电容式传感器装置和具有电容式传感器装置的触敏屏的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种具有至少一个电容式传感器和施加到所述至少一个电容式传感 器前侧的涂层的电容式传感器装置。
[0002] 本发明还设及具有至少一个该种电容式传感器装置的触敏屏。
【背景技术】
[0003] 通常从现有技术已知一种触敏屏，通过所述触敏屏，可通过触摸所述屏而控制在 技术装置上的程序执行。在该方面，每个触敏屏包括用于显示图像的显示单元W及用于感 测操作者触摸的电容式传感器装置。传感器装置W此方式设计W使得当所述传感器装置被 在预设位置处触摸时，执行在图像上的相同位置处W字母数字和符号表示的特定功能。
[0004] EP 1 811 364 A2公开了一种包括触敏表面的显示装置，所述显示装置包括用于 确定触摸或接近触摸显示装置表面的对象（例如手指）的位置的层状系统。在该种情况下， 层状系统W此方式设计W使得能够具有电容和电阻的评估能力。为此目的，层状系统包括 电容层装置和电阻层装置，其中所述电容层装置包括用作电容器电极的导电层和布置于该 层前侧上的柔性绝缘体层。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提出一种与现有技术相比改进的电容式传感器装置和具有该 种电容式传感器装置的触敏屏。
[0006] 对于所述电容式传感器装置而言，根据本发明该目的通过权利要求1所述的特征 来实现，W及对于触敏屏而言，该目的通过权利要求10所述的特征来实现。
[0007] 电容式传感器装置包括至少一个电容式传感器和施加到至少一个电容式传感器 前侧上的涂层。根据本发明，该涂层包括多级层状结构，所述多级层状结构由串联电连接并 且W多级布置的多个电容层形成。
[000引由于具有串联电连接的多个电容层的该个多级层状结构，实现与由单个电容层所 形成的单级涂层相比之下减小的涂层总电容。因此，由涂层所产生的所谓干扰电容显著减 小。该W特别有利的方式导致与由所获得的单级涂层相比，电容式传感器的有用信号在非 触摸传感器与触摸传感器之间的差的显著增加。因此，触摸状态和非触摸状态能够可靠地 彼此区分，其结果是，由于稳健W及同时可重复的测量，能够实现不易出现故障的稳健和可 靠的评估。此外，现在具有更大厚度的材料和/或具有特定性质的材料能够具有布置于电 容式传感器与操作表面之间的能力。
[0009] 根据电容式传感器装置的一种配置，电容层直接施加到电容式传感器的前侧上或 施加到布置于电容式传感器前侧上的背衬层上。能够容易地生产该种装置。
[0010] 根据另一配置，电容层各自具有相同的单独电容。因此，电容层的总电容可特别容 易地预先确定。在进一步的配置中，电容层也可具有不同的单独电容。
[0011] 在一种改进中，电容层由塑料和/或金属形成，因此其特征为高度的稳健性。
[0012] 根据一种配置，导电层和/或临界层由绝缘层隔开W防止扩散或出于其它原因。 因此，能够使用所有类型的层和可自由选择顺序的级和层状结构，其结果是与具有较高干 扰电容的单级涂层相比获得减小的总电容。在该种情况下导电层应被理解成指非常薄的金 属层或光学透明的金属层。所述层具有低电阻并具有导电性。
[0013] 由于扩散，存在导电层发生变化的风险。通过绝缘层避免该扩散。
[0014] 临界层应被理解成指例如在空气存在下氧化的不稳定的层。如果该些层涂覆有绝 缘层，特别是当使用两个绝缘层时，能够实现稳定和恒定的性能，并且能够随着时间将临界 层的老化和变化最小化。
[0015] 在一种可能的配置中，电容层是透明的，其结果是电容式传感器装置适于在触敏 屏中使用。
[0016] 此外，电容层特别地形成为漆层，所述漆层是例如W印刷方法施加的层。结果，电 容层可特别小的厚度和具有很小复杂性的非常简单的方式生产。
[0017] 根据一种可能的改进，在每种情况下一层电绝缘层布置于电容层之间W使得电容 层彼此电绝缘，因此，使得所述电容层的单独电容最小化并长期地确保上述最小化。
[0018] 根据本发明的触敏屏包括至少一个根据本发明的电容式传感器装置。
[0019] 由于电容式传感器装置涂层的多级层状结构和由其导致的减小的干扰电容，用手 指或输入辅助设备进行的触摸能够被可靠地感测到，其结果是能够实现不易出现故障地稳 健控制禪联到触敏屏的技术装置的程序执行。输入辅助设备可W是导电触针或另外的特定 工具，例如适用于该种操作的假体。
[0020] 在一种有利的配置中，电容式传感器装置布置于显示单元的前侧或后侧上。在该 种情况下，电容式传感器装置特别地W此方式设计W使得当所述传感器装置在预设位置处 被触摸时，执行在由显示单元所输出的图像上的相同位置处W字母数字和符号表示的特定 功能。在该种情况下，在显示单元前方的多级层状结构W及由此实现的控制面板使得能够 实现所谓的黑色面板效果，其结果是能够在同时最小化用户界面上反射的情况下产生最佳 对比度结果。因此，可产生减少反射层和任何所需的光学效应。相比之下，该些优势不能够 通过具有最小干扰电容的单层结构来实现或仅仅可通过设及非常大程度的复杂性才能实 现。
【附图说明】
[0021] 将参照附图更详细地说明本发明的示例性实施例，其中：
[0022] 图1示意性地示出根据本发明的电容式传感器装置的第一示例性实施例的截面 视图；
[0023] 图2示意性地示出根据本发明的包括如图1所示的电容式传感器装置的触敏屏的 第一示例性实施例的截面视图.
[0024] 图3示意性地示出根据本发明的电容式传感器装置的第二示例性实施例的截面 视图；化及
[0025] 图4示出根据本发明的包括如图3所示的电容式传感器装置的触敏屏的第二示例 性实施例的截面视图。
【具体实施方式】
[0026] 在所有附图中相互对应的部分设有相同的附图标记。
[0027] 图1示出根据本发明的电容式传感器装置1的第一示例性实施例的截面视图，所 述电容式传感器装置1包括电容式传感器2。电容式传感器2可W是任何类型的电容式传 感器2,特别是当由手指或输入辅助设备触摸时改变其电容的电容式传感器2。在传感器2 的触摸和非触摸状态之间的该种电容改变用于控制在禪联到所述电容式传感器2的技术 装置（未示出）上的程序执行。
[002引电容式传感器2在前侧上设置有多级涂层3,多级涂层3由多个电容层3. 1至3. n 形成。电容层3. 1至3. n各自具有相对于彼此的电容禪联并且在多级中布置成一个在另一 个之上，其结果是提供电容器的串联电路。层3. 1至3. n可W是任何类型的层，在一种可能 的配置中，所述层由塑料和/或金属形成并且所述层是透明的。
[0029] 在可能的实施例中，层3.1至3. n是导电的并且与彼此串联地电连接。因此在该 实施例中，层3. 1至3. n也各自具有相对于彼此的电容禪联并且W在多级中布置成一个在 另一个之上的方式形成电容器的串联电路。
[0030] 在可能的实施例中，层3. 1至3. n是漆层。层3. 1至3. n例如W印刷方法直接施 加到电容式传感器2,并且在未示出的实施例中直接施加到布置于电容式传感器2前侧上 的背衬板。
[0031] 在替代性的示例性实施例（在图3中更详细地示出）中，此外，在每种情况下，电 绝缘层II、12布置于层3. 1至3. n.之间。
[0032] 由于电容层3. 1至3. n的电串联电路，与涂层3的单层或单级结构相比，有效的总 电容Ctot根据W下等式减小，其中总电容Ctot的倒数等于电容层3. 1至3. n的各个电容 C1到化的倒数之和，所述等式为：
【主权项】
1. 一种电容式传感器装置（1)，其具有至少一个电容式传感器（2)和施加到所述至少 一个电容式传感器（2)前侧的涂层（3)，其特征在于，所述涂层（3)包括多级层状结构，所述 多级层状结构由串联电连接并且以多级布置的多个电容层（3. 1至3. n)形成。
2. 根据权利要求1所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，所述电容层（3.1至 3. n)直接施加到所述电容式传感器（2)的所述前侧或施加到布置于所述电容式传感器（2) 的所述前侧的背衬层。
3. 根据权利要求1或2所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，所述电容层（3.1 至3. n)均具有相同的单独电容（C1至Cn)。
4. 根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，所述电容层 (3. 1至3. n)由塑料和/或金属形成。
5. 根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，所述电容层 (3. 1至3. n)是透明的。
6. 根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，所述电容层 (3. 1至3. n)是漆层。
7. 根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，所述电容层 (3. 1至3. n)是以印刷方法施加的层。
8. 根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，在每种情况下 一层电绝缘层（II，12)布置于电容层（3. 1至3. n)之间。
9. 根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装置（1)，其特征在于，在每种情况下 至少一层绝缘层布置于导电层和/或临界层之间。
10. -种触敏屏（4)，其包括至少一个根据前述权利要求之一所述的电容式传感器装 置⑴。
11. 根据权利要求10所述的触敏屏（4)，其特征在于，所述电容式传感器装置（1)布置 于显示单元（5)的前侧或后侧上。
【专利摘要】本发明涉及一种电容式传感器装置(1)，其具有至少一个电容式传感器(2)和施加到至少一个电容式传感器(2)前侧的涂层(3)。根据本发明，涂层(3)包括多层结构，所述多层结构由以多层布置并且串联电连接的多个电容层(3.1至3.n)形成。本发明还涉及包括至少一个这种电容式传感器装置(1)的触敏屏(4)。
【IPC分类】G06F3-044
【公开号】CN104620209
【申请号】CN201380041062
【发明人】T·赖因勒, M·苏斯
【申请人】约翰逊控制器汽车电子有限责任公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年4月17日
【公告号】EP2859432A1, US20150185908, WO2013182342A1