DE102011057156A1

DE102011057156A1 - Eine berührbare Abtastmatrixeinheit, ein kokonstruiertes Aktivarraysubstrat mit einer berührbaren Abtastmatrixeinheit und ein Display mit dem kokonstruierten aktiven Arraysubstrat

Info

Publication number: DE102011057156A1
Application number: DE102011057156A
Authority: DE
Inventors: Hung-Ta LIU
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-07-05
Also published as: CN102541349B; FR2970098A1; US20120169636A1; US20120169635A1; FR2970097A1; FR2970097B1; FR2970098B1; TW201227454A; TWI452493B; CN102541349A; DE102011057155A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine berührbare Abtastmatrixeinheit (11), ein kokonstruiertes Aktivarraysubstrat (10) mit der berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) und mit einem Display mit einem kokonstruierten Aktivarraysubstrat (10). Die berührbare Abtastmatrixeinheit (11) ist auf dem kokonstruierten Aktivarraysubstrat (10) ausgebildet und hat mehrere erste Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und mehrere zweite Abtast- und Übertragungsleitungen (112). Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) sind leitfähig und zyklisch, überschneiden sich, um einen Winkel auszubilden und klemmen eine dazwischen ausgebildete Isolierungsschicht ein. Die berührbare Abtastmatrixeinheit (11) hat wenigstens einen Satz von Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats (10) und eine verbesserte Gestaltung, die den wenigstens einen Satz von Leitungen verwendet.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aktivarraydisplay mit einer integrierten Berührungssteuerungsfunktion und insbesondere auf eine auf einem kokonstruierten Aktivarraysubstrat befestigten berührbaren Abtastmatrixeinheit mit Zuleitungsdrähten, die mehrere erste Abtast- und Übertragungsschaltkreise und mehrere zweite Abtast- und Übertragungsschaltkreise beinhaltet, die sich miteinander winkelig überschneiden und leitfähig und zyklisch sind.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Einer fortschrittlichen Entwicklung von Touch-Panels wird eine ergiebige und präzise Berührungssteuerung von Touch-Panels zugeschrieben. Touch-Panels können in elektromagnetische, resistive, kapazitive, optische (Infrarot und SAW) Typen und dergleichen eingeteilt werden.
Um die Benutzereingaben zu erleichtern, verwendet ein leichtes, dünnes und kompaktes Produkt normalerweise eine platzsparende Vorgehensweise, bei der ein Touch-Panel bereitgestellt wird, das auf einem Bildschirm des Produkts angeordnet ist. Mit Verweis auf 25, ist ein Touch-Panel 91 auf einem Flachbildschirm 90 durch eine Klebstoffschicht 901 befestigt, um einen Flachbildschirm mit einer Berührungssteuerungsfunktion zu erzeugen. Jedoch ist es ein Nachteil einer solch strukturierten Gestaltung, dass sie zu dick ist und die Transmission des Flachbildschirms 90 beeinflusst.
Um mit den in zunehmendem Maße abverlangten Anforderungen für das Berührungssteuerungsmerkmal Schritt zu halten, beginnen alle Hersteller von Touch-Panels oder Flachbildschirmen darüber nachzudenken, Touch-Panels in das Herstellungsverfahren von Flachbildschirmen zu integrieren, so dass der Flachbildschirm wirklich berührbar sein kann und dessen ursprüngliche Transmission beibehält.
Mit Verweis auf 26 und 27 umfasst ein Flachbildschirm mit einer resistiven Berührungssteuerungsfunktion ein Farbfiltersubstrat 92, mehrere Abstandshalter 93, eine obere transparente Elektrodenschicht 94, ein TFT (Thin-Film Transistoren) Arraysubstrat 95 und eine Flüssigkristallschicht. Die Abstandshalter 93 sind auf einer Unterseite des Farbfiltersubstrats 92 ausgebildet. Die obere transparente Elektrodenschicht 94 auf die Abstandshalter 93 geschichtet. Das TFT Arraysubstrat 95 hat eine dielektrische Schicht 96, eine Schutzschicht 97 und eine untere transparente Leitungsschicht 98, die sequentiell auf einer oberen Seite davon ausgebildet ist. Das TFT Arraysubstrat 95 hat ferner zwei Metallpads 971, die auf jedem Pixelelektrodenbereich befestigt sind, um einem der Abstandshalter 93 des Farbfiltersubstrats 92 zu entsprechen. Die Flüssigkristallschicht ist zwischen dem Farbfiltersubstrat 92 und dem TFT Arraysubstrat 95 befestigt.
Ein freies Ende eines jeden Abstandhalters 93 berührt die untere transparente Leitungsschicht 98 des TFT Araysubstrats 95 nicht. Wenn der Flachbildschirm berührt wird, bewegt sich ein entsprechender Abstandshalter 93 nach unten, so dass die obere transparente Elektrodenschicht 94 Kontakt aufnimmt und elektrisch mit den beiden Metallpads 971 verbunden ist. Da die Metallpads 971 mit der unteren transparenten Elektrodenschicht 98 verbunden sind, kann über die untere transparente Elektrodenschicht 98 Strom übertragen werden. Indem es eine resistive Dünnschicht ist, ist die untere transparente Elektrodenschicht 98 äquivalent zu einer transparenten und resistiven Dünnschicht des Flachbildschirms. Wenn sich die oberen und unteren transparenten Elektrodenschichten 94, 98 an verschiedenen Positionen des Flachbildschirms treffen, um zu einem Kurzschluss zu führen, werden unterschiedliche Spannungswerte zur Bestimmung der Koordinaten der berührten Position erhalten.
Mit Verweis auf 28 ist ein elektromagnetisches Touch-Panel strukturell dem vorangehenden Flachbildschirm ähnlich und der Unterschied liegt im elektromagnetischen Abtastverfahren. Ein Farbfiltersubstrat 92' hat mehrere Zuleitungsdrähte 99a, 99b die sich gegenseitig überschneiden und sich jeweils in einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung ausrichten, um jeweils Anregungssignale und Abtastsignale zu übertragen. Indem ein Anregungssignal durch das Verwenden eines elektromagnetischen Stiftes und der Variationsbestimmung von einem empfangenen Abtastsignal gesendet wird, können dadurch Koordinaten von einer Position auf dem vom elektromagnetischen Stift berührten Farbfiltersubstrat identifiziert werden.
Die vorangegangenen herkömmlichen Touch-Panels können sicherlich in Flachbildschirme integriert werden, um dünne berührbare Displays zu realisieren. Jedoch müssen die Herstellungsverfahren und die Strukturen der Displayvorrichtungen verändert werden. Sobald die Herstellungsverfahren und die Strukturen der Displayvorrichtungen verändert werden, sind die zuvor genannten Herausforderungen nichts anderes als geringerer Ertrag und höhere Produktionskosten. Soweit das widerstandsfähige Touch-Panel in 26 und 27 betroffen ist, müssen die Abstandshalter vom TFT Arraysubstrat getrennt werden, ungeachtet der Maßnahme, dass Spannungswerte variiert werden indem die transparente Elektrodenschicht auf den Abstandshaltern verwendet wird, um einen Punktkontakt mit den beiden Metallpads herzustellen. Außerdem benötigt jede Pixelelektrode des TFT Arraysubstrats ferner zwei Metallpads, X-Achsen und Y-Achsen Hilfsstromkreise, die dadurch nicht nur einen sichtbaren Bereich der Pixelelektrode verringern, sondern auch das Herstellungsverfahren des TFT Arraysubstrats verkomplizieren.
Darüber hinaus unterscheidet sich der in der Mitte, an den Kanten und Ecken des Pixeldisplaybereichs eines Glassubstrats abgetastete Druck und die Deformation voneinander, da der abgetastete Druck schlecht kalibriert werden kann. Noch wichtiger ist, dass ein Multi-Touch Abtasten bei solchen Touch-Panelarten nicht erreichbar ist und diese Nichtverfügbarkeit ein hauptsächlich technisches Problem ist.
Ähnlich müssen bei elektromagnetischen Touch-Panels die Zuleitungsdrähte hinzugefügt werden, die in den ersten und zweiten Richtungen in der Struktur des Farbfiltersubstrats ausgerichtet werden. Die Herstellungsverfahren müssen ebenso verändert werden und die Herstellungsverfahren werden komplizierter und die Herstellungskosten steigen signifikant.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine berührbare Abtastmatrixeinheit auf einem kokonstruierten Aktivarraysubstrat zur Verfügung zu stellen.
Um das zuvor genannte Ziel zu erreichen, hat die berührbare Abtastmatrixeinheit auf einem kokonstruierten Aktivarraysubstrat mit wenigstens einem Satz leitfähiger Leitungen mehrere erste Abtast- und Übertragungsleitungenund mehrere zweite Abtast- und Übertragungsleitungen.
Die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen sind leitfähig und zyklisch und entsprechen jeweils dem wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats oder einem verbesserten Design, das den wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats verwendet. Jede erste Abtast- und Übertragungsleitung und eine der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen überschneiden sich, um einen Winkel auszubilden.
Die Isolierungsschicht ist zwischen den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen angeordnet.
Bevorzugt ist der wenigstens eine Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats eine Kombination von Datenverbindungen, Scanverbindungen, Signalverbindungen, Ausleseverbindungen, Vorspannungsverbindungen, Stromverbindungen, Steuerungsverbindungen, Pixelteilschaltkreisen, gemeinsame Elektroden, Teilnebenschaltkreisen, Teilzusatzpixeln, Nebenleitungen und Kompensationsschaltkreisen, Signalsteuerungsleitungen zur Kompensation von auf dem kokonstruierten Aktivarraysubstrat ausgebildeten Schaltkreiselementen.
Bevorzugt hat die berührbare Abtastmatrixeinheit ferner wenigstens eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit. Jeder der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder der wenigstens einen Abtastsignalsteuerungseinheit ist aus wenigstens einem Satz Abtastsignalsteuerungsleitungen (52), zwei Sätzen von Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116), mehreren Schaltern und mehreren Auswahlschaltkreiselementen zusammengesetzt, um ein Signal zu steuern oder ein Signal der wenigstens einen ersten Abtast- und Übertragungsleitung und der wenigstens einen zweiten Abtast- und Übertragungsleitung zu übertragen, abzutasten und zu ermitteln.
Bevorzugt hat die berührbare Abtastmatrixeinheit ferner eine multiplexende Auswahleinheit und eine Abtast- und Recheneinheit. Die multiplexende Auswahleinheit hat eine erste multiplexende Auswahleinheit und eine zweite multiplexende Auswahleinheit. Die erste multiplexende Auswahleinheit ist mit den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen verbunden und steuert diese teilweise. Die zweite multiplexende Auswahleinheit ist mit den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen verbunden und steuert diese teilweise. Die Abtast- und Recheneinheit ist mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit, der zweiten multiplexenden Auswahleinheit und jeder der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit verbunden.
Bevorzugt wählen die erste multiplexende Auswahleinheit und die zweite multiplexende Auswahleinheit mehrere leitfähige Leitungen auf dem Aktivaraysubstrat aus, um jeweils die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen auszubilden, um mehrere Abtast- und Übertragungsleitungen oder Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit zu bilden.
Bevorzugt steuert die wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit die Schalter oder die Auswahlschaltkreiselemente über ihren wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsleitungen, um sich mit wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung über den Satz Abtast- und Übertragungsmasseleitungen zu verbinden, um mehrere Abtast- und Übertragungsleitungen oder Abtastend Übertragungsleitungsabzweigungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit zu bilden.
Bevorzugt wählt die multiplexende Auswahleinheit einen Satz der wenigstens einen ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und einen anderen Satz der wenigstens einen ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen aus und die Abtast- und Übertagungssteuerungseinheit steuert ihre Schalter, um den Satz der wenigstens einen ersten Abtast- und Übertragungsleitung oder den Satz der wenigstens einen zweiten Abtast- und Übertragungsleitung über die entsprechenden Sätze der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen zu verbinden oder zu trennen, um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen der berührbaren Abtastmatrixeinheit zu bilden.
Bevorzugt steuert die Abtastsignalsteuerungseinheit ihre Schalter über den wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsleitungen, um sich mit einem Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und einem anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen zu verbinden, verbindet ferner den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung und den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit den entsprechenden Sätzen der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen und verbindet dann entsprechend den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung über eine interne Schleife der multiplexenden Auswahleinheit, um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen der berührbaren Abtastmatrixeinheit zu bilden.
Bevorzugt ist die berührbare Abtastmatrix bei kapazitiven, resistiven, Druck-, druckempfindlichen oder Druckverformungs-Abtastsignalen oder bei Leitungen zum Erfassen, Führen und Anregen der Abtastsignale anwendbar.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein berührbares Abtastaktivarraysubstrat mit einer kokonstruierten berührbaren Abtastmatrix zur Verfügung zu stellen.
Um das zuvor genannte Ziel zu erreichen hat das berührbare Abtastaktivarraysubstrat wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen, eine kokonstruierte berührbare Abtastmatrixeinheit und wenigstens eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit.
Die kokonstruierte berührbare Abtastmatrixeinheit hat mehrere erste Abtast- und Übertragungsleitungen und mehrere zweite Abtast- und Übertragungsleitungen und eine Isolierungsschicht.
Die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen sind leitfähig und zyklisch und entsprechen jeweils dem wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats oder einem verbesserten Design, das den wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats verwendet. Jede erste Abtast- und Übertragungsleitung und eine der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen überschneiden sich, um einen Winkel auszubilden.
Die Isolierungsschicht ist zwischen den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen angeordnet.
Die wenigstens eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder die wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit ist elektrisch mit der kokonstruierten berührbaren Abtastmatrixeinheit verbunden. Jede der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder der wenigstens einen Abtastsignalsteuerungseinheit ist zusammengesetzt aus wenigstens einem Satz Abtastsignalsteuerungsverbindungen, zwei Sätzen Abtast- und Übertragungsmasseleitungen, mehreren Schaltern und mehreren Auswahlschaltkreiselementen, um Signale zu steuern oder Signale wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung zu übertragen, abzutasten und zu ermitteln.
Bevorzugt wird ein Signal der Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder der Abtastsignalsteuerungseinheit über eine Abtast- und Übertragungsleitung, eine Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigung oder eine Abtast- und Übertragungsschleife übertragen.
Bevorzugt hat das berührbare Abtastaktivarraysubstrat ferner eine Multiplexeinheit und eine Abtast- und Recheneinheit. Die multiplexende Auswahleinheit hat eine erste multiplexende Auswahleinheit und eine zweite multiplexende Auswahleinheit. Die erste multiplexende Auswahleinheit ist mit einem Teil den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen verbunden und steuert diese. Die zweite multiplexende Auswahleinheit ist mit einem Teil der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen verbunden und steuert diese. Die Abtast- und Recheneinheit ist mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit, der zweiten multiplexenden Auswahleinheit und jeder der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit verbunden.
Bevorzugt steuert die wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit die Schalter oder die Auswahlschaltkreiselemente über ihren wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsleitungen, um sich mit wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung über den Satz Abtast- und Übertragungsmasseleitungen zu verbinden, um mehrere Abtast- und Übertragungsleitungen oder Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit zu bilden.
Bevorzugt geben die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen Abtastsignale mit physikalischen Veränderungen in Bezug auf Spannung, Strom oder Ladung zur berührbaren Abtastmatrix aus und/oder empfangen diese und die berührbare Abtastmatrix analysiert eine Abweichung der physikalischen Veränderung, um die Paramater Berührungspunkt, Höhe, Aktivierungsintensität beim Berühren, entsprechend den Abtastsignalen mit den physikalischen Veränderungen, zu bestimmen.
Bevorzugt wählt die multiplexende Auswahleinheit einen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung und einen anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und die Abtast- und Übertagungssteuerungseinheit steuert ihren Schalter, um den Satz von wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung und den Satz von wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung über die entsprechenden Sätze Abtast- und Übertragungsmasseleitungen zu verbinden oder zu trennen, ums mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen des Aktivarraysubstrats zu bilden.
Bevorzugt steuert die Abtastsignalsteuerungseinheit ihren Schalter über den wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsleitungen, um mit einem Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung und einem Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen zu verbinden, verbindet ferner den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung und den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit den entsprechenden Sätzen der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen und verbindet dann entsprechend den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung mit dem Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung über eine interne Schleife der multiplexenden Auswahleinheit, um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen des berührbaren Aktivarraysubstrats zu bilden.
Bevorzugt geben die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen Abtastsignale mit physikalischen Veränderungen in Bezug auf Spannung, Strom oder Ladung zur berührbaren Abtastmatrix aus und/oder empfangen diese und die berührbare Abtastmatrix analysiert eine Abweichung der physikalischen Veränderung, um die Paramater Berührungspunkt, Höhe, Aktivierungsintensität beim Berühren entsprechend den Abtastsignalen mit den physikalischen Veränderungen zu bestimmen.
Bevorzugt ist das berührbare Aktivarraysubstrat bei kapazitivem, resistiven, Druck-, druckempfindlichem oder Druckverformungsabtastsignalen oder bei Leitungen zum Erfassen, Führen und Anregen der Abtastsignale anwendbar.
Bevorzugt hat das berührbare Aktivarraysubstrat ferner ein Display, das eine Flüssigkristalldisplayvorrichtung, eine organische Aktivmatrix Leuchtdiode, eine elektrophoretische Displayvorrichtung oder eine Elektrowetting-Vorrichtung ist.
Wenn von absoluter oder relativer Größenordnung, vom Unterschied zwischen Spitzenwerten, Durchschnittswert, Full-Pixel Standort, Signalintensitätsverteilung von kapazitiven Abtastsignalen gesprochen wird, wird Kapazität oder Ladung zwischen den ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen und/oder zwischen Finger oder zwischen Isolierungsschichten, die auf Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit vielverzweigt sind, gespeichert, das heißt, dass jeder vielverzweigte Bereich als eine Abtasteinheit behandelt werden kann. Kapazitives Abtasten existiert ebenso in jeder Abtasteinheit und zwischen Fingern. Ladung wird durch die Finger von der Abtasteinheit eingebüßt oder verringert und eine Ladungsverteilung auf der Abtasteinheit wird verändert. Der Ladungswert, Ladungsänderungswert oder der relative Ladungsänderungswert kann dann ermittelt werden.
Wenn von absoluter oder relativer Größenordnung, vom Unterschied zwischen Spitzenwerten, Durchschnittswert, Full-Pixel Standort, Signalintensitätsverteilung von elektromagnetischen Abtastsignalen gesprochen wird, sind die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrix jeweils mit den ersten und zweiten Abtastend Übertragungsschleifen über jeweilige Schaltsequenzen und Abtaststeuerungsverbindungen verbunden. Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsschleifen fungieren jeweils als zwei Abtasteinheiten um gleichzeitig elektromagnetisch angeregte Signale zu übertragen und zu empfangen und sequentiell zwei jeweilige Abtast- und Übertragungsleitungen mit einem spezifischen line-to-line Abstand abzuschalten, um entsprechende Schleifen an unterschiedlichen Orten auszubilden. Die elektromagnetischen Abtastsignale bei allen abgetasteten Positionen können jeweils durch eine Timesharing Sequenz abgetastet werden oder Orte von mehreren Pixeln oder allen Pixeln werden gleichzeitig in Zusammenarbeit mit IC-Abtastschleifen abgetastet. Daneben kann die Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit oder die Abtastsignalsteuerungseinheit um Sensoren der berührbaren Abtastmatrix herum, auf dem Aktivarraysubstrat oder einem Peripherieschaltkreissystem davon oder in einer Treiber-IC oder einer IC-Steuerung des Schaltkreissystems angeordnet werden.
Dementsprechend können Elemente mit magnetischer Abweichung oder mit magnetischer Flussabweichung der Spulen, Elemente mit einem LC-Schleifenschwingkreis oder einem elektromagnetischen Stift für Eingaben verwendet werden und die Stiftspitze ist rutschig und fein um das Schreiben zu erleichtern.
Andere Ziele, Vorteile und Neuheitsmerkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen offensichtlich werden.
IN DEN ZEICHNUNGEN
ist 1 eine schematische Ansicht eines kokonstruierten Aktivarraysubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 2 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 4 eine schematische Ansicht einer Abtastmatrixeinheit des Flachbildschirms in 3;
ist 5 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 6 eine schematische Ansicht einer Abtastmatrixeinheit des Flachbildschirms in 5;
ist 7 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 8 ein Schaltbild einer einzelnen Pixeltreiberschaltung des Flachbildschirms in 7;
ist 9 ein Schaltbild einer vollständigen Pixeltreiberschaltung die aus der einzelnen Pixeltreiberschaltung in 8 zusammengesetzt ist;
ist 10A ein Schaltbild einer anderen einzelnen Pixeltreiberschaltung des Flachbildschirms in 7;
ist 10B ein Zeitablaufdiagramm einer einzelnen Pixeltreiberschaltung in 10A;
ist 11 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 12 eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 13 eine schematische Ansicht einer siebten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 14 eine schematische Ansicht eines kokonstruierten Aktivarraysubstrats des Flachbildschirms in 13;
ist 15 eine schematische Ansicht einer achten Ausführungsform eines Flachbildschirms gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 16 ein Schaltbild einer Treiberschaltung des Flachbildschirms in 15;
ist 17 eine schematische Ansicht eines Eigenkapazität-Abtastverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 18 eine schematische Ansicht eines Betriebskapazität-Abtastverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 19 eine schematische Ansicht eines kokonstruierten Aktivarraysubstrats, das eine multiplexende Auswahleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
ist 20 eine schematische Ansicht eines anderen kokonstruierten Aktivarraysubstrats, das eine multiplexende Auswahleinheit gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
ist 21 eine schematische Ansicht eines ersten kokonstruierten Aktivarraysubstrats, das eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
ist 22 eine schematische Ansicht eines zweiten kokonstruierten Aktivarraysubstrats, das eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
ist 23 eine schematische Ansicht eines elektromagnetischen Abtastverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 24 eine schematische Ansicht eines dritten kokonstruierten Aktivarraysubstrats, das eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
ist 25 eine explodierte schematische Ansicht eines herkömmlichen Touch-Panels;
ist 26 ein Querschnitt eines herkömmlichen Touch-Panels;
ist 27 eine Draufsicht eines Farbfiltersubstrats und eines TFT-Arraysubstrats in 26; und
28 ist ein Querschnitt eines anderen herkömmlichen Touch-Panels.
Mit Verweis auf 1 hat ein Aktivarraysubstrat 10 gemäß der vorliegenden Erfindung eine darauf ausgebildete berührbare Abtastmatrixeinheit 11. Die berührbare Abtastmatrixeinheit 11 hat mehrere erste Abtast- und Übertragungsleitungen 111, mehrere zweite Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und eine Isolierungsschicht. Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 sind leitfähig und zyklisch und überschneiden sich um einen Winkel auszubilden, wie beispielsweise 30°, 45°, 60 °, 90° oder 120°. Die Isolierungsschicht ist zwischen den ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 ausgebildet. Die berührbare Abtastmatrixeinheit 11 hat wenigstens einen Satz Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats 10. In der vorliegenden Ausführungsform haben die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 der berührbaren Abtastmatrixeinheit 11 zwei entsprechende Leitungssätze des kokonstruierten Aktivarraysubstrats 10.
Alternativ hat das kokonstruierte Aktivarraysubstrats 10 eine darauf ausgebildete Abtastmatrix und hat ferner mehrere erste Abtast- und Übertragungsleitungen 111, mehrere zweite Abtast- und Übertragungsleitungen und eine Isolierungsschicht 112. Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 sind leitfähig und zyklisch und schneiden sich, um einen Winkel auszubilden, wie beispielsweise 30°, 45°, 60°, 90° oder 120° mit der dazwischen ausgebildeten Isolierung, um ein physisches Veränderungssignal an einem Berührungspunkt abzutasten. Die Abtastmatrix 11 hat wenigstens einen Satz Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats 10. Das kokonstruierte Aktivarraysubstrats 10 hat ferner eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 86 oder eine Signalabtaststeuerungseinheit 86', die dazu dient, entsprechend dem physischen Veränderungssignal, eine Abtastanfrage für ein physisches Veränderungssignal zur berührbaren Abtastmatrixeinheit 11 auszugeben, ein physisches Veränderungssignal zu empfangen, eine Abweichung des physischen Veränderungssignals zu analysieren, Parameter, wie beispielsweise, Berührungspunkt, Höhe, die Berührungsintensität und dergleichen zu bestimmen. Die Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 86 oder wenigstens eine Signalabtaststeuerungseinheit 86' ist teilweise oder komplett auf einem Substrat des berührbaren Abtastaktivarraysubstrats integriert, indem amorphes Silizium, Niedertemperatur Poly-Silizium und Hochtemperatur Poly-Silizium, fachmännische Produktionsarbeit und -technik und eine Systemintegrationstechnik von Glassubstrat verwendet wird.
Das Signal der Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 86 oder der Signalabtaststeuerungseinheit 86 können durch eine Abtast- und Übertragungsleitung, durch eine Abtast- und Übertragungsnebenleitung oder durch eine Abtast- und Übertragungsschleife übertragen werden. Das empfangene physische Veränderungssignal kann magnetischer Fluss von elektromagnetischer Induktion, elektromagnetische Induktion, Berührungsabtastschleifensignale in Form von Spannung, Strom oder Frequenz, Ladungen, die durch Kondensator induziert sind, kapazitiver Induktion, Abtastsignale in Form von Spannung oder Strom, und Widerstand, optische oder Druckabtastsignale in Form von Strom, Spannung, Wellenform oder dergleichen sein und können der Betrag, absolute oder relative Größenordnung, der Unterschied zwischen Höchstwerten, Durchschnittswert, Full-Pixel Standort, Signalintensitätsverteilung und dergleichen sein, um Parameter, wie beispielsweise Berührungspunkt, Höhe, die Aktivierungsintensität beim Berühren und dergleichen zu bestimmen. Elemente die magnetisch sind oder eine magnetische Flussabweichung der Spule haben oder einen LC-Schleifenschwingkreis oder einen elektromagnetischen Stift haben, werden für Eingaben verwendet. Die Spitzen der Elemente oder der elektromagnetischen Stifte sollten fein und rutschig sein um das Schreiben zu erleichtern.
Das kokonstruierte Aktivarraysubstrat kann ein Display, ein Flachbildschirm, eine organische Aktivmatrix Leuchtdiode (AMOLED), ein elektrophoretisches Display, ein Flüssigkristall auf Silizium (LCoS) usw. sein.
Das kokonstruierte Aktivarraysubstrat kann bei verschiedenen Displays in Zusammenarbeit mit verschiedenen Treiberschaltungen oder Signalsteuerungsschleifen angewendet werden und die Berührungssteuerungskonzepte werden wie folgt beschrieben.
Fall 1: Aktivarray TFT LCD Display (I)
Mit Verweis auf 2 kann ein Aktivarray TFT LCD Display oder ein Flachbildschirm ein übertragbares, ein reflektierendes oder ein transflektives TFT LCD Display sein oder Niedertemperatur Poly-Si (LTPS) TFT Displays sein, oder ein LcoS sein das durch Mikropixelarray auf Halbleiterchips ausgebildet wird. Das Aktivarray TFT LCD Display hat wenigstens ein oberes Substrat 23, ein unteres Aktivarraysubstrat 21 und eine Flüssigkristallschicht 22. Das obere Substrat 23 kann ein Farbfiltersubstrat sein und hat eine darauf ausgebildete gemeinsame Elektrode 231. Das untere Aktivarraysubstrat 21 ist ein kokonstruiertes Aktivarraysubstrat. Die Flüssigkristallschicht 22 ist zwischen dem oberen Substrat 23 und dem unteren Aktivarraysubstrat 21 befestigt. Im Falle von einem übertragbaren Display hat das Aktivarray TFT LCD Display ferner ein auf dessen Boden befestigtes Hintergrundbeleuchtungsmodul 30. Falls man berücksichtigt, dass Elektrodensignale der gemeinsamen Elektrode 231 möglicherweise kapazitive Abtastsignale verdecken, wird der vorliegende Fall bevorzugt bei elektromagnetischer Abtaststeuerung anstatt bei kapazitiver Abtaststeuerung angewendet. Angesichts eines spezifischen Schaltkreisanalyseverfahrens kann, falls das Verdeckungsproblem beseitigt werden kann, ein Dual-Mode berührbares Abtastdisplay noch eingebaut werden um Multi-Touch-Funktionen für Stift und Finger zu haben.
Fall 2: Aktivarray TFT LCD Display (II)
Im vorliegenden Fall, mit Verweis auf 3, kann das Aktivarray TFT LCD Display oder ein Flachbildschirm ein übertragbares TFT LCD Display oder ein LTPS TFT LCD Display sein und hat wenigstens ein oberes Aktivarraysubstrat 21, ein unteres Farbfiltersubstrat 23 und eine Flüssigkristallschicht 22. Das obere Aktivarraysubstrat 21 ist ein kokonstruiertes Aktivarraysubstrat. Die Flüssigkristallschicht 22 ist zwischen dem oberen Aktivarraysubstrat 21 und dem unteren Farbfiltersubstrat 23 befestigt. Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit sind gemäß der vorliegenden Erfindung Datenverbindungen und Scanverbindungen, die auf einem Aktivarraysubstrat des oberen Aktivarraysubstrats 21 ausgebildet sind. Gemäß der Gestaltung des kokonstruierten Aktivarraysubstrats, kann der erste oder zweite Abtast- und Übertragungsschaltkreis der berührbaren Abtastmatrixeinheit durch Signalverbindungen, Ausleseverbindungen, Vorspannungsverbindungen, Steuerungsverbindungen, Teilpixelschaltungen, Teilnebenschaltungen, Nebenzuleitungen, oder durch eine verbesserte Gestaltung, die die zuvor genannten Verbindungen verwendet, eingebaut oder kokonstruiert werden. Mit Verweis auf 4 können Scanverbindungen 112a und Datenverbindungen 111a gemeinsam als erste oder zweite Abtast- und Übertragungsschaltkreise dienen. Die Datenverbindungen 111a und die Pixelelektroden 113 können gemeinsam durch eine elektronische Signalsteuerung verbunden werden, um einen größeren berührbaren Bereich und Elektroden zu bilden, um verbessertes Abtasten des Signals zu erleichtern. Da das Farbfiltersubstrat 23 des vorliegenden Falles darunter angeordnet ist können kapazitive Abtastsignale schwer durch die gemeinsame Elektrode 231 auf dem Farbfiltersubstrat 23 verdeckt werden.
Außerdem, da die Datenverbindungen 111a, die Scanverbindungen 112a und die gemeinsame Elektrode eine hohe Leitungsdichte haben, kann die Abtastmatrix 11 der vorliegenden Erfindung einen Berührungsbereich durch einen einzelnen Finger berücksichtigen und beinhaltet gleichzeitig mehrere Datenverbindungen 111a, Scanverbindungen 112a und gemeinsame Elektroden. Im Falle eines Flachbildschirms mit einer Bildschirmauflösung von 1024 × 768 können, mit weiterem Verweis auf 4, die Datenverbindungen 111a pro Einheit 64 Verbindungen haben, um 16 Sekunden Abtast- und Übertragungsleitungen zu entsprechen und die Scanverbindungen 112a können pro Einheit 64 Verbindungen haben, um 12 Sekunden Abtast- und Übertragungsleitungen zu entsprechen. Kurz dargestellt kann ein Display mit einer Auflösung von 1024 × 768 einer (N × M) 16 × 12 berührbaren Abtastmatrixeinheit entsprechen.
Fall 3: Aktivarray TFT LCD Display eines, dem in Fall 1 ähnlichen, Flachbildschirms
Mit Verweis auf 5 hat ein Fringe-Field-Switching weites Blickwinkel TFT LCD Display wenigstens ein unteres Aktivarraysubstrat 21, ein oberes Substrat 23', einen Polarisator 24 und eine Flüssigkristallmolekularschicht 22. Das untere Aktivarraysubstrat 21 hat ein erstes Substrat 211, eine Pixelschicht 212 und eine gemeinsame Elektrodenschicht 213. Die Pixelschicht 212 und die gemeinsame Elektrodenschicht 213 sind sequentiell auf einer Seite des ersten Substrats 211 ausgebildet und dessen Struktur hat eine Fringe-Field-Switching Gestaltung, wie in 6 durch die gemeinsame Elektrodenschicht 213 gezeigt, und jede der zwei Elektrodenschichten 213 ist durch eine Isolierungsschicht separiert. Das Aktivarray TFT LCD Display hat im vorliegenden Fall eine Farbfilterschicht 232, die auf dem Substrat 231 des oberen Substrats 23' befestigt ist, obwohl es keine gemeinsamen Elektroden beinhaltet. Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit kann durch Datenverbindungen, gemeinsame Elektrodenverbindungen, Scanverbindungen oder einer verbesserten Gestaltung kokonstruiert sein, die die zuvor genannten Verbindungen verwendet.
Das Display kann im vorliegenden Fall ferner einen Polarisator 31 und eine Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 haben. Der Polarisator 31 ist unter dem ersten Substrat 211 des unteren Aktivarraysubstrats 21 befestigt. Die Hintergrundbeleuchtungsquelle 30 ist unter dem Polarisator 31 befestigt.
Das Fringe-Field-Switching-TFT-Array hat ferner eine flache Schicht und eine Isolierungsschicht. Die flache Schicht bedeckt eine Oberseite der Pixelschicht 212 des unteren Aktivarraysubstrats 21, so dass sie die Drains des Thin-Film-Transistors der Pixelschicht über der flachen Schicht durch Kontaktlöcher verbindet. Die Pixelschicht 212 ist durch transparente Elektroden ausgebildet, wie beispielsweise ITO oder IZO Elektroden. Die Isolierungsschicht ist auf einer Oberseite der Pixelschicht 212 ausgebildet. Die gemeinsame Elektrodenschicht auf einer Oberseite der Isolierungsschicht nimmt die Form eines Kamms, eines Gitters oder eines gekrümmten Kamms ein und ist ebenso aus transparenten Elektroden, wie beispielsweise ITO oder IZO Elektroden, ausgebildet.
Die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit der vorliegenden Erfindung können die Datenverbindungen 111a und Scanverbindungen 112a, die Datenverbindungen 111a und die gemeinsamen Elektrodenschichten 213, die Scanverbindungen 112a und die gemeinsamen Elektrodenschichten 213 oder eine verbesserte Gestaltung sein, die die zuvor genannten Verbindungen auf dem oberen Aktivarraysubstrat 21 verwendet. Ein derartiges Display, kann, wenn ein elektromagnetisches Abtasten verwendet wird, eine Abtastsignalverbindung 50 und einen Schalter 51 haben, der der Abtastsignalverbindung 50 und einer Abtastsignalsteuerungsverbindung 52 zum Schalten des Schalters 51 entspricht, um die Datenverbindungen und die gemeinsamen Elektrodenschichten 213 zu verbinden.
Fall 4: AMOLED Display
Die Dual-Mode Berührungssteuerungselemente und die Elemente des kokonstruierten Aktivarraysubstrats können ebenso bei einem organischen LED Display verwendet werden.
Mit Verweis auf 7 ist eine Dual-Mode berührbare Abtastmatrixeinheit in einem organischen LED Display 40 ausgebildet. Das organische LED Display 40 hat wenigstens ein erstes Substrat 41, eine erste Elektrode 42, eine organische lichtemittierende Einheit 43, eine zweite Elektrode 44, eine Schutzschicht 445, und ein zweites Substrat 46. Die erste Elektrode 42 kann ein kokonstruiertes Aktivarraysubstrat, ein LTPS TFT Array oder dergleichen haben und kann ferner Nebenschaltkreise, Elemente und dergleichen haben. Mit Verweis auf 8 und 9 ist ein Treiberschaltkreis für die organische lichtemittierende Einheit 43 gezeigt. Mit Verweis auf 10 und 11 ist ein anderer Treiberschaltkreis für die organische lichtemittierende Einheit 43 gezeigt und hat fünf TFT Schalter T1~T5, einen Kondensator C und zwei Steuerungsverbindungen SCAN1 und SCAN2. Unter Berücksichtigung der Materialeigenschaft, Materialzuverlässigkeit und der Einheitlichkeit des Herstellungsverfahrens für OLED, erfordert das AMOLED Display viele Nebenverbindungen und TFT-Schalter außer der Pixelelektrode. Daher hat der Treiberschaltkreis, der fünf TFT Schalter T1~T5 und einen Kondensator C verwendet, einen Kompensationseffekt auf die Stabilisierung oder Kompensation der Spannung, des Stroms oder V_th des Treiberschaltkreises. Der Strom der OLED ist I_oled K(V_oled0 – V_data)² ist gegenüber dem Materialalterungsproblem über einen langen Zeitraum unempfindlich und wird nicht durch die Veränderung von V_th, des Schaltkreises beeinträchtigt. Die kokonstruierte berührbare Abtastmatrixeinheit kann aus mehreren sich gegenseitig überschneidenden Scanverbindungen und Datenverbindungen des Aktivarraysubstrats zusammengesetzt sein oder kann ferner mit Signalverbindungen, Ausleseverbindungen, Vorspannungsverbindungen, Stromverbindungen, Steuerungsverbindungen, Teilpixelschaltkreisen, gemeinsame Elektroden, Teilkompensationsschaltungen, Teilhilfspixeln, Nebenzuleitungen, Kompensations-schaltungen oder Signalsteuerungsverbindungen, Nebenverbindungen oder Schaltkreisen für Kompensationsschaltungselemente oder einer verbesserte Gestaltung kollaborieren, die die zuvor genannten Verbindungen verwendet.
Mit Verweis auf 11 kann ein an einer Unterseite emittierender OLED Flachbildschirm 40a, der kapazitive Abtaststeuerung oder elektromagnetische Abtaststeuerung verwendet, mit einem TFT Array eines unteren Substrats kokonstruiert werden. Signale des an einer Unterseite emittierenden OLED Flachbildschirms 40a können durch die Anode oder Kathode nicht leicht verdeckt werden. Mit Verweis auf 12 ist ein an einer Oberseite emittierender OLED Flachbildschirm 40b gezeigt, der bevorzugt elektromagnetisches Abtasten verwendet. Der an einer Oberseite emittierende OLED Flachbildschirm 40b kann kapazitives Abtasten oder elektromagnetisches Abtasten verwenden und kann mit dem TFT Array des unteren Substrats kokonstruiert werden, während die kapazitiven Abtastsignale leicht durch die transparente Kathode verdeckt werden.
Mit Verweis auf 13 und 14 hat ein Dual-Mode berührbares an einer Oberseite emittierendes AMOLED Display 40c bevorzugt davon Leitungen ausgebildet und auf einem oberen Substrat und einem unteren Substrat verteilt. Die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen des AMOLED Displays können TFT Gate Bus Verbindungen sein und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen können Nebenelektroden auf dem oberen Substrat sein.
Anoden von Pixelbereichen sind isoliert und nicht direkt miteinander verbunden, aber über die entsprechenden Nebenelektroden verbunden. Kathoden von Pixelbereichen sind ebenso isoliert und nicht direkt miteinander verbunden, aber über die entsprechenden Drains der Pixelarrays verbunden. Daher haben die horizontalen Abtast- und Übertragungsleitungen bessere Abtastergebnisse unter dem Umstand kapazitiver Abtastsignale, die nicht durch die Anoden und Kathoden verdeckt werden.
Fall 5: Elektrophoretisches Aktivarraydisplay
Mit Verweis auf 15 hat das elektrophoretische Aktivarraydisplay oder Flachbildschirm 60 wenigstens ein TFT Arraysubstrat 61, eine auf dem TFT Arraysubstrat 61 ausgebildete elektrophoretische Schicht 62 und ein Schutzsubstrat 63 mit einer darauf ausgebildeten gemeinsamen Elektrodenschicht. Mit Verweis auf 16 können die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit der vorliegenden Erfindung Datenverbindungen und Scanverbindungen auf dem oberen Aktivarraysubstrat sein.
Das Schutzsubstrat 63 kann eine flexibler Schicht, Plastikmaterial, PET-Material oder Glassubstrat sein und kann einen Farbfilter, eine gemeinsame Elektrodenschicht und ein auf dem Farbfilter und der gemeinsamen Elektrode geschichtetes oberes Substrat beinhalten.
Fall 6: Multi-mode berührbares Abtastdisplay
Der vorliegende Fall betrifft eine Pixelarraygestaltung eines fotodetektierenden berührbaren LCD Display und kann insgesamt ein kokonstruiertes multi-mode Aktivarraysubstrat mit optischer Abtastung, kapazitiver Abtastung und elektromagnetischer Abtastung oder ein berührbares multi-mode LCD Display sein.
Mit Verweis auf 16 hat ein optisch berührbares LCD Display 70 erste und zweite Pixeleinheiten in Bezug auf seine Pixelarraygestaltung. Die ersten und zweiten Pixeleinheiten haben 3 TFT Schalter T1, T2 und T3 und ein optisches Abtastelement 73. Scanverbindungen 112, Datenverbindungen 111 sind in rechteckigem Design erhältlich. Außerdem sind Nebenscanverbindungen 112', Vorspannungsverbindungen 71 und Ausleseverbindungen 72 befestigt.
Die ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit der vorliegenden Erfindung sind querverlaufend durch die Scanverbindungen 112, die Nebenscanverbindungen 112 und den Vorspannungsverbindungen 71 realisiert und längslaufend durch Datenverbindungen 111 und/oder Ausleseverbindungen 72 realisiert. Wenn die Vorspannungsverbindungen 71, die Ausleseverbindungen 72 und die Scanverbindungen 112 verwendet werden, können die kapazitive Abtastfunktion und die elektromagnetische Abtastfunktion realisiert werden.
Gestützt auf die Gestaltung der vorliegenden Erfindung kann die fotodetektierende Pixelgestaltung an ein LCD Display mit optischen Abtast- und elektromagnetischen Abtastfunktionen oder einem kokonstruierten berührbaren multi-mode LCD Display mit optischer Abtastung, kapazitiver Abtastung und elektromagnetischer Abtastung adaptiert werden.
Als Ergebnis können die kokonstruierte berührbare Abtastmatrixeinheit und das kokonstruierte Aktivarraysubstrat der vorliegenden Erfindung bei verschiedenen Aktivarraydisplays, Flachbildschirmen, AMOLED Display, elektrophoretischem Display und dergleichen verwendet werden.
Abtastverfahren von verschiedenen Aktivarrayflachbildschirmen sind ferner wie folgt beschrieben.
1. Kapazitives Abtastverfahren
Mit Verweis auf absolute oder relative Größenordnung, Höchstwertunterschied, Durchschnittswert, Full-Pixel Standorten, Signalintensitätsverteilung für kapazitives Abtasten, wird Kapazität oder Ladung zwischen den ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen und/oder zwischen Finger oder zwischen Isolierungsschichten, die auf Übertragungsleitungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit vielverzweigt sind, gespeichert, das heißt, dass jeder vielverzweigte Bereich als eine Abtasteinheit behandelt werden kann. Kapazitives Abtasten existiert ebenso in jeder Abtasteinheit und zwischen Finger. Ladung wird durch die Finger von der Abtasteinheit eingebüßt oder verringert und eine Ladungsverteilung auf der Abtasteinheit wird verändert. Der Ladungswert, Ladungsänderungswert oder der relative Ladungsänderungswert der Ladung kann dann ermittelt werden. Angesichts der Abtastung können Positionen, Abstände, berührte Höhen und berührte Punkte mit Abtastveränderung ermittelt werden, indem Werte von Ladung, Kapazität, Spannung und Stromsignalen berechnet werden.
(A) Kapazitives Abtastdetektionsverfahren eins
Mit Verweis auf 17 ist eine der ersten Elektroden Xk angeregt, um ein angeregtes Signal S_EX zu führen und die Xk empfängt und ermittelt einen Ladungsveränderungswert der Wellenform S_R (normalerweise dreiecksförmige AC Spannungssignale), um zu ermitteln, ob die Kapazitätsverteilung und eine Wellenform davon durch eine Fingerberührung verändert wurde. Gleichzeitig ist eine der zweiten Elektroden Yk angeregt, um ein anderes angeregtes Signal S_EY zu führen, um die durch die Fingerberührung verursachte Veränderungen auf der Wellenform zu ermitteln.
(B) Kapazitives Abtastdetektionsverfahren zwei
Mit Verweis auf 18, ermittelt ein Rechtecksignal (Impuls/Treppenfunktion), wenn die Y1 Spalte einen Anregungswert oder ein Anregungssignal S_E mitbekommt, bei der X1 bis Xn sequentiell die entsprechenden Signale. Aufgrund der Kapazität eines Fingers und des resultierenden Abtasten bei C_X1Y1 ist die ermittelte Abtastwellenform SR daher verzerrt. Daher kann ein Kapazitätswert oder ein Kapazitätsveränderungswert (ΔC) durch eine RC Zeitverzögerung und den Grad der Wellenformverzerrung oder einer Wertbeurteilung ΔQ_x1,y1 α ΔC_x1,y1 abgeschätzt werden. Es gilt für das Folgende im Rahmen des Schaltkreises von 18.
Elektroden in der X_j Reihe sind längs miteinander verbunden. Elektroden in der Y_k Spalte sind quer miteinander verbunden. Kapazität wird zwischen zwei separierten Isolationsschichten auf jedem Schnittpunkt erzeugt.
Kapazitätsabtasteffekt tritt zwischen Elektroden in jeder Reihe und in jeder Spalte auf.

C_X1,Y1: ist ein Kapazitätswert der gemeinsam durch die Elektroden in der X1 Reihe und der Y1 Spalte abgetastet wird.
C_X3,Y2: ist ein Kapazitätswert der gemeinsam durch die Elektroden in der X3 Reihe und der Y2 Spalte abgetastet wird.
C_X1,g: ist ein Kapazitätswert der gemeinsam durch die Elektroden in der X1 Reihe und dem Boden abgetastet wird.

Die äquivalenten Kapazitäten in der X1 Spalte und X2 Spalte sind: C_X1 = C_X1,g + C_X1,Y1 + C_X1,Y2 + C_X1,Y3 + ...... C_X2 = C_X2,g + C_X2,Y1 + C_X2,Y1 + C_X2,Y3 + ......
In ähnlicher Weise sind die äquivalenten Kapazitäten in Spalte Y1 und Spalte Y2: C_Y1 = C_Y1,g + C_X1,Y1 + C_X2,Y2 + C_X3,Y1 + ...... C_Y2 = C_Y2,g + C_X1,Y2 + C_X2,Y2 + C_X3,Y2 + ...
Obwohl die berührbare Abtastmatrixeinheit der vorliegenden Erfindung schmal und länglich ist, sind die Reihen und Spalten dicht darin angeordnet und es gibt Isolierungsschichten auf den Schnittpunkten der Reihen und der Spalten. Daher haben eine Elektrode in jeder Reihe und eine Elektrode in einer entsprechenden Spalte ebenso einen kapazitiven Abtasteffekt.
Die berührbare Abtastmatrixeinheit in den Fällen 1 bis 6 hat ferner eine Abtastdetektionseinheit. Die Abtastdetektionseinheit zum Realisieren des zuvor genannten kapazitiven Abtastdetektionsverfahrens eins und zwei wird wie folgt beschrieben.

(a) Mit Verweis auf 19 hat eine multiplexende Auswahleinheit 80 eines Aktivarraysubstrats 10 eine erste multiplexende Auswahleinheit 81 und eine zweite multiplexende Auswahleinheit 82.

Die erste multiplexende Auswahleinheit 81 entspricht den vielfachen ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und hat eine erste Auswahleinheit, wie beispielsweise einen Multiplexer, und eine erste Abtast- und Recheneinheit. Zum Beispiel kann die erste Auswahleinheit der ersten multiplexenden Auswahleinheit 81 gleichzeitig 60 erste Abtast- und Übertragungsleitungen 111 auswählen. Die erste Abtast- und Recheneinheit kann gleichzeitig ein Anregungssignal zu den 60 ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 senden.
Die zweite multiplexende Auswahleinheit 82 entspricht vielfachen zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und hat eine zweite Auswahleinheit, wie beispielsweise einen Multiplexer, und eine zweite Abtast- und Recheneinheit. Zum Beispiel kann die zweite Auswahleinheit der zweiten multiplexenden Auswahleinheit 82 gleichzeitig 60 Sekunden Abtast- und Übertragungsleitungen 112 auswählen. Die zweite Abtast- und Recheneinheit kann gleichzeitig Abtastsignale von den 60 Sekunden Abtast- und Übertragungsleitungen empfangen und berechnet Koordinaten der berührten Positionen abhängig davon, ob die empfangenen Abtastsignale variieren.

(b) Mit Verweis auf 20 hat eine multiplexende Auswahleinheit 80' eines Aktivarraysubstrats 10 eine erste multiplexende Auswahleinheit 811 und eine zweite multiplexende Auswahleinheit 821 und eine Abtast- und Recheneinheit 812.

Die erste multiplexende Auswahleinheit 811 entspricht vielfachen ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111. Zum Beispiel kann die erste multiplexende Auswahleinheit 811 gleichzeitig 60 erste Abtast- und Übertragungsleitungen 111 auswählen.
Die zweite multiplexende Auswahleinheit 821 entspricht vielfachen zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112. Zum Beispiel kann die zweite multiplexende Auswahleinheit 812 gleichzeitig 60 zweite Abtast- und Übertragungsleitungen 112 auswählen.
Die Abtast- und Recheneinheit 812 ist mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit 811 und der zweiten multiplexenden Auswahleinheit 821 verbunden und steuert diese. Die Abtast- und Recheneinheit 812 sendet zuerst ein Anregungssignal S_E zu den 60 ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, die durch die erste multiplexende Auswahleinheit 811 ausgewählt wurden, empfängt dann zurückkommende Abtastsignale S_R, die von den 60 zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen, die durch die zweite multiplexende Auswahleinheit 821 ausgewählt wurden, ermittelt, ob die empfangenen Abtastsignale S_R variieren und falls dies zutrifft, ermittelt sie die Signale, die mit den abgetasteten Ladungen, Kapazität, Spannung oder Strom in Verbindung stehen und berechnet die Werte der Signale, um Positionen, Abstände, berührte Höhen und Berührungsintensität zu ermitteln, die Abtastveränderungen erzeugen.
2. Elektromagnetisches Abtastverfahren
Da das elektromagnetische Abtastverfahren verlangt, dass die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 zeitteilend sind und jeweils geschlossene Schleifen bilden, um Veränderungen des elektromagnetischen Feldes wahrzunehmen, ist ein gemeinsames Ende der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 der berührbaren Abtastmatrixeinheit auf dem Aktivarraysubstrat 10 in jedem der Fälle 1 bis 3 mit einer ersten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115 durch einen ersten Schalter SW1 (Thin-Film-Transistor) verbunden und ein gemeinsames Ende der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 ist mit einer zweiten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116 über einen zweiten Schalter SW2 verbunden. Um einen solchen Schaltkreis zu realisieren kann das Aktivarraysubstrat die folgenden Optionen haben.
Option 1: Mit Verweis auf 21 hat das Aktivarraysubstrat ferner eine erste Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 83, eine zweite Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 84, eine erste multiplexende Auswahleinheit 81' und eine zweite multiplexende Auswahleinheit 82'.
Die erste Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 83 entspricht mehreren ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und hat eine erste Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115, mehrere erste Schalter SW1 und eine erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117. Die erste Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115 ist mit den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 verbunden. Jeder erste Schalter SW1 ist mit einem der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und der ersten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115 verbunden. Die erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117 ist mit den Steuerungsenden des ersten Schalters SW1 verbunden und steuert es alle ersten Schalter SW1 zu schalten.
Die zweite Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 84 entspricht mehreren zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und hat eine zweite Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116, mehrere zweite Schalter SW2 und eine zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 118. Die zweite Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116 ist mit den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 verbunden. Jeder erste Schalter SW2 ist mit einem der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und der zweiten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116 verbunden. Die zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 118 ist mit einem Steuerungsende des zweiten Schalters SW2 verbunden und steuert es alle zweiten Schalter SW2 zu schalten.
Die erste Multiplex- und Auswahleinheit 81'entspricht mehreren ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und der ersten Abtastsignalsteuerungsleitung 117 der ersten Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 83. In der vorliegenden Option hat die erste Multiplex- und Auswahleinheit 81 eine erste Auswahleinheit, wie zum Beispiel einen Multiplexer und eine erste Abtast- und Recheneinheit. Zum Beispiel kann die erste Abtast- und Recheneinheit der ersten Multiplex- und Auswahleinheit 81' gleichzeitig zwei separate und relevante Sätze von 30 ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 auswählen und gleichzeitig die erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117 steuern, um den ersten Schalter SW1 anzuschalten und um die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 mit der ersten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115 zu verbinden, um eine erste Abtast- und Übertragungsschleife L1 zu bilden. Die erste Abtast- und Recheneinheit 81' sendet dann ein Anregungssignal S_E zu einem der beiden Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und empfängt Abtastsignale vom anderen Satz der 30 ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111. Die beiden Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 haben dazwischen eine Lücke und die Lücke entspricht einem Abtastbereich, wie beispielsweise 100 Leitungsabständen.
Die zweite Multiplex- und Auswahleinheit 82' entspricht mehreren zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und der ersten Abtastsignalsteuerungsleitung 118 der zweiten Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 84. In der vorliegenden Option hat die zweite Multiplex- und Auswahleinheit 82' eine zweite Auswahleinheit, wie zum Beispiel einen Multiplexer und eine zweite Abtast- und Recheneinheit. Zum Beispiel kann die zweite Abtast- und Recheneinheit der zweiten Multiplex- und Auswahleinheit 82' gleichzeitig zwei separate und relevante Sätze von 30 zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 auswählen und gleichzeitig die zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 118 steuern, um den zweiten Schalter SW2 anzuschalten und um die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 mit der zweiten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116 zu verbinden, um eine zweite Abtast- und Übertragungsschleife zu bilden. Die zweite Abtast- und Recheneinheit 82' sendet dann ein Anregungssignal S_E zu einem der beiden Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und empfängt Abtastsignale vom anderen Satz der 30 zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112. Die beiden Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 haben dazwischen eine Lücke und die Lücke entspricht einem Abtastbereich, wie beispielsweise 100 Leitungsabständen.
Option 2: Mit Verweis auf 22 hat eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 86 des Aktivarraysubstrats ferner eine erste Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 83, eine zweite Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 84, eine erste multiplexende Auswahleinheit 811' und eine zweite multiplex ende Auswahleinheit 821' und eine Abtast- und Recheneinheit 812.
Die erste Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 83 entspricht mehreren ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und hat eine erste Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115, mehrere erste Schalter SW1 und eine erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117. Die erste Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115 ist mit den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 verbunden. Jeder erste Schalter SW1 ist mit einem der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und der ersten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 115 verbunden. Die erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117 ist mit einem Steuerungsende des ersten Schalters SW1 verbunden und steuert es alle ersten Schalter SW1 zu schalten.
Die zweite Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 84 entspricht mehreren zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und hat eine zweite Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116, mehrere zweite Schalter SW2 und eine zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 118. Die zweite Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116 ist mit den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 verbunden. Jeder zweite Schalter SW2 ist mit einem der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 und der zweiten Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116 verbunden. Die zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 117 ist mit einem Steuerungsende des zweiten Schalters SW2 verbunden und steuert es alle zweiten Schalter SW2 zu schalten.
Die erste Multiplex- und Auswahleinheit 811' ist mit den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 verbunden. Zum Beispiel können zwei Sätze von 30 ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 gleichzeitig ausgewählt werden, wobei jeder Satz der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 einen festgelegten line-to-line Abstand hat und die zwei Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 dazwischen einen festgelegten Satz-zu-Satz Abstand haben.
Die zweite Multiplex- und Auswahleinheit 821' ist mit den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 verbunden. Zum Beispiel können zwei Sätze von 30 zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 gleichzeitig ausgewählt werden, wobei jeder Satz der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 einen festgelegten line-to-line Abstand hat und die zwei Sätze der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 dazwischen einen festgelegten Satz-zu-Satz Abstand haben.
Die Abtast- und Recheneinheit 812' ist mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit 811', der zweiten multiplexenden Auswahleinheit 821', den ersten und zweiten Abtastsignalsteuerungsleitung 117, 118 der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungssteuerungseinheiten 83, 84 verbunden. Wenn die ersten und zweiten multiplexenden Auswahleinheiten 811', 821' gesteuert werden, um zwei Sätze der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 auszuwählen, steuert es die Abtast- und Recheneinheit 812' gleichzeitig die ersten und zweiten Schalter SW1, SW2 anzuschalten, um eine erste Abtast- und Übertragungsschleife und eine zweite Abtast- und Übertragungsschleife zu bilden. Die Abtast- und Recheneinheit 812' kann ein Anregungssignal S_E zu einem Satz der Sätze der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 ausgeben und vom anderen Satz Abtastsignale S_R empfangen.
Mit Verweis auf 23 werden, wenn das elektromagnetische Abtastverfahren bei der ersten Abtast- und Übertragungsschleife L1 in den Applikationen des Fall 1 und Fall 2 angewendet wird, zwei benachbarte erste Abtast- und Übertragungsleitungen 111 wahlweise verbunden, wahlweise zwei nicht-benachbarte erste Abtast- und Übertragungsleitungen (X_K, X_K+3) verbunden oder wahlweise zwei durch einen festgelegten Satz-zu-Satz Abstand getrennte Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 verbunden. Auf die gleiche Weise werden zwei benachbarte zweite Abtast- und Übertragungsleitungen 112 wahlweise verbunden, wahlweise zwei nicht-benachbarte zweite Abtast- und Übertragungsleitungen (X_K, X_K+3) verbunden oder wahlweise zwei durch einen festgelegten Satz-zu-Satz Abstand getrennte Sätze der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 verbunden.
Alle Positionen auf dem Flachbildschirm können sequentiell abgetastet werden, oder alle Positionen oder alle abgetasteten Informationen von mehreren Pixeln werden sequentiell abgerufen.
Option 3: Mit Verweis auf 24 hat eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 86' mehrere erste Abtast- und Übertragungssteuerungsein-heiten 83, mehrere zweite Abtast- und Übertragungssteuerungseinheiten 84, eine erste multiplexende Auswahleinheit 811'' und eine Abtast- und Recheneinheit 821''.
Die ersten Abtast- und Übertragungssteuerungseinheiten 83 sind jeweils mit mehreren Sätzen von ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 verbunden. Ferner mit Verweis auf 22 hat jede erste Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 83 eine erste Abtast- und Übertragungsmesseleitung 115, mehrere erste Schalter SW1 und eine einem der Sätze der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 entsprechende erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117. Jeder erste Schalter SW1 ist mit der entsprechenden ersten Abtast- und Übertragungsleitung 111 und der ersten Abtast- und Übertragungsmesseleitung 115 verbunden. Die erste Abtastsignalsteuerungsleitung 117 ist mit den Steuerungsenden der ersten Schalter SW1 verbunden und steuert es alle ersten Schalter SW1 zu schalten.
Die zweiten Abtast- und Übertragungssteuerungseinheiten 84 sind jeweils mit mehreren Sätzen von zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 verbunden. Jede zweite Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit 84 hat eine zweite Abtast- und Übertragungsmasseleitung 116, mehrere zweite Schalter SW2 und eine einem der Sätze der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 entsprechende zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 118. Jeder zweite Schalter SW2 ist mit der entsprechenden zweiten Abtast- und Übertragungsleitung 112 und der zweiten Abtast- und Übertragungsmesseleitung 116 verbunden. Die zweite Abtastsignalsteuerungsleitung 118 ist mit den Steuerungsenden der zweiten Schalter SW2 verbunden und steuert es alle zweiten Schalter SW2 zu schalten.
Die erste Multiplex- und Auswahleinheit 811'' ist mit den mehreren Sätzen der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 verbunden. Zum Beispiel kann die erste Multiplex- und Auswahleinheit 811'' gleichzeitig zwei Sätze von 30 ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 gleichzeitig auswählen, die durch 100 line-to-line Abständen zwischen den zwei Sätzen getrennt sind.
Die zweite Multiplex- und Auswahleinheit 812'' ist mit den mehreren Sätzen der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 verbunden. Zum Beispiel kann die zweite Multiplex- und Auswahleinheit 812'' gleichzeitig zwei Sätze von 30 zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 gleichzeitig auswählen, die durch 100 line-to-line Abständen zwischen den zwei Sätzen getrennt sind.
Die Abtast- und Recheneinheit 821'' ist mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit 811'', der zweiten multiplexenden Auswahleinheit 812'', den ersten Abtast- und Übertragungssteuerungseinheiten 83 und den zweiten Übertragungssteuerungseinheiten 84 verbunden.
Die Abtast- und Recheneinheit 821'' steuert die erste multiplexende Auswahleinheit 811'' und die zweite multiplexende Auswahleinheit 812'', um einen Satz der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und einen Satz der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112 auszuwählen und steuert es, entsprechend dem Satz der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen 111 und dem Satz der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 112, die ersten Schalter SW1 und zweiten Schalter SW2 einzuschalten, um eine erste Abtast- und Übertragungsschleife und eine zweite Abtast- und Übertragungsschleife zu bilden, gibt ferner ein Anregungssignal zu einem der Sätze der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112 aus und empfängt Abtastsignale vom anderen der Sätze der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen 111, 112. Wenn die gegenwärtige Option bei kapazitivem Abtasten angewendet wird, wählt die Abtast- und Recheneinheit, statt der Steuerung die ersten und zweiten Schalter einzuschalten, direkt einen Satz der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen und einen Satz der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen aus, gibt das Anregungssignal zu einem der Sätze der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen aus und empfängt die Abtastsignale vom anderen der Sätze der ersten und zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen.
Obwohl zahlreiche Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung in der vorangehenden Beschreibung dargelegt wurden, ist die Offenlegung zusammen mit den Einzelheiten der Struktur und der Funktion der Erfindung nur veranschaulichend. Veränderungen können bei Einzelheiten, insbesondere in Bezug auf Form, Größe und Anordnung der Teile, innerhalb der Prinzipien der Erfindung, in vollem Umfang durch die breite allgemeine Bedeutung der Begriffe, in denen die abhängigen Ansprüche ausgedrückt sind, vorgenommen werden.

Claims

Berührbare Abtastmatrixeinheit auf einem kokonstruierten Aktivarraysubstrat (10) mit wenigstens einem Satz leitfähiger Leitungen, wobei die berührbare Abtastmatrixeinheit (11) umfasst: mehrere erste Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und mehrere zweite Abtast- und Übertragungsleitungen (112), die leitfähig und zyklisch sind und jeweils dem wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats (10) oder einem verbesserten Design, das den wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats (10) verwendet, entspricht, worin sich jede erste Abtast- und Übertragungsleitung (111) und eine der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) überschneiden, um einen Winkel auszubilden; und eine Isolierungsschicht, die zwischen den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) befestigt ist.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 1, bei welcher der wenigstens eine Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrat (10) eine Kombination ist von Datenverbindungen (111a), Scanverbindungen (112a), Signalverbindungen, Ausleseverbindungen (72), Vorspannungsverbindungen (71), Stromverbindungen, Steuerungsverbindungen (117, 118), Pixelteilschaltkreisen, gemeinsamen Elektroden (231), Teilnebenschaltkreisen, Teilhilfspixeln, Nebenleitungen, Kompensationsschaltkreise, Signalsteuerungsleitungen für auf dem kokonstruierten Aktivarraysubstrat (10) ausgebildete Kompensationsschaltkreiselemente.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 1, ferner umfassend wenigstens eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit (86'), wobei jede der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder wenigstens einen Abtastsignalsteuerungseinheit (86') zusammengesetzt ist aus wenigstens einem Satz Abtastsignalsteuerungsverbindungen (52), zwei Sätzen Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116), mehreren Schaltern (51) und mehreren Auswahlschaltkreiselementen, um das Signal zu steuern oder Signale von wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (112) zu übertragen und zu sammeln.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine multiplexende Auswahleinheit (80, 80') mit: einer ersten multiplexenden Auswahleinheit (81, 81', 811, 811', 811''), die mit einem Teil der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) verbunden ist und diesen steuert; und einer zweiten multiplexenden Auswahleinheit (82, 82', 821, 821', 821''), die mit einem Teil der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) verbunden ist und diesen steuert; und einer Abtast- und Recheneinheit (812, 812', 812''), die mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit (81, 81', 811, 811', 811''), der zweiten multiplexenden Auswahleinheit (82, 82', 821, 821', 821'') und mit jeder der wenigstens einen Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder der wenigstens einen Abtastsignalsteuerungseinheit (86') verbunden ist.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 4, bei welcher die erste multiplexende Auswahleinheit (81, 81', 811, 811', 811'') und die zweite multiplexende Auswahleinheit (82, 82', 821, 821', 821'') mehrere leitfähige Leitungen auf dem Aktivarraysubstrat (10) auswählen, um jeweils die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und die zweiten Abtastend Übertragungsleitungen (112) auszubilden, um mehrere Abtast- und Übertragungsleitungen oder Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) zu bilden.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 3, bei welcher die wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit (86') die Schalter (51) oder die Auswahlschaltkreiselemente über ihren wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsverbindungen (52) steuert, um mit wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (112) über die jeweiligen Sätze der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116) zu verbinden, um mehrere Abtast- und Übertragungsleitungen oder Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigungen der berührbare Abtastmatrixeinheit (11) zu bilden.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 4, bei welcher die multiplexende Auswahleinheit (80, 80') einen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und einen anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen auswählt und die Abtast- und Übertagungssteuerungseinheit (84, 85, 86) dessen Schalter (51) steuert, um den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) und den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) über die entsprechenden Sätze der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116) zu verbinden oder zu trennen, um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen der berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) zu bilden.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 3, bei welcher die Abtastsignalsteuerungseinheit (86') dessen Schalter (51) über den wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsverbindungen (52) steuert, um mit einem Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und einem anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) zu verbinden, ferner den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) und den anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit den entsprechenden Sätzen der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116) verbindet und dann entsprechend den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit dem anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) über eine interne Schleife der multiplexenden Auswahleinheit (80, 80') verbindet, um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen der berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) zu bilden.
Berührbare Abtastmatrixeinheit nach Anspruch 1, bei welcher die berührbare Abtastmatrix bei kapazitiven, resistiven, Druck-, druckempfindlichen oder Druckverformungsabtastsignalen oder bei Leitungen zum Erfassen, Führen und Anregen der Abtastsignale anwendbar ist.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat umfassend: wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen; eine kokonstruierte berührbare Abtastmatrixeinheit (11) mit: mehreren ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und mehreren zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112), die leitfähig und zyklisch sind und jeweils dem wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats (10) oder einem verbesserten Design, das den wenigstens einen Satz leitfähiger Leitungen des kokonstruierten Aktivarraysubstrats (10) verwendet, entsprechen, worin jede erste Abtast- und Übertragungsleitung (111) und eine der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) sich überschneiden um einen Winkel auszubilden; und einer Isolierungsschicht, die zwischen den ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und den zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) befestigt ist; und wenigstens eine Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit (86') ist elektrisch mit der kokonstruierten berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) verbunden, wobei jede der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder der wenigstens einen Abtastsignalsteuerungseinheit (86') zusammengesetzt ist aus wenigstens einem Satz von Abtastsignalsteuerungsverbindungen (52), zwei Sätzen von Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116), mehreren Schaltern (51) und mehreren Auswahlschaltkreiselementen, um Signale zu steuern oder Signale von wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (112) zu übertragen und zu sammeln.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 10, bei welchem ein Signal der Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder der Abtastsignalsteuerungseinheit (86') über eine Abtast- und Übertragungsleitung, eine Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigung oder eine Abtast- und Übertragungsschleife übertragen wird.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 10, ferner umfassend: eine multiplexende Auswahleinheit (80, 80') mit: einer ersten multiplexenden Auswahleinheit (81, 81', 811, 811', 811''), die mit einem Teil der ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) verbunden ist und diese steuert; und einer zweiten multiplexenden Auswahleinheit (82, 82', 821, 821', 821''), die mit einem Teil der zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) verbunden ist und diese steuert; und eine Abtast- und Recheneinheit (812, 812', 812''), die mit der ersten multiplexenden Auswahleinheit (81, 81', 811, 811', 811''), der zweiten multiplexenden Auswahleinheit (82, 82', 821, 821', 821'') und mit jeder der wenigstens einen Abtast- und Übertragungssteuerungseinheit (83, 84, 86) oder der wenigstens einen Abtastsignalsteuerungseinheit (86') verbunden ist.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 10, bei welchem die wenigstens eine Abtastsignalsteuerungseinheit (86') die Schalter oder die Auswahlschaltkreiselemente über dessen wenigstens einen Satz Abtastsignalsteuerungsverbindungen (52) steuert, um mit wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) und wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (112) über den Satz von Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116) zu verbinden, um mehrere Abtast- und Übertragungsleitungen oder Abtast- und Übertragungsleitungsabzweigungen der berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) zu bilden.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 10, bei welchem die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) Abtastsignale mit physikalischen Veränderungen in Bezug auf Spannung, Strom oder Ladung zur berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) ausgeben und/oder empfangen und wobei die berührbare Abtastmatrixeinheit (11) eine Abweichung der physikalischen Veränderung analysiert, um die Paramater Berührungspunkt, Höhe, Aktivierungsintensität beim Berühren, entsprechend den Abtastsignalen mit den physikalischen Veränderungen, zu bestimmen.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 13, bei welchem die multiplexende Auswahleinheit (80, 80') einen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und einen anderen einen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen auswählt und die Abtast- und Übertagungssteuerungseinheit (83, 84, 86) dessen Schalter (51) steuert, um den Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) und den anderen Satz von wenigstens einer ersten oder zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (111, 112) über die entsprechenden Sätze von Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116) zu verbinden oder zu trennen, um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen der Aktivarraysubstrats (10) zu bilden.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 13, bei welchem die Abtastsignalsteuerungseinheit (86') ihren Schalter (51) über den wenigstens einen Satz von Abtastsignalsteuerungsverbindungen (52) steuert, um mit einem Satz von wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen und mit einem Satz von wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (112) mit dem gleichen line-to-line Abstand oder verschiedenen line-to-line Abständen zu verbinden und ferner den Satz von wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) und den Satz von wenigstens einer zweiten Abtast- und Übertragungsleitung (112) mit den entsprechenden Sätzen der Abtast- und Übertragungsmasseleitungen (115, 116) verbindet und verbindet dann entsprechend den Satz von wenigstens einer ersten Abtast- und Übertragungsleitung (111) mit dem Satz von wenigstens einer zweiten Abtastend Übertragungsleitung (112) über eine interne Schleife der multiplexenden Auswahleinheit (80, 80'), um mehrere Abtast- und Übertragungsschleifen oder Abtastschleifen des berührbaren Aktivarraysubstrats (10) zu bilden.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 16, bei welchem die ersten Abtast- und Übertragungsleitungen (111) und die zweiten Abtast- und Übertragungsleitungen (112) Abtastsignale mit physikalischen Veränderungen in Bezug auf Spannung, Strom oder Ladung zur berührbaren Abtastmatrixeinheit (11) ausgeben und/oder empfangen und die berührbare Abtastmatrixeinheit (11) eine Abweichung der physikalischen Veränderung analysiert, um die Paramater Berührungspunkt, Höhe, Aktivierungsintensität beim Berühren, entsprechend den Abtastsignalen mit den physikalischen Veränderungen, zu bestimmen.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 13, bei welchem das berührbare Aktivarraysubstrat (10) bei kapazitivem, resistiven, Druck-, druckempfindlichem oder Druckverformungsabtastsignal oder bei Leitungen zum Erfassen, Führen und Anregen der Abtastsignale anwendbar ist.
Berührbares Abtastaktivarraysubstrat nach Anspruch 13, ferner umfassend ein Display, das eine Flüssigkristalldisplayvorrichtung, eine organische Aktivmatrix Leuchtdiode, eine elektrophoretische Displayvorrichtung oder eine Elektrowetting-Vorrichtung ist.