DE202014100760U1

DE202014100760U1 - Berührungsempfindliche Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden

Info

Publication number: DE202014100760U1
Application number: DE202014100760.1U
Authority: DE
Original assignee: Henghao Technology Co Ltd
Current assignee: Henghao Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2024-02-21
Also published as: US20150160758A1; CN203720816U; TW201523364A; KR101517458B1; JP3189744U; CN104699333A

Abstract

Eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden, bestehend aus: einer ersten Elektrode (12) mit einer legierten Schicht (122) zwischen zwei transparenten leitfähigen Schichten (121, 123); und einer zweiten Elektrode (14), die parallel neben der ersten Elektrode (12) oder auf dieser aufgestapelt angeordnet ist, wobei diese zweite Elektrode (14) mit einer legierten Schicht (122) zwischen zwei transparenten leitfähigen Schichten (121, 123) gebildet ist; wobei die erste Elektrode (12) oder die zweite Elektrode (14) aus mehreren Maschen besteht.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Umfeld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige, insbesondere eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden.
2. Beschreibung der bekannten Ausführungsart
Eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige ist ein Eingabe-/Ausgabegerät, das mit der Abtast- und Anzeigetechnologie betrieben und in zahlreichen elektronischen Geräten verwendet wird, beispielsweise in tragbaren und von Hand zu haltenden elektronischen Geräten.
Eine kondensatorbasierte berührungsempfindliche Bildschirmanzeige ist eine allgemein verwendete berührungsempfindliche Bildschirmanzeige, die mit Hilfe eines kapazitiven Kopplungseffekts eine Berührungsposition erkennt. Die der Berührungsposition entsprechende Kapazitanz wird abgeändert und daher beim Berühren einer Oberfläche der Bildschirmanzeite mit dem Finger erkannt.
Eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach der bekannten Ausführungsart wird üblicherweise mit Hilfe eines Verfahrens unter Hochtemperatur und mit einer aus Indium-Zinnoxid (ITO) gebildeten Berührungselektrode hergestellt, wobei das Indium-Zinnoxid (ITO) auf einer Glasträgerschicht gebildet ist. Die so hergestellte berührungsempfindliche Bildschirmanzeige weist einen hohen spezifischen Widerstand und eine niedrige Lichtdurchlässigkeit auf. Außerdem kann ein Spurenphänomen auftreten, welches das visuelle Aussehen beim Betrachten der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige beeinträchtigen kann. Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach der bekannten Ausführungsart weist weitere Nachteile auf, beispielsweise die grosse Dicke und der komplexe Herstellvorgang.
Aufgrund dieser oben genannten Nachteile bedarf es einer neuartigen berührungsempfindliche Bildschirmanzeige, um mit diesem die Nachteile der
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgrund der oben stehenden Nachteile besteht ein Ziel des Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden, die mit einem Herstellvorgang bei niedriger Temperatur, einem niedrigen spezifischen Widerstand, einer hohen Lichtdurchlässigkeit und frei von Spurenphänomenen hergestellt werden kann. Außerdem läßt sich die Dicke der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige deutlich reduzieren und deren Herstellvorgang in manchen Ausführungsbeispielen vereinfachen.
Nach einem Ausführungsbeispiel besteht eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige aus einer ersten Elektrode und aus einer zweiten Elektrode. Die erste Elektrode ist mit einer legierten Schicht zwischen zwei transparenten, leitfähigen Schichten gebildet, während die zweite Elektrode parallel zur ersten Elektrode oder gestapelt auf der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode mit einer legierten Schicht zwischen zwei transparenten, leitfähigen Schichten gebildet ist. Die erste Elektrode oder die zweite Elektrode besteht aus mehreren Maschen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A zeigt eine Teilansicht einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von oben;
1B zeigt eine Querschnittansicht an einer Schnittlinie 1B-1B’ in der 1A entlang;
2 zeigt eine Querschnittansicht einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Querschnittansicht eines Berührungsdisplays mit maschenlegierten Elektroden nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine Querschnittansicht eines Berührungsdisplays mit maschenlegierten Elektroden nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
5 zeigt eine Querschnittansicht einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die 1A zeigt eine Teilansicht einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 100 mit maschenlegierten Elektroden nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von oben. Die 1B zeigt eine Querschnittansicht an der Schnittlinie 1B-1B’ in der 1A entlang. Für ein besseres Verständnis des Ausführungsbeispiels werden nur die diesem Ausführungsbeispiel zugeörigen Komponenten dargestellt. Ein Fachmann auf dem betreffenden Gebiet kann je nach der Architektur einer Vielzahl von berührungsempfindlichen Bildschirmanzeigen nach der bekannten Ausführungsart weitere Komponenten anfügen. In der Patentschrift weist eine Richtung „über” oder “auf” auf eine Berührungsposition hin, während sich eine Richtung „unter” oder „untere” gegen eine Berührungsposition oder auf ein Anzeigemodul (nicht gezeigt) bezieht.
Die 1A und 1B zeigen, dass eine erste Elektrode 12, beispielsweise eine Empfangselektrode (allgemein als Rx-Elektrode bezeichnet), unter einer Deckschicht 11 gebildet und in einer ersten (z.B. horizontalen) Richtung angeordnet ist. Eine zweite Elektrode 14, beispielsweise eine Übertragungseleketrode (allgemein als Tx-Elektrode bezeichnet), ist unter der ersten Elektrode 12 und in einer zweiten (z.B. vertikalen) Richtung angeordnet. Zwischen der ersten Elektrode 12 und der zweiten Elektrode 14 ist eine transparente Isolierschicht 13 angeordnet, um die erste Elektrode 12 elektrisch von der zweiten Elektrode 14 zu isolieren.
Die 1B zeigt, dass nach einem Aspekt des Ausführungsbeispiels die erste Elektrode 12 einen gestapelten Aufbau aufweist, der aus einer legierten Schicht 122 zwischen zwei transparenten und leitfähigen Schichten (d.h. einer oberen transparenten und leitfähigen Schicht 121 und einer unteren transparenten und leitfähigen Schicht 123) besteht. Die gestapelte zweite Elektrode 14 besteht ähnlicherweise aus einer legierten Schicht 142 zwischen zwei transparenten und leitfähigen Schichten (d.h. einer oberen transparenten und leitfähigen Schicht 141 und einer unteren transparenten und leitfähigen Schicht 143). Im Ausführungsbeispiel kann die transparente und leitfähige Schicht 121/123/141/143 beispielsweise aus einem Metalloxid, z.B. Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO), Al-dotierem ZnO (AZO) oder Antimon-Zinnoxid (ATO) bestehen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die transparente und leitfähige Schicht 121/123/141/143 aus Metall-Nanodrähten, z.B. aus Silber-Nanodrähten oder Kupfer-Nanodrähten, bestehen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können einige der transparenten und leitfähigen Schichten 121/123/141/143 aus einem Metalloxid bestehen, während andere transparente und leitfähige Schichten 121/123/141/143 aus Metall-Nanodrähten bestehen können. Die legierte Schicht 122/142 kann beispielsweise aus einer Silberlegierung (z.B. einer Silber-Aluminiumlegierung) oder aus einer Kupferlegierung bestehen.
Da im Ausführungsbeispiel die gestapelte erste Elektrode 12 und die zweite gestapelte Elektrode 14 verwendet werden, die aus der oberen transparenten und leitfähigen Schicht 121/141 und aus der unteren transparenten und leitfähigen Schicht 123/143 bestehen, kann die Temperatur, die für den Vorgang zum Herstellen der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 100 notwendig ist, deutlich reduziert werden. Dementsprechend kann die Deckschicht 11, die als eine Trägerschicht genutzt wird, anstatt aus Glas aus einem anderen Material hergestellt werden, d.h. die Deckschicht 11 kann beispielsweise aus Polycarbonat (PC), Polyethylen-Terephthalat (PET), Polymethyl-Methacrylat (PMMA), Triacetyl-Cellulose (TAC), Polyetheylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polystyren (PS) oder aus zyklischen Olefin-Copolymer (COC) bestehen.
Wie in der vergrößerten Ansicht der 1A gezeigt, bestehen die erste Elektrode 12 oder die zweite Elektrode 14 nach einem weiteren Aspekt des Ausführungsbeispiels aus Maschen, die mit einem Ätzverfahren gebildet werden können. Obwohl in der 1A nur die Maschen der ersten Elektrode 12 gezeigt sind, kann die zweite Elektrode 14 ebenfalls aus denselben oder ähnlichen Maschen bestehen. Die Maschen der zweiten Elektrode 14 sollten von den Maschen der ersten Elektrode 12 so verschoben sein, dass zwischen der ersten Elektrodde 12 und der zweiten Elektrode 14 eine horizontale Verschiebung möglich ist. Im Ausführungsbeispiel weist die Masche eine Dicke von ungefähr 5–50 Mikrometern auf, während ein Öffnungsverhältnis als axb ausgedrückt ist, wobei hier a oder b für eine Länge einer Seite der Masche steht. Die Länge a oder b einer Seite der Masche kann 50–400 Mikrometer betragen.
Da im Ausführungsbeispiel erste Maschenelektroden 12 und zweite Maschenelektroden 14 verwendet werden, kann der spezifische Widerstand daher deutlich reduziert werden, beispielsweise auf 5–20 kOhm. Da außerdem die Dicke der Masche im wesentlichen gering ist, kann die Lichtdurchlässigkeit der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 100 beträchtlich erhöht werden, beispielsweise auf 80–90%. Da außerdem das Öffnungsverhältnis der Masche im Ausführungsbeispiel im wesentlichen gering ist sind auch die Spurenphänomene kaum sichtbar.
Die 2 zeigt eine Querschnittansicht einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 200 mit maschenlegierten Elektroden nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel (1A und 1B) sind die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 in diesem Ausführungsbeispiel parallel zueinander (auf derselben Ebene) unter der Deckschicht 11 anstelle wie im ersten Ausführungsbeispiel vertikal und aufgestapelt angeordnet, um eine einschichtige berührungsempfindliche Bildschirmanzeige 200 mit einer Lücke zwischen der ersten Elektrode 12 und der zweiten Elektrode 14 zu erhalten. Der einschichtige Aufbau des Ausführungsbeispiels ermöglicht eine dünnere Ausführungsform der berührungsempfindlichen Anzeigebildschirms 200. Im Ausführungsbeispiel können an der Peripherie der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 200 Spuren 15 an der ersten Elektrode 12 und gleichzeitig an der zweiten Elektrode 14 entlang auftreten. In der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige nach der bekannten Ausführungsart werden im Gegensatz dazu die Elektroden zuerst gebildet, wonach die Spuren auftreten. Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Vorgang daher vereinfacht und der Zeitaufwand des Herstellvorgangs sowie der Kostenaufwand reduziert.
Die 3 zeigt eine Querschnittansicht eines Berührungsdisplays 300 mit maschenlegierten Elektroden nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Berührungsdisplay 300 kann aus einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 301 und aus einer Bildschirmanzeige 302 bestehen, die aufeinander gestapelt sind, wobei die Bildschirmanzeige 302 unter dem Berührungsdisplay 301 angeordnet ist. Diese Bildschirmanzeige 302 kann – von oben nach unten – aus einem Farbfilter (CF) 31, einer Flüssigkristallschicht (LC) 32 und aus einer Dünnfilmtransistorschicht (TFT) 33 bestehen. Für eine deutlichere Darstellung des Ausführungsbeispiels sind hier nur die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 der berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige 301 gezeigt. Die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 sind parallel zueinander (auf derselben Ebene) und über dem Farbfilter 31 angeordnet.
Die 4 zeigt eine Querschnittansicht eines Berührungsdisplays 400 mit maschenlegierten Elektroden nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Ausführungsbeispiel sind die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 parallel zueinander (auf derselben Ebene) unter dem Farbfilter 31 angeordnet, wobei die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 zwischen dem Farbfilter 31 und der Flüssigkristallschicht 32 angeordnet sind. Das heißt mit anderen Worten, dass die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 des Ausführungsbeispiels in der Bildschirmanzeige 302 angeordnet sind, um so ein Zellen-Berührungsdisplay 400 zu bilden. Da die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 nahe zur Flüssigkristallschicht 32 angeordnet sind, die gegen hohe Temperaturen nicht widerstandsfest ist, erfolgt der Herstellvorgang dieses Zellen-Berührungsdisplays 400 wegen der gestapelten ersten Elektrode 12 und der gestapelten zweiten Elektrode 14 bei einer niedrigen Temperatur.
Die 5 zeigt eine Querschnittansicht eines Berührungsdisplays 500 mit maschenlegierten Elektroden nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Ausführungsbeispiel ist die erste Elektroded 12 über dem Farbfilter 31 und die zweite Elektrode 14 unter dem Farbfilter 31 angeordnet.
Im zweiten Ausführungsbeispiel (2), dritten Ausführungsbeispiel (3), vierten Ausführungsbeispiel (4) und im fünften Ausführungsbeispiel (5) sowie im ersten Ausführungsbeispiel können die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 gestapelt angeordnet sein, d.h. die erste Elektrode 12 kann – von oben nach unten – aus einer oberen transparenten und leitfähigen Schicht 121, einer legierten Schicht 122 und aus einer unteren transparenten und leitfähigen Schicht 123 und die zweite Elektrode 14 – von oben nach unten – aus einer oberen transparenten und leitfähigen Schicht 141, einer legierten Schicht 142 und aus einer unteren transparenten und leitfähigen Schicht 143 bestehen. Die obere, transparente und leitfähige Schicht 121/141 und die untere, transparente und leitfähige Schicht 123/143 können aus einem Metalloxid und/oder aus Metall-Nanodrähten bestehen. Außerdem können die erste Elektrode 12 und die zweite Elektrode 14 im zweiten Ausführungsbeispiel (2), dritten Ausführungsbeispiel (3), vierten Ausführungsbeispiel (4) und im fünften Ausführungsbeispiel (5) sowie im ersten Ausführungsbeispiel gestapelt angeordnet sein. Diese Ausführungsbeispiele weisen daher dieselben Vorteile wie jene des ersten Ausführungsbeispiels auf, beispielsweise einen Herstellvorgang bei einer niedrigen Temperatur, einen niedrigen spezifischen Widerstand, eine hohe Lichtdurchlässigkeit und ein sehr geringes Spurenphänomen.
Trotz der Darstellung und Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele wird es dem Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, dass verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wobei dieser Umfang lediglich durch die nachstehenden Schutzansprüche eingeschränkt sein soll.

Claims

Eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige mit maschenlegierten Elektroden, bestehend aus: einer ersten Elektrode (12) mit einer legierten Schicht (122) zwischen zwei transparenten leitfähigen Schichten (121, 123); und einer zweiten Elektrode (14), die parallel neben der ersten Elektrode (12) oder auf dieser aufgestapelt angeordnet ist, wobei diese zweite Elektrode (14) mit einer legierten Schicht (122) zwischen zwei transparenten leitfähigen Schichten (121, 123) gebildet ist; wobei die erste Elektrode (12) oder die zweite Elektrode (14) aus mehreren Maschen besteht.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode (12) oder die zweite Elektrode (14) aus einem Metalloxid besteht.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode (12) oder die zweite Elektrode (14) aus Metall-Nanodrähten besteht.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei jede Masche eine Dicke von 5–50 Mikrometern aufweist.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei jede Masche ein als axb ausgedrücktes Öffnungsverhältnis aufweist, wobei hier a oder b für eine Seitenlänge von 50–400 Mikrometern steht.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, weiter bestehend aus einer Deckschicht (11), die sich unter der Stelle befindet, wo die erste Elektrode (12) angeordnet ist und die zweite Elektrode (14) über einer transparenten Isolierschicht (13) auf der ersten Elektrode (12) aufliegt.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, weiter bestehend aus einer Deckschicht (11), die sich unter der Stelle befindet, wo die erste Elektrode (12) und die zweite Elektrode (14) parallel auf derselben Ebene angeordnet sind.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode (12) und die zweite Elektrode (14) parallel zueinander und über einem Farbfilter (31) einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige (300) angeordnet sind.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode (12) und die zweite Elektrode (14) parallel zueinander und zwischen einem Farbfilter (31) und einer Flüssigkristallschicht (32) einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige (300) angeordnet sind.
Die berührungsempfindliche Bildschirmanzeige nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode (12) und die zweite Elektrode (14) über bzw. unter einem Farbfilter (31) einer berührungsempfindlichen Bildschirmanzeige (300) angeordnet sind.