DE202011052063U1 - Elektrodenverbindung - Google Patents

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DE202011052063U1 DE202011052063U DE202011052063U DE202011052063U1 DE 202011052063 U1 DE202011052063 U1 DE 202011052063U1 DE 202011052063 U DE202011052063 U DE 202011052063U DE 202011052063 U DE202011052063 U DE 202011052063U DE 202011052063 U1 DE202011052063 U1 DE 202011052063U1
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Abstract

Berührungspositions-Erfassungstafel, die umfasst: eine Vielzahl von ersten, in einer ersten Richtung angeordneten Elektroden; wobei zumindest eine der ersten Elektroden umfasst: einen lichtdurchlässigen Leiter, der eine erste Leitfähigkeit aufweist; einen Hilfsleiter, der dem lichtdurchlässigen Leiter zugeordnet ist und eine zweite Leitfähigkeit aufweist, die höher als die erste Leitfähigkeit ist; und zumindest eine leitfähige Brücke, die eine höhere Leitfähigkeit als die erste Leitfähigkeit aufweist und die den Hilfsleiter mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbindet.

Description

  • Hintergrund
  • Ein Positionssensor kann das Vorhandensein und die Position einer Berührung durch einen Finger bzw. durch ein Objekt wie z. B. einen Stift oder eine Taste einer Tastatur innerhalb eines Bereichs einer externen Schnittstelle des Positionssensors detektieren. Positionssensoren können mit Vorrichtungen kombiniert werden, die Anzeigen wie z. B. Touchscreens aufweisen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Computer, persönliche digitale Assistenten, Satellitennavigationsgeräte, Mobiltelefone, tragbare Medienplayer, tragbare Spielkonsolen, öffentliche Informationskioske und Kassensysteme. Positionssensoren werden darüber hinaus bei verschiedenen Geräten als Bedientafeln eingesetzt.
  • Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Typen von Touchscreens wie z. B. resistive Touchscreens, Oberflächenwellen-Touchscreens, kapazitive Touchscreens usw. Ein kapazitiver Touchscreen kann z. B. einen Isolator umfassen, der mit einem transparenten Leiter in einem bestimmten Muster umhüllt ist. Es kann zu einer Veränderung in der Kapazität kommen, wenn ein Finger oder ein Objekt die Oberfläche des Bildschirms berührt. Diese Veränderung in der Kapazität kann zur Verarbeitung an eine Steuereinheit gesendet werden, um die Position der Berührung zu bestimmen.
  • Bei Anwendungen, bei denen Transparenz von Positionssensoren gewünscht wird, können Elektrodenschichten von Touchscreens aus festen Formen eines geätzten, transparenten, leitfähigen Materials wie z. B. Indiumzinnoxid (ITO) bestehen. Bei einem Gegenkapazitätssensor ist es z. B. möglich, Steuerelektroden auf einer Fläche eines Substrats bereitzustellen und Erfassungssensoren auf einer anderen Fläche des Substrats bereitzustellen. Verbindungsleitungen können zwischen jeder Elektrode und einer oder mehreren Steuer- bzw. Sensoreinheiten ausgebildet sein. Berührungsempfindliche Knoten können an den Schnittpunkten der Steuer- und Erfassungselektroden ausgebildet sein.
  • Transparente, leitfähige Materialien können einen relativ geringe Leitfähigkeit im Vergleich zu anderen leitfähigen Materialien wie z. B. Metallen aufweisen. Infolgedessen ist es möglich, dass der Widerstand zwischen dem Punkt, an dem eine transparente Elektrode mit einer Verbindungsleitung verbunden ist, und einem Punkt auf der Elektrode, der sich entfernt von dem Verbindungspunkt befindet, unerwünscht hoch ist, insbesondere bei relativ großflächigen Berührungspositionssensoren mit relativ langen Erfassungs- bzw. Steuerelektroden.
  • Übersicht
  • Eine Elektrode einer Berührungspositions-Erfassungstafel verfügt über einen lichtdurchlässigen Leiter und einen Hilfsleiter, der mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbunden ist.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • Die Abbildungen stellen eine oder mehrere Umsetzungen nach den vorliegenden Lehren als Beispiel und nicht beschränkend dar. In den Abbildungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf dieselben bzw. ähnliche Teile.
  • 1 stellt schematisch die Anordnung von Steuer- und Erfassungselektroden einer beispielhaften Berührungspositions-Erfassungstafel dar;
  • 2 stellt schematisch die Erfassungselektroden von 1 isoliert dar;
  • 3A stellt schematisch einen Querschnitt einer ersten beispielhaften Anordnung von Teilen einer Berührungspositions-Erfassungstafel dar;
  • 3B stellt schematisch einen Querschnitt einer zweiten beispielhaften Anordnung von Teilen einer Berührungspositions-Erfassungstafel dar; und
  • 4 stellt schematisch eine berührungsempfindliche Vorrichtung dar, die eine Tastatur und die beispielhafte Positionserfassungstafel von 1 aufweist.
  • Ausführliche Beschreibung
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten beispielhaft dargestellt, um die entsprechenden Lehren zu erläutern. Um Aspekte der vorliegenden Lehren nicht unnötigerweise unklar zu machen, werden Verfahren, Vorgänge, Teile bzw. die Schalttechnik, die einem Kenner der Technik wohlbekannt sind, relativ allgemein beschrieben.
  • Es wird nun ausführlich auf die in den beigefügten Abbildungen veranschaulichten und unten erörterten Beispiele Bezug genommen.
  • 1 stellt eine beispielhafte Anordnung von Steuerelektroden 103 und Erfassungselektroden 101 einer kapazitiven Berührungspositions-Erfassungstafel 100 dar. Kapazitive Erfassungskanäle können an den kapazitiven Verbindungsknoten 109 ausgebildet sein, die sich in den örtlich begrenzten Bereichen um die Stellen befinden, wo sich die Steuer- und Erfassungselektroden 103 und 101 überschneiden.
  • Verbindungsleitungen 105 und Verbindungsleitungen 107 können die Erfassungselektroden 101 bzw. die Steuerelektroden 103 jeweils mit einer oder mehreren Ansteuerungs-, Erfassungs- und/oder Steuereinheiten verbinden, die nicht abgebildet sind.
  • Die Steuerelektroden 103 können aus Vollflächen von transparentem, leitfähigen Material wie z. B. ITO bestehen. Bei einigen Beispielen haben die Steuerelektroden 103 die Form von ITO-Streifen. Zwischenräume zwischen angrenzenden Steuerelektroden 103 können so schmal wie möglich gestaltet werden, um die Fähigkeit der Steuerelektroden 103 zu verbessern, die Erfassungselektroden 101 gegen Störungen durch eine darunter befindliche Lichtquelle oder Anzeige wie die in 3A bzw. 3B dargestellte Lichtquelle 311 bzw. durch mechanische Bewegung abzuschirmen. Bei einigen Beispielen ist es möglich, dass der Zwischenraum zwischen angrenzenden Steuerelektroden nicht mehr als 200 Mikrometer beträgt. Der Zwischenraum in 1 kann z. B. 10–30 Mikrometer betragen.
  • Die Erfassungselektroden 101 von 1 werden in 2 isoliert dargestellt. Jede Erfassungselektrode 101 kann über einen lichtdurchlässigen Leiter 201 und einen Hilfsleiter 203 verfügen, der angrenzend an den lichtdurchlässigen Leiter 201 angeordnet ist. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel ist der Hilfsleiter 203 angrenzend an den lichtdurchlässigen Leiter 201 angeordnet, und der lichtdurchlässige Leiter 201 und der Hilfsleiter 203 sind eigenständig, jedoch an dem distalen Ende 209 verbunden. Die Elektrode kann des Weiteren eine oder mehrere zusätzliche leitfähige Brücken 205 entlang der Länge der Erfassungselektrode 101 aufweisen. Jede Brücke bildet eine elektrische Verbindung zwischen dem lichtdurchlässigen Leiter 201 und dem Hilfsleiter 203. Der Hilfsleiter 203 kann entlang zumindest eines Teils der Länge des lichtdurchlässigen Leiters 201 durchgehend sein.
  • Der lichtdurchlässige Leiter 201 weist eine geringere Leitfähigkeit als der Hilfsleiter 203 auf. Die relativ geringe Leitfähigkeit des lichtdurchlässigen Leiters 201 kann daraus resultieren, dass der lichtdurchlässige Leiter 201 aus einem Material mit relativ geringer Leitfähigkeit besteht. Bei anderen Beispielen weist der lichtdurchlässige Leiter 201 eine relativ geringe Leitfähigkeit auf, da der lichtdurchlässige Leiter 201 mit einer Struktur ausgebildet ist, die in einem relativ hohen spezifischen Widerstand resultiert, wie z. B. einer Struktur mit schmalen Bahnen mit hohem spezifischem Widerstand.
  • Bei dem Beispiel von 2 kann der lichtdurchlässige Leiter 201 aus einem transparenten, leitfähigen Material wie z. B. ITO bestehen. Andere geeignete transparente, lichtdurchlässige Materialien sind z. B. Kohlenstoff-Nanoröhren und organische, leitfähige Materialien.
  • Zu den beispielhaften organischen, leitfähigen Materialien gehören organische, leitfähige Polymere wie z. B. Poly(ethylendioxythiophen) (PEDOT). Der Umfang 201p des lichtdurchlässigen Leiters 201 definiert einen Bereich A. Das transparente, leitfähige Material kann im Wesentlichen den gesamten Bereich A abdecken, um eine blockförmige Vollfläche aus transparentem, leitfähigen Material zu bilden. Die Breite jedes Blocks transparenten, leitfähigen Materials kann von der Anwendung der Positionserfassungstafel abhängen. Bei einigen Beispielen können die Blöcke jeweils unabhängig voneinander eine Breite im Bereich von ca. 0,3 bis 1,5 mm aufweisen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform kann der lichtdurchlässige Leiter 201 aus einem lichtundurchlässigen, leitfähigen Material wie z. B. einem leitfähigen Metall bestehen, bei dem das lichtundurchlässige, leitfähige Metall so bemessen und strukturiert ist, dass Zwischenräume in dem Bereich A bereitgestellt werden, durch die Licht durchgelassen werden kann. Es ist z. B. möglich, dass das lichtundurchlässige, leitfähige Material eine Struktur wie beispielsweise ein Gitter bildet, das in dünnen, leitfähigen Linien strukturiert ist. Die Linien können z. B. eine Breite von 10 Mikrometern aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel können die Linien eine Breite von 5 Mikrometern aufweisen. Ein beispielhafter Bereich beträgt 3–10 Mikrometer. Schmalere Linien werden für das bloße Auge schlechter erkennbar.
  • Durch Ausbilden von Erfassungselektroden 101 aus lichtundurchlässigen, dünnen, leitfähigen Linien ist es möglich, dass die Erfassungselektroden 101 nicht mehr als 10% des Bereichs A abdecken. Ein Begrenzen der Abdeckung des Bereichs A durch Erfassungselektroden ermöglicht eine gute Transparenz der Positionserfassungstafel.
  • Der Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 können aus einem beliebigen leitfähigen Material bestehen, das geeignet ist, eine relativ hohe Leitfähigkeit bereitzustellen, wie beispielsweise Metalle. Zu geeigneten Metallen gehören Kupfer, Silber, Gold, Aluminium und Zinn. Andere zur Verwendung in leitfähiger Verdrahtung geeignete Metalle können jedoch ebenfalls für den Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 eingesetzt werden. Bei einigen Beispielen können der Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 aus demselben Material bestehen. Der Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 können außerdem in demselben Strukturierungsschritt ausgebildet werden.
  • Abhängig von der gewünschten Leitfähigkeit und dem verwendeten Material kann die Dicke des Hilfsleisters 203 bzw. die Dicke der leitfähigen Brücken 205 im Bereich zwischen 50 und 250 Mikrometer liegen, der für das menschliche Auge sichtbar ist.
  • Bei einigen Beispielen bilden die leitfähigen Brücken 205 elektrische Verbindungen zwischen dem Hilfsleiter 203 und dem lichtdurchlässigen Leiter 201. Es ist möglich, dass die leitfähigen Brücken 205 den lichtdurchlässigen Leiter 201 nur an seinem Umfang berühren. Bei dem Beispiel von 2 erstrecken sich jedoch alle leitfähigen Brücken 205 in den durch den Umfang 201p definierten Bereich A des lichtdurchlässigen Leiters 201. Bei einigen Beispielen ist es möglich, dass nur eine leitfähige Brücke 205 den lichtdurchlässigen Leiter 201 berührt. Bei dem dargestellten Beispiel kann jedoch jeder lichtdurchlässigen Leiter 201 von mehr als einer leitfähigen Brücke 205 berührt werden.
  • Bei dem Beispiel von 2 weist der lichtdurchlässige Leiter 201 ein proximales Ende 207, das mit der Verbindungsleitung 105 verbunden ist, und ein distales Ende 209 auf. Die leitfähigen Brücken 205 können in regelmäßigen Abständen entlang der Länge des lichtdurchlässigen Leiters 201 und des Hilfsleiters 203 bereitgestellt werden, und eine leitfähige Brücke kann an dem distalen Ende 209 bereitgestellt werden. Bei einem weiteren Beispiel kann nur eine Verbindungsbrücke 205 bereitgestellt werden, und die Position dieser Brücke kann sich an einem Punkt bzw. in der Nähe eines Punktes auf dem lichtdurchlässigen Leiter befinden, der am weitesten von einem Punkt zur Verbindung mit einer Verbindungsleitung 105 entfernt ist. Bei anderen Beispielen kann sich zumindest eine leitfähige Brücke 205 an einem Punkt befinden, der näher an dem distalen Ende 209 als an dem proximalen Ende 207 liegt.
  • Der Widerstand eines leitendes Pfades entlang des lichtdurchlässigen Leiters 201 zwischen einem Punkt auf dem lichtdurchlässigen Leiter 201 und der Verbindungsleitung 105 kann relativ hoch im Vergleich zu dem Widerstand des Hilfsleiters 203 bzw. der leitfähigen Brücke 205 sein, insbesondere an Punkten in der Nähe des distalen Endes 209. Das Vorhandensein zumindest einer leitfähigen Brücke 205 und des Hilfsleiters 203 stellt einen leitenden Pfad zu der Verbindungsleitung 105 bereit, der einen geringeren Widerstand aufweisen kann als der Pfad entlang des lichtdurchlässigen Leiters 201 allein.
  • 3A und 3B erläutern beispielhafte Anordnungen von Steuer- und Erfassungselektroden 303, 301 einer beispielhaften Berührungspositions-Erfassungstafel. In 3A wie auch in 3B können die Erfassungselektroden 301 einen lichtdurchlässigen Leiter 310 und eine Hilfselektrode 304 aufweisen. Der lichtdurchlässige Leiter 310 und die Hilfselektrode 304 können über eine leitfähige Brücke 306 elektrisch verbunden sein.
  • Mit Bezug auf 3A können Erfassungselektroden 301 auf einer unteren bzw. oberen Fläche eines Substrats 309 bereitgestellt werden, und die Steuerelektroden 303 können auf einer oberen bzw. unteren Fläche eines weiteren Substrats 307 bereitgestellt werden. Die Erfassungselektroden 301 und die Steuerelektroden 303 können durch eine Schicht nicht leitfähigen Materials 305 wie z. B. eines Haftklebers getrennt sein. Bei diesem Beispiel liegen die Steuer- und Erfassungselektroden 303 und 301 einander gegenüber.
  • 3A stellt außerdem eine erweiterte Ansicht eines Querschnitts eines Teil einer der Erfassungselektroden 301 an einem Punkt dar, an dem eine leitfähige Brücke 306 eine Hilfselektrode 304 und einen lichtdurchlässigen Leiter 310 elektrisch verbindet. Wie zu sehen ist, ist die Hilfselektrode 304 von dem lichtdurchlässigen Leiter 310 in ähnlicher Weise getrennt wie die Hilfselektrode 203 von dem lichtdurchlässigen Leiter 201 in 2.
  • Eine Lichtquelle 311 wie z. B. eine Anzeige oder eine Hintergrundbeleuchtung kann so angeordnet sein, dass Licht durch die Positionserfassungstafel in Richtung eines Benutzers durchgelassen wird.
  • Bei einer weiteren in 3B dargestellten Anordnung können die Erfassungselektroden 301 und die Steuerelektroden 303 auf gegenüberliegenden Flächen desselben Substrats 313 ausgebildet sein. Bei diesem Beispiel befinden sich die Erfassungselektroden 301 auf der oberen Fläche des Substrats 313, und die Steuerelektroden 303 befinden sich auf der unteren Fläche gegenüber der oberen Fläche des Substrats 313. Wie in 3A kann eine Lichtquelle 311 wie z. B. eine Anzeige oder eine Hintergrundbeleuchtung so angeordnet sein, dass Licht durch die Positionserfassungstafel in Richtung eines Benutzers durchgelassen wird. Eine transparente Abdeckschicht 317 kann durch eine Haftkleberschicht 315 von den Erfassungselektroden 301 getrennt sein.
  • 3B stellt eine erweiterte Ansicht eines Querschnitts eines Teil einer der Erfassungselektroden 301 an einem Punkt dar, an dem eine leitfähige Brücke 306 eine Hilfselektrode 304 und einen lichtdurchlässigen Leiter 310 elektrisch verbindet. Wie bei 3A ist die Hilfselektrode 304 von dem lichtdurchlässigen Leiter 310 getrennt, und eine leitfähige Brücke 306 verbindet die Hilfselektrode 304 mit dem lichtdurchlässigen Leiter 310.
  • Die Substrate 307, 309, 313 und die Abdeckschicht 317 können jeweils aus einem transparenten, nicht leitenden Material wie Glas oder einem Kunststoff bestehen. Substrate und Abdeckschichten aus Kunststoff sind geeignet, um der Positionserfassungstafel Flexibilität zu verleihen. Beispiele für geeignete Kunststoffsubstratmaterialien umfassen Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN) bzw. Polycarbonat (PC), sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispiele für geeignete Kunststoffmaterialien für die transparente Abdeckschicht 317 umfassen Polycarbonat und Poly(methylmethacrylat) (PMMA), sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Wie in 4 dargestellt, kann eine Tastatur 400 so über der Positionserfassungstafel von 1 bereitgestellt werden, dass einzelne Tasten 401 über berührungsempfindlichen Knoten angeordnet werden können. Die Tastatur 400 kann aus Kunststoffmaterialien bestehen und kann aus einem harten und/oder weichen Kunststoffmaterial bestehen. Eine flexible Tastatur kann mit einer flexiblen Positionserfassungstafel verwendet werden.
  • 4 stellt einige der Tasten 401 einer Tastatur 400 dar, die über der Positionserfassungstafel von 1 liegt. Zumindest ein Teil jeder Taste 401 ist transparent, damit Licht, das z. B. von einer hinter der Positionserfassungstafel positionierten Hintergrundbeleuchtung emittiert wird, durch die Positionserfassungstafel und durch die Tasten 401 durchgelassen werden kann. Bei diesem Beispiel können alle Tasten 401 abgesehen von dem Zeichen 409 auf jeder Taste, das transparent ist, lichtundurchlässig sein. Die Zeichen 409 sind bei geringem Umgebungslicht zu sehen, wenn Licht durch die Zeichen 409 durchgelassen wird.
  • Bei diesem Beispiel können der Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 aus einem lichtundurchlässigen, leitfähigen Material bestehen. Jede Taste 401 kann so über dem lichtdurchlässigen Leiter 201 angeordnet sein, dass Licht, das durch den Sensor und durch den transparenten Teil der Taste durchgelassen wird, weder vollständig noch teilweise durch den lichtundurchlässigen Hilfsleiter 203 bzw. durch die lichtundurchlässigen, leitfähigen Brücken 205 blockiert wird. Bei einigen Beispielen können der Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 eine Dicke von 50 bis 250 Mikrometer aufweisen, was dick genug ist, um für das menschliche Auge sichtbar zu sein. Der Hilfsleiter 203 und die leitfähigen Brücken 205 können hinter lichtundurchlässigen Bereichen der Tastatur 400 angeordnet sein, so dass die lichtundurchlässigen Teile der Positionserfassungstafel für einen Benutzer der Tastatur 400 nicht zu sehen sind.
  • Bei diesem Beispiel sind die Erfassungselektroden 101, die jeweils einen lichtdurchlässigen Leiter 201 und einen über eine leitfähige Brücke 205 mit dem lichtdurchlässigen Leiter 201 verbundenen, lichtundurchlässigen Hilfsleiter 203 aufweisen, in Paaren 403 angeordnet. Jede Taste 401 nimmt einen Tastenbereich 405 in dem Hilfsleiter 203 bzw. den leitfähigen Brücken 205 ein, der im Wesentlichen frei von lichtundurchlässigem Material ist. Bei dieser Anordnung kann eine Emission von Licht von einer Hintergrundbeleuchtung durch die Positionserfassungstafel in den Tastenbereichen 405 nicht durch lichtundurchlässiges Material in den Leitern und Brücken behindert werden. Bei anderen Ausführungsformen können lichtundurchlässige Hilfsleiter 203 bzw. leitfähige Brücken 205 in einem oder mehreren Tastenbereichen 405 vorhanden sein, nicht jedoch in Bereichen, durch die Licht in Richtung eines Benutzers emittiert werden soll, wie z. B. in dem Bereich, der durch ein transparentes Tastenzeichen 409 definiert wird.
  • Jeder Tastenbereich 405 in dem in 4 dargestellten Beispiel kann sich über zwei Erfassungselektroden 101 und zwei Steuerelektroden 103 erstrecken. Es ist zu erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Erfassungselektroden 101 und Steuerelektroden 103 einen einzelnen Erfassungsbereich 405 bilden kann und dass die Anzahl der Steuer- und Erfassungselektroden 103, 101 in einem Tastenbereich 409 nicht notwendigerweise gleich ist.
  • Bei anderen Anordnungen kann eine Anzeige mit einer Positionserfassungstafel kombiniert werden. Aus der Anzeige emittiertes Licht kann durch die Positionserfassungstafel sichtbar sein.
  • Der Hilfsleiter 203 kann aus einem transparenten, leitfähigen Material bestehen. Der Hilfsleiter 203 kann darüber hinaus aus einem lichtundurchlässigen, leitfähigen Material bestehen, das so bemessen und strukturiert ist, dass es das Durchlassen von Licht durch den Bereich des Hilfsleiters 203 ermöglicht. Die Leitfähigkeit des Hilfsleiters 203 kann außerdem höher als die des lichtdurchlässigen Leiters 201 sein.
  • Bei der Anzeige kann es sich um verschiedene Typen handeln, z. B. um eine Flüssigkristallanzeige, eine Flüssigkristallanzeige mit aktiver Matrix, eine Elektrolumineszenzanzeige, eine elektrophoretische Anzeige, eine Plasmaanzeige, eine Kathodenstrahlanzeige, eine organische Leuchtdiode (organic light-emitting device, OLED) oder dergleichen. Aus der Anzeige emittiertes Licht fällt durch die Positionserfassungstafel, damit es für einen Betrachter der Anzeige zu sehen ist.
  • Der Vorgang zur Herstellung einer Positionserfassungstafel eines beliebigen in 14 dargestellten Typs kann das Strukturieren von Elektroden umfassen. Die Erfassungselektroden 301 können z. B. mit einem lichtdurchlässigen Leiter 310, einem Hilfsleiter 304 und leitfähigen Brücken 306 auf einer Fläche eines geeigneten Substrats wie z. B. des Substrats 309 in 3A bzw. auf der oberen Fläche des Substrats 313 in 3B hergestellt werden.
  • Der Vorgang zur Herstellung einer Positionserfassungstafel eines beliebigen in 14 dargestellten Typs kann darüber hinaus das Strukturieren von Steuerelektroden, z. B. von ITO-Steuerelektroden, auf einer Fläche eines Substrats umfassen. Z. B. können die Steuerelektroden 303 auf einer Fläche eines Substrats 307 strukturiert werden, wie in 3A dargestellt. Bei anderen Beispielen können die Steuerelektroden 303 auf einer unteren Fläche des Substrats 313 gegenüber der oberen Fläche strukturiert werden, wie in 3B dargestellt.
  • Ein Vorgang zum Strukturieren der Steuerelektroden bzw. der lichtdurchlässigen Leiter der Erfassungselektroden aus ITO kann das Aufbringen eines Positiv- bzw. Negativlacks über unstrukturiertem ITO; das Belichten des Fotolacks mit UV-Licht durch eine Maske mit dem entsprechenden Muster; das Entwickeln des Fotolacks durch Wegspülen nicht belichteten Fotolacks mit einem Lösungsmittel; und das Wegätzen der belichteten ITO-Bereiche unter Verwendung eines geeigneten Ätzmittels umfassen. Der belichtete Fotolack kann mithilfe eines geeigneten Lösungsmittels entfernt werden. Ein Beispiel für eine geeignete Ätzflüssigkeit für die Verwendung zum Entfernen von belichtetem ITO ist eine Ätzsäure. Zu den Beispielen für geeignete Lösungsmittel für den Fotolack gehören organische Lösungsmittel. Andere geeignete positive und negative Fotolacke, Ätzflüssigkeiten und Flüssigkeiten zum Entfernen von Fotolack können eingesetzt werden.
  • Bei anderen Beispielen kann ITO auf das Substrat aufgebracht werden, indem ITO unter Verwendung einer Lochmaske, die ein zur Bildung von Elektroden geeignetes Muster aufweist, in einer für die Verwendung als Elektrode geeigneten Form aufgestäubt wird.
  • Ein transparentes, leitfähiges, organisches Material wie z. B. PEDOT kann verwendet werden, um Steuerelektroden bzw. die lichtdurchlässigen Leiter von Erfassungselektroden durch einen Druckvorgang wie z. B. Siebdruck bzw. Tintenstrahldruck bzw. Abätzen auszubilden.
  • Der Vorgang des Strukturierens der Hilfsleiter und leitfähigen Brücken über Erfassungselektroden kann das Aufbringen eines Materials mit relativ hoher Leitfähigkeit wie z. B. Metall durch Verdampfen durch eine Maske mit dem geeigneten Muster umfassen. Wenn für die lichtdurchlässigen Leiter der Erfassungselektroden eine Gitterstruktur eines lichtundurchlässigen, leitfähigen Materials verwendet wird, können die lichtdurchlässigen Leiter durch eine ähnliche Verarbeitung wie die Hilfsleiter und die leitfähigen Brücken ausgebildet werden.
  • Bei einigen Beispielen können die Hilfsleiter und leitfähigen Brücken durch einen Druckvorgang ausgebildet werden, bei dem ein druckbares, leitfähiges Material bzw. ein Vorläufer eines leitfähigen Materials aufgedruckt wird, um die Erfassungselektrodenstruktur auszubilden. Wenn eine Vorläufertinte verwendet wird, kann der Vorgang das Behandeln der Vorläufertinte umfassen, um die Tinte in ein leitfähiges Material umzuwandeln, wie z. B. durch stromloses Abscheiden. Beispielhafte Druckverfahren umfassen Tintenstrahldruck und Siebdruck. Bei anderen Beispielen kann das Substrat gleichmäßig mit einer katalytischen, lichtempfindlichen Tinte, die durch eine Fotomaske mit UV-Licht belichtet bzw. durch einen Laser oder eine andere geeignete Lichtquelle mit UV-Licht vektorbelichtet werden kann, überzogen und mit einem Lösungsmittel gespült werden, um die nicht belichtete Tinte wegzuspülen. Die verbleibende Tinte kann in ein Metallgalvanisierbad getaucht werden, um die Hilfselektroden und die leitfähigen Brücken auszubilden und um unter Umständen eine Struktur auszubilden. Wenn für die lichtdurchlässigen Leiter eine Gitterstruktur eines lichtundurchlässigen, leitfähigen Materials verwendet wird, können die lichtdurchlässigen Leiter der Erfassungselektroden durch einen ähnlichen Vorgang wie die Hilfsleiter und die leitfähigen Brücken ausgebildet werden.
  • Ein Zwischenraum beliebiger Größe kann zwischen dem Hilfsleiter und dem lichtdurchlässigen Leiter bereitgestellt werden. Durch einen Zwischenraum von zumindest 0,25 mm kann eine unbeabsichtigte Überschneidung des Hilfsleiters und des lichtdurchlässigen Leiters während des Druckens vermieden werden.
  • Die leitfähigen Brücken können so strukturiert werden, dass sie nur den Umfang der lichtdurchlässigen Elektroden berühren. Bei anderen Beispielen wie z. B. dem in 2 dargestellten können sich die leitfähigen Brücken 205 in den Bereich der lichtdurchlässigen Elektroden 201 erstrecken. Dadurch kann die Gefahr verringert werden, dass eine leitfähige Brücke nach dem Drucken keine elektrische Verbindung mit einer lichtdurchlässigen Elektrode herstellen kann.
  • Verbindungsleitungen zum Verbinden von Erfassungselektroden mit einer Steuereinheit einer Positionserfassungstafel können in einem ähnlichen Vorgang wie die Ausbildung des Hilfsleiters bzw. der leitfähigen Brücken ausgebildet werden.
  • Bei einem anderen Beispiel können zuerst Hilfsleiter und leitfähige Brücken auf dem Substrat ausgebildet werden und anschließend lichtdurchlässige Leiter unter Verwendung eines der oben beschriebenen Verfahren ausgebildet werden.
  • Wenngleich oben einige beispielhafte Vorgänge zum Ausbilden von Steuerelektroden und Erfassungselektroden beschrieben worden sind, ist zu erkennen, dass jedes geeignete Verfahren zum Ausbilden dieser Elektroden zusammen mit der hier bereitgestellten Offenlegung angewendet werden kann.
  • Die oben beschriebenen Berührungspositionssensoren können an zahlreichen elektronischen Geräten wie z. B. Computern, persönlichen digitalen Assistenten, Satellitennavigationsgeräten, Mobiltelefonen, tragbaren Medienplayern, tragbaren Spielkonsolen, öffentlichen Informationskiosken, Kassensystemen usw. angebracht werden. Alle diese elektronischen Geräte können einen Zentralprozessor bzw. andere Verarbeitungsvorrichtungen zum Ausführen von Programmbefehlen wie z. B. einen internen Kommunikationsbus, verschiedene Typen von Speichern bzw. Speichermedien wie z. B. RAM, ROM, EEPROM, Pufferspeicher, Plattenlaufwerke usw. zum Speichern von Code und Daten und eine oder mehrere Netzwerk-Schnittstellenkarten bzw. einen oder mehrere Netzwerk-Schnittstellenanschlüsse für Kommunikationszwecke umfassen.
  • An den oben beschriebenen Beispielen können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, und alle verwandten Lehren können in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz kommen, von denen nur einige hier beschrieben worden sind. Die folgenden Ansprüche sind dazu bestimmt, sämtliche Anwendungen, Modifikationen und Varianten zu beanspruchen, die unter den wahren Umfang der vorliegenden Lehren fallen. Wenngleich z. B. die hier bereitgestellten Beispiele eine Erfassungselektrode beschreiben, die einen lichtdurchlässigen Leiter, einen Hilfsleiter und eine oder mehrere leitfähige Brücken aufweist, ist zu erkennen, dass eine Steuerelektrode gleichermaßen einen lichtdurchlässigen Leiter, einen Hilfsleiter und eine oder mehrere leitfähige Brücken aufweisen kann und dass die Steuerelektroden bzw. die Erfassungselektroden einer berührungsempfindlichen Tafel einen lichtdurchlässigen Leiter, einen Hilfsleiter und eine oder mehrere leitfähige Brücken aufweisen können. Bei anderen Beispielen kann der Hilfsleiter ohne leitfähige Brücke in die transparente Elektrode integriert sein.

Claims (23)

  1. Berührungspositions-Erfassungstafel, die umfasst: eine Vielzahl von ersten, in einer ersten Richtung angeordneten Elektroden; wobei zumindest eine der ersten Elektroden umfasst: einen lichtdurchlässigen Leiter, der eine erste Leitfähigkeit aufweist; einen Hilfsleiter, der dem lichtdurchlässigen Leiter zugeordnet ist und eine zweite Leitfähigkeit aufweist, die höher als die erste Leitfähigkeit ist; und zumindest eine leitfähige Brücke, die eine höhere Leitfähigkeit als die erste Leitfähigkeit aufweist und die den Hilfsleiter mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbindet.
  2. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 1, die des Weiteren umfasst: eine Vielzahl von zweiten Elektroden, die in einer zweiten Richtung angeordnet ist, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, so dass sich die ersten und die zweiten Elektroden überschneiden.
  3. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 2, wobei die zweiten Elektroden aus einem transparenten Material bestehen.
  4. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 3, wobei das transparente Material ITO enthält.
  5. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 1, wobei der Hilfsleiter von dem lichtdurchlässigen Leiter getrennt ist und sich angrenzend an diesen befindet.
  6. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von leitfähigen Brücken zwischen dem Hilfsleiter und dem lichtdurchlässigen Leiter bereitgestellt wird.
  7. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 1, wobei der Hilfsleiter aus einem lichtundurchlässigen Material besteht.
  8. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 1, wobei der lichtdurchlässige Leiter ITO enthält.
  9. Berührungserfassungsvorrichtung, die umfasst: eine Berührungspositions-Erfassungstafel, die umfasst: eine Vielzahl von ersten, in einer ersten Richtung angeordneten Elektroden, wobei zumindest eine der ersten Elektroden umfasst: einen lichtdurchlässigen Leiter, der eine erste Leitfähigkeit aufweist; einen Hilfsleiter, der dem lichtdurchlässigen Leiter zugeordnet ist und eine zweite Leitfähigkeit aufweist, die höher als die erste Leitfähigkeit ist; und zumindest eine leitfähige Brücke, die eine höhere Leitfähigkeit als die erste Leitfähigkeit aufweist und die den Hilfsleiter mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbindet; und eine Vielzahl von zweiten Elektroden, die in einer zweiten Richtung angeordnet ist, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, so dass sich die ersten und die zweiten Elektroden an Knoten der Tafel überschneiden; eine Tastatur, die über der Berührungspositions-Erfassungstafel angeordnet ist und eine Vielzahl von Tasten aufweist; und eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht in Richtung der Tastatur und durch die Berührungspositions-Erfassungstafel, wobei zumindest eine Taste der Tastatur einen transparenten Bereich aufweist, der ermöglicht, dass auf die Taste einfallendes Licht von der Lichtquelle durch die Taste fällt.
  10. Berührungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweiten Elektroden aus einem transparenten Material bestehen.
  11. Berührungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das transparente Material ITO enthält.
  12. Berührungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Hilfsleiter von dem lichtdurchlässigen Leiter getrennt ist und sich angrenzend an diesen befindet.
  13. Berührungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Hilfsleiter ein lichtundurchlässiges Material enthält.
  14. Berührungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der lichtdurchlässige Leiter ITO enthält.
  15. Berührungspositions-Erfassungstafel, die umfasst: eine Vielzahl von in einer ersten Richtung angeordneten Erfassungselektroden, wobei zumindest eine der Erfassungselektroden umfasst: einen lichtdurchlässigen Leiter, der eine erste Leitfähigkeit aufweist; einen Hilfsleiter, der dem lichtdurchlässigen Leiter zugeordnet ist und eine zweite Leitfähigkeit aufweist, die höher als die erste Leitfähigkeit ist; und zumindest eine leitfähige Brücke, die eine höhere Leitfähigkeit als die erste Leitfähigkeit aufweist und die den Hilfsleiter mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbindet.
  16. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 15, die des Weiteren umfasst: eine Vielzahl von Steuerelektroden, die in einer zweiten Richtung angeordnet ist, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, so dass sich die Erfassungs- und die Steuerelektroden überschneiden.
  17. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 16, wobei die Steuerelektroden aus einem transparenten Material bestehen.
  18. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 17, wobei das transparente Material ITO enthält.
  19. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 15, wobei der Hilfsleiter von dem lichtdurchlässigen Leiter getrennt ist und sich angrenzend an diesen befindet.
  20. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 15, wobei der Hilfsleiter aus einem lichtundurchlässigen Material besteht.
  21. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 15, wobei der lichtdurchlässige Leiter ITO enthält.
  22. Berührungspositions-Erfassungstafel, die umfasst: eine Vielzahl von ersten, in einer ersten Richtung angeordneten Elektroden; wobei zumindest eine der ersten Elektroden umfasst: einen lichtdurchlässigen Leiter, der eine Länge in der ersten Richtung aufweist und eine erste Leitfähigkeit aufweist; und einen Hilfsleiter, der dem lichtdurchlässigen Leiter zugeordnet ist, eine Länge in der ersten Richtung aufweist und eine zweite Leitfähigkeit aufweist, die höher als die erste Leitfähigkeit ist, wobei: sich der Hilfsleiter durchgehend von einem proximalen Ende des lichtdurchlässigen Leiters bis zu einem Punkt erstreckt, der sich näher an einem distalen Ende des lichtdurchlässigen Leiters als an dem proximalen Ende befindet, und der Hilfsleiter an zumindest einem Punkt entlang der Länge des Hilfsleiters und des lichtdurchlässigen Leiters mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbunden ist.
  23. Berührungspositions-Erfassungstafel nach Anspruch 22, wobei der Hilfsleiter über eine Verbindungsbrücke mit dem lichtdurchlässigen Leiter verbunden ist.
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