CN1501126A - 显示装置的触摸面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置的触摸面板，包括显示装置、显示装置上的触摸面板、触摸面板顶面上的导电图形、以及连接到导电图形并支撑显示装置和触摸面板的一个导电部件。

Description

显示装置的触摸面板
本申请要求享有2002年11月14日递交的韩国专利申请P2002-70771号的权益，该申请可供参考。
技术领域
本发明涉及到显示装置的触摸面板，具体涉及到触摸面板的顶面结构。
背景技术
为了更加有效地使用各种电子设备，触摸面板已经被普遍用来在显示面上输入信号，以便减少额外的控制或其他类型的输入设备。触摸面板已经被集成在平板显示装置的显示面内，例如是电子计算器、液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、电致发光(EL)装置、以及阴极射线管(CRT)。将触摸面板与显示装置集成到一起就能供使用者一边观看显示装置上显示的图像一边选择所需的信息。
触摸面板能够感应出使用者在何时何处触摸到显示面。触摸面板可以分类成模拟电阻型、电容型、EM(电磁)型、表面声波(saw)型和红外线型触摸面板。触摸面板一般都设有上、下透明基板，各个基板上分别具有上、下电极。上、下透明基板彼此粘接，在二者之间有一个内部空间。如果在一个预定点用一个输入装置例如是手指、钢笔或铁笔触摸到上透明基板的表面，形成在上透明基板上的上电极就会与形成在下透明基板上的下电极形成电连接。然后检测根据触摸点的电阻值或电容值而变化的电压，并且连同由触摸点的坐标所限定的位置一起输出。
在所述电容型触摸面板中，在一个LCD面板上形成具有透明电极的薄膜，并且对薄膜的各角施加电压，在透明电极中产生均匀的电场。这样，在显示面上的预定点被输入装置例如是手指或导电铁笔触摸时就会产生电压降，从中能够检测到触摸点的坐标。
以下要参照附图来解释现有技术中与LCD装置集成的触摸面板。在与LCD装置集成的电阻型触摸面板中，在一个LCD模块上形成电阻型触摸面板，并用一个壳盖将LCD模块与触摸面板集成。以下要具体描述与LCD装置集成的电阻型触摸面板。图1表示现有技术中与LCD装置集成的一种触摸面板的截面图。
如图1所示，与LCD装置集成的触摸面板包括LCD面板1，上、下偏振板2和3，背光板4，电阻型触摸面板5，以及壳盖9。上、下基板(未表示)彼此粘接，二者之间有一个固定间隙，并在上、下基板之间的间隙中注入液晶从而形成LCD面板1。LCD面板1根据外部驱动和图像信号显示一幅图像。上偏振板2形成在LCD面板1上方，而下偏振板3形成在LCD面板1下方，用来偏振通过偏振板的光。背光板4均匀地将光照射在LCD面板1的背面。电阻型触摸面板5通过对应着LCD面板1上触摸点的输出电压电平来检测触摸点。用壳盖9支撑背光板4、LCD面板1和电阻型触摸面板5。
图2表示现有技术中与LCD装置集成的一种电阻型触摸面板的平面图。图3表示现有技术中一个触摸面板的上、下基板的分解图。正如参照图1所述，现有技术中与LCD装置集成的触摸面板形成在LCD装置的显示面上，可以用触摸面板输入对应着显示面被触摸位置和/或时间的信号。
如图2所示，触摸面板包括一个视野区V/A和一个阴影区。视野区对应着显示装置的显示面，而阴影区D/S/R是围绕着视野区V/A的外围形成的。在阴影区D/S/R内用设在阴影区D/S/R中的绝缘密封剂将上、下基板彼此粘接。如果给触摸面板加电，并用钢笔或手指触摸触摸面板上的一点，在一个虚拟衬垫区中连接到触摸面板的一条信号线10就有一个随着触摸点而改变的输出电压。
如图3所示，电阻型触摸面板5包括透明的上、下基板7和6。衬垫8定位在上、下基板7和6之间，如图4所示，在二者之间得到预定的空间。通常，透明的上、下基板7和6是用聚对苯二甲酸乙二酯(Poly EthyleneTerephthalate，PET)形成的。在PET薄膜的上基板7的表面(与下基板相对的那一面)上形成一个具有恒定电阻值的诸如ITO的透明电极(图中未表示)。还要在上基板7的透明电极上对应着阴影区的上、下边形成金属电极7a，用来提供沿Y-轴方向的电源。在下基板6的表面上形成一个具有恒定电阻值的诸如ITO的透明电极(图中未表示)。还要在透明电极上对应着阴影区的左、右边形成金属电极6a，用来提供沿X-轴方向的电源。连接信号线10a和10b以对各个金属电极6a和7a提供电源，并且用来读出触摸点的电压。在阴影区内用胶带11将上、下基板7和6彼此粘接。在这种状态下，在信号线10，10a和10b与金属电极6a和7a之间的连接部位用一种导电胶将上、下基板7和6彼此粘接。信号线10，10a和10b通常是用柔性印刷电缆(Flexible PrintedCable)(FPC)形成的。
图4表示按照现有技术的一般触摸面板的截面图。在上、下基板7和6上各自形成相对的透明电极。在视野区V/A上设置衬垫8，在上、下基板之间保持一预定的空间。在阴影区内用胶带11将上、下基板彼此粘接。
以下要解释所述带LCD装置的电阻型触摸面板的工作方式。通过连接到上基板和金属电极7a的两条信号线10a对印刷在上基板7上的透明电极的上、下两侧施加电源电压Vcc和接地电压GND。还要通过连接到下基板和金属电极6a的两条信号线10b对印刷在下基板6上的透明电极的左、右两侧施加电源电压Vcc和接地电压GND。如果在一点上用铁笔或手指触摸上基板7的表面，上、下基板的透明电极彼此间(未表示)就会在触摸点上形成电路连接。随后通过下基板6的透明电极、金属电极6a和信号线10b读出触摸点的电压值，就能检测到Y-轴坐标。另外，从上基板7的透明电极、金属电极7a和信号线10a输出触摸点的电压值，从中检测到X-轴坐标。这样就能检测出触摸点的X和Y坐标。
另一方面，对与LCD装置集成的触摸面板采用一种电容型触摸面板来替代电阻型触摸面板。图5表示按照现有技术与LCD装置集成的电容型触摸面板的截面图。参见图5，与LCD装置集成的电容型触摸面板包括LCD面板1，上、下偏振板2和3，背光板4，触摸面板15，和一个壳盖9。在彼此粘接的上、下基板(未表示)之间有一个间隙。在上、下基板之间注入液晶(未表示)形成LCD面板1。LCD面板1根据外部驱动信号和视频信号显示图像。而且，在LCD面板1上形成上偏振板2，并在LCD面板1下面形成下偏振板3来偏振通过偏振板的光。背光板4均匀地将光照射到LCD面板1的背面。由电容型触摸面板5检测触摸点，所输出的电压值对应着LCD面板1上的触摸点。用壳盖9支撑背光板4、LCD面板1和电容型触摸面板5。
以下要解释所述带LCD装置的电容型触摸面板的工作方式。如上所述，施加一个电压在触摸面板15的透明电极(未表示)中产生均匀的电场，并用手指或导电铁笔等输入设备触摸显示面上的一点，从而产生一个电压降。用一个电流传感器检测该电压降，然后计算以读出X-Y坐标。
按照现有技术与LCD装置集成的这种触摸面板存在以下缺点。在潮湿气候中，人体产生的静电很少。而在干燥气候下人体会储存大量的静电荷，取决于所穿戴的服装种类。如果一个带有大量静电荷的使用者在干燥气候中触摸触摸面板的显示面，静电荷可能会放电，因静电在触摸面板中产生噪声。这样可能会导致触摸面板误动作。
发明内容
本发明的目的是提供了一种显示装置的触摸面板，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。
本发明的另一目的是提供一种显示装置的触摸面板，能够避免因静电产生噪声。
以下要说明本发明的附加特征和优点，一部分可以从说明书中看出，或者是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。
为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，一种显示装置的触摸面板包括一个显示装置，显示装置上的触摸面板，触摸面板顶面上的导电图形，以及连接到导电图形并用来支撑显示装置和触摸面板的一个导电部件。
应该意识到以上的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。
附图说明
所包括的用来便于进一步理解本发明并且作为说明书一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。
图1表示现有技术中与LCD装置集成的一种触摸面板的截面图；
图2表示现有技术中与LCD装置集成的一种电阻型触摸面板的平面图；
图3表示现有技术中一个触摸面板的上、下基板的分解图；
图4表示按照现有技术的一种电阻型触摸面板的截面图；
图5表示按照现有技术与LCD装置集成的电容型触摸面板的截面图；
图6表示按照本发明第一实施例与LCD装置集成的一种触摸面板的截面图；
图7表示按照本发明第一实施例与LCD装置集成的一种触摸面板的分解图；
图8表示按照本发明第一实施例的电阻型触摸面板沿着图7中I-I’线提取的截面图；
图9表示按照本发明第二实施例与LCD装置集成的一种触摸面板的截面图。
具体实施方式
以下要具体描述在附图中例举的本发明最佳实施例。在有可能的情况下，所有附图中都用相同的标号代表相同或相似的部件。
以下要参照图6到9来描述按照本发明第一实施例的一种显示装置的触摸面板。具体地说，图6表示按照本发明第一实施例与LCD装置集成的一种触摸面板的截面图。图7表示按照本发明第一实施例与LCD装置集成的一种触摸面板的分解图。图8表示按照本发明第一实施例的电阻型触摸面板沿着图7中I-I’线提取的截面图。图9表示按照本发明第二实施例与LCD装置集成的一种电容型触摸面板的截面图。
如图6所示，按照本发明的实施例与LCD装置集成的一种触摸面板包括LCD面板21，上、下偏振板22和23，背光板24，电阻型触摸面板25，导电图形32，和一个壳盖29。上、下基板(未表示)彼此粘接且二者间有一个固定的间隙。将液晶(未表示)注入上、下基板之间形成LCD面板21。LCD面板21根据外部驱动和图像信号显示一个图像。上偏振板22形成在LCD面板21上方，而下偏振板23形成在LCD面板21下方。背光板24将光均匀地照射在LCD面板21背面。电阻型触摸面板25形成在LCD板21上，用于通过输出对应着LCD面板21上触摸点的电压值来检测触摸点。用壳盖29支撑背光板24、LCD面板21和电阻型触摸面板25。在电阻型触摸面板25上表面的周围形成一个导电图形32，并将壳盖29连接到导电图形32。
如图8所示，按照本发明实施例的电阻型触摸面板25具有包括聚对苯二甲酸乙二酯(Poly Ethylene Terephthalate，PET)薄膜的透明上、下基板27和26，和上、下基板之间的衬垫28，用来在上、下基板之间得到一固定间隔。如图7所示，在PET薄膜的上基板27的表面(与下基板相对的那一面)上形成一个具有恒定电阻值的透明电极(IT0，图中未表示)，且在透明电极上对应着阴影区的上、下边形成金属电极27a，用来提供沿Y-轴方向的电源。还要在下基板26的表面上形成一个具有恒定电阻值的ITO透明电极(图中未表示)，并在透明电极上对应着阴影区的左、右边形成金属电极26a，用来提供沿X-轴方向的电源。在没有透明电极或金属电极27a的表面周围形成导电图形32。
若是在手指触摸到触摸面板25上一点时手指有静电放电，导电图形32能将静电排放到壳盖29。为此，如果导电材料是不透明的，最好是仅仅在虚拟空间区内形成导电图形32。如果导电图形是用透明金属材料形成的，就不需要在虚拟空间区内形成导电图形32。信号线30a和30b连接到各个金属电极26a和27a以提供电源，并且读出连接点的电压。
在下基板26上散布衬垫28，并在阴影区内用胶带31将上、下基板27和26彼此粘接。具体地说，在信号线30a和30b与金属电极36a和37a之间的连接部位用一种导电胶将上、下基板27和26彼此粘接。信号线30a和30b通常是用柔性印刷电缆(Flexible Printed Cable)(FPC)形成的。
尽管图中没有表示，若是电阻型触摸面板25采用玻璃型基板，就在触摸面板25显示面的周围形成导电图形32，并且将导电图形32连接到系统外壳而不是壳盖上。在这种情况下，壳盖或系统外壳是用导电材料制成的。
以下要描述按照本发明第一实施例与LCD装置集成的触摸面板的工作方式。通过连接到上基板和金属电极27a的两条信号线30a对印刷在上基板27上的透明电极的上、下两侧施加电源电压Vcc和接地电压GND。还要通过连接到下基板和金属电极26a的两条信号线30b对印刷在下基板26上的透明电极的左、右两侧施加电源电压Vcc和接地电压GND。如果在预定点上用笔或手指触摸上基板27的表面，上、下基板的透明电极彼此间(未表示)就会在触摸点上形成电路连接。随后通过下基板26的透明电极、金属电极26a和信号线30b输出触摸点的电压值，就能检测到Y-轴坐标。另外，通过上基板27的透明电极、金属电极27a和信号线30a输出触摸点的另一电压值，从中检测到X-轴坐标。这样就能检测出触摸点的X-Y坐标。
若是使用者在干燥气候中用手指触摸到触摸面板的一点，使用者可能会有静电放电。尽管可能有静电放电，可以通过导电图形32到壳盖29或系统外壳(图中没有表示)将静电引向大地，从而避免产生噪声。这样就能防止触摸面板因静电放电而误操作。
另一方面，与LCD装置集成的触摸面板采用一种电容型触摸面板来替代电阻型触摸面板。图9表示按照本发明第二实施例与LCD装置集成的一种电容型触摸面板的截面图。按照本发明第二实施例与LCD装置集成的电容型触摸面板包括LCD面板21，上、下偏振板22和23，背光板24，电容型触摸面板35，导电图形32，和一个壳盖29。在彼此粘接的上、下基板之间有一个固定间隙。在上、下基板之间的间隙中注入液晶形成LCD面板21，由此根据外部驱动和图像信号显示图像。
如图9所示，在LCD面板21上方形成上偏振板22，并在LCD面板1下面形成下偏振板23来偏振通过偏振板的光。背光板24均匀地将光照射到LCD面板21的背面，并在LCD面板的上表面上形成电容型触摸面板35，用来通过输出触摸点的一个差值电压检测触摸点。然后，在电容型触摸面板35的上表面周围形成导电图形32，并将在导电图形32上的壳盖29接地，而且壳盖29支撑背光板24、LCD面板21和电容型触摸面板35。
在电容型触摸面板35中，将透明电极沉积在PET薄膜的矩形透明基板上，并在透明电极上对应着基板的各角形成金属电极，以便形成均匀的电场。如果用玻璃基板替代PET薄膜，将在导电图形32上的系统外壳接地。
以下要解释按照本发明第二实施例与LCD装置集成的电容型触摸面板的工作方式。
如上所述，施加一个电压在电容型触摸面板35的透明电极(未表示)中产生均匀的电场。若是用手指或导电铁笔等输入设备触摸显示面上的一点，就会产生一个电压降。用一个电流传感器检测该电压降，然后计算以读出X-Y坐标。
即使在用手指或铁笔触摸电容型触摸面板35时有静电放电，通过导电图形经过壳盖29或系统外壳(未表示)也能将静电引向大地。这样就能避免因静电放电产生的噪声作用在电流传感器上，从而就能防止触摸面板因静电放电发生误操作。
按照本发明的触摸面板还能应用于CRT、PDP和EL显示装置。例如，若是在CRT、PDP和EL显示装置上形成触摸面板，可以在触摸面板上表面的周围形成导电图形。将导电图形连接到金属材料的壳体，防止因静电放电产生噪声。
如上所述，按照本发明实施例与LCD装置集成的触摸面板具有以下优点。首先是在触摸面板的周围形成导电图形，并将导电图形连接到壳盖或系统外壳上。这样，即使在使用者用输入设备触摸到触摸面板的某一部位时有静电放电，静电也会通过壳盖或系统外壳直接对大地放电，从而防止在触摸面板中产生噪声，这样就能防止触摸面板发生误动作。
本领域的技术人员能够看出对本发明可以作出各种各样的修改和变更。因此，本发明应该覆盖属于本发明权利要求书及其等效物范围内的修改和变更。

Claims (11)

1.一种显示装置的触摸面板，包括：
一个显示装置；
显示装置上的触摸面板；
触摸面板顶面上的导电图形；以及
连接到导电图形并支撑显示装置和触摸面板的一个导电部件。
2.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，显示装置是一个液晶显示LCD装置。
3.按照权利要求2的触摸面板，其特征在于，LCD装置包括：
根据外部驱动和图像信号显示图像的LCD面板，该LCD面板具有彼此粘接并在二者之间有一固定间隙的上、下基板基板，以及处在上、下基板之间间隙内的一个液晶层；
LCD面板上面的上偏振板；
LCD面板下面的下偏振板；以及
均匀地将光照射在LCD面板背面的背光板。
4.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，触摸面板是一种电阻型触摸面板。
5.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，触摸面板是一种电容型触摸面板。
6.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，导电图形是用铟锡氧化物(ITO)形成的。
7.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，导电图形是用银Ag形成的。
8.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，导电图形形成在触摸面板表面的外围。
9.按照权利要求1的触摸面板，其特征在于，显示装置是CRT、PDP和EL显示装置中的一种。
11.按照权利要求10的触摸面板，其特征在于，金属壳是LCD装置的壳盖。
12.按照权利要求10的触摸面板，其特征在于，金属壳是系统外壳。
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