(57)【要約】【課題】一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチスクリーンシステム及び方法を提供する。【解決手段】一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチスクリーンのためのシステム及び方法。タッチスクリーンの表面上のメタルトレースは、タッチスクリーンの性能に悪影響を及ぼす可能性がある高周波干渉（ＲＦＩ）を受ける場合がある。メタルトレース経路内に挿入された透明導電体抵抗器を使用して、ＲＦＩの影響を低減することができるローパスフィルタを形成することができる。【選択図】図１
2008310818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチパネルであって、
タッチパネルの第１の表面上の１組の透明導電体トレースと、
前記透明導電体トレースの組に接続した複数のメタルトレースと、
前記メタルトレースに接続した複数の透明導電体抵抗器と、
を含むことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記透明導電体抵抗器は、前記メタルトレースと容量式感知回路の間に接続されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記透明導電体抵抗器は、約４００オームの抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記透明導電体抵抗器に直接接続したフレックス回路を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記メタルトレースの端部に隣接した前記透明導電体抵抗器の接続を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項６】
抵抗器が、前記透明導電体トレースの組と共に形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記透明導電体は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、導電性透明ポリマー、及び酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項８】
一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチパネルを有するコンピュータシステムであって、
命令を実行し、かつコンピュータシステムに関連する作動を実施するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと作動的に連結された表示デバイスと、
前記表示デバイスの前に位置決めされた実質的に透明なパネルであり、かつ前記プロセッサと作動的に連結されたタッチパネルと、
を含み、
前記タッチパネルは、
前記タッチパネルの第１の表面上の１組の透明導電体トレース、
前記透明導電体トレースの組に接続した複数のメタルトレース、及び
前記メタルトレースに接続した複数の透明導電体抵抗器、
を含む、
ことを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項９】
前記透明導電体抵抗器は、前記メタルトレースと容量式感知回路の間に接続されることを特徴とする請求項８に記載のコンピュータシステム。
【請求項１０】
前記透明導電体抵抗器は、約４００オームの抵抗を有することを特徴とする請求項８に記載のコンピュータシステム。
【請求項１１】
前記透明導電体抵抗器に直接接続したフレックス回路を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータシステム。
【請求項１２】
前記メタルトレースの端部に隣接した前記透明導電体抵抗器の接続を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータシステム。
【請求項１３】
前記透明導電体抵抗器は、前記透明導電体トレースの組と共に形成されることを特徴とする請求項８に記載のコンピュータシステム。
【請求項１４】
前記透明導電体は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、導電性透明ポリマー、及び酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載のコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチスクリーンシステム及び方法に関する。透明導電体抵抗器は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、導電透明ポリマー、酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）、又は他の適切な材料から製造することができる。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータシステムでの操作を行うための入力デバイスには多くの様式がある。操作は、一般的に、表示画面上のカーソルの移動及び／又は選択の実行に対応する。一例として、入力デバイスは、ボタン又はキー、マウス、トラックボール、タッチパッド、ジョイスティック、及びタッチスクリーンなどを含むことができる。特に、タッチスクリーンは、それらの操作の容易さ及び汎用性、並びにそれらの価格の低下のために益々一般的になっている。タッチスクリーンは、ユーザが指又はスタイラスで表示画面に単に触れることにより選択を行い、又はカーソルを移動することを可能にする。一般的に、タッチスクリーンは、表示画面上のタッチとタッチの位置とを認識し、コンピュータシステムは、タッチを解釈し、その後、タッチイベントに基づくアクションを実行する。
【０００３】
タッチスクリーンは、典型的に、タッチパネル、コントローラ、及びソフトウエアドライバを含む。タッチパネルは、タッチセンサ式表面を有する透明パネルである。タッチパネルは、タッチセンサ式表面が表示画面の可視区域を覆うように表示画面の前に位置決めされる。タッチパネルは、タッチイベント（タッチセンサ式表面上への指又は他の物体のタッチ）を記録して、これらの信号をコントローラに送信する。コントローラは、これらの信号を処理し、データをコンピュータシステムに送信する。ソフトウエアドライバは、タッチイベントをコンピュータイベントに変換する。
【０００４】
タッチパネルは、タッチイベントを検出することができる一連のタッチセンサを含むことができる。一部のタッチパネルは、複数のタッチ（ほぼ同時の個別の場所でのタッチセンサ式表面上への指又は他の物体のタッチ）及び近接タッチ（タッチセンサの近接場検出機能範囲内の指又は他の物体）を検出し、それらの位置を特定して追跡することができる。複数のタッチを検出することができるこれらのタッチパネルは、マルチタッチパネルと呼ぶことができる。
【０００５】
相互容量式タッチパネルは、誘電体の両側にあるトレースの横列と縦列から形成することができる。トレースが互いの上方及び下方を通過する（しかし、互いに直接には電気的に接触しない）トレースの「交点」で、トレースは、それらの間に相互キャパシタンスを有する２つの電極を基本的に形成する。センサパネルを走査するために、1つの横列に刺激を印加することができ、全ての他の横列は、ＤＣ電圧レベルに保持される。横列が刺激された時、変調出力信号は、センサパネルの縦列上に容量結合することができる。縦列は、アナログチャンネル（本明細書では、イベント検出及び復調回路とも称される）に接続することができる。パネルが触れられるか又はほぼ触れられた時、少量の電荷がタッチポイントに取り出される。刺激された全ての横列について、縦列に接続した各アナログチャンネルは、刺激された横列と接続した縦列との交点に位置するセンサで発生したタッチ又はためらいイベントに起因する変調出力の変化の量を表す出力値を発生する。アナログチャンネル出力値が、センサパネル内のあらゆる縦列について得られた後に、新しい横列が刺激され（全ての他の横列は、ここでもまたＤＣ電圧レベルに保持される）、付加的なアナログチャンネル出力値が得られる。全ての横列が刺激されてアナログチャンネル出力値が得られると、センサパネルは、「走査された」といわれ、タッチ又はためらいの完全な「像」をセンサパネル全体にわたって得ることができる。このタッチ又はためらいの像は、パネル内のあらゆるピクセル（横列及び縦列）に関するアナログチャンネル出力値を含むことができ、各出力値は、特定の位置で検出されたタッチ又はためらいの量を表している。
【０００６】
タッチパネル内にエッチングされたメタルトレースを使用して、パネル表面からパネルに接続したイベント検出及び復調回路に電荷を伝送することができる。タッチスクリーンの寸法が増大すると、タッチパネル内にエッチングされるメタルトレースの長さも増大する。これらのより長いメタルトレースは、アンテナとして作用し、高周波干渉（ＲＦＩ）信号をタッチパネル回路及びコントローラ内にもたらす可能性がある。ＲＦＩは、エレクトロニクス及び電気システムの整合性を妨害するあらゆる有害なＲＦ信号である。これらのＲＦＩ信号は、タッチスクリーンの作動に悪影響を与える場合がある。
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第１０／８４０、８６２号
【特許文献２】米国特許出願第１１／６５０、０３６号
【特許文献３】米国特許出願第１１／８１８、３９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、必要とされているのは、タッチスクリーンにおけるＲＦＩ信号の影響を低減するためのシステム及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
透明導電体抵抗器を備えたタッチスクリーンのためのシステム及び方法を提供する。
透明導電体抵抗器は、タッチパネルの中にエッチングされたメタルトレース内に挿入することができ、これは、電荷をパネル表面からパネルに接続したキャパシタンス検出回路に伝送するために使用される。例えば、メタルトレースは、破壊することができ、透明導電体抵抗器は、これらの破壊の内部に形成することができる。これらの透明導電体抵抗器の抵抗は、タッチパネルに接続した回路及びコネクタの固有キャパシタンス値と組み合わせて、ＲＦＩ信号を阻止することができるローパスフィルタを形成することができる。
【００１０】
この方式でのメタルトレース内への透明導電体抵抗器の挿入は、透明導電体が、タッチセンサを形成するのに使用される電極の横列及び縦列を作成するためにタッチパネルの表面上に予めパターン化することができるという理由で、増分コストが殆どないか又は全くなしで達成することができる。これらの電極横列及び縦列は、一般的に、基板表面の上に透明導電体層を堆積させ、次に、トレースを形成するために透明導電体層の一部分をエッチング除去することによって形成される。従って、透明導電体抵抗器は、透明導電体電極の横列及び縦列を作成する処理の一部として形成することができる。透明導電体層の余分な部分の全てをエッチング除去する代わりに、透明導電体部分の一部を保持して、透明導電体抵抗器として機能させることができる。
本発明の上記及び他の特徴、その性質、及び様々な利点は、全体を通じて同じ参照符号が同じ部分を意味する添付図面と共に以下の詳細説明を考察するとより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本出願人に譲渡されたＳｔｅｖｅ  Ｈｏｔｅｌｌｉｎｇ他による２００４年５月６日出願の「マルチポイントタッチスクリーン」という名称の米国特許出願第１０／８４０、８６２号（代理人整理番号Ｐ３２６６ＵＳ１）は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
本出願人に譲渡されたＳｔｅｖｅ  Ｈｏｔｅｌｌｉｎｇ他による２００７年１月３日出願の「遮蔽及び駆動複合層を有する両面タッチセンサ式パネル」という名称の米国特許出願第１１／６５０、０３６号（代理人整理番号Ｐ４８８０ＵＳ１）も、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
本出願人に譲渡されたＳｔｅｖｅ  Ｈｏｔｅｌｌｉｎｇによる２００７年６月１３日出願の「ＰＥＴベースのタッチパッド」という名称の米国特許出願第１１／８１８、３９４号（代理人整理番号Ｐ５０００ＵＳ１）も、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態による容量式タッチパネル１２４と共に作動可能な例示的なタッチスクリーンコンピュータシステム１００を示している。タッチパネル１２４は、センサパネル上に一体化形成されたコネクタを経由し又はフレックス回路を用いてコンピュータシステム１００内の他の構成要素に接続することができる。コンピュータシステム１００は、１つ又はそれよりも多くのパネルプロセッサ１０２及び周辺装置１０４、並びにパネルサブシステム１０６を含む。１つ又はそれよりも多くのプロセッサ１０２は、例えば、ＡＲＭ９６８プロセッサ又は他の類似の機能及び性能を有する他のプロセッサを含むことができる。しかし、他の実施形態では、パネルプロセッサ機能は、代わりに状態機械のような専用論理によって実施することができる。周辺装置１０４は、以下に限定されるものではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の種類のメモリ又はストレージ、及びウォッチドッグタイマなどを含むことができる。
【００１３】
パネルサブシステム１０６は、以下に限定されるものではないが、１つ又はそれよりも多くのアナログチャンネル１０８、チャンネル走査論理１１０、及びドライバ論理１１４を含むことができる。チャンネル走査論理１１０は、ＲＡＭ１１２にアクセスし、アナログチャンネルからのデータを自発的に読取り、アナログチャンネルのための制御を提供する。この制御は、アナログチャンネル１０８へのマルチタッチパネル１２４の縦列の多重送信を含むことができる。加えて、チャンネル走査論理１１０は、ドライバ論理を制御することができ、刺激信号が、マルチタッチパネル１２４の横列に選択的に印加される。一部の実施形態では、パネルサブシステム１０６、パネルプロセッサ１０２、及び周辺装置１０４は、単一の特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）内に集積することができる。
【００１４】
ドライバ論理１１４は、複数のパネルサブシステム出力１１６を供給することができ、かつ高電圧ドライバ１１８を駆動する専用インタフェースを呈することができる。高電圧ドライバ１１８は、低電圧レベル（例えば、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）レベル）から高電圧レベルへのレベルシフトを提供することができ、ノイズ抑制目的のためのより良好な信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比がもたらされる。高電圧ドライバの出力は、復号器１２０に送ることができ、これは、専用インタフェースを通じて、１つ又はそれよりも多くの高電圧ドライバ出力を１つ又はそれよりも多くのパネル横列入力１２２に選択的に接続することができ、高電圧ドライバ１１８内のより少ない高電圧ドライバ回路の使用を可能にする。各パネル横列入力１２２は、マルチタッチパネル１２４内の１つ又はそれよりも多くの横列を駆動することができる。一部の実施形態では、高電圧ドライバ１１８及び復号器１２０は、単一ＡＳＩＣ内に一体化することができる。しかし、他の実施形態では、高電圧ドライバ１１８及び復号器１２０は、ドライバ論理１１８内に一体化することができ、更に別の実施形態では、高電圧ドライバ１１８及び復号器１２０は、完全に削除することができる。
【００１５】
コンピュータシステム１００は、パネルプロセッサ１０２からの出力を受入れて、その出力に基づくアクションを行うホストプロセッサ１２８も含むことができ、これには、以下に限定されるものではないが、カーソル又はポインタのようなオブジェクトの移動、スクロール又はパンニング、制御設定の調整、ファイル又は文書のオープン、メニューの一覧、選択の実施、命令の実行、ホストデバイスに接続した周辺装置の作動、テレホンコールへの応答、テレホンコールの開始、テレホンコールの停止、音量又はオーディオ設定の変更、アドレス、頻繁にダイヤルする番号、受信コール、不在着信コールのような電話に関する情報の格納、コンピュータ又はコンピュータネットワークへのログオン、コンピュータ又はコンピュータネットワークの制限領域への認定個人のアクセスの許可、コンピュータデスクトップのユーザの好ましい配置に関連するユーザプロフィールの読込み、ウェブコンテンツへのアクセス許可、特定プログラムの開始、及びメッセージの暗号化及び復号などを含むことができる。ホストコンピュータ１２８は、パネル処理に関連しない場合がある付加的な機能も行うことができ、デバイスのユーザにＵＩを提供するためにプログラムストレージ１３２と液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような表示デバイス１３０とに連結することができる。
【００１６】
上述のように、マルチタッチパネル１２４は、一部の実施形態では、誘電体によって分離された複数の横列トレース又は駆動ラインと複数の縦列トレース又は感知ラインとを有する容量式感知手段を含むことができる。一部の実施形態では、誘電体は、透明な例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ガラス、又はマイラーのような別の材料とすることができる。横列及び縦列トレースは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、導電性透明ポリマー、又は酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）のような透明導電体で形成することができるが、例えば、銅である他の不透明材料も使用することができる。一部の実施形態では、横列及び縦列トレースは、互いに直交させることができるが、他の実施形態では、別の非直交配向が可能である。例えば、極座標系では、感知ラインは、同心円とすることができ、駆動ラインは、半径方向に延びるラインとすることができる（又は、その逆も同様）。従って、本明細書で使用される場合がある「横列」及び「縦列」、「第１方向」及び「第２方向」、又は「第１軸」及び「第２軸」の語句は、直交グリッドのみではなく、第１及び第２方向を有する他の幾何学形状の交差トレース（例えば、極座標配列の同心及び半径方向のライン）も含むように意図されていることを理解すべきである。
【００１７】
トレースが互いの上下を通過する（しかし、互いに直接電気的に接触しない）トレースの「交差点」で、トレースは、基本的に２つの電極を形成する（２を超えるトレースも同様に交差することができる）。横列及び縦列トレースの各々の交差点は、容量式感知ノードを表すことができ、かつ画素（ピクセル）１２６として見ることができ、これは、マルチタッチパネル１２４がタッチの「像」を捕捉すると考えられる時に特に有用とすることができる。（換言すれば、パネルサブシステム１０６が、タッチイベントがマルチタッチパネル１２４内の各タッチセンサで検出されたか否かを判断した後で、そこでタッチイベントが発生したマルチタッチパネル内のタッチセンサのパターンは、タッチの「像」（例えば、パネルにタッチしている指のパターン）として見ることができる。）２つの電極が異なる電位にある時、各ピクセルは、ピクセルの横列電極と縦列電極の間に形成された固有の自己及び相互キャパシタンスを有することができる。特定の周波数でのＡＣ電圧で横列電極を刺激するなどして、ＡＣ信号が電極の１つに印加されると、電界及びＡＣ又は信号キャパシタンスが電極間に形成される可能性があり、これはＣｓｉｇと呼ばれる。マルチタッチパネル１２４の近傍又はその上の指又は他の物体の存在は、Ｃｓｉｇに対する変化の測定によって検出することができる。マルチタッチパネル１２４の縦軸は、パネルサブシステム１０６内の１つ又はそれよりも多くのアナログチャンネル１０８を駆動することができる。一部の実施形態では、各縦列は、１つの専用アナログチャンネル１０８に連結される。しかし、他の実施形態では、縦列は、より少ない数のアナログチャンネル１０８にアナログスイッチを通じて連結可能にすることができる。
【００１８】
図２は、例示的なタッチスクリーンコンピュータシステム２００の分解斜視図を示している。タッチスクリーンシステム２００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２３０とＬＣＤ２３０の前方に配置された透明タッチスクリーン２２０とを含む。ＬＣＤ２３０は、恐らくポインタ又はカーソル含むグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）、並びにユーザへの他の情報を表示するように構成することができる。他方で、タッチスクリーン２２０は、ユーザのタッチに感受性のある入力デバイスであり、ユーザに対してＬＣＤ２３０上のグラフィカル・ユーザ・インタフェースとの相互作用を可能にする。一例として、タッチスクリーン２２０は、ＬＣＤ２３０上で入力ポインタを移動させるか又は単にＧＵＩに指を当てることにより、ユーザがグラフィカル・ユーザ・インタフェース上での選択を行うことを可能にする。
【００１９】
ハウジング２１０は、タッチスクリーン２２０、ＬＣＤ２３０、並びに回路２４０を取り囲んで保護する。回路２４０は、タッチスクリーン２２０及びＬＣＤ２３０のためのコントローラ回路、並びにプロセッサ回路、メモリ回路、及び電源回路を含む付加的な回路を含むことができる。タッチスクリーンシステム２００は、自立型ユニットとすることができ、又はそれは、他のデバイスに一体化させることができる。自立型の場合には、タッチスクリーンシステム２００（又は、その構成要素の各々）は、それ自体のハウジングを含む周辺デバイスと同様に作動することができ、有線又は無線接続によってホストデバイスに連結することができる。一体化される場合には、タッチスクリーンシステム２００は、ハウジング２１０を共用し、ホストデバイス内に配線され、それによって単一ユニットが形成される。一例として、タッチスクリーンシステム２００は、以下に限定されるものではないが、デスクトップ、ラップトップ又はタブレットコンピュータのような汎用コンピュータ、ＰＤＡ及び音楽プレーヤなどのメディアプレーヤのような携帯装置、カメラ、プリンタなどのような周辺デバイス、又は混成コンピュータ／電話デバイスを含む様々なホストデバイス内に配置することができる。
【００２０】
図３は、例示的なタッチスクリーン３００の詳細断面図である。タッチスクリーン３００は、保護カバー３１０とＬＣＤ３４０の間に挟まれた容量式タッチパネル３３０を含む。ＬＣＤ３４０は、当業技術で公知のあらゆる従来型ＬＣＤディスプレイに該当することができる。図示されてはいないが、ＬＣＤ３４０は、典型的に、蛍光パネル、偏光フィルタ、液晶セルの層、及びカラーフィルタなどを包含する様々な層を含む。
【００２１】
保護カバー３１０は、下層を保護し、物体がその上を滑ることを可能にする表面を提供するのに役立つ。カバー３１０は、容量式タッチパネル３３０への十分な連結を可能にするように適切な薄さとすることができる。カバー３１０は、ガラス及びプラスチックのような適切な透明材料で形成することができる。加えて、カバー３１０は、タッチの時の粘着性を低下させ、かつ下側のＬＣＤ３１０を見る時のグレアを低減するためにコーティングで処理することができる。一例として、低粘着性／反射防止コーティングをカバーシート３１０の上に付加することができる。
【００２２】
タッチスクリーン３００は、様々な結合層３２０も含む。結合層３２０は、容量式タッチパネルをＬＣＤ３１０とカバー３１０とに共に結合させて積層構造体を形成し、かつその積層構造体に強靭性及び剛性を提供する。本質的に、結合層３２０は、個々の層の各々を単独で取った時よりも強い一体構造シートを生成するのに役立つ。一部の場合には、タッチスクリーン３００の外観を改善するために、結合剤は、屈折率整合材料を含むことができる。一部の実施形態では、結合層３２０のうちの一方又は両方は、タッチスクリーンの性能に影響することなく削除することができる。
【００２３】
図４は、一体化透明導電体抵抗器を備えた例示的な容量式タッチパネル４００を示している。タッチパネル４００は、複数のキャパシタンス感知ノード４４０を含む。容量式感知ノードは、広範に変えることができる。例えば、容量式感知ノードは、自己キャパシタンス又は相互キャパシタンスに基づくことができる。自己キャパシタンスでは、単一電極の「自己」キャパシタンスは、例えば、接地部に対するものとして測定される。相互キャパシタンスでは、少なくとも第１及び第２電極の間の相互キャパシタンスが測定される。いずれの場合も、タッチパネル４００上の異なるポイントを表す同時発生信号を発生させるために、各ノード４４０は、他のノード４４０から独立して作動する。
【００２４】
図示のように、タッチパネル４００は、空間的に分離された非重複ラインの２層グリッドを含む。例示的な実施形態では、タッチパネル４００は、上面に透明導電体縦列トレース４１０、及び下面に透明導電体横列トレース４２０を含む。殆どの場合に、各表面上のラインは互いに平行である。更に、異なる平面内であるが、異なる表面上のラインは、各々がタッチパネル４００の平面内の異なる座標を表す容量式感知ノード４４０を発生させるために交差又は横断するように構成される。ノード４４０は、ノード４４０の近くでタッチパネル４４０に触れる物体から容量性入力を受取るように構成される。物体がノード４４０に接近している時、この物体は電荷を抜き取り、それによってノード４４０でのキャパシタンスが影響を受ける。
【００２５】
上述のように、横列トレース４２０は、ＡＣ信号によって個別に刺激され、一方で縦列トレース４１０は、全ての縦列トレース４１０を連続的に感知することができる容量式感知回路（図示せず）に接続される。容量式感知回路は、典型的には、縦列トレース４１０の各々のキャパシタンスを測定してその結果をホストコンピュータに伝達する１つ又はそれよりも多くセンサＩＣを含む。センサＩＣは、例えば、アナログ容量性信号をデジタルデータに変換し、その後このデジタルデータをシリアルバス上でホストコントローラに伝送することができる。あらゆる数のセンサＩＣを使用することができる。例えば、１つのセンサＩＣを全ての縦列トレース４１０に使用することができ、又は複数のセンサＩＣを単一又は一群の縦列トレース４１０に対して使用することができる。殆どの場合に、センサＩＣは、ノード４４０の位置とノード４４０でのキャパシタンスの強度との両方の関数である追跡信号を伝達する。
【００２６】
縦列トレース４１０と横列トレース４２０は、例えば、堆積、エッチング、及び印刷などを含むあらゆる適切なパターン化技術を用いて、誘電性部材４０１の表面上に置くことができる。横列トレース４２０は、ＡＣ信号で刺激されるか又はＤＣ電圧レベルに保持されるかのいずれかであり、縦列トレース４１０は、変調出力信号が検出かつ復調されて出力値に変換されるようにアナログチャンネルに接続されることを要するので、横列トレース４２０及び縦列トレース４１０には電気接続部が形成されるべきである。
【００２７】
フレックス回路は、横列トレース４２０と縦列トレース４１０とに直接電気的接続することができる。しかし、タッチパネル４００の寸法が増大すると、横列トレース４２０と縦列トレース４１０に直接連結するのに必要なフレックス回路の寸法も増大する。フレックス回路の寸法を低減し、かつフレックス回路の設置におけるより大きい変動を考慮するために、メタルトレース４１５及び４２５を横列トレース４２０と縦列トレース４１０とをフレックス回路に接続するために使用することができる。
【００２８】
メタルトレース４１５及び４２５は、それらが小型のフレックス回路４３０及び４６０の使用を可能にするので、この配列に対して有益である可能性がある。フレックス回路４３０及び４６０は、タッチパネルの縁部の少しの部分を占めるのみである。これらのフレックス回路は、横列トレース４２０と縦列トレース４１０に直接連結されることを要するであろうフレックス回路の寸法よりも顕著に小型とすることができる。例えば、横列及び縦列トレースへのフレックス回路の直接の連結は、フレックスパネルがタッチパネルの殆ど縁部全体に拡がることを必要とする。図５及び図６は、電極横列と電極縦列とをそれぞれのフレックス回路に連結するメタルトレースの使用によって構成することができる２つの他の例示的な配列を示している。
【００２９】
図５は、誘電体５０１の真反対の両側で同じ縁部にフレックス回路が結合されている例示的なタッチパネル５００を示している。この配列は、誘電体５０１の縁部に沿ってメタルトレース５２５を配線することによって構成することができる。この構成でのフレックス回路の接続は、接続性のために必要なタッチパネル５００の区域を最小にすることができ、タッチパネル５００の全体的な寸法を縮小させることができる。更に、単一のフレックス回路を組み立てて、横列５２０と縦列５１０とを基板の同じ縁部の真反対の両側に接続することができる。この構成でのフレックス回路の接続は、接続性のために必要なタッチパネル５００の区域を最小にすることができ、タッチパネル５００の全体的な寸法を縮小させることができる。
【００３０】
図６は、誘電体６０１の同じ側で同じ縁部にフレックス回路が結合されている例示的なタッチパネル６００を示している。この配列は、横列６２０を誘電体６０１の上面に接続するために誘電体６０１を通過してメタルトレースを配線し、次に、メタルトレース６２５を誘電体６０１の上面の縁部に沿って配線することによって構成することができる。この構成でのフレックス回路の接続は、接続性のために必要なタッチパネル６００の区域を最小にすることができ、タッチパネル６００の全体的な寸法を縮小させることができる。更に、単一のフレックス回路を組み立てて、横列６２０と縦列６１０に接続させることができる。
【００３１】
フレックス回路上の多くの他の配列が、この方式でのメタルトレースの使用によって可能である。一部の実施形態では、電極横列と電極縦列の両方は、それらのそれぞれのフレックス回路にメタルトレースを用いて連結することができる。一部の他の実施形態では、１組の電極のみがそれらのフレックス回路にメタル回路を用いて連結される。例えば、図５の実施形態では、横列５２０は、フレックス回路にメタルトレースを用いて連結することができ、一方、縦列５１０は、それらのフレックス回路に直接連結することができる。
【００３２】
メタルトレースの使用は多くの利点を有するが、メタルトレース４１５及び４２５に沿った信号の経路指定は１つの欠点を有する。メタルトレース４１５及び４２５は、アンテナのように作用することができ、感知回路に連結される高周波干渉（ＲＦＩ）信号を生じさせる場合がある。これらのＲＦＩ信号は、タッチスクリーンの作動と、タッチスクリーン４００がユーザ入力を検出することができる精度とに悪影響を与える場合がある。タッチスクリーン４００の寸法が増大すると、メタルトレース４１５及び４２５の長さも増大し、それによってＲＦＩ信号の影響も大きくなる。
【００３３】
本発明によれば、メタルトレースを破壊することができ、抵抗器４１６及び４２６は、ＲＦＩ信号の影響を低減するために信号経路内に挿入することができる。抵抗器４１６及び４２６は、好ましくはトレース４１０及び４２０を形成するために使用されるのと同じ透明導電体を用いて製造することができる。例えば、抵抗器４１６及び４２６は、ＩＴＯで形成することができる。
【００３４】
図７は、メタルトレース７２６、ＩＴＯ抵抗器７２６、及びフレックス回路７３０を通じて容量式感知回路７５０に接続されている単一の例示的ＩＴＯ縦列トレース７１０を示している。ＩＴＯは、平方単位あたり約２００オームのシート抵抗率を有し、抵抗器７４６の抵抗は、４００オームにほぼ等しくされる。縦列トレース７１０及び抵抗器７２６を形成するために、あらゆる他の適切な透明導電体を使用することができることを理解すべきである。
【００３５】
図８は、図７の要素の図式説明を示している。感知ライン８２０は、連続分布キャパシタンスとしてモデル化することができる。メタルトレース８２５とフレックス回路８３０の抵抗率は、僅かであるとして無視することができる。最後に、ＩＴＯ抵抗器８２６は、コンデンサ８４０と併せて、ローパスフィルタを形成する。コンデンサ８４０は、容量式感知回路８５０の入力キャパシタンス、並びにメタルトレース８２５を容量式感知回路８５０に連結するために使用されるフレックス回路のキャパシタンスを表している。この実施形態では、コンデンサ８４０のキャパシタンスは、４０ｐｆと見積ることができる。適正な抵抗値を用いて、このローパスフィルタは、メタルトレースによって捕捉されたＲＦＩをそれらが容量式感知回路によって検出される前に阻止し、又は少なくとも実質的に減衰させる。例えば、４０ｐｆのキャパシタンス及び４００オームの抵抗を有するローパスフィルタは、１０ＭＨｚの計算カットオフ周波数を有する。換言すれば、タッチパネルのメタルトレース内へのＩＴＯ抵抗器の挿入によって形成された抵抗とキャパシタンスとの組合せは、１ＧＨｚよりも高い周波数を有する信号の大部分を阻止することができる。このカットオフ周波数は、殆どのＲＦＩの容量式感知回路への侵入を阻止するのに適切である。ＩＴＯ抵抗器８２６の寸法は、適切なカットオフ周波数を保証するための適切な抵抗値を取得するように調整することができる。
【００３６】
この方式でのメタルトレース内部への透明導電体抵抗器の挿入は、透明導電体を透明導電体電極の横列及び縦列を作成するためにタッチパネルの表面上に予めパターン化することができるので、コスト増分が殆どないか又は全くなしで達成することができる。これらの電極横列及び縦列は、一般的に、基板表面上に透明導電体層を堆積させ、次に、ラインを形成するために透明導電体層の一部分をエッチング除去することによって形成される。従って、本発明によれば、透明導電体抵抗器は、電極横列及び縦列を作成する工程の一部として形成することができる。その結果、透明導電体層の余分な部分の全てをエッチング除去する代わりに、透明導電体層のこの部分の一部は、透明導電体抵抗器として役立てるためにそのままに保つことができる。一部の他の実施形態では、透明導電体の複数の層を基板表面上に堆積させることができ、それは、透明導電体抵抗器を電極横列及び縦列から切り離して形成することを可能にする。一部の実施形態では、抵抗器を形成するのに使用される透明導電体は、電極横列及び縦列を形成するのに使用される透明導電体と異なるとすることができる。
【００３７】
更に、タッチパネルの表面上に付加的な透明導電体を残すことに付加的な利益がある。認められるはずであるが、透明導電体を有する区域は、透明導電体を持たない区域よりも低い透明度を有する傾向がある。これは、一般的にユーザに対しては望ましくなく、それは、ユーザがラインをそれらの間の間隔から区別することができ、すなわち、パターン化された透明導電体がかなり見えるようになり、それによって望ましくない光学特性を有するタッチスクリーンが生成されるからである。上述の問題を回避するために、全ての透明導電体を単にエッチング除去するのではなく、デッドエリア（覆われていない空間）は、非接続の電気的に浮いている透明導電体パッドに再分割することができ、すなわち、デッドエリアは、空間的に分離されたパッドでパターン化することができる。パッドは、典型的には、最小限のトレース幅を有して分離されている。更に、パッドは、典型的には、容量測定へのそれらの影響を低減するために小さくされる。この技術は、均一な光学遅延器を作成することによって透明導電体の外観を最小にすることを試みる。すなわち、透明導電体の均一シートの作成を試みることにより、このパネルが均一な光学遅延器により近く機能することになり、従って、外観の不均一性が最小にされることになると考えられる。従って、一部の実施形態では、浮いている透明導電体に加えて、ＲＦＩ阻止と同時にタッチパネルの外観の均一性の改善がもたらされるように、透明導電体抵抗器のブロックをタッチパネルの表面上にパターン化することができる。
【００３８】
図９及び図１０は、一体化透明導電体抵抗器を有するメタルトレースにフレックス回路を接続する２つの例示的な構成を示している。図９において、メタルトレース９１０は、タッチパネル９００の上面内にエッチングされている。タッチパネル９００の縁部の近くで、メタルトレース９１０が破壊され、透明導電体抵抗器９２０が挿入される。透明導電体抵抗器９２０を経てメタルトレース部分９１０ａが続き、フレックス回路９３０の銅トレースに接続される。メタルトレース部分９１０ａは、透明導電体抵抗器９２０のＲＦＩ阻止からの利益を得ないが、これらの部分は、ＲＦＩの影響を最小にするように十分短くすることができる。
【００３９】
図１０は、一体化透明導電体抵抗器を有するメタルトレースにフレックス回路を接続する別の構成を示している。メタルトレース１０１０が、タッチパネル１０００の上面内にエッチングされ、タッチパネル１０００の縁部の近くで、メタルトレース１０１０が破壊されて透明導電体抵抗器１０２０が挿入される。透明導電体抵抗器１０２０は、タッチパネル１０００の縁部に十分接近して形成され、それによってフレックス回路１０３０は、透明導電体抵抗器１０２０に直接結合することができる。従って、この構成においては、透明導電体抵抗器１０２０は、メタルトレース１０１０の全体にわたってＲＦＩを阻止することができる。
【００４０】
図１１は、本発明による一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチパネルを組み立てる処理１１００の流れ図を示している。段階１１２０で、透明導電体トレースが、タッチパネルの表面上に形成される。段階１１２０で、メタルトレースが形成され、透明導電体が、フレックス回路に接続される。段階１１３０で、メタルトレースが破壊され、段階１１４０で透明導電体抵抗器がメタルトレースの破壊部内に形成される。本発明は、透明導電体抵抗器を形成するためのメタルトレースの破壊に関連して主として説明したが、これらの段階は、あらゆる数の適切な技術を用いて達成することができることを理解すべきである。例えば、メタルトレースを破壊するのではなく、メタルトレースは、透明導電体抵抗器を収容する寸法の間隙を有して形成することができる。更に、一部の実施形態では、透明導電体層は、メタルトレース層よりも先に製造することができる。これらの実施形態では、メタルトレース部分は、実際には透明導電体抵抗器の周囲に形成することができる。
すなわち、本発明により一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチパネルを組み立てるためのシステム及び方法が提供されることが分る。当業者は、本発明が限定ではなく説明のために示された上述の実施形態以外によっても実施することができ、本発明が特許請求の範囲によってのみ限定されることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態による容量式タッチパネルと共に作動可能な例示的なタッチスクリーンコンピュータシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施形態による例示的なタッチスクリーンコンピュータシステムの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による例示的なタッチスクリーンの詳細断面図である。
【図４】本発明の実施形態による一体化透明導電体抵抗器を備えた例示的な容量式タッチパネルを示す図である。
【図５】本発明の実施形態によりフレックス回路がパネルの真反対の両側で同じ縁部に結合された一体化透明導電体抵抗器を備えた例示的なタッチパネルを示す図である。
【図６】本発明の実施形態によりフレックス回路がパネルの同じ側で同じ縁部に結合された一体化透明導電体抵抗器を備えた例示的なタッチパネルを示す図である。
【図７】本発明の実施形態によりメタルトレース、ＩＴＯ抵抗器、及びフレックス回路を通じて容量式感知回路に接続した単一の例示的酸化インジウム錫（ＩＴＯ）電極縦列を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による図７の要素の概略図である。
【図９】本発明の実施形態により一体化透明導電体抵抗器を有するメタルトレースへフレックス回路を接続する２つの例示的構成の１つを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態により一体化透明導電体抵抗器を有するメタルトレースへフレックス回路を接続する２つの例示的構成の１つを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態により一体化透明導電体抵抗器を備えたタッチパネルを組み立てる例示的な工程の流れ図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  タッチスクリーンコンピュータシステム
１０２  パネルプロセッサ
１０４  周辺装置
１０６  パネルサブシステム
１２４  容量式タッチパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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