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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der Anzeigetechnologien und insbesondere ein Berührungsfeld und eine Ansteuerschaltung desselben.
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HINTERGRUND
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Zu Berührungsfeldern zählen Add-on-Berührungsfelder (Zusatzberührungsfelder) und In-Cell-Berührungsfelder (Berührungsfelder in der Zelle). Das Add-on-Berührungsfeld ist aus einem Berührungserfassungsfeld und einem Anzeigefeld gebaut, die getrennt hergestellt und dann zusammengebaut werden; infolgedessen hat das bei einem solchen Herstellungsvorgang gebildete Add-on-Berührungsfeld eine erhöhte Dicke und ferner eine verringerte Lichtdurchlässigkeit und ein verringertes Kontrastverhältnis sowie vermehrte Herstellungskosten aufgrund des Vorhandenseins transparenter Glas- oder Folienschichten des Berührungserfassungsfeldes auf dem Anzeigefeld. Hingegen ist beim In-Cell-Berührungsfeld ein Berührungserfassungsfeld unmittelbar in das Innere eines Anzeigefeldes eingearbeitet, so dass Herstellungsvorgänge vereinfacht sind und Werkstoffe wie etwa transparente Glas- oder Folienschichten eingespart werden. Somit sind beim In-Cell-Berührungsfeld die Herstellungskosten geringer, und es hat eine hohe Lichtdurchlässigkeit und eine verminderte Dicke. Dementsprechend ist die Integrierung einer Berührungsstruktur in eine Anzeigestruktur ein allgemeiner Trend auf dem Gebiet der Anzeigetechnologien geworden.
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1 ist eine schematische Darstellung, in der ein Aufbau eines Arraysubstrats eines Anzeigefeldes auf dem verwandten Fachgebiet gezeigt ist. Wie in 1 gezeigt, weist das Arraysubstrat 10 gemeinsame Elektrodenblöcke 11 (die als Berührungselektroden betrieben werden können), Berührungsansteuersignalleitungen 12, die mit den gemeinsamen Elektrodenblöcken 11 verbunden sind, sowie andere leitfähige Verdrahtungen 13 auf (wie etwa Anzeigesignalleitungen zur Übertragung von Anzeigesignalen, einschließlich Datenleitungen und Abtastleitungen). Zwischen der Berührungsansteuersignalleitung 12 und den anderen leitfähigen Verdrahtungen 13 liegt im allgemeinen eine Spannungsdifferenz vor, und somit entsteht eine Kopplung der Berührungsansteuersignalleitung 12 mit den anderen leitfähigen Verdrahtungen 13, wodurch eine Koppelkapazität erzeugt wird. In 2 ist eine Tabelle gezeigt, in der Koppelkapazitäten aufgeführt sind, die zwischen den Berührungsansteuersignalleitungen 12 und den anderen leitfähigen Verdrahtungen 13 (oder anderen leitfähigen Elementen) erzeugt werden, die auf dem verwandten Fachgebiet auf die Berührungsansteuersignalleitungen 12 aufkoppeln. Auf dem verwandten Fachgebiet werden in die Berührungsansteuersignalleitungen und die Anzeigesignalleitungen unterschiedliche Impulssignale eingegeben, so dass zwischen den Berührungsansteuersignalleitungen und den Anzeigesignalleitungen eine erhebliche Spannungsdifferenz vorhanden ist, wodurch die erhebliche Koppelkapazität zwischen den Berührungsansteuersignalleitungen und den Anzeigesignalleitungen erzeugt wird. Zum Beispiel beträgt, wie in 2 gezeigt, die aufgrund der Kopplung zwischen der Berührungsansteuersignalleitung 12 und der Anzeigesignalleitung erzeugte Koppelkapazität bis zu 247,14 F, während die aufgrund der Kopplung zwischen der Berührungsansteuersignalleitung 12 und einem anderen leitfähigen Element (wie etwa einer Pixelelektrode oder einer gemeinsamen Elektrode) oder anderen leitfähigen Verdrahtungen erzeugte Koppelkapazität relativ gering ist. Die zwischen der Berührungsansteuersignalleitung 12 und der Anzeigesignalleitung entstehende Koppelkapazität ist also neben anderen viel höher. Infolgedessen wird eine Ansteuerfähigkeit einer integrierten Ansteuerschaltung (Ansteuer-IC) ungenügend, da diese Koppelkapazitäten vorhanden sind, was zu einem erhöhten Leistungsverbrauch führt.
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KURZFASSUNG
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In Anbetracht des Vorstehenden wird von Ausführungsformen der Offenbarung ein Berührungsfeld und eine Ansteuerschaltung desselben bereitgestellt.
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Bei Ausführungsformen weist eine Ansteuerschaltung eines Berührungsfeldes eine Signalauswahlschaltung und eine Demultiplexschaltung auf,
wobei ein erster Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit einer Berührungsansteuersignaleingangsleitung zur Übertragung eines Berührungsansteuersignals verbunden ist, ein zweiter Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit einer Anzeigesignaleingangsleitung zur Übertragung eines Anzeigesignals verbunden ist und ein Ausgangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit einem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden ist,
ein Ausgangsanschluss der Demultiplexschaltung über entsprechende Datenleitungen mit mehreren Pixelelektroden verbunden ist,
die Signalauswahlschaltung in einer Anzeigephase zum Weiterleiten des von der Anzeigesignaleingangsleitung empfangenen Anzeigesignals an die Demultiplexschaltung ausgeführt ist, die so ausgeführt ist, dass sie das Anzeigesignal von der Signalauswahlschaltung demultiplext und Signale, die aus dem Demultiplexen des Anzeigesignals resultieren, an die Datenleitungen überträgt, und
die Signalauswahlschaltung in einer Berührungsphase zum Weiterleiten des von der Berührungsansteuersignaleingangsleitung empfangenen Berührungsansteuersignals an die Demultiplexschaltung ausgeführt ist, die so ausgeführt ist, dass sie das Berührungsansteuersignal von der Signalauswahlschaltung demultiplext und Signale, die aus dem Demultiplexen des Berührungsansteuersignals resultieren, an die Datenleitungen überträgt.
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Bei Ausführungsformen weist ein Berührungsfeld ein Farbfiltersubstrat, ein gegenüber dem Farbfiltersubstrat angeordnetes Arraysubstrat und die obige Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes auf.
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Bei dem Berührungsfeld und der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes werden gemäß Ausführungsformen der Offenbarung über die Signalauswahlschaltung in der Berührungsphase Berührungsansteuersignale an die Datenleitungen (d.h. Anzeigesignalleitungen) angelegt, so dass die Impulssignale auf den Datenleitungen mit den Impulssignalen auf den Berührungsansteuersignalleitungen und Berührungselektroden in der Berührungsphase identisch sind, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen den Datenleitungen und den Berührungsansteuersignalleitungen sowie den Berührungselektroden vermindert ist, die Last des Ansteuer-ICs und die Koppelkapazitäten in der Berührungsphase verringert sind und die Zeit zum Laden der Berührungselektroden durch die Berührungsansteuersignale verkürzt ist, so dass der Leistungsverbrauch verringert ist. Ferner weist die Signalauswahlschaltung einen einfachen Schaltungsaufbau auf, ohne die Komplexität des Berührungsfeldes wesentlich zu erhöhen.
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Es werden zwar mehrere Ausführungsformen offenbart, für den Fachmann werden jedoch noch andere Ausführungsformen der Offenbarung aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die veranschaulichende Ausführungsformen der Offenbarung zeigt und beschreibt. Dementsprechend sollen die Zeichnungen und die ausführliche Beschreibung von ihrer Art her als veranschaulichend und nicht als einschränkend betrachtet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Beigefügte Zeichnungen für die Beschreibung von Ausführungsformen der Offenbarung werden im Folgenden kurz eingeführt, um technische Lösungen bei den Ausführungsformen der Offenbarung deutlich zu veranschaulichen. Es ist offensichtlich, dass die nachstehend beschriebenen, beigefügten Zeichnungen einige Ausführungsformen der Offenbarung veranschaulichen und andere Zeichnungen aus den beschriebenen Ausführungsformen der Offenbarung und diesen beigefügten Zeichnungen abgeleitet werden können.
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1 ist eine schematische Darstellung, in der ein Aufbau eines Arraysubstrats eines Berührungsfeldes auf dem verwandten Fachgebiet gezeigt ist,
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2 zeigt eine Tabelle, in der Koppelkapazitäten aufgeführt sind, die zwischen Berührungsansteuersignalleitungen und anderen leitfähigen Verdrahtungen (bzw. leitfähigen Elementen) erzeugt werden, die auf dem verwandten Fachgebiet auf die Berührungsansteuersignalleitungen aufkoppeln,
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3 ist ein Blockdiagramm, in dem eine Struktur einer Ansteuerschaltung eines Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt ist,
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4 ist eine Tabelle, in der Koppelkapazitäten aufgeführt sind, die zwischen Berührungsansteuersignalleitungen und anderen leitfähigen Leitungen oder leitfähigen Elementen erzeugt werden, die nach dem Einsatz der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung auf die Berührungsansteuersignalleitungen aufkoppeln,
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5 ist ein Blockdiagramm, in dem eine Struktur einer Ansteuerschaltung eines Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt ist,
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6 zeigt einen Schaltplan der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung,
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7 zeigt einen Schaltplan einer Demultiplexschaltung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung,
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8 zeigt einen Schaltplan einer Ansteuerschaltung eines Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung,
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9A zeigt Wellenformen eines Berührungsansteuersignals und eines Anzeigesignals, die während einer Berührungsphase in die Demultiplexschaltung eingegeben werden, gemäß Ausführungsformen der Offenbarung, und
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9B zeigt Wellenformen eines Berührungsansteuersignals und eines Anzeigesignals, die während der Berührungsphase aus der Demultiplexschaltung ausgegeben werden, gemäß Ausführungsformen der Offenbarung.
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Die Offenbarung lässt sich zwar auf verschiedene Arten abwandeln und anders ausführen, es wurden jedoch beispielhaft Ausführungsformen in den Zeichnungen gezeigt und werden nachstehend im Einzelnen beschrieben. Es ist jedoch beabsichtigt, die Offenbarung nicht auf die beschriebenen bestimmten Ausführungsformen einzuschränken. Die Offenbarung soll im Gegenteil alle Abänderungen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die unter den Umfang der Offenbarung fallen, wie er von den angehängten Patentansprüchen definiert ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Technische Lösungen von Ausführungsformen der Offenbarung werden im Folgenden in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen zur Verdeutlichung der gelösten technischen Aufgabe, der übernommenen technischen Lösungen und der erzielten technischen Wirkung der Offenbarung weiter ausführlich beschrieben. Es ist offensichtlich, dass nur einige der Ausführungsformen der Offenbarung und nicht sämtliche der Ausführungsformen hierin beschrieben sind. In Anbetracht der beschriebenen Ausführungsformen der Offenbarung fallen alle anderen vom Fachmann ohne erfinderische Tätigkeit erlangten Ausführungsformen unter den Umfang der Offenbarung.
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Bevor Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben werden, wird eine Berührungsstruktur zur Durchführung einer Berührungserfassungsfunktion wie folgt kurz eingeführt. Derzeit kann die Berührungsstruktur zur Durchführung der Berührungserfassungsfunktion als elektromagnetische Berührungsstruktur oder als kapazitive Berührungsstruktur ausgelegt werden. Bei der elektromagnetischen Berührungsstruktur werden für die Berührungserfassungsfunktion Spulen verwendet, die in zwei verschiedenen Richtungen angeordnet sind, während bei der kapazitiven Berührungsstruktur Berührungselektroden einer Art vorgesehen sind und die Berührungserfassungsfunktion durch die Eigenkapazität zwischen den Berührungselektroden und Masse erzielt wird, oder zwei Arten von Berührungselektroden (d.h. Berührungsansteuerelektroden und Berührungserfassungselektroden) vorgesehen sind und die Berührungserfassungsfunktion durch die gegenseitige Kapazität zwischen den beiden Arten von Berührungselektroden erzielt wird. Die Lösungen der vorliegenden Offenbarung sind für die kapazitive Berührungsstruktur geeignet.
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In dem Fall, dass die kapazitive Berührungsstruktur zwei Arten von Berührungselektroden aufweist, können die zwei Arten von Berührungselektroden an der gleichen Schicht angeordnet sein und sind parallel zueinander angeordnet, oder sie schneiden einander und es werden Brückenstrukturen (d.h. Umgehungen) für Verbindungen von Berührungselektrodensegmenten an den Schnittpunkten der beiden Arten von Berührungselektroden verwendet. Die beiden Arten von Berührungselektroden können auf Wunsch abwechselnd an verschiedenen Schichten angeordnet sein und einander schneiden.
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Im Hinblick auf die oben beschriebene kapazitive Berührungsstruktur und die auf dem verwandten Fachgebiet vorliegenden Mängel werden bei Ausführungsformen der Offenbarung die folgenden Lösungen bereitgestellt.
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Ausführungsformen der Offenbarung stellen eine Ansteuerschaltung eines Berührungsfeldes bereit. 3 ist ein Blockdiagramm, in dem ein Aufbau der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt ist.
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Wie in 3 gezeigt, weist die Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes eine Signalauswahlschaltung und eine Demultiplexschaltung auf.
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Ein erster Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung ist mit einer Berührungsansteuersignaleingangsleitung zur Übertragung eines Berührungsansteuersignals verbunden, ein zweiter Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung ist mit einer Anzeigesignaleingangsleitung zur Übertragung eines Anzeigesignals verbunden, und ein Ausgangsanschluss der Signalauswahlschaltung ist mit einem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden.
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Ein Ausgangsanschluss der Demultiplexschaltung ist über die entsprechenden Datenleitungen mit Pixelelektroden verbunden.
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In einer Anzeigephase leitet die Signalauswahlschaltung das von der Anzeigesignaleingangsleitung empfangene Anzeigesignal an die Demultiplexschaltung weiter, die dann das Anzeigesignal von der Signalauswahlschaltung demultiplext und Signale, die aus dem Demultiplexen des Anzeigesignals resultieren, an die Datenleitungen überträgt.
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In einer Berührungsphase leitet die Signalauswahlschaltung das von der Berührungsansteuersignaleingangsleitung empfangene Berührungsansteuersignal an die Demultiplexschaltung weiter, die dann das Berührungsansteuersignal von der Signalauswahlschaltung demultiplext und Signale, die aus dem Demultiplexen des Berührungsansteuersignals resultieren, an die Datenleitungen überträgt.
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Es sei angemerkt, dass das Anzeigesignal von einer Anzeigeansteuereinheit in dem Ansteuer-IC des Berührungsfeldes zu der Anzeigesignaleingangsleitung übertragen wird und das Berührungsansteuersignal von einer Berührungsansteuereinheit in dem Ansteuer-IC des Berührungsfeldes zu der Berührungsansteuersignaleingangsleitung übertragen wird. Der Ansteuer-IC kann auf einem transparenten Substrat an einem Randbereich eines Arraysubstrats des Berührungsfeldes angeordnet sein und weist die Berührungsansteuereinheit, die so ausgeführt ist, dass sie Berührungsansteuersignale an die Berührungselektroden des Berührungsfeldes liefert, und die Anzeigeansteuereinheit auf, die so ausgeführt ist, dass sie Anzeigesignale an die Pixeleinheiten des Berührungsfeldes liefert.
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Es sei angemerkt, dass mehrere Signale zur Übertragung in ein kombiniertes Signal gemultiplext werden können, und das kombinierte Signal wird auf einer Empfangsseite zur getrennten Übertragung in die mehreren Signale demultiplext, so dass durch das Multiplexen und Demultiplexen Ressourcen gespart werden.
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Das Anzeigefeld weist insgesamt mehrere gemeinsame Elektrodenblöcke auf. In der Anzeigephase wird ein gemeinsames Spannungssignal an die gemeinsamen Elektrodenblöcke angelegt, und in der Berührungsphase werden Berührungsansteuersignale an die gemeinsamen Elektrodenblöcke angelegt. Deshalb können die gemeinsamen Elektrodenblöcke auch als Berührungselektroden betrieben werden, die ferner über Berührungsansteuersignalleitungen elektrisch mit der Berührungsansteuereinheit verbunden sind. Somit arbeiten die Anzeigephase und die Berührungsphase in einem Zeitmultiplexbetrieb, und in der Berührungsphase werden Berührungsansteuersignale an die Berührungselektroden angelegt, um die Berührungserfassungsfunktion zu erzielen.
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4 ist eine Tabelle, in der Koppelkapazitäten aufgeführt sind, die zwischen Berührungsansteuersignalleitungen und anderen leitfähigen Leitungen oder leitfähigen Elementen erzeugt werden, die auf die Berührungsansteuersignalleitungen in der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung aufkoppeln.
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Bei Ausführungsformen werden an die Berührungsansteuersignalleitungen und die Anzeigeleitungen identische Impulssignale angelegt, so dass zwischen den Berührungsansteuersignalleitungen und den Anzeigeleitungen lediglich eine unerhebliche Spannungsdifferenz vorliegt und somit eine geringe Koppelkapazität entsteht. Wie in 4 gezeigt, beträgt die aufgrund der Kopplung zwischen den Berührungsansteuersignalleitungen und den Anzeigeleitungen entstehende Koppelkapazität lediglich 33,49 F, ohne dass der Leistungsverbrauch wesentlich erhöht wird.
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Bei der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes kann die Anzeigesignaleingangsleitung über die Signalauswahlschaltung wahlweise mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbunden werden und werden in der Berührungsphase Berührungsansteuersignale an die Datenleitungen (d.h. Anzeigesignalleitungen) angelegt, so dass die Impulssignale auf den Datenleitungen mit den Impulssignalen auf den Berührungsansteuersignalleitungen und Berührungselektroden in der Berührungsphase identisch sind, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen den Datenleitungen und den Berührungsansteuersignalleitungen sowie den Berührungselektroden vermindert ist, die Last des Ansteuer-ICs und die Koppelkapazitäten in der Berührungsphase verringert sind und die Zeit zum Laden der Berührungselektroden durch die Berührungsansteuersignale verkürzt ist, so dass der Leistungsverbrauch verringert ist. Ferner weist die Signalauswahlschaltung einen einfachen Schaltungsaufbau auf, ohne die Komplexität des Berührungsfeldes wesentlich zu erhöhen.
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Gemäß Ausführungsformen der Offenbarung wird eine Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes bereitgestellt. Die Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes weist einen Schalter auf, der zur Steuerung der Art eines in die Datenleitungen eingegebenen Signals eingerichtet ist, und 5 ist ein Blockdiagramm, in dem eine Struktur der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt ist.
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Wie in 5 gezeigt, weist die Steuerschaltung bezogen auf in Verbindung mit 3 beschriebene Ausführungsformen eine Signalauswahlschaltung und eine Demultiplexschaltung auf, und die Signalauswahlschaltung weist einen ersten Schalter 41 und einen zweiten Schalter 42 auf, wobei der erste Schalter 41 so ausgeführt ist, dass er einen ersten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit einer Anzeigesignaleingangsleitung verbindet und den ersten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung von der Anzeigesignaleingangsleitung trennt, und der zweite Schalter 42 so ausgeführt ist, dass er einen zweiten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit einer Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbindet und den zweiten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung von der Berührungsansteuersignaleingangsleitung trennt. Bei Ausführungsformen trennt der zweite Schalter 42 in der Anzeigephase den zweiten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung von der Berührungsansteuersignaleingangsleitung und verbindet der erste Schalter 41 den ersten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit der Anzeigesignaleingangsleitung, so dass Anzeigesignale von der Anzeigeansteuereinheit über die Anzeigesignaleingangsleitung an die Datenleitungen und ferner über die Datenleitungen an die jeweiligen Pixelelektroden übertragen werden. In der Berührungsphase trennt der erste Schalter 41 den ersten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung von der Anzeigesignaleingangsleitung und verbindet der zweite Schalter 42 den zweiten Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung, so dass Berührungsansteuersignale von der Berührungsansteuereinheit über die Berührungsansteuersignaleingangsleitung an die Datenleitungen übertragen werden. In diesem Fall sind die Impulssignale auf den Datenleitungen mit den Impulssignalen auf den Berührungsansteuersignalleitungen und Berührungselektroden in der Berührungsphase identisch; damit ist eine Koppelwirkung zwischen den Datenleitungen und den Berührungsansteuersignalleitungen sowie den Berührungselektroden vermindert und ist der Leistungsverbrauch reduziert.
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Hierin sind ein Steueranschluss, ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des ersten Schalters 41 mit einer ersten Steuerleitung, der Anzeigesignaleingangsleitung bzw. einem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden, während ein Steueranschluss, ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des zweiten Schalters 42 mit einer zweiten Steuerleitung, der Berührungsansteuersignaleingangsleitung bzw. dem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden sind.
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6 zeigt einen Schaltplan der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung.
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Bei wie in 6 gezeigten Ausführungsformen weist die Signalauswahlschaltung den ersten Schalter 41 und den zweiten Schalter 42 auf, die beide Dünnschichttransistoren (TFTs (Thin Film Transistors)) sind. Der Steueranschluss G1, der Eingangsanschluss S1 und der Ausgangsanschluss D1 des ersten Schalters 41 sind mit der ersten Steuerleitung C1, der Anzeigesignaleingangsleitung bzw. dem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden, während der Steueranschluss G2, der Eingangsanschluss S2 und der Ausgangsanschluss D2 des zweiten Schalters 42 mit der zweiten Steuerleitung C2, der Berührungsansteuersignaleingangsleitung bzw. dem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden sind. Bei Ausführungsformen sind der erste Schalter 41 und der zweite Schalter 42 beide als Dünnschichttransistoren vom N-Typ verwirklicht. In der Anzeigephase ist ein L-Pegel über die zweite Steuerleitung C2 an den zweiten Schalter 42 angelegt, so dass der zweite Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung von der Berührungsansteuersignaleingangsleitung getrennt ist, und ist ein H-Pegel über die erste Steuerleitung C1 an den ersten Schalter 41 angelegt, so dass der erste Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit der Anzeigesignaleingangsleitung verbunden ist. So werden Anzeigesignale von der Anzeigeansteuereinheit über die Anzeigesignaleingangsleitung an die Datenleitungen 60 und ferner über die Datenleitungen an die jeweiligen Pixelelektroden übertragen. In der Berührungsphase ist an den ersten Schalter 41 über die erste Steuerleitung C1 ein L-Pegel angelegt, so dass der erste Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung von der Anzeigesignaleingangsleitung getrennt ist, während an den zweiten Schalter 42 über die zweite Steuerleitung C2 ein H-Pegel angelegt ist, so dass der zweite Eingangsanschluss der Signalauswahlschaltung mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbunden ist; somit werden Berührungsansteuersignale von der Berührungsansteuereinheit über die Berührungsansteuersignaleingangsleitung an die Datenleitungen übertragen. In diesem Fall sind die Impulssignale auf den Datenleitungen mit den Impulssignalen auf den Berührungsansteuersignalleitungen in der Berührungsphase identisch; somit ist eine Koppelwirkung zwischen den Datenleitungen und den Berührungsansteuersignalleitungen vermindert und ist der Leistungsverbrauch verringert.
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Bei einigen Ausführungsformen sind der erste Schalter 41 und der zweite Schalter 42 beide als Dünnschichttransistoren vom P-Typ verwirklicht, oder aber ist der erste Schalter 41 als Dünnschichttransistor vom N-Typ oder als Dünnschichttransistor vom P-Typ verwirklicht, während der zweite Schalter 42 als der jeweils andere Dünnschichttransistor vom N-Typ oder Dünnschichttransistor vom P-Typ verwirklicht ist, was hierin nicht eingeschränkt ist.
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Bei einigen Ausführungsformen können bei der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes die Anzeigesignaleingangsleitung und die Berührungsansteuersignaleingangsleitung über die Signalauswahlschaltung wahlweise verbunden werden, und die Signalauswahlschaltung weist die Schalter auf, die als Dünnschichttransistoren verwirklicht sind und zur Steuerung der Signalübertragung dienen. In der Anzeigephase wird das Anzeigesignal aus der Anzeigesignaleingangsleitung von der Demultiplexschaltung empfangen, die das empfangene Anzeigesignal demultiplext und dann Anzeigesignale, die aus dem Demultiplexen resultieren, an die Datenleitungen ausgibt. In der Berührungsphase wird das Berührungsansteuersignal aus der Berührungsansteuersignaleingangsleitung von der Demultiplexschaltung empfangen, die das empfangene Berührungsansteuersignal demultiplext und dann Berührungsansteuersignale, die aus dem Demultiplexen resultieren, an die Datenleitungen ausgibt. Von daher werden die Berührungsansteuersignale in der Berührungsphase an die Datenleitungen angelegt, so dass die Impulssignale auf den Datenleitungen mit den Impulssignalen auf den Berührungsansteuersignalleitungen und Berührungselektroden in der Berührungsphase (hinsichtlich der Frequenz und Amplitude des Impulssignals) identisch sind, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen den Datenleitungen und den Berührungsansteuersignalleitungen sowie den Berührungselektroden abnimmt, was die Last des Ansteuer-ICs und die Koppelkapazitäten in der Berührungsphase verringert und die Zeit zum Laden der Berührungselektroden durch die Berührungsansteuersignale verkürzt, so dass der Leistungsverbrauch verringert ist. Ferner können die Dünnschichttransistoren (TFTs), mit denen der erste Schalter 41 und der zweite Schalter 42 verwirklicht sind, in einem Vorgang zur Herstellung des Berührungsfeldes ohne einen neu hinzugefügten Maskierungsvorgang hergestellt sein. Somit ist der Vorgang für das Berührungsfeld einfach, ohne die Herstellungskosten und -zeit erheblich zu erhöhen.
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Gemäß Ausführungsformen der Offenbarung wird eine Ansteuerschaltung eines Berührungsfeldes bereitgestellt, und die Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes weist TFTs auf, die zur Steuerung der Übertragung von Signalen in die Datenleitungen 60 ausgeführt sind.
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7 zeigt einen Schaltplan einer Demultiplexschaltung gemäß Ausführungsformen der Offenbarung. Wie in 7 gezeigt, weist die Demultiplexschaltung einen dritten Schalter 43, einen vierten Schalter 44 und einen fünften Schalter 45 auf. Ein Steueranschluss G3, ein Eingangsanschluss S3 und ein Ausgangsanschluss D3 des dritten Schalters 43 sind mit einem ersten Taktsignal CKA, dem Ausgangsanschluss des ersten Schalters 41 und dem Ausgangsanschluss des zweiten Schalters 42 bzw. einer Datenleitung 60 und einer ersten Subpixelelektrode 51 verbunden; ein Steueranschluss G4, ein Eingangsanschluss S4 und ein Ausgangsanschluss D4 des vierten Schalters 44 sind mit einem zweiten Taktsignal CKB, dem Ausgangsanschluss des ersten Schalters 41 und dem Ausgangsanschluss des zweiten Schalters 42 bzw. einer Datenleitung 60 und einer zweiten Subpixelelektrode 52 verbunden; und ein Steueranschluss G5, ein Eingangsanschluss S5 und ein Ausgangsanschluss D5 des fünften Schalters 45 sind mit einem dritten Taktsignal CKC, dem Ausgangsanschluss des ersten Schalters 41 und dem Ausgangsanschluss des zweiten Schalters 42 bzw. einer Datenleitung 60 und einer dritten Subpixelelektrode 53 verbunden. Eine oder mehrere aus der ersten Subpixelelektrode 51, der zweiten Subpixelelektrode 52 und der dritten Subpixelelektrode 53 werden zum Anzeigen eines Bildes mit Anzeigesignalen beaufschlagt. Bei einigen Ausführungsformen sind die erste Subpixelelektrode 51, die zweite Subpixelelektrode 52 und die dritte Subpixelelektrode 53 eine rote, eine grüne bzw. eine blaue Subpixelelektrode. Die Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Bei einigen Ausführungsformen sind der dritte, der vierte und der fünfte Schalter 43, 44 und 45 als TFTs verwirklicht.
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Bei einigen Ausführungsformen weist die Demultiplexschaltung den dritten Schalter 43, den vierten Schalter 44 und den fünften Schalter 45 auf. Der Ausgangsanschluss des dritten Schalters 43 ist mit der ersten Subpixelelektrode 51 verbunden, der Ausgangsanschluss des vierten Schalters 44 ist mit der zweiten Subpixelelektrode 52 verbunden, und der Ausgangsanschluss des fünften Schalters 45 ist mit der dritten Subpixelelektrode 53 verbunden; der Steueranschluss des dritten Schalters 43 ist mit dem ersten Taktsignal verbunden, der Steueranschluss des vierten Schalters 44 ist mit dem zweiten Taktsignal verbunden und der Steueranschluss des fünften Schalters 45 ist mit dem dritten Taktsignal verbunden; der Eingangsanschluss des dritten Schalters 43, der Eingangsanschluss des vierten Schalters 44 und der Eingangsanschluss des fünften Schalters 45 sind jeweils mit dem Ausgangsanschluss des ersten Schalters 41 und dem Ausgangsanschluss des zweiten Schalters 42 verbunden. Der Eingangsanschluss des ersten Schalters 41 ist zur Übertragung eines Anzeigesignals mit der Anzeigesignaleingangsleitung verbunden, und der Eingangsanschluss des zweiten Schalters 42 ist zur Übertragung eines Berührungsansteuersignals mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbunden.
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Bei einigen Ausführungsformen sind der dritte Schalter 43, der vierte Schalter 44 und der fünfte Schalter 45 als TFTs vom N-Typ oder als TFTs vom P-Typ verwirklicht.
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8 zeigt einen Schaltplan der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes gemäß Ausführungsformen der Offenbarung. Wie in 8 gezeigt, ist der erste Schalter 41 als vierter TFT verwirklicht und der zweite Schalter 42 als fünfter TFT verwirklicht, wobei eine Drain-Elektrode des vierten TFTs sowohl mit einer Drain-Elektrode des fünften TFTs als auch einem Eingangsanschluss der Demultiplexschaltung verbunden ist, eine Gate-Elektrode des vierten TFTs mit der ersten Steuerleitung C1 verbunden ist und eine Source-Elektrode des vierten TFTs zur Übertragung von Anzeigesignalen mit der Anzeigesignaleingangsleitung verbunden ist, während eine Source-Elektrode des fünften TFTs zur Übertragung von Berührungsansteuersignalen mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbunden ist und ein Gate des fünften TFTs mit der zweiten Steuerleitung C2 verbunden ist.
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Die Art der Signalausgabe von dem TFT kann durch den Pegel der Signaleingabe in die Gate-Elektrode des TFTs gezielt gesteuert werden. Hierbei kann der TFT entweder ein TFT vom N-Typ oder ein TFT vom P-Typ sein, sofern der TFT zum Öffnen oder Schließen des Schaltkreises verwendet werden kann.
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Bei einigen Ausführungsformen sind der dritte Schalter 43, der vierte Schalter 44 und der fünfte Schalter 45 als TFTs vom N-Typ oder als TFTs vom P-Typ verwirklicht.
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In Anbetracht der technischen Lösungen der Offenbarung können die verschiedenen obigen Schaltungen durch mannigfaltige Schaltverbindungen und Schaltungselemente mit verschiedenen Parametern zur Erzielung ihrer Funktionen umgesetzt werden, was hierin nicht beschränkt ist.
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Bei einigen Ausführungsformen ist bei der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes die Anzeigesignaleingangsleitung in der Anzeigephase von der Berührungsansteuersignaleingangsleitung getrennt, während die Anzeigesignaleingangsleitung in der Berührungsphase mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbunden ist. In 9A sind Wellenformen eines Berührungsansteuersignals und eines Anzeigesignals gezeigt, die während einer Berührungsphase gemäß Ausführungsformen der Offenbarung in die Demultiplexschaltung eingegeben werden. Wie in 9A gezeigt, sind die Wellenformen des Berührungsansteuersignals und des Anzeigesignals, die während der Berührungsphase in die Demultiplexschaltung eingegeben werden, identisch. In 9B sind Wellenformen eines Berührungsansteuersignals und eines Anzeigesignals gezeigt, die während der Berührungsphase gemäß Ausführungsformen der Offenbarung von der Demultiplexschaltung ausgegeben werden. Wie in 9B gezeigt, gibt die Demultiplexschaltung während der Berührungsphase das Berührungsansteuersignal, aber nicht das Anzeigesignal aus. Gemäß einer Formel Q = CU, wobei Q eine Ladungsmenge darstellt, C einen Kapazitätswert darstellt und U eine Spannungspotentialdifferenz darstellt, bewirkt eine Abnahme von U eine Abnahme von Q, vorausgesetzt, dass die Koppelkapazität nicht geändert wird, und durch die Abnahme von Q verringert sich die Last des Ansteuer-ICs. Von daher sind Spannungssignale auf den Berührungsansteuersignalleitungen und den Datenleitungen während des Berührens identisch, deshalb sind Lasten identisch und eine Phasenverschiebung tritt normalerweise nicht auf, wodurch Signalverzögerungen reduziert, eine Phasendifferenz vermindert und die Koppelkapazität sowie die Last des Ansteuer-ICs in der Berührungsansteuerphase reduziert werden, so dass die Zeit zum Laden der Berührungselektroden durch das Berührungsansteuersignal verringert und der Leistungsverbrauch gesenkt wird; ferner hat die Signalauswahlschaltung einen einfachen Aufbau, ohne die Komplexität des Aufbaus des Berührungsfeldes erheblich zu erhöhen.
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Ausführungsformen der Offenbarung stellen ein Beispiel des Berührungsfeldes bereit. Das Beispiel für das Berührungsfeld beruht auf der oben beschriebenen Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes, und bezüglich Einzelheiten, die beim Beschreiben des Beispiels für das Berührungsfeld nicht geliefert wurden, kann auf die vorherige Beschreibung der Schaltung des Berührungsfeldes Bezug genommen werden.
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Das Berührungsfeld weist die in jeder der vorherigen Ausführungsformen beschriebene Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes auf, und zur Beschreibung und Erläuterung relevanter Prinzipien und Gedanken kann darauf Bezug genommen werden.
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Das bei der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellte Berührungsfeld weist ein Farbfiltersubstrat, ein gegenüber dem Farbfiltersubstrat angeordnetes Arraysubstrat und die in jeder der vorherigen Ausführungsformen beschriebene Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes auf.
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Die Demultiplexschaltung und die Signalauswahlschaltung sind an einem Nicht-Anzeigebereich des Arraysubstrats des Berührungsfeldes angeordnet.
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An einem Anzeigebereich des Arraysubstrats sind wenigstens zwei gemeinsame Elektrodenblöcke vorgesehen, und jeder der wenigstens zwei gemeinsamen Elektrodenblöcke ist mit einer Berührungsansteuersignalleitung verbunden und kann als Berührungselektrode betrieben werden.
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In der Anzeigephase ist über die Berührungsansteuersignalleitungen eine gemeinsame Spannung an die wenigstens zwei gemeinsamen Elektrodenblöcke angelegt.
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In der Berührungsphase sind über die Berührungsansteuersignalleitungen Berührungsansteuersignale an die wenigstens zwei gemeinsamen Elektrodenblöcke angelegt.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass das Berührungsfeld zusätzlich zu der Ansteuerschaltung des Berührungsfeldes auch andere Komponenten für normale Betriebsabläufe des Berührungsfeldes aufweist, wobei es sich bei dem Berührungsfeld um ein in einer der vorherigen Ausführungsformen beschriebenes handeln kann. Das Berührungsfeld kann in einem Mobiltelefon, einem Desktop-Computer, einem Laptop-Computer, einem Tablet-Computer, einem elektronischen Bilderrahmen oder elektronischem Papier verwendet werden.
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Bei einigen Ausführungsformen kann die Anzeigesignaleingangsleitung über die Signalauswahlschaltung in dem Berührungsfeld mit der Berührungsansteuersignaleingangsleitung verbunden sein, und in der Berührungsphase sind die Berührungsansteuersignale an die Datenleitungen angelegt, so dass die Impulssignale auf den Datenleitungen mit den Impulssignalen auf den Berührungsansteuersignalleitungen und Berührungselektroden in der Berührungsphase (hinsichtlich der Frequenz und der Amplitude des Impulssignals) identisch sind, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen den Datenleitungen und den Berührungsansteuersignalleitungen sowie den Berührungselektroden abnimmt, was die Last des Ansteuer-ICs und die Koppelkapazitäten in der Berührungsphase verringert und die Zeit zum Laden der Berührungselektroden durch die Berührungsansteuersignale verkürzt, so dass der Leistungsverbrauch verringert ist. Ferner hat die Signalauswahlschaltung einen einfachen Aufbau, ohne dass die Komplexität des Aufbaus des Berührungsfeldes erheblich erhöht wird.
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Im Vorstehenden wurden einige Ausführungsformen und die Prinzipien der angewendeten Technologie der Offenbarung beschrieben. Es sollte für den Fachmann selbstverständlich sein, dass die Offenbarung nicht auf hierin beschriebene Ausführungsformen beschränkt ist. Vom Fachmann können verschiedene augenscheinliche Änderungen, Neuanpassungen und Alternativen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher ist die Offenbarung zwar in Verbindung mit den obigen Ausführungsformen im Einzelnen veranschaulicht, sie ist aber nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und kann darüber hinaus andere äquivalente Ausführungsformen beinhalten, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
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An den erläuterten beispielhaften Ausführungsformen können verschiedene Abänderungen und Ergänzungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel beziehen sich die oben beschriebenen Ausführungsformen zwar auf bestimmte Merkmale, der Umfang dieser Offenbarung schließt jedoch auch Ausführungsformen mit unterschiedlichen Merkmalskombinationen sowie Ausführungsformen ein, die nicht sämtliche der beschriebenen Merkmale aufweisen. Dementsprechend soll der Umfang der Offenbarung alle derartigen Alternativen, Abänderungen und Varianten einschließen, die unter den Umfang der Patentansprüche fallen, zusammen mit sämtlichen Äquivalenten davon.
