzugt über 90% des Verlaufs des spiralförmigen Abschnitts des Spalts (30) parallel zueinander angeordnet sind.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal edges (211, 212, 221, 222) of the first and second spiral paths adjoining the gap (30) are at least partially arranged parallel to one another, preferably over at least 70 %, more preferably over 90% of the course of the spiral section of the gap (30) are arranged parallel to one another. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Teilabschnitt der ersten spiralförmigen Bahn und / oder der zweiten spiralförmigen Bahn beide gegenüberliegende Längskanten (211, 212, 221, 222) der jeweiligen Bahnen an den Spalt (30) angrenzen.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least in a partial section of the first spiral-shaped path and / or the second spiral-shaped path, both opposite longitudinal edges (211, 212, 221, 222) of the respective paths at the gap (30 ) adjoin. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Fläche der ersten und / oder zweiten spiralförmigen Bahn zwischen 5 und 15% mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht belegt ist.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective area of the first and / or second spiral-shaped path is covered between 5 and 15% with the material of the electrically conductive layer. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und / oder zweite spiralförmige Bahn zwei im Bereich der Längskanten (211, 212, 221, 222) der jeweiligen Bahn verlaufende, mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht (10) belegte Grenzleiterbahnen (214, 215, 224, 225) aufweist, die am Kopfende (217, 227) der jeweiligen Bahn miteinander verbunden sind.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second spiral-shaped path has two in the region of the longitudinal edges (211, 212, 221, 222) of the respective path, with the material of the electrically conductive layer ( 10) has occupied border conductor tracks (214, 215, 224, 225) which are connected to one another at the head end (217, 227) of the respective track. Kapazitives Sensorelement (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den im Bereich der Längskanten (211, 212, 221, 222) der jeweiligen Bahn verlaufenden Grenzleiterbahnen (214, 215, 224, 225) ein Muster von Verbindungsleiterbahnen (215, 225) vorgesehen ist, die mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht (10) belegt sind.Capacitive sensor element (1) after Claim 9 , characterized in that between the border conductor tracks (214, 215, 224, 225) running in the region of the longitudinal edges (211, 212, 221, 222) of the respective track, a pattern of connecting conductor tracks (215, 225) is provided which is connected to the material the electrically conductive layer (10) are covered. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendebereich (21) und / oder der Empfangsbereich (22) eine mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht (10) belegte Grenzleiterbahn (224, 225, 214, 215) aufweist, die im Bereich einer an den Spalt (30) angrenzenden Kante (211, 212, 221, 222) des Sendebereichs (21) bzw. Empfangsbereichs (22) verläuft und deren zum Spalt (30) orientierte Kante zumindest einen Teilabschnitt der den Sendebereich bzw. den Empfangsbereich vom Spalt (30) abgrenzenden Kante (214, 215, 224, 225) des Sendebereichs bzw. Empfangsbereichs ausbildet.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission area (21) and / or the reception area (22) has a boundary conductor track (224, 225, 214, 215) covered with the material of the electrically conductive layer (10). which runs in the area of an edge (211, 212, 221, 222) of the transmission area (21) or reception area (22) adjoining the gap (30) and the edge of which is oriented towards the gap (30) at least a portion of the transmission area or the receiving area from the gap (30) delimiting edge (214, 215, 224, 225) of the transmitting area or receiving area. Kapazitives Sensorelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendebereich (21) und / oder Empfangsbereich (22) ein an die Grenzleiterbahn (214, 215, 224, 225) anschließendes Muster von Verbindungsleiterbahnen (216, 226) aufweist, die mit dem Material der elektrisch leitfähigen Schicht (10) belegt sind.Capacitive sensor element after Claim 11 , characterized in that the transmission area (21) and / or reception area (22) has a pattern of connecting conductor tracks (216, 226) which adjoins the border conductor track (214, 215, 224, 225) and which are connected to the material of the electrically conductive layer ( 10) are occupied. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzleiterbahn (214,215) des Sendebereichs (21) zumindest bereichsweise parallel zur Grenzleiterbahn (224, 225) des Empfangsbereichs (22) angeordnet ist.Capacitive sensor element (1) according to one of the Claims 11 and 12th , characterized in that the border conductor track (214, 215) of the transmission area (21) is arranged at least in some areas parallel to the border conductor track (224, 225) of the reception area (22). Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzleiterbahn bzw. Grenzleiterbahnen (214, 215, 224, 225) und / oder die Verbindungsleiterbahnen (216, 226) eine Breite von 1µm bis 40µm, bevorzugt von 5µm bis 25µm aufweisen.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the boundary conductor track or boundary conductor tracks (214, 215, 224, 225) and / or the connecting conductor tracks (216, 226) have a width of 1 µm to 40 µm, preferably 5 µm to 25 µm. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (10) aus einem metallischen Material, vorzugsweise aus Silber oder Kupfer besteht.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive layer (10) consists of a metallic material, preferably of silver or copper. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (10) eine Schichtdicke zwischen 20nm und 1µm, vorzugsweise zwischen 30nm und 100nm, besitzt.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive layer (10) has a layer thickness between 20 nm and 1 µm, preferably between 30 nm and 100 nm. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der trennende Spalt (30) zwischen dem Sendebereich und dem Empfangsbereich eine Breite zwischen 100 µm und 500 µm, insbesondere zwischen 200 µm und 300 µm besitzt.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating gap (30) between the transmitting area and the receiving area has a width between 100 µm and 500 µm, in particular between 200 µm and 300 µm. Kapazitives Sensorelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Touch-Sensorfeld (2) eine Breite und / oder Länge zwischen 2 mm und 20 mm, bevorzugt zwischen 4 mm und 10 mm besitzt.Capacitive sensor element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each touch sensor field (2) has a width and / or length between 2 mm and 20 mm, preferably between 4 mm and 10 mm.
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