DE102015214897A1

DE102015214897A1 - Berührungsempfindlicher Bildschirm, berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, Anzeige und elektronische Einrichtung

Info

Publication number: DE102015214897A1
Application number: DE102015214897.1A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Nakamura; Takeshi Ono; Takashi Miyayama; Naoki Nakagawa; Masafumi Agari; Tae Orita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2016-02-11
Also published as: JP6345029B2; US20160041651A1; JP2016038824A; US9760229B2

Abstract

Ein berührungsempfindlicher Bildschirm 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein transparentes Substrat 2; eine Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen 4 und eine Vielzahl von Spaltenrichtungsleitungen 7, die auf dem transparenten Substrat 2 angeordnet sind, wobei sich Zeilenrichtungsleitungen und die Spaltenrichtungsleitungen einander über einer Zwischenlagen-Isolierschicht 5 in einer stereoskopischen Ansicht kreuzen; eine Vielzahl von Ausgangsleitungen R1 bis R6 und C1 bis C8, die jeweils von ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 elektrisch verlängernd angeordnet sind; und eine Abschirmungsleitung 12, die in einer Draufsicht die Zeilenrichtungsleitungen 4, die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Ausgangsleitungen R1 bis R6 und C1 bis C8 umschließend angeordnet ist, wobei die Zeilenrichtungsleitungen 4, die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Abschirmungsleitung 12 Kammzahn-Teile 15, 18, 16 umfassen, die mit Kammzahn-Formen ausgebildet sind, sodass Abstände von der Abschirmungsleitung 12 zur Zeilenrichtungsleitung 4 und zur Spaltenrichtungsleitung 7 in vorgegebenen Bereichen gering sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen berührungsempfindlichen Bildschirm (Touchscreen), eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung (ein Touch-Panel), eine Anzeige (ein Display) und eine elektronische Einrichtung, die mit der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung ausgestattet sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung ist eine Vorrichtung zum Erfassen einer Berührung eines Zeigeelements, wie z. B. eines Fingers, und zum Identifizieren einer Positionskoordinate der berührten Position auf der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung, und gewinnt als eine hervorragende Nutzer-Schnittstelleneinrichtung an Bedeutung. Derzeit gibt es verschiedene im Handel erhältliche Typen von berührungsempfindlichen Eingabevorrichtungen, wie z. B. einen Widerstandsfolientyp oder einen elektrostatischen Kapazitätstyp. Im Allgemeinen ist eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm, in den ein Berührungssensor (ein Sensor zum Erfassen einer Berührung) integriert ist, und mit einer Erfassungsvorrichtung zum Identifizieren einer Positionskoordinate einer Position der Berührung basierend auf einem Signaleingang vom berührungsempfindlichen Bildschirm ausgestattet.
Als eine der auf elektrostatischer Kapazität basierenden berührungsempfindlichen Eingabevorrichtungen gibt es eine projizierte kapazitive berührungsempfindliche Eingabevorrichtung (ein Projected-Capacitive-Touch-Panel) (siehe z. B. die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2012-103761 ). Bei einer projizierten kapazitiven berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung, wie sie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-013761 beschrieben ist, kann, selbst wenn eine Vorderseitenfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms mit einem eingebauten Berührungssensor mit einer Schutzplatte, wie z. B. einer Glasplatte mit einer Dicke von ca. mehreren Millimetern, abgedeckt ist, eine Berührung erfasst werden. Die projizierte kapazitive berührungsempfindliche Eingabevorrichtung ist äußerst bruchsicher, weil es möglich ist, die Schutzplatte an der Vorderseitenfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms anzuordnen. Außerdem kann die Berührung erfasst werden, selbst wenn ein Nutzer eine Berührung mit angezogenem Handschuh ausführt. Darüber hinaus weist die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung keine beweglichen Teile und demzufolge eine lange Lebensdauer auf.
Die projizierte kapazitive berührungsempfindliche Eingabevorrichtung ist, z. B. als Erfassungsleitungen, z. B. zum Erfassen einer Kapazität, mit einer ersten Reihe von Leiterelementen, die auf einer dünnen dielektrischen Folie ausgebildet sind, und mit einer zweiten Reihe von Leiterelementen ausgestattet, die auf der ersten Reihe der Leiterelemente mit einer Isolierfolie dazwischen ausgebildet sind (siehe z. B. die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. H9-511086 (1997)). Die Leiterelemente bilden eine Vielzahl Schnittpunkte, ohne sich einander zu berühren. Bei der in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nummer H9-511086 (1997) beschriebenen Konfiguration erfasst eine Erfassungsschaltung Kapazitäten, die zwischen einem Zeigeelement, wie z. B. einem Finger, und der ersten Reihe der Leiterelemente und der zweiten Reihe der Leiterelemente ausgebildet sind, welche die Erfassungsleitungen bilden; auf diese Weise wird die Positionskoordinate der Position identifiziert, die das Zeigeelement berührt. Das oben beschriebene Verfahren zum Erfassen einer Positionskoordinate wird generell Eigenkapazität-Erfassungsverfahren bezeichnet.
Alternativ gibt es ein Verfahren zum Identifizieren der Positionskoordinate der berührten Position, z. B. durch Erfassen einer Änderung eines elektrischen Feldes, mit anderen Worten einer gegenseitigen Kapazität zwischen einer Vielzahl von Zeilenleitungen, die sich in einer Zeilenrichtung erstreckend zum Bilden einer ersten Elektrode angeordnet sind, und einer Vielzahl von Spaltenleitungen, die sich in einer Spaltenrichtung erstreckend zum Bilden einer zweiten Elektrode angeordnet sind (siehe z. B. die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2003-526831 ).
Beim oben genannten Eigenkapazität-Typ als auch dem gegenseitigen Kapazitätstyp wird generell ein Verfahren verwendet, bei dem, wenn eine ebene Fläche (Erfassungszelle), die durch die Zeilenleitungen und die Spaltenleitungen in eine Gitterform unterteilt ist, durch ein Zeigeelement, wie z. B. einen Finger, berührt wird, eine Positionskoordinate der berührten Position basierend auf einem Gleichgewicht zwischen einem Erfassungswert für die berührte Erfassungszelle (Sensorblock) und einem Erfassungswert für eine Erfassungszelle in einer Umgebung des Sensorblocks identifiziert wird.
In jüngster Zeit wurde eine Konfiguration realisiert, bei der ein Metall mit niedrigem Widerstand verwendet wird, um ein Netz als Erfassungsleitungen zu bilden und bei der durch Nutzung einer Eigenschaft mit einem Widerstand, der geringer als von transparenten Elektroden, wie z. B. ITO (Indiumzinnoxid), ist, mit jedem Anschluss der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen zu verbindende Ausgangsleitungen nur mit Anschlusselementen auf einer Seite der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen verbunden sind (siehe z. B. die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2010-61502 ).
Bei einer solchen wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-61502 beschriebenen Konfiguration besteht ein Problem darin, dass die Ausgangsleitungen nur mit den Anschlusselementen auf einer Seite jeder der Zeilenleitungen und jeder der Spaltenleitungen verbunden sind. Das Problem besteht darin, dass, wenn ein Zeigeelement (Leiter), wie z. B. ein Finger, welcher der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung nahe kommt, eine elektrostatische Entladung erzeugt, sich eine elektrische Ladung wahrscheinlich auf den anderen Seiten (den Seiten, an denen keine Ausgangsleitungen angeschlossen sind) jeder der Zeilenleitungen und jeder der Spaltenleitungen ansammeln wird; demzufolge besteht die Wahrscheinlichkeit, dass ein technischer Defekt zwischen der Zeilenrichtungsleitung und der Spaltenrichtungsleitung auf den anderen Seiten auftritt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, eine Anzeige und eine elektronische Einrichtung bereitzustellen, bei der das Auftreten eines technischen Defekts aufgrund einer elektrostatischen Entladung reduziert werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10, 11 bzw. 12. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Ein berührungsempfindlicher Bildschirm umfasst: ein Substrat; eine Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen und eine Vielzahl von Spaltenrichtungsleitungen, die jeweils auf dem Substrat angeordnet sind, sodass die Zeilenrichtungsleitungen und die Spaltenrichtungsleitungen einander in einer stereoskopischen Ansicht mit einer Isolierschicht dazwischen kreuzen; eine Vielzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils von ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen und der Spaltenrichtungsleitungen elektrisch verlängernd angeordnet sind; und eine erste Abschirmungsleitung, die in einer Draufsicht die Zeilenrichtungsleitungen, die Spaltenrichtungsleitungen und die Ausgangsleitungen umschließend angeordnet ist, wobei jede der Zeilenrichtungsleitungen, jede der Spaltenrichtungsleitungen und die erste Abschirmungsleitung Kammzahn-Teile umfassen, die mit Kammzahn-Formen ausgebildet sind, sodass Abstände von der ersten Abschirmungsleitung zu den Zeilenrichtungsleitungen und den Spaltenrichtungsleitungen an vorgegebenen Abschnitten gering sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der berührungsempfindliche Bildschirm: ein Substrat; eine Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen und eine Vielzahl von Spaltenrichtungsleitungen, die jeweils auf dem Substrat angeordnet sind, sodass die Zeilenrichtungsleitungen und die Spaltenrichtungsleitungen einander in einer stereoskopischen Ansicht mit einer Isolierschicht dazwischen kreuzen; eine Vielzahl von Ausgangsleitungen, die jeweils von ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen und der Spaltenrichtungsleitungen elektrisch verlängernd angeordnet sind; und eine erste Abschirmungsleitung, die in einer Draufsicht die Zeilenrichtungsleitungen, die Spaltenrichtungsleitungen und die Ausgangsleitungen umschließend angeordnet ist, wobei jede der Zeilenrichtungsleitungen, jede der Spaltenrichtungsleitungen und die erste Abschirmungsleitung Kammzahn-Teile umfassen, die mit Kammzahn-Formen ausgebildet sind, sodass Abstände von der ersten Abschirmungsleitung zu den Zeilenrichtungsleitungen und den Spaltenrichtungsleitungen an vorgegebenen Abschnitten gering sind. Somit ist es möglich, ein Auftreten eines technischen Defekts aufgrund einer elektrostatischen Entladung zu reduzieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines berührungsempfindlichen Bildschirms gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Konfiguration des berührungsempfindlichen Bildschirms gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3, 4 und 5 jeweils eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A, eines Bereichs B bzw. eines Bereichs C von 2 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels einer detaillierten Konfiguration von Zeilenrichtungsleitungen und Spaltenrichtungsleitungen gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer Kapazität zwischen einer Zeilenrichtungsleitung und einer Spaltenrichtungsleitung und der Abschirmungsleitung und eine Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung und der Spaltenrichtungsleitung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8 eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer Kapazität zwischen einer Zeilenrichtungsleitung, einer Spaltenrichtungsleitung und der Abschirmungsleitung und einem defekten Anteil gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
9 und 10 jeweils eine perspektivische Ansicht, die jeweils ein Beispiel einer weiteren Konfiguration des berührungsempfindlichen Bildschirms gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
11 eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A von 2 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
12 eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Konfiguration einer berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
<Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines berührungsempfindlichen Bildschirms 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der berührungsempfindliche Bildschirm 1 ist ein projizierter kapazitiver berührungsempfindlicher Bildschirm (Projected-Capacitive-Touch-Panel).
Als unterste Oberflächenschicht des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 ist ein transparentes Substrat 2 angeordnet, das aus einem transparenten Glasmaterial oder einem transparenten Harz hergestellt ist. Auf dem transparenten Substrat 2 ist eine untere Elektrode 3 ausgebildet, und eine Zwischenlagen-Isolierfolie 5 ist zum Abdecken der unteren Elektrode 3 ausgebildet. Die Zwischenlagen-Isolierfolie 5 ist eine transparente (eine Transparenz aufweisende) isolierende Folie, wie z. B. eine Siliziumnitridfolie oder eine Siliziumoxidfolie.
Auf der Zwischenlagen-Isolierfolie 5 ist eine obere Elektrode 6 ausgebildet, und eine Schutzfolie 8 ist zum Abdecken der oberen Elektrode 6 ausgebildet. Die Schutzfolie 8 ist gleichermaßen wie die Zwischenlagen-Isolierfolie 5 eine transparente isolierende Folie, wie z. B. eine Siliziumnitridfolie oder eine Siliziumoxidfolie.
Auf der Schutzfolie 8 ist ein Polarisator 9 für eine Flüssigkristallanzeige angeordnet (befestigt), auf dem der berührungsempfindliche Bildschirm 1 montiert werden soll. Auf dem Polarisator 9 ist zudem ein transparentes Substrat 10 angeordnet (klebend und befestigt), das aus einem transparenten Glasmaterial oder einem transparenten Harz hergestellt ist, um den berührungsempfindlichen Bildschirm 1 zu schützen.
Die untere Elektrode 3 weist eine Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen 4, die aus einem transparenten Leitungsmaterial, wie z. B. ITO, hergestellt sind, oder aus einem metallischen Leitungsmaterial, wie z. B. Aluminium oder Kupfer), hergestellt sind, auf. Darüber hinaus weist die obere Elektrode 6 eine Vielzahl von Spaltenrichtungsleitungen 7 auf, die gleichermaßen wie die Zeilenrichtungsleitungen 4 aus einem transparenten Leitungsmaterial, wie z. B. ITO, hergestellt sind, oder aus einem metallischen Leitungsmaterial, wie z. B. Aluminium und Kupfer, hergestellt sind. Die Vielzahl der Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Vielzahl der Spaltenrichtungsleitungen 7 kreuzen sich über der Zwischenlagen-Isolierfolie 5 in einer stereoskopischen Ansicht auf dem transparenten Substrat 2 miteinander.
Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Spaltenrichtungsleitungen 7 in einer geschichteten Struktur aus einer auf Aluminium basierenden Legierungsschicht und einer Schicht aus Nitrid der Legierung ausgebildet; daher kann der Leitungswiderstand gering sein und ein optisches Reflexionsvermögen einer erfassbaren Fläche reduziert werden. Hierbei ist die erfassbare Fläche eine Fläche, in der erfasst werden kann, dass der berührungsempfindliche Bildschirm 1 durch ein Zeigeelement, wie z. B. einen Finger (was später detailliert beschrieben wird), berührt wird.
Hierbei sei angemerkt, dass im vorliegenden ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Spaltenrichtungsleitungen 7 auf einer höheren Schicht als die Zeilenrichtungsleitungen 4 angeordnet sind; jedoch können die Zeilenrichtungsleitungen 4 auf einer höheren Schicht als die Spaltenrichtungsleitungen 7 angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass die Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Spaltenrichtungsleitungen 7 auf der gleichen Schicht angeordnet sind, und dass die Zwischenlagen-Isolierfolie 5 zur elektrischen Trennung nur auf den Bereichen angeordnet ist, auf denen die Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Spaltenrichtungsleitungen 7 einander in einer Draufsicht überlappen (sich miteinander schneiden).
Die Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Spaltenrichtungsleitungen 7 sind in einer Mehrschichtstruktur aus einer auf Aluminium basierenden Legierungsschicht und einer Schicht aus Nitrid der Legierung ausgebildet; die vorliegende Erfindung ist jedoch auf diese Struktur nicht beschränkt. Die Spaltenrichtungsleitungen 7 können beispielsweise in einer Mehrschichtstruktur aus einer auf Aluminium basierenden Legierungsschicht und einer Schicht aus Nitrid der Legierung ausgebildet sein, und die Zeilenrichtungsleitungen 4 können aus einem transparenten Leitungsmaterial, wie z. B. ITO, hergestellt sein.
Ein Nutzer führt eine Betätigung durch Berühren des transparenten Substrats 10 als Oberfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 mit einem Zeigeelement, wie z. B. einem Finger, aus. Wenn das Zeigeelement mit dem transparenten Substrat 10 in Berührung kommt (dieses berührt), wird eine kapazitive Kopplung (Berührungskapazität) zwischen dem Zeigeelement und den Zeilenrichtungsleitungen 4 oder den Spaltenrichtungsleitungen 7 gebildet. Im Fall des gegenseitigen Kapazitätstyps ist ein Identifizieren, welche Position in der erfassbaren Fläche berührt wurde, durch Erfassen der durch die Erzeugung der Berührungskapazität verursachten Änderung der gegenseitigen Kapazitäten zwischen der oberen Elektrode 6 und der unteren Elektrode 3 (insbesondere zwischen den Spaltenrichtungsleitungen 7 und den Zeilenrichtungsleitungen 4) möglich.
2 zeigt eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Konfiguration des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 veranschaulicht.
Die Erfassungsfläche des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 ist eine Matrixfläche, die aus der Vielzahl der Zeilenrichtungsleitungen 4, die in Zeilenrichtung (in die seitliche Richtung auf der Seite) erstreckend angeordnet sind, und aus der Vielzahl der Spaltenrichtungsleitungen 7 gebildet wird, die in die Spaltenrichtung (in die vertikale Richtung auf dem Blatt) auf der proximalen Seite der Zeilenrichtungsleitungen 4 erstreckend angeordnet sind.
Jede der Zeilenrichtungsleitungen 4 ist durch jeweilige Ausgangsleitungen R1 bis R6 mit einem Anschluss 11 für eine elektrische Verbindung mit externen Leitungen verbunden. Jede der Spaltenrichtungsleitungen 7 ist mit einem Anschluss 11 durch jeweilige Ausgangsleitungen C1 bis C8 verbunden. Zwischen der Ausgangsleitung R6 und der Ausgangsleitung C8 ist eine Dummy-Ausgangsleitung 13 angeordnet.
Die Ausgangsleitungen R1 bis R6 und die Ausgangsleitungen C1 bis C8 sind auf einer Außenumfangsseite der erfassbaren Fläche dicht angeordnet. Hierbei ist die Ausgangsleitung R6, welche die kürzeste der Ausgangsleitungen R1 bis R6 ist, an der innersten Position angeordnet, und die anderen Ausgangsleitungen R1 bis R5 sind entlang der Ausgangsleitung R6 angeordnet. In Bezug auf die Ausgangsleitungen C1 bis C8 wird die Ausgangsleitung C4, welche die kürzeste ist, außerdem als Referenz verwendet, und die anderen Ausgangsleitungen C1 bis C3 und C5 bis C8 sind entlang der Ausgangsleitung C4 angeordnet.
Da die Ausgangsleitungen R1 bis R6 und die Ausgangsleitungen C1 bis C8, wie oben beschrieben, auf der Außenumfangsseite der erfassbaren Fläche dicht angeordnet sind, ist es möglich, Randkapazitäten zu reduzieren, die zwischen der Anzeige, auf welcher der berührungsempfindliche Bildschirm 1 montiert ist, und den Ausgangsleitungen mit Ausnahme der äußersten Ausgangsleitung R1 und der Ausgangsleitung C1 (den Ausgangsleitungen R2 bis R6 und den Ausgangsleitungen C2 bis C8) gebildet werden.
Auf der Außenseite der Ausgangsleitung R1 und der Ausgangsleitung C1 ist darüber hinaus eine Abschirmungsleitung (erste Abschirmungsleitung) 12 angeordnet, an der ein Massepotenzial zugeführt wird. Genauer gesagt ist die Abschirmungsleitung 12 in einer Draufsicht die Zeilenrichtungsleitungen 4, die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Ausgangsleitungen R1 bis R6 und C1 bis C8 umschließend angeordnet. Durch das Vorsehen der Abschirmungsleitung 12 ist es möglich, eine Randkapazität, die zwischen der Anzeige, auf welchem der berührungsempfindliche Bildschirm 1 montiert ist, und der Ausgangsleitung R1 und der Ausgangsleitung C1 zu reduzieren.
Darüber hinaus ist eine Abschirmungsleitung (zweite Abschirmungsleitung) 12 entlang der Seite der ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen 4 angeordnet. Mit anderen Worten zweigt die zweite Abschirmungsleitung von der ersten Abschirmungsleitung ab und ist entlang den ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen 4 angeordnet.
Da die Ausgangsleitungen R1 und R6 und die Ausgangsleitungen C1 bis C8, wie oben beschrieben, angeordnet sind, ist es möglich, einen Einfluss eines elektromagnetischen Rauschens, das in einer Anzeige erzeugt wird, auf welcher der berührungsempfindliche Bildschirm 1 montiert ist, auf die Ausgangsleitungen zu reduzieren.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A von 2. Hierbei sei angemerkt, dass 3 eine der Zeilenrichtungsleitungen 4 beispielhaft veranschaulicht; die anderen Zeilenrichtungsleitungen 4 haben jedoch die gleiche Struktur.
An Abschlussteilen 14 (an den Ausgangsleitungen R1 und R6 nicht angeschlossenen Endbereichen) der Zeilenrichtungsleitungen 4 sind Kammzahn-Teile 15 mit einer Kammzahn-Form in Richtung zur Abschirmungsleitung 12 ausgebildet. Darüber hinaus sind an der Abschirmungsleitung 12 Kammzahn-Teile 16 mit einer Kammzahn-Form an einer Position ausgebildet, die in einer Draufsicht den Kammzahn-Teilen 15 gegenüberliegt. Die Kammzahn-Teile 15 und die Kammzahn-Teile 16 sind in einer Draufsicht abwechselnd zueinander, aber nicht in Kontakt miteinander, und nahe aneinander angeordnet, wodurch eine Kapazität gebildet wird. Die Zeilenrichtungsleitung 4 und die Abschirmungsleitung 12 sind auf unterschiedlichen Schichten ausgebildet.
Wenn Teile (insbesondere die Kammzahn-Teile 15 und die Kammzahn-Teile 16), wie oben beschrieben, vorgesehen sind, an denen die Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Abschirmungsleitung 12 teilweise nahe beieinander liegen, erhöht sich eine Konvergenz einer elektrostatischen Entladung am Abschlussbereich 14, sodass sich das Potenzial in dem Fall wahrscheinlich nicht erhöht, bei dem eine elektrostatische Entladung durch ein Zeigeelement (einen Leiter), wie z. B. einen Finger, verursacht wird, der dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 nahe kommt; demzufolge ist eine Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 gering, wodurch ein technischer Defekt reduziert wird.
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs B von 2. Hierbei sei angemerkt, dass 4 eine der Spaltenrichtungsleitungen 7 beispielhaft veranschaulicht; die anderen Spaltenrichtungsleitungen 7 weisen jedoch die gleiche Struktur auf.
An Abschlussteilen (Endteilen, an denen die Ausgangsleitung C1 und C8 nicht angeschlossen sind) 17 der Spaltenrichtungsleitungen 7 sind Kammzahn-Teile 18 mit einer Kammzahn-Form in Richtung zur Abschirmungsleitung 12 ausgebildet. Darüber hinaus sind an der Abschirmungsleitung 12 Kammzahn-Teile 16 in einer Draufsicht an den Kammzahn-Teilen 18 gegenüberliegenden Positionen ausgebildet. Die Kammzahn-Teile 18 und die Kammzahn-Teile 16 sind in einer Draufsicht abwechselnd, aber nicht in Kontakt miteinander, und nahe beieinander liegend angeordnet, wodurch eine Kapazität gebildet wird. Die Spaltenrichtungsleitung 7 und die Abschirmungsleitung 12 sind auf der gleichen Schicht ausgebildet.
Wenn Teile (insbesondere die Kammzahn-Teile 18 und die Kammzahn-Teile 16), wie oben beschrieben, vorgesehen sind, an denen die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Abschirmungsleitung 12 teilweise nahe beieinander liegen, erhöht sich eine Konvergenz einer elektrostatischen Entladung an den Abschlussteilen 17, sodass sich das Potenzial in dem Fall wahrscheinlich nicht erhöht, bei dem eine elektrostatische Entladung durch ein Zeigeelement (einen Leiter), wie z. B. einen Finger, verursacht wird, der dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 nahe kommt; demzufolge ist eine Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 gering, wodurch ein technischer Defekt reduziert wird.
5 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs C von 2. Hierbei sei angemerkt, dass 5 eine der Spaltenrichtungsleitungen 7 beispielhaft veranschaulicht.
An einer Spaltenrichtungsleitung 7 der Spaltenrichtungsleitungen 7, die ersten Enden (den Enden, an denen die Ausgangsleitungen R1 bis R6 angeschlossen sind) der Zeilenrichtungsleitungen 4 am nächsten liegt, ist eine Vielzahl von Verlängerungsteilen bzw. Erweiterungsteilen 71 in einer Draufsicht abwechselnd mit den ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen 4 angeordnet. An den Erweiterungsteilen 71 sind die Kammzahn-Teile 18 in Richtung zur Abschirmungsleitung 12 angeordnet; und an der Abschirmungsleitung 12 sind die Kammzahn-Teile 16 in einer Draufsicht an den Kammzahn-Teilen 18 gegenüberliegenden Positionen angeordnet. Die Kammzahn-Teile 18 und die Kammzahn-Teile 16 sind in einer Draufsicht abwechselnd und nicht in Kontakt miteinander und nahe beieinander angeordnet, wodurch eine Kapazität ausgebildet wird. Die Spaltenrichtungsleitung 7 und die Abschirmungsleitung 12 sind auf der gleichen Schicht ausgebildet.
Wenn Teile (insbesondere die Kammzahn-Teile 18 und die Kammzahn-Teile 16), wie oben beschrieben, vorgesehen sind, an denen die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Abschirmungsleitung 12 teilweise nahe beieinander liegen, erhöht sich eine Konvergenz einer elektrostatischen Entladung an den Spaltenrichtungsleitungen 7, die sich mit den Zeilenrichtungsleitungen 4 schneiden, sodass sich das Potenzial wahrscheinlich in dem Fall nicht erhöht, bei dem eine elektrostatische Entladung durch ein Zeigeelement (einen Leiter), wie z. B. einen Finger) erzeugt wird, der dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 nahe kommt; demzufolge ist eine Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 gering, wodurch ein technischer Defekt reduziert wird.
Als nächstes wird eine Konfiguration der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 mit Bezug auf 6 detailliert beschrieben.
Wie in 6 veranschaulicht, wird jede der Spaltenrichtungsleitungen 7 aus einem Paar (1) einer ersten Metallleitung 7a, bei der erste geneigte Teile 7aS, die in einem Neigungswinkel von 45° aus der Spaltenrichtung y geneigt sind, und erste parallele Teile 7aP, die zur Spaltenrichtung y parallel verlaufen und mit den ersten geneigten Teilen 7aS verbunden sind, zickzackartig entlang der Spaltenrichtung 2 wiederholt angeordnet sind, und (2) einer zweiten Metallleitung 7b gebildet, die eine zur Spaltenrichtung y liniensymmetrische Konfiguration zur ersten Metallleitung 7a aufweist.
Gleichermaßen ist jede der Zeilenrichtungsleitungen 4 aus einem Paar (3) einer dritten Metallleitung 4a, bei der zweite geneigte Teile 4aS, die in einem Neigungswinkel von 45° aus der Zeilenrichtung x geneigt sind, und zweite parallele Teile 4aP, die zur Zeilenrichtung x parallel verlaufen und mit den zweiten geneigten Teilen 4aS verbunden sind, zickzackartig entlang der Zeilenrichtung x wiederholt angeordnet sind, und (4) einer vierten Metallleitung 4b gebildet, die eine zur Zeilenrichtung x liniensymmetrische Konfiguration zur dritten Metallleitung 4a aufweist.
Darüber hinaus ist die nachfolgende Positionsbeziehung in Flächen bzw. Bereichen etabliert, in denen sich jeweils eine Spaltenrichtungsleitung 7 aus der Vielzahl der Spaltenrichtungsleitungen 7 und jeweils eine Zeilenrichtungsleitung 4 aus der Vielzahl der Spaltenrichtungsleitungen 4 auf zwei unterschiedlichen Ebenen queren bzw. kreuzen.
Genauer gesagt kreuzt sich der eine geneigte Teil 7aS1 der beiden ersten geneigten Teile 7aS der ersten Metallleitung 7a in jedem Bereich ausnahmslos an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) mit dem einen geneigten Teil 4aS1 der beiden zweiten geneigten Teile 4aS der dritten Metallleitung 4a in dem Bereich an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) auf zwei unterschiedlichen Ebenen. Der andere geneigte Teil 7aS2 der beiden ersten geneigten Teile 7aS der ersten Metallleitung 7a kreuzt sich ausnahmslos an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) mit dem einen geneigten Teil 4bS1 der beiden zweiten geneigten Teile 4bS der vierten Metallleitung in dem Bereich an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) auf zwei unterschiedlichen Ebenen.
Außerdem kreuzt sich der eine geneigte Teil 7bS1 der beiden ersten geneigten Teile 7bS der zweiten Metallleitung 7b im Bereich ausnahmslos an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) mit dem anderen geneigten Teil 4aS2 der beiden zweiten geneigten Teile 4aS der dritten Metallleitung 4a in dem Bereich an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) auf zwei unterschiedlichen Ebenen. Der andere geneigte Teil 7bS2 der beiden ersten geneigten Teile 7bS der zweiten Metallleitung 7b kreuzt sich in dem Bereich ausnahmslos an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) mit dem anderen geneigten Teil 4bS2 der beiden zweiten geneigten Teile 4bS der vierten Metallleitung 4b in dem Bereich an deren Mittelpunkt (mittigen Teil) auf zwei unterschiedlichen Ebenen.
Durch Festlegen der orthogonalen Beziehungen zwischen den geneigten Teilen werden, wie oben beschrieben, Längen entlang der Zeilenrichtung x der parallelen Teile 7aP, 7bP, 4aP und 4bP in den Bereichen minimiert.
Durch den Einsatz der Konfiguration von 6 kann ein Wert der parasitären Kapazität, die zwischen jeder der Spaltenrichtungsleitungen 7 und jeder der Zeilenrichtungsleitungen 4 ausgebildet ist, minimiert werden. Da in einer Draufsicht die gesamte Fläche bzw. der gesamte Bereich der Teile, auf denen weder die Spaltenrichtungsleitung 7 noch die Zeilenrichtungsleitung 4 vorkommt, signifikant kleiner als im Fall sein kann, bei dem die Konfiguration von 6 nicht verwendet wird, ist es möglich, auf jeder Fläche bzw. jedem Bereich die Berührungskapazität, die aus der Kapazität gebildet ist, die zwischen einem Zeigeelement, wie z. B. einem Finger, und jeder der Spaltenrichtungsleitungen 7 und der Kapazität einheitlich zu erfassen, die zwischen dem Zeigeelement und jeder der Zeilenrichtungsleitungen 4 ausgebildet ist.
Wenn das Anzeigefeld auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 so montiert ist, dass sowohl die Zeilenrichtung x als auch die Spaltenrichtung y des die Konfiguration von 6 verwendenden berührungsempfindlichen Bildschirms 1, jeweils parallel zur Zeilenrichtung und zur Spaltenrichtung des Pixelmusters des Anzeigefelds (z. B. eines LCD-Felds) verläuft, das auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 montiert ist, sind die ersten Metallleitungen 7a, die zweiten Metallleitungen 7b, die dritten Metallleitungen 4a und die vierten Metallleitungen 4b, die jeweils die Zickzack-Muster der Spaltenrichtungsleitungen 7 und der Zeilenrichtungsleitungen 4 bilden, in der schrägen Richtung angeordnet, die um 45° zur jeweiligen Anordnungsrichtung der Zeilenrichtung und der Spaltenrichtung des Pixelmusters geneigt ist. Dadurch wird ein Teil jedes Pixels gleichmäßig abgedeckt und demzufolge wird eine optische Durchlässigkeit bzw. Transmittanz des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 gemittelt bzw. anteilsmäßig verteilt, wenn ein vom Anzeigefeld emittiertes Anzeigelicht den berührungsempfindlichen Bildschirm 1 passiert, wodurch ein Moire-Effekt gemindert werden kann.
Durch Ausbilden der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 als, wie in 6 dargestellt, maschenförmige Leitungen kann der geringere Verdrahtungsbereich bzw. die geringere Verdrahtungsfläche den größeren Erfassungsbereich bzw. die größere Verdrahtungsfläche abdecken.
Hierbei sei angemerkt, dass das Material und die Form der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 nicht auf die oben genannten beschränkt sind. Als Material für die Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Spaltenrichtungsleitungen 7 ist die Verwendung eines transparenten leitfähigen Materials, wie z. B. ITO oder Graphen, oder eines Metallmaterials, wie z. B. Aluminium, Chrom, Kupfer und Silber möglich. Alternativ ist die Verwendung einer Legierung aus Aluminium, Chrom, Kupfer, Silber oder eines anderen Materials oder einer Mehrschichtstruktur möglich, die aus einer derartigen Legierung und Aluminiumnitrid oder einem anderen Material hergestellt ist. Darüber hinaus können die Breite der leitfähigen Verdrahtung und der Maschenabstand in Abhängigkeit vom Einsatzzweck des berührungsempfindlichen Bildschirms von den obigen Werten abweichen.
Um die Wirkung des vorliegenden ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zu bestätigen, wurde hierbei ein elektrostatischer Entladungstest in Bezug auf den berührungsempfindlichen Bildschirm 1 (siehe 1) gemäß dem vorliegenden ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel und als Vergleichsbeispiel einen berührungsempfindlichen Bildschirm, der die Kammzahn-Teile 15 der Zeilenrichtungsleitungen 4 oder die Kammzahn-Teile 18 der Spaltenrichtungsleitungen 7 nicht aufweist, unter der Bedingung durchgeführt, dass das transparente Substrat 10 aus einem Glasmaterial mit einer Dicke von 1,0 mm hergestellt ist, der Entladungskondensator 330 pF aufweist und der Entladungswiderstand 330 Ω beträgt. Als Ergebnis des Tests wurde im berührungsempfindlichen Bildschirm des Vergleichsbeispiels ein technischer Defekt bei 12 kV im Innern des Sensors (im Innern des oben beschriebenen Bereichs) in der Nähe des Endbereichs gegenüber dem Ende beobachtet, an dem die Ausgangsleitung der Zeilenrichtungsleitung angeschlossen war. Im Gegensatz dazu war beim berührungsempfindlichen Bildschirm 1 gemäß dem vorliegenden ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, obwohl die Spannung höher als 12 kV eingestellt war, kein technischer Defekt zu beobachten; daher kann bestätigt werden, dass ein technischer Defekt beim berührungsempfindlichen Bildschirm 1 gemäß dem vorliegenden ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftreten wird.
7 zeigt eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen den Kapazitäten zwischen jeder der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 und der Abschirmungsleitung 12 und die Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 zum Zeitpunkt der elektrostatischen Entladung (ESD) veranschaulicht. In 7 stellt die horizontale Achse die Kapazität (zusätzliche Kapazität), die zwischen den Kammzahn-Teilen 15 der Zeilenrichtungsleitung 4 und den Kammzahn-Teilen 16 der Abschirmungsleitung 12 ausgebildet ist, und die Kapazität (zusätzliche Kapazität) dar, die zwischen den Kammzahn-Teilen 18 der Spaltenrichtungsleitung 7 und den Kammzahn-Teilen 16 der Abschirmungsleitung 12 ausgebildet ist. Die vertikale Achse stellt die Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 dar.
Wie in 7 dargestellt, ist davon auszugehen, dass, wenn sich die zusätzliche Kapazität erhöht (mit anderen Worten, wenn sich der Abstand zwischen den Kammzahn-Teilen 15 und den Kammzahn-Teilen 16 und der Abstand zwischen den Kammzahn-Teilen 18 und den Kammzahn-Teilen 16 verringert), die Spannungsdifferenz zwischen der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 abnimmt.
8 zeigt eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen den Kapazitäten zwischen jeder der Zeilenrichtungsleitung 4 und der Spaltenrichtungsleitung 7 und der Abschirmungsleitung 12 und einem Fehleranteil veranschaulicht. In 8 stellt die horizontale Achse die Kapazität (zusätzliche Kapazität), die zwischen den Kammzahn-Teilen 15 der Zeilenrichtungsleitung 4 und den Kammzahn-Teilen 16 der Abschirmungsleitung 12 ausgebildet ist, und die Kapazität (zusätzliche Kapazität) dar, die zwischen den Kammzahn-Teilen 18 der Spaltenrichtungsleitung 7 und den Kammzahn-Teilen 16 der Abschirmungsleitung 12 ausgebildet ist. Die vertikale Achse stellt den Fehleranteil des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 dar. Hierbei stellt der Fehleranteil des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 den Prozentsatz des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 dar, der defekt ist (der nicht als Berührungsempfindlicher Bildschirm funktioniert).
Wie in 8 dargestellt, ist davon auszugehen, dass, wenn die zusätzliche Kapazität 1 pF oder darüber beträgt, der Fehleranteil bemerkenswert gering ist. Dies zeigt, dass die zwischen den Kammzahn-Teilen 15 und den Kammzahn-Teilen 16 ausgebildete Kapazität und die zwischen den Kammzahn-Teilen 18 und den Kammzahn-Teilen 16 ausgebildete Kapazität vorzugsweise 1 pF oder darüber beträgt.
In Anbetracht des oben beschriebenen kann gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein höchst zuverlässiger berührungsempfindlicher Bildschirm bereitgestellt werden, bei dem, selbst wenn eine elektrostatische Entladung durch ein Zeigeelement (einen Leiter) verursacht wird, der dem berührungsempfindlichen Bildschirm nahe kommt, das Auftreten eines technischen Defekts aufgrund der elektrostatischen Entladung reduziert werden kann.
Hierbei sei angemerkt, dass das in 1 dargestellte transparente Substrat 2 ein Farbfiltersubstrat oder eine Flüssigkeitskristallanzeige sein kann. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines berührungsempfindlichen Bildschirms 19 veranschaulicht. Der berührungsempfindliche Bildschirm 19 ist dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Substrat 2 von 1 durch ein Farbfiltersubstrat 20 ersetzt wurde. Der übrige Teil der Konfiguration ist der gleiche wie in 1. Durch die Verwendung der in 9 dargestellten Konfiguration dient das transparente Substrat des berührungsempfindlichen Bildschirms doppelfunktional auch als Farbfiltersubstrat für eine Flüssigkeitskristallanzeige. Wenn der berührungsempfindliche Bildschirm 19 auf einer Flüssigkeitskristallanzeige montiert ist, kann die Gesamtdicke dadurch reduziert werden.
Alternativ kann ermöglicht werden, dass ein Polarisator 22 wie bei einem in 10 dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirm 21 auf der Rückseite des transparenten Substrats 2 des in 1 dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirms 1 angeordnet (befestigt) ist, und dass der berührungsempfindliche Bildschirm 21 so an der Flüssigkeitskristallanzeige montiert werden kann, dass die Seite des Polarisators 22 als Anzeigenoberflächenseite verwendbar ist. In diesem Fall spielt das transparente Substrat 2 eine Rolle beim Schutz des berührungsempfindlichen Bildschirms 21 und gleichzeitig kann das in 1 dargestellte Substrat 10 entfernt werden, wodurch die Gesamtdicke reduziert werden kann, wenn der berührungsempfindliche Bildschirm 21 an der Flüssigkeitskristallanzeige montiert ist.
<Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Beschreibung für den Fall, dass die Kammzahn-Teile 15, die an der Zeilenrichtungsleitung 4 angeordnet sind, und die Kammzahn-Teile 16, die an der Abschirmungsleitung 12 angeordnet sind, abwechselnd und in einer Draufsicht getrennt voneinander angeordnet sind.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile 15, die an der Zeilenrichtungsleitung 4 angeordnet sind und die Kammzahn-Teile 16, die an der Abschirmungsleitung 12 angeordnet sind, in einer Draufsicht einander überlappend angeordnet sind.
Da eine Konfiguration des berührungsempfindlichen Bildschirms gemäß dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Konfiguration des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels (siehe 1 und 2) gleicht, wird die Beschreibung hier nicht wiederholt.
Hierbei sei angemerkt, dass im vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel gleichermaßen wie beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel (siehe 1 und 2) die Zeilenrichtungsleitungen 4 als untere Elektrode 3 ausgebildet sind und die Spaltenrichtungsleitungen 7 als obere Elektrode 6 ausgebildet sind. Außerdem ist die Abschirmungsleitung 12 auf der gleichen Schicht wie die Spaltenrichtungsleitungen 7 (die obere Elektrode 6) ausgebildet.
Darüber hinaus sind die Zeilenrichtungsleitungen 4 länger als die Spaltenrichtungsleitungen 7 festgelegt. Durch diese Konfiguration werden die Endteile der Zeilenrichtungsleitungen 4, an denen die Ausgangsleitungen R1 bis R6 nicht angeschlossen sind, wahrscheinlich durch Leitungswiderstände so beeinträchtigt, dass sich elektrische Ladungen wahrscheinlich ansammeln werden.
11 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs A in dem Fall, bei dem 2 als berührungsempfindlicher Bildschirm 1 gemäß dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel übernommen wird. Hierbei sei angemerkt, dass 11 lediglich eine Zeilenrichtungsleitung 4 als Beispiel veranschaulicht; die anderen Zeilenrichtungsleitungen 4 sind jedoch die gleichen.
An einem Abschlussteil 14 der Zeilenrichtungsleitung 4 ist nur ein Kammzahn-Teil 15 in Richtung zur Abschirmungsleitung 12 angeordnet. Ferner ist an der Abschirmungsleitung 12 ein Kammzahn-Teil 16 an einer dem Kammzahn-Teil 15 zugewandten Position angeordnet. Das Kammzahn-Teil 15 und das Kammzahn-Teil 16 liegen zum Bilden einer Kapazität nahe beieinander und sind in einer Draufsicht einander überlappend angeordnet.
Hierbei sei angemerkt, dass, weil die Bereiche B und C von 2 die gleichen wie im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel (siehe 4 und 5) sind, die Beschreibung hier nicht wiederholt wird.
Da zudem die detaillierten Konfigurationen der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 die gleichen wie im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind, wird deren Beschreibung hier ebenfalls nicht wiederholt.
Um die Wirkung des vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels zu bestätigen, wurde hierbei ein elektrostatischer Entladungstest bezüglich des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 gemäß dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel und als Vergleichsbeispiel des berührungsempfindlichen Bildschirms gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel unter der Bedingung durchgeführt, dass das transparente Substrat 10 aus einem Glasmaterial mit einer Dicke von 1,0 mm hergestellt ist, der Entladungskondensator 330 pF aufweist und der Entladungswiderstand 330 Ω beträgt. Als Ergebnis des Tests wurde beim berührungsempfindlichen Bildschirm des Vergleichsbeispiels (des vorliegenden ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels) ein technischer Defekt bei 20 kV im Innern des Sensors in der Nähe des Endteils gegenüber dem Ende beobachtet, an dem die Ausgangsleitung der Zeilenrichtungsleitung angeschlossen war. Im Gegensatz dazu konnte beim berührungsempfindlichen Bildschirm gemäß dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, obwohl die Spannung höher als 20 kV eingestellt war, kein technischer Defekt beobachtet werden; daher war beim berührungsempfindlichen Bildschirm 1 gemäß dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel das Auftreten eines technischen Defekts weit weniger wahrscheinlich.
Im Hinblick auf das oben gemäß dem vorliegenden zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebene ist der Abstand (Zwischenraum) zwischen dem Kammzahn-Teil 15 und dem Kammzahn-Teil 16 geringer als beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wodurch sich die an der Zeilenrichtungsleitung angesammelte elektrische Ladung leichter in Richtung zur Abschirmungsleitung bewegt. Somit kann ein höchst zuverlässiger berührungsempfindlicher Bildschirm bereitgestellt werden, bei dem, selbst wenn eine elektrostatische Entladung durch ein dem berührungsempfindlichen Bildschirm nahe kommendes Zeigeelement (einen Leiter) verursacht wird, das Auftreten eines technischen Defekts aufgrund der elektrostatischen Entladung reduziert ist.
Hierbei sei angemerkt, dass die obige Beschreibung beispielhaft für den Fall der Verwendung des in 1 und dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirms 1 erfolgt ist; jedoch kann der gleiche vorteilhafte Effekt selbst in dem Fall des in 9 dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirms 19 oder des in 10 dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirms 21 erreicht werden.
<Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
12 zeigt eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel einer Konfiguration einer berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 ist mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 gemäß dem in 1 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, einer flexiblen Leiterplatte 24 und einem Steuersubstrat 25 ausgestattet.
An einem Anschluss 11 des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 ist die flexible Leiterplatte 24 angeschlossen die einen Anschluss (einen dem Anschluss 11 entsprechenden zusammenwirkenden Anschluss) aufweist, und ist unter Verwendung einer anisotopen leitfähigen Folie oder dergleichen montiert. Durch den elektrischen Anschluss der Spaltenrichtungsleitungen 7 und der Zeilenrichtungsleitungen 4 des berührungsempfindlichen Bildschirms 1 am Steuersubstrat 25 durch die flexible Leiterplatte 24 ist der berührungsempfindliche Bildschirm 1 als Hauptkomponente der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 wirksam.
Auf dem Steuersubstrat 25 ist eine Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 (Bewegungsposition-Erfassungsschaltung) montiert. Die Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 erfasst durch Anlegen einer Signalspannung eine Berührungskapazität, die aus einer Kapazität zusammengesetzt ist, die zwischen einem Zeigeelement und der Zeilenrichtungsleitung 4 oder der Spaltenrichtungsleitung 7 gebildet wird; und basierend auf einem Ergebnis der Erfassung führt die Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 einen Berechnungsprozess einer Berührungsposition (Berührungskoordinate) des Zeigeelements auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 aus. Mit anderen Worten erfasst die Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 die Position auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1, die vom Zeigeelement ausgewählt wurde, basierend auf der Kapazität zwischen dem den berührungsempfindlichen Bildschirm 1 berührenden Zeigeelement und der Zeilenrichtungsleitung 4 oder der Spaltenrichtungsleitung 7.
Die Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 kann eine Erfassungslogik gemäß einem projizierten Kapazitätsverfahren einsetzen. Darüber hinaus ist das Steuersubstrat 25 mit einem externen Verbindungsanschluss 27 zum Ausgeben der Berührungsposition (Berührungskoordinate), die von der Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 berechnet wurde, an eine externe Verarbeitungsvorrichtung ausgestattet.
Da die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 mit dem berührungsempfindlichen Bildschirm 1 (siehe 1) gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, ist es im Hinblick auf das oben gemäß dem vorliegenden dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebene möglich, die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 zu schaffen, bei der eine Verschlechterung beim Kontrast eines Videos oder dergleichen aufgrund eines durch eine elektrostatische Entladung im berührungsempfindlichen Bildschirm 1 verursachten technischen Defekts in dem Fall reduziert wird, bei dem die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 auf einer Flüssigkeitskristallanzeige montiert ist.
Hierbei sei angemerkt, dass die obige Beschreibung für den Fall erfolgt ist, dass der berührungsempfindliche Bildschirm gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird; jedoch ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Der gleiche vorteilhafte Effekt kann z. B. selbst in einem Fall der Verwendung des berührungsempfindlichen Bildschirms gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, nämlich dem in 9 dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirm 19 oder dem in 10 dargestellten berührungsempfindlichen Bildschirm 21 erreicht werden.
Die Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 muss nicht am Steuersubstrat 25 montiert sein, sondern kann am transparenten Substrat 2 des berührungsempfindlichen Bildschirms 2 montiert sein.
<Viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
Eine Anzeige gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 (siehe 12) gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel und ein Flüssigkristallanzeigeelement (LCD) (nicht dargestellt) umfasst, welche eine Anzeige von Informationen ermöglicht.
Die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 ist näher an einem Nutzer als ein berührungsempfindlicher Bildschirm des Flüssigkeitskristallanzeigeelements angeordnet. Mit anderen Worten ist das Flüssigkeitskristallanzeigeelement auf der Seite der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 gegenüber der Seite angeordnet, auf der das Auswählen auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgeführt wird. Diese Konfiguration realisiert eine Anzeige mit einer berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung, die eine Funktion zum Erfassen einer vom Benutzer ausgewählten Berührungsposition aufweist.
Im Hinblick auf das zuvor gemäß dem vorliegenden vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebene ist es möglich, ein Display zu schaffen, das eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung mit projizierter Kapazität aufweist, bei dem eine Verschlechterung des Kontrasts reduziert ist und das eine exzellente Darstellungsqualität aufweist.
<Fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
Eine elektronische Einrichtung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese die berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 23 (siehe 12) gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel und ein Signalverarbeitungselement (nicht dargestellt) (einen elektronischen Prozessor) umfasst, der ein elektronisches Element ist.
Dem Signalverarbeitungselement wird ein Signal (einer Berührungsposition) zugeführt, das vom externen Verbindungsanschluss 27 der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 ausgegeben wurde, worin das Signalverarbeitungselement das Signal zum Ausgeben in ein digitales Signal umwandelt. Mit anderen Worten führt das Signalverarbeitungselement elektronisch einen vorgegebenen Prozess bzgl. Informationen der Berührungsposition aus, die von der Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 erfasst wurden. Durch den Einsatz einer Konfiguration des Verbindens des Signalverarbeitungselements mit der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 ist es, wie oben beschrieben, möglich, eine elektronische Einrichtung, wie z. B. eine Digitalisierungsvorrichtung, zu realisieren, die eine Berührungsposition-Erfassungsfunktion aufweist und die Informationen der von der Erfassungsverarbeitungsschaltung 26 der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 erfassten Berührungsposition an eine externe Signalverarbeitungsvorrichtung wie z. B. einen Computer ausgibt.
Hierbei sei angemerkt, dass das Signalverarbeitungselement im Steuersubstrat 25 der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung 23 eingebaut (daran montiert) sein kann. Wenn das Signalverarbeitungselement mit einer Ausgabefunktion ausgestattet ist, die einen Bus-Standard, wie z. B. USB (Universal-Standard-Bus) erfüllt, ist es in diesem Fall möglich, eine elektronische Einrichtung mit einer höchst vielseitigen Berührungsposition-Erfassungsfunktion zu schaffen.
Im Hinblick auf das zuvor gemäß dem vorliegenden fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebene ist es möglich, eine elektronische Einrichtung mit einer Berührungsposition-Erfassungsfunktion zu schaffen, die eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung mit projizierter Kapazität aufweist, bei der eine Verschlechterung des Kontrasts reduziert ist und die exzellente Sichtverhältnisse aufweist.
Obwohl die Erfindung detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht einschränkend. Es ist daher selbstverständlich, dass diverse Modifikationen und Änderungen erfolgen können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Zusammenfassend ist festzustellen:
Ein berührungsempfindlicher Bildschirm 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein transparentes Substrat 2; eine Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen 4 und eine Vielzahl von Spaltenrichtungsleitungen 7, die auf dem transparenten Substrat 2 angeordnet sind, wobei sich Zeilenrichtungsleitungen 4 und die Spaltenrichtungsleitungen 7 einander über einer Zwischenlagen-Isolierschicht 5 in einer stereoskopischen Ansicht kreuzen; eine Vielzahl von Ausgangsleitungen R1 bis R6 und C1 bis C8, die jeweils von ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen 4 und der Spaltenrichtungsleitungen 7 elektrisch verlängernd angeordnet sind; und eine Abschirmungsleitung 12, die in einer Draufsicht die Zeilenrichtungsleitungen 4, die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Ausgangsleitungen R1 bis R6 und C1 bis C8 umschließend angeordnet ist, wobei die Zeilenrichtungsleitungen 4, die Spaltenrichtungsleitungen 7 und die Abschirmungsleitung 12 Kammzahn-Teile 15, 18, 16 umfassen, die mit Kammzahn-Formen ausgebildet sind, sodass Abstände von der Abschirmungsleitung 12 zur Zeilenrichtungsleitung 4 und zur Spaltenrichtungsleitung 7 in vorgegebenen Bereichen gering sind.
Bezugszeichenliste

1, 19, 21: berührungsempfindlicher Bildschirm
2, 10: transparentes Substrat
3: untere Elektrode
4: Zeilenrichtungsleitungen
4a: dritte Metallleitung
4aS: zweite geneigte Teile
4aP: zweite parallele Teile
4b: vierte Metallleitung
4bS: zweite geneigte Teile
4bS1, 4bS2: geneigter Teil
5: Zwischenlagen-Isolierfolie
6: obere Elektrode
7: Spaltenrichtungsleitungen
7a: erste Metallleitung
7aS: erste geneigte Teile
7aP: erste parallele Teile
7b: zweite Metallleitung
7bP: zweite parallele Teile
7bS: erste geneigte Teile
7bS1, 7bS2: geneigter Teil
8: Schutzfolie
9, 22: Polarisator
11: Anschluss
12: erste, zweite Abschirmungsleitung
13: Dummy-Ausgangsleitung
14, 17: Abschlussteile
15, 16, 18: Kammzahn-Teile
20: Filtersubstrat
23: berührungsempfindliche Eingabevorrichtung
25: Steuersubstrat
26: Erfassungsverarbeitungsschaltung, Führungsposition-Erfassungsschaltung
27: Verbindungsanschluss
71: Erweiterungsteile
R1 bis R6: Ausgangsleitungen
C1 bis C8: Ausgangsleitungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-103761 [0003]
JP 2012-013761 [0003]
JP 9-511086 [0004, 0004]
JP 2003-526831 [0005]
JP 2010-61502 [0007, 0008]

Claims

Berührungsempfindlicher Bildschirm, umfassend: ein Substrat (2); eine Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen (4) und eine Vielzahl von Spaltenrichtungsleitungen (7), die jeweils auf dem Substrat (2) angeordnet sind, sodass die Zeilenrichtungsleitungen (4) und die Spaltenrichtungsleitungen (7) einander in einer stereoskopischen Ansicht über einer Isolierschicht (5) dazwischen kreuzen; eine Vielzahl von Ausgangsleitungen (R1–R6, C1–C8), die jeweils von ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen (4) und der Spaltenrichtungsleitungen (7) elektrisch verlängernd angeordnet sind; eine erste Abschirmungsleitung (12), die in einer Draufsicht die Zeilenrichtungsleitungen (4), die Spaltenrichtungsleitungen (7) und die Ausgangsleitungen (R1–R6, C1–C8) umschließend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Zeilenrichtungsleitungen (4), jede der Spaltenrichtungsleitungen (7) und die erste Abschirmungsleitung (12) Kammzahn-Teile (15, 16, 18) umfassen, die mit Kammzahn-Formen ausgebildet sind, sodass Abstände von der ersten Abschirmungsleitung (12) zur Zeilenrichtungsleitung (4) und zur Spaltenrichtungsleitung (7) an vorgegebenen Abschnitten gering sind.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Abschirmungsleitung (12), die von der ersten Abschirmungsleitung (12) abzweigt und entlang den ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen (4) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass eine Spaltenrichtungsleitung (7), die eine der Spaltenrichtungsleitungen (7) ist und den ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen (4) am nächsten angeordnet ist, ferner eine Vielzahl von Erweiterungsteilen (71) aufweist, die in einer Draufsicht mit den ersten Enden der Zeilenrichtungsleitungen (4) abwechselnd erstreckend angeordnet sind, und die zweite Abschirmungsleitung (12) und jedes der Erweiterungsteile (71) jeweils Kammzahn-Teile (16, 18) umfassen, die mit einer Kammzahn-Form ausgebildet sind, sodass gegenseitige Abstände zwischen der zweiten Abschirmungsleitung (12) und den Erweiterungsteilen (71) gering sind,
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile (16, 18) auf einer Seite von jedem der Erweiterungsteile (71) ausgebildet sind, die der zweiten Abschirmungsleitung (12) zugewandt ist, und an der zweiten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, und die Kammzahn-Teile (18), die auf der Seite von jedem der Erweiterungsteile (71) ausgebildet sind, die der zweiten Abschirmungsleitung (12) zugewandt ist, und die Kammzahn-Teile (16), die an der zweiten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, in einer Draufsicht einander zugewandt angeordnet sind.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile (18) auf einer Seite von jedem der Erweiterungsteile (71) ausgebildet sind, die der zweiten Abschirmungsleitung (12) zugewandt ist, und die Kammzahn-Teile (16), die an der zweiten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, in einer Draufsicht abwechselnd zueinander und getrennt voneinander angeordnet sind.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile (18), die auf der Seite von jedem der Erweiterungsteile (71) ausgebildet sind, die der zweiten Abschirmungsleitung (12) zugewandt ist, und jedes der Kammzahn-Teile (16), die an der zweiten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, dazwischen eine Kapazität von 1 pF oder darüber aufweisen.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile (15, 16, 18) an einem zweiten Ende von jeder der Zeilenrichtungsleitungen (4), an einem zweiten Ende von jeder der Spaltenrichtungsleitungen (7) ausgebildet sind und an der ersten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, und die Kammzahn-Teile (15, 18), die an den zweiten Enden von jeder der Zeilenrichtungsleitungen (4) und jeder der Spaltenrichtungsleitungen (7) ausgebildet sind, und die Kammzahnteile (16), die an der ersten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, in einer Draufsicht einander zugewandt angeordnet sind.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile (15, 18), die am zweiten Ende jeder der Zeilenrichtungsleitungen (4) und am zweiten Ende von jeder der Spaltenrichtungsleitungen (7) ausgebildet sind, und die Kammzahn-Teile (16), die an der ersten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, in einer Draufsicht abwechselnd und voneinander getrennt ausgebildet sind.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass längere Leitungen der Zeilenrichtungsleitungen (4) und der Spaltenrichtungsleitungen (7) auf einer Schicht ausgebildet sind, die sich von einer Schicht unterscheidet, auf der die erste Abschirmungsleitung (12) ausgebildet ist, und die Kammzahn-Teile, die an den zweiten Enden längerer Leitungen ausgebildet sind, und die Kammzahn-Teile (16), die an der ersten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, einander in einer Draufsicht überlappen.
Berührungsempfindlicher Bildschirm nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammzahn-Teile (15, 18), die am zweiten Ende jeder der Zeilenrichtungsleitungen (4) und am zweiten Ende jeder der Spaltenrichtungsleitungen (7) ausgebildet sind, und die Kammzahn-Teile (16), die an der ersten Abschirmungsleitung (12) ausgebildet sind, dazwischen eine Kapazität von 1 pF oder darüber aufweisen.
Berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, umfassend: einen berührungsempfindlichen Bildschirm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; und eine Berührungsposition-Erfassungsschaltung (26), die zum Erfassen einer Position auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm (1), die durch ein Zeigeelement ausgewählt wurde, basierend auf einer Kapazität zwischen dem Zeigeelement zum Auswählen auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm (1) und der Zeilenrichtungsleitung (4) und der Spaltenrichtungsleitung (7) konfiguriert ist.
Anzeige, umfassend: eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung nach Anspruch 10; und ein Anzeigeelement, das auf einer Seite der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung gegenüber einer Seite vorgesehen ist, auf der das Auswählen auf dem berührungsempfindlichen Bildschirm (1) erfolgt, wobei das Anzeigeelement in der Lage ist, Informationen anzuzeigen.
Elektronische Einrichtung, umfassend eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung nach Anspruch 10; und einen elektronischen Prozessor, der zum elektronischen Ausführen eines vorgegebenen Prozesses bezüglich Informationen zu der Position konfiguriert ist, die von der Berührungsposition-Erfassungsschaltung (26) der berührungsempfindlichen Eingabevorrichtung ermittelt wurden.