電容式傳感器裝置和具有電容式傳感器裝置的觸敏屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有至少一個電容式傳感器和施加到所述至少一個電容式傳感 器前側(cè)的涂層的電容式傳感器裝置。
[0002] 本發(fā)明還設(shè)及具有至少一個該種電容式傳感器裝置的觸敏屏。
【背景技術(shù)】
[0003] 通常從現(xiàn)有技術(shù)已知一種觸敏屏，通過所述觸敏屏，可通過觸摸所述屏而控制在 技術(shù)裝置上的程序執(zhí)行。在該方面，每個觸敏屏包括用于顯示圖像的顯示單元W及用于感 測操作者觸摸的電容式傳感器裝置。傳感器裝置W此方式設(shè)計W使得當(dāng)所述傳感器裝置被 在預(yù)設(shè)位置處觸摸時，執(zhí)行在圖像上的相同位置處W字母數(shù)字和符號表示的特定功能。
[0004] EP 1 811 364 A2公開了一種包括觸敏表面的顯示裝置，所述顯示裝置包括用于 確定觸摸或接近觸摸顯示裝置表面的對象（例如手指）的位置的層狀系統(tǒng)。在該種情況下， 層狀系統(tǒng)W此方式設(shè)計W使得能夠具有電容和電阻的評估能力。為此目的，層狀系統(tǒng)包括 電容層裝置和電阻層裝置，其中所述電容層裝置包括用作電容器電極的導(dǎo)電層和布置于該 層前側(cè)上的柔性絕緣體層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提出一種與現(xiàn)有技術(shù)相比改進的電容式傳感器裝置和具有該 種電容式傳感器裝置的觸敏屏。
[0006] 對于所述電容式傳感器裝置而言，根據(jù)本發(fā)明該目的通過權(quán)利要求1所述的特征 來實現(xiàn)，W及對于觸敏屏而言，該目的通過權(quán)利要求10所述的特征來實現(xiàn)。
[0007] 電容式傳感器裝置包括至少一個電容式傳感器和施加到至少一個電容式傳感器 前側(cè)上的涂層。根據(jù)本發(fā)明，該涂層包括多級層狀結(jié)構(gòu)，所述多級層狀結(jié)構(gòu)由串聯(lián)電連接并 且W多級布置的多個電容層形成。
[000引由于具有串聯(lián)電連接的多個電容層的該個多級層狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)與由單個電容層所 形成的單級涂層相比之下減小的涂層總電容。因此，由涂層所產(chǎn)生的所謂干擾電容顯著減 小。該W特別有利的方式導(dǎo)致與由所獲得的單級涂層相比，電容式傳感器的有用信號在非 觸摸傳感器與觸摸傳感器之間的差的顯著增加。因此，觸摸狀態(tài)和非觸摸狀態(tài)能夠可靠地 彼此區(qū)分，其結(jié)果是，由于穩(wěn)健W及同時可重復(fù)的測量，能夠?qū)崿F(xiàn)不易出現(xiàn)故障的穩(wěn)健和可 靠的評估。此外，現(xiàn)在具有更大厚度的材料和/或具有特定性質(zhì)的材料能夠具有布置于電 容式傳感器與操作表面之間的能力。
[0009] 根據(jù)電容式傳感器裝置的一種配置，電容層直接施加到電容式傳感器的前側(cè)上或 施加到布置于電容式傳感器前側(cè)上的背襯層上。能夠容易地生產(chǎn)該種裝置。
[0010] 根據(jù)另一配置，電容層各自具有相同的單獨電容。因此，電容層的總電容可特別容 易地預(yù)先確定。在進一步的配置中，電容層也可具有不同的單獨電容。
[0011] 在一種改進中，電容層由塑料和/或金屬形成，因此其特征為高度的穩(wěn)健性。
[0012] 根據(jù)一種配置，導(dǎo)電層和/或臨界層由絕緣層隔開W防止擴散或出于其它原因。 因此，能夠使用所有類型的層和可自由選擇順序的級和層狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)果是與具有較高干 擾電容的單級涂層相比獲得減小的總電容。在該種情況下導(dǎo)電層應(yīng)被理解成指非常薄的金 屬層或光學(xué)透明的金屬層。所述層具有低電阻并具有導(dǎo)電性。
[0013] 由于擴散，存在導(dǎo)電層發(fā)生變化的風(fēng)險。通過絕緣層避免該擴散。
[0014] 臨界層應(yīng)被理解成指例如在空氣存在下氧化的不穩(wěn)定的層。如果該些層涂覆有絕 緣層，特別是當(dāng)使用兩個絕緣層時，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定和恒定的性能，并且能夠隨著時間將臨界 層的老化和變化最小化。
[0015] 在一種可能的配置中，電容層是透明的，其結(jié)果是電容式傳感器裝置適于在觸敏 屏中使用。
[0016] 此外，電容層特別地形成為漆層，所述漆層是例如W印刷方法施加的層。結(jié)果，電 容層可特別小的厚度和具有很小復(fù)雜性的非常簡單的方式生產(chǎn)。
[0017] 根據(jù)一種可能的改進，在每種情況下一層電絕緣層布置于電容層之間W使得電容 層彼此電絕緣，因此，使得所述電容層的單獨電容最小化并長期地確保上述最小化。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的觸敏屏包括至少一個根據(jù)本發(fā)明的電容式傳感器裝置。
[0019] 由于電容式傳感器裝置涂層的多級層狀結(jié)構(gòu)和由其導(dǎo)致的減小的干擾電容，用手 指或輸入輔助設(shè)備進行的觸摸能夠被可靠地感測到，其結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)不易出現(xiàn)故障地穩(wěn) 健控制禪聯(lián)到觸敏屏的技術(shù)裝置的程序執(zhí)行。輸入輔助設(shè)備可W是導(dǎo)電觸針或另外的特定 工具，例如適用于該種操作的假體。
[0020] 在一種有利的配置中，電容式傳感器裝置布置于顯示單元的前側(cè)或后側(cè)上。在該 種情況下，電容式傳感器裝置特別地W此方式設(shè)計W使得當(dāng)所述傳感器裝置在預(yù)設(shè)位置處 被觸摸時，執(zhí)行在由顯示單元所輸出的圖像上的相同位置處W字母數(shù)字和符號表示的特定 功能。在該種情況下，在顯示單元前方的多級層狀結(jié)構(gòu)W及由此實現(xiàn)的控制面板使得能夠 實現(xiàn)所謂的黑色面板效果，其結(jié)果是能夠在同時最小化用戶界面上反射的情況下產(chǎn)生最佳 對比度結(jié)果。因此，可產(chǎn)生減少反射層和任何所需的光學(xué)效應(yīng)。相比之下，該些優(yōu)勢不能夠 通過具有最小干擾電容的單層結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)或僅僅可通過設(shè)及非常大程度的復(fù)雜性才能實 現(xiàn)。
【附圖說明】
[0021] 將參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的示例性實施例，其中：
[0022] 圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的電容式傳感器裝置的第一示例性實施例的截面 視圖；
[0023] 圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的包括如圖1所示的電容式傳感器裝置的觸敏屏的 第一示例性實施例的截面視圖.
[0024] 圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的電容式傳感器裝置的第二示例性實施例的截面 視圖；化及
[0025] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的包括如圖3所示的電容式傳感器裝置的觸敏屏的第二示例 性實施例的截面視圖。
【具體實施方式】
[0026] 在所有附圖中相互對應(yīng)的部分設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
[0027] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電容式傳感器裝置1的第一示例性實施例的截面視圖，所 述電容式傳感器裝置1包括電容式傳感器2。電容式傳感器2可W是任何類型的電容式傳 感器2,特別是當(dāng)由手指或輸入輔助設(shè)備觸摸時改變其電容的電容式傳感器2。在傳感器2 的觸摸和非觸摸狀態(tài)之間的該種電容改變用于控制在禪聯(lián)到所述電容式傳感器2的技術(shù) 裝置（未示出）上的程序執(zhí)行。
[002引電容式傳感器2在前側(cè)上設(shè)置有多級涂層3,多級涂層3由多個電容層3. 1至3. n 形成。電容層3. 1至3. n各自具有相對于彼此的電容禪聯(lián)并且在多級中布置成一個在另一 個之上，其結(jié)果是提供電容器的串聯(lián)電路。層3. 1至3. n可W是任何類型的層，在一種可能 的配置中，所述層由塑料和/或金屬形成并且所述層是透明的。
[0029] 在可能的實施例中，層3.1至3. n是導(dǎo)電的并且與彼此串聯(lián)地電連接。因此在該 實施例中，層3. 1至3. n也各自具有相對于彼此的電容禪聯(lián)并且W在多級中布置成一個在 另一個之上的方式形成電容器的串聯(lián)電路。
[0030] 在可能的實施例中，層3. 1至3. n是漆層。層3. 1至3. n例如W印刷方法直接施 加到電容式傳感器2,并且在未示出的實施例中直接施加到布置于電容式傳感器2前側(cè)上 的背襯板。
[0031] 在替代性的示例性實施例（在圖3中更詳細(xì)地示出）中，此外，在每種情況下，電 絕緣層II、12布置于層3. 1至3. n.之間。
[0032] 由于電容層3. 1至3. n的電串聯(lián)電路，與涂層3的單層或單級結(jié)構(gòu)相比，有效的總 電容Ctot根據(jù)W下等式減小，其中總電容Ctot的倒數(shù)等于電容層3. 1至3. n的各個電容 C1到化的倒數(shù)之和，所述等式為：
【主權(quán)項】
1. 一種電容式傳感器裝置（1)，其具有至少一個電容式傳感器（2)和施加到所述至少 一個電容式傳感器（2)前側(cè)的涂層（3)，其特征在于，所述涂層（3)包括多級層狀結(jié)構(gòu)，所述 多級層狀結(jié)構(gòu)由串聯(lián)電連接并且以多級布置的多個電容層（3. 1至3. n)形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，所述電容層（3.1至 3. n)直接施加到所述電容式傳感器（2)的所述前側(cè)或施加到布置于所述電容式傳感器（2) 的所述前側(cè)的背襯層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，所述電容層（3.1 至3. n)均具有相同的單獨電容（C1至Cn)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，所述電容層 (3. 1至3. n)由塑料和/或金屬形成。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，所述電容層 (3. 1至3. n)是透明的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，所述電容層 (3. 1至3. n)是漆層。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，所述電容層 (3. 1至3. n)是以印刷方法施加的層。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，在每種情況下 一層電絕緣層（II，12)布置于電容層（3. 1至3. n)之間。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝置（1)，其特征在于，在每種情況下 至少一層絕緣層布置于導(dǎo)電層和/或臨界層之間。
10. -種觸敏屏（4)，其包括至少一個根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電容式傳感器裝 置⑴。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸敏屏（4)，其特征在于，所述電容式傳感器裝置（1)布置 于顯示單元（5)的前側(cè)或后側(cè)上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電容式傳感器裝置(1)，其具有至少一個電容式傳感器(2)和施加到至少一個電容式傳感器(2)前側(cè)的涂層(3)。根據(jù)本發(fā)明，涂層(3)包括多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)由以多層布置并且串聯(lián)電連接的多個電容層(3.1至3.n)形成。本發(fā)明還涉及包括至少一個這種電容式傳感器裝置(1)的觸敏屏(4)。
【IPC分類】G06F3-044
【公開號】CN104620209
【申請?zhí)枴緾N201380041062
【發(fā)明人】T·賴因勒, M·蘇斯
【申請人】約翰遜控制器汽車電子有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年4月17日
【公告號】EP2859432A1, US20150185908, WO2013182342A1