(57)【要約】  透明な可撓性圧力感知タッチパネル用の方法および装置が提供される。タッチパネルは、可撓性があり実質的に透明な複合層（例えば、ポリマー・マトリクス内の複数の導電性粒子）を備え、その結果、複合層の抵抗率は、加えられた力の関数として表され、タッチパネルは、非平面の表示画面などの非平面表面に整合するように操作されることが可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に透明な可撓性複合層であって、該複合層に加えられた圧力に応じた抵抗率を有する、前記複合層と、
前記実質的に透明な可撓性複合層に隣接して配置された少なくとも１つの透明な可撓性保護層と、
を備えるタッチパネル・アセンブリ。
【請求項２】
前記実質的に透明な可撓性複合層は、弾性材料と、同弾性材料内に分散された複数の透明な導電性粒子と、を含む、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項３】
前記弾性材料がポリマー材料を含む、請求項２に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項４】
前記ポリマー材料は、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリイミド、およびシリコーンゴムからなる群から選択される、請求項３に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項５】
前記透明な導電性粒子は、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、および酸化スズからなる群から選択される、請求項２に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの透明な可撓性保護層は、ポリエチレン・テレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリカーボネートからなる群から選択される、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項７】
前記透明な可撓性複合層は、約３．０〜２０．０μｍの厚さを有する、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項８】
前記透明な可撓性複合層は、第１配向を有した第１セットの平行電極と、第１配向に実質的に垂直な第２配向を有した第２セットの平行電極とを備える、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項９】
タッチスクリーンと、
該タッチスクリーンに結合された処理モジュールと、
を備えるタッチスクリーン装置であって、
前記タッチスクリーンが、
グラフィカル・コンテンツを表示するように構成されたディスプレイ・デバイスと、
該ディスプレイ・デバイスに対して整列された圧力感知タッチパネルであって、該圧力感知タッチパネルの少なくとも一部が、前記グラフィカル・コンテンツの少なくとも一部と重畳し、前記圧力感知タッチパネルが、可撓性を有するとともに実質的に透明である、前記圧力感知タッチパネルと、
を具備し、
前記処理モジュールと前記タッチスクリーンとが、協働して、前記圧力感知タッチパネルに加えられた力に応答して前記ディスプレイ・デバイスに表示された前記グラフィカル・コンテンツを変更するように構成される、タッチスクリーン装置。
【請求項１０】
前記圧力感知タッチパネルが透明な複合層を備え、該透明な複合層の抵抗値は、前記透明な圧力感知タッチパネルに加えられた圧力の関数である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記透明な複合層に配置された、第１の透明な可撓性電極層と、
第２の透明な可撓性電極層と、をさらに備え、
前記透明な複合層が第２の透明な可撓性電極層上に配置され、前記処理モジュールと前記タッチスクリーンとが、協働して、前記透明な複合層の抵抗値に基づいて前記透明な圧力感知タッチパネルに加えられた圧力を判断するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記透明な複合層は弾性材料を含み、該弾性材料は、同弾性材料内に分散された透明な導電性粒子を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記弾性材料は、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリイミド、およびシリコーンゴムからなる群から選択される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記透明な導電性粒子は、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、および酸化スズからなる群から選択される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記圧力感知タッチパネルは、前記透明な複合層に隣接する少なくとも１つの透明な保護層をさらに備え、同圧力感知タッチパネルは、ポリエチレン・テレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリカーボネートからなる群から選択される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記ディスプレイ・デバイスは、実質的に平面でない表面を有し、前記圧力感知タッチパネルは、前記平面でない表面に整合する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
透明な可撓性圧力感知タッチパネルを製造する方法であって、
複数の導電性粒子をポリマー・マトリクス内に含む透明なポリマー導電性複合層を形成する工程であって、前記透明なポリマー導電性複合層が、実質的に可撓性を有する前記工程と、
前記透明なポリマー導電性複合層上に少なくとも１つの透明な保護層を形成する工程と、
を含む方法。
【請求項１８】
前記ポリマー・マトリクスは、フェノキシ樹脂と、インジウム酸化スズを含む複数の導電性粒子を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記透明なポリマー導電性複合層は、約３．０〜２０．０μｍの間の厚さを有して形成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの透明保護層は、ポリエチレン・テレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリカーボネートからなる群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで説明される実施形態の主題は、概して、タッチパネル構成要素に関し、特に、力感知タッチパネル・ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル・ディスプレイ、そして他の形態のタッチパネル構成要素は、近年、特にスマートフォン、パーソナル・データ・アシスタント（ＰＤＡ）、タブレット装置などのようなモバイル装置の関連でますます一般的なものになっている。そのようなタッチスクリーンは、典型的には、ディスプレイに隣接した透明なタッチパネルを備えており、それによってユーザに情報を提示するとともに、ユーザからの入力を受け付ける。
【０００３】
従来のタッチ感知技術は、スクリーンに生じる一又は複数のタッチ・イベントの位置を感知することができる。幾つかは、或る程度までは、タッチ・イベントに関連した力または圧力の大きさを判断することができるが、結果として生じる圧力情報は、一般には、直接的な力測定と言うよりはむしろ接触面積に基づいて推定される。
【０００４】
さらに、透明なタッチパネルが知られているが、そのようなパネルは、一般には平面であるか、または、可撓性があり任意の曲面に整合することが可能となると言うよりはむしろ、特定の構造の表面に整合するように剛性を有して形成される。
【０００５】
従って、曲面、他の場合には非平坦面での使用のための透明な可撓性力感知タッチパネル・ディスプレイを提供することが望ましい。本発明の他の望ましい特徴および特性は、添付図面および前述の技術分野および背景技術と併せて、次の詳細な説明および添付の特許請求の範囲から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態にかかるタッチパネルの等角概要図。
【図２】曲面に整合するように操作された図１にかかるタッチパネルの等角概要図。
【図３】図１にかかるタッチパネルの分解斜視図。
【図４】典型的な力感知層の挙動を図示する概念的な断面図。
【図５】典型的な力感知層の挙動を図示する概念的な断面図。
【図６】一実施形態にかかる典型的なタッチパネル・システムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本主題のより完全な理解は、図面と共に考慮される際に、詳細な説明および特許請求の範囲への参照により導き出されることが可能であり、同様の参照符号は、図面全体に亘って同様の要素を参照している。
【０００８】
次の詳細な説明は、単に例示としての性質を有するものであり、本発明またはその用途および本発明の使用を限定するようには意図されていない。さらに、先の技術分野、背景技術、発明の概要、または以下の詳細な説明で提示される任意の明示的且つ暗示的な理論によって束縛する意図はない。簡潔さの目的のために、タッチスクリーン・ディスプレイ、抵抗膜方式タッチパネル、ポリマー、ユーザ・インタフェースなどに関する多くの従来の技術および原理は、ここで詳細に記述される必要がなく、記述もされない。
【０００９】
技術及び工業技術が、機能的および／または論理的なブロック構成要素ならびに様々な処理ステップの観点からここで説明されることがある。当然のことながら、そのようなブロック構成要素は、指定された機能を実行するように構成された任意の数のハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア構成要素によって実現されることが可能である。例えば、システムまたは構成要素の実施形態は、様々な集積回路の構成要素（例えば、メモリ素子、デジタル信号処理素子、論理素子、ルックアップ・テーブルなど）を採用すること可能であり、それは、一又は複数のマイクロプロセッサまたは他の制御装置の管理下で様々な機能を実行することが可能である。
【００１０】
次の説明は、共に「接続された」もしくは「結合された」要素またはノードまたは特徴を参照することがある。ここで使用されるように、明示的に述べない限り、「接続された」は、１つの要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に、必ずしも機械的にではないが、直接結合される（または直接通信する）ことを意味している。同様に、明示的に述べない限り、「結合された」は、１つの要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に、必ずしも機械的にではないが、直接または間接的に結合される（または間接的に通信する）ことを意味している。用語「典型的な」は、「モデル」または「模倣に相当するもの」と言うよりはむしろ「例、実例、または例示」の意味で使用されている。
【００１１】
ここで議論される技術および概念は、圧力感知（または力感知）タッチスクリーンを利用したシステム、つまり、タッチスクリーン上の一又は複数の個々の位置に加えられる力を測定するかまたは別のものに変換することができるタッチスクリーンに関するものである。典型的な実施形態では、タッチスクリーンは、例えば、スタイラス、ポインタ、ペン、指、爪などのような一又は複数のマニピュレータによってタッチパネルに加えられた力に応答する透明な可撓性タッチパネルを備えている。
【００１２】
次に図１および図２を参照して、本発明の主題は、概して、透明な可撓性・力感知タッチパネル構造（または単に「パネル」）１００に関し、それは、例示の実施形態では、一対の透明な保護層１０１および１０３の間に位置する力感知層１０２を含んでいる。図２に図示されるように、その可撓性により、タッチパネル１００は、曲線からなるかまたは任意の他の形態もしくは表面形状を有した基板または他の構造２５０（例えば、ディスプレイ・デバイスなど）の表面２５４に取り付けられるかまたは該表面上に配置されることが可能である。様々な実施形態では、例えば、構造２５０は、ウェアラブル構成要素（例えば、時計、ブレスレットなど）、デジタル時計の文字盤、デジタル写真フレーム、またはタッチパネルの組込みが有利なことがある任意の他のそのような非平面構造とすることが可能である。
【００１３】
パネル１００には、「剛性があり実質的に平面である（または平面に形成された）構造ではない」という意味で「可撓性がある」（または「弾性がある」）。つまり、パネル１００は、その基本的な電子的および構造的な機能を依然として保持しつつ、（図示のように）弾性変形されることがある。一実施形態では、例えば、パネル１００は、単一の軸に沿って変形されることがある（例えば、そのパネルが筒を少なくとも部分的に包むように変形される）。別の実施形態では、パネル１００は、任意の所望の２次元の多形態形状（回転楕円面、多面体など）を形成するように変形されることがある。様々な実施形態では、パネル１００は、そのパネルが取り付けられる下方に位置する構造（もしあれば）に整合するのに十分な可撓性がある。例えば、パネル１００は、その機能を維持しつつ、約１．０〜２．０ｃｍの曲率半径の状態を維持することができるように曲がるように構成されることが可能である。
【００１４】
パネル１００は、実質的な量の可視光線が透過することが可能であるという点で「透明である」。このように、ここで使用される用語「透明な（transparent）」は、厳密に「クリアな(clear)」パネルに限定されるものではなく、光の一部が或る程度まで散乱または遮蔽されるパネル（例えば、或る量のかすみを呈するパネル）、または、それを通じて透過する光に特定の色を与えるパネルを含んでいる。様々な実施形態では、パネル１００は、十分に透明であり（例えば、９０％透過）、人間のユーザがパネル下にある任意のグラフィクス（例えば、構造２５０に組み込まれたディスプレイ２５２によって生成されたグラフィクス）を見ることが可能である。
【００１５】
パネル１００は、それが一又は複数の適切な種類の層を備えており、それらを組み合わせて、以下にさらに詳細に説明されるように、そのパネル表面に接触する力または圧力に応答して力情報を生成することができるという点で「力感知」である。この点に関して、圧力が単位面積当たりの力に対応すると当業者は認識するであろうが、用語「圧力」および「力」は、ここでは或る程度まで相互置換可能に使用されることがある。
【００１６】
パネル１００は、広範な電子装置に関連して使用されることが可能である。図６を参照して、例えば、典型的なディスプレイ・システム６００が図示されている。ディスプレイ・システム６００は、コンピュータ、モバイル装置（例えば、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）など）、またはタッチスクリーン・ディスプレイを備えることがある任意の別の種類の装置での使用に適している。典型的な実施形態では、ディスプレイ・システム６００は、限定なしに、タッチスクリーン６０２と、タッチパネル制御回路６０６と、処理モジュール６０８とを備える。図６が説明の目的のために提示されたディスプレイ・システム６００の単純化された表現であり、何ら本主題の範囲を限定するようには意図されていないことは、理解されるべきである。
【００１７】
典型的な実施形態では、タッチスクリーン６０２は、タッチパネル１００と、ディスプレイ・デバイス６０４とを備える。タッチパネル１００は、タッチパネル制御回路６０６に結合され、該タッチパネル制御回路６０６は、同様に処理モジュール６０８に結合される。処理モジュール６０８は、ディスプレイ・デバイス６０４に結合される。処理モジュール６０８は、ディスプレイ・デバイス６０４上のコンテンツの表示および／またはレンダリングを制御するように構成され、タッチパネル制御回路６０６から受信した情報を、ディスプレイ・デバイス６０４に表示されたコンテンツと相関させる。
【００１８】
タッチパネル１００は、以下により詳細に説明されるように、タッチスクリーン６０２上の入力ジェスチャを受ける位置でタッチパネル１００に加えられた力の大きさを判断し、続いてその圧力を、タッチパネル１００上のそれぞれの圧迫位置に変換するために利用されることがあるという点で圧力感知（または力感知）である。タッチパネル１００は、好ましくは、ディスプレイ・デバイス６０４の近傍に配置され、ディスプレイ・デバイス６０４と整列され、その結果、タッチパネル１００は、ユーザがタッチスクリーン６０２および／またはディスプレイ・デバイス６０４に表示されたコンテンツを閲覧する際に、ユーザとディスプレイ・デバイス６０４との間の視線上に介在する。これに関して、タッチスクリーン６０２および／またはディスプレイ・デバイス６０４のユーザおよび／または閲覧者の視点からは、タッチパネル１００の少なくとも一部がディスプレイ・デバイス６０４に表示されたコンテンツに重畳および／または重複する。様々な実施形態によれば、タッチパネル１００は、透明で可撓性を有し、ディスプレイ・デバイス６０４の表面に隣接して配置され、それは曲線または非平面であるか、または任意の他の表面構造を有することが可能である。
【００１９】
図３は、図６のタッチスクリーン６０２におけるタッチパネル１００としての使用に適した透明な可撓性タッチパネル１００の分解組立図を図示している。例示の実施形態では、タッチパネル１００は、限定なしに、透明な保護層１０１と、透明な電極層２０４と、透明な複合層２０６と、透明な電極層２０８と、透明な保護層１０３とを備えている。つまり、例示の実施形態では、図１の力感知層１０２は、包括的に、層２０４，２０６，および２０８を備えている。
【００２０】
透明な保護層１０１および１０３はそれぞれ、電極層２０４の表面に配置されるポリマー材料層などの透明な保護材料を備えている。層１０１および１０３は、例えば、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などのような透明な可撓性ポリマー材料を含有することが可能である。これらの層の厚さは、所望される可撓性および他の設計要因によって変わることがある。一実施形態では、層１０１および１０３はそれぞれ、約０．１２７〜０．５０８ｍｍ（０．００５〜０．０２０インチ）（例えば、約０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ））の厚さを有している。
【００２１】
典型的な実施形態では、透明な電極層２０４および２０８の各々は、複数の透明な導電性配線２０５および２０９を有したパターン層として実現され、それらの導電性配線はそれぞれ、外部回路（図示せず）に電気的接続を提供するためのタブまたは他のそのような構造２１１および２１３に電気的に結合される。この点に関して、一実施形態によれば、構造２１１および２１３は、図６のタッチパネル制御回路６０６に結合される。典型的な実施形態では、透明な導電性配線２０５および２０９は、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、または酸化スズなどの透明な導電性の酸化物として実施される。なお、例示の実施形態は、複数の導電性配線として透明な電極層２０４および２０８を図示しているが、本発明はそのように限定されない。電極層２０４および２０８は、例えば、単一のブランケット・コーティングを施した（ｂｌａｎｋｅｔ−ｃｏａｔｅｄ）透明電極、または二次元位置を変換することができる任意の他のセットの構造として実施されることがある。
【００２２】
透明な電極層２０８は、第１方向に整列された導電性配線２０９を備える透明な複合層２０６上に蒸着される。例えば、図３に示されるように、導電性配線２０９は、ｘ軸に整列および／または平行とされる。同様に、透明な電極層２０４は、透明な複合層２０６の反対側上に蒸着され、その導電性配線２０５は、透明な電極層２０８の導電性配線２０９に対して垂直に整列される。例えば、図２に示されるように、導電性配線２０５は、ｙ軸に整列および／または平行とされる。
【００２３】
導電性配線２０９に対する導電性配線２０５の垂直な配向によって、透明な電極層２０４および２０８は、導電性配線２０５および２０９が重畳および交差する各位置で、透明な電極層２０４の導電性配線２０５から、透明な複合層２０６を通じて、電極層２０８の導電性配線２０９への複数の可能な導電経路を提示する。
【００２４】
これに関して、透明な電極層２０４および２０８は、透明な複合層２０６を通る電位伝達経路ｍ×ｎ配列（またはマトリクス）を有効に生成する。ここで、ｍは電極層２０８の導電性配線２０９の横列の数であり、ｎは透明な電極層２０４の導電性配線２０５の縦列の数である。例えば、一実施形態によれば、電極層２０８は、２４個の導電性配線２０９を備え、透明な電極層２０４は、３２個の導電性配線２０５を備えており、結果として、２４×３２配列の電位伝達経路となる。
【００２５】
典型的な実施形態では、透明な複合層２０６は、弾性材料として実現され、該材料内に、透明な導電性の（または少なくとも部分的に導電性の）粒子が均一に分散されている。例えば、透明な複合層２０６は、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリイミド、もしくはシリコーンゴムなどの透明なエラストマ・マトリクスを含むことが可能であり、その材料内に酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、もしくは酸化スズなどの透明な導電性または半導体粒子が分散されている。透明な複合層２０６の厚さは、所望の可撓性および他の設計上の配慮によって変わることがある。一実施形態では、例えば、透明な複合層２０６は、３．０〜２０．０ミリメートルの厚さを有している。
【００２６】
図３に関連して図４および図５を参照し、一実施形態では、導電性複合層２０６は、ポリマー構成要素４０２と、該ポリマー構成要素４０２内に埋め込まれるかまたはポリマー構成要素４０２内に配置された導電性粒子構成要素４０５との、２つの構成要素を備える。力５０２がタッチパネル１００に（直接的または間接的に）加えられる際に（例えば、正のｚ方向の「下方の」力によって）、透明な複合層２０６は、局所的な領域５０５内で圧縮され、それによって、領域５０５において透明な複合層２０６内に分散された隣接する導電性粒子４０５間の平均距離を減少させる。明瞭さのために、如何なる介在層（保護層１０１および１０３または電極層２０４および２０８など）も図４および図５には図示されていない。
【００２７】
このように、隣接した粒子のネットワークによって形成された導電経路は、密度（パーコレーションとしても知られる）が増加し、従って、タッチパネル１００および／または透明な保護層１０１に加えられた圧力に対応した位置（例えば、圧迫位置）での、透明な電極層２０４および２０８の重畳した導電性配線間の透明な複合層２０６のコンダクタンスを増加させる（または抵抗値を減少させる）。
【００２８】
このように、正のｚ方向にタッチパネル１００および／または透明な保護層１０１に加えられる力（または圧力）が大きくなるほど、透明な複合層２０６の圧縮がより大きくなり、それによって、それらの位置で透明な複合層２０６の導電率がより大きく増加する（または抵抗値が減少する）。このように、透明な複合層２０６は、透明な電極層２０４および２０８間の各導電経路と電気的に直列な可変抵抗として作用し、それぞれの導電経路に対する抵抗の量は、それぞれの導電経路に対応した位置（つまり、ｚ軸に沿った導電経路に重なる位置）でタッチパネル１００に加えられた圧力（または力）の大きさと直接関係がある。
【００２９】
抵抗値は、複数の導電経路の各導電経路（つまり、ｍ×ｎ配列の各位置）について測定または判断され、それによって、それぞれの導電経路に対応するタッチパネル１００上の位置でタッチパネル１００および／または透明な保護層１０１の表面に加えられた圧力（または力）を判断する。以下により詳細に説明されるように、各導電経路に対する抵抗値（またはその変化）に基づいて、各導電経路に対する圧力（または力）計測値が得られ、圧力（または力）計測値は、タッチパネル１００に加えられた圧力（または力）の大きさを示している。
【００３０】
しかし、力感知層１０２は、上述した特定の実施形態に限定されるものではない。量子トンネル現象複合材、容量センサ、または他の力感知抵抗器技術などの他の技術が採用されることもある。
【００３１】
図３を継続的に参照しつつ図６を再び参照して、典型的な実施形態では、タッチパネル１００は、ディスプレイ・デバイス６０４と一体化され、圧力感知（または力感知）タッチスクリーン６０２を提供する。典型的な実施形態では、タッチパネル１００およびディスプレイ・デバイス６０４は、約１０ｍｍ未満離隔されているが、幾つかの実施形態では、タッチパネル１００は、ディスプレイ・デバイス６０４に直接隣接（または接触）している（例えば、無視できるまたは実質的に０の離隔距離である）。ディスプレイ・デバイス６０４は、処理モジュール６０８の制御下で情報をグラフィカル表示するように構成された電子ディスプレイとして実装される。実施形態によっては、ディスプレイ・デバイス６０４は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、「デジタル・インク」ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、プロジェクション・ディスプレイ、フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）、または任意の別の適切な電子ディスプレイとして実装されることが可能である。
【００３２】
図３を継続的に参照しつつ図６を再び参照して、タッチパネル制御回路６０６は、概して、タッチパネル１００の複数の導電経路のそれぞれについて抵抗値（またはその変化）を検出、測定、または判断するように構成された、ハードウェア、ソフトウェア、および／または、ファームウェア構成要素の任意の組合せを表している。つまり、導電性配線２０５および２０９が重畳する位置はそれぞれ、透明な複合層２０６を通じて導電経路を生成する。この点に関して、タッチパネル制御回路６０６は、例えば、透明な電極層２０４の第１導電性配線２１５に基準電圧（または電流）を印加し、また、第１導電性配線２１５に印可された基準電圧を維持しつつ電極層２０８の各導電性配線２０９の電圧（または電流）を測定することによって、各導電経路（例えば、ｍ×ｎ配列の各位置）を走査するように構成されている。
【００３３】
第２電極層２０８の各導電性配線２０９について測定された電圧または電流は、透明な電極層２０４の第１導電性配線２１５と電極層２０８のそれぞれの導電性配線２０９との間の透明な複合層２０６の抵抗値に依存する。このように、タッチパネル１００は、その測定された電圧（または電流）が、タッチパネル１００に加えられた圧力（または力）に直接関係するような圧力感知（または力感知）である。
【００３４】
第１導電性配線２１５に基準電圧を印加することに応答して電極層２０８の各導電性配線２０９について電圧または電流を測定した後で、タッチパネル制御回路６０６は、透明な電極層２０４の第２導電性配線２１７に基準電圧を印可し、また、第２導電性配線２１７に印加される基準電圧を維持しつつ電極層２０８の各導電性配線２０９の電圧（または電流）を測定する。これを電圧（または電流）が個々の電位伝達経路について測定されるまで行なう。そして、タッチパネル制御回路６０６は、測定された電圧（または電流）を、タッチパネル１００に加えられた圧力の大きさを示す対応した圧力測定値に変換する。タッチパネル制御回路６０６は、圧力測定値とそれらに対応するタッチパネル１００上の位置との間の関連および／または相関を維持する対応した圧力マップ（または圧力マトリクス）を生成する。これに関して、圧力マップは、タッチパネル１００の導電経路に対応するｍ×ｎ配列（またはマトリクス）を備えることが可能であり、ｍ×ｎ配列のエントリはそれぞれ、タッチパネル１００の特定位置での抵抗値（またはその変化）に基づいた圧力計測値である。このように、タッチパネル制御回路６０６およびタッチパネル１００は、協働して、タッチパネル１００に加えられた圧力に対応した圧力測定値を得るように構成されている。典型的な実施形態では、タッチパネル制御回路６０６は、以下により詳細に説明されるように、約２０Ｈｚ〜２００Ｈｚのレートで圧力マップを生成し、この圧力マップを処理モジュール６０８に提供するように構成される。このように、各圧力マップは、特定の瞬間でタッチパネル１００に加えられた圧力の状態を反映する。
【００３５】
図６を再び参照して、処理モジュール６０８は、概して、タッチスクリーン６０２および／またはタッチパネル１００上の入力ジェスチャを、ディスプレイ・デバイス６０４に表示されたコンテンツと相関させ、追加の関連するタスクおよび／または機能を実行するように構成された、一又は複数のハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェア構成要素を表している。実施形態によっては、処理モジュール６０８は、汎用プロセッサ、連想記憶装置（ＣＡＭ）、デジタル信号プロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理回路、個別のゲートまたはトランジスタ論理、個別のハードウェア構成要素、またはその任意の組合せとして実装することが可能である。処理モジュール６０８は、演算装置の組合せ（例えば、デジタル信号プロセッサおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサの組合せ、デジタル信号プロセッサ・コアおよび一又は複数のマイクロプロセッサの組合せ、または任意の他のそのような構成）としても実装することが可能である。
【００３６】
一般に、処理モジュール６０８は、ディスプレイ・システム６００の動作に関連した機能、手法、および処理タスクを実行するように構成された処理ロジックを備えている。さらに、ここで開示された実施形態に関連して記述された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接、または、処理モジュール６０８によって実行されるファームウェアもしくはソフトウェア・モジュール、または、それらの任意の組合せで具現化されることが可能である。如何なるそのようなソフトウェアも、低レベル命令（アセンブリ・コード、マシン・コードなど）、またはより高いレベルのインタプリタもしくはコンパイルされたソフトウェア・コード（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、オブジェクティブＣ、ＪＡＶＡ（登録商標）、パイソンなど）として実行されることが可能である。そのようなタッチスクリーン・アルゴリズムに関する追加の情報は、例えば、２００９年８月２７日に出願された同時係属中の米国特許出願第１２／５４９，００８号に確認できる。
【００３７】
少なくとも１つの実施形態の例が先の詳細な説明において提示されたが、当然のことながら多数の変形実施形態が存在する。さらに、当然のことながら、ここで説明された実施形態の例が如何なる方法であっても請求の主題の範囲、利用可能性、または構成を限定するようには意図されない。むしろ、先の詳細な説明は、記述された実施形態を実施するために便利な指針を当業者に提供するであろう。特許請求の範囲によって規定された範囲を逸脱することのなく、様々な変更が要素の機能および配置構成についてなされることがあり、それは本特許出願の出願時に公知の均等物および予測可能な均等物を含むことは、理解されるべきである。
【図１】
2013525929.tif 000003
【図２】
2013525929.tif 000004
【図３】
2013525929.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年11月29日(2011.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に透明な可撓性複合層であって、該複合層に加えられた圧力に応じた抵抗率を有する、前記複合層と、
前記実質的に透明な可撓性複合層に隣接して配置された少なくとも１つの透明な可撓性保護層と、
を備えるタッチパネル・アセンブリであって、
該タッチパネル・アセンブリが実質的に平坦でない表面に整合する、タッチパネル・アセンブリ。
【請求項２】
前記実質的に透明な可撓性複合層は、弾性材料と、同弾性材料内に分散された複数の透明な導電性粒子と、を含む、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項３】
前記弾性材料がポリマー材料を含む、請求項２に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項４】
前記ポリマー材料は、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリイミド、およびシリコーンゴムからなる群から選択される、請求項３に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項５】
前記透明な導電性粒子は、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、および酸化スズからなる群から選択される、請求項２に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの透明な可撓性保護層は、ポリエチレン・テレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリカーボネートからなる群から選択される、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項７】
前記透明な可撓性複合層は、約３．０〜２０．０μｍの厚さを有する、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項８】
前記透明な可撓性複合層は、第１配向を有した第１セットの平行電極と、第１配向に実質的に垂直な第２配向を有した第２セットの平行電極とを備える、請求項１に記載のタッチパネル・アセンブリ。
【請求項９】
タッチスクリーンと、
該タッチスクリーンに結合された処理モジュールと、
を備えるタッチスクリーン装置であって、
前記タッチスクリーンが、
グラフィカル・コンテンツを表示するように構成された、実質的に平坦でない表面を有するディスプレイ・デバイスと、
該ディスプレイ・デバイスに対して整列された圧力感知タッチパネルであって、該圧力感知タッチパネルの少なくとも一部が、前記グラフィカル・コンテンツの少なくとも一部と重畳し、前記圧力感知タッチパネルが、可撓性を有するとともに実質的に透明であり、前記平坦でない表面に整合する、前記圧力感知タッチパネルと、
を具備し、
前記処理モジュールと前記タッチスクリーンとが、協働して、前記圧力感知タッチパネルに加えられた力に応答して前記ディスプレイ・デバイスに表示された前記グラフィカル・コンテンツを変更するように構成される、タッチスクリーン装置。
【請求項１０】
前記圧力感知タッチパネルが透明な複合層を備え、該透明な複合層の抵抗値は、前記透明な圧力感知タッチパネルに加えられた圧力の関数である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記透明な複合層に配置された、第１の透明な可撓性電極層と、
第２の透明な可撓性電極層と、をさらに備え、
前記透明な複合層が第２の透明な可撓性電極層上に配置され、前記処理モジュールと前記タッチスクリーンとが、協働して、前記透明な複合層の抵抗値に基づいて前記透明な圧力感知タッチパネルに加えられた圧力を判断するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記透明な複合層は弾性材料を含み、該弾性材料は、同弾性材料内に分散された透明な導電性粒子を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記弾性材料は、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリイミド、およびシリコーンゴムからなる群から選択される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記透明な導電性粒子は、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、および酸化スズからなる群から選択される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記圧力感知タッチパネルは、前記透明な複合層に隣接する少なくとも１つの透明な保護層をさらに備え、同圧力感知タッチパネルは、ポリエチレン・テレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリカーボネートからなる群から選択される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
透明な可撓性圧力感知タッチパネルを製造する方法であって、
複数の導電性粒子をポリマー・マトリクス内に含む透明なポリマー導電性複合層を形成する工程であって、前記透明なポリマー導電性複合層が、実質的に可撓性を有する前記工程と、
前記透明なポリマー導電性複合層上に少なくとも１つの透明な保護層を形成する工程と、
を含み、
前記透明な可撓性圧力感知タッチパネルが実質的に平坦でない表面に整合する方法。
【請求項１７】
前記ポリマー・マトリクスは、フェノキシ樹脂と、インジウム酸化スズを含む複数の導電性粒子を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記透明なポリマー導電性複合層は、約３．０〜２０．０μｍの間の厚さを有して形成される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの透明保護層は、ポリエチレン・テレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、およびポリカーボネートからなる群から選択される、請求項１６に記載の方法。
【国際調査報告】
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