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ERFINDUNGSHINTERGRUND
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Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor, die dazu in der Lage ist, einen Berührungsvorgang eines Benutzers zu erkennen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In den letzten Jahren wurden verschiedene Eingabevorrichtungen, wie etwa eine Tastatur, eine Maus, ein Joystick und ein Digitalisiergerät dazu verwendet, Schnittstellen zwischen Benutzern und Heimanwendungen oder Informationstelekommunikationsvorrichtungen zu schaffen. Wenn jedoch der Benutzer diese Eingabevorrichtungen verwendet, wächst die Unzufriedenheit des Benutzers, da dieser wissen muss, wie diese Eingabevorrichtungen benutzt werden müssen, und die Eingabevorrichtungen beanspruchen Raum. Aus diesem Grund ist eine bequeme und einfache Eingabevorrichtung erwünscht, die Fehleingaben reduziert. Als Reaktion auf dieses Bedürfnis wurde ein Berührungssensor vorgeschlagen, der es dem Benutzer ermöglicht, Informationen durch unmittelbare Berührung eines Schirms mit der Hand oder einem Stift einzugeben.
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Der Berührungssensor hat einen einfachen Aufbau, durch welchen Fehlbedienungen reduziert werden. Der Benutzer kann auch eine Eingabe ohne Benutzung einer separaten Eingabevorrichtung tätigen und kann schnell und einfach eine Vorrichtung bedienen, durch welche ein Inhalt auf einem Schirm angezeigt wird. Daher wurde der Berührungssensor in verschiedenen Anzeigevorrichtungen verwendet.
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Der Berührungssensor, der in den Anzeigevorrichtungen verwendet wird, kann in den Erweiterungs-Typ und den Integrations-Typ klassifiziert werden. Der Berührungssensor vom Erweiterungs-Typ ist so aufgebaut, dass die Anzeigevorrichtung und der Berührungssensor vom Erweiterungs-Typ getrennt voneinander hergestellt werden, und anschließend wird der Berührungssensor vom Erweiterungs-Typ auf ein oberes Substrat der Anzeigevorrichtung aufgesetzt. Der Berührungssensor vom Integrations-Typ ist so aufgebaut, dass die Bauteile, die den Berührungssensor vom Integrations-Typ bilden, unmittelbar auf der Oberfläche eines oberen Glassubstrats der Anzeigevorrichtung ausgebildet werden.
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Es besteht das Problem, dass eine Dicke der Anzeigevorrichtung anwächst, da der Berührungssensor vom Erweiterungs-Typ den Aufbau aufweist, bei welchem der Berührungssensor vom Erweiterungs-Typ auf die Anzeigevorrichtung aufgesetzt wird. Ferner wird die Sichtbarkeit der Anzeigevorrichtung reduziert, da aufgrund der vergrößerten Dicke eine Reduktion der Helligkeit der Anzeigevorrichtung auftritt.
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Andererseits teilt der Berührungssensor vom Integrations-Typ das Glassubstrat mit der Anzeigevorrichtung, da der Berührungssensor vom Integrations-Typ einen Aufbau aufweist, bei welchem der Berührungssensor vom Integrations-Typ auf der Oberfläche des Glassubstrats der Anzeigevorrichtung ausgebildet ist. Daher ist eine Dicke der Anzeigevorrichtung, die den Berührungssensor vom Integrations-Typ verwendet, kleiner als eine Dicke einer Anzeigevorrichtung unter Verwendung des Berührungssensors vom Erweiterungs-Typ. Die Gesamtdicke der Anzeigevorrichtung unter Verwendung des Berührungssensors vom Integrations-Typ wachst jedoch aufgrund einer Berührungsantriebselektrodenschicht, einer Berührungsmesselektrodenschicht und einer Isolationsschicht zur Isolation der Berührungsantriebselektrodenschicht und der Berührungsmesselektrodenschicht an, welche den Berührungssensor vom Integrations-Typ bilden.
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Somit besteht ein Erfordernis für eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor, die die zuvor beschriebenen Probleme der genannten Arten von Berührungssensoren überwindet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor, die dazu in der Lage ist, eine Beschädigung der Anzeigevorrichtung durch statische Elektrizität zu verhindern, indem eine gemeinsame Elektrode geteilt wird und die gemeinsamen Elektroden geeignet gruppiert werden, sodass sie als Berührungsantriebselektroden und als Berührungsmesselektroden dienen, und einige der geteilten gemeinsamen Elektroden über einen elektrostatischen Entladungsschaltkreis mit Masse verbunden werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor, die dazu in der Lage ist, die Berührungsempfindlichkeit zu steigern und eine parasitäre Kapazität zu reduzieren, indem die Betriebskapazität zwischen Berührungsantriebselektroden und Berührungsmesselektroden reduziert wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor geschaffen, umfassend: eine Mehrzahl von Gateleitungen und eine Mehrzahl von Datenleitungen, die einander kreuzend ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Pixelelektroden, die jeweils in Pixelbereichen ausgebildet sind, die durch Kreuzungen der Mehrzahl von Gateleitungen und der Mehrzahl von Datenleitungen definiert sind; eine erste Elektrode, die zwischen ersten Pixelelektroden und parallel zu einer ersten Gateleitung aus der Mehrzahl von Gateleitungen ausgebildet ist, welche ersten Pixelelektroden einander benachbart mit der ersten Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind; eine Mehrzahl zweiter Elektroden, die zwischen zweiten Pixelelektroden ausgebildet sind und in einer Linie parallel zu einer zweiten Gateleitung benachbart zu der ersten Gateleitung angeordnet sind, welche zweiten Pixelelektroden benachbart zueinander mit der zweiten Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind; und eine Mehrzahl dritter Elektroden, von denen jede parallel zu den Datenleitungen ausgebildet ist und die Mehrzahl zweiter Elektroden kontaktiert, wobei zumindest ein Bereich von jeder aus der Mehrzahl dritter Elektroden die ersten und zweiten Pixelelektroden überlappt.
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Die erste Elektrode kann eine Berührungsantriebselektrode sein, und die Mehrzahl dritter Elektroden kann sowohl als gemeinsame Elektrode als auch als Berührungsmesselektrode dienen.
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Die erste Elektrode kann eine Berührungsmesselektrode sein, und die Mehrzahl dritter Elektroden kann sowohl als gemeinsame Elektrode als auch als Berührungsantriebselektrode dienen.
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Die erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor umfasst ferner zumindest eine erste Elektrodenwiderstands-Reduktionsleitung, die dazu ausgebildet ist, die erste Elektrode entlang einer Richtung der ersten Elektrode zu überlappen und einen Widerstand der ersten Elektrode zu reduzieren.
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor umfasst ferner zumindest eine zweite Elektrodenwiderstands-Reduktionsleitung, die dazu ausgebildet ist, jede aus der Mehrzahl zweiter Elektroden entlang einer Richtung der zweiten Elektroden zu überlappen und Widerstände der zweiten Elektroden zu reduzieren.
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Die Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor kann ferner zumindest eine dritte Elektrodenwiderstands-Reduktionsleitung umfassen, die dazu ausgebildet ist, jede aus der Mehrzahl dritter Elektroden entlang einer Richtung der dritten Elektroden zu überlappen und Widerstände der dritten Elektroden zu reduzieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor geschaffen, umfassend: eine Mehrzahl von Gateleitungen, die parallel auf einem Substrat ausgebildet sind; eine Gateisolationsschicht, die dazu ausgebildet ist, die Gateleitungen abzudecken; eine Mehrzahl von Datenleitungen, die auf der Gateisolationsschicht derart ausgebildet sind, dass sie die Gateleitungen kreuzen; eine Mehrzahl von Dünnschichttransistoren, die jeweils in einer Mehrzahl von Pixelbereichen ausgebildet sind, die durch Kreuzungen der Gateleitungen und der Datenleitungen definiert sind; eine erste Passivierungsschicht, die dazu ausgebildet ist, die Gateisolationsschicht abzudecken, auf der die Mehrzahl von Dünnschichttransistoren ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Pixelelektroden, die auf der ersten Passivierungsschicht jeweils in der Mehrzahl von Pixelbereichen ausgebildet sind; eine erste Elektrode, die zwischen den ersten Pixelelektroden und parallel zu einer ersten Gateleitung aus der Mehrzahl von Gateleitungen ausgebildet ist, welche ersten Pixelelektroden zueinander benachbart mit der ersten Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind; eine Mehrzahl zweiter Elektroden, die zwischen den zweiten Pixelelektroden ausgebildet sind und in einer Linie parallel zu einer zweiten Gateleitung benachbart zu der ersten Gateleitung angeordnet sind, welche zweiten Pixelelektroden zueinander benachbart mit der zweiten Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind; und eine zweite Passivierungsschicht, die dazu ausgebildet ist, die erste Elektrode und die Mehrzahl zweiter Elektroden abzudecken, wobei die zweite Passivierungsschicht Kontaktlöcher umfasst, welche die Mehrzahl zweiter Elektroden freilegen; und eine Mehrzahl dritter Elektroden, von denen jede parallel zu den Datenleitungen ausgebildet ist und die Mehrzahl zweiter Elektroden durch die Kontaktlöcher kontaktiert, wobei zumindest ein Bereich von jeder aus der Mehrzahl dritter Elektroden die ersten und zweiten Pixelelektroden überlappt.
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Die erste Elektrode kann eine Berührungsantriebselektrode sein, und die Mehrzahl dritter Elektroden kann sowohl als gemeinsame Elektrode als auch als Berührungsmesselektrode dienen.
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Die erste Elektrode kann eine Berührungsmesselektrode sein, und die Mehrzahl dritter Elektroden kann sowohl als gemeinsame Elektrode als auch als Berührungsantriebselektrode dienen.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor geschaffen, umfassend: eine Mehrzahl von Gateleitungen, die parallel auf einem Substrat ausgebildet sind; eine Gateisolationsschicht, die dazu ausgebildet ist, die Gateleitungen abzudecken; eine Mehrzahl von Datenleitungen, die auf der Gateisolationsschicht derart ausgebildet sind, dass sie die Gateleitungen kreuzen; eine Mehrzahl von Dünnschichttransistoren, die jeweils in einer Mehrzahl von Pixelbereichen ausgebildet sind, die durch Kreuzungen der Gateleitungen und der Datenleitungen definiert sind; eine erste Passivierungsschicht, die dazu ausgebildet ist, die Gateisolationsschicht abzudecken, auf der die Mehrzahl von Dünnschichttransistoren ausgebildet ist; eine Mehrzahl erster Elektroden, die auf der ersten Passivierungsschicht angeordnet sind und parallel zu den Datenleitungen angeordnet sind, wobei jede aus der Mehrzahl erster Elektroden in zumindest zwei Pixelbereichen ausgebildet ist, die mit der Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind; eine zweite Passivierungsschicht, die dazu ausgebildet ist, die Mehrzahl erster Elektroden abzudecken, wobei die zweite Passivierungsschicht eine Mehrzahl von Kontaktlöchern umfasst, die die Mehrzahl erster Elektroden freilegen; eine Mehrzahl von Pixelelektroden, die auf der zweiten Passivierungsschicht jeweils in der Mehrzahl von Pixelbereichen ausgebildet sind, wobei zumindest ein Bereich von jeder aus der Mehrzahl von Pixelelektroden die erste Pixelelektrode überlappt; eine zweite Elektrode, die auf der zweiten Passivierungsschicht zwischen ersten Pixelelektroden und parallel zu einer ersten Gateleitung aus der Mehrzahl von Gateleitungen ausgebildet ist, wobei die ersten Pixelelektroden zueinander benachbart mit der ersten Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind; und eine dritte Elektrode, die auf der zweiten Passivierungsschicht zwischen zweiten Pixelelektroden ausgebildet ist, in einer Linie parallel zu einer zweiten Gateleitung benachbart zu der ersten Gateleitung angeordnet ist und die Mehrzahl erster Elektroden kontaktiert, die durch die Mehrzahl von Kontaktlöchern freiliegt, wobei die zweiten Pixelelektroden zueinander benachbart mit der zweiten Gateleitung dazwischenliegend angeordnet sind.
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Die Mehrzahl erster Elektroden kann sowohl als Berührungsantriebselektroden als auch als gemeinsame Elektrode dienen, und die Mehrzahl zweiter Elektroden kann als eine Berührungsmesselektrode dienen.
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Die Mehrzahl erster Elektroden kann sowohl als eine Berührungsmesselektrode als auch als eine gemeinsame Elektrode dienen, und die Mehrzahl zweiter Elektroden kann als eine Berührungsantriebselektrode dienen.
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Wie zuvor beschrieben, kann die Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß den Ausführungsformen der Erfindung die Anzahl von Berührungsantriebselektroden oder die Anzahl von Berührungsmesselektroden, die als berührungsempfindliche Elektrode dienen, reduzieren, indem die Berührungs-Nichtantriebselektroden mit den Berührungsmesselektroden verbunden werden oder die Berührungs-Nichtmesselektroden mit den Berührungsantriebselektroden verbunden werden. Somit kann die Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß den Ausführungsformen der Erfindung die Betriebskapazität zwischen den Berührungsantriebselektroden und den Berührungsmesselektroden reduzieren, sodass es möglich wird, eine Reduktion der Berührungsempfindlichkeit und ein Anwachsen der parasitären Kapazität zu verhindern und ferner eine Berührungsfunktion zu verbessern.
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Ferner kann die Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß den Ausführungsformen der Erfindung die gemeinsame Elektrode, die zur Bildung eines elektrischen Feldes verwendet wird, das zum Antrieb von Flüssigkristallen der Anzeigevorrichtung benötigt wird, zusammen mit der Pixelelektrode als die Berührungsantriebselektrode oder als die Berührungsmesselektrode verwenden, so dass es möglich wird, auf einen Prozess zur Bildung der Berührungsantriebselektrode oder der Berührungsmesselektrode zu verzichten und eine Dicke der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor um eine Dicke der Berührungsantriebselektrode oder der Berührungsmesselektrode zu reduzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, welche zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt sind und einen Bestandteil der Beschreibung bilden, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Erfindungsprinzipien. In den Zeichnungen:
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1 ist eine teilweise zerlegte perspektivische Darstellung, die schematisch eine Anzeigevorrichtung zeigt;
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2 ist eine Draufsicht auf eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt einen berührungsempfindlichen Bereich und einen nicht berührungsempfindlichen Bereich, die durch Berührungsantriebselektroden und Berührungsmesselektroden aus 2 gebildet werden;
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4 ist eine Draufsicht, die im Detail einen Bereich R1 aus 2 zeigt;
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5 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I' in 4;
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6 ist eine Draufsicht auf eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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7 zeigt einen berührungsempfindlichen Bereich und einen nicht berührungsempfindlichen Bereich, die durch Berührungsantriebselektroden und Berührungsmesselektroden aus 6 gebildet werden;
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8 ist eine Draufsicht, die im Detail einen Bereich R2 aus 6 zeigt; und
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9 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I' in 8.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es erfolgt eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung, die beispielhaft in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wenn möglich, wurden die gleichen Bezugsziffern in den gesamten Zeichnungen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet. In der folgenden Beschreibung wird eine Flüssigkristallanzeige mit integriertem Berührungssensor als ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor verwendet.
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Eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Detail anhand von den 1 bis 5 beschrieben. 1 ist eine teilweise zerlegte perspektivische Darstellung, die die Anzeigevorrichtung schematisch zeigt. 2 ist eine Draufsicht auf eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 3 zeigt einen berührungsempfindlichen Bereich und einen nicht berührungsempfindlichen Bereich, die durch Berührungsantriebselektroden und Berührungsmesselektroden gemäß 2 gebildet werden. 4 ist eine Draufsicht, die im Einzelnen einen Bereich R1 in 2 darstellt. 5 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I' in 4.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Flüssigkristallanzeigefeld LCP, umfassend eine Dünnschichttransistor-(TFT)-Anordnung TFTA und eine Farbfilteranordnung CFA, die einander gegenüberliegend mit einer dazwischenliegenden Flüssigkristallschicht (nicht dargestellt) angeordnet sind.
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Die TFT-Anordnung TFTA umfasst eine Mehrzahl von Gateleitungen G1 und G2, die parallel auf einem ersten Substrat SUB1 in einer ersten Richtung (beispielsweise der x-Achserrichtung) ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Datenleitungen D1 und D2, die parallel in einer zweiten Richtung (beispielsweise der y-Achserrichtung) ausgebildet sind, sodass sie die Mehrzahl von Gateleitungen G1 und G2 kreuzen, Dünnschichttransistoren TFT, die an Kreuzungen der Gateleitungen G1 und G2 und der Datenleitungen D1 und D2 ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Pixelelektroden Px zum Laden der Flüssigkristallzellen mit einer Datenspannung, und eine Mehrzahl gemeinsamer Elektroden (nicht dargestellt), die der Mehrzahl von Pixelelektroden Px gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die Farbfilteranordnung CFA umfasst schwarze Matrizen (nicht dargestellt) und Farbfilter (nicht dargestellt), die auf einem zweiten Substrat SUB2 ausgebildet sind. Polarisationsplatten POL1 und POL2 sind jeweils an äußeren Oberflächen des ersten Substrats SUB1 und des zweiten Substrats SUB2 des Flüssigkristallanzeigefeldes LCP angebracht. Ausrichtungsschichten (nicht dargestellt) zum Festlegen eines Vorkippwinkels der Flüssigkristalle sind jeweils auf inneren Oberflächen des ersten Substrats SUB1 und des zweiten Substrats SUB2 ausgebildet, die die Flüssigkristalle berühren. Ein Spaltenabstandshalter kann zwischen dem ersten Substrat SUBS1 und dem zweiten Substrat SUBS2 ausgebildet sein, um Zellzwischenräume der Flüssigkristallzellen aufrechtzuerhalten.
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Die gemeinsamen Elektroden sind auf dem zweiten Substrat SUB2 gemäß einem Antriebsverfahren vom vertikalen elektrischen Feld-Typ ausgebildet, wie etwa im verdrehten nematischen Modus (TN) und einem vertikalen Ausrichtungsmodus (VA). Ferner sind die gemeinsamen Elektroden auf dem ersten Substrat SUB1 zusammen mit den Pixelelektroden Px nach einem Antriebsverfahren vom horizontalen elektrischen Feld-Typ ausgebildet, wie etwa einem In-Plain-Schaltmodus (IPS) und einem Fringe-Field-Schaltmodus (FFS). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die gemeinsamen Elektroden vom horizontalen elektrischen Feldantriebs-Typ als ein Beispiel beschrieben.
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Gemäß den 2 und 3 ist die gemeinsame Elektrode gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in die Mehrzahl gemeinsamer Elektroden unterteilt und dient als eine Berührungsmesselektrode. Somit wird in der folgenden Beschreibung die gemeinsame Elektrode auch als die gemeinsame Elektrode bezeichnet, die als die Berührungsmesselektrode dient, als die Berührungsmesselektrode, oder als die Berührungsmesselektrode, die als gemeinsame Elektrode dient, falls notwendig oder erwünscht.
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Wie in 2 dargestellt, umfassen die gemeinsamen Elektroden eine Mehrzahl erster bis dritter gemeinsamer Elektroden COM1 bis COM3, die in der zweiten Richtung (beispielsweise der y-Achsenrichtung) geteilt sind. Jede der ersten bis dritten gemeinsamen Elektroden COM1 bis COM3 ist so aufgebaut, dass eine Mehrzahl von Elektrodenmustern mit einer vorbestimmten Form miteinander durch Verbindungsbereiche verbunden sind und Elektrodenleitungen in einer y-Achsenrichtung bilden. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben die Elektrodenmuster beispielsweise eine rechteckige Form, sie können jedoch auch andere Formen haben. Die ersten bis dritten gemeinsamen Elektroden COM1 bis COM3, die so gebildet werden, dienen als erste bis dritte Berührungsmesselektroden Rx1, Rx2 und Rx3. Jedes Elektrodenmuster, das die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 bildet, um als gemeinsame Elektrode zu dienen, kann so gebildet werden, dass seine Größe der Pixelelektrode in einem Verhältnis Eins-zu-eins entspricht. Alternativ kann jedes Elektrodenmuster, das die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 bildet, die als die gemeinsame Elektrode dienen, so ausgebildet sein, dass seine Größe einigen bis einigen Hundert Pixelelektroden entspricht.
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Die ersten bis dritten Berührungsmesselektroden Rx1, Rx2 und Rx3 umfassen Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9 zur Reduktion ihrer Widerstände. Genauer gesagt, die erste Berührungsmesselektrode Rx1 kontaktiert die drei ersten Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, die in der y-Achserrichtung angeordnet sind, die zweite Berührungsmesselektrode Rx2 kontaktiert die drei zweiten Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW4 bis RxW6, die in der y-Achserrichtung angeordnet sind, und die dritte Berührungsmesselektrode Rx3 kontaktiert die drei dritten Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW7 bis RxW9, die in der y-Achserrichtung angeordnet sind. Die ersten bis dritten Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9, die so gebildet werden, sind jeweils mit ersten bis dritten Messleitungskontaktflächen RP1, RP2 und RP3 über erste bis dritte Messleitungen RL1, RL2 und RL3 verbunden. Die ersten bis dritten Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9 sind aus einem Metallmaterial mit einem geringen Widerstand geformt, beispielsweise aus Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag und Legierungen auf Ag-Basis, um die Widerstände der ersten bis dritten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 zu reduzieren, die aus einem transparenten leitenden Material geformt sind, wie etwa Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) und Gallium-dotiertem Zinoxid (GZO).
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Die TFT-Anordnung TFTA ist so ausgebildet, dass sie Verbindungsbereiche der ersten bis dritten gemeinsamen Elektroden COM1 bis COM3 (d. h. die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3) kreuzt, und umfasst erste bis vierte Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4, die Elektrodenleitungen in der ersten Richtung bildet (beispielsweise in der x-Achsenrichtung).
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Die ersten bis vierten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 sind in zwei Teile durch Verbindungsleitungen gruppiert, und die zwei Teile sind jeweils wiederum mit ersten und zweiten Berührungsantriebsflächen TP1 und TP2 über erste und zweite Berührungsantriebsleitungen TL1 und TL2 verbunden. Genauer gesagt, die ersten und zweiten Berührungsantriebselektroden Tx1 und Tx2 sind mit der ersten Berührungsantriebsfläche TP1 durch die erste Berührungsantriebsleitung TL1 verbunden, und die dritten und vierten Berührungsantriebselektroden Tx3 und Tx4 sind mit der zweiten Berührungsantriebsfläche TP2 durch die zweite Berührungsantriebsleitung TL2 verbunden. Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde so beschrieben, dass die Berührungsantriebselektroden beispielsweise in die zwei Teile geteilt sind, doch die Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise können die Berührungsantriebselektroden in einige bis einige Hundert Teile gruppiert sein.
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Ferner ist die TFT-Anordnung TFTA dazu ausgebildet, Kreuzverbindungsbereiche der ersten bis dritten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 zu bilden. Die TFT-Anordnung TFTA umfasst erste bis dritte Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33, die in der ersten Richtung (beispielsweise der x-Achsenrichtung) und der zweiten Richtung (beispielsweise der y-Achsenrichtung) angeordnet sind.
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Von den ersten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13 ist die 1-1-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR11 dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der ersten Berührungsmesselektrode Rx1 zu kreuzen und ist mit der ersten Berührungsmesselektrode Rx1 durch ein Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 1-2-Berührungs-Nichtmesselektrode TxR12 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der zweiten Berührungsmesselektrode Rx2 zu kreuzen und ist mit der zweiten Berührungsmesselektrode Rx2 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 1-3-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR13 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der dritten Berührungsmesselektrode Rx3 zu kreuzen und ist mit der dritten Berührungsmesselektrode Rx3 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden.
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Von den zweiten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR21 bis TxR23 ist die 2-1-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR21 dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der ersten Berührungsmesselektrode Rx1 zu kreuzen und ist mit der ersten Berührungsmesselektrode Rx1 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 2-2-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR22 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der zweiten Berührungsmesselektrode Rx2 zu kreuzen und ist mit der zweiten Berührungsmesselektrode Rx2 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 2-3-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR23 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der dritten Berührungsmesselektrode Rx3 zu kreuzen und ist mit der dritten Berührungsmesselektrode Rx3 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden.
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Von den dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR31 bis TxR33 ist die 3-1-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR31 dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der ersten Berührungsmesselektrode Rx1 zu kreuzen und ist mit der ersten Berührungsmesselektrode Rx1 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 3-2-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR32 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der zweiten Berührungsmesselektrode Rx2 zu kreuzen und ist mit der zweiten Berührungsmesselektrode Rx2 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 3-3-Berührungs-Nichtantriebselektrode TxR33 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der dritten Berührungsmesselektrode Rx3 zu kreuzen und ist mit der dritten Berührungsmesselektrode Rx3 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden.
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Die ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 und die ersten bis vierten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 sind abwechselnd in einem geeigneten Zahlenverhältnis angeordnet. In dem Beispiel aus 3 sind die ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 und die ersten bis vierten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 abwechselnd auf solche Weise angeordnet, dass die Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 oder TxR31 bis TxR33 einer ersten Linie angeordnet sind und dann die Berührungsantriebselektroden Tx1 und Tx2 oder Tx3 und Tx4 einer zweiten Linie angeordnet sind. Die Ausführung der Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Anordnungsreihenfolge und die Anordnungszahl der Elektroden kann nämlich in geeigneter Weise geändert werden, falls notwendig oder gewünscht.
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In der vorstehend beschriebenen Anordnung sind die ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 nicht mit den Antriebsleitungen verbunden und sind mit den ersten bis dritten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 verbunden. Daher dienen die ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 nicht als die Berührungsantriebselektrode und dienen als die Berührungsmesselektrode. Da somit keine Betriebskapazität zwischen den ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 und den Elektrodenmustern der benachbarten Berührungsmesselektroden erzeugt wird, werden die ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 nicht als eine wirksame Elektrode für die Berührungserkennung verwendet. Somit werden die Bereiche, die von den ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis Tx33 belegt werden, nicht berührungsempfindliche Bereiche, wie in 3 dargestellt.
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In 3 bezeichnen die Bezugszeichen NTU1, NTU2 und NTU3 einen nicht berührungsempfindlichen Bereich gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, und die Bezugszeichen TU1, TU2, TU3, TU4, TU5 und TU6 bezeichnen einen berührungsempfindlichen Bereich, der gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gebildet wird. Die Berührungseinheitsbereiche TU1, TU2, TU3, TU4, TU5 und TU6 bezeichnen jeweils einen Bereich, in welchem eine Berührungserkennung möglich ist. Gemäß 3 umfassen dann, wenn die Berührungserkennung durchgeführt wird, die Berührungseinheitsbereiche TU1, TU2, TU3, TU4, TU5 und TU6 die nicht berührungsempfindlichen Bereiche NTU1, NTU2 und NTU3, die von den ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 gebildet werden.
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Im Folgenden wird der Aufbau der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor im Einzelnen anhand der 2, 4 und 5 beschrieben.
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Gemäß den 2, 4 und 5 umfasst die Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung Gateleitungen GL und Datenleitungen DL, die auf dem Substrat SUB1 der TFT-Anordnung TFTA einander kreuzend ausgebildet sind, Dünnschichttransistoren TFT, die an den Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL ausgebildet sind, Pixelelektroden Px, die in Bereichen ausgebildet sind, die durch Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL definiert sind, und gemeinsame Elektroden COM, die den Pixelelektroden Px gegenüberliegend angeordnet sind.
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Der Dünnschichttransistor TFT umfasst eine Gateelektrode G, die sich von der Gateleitung GL erstreckt, die auf dem Substrat SUB1 ausgebildet ist, eine aktive Schicht A, die auf einer Gateisolationsschicht GI ausgebildet ist, die die Gateleitung GL und die Gateelektrode G an einer Stelle entsprechend der Gateelektrode G bedeckt, eine Sourceelektrode S, die sich von der Datenleitung DL erstreckt, die auf einer ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet ist, welche die aktive Schicht A bedeckt, und eine Drainelektrode D, die der Sourceelektrode S gegenüberliegend angeordnet ist. Der so aufgebaute Dünnschichttransistor TFT wird durch die erste Passivierungsschicht PAS1 bedeckt, und ein Teil der Drainelektrode D des Dünnschichttransistors TFT wird durch ein erstes Kontaktloch CH1 freigegeben, das in der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet ist.
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Die Pixelelektroden Px sind in Pixelbereichen auf der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet, die durch die Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL definiert werden. Gemäß den 2, 4 und 5 sind die Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 und die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 zwischen den Pixelelektroden Px ausgebildet, die einander benachbart mit der Gateleitung GL dazwischenliegend angeordnet sind, parallel zu der Gateleitung GL. 4 und 5 zeigen lediglich die Berührungs-Nichtantriebselektroden des nicht berührungsempfindlichen Bereichs aus Gründen der Kürze und besseren Verständlichkeit. Zumindest ein Bereich von jeder der Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 und der Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 kann die Gateleitung überlappen oder nicht überlappen. Jede Pixelelektrode Px ist mit der Drainelektrode D des Dünnschichttransistors TFT verbunden, die durch das Kontaktloch CH1 in der ersten Passivierungsschicht PAS1 freiliegt.
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Berührungs-Nichtantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxRW11 bis TxRW13, TxRW21 bis TxRW23 und TxRW31 bis TxRW33 zur Widerstandsreduktion sind jeweils auf den Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 der nicht berührungsempfindlichen Bereiche NTU1 bis NTU3 ausgebildet. Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW4 zur Widerstandsreduktion sind jeweils auf den Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 der berührungsempfindlichen Bereiche TU1 bis TU6 ausgebildet. Die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx4 sind mit den ersten und zweiten Berührungsantriebsleitungen TL1 und TL2 auf Grundlage einer vorbestimmten Anzahl verbunden und können somit leicht gruppiert werden.
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Eine zweite Passivierungsschicht PAS2 ist auf der gesamten Oberfläche der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet, auf der die Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33, die Berührungs-Nichtantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxRW11 bis TxRW13, TxRW21 bis TxRW23 und TxRW31 bis TxR33, die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 (siehe 2), die Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3 (siehe 2) und die Pixelelektroden Px ausgebildet sind. Die zweite Passivierungsschicht PAS2 umfasst die zweiten Kontaktlöcher CH2, die an Kreuzungen zwischen Verbindungsbereichen zur Verbindung benachbarter Elektrodenmuster in einer Mehrzahl von Elektrodenmustern ausgebildet sind, die jede der ersten bis dritten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 und die ersten bis dritten Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 bilden.
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Die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, sind auf der zweiten Passivierungsschicht PAS2 ausgebildet, welche die zweiten Kontaktlöcher CH2 umfasst und die Pixelelektrode Px überlappt. Die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, kontaktieren die Berührungs-Nichtantriebselektroden TxR11 bis TxR13, TxR21 bis TxR23 und TxR31 bis TxR33 und die Berührungs-Nichtantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxRW11 bis TxRW13, TxRW21 bis TxRW23 und TxRW31 bis TxRW33 durch die zweiten Kontaktlöcher CH2. Die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, sind parallel zu den Datenleitungen ausgebildet. Wenn die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, aus einem transparenten leitenden Material wie etwa ITO, IZO und GZO gebildet sind, sind die Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9 dazu gebildet, die Berührungs-Nichtantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxRW11 bis TxRW13, TxRW21 bis TxRW23 und TxRW31 bis TxRW33 durch die zweiten Kontaktlöcher CH2 zu kontaktieren, und die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, sind jeweils auf den Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9 ausgebildet. Wenn die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3 dazu ausgebildet sind, die Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9 abzudecken, sind die Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW3, RxW4 bis RxW6 und RxW7 bis RxW9, die aus dem Metallmaterial gebildet sind, daran gehindert zu korrodieren.
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In der ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als gemeinsame Elektrode dienen, dazu ausgebildet, die Pixelelektroden Px zu überlappen und sind miteinander in einer Anordnungsrichtung der Datenleitungen DL verbunden, sodass drei Messelektrodenleitungen gebildet werden, wie in 3 dargestellt ist. Ferner kann jede der Berührungsmesselektroden Rx1, Rx2 und Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, eine Mehrzahl von Schlitzen SL aufweisen.
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In der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in den 4 und 5 dargestellt, weist die Pixelelektrode Px, die auf der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet ist, keinen Schlitz auf, und die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx3, die als die gemeinsame Elektrode auf der zweiten Passivierungsschicht PAS2 dienen, weisen die Schlitze SL auf.
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In der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung übernimmt die gemeinsame Elektrode die Funktion der Berührungsmesselektrode und auch ihre eigene Funktion. Die gemeinsame Elektrode kann jedoch auch die Funktion der Berührungsantriebselektrode übernehmen. In diesem Fall muss die Berührungsantriebselektrode gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung als die Berührungsmesselektrode ausgebildet sein.
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Im Folgenden wird eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der 6 bis 9 beschrieben. 6 ist eine Draufsicht auf eine Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 7 zeigt einen berührungsempfindlichen Bereich und einen nicht berührungsempfindlichen Bereich, der durch die Berührungsantriebselektroden und die Berührungsmesselektroden aus 6 gebildet wird. 8 ist eine Draufsicht, die im Einzelnen einen Bereich R2 aus 6 zeigt. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie I-I' in 8.
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Da der Aufbau des Flüssigkristallanzeigefeldes der Flüssigkristallanzeige mit integriertem Berührungssensor gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen der gleiche ist wie der Aufbau des Flüssigkristallanzeigefeldes LCP der Flüssigkristallanzeige mit integriertem Berührungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, erfolgt eine weitere Beschreibung verkürzt oder unter Auslassungen.
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Gemäß den 6 und 7 ist eine gemeinsame Elektrode gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in eine Mehrzahl gemeinsamer Elektroden unterteilt und dient als Berührungsantriebselektrode. Daher ist in der folgenden Beschreibung die gemeinsame Elektrode auch als die gemeinsame Elektrode bezeichnet, die als die Berührungsantriebselektrode dient, als Berührungsantriebselektrode, oder als die Berührungsantriebselektrode, die als die gemeinsame Elektrode dient, falls notwendig oder gewünscht.
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Gemäß 6 umfassen die gemeinsamen Elektroden eine Mehrzahl erster bis dritter gemeinsamer Elektrode COM1 bis COM3, die in einer zweiten Richtung (beispielsweise der y-Achsenrichtung) geteilt sind. Jede der ersten bis dritten gemeinsamen Elektroden COM1 bis COM3 ist so aufgebaut, das eine Mehrzahl von Elektrodenmustern mit einer vorbestimmten Form miteinander durch Verbindungsbereiche verbunden sind und Elektrodenlinien in einer y-Achsenrichtung bilden. In der zweiten Ausführungsform der Erfindung haben die Elektrodenmuster beispielsweise eine rechteckige Form, sie können jedoch auch andere Formen haben. Die so gebildeten ersten bis dritten gemeinsamen Elektroden COM1 bis COM3 dienen als erste bis dritte Berührungsantriebselektroden Tx1, Tx2 und Tx3. Jedes Elektrodenmuster, das die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 bildet, die als die gemeinsame Elektrode dienen, kann so ausgebildet sein, dass seine Größe der Pixelelektrode in einem Verhältnis Eins-zu-eins entspricht. Alternativ kann jedes Elektrodenmuster, das die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 bildet, die als die gemeinsame Elektrode dienen, so ausgebildet sein, dass seine Größe einigen bis einigen Hundert Pixelelektroden entspricht.
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Die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 umfassen Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9 zur Reduktion von deren Widerstand. Genauer gesagt, die erste Berührungsantriebselektrode Tx1 kontaktiert die drei ersten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, die in der y-Achsenrichtung angeordnet sind, die zweite Berührungsantriebselektrode Tx2 kontaktiert die drei zweiten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW4 bis TxW6, die in der y-Achsenrichtung angeordnet sind, und die dritte Berührungsantriebselektrode Tx3 kontaktiert die dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW7 bis TxW9, die in der y-Achsenrichtung angeordnet sind. Die so gebildeten ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9 sind jeweils mit ersten bis dritten Antriebskontaktflächen TP1, TP2 und TP3 durch erste bis dritte Antriebsleitungen TL1, TL2 und TL3 verbunden. Die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9 sind aus einem Metallmaterial mit einem niedrigen Widerstand gebildet, beispielsweise aus Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag und Legierungen auf Ag-Basis, um die Widerstände der ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 zu reduzieren, die aus einem transparenten leitenden Material wie etwa Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) und Gallium-dotiertem Zinkoxid (GZO) gebildet sind.
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Eine Dünnschichttransistor-(TFT)-Anordnung TFTA ist so ausgebildet, dass sie Verbindungsbereiche der ersten bis dritten gemeinsamen Elektroden COM1 bis COM3 kreuzt (d. h. der Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3) und umfasst erste bis vierte Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4, die Elektrodenleitungen in einer ersten Richtung (beispielsweise der x-Achsenrichtung) bilden.
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Die ersten bis vierten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 sind durch Verbindungsleitungen in zwei Teile gruppiert, und diese zwei Teile sind jeweils mit ersten und zweiten Berührungsmesskontaktflächen RP1 und RP2 durch erste und zweite Berührungsmessleitungen RL1 und RL2 verbunden. Genauer gesagt, die ersten und zweiten Berührungsmesselektroden Rx1 und Rx2 sind mit der ersten Berührungsmesskontaktfläche RP1 durch die erste Berührungsmessleitung RL1 verbunden, und die dritten und vierten Berührungsmesselektroden Rx3 und Rx4 sind mit der zweiten Berührungsmesskontaktfläche RP2 durch die zweite Berührungsmessleitung RL2 verbunden. Die zweite Ausführungsform der Erfindung wurde so beschrieben, dass die Berührungsmesselektroden in zwei Teile geteilt sind, doch die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die Berührungsmesselektroden auch in einige bis einige Hundert Teile geteilt sein.
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Ferner ist die TFT-Anordnung TFTA so ausgebildet, dass sie Verbindungsbereiche der ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 kreuzt. Die TFT-Anordnung TFTA umfasst erste bis dritte Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33, die in einer ersten Richtung (beispielsweise der x-Achsenrichtung) und der zweiten Richtung (beispielsweise der y-Achsenrichtung) angeordnet sind.
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In den ersten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13 sind die 1-1-Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der ersten Berührungsantriebselektrode Tx1 zu kreuzen und ist mit der ersten Berührungsantriebselektrode Tx1 durch ein Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 1-2-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR12 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der zweiten Berührungsantriebselektrode Tx2 zu kreuzen und ist mit der zweiten Berührungsantriebselektrode Tx2 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 1-3-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR13 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der dritten Berührungsantriebselektrode Tx3 zu kreuzen und ist mit der dritten Berührungsantriebselektrode Tx3 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden.
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In den zweiten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR21 bis RxR23 ist die 2-1-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR21 dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der ersten Berührungsantriebselektrode Tx1 zu kreuzen und ist mit der ersten Berührungsantriebselektrode Tx1 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 2-2-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR22 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der zweiten Berührungsantriebselektrode Tx2 zu kreuzen und ist mit der zweiten Berührungsantriebselektrode Tx2 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 2-3-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR23 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der dritten Berührungsantriebselektrode Tx3 zu kreuzen und ist mit der dritten Berührungsantriebselektrode Tx3 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden.
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In den dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR31 bis RxR33 ist die 3-1-Berührungs-Nichtmesselektroden RxR31 dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der ersten Berührungsantriebselektrode Tx1 zu kreuzen und ist mit der ersten Berührungsantriebselektrode Tx1 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 3-2-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR32 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der zweiten Berührungsantriebselektrode Tx2 zu kreuzen und ist mit der zweiten Berührungsantriebselektrode Tx2 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden. Die 3-3-Berührungs-Nichtmesselektrode RxR33 ist dazu ausgebildet, einen Verbindungsbereich zwischen benachbarten Elektrodenmustern der dritten Berührungsantriebselektrode Tx3 zu kreuzen und ist mit der dritten Berührungsantriebselektrode Tx3 durch das Kontaktloch CH2 an einer Kreuzung verbunden.
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Die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 und die ersten bis vierten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 sind abwechselnd in einem geeigneten Zahlenverhältnis angeordnet. In dem Beispiel aus 6 sind die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 und die ersten bis vierten Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 abwechselnd auf solche Weise angeordnet, dass die Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 oder RxR31 bis RxR33 einer ersten Linie angeordnet und dann die Berührungsmesselektroden Rx1 und Rx2 oder Rx3 und Rx4 einer zweiten Linien angeordnet sind. Die Ausführung der Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Die Anordnungsreihenfolge und die Anordnungszahl der Elektroden können nämlich in geeigneter Weise verändert werden, falls notwendig oder erwünscht.
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In der oben beschriebenen Anordnung sind die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 nicht mit den Messleitungen verbunden und sind mit den ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 verbunden. Daher dienen die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 nicht als die Berührungsmesselektrode und dienen als die Berührungsantriebselektrode. Da somit keine Betriebskapazität zwischen den ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 und den Elektrodenmustern der benachbarten Berührungsmesselektroden erzeugt wird, werden die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 nicht als eine wirksame Elektrode für die Berührungserkennung verwendet. Somit wird ein nicht berührungsempfindlicher Bereich gebildet, wie in 7 gezeigt ist.
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In 7 bezeichnen die Bezugszeichen NTU1, NTU2 und NTU3 einen nicht berührungsempfindlichen Bereich gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die Bezugszeichen TU1, TU2, TU3, TU4, TU5 und TU6 bezeichnen einen berührungsempfindlichen Bereich, der gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung gebildet ist. Die Berührungseinheitsbereiche TU1, TU2, TU3, TU4, TU5 und TU6 bezeichnen jeweils einen Bereich, in welchem eine Berührungserkennung möglich ist. Wie in 6 dargestellt ist, umfassen dann, wenn die Berührungserkennung durchgeführt wird, die Berührungseinheitsbereiche TU1, TU2, TU3, TU4, TU5 und TU6 die nicht berührungsempfindlichen Bereiche NTU1, NTU2 und NTU3, die durch die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 gebildet werden.
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Im Folgenden wird der Aufbau der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor detailliert anhand der 6, 8 und 9 beschrieben.
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Wie in den 6, 8 und 9 dargestellt ist, umfasst die Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Gateleitungen GL und Datenleitungen DL, die auf einem Substrat SUB1 der TFT-Anordnung TFTA einander kreuzend ausgebildet sind, Dünnschichttransistoren TFT, die an Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL ausgebildet sind, Pixelelektroden Px, die in Bereichen ausgebildet sind, die durch Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL definiert sind, und gemeinsame Elektroden COM, die den Pixelelektroden Px gegenüberliegend angeordnet sind.
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Der Dünnschichttransistor TFT umfasst eine Gateelektrode G, die sich von der Gateleitung GL erstreckt, die auf dem Substrat SUB1 ausgebildet ist, eine aktive Schicht A, die auf einer Gateisolationsschicht GI ausgebildet ist, die die Gateleitung GL und die Gateelektrode G an einer Stelle bedeckt, die der Gateelektrode G entspricht, eine Sourceelektrode S, die sich von der Datenleitung DL erstreckt, die auf einer ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet ist, welche die aktive Schicht A bedeckt, und eine Drainelektrode D, die der Sourceelektrode S gegenüberliegt. Der so gebildete Dünnschichttransistor TFT wird von der ersten Passivierungsschicht PAS1 abgedeckt, und ein Bereich der Drainelektrode D des Dünnschichttransistors TFT liegt durch ein erstes Kontaktloch CH1 frei, das in der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet ist.
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Die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, sind parallel auf der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet und durch Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL definiert, sodass Elektrodenleitungen in der gleichen Richtung wie die Datenleitungen DL ausgebildet sind.
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Die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9 zur Reduktion der Widerstände der ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 sind auf den ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 ausgebildet.
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Eine zweite Passivierungsschicht PAS2 ist auf der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet, auf der die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 und die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9 ausgebildet sind. Die zweite Passivierungsschicht PAS2 umfasst die zweiten Kontaktlöcher CH2, die an der gleichen Position wie das erste Kontaktloch CH1 ausgebildet sind, welches die Drainelektrode D des Dünnschichttransistors TFT freilegt, und legen die Drainelektrode D frei, und dritte Kontaktlöcher CH3 sind an Kreuzungen zwischen Verbindungsbereichen zur Verbindung benachbarter Elektrodenmuster in einer Mehrzahl von Elektrodenmustern ausgebildet, die jeweils die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3 und die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 bilden.
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Die Pixelelektroden Px, die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 und die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 sind auf der zweiten Passivierungsschicht PAS2 ausgebildet, die die zweiten und dritten Kontaktlöcher CH2 und CH3 umfasst.
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Die Pixelelektroden Px sind in Pixelbereichen ausgebildet, die durch die Kreuzungen der Gateleitungen GL und der Datenleitungen DL definiert sind. Jede Pixelelektrode Px ist mit der Drainelektrode D des Dünnschichttransistors TFT verbunden, die durch die ersten und zweiten Kontaktlöcher CH1 und CH2 freiliegt.
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Wie in den 6, 8 und 9 dargestellt ist, sind die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 und die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 zwischen den Pixelelektroden Px ausgebildet, die zueinander benachbart mit der Gateleitung GL dazwischenliegend angeordnet sind, parallel zu der Gateleitung GL. 8 und 9 zeigen lediglich die Berührungs-Nichtmesselektroden des nicht berührungsempfindlichen Bereichs aus Gründen der Kürze und Einfachheit. Die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 kontaktieren die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3, die durch die dritten Kontaktlöcher CH3 freiliegen, und die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9. Wenn die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 aus einem transparenten leitenden Material, wie etwa ITO, IZO und GZO gebildet sind, sind Berührungs-Nichtmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxRW11 bis RxRW13, RxRW21 bis RxRW23 und RxRW31 bis RxRW33 dazu ausgebildet, die ersten bis dritten Berührungsantriebselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen TxW1 bis TxW3, TxW4 bis TxW6 und TxW7 bis TxW9 durch die zweiten Kontaktlöcher CH2 zu kontaktieren, und die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 sind jeweils auf den Berührungs-Nichtmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxRW11 bis RxRW13, RxRW21 bis RxRW23 und RxRW31 bis RxRW33 gebildet. Wenn die ersten bis dritten Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 dazu ausgebildet sind, die Berührungs-Nichtmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxRW11 bis RxRW13, RxRW21 bis RxRW23 und RxRW31 bis RxRW33 abzudecken, kann verhindert werden, dass die Berührungs-Nichtmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxRW11 bis RxRW13, RxRW21 bis RxRW23 und RxRW31 bis RxRW33 korrodieren.
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Die Berührungs-Nichtmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxRW11 bis RxRW13, RxRW21 bis RxRW23 und RxRW31 bis RxRW33 zur Widerstandsreduktion sind jeweils auf den Berührungs-Nichtmesselektroden RxR11 bis RxR13, RxR21 bis RxR23 und RxR31 bis RxR33 der nicht berührungsempfindlichen Bereiche NTU1 bis NTU3 ausgebildet. Berührungsmesselektroden-Widerstandsreduktionsleitungen RxW1 bis RxW4 zur Widerstandsreduktion sind jeweils auf den Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 der berührungsempfindlichen Bereiche TU1 bis TU6 ausgebildet. Die Berührungsmesselektroden Rx1 bis Rx4 sind mit den ersten und zweiten Berührungsmessleitungen RL1 und RL2 auf Grundlage eines vorbestimmten Zahlenverhältnisses verbunden und können somit leicht gruppiert werden.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, dazu ausgebildet, die Pixelelektroden Px zu überlappen und sind miteinander in einer Anordnungsrichtung der Datenleitungen DL verbunden, sodass drei Antriebselektrodenlinien gebildet werden, wie in 6 dargestellt ist. Ferner kann jede der Berührungsmesselektroden Rx1, Rx2 und Rx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, eine Mehrzahl von Schlitzen SL aufweisen.
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In der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 8 und 9 dargestellt ist, weisen die Berührungsantriebselektroden Tx1 bis Tx3, die als die gemeinsame Elektrode dienen, die auf der ersten Passivierungsschicht PAS1 ausgebildet ist, keine Schlitze auf, und die Pixelelektrode Px, die auf der zweiten Passivierungsschicht PAS2 ausgebildet ist, weist die Schlitze SL auf.
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In der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übt die gemeinsame Elektrode die Funktion der Berührungsantriebselektrode und auch ihre eigene Funktion aus. Die gemeinsame Elektrode kann jedoch auch eine Funktion der Berührungsmesselektrode übernehmen. In diesem Fall muss die Berührungsmesselektrode gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung als die Berührungsantriebselektrode ausgebildet werden.
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Falls im Allgemeinen alle Berührungsantriebselektroden und Berührungsmesselektroden als berührungsempfindliche Elektroden benutzt werden, können die Berührungsantriebselektroden und die Berührungsmesselektroden zueinander in sehr kurzen Abständen benachbart sein, und auch die Anzahl der Kreuzungen zwischen den Berührungsantriebselektroden und den Berührungsmesselektroden kann anwachsen. In einem herkömmlichen kapazitiven Berührungssensor ist ein wirksamer Berührungseinheitsblock (d. h. eine Basiseinheit zur Erkennung eines Berührungsvorgangs) so ausgebildet, dass er einigen bis einigen Hundert Pixelelektroden entspricht. Daher ist die Betriebskapazität, die zwischen den Berührungsantriebselektroden und den Berührungsmesselektroden in der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der Ausführungsform der Erfindung erzeugt wird, einige Zehn Mal größer als in einem herkömmlichen kapazitiven Berührungssensor. Ein starker Zuwachs der Betriebskapazität in der Ausführungsform der Erfindung kann die Berührungsempfindlichkeit reduzieren und eine parasitäre Kapazität anwachsen lassen, sodass die Berührungsfunktion verschlechtert wird.
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In der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie zuvor beschrieben, kann jedoch die Anzahl der Berührungsantriebselektroden oder die Anzahl der Berührungsmesselektroden, die als die berührungsempfindliche Elektrode verwendet werden, durch Verbinden der Berührungs-Nichtantriebselektroden mit den Berührungsmesselektroden oder durch Verbinden der Berührungs-Nichtmesselektroden mit der Berührungsantriebselektrode verringert werden. Somit kann die Betriebskapazität zwischen den Berührungsantriebselektroden und den Berührungsmesselektroden reduziert werden. Hierdurch kann eine Reduktion der Berührungsempfindlichkeit und ein Zuwachs der parasitären Kapazität verhindert werden, und die Berührungsfunktion kann verbessert werden.
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Wie zuvor beschrieben, kann in einer Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die gemeinsame Elektrode, die zur Bildung eines elektrischen Feldes benutzt wird, das zum Antrieb der Flüssigkristalle der Anzeigevorrichtung benötigt wird, gemeinsam mit der Pixelelektrode als die Berührungsantriebselektrode oder die Berührungsmesselektrode verwendet werden, sodass es möglich wird, auf einen Prozess zur Bildung der Berührungsantriebselektrode oder der Berührungsmesselektrode zu verzichten und eine Dicke der Anzeigevorrichtung mit integriertem Berührungssensor um eine Dicke der Berührungsantriebselektrode oder der Berührungsmesselektrode zu reduzieren.
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Obwohl hier Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf eine Anzahl beispielhafter Ausführungsformen beschrieben wurden, versteht es sich, dass darin verschiedene weitere Abwandlungen und Ausführungsformen für den Fachmann ersichtlich sind, die in den Rahmen der Erfindungsprinzipien fallen. Insbesondere sind verschiedene Abwandlungen und Abweichungen in den Bauteilen und/oder deren Anordnungen im Rahmen der vorliegenden Beschreibung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche möglich. Zusätzlich zu Abwandlungen und Abweichungen in den Bauteilen und/oder Anordnungen sind alternative Verwendungsformen für den Fachmann ebenfalls offensichtlich.
