(57)【要約】装置は、位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した値を生成するように構成された位置検出素子と、値を受け、ディスプレイ上に接触が生じたことを判定し、値に基づき接触の位置を決定するように構成されたロジックとを有する。
2011522303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成する第１の位置検出素子と、
第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成する第２の位置検出素子とを有するディスプレイと、
前記第１および第２の値を受け、前記ディスプレイ上に接触が生じたことを判定し、前記第１および第２の値に基づき前記接触の位置を決定するように構成されたロジックと
を備える装置。
【請求項２】
前記ディスプレイに物体が接触していないときに、前記第１の位置検出素子の前記上面の全てを照らすように構成された第１の光源と、
前記ディスプレイに物体が接触していないときに、前記第２の位置検出素子の前記上面の全てを照らすように構成された第２の光源と
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の位置検出素子は、前記ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して前記第１の値を生成するように構成され、
前記第２の位置検出素子は、前記ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して前記第２の値を生成するように構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、１以上の発光ダイオードを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、前記ディスプレイを照らすためのフロントライトを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、前記ディスプレイを照らすためのバックライトを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、赤外光源を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の光源に近接し、かつ前記第１の位置検出素子に対して前記ディスプレイの反対側に位置し、前記第１の光源からの光を前記第１の位置検出素子に案内するように構成された第１の導光部と、
前記第２の光源に近接し、かつ前記第２の位置検出素子に対して前記ディスプレイの反対側に位置し、前記第２の光源からの光を前記第２の位置検出素子に案内するように構成された第２の導光部と
をさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の導光部は、前記第１の導光部の一側に沿って位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成された外部結合構造を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の導光部は、第１の複数の外部結合構造と、第２の複数の外部結合構造とを有し、
前記第１の複数の外部結合構造は、前記第１の導光部の一側に沿って位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成され、
前記第２の複数の外部結合構造は、前記第１の導光部の一側とは反対の他側に沿って位置し、光を反射して前記ディスプレイを照らすように構成された、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の導光部に近接して位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成された１以上のミラーをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記１以上のミラーに近接して位置し、入射する光を吸収する物質を有する光吸収部をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記１以上のミラーに近接して位置し、前記１以上のミラーへの周辺光の到達を妨げるように構成された赤外線フィルタをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ロジックは、さらに、前記接触の前記位置に対応した前記ディスプレイ上の入力要素を決定し、前記入力要素を処理するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記接触の前記位置を決定するときに、前記ロジックは、前記第１および第２の値と前記ディスプレイの長さおよび幅とに基づき、前記接触に関連する座標を決定するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
第３の位置検出素子と、第４の位置検出素子とをさらに有し、
前記第１、第２、第３および第４の位置検出素子のうち２つは、前記ディスプレイの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して位置情報を出力するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ロジックは、さらに、前記４つの位置検出素子のうち位置情報を出力する２つの位置検出素子を決定し、
前記第１および第２の位置検出素子が位置情報を出力するときに、前記ディスプレイ上の位置を特定するために第１の計算を実行し、
前記第３および第４の位置検出素子が位置情報を出力するときに、前記ディスプレイ上の位置を特定するために第２の計算を実行するように構成された、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ロジックは、さらに、前記第１、第２、第３および第４の位置検出素子から受けた情報に基づき、同時または実質的に同時に前記ディスプレイ上に生じた複数の接触を検出するように構成された、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置は、携帯電話である、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
ディスプレイを有する装置において、
第１の位置検出素子により、前記第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成し、
前記第１の値に基づき前記ディスプレイ上に生じた接触を判定し、
前記第１の値に基づき前記接触の位置を決定すること
を含む方法。
【請求項２１】
前記接触の前記位置に関連する表示要素を特定し、
前記表示要素に関連する入力を処理すること
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の位置検出素子により、前記第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成することをさらに含み、
前記接触の前記位置を決定することは、前記第２の値に基づき前記接触の前記位置を決定することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の値を生成することは、
前記第１の位置検出素子により、電流または電圧を生成し、
前記電流または電圧を前記第１の位置検出素子上の、前記第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した線形位置に変換することを含み、
前記第２の値を生成することは、
前記第２の位置検出素子により、電流または電圧を生成し、
前記電流または電圧を前記第２の位置検出素子上の、前記第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した線形位置に変換することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１および第２の位置検出素子の出力を監視し、
前記第１および第２の位置検出素子のうち１以上により生成された前記電流または電圧が０以外であるときに、前記接触が発生したと判定することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記装置は、第１、第２、第３および第４の位置検出素子を備え、
前記方法は、前記ディスプレイの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して、前記第１、第２、第３および第４の位置検出素子のうちの２つにより、位置情報を生成することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１および第２の位置検出素子から受けた情報に基づき、同時または実質的に同時に前記ディスプレイ上に生じた複数の接触を検出することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
表示手段の一部上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１および第２の値を生成する表示手段と、
前記第１および第２の値に基づきタッチスクリーン上に接触が生じたことを判定し、前記第１および第２の値に基づき前記接触の位置を決定する入力検出手段と
を備える装置。
【請求項２８】
前記表示手段は、複数の位置検出素子を有し、
前記入力検出手段は、前記タッチスクリーンの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して、２つの位置検出素子から位置情報を受けるように構成された、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記接触の前記位置に関連する前記タッチスクリーン上の表示要素を特定し、前記表示要素に関連する入力を処理する入力処理手段をさらに備える、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
基板上に表示要素のアクティブマトリクスを形成し、
前記アクティブマトリクスの一側に近接して第１の位置検出素子を形成し、
前記アクティブマトリクスの他側に近接して第２の位置検出素子を形成すること
を含む方法。
【請求項３１】
前記第１の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により前記第１の位置検出素子を形成することを含み、
前記第２の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により前記第２の位置検出素子を形成することを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも前記アクティブマトリクス上に光吸収要素を形成することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１および第２の位置検出素子上に位置する前記光吸収要素の一部を除去することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の位置検出素子を形成することは、非晶質シリコンにより前記第１の位置検出素子を形成することを含み、
前記第２の位置検出素子を形成することは、非晶質シリコンにより前記第１の位置検出素子を形成することを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
同一のアクティブマトリクス板または基板上に、前記アクティブマトリクス、前記第１および第２の位置検出素子を形成することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１および第２の位置検出素子を形成することは、
エキシマレーザー結晶化または焼きなましのうち１以上により、非晶質シリコン基板を多結晶シリコン基板に転換し、
多結晶シリコンにより前記第１および第２の位置検出素子を製造することを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
アクティブマトリクス板上または表示要素の前記アクティブマトリクスを含む基板上に、前記第１および第２の位置検出素子を接着することをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
ディスプレイの画素行および画素列に関連する表示要素のマトリクスと、
表示要素の前記マトリクスの一側に近接して位置する第１の位置検出素子と、
表示要素の前記マトリクスの他側に近接して位置する第２の位置検出素子と
を備えるプレート。
【請求項３９】
表示要素の前記マトリクス上に結合され、前記表示要素のマトリクスに駆動電圧または駆動電流を供給するように構成された複数の薄膜トランジスタをさらに備える、請求項３８に記載のプレート。
【請求項４０】
前記薄膜トランジスタは、非晶質シリコンからなり、前記第１および第２の位置検出素子は、共通の非晶質層により前記薄膜トランジスタとして形成される、請求項３８に記載のプレート。
【請求項４１】
前記第１および第２の位置検出素子は、多結晶シリコンからなる、請求項３８に記載のプレート。
【請求項４２】
表示要素の前記マトリクス上に位置し、前記かつ第１および第２の位置検出素子の上に位置せず、前記第１および第２の位置検出素子への周辺光の到達を妨げるように構成された、光吸収要素または光フィルタ要素をさらに備える、請求項３８に記載のプレート。
【請求項４３】
前記第１および第２の位置検出素子のそれぞれは、
金属ゲートと、
前記金属ゲート上に形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された第１のシリコン層と、
前記第１のシリコン層上に形成されたドープされたシリコン層と、
前記ドープされたシリコン層上に形成された電極と
をさらに備える、請求項３８に記載のプレート。
【請求項４４】
表示要素の前記マトリクスと前記第１および第２の位置検出素子とは、共通基板上に形成される、請求項３８に記載のプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイに関し、より詳しくは光学式タッチスクリーンディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ユーザ入力のために様々な装置に用いられる殆どのタッチスクリーンは、抵抗式タッチスクリーンである。抵抗式タッチスクリーンは、比較的低コストで多くの種類のディスプレイに適用されうる。抵抗式タッチスクリーンの欠点は、抵抗式タッチスクリーンがディスプレイの正面に適用されることにある。このことは、ディスプレイの正面に抵抗式タッチスクリーンの要素／層が配置されるので、フロントオブスクリーン（ＦＯＳ）性能を低下させる。
【０００３】
赤外線（ＩＲ）タッチスクリーンは、ますます普及しつつあり、抵抗式タッチスクリーンに比してＦＯＳ性能が向上されている。さらに、ＩＲタッチスクリーンは、センサドリフトに悩まされないので、キャリブレーションを必要としない。ＩＲタッチスクリーンでは、機械的手段ではなく電気光学的手段により接触が検出される。よって、ＩＲタッチスクリーンは、抵抗式タッチスクリーン等の他のタッチスクリーンほどダメージに敏感ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＲタッチスクリーンの欠点は、しかし、コストにある。既存のＩＲタッチスクリーンは、ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイと検出素子のアレイを用いる。ＬＥＤおよび検出素子のアレイと配線のコストは、非常に高コストなタッチスクリーンをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある観点によれば、装置が提供される。装置は、第１の位置検出素子（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）の上面上の影または光の欠如（ｌａｃｋ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ）と関連する位置に対応した第１の値を生成する第１の位置検出素子と、第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成する第２の位置検出素子とを有するディスプレイと、第１および第２の値を受け、ディスプレイ上に接触が生じたことを判定し、第１および第２の値に基づき接触の位置を決定するように構成されたロジックとを備える。
【０００６】
また、装置は、ディスプレイに物体が接触していないときに、第１の位置検出素子の上面の全てを照らすように構成された第１の光源と、ディスプレイに物体が接触していないときに、第２の位置検出素子の上面の全てを照らすように構成された第２の光源とをさらに備えてもよい。
【０００７】
また、第１の位置検出素子は、ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して第１の値を生成するように構成されてもよく、第２の位置検出素子は、ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して第２の値を生成するように構成されてもよい。
【０００８】
また、第１および第２の光源のそれぞれは、１以上の発光ダイオードを有してもよい。
【０００９】
また、第１および第２の光源のそれぞれは、ディスプレイを照らすためのフロントライトを有してもよい。
【００１０】
また、第１および第２の光源のそれぞれは、ディスプレイを照らすためのバックライトを有してもよい。
【００１１】
また、第１および第２の光源のそれぞれは、赤外光源を有してもよい。
【００１２】
また、装置は、第１の光源に近接し、かつ第１の位置検出素子に対してディスプレイの反対側に位置し、第１の光源からの光を第１の位置検出素子に案内するように構成された第１の導光部と、第２の光源に近接し、かつ第２の位置検出素子に対してディスプレイの反対側に位置し、第２の光源からの光を第２の位置検出素子に案内するように構成された第２の導光部とをさらに備えてもよい。
【００１３】
また、第１の導光部は、第１の導光部の一側に沿って位置し、第１の位置検出素子に光を反射するように構成された外部結合構造（ｏｕｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有してもよい。
【００１４】
また、第１の導光部は、第１の複数の外部結合構造と、第２の複数の外部結合構造とを有してもよく、第１の複数の外部結合構造は、第１の導光部の一側に沿って位置し、第１の位置検出素子に光を反射するように構成されてもよく、第２の複数の外部結合構造は、第１の導光部の一側とは反対の他側に沿って位置し、光を反射してディスプレイを照らすように構成されてもよい。
【００１５】
また、装置は、第１の導光部に近接して位置し、第１の位置検出素子に光を反射するように構成された１以上のミラーをさらに備えてもよい。
【００１６】
また、装置は、１以上のミラーに近接して位置し、入射する光を吸収する物質を有する光吸収部をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、装置は、１以上のミラーに近接して位置し、１以上のミラーへの周辺光の到達を妨げるように構成された赤外線フィルタをさらに備えてもよい。
【００１８】
また、ロジックは、さらに、接触の位置に対応したディスプレイ上の入力要素を決定し、入力要素を処理するように構成されてもよい。
【００１９】
また、接触の位置を決定するときに、ロジックは、第１および第２の値とディスプレイの長さおよび幅とに基づき、接触に関連する座標を決定するように構成されてもよい。
【００２０】
また、装置は、第３の位置検出素子と、第４の位置検出素子とをさらに有してもよく、第１、第２、第３および第４の位置検出素子のうち２つは、ディスプレイの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して位置情報を出力するように構成されてもよい。
【００２１】
また、ロジックは、さらに、４つの位置検出素子のうち位置情報を出力する２つの位置検出素子を決定し、第１および第２の位置検出素子が位置情報を出力するときに、ディスプレイ上の位置を特定するために第１の計算を実行し、第３および第４の位置検出素子が位置情報を出力するときに、ディスプレイ上の位置を特定するために第２の計算を実行するように構成されてもよい。
【００２２】
また、ロジックは、さらに、第１、第２、第３および第４の位置検出素子から受けた情報に基づき、同時または実質的に同時にディスプレイ上に生じた複数の接触を検出するように構成されてもよい。
【００２３】
また、装置は、携帯電話でもよい。
【００２４】
本発明の他の観点によれば、ディスプレイを有する装置における方法が提供される。方法は、第１の位置検出素子により、第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成し、第１の値に基づきディスプレイ上に生じた接触を判定し、第１の値に基づき接触の位置を決定することを含む。
【００２５】
また、方法は、接触の位置に関連する表示要素を特定し、表示要素に関連する入力を処理することをさらに含んでもよい。
【００２６】
また、方法は、第２の位置検出素子により、第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成することをさらに含んでもよく、接触の位置を決定することは、第２の値に基づき接触の位置を決定することをさらに含んでもよい。
【００２７】
また、第１の値を生成することは、第１の位置検出素子により、電流または電圧を生成し、電流または電圧を第１の位置検出素子上の、第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した線形位置に変換することを含んでもよく、第２の値を生成することは、第２の位置検出素子により、電流または電圧を生成し、電流または電圧を第２の位置検出素子上の、第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した線形位置に変換することを含んでもよい。
【００２８】
また、方法は、第１および第２の位置検出素子の出力を監視し、第１および第２の位置検出素子のうち１以上により生成された電流または電圧が０以外であるときに、接触が発生したと判定することをさらに含んでもよい。
【００２９】
また、装置は、第１、第２、第３および第４の位置検出素子を備えてもよく、方法は、ディスプレイの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して、第１、第２、第３および第４の位置検出素子のうちの２つにより、位置情報を生成することをさらに含んでもよい。
【００３０】
また、方法は、第１および第２の位置検出素子から受けた情報に基づき、同時または実質的に同時にディスプレイ上に生じた複数の接触を検出することをさらに含んでもよい。
【００３１】
また、表示手段の一部上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１および第２の値を生成する表示手段と、第１および第２の値に基づきタッチスクリーン上に接触が生じたことを判定し、第１および第２の値に基づき接触の位置を決定する入力検出手段とを備える装置。
【００３２】
また、表示手段は、複数の位置検出素子を有してもよく、入力検出手段は、タッチスクリーンの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して、２つの位置検出素子から位置情報を受けるように構成されてもよい。
【００３３】
また、装置は、接触の位置に関連するタッチスクリーン上の表示要素を特定し、表示要素に関連する入力を処理する入力処理手段をさらに備えてもよい。
【００３４】
本発明の他の観点によれば、方法が提供される。方法は、基板上に表示要素のアクティブマトリクスを形成し、アクティブマトリクスの一側に近接して第１の位置検出素子を形成し、アクティブマトリクスの他側に近接して第２の位置検出素子を形成することを含む。
【００３５】
また、第１の位置検出素子を形成することは、アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により第１の位置検出素子を形成することを含んでもよく、第２の位置検出素子を形成することは、アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により第２の位置検出素子を形成することを含んでもよい。
【００３６】
また、方法は、少なくともアクティブマトリクス上に光吸収要素を形成することをさらに含んでもよい。
【００３７】
また、方法は、第１および第２の位置検出素子上に位置する光吸収要素の一部を除去することをさらに含んでもよい。
【００３８】
また、第１の位置検出素子を形成することは、非晶質シリコンにより第１の位置検出素子を形成することを含んでもよく、第２の位置検出素子を形成することは、非晶質シリコンにより第１の位置検出素子を形成することを含んでもよい。
【００３９】
また、方法は、同一のアクティブマトリクス板または基板上に、アクティブマトリクス、第１および第２の位置検出素子を形成することをさらに含んでもよい。
【００４０】
また、第１および第２の位置検出素子を形成することは、エキシマレーザー結晶化または焼きなまし（ｆｕｒｎａｃｅ  ａｎｎｅａｌｉｎｇ）のうち１以上により、非晶質シリコン基板を多結晶シリコン基板に転換し、多結晶シリコンにより第１および第２の位置検出素子を製造することを含んでもよい。
【００４１】
また、方法は、アクティブマトリクス板上または表示要素のアクティブマトリクスを含む基板上に、第１および第２の位置検出素子を接着することをさらに含んでもよい。
【００４２】
本発明の他の観点によれば、プレートが提供される。プレートは、ディスプレイの画素行および画素列に関連する表示要素のマトリクスと、表示要素のマトリクスの一側に近接して位置する第１の位置検出素子と、表示要素のマトリクスの他側に近接して位置する第２の位置検出素子とを備える。
【００４３】
また、プレートは、表示要素のマトリクス上に結合され、表示要素のマトリクスに駆動電圧または駆動電流を供給するように構成された複数の薄膜トランジスタをさらに備えてもよい。
【００４４】
また、薄膜トランジスタは、非晶質シリコンからなり、第１および第２の位置検出素子は、共通の非晶質層により薄膜トランジスタとして形成されてもよい。
【００４５】
また、第１および第２の位置検出素子は、多結晶シリコンからなってもよい。
【００４６】
また、プレートは、表示要素のマトリクス上に位置し、かつ第１および第２の位置検出素子の上に位置せず、第１および第２の位置検出素子への周辺光の到達を妨げるように構成された、光吸収要素または光フィルタ要素をさらに備えてもよい。
【００４７】
また、第１および第２の位置検出素子のそれぞれは、金属ゲートと、金属ゲート上に形成された誘電体層と、誘電体層上に形成された第１のシリコン層と、第１のシリコン層上に形成されたドープされたシリコン層と、ドープされたシリコン層上に形成された電極とをさらに備えてもよい。
【００４８】
また、表示要素のマトリクスと第１および第２の位置検出素子とは、共通基板上に形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
添付図面が参照される。同一の参照符号により指定される要素は、同様な要素を表している。
【図１】ここで説明する方法とシステムを実施可能な移動端末の一例を示す図である。
【図２】一実施例に係る図１の移動端末の要素を示す図である。
【図３】一実施例に係る図１の移動端末の要素例を示す図である。
【図４Ａ】ＰＳＤの一例を概略的に示す図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＰＳＤの出力と入射光の位置との関係を示す図である。
【図５Ａ】一実施例に従って用いられるＰＳＤの一例を示す図である。
【図５Ｂ】従来モードで用いられる図５ＡのＰＳＤを示す図である。
【図６】一実施例に係る１次元光学式タッチスクリーンを概略的に示す図である。
【図７】一実施例に係る２次元光学式タッチスクリーンを概略的に示す図である。
【図８】一実施例に係るプロセス例を示すフロー図である。
【図９Ａ】一実施例に係るディスプレイ上の接触を概略的に示す図である。
【図９Ｂ】一実施例に係るディスプレイ上の接触を概略的に示す図である。
【図１０】他の実施例に係る２次元光学式タッチスクリーンを概略的に示す図である。
【図１１】一実施例に係るディスプレイの側面を示す図である。
【図１２Ａ】実施例に係る導光部を示す図である。
【図１２Ｂ】実施例に係る導光部を示す図である。
【図１３Ａ】実施例に用いられる外部結合構造の例を示す図である。
【図１３Ｂ】実施例に用いられる外部結合構造の例を示す図である。
【図１４】一実施例に従った内部結合構造を示す図である。
【図１５】一実施例に従ったアクティブマトリクス板を示す図である。
【図１６】一実施例に従って用いられる遮光層の利用を示す図である。
【図１７】一実施例に従った感光性検出素子の形成を示す図である。
【図１８】他の実施例に従ったアクティブマトリクス板を示す図である。
【図１９】他の実施例に従って用いられる遮光マスクの利用を示す図である。
【図２０】さらに他の実施例に従ったアクティブマトリクス板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下の本発明の詳細な説明は、添付図面を参照している。異なる図面中の同一の参照番号は、同一または同様な要素を特定している。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、請求項の記載と、その均等物により定義される。
【００５１】
本発明の実施例は、移動通信装置との関連で説明される。勿論、移動通信装置は、ここで説明する原理と一致するディスプレイを利用可能な装置の一例であり、ここで説明するディスプレイを含む装置または適用の種類またはサイズを限定するものではない。例えば、以下で説明する原理と一致するディスプレイは、デスクトップ装置（パーソナルコンピュータまたはワークステーション等）、ラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、メディア再生装置（ＭＰＥＧオーディオレイヤ３（ＭＰ３）プレイヤ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）プレイヤ、ビデオゲームプレイヤ等）、家電製品（電子レンジおよび／またはリモコン装置等）、車両用ラジオフェイスプレート、テレビ装置、コンピュータスクリーン、工業装置（試験装置、制御装置等）、またはディスプレイを含む他の装置に利用されてもよい。
【００５２】
図１は、ここで説明する方法とシステムを実施可能な移動端末１００の一例を示す図である。ここでは、用語「移動端末」は、マルチプルラインディスプレイを伴う／伴わないセルラー無線電話、データ処理、ファックスおよびデータ通信機能をセルラー無線電話に組合せ可能なパーソナルコミュニケーションシステム（ＰＣＳ）端末、無線電話、ページャー、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダおよび／または全地球位置測定システム（ＧＰＳ）受信機を含むことが可能なＰＤＡ、従来のラップトップ型および／またはパームトップ型受信機、または無線電話送受信機を含む他の機器を含んでもよい。移動端末は、「汎用計算（ｐｅｒｖａｓｉｖｅ  ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」装置とも称される。移動端末１００は、メディア再生機能を含んでもよい。前述したように、勿論、ここで説明するシテムと方法は、様々な他の通信機能性を含むと含まずとにかかわらず、ディスプレイを含む他の装置で実施されてもよい。
【００５３】
図１を参照すると、移動端末１００は、ハウジング１１０、スピーカ１２０、ディスプレイ１３０およびマイクロホン１４０を含みうる。ハウジング１１０は、移動端末１００の要素を外部の要素から保護しうる。スピーカ１２０は、移動端末１００のユーザに聴覚情報を提供しうる。マイクロホン１４０は、ユーザから聴覚情報を受けうる。
【００５４】
ディスプレイ１３０は、レッド、グリーン、ブルー（ＲＧＢ）ディスプレイ等のカラーディスプレイ、モノクロディスプレイ、または他の種類のディスプレイでありうる。一実施例では、ディスプレイ１３０は、ユーザに視覚情報を提供する上部表示領域１３２（ここでは、上部ディスプレイ１３２と称する。）を含みうる。例えば、上部ディスプレイ１３２は、図１に示す点線の上部に位置する領域を含み、電話呼びの着信もしくは発信および／または電子メール（ｅメール）、インスタントメッセージ、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）メッセージ等の着信もしくは発信に関する情報を提供してもよい。上部ディスプレイ１３２は、移動端末１００に記憶された電話帳／住所録、電話番号、現在時刻、ユーザによりプレイされるビデオゲーム、ダウンロードコンテンツ（ニュースまたは他の情報等）等、様々なアプリケーションに関する情報を表示してもよい。
【００５５】
操作ボタン１３４は、通話の開始、様々なメディアの再生等、１以上の動作を移動端末１００に実行させるための、移動端末１００に対するユーザのインタラクションを可能にする。例えば、操作ボタン１３４は、ダイアルボタン、ハングアップボタン、再生ボタン等を含んでもよい。キーパッド１３６は、移動端末１００に情報を入力するために用いられる電話キーパッドを含んでもよい。
【００５６】
一実施例では、ディスプレイ１３０は、発光ダイオード（有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、ポリマーＬＥＤ（ｐｏｌｙ−ＬＥＤ）または他の種類のＬＥＤ）等、全方向に光を発する多数の光源を含みうる。他の実施では、ディスプレイ１３０は、白熱灯、蛍光灯または他の光源等の１以上の光源を含みうる。ディスプレイ１３０は、多数の位置検出素子（Ｐｏｉｓｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＰＳＤ）を含みうる。ＰＳＤは、一般的に、検出された光に関して連続位置データを提供するモノリシック型の検出素子である。一実施例では、以下で詳述するように、１以上のＰＳＤは、ＰＳＤの表面上の影または光の欠如（ｌａｃｋ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ）を検出するために「反転」モードで用いられうる。
【００５７】
一実施例では、操作ボタン１３４とキーパッド１３６は、ディスプレイ１３０の一部となりうる。つまり、上部ディスプレイ１３２、操作ボタン１３４およびキーパッド１３６は、光学式タッチスクリーンの一部となりうる。さらに、いくつかの実施では、移動端末１００が動作している特定のモードに基づき、異なる操作ボタンとキーパッド要素が提供されてもよい。例えば、携帯電話モードで動作しているときには、従来の電話キーパッドが領域１３６に表示され、ダイアリング、ハングアップ等に関連する操作ボタンが領域１３４に表示されてもよい。音楽再生装置として動作しているときには、音楽再生に関連するキーパッド要素と操作ボタンが領域１３４、１３６に表示されてもよい。それぞれの状況では、ユーザは、ディスプレイ１３０の特定の部分に接触することで、特定の入力を選択し、移動端末１００は、以下で詳述するように、特定の入力を検出しうる。
【００５８】
他の実施では、操作ボタン１３４および／またはキーパッド１３６は、ディスプレイ１３０の一部でなくてもよく（つまり、光学式タッチスクリーンの一部ではない）、移動端末１００に情報を入力するために用いられる従来の入力デバイスが含まれてもよい。かかる実施では、上部ディスプレイ１３２は、タッチスクリーンディスプレイとして動作しうる。いくつかの実施では、操作ボタン１３４は、ディスプレイ１３０に関連する様々な設定を操作する１以上のボタンを含んでもよい。例えば、１以上の操作ボタン１３４は、上部ディスプレイ１３２を従来のディスプレイ（タッチスクリーン機能なし等）として動作させることと、上部ディスプレイ１３２をタッチスクリーンディスプレイとして動作させることとを切替えるために用いられてもよい。また、操作ボタン１３４の１つは、移動端末１００に関連する様々な設定の閲覧をユーザに可能にするメニューボタンでもよい。メニューを用いて、ユーザは、従来のディスプレイとタッチスクリーンディスプレイとの間で上部ディスプレイ１３２を切替えてもよい。
【００５９】
図２は、本発明の一実施に係る移動端末１００の要素を示す図である。移動端末１００は、バス２１０、処理ロジック２２０、メモリ２３０、入力デバイス２４０、出力デバイス２５０、電源供給２６０および通信インタフェース２７０を含みうる。バス２１０は、移動端末１００の要素間で通信を可能にする。当業者であれば、移動端末が多くの他の方法で構成されてもよく、他の要素を含んでもよいことを理解するであろう。例えば、移動端末１００は、データを処理するために１以上の変調器、復調器、符号器、復号器等を含んでもよい。
【００６０】
処理ロジック２２０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）等を含みうる。処理ロジック２２０は、移動端末１００の動作を制御するために、ソフトウェア指令／プログラムまたはデータ構造を実行しうる。一実施例では、処理ロジック２２０は、ディスプレイ１３０を制御するためのロジックを含みうる。例えば、以下で詳述するように、処理ロジック２２０は、ディスプレイ１３０のタッチスクリーン部分にユーザが入力を提供したかを判定しうる。
【００６１】
メモリ２３０は、処理ロジック２２０による実行のための情報および指令を記憶する、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の種類の動的記憶装置、処理ロジック２２０による利用のための静的情報および指令を記憶する、読取専用メモリ（ＲＯＭ）または他の種類の静的記憶装置、情報および指令を記憶するためのフラッシュメモリ（電気的消却｛でんき てき しょうきゃく｝・プログラム可能型読取専用｛かのう がた よみとり せんよう｝メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等）、および／または他の種類の磁気または光記録媒体とこれに対応するドライブを含みうる。
【００６２】
メモリ２３０は、処理ロジック２２０による指令の実行中に、一時変数または他の中間情報を記憶するために用いられうる。処理ロジック２２０により用いられる指令は、さらに／代わりに、処理ロジック２２０によりアクセス可能なコンピュータ読取可能な他の種類の媒体に記憶されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、１以上の記憶装置および／または搬送波を含んでもよい。
【００６３】
入力デバイス２４０は、ディスプレイ１３０、マイクロホン１４０、キーボード、マウス、ペン、音声認識およびまたは生体認識メカニズム等、移動端末１００に情報を入力することをオペレータに可能にするための仕組みを含みうる。例えば、前述したように、ディスプレイの少なくとも一部は、移動端末１００に情報を入力するためのタッチスクリーン入力デバイスとして機能してもよい。
【００６４】
出力デバイス２５０は、ディスプレイ１３０等のディスプレイ、プリンタ、スピーカ１２０等の１以上のスピーカを含む、移動端末１００から情報を出力するための１以上の仕組みを含みうる。電源供給２６０は、移動端末１００の要素に電源を供給するために用いられる１以上のバッテリまたは他の電源供給要素を含みうる。電源供給２６０は、電源供給２６０から移動端末１００の１以上の要素への電源の印加を制御するための制御ロジックを含んでもよい。
【００６５】
通信インタフェース２７０は、他の装置および／またはシステムとの通信を移動端末１００に可能にするための送受信機のような仕組みを含みうる。例えば、通信インタフェース２７０は、モデムまたはＬＡＮ用のイーサネットインタフェースを含んでもよい。通信インタフェース２７０は、無線ネットワーク等のネットワークを通じて通信するための仕組みを含みうる。例えば、通信インタフェース２７０は、１以上の無線周波数（ＲＦ）送信機、受信機および／または送受信機を含んでもよい。通信インタフェース２７０は、ＲＦデータを送信するための１以上のアンテナを含んでもよい。
【００６６】
移動端末１００は、電話呼びを送受信し、電子メール、テキストメッセージを送受信し、音楽ファイル、映像ファイル、マルチメディアファイル、ゲーム等の様々なメディアを再生し、他の様々なアプリケーションを実行するためのプラットフォームをユーザに提供しうる。移動端末１００は、タッチスクリーン入力デバイスとして動作するディスプレイ１３０に関連する処理を実行しうる。移動端末１００は、メモリ２３０等のコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶された指令シーケンスを実行する処理ロジック２２０に応答して動作しうる。かかる指令は、例えば通信インタフェース２７０を通じて他のコンピュータ読取可能な媒体からメモリ２３０に読み込まれてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、１以上の記憶装置および／または搬送波を含みうる。代替的な実施では、本発明と一致するプロセスを実施するためのソフトウェア指令に代えて、または組合せて、配線回路が用いられてもよい。よって、ここで説明する実施は、ハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組合せに限定されない。
【００６７】
図３は、移動端末１００で実施される要素の機能図である。図３を参照すると、移動端末１００は、表示制御ロジック３１０とディスプレイ１３０を含みうる。表示制御ロジック３１０は、処理ロジック２２０に含まれてもよい。代替的に、表示制御ロジック３１０は、ディスプレイ１３０の一部等、処理ロジック２２０の外部に設けられてもよい。
【００６８】
表示制御ロジック３１０は、ディスプレイ１３０に含まれるＰＳＤからの出力を受けうる。表示制御ロジック３１０は、移動端末１００に入力を提供するためにユーザが接触しようとする、ディスプレイ１３０上の座標または位置を特定するために、ＰＳＤからの出力を用いうる。
【００６９】
前述したように、一実施例では、ディスプレイ１３０は、多数の位置検出素子（ＰＳＤ）を含みうる。一般的に、ＰＳＤは、入射光を連続位置データに変換する感光性素子である。例えば、ＰＳＤは、入射光の位置に線形依存する電圧または電流を出力する、光起電装置（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）または光ダイオードとして動作しうる。図４Ａは、以下で詳述するように、光を検出可能であり、ディスプレイ１３０上の接触を検出するためにも用いられうるＰＳＤの一例のレイアウトを概略的に示している。図４Ａを参照すると、ＰＳＤ４００は、３つのレイヤ４１０、４２０、４３０を含みうる。レイヤ４１０は、例えばｐ型不純物（ホウ素等）によりドープされたシリコン層でありうる。レイヤ４２０は、本来のまたはドープされていないシリコン層でありうる。レイヤ４３０は、例えばｎ型不純物（リンまたはヒ素等）によりドープされたシリコン層でありうる。ＰＳＤ４００は、電極４４０、４５０、４６０を含みうる。
【００７０】
レイヤ４１０に入射する光の位置は、ＰＳＤ４００により決定されうる。例えば、図４Ａを参照して、矢印４７０により表した光がレイヤ４１０に入射する場合を想定する。ＰＳＤ４００は、公知のように、電極４４０、４５０で測定された出力電流または電圧（または他の電気特性）に基づき１次元で（例えば、図４Ａに示す距離Ｘ等、ＰＳＤ４００の一端からｘ方向で）光の位置を検出しうる。例えば、位置Ｘは、電極４５０で測定された電流（または電圧）と電極４４０で測定された電流（または電圧）との差分を電極４４０、４５０で測定された電流（または電圧）の合計により除算して決定されうる。算出値は、例えばＰＳＤ４００の長さに関連するスケーリング要素により乗算されてもよい。図４Ａでは、Ｘの値が増加すると、レイヤ４１０上の入射光の位置から電極４５０までの距離の減少に基づきレイヤ４１０に関連する全抵抗値が減少することで、電極４５０で測定される出力電流（または電圧）が増加する。反対に、レイヤ４１０上の入射光の位置から電極４４０までの距離の増加に基づきレイヤ４１０に関連する全抵抗値が増加することで、電極４４０で測定される出力電流（または電圧）が減少する。結果として、電極４４０と電極４５０で測定される電流（または電圧）の差が増加することで、ＰＳＤ４００の出力が増加する。
【００７１】
図４Ｂは、入射光の位置に対するＰＳＤ４００の出力電流（または電圧）の依存性を概略的に示している。図４Ｂに示すように、ＰＳＤ４００の出力電流（または電圧）は、距離Ｘの増加に応じて増加している。つまり、ＰＳＤ４００の入射光が電極４５０に近接するほど、ＰＳＤ４００の出力電流（電圧）が増加する。
【００７２】
一実施例では、ＰＳＤ４００のシリコン層４１０、４２０、４３０は、非晶質シリコン層でもよい。他の実施では、シリコン層４１０、４２０、４３０は、結晶質シリコン層でもよい。結晶質シリコン層の利用は、非晶質シリコン層の利用に比して、電極４４０、４５０で測定される電流または電圧に関連する信号強度の増加をもたらしうる。
【００７３】
前述したように、ＰＳＤ４００等の従来のＰＳＤは、その表面に入射する光を検出するために利用いられうる。一実施例では、ＰＳＤの表面への光の入射を抑えまたは妨げる影または物体の位置を検出するために、１以上のＰＳＤが「反転」動作モードで用いられうる。これらの影は、ディスプレイ１３０等のタッチスクリーンディスプレイの表面に接触するユーザの指またはスタイラスにより生じうる。
【００７４】
図５Ａは、本発明の一実施例に従って用いられるＰＳＤの一例を示している。図５Ａを参照すると、ＰＳＤ５００は、レイヤ５１０、５２０、５３０を含んでいる。これらのレイヤは、図４Ａに関して前述したレイヤ４１０、４２０、４３０と同様の組成からなる。ＰＳＤ５００は、電流または電圧を測定するために用いられる電極５６０、５７０も含みうる。ＰＳＤ５００は、レイヤ５３０に結合された共通電極等の他の電極（不図示）を含んでもよい。
【００７５】
一実施例では、ＰＳＤ５００は、ＰＳＤ５００の上面の一部で影または光の欠如の位置を検出するために用いられうる。かかる位置は、前述したように、ＰＳＤの表面への光の入射を抑えるユーザの指またはスタイラスにより生じうる。ディスプレイ５１０の表面の全てに光が入射するときに、ＰＳＤ５００は、０電流（または電圧）を出力しうる。つまり、電極５７０で測定される電流または電圧は、電極５６０で測定される電流（または電圧）と等しくなる。よって、これらの電流（または電圧）の差が０となり、ＰＳＤ５００の出力が０となる。
【００７６】
図５Ａでは、矢印５４０により表した光がレイヤ５１０の表面に入射する場合が想定されている。位置５５０では、しかし、レイヤ５１０に光が入射していない。「反転」モードで動作中、ＰＳＤ５００は、ＰＳＤ５００の一側からのｘ方向の距離（図５Ａにはｘの印で示す。）等、ＰＳＤ５００の一端に対する位置５５０を検出しうる。このように、ディスプレイ１３０の表面に指またはスタイラスにより生じた影または遮光が検出されうる。
【００７７】
図５Ａに関して説明したＰＳＤ５００の反転モードは、ＰＳＤにより用いられる従来のモードではない。例えば、前述したように、従来のＰＳＤは、ＰＳＤの表面に入射する光の位置を検出するために用いられている。例えば、図５Ｂは、従来のモードでのＰＳＤ５００の利用を説明している。このモードでは、ＰＳＤ５００は、ＰＳＤ５００の表面で、矢印５８０により表した光の位置を検出するために用いられうる。
【００７８】
図６は、ここで説明する実施に一致するディスプレイ１３０の実施例を示している。図６を参照すると、ディスプレイ１３０は、光源６１０、スタイラス６２０、カーソル６３０、電圧および／または電流（Ｖ／Ｉ）測定デバイス６４０、デバイス／マウスコントローラ６５０およびＰＳＤ５００を含みうる。光源６１０は、図６で線により示す光を発する、白色ＬＥＤまたは有色ＬＥＤ等のＬＥＤでありうる。スタイラス６２０は、ディスプレイ１３０の上面に接触するために用いられる従来のスタイラスまたはポインタデバイスでありうる。カーソル６３０は、例えば、操作ボタン１３４（図１）またはマウスの利用に関連する従来のカーソルでありうる。Ｖ／Ｉ測定デバイス６４０は、ＰＳＤ５００の他端に位置する電極５６０、５７０等（図６には示されていない。）の電極で電圧または電流を測定するために用いられる１以上のデバイスを含みうる。デバイス／マウスコントローラ６５０は、カーソル６３０を制御するためのロジックを含みうる。デバイス／マウスコントローラ６５０は、Ｖ／Ｉ測定デバイス６４０からの情報に基づき入力の位置を検出するためのロジックを含みうる。図６では、スタイラス６２０を握ったユーザがカーソル６３０により示した位置でディスプレイ１３０の表面にスタイラス６２０を配置または接触させる場合が想定されている。ここでは、用語「接触（ｔｏｕｃｈ）」と「接触（ｃｏｎｔａｃｔ）」は、同じ意味で用いられており、ディスプレイ１３０の上面等のデバイスまたは他の物体と接触状態をなす任意の物体（スタイラス、指等）を含むものである。スタイラス６２０は、図６で矢印６６０により示したＰＳＤ５００の表面の部分への、光源６１０から発せられた光の一部の到達を抑えまたは妨げる。ＰＳＤ５００の位置６６０での光の欠如または影に基づき、デバイス／マウスコントローラ６５０は、スタイラス６２０がディスプレイ１３０に接触しているｙ方向の位置（ＰＳＤ５００の下端から位置６６０までの距離等）を決定しうる。前述したように、ＰＳＤ５００等の単一のＰＳＤの利用は、スタイラス６２０の位置または場所の１次元マッピング（ｘまたはｙ方向等）を提供する。しかし、他の実施では、２以上の光源と２以上のＰＳＤの利用は、ディスプレイ１３０に対するスタイラス６２０の位置の完全なｘ−ｙマッピングを生成することを移動端末１００に可能にする。
【００７９】
例えば、図７は、ディスプレイ上の接触を２次元でマッピングする一実施例に係る光式タッチスクリーンを示している。図７を参照すると、ディスプレイ１３０は、ディスプレイ１３０の対向するコーナに位置する２つの光源７１０を含んでいる。光源７１０は、ＰＳＤ５００の上面の全てを照らすように設計されうる。例えば、ディスプレイ１３０の左上コーナに位置する光源７１０は、図７に示すディスプレイ１３０の右側と下側に位置するＰＳＤ５００の上面の全てを照らしうる。ディスプレイ１３０の右下コーナに位置する光源７１０は、図７に示すディスプレイ１３０の左側と上側に位置するＰＳＤ５００の上面の全てを照らしうる。光源７１０は、ディスプレイ１３０の左上コーナと右下コーナに示されている。他の実施では、光源７１０は、他のコーナ（つまり左下と右上）、４つの全てのコーナまたは他の位置に位置してもよい。いくつかの実施では、特定のディスプレイに基づき４以上の光源が利用されてもよく、後述するように、ディスプレイ１３０上の接触の検出に関する分解能を向上させてもよい。光源７１０は、準ランベルト光源等の赤外光源でもよい。例えば、光源７１０は、ＬＥＤでもよい。ディスプレイ１３０は、ディスプレイ１３０の側部に沿って位置する４つのＰＳＤ５００を含んでもよい。スタイラス７２０またはユーザの指は、図７のポイント７３０等、ディスプレイ１３０の一部に接触し、１以上のＰＳＤ５００により検出される影を生じさせうる。２以上のＰＳＤ５００上で検出された影に対応した位置７３０に関連するｘ、ｙ座標は、２つのＰＳＤ５００により生成されて出力されうる。２つのＰＳＤ５００により出力されたｘ、ｙ座標に基づき、表示制御ロジック３１０は、以下で詳述するように、ディスプレイ１３０上の位置７３０に関連するＸ、Ｙ座標を生成しうる。そして、ディスプレイ１３０は、ユーザの接触／入力に関連する入力を処理しうる。
【００８０】
図８は、一実施例での移動端末１００による処理を示すフロー図である。処理は、移動端末１００の起動時に開始されうる。電源供給２６０は、ディスプレイ１３０に電源を供給しうる。図７に関して前述したように、ディスプレイ１３０は、多数の光源（２以上等）と多数のＰＳＤ（２以上等）を含みうる。例えば、図９Ａに示すように、ディスプレイ１３０が長さａ、幅ｂの矩形ディスプレイである場合を想定する。また、図９Ａに示すように、ディスプレイ１３０がディスプレイ１３０の側部に沿って位置するＰＳＤ５００−１、５００−２、５００−３、５００−４と、ディスプレイ１３０の対向するコーナに位置する光源９００−１、９００−２を含む場合を想定する。光源９００−１、９００−２は、図７を参照して前述した光源７１０と同様でありうる。例えば、光源９００−１、９００−２は、ＬＥＤでありうる。光源９００−１、９００−２からの光は、ＰＳＤ５００−１から５００−４の上面の全てを照らすように構成されうる。例えば、光源９００−１は、ＰＳＤ５００−１、５００−４の上面の全てを照らすように位置しうる。光源９００−２は、ＰＳＤ５００−２、５００−３の上面の全てを照らすように位置しうる。なお、図９では、光源９００−１と９００−２から発せられた光の一部のみが線９２０と９３０としてそれぞれ概略的に示されている。
【００８１】
ＰＳＤ５００−１から５００−４は、各ＰＳＤ５００により生成された電流または電圧を連続して監視しうる（動作８１０）。ＰＳＤ５００−１から５００−４が出力電流（または電圧）を生成しない場合を想定する（動作８２０でＮｏ）。かかる条件は、ディスプレイ１３０の表面にスタイラスも指も置かれていないときに生じうる。例えば、このケースでは、光源９００−１、９００−２からの光は、ＰＳＤ５００−１、５００−２、５００−３、５００−４の表面の全てを照らす。結果として、ＰＳＤ５００−１から５００−４のそれぞれの反対端に位置する電極で測定される電流または電圧が０となり、ＰＳＤ５００−１から５００−４からの出力も０となる。ＰＳＤ５００−１から５００−４のいずれからも電流または電圧が出力されないときに、表示制御ロジック３１０は、ディスプレイ１３０上の接触に関連する入力が生じていない、または検出されていないと判定する（動作８３０）。ディスプレイ１３０上の接触は、非常に速くかつ頻繁に生じるので、ＰＳＤ５００−１から５００−４は、ディスプレイ１３０上の接触を検出するために電流または電圧を連続して監視し、接触が生じるときに表示制御ロジック３１０に位置情報を出力しうる。
【００８２】
ユーザが図９Ａに示すポイント９１０でディスプレイ１３０の上面にスタイラス７２０（または指）を接触させる場合を想定する。図示するように、光源９００−１からの光の一部は、ＰＳＤ５００−１への到達を妨げられうる。例えば、図９Ａで線９２０により示した光がスタイラス７２０に到達するときに、線９２０に関連する光は、ＰＳＤ５００−１への到達を妨げられる。さらに、スタイラス７２０は、ＰＳＤ５００−１の表面のポイント９２２への点線により示した位置でＰＳＤ５００−１上に影を生じさせうる。同様に、光源９００−２からの光の一部は、スタイラス７２０によりＰＳＤ５００−２への到達を妨げられうる。さらに、スタイラス７２０は、ＰＳＤ５００−２の表面のポイント９３２への点線により示した位置でＰＳＤ５００−２に影を生じさせうる。
【００８３】
このケースでは、ＰＳＤ５００−１、５００−２が電流（または電圧）を検出しうる（動作８２０でＹｅｓ）。そして、ＰＳＤ５００−１、５００−２は、図９Ａに示した位置値ｘ１、ｙ１を決定して出力しうる（動作８４０）。これらの値は、ＰＳＤ５００−１と５００−２の表面のポイント９２２と９２３の影または光の欠如の位置にそれぞれに対応しうる。例えば、前述したように、ＰＳＤ５００−１は、従来のＰＳＤに関して反転モードで動作するロジックを含みうる。反転モードでは、ＰＳＤ５００−１は、ＰＳＤ５００−１の表面で光が検出されない位置または影が検出される位置を決定しうる。この例では、光源９００−１からＰＳＤ５００−１への経路に他の障害物が存在しないので、光源５００−１からの光は、ポイント９２２を除くＰＳＤ５００−１の表面の全ての部分に入射しうる。ポイント９２２で光の欠如が検出されることで、ＰＳＤ５００−１は、電圧値または電流値を生成しうる。ＰＳＤ５００−１は、ディスプレイ１３０の表面上の接触に関連する位置情報を特定して表示制御ロジック３１０に出力するために、この電流または電圧を利用する（動作８２０でＹｅｓと動作８４０）。
【００８４】
例えば、一実施では、ポイント９２２に関連する位置を計算するために、ＰＳＤ５００−１は、電極９５０で測定された電流から電極９４０で測定された電流を減算し、減算結果を電極９４０、９５０で測定された電流の合計により除算する。（つまり、（Ｉ９５０−Ｉ９４０）／（Ｉ９５０＋Ｉ９４０）。ここで、Ｉ９４０とＩ９５０は、電極９４０と９５０でそれぞれに測定された電流である。）いくつかの実施では、除算結果にＰＳＤ５００−１の長さに関連するスケーリング要素が乗算され、値ｘ１が求められてもよい。
【００８５】
ＰＳＤ５００−２は、ポイント９３２に関連する位置を同様に計算しうる。つまり、ＰＳＤ５００−２は、電極９７０で測定された電流から電極９６０で測定された電流を減算し、減算結果を電極９６０、９７０で測定された電流の合計により除算しうる。（つまり、（Ｉ９７０−Ｉ９６０）／（Ｉ９７０＋Ｉ９６０）。ここで、Ｉ９６０とＩ９７０は、電極９６０と９７０でそれぞれに測定された電流である。）ＰＳＤ５００−１と同様に、いくつかの実施では、ＰＳＤ５００−２は、除算結果にＰＳＤ５００−２の長さに関連するスケーリング要素を乗算し、値ｙ１を求めてもよい。
【００８６】
ＰＳＤ５００−１と５００−２は、値ｘ１とｙ１をそれぞれに出力しうる（動作８４０）。値ｘ１とｙ１は、ＰＳＤ５００−１とＰＳＤ５００−２上で影が入射する位置に関連する位置情報をそれぞれに提供しうる。表示制御ロジック３１０（図３）は、値ｘ１、ｙ１を受け、値ｘ１、ｙ１に対応したディスプレイ１３０上の接触の位置を決定しうる（動作８５０）。例えば、図９Ａに示すディスプレイ１３０の形状に基づき、表示制御ロジック３１０は、次式１に従って接触ポイント（つまりポイント９１０）のＸ、Ｙ座標を計算しうる。
【００８７】
【数１】
2011522303.tif 000003
、  
2011522303.tif 000004
式１
【００８８】
そして、表示制御ロジック３１０は、ユーザがディスプレイ１３０上の特定の視覚要素または表示要素を通じて入力を提供しようとしているかを判定するために、Ｘ、Ｙ座標を用いうる。例えば、ポイント９１０のＸ、Ｙ座標は、キーパッド１３６上の番号、操作ボタン１３４の１つ、上部ディスプレイ１３２上の視覚アイコン等に対応しうる。そして、表示制御ロジック３１０は、ディスプレイ１３０上の接触入力を処理しうる（動作８６０）。例えば、移動端末１００上での音楽の再生に関連するアイコンに対応して接触が検出される場合を想定する。このケースでは、表示制御ロジック３１０は、所定の音楽を再生するために、処理ロジック２２０または他の装置にシグナリングしうる。
【００８９】
図９Ａは、ディスプレイ１３０の上部で生じた接触に関連する一例を示している。例えば、対角線上に関連付けられた光源９００−１、９００−２の場合、ポイント９１０は、ディスプレイ１３０の上部に含まれる。入力ポイントがディスプレイ１３０の下半分に位置するときに、表示制御ロジック３１０は、Ｘ、Ｙ座標を計算するために他の式を用いうる。
【００９０】
一例として、移動端末１００のユーザが（指またはスタイラスにより）図９Ｂに示すポイント９１２でディスプレイに接触する場合を想定する。このケースでは、線９９０により特定される光源９００−１からの光は、ＰＳＤ５００−４への到達をポイント９９２で妨げられる。同様に、光源９００−２からの光は、ＰＳＤ５００−３への到達をポイント９８２で妨げられる。このケースでは、ＰＳＤ５００−３と５００−４は、ポイント９８２と９９２の位置に対応した図９Ｂ中の値ｘ１とｙ１をそれぞれに生成して出力しうる（図９ＡのＰＳＤ５００−１、５００２に関して前述した場合と同様に）。つまり、ＰＳＤ５００−３は、電極９５２、９４２で電流（または電圧）を測定し、図９ＡのＰＳＤ５００−１に関して前述した場合と同様の計算を行い、図９Ｂに示す値ｘ１を生成する。ＰＳＤ５００−４は、電極９６２、９７２で電流（または電圧）を測定し、図９ＡのＰＳＤ５００−２に関して前述した場合と同様の計算を行い、図９Ｂに示す値ｙ１を出力する。
【００９１】
表示制御ロジック３１０は、値ｘ１、ｙ１を受け、次式２に従ってディスプレイ１３０上のポイント９１２に関連するＸ、Ｙ座標を決定しうる。
【００９２】
【数２】
2011522303.tif 000005
、    
2011522303.tif 000006
式２
【００９３】
よって、表示制御ロジック３１０は、ディスプレイ１３０上で検出された接触／入力の特定の位置に基づき、式１または２を用いうる。つまり、接触がディスプレイ１３０の上半分に位置すれば（ディスプレイは、ＰＳＤ９００−１と９００−２を接続する対角線により分割される。）、式１が用いられうる。接触がディスプレイ１３０の下半分に位置すれば、式２が用いられうる。
【００９４】
一実施では、表示制御ロジック３１０は、ＰＳＤ５００−１から５００−４のいずれが位置情報を出力するかに基づき、いずれの計算（つまり式１または２）を行うかを決定しうる。例えば、図９Ａに示すようにディスプレイ１３０の上半分で接触が生じれば、ＰＳＤ５００−１、５００−２が値ｘ１、ｙ１を出力する一方、ＰＳＤ５００−３、５００−４は、光源９００−１、９００−２により上面の全てを照らされており出力電流（または電圧）を検出しないので、値を生成しない。同様に、図９Ｂに示すようにディスプレイ１３０の下半分で接触が生じれば、ＰＳＤ５００−３、５００−４が値ｘ１、ｙ１を出力する一方、ＰＳＤ５００−１、５００−２は、光源９００−１、９００−２により上面の全てを照らされており出力電流（または電圧）を検出しないので、値を生成しない。よって、表示制御ロジック３１０は、位置情報を提供するＰＳＤに基づき、適切な計算を適用しうる。
【００９５】
他の実施では、ディスプレイ１３０は、２つのＰＳＤと２つの光源を含みうる。例えば、図１０を参照すると、ディスプレイ１３０は、ＰＳＤ１０００−１、１０００−２、光源１０１０、１０２０、導光部１０３０、１０４０を含みうる。ＰＳＤ１０００−１、１０００−２は、図９Ａ、９Ｂに関して前述したＰＳＤ５００と同様でありうる。光源１０１０、１０２０は、ＬＥＤ、蛍光灯光源、白熱灯光源等、従来の光源をそれぞれに含みうる。表示を簡略化するために、２つの光源１０１０、１０２０のみが示されている。勿論、追加の光源が提供されてもよく、かつ光源１０１０、１０２０のそれぞれが多数のＬＥＤ等、多数の個別の光源を含んでもよい。導光部１０３０、１０４０は、光源からの光を一様に（つまり実質的に平面的に）案内する従来の導光部でもよい。例えば、図１０で導光部１０３０からの線により示すように、導光部１０３０は、光源１０１０からの光を一様に分布させてディスプレイ１３０を横切ってＰＳＤ１０００−１に案内する。同様に、導光部１０４０は、図１０で導光部１０４０からの線により示すように、光を一様に分布させてディスプレイ１３０を横切ってＰＳＤ１０００−２に案内しうる。
【００９６】
この実施では、ユーザが図１０のポイント１０５０でディスプレイ１３０の上面にスタイラス７２０を接触させる場合が想定されている。図示するように、導光部１０３０から案内された光の一部は、ＰＳＤ１０００−１への到達を妨げられている。同様に、導光部１０４０からの光の一部は、ＰＳＤ１０００−２への到達を妨げられている。そして、ＰＳＤ１０００−１と１０００−２は、図９Ａ、９ＢでＰＳＤ５００に関して前述した場合と同様に、値ｘ１とｙ１をそれぞれに生成して出力しうる。このケースでは、値ｘ１、ｙ１は、ディスプレイ１３０上の接触ポイント１０５０のＸ、Ｙ座標に対応する。よって、この実施では、ディスプレイ１３０上の入力ポイント１０５０を特定するために、ＰＳＤ１０００−１、１０００−２の出力に関連する他のスケーリングまたは計算が必要とされない。つまり、表示制御ロジック３１０は、ＰＳＤ１０００−１、１０００−２から値ｘ１、ｙ１を受け、これらの座標に対応するディスプレイ１３０に表示された入力要素を特定し、特定された入力要素を処理しうる。例えば、キーパッド１３６上で番号「８」を表示している領域中の位置に対応して接触が検出される場合を想定する。この場合、表示制御ロジック３１０は、上部ディスプレイ１３２に番号８を表示しうる。
【００９７】
ＰＳＤ１０００（または５００）と表示制御ロジック３１０は、タッチスクリーンディスプレイ１３０を通じたユーザ入力を検出して処理するために、動作を継続する。このように、ディスプレイ１３０は、ディスプレイ１３０の表面に追加の要素／部品を設けなくても、光学式タッチスクリーンとして動作しうる。これにより、フロントオブスクリーン性能の低下を防ぎ、かつディスプレイ１３０を非常に薄く維持できる。
【００９８】
前述したように、表示制御ロジック３１０は、ＰＳＤから情報を受け、ディスプレイ１３０上で接触／入力が生じたかを判定しうる。いくつかの実施では、ＰＳＤおよび／または表示制御ロジック３１０は、誤接触による指示を避けるために、他のメカニズムと連動して用いられてもよい。例えば、ＰＳＤ５００または１０００は、潜在的な接触に関連して検出された電流（または電圧）が所定の閾値を満たすかを判定してもよい。電流（または電圧）が非常に低ければ、これは、接触が生じていないことを意味しうる。他のケースでは、電流（または電圧）が所定の上限閾値を超えれば、これは、ディスプレイ１３０に関するエラーを意味しうる。
【００９９】
さらに他のケースでは、ＰＳＤ５００および１０００により出力された値がディスプレイ１３０の表面上の実施の接触に関連しており、かつＰＳＤ５００または１０００の一部に影を生じさせるようにディスプレイ１３０の上部を通過する手または他の物体に関連していないことを確実にするために、変位または振動センサがディスプレイ１３０の表面に含まれてもよい。例えば、指またはスタイラス（または他の物体）が実際にディスプレイ１３０に接触する前に、ユーザは、手もしくは指、スタイラスまたは他の物体をディスプレイ１３０上で通過させてもよい。かかるディスプレイ１３０上の物体の移動は、ディスプレイ１３０の表面に影を生じさせうる。このケースでは、ディスプレイ１３０の一部に実際に接触している物体を検出する変位センサまたは振動センサの利用は、ディスプレイ１３０上の誤接触による指示を回避することを助ける。つまり、変位センサまたは振動センサは、ディスプレイ１３０の上部の僅かな変位または移動を検出しうる。この変位／移動が検出されると、表示制御ロジック３１０は、ユーザの意図したディスプレイ１３０上の接触／入力に出力が対応している可能性が高いので、ＰＳＤの出力を処理しうる。
【０１００】
いくつかの実施では、表示制御ロジック３１０は、ディスプレイ１３０上の異なる位置で同時または実質的に同時に生じる複数の接触を検出するために用いられうる。例えば、ユーザがディスプレイ１３０上の異なる位置に２つの指を同時に接触させると、ＰＳＤ上の複数の位置で光が遮られうる。そして、表示制御ロジック３１０は、ＰＳＤ５００の出力に基づきディスプレイ１３０上の複数の接触の位置または領域を決定しうる。例えば、ディスプレイ１３０の下半分での接触と同時または実質的に同時に、ディスプレイ１３０の上半分での接触が生じた場合を想定する。このケースでは、ＰＳＤ５００−１、５００−２は、ディスプレイ１３０の上半分での接触を表す位置値を表示制御ロジック３１０に出力し、かつＰＳＤ５００−３、５００−４は、ディスプレイ１３０の下半分での接触を表す位置値を表示制御ロジック３１０に出力しうる。このように、ユーザは、同時または実質的に同時に複数の接触を提供可能であり、表示制御ロジック３１０は、複数の接触／入力を検出して処理できる。
【０１０１】
前述したように、ＰＳＤ５００または１０００は、出力電流（または電圧）値を測定し、測定された電流（または電圧）に基づき位置情報を計算しうる。他のケースでは、ＰＳＤ５００もしくは１０００または表示制御ロジック３１０は、移動端末１００に記憶されている予め記憶された電流（または電圧）値と出力電流（または電圧）値を比較しうる。これらの予め記憶された値は、移動端末１００の利用前に実験的に決定され、接触位置に関連する対応した座標情報を含みうる。例えば、メモリ２３０（図２）は、ディスプレイ１３０のグリッドに関連する電流（または電圧）値を記憶しうる。ここで、各値は、ディスプレイ１３０の対応するＸ、Ｙ座標位置を有する。これらの値は、対応するＸ、Ｙ座標に位置する接触に基づき様々なＰＳＤについて期待される電流（または電圧）読取値に対応してもよい。表示制御ロジック３１０および／またはＰＳＤ５００もしくは１０００は、記憶された値と生成された電流（または電圧）を比較し、対応するＸ、Ｙ座標を特定してもよい。そして、これらのＸ、Ｙ座標は、接触の位置に対応する。
【０１０２】
前述したように、１以上のＰＳＤは、ディスプレイ１３０上の影または光の欠如の位置を検出し、ディスプレイ１３０の表面上の入力に影の位置を関連付けるために利用いられうる。かかるケースでは、ディスプレイ１３０中のバックライトおよび／またはフロントライトは、以下で詳述するように、ＰＳＤを照らすために用いられうる。さらに、いくつかの実施では、ＰＳＤとＰＳＤに関連する位置検出要素は、ディスプレイ１３０のアクティブマトリクス板上で既に利用可能な材料および／またはデバイスから作成されうる。例えば、ディスプレイ１３０のアクティブマトリクス板には、非晶質シリコン（α−Ｓｉ：Ｈ）薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）または光ダイオードの１行と１列が追加されてもよい。非晶質シリコンＴＦＴは、感光性でもよい。一実施では、感光性ＴＦＴまたは光ダイオードは、後述するように、アクティブマトリクスＴＦＴの製造に用いられる工程の多くを用いて製造されうる。この実施では、位置検出要素を形成するために、追加の製造工程が全く必要とされず、または非常に僅かに必要とされるので、位置検出要素を非常に効率的に形成できる。
【０１０３】
位置検出要素がＴＦＴまたは光ダイオードとは異なりＰＳＤである実施では、ディスプレイ１３０の各画素に関連する感光性ＴＦＴまたは光ダイオードの利用とは異なり、１以上の連続ＰＳＤの利用によりディスプレイ１３０の表面での接触位置の特定に関連する接続の数が減少されうる。さらに、いくつかの実施では、以下で詳述するように、非晶質シリコンは、目標波長（赤外波長等）のためのＴＦＴおよび／またはＰＳＤの感光性を向上するために、多結晶質シリコンに転換されてもよい。さらに他の実施では、以下で詳述するように、結晶質シリコンＰＳＤは、物理的な空間を大きく使用せずに位置検出要素を効率的に提供するために、ドライバ行およびドライバ列とともにアクティブマトリクス板に接着されてもよい。
【０１０４】
図７に関して前述したように、光源７１０は、ＰＳＤ５００を照らすために用いられうる。他の実施では、光源１０１０、１０２０と導光部１０３０、１０４０は、ＰＳＤ１０００−１、１０００−２（図１０）を照らすために用いられうる。他の実施例では、ディスプレイ１３０に関連するバックライトまたはフロントライト等の、移動端末１００内で用いられる１以上の既存の光源からの光が、１以上のＰＳＤの表面を照らすために用いられうる。
【０１０５】
例えば、図１１は、この例では液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であるディスプレイ１３０の側面を示している。ここでは、ＬＣＤ１３０を照らし、１以上のＰＳＤの表面を照らすために１以上のバックライトが用いられうる。図１１を参照すると、ディスプレイ１３０は、バックライト１１１０、ミラー１１２０、１１３０、ＰＳＤ１１４０、導光部１１５０、アクティブマトリクス板１１６０、液晶１１７０およびフィルタ１１８０を含みうる。ディスプレイ１３０には、図１１に示していない、追加の光源と導光部等の追加要素が含まれてもよい。
【０１０６】
光源１１１０は、上部ディスプレイ１３２（図１）等のディスプレイ１３０を通じて出力するための視覚要素を提供するために、ＬＣＤ１３０の様々な液晶を照らすための光を発するために用いられるバックライトを表しうる。光源１１１０は、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯光源または他の光源を含みうる。一実施では、バックライト１１１０からの光は、液晶１１７０に加えて、ＰＳＤ１１４０等のＰＳＤを照らすために用いられうる。
【０１０７】
ミラー１１２０、１１３０は、光源１１１０からミラーに案内された光を反射するように配置されるミラーでありうる。ＰＳＤ１１４０は、前述したＰＳＤ１０００−１、１０００−２と同様なＰＳＤでありうる。導光部１１５０は、図１１に示していない光源に関連する光を拡散させるために用いられる導光部でありうる。導光部１１５０は、以下で詳述するように、光を平行に拡散させることを助ける外部結合（ｏｕｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の構造または機構１１５５を含みうる。外部結合の構造または機構１１５５は、窪み、溝、切欠きまたは他の構造もしくは特徴（ここでは外部結合構造１１５５として総称する。）を含みうる。外部結合構造１１５５は、以下で詳述するように、点状、線状等の複数の形状を含み、特定の実施に基づく複数のサイズを含みうる。
【０１０８】
アクティブマトリクス板１１６０は、ＴＦＴ  ＬＣＤ１３０のアクティブ要素を表しうる。例えば、アクティブマトリクス板１１６０は、ＴＦＴ  ＬＣＤ１３０の各画素に適切な駆動電圧および／または電流を供給するために、１以上のトランジスタおよび／またはＴＦＴ  ＬＣＤ１３０の各画素に関連する他の要素を含みうる。液晶１１７０は、ディスプレイ１３０に用いられる液晶の層を表しうる。フィルタ１１８０は、カラーＬＣＤ１３０に関連するレッド、グリーン、ブルーフィルタ等の有色フィルタを表しうる。
【０１０９】
一実施例では、バックライト１１１０からの光は、ディスプレイ１３０を照らし、ＰＳＤ１１４０を照らすために用いられうる。例えば、バックライト１１１０からの光は、例えば上部ディスプレイ１３２（図１）を通じた視覚要素の出力を提供するために、液晶１１７０を通じて上方に伝達されうる。バックライト１１１０からの光は、光源１１１０（図１１には示されていない。）に関連する導光部を通じて伝達されてもよい。バックライト１１１０から上向きに伝達される光（図１１で矢印１１８５により表す。）は、図１１に示すように、ミラー１１２０によりミラー１１３０に反射され、ＰＳＤ１１４０の表面に反射されうる。ミラー１１２０、１１３０は、所望の方法（ＰＳＤ１１４０に向けて等）で光を反射するために、ディスプレイ１３０の正面基板の上部に配置されて取付けられた（接着等）小さな三角形状のミラーでありうる。
【０１１０】
図１１に示す実施では、光源１１１０からの光は、導光部１１５０と同様の、導光部１１５０内の外部結合構造１１５５と同様な一連の外部結合構造を含む導光部を通じて伝達されうる。外部結合構造１１５５は、光の全内部反射を妨げ、導光部１１５０からの光を液晶１１７０に案内または結合するとともに、１以上のＰＳＤへの反射のための１以上のミラーに向けて光の一部を案内するために、導光部１１５０の長さ方向に分布されうる。
【０１１１】
図１２Ａは、光源１１１０に関連する導光部１２１０の一例を示している。この実施では、光源１１１０がディスプレイ１３０を照らすために用いられるバックライトである場合が想定されている。図１２Ａを参照すると、導光部１２１０は、外部結合１１５５と同様に、多数の外部結合構造１２２０と外部結合構造１２２５を含みうる。外部結合構造１２２０、１２２５は、光の一部を液晶１１７０に向けて出力可能とし、他の部分をミラー１１２０（図１２Ａには示されていない。）に向けて出力可能とするために、光が導光部１２１０を横切るときに光源１１１０の全内部反射を妨げる、様々な形状および／またはサイズの窪み、溝、切欠きまたは他の構造もしくは特徴を含みうる。
【０１１２】
例えば、図１２Ａを参照すると、光源１１１０から発せられた光の一部（光源１１１０から発する線として示される。）は、導光部１２１０を横切り外部結合構造１２２０に入射する。光が外部結合構造１２２０に到達するときに、光の一部は、図１２Ａに矢印１２３０により示すように上方に反射される。矢印１２３０により表した光は、ミラー１１２０に向けて案内される、図１１で矢印１１８５により表した光に対応しうる。図１１に関して前述したように、光の一部１２３０は、ミラー１１２０によりミラー１１３０に向けて反射され、ＰＳＤ１１４０を照らすためにＰＳＤ１１４０に向けて下に反射されうる（図１２Ａには示されていない。）。導光部１２１０に外部結合構造１２２０を分布させることで、光１２３０は、ミラー１１２０に平行に供給されうる。ここで、光は、同様にして平行に、ミラー１１３０に向けて反射され、ＰＳＤ１１４０の表面に反射される。これにより、ＰＳＤ１１４０は、ディスプレイ１３０の上面で任意の位置に接触するユーザの指またはスタイラスに関連する影または光の欠如を検出できる。
【０１１３】
さらに、光源１１１０からの光が外部結合構造１２２５に到達するときに、光の一部は、矢印１２３５により表すように、上向きに反射されうる。矢印１２３５により表した光は、ディスプレイ１３０を照らす（つまり液晶１１７０を照らす）ために用いられる光でありうる。
【０１１４】
一実施例では、外部結合１２２０、１２２５の密度、形状および／またはサイズは、接触機能のために光が必要とされる導光部１２１０の部分に応じて異なってもよい。例えば、接触機能のための光を反射するために（つまり、１以上のＰＳＤを照らすために）用いられうる外部結合構造１２２０は、液晶１１７０のための光を供給するために用いられうる外部結合構造１２２５よりも高密度で互いに近接したパターンで構成されてもよい。さらに、接触機能のための光の供給に関連する外部結合構造１２２０は、接触機能のためにより強い光を供給するために、光源（つまり光源１１１０）により近接して位置しうる。つまり、ミラー１１２０、１１３０からＰＳＤ１１４０に反射する矢印１２３０により表した光は、矢印１２３５により表した分散した光より強くてもよい。いくつかの実施では、外部結合構造１２３０は、上向きにより多くの光を反射するために、外部結合１２２５より大きくてもよい（５０ミクロン以上の幅で、外部結合構造１２２０との間に３００ミクロン以下の間隔を有する等）。各ケースでは、バック光源１１１０からの光は、ディスプレイ１３０を照らすために用いられてもよく、タッチスクリーン機能の提供に関連して１以上のＰＳＤを照らすために用いられてもよい。
【０１１５】
代替的に、導光部１２１０からディスプレイ１３０の他の部分への光の経路には、ミラーに向けて光を平行にするために、他のマイクロレンズまたはプリズムシート等の追加層が存在してもよい。さらに他の代替案では、ディスプレイ１３０を横切る光を平行にするように、小さなミラーが形成されてもよい。他のケースでは、以下で詳述するように、所望の平行光を得るために黒色マスクが用いられてもよい。
【０１１６】
図１１、１２Ａに関して前述したように、光源１１１０は、ディスプレイ１３０を照らし、ＰＳＤ１１４０等のＰＳＤに関連する接触機能のための光を供給するために用いられるバックライトでもよい。他の実施では、ディスプレイ１３０を照らすために用いられるフロントライトが接触機能目的のために用いられてもよい。例えば、図１２Ｂは、接触機能／位置検出要素のための光を供給するために導光部１２４０と関連して用いられる、導光部１２４０とフロント光源１２５０を示している。光源１２５０は、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光灯光源または他の光源を含みうる。図１２Ｂを参照すると、導光部１２４０は、図１２Ａに関して前述した外部結合構造１２２０、１２２５と同様の外部結合構造１２６０、１２７０を含みうる。この実施では、しかし、外部結合構造１２６０は、導光部１２４０の一側に位置し、外部結合構造１２７０は、導光部１２４０の他側に位置しうる。ミラー１２８０、１２８５は、導光部１２４０の上方に位置しうる。
【０１１７】
この実施では、図１２Ｂに示すように、フロント光源１２５０からの光は、導光部１２４０を通じて外部結合構造１２６０から上向きに反射し、ミラー１２８０に接触する。ミラー１２８０は、光をミラー１２８５に反射し、ミラー１２８５は、図１２Ｂで矢印１２９０により表す光を１以上のＰＳＤ（図１２Ｂには示されていない。）に下向きに反射する。フロント光源１２５０からの光は、外部結合構造１２７０に入射し、導光部１２４０を通じて下向きに反射されうる。この実施では、図１２Ｂで矢印１２９５により示す光は、表示関連目的（視覚要素を表示する等）のためにディスプレイ１３０を照らすために用いられ、矢印１２９０により示す光は、タッチスクリーン目的のために１以上のＰＳＤ（不図示）を照らすために用いられうる。
【０１１８】
いくつかのケースでは、１以上の光源からの光が適切に平行化されなければ、光の一部は、所望以外の方向で外部結合構造（導光部１２１０または１２４０）に抜けてしまう。例えば、図１３Ａを参照すると、導光部１２１０および／または１２４０に対応する外部結合構造１３１０は、矢印１３２０により示す光線をミラー１３３０に案内する光源（不図示）を含みうる。ミラー１３３０は、図１３Ａに示すように、光の大半を構造１３１０の上面に平行またはほぼ平行方向に反射しうる。しかし、矢印１３４０により表す光等、光の一部は、ディスプレイ１３０の表面に向けて上向きに案内され、視覚者の目に向けて進みうる。かかる光は、ディスプレイ１３０により本来提供される視覚要素に悪影響を及ぼしうる。
【０１１９】
かかる状況を避けるために、接触機能のために用いられる電磁放射を供給するために、可視光源に代えて赤外光源が用いられてもよい。例えば、赤外（ＩＲ）光源は、バック光源１１１０またはフロント光源１２５０とは異なり、１以上のＰＳＤにより検出されうるＩＲ放射を供給するために用いられうる。ＰＳＤの一部上のＩＲ放射の欠如は、ディスプレイ１３０の表面上のユーザの指またはスタイラスの位置を検出するために用いられうる。かかるケースでは、矢印１３４０により示す放射等、放射の一部が視覚者の目の方向に反射しても、ＩＲ放射は、視覚者に視覚されない範囲の波長を有する。よって、迷放は、ディスプレイ１３０のユーザの視認性に悪影響を及ぼさない。
【０１２０】
他のケースでは、問題を生じうる入射光を吸収するために吸収構造が用いられうる。例えば、図１３Ｂを参照すると、吸収ブロック１３５０は、ミラー１３６０の反射面で反射する光を視覚者の目に不適切に到達させる角度で進む入射光を吸収するために、ミラー１３６０に近接して位置しうる。このケースでは、矢印１３７０により示す光は、吸収ブロック１３５０により吸収されうる。伝達光のうち吸収ブロック１３５０により吸収されない他の部分は、図１３Ｂに示すように、ミラー１３６０で反射し、構造１３１０の上面に平行に進みうる。かかる光は、他のミラー（図１３Ｂには示されていない。）により１以上のＰＳＤに反射されうる。この実施では、ミラー１３６０は、迷光が視覚者の目に到達するように案内される可能性をさらに低減するために、図１３Ｂに示すように、僅かに湾曲されうる。
【０１２１】
１以上のＰＳＤ等の様々な位置検出要素を照らすために、ＩＲ光源が用いられるいくつかの実施では、ＰＳＤの動作に悪影響を及ぼしうる光をさらに遮るために、ＩＲフィルタがＩＲ源と協働して用いられうる。例えば、周辺光の内部結合を避けるために、可視光を妨害または吸収してＩＲ放射を通過させうるＩＲフィルタがディスプレイ１３０のＰＳＤ側で用いられうる。例えば、図１４は、内部結合構造／ブロック１４１０、赤外線（ＩＲ）フィルタ１４２０およびミラー１３２０を示している。内部結合構造１４１０は、導光部１２４０等の１以上の導光部を表しうる。図示するように、矢印１４４０により表す赤外線放射（ＩＲ源から案内される）は、矢印１４５０により示すように、ＩＲフィルタ１４２０を通過し、ミラー１４３０の下にＰＳＤ（不図示）まで反射される。しかし、矢印１４６０により表す可視光は、内部結合構造１４１０の表面に反射し、ＩＲフィルタ１４１０により遮られる。つまり、可視光は、フィルタ１４２０を通過しない。このように、問題を生じうる周辺光は、位置検出要素（ＰＳＤ等）への到達を妨げられうる。
【０１２２】
前述したように、移動端末１００上で容易に利用可能な材料および／またはデバイス（フロント／バック光源等）がタッチスクリーン機能目的のために用いられうる。いくつかの実施では、ＴＦＴ、光ダイオードまたはＰＳＤ等の１以上の感光性要素は、ディスプレイ１３０のアクィブマトリクス板上に接着されてもよい。かかる実施では、アクティブマトリクスに関連する行ドライバおよび列ドライバがアクティブマトリクス板に接着されてもよい。
【０１２３】
例えば、ディスプレイ１３０がＴＦＴＬＣＤである一実施例では、ディスプレイ１３０のアクティブマトリクス板は、ＴＦＴのマトリクスを含みうる。ＴＦＴおよび／または他の要素は、ディスプレイ１３０の一部を照らすためにＴＦＴＬＣＤ１３０の各画素に適切な電圧／電流を供給するために用いられうる。この実施では、ディスプレイ１３０の上面に接触するユーザの指またはスタイラスにより生じた影または灰色点を検出するために、感光性のＴＦＴが用いられうる。かかる実施では、アクティブマトリクスＴＦＴを製造するために用いられる非晶質シリコン層（水素化非晶質シリコン層等）が感光性要素を製造するために用いられてもよい。
【０１２４】
例えば、図１５は、画素列Ｃ１〜Ｃｎと画素行Ｒ１〜Ｒｎを含むアクティブマトリクス板１５１０を示している。ＴＦＴ１５２０等のＴＦＴは、ディスプレイ１３０の各画素のための適切な電圧／電流を供給するために、行と列の交差部に位置しうる。図１５には、列ドライバと行ドライバが示されていない。アクティブマトリクス板１５１０は、ディスプレイ１３０の上面に接触するユーザの指またはスタイラスに関連する灰色点または影を検出し、灰色点をディスプレイ１３０の表面上の接触位置に関連付けるために利用可能な、ＴＦＴの追加列１５３０と追加行１５４０または光ダイオード１５５０を含んでもよい。例えば、ＴＦＴまたは光ダイオード１５５０は、ディスプレイ１３０の表面に入射する光を検出するように構成されうる。光を検出しない列１５３０と行１５４０の１以上のＴＦＴまたは光ダイオード１５５０は、ディスプレイ１３０の表面に接触するユーザの指またはスタイラスに関連するディスプレイ１３０の表面上の特定の画素または領域に光の欠如を関連付けうる。好ましくは、アクティブマトリクスＴＦＴ１５２０を製造するために用いられる同一のシリコン層および／または他の層を用いてアクティブマトリクス板１５１０にＴＦＴの追加の行と列または光ダイオードを製造することは、追加層の沈着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を必要とせず、かつ追加の行または列を収容するためにマスクデザインの僅かな修正のみを必要としうる。
【０１２５】
ＬＣＤ等の従来のディスプレイに用いられるＴＦＴは、感光性でありうる。結果として、周辺光がＴＦＴの動作と干渉しうる。一実施例では、周辺光からＴＦＴを保護するために、「ブラックマトリクス」が用いられてもよい。例えば、図１６を参照すると、ディスプレイ１３０は、ガラス層１６１０、ＴＦＴアレイ１６２０、調整層１６３０、液晶１６４０、フィルタ（有色フィルタ等）１６５０および光吸収１６６０を含みうる。図１６には、行／列ドライバ回路等の他の要素が示されていない。
【０１２６】
図１６を参照すると、ガラス層１６１０、ＴＦＴアレイ１６２０、調整層１６３０、液晶１６４０およびフィルタ１６５０は、ディスプレイ１３０のための表示要素を提供するために機能しうる。ここではブラックマスクまたはブラックマトリクス１６６０とも称する光吸収１６６０は、ＴＦＴアレイ１６２０の一部に到達しＴＦＴの動作に悪影響を及ぼす周辺光を遮るために、液晶層１６４０と有色フィルタ層１６５０との間に位置するポリマーを含みうる。
【０１２７】
前述したように、いくつかの実施では、アクティブマトリクスディスプレイ１５１０等のアクティブマトリクスディスプレイは、ディスプレイ１３０の上面の影および／または灰色点を検出するために、接触機能目的で用いられる感光性ＴＦＴの１行と１列を含みうる。かかる実施では、ブラックマトリクス１６６０の一部は、タッチスクリーン機能のために用いられる感光性ＴＦＴまたは光ダイオードに光を到達可能にするために、ＴＦＴの１行と１列から除去されうる（または、ＴＦＴアレイ１６２０上に形成されない。）。例えば、図１６を参照すると、液晶１６４０とフィルタ１６５０との間に位置するブラックマトリクス１６６０の一部は、領域１６６５で除去されてもよい。結果として、図１６で矢印１６７０により表す光は、タッチスクリーン機能目的で用いられる感光性ＴＦＴの行と列に到達可能となる。
【０１２８】
さらに他の実施では、接触検知機能を実現するために、図１５に示した場合と同様のレイアウトが用いられうる。しかし、この実施では、ディスプレイ１３０上の接触の位置を特定するために、感光性の画素要素（感光性ＴＦＴまたは光ダイオード等）とは異なり、１以上の連続する非晶質シリコンＰＳＤが用いられてもよい。この実施では、ＰＳＤは、アクティブマトリクスＴＦＴを形成するために用いられる場合と同様の製造工程または同様の製造工程の一部を用いて、沈着および製造されうる。例えば、図１７は、金属絶縁体半導体（ＭＩＳ）ダイオードをベースとした非晶質シリコン（αＳｉ：Ｈ等）ＰＳＤの断面を示している。図１７を参照すると、ＰＳＤ１７００は、ガラス板層１７１０、ゲート金属層１７２０、誘電体層１７３０（シリコン窒化物層等）、非晶質シリコン層１７４０、ドープされた非晶質シリコン層（ｎ型のドープされたシリコン層）１７５０、およびインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層１７６０等の電極層を含みうる。
【０１２９】
ＰＳＤ１７００は、アクティブマトリクスのＴＦＴと同様の製造工程または同様の製造工程の一部を用いて製造されうる。例えば、アクティブマトリクスＴＦＴとＰＳＤ１７００を形成するために用いられる材料の積重ねは、同一または同様でありうる。これは、同一の製造工程の多くまたは全てを用いてアクティブマトリクスＴＦＴとＰＳＤ１７００の両方を製造可能にするので、ＴＦＴとＰＳＤ１７００を非常に効率的に製造できる。さらに、いくつかの実施では、ＰＳＤ１７００は、例えば幅１ｍｍ未満でありうるので、多くの空間を消費したり、アクティブマトリクス板に多くの空間を追加したりせずに、アクティブマトリクス板に１以上のＰＳＤ１７００を追加できる。
【０１３０】
例えば、図１８を参照すると、アクティブマトリクス板１８１０の一側に沿って、連続してＰＳＤ１７００−１が追加されてもよく、アクティブマトリクス板１８１０の隣接する側に沿って、第２のＰＳＤ１７００−２が追加されてもよい。アクティブマトリクス板１８１０は、図１５に関して前述したＴＦＴの追加の行と列を伴わずに、前述したアクティブマトリクス板１５１０と同様の要素を含んでもよい。つまり、ＰＳＤ１７００−１、１７００−２は、接触関連の入力の位置を検出するために提供されうる。電圧および／または電流（Ｖ／Ｉ）測定デバイス１８２０−１と１８２０−２は、ＰＳＤ１７００−１と１７００−２の反対端に位置する電極で出力電圧および／または電流をそれぞれに測定するために用いられうる。図６に関して前述したように、デバイスコントローラ（図１８には示されていない。）は、Ｖ／Ｉ測定デバイス１８２０−１、１８２０−２の出力に基づき入力の位置を検出するために用いられうる。好ましくは、前述したように製造されるＰＳＤ１７００−１、１７００−２は、非常に小さく（幅１ｍｍ未満）、図１８に示すように、アクティブマトリクス板１８１０に容易に適合しうる。
【０１３１】
一実施例では、ＰＳＤ１７００−１、１７００−２は、図１９に示すように、接着線の下に追加されてもよい。例えば、図１９を参照すると、ディスプレイ１３０は、ガラス層１９１０、ＴＦＴアレイ１９２０、調整層１９３０、液晶１９４０、ブラックマトリクス１９５０および有色フィルタ１９６０を含みうる。これらのデバイス／要素は、図１６に関して前述した要素と同様の機能を実行しうる。
【０１３２】
ディスプレイ１３０は、ディスプレイ１３０の要素に適切な駆動電圧／電流を供給することに関連するドライバ集積回路１９７０を含みうる。ディスプレイ１３０は、接着線１９８０を含みうる。接着線１９８０は、液晶１９４０（図１９中の領域１９４５に一部が示されている。）に関連する透明シールであり、ディスプレイ１３０の約１ｍｍを覆いうる。ＴＦＴアクティブマトリクスの形成／処理中に製造されるＰＳＤ１７００と、ＴＦＴアレイ１９２０は、接着線１９８０での接着剤によるＰＳＤ１７００の化学反応を防止するために、ポリアミドの調整層１９３０で覆われうる。フィルタ層１９６０では、図１９に示すように、ブラックマトリクス１９５０が小さな開口１９５５を有してもよい。このように、図１９に示すように開口に対して垂直に進む光のみがＰＳＤ１７００に到達するので、他の光源からの可視光または周辺光がＰＳＤ１７００に入射しないことを確実にする。例えば、矢印１９９０により表す光は、ＰＳＤ１７００に入射し、タッチスクリーン機能目的で用いられうる。いくつかの実施では、図１９に示すように、ＰＳＤ１７００上と有色フィルタ基板上に小さなブラックマスクが存在してもよい。ＰＳＤ１７００上の小さなブラックマスクは、タッチスクリーン機能のための光にＰＳＤ１７００を照らすことを可能にする一方で、ＰＳＤ１７００への不要な光の入射をさらに排除しうる。他のケースでは、図１９に示す有色フィルタ基板層とは異なり、ＬＣＤブラックマスクの位置に依存して、ブラックマスクがＴＦＴ基板層上に位置してもよい。さらに他の実施では、精度を向上するために、両方の基板（つまり、ＴＦＴ基板層１９２０と有色フィルタ基板層１９６０）にブラックマスクが位置してもよい。さらに、不要な光からＴＦＴアレイおよび／またはＰＳＤを保護するために用いられる様々なブラックマスクは、同一の製造工程中に製造されてもよい。
【０１３３】
前述したように、非晶質シリコンは、ディスプレイ１３０に用いられるＰＳＤおよび／またはＴＦＴを製造するために用いられうる。他の実施では、非晶質シリコンは、赤外線（ＩＲ）波長の吸収を向上するために、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）に転換されてもよい。例えば、非晶質シリコン層は、エキシマレーザー結晶化ＬＴＰＳを用いて、または焼きなましプロセスによりｐｏｌｙ−Ｓｉ（多結晶シリコン）に転換されてもよい。ＬＴＰＳは、近赤外領域等の長波長で材料吸収効率を向上しうる。さらに、いくつかのケースでは、ディスプレイ１３０に用いられるバックライト／フロントライトの発光スペクトルの一部は、目に見えないＩＲ領域（７５０〜１０００ｎｍ等）となりうる。かかる実施では、タッチスクリーン機能のためにバックライト／フロントライトのＩＲスペクトルのみを用いることが好ましい。例えば、タッチスクリーン機能のためのＩＲ放射の利用は、ディスプレイ１３０からユーザへの不要な可視光反射を除去し、表示コントラストをも低下させうる。また、前述したように、ＩＲフィルタ（ＩＲフィルタ１４２０等）は、感光性検出素子への迷光または周辺光の到達を抑制しうる。勿論、かかる実施では、近赤外領域で発せられる専用の放射源がディスプレイ１３０に追加されてもよい。
【０１３４】
さらに他の実施では、アクティブマトリクス板上の行ドライバと列ドライバに沿って結晶シリコンＰＳＤが接着されてもよい。例えば、図２０は、ＴＦＴアレイを含むアクティブマトリクス板２０１０を示している。結晶シリコンが赤外領域で非晶質シリコン（α−Ｓｉ：Ｈ等）とＬＴＰＳよりも高い流動性と吸収性を有しうる一実施例では、ＰＳＤ２０２０−１、２０２０−２は、非晶質シリコンとは異なり、結晶シリコン（ポリシリコン等）を用いて製造されてもよい。この実施では、ＰＳＤ２０２０とディスプレイ１３０の性能を向上するために、ＰＳＤ２０２０−１、２０２０−２は、別々に製造され、サプライヤから入手されてもよい。そして、図２０に示すように行ドライバと列ドライバおよびＩＣ回路に沿って、アクティブマトリクス板２０２０上にＰＳＤ２０２０−１、２０２０−２が接着されてもよい。
【０１３５】
コントローラ２０３０は、金属接続または他の種類の従来のコネクタを含みうるコネクタ２０４０を通じて、アクティブマトリクス板２０１０に結合されてもよい。
【０１３６】
結論
ここで説明した実施は、位置検出素子を用いたタッチスクリーンディスプレイを提供する。これにより、ディスプレイは、良好なフロントスクリーン性能を提供でき、かつ非常に薄型になりうる。さらに、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ等、複数要素センサの小さな個別アレイとは異なり、ＰＳＤの利用は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）要素の総数を低減し、接続の数も低減する。これは、ディスプレイのコストを低減し、タッチスクリーンディスプレイに関連する電源要求も低減しうる。
【０１３７】
さらに、従来のＩＲタッチスクリーンでは、検出された接触に関連する分解能が単位長さ当りのＬＥＤと検出素子の数に基づき決定される。ここで説明する観点によれば、ＰＳＤの表面上の影または光の欠如の位置の検出に関連する分解能は、サブミクロンのレベルとなる。これにより、タッチスクリーンディスプレイ１３０は、光源に基づき、入力の検出に関する副画素の分解能を有しうる。結果として、小さなディスプレイでも、接触を正確に検出できる。
【０１３８】
さらに、ここで説明した実施は、タッチスクリーン機能を提供するためにディスプレイに関連する従来の要素を用いうるので、タッチスクリーン機能の提供に関連するコストを低減する。さらに、ディスプレイ１３０の要素を提供するために用いる製造工程は、タッチスクリーン機能のために必要となる要素の全部または一部を同時に製造するために用いられうる。これにより、タッチスクリーンの製造に関連するコストと時間が低減される。
【０１３９】
本発明の前述した実施形態は、説明と記載を提供するが、開示した正確な形に本発明を限定することを意図するものではない。前述した教示をふまえた修正と変形が可能であり、本発明の実践からも修正と変形が得られるであろう。
【０１４０】
例えば、本発明の観点は、２つの光源と２つまたは４つのＰＳＤを有する矩形ディスプレイに関して主に説明された。他の実施では、光源および／またはＰＳＤの数が増加されてもよい。光源および／またはＰＳＤの数の増加により、ディスプレイ上の接触の検出に関してより高い分解能が可能となる。かかるケースでは、光源および／またはＰＳＤの配置は、検出された接触に関する分解能を最適化するように選択されてもよい。さらに、本発明の観点は、入力／表示要素を特定するために単一の位置値のみを必要とする、図６に示したディスプレイ等の１次元ディスプレイに用いられてもよい。
【０１４１】
さらに、本発明の観点は、全方向に光を分布させる、ＬＥＤ、白熱灯または蛍光灯の光源の利用に関して主に説明された。他のケースでは、レーザーまたはレーザーのような光源等、２地点間で光を出力する光源が用いられてもよい。かかるケースでは、光源の数は、ディスプレイ１３０上の入力要素の数に対応してもよい。例えば、表示要素の１つに対する接触を通じて選択されうる１０×１０グリッドの表示要素をタッチスクリーンディスプレイ１３０が含む場合、ディスプレイ１３０の一側に１０のレーザー光源が位置し、ディスプレイの近接側に１０のレーザー光源が位置してもよい。例えば、図１０に示した光源１０１０と導光部１０３０に代えて、１０の２地点間光源が用いられてもよく、図１０に示した光源１０２０と導光部１０４０に代えて、１０の２地点間光源が用いられてもよい。
【０１４２】
さらに、本発明の観点は、移動端末に関連して主に説明された。前述したように、本発明は、ディスプレイを含むいかなる種類の装置に用いられてもよい。勿論、前述した特定の公式または方程式は、例示的なものであり、他の実施では、所望の情報を求めるために他の公式または方程式が用いられてもよい。
【０１４３】
さらに、図８に関して一連の動作が説明されたが、本発明に従った他の実施では、動作の順序が変更されてもよい。さらに、互いに依存しない動作が並行に実行されてもよい。
【０１４４】
ここで説明した観点が方法および／またはコンピュータプログラム製品により実施されてもよいことは、当業者にとって明らかであろう。よって、本発明の観点は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）により実施されてもよい。また、ここで説明した観点は、指令実行システムによる利用または指令実行システムに関連したコンピュータ利用可能または読取可能な媒体上のコンピュータ利用可能または読取可能なコードを有する、コンピュータプログラム製品の実施形態をとってもよい。本発明は、本発明の原理に従った観点を実施するために用いられる、実際のソフトウェアコードまたは特殊な制御ハードウェアにより限定されない。よって、本発明の観点の動作と挙動は、特定のソフトウェアコードを参照せずに説明された。当業者であれば、本発明の観点を実施するために、ここでの説明に基づきソフトウェアや制御ハードウェアを設計できるであろう。
【０１４５】
また、ここで説明した特定の観点は、１以上の機能を実行する「ロジック」として実施されてもよい。このロジックは、プロセッサ、マイクロプロセッサ、特殊用途向け集積回路もしくはフィールドプログラマブルゲートアレイ等のハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せを含んでもよい。
【０１４６】
この明細書では、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｎｐｒｉｓｉｎｇ）」は、記載された特徴、整数（ｉｎｔｅｇｅｒ）、ステップまたは要素の存在を特定するが、１以上の他の特徴、整数、ステップ、要素、またはこれらの組合せの存在または追加を除外するものではないことは勿論である。
【０１４７】
本出願の説明で用いられる要素、動作または指令は、そのように明記されていない限り、本発明に必須または不可欠なものではない。また、冠詞「ａ」は、１以上の要素を含むことを意図している。単一の要素を意図する場合、用語「１つの」または同様な用語が用いられる。また、表現「〜に基づく（ｂａｓｅｄ  ｏｎ）」は、他に明記されていない限り、「少なくとも一部で〜に基づく（ｂａｓｅｄ、ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｉｎ  ｐａｒｔ、ｏｎ）」を意味することを意図している。
【０１４８】
本発明の範囲は、請求項の記載と、その均等物により定義される。
【図１】
2011522303.tif 000007
【図２】
2011522303.tif 000008
【図３】
2011522303.tif 000009
【図４Ａ】
2011522303.tif 000010
【図４Ｂ】
2011522303.tif 000011
【図５Ａ】
2011522303.tif 000012
【図５Ｂ】
2011522303.tif 000013
【図６】
2011522303.tif 000014
【図７】
2011522303.tif 000015
【図８】
2011522303.tif 000016
【図９Ａ】
2011522303.tif 000017
【図９Ｂ】
2011522303.tif 000018
【図１０】
2011522303.tif 000019
【図１１】
2011522303.tif 000020
【図１２Ａ】
2011522303.tif 000021
【図１２Ｂ】
2011522303.tif 000022
【図１３Ａ】
2011522303.tif 000023
【図１３Ｂ】
2011522303.tif 000024
【図１４】
2011522303.tif 000025
【図１５】
2011522303.tif 000026
【図１６】
2011522303.tif 000027
【図１７】
2011522303.tif 000028
【図１８】
2011522303.tif 000029
【図１９】
2011522303.tif 000030
【図２０】
2011522303.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月2日(2010.7.2)
【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】
表示要素のマトリクスと、
第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成する第１の位置検出素子と、
第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成する第２の位置検出素子と、
第３の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第３の値を生成する第３の位置検出素子と、
第４の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第４の値を生成する第４の位置検出素子とを有するディスプレイを備え、
前記第１の値は、前記第１の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第１の位置検出素子により生成された少なくとも第１の電圧値に基づき生成され、
前記第２の値は、前記第２の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第２の位置検出素子により生成された少なくとも第２の電圧値に基づき生成され、
前記第３の値は、前記第３の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第３の位置検出素子により生成された少なくとも第３の電圧値に基づき生成され、
前記第４の値は、前記第４の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第４の位置検出素子により生成された少なくとも第４の電圧値に基づき生成され、
前記ディスプレイ上で生じた接触に応答して、前記第１、第２、第３および第４の値のうち２つの値が生成され、
前記２つの値を受け、前記２つの値を受けることに応答して前記ディスプレイ上に前記接触が生じたことを判定し、前記２つの値に基づき前記接触の位置を決定するように構成されたロジックをさらに備える装置。
【請求項２】
前記ディスプレイに物体が接触していないときに、前記第１の位置検出素子の前記上面の全てを照らすように構成された第１の光源と、
前記ディスプレイに物体が接触していないときに、前記第２の位置検出素子の前記上面の全てを照らすように構成された第２の光源と
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の位置検出素子は、前記ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して前記第１の値を生成するように構成され、
前記第２の位置検出素子は、前記ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して前記第２の値を生成するように構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、１以上の発光ダイオードを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、前記ディスプレイを照らすためのフロントライトを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、前記ディスプレイを照らすためのバックライトを有する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記第１および第２の光源のそれぞれは、赤外光源を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の光源に近接し、かつ前記第１の位置検出素子に対して前記ディスプレイの反対側に位置し、前記第１の光源からの光を前記第１の位置検出素子に案内するように構成された第１の導光部と、
前記第２の光源に近接し、かつ前記第２の位置検出素子に対して前記ディスプレイの反対側に位置し、前記第２の光源からの光を前記第２の位置検出素子に案内するように構成された第２の導光部と
をさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の導光部は、前記第１の導光部の一側に沿って位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成された外部結合構造を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の導光部は、第１の複数の外部結合構造と、第２の複数の外部結合構造とを有し、
前記第１の複数の外部結合構造は、前記第１の導光部の一側に沿って位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成され、
前記第２の複数の外部結合構造は、前記第１の導光部の一側とは反対の他側に沿って位置し、光を反射して前記ディスプレイを照らすように構成された、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の導光部に近接して位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成された１以上のミラーをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記１以上のミラーに近接して位置し、入射する光を吸収する物質を有する光吸収部をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記１以上のミラーに近接して位置し、前記１以上のミラーへの周辺光の到達を妨げるように構成された赤外線フィルタをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ロジックは、さらに、前記接触の前記位置に対応した前記ディスプレイ上の入力要素を決定し、前記入力要素を処理するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記接触の前記位置を決定するときに、前記ロジックは、前記第１および第２の値と前記ディスプレイの長さおよび幅とに基づき、前記接触に関連する座標を決定するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記ロジックは、さらに、前記４つの位置検出素子のうち位置情報を出力する２つの位置検出素子を前記２つの値に基づき決定し、
前記第１および第２の値に基づき前記第１および第２の位置検出素子が位置情報を出力するときに、前記ディスプレイ上の前記接触の前記位置を特定するために第１の計算を実行し、
前記第３および第４の値に基づき前記第３および第４の位置検出素子が位置情報を出力するときに、前記ディスプレイ上の位置を特定するために第２の計算を実行するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記ロジックは、さらに、前記第１、第２、第３および第４の位置検出素子から受けた情報に基づき、同時または実質的に同時に前記ディスプレイ上に生じた複数の接触を検出するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置は、携帯電話である、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
ディスプレイを有する装置において、
第１の位置検出素子により、前記第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成し、
前記第１の値に基づき前記ディスプレイ上に生じた接触を判定し、
前記第１の値に基づき前記接触の位置を決定すること
を含む方法。
【請求項２０】
前記接触の前記位置に関連する表示要素を特定し、
前記表示要素に関連する入力を処理すること
をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の位置検出素子により、前記第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成することをさらに含み、
前記接触の前記位置を決定することは、前記第２の値に基づき前記接触の前記位置を決定することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の値を生成することは、
前記第１の位置検出素子により、電流または電圧を生成し、
前記電流または電圧を前記第１の位置検出素子上の、前記第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した線形位置に変換することを含み、
前記第２の値を生成することは、
前記第２の位置検出素子により、電流または電圧を生成し、
前記電流または電圧を前記第２の位置検出素子上の、前記第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した線形位置に変換することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１および第２の位置検出素子の出力を監視し、
前記第１および第２の位置検出素子のうち１以上により生成された前記電流または電圧が０以外であるときに、前記接触が発生したと判定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記装置は、第１、第２、第３および第４の位置検出素子を備え、
前記方法は、前記ディスプレイの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して、前記第１、第２、第３および第４の位置検出素子のうちの２つにより、位置情報を生成することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１および第２の位置検出素子から受けた情報に基づき、同時または実質的に同時に前記ディスプレイ上に生じた複数の接触を検出することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
タッチスクリーンに関連する表示手段と、
表示要素のマトリクスと、
複数の位置検出素子と
を備え、
前記複数の位置検出素子は、
前記複数の位置検出素子のうちの１つであり、前記表示手段の第１の部分上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成するように構成された第１の位置検出素子と、
前記複数の位置検出素子のうちの１つであり、前記表示手段の第２の部分上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成するように構成された第２の位置検出素子とを備え、
前記第１の値は、前記表示手段の前記第１の部分上の前記影または光の欠如に基づき前記第１の位置検出素子により生成された少なくとも第１の電圧値に基づき生成され、
前記第２の値は、前記表示手段の前記第２の部分上の前記影または光の欠如に基づき前記第２の位置検出素子により生成された少なくとも第２の電圧値に基づき生成され、
前記第１および第２の値に基づき前記タッチスクリーン上に接触が生じたことを判定し、前記第１および第２の値に基づき前記接触の位置を決定する入力検出手段と  をさらに備える装置。
【請求項２７】
前記入力検出手段は、前記タッチスクリーンの上面に接触するユーザの指またはスタイラスに反応して、前記複数の位置検出素子のうち２つから位置情報を受けるように構成された、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記接触の前記位置に関連する前記タッチスクリーン上の表示要素を特定し、前記表示要素に関連する入力を処理する入力処理手段をさらに備える、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
ディスプレイに関連する表示要素のアクティブマトリクスを基板上に形成し、
前記アクティブマトリクスに近接して複数の位置検出素子を形成すること
を含み、
前記複数の位置検出素子を形成することは、
前記アクティブマトリクスの一側に近接して、前記複数の位置検出素子のうちの第１の位置検出素子を形成し、
前記アクティブマトリクスの他側に近接して、前記複数の位置検出素子のうちの第２の位置検出素子を形成することを含み、
前記第１の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に基づき少なくとも第１の電圧値を生成し、
前記第１の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に関連する前記ディスプレイ上の位置に対応して前記少なくとも第１の電圧値に基づき第１の値を生成し、
前記第２の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に基づき少なくとも第２の電圧値を生成し、
前記第２の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に関連する前記ディスプレイ上の位置に対応して前記少なくとも第２の電圧値に基づき第２の値を生成すること
をさらに含む方法。
【請求項３０】
前記第１の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により前記第１の位置検出素子を形成することを含み、
前記第２の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により前記第２の位置検出素子を形成することを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも前記アクティブマトリクス上に光吸収要素を形成することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１および第２の位置検出素子上に位置する前記光吸収要素の一部を除去することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の位置検出素子を形成することは、非晶質シリコンにより前記第１の位置検出素子を形成することを含み、
前記第２の位置検出素子を形成することは、非晶質シリコンにより前記第１の位置検出素子を形成することを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
同一のアクティブマトリクス板または基板上に、前記アクティブマトリクス、前記第１および第２の位置検出素子を形成することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１および第２の位置検出素子を形成することは、
エキシマレーザー結晶化または焼きなましのうち１以上により、非晶質シリコン基板を多結晶シリコン基板に転換し、
多結晶シリコンにより前記第１および第２の位置検出素子を製造することを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
アクティブマトリクス板上または表示要素の前記アクティブマトリクスを含む基板上に、前記第１および第２の位置検出素子を接着することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ディスプレイの画素行および画素列に関連する表示要素のマトリクスと、
表示要素の前記マトリクスに近接して位置する複数の位置検出素子と
を備え、
前記複数の位置検出素子は、
表示要素の前記マトリクスの一側に近接して位置し、前記第１の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に基づき少なくとも第１の電圧値を生成し、前記第１の位置検出素子の部分上の前記影または光の欠如に関連する前記ディスプレイ上の位置に対応して前記少なくとも第１の電圧値に基づき第１の値を生成するように構成された第１の位置検出素子と、
表示要素の前記マトリクスの他側に近接して位置し、前記第２の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に基づき少なくとも第２の電圧値を生成し、前記第２の位置検出素子の部分上の前記影または光の欠如に関連する前記ディスプレイ上の位置に対応して前記少なくとも第２の電圧値に基づき第２の値を生成するように構成された第２の位置検出素子と
を備えるプレート。
【請求項３８】
表示要素の前記マトリクス上に結合され、前記表示要素のマトリクスに駆動電圧または駆動電流を供給するように構成された複数の薄膜トランジスタをさらに備える、請求項３７に記載のプレート。
【請求項３９】
前記薄膜トランジスタは、非晶質シリコンからなり、前記第１および第２の位置検出素子は、共通の非晶質層により前記薄膜トランジスタとして形成される、請求項３７に記載のプレート。
【請求項４０】
前記第１および第２の位置検出素子は、多結晶シリコンからなる、請求項３７に記載のプレート。
【請求項４１】
表示要素の前記マトリクス上に位置し、前記かつ第１および第２の位置検出素子の上に位置せず、前記第１および第２の位置検出素子への周辺光の到達を妨げるように構成された、光吸収要素または光フィルタ要素をさらに備える、請求項３７に記載のプレート。
【請求項４２】
前記第１および第２の位置検出素子のそれぞれは、
金属ゲートと、
前記金属ゲート上に形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された第１のシリコン層と、
前記第１のシリコン層上に形成されたドープされたシリコン層と、
前記ドープされたシリコン層上に形成された電極と
をさらに備える、請求項３７に記載のプレート。
【請求項４３】
表示要素の前記マトリクスと前記第１および第２の位置検出素子とは、共通基板上に形成される、請求項３７に記載のプレート。
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月8日(2010.10.8)
【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】
表示要素のマトリクスと、
第１の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第１の値を生成する第１の位置検出素子と、
第２の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第２の値を生成する第２の位置検出素子と、
第３の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第３の値を生成する第３の位置検出素子と、
第４の位置検出素子の上面上の影または光の欠如と関連する位置に対応した第４の値を生成する第４の位置検出素子とを有するディスプレイを備え、
前記第１の値は、前記第１の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第１の位置検出素子により生成された少なくとも第１の電圧値に基づき生成され、
前記第２の値は、前記第２の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第２の位置検出素子により生成された少なくとも第２の電圧値に基づき生成され、
前記第３の値は、前記第３の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第３の位置検出素子により生成された少なくとも第３の電圧値に基づき生成され、
前記第４の値は、前記第４の位置検出素子の前記上面上の前記影または光の欠如に基づき前記第４の位置検出素子により生成された少なくとも第４の電圧値に基づき生成され、
前記ディスプレイ上で生じた接触に応答して、前記第１、第２、第３および第４の値のうち２つの値が生成され、
前記２つの値を受け、前記２つの値を受けることに応答して前記ディスプレイ上に前記接触が生じたことを判定し、前記２つの値に基づき前記接触の位置を決定するように構成されたロジックをさらに備える装置。
【請求項２】
前記ディスプレイに物体が接触していないときに、前記第１の位置検出素子の前記上面の全てを照らすように構成された第１の光源と、
前記ディスプレイに物体が接触していないときに、前記第２の位置検出素子の前記上面の全てを照らすように構成された第２の光源と
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の位置検出素子は、前記ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して前記第１の値を生成するように構成され、
前記第２の位置検出素子は、前記ディスプレイに接触するユーザの指またはスタイラスに反応して前記第２の値を生成するように構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の光源に近接し、かつ前記第１の位置検出素子に対して前記ディスプレイの反対側に位置し、前記第１の光源からの光を前記第１の位置検出素子に案内するように構成された第１の導光部と、
前記第２の光源に近接し、かつ前記第２の位置検出素子に対して前記ディスプレイの反対側に位置し、前記第２の光源からの光を前記第２の位置検出素子に案内するように構成された第２の導光部と
をさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の導光部は、前記第１の導光部の一側に沿って位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成された外部結合構造を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の導光部は、第１の複数の外部結合構造と、第２の複数の外部結合構造とを有し、
前記第１の複数の外部結合構造は、前記第１の導光部の一側に沿って位置し、前記第１の位置検出素子に光を反射するように構成され、
前記第２の複数の外部結合構造は、前記第１の導光部の一側とは反対の他側に沿って位置し、光を反射して前記ディスプレイを照らすように構成された、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記接触の前記位置を決定するときに、前記ロジックは、前記第１および第２の値と前記ディスプレイの長さおよび幅とに基づき、前記接触に関連する座標を決定するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ロジックは、さらに、前記４つの位置検出素子のうち位置情報を出力する２つの位置検出素子を前記２つの値に基づき決定し、
前記第１および第２の値に基づき前記第１および第２の位置検出素子が位置情報を出力するときに、前記ディスプレイ上の前記接触の前記位置を特定するために第１の計算を実行し、
前記第３および第４の値に基づき前記第３および第４の位置検出素子が位置情報を出力するときに、前記ディスプレイ上の位置を特定するために第２の計算を実行するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ディスプレイに関連する表示要素のアクティブマトリクスを基板上に形成し、
前記アクティブマトリクスに近接して複数の位置検出素子を形成すること
を含み、
前記複数の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクスの一側に近接して、前記複数の位置検出素子のうちの第１の位置検出素子を形成することを含み、
前記第１の位置検出素子は、前記第１の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に基づき少なくとも第１の電圧値を生成し、前記第１の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に関連する前記ディスプレイ上の位置に対応して前記少なくとも第１の電圧値に基づき第１の値を生成するように構成され、
前記複数の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクスの他側に近接して、前記複数の位置検出素子のうちの第２の位置検出素子を形成することをさらに含み、
前記第２の位置検出素子は、前記第２の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に基づき少なくとも第２の電圧値を生成し、前記第２の位置検出素子の部分上の影または光の欠如に関連する前記ディスプレイ上の位置に対応して前記少なくとも第２の電圧値に基づき第２の値を生成するように構成された方法。
【請求項１０】
前記第１の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により前記第１の位置検出素子を形成することを含み、
前記第２の位置検出素子を形成することは、前記アクティブマトリクス上に位置する薄膜トランジスタの形成に用いられる製造工程の少なくとも一部により前記第２の位置検出素子を形成することを含む、請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
2011522303.tif 000032
2011522303.tif 000033
2011522303.tif 000034
2011522303.tif 000035
2011522303.tif 000036