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Gebiet
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Die Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Berührungsanzeigetechnologie und insbesondere auf ein Arraysubstrat und ein Berührungsanzeigebedienfeld.
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Hintergrund
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Aufgrund von Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie werden Berührungsanzeigevorrichtungen immer weitgehender angewandt und ermöglichen Menschen große Annehmlichkeiten im täglichen Leben sowie bei der Arbeit, und sind somit zu wertvollen und notwendigen Werkzeugen geworden. Eine Hauptkomponente der Berührungsanzeigevorrichtung ist ein Berührungsanzeigebedienfeld.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist 1 eine Draufsicht auf ein gebräuchliches Berührungsanzeigebedienfeld in dem Stand der Technik, und 2 ist eine Schnittansicht des Berührungsanzeigebedienfeldes, wie in 1 in der AA'-Richtung gezeigt ist. Das Berührungsanzeigebedienfeld umfasst ein Substrat 11 sowie eine Gemeinsame-Elektrode-Schicht und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats 11 angeordnet sind. Genauer gesagt befinden sich die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht in unterschiedlichen leitfähigen Schichten, und eine Isolierschicht 12 ist zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht vorgesehen. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht umfasst mehrere Elektrodenblöcke 13, die in einem Array angeordnet sind. Die Verdrahtungsschicht umfasst mehrere Verdrahtungen 14, die mit den mehreren Elektrodenblöcken 13 in Eins-zu-eins-Entsprechung verbunden sind. Jeder der Elektrodenblöcke 13 ist mit einer entsprechenden der Verdrahtungen 14 durch ein Durchgangsloch 15 verbunden. Durch Treiben (Antreiben) der Elektrodenblöcke 13 auf Zeitmultiplexart wird der Elektrodenblock 13 während einer Anzeigezeitspanne zum Anzeigetreiben über die Verdrahtung 14 mit einem gemeinsamen Spannungssignal versehen und wird während einer Berührungszeitspanne zum Berührungstreiben über die Verdrahtung 14 mit einem Berührungssignal versehen.
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Der Erfinder hat durch Forschungsarbeit herausgefunden, dass eine Kopplungskapazität bei dem herkömmlichen Berührungsanzeigebedienfeld zwischen der Verdrahtung 14 und dem Elektrodenblock 13, der in einer Erstreckungsrichtung der Verdrahtung 14 nicht mit der Verdrahtung 14 verbunden ist, gebildet sein kann, und folglich eine Genauigkeit der Berührungserfassung beeinflusst kann werden, was insbesondere bei der Anwendung des Bedienfeldes mit einer mittleren oder großen Größe der Fall ist.
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Kurzdarstellung
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Um die obigen Probleme zu lösen, sieht die vorliegende Offenbarung ein Arraysubstrat und ein Berührungsanzeigebedienfeld zur Verbesserung einer Genauigkeit einer Berührungserfassung vor.
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Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, sieht die vorliegende Offenbarung folgende technische Lösungen vor.
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Es ist ein Arraysubstrat vorgesehen, das folgende Merkmale umfasst:
ein Substrat;
eine Gemeinsame-Elektrode-Schicht und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer gleichen Seite des Substrats angeordnet sind, wobei die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht zueinander gegenüberliegend angeordnet sind, die Gemeinsame-Elektrode-Schicht mehrere Berührungsanzeigeelektrodenblöcke umfasst, die in einem Array angeordnet sind, die Verdrahtungsschicht mehrere Verdrahtungen umfasst, die mit den mehreren Berührungsanzeigeelektrodenblöcken in Eins-zu-eins-Entsprechung elektrisch verbunden sind; und
eine Hilfselektrodenschicht, die mehrere Hilfselektrodenblöcke umfasst, wobei ein Vorsprung einer Öffnung zwischen dem Hilfselektrodenblock und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock in einer zu dem Substrat senkrechten Richtung einen Vorsprung des Hilfselektrodenblocks in der zu dem Substrat senkrechten Richtung nicht überlappt,
wobei sich die Hilfselektrodenschicht zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht befindet, die Hilfselektrodenschicht von der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht isoliert ist und die Hilfselektrodenschicht während einer Berührungszeitspanne mit einem Berührungstreibersignal versehen wird und während einer Anzeigezeitspanne mit einem gemeinsamen Spannungssignal versehen wird.
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Bei der vorliegenden Offenbarung ist ferner ein anderes Arraysubstrat vorgesehen, das folgende Merkmale umfasst:
ein Substrat;
eine Gemeinsame-Elektrode-Schicht und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer gleichen Seite des Substrats angeordnet sind, wobei die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht zueinander gegenüberliegend angeordnet sind, die Gemeinsame-Elektrode-Schicht mehrere Berührungsanzeigeelektrodenblöcke umfasst, die in einem Array angeordnet sind, die Verdrahtungsschicht mehrere Verdrahtungen umfasst, die mit den mehreren Berührungsanzeigeelektrodenblöcken in Eins-zu-eins-Entsprechung elektrisch verbunden sind; und
eine Hilfselektrodenschicht, die sich zwischen der Verdrahtungsschicht und dem Substrat befindet, wobei sich die Hilfselektrodenschicht auf einer Seite der Verdrahtungsschicht befindet, die von der Gemeinsame-Elektrode-Schicht abgewandt ist, und die Hilfselektrodenschicht von der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht isoliert ist,
wobei die Hilfselektrodenschicht während einer Berührungszeitspanne mit einem Berührungstreibersignal versehen wird und während einer Anzeigezeitspanne mit einem gemeinsamen Spannungssignal versehen wird.
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In der vorliegenden Offenbarung ist ferner ein Berührungsanzeigebedienfeld vorgesehen, das folgende Merkmale umfasst:
ein Arraysubstrat und ein Farbfilmsubstrat, die zueinander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das Arraysubstrat dasjenige gemäß einer der obigen Beschreibungen ist; und
eine Flüssigkristallschicht, die zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfilmsubstrat angeordnet ist.
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Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass die Hilfselektrodenschicht bei der vorliegenden Offenbarung zusätzlich in dem Arraysubstrat vorgesehen ist. Die Hilfselektrodenschicht kann sich zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht befinden, oder sich auf einer Seite der Verdrahtungsschicht befinden, die dem Substrat zugewandt ist. Die Hilfselektrodenschicht ist vorgesehen, um eine Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock zu reduzieren. Mit der in dem Arraysubstrat zusätzlich vorgesehenen Hilfselektrodenschicht wird die Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock reduziert, wodurch eine Stärke des Berührungssignals erhöht ist und eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Offenbarung oder des Standes der Technik zu verwendenden Zeichnungen werden wie folgt kurz beschrieben, so dass die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung oder gemäß dem Stand der Technik verständlicher werden. Es ist offensichtlich, dass die Zeichnungen in der folgenden Beschreibung nur Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Andere Zeichnungen können auf der Basis dieser Zeichnungen von Fachleuten ohne schöpferische Tätigkeit abgeleitet werden.
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1 ist eine Draufsicht auf ein gebräuchliches Berührungsanzeigebedienfeld in dem Stand der Technik;
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2 ist eine Schnittansicht des in 1 in der AA'-Richtung gezeigten Berührungsanzeigebedienfeldes;
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3 ist eine Draufsicht auf ein Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
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4a ist eine Schnittansicht des in 3 in der BB'-Richtung gezeigten Arraysubstrats;
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4b ist eine Schnittansicht des in 3 in der bb'-Richtung gezeigten Arraysubstrats;
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5a ist eine Draufsicht auf ein anderes Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
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5b ist eine Schnittansicht des in 5a in der CC'-Richtung gezeigten Arraysubstrats;
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5c ist eine Schnittansicht des in 5a in der cc'-Richtung gezeigten Arraysubstrats;
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6a ist eine Draufsicht auf ein wieder anderes Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
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6b ist eine Schnittansicht des in 6a in der DD'-Richtung gezeigten Arraysubstrats;
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7 ist ein äquivalentes Schaltungsdiagramm eines Arraysubstrats gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
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8 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines wieder anderen Arraysubstrats gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
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9 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Berührungsanzeigebedienfeldes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die technischen Lösungen gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich und vollständig beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur einige und nicht alle Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Offenbarung sind. Alle weiteren Ausführungsbeispiele, die von Fachleuten auf der Basis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ohne schöpferische Tätigkeit abgeleitet werden, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, kann bei einem herkömmlichen Berührungsanzeigebedienfeld für jede beliebige Verdrahtung 14 eine Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung 14 und einem Elektrodenblock 13, der von der Verdrahtung 14 isoliert ist und sich in einer Erstreckungsrichtung der Verdrahtung 14 gegenüberliegend zu der Verdrahtung 14 befindet, gebildet sein, und eine Kopplungskapazität kann auch zwischen der Verdrahtung 14 und einer Datenleitung 16, die sich gegenüberliegend zu der Verdrahtung 14 befindet, gebildet sein. Das Vorhandensein der Kopplungskapazität kann ein Berührungssignal stören und eine Genauigkeit der Berührungserfassung beeinflussen. Bei dem in 1 gezeigten Berührungsanzeigebedienfeld befinden sich Pixelelektroden Pix1 zwischen einer Gemeinsame-Elektrode-Schicht und einem Substrat 11, und die Verdrahtungen 14 sind in einer gleichen Schicht wie die Pixelelektroden Pix1 angeordnet. Die Verdrahtungen 14 sind elektrisch verbunden, um einen Chip 17 zu treiben.
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Um die obigen Probleme zu lösen, ist bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Arraysubstrat vorgesehen. Das Arraysubstrat ist so, wie in 3, 4a und 4b gezeigt ist. 3 ist eine Draufsicht auf ein Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 4a ist eine Schnittansicht des in 3 in der BB'-Richtung gezeigten Arraysubstrats. 4b ist eine Schnittansicht des in 3 in der bb'-Richtung gezeigten Arraysubstrats.
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Das Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Substrat 21; eine Gemeinsame-Elektrode-Schicht und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer gleichen Seite des Substrats 21 angeordnet sind; sowie eine Hilfselektrodenschicht, die mehrere Hilfselektrodenblöcke 28 umfasst. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht sind zueinander gegenüberliegend angeordnet. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht umfasst mehrere Berührungsanzeigeelektrodenblöcke 23, die in einem Array angeordnet sind. Die Verdrahtungsschicht umfasst mehrere Verdrahtungen 24, die mit den mehreren Berührungsanzeigeelektrodenblöcken 23 in Eins-zu-eins-Entsprechung elektrisch verbunden sind. Ein Vorsprung einer Öffnung K1 zwischen dem Hilfselektrodenblock 28 und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock 23 in einer zu dem Substrat 21 senkrechten Richtung überlappt einen Vorsprung des Hilfselektrodenblocks 28 in der zu dem Substrat 21 senkrechten Richtung nicht.
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Jede der Verdrahtungen 14 ist mit einem Treiberchip 27 elektrisch verbunden. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht sind in unterschiedlichen leitfähigen Schichten angeordnet. Eine Isolierschicht 22 ist zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht vorgesehen. Der Berührungsanzeigeelektrodenblock 23 ist mit einer entsprechenden Verdrahtung 24 durch ein Durchgangsloch 25 elektrisch verbunden.
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Die Hilfselektrodenschicht befindet sich zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht. Die Hilfselektrodenschicht ist von der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht isoliert. Die Hilfselektrodenschicht wird während einer Berührungszeitspanne mit einem Berührungstreibersignal versehen und wird während einer Anzeigezeitspanne mit einem gemeinsamen Spannungssignal versehen.
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Mit der Hilfselektrodenschicht kann eine Verteilung des elektrischen Feldes zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht geändert werden, wodurch eine Kopplungskapazität zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht reduziert wird, eine Stärke des Berührungssignals erhöht wird und folglich eine Berührungsgenauigkeit verbessert wird.
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Wie in 3 gezeigt ist, sind die Hilfselektrodenblöcke 28 miteinander über Verbinder 29 elektrisch verbunden. Wie in 4a und 4b gezeigt ist, sind die Hilfselektrodenblöcke 28 bei dem Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in einer gleichen leitfähigen Schicht wie die Verbinder 29 angeordnet. In diesem Fall sind die Hilfselektrodenblöcke 28 aus einer gleichen Metallschicht wie die Verbinder 29 zusammengesetzt, und die Hilfselektrodenblöcke 28 und die Verbinder 29 sind als Ganzes gebildet. Eine in 3 gezeigte Begrenzungslinie zwischen dem Hilfselektrodenblock 28 und dem Verbinder 29 dient lediglich dazu, die Unterscheidung und Erklärung zu erleichtern, existiert jedoch nicht in einem echten Produkt.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Verbinder auf einer Seite des Substrats, die näher bei dem Hilfselektrodenblock liegt, angeordnet sein, und der Hilfselektrodenblock ist mit dem Verbinder durch ein Durchgangsloch elektrisch verbunden.
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Das Arraysubstrat umfasst ferner mehrere Pixeltransistoren, die in einem Array angeordnet sind, und Pixelelektroden Pix2, die mit den mehreren Pixeltransistoren in Eins-zu-eins-Entsprechung elektrisch verbunden sind. Jeder der Pixeltransistoren weist ein Gate, eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, wobei die zweite Elektrode mit einer entsprechenden der Pixelelektroden Pix2 elektrisch verbunden ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 4a und 4b aufgrund der Perspektive kein Pixeltransistor gezeigt ist.
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Wie in 3 gezeigt ist, befindet sich ein Vorsprung des Hilfselektrodenblocks 28 auf dem Substrat innerhalb eines Vorsprunges des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 23 auf dem Substrat in der zu dem Substrat 21 senkrechten Richtung, und die Hilfselektrodenblöcke 28 und die Berührungsanzeigeelektrodenblöcke 23 weisen eine Eins-zu-eins-Entsprechung in der zu dem Substrat 21 senkrechten Richtung auf. Die Formen des Hilfselektrodenblocks 28 und des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 23 sind Rechtecke mit einem gleichen Länge-Breite-Verhältnis, und Mitten des Hilfselektrodenblocks 28 und des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 23 sind einander direkt zugewandt in der zu dem Substrat 21 senkrechten Richtung angeordnet. Der Hilfselektrodenblock 28 kann eine Größe aufweisen, die gleich groß oder kleiner als die des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 23 ist.
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Um eine normale Bildanzeige zu erreichen, sind die Hilfselektrodenblöcke 28 und die Verbinder 29 jeweils transparent. Bevorzugterweise können die Hilfselektrodenblöcke 28 und die Verbinder 29 aus Indiumzinnoxid (ITO: indium tin Oxide) zusammengesetzt sein.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel befindet sich ein Vorsprung des Hilfselektrodenblocks auf dem Substrat innerhalb eines Vorsprunges der Pixelelektrode auf dem Substrat in der zu dem Substrat senkrechten Richtung, und die Hilfselektrodenblöcke und die Pixelelektroden weisen in der zu dem Substrat senkrechten Richtung eine Eins-zu-eins-Entsprechung auf. In diesem Fall sind die Hilfselektrodenblöcke und die Pixelelektroden zueinander gegenüberliegend angeordnet, und die Hilfselektrodenblöcke sind transparent, so dass eine normale Bildanzeige erreicht wird. Die Verbinder können transparent oder nicht transparent sein. Die Pixelelektroden können sich oberhalb oder unterhalb der Hilfselektrodenschicht befinden. Bevorzugterweise ist eine Form einer Hilfselektrode innerhalb eines Subpixels konsistent mit einer Form einer Berührungselektrode innerhalb des Subpixels, in dem Fall, in dem sich die Pixelelektroden unterhalb der Hilfselektrodenschicht befinden. In diesem Fall wird ein elektrisches Feld zwischen der Pixelelektrode und der Berührungselektrode während einer Anzeigestufe nicht durch eine Hilfselektrode abgeschirmt.
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Um bei der Berührungserfassung eine Störung der Verdrahtung auf dem Berührungsanzeigeelektrodenblock effektiv zu reduzieren, ist, wie in 4a gezeigt ist, ein Abstand a zwischen der Verdrahtungsschicht und den Hilfselektrodenblöcken festgelegt, um gleich groß oder kleiner als 10 μm zu sein. In diesem Fall ist mit den Hilfselektrodenblöcken eine Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung 24 und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock 23 effektiv reduziert, wodurch eine Stärke des Berührungssignals gesteigert ist und eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert ist.
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Das Arraysubstrat gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ferner eine Datenleitung 26, die zwischen dem Substrat 21 und der Verdrahtungsschicht angeordnet ist, und eine Isolierschicht 20 ist zwischen der Datenleitung 26 und der Verdrahtungsschicht vorgesehen. Die Isolierschicht 20 kann eine Schicht sein, die aus SiNx, SiO2 oder Ähnlichem zusammengesetzt ist, oder kann eine Kombination aus einer organischen Isolierschicht und einer gebräuchlichen Isolierschicht sein. Mit der Hilfselektrodenschicht kann eine Verteilung des elektrischen Feldes zwischen der Datenleitung 26 und der Verdrahtung 24 geändert werden, wodurch eine Kopplungskapazität zwischen der Datenleitung 26 und der Verdrahtung 24 reduziert wird und folglich eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert wird.
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Bei den in 3a, 4b und 4b gezeigten Ausführungsbeispielen befindet sich die Verdrahtungsschicht zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und dem Substrat. Die Hilfselektrodenschicht befindet sich zwischen der Verdrahtungsschicht und der Gemeinsame-Elektrode-Schicht. Bevorzugterweise ist eine Form der Hilfselektrode innerhalb des Subpixels konsistent mit einer Form der Berührungselektrode innerhalb des Subpixels.
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Bei dem oben beschriebenen Arraysubstrat ist ersichtlich, dass die Kopplungskapazität zwischen den Berührungsanzeigeelektrodenblöcken und den Verdrahtungen mit der Hilfselektrodenschicht reduziert werden kann, wodurch eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert wird.
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Basierend auf den obigen Ausführungsbeispielen ist ein Arraysubstrat ferner in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung vorgesehen. Eine Struktur des Arraysubstrats ist so, wie in 5a, 5b und 5c gezeigt ist. Das Arraysubstrat umfasst: ein Substrat 31; eine Gemeinsame-Elektrode-Schicht und eine Verdrahtungsschicht, die auf einer gleichen Seite des Substrats 31 angeordnet sind; und eine Hilfselektrodenschicht, die sich zwischen der Verdrahtungsschicht und dem Substrat befindet. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht sind zueinander gegenüberliegend angeordnet. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht umfasst mehrere Berührungsanzeigeelektrodenblöcke 33, die in einem Array angeordnet sind. Die Verdrahtungsschicht umfasst mehrere Verdrahtungen 34, die mit den mehreren Berührungsanzeigeelektrodenblöcken 33 in Eins-zu-eins-Entsprechung elektrisch verbunden sind. Die Hilfselektrodenschicht befindet sich auf einer Seite der Verdrahtungsschicht, die von der Gemeinsame-Elektrode-Schicht abgewandt ist. Die Hilfselektrodenschicht ist von der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht isoliert. Die Hilfselektrodenschicht wird während einer Berührungszeitspanne mit einem Berührungstreibersignal versehen und wird während einer Anzeigezeitspanne mit einem gemeinsamen Spannungssignal versehen.
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Jede der Verdrahtungen 34 ist mit einem Treiberchip 37 elektrisch verbunden. Die Gemeinsame-Elektrode-Schicht und die Verdrahtungsschicht sind in unterschiedlichen leitfähigen Schichten angeordnet. Eine Isolierschicht 32 ist zwischen der Verdrahtungsschicht und der Gemeinsame-Elektrode-Schicht vorgesehen. Der Berührungsanzeigeelektrodenblock 33 ist mit einer entsprechenden Verdrahtung 34 durch ein Durchgangsloch 35 elektrisch verbunden. Eine Isolierschicht 30 ist zwischen dem Substrat 31 und der Verdrahtungsschicht bereitgestellt. Das Arraysubstrat umfasst ferner eine Datenleitung 36, die auf einer Oberfläche des Substrats 31 angeordnet ist. Eine Oberfläche der Datenleitung 36 ist durch die Isolierschicht 30 bedeckt.
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Mit der Hilfselektrodenschicht kann eine Verteilung des elektrischen Feldes zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht geändert werden, wodurch eine Kopplungskapazität zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht reduziert wird, eine Stärke des Berührungssignals erhöht wird und folglich eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert wird.
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Bei den in 5a, 5b und 5c gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Hilfselektrodenschicht mehrere Hilfselektrodenblöcke 38, die miteinander über Verbinder 39 elektrisch verbunden sind. Die Hilfselektrodenblöcke 38 sind in einer gleichen leitfähigen Schicht wie die Verbinder 39 angeordnet. In diesem Fall sind die Hilfselektrodenblöcke 38 aus einer gleichen Metallschicht wie die Verbinder 39 zusammengesetzt, und die Hilfselektrodenblöcke 38 und die Verbinder 39 sind als Ganzes gebildet. Eine in 5a und 5c gezeigte Begrenzungslinie zwischen dem Hilfselektrodenblock 38 und dem Verbinder 39 dient lediglich dazu, die Unterscheidung und Erklärung zu erleichtern, existiert jedoch nicht in einem echten Produkt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Verbinder in einer anderen Schicht als der Hilfselektrodenschicht angeordnet sein und sich auf einer Seite des Substrats 31, die näher bei dem Hilfselektrodenblock 38 liegt, befinden, und der Hilfselektrodenblock kann mit dem Verbinder durch ein Durchgangsloch elektrisch verbunden sein
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Das Arraysubstrat umfasst ferner mehrere Pixeltransistoren, die in einem Array angeordnet sind, und Pixelelektroden Pix3, die mit den mehreren Pixeltransistoren in Eins-zu-eins-Entsprechung elektrisch verbunden sind. Jeder der Pixeltransistoren weist ein Gate, eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, wobei die zweite Elektrode mit einer entsprechenden der Pixelelektroden Pix3 elektrisch verbunden ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 5a, 5b und 5b aufgrund der Perspektive kein Pixeltransistor gezeigt ist.
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Wie in 5a gezeigt ist, befindet sich ein Vorsprung des Hilfselektrodenblocks 38 auf einer Oberfläche des Substrats 31 innerhalb eines Vorsprunges des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 33 auf der Oberfläche des Substrats 31 in der zu dem Substrat 31 senkrechten Richtung, und die Hilfselektrodenblöcke 38 und die Berührungsanzeigeelektrodenblöcke 33 weisen eine Eins-zu-eins-Entsprechung in der zu dem Substrat 31 senkrechten Richtung auf. Die Formen des Hilfselektrodenblocks 38 und des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 33 sind Rechtecke mit einem gleichen Länge-Breite-Verhältnis, und Mitten des Hilfselektrodenblocks 38 und des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 33 sind einander direkt zugewandt in der zu dem Substrat 31 senkrechten Richtung angeordnet. Der Hilfselektrodenblock 38 kann eine Größe aufweisen, die gleich groß oder kleiner als die des Berührungsanzeigeelektrodenblocks 33 ist.
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Um eine normale Bildanzeige zu erreichen, sind die Hilfselektrodenblöcke 38 und die Verbinder 39 jeweils transparent. Bevorzugterweise können die Hilfselektrodenblöcke 38 und die Verbinder 39 aus Indiumzinnoxid zusammengesetzt sein.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel befindet sich ein Vorsprung des Hilfselektrodenblocks auf einer Oberfläche des Substrats innerhalb eines Vorsprunges der Pixelelektrode auf einer Oberfläche des Substrats 31 in der zu dem Substrat senkrechten Richtung, und die Hilfselektrodenblöcke und die Pixelelektroden weisen in der zu dem Substrat senkrechten Richtung eine Eins-zu-eins-Entsprechung auf. In diesem Fall sind die Hilfselektrodenblöcke und die Pixelelektroden zueinander gegenüberliegend angeordnet, und die Hilfselektrodenblöcke sind transparent, so dass eine normale Bildanzeige erreicht wird. Die Verbinder können transparent oder nicht transparent sein.
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Um bei der Berührungserfassung eine Störung der Verdrahtungen auf die Berührungsanzeigeelektrodenblöcke effektiv zu reduzieren, ist ein Abstand a zwischen der Verdrahtungsschicht und den Hilfselektrodenblöcken festgelegt, um gleich groß oder kleiner als 10 μm zu sein. In diesem Fall ist mit den Hilfselektrodenblöcken eine Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock effektiv reduziert, wodurch eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert ist.
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Bei den in 5a, 5b und 5c gezeigten Ausführungsbeispielen befindet sich die Verdrahtungsschicht zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und dem Substrat. Die Hilfselektrodenschicht befindet sich zwischen der Verdrahtungsschicht und dem Substrat. Die Hilfselektrodenschicht kann in einem Fall, in dem sich die Verdrahtungsschicht zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und dem Substrat befindet und sich die Hilfselektrodenschicht zwischen der Verdrahtungsschicht und dem Substrat befindet. eine planare Elektrodenschicht sein. In diesem Fall kann das Arraysubstrat eine in 6a, 6b und 6c gezeigte Struktur aufweisen. 6a, 6b und 6c unterscheiden sich von 5a, 5b und 5c dadurch, dass die Hilfselektrodenschicht 58 eine planare Elektrodenschicht ist, die eine transparente leitfähige Schicht ist.
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Die Verdrahtungsschicht kann in einer gleichen Schicht wie die Pixelelektrode angeordnet sein. Alternativ können sich die Verdrahtungsschicht und die Pixelelektrode in unterschiedlichen leitfähigen Schichten befinden. Bevorzugterweise ist die Verdrahtungsschicht in einer gleichen Schicht wie die Pixelelektroden angeordnet, um eine Dicke des Bedienfeldes zu verringern.
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Ähnlich zu den obigen Ausführungsbeispielen kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der Hilfselektrodenschicht in dem Arraysubstrat eine Verteilung des elektrischen Feldes zwischen der Verdrahtungsschicht und der Gemeinsame-Elektrode-Schicht geändert werden, wodurch eine Kopplungskapazität zwischen den Berührungsanzeigeelektrodenblöcken und den Verdrahtungen reduziert wird und somit eine Genauigkeit der Berührungserfassung erhöht wird.
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Bei den technischen Lösungen gemäß der vorliegenden Offenbarung wird mit der Hilfselektrodenschicht, die zusätzlich in dem Arraysubstrat bereitgestellt ist, die Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung und dem Berührungselektrodenblock reduziert, wodurch eine Stärke des Berührungssignals und eine Empfindlichkeit der Berührung erhöht werden.
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Unter Bezugnahme auf 7 ist 7 ein äquivalentes Schaltungsdiagramm eines Arraysubstrats gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. In 7 zeigt ein Kondensator 3p eine Kopplungskapazität zwischen einem Berührungsanzeigeelektrodenblock und einer benachbarten Berührungsanzeigeelektrode an, und ein Kondensator 5p zeigt eine Kopplungskapazität zwischen einem Berührungsanzeigeelektrodenblock und der Masse an. Ein Widerstand 500 zeigt einen äquivalenten Widerstandswert eines Berührungsanzeigeelektrodenblocks und einer entsprechenden Verdrahtung desselben an. Ein Kondensator Cm zeigt eine Kopplungskapazität zwischen dem zusätzlich vorgesehenen Hilfselektrodenblock und einer Berührungsanzeigeelektrode und einer entsprechenden Verdrahtung derselben an. Ein Kondensator Cc zeigt eine Kopplungskapazität zwischen einer Berührungsanzeigeelektrode in einer Spaltenrichtung und einer Verdrahtung derselben in Eins-zu-eins-Entsprechung und allen Berührungsanzeigeelektroden in einer Erstreckungsrichtung der Berührungsanzeigeelektrode und entsprechenden Verdrahtungen derselben an.
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Der Kondensator Cm und der Kondensator Cc haben jeweils einen Effekt auf ein Berührungssignal. Der Effekt des Kondensators Cc auf das Berührungssignal ist ein größerer Effekt als der des Kondensators Cm auf das Berührungssignal. Berührungserfassungssignale der Berührungsanzeigeelektrodenblöcke können ein Übersprechen direkt über den Kondensator Cc aufweisen. Die Hilfselektrodenschicht, die zusätzlich in der technischen Lösung der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist, kann die Kapazität von Cm erhöhen und die Kapazität von Cc verringern. Im Ganzen ist ein Problem eines Signalübersprechens gemindert, die Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock ist reduziert, eine Stärke des Berührungserfassungssignals ist gesteigert und eine Genauigkeit der Berührungserfassung ist erhöht.
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Im Falle des Treffens auf eine Last, wie z. B. einen Widerstand, kann die Hilfselektrodenschicht auf eine gesamte Oberfläche gelegt sein, oder die Hilfselektrodenschicht kann mehrere Hilfselektrodenblöcke umfassen, wobei eine Form des Hilfselektrodenblocks gleich der der Pixelelektrode oder des Berührungsanzeigeelektrodenblocks ist, und die Hilfselektrodenblöcke mit den Pixelelektroden oder den Berührungsanzeigeelektrodenblöcken verbunden sind. Die Hilfselektrodenschicht wird während einer Berührungstreiberstufe mit dem Berührungssignal versehen und wird während einer Anzeigestufe mit einem Gemeinsame-Elektrode-Signal versehen. Die Hilfselektrodenschicht kann über den Treiberchip direkt mit dem Signal versehen werden oder kann nach Umwandlung durch andere Signalleitungen mit dem Signal versehen werden.
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Eine Positionsbeziehung zwischen der Hilfselektrodenschicht und der Gemeinsame-Elektrode-Schicht, der Verdrahtungsschicht und der Datenleitung in der zu dem Substrat senkrechten Richtung kann als benötigt festgelegt sein, was nicht gezielt beschränkt ist. Um den Effekt auf das Datensignal in der Datenleitung zu vermeiden, kann die Hilfselektrodenschicht zwischen der Datenleitung und dem Substrat angeordnet sein, und das Arraysubstrat weist in diesem Fall eine wie in 8 gezeigte Struktur auf.
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Unter Bezugnahme auf 8 ist 8 ein schematisches Strukturdiagramm eines anderen Arraysubstrats gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 6b gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass sich die Hilfselektrodenschicht 58 zwischen der Datenleitung 36 und dem Substrat 31 befindet. Wie oben beschrieben ist, ist die Hilfselektrodenschicht bevorzugterweise unterhalb der Datenleitung 36 angeordnet, um zu verhindern, dass das Datensignal durch die Hilfselektrodenschicht 58 beeinflusst wird.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist eine relative Positionsbeziehung zwischen der Berührungselektrode und der Pixelelektrode nicht beschränkt, wobei dies eine Top-com-Struktur, bei der sich die Berührungselektrode (die gemeinsame Elektrode) oberhalb der Pixelelektrode befindet, oder eine Middle-com-Struktur sein kann, bei der sich die Berührungselektrode (die gemeinsame Elektrode) unterhalb der Pixelelektrode befindet.
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Als Nächstes wird in Verbindung mit spezifischen experimentellen Daten eine Funktion der Hilfselektrodenschicht in dem Arraysubstrat bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zum Reduzierung der Kopplungskapazität zwischen der Verdrahtung und dem Berührungsanzeigeelektrodenblock veranschaulicht, wie im Folgenden in Tabelle 1 gezeigt ist: Tabelle 1
| Nummer des experimentellen Beispiels | Erstes experimentelles Beispiel | Zweites experimentelles Beispiel | Drittes experimentelles Beispiel |
| Status der Hilfselektrodenschicht festlegen | ohne Hilfselektrodenschicht | Die Hilfselektrodenschicht ist zwischen der Gemeinsame-Elektrode-Schicht und der Verdrahtungsschicht angeordnet | Die Hilfselektrodenschicht befindet sich unterhalb der Verdrahtungsschicht |
| Kopplungskapazität zwischen den Berührungsanzeigeelektrodenblöcken und den Verdrahtungen | 89,6 pF/m | 69,6 pF/m | 10,3 pF/m |
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Bei dem zweiten experimentellen Beispiel und dem dritten experimentellen Beispiel ist die Hilfselektrodenschicht während einer Berührungserfassungszeitspanne mit dem Berührungserfassungssignal versehen. Es ist aus den Daten in der oben gezeigten Tabelle ersichtlich, dass die. Hilfselektrodenschicht während der Berührungszeitspanne gebildet ist und mit dem Berührungserfassungssignal versehen wird, die Kopplungskapazität zwischen den Berührungsanzeigeelektrodenblöcken und den Verdrahtungen kann effektiv reduziert werden, und folglich wird eine Stärke des Berührungserfassungssignal gesteigert und eine Genauigkeit der Berührungserfassung verbessert.
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Basierend auf den obigen Ausführungsbeispielen des Arraysubstrats ist ferner bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Berührungsanzeigebedienfeld vorgesehen. Wie in 9 gezeigt ist, umfasst das Berührungsanzeigebedienfeld folgende Merkmale:
ein Arraysubstrat 71 und ein Farbfilmsubstrat 72, die zueinander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das Arraysubstrat 71 dasjenige gemäß einem der obigen Ausführungsbeispiele ist; und
eine Flüssigkristallschicht 73, die zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfilmsubstrat angeordnet ist.
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Das Berührungsanzeigebedienfeld umfasst das Arraysubstrat gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel, und folgich weist die Berührungserfassung eine höhere Genauigkeit auf.
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Gemäß den obigen Beschreibungen der offenbarten Ausführungsbeispiele können Fachleute die vorliegende Offenbarung implementieren oder verwenden. Zahlreiche Änderungen bei den Ausführungsbeispielen sind für Fachleute ersichtlich und allgemeine hierin definierte Prinzipien können bei anderen Ausführungsbeispielen angewendet werden, ohne von dem Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Die vorliegende Offenbarung soll daher nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern beansprucht den breitestmöglichen Schutzbereich, der mit den Prinzipien und den neuartigen Merkmalen, die hierin offenbart sind, in Einklang steht.
