專利名稱：觸敏的傳感器裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種觸敏的傳感器裝置，包括平面壓制的元件，其中元件的表面設置帶有導電層；多個連接點，其中連接點分別布置在元件的邊緣區域中并且和導電層接觸。
背景技術：
觸敏的傳感器裝置也作為接觸傳感器為本領域技術人員所知。接觸傳感器在和顯示屏的共同的結構中構成觸敏顯示屏，其也稱為觸摸屏。通過接觸傳感器可以在觸碰由接觸傳感器構成的顯示屏表面時引起適于控制電子設備的行動。目前這樣的觸摸屏應用在例如用于機動車診斷的輸入儀器、工業控制和設備控制、工業-PC、醫療技術、自動收款機中， 或應用在可以例如利用手寫輸入操作的手提計算機中。如果在惡劣的環境中、特別是在非常冷時使用上面提到的設備，那么顯示屏表面或觸碰面會沾濕或者結冰，這損害了傳感器裝置的良好功能。由WO 02/05M95A2已經公開了一種帶有導電層的顯示裝置。根據現有技術也已知了，在這樣的顯示裝置中應使用用于顯示屏表面的加熱器。當然現有技術中已知的裝置的缺點是，加熱裝置布置在附加的玻璃片上。該附加的玻璃片布置在原來的接觸傳感器的玻璃片后面。其缺點在于，附加的玻璃片導致了在屏幕的光路中附加的光線折射，這導致亮度降低、對比度減小，并且由于傳感器裝置到屏幕的較大間距引起視差誤差。
發明內容
因此本發明的目的在于，提供一種傳感器裝置，其可以用于可加熱的觸摸屏，但無需附加的玻璃片。對于開頭提到的觸敏的傳感器裝置來說由此實現該目的，即在用于評估元件和觸碰件之間的觸碰的位置的連接點和所屬的連接導線之間，退耦件通過評估信號分別用于使施加在至少兩個連接點上的電流退耦，其中通過電流可將元件加熱。傳感器裝置包括的平面壓制的元件例如是通過利用金屬真空蒸鍍而設有導電層的玻璃片。在傳感器裝置中使用該導電層，用于根據傳感器裝置的電容方法或電阻式工作的方法測定觸碰到的顯示屏位置。在電容方法中，元件、優選的是玻璃片的表面被劃分成電容矩陣。通過和觸碰件、 例如是人手的手指之間的觸碰，以電容方式對該矩陣產生影響，這能推斷出XY-坐標。在該方法中，優選的是通過由銦-錫氧化物(ITO)制成的金屬涂層在玻璃表面上產生較小的區域，可以通過連接點和所屬的連接導線對這個區域進行評估。因為用于確定位置的評估信號的評估并不能和流過金屬層的加熱電流同時發生，因此施加在連接點上的加熱電流通過退耦件由評估信號斷開。因為在電容式工作的傳感器裝置中借助于交流電信號、優選的是高頻交流電執行在平面壓制元件上的位置確定，因此可以選擇適合的耦合裝置，其不允許作為直流電施加的加熱電流通過，但是仍然允許例如高頻的評估信號通過。在一個有利的設計方案中，退耦件相應地設計為電流斷開部分。優選地，退耦件設計為電容斷開部分。這意味著，在用于信號評估的連接點和連接導線之間可以布置用于實現電容斷開的電容器或布置用于實現電感斷開的線圈。在一個對于實現電流斷開的可替換的設計方案中，退耦件分別設計為開關件，該開關件使得連接點和用于評估信號的連接導線斷開。開關件可以電機地設計也可以設計為開關半導體。開關件例如可以利用第一連接側面布置在連接點上并且利用第二連接側面和連接導線連接并且利用第三連接側面和加熱導線連接。相應地，開關件可以如轉換開關一樣工作并且在期望的轉換周期中在評估導線和加熱導線之間來回開關。相應地形成時間段，其中由加熱電流自由激活傳感器裝置并且可以執行位置識別；并且形成時間段，其中由用于對評估信號進行評估的連接導線自由激活傳感器裝置并且傳感器裝置或金屬表面可以加載加熱電流。有利地，這樣設計開關件，即可借助于控制電路控制開關件。在此優選地使用多路復用器電路，其通過時間多路復用方法對退耦進行控制。當直流電壓連接到金屬面上以便實現熱效應時，切斷和分離電容的接觸評估。相反地，如果激活了電容評估，則切斷加熱電壓。 如果優選地每秒多次、特別是以至少IOHz的頻率進行這樣的轉換，那么在激活功能時使用者在傳感器表面上仍幾乎察覺不到延時，這是因為人的反應時間通常在一秒鐘的范圍內。廣為流行的構造接觸傳感器的技術相反于電容方法是電阻方法，該電阻方法利用兩個透明的、導電的涂層表面工作，因此例如可以涂覆牢固的玻璃板上的表面和柔性薄膜上的另一個表面，該薄膜以較小的距離位于玻璃板上方。優選地，通過較小的、幾乎看不到的距離保持器來確定在兩個涂層面之間的距離。通過在傳感器裝置上的壓力，在兩個金屬涂層表面之間形成電接觸，該接觸可以評估為電阻改變并且因此可以確定一個位置。特別是在具有電阻工作方法的傳感器裝置中，有利的是使用設計為開關件的退耦件。然后通過開關件可以將為了評估位置確定而連接的直流電和加熱電流斷開，該加熱電流也作為直流電通過金屬涂層表面發出。作為主要的優點列出了對于兩項功能同時使用一個唯一的金屬化層。第一功能是測定位置，并且第二功能例如是加熱玻璃片。因此可以取消第二玻璃片和第二金屬化層。 通過該方法去除了多次折射，否則這些折射將出現在第二玻璃片的邊界處。使用的LED-屏幕可以明顯地更接近現在唯一存在的玻璃片，這對于在側面觀察而言明顯地減小了視差誤差。
附圖示出了兩個具有另外特征的實施例。圖中示出圖1是具有第一種退耦件的傳感器裝置，圖2是具有第二種退耦件的傳感器裝置，和圖3是作為退耦件的開關件的特別實施方式。
具體實施例方式根據圖1所示，觸敏的傳感器裝置10具有平面壓制的元件40，其中元件40的表面設置帶有導電層。平面的元件40設計為玻璃片。利用ITO層作為金屬化層覆蓋玻璃片。在其右邊，左邊，XO，Xl以及上方和下方，Y0，Yl的邊緣區域中，玻璃片在邊緣區域YO中具有第一連接點41，在邊緣區域Yl中具有第四連接點44，在邊緣區域XO中具有第二連接點42和
在邊緣區域Xl中具有第三連接點43。連接點41，......,44分別配有退耦件21，......，
24，其中退耦件21，......，24設計為對應于相應連接點的第一電容器Cl、第二電容器C2、
第三電容器C3和第四電容器C4。第一加熱導線31直接連接在第二連接點42上。第二加熱導線32直接連接在第三連接點43上。在第一加熱導線31中饋送直流電，該直流電經過第二連接點42上的第一加熱導線31并且經過玻璃片的金屬化ITO層可以流到第三連接點43，并且經過第二加熱導線32再次向著預設用于加熱的電源或供給電壓送回。從第二連接點42到第三連接點43 的電流I由于其在金屬層中的損耗功率而確保了玻璃片中的熱效應。通過設計為第二電容器C2的第二退耦件22，用于加熱的電流I并不通過第二電容器C2經過第二連接導線12流回到評估單元60。用于對確定位置的評估信號進行評估的評估單元60分別在四個連接點
41，......,44中任一個上通過相應的第一連接導線11、第二連接導線12、第三連接導線
13和第四連接導線14耦合在玻璃片上，其中通過電容器Cl，......，C4引起電流斷開。電
容器Cl，......，C4阻止了設計為直流電的加熱電流，其因此不能流入評估單元并且將不
會導致評估干擾。因為對位置確定進行的評估優選地利用高頻交變信號進行，因此電容器 Cl，......，C4對于交變信號并不構成障礙。評估單元60通過數據線61和CPU 70連接。CPU 70控制可以在屏幕上顯示的位
置確定。根據圖2示出了同樣帶有退耦件的傳感器裝置10，其中在該實施變體中退耦件并
不設計為電流斷開部分，而是設計為開關件Si，......，S4。第一開關件Sl連接在第一連
接點41上，第二開關件S2連接在第二連接點42上，第三開關件S3連接在第三連接點43
上并且第四開關件S4連接在第四連接點44上。開關件Si，......，S4設計為電路隔離器。
每個開關件的各自另外的接口和通向評估單元60的連接導線11，......，14連接。第一加
熱導線31再次連接在第二連接點42上并且第二加熱導線32連接在第三連接點43上。如在圖1中提到的，電流I可以經過加熱導線31，32從邊緣區域XO向邊緣區域Xl流動并且通過形成的損耗熱量可以加熱元件40、即玻璃片。設計為多路復用器電路的控制電路50控制開關件Si，......，S4。通過開關件
Si，......，S4將所屬的連接導線11，......，14和評估單元60斷開。但僅僅對于通過第
一加熱導線31和第二加熱導線32饋送加熱電流的情況才進行斷開。為了阻止加熱電流的饋送，在用于加熱的電源和第一加熱導線31之間布置了第五開關件S5和在第二加熱導線 32中布置了第六開關件S6。在開關件Si，......，S4閉合時，開關件S5，S6斷開。通過退耦件也可能在該具有開關件的實施方式中對于兩項功能同時使用一個金屬化層。圖3示出了在第二開關件S2的實例中的可替換的開關件。在該變體中開關件S2 設計為交變開關并且利用其第一連接側面固定在第二連接點上。開關件S2的第二連接側面通向第二連接導線12。開關件S2的第三連接導線通向第一加熱導線31。開關件S2因此可以在交變電路中，優選地再次通過多路復用器控制地，在第二連接導線12和第一加熱導線31之間來回開關。
權利要求
1.一種觸敏的傳感器裝置(10)，包括-平面壓制的元件(40)，其中所述元件00)的表面設置帶有導電層， -多個連接點(41，42，43，44)，其中所述連接點(41，42，43，44)分別布置在所述元件00)的邊緣區域中并且和所述導電層接觸，其特征在于，-在用于評估所述元件GO)和觸碰件之間的觸碰的位置的所述連接點(41，42，43，44) 和所屬的連接導線(11，12，13，14)之間，退耦件(21，22，23，24)通過評估信號分別用于使施加在至少兩個連接點(42，43)上的電流(I)退耦，其中通過所述電流(I)可將所述元件GO)加熱。
2.根據權利要求1所述的觸敏的傳感器裝置(10)，包括 -第一連接點G1)，-第二連接點G2)， -第三連接點G3)， -第四連接點(44)， 其中，-第一連接導線(11)， -第二連接導線(12)， -第三連接導線(13)， -第四連接導線(14)分別通過所述退耦件(21，22，23，24)連接在所述連接點(41，42，43，44)上，其中 -第一加熱導線(31)這樣地連接在所述第二連接點0 上，和 -第二加熱導線(3 這樣地連接在所述第三連接點上，即所述電流(I)經過所述第一、第二加熱導線并不通至所述退耦件02，23)。
3.根據權利要求1或2所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中所述退耦件01，22，23， 24)設計用于實現電流斷開。
4.根據權利要求3所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中所述退耦件(21，22，23，24)設計用于實現電容斷開。
5.根據權利要求3所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中所述退耦件(21，22，23，24)設計用于實現電感斷開。
6.根據權利要求1或2所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中所述退耦件01，22，23，24)分別設計為開關件(Si，S2，S3，S4)，所述開關件使得所述連接點(21，......，24)和用于所述評估信號的所述連接導線(11，......，14)斷開。
7.根據權利要求6所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中這樣設計所述開關件(S1，S2， S3，S4)，即可借助于控制電路(50)控制所述開關件。
8.根據權利要求7所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中這樣設計所述控制電路(50)， 即所述控制電路這樣控制所述開關件(Si，S2，S3，S4)，即在可預定的周期中將所述連接導線(11，......，14)或者所述加熱導線(31，32)連接到所述連接點01，......，24)上。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的觸敏的傳感器裝置(10)，其中所述連接導線 (11，......，14)和評估單元(60)連接。
全文摘要
本發明涉及一種觸敏的傳感器裝置(10)，包括平面壓制的元件(40)，其中元件(40)的表面設置帶有導電層；多個連接點(41，42，43，44)，其中連接點(41，42，43，44)分別布置在元件(40)的邊緣區域中并且和導電層接觸，其中在用于評估元件(40)和觸碰件之間的觸碰的位置的連接點(41，42，43，44)和所屬的連接導線(11，12，13，14)之間，退耦件(21，22，23，24)通過評估信號分別用于使施加在至少兩個連接點(42，43)上的電流(I)退耦，其中通過電流(I)可將元件(40)加熱。
文檔編號G06F3/041GK102236459SQ20111005025
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月2日 優先權日2010年5月5日
發明者格哈德·斯特雷歇爾特, 霍斯特·沃爾夫 申請人:西門子公司