DE202013102666U1

DE202013102666U1 - Gerät mit berührungsempfindlichen Elektroden und dessen Herstellmethode

Info

Publication number: DE202013102666U1
Application number: DE202013102666U
Authority: DE
Original assignee: Henghao Technology Co Ltd
Current assignee: Henghao Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2013-08-30
Anticipated expiration: 2023-06-21
Also published as: CN103631428A; JP3185436U; TW201409300A; KR20140001310U; CN202887131U; KR200475281Y1; US20140055405A1

Abstract

Ein Gerät mit berührungsempfindlichen Elektroden, bestehend aus: einer Trägerschicht (30); mehreren Isolierbasen (31A), die auf der Trägerschicht (30) angeordnet sind, wobei jede dieser Isolierbasen (31A) einen Spanwinkel aufweisen, so dass eine Oberseite der Isolierbasis (31A) größer als eine Unterseite der Isolierbasis (31A) ist; mehreren ersten Elektrodenleitungen (21), die je auf den Isolierbasen (31A) angeordnet sind; und mehreren zweiten Elektrodenleitungen (22), die auf der Trägerschicht (30) angeordnet sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Umfeld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein Gerät mit berührungsempfindlichen Elektroden, insbesondere ein Gerät mit berührungsempfindlichen Elektroden ohne Bildspuren.
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.
Die 1 zeigt eine Draufsicht eines Kontaktbildschirms nach der herkömmlichen Ausführungsart, wobei vertikale Elektrodenleitungen 11 und horizontale Elektrodenleitungen 12 auf derselben Oberfläche einer Trägerschicht aus Glas gebildet sind und dabei die vertikalen Elektrodenleitungen 11 und horizontalen Elektrodenleitungen 12 durch Isolierbrücken 13 elektrisch voneinander isoliert sind. Die vertikalen Elektrodenleitungen 11 und horizontalen Elektrodenleitungen 12 des in der 1 gezeigten Kontaktbildschirms nach der herkömmlichen Ausführungsart müssen in den jeweiligen Schritten gebildet werden, wobei eine Lücke vorgesehen werden muss, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen den vertikalen Elektrodenleitungen 11 und den horizontalen Elektrodenleitungen 12 zu verhindern. Beim Betrachten des Kontaktbildschirms sind daher Bildspuren sichtbar.
Da der Herstellvorgang des Kontaktbildschirms nach der herkömmlichen Ausführungsart komplex ist und sichtbare Bildspuren auftreten, bedarf es eines neuartigen Geräts mit berührungsempfindlichen Elektroden und dessen Herstellmethode, um die Nachteile des Kontaktbildschirms nach der herkömmlichen Ausführungsart zu umgehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der oberen Beschreibung besteht ein Ziel der Ausführungsart der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Geräts mit berührungsempfindlichen Elektroden und einer Herstellmethode eines solchen Geräts, mit der die berührungsempfindlichen Elektroden in einem einzigen Arbeitsschritt angefertigt werden. Da zwischen den Elektroden keine Lücke vorhanden ist, sind beim Betrachten des Geräts mit den berührungsempfindlichen Elektroden keine Bildspuren sichtbar.
Nach einer Ausführungsart besteht eine berührungsempfindliche Elektrode aus einer Trägerschicht, mehreren Isolierbasen, mehreren ersten Elektrodenleitungen und aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen. Die Isolierbasen sind auf der Trägerschicht gebildet, wobei jede Isolierbasis einen Spanwinkel aufweist, so dass eine Oberseite der Isolierbasis größer als eine Unterseite der Isolierbasis ist. Die ersten Elektrodenleitungen sind auf je einer Isolierbasis und die zweiten Elektrodenleitungen auf der Trägerschicht angeordnet. In einer Ausführungsart ist eine Isolierschicht auf der Trägerschicht gebildet, die dann mit einer Struktur der ersten Elektrodenleitungen strukturiert wird, um Isolierbasen zu bilden. Daher wird eine Elektrodenschicht auf der Trägerschicht und den Isolierbasen gebildet, um die ersten Elektrodenleitungen auf den Isolierbasen und die zweiten Elektrodenleitungen auf der Trägerschicht anzuordnen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Draufsicht eines Kontaktbildschirms nach der herkömmlichen Ausführungsart;
2A und 2B zeigen Draufsichten eines Geräts mit berührungsempfindlichen Elektroden nach den erfindungsgemäßen Ausführungsarten;
3A bis 3D zeigen Querschnittansichten, die eine Methode zum Herstellen des in den 2A/2B gezeigten Geräts mit berührungsempfindlichen Elektroden darstellen;
4 zeigt eine Querschnittansicht dem in der 2A dargestellten Schnitt 4-4'; und
5 zeigt eine Querschnittansicht dem in der 2B dargestellten Schnitt 5-5'.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die 2A zeigt eine Draufsicht eines Geräts 2 mit berührungsempfindlichen Elektroden nach eine der erfindungsgemäßen Ausführungsarten. Dieses Gerät 2 mit berührungsempfindlichen Elektroden besteht insbesondere aus mehreren ersten Elektrodenleitungen 21, die parallel in einer ersten Richtung D1 entlang angeordnet sind, wobei jede dieser ersten Elektrodenleitungen 21 aus seriell verbundenen ersten Elektroden 211 gebildet sind. In dieser Ausführungsart sind die ersten Elektroden 211 derselben ersten Elektrodenleitung 21 physisch und elektrisch verbunden. Das Gerät 2 mit berührungsempfindlichen Elektroden besteht ebenfalls aus mehreren zweiten Elektrodenleitungen 22, die parallel einer zweiten Richtung D2 entlang angeordnet sind, wobei jede dieser zweiten Elektrodenleitungen 22 aus seriell verbundenen zweiten Elektroden 221 gebildet sind. In der Ausführungsart sind die zweiten Elektroden 221 derselben Elektrodenleitung 22 nicht physisch miteinander verbunden, sondern elektrisch über leitfähige Elemente 222A verbunden, die je zwischen den nebeneinander angeordneten zweiten Elektroden 221 derselben zweiten Elektrodenleitung 22 angeordnet sind. Es soll hierbei hervorgehoben werden, dass diese leitfähigen Elemente 222A zwischen den zweiten Elektroden 221 angeordnet sind. Zwischen den nebeneinander angeordneten ersten Elektroden 211 der zweiten Richtung D2 entlang ist eine angemessene Lücke 212 gebildet, während zwischen den nebeneinander angeordneten zweiten Elektroden 221 der ersten Richtung D1 entlang ebenfalls eine angemessene Lücke 212 gebildet ist, um die nebeneinander angeordneten ersten Elektrodenleitungen 21 und die zweiten Elektrodenleitungen 22 elektrisch voneinander zu isolieren. Die Lücke 212 kann mit Hilfe eines Laserverfahrens gebildet werden. In einer bevorzugten Ausführungsart weist die Lücke 212 eine Breite von 20–50 Mikrometer auf. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2, beispielsweise X und Y, können wesentlich rechtwinklig aufeinander angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsart können die Richtungen D1 und D2 jedoch in einem spezifischen Schnittwinkel angeordnet sein. Obwohl die ersten Elektroden 211 und zweiten Elektroden 221 in dieser Ausführungsart in einer Rhombusform dargestellt sind, können diese auch in einer anderen Form gebildet sein. Die ersten Elektroden 211 und zweiten Elektroden 221 können aus einem transparenten Material, beispielsweise aus Indium-Zinnoxid (ITO), hergestellt sein.
Die 2B zeigt eine Draufsicht eines Geräts 2 mit berührungsempfindlichen Elektroden nach einer weiteren Ausführungsart der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsart sind die zweiten Elektroden 221 derselben zweiten Elektrodenleitung 22 über mehrere leitfähige Elemente 222B elektrisch verbunden, wobei diese leitfähigen Elemente 222B über den zweiten Elektroden 221 angeordnet sind. Es soll hierbei hervorgehoben werden, dass die ersten Elektroden 211 und die zweiten Elektroden mit einer Isolierbrücke 223 elektrisch voneinander isoliert sind. Weiter sind zwischen den nebeneinander angeordneten ersten Elektroden 211 in der zweiten Richtung D2 entlang und zwischen den nebeneinander angeordneten zweiten Elektroden 221 der ersten Richtung D1 entlang je eine angemessene Lücke 212 gebildet, um die nebeneinander angeordneten ersten Elektrodenleitungen 21 und die nebeneinander angeordneten zweiten Elektrodenleitungen 22 elektrisch voneinander zu isolieren. Die Lücke 212 kann mit Hilfe eines Laserverfahrens gebildet werden. In einer bevorzugten Ausführungsart weist die Lücke 212 eine Breite von 20–50 Mikrometer auf. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2, z. B. X und Y, können wesentlich senkrecht aufeinander angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsart können die erste Richtung D1 und zweite Richtung D2 einen anderen spezifischen Schnittwinkel aufweisen. Auch wenn die ersten Elektroden 211 und zweiten Elektroden 221 der Ausführungsart als Beispiel in einer Rohmobusform dargestellt sind, können diese auch andere Formen aufweisen. Die ersten Elektroden 211 und zweiten Elektroden 221 können aus einem transparenten Material bestehen, z. B. aus Indium-Zinnoxid (ITO).
Die 3A bis 3D zeigen Querschnittansichten, die eine Methode zum Herstellen des in den 2A/2B gezeigten Geräts mit berührungsempfindlichen Elektroden darstellen. Die 2A zeigt weiter, dass auf einer Trägerschicht 30 zuerst mehrere leitfähige Elemente 222A gebildet sind, wobei diese mehreren leitfähigen Elemente 222A zwischen den nebeneinander angeordneten zweiten Elektroden 221 derselben Elektrodenleitung 22 (die danach gebildet wird) geformt sind. In einer anderen Ausführungsart, die in der 2B gezeigt ist, sind die leitfähigen Elemente 222B nach dem Bilden der zweiten Elektroden 221 mit einem Verfahren zum Formen eines hinteren Endes gebildet. Die oben genannte Trägerschicht 30 kann – muss aber nicht unbedingt – aus Glas hergestellt sein.
Wie dies in der 3A gezeigt ist, ist auf der Trägerschicht 30 eine Isolierschicht 31 gebildet. In dieser Ausführungsart besteht die Isolierschicht 31 aus einem Fotolackmaterial oder einem anderen Isoliermaterial. Generell kann die Isolierschicht 31 der Ausführungsart aus einem transparenten Material bestehen, das einen Brechungsindex aufweist, der im wesentlichen mit einem Brechungsindex der ersten Elektroden 211 übereinstimmt.
Die 3B zeigt, dass die Isolierschicht 31 durch eine Fotomaske mit einer Struktur der ersten Elektrodenleitung 21 einem fotolithografischen Verfahren versehen wird, um eine strukturierte Isolierschicht 31 zu bilden; siehe 3C. Die 3C und 3D zeigen Querschnittansichten einem in der 2A/B dargestellten Schnitt 3-3' entlang. Falls das Fotolackmaterial in der Isolierschicht 31 verwendet wird, kann die strukturierte Isolierschicht 31 weiter mit einem Glühverfahren behandelt werden, z. B. bei einer Temperatur von 280°C und während ungefähr 20 Minuten.
Nach einem Aspekt der Ausführungsart besteht die strukturierte Isolierschicht 31 aus mehreren Isolierbasen 31A (siehe 3C), wobei diese mehreren Isolierbasen 31A je einen Spanwinkel aufweisen, so dass eine Oberseite der Isolierbasis 31A größer als eine Unterseite der Isolierbasis 31A ist. In einer bevorzugten Ausführungsart weist die Isolierbasis 31A einen Spanwinkel A auf, der größer als 95° ist.
Die 3D zeigt, dass die transparente Elektrodenschicht 20 danach auf beiden Trägerschichten 30 und den Isolierbasen 31A gebildet ist, z. B. mit Hilfe eines Sprühverfahrens, um somit die ersten Elektroden 211 auf den Isolierbasen 31A und gleichzeitig die zweiten Elektroden 221 auf der Trägerschicht 30 zu bilden. Nach einem weiteren Aspekt der Ausführungsart ist eine Kante der ersten Elektrode 211 im wesentlichen nach einer Kante der zweiten Elektrode 221 ausgerichtet. Da zwischen der ersten Elektrode 211 und der zweiten Elektrode 221 keine Lücke vorhanden ist, sind beim Betrachten des Geräts 2 mit den berührungsempfindlichen Elektroden keine Bildspuren sichtbar.
Wie in der 3D gezeigt, ist eine angemessene Höhe in einer bevorzugten Ausführungsart zwischen einer Oberseite der Isolierbasis 31A und einer Oberfläche der zweiten Elektrode 221 größer als z. B. 20 Mikrometer, wobei ein angemessener Spanwinkel A (z. B. größer als 95°) gebildet ist. Auf diese Weise können unerwünschte Kurzschlüsse zwischen der ersten Elektrode 211 und der zweiten Elektrode 221 vermieden werden.
Die 4 zeigt eine Querschnittansicht dem in der 2A dargestellten Schnitt 4-4'. Das leitfähige Element 222A dient dabei zum elektrischen Verbinden von zwei nebeneinander angeordneten zweiten Elektroden 221 derselben Elektrodenleitung 22. Die 5 zeigt eine Querschnittansicht dem in der 2B dargestellten Schnitt 5-5'. Das leitfähige Element 222B dient dabei zum elektrischen Verbinden von zwei nebeneinander angeordneten zweiten Elektroden 221 derselben Elektrodenleitung 22, wobei die zweite Elektrode 221 mit der Isolierbrücke 223 elektrisch von der ersten Elektrode 211 isoliert wird.
Trotz der Darstellung und Beschreibung von spezifischen Ausführungsarten ist es selbstverständlich, dass die Fachleute auf diesem Gebiet unterschiedliche Modifizierungen vornehmen können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wobei dieser Umfang lediglich durch die nachstehenden Schutzansprüche eingeschränkt werden sollen.

Claims

Ein Gerät mit berührungsempfindlichen Elektroden, bestehend aus: einer Trägerschicht (30); mehreren Isolierbasen (31A), die auf der Trägerschicht (30) angeordnet sind, wobei jede dieser Isolierbasen (31A) einen Spanwinkel aufweisen, so dass eine Oberseite der Isolierbasis (31A) größer als eine Unterseite der Isolierbasis (31A) ist; mehreren ersten Elektrodenleitungen (21), die je auf den Isolierbasen (31A) angeordnet sind; und mehreren zweiten Elektrodenleitungen (22), die auf der Trägerschicht (30) angeordnet sind.
Das Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elektrodenleitungen (21) und die zweiten Elektrodenleitungen (22) aus Indium-Zinnoxid (ITO) bestehen.
Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elektrodenleitungen (21) in einer ersten Richtung (D1) entlang angeordnet sind, wobei jede dieser ersten Elektrodenleitung (21) aus mehreren Elektroden (211), die physisch seriell verbunden sind, besteht, während die zweiten Elektrodenleitungen (22) in einer zweiten Richtung (D2) entlang angeordnet sind, wobei jede dieser zweiten Elektrodenleitung (22) aus mehreren zweiten Elektroden (221) besteht.
Das Gerät nach Anspruch 3, weiter bestehend aus mehreren leitfähigen Elementen, die zwischen der Trägerschicht (30) und der zweiten Elektrodenleitung (22) angeordnet sind, um die zweiten Elektroden (221) einer jeden zweiten Elektrodenleitung (22) elektrisch zu verbinden.
Das Gerät nach Anspruch 3, weiter bestehend aus mehreren leitfähigen Elementen, die über den zweiten Elektrodenleitungen (22) angeordnet sind, um die zweiten Elektroden (221) einer jeden zweiten Elektrodenleitung (22) elektrisch zu verbinden, und mehrere Isolierbrücken (223) mit den leitfähigen Elementen übereinstimmen, um die ersten Elektrodenleitungen (21) von den zweiten Elektrodenleitungen (22) zu isolieren.
Das Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten Elektroden (211), die nebeneinander und in einer zweiten Richtung (D2) angeordnet sind, eine Lücke (212) von ungefähr 20–50 Mikrometer gebildet ist, während zwischen den zweiten Elektroden (221), die nebeneinander und in einer ersten Richtung (D1) angeordnet sind, eine Lücke (212) von ungefähr 20–50 Mikrometer gebildet ist.
Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierbasis aus einem Fotolackmaterial besteht.
Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierbasen (31A) einen Brechungsindex aufweisen, der ungefähr mit dem Brechungsindex der ersten Elektroden (211) übereinstimmt.
Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierbasis (31A) einen Spanwinkel von mehr als 95° aufweist.
Das Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe zwischen einer Oberseite der Isolierbasis (31A) und einer Oberfläche der zweiten Elektrode (221) größer als 20 Mikrometer ist.