DE102010042473B4 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel - Google Patents

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel Download PDF

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Abstract

Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel (400), umfassend: eine Flüssigkristall-Tafel (1000), enthaltend ein erstes Substrat (100) und ein zweites Substrat (200), die sich gegenüberliegen; ein an dem Rand zwischen dem ersten (100) und zweiten Substrat (200) ausgebildetes Dichtungsmuster (250), und eine Flüssigkristallschicht (300), die zwischen dem ersten (100) und zweiten Substrat (200) eingefüllt ist; mehrere sich kreuzende und im Dichtungsmuster (250) auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200) angeordnete erste und zweite Elektroden (403, 404); eine teilweise das Dichtungsmuster (250) auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200) überlappende Anschluss-Elektrode (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400), wobei sich die Anschluss-Elektrode (421) zur Peripherie des Dichtungsmusters (250) erstreckt; eine an der Außenseite des Dichtungsmusters (250) auf dem ersten Substrat (100) angebrachte Anschluss-Elektrode (105) für die Flüssigkristall-Tafel (1000); einen elektrisch mit der Anschluss-Elektrode (105) für die Flüssigkristall-Tafel (1000) verbundenen Chip-auf-Film (130, 131); eine mit dem Chip-auf-Film (130, 131) verbundene Leiterplatte (150) für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel (1000); eine Routingleitung (411) zum Verbinden der Anschluss-Elektrode (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400) mit den ersten und zweiten Elektroden (403, 404) auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200); und eine mit den Anschluss-Elektroden (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400) verbundene Leitung (470) zum Anlegen von Ansteuersignalen an die ersten und zweiten Elektroden (403, 404), wobei die Leitung (470) mit der Leiterplatte (150) für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel (1000) verbunden ist, wobei die Leitung (470) durch den Chip-auf-Film (130, 131) mit der Leiterplatte (150) für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel (1000) verbunden ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine berührungsempfindliche Tafel. Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel, wobei eine berührungsempfindliche Tafel auf der äußeren Seite eines Substrats in einer Flüssigkristall-Tafel ausgebildet ist, um die Gesamtzahl der verwendeten Substrate zu reduzieren und um die Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel zu optimieren.
  • Beschreibung der einschlägigen Technik
  • Im Zuge dramatischer Fortschritte in der Informationstechnologie erfahren Anzeigen zur Visualisierung elektrischer Informationssignale eine rasche Entwicklung. Verschiedenste dünne, leichte und energiesparende Flachbildanzeigen werden gewöhnlich als Alternativen zu konventionellen Elektronenstrahlröhren (CRTs) verwendet.
  • Beispiele für Flachbildanzeigen umfassen Flüssigkristall-Anzeigen (LCDs), Plasma-Anzeigetafeln (PDPs), Feldemissionsanzeigen (FEDs), elektronlumineszente Anzeigen (ELDs) und dergleichen. Diese Flachbildanzeigevorrichtungen erfordern zur Darstellung eines Bildes notwendigerweise eine Flachbildanzeige-Tafel, wobei die Flachbildanzeige-Tafel eine Struktur aufweist, bei der ein Paar von transparenten isolierenden Substraten so verbunden ist, dass sich eine inhärent leuchtende oder polarisierte Materialschicht zwischen den Substraten befindet. Bei den Flachbildanzeigevorrichtungen verwenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen ein elektrisches Feld zur Kontrolle der Lichttransmission von Flüssigkristallen um Bilder darzustellen. Zu diesem Zweck umfasst eine Bildanzeigevorrichtung eine Anzeigetafel mit Flüssigkristallzellen, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit zur Lichtbestrahlung der Anzeigetafel und eine Treiberschaltung zur Ansteuerung der Flüssigkristallzellen.
  • Die Anzeigetafel ist derartig ausgebildet, sodass mehrere Gate-Leitungen mehrere Datenleitungen kreuzen, um mehrere Einheitspixel-Bereiche zu definieren. Jeder Pixelbereich umfasst ein Dünnfilmtransistor-Anordnungssubstrat und ein diesem gegenüberstehendes Farbfilter-Anordnungssubstrat, einen zwischen den zwei Substraten eingefügten Abstandshalter zur Einhaltung eines vorbestimmten Zellenabstands und einen in den Zellenabstand eingebrachten Flüssigkristall.
  • Das Dünnfilmtransistor-Anordnungssubstrat umfasst mehrere Gate-Leitungen und mehrere Datenleitungen, einen als Schaltvorrichtung ausgebildeten Dünnfilmtransistor an jeder Kreuzung zwischen der Gate-Leitung und der Datenleitung, eine in jeder Flüssigkristallzelle angeordnete, mit dem Dünnfilmtransistor verbundene Pixelelektrode und eine auf der resultierenden Struktur beschichtete Orientierungsschicht. Die Gate-Leitungen und die Datenleitungen erhalten Signale von Treiberschaltungen über entsprechende Anschlussflächenabschnitte.
  • Als Antwort auf die an den Gate-Leitungen anliegenden Scansignale überträgt der Dünnfilmtransistor Pixel-Spannungssignale von den Datenleitungen zu der Pixelelektrode.
  • Zusätzlich umfasst das Farbfilter-Anordnungssubstrat in den jeweiligen Flüssigkristallzellen angeordnete Farbfilter, eine Schwarzmatrix zum Aufteilen der Farbfilter und zur Reflexion externen Lichts, eine gemeinsame Elektrode zum Anlegen einer Referenzspannung an die Flüssigkristallzellen und eine auf der resultierenden Struktur beschichtete Orientierungsschicht.
  • Das Dünnfilmtransistor-Anordnungssubstrat und das Farbfilter-Anordnungssubstrat, die so separat hergestellt wurden, werden angeordnet und anschließend derart verbunden, dass die zwei Substrate einander zugewandt sind und Flüssigkristalle in einen zwischen den Substraten ausgebildeten Bereich injiziert werden und der Bereich verschlossen wird, womit der Herstellungsprozess der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vervollständigt wird.
  • Es gibt einen wachsenden Bedarf für eine berührungsempfindliche Tafel, bei der ein vorbestimmter Bereich mit der Hand oder einer separaten Eingabevorrichtung berührt wird und als Antwort auf die Berührung zusätzliche Information auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung transferiert werden kann. Solch eine berührungsempfindliche Tafel ist auf der äußeren Oberfläche einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung angehaftet.
  • Berührungsempfindliche Tafeln finden in einer Vielzahl von informationsverarbeitenden Systemen Einsatz, da sie Vorteile wie Einfachheit, Zuverlässigkeit, Transportfähigkeit, mögliche Eingabe von Zeichen ohne die Verwendung zusätzlicher Eingabesysteme, sowie einfache Handhabung besitzen.
  • Abhängig von der Art, wie die Berührung detektiert wird, werden berührungsempfindliche Tafeln eingeteilt in resistive berührungsempfindliche Tafeln, bei denen an eine in einem oberen oder unteren Substrat ausgebildeten Metallelektrode Gleichstrom angelegt wird und die berührte Position aus dem Gradienten der Spannung oder des Widerstands bestimmt wird, kapazitiv berührungsempfindliche Tafeln, bei denen ein vorbestimmter elektrischer Strom an einen leitenden Film angelegt wird und diejenigen Positionen erfasst werden, an denen aufgrund einer Berührung Spannungsschwankungen in den oberen und unteren Substraten auftreten, und elektromagnetische berührungsempfindliche Tafeln, bei denen, wenn ein elektrischer Stift einen leitenden Film berührt, eine LC-Induktion ausgelesen wird, um die berührte Position zu erfassen.
  • Unter den berührungsempfindlichen Tafeln umfassen kapazitiv berührungsempfindliche Tafeln mehrere x Elektroden und mehrere y Elektroden, die sich kreuzen und derart auf einem transparenten Substrat angeordnet sind, sodass sich eine Isolationsschicht zwischen den x Elektroden und den y Elektroden befindet und eine Berührung durch Erfassen, ob oder ob sich nicht die Kapazität zwischen den x Elektroden und den y Elektroden verändert, erfasst wird.
  • Abhängig von der Art der Berührungserfassung werden berührungsempfindliche Tafeln in resistiv berührungsempfindliche Tafeln, kapazitiv berührungsempfindliche Tafeln und Infrarotberührungsempfindliche Tafeln (IR) eingeteilt. In Hinsicht auf Faktoren wie bequeme Herstellung und Berührungsempfindlichkeit liegt die Aufmerksamkeit in klein dimensionierten Anwendungen bei den kapazitiven berührungsempfindlichen Tafeln.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen eine konventionelle Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit berührungsempfindlicher Tafel detailliert beschrieben.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht einer konventionellen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit berührungsempfindlicher Tafel.
  • Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die konventionelle Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit berührungsempfindlicher Tafel: eine Flüssigkristall-Tafel 10 mit einem ersten Substrat 1 und einem zweiten Substrat 2, eine zwischen dem ersten und zweiten Substrat 1 und 2 eingefüllte Flüssigkristallschicht 3, eine an die äußere Oberfläche des ersten Substrats 1 angebrachte erste Polarisationsplatte 4a und eine an die äußere Oberfläche des zweiten Substrats 2 angebrachte zweite Polarisationsplatte 4b; eine kapazitiv berührungsempfindliche Tafel 20 auf der Flüssigkristall-Tafel 10; und ein Deckglas 30 zum Schutz der Oberseite der berührungsempfindlichen Tafel 20.
  • Das erste Substrat der Flüssigkristall-Tafel ist mit sich kreuzenden Gate-Leitungen und Datenleitungen zur Definition von Pixelbereichen versehen, sowie mit einem am Kreuzungspunkt zwischen der Gate-Leitung und der Datenleitung ausgebildeten Dünnfilmtransistor (TFT), und einer mit einer Pixelelektrode (nicht gezeigt) im Pixelbereich versehenen Dünnfilmtransistor-Anordnung.
  • Auf einer Seite des ersten Substrats 1 befindet sich des Weiteren eine Leiterplatte 8 (PCB) zur Ansteuerung der Gate-Leitungen und der Datenleitungen.
  • Zusätzlich ist das zweite Substrat 2 mit einer Schwarzmatrixschicht versehen, einer Farbfilterschicht und einer gemeinsamen Elektrode (nicht gezeigt, Vcom (angelegte Spannung).
  • Die Struktur der berührungsempfindlichen Tafel 20 kann entsprechend dem Betriebsmodus variiert werden. Beispielsweise erkennt eine kapazitiv berührungsempfindliche Tafel die Berührungsposition über eine Änderung in der elektrischen Kapazität, basierend auf der Kapazität, die zwischen den sich kreuzenden ersten und zweiten Elektroden erzeugt wird.
  • Zusätzlich ist die berührungsempfindliche Tafel 20 auf einer Seite mit einer Berührungs-Ansteuerungsschaltung 25 zum Betreiben der berührungsempfindlichen Tafel versehen.
  • Indes ist ein Deckglas 30 zum Schutz der berührungsempfindlichen Tafel 20 auf der berührungsempfindlichen Tafel angebracht.
  • Bei der oben beschriebenen, konventionellen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit berührungsempfindlicher Tafel ist die Berührungs-Ansteuerungsschaltung 25 für das Ansteuern der berührungsempfindlichen Tafel 20 getrennt von der Leiterplatte 8 für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel 10 ausgebildet, und die Berührungs-Ansteuerungsschaltung 25 und die Leiterplatte 8 sind mit der System-Ansteuerungsschaltung (nicht gezeigt) verbunden, in einem System, welches die Flüssigkristall-Tafel 10, die berührungsempfindliche Tafel 20 und das Deckglas 30 umfasst.
  • In diesem Fall sind, um die Berührungs-Ansteuerungsschaltung 25 und die Leiterplatte 8 mit einer System-Ansteuerungsschaltung verbinden zu können, Verbinder und Montagebereiche für diese erforderlich. Solche Montagebereiche führen zu einer Vergrößerung der Peripherie. Auch sollten die Verbinder getrennt voneinander aufgebracht werden, was von Nachteil ist, da zahlreiche arbeitsintensive Montageschritte erforderlich sind.
  • Zudem befindet sich die berührungsempfindliche Tafel 20 außen an der Flüssigkristall-Tafel 10, wodurch eine zweiseitige Haft- oder Klebeschicht zwischen der berührungsempfindlichen Tafel 20 und der Flüssigkristall-Tafel 10 erforderlich ist. In diesem Fall ist ein Prozess zur Herstellung der berührungsempfindlichen Tafel 20 gesondert von der Flüssigkristall-Tafel 10, sowie ein Prozess zum Anhaften der berührungsempfindlichen Tafel 20 an die Flüssigkristall-Tafel 10 notwendig, was sich nachteilig auf die Gesamtdicke auswirkt, da mehrere Substrate verwendet werden und der Herstellungsprozess verlängert wird.
  • Zusätzlich wird, wenn das Deckglas 30 aufgebracht wird, eine doppelseitige Haftschicht zwischen der berührungsempfindlichen Tafel 20 und dem Deckglas 30 bereitgestellt, um das Deckglas 30 und die berührungsempfindliche Tafel 20 zu verbinden.
  • Die konventionelle Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer berührungsempfindlichen Tafel hat die folgenden Probleme.
  • Erstens werden die berührungsempfindliche Tafel und die Flüssigkristall-Tafel separat hergestellt und eine Haftschicht zwischen die Tafeln eingebracht, um diese zu verbinden. Aus diesem Grund wird eine Gesamtanzahl an Glassubstraten von 4 bis 5 benötigt, das heißt zwei Substrate für die Flüssigkristall-Tafel und zwei Substrate für die berührungsempfindliche Tafel sowie ein Deckglas, wodurch es unmöglich ist, die Dicke der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu reduzieren. Diese ist beispielsweise etwa 0,7 T (mm), wobei das Glassubstrat das dickste unter den Elementen ist. Dies ist der Grund, weshalb das Glassubstrat als Deckglas zum Schutz der berührungsempfindlichen Tafel und der Flüssigkristall-Tafel verwendet wird.
  • Zweitens macht die Dicke der berührungsempfindlichen Tafel eine direkte Verbindung zwischen dem Berührungs-Ansteuerungsbereichsschaltung und der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel unmöglich, und die Verbindung dieser Elemente wird in einem System-Ansteuerungsbereich separat realisiert, wodurch eine Integration der Schaltung in die Vorrichtung unmöglich wird.
  • Drittens wird ein Bereich für die Montage der Berührungs-Ansteuerungsbereichsschaltung und der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel benötigt, wodurch die Größe der Peripherie der Vorrichtung vergrößert und der aktive Bereich der Vorrichtung verkleinert wird.
  • Viertens benötigt die Ansteuerungsschaltung der berührungsempfindlichen Tafel aufgrund der Dicke der berührungsempfindlichen Tafel sowie der Dicke der Flüssigkristall-Tafel eine lange Leitung für die Verbindung mit dem darunter liegenden System-Ansteuerungsbereich, wodurch eine Vereinfachung der Montage der Berührungs-Ansteuerungsschaltung schwierig ist.
  • US 2009/0278813 A1 offenbart ein Touch Panel mit einer Anzeigevorrichtung, wobei ein Anzeigesubstrat teilweise mit einem Schaltungsträger auf dem Touch Panel überlappt.
  • US2009/0195516 A1 beschreibt eine Sensorstruktur mit einem Displaymodul, einer Sensoreinheit und einem Chip. Das Displaymodul umfasst einen aktiven Bereich. Die Sensoreinheit ist auf dem Displaymodul angeordnet und überlappt teilweise den aktiven Bereich. Der Chip ist auf dem Sensormodul außerhalb des aktiven Bereichs angeordnet.
  • US 7,253,846 beschreibt ein LCD Anzeige mit einem Touch Panel, welches nicht mit dem Anzeigebereich der LCD Anzeige überlappt.
  • US 2009/0194342 A1 beschreibt eine Sensorstruktur mit einem ersten Substrat, einem zweiten Substrat, einer Sensoreinheit und einer flexiblen Leiterplatte (FPC). Die Sensoreinheit ist auf dem ersten Substrat angeordnet und eingerichtet ein Signal zu erzeugen, wenn die Sensoreinheit berührt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer berührungsempfindlichen Tafel, die ein oder mehrere Probleme der bekannten Technik aufgrund von Beschränkungen und Nachteilen derselben vermeidet.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel bereitzustellen, bei der eine berührungsempfindliche Tafel auf der äußeren Oberfläche eines Substrats einer Flüssigkristall-Tafel ausgebildet ist, um die Gesamtzahl der verwendeten Substrate zu reduzieren und die Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel zu optimieren.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Vorzugsweise, wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel bereitgestellt, diese umfasst: eine Flüssigkristall-Tafel mit einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat, die sich kreuzen, ein am Rand zwischen dem ersten und zweiten Substrat angebrachtes Dichtungsmuster, und eine zwischen das erste und zweite Substrat eingebrachte Flüssigkristallschicht; mehrere sich kreuzende erste und zweite Elektroden, die in einem Bereich angeordnet sind, der dem Dichtungsmuster auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats entspricht; eine Anschluss-Elektrode für die berührungsempfindliche Tafel, die teilweise mit dem Dichtungsmuster auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats überlappt, wobei die Anschluss-Elektrode sich zur Peripherie des Dichtungsmusters erstreckt; eine Anschluss-Elektrode für die Flüssigkristall-Tafel, die an einer Außenseite des Dichtungsmusters auf dem ersten Substrat angebracht ist; einen mit der Anschluss-Elektrode für die Flüssigkristall-Tafel verbundenen Chip-auf-Film („chip-on-film”, COF); eine Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel, verbunden mit dem Chip-auf-Film; eine Routingleitung zum Verbinden der Anschluss-Elektrode für die berührungsempfindliche Tafel mit den ersten und zweiten Elektroden auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats; und ein mit den Anschluss-Elektroden für die berührungsempfindliche Tafel verbundenes flexibles gedrucktes Kabel, um Ansteuersignale der ersten und zweiten Elektroden zu empfangen, wobei das flexible gedruckte Kabel mit der Leiterplatte verbunden ist.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kann weiter umfassen: eine erste Polarisationsplatte auf einer äußeren Oberfläche des ersten Substrats; und eine zweite Polarisationsplatte auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats, wobei die zweite Polarisationsplatte auf der gesamten, die ersten und zweiten Elektroden enthaltenden Oberfläche angeordnet ist.
  • Die erste Elektrode kann erste Rautenmuster umfassen, versehen mit mehreren räumlich getrennten transparenten Elektroden, und ein in einer anderen Schicht angeordnetes Verbindungsmetall zum Verbinden von benachbarten ersten Rautenmustern, wobei die zweite Elektrode eine transparente Elektrode sein kann, bei der mehrere räumlich getrennte zweite Rautenmustern mit Verbindungsmustern zum Verbinden der benachbarten zweiten Rautenmuster integriert sind.
  • Die ersten Rautenmuster der ersten Elektrode, die zweiten Rautenmuster der zweiten Elektrode und die Verbindungsmuster können sich in derselben Schicht befinden.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung kann weiter umfassen: eine Isolationsschicht, die zwischen der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats und den ersten Rautenmustern, den zweiten Rautenmustern und den Verbindungsmustern eingefügt ist, wobei die Isolationsschicht mit einem Kontaktloch zum elektrischen Verbinden der ersten Elektrode mit dem Verbindungsmetall versehen ist.
  • Die Anschluss-Elektrode für die berührungsempfindliche Tafel, die Routingleitung und das Verbindungsmetall können in derselben Schicht vorhanden sein.
  • Die Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel und das flexible gedruckte Kabel können auf verschiedenen Seiten der Flüssigkristall-Tafel angeordnet sein. Das flexible gedruckte Kabel kann mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel über eine Leitung verbunden sein.
  • Die Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel und das flexible gedruckte Kabel können auf derselben Seite der Flüssigkristall-Tafel angeordnet sein, wobei der Chip-auf-Film und das flexible gedruckte Kabel abwechselnd mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel verbunden sind.
  • Indessen kann das flexible gedruckte Kabel mehrfach für eine partielle Ansteuerung der auf dem zweiten Substrat angebrachten berührungsempfindlichen Tafel vorhanden sein.
  • Das flexible gedruckte Kabel kann mit einer Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel zum Anlegen von Signalen an die ersten und zweiten Elektroden und zum Detektieren von von den Elektroden erfassten Signalen versehen sein.
  • Die Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel kann mehrfach auf dem flexiblen gedruckten Kabel vorhanden sein.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel bereitgestellt, umfassend: eine Flüssigkristall-Tafel mit einem ersten und einem zweiten Substrat, die sich gegenüberliegen, einem Dichtungsmuster am Rand zwischen dem ersten und zweiten Substrat, und eine zwischen das erste und zweite Substrat eingebrachte Flüssigkristallschicht; mehrere sich kreuzende erste und zweite Elektroden, die in einem dem Dichtungsmuster entsprechenden Bereich auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats angeordnet sind; eine Anschluss-Elektrode für die berührungsempfindliche Tafel, die das Dichtungsmuster teilweise auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats überlappt, wobei sich die Anschluss-Elektrode zur Peripherie des Dichtungsmusters erstreckt; eine Anschluss-Elektrode für die Flüssigkristall-Tafel, die an der Außenseite des Dichtungsmusters auf dem ersten Substrat angeordnet ist; einen mit der Anschluss-Elektrode für die Flüssigkristall-Tafel verbundenen Chip-auf-Film („chip-on-film”, COF); eine Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel, verbunden mit dem Chip-auf-Film; eine Routingleitung zum Verbinden der Anschluss-Elektrode für die berührungsempfindliche Tafel mit den ersten Elektroden und den zweiten Elektroden auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats; und eine mit den Anschluss-Elektroden für die berührungsempfindliche Tafel verbundene Leitung, um Ansteuersignale der ersten und zweiten Elektroden zu empfangen, wobei die Leitung mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel verbunden ist.
  • Die Leitung ist durch den Chip-auf-Film mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel verbunden.
  • Die mit der Leitung verbundene Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel kann weiter mit einer Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel versehen sein, um Signale an die ersten und zweiten Elektroden anzulegen und um von den Elektroden erfasste Signale zu detektieren.
  • Die Leitung kann mehrfach vorhanden sein.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung umfasst weiter: eine erste Polarisationsplatte auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats; eine zweite Polarisationsplatte auf der gesamten die ersten und zweiten Elektroden enthaltenden Oberfläche auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats.
  • Die beigefügten Zeichnungen, die ein besseres Verständnis der Erfindung ermöglichen sollen und ein Bestandteil dieser Anmeldung sind, zeigen Ausführungen dieser Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Grundsätze dieser Erfindung. In den Zeichnungen:
  • 1 zeigt eine Schnittansicht einer konventionellen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit berührungsempfindlicher Tafel;
  • 2 zeigt eine Schnittansicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel;
  • 3 zeigt eine Draufsicht der berührungsempfindlichen Tafel aus 2;
  • 4 zeigt eine Schnittansicht entlang den Linien I-I' und II-II' aus 3;
  • 5 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel;
  • 6 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel;
  • 7 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel;
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Variante der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel aus 7;
  • 9 zeigt eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 11 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Nachstehend wird eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel, 3 zeigt eine Draufsicht der berührungsempfindlichen Tafel aus 2, und 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Verbindungslinien I-I' und II-II' aus 3.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt, umfasst die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel: ein Flüssigkristall-Tafel 1000 mit einem ersten Substrat 100 und einem zweiten Substrat 200, die sich kreuzen, und eine zwischen das erste und zweite Substrate 100 und 200 eingefüllte Flüssigkristallschicht 300; und eine berührungsempfindliche Tafel 400 auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 200.
  • Das erste Substrat 100 der Flüssigkristall-Tafel 1000 ist mit Gate-Leitungen und Datenleitungen versehen, die einander kreuzen, um Pixelbereiche zu definieren, und einer Dünnfilmtransistor-Anordnung (nicht gezeigt), die einen Dünnfilmtransistor (TFT) im Pixelbereich aufweist. Auch ist, wie in 4 gezeigt, bereitgestellt: ein mit der Anschluss-Elektrode 105 am Ende der Gate-Leitungen und Datenleitungen verbundener, auf einer Seite des ersten Substrats 100 vorhandener Chip-auf-Film 130 („chip-on-film”, COF), und eine Leiterplatte 150 (PCB), die mit dem anderen Ende des Chip-auf-Film (130) verbunden ist.
  • Der Chip-auf-Film 130 umfasst einen Ansteuerungs-IC 131 zur Übertragung von Signalen der jeweiligen Datenleitungen oder Gate-Leitungen zu den jeweiligen mehreren Bereichen. Falls notwendig, können die Gate-Ansteuerungssignale der Gate-Leitungen über eine Leitung auf Glas (LOG), ausgebildet an einem Rand des ersten Substrats 100, übertragen werden. In diesem Fall ist zudem eine Verbindungsleitung in einem Teil des Chip-auf-Film 130 vorhanden, um ein Gateansteuerungssignal-Ausgabeterminal der Leiterplatte 150 mit der Anschluss-Elektrode der Leitung auf Glas zu verbinden.
  • Indes ist die Leiterplatte 150 mit der anderen Seite des Chip-auf-Film 130 verbunden und umfasst eine Steuerungseinheit (nicht gezeigt) um Bildinformationen von einem Hostsystem (nicht gezeigt) zu empfangen, diese in geeigneter Weise für die Tafel aufzubereiten und verschiedene Steuerungssignale zu erzeugen, sowie ein Netzteil, um verschiedene Signale einer vorbestimmten Spannung zu erzeugen.
  • Auch wird, falls der Gate-Ansteuerungsbereich in Form einer Leitung auf Glas ausgebildet ist, keine zusätzliche Gate-Leiterplatte benötigt, die Leiterplatte 150 kann unter Verwendung lediglich einer Quellen-Leiterplatte entsprechend den Anschluss-Elektroden der Datenleitungen konfiguriert werden.
  • Auch sind eine Schwarzmatrixschicht 201, Farbfilterschichten 202 (R(202a), G(202b), B(202c)) und eine gemeinsame Elektrode 203 in der Dünnfilmtransistor-Anordnung auf dem zweiten Substrat 200 ausgebildet.
  • Die Schwarzmatrixschicht 201 ist in einem Bereich ausgebildet, der den Gate-Leitungen, den Datenleitungen und dem Dünnfilmtransistor in der Dünnfilmtransistor-Anordnung entspricht.
  • Die Farbfilterschicht 202 ist in jedem Pixelbereich ausgebildet.
  • Auch ist die gemeinsame Elektrode 203 über eine gesamte Oberfläche des zweiten Substrats 200 in der Schwarzmatrixschicht 201 und der Farbfilterschicht 202 (R, G, B) ausgebildet.
  • Auch ist eine Flüssigkristallschicht 300 in einem Bereich zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200 ausgebildet, einschließlich der Dünnfilmtransistor-Anordnung und der Farbfilter-Anordnung, wobei ein Dichtungsmuster 250 zur Definition eines Bereichs, der mit der Flüssigkristallschicht 300 ausgefüllt ist, am Rand des ersten und zweiten Substrats 100 und 200 ausgebildet ist.
  • In diesem Fall ist das Dichtungsmuster 250 ein Nicht-Anzeigebereich und ist durch die Ausdehnung der Schwarzmatrixschicht 201 auf dem zweiten Substrat abgeschirmt um Lichtleckagen zu verhindern.
  • Das heißt, ein innerer Bereich des Dichtungsmusters 250 ist als ein Anzeigebereich definiert, in dem eine wirkliche Anzeige realisiert wird.
  • Auch ist eine berührungsempfindliche Tafel 400 mit mehreren Schichten inklusive der ersten und zweiten Elektroden auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 200 unter Verwendung des zweiten Substrats 200 als eine berührungsempfindliche Tafel-Ausbildungsseite ausgebildet.
  • Die berührungsempfindliche Tafel 400 umfasst mehrere erste Elektroden 403, die parallel zur x-Achse angeordnet sind und mehrere zweite Elektroden 404, die parallel zur y-Achse angeordnet sind.
  • Auch sind die erste Elektrode 403 und die zweite Elektrode 404 durch eine sich auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 200 befindende Isolationsschicht 402 räumlich getrennt, und die erste Elektrode 403 und die zweite Elektrode 404 besitzen ein Rautenmuster in einem Erfassungsbereich, und es gibt einen Unterschied in der Schnittpunkt-Konfiguration zwischen den ersten und zweiten Elektroden 403 und 404. Das heißt, im Fall der ersten Elektrode 403 sind benachbarte Rautenmuster durch ein Verbindungsmetall 401 mittels eines Kontaktlochs 402a in der Isolationsschicht 402 verbunden, um gemeinsame Signale an die entlang der x-Achse ausgerichteten rautenförmigen ersten Elektroden 403 anzulegen. Die zweite Elektrode 404 ist zum Verbinden benachbarter integrierter Rautenmuster mit einem dünnen Verbindungsmuster versehen, um gemeinsame Signale an die entlang der y-Achse ausgerichteten zweiten Elektroden 404 anzulegen.
  • Indes sind die ersten und zweiten Elektroden 403 und 404 transparente Elektroden, bestehend aus einem Material wie Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO) oder Indiumzinnzinkoxid (ITZO), wobei das Verbindungsmetall 401 aus einem Material mit hoher Leitfähigkeit zusammengesetzt ist, wie Molybdän (Mo) oder einer Molybdänverbindung (zum Beispiel Mo/AlNd), Silber, Kupfer, Aluminium oder einer deren Verbindung, um trotz der Verwendung eines dünnen Verbindungsbereichs eine Verbindung herzustellen ohne den Widerstand zu erhöhen.
  • Der Verbindungsbereich der ersten Elektrode 403 ist aus einem Verbindungsmetall mit hoher Leitfähigkeit zusammengesetzt und der Verbindungsbereich der zweiten Elektroden 404 aus einer transparenten Elektrode, wodurch eine Widerstandsdifferenz zwischen den zwei Elektroden entsteht. Unter Berücksichtigung dieser Widerstandsdifferenz wird die Gesamtfläche der zweiten Elektrode 404 so ausgelegt, dass sie kleiner ist als die der ersten Elektrode 403, wodurch der Einfluss der Widerstandsdifferenz reduziert wird.
  • Auch ist die Isolationsschicht 402 mit dem Kontaktloch 402a eine anorganische Isolationsschicht, wie beispielsweise eine Oxidschicht oder Nitridschicht, oder eine organische Isolationsschicht wie Photoacryl.
  • Indes sind eine erste Polarisationsplatte 110 und eine zweite Polarisationsplatte 120 auf einer äußeren Oberfläche des ersten Substrats 100 und auf einer oberen Oberfläche der Flüssigkristall-Tafel 1000 (äußere Oberfläche), umfassend die ersten und zweiten Elektroden 403 und 404, ausgebildet.
  • Die Ausbildungsfläche der berührungsempfindlichen Tafel 400 nutzt die äußere Oberfläche des zweiten Substrats 200 ohne die Verwendung eines zusätzlichen Glassubstrats oder Plastiksubstrats, wodurch ein Verfahrensschritt zur Verbindung der Substrate wegfällt. Aus diesem Grund ist die zweite Polarisationsplatte 120 auf der oberen Oberfläche der berührungsempfindlichen Tafel 400 aufgebracht.
  • Die ersten und zweiten Polarisationsplatten 110 und 120 sind mit einer Haftschicht auf dem ersten Substrat 100 oder auf einer den ersten und zweiten Elektroden 403 und 404 gegenüberliegenden Oberfläche versehen, und die Haftschicht ist in der gegenüberliegenden Oberfläche eingebettet, um eine äußere Oberfläche des ersten Substrats 100 mit den ersten und zweiten Elektroden 403 und 404, die sich auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 200 befinden, zu verbinden.
  • In diesem Fall kann eine weitere dielektrische Zwischenschicht (Bezugszeichen 405 in 4) zum Schutz der ersten und zweiten Elektroden 403 und 404 zwischen einer gesamten Oberfläche der ersten und zweiten Elektroden 403 und 404, und der zweiten Polarisationsplatte 120 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die dielektrische Zwischenschicht 405 aus demselben Material wie die Isolationsschicht 402 zusammengesetzt sein, sie kann beispielsweise eine anorganische Isolationsschicht wie eine Nitridschicht oder eine Oxidschicht oder eine organische Isolationsschicht wie Photoacryl sein.
  • In einem Teil der berührungsempfindlichen Tafel 400 ist ein Berührungsfeld-Bereich definiert, und der Berührungsfeld-Bereich ist mit Anschluss-Elektroden 421 versehen, und mit einem flexiblen gedruckten Kabel 430, umfassend eine Berührungs-Steuerungseinheit 431 zur Erzeugung von Berührungs-Ansteuerungssignalen, verbunden.
  • Das Verbindungsmetall 401 und die Anschluss-Elektrode 421 werden gleichzeitig ausgebildet, und zur gleichen Zeit werden auch Routingleitungen 411 zum Anlegen von Signalen an die ersten und zweiten Elektroden 403 und 404 ausgebildet. Des Weiteren ist eine Routingkontaktleitung 415 zum Verbinden der Routingleitungen 411 mit den ersten Elektroden 403 oder den zweiten Elektroden 404 am Ende der ersten und zweiten Elektroden 403 und 404 ausgebildet.
  • Der Anschluss-Bereich ist über dem Dichtungsmuster 250 der Flüssigkristall-Tafel 100 ausgebildet. Die Anschluss-Elektrode 421 überlappt teilweise das Dichtungsmuster 250 und ist am Rand des zweiten Substrats 200 ausgebildet.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel ist im Folgenden beschrieben.
  • Die ersten Elektroden 403 und die zweiten Elektroden 404 werden in einem Anzeigebereich (ein Anzeigebereich in einem Dichtungsmusterbereich) des zweiten Substrats 200 auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 200 aufgebracht und eine Routingleitung 411, eine Anschluss-Elektrode 421, eine Isolationsschicht 402 und eine dielektrische Zwischenschicht 405 in deren Peripherie zur Bildung der berührungsempfindlichen Tafel 400 ausgebildet.
  • Anschließend wird das zweite Substrat 200 mit der berührungsempfindlichen Tafel 400 zur Ausbildung einer Farbfilter-Anordnung auf dem zweiten Substrat 200 und einer Dünnfilmtransistor-Anordnung auf dem ersten Substrat 100 umgedreht.
  • Anschließend wird ein Dichtungsmuster 250 an einem Rand des ersten Substrats 100 oder des zweiten Substrats 200 ausgebildet, die Substrate werden verbunden und eine Flüssigkristallschicht wird zur Definition des Dichtungsmusters zwischen das erste und zweite Substrat injiziert. Alternativ wird ein Dichtungsmuster 250 auf dem ersten oder zweiten Substrat 100 oder 200 ausgebildet, wobei die Flüssigkristalle auf das Substrat gegossen werden und das Substrat zur Definition der Flüssigkristallschicht 300 zwischen den ersten und zweiten Substraten 100 und 200 mit dem anderen Substrat verbunden wird.
  • Anschließend wird eine erste Polarisationsplatte 110 und eine zweite Polarisationsplatte 120 entsprechend an den Boden des ersten Substrats 100 und an die berührungsempfindliche Tafel 400 auf dem zweiten Substrat 200 angehaftet.
  • Anschließend wird das flexible gedruckte Kabel 430 einschließlich der Anschluss-Elektrode 421 und der Berührungs-Steuerungseinheit 431 in der berührungsempfindlichen Tafel 400 mit der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats 200 verbunden.
  • Die Anschluss-Elektrode 105 des ersten Substrats 100 wird über einen Chip-auf-Film 130 auf einer Seite der Leiterplatte 150 mit der Leiterplatte 150 verbunden. Der Chip-auf-Film 130 ist mit einem Ansteuerungs-IC 140 versehen, um eine Ansteuerungswellenform zu übertragen, die an den Gate-Leitungen oder Datenleitungen angelegt wird.
  • Anschließend wird das flexible gedruckte Kabel 430 an der Seite des zweiten Substrats 200 angehaftet oder geklebt, um die auf einer Seite des zweiten Substrats 200 angebrachte Berührungs-Elektrode über die Berührungs-Steuerungseinheit 431 betreiben zu können.
  • Auch enthalten die ersten und zweiten Polarisationsplatten 110 und 120 einen Anzeigebereich der Flüssigkristall-Tafel 1000 und überlappen teilweise eine innere Seite des Dichtungsmusters 250.
  • In diesem Fall wird die Anschluss-Elektrode 421 an der Außenseite der zweiten Polarisationsplatte 120 ausgebildet und das mit der Anschluss-Elektrode 421 verbundene flexible gedruckte Kabel 430 wird zusammen mit der Leiterplatte 150 in einen tiefer liegenden Bereich der Flüssigkristall-Tafel 1000 gebogen.
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausführungen mit verschiedenen ebenen Standorten des flexiblen gedruckten Kabels 430 mit der Berührungs-Steuerungseinheit 431 der berührungsempfindlichen Tafel 400 beschrieben.
  • 5 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel.
  • Wie in 5 gezeigt, ist für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel das flexible gedruckte Kabel 430 für die Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel 400 auf einer äußeren Oberfläche (oberer Teil der Zeichnung) des zweiten Substrats 200, und die Leiterplatte 150 für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel an der anderen Seite (unterer Teil der Zeichnung) des ersten Substrats 100 ausgebildet.
  • In diesem Fall steht die andere, mit der Leiterplatte 150 versehene Seite des ersten Substrats 100 bezüglich des zweiten Substrats 200 vor, wobei das Dichtungsmuster (Bezugszeichen 250 in 4) des ersten und zweiten Substrats 100 und 200 an dem Rand ausgebildet ist, an dem sich das erste und zweite Substrat 100 und 200 überlappen, und teilweise das Dichtungsmuster 250 überlappt, wobei deren Peripherie mit dem flexiblen gedruckten Kabel 430 für die Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel 400 verbunden ist.
  • Das hier nicht gezeigte Bezugszeichen 151 bezeichnet einen Verbinder der Leiterplatte 150 und ist mit einem Hostsystem (nicht gezeigt) verbunden.
  • In ähnlicher Weise ist, obwohl nicht gezeigt, das flexible gedruckte Kabel 430 weiter mit einer Leitung zum Verbinden des flexiblen gedruckten Kabels 430 mit dem Hostsystem versehen, wodurch die Steuerung der berührungsempfindlichen Tafel mit der Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel 1000 synchronisiert wird.
  • In diesem Fall sind, für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel, die Leiterplatte 150 und das flexible gedruckte Kabel 430 einander gegenüberliegend angeordnet und in Richtung eines tiefer liegenden Teils der Flüssigkristall-Tafel 1000 gebogen. In diesem Fall ist das flexible gedruckte Kabel 430 in einer Weise gebogen, sodass es einen größeren Teil des zweiten Substrats 200 passiert, verglichen mit dem Chip-auf-Film 130, der mit der Leiterplatte 150 verbunden ist. Das flexible gedruckte Kabel 430 ist jedoch ein flexibles Schaltkreissubstrat und passiert kein mehrere Schichten umfassendes Glassubstrat, und passiert des Weiteren nur ein einschichtiges zweites Substrat an der vertikal gebogenen Seitenoberfläche des einschichtigen zweiten Substrats und kann, verglichen mit einer konventionellen Struktur, hinreichend weit in Richtung eines tieferen liegenden Bereichs der Flüssigkristall-Tafel 1000 gebogen werden.
  • In diesem Fall kann, um eine Abtrennung des flexiblen gedruckten Kabels 430 zu verhindern, die Flüssigkristall-Tafel 1000 des Weiteren auf einer ihrer Seiten mit einem doppelseitigen Klebeband versehen sein. Falls nötig wird, nachdem das zweite Substrat 200 mittels eines Ätzprozesses bis zu einer vorbestimmten Dicke gedünnt wurde, die berührungsempfindliche Tafel 400 ausgebildet und das flexible gedruckte Kabel 430 verbunden, um ein Abtrennen des flexiblen gedruckten Kabels 430 zu minimieren.
  • Die Seite, die der Seite des zweiten Substrats 200 oder des ersten Substrats 100 entspricht, an der das flexible gedruckte Kabel 430 gebogen wird, ist ein Bereich, in dem keine Anschluss-Elektrode ausgebildet ist. Im flexiblen gedruckten Kabel 430 ausgebildete Metallleitungen verursachen keinen Kurzschluss.
  • Indes können, wie in der Zeichnung gezeigt, ein oder zwei flexible gedruckte Kabel 430 auf dem zweiten Substrat 200 vorhanden sein. Falls nötig können drei oder mehr flexible gedruckte Kabel 430 vorhanden sein. Die Anzahl von flexiblen gedruckten Kabeln 430 wird durch einen Vergleich der Anzahl von Anschluss-Elektroden (Bezugszeichen 411 in 4) in der berührungsempfindlichen Tafel 400 mit der Anzahl von Ausgabeterminals im flexiblen gedruckten Kabel 430 bestimmt. Insbesondere werden, falls die Anzahl der Anschluss-Elektroden 411 größer ist als die Anzahl der Ausgabeterminals im flexiblen gedruckten Kabel 430, mehrere flexible gedruckte Kabel verwendet.
  • 6 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß 6 unterscheidet sich von 5 darin, dass flexible gedruckte Kabel 430a und 430b auf beiden Seiten des zweiten Substrats 200 angeordnet sind.
  • In ähnlicher Weise sind die flexiblen gedruckten Kabel 430a und 430b in eine andere Richtung als die Leiterplatte 150 ausgebildet, und das erste Substrat 100 überlappt das zweite Substrat 200 auf einer Seite, an der die flexiblen gedruckten Kabel 430a und 430b ausgebildet sind. In diesem Überlappungsbereich besteht keine Gefahr eines Kurzschlusses durch die in den flexiblen gedruckten Kabeln 430a und 430b ausgebildeten Metallleitungen. Auch wird ein zusätzliches doppelseitiges Klebeband auf einer Seite des ersten Substrats 100 oder des zweiten Substrats 200 entsprechend den flexiblen gedruckten Kabeln 430a und 430b bereitgestellt, um zu ermöglichen, dass die flexiblen gedruckten Kabel 430a und 430b ohne eine Abtrennung derselben in Richtung eines tiefer liegenden Teils der Flüssigkristall-Tafel 1000 gebogen werden können.
  • Eine detaillierte Beschreibung derselben Elemente wie in der ersten Ausführung wird weggelassen.
  • 7 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Variante der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel aus 7.
  • Wie in den 7 und 8 gezeigt, alternieren für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel an der Seite an der die Leiterplatte 150 ausgebildet ist, die flexiblen gedruckten Kabel 440a und 440b und der Chip-auf-Film 130, der an der Seite der Leiterplatte 150 angeschlossen ist. Zum Zeitpunkt, wenn eine Seite der flexiblen gedruckten Kabel 440a und 440b mit der Anschluss-Elektrode der berührungsempfindlichen Tafel verbunden wird, um die berührungsempfindliche Tafel anzusteuern, und sie auf einer Seite des zweiten Substrats 200 gebogen wird, wird ihre andere Seite mit der Leiterplatte 150 verbunden. Das heißt, in diesem Fall ist die andere Seite des flexiblen gedruckten Kabels 440a oder 440b mit einer Seite der Leiterplatte 150 verbunden, um den Betrieb der berührungsempfindlichen Tafel durch eine Zeitablauf-Steuerungseinheit (Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel) zu synchronisieren und zu steuern.
  • 8 zeigt indes, verglichen mit 7, eine Ausführung, in der die Anzahl der Chip-auf-Film und flexiblen gedruckten Kabel variiert und bei der die Konfiguration der einen Seite des zweiten Substrats 200 dieselbe ist, wie in der vorhergegangenen Ausführungsform.
  • Somit kann in der Ausführungsform von 7 die Leiterplatte 150 mit den flexiblen gedruckten Kabeln 440a und 440b verbunden werden, ohne dass zusätzliche Verbinder nötig wären, und deren Konfiguration ist somit vereinfacht, verglichen mit den zuvor gezeigten Ausführungsformen von 5 und 6.
  • 9 zeigt eine Schnittansicht einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 9 gezeigt, ist für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einem Ausführungsbeispiel das flexible gedruckte Kabel, im Vergleich zur in 4 gezeigten Konfigurationen, durch eine Leitung 470 ersetzt. In diesem Fall ist die Leitung 470 mit einer Seite des Chip-auf-Film 130 verbunden und empfängt Signale von der Leiterplatte 150 über Metallleitungen des Chip-auf-Film 130. Diesbezüglich werden Signale zur Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel 400 in der Leiterplatte 150 generiert, und eine Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel 400 (nicht gezeigt) ist in der Leiterplatte 150 angeordnet.
  • 10 ist eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 10 gezeigt, ist bei einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer anderen Ausführungsform die berührungsempfindliche Tafel 400 in zwei Ansteuerungsbereiche, einen A-Bereich und einen B-Bereich, geteilt und jeder Bereich mit zwei flexiblen gedruckten Kabeln 450a und 450b (oder 450c und 450d) versehen. Jedes flexible gedruckte Kabel 450a, 450b, 450c und 450d umfasst in dieser Reihenfolge einen Ansteuerungschip 451a, 451b, 451c und 451d.
  • In diesem Fall sind die flexiblen gedruckten Kabel 450a, 450b, 450c und 450d über Leitungen (nicht gezeigt) oder Verbinder (nicht gezeigt) mit der Leiterplatte 150 verbunden und die Leiterplatte 150 ist über einen separaten Verbinder (nicht gezeigt) mit einem Hostsystem (nicht gezeigt) verbunden.
  • 11 zeigt eine Draufsicht der Verbindung zwischen einem Ansteuerungsbereich der berührungsempfindlichen Tafel und einem Ansteuerungsbereich der Flüssigkristall-Tafel für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel gemäß der weiteren Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform dadurch, dass sich zwei Chips 461 und 462 (oder 463 und 464) in einem flexiblen gedruckten Kabel 460a oder 460b in jedem Teilansteuerungsbereich befinden.
  • Indes sind in den oben beschriebenen Ausführungen das flexible gedruckte Kabel und die damit verbundene (berührungsempfindliche Tafel-)Anschluss-Elektrode über dem Dichtungsmuster 250 ausgebildet, um dem beim Verbinden des flexiblen gedruckten Kabels mit der Anschluss-Elektrode erzeugten Stress zu widerstehen und somit eine Beschädigung der Zellen zu verhindern.
  • Beim Verbinden des flexiblen gedruckten Kabels, bei dem die Anschluss-Elektrode auf dem Dichtungsmuster ausgebildet ist, kann es schwierig sein eine gewünschte Ausrichtung zu erreichen und Eindruckstests durchzuführen. Dementsprechend ist die Anschluss-Elektrode so angeordnet, dass sie teilweise das Dichtungsmuster überlappt, um dem beim Verbinden der Flüssigkristall-Tafel entstehenden Stress zu widerstehen und so eine Ausrichtung und Eindruckstests zu vereinfachen und somit die Effizienz des Herstellungsprozesses zu verbessern.
  • Auch ist in den zuvor gezeigten Ausführungen das flexible gedruckte Kabel oder die Leitung zum Betreiben der berührungsempfindlichen Tafel primär mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel verbunden, um die Berührung mit dem Betrieb der Flüssigkristall-Tafel zu synchronisieren.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel kann in Mobiltelefon, mobiler Ausstattung wie PDAs, Notebooks, Monitoren, TVs und Ähnlichem eingesetzt werden.
  • Auch kann sich die Betriebsart der Flüssigkristall-Tafel, abhängig von der Konfiguration der Dünnfilmtransistor-Anordnung und der Farbfilter-Anordnung, ändern. Beispiele hierfür umfassen TN, IPS, VA und ECB Modi.
  • Indes überlappt der Anschluss-Bereich mit der Anschluss-Elektrode in der berührungsempfindlichen Tafel teilweise das Dichtungsmuster der Flüssigkristall-Tafel und erstreckt sich bis zu dessen Rand, um dem während des Verbindens der Anschluss-Elektrode mit dem flexiblen gedruckten Kabel für die Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel erzeugten Stress zu widerstehen.
  • Auch wird, für eine Aufzellen-berührungsempfindliche Tafel („on-cell touch panel”) integriert mit einer berührungsempfindlichen Tafel, zur Reduktion der Kosten und der Dicke der Tafel Drahtbonden verwendet, um einen Kontakt zwischen der mit der Routingleitung der berührungsempfindlichen Tafel verbundenen Anschluss-Elektrode und der mit den Chips zum Betrieb der berührungsempfindlichen Tafel auf der äußeren Oberfläche des Farbfiltersubstrats versehenen Leiterplatte herzustellen, um Defekte und ineffizienten Betrieb aufgrund der Stufe zwischen dem flexiblen gedruckten Kabel-Verbindungsbereich und dem Chip-auf-Film-Verbindungsbereich zu reduzieren, und weiter ist ein einzelnes flexibles gedrucktes Kabel, im Falle der Verwendung mehrerer Chips, mit zwei Chips versehen, wodurch ein effizientes Interface geschaffen wird.
  • Deshalb kann, wenn defekte Elemente, verursacht durch die Stufe zwischen dem flexiblen gedruckten Kabel-Verbindungsbereich für die Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel und dem Chip-auf-Film-Verbindungsbereich für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel, entfernt werden oder mehrere Chips verwendet werden, die Anzahl von Verbindungsprozessen für das flexible gedruckte Kabel reduziert, der Ausstoß erhöht, und der Herstellungsprozess leicht ausgeführt werden, und somit können Herstellungskosten reduziert werden.
  • Indes kann das für die berührungsempfindliche Tafel verwendete Verfahren auf wechselseitige kapazitive Methoden und selbst-kapazitive Methoden angewendet werden. Beispielsweise wird der Fall, in dem eine Ansteuerungsspannung an eine erste Elektrode angelegt wird und die zweite Elektrode einen Spannungsabfall abhängig von einer Berührung detektiert, als wechselseitige kapazitive Methode bezeichnet und der Fall, in dem eine Ansteuerungsspannung an eine erste und zweite Elektrode angelegt wird und die erste und zweite Elektrode unabhängig voneinander Spannungsschwankungen abhängig von einer Berührung detektieren, als selbst-kapazitive Methode bezeichnet.
  • Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel hat die folgenden Vorteile.
  • Erstens sind, im Gegensatz zu einer konventionellen Struktur, bei der eine berührungsempfindliche Tafel ein separates Substrat und mehrere darauf angebrachte Schichten umfasst und dieses mit einer Flüssigkristall-Tafel verbunden ist, berührungsempfindliche Tafel-Elektroden und eine Isolationsschicht zum Schutz und zum Verbinden derselben direkt auf der äußeren Oberfläche eines oberen Substrats einer Flüssigkristall-Tafel aufgebracht, wodurch eine berührungsempfindliche Tafel ausgebildet wird. Somit besteht keine Notwendigkeit, die Anzahl an Substraten für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel zu reduzieren, um eine dünne Vorrichtung zu erhalten und somit den Herstellungsprozess zu vereinfachen und Kosten zu reduzieren.
  • Zweitens befindet sich die Anschluss-Elektrode der berührungsempfindlichen Tafel auf einer Seite des oberen Substrats und ein flexibles gedrucktes Kabel ist mit dieser verbunden. Somit ist das flexible gedruckte Kabel auf einer Schicht des zweiten Substrats angebracht und die Leiterplatte zum Betrieb der Flüssigkristall-Tafel kann auf einfache Weise angeschlossen werden.
  • Das heißt, die Leiterplatte zum Betrieb der Flüssigkristall-Tafel kann durch Biegen über die entsprechende Dicke des zweiten Substrats verbunden werden, und das flexible gedruckte Kabel kann somit aufgrund der kurzen Distanz direkt mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel verbunden werden.
  • Drittens ist die Anschluss-Elektrode der berührungsempfindlichen Tafel so arrangiert, dass sie teilweise das Dichtungsmuster der Flüssigkristall-Tafel überlappt und sich bis zum Rand des Dichtungsmusters erstreckt. Damit kann das Dichtungsmuster dem während des Verbindens (Bonden) der Anschluss-Elektrode mit dem flexiblen gedruckten Kabel erzeugten Stress widerstehen, eine Beschädigung des oberen Substrats kann verhindert werden, und die Herstellungsbedingungen für das Verbinden der Anschluss-Elektrode mit dem flexiblen gedruckten Kabel können effizient gewählt werden. Zusätzlich ist die Anschluss-Elektrode, um die gewünschte Ausrichtung zu erreichen und Eindruckstests nach dem Verbinden zu ermöglichen, derart ausgebildet, sodass sie sich bis zum Rand des Dichtungsmusters erstreckt.
  • Viertens ist, zur Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel, die Leitung an Stelle des mit einer Steuerungseinheit (Chip) für die Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel versehenen flexiblen gedruckten Kabels mit der Anschluss-Elektrode verbunden, und eine Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel ist auf der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel bereitgestellt, wobei die Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel mit der Leitung verbunden ist, um eine schwierige Montage, verursacht durch die Stufe zwischen dem oberen Substrat, auf welchem die berührungsempfindliche Tafel ausgebildet ist, und der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel zu umgehen.
  • Fünftens sind, falls die berührungsempfindliche Tafel geteilt betrieben wird, gemäß der Anzahl der Teilbereiche mehrere berührungsempfindliche Tafel-Steuerungseinheiten auf dem flexiblen gedruckten Kabel ausgebildet und die Montage der Schaltkreise kann somit vereinfacht werden.
  • Sechstens können, im Falle einer großen Anzahl von Elektroden zur Ansteuerung der berührungsempfindlichen Tafel, wenn eine gegebene Anzahl von Ausgabe-Pins dem vorbestimmten Chip zugeordnet werden muss (berührungsempfindliche Tafel-Steuerungseinheit), diese auf einem flexiblen gedruckten Kabel angeordnet sein und somit leicht zusammen mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel montiert werden. Das heißt, dass eine separate Verbindung mehrerer Chips aufgrund der Verbindung des flexiblen gedruckten Kabels mit der Leiterplatte für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel nicht benötigt wird.

Claims (8)

  1. Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit integrierter berührungsempfindlicher Tafel (400), umfassend: eine Flüssigkristall-Tafel (1000), enthaltend ein erstes Substrat (100) und ein zweites Substrat (200), die sich gegenüberliegen; ein an dem Rand zwischen dem ersten (100) und zweiten Substrat (200) ausgebildetes Dichtungsmuster (250), und eine Flüssigkristallschicht (300), die zwischen dem ersten (100) und zweiten Substrat (200) eingefüllt ist; mehrere sich kreuzende und im Dichtungsmuster (250) auf einer äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200) angeordnete erste und zweite Elektroden (403, 404); eine teilweise das Dichtungsmuster (250) auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200) überlappende Anschluss-Elektrode (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400), wobei sich die Anschluss-Elektrode (421) zur Peripherie des Dichtungsmusters (250) erstreckt; eine an der Außenseite des Dichtungsmusters (250) auf dem ersten Substrat (100) angebrachte Anschluss-Elektrode (105) für die Flüssigkristall-Tafel (1000); einen elektrisch mit der Anschluss-Elektrode (105) für die Flüssigkristall-Tafel (1000) verbundenen Chip-auf-Film (130, 131); eine mit dem Chip-auf-Film (130, 131) verbundene Leiterplatte (150) für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel (1000); eine Routingleitung (411) zum Verbinden der Anschluss-Elektrode (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400) mit den ersten und zweiten Elektroden (403, 404) auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200); und eine mit den Anschluss-Elektroden (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400) verbundene Leitung (470) zum Anlegen von Ansteuersignalen an die ersten und zweiten Elektroden (403, 404), wobei die Leitung (470) mit der Leiterplatte (150) für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel (1000) verbunden ist, wobei die Leitung (470) durch den Chip-auf-Film (130, 131) mit der Leiterplatte (150) für die Ansteuerung der Flüssigkristall-Tafel (1000) verbunden ist.
  2. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Steuerungseinheit der berührungsempfindlichen Tafel (400) zum Anlegen von Signalen an die ersten und zweiten Elektroden (403, 404) und zum Detektieren von den ersten und zweiten Elektroden (403, 404) erfassten Signalen in der Leiterplatte (150).
  3. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leitung (470) mehrfach vorhanden ist.
  4. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine auf der äußeren Oberfläche des ersten Substrats (100) angebrachte erste Polarisationsplatte (110); und eine auf der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200) angebrachte zweite Polarisationsplatte (120), wobei die zweite Polarisationsplatte (120) auf der gesamten Oberfläche angeordnet ist, einschließlich der ersten und zweiten Elektroden (403, 404).
  5. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode (403) erste Rautenmuster enthält, die mit mehreren räumlich getrennten transparenten Elektroden und einem sich in einer anderen Schicht befindenden Verbindungsmetall (401) zur Verbindung benachbarter erster Rautenmuster versehen sind, sowie die zweite Elektrode (404) eine transparente Elektrode ist, bei der mehrere räumlich getrennte zweite Rautenmuster mit Verbindungsmustern integriert sind zur Verbindung benachbarter zweiter Rautenmuster.
  6. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die ersten Rautenmuster der ersten Elektrode (403), die zweiten Rautenmuster und die Verbindungsmuster der zweiten Elektrode (404) in derselben Schicht vorhanden sind.
  7. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend: eine Isolationsschicht (405) zwischen der äußeren Oberfläche des zweiten Substrats (200) und den ersten Rautenmustern, den zweiten Rautenmustern und den Verbindungsmustern, wobei die Isolationsschicht (405) mit einem Kontaktloch (402a) versehen ist, um die erste Elektrode (403) elektrisch mit dem Verbindungsmetall (401) zu verbinden.
  8. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich die Anschluss-Elektrode (421) für die berührungsempfindliche Tafel (400), die Routingleitung (411) und das Verbindungsmetall (401) in derselben Schicht befinden.
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