DE102019219598A1 - Ultradünne berührungssensoren - Google Patents

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Chun-hao Tung
Ji Hun Choi
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Abstract

Touchscreens mit ultradünnen Stapeln können eine Vorrichtung mit geringerem Profil bereitstellen, können das optische Bild auf der Anzeige durch Verringern des Abstands zwischen Anzeige und Deckglas verbessern und können das Gewicht der Vorrichtung verringern. Bei manchen Beispielen kann die Dicke des Touchscreen-Stapels verringert und/oder der Randbereich verringert werden, indem die Flex-Schaltungsverbindung aus dem Stapel entfernt wird. Ein flexibles Substrat kann verwendet werden, um ein Führen der Berührungselektroden zu einer Berührungsschaltlogik zu ermöglichen. Bei manchen Beispielen, die eine Abschirmschicht einschließen, kann die Dicke des Touchscreen-Stapels verringert werden, indem die Abschirmschicht zu einer Abschirmelektrode auf dem Berührungssensorfeld geführt wird. Die Abschirmschicht kann dann über das flexible Substrat zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Bei manchen Beispielen kann das Berührungssensorfeld oder ein Abschnitt davon mit dem Polarisator integriert sein.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil gemäß 35 USC 119(e) der am 19. Dezember 2018 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/782,264 , deren Inhalt hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen wird.
  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Dies betrifft allgemein Touchscreens und insbesondere Touchscreens mit ultradünnen Stapeln.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • Derzeit sind viele Arten von Eingabevorrichtungen zum Durchführen von Arbeitsvorgängen in einem Rechensystem verfügbar, wie beispielsweise Knöpfe oder Tasten, Mäuse, Trackballs, Joysticks, Touchpanels, Touchscreens und dergleichen. Touchscreens sind insbesondere wegen ihrer Einfachheit und Vielseitigkeit in dem Betrieb sowie ihrer erschwinglichen Preise sehr beliebt. Touchscreens können ein Berührungssensorfeld einschließen, das ein transparentes Bedienfeld mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche sein kann, und eine Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display, LCD), eine Leuchtdiodenanzeige (Light Emitting Diode, LED, Display) oder eine organische Leuchtdiodenanzeige (OLED), die teilweise oder vollständig hinter dem Bedienfeld angeordnet sein kann, sodass die berührungsempfindliche Oberfläche mindestens einen Abschnitt des sichtbaren Bereichs der Anzeigevorrichtung abdecken kann. Touchscreens können einem Benutzer ermöglichen, durch Berühren des Berührungssensorfelds mit einem Finger, Bedienstift oder einem anderen Gegenstand an einer Stelle, die häufig von einer Benutzerschnittstelle (User Interface, UI) vorgegeben wird, die von der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, verschiedene Funktionen durchzuführen. Im Allgemeinen können Touchscreens eine Berührung und die Position der Berührung auf dem Berührungssensorfeld erfassen, und das Rechensystem kann dann die Berührung gemäß der Anzeige interpretieren, die zum Zeitpunkt der Berührung erscheint, und danach auf Grundlage der Berührung einen oder mehrere Vorgänge durchführen. Im Falle mancher berührungsempfindlicher Systeme ist eine physische Berührung auf der Anzeige nicht erforderlich, um eine Berührung zu erkennen. Zum Beispiel können sich in manchen Systemen mit kapazitiven Berührungserfassungssystemen abgegrenzte elektrische Felder zur Erkennung der Berührung über die Oberfläche der Anzeige hinaus erstrecken, und Objekte, welche sich der Nähe der Oberfläche nähern, können in der Nähe der Oberfläche ohne tatsächliches Berühren der Oberfläche erkannt werden.
  • Felder mit kapazitiven Berührungssensoren können durch eine Matrix von teilweise oder vollständig transparenten oder nicht transparenten Leiterplatten (z.B. Berührungselektroden) aus Materialien wie beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO) gebildet werden. Es liegt teilweise an ihrer wesentlichen Transparenz, dass manche Felder mit kapazitiven Berührungssensoren auf einer Anzeige überlagert werden können, um einen Touchscreen zu bilden, wie vorstehend beschrieben. Manche Touchscreens können durch zumindest teilweises Eingliedern einer Berührungsrfassungsschaltlogik in einem Anzeigepixelstapel (d.h. die gestapelten Materialschichten bilden die Anzeigepixel) gebildet werden.
  • KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
  • Dies betrifft Touchscreens mit ultradünnen Stapeln. Durch Verringern der Dicke des Touchscreens kann eine Vorrichtung mit geringerem Profil bereitgestellt werden, kann das optische Bild auf der Anzeige durch Verringern des Abstands zwischen Anzeige und Deckglas verbessert werden und kann das Gewicht der Vorrichtung verringert werden. Bei manchen Beispielen kann die Dicke des Touchscreen-Stapels verringert und/oder der Randbereich verringert werden, indem die Flex-Schaltungsverbindung aus dem Stapel entfernt wird. Ein flexibles Substrat kann verwendet werden, um ein Führen der Berührungselektroden zu der Berührungsschaltlogik zu ermöglichen. Bei manchen Beispielen kann der Touchscreen-Stapel eine Abschirmschicht zwischen dem Berührungssensorfeld und der Anzeige einschließen. Bei manchen Beispielen kann die Dicke des Touchscreen-Stapels einschließlich einer Abschirmschicht verringert werden, indem die Abschirmschicht zu einer Abschirmelektrode auf dem Berührungssensorfeld geführt wird. Die Abschirmschicht kann dann über das flexible Substrat zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann bei manchen Beispielen, wie hierin beschrieben, das Berührungssensorfeld oder ein Abschnitt davon mit dem Polarisator integriert sein. Durch Integrieren des Berührungssensorfelds mit dem Polarisator lässt sich die Dicke des Touchscreen-Stapels verringern, da ein einziges Substrat für das Berührungssensorfeld und den Polarisator anstelle getrennter Substrate für das Berührungssensorfeld und den Polarisator verwendet werden kann.
  • Figurenliste
    • 1A bis 1E veranschaulichen Beispielsysteme, die Touchscreens mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung einschließen können.
    • 2 veranschaulicht ein Beispielcomputersystem einschließlich eines Touchscreens gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 3A veranschaulicht eine beispielhafte Berührungssensorschaltung, die einer Eigenkapazitätsmessung einer Berührungsknotenelektrode und einer Erfassungsschaltung gemäß Beispielen der Offenbarung entspricht.
    • 3B veranschaulicht eine beispielhafte Berührungssensorschaltung, die einer Gegenkapazitätsteuerleitung und Erfassungsleitung und Erfassungsschaltung gemäß Beispielen der Offenbarung entspricht.
    • 4A veranschaulicht einen Touchscreen mit Berührungselektroden, die in Zeilen und Spalten gemäß Beispielen der Offenbarung angeordnet sind.
    • 4B veranschaulicht einen Touchscreen mit Berührungsknotenelektroden, die in einer gepixelten Berührungsknotenelektroden-Konfiguration gemäß Beispielen der Offenbarung angeordnet sind.
    • 5A veranschaulicht einen beispielhaften Touchscreen, der in einer berührungsempfindlichen Vorrichtung gemäß Beispielen der Offenbarung verwendet werden kann.
    • 5B veranschaulicht einen beispielhaften Polarisatorstapel gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 6A bis 6D veranschaulichen Beispiele für Touchscreen-Stapel mit einem flexiblen Substrat gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 7A bis 7J veranschaulichen Beispiele für flexible Substrate und Leitungsführung gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 8A bis 8B veranschaulichen ein Beispiel für einen Touchscreen-Stapel mit einer Abschirmschicht, die zu den Berührungssensorfeld-Beispielen der Offenbarung geführt wird.
    • 9 und 10 veranschaulichen Beispiele eines integrierten Berührungssensorfelds und Polarisators gemäß Beispielen der Offenbarung.
    • 11 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess zum Bilden eines integrierten Berührungssensorfelds und Polarisators gemäß Beispielen der Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung von Beispielen wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die einen Teil hiervon bilden, und in denen in veranschaulichender Weise spezifische Beispiele gezeigt werden, die umgesetzt werden können. Es ist zu verstehen, dass andere Beispiele verwendet werden und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der offenbarten Beispiele abzuweichen.
  • Dies betrifft Touchscreens mit ultradünnen Stapeln. Durch Verringern der Dicke des Touchscreens kann eine Vorrichtung mit geringerem Profil bereitgestellt werden, kann das optische Bild auf der Anzeige durch Verringern des Abstands zwischen Anzeige und Deckglas verbessert werden und kann das Gewicht der Vorrichtung verringert werden. Bei manchen Beispielen kann die Dicke des Touchscreen-Stapels verringert und/oder der Randbereich verringert werden, indem die Flex-Schaltungsverbindung aus dem Stapel entfernt wird. Ein flexibles Substrat kann verwendet werden, um ein Führen der Berührungselektroden zu der Berührungsschaltlogik zu ermöglichen.
  • Bei manchen Beispielen kann der Touchscreen-Stapel eine Abschirmschicht zwischen dem Berührungssensorfeld und der Anzeige einschließen. Bei manchen Beispielen kann die Dicke des Touchscreen-Stapels einschließlich einer Abschirmschicht verringert werden, indem die Abschirmschicht zu einer Abschirmelektrode auf dem Berührungssensorfeld geführt wird. Die Abschirmschicht kann dann über das flexible Substrat zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann bei manchen Beispielen, wie hierin beschrieben, das Berührungssensorfeld oder ein Abschnitt davon mit dem Polarisator integriert sein. Durch Integrieren des Berührungssensorfelds mit dem Polarisator lässt sich die Dicke des Touchscreen-Stapels verringern, da ein einziges Substrat für das Berührungssensorfeld und den Polarisator anstelle getrennter Substrate für das Berührungssensorfeld und den Polarisator verwendet werden kann.
  • 1A bis 1E veranschaulichen Beispielsysteme, die Touchscreens mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung einschließen können. 1A veranschaulicht ein Beispielmobiltelefon 136, das einen Touchscreen 124 einschließt, der mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung implementiert sein kann. 1B veranschaulicht eine digitale Beispielmedienwiedergabevorrichtung 140, die einen Touchscreen 126 einschließt, der mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung implementiert sein kann. 1C veranschaulicht einen Beispiel-PersonalComputer 144, der einen Touchscreen 128 einschließt, der mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung implementiert sein kann. 1D veranschaulicht eine Beispiel-Tablet-Rechenvorrichtung 148, die einen Touchscreen 130 einschließt, der mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung implementiert sein kann. 1E veranschaulicht eine am Körper tragbare Beispielvorrichtung 150, die einen Touchscreen 132 einschließt und mit einem Band 152 an einem Benutzer befestigt werden kann und mit ultradünnen Stapeln gemäß Beispielen der Offenbarung implementiert sein kann. Es versteht sich, dass ein Touchscreen mit ultradünnen Stapeln auch in anderen Vorrichtungen implementiert sein kann.
  • In manchen Beispielen können die Touchscreens 124, 126, 128, 130 und 132 auf der Eigenkapazität basieren. Ein auf Eigenkapazität basierendes Berührungssystem kann eine Matrix kleiner, einzelner Platten aus leitfähigem Material oder Gruppen einzelner Platten aus leitfähigem Material einschließen, die größere leitfähige Bereiche bilden, die als Berührungselektroden oder Berührungsknotenelektroden bezeichnet werden können (wie nachstehend unter Bezugnahme auf 4B beschrieben). Zum Beispiel kann ein Touchscreen eine Vielzahl einzelner Berührungselektroden einschließen, wobei jede Berührungselektrode eine eindeutige Stelle (z. B. einen Berührungsknoten) auf dem Touchscreen identifiziert oder darstellt, an dem Berührung oder Nähe erfasst werden soll, und wobei jede Berührungsknotenelektrode von den anderen Berührungsknotenelektroden in dem Touchscreen/in dem Berührungsfeld elektrisch isoliert ist. Dieser Touchscreen kann als ein gepixelter Touchscreen mit Eigenkapazität bezeichnet werden, obwohl es sich versteht, dass in manchen Beispielen die Berührungsknotenelektroden auf dem Touchscreen verwendet werden können, um andere Abtastungen als Eigenkapazitätsabtastungen auf dem Touchscreen durchzuführen (z. B. Gegenkapazitätsabtastungen). Während des Betriebs kann eine Berührungsknotenelektrode mit einer Wechselstrom- (AC-) Wellenform stimuliert werden, und die Eigenkapazität gegen Erde der Berührungsknotenelektrode kann gemessen werden. Wenn sich ein Objekt der Berührungsknotenelektrode nähert, kann sich die Eigenkapazität gegen Erde der Berührungsknotenelektrode ändern (z. B. sich erhöhen). Diese Änderung der Eigenkapazität der Berührungsknotenelektrode kann durch das Berührungserfassungssystem erkannt und gemessen werden, um die Positionen mehrerer Objekte zu bestimmen, wenn diese den Touchscreen berühren oder in dessen Nähe kommen. In manchen Beispielen können die Berührungsknotenelektroden eines auf Eigenkapazität basierenden Berührungssystems aus Zeilen und Spalten von leitfähigem Material gebildet sein, und Änderungen in der Eigenkapazität gegen Erde der Zeilen und Spalten können erkannt werden, ähnlich wie vorstehend. In manchen Beispielen kann ein Touchscreen ein Multi-Touch-, Single-Touch-, Projektionsscan-, Full-Imaging-Multi-Touch-Touchscreen, ein kapazitiver Touchscreen usw. sein.
  • In manchen Beispielen können die Touchscreens 124, 126, 128, 130 und 132 auf Gegenkapazität basieren. Ein auf Gegenkapazität basierendes Berührungssystem kann Elektroden einschließen, die als Steuer- und Erfassungsleitungen angeordnet sind, die einander auf verschiedenen Schichten überkreuzen können (in einer doppelseitigen Konfiguration) oder die nebeneinander auf derselben Schicht angeordnet sein können (z. B. wie nachstehend mit Bezug auf 4A beschrieben). Die kreuzenden oder benachbarten Stellen können Berührungsknoten bilden. Während des Betriebs kann die Steuerleitung mit einer Wechselstrom-Wellenform angeregt werden und die Gegenkapazität des Berührungsknotens kann gemessen werden. Sobald sich ein Objekt dem Berührungsknoten nähert, kann sich die Gegenkapazität des Berührungsknotens ändern (z. B. abnehmen). Diese Änderung der Gegenkapazität des Berührungsknotens kann durch das Berührungserfassungssystem erkannt und gemessen werden, um die Positionen mehrerer Objekte zu bestimmen, wenn diese den Touchscreen berühren oder in dessen Nähe kommen. Wie hierin beschrieben, kann in manchen Beispielen ein auf Gegenkapazität basierendes Berührungssystem Berührungsknoten aus einer Matrix von kleinen, einzelnen Platten aus leitfähigem Material bilden.
  • In manchen Beispielen können die Touchscreens 124, 126, 128, 130 und 132 auf Gegenkapazität und/oder Eigenkapazität basieren. Die Elektroden können als eine Matrix aus kleinen, einzelnen Platten aus leitfähigem Material (wie z. B. bei Berührungsknotenelektroden 408 in einem Touchscreen 402 in 4B) oder als Steuerleitungen und Erfassungsleitungen (z. B. wie bei Zeilenberührungselektroden 404 und bei Spaltenberührungselektroden 406 in einem Touchscreen 400 in 4A) oder in einem anderen Muster angeordnet sein. Die Elektroden können zur Gegenkapazitäts- oder Eigenkapazitätserfassung oder einer Kombination aus Gegen- und Eigenkapazitätserfassung konfigurierbar sein. Zum Beispiel können Elektroden in einem Betriebsmodus konfiguriert sein, um eine Gegenkapazität zwischen Elektroden zu erfassen, und in einem anderen Betriebsmodus können Elektroden konfiguriert sein, um die Eigenkapazität von Elektroden zu erfassen. In manchen Beispielen können manche der Elektroden zum Erfassen der Gegenkapazität dazwischen und manche Elektroden zum Erfassen der Eigenkapazität davon konfiguriert sein.
  • 2 veranschaulicht ein Beispielrechensystem einschließlich eines Touchscreens gemäß Beispielen der Offenbarung, obwohl es sich verstehen sollte, dass der veranschaulichte Touchscreen 220 (der ein Berührungssensorfeld einschließt) stattdessen nur ein Berührungssensorfeld sein könnte. Ein Rechensystem 200 kann zum Beispiel in einem Mobiltelefon, einem Tablet, einem Touchpad, einem tragbaren oder Desktop-Computer, einer tragbaren Medienwiedergabevorrichtung, einer am Körper tragbaren Vorrichtung oder jeder beweglichen oder nicht beweglichen Rechenvorrichtung eingeschlossen sein, die einen Touchscreen oder ein Berührungssensorfeld einschließt. Das Rechensystem 200 kann ein Berührungserfassungssystem einschließlich eines oder mehrerer Berührungsprozessoren 202, Peripherievorrichtungen 204, einer Berührungssteuerung 206 und einer Berührungserfassungsschaltlogik (nachstehend detaillierter beschrieben) einschließen. Die Peripherievorrichtungen 204 können einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, RAM) oder andere Arten von Arbeitsspeicher oder Datenspeicher, Überwachungszeitgeber und dergleichen einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Berührungssteuerung 206 kann einen oder mehrere Erfassungskanäle 208, eine Kanalabtastlogik 210 und eine Steuerlogik 214 einschließen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Kanalabtastlogik 210 kann auf einen RAM 212 zugreifen, autonom Daten von den Erfassungskanälen lesen und eine Steuereinheit für die Erfassungskanäle bereitstellen. Zusätzlich kann die Kanalabtastlogik 210 die Steuerlogik 214 steuern, um Stimulationssignale 216 in verschiedenen Frequenzen und/oder Phasen zu erzeugen, die selektiv an die Steuerbereiche der Berührungserfassungsschaltlogik des Touchscreens 220 angelegt werden können, wie nachstehend detaillierter beschrieben. In manchen Beispielen können die Berührungssteuerung 206, der Berührungsprozessor 202 und die Peripherievorrichtungen 204 in eine einzige anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) eingegliedert werden, und in manchen Beispielen in den Touchscreen 220 selbst integriert werden.
  • Es sollte ersichtlich sein, dass die in 2 gezeigte Architektur nur eine Beispielarchitektur des Rechensystems 200 ist und dass das System mehr oder weniger Komponenten als gezeigt oder eine andere Konfiguration von Komponenten aufweisen kann. Die verschiedenen in 2 gezeigten Komponenten können in Hardware, Software, Firmware oder in jeder beliebigen Kombination davon implementiert werden, einschließlich eines oder mehrerer Signale verarbeitender- und/oder anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen.
  • Das Rechensystem 200 kann einen Host-Prozessor 228 zum Empfangen von Ausgaben aus dem Berührungsprozessor 202 und zum Durchführen von Handlungen basierend auf den Ausgaben einschließen. Zum Beispiel kann der Host-Prozessor 228 mit einem Programmdatenspeicher 232 und einer Anzeigesteuerung wie beispielsweise einem Flüssigkristallanzeigentreiber (LCD-Treiber) oder allgemeiner einem Anzeigentreiber 234 verbunden sein. Es versteht sich, dass, obwohl manche Beispiele der Offenbarung unter Bezugnahme auf LCD-Anzeigen beschrieben sind, der Umfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt ist und sich auf andere Arten von Anzeigen erstrecken kann wie beispielsweise auf Leuchtdiodenanzeigen (LED-Anzeigen) einschließlich organischer LED-Anzeigen (OLED-Anzeigen), organischer Active-Matrix-LED-Anzeigen (AMOLED-Anzeigen) und organischer Passive-Matrix-LED-Anzeigen (PMOLED-Anzeigen). Der Anzeigentreiber 234 kann Spannungen an ausgewählten Leitungen (z. B. Gate-Leitungen) für jeden Pixeltransistor bereitstellen und Datensignale über Datenleitungen für dieselben Transistoren bereitstellen, um das Pixelanzeigebild zu steuern.
  • Der Host-Prozessor 228 kann den Anzeigentreiber 234 verwenden, um ein Anzeigebild auf dem Touchscreen 220 zu erzeugen, wie beispielsweise ein Anzeigebild einer Benutzerschnittstelle (UI), und kann den Berührungsprozessor 202 und die Berührungssteuerung 206 verwenden, um eine Berührung auf oder in der Nähe des Touchscreens 220 zu erkennen, wie beispielsweise eine Berührungseingabe auf der angezeigten UI. Die Berührungseingabe kann von im Programmdatenspeicher 232 gespeicherten Computerprogrammen verwendet werden, um Aktionen durchzuführen, die ein Bewegen eines Objekts, wie beispielsweise eines Cursors oder Zeigers, Scrollen oder Bildverschieben, Anpassen von Steuereinstellungen, Öffnen einer Datei oder eines Dokuments, Anzeigen eines Menüs, Treffen einer Auswahl, Ausführen von Anweisungen, Betreiben einer mit der Host-Vorrichtung verbundenen Peripherievorrichtung, Beantworten eines Telefonanrufs, Ausführen eines Telefonanrufs, Beenden eines Telefonanrufs, Ändern der Lautstärke oder Audioeinstellungen, Speichern von Informationen im Zusammenhang mit Telefonkommunikationen, wie beispielsweise Adressen, häufig gewählte Nummern, empfangene Anrufe, verpasste Anrufe, Anmelden bei einem Computer oder einem Computernetzwerk, Erlauben des Zugriffs auf eingeschränkte Bereiche des Computers oder Computernetzes durch autorisierte Personen, Laden eines Benutzerprofils, das einer bevorzugten Anordnung des Computer-Desktops eines Benutzers zugeordnet ist, Erlauben des Zugriffs auf Web-Inhalte, Starten eines bestimmten Programms, Verschlüsseln oder Entschlüsseln einer Nachricht und/oder dergleichen einschließen können, aber nicht darauf beschränkt sind. Der Host-Prozessor 228 kann auch zusätzliche Funktionen durchführen, die unter Umständen nicht mit der Berührungsverarbeitung zusammenhängen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass eine oder mehrere der hierin beschriebenen Funktionen von Firmware durchgeführt werden können, die in einem Speicher gespeichert ist (z. B. einer der Peripherievorrichtungen 204 in 2), und von dem Berührungsprozessor 202 ausgeführt oder in dem Programmdatenspeicher 232 gespeichert und von dem Host-Prozessor 228 ausgeführt werden können. Die Firmware kann auch innerhalb eines beliebigen nichtflüchtigen, computerlesbaren Datenspeichermediums zur Verwendung durch ein Anweisungsausführsystem, eine Anweisungsausführeinrichtung oder eine Anweisungsausführvorrichtung oder in Verbindung mit diesen gespeichert und/oder transportiert werden, wie beispielsweise ein computergestütztes System, ein prozessorenthaltendes System oder ein anderes System, das die Anweisungen aus dem Anweisungsausführsystem, der Anweisungsausführeinrichtung oder der Anweisungsausführvorrichtung abrufen und die Anweisungen ausführen kann. Im Kontext dieses Dokuments kann ein „nichtflüchtiges, computerlesbares Datenspeichermedium“ jedes Medium (mit Ausnahme von Signalen) sein, welches das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit dem Anweisungsausführsystem, -der Anweisungsausführeinrichtung oder dem Anweisungsausführvorrichtung enthalten oder speichern kann. In manchen Beispielen kann der RAM 212 oder der Programmdatenspeicher 232 (oder beide) ein nicht transitorisches computerlesbares Datenspeichermedium sein. Einer oder beide von dem RAM 212 und dem Programmdatenspeicher 232 können darin Anweisungen gespeichert haben, die, wenn sie von dem Berührungsprozessor 202 oder dem Host-Prozessor 228 oder beiden ausgeführt werden, bewirken können, dass die Vorrichtung einschließlich des Rechensystems 200 eine oder mehrere Funktionen und Verfahren eines oder mehrerer Beispiele dieser Offenbarung durchführt. Das nichtflüchtige, computerlesbare Datenspeichermedium kann ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, eine solche Einrichtung oder eine solche Vorrichtung, eine tragbare Computerdiskette (magnetisch), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) (magnetisch), einen Nur-Lese-Speicher (Read-Only Memory, ROM) (magnetisch), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (Erasable Programmable Read-Only Memory, EPROM) (magnetisch), eine tragbare optische Platte wie beispielsweise eine CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R oder DVD-RW oder einen Flash-Speicher, wie beispielsweise Compact-Flash-Karten, SD-Karten (Secured Digital Cards), USB-Speichervorrichtungen, Speichersticks und dergleichen einschließen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die Firmware kann auch innerhalb eines beliebigen Transportmediums zur Verwendung durch ein Anweisungsausführsystem, eine Anweisungsausführeinrichtung oder eine Anweisungsausführvorrichtung oder in Verbindung mit diesen verbreitet werden, wie beispielsweise ein computergestütztes System, ein prozessorenthaltendes System oder ein anderes System, das die Anweisungen von dem Anweisungsausführsystem, der Anweisungsausführeinrichtung oder der Anweisungsausführvorrichtung abrufen und die Anweisungen ausführen kann. Im Kontext dieses Dokuments kann ein „Transportmedium“ ein beliebiges Medium sein, das das Programm zur Verwendung durch das Anweisungsausführsystem, die Anweisungsausführeinrichtung oder die Anweisungsausführvorrichtung oder in Verbindung mit diesen kommunizieren, verbreiten oder transportieren kann. Das Transportmedium kann ein verdrahtetes oder nicht verdrahtetes elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches oder Infrarotverbreitungsmedium einschließen, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Der Touchscreen 220 kann verwendet werden, um Berührungsinformationen an mehrere separate Stellen des Touchscreens abzuleiten, hierin als Berührungsknoten bezeichnet. Der Touchscreen 220 kann eine Berührungserfassungsschaltlogik einschließen, die ein kapazitives Erfassungsmedium mit einer Vielzahl von Steuerleitungen 222 und einer Vielzahl von Erfassungsleitungen 223 einschließen kann. Es sei angemerkt, dass der Begriff „Leitungen“ hierin manchmal einfach in der Bedeutung von leitfähigen Pfaden verwendet wird, wie der Fachmann leicht verstehen wird, und nicht auf streng lineare Elemente begrenzt ist, sondern Pfade einschließt, welche die Richtung ändern, und Pfade verschiedener Größe, Form, Material, usw. einschließt. Die Steuerleitungen 222 können durch Stimulationssignale 216 von der Steuerlogik 214 durch eine Steuerschnittstelle 224 gesteuert werden, und die sich ergebenden Erfassungssignale 217, die in den Erfassungsleitungen 223 erzeugt werden, können durch eine Erfassungsschnittstelle 225 zum Erfassen der Erfassungskanäle 208 in der Berührungssteuerung 206 übertragen werden. Auf diese Weise können Steuerleitungen und Erfassungsleitungen Teil der Berührungserfassungsschaltlogik sein, die zusammenwirken können, um kapazitive Erfassungsknoten zu bilden, die man sich als Berührungsbildelemente (Berührungspixel) vorstellen kann und die hierin als Berührungsknoten bezeichnet werden, wie beispielsweise Berührungsknoten 226 und 227. Diese Verstehensweise kann besonders hilfreich sein, wenn der Touchscreen 220 so betrachtet wird, dass er ein „Bild“ der Berührung („Berührungsbild“) erfasst. Mit anderen Worten, nachdem die Berührungssteuerung 206 bestimmt hat, ob eine Berührung bei jedem Berührungsknoten auf dem Touchscreen erkannt wurde, kann sich das Muster der Berührungsknoten auf dem Touchscreen, an dem eine Berührung erfolgte, als ein „Bild“ der Berührung vorgestellt werden (z.B. ein Muster von Fingern, welche den Touchscreen berühren). Eine elektrische Komponente, die mit einer anderen elektrischen Komponente „gekoppelt“ oder „verbunden“ ist, umfasst eine direkte oder indirekte Verbindung, die einen elektrischen Pfad zur Kommunikation oder zum Betrieb zwischen den gekoppelten Komponenten bereitstellt, wie hierin verwendet. Somit können zum Beispiel die Steuerleitungen 222 direkt mit der Steuerlogik 214 oder indirekt mit der Steuerlogik 214 über die Steuerschnittstelle 224 verbunden sein, und die Erfassungsleitungen 223 können direkt mit den Erfassungskanälen 208 oder indirekt mit den Erfassungskanälen 208 über die Erfassungsschnittstelle 225 verbunden sein. In jedem Fall kann ein elektrischer Pfad zum Steuern und/oder Erfassen der Berührungsknoten bereitgestellt werden.
  • 3A veranschaulicht eine beispielhafte Berührungssensorschaltung 300 entsprechend einer Eigenkapazitätsmessung einer Berührungsknotenelektrode 302 und einer Erfassungsschaltung 314 (z. B. entsprechend einem Erfassungskanal 208) gemäß Beispielen der Offenbarung. Die Berührungsknotenelektrode 302 kann einer Berührungselektrode 404 oder 406 eines Touchscreens 400 oder einer Berührungsknotenelektrode 408 eines Touchscreens 402 entsprechen. Die Berührungsknotenelektrode 302 kann eine ihr zugeordnete inhärente Eigenkapazität gegen Erde haben, und auch eine zusätzliche Eigenkapazität gegen Erde, die gebildet wird, wenn ein Objekt, wie beispielsweise ein Finger 305, sich in der Nähe der Elektrode befindet oder diese berührt. Die gesamte Eigenkapazität gegen Erde der Berührungsknotenelektrode 302 kann als Kapazität 304 veranschaulicht werden. Die Berührungsknotenelektrode 302 kann mit der Erfassungsschaltung 314 gekoppelt sein. Die Erfassungsschaltung 314 kann einen Operationsverstärker 308, einen Rückkopplungswiderstand 312 und einen Rückkopplungskondensator 310 einschließen, obwohl andere Konfigurationen verwendet werden können. Zum Beispiel kann der Rückkopplungswiderstand 312 durch einen geschalteten Kondensatorwiderstand ersetzt werden, um einen parasitären Kapazitätseffekt zu minimieren, der durch einen variablen Rückkopplungswiderstand verursacht werden kann. Die Berührungsknotenelektrode 302 kann mit dem invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers 308 gekoppelt sein.
  • Eine Wechselspannungsquelle 306 (Vac ) kann an den nicht invertierenden Eingang (+) des Operationsverstärkers 308 gekoppelt sein. Die Berührungssensorschaltung 300 kann konfiguriert sein, um Änderungen (z. B. Erhöhungen) der gesamten Eigenkapazität 304 der Berührungsknotenelektrode 302 zu erfassen, die durch einen Finger oder ein Objekt entweder durch Berührung oder in der Nähe des Berührungssensorfeldes hervorgerufen wird. Eine Ausgabe 320 kann von einem Prozessor zum Bestimmen des Vorhandenseins einer Annäherung oder eines Berührungsereignisses verwendet werden, oder die Ausgabe kann in ein separates Logiknetzwerk zum Bestimmen des Vorhandenseins einer Annäherung oder eines Berührungsereignisses eingegeben werden.
  • 3B veranschaulicht eine beispielhafte Berührungssensorschaltung 350 entsprechend einer Gegenkapazitäts-Steuerleitung 322 und einer Erfassungsleitung 326 und einer Erfassungsschaltung 314 (z. B. entsprechend einem Erfassungskanal 208) gemäß Beispielen der Offenbarung. Die Steuerleitung 322 kann durch ein Stimulationssignal 306 (z.B. ein Wechselspannungssignal) stimuliert werden. Das Stimulationssignal 306 kann kapazitiv mittels Gegenkapazität 324 zwischen der Steuerleitung 322 und der Erfassungsleitung mit der Erfassungsleitung 326 gekoppelt werden. Wenn ein Finger oder ein Objekt 305 sich dem Berührungspunkt, der durch die Kreuzung einer Steuerleitung 322 und einer Erfassungsleitung 326 erzeugt wird, nähert, kann sich die Gegenkapazität 324 ändern (z. B. abnehmen). Diese Änderung der Gegenkapazität 324 kann erkannt werden, um ein Berührungs- oder Näherungsereignis an dem Berührungsknoten anzuzeigen, wie hierin beschrieben. Das Erfassungssignal, das auf die Erfassungsleitung 326 gekoppelt ist, kann durch die Erfassungsschaltung 314 empfangen werden. Die Erfassungsschaltung 314 kann einen Operationsverstärker 308 und mindestens eines von einem Rückkopplungswiderstand 312 und einem Rückkopplungskondensator 310 einschließen. 3B veranschaulicht einen allgemeinen Fall, in dem sowohl resistive als auch kapazitive Rückkopplungselemente verwendet werden. Das Erfassungssignal (als Vin bezeichnet) kann in den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 308 eingegeben werden, und der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers kann mit einer Referenzspannung Vref gekoppelt werden. Der Operationsverstärker 308 kann seine Ausgabe auf die Spannung Vo treiben, um Vin im Wesentlichen gleich Vref zu halten, und kann daher Vin konstant oder praktisch geerdet halten. Der Fachmann würde in diesem Zusammenhang verstehen, dass „gleich“ auch Abweichungen von bis zu 15 % einschließen kann. Daher kann die Verstärkung der Erfassungsschaltung 314 hauptsächlich eine Funktion des Verhältnisses der Gegenkapazität 324 und der Rückkopplungsimpedanz sein, die aus dem Widerstand 312 und/oder dem Kondensator 310 zusammengesetzt ist. Die Ausgabe der Erfassungsschaltung 314 Vo kann filtriert und heterodynisiert oder homodynisiert werden, indem sie einem Multiplizierer 328 zugeführt wird, wobei Vo mit einem lokalen Oszillator 330 multipliziert werden kann, um Vdetect zu erzeugen. Vdetect kann in ein Filter 332 eingegeben werden. Der Fachmann wird erkennen, dass die Platzierung des Filters 332 variieren kann, auf diese Weise kann der Filter hinter den Multiplizierer 328, wie veranschaulicht, platziert werden oder es können zwei Filter verwendet werden: einer vor dem Multiplizierer und einer nach dem Multiplizierer. In manchen Beispielen kann es überhaupt keinen Filter geben. Der Gleichstromabschnitt (DC-Abschnitt) von Vdetect kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Berührungs- oder Näherungsereignis aufgetreten ist. Es sei darauf hingewiesen, dass, während 3A bis 3B angeben, dass die Demodulation an dem Multiplizierer 328 in dem analogen Bereich erfolgt, Vo von einem Analog-Digital-Wandler (ADW) digitalisiert werden kann und die Blöcke 328, 332 und 330 digital implementiert sein können (z. B. kann 328 ein digitaler Demodulator sein, kann 332 ein digitales Filter sein und kann 330 ein digitaler numerisch gesteuerter Oszillator (Numerical Controlled Oscillator, NCO) sein).
  • Erneut bezugnehmend auf 2 kann in manchen Beispielen der Touchscreen 220 ein integrierter Touchscreen sein, in welchem berührungsempfindliche Schaltungselemente des Berührungserfassungssystems in den Anzeigepixelstapeln einer Anzeige integriert sein können. Die Schaltungselemente in dem Touchscreen 220 können zum Beispiel Elemente einschließen, die in LCD- oder anderen Anzeigen (LED-Anzeige, OLED-Anzeige usw.) vorhanden sein können, wie beispielsweise ein oder mehrere Pixeltransistoren (z. B. Dünnschichttransistoren (Thin Film Transistors, TFTs)), Gate-Leitungen, Datenleitungen, Pixelelektroden und gemeinsame Elektroden. In einem bestimmten Anzeigepixel kann eine Spannung zwischen einer Pixelelektrode und einer gemeinsamen Elektrode die Helligkeit des Anzeigepixels steuern. Die Spannung auf der Pixelelektrode kann über einen Pixeltransistor, der durch eine Gate-Leitung steuerbar ist, über eine Datenleitung zugeführt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass Schaltungselemente nicht auf ganze Schaltungskomponenten wie beispielsweise einen ganzen Kondensator, einen ganzen Transistor usw. beschränkt sind, sondern Abschnitte einer Schaltlogik einschließen können, wie beispielsweise nur eine der zwei Platten eines Parallelplattenkondensators.
  • 4A veranschaulicht den Touchscreen 400 mit Berührungselektroden 404 und 406, die in Zeilen und Spalten gemäß Beispielen der Offenbarung angeordnet sind. Genauer gesagt, kann der Touchscreen 400 eine Vielzahl von in Zeilen angeordneten Berührungselektroden 404 und eine Vielzahl von in Spalten angeordneten Berührungselektroden 406 einschließen. Die Berührungselektroden 404 und die Berührungselektroden 406 können auf der gleichen oder auf unterschiedlichen Materialschichten auf dem Touchscreen 400 sein und einander überschneiden, wie in 4A veranschaulicht. In manchen Beispielen können die Elektroden auf gegenüberliegenden Seiten eines transparenten (teilweise oder vollständig) Substrats und aus einem transparenten (teilweise oder vollständig) Halbleitermaterial, wie beispielsweise ITO, ausgebildet sein, obwohl andere Materialien möglich sind. In manchen Beispielen können die Leiterplatten aus anderen Materialien gebildet sein, einschließlich leitfähigen Polymeren, Metallgittern, Graphen, Nanodrähten (z. B. Silbernanodrähten) oder Nanoröhrchen (z. B. Kohlenstoffnanoröhrchen). Elektroden, die auf Schichten auf verschiedenen Seiten des Substrats angezeigt werden, können hierin als doppelseitiger Sensor bezeichnet werden. In manchen Beispielen kann der Touchscreen 400 die Eigenkapazität der Berührungselektroden 404 und 406 erfassen, um Berührungs- und/oder Näherungsaktivitäten auf dem Touchscreen 400 zu erkennen, und in manchen Beispielen kann der Touchscreen 400 die Gegenkapazität zwischen den Berührungselektroden 404 und 406 erfassen, um Berührungs- und/oder Näherungsaktivitäten auf dem Touchscreen 400 zu erkennen.
  • 4B veranschaulicht den Touchscreen 402 mit Berührungsknotenelektroden 408, die in einer gepixelten Berührungsknotenelektroden-Konfiguration gemäß Beispielen der Offenbarung angeordnet sind. Insbesondere kann der Touchscreen 402 eine Vielzahl einzelner Berührungsknotenelektroden 408 einschließen, wobei jede Berührungsknotenelektrode eine eindeutige Stelle auf dem Touchscreen identifiziert oder darstellt, an der Berührung oder Nähe (d. h. ein Berührungs- oder Näherungsereignis) erfasst werden soll, und wobei jede Berührungsknotenelektrode von den anderen Berührungsknotenelektroden in dem Touchscreen/dem Berührungsfeld elektrisch isoliert ist, wie zuvor beschrieben. Die Berührungsknotenelektroden 408 können auf der gleichen oder auf verschiedenen Materialschichten auf dem Touchscreen 402 sein. In manchen Beispielen kann der Touchscreen 402 die Eigenkapazität der Berührungsknotenelektroden 408 erfassen, um Berührungs- und/oder Näherungsaktivitäten auf dem Touchscreen 402 zu erkennen, und in manchen Beispielen kann der Touchscreen 402 die Gegenkapazität zwischen den Berührungsknotenelektroden 408 erfassen, um Berührungs- und/oder Näherungsaktivitäten auf dem Touchscreen 402 zu erkennen.
  • 5A veranschaulicht einen beispielhaften Touchscreen, der in einer berührungsempfindlichen Vorrichtung wie beispielsweise einem Mobiltelefon, Tablet, Touchpad, tragbaren Computer, einer tragbaren Medienwiedergabevorrichtung, einer am Körper tragbaren Vorrichtung oder dergleichen verwendet werden kann, gemäß Beispielen der Offenbarung. Ein Touchscreen 500 kann einen Stapel einschließlich einer Anzeige 502, eines Polarisators 504, eines Berührungssensorfelds 520 und eines Deckglases 508 (auch als Frontkristall bezeichnet) einschließen. Die Anzeige 502 kann ein Bild auf dem Touchscreen erzeugen. Der Polarisator 504 kann verwendet werden, um die Helligkeit des Lichts zu steuern, das von der Anzeige 502 abgegeben wird. Das Deckglas 508 kann als die äußerste Schicht des Touchscreens verwendet werden, um Komponenten des Touchscreens zu schützen. Das Berührungssensorfeld 520 kann aus Zeilen und Spalten aus transparentem leitfähigem Material 512 (Berührungselektroden) gebildet sein, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Dielektrikums wie beispielsweise einem transparenten Kunststoffsubstrat 506 strukturiert sind. Es versteht sich, dass, obwohl die Darstellung von leitfähigem Material 512 in einer Querschnittsansicht von 5A den Anschein von Elektroden mit gleicher Ausrichtung auf beiden Seiten des Substrats 506 vermittelt (zur Vereinfachung der Veranschaulichung), die Zeilen und Spalten auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats 506 senkrecht in einem Zeilen-Spalten-Muster sein können (z. B. wie vorstehend in Hinsicht auf 4B beschrieben). Das Berührungssensorfeld 520 kann auch Passivierungsschichten 516 einschließen, die über dem transparenten leitfähigen Material 512 angeordnet sind. Das transparente Kunststoffsubstrat 506 kann als dielektrische Schicht zwischen den Zeilen und Spalten aus dem transparenten leitfähigen Material 512 dienen. Die Kreuzungspunkte zwischen Zeilen und Spalten aus leitfähigem Material, die durch das Dielektrikum getrennt sind, können Erfassungsbereiche oder Knoten bilden (z. B. wie vorstehend in Hinsicht auf 4A beschrieben). Obwohl in 5A ein doppelseitiges Zeilen-Spalten-Muster gezeigt ist, ist eine andere Strukturierung möglich. Zum Beispiel können die Elektroden auf einer Seite in einem Zeilen-Spalten-Muster unter Verwendung von Brücken oder in einem gepixelten Muster (z. B. wie vorstehend in Hinsicht auf 4B beschrieben) strukturiert sein. Das transparente Kunststoffsubstrat kann aus unterschiedlichen Materialien wie Cycloolefinpolymer (COP), Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonat (PC), klarem Polyimid (Clear Polyimide, CPI) oder dergleichen hergestellt sein. Das transparente leitfähige Material kann zum Beispiel Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Silbernanodraht (Silver Nanowire, AgNW) sein. Die Anzeige 502, der Polarisator 504, das Berührungssensorfeld 520 und das Deckglas 508 können durch Schichten aus optisch klarem Klebstoff (Optically Clear Adhesive, OCA) 510 gekoppelt (z. B. zusammenlaminiert) sein.
  • 5B veranschaulicht einen beispielhaften Polarisatorstapel gemäß Beispielen der Offenbarung. Der Polarisator 504 kann eine polarisierende Schicht wie beispielsweise einen Polyvinylalkohol-Film (PVA-Film) 530, der mit Iod dotiert ist, einschließen. Obwohl sich Beispiele in der Offenbarung auf einen mit Iod dotierten PVA-Film beziehen, sollte es sich verstehen, dass die polarisierende Schicht nicht auf den mit Iod dotierten PVA-Film beschränkt ist und jedes geeignete Polarisationsmaterial verwendet werden kann. Der Polarisator-PVA-Film 530 kann zwischen Substratschichten 532, 534 angeordnet sein, um den PVA-Film 530 zu schützen. Die Substratschichten können aus Materialien wie COP, PC, Acryl, Triacetylcellulose (TAC) oder dergleichen hergestellt sein. Der Polarisator 504 kann auch zusätzliche Schutzschichten einschließlich einer Hartbeschichtungsschicht 536, die auf dem Substrat 532 angeordnet ist, und eine oder mehrere Wellenplattenbeschichtungsschichten (Verzögerungsbeschichtungsschichten) wie beispielsweise eine Halbwellenplatte und/oder eine Viertelwellenplatte (nicht gezeigt) einschließen. Der PVA-Film, die verschiedenen Substrate, Schutzschichten und Wellenplattenschichten können über einen Laminierprozess unter Verwendung von Klebstoffen (nicht gezeigt) gekoppelt werden. Bei manchen Beispielen kann der PVA-Film 530 5 bis 35 µm betragen und können die Substratschichten zwischen 15 und 50 µm betragen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5A können bei manchen Beispielen die Berührungselektroden (leitfähiges Material 512) zu einer Berührungserfassungschaltlogik (z. B. Berührungssteuerung 206) außerhalb des sichtbaren Bereichs des Touchscreens (z. B. unterhalb der Anzeige 502 angeordnet) geführt werden. Zum Beispiel veranschaulicht 5A eine flexible gedruckte Schaltung (Flexible Printed Circuit, FPC) 550 (hierin nachfolgend auch „Flex-Schaltung“ genannt), die mit dem Berührungssensorfeld 520 gekoppelt sein kann. Bei manchen Beispielen kann die Kopplung über ein Bondpad oder einen leitfähigen Film 514 (z. B. einen anisotropen leitfähigen Film (Anisotropic Conductive Film, ACF)) erfolgen. Wie in 5A gezeigt, kann die Flex-Schaltung 550 eine oder mehrere Laschen zum Koppeln an eine oder mehrere verschiedene Seiten des Berührungssensorfelds 520 einschließen. Die Anzahl der Laschen kann vom Muster des leitfähigen Materials, das die Berührungselektroden bildet, und von der Führung der Berührungselektroden zu den Rändern des Substrats 506 abhängen. Bei manchen Beispielen können die Berührungselektroden auf einer Seite des Substrats 506 (z. B. Zeilen) zu einer Seite des Berührungssensorfelds geführt werden und können die Berührungselektroden auf einer anderen Seite des Substrats 506 (z. B. Spalten) zu einer anderen Seite des Berührungssensorfelds geführt werden. Bei einem solchen Beispiel können zwei Flex-Schaltungslaschen verwendet werden. Bei manchen Beispielen können mehr oder weniger Flex-Schaltungen verwendet werden.
  • Die Verbindung der Flex-Schaltung 550 mit dem Berührungssensorfeld 520 kann jedoch die Dicke des Touchscreen-Stapels 500 erhöhen. Zusätzlich kann das Verbinden der Flex-Schaltung 550 mit dem Berührungssensorfeld 520 einen Randbereich um den aktiven Berührungs- und Anzeigebereich des Touchscreens erfordern, der nicht für die Anzeige und/oder Berührungserfassung verwendet werden kann. Bei manchen Beispielen kann, wie hierin beschrieben, die Dicke des Touchscreen-Stapels verringert und/oder der Randbereich verringert werden, indem die Flex-Schaltung aus dem Stapel entfernt wird. Stattdessen kann bei manchen Beispielen das Berührungssensorfeld unter Verwendung eines flexiblen Substrats gebildet werden (z. B. Ersetzen eines einschichtigen starren Substrats in dem Stapel durch ein flexibles Substrat). Die Berührungselektroden können von dem Berührungssensorfeld zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden, indem das flexible Substrat anstelle einer flexiblen gedruckten Schaltung verwendet wird. Durch Verringern der Dicke des Touchscreens kann eine Vorrichtung mit geringerem Profil bereitgestellt werden und kann das Gewicht der Vorrichtung verringert werden. Zusätzlich kann durch Verringern des Abstands zwischen Anzeige und Deckglas das optische Bild auf der Anzeige verbessert und/oder die mechanische Beanspruchung beim Biegen des Touchscreens verringert werden.
  • Obwohl in 5A nicht veranschaulicht, kann bei manchen Beispielen ein Touchscreen-Stapel eine Abschirmschicht zwischen dem Berührungssensorfeld und der Anzeige einschließen, um Störungen zwischen dem Berührungs- und Anzeigesystem zu verringern. Bei manchen Beispielen kann das Führen der Abschirmschicht auch eine Flex-Schaltung (oder eine andere Lasche einer vorhandenen Flex-Schaltung) erfordern. Bei manchen Beispielen kann, wie hierin beschrieben, die Dicke des Touchscreen-Stapels einschließlich einer Abschirmschicht verringert werden, indem die Abschirmschicht zu einer Abschirmelektrode auf dem Berührungssensorfeld geführt wird. Die Abschirmschicht (über die Abschirmelektrode) kann dann über das flexible Substrat des Berührungssensorfelds zu der Berührungserfassungsschaltlogik (z. B. der Berührungssteuerung 206) geführt werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann bei manchen Beispielen, wie hierin beschrieben, das Berührungssensorfeld 520 oder ein Abschnitt davon mit dem Polarisator 504 integriert sein. Durch Integrieren des Berührungssensorfelds 520 mit dem Polarisator 504 lässt sich die Dicke des Touchscreen-Stapels verringern, da ein einziges Substrat anstelle des transparenten Kunststoffsubstrats 506 des Berührungssensorfelds und des Substrats 532 des Polarisators verwendet werden kann. Das Verringern der Dicke des Touchscreens bietet außerdem den zusätzlichen Vorteil, das Gewicht der Vorrichtung zu verringern. Zusätzlich kann durch Verringern des Abstands zwischen Anzeige und Deckglas das optische Bild auf der Anzeige verbessert und/oder die mechanische Beanspruchung beim Biegen des Touchscreens verringert werden.
  • 6A bis 6D veranschaulichen Beispiele für Touchscreen-Stapel mit einem flexiblen Substrat gemäß Beispielen der Offenbarung. Bei manchen Beispielen, wie in 6A bis 6C gezeigt, kann der Stapel ein flexibles Substrat einschließen, das so konfiguriert ist, dass es vom Berührungssensorfeld zu einer gegenüberliegenden Seite der Anzeige herumgebogen wird (Umwicklung). Bei manchen Beispielen schließt der Stapel möglicherweise keine vollständige Umwicklung ein, sondern kann ein flexibles Substrat einschließen, das sich mindestens teilweise über den Sichtbereich des Touchscreens hinaus (über den Anzeige-/Berührungselektrodenbereich des Stapels hinaus) erstreckt. Zum Beispiel zeigt 6D eine kurze Lasche, die sich vom Stapel zur Verbindung mit einer Flex-Schaltung erstreckt. Bei der letztgenannten Implementierung kann die Flex-Schaltung aus dem Stapel entfernt werden (wodurch sich die Höhe des Stapels verringert), ohne dass eine so große Flexibilität des Substrats erforderlich ist wie bei einer vollständigen Umwicklung, die in 6A bis 6C gezeigt ist.
  • 6A veranschaulicht, dass ein Touchscreen 600 eine Anzeige 602, einen Polarisator 604, ein Berührungssensorfeld 620 (z. B. einschließlich Berührungselektroden 612, Passivierungsschichten 616, die auf Substrat 606 angeordnet sind), ein Deckglas 608 und eine oder mehrere Klebstoffschichten 610 einschließen kann. Der Touchscreen 600 kann dem Touchscreen 500 ähnlich sein, und manche Unterschiede werden zur Vereinfachung der Beschreibung nachstehend beschrieben. Anders als bei 5A mit einem starren/planaren Substrat 606 in dem Stapel und einer Flex-Schaltung 550 zum Verbinden des Berührungssensorfelds 520 mit der Berührungserfassungsschaltlogik kann ein Berührungssensorfeld 620 mit der Berührungserfassungsschaltlogik verbunden werden, ohne eine Flex-Schaltungsverbindung in dem Stapel einzuschließen. Stattdessen kann das Berührungssensorfeld 620 des Touchscreens 600 ein Substrat 606 einschließen, das mit einem flexiblen Material gebildet ist. Ein Abschnitt des Substrats innerhalb des Stapels (mit der Bezeichnung 606A in 6B) kann aufgrund seiner Platzierung innerhalb des Stapels (der andere starre Schichten einschließen kann) planar sein. Ein Abschnitt des Substrats außerhalb des Stapels (mit der Bezeichnung 606B in 6B) kann nichtplanar und flexibel sein, um sich vom Berührungssensorfeld 620 bis unter die Anzeige 602 zu biegen. Bei manchen Beispielen kann ein Abschnitt des Substrats (mit der Bezeichnung 606C in 6B) aufgrund seiner Platzierung unter der Anzeige 602 planar sein. Das flexible Substrat 606 kann die Berührungselektroden des Touchscreens 620 zu der Berührungserfassungsschaltlogik unterhalb der Anzeige 602 führen (z. B. auf einer Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) 648). Obwohl 6A den Polarisator unterhalb des Berührungssensorfelds zeigt, kann der Polarisator bei manchen Beispielen oberhalb des Berührungssensorfelds angeordnet sein.
  • 6B veranschaulicht zusätzliche Details des Beispiels des flexiblen Umwicklungssubstrats des Touchscreens 600 aus 6A. Das in 6B veranschaulichte Substrat kann aus einem flexiblen Material wie CPI, COP (z. B. teilkristallisiert und teilamorph) oder PET gebildet sein. Die durch flexible Materialien bereitgestellte Flexibilität kann ein Biegen des Substrats ermöglichen (z. B. Abschnitt 606B des Substrats). Bei manchen Beispielen, wie in 6A bis 6B gezeigt, kann das Biegen des Abschnitts 606B des Substrats eine 180-Grad-Biegung zwischen im Wesentlichen planaren Abschnitten 606A und 606C des Substrats bewirken. Der planare Abschnitt 606A kann die Berührungselektroden 612 des Berührungssensorfelds einschließen und kann oberhalb der Anzeige des Touchscreens angeordnet sein. Der planare Abschnitt 606A kann auch eine Passivierungsschicht 662 (z. B. entsprechend Passivierungsschicht 616) oberhalb der Berührungselektroden 612 einschließen. Bei manchen Beispielen kann zum Verringern der Stapeldicke die Passivierungsschicht 662 unter Verwendung eines Materials mit sowohl Klebe- als auch Passivierungseigenschaften gebildet sein, so dass der Stapel nicht sowohl die Klebstoffschicht über dem Berührungssensorfeld (z. B. entsprechend Klebstoffschicht 610) als auch eine separate Passivierungsschicht (z. B. entsprechend Passivierungsschicht 616) einschließen muss. Der planare Abschnitt 606C kann unterhalb der Anzeige des Touchscreens (außerhalb des sichtbaren Bereichs) angeordnet sein. Bei manchen Beispielen kann das Substrat eine Schutzbeschichtung (z. B. Hartbeschichtung 660) einschließen, die die Fähigkeit zum Biegen des Substrats verbessern kann. Bei manchen Beispielen kann die Hartbeschichtung 660 durch eine Beschichtungsschicht (nicht notwendigerweise hart) ersetzt (oder erweitert) werden, um eine verbesserte Haftung und/oder chemische Kompatibilität zur Abscheidung von Berührungselektroden bereitzustellen.
  • Wie vorstehend in Hinsicht auf 6A beschrieben, kann das flexible Substrat 606 die Berührungselektroden des Touchscreens 620 zu einer Berührungserfassungsschaltlogik unter der Anzeige 602 führen. Zum Beispiel kann das flexible Substrat eine Leitungsführung 644 einschließen, so dass die Berührungselektroden 612 von dem Berührungssensorfeld 620 zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Wie in 6B gezeigt, kann die Leitungsführung 644 flexibel sein und auf dem Abschnitt 606B des Substrats angeordnet sein. Die Leitungsführung 644 kann an einer ersten Verbindungsschnittstelle (z. B. an Abschnitt 606A des Substrats) elektrisch mit den Berührungselektroden 612 gekoppelt sein. Die Leitungsführung 644 kann über eine zweite Verbindungsschnittstelle (z. B. an Abschnitt 606C des Substrats) elektrisch mit der (nicht gezeigten) Berührungserfassungsschaltlogik gekoppelt sein. Zusätzlich kann eine Schutzbeschichtung 642 zum Schutz vor Korrosion und/oder zum Bereitstellen mechanischer Stabilität für die Leitungsführung 644 und das flexible Substrat 606 eingeschlossen sein.
  • Zur Vereinfachung der Beschreibung veranschaulicht 6B Berührungselektroden 612 auf einer einzigen Seite des Substrats 606A, doch es versteht sich, dass bei doppelseitigen Berührungssensorfeldern (wie z. B. dem doppelseitigen Berührungssensorfeld 620 in 6A) zusätzliche Berührungselektroden 612 angeordnet und über das flexible Substrat geführt werden können. Zum Beispiel können die Berührungselektroden 612 auf der gegenüberliegenden Seite des flexiblen Substrats (in 6A gezeigt, doch in 6B nicht gezeigt) von Abschnitt 606A zu 606B zu 606C des Substrats (z. B. entlang des inneren Abschnitts des flexiblen Substrats in Abschnitt 606B, wie in 6B gezeigt) geführt werden. Bei manchen Beispielen können die Berührungselektroden 612, die Hartbeschichtung 660, die Leitungsführungsbahn 644 und/oder die Schutzschicht 642 auf der zweiten Seite des Substrats 606 für einen solchen Stapel gespiegelt sein.
  • Bei manchen Beispielen können die Berührungselektroden auf der zweiten, gegenüberliegenden Seite des Substrats über eine Umwicklungsbiegung an einem anderen Rand des Berührungssensorfelds geführt sein. Zum Beispiel veranschaulicht 6C zusätzliche Details eines Beispiels des flexiblen Substrats von Touchscreen 600 aus 6A, einschließlich eines doppelseitigen Berührungssensorfelds und Umwicklung mehrerer verschiedener Ränder des Berührungssensorfelds. Das Substrat aus 6C kann aus einem flexiblen Material wie beispielsweise CPI, COP oder PET gebildet sein. Die durch flexible Materialien bereitgestellte Flexibilität kann ein Biegen des Substrats ermöglichen (z. B. Abschnitte 606B/606B' des Substrats). Bei manchen Beispielen, wie in 6C gezeigt, kann zum Beispiel das Biegen von Abschnitt 606B auf einer ersten Seite des Substrats eine 180-Grad-Biegung zwischen im Wesentlichen planaren Abschnitten 606A und 606C des Substrats bereitstellen und kann das Biegen von Abschnitt 606B' auf einer zweiten Seite des Substrats (verschieden von der ersten Seite des Substrats) eine 180-Grad-Biegung zwischen im Wesentlichen planaren Abschnitten 606A und 606C des Substrats bereitstellen. Bei manchen Beispielen können sich die erste Seite und die zweite Seite des Substrats, auf denen ein Biegen erfolgt, auf gegenüberliegenden Seiten befinden, wie in 6C (zur Vereinfachung der Veranschaulichung) veranschaulicht. Bei manchen Beispielen können sich die erste Seite und die zweite Seite des Substrats, auf denen eine Biegung erfolgt, auf benachbarten Seiten befinden. Obwohl das Biegen in 6C auf zwei Seiten des Substrats veranschaulicht ist, sollte es sich verstehen, dass das Biegen auf weniger oder mehr Seiten des Substrats erfolgen kann. Zusätzlich kann das hierin beschriebene Biegen entlang der gesamten Seite des Substrats erfolgen (z. B. zum Verringern des Randbereichs um den Touchscreen herum) oder nur für einen Abschnitt des Substrats (z. B. zum Verringern des Randbereichs in der Nähe einer anderen Komponente (z. B. einer Kamera oder eines anderen Sensors oder einer anderen Schaltlogik)).
  • Der planare Abschnitt 606A kann die Berührungselektroden 612 des Berührungssensorfelds einschließen und oberhalb der Anzeige des Touchscreens angeordnet sein (z. B. können die Berührungselektroden und/oder der planare Abschnitt 606A an die Anzeige angrenzen). In doppelseitigen Berührungssensorfeldern können die Berührungselektroden 612 Elektroden auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats (z. B. in einem Zeilen-Spalten-Muster, wie in Hinsicht auf 6A beschrieben) einschließen. Bei manchen Beispielen kann das Substrat eine Schutzbeschichtung (z. B. Hartbeschichtung 660) einschließen, die die Fähigkeit zum Biegen des Substrats verbessern kann. Bei manchen Beispielen kann die Hartbeschichtung 660 durch eine Beschichtungsschicht (nicht notwendigerweise hart) ersetzt (oder erweitert) werden, um eine verbesserte Haftung und/oder chemische Kompatibilität zur Abscheidung von Berührungselektroden bereitzustellen. Der planare Abschnitt 606A kann auch eine oder mehrere Schichten über den Berührungselektroden 612 (z. B. auf beiden Seiten des Substrats) einschließen. Bei manchen Beispielen können die eine oder mehreren Schichten eine Passivierungsschicht (z. B. entsprechend Passivierungsschicht 616) und Klebstoffschicht (z. B. entsprechend Klebstoffschicht 610) über den Berührungselektroden 612 auf beiden Seiten des Substrats einschließen. Bei manchen Beispielen kann zum Verringern der Stapeldicke eine Schutz-/Klebstoffschicht 672 unter Verwendung eines Materials mit sowohl Klebe- als auch Passivierungseigenschaften gebildet sein, so dass der Stapel nicht sowohl die Klebstoffschicht (z. B. entsprechend Klebstoffschicht 610) als auch eine separate Passivierungsschicht (z. B. entsprechend Passivierungsschicht 616) einschließen muss. Der planare Abschnitt 606C kann unterhalb der Anzeige des Touchscreens (außerhalb des sichtbaren Bereichs) angeordnet sein.
  • Das flexible Substrat kann die Berührungselektroden 612 des Touchscreens 600 zu der Berührungserfassungsschaltlogik unterhalb der Anzeige 602 führen. Zum Beispiel kann das flexible Substrat die Leitungsführung 644 auf einer ersten Seite des flexiblen Substrats einschließen, so dass die Berührungselektroden 612 von einer Seite des Berührungssensorfelds 620 zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Ebenso kann das flexible Substrat eine Leitungsführung 644' auf einer zweiten Seite des flexiblen Substrats einschließen, so dass die Berührungselektroden 612 von der zweiten, gegenüberliegenden Seite des Berührungssensorfelds 620 zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Wie in 6C gezeigt, kann die Leitungsführung 644, 644' flexibel sein und auf den Abschnitten 606B, 606B' des Substrats angeordnet sein. Die Leitungsführung 644, 644' kann an ersten Verbindungsschnittstellen (z. B. an zwei Enden von Abschnitt 606A des Substrats) elektrisch mit den Berührungselektroden 612 gekoppelt sein. Die Leitungsführung 644, 644' kann über zweite Verbindungsschnittstellen (z. B. auf Abschnitten 606C, 606C' des Substrats) elektrisch mit der (nicht gezeigten) Berührungserfassungsschaltlogik gekoppelt sein. Bei manchen Beispielen kann sich die Schutz-/Klebstoffschicht 672 von Abschnitt 606A zu den Abschnitten 606B, 606B', 606C, 606C' erstrecken, um Schutz vor Korrosion bereitzustellen und/oder mechanische Stabilität für die Leitungsführung 644, 644' und das flexible Substrat 606 bereitzustellen. Bei manchen Beispielen kann eine separate Schutzbeschichtung (z. B. entsprechend Schutzbeschichtung 642 in 6B) eingeschlossen sein, um Korrosion zu verhindern und/oder mechanische Stabilität für die Leitungsführung 644, 644' und das flexible Substrat 606 bereitzustellen.
  • Wie vorstehend erörtert, kann die Leitungsführung in dem gebogenen Abschnitt 606B (Biegungsbereich von Abschnitt 606B) des Substrats zwecks Zuverlässigkeit flexibel sein. 7A bis 7J veranschaulichen Beispiele für flexible Substrate und Leitungsführung gemäß Beispielen der Offenbarung. 7A bis 7J veranschaulichen ein planares Substrat 706 vor dem Biegen. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung ist die Leitungsführung einer einzigen Berührungselektrode (z. B. Berührungselektrode 712) gezeigt, doch es versteht sich, dass eine Leitungsführung für zusätzliche Berührungselektroden eingeschlossen sein kann. 7A veranschaulicht ein Beispiel mit Berührungselektroden 712, die aus ITO gebildet sind, und mit kupferterminierter ITO-Leitungsführung zur Bildung eines erweiterten Bondpads über ein Substrat 706 (von Abschnitt 706A bis 706C) für eine Verbindung zu der Berührungserfassungsschaltlogik über das kupferterminierte Bondpad. Die Berührungselektrode 712 kann mit dem kupferterminierten ITO in Abschnitt 706A durch eine zum Beispiel aus ITO gebildete Leitungsführungsbahn verbunden sein.
  • Bei manchen Beispielen kann die Flexibilität der Leitungsführung durch Auswählen von Materialien mit verbesserter Flexibilität im Vergleich zu ITO verbessert sein. Zum Beispiel kann das kupferterminierte ITO in dem Biegungsbereich von Abschnitt 706B durch einen flexiblen Leiter wie beispielsweise eine Silberpaste (oder Kupferpaste) ersetzt sein. 7B veranschaulicht ein Beispiel mit einem kupferterminierten ITO-Bondpad in Abschnitt 706C (und einem kupferterminierten ITO-Bondpad in Abschnitt 706A, das mit den Berührungselektroden 712 in Abschnitt 706A durch eine zum Beispiel aus ITO gebildete Leitungsführungsbahn gekoppelt sein kann), jedoch ohne das ITO (und Kupfer) in dem Biegungsbereich von Abschnitt 706B. Stattdessen kann eine Silberpaste für die Leitungsführung in Abschnitt 706B verwendet werden. Bei manchen Beispielen kann Kupfer aus den Bondpads auch weggelassen werden. Zum Beispiel veranschaulicht 7C ein Beispiel mit ITO-Bondpads ohne Kupferterminierung. Bei manchen Beispielen, wie zum Beispiel in 7D veranschaulicht, kann die Silberpaste die Bondpads bilden (ohne ITO und/oder Kupfer).
  • Bei manchen Beispielen kann, wie in 7E veranschaulicht, statt Verwenden einer Silberpaste (oder Kupferpaste) die Leitungsführung von den Berührungselektroden 712 über gesputtertes Kupfer oder Silber auf dem Substrat 706 (von Abschnitt 706A bis 706C) verlaufen für eine Verbindung mit der Berührungserfassungsschaltlogik über das gesputterte Kupfer- oder Silberbondpad. In ähnlicher Weise wie vorstehend in Hinsicht auf 7A bis 7B beschrieben, kann die aus ITO gebildete Berührungselektrode 712 in 7C bis 7E zum Beispiel durch eine aus ITO gebildete Leitungsführungsbahn mit dem ITO in Abschnitt 706A verbunden sein.
  • Obwohl sich 7A bis 7E auf Berührungselektroden 712 beziehen, die aus ITO gebildet sind, sollte es sich verstehen, dass Berührungselektroden aus anderen Materialien (z. B. Silbernanodraht) gebildet sein können. Zum Beispiel veranschaulichen 7F bis 7J ein flexibles Substrat 706, das Berührungselektroden 712 einschließen kann, die aus Silbernanodraht gebildet sein können. Die in 7F bis FJ dargestellte Berührungselektrode 712 kann mit dem Silbernanodrahtmaterial in Abschnitt 706A durch eine aus Silbernanodraht gebildete Leitungsführungsbahn verbunden sein. Bei manchen Beispielen können die Silbernanodraht-Berührungselektroden über Silberpaste (oder Kupferpaste) geführt werden (z. B. wie in Hinsicht auf 7D beschrieben). Bei manchen Beispielen können die Silbemanodraht-Berührungselektroden über Kupfer- oder Silberbahnen (z. B. gesputtertes Silber oder Kupfer oder gedruckte Silbertinte) geführt sein, wie in 7F veranschaulicht. Das Kupfer oder Silber kann die Bondpads für die Verbindung in Abschnitt 706C bilden. Bei manchen Beispielen kann Silbernanodraht in Abschnitt 706B zur flexiblen Leitungsführung verwendet werden, wie in 7G gezeigt. Zusätzlich oder alternativ kann, wie in 7G gezeigt, das Bondpad zur Verbindung in Abschnitt 706C aus Kupfer oder einer Silberpaste (oder -tinte) gebildet sein. Bei manchen Beispielen kann der Silbernanodraht in den Abschnitten 706A bis 706C mit Silberpaste oder -tinte überlagert sein, wie zum Beispiel in 7H veranschaulicht (z. B. um die Leitfähigkeit der Leitungsführung zu verbessern).
  • Bei manchen Beispielen kann die Leitungsführung in dem Biegungsbereich (Abschnitt 706B) Silberpaste (oder Kupferpaste) oder -tinte (oder anderes gesputtertes Silber oder Kupfer) sein, wie in 71 veranschaulicht. Somit kann 71 ähnlich wie 7D bis 7E sein, doch unter Verwendung einer Silbernanodraht-Berührungselektrode anstelle einer ITO-Berührungselektrode. Bei manchen Beispielen kann die Leitungsführung sowohl aus Silbernanodraht als auch aus Silberpaste (oder -tinte oder gesputtertem Silber oder Kupfer) in den Abschnitten 706A bis 706C gebildet sein, wobei der Silbernanodraht Silberpaste oder -tinte überlagert, wie zum Beispiel in 7J veranschaulicht (im Gegensatz zu Silbernanodraht, der mit Silberpaste oder -tinte überlagert ist, wie in 7H).
  • Es sollte sich verstehen, dass 7A bis 7J beispielhafte Optionen zur Leitungsführung für ein flexibles Substrat (und für Berührungselektroden und Bondpads) veranschaulichen, wobei andere Materialien und Optionen zur flexiblen Leitungsführung zwischen den Berührungselektroden und der Berührungserfassungsschaltlogik implementiert sein können.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann es bei manchen Beispielen vorkommen, dass das flexible Substrat keine vollständige Umwicklung vom Berührungssensorfeld zu der Berührungserfassungsschaltlogik (z. B. hinter der Anzeige angeordnet) ergibt. Bei manchen Beispielen kann der Touchscreen ein flexibles Substrat einschließen, das sich mindestens teilweise über den Sichtbereich des Touchscreens hinaus erstreckt. Zum Beispiel zeigt 6D eine kurze flexible Lasche, die sich vom Stapel zur Verbindung mit einer Flex-Schaltung (und anschließend mit der nicht gezeigten Berührungserfassungsschaltlogik) erstreckt. 6D veranschaulicht einen Touchscreen 630, der dem Touchscreen 600 aus 6A ähnlich sein kann, und manche Unterschiede werden zur Vereinfachung der Beschreibung nachstehend beschrieben. Anders als in 6A, bei der ein flexibles Substrat 606 vom Berührungssensorfeld 620 bis hinter die Anzeige 602 gewickelt ist, kann in 6D das flexible Substrat 606 eine Lasche 606D, die sich von dem Stapel erstreckt, und eine mit der Lasche 606D gekoppelte Flex-Schaltung 650 einschließen, um die Berührungselektroden 612 von dem Berührungssensorfeld 620 zu der Berührungserfassungsschaltlogik zu führen. Durch Verbinden der Flex-Schaltung 650 mit Lasche 606D außerhalb des Stapels lässt sich die Höhe des Stapels gegenüber 5A verringern, in der die flexible Schaltung innerhalb des Stapels gekoppelt ist. Obwohl 6D eine einzige kurze flexible Lasche und eine einzige Flex-Schaltung zeigt, sollte es sich verstehen, dass bei manchen Beispielen zusätzliche flexible Laschen (und entsprechende Flex-Schaltungen) auf einer zusätzlichen Seite des Substrats implementiert sein können.
  • Obwohl in 6A bis 6D zunächst als planarer Touchscreen veranschaulicht, sollte es sich verstehen, dass das hierin beschriebene flexible Substrat auch Berührungselektroden und andere flexible Schaltlogik einschließen kann, um gekrümmte, flexible oder faltbare Berührungssensoren zu ermöglichen.
  • Wie vorstehend erwähnt, kann bei manchen Beispielen ein Touchscreen-Stapel eine Abschirmschicht zwischen dem Berührungssensorfeld und der Anzeige einschließen, um Störungen zwischen dem Berührungs- und Anzeigesystem zu verringern. Die Dicke des Touchscreen-Stapels einschließlich einer Abschirmschicht kann verringert werden, indem die Abschirmschicht zu einer Abschirmelektrode auf dem Berührungssensorfeld geführt wird. Die Abschirmschicht kann dann über das flexible Substrat zur Berührungserfassungsschaltlogik (z. B. Berührungssteuerung 206) geführt werden. Bei manchen Beispielen, bei denen Flex-Schaltungen anstelle eines flexiblen Substrats verwendet werden, kann das Führen der Abschirmschicht zu der Berührungserfassungsschicht die Anzahl von Flex-Schaltungen (oder Laschen) verringern, was die Dicke des Stapels verringern kann.
  • 8A bis 8B veranschaulichen ein Beispiel für einen Touchscreen-Stapel mit einer Abschirmschicht, die zu den Berührungssensorfeld-Beispielen der Offenbarung geführt wird. 8A veranschaulicht, dass ein Touchscreen 800 eine Anzeige 802, einen Polarisator 804, ein Berührungssensorfeld 820 (z. B. einschließlich Berührungselektroden 812, die auf einer Seite eines Substrats 806 strukturiert sind, einer Passivierungs-/Klebstoffschicht 816, die auf einem Substrat 806 angeordnet sind), ein Deckglas 608 und eine oder mehrere Klebstoffschichten 810 einschließen kann. Der Touchscreen 800 kann dem Touchscreen 600 ähnlich sein, und manche Unterschiede werden zur Vereinfachung der Beschreibung nachstehend beschrieben. Anders als in 6A kann der Touchscreen 800 eine Abschirmschicht 870 zwischen seinem Berührungssensorfeld 820 (als einseitiges Berührungselektrodenmuster veranschaulicht) und seiner Anzeige 802 (und/oder dem Polarisator 804) einschließen. Bei manchen Beispielen kann die Abschirmschicht 870 aus einem teilweise oder vollständig transparenten Material wie beispielsweise ITO, Silbernanodraht usw. gebildet sein. Die Abschirmschicht 870 kann Störungen zwischen dem Berührungssensorfeld 820 und der Anzeige 802 verringern.
  • Die Abschirmschicht 870 kann von den Berührungselektroden 812 durch mindestens das Substrat 806 getrennt sein, so dass die Berührungselektroden 812 auf einer ersten Seite des Substrats 806 angeordnet sein können und die Abschirmschicht 870 auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite angeordnet sein kann. Bei manchen Beispielen kann die Abschirmschicht auf dem Substrat 806 (bei einem einseitigen Berührungselektrodenmuster auf der zweiten Seite) gebildet sein. Bei manchen Beispielen kann die Abschirmschicht auf einem anderen Substrat in dem Stapel gebildet sein als auf Substrat 806, auf dem die Berührungselektroden 812 gebildet sind. Bei solchen Beispielen kann die Abschirmschicht 870 ferner durch eine Klebstoffschicht von dem Berührungssensorfeld 820 getrennt sein. Bei manchen Beispielen kann das andere Substrat ein Substrat des Polarisators 804 sein. Das Verwenden eines Substrats des Polarisators 804 kann die Dicke des Stapels verringern.
  • Der Touchscreen 800 schließt auch eine leitfähige Brücke 880 ein, um die Abschirmschicht 870 von der zweiten Seite des Substrats 806 mit der ersten Seite des Substrats 806 des Berührungssensorfelds 820 elektrisch zu koppeln. Zum Beispiel kann eine Silberpaste (oder Kupferpaste) das Substrat 806 auf der Seite des Substrats einschließlich der Berührungselektroden umwickeln. Es versteht sich, dass andere geeignete Materialien (z. B. leitfähige Filme usw.) verwendet werden können, um eine Brücke zwischen der Abschirmschicht 870 und dem Berührungssensorfeld 820 zu bilden. Die leitfähige Brücke 880 kann mit einer Elektrode („Abschirmelektrode“) 882 auf der ersten Seite des Substrats 806 des Berührungssensorfelds 820 verbunden sein. Bei manchen Beispielen kann die Abschirmelektrode 882 aus ITO gebildet sein, obwohl andere Materialien möglich sind (z. B. Silbernanodraht usw.). Die Abschirmelektrode 882 kann dann zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden (z. B. um die Abschirmung mit einer Spannung wie beispielsweise der Berührungserfassungsstimulationsspannung zu betreiben). Zum Beispiel kann, wie in 8A gezeigt, die Umwicklung der leitfähigen Brücke 880 um den Rand des Substrats 806 gegenüber dem Rand des Stapels, von dem sich das flexible Substrat 806 erstreckt, erfolgen. Die Abschirmschicht 870 über die leitfähige Brücke 880 und die Abschirmelektrode 882 kann daher zu der Berührungserfassungsschaltlogik über das flexible Substrat zu der Berührungserfassungsschaltlogik (z. B. auf einer Leiterplatte 848) geführt werden. Bei manchen Beispielen kann die leitfähige Brücke in einem Stapel verwendet werden, der kein flexibles Substrat einschließt. Stattdessen kann die Abschirmelektrode über eine Flex-Schaltung zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Unabhängig davon, ob ein flexibles Substrat oder eine Flex-Schaltung verwendet wird, kann die leitfähige Brücke 880 die Dicke des Stapels verringern, weil keine separate Flex-Schaltung verwendet werden muss, um die Abschirmschicht mit der Berührungserfassungsschaltlogik zu verbinden.
  • 8B veranschaulicht eine andere Ansicht des Touchscreens 800 einschließlich mancher zusätzlicher Details gemäß Beispielen der Offenbarung. Zum Beispiel veranschaulicht 8B zusätzliche Details bezüglich des flexiblen Substrats 806 des Berührungssensorfelds 820, um eine Verbindung des Berührungssensorfelds 820 mit der Berührungserfassungsschaltlogik (nicht gezeigt) ohne flexiblen Verbinder zu ermöglichen. Der planare Abschnitt des Substrats 806 kann die Berührungselektroden 812 einschließen. Der planare Abschnitt des Substrats 806 kann auch eine Passivierungsschicht 817 (mit separater Klebstoffschicht 810, die zusammen der Passivierungs-/Klebstoffschicht 816 entsprechen) über den Berührungselektroden 612 einschließen. Bei manchen Beispielen kann das Substrat eine Schutzbeschichtung (z. B. Hartbeschichtung 860) einschließen, die die Fähigkeit zum Biegen des Substrats verbessern kann. Bei manchen Beispielen kann die Hartbeschichtung 860 durch eine Beschichtungsschicht (nicht notwendigerweise hart) ersetzt (oder erweitert) werden, um eine verbesserte Haftung und/oder chemische Kompatibilität zur Abscheidung von Berührungselektroden bereitzustellen. Eine Indexanpassungsschicht kann zwischen der Hartbeschichtung 860 und leitfähigen Schichten (z. B. Berührungselektroden 812, Abschirmschicht 870, Abschirmelektrode 882) angeordnet sein, um die optischen Eigenschaften anzupassen (z. B. um den Brechungsindexwechsel zwischen zwei Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes zu verringern). Das flexible Substrat 806 kann auch eine Leitungsführung 844 einschließen, so dass die Berührungselektroden 812 von dem Berührungssensorfeld 820 zu der Berührungserfassungsschaltlogik geführt werden. Zusätzlich kann eine Schutzbeschichtung 842 eingeschlossen sein, um Korrosion zu verhindern und/oder mechanische Stabilität für die Leitungsführung 844 und das flexible Substrat 806 bereitzustellen.
  • Die leitfähige Brücke 880 kann mit der Abschirmschicht 870 und der Abschirmelektrode 882 gekoppelt sein, wie durch Verbindungen veranschaulicht ist. Zum Beispiel können auf der Seite des Stapels einschließlich der leitfähigen Brücke 880, Anzeige 802, des Polarisators 804 und der Abschirmschicht 882 breiter sein als das Berührungssensorfeld 820, damit die leitfähige Brücke 880 mit der Abschirmschicht 870 (z. B. innerhalb des Stapels) verbunden werden kann. Die leitfähige Brücke 880 kann dann um das Substrat 806 herum bis zu einem Bondpad entsprechend der Abschirmelektrode 882 auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats 806 von der Abschirmschicht 870 gewickelt sein.
  • Obwohl 8A bis 8B die Abschirmschicht 870 veranschaulichen, die auf dem Polarisator 804 angeordnet ist, kann die Abschirmschicht 870 bei manchen Beispielen auf einer anderen Schicht des Polarisators 804 angeordnet sein. Zum Beispiel könnte die Abschirmschicht auf der gegenüberliegenden Seite des Polarisators 804 angeordnet sein (z. B. zwischen dem Polarisator 804 und der Anzeige 802). In einem solchen Fall kann der Polarisator innerhalb des Stapels verengt sein, damit die leitfähige Brücke 880 mit der Abschirmschicht 870 verbunden werden kann. Bei manchen Beispielen kann die Abschirmschicht 870 auf der Anzeige 802 angeordnet sein und mit der Treiberschaltlogik über eine Flex-Schaltung für die Anzeige 802 (nicht gezeigt) gekoppelt sein.
  • Zusätzlich oder alternativ kann bei manchen Beispielen, wie hierin beschrieben, das Berührungssensorfeld oder ein Abschnitt davon mit dem Polarisator integriert sein. Durch Integrieren des Berührungssensorfelds mit dem Polarisator lässt sich die Dicke des Touchscreen-Stapels verringern, weil weniger Substrate verwendet werden können.
  • 9 und 10 veranschaulichen Beispiele eines integrierten Berührungssensorfelds und Polarisators gemäß Beispielen der Offenbarung. 9 veranschaulicht ein mit einem Polarisator 900 integriertes Berührungssensorfeld, worin ein doppelseitiges Berührungssensorfeld 910 unter Verwendung des Polarisatorsubstrats gemäß Beispielen der Offenbarung gebildet ist. Ein Beispielpolarisator (z. B. entsprechend dem Polarisator 504 aus 5B) ohne integriertes Berührungssensorfeld ist auf der linken Seite von 9 wiedergegeben, die ein (mit „COP“ bezeichnetes) Substrat einschließt. Bei manchen Beispielen kann dasselbe Substrat durch das Berührungssensorfeld 910 und die Polarisatorschichten für ein mit dem Polarisator 900 integriertes Berührungssensorfeld gemeinsam verwendet werden. Zum Beispiel können, wie in 9 veranschaulicht, vor dem Bilden der Polarisatorschichten (z. B. PVA-Film, TAC usw.) auf dem Substrat Berührungselektroden 904 auf beiden Seiten eines Substrats 902 angeordnet sein. Obwohl Berührungselektroden 904 auf beiden Seiten des Substrats 902 gezeigt sind, sollte es sich verstehen, dass bei manchen Beispielen die Berührungselektroden auf einer einzigen Seite des Substrats angeordnet sein können (z. B. bei einem in 4B gezeigten gepixelten Berührungselektrodenmuster oder einem einseitigen Zeilen-Spalten-Berührungselektrodenmuster unter Verwendung von Brücken). Die Berührungselektroden 904 können aus ITO oder anderen geeigneten Materialien (z. B. Silbernanodraht usw.) gebildet sein. Eine Passivierungsschicht 906 kann auf den Berührungselektroden 904 angeordnet sein. Das Bilden der Berührungselektroden auf dem Substrat vor dem Bilden der Polarisatorschichten kann Hochtemperatur-Verarbeitungsschritte für Berührungselektroden (z. B. für ITO-Abscheidung und Glühen) ermöglichen, was Polarisatorschichten beschädigen kann. Nach dem Bilden des Sensorfelds 910 können die verbleibenden Polarisatorschichten (z. B. Hartbeschichtung, PVA-Film, TAC-Schicht usw.) auf dem Berührungssensorfeld 910 gebildet werden, um ein mit dem Polarisator 900 integriertes Berührungssensorfeld zu bilden.
  • 10 veranschaulicht ein mit einem Polarisator 1000 integriertes Berührungssensorfeld, worin ein einseitiges Berührungssensorfeld 1010 unter Verwendung des Polarisatorsubstrats gemäß Beispielen der Offenbarung gebildet ist. Ein Beispielpolarisator (z. B. entsprechend dem Polarisator 504 aus 5B) ohne integriertes Berührungssensorfeld ist auf der linken Seite von 10 wiedergegeben, die ein (mit „COP“ bezeichnetes) Substrat einschließt. Bei manchen Beispielen kann durch das Berührungssensorfeld 1010 und die Polarisatorschichten für ein mit dem Polarisator 1000 integriertes Berührungssensorfeld dasselbe Substrat verwendet werden. Zum Beispiel können, wie in 10 veranschaulicht, vor oder nach dem Bilden der Polarisatorschichten (z. B. PVA-Film, TAC usw.) auf dem Substrat die Berührungselektroden 1004 auf der Hartbeschichtungsschicht 1008 auf dem Substrat 1002 angeordnet sein. Die Berührungselektroden 1004 können aus ITO oder anderen geeigneten Materialien (z. B. Silbernanodraht usw.) gebildet sein. Obwohl in 10 nicht gezeigt, kann bei manchen Beispielen eine Passivierungsschicht auf den Berührungselektroden 1004 angeordnet sein.
  • Zusätzlich kann bei manchen Beispielen das mit dem Polarisator 1000 integrierte Berührungssensorfeld eine Abschirmschicht 1022 einschließen. Die Abschirmschicht kann aus ITO oder anderen geeigneten Materialien (z. B. Silbernanodraht) gebildet sein und kann auf einem zweiten Substrat 1020 gebildet sein, das als das untere Substrat des mit dem Polarisator 1000 integrierten Berührungssensorfelds dienen kann. Bei manchen Beispielen kann eine Passivierungsschicht 1024 auf der Abschirmschicht 1022 angeordnet sein. Bei manchen Beispielen kann die Abschirmschicht 1022 über eine leitfähige Brücke mit der Schicht, die die Berührungselektroden 1004 einschließt, gekoppelt sein (z. B. wie oben in Hinsicht auf die Abschirmschicht 870, die leitfähige Brücke 880 und die Abschirmelektrode 882 beschrieben). Das Substrat 1020, die Abschirmschicht 1022 und die Passivierungsschicht 1024 können (z. B. durch Klebstoff, Laminierung) mit dem Rest des integrierten Berührungssensorfelds und Polarisators 1000 gekoppelt sein.
  • Bei manchen Beispielen kann das Bilden der Berührungselektroden auf dem Substrat / der Hartschicht vor dem Bilden der Polarisatorschichten Hochtemperatur-Verarbeitungsschritte für Berührungselektroden (z. B. für ITO-Abscheidung und Glühen) ermöglichen, was Polarisatorschichten beschädigen kann. Nach dem Bilden des Sensorfelds 1010 können die verbleibenden Polarisatorschichten (z. B. PVA-Film, TAC-Schicht usw.) auf dem Berührungssensorfeld 1010 gebildet werden, um ein mit dem Polarisator 1000 integriertes Berührungssensorfeld zu bilden. Bei manchen Beispielen können die Berührungselektroden auf dem Substrat / der Hartschicht nach dem Bilden der Polarisatorschichten unter Verwendung von Hochtemperatur-Verarbeitungsschritten für Berührungselektroden (z. B. Silbernanodraht) gebildet werden, die durchgeführt werden können, ohne die Polarisatorschichten zu beschädigen.
  • 11 veranschaulicht einen beispielhaften Prozess 1100 zum Bilden eines integrierten Berührungssensorfelds und Polarisators gemäß Beispielen der Offenbarung. In Schritt 1105 kann ein erstes Substrat gebildet werden. Das erste Substrat kann aus einem Glas oder einem transparenten Polymer (z. B. COP) gebildet werden. In 1110 kann ein Berührungssensorfeld auf dem Substrat gebildet werden. Zum Beispiel können, wie vorstehend in Hinsicht auf 9 beschrieben, Berührungselektroden auf einer oder beiden Seiten des Substrats abgeschieden werden, um das Berührungssensorfeld 910 zu bilden. Bei manchen Beispielen können die Berührungselektroden aus ITO durch Abscheiden und Glühen gebildet werden. Zusätzlich kann bei manchen Beispielen eine Passivierungsschicht über den Berührungselektroden abgeschieden werden, um die Berührungselektroden zu schützen und/oder das Berührungssensorfeld zu planarisieren. In 1115 können die Polarisatorschichten auf dem Berührungssensorfeld gebildet werden. Zum Beispiel können die Polarisatorschichten, wie hierin beschrieben, eine oder mehrere Hartbeschichtungsschichten, eine oder mehrere Klebstoffschichten, eine oder mehrere optische Verzögerungsschichten (z. B. HWP, QWP), eine Polyvinylalkoholschicht (z. B. PVA-Filmschicht) und eine Triacetylcelluloseschicht einschließen. Bei manchen Beispielen können das integrierte Berührungssensorfeld und der Polarisator eine Abschirmschicht einschließen, um Störungen zwischen dem Berührungssensorfeld und der Anzeige zu verringern. Zum Beispiel kann in 1120 die Abschirmschicht auf einem zweiten Substrat gebildet werden. Die Abschirmschicht kann aus ITO oder anderen geeigneten Materialien (z. B. Silbernanodraht) gebildet werden. Eine Passivierungsschicht kann ebenfalls auf der Abschirmschicht angeordnet werden. In 1125 kann das zweite Substrat (und die Abschirmschicht) mit den Polarisatorschichten gekoppelt werden (z. B. über eine Klebstoffschicht und einen Laminierprozess).
  • Es sollte sich verstehen, dass 11 einen Beispielprozess zum Bilden eines integrierten Berührungssensorfelds und Polarisators gemäß Beispielen der Offenbarung beschreibt. Zum Beispiel kann das mit dem Polarisator integrierte Berührungssensorfeld aus 11 ohne die Abschirmschicht gebildet werden (wobei 1120 und 1125 entfallen). Bei manchen Beispielen können in 1110 Berührungselektroden auf einer Seite des Substrats gebildet werden und können zusätzliche Berührungselektroden auf einer Seite eines zweiten Substrats gebildet werden. Das zweite Substrat und die Berührungselektroden können in 1125 anstelle der Abschirmschicht gekoppelt werden. Bei manchen Beispielen kann das Berührungssensorfeld Berührungselektroden einschließen, die nur auf einer Seite gebildet sind (z. B. gepixelte Berührungselektroden). Bei solchen Beispielen können die Berührungselektroden auf der Hartbeschichtung des Substrats gebildet werden. Bei manchen Beispielen kann der Polarisator zuerst auf dem Substrat gebildet werden und können anschließend die Berührungselektroden auf dem Polarisator gebildet werden (z. B. wie vorstehend in Hinsicht auf 10 beschrieben).
  • Daher sind den obigen Ausführungen entsprechend manche Beispiele der Offenbarung auf einen Touchscreen gerichtet, umfassend: eine Anzeige und ein Berührungssensorfeld, das auf der Anzeige angeordnet ist. Das Berührungssensorfeld kann ein Substrat umfassen, das aus einem flexiblen Material gebildet ist, und Berührungselektroden, die auf einer oder mehreren Oberflächen des Substrats gebildet sind. Ein erster Abschnitt des Substrats einschließlich der Berührungselektroden kann planar sein, und ein zweiter Abschnitt des Substrats kann nichtplanar sein, so dass sich das Substrat über eine Abmessung der Anzeige hinaus erstreckt. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der zweite Abschnitt des Substrats eine Lasche sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der zweite Abschnitt des Substrats vom Berührungssensorfeld zu einer anderen Schicht in dem Touchscreen herumgewickelt sein. Die andere Schicht kann durch die Anzeige vom Berührungssensorfeld getrennt sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann der Touchscreen bei manchen Beispielen ferner eine Flex-Schaltung umfassen, die mit dem zweiten Abschnitt des Substrats außerhalb der Abmessungen der Anzeige gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend offenbarten Beispiele kann der Touchscreen bei manchen Beispielen ferner Leiterbahnen umfassen, die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet sind und dafür konfiguriert sind, die auf dem ersten Abschnitt des Substrats angeordneten Berührungselektroden zu einer Berührungserfassungsschaltlogik zu führen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordneten Leiterbahnen erste Leiterbahnen umfassen, die auf einer ersten Seite des Substrats in dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet sind, und zweite Leiterbahnen, die auf einer zweiten Seite des Substrats in dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die ersten Leiterbahnen zwischen einer inneren Beschichtungsschicht, die auf der ersten Seite des Substrats angeordnet ist, und einer äußeren Beschichtungsschicht, die über den ersten Leiterbahnen angeordnet ist, angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die zweiten Leiterbahnen zwischen einer inneren Beschichtungsschicht, die auf der zweiten Seite des Substrats angeordnet ist, und einer äußeren Beschichtungsschicht, die über den zweiten Leiterbahnen angeordnet ist, angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die Berührungselektroden aus Indium-Zinn-Oxid gebildet sein und können die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordneten Leiterbahnen ohne Indium-Zinn-Oxid gebildet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die Berührungselektroden aus Silbernanodraht gebildet sein und können die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordneten Leiterbahnen aus Silbernanodraht gebildet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der erste Abschnitt des Substrats an die Anzeige angrenzen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen ein dritter Abschnitt des Substrats planar und durch die Anzeige von dem ersten Abschnitt des Substrats getrennt sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner ein Bondpad umfassen, das auf dem dritten Abschnitt des Substrats angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner eine Beschichtungsschicht umfassen, die auf der einen oder den mehreren Oberflächen des Substrats angeordnet ist. Die auf der einen oder den mehreren Oberflächen des Substrats gebildeten Berührungselektroden können auf der Beschichtungsschicht angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner eine Schutzschicht umfassen, die auf der einen oder den mehreren Oberflächen des Substrats angeordnet ist. Die Berührungselektroden, die auf einer oder mehreren Oberflächen des Substrats gebildet sein können, können auf der Schutzschicht angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der zweite Abschnitt des Substrats von der Anzeige getrennt sein, so dass ein Spalt zwischen dem zweiten Abschnitt des Substrats und der Anzeige gebildet sein kann. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen das Substrat von dem Berührungssensorfeld bis zu einer anderen Schicht in dem Touchscreen auf einer ersten Seite des Touchscreens herumgewickelt sein, ohne dass das Substrat bis zu der anderen Schicht in dem Touchscreen auf einer zweiten Seite des Touchscreens, die sich von der ersten Seite des Touchscreens unterscheidet, herumgewickelt ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen ein vierter Abschnitt des Substrats (z. B. 606B') nichtplanar sein, so dass sich das Substrat über eine zweite Abmessung der Anzeige hinaus erstrecken kann, die sich von der ersten Abmessung der Anzeige unterscheidet. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der vierte Abschnitt des Substrats vom Berührungssensorfeld zu der anderen Schicht in dem Touchscreen herumgewickelt sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner erste Leiterbahnen umfassen, die auf einer ersten Seiten des Substrats in dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet sind, und zweite Leiterbahnen, die auf einer zweiten Seite des Substrats gegenüber der ersten Seite des Substrats in dem vierten Abschnitt des Substrats angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die ersten Leiterbahnen so konfiguriert sein, dass sie erste Berührungselektroden der Berührungselektroden auf einer ersten Seite des Substrats zu einer Berührungserfassungsschaltlogik leiten, und können die zweiten Leiterbahnen so konfiguriert sein, dass sie zweite Berührungselektroden der Berührungselektroden auf einer zweiten Seite des Substrats zu der Berührungserfassungsschaltlogik leiten.
  • Manche Beispiele der Offenbarung sind auf einen Touchscreen gerichtet, der ein Berührungssensorfeld, eine Abschirmschicht und eine leitfähige Leitungsführung umfasst. Das Berührungssensorfeld kann ein erstes Substrat und Berührungselektroden umfassen, die auf einer ersten Oberfläche des ersten Substrats gebildet sind. Das erste Substrat kann die Berührungselektroden von der Abschirmschicht trennen. Die leitfähige Leitungsführung kann dafür konfiguriert sein, die Abschirmschicht um einen ersten Rand des ersten Substrats zu der ersten Seite des ersten Substrats zu führen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen die Abschirmschicht auf einem zweiten Substrat angeordnet sein, das sich von dem ersten Substrat unterscheidet. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann der Touchscreen bei manchen Beispielen ferner einen Polarisator umfassen, der das zweite Substrat umfasst. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann der Polarisator bei manchen Beispielen ferner das erste Substrat umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner eine Klebstoffschicht umfassen, die zwischen dem Berührungssensorfeld und der Abschirmschicht angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner eine Indexanpassungsschicht umfassen, die zwischen dem Berührungssensorfeld und der Abschirmschicht angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen die Abschirmschicht auf einer zweiten Seite des ersten Substrats angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen die Abschirmschicht Indium-Zinn-Oxid oder Silbernanodraht umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen die leitfähige Leitungsführung Silberpaste umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen das Berührungssensorfeld ferner umfassen: eine Abschirmelektrode auf der ersten Seite des ersten Substrats separat von den Berührungselektroden. Die leitfähige Leitungsführung kann die Abschirmschicht elektrisch mit der Elektrode auf der ersten Seite des ersten Substrats koppeln. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen die Abschirmelektrode Indium-Zinn-Oxid oder Silbernanodraht umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Touchscreen ferner einen flexiblen Verbinder umfassen, der auf einem zweiten Rand des ersten Substrats angeordnet ist. Der flexible Verbinder kann dafür konfiguriert sein, die Berührungselektroden und die Abschirmschicht von der ersten Seite des ersten Substrats zu der Berührungserfassungsschaltlogik zu führen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der vorstehend offenbarten Beispiele kann sich bei manchen Beispielen die Abschirmschicht über den ersten Rand des ersten Substrats hinaus erstrecken, so dass die leitfähige Leitungsführung auf der Abschirmschicht angeordnet sein kann, ohne sich über eine Länge einer Anzeige des Touchscreens hinaus zu erstrecken.
  • Manche Beispiele der Offenbarung sind auf einen Touchscreen gerichtet. Der Touchscreen kann durch einen Prozess hergestellt werden, der umfasst: Bilden eines Substrats; Bilden eines Berührungssensorfelds auf dem Substrat; und Bilden von Polarisatorschichten auf dem Berührungssensorfeld. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Polarisator eine Dicke von weniger als 50 µm haben. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen das Bilden des Berührungssensorfelds auf dem Substrat ein Abscheiden von Berührungselektroden auf beiden Seiten des Substrats umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen das Bilden des Berührungssensorfelds auf dem Substrat ein Abscheiden einer Passivierungsschicht über den Berührungselektroden umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen das Substrat aus einem transparenten Polymer gebildet sein und sind die Berührungselektroden aus Indium-Zinn-Oxid gebildet. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen die Polarisatorschichten eine Polyvinylalkoholschicht, eine Triacetylcelluloseschicht und eine oder mehrere optische Verzögerungsschichten einschließen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen der Prozess ferner umfassen: Bilden einer Abschirmschicht auf einem zweiten Substrat; und Koppeln des zweiten Substrats mit den Polarisatorschichten. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele können bei manchen Beispielen das Substrat und das zweite Substrat jeweils eine Dicke von 25 µm oder weniger aufweisen. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen die Abschirmschicht aus Indium-Zinn-Oxid oder Silbernanodraht gebildet sein. Zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben offenbarten Beispiele kann bei manchen Beispielen das zweite Substrat über eine Klebstoffschicht und Laminierung mit den Polaristorschichten gekoppelt sein.
  • Manche Beispiele der Offenbarung sind auf ein Verfahren zum Bilden eines Touchscreens gerichtet. Das Verfahren kann umfassen: Bilden eines Substrats; Bilden eines Berührungssensorfelds auf dem Substrat; und Bilden von Polarisatorschichten auf dem Berührungssensorfeld.
  • Obwohl die offenbarten Beispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständig beschrieben wurden, ist zu beachten, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sind. Solche Änderungen und Modifikationen sind als innerhalb des Schutzumfangs der offenbarten Beispiele, wie sie durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind, eingeschlossen zu verstehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 62782264 [0001]

Claims (15)

  1. Touchscreen, umfassend: eine Anzeige; und ein Berührungssensorfeld, das auf der Anzeige angeordnet ist, wobei das Berührungssensorfeld umfasst: ein Substrat, das aus einem flexiblen Material gebildet ist; und Berührungselektroden, die auf einer oder mehreren Oberflächen des Substrats gebildet sind; wobei ein erster Abschnitt des Substrats einschließlich der Berührungselektroden planar ist und ein zweiter Abschnitt des Substrats nichtplanar ist, so dass sich das Substrat über eine erste Abmessung der Anzeige hinaus erstreckt.
  2. Touchscreen nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt des Substrats eine Lasche ist.
  3. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner umfassend: eine Flex-Schaltung, die mit dem zweiten Abschnitt des Substrats außerhalb der Abmessungen der Anzeige gekoppelt ist.
  4. Touchscreen nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt des Substrats von dem Berührungssensorfeld zu einer anderen Schicht in dem Touchscreen herumgewickelt ist, wobei die andere Schicht durch die Anzeige von dem Berührungssensorfeld getrennt ist.
  5. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend Leiterbahnen, die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet und dafür konfiguriert sind, die auf dem ersten Abschnitt des Substrats angeordneten Berührungselektroden zu einer Berührungserfassungsschaltlogik zu führen.
  6. Touchscreen nach Anspruch 5, wobei die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordneten Leiterbahnen erste Leiterbahnen umfassen, die auf einer ersten Seite des Substrats in dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet sind, und zweite Leiterbahnen, die auf einer zweiten Seite des Substrats in dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet sind.
  7. Touchscreen nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Berührungselektroden aus Indium-Zinn-Oxid gebildet sind und die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordneten Leiterbahnen ohne Indium-Zinn-Oxid gebildet sind.
  8. Touchscreen nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Berührungselektroden aus Silbernanodraht gebildet sind und die auf dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordneten Leiterbahnen aus Silbernanodraht gebildet sind.
  9. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Abschnitt des Substrats an die Anzeige angrenzt.
  10. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 9, wobei ein dritter Abschnitt des Substrats planar ist und durch die Anzeige von dem ersten Abschnitt des Substrats getrennt ist.
  11. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der zweite Abschnitt des Substrats von der Anzeige getrennt ist, so dass ein Spalt zwischen dem zweiten Abschnitt des Substrats und der Anzeige gebildet wird.
  12. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 11, wobei das Substrat von dem Berührungssensorfeld zu einer anderen Schicht in dem Touchscreen auf einer ersten Seite des Touchscreens herumgewickelt ist, ohne dass das Substrat bis zu der anderen Schicht in dem Touchscreen auf einer zweiten Seite des Touchscreens, die sich von der ersten Seite des Touchscreens unterscheidet, herumgewickelt ist.
  13. Touchscreen nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 11, wobei ein vierter Abschnitt des Substrats nichtplanar ist, so dass sich das Substrat über eine zweite Abmessung der Anzeige, die sich von der ersten Abmessung der Anzeige unterscheidet, hinaus erstreckt.
  14. Touchscreen nach Anspruch 13, wobei der vierte Abschnitt des Substrats von dem Berührungssensorfeld zu der anderen Schicht in dem Touchscreen herumgewickelt ist.
  15. Touchscreen nach einem der Ansprüche 13 oder 14, ferner umfassend erste Leiterbahnen, die auf einer ersten Seite des Substrats in dem zweiten Abschnitt des Substrats angeordnet und dafür konfiguriert sind, erste Berührungselektroden der Berührungselektroden auf einer ersten Seite des Substrats zu einer Berührungserfassungsschaltlogik zu führen, und zweite Leiterbahnen, die auf einer zweiten Seite des Substrats gegenüber der ersten Seite des Substrats in dem vierten Abschnitt des Substrats angeordnet und dafür konfiguriert sind, zweite Berührungselektroden der Berührungselektroden auf einer zweiten Seite des Substrats zu der Berührungserfassungsschaltlogik zu führen.
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