DE102016122750A1

DE102016122750A1 - Anzeigetafel mit berührungssteuerung,ansteuerungsverfahren und anzeigevorrichtung mitberührungssteuerung

Info

Publication number: DE102016122750A1
Application number: DE102016122750.1A
Authority: DE
Inventors: Liang Liu; Yuanhang Li; Zuoyin Li; Yihua Zhu; Shoujin Cai; Feng Lu; Qijun Yao
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-12-21
Also published as: CN106020557B; CN106020557A; US20170010745A1; US10289253B2

Abstract

Es werden eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, eine Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung und ein Verfahren zur Ansteuerung der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung bereitgestellt. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung weist ein erstes Substrat (210) auf, ein zweites Substrat (220), das gegenüber dem ersten Substrat (210) angeordnet ist, mehrere erste Elektroden (206), die auf dem ersten Substrat (210) angeordnet sind, mehrere zweite Elektroden (212), die in einem Spalt zwischen zwei erste Elektroden (206) angeordnet und von den ersten Elektroden (206) elektrisch isoliert sind, wobei die mehreren ersten Elektroden (206) und die mehreren zweiten Elektroden (212) in ein und derselben Schicht liegen, eine dritte Elektrode (214), die auf dem zweiten Substrat (220) angeordnet ist, wobei sich eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode (214) auf das erste Substrat (210) zumindest mit einer Orthogonalprojektion des zweiten Elektroden (212) auf das erste Substrat (210) überlappt, und mindestens eine Steuereinheit (205), die mit den ersten Elektroden (206), den zweiten Elektroden (212) und der dritten Elektrode (214) verbunden ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Anzeigetechnik und insbesondere eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, ein Ansteuerungsverfahren für die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung und deren Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung.
HINTERGRUND
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Anzeigetechnik mit Berührungssteuerung wird von den Touchscreens erwartet, dass sie nicht nur eine Berührungsposition, sondern auch einen entsprechenden Berührungsdruck erfassen, d.h. eine Kraftberührung realisieren. Gegenwärtige Anzeigevorrichtungen mit Berührungssteuerung weisen häufig mehrere Treiberelektroden und mehrere Erfassungselektroden auf, wobei die Treiberelektroden und die Erfassungselektroden abwechselnd angeordnet sind und dementsprechend die Erfassung einer Berührungsposition über eine Kapazitätsänderung zwischen der Treiberelektrode und der Erfassungselektrode erfolgt. Derartige Anzeigevorrichtungen mit Berührungssteuerung können jedoch lediglich eine Berührungsposition erfassen, sie können aber keine Kraftberührung realisieren.
Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, das Ansteuerungsverfahren und ihre Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung, die offenbarte sind, zielen darauf ab, eines oder mehrere der oben genannten Probleme und weitere Probleme zu lösen.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung bereitgestellt. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung weist ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, das gegenüber dem ersten Substrat angeordnet ist. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung weist auch mehrere erste Elektroden auf, die auf dem ersten Substrat angeordnet sind und sich in eine Spaltenrichtung und in eine Reihenrichtung des ersten Substrats erstrecken, sowie mehrere zweite Elektroden, die in einem Spalt zwischen zwei erste Elektroden angeordnet und von den ersten Elektroden elektrisch isoliert sind. Die mehreren ersten Elektroden und die mehreren zweiten Elektroden liegen in ein und derselben Schicht, und eine dritte Elektrode ist auf dem zweiten Substrat angeordnet. Eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode auf das erste Substrat überlappt sich zumindest mit einer Orthogonalprojektion der zweiten Elektroden auf das erste Substrat. Mindestens eine Steuereinheit ist mit den ersten Elektroden, den zweiten Elektroden und der dritten Elektrode verbunden.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung, die die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aufweist, bereitgestellt.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Ansteuerungsverfahren für eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung bereitgestellt. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung weist ein erstes Substrat und ein zweites Substrat auf, das gegenüber dem ersten Substrat angeordnet ist. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung weist auch mehrere erste Elektroden auf, die auf dem ersten Substrat angeordnet sind und sich in eine Spaltenrichtung und in eine Reihenrichtung des ersten Substrats erstrecken, sowie mehrere zweite Elektroden, die in einem Spalt zwischen zwei erste Elektroden angeordnet und von den ersten Elektroden elektrisch isoliert sind. Die mehreren ersten Elektroden und die mehreren zweiten Elektroden liegen in ein und derselben Schicht, und eine dritte Elektrode ist auf dem zweiten Substrat angeordnet. Eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode auf das erste Substrat überlappt sich zumindest mit einer Orthogonalprojektion der zweiten Elektroden auf das erste Substrat. Mindestens eine Steuereinheit ist mit den ersten Elektroden, den zweiten Elektroden und der dritten Elektrode verbunden. Das Verfahren umfasst Folgendes: in einer Anzeigestufe werden ein gemeinsames Spannungssignal für die erste Elektrode und/oder die zweiten Elektroden bereitgestellt und ein erstes konstantes Referenzsignal für die dritte Elektrode bereitgestellt oder die dritte Elektrode schwebend gelassen. Das Verfahren umfasst auch Folgendes: in einer Berührungsstufe wird ein berührungssteuerndes Treibersignal für die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden bereitgestellt und ein zweites konstantes Referenzsignal für die dritte Elektrode bereitgestellt. Die ersten Elektroden erzeugen entsprechend dem berührungssteuernden Treibersignal ein Berührungserfassungssignal, um eine Berührungspositionsdetektion zu realisieren. Die zweiten Elektroden erzeugen entsprechend dem berührungssteuernden Treibersignal ein Kraftberührungserfassungssignal, um eine Kraftberührung zu realisieren.
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden von dem Fachmann anhand der Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung verstanden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die nachfolgenden Zeichnungen sind lediglich Beispiele zu Veranschaulichungszwecken entsprechend verschiedenen offenbarten Ausführungsformen und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken.
1 veranschaulicht eine Draufsicht einer gegenwärtigen Anzeigetafel mit Berührungssteuerung;
2A veranschaulicht eine Querschnittansicht einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
2B veranschaulicht eine Draufsicht eines beispielhaften ersten Substrats bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2A entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
2C veranschaulicht eine Draufsicht eines beispielhaften zweiten Substrats bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2A entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
3 veranschaulicht ein Prinzip der kapazitiven Kraftberührung bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2A entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
4 veranschaulicht ein beispielhaftes zeitgeteiltes Ansteuerungsverfahren entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
5 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
6 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
7 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
8A veranschaulicht eine Draufsicht einer beispielhaften Photomaske entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
8B veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Photomaske entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
9 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
10 veranschaulicht eine Querschnittansicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
11 veranschaulicht eine Draufsicht eines beispielhaften zweiten Substrats bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 10 entsprechend offenbarten Ausführungsformen;
12 veranschaulicht eine beispielhafte Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun ausführlich auf beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, welche in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Im Folgenden werden mit der Offenbarung übereinstimmende Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wo es möglich ist, werden in den gesamten Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf identische oder ähnliche Teile zu verweisen. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen einige, jedoch nicht alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen. Auf der Basis der offenbarten Ausführungsformen kann der Fachmann weitere Ausführungsformen entsprechend der vorliegenden Offenbarung ableiten, die alle in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Darüber hinaus können bei der vorliegenden Offenbarung die offenbarten Ausführungsformen und die Merkmale der offenbarten Ausführungsformen unter konfliktlosen Bedingungen kombiniert werden.
Gegenwärtige Vorrichtungen mit Berührungssteuerung können die Detektion einer Berührungsposition ausführen, können jedoch keine Kraftberührung durchführen, d.h. sie können keinen entsprechenden Berührungsdruck erfassen. 1 veranschaulicht eine Draufsicht einer gegenwärtigen Anzeigetafel mit Berührungssteuerung. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung 10 weist eine berührungssteuernde Elektrodenschicht 110 mit mehreren berührungssteuernden Elektroden 114 auf, die sich in eine X-Richtung und in eine Y-Richtung erstrecken. Jede berührungssteuernde Elektrode 114 funktioniert als berührungssteuernde Elektrode mit Eigenkapazität und ist über einen Berührungsleiter 111 mit einer Steuereinheit 112 verbunden und stellt ein Berührungstreibersignal bereit und empfängt ein Berührungserfassungssignal über die Steuereinheit 112.
In der Praxis legt die Steuereinheit 112 das Berührungstreibersignal an die berührungssteuernden Elektroden 114 an, und es wird eine Anfangskapazität gebildet. Wenn eine äußere Berührung auf die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aufgebracht wird, verursacht die berührungssteuernde Elektrode 114 nahe der Berührungsposition eine Änderung der Kapazität aufgrund der Kapazität eines berührenden Objekts (z.B. eines Fingers) und wandelt die Kapazitätsänderung in ein Spannungssignal um, das zur Steuereinheit 112 zurückgeführt wird. Die Steuereinheit 112 analysiert dann das Spannungssignal durch Berechnungen, wodurch eine Berührungsposition des Fingers bestimmt wird. Um eine Signalinterferenz zwischen den berührungssteuernden Elektroden 114 und den Berührungsleitern 111 zu unterdrücken, werden die berührungssteuernden Elektroden 114 und die Berührungsleiter 111 in unterschiedlichen Schichten angeordnet und über mehrere Durchgangslöcher 118 elektrisch miteinander verbunden.
Die berührungssteuernde Elektrodenschicht 110 ist auf einem Arraysubstrat mit mehreren Dünnschichttransistoren (TFT) oder auf einem Farbfilmsubstrat mit mehreren Farbfiltern oder auf einem anderen Substrat, das sich von dem Arraysubstrat und dem Farbfilmsubstrat unterscheidet, angeordnet. Um eine dünnere und leichtere Anzeigetafel mit Berührungssteuerung zu realisieren, wird bei der gegenwärtigen Anzeigetafel eine gemeinsame Elektrode mit Berührungssteuerung mit einem zeitgeteilten Ansteuerungsverfahren häufig als berührungssteuernde Elektrodenschicht 110 multiplexiert. Das heißt in einer Anzeigestufe wird ein gemeinsames Spannungssignal für die berührungssteuernde Elektrodenschicht 110 bereitgestellt, und in einer Berührungsstufe wird ein Berührungstreibersignal für die berührungssteuernde Elektrodenschicht 110 bereitgestellt.
Wie in 1 gezeigt, sind die mehreren berührungssteuernden Elektroden 114 in einem Array angeordnet. Ein bestimmter Spalt ist zwischen benachbarten Berührungssteuernde Elektroden 114 vorgesehen, und die Breite des Spalts beträgt etwa ¼ der Seite der berührungssteuernden Elektrode 114. Diese Spalte bilden einen Gitterbereich (der schattierte Bereich aus 1), der über mehrere Leiter 116 mit der Berührungssteuereinheit 112 verbunden ist. Um die Berührungs Empfindlichkeit bei der Erfassung einer äußeren Berührung zu verbessern, legt die Steuereinheit 112 das Berührungstreibersignal an die berührungssteuernden Elektroden 114 an und legt dabei das gemeinsame Spannungssignal oder ein Erdungssignal an den Gitterbereich an.
Auf der anderen Seite werden zwischen einer Pixelelektrodenschicht und der gemeinsamen Elektrodenschicht auch Pixelkondensatoren gebildet. Da die gemeinsame Elektrodenschicht in die berührungssteuernde Elektroden 114 und den Gitterbereich (schattierter Bereich aus 1) unterteilt ist, umfassen die Pixelkondensatoren, die zwischen der Pixelelektrodenschicht und der gemeinsamen Elektrodenschicht gebildet sind, auch zwei Abschnitte: Pixelkondensatoren, die zwischen der Pixelelektrodenschicht und den berührungssteuernden Elektroden 114 gebildet sind, und Pixelkondensatoren, die zwischen der Pixelelektrodenschicht und dem Gitterbereich gebildet sind.
In der Berührungsstufe wird das Berührungstreibersignal für die berührungssteuernden Elektroden 114 bereitgestellt, während das gemeinsame Spannungssignal oder das Erdungssignal gleichzeitig für den Gitterbereich bereitgestellt wird, d.h. Spannungssignale, die für die berührungssteuernden Elektroden 114 und den Gitterbereich bereitgestellt werden, sind unterschiedlich, was zu einer Spannungsdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen der Pixelkondensatoren und zu einem sichtbaren Gittermuster entsprechend dem Gitterbereich führt. Darüber hinaus kann die gegenwärtige Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, die in 1 gezeigt ist, lediglich die Berührungsposition, jedoch keinen entsprechenden Berührungsdruck erfassen, der von dem äußeren Berührungsobjekt aufgebracht wird. Das heißt die gegenwärtige Anzeigetafel mit Berührungssteuerung kann keine Kraftberührung realisieren.
Die Kraftberührung unterscheidet bei dem Kraft- oder Berührungsdruck zwischen leichtem Antippen und festerem Drücken und stellt eine spezifische Aktion oder kontextabhängige Steuerungen auf der Basis der mit einem externen Berührungsobjekt aufgebrachten Kraft bereit, wodurch neue Dimensionen bei den Nutzerschnittstellen und dem interaktiven Computerbereich geschaffen werden können. Somit ist eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, die mit Kraftberührung implementiert ist, sehr erwünscht. Die vorliegende Offenbarung stellt eine verbesserte Anzeigetafel mit Berührungssteuerung bereit, die eine Berührungsposition und einen Berührungsdruck erfassen kann.
2A veranschaulicht eine Querschnittansicht einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. 2B veranschaulicht eine Draufsicht eines beispielhaften ersten Substrats bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2A entsprechend offenbarten Ausführungsformen. 2C veranschaulicht eine Draufsicht eines beispielhaften zweiten Substrats bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2A entsprechend offenbarten Ausführungsformen.
Wie in den 2A bis 2C gezeigt, kann die Berührungstafelanzeigevorrichtung 20 ein erstes Substrat 210 und ein zweites Substrat 220 aufweisen, das gegenüber dem ersten Substrat 210 angeordnet ist. Das erste Substrat 210 kann mehrere Abtastleitungen 201 aufweisen, die sich in eine Reihenrichtung (z.B. in X-Richtung in 2B) erstrecken, mehrere Datenleitungen 202, die sich in eine Spaltenrichtung (z.B. Y-Richtung in 2B) erstrecken und die Abtastleitungen schneiden, und mehrere Pixeleinheiten 203, die von den sich kreuzenden Datenleitungen und Abtastleitungen definiert werden. Die Abtastleitungen 201 können mit einer Gatetreiberschaltung 204 verbunden sein und eine bestimmte Reihe der Pixeleinheiten 203 steuern (d.h. eine bestimmte Pixeleinheitenreihe), die entsprechend einem Strobesignal einzuschalten sind, welches von der Gatetreiberschaltung 204 erzeugt wird. Die Datenleitungen 202 können mit einer Steuereinheit 205 verbunden sein und Datensignale eines Bildes bereitstellen, das für die Pixeleinheiten 203 anzuzeigen ist, die eingeschaltet wurden.
Bei den Pixeleinheiten 203 kann es sich um alle geeigneten Pixeleinheiten handeln, die Videos und/oder Bilder anzeigen können, wie etwa Pixeleinheiten mit Plasmaanzeigetafel (PDP), Einheiten mit Feldemissionsanzeige (FED), Einheiten mit Flüssigkristallanzeige (LCD), Pixeleinheiten mit organischer Leuchtdiode (OLED), Pixeleinheiten mit Leuchtdiode (LED), eine Quantenpunkt-(QD-)Pixeleinheiten, elektrophoretische Pixeleinheiten (d.h. e-Reader) oder andere Arten von Pixeleinheiten.
Wie in den 2A bis 2B gezeigt ist, kann das erste Substrat 210 ferner eine berührungssteuernde Elektrodenschicht 230 aufweisen, die mehrere erste Elektroden 206 umfassen kann, die sich in die Reihenrichtung (z.B. X-Richtung in 2B) und in die Spaltenrichtung (z.B. Y-Richtung in 2B) erstrecken. Eine erste Elektrode 206 kann mindestens zwei Pixeleinheiten 203 entsprechen. Jede erste Elektrode 206 kann ferner einzeln mit einem ersten Leiter 208 und außerdem über den entsprechenden ersten Leiter 208 mit der Steuereinheit 205 elektrisch verbunden sein.
Bei einer Ausführungsform, die in 2B gezeigt ist, können die mehreren ersten Elektroden 206 in einem Array angeordnet und voneinander elektrisch isoliert sein, und die erste Elektrode 206 kann eine Anschlusselektrode mit rechteckiger Form sein. Eine erste Elektrode 206 kann vier Pixeleinheiten 203 entsprechen, was zur Veranschaulichung dient und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken soll.
Die erste Elektrode 206 kann eine Elektrode mit Eigenkapazität (d.h. ein Sensor mit Eigenkapazität) zur Erfassung einer Berührungsposition sein. Während der Erfassung der äußeren Berührung kann die Steuereinheit 205 eine Berührungstreiberspannung an die ersten Elektroden 206 anlegen. Wenn eine externe Berührung auf die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aufgebracht wird, wenn beispielsweise ein Finger drückt, kann sich die Kapazität der ersten Elektrode 206 nahe der Berührungsposition (z.B. dem Finger) verändern, während die Kapazität der ersten Elektrode 206, die von der Berührungsposition (z.B. von dem Finger) entfernt ist, im Wesentlichen die gleiche bleibt. Die Berührungsposition kann somit durch Analyse der Kapazitätsänderung der ersten Elektroden 206 von der Steuereinheit 205 bestimmt werden.
Zusätzlich zur Erfassung einer Berührungsposition kann die Berührungstafelanzeigevorrichtung 20 auch einen entsprechenden Berührungsdruck oder eine Berührungskraft erfassen, d.h. eine Kraftberührung realisieren. Wie in den 2B bis 2C gezeigt, kann das erste Substrat 210 ferner mehrere zweite Elektroden 212 und mehrere zweite Leiter 213 aufweisen, währen das zweite Substrat 220 ferner eine dritte Elektrode 214 und einen leitenden Rahmenklebstoff 221 aufweisen kann. Der leitende Rahmenklebstoff 221 kann zwischen einer Innenfläche des ersten Substrats 210 und einer Innenfläche des zweiten Substrats 220 liegen und eine durch das erste Substrat 210 und das zweite Substrat 220 gebildete Zelle abdichten und dabei verhindern, dass Außenfeuchtigkeit und Sauerstoff in die Zelle eindringen.
Die zweiten Elektroden 212 und die dritte Elektrode 214 können als Druckerfassungselektroden, d.h. als Kraftsensoren funktionieren. Die zweiten Elektroden 212 können insbesondere in der gleichen Schicht liegen wie die ersten Elektroden 206. Die zweite Elektrode 212 kann in einem Spalt zwischen ersten Elektroden 206 angeordnet sein. Die zweite Elektrode 212 kann so angeordnet sein, dass sie die erste Elektrode 206 umgibt, um einen geschlossenen Bereich zu bilden, der jedoch von der ersten Elektrode 206 elektrisch isoliert ist. Mindestens eine erste Elektrode 206 kann von einer zweiten Elektrode 212 umgeben sein Bei einer Ausführungsform, die in 2A gezeigt ist, können zwei erste Elektroden 206 jeweils von einer zweiten Elektrode 212 umgeben sein.
Die dritte Elektrode 214 kann auf der Innenfläche des zweiten Substrats 220 liegen, d.h. auf der Oberfläche des zweiten Substrats 220, die dem ersten Substrat 210 zugewandt ist. Die dritte Elektrode 214 kann vollständig auf der Innenfläche des zweiten Substrats 220 angeordnet sein. Die dritte Elektrode 214 kann beispielsweise eine planare Elektrode aus Indiumzinnoxid (ITO) sein. Eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode 214 auf das erste Substrat 210 kann sich zumindest mit einer Orthogonalprojektion der zweiten Elektroden 212 auf das erste Substrat 210 überlappen, so dass in einem Überlappungsbereich der dritten Elektrode 214 und der zweiten Elektroden 212 ein Kondensator gebildet werden kann.
Darüber hinaus kann jede zweite Elektrode 212 einzeln mit einem zweiten Leiter 213 verbunden und weiter über den entsprechenden zweiten Leiter 213 mit der Steuereinheit 205 elektrisch verbunden sein. Die dritte Elektrode 214 kann über den leitenden Rahmenklebstoff 221, der zwischen dem ersten Substrat 210 und dem zweiten Substrat 220 angeordnet ist, mit der Steuereinheit 205 elektrisch verbunden sein. Die Anzahl und Form der ersten Elektroden 206 und der zweiten Elektroden 212, die in den 2A bis 2B gezeigt sind, dienen der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken.
3 veranschaulicht ein Prinzip der kapazitiven Kraftberührung bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2A entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Wie in 3 und in 2A gezeigt, können die zweite Elektrode 212, die dritte Elektrode 214 und ein komprimierbares Medium (in 3 nicht gezeigt) einen Kondensator C bilden. Bei dem komprimierbaren Medium kann es sich um ein Medium handeln, das sich bei einem externen Druck elastisch verformen kann, wie etwa Flüssigkristalle (LC) und Luft. Sobald die zweite Elektrode 212 und die dritte Elektrode 214 bestimmt wurden, kann ein Überlappungsbereich S der zweiten Elektrode 212 und der dritten Elektrode 214 festgelegt werden. Dabei können Materialien der komprimierbaren Medien auch festgelegt werden, sobald die Berührungstafelanzeigevorrichtung 20 gebildet wurde. Entsprechend einer Gleichung C = kS/d, und wenn die Materialien der komprimierbaren Medien und der Überlappungsbereich fest sind, d.h. die Permittivität k und der Überlappungsbereich S fest sind, ist die Kapazität C umgekehrt proportional zu einer Trennung oder einem Abstand d zwischen der zweiten Elektrode 212 und der dritten Elektrode 214.
Wenn eine äußere Kraft F zu einer elastischen Verformung der komprimierbaren Medien führt, kann sich der Abstand d zwischen der zweiten Elektrode 212 und der dritten Elektrode 214 verändern und sich die Kapazität C dementsprechend verändern. Die äußere Kraft F in unterschiedlichen Beträgen kann zu einer unterschiedlichen elastischen Verformung der komprimierbaren Medien führen. Somit kann sich der Abstand d zwischen der zweiten Elektrode 212 und der dritten Elektrode 214 unterschiedlich verändern und sich die Kapazität C dementsprechend ändern. Das heißt die äußere Kraft F mit unterschiedlichen Beträgen kann zu unterschiedlichen Kapazitäten C führen. Durch die Erfassung der entsprechenden Kapazität C kann somit der Betrag der äußeren Kraft F identifiziert werden.
Zurück zu den 2A bis 2B, wenn die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung 20 einer Kraftberührung unterliegt, kann die Steuereinheit 205 eine Kraftberührungstreiberspannung an die zweite Elektrode 212 und eine konstante Referenzspannung an die dritte Elektrode 214 anlegen. Wenn die äußere Kraft F, die auf eine Berührungsposition der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung 20 aufgebracht wird, variiert, kann sich der Abstand zwischen der zweiten Elektrode 212 und der dritten Elektrode 214 an der Berührungsposition verändern, wodurch sich wiederum die Kapazität C zwischen der zweiten Elektrode 212 und der dritte Elektrode 214 verändert. Durch die Analyse einer Änderung der Kapazität C kann die Steuereinheit 205 somit den Betrag der äußeren Kraft F bestimmen.
Um eine Signalinterferenz zwischen den Signalleitungen und den Elektroden zu unterdrücken, können die ersten Elektroden 206 und die zweiten Elektroden 212 in einer anderen Schicht liegen als die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213. Jede erste Elektrode 206 kann über ein erstes Durchgangsloch 207 mit dem entsprechenden ersten Leiter 208 elektrisch verbunden sein, und jede zweite Elektrode 212 kann über ein zweites Durchgangsloch 211 mit dem entsprechenden zweiten Leiter 213 elektrisch verbunden sein. Bei einer Ausführungsform können die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213 in ein und derselben Schicht liegen, so dass die Anzahl der Schichten für die Anordnung der Leiter reduziert werden kann und die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung dünner und leichter sein kann. Bei einer weiteren Ausführungsform können die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213 in unterschiedlichen Schichten angeordnet sein können.
Bei den offenbarten Ausführungsformen können die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213 aus dem gleichen transparenten leitenden Material hergestellt sein wie die ersten Elektroden 206, wie etwa aus Indiumzinnoxid (ITO). Bei bestimmten Ausführungsformen können die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213 mit opaken Metallen mit hoher Leitfähigkeit hergestellt sein, wie etwa Kupfer, und die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213 können unterhalb einer schwarzen Matrix angeordnet sein. Mit Bezug auf 10 können die ersten Leiter 208 und die zweiten Leiter 213 beispielsweise unter der schwarzen Matrix 240 liegen. Das heißt eine Orthogonalprojektion der schwarzen Matrix 240 auf das erste Substrat 210 kann die Orthogonalprojektion der ersten Leiter 208 und der zweiten Leiter 213 auf das erste Substrat 210 überdecken. Die Lichtdurchlässigkeit der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung kann somit nicht von den ersten Leitern 208 und den zweiten Leitern 213 reduziert werden, die mit opaken Metallen mit hoher Leitfähigkeit hergestellt sind.
Auf der anderen Seite kann zur Unterdrückung einer Interferenz zwischen dem Berührungspositionssignal und dem Kraftberührungssignal ein bestimmter Spalt zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gebildet werden, so dass eine gewünschte elektrische Isolierung zwischen der ersten Elektrode 206 und der zweiten Elektrode 212 realisiert werden kann.
Bei den offenbarten Ausführungsformen kann die berührungssteuernde Elektrodenschicht 230 auch als gemeinsame Elektrodenschicht funktionieren, und die ersten Elektroden 206 und/oder die zweiten Elektroden 212 können als gemeinsame Elektroden multiplexiert werden, um Bilder anzuzeigen. Durch das Anlegen einer gemeinsamen Spannung V_com an die gemeinsame Elektrode 206 kann an der entsprechenden Pixeleinheit 203 eine Treiberspannung zwischen der gemeinsamen Spannung V_com und der Datenspannung gebildet werden, die ein Anzeigemedium (z.B. Flüssigkristalle) in der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung 20 so antreiben kann, dass es Bilder anzeigt. Die offenbarte Anzeigetafel mit Berührungssteuerung kann somit gleichzeitig drei Funktionen erfüllen, d.h. eine Anzeige, eine Berührungspositionserfassung und eine Kraftberührung, ohne dass die Anzahl der Filmschichten bei der gegenwärtigen Anzeigetafel erhöht wird
Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein Ansteuerungsverfahren für jede bereitgestellte Anzeigetafel mit Berührungssteuerung bereit. 4 veranschaulicht ein beispielhaftes zeitgeteiltes Ansteuerungsverfahren entsprechend offenbarten Ausführungsformen.
Wie in 4 gezeigt, bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, die eine Anzeigestufe und eine Berührungsstufe umfasst, und die vertikale Achse bezeichnet Spannungssignale, die von einer Steuereinheit an verschiedene Elektroden angelegt wird. Mit Bezug auf 2A und 4 bezeichnen V₂₀₆, V₂₁₂, V₂₁₄ die Spannungssignale, die von der Steuereinheit 205 an die ersten Elektroden 206, die zweiten Elektroden 212 bzw. die dritte Elektrode 214 angelegt werden.
In der Anzeigestufe kann die Steuereinheit 205 insbesondere eine gemeinsame Spannung V_com für die ersten Elektroden 206 und die zweiten Elektroden 212 bereitstellen und ein erstes konstantes Referenzsignal V_constant1 für die dritte Elektrode 214 bereitstellen. In der Berührungsstufe kann die Steuereinheit 205 ein Berührungstreibersignal V₁ für die ersten Elektroden 206 bereitstellen, ein Kraftberührungstreibersignal V₂ für die zweiten Elektroden 212 bereitstellen und ein zweites konstantes Referenzsignal V_constant2 für die dritte Elektrode 214 bereitstellen. Das Kraftberührungstreibersignal V₂ und das Berührungstreibersignal V₁ können als berührungssteuerndes Treibersignal bezeichnet werden.
Bei einer Ausführungsform kann das zweite konstante Referenzsignal V_constant2 dem ersten konstanten Referenzsignal V_constant1 entsprechen. Das zweite konstante Referenzsignal V_constant2 und das erste konstante Referenzsignal V_constant1 können beispielsweise jeweils ein Erdungssignal V_gnd sein. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das zweite konstante Referenzsignal V_constant2 von dem ersten konstanten Referenzsignal V_constant1 verschieden sein. Das erste konstante Referenzsignal V_constant1 kann zum Beispiel das Erdungssignal V_gnd sein, und das zweite konstante Referenzsignal V_constant2 kann die gemeinsame Spannung V_com sein.
Entsprechend dem Berührungstreibersignal V₁ können die ersten Elektroden 206 ein Berührungserfassungssignal erzeugen und zur Steuereinheit 205 übertragen, die durch Analyse und Berechnung die Berührungsposition bestimmen kann. Entsprechend dem Kraftberührungstreibersignal V₂ können dabei die zweiten Elektroden 212 ein Kraftberührungserfassungssignal erzeugen und zur Steuereinheit 205 übertragen, die den Betrag der Kraftberührung durch Analyse und Berechnung bestimmen kann.
Wie oben erläutert, kann in der Berührungsstufe die Steuereinheit gleichzeitig das Berührungstreibersignal für die ersten Elektroden und das Kraftberührungstreibersignal für die zweiten Elektroden bereitstellen. Das Berührungstreibersignal und das Kraftberührungstreibersignal können identische oder ähnliche Spannungen haben. Eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen des Pixelkondensators kann somit unterdrückt werden, und das Gittermuster an den berührungssteuernden Elektroden, das innerhalb des Anzeigemediums (z.B. Flüssigkristalle) durch die ungleichmäßige Verteilung des elektrischen Feld verursacht wird, kann dementsprechend unsichtbar werden.
Bei der offenbarten Anzeigetafel mit Berührungssteuerung können durch Multiplexieren der gemeinsamen Elektrodenschicht als berührungssteuernde Elektrodenschicht drei Funktionen, d.h. die Anzeige, die Berührungspositionserfassung und die Kraftberührung gleichzeitig realisiert werden. Das heißt, die offenbarte Anzeigetafel mit Berührungssteuerung kann mit drei Funktionen, d.h. mit der Anzeige, der Berührungspositionserfassung und der Kraftberührung implementiert werden. Die Kraftberührung kann neue Dimensionen bei den Benutzerschnittstellen und im interaktiven Computerbereich schaffen. In der Berührungsstufe ist außerdem möglicherweise eine zeitgeteilte Ansteuerung nicht erforderlich, um die Berührungspositionserfassung und die Kraftberührung zu realisieren, was bei Anzeigeeinrichtungen mit hoher Auflösung und hoher Frequenz möglicherweise sehr erwünscht ist. Die Sichtbarkeit des Gittermusterns an den berührungssteuernden Elektroden kann unterdrückt und die Bildleistung der offenbarten Anzeigetafel mit Berührungssteuerung dementsprechend verbessert werden.
5 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Die Ähnlichkeiten zwischen 5 und 2B werden hier nicht wiederholt, wohingegen bestimmte Unterschiede erläutert werden. Wie in 5 gezeigt, können die zweiten Elektroden 212 in den Spalten zwischen zwei beliebige benachbarte erste Elektroden 206 angeordnet sein. Wie in 5 gezeigt, kann beispielsweise jede erste Elektrode 206 von einer zweiten Elektrode 212 umgeben, jedoch von der entsprechenden zweiten Elektrode 212 elektrisch isoliert sein. Das heißt die ersten Elektroden 206 (d.h. die berührungssteuernden Elektroden) können in einer eineindeutigen Beziehung zu den zweiten Elektroden 212 (d.h. den Druckerfassungselektroden) stehen.
Da das Kraftberührungssignal häufig niedriger ist als das Berührungserfassungssignal, wird das Kraftberührungssignal, wenn die ersten Elektroden 206 (d.h. die berührungssteuernden Elektroden) in einer eineindeutigen Beziehung zu den zweiten Elektroden 212 (d.h. zu den Druckerfassungselektroden) stehen, möglicherweise nicht von dem Berührungserfassungssignal überdeckt, d.h. das Kraftberührungssignal kann von dem Berührungserfassungssignal unterschieden werden. Die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung 20 kann somit eine verbesserte Empfindlichkeit hinsichtlich der Kraftberührung haben.
6 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Die Ähnlichkeiten zwischen 5 und 6 werden hier nicht wiederholt, wohingegen bestimmte Unterschiede erläutert werden. Wie in 6 gezeigt, können die zweiten Elektroden 212 in den Spalten zwischen zwei beliebige benachbarte erste Elektroden 206 angeordnet sein. Wie in 6 gezeigt, kann beispielsweise jede erste Elektrode 206 von einer zweiten Elektrode 212 umgeben sein, d.h. die ersten Elektroden 206 (d.h. die berührungssteuernden Elektroden) können in einer eineindeutigen Beziehung zu den zweiten Elektroden 212 (d.h. zu den Druckerfassungselektroden) stehen. Die benachbarten zweiten Elektroden 212 können ferner miteinander verbunden werden und eine gitterartige zweite Elektrode bilden, die mit dem zweiten Leiter 213 elektrisch verbunden ist.
Im Vergleich zu der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 5 können bei der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 6 die Spalte zwischen den ersten Elektroden 206 vollständig dazu verwendet werden, die zweiten Elektroden 212 anzuordnen, was den effektiven Bereich der zweiten Elektroden 212 vergrößern kann, der über der berührungssteuernden Elektrodenschicht 230 angeordnet ist. Durch das Ausbilden der gitterartigen zweiten Elektrode kann dabei der Flächenwiderstand der gitterartigen zweiten Elektrode 212 reduziert, das Kraftberührungssignal verbessert und die Empfindlichkeit hinsichtlich der Kraftberührung dementsprechend verbessert werden.
7 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Die Ähnlichkeiten zwischen 7 und 2B werden hier nicht wiederholt, wohingegen bestimmte Unterschiede erläutert werden. Wie in 7 gezeigt, kann mindestens eine zweite Elektrode 212 in einem benachbarten Bereich zwischen zwei erste Elektroden 206 angeordnet werden und dabei die erste Elektrode 206 nicht umgeben, wobei jede zweite Elektrode 212 mit einem zweiten Leiter 213 verbunden sein kann. Bei einer Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, kann mindestens eine zweite Elektrode 212 in einem benachbarten Bereich zwischen zwei erste Elektroden 206 angeordnet sein, die in Reihenrichtung aneinander angrenzen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann mindestens eine zweite Elektrode 212 in einem benachbarten Bereich zwischen zwei erste Elektroden 206 angeordnet sein, die in Spaltenrichtung aneinander angrenzen.
Im Vergleich zu der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 2B kann die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 7 ein einfacheres Herstellungsverfahren umfassen. Um die zweiten Elektroden 212 aus 2B herzustellen, kann somit eine in 8A gezeigte Photomaske erforderlich sein, während zur Herstellung der zweiten Elektroden 212 aus 7 eine in 8B gezeigte Photomaske erforderlich sein kann.
Wie in den 8A bis 8B gezeigt, kann bei der Photomaske aus 8A eine Form für die Photomaske erforderlich sein, die komplizierter ist als die für die Photomaske aus 8B. Aufgrund der Belastungen um die Ecken (die in 8A in dem eingekreisten Bereich gezeigt sind) während des Formprozesses können darüber hinaus bei der Photomaske aus 8A hochentwickelte Formtechniken erforderlich sein. Im Vergleich zu der Photomaske aus 8A kann es leichter sein, die Photomaske aus 8B herzustellen, wobei somit der Aufbau der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden beim Herstellungsprozess präziser hergestellt werden kann.
9 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Die Ähnlichkeiten zwischen 7 und 9 werden hier nicht wiederholt, wohingegen bestimmte Unterschiede erläutert werden. Wie in 9 gezeigt, können die zweiten Elektroden 212 in einem benachbarten Bereich zwischen zwei erste Elektroden 206 angeordnet werden und dabei die erste Elektrode 206 nicht umgeben. Die zweiten Elektroden 212 können in einer eineindeutigen Beziehung zu den ersten Elektroden 206 stehen. Benachbarte zweite Elektroden 212 können so verbunden werden, dass sie eine streifenförmige zweite Elektrode 212 bilden, wobei jede streifenförmige zweite Elektrode 212 mit einem zweiten Leiter 213 verbunden sein kann.
Bei einer Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, können die zweiten Elektroden 212 in einem benachbarten Bereich zwischen zwei Spalten der ersten Elektroden 206 angeordnet sein, wobei sich jede streifenförmige zweite Elektrode 212 in Spaltenrichtung (z.B. in 9 in Y-Richtung) erstrecken kann. Bei einer weiteren Ausführungsform können die zweiten Elektroden 212 in einem benachbarten Bereich zwischen zwei Reihen der ersten Elektroden 206 angeordnet sein, wobei sich jede streifenförmige zweite Elektrode 212 in eine Reihenrichtung (z.B. in 9 in X-Richtung) erstrecken kann.
Im Vergleich zu der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 7 kann bei der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 9 der Abdeckungsbereich der Druckerfassungselektrode auf der berührungssteuernden Schicht 230 vergrößert werden, während der Schichtwiderstand der zweiten Elektroden 212 und die Länge der zweiten Leiter 213 reduziert werden können. Es ist somit möglich, eine Signaldifferenz zwischen den beiden Anschlüssen der streifenförmigen zweiten Elektrode 212, die von dem Widerstand der zweiten Leiter 213 verursacht wird, zu unterdrücken und die Empfindlichkeit hinsichtlich der Kraftberührung dementsprechend zu verbessern.
10 veranschaulicht eine Draufsicht einer weiteren beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Die Ähnlichkeiten zwischen 10 und 2A werden hier nicht wiederholt, wohingegen bestimmte Unterschiede erläutert werden.
Wie in 10 gezeigt, kann das zweite Substrat 220 ferner eine schwarze Matrix 240 und mehrere Farbbarrieren 219 umfassen, die den Subpixeln entsprechen, die auf dem ersten Substrat 210 angeordnet sind. Die mehrere Farbbarrieren 219 können unterschiedliche Farben haben. Die dritte Elektrode 214 kann außerdem mehrere Subelektroden 214 umfassen, die auf einer Oberfläche der schwarzen Matrix 240 angeordnet sein können, welche zum ersten Substrat 220 gewandt ist. Die Orthogonalprojektion der schwarzen Matrix 240 auf das zweite Substrat 220 kann insbesondere die Orthogonalprojektion der dritten Elektroden 214 auf das zweite Substrat 220 überdecken.
11 veranschaulicht eine Draufsicht eines beispielhaften zweiten Substrats bei einer beispielhaften Anzeigetafel mit Berührungssteuerung aus 10 entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Wie in 11 gezeigt, kann die dritte Elektrode 214 eine nicht planare Elektrode sein, und die schwarze Matrix 240 kann mehrere schwarze Matrixstreifen umfassen. Die Orthogonalprojektion der schwarzen Matrix 240 auf das zweite Substrat 220 kann insbesondere die Orthogonalprojektion der dritten Elektrode 214 auf das zweite Substrat 220 überdecken. Mit Bezug auf 10 und 11 kann ferner die dritte Elektrode 214 über den leitenden Rahmenklebstoff 221 auf dem ersten Substrat 210 mit der Steuereinheit 205 elektrisch verbunden sein.
Bei einer Ausführungsform kann die dritte Elektrode 214 aus transparenten ITO-Materialien bestehen, wobei beispielsweise die dritte Elektrode 214 eine ITO-Netzelektrode sein kann, wie in 11 gezeigt ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die dritte Elektrode 214 aus Metallmaterialien mit hoher Leitfähigkeit bestehen. Wie in 11 gezeigt, kann die dritte Elektrode 214 z.B. eine metallische Netzelektrode mit einer Porenstruktur im Mikrobereich sein. Da das metallische Netz eine viel höhere Leitfähigkeit als transparente ITO-Materialien haben kann, kann mit der dritten Elektrode 214, die aus einem metallischen Netz besteht, die Empfindlichkeit der Kraftberührung erheblich verbessert werden. Die Form der Poren bei der metallischen Netzelektrode aus 11 dient der Veranschaulichung und soll den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken.
Bei einer Ausführungsform kann die dritte Elektrode 214 auf einer Oberfläche der schwarzen Matrix 240 weit weg von dem ersten Substrat 210 angeordnet sein. Die Orthogonalprojektion der schwarzen Matrix 240 auf das zweite Substrat 220 kann insbesondere die Orthogonalprojektion der dritten Elektroden 214 auf das zweite Substrat 220 überdecken. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die schwarze Matrix 240 oder können die Farbbarrieren 219 auf dem ersten Substrat 210 liegen. Dementsprechend kann das erste Substrat 210 eine schwarze Matrix auf einem Arraysubstrat (BOA) oder einem Farbfilter auf einem Arraysubstrat (COA) sein.
Die offenbarte Anzeigetafel mit Berührungssteuerung kann drei Funktionen erfüllen, d.h. eine Anzeige, eine Berührungspositionserfassung und eine Kraftberührung, ohne dass die Anzahl der Filmschichten bei der gegenwärtigen Anzeigetafel erhöht wird. Bei einer Ausführungsform kann die dritte Elektrode, die auf dem zweiten Substrat angeordnet ist, mit der Steuereinheit elektrisch verbunden sein, die über den leitenden Rahmenklebstoff auf dem ersten Substrat angeordnet ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann mindestens ein Leiter auf dem zweiten Substrat angeordnet sein, über den die auf dem zweiten Substrat angeordnete dritte Elektrode mit der Steuereinheit elektrisch verbunden werden kann, welche auf dem ersten Substrat angeordnet ist.
Bei einer Ausführungsform kann die gemeinsame Elektrodenschicht als berührungssteuernde Elektroden multiplexiert sein. Bei einer weiteren Ausführungsform kann es sich bei der berührungssteuernden Schicht um eine einzelne Schicht handeln, die sich von der gemeinsamen Elektrodenschicht unterscheidet. Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinheit für die Anzeige, die Berührungspositionserfassung und die Kraftberührung als Steuereinheit bei der Anzeigetafel mit Berührungssteuerung integriert sein. Bei einer weiteren Ausführungsform können sowohl die Anzeige als auch die Berührungspositionserfassung und die Kraftberührung von einer einzelnen Steuereinheit gesteuert werden.
Das offenbarte zeitgeteilte Ansteuerungsverfahren kann bei jeder offenbarten Anzeigetafel mit Berührungssteuerung angewandt werden. In der Berührungsstufe kann die Steuereinheit gleichzeitig das Berührungstreibersignal für die ersten Elektroden und das Kraftberührungstreibersignal für die zweiten Elektroden bereitstellen. Das Berührungstreibersignal und das Kraftberührungstreibersignal können ähnliche oder identische Spannungen haben, und somit kann eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen des Pixelkondensators eliminiert werden. Die Sichtbarkeit des Gittermusters bei den berührungssteuernden Elektroden kann unterdrückt werden, und die Bildleistung der offenbarten Anzeigetafel mit Berührungssteuerung kann dementsprechend verbessert werden. Außerdem ist in der Berührungsstufe die zeitgeteilte Ansteuerung zur Realisierung der Berührungspositionserfassung und der Kraftberührung möglicherweise nicht erforderlich, was bei Anzeigeeinrichtungen mit hoher Auflösung und hoher Frequenz stark erwünscht sein kann.
Die vorliegende Offenbarung stellt ferner eine Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung bereit. 12 veranschaulicht eine beispielhafte Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung entsprechend offenbarten Ausführungsformen. Wie in 12 gezeigt, kann die Anzeigevorrichtung 12 mit Berührungssteuerung eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung 20 aufweisen, bei der es sich um eine der offenbarten Anzeigetafeln mit Berührungssteuerung handeln kann. Bei der offenbarten Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung 12 kann es sich um ein tragbare intelligente Vorrichtung, ein Tablet, ein TV-Gerät, ein Smartphone, ein Notebook, einen digitalen Rahmen usw. handeln. Ferner kann es sich bei der Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung 12 um jegliche geeignete Art von inhaltsdarstellenden Vorrichtungen handeln.
Da die offenbarte Anzeigevorrichtung 12 mit Berührungssteuerung eine der offenbarten Anzeigetafeln mit Berührungssteuerung aufweist, kann die offenbarte Anzeigevorrichtung 12 mit Berührungssteuerung auch die gleichen Vorteile wie die offenbarten Anzeigetafeln mit Berührungssteuerung haben. Das heißt die offenbarte Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung kann gleichzeitig drei Funktionen erfüllen, d.h. eine Anzeige, eine Berührungspositionserfassung und eine Kraftberührung, ohne dass die Anzahl der Filmschichten bei der gegenwärtigen Anzeigetafel erhöht wird. Auf der anderen Seite kann die Sichtbarkeit des Gittermusters bei den Berührungssteuernde Elektroden unterdrückt und die Bildleistung der offenbarten Anzeigetafel mit Berührungssteuerung dementsprechend verbessert werden.
Die Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen ist gegeben, um dem Fachmann die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen. Zahlreiche Änderung an diesen Ausführungsformen werden ohne Weiteres für den Fachmann offensichtlich, wobei die hier definierten gattungsmäßigen Prinzipien bei weiteren Ausführungsformen angewandt werden können, ohne von dem Gedanken oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung soll somit nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen beschränkt sein. Ihr soll vielmehr der weiteste Umfang gewährt werden, der den hier offenbarten Prinzipien und neuen Merkmalen entspricht.

Claims

Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, die Folgendes aufweist: ein erstes Substrat (210), ein zweites Substrat (220), das gegenüber dem ersten Substrat (210) angeordnet ist, mehrere erste Elektroden (206), die auf dem ersten Substrat (210) angeordnet sind und sich in eine Spaltenrichtung und in eine Reihenrichtung des ersten Substrats (210) erstrecken, mehrere zweite Elektroden (212), die in einem Spalt zwischen zwei erste Elektroden (206) angeordnet und von den ersten Elektroden (206) elektrisch isoliert sind, wobei die mehreren ersten Elektroden (206) und die mehreren zweiten Elektroden (212) in ein und derselben Schicht liegen, eine dritte Elektrode (214), die auf dem zweiten Substrat (220) angeordnet ist, wobei sich eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode (214) auf das erste Substrat (210) zumindest mit einer Orthogonalprojektion der zweiten Elektroden (212) auf das erste Substrat (210) überlappt, und mindestens eine Steuereinheit (205), die mit den ersten Elektroden (206), den zweiten Elektroden (212) und der dritten Elektrode (214) verbunden ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei: zumindest eine zweite Elektrode (212) so angeordnet ist, dass sie eine erste Elektrode (206) umgibt.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei: die mehreren zweiten Elektroden (212) in einer eineindeutigen Beziehung zu den mehreren ersten Elektroden (206) liegen und eine zweite Elektrode (212) so angeordnet ist, dass sie die entsprechende erste Elektrode (206) umgibt.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 3, wobei: mindestens zwei benachbarte zweite Elektroden so verbunden sind, dass sie eine gitterartige zweite Elektrode bilden.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei: mindestens eine zweite Elektrode (212) in einem angrenzenden Bereich zwischen zwei erste Elektroden (206), die in Spaltenrichtung oder in Reihenrichtung aneinander angrenzen, angeordnet ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei: die mehreren zweiten Elektroden (212) in einer eineindeutigen Beziehung zu den mehreren ersten Elektroden (206) liegen und eine zweite Elektrode (212) in einem angrenzenden Bereich zwischen zwei erste Elektroden (206), die in Spaltenrichtung oder in Reihenrichtung aneinander angrenzen, angeordnet ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 6, wobei: mindestens zwei benachbarte zweite Elektroden (212) so verbunden sind, dass sie eine streifenförmige zweite Elektrode bilden.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 7, wobei: sich die streifenförmige zweite Elektrode in Spaltenrichtung des ersten Substrats (210) erstreckt.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 7, wobei: sich die streifenförmige zweite Elektrode in Reihenrichtung des ersten Substrats (210) erstreckt.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei: die dritte Elektrode (214) eine planare transparente Elektrode aus Indiumzinnoxid (ITO) ist, von der die zweite Elektrode (220) vollständig überdeckt ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine schwarze Matrix (240), wobei eine Orthogonalprojektion der schwarzen Matrix (240) auf das zweite Substrat (220) eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode (214) auf das zweite Substrat (220) bedeckt.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 11, wobei: die dritte Elektrode (214) eine transparente ITO-Elektrode oder eine Netzelektrode aus Metall ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei das erste Substrat (210) ferner Folgendes aufweist: mehrere erste Leiter (208), die mit der Steuereinheit (205) und den ersten Elektroden (206) verbunden sind, und mindestens einen zweiten Leiter (213), der mit der Steuereinheit (205) und mit den zweiten Elektroden (212) verbunden ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 13, wobei: die ersten Leiter (208) und der mindestens eine zweite Leiter (213) in ein und derselben Schicht liegen.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei das zweite Substrat (220) ferner Folgendes aufweist: einen leitenden Rahmenklebstoff, der mit der dritten Elektrode (214) und der mindestens einen Steuereinheit (205) verbunden ist.
Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach Anspruch 1, wobei: die ersten Elektroden (206) und/oder die zweiten Elektroden (212) als gemeinsame Elektrode multiplexiert sind.
Anzeigevorrichtung mit Berührungssteuerung, die die Anzeigetafel mit Berührungssteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweist.
Ansteuerungsverfahren für eine Anzeigetafel mit Berührungssteuerung, die ein erstes Substrat (210) aufweist, ein zweites Substrat (220), das gegenüber dem ersten Substrat (210) angeordnet ist, mehrere erste Elektroden (206), die auf dem ersten Substrat (210) angeordnet sind und sich in eine Spaltenrichtung und in eine Reihenrichtung des ersten Substrats (210) erstrecken, mehrere zweite Elektroden (212), die in einem Spalt zwischen zwei erste Elektroden (206) angeordnet und von den ersten Elektroden (206) elektrisch isoliert sind, wobei die mehreren ersten Elektroden (206) und die mehreren zweiten Elektroden (212) in ein und derselben Schicht liegen, eine dritte Elektrode (214), die auf dem zweiten Substrat (220) angeordnet ist, wobei sich eine Orthogonalprojektion der dritten Elektrode (214) auf das erste Substrat (210) zumindest mit einer Orthogonalprojektion der zweiten Elektroden (212) auf das erste Substrat (210) überlappt, und mindestens eine Steuereinheit (205), die mit den ersten Elektroden (206), den zweiten Elektroden (212) und der dritten Elektrode (214) verbunden ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: in einer Anzeigestufe werden ein gemeinsames Spannungssignal für die erste Elektrode (206) und/oder die zweiten Elektroden (212) bereitgestellt und ein erstes konstantes Referenzsignal für die dritte Elektrode (214) bereitgestellt oder die dritte Elektrode (214) schwebend gelassen, und in einer Berührungsstufe wird ein berührungssteuerndes Treibersignal für die ersten Elektroden (206) und die zweiten Elektrode (212) bereitgestellt und ein zweites konstantes Referenzsignal für die dritte Elektrode (214) bereitgestellt, wobei die ersten Elektroden (206) entsprechend dem berührungssteuernden Treibersignal ein Berührungserfassungssignal erzeugen, um eine Berührungspositionsdetektion zu realisieren, und die zweiten Elektroden (212) entsprechend dem berührungssteuernden Treibersignal ein Kraftberührungserfassungssignal erzeugen, um eine Kraftberührung zu realisieren.
Ansteuerungsverfahren nach Anspruch 18, wobei: das zweite konstante Referenzsignal dem ersten konstanten Referenzsignal entspricht.
Ansteuerungsverfahren nach Anspruch 18, wobei: das zweite konstante Referenzsignal von dem ersten konstanten Referenzsignal verschieden ist und das zweite konstante Referenzsignal dem gemeinsamen Spannungssignal entspricht.