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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet der Berührungsanzeigetechnologien, insbesondere ein Farbfiltersubstrat, das mit einer Leitung versehen ist, und eine Berührungsanzeigevorrichtung.
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Hintergrund
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In den vergangenen Jahren haben Berührungstafeln (Touch Panels) breite Verwendung gefunden. Ein Berührungsbildschirm mit einer Berührungstafel, der auch als ein Berührungssteuerungsschirm bezeichnet wird, ist eine induktive Anzeigevorrichtung, welche eine Berührungsbetätigung empfangen kann, um ein Eingabesignal zu erzeugen. Als die jüngste Eingabevorrichtung stellt die Berührungstafel gegenwärtig die einfachste und die bequemste und natürlichste Art und Weise einer Mensch-Maschine-Interaktion dar. Ein großer Anteil der Berührungstafeln ist an elektronischen Erzeugnissen für Konsum, Kommunikation und Computer, beispielsweise an Spielmaschinen, Smartphones, Tablet-Computern, angewendet worden, um als Eingabe-/Ausgabeschnittstellen der elektronischen Erzeugnisse zu arbeiten. Anzeigeteile der elektronischen Erzeugnisse sind im Allgemeinen Berührungsanzeigevorrichtungen, die durch Berührungstafeln und Anzeigetafeln ausgebildet sind, und können einem Benutzer ermöglichen, eine auszuführende Aktion durch Klicken mit einem Finger oder einem Berührungsstift gemäß angezeigter Funktionsoptionen einzugeben, als solche können Eingaben ohne andere herkömmliche Eingabevorrichtungen (wie etwa Knöpfe, Tastaturen oder Joysticks) vorgenommen werden, was eine Bequemlichkeit der Eingabe signifikant verbessert.
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Um leichtere und dünnere Berührungsanzeigevorrichtungen zu erhalten, ist im Stand der Technik eine Berührungsstruktur direkt in eine Anzeigevorrichtung integriert, indem beispielsweise die Berührungsstruktur in ein Farbfiltersubstrat in der Anzeigevorrichtung integriert ist. Es besteht jedoch im Stand der Technik ein Problem darin, dass aufgrund des Vorhandenseins der Berührungsstruktur Fehler wie etwa ein Riss des Films, der eine Farbfilterschicht des Farbfiltersubstrats ausbildet, auftritt.
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Kurzfassung
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Farbfiltersubstrat bereit, welches aufweist: eine Basis, eine Leitungsschicht, die auf der Basis angeordnet ist, und eine Farbfilterschicht, die auf der Leitungsschicht angeordnet ist, wobei die Farbfilterschicht eine Mehrzahl von Farbfiltern aufweist, die Leitungsschicht eine Mehrzahl von Leitungen aufweist, die Mehrzahl von Leitungen sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und eine Kante jeder der Leitungen in Form einer nicht geraden Linie in der ersten Richtung vorliegt.
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Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Berührungsanzeigevorrichtung bereit, welche das Farbfiltersubstrat aufweist.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Draufsicht des Farbfiltersubstrats, das durch eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird;
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2 ist eine vergrößerte schematische Ansicht der in 1 gezeigten Leitungen;
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3 ist eine schematische Draufsicht des Farbfiltersubstrats im Stand der Technik, das eine Berührungsstruktur aufweist;
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4 ist eine schematische Darstellung einer Farbfilterschicht des Farbfiltersubstrats auf seiner Filmausbildung in dem Stand der Technik;
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5 ist eine schematische Draufsicht des Farbfiltersubstrats, das durch eine andere Implementierung der ersten Ausführungsform bereitgestellt wird;
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6 ist eine Querschnittsansicht des Farbfiltersubstrats entlang einer Linie B1-B2 in 5;
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7 ist eine schematische Darstellung der Leitungen, die durch eine andere Implementierung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden;
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8 ist eine schematische Darstellung der Leitungen, die durch eine andere Implementierung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden; und
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9 ist eine schematische Darstellung eines Farbfiltersubstrats, das durch die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine erste Ausführungsform
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Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Farbfiltersubstrat bereit, welches aufweist: eine Basis, eine Leitungsschicht, die auf der Basis angeordnet ist, und eine Farbfilterschicht, die auf der Leitungsschicht angeordnet ist, wobei die Leitungsschicht eine Mehrzahl von Leitungen aufweist, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken, und die Mehrzahl von Leitungen in Form einer nicht geraden Linie in der ersten Richtung vorliegt.
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Bezugnehmend auf 1, welche eine schematische Draufsicht des durch die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Farbfiltersubstrats ist, und 2, welche eine vergrößerte schematische Ansicht der in 1 gezeigten Leitungen ist, weist insbesondere das Farbfiltersubstrat eine Basis 101 und eine auf der Basis 101 angeordnete Berührungsstruktur auf. Die Berührungsstruktur weist Berührungselektroden 102 und Leitungen 103 auf, wobei die Leitung 103 konfiguriert ist, um ein Berührungssignal zu übertragen, ein Ende der Leitung 103 mit einer korrespondierenden Berührungselektrode 102 verbunden ist, und das andere Ende der Leitung 103 mit einem Berührungssignaleingabeanschluss verbunden ist. Die Leitung 103 erstreckt sich entlang der ersten Richtung, welche in der ersten Ausführungsform eine Richtung Y ist, d. h. die Leitung 103 erstreckt sich entlang der Richtung Y. Eine Kante der Leitung 103 liegt in Form einer nicht geraden Linie in der Richtung Y vor. In der ersten Ausführungsform ist die Kante der Leitung 103 insbesondere mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 1031 versehen und liegt daher aufgrund des Vorhandenseins der Mehrzahl von Vorsprüngen 1031 in Form einer nicht geraden Linie vor.
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Wie in dem Hintergrund beschrieben, besteht in dem Stand der Technik ein Problem dahin, dass eine Berührungsstruktur in einem Farbfiltersubstrat zu dem Fehler des Films zum Ausbilden der Farbfilterschicht führt, dies liegt an der Tatsache, dass der Film zum Ausbilden der Farbfilterschicht durch die Kante der Leitung in der Berührungsstruktur gerissen werden würde. Bezugnehmend auf 3, welche eine schematische Draufsicht des Farbfiltersubstrats mit einer Berührungsstruktur in dem Stand der Technik ist, und 4, welche eine schematische Darstellung einer Farbfilterschicht des Farbfiltersubstrats auf seiner Filmausbildung in dem Stand der Technik ist, weist das Farbfiltersubstrat eine Basis 001 und eine auf der Basis 001 angeordnete Berührungsstruktur auf, wobei die Berührungsstruktur Berührungselektroden 002 und Leitungen 003, die sich entlang der ersten Richtung erstrecken, aufweist und eine Kante der Leitung 003 in einer Form einer geraden Linie vorliegt.
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Das Farbfiltersubstrat wird durch die nachstehenden Prozesse hergestellt. Eine Basis 001 wird bereitgestellt; dann wird eine Schwarzmatrixschicht (nicht gezeigt) mit einer Mehrzahl von Öffnungen auf der Basis 001 ausgebildet; und eine Berührungsstruktur, welche die Berührungselektroden 002 und die Leitungen 003 aufweist, wird auf der Schwarzmatrixschicht ausgebildet, wobei eine Kante der Leitung 003 in Form einer geraden Linie vorliegt. Dann werden die Farbfilter jeweils entsprechend der Mehrzahl von Öffnungen der Schwarzmatrixschicht ausgebildet.
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Im Allgemeinen weist die Farbfilterschicht Farbfilter wenigstens dreier Farben, d. h. rote Farbfilter R, grüne Farbfilter G und blaue Farbfilter B auf. Die Farbfilter der drei Farben sind durch drei Beschichtungs- und Ätzprozesse der Reihe nach auf der Basis 001 ausgebildet, und eine Beschichtungsrichtung der Farbfilterschicht ist senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Leitung 003. Insbesondere wird zuerst eine gesamte erste Farbfilterschicht auf der Basis 001 entlang einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung aufgetragen, wobei die erste Farbfilterschicht eine rote Farbfilterschicht sein kann, und dann wird die rote Farbfilterschicht geätzt, um nur noch die partiellen roten Farbfilter übrig zu lassen; dann wird eine gesamte zweite Farbfilterschicht auf der Basis 001 entlang der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung aufgetragen, wobei die zweite Farbfilterschicht eine grüne Farbfilterschicht sein kann, und dann wird die grüne Farbfilterschicht geätzt, um nur die partiellen grünen Farbfilter übrig zu lassen; und dann wird in ähnlicher Weise eine gesamte dritte Farbfilterschicht auf der Basis 001 entlang der zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung aufgetragen, wobei die dritte Farbfilterschicht eine blaue Farbfilterschicht sein kann, und dann wird die blaue Farbfilterschicht geätzt, um nur die partiellen blauen Farbfilter übrig zu lassen.
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Bezugnehmend auf 4 würde, wenn die ersten Farbfilter 004 ausgebildet werden, die aufgetragene erste Farbfilterschicht die gesamten Leitungen 003 bedecken, und dann werden die ersten Farbfilter an Orten, wo die zweiten Farbfilter und die dritten Farbfilter der Reihe nach anzuordnen sind, aus der ersten Farbfilterschicht weggeätzt, wobei das Ätzen ein Nassätzen sein kann und die erste Farbfilterschicht mit einem Ätzmittel geätzt wird.
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Während die erste Farbfilterschicht geätzt wird, kann das Ätzmittel auch die Leitungen 003 ätzen, so dass an einer seitlichen Kante der Leitung 003, die sich von der Basis 001 entfernt befindet, eine scharfe Abschrägung ausgebildet wird, wie in 4 beispielsweise durch 0031, 0032 und 0033 angegeben. Die Kante der Leitung 003, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, ist aufgrund des Vorhandenseins der scharfen Abschrägungen wie ein langes Schälmesser. Wenn das zweite Farbfiltersubstrat entlang der zweiten Richtung aufgetragen wird, würde die Flüssigkeitsspannung bzw. Oberflächenspannung der zweiten Farbfilterschicht durch die scharfen Abschrägungen zerstört werden, weshalb die zweite Farbfilterschicht an den scharfen Abschrägungen nicht haften kann, und es wahrscheinlich ist, dass beim Aufbringen der zweiten Farbfilterschicht Fehler wie etwa ein Riss des Films, der die zweite Farbfilterschicht ausbildet, auftreten.
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In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kante der Leitung 103 in Form einer nicht geraden Linie entworfen, um das Problem zu lösen, dass die Flüssigkeitsspannung der Farbfilterschicht durch Leitungen zerstört wird. Die Leitung 103 erstreckt sich entlang der ersten Richtung, welche in der ersten Ausführungsform eine Richtung Y ist. Die Kante der Leitung 103 ist mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 1031 versehen und liegt daher aufgrund des Vorhandenseins der Mehrzahl von Vorsprüngen 1031 in Form einer polygonalen Linie vor. Bezugnehmend auf 2 sind andere Abschnitte als die Vorsprünge an der Kante der Leitung 103 als konkave Abschnitte 1032 definiert. Obschon beim Ätzen der Farbfilterschicht an einer seitlichen Kante der Leitung 103, die sich von dem Substrat 101 entfernt befindet, weiterhin scharfe Abschrägungen ausgebildet werden würden, d. h. die Leitung 103 einen trapezförmigen Querschnitt aufweist und eine vergleichsweise kurze Unterkante des trapezförmigen Querschnitts in Kontakt mit der Basis 101 ist, würden scharfe Kanten der gleichen Leitung 103 relativ zueinander versetzt sein, d. h., scharte Kanten der Vorsprünge 1031 sind nach außen hin angeordnet, und scharfe Kanten der konkaven Abschnitte 1032 sind nach innen angeordnet, so dass die scharfen Kanten der Vorsprünge 1031 nicht mit den scharfen Kanten der konkaven Abschnitte 1032 verbunden sein würden, um eine gerade Linie auszubilden. Wenn eine nächste Farbfilterschicht entlang der zweiten Richtung aufgetragen wird, kann flüssiges Material der Farbfilterschicht durch die Flüssigkeitsspannung oder Klebrigkeit an den vergleichsweise kleinen scharfen Kanten an der Kante der Leitung 103 haften, weshalb Fehler wie etwa ein Reißen des Films, der die nächste Farbfilterschicht ausbildet, nicht auftreten würden. Die zweite Richtung ist senkrecht zu der ersten Richtung und kann in der ersten Ausführungsform die Richtung X sein.
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Vorzugsweise liegt die Länge des Vorsprungs 1031 in der Richtung Y innerhalb eines Bereichs von der Länge eines Farbfilters bis zu einem Fünffachen der Länge eines Farbfilters, und die geeignete Länge des Vorsprungs 1031 in der Richtung Y ermöglicht es, dass Material der Farbfilterschicht an Kanten der Leitung anhaftet.
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In der ersten Ausführungsform ist die Leitung 103 aus einem lichtdurchlässigen Metalloxid hergestellt und sind die Vorsprünge 1031 und die Leitungen 103 aus dem gleichen Material hergestellt und gleichzeitig ausgebildet.
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Bezugnehmend auf 5, welche eine schematische Draufsicht des durch eine andere Implementierung der ersten Ausführungsform bereitgestellten Farbfiltersubstrats ist, und 6, welche eine Querschnittsansicht des Farbfiltersubstrats entlang einer Linie B1-B2 in 5 ist, ist eine Mehrzahl von Leitungen 203 auf einer Basis 201 ausgebildet und aus Metall hergestellt. Die Mehrzahl von Leitungen 203 erstreckt sich entlang der ersten Richtung, und Vorsprünge 2031 sind an einer Kante der Leitung 203 angeordnet, wobei die Vorsprünge 2031 ebenfalls aus Metall hergestellt sind und in dem gleichen Prozess wie die Leitungen 203 ausgebildet sind. Eine Schwarzmatrixschicht 2011 ist zwischen dem Substrat 201 und den Leitungen 203 wie auch den Vorsprüngen 2031 ausgebildet, wobei die Leitungen 203 und die Vorsprünge 2031 durch die Schwarzmatrixschicht 2011 in einer Lichttransmissionsrichtung abgeschirmt sind. Beim Integrieren der Berührungsstruktur in das Farbfiltersubstrat ist es ein üblicher Weg, dass die Leitungen aus Metall ausgebildet sind; in diesem Fall müssen die Leitungen und die Vorsprünge abgeschirmt werden und sind daher so angeordnet, dass sie mit der Schwarzmatrixschicht überlappen, um zu verhindern, dass die Berührungsstruktur einen lichtdurchlässige Bereich belegt. Sicherlich können, wenn die Leitungen und die Vorsprünge aus lichtdurchlässigem Metalloxid hergestellt sind, diese ebenfalls so angeordnet sein, dass sie mit der Schwarzmatrixschicht überlappen, um eine einheitliche Durchlässigkeit sicherzustellen.
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In vorstehenden Implementierungen sind die Vorsprünge an beiden Kanten der Leitung vorgesehen. Vorzugsweise sind in einer weiteren Implementierung der ersten Ausführungsform auf einer Seite einer an einen ersten Farbfilter angrenzenden Leitung, die sich entfernt von dem ersten Farbfilter befindet, Vorsprünge vorgesehen und ist die andere Seite der Leitung durch den ersten Farbfilter bedeckt. Bezugnehmend auf 4 sind die Leitungen 003 bedeckt, wenn der eine erste Farbfilterschicht ausbildende Film aufgetragen wird; wenn der erste Farbfilter 004 durch Ätzen ausgebildet wird, ist eine Seite der Leitung 003 in der Nachbarschaft des ersten Farbfilters 004 weiterhin durch den ersten Farbfilter 004 bedeckt und davor geschützt, durch das Ätzmittel geätzt zu werden, weshalb auf dieser Seite der Leitung 003 scharfe Abschrägungen nicht ausgebildet werden würden und Vorsprünge nicht erforderlich sind, so dass nur die andere Seite der Leitungen 003, die sich von dem ersten Farbfiltersubstrat 004 entfernt befindet, mit Vorsprüngen versehen ist.
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Bezugnehmend auf 7 und 8, welche schematische Darstellungen der durch zwei zusätzliche Implementierungen der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Leitungen sind, kann die Leitung 303 auch in einer gekrümmten Form oder in Form einer polygonalen Linie vorliegen, was verhindern kann, dass scharfe Abschrägungen an einer Kante der Leitung in einer Linie ausgerichtet sind, und Fehler wie etwa ein Reißen des die Farbfilterschicht ausbildenden Films beim Auftragen der Farbfilterschicht verhindert.
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Die erste Ausführungsform stellt ferner eine Berührungsanzeigevorrichtung bereit, welche das vorstehend erwähnte Farbfiltersubstrat aufweist.
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Es wird festgehalten, dass die erste Ausführungsform die Struktur der Leitung in der Berührungsstruktur nur veranschaulichend darstellt, und der Fachmann sollte verstehen, dass eine Beschreibung anderer bekannter Strukturen weggelassen oder nicht im Einzelnen ausgeführt sein kann. In der vorliegenden Erfindung kann die Leitung auf dem Farbfiltersubstrat an einer eigenkapazitiven Struktur oder einer gegenkapazitiven Struktur angewendet sein. Die Berührungselektrode kann eine Treiber- bzw. Ansteuerungselektrode oder eine Sensierungselektrode sein, und die Leitung kann eine Treiber- bzw. Ansteuerungssignalübertragungsleitung oder eine Sensierungssignalübertragungsleitung sein. Die vorliegende Erfindung schränkt die Art der Berührungsstruktur oder der Signalübertragungsleitung nicht ein.
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Eine zweite Ausführungsform
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Bezugnehmend auf 9, welche eine schematische Darstellung eines durch die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Farbfiltersubstrats ist, weist das Farbfiltersubstrat eine Basis 401 und eine auf der Basis 401 angeordnete Berührungsstruktur auf, wobei die Berührungsstruktur Berührungselektroden 402 und Leitungen 403 aufweist, und sind die Leitungen 403 Berührungssignalübertragungsleitungen und jeweils mit korrespondierenden Berührungselektroden 402 verbunden.
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Das Farbfiltersubstrat ist in einen Anzeigebereich 401a und einen Randbereich 401b, welcher den Anzeigebereich 401a umgibt, unterteilt. In dem Anzeigebereich 401a erstrecken sich die Leitungen 403 entlang einer zweiten Richtung bis zu dem Randbereich 401b. In dem Randbereich 401b erstrecken sich die Leitungen 403 entlang einer ersten Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung. In der zweiten Ausführungsform ist die erste Richtung durch eine Richtung Y wiedergegeben und ist die zweite Richtung durch eine Richtung X wiedergegeben. Eine Kante der Leitung 403 in dem Randbereich 401b liegt in Form einer nicht geraden Linie in der Richtung Y vor. Insbesondere ist in der zweiten Ausführungsform die Kante der Leitung 403 mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 4031 versehen, wobei die Kante der Leitung 403 aufgrund des Vorhandenseins der Mehrzahl von Vorsprüngen 4031 in Form einer nicht geraden Linie vorliegt.
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Die Kante der Leitung 403 ist mit der Mehrzahl von Vorsprüngen 4031 versehen, um ein Rissrisiko des die Farbfilter ausbildenden Films beim Auftragen des Films zu reduzieren, so wie es in der ersten Ausführungsform ist, ohne dies erneut zu diskutieren. Ferner ist in der zweiten Ausführungsform ein Abschnitt der Leitung 403, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, in dem Randbereich angeordnet. Wenn die Farbfilterschicht entlang der zweiten Richtung aufgetragen wird, berührt die Farbfilterschicht eine lange Kante der Leitung 403, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt. Die Mehrzahl von Vorsprüngen 4031 kann das Rissrisiko des die Farbfilterschicht ausbildenden Films reduzieren, und der Abschnitt der Leitung 403, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, ist in dem Randbereich angeordnet, so dass eine Anzeige nicht beeinträchtigt werden würde, selbst wenn wenige Risse des die Farbfilterschicht ausbildenden Films vorhanden sind.
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Insbesondere ist in dem Randbereich 401b ferner eine erste Farbfilterschicht oberhalb der Leitungen 403 ausgebildet. Die erste Farbfilterschicht bezieht sich auf eine Farbfilterschicht, die beim Ausbilden von Farbfiltern zuerst auf der Basis 401 ausgebildet wird. Die Leitungen 403 in dem Randbereich 401b sind durch die erste Farbfilterschicht bedeckt, so dass an einer Oberkante der Leitung 403 keine scharfe Abschrägung ausgebildet werden würde, wenn die erste Farbfilterschicht und anschließende Farbfilterschichten geätzt werden, weshalb Fehler wie etwa ein Reißen des Farbfilter ausbildenden Films aufgrund scharfer Abschrägungen der Oberkante der Leitung 403 nicht auftreten würden.
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Wahlweise kann die Leitung ferner in Form einer polygonalen Linie oder einer gekrümmten Form vorliegen, um ebenfalls zu verhindern, dass scharfe Abschrägungen der Kante der Leitung in einer Linie ausgerichtet sind, und Fehler wie etwa ein Reißen der die Farbfilterschichten ausbildenden Filme beim Auftragen der Farbfilterschichten zu verhindern.
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Wahlweise ist die Leitung aus Metall oder lichtdurchlässigem Metalloxid hergestellt.
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Wahlweise sind die Vorsprünge und die Leitungen aus dem gleichen Material hergestellt und in dem gleichen Prozess ausgebildet.
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Vorzugsweise liegt die Länge des Vorsprungs innerhalb eines Bereichs von der Länge eines Farbfilters bis zu einem Fünffachen der Länge eines Farbfilters.
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ferner eine Berührungsanzeigevorrichtung bereit, welche das vorstehend erwähnte Farbfiltersubstrat aufweist.
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Es ist anzumerken, dass die zweite Ausführungsform die Struktur der Leitung in der Berührungsstruktur nur veranschaulichend darstellt, und der Fachmann sollte verstehen, dass die Beschreibung anderer bekannter Strukturen weggelassen oder nicht im Einzelnen gegeben sein kann.
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Die Nummerierung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nur zum Zwecke der Beschreibung und nicht dazu gedacht, eine gute oder schlechte Ausführungsform darzustellen. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass vielfältige Abwandlungen und Varianten an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Sinngehalt der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Falls diese Abwandlungen und Varianten der vorliegenden Erfindung in den Schutzumfang der Ansprüche und sein Äquivalent der vorliegenden Erfindung fallen, ist die vorliegende Erfindung auch dazu bestimmt, diese Abwandlungen und Varianten zu umfassen.
