DE202011110908U1

DE202011110908U1 - Berührungserfassungsschaltung

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Publication number: DE202011110908U1
Application number: DE202011110908.2U
Authority: DE
Original assignee: TPK Touch Solutions Xiamen Inc
Current assignee: TPK Touch Solutions Xiamen Inc
Priority date: 2010-06-12
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2021-04-14
Also published as: EP2402845A3; CN102279678A; EP2402845A2; KR101402882B1; US20110304582A1; US9454267B2; WO2011153738A1; KR20110135895A

Abstract

Berührungsfeld, das eine Berührungserfassungsschaltung (100) umfasst, die auf einem Substrat (3) ausgebildet ist, wobei die Berührunlgserfassungsschaltung (100) folgendes umfasst; – eine durchsichtige leitende Schicht (102), die eine Dicke von 100 Å–500 Å aufweist, wobei die durchsichtige leitende Schicht (102) folgendes umfasst: – mindestens eine erste leitende Anordnung, die in einer ersten Richtung angeordnet ist, und – mindestens zwei benachbarte zweite Elektrodeneinheiten (2), die in einer zweiten Richtung angeordnet sind, wobei die erste leitende Anordnung mindestens zwei benachbarte erste Elektrodeneinheiten (1) und eine erste Leitung (11) umfasst, die die benachbarten ersten Elektrodeneinheiten (1) miteinander verbindet, und wobei die zweiten Elektrodeneinheiten (2) jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung (11) angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungserfassungsschaltung (100) folgendes umfasst: – eine leitende Schicht (104), die eine Dicke von 1000 Å–5000 Å aufweist, wobei die leitende Schicht (104) mindestens eine zweite Leitung (21) umfasst, die die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) miteinander verbindet; und – eine Isolationsschicht (103), die eine Dicke von 1 μm–5 μm aufweist, und die zwischen der durchsichtigen leitenden Schicht (102) und der leitenden Schicht (104) angeordnet ist, wobei die Isolationsschicht (103) eine Vielzahl von Isolatoren (4) umfasst, die zwischen der ersten Leitung (11) und der zweiten Leitung (21) ausgebildet sind, um die erste Leitung (11) von der zweiten Leitung (21) elektrisch zu isolieren.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Berührungserfassungs-Technologie, insbesondere eine Berührungserfassungsschaltung für ein kapazitives Berührungsfeld (touch panel).
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Berührungsfelder werden seit einigen Jahren zunehmend beliebt und könnten in der Zukunft Maus und Tastatur ersetzen. Die Verwendung von Berührungsfeldern bei Hausgeräten, Kommunikationsgeräten und elektronischen Informationsprodukten, wie PDA, und Spieleingabevorrichtungen ist weit verbreitet. Ein Berührungsfeld ist immer mit einem Anzeigefeld integriert, damit ein Benutzer eine Operation durch direkte Berührung der entsprechenden auf dem Anzeigefeld angezeigten Bilder auswählen kann. Somit bietet ein solcher kombinierter Aufbau des Berührungsfeldes und des Anzeigefeldes Benutzern bessere Tragbarkeit und bequemere Eingabeoperationen.
Es gibt je nach Technologie viele Sorten von Berührungsfeldern, wie resistive Berührungsfelder, kapazitive Berührungsfelder, infrarotempfindliche Berührungsfelder, elektromagnetische Berührungsfelder, und schallwellenempfindliche Berührungsfelder. Das kapazitive Berührungsfeld ist wegen seiner hohen Sensibilität, seiner niedrigen Kosten und seiner einfachen Struktur eine vergleichsweise bessere Sorte. Theoretisch bestimmt das kapazitive Berührungsfeld die Berührungsstelle durch Erfassen von Kapazitätsänderungen der Elektroden, die von einem menschlichen Körper oder einem anderen geerdeten Material verursacht werden. Bezugnehmend auf die 1 umfasst ein herkömmliches Berührungsfeld eine Erfassungs-Schaltungssktruktur, die aus leitenden Materialien besteht und auf einem durchsichtigen Glas ausgebildet ist. Die Schaltungssktruktur umfasst X-Achsen-(X0–X7) und Y-Achsen-Elektrodenstreifen (Y0–Y4). Im Betrieb tastet eine Kontrollschaltung die Elektrodenstreifen nacheinander ab. Wenn ein menschlicher Finger oder ein anderer geerdeter Leiter eine Stelle (als schwarzer Bereich gezeigt) des kapazitiven Berührungsfeldes berührt, ändert sich die Kapazität der X-Achsen-Elektrodenstreifen und der Y-Achsen-Elektrodenstreifen, die berührt werden. Nach Erfassung der Kapazitätsänderung der Elektrodenstreifen, bestimmt die Kontrollschaltung basierend auf den Kapazitätsänderungen die X-Achsen- und die Y-Achsen-Koordinaten der Berührungsstelle.
Es werden bekanntlich unterschiedliche Berührungserfassungsverfahren für kapazitive Berührungsfelder verwendet, um die Stelle zu bestimmen, die von einem Finger oder einem Berührungsstift (touch pen) berührt wird. Eine Berührungserfassungsschaltung (201) für ein auf einem Substrat (205) ausgebildetes kapazitives Berührungsfeld, die eine Gitterstruktur aufweist, umfasst beispielsweise, wie in der 2 gezeigt, eine erste kapazitive Erfassungsschicht (202), eine zweite kapazitive Erfassungsschicht (203), und eine Isolationsschicht (204). Die erste kapazitive Erfassungsschicht (202) und die zweite kapazitive Erfassungsschicht (203) sind durch die Isolationsschicht (204) voneinander getrennt, um einen Kapazitätseffekt zu erhalten. Jede kapazitive Erfassungsschicht umfasst eine Vielzahl von leitenden Elementen, die in im Wesentlichen parallelen Reihen angeordnet sind. Die leitenden Elemente der ersten kapazitiven Erfassungsschichten liegen senkrecht zu den leitenden Elementen der zweiten kapazitiven Erfassungsschicht. Jedes leitende Element umfasst eine Vielzahl von Elektrodeneinheiten. Die leitenden Elemente sind aus Indiumzinnoxid (ITO).
Die oben erläuterte Berührungserfassungsschaltung umfasst jedoch zwei Erfassungsschichten (202 und 203), weswegen die Struktur dick ist. Die leitenden Elemente sind ferner aus Indiumzinnoxid; deshalb kann der Gesamtwiderstand der Berührungserfassungsschaltung nicht effektiv verringert werden. Folglich kann die Empfindlichkeit der Signalübertragung nicht verbessert werden. Daher wird eine neue Berührungserfassungsschaltung benötigt, die nicht nur eine vergleichsweise dünne Struktur, sondern auch eine vergleichsweise niedrige Impedanz aufweist, um die erwähnten Mängel zu überwinden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung offenbart im Allgemeinen eine Berührungserfassungsschaltung für kapazitive Berührungsfelder, die folgendes umfasst: eine durchsichtige leitende Schicht, die eine Dicke von 100 Å–500 Å aufweist; eine leitende Schicht, die eine Dicke von 1000 Å–5000 Å aufweist; und eine Isolationsschicht (103), die eine Dicke von 1 μm–5 μm aufweist, und die zwischen der durchsichtigen leitenden Schicht und der leitenden Schicht angeordnet ist.
Demgemäß umfasst die durchsichtige leitende Schicht mindestens zwei benachbarte erste Elektrodeneinheiten, eine erste Leitung und mindestens zwei benachbarte zweite Elektrodeneinheiten. Die erste Leitung ist zwischen den benachbarten ersten Elektrodeneinheiten angeordnet, um die benachbarten ersten Elektrodeneinheiten miteinander zu verbinden. Die zweiten Elektrodeneinheiten sind jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung angeordnet.
Gemäß einem anderen Aspekt offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Berührungserfassungsschaltung, das folgendes umfasst: a) Ausbilden einer durchsichtigen leitenden Schicht (102), die eine Dicke von 100 Å–500 Å aufweist; b) Ausbilden einer leitenden Schicht (104), die eine Dicke von 1000 Å–5000 Å aufweist; und c) Ausbilden einer Isolationsschicht (103), die eine Dicke von 1 μm–5 μm aufweist, und die zwischen der durchsichtigen leitenden Schicht (102) und der leitenden Schicht (104) angeordnet wird.
Demgemäß umfasst die durchsichtige leitende Schicht mindestens zwei benachbarte erste Elektrodeneinheiten, eine erste Leitung und mindestens zwei benachbarte zweite Elektrodeneinheiten. Die erste Leitung ist zwischen den benachbarten ersten Elektrodeneinheiten angeordnet, um die benachbarten ersten Elektrodeneinheiten miteinander zu verbinden. Die zweiten Elektrodeneinheiten sind jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung angeordnet.
Die vorliegende Erfindung offenbart ferner ein kapazitives Berührungsfeld, das folgendes umfasst: ein Substrat; eine erfindungsgemäße Berührungserfassungsschaltung zum Erfassen einer Berührung darauf und zum Erzeugen entsprechender Berührungserfassungssignale, die auf dem Substrat ausgebildet ist; mindestens eine erste äußere Signalleitung, die an einem ersten Rand des Substrats ausgebildet ist, und mindestens eine zweite äußere Signalleitung, die an einem an den ersten Rand angrenzenden zweiten Rand des Substrats ausgebildet ist, zum Leiten der Berührungserfassungssignale; und eine Steuerung zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale.
Die vorliegende Erfindung offenbart ferner eine elektronische Vorrichtung, die folgendes umfasst: ein erfindungsgemäßen kapazitives Berührungsfeld zum Erfassen einer Berührung darauf und zum Erzeugen entsprechender Berührungserfassungssignale; einen Prozessor zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale und zum Erzeugen entsprechender Anzeigesteuersignale; und eine Anzeige zum Empfangen der Anzeigesteuersignale und zum Anzeigen entsprechender Bilder.
Die obige Zusammenfassung bezweckt nicht eine Beschreibung jeder Ausführungsform oder jeder Implementierung der vorliegenden Offenbarung. Vorteile und Zweckerfüllung werden, zusammen mit einem vollständigeren Verständnis der Erfindung, durch Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung und Ansprüche in Kombination mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich und begreifbar.
ZWECK DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt eine Berührungserfassungsschaltung für ein Berührungsfeld zu Grunde, die durch ein vereinfachtes Herstellungsverfahren hergestellt werden kann, indem ein einziger Prozess angewendet wird, um alle Elektrodeneinheiten beider Erfassungsschichten auf einem Substrat auszubilden, wodurch die Dicke der Berührungserfassungsschaltung verringert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Berührungserfassungsschaltung für ein kapazitives Berührungsfeld bereitzustellen, die eine geringe Impedanz aufweist, um die Zuverlässigkeit des Berührungsfeldes zu erhöhen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren zur Reduzierung der Impedanz und der Dicke eines Berührungsfeldes bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Berührungsfeld bereitzustellen, das die erfindungsgemäße Berührungserfassungsschaltung umfasst.
Ein weiteres Ziel der vorlegenden Erfindung besteht darin, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die das erfindungsgemäße Berührungsfeld umfasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Diese und andere Merkmale und Vorteile der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen sind anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnungen besser zu verstehen, in denen sich gleiche Bezugszeichen stets auf gleichartige Merkmale beziehen.
1 ist eine schematische Ansicht, die das Erfassungsprinzip eines herkömmlichen Berührungsfeldes zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus einer Berührungserfassungsschaltung des in der 1 gezeigten herkömmlichen Berührungsfeldes.
3 ist eine schematische Ansicht einer Berührungserfassungsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 bis 6 sind schematische Ansichten von Implementierungsschritten zur Herstellung einer Berührungserfassungsschaltung gemäß einer in der 3 gezeigten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine schematische Ansicht eines Berührungsfeldes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Seitenansicht einer Berührungserfassungsschaltung gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine schematische Ansicht eines kapazitiven Berührungsfeldes, das die Berührungserfassungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst.
10 ist eine schematische Ansicht eines kapazitiven Berührungsfeldes, das die Berührungserfassungsschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst.
11 bis 13 sind schematische Ansichten von Implementierungsschritten zur Herstellung einer Berührungserfassungsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine schematische Ansicht einer Berührungserfassungsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine Seitenansicht einer Berührungserfassungsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine schematische Ansicht eines kapazitiven Berührungsfeldes, das die Berührungserfassungsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
17 ist eine Seitenansicht des kapazitiven Berührungsfeldes, das die Berührungserfassungsschaltung gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
18 ist eine Seitenansicht des kapazitiven Berührungsfeldes, dass die Berührungserfassungsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
19 ist eine schematische Ansicht einer elektronischen Vorrichtung, die das erfindungsgemäße kapazitive Berührungsfeld umfasst.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im konkreten Bezug auf die Figuren sind identische Bestandteile durchgehend mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bezugnehmend auf die 3 wird eine Draufsicht einer Berührungserfassungsschaltung für ein kapazitives Berührungsfeld gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Berührungserfassungsschaltung (100) ist auf einer Oberfläche des Substrats (3) ausgebildet. Die Berührungserfassungsschaltung (100) umfasst eine Vielzahl von ersten leitenden Elementen (10), die in einer ersten Richtung (wie einer horizontalen Richtung) parallel angeordnet sind, und eine Vielzahl von zweiten leitenden Elementen (20), die in einer zweiten Richtung (wie einer longitudinalen Richtung) parallel angeordnet sind. Die ersten leitenden Elemente (10) und die zweiten leitenden Elemente (20) sind senkrecht zueinander angeordnet, wodurch eine Matrixstruktur gebildet wird.
Jedes erste leitende Element (10) umfasst eine Vielzahl von ersten Elektrodeneinheiten (1), die entlang der ersten Richtung in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Jedes zweite leitende Element (20) umfasst eine Vielzahl von zweiten Elektrodeneinheiten (2), die entlang der zweiten Richtung in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Benachbarte erste Elektrodeneinheiten (1) sind durch eine erste Leitung (11) miteinander verbunden, und benachbarte zweite Elektrodeneinheiten (2) sind durch eine zweite Leitung (21) miteinander verbunden. Die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) sind jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung (11) angeordnet. Die Berührungserfassungsschaltung (100) umfasst ferner eine Vielzahl von Isolatoren (4), die zwischen den ersten Leitungen (11) und den zweiten Leitungen (21) angeordnet sind, und dazu verwendet werden, die ersten Leitungen (11) von den zweiten Leitungen (21) zu isolieren.
Auf diese Weise bilden die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die ersten Leitungen (11) die ersten leitenden Elemente (10), um eine erste kapazitive Erfassungsschicht auszubilden. Die zweiten Elektrodeneinheiten (2) und die zweiten Leitungen (21) bilden das zweite leitende Element (20), um eine zweite kapazitive Erfassungsschicht auszubilden. Somit bilden die erste kapazitive Erfassungsschicht, die zweite kapazitive Erfassungsschicht und die Isolatoren (4) die in der 3 gezeigte Berührungserfassungsschaltung (100). Ferner kann Das Substrat (3) aus Glas, Kunststoff oder aus einem anderen durchsichtigen isolierenden Material sein.
Die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2) weisen die Form eines Rhombus auf. Es wird darauf hingewiesen, dass andere polygonalen Formen, beispielsweise die eines Hexagons, eines Oktogons, eines Rechtecks, eines Quadrats und eines Dreieckes, als die Form der ersten und der zweiten Elektrodeneinheiten (1, 2) ebenfalls verwendet werden können. Die ersten Elektrodeneinheiten (1), die erste Leitung (11) und die zweite Elektrodeneinheit (2) sind aus einem durchsichtigen leitfähigen Material, beispielsweise Indiumzinnoxid, Antimonzinnoxid oder Titanoxid. Die zweiten Leitungen (21) sind aus einem undurchsichtigen leitfähigen Material, vorzugsweise aus einem Metall, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen. Der Isolator (33) ist aus einem durchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Epoxidharz, Polyimid, Polyvinylchlorid und Methylmethacrylat, oder aus einem undurchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Tinte.
Das Substrat (3) ist in der ersten Ausführungsform aus einem durchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Glas. Die ersten leitenden Elemente (10) und die zweiten leitenden Elemente (20) können in gleichem Abstand zueinander oder in ungleichen Abständen zueinander angeordnet werden. Die ersten leitenden Elemente (10) und die zweiten leitenden Elemente (20) können auch nicht-orthogonal angeordnet werden, wodurch eine schiefe Matrixstruktur gebildet wird. Die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2) können jeweils entlang der ersten Richtung und der zweiten Richtung ebenfalls in ungleichen Abständen zueinander angeordnet werden.
In diesem Abschnitt wird ein Herstellungsverfahren zum Ausbilden der Berührungserfassungsschaltung (100) der ersten Ausführungsform erläutert. Die 4 bis 6 sind schematische Ansichten von Implementierungsschritten zum Ausbilden der Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der in der 3 gezeigten ersten Ausführungsform.
Das Herstellungsverfahren umfasst die folgenden Schritte.
Eine Vielzahl der ersten leitenden Elemente (10) und eine Vielzahl der zweiten Elektrodeneinheiten (2) wird in dem ersten Schritt, wie in der 4 gezeigt, auf dem Substrat (3) ausgebildet. Genauer gesagt umfasst der erste Schritt folgendes: Sputtern einer durchsichtigen leitenden Schicht auf das Substrat (3); Abdecken des gesputterten Substrats (3) mit einer Maske das gesputterte Substrat (3) einer Belichtung Aussetzen, um eine Struktur auf dem gesputterten Substrat (3) zu entwickeln; Ätzen des strukturierten Substrats (3), um eine erste vorläufige Struktur auf dem Substrat (3) auszubilden. Eine erste vorläufige Struktur ist, wie in der 4 gezeigt, nach Beendigung des ersten Schrittes ausgebildet. Benachbarte erste Elektrodeneinheiten (1) sind in dieser Situation durch die erste Leitung (11) miteinander verbunden, und die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) sind voneinander getrennt. Die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) sind jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung (11) angeordnet. Die ersten Elektrodeneinheiten (1), die erste Leitung (11) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2) sind aus einem durchsichtigen leitfähigen Material, beispielsweise Indiumzinnoxid, Antimonzinnoxid und Titanoxid. Die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2) weisen die Form eines Rhombus auf. Man beachte, dass andere polygonalen Formen, wie die eines Hexagons, eines Oktagons, eines Rechteckes, eines Quadrats oder eines Dreieckes, für die Form der ersten und der zweiten Elektrodeneinheiten (1,2) ebenfalls verwendet können.
Eine Vielzahl von Isolatoren (4) wird in dem zweiten Schritt, wie in der 5 gezeigt, auf der in der 4 gezeigten ersten vorläufigen Struktur ausgebildet. Genauer gesagt, umfasst dieser Schritt ferner folgendes: Sputtern einer Isolationsschicht auf die in der 4 gezeigte erste vorläufigen Struktur; Abdecken der ersten vorläufigen Struktur mit einer Maske und die gesputterte erste vorläufige Struktur einer Belichtung Aussetzen, woraufhin eine zweite Struktur auf der gesputterten ersten vorläufigen Struktur entwickelt wird; Ätzen des strukturierten Substrats (3), um einen Isolator (4) auf jeder der ersten Leitungen (11) auszubilden. Eine zweite vorläufige Struktur ist, wie in der 5 gezeigt, nach Beendigung dieses Schrittes ausgebildet. Die Isolatoren (4) sind aus einem durchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Epoxidharz, Polyimid, Polyvinylchlorid und Methylmethacrylat, oder aus einem undurchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Tinte.
Zweite Leitungen (21) werden in dem dritten Schritt auf der in der 6 gezeigten zweiten vorläufigen Struktur ausgebildet. Genauer gesagt umfasst dieser Schritt ferner folgendes: Sputtern einer leitenden Schicht auf die zweite vorläufige Struktur; Abdecken der gesputterten zweiten vorläufigen Struktur mit einer Maske und die gesputterte zweite vorläufige Struktur einer Belichtung Aussetzen; Ätzen des strukturierten Substrats (3), um zweite Leitungen (21) auszubilden. Die Berührungserfassungsschaltung (100) ist nach Beendigung dieses Schrittes, wie in der 6 gezeigt, ausgebildet. Die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten sind in der Struktur jeweils durch eine zweite Leitung (21) miteinander verbunden. Die zweiten Leitungen (21) sind aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, das eine hohe elektronische Leitfähigkeit aufweist, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen.
Jeder Schritt, der in dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren mittels des gleichen Fotolithographieprozesses ausgeführt wird, umfasst der Reihe nach, wie oben beschrieben, Sputtern, Belichten, Entwickeln und Ätzen. Die Drucktechnik (printing) kann im Rahmen von verschiedenen Herstellungsvorrichtungen, von verschiedenen Anwendungsbereichen und von verschiedenen Prozessvoraussetzungen in das oben beschriebene Herstellungsverfahren mit einbezogen werden, um die Berührungserfassungsschaltung herzustellen, die der vorliegenden Erfindung entspricht.
Die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2) werden, wie oben beschrieben, auf der Oberfläche des durchsichtigen Substrats (3) in dem einzigen Fotolithographieprozess ausgebildet. Somit kann die Berührungserfassungsschaltung (100) für ein Berührungsfeld mittels dreier vorbestimmter Fotolitographieprozesse hergestellt werden. Das gesamte Verfahren zur Herstellung einer Berührungserfassungsschaltung (100) ist sehr einfach. Des Weiteren kann der Widerstand der gesamten Berührungserfassungsschaltung (100) effektiv verringert werden, da die zweiten Leitungen (21) aus Metall sind. Somit kann eine Signalübertragungssensibilität verbessert werden. Bezüglich der herkömmlichen Technik, nach der die Isolationsschicht die gesamte Erfassungsschicht bedeckt, sind die Isolatoren mit einem Abstand zu einander und in einer Matrix angeordnet, wodurch die Lichtdurchlässigkeit der Berührungserfassungsschaltung (100) zudem verbessert werden kann.
ezugnehmend auf die 7 wird eine Draufschicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Berührungserfassungsschaltung (100) der zweiten Ausführungsform ist auf einer Oberfläche des Substrats (3) ausgebildet. Die Berührungserfassungsschaltung (100) umfasst eine Vielzahl von ersten leitenden Elementen (10), die in einer ersten Richtung (wie einer horizontalen Richtung) parallel angeordnet sind, und eine Vielzahl von zweiten leitenden Elementen (20), die in einer zweiten Richtung (beispielswese einer longitudinalen Richtung) angeordnet sind. Die ersten leitenden Elemente (10) und die zweiten leitenden Elemente (20) sind senkrecht zu einander angeordnet, wodurch eine Matrixstruktur gebildet wird.
Jedes erste leitende Element (10) umfasst eine Vielzahl von ersten Elektrodeneinheiten (1), die entlang der ersten Richtung in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Jedes zweite leitende Element (20) umfasst eine Vielzahl von zweiten Elektrodeneinheiten (2), die entlang der zweiten Richtung in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Benachbarte erste Elektrodeneinheiten (1) sind durch eine erste Leitung (11) miteinander verbunden, und benachbarte zweite Elektrodeneinheiten (2) sind durch eine zweite Leitung (22) miteinander verbunden. Die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) sind jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung (11) angeordnet. Die Berührungserfassungsschaltung (100) umfasst ferner eine Vielzahl von Isolatoren (4), die zwischen den ersten Leitungen (11) und den zweiten Leitungen (22) angeordnet sind, und die dazu verwendet werden, die ersten Leitungen (11) von den zweiten Leitungen (22) zu isolieren.
Die Berührungserfassungsschaltung (100) der zweiten Ausführungsform ähnelt im Prinzip der Berührungserfassungsschaltung (100) der ersten Ausführungsform sehr. Die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) eines zweiten leitenden Elementes (20) sind in der ersten Ausführungsform durch eine zweite Leitung (21) miteinander verbunden. Die zweite Ausführungsform verwendet im Vergleich zur ersten Ausführungsform eine verlängerte zweite Leitung (22), um alle zweiten Elektrodeneinheiten eines zweiten leitenden Elementes (20) miteinander zu verbinden. Das Verfahren zur Herstellung der zweiten Ausführungsform ähnelt ebenfalls dem Verfahren zur Herstellung der ersten Ausführungsform, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass in dem dritten Schritt der Herstellung der ersten Ausführungsform die ausgebildete zweite Leitung (22) mit allen zweiten Elektrodeneinheiten (2) eines zweiten leitenden Elementes (20) verbunden wird.
Bezugnehmend auf die 8 wird eine Seitenansicht einer Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Berührungserfassungsschaltung (100), die auf einem durchsichtigen Substrat (101) ausgebildet ist, umfasst folgendes: eine durchsichtige leitende Schicht (102) zur Ausbildung einer Vielzahl von ersten leitenden Elementen (10) und einer Vielzahl von zweiten Elektrodeneinheiten (2); und eine Isolationsschicht (103) zur Ausbildung einer Vielzahl von Isolatoren (4); und eine leitende Schicht (104) zur Ausbildung der zweiten Leitungen (21, 22). Das durchsichtige Substrat (101) ist in der oben erwähnten Struktur in der Regel aus Glas und weist eine Dicke von 0,2 mm–1 mm, vorzugsweise von 0,55 mm, auf die durchsichtige leitende Schicht (102) ist aus einem durchsichtigen leitenden Material, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) oder Titanoxid (TIO2), und weist eine Dicke von 100 Å–500 Å, vorzugsweise von 220 Å, auf; die Isolationsschicht (103) ist aus einem durchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Epoxidharz, Polyimid, Polyvinylchlorid oder Methylmethacrylat, und weist eine Dicke von 1 μm–5 μm, vorzugsweise von 2 μm, auf; die leitende Schicht (104) ist aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold oder Eisen, und weist eine Dicke von 1000 Å–5000 Å, vorzugsweise von 3000 Å, auf.
Die 9 zeigt ein kapazitives Berührungsfeld, das die Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das kapazitive Berührungsfeld umfasst folgendes: eine Berührungserfassungsschaltung (100) der ersten Ausführungsform zum Erfassen einer Berührung darauf und zur Erzeugung von entsprechenden Berührungserfassungssignalen; eine Vielzahl von ersten äußeren Signalleitungen (51) und eine Vielzahl von zweiten äußeren Signalleitungen (52), die jeweils auf einem ersten Rand des Substrats (3) und auf einem an den ersten Rand angrenzenden zweiten Rand des Substrats (3) ausgebildet werden, zum Leiten der Berührungserfassungssignale; und eine Steuerung (6) zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale. Jede äußere Signalleitung (51) ist jeweils mit einem entsprechenden ersten leitenden Element (10) verbunden, und jede der zweiten äußeren Signalleitungen (52) ist jeweils mit einem entsprechenden zweiten leitenden Element (20) verbunden.
Die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) können gleichzeitig mit den ersten leitenden Elementen (10) und den zweiten Elektrodeneinheiten (2) ausgebildet werden. In diesem Fall sind die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) vorzugsweise aus einem durchsichtigen leitenden Material, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) und Titanoxid (TIO2), und die Dicke der ersten äußeren Signalleitungen (51) und der zweiten äußeren Signalleitungen (52) ist die gleiche wie die der durchsichtigen leitenden Schicht (102). Zudem können die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) ebenfalls gleichzeitig mit den zweiten Leitungen (21, 22) ausgebildet werden. Die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) sind in diesem Fall aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, das eine hohe elektronische Leitfähigkeit aufweist, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen, und die Dicke der ersten äußeren Signalleitungen (51) und der zweiten äußeren Signalleitungen (52) ist die gleiche wie die der leitenden Schicht (104). Ferner können die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) in separaten Herstellungsprozessen ausgebildet werden.
Die 10 zeigt ein kapazitives Berührungsfeld, das die Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das kapazitive Berührungsfeld umfasst folgendes: eine Berührungserfassungsschaltung (100) der zweiten Ausführungsform zum Erfassen einer Berührung darauf und zum Erzeugen von entsprechenden Berührungserfassungssignalen; eine Vielzahl von ersten äußeren Signalleitungen (51) und eine Vielzahl von zweiten äußeren Signalleitungen (52), die jeweils auf einem ersten Rand des Substrats (3) und auf einen an den ersten Rand angrenzenden zweiten Rand des Substrats (3) ausgebildet werden, zum Leiten der Berührungserfassungssignale; und eine Steuerung (6) zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale. Jede erste äußere Signalleitung (51) ist jeweils mit einem entsprechenden ersten leitenden Element (10) verbunden, und jede de zweite äußere Signalleitung (52) ist jeweils mit einem entsprechenden zweiten leitenden Element (20) verbunden.
Die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) des kapazitiven Berührungsfeldes, das die Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst, können genauso wie bei dem kapazitiven Berührungsfeld, das die Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der ersten Ausführungsform umfasst, gleichzeitig mit den ersten leitenden Elementen (10) und den zweiten Elektrodeneinheiten (2) ausgebildet werden. In diesem Fall sind die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) vorzugsweise aus einem durchsichtigen leitenden Material, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) und Titanoxid (TIO2), und die Dicke der ersten äußeren Signalleitungen (51) und der zweiten äußeren Signalleitungen (52) ist die gleiche wie diejenige der durchsichtigen leitenden Schicht (102). Zudem können die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) ebenfalls gleichzeitig mit den zweiten Leitungen (21, 22) ausgebildet werden. Die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) sind in diesem Fall aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, das eine hohe elektronische Leitfähigkeit aufweist, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen, und die Dicke der ersten äußeren Signalleitungen (51) und der zweiten äußeren Signalleitungen (52) ist die gleiche wie diejenige der leitenden Schicht (104). Ferner können die ersten äußeren Signalleitungen (51) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52) in separaten Herstellungsprozessen ausgebildet werden.
In diesem Abschnitt wird ein Verfahren zur Herstellung der Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der dritten Ausführungsform erläutert. Die 11–13 sind schematische Ansichten von Implementierungsschritten der Herstellung einer Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der dritten Ausführungsform. Das Herstellungsverfahren umfasst folgende Schritte.
Eine Vielzahl von zweiten Leitungen (21a) wird in dem ersten Schritt, wie in der 11 gezeigt, auf dem Substrat (3a) ausgebildet. Genauer gesagt umfasst der Schritt folgendes: Sputtern einer leitenden Schicht auf das Substrat (3a); Abdecken des gesputterten Substrats (3a) mit einer Maske und das zerstäubte Substrat (3a) einer Belichtung Aussetzen, um eine Struktur auf dem zerstäubten Substrats (3a) zu entwickeln; und schließlich Ätzen des strukturierten Substrats (3a), um eine vierte vorläufige Struktur auf dem Substrat auszubilden. Eine vierte vorläufige Struktur ist, wie in der 11 gezeigt, nach Beendigung des Schrittes ausgebildet. Die zweiten Leitungen (21a) sind aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, das eine hohe elektronische Leitfähigkeit aufweist, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen.
Eine Vielzahl von Isolatoren (4a) wird, wie in der 12 gezeigt, in dem zweiten Schritt auf der in der 11 gezeigten ersten vorläufigen Struktur ausgebildet. Genauer gesagt, umfasst dieser Schritt folgendes: Sputtern einer Isolationsschicht auf die in der 11 gezeigte vierte vorläufige Struktur; Abdecken der vierten vorläufigen Struktur mit einer Maske und die gesputterte vierte vorläufige Struktur einer Belichtung Aussetzen, um eine Struktur auf der gesputterten vierten vorläufigen Struktur zu entwickeln; Ätzen des strukturierten Substrats (3a), um einen Isolator (4a) auf jeder der zweiten Leitungen (21a) auszubilden. Eine fünfte vorläufige Struktur ist, wie in der 12 gezeigt, nach Beendigung dieses Schrittes ausgebildet. Die Isolatoren (4a) sind aus einem durchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Epoxidharz, Polyimid, Polyvinylchlorid und Methylmethacrylat, oder aus einem undurchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Tinte.
Eine Vielzahl der ersten leitenden Elemente (10a) und eine Vielzahl der zweiten Elektrodeneinheiten (2a) werden in dem dritten Schritt auf der in der 12 gezeigten fünften vorläufigen Struktur ausgebildet. Genauer gesagt umfasst dieser Schritt folgendes: Sputtern einer durchsichtigen leitenden Schicht auf die fünfte vorläufige Struktur; Abdecken der gesputterten fünften vorläufigen Struktur mit einer Maske und die gesputterte fünfte vorläufige Struktur einer Belichtung Aussetzen; Ätzen des strukturierten Substrats (3a), um eine Vielzahl von ersten Elektrodeneinheiten (1a), die ersten Leitungen (11a) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2a), wie in der 13 gezeigt, auszubilden. Die Berührungserfassungsschaltung (100) ist, wie in der 14 gezeigt, nach Beendigung dieses Schrittes ausgebildet. Die ersten Elektrodeneinheiten (1a), die erste Leitung (11a) und die zweite Elektrodeneinheiten (2a) sind aus einem durchsichtigen leitenden Material, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) oder Titanoxid (TIO2). Die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die zweite Elektrodeneinheit (2) weisen die Form eines Rhombus auf. Man beachte, dass andere polygonalen Formen, beispielsweise die eines Hexagons, eines Oktagons, eines Rechteckes, eines Quadrats oder eines Dreieckes, für die Form der ersten und der zweiten Elektrodeneinheiten (1a, 2a) ebenfalls verwendet werden können.
Bezugnehmend auf die 14 wird eine Draufsicht einer Berührungserfassungsschaltung für ein kapazitives Berührungsfeld gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Berührungserfassungsschaltung (100) ist auf der Oberfläche eines Substrats (3a) ausgebildet. Die Berührungserfassungsschaltung (100a) umfasst eine Vielzahl von ersten leitenden Elementen (10a), die in einer ersten Richtung (beispielsweise einer horizontalen Richtung) parallel angeordnet sind, und eine Vielzahl von zweiten leitenden Elementen (20a), die in einer zweiten Richtung (beispielsweise einer longitudinalen Richtung) parallel angeordnet sind. Die ersten leitenden Elemente (10a) und die zweiten leitenden Elemente (20a) sind senkrecht zueinander angeordnet, wodurch eine Matrixstruktur gebildet wird.
Jedes erste leitende Element (10a) umfasst eine Vielzahl von ersten Elektrodeneinheiten (1a), die entlang der ersten Richtung in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Jedes zweite leitende Element (20a) umfasst eine Vielzahl von zweiten Elektrodeneinheiten (2a), die entlang der zweiten Richtung in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Benachbarte erste Elektrodeneinheiten (1a) sind durch eine erste Leitung (11a) miteinander verbunden, und benachbarte zweite Elektrodeneinheiten (2a) sind durch eine zweite Leitung (21a) miteinander verbunden. Die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2a) sind jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung (11a) angeordnet. Die Berührungserfassungsschaltung (100a) umfasst ferner eine Vielzahl von Isolatoren (4a), die zwischen den ersten Leitungen (11a) und den zweiten Leitungen (21a) angeordnet sind, und die dazu verwendet werden, die ersten Leitungen (11a) von den zweiten Leitungen (21a) zu isolieren.
Die Berührungserfassungsschaltung der dritten Ausführungsform ähnelt im Prinzip der Berührungserfassungsschaltung der ersten Ausführungsform, und der Unterschied besteht in der Reihenfolge, in der unterschiedliche Komponente auf einem Substrat ausgebildet werden.
Bezugnehmend auf die 15 wird eine Seitenansicht einer Berührungserfassungsschaltung (100) gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Berührungserfassungsschaltung (100a), die auf einem durchsichtigen Substrat (101a) ausgebildet ist, umfasst folgendes: eine durchsichtige leitende Schicht (104a) zur Ausbildung der zweiten Leitungen (21a); eine Isolationsschicht (103a) zur Ausbildung einer Vielzahl von Isolatoren (4a) und eine leitende Schicht (102a) zur Ausbildung einer Vielzahl von ersten leitenden Elementen (10a) und einer Vielzahl von zweiten Elektrodeneinheiten (2a). Das durchsichtige Substrat (101a) ist in der oben erwähnten Struktur in der Regel aus Glas und weist eine Dicke von 0,2 mm–1 mm, vorzugsweise von 0,55 mm, auf; die durchsichtige leitende Schicht (102a) ist aus einem durchsichtigen leitenden Material, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) und Titanoxid (TIO2), und weist eine Dicke von 100 Å–500 Å, vorzugsweise von 220 Å, auf; die Isolationsschicht (103a) ist aus einem durchsichtigen isolierenden Material, beispielsweise Epoxidharz, Polyimid, Polyvinylchlorid oder Methylmethacrylat, und weist eine Dicke von 1 μm–5 μm, vorzugsweise von 2 μm, auf; die leitende Schicht (104a) ist aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold oder Eisen, und weist eine Dicke von 1000 Å–5000 Å, vorzugsweise von 3000 Å, auf.
Die 16 zeigt ein kapazitives Berührungsfeld, das die Berührungserfassungsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das kapazitive Berührungsfeld umfasst folgendes: eine Berührungserfassungsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform zum Erfassen einer Berührung darauf und zur Erzeugung von entsprechenden Berührungserfassungssignalen; eine Vielzahl von ersten äußeren Signalleitungen (51a) und eine Vielzahl von zweiten äußeren Signalleitungen (52a), die jeweils auf einem ersten Rand des Substrats (3a) und auf einem an den ersten Rand angrenzenden zweiten Rand des Substrats (3a) ausgebildet sind, zum Leiten der Berührungserfassungssignale; und eine Steuerung (6a) zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale. Jede äußere Signalleitung (51a) ist jeweils mit einem entsprechenden ersten leitenden Element (10a) verbunden, und jede der zweiten äußeren Signalleitungen (52a) ist jeweils mit einem entsprechenden zweiten leitenden Element (20a) verbunden.
Die ersten äußeren Signalleitungen (51a) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52a) können gleichzeitig mit den ersten leitenden Elementen (10a) und den zweiten Elektrodeneinheiten (2a) ausgebildet werden. In diesem Fall sind die ersten äußeren Signalleitungen (51a) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52a) vorzugsweise aus einem durchsichtigen leitenden Material, beispielsweise Indiumzinnoxid (ITO), Antimonzinnoxid (ATO) und Titanoxid (TIO2), und die Dicke der ersten äußeren Signalleitungen (51a) und der zweiten äußeren Signalleitungen (52a) ist die gleiche wie die der durchsichtigen leitenden Schicht (102a). Die ersten äußeren Signalleitungen (51a) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52a) können zudem ebenfalls gleichzeitig mit den zweiten Leitungen (21a) ausgebildet werden. Die ersten äußeren Signalleitungen (51a) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52a) sind in diesem Fall aus einem undurchsichtigen leitenden Material, vorzugsweise aus einem Metall, das eine hohe elektronische Leitfähigkeit aufweist, beispielsweise Silber, Kupfer, Aluminium, Gold und Eisen, und die Dicke der ersten äußeren Signalleitungen (51a) und der zweiten äußeren Signalleitungen (52a) ist die gleiche wie die der leitenden Schicht (104a). Ferner können die ersten äußeren Signalleitungen (51a) und die zweiten äußeren Signalleitungen (52a) in separaten Herstellungsprozessen ausgebildet werden.
Die kapazitiven Berührungsfelder der vorliegenden Erfindung umfassen auch andere Komponenten. Die folgende Beschreibung erläutert weitere Komponenten des kapazitiven Berührungsfeldes der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die 17 wird eine Seitenansicht des kapazitiven Berührungsfeldes gezeigt, das die Berührungserfassungsschaltung gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das kapazitive Berührungsfeld umfasst folgendes: ein Substrat (301); eine durchsichtige leitende Schicht (302), die auf dem Substrat (301) ausgebildet ist; eine Isolationsschicht (303), die auf der durchsichtigen leitenden Schicht (302) ausgebildet ist; eine leitende Schicht (304), die auf der Isolationsschicht (303) ausgebildet ist; eine Abschirmungsschicht (305), die auf der anderen Seite des Substrats (301) ausgebildet ist, um eine Störung durch äußere elektronische Signale zu verhindern; eine hinterseitige Passivierungsschicht (306), die auf der Abschirmungsschicht (305) ausgebildet ist, um das Berührungsfeld zu schützen; eine vorderseitige Passivierungsschicht (307), die auf der leitenden Schicht (304) ausgebildet ist; ein Deckglas (309); eine Haftschicht (308) zum Verbinden der vorderseitigen Passivierungsschicht (307) und des Deckglases (309) und eine Steuerung (310) (FPC).
Das Substrat (301), die durchsichtige leitende Schicht (302), die Isolationsschicht (303) und die leitende Schicht (304) entsprechen in der oben erwähnten Struktur der Figur, die in der 8 gezeigt wird. Die Dicke dieser Schichten ist bereits beschrieben worden, so dass eine weitere Erläuterung nicht notwendig ist. Die Dicke der restlichen Schichten wird im Folgenden erläutert. Die Dicke der Abschirmungsschicht (305) beträgt ungefähr 100 Å–500 Å, vorzugsweise 220 Å; die Dicke der hinteren Passivierungsschicht (306) beträgt ungefähr 200 Å–800 Å, vorzugsweise 500 Å; die Dicke der vorderen Passivierungsschicht (307) beträgt ungefähr 1 μm–5 μm, vorzugsweise 2 μm; die Dicke des Deckglases 309 beträgt ungefähr 0,2 mm–1 mm, vorzugsweise 0,55 mm; die Dicke der Haftschicht (308) beträgt ungefähr 1 mm–3 mm, vorzugsweise 0,175 mm.
Bezugnehmend auf die 18 wird eine Seitenansicht des kapazitiven Berührungsfeldes gezeigt, dass die Berührungserfassungsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das kapazitive Berührungsfeld umfasst folgendes: ein Substrat (301a); eine durchsichtige leitende Schicht (302a), die auf dem Substrat (301a) ausgebildet ist; eine Isolationsschicht (303), die auf der durchsichtigen leitenden Schicht (302a) ausgebildet ist; eine leitende Schicht (304a), die auf der Isolationsschicht (303a) ausgebildet ist; eine Abschirmungsschicht (305), die auf der anderen Seite des Substrats (301a) ausgebildet ist, um die Interferenz von äußeren elektronischen Signalen zu verhindern; eine hinterseitige Passivierungsschicht (306a), die auf der Abschirmungsschicht (305a) ausgebildet ist, um das Berührungsfeld zu schützen; eine vorderseitige Passivierungsschicht (307a), die auf der leitenden Schicht (304a) ausgebildet ist; ein Deckglas (309a); eine Haftschicht (308) zum Verbinden der vorderen Passivierungsschicht (307a) und des Deckglases (309) und eine Steuerung (310a) (FPC).
Das Substrat (301a), die durchsichtige leitende Schicht (302a), die Isolationsschicht (303a) und die leitende Schicht (304a) entsprechen in der oben erwähnten Struktur der Figur, die in der 15 gezeigt wird. Die Dicke der Abschirmungsschicht (305a) beträgt ungefähr 100 Å–500 Å, vorzugsweise 220 Å; die Dicke der hinterseitigen Passivierungsschicht (306a) beträgt ungefähr 200 Å–800 Å, vorzugsweise 500 Å; die Dicke der vorderseitigen Passivierungsschicht (307a) beträgt ungefähr 1 μm–5 μm, vorzugsweise 2 μm; die Dicke des Deckglases (309a) beträgt ungefähr 0,2 mm–1 mm, vorzugsweise 0,55 mm; die Dicke der Haftschicht (308a) beträgt ungefähr 1 mm–3 mm, vorzugsweise 0,175 mm.
Das Berührungsfeld gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einer Anzeige, wie einer Flüssigkristallanzeige (LCD), kombiniert werden, um eine elektronische Vorrichtung zu bilden. Eine elektronische Vorrichtung, die das kapazitive Berührungsfeld der vorliegenden Erfindung umfasst, wird in der 19 gezeigt. Eine elektronische Vorrichtung (60) umfasst folgendes: ein kapazitives Berührungsfeld (61) zum Erfassen einer Berührung darauf und zum Erzeugen entsprechender Berührungserfassungssignale; einen Prozessor (64) zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale und zum Erzeugen entsprechender Anzeigesteuersignale; und eine Anzeige (62) zum Empfangen der Anzeigesteuersignale und zum Anzeigen entsprechender Bilder. Eine Haftschicht (63), die zwischen dem kapazitiven Berührungsfeld (61) und der Anzeige (62) angeordnet ist, wird verwendet, um das kapazitive Berührungsfeld (61) mit der Anzeige (60) zu kombinieren.
Das Berührungsfeld (61) kann auf der Anzeige (62) angeordnet werden. Die Anzeige umfasst in der Regel ein oberes Substrat, ein unteres Substrat, eine Pixeleinheit, die zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat angeordnet ist, und eine Blockierungsschicht, die eine Vielzahl von schwarzen Matrizen zur Blockierung von Licht umfasst. Die zweiten Leitungen der Berührungserfassungsschaltung der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise mit den schwarzen Matrizen ausgerichtet sein, um die Lichtdurchlässigkeit des Berührungsfeldes (61) zu verbessern.
Die Berührungserfassungsschaltung der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls in der Anzeige verwendet werden, beispielsweise auf der oberen Oberfläche des unteren Substrats oder auf der unteren Oberfläche des oberen Substrats platziert. Das obere Substrat oder das untere Substrat kann in diesem Fall ebenfalls als Substrat verwendet werden, auf dem die Berührungserfassungsschaltung ausgebildet werden kann. Wenn die Berührungserfassungsschaltung der vorliegenden Erfindung im Anzeigefeld verwendet wird, kann die zweite Leitung mit der Blockierungsschicht, die eine Vielzahl von schwarzen Matrizen zur Blockierung von Licht umfasst, gestapelt werden. Die Blockierungsschicht kam in einer alternativen Ausführungsform weggelassen werden, und die zweite Leitung wird als Blockierungselement zur Blockierung von Licht in der Anzeige verwendet. Da die zweiten Leitungen aus Metall sind, kann der Widerstand zwischen den zweiten Elektrodeneinheiten und den zweiten äußeren Signalleitungen ferner effektiv reduziert werden, so dass die Empfindlichkeit der Signalübertragung zwischen den zweiten Elektrodeneinheiten und den zweiten äußeren Signalleitungen verbessert werden kann. Bezüglich der herkömmlichen Technik, nach der die Isolationsschicht die gesamte Erfassungsschicht bedeckt, sind die Isolatoren (4) in Abstand zu einander und in einer Matrix angeordnet, wodurch die Lichtdurchlässigkeit der Anzeige zudem verbessert werden kann.
Die obere Beschreibung dient als Beispiel und sollte nicht einschränkend wirken. Ein Fachmann könnte anhand der oberen Beschreibung Abweichungen, einschließlich Konfigurationen, Anordnungen der vertieften Abschnitte und Materialien und/oder Designs der Befestigungsstrukturen, entwerfen, die innerhalb des Geistes und des Umfanges der hierin offenbarten Erfindung wären. Die verschiedenen Merkmale der hierin offenbarten Ausführungsformen können ferner einzeln oder in unterschiedlichen Kombinationen miteinander verwendet werden, und sind nicht auf die spezifische Kombination beschränkt, die hierin beschrieben wurde. Somit sollte der Gegenstand der Ansprüche von den erläuterten Beispielen nicht eingeschränkt werden.

Claims

Berührungsfeld, das eine Berührungserfassungsschaltung (100) umfasst, die auf einem Substrat (3) ausgebildet ist, wobei die Berührunlgserfassungsschaltung (100) folgendes umfasst; – eine durchsichtige leitende Schicht (102), die eine Dicke von 100 Å–500 Å aufweist, wobei die durchsichtige leitende Schicht (102) folgendes umfasst: – mindestens eine erste leitende Anordnung, die in einer ersten Richtung angeordnet ist, und – mindestens zwei benachbarte zweite Elektrodeneinheiten (2), die in einer zweiten Richtung angeordnet sind, wobei die erste leitende Anordnung mindestens zwei benachbarte erste Elektrodeneinheiten (1) und eine erste Leitung (11) umfasst, die die benachbarten ersten Elektrodeneinheiten (1) miteinander verbindet, und wobei die zweiten Elektrodeneinheiten (2) jeweils auf zwei Seiten der ersten Leitung (11) angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungserfassungsschaltung (100) folgendes umfasst: – eine leitende Schicht (104), die eine Dicke von 1000 Å–5000 Å aufweist, wobei die leitende Schicht (104) mindestens eine zweite Leitung (21) umfasst, die die benachbarten zweiten Elektrodeneinheiten (2) miteinander verbindet; und – eine Isolationsschicht (103), die eine Dicke von 1 μm–5 μm aufweist, und die zwischen der durchsichtigen leitenden Schicht (102) und der leitenden Schicht (104) angeordnet ist, wobei die Isolationsschicht (103) eine Vielzahl von Isolatoren (4) umfasst, die zwischen der ersten Leitung (11) und der zweiten Leitung (21) ausgebildet sind, um die erste Leitung (11) von der zweiten Leitung (21) elektrisch zu isolieren.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei das Substrat (3) aus Glas ist und eine Dicke von 0.2 mm–1 mm aufweist.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei das Substrat (3) eine Dicke von 0.55 mm aufweist.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei die durchsichtige leitende Schicht (102) aus Indiumzinnoxid, aus Antimonzinnoxid oder aus Titanoxid ist.
Berührungsfeld nach Anspruch 1 oder 4, wobei die Dicke der durchsichtigen leitenden Schicht (102) 220 Å beträgt.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei die Isolationsschicht (103) durchsichtig ist.
Berührungsfeld nach Anspruch 6, wobei das durchsichtige Material Epoxidharz, Polyimid, Polyvinylchlorid oder Methylmethacrylat ist.
Berührungsfeld nach Anspruch 1 oder 6, wobei die Dicke der Isolationsschicht (103) 2 μm beträgt.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei die Dicke der leitenden Schicht (104) 3000 Å beträgt.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei die ersten Elektrodeneinheiten (1) und die zweiten Elektrodeneinheiten (2) die Form eines Polygons aufweisen.
Berührungsfeld nach Anspruch 10, wobei das Polygon ein Rhombus, ein Hexagon, ein Oktagon, ein Rechteck, ein Quadrat oder ein Dreieck ist.
Elektronische Vorrichtung, die ein Berührungsfeld nach Anspruch 1 umfasst, wobei die Vorrichtung ferner eine Steuerung (6) zum Empfangen und zum Verarbeiten von Berührungserfassungssignalen, die von der Berührungserfassungsschaltung (100) erzeugt werden, umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung ferner einen Prozessor (64) zum Empfangen und zum Verarbeiten der Berührungserfassungssignale und zum Erzeugen entsprechender Anzeigesteuersignale umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung ferner eine Anzeige (62) zum Empfangen der Anzeigesteuersignale und zum Anzeigen entsprechender Bilder umfasst.
Berührungsfeld nach Anspruch 1, wobei das Berührungsfeld ferner folgendes umfasst: – eine Abschirrnungsschicht (305), die auf der anderen Seite des Substrats (3) ausgebildet ist, um Störungen durch äußere elektronische Signale zu verhindern; – eine hinterseitige Passivierungsschicht (306), die auf der Abschirmungsschicht (305) ausgebildet ist; – eine vorderseitige Passivierungsschicht (307), die auf der Berührungserfassungsschaltung (100) ausgebildet ist; – ein Deckglas (309); und – eine Haftschicht (308) zum Verbinden der vorderseitigen Passivierungsschicht (307) und des Deckglases (309).