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Das Cell-in-Touch-System von Shantou Goworld kombiniert ein berührempfindliches Eingabe- und ein LCD-Ausgabefeld auf einer gemeinsamen Glasplatte.

Das „Cell in Touch“-Modul von Shantou Goworld Display besteht aus einer Grund- und einer Deckplatte, zwischen denen sich eine Display- und eine Sensorelektrodenanordnung befinden, die einander nicht überschneiden. Da Display- und Sensorzone zweidimensional nebeneinander liegen, lassen sich beide in einem einzigen Prozess als Sandwich fertigen. Zudem bleibt die Displayzone in der Anwendung frei von Fingerspuren.

Am Modul ist mindestens eine Displayzone – die als Bildschirm genutzt werden kann – und mindestens eine Touch-Zone zur Steuerung und Datenübergabe ausgebildet, die sich nicht überlappen, sondern nebeneinander angeordnet sind. Beide können auf die Glasplatten aufgebracht werden, bevor diese zusammengefügt werden. Auf diese Weise entstehen Sensor- und Displayzone bei der Beschichtung der Grund- und Deckplatte praktisch gleichzeitig. Ein nachträglicher Zusammenbau von Sensor- und Anzeigemodul, wie es bei anderen Modellen bisher notwendig war, entfällt. Weil das Modul lediglich zwei Glasplatten benötigt, ergibt sich außerdem ein dünner, leichter und robuster Aufbau.

Das Anzeige- und Bedienmodul besteht aus einer Grund- und einer Deckplatte, zwischen denen sich eine Display- und eine Sensorelektrodenanordnung befinden, die einander nicht überschneiden.

Das Anzeige- und Bedienmodul besteht aus einer Grund- und einer Deckplatte, zwischen denen sich eine Display- und eine Sensorelektrodenanordnung befinden, die einander nicht überschneiden.Shantou Goworld

Sensor- und Displayzone voneinander unabhängig

Die Deck- und die Grundplatte werden miteinander verklebt. In einem durch Spacer geschaffenen spaltartigen Zwischenraum befinden sich in der Displayzone die LCD-Flüssigkristalle. Die Sensorzone kann auch luft- oder gasgefüllt sein. Bei der Anordnung der Lokalisierungselektroden auf der Deck- und der Anzeigeelektroden auf der Grundplatte oder auf beiden sind die Elektroden jeweils in einem Abschnitt des Moduls zugänglich, an dem sich Grund- und Deckplatte nicht überlappen. Dadurch können beide Arten von Elektroden unabhängig voneinander kontaktiert werden. „Sensor- und Displayzone können unabhängig voneinander arbeiten, obwohl beide in einer einzigen Ebene integriert sind“, erläutert Peter Maurischat, Geschäftsführer der Shantou Goworld Display Germany.

In der Displayzone können fast alle geeigneten Displaytypen angeordnet sein: TN, ETN, STN, ESTN, FSTN, ASTN, VA (IBN), jedoch nicht TFT. Die Sensorelektrodenanordnung kann Lokalisierungselektroden aufweisen, die jede Form, Größe und Anordnung besitzen können, um aus einer lokalen Berührung ein charakteristisches Signal abzuleiten. „Durch diese Anordnung lässt sich die an den Elektroden zu messende Kapazität charakteristisch und leicht unterscheidbar ändern, wenn eine Bedienperson die Deckplatte oder eine darüber liegende durchsichtige Frontplatte mit dem Finger berührt“, erklärt Maurischat. Die Sensorzone oder Teile davon können transparent sein oder hinterleuchtet werden, außerdem lassen sich dort Symbole aufbringen, die die Bedeutung von Eingaben verdeutlichen, die durch das Berühren der Felder gemacht werden.

Verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten beim Zwischenraum

Im Betrieb erzeugen LEDs Licht, das das Modul sowie eine eventuell eingesetzte Frontplatte durchstrahlt und in Abhängigkeit von der durch den Flüssigkristall im Zwischenraum erzeugten Drehung der Polarisationsebene mehr oder weniger hell ist. Über die Anzeigenelektroden, die mit einem Treiberschaltkreis aktiviert werden, lässt sich die Drehung der Polarisationsebene lokal beeinflussen, so dass in der Displayzone Symbole oder Bildpunkte erscheinen. Auch die Sensorzone kann durchstrahlt sein. In diesem Fall werden Symbole beleuchtet, die auf die Front- oder die Deckplatte aufgebracht worden sind. Berührt ein Benutzer mit dem Finger die Frontplatte an einer Stelle, die einem Symbol zugeordnet ist, verändert das die Kapazität der Lokalisierungselektroden, die sich unmittelbar unter dem Finger oder in seiner Nähe befinden. Der Sensorschaltkreis sendet in schneller Folge nacheinander Testimpulse an die einzelnen Lokalisierungselektroden und erfasst dadurch die Position des Fingers. Die so registrierten Eingaben können beispielsweise ein Tastendruck oder eine Wischbewegung sein.

Unter Einsatz weniger Komponenten erfüllt das Modul, das in Größen ab 2 × 3 cm2 gefertigt werden kann, somit alle Funktionen, die zum Beispiel für einen Einsatz in der Anlagensteuerung notwendig sind. Es kann zudem auf verschiedenste Weise abgewandelt werden; beispielsweise lässt sich der Teil des Zwischenraums, der der Sensorzone zugehörig ist, ganz oder teilweise von dem Teil trennen, der zur Displayzone gehört. So können Schädigungen der Flüssigkristalle durch elektrische Impulse sowie Felder, die von den Lokalisierungselektroden ausgehen, vermieden werden. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, eine oder mehrere Displayzonen festzulegen, die durch eigene Trennlinien abgeteilt sind. „Auf diese Weise können sogar separat beleuchtete Display-Felder innerhalb der Sensorzone gebildet werden“, ergänzt Maurischat.