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Diese Anmeldung nimmt die Priorität der koreanischen
Patentanmeldung mit der Nr. P2002-083307 in Anspruch, die am 24.
Dezember 2002 eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch
Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung,
und insbesondere einen berührungssensitiven
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm und ein
Verfahren zum Herstellen desselben. Obwohl die Erfindung für einen
breiten Anwendungsbereich geeignet ist, ist sie insbesondere geeignet
zum Verhindern eines Lichtaustritts bzw. eines Leuchtkraftverlustes
an seitlichen Seiten des berührungssensitiven
Flüssigkristallanzeige-Bildschirms.
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Ein berührungssensitiver Bildschirm
(Touch Panel) wird weithin verwendet, um ohne eine zusätzliche
Eingabevorrichtung, wie beispielsweise eine Fernbedienung, Signale,
beispielsweise Befehle oder Zeichen, auf einer Anzeigefläche der
Anzeigevorrichtung einzugeben. D.h. ein berührungssensitiver Bildschirm,
der auf der Anzeigefläche
einer Flachbildschirm-Anzeigevorrichtung (flat panel display device)
für ein
elektronisches Taschenbuch (electronic pocket book), einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
(LCD – liquid
cristal display device), eines Plasma-Anzeigebildschirms (PDP – plasma
display panel) und einer Elektrolumineszens(EL) -Anzeigevorrichtung
oder einer Bild-Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre (CRT), installiert
ist, so dass ein Nutzer Informationen auswählen kann, während er
ein Bild genießt.
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Solche berührungssensitiven Bildschirme sind
in einen Widerstands-Typ (resistive type), einen kapazitiven Typ
(capacitive type), einen Infrarot(IR)-Typ, einen photosensitiven
(lichtempfindlichen) Typ und dergleichen kategorisiert.
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Eine Basisstruktur des berührungssensitiven Bildschirms
weist ein transparentes, oberes Substrat mit einer darauf ausgebildeten,
oberen Elektrode und ein transparentes, unteres Substrat mit einer
darauf ausgebildeten, unteren Elektrode auf, wobei zwischen dem
oberen Substrat und dem unteren Substrat ein vorbestimmter Raum
vorgesehen ist. Daher werden, wenn eine Eingabevorrichtung bzw.
ein Eingabemittel, wie beispielsweise ein Stift oder ein Finger,
mit einem bestimmten Punkt der Oberfläche des oberen Substrats in
Kontakt gebracht wird, die obere Elektrode auf dem oberen Substrat
mit der unteren Elektrode auf dem unteren Substrat elektrisch gekoppelt.
Eine Steuervorrichtung liest bzw. erfasst dann eine Spannung, die
mittels eines Widerstands oder mittels einer Kapazität am Kontaktpunkt
verändert ist,
und bestimmt gemäß der Spannungsdifferenz eine
Koordinate des Kontaktpunktes.
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Ein berührungssensitiver Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige(LCD)-Bildschirm
gemäß dem Stand
der Technik wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erläutert.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines berührungssensitiven Bildschirms
gemäß dem Stand der
Technik. 2A zeigt eine
Ansicht, in der eine Anordnung von Metallelektroden und einer Signalleitung
auf dem oberen Substrat von 1 dargestellt ist,
und 2B zeigt eine Ansicht,
in der eine Anordnung von Metallelektroden und einer Signalleitung auf
dem unteren Substrat von 1 dargestellt
ist. 3 zeigt eine Querschnittsansicht,
gesehen entlang einer Linie I-I' in 1. 4 zeigt eine Querschnittsansicht, gesehen
entlang eine Linie II-II' in 1.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein berührungssensitiver Bildschirm 100 in
einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik in einen Sichtbereich VA, der der Anzeigefläche der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
entspricht, und einen Totraum (dead space) DS unterteilt, der an
einem Umfangsabschnitt des vom Totraum DS umgebenen Sichtbereichs
VA ausgebildet ist.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 sind
transparente Elektroden 3 bzw. 4 an den Innenseiten
des oberen Substrats 1 und des unteren Substrats 2 des
berührungssensitiven
Bildschirms 100 ausgebildet. Ferner sind das obere Substrat 1 und das
untere Substrat 2 mittels eines im Totraum DS befindlichen
Haftmittels 9 miteinander verbunden bzw. verklebt.
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Daher werden, wenn ein bestimmter
Punkt der Oberfläche
des oberen Substrats 1 mit einem Stift, einem Finger oder
dergleichen kontaktiert wird, die transparenten Elektroden 3 und 4 am
Kontaktpunkt miteinander in Kontakt gebracht, so dass aufgrund eines
Widerstandswerts am Kontaktpunkt eine veränderte Spannung ausgegeben
wird. Da der durch den Widerstandswert oder einen Kapazitätswert am
Kontaktpunkt veränderte
Spannungswert gelesen bzw. erfasst werden muss, ist eine Signalleitung 7 vorgesehen,
um sowohl die transparenten Elektroden 3 und 4 mit
Spannung zu versorgen als auch den aufgrund des Kontakts an einem
beliebigen Kontaktpunkt veränderten
Spannungswert auszulesen.
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Unter Bezugnahme auf 2A sind im Totraum DS auf der linken
Seite und auf der rechten Seite des oberen Substrats 1 Metallelektroden 5a bzw. 5b ausgebildet,
die jeweils mit der transparenten Elektrode 3 gekoppelt
sind. Ferner ist an der Ober- oder an der Unterseite des Totraums
DS des oberen Substrats 1 eine Metallelektrode 5c ausgebildet. In
diesem Fall sind die Metallelektroden 5a und 5b elektrisch
mit der transparenten Elektrode 3 gekoppelt. Obwohl die
Metallelektrode 5c von der Metallelektrode 5b elektrisch
isoliert ist, ist zwischen der transparenten Elektrode 3 und
der Metallelektrode 5c eine Isolierschicht 10a ausgebildet,
so dass die Metallelektrode 5c von der transparenten Elektrode 3 elektrisch
isoliert ist.
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Unter Bezugnahme auf 2A und 4 sind
die Metallelektroden 5c und 5a mit der Signalleitung 7,
die von einer flexiblen, gedruckten Leitung (flexible printed cable – FPC) gebildet
ist, mittels eines elektrisch leitfähigen Haftmittels 8a gekoppelt.
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Unter Bezugnahme auf 2B sind im Totraum DS auf der unteren
Seite und auf der oberen Seite des unteren Substrats 2 Metallelektroden 6a bzw. 6b ausgebildet,
die jeweils mit der transparenten Elektrode 4 gekoppelt
sind. Ferner ist auf der linken Seite des Totraums DS des unteren
Substrats 2 eine Metallelektrode 6c ausgebildet.
Wie aus 4 ersichtlich,
ist zwischen der transparenten Elektrode 4 und der Metallelektrode 6c eine
Isolierschicht 10b ausgebildet, so dass die Metallelektrode 6c von
der transparenten Elektrode 4 elektrisch isoliert ist.
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Die Signalleitung 7 ist über die
Metallelektrode 6c mit den Metallelektroden 6a und 6b im
Totraum DS gekoppelt. D.h. die Signalleitung 7 ist mittels
der elektrisch leitfähigen
Haftmittel 8a und 8b elektrisch mit den Metallelektroden 5a, 5c und 6c gekoppelt. Die
Signalleitung 7 versorgt über die Metallelektroden 5a, 5b und 5c oder 6a, 6b und 6c die
transparente Elektrode 3 bzw. die transparente Elektrode 4 mit einer
Energieversorgungsspannung Vcc oder einer Erdungsspannung GND, oder über die
Signalleitung 7 wird an die transparente Elektrode 3 oder 4 eine Spannungsausgabe
ausgegeben, wenn die obere, transparente Elektrode 3 und
die untere, transparente Elektrode 4 an einem beliebigen
Punkt elektrisch miteinander gekoppelt sind.
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Die Metallelektroden 5a, 5b und 5c oder 6a, 6b und 6c müssen von
der Außenseite
der transparenten Elektrode 3 bzw. 4 in einem
Abstand von etwa 0,3 mm bis 0,4 mm (Millimeter) angeordnet sein,
um einen Kurzschluss zu verhindern.
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Daher sind die Signalleitung 7 und
die Metallelektroden 5a, 5c und 6c in
einem Abschnitt des Totraums DS mittels der elektrisch leitfähigen Haftmittel 8a und 8b miteinander
verbunden bzw. verklebt (bonded), und das obere Substrat 1 und
das untere Substrat 2 sind, abgesehen von dem zuvor genannten Abschnitt
des Totraums DS, im Totraum DS mittels eines elektrisch nicht leitfähigen Haftmittels 9 miteinander
verbunden bzw. verklebt.
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Um die Signalleitung 7 mit
den Metallelektroden 5a, 5c und 6c zu
verkleben bzw. zu verbinden, werden die elektrisch leitfähigen Haftmittel 8a und 8b auf
die Metallelektroden 5a, 5c und 6c an
Abschnitten aufgebracht, an denen die Signalleitung 7 zu
verbinden bzw. zu koppeln ist, wobei das elektrisch nicht leitfähige Haftmittel 9 in
einem Bereich des Totraums DS vorgesehen ist, in dem die Signalleitung 7 nicht gekoppelt
bzw. kontaktiert wird. Zum Verbinden (Bonden) werden die Verbindungsbereiche
zwischen der Signalleitung 7 und den Metallelektroden 5a, 5c und 6c selektiv
mit sowohl einer Temperatur von 100°C als auch mit Druck beaufschlagt,
so dass die Signalleitung 7 mit den zugeordneten Metallelektroden 5a, 5c und 6c verbunden
ist, sobald das obere Substrat 1 und das untere Substrat 2 miteinander verbunden
bzw. verklebt sind.
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In 5 ist
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-LCD-Bildschirms
gemäß dem Stand
der Technik dargestellt.
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Unter Bezugnahme auf 5 weist ein berührungssensitiver Einzeleinheits-LCD-Bildschirm auf:
eine untere Polarisationsplatte 51, ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel mit
einem unteren Substrat 30, das auf der unteren Polarisationsplatte 51 ausgebildet
ist, und einem oberen Substrat 40, das auf dem unterem
Substrat 30 ausgebildet ist, eine obere Polarisationsplatte 52,
die auf dem oberen Substrat 40 des Flüssigkristall-Anzeigepaneels
ausgebildet ist, und einen berührungssensitiven
Bildschirm 100 mit einem unteren Substrat 2, das
auf der oberen Polarisationsplatte 52 ausgebildet ist,
und einem oberen Substrat 1, das auf dem unteren Substrat 2 ausgebildet
ist. Ferner ist an den Seiten der gesamten, oben beschriebenen Anordnung
und am oberen Rand des berührungssensitiven
Bildschirms 100 ein Gehäusedeckel 70 ausgebildet.
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Farbfilter- und Dünnschichttransistor(TFT)-Arrays
sind auf dem oberen Substrat 40 bzw. auf dem unteren Substrat 30 des
Flüssigkristall-Anzeigepaneels
ausgebildet. Ferner ist zwischen den Substraten 40 und 30 eine
Flüssigkristall-Schicht (nicht gezeigt)
ausgebildet.
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Zwischen dem oberen Substrat 1 und
dem unteren Substrat 2 des berührungssensitiven Bildschirms 100 sind
die in 2 bis 4 beschriebenen Komponenten
ausgebildet.
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Im Folgenden wird der Betrieb des
oben erläuterten,
berührungssensitiven
Bildschirms in einem Flüssigkristallanzeige-Bildschirm
gemäß dem Stand der
Technik erläutert.
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Zuerst werden, wenn ein Stift, Finger
oder dergleichen einen bestimmten Punkt des oberen Substrats 1 des
berührungssensitiven
Bildschirms 100 kontaktiert, an diesem Punkt die transparenten Elektroden 3 und 4 miteinander
in Kontakt gebracht. In diesem Fall werden eine Energieversorgungsspannung
Vcc bzw. eine Erdungsspannung GND über ein Paar von Signalleitungen,
die über
der Signalleitung 7 aufgedruckt sind, und die Metallelektroden 5a, 5b und 5c an
die linke Seite bzw. an die rechte Seite der transparenten Elektrode 3 angelegt,
und ein Spannungswert am Kontaktpunkt wird über die transparente Elektrode 4 des
unteren Substrats 2, die Metallelektroden 6a, 6b und 6c und
eine Signalleitung ausgelesen, die unter der Signalleitung 7 aufgedruckt
ist, um einen Koordinatenwert in der X-Achse zu lokalisieren bzw.
zu bestimmen.
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Darüberhinaus werden die Energieversorgungsspannung
Vcc bzw. die Erdungsspannung GND über ein Paar von Signalleitungen,
die unter der Signalleitung 7 aufgedruckt sind, und die
Metallelektroden 6a, 6b und 6c an die
obere Seite bzw. an die untere Seite der transparenten Elektrode 4 angelegt. Ein
Spannungswert am Kontaktpunkt wird über die transparente Elektrode 3 des
oberen Substrats 1 und die Metallelektroden 5a, 5b und 5c ausgelesen,
um einen Koordinatenwert in der Y-Achse zu lokalisieren bzw. zu
bestimmen. Folglich werden die X-Y-Koordinatenwerte des Kontaktpunkts
ausgelesen, so dass die Position des Kontaktpunktes erhalten wird,
d.h. bestimmt wird.
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6 zeigt
eine Ansicht des berührungssensitiven
Einzeleinheits-LCD-Bildschirms gemäß dem Stand der Technik, wobei
der berührungssensitive Bildschirm
in Einzelbereiche unterteilt ist.
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Unter Bezugnahme auf 6 weist ein berührungssensitiver Bildschirm
in einem Flüssigkristallanzeige-Bildschirm,
bei dem die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
als eine Anzeigevorrichtung verwendet ist, einen Flüssigkristall-Anzeigepaneel-Rand 33a auf,
der im Allgemeinen größer als der
Totraum 33b des berührungssensitiven
Bildschirms ist. In diesem Fall ist der Rand 33a des Flüssigkristall-Anzeigepaneels unter
Berücksichtigung
eines Bereichs zum Ausbilden von Gate- und Datenleitungs-Treiber-Einrichtungen,
die unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel
ausgebildet sind, größer als der
des berührungssensitiven
Bildschirms. Daher wird der Flüssigkristall-Anzeigepaneel-Rand 33a zu einem
nicht aktiven Bereich der Anzeigevorrichtung, in dem kein realer
Schaltkreis ausgebildet werden kann. Ein tatsächlicher Sichtbereich ist ein
aktiver Bereich 31 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, und
dieser Bereich wird zu einer Anzeigefläche.
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Im Folgenden werden Probleme oder
Nachteile des im Obigen erläuterten,
berührungssensitiven
Einzeleinheits-LCD-Bildschirms
gemäß dem Stand
der Technik erläutert.
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7 zeigt
eine Ansicht zum Erläutern
von Problemen des berührungssensitiven
Bildschirms in einem Flüssigkristallanzeige-Bildschirm
gemäß dem in 5 dargestellten Stand der
Technik, und 8 zeigt
eine Ansicht, in der das Prinzip des Lichtaustritts bzw. des Leuchtkraftverlustes
am berührungssensitiven
Bildschirm im Flüssigkristallanzeige-Bildschirm
gemäß dem in 5 dargestellten Stand der Technik
erläutert
ist.
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Unter Bezugnahme auf 7 weist ein berührungssensitiver Einzeleinheits-LCD-Bildschirm gemäß dem Stand
der Technik auf: einen berührungssensitiven
Bildschirm (Elemente zwischen dem oberen Substrat und dem unteren
Substrat, die nicht in der Figur gezeigt sind), welcher mit dem
oben beschriebenen, oberen Substrat 1 und dem oben beschriebenen,
unteren Substrat 2 ausgebildet ist, die am obersten Ende
angeordnet sind, unter dem berührungssensitiven
Bildschirm ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel 30 und 40 sowie
unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 30 eine
Hintergrund-Beleuchtungseinheit 25.
Ferner ist ein Gehäusedeckel 70 vorgesehen,
der den Umfangsrand des berührungssensitiven
Bildschirms einschließlich
der Seiten des berührungssensitiven
Bildschirms, des Flüssigkristall-Anzeigepaneels 30 und 40 und
der Hintergrund-Beleuchtungseinheit 25 umgibt.
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Das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 30 weist ein
oberes Substrat 40 mit einem darauf ausgebildeten Farbfilter-Array,
ein unteres Substrat 30 mit einem darauf ausgebildeten
TFT-Array und eine
Flüssigkristall-Schicht
(nicht gezeigt) auf, die zwischen das obere Substrat 40 und
das untere Substrat 30 injiziert bzw. eingespritzt ist.
Eine obere Polarisationsplatte 52 mit der gleichen Größe wie der
berührungssensitive
Bildschirm 100 ist auf dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 30 und 40 ausgebildet,
und eine untere Polarisationsplatte 51 ist unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 30 und 40 ausgebildet.
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Wie aus 7 ersichtlich, weist das untere Substrat 30 des
Flüssigkristall-Anzeigepaneels
einen Randbereich M auf, um beim oberen Substrat 40 einen
Bereich bereitzustellen, in dem die Treiber-Einrichtung zum Treiben
der das TFT-Array bildenden Gate- und Datenleitungen ausgebildet
ist.
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Um die Beeinflussung der Bildschirmanzeige zu
minimieren, ist der Gehäusedeckel 70 auf
dem Totraum als ein Nicht-Sichtbereich des berührungssensitiven Bildschirms
ausgebildet und hat einen Abstand von einem tatsächlichen Sichtbereich von etwa 1,4
mm bis 1,6 mm.
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Daher passiert ein Teil des mittels
eines Strichlinien-Pfeils
dargestellten Lichts, das von der Hintergrund- Beleuchtungseinheit als einer inneren Lichtquelle
emittiert wird, den Randbereich M und dringt an einer Ecke oder
einer seitlichen Seite des berührungssensitiven
Bildschirms 100 hindurch, so dass in Richtung zum Sichtbereich
VA des berührungssensitiven
Bildschirms 100 hin ein Lichtaustritt bzw. ein Leuchtkraftverlust
auftreten kann.
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D.h., wenn das sich in eine Richtung
durch ein erstes Medium hindurch bewegende Licht in ein zweites
Medium einer transparenten Komponente eintritt, wie beispielsweise
die Substrate 1 und 2, tritt an der Grenzfläche zwischen
dem ersten Medium und dem zweiten Medium eine Brechung auf, und beim
Weiterpassieren im zweiten Medium treten weiterhin Reflexion und
Brechung auf.
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Daher verursacht bei dem berührungssensitiven
Einzeleinheits-LCD-Bildschirm gemäß dem Stand der Technik das
an der seitlichen Seite und an der Ecke des berührungssensitiven Bildschirms
austretende gebrochene oder reflektierte Licht den von außen zu beobachtenden
Lichtaustritt vom Umfangsrand der Anzeigefläche des berührungssensitiven Bildschirms.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
einen berührungssensitiven
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm und ein
Verfahren zum Herstellen desselben bereitzustellen, bei denen eines
oder mehrere der Probleme gelöst
sind, die infolge der Beschränkungen
und der Nachteile des Standes der Technik auftreten.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe
zugrunde, einen berührungssensitiven
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm und ein
Verfahren zum Herstellen desselben bereitzustellen, bei denen ein
Lichtaustritt am Umfangsrand der Anzeigefläche des berührungssensitiven Bildschirms
verhindert ist.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile
der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert und
sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können aus
der praktischen Anwendung der Erfindung entnommen werden. Die Ziele
und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Anordnung erfasst
bzw. erkannt, die insbesondere sowohl in der Beschreibung und den
dazugehörigen
Ansprüchen als
auch in der beigefügten
Zeichnung erläutert
ist.
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Um das oben Genannte zu erreichen,
weist ein berührungssensitiver
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit,
auf der Hintergrund-Beleuchtungseinheit ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel, auf
dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel
einen berührungssensitiven
Bildschirm sowie eine Seitenwand auf, die einen Lichtaustritt an
einer seitlichen Seite des berührungssensitiven
Bildschirms verhindert bzw. abschirmt.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung weist ein berührungssensitiver
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm auf: eine
Hintergrund-Beleuchtungseinheit, auf der Hintergrund-Beleuchtungseinheit
ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel, auf
dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel
einen berührungssensitiven
Bildschirm sowie ein Gehäuse,
das das Flüssigkristall-Anzeigepaneel
und den berührungssensitiven
Bildschirm umgibt und das zumindest die Seitenflächen des Flüssigkristall-Anzeigepaneels
und des berührungssensitiven
Bildschirms sowie die obere Fläche
des berührungssensitiven
Bildschirms umgibt, abgesehen von einem Abschnitt der oberen Fläche, der
einen Sichtbereich des berührungssensitiven
Bildschirms bildet, wobei das Gehäuse zu einer Begrenzung des
Sichtbereichs einen Abstand bzw. Spalt aufweist, der ausreichend
klein ist, um einem Lichtaustritt zu verhindern bzw. abzuschirmen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung weist ein berührungssensitiver
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm auf: eine
Hintergrund-Beleuchtungseinheit, auf der Hintergrund-Beleuchtungseinheit
ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel, auf
dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel
einen berührungssensitiven
Bildschirm, eine Seitenwand, die einen Lichtaustritt an einer seitlichen
Seite des berührungssensitiven
Bildschirms verhindert bzw. abschirmt, und ein Gehäuse, das
das Flüssigkristall-Anzeigepaneel
und den berührungssensitiven
Bildschirm umgibt und das zumindest die Seitenflächen des Flüssigkristall-Anzeigepaneels
und des berührungssensitiven
Bildschirms sowie die obere Fläche des
berührungssensitiven
Bildschirms umgibt, abgesehen von einem Abschnitt der oberen Fläche, der
einen Sichtbereich des berührungssensitiven
Bildschirms bildet, wobei das Gehäuse zu einer Begrenzung des
Sichtbereichs einen Abstand bzw. Spalt aufweist, der ausreichend
klein ist, um einen Lichtaustritt zu verhindern bzw. abzuschirmen.
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Gemäß noch einem anderen Aspekt
der Erfindung weist ein berührungssensitiver
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirm auf: einen
berührungssensitiven
Bildschirm, der aufweist: ein oberes Substrat und ein unteres Substrat
mit einem Sichtbereich und einem den Sichtbereich umgebenden Totraum,
auf den jeweils einander zugewandten Seiten des oberen Substrats
und des unteren Substrats eine erste transparente Elektrode bzw.
eine zweite transparente Elektrode, eine Metallelektrode, die an
der ersten transparenten Elektrode und/oder an der zweiten transparenten
Elektrode im Totraum einen Lichtaustritt verhindert bzw. abschirmt,
unter dem berührungssensitiven
Bildschirm ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel
sowie unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel
eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen eines berührungssensitiven
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms
auf: Ausbilden eines Flüssigkristall-Anzeigepaneels
auf einer Hintergrund-Beleuchtungseinheit, Ausbilden eines berührungssensitiven Bildschirms
auf dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel und
Ausbilden einer Seitenwand, die einen Lichtaustritt an einer seitlichen
Seite des berührungssensitiven
Bildschirms verhindert bzw. abschirmt.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung detaillierter beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines berührungssensitiven Bildschirms
gemäß dem Stand der
Technik.
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2A zeigt
eine Ansicht, in der die Anordnung einer Metallelektrode und einer
Signalleitung auf einem oberen, in 1 gezeigten
Substrat dargestellt ist.
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2B zeigt
eine Ansicht, in der die Anordnung einer Metallelektrode und einer
Signalleitung auf einem unteren, in 1 gezeigten
Substrat dargestellt ist.
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3 zeigt
eine Schnittsansicht, gesehen entlang einer Linie I-I' in 1.
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4 zeigt
eine Schnittsansicht, gesehen entlang einer Linie II-II' in 1.
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß dem Stand
der Technik.
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6 zeigt
eine Ansicht eines berührungssensitiven
Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms
gemäß dem Stand
der Technik, wobei der berührungssensitive
Bildschirm in Einzelbereiche unterteilt ist.
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7 zeigt
eine Ansicht zum Erläutern
von Problemen des berührungssensitiven
Bildschirms im Flüssigkristallanzeige-Bildschirm gemäß dem in 5 gezeigten Stand der Technik.
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8 zeigt
eine Ansicht zum Erläutern
des Prinzips des Lichtaustritts aus dem berührungssensitiven Bildschirm
im Flüssigkristallanzeige-Bildschirm gemäß dem in 5 gezeigten Stand der Technik.
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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11 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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12 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung.
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Im Folgenden wird detailliert auf
die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele davon in der beigefügten Zeichnung
dargestellt sind. Wann immer möglich, werden
in der Zeichnung für
gleiche oder ähnliche Teile
durchgehend gleiche Bezugszeichen verwendet.
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 9 weist ein berührungssensitiver Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige
(LCD)-Bildschirm gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung auf: einen berührungssensitiven
Bildschirm 500 mit einem Sichtbereich VA und einem um den
Sichtbereich VA herum ausgebildeten Totraum DS, unter dem berührungssensitiven
Bildschirm 500 ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 zum
Anzeigen eines Videosignals gemäß einer
Berührungs-Operation,
eine Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100, die das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 mit
Licht anstrahlt, einen Gehäusedeckel 600, der
den berührungssensitiven
Bildschirm 500 und das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 umgibt,
und ein lichtundurchlässiges
Seitenwandteil 550 (sidewall spacer 550), das
an einer seitlichen Seite des berührungssensitiven Bildschirms 500 ausgebildet
ist.
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Der berührungssensitive Bildschirm 500 weist
auf: ein oberes Substrat 510 und ein unteres Substrat 520,
die einander gegenüberliegen,
eine erste transparente Elektrode bzw. eine zweite transparente
Elektrode (nicht gezeigt), die auf den einander zugewandten Flächen des
oberen Substrats 510 und des unteren Substrats 520 ausgebildet
sind, eine Mehrzahl von Metallelektroden (nicht gezeigt), die im Totraum
DS ausgebildet sind zum Anlegen eines Spannungssignals, und ein
doppelseitiges Haftmittel (nicht gezeigt), mittels welchem das obere
Substrat 510 und das untere Substrat 520 miteinander
verbunden bzw. miteinander verklebt sind. Bei dieser Ausführungsform
ist ein Teil des doppelseitigen Haftmittels, der den auf dem oberen
Substrat 510 und auf dem unteren Substrat 520 ausgebildeten
Metallelektroden entspricht, aus einem elektrisch isolierenden Material
hergestellt, wohingegen der übrige
Teil des doppelseitigen Haftmittels aus einem elektrisch leitfähigen Material
hergestellt ist.
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Jede der Metallelektroden ist aus
einem lichtundurchlässigen
Material hergestellt und hat eine Breite von etwa 0,1 mm bis 1,3
mm. Die Metallelektroden sind an einer Position ausgebildet, die
von der Außenseite
des Totraums DS aus um etwa 0,1 mm bis 0,3 mm nach Innen versetzt
ist.
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Das lichtundurchlässige Seitenwandteil 550 ist
derart ausgebildet, dass es vier Seiten des berührungssensitiven Bildschirms 500 kontaktiert,
und ist mit oder aus einem lichtabschirmenden Material ausgebildet,
wie beispielsweise einem Farbstoff, einem lichtundurchlässigen Dielektrikum
und dergleichen.
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Das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 weist ein
unteres Substrat 320 mit einem darunter ausgebildeten TFT-Array
und ein oberes Substrat 310 mit einem darauf ausgebildeten
Farbfilter-Array auf. Ferner ist Flüssigkristall (nicht gezeigt)
zum Anzeigen eines Videosignals zwischen das untere Substrat 320 und
das obere Substrat 310 injiziert bzw. eingespritzt.
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Bei dieser Ausführungsform ist eine seitliche Seite
des unteren Substrats 320 länger ausgebildet als die des
oberen Substrats 310, wodurch auf dem Seitenbereich des
unteren Substrats 320 ein Bereich gebildet ist, in dem
sich eine Leiterplatte (PCB – printed
circuit board) mit Treiber-Einrichtungen
befindet zum Treiben von Gateleitungen und Datenleitungen auf dem
TFT-Paneel.
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Wie in 9 gezeigt,
ist unter dem unteren Substrat 320 eine untere Polarisationsplatte 410 ausgebildet,
und auf der oberen Fläche
des oberen Substrats 310 ist eine obere Polarisationsplatte 420 ausgebildet,
so dass eine Richtung definiert ist, die die interne Lichtübertragung
durch die Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100 betrifft.
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Die als eine Lichtquelle für das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 dienende
Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100 ist unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 angeordnet
und strahlt bei einer Ein-Aus-Operation Licht aus. Eine von hinten
beleuchtete Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
erfordert die Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100,
wohingegen eine reflektierende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
keine Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100 erfordert.
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Der Gehäusedeckel 600 umhaust
bzw. umgibt das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300,
den berührungssensitiven
Bildschirm 500, die Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100 und
dergleichen und erstreckt sich über
einen Abschnitt des Totraums DS des berührungssensitiven Bildschirms,
so dass der Gehäusedeckel 600 die
seitlichen Seiten des Flüssigkristall-Anzeigepaneels 300,
des berührungssensitiven
Bildschirms 500 und der Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100 umgibt.
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10 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, wobei für
gleiche oder ähnliche
Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
verwendet sind.
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Unter Bezugnahme auf 10 weist ein berührungssensitiver Einzeleinheits-LCD-Bildschirm gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung im Vergleich zur ersten, in 9 gezeigten Ausführungsform der Erfindung einen
Gehäusedeckel 600a auf,
der den berührungssensitiven
Bildschirm 500, das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 und
die Hintergrund-Beleuchtungseinheit 100 umgibt. Der Gehäusedeckel 600a erstreckt
sich so nahe wie möglich zum
Sichtbereich VA hin. Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung erstreckt
sich ein oberes, äußerstes
Ende des Gehäusedeckels 600a so, dass es
dem Bereich entspricht bzw. den Bereich abdeckt, in dem an der seitlichen
Seite des berührungssensitiven
Bildschirms 500 ein Lichtaustritt auftreten kann. Daher
wird ein Austreten des an der seitlichen Seite des berührungssensitiven
Bildschirms 500 gebrochenen oder reflektierten Lichts mittels
des verlängerten Abschnitts
des Gehäusedeckels 600a blockiert,
so dass das Licht innerhalb des Bereichs des Totraums DS verbleibt
und zur Anzeige eines Videosignals auf dem Sichtbereich VA zur Verfügung steht.
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Bei dieser Ausführungsform ist ein Abstand zwischen
dem oberen, äußersten
Ende des Gehäusedeckels 600a und
der Begrenzung des Sichtbereichs VA auf 0,9 mm bis 1,3 mm festgelegt,
was weniger ist als die 1,4 mm bis 1,6 mm beim Stand der Technik.
Darüberhinaus
gibt es einen erforderlichen Abstand oder Zwischenraum zwischen
dem Sichtbereich VA und dem Gehäusedeckel 600a,
um eine Toleranz oder einen Rand zur Schneidbearbeitung des Gehäusedeckels 600a zu
berücksichtigen.
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Die zweite Ausführungsform der Erfindung gleicht
der ersten Ausführungsform
der Erfindung. Jedoch ist im Gegensatz zur ersten Ausführungsform kein
lichtundurchlässiges
Seitenwandteil 550 vorgesehen, und das obere, äußerste Ende
des Gehäusedeckels 600a ist
bei der zweiten Ausführungsform verlängert.
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11 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung, wobei für
gleiche oder ähnliche
Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
und bei der zweiten Ausführungsform
verwendet sind.
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Bezugnehmend auf 11 weist ein berührungssensitiver Einzeleinheits-LCD-Bildschirm
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung auf: am obersten Ende bzw. der Oberseite einen berührungssensitiven
Bildschirm 500, unter dem berührungssensitiven Bildschirm 500 ein
Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 (nicht
gezeigt), unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 eine
Hintergrund-Beleuchtungseinheit (nicht gezeigt) und außen um das
Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 und
die Hintergrund-Beleuchtungseinheit einen Gehäusedeckel 600 oder 600a.
Solch eine Anordnung gleicht der ersten oder der zweiten Ausführungsform
der Erfindung, jedoch weist der berührungssensitive Bildschirm 500 eine
andere Struktur auf, die im Folgenden beschrieben wird.
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Wie aus 11 ersichtlich, weist der berührungssensitive
Bildschirm 500 auf: ein oberes Substrat 510 und
ein unteres Substrat 520 mit einem Sichtbereich VA und
einem den Sichtbereich VA umgebenden Totraum DS, wobei die beiden
Substrate 510 und 520 einander gegenüberliegen,
eine erste transparente Elektrode 511 bzw. eine zweite
transparente Elektrode 512, die auf den einander zugewandten Seiten
des oberen Substrats 510 und des unteren Substrats 520 ausgebildet
sind, eine Mehrzahl von Metallelektroden 530 (nur die Metallelektroden
auf dem oberen Substrat sind in der Figur gezeigt), die im Totraum
DS ausgebildet sind, und ein aus einem lichtundurchlässigen Material
bestehendes Haftmittel 540, das einen vorgeschriebenen,
in 11 schraffiert dargestellten
Raum einnimmt und das die zwischen dem oberen Substrat 510 und
dem unteren Substrat 520 befindlichen Metallelektroden 530 im Totraum
DS umgibt, um das obere Substrat 510 und das untere Substrat 520 miteinander
zu verbinden bzw. zu verkleben.
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Die in 11 gezeigten
Metallelektroden 530 stellen die Metallelektroden dar,
die nur auf dem oberen Substrat 510 ausgebildet sind. An
vier Seiten des berührungssensitiven
Bildschirms 500 kann nur eine Elektrode ausgebildet sein
zum Anlegen eines Spannungssignals an das obere Substrat 510 oder an
das untere Substrat 520. Alternativ können jeweils eine Metallelektrode
zum Anlegen eines Spannungssignals und eine andere, als eine Leitung
dienende Metallelektrode auf dem oberen Substrat 510 und
auf dem unteren Substrat 520 ausgebildet sein.
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In diesem Fall ist das Haftmittel 540 von
einem lichtundurchlässigen
Material gebildet, und eine lichtundurchlässige Isolierschicht (nicht
gezeigt) kann zwischen dem oberen Substrat 510 und dem unteren
Substrat 520 in Abhängigkeit
davon ausgebildet sein, wie die Metallelektrode ausgebildet ist. Folglich
wird das Licht, das an der seitlichen Seite des berührungssensitiven
Bildschirms 500 einfällt, durch
die lichtundurchlässige
Isolierschicht blockiert, wodurch ein Lichtaustritt verhindert wird.
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Da der Lichtaustritt aus dem Totraum
heraus auftritt, wird bei der dritten Ausführungsform der Erfindung beim
Vorsehen des Haftmittels im Totraum zum Verbinden des oberen Substrats 510 und
des unteren Substrats 520 das lichtundurchlässige Material
verwendet, wodurch der Lichtaustritt verhindert wird.
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12 zeigt
eine Querschnittsansicht eines berührungssensitiven Einzeleinheits-Flüssigkristallanzeige-Bildschirms gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie bei der dritten Ausführungsform
weist ein berührungssensitiver
Einzeleinheits-LCD-Bildschirm gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung auf: am obersten Ende bzw. der Oberseite einen berührungssensitiven
Bildschirm 500, unter dem berührungssensitiven Bildschirm 500 ein
Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 (nicht
gezeigt), unter dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 eine
Hintergrund-Beleuchtungseinheit
(nicht gezeigt) und außen um
das Flüssigkristall-Anzeigepaneel 300 und
die Hintergrund- Beleuchtungseinheit
einen Gehäusedeckel 600 oder 600a.
Solch eine Anordnung gleicht der der ersten bis dritten Ausführungsform
der Erfindung, jedoch weist der berührungssensitive Bildschirm 500 im
Detail eine andere Struktur auf, die im Folgenden beschrieben wird.
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Bezugnehmend auf 12 weist der berührungssensitive Bildschirm 500 der
vierten Ausführungsform
der Erfindung auf: ein oberes Substrat 510 und ein unteres
Substrat 520 mit einem Sichtbereich VA und einem den Sichtbereich
VA umgebenden Totraum DS, wobei die beiden Substrate 510 und 520 einander
gegenüberliegen,
eine erste transparente Elektrode 511 bzw. eine zweite
transparente Elektrode 512, die auf den einander zugewandten
Flächen des
oberen Substrats 510 und des unteren Substrats 520 ausgebildet
sind, eine Mehrzahl von Metallelektroden 530a (nur eine
Metallelektrode ist in der Figur gezeigt), die von der Außenseite
des Totraums DS aus um etwa 0,1 mm bis 0,4 mm nach Innen versetzt angeordnet
sind, und im Totraum DS zwischen dem oberen Substrat 510 und
dem unteren Substrat 520 ein Haftmittel 540a,
um das obere Substrat 510 und das untere Substrat 520 miteinander
zu verbinden bzw. zu verkleben.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Metallelektrode 530a so
vorgesehen, dass sie von der Außenseite
des Totraums DS in einem Abstand von 0,1 mm bis 0,4 mm angeordnet
ist, so dass das Licht blockiert wird, das in der seitlichen Seite
des berührungssensitiven
Bildschirms 500 gebrochen wird, wodurch ein Lichtaustritt
verhindert wird.
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Die Elemente der dritten und der
vierten Ausführungsform
der Erfindung, die einander gleichen, sind unter Verwendung der
gleichen Bezugszeichen dargestellt. Das Haftmittel 540a bei
der vierten Ausführungsform
ist von dem lichtundurchlässigen
Material gebildet, und die Metallelektrode 530a an der transparenten
Elektrode 511 ist an der Außenseite des Totraums ausgebildet.
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Die Anordnungen der ersten bis vierten
Ausführungsform
der Erfindung sind, um einen Lichtaustritt zu verhindern, an allen
vier Rändern
des berührungssensitiven
Bildschirms vorgesehen.
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Der erfindungsgemäße, berührungssensitive Einzeleinheits-LCD-Bildschirm
hat die folgenden Vorteile oder Wirkungen.
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Wenn der berührungssensitive Bildschirm als
ein Körper
mit einer von hinten beleuchteten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
aufgebaut ist, die eine innere Lichtquelle aufweist, tritt von der
seitlichen Seite des berührungssensitiven
Bildschirms aus ein Lichtaustritt auf. Der Lichtaustritt kann verhindert werden
durch Vorsehen eines lichtundurchlässigen Seitenwandteils an der
seitlichen Seite des berührungssensitiven
Bildschirms, durch Verlängern
des Gehäusedeckels,
so dass dieser an den aktiven Bereich bzw. Sichtbereich angrenzt,
durch Vorsehen eines doppelseitigen Haftmittels aus lichtundurchlässigem Material
im Totraum zum Verbinden des oberen Substrats mit dem unteren Substrat
des berührungssensitiven
Bildschirms, oder durch Anordnen der zwischen dem oberen Substrat
und dem unteren Substrat zum Anlegen eines Signals ausgebildeten
Metallelektrode in einem Bereich des Totraums, der sich näher an dessen
Rand befindet.