DE202013100222U1

DE202013100222U1 - Doppelschichtige Elektrodeneinheit

Info

Publication number: DE202013100222U1
Application number: DE202013100222U
Authority: DE
Original assignee: Henghao Technology Co Ltd
Current assignee: Henghao Technology Co Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-02-22
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP3182342U; CN103885624A; CN203133783U; TW201426432A; TWI476659B; US8921727B2; KR20140003991U; KR200474894Y1; CN103885624B; US20140174896A1

Abstract

Eine doppelschichtige Elektrodeneinheit, bestehend aus: einer transparenten Trägerschicht (20); einer unteren Elektrodenschicht (2), die auf der transparenten Trägerschicht (20) gebildet ist, wobei die untere Elektrodenschicht (2) aus mehreren ersten Elektrodenleitungen (21) sowie zweiten Elektrodenleitungen (22) besteht; die ersten Elektrodenleitungen (21) mehreren ersten Elektroden bestehen, die voneinander getrennt sind, während die zweite Elektrodenleitung (22) aus mehreren zweiten Elektroden (220) besteht, die mit den zweiten leitfähigen Verbindungselementen (221) miteinander verbunden sind; mehreren Isolierblöcken (23), die je auf den zweiten leitfähigen Verbindungselementen (221) gebildet sind; und eine obere Elektrodenschicht (3), die auf der unteren Elektrodenschicht (2) gebildet ist, wobei die obere Elektrodenschicht (3) aus mehreren ersten Elektrodenleitungen (31) und aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen (32) besteht; jede erste Elektrodenleitung (31) aus mehreren ersten Elektroden (210) besteht, die mit Hilfe der ersten leitfähigen Verbindungselementen (311) über den Isolierblöcken (23) miteinander verbunden sind, wobei jede zweite Elektrodenleitung (22) aus mehreren zweiten Elektroden...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Umfeld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Berührungskonsole, insbesondere eine doppelschichtige Elektrodeneinheit.
2. Beschreibung der herkömmlichen Ausführungsart
Ein Kontaktbildschirm ist ein Eingangs-/Ausgangsgerät, in dem die Abtasttechnologie mit der Datenanzeigetechnologie kombiniert sind und das generell in elektronischen Geräten zur Anwendung kommt, beispielsweise in tragbaren und von Hand zu haltenden elektronischen Geräten.
Eine kondensatorbasierte Berührungskonsole ist eine generelle Berührungskonsole, die mit Hilfe des kapazitiven Berührungseffekt die Position feststellt, in der diese Berührungskonsole berührt wird. Beim Berühren der Oberfläche einer kapazitiven Berührungskonsole mit dem Finger wird die Kapazitanz der jeweiligen Position verändert, um die Position der Berührung festzustellen.
Die 1A bis 1C stellen ein Verfahren zur Herstellung einer herkömmlichen Elektrodenheinheit 100 dar. Wie dies in der 1A gezeigt ist, ist auf einer Glasträgerschicht 10 ein Indium-Zinnoxid (ITO) gebildet, das danach lithographisch geätzt wird, um ein leitfähiges Verbindungselement 121 zu bilden. Wie dies in der 1B gezeigt ist, wird danach auf diesem leitfähigen Verbindungselement 121 ein Isolierblock 13 gebildet. Die 1C zeigt schließlich, dass die X-Elektrodenleitungen 11 und die Y-Elektrodenleitungen 12 gebildet werden. Für die elektrische Verbindung der X-Elektrodenleitung 11 wird der Isolierblock 13 vom leitfähigen Verbindungselement 111 überquert. Da jedoch der Isolierblock 13 in einer wesentlichen Dicke gebildet ist, weist das leitfähige Verbindungselement 111 an der Seitenwand des Isolierblockes 13 eine starke Abschrägung auf, wodurch die Leitung beschädigt und daher die Leistungsrate beeinträchtigt werden.
Daher bedarf es einer neuartigen Elektrodeneinheit, mit der die Nachteile der herkömmlichen Berührungskonsolen umgangen werden können.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der obenstehenden Beschreibung besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer doppelschichtigen Elektrodeneinheit, deren Elektrode insgesamt dicker ist, um eine Beschädigung des leitfähigen Verbindungselementes, mit dem der Isolierblock überquert wird, zu vermeiden und um somit die Leistungsrate zu verbessern. Weiter kann mit dem Ausführungsbeispiel der Widerstand der Elektrodenschicht reduziert, das Verfahren zur Anfertigung einer dickeren Elektrodenschicht erleichtert oder das Elektrodenmaterial besser eingespart werden.
Nach einem Ausführungsbeispiel besteht eine doppelschichtige Elektrodeneinheit aus einer transparenten Trägerschicht, einer unteren Elektrodenschicht, mehreren Isolierblöcken und aus einer oberen Elektrodenschicht. Die untere Elektrodenschicht ist auf der transparenten Trägerschicht gebildet, wobei die untere Elektrodenschicht aus mehreren Elektrodenleitungen und aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen besteht, wobei die erste Elektrodenleitungen mit mehreren ersten Elektroden versehen sind, die voneinander getrennt sind und die zweiten Elektrodenleitungen mit mehreren zweiten Elektroden gebildet sind, die mit Hilfe der zweiten leitfähigen Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die Isolierblöcke sind je auf den zweiten Verbindungselementen gebildet. Die obere Elektrodenschicht ist auf der unteren Elektrodenschicht gebildet, wobei die obere Elektrodenschicht aus mehreren ersten Elektrodenleitungen und aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen besteht. Die erste Elektrodenleitung ist mit mehreren ersten Elektroden versehen, die mit Hilfe von ersten leitfähigen Verbindungselementen, die über den Isolierblöcken angeordnet und miteinander verbunden sind. Während die zweite Elektrodenleitung mit mehreren zweiten Elektroden versehen ist, die voneinander getrennt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A bis 1C stellen ein Herstellverfahren einer Elektrodeneinheit nach der herkömmlichen Ausführungsart dar; und
2A bis 2C stellen ein Herstellverfahren einer doppelschichtigen Elektrodeneinheit nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die 2A bis 2C stellen ein Verfahren zum Herstellen einer doppelschichtigen Elektrodeneinheit 200 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Für ein besseres Verständnis der Erfindung soll nur ein Teil einer Elektrodenstruktur dargestellt werden. Eine Fachperson auf diesem Gebiet kann die dargestellte Elektrodenstruktur im Ganzen oder zum Teil einer Berührungskonsole anwenden.
Die 2A zeigt eine Draufsicht und eine Querschnittansicht eines Schnittes 2-2’ der doppelschichtigen Elektrodeneinheit 200 entlang. Eine untere Elektrodenschicht 2 wird zuerst auf einer Oberfläche einer transparenten Trägerschicht 20 gebildet. Diese untere Elektrodenschicht 2 besteht aus mehreren ersten Elektrodenleitungen 21 und mehreren zweiten Elektrodenleitungen 22, wobei die ersten Elektrodenleitungen 21 einer ersten Achse entlang und die zweiten Elektrodenleitungen 22 einer zweiten Achse angeordnet sind. Für ein besseres Verständnis der Erfindung sollen nur eine der ersten Elektrodenleitungen 21 und eine der zweiten Elektrodenleitungen 22 dargestellt werden. Die ersten Elektrodenleitungen 21 und die zweiten Elektrodenleitungen 22 sind wesentlich parallel zueinander gebildet. Die ersten Elektrodenleitungen 21 können – müssen jedoch nicht unbedingt – senkrecht zu den zweiten Elektrodenleitungen 22 angeordnet sein. Die erste Elektrodenleitung 21 besteht aus mehreren ersten Elektroden 210 und die zweite Elektrodenleitung 22 aus mehreren zweiten Elektroden 220. Wie in der 2A gezeigt, sind die ersten Elektroden 210 voneinander getrennt, während die angrenzenden zweiten Elektroden 220 der zweiten Achse entlang mit zweiten leitfähigen Verbindungselementen 221 miteinander verbunden sind. Wie in der 2A als Beispiel dargestellt ist, können die ersten Elektroden 210 und die zweiten Elektroden 220 in einer anderen Form als einen Rhombus gebildet sein.
Die transparente Trägerschicht 20 kann aus einem Isoliermaterial bestehen, beispielsweise Glas, Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polystyren (PS), Polymethacrylat (PMMA) oder zyklisches Olefin-Copolymer (COC).
Die erste Elektrodenleitung 21 und die zweite Elektrodenleitung 22 können eine lichtdurchlässige Struktur aus einem nicht transparenten Material aufweisen. Dieses nicht transparente Material kann aus Metall-Nanodrähten (beispielsweise Silber- oder Kupfer-Nanodrähte) oder aus Metall-Nanonetzen (beispielsweise Silber- oder Kupfer-Nanonetzen) bestehen. Diese Metall-Nanodrähte oder Nanonetze weisen einen Durchmesser in Nanometergröße auf (d.h. einige Nanometer oder Hunderte Nanometer) und können mit einem plastischen Material (z.B. Harz) in der ersten Elektrodenleitung 21 oder in der zweiten Elektrodenleitung 22 befestigt werden. Wegen der Feinheit der Metall-Nanodrähte/Nanonetze, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, sind die erste Elektrodenleitung 21 und die zweite Elektrodenleitung 22, die aus den Metall-Nanodrähten/Nanonetzen hergestellt sind, sehr lichtdurchlässig. Die erste Elektrodenleitung 21 und die zweite Elektrodenleitung 22 können weiter aus einem lichtempfindlichen Material bestehen (beispielsweise aus einem Acrylstoff), mit dem die Elektroden in einem erforderlichen Muster mit Hilfe eines Belichtungsentwicklungsverfahrens gebildet werden können.
In einem anderen Ausführungsbeispiel können die erste Elektrodenleitung 21 und die zweite Elektrodenleitung 22 in einer lichtdurchlässigen Struktur gebildet sein. Das transparente Material kann aus Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO), Al-dotiertem ZnO (AZO) oder aus Antimon-Zinnoxid (ATO) bestehen.
Die 2B zeigt eine Draufsicht und eine Querschnittansicht eines Schnittes 2-2’ der doppelschichtigen Elektrodeneinheit 200 entlang. Ein Isolierblock 23 wird nachträglich auf dem zweiten leitfähigen Verbindungselement 221 gebildet. Der Isolierblock 23 kann in einer vierseitigen Form gebildet sein. Der Isolierblock 23 kann weiter eine optisch klare Haftschicht (OCA) oder Siliziumoxid enthalten. Die Isolierblöcke 23 können weiter aus einem lichtempfindlichen Material bestehen, mit welchem ein erforderliches Muster mit Hilfe eines Belichtungsentwicklungsverfahrens gebildet werden kann.
Die 2C zeigt eine Draufsicht und einer Querschnittansicht eines Schnittes 2-2’ der doppelschichtigen Elektrodeneinheit 200 entlang, wonach auf der unteren Elektrodenschicht 2 eine obere Elektrodenschicht 3 gebildet wird.
Die obere Elektrodenschicht 3 besteht besteht aus mehreren ersten Elektrodenleitung 31 und aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen 32. Für ein besseres Verständnis der Erfindung sollen nur eine der ersten Elektrodenleitungen 31 und eine der zweiten Elektrodenleitungen 32 dargestellt werden. Die erste Elektrodenleitung 31 besteht aus mehreren ersten Elektroden 310, während die zweite Elektrodenleitung 32 mit mehreren zweiten Elektroden 320 versehen ist. Wie dies in der 2C gezeigt ist, sind die angrenzenden ersten Elektroden 310 der ersten Achse entlang mit Hilfe der ersten leitfähigen Verbindungselementen 311 miteinander verbunden und die zweiten Elektroden 220 voneinander getrennt. Das erste leitfähige Verbindungselement 311 kann mit einem Leiter aus Metall gebildet sein. Die ersten Elektroden 310 und die zweiten Elektroden 320 der oberen Elektrodenschicht 3 weisen Strukturen auf, die vergleichbar mit den ersten Elektroden 210 und den zweiten Elektroden 220 der unteren Elektrodenschicht 2 und nach diesen ausgerichtet sind.
Laut einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele kann ein Auslaufen des ersten leitfähigen Verbindungselementes 311, welches den Isolierblock 23 überquert, vermieden werden, da die doppelschichtige Elektrode aus der unteren Elektrodenschicht 2 und der oberen Elektrodenschicht 3 besteht und eine Dicke aufweist, die wesentlich größer ist als die Dicke einer herkömmlichen berührungsempfindlichen Elektrodeneinheit (z.B. 1A bis 1C), wodurch die Leistungsrate verbessert wird. Andererseits wird im Vergleich mit der herkömmlichen berührungsempfindlichen Elektrodeneinheit (z.B. 1C) mit dem Ausführungsbeispiel durch Bilden der unteren Elektrodenschicht 2 und der oberen Elektrodenschicht 3 der Reihe nach das Verfahren zum Bilden einer dickeren Elektrodenschicht vereinfacht.
Nach dem Ausführungsbeispiel weist die doppelschichtige Elektrode, die aus der unteren Elektrodenschicht 2 und der oberen Elektrodenschicht 3 besteht, im Vergleich mit der herkömmlichen berührungsempfindlichen Elektrodeneinheit einen niedrigeren Widerstand auf. Wie dies weiter in der 2A gezeigt ist, besteht die untere Elektrodenschicht 2 aus dem Elektrodenmaterial (wobei ein kleiner Teil davon geätzt ist), wobei das meiste Elektrodenmaterial wie in der 1A gezeigt ist jedoch dabei verschwendet wurde.
Trotz der Beschreibung und Darstellung der spezifischen Ausführungsbeispiele wird es den Fachleuten auf diesem Gebiet offensichtlich sein, dass weitere zahlreiche Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wobei dieser Umfang lediglich durch die nachstehenden Schutzansprüche eingeschränkt sein soll.

Claims

Eine doppelschichtige Elektrodeneinheit, bestehend aus: einer transparenten Trägerschicht (20); einer unteren Elektrodenschicht (2), die auf der transparenten Trägerschicht (20) gebildet ist, wobei die untere Elektrodenschicht (2) aus mehreren ersten Elektrodenleitungen (21) sowie zweiten Elektrodenleitungen (22) besteht; die ersten Elektrodenleitungen (21) mehreren ersten Elektroden bestehen, die voneinander getrennt sind, während die zweite Elektrodenleitung (22) aus mehreren zweiten Elektroden (220) besteht, die mit den zweiten leitfähigen Verbindungselementen (221) miteinander verbunden sind; mehreren Isolierblöcken (23), die je auf den zweiten leitfähigen Verbindungselementen (221) gebildet sind; und eine obere Elektrodenschicht (3), die auf der unteren Elektrodenschicht (2) gebildet ist, wobei die obere Elektrodenschicht (3) aus mehreren ersten Elektrodenleitungen (31) und aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen (32) besteht; jede erste Elektrodenleitung (31) aus mehreren ersten Elektroden (210) besteht, die mit Hilfe der ersten leitfähigen Verbindungselementen (311) über den Isolierblöcken (23) miteinander verbunden sind, wobei jede zweite Elektrodenleitung (22) aus mehreren zweiten Elektroden (220) besteht, die voneinander getrennt sind.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elektrodenleitungen (21) und die zweiten Elektrodenleitungen (22) der unteren Elektrodenschicht (2) senkrecht zueinander angeordnet sind oder die ersten Elektrodenleitungen (21) und die zweiten Elektrodenleitungen (22) der oberen Elektrodenschicht (3) senkrecht zueinander angeordnet sind.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Trägerschicht (20) aus einem Isoliermaterial besteht.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial aus Glas, Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polystyren (PS), Polymethacrylat (PMMA) oder zyklisches Olefin-Copolymer (COC) besteht.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenleitung (21) und die zweite Elektrodenleitung (22) der unteren Elektrodenschicht (2) eine lichtdurchlässige Struktur aus einem nicht transparenten Material oder die erste Elektrodenleitung (31) und die zweite Elektrodenleitung (32) der oberen Elektrodenschicht (3) eine lichtdurchlässige Struktur aus einem nicht transparenten Material aufweisen.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht transparente Material aus mehreren Metall-Nanodrähten oder Metall-Nanonetzen besteht.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenleitung (21) und die zweite Elektrodenleitung (22) der unteren Elektrodenschicht (2) aus einem lichtempfindlichen Material oder die erste Elektrodenleitung (31) und die zweite Elektrodenleitung (32) der oberen Elektrodenschicht (3) aus einem lichtempfindlichen Material besteht.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elektrodenleitungen (21) und die zweiten Elektrodenleitungen (22) der unteren Elektrodenschicht (2) eine lichtdurchlässige Struktur aus einem transparenten Material oder die erste Elektrodenleitung (31) und die zweite Elektrodenleitung (32) der oberen Elektrodenschicht (3) eine lichtdurchlässige Struktur aus einem transparenten Material aufweisen.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Material aus einem Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO), Al-dotierten AnO (AZO) oder aus einem Antimon-Zinnoxid (ATO) besteht.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierblöcke (23) eine optisch klare Haftschicht (OCA) oder Siliziumoxid enthalten kann.
Die Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierblöcke (23) aus einem lichtempfindlichen Material bestehen.