DE202009006774U1

DE202009006774U1 - Flüssigkristallanzeige, welche mit kapazitiven Berührungsvorrichtungen zusammengefasst ist

Info

Publication number: DE202009006774U1
Application number: DE202009006774U
Authority: DE
Original assignee: TPK Touch Solutions Inc
Current assignee: TPK Touch Solutions Inc
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-05-11
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2019-05-12
Also published as: WO2010102491A1; JP3152062U; JP2012520495A; EP2406684A4; CN101833184A; KR20120000565A; EP2406684A1

Abstract

Flüssigkristallanzeige, welche mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung zusammengefasst ist, umfassend:
eine Flüssigkristallanzeigetafel, umfassend ein Flüssigkristallanzeigemodul, wobei das Flüssigkristallanzeigemodul eine obere Polarisationsscheibe und eine untere Polarisationsscheibe umfasst;
eine erste Elektrodenschicht, welche eine vorbestimmte Elektrodenstruktur aufweist, welche an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist; und
eine zweite Elektrodenschicht, welche eine vorbestimmte Elektrodenstruktur aufweist, welche an der Unterseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist, wobei, wenn ein Gegenstand die Flüssigkristallanzeige berührt, jeweils eine kapazitive Kopplung des Gegenstands mit der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht erfolgt und die Position, wo die Berührung durch den Gegenstand erfolgt, bestimmt wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeige, welche mit einer Berührungsvorrichtung zusammengefasst ist, wobei diese genauer eine Flüssigkristallanzeige betrifft, welche mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung zusammengefasst ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Flüssigkristallanzeigen (LCDs) mit verschiedenen Gestaltungen werden von der Bevölkerung allgemein verwendet. Bezüglich 1 und 2: 1 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigetafel, und 2 ist eine Schnittansicht eines Flüssigkristallanzeigemoduls. Gemäß Darstellung in den Figuren umfasst die Flüssigkristallanzeigetafel 1 ein Flüssigkristallanzeigemodul 10 und eine Schutzschicht 11, welche darauf angebracht ist.
Das Flüssigkristallanzeigemodul 10 umfasst eine untere Polarisationsscheibe 12, eine untere Basisplatte 101, eine untere leitfähige Schicht 102, eine Flüssigkristallschicht 103, eine obere leitfähige Schicht 104, einen Farbfilter 13, eine obere Basisplatte 105 und eine obere Polarisationsscheibe 14.
Durch die Industrie wurden bestimmte Techniken zur Zusammenfassung einer Flüssigkristallanzeigetafel und einer Berührungsvorrichtung entwickelt, welche die Bedienung vereinfachen kann. In einem frühen Stadium umfasste die Berührungsvorrichtung Widerstandsfilme. Wenn ein Gegenstand die Oberfläche der Berührungsvorrichtung berührt, bewirkt eine Belastung, welche durch den Gegenstand erzeugt wird, dass sich die zwei Widerstandsfilme gegenseitig berühren, so dass ein Schalter eingeschaltet wird und ein Berührungssignal zur Verarbeitung zum Bestimmen der Berührungsposition zu einer Steuereinheit gesandt wird. Bei langfristiger Verwendung werden die Widerstandsfilme jedoch infolge häufigen Drückens beschädigt, und es wird schwierig, die Berührungsposition genau zu bestimmen.
Um die Mängel der Gestaltungen unter Verwendung von Widerstandsfilmen, welche oben erwähnt wurden, zu überwinden, wurde eine kapazitive Berührungsvorrichtung entwickelt. Eine kapazitive Berührungsvorrichtung umfasst zwei berührungsempfindliche Schichten und eine mittlere Schicht, welche zwischen den zwei berührungsempfindlichen Schichten angeordnet ist. Bei dem Herstellungsvorgang werden die Flüssigkristallanzeigetafel und die kapazitive Berührungsvorrichtung getrennt hergestellt, und sodann werden diese gestapelt angeordnet und aneinander befestigt. Ein Verwender kann einen leitfähigen Gegenstand, wie etwa einen Finger oder einen Stift, verwenden, um die Kennsymbole auszuwählen, welche auf der Oberfläche der Berührungsvorrichtung dargestellt sind, um Bedienungsvorgänge auszuführen bzw. Daten einzugeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist jedoch erforderlich, eine Schutzschicht getrennt an der Oberfläche der Berührungsvorrichtung und denen der Flüssigkristallanzeigetafeln anzubringen. Die Schutzschichten werden hauptsächlich aus Glas hergestellt. infolgedessen erfordert die Verwendung von zwei Schutzschichten den Verbrauch einer großen Materialmenge bei der Herstellung. Ferner werden Berührungsvorrichtungen und Flüssigkristallanzeigen getrennt hergestellt, und sodann werden diese gestapelt angeordnet und aneinander befestigt. Ein derartiger Montagevorgang ist kompliziert und zeitaufwändig und tendiert ferner zur Produktion mangelhafter Produkte. Ferner weisen die Produkte, welche in dieser Weise hergestellt werden, eine größere Dicke auf, und es ist schwierig, die gesamte Vorrichtung zu verschlanken.
Es ist eine Aufgabe, eine Flüssigkristallanzeige mit einer integrierten kapazitiven Berührungsvorrichtung zu schaffen, welche keine zusätzlichen Basisplatten erfordert. Dadurch kann erreicht werden, dass die Vorrichtung schlank ist.
Die Flüssigkristallanzeige der vorliegenden Erfindung umfasst eine Flüssigkristallanzeigetafel, eine erste Elektrodenschicht und eine zweite Elektrodenschicht. Die Flüssigkristallanzeigetafel umfasst ein Flüssigkristallanzeigemodul, welches eine obere Polarisationsscheibe und eine untere Polarisationsscheibe umfasst. Die erste Elektrodenschicht umfasst eine vorbestimmte Elektrodenstruktur, welche an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist. Die zweite Elektrodenschicht umfasst eine vorbestimmte Elektrodenstruktur, welche an der Unterseite der unteren Polarisationsscheibe ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind lediglich eine Flüssigkristallanzeige und eine kapazitive berührungsempfindliche Schicht aufgenommen, wobei die kapazitive berührungsempfindliche Schicht an der Oberseite bzw. an der Unterseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann eine Zusammenfassung der Flüssigkristallanzeige mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung erreicht werden, ohne gesonderte Basisplatten zu verwenden. Dies trägt nicht nur dazu bei, zu erreichen, dass die gesamte Vorrichtung die Anforderungen der Produkte eines schlanken Typs erfüllt, sondern auch dass ihr Gewicht reduziert wird. Genauer wird die Flüssigkristallanzeige in einem einfachen Herstellungsvorgang direkt mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung zusammengefasst, anstatt nach getrennten Herstellungsvorgängen zusammengesetzt zu wer den. Dies ist mit vielen Vorteilen verbunden, wie etwa einem einfachen Herstellungsvorgang, hoher Produktionsausbeute und niedrigen Herstellungskosten. Ferner kann die Elektrodenschicht aufgrund der Tatsache, dass die Elektrodenschicht an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe der Flüssigkristallanzeige angebracht ist und sich näher bei dem Finger bzw. einem anderen Berührungsgegenstand befindet, somit eine Berührung empfindlicher erfassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigetafel;
2 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Flüssigkristallanzeigemoduls;
3 ist eine Schnittansicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Explosionsansicht, welche das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist eine Explosionsansicht, welche ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ist eine Explosionsansicht, welche ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts einer kapazitiven berührungsempfindlichen Schicht; und
8 ist eine Explosionsansicht, welche ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
3 zeigt eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Gemäß Darstellung in 3 umfasst die Flüssigkristallanzeige 100 der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkristallanzeigetafel 1, eine erste Elektrodenschicht 2 und eine zweite Elektrodenschicht 3.
Die Flüssigkristallanzeigetafel 1 umfasst eine herkömmliche Struktur, welche die gleiche wie die in den 1 und 2 dargestellte ist. Die Flüssigkristallanzeigetafel 1 umfasst eine untere Polarisationsscheibe 12, eine untere Basisplatte 101, eine untere leitfähige Schicht 102, eine Flüssigkristallschicht 103, eine obere leitfähige Schicht 104, einen Farbfilter 13, eine obere Basisplatte 105, eine obere Polarisationsscheibe 14 und eine Schutzschicht 11. Der Farbfilter 13 umfasst hauptsächlich eine schwarze Matrix und ein farbdurchlässiges Material.
Die erste Elektrodenschicht 2 ist an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe 14 ausgebildet, und die zweite Elektrodenschicht 3 ist an der Unterseite der oberen Polarisationsscheibe 14 ausgebildet.
4 ist eine Explosionsansicht, welche das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Gemäß Darstellung in der Figur weist die erste Elektrodenschicht 2 eine vorbestimmte Elektrodenstruktur 20 auf, welche eine Vielzahl von Elektrodenstreifen 21 umfasst, und die Elektrodenstreifen 21 sind parallel und in Abstand voneinander angeordnet. Ähnlich weist die zweite Elektrodenschicht 3 eine vorbestimmte Elektrodenstruktur 30 auf, welche eine Vielzahl von Elektrodenstreifen 31 umfasst, und die Elektroden streifen 31 sind parallel und in Abstand voneinander angeordnet. Die Elektrodenstreifen 21 der ersten Elektrodenschicht 2 und die Elektrodenstreifen 31 der zweiten Elektrodenschicht 2 sind mit einer Steuereinheit (in der Figur nicht dargestellt) elektrisch verbunden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenstreifen 21 der ersten Elektrodenschicht 2 in einer Richtung angeordnet, welche lotrecht zu der der Elektrodenstreifen 31 der zweiten Elektrodenschicht 3 verläuft. In praktischer Hinsicht sind die Elektrodenstreifen 21 der ersten Elektrodenschicht 2 geeignet eingerichtet, um eine Berührungsbewegung bezüglich der Y-Achse zu erfassen, und die Elektrodenstreifen 31 der zweiten Elektrodenschicht 3 sind geeignet eingerichtet, um eine Berührungsbewegung bezüglich der X-Achse zu erfassen. Es ist ersichtlich, dass die Elektrodenstreifen 21 der ersten Elektrodenschicht 2 geeignet eingerichtet werden können, um eine Bewegungsberührung bezüglich der X-Achse zu erfassen, und die Elektrodenstreifen 31 der zweiten Elektrodenschicht 3 geeignet eingerichtet werden, um eine Bewegungsberührung bezüglich der Y-Achse zu erfassen.
Die Elektrodenstreifen 21 und 31 können beliebige Formen aufweisen, wie etwa die einer Raute, eines Quadrats und eines Sechsecks. Gemäß Darstellung in 5 ist eine Vielzahl von sechseckigen Elektroden 22 verbunden, um einen Elektrodenstreifen der Elektrodenstruktur 20a der ersten Elektrodenschicht 2 auszubilden. Ähnlich ist eine Vielzahl von sechseckigen Elektroden 32 verbunden, um einen Elektrodenstreifen der Elektrodenstruktur 30a der zweiten Elektrodenschicht 3 auszubilden.
Die erste Elektrodenschicht 2 und die zweite Elektrodenschicht 3 der Flüssigkristallanzeige sind mit der Steuereinheit (in der Figur nicht dargestellt) verbunden. Wenn ein Verwender die Flüssigkristallanzeige mit einem Gegenstand (das bedeutet, mit einem Finger oder einem anderen leitfähigen Gegenstand) berührt, erfolgt eine getrennte und kapazitive Kopplung des Gegenstands mit der ersten Elektrodenschicht 2 und der zweiten Elektrodenschicht 3, so dass ein Berührungssignal, welches der X-Achsen-Koordinate und der Y-Achsen-Koordinate der Berührungsposition entspricht, erzeugt wird und das Signal zur weiteren Verarbeitung zum Bestimmen der Berührungsposition zu der Steuereinheit gesandt wird.
Bezüglich 6 und 7: 6 ist eine Explosionsansicht, welche ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, und 7 ist eine Schnittansicht eines Abschnitts einer kapazitiven berührungsempfindlichen Schicht. Das dritte Ausführungsbeispiel ist dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel ähnlich. Der Unterschied zwischen den zwei Ausführungsbeispielen ist jedoch, dass das dritte Ausführungsbeispiel eine kapazitive berührungsempfindliche Schicht 4 umfasst, welche an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe 14 ausgebildet ist.
Die kapazitive berührungsempfindliche Schicht 4 umfasst eine vorbestimmte Elektrodenstruktur 40, welche eine Vielzahl von ersten Elektrodenstreifen 41 und zweiten Elektrodenstreifen 42 umfasst. Die ersten Elektrodenstreifen 41 sind in einer Richtung angeordnet, welche nicht parallel zu der der zweiten Elektrodenstreifen 42 verläuft. Die zweiten Elektrodenstreifen 42 sind überlappend über den ersten Elektrodenstreifen 41 angeordnet, jedoch berühren die ersten und zweiten Elektrodenstreifen einander nicht. Eine Isolierschicht 43 ist auf den ersten Elektrodenstreifen 41 dort ausgebildet, wo die zweiten Elektrodenstreifen 42 mit den ersten Elektrodenstreifen 41 überlappen (wie in 7 dargestellt), so dass vermieden wird, dass die zweiten Elektrodenstreifen 42 die ersten Elektrodenstreifen 41 berühren. Jeder erste Elektrodenstreifen 41 ist durch einen Strang verbundener sechseckiger Elektroden 411 ausgebildet, und jeder zweite Elektrodenstreifen 42 ist durch einen Strang verbundener sechseckiger Elektroden 421 ausgebildet. Aufgrund der sechseckigen Form können die ersten Elektroden 41 und die zweiten Elektroden 42 die Empfindlichkeit der Berührungserfassung wirksam steigern.
Wenn ein Verwender die vorliegende Erfindung mit einem Gegenstand (das bedeutet, mit einem Finger oder einem anderen leitfähigen Gegenstand) berührt, erfolgt jedoch eine getrennte und kapazitive Kopplung des Gegenstands mit der ersten Elektrode 41 und der zweiten Elektrode 42, so dass ein Berührungssignal, welches der Berührungsflächengröße entspricht und der X-Achsen- und der Y-Achsenkoordinate der Berührungsposition entspricht, erzeugt und zur weiteren Signalverarbeitung zum Bestimmen der Berührungsposition (im Diagramm nicht dargestellt) zu der Steuereinheit gesandt wird.
8 ist eine Explosionsansicht gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel ist dem oben erwähnten dritten Ausführungsbeispiel ähnlich. Der Unterschied zwischen den zwei Ausführungsbeispielen ist jedoch, dass das vierte Ausführungsbeispiel eine kapazitive berührungsempfindliche Schicht 4 umfasst, welche an der Unterseite der Polarisationsscheibe 14 ausgebildet ist. Ähnlich erfolgt, wenn die Flüssigkristallanzeige mit einem Gegenstand berührt wird, eine getrennte und kapazitive Kopplung des Gegenstands mit der ersten Elektrode 41 und der zweiten Elektrode 42, um ein Signal zu erzeugen, welches der Berührungsposition entspricht.
Obgleich die vorliegende Erfindung unter Verweis auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele und die besten Ausführungsweisen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist für Fachkundige ersichtlich, dass eine Vielfalt von Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, welcher durch die beigefügten Ansprüche definiert sei.

Claims

Flüssigkristallanzeige, welche mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung zusammengefasst ist, umfassend: eine Flüssigkristallanzeigetafel, umfassend ein Flüssigkristallanzeigemodul, wobei das Flüssigkristallanzeigemodul eine obere Polarisationsscheibe und eine untere Polarisationsscheibe umfasst; eine erste Elektrodenschicht, welche eine vorbestimmte Elektrodenstruktur aufweist, welche an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist; und eine zweite Elektrodenschicht, welche eine vorbestimmte Elektrodenstruktur aufweist, welche an der Unterseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist, wobei, wenn ein Gegenstand die Flüssigkristallanzeige berührt, jeweils eine kapazitive Kopplung des Gegenstands mit der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht erfolgt und die Position, wo die Berührung durch den Gegenstand erfolgt, bestimmt wird.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 1, wobei die Elektrodenstruktur der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht eine Vielzahl von Elektrodenstreifen umfasst.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 2, wobei jeder Elektrodenstreifen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht eine Vielzahl von elektrisch verbundenen sechseckigen Elektroden umfasst.
Flüssigkristallanzeige, welche mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung zusammengefasst ist, umfassend: eine Flüssigkristallanzeigetafel, umfassend ein Flüssigkristallanzeigemodul, wobei das Flüssigkristallanzeigemodul eine obere Polarisationsscheibe und eine untere Polarisationsscheibe umfasst; und eine kapazitive berührungsempfindliche Schicht, welche an der Oberseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 4, wobei die kapazitive berührungsempfindliche Schicht eine vorbestimmte Elektrodenstruktur aufweist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, wobei die Elektrodenstruktur der kapazitiven berührungsempfindlichen Schicht eine Vielzahl von ersten Elektrodenstreifen und eine Vielzahl von zweiten Elektrodenstreifen umfasst, wobei die ersten Elektrodenstreifen in einer Richtung angeordnet sind, welche nicht parallel zu der der zweiten Elektrodenstreifen verläuft, und mit den zweiten Elektrodenstreifen ohne Berührung überlappen.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 6, wobei jeder Elektrodenstreifen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht getrennt aus einer Vielzahl von elektrisch verbundenen sechseckigen Elektroden ausgebildet ist.
Flüssigkristallanzeige, welche mit einer kapazitiven Berührungsvorrichtung zusammengefasst ist, umfassend: eine Flüssigkristallanzeigetafel, umfassend ein Flüssigkristallanzeigemodul, wobei das Flüssigkristallanzeigemodul eine obere Polarisationsscheibe und eine untere Polarisationsscheibe umfasst; und eine kapazitive berührungsempfindliche Schicht, welche an der Unterseite der oberen Polarisationsscheibe ausgebildet ist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 8, wobei die kapazitive berührungsempfindliche Schicht eine vorbestimmte Elektrodenstruktur aufweist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 9, wobei die Elektrodenstruktur der kapazitiven berührungsempfindlichen Schicht eine Vielzahl von ersten Elektrodenstreifen und zweiten Elektrodenstreifen umfasst, wobei die ersten Elektrodenstreifen in einer Richtung angeordnet sind, welche nicht parallel zu der der zweiten Elektrodenstreifen verläuft, und mit den zweiten Elektrodenstreifen ohne Berührung überlappen.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 10, wobei jeder Elektrodenstreifen der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht getrennt aus einer Vielzahl von elektrisch verbundenen sechseckigen Elektroden ausgebildet ist.