DE102019129333A1 - Kapazitives Touch-Bedienelement, elektrisches Gerät und Herstellungsverfahren für das Bedienelement - Google Patents

Kapazitives Touch-Bedienelement, elektrisches Gerät und Herstellungsverfahren für das Bedienelement Download PDF

Info

Publication number
DE102019129333A1
DE102019129333A1 DE102019129333.2A DE102019129333A DE102019129333A1 DE 102019129333 A1 DE102019129333 A1 DE 102019129333A1 DE 102019129333 A DE102019129333 A DE 102019129333A DE 102019129333 A1 DE102019129333 A1 DE 102019129333A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conductor
control element
coating
elements
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019129333.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Schneider
Johann Banmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Priority to DE102019129333.2A priority Critical patent/DE102019129333A1/de
Publication of DE102019129333A1 publication Critical patent/DE102019129333A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kapazitives Touch-Bedienelement, aufweisend in der angegebenen Reihenfolge- ein erstes Substrat (1),- eine erste leitfähige transparente Beschichtung (3) mit einer spaltenartigen Geometrie,- eine erste Leiterstruktur, die eine erste Menge Leiterbahnen (2) aufweist,- ein Dielektrikum (9),- eine zweite Leiterstruktur, die eine zweite Menge Leiterbahnen (5) aufweist,- eine zweite leitfähige transparente Beschichtung (7) mit einer zeilenartigen Geometrie,- ein zweites Substrat (6),wobei die erste leitfähige transparente Beschichtung (3) mit der spaltenartigen Geometrie und die zweite leitfähige transparente Beschichtung (7) mit der zeilenartigen Geometrie derart zueinander angeordnet sind, dass eine matrixartige Struktur mit Kreuzungsbereichen ausgebildet ist, undwobei die erste Leiterstruktur weiterhin mehrere (separat ausgebildete) erste Leiterelemente (4) aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche angeordnet und/oder parallel dazu geschaltet sind, und/oder die zweite Leiterstruktur weiterhin mehrere (separat ausgebildete) zweite Leiterelemente (8) aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche angeordnet und/oder parallel dazu geschaltet sind.Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches Gerät, das das Bedienelement aufweist, und ein Herstellungsverfahren für das Bedienelement.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein kapazitives Touch-Bedienelement, ein elektrisches Gerät und ein Herstellungsverfahren für das kapazitives Touch-Bedienelement. Insbesondere betrifft die Erfindung ein kapazitives Touch-Bedienelement, das zwei Substrate (z.B. Dünnglas und/oder Kunststofffolie) aufweist und ein elektrisches Gerät, das das kapazitive Touch-Bedienelement aufweist. Das kapazitive Touch-Bedienelement wird nachstehend der Einfachheit halber auch einfach als Bedienelement bezeichnet.
  • Aus einem nicht druckschriftlich belegten Stand der Technik ist ein Bedienelement bekannt, das zwei miteinander verklebte Dünngläser aufweist, wobei beide Dünnglaser jeweils mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind, die optisch transparent und oberflächen-strukturiert ausgebildet ist. Zwischen den beiden Dünngläsern befindet sich ein isolierendes Dielektrikum in Form eines Klebstoffs oder einer Folie.
  • Diese räumliche und galvanische Trennung der beiden beschichteten Seiten der Dünngläser ermöglicht das Verwenden eines matrizierten Layouts für die kapazitiven Elektrodenflächen auf den Dünngläsern, das sich aus einer Vielzahl zeilen- und spaltenartiger Beschichtungsabschnitte zusammensetzt. Die so gebildeten Zeilen und Spalten sind üblicherweise um 90° zueinander verdreht angeordnet, wobei jeweils zwei Zeilen-Leiterelemente bzw. zwei Spalten-Leiterelemente über einem in einem Kreuzungsbereich angeordneten Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind.
  • Insbesondere mit zunehmender Displaygröße treten Probleme bei der Auswertung eines solchen Bedienelements auf. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu reduzieren, besteht darin, mit geringeren Flächenwiderständen bei den elektrisch leitfähigen Beschichtungen zu arbeiten. Dies ist jedoch nur bedingt hilfreich, da dann die Beschichtungen mit zunehmender Schichtdicke immer sichtbarer werden. Diese optischen Beeinträchtigungen sind nicht akzeptabel. Eine weitere Möglichkeit, dieses Problem zu reduzieren, ist, die leitfähige Struktur im Kreuzungsbereich zu verbreitern. Dies hat jedoch zur Folge, dass die sich ergebende Koppelkapazität zwischen Zeilen und Spalten steigt, was zu erhöhten Lade- und Entladezeiten und somit zu einer langsameren Scanrate bzw. Erkennung bei einer Bedienung des Bedienelements führt.
  • Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein kapazitives Touch-Bedienelement, ein elektrisches Gerät und ein Herstellungsverfahren für das Bedienelement bereitzustellen, das ein optimiertes Layout mit einem geringeren Gesamtwiderstand der kapazitiven Touchstruktur aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein kapazitives Touch-Bedienelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein elektrisches Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einem optimierten Layout mit einem geringeren elektrischen Gesamtwiderstand der kapazitiven Touchstruktur darin, dass die Scanrate auch bei flächenmäßig vergrößertem Bedienelement gleich oder verbessert ist. Damit ergeben sich kürzere Reaktionszeiten bei einer Auswertung von Touchsignalen. Mit der optimierten Bedienelement-Struktur kann das Bedienelement mit größeren Abmessungen mit einer sicher auswertbaren Touchstruktur realisiert werden. Es ist nicht erforderlich, den Flächenwiderstand der elektrisch leitfähigen Beschichtungen auf Kosten des optischen Eindruckes der Bedienelements durch höhere Schichtdicken der elektrisch leitfähigen Beschichtung herabzusetzen. Die bereitgestellte Layout-Optimierung führt zu keinen bzw. geringen Mehrkosten bei dem Herstellungsverfahren.
  • Die Erfindung betrifft ein kapazitives Touch-Bedienelement, aufweisend in der angegebenen Reihenfolge
    • - ein erstes Substrat,
    • - eine erste leitfähige transparente Beschichtung mit einer spaltenartigen Geometrie,
    • - eine erste Leiterstruktur, die eine erste Anzahl Leiterbahnen aufweist,
    • - ein Dielektrikum,
    • - eine zweite Leiterstruktur, die eine zweite Anzahl Leiterbahnen aufweist,
    • - eine zweite leitfähige transparente Beschichtung mit einer zeilenartigen Geometrie,
    • - ein zweites Substrat,
    wobei die erste leitfähige transparente Beschichtung mit der spaltenartigen Geometrie und die zweite leitfähige transparente Beschichtung mit der zeilenartigen Geometrie derart zueinander angeordnet sind, dass eine matrixartige Struktur mit Kreuzungsbereichen ausgebildet ist, und
    wobei die erste Leiterstruktur weiterhin mehrere separat ausgebildete erste Leiterelemente aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche angeordnet und/oder parallel dazu geschaltet sind, und/oder die zweite Leiterstruktur weiterhin mehrere separat ausgebildete zweite Leiterelemente aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche angeordnet und/oder parallel dazu geschaltet sind.
  • Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Kreuzungsbereiche der matrixartigen Struktur die eigentlichen Schwachstellen bei den bekannten Bedienelementen sind. Durch die aufbaubedingten Einschnürungen haben die Kreuzungsbereiche jeweils den größten Widerstandsanteil der Zeilen bzw. Spalten.
  • Die Leiterelemente aus einem sehr viel besser leitenden Material, die auf ggf. vorhandenen Verbindungsabschnitten zwischen den Zeilen bzw. Spalten aufgebracht und/oder dazu parallelgeschaltet sind, setzten den Widerstand in diesen Kreuzungsbereichen deutlich herab.
  • Die matrixartige Struktur setzt sich bevorzugt aus einer Vielzahl zeilen- und spaltenartiger Beschichtungsabschnitte zusammen, die Teil der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung bzw. der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung sind. Die Zeilen und Spalten der matrixartigen Struktur sind bevorzugt um 90° zueinander verdreht angeordnet. Zwei Zeilen-Leiterelemente bzw. zwei Spalten-Leiterelemente können jeweils über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein, der Teil der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung bzw. Teil der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung ist und aus einem gleichen Material wie die Zeilen bzw. Spalten gebildet ist. Der Verbindungsabschnitt, wenn vorhanden, ist bevorzugt brückenartig zwischen zwei Zeilen-Leiterelementen bzw. Spalten-Leiterelemente angeordnet. Der Verbindungsabschnitt / Einschnürungsbereich ist Bestandteil der gleichen Beschichtung wie die dazugehörigen Flächenelemente. Die Flächenelemente der Zeilen und Spalten werden nicht erst nachträglich miteinander verbunden.
  • Die Kreuzungsbereiche sind entweder Bereiche mit einem tatsächlichen Überlapp zwischen einer Spalte der ersten transparent leitfähigen Beschichtung und einer Zeile der zweiten transparent leitfähigen Beschichtung oder es ist derjenige Bereich, in dem eine in Spaltenrichtung fiktiv durchgängige erste transparent leitfähige Beschichtung eine fiktiv in Zeilenrichtung durchgängige zweite transparent leitfähige Beschichtung kreuzt.
  • Die erste Schicht Leiterbahnen stellt Zuleitungen für die Spalten der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung dar, während die zweite Schicht Leiterbahnen Zuleitungen für Zeilen der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung darstellt. Unter dem Merkmal der Leiterstruktur wird vorliegend eine üblicherweise flächig verzweigte Leiterbahnstruktur verstanden.
  • Im Sinne der Erfindung wird unter dem Ausdruck „Substrat“ ein zu beschichtendes Ausgangsmaterial mit einer derartigen Materialstärke verstanden, dass das Substrat als solches, besteht es nun aus einem Kunststoff oder aus Glas, manipulierbar und industriell prozessierbar ist. Üblicherweise wird es Dicken größer 0,05 mm aufweisen. Dies hängt letztlich jedoch von den Rahmenbedingungen ab, unter denen es zum Einsatz kommen soll. Jedes Substrat ist somit ein flächiges, für das menschliche Auge optisch transparentes Ausgangsmaterial, das mit weiteren Schichten versehen wird.
  • Das Dielektrikum ist bevorzugt als isolierender Klebstoff ausgebildet.
  • Je nach Format und Seitenverhältnis des Bedienelements weist nur die erste Leiterstruktur die mehreren separat ausgebildeten ersten Leiterelemente auf oder weist nur die die zweite Leiterstruktur die mehreren separat ausgebildeten zweiten Leiterelemente auf oder weisen die erste und die zweite Leiterstruktur die mehreren separat ausgebildeten ersten bzw. zweiten Leiterelemente auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Leiterelement aus einem Material gebildet, das eine signifikant höhere Leitfähigkeit als ein Material der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung aufweist. Unter dem Merkmal der signifikant höheren Leitfähigkeit wird eine im Vergleich mindestens 10%, bevorzugt mindestens 100% und noch mehr bevorzugt mindestens 400% höhere Leitfähigkeit verstanden. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist das zweite Leiterelement aus einem Material gebildet, das eine signifikant höhere Leitfähigkeit als ein Material der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung aufweist. Dadurch kann weiterhin der Gesamtwiderstand der Touchstruktur reduziert werden.
  • Die erste transparente leitfähige Beschichtung und die zweite transparente leitfähige Beschichtung werden bevorzugt jeweils flächig aufgebracht. Je nach Auslegung kann es sich dabei um Dünnschichten mit Schichtstärken unter einem Mikrometer oder um „Dickschichten“ mit Schichtdicken über einem Mikrometer handeln.
  • Bevorzugt ist ein Flächenwiderstand der ersten Leiterelemente < 0,5 Ohm/sq. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist ein Flächenwiderstand der zweiten Leiterelemente < 0,5 Ohm/sq. Dieser Flächenwiderstand ist erheblich geringer als ein üblicher Flächenwiderstand der ersten und zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung, der regelmäßig bei ca. 100 Ohm/sq liegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die ersten Leiterelemente jeweils eine Breite von bis zu 120 µm, bevorzugt bis zu 100 µm auf. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt weisen die zweiten Leiterelemente jeweils eine Breite von bis zu 120 µm, bevorzugt bis zu 100 µm auf. Bei dieser Strukturabmessung wird ein optischer Eindruck des Bedienelements nicht oder nur unwesentlich beeinflusst. Im Einzelfall kann es jedoch sinnvoll sein, von den genannten Beispielwerten abzuweichen und schmalere oder auch breitere Leiterelemente zu verwenden.
  • Die ersten und/oder zweiten Leiterelemente können jeweils verschiedene Formen aufweisen: Bevorzugt sind die ersten Leiterelemente jeweils linear ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt sind die zweiten Leiterelemente jeweils linear ausgebildet. Sie sind jeweils stegartig zwischen den Spalten bzw. Zeilen der matrixartigen Struktur angeordnet. Dadurch stellen sie eine zusätzliche elektrische Verbindung zwischen den Spalten bzw. Zeilen der matrixartigen Struktur bereit, während der Gesamtwiderstand des Bedienelements relativ klein ist bzw. sich durch diese Elemente reduziert.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Leiterelemente jeweils x-förmig ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt sind die zweiten Leiterelemente jeweils x-förmig ausgebildet. Durch die zweidimensionale x-Form kann die elektrische Verbindung zwischen den Spalten bzw. Zeilen der matrixartigen Struktur weiterhin verbessert sichergestellt werden.
  • Enden der ersten und/oder zweiten Leiterelemente sind in einer bevorzugten Ausführungsform mehr als zweigliedrig aufgefächert. Dadurch kann die elektrische Verbindung zwischen den Spalten bzw. Zeilen der matrixartigen Struktur noch weiter verbessert sichergestellt werden. Bevorzugt sind Enden der ersten und/oder zweiten Leiterelemente aufgefächert, wenn diese in einem zwischen den Enden liegenden Verbindungsbereich linear ausgebildet sind.
  • Bevorzugt kommt als erstes und/oder als zweites Substrat ein Glas oder Kunststoff zum Einsatz. Der Kunststoff kann beispielsweise PET (Polyethylenterephthalat) sein. Bevorzugter wird als Substrat Glas insbesondere Dünnglas eingesetzt. Bevorzugt werden als erste transparente leitfähige Beschichtung und/oder zweite transparente leitfähige Beschichtung TCO (transparent conductive oxide, transparentes elektrisches leitfähiges Oxid) verwendet. TCOs sind beispielsweise ITO (Indium-Zinn-Oxid), FTO (Fluor-Zinn-Oxid, AZO (Aluminium-Zink-Oxid) und ATO (Antimon-Zinn-Oxid). Bevorzugter wird als Material für die erste transparente leitfähige Beschichtung und die zweite transparente leitfähige Beschichtung ITO verwendet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Leiterelemente aus dem gleichen Material aufgebaut wie die erste Leiterstruktur mit der ersten Leiterbahn. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt sind die zweiten Leiterelemente aus dem gleichen Material aufgebaut sind wie die zweite Leiterstruktur mit der zweiten Leiterbahn. Dadurch wird die Herstellung des Schichtaufbaus vereinfacht, weil sich die Leiterelemente und die Leiterstrukturen in einem gemeinsamen Prozessschritt, beispielsweise einem Siebdruckschritt, herstellen lassen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Gerät, das das Bedienelement in einer oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrische Gerät ein Backofen, ein Dampfgarer, ein Kaffeevollautomat, ein Herd, ein Kochfeld, eine Mikrowelle, eine Spülmaschine wie ein Geschirrspüler oder ein Laborspüler, ein Getränkebereiter, ein Waschautomat, ein Trockner und/oder Kombinationen hieraus. Eine Kombination aus Waschautomat und Trockner wird auch als Waschtrockner bezeichnet. Bei dem elektrischen Gerät kann es sich um ein privat oder gewerblich genutztes Gerät handeln.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Herstellungsverfahren für das Bedienelement gemäß einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen, mit folgenden Verfahrensschritten:
    • - Bereitstellen des ersten Substrats mit der ersten transparenten leitfähigen Beschichtung mit der spaltenartigen Geometrie;
    • - Aufbringen der ersten Leiterstruktur, die die erste Gruppe Leiterbahnen und die erste Gruppe Leitelemente aufweist, auf die erste transparente leitfähige Beschichtung;
    • - Bereitstellen des zweiten Substrats mit der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung mit der zeilenartigen Geometrie;
    • - Aufbringen der zweiten Leiterstruktur, die die zweite Gruppe Leiterbahnen und die zweite Gruppe Leitelemente aufweist, auf die zweite transparente leitfähige Beschichtung; und
    • - Anordnen des Dielektrikums zwischen der ersten transparenten leitfähigen Beschichtung und der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung.
  • Da als Zuleitungen zu den Zeilen und Spalten ohnehin die erste bzw. zweite Gruppe Leiterbahnen aufgebracht wird, können die ersten und/oder zweiten Leiterelemente auf dieser Basis ohne zusätzliche Arbeitsschritte zusammen mit der ersten bzw. zweiten Gruppe Leiterbahnen aufgebracht werden. Somit führt diese Optimierung zu keinerlei zusätzlichem Aufwand und Kosten.
  • Bevorzugt werden die erste Gruppe Leiterbahnen und die zweite Gruppe Leiterbahnen mittels Metallisierung oder Bedruckung auf die jeweilige erste bzw. zweite leitfähige transparente Beschichtung aufgebracht. Bevorzugt werden die erste Leiterbahn und die ersten Leiterelemente in einem gemeinsamen Verfahrensschritt auf die erste leitfähige transparente Beschichtung aufgebracht. Auch die zweite Leiterbahn und die zweiten Leiterelemente werden bevorzugt in einem gemeinsamen Verfahrensschritt auf die zweite leitfähige transparente Beschichtung aufgebracht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes kapazitives Touch-Bedienelement;
    • 2 eine vergrößerte Teildraufsicht auf das in 1 gezeigte Bedienelement in dem mit II bezeichneten Ausschnitt;
    • 3 eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Bedienelements;
    • 4 eine Draufsicht auf ein weiteres erfindungsgemäßes kapazitives Touch-Bedienelement;
    • 5 eine vergrößerte Teildraufsicht auf das in 4 gezeigte Bedienelement;
    • 6 eine Explosionsansicht des in 4 gezeigten Bedienelements; und
    • 7 eine weitere Explosionsansicht des in 4 gezeigten Bedienelements.
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes kapazitives Touch-Bedienelement, das ein erstes Substrat 1, eine erste leitfähige transparente Beschichtung 3 mit einer spaltenartigen Geometrie und eine erste Leiterstruktur mit einer ersten Gruppe Leiterbahnen 2 aufweist. Das Bedienelement weist weiterhin eine zweite Leiterstruktur mit einer zweiten Gruppe Leiterbahnen 5 und einer zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung 7 mit einer zeilenartigen Geometrie und ein zweites Substrat (nicht gezeigt) auf. Die erste leitfähige transparente Beschichtung 3 mit der spaltenartigen Geometrie und die zweite leitfähige transparente Beschichtung 7 mit der zeilenartigen Geometrie sind derart zueinander angeordnet, dass eine matrixartige Struktur mit überlappenden Kreuzungsbereichen 10 ausgebildet ist. In den Kreuzungsbereichen 10 kreuzen sich Zeilen-Verbindungsabschnitte, die zwischen Engstellen der Zeilenelemente der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung 7 ausgebildet sind, und Spalten-Verbindungsabschnitte, die zwischen Spaltenelementen der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung 3 angeordnet sind. Die zweite Leiterstruktur weist weiterhin mehrere separat ausgebildete zweite Leiterelemente 8 auf, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche 10 angeordnet sind. Zwischen der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung 3 und der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung 7 ist ein Dielektrikum (nicht gezeigt) in Form eines Klebstoffs angeordnet.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Teildraufsicht auf das in 1 gezeigte Bedienelement in dem mit II gekennzeichneten Abschnitt. Die schmalen Verbindungen zwischen den Flächenelementen der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung 7 und die schmalen Verbindungen zwischen den Flächenelementen der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung 3 sind jeweils stegartig ausgebildet. Die Leiterelemente 8 erstrecken sich jeweils über die stegartigen Zeilen-Verbindungsabschnitte der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung 7.
  • 3 zeigt eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Bedienelements. Auf das erste Substrat 1 ist die erste transparente leitfähige Beschichtung 3 mit der spaltenartigen Geometrie flächig aufgebracht. Auf der ersten transparenten leitfähigen Beschichtung 3 und benachbart dazu auf dem Substrat 1 ist die erste Leiterstruktur aufgebracht, die die erste Gruppe Leiterbahnen 2 aufweist. Auf der Unterseite des zweiten Substrats 6 ist die zweite transparente leitfähige Beschichtung 7 mit der zeilenartigen Geometrie flächig aufgebracht. Teilweise auf der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung 7 und teilweise benachbart dazu auf dem zweiten Substrat 6 ist die zweite Leiterstruktur angeordnet, die die zweite Leiterbahn 5 und die zweiten Leitelemente 8 aufweist. Zwischen der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung 3 und der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung 7 ist das Dielektrikum 9 in Form eines Klebstoffs angeordnet, der die beiden vorprozessierten Substrate miteinander verklebt.
  • Ein Herstellungsverfahren für das Bedienelement umfasst ein Bereitstellen des ersten Substrats 1 mit der darauf angeordneten ersten transparenten leitfähigen Beschichtung 3 in Form einer spaltenartigen Geometrie; Aufbringen der ersten Leiterstruktur, die die erste Gruppe Leiterbahnen 2 aufweist, auf die erste transparente leitfähige Beschichtung 3 und benachbart dazu auf Bereiche des Substrats 1; Bereitstellen des zweiten Substrats 6 mit der darauf angeordneten zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung 7 in Form einer zeilenartigen Geometrie; Aufbringen der zweiten Leiterstruktur, die die zweite Gruppe Leiterbahnen 5 und die zweiten Leitelemente 8 aufweist, auf die zweite transparente leitfähige Beschichtung 7 und benachbart dazu auf Bereiche des zweiten Substrats 6; und Anordnen des Dielektrikums 9 zwischen der ersten transparenten leitfähigen Beschichtung 2 und der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung 7 beim Verkleben der beiden Substrate miteinander.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen kapazitiven Touch-Bedienelements. Das in 4 gezeigte Bedienelement entspricht dem in 1 gezeigten Bedienelement mit dem Unterschied, dass die erste Leiterstruktur weiterhin mehrere erste Leiterelemente 4 aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche 10 sich in Spaltenrichtung erstreckend angeordnet sind.
  • 5 zeigt eine vergrößerte Teildraufsicht auf das in 4 gezeigte Bedienelement im Ausschnitt mit der Bezeichnung V. Das in 5 gezeigte Bedienelement entspricht dem in 2 gezeigten Bedienelement mit dem Unterschied, dass es neben dem zweiten Leiterelement 8 ein senkrecht dazu angeordnetes erstes Leiterelement 4 aufweist, das sich entlang des Kreuzungsbereichs 10 in Spaltenrichtung erstreckt.
  • 6 zeigt eine Explosionsansicht des in 4 gezeigten Bedienelements. Das in 6 gezeigte Bedienelement entspricht dem in 3 gezeigten Bedienelement mit dem Unterschied, dass die erste Leiterstruktur weiterhin mehrere erste Leiterelemente 4 aufweist, die senkrecht zu den zweiten Leiterelementen 8 angeordnet sind.
  • 7 zeigt eine weitere Explosionsansicht des in 4 gezeigten Bedienelements. Bei der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung 3 und der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung 7 handelt es sich jeweils um eine Dünnschicht, die beispielsweise aus ITO ausgebildet ist. Das erste Substrat 1 und das zweite Substrat 6 sind jeweils als Dünnglas ausgebildet. Das Dielektrikum 9 ist als eine Klebstoffschicht zur dauerhaften Verbindung des ersten Substrates 1 mit dem zweiten Substrat 6 ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erstes Substrat
    2
    erste Menge Leiterbahnen
    3
    erste transparente leitfähige Beschichtung
    4
    erste Menge Leiterelemente
    5
    zweite Menge Leiterbahnen
    6
    zweites Substrat
    7
    zweite transparente leitfähige Beschichtung
    8
    zweite Menge Leiterelemente
    9
    Dielektrikum
    10
    Kreuzungsbereich

Claims (12)

  1. Kapazitives Touch-Bedienelement, aufweisend in der angegebenen Reihenfolge - ein erstes Substrat (1), - eine erste leitfähige transparente Beschichtung (3) mit einer spaltenartigen Geometrie, - eine erste Leiterstruktur, die eine erste Menge Leiterbahnen (2) aufweist, - ein Dielektrikum (9), - eine zweite Leiterstruktur, die eine zweite Menge Leiterbahnen (5) aufweist, - eine zweite leitfähige transparente Beschichtung (7) mit einer zeilenartigen Geometrie, - ein zweites Substrat (6), wobei die erste leitfähige transparente Beschichtung (3) mit der spaltenartigen Geometrie und die zweite leitfähige transparente Beschichtung (7) mit der zeilenartigen Geometrie derart zueinander angeordnet sind, dass eine matrixartige Struktur mit Kreuzungsbereichen ausgebildet ist, und wobei die erste Leiterstruktur weiterhin mehrere separat ausgebildete erste Leiterelemente (4) aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche angeordnet und/oder parallel dazu geschaltet sind, und/oder die zweite Leiterstruktur weiterhin mehrere separat ausgebildete zweite Leiterelemente (8) aufweist, die jeweils an einem der Kreuzungsbereiche angeordnet und/oder parallel dazu geschaltet sind.
  2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leiterelement (4) und/oder das zweite Leiterelement (8) aus einem Material gebildet ist bzw. sind, das eine signifikant höhere Leitfähigkeit als ein Material der ersten leitfähigen transparenten Beschichtung (3) und/oder der zweiten leitfähigen transparenten Beschichtung (7) aufweist.
  3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenwiderstand der ersten Leiterelemente (4) und/oder ein Flächenwiderstand der zweiten Leiterelemente (8) <0,5 Ohm/sq ist bzw. sind.
  4. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leiterelemente (4) und/oder die zweiten Leiterelemente (8) jeweils eine Breite von bis zu 120 µm, bevorzugt bis zu 100 µm aufweisen.
  5. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leiterelemente (4) und/oder die zweiten Leiterelemente (8) jeweils linear ausgebildet sind.
  6. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Enden der ersten Leiterelemente (4) und/oder Enden der zweiten Leiterelemente (8) weiterhin aufgefächert sind.
  7. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leiterelemente (4) und/oder die zweiten Leiterelemente (8) jeweils x-förmig ausgebildet sind.
  8. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat (1) und/oder das zweite Substrat (6) aus Glas und/oder Kunststoff ausgebildet ist bzw. sind.
  9. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste leitfähige transparente Beschichtung (3) und/oder die zweite leitfähige transparente Beschichtung (5) aus TCO (transparent conductive oxide), bevorzugt ITO (Indium-Zinn-Oxid), ausgebildet ist bzw. sind.
  10. Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Leiterelemente (4) aus dem gleichen Material aufgebaut sind wie die erste Leiterstruktur mit der ersten Menge Leiterbahnen (2) und/oder die zweiten Leiterelemente (8) aus dem gleichen Material aufgebaut sind wie die zweite Leiterstruktur mit der zweiten Menge Leiterbahnen (5).
  11. Elektrisches Gerät, aufweisend das Bedienelement nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  12. Herstellungsverfahren für das Bedienelement gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen des ersten Substrats (1) mit der ersten transparenten leitfähigen Beschichtung (3) mit der spaltenartigen Geometrie; - Aufbringen der ersten Leiterstruktur, die die erste Menge Leiterbahnen (2) und optional die ersten Leitelemente (4) aufweist, auf die erste transparente leitfähige Beschichtung (3); - Bereitstellen des zweiten Substrats (6) mit der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung (7) mit der zeilenartigen Geometrie; - Aufbringen der zweiten Leiterstruktur, die die zweite Menge Leiterbahnen (5) und optional die zweiten Leitelemente (8) aufweist, auf die zweite transparente leitfähige Beschichtung (7); und - Anordnen des Dielektrikums (9) zwischen der ersten transparenten leitfähigen Beschichtung (2) und der zweiten transparenten leitfähigen Beschichtung (7).
DE102019129333.2A 2019-10-30 2019-10-30 Kapazitives Touch-Bedienelement, elektrisches Gerät und Herstellungsverfahren für das Bedienelement Pending DE102019129333A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019129333.2A DE102019129333A1 (de) 2019-10-30 2019-10-30 Kapazitives Touch-Bedienelement, elektrisches Gerät und Herstellungsverfahren für das Bedienelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019129333.2A DE102019129333A1 (de) 2019-10-30 2019-10-30 Kapazitives Touch-Bedienelement, elektrisches Gerät und Herstellungsverfahren für das Bedienelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019129333A1 true DE102019129333A1 (de) 2021-05-06

Family

ID=75485072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019129333.2A Pending DE102019129333A1 (de) 2019-10-30 2019-10-30 Kapazitives Touch-Bedienelement, elektrisches Gerät und Herstellungsverfahren für das Bedienelement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019129333A1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017125376B4 (de) Faltbare Anzeigevorrichtung
DE102015221942B4 (de) Array-Substrat; Touch-Display Panel und Touch-Display-Vorrichtung
DE102015108278B4 (de) Integriertes elektromagnetisches und kapazitives berührungssubstrat, berührungsfeld und berührungs-anzeigefeld
DE102016102102B4 (de) Berührungsgesteuerte Anzeigevorrichtung und Herstellverfahren derselben
DE102016113794B4 (de) Arraysubstrat, verfahren zum reparieren einer berührungsleitung und anzeigetafel
DE102015121826B4 (de) Arraysubstrat, Flüssigkristallanzeigefeld und Flüsssigkristallanzeigevorrichtung
DE102015122341B4 (de) Anzeigefeld und anzeigevorrichtung
DE102017128453B4 (de) Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungsbildschirm und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102014108124B4 (de) Display-vorrichtung und verfahren zur reparatur unterbrochener leitungen derselben
DE102017106125A1 (de) Organisches lichtemittierendes Anzeigefeld und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016204159A1 (de) Arraysubstrat und Anzeigebedienfeld
DE102016114836A1 (de) Berührungsanzeigefeld und Anzeigevorrichtung
DE102015113060A1 (de) Anordnungssubstrat, berührungsempfindliches anzeigefeld und berührungsempfindliche anzeigevorrichtung
DE102015221900A1 (de) Matrixsubstrat, Anzeigefeld und Anzeigevorrichtung
DE102014107822A1 (de) Substrat eines induktiven Touch-Control-Displays, induktiver Touch-Control-Bildschirm und Touch-Control-Display-Vorrichtung
DE202012104599U1 (de) Berührungselektrodengerät
DE102016201623A1 (de) Arraysubstrat, Berührungstafel, Berührungsvorrichtung, Anzeigetafel und Anzeigevorrichtung
DE102015121828A1 (de) Anzeigefeld, Anzeigevorrichtung und Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds
DE102014112932A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE202009006774U1 (de) Flüssigkristallanzeige, welche mit kapazitiven Berührungsvorrichtungen zusammengefasst ist
DE112014007075T5 (de) Gegenseitig kapazitives OGS-Touchpanel und dessen Herstellungsverfahren
DE202013011619U1 (de) Bildschirm-Tastfeld
DE102011108803B4 (de) Touchsensor mit einer Kunststofffolie, Verwendung der Kunststofffolie und Verfahren zur Herstellung einer multimodalen Eingabevorrichtung
DE102015107199B4 (de) Anzeigetafel, Verfahren zu deren Herstellung und Anzeigevorrichtung
DE102015218247A1 (de) Arraysubstrat, Bildungsverfahren für dasselbe und Anzeigevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R084 Declaration of willingness to licence