(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面及び背面を有する第１の基板であって、前記背面が、前記第１の基板の前記前面と反対側にある、第１の基板と、
第１の表面を有する第２の基板と、
複数のセンサー電極と、
前記複数のセンサー電極に通信可能なように結合されたセンサーコントローラと、
を備え、少なくとも前記センサーコントローラの一部及び前記複数のセンサー電極の一部が、前記第１の基板の前記背面と前記第２の基板の前記第１の表面との間の重なりの領域によって画定される容積部内に配置される、入力デバイス。
【請求項２】
前記第１の基板及び前記第２の基板が、実質的に透明である請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記前面が、ディスプレイデバイスの画面である請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項４】
前記複数のセンサー電極が、前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方に配置される請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記複数のセンサー電極が、複数のトランスミッタ電極及び複数のレシーバ電極から成る請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項６】
前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの一方にのみ配置された複数の導電性配線トレースをさらに備え、前記導電性配線トレースが、前記センサーコントローラ及び前記複数のセンサー電極に結合される請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項７】
前記複数のセンサー電極が、複数のレシーバ電極を含む請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項８】
第３の基板上に配置されたディスプレイデバイスの活性層をさらに備え、前記第３の基板が、前記第２の基板に結合される請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項９】
前記第３の基板が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板から成り、前記活性層が、複数のトランジスタを備える薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層である請求項８に記載の入力デバイス。
【請求項１０】
前記複数のセンサー電極が、複数の共通電極から成り、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つが、静電容量式の感知と、ディスプレイデバイスの表示の更新との両方のために構成され、前記容積部内に配置された前記複数のセンサー電極の前記一部が、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つから結果として生じる信号を受信するように構成される複数のレシーバ電極を含む請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項１１】
前記第１の基板の前記背面と前記第２の基板の前記第１の表面との間に配置された第１の層であって、第１の厚さを有し、偏光層又は飛散防止膜層から成る、第１の層をさらに備え、
前記センサーコントローラが、第１の表面、第２の表面、及び前記センサーコントローラの前記第１の表面と前記センサーコントローラの前記第２の表面との間に画定されるセンサーコントローラの厚さを有し、前記センサーコントローラの厚さが、前記第１の厚さ以下である請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項１２】
前記複数のセンサー電極が、前記第１の基板の前記第１の表面上の感知領域内の入力オブジェクトを感知するように構成され、
前記第１の基板の前記背面と前記第２の基板の前記第１の表面との間の重なりの領域によって画定される前記容積部が、前記感知領域のエッジと、前記第１の基板又は前記第２の基板のエッジとの間に配置される重なりの前記領域によってさらに画定される請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項１３】
前記センサーコントローラが、第１の表面、第２の表面、前記第１の表面と前記第２の表面との間に画定されるセンサーコントローラの厚さ、幅、及び長さを有し、前記幅及び前記長さが、それぞれ、前記第１の表面と平行な方向に測定され、大きさが等しくない請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項１４】
前面及び背面を有する第１の透明な基板であって、前記背面が、前記第１の透明な基板の前記前面と反対側にある、第１の透明な基板と、
第１の表面及び第２の表面を有する第２の透明な基板であって、前記第２の表面が、前記第２の透明な基板の前記第１の表面と反対側にある、第２の透明な基板と、
ディスプレイデバイスの少なくとも一部が上に配置される第１の表面を有する第３の基板であって、前記第２の透明な基板が、前記第１の透明な基板の前記背面と前記第３の基板の前記第１の表面との間に配置される、第３の基板と、
複数のセンサー電極と、
前記複数のセンサー電極に通信可能なように結合されたセンサーコントローラと、
を備え、前記センサーコントローラの少なくとも一部及び前記複数のセンサー電極の少なくとも一部が、前記第１の透明な基板の前記背面と前記第２の透明な基板の前記第１の表面との間に画定される容積部内に配置される、タッチスクリーン。
【請求項１５】
前記ディスプレイデバイスの前記少なくとも一部が、前記第３の基板に結合されるディスプレイコントローラをさらに備え、前記第１の透明な基板が、画面を有するレンズである請求項１４に記載のタッチスクリーン。
【請求項１６】
前記複数のセンサー電極が、前記第１の透明な基板及び前記第２の透明な基板のうちの少なくとも一方に配置され、前記複数のセンサー電極が、複数のトランスミッタ電極及び複数のレシーバ電極のうちの少なくとも一方から成る請求項１４に記載のタッチスクリーン。
【請求項１７】
前記ディスプレイデバイスが、複数のトランジスタを備える薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層を備える請求項１４に記載のタッチスクリーン。
【請求項１８】
前記複数のセンサー電極が、複数の共通電極から成り、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つが、静電容量式の感知と、前記ディスプレイデバイスの表示の更新との両方のために構成され、前記複数のセンサー電極が、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つから結果として生じる信号を受信するように構成される複数のレシーバ電極をさらに含む請求項１４に記載のタッチスクリーン。
【請求項１９】
前記複数のセンサー電極が、前記第１の透明な基板の第１の表面に形成された感知領域上に置かれた入力オブジェクトの位置を感知するように構成され、
前記第１の透明な基板の前記背面と前記第２の透明な基板の前記第１の表面との間に画定される前記容積部が、前記感知領域のエッジと、前記第１の透明な基板又は前記第２の透明な基板のエッジとの間に配置される領域によってさらに画定される請求項１４に記載のタッチスクリーン。
【請求項２０】
入力デバイスを形成する方法であって、
第１の透明な基板の第１の表面を第２の基板の第１の表面に結合するステップであって、複数のセンサー電極が、前記第１の透明な基板の前記第１の表面と前記第２の基板の前記第１の表面との間に配置される、ステップと、
前記複数のセンサー電極に電気的に結合されるセンサーコントローラが、前記第１の透明な基板の前記第１の表面と前記第２の基板の前記第１の表面との間に画定される容積部内に配置されるように、前記センサーコントローラを、前記第１の透明な基板の前記第１の表面及び前記第２の基板の前記第１の表面のどちらかに結合するステップと、を含む、方法。
【請求項２１】
前記複数のセンサー電極が、複数の共通電極から成り、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つが、静電容量式の感知、及びディスプレイデバイスの表示の更新のために構成され、前記複数のセンサー電極が、前記複数の共通電極のうちの少なくとも１つから結果として生じる信号を受信するように構成される複数のレシーバ電極をさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数のセンサー電極が、複数のレシーバ電極及び複数のトランスミッタ電極のうちの少なくとも一方から成る請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明の実施形態は、一般に、近接感知デバイスの感知領域上の入力オブジェクト（ｉｎｐｕｔ  ｏｂｊｅｃｔ）の位置を感知するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]タッチパッド又はタッチセンサーデバイスとも呼ばれる近接センサーデバイスを含む入力デバイスが、さまざまな電子システムで広く使用されている。通常、近接センサーデバイスは、表面によって境界が定められる場合が多い感知領域を含み、その感知領域内で、近接センサーデバイスは、１つ又は複数の入力オブジェクトの存在、位置、及び／又は動きを判定する。近接センサーデバイスは、電子システムに対するインターフェースを設けるために使用され得る。例えば、近接センサーデバイスは、ノートブック又はデスクトップコンピュータに一体化された、又はそれらのコンピュータの周辺機器の不透明なタッチパッドなど、比較的大型のコンピューティングシステムのための入力デバイスとして使用されることが多い。また、近接センサーデバイスは、携帯電話に一体化されたタッチスクリーンなど、比較的小型のコンピューティングシステムで使用されることも多い。
【０００３】
[0003]通常、近接センサーデバイスは、電子システム又はコンピューティングシステムに見られるディスプレイ又は入力デバイスなど、その他の補助構成要素と組み合わせて使用される。一部の構成では、近接センサーデバイスは、所望の組み合わされた機能を提供するため、又は望ましい完全なデバイスのパッケージを提供するためにこれらの補助構成要素に結合される。多くの市販の近接センサーデバイスは、静電容量式又は抵抗式の感知技術などの、入力オブジェクトの存在、位置、及び／又は動きを判定するための１つ又は複数の電気的な技術を利用する。通常、近接センサーデバイスは、入力オブジェクトの存在、位置、及び／又は動きを判定するためにセンサー電極のアレーを利用する。多くの場合、所望の精度で入力オブジェクトの存在及び位置を感知するために使用されるセンサー電極の数が多いことと、さらに、これらのセンサー電極のそれぞれを電子システム又はコンピューティングシステムのさまざまな信号生成構成要素及びデータ収集構成要素に接続する必要があることとにより、これらの相互接続を形成することに関連する費用、システムの信頼性、及び近接センサーデバイスの全体的なサイズが、望ましくないほど大きくなることが多い。形成される電子デバイス内の電気部品の費用及び／又はサイズを削減することは、家庭用及び産業用エレクトロニクス産業の共通した目標である。近接センサーデバイスに課される費用及びサイズの制限は、要求されるトレース（ｔｒａｃｅ）の数、要求される接続点の数、接続部品の複雑さ（例えば、コネクタのピンの数）、及びセンサー電極を制御システムと相互接続するために使用される柔軟な部品の複雑さに起因することが多いことは分かるであろう。
【０００４】
[0004]さらに、センサー電極をコンピュータシステムと相互接続するために使用されるトレースの長さが長いほど、近接センサーデバイスは、その他の補助構成要素によってよく引き起こされる電磁干渉（ＥＭＩ）などの干渉に弱くなる。これらの補助構成要素によってもたらされる干渉は、近接感知デバイスによって収集されるデータの信頼性及び精度に悪影響を与える。通例、現在の市販の電子システム又はコンピューティングシステムは、ＥＭＩを生じる構成要素を近接感知デバイスから離すこと、デバイスのパッケージに遮蔽部品を追加すること、及び／又はディスプレイの処理方法を変更することによって干渉の大きさを最小化する方法を探すという対応を取っており、そのため、システムをさらに高価にし、及び／又は完全なシステムのパッケージのサイズを不必要に大きくしてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]したがって、安価で信頼性が高く、望ましくサイズを決められた電子システム内に一体化され得る近接感知デバイスを形成する装置及び方法に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]概して、本発明の実施形態は、入力デバイスを形成するために使用される構造の中にセンサーコントローラＩＣを配置することによって接続点の数、コネクタの数、接続トレースの長さ、及び回路要素の複雑さを最小化することによって、全体の物理的なサイズが小さく、生産費用が安い入力デバイスを提供し、入力デバイスの精度及び信頼性を高める。本明細書において検討される実施形態のうちの１つ又は複数は、入力デバイスの感知領域上に置かれた入力オブジェクトを感知し、その位置情報を取得するために使用される複数のセンサー電極のごく近くにセンサーコントローラを取り付けることを含む。
【０００７】
[0007]本発明の実施形態は、前面及び背面を有する第１の透明な基板であって、背面が、第１の透明な基板の前面と反対側にある、第１の透明な基板と、第１の表面を有する第２の透明な基板と、複数のセンサー電極と、複数のセンサー電極に通信可能なように結合されたセンサーコントローラとを備え、少なくともセンサーコントローラの一部及び複数のセンサー電極の一部が、第１の透明な基板の背面と第２の透明な基板の第１の表面との間の重なりの領域によって画定される容積部内に配置される入力デバイスを提供し得る。
【０００８】
[0008]本発明の実施形態は、前面及び背面を有する第１の透明な基板であって、背面が、第１の透明な基板の前面と反対側にある、第１の透明な基板と、第１の表面及び第２の表面を有する第２の透明な基板であって、第２の表面が、第２の透明な基板の、第１の表面と反対側にある、第２の透明な基板と、ディスプレイデバイスの少なくとも一部が上に配置される第１の表面を有する第３の基板であって、第２の透明な基板が、第１の透明な基板の背面と第３の基板の第１の表面との間に配置される、第３の基板と、複数のセンサー電極と、複数のセンサー電極に通信可能なように結合されたセンサーコントローラと、を備えるタッチスクリーンをさらに提供し得る。センサーコントローラの少なくとも一部及び複数のセンサー電極の少なくとも一部は、第１の透明な基板の背面と第２の透明な基板の第１の表面との間に画定される容積部内に配置可能である。
【０００９】
[0009]本発明の実施形態は、入力デバイスを形成する方法をさらに提供し得る。方法は、第１の透明な基板の第１の表面を第２の基板の第１の表面に結合するステップであって、複数のセンサー電極が、第１の透明な基板の第１の表面と第２の基板の第１の表面との間に配置される、ステップと、複数のセンサー電極に電気的に結合されるセンサーコントローラが、第１の透明な基板の第１の表面と第２の基板の第１の表面との間に画定される容積部内に配置されるように、センサーコントローラを、第１の透明な基板の第１の表面か、又は第２の基板の第１の表面かのどちらかに結合するステップとを含み得る。
【００１０】
[0010]本発明の上述の特徴が詳細に理解され得るように、上で簡潔にまとめられた本発明のより具体的な説明が、実施形態を参照してなされてもよく、実施形態の一部は、添付の図面に示される。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示し、したがって、本発明の範囲の限定とみなされてはならず、その理由は、本発明がその他の同等の効果のある実施形態をもたらし得るからであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態による例示的な入力デバイスの概略構成図である。
【図２】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力デバイスの感知領域のすべて又は一部を生成するために利用され得るセンサー電極パターンの一部の概略図である。
【図３Ａ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力デバイスの一例を示す概略図である。
【図３Ｂ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力デバイスの一例を示す概略図である。
【図４Ａ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図４Ｂ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの拡大された側面断面図である。
【図５Ａ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図５Ｂ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図５Ｃ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図６Ａ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図６Ｂ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図６Ｃ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図７】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、入力オブジェクトを感知するために使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図８Ａ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイデバイスに関連して使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図８Ｂ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイデバイスに関連して使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図９Ａ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイデバイスに関連して使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【図９Ｂ】本明細書に記載の実施形態のうちの１つ又は複数による、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイデバイスに関連して使用される入力デバイスの部分的な側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0024]理解し易くするために、図面に共通する同一の要素を示すために、可能な場合、同一の参照番号が使用された。１つの実施形態において開示された要素は、特に言及されていなくとも、その他の実施形態に対して有益に利用され得ると考えられる。本明細書において参照される図面は、特に記されていない限り縮尺通りに描かれていると理解されるべきでない。また、明瞭に示し、説明するために、図面は、多くの場合、簡略化されており、詳細又は構成要素が省略されている。図面及び検討は、以下で検討される原理を説明するために役立ち、同様の記号は、同様の要素を示す。
【００１３】
[0025]以下の詳細な説明は、本質的に例示的であるに過ぎず、本発明、又は本発明の適用例及び用途を限定するように意図されていない。さらに、上述の技術分野、背景、簡潔な概要、又は以下の詳細な説明に示されるいかなる明示的又は暗黙的理論によっても拘束される意図はない。
【００１４】
[0026]概して、本発明の実施形態は、従来の入力デバイスに比べて電気的な干渉によって受ける影響が最小限である、全体の物理的なサイズが小さく、生産費用が安い入力デバイスを提供する。本明細書において検討される実施形態のうちの１つ又は複数は、入力オブジェクトの位置情報を取得するために使用されるセンサー電極を含む複数の感知素子のごく近くに配置されたセンサーコントローラを有する入力デバイスを含む。一実施形態においては、センサーコントローラ、及びセンサー電極の少なくとも一部が、本明細書においてはディスプレイモジュールとも呼ばれるディスプレイデバイス内に配置される２つの透明な基板の間に置かれる。この構成においては、ディスプレイデバイスが更新され得る一方で、同時に、入力オブジェクトの存在がセンサーコントローラ及びセンサー電極の一部を使用することによって検出され得る。一部の実施形態においては、センサーコントローラは、隣接して配置されたセンサー電極が入力オブジェクトの存在を感知するように構成される感知領域を有する基板のエッジ領域に置かれる。
【００１５】
[0027]図１は、本発明の実施形態による例示的な入力デバイス１００の構成図である。図１において、入力デバイス１００は、感知領域１２０内に位置付けられた１つ又は複数の入力オブジェクト１４０によって与えられた入力を感知するように構成された近接センサーデバイス（例えば、「タッチパッド」、「タッチセンサーデバイス」）である。例示的な入力オブジェクトは、図１に示されるように指及びスタイラスを含む。本発明の一部の実施形態において、入力デバイス１００は、電子システム１５０に入力を与えるように構成可能である。本明細書において使用されるとき、用語「電子システム」（又は「電子デバイス」）は、情報を電子的に処理することができる任意のシステムを全体的に指す。電子システムの一部の非限定的な例は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、電子ブックリーダ、及び携帯情報端末（ＰＤＡ）などのすべてのサイズ及び形状のパーソナルコンピュータを含む。電子システムのさらなる例は、入力デバイス１００及び別個のジョイスティック又はキースイッチを含む物理的なキーボードなどの複合的な入力デバイスを含む。電子システム１５０のさらなる例は、データ入力デバイス（例えば、リモコン及びマウス）並びにデータ出力デバイス（例えば、ディスプレイスクリーン及びプリンタ）などの周辺機器を含む。その他の例は、リモート端末と、キオスクと、ビデオゲーム機（例えば、ビデオゲームコンソール、ポータブルゲームデバイスなど）と、通信デバイス（例えば、スマートフォンなどの携帯電話）と、メディアデバイス（例えば、レコーダ、エディタ、並びにテレビ、セットトップボックス、音楽プレーヤー、デジタルフォトフレーム、及びデジタルカメラなどのプレーヤー）を含む。加えて、電子システムは、入力デバイスのホスト又はスレーブとすることができる。
【００１６】
[0028]入力デバイス１００は、電子システム１５０の物理的な一部分として実装可能であり、又は電子システムから物理的に分かれていてもよい。必要に応じて、入力デバイス１００は、以下、すなわち、バス、ネットワーク、及びその他の有線又は無線相互接続のうちの任意の１つ又は複数を用いて電子システム１５０の一部と通信することができる。例は、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＰＳ／２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦ、及びＩＲＤＡを含む。
【００１７】
[0029]感知領域１２０は、入力デバイス１００が１つ又は複数の入力オブジェクト１４０によるユーザ入力を検出することができる、入力デバイス１００の上、まわり、中、及び／又は近くの任意の空間を包含する。特定の感知領域のサイズ、形状、及び位置は、実施形態ごとに幅広く変わり得る。一部の実施形態において、感知領域１２０は、入力デバイス１００の表面から空間内に向かって１つ又は複数の方向に、信号対雑音比が十分に正確な物体検出を妨げるまで延びる。さまざまな実施形態において、この感知領域１２０が特定の方向に延びる距離は、約１ミリメートル未満、ミリメートルの桁、センチメートルの桁、又はそれよりも大きな桁とすることができ、使用される感知技術の種類と、所望の精度とによって大きく変わる可能性がある。したがって、一部の実施形態は、入力デバイス１００のどの表面とも接触していないこと、入力デバイス１００の入力面（例えば、タッチ面）と接触していること、ある量の加えられた力若しくは圧力を伴って入力デバイス１００の入力面に接触していること、及び／又はこれらの組合せを含む入力を感知する。さまざまな実施形態において、入力面は、中にセンサー電極が存在するケーシングの表面によって提供されること、センサー電極又は任意のケーシングに張られた表面シート（ｆａｃｅ  ｓｈｅｅｔ）によって提供されることなどがあり得る。一部の実施形態において、感知領域１２０は、入力デバイス１００の入力面上に投影されるとき、長方形である。
【００１８】
[0030]入力デバイス１００は、感知領域１２０内のユーザ入力を検出するためにセンサー部品と感知技術の任意の組合せを利用することができる。概して、入力デバイス１００は、ユーザ入力を検出するための１つ又は複数の感知素子１２１を含む。いくつかの非限定的な例として、入力デバイス１００の１つ又は複数の感知素子１２１は、（１つ又は複数の）入力オブジェクト１４０の位置又は動きを検出するために静電容量式、エラスタンス式（ｅｌａｓｔｉｖｅ）、抵抗式、誘導式、磁気音響式（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ａｃｏｕｓｔｉｃ）、超音波式、及び／又は光学式の技術を使用し得る。一部の実装形態は、１次元、２次元、３次元、又はそれを超える次元の空間に広がる感知画像（ｓｅｎｓｉｎｇ  ｉｍａｇｅ）を提供するように構成される。
【００１９】
[0031]図１においては、処理システム１１０が、入力デバイス１００の一部として示されている。処理システム１１０は、感知領域１２０内の入力を検出するように入力デバイス１００のハードウェアを動作させるように構成される。処理システム１１０は、１つ若しくは複数の集積回路（ＩＣ）及び／又はその他の回路部品の一部又はすべてを含む。一部の実施形態において、処理システム１１０は、ファームウェアコード、ソフトウェアコードなどの電子的に読取り可能な命令も含む。一部の実施形態において、処理システム１１０を構成する構成要素は、入力デバイス１００の（１つ又は複数の）感知素子１２１の近くなどに一緒に配置される。その他の実施形態において、処理システム１１０の構成要素は、入力デバイス１００の感知素子１２１の近くの１つ又は複数の構成要素と物理的に分かれており、別の場所の１つ又は複数の構成要素である。例えば、入力デバイス１００は、デスクトップコンピュータに結合された周辺機器とすることができ、処理システム１１０は、デスクトップコンピュータの中央演算処理装置及び中央演算処理装置とは別個の１つ又は複数のＩＣ（おそらく、関連するファームウェアを有する）上で実行されるように構成されたソフトウェアを含み得る。別の例として、入力デバイス１００は、電話に物理的に一体化されていてよく、処理システム１１０は、電話の主プロセッサの一部である回路及びファームウェアを含み得る。一部の実施形態において、処理システム１１０は、入力デバイス１００の実装形態に専用である。その他の実施形態において、処理システム１１０は、ディスプレイスクリーンの操作、触覚アクチュエータ（ｈａｐｔｉｃ  ａｃｔｕａｔｏｒ）の駆動などのその他の機能も実行する。
【００２０】
[0032]処理システム１１０は、入力デバイス１００の異なる機能を処理する一式のモジュールとして実装され得る。各モジュールは、処理システム１１０の一部である回路、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組合せを含み得る。さまざまな実施形態において、モジュールの異なる組合せが使用され得る。一例において、モジュールは、感知素子及びディスプレイスクリーンなどのハードウェアを動作させるためのハードウェア動作モジュールと、センサー信号及び位置情報などのデータを処理するためのデータ処理モジュールと、情報をレポートするためのレポートモジュールとが含まれる。別の例においては、モジュールは、入力を検出するように（１つ又は複数の）感知素子を動作させるように構成されたセンサー動作モジュールと、モード変更ジェスチャなどのジェスチャを識別するように構成された識別モジュールと、動作モードを変更するためのモード変更モジュールとが含まれる。
【００２１】
[0033]一部の実施形態において、処理システム１１０は、直接１つ又は複数のアクションを引き起こすことによって、感知領域１２０内のユーザ入力（又はユーザ入力がないこと）に応答する。一例において、アクションは、動作モードを変更することと、カーソルの移動、選択、メニューナビゲーション、及びその他の機能などのＧＵＩアクションとが含まれる。一部の実施形態において、処理システム１１０は、電子システムの一部に（例えば、処理システム１１０とは別個の電子システムの中央処理システムが存在する場合にはそのような別個の中央処理システムに）入力（又は入力がないこと）についての情報を提供する。一部の実施形態においては、処理システム１１０から受信された電子システムのプロセス情報の一部が、モード変更アクション及びＧＵＩアクションを含むあらゆる範囲のアクションを容易にするためなど、ユーザ入力に基づいて動作するために使用される。例えば、一部の実施形態において、処理システム１１０は、感知領域１２０内の入力（又は入力がないこと）を示す電気信号を生成するように入力デバイス１００の（１つ又は複数の）感知素子１２１を動作させる。処理システム１１０は、電子システムに与えられる情報を生成する際に電気信号に対して任意の適切な量の処理を行うことができる。例えば、処理システム１１０は、感知素子１２１から得られたアナログ電気信号をデジタル化することができる。別の例として、処理システム１１０は、フィルタリング又はその他の信号の調整を実行することができる。さらに別の例として、処理システム１１０は、取得された電気信号（例えば、感知画像）と基準との間の差を情報が反映するように、基準の一式のデータ（例えば、基準画像（ｂａｓｅｌｉｎｅ  ｉｍａｇｅ））を差し引くか、又はその他の方法で基準の一式のデータを考慮することができる。さらに別の例として、処理システム１１０は、位置情報を判定すること、入力を命令として認識すること、手書き認識を行うことなどが可能である。
【００２２】
[0034]本明細書において使用されるとき、「位置情報」は、絶対位置、相対位置、速度、加速度、及びその他の種類の空間情報を全体的に包含する。例示的な「０次元」位置情報は、近／遠又は接触／非接触情報を含む。例示的な「１次元」位置情報は、軸に沿った位置を含む。例示的な「２次元」位置情報は、平面内の動きを含む。例示的な「３次元」位置情報は、空間内の瞬間速度又は平均速度を含む。さらなる例は、空間情報のその他の表現を含む。例えば、位置、動き、又は瞬間速度を経時的に追跡する履歴データを含む１つ又は複数の種類の位置情報に関する履歴データも、決定及び／又は記憶され得る。
【００２３】
[0035]一部の実施形態において、入力デバイス１００は、処理システム１１０によって、又は何らかのその他の処理システムによって動作する追加的な入力構成要素を用いて実装される。これらの追加的な入力構成要素は、感知領域１２０内の入力に関する冗長な機能、又は何らかのその他の機能を提供することができる。図１は、入力デバイス１００を用いた項目の選択を容易にするために使用され得る、感知領域１２０の近くのボタン１３０を示す。その他の種類の追加的な入力構成要素は、スライダ、ボール、ホイール、スイッチなどを含む。反対に、一部の実施形態においては、入力デバイス１００は、いかなるその他の入力構成要素も用いずに実装可能である。
【００２４】
[0036]一部の実施形態において、入力デバイス１００は、タッチスクリーンインターフェースを含み、感知領域１２０が、ディスプレイスクリーンの有効領域の少なくとも一部と重なる。例えば、入力デバイス１００は、ディスプレイスクリーン上を覆う実質的に透明なセンサー電極を含み、関連する電子システムのためのタッチスクリーンインターフェースを提供することができる。ディスプレイスクリーンは、ユーザに対して視覚的なインターフェースを表示することができる任意の種類の動的ディスプレイとすることができ、任意の種類の発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、又はその他のディスプレイ技術を含み得る。入力デバイス１００及びディスプレイスクリーンは、物理的要素を共有することができる。例えば、一部の実施形態は、表示及び感知のために同じ電気部品の一部を利用することができる。別の例として、ディスプレイスクリーンは、部分的に又は完全に、処理システム１１０によって動作し得る。
【００２５】
[0037]本技術の多くの実施形態は完全に機能する装置との関連で説明されるが、本技術のメカニズムは、さまざまな形態のプログラム製品（例えば、ソフトウェア）として流通可能であることを理解されたい。例えば、本技術のメカニズムは、電子的なプロセッサによって読取り可能である情報保持媒体（例えば、処理システム１１０によって読取り可能な非一時的なコンピュータ可読及び／又は記録可能／書き込み可能情報保持媒体）上のソフトウェアプログラムとして実装及び流通され得る。加えて、本技術の実施形態は、流通を行うために使用される媒体の特定の種類に関係なく等しく適用される。非一時的な電子的に読取り可能な媒体の例は、さまざまなディスク、メモリスティック、メモリカード、メモリモジュールなどを含む。電子的に読取り可能な媒体は、フラッシュ、光学、磁気、ホログラフィック、又は任意のその他のストレージ技術に基づいてもよい。
【００２６】
[0038]概して、感知領域１２０に対する入力オブジェクト１４０の位置は、入力オブジェクト１４０の「位置情報」を検出するために配置される１つ又は複数の感知素子１２１（図１）を用いて監視又は感知される。概して、感知素子１２１は、入力オブジェクトの存在を検出するために使用される１つ又は複数の感知素子又は部品を含み得る。上で検討されたように、入力デバイス１００の１つ又は複数の感知素子１２１は、入力オブジェクトの位置を感知するために静電容量式、エラスタンス式、抵抗式、誘導式、磁気音響式、超音波式、及び／又は光学式の技術を使用し得る。以下に示される情報は、主に、入力オブジェクト１４０の位置を監視又は判定するために静電容量式の感知技術を使用する入力デバイス１００の動作を検討するが、その他の感知技術が使用され得るので、この構成は、本明細書において説明される本発明の範囲に関する限定であるように意図されていない。
【００２７】
[0039]入力デバイス１００の一部の抵抗式の実装形態においては、柔軟な導電性の第１の層が、１つ又は複数のスペーサ要素によって導電性の第２の層と分離される。動作中、１つ又は複数の電圧が、隣接する層の間に印加される。入力オブジェクト１４０が柔軟な第１の層に触れるとき、第１の層は、層の間の電気的な接触を生じるほど十分にたわみ、層の間の接触の（１つ又は複数の）点を反映する電流出力又は電圧出力をもたらすことができる。これらの結果として生じる電流出力又は電圧出力が、位置情報を判定するために使用され得る。
【００２８】
[0040]入力デバイス１００の一部の誘導式の実装形態においては、１つ又は複数の感知素子が、共振コイル（ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇ  ｃｏｉｌ）又はコイルの対によって誘導されるループ電流を感知する。そして、電流の振幅、位相、及び周波数の何らかの組合せが、感知領域１２０上に位置付けられた入力オブジェクト１４０の位置情報を判定するために使用され得る。
【００２９】
[0041]入力デバイス１００の一実施形態において、感知素子１２１は、（１つ又は複数の）入力オブジェクトの位置を感知するために使用される静電容量式感知素子である。入力デバイス１００の一部の静電容量式の実装形態においては、電極と接地（ｇｒｏｕｎｄ）との間の電界を生成するために感知素子に電圧又は電流が印加される。近くにある入力オブジェクト１４０は、電界の変化をもたらし、電圧、電流などの変化として検出され得る容量性カップリングの検出可能な変化を生じる。一部の静電容量式の実装形態は、静電容量式感知素子のアレー又はその他の規則的若しくは不規則なパターンを利用して電界を生成する。一部の静電容量式の実装形態においては、別個の感知素子の一部が、より大きなセンサー電極を形成するために、オーム抵抗的に（ｏｈｍｉｃａｌｌｙ）一緒に短絡され得る。一部の静電容量式の実装形態は、一様な抵抗性を有し得る抵抗シートを利用する。
【００３０】
[0042]一部の静電容量式の実装形態は、１つ若しくは複数の感知素子又は１つ若しくは複数のセンサー電極と入力オブジェクトとの間の容量性カップリングの変化に基づく「自己容量（ｓｅｌｆ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」（又は「絶対容量（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」）感知方法を利用する。さまざまな実施形態において、センサー電極近くの位置付けられた、少なくとも部分的に接地された入力オブジェクトが、センサー電極近くの電界を変化させ、したがって、接地へのセンサー電極の測定される容量性カップリングを変化させる。１つの実装形態において、絶対容量感知方法は、基準電圧（例えば、システムの接地）に対してセンサー電極を変調する（ｍｏｄｕｌａｔｅ）ことによって、及びセンサー電極と（１つ又は複数の）少なくとも部分的に接地された入力オブジェクトとの間の容量性カップリングを検出することによって動作する。
【００３１】
[0043]一部の静電容量式の実装形態は、２つ以上の感知素子（例えば、センサー電極）の間の容量性カップリングの変化に基づく「相互容量（ｍｕｔｕａｌ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」（又は「トランスキャパシタンス（ｔｒａｎｓｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」）感知方法を利用する。さまざまな実施形態において、センサー電極近くの入力オブジェクトが、センサー電極間に生じる電界を変化させ、したがって、測定される容量性カップリングを変化させる。１つの実装形態において、トランスキャパシタンス式の感知方法は、１つ又は複数のトランスミッタセンサー電極（すなわち「トランスミッタ電極」又は「トランスミッタ」）と１つ又は複数のレシーバセンサー電極（すなわち「レシーバ電極」又は「レシーバ」）との間の容量性カップリングを検出することによって動作する。トランスミッタセンサー電極は、トランスミッタ信号を送信するために基準電圧（例えば、システムの接地）に対して変調され得る。レシーバセンサー電極は、結果として生じる信号を受信するのを容易にするために基準電圧に対して実質的に一定に保たれ得る。結果として生じる信号は、１つ若しくは複数のトランスミッタ信号に、及び／又は環境からの干渉の１つ若しくは複数の発生源（例えば、その他の電磁信号）に対応する（１つ又は複数の）影響を含み得る。センサー電極は、専用トランスミッタ若しくは専用レシーバとすることができ、又は送信と受信の両方を行うように構成可能である。
【００３２】
[0044]図２は、感知領域１２０内の入力オブジェクトの位置情報を感知するために使用され得るセンサー電極パターンの一部を示す、入力デバイス１００の一部の概略上面図である。明瞭に示し、説明するために、図２は、単純な長方形のパターンを示し、相互接続する特徴及び／又はその他の関連する構成要素のすべてを示してはいない。図２は単純な長方形のパターンを示すが、これは、限定するように意図されておらず、その他の実施形態においては、さまざまなセンサー電極の形状が使用され得る。その他の一部の実施形態において、センサー電極２６０及びセンサー電極２７０は、同様のサイズ及び／又は形状とすることができる。一例においては、示されるように、これらのセンサー電極は、第１の複数のセンサー電極２６０（例えば、センサー電極２６０−１、２６０−２、２６０−３など）と、第１の複数のセンサー電極２６０の上、下、又は第１の複数のセンサー電極２６０と同じ層に配置可能である第２の複数のセンサー電極２７０（例えば、２７０−１、２７０−２、２７０−３など）とから成るセンサー電極パターンで配置される。代替的に、図２のセンサー電極パターンは、本明細書に記載の本発明の範囲を逸脱することなしに、相互容量式の感知、絶対容量式の感知、エラスタンス式、抵抗式、誘導式、磁気音響式、超音波式、又はその他の有用な感知技術などのさまざまな感知技術を利用し得ることは分かるであろう。
【００３３】
[0045]通常、センサー電極２６０及びセンサー電極２７０は、オーム抵抗的に互いに分離される。つまり、１つ又は複数の絶縁体が、センサー電極２６０とセンサー電極２７０とを分離し、センサー電極２６０とセンサー電極２７０とが重なる可能性がある領域でセンサー電極２６０とセンサー電極２７０とが互いに電気的に短絡することを防止する。一部の実施形態においては、センサー電極２６０とセンサー電極２７０とは、交差する領域においてセンサー電極２６０とセンサー電極２７０との間に配置された電気絶縁性材料によって分離される。そのような構成において、センサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０は、ジャンパーが同じ電極の異なる部分を接続するようにして形成可能である。一部の実施形態においては、センサー電極２６０とセンサー電極２７０とは、電気絶縁性材料の１つ又は複数の層によって分離される。一部のその他の実施形態において、センサー電極２６０とセンサー電極２７０とは、１つ又は複数の基板によって分離され、例えば、同じ基板の反対側に配置可能であり、又は一緒に積層される異なる基板上に配置可能である。その他の一部の実施形態において、センサー電極２６０及びセンサー電極２７０は、同様のサイズ及び形状とすることができる。さまざまな実施形態においては、後でより詳細に検討されるように、センサー電極２６０及びセンサー電極２７０は、基板の単一の層上に配置可能である。さらにその他の実施形態においては、（１つ又は複数の）シールド電極（ｓｈｉｅｌｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を含むがこれに限定されないその他の電極が、センサー電極２６０又は２７０のどちらかの近くに配置可能である。シールド電極は、近くにある駆動された電圧及び／又は電流の発生源などの干渉からセンサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０を遮蔽するように構成され得る。一部の実施形態においては、（１つ又は複数の）シールド電極が、基板の共通の側にセンサー電極２６０及び２７０とともに配置可能である。その他の実施形態においては、（１つ又は複数の）シールド電極が、基板の共通の側にセンサー電極２６０とともに配置可能である。その他の実施形態においては、（１つ又は複数の）シールド電極が、基板の共通の側にセンサー電極２７０とともに配置可能である。さらにその他の実施形態においては、シールド電極が、基板の第１の側に配置可能であり、一方、センサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０が、第１の側と反対の第２の側に配置される。
【００３４】
[0046]一実施形態において、センサー電極２６０とセンサー電極２７０との間の局所的な容量性カップリングの領域は、「静電容量ピクセル（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｐｉｘｅｌ）」と呼ばれることがある。センサー電極２６０とセンサー電極２７０との間の容量性カップリングは、センサー電極２６０及びセンサー電極２７０に関連する感知領域における入力オブジェクトの近さ及び動きによって変わる。
【００３５】
[0047]一部の実施形態において、センサーパターンは、これらの容量性カップリングを判定するために「走査」される。つまり、センサー電極２６０が、トランスミッタ信号を送信するように駆動される。入力デバイス１００は、１度に１つのトランスミッタ電極が送信するように、又は複数のトランスミッタ電極が同時に送信するように動作し得る。複数のトランスミッタ電極が同時に送信する場合、これらの複数のトランスミッタ電極は、同じトランスミッタ信号を送信し、実質的により大きなトランスミッタ電極を実質的にもたらす可能性があり、又はこれらの複数のトランスミッタ電極は、異なるトランスミッタ信号を送信することができる。例えば、複数のトランスミッタ電極は、センサー電極２７０の結果として生じる信号に対するトランスミッタ信号の組み合わさった影響が独立に判定されることを可能にする１つ又は複数の符号化方式にしたがって異なるトランスミッタ信号を送信することができる。センサー電極２７０は、結果として生じる信号を取得するように１つずつ又は複数まとめて動作し得る。結果として生じる信号は、静電容量ピクセルにおける容量性カップリングの測定値を判定するために使用可能であり、それらの測定値は、上で検討されたように、入力オブジェクトが存在するかどうか、及び入力オブジェクトの位置情報を判定するために使用される。静電容量ピクセルに関する１組の値は、ピクセルにおける容量性カップリングを表す「静電容量画像（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｉｍａｇｅ）」（すなわち「静電容量フレーム（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｆｒａｍｅ）」又は「感知画像」）を形成する。複数の静電容量画像が、複数の期間にわたって取得可能であり、それらの静電容量画像の間の差が、感知領域内の（１つ又は複数の）入力オブジェクトについての情報を導出するために使用可能である。例えば、連続する期間にわたって取得された連続する静電容量画像が、感知領域に入ってくる１つ又は複数の入力オブジェクトの（１つ又は複数の）動きと、感知領域から出て行く１つ又は複数の入力オブジェクトの（１つ又は複数の）動きと、感知領域内での１つ又は複数の入力オブジェクトの（１つ又は複数の）動きとを追跡するために使用され得る。さまざまな実施形態において、感知画像、すなわち静電容量画像は、感知領域１２０中に分散された感知素子１２１の少なくとも一部によって受信された結果として生じる信号を測定するプロセス中に受信されたデータを含む。結果として生じる信号は、ある瞬間に受信可能であり、又はラスタ走査パターン（例えば、所望の走査パターンでの各感知素子の個別の逐次的ポーリング（ｐｏｌｉｎｇ））、行単位の走査パターン、列単位の走査パターン、又はその他の有用な走査技術で感知領域１２０中に分散された感知素子の行及び／又は列を走査することによって受信可能である。多くの実施形態において、「感知画像」が入力デバイス１００によって取得されるレート、すなわち感知フレームレートは、約６０ヘルツ（Ｈｚ）〜約１８０ヘルツ（Ｈｚ）の間であるが、所望の用途に応じてそれよりも高くても又は低くてもよい。
【００３６】
[0048]一部のタッチスクリーンの実施形態において、センサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０は、関連するディスプレイデバイスの基板上に配置される。例えば、センサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０は、ＬＣＤの偏光子、カラーフィルタ基板、又はガラスシート上に配置可能である。特定の例として、センサー電極２６０は、ＬＣＤのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板上に配置可能であり、ディスプレイデバイスの表示動作で使用されることも、又は使用されないこともある。別の例として、レシーバ電極２７０は、カラーフィルタ基板上、ＬＣＤのガラスシート上、ＬＣＤのガラスシートの上に置かれた保護材料上、レンズガラス（又は窓）上などに配置可能である。
【００３７】
[0049]一部のタッチパッドの実施形態において、センサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０は、タッチパッドの基板上に配置される。そのような実施形態において、センサー電極及び／又は基板は、実質的に不透明とすることができる。一実施形態においては、不透明な材料が、センサー電極、基板、及び／又は入力領域１２０の表面の間に配置可能である。一部の実施形態において、基板及び／又はセンサー電極は、実質的に透明な材料で構成され得る。さまざまな実施形態において、タッチパッドの１つ又は複数の基板は、ユーザ入力の改善を容易にするために凹凸を付けられることもある。
【００３８】
[0050]センサー電極２６０及び／又はセンサー電極２７０がディスプレイデバイス内の基板（例えば、カラーフィルタガラス、ＴＦＴガラスなど）上に配置される実施形態においては、センサー電極は、実質的に透明な材料（例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ）で構成可能であり、又は不透明な材料で構成され、ディスプレイデバイスのピクセルと位置合わせされ得る（例えば、ピクセルドット間の「ブラックマスク（ｂｌａｃｋ  ｍａｓｋ）」又はピクセルのサブピクセルと重なるように配置され得る）。
【００３９】
[0051]一部のタッチスクリーンの実施形態においては、図３Ａに示されるように、トランスミッタ電極は、ディスプレイスクリーンの表示を更新する際に使用される１つ又は複数の共通電極（例えば、セグメント分けされた「Ｖ−ｃｏｍ電極（Ｖ−ｃｏｍ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」のセグメント）、以降、共通電極３６０を含む。これらの共通電極（例えば、図３Ａに示される参照番号３６０−１、３６０−２、３６０−３、…、３６０−１６）は、適切なディスプレイスクリーンの基板上に配置可能である。例えば、共通電極は、一部のディスプレイスクリーン（例えば、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）又はプレーントゥラインスイッチング（ＰＬＳ））のＴＦＴガラス上、一部のディスプレイスクリーン（例えば、パターン化垂直配向（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（ＰＶＡ）又はマルチドメイン垂直配向（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（ＭＶＡ））のカラーフィルタガラスの底部などに配置可能である。そのような実施形態において、共通電極は、複数の機能を実行するので「複合電極（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」とも呼ばれることがある。さまざまな実施形態において、各トランスミッタ電極は、１つ又は複数の共通電極３６０から成る。
【００４０】
[0052]１つの構成においては、図３Ａに示され、以下でさらに検討されるように、センサーコントローラ３２０が、レシーバ電極３７０と結合され、結果として生じる信号をレシーバ電極３７０から受信するように構成される。この構成においては、ディスプレイコントローラ３３３が、共通電極３６０に結合され、レシーバ電極３７０の近くに配置されるディスプレイデバイスを更新するように構成されたディスプレイ回路（図示せず）を含む。ディスプレイコントローラは、ピクセルソースドライバ（ｐｉｘｅｌ  ｓｏｕｒｃｅ  ｄｒｉｖｅｒ）（図示せず）を通じてピクセル電極に１つ又は複数のピクセル電圧を印加するように構成される。ディスプレイコントローラは、共通電極３６０に１つ又は複数の共通駆動電圧を印加し、共通電極３６０をディスプレイデバイスを更新するための共通電極として操作するようにさらに構成される。一部の実施形態（例えば、ライン反転の実施形態）において、ディスプレイコントローラは、画像表示の駆動サイクルに同期して共通駆動電圧を反転させるようにさらに構成される。ディスプレイコントローラ３３３は、共通電極３６０を静電容量式の感知のためのトランスミッタ電極として操作するようにさらに構成される。一実施形態において、共通電極３６０は、レシーバ電極３７０が共通電極３６０からの信号を受信している間に走査されるように構成される。一部の構成において、レシーバ電極３７０は、上で検討されているセンサー電極２７０と同様とすることができる。
【００４１】
[0053]図３Ａに示された処理システム１１０は２つのＩＣを含んでいるが、処理システム１１０は、入力デバイス３９５内のさまざまな構成要素を制御するためのより多くのＩＣで実装されても、又はより少ないＩＣで実装されてもよい。例えば、センサーコントローラ３２０及びディスプレイコントローラ３３３の機能が、ディスプレイモジュールの要素（例えば、共通電極３６０）を制御し、レシーバ電極３７０及び共通電極３６０で構成することができるセンサー電極に送られ、及び／又はセンサー電極から受信されるデータを駆動及び／又は感知することができる１つの集積回路で実装可能である。さまざまな実施形態において、結果として生じる信号の測定値の計算及び解釈は、センサーコントローラ３２０、ディスプレイコントローラ３３３、ホストコントローラ３５０、又はそれらの何らかの組合せで行われてもよい。入力デバイス３９５は、上で検討されているより大きな入力デバイス１００の一部として形成可能であることは分かるであろう。一部の構成において、処理システム１１０は、所望のシステムアーキテクチャに応じて、トランスミッタ回路と、レシーバ回路と、処理システム１１０に見られる１つ又は任意の数のＩＣ内に配置されたメモリとを含み得る。
【００４２】
[0054]別の実施形態においては、図３Ｂに示されるように、センサー電極は、基板３０１の表面上の単一の層内に形成される複数のトランスミッタ電極及びレシーバ電極で構成することができる。入力デバイスの１つの構成において、センサー電極のそれぞれは、１つ又は複数のレシーバ電極３７０の近くに配置される１つ又は複数のトランスミッタ電極３６０を含み得る。単層設計を用いるトランスキャパシタンス式の感知方法は、同様に上で検討されたように、駆動されるトランスミッタセンサー電極３６０のうちの１つ又は複数と、レシーバ電極３７０のうちの１つ又は複数との間の容量性カップリングの変化を検出することによって動作し得る。そのような実施形態においては、トランスミッタ電極及びレシーバ電極は、ジャンパー、及び／又は静電容量ピクセルの領域を形成するために使用される追加の層が必要とされないようにして配置され得る。さまざまな実施形態において、トランスミッタ電極３６０及びレシーバ電極３７０は、最初に、基板３０１の表面に被覆導電層を形成し、次に、トランスミッタ電極３６０及びレシーバ電極３７０のそれぞれを互いにオーム抵抗的に分離するエッチパターン形成プロセス（例えば、リソグラフィー及びウェットエッチング、レーザーアブレーションなど）を実行することによって基板３０１の表面にアレー状に形成可能である。その他の実施形態においては、センサー電極は、成膜方法及びスクリーン印刷方法を使用してパターン形成可能である。図３Ｂに示されるように、これらのセンサー電極は、トランスミッタ電極３６０とレシーバ電極３７０との長方形パターンを含むアレー状に配置され得る。一例において、トランスミッタ電極３６０及びレシーバ電極３７０を形成するために使用される被覆導電層は、当技術分野で知られている通常の成膜技術（例えば、ＰＶＤ、ＣＶＤ）を用いて成膜される薄い金属層（例えば、銅、アルミニウムなど）又は薄い透明導電性酸化物層（例えば、ＡＴＯ、ＩＴＯ）が含まれる。さまざまな実施形態において、パターン形成された、分離された導電性電極（例えば、電気的に浮いている電極）が、見た目を良くするために使用可能である。さらにその他の実施形態においては、ジャンパー、及び第２の導電層のビアが、別々にパターン形成された層を接続するために使用可能である。
【００４３】
入力デバイスの構成
[0055]多くの実施形態において、多くの場合、入力オブジェクトの位置情報を判定するために使用され得る感知素子（例えば、センサー電極）の数が非常に多いことと、これらの感知素子のそれぞれを処理システムのさまざまなトランスミッタ及びレシーバに接続するために使用され得る接続の数が非常に多いこととにより、近接センサーデバイスは、デバイスの感知領域１２０に関連する構成要素（例えば、センサー電極、表示画像生成デバイス）をこれらの構成要素を制御するために使用される電子部品から物理的に分ける。したがって、多くの実施形態において、近接センサーデバイスは、近接感知デバイスを制御するように構成されるさまざまな要素を複数の異なるプリント回路基板上に分散させ、そして、これらのさまざまな要素を柔軟な配線用ハーネス及びコネクタを使用して互いに別々に接続することができる。多くの実施形態において、処理システム１１０のさまざまな電子部品に接続される多数の別々の導電性配線トレース、例えば、７インチのタッチスクリーンのための５０本の別々の導電性配線トレースにより、柔軟なケーブル、マルチピンコネクタ、及びこれらの導電性配線トレースを含むその他の補助構成要素などの相互接続部品が、形成される近接センサーデバイスと接続とのうちの少なくとも一方のピースパーツ（ｐｉｅｃｅ−ｐａｒｔ）及び製造費用の多くの割合（例えば、＞５０％）を占める可能性がある。上述のように、システムの信頼性、及び近接センサーデバイスの全体的なサイズは、多くの近接センサーデバイスに見られる多数のコネクタ及び接続点の存在により望ましくないほど大きくされることが多い。さらに、さまざまな実施形態において、多くの接続を有する大型の柔軟なコネクタの費用及び柔軟性は、削減可能である。さらに、さまざまな実施形態において、基板への多層の柔軟な相互接続及びより大きな接続（例えば、ガラス基板に対する異方性導電膜（ＡＣＦ））は、センサーの設計の費用を大幅に高くする可能性がある。
【００４４】
[0056]上述のように、多くの実施形態は、入力デバイス３９５を形成するために使用される構造の中にセンサーコントローラ３２０（図３Ａ〜図３Ｂ）を配置することによって実現される接続点の数、コネクタの数、導電性配線トレースの長さ、及び柔軟な回路要素の複雑さの最小化により、精度、速度、及び信頼性が向上した入力デバイスをやはり提供する。本明細書において検討される実施形態のうちの１つ又は複数は、感知領域上の入力オブジェクトを感知し、その位置情報を取得するために使用される複数のセンサー電極のごく近くにセンサーコントローラ３２０を取り付けることを含む。
【００４５】
[0057]入力デバイス３９５の一実施形態においては、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、センサーコントローラ３２０、及びセンサー電極の少なくとも一部が、２つの透明な基板の間に配置される。一実施形態において、センサー電極は、２つの基板の間に配置され、基板のうちの少なくとも一方は不透明である。例えば、１つの基板は、不透明な表面シート及び／又は取り付け部材とすることができる。さまざまな実施形態において、表面シートは、接着剤層、プラスチック層、及び／又はガラス層を含む複数の層で構成可能である。一実施形態において、センサーコントローラ３２０、及びセンサー電極の少なくとも一部は、任意であるディスプレイ要素４０９の近くにある２つの透明な基板の間に配置される。一実施形態において、ディスプレイ要素４０９は、センサーコントローラ３２０、及びセンサー電極の一部によって入力オブジェクトの位置情報が検出され得る間に更新される。一部の実施形態において、センサーコントローラ３２０は、（１つ又は複数の）センサー電極層４０６に置かれる隣接して配置されるセンサー電極（図示せず）が入力オブジェクト１４０の存在を感知するように構成される感知領域１２０に隣接する基板のエッジ領域に配置される。
【００４６】
[0058]図４Ａは、感知領域１２０内の入力オブジェクト１４０を感知するために使用され得るセンサーデバイス４０４の一実施形態の概略断面図である。入力面４０１が、入力オブジェクト１４０とセンサーデバイス４０４の（１つ又は複数の）センサー電極層４０６との間に置かれる、ガラス又はプラスチック材料で構成することができる（及び不透明であっても、又は透明であってもよい）レンズ又は表面シートなどの第１の基板４０３によって設けられ得る。（１つ又は複数の）センサー電極層４０６は、センサー電極の近くに配置されるセンサーコントローラ３２０を用いて入力オブジェクト１４０の位置情報を判定するために使用されるこれらのセンサー電極のアレーを含む１つ又は複数の層で構成することができる。一実施形態において、入力デバイスは、前面と、第１の基板の、前面と反対側に形成された背面とを有する第１の基板を含む可能性があり、前面は、第１の基板の、入力オブジェクトが置かれる側にある。多くの実施形態において、基板は、接着剤層、実質的に剛性のある層、実質的に柔軟な層、実質的に不透明な層、実質的に透明な層などを含む複数の層を含み得る。入力デバイスは、第１の表面を有する第２の基板と、複数のセンサー電極に通信可能なように結合されたセンサーコントローラとをさらに含む。一実施形態においては、少なくともセンサーコントローラの一部及び複数のセンサー電極の一部が、第１の基板の背面と第２の基板の第１の表面との間の重なりの領域によって画定される容積部内に配置される。一実施形態において、第１の基板及び／又は第２の基板は、透明とすることができる。別の実施形態において、第１の基板及び／又は第２の基板は、不透明とすることができる。一実施形態において、センサーコントローラ、及びセンサー電極の一部は、第１の基板の背面に配置される。別の実施形態において、センサーコントローラ、及びセンサー電極の一部は、第２の基板の第１の表面に配置される。一実施形態において、第２の基板は、「補強材（ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ）」基板として構成可能である。
【００４７】
[0059]センサーコントローラ３２０は、処理を受け、及び／又は感知領域１２０内に置かれた入力オブジェクト１４０から受け取られた位置情報の少なくとも一部を処理、配信、及び／又は制御するために、入力デバイス３９５に見られるさまざまな電気部品にアナログ若しくはデジタル信号を送信することができるセンサー回路を含み得る。センサーコントローラ３２０は、複数の論理素子、フリップフロップ、マルチプレクサ、演算増幅器、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、電流計測回路（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｓｃａｌｅｒ）、ミキサー、及び／又は入力オブジェクト１４０を感知するプロセスの一部を実行するために所望の方法で接続されるその他の有用な回路要素を含むセンサー回路を含み得る。概して、センサーコントローラ３２０は、入力デバイス３９５に見られるさまざまな構成要素から入力を受信し、受信された入力を処理し、入力オブジェクト１４０の位置情報を感知するプロセスの所望の部分を実行するために、必要なときに制御信号又は命令信号を送るように構成される。
【００４８】
[0060]多くの実施形態においては、概して、センサーコントローラ３２０を形成するように構成され得る既製のＩＣチップが、ダイと、ダイの表面に形成された接続点に接合された複数のリード線とを含むデバイスのパッケージを含むＩＣデバイスを含み、接続点は、すべて、ダイ及び接続点を外部環境から保護するための誘電材料内に少なくとも部分的に封入される。概して、既製のＩＣデバイスのダイは、機能する集積回路デバイスを形成するためにさまざまなデバイスのＩＣの層がダイ上に形成された後に切断又は分割されたより大きな半導体ウェハから形成される。感知素子からの信号を受信及び処理するために使用されるこれらのＩＣ部品は、通常、それらのＩＣ部品のサイズ（ＰＣＢ上で覆われる横方向の空間）により、別のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に離れて配置される。さまざまな実施形態において、ＰＣＢ上に部品を配置するときに、表面実装技術、ＳＭＴプロセスが使用可能である。入力デバイス内でこれらのＩＣ部品を感知素子から引き離すことによって、入力デバイス１００の近く又は入力デバイス１００内に配置される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の構成要素などのその他の補助構成要素によって引き起こされる電磁干渉（ＥＭＩ）に対して、より弱くなる可能性がある。しかし、上述のように、形成された既製のＩＣ部品のサイズ及び厚さにより、概して、既製のＩＣデバイスを第１の基板４０３のエッジ４０５に隣接する位置よりも少しでも近くに配置することは、不可能であり、入力デバイス３９５の幅（図４ＡのＸ方向）を、ほとんどの消費者及び産業用の電子的適用例にとって望ましい幅よりも著しく大きくする。ほとんどのよくある用途においては、境界領域の幅３４１（図４）又はベゼル領域（ｂｅｚｅｌ  ｒｅｇｉｏｎ）は、約５ｍｍ未満、例えば、約３ミリメートル（ｍｍ）未満、より典型的には約２ｍｍ未満などであることが望ましい。概して、境界領域の幅３４１は、センサー要素層４０６に配置された感知素子の最も外側のエッジ４０６Ａ、又はディスプレイデバイス４０９に見られるディスプレイスクリーンの外側のエッジ（例えば、ディスプレイ要素層４１０のエッジ）からセンサーデバイス４０４のエッジ４０５まで延びる入力デバイス３９５の部分として画定される。
【００４９】
[0061]したがって、一部の実施形態において、入力デバイス３９５は、センサー電極のアレーを含む１つ又は複数の層を含むセンサー電極層４０６と、センサーデバイス４０４の第１の基板４０３と第２の基板４０８との間に形成された容積部４３５内に少なくとも部分的に配置されるセンサーコントローラ３２０とを含む。一実施形態において、第１の基板は、約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの間の厚さであるガラス材料を含むか、又は約０．２ｍｍ〜１．５ｍｍの間の厚さであるプラスチック材料である透明な基板である。別の実施形態において、基板は、不透明な基板である。センサーデバイス４０４の１つの構成において、第２の基板４０８は、約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの間の厚さであるカラーフィルタガラス基板などの透明な基板とすることができる。さまざまな実施形態において、第２の基板（例えば、第２の基板５０２）は、実質的に柔軟とすることができる。例えば、一実施形態において、第２の基板は、約０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さとすることができる。第２の基板４０８は、ディスプレイデバイス４０９の少なくとも一部を形成する部品の近くに配置されるか、又はそれらの部品に結合可能である。一例において、ディスプレイデバイス４０９は、電界効果に影響されるディスプレイの材料（例えば、液晶（ＬＣ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又は電界若しくは電流によって影響されるその他のディスプレイの材料）を含む層のようなディスプレイ要素層４１０と、第３の基板４１２（例えば、ＴＦＴガラス又は封止材料）とを含む。（１つ又は複数の）センサー電極層４０６は、１つの構成において、第１の基板４０３と第２の基板４０８との間に配置されるトランスミッタ電極３９２（図３Ｂ）及びレシーバ電極３９１（図３Ｂ）を含む単一の層で構成することができる。別の構成において、（１つ又は複数の）センサー電極層４０６は、第１の基板４０３と第２の基板４０８との間に配置される、レシーバ電極及びトランスミッタ電極を含む１つ若しくは複数の層、偏光膜層（図示せず）、静電気防止膜層、及び／又は飛散防止膜層（図示せず）で構成される。さまざまな実施形態において、偏光膜層は、下にパターン形成されたセンサー電極を見えにくくするように構成された円偏光子を含み得る。さらに、図４Ａ〜図４Ｂには示されていないが、さまざまな実施形態において、入力デバイス内に空隙があってもよい。例えば、空隙は、第１の基板４０３とセンサー電極層４０６との間、センサー電極層４０６と第２の基板４０８との間、第２の基板４０８とディスプレイ要素層４１０との間、及び／又はディスプレイ要素層４１０と第３の基板４１２との間にあってもよい。さらに別の構成においては、（１つ又は複数の）センサー電極層４０６が、レシーバ電極を含む第１の層（図示せず）を含む一方、トランスミッタ電極は、ディスプレイデバイス４０９内の層のうちの１つに配置される。
【００５０】
[0062]本発明の一実施形態において、（１つ又は複数の）センサー電極層４０６は、少なくとも、複数の受信電極（例えば、電極３７０）と、飛散防止膜層、静電気防止膜層、及び偏光膜層のうちの少なくとも１つとを含み、したがって、第１の基板４０３と第２の基板４０８との間に画定される距離４２５は、通常、約０．５ｍｍ未満の厚さであり、より典型的には、約２００マイクロメートル（μｍ）未満であり、場合によっては、約１５０μｍ未満である。したがって、入力デバイスの一実施形態において、センサーコントローラ３２０は、基板４０３、４０８の間の距離４２５（図４）と、境界領域の幅３４１（図４）と、基板３０１の長さ３４２（図３Ａ〜図３Ｂ）のような、２つの基板４０３、４０８のうちの小さい方の境界領域の長さとによって画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置され、ここで、図３Ａ〜図３Ｂに示された基板３０１は、図４に示された第１の基板４０３か又は第２の基板４０８かのどちらかである。センサーコントローラ３２０は、通常のチップオンガラス（ＣＯＧ）又はチップオンフィルム（ＣＯＦ）接合技術を使用して第１の基板４０３又は第２の基板４０８の表面に接合され得る。さまざまな実施形態において、センサーコントローラ３２０は、ＣＯＧ又はＣＯＦ接合のための接点を補助するための導電性の「バンプ」を有し得る。さらに、センサーコントローラ３２０は、シリコンウェハのダイの上に形成された導電性の再配線（ｒｅｒｏｕｔｉｎｇ）層及びパターン形成された誘電体を有し得る。以下でさらに検討されるように、センサーコントローラ３２０は、第１の基板４０３と第２の基板４０８との間に形成された距離４２５の中に配置されるセンサー電極層４０６内に配置されるセンサー電極に結合されるトレース又は相互接続要素に直接的又は間接的に結合され得る。
【００５１】
[0063]図４Ｂは、本発明の一実施形態による、第２の基板４０８の表面４０８Ａに接合されるセンサーコントローラ３２０に対する位置、及びセンサーコントローラ３２０に対してなされる電気的接続を概略的に示す、センサーデバイス４０４の一部の拡大された側面断面図である。この構成においては、概して、センサーデバイス４０４は、異方性導電層（ＡＣＦ）膜４１８を用いてセンサー電極層４１７に電気的に結合され、第２の基板４０８の表面４０８Ａに接合されるセンサーコントローラ３２０を含む。さまざまな実施形態において、その他の方法は、金属共晶接合（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＳＭＴ、及びワイヤボンディングを含み得るがこれらに限定されない。多くの実施形態において、センサーコントローラ３２０は、センサーコントローラ３２０のＩＣ部分の表面３２０Ａの一部の上に、又は表面３２０Ａの中に形成された電気素子に接合され、それぞれが別々にセンサー電極層４１７の一部に電気的に結合される複数の接続点４１９（例えば、はんだバンプ）を含む。多くの実施形態において、接続点４１９は、約５μｍ〜５０μｍの間の厚さの高さ４２７を有する複数の別々の金属領域を含む。さまざまな実施形態において、接続点４１９は、約１０〜５０μｍのピッチで、センサーコントローラ３２０の表面３２０Ａに沿って、所望のパターンで離間可能であり、少なくとも、信号を受信し、処理システム１１０のその他の構成要素に信号を送信するために必要なだけの数の接続を含む。
【００５２】
[0064]概して、センサー電極層４１７は、約０．１μｍ〜１０μｍの間の厚さの厚さ４２９を有し、当技術分野で知られている通常の成膜技術を用いて成膜され得る薄い金属層（例えば、アルミニウム、銅、モリブデン）又は薄い透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層（例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ）を含む。一実施形態において、センサーコントローラ３２０の接続点４１９のそれぞれは、レシーバ電極３９１及び／又はトランスミッタ電極３９２を含み得る、単層電極集合体（ｓｉｎｇｌｅ  ｌａｙｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）４１６の一部のような、センサー電極層４１７の１つ又は複数の部分に直接結合される。以下でさらに検討されるように、単層電極集合体４１６及びセンサーコントローラ３０２は、第２の基板４０８に配置及び／又は接合される必要はなく、したがって、両方とも第１の基板４０３に配置及び／又は接合され得ることは分かるであろう。
【００５３】
[0065]センサーデバイス４０４の一実施形態において、センサーコントローラ３２０の全体の厚さ４２８は、センサーコントローラ３２０の最終的な全体の厚さが基板４０３と基板４０８との間に画定される距離４２５以下になるように、センサーコントローラ３２０の背面４７２を化学機械研磨又は研削することにより薄くされる。１つの構成において、センサーコントローラ３２０は、集積回路デバイスでさまざまな別々の半導体デバイスを形成するために単結晶シリコン基板から形成されるパターン形成された導電層及び誘電層の複数の層を含むＩＣチップを含み得る。一実施形態において、センサーコントローラ３２０の全体の厚さ４２８は、距離４２５からセンサー電極層４１７の厚さ４２９を引いた値以下である。全体の厚さ４２８は、場合によっては、接続点４１９の高さ４２７と、センサーコントローラ３２０のＩＣ部分の厚さ４３１とを含み得る。一例において、センサーコントローラ３２０のＩＣチップ部分の厚さ４２８は、約５００μｍ以下、例えば、約３００μｍ未満などの厚さまで薄くされる。別の例において、センサーコントローラ３２０のＩＣチップ部分の厚さ４２８は、約２００μｍ以下である厚さまで薄くされる。また、一部の構成においては、接続点４１９が、図４Ｂに示されるようにセンサー電極層４１７上に配置されない可能性があり、したがって、センサーコントローラ３２０の厚さが、上で検討されたように、距離４２５以下の厚さ４２１に等しくなるように調整可能である。
【００５４】
[0066]図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、センサーコントローラ３２０は、境界領域の幅３４１のサイズ及び基板３０１の長さ３４２によって画定される、基板３０１の空いている横方向の領域（例えば、図４ＡのＸＹ平面）内に収まるようにやはり構成され得る。したがって、本発明の一部の実施形態において、センサーコントローラ３２０は、長方形に形成され、長方形は、それぞれ厚さ４２８（図４）に垂直な方向に測定される長さ３４６（図３Ａ〜図３Ｂ）及び横方向の幅４２２（図３Ａ〜図４Ｂ）を含む。多くの実施形態において、長さ３４６は、センサーコントローラ３２０が配置される基板の長さ３４２（図３Ａ〜図３Ｂ）未満であり、横方向の幅４２２は、レシーバ電極のエッジと基板のエッジとの間の境界領域の幅３４１のサイズ未満である。一例において、長さ３４６は、約５ｍｍ〜１５ｍｍの間であり、横方向の幅４２２は、約１ｍｍ〜約５ｍｍの間である。一例において、センサーコントローラ３２０は、入力デバイス３９５の境界領域内にあるように距離３４４をあけて配置される。一実施形態において、センサーコントローラ３２０は、第１の基板４０３などの基板のエッジ４０５（図３Ａ及び図４Ａ）から約０ｍｍ〜３ｍｍの間などの距離３４４をあけて配置される。その他の実施形態においては、距離３４４は、３ｍｍを超えてもよい。図３Ａ〜図３Ｂは、入力デバイス３９５内のさまざまな構成要素の相互接続及びレイアウトを概略的に示すように意図されており、したがって、一定の縮尺で描かれていないか、又は入力デバイス３９５内に配置された基板の表面上のさまざまな構成要素の向き若しくは位置を限定するように意図されていないことは分かるであろう。例えば、導電性配線トレース３１２及び３１６は、入力デバイス３９５内のさまざまな構成要素がどのようにして互いに接続されるかをよりはっきりと際立たせるために、必要な大きさよりもずっと大きく全体的に示されている。一実施形態においては、境界領域を小さくし、第１の基板、すなわち、レンズの面積を小さくするために、センサーコントローラ３２０が、（例えば、約２ｍｍ未満の幅及び約４ｍｍを超える長さを有する）比較的大きなアスペクト比の長方形となるように構成可能である。
【００５５】
[0067]一実施形態においては、図３Ａ〜図３Ｂに示されるように、入力デバイス３９５のハードウェアを操作するように構成される処理システム１１０は、複数のセンサー電極、センサーコントローラ３２０、及びディスプレイコントローラ３３３を含む。別の実施形態においては、入力デバイス３９５のハードウェアを操作するように構成される処理システム１１０は、複数のセンサー電極、センサーコントローラ３２０、ホストコントローラ３５０、及びディスプレイコントローラ３３３を含む。一実施形態においては、ディスプレイコントローラ３３３は、ホストコントローラ３５０の一部とすることができる。多くの実施形態において、ホストコントローラ３５０は、上で検討されている電子システム１５０の少なくとも一部を形成するために使用されるその他の必要な構成要素も含む。
【００５６】
[0068]１つの構成においては、図３Ａに示されるように、センサーコントローラ３２０及びセンサー電極（例えば、受信電極３７０）が、第１の基板、又は基板３０１（例えば、図４Ａの基板４０３若しくは４０８）上に配置され、ディスプレイコントローラ３３３が、第１の基板とは異なる基板３０２（例えば、図４Ａの基板４０８若しくは４１２）などの第２の基板上に配置される。別の構成においては、図３Ｂに示されるように、センサーコントローラ３２０、受信電極３７０、及びトランスミッタ電極３６０が、第１の基板、又は基板３０１（例えば、図４Ａの基板４０３若しくは４０８）上に配置され、ディスプレイコントローラ３３３が、第１の基板とは異なる第２の基板（例えば、図４Ａの基板４０８若しくは４１２）上に配置される。一部の実施形態において、センサーコントローラ３２０は、コネクタ３３２Ａ及び柔軟な回路３５１Ａを通る通信線３２１を用いてホスト３５０と通信するように構成され、ディスプレイコントローラ３３３は、コネクタ３３２Ｂ及び柔軟な回路３５１Ｂを通る通信線３２２を用いてホスト３５０と通信するように構成される。柔軟な回路部材３５１Ａ及び３５１Ｂは、１つ又は複数の層上に形成された複数の導電性トレースを有する柔軟な誘電材料を含む通常のフレックステール（ｆｌｅｘ−ｔａｉｌ）とすることができる。通信線３２１、３２２は、システムの接地の経路を提供し、以下の電力、クロック／同期情報、基準信号、及び多重化された信号のうちの１つ又は複数をセンサーコントローラ３２０とホスト３５０との間、又はディスプレイコントローラ３３３とホスト３５０との間でそれぞれ送信するように構成され得る。
【００５７】
[0069]処理システム１１０の一実施形態において、センサーコントローラ３２０は、レシーバ電極（例えば、電極３７０）から信号を受信し、ディスプレイコントローラ３３３と、２つのコントローラを接続する柔軟な回路部材上に形成され得る１つ又は複数の通信線を通じて通信するように構成される。柔軟な回路部材は、１つ又は複数の層上に形成された複数の導電性トレースを有する柔軟な誘電材料を含む通常のフレックステールとすることができる。通信線は、柔軟な回路部材内に形成され、以下の電力、クロック／同期情報、基準信号、及び多重化された信号のうちの１つ又は複数をディスプレイコントローラ３３３とセンサーコントローラ３２０との間で送信し、さらに、システムの接地の経路を提供するように構成され得る。場合によっては、クロック／同期情報は、センサーコントローラ３２０が実行するプロセスをディスプレイコントローラ３３３内のその他の構成要素と同期させる情報であり、この情報は、通信リンク３２１Ａを使用してデバイス間で送られてもよい。一実施形態において、通信リンク３２１Ａは、センサーコントローラ３２０の接続点及びディスプレイコントローラ３３３の接続点にそれぞれ別々に結合される複数の導電性配線トレース（図示せず）を含む。例えば、同期情報は、同期されたクロック、ディスプレイの更新状態についての情報、静電容量式の感知の状態についての情報、ディスプレイ更新回路への更新するように（又は更新しないように）との指示、静電容量式感知回路への感知するように（又は感知しないように）との指示などを与えることによってディスプレイの更新及び静電容量式の感知を同期させることができる。一実施形態において、トランスミッタ電極（例えば、図３Ａの電極３６０）のそれぞれは、基板３０２（図３Ａ）などの、入力デバイス３９５に見られる基板上に形成され得る導電性配線トレース３１２によってディスプレイコントローラ３３３に接続される。また、場合によっては、センサーコントローラ３２０は、ディスプレイデバイスを更新するために共通電極（図３Ａ）に信号を送るために使用される、ディスプレイコントローラ３３３を形成するために使用される制御電子部品の少なくとも一部を含み得る。
【００５８】
[0070]上述のように、入力デバイス１００は、入力オブジェクトの位置情報を感知するプロセスを実行するために、センサーコントローラ３２０に結合される５０個の異なる接続を有し得る。例えば、一実施形態においては、単層センサーのそれぞれのレシーバ電極（又はレシーバ電極のグループ）のために、トランスミッタ電極の接点の別々のベクトル（ｖｅｃｔｏｒ）が作られてもよい。したがって、１つの構成においては、基板３０１の外に配置されるセンサーコントローラ３２０まで通信線が引かれる構成とは異なり、センサーコントローラ３２０が基板３０１上に置かれるとき、この多数の接続は、すべて、基板３０１の領域内でなされ得る。したがって、基板３０１の外部の構成要素まで引かれる必要がある別々の信号線の数が、通信線３２１の数のような少ない接続数まで削減され得る。基板３０１の外部の接続の数が削減されることにより、形成される入力デバイス３９５の費用及び複雑さを大幅に減らすことができる。センサーコントローラ３２０を基板３０１上に配置することは、基板３０１上に形成された回路素子（例えば、電極３６０、電極３７０）をセンサーコントローラ、又は基板の外部のその他の構成要素（例えば、ホスト３５０）と接続するために使用されるコネクタのサイズを大幅に小さくし、システムの通信速度を高め、入力デバイス１００の費用及び複雑さを減らすことは分かるであろう。
【００５９】
[0071]入力デバイス３９５の代替的な実施形態においては、図３Ｂに示されるように、レシーバ電極３７０及びトランスミッタ電極３６０などのセンサー電極のすべてが、センサーコントローラ３２０に結合される。この構成においては、センサーコントローラ３２０は、感知領域１２０内の入力オブジェクト１４０の位置情報を判定するために、トランスミッタ電極によってトランスミッタ信号を送信し、結果として生じる信号をレシーバ電極によって受信するように構成される。
【００６０】
[0072]図３Ｂを参照すると、一実施形態において、レシーバ電極３７０は、それぞれ、導電性配線トレース３９３を使用してセンサーコントローラ３２０に接続される。さらに、各トランスミッタ電極３７０も、導電性配線トレース３９２を使用してセンサーコントローラ３２０に接続される。一例において、レシーバ電極３７０、トランスミッタ電極３６０、導電性配線トレース３９２及び３９３は、すべて、基板３０１の表面に形成されるパターン形成される単一の導電層（例えば、銅、アルミニウム、ＡＴＯ、ＩＴＯ）から形成される。一実施形態において、導電性配線トレース３９２及び３９３は、第１の基板（若しくは、第１の透明な基板）又は第２の基板（若しくは、第２の透明な基板）上に配置される。さらに、さまざまな実施形態において、導電性配線トレースは、感知領域内又は境界領域内で「ジャンパー」又は「交差」を使用することなくセンサーコントローラ３２０と結合され得る。一実施形態において、導電性配線トレース３９２、３９３は、任意の外部接続（例えば、柔軟な回路３５１Ａ）がセンサーコントローラ３２０に結合され得るようにセンサーコントローラ３２０と結合される。例えば、導電性配線トレースは、センサーコントローラ３２０の第１のエッジ、第２のエッジ、及び／又は第３のエッジに結合可能であり、柔軟な回路は、センサーコントローラの第４のエッジに結合可能である。一実施形態において、導電性配線トレースは、柔軟な回路が接続されるのと同じセンサーコントローラ３２０のエッジに結合可能である。一実施形態において、柔軟な回路と結合されるセンサーコントローラ３２０のエッジは、センサーコントローラ３２０が配置される基板のエッジに近い。
【００６１】
[0073]図３Ｂはトランスミッタ電極３６０及びレシーバ電極３７０の構成を示すが、これらの電極のそれぞれは、本明細書において開示される本発明の基本的範囲を逸脱することなく、これらの電極が互いに電気的に分離され、グループ又は任意のその他の所望の電気的接続の構成で接続されるように構成され得るので、この構成は、本明細書の開示を限定するように意図されていない。さらに、一実施形態においては、トランスミッタ電極３６０がレシーバ電極として構成可能であり、レシーバ電極３７０がトランスミッタ電極として構成可能である。
【００６２】
入力デバイスの構成
[0074]図５Ａは、前面と、第１の基板の、前面と反対側の背面とを有する第１の基板５０１を含む入力デバイス３９５を示す。さまざまな実施形態において、第１の基板５０１は、実質的に透明である。入力デバイス３９５は、第１の表面を有する第２の基板５０２をさらに含む。さまざまな実施形態において、第２の基板５０２は、実質的に透明である。入力デバイス３９５は、センサー電極層５０６の複数のセンサー電極と通信可能なように結合されたセンサーコントローラ３２０をさらに含む。一実施形態においては、少なくともセンサーコントローラ３２０の一部及び複数のセンサー電極５０６の一部が、第１の基板５０１の背面と第２の透明な基板５０３の第１の表面との間の重なりの領域によって画定される容積部４３５内に配置される。一実施形態において、センサーコントローラ３２０、及びセンサー電極の一部は、第１の基板５０１の背面に配置される。別の実施形態において、センサーコントローラ３２０、及びセンサー電極の一部は、第２の透明な基板５０２の第１の表面に配置される。一実施形態において、入力デバイス３９５は、一体化されたディスプレイデバイス及びセンサーデバイス４０４を含む。この実施形態においては、上で検討された第１の基板４０３と同様である第１の基板５０１は、第１の基板５０１の下にある構成要素を覆い、物理的に保護するように構成される。一例において、第１の基板５０１は、ガラス又はプラスチック材料を含むレンズとすることができる。一部の実施形態において、第１の透明な基板は、感知素子の上にある偏光子（例えば、硬化された偏光子）である。第３の基板５０３は、透明であっても、又は透明でなくてもよく、活性層（ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）５０８を保持することができる。活性層５０８は、電気的に活性であるように構成され、第１の基板５０１の表面５０１Ａの近くにいる人によって見られ得る画像を形成するために使用される、電界の変化を生じるように駆動され得る。例えば、第３の基板５０３は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板とすることができ、活性層は、複数の電界効果トランジスタを含むＴＦＴ層とすることができる。ディスプレイコントローラ３３３などのディスプレイのＩＣが、第３の基板上に配置されたさまざまな電気部品に通信可能なように結合され、場合によっては、第３の基板５０３に取り付けられるか、又は別の場所に置かれ、１つ若しくは複数のコネクタ（やはり図示せず）によって結合可能である。第３の基板は、ガラス、硬質プラスチック、又は柔軟な膜（例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミドなど）などの材料で構成することができる。
【００６３】
[0075]第２の基板５０２は、第１の基板５０１と第３の基板５０３との間に位置する。第２の基板５０２と第３の基板５０３とが、一緒に、液晶（ＬＣ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料、又は電界によって影響される何らかのその他のディスプレイの材料などの、電流に影響される（又は電界に影響される）ディスプレイの材料を挟む。一実施形態においては、１つ又は複数のセンサー電極が、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に配置される（１つ又は複数の）センサー電極層５０６に置かれ、第１の基板５０１と第２の基板５０２とのどちらか又は両方に少なくとも部分的に配置可能である。これらの感知素子１２１を制御するように構成されたセンサーコントローラ３２０も、第１の透明な基板と第２の透明な基板との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に置かれ、第１の基板５０１と第２の基板５０２とのどちらか又は両方にやはり接合可能である。概して、（１つ又は複数の）センサー電極層５０６は、上で検討された（１つ又は複数の）センサー電極層４０６と同様である。（１つ又は複数の）センサー電極層５０６は、センサー電極の近くに配置されるセンサーコントローラ３２０を用いて入力オブジェクト１４０の位置情報を感知するために使用されるこれらのセンサー電極のアレーを含む１つ又は複数の層で構成することができる。一部の例において、（１つ又は複数の）センサー電極層５０６はまた、飛散防止膜、偏光層、及び／又は反射防止材料で構成することもできる。一実施形態において、センサーコントローラ３２０は、受信されたセンサー信号をローカルで処理し、したがって、出力される必要がある情報の量と、処理システムのその他の構成要素に情報を送るために必要とされる（１つ又は複数の）コネクタのサイズ、又は速度（例えば、シリアルインターフェースのクロックレート）を小さくすることができる。多くの実施形態において、上述のようにセンサーコントローラ３２０を第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に画定される容積部４３５内に置くことは、感知素子１２１から受信される出力に影響を与えるか又は結合する可能性があるＥＭＩの量も減らすことができる。
【００６４】
[0076]さらなる例として、一部の実施形態は、図５Ａに示された要素の一部がない可能性があり、一部の実施形態は、その他の要素を含み得る。例えば、第２の基板５０２の表面にカラーフィルタが配置可能であり、その結果、第２の基板５０２がカラーフィルタ基板と呼ばれることがある。さらに別の例として、一部の構成においては、センサー電極の一部が、第２の基板５０２の、第３の基板５０３により近い表面上、又はディスプレイデバイスの活性層５０８内に配置されるなど、入力デバイス３９５の異なる領域に配置可能である。
【００６５】
[0077]図５Ｂは、図５Ａに示された実施形態の変更形態の例を示す。特に、図５Ｂに示されるセンサーコントローラ３２０及びディスプレイコントローラ３３３は、両方とも、センサーデバイス４０４の一部に置かれ、接合される。センサーコントローラ３２０は、第１の透明な基板５０１と第２の透明な基板５０２との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置される。センサーコントローラ３２０及びディスプレイコントローラ３３３は、第１の透明な基板５０１又は第２の透明な基板５０２及び第３の基板５０３などの異なる基板の一部に物理的に取り付けられる。ＣＯＧ又はＣＯＦ接合技術を使用して、センサーコントローラ３２０が、第１の透明な基板５０１又は第２の透明な基板５０２に接合可能であり、ディスプレイコントローラ３３３が、第３の基板５０３に接合可能である。センサーコントローラ３２０は、（１つ又は複数の）センサー電極層５０６に配置されたセンサー電極の少なくとも一部に電気的に接続され、ディスプレイコントローラ３３３は、ディスプレイデバイスに形成された（１つ又は複数の）活性層５０８Ａ〜Ｂの少なくとも一部に電気的に接続される。一実施形態において、センサーコントローラ３２０は、少なくとも複数のレシーバ電極に結合され、ディスプレイコントローラ３３３は、ディスプレイの更新と静電容量式の感知との両方のために構成された複数の複合電極を含む活性層に結合される。
【００６６】
[0078]一実施形態においては、図５Ｂに示されるように、第２の基板５０２は、ディスプレイコントローラ３３３が第２の基板５０２と第３の基板５０３との間に形成される空間よりも高いのでディスプレイコントローラ３３３の上に延びない。しかし、一部の実装形態においては、第２の基板５０２は、ディスプレイコントローラ３３３の上に延びる可能性があり、ディスプレイコントローラ３３３が第２の基板５０２と第３の基板５０３との間に形成される高さ５２２内に収まることを可能にするために１つ又は複数の穴、くぼみ、又はそれらの両方を有し得る。
【００６７】
[0079]一例においては、図５Ｂに示されるように、センサーコントローラ３２０及びディスプレイコントローラ３３３は、感知領域１２０の両側に配置される。センサーコントローラ３２０と反対側であるが、ただし近くにディスプレイコントローラ３３３を配置することは、システムの残りの部分の構成によっては導電性配線トレースの配線にいくつかの利点をもたらす可能性があり、さらに、入力デバイス３９５の積み重なりの全体をより薄くすることを可能にし得る。しかし、別の例においては（図７参照）、センサーコントローラ３２０及びディスプレイコントローラ３３３は、やはり、感知領域１２０の同じ側に配置可能である。
【００６８】
[0080]図５Ｃは、第１の基板５０１の近くに置かれる第４の基板５０４を利用する、図５Ａに示されている入力デバイス３９５の１つの構成を示す。第４の基板５０４は、透明であっても、又は透明でなくてもよいが、センサーコントローラ３２０及びセンサーコントローラ３２０の接続点を覆うために使用される。場合によっては、第４の基板５０４は、表面５０１Ａを通してセンサーコントローラ３２０が見えないようにするために使用される「隠蔽材料」を含み得る。第４の基板５０４は、ベゼルの一部、筐体の一部、又はセンサーデバイス４０４を入力デバイス３９５の別の部分に取り付けるために使用される取り付けブラケットの一部などの入力デバイス３９５内の部品の一部を含み得る。この構成においては、センサーコントローラ３２０は、第２の基板５０２と第４の透明な基板５０４との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置される。
【００６９】
[0081]入力デバイス３９５の変更形態のさらなる例として、図６Ａ〜図６Ｂは、図５Ａに示されたセンサーコントローラ３２０及び感知素子１２１を取り付けるための多くの代替形態のうちの２つを示す。図６Ａにおいては、センサーコントローラ３２０と感知素子１２１との両方が、第１の基板５０１に取り付けられる。図６Ａ〜図６Ｃに示される構成においては、概して、センサーコントローラ３２０が、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置される。特に、隠蔽材料６１１（例えば、黒い母材（ｍａｔｒｉｘ  ｍａｔｅｒｉａｌ）、着色された樹脂）が、第１の基板５０１とセンサーコントローラ３２０との間に置かれる。一実施形態において、感知センサーデバイス４０４は、第１の基板５０１と、第２の基板５０２と、それらの基板の間に配置される、センサー電極の少なくとも一部を含むセンサー電極層６０６とを含む。上で検討された（１つ又は複数の）センサー電極層５０６と同様であるセンサー電極層６０６は、感知領域１２０上の入力オブジェクトの位置情報の収集を助けるために使用される１つ若しくは複数の層、及び／又は入力デバイス３９５を光学特性若しくは安全性の面で改善するために使用される構成要素を含み得る。１つの構成においては、感知素子１２１（図示せず）は、第１の基板５０１上に配置されるセンサー電極層６０６の第１の層６０７の中に配置される。第１の層６０７は、上で検討されたセンサー電極層４１７などのパターン形成された単一の導電層を含み得る。センサー電極層６０６に見られる追加材料層６０５は、第１の層６０７の上に配置される光学透明接着剤（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｌｅａｒ  ａｄｈｅｓｉｖｅ）（ＯＣＡ）層、偏光子層、飛散防止層、及び／又はその他の同様の材料で構成することができる。
【００７０】
[0082]入力デバイス３９５の一実施形態において、センサー電極層６０６の厚さ６２４は、センサーコントローラ３２０の形成された厚さ４２８、又はセンサーコントローラ３２０の厚さ４２８に隠蔽材料６１１の厚さ６２５（例えば、１〜２０μｍ）を足した厚さ以上である。一例において、第１の層６０７は、約１μｍ〜１０μｍの間の厚さのセンサー電極層４１７であり、追加材料層６０５は、約１００μｍ〜２５０μｍの間の厚さの偏光層及び／又は飛散防止膜層で構成される。センサーコントローラ３２０、隠蔽材料６１１、及びそれらと一緒に積層されるその他のあらゆるものの積み重なりは、概して、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に形成される距離４２５よりも薄く作られるか、又は距離４２５と同じ薄さに作られる。図６Ａ〜図６Ｃに示される距離４２５は空隙６２６を含むが、センサーデバイス４０４は、図５Ａに示されたように、センサー電極層６０６が第１の基板５０１と第２の基板５０２との両方に密着している構成を含み得るので、この構成は、本明細書において開示される本発明の範囲に対する限定であるように意図されていない。さまざまな実施形態において、センサー電極層は、第１の基板５０１及び／又は第２の基板５０２に積層又は接合可能である。
【００７１】
[0083]一実施形態においては、図６Ｂに示されるように、センサーコントローラ３２０とセンサー電極層６０６との両方が、第２の基板５０２上に取り付けられる。隠蔽材料６１１が、第１の基板５０１上に配置可能であり、センサーコントローラ３２０が、第２の基板５０２上に配置可能である。センサー電極（図示せず）を含み得る第１の層６０７は、第２の基板５０２上に配置され、追加材料層６０５は、第１の層６０７の上に配置される。概して、第１の層６０７に配置されるセンサー電極（図示せず）は、上で検討されたように、センサーコントローラ３２０に配線され、電気的に結合される。図６Ｂに示されるように、一実施形態において、センサー電極層６０６の厚さ６２４は、センサーコントローラ３２０の形成された厚さ４２８、又はセンサーコントローラ３２０の形成された厚さ４２８に隠蔽材料６１１の厚さ６２５（例えば、０．１〜２０μｍ）を足した厚さ以上である。別の実施形態においては、隠蔽材料は、レンズの上に配置可能である。
【００７２】
[0084]図６Ｃは、第１の層が第１の基板５０１上に配置され、追加材料層６０５及びセンサーコントローラ３２０が第２の基板５０２に結合されるセンサーデバイス４０４の構成を示す。１つの構成においては、さらに、隠蔽材料６１１が、センサーコントローラ３２０に対向する第１の基板５０１の表面に配置される。この場合、センサーコントローラ３２０は、別のジャンパー（図示せず）、電線（図示せず）、又はその他の通常の相互接続技術を使用して第１の層６０７内に形成されたセンサー電極に電気的に接続される。図６Ｃに示されるように、一実施形態において、追加材料層６０５の厚さ６０５Ａは、センサーコントローラ３２０の形成された厚さ４２８以上である。
【００７３】
[0085]入力デバイス３９５の一実施形態においては、図７に示されるように、センサーコントローラ３２０が、柔軟な回路７２５によってディスプレイコントローラ３３３に通信可能なように結合される。この構成においては、センサーコントローラ３２０は、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置される。図７に示されるように、センサーコントローラ３２０及びディスプレイコントローラ３３３は、第２の基板５０２及び第３の基板５０３などの異なる基板の一部に物理的に取り付けられる。柔軟な回路７２５は、概して、第２の基板５０２及び第３の基板５０３などの別々の基板上に取り付けられるセンサーコントローラ３２０とディスプレイコントローラ３３３とを電気的に結合するように構成される。１つの構成において、柔軟な回路７２５は、第２の基板及び第３の基板上に形成された導電性配線（例えば、センサー電極層４１７）に接続され、したがって、センサーコントローラ３２０をディスプレイコントローラ３３３に接続するために必要とされるさまざまな接続を行う。この構成においては、センサーコントローラ３２０とディスプレイコントローラ３３３とが、上で検討されたように、同期メカニズム３２１Ａを用いて同期され得る。さらに、本明細書において検討されるように、層５０８及び５０６が、ディスプレイデバイスの感知領域１２０内の入力オブジェクト１４０を感知するために使用され得る。また、雑音、電気的干渉、及び／又は電気的短絡を防ぐために、静電容量センサーが使用されるときなどに、感知素子１２１が、場合によっては、ディスプレイコントローラ３３３の基準電圧を共有することができる。
【００７４】
[0086]図８Ａ〜図８Ｂは、ＬＣＤディスプレイ８２０、８２１の少なくとも一部を形成するために使用される１つ又は複数の構成要素と、センサーコントローラ３２０及びその他の構成要素に関する何らかの特定の取り付けの変更形態とを含む、入力デバイス３９５の２つの変化形態を示す。概して、図８Ａに示される入力デバイス３９５は、第１の基板５０１、センサー電極層６０６、第２の基板５０２、ＬＣＤディスプレイ要素８０８、第３の透明な基板８０３、及びバックライトモジュール８１５を含み得る。ＬＣＤディスプレイ要素８０８は、カラーフィルタ層８０８Ａ、共通電極３６０を含む共通電極層８０８Ｂ、液晶含有層８０８Ｃ、ＴＦＴ層８０８Ｄ、及びＬＣＤディスプレイ要素８０８に見られるさまざまな層を封入するために使用されるガスケット８０８Ｅを含み得る。一実施形態においては、図８Ａに示されるように、第１の基板５０１はカバー基板であり、第２の基板５０２はカラーフィルタ基板であり、第３の基板８０３はＴＦＴ基板であり、センサーコントローラ３２０は、場合によっては基板５０２とすることができるカラーフィルタ基板の表面に取り付けられ、ディスプレイコントローラ３３３は、第３の基板８０３の表面に取り付けられる。別の実施形態においては、図８Ａに示されるように、第１の基板５０１はカバー基板であり、第２の基板５０２はカラーフィルタ基板であり、第３の基板８０３はＴＦＴ基板であり、センサーコントローラ３２０は、第１の透明な基板（カバー基板）の表面に取り付けられ、ディスプレイコントローラ５３３は、第３の基板８０３の表面に取り付けられる。１つの構成においては、センサー電極層６０６内に形成される追加材料層６０５が、偏光層で構成される。バックライトモジュール８１５は、偏光層８１５Ａと、ＬＣＤディスプレイ要素８０８に光を送るバックライトデバイス８１５Ｂとを含み得る。
【００７５】
[0087]したがって、図８Ａに示される構成においては、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に形成される容積部４３５内に配置されるセンサーコントローラ３２０が、第１の層６０７内に配置されるレシーバ電極３７０（図３Ａ）などのレシーバ電極（図示せず）と通信するように構成され、ディスプレイコントローラ３３３が、共通電極層８０８Ｂ内に配置される共通電極３６０（図３Ａ）などの共通電極（図示せず）を駆動するように構成される。共通電極層８０８Ｂ内に配置される（１つ又は複数の）共通電極は、センサー動作中に、第１の層６０７内に配置されたレシーバ電極に信号を送るようにも構成される複合電極とすることができる。一例においては、１つ又は複数のセンサー電極が、カラーフィルタ基板の上に配置され、これらの感知素子は、（１つ又は複数の）トランスミッタ及び／又はレシーバ電極として構成可能である。
【００７６】
[0088]図８Ｂは、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）、又はプレーンラインスイッチング（ＰＬＳ）ＬＣＤ技術のデバイスとして一般に知られている第２の種類のＬＣＤディスプレイ８２１を形成するために使用される１つ又は複数の構成要素を含む入力デバイス３９５の代替的な変化形態を示す。この構成においては、センサーコントローラ３２０は、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置される。図８Ｂに示されるように、概して、ＩＰＳ  ＬＣＤディスプレイ８２１は、ＴＦＴ層８０８Ｄと分かれている共通電極層８０８Ｂを含まない。したがって、ＬＣＤディスプレイ８２１は、別個の共通電極層８０８Ｂを含まず、したがって、ディスプレイコントローラ５３３は、主に、ＴＦＴ層８０８Ｄ内に形成された共通電極と通信し、センサーコントローラ３２０は、第１の層６０７内に配置されたセンサー電極に接続されるので、ＬＣＤディスプレイ８２１は、ＬＣＤディスプレイ８２０の構成とは異なる。さまざまな実施形態において、（実質的に不透明な材料を含んでも、含まなくてもよい）１つ又は複数のセンサー電極は、ディスプレイデバイス（例えば、サブピクセル）の輝度に対するパターン形成されたセンサー電極の視覚的影響を軽減するためにカラーフィルタガラス上でパターン形成され、及び／又は循環的に位置を揃えられる可能性がある。
【００７７】
[0089]図９Ａ〜図９Ｂは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ９０８の少なくとも一部を形成するために使用される１つ又は複数の構成要素と、センサーコントローラ３２０及びその他の構成要素に関する何らかの特定の取り付けの変更形態とを含む、入力デバイス３９５の２つの変化形態を示す。概して、図９Ａに示される入力デバイス３９５は、第１の基板５０１、センサー電極層６０６、第２の基板５０２、ＯＬＥＤディスプレイ要素９０８、及び第３の透明な基板５０３を含み得る。この構成においては、センサーコントローラ３２０は、第１の基板５０１と第２の基板５０２との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に配置される。一例において、第１の基板５０１はカバー基板であり、第２の基板５０２は封止基板であり、第３の基板５０３はＴＦＴ基板である。ＯＬＥＤディスプレイ要素９０８は、カラーフィルタ層９０８Ａ、共通電極３６０を含む共通電極層９０８Ｂ、有機発光ダイオード材料層９０８Ｃ、及びＴＦＴ層９０８Ｄを含み得る。一例において、センサーコントローラ３２０は、封止基板上に取り付けられ、ディスプレイコントローラ３３３は、第３の基板５０３（例えば、ＴＦＴ基板）上に取り付けられる。別の例において、センサーコントローラ３２０は、カバー基板上に取り付けられ、ディスプレイコントローラ３３３は、第３の基板５０３（例えば、ＴＦＴ基板）上に取り付けられる。追加材料層６０５は、光学的な理由で第２の基板５０２と第２の基板５０２との間に配置される偏光子層で構成することもでき、（１つ又は複数の）カラーフィルタ又は貼り付け若しくは接着層を含むこともある。この構成においては、１つ又は複数の共通電極は、第２の基板５０２と第３の基板５０３との間に置かれ、有機ＬＥＤ材料からの発光を制御するためにＴＦＴ層９０８Ｄと併せて使用可能である。（１つ又は複数の）共通電極は、入力を感知するように構成され得る（１つ又は複数の）複合電極である可能性もある。例えば、（１つ又は複数の）共通電極は、（１つ又は複数の）トランスミッタ電極３６０として構成される可能性もある。１つ又は複数のセンサー電極が、第２の基板５０２の上に配置され、（１つ又は複数の）これらのセンサー電極は、（１つ又は複数の）トランスミッタ及び／又はレシーバ電極として構成可能である。図９Ｂに示される入力デバイス３９５の実施形態は、カラーフィルタ層９０８Ａが、ＯＬＥＤディスプレイ要素９０８内に存在しないが、追加材料層６０５内に配置された偏光子層を置き換えるか、又は偏光子層に追加可能であることを除いて図９Ａと同様である。代替的に、一実施形態においてにおいては、カラーフィルタ層が、ＯＬＥＤパネル内に存在し得る。
【００７８】
[0090]上述のように、一体型のタッチスクリーンを含む入力デバイス１００の多くの実施形態が説明された。一部の実施形態は、第１の透明な基板、第２の透明な基板、及び第３の基板を含む。第１の透明な基板は、使用中にユーザの目のより近くに置かれるように構成可能であり、場合によってはレンズとすることができ、又は時には窓ガラスと呼ばれることがある。第３の基板は、電界を変化させるように構成された活性層を保持することができる。第３の基板は、ＴＦＴ基板とすることができ、活性層は、ＴＦＴ層とすることができる。ディスプレイコントローラは、第３の基板に通信可能なように結合され、第３の基板に取り付けられ、及び／又は第３の基板から離して配置可能である。第２の透明な基板は、第１の透明な基板と第３の基板との間に置かれる。第２の透明な基板と第３の基板とが、一緒に、（液晶（ＬＣ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料、又は電界によって影響される何らかのその他のディスプレイの材料などの）電界に影響されるディスプレイの材料を挟む。複数の感知素子１２１の少なくとも一部は、第１の透明な基板と第２の透明な基板との間に画定される容積部４３５内に少なくとも部分的に置かれ、第１の透明な基板と第２の透明な基板とのどちらか又は両方に配置可能である。これらの感知素子１２１を制御するように構成されたセンサーコントローラ３２０は、第１の透明な基板と第２の透明な基板との間、又は第１の透明な基板と第４の基板（図５Ｃ）との間に置かれ、第１の透明な基板又は第２の透明な基板上に（又は第４の基板に）配置可能である。センサーコントローラ３２０は、第１の透明な基板と第２の透明な基板との間に形成される容積部４３５内に収まるように構成され得る。別の構成においては、センサーコントローラ３２０は、第１の透明な基板と第２の透明な基板との間に形成される容積部４３５内に完全に収まるように構成され得る。例えば、センサーコントローラ３２０は、第１の透明な基板と第２の透明な基板との間に置かれるその他の材料の積み重なりと少なくとも同じ薄さになることを目標とすることができる。
【００７９】
[0091]本明細書において説明された実施形態及び例は、本技術及び本技術の特定の適用例を最もうまく説明し、それによって当業者が本技術を実施し、使用することを可能にするために示された。当業者は、上述の説明及び例が、説明及び例示のみを目的として示されたことを認めるであろう。示された説明は、網羅的であるように、又は本技術を開示された形態に厳密に限定するように意図されていない。上述の内容は本発明の実施形態を対象とするが、本発明のその他の及びさらなる実施形態が、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく案出可能であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
0005710837.tif 000002
【図２】
0005710837.tif 000003
【図３Ａ】
0005710837.tif 000004
【図３Ｂ】
0005710837.tif 000005
【図４Ａ】
0005710837.tif 000006
【図４Ｂ】
0005710837.tif 000007
【図５Ａ】
0005710837.tif 000008
【図５Ｂ】
0005710837.tif 000009
【図５Ｃ】
0005710837.tif 000010
【図６Ａ】
0005710837.tif 000011
【図６Ｂ】
0005710837.tif 000012
【図６Ｃ】
0005710837.tif 000013
【図７】
0005710837.tif 000014
【図８Ａ】
0005710837.tif 000015
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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