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BEREICH
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Sensormodul und eine Anzeigevorrichtung, die das Sensormodul enthält. Beispielsweise betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Sensormodul vom berührungslosen Typ und eine Anzeigevorrichtung, die das Sensormodul vom berührungslosen Typ enthält.
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HINTERGRUND
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Als Schnittstelle zum Eingeben von Informationen in ein Informationsterminal ist ein Berührungssensor weit verbreitet. Gegenwärtig identifizieren die gängigen Berührungssensoren eine Position, an der menschliche Finger oder Hände die Berührungssensoren direkt berühren. In den letzten Jahren wurde ein berührungsloser Sensor (Schwebesensor) entwickelt, bei dem Informationen eingegeben werden können, indem eine Eingabevorrichtung wie menschliche Finger oder Hände oder ein Berührungsstift (im Folgenden werden sie auch als Eingabemittel bezeichnet) in der Nähe des Berührungssensors platziert werden, ohne dass die Eingabevorrichtung den Berührungssensor berührt (siehe Patentdokumente 1 bis 3)
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Dokumente zum Stand der Technik
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Patentdokumente
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Zusammenfassung der Erfindung
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Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll
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Eine der Aufgaben einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es, einen berührungslosen Sensor mit einer neuen Struktur und eine mit diesem berührungslosen Sensor ausgestattete Anzeigevorrichtung bereitzustellen. Alternativ besteht eine der Aufgaben einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darin, einen berührungslosen Sensor bereitzustellen, der in der Lage ist, die Position von Eingabemitteln in der Nähe genau zu identifizieren, sowie eine mit dem berührungslosen Sensor ausgestattete Anzeigevorrichtung.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Sensormodul. Das Sensormodul umfasst ein Sensorsubstrat, mehrere Sensorelektroden und mehrere Sensorverdrahtungen. Das Sensorsubstrat weist einen Sensorbereich und einen den Sensorbereich umgebenden Sensorrahmenbereich auf. Die mehreren Sensorelektroden befinden sich über dem Sensorbereich und sind in mehreren Zeilen und mehreren Spalten angeordnet. Die mehreren Sensorverdrahtungen korrespondieren jeweils mit den mehreren Sensorelektroden, sind jeweils elektrisch mit den entsprechenden Sensorelektroden verbunden und weisen jeweils einen Anschluss über dem Sensorrahmenbereich auf. Die Mehrzahl von Anschlüssen ist entlang einer Seite des Sensorbereichs angeordnet. Mindestens eine der mit den Sensorelektroden verbundenen Sensorverdrahtungen enthält einen Widerstandseinstellabschnitt in jeder Spalte. Ein Widerstand des Widerstandseinstellabschnitts ist höher als ein Widerstand eines anderen Abschnitts in der Sensorverdrahtung einschließlich des Widerstandseinstellabschnitts.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Sensormodul. Das Sensormodul umfasst ein Sensorsubstrat, mehrere Sensorelektroden und mehrere Sensorverdrahtungen. Das Sensorsubstrat weist einen Sensorbereich und einen den Sensorbereich umgebenden Sensorrahmenbereich auf. Die mehreren Sensorelektroden befinden sich über dem Sensorbereich und sind in mehreren Zeilen und mehreren Spalten angeordnet. Die mehreren Sensorverdrahtungen korrespondieren jeweils mit den mehreren Sensorelektroden, sind jeweils elektrisch mit den entsprechenden Sensorelektroden verbunden und weisen jeweils einen Anschluss über dem Sensorrahmenbereich auf. Die Mehrzahl von Anschlüssen ist entlang einer Seite des Sensorbereichs angeordnet. Mindestens eine der Sensorelektroden weist in jeder Spalte mindestens einen Cutoff auf.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Anzeigemodul, das ein Arraysubstrat mit mehreren Pixeln umfasst; und ein Sensormodul über dem Anzeigemodul. Das Sensormodul umfasst ein Sensorsubstrat, mehrere Sensorelektroden und mehrere Sensorverdrahtungen. Das Sensorsubstrat weist einen Sensorbereich und einen den Sensorbereich umgebenden Sensorrahmenbereich auf. Die mehreren Sensorelektroden befinden sich über dem Sensorbereich und sind in mehreren Zeilen und mehreren Spalten angeordnet. Die mehreren Sensorverdrahtungen korrespondieren jeweils mit den mehreren Sensorelektroden, sind jeweils elektrisch mit den entsprechenden Sensorelektroden verbunden und weisen jeweils einen Anschluss über dem Sensorrahmenbereich auf. Die Mehrzahl von Anschlüssen ist entlang einer Seite des Sensorbereichs angeordnet. Mindestens eine der mit der Sensorelektrode verbundenen Sensorverdrahtungen enthält einen Widerstandseinstellabschnitt in jeder Spalte. Ein Widerstand des Widerstandseinstellabschnitts ist höher als ein Widerstand eines anderen Abschnitts in der Sensorverdrahtung einschließlich des Widerstandseinstellabschnitts.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Anzeigemodul, das ein Arraysubstrat mit mehreren Pixeln umfasst; und ein Sensormodul über dem Anzeigemodul. Das Sensormodul umfasst ein Sensorsubstrat, mehrere Sensorelektroden und mehrere Sensorverdrahtungen. Das Sensorsubstrat weist einen Sensorbereich und einen den Sensorbereich umgebenden Sensorrahmenbereich auf. Die mehreren Sensorelektroden befinden sich über dem Sensorbereich und sind in mehreren Zeilen und mehreren Spalten angeordnet. Die mehreren Sensorverdrahtungen korrespondieren jeweils mit den mehreren Sensorelektroden, sind jeweils elektrisch mit den entsprechenden Sensorelektroden verbunden und weisen jeweils mehrere Anschlüsse über dem Sensorrahmenbereich auf. Die Mehrzahl von Anschlüssen ist entlang einer Seite des Sensorbereichs angeordnet. Mindestens eine der Sensorelektroden weist in jeder Spalte mindestens einen Cutoff auf.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Abwicklung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4A ist eine schematische Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4B ist eine schematische Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 7A ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 7B ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8A ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8B ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8C ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8D ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8E ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8F ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 9 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 10 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 11 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 12 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 13 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 14 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 15 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 16 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 17A ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 17B ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 18 ist eine schematische Draufsicht eines Sensormoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Erfindung kann innerhalb ihres Konzepts auf eine Vielzahl unterschiedlicher Weisen implementiert werden und sollte nicht nur innerhalb der Offenbarung der unten veranschaulichten Ausführungsformen interpretiert werden.
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Die Zeichnungen können so dargestellt sein, dass die Breite, Dicke, Form und dergleichen im Vergleich zu denen der tatsächlichen Modi schematischer dargestellt sind, um eine klarere Erklärung bereitzustellen. Sie sind jedoch nur ein Beispiel und schränken die Interpretation der Erfindung nicht ein. In der Beschreibung und den Zeichnungen wird dasselbe Bezugszeichen für ein Element bereitgestellt, das dasselbe ist wie dasjenige, das in den vorangehenden Zeichnungen erscheint, und eine detaillierte Erläuterung kann gegebenenfalls weggelassen werden. Wenn mehrere gleiche oder ähnliche Strukturen gemeinsam dargestellt werden, wird eine Bezugszahl verwendet, während ein Bindestrich und eine natürliche Zahl der Bezugszahl folgen, wenn die Strukturen unabhängig dargestellt werden. Zusätzlich kann, wenn ein Teil einer Struktur dargestellt wird, ein kleiner Buchstabe des Alphabets nach der Referenznummer bereitgestellt werden.
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Wenn in der Beschreibung und den Ansprüchen ein Zustand ausgedrückt wird, in dem eine Struktur „über“ einer anderen Struktur angeordnet ist, umfasst ein solcher Ausdruck, sofern nicht ausdrücklich angegeben, sowohl einen Fall, in dem das Substrat unmittelbar über der „anderen Struktur“ angeordnet ist, als auch zu sein in Kontakt mit der „anderen Struktur“ und einem Fall, wo die Struktur über der „anderen Struktur“ mit einer zusätzlichen Struktur dazwischen angeordnet ist.
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In der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet ein Ausdruck „eine Struktur ist von einer anderen Struktur freigelegt“ einen Modus, in dem ein Teil der Struktur nicht von der anderen Struktur bedeckt ist, und schließt einen Modus ein, in dem der von der anderen Struktur unbedeckte Teil weiter bedeckt ist durch eine andere Struktur.
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Wenn in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Filmen gleichzeitig mit dem gleichen Verfahren gebildet wird, haben diese Filme die gleiche Schichtstruktur, das gleiche Material und die gleiche Zusammensetzung. Daher wird die Vielzahl von Filmen als in derselben Schicht vorhanden definiert.
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Im Folgenden werden die Strukturen eines Sensormoduls 200 und einer Anzeigevorrichtung 100 mit dem Sensormodul 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
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1. Übersicht der Struktur
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Eine schematische abgewickelte Ansicht der Anzeigevorrichtung 100 ist in 1 gezeigt. Die Anzeigevorrichtung 100 beinhaltet ein Anzeigemodul 110 und das über dem Anzeigemodul 110 angeordnete Sensormodul 200. Das Anzeigemodul 110 und das Sensormodul 200 sind mit einem in 1 nicht dargestellten Klebstoff aneinander befestigt.
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2. Anzeigemodul
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Das Anzeigemodul 110 ist eine Vorrichtung mit einer Funktion zum Anzeigen eines Bildes und umfasst ein Array-Substrat 112, eine Vielzahl von Pixeln 116, die über dem Array-Substrat 112 ausgebildet sind, und ein Gegensubstrat 114 über dem Array-Substrat 112 als grundlegende Komponenten. Ein minimaler rechteckiger Bereich, der die Vielzahl von Pixeln 116 umgibt, wird Anzeigebereich 120 genannt. Jedes Pixel 116 hat ein Anzeigeelement und fungiert als minimale Einheit, die Farbinformationen bereitstellt. Als Anzeigeelement kann zusätzlich zu einem Flüssigkristallelement ein lichtemittierendes Elektrolumineszenzelement, beispielsweise ein organisches lichtemittierendes Elektrolumineszenzelement (OLED) oder dergleichen, verwendet werden. Wenn ein Flüssigkristallelement verwendet wird, wird dem Anzeigemodul 110 ferner eine nicht dargestellte Lichtquelle (Hintergrundbeleuchtung) bereitgestellt. Jedes Pixel 116 wird gemäß einer Energiequelle und Bildsignalen betrieben, die durch einen Verbinder 118 wie etwa ein Substrat einer flexiblen gedruckten Schaltung (FPC) zugeführt werden, und erzeugt Licht mit einer bestimmten Farbe bei einer Abstufung auf der Grundlage der Bildsignale. Der Betrieb der Pixel 116 wird auf der Grundlage der Bildsignale gesteuert, wodurch ein Bild auf dem Anzeigebereich 120 angezeigt werden kann.
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Es gibt keine Beschränkung hinsichtlich der Größe des Anzeigemoduls 110. Beispielsweise kann die Größe davon eine Größe sein, die eine Größe von 12,1 Zoll (31 cm) genannt wird, die für ein tragbares Kommunikationsendgerät verwendet wird, oder eine Größe (z. B. eine Größe von 14,1 Zoll (36 cm) bis 32 Zoll (81 cm)), die geeignet ist B. für einen Monitor, der an einen Computer, ein Fernsehgerät oder eine Beschilderung angeschlossen ist, und eine größere Größe ist ebenfalls akzeptabel.
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3. Sensormodul
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3-1. Übersicht der Struktur
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Das Sensormodul 200 ist eine Vorrichtung, die es dem Licht von dem Anzeigemodul 110 ermöglicht, hindurchzutreten, und die als eine Schnittstelle zum Eingeben von Informationen in die Anzeigevorrichtung 100 dient. Das Sensormodul 200 ist ein sogenanntes berührungsloses Sensormodul und hat eine Funktion zum Erfassen eines Eingabemittels, wie etwa eines Fingers, einer Handfläche, eines Berührungsstifts, der an seiner Spitze mit einem Harz versehen ist, und zum Identifizieren einer Position des Eingabemittel über dem Sensormodul 200 nicht nur in dem Fall, in dem das Eingabemittel das Sensormodul 200 berührt, sondern auch in dem Fall, in dem das Eingabemittel das Sensormodul 200 nicht berührt, aber in einer Nähe (z. B. innerhalb von 5 mm, 10 mm oder 20 mm von der äußersten Oberfläche des Sensormoduls 200) davon.
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Insbesondere hat das Sensormodul 200 ein Sensorsubstrat 202 und ein Abdecksubstrat 204, das dem Sensorsubstrat 202 gegenüberliegt, wobei mehrere Sensorelektroden 206 zwischen dem Sensorsubstrat 202 und dem Abdecksubstrat 204 angeordnet sind, wie in 1 gezeigt und und einer schematischen Draufsicht (2). Die mehreren Sensorelektroden 206 sind in mehreren Zeilen und mehreren Spalten angeordnet. In dem Beispiel wie in 2 gezeigt, sind die Sensorelektroden 206 in einer Matrixform mit 4 Zeilen und 6 Spalten in dem Sensormodul 200 angeordnet. Die Anzahl und Größe der Sensorelektroden 206 kann entsprechend der Größe der Anzeigevorrichtung 100 und der vom Sensormodul 200 geforderten Erfassungsgenauigkeit geeignet bestimmt werden. Hier wird ein kleinster rechteckiger Bereich, der alle Sensorelektroden 206 umgibt, als ein Sensorbereich 210 bezeichnet, während ein Bereich, der den Sensorbereich 210 umgibt, als ein Sensorrahmenbereich bezeichnet wird.
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Das Sensorsubstrat 202 und das Abdecksubstrat 204 sind durch ein Material strukturiert, das in der Lage ist, sichtbares Licht zu übertragen, um zu ermöglichen, dass das durch das Anzeigemodul 110 angezeigte Bild betrachtet wird. Daher sind das Sensorsubstrat 202 und das Abdecksubstrat 204 mit Glas, Quarz, einem Polymermaterial wie Polyimid, einem Polyamid und einem Polycarbonat oder dergleichen strukturiert.
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Jede der Sensorelektroden 206 überlappt die Vielzahl von Pixeln 116 und ist so angeordnet, dass sie zumindest einen Teil des Anzeigebereichs 120 überlappt. Beispielsweise sind die Sensorelektroden 206 so angeordnet, dass der Sensorbereich 210, der durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, den gesamten Anzeigebereich 120 überlappt, wie in 2 gezeigt. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können der Sensorbereich 210 und der Anzeigebereich 120 die gleiche Form haben. Alternativ kann der Sensorbereich 210 kleiner als der Anzeigebereich 120 sein. In diesem Fall sind die Sensorelektroden 206 so angeordnet, dass der gesamte Sensorbereich 210 den Anzeigebereich 120 überlappt.
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Die Sensorelektrode 206 umfasst ein leitfähiges Oxid, das sichtbares Licht durchlässt, wie etwa Indium-Zinn-Oxid (ITO) und Indium-Zink-Oxid (IZO) oder ein Metall (null-wertiges Metall), wie etwa Molybdän, Wolfram, Tantal, Aluminium und Kupfer. Die Sensorelektrode 206 kann eine Einzelschichtstruktur oder eine Stapelschichtstruktur aufweisen. Beispielsweise kann die Sensorelektrode 206 eine Struktur haben, in der eine Schicht, die ein leitfähiges Oxid enthält, und eine Schicht, die ein Metall enthält, gestapelt sind. Wie unten beschrieben, ist eine Sensorverdrahtung für jede Sensorelektrode 206 vorgesehen. Das heißt, eine Vielzahl von Sensorverdrahtungen, die jeweils der Vielzahl von Sensorelektroden 206 entsprechen, ist über dem Sensorsubstrat 202 angeordnet. Jede Sensorverdrahtung ist über dem Sensorsubstrat 202 freigelegt, um einen Anschluss 208a zu bilden.
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Ein erster Verbinder 218 wie etwa ein FPC-Substrat ist elektrisch mit den Anschlüssen 208a verbunden, und der erste Verbinder 218 ist mit einer externen Schaltung verbunden, die nicht dargestellt ist. Eine Leistungsschaltung 220, ein Detektor 222, ein Verarbeitungselement 224, eine Schnittstelle 226 und dergleichen können über dem ersten Verbinder 218 angeordnet sein. Die Leistungsschaltung 220 wandelt von der externen Schaltung zugeführte Leistung in eine Impulswechselspannung um und führt die Wechselspannung jeder Sensorelektrode 206 durch die Anschlüsse 208a und die Sensorverdrahtungen zu. Der Detektor 222, der auch als analoges Frontend (AFE) bezeichnet wird, erfasst eine Kapazitätsänderung der Sensorelektroden 206 als eine Potentialschwankung und digitalisiert die Potentialschwankung, um ein Erfassungssignal zu erzeugen. Die von dem Detektor 222 erzeugten Detektionssignale werden in das Verarbeitungselement 224 eingegeben, und die Koordinaten, die die Position der Eingabeeinrichtung darstellen, werden von dem Verarbeitungselement 224 gemäß den Detektionssignalen erzeugt. Der Detektor 222 und das Verarbeitungselement 224 können als ein einziger Chip mit integrierter Schaltung (IC) ausgebildet sein. Die Schnittstelle 226 wird für die Verbindung mit der externen Schaltung verwendet und ist gemäß der Vorschrift wie dem Universal Serial Bus (USB) und dem Serial Peripheral Interface (SPI) konfiguriert.
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3-2. Anordnung jeder Komponente
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Eine schematische erweiterte Draufsicht auf einen Teil des Sensormoduls 200 ist in 3 gezeigt. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, ist jede Sensorelektrode 206 mit der entsprechenden Sensorverdrahtung 208 versehen. Das heißt, das Sensormodul 200 ist mit der gleichen Anzahl von Sensorverdrahtungen 208 wie die Sensorelektroden 206 versehen, und eine Sensorverdrahtung 208 ist elektrisch mit einer Sensorelektrode 206 verbunden. Bei dieser Struktur sind die Sensorelektroden 206 elektrisch mit den Anschlüssen 208a verbunden. Außerdem verbindet jede Sensorverdrahtung 208 die entsprechende Sensorelektrode 206 mit dem entsprechenden Anschluss 208a, ohne durch eine andere Sensorelektrode 206 zu verlaufen. Mit anderen Worten, eine Sensorverdrahtung 208 ist nicht mit der Vielzahl von Sensorelektroden 206 verbunden, und auf ähnliche Weise ist eine Sensorelektrode 206 nicht mit der Vielzahl von Sensorverdrahtungen 208 verbunden. In dem in FIG. In 3 entsprechen die Sensorverdrahtungen 208-1 bis 208-4 jeweils den Sensorelektroden 206-1 bis 206-4 und sind mit diesen elektrisch verbunden.
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Wie oben beschrieben, wird an die Sensorelektroden 206 eine Impulswechselspannung der gleichen Phase durch die Sensorverdrahtungen 208 angelegt. Wenn sich die Eingabeeinrichtung den Sensorelektroden 206 nähert, werden virtuelle Kondensatorelemente zwischen der Eingabeeinrichtung und den Sensorelektroden 206 gebildet, und das Potential jeder Sensorelektrode 206 schwankt dementsprechend. Diese Potenzialschwankung wird durch den Detektor 222 erfasst und digitalisiert, und die Koordinaten der Position, der sich das Eingabemittel nähert, werden im Verarbeitungselement 224 auf der Grundlage des Betrags der Potenzialschwankung und der jeweiligen Position (Koordinaten) identifiziert Sensorelektrode 206. Somit fungiert das Sensormodul 200 als Sensor vom elektrostatischen kapazitiven Typ (Eigenkapazitätstyp) und berührungslosen Typ (Schwebesensor).
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Eine Abschirmverdrahtung 238 kann als optionale Komponente im Sensormodul 200 angeordnet sein. Insbesondere können eine oder mehrere Abschirmverdrahtungen 238, die sich insgesamt in Spaltenrichtung erstrecken und mehrere Zeilen kreuzen, in dem Sensormodul 200 angeordnet sein, wie in 3 gezeigt. Jede Abschirmverdrahtung 238 ist von den Sensorelektroden 206 beabstandet. Wenn eine Vielzahl von Abschirmungsleitungen 238 vorgesehen ist, kann die gleiche Anzahl von Abschirmungsleitungen 238 wie die Spalten so angeordnet sein, dass sich die Sensorelektroden 206 und die Abschirmungsleitungen 238 beispielsweise in jeder Reihe abwechseln. Jede Abschirmverdrahtung 238 ist in der Nähe des Randabschnitts des Sensorsubstrats 202 freigelegt, um einen Anschluss 238a zu bilden. Der Anschluss 238a ist entlang einer Seite des Sensorbereichs 210 angeordnet, entlang der die Anschlüsse 208a der Sensorverdrahtungen 208 angeordnet sind. Die Impulswechselspannung mit der gleichen Phase wie die der Sensorelektroden 206 wird von der Leistungsschaltung 220 über die Anschlüsse 238a an die Abschirmverdrahtungen 238 angelegt. Die Schirmdrähte 238 müssen nicht mit dem Detektor 222 verbunden sein, da die Schirmdrähte 238 nicht zur Bestimmung der Koordinaten der Eingabeeinrichtung beitragen müssen. Die Anordnung der Abschirmverdrahtungen 238 ermöglicht, dass die Abschirmverdrahtungen 238 jeweils zwischen der Sensorverdrahtung 208 und den Sensorelektroden 206 vorhanden sind, die in der benachbarten Spalte angeordnet sind, wodurch der Einfluss der Potentialschwankung der Sensorelektroden 206 in der benachbarten Spalte verringert wird. Dadurch können die Koordinaten des Eingabemittels genauer identifiziert werden.
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Eine schematische Ansicht eines Querschnitts entlang der Strichpunktlinie AA' in 3 ist in 4A gezeigt. Das Gegensubstrat 114 des Anzeigemoduls 110 ist auch in 4A dargestellt. Wie in 4A gezeigt, sind das Anzeigemodul 110 und das Sensormodul 200 mit einer Klebeschicht 102, die sichtbares Licht durchlässt, aneinander befestigt. Beachtlich ist, dass, wenn das Anzeigemodul 110 eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist, eine Polarisationsplatte und dergleichen über dem Gegensubstrat 114 angeordnet sind.
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Als optionale Komponente kann eine Rauschabschirmschicht 230 zwischen dem Sensorsubstrat 202 und dem Gegensubstrat 114 angeordnet sein, um jeden elektrischen Einfluss von dem Anzeigemodul 110 abzuschirmen. Die Rauschabschirmschicht 230 kann über oder unter der Klebeschicht 102 bereitgestellt sein. Die Rauschabschirmschicht 230 umfasst ein lichtdurchlässiges Oxid mit Leitfähigkeit, wie etwa ITO und IZO, oder ein Metall. Im letzteren Fall kann ein Maschenmetallfilm mit einer Vielzahl von Öffnungen als Rauschabschirmschicht 230 verwendet werden, um zu ermöglichen, dass sichtbares Licht hindurchtritt. Die Rauschabschirmschicht 230 ist so angeordnet, dass sie die Vielzahl von Sensorelektroden 206 überlappt. Ein zweiter Verbinder 216, beispielsweise ein FPC-Substrat, ist elektrisch mit der Rauschabschirmschicht 230 (siehe 1) verbunden, und eine Impulswechselspannung mit derselben Phase wie das an die Sensorelektroden 206 angelegte Potential wird an die Rauschabschirmungsschicht 230 angelegt. Daher ist die Rauschabschirmschicht 230 immer auf gleichem Potential mit den Sensorelektroden 206.
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Die Sensorverdrahtungen 208 und die Abschirmungsverdrahtungen 238 sind über dem Sensorsubstrat 202 direkt oder durch eine nicht dargestellte isolierende Unterschicht angeordnet, über der die Sensorelektroden 206 angeordnet sind. Hier können die Sensorelektroden 206 direkt über den Sensorverdrahtungen 208 angeordnet sein oder können durch einen Zwischenschicht-Isolierfilm 232 angeordnet sein, der eine siliziumhaltige anorganische Verbindung wie etwa Siliziumoxid und Siliziumnitrid enthält, wie in 4A gezeigt. Im letzteren Fall sind die Sensorelektroden 206 und die Sensorverdrahtungen 208 elektrisch durch Öffnungen verbunden, die in dem Zwischenschicht-Isolierfilm 232 ausgebildet sind. Es ist zu beachten, dass es keine Beschränkung hinsichtlich der vertikalen Beziehung zwischen den Sensorelektroden 206 und den Sensorverdrahtungen 208 gibt und die Sensorverdrahtungen 208 über der Sensorelektrode 206 angeordnet sein können, wie in 4B gezeigt. Die Abschirmverdrahtungen 238 können in derselben Schicht wie die Sensorverdrahtungen 208 oder die Sensorelektroden 206 vorhanden sein, obwohl dies nicht dargestellt ist.
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Alternativ können die Sensorelektroden 206, die Sensorverdrahtungen 208 und die Abschirmverdrahtungen 238 so gebildet werden, dass sie in der gleichen Schicht existieren, wie in 5 gezeigt. Das heißt, die Sensorelektroden 206 und die Sensorverdrahtungen 208 mit derselben Zusammensetzung können gleichzeitig in demselben Prozess gebildet werden. In diesem Fall umfassen die Sensorelektroden 206 und die Sensorverdrahtungen 208 vorzugsweise ein Metall, um eine Erhöhung des Widerstands zu vermeiden, und können eine Stapelstruktur aus einem Film aufweisen, der ein lichtdurchlässiges Oxid mit Leitfähigkeit enthält, und einem Film, der ein Metall enthält.
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Wenn die Sensorelektroden 206 ein Metall enthalten, ist es bevorzugt, dass die Sensorelektroden 206 in Maschenform ausgebildet sind, um jeglichen Einfluss auf das durch das Anzeigemodul 110 angezeigte Bild zu verhindern. Wenn die Sensorelektroden 206 eine gestapelte Struktur aus einem Film aufweisen, der ein lichtdurchlässiges Oxid mit Leitfähigkeit enthält, und einem Film, der ein Metall enthält, können beide Filme oder der letztere Film in Maschenform ausgebildet sein. Insbesondere ist jede Sensorelektrode 206 in Maschenform ausgebildet, um eine Vielzahl von Öffnungen 206b aufzuweisen, die durch Rahmen 206c gebildet werden, wie in 6 gezeigt, die eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 5 ist, wodurch das Bild durch die Öffnungen 206b betrachtet werden kann. Mit dieser Struktur kann eine ausreichende Leitfähigkeit in den Sensorelektroden 206 sichergestellt werden und das Bild von dem Anzeigemodul 110 kann betrachtet werden. Darüber hinaus können die Sensorverdrahtungen 208 auch so konfiguriert sein, dass sie eine Maschenform haben, wie in 6 gezeigt. Es wird bevorzugt, dass die Maschenmuster der Sensorelektroden 206 und der Sensorverdrahtungen 208 gleich oder im Wesentlichen gleich sind. Eine Breite der Rahmen 206c, die das Netz der Sensorelektrode 206 strukturieren, ist nämlich bevorzugt gleich oder im Wesentlichen gleich einer Breite der Rahmen 228e, die die Netzform der Sensorverdrahtung 208 strukturieren. In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, dass Form, Größe und Abstand der Öffnungen 206b des Netzes der Sensorelektrode 206 jeweils gleich oder im Wesentlichen gleich der Form, Größe und Abstand der Öffnungen 208f des Netzes der Sensorverkabelung 208 ist. In ähnlicher Weise können die Abschirmverdrahtungen 238 auch dazu konfiguriert sein, eine Maschenform aufzuweisen, die dieselbe ist wie die der Sensorelektroden 206 und der Sensorverdrahtungen 208. Die Erzeugung von Moire kann verhindert werden, indem die Sensorverdrahtungen 208 und die Abschirmverdrahtungen 238 mit der gleichen Maschenform wie die der Sensorelektroden 206 bereitgestellt werden.
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Außerdem ist es bevorzugt, eine Vielzahl von Dummy-Elektroden 209 anzuordnen, die in der gleichen Schicht wie die Sensorelektroden 206 und die Sensorverdrahtungen 208 zwischen den benachbarten Sensorelektroden 206, zwischen der Sensorelektrode 206 und der Sensorverdrahtung 208 und zwischen den Sensorelektroden 206 und der Abschirmverdrahtung 238 vorhanden sind, wie in 6 gezeigt. Die mehreren Dummy-Elektroden 209 sind nicht miteinander verbunden und elektrisch von den Sensorelektroden 206, den Sensorverdrahtungen 208 und den Abschirmungsverdrahtungen 238 isoliert, um in einem elektrisch schwebenden Zustand zu existieren. Es wird bevorzugt, dass die mehreren Dummy-Elektroden 209 die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Breite wie der Rahmen 206c und der Rahmen 208e haben und dass sich eine Richtung, in der sich zumindest ein Teil jeder Dummy-Elektrode 209 erstreckt, parallel zu einem Teil der Rahmen 206c und zu einem Teil der Rahmen 208e erstreckt. Darüber hinaus ist der Abstand der Vielzahl von Dummy-Elektroden 209 vorzugsweise gleich oder im Wesentlichen gleich wie der Abstand der Öffnungen 206b und 208f. Die Erzeugung von Moire kann effektiv verhindert werden, da entlang des gesamten Sensorbereichs 210 in den Schichten, in denen die Sensorelektroden 206 und die Sensorverdrahtungen 208 ausgebildet sind, im Wesentlichen gleichmäßige optische Eigenschaften erhalten werden können. Es ist zu beachten, dass, obwohl die Schraffuren der Sensorelektroden 206, der Sensorverdrahtung 208, der Abschirmverdrahtung 238 und der Dummy-Elektroden 209 voneinander verschieden sind, diese Komponenten die gleiche Zusammensetzung und die gleiche Schichtstruktur haben können. Darüber hinaus ist die in 6 gezeigte Elektrode 209 gebogen, um eine Knickform aufzuweisen, und die Dummy-Elektrode 209 kann an dem gebogenen Abschnitt weiter geteilt sein. Außerdem ist es zusätzlich zu einer solchen Form auch möglich, eine Struktur zu verwenden, bei der eine schmale Linie, die die Dummy-Elektrode 209 bildet, in ihrem Mittelabschnitt geteilt ist.
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Wie aus 3, 4A und 4B verstanden werden kann, ist jede Sensorverdrahtung 208 so angeordnet, dass sie nicht mindestens alle Sensorelektroden 206 außer der Sensorelektrode 206 überlappt, die mit der Sensorverdrahtung 208 verbunden ist. Mit anderen Worten, jede Sensorverdrahtung 208 ist so angeordnet, dass sie von zumindest allen Sensorelektroden 206 mit Ausnahme der Sensorelektrode 206, die mit der Sensorverdrahtung 208 verbunden ist, vollständig freigelegt ist. Alternativ ist jede Sensorverdrahtung 208 so angeordnet, dass sie nicht alle Sensorelektroden 206 überlappt, einschließlich der Sensorelektrode 206, die mit der Sensorverdrahtung 208 verbunden ist, wie aus den 3 und 5 ersichtlich ist. Mit anderen Worten ist jede Sensorverdrahtung 208 vollständig von allen Sensorelektroden 206 freigelegt, einschließlich der Sensorelektrode 206, die mit der Sensorverdrahtung 208 verbunden ist. Diese Konfigurationen und Anordnungen der Sensorelektroden 206 und der Sensorverdrahtungen 208 verhindern die Bildung einer Kapazität (parasitäre Kapazität) zwischen den Sensorverdrahtungen 208 und den Sensorelektroden 206. Wenn sich somit die Eingabeeinrichtung der Sensorelektrode 206-1 nähert, um eine Schwankung des Potentials der Sensorverdrahtung 208-1 zu verursachen, beeinflusst diese Potentialschwankung die anderen Sensorelektroden 206 nicht. Als Ergebnis wird das Erfassungssignal der Sensorelektrode 206-1 nicht auf andere Sensorelektroden 206 gestreut, und die Erfassungsposition (Koordinaten) der Eingabeeinrichtung kann genau identifiziert werden.
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Ein Schutzfilm 234 kann über den Sensorverdrahtungen 224 und den Sensorelektroden 206 als optionale Komponente angeordnet sein (siehe 4A bis 5). Der Schutzfilm 234 hat eine Einzelschicht- oder Stapelschichtstruktur und ist durch einen Film strukturiert, der eine siliziumhaltige anorganische Verbindung, ein Harz wie etwa ein Epoxidharz, ein Acrylharz und ein Silikonharz oder dergleichen enthält. In 4A bis 5 ist der Schutzfilm 234 veranschaulichend gezeigt, in dem ein erster Schutzfilm 234-1, der eine anorganische Verbindung enthält, und ein zweiter Schutzfilm 234-2, der ein Harz enthält, gestapelt sind. Die Stapelreihenfolge des ersten Schutzfilms 234-1 und des zweiten Schutzfilms 234-2 ist nicht beschränkt, und der erste Schutzfilm 234-1 kann über dem zweiten Schutzfilm 234-2 gestapelt werden. Der erste Schutzfilm 234-1 mit einem Harz fungiert auch als Planarisierungsfilm. Das Abdecksubstrat 204 ist über dem Schutzfilm 234 mittels einer Klebeschicht 236 befestigt, die sichtbares Licht durchlässt.
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3-3. Widerstandseinstellung
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(1) Widerstandseinstellung durch Sensorverdrahtung
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Wie oben beschrieben, sind die Anschlüsse 208a der Sensorverdrahtungen 208 entlang einer Seite des Sensorbereichs 210 über dem Sensorrahmenbereich angeordnet, weil sie mit dem ersten Verbinder 218 verbunden sind (siehe 2 und 3). Somit variiert der Abstand von der Sensorelektrode 206 zum Anschluss 208a in Abhängigkeit von der Position der Sensorelektrode 206. Genauer gesagt, wenn der Fokus auf eine Spalte gelegt wird, ist die Sensorverdrahtung 208-1, die mit der am weitesten von dem Anschluss 208a entfernten Sensorelektrode 206-1 verbunden ist, die längste, während die Sensorverdrahtung 208-4 mit der am nächsten liegenden Sensorelektrode 206-4 verbunden ist zum Anschluss 208a ist am kürzesten. Daher variiert der Widerstand der Sensorverdrahtung 208 jede Reihe in jeder Spalte. Dementsprechend variiert die Zeitkonstante der als Sensor fungierenden Sensorelektrode 206 in Abhängigkeit von der Reihe (d. h. dem Abstand zwischen dem Anschluss 208a und der Sensorelektrode 206). Dasselbe wird nachstehend angewendet und die Erfassungsempfindlichkeit für die Eingabe variiert abhängig von der Reihe oder dem Abstand zwischen dem Anschluss 208a und der Sensorelektrode 206.
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Daher ist ein Widerstandseinstellabschnitt 208b in der Sensorverdrahtung 208 in dem Sensormodul 200 ausgebildet, um diese Variation der Erfassungsempfindlichkeit zu unterdrücken. Insbesondere ist der Widerstandseinstellabschnitt 208b in mindestens einer der Vielzahl von Sensorverdrahtungen 208 ausgebildet, wie in 7A gezeigt. In der Sensorverdrahtung 208, die mit dem Widerstandseinstellabschnitt 208b versehen ist, ist ein Widerstand des Widerstandseinstellabschnitts 208b höher als ein anderer Abschnitt. Der Widerstand der Sensorverdrahtung 208 nimmt proportional zur Länge zu, wenn Material, Dicke und Breite gleich sind. Daher ist der Widerstandseinstellabschnitt 208b so ausgebildet, dass der Widerstandseinstellabschnitt 208b der Sensorverdrahtung (hier der Sensorverdrahtung 208-4), die mit der Sensorelektrode 206 verbunden ist, die dem Anschluss 208a am nächsten liegt, den größten Widerstand hat und der Widerstandseinstellabschnitt 208b der Sensorverdrahtung 208, der mit der Sensorelektrode 206 mit einem größeren Abstand von dem Anschluss 208a verbunden ist, verringert sich, um die Widerstände der Sensorverdrahtungen 208 so einzustellen, dass sie gleich oder im Wesentlichen gleich sind. Mit anderen Worten, der Widerstandseinstellabschnitt 208b ist so ausgebildet, dass der Widerstand des Widerstandseinstellabschnitts 208b der Sensorverdrahtung 208 mit zunehmender Länge der Sensorverdrahtung 208 abnimmt. Mit dieser Struktur können die Widerstände der mehreren Sensorverdrahtungen 208 so eingestellt werden, dass sie in jeder Spalte gleich oder im Wesentlichen gleich sind.
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Beispielsweise können die Widerstandseinstellabschnitte 208b so ausgebildet sein, dass ihre Widerstände in der Reihenfolge der Sensorverdrahtungen 208-2, 208-3 und 208-4 zunehmen, die jeweils mit den Sensorelektroden 206-2, 206-3 und 206-4 verbunden sind, die jeweils in der zweiten Reihe, der dritten Reihe und der vierten Reihe angeordnet sind, ohne den Widerstandseinstellabschnitt 208b an der längsten Sensorverdrahtung 208-1 bereitzustellen. Alternativ kann der Widerstandseinstellabschnitt 208b in der längsten Sensorverdrahtung 208-1 ausgebildet sein, obwohl dies nicht dargestellt ist. In diesem Fall sind die Widerstandseinstellabschnitte 208b so ausgebildet, dass ihre Widerstände in der Reihenfolge der Sensorverdrahtungen 208-1, 208-2, 208-3 und 208-4 zunehmen, die jeweils mit den Sensorelektroden 206 -1, 206-2, 206-3 und 206-4 verbunden sind, die jeweils in der ersten Reihe, der zweiten Reihe, der dritten Reihe und der vierten Reihe angeordnet sind.
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Der Widerstandseinstellabschnitt 208b kann durch Einstellen der Form der Sensorverdrahtung 208 gebildet werden. Beispielsweise kann der Widerstandseinstellabschnitt 208b gebildet werden, indem seine Breite (eine Länge in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich die Sensorverdrahtung 208 erstreckt) so eingestellt wird, dass sie kleiner ist als eine Breite eines anderen Abschnitts, wie in 7B gezeigt ist. Alternativ kann die Sensorverdrahtung 208 gebogen sein, um diesen gebogenen Abschnitt als den Widerstandseinstellabschnitt 208b zu verwenden, wobei die Breiten der Sensorverdrahtung 208 und des Widerstandseinstellabschnitts 208b die gleichen sind, wie 8A gezeigt. Alternativ kann eine Maschenform in einem Teil der Sensorverdrahtung 208 gebildet werden, um diesen Abschnitt als den Widerstandseinstellabschnitt 208b (8B) zu verwenden. Da eine Fläche pro Längeneinheit in dem Maschenabschnitt abnimmt, kann der Widerstand im Vergleich zu einem anderen Abschnitt erhöht werden. Die Form zum Verringern der Fläche pro Längeneinheit ist nicht auf eine Maschenform beschränkt und kann ein Schlitz 208c sein, der in 8C gezeigt ist, oder ein Cutoff wie in 8D und 8E gezeigt. Eine Erstreckungsrichtung des Ausschnitts 208d kann einen beliebigen Winkel in Bezug auf die Erstreckungsrichtung der Sensorverdrahtung 208 haben, und der Ausschnitt 208d kann gebogen sein. Alternativ kann für die Sensorverdrahtung 208 eine Zickzackform bereitgestellt werden, um diesen Abschnitt als den Widerstandseinstellabschnitt 208b zu verwenden (8F). Hier ist ein Schlitz eine Öffnung mit einer geschlossenen Form, während ein Cutoff/Ausschnitt eine Öffnung mit einer offenen Form ist. Eine geschlossene Form ist eine Form, deren Umriss, der diese Form definiert, kein Ende hat und mindestens eine geschlossene Ebene bereitstellt. Andererseits ist eine offene Form eine Form, deren Umriss, der diese Form definiert, mindestens zwei Enden hat.
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(2) Widerstandseinstellung durch Sensorelektrode
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Die Widerstandseinstellung kann unter Verwendung der Sensorelektrode 206 anstelle von oder zusammen mit der zuvor erwähnten Widerstandseinstellung unter Verwendung der Sensorverdrahtung 208 durchgeführt werden. Insbesondere kann die Widerstandseinstellung durchgeführt werden, indem mindestens eine oder mehrere lineare oder gebogene Aussparungen 206a an der Sensorelektrode 206 bereitgestellt werden, so dass zusätzlich ein Widerstand in der Sensorelektrode 206 erzeugt wird, wie in 9 gezeigt. Wenn hier ein virtuelles Rechteck 207 betrachtet wird, das die Sensorelektrode 206 in einer Draufsicht vollständig überlappt, die Sensorelektrode 206 umschreibt und durch zwei Seiten parallel zur Zeilenrichtung und zwei Seiten parallel zur Spaltenrichtung gebildet wird, wird die Aussparung 206a definiert als eine Öffnung mit einer offenen Form und ausgebildet in einem Bereich zwischen dem Rechteck 207 und der Sensorverdrahtung 208 (10).
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Die Aussparung 206a wird gebildet, um eine Summierung (im Folgenden als Gesamtwiderstand bezeichnet) eines Widerstands eines Abschnitts der Sensorelektrode 206 einzustellen, der nicht der Abschnitt ist, der als Sensor fungiert (d. h. ein Abschnitt, der das virtuelle Rechteck 207 überlappt und ein anderer Abschnitt als das virtuelle Rechteck und nicht mit der Sensorverdrahtung 208 verbunden ist) und der Widerstand der Sensorverdrahtung 208 zwischen den Sensorelektroden 206 gleich oder im Wesentlichen gleich sein. Daher können die Anzahl, Länge und Breite der Aussparung 206a (d. h. die Fläche der Aussparung 206a) so eingestellt werden, dass die Gesamtwiderstände in der Reihenfolge der Sensorelektroden 206-2, 206-3 und 206-4 zunehmen jeweils in der zweiten Reihe, der dritten Reihe und der vierten Reihe angeordnet, die näher an den Anschlüssen 208a sind, ohne die Aussparung 206a in der Sensorelektrode 206-1 zu bilden, die den größten Abstand von dem Anschluss 208a hat, wie in 9 gezeigt, zum Beispiel. Alternativ, obwohl nicht dargestellt, können alle Sensorelektroden 206 in jeder Spalte mit der Aussparung 206a versehen sein, und die Flächen der Aussparungen 206a können so eingestellt werden, dass die Gesamtwiderstände mit abnehmender Entfernung von den Anschlüssen 208a zunehmen (d. h. in der Reihenfolge erste Reihe, zweite Reihe, dritte Reihe und vierte Reihe).
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Wenn die Sensorelektrode 206 und die Sensorverdrahtung 208 die Maschenform aufweisen, kann der Ausschnitt 206a als Lücken ausgebildet sein, die die Rahmen 206c zwischen den Öffnungen 206b schneiden und isolieren, die in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Ausschnitts 206a benachbart sind. wie in 11 gezeigt (siehe die vergrößerte Ansicht in 11). Mit dieser Struktur wird ein gebogener leitender Pfad mit einer schmalen Breite gebildet, um den Gesamtwiderstand zu erhöhen, wie durch den Pfeil in 11 gezeigt.
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Es gibt keine Beschränkung hinsichtlich der Form des Ausschnitts 206a und der Ausschnitt 206a kann so ausgebildet sein, dass er sich in Reihenrichtung erstreckt (Fiur 12). Obwohl es nicht dargestellt ist, kann ein Schlitz anstelle von oder zusammen mit dem Ausschnitt 206a gebildet werden.
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Beachtlich ist, dass, wenn die Sensorelektroden 206 und die Sensorverdrahtungen 208 in derselben Schicht vorhanden sind, die Grenzfläche dazwischen möglicherweise nicht klar definiert ist, da die Zusammensetzungen der Sensorelektroden 206 und der Sensorverdrahtungen 208 gleich sind. In diesem Fall kann ein anderer Abschnitt der Sensorelektrode 206 als das virtuelle Rechteck 207 und mit der Sensorverdrahtung 208 verbunden als ein Abschnitt der Sensorelektrode 206 oder als der zuvor erwähnte Widerstandseinstellabschnitt 208b erkannt werden.
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4. Modifiziertes Beispiel
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Die Struktur des Sensormoduls 200 ist nicht auf die vorstehend erwähnte Struktur beschränkt, und es kann eine Vielzahl von Strukturen verwendet werden. Nachfolgend werden mehrere modifizierte Beispiele erläutert. Obwohl in der folgenden Beschreibung hauptsächlich Beispiele erläutert werden, in denen der Widerstandseinstellabschnitt 208b an der Sensorverdrahtung 208 vorgesehen ist, kann die Zeilenabhängigkeit der Zeitkonstante unterdrückt oder aufgehoben werden, indem die Aussparung 206a in der Sensorelektrode 206 gebildet wird statt oder zusammen mit dem Widerstandseinstellabschnitt 208b.
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(1) Modifiziertes Beispiel 1
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In dem Beispiel, das in FIG. gezeigt wird, ist das Sensormodul 200 so konfiguriert, dass die Flächen der Sensorelektroden 206 mit zunehmendem Abstand von den Anschlüssen 208a zunehmen. Es ist möglich, das Layout der Sensorverdrahtungen 208 zu vereinfachen und die Sensorelektroden 206 dicht anzuordnen, indem diese Anordnung verwendet wird.
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Die Struktur des Sensormoduls 200 ist jedoch nicht darauf beschränkt, und das Sensormodul 200 kann so konfiguriert sein, dass alle Sensorelektroden 206 die gleiche Form und Fläche haben, wie in 13 gezeigt. Die Ausbildung der Sensorelektroden 206 mit der gleichen Fläche führt zu einer Verringerung der Zeilenabhängigkeit des Betrags der Potentialschwankung, die durch die Annäherung der Eingabeeinrichtung verursacht wird, wodurch die Gestaltung des Widerstandseinstellabschnitts 208b und der Aussparung 206a erleichtert wird und die Koordinaten des Eingabemittels können genauer identifiziert werden.
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Wie aus 13 ersichtlich, nimmt die von den Sensorverdrahtungen 208 zwischen den in Zeilenrichtung benachbarten Sensorelektroden 206 eingenommene Fläche mit zunehmendem Abstand von den Anschlüssen 208a in einer solchen Anordnung ab. Wenn die Abschirmverdrahtungen 238 angeordnet sind, können die Abschirmverdrahtungen 238 somit so konfiguriert sein, dass ihre Breiten (d.h. die Längen in Reihenrichtung) schrittweise oder kontinuierlich mit zunehmendem Abstand von den Anschlüssen 208a zunehmen. Eine solche Anordnung der Abschirmverdrahtungen 238 mit variablen Breiten in Reihenrichtung ermöglicht, dass das elektrische Feld zwischen den Eingabemitteln, die sich zwischen den benachbarten Sensorelektroden 206 und dem Sensorbereich 210 nähern, gleichförmig ist, ohne eine Verzerrung zu verursachen, und dass ein Teil des elektrischen Felds, das dieSensorelektroden 206 überlappt, als Kapazitätsvariation erfasst wird, was die reihenunabhängige Erfassung ohne Variation ermöglicht.
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(2) Modifiziertes Beispiel 2
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In dem Sensormodul 200 kann eine Hilfsverdrahtung 240, die sich von der Sensorverdrahtung 208 unterscheidet, an jeder Sensorelektrode 206 bereitgestellt werden, wie in 14 gezeigt. Insbesondere ist eine Vielzahl von Hilfsverdrahtungen 240 jeweils an der entsprechenden Vielzahl von Sensorelektroden 206 vorgesehen. Eine Hilfsverdrahtung 240 ist selektiv mit einer Sensorelektrode 206 verbunden und erstreckt sich in der Richtung entgegengesetzt zu dem Anschluss 208a. Die Hilfsverdrahtung 240 ist nicht mit anderen leitfähigen Komponenten als der damit verbundenen Sensorelektrode 206 verbunden. Daher wird die Impulswechselspannung mit derselben Phase wie die Sensorelektroden 206 an die Hilfsverdrahtungen 240 angelegt. Jede Hilfsverdrahtung 240 kann so konfiguriert sein, dass sie ein lichtdurchlässiges Oxid mit Leitfähigkeit oder ein Metall enthält. Im letzteren Fall ermöglicht die Ausbildung sowohl der Sensorelektroden 206 als auch der Hilfsverdrahtungen 240 mit Maschenform, dass die Bilder durch die Sensorelektroden 206 und die Hilfsverdrahtungen 240 betrachtet werden können, und verhindert auch Moire-Erzeugung.
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Diese Anordnung der Hilfsverdrahtungen 240 bewirkt, dass die Verdrahtungsdichte, das heißt die Summe der Flächen der Sensorverdrahtungen 208 und der Hilfsverdrahtungen 240 in der Spaltenrichtung im Wesentlichen konstant ist. Wenn sich das Eingabemittel beispielsweise der Position P2 nahe den Anschlüssen 208a nähert, tritt daher nicht nur die größte Potentialschwankung an der Sensorelektrode 206-4 in der vierten Reihe auf, die ihren Koordinaten am nächsten ist, sondern es tritt auch eine sekundäre Potentialschwankung an den Sensorverdrahtungen 208 auf, die nahe der Sensorelektrode 206 in der vierten Reihe angeordnet sind, und an den Sensorelektroden 206, die in der ersten bis dritten Reihe angeordnet und damit verbunden sind. Wenn sich die Eingabeeinrichtung der Position P1 weit entfernt von den Anschlüssen 208a nähert, tritt auf ähnliche Weise nicht nur die Potentialschwankung an der Sensorelektrode 206 auf, die in der ersten Reihe und in der Nähe ihrer Koordinaten angeordnet ist, sondern es tritt auch eine sekundäre Potentialschwankung an den Hilfsverdrahtungen 240 auf, die mit den Sensorelektroden in der zweiten bis vierten Reihe verbunden sind, was schließlich eine sekundäre Potentialschwankung an den Sensorelektroden 206 in der zweiten bis vierten Reihe verursacht. Das heißt, während die große Potentialschwankung an der Sensorelektrode 206 erfasst wird, der die Eingabeeinrichtung nahe kommt, kann im Wesentlichen die gleiche sekundäre Potentialschwankung an anderen Sensorelektroden 206 der Spalte erzeugt werden, in der diese Sensorelektrode 206 angeordnet ist, unabhängig von den Koordinaten der Eingabemittel. Als Ergebnis wird die Abhängigkeit der sekundären Potentialschwankung von den Koordinaten der Eingabeeinrichtung aufgehoben, wodurch die Koordinaten der Eingabeeinrichtung genau identifiziert werden können, selbst wenn sich die Eingabeeinrichtung zwischen den in Zeilenrichtung benachbarten Sensorelektroden 206 nähert.
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Vorzugsweise sind die Hilfsverdrahtungen 240 so angeordnet, dass die Randabschnitte der Hilfsverdrahtungen 240 auf der gegenüberliegenden Seite in Bezug auf die Anschlüsse 208a (die Randabschnitte auf der gegenüberliegenden Seite zu den Randabschnitten, die mit den Sensorelektroden 206 verbunden sind) außerhalb der Sensorrahmenregion 212 angeordnet sind (14). Alternativ sind die Hilfsverdrahtungen 240 so angeordnet, dass diese Randabschnitte in der Sensorrahmenregion 212 und außerhalb der Anzeigeregion 120 (d.h. einer Rahmenregion) angeordnet sind. Eine Länge L des Abschnitts der Hilfsverdrahtung 240, der sich in Bezug auf den Anschluss 208a von einem Kantenabschnitt des Sensorbereichs 210 oder des Anzeigebereichs 120 zu der gegenüberliegenden Seite erstreckt, ist vorzugsweise gleich oder größer als 1 mm und gleich oder kleiner als 1 cm. Die zwischen den Hilfsverdrahtungen 240 und der Eingabeeinrichtung gebildete virtuelle Kapazität kann sichergestellt werden, indem die Positionen der Randabschnitte der Hilfsverdrahtungen 240 auf diese Weise gesteuert werden, selbst wenn sich die Eingabeeinrichtung dem Randabschnitt des Anzeigebereichs 120 nähert. Daher ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit gleich der des anderen Bereichs des Sensorbereichs 210 (z. B. in der Nähe des Zentrums) beizubehalten.
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Zusätzlich können die Sensorverdrahtungen 208 jeweils als eine Sensorelektrode fungieren, da die Impulswechselspannung angelegt wird, obwohl ihre Breite klein ist. In dem Fall, in dem die Sensorelektrode 206 und die Sensorverdrahtung 208 kollektiv als eine Sensorelektrode betrachtet werden, gibt es immer noch einen Unterschied in der Größe der Sensorelektroden 206, wenn sie in der Zeilenrichtung betrachtet werden, selbst wenn die Struktur 13 verwendet wird. Andererseits werden die Hilfsverdrahtungen 240 ferner zu den Sensorelektroden 206 hinzugefügt und erstrecken sich in der von den Anschlüssen 208a wegführenden Richtung in der Struktur von 14. Das heißt, die Hilfsverdrahtung 240-4, die mit der Sensorelektrode 206-4 verbunden ist, die dem Detektor 222 am nächsten liegt, erstreckt sich in der Richtung weg von dem Detektor 222 und verläuft zwischen den anderen Sensorelektroden 206, während die Hilfsverdrahtung 240-1, die mit der Sensorelektrode 206-1 verbunden ist, die am weitesten vom Detektor 222 entfernt ist, extrem kurz ist. Da diese Struktur auch ermöglicht, dass die Sensorverdrahtung 208 und die Hilfsverdrahtung 240 als Teil der Sensorelektrode 206 (der mit dem Detektor 222 verbundenen Sensorelektrode) funktionieren, sind die Flächen der als Sensorelektroden fungierenden Abschnitte im Wesentlichen gleich zwischen den Sensorelektroden 206, und die Kapazitätsdifferenz, die durch die Distanzdifferenz von dem Detektor 222 verursacht wird, wird reduziert. Es ist zu beachten, dass eine Struktur verwendet werden kann, bei der keine Hilfsverdrahtung zur Sensorelektrode 206-1 an der Position vorgesehen ist, die am weitesten von dem Detektor 222 entfernt ist.
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(3) Modifiziertes Beispiel 3
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Ein Sensor vom berührungslosen Typ wird im Vergleich zu einem herkömmlichen Sensor vom Kontakttyp leichter elektrisch durch das Anzeigemodul 110 beeinflusst. Um diesen Einfluss zu verringern, kann eine Vielzahl von Abschirmelektroden um den Sensorbereich 210 herum angeordnet werden. Eine spezielle Struktur ist in 15 und 16 gezeigt. 15 ist eine schematische Draufsicht, die zwei Seiten des Sensorsubstrats 202 enthält, während 16 eine schematische Draufsicht eines Gegenbereichs zu dem in 15 gezeigten Bereich in Bezug auf den Sensorbereich 210 als Standard ist.
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Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, kann eine einzelne Abschirmelektrode (erste Abschirmelektrode) 242 in jeder Spalte angeordnet sein. Die Abschirmelektrode 242 ist in dem Sensorrahmenbereich 212 auf der gegenüberliegenden Seite zu der Seite des Sensorbereichs 210 angeordnet, entlang der die Anschlüsse 208a angeordnet sind. Die Abschirmelektroden 242 sind so bereitgestellt, dass sie den Anzeigebereich 120 nicht überlappen. Mit anderen Worten, alle der Vielzahl von Pixeln 116 sind von den Abschirmelektroden 242 freigelegt. Wenn die Randabschnitte der mit den Sensorelektroden 206 verbundenen Hilfsverdrahtungen 240 in dem Sensorrahmenbereich 212 angeordnet sind, können die Formen und die Anordnung der Abschirmelektroden 242 so angepasst werden, dass diese Randabschnitte die Abschirmelektrode 242 überlappen, die in der gleiche Spalte in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung angeordnet ist. Die Abschirmelektroden 242 werden auch mit der Impulswechselspannung derselben Phase wie die Sensorelektroden 206 beaufschlagt. Daher kann die Mehrzahl von Abschirmelektroden 242 jeweils mit der zuvor erwähnten Mehrzahl von Abschirmverdrahtungen 238 als Abschirmverdrahtungen (erste Abschirmverdrahtungen) verbunden sein. Da die Abschirmelektroden 242 nicht zur Identifizierung der Koordinaten des Eingabemittels beitragen, dürfen die Abschirmverdrahtungen 238 nicht mit dem Detektor 222 verbunden sein.
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Alternativ kann ein Paar Abschirmelektroden (zweite Abschirmelektroden) 244 in jeder Reihe zusammen mit den Abschirmelektroden 242 oder anstelle der Abschirmelektroden 242 angeordnet sein. Das Paar Abschirmelektroden 244 ist so angeordnet, dass es alle Sensorelektroden 206 in jeder Reihe einschließt. Die Abschirmelektroden 244 sind auch so angeordnet, dass sie den Anzeigebereich 120 nicht überlappen. Daher sind alle Pixel 116 von den Abschirmelektroden 244 freigelegt. Eine Abschirmverdrahtung (zweite Abschirmverdrahtung) 246 ist elektrisch mit jeder Abschirmelektrode 244 verbunden. Die Abschirmverdrahtungen 246 bilden Anschlüsse 246a in dem Sensorrahmenbereich 212 auf der Seite, entlang der die Anschlüsse 208a der Sensorverdrahtungen 208 ausgebildet sind. Die Anschlüsse 246a sind mit dem ersten Verbinder 218 verbunden, durch den die Abschirmdrähte 246 mit einer Spannung von der Leistungsschaltung 220 versorgt werden können. Jede Abschirmelektrode 244 wird mit der Impulswechselspannung derselben Phase wie die Sensorelektroden 206 beaufschlagt. Da die Abschirmelektroden 244 ähnlich wie die Abschirmelektroden 242 auch nicht zur Identifizierung der Koordinaten des Eingabemittels beitragen, müssen die Abschirmverdrahtungen 246 nicht mit dem Detektor 222 verbunden werden. Obwohl nicht dargestellt, überlappt jede Abschirmverdrahtung 246 nicht mit mindestens allen der Abschirmelektroden 244 und ist von diesen freigelegt, mit Ausnahme der damit verbundenen Abschirmelektrode 244, ähnlich wie bei den Sensorverdrahtungen 208. Alternativ überlappt jede Abschirmverdrahtung 246 nicht mit allen Abschirmelektroden 244 und liegt von diesen frei.
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Ähnlich wie bei den Sensorelektroden 206 können auch Hilfsverdrahtungen (Hilfsabschirmungsverdrahtungen) 248 mit den Abschirmungselektroden 244 verbunden sein. Das heißt, die Hilfsabschirmverdrahtungen 248, die jeweils der Vielzahl von Abschirmelektroden 244 entsprechen/korrespondieren, können in dem Sensorrahmenbereich 212 angeordnet sein. Ein Rand jeder Hilfsabschirmungsverdrahtung 248 ist elektrisch mit der entsprechenden Abschirmungselektrode 244 verbunden, und jede Hilfsabschirmungsverdrahtung 248 erstreckt sich in der Richtung entgegengesetzt zu dem Anschluss 246a. Der andere Anschlussabschnitt der Hilfsabschirmungsverdrahtung 248 ist mit keiner anderen leitenden Komponente verbunden.
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Wie oben beschrieben, sind die Abschirmelektroden 242 und/oder die Abschirmelektroden 244 in dem modifizierten Beispiel 3 in dem Sensorrahmenbereich 212 angeordnet. Selbst wenn sich das Eingabemittel dem Kantenabschnitt des Sensorbereichs 210 nähert, ist daher eine Erfassung ohne Variation möglich, da ein gleichförmiges elektrisches Feld zwischen dem Eingabemittel und dem Sensorbereich 208 erzeugt wird und weil ein Teil des elektrischen Felds, das die Sensorelektroden 206 überlappt, als eine Kapazitätsvariation erfasst wird. Außerdem nimmt die Erfassungsgenauigkeit nicht ab, da es möglich ist, die Kapazitätsbildung zwischen der Außenseite des Sensorbereichs 210 und der Eingabeeinrichtung zu unterdrücken. Darüber hinaus ermöglicht die Bildung der Abschirmelektroden 242 und/oder der Abschirmelektroden 244 die Bildung der gleichen Struktur wie der Sensorbereich 210 auf der Außenseite des Anzeigebereichs 120, wodurch nicht nur die Erfassungsempfindlichkeit am Randabschnitt des Anzeigebereich 120 beibehalten werden, aber auch der Einfluss des Anzeigemoduls 110 effektiv abgeschirmt werden kann.
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Darüber hinaus sind die mehreren Abschirmelektroden 242 und/oder die mehreren Abschirmelektroden 244 angeordnet. In einem Fall, in dem eine einzelne Anzahl von Abschirmelektroden in dem Sensorrahmenbereich 212 angeordnet ist, beeinflusst die Annäherung des Eingabemittels an den Randabschnitt des Sensorbereichs 210 die gesamte Peripherie des Sensorbereichs 210. Die Erfassungsgenauigkeit kann jedoch auch am Randabschnitt des Sensorbereichs 210 aufrechterhalten werden, da die Verringerung des Betrags der Potentialänderung der Sensorelektroden 206, die verursacht wird, wenn sich das Eingabemittel dem Randabschnitt des Sensorbereichs 210 nähert, auf einen lokalen Bereich durch Bereitstellen der Vielzahl von Abschirmelektroden 242 und/oder der Vielzahl von Abschirmelektroden 244 begrenzt werden. Daher können die Koordinaten des Eingabemittels genauer identifiziert werden.
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Hier kann, wenn die Impulswechselspannung der Abschirmelektrode 242 durch die Abschirmverdrahtung 238 zugeführt wird, ein Widerstandseinstellabschnitt 238b zwischen dem Anschluss 238a und der Abschirmelektrode 242 in der Abschirmverdrahtung 238 gebildet werden, wie in 17A gezeigt. Der Widerstandseinstellabschnitt 238b kann in der Sensorregion 210 oder der Sensorrahmenregion 212 ausgebildet sein. Der Widerstandseinstellabschnitt 238b kann unter Berücksichtigung der Kapazität der Abschirmelektrode 242 so ausgebildet werden, dass die Zeitkonstante der Abschirmelektrode 242 gleich oder im Wesentlichen gleich der Zeitkonstante anderer Sensorelektroden 206 ist. Alternativ ist der Widerstandseinstellabschnitt 208b in allen Sensorverdrahtungen 208 ausgebildet, die mit den Sensorelektroden 206 verbunden sind, um die Zeitkonstanten der Abschirmelektrode 242 und der Sensorelektroden 206 in jeder Spalte anzupassen, ohne den Widerstandseinstellabschnitt 238b in der Schirmverdrahtung 238auszubilden.
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In ähnlicher Weise kann ein Widerstandseinstellabschnitt 246b zwischen der Abschirmelektrode 244 und dem Anschluss 246a in der Abschirmverdrahtung 246 ausgebildet sein, die mit der Abschirmelektrode 244 verbunden ist, wie in 17B gezeigt. Ähnlich wie der Widerstandseinstellabschnitt 238b kann der Widerstandseinstellabschnitt 246b unter Berücksichtigung der Kapazität der Abschirmelektrode 244 so gebildet werden, dass die Zeitkonstante der Abschirmelektrode 244 dieselbe oder im Wesentlichen dieselbe wie die Zeitkonstante einer anderen Sensorselektrode 206. Alternativ kann mindestens eine Aussparung 244a in allen oder mindestens einer der Abschirmelektroden 244 anstelle von oder zusammen mit dem Widerstandseinstellabschnitt 246b ausgebildet sein, wie in 18 gezeigt. Die Anschlüsse 246a der Abschirmverdrahtungen 246 sind auch auf der Seite des Sensorbereichs 210 angeordnet, entlang der die Anschlüsse 208a angeordnet sind. Daher ist die Aussparung 244a so ausgebildet, dass Bereiche davon mit zunehmendem Abstand von dem Anschluss 246a abnehmen.
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Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann der Widerstand der Abschirmelektrode 242 eingestellt werden, indem anstelle von oder zusammen mit dem Widerstandseinstellabschnitt 238b eine Abschaltung an der Abschirmelektrode 242 vorgesehen wird. Die Widerstandseinstellung kann durchgeführt werden, indem die Fläche der Abschaltung so eingestellt wird, dass sie dieselbe oder im Wesentlichen dieselbe Zeitkonstante wie die Sensorelektroden 206 aufweist. Es ist zu beachten, dass, wenn kein Widerstandseinstellabschnitt 238b an der mit der Abschirmelektrode 242 verbundenen Abschirmverdrahtung 238 vorgesehen ist und keine Aussparung oder dergleichen in der Abschirmelektrode 242 ausgebildet ist, der Widerstandseinstellabschnitt 208b in allen Sensorverdrahtungen 208, die mit den Sensorelektroden 206 verbunden sind, ausgebildet sein oder die Aussparung 206a kann in allen Sensorelektroden 206 zusammen mit oder anstelle des Widerstandseinstellabschnitts 208b ausgebildet sein, um die Zeitkonstante gleich oder im Wesentlichen gleich zu der Abschirmelektrode 242 zu haben.
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Die oben erwähnten Modifikatikonen, die als die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, können implementiert werden, indem sie geeignet miteinander kombiniert werden, solange kein Widerspruch verursacht wird. Darüber hinaus ist jede Art und Weise, die von Durchschnittsfachleuten durch geeignete Hinzufügung, Entfernung oder Konstruktionsänderung von Elementen oder durch Hinzufügung, Entfernung oder Bedingungsänderung eines Prozesses verwirklicht wird, im Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, solange sie von dem Konzept der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
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Es versteht sich, dass durch die vorliegende Erfindung eine andere Wirkung erzielt wird, die sich von derjenigen unterscheidet, die durch jede der oben erwähnten Ausführungsformen bereitgestellt wird, wenn die Wirkung aus der Beschreibung in der Beschreibung offensichtlich ist oder von Durchschnittsfachleuten ohne Weiteres erdacht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anzeigevorrichtung,
- 102
- Klebeschicht,
- 110
- Anzeigemodul,
- 112
- Array-Substrat,
- 114
- Gegensubstrat,
- 116
- Pixel,
- 118
- Anschluss,
- 120
- Anzeigebereich,
- 200
- Sensormodul;
- 202
- Sensorsubstrat;
- 204
- Abdecksubstrat;
- 206
- Sensorelektrode,
- 206-1
- Sensorelektrode,
- 206-2
- Sensorelektrode,
- 206-3
- Sensorelektrode,
- 206-4
- Sensorelektrode,
- 206a
- Aussparung,
- 206b
- Blende,
- 206c
- Rahmen,
- 206d
- Blindelektrode,
- 207
- Rechteck;
- 208
- Sensorverdrahtung,
- 208-1
- Sensorverdrahtung,
- 208-2
- Sensorverdrahtung,
- 208-3
- Sensorverdrahtung,
- 208-4
- Sensorverdrahtung,
- 208a
- Klemme,
- 208b
- Widerstandseinstellabschnitt,
- 208c
- Schlitz,
- 208d
- Ausschnitt,
- 208e
- Rahmen,
- 208f
- Blende,
- 209
- Dummy-Elektrode,
- 210
- Sensorbereich,
- 212
- Sensorrahmenregion,
- 216
- Zweiter Anschluss,
- 218
- Erster Anschluss,
- 220
- Leistungsschaltung,
- 222
- Detektor,
- 224
- Verarbeitungselement,
- 226
- Schnittstelle,
- 230
- Rauschabschirmschicht,
- 232
- Zwischenschicht-Isolierfolie,
- 234
- Schutzfolie,
- 234-1
- Erste Schutzfolie,
- 234-2
- Zweite Schutzfolie,
- 236
- Klebeschicht,
- 238
- Verdrahtung der Abschirmung,
- 238a
- Klemme,
- 238b
- Widerstandseinstellbereich,
- 240
- Hilfsverdrahtung,
- 242
- Schirmelektrode,
- 244
- Schirmelektrode,
- 244a
- Aussparung,
- 246
- Abschirmverdrahtung,
- 246a
- Klemme,
- 246b
- Widerstandseinstellbereich,
- 248
- Verdrahtung der Hilfsabschirmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20140049486 [0002]
- US 20130342498 [0002]
- US 20140049508 [0002]
