DE102009014757A1

DE102009014757A1 - Elektrische Funktionsschicht, Herstellungsverfahren und Verwendung dazu

Info

Publication number: DE102009014757A1
Application number: DE102009014757A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr. Fix; Alexander Dr. Knobloch; Andreas Dr. Ullmann; Jasmin Dr. Wörle
Original assignee: PolyIC GmbH and Co KG
Current assignee: PolyIC GmbH and Co KG
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-07
Also published as: MX2011009921A; US20120193130A1; WO2010108692A3; AU2010227843B2; AU2010227843A1; CN102365612B; CA2756116C; AU2010227843A2; RU2541873C2; ZA201106693B; BRPI1013615A2; EP2411897A2; CN102365612A; JP2012522282A; US9513758B2; RU2011143369A; KR20110133050A; CA2756116A1; WO2010108692A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine transparente elektrisch leitfähige Funktionsschicht, insbesondere einen Schichtkörper. Durch die Erfindung ist es erstmals möglich, dünne leitfähige Funktionsschichten zur Verwendung in resistiven Touchscreens beispielsweise in einem Druck-Prozess herzustellen. Beispielsweise wirkt die Funktionsschicht bei einer Belegung von 5% und ausreichender Leitfähigkeit immer noch zu 95% transparent für das menschliche Auge.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Funktionsschicht, insbesondere einen Schichtkörper, sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendungen dazu.
Für die Herstellung von sensorisch gesteuerten resistiven Touchscreens werden transparente leitfähige und gegebenenfalls auch strukturierte Funktionsschichten benötigt, welche bislang aus transparentem ITO (Indium-Zinn-Oxid) gefertigt werden. Bei resistiven Touchscreens werden zwei sich gegenüberliegende leitfähige Schichten durch einen Druck (Berührung an einem bestimmten Ort) in Verbindung gebracht und über Widerstandsermittlung wird der Druckpunkt identifiziert. Da diese Touchscreens immer mit einer hinterlegten Abbildung (Display und/oder Graphik) verknüpft sind, wird eine hohe Lichtdurchlässigkeit und für die Ermittlung des Druckpunktes eine ausreichende Leitfähigkeit gefordert. Bislang werden diese Schichtkörper aus ITO, beispielsweise auf einer Kunststoff-Folie, gefertigt.
Nachteilig an den bekannten elektrischen Funktionsschichten aus ITO ist, dass das Material sehr teuer ist, wobei entweder die Transparenz oder die elektrische Leitfähigkeit optimiert werden kann. Außerdem können resistive Touchscreens mit den herkömmlichen ITO-Schichten nur eine „One-Touch” Funktion realisieren, d. h. es kann immer nur eine x- und y-Koordinate erfasst werden, weil die Steuereinheit immer nur ein Signal oder eine Position verarbeiten kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine elektrische Funktionsschicht zu schaffen, die eine höhere Transparenz und gleichzeitig eine höhere elektrische Leitfähigkeit hat und die Nachteile des Standes der Technik überwindet, sowie Herstellungsverfahren dazu, die kostengünstig und für Massenproduktion geeignet sind.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung, wie er durch die Beschreibung, die Figuren und die Ansprüche offenbart wird, gelöst.
Demnach ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine elektrische Funktionsschicht bei der leitfähige, nicht transparente Bahnen, parallel zur Oberfläche eines transparenten Trägers ein Muster bildend so angeordnet sind, dass in dem Muster ein Leiterbahnabstand realisiert ist, der flächige Leitfähigkeit der elektrischen Funktionsschicht bei gleichzeitiger Transparenz für das menschliche Auge gewährleistet. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer transparenten und elektrisch leitfähigen Funktionsschicht, wobei auf einem transparenten Substrat elektrisch leitfähige, nicht transparente Bahnen durch strukturiertes Aufbringen, Beschichten und anschließendes Strukturieren, Prägen und/oder durch Bedrucken, erzeugt werden. Schließlich ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung einer Funktionsschicht nach der Erfindung in einem resistiven Touch-Screen.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt die Breite der nicht transparenten leitfähigen Bahnen im Bereich zwischen 1 μm bis 40 μm, bevorzugt zwischen 5–25 μm. Als „leitfähig” wird hier in der Regel ein elektrisch leitfähiger Stoff bezeichnet. Die leitfähigen Bahnen sind also vorliegend immer zumindest elektrisch leitfähige Bahnen.
Bei einer Ausführungsform ist das Muster auf der Funktionsschicht segmentiert, wobei die Breite eines Segments beispielsweise im Bereich von 500 μm bis 15 mm, bevorzugt von 1 mm bis 3 mm, liegt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt der Leiterbahnabstand im Bereich von 10 μm bis 5 mm, bevorzugt 300 μm bis 1 mm. Wenn der Leiterbahnabstand in diesen Bereichen liegt, werden einerseits auffällige Beugungseffekte vermieden und andererseits sind die Musterbereiche im einzelnen nicht sichtbar, da die Unterteilung unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen und ohne Hilfsmittel blickenden Auges liegt.
Der Segmentabstand liegt im Bereich von 10 μm bis 2 mm, bevorzugt von 100 μm bis 1 mm.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Dicke der leitfähigen Bahnen, die auf der transparenten Trägerschicht als Erhebung bei genügend hoher Auflösung im Querschnitt oder der Seitenansicht erkennbar wäre, im Bereich von 3 nm–5 μm, bevorzugt 40 nm–1 μm.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Material der leitfähigen Bahn beispielsweise Metall, bevorzugt Kupfer oder Silber. Es liegen nicht zwangsläufig alle leitfähigen Bahnen aus dem gleichen Material vor, so kann bei einer Musterbildung eine Schicht aus leitfähigen Bahnen aus einem anderen Material als die darüberliegende, mit der unteren Schicht ein Muster bildende, Schicht sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Muster aus leitfähigen Bahnen durch eine transparente und in der Regel sehr dünne, unter Umständen auch nur schlecht, aber dafür durchgängig leitfähige, Schicht verbunden. Das Muster aus leitfähigen Bahnen kann dabei in die Schicht eingebettet sein oder die Schicht verbindet lediglich die leitfähigen Bahnen elektrisch leitend derart, dass eine durchgängige und leitfähige Fläche resultiert. Diese Schicht ist aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus Indium Zinn Oxid (ITO), einem sonstigen Metalloxid, wie Zinkoxid, oder aus einem organisch basiertem Material wie PEDOT (in beliebigen Dotierungen), einem mit Nanopartikeln gefülltem Material oder weiteren Materialien, die transparent und elektrisch leitfähig sind. Diese Schicht ist bevorzugt sehr dünn, beispielsweise kann die Dicke der Schicht im Bereich von 5 bis 500 nm, bevorzugt von 10 bis 100 nm liegen.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform ist eine elektrische Funktionsschicht mit zwei, bevorzugt sich gegenüberliegenden, Anschlusselektroden, bei der zumindest zwei leitfähige Bahnen parallel zur Oberfläche eines transparenten Trägers und zwischen den Anschlusselektroden so angeordnet sind, dass sie die Anschlusselektroden miteinander derart verbinden, dass das durch die leitfähigen Bahnen erzeugte Muster einen Leiterbahnabstand aufweist, der Leitfähigkeit der elektrischen Funktionsschicht bei gleichzeitiger Transparenz für das menschliche Auge gewährleistet.
Der transparente Träger ist bevorzugt aber nicht eingeschränkt auf eine transparente Folie, insbesondere eine flexible Folie und ganz bevorzugt eine Kunststofffolie, beispielsweise eine Folie aus einem Polyolefin wie Polyethylen (PE), Polypropylen(PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Polester (PE) und/oder Polycarbonat (PC).
Flexible Träger haben den Vorteil, dass sie beispielsweise in einem kontinuierlichen Produktionsprozess, beispielsweise über ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren, bedruckbar sind. Der transparente Träger kann auch eine elektrisch leitfähige Funktionsschicht nach der Erfindung oder auch eine sonstige transparente und leitfähige Schicht, beispielsweise aus ITO, einem sonstigen Metalloxid, wie Zinkoxid, oder aus einem organisch basiertem Material wie PEDOT (in beliebigen Dotierungen), einem mit Nanopartikeln gefülltem Material oder weiteren Materialien, die transparent und elektrisch leitfähig sind, sein.
Die leitfähigen Bahnen können aus einem beliebigen elektrisch leitfähigen Material oder einer Mischung mehrerer Materialien sein. Beispielsweise sind die Bahnen aus Metall, insbesondere aus Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, etc. und/oder aus einer Legierung oder einer leitfähigen Paste, sowie aus einem sonstigen leitfähigen Stoff, beispielsweise einer organischen Verbindung mit beweglichen Ladungsträgern wie Polyanilin, Polythiophen und anderen. Sämtliche Materialien können natürlich dotiert vorliegen. Dabei ist wieder zu erwähnen, dass bei der Bildung des Musters die leitfähigen Bahnen aus verschiedenen Materialien sein können.
Die Anschlusselektroden können ebenfalls aus allen für Elektroden üblichen Materialien aufgebaut sein. Insbesondere bevorzugt sind Anschlusselektroden aus Kupfer und/oder Silber.
Die Anschlusselektroden und/oder die leitfähigen Bahnen können noch mit einer Kontaktverstärkung versehen sein, die zur besseren Signalübertragung dient. Diese kann beispielsweise aus Leitsilber oder Carbon Black sein.
Die leitfähigen Bahnen werden bevorzugt in hochauflösenden Mustern auf dem transparenten Träger appliziert. Die leitfähigen Bahnen sind in der Regel nicht oder nur semitransparent, so dass die Transparenz, die diese Strukturen auf dem transparenten Träger für das menschliche Auge haben, durch die hochauflösenden Strukturen erreicht wird und nicht durch eine Transparenz des leitfähigen Materials selbst.
Dabei wird ein besonderer Wert darauf gelegt, dass eventuell, beispielsweise bei Hinterlegung eines Displays auftretende Moire-Effekte, vermieden werden. Als Moire-Effekt bezeichnet man das optische Phänomen, bei dem nicht vorhandene Linien durch Überlagerung mehrerer Muster erscheinen. Es tritt insbesondere bei gleichen Mustern und/oder bei periodisch sich wiederholenden Mustern auf. Bei Touch-Screen Anwendungen kann der Moire-Effekt durch Überlagerung der Display-Pixel-Matrix mit dem darüberliegenden leitfähigen Muster gemäß der Erfindung auftreten. Deshalb wird bevorzugt vermieden, parallele gerade Linien bei der Strukturierung der leitfähigen Bahnen zu erzeugen.
So werden bei der Belegung des transparenten Trägers mit leitfähigen Leiterbahnen Muster gewählt, die keine Periodizität aufweisen, so dass Überlagerungen mit Moire-Effekt ausgeschlossen oder zumindest stark eingeschränkt werden.
Darüber hinaus wird dem unerwünschten Moire-Effekt auch dadurch entgegengetreten, dass, nach einer vorteilhaften Ausführungsform, auf gerade Linien verzichtet wird und gewellte und/oder gezackte Linien mit beispielsweise aperiodischer oder zufälliger Strukturabfolge gewählt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen bilden Muster mit beispielsweise:

– parallelen, leitfähigen Bahnen
– nicht-parallelen leitfähigen Bahnen zu Vermeidung von Moire sowie
– wellenförmigen, zackenförmigen leitfähigen Bahnen, wie in den Figuren gezeigt.

Zur Herstellung der leitfähigen Bahnen können verschiedene Methoden eingesetzt werden, beispielsweise können die Bahnen durch Bedrucken, Prägen, Offset, oder ähnliches hergestellt werden.
Des Weiteren kann die Strukturierung auch durch Bedrucken mit einer leitfähigen, beispielsweise Metall und/oder eine Legierung und/oder Kohlenstoff in einer elektrisch leitfähigen Modifikation enthaltenden, Paste erzeugt werden. Organische leitfähige Materialien können ebenfalls durch einfaches Bedrucken in entsprechenden Bahnen aufgebracht werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die transparente elektrisch leitfähige Funktionsschicht zur Herstellung von resistiven Multitouchscreens verwendet, wobei einzelne flächig leitfähige Segmente mit leitfähigen Mustern auf der transparenten Funktionsschicht vorliegen, die einzeln auslesbar und/oder einzeln kontaktierbar sind. Die Segmente zeichnen sich dadurch aus, dass sie separat elektrisch kontaktierbar sind.
Die einzelnen Segmente können beliebig gestaltet sein, beispielsweise können sie auch streifenförmig vorliegen. Die Einteilung in Segmente wird bevorzugt auch bei der Kontaktierung an den Anschlusselektroden weitergeführt und/oder abgebildet, so dass auch hier wieder bei Multi-Touch-Screens eine entsprechende Einteilung der Anschlüsse in Segmente vorgenommen ist.
Bei der Ausführungsform der Erfindung, wo zusätzlich zu den Anschlusselektroden noch Kontaktverstärker vorgesehen sind, sind diese bei entsprechenden Multi-Touch Anwendungen auch segmentiert, also beispielsweise auch streifenförmig, so dass immer die Aktivierung eines Segments auch als einzelnes optional verstärktes Signal auslesbar ist.
Die Flächenbelegung des transparenten Trägers mit leitfähigen Bahnen kann in einem gewissen Bereich variieren, beispielsweise kann mit einer Flächenbelegung von 20% durch die Wahl der entsprechend dünnen Leiterbahn und der entsprechenden Struktur ein immer noch für das menschliche Auge transparent erscheinende Funktionsschicht hergestellt werden. Bevorzugt liegt die Flächenbelegung im Bereich von 3 bis 15%, insbesondere unter 10%.
Im Folgenden wird die Erfindung noch anhand einiger Figuren, die ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wiedergeben, näher erläutert.
1a und 1b zeigen gleichmäßige Muster aus leitfähigen Bahnen
2a und 2b zeigen ungleichmäßige Muster
3 zeigt den Aufbau der elektrischen Funktionsschicht im Querschnitt
4 zeigt eine elektrische Funktionsschicht mit mehreren Lagen
5 zeigt eine elektrische Funktionsschicht mit Anschlusselektroden
6 zeigt eine elektrische Funktionsschicht mit Anschlusselektroden im Querschnitt
7 zeigt zwei durch Abstandshalter getrennte elektrische Funktionsschichten gemäß 5
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit segmentierten leitfähigen Bereichen
9 zeigt einen Stapel elektrischer Funktionsschichten mit segmentierten leitfähigen Bereichen mit unterschiedlichen Rastern
10 zeigt einen Stapel elektrischer Funktionsschichten mit segmentierten leitfähigen Bereichen mit gleichen Rastern
11 zeigt eine Ecke einer Folie aus einer elektrischen Funktionsschicht gemäß dem Ausführungsbeispiel von 10 mit Kontaktverstärkung.
Die 1a und 1b zeigen Beispiele von Mustern aus leitfähigen Bahnen 1 auf einem transparenten Träger (nicht zu sehen, da transparent!
2a und 2b zeigen Beispiele von Mustern wie 1, allerdings ist hier, zur Vermeidung von Moire, keine der elektrisch leitfähigen Bahnen parallel zu einer anderen.
3 zeigt eine Querschnittsansicht mit dem transparenten Substrat 2, das eine transparente Folie ist, wie sie für Substrate üblich ist, aber auch eine transparente elektrisch leitfähige Schicht in einer entsprechenden Dicke sein kann. Darauf befindet sich das Muster aus leitfähigen Bahnen 1.
4 zeigt die gleiche Querschnittsansicht wie 3, jedoch gibt es neben den leitfähigen Bahnen 1 und dem Substrat 2 auch noch die transparente, dünne Zusatzschicht 3, die die flächige Leitfähigkeit bei herkömmlichen Substraten herstellt und eine weitere Zusatzschicht 4 rückseitig auf dem Substrat 2, die beispielsweise eine Anti-Reflexionsschicht ist.
In 5 ist gezeigt, wie die Stellung der leitfähigen Bahnen zu den Anschlusselektroden so gewählt werden kann, dass alle Strompfade des Musters gleich stark belastet werden. Dabei wird insbesondere vermieden, dass leitfähige Bahnen parallel zu den Anschlusselektroden angeordnet sind.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn beispielsweise in einer rechteckigen Fläche, bei der sich die Anschlusselektroden 6 an zwei gegenüberliegenden Seiten befinden, keine parallel zu den Kanten mit den Anschlusselektroden 6 verlaufenden Leiterbahnen 1 vorgesehen sind, weil diese dann auch in geschaltetem Zustand praktisch stromlos bleiben. Vielmehr verläuft in so einem Fall ein einfaches Gittermuster wie hier gezeigt, bevorzugt so, dass die Leiterbahnen im 45° Winkel zu den Kanten und beispielsweise im 90° Winkel zueinander angeordnet sind. Dies ergibt beispielsweise anstelle eines Karomusters ein Rautenmuster. Bei der Raute sind dann alle Strompfade im geschalteten Zustand gleich belastet und die Leitfähigkeit einer so gebildeten transparenten Funktionsschicht ist größer als bei gleicher Belegung einer Funktionsschicht mit senkrecht und waagrecht zu den Kanten, also auch den Anschlusselektroden 6 verlaufendem Karomuster, weil in letzterem Fall nur die Hälfte der Strompfade genutzt werden.
Von allen Kreuzungspunkten 5 aus kann bei einem Muster gemäß 5 der Strom gleichmäßig abfließen.
6 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 5 im Querschnitt. Dabei ist der aus 4 bekannte Aufbau mit leitfähigen Bahnen 1, Substrat 2, leitfähiger Zusatzschicht 3 und rückseitiger Schicht 4 zu erkennen. Zusätzlich zu dem aus 4 bekannten Bild sind jedoch noch die Anschlusselektroden 6 erkennbar.
7 zeigt einen Aufbau aus zwei elektrischen Funktionsschichten nach der Erfindung beispielsweise für die Anwendung als transparentes resistives Touchfeld, wobei zwei Funktionsschichten 8, wie beispielsweise in 5 gezeigt, so aufeinandergelegt und mit Abstandshaltern 7 verbunden sind, dass bei Druck ein Kurzschluss entsteht, der als Signal ausgewertet werden kann. Die Abstandshalter 7 werden auch Spacer Dots 7 genannt.
Berührt man den Touchscreen an einer Stelle, so berühren sich dort die beiden Funktionsschichten und entweder ein elektrischer Kontakt entsteht oder der Widerstand ändert sich. Durch den Widerstand des Kontakts entsteht an jeder Stelle eine unterschiedliche Spannung. Die Spannungsänderung kann dann zur Bestimmung der Koordinaten x und y benutzt werden.
8 zeigt eine segmentierte elektrische Funktionsschicht 10, bei der einzelne elektrisch leitfähige Segmente 9 in einem gewissen Segmentabstand 11 zueinander auf einem transparenten Substrat (nicht zu sehen, da Draufsicht und das Substrat transparent!) angeordnet sind. Die einzelnen Segmente 9 haben jeweils Kontaktverstärker 12 zu den Anschlusselektroden (hier nicht gezeigt). Wie gezeigt, sind die einzelnen Segmente separat elektrisch anschließbar.
Zur Herstellung dieser Touch-Screens können die einzelnen elektrischen Funktionsschichten beispielsweise auf getrennten Substraten erzeugt werden. In einem weiteren Prozessschritt werden dann die Oberseiten zusammengefügt und/oder laminiert.
9 zeigt eine ähnliche Ansicht wie 7, nur dass eine der beiden Funktionsschichten 8 gemäß 5 durch eine segmentierte Funktionsschicht 10 gemäß 8 ersetzt ist. Die zweite elektrische Funktionsschicht ist eine Funktionsschicht 8 gemäß 5, die nicht segmentiert ist. Auch hier sind wieder die Abstandshalter 7 zu erkennen.
10 zeigt eine Ansicht wie 9, wobei jedoch beide Funktionsschichten segmentiert sind. Die beiden Funktionsschichten sind wieder durch Abstandshalter 7 voneinander getrennt. Durch Kontaktverstärker 12 sind alle Segmente einzeln ansteuerbar.
11 zeigt schließlich die gleiche Ausführung wie 10, allerdings mit nur einseitiger elektrischer Anschlussmöglichkeit.
Bei den hier angegebenen Bereichen für Breite der leitfähigen Bahnen, Abstand der leitfähigen Bahnen Segmentsbreite und Abstand der Segmente in Multi-Touch-fähigen Ausführungen kann es sich auch um Mittelwerte der Gesamtheit handeln.
Grundsätzlich wird das Muster so gewählt, dass möglichst alle vorhandenen Leiterbahnen möglichst gleichmäßig bei Anlegen einer Spannung belastet werden. Bei Muster, die Kreuzungspunkte bilden, werden die leitfähigen Bahnen bevorzugt so gelegt, dass sich die leitfähigen Bahnen so schneiden, dass der Strom gleichmäßig in beide Richtungen von den Leiterbahn-Kreuzungen abfließt. Dies wird beispielsweise bei einem gekippten Karomuster, bei der die Linien im 45° Winkel zu den Anschlusselektroden an den Kanten geführt werden, realisiert.
Die transparente Funktionsschicht ist bevorzugt mit Spacerdots so ausgebildet, dass sie in einem Touchscreen einsetzbar ist. Im Fall der resistiven Touchscreens können beide oder auch nur eine der beiden leitfähigen Schichten durch die transparente leitfähige Funktionsschicht nach der Erfindung ersetzt werden. Eine Kombination mit einer herkömmlichen Schicht aus ITO ist möglich.
Die transparente leitfähige Funktionsschicht kann beispielsweise in Touchscreens zur Anwendung kommen. Für Touchscreens gibt es unterschiedliche Technologien, wobei der Bereich der resistiven Touchscreens einen großen Marktanteil hat.
Resistive Touchscreens umfassen in der Regel zwei gegenüberliegende leitfähige – bislang meist aus ITO gebildete – Schichtkörper (x- und y-Schicht), die mit einer konstanten Gleichspannung angesteuert werden. Zwischen den Schichtkörper befinden sich Abstandshalter, so genannte Spacer Dots, die eine Trennung der zwei Schichten gewährleisten. Die Spacer Dots haben in der Regel einen Durchmesser von kleiner 20 μm, von 0,1 bis 5 μm, von 0,2 bis 2 μm und insbesondere von 0,3 bis 0,5 μm.
Im einfachsten Fall werden für die Herstellung von Touchscreens die herkömmlichen ITO-Schichten durch die hier beschriebenen hochauflösend-strukturierten transparente leitfähige Funktionsschicht ersetzt, der restliche Auf- und Zusammenbau der Touchscreens bleibt unverändert.
Durch eine Segmentierung der Struktur und/oder des Musters der transparenten leitfähigen Funktionsschicht können erstmals auch resistive Touchscreens eine Multi-Touch-Funktion erhalten, das heißt es können gleichzeitig mehrere x- und y-Positionen erfasst und ausgelesen werden.
Dazu wird ein Layout gewählt, das in unterschiedliche Teilsegmente unterteilt ist, die jeweils extra kontaktiert sind und so einzeln ausgelesen werden können. Die Abstandsweite der Segmente kann dabei unterschiedlich gewählt werden und bevorzugt wird im Zusammenhang mit der Rasterweite der Struktur gewählt.
Die vorliegende Erfindung eignet sich aber auch für Verwendungen wie transparente Elektroden bei Solarzellen, oder allgemein photoaktiven Zellen, bei Organischen Leuchtdioden, (z. B. auch OLED-Lightning), Touch-Screens, Heizungen in Scheiben (z. B. Frontscheibe eines Autos, beschlagfreie Spiegel etc.).
Durch die vorliegend offenbarte Erfindung ist es erstmals möglich, dünne leitfähige elektrische Funktionsschichten zur Verwendung in resistiven Touchscreens beispielsweise in einem Druck-Prozess herzustellen. Beispielsweise wirkt die Funktionsschicht bei einer Belegung von 5% und ausreichender Leitfähigkeit immer noch zu 95% transparent für das menschliche Auge.

Claims

Elektrische Funktionsschicht bei der leitfähige, nicht transparente Bahnen (1), parallel zur Oberfläche eines transparenten Trägers (2) ein Muster bildend so angeordnet sind, dass in dem Muster ein Leiterbahnabstand realisiert ist, der flächige Leitfähigkeit der elektrischen Funktionsschicht bei gleichzeitiger Transparenz für das menschliche Auge gewährleistet.
Funktionsschicht nach Anspruch 1, mit zwei sich gegenüberliegenden Anschlusselektroden (6).
Funktionsschicht nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine leitfähige Zusatzschicht (3) teilweise oder vollflächig zur Erzeugung einer flächigen Leitfähigkeit oder einer flächigen Leitfähigkeit in Teilbereichen, vorgesehen ist.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Abstand der leitfähigen Bahnen im Bereich von 10 μm bis 5 mm liegt.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, die einzeln elektrisch anschließbare elektrisch leitfähige Segmente (9) hat.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Breite der einzelnen Segmente im Bereich von 500 μm bis 15 mm liegt.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abstand der Segmente (9) im Bereich von 10 μm bis 2 mm liegt.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die leitfähigen Bahnen (1) zumindest einen Kreuzungspunkt (5) bilden.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die leitfähigen Bahnen (1) so angeordnet sind, dass der Strom vom Kreuzungspunkt (5) weg gleichmäßig in beide Richtungen abfließt.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche wobei die Dicke der leitfähigen Bahnen (1) im Bereich von 2 nm bis 5 μm liegt.
Funktionsschicht nach Anspruch 6, wobei die Breite der leitfähigen Bahnen (1) im Bereich von 1 μm bis 40 μm liegt.
Funktionsschicht nach Anspruch 5, wobei die Segmente (9) streifenförmig sind.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei den Anschlusselektroden (6) noch eine durchgängige oder unterteilte Kontaktverstärkung (12) vorgeschaltet ist.
Funktionsschicht nach Anspruch 10, wobei die Kontaktverstärkung (12) aus Leitsilber oder Carbon Black ist.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, auf der Abstandshalter (7) aufgebracht sind.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei auf der Rückseite der Funktionsschicht eine Anti-Reflexionsschicht (4) aufgebracht ist.
Funktionsschicht nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die leitfähigen Bahnen (1) aus Metall, einer Metalllegierung oder einer leitfähigen Paste sind.
Verfahren zur Herstellung einer Funktionsschicht, wobei auf einem transparenten Substrat elektrisch leitfähige Bahnen durch strukturiertes Aufbringen, Beschichten, und anschließendes Strukturieren, Prägen und/oder durch Bedrucken erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, das kontinuierlich durchgeführt wird.
Verwendung einer Funktionsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in resistiven Touch-Screens, Solarzellen, auf transparenten Scheiben, in emittierenden Leuchtdioden, in Spiegel und/oder in Displays.