DE202013100617U1

DE202013100617U1 - Kontaktbildschirm

Info

Publication number: DE202013100617U1
Application number: DE202013100617U
Authority: DE
Original assignee: Henghao Technology Co Ltd
Current assignee: Henghao Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: KR20140004644U; TW201430646A; US20140209444A1; TWI480782B; CN203164928U; CN103970325A; JP3183265U

Abstract

Ein Kontaktbildschirm, bestehend aus: einer transparenten Trägerschicht (10); mehreren ersten Elektrodenleitungen (11), die einer ersten Achse entlang auf der transparenten Trägerschicht (10) gebildet sind, wobei diese erste Elektrodenleitung (11) aus mehreren ersten Elektroden (110) besteht; mehreren ersten leitfähigen Verbindungselementen (111), wobei diese leitfähigen Verbindungselemente (111) elektrisch mit den ersten Elektroden (11) der ersten Achse entlang verbunden sind; mehreren zweiten Elektrodenleitungen (12), die einer zweiten Achse entlang auf der transparenten Trägerschicht (10 gebildet sind, wobei diese zweite Elektrodenleitung (12) aus mehreren zweiten Elektroden (120) besteht; mehreren leitfähigen Brücken (14), deren beide Enden je mit eine der angrenzenden zweiten Elektroden (120) der zweiten Achse entlang verbunden sind und diese leitfähigen Brücken (14) aus einem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material bestehen; und mehreren Isolierblöcken (13), die zwischen der leitfähigen Brücke (14) und dem ersten leitfähigen Verbindungselement angeordnet sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Umfeld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Kontaktbildschirm, insbesondere einen Kontaktbildschirm mit Brücken, die aus einem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material bestehen.
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 verwendet wird, beispielsweise in tragbaren und von Hand zu haltenden elektronischen Geräten.
Ein kondensatorbasierter Kontaktbildschirm ist ein genereller Kontaktbildschirm, der mit Hilfe des kapazitiven Berührungseffekt die Position feststellt, an der dieser Kontaktbildschirm berührt wird. Beim Berühren der Oberfläche eines kapazitiven Kontaktbildschirms mit dem Finger wird die Kapazitanz der jeweiligen Position verändert, um die Position der Berührung festzustellen.
Ein Kontaktbildschirm besteht aus X-Elektrodenleitungen und aus Y-Elektrodenleitungen, wobei ein Typ dieser Elektrodenleitungen über Brücken elektrisch verbunden ist. Die Brücken der Kontaktbildschirme nach der herkömmlichen Ausführungsart können üblicherweise aus Metall hergestellt sein. Diese Brücken aus Metall weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie reflektieren und die Lichtdurchlässigkeit gering ist. Diese Brücken nach der herkömmlichen Ausführungsart können aus Indium-Zinnoxid (ITO) angefertigt sein. ITOs können jedoch nur in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur (z. B. höher als 300°C) zusammen mit einem Ausglühverfahren hergestellt werden. Zum Strukturieren der Brücken werden außerdem starke Säuren benötigt, beispielsweise Aqua regia (oder ”Königswasser”), welche die Elektroden leicht beschädigen.
Aus diesem Grund erwuchs die Notwendigkeit der Schaffung eines neuartigen Kontaktbildschirms, um die Nachteile der Kontaktbildschirme nach der herkömmlichen Ausführungsart zu umgehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der oben beschriebenen Nachteile besteht ein Ziel des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Kontaktbildschirms mit Brücken, die aus einem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material bestehen, um das Herstellverfahren zu vereinfachen, die Berührungsempfindlichkeit zu verbessern sowie um Rückstrahlungen und eine niedrige Lichtdurchlässigkeit zu vermeiden.
Nach einem Ausführungsbeispiel besteht ein Kontaktbildschirm aus einer transparenten Trägerschicht, ersten Elektrodenleitungen, ersten leitfähigen Verbindungselementen, zweiten Elektrodenleitungen, leitfähigen Brücken und aus Isolierblöcken. Die ersten Elektrodenleitungen sind einer ersten Achse auf der transparenten Trägerschicht entlang gebildet, wobei diese erste Elektrodenleitung aus mehreren ersten Elektroden besteht und wobei alle erste leitfähigen Verbindungselemente elektrisch mit den angrenzenden ersten Elektroden der ersten Achse entlang verbunden sind. Die zweiten Elektrodenleitungen sind einer zweiten Achse auf der transparenten Trägerschicht entlang gebildet, wobei diese zweite Elektrodenleitung aus mehreren zweiten Elektroden besteht und die leitfähigen Brücken je zwei Enden aufweisen, die mit den angrenzenden zweiten Elektroden der zweiten Achse entlang verbunden sind. Die leitfähigen Brücken bestehen aus einem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material. Alle Isolierblöcke sind zwischen der leitfähigen Brücke und dem ersten leitfähigen Verbindungselement angeordnet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A bis 1C stellen Draufsichten der Herstellungsmethode eines Kontaktbildschirms nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
2 zeigt eine Querschnittansicht einer Schnittflächenlinie 2-2' der 1C entlang; und
3 zeigt eine Querschnittansicht eines Kontaktbildschirms nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die 1A bis 1C stellen die Draufsichten des Herstellverfahrens eines Kontaktbildschirms 100 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die 2 zeigt eine Querschnittansicht einer Schnittflächenlinie 2-2' der in der 1C gezeigten Ausführungsart dar. Der Verfahrensablauf wird in den 1A bis 1C dargestellt, wobei dieser Ablauf eine der vielen Verfahren zum Herstellen der Kontaktbildschirme zeigt und die vorliegende Erfindung nicht nur auf dieses dargestellte Verfahren eingeschränkt sein soll.
Die 1A zeigt, dass die ersten Elektrodenleitungen 11 und die zweiten Elektrodenleitungen 12 auf einer transparenten Trägerschicht 10 gebildet sind. Die ersten Elektrodenleitungen 11 sind einer ersten Achse und die zweiten Elektrodenleitungen 12 einer zweiten Achse entlang gebildet. Sowohl die ersten Elektrodenleitungen 11 als auch die zweiten Elektrodenleitungen 12 sind grundsätzlich parallel zueinander angeordnet. Die ersten Elektrodenleitungen 11 können – müssen aber nicht unbedingt – wesentlich senkrecht zu den zweiten Elektrodenleitungen 12 angeordnet sein. Die erste Elektrodenleitung 11 besteht aus mehreren ersten Elektroden 110 und die zweite Elektrodenleitung aus mehreren zweiten Elektroden 120. Die 1A zeigt, dass die zweiten Elektroden 120 voneinander getrennt sind, wobei die nebeneinander gebildeten ersten Elektroden 110 der ersten Achse entlang über die ersten leitfähigen Verbindungselemente 111 miteinander verbunden sind. Das Design der ersten Elektroden 110 und der zweiten Elektroden 120 kann eine Form aufweisen, die sich von der Rhombusform, die in der 1A als Beispiel gezeigt ist, unterscheidet.
Die transparente Trägerschicht 10 kann aus einem Isoliermaterial hergestellt sein, wie beispielsweise Glas, Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polystyren (PS), Polymethacrylat (PMMA) oder zyklisches Olefin-Copolymer (COC).
Die erste Elektrodenleitung 11 und zweite Elektrodenleitung 12 können eine lichtdurchlässige Struktur aus einem nichttransparenten Material aufweisen. Dieses nichttransparente Material kann aus Nanodrähten aus Metall (z. B. aus Nanodrähten aus Silber oder Kupfer) oder aus Nanonetzen aus Metall (z. B. aus Nanonetzen aus Silber oder Kupfer) bestehen. Die Nanodrähte oder Nanonetze aus Metall weisen einen Durchmesser in Nanometergröße auf (d. h. einige Nanometer bis Hunderte von Nanometern) und können in der ersten Elektrodenleitung 11 und zweiten Elektrodenleitung 12 mit einem plastischen Material (z. B. Harz) befestigt sein. Wegen der Feinheit der Nanodrähte/Nanonetze aus Metall, die mit dem menschlichen Auge nicht wahrzunehmen sind, weisen die erste Elektrodenleitung 11 und die zweite Elektrodenleitung 12, die aus den Nanodrähten/Nanonetzen aus Metall bestehen, eine hohe Lichtdurchlässigkeit auf. Die erste Elektrodenschicht 11 und die zweite Elektrodenschicht 12 können weiter aus einem lichtempfindlichen Material (z. B. Acrylstoff) bestehen, mit dem die Elektroden mit einer erforderlichen Struktur mit Hilfe eines Belichtungsentwicklungsverfahrens gebildet werden können.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel können die erste Elektrodenleitung 11 und die zweite Elektrodenleitung 12 aus einer lichtdurchlässigen Struktur aus einem transparenten Material bestehen. Dieses transparente Material kann aus Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO), Al-dotiertem ZnO (AZO) oder aus einem Antimon-Zinnoxid (ATO) bestehen.
Wie dies nachfolgend in der 1B gezeigt ist, ist je einer der Isolierblöcke 13 auf je einem der ersten leitfähigen Verbindungselemente 111 gebildet. Die Isolierblöcke 13 können eine vierseitige Form aufweisen. Die Isolierblöcke 13 können weiter mit einem optisch klaren Haftstoff (OCA) oder einem Siliziumoxid versehen sein. Die Isolierblöcke 13 können aus einem leichtempfindlichen Material (z. B. Acrylstoff) bestehen, mit dem eine erforderliche Struktur mit Hilfe eines Belichtungsentwicklungsverfahrens gebildet werden kann.
Wie dies schließlich in der 1C gezeigt ist, ist auf dem Isolierblock 13 eine leitfähige Brücke 14 geformt, wobei an der Peripherie der transparenten Trägerschicht 10 Spuren (nicht gezeigt) gebildet werden. Eine Mitte der leitfähigen Brücke 14 ist auf dem Isolierblock 13 angeordnet, wobei beide Enden der leitfähigen Brücke 14 je mit den angrenzenden zweiten Elektroden 120 der zweiten Achse entlang verbunden sind, um die zweiten Elektroden 120 derselben Kolonne elektrisch zu verbinden. Weiter sind die ersten Elektrodenleitungen 11 und die zweiten Elektrodenleitungen 12 mit den Isolierblöcken 13 elektrisch voneinander isoliert.
Nach einem Aspekt des Ausführungsbeispiels kann die leitfähige Brücke 14 aus einem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material bestehen. In diesem Ausführungsbeispiel bezieht sich der Begriff ”Niedrigtemperatur” auf die Raumtemperatur. Mit einem Sprühen bei einer niedrigen Temperatur kann eine Schicht aus dem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material ohne Ausglühen geschaffen werden. Im Vergleich mit dem leitfähigen Hochtemperatur-Material (z. B. ITO), welches für die herkömmliche Ausführungsart zum Bilden der Brücken verwendet wird und diese Brücken in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur und mit Ausglühen gebildet werden müssen (z. B. höher als 300°C), kann das Ausführungsbeispiel mit einer vereinfachten Methode geschaffen werden. In einem Ausführungsbeispiel kann das leitfähige Niedrigtemperatur-Material des Ausführungsbeispiels aus Indium-Zinnoxid (ITO) und aus Zink (Zn) bestehen (die Kombination von ITO mit Zn kann als IXO bezeichnet werden), wobei Zink ein Gewicht von 0,1–30% aufweist.
Danach wird das leitfähige Niedrigtemperatur-Material geätzt, um die leitfähigen Brücken 14 zu bilden. Hinsichtlich des leitfähigen Niedrigtemperatur-Materials (z. B. ITO), das bei der herkömmlichen Ausführungsart zum Bilden der Brücken, die zum Bilden einer erforderlichen Struktur eine starke Säure (z. B. Aqua regio oder „Königswasser”) erfordern, verwendet wird, können die Elektroden durch die Säure eventuell zerstört werden. Im Gegensatz dazu benötigt das leitfähige Niedrigtemperatur-Material, das beim Ausführungsbeispiel zum Bilden der erforderlichen Struktur verwendet wird, nur eine schwache Säure (z. B. Oxalsäure). Die ersten Elektroden 110 und zweiten Elektroden 120 werden durch die schwache Säure nicht beschädigt, so dass die Berührungsempfindlichkeit des Kontaktbildschirms 100 verbessert werden kann. Da beim Ausführungsbeispiel als Material der leitfähigen Brücken 14 das leitfähige Niedrigtemperatur-Material verwendet wird, werden Rückstrahlungen und eine geringe Lichtdurchlässigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Kontaktbildschirmen mit den Brücken aus Metall vermieden.
Die 3 zeigt eine Querschnittansicht eines Kontaktbildschirms 200 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ähnlich wie das oben beschriebene Ausführungsbeispiel (2) sind beide Enden der leitfähigen Brücke 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels je mit den angrenzenden zweiten Elektroden 120 der zweiten Achse entlang verbunden, um eine elektrische Verbindung der zweiten Elektroden in derselben Kolonne zu bilden. Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel (2) sind das erste leitfähige Verbindungselement 111, der Isolierblock 13 und die leitfähige Brücke 14 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels (2) in dieser Reihenfolge auf der transparenten Trägerschicht 10 gestapelt, während die leitfähige Brücke 14, der Isolierblock 13 und das erste leitfähige Verbindungselement 111 des vorliegenden Ausführungsbeispiels (3) der Reihe nach auf der transparenten Trägerschicht 10 gestapelt sind.
Trotz der Beschreibung und Darstellung der spezifischen Ausführungsbeispiele wird es den Fachleuten auf diesem Gebiet offensichtlich werden, 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

Ein Kontaktbildschirm, bestehend aus: einer transparenten Trägerschicht (10); mehreren ersten Elektrodenleitungen (11), die einer ersten Achse entlang auf der transparenten Trägerschicht (10) gebildet sind, wobei diese erste Elektrodenleitung (11) aus mehreren ersten Elektroden (110) besteht; mehreren ersten leitfähigen Verbindungselementen (111), wobei diese leitfähigen Verbindungselemente (111) elektrisch mit den ersten Elektroden (11) der ersten Achse entlang verbunden sind; mehreren zweiten Elektrodenleitungen (12), die einer zweiten Achse entlang auf der transparenten Trägerschicht (10 gebildet sind, wobei diese zweite Elektrodenleitung (12) aus mehreren zweiten Elektroden (120) besteht; mehreren leitfähigen Brücken (14), deren beide Enden je mit eine der angrenzenden zweiten Elektroden (120) der zweiten Achse entlang verbunden sind und diese leitfähigen Brücken (14) aus einem leitfähigen Niedrigtemperatur-Material bestehen; und mehreren Isolierblöcken (13), die zwischen der leitfähigen Brücke (14) und dem ersten leitfähigen Verbindungselement angeordnet sind.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Niedrigtemperatur-Material aus Indium-Zinnoxid (ITO) und Zink (Zn) besteht.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zink ein Gewicht von 0,1–30% aufweist.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die angegebene Niedrigtemperatur auf die Raumtemperatur bezieht.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste leitfähige Verbindungselement, der Isolierblock (13) und die leitfähige Brücke (14) in dieser Reihe auf der transparenten Trägerschicht (10) gestapelt sind.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Brücke (14), der Isolierblock (13) und das erste leitfähige Verbindungselement in dieser Reihe auf der transparenten Trägerschicht (10) gestapelt sind.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Trägerschicht aus Glas, Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polystyren (PS), Polymethacrylat (PMMA) oder aus zyklischem Olefin-Copolymer (COC) besteht.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenleitung (11) oder die zweiten Elektrodenleitung (12) eine lichtdurchlässige Struktur aus einem nichttransparenten Material aufweisen.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das nichttransparente Material aus mehreren Nanodrähten oder Nanonetzen aus Metall besteht.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrodenleitung (11) oder die zweiten Elektrodenleitung (12) eine lichtdurchlässige Struktur aus einem transparenten Material aufweist.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Material aus Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO), Al-dotiertem ZnO (AZO) oder aus Antimon-Zinnoxid (ATO) besteht.
Der Kontaktbildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierblöcke (13) mit einem optisch klaren Haftstoff (OCA), Siliziumdioxid oder mit Acrylstoff versehen sind.