DE202008003657U1 - Touchscreendisplay mit elektrischer Feldabschirmungsschicht - Google Patents

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Abstract

Ein Touchscreendisplay besteht
aus einer einem ersten Glassubstrat,
aus einem zweiten Glassubstrat,
aus einer Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten und zweiten Glassubstrat angeordnet ist,
aus einer ersten Polarisationsplatte, die zwischen der unteren Fläche des ersten Glassubstrat entgegengesetzt zu der Flüssigkristallschicht angeordnet ist,
aus einer Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs, die zwischen dem ersten Glassubstrat und der Flüssigkristallschicht geformt ist und mehrere horizontal gestaffelte Pixelelektroden sowie gewöhnliche Elektroden für den Antrieb der Flüssigkristallschicht besitzt,
aus einer Farbfilterschicht, die auf der Unterseite der Fläche des zweiten Glassubstrats geformt ist und in Richtung der Flüssigkristallschicht weist,
aus einer zweiten Polarisationsplatte, die auf der oberen Fläche des zweiten Glassubstrats entgegengesetzt zu der Flüssigkristallschicht angeordnet ist,
und eine Touchscreenschicht wird zwischen dem zweiten Glassubstrat und der zweiten Polarisationsplatte für das Abtasten eines Berührungssignals angeordnet, wenn ein Druck gegen die Berührungsabtastschicht ausgeübt wird, und
eine Schicht der elektrischen Feldabschirmung...

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • (a) Bereich der Erfindung
  • Das primäre Ziel der neuen Konstruktion ist die Bereitstellung eines Touchscreendisplay mit einer elektrischen Feldabschirmungsschicht, so dass Störungen zwischen einem Touchscreendisplay und einem LCD-Gerät vermieden werden können. Ziel ist die Aufsprühung eines Berührungspunkts auf dem Touchscreendisplay und dem visuellen Display über das LCD-Display wobei dieses nicht gegenseitig durch Störungen beeinflusst wird.
  • Ein weiteres Ziel der neuen Konstruktion ist die Bereitstellung eines LCD-Geräts mit IPS-Modus (Modus für das Umschalten auf gleicher Ebene), welches über eine elektrische Feldabschirmungsstruktur verfügt, so dass das LCD-Gerät, welches über den IPS-Modus besitzt, über eine verstärkte Störungsisolierungsfähigkeit verfügt.
  • (b) Beschreibung des derzeitigen Standes der Technik
  • Ein herkömmliches Touchscreendisplay besteht hauptsächlich aus einem Glassubstrat, das auf einer Oberfläche aufgetragen, die über eine transparente leitende Schicht verfügt wie zum Beispiel eine leitende Schicht aus Indiumzinnoxid. Ein dünner Film wird auf der unteren Oberfläche aufgetragen, wobei eine transparente leitbare Schicht mit der transparenten leitbaren Schicht des Glassubstrats übereinstimmt. Weiterhin gibt es mehrere isolierende Punktabstandsstücke, die zwischen der transparenten leitbaren Schicht auf dem Glassubstrat und der transparentren leitbaren Schicht und dem dünnen Film angebracht sind, um so für einen Abstand zwischen den zwei transparenten Schichten sorgen. Wenn das Touchscreendisplay für eine Ausführung berührt wird, wird ein Berührungssignal erzeugt und an einen Controller über eine Signalleitung übertragen. Es gibt auch den Typ eines anderen Touchscreendisplay, das über eine kapazitive Abtaststruktur verfugt.
  • Unter den verschiedenen strukturellen Designs für herkömmliche LCD-Geräte gibt es ein TFT (Dünnschicht-Transistor) Display, das hauptsächlich aus einem Glassubstrat, einer Flüssigkristallschicht, zwei Polarisierungsplatten, einer Farbfilterschicht, einer Hintergrundlichtquelle, einer Pixelelektrodenschicht, die unter der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, und einer Schicht aus gewöhnlichen Elektroden, die sich auf der Flüssigkristallschicht befindet. Die Schicht aus gewöhnlichen Elektroden und die Pixelelektrodenschicht zusammen formen eine Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs für den Betrieb der Flüssigkristallschicht.
  • Ein anderer Typ eines LCD-Geräts betrifft eine LCD-Anzeige mit IPS-Modus (Modus für das Umschalten auf gleicher Ebene), welche ähnlich strukturiert ist wie ein TFT Display mit der Ausnahme, dass diese eine horizontal angeordnete Flüssigkristallantriebsektektrodenstruktur verwendet, die sich zwischen dem Glassubstrat und der unteren Fläche der Flüssigkristallschicht befindet. Die Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs beinhaltet mehrere gestaffelte Pixelelektroden und gewöhnliche Elektroden für den Antrieb der Flüssigkristallschicht.
  • Während das integrierte Touchscreendisplay und das LCD-Gerät eine hohe Praktikabilität bieten, besitzt dieses das Problem einer gegenseitigen Interferenz zwischen dem Berührungssignal und der Signal für die Bewegung des Flüssigkeitskristalls, da es eine extrem geringe Entfernung zwischen dem Touchscreendisplay und der Flüssigkristallschicht, der Pixelelektrode und der gewöhnlichen Elektrode des LCD-Displays gibt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Explosionszeichnung eines Touchscreendisplay mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der neuen Konstruktion.
  • 2 ist eine zusammengesetzte Ansicht von 1.
  • 3 zeigt eine detaillierte Struktur zwischen der Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs und der Flüssigkristallschicht wie in 2 zu sehen.
  • 4 zeigt eine netzartige Schicht der elektrischen Abschirmung
  • 5 ist eine zusammengesetzte Ansicht des Touchscreendisplays mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend des zweiten Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion.
  • 6 ist eine zusammengesetzte Ansicht des Touchscreendisplays mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend des dritten Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion.
  • 7 ist eine Explosionszeichnung des Touchscreendisplays mit elektrischer Feldabschirmungsschicht vierten Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion.
  • 8 ist eine zusammengesetzte Ansicht von 7.
  • 9 zeigt eine detaillierte Struktur zwischen der Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs und der Flüssigkristallschicht wie in 8 zu sehen.
  • 10 ist eine zusammengesetzte Ansicht des Touchscreendisplays mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend des fünften Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung
  • Im Folgenden wird auf 1 und 2 verwiesen. Diese zeigen eine Explosionszeichnung und eine zusammengesetzte Ansicht. Diese zeigen eine Touchscreendisplay 100 mit einer Schicht der elektrischen Feldabschirmung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der neuen Konstruktion. Dieses besteht aus einer Flüssigkristallsteuerungsstruktur 10, einer Farbfilterstruktur 20, einer ersten Polarisationsplatte 30, einer zweiten Polarisationsplatte 40, einer Diffundierungsplatte 50, einer Hintergrundlichtquelle 60 und einer Touchscreenschicht 70.
  • Die Flüssigkristallsteuerungsstruktur 10 ist unter die Farbfilterstruktur 20 angeordnet. Das erste Ausführungsbeispiel der neuen Konstruktion wird nun auf Basis eines IPS-Modus (Modus für das Umschalten auf gleicher Ebene) beschrieben. Im ersten dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Flüssigkristallsteuerungsstruktur 10 ein erstes Glassubstrat 101, eine Flüssigkristallschicht 102 und eine Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs 103, die auf der oberen Fläche des ersten Glassubstrats 101 angebracht ist.
  • 3 zeigt eine detaillierte Struktur zwischen der Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs und der Flüssigkristallschicht wie in 2 zu sehen. Wie zu sehen beinhaltet die Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs 103 mehrere horizontal gestaffelte Pixelelektroden 103a sowie mehrere gewöhnliche Elektroden 103b. Die Pixelelektroden 103a und die gewöhnlichen Elektroden 103b formen zusammen die Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs 103 für den Antrieb der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 102.
  • Die erste Polarisationsplatte 30 ist ein bekanntes Produkt und wird auf der unteren Fläche des ersten Glassubstrats 101 gegenüber der Flüssigkristallschicht 102 angebracht. Und die Diffundierungsplatte 50 und die Hintergrundlichtquelle 60 sind sequenziell unter die erste Polarisationsplatte 30 angebracht. Die Hintergrundlichtquelle 60 sendet Licht auf das Touchscreendisplay 100.
  • Die Farbfilterstruktur 20 beinhaltet ein zweites Glassubstrat 201, das unter die Zweite Polarisationsplatte 40 angeordnet ist. Die Touchscreenschicht 70 kann beispielsweise eine kapazitive Berührungsabtastungsstruktur sein und ist zwischen dem zweiten Glassubstrat 201 und der zweiten Polarisationsplatte 40 angebracht. Die Touchscreenschicht 70 tastet ein Berührungssignal ab, wenn ein Nutzer den Touchscreen berührt und entsprechend wird ein Druck gegen die Touchscreenschicht 70 über die zweite Polarisationsplatte 40 erzeugt. Das Berührungssignal, das von der Touchscreenschicht 70 abgetastet wurde, wird über eine Singnalleitung an eine Steuerungseinheit (nicht gezeigt) für die Berechnung der Positionskoordinaten des Berührungspunktes des Nutzers übertragen.
  • Die Farbfilterstruktur 20 beinhaltet auch eine Farbfilterschicht 202, die auf der unteren Fläche des zweiten Glassubstrats 201 angebracht ist. Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ist an der Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 weiterhin das zweite Glassubstrat 201 and die Farbfilterschicht 202 angebracht. Die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 stellt eine Signalabschirmungsfunktion bereit, so dass effektiv die Signalinterferenz zwischen der Flüssigkristallschicht 102 und der Touchscreenschicht 70 isoliert werden kann. Weiterhin ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 über einen Draht 204 oder andere funktionelle gleichartige Verdrahtungen mit einem bestimmten Potential, wie beispielsweise ein Erdpotential, ein Potential mit einem bestimmten Spannungsgrad oder ein erdfreies Potential, verbunden. In dem ersten dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Farbfilterstruktur 20 weiterhin eine Abdeckungsschicht 205, die auf der unteren Fläche der Farbfilterschicht 202 angebracht ist.
  • Die Touchscreenschicht 70 und die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 können aus Indiumzinnoxid oder aus anderen transparenten Beschichtungsmaterialien mit gleichartigem Widerstandswert hergestellt sein. Dies können mit einer bekannten Technik geformt werden, einschließlich physischer Beschichtungsprozesse wie Bedampfung oder chemische Beschichtungs- und Formungsprozesse wie chemische Gasphasenabscheidung.
  • Die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 ist ein ununterbrochenes ebenes Tragwerk wie beispielsweise eine dünne Beschichtung, die auf der unteren Fläche des zweiten Glassubstrats 201 geformt wird. Alternativ kann die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 über eine Netzstruktur verfügen oder sie kann andere Strukturen aufweisen, die einen äquivalenten elektrischen Feldabschirmungseffekt bereitstellen. In 4 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203a einer Netzstruktur zu sehen ist.
  • Im Folgenden wird auf 5 verwiesen. Diese zeigt eine zusammengesetzte Ansicht des Touchscreendisplays 100a mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend des zweiten Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion. Das zweite Ausführungsbeispiel ist im Allgemeinen ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 hierbei zwischen der Farbfilterschicht 202 und der Abdeckungsschicht 205 der Farbfilterstruktur 20 angeordnet ist, um effektiv die Signalinterferenz zwischen der Flüssigkristallschicht 102 und der Touchscreenschicht 70 zu isolieren.
  • Im Folgenden wird auf 6 verwiesen. Diese zeigt eine zusammengesetzte Ansicht des Touchscreendisplays 100b mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend des dritten Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion. Das dritte Ausführungsbeispiel ist im Allgemeinen ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 hierbei zwischen der Farbfilterschicht 202 und der Abdeckungsschicht 205 der Farbfilterstruktur 20 angeordnet ist und dass die Flüssigkristallschicht 102 der Flüssigkristallsteuerungsstruktur 10 nicht nur die Funktion der Isolierung der Signalinterferenz bereitstellt, sie ersetzt auch die Abdeckungsschicht 205. Daher wird im dritten Ausführungsbeispiel die Abdeckungsschicht 205 weggelassen und das Touchscreendisplay 100b kann mittels eines vereinfachten Prozesses hergestellt werden, wobei die Materialkosten reduziert werden können.
  • Während die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ein bis drei auf Basis eine IPS-Modus für ein LCD-Gerät beschrieben wurden, kann die neue Konstruktion auch für allgemeine LCD-Geräte Anwendung finden. Beispielsweise zeigen 7 und 8 eine explodierte Perspektive und eine zusammengesetzte Ansicht eines Touchscreendisplays 100c wobei die Schicht der elektrischen Feldabschirmung entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel der neuen Konstruktion dargestellt wird. Das Touchscreendisplay 100c des vierten Ausführungsbeispiels besitzt wichtige Teile, die im Allgemeinen ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, mit der Ausnahme, dass das vierte Ausführungsbeispiel auf ein allgemeines LCD-Gerät Anwendung findet.
  • Die Flüssigkristallsteuerungsstruktur 10a im vierten Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Pixelelektrodenschicht 105, die auf der unteren Fläche der Flüssigkristallschicht 102 angebracht ist. 9 ist eine zusammengesetzte Ansicht, die eine detaillierte Struktur zwischen der Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs und der Flüssigkristallschicht, wie in 8 zu sehen ist, zeigt. Die Pixelelektrodenschicht 105 beinhaltet mehrere Pixelelektroden 105a und eine Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 ist auf der oberen Fläche der Flüssigkristallschicht 102 angebracht. Die Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 beinhaltet mehrere gewöhnliche Elektroden 106a, die entsprechend zu den Pixelelektroden 105a angebracht sind. Die Pixelelektrodenschicht 105 und die Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 formen zusammen die Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs für den Antrieb der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 102.
  • Im vierten Ausführungsbeispiel gibt es auch eine Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203, die zwischen dem zweiten Glassubstrat 201 und der Farbfilterschicht 202 angeordnet sind. Die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 stellt eine Signalabschirmungsfunktion bereit, die nicht nur effektive die Signalinterferenz zwischen der Flüssigkristallschicht 102 und Touchscreenschicht 70 isoliert, sondern auch die zwischen der Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 und der Touchscreenschicht 70.
  • Im Folgenden wird auf 10 verwiesen. Diese ist eine zusammengesetzte Ansicht des Touchscreendisplays 100d mit elektrischer Feldabschirmungsschicht entsprechend des fünften Ausführungsbeispiels der neuen Konstruktion. Das fünften Ausführungsbeispiel ist im Allgemeinen ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass die Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 hierbei zwischen der Farbfilterschicht 202 der Farbfilterstruktur 20 und der Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 der Flüssigkristallsteuerungsstruktur 10a angeordnet ist und dass eine Isolierungsschicht 206 bereitgestellt zwischen der Schicht der elektrischen Feldabschirmung 203 und der Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 wird. Diese Struktur isoliert auch effektiv die Signalinterferenz zwischen der Flüssigkristallschicht 102 und der Touchscreenschicht 70 und die Signalinterferenz zwischen der Schicht aus gewöhnlichen Elektroden 106 und der Touchscreenschicht 70.

Claims (11)

  1. Ein Touchscreendisplay besteht aus einer einem ersten Glassubstrat, aus einem zweiten Glassubstrat, aus einer Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten und zweiten Glassubstrat angeordnet ist, aus einer ersten Polarisationsplatte, die zwischen der unteren Fläche des ersten Glassubstrat entgegengesetzt zu der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, aus einer Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs, die zwischen dem ersten Glassubstrat und der Flüssigkristallschicht geformt ist und mehrere horizontal gestaffelte Pixelelektroden sowie gewöhnliche Elektroden für den Antrieb der Flüssigkristallschicht besitzt, aus einer Farbfilterschicht, die auf der Unterseite der Fläche des zweiten Glassubstrats geformt ist und in Richtung der Flüssigkristallschicht weist, aus einer zweiten Polarisationsplatte, die auf der oberen Fläche des zweiten Glassubstrats entgegengesetzt zu der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, und eine Touchscreenschicht wird zwischen dem zweiten Glassubstrat und der zweiten Polarisationsplatte für das Abtasten eines Berührungssignals angeordnet, wenn ein Druck gegen die Berührungsabtastschicht ausgeübt wird, und eine Schicht der elektrischen Feldabschirmung wird zwischen dem zweiten Glassubstrat und der Flüssigkristallschicht angeordnet und elektrische verbunden, um eine vorbestimmtes Potential für die Isolation der Signalinterferenz zwischen der Touchscreenschicht und der Flüssigkristallschicht zu erhalten.
  2. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 1 ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung zwischen der Farbfilterschicht und dem zweiten Glassubstrat angeordnet.
  3. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 1 ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung zwischen der Farbfilterschicht und der Flüssigkristallschicht angeordnet.
  4. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 1 ist weiterhin eine Abdeckungsschicht zwischen der Flüssigkristallschicht und der Farbfilterschicht angeordnet, und Schicht der elektrischen Feldabschirmung ist zwischen der Farbfilterschicht und der Überabdeckungsschicht angeordnet.
  5. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 1 ist die elektrische Feldabschirmungsschicht elektrisch mit einer Nullspannung als vorbestimmtes Potential verbunden.
  6. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 1 ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung elektrisch mit einer Erdspannung als vorbestimmtes Potential verbunden.
  7. Ein Touchscreendisplay besteht aus einer einem ersten Glassubstrat, aus einem zweiten Glassubstrat, aus einer Flüssigkristallschicht, die zwischen dem ersten und zweiten Glassubstrat angeordnet ist, aus einer ersten Polarisationsplatte, die zwischen der unteren Fläche des ersten Glassubstrat entgegengesetzt zu der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, aus einer Pixelelektronenschicht, die aus mehreren Pixelelektroden besteht und die an der unteren Fläche der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, aus einer gewöhnlichen Elektrodenschicht, die aus mehreren gewöhnlichen Elektroden besteht, die entsprechend den Pixelelektroden, der Schicht aus gewöhnlichen Elektroden und der Pixelelektrodenschicht angeordnet sind um zusammen eine Elektrodenschicht des Flüssigkristallantriebs für den Antrieb der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht zu formen. aus einer Farbfilterschicht, die auf der Unterseite der Fläche des zweiten Glassubstrats geformt ist und in Richtung der Flüssigkristallschicht weist, aus einer zweiten Polarisationsplatte, die auf der oberen Fläche des zweiten Glassubstrats entgegengesetzt zu der Flüssigkristallschicht angeordnet ist, und eine Touchscreenschicht wird zwischen dem zweiten Glassubstrat und der zweiten Polarisationsplatte für das Abtasten eines Berührungssignals angeordnet, wenn ein Druck gegen die Berührungsabtastschicht ausgeübt wird, und eine Schicht der elektrischen Feldabschirmung wird zwischen dem zweiten Glassubstrat und der Flüssigkristallschicht angeordnet und elektrische verbunden, um eine vorbestimmtes Potential für die Isolation der Signalinterferenz zwischen der Touchscreenschicht und der Flüssigkristallschicht zu erhalten.
  8. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 7 ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung zwischen der Farbfilterschicht und dem zweiten Glassubstrat angeordnet.
  9. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 7 Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 1 ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung zwischen der Farbfilterschicht der Schicht der gewöhnlichen Elektroden angeordnet, und weiterhin wird eine isolierende Schicht zwischen der Schicht der elektrischen Feldabschirmung und der Schicht der gewöhnlichen Elektroden angebracht.
  10. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 7 ist die elektrische Feldabschirmungsschicht elektrisch mit einer Nullspannung als vorbestimmtes Potential verbunden.
  11. Bei dem Touchscreendisplay gemäß Anspruch 7 ist die Schicht der elektrischen Feldabschirmung elektrisch mit einer Erdspannung als vorbestimmtes Potential verbunden.
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