DE202013001940U1 - touch screen - Google Patents
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Abstract
Sensorbildschirm mit einer zwischen einem Polarisator- (2) und einem Analysatorfilter (18) angeordneten Flüssigkristallschicht (6), einer ersten (12; 13) und einer zweiten transparenten elektrisch leitfähigen Schicht (8), wobei die erste leitfähige Schicht (12; 13) von der Flüssigkristallschicht (6) durch die zweite leitfähige Schicht (8) abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste leitfähige Schicht (12; 13) zwischen Polarisator- (2) und Analysatorfilter (18) angeordnet ist.A touch screen having a liquid crystal layer (6) disposed between a polarizer (2) and an analyzer filter (18), a first (12; 13) and a second transparent electrically conductive layer (8), the first conductive layer (12; is shielded from the liquid crystal layer (6) by the second conductive layer (8), characterized in that the first conductive layer (12; 13) is arranged between polarizer (2) and analyzer filter (18).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensorbildschirm, auch als Touchscreen bezeichnet.The present invention relates to a touch screen, also referred to as a touch screen.
Sensorbildschirme, wie z. B. aus
Der Sensorschirm umfasst eine Glasplatte mit einer transparenten elektrisch leitfähigen Schicht, deren Kapazität durch einen den Sensorschirm berührenden Finger veränderbar ist.The sensor screen comprises a glass plate with a transparent electrically conductive layer whose capacitance is variable by a finger touching the sensor screen.
Die Funktion des Flüssigkristallbildschirms basiert auf der Polarisation von Licht: an der Rückseite des Flüssigkristallbildschirms befindet sich ein Polarisatorfilter, der nur in einer Ebene polarisiertes Licht von einer hinter dem Flüssigkristallbildschirm angeordneten Lichtquelle durchlässt. Eine Flüssigkristallschicht ist zwischen zwei transparenten, strukturierten elektrisch leitfähigen Schichten angeordnet, die es erlauben, die Flüssigkristallschicht einem örtlich und zeitlich veränderlichen elektrischen Feld auszusetzen. Das elektrische Feld beeinflusst eine Polarisationsdrehung, die das Licht beim Durchtritt durch die Flüssigkristallschicht erfährt. An der dem Betrachter zugewandten Seite der Flüssigkristallschicht ist ein linear polarisierender Analysatorfilter angeordnet. Die vom Analysatorfilter durchgelassene Lichtintensität an jedem Punkt des Bildschirms ist abhängig von der dort durch das elektrische Feld hervorgerufenen Polarisationsdrehung. Da erst durch die Wirkung des Analysatorfilters ein Bild erkennbar wird, ist er ein unverzichtbarer, integraler Bestandteil des Flüssigkristallbildschirms.The function of the liquid crystal panel is based on the polarization of light: on the back of the liquid crystal panel is a polarizer filter that transmits only in-plane polarized light from a light source located behind the liquid crystal panel. A liquid crystal layer is arranged between two transparent, structured electrically conductive layers which allow the liquid crystal layer to be exposed to a locally and temporally variable electric field. The electric field affects a polarization rotation experienced by the light as it passes through the liquid crystal layer. On the side facing the viewer of the liquid crystal layer, a linearly polarizing analyzer filter is arranged. The light intensity transmitted by the analyzer filter at each point of the screen depends on the polarization rotation caused there by the electric field. Since an image becomes recognizable only through the action of the analyzer filter, it is an indispensable integral part of the liquid crystal display.
Zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen des Flüssigkristallbildschirms und des Sensorschirms auftretende, eventuell mehrfache Reflexion des durchgelassenen Lichts kann die Ablesbarkeit des Bildschirms erheblich beeinträchtigen. Um solche Mehrfachreflexionen zu unterdrücken, schlägt
Aufgabe der Erfindung ist, einen Sensorbildschirm zu schaffen, der mit vereinfachtem Aufbau und bei geringen Kosten eine hohe Bildqualität erreicht.The object of the invention is to provide a touch screen that achieves a high image quality with a simplified structure and at low cost.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Sensorbildschirm mit einer zwischen einem Polarisator- und Analysatorfilter angeordneten Flüssigkristallschicht, einer ersten und einer zweiten transparenten elektrisch leitfähigen Schicht, wobei die erste leitfähige Schicht von der Flüssigkristallschicht durch die zweite leitfähige Schicht abgeschirmt ist, die erste – für die Berührungserfassung nutzbare – leitfähige Schicht zwischen Polarisator- und Analysatorfilter angeordnet ist. Der Erfindung legt die Einsicht zugrunde, dass man, wenn man auf die Polarisation des hindurchtretenden Lichts verändernde Antireflex-Dünnschichtsysteme im Aufbau des Sensorbildschirm verzichtet, auch die elektrisch leitfähige Schicht des Sensorschirms in den Aufbau des Flüssigkristallbildschirms, zwischen Polarisator- und Analysatorfilter, integrieren kann. Dies spart nicht nur die Kosten der Dünnschicht-Antireflexbeschichtung, sondern ermöglicht auch den Wegfall des dritten Polfilters, was die Kosten des Sensorbildschirms erheblich reduziert.The object is achieved by providing the first - for a sensor screen with a liquid crystal layer, a first and a second transparent electrically conductive layer arranged between a polarizer and analyzer filter, the first conductive layer being shielded from the liquid crystal layer by the second conductive layer the touch detection usable - conductive layer between the polarizer and analyzer filter is arranged. The invention is based on the insight that, if one dispenses with the polarization of the light passing through antireflection thin-film systems in the structure of the touch screen, and the electrically conductive layer of the sensor screen in the structure of the liquid crystal screen, between polarizer and analyzer filter integrate. This not only saves the cost of the thin film anti-reflection coating, but also eliminates the need for the third polarizer, which significantly reduces the cost of the touch screen.
Der Analysatorfilter kann als Kunststofffolie ausgebildet und von der Flüssigkristallschicht durch wenigstens ein Glassubstrat getrennt sein. Ein solcher Aufbau ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Sensorbildschirm in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden soll, da, wenn bei einem Unfall das Glassubstrat zerschlagen wird, die sich darüber erstreckende Kunststofffolie ein Freiwerden der Glassplitter verhindern und so die Verletzungsgefahr für die Fahrzeuginsassen reduzieren kann. Derartige Folien sind durch anisotropes Dehnen einfach herzustellen und preiswert verfügbar.The analyzer filter may be formed as a plastic film and separated from the liquid crystal layer by at least one glass substrate. Such a construction is particularly advantageous when the touch screen is to be used in a motor vehicle because, if in an accident the glass substrate is smashed, the plastic film extending over it can prevent the glass fragments from becoming loose and thus reduce the risk of injury to the vehicle occupants. Such films are easy to make by anisotropic stretching and inexpensive available.
Einen zusätzlichen Schutz vor dem Freiwerden von Splittern bei einem Unfall bietet eine flächige Verklebung des Analysatorfilters auf dem Glassubstrat.An additional protection against the release of splinters in the event of an accident is provided by a surface bonding of the analyzer filter to the glass substrate.
Im einfachsten Fall kann der Analysatorfilter eine freiliegende Außenfläche des Sensorbildschirms bilden.In the simplest case, the analyzer filter can form an exposed outer surface of the touch screen.
Diese Außenfläche kann in mikroskopischem Maßstab aufgeraut sein, um das Sichtbarwerden von Fingerabdrücken darauf zu verhindern.This outer surface may be roughened on a microscopic scale to prevent the appearance of fingerprints thereon.
Zwischen der ersten leitfähigen Schicht und der Flüssigkristallschicht ist zweckmäßigerweise ein Luftspalt vorgesehen, um, wenn die erste leitfähige Schicht zur Berührungserfassung eingesetzt wird, zu verhindern, dass sich eine Verformung dieser Schicht durch von außen darauf ausgeübte Druck auf die Flüssigkristallschicht überträgt und das dort gezeigte Bild beeinflusst.Between the first conductive layer and the liquid crystal layer, it is desirable to provide an air gap to prevent the deformation of this layer from being transmitted to the liquid crystal layer by external pressure applied thereto when the first conductive layer is used for touch detection, and the image shown therein affected.
Um die Ablesbarkeit des Sensorbildschirms nicht zu beeinträchtigen, sollte der Luftspalt zweckmäßigerweise beidseitig von Antireflexschichten begrenzt sein. Diese sollten jedoch zweckmäßigerweise ohne Einfluss auf die Polarisation des hindurchtretenden Lichtes sein.In order not to impair the readability of the touch screen, the air gap should be expediently bounded on both sides by antireflection layers. However, these should expediently be without influence on the polarization of the light passing through.
Dieses Ziel ist erreichbar mit Antireflexschichten, die eine Mottenaugen-Oberflächenstruktur aufweisen. Derartige Oberflächenstrukturen bestehen aus zahlreichen Vorsprüngen, deren Höhe und Abstand deutlich kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ist. Diese vorzugweise konischen oder anderweitig spitz zulaufenden Vorsprünge bilden eine Zone, in der sich der Brechungsindex kontinuierlich ändert. Die Entstehung einer Grenzfläche zum Luftspalt mit einer Unstetigkeit des Brechungsindex, an der Reflexion auftreten kann, wird so von vornherein vermieden.This goal is achievable with antireflection coatings which have a moth-eye surface structure. Such surface structures consist of numerous projections whose height and distance is significantly smaller than the wavelength of the visible light. These preferably conical or otherwise tapered projections form a zone in which the refractive index changes continuously. The emergence of an interface to the air gap with a discontinuity of the refractive index, can occur at the reflection is avoided from the outset.
Die Antireflexschichten können einfach und preiswert aus Kunststofffolien realisiert sein, in die die Mottenaugen-Oberflächenstruktur geprägt ist.The antireflection layers can be realized simply and cheaply from plastic films in which the moth-eye surface structure is embossed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale des Ausführungsbeispiels oder von Abwandlungen hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the accompanying figure. From this description and the figures also show features of the embodiment or modifications, which are not mentioned in the claims. Such features may also occur in combinations other than those specifically disclosed herein. Therefore, the fact that several such features are mentioned in the same sentence or in a different type of textual context does not justify the conclusion that they can occur only in the specific combination disclosed; instead, it is generally to be assumed that it is also possible to omit or modify individual ones of several such features, provided this does not call into question the functionality of the invention.
Der in
Zum Leuchtschirm
Zwischen der inneren Glasscheibe
Auf der mittleren Glasscheibe
Auf die einander zugewandten Oberflächen der mittleren und der äußeren Glasscheibe
Eine aufgeraute Oberfläche
Falls das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt und dabei die äußere Glasscheibe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Leuchtschirmfluorescent screen
- 22
- Polarisatorfilterpolarizer
- 33
- innere Glasscheibeinner glass pane
- 44
- mittlere Glasscheibemedium glass pane
- 55
- Rahmenframe
- 66
- Flüssigkristallschichtliquid crystal layer
- 77
- leitfähige Schichtconductive layer
- 88th
- leitfähige Schichtconductive layer
- 99
- Anzeigecontrollerdisplay controller
- 1010
- AbstandshalterringSpacer ring
- 1111
- äußere Glasscheibeouter glass pane
- 1212
- leitfähige Schichtconductive layer
- 1313
- leitfähige Schichtconductive layer
- 1414
- SensorschirmcontrollerTouch Panel Controller
- 1515
- Foliefoil
- 1616
- Vorsprunghead Start
- 1717
- Luftspaltair gap
- 1818
- AnalysatorfilterAnalysatorfilter
- 1919
- Oberflächesurface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2011/0169767 A1 [0002, 0005, 0005] US 2011/0169767 A1 [0002, 0005, 0005]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20130516 |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20131001 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE |
|
R082 | Change of representative | ||
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