(57)【要約】  タッチセンサーは、センサー電極のうちの少なくとも一部として細い導線を含み得る。導線の一部または全部は、金属線であり得る。センサー電極は、人間の観測者にとって顕著でないことがある。いくつかのそのような実施態様では、センサー電極は、空間的勾配を作り出すために、パターンでレイアウト、および/またはグループ化され得る。いくつかのそのような実施態様は、センサー電極の空間的織り合わせ、空間的挿入、および/または長さ変調を伴う。そのような実施態様は、所与のレベルの精度をもつタッチセンサーパネルを提供するために、より少ない行および列が必要とされるように、空間的勾配を作り出すことができる。
2015506011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平面に形成された複数の行電極であって、前記複数の行電極のうちの各行電極は、前記行電極から横方向に延在する複数の行分岐を有し、前記行分岐には、隣接する行電極の隣接する行分岐が空間的に織り合わされている、複数の行電極と、
実質的に前記平面に形成された複数の列電極であって、前記複数の列電極の第１のグループは、一緒にまとめられ、且つ前記複数の列電極の第２のグループが空間的に挿入されており、前記列電極のうちの少なくとも一部は、第１の列電極から、且つ隣接する行分岐間で横方向に延在する列分岐を含む、複数の列電極と
を備えるタッチセンサーデバイス。
【請求項２】
前記列分岐が、前記第１の列電極を第２の列電極に接続する、請求項１に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３】
第１の複数の前記行分岐が第１の長さを有し、第２の複数の前記行分岐が第２の長さを有している、請求項１または２に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項４】
前記列電極の第１および第２のグループが、１−２−１パターン、２−４−２パターン、１−２−３−２−１パターン、または１−２−３−４−３−２−１パターンでグループ化される、請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項５】
前記複数の行電極が、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項６】
前記複数の列電極が、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項７】
前記複数の行電極が、酸化インジウムスズから形成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項８】
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項９】
前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと
をさらに備える、請求項８に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１０】
前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュール
をさらに備える、請求項８または９に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１１】
前記画像ソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１２】
入力データを受け取り、前記入力データを前記プロセッサに伝達するように構成された入力デバイス
をさらに備える、請求項８から１１のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサとの通信のために構成されたタッチコントローラと、
前記行電極および前記列電極を前記タッチコントローラと接続するために構成されたルーティング線と
をさらに備える、請求項８から１２のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１４】
実質的に平面に形成された行電極手段であって、前記行電極手段の各行電極は、前記行電極から横方向に延在する複数の行分岐を有し、前記行分岐には、隣接する行電極の隣接する行分岐が空間的に織り合わされている、行電極手段と、
実質的に前記平面に形成された列電極手段であって、複数の列電極の第１のグループは、一緒にまとめられ、且つ前記複数の列電極の第２のグループが空間的に挿入されており、前記列電極手段の前記列電極のうちの少なくとも一部は、第１の列電極から、且つ隣接する行分岐間で横方向に延在する列分岐を含む、列電極手段と
を備えるタッチセンサーデバイス。
【請求項１５】
前記列分岐が、前記第１の列電極を第２の列電極に接続する、請求項１４に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１６】
第１の複数の前記行分岐が第１の長さを有し、第２の複数の前記行分岐が第２の長さを有する、請求項１４または１５に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１７】
前記列電極の第１および第２のグループが、１−２−１パターン、２−４−２パターン、１−２−３−２−１パターン、または１−２−３−４−３−２−１パターンでグループ化される、請求項１４に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１８】
前記行電極手段および前記列電極手段のうちの少なくとも１つが、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項１４から１７のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１９】
前記行電極手段が、酸化インジウムスズから形成される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２０】
実質的に平面に形成された第１の複数の行電極であって、前記複数の第１の行電極のうちの各第１の行電極は、前記第１の行電極から横方向に延在する複数の第１の行分岐を有している、第１の複数の行電極と、
実質的に前記平面に形成された第２の複数の行電極であって、前記複数の第２の行電極のうちの各第２の行電極は、前記第２の行電極から横方向に延在する複数の第２の行分岐を有しており、前記第２の行分岐には、隣接する第１の行電極の隣接する第１の行分岐が空間的に織り合わされ、前記第１の行分岐は、複数の第１の行分岐長さを有している、第２の複数の行電極と
を備え、
前記第１の行分岐長さのうちの少なくとも一部は、隣接する第２の行分岐の第２の行分岐長さに比例して変動する、タッチセンサーデバイス。
【請求項２１】
前記第１の複数の行電極と前記第２の複数の行電極との間に可変距離がある、請求項２０に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２２】
前記第１の複数の行電極が、実質的に平行なラインセグメントを含む、請求項２０または２１に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２３】
前記第２の複数の行電極が、第１の実質的に平行なラインセグメントと第２の実質的に平行なラインセグメントとを含み、前記第１の実質的に平行なラインセグメントが、前記第２の実質的に平行なラインセグメントからある角度で配設される、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２４】
前記第１の実質的に平行なラインセグメントを含む第１のエリアと、
前記第１のエリアに隣接する第２のエリアであって、前記第２の実質的に平行なラインセグメントを含む第２のエリアと
をさらに備える、請求項２３に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２５】
前記第１の行分岐が、第１の側および第２の側で前記第１の複数の行電極から延在し、前記第１の側の前記第１の行分岐が、前記第２の側の前記第１の行分岐の第２の長さに比例する第１の長さを有する、請求項２０から２４のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２６】
前記第２の行分岐が、第１の側および第２の側で前記第２の複数の行電極から延在し、前記第１の側の前記第２の行分岐が、前記第２の側の前記第２の行分岐の第２の長さに反比例する第１の長さを有する、請求項２０から２５のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２７】
前記タッチセンサーデバイスが、複数の列電極をさらに含み、前記第１の複数の行電極のうちの少なくとも一部が、前記列電極に接続される、請求項２０から２６のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２８】
前記第１の複数の行電極、前記第２の複数の行電極、および前記複数の列電極が、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項２７に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２９】
前記複数の列電極がループを含む、請求項２７に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３０】
前記ループが前記第２の行分岐のうちの少なくとも１つを囲む、請求項２９に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３１】
実質的に平面に形成された第１の行電極手段であって、前記行電極手段の各第１の行電極は、前記第１の行電極から横方向に延在する複数の第１の行分岐を有している、第１の行電極手段と、
実質的に前記平面に形成された第２の行電極手段であって、前記第２の行電極手段の各第２の行電極は、前記第２の行電極から横方向に延在する複数の第２の行分岐を有しており、前記第２の行分岐には、隣接する第１の行電極の隣接する第１の行分岐が空間的に織り合わされ、前記第１の行分岐は、複数の第１の行分岐長さを有している、第２の行電極手段と
を備え、
前記第１の行分岐長さのうちの少なくとも一部は、隣接する第２の行分岐の第２の行分岐長さに比例して変動する、タッチセンサーデバイス。
【請求項３２】
前記第１の行電極手段と前記第２の行電極手段との間に可変距離がある、請求項３１に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３３】
前記第１の行電極手段が、実質的に平行なラインセグメントにおいて前記タッチセンサーデバイスの両端間に延在する、請求項３１または３２に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３４】
前記第２の行電極手段が、第１の実質的に平行なラインセグメントと第２の実質的に平行なラインセグメントとを含み、前記第１の実質的に平行なラインセグメントが、前記第２の実質的に平行なラインセグメントからある角度で配設される、請求項３１から３３のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
本出願は、2011年11月22日に出願された「WIREFRAME TOUCH SENSOR DESIGN AND SPATIALLY LINEARIZED TOUCH SENSOR DESIGN」と題する米国仮特許出願第61/562,671号(代理人整理番号QUALP111P/113185P1)の権利を主張する、2012年5月3日に出願された「WIREFRAME TOUCH SENSOR DESIGN AND SPATIALLY LINEARIZED TOUCH SENSOR DESIGN」と題する米国特許出願第13/463,602号(代理人整理番号QUALP111/113185)の優先権を主張し、両方の出願は、参照によりすべての目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、限定はしないが、タッチスクリーンを組み込んだディスプレイデバイスを含む、ディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気機械システム(EMS)は、電気的および機械的要素と、アクチュエータと、トランスデューサと、センサーと、光学的構成要素(たとえば、ミラー)と、電子回路とを有するデバイスを含む。電気機械システムは、限定はしないが、マイクロスケールおよびナノスケールを含む、様々なスケールで製造され得る。たとえば、マイクロ電気機械システム(MEMS:microelectromechanical system)デバイスは、約1ミクロンから数百ミクロン以上に及ぶサイズを有する構造を含むことができる。ナノ電気機械システム(NEMS:nanoelectromechanical system)デバイスは、たとえば、数百ナノメートルよりも小さいサイズを含む、1ミクロンよりも小さいサイズを有する構造を含むことができる。電気および電気機械デバイスを形成するために、堆積、エッチング、リソグラフィを使用して、ならびに/あるいは、基板および/または堆積された材料層の部分をエッチング除去するかまたは層を追加する、他の微細加工プロセスを使用して、電気機械要素が作成され得る。
【０００４】
1つのタイプのEMSデバイスは干渉変調器(IMOD:interferometric modulator)と呼ばれる。本明細書で使用する干渉変調器または干渉光変調器という用語は、光学干渉の原理を使用して光を選択的に吸収および/または反射するデバイスを指す。いくつかの実施態様では、干渉変調器は伝導性プレートのペアを含み得、そのペアの一方または両方は、全体的にまたは部分的に、透明でおよび/または反射性であり、適切な電気信号の印加時の相対運動が可能であり得る。一実施態様では、一方のプレートは、基板上に堆積された固定層を含み得、他方のプレートは、エアギャップによって固定層から分離された反射膜を含み得る。別のプレートに対するあるプレートの位置は、干渉変調器に入射する光の光学干渉を変化させることがある。干渉変調器デバイスは、広範囲の適用例を有しており、特にディスプレイ能力がある製品の場合、既存の製品を改善し、新しい製品を作成する際に使用されることが予期される。
【０００５】
現在、ディスプレイデバイスをオーバーレイするように製作されたタッチセンサーは、一般に、酸化インジウムスズ(ITO)から製作されたセンサー電極を有し、その理由は、ITOが実質的に透明であるからである。透明性は極めて望ましい属性であるが、ITOは、最適ではない他の特性を有する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のシステム、方法およびデバイスは、それぞれいくつかの発明的態様を有し、それらのうちの単一の態様だけが、本明細書で開示する望ましい属性に関与するとは限らない。
【０００７】
本開示で説明する主題の1つの発明的態様は、タッチセンサーを含む装置において実施され得る。タッチセンサーは、センサー電極として細い導線を含み得る。導線の一部または全部は、金属線であり得る。センサー電極は、人間の観測者にとって顕著でないことがある。いくつかのそのような実施態様では、センサー電極は、空間的勾配を作り出すために、パターンでレイアウト、および/またはグループ化され得る。いくつかのそのような実施態様は、センサー電極の空間的織り合わせ、空間的挿入、および/または長さ変調を伴う。そのような実施態様は、所与のレベルの精度をもつタッチセンサーパネルを提供するために、比較的少ない行および列が必要とされるように、空間的勾配を作り出すことができる。
【０００８】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、タッチセンサーデバイスを含む装置において実施され得る。タッチセンサーデバイスは、実質的に平面に形成された複数の行電極を含み得る。複数の行電極のうちの各行電極は、行電極から横方向に延在する複数の行分岐を有し得る。行分岐には、隣接する行電極の隣接する行分岐が空間的に織り合わされ得る。
【０００９】
この装置はまた、実質的に平面に形成された複数の列電極をも含み得る。複数の列電極の第1のグループは、一緒にまとめられ(ganged)、複数の列電極の第2のグループが空間的に挿入され得る。列電極のうちの少なくとも一部は、第1の列電極から、隣接する行分岐間で横方向に延在する列分岐を含み得る。
【００１０】
列分岐は、第1の列電極を第2の列電極に接続し得る。第1の複数の行分岐は第1の長さを有し得、第2の複数の行分岐は第2の長さを有し得る。いくつかの実施態様では、列電極の第1および第2のグループは、1-2-1パターン、2-4-2パターン、1-2-3-2-1パターン、または1-2-3-4-3-2-1パターンでグループ化され得る。
【００１１】
いくつかの実施態様では、複数の行電極、および/または複数の列電極は、少なくとも部分的に、金属線から形成され得る。ただし、いくつかの実施態様では、複数の行電極、および/または複数の列電極は、少なくとも部分的に、酸化インジウムスズから形成され得る。
【００１２】
この装置はまた、ディスプレイと、ディスプレイと通信するように構成されたプロセッサとを含み得る。プロセッサは、画像データを処理するように構成され得る。この装置はまた、プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスをも含み得る。この装置は、ディスプレイに少なくとも1つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、ドライバ回路に画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラとを含み得る。この装置は、プロセッサに画像データを送るように構成された画像ソースモジュールを含み得る。画像ソースモジュールは、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも1つを含み得る。この装置は、入力データを受け取り、入力データをプロセッサに伝達するように構成された入力デバイスを含み得る。この装置は、プロセッサとの通信のために構成されたタッチコントローラと、行電極および列電極をタッチコントローラと接続するために構成されたルーティング線とを含み得る。
【００１３】
本開示で説明する主題の別の発明的態様は、タッチセンサーデバイスを含む装置において実施され得る。この装置は、実質的に平面に形成された第1の複数の行電極を含み得る。複数の第1の行電極のうちの各第1の行電極は、第1の行電極から横方向に延在する複数の第1の行分岐を有し得る。
【００１４】
この装置は、実質的に平面に形成された第2の複数の行電極を含み得る。複数の第2の行電極のうちの各第2の行電極は、第2の行電極から横方向に延在する複数の第2の行分岐を有し得る。第2の行分岐には、隣接する第1の行電極の隣接する第1の行分岐が空間的に織り合わされ得る。第1の行分岐は、複数の第1の行分岐長さを有し得る。第1の行分岐長さのうちの少なくとも一部は、隣接する第2の行分岐の第2の行分岐長さに比例して変動し得る。
【００１５】
第1の複数の行電極と第2の複数の行電極との間に、可変距離があり得る。第1の複数の行電極は、実質的に平行なラインセグメントを含み得る。第2の複数の行電極は、第1の実質的に平行なラインセグメントと第2の実質的に平行なラインセグメントとを含み得る。第1の実質的に平行なラインセグメントは、第2の実質的に平行なラインセグメントからある角度で配設され得る。この装置は、第1の実質的に平行なラインセグメントを含む第1のエリアと、第1のエリアに隣接する第2のエリアとを有し得る。第2のエリアは、第2の実質的に平行なラインセグメントを含み得る。
【００１６】
第1の行分岐は、第1の側および第2の側で第1の複数の行電極から延在し得る。第1の側の第1の行分岐は、第2の側の第1の行分岐の第2の長さに比例する第1の長さを有し得る。
【００１７】
いくつかの実施態様では、第2の行分岐は、第1の側および第2の側で第2の複数の行電極から延在し得る。第1の側の第2の行分岐は、第2の側の第2の行分岐の第2の長さに反比例する第1の長さを有し得る。
【００１８】
この装置は、複数の列電極を含み得る。いくつかの実施態様では、第1の複数の行電極のうちの少なくとも一部が、列電極に接続され得る。第1の複数の行電極、第2の複数の行電極、および/または複数の列電極は、少なくとも部分的に、金属線から形成され得る。複数の列電極は、ループを含み得る。ループは、第2の行分岐のうちの少なくとも1つを囲み得る。
【００１９】
本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実施態様の詳細を、添付の図面および以下の説明において示す。本概要で提供する例は、主に、MEMSベースのディスプレイに関して説明するが、本明細書で提供する概念は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード(「OLED」)ディスプレイ、および電界放出ディスプレイなど、他のタイプのディスプレイに適用され得る。他の特徴、態様、および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかとなろう。以下の図の相対寸法は一定の縮尺で描かれていないことがあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の2つの隣接ピクセルを示す等角図の一例である。
【図２】3×3干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例である。
【図３】図1の干渉変調器についての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例である。
【図４】様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときの干渉変調器の様々な状態を示す表の一例である。
【図５Ａ】図2の3×3干渉変調器ディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例である。
【図５Ｂ】図5Aに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例である。
【図６Ａ】図1の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例である。
【図６Ｂ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｃ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｄ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図６Ｅ】干渉変調器の異なる実施態様の断面図の一例である。
【図７】干渉変調器のための製造プロセスを示す流れ図の一例である。
【図８Ａ】干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｂ】干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｃ】干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｄ】干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図８Ｅ】干渉変調器を製作する方法におけるある段階の断面概略図の一例である。
【図９】空間的に挿入された行電極と列電極とを有する、タッチセンサーの一例を示す図である。
【図１０Ａ】空間的に織り合わされた行電極と空間的に挿入された列電極とを有する、タッチセンサーの一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図10Aのタッチセンサー例の拡大部分を示す図である。
【図１１】空間的に織り合わされた行電極と列電極とを有する、タッチセンサーの一例を示す図である。
【図１２Ａ】行電極および列電極のマットモザイク(mat mosaic)設計を有する、タッチセンサーの一例を示す図である。
【図１２Ｂ】図12Aのタッチセンサー例の拡大部分を示す図である。
【図１３】空間的に織り合わされた行電極の2つのセットを有する、タッチセンサーの一例を示す図である。
【図１４Ａ】本明細書で説明するタッチセンサーを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例を示す図。
【図１４Ｂ】本明細書で説明するタッチセンサーを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
様々な図面中の同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。
【００２２】
以下の説明は、本開示の発明的態様について説明する目的で、いくつかの実施態様を対象とする。ただし、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用されてもよいことを、当業者は容易に認識されよう。説明する実施態様は、動いていようと(たとえば、ビデオ)、静止していようと(たとえば、静止画像)、およびテキストであろうと、グラフィックであろうと、絵であろうと、画像を表示するように構成され得る任意のデバイスまたはシステムにおいて実施され得る。より詳細には、説明する実施態様は、限定はしないが、携帯電話、マルチメディアインターネット対応セルラー電話、モバイルテレビジョン受信機、ワイヤレスデバイス、スマートフォン、Bluetooth(登録商標)デバイス、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレス電子メール受信機、ハンドヘルドまたはポータブルコンピュータ、ネットブック、ノートブック、スマートブック、タブレット、プリンタ、コピー機、スキャナ、ファクシミリデバイス、GPS受信機/ナビゲータ、カメラ、MP3プレーヤ、カムコーダ、ゲーム機、腕時計、クロック、計算器、テレビジョンモニタ、フラットパネルディスプレイ、電子リーディングデバイス(すなわち、電子リーダー)、コンピュータモニタ、自動車ディスプレイ(オドメータおよびスピードメータディスプレイなどを含む)、コックピットコントロールおよび/またはディスプレイ、カメラビューディスプレイ(車両における後部ビューカメラのディスプレイなど)、電子写真、電子ビルボードまたは標示、プロジェクタ、アーキテクチャ構造物、電子レンジ、冷蔵庫、ステレオシステム、カセットレコーダーまたはプレーヤ、DVDプレーヤ、CDプレーヤ、VCR、ラジオ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯機/乾燥機、パーキングメータ、(電気機械システム(EMS)、マイクロ電気機械システム(MEMS)および非MEMS適用例などにおける)パッケージング、審美構造物(たとえば、1つの宝飾品上の画像のディスプレイ)、ならびに様々なEMSデバイスなど、様々な電子デバイス中に含まれるかまたはそれらに関連付けられ得ると考えられる。また、本明細書の教示は、限定はしないが、電子スイッチングデバイス、無線周波フィルタ、センサー、加速度計、ジャイロスコープ、動き感知デバイス、磁力計、コンシューマーエレクトロニクスのための慣
性構成要素、コンシューマーエレクトロニクス製品の部品、バラクタ、液晶デバイス、電気泳動デバイス、駆動方式、製造プロセスおよび電子テスト機器など、非ディスプレイ適用例において使用され得る。したがって、本教示は、単に図に示す実施態様に限定されるものではなく、代わりに、当業者に直ちに明らかになるであろう広い適用性を有する。
【００２３】
本明細書で提供するいくつかの実施態様によれば、タッチセンサーの金属センサー電極は、小さい、細かく離間した導線で形成され得る。導線の一部または全部は、金属線であり得る。いくつかの実施態様では、センサー電極は、人間の観測者にとって顕著でないことがある。いくつかのそのような実施態様では、センサー電極は、空間的勾配を作り出すために、パターンでレイアウト、および/またはグループ化され得る。
【００２４】
いくつかのそのような実施態様は、空間的織り合わせを伴い、隣接するセンサー電極行および/または列からの分岐が互いへと延在する。そのような実施態様は、指または伝導性スタイラスがタッチセンサーの両端間で移動するとき、相互キャパシタンス信号の緩やかな変化を引き起こし得る。代替または追加として、いくつかの実施態様は、センサー電極の空間的挿入を伴い、行および/または列が、隣接するセンサー電極のグループと重なるセンサー電極のグループを製作するために、周辺にまとめられ得る。
【００２５】
いくつかの実施態様は、センサー電極の長さ変調を伴う。第1の行電極は、第2の側の行分岐の長さに反比例する長さをもつ、第1の側の行分岐を有し得る。第2の行電極は、第2の側の行分岐の長さに比例する長さをもつ、第1の側の行分岐を有し得る。いくつかのそのような実施態様によれば、空間的勾配は、第1の行電極の行分岐を、第2の行電極の隣接する行分岐とともにインターリーブすることによって、作り出され得る。
【００２６】
本開示で説明する主題の特定の実施態様は、以下の潜在的な利点のうちの1つまたは複数を実現するために実施され得る。いくつかの実施態様は、所与のレベルの精度をもつタッチセンサーパネルを提供するために、センサー電極の比較的少ない行および列が必要とされるように、空間的勾配を作り出すことができる。信号補間の一部は、センサー設計によって引き起こされた固有の勾配によるので、より少ないノードからの信号が処理される必要がある。そのような実施態様は、計算複雑性、メモリ要件、および電力消費を低減することができる。
【００２７】
説明する実施態様が適用され得る好適な電気機械システム(EMS)またはMEMSデバイスの一例は、反射型ディスプレイデバイスである。反射型ディスプレイデバイスは、光学干渉の原理を使用してそれに入射する光を選択的に吸収および/または反射するために干渉変調器(IMOD)を組み込むことができる。IMODは、吸収体、吸収体に対して可動である反射体、ならびに吸収体と反射体との間に画定された光共振キャビティを含むことができる。反射体は、2つ以上の異なる位置に移動され得、これは、光共振キャビティのサイズを変化させ、それにより干渉変調器の反射率に影響を及ぼすことがある。IMODの反射スペクトルは、かなり広いスペクトルバンドをもたらすことができ、そのスペクトルバンドは、異なる色を生成するために可視波長にわたってシフトされ得る。スペクトルバンドの位置は、光共振キャビティの厚さを変更することによって、すなわち、反射体の位置を変更することによって調節され得る。
【００２８】
図1は、干渉変調器(IMOD)ディスプレイデバイスの一連のピクセル中の2つの隣接ピクセルを示す等角図の一例を示す。IMODディスプレイデバイスは、1つまたは複数の干渉MEMSディスプレイ要素を含む。これらのデバイスでは、MEMSディスプレイ要素のピクセルが、明状態または暗状態のいずれかにあることがある。明(「緩和」、「開」または「オン」)状態では、ディスプレイ要素は、たとえば、ユーザに、入射可視光の大部分を反射する。逆に、暗(「作動」、「閉」または「オフ」)状態では、ディスプレイ要素は入射可視光をほとんど反射しない。いくつかの実施態様では、オン状態の光反射特性とオフ状態の光反射特性は逆にされ得る。MEMSピクセルは、黒および白に加えて、主に、カラーディスプレイを可能にする特定の波長において、反射するように構成され得る。
【００２９】
IMODディスプレイデバイスは、IMODの行/列アレイを含むことができる。各IMODは、(光ギャップまたはキャビティとも呼ばれる)エアギャップを形成するように互いから可変で制御可能な距離をおいて配置された反射層のペア、すなわち、可動反射層と固定部分反射層とを含むことができる。可動反射層は、少なくとも2つの位置の間で移動され得る。第1の位置、すなわち、緩和位置では、可動反射層は、固定部分反射層から比較的大きい距離をおいて配置され得る。第2の位置、すなわち、作動位置では、可動反射層は、部分反射層により近接して配置され得る。それら2つの層から反射する入射光は、可動反射層の位置に応じて、強め合うようにまたは弱め合うように干渉し、各ピクセルについて全反射状態または無反射状態のいずれかを引き起こすことがある。いくつかの実施態様では、IMODは、作動していないときに反射状態にあり、可視スペクトル内の光を反射し得、また、作動していないときに暗状態にあり、可視範囲外の光(たとえば、赤外光)を反射し得る。ただし、いくつかの他の実施態様では、IMODは、作動していないときに暗状態にあり、作動しているときに反射状態にあり得る。いくつかの実施態様では、印加電圧の導入が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。いくつかの他の実施態様では、印加電荷が、状態を変更するようにピクセルを駆動することができる。
【００３０】
図1中のピクセルアレイの図示の部分は、2つの隣接する干渉変調器12を含む。(図示のような)左側のIMOD12では、可動反射層14が、部分反射層を含む光学スタック16からの所定の距離における緩和位置に示されている。左側のIMOD12の両端間に印加された電圧V0は、可動反射層14の作動を引き起こすには不十分である。右側のIMOD12では、可動反射層14は、光学スタック16の近くの、またはそれに隣接する作動位置に示されている。右側のIMOD12の両端間に印加された電圧Vbiasは、可動反射層14を作動位置に維持するのに十分である。
【００３１】
図1では、ピクセル12の反射特性が、概して、ピクセル12に入射する光と、左側のIMOD12から反射する光15とを示す矢印13を用いて示されている。詳細に示していないが、ピクセル12に入射する光13の大部分は透明基板20を透過され、光学スタック16に向かうことになることを、当業者なら理解されよう。光学スタック16に入射する光の一部分は光学スタック16の部分反射層を透過されることになり、一部分は反射され、透明基板20を通って戻ることになる。光学スタック16を透過された光13の部分は、可動反射層14において反射され、透明基板20に向かって(およびそれを通って)戻ることになる。光学スタック16の部分反射層から反射された光と可動反射層14から反射された光との間の(強め合うまたは弱め合う)干渉が、IMOD12から反射される光15の波長を決定することになる。
【００３２】
光学スタック16は、単一の層またはいくつかの層を含むことができる。その層は、電極層と、部分反射および部分透過層と、透明な誘電体層とのうちの1つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施態様では、光学スタック16は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であり、たとえば、透明基板20上に上記の層のうちの1つまたは複数を堆積させることによって、作製され得る。電極層は、様々な金属、たとえば酸化インジウムスズ(ITO)など、様々な材料から形成され得る。部分反射層は、様々な金属、たとえば、クロム(Cr)、半導体、および誘電体など、部分的に反射性である様々な材料から形成され得る。部分反射層は、材料の1つまたは複数の層から形成され得、それらの層の各々は、単一の材料または材料の組合せから形成され得る。いくつかの実施態様では、光学スタック16は、光吸収体と導体の両方として働く、金属または半導体の単一の半透明の膜(thickness)を含むことができるが、(たとえば、光学スタック16の、またはIMODの他の構造の)異なる、より伝導性の高い層または部分が、IMODピクセル間で信号をバスで運ぶ(bus)ように働くことができる。光学スタック16は、1つまたは複数の伝導性層または伝導性/吸収層をカバーする、1つまたは複数の絶縁層または誘電体層をも含むことができる。
【００３３】
いくつかの実施態様では、光学スタック16の層は、以下でさらに説明するように、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。当業者によって理解されるように、「パターニング」という用語は、本明細書では、マスキングプロセスならびにエッチングプロセスを指すために使用される。いくつかの実施態様では、アルミニウム(Al)などの高伝導性および反射性材料が可動反射層14のために使用され得、これらのストリップはディスプレイデバイスにおける列電極を形成し得る。可動反射層14は、(光学スタック16の行電極に直交する)1つまたは複数の堆積された金属層の一連の平行ストリップとして形成されて、ポスト18の上に堆積された列とポスト18間に堆積された介在する犠牲材料とを形成し得る。犠牲材料がエッチング除去されると、画定されたギャップ19または光キャビティが可動反射層14と光学スタック16との間に形成され得る。いくつかの実施態様では、ポスト18間の間隔は約1〜1000μmであり得、ギャップ19は10,000オングストローム(Å)未満であり得る。
【００３４】
いくつかの実施態様では、IMODの各ピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタである。電圧が印加されないとき、可動反射層14は、図1中の左側のIMOD12によって示されるように、機械的に緩和した状態にとどまり、可動反射層14と光学スタック16との間のギャップ19がある。しかしながら、電位差、たとえば、電圧が、選択された行および列のうちの少なくとも1つに印加されたとき、対応するピクセルにおける行電極と列電極との交差部に形成されたキャパシタは帯電し、静電力がそれらの電極を引き合わせる。印加された電圧がしきい値を超える場合、可動反射層14は、変形し、光学スタック16の近くにまたはそれに対して移動することができる。光学スタック16内の誘電体層(図示せず)が、図1中の右側の作動IMOD12によって示されるように、短絡を防ぎ、層14と層16との間の分離距離を制御し得る。その挙動は、印加電位差の極性にかかわらず同じである。いくつかの事例ではアレイ中の一連のピクセルが「行」または「列」と呼ばれることがあるが、ある方向を「行」と呼び、別の方向を「列」と呼ぶことは恣意的であることを、当業者は容易に理解されよう。言い換えれば、いくつかの配向では、行は列と見なされ得、列は行であると見なされ得る。さらに、ディスプレイ要素は、直交する行および列に一様に配置されるか(「アレイ」)、または、たとえば、互いに対して一定の位置オフセットを有する、非線形構成で配置され得る(「モザイク」)。「アレイ」および「モザイク」という用語は、いずれかの構成を指し得る。したがって、ディスプレイは、「アレイ」または「モザイク」を含むものとして言及されるが、その要素自体は、いかなる事例においても、互いに直交して配置される必要がなく、または一様な分布で配設される必要がなく、非対称形状および不均等に分布された要素を有する配置を含み得る。
【００３５】
図2は、3×3干渉変調器ディスプレイを組み込んだ電子デバイスを示すシステムブロック図の一例を示す。電子デバイスは、1つまたは複数のソフトウェアモジュールを実行するように構成され得るプロセッサ21を含む。オペレーティングシステムを実行することに加えて、プロセッサ21は、ウェブブラウザ、電話アプリケーション、電子メールプログラム、または他のソフトウェアアプリケーションを含む、1つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行するように構成され得る。
【００３６】
プロセッサ21は、アレイドライバ22と通信するように構成され得る。アレイドライバ22は、たとえば、ディスプレイアレイまたはパネル30に、信号を与える行ドライバ回路24と列ドライバ回路26とを含むことができる。図2には、図1に示したIMODディスプレイデバイスの断面が線1-1によって示されている。図2は明快のためにIMODの3×3アレイを示しているが、ディスプレイアレイ30は、極めて多数のIMODを含んでいることがあり、列におけるIMODの数とは異なる数のIMODを行において有し得、その逆も同様である。
【００３７】
図3は、図1の干渉変調器についての可動反射層位置対印加電圧を示す図の一例を示す。MEMS干渉変調器の場合、行/列(すなわち、コモン/セグメント)書込みプロシージャが、図3に示すこれらのデバイスのヒステリシス特性を利用し得る。干渉変調器は、可動反射層またはミラーに緩和状態から作動状態に変更させるために、たとえば、約10ボルトの電位差を必要とし得る。電圧がその値から低減されると、電圧が低下して、たとえば、10ボルトより下に戻ったとき、可動反射層はそれの状態を維持する。しかし、電圧が2ボルトより下に低下するまで、可動反射層は完全には緩和しない。したがって、図3に示すように、印加電圧のウィンドウがある電圧の範囲、約3〜7ボルトが存在し、そのウィンドウ内でデバイスは緩和状態または作動状態のいずれかで安定している。これは、本明細書では「ヒステリシスウィンドウ」または「安定性ウィンドウ」と呼ばれる。図3のヒステリシス特性を有するディスプレイアレイ30の場合、行/列書込みプロシージャは、一度に1つまたは複数の行をアドレス指定するように設計され得、その結果、所与の行のアドレス指定中に、作動されるべきアドレス指定された行におけるピクセルは、約10ボルトの電圧差にさらされ、緩和されるべきピクセルは、ほぼ0ボルトの電圧差にさらされる。アドレス指定後に、それらのピクセルは、それらが前のストローブ状態にとどまるような、約5ボルトの定常状態またはバイアス電圧差にさらされる。この例では、アドレス指定された後に、各ピクセルは、約3〜7ボルトの「安定性ウィンドウ」内の電位差を経験する。このヒステリシス特性の特徴は、たとえば、図1に示した、ピクセル設計が、同じ印加電圧条件下で作動または緩和のいずれかの既存の状態で安定したままであることを可能にする。各IMODピクセルは、作動状態にあろうと緩和状態にあろうと、本質的に、固定反射層および可動反射層によって形成されるキャパシタであるので、この安定状態は、電力を実質的に消費するかまたは失うことなしに、ヒステリシスウィンドウ内の定常電圧において保持され得る。その上、印加電圧電位が実質的に固定のままである場合、電流は本質的にほとんどまたはまったくIMODピクセルに流れ込まない。
【００３８】
いくつかの実施態様では、所与の行におけるピクセルの状態の所望の変化(もしあれば)に従って、列電極のセットに沿って「セグメント」電圧の形態のデータ信号を印加することによって、画像のフレームが作成され得る。次に、フレームが一度に1行書き込まれるように、アレイの各行がアドレス指定され得る。第1の行におけるピクセルに所望のデータを書き込むために、第1の行におけるピクセルの所望の状態に対応するセグメント電圧が列電極上に印加され得、特定の「コモン」電圧または信号の形態の第1の行パルスが第1の行電極に印加され得る。次いで、セグメント電圧のセットは、第2の行におけるピクセルの状態の所望の変化(もしあれば)に対応するように変更され得、第2のコモン電圧が第2の行電極に印加され得る。いくつかの実施態様では、第1の行におけるピクセルは、列電極に沿って印加されたセグメント電圧の変化による影響を受けず、第1のコモン電圧行パルス中にそれらのピクセルが設定された状態にとどまる。このプロセスは、画像フレームを生成するために、一連の行全体、または代替的に、一連の列全体について、連続方式で繰り返され得る。フレームは、何らかの所望の数のフレーム毎秒でこのプロセスを断続的に反復することによって、新しい画像データでリフレッシュおよび/または更新され得る。
【００３９】
各ピクセルの両端間に印加されるセグメント信号とコモン信号の組合せ(すなわち、各ピクセルの両端間の電位差)は、各ピクセルの得られる状態を決定する。図4は、様々なコモン電圧およびセグメント電圧が印加されたときの干渉変調器の様々な状態を示す表の一例を示している。当業者によって容易に理解されるように、「セグメント」電圧は、列電極または行電極のいずれかに印加され得、「コモン」電圧は、列電極または行電極のうちの他方に印加され得る。
【００４０】
図4に(ならびに図5Bに示すタイミング図に)示すように、開放電圧(release voltage)VCRELがコモンラインに沿って印加されたとき、コモンラインに沿ったすべての干渉変調器要素は、セグメントラインに沿って印加された電圧、すなわち、高いセグメント電圧VSHおよび低いセグメント電圧VSLにかかわらず、代替的に開放または非作動状態と呼ばれる、緩和状態に入れられることになる。特に、開放電圧VCRELがコモンラインに沿って印加されると、そのピクセルのための対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧VSHが印加されたときも、低いセグメント電圧VSLが印加されたときも、変調器の両端間の潜在的な電圧(代替的にピクセル電圧と呼ばれる)は緩和ウィンドウ(図3参照。開放ウィンドウとも呼ばれる)内にある。
【００４１】
高い保持電圧VCHOLD_Hまたは低い保持電圧VCHOLD_Lなどの保持電圧がコモンライン上に印加されたとき、干渉変調器の状態は一定のままであることになる。たとえば、緩和IMODは緩和位置にとどまることになり、作動IMODは作動位置にとどまることになる。保持電圧は、対応するセグメントラインに沿って高いセグメント電圧VSHが印加されたときも、低いセグメント電圧VSLが印加されたときも、ピクセル電圧が安定性ウィンドウ内にとどまることになるように、選択され得る。したがって、セグメント電圧スイング(voltage swing)、すなわち、高いVSHと低いセグメント電圧VSLとの間の差は、正または負のいずれかの安定性ウィンドウの幅よりも小さい。
【００４２】
高いアドレス指定電圧VCADD_Hまたは低いアドレス指定電圧VCADD_Lなどのアドレス指定または作動電圧がコモンライン上に印加されたとき、それぞれのセグメントラインに沿ったセグメント電圧の印加によって、データがそのコモンラインに沿った変調器に選択的に書き込まれ得る。セグメント電圧は、作動が印加されたセグメント電圧に依存するように選択され得る。アドレス指定電圧がコモンラインに沿って印加されたとき、一方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウ内のピクセル電圧をもたらし、ピクセルが非作動のままであることを引き起こすことになる。対照的に、他方のセグメント電圧の印加は、安定性ウィンドウを越えるピクセル電圧をもたらし、ピクセルの作動をもたらすことになる。作動を引き起こす特定のセグメント電圧は、どのアドレス指定電圧が使用されるかに応じて変動することができる。いくつかの実施態様では、高いアドレス指定電圧VCADD_Hがコモンラインに沿って印加されたとき、高いセグメント電圧VSHの印加は、変調器がそれの現在位置にとどまることを引き起こすことがあり、低いセグメント電圧VSLの印加は、変調器の作動を引き起こすことがある。当然の結果として、低いアドレス指定電圧VCADD_Lが印加されたとき、セグメント電圧の影響は反対であり、高いセグメント電圧VSHは変調器の作動を引き起こし、低いセグメント電圧VSLは変調器の状態に影響しない(すなわち、安定したままである)ことがある。
【００４３】
いくつかの実施態様では、常に変調器の両端間で同じ極性電位差を引き起こす保持電圧、アドレス電圧、およびセグメント電圧が使用され得る。いくつかの他の実施態様では、変調器の電位差の極性を交番する信号が使用され得る。変調器の両端間の極性の交番(すなわち、書込みプロシージャの極性の交番)は、単一の極性の反復書込み動作後に起こることがある電荷蓄積を低減または抑止し得る。
【００４４】
図5Aは、図2の3×3干渉変調器ディスプレイにおけるディスプレイデータのフレームを示す図の一例を示す。図5Bは、図5Aに示すディスプレイデータのフレームを書き込むために使用され得るコモン信号およびセグメント信号についてのタイミング図の一例を示す。それらの信号は、たとえば、図2の3×3アレイに印加され得、これは、図5Aに示すライン時間60eディスプレイ配置を最終的にもたらすことになる。図5A中の作動変調器は暗状態にあり、すなわち、その状態では、反射光の実質的部分が、たとえば、閲覧者に、暗いアピアランスをもたらすように可視スペクトルの外にある。図5Aに示すフレームを書き込むより前に、ピクセルは任意の状態にあることがあるが、図5Bのタイミング図に示す書込みプロシージャは、各変調器が、第1のライン時間60aの前に、開放されており、非作動状態に属すると仮定する。
【００４５】
第1のライン時間60a中に、開放電圧70がコモンライン1上に印加され、コモンライン2上に印加される電圧が、高い保持電圧72において始まり、開放電圧70に移動し、低い保持電圧76がコモンライン3に沿って印加される。したがって、コモンライン1に沿った変調器(コモン1,セグメント1)、(1,2)および(1,3)は、第1のライン時間60aの持続時間の間、緩和または非作動状態にとどまり、コモンライン2に沿った変調器(2,1)、(2,2)および(2,3)は、緩和状態に移動することになり、コモンライン3に沿った変調器(3,1)、(3,2)および(3,3)は、それらの前の状態にとどまることになる。図4を参照すると、コモンライン1、2または3のいずれも、ライン時間60a中に作動を引き起こす電圧レベルにさらされていないので(すなわち、VCREL-緩和、およびVCHOLD_L-安定)、セグメントライン1、2および3に沿って印加されたセグメント電圧は、干渉変調器の状態に影響しないことになる。
【００４６】
第2のライン時間60b中に、コモンライン1上の電圧は高い保持電圧72に移動し、コモンライン1に沿ったすべての変調器は、アドレス指定または作動電圧がコモンライン1上に印加されなかったので、印加されたセグメント電圧にかかわらず、緩和状態にとどまる。コモンライン2に沿った変調器は、開放電圧70の印加により、緩和状態にとどまり、コモンライン3に沿った変調器(3,1)、(3,2)および(3,3)は、コモンライン3に沿った電圧が開放電圧70に移動するとき、緩和することになる。
【００４７】
第3のライン時間60c中に、コモンライン1は、コモンライン1上に高いアドレス電圧74を印加することによってアドレス指定される。このアドレス電圧の印加中に低いセグメント電圧64がセグメントライン1および2に沿って印加されるので、変調器(1,1)および(1,2)の両端間のピクセル電圧は変調器の正の安定性ウィンドウの上端よりも大きく(すなわち、電圧差は、あらかじめ定義されたしきい値を超えた)、変調器(1,1)および(1,2)は作動される。逆に、高いセグメント電圧62がセグメントライン3に沿って印加されるので、変調器(1,3)の両端間のピクセル電圧は、変調器(1,1)および(1,2)のピクセル電圧よりも小さく、変調器の正の安定性ウィンドウ内にとどまり、したがって変調器(1,3)は緩和したままである。また、ライン時間60c中に、コモンライン2に沿った電圧は低い保持電圧76に減少し、コモンライン3に沿った電圧は開放電圧70にとどまり、コモンライン2および3に沿った変調器を緩和位置のままにする。
【００４８】
第4のライン時間60d中に、コモンライン1上の電圧は、高い保持電圧72に戻り、コモンライン1に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン2上の電圧は低いアドレス電圧78に減少される。高いセグメント電圧62がセグメントライン2に沿って印加されるので、変調器(2,2)の両端間のピクセル電圧は、変調器の負の安定性ウィンドウの下側端部(lower end)を下回り、変調器(2,2)が作動することを引き起こす。逆に、低いセグメント電圧64がセグメントライン1および3に沿って印加されるので、変調器(2,1)および(2,3)は緩和位置にとどまる。コモンライン3上の電圧は、高い保持電圧72に増加し、コモンライン3に沿った変調器を緩和状態のままにする。
【００４９】
最後に、第5のライン時間60e中に、コモンライン1上の電圧は高い保持電圧72にとどまり、コモンライン2上の電圧は低い保持電圧76にとどまり、コモンライン1および2に沿った変調器を、それらのそれぞれのアドレス指定された状態のままにする。コモンライン3上の電圧は、コモンライン3に沿った変調器をアドレス指定するために、高いアドレス電圧74に増加する。低いセグメント電圧64がセグメントライン2および3上に印加されるので、変調器(3,2)および(3,3)は作動するが、セグメントライン1に沿って印加された高いセグメント電圧62は、変調器(3,1)が緩和位置にとどまることを引き起こす。したがって、第5のライン時間60eの終わりに、3×3ピクセルアレイは、図5Aに示す状態にあり、他のコモンライン(図示せず)に沿った変調器がアドレス指定されているときに起こり得るセグメント電圧の変動にかかわらず、保持電圧がコモンラインに沿って印加される限り、その状態にとどまることになる。
【００５０】
図5Bのタイミング図では、所与の書込みプロシージャ(すなわち、ライン時間60a〜60e)は、高い保持およびアドレス電圧、または低い保持およびアドレス電圧のいずれかの使用を含むことができる。書込みプロシージャが所与のコモンラインについて完了されると(また、コモン電圧が、作動電圧と同じ極性を有する保持電圧に設定されると)、ピクセル電圧は、所与の安定性ウィンドウ内にとどまり、開放電圧がそのコモンライン上に印加されるまで、緩和ウィンドウを通過しない。さらに、各変調器が、変調器をアドレス指定するより前に書込みプロシージャの一部として開放されるので、開放時間ではなく変調器の作動時間が、必要なライン時間を決定し得る。詳細には、変調器の開放時間が作動時間よりも大きい実施態様では、開放電圧は、図5Bに示すように、単一のライン時間よりも長く印加され得る。いくつかの他の実施態様では、コモンラインまたはセグメントラインに沿って印加される電圧が、異なる色の変調器など、異なる変調器の作動電圧および開放電圧の変動を相殺するように変動し得る。
【００５１】
上記に記載した原理に従って動作する干渉変調器の構造の詳細は大きく異なり得る。たとえば、図6A〜図6Eは、可動反射層14とそれの支持構造とを含む、干渉変調器の異なる実施態様の断面図の例を示している。図6Aは、金属材料のストリップ、すなわち、可動反射層14が、基板20から直角に延在する支持体18上に堆積される、図1の干渉変調器ディスプレイの部分断面図の一例を示している。図6Bでは、各IMODの可動反射層14は、概して形状が正方形または長方形であり、コーナーにおいてまたはその近くでテザー32に接して支持体に取り付けられる。図6Cでは、可動反射層14は、概して形状が正方形または長方形であり、フレキシブルな金属を含み得る変形可能層34から吊るされる。変形可能層34は、可動反射層14の外周の周りで基板20に直接または間接的に接続することがある。これらの接続は、本明細書では支持ポストと呼ばれる。図6Cに示す実施態様は、変形可能層34によって行われる可動反射層14の機械的機能からのそれの光学的機能の分離から派生する追加の利益を有する。この分離は、反射層14のために使用される構造設計および材料と、変形可能層34のために使用される構造設計および材料とが、互いとは無関係に最適化されることを可能にする。
【００５２】
図6Dは、可動反射層14が反射副層(reflective sub-layer)14aを含む、IMODの別の例を示している。可動反射層14は、支持ポスト18などの支持構造上に載る。支持ポスト18は、たとえば、可動反射層14が緩和位置にあるとき、可動反射層14と光学スタック16との間にギャップ19が形成されるように、下側静止電極(すなわち、図示のIMODにおける光学スタック16の一部)からの可動反射層14の分離を可能にする。可動反射層14は、電極として働くように構成され得る伝導性層14cと、支持層14bとをも含むことができる。この例では、伝導性層14cは、基板20から遠位にある支持層14bの一方の面に配設され、反射副層14aは、基板20の近位にある支持層14bの他方の面に配設される。いくつかの実施態様では、反射副層14aは、伝導性であることがあり、支持層14bと光学スタック16との間に配設され得る。支持層14bは、誘電材料、たとえば、酸窒化ケイ素(SiON)または二酸化ケイ素(SiO2)の、1つまたは複数の層を含むことができる。いくつかの実施態様では、支持層14bは、たとえば、SiO2/SiON/SiO23層スタックなど、複数の層のスタックであり得る。反射副層14aと伝導性層14cのいずれかまたは両方は、たとえば、約0.5%の銅(Cu)または別の反射金属材料を用いた、アルミニウム(Al)合金を含むことができる。誘電支持層14bの上および下で伝導性層14a、14cを採用することは、応力のバランスをとり、伝導の向上を与えることができる。いくつかの実施態様では、反射副層14aおよび伝導性層14cは、可動反射層14内の特定の応力プロファイルを達成することなど、様々な設計目的で、異なる材料から形成され得る。
【００５３】
図6Dに示すように、いくつかの実施態様はブラックマスク構造23をも含むことができる。ブラックマスク構造23は、周辺光または迷光を吸収するために、光学不活性領域において(たとえば、ピクセル間にまたはポスト18の下に)形成され得る。ブラックマスク構造23はまた、光がディスプレイの不活性部分から反射されることまたはそれを透過されることを抑止し、それによりコントラスト比を上げることによって、ディスプレイデバイスの光学的特性を改善することができる。さらに、ブラックマスク構造23は、伝導性であり、電気的バス層として機能するように構成され得る。いくつかの実施態様では、行電極は、接続された行電極の抵抗を低減するために、ブラックマスク構造23に接続され得る。ブラックマスク構造23は、堆積およびパターニング技法を含む様々な方法を使用して形成され得る。ブラックマスク構造23は1つまたは複数の層を含むことができる。たとえば、いくつかの実施態様では、ブラックマスク構造23は、それぞれ、約30〜80Å、500〜1000Å、および500〜6000Åの範囲内の厚さをもつ、光吸収体として働くモリブデンクロム(MoCr)層と、SiO2層と、反射体として働くアルミニウム合金層と、バス層とを含む。1つまたは複数の層は、たとえば、MoCr層およびSiO2層の場合は、カーボンテトラフルオロメタン(CF4)および/または酸素(O2)、ならびにアルミニウム合金層の場合は、塩素(Cl2)および/または三塩化ホウ素(BCl3)を含む、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを含む、様々な技法を使用してパターニングされ得る。いくつかの実施態様では、ブラックマスク23はエタロンまたは干渉スタック構造であり得る。そのような干渉スタックブラックマスク構造23では、伝導性吸収体は、各行または列の光学スタック16における下側静止電極間で信号を送信するかまたは信号をバスで運ぶために使用され得る。いくつかの実施態様では、スペーサ層35が、ブラックマスク23中の伝導性層から吸収層16aを概して電気的に絶縁するのに、役立つことができる。
【００５４】
図6Eは、可動反射層14が自立している、IMODの別の例を示している。図6Dとは対照的に、図6Eの実施態様は支持ポスト18を含まない。代わりに、可動反射層14は、複数のロケーションにおいて、下にある光学スタック16に接触し、可動反射層14の湾曲は、干渉変調器の両端間の電圧が作動を引き起こすには不十分であるとき、可動反射層14が図6Eの非作動位置に戻るという、十分な支持を与える。複数のいくつかの異なる層を含んでいることがある光学スタック16は、ここでは明快のために、光吸収体16aと誘電体16bとを含む状態で示されている。いくつかの実施態様では、光吸収体16aは、固定電極としても、部分反射層としても働き得る。
【００５５】
図6A〜図6Eに示す実施態様などの実施態様では、IMODは直視型デバイスとして機能し、直視型デバイスでは、画像が、透明基板20の正面、すなわち、変調器が配置された面の反対の面から、閲覧される。これらの実施態様では、デバイスの背面部分(すなわち、たとえば、図6Cに示す変形可能層34を含む、可動反射層14の背後のディスプレイデバイスの任意の部分)は、反射層14がデバイスのそれらの部分を光学的に遮蔽するので、ディスプレイデバイスの画質に影響を及ぼすことまたは悪影響を及ぼすことなしに、構成され、作用され得る。たとえば、いくつかの実施態様では、バス構造(図示せず)が可動反射層14の背後に含まれ得、これは、電圧アドレス指定およびそのようなアドレス指定に起因する移動など、変調器の電気機械的特性から変調器の光学的特性を分離する能力を与える。さらに、図6A〜図6Eの実施態様は、たとえば、パターニングなどの処理を簡略化することができる。
【００５６】
図7は、干渉変調器のための製造プロセス80を示す流れ図の一例を示しており、図8A〜図8Eは、そのような製造プロセス80の対応する段階の断面概略図の例を示している。いくつかの実施態様では、製造プロセス80は、図7に示されていない他のブロックに加えて、たとえば、図1および図6に示す一般的なタイプの干渉変調器を製造するために実施され得る。図1、図6および図7を参照すると、プロセス80はブロック82において開始し、基板20上への光学スタック16の形成を伴う。図8Aは、基板20上で形成されたそのような光学スタック16を示している。基板20は、ガラスまたはプラスチックなどの透明基板であり得、それは、フレキシブルであるかまたは比較的固く曲がらないことがあり、光学スタック16の効率的な形成を可能にするために、事前準備プロセス、たとえば、洗浄にかけられていることがある。上記で説明したように、光学スタック16は、電気伝導性であり、部分的に透明で、部分的に反射性であることがあり、たとえば、透明基板20上に、所望の特性を有する1つまたは複数の層を堆積させることによって、作製され得る。図8Aでは、光学スタック16は、副層16aおよび16bを有する多層構造を含むが、いくつかの他の実施態様では、より多いまたはより少ない副層が含まれ得る。いくつかの実施態様では、副層16a、16bのうちの1つは、組み合わせられた導体/吸収体副層16aなど、光吸収特性と伝導特性の両方で構成され得る。さらに、副層16a、16bのうちの1つまたは複数は、平行ストリップにパターニングされ得、ディスプレイデバイスにおける行電極を形成し得る。そのようなパターニングは、当技術分野で知られているマスキングおよびエッチングプロセスまたは別の好適なプロセスによって実行され得る。いくつかの実施態様では、副層16a、16bのうちの1つは、1つまたは複数の金属層(たとえば、1つまたは複数の反射層および/または伝導性層)上に堆積された副層16bなど、絶縁層または誘電体層であり得る。さらに、光学スタック16は、ディスプレイの行を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。
【００５７】
プロセス80はブロック84において続き、光学スタック16上への犠牲層25の形成を伴う。犠牲層25は、キャビティ19を形成するために後で(たとえば、ブロック90において)除去され、したがって、犠牲層25は、図1に示した得られた干渉変調器12には示されていない。図8Bは、光学スタック16上で形成された犠牲層25を含む、部分的に作製されたデバイスを示している。光学スタック16上での犠牲層25の形成は、後続の除去後に、所望の設計サイズを有するギャップまたはキャビティ19(図1および図8Eも参照)を与えるように選択された厚さの、モリブデン(Mo)またはアモルファスシリコン(Si)など、二フッ化キセノン(XeF2)エッチング可能材料の堆積を含み得る。犠牲材料の堆積は、物理堆積(PVD、たとえば、スパッタリング)、プラズマ強化化学堆積(PECVD)、熱化学堆積(熱CVD)、またはスピンコーティングなど、堆積技法を使用して行われ得る。
【００５８】
プロセス80はブロック86において続き、支持構造、たとえば、図1、図6および図8Cに示すポスト18の形成を伴う。ポスト18の形成は、支持構造開口を形成するために犠牲層25をパターニングし、次いで、PVD、PECVD、熱CVD、またはスピンコーティングなど、堆積方法を使用して、ポスト18を形成するために開口中に材料(たとえば、ポリマーまたは無機材料、たとえば、酸化ケイ素)を堆積させることを含み得る。いくつかの実施態様では、犠牲層中に形成された支持構造開口は、ポスト18の下側端部が図6Aに示すように基板20に接触するように、犠牲層25と光学スタック16の両方を通って、下にある基板20まで延在することがある。代替的に、図8Cに示すように、犠牲層25中に形成された開口は、犠牲層25は通るが、光学スタック16は通らないで、延在することがある。たとえば、図8Eは、光学スタック16の上側表面(upper surface)と接触している支持ポスト18の下側端部を示している。ポスト18、または他の支持構造は、犠牲層25上に支持構造材料の層を堆積させること、および犠牲層25中の開口から離れて配置された支持構造材料の部分をパターニングすることによって形成され得る。支持構造は、図8Cに示すように開口内に配置され得るが、少なくとも部分的に、犠牲層25の一部分の上で延在することもある。上述のように、犠牲層25および/または支持ポスト18のパターニングは、パターニングおよびエッチングプロセスによって実行され得るが、代替エッチング方法によっても実行され得る。
【００５９】
プロセス80はブロック88において続き、図1、図6および図8Dに示す可動反射層14などの可動反射層または膜の形成を伴う。可動反射層14は、1つまたは複数のパターニング、マスキング、および/またはエッチングプロセスとともに、1つまたは複数の堆積プロセス、たとえば、反射層(たとえば、アルミニウム、アルミニウム合金)堆積を採用することによって、形成され得る。可動反射層14は、電気伝導性であり、電気伝導性層(electrically conductive layer)と呼ばれることがある。いくつかの実施態様では、可動反射層14は、図8Dに示すように複数の副層14a、14b、14cを含み得る。いくつかの実施態様では、副層14a、14cなど、副層のうちの1つまたは複数は、それらの光学的特性のために選択された高反射性副層を含み得、別の副層14bは、それの機械的特性のために選択された機械的副層を含み得る。犠牲層25は、ブロック88において形成された部分的に作製された干渉変調器中に依然として存在するので、可動反射層14は、一般にこの段階では可動でない。犠牲層25を含んでいる部分的に作製されたIMODは、本明細書では「非開放」IMODと呼ばれることもある。図1に関して上記で説明したように、可動反射層14は、ディスプレイの列を形成する個々の平行ストリップにパターニングされ得る。
【００６０】
プロセス80はブロック90において続き、キャビティ、たとえば、図1、図6および図8Eに示すキャビティ19の形成を伴う。キャビティ19は、(ブロック84において堆積された)犠牲材料25をエッチャントにさらすことによって形成され得る。たとえば、MoまたはアモルファスSiなどのエッチング可能犠牲材料が、ドライ化学エッチングによって、たとえば、一般に、キャビティ19を囲む構造に対して選択的に除去される、所望の量の材料を除去するのに有効である期間の間、固体XeF2から派生した蒸気などの気体または蒸気エッチャントに犠牲層25をさらすことによって、除去され得る。エッチング可能犠牲材料およびエッチング方法の他の組合せ、たとえば、ウェットエッチングおよび/またはプラズマエッチングも使用され得る。犠牲層25がブロック90中に除去されるので、可動反射層14は、一般に、この段階後に可動となる。犠牲材料25の除去後に、得られた完全にまたは部分的に作製されたIMODは、本明細書では「開放」IMODと呼ばれることがある。
【００６１】
現在、ディスプレイデバイスをオーバーレイするように製作されたタッチセンサーは、一般に、ITOから製作されたセンサー電極を有し、その理由は、ITOが実質的に透明であるからである。透明性は極めて望ましい属性であるが、ITOは、いくつかの他の導体と比較して高い抵抗を有する。ITOの高い抵抗は、タッチセンサー設計にいくつかの制約をかける。たとえば、ITO電極の高い抵抗は、金属電極の応答時間よりも比較的遅い応答時間を引き起こし、したがって、特に大型のタッチパネルでは、より遅いフレームレートを引き起こし得る。ITO電極のより高い抵抗はまた、より高いバックグラウンドキャパシタンスをも引き起こし、したがって、タッチセンサーデバイスのために比較的多くの電力を必要とする。
【００６２】
タッチセンサーは、一般に、2つのセンサー電極間の位置がファームウェア中で補間されるように設計される。そのような設計は、特にスタイラス先端のロケーションを検出するために、タッチ感知のための高レベルの精度を得るために、センサー電極のための比較的小さいピッチを必要とし得る。ただし、より細い電極は、抵抗率が比較的高い。したがって、ITOの高い抵抗は、センサー電極のサイズおよびピッチに制約をかけ得る。
【００６３】
本明細書で説明するいくつかのタッチセンサーは、少なくとも部分的に、薄い伝導性金属線から形成されるセンサー電極を含み得る。ただし、他のセンサー電極のうちの少なくとも一部は、ITOなど、非金属伝導性材料から形成され得る。ITOから製作されるか、金属線から製作されるかにかかわらず、センサー電極は、人間の観測者にとって顕著でないことがある。
【００６４】
センサー電極は、空間的勾配を作り出すために、パターンでレイアウト、および/またはグループ化され得る。いくつかのそのような実施態様は、センサー電極の空間的織り合わせ、空間的挿入、および/または長さ変調を伴う。そのような実施態様は、所与のレベルの精度をもつタッチセンサーパネルを提供するために、比較的少ない行および列が必要とされるように、空間的勾配を作り出すことができる。信号補間の一部は、センサー設計によって引き起こされた固有の勾配によるので、より少ないノードからの信号が処理される必要がある。そのような実施態様は、計算複雑性、メモリ要件、および電力消費を低減することができる。
【００６５】
図9は、空間的に挿入された行電極と列電極とを有する、タッチセンサーの一例を示す。タッチセンサー900の左下部分のみを図9に示す。この実施態様では、列電極910および行電極915は、実質的に透明な基板905上に形成される。いくつかの実施態様では、実質的に透明な基板905は、ディスプレイデバイスのためのカバーガラスであり得る。代替実施態様では、実質的に透明な基板905は、フロントライトの一部であり得る。実質的に透明な基板905は、単一の層または多層であり得、ガラス、ポリマー、および/または他の実質的に透明な材料から形成され得る。
【００６６】
この例では、列電極910および行電極915は、どちらも、少なくとも部分的に、薄い伝導性金属線から形成される。いくつかの実施態様では、これらの線は、10nmと1ミクロンとの間の範囲内である厚さを有し得る。これらの線は、100nmと10ミクロンとの間の範囲内である幅を有し得る。ただし、これらの線は、代替実施態様では他の寸法を有し得る。伝導性金属は、銅、アルミニウム、金など、任意の好適な伝導性金属であり得る。列電極910および行電極915が重なるエリア917では、絶縁されたジャンパ(図示せず)が、短絡を引き起こすことなしに電極のうちの1つにかかるために使用され得る。キャパシタンス記号912は、列電極910のうちの1つと、近くの行電極915のうちの1つとの間の相互キャパシタンスを示す。指または伝導性スタイラスの存在によって引き起こされた、行と列との間の相互キャパシタンスの変化を検出することによって、デバイスはタッチセンサーとして機能することができる。いくつかの実施態様では、列電極910間または行電極915間の空間930は、1ミリメートル程度であり得る。たとえば、いくつかの実施態様では、空間930は、200ミクロンから1.2mm程度、たとえば、約800ミクロンであり得る。
【００６７】
この実施態様では、列電極910のグループ920aには、列電極910のグループ920bおよび920cが空間的に挿入される。図9では、グループ920a、920b、および920cの各々を構成する列電極の境界が、波括弧によってつけられる。この例では、グループ920aを構成する列電極910は、タッチセンサー900の内部からさらに離れて延在する。グループ920aは、1-2-3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの9個を含む。代替実施態様は、一緒にまとめられた異なる数の列電極910を含み得る。列電極910は、1-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの4個、2-4-2パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの8個、1-2-3-4-3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの16個など、他のパターンで一緒にまとめられ得る。いくつかの代替実施態様では、列電極910が一緒にまとめられない。
【００６８】
ここでは、グループ920bは、3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの6個を有する、部分的グループである。グループ920cは、1-2-3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの9個を含むが、グループ920cの一部分のみを図9に示す。
【００６９】
図9を綿密に観察することによって、グループ920bおよび920cによるグループ920aの空間的挿入が明らかになる。たとえば、グループ920aの左端の単一の列電極910(矢印A参照)は、グループ920bの列電極910のうちの左端の3個と、列電極910のうちの次の2個との間に挿入される。グループ920aの2個の連続する列電極910は、グループ920cの単一の列電極910と2個の連続する列電極910との間に挿入される。
【００７０】
この実施態様では、行電極915のグループもまた、互いに空間的に挿入される。ここでは、行電極915のグループ925aには、行電極915のグループ925bおよび925cが空間的に挿入される。グループ925aは、1-2-3-2-1パターンで一緒にまとめられた行電極915のうちの9個を含む。代替実施態様は、一緒にまとめられた異なる数の行電極915を含み得る。行電極915は、列電極910に関して上記で説明したものなど、他のパターンで一緒にまとめられ得る。いくつかの代替実施態様では、行電極915が一緒にまとめられない。
【００７１】
ここでは、グループ925bは、1-2-3-2-1パターンで一緒にまとめられた行電極915のうちの9個を含むが、グループ925bの一部分のみを図9に示す。グループ925cは、3-2-1パターンで一緒にまとめられた行電極915のうちの6個を有する、部分的グループである。この例では、グループ925aの下部の単一の列電極915(矢印B参照)は、グループ925c中の行電極915のうちの下部の3個と、行電極915のうちの次の2個との間に挿入される。グループ925aの2個の連続する行電極915は、グループ925b中の最も低い単一の行電極915と、次の2個の連続する行電極915との間に挿入される。
【００７２】
電極グループの各々の幅、たとえば、グループ920aの幅は、個々のセンサーセルまたは「センセル」の幅と見なされ得る。列電極910および/または行電極915を空間的に挿入することで、あるセンセルから別のセンセルへ遷移することにおいて線形勾配(したがって、空間的補間)が与えられる。指、伝導性スタイラスなどがあるセンセルから別のセンセルへ移動する間のそのような信号の緩やかな変化は、所与のセンセルピッチのためのタッチ位置を判断するために比較的良い精度を生じる。
【００７３】
図10Aは、空間的に織り合わされた行電極と空間的に挿入された列電極とを有する、タッチセンサーの一例を示す。図10Bは、図10Aのタッチセンサー例の拡大部分を示す。最初に図10Aを参照すると、列電極910のグループが重なっており、列電極910の他のグループが空間的に挿入されていることがわかる。ここでは、列電極910のグループ920dに、列電極910のグループ920eおよび920fが空間的に挿入される。この例では、行電極915は、グループ化されず、または互いに空間的に挿入されない。トレース1005は、列電極910および行電極915をボンドパッド1010と接続する。いくつかの実施態様では、ボンドパッド1010は、トレース1005をフレックスケーブルと、かつ/または以下で説明するタッチコントローラ77などのタッチコントローラと接続するために使用され得る。図10Aにおける破線の長方形は、図10Bのおおよその境界を示す。
【００７４】
次に図10Bを参照すると、列電極910のグループ920dに、列電極910のグループ920eおよび920fがどのように空間的に挿入されるかがより明らかにわかる。グループ920dは、1-2-3-4-3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの16個を含むが、列電極910のうちの16個のすべてを図10Bに示すわけではない。ここでは、グループ920eは、4-3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの10個を有する、部分的グループである。グループ920fは、1-2-3-4-3-2-1パターンで一緒にまとめられた列電極910のうちの16個を含むが、グループ920fの一部分のみを図10Bに示す。
【００７５】
この例では、グループ920dの左端の単一の列電極910は、グループ920eの列電極910のうちの左端の4個と、列電極910のうちの次の3個との間に挿入される。グループ920dの3個の連続する列電極910は、グループ920fの単一の列電極910と次の2個の連続する列電極910との間に挿入される。この空間的挿入は、指または伝導性スタイラスが列電極のあるグループから別のグループへ移動するときに検出される相互キャパシタンスの緩やかな変化を与え、センサー電極の所与のピッチのためのよりよいタッチセンサー精度を与える。
【００７６】
代替実施態様は、一緒にまとめられた、かつ/または1-2-1パターン、2-4-2パターン、1-2-3-2-1パターン、1-2-3-4-5-4-3-2-1パターンなど、他のパターンで一緒にまとめられた、様々な数の列電極910を含み得る。いくつかの実施態様では、たとえば、2-3-1パターン、3-1-5、1-3-2-4、および他の変形など、他のパターンが使用され得る。いくつかの実施態様では、たとえば、1-2-3-4-2パターン、または2-4-3-1パターン、または1-2-3-1-2-3パターンなど、不均一なパターンが使用され得る。いくつかの代替実施態様では、列電極910が一緒にまとめられない。
【００７７】
この実施態様では、行電極915の各々は、行電極915から横方向に延在し、隣接する行電極の隣接する行分岐が空間的に織り合わされる、複数の行分岐を有する。この例では、行分岐1015aおよび1015bが、行電極915aおよび915bから横方向に延在する。行分岐1015aの各々は、行電極915のうちの1つから、対応する行分岐1015bのほうへ延在する。同様に、行分岐1015bの各々は、行電極915のうちの1つから、対応する行分岐1015aのほうへ延在する。行分岐1015aおよび行分岐1015bの空間的織り合わせは、指または伝導性スタイラスがある行から別の行へ移動する間に、相互キャパシタンス信号の緩やかな変化を引き起こす。
【００７８】
この実施態様では、行分岐1015aは約2mmの長さであり、行分岐1015bは約5mmの長さである。行電極915間の間隔は、約5mmである。列電極910と、列電極910に隣接する行分岐1015aおよび1015bと間の間隔は、約400ミクロンである。ただし、これは一例にすぎない。代替実施態様では、様々な間隔、様々な数の行分岐、および/または様々な長さを有する行分岐があり得る。いくつかのそのような実施態様では、行分岐は、1から10mmの範囲内の長さを有し得る。行電極915間の間隔は、5mmより大きく、またはそれより小さくなり得る。いくつかの実施態様では、行電極915間の間隔は、1mmと10mmとの間、たとえば、約9mmであり得る。代替実施態様では、列電極910と、隣接する行分岐1015aおよび1015bと間の間隔は、100ミクロンから600ミクロンの範囲内であり得る。
【００７９】
この例では、行分岐1015bは交互に起こり、隣接する行電極915からの行分岐の約50%が存在する行間エリア1025を作成する。指または伝導性スタイラスがこの行間エリア1025に位置するとき、相互キャパシタンス信号の約50%が行電極915aによって与えられ、相互キャパシタンス信号の約50%が行電極915bによって与えられる。このようにして、部分的には、「論理行」が行間エリア1025によって作成されるために、特定のレベルのタッチセンサー精度のために必要とされる物理的な行ピッチが増加し得る。代替実施態様では、行間エリア1025は、隣接する行電極915からの行分岐の50%より多いかまたはより少ないもの、たとえば、隣接する行電極915からの行分岐の25%から75%を含み得る。
【００８０】
この実施態様では、行分岐1015aおよび1015bは、行電極915のうちの1つを別のものに接続しない。ただし、この例では、列分岐1020aが、列電極910のうちの一部から横方向に延在し、列電極910を隣接する列電極910に接続する。列分岐1020aのうちの一部は、行分岐1015aと隣接する行分岐1015bとの間に延在する。
【００８１】
代替実施態様では、列電極910のうちの少なくとも一部もまた、空間的に織り合わされ得る。その上、いくつかの代替実施態様は、3つ以上の異なる行または列分岐長さを含み得る。
【００８２】
図11は、空間的に織り合わされた行電極と列電極とを有する、タッチセンサーの一例を示す。この実施態様では、行電極915は、ITOから形成され、隣接する行電極915へと延在する行分岐を含む。ここでは、行分岐1015cは、行電極915cから、隣接する行電極915dの狭い部分1105へと延在する。いくつかの実施態様では、ITOは、約15から200nmの範囲内の厚さを有する。いくつかの実施態様では、狭い部分1105は、1ミリメートル程度、たとえば、0.5mmと1.5mmとの間であり得る。代替実施態様では、狭い部分1105は、より大きいかまたはより小さい、たとえば、3ミクロンと50ミクロンとの間であり得る。行分岐1015cは、1から10mm程度の長さ、たとえば、約5mmの長さであり得る。
【００８３】
列電極910は、この例では、金属線から形成される。ここでは、3つの異なる長さの列分岐が、列電極910から横方向に延在する。この例では、列分岐1020bが最も短く、列分岐1020dが最も長く、列分岐1020cが中間の長さを有する。この実施態様では、列分岐1020bは、行分岐1015cのうちの1つの幅とほぼ同じである長さを有し、列分岐1020cは、行分岐1015cのうちの2つの幅とほぼ同じである長さを有し、列分岐1020dは、行分岐1015cのうちの3つの幅とほぼ同じである長さを有する。ただし、他の実施態様では、列分岐1020は、他の長さを有し得る。たとえば、列分岐1020は、1から10mmの範囲内の長さを有し得る。いくつかの代替実施態様は、列分岐1020を含まなくてもよい。ここでは、列分岐1020cが列分岐1020bおよび列分岐1020dの各々の間に配設され、列分岐の長さが列電極910の各々に沿って緩やかに変化するようになる。
【００８４】
いくつかの実施態様では、行電極915cおよび915dを形成するITOは、列電極910と列分岐1020とを形成する金属線と同じ基板の面上にあり得る。そのような実施態様は、金属線およびITOの重なる部分間に絶縁層を含み得る。ただし、代替実施態様では、ITOから形成された行電極915は、基板の一方の面上に配設され得、列電極910と列分岐1020とを形成する金属線は、基板の第2の反対の面上に形成され得る。
【００８５】
図12Aは、行電極および列電極のマットモザイク設計を有する、タッチセンサーの一例を示す。タッチセンサー900のこの実施態様では、列電極910に、隣接する列電極910が空間的に挿入され、行電極915に、隣接する行電極915が空間的に挿入される。ここでは、列電極910と行電極915の両方が金属線から形成され、トレース1005に対してある角度で配設される部分を有する。この例では、この角度は約45度である。代替実施態様では、列電極910および行電極915のそのような部分は、トレース1005に対して異なる角度、たとえば、約30度と60度との間の範囲内の角度で配設され得る。
【００８６】
図12Bは、図12Aのタッチセンサー例の拡大部分を示す。グループ920gの列電極910に、グループ920hの列電極910が空間的に挿入される。同様に、グループ925dの行電極915に、グループ925eの行電極915が空間的に挿入される。
【００８７】
この実施態様では、列電極910は、部分1210aおよび1210bを含み、行電極915は、部分1215aおよび1215bを含む。この例では、列電極910の部分1210aおよび1210bは、実質的に互いに直交し、行電極915の対応する部分1215aおよび1215bに実質的に平行である。同様に、行電極915の部分1215aおよび1215bは、実質的に互いに直交し、列電極910の対応する部分1210aおよび1210bに実質的に平行である。部分1210aおよび1210bは、たとえば、約100ミクロンから600ミクロンだけ、隣接する実質的に平行な部分1215aおよび1215bから分離され得る。絶縁されたジャンパ(図示せず)は、列電極910が行電極915を越えるか、またはその逆であるエリア917中で短絡を防止する。
【００８８】
図13は、空間的に織り合わされた行電極の2つのセットを有する、タッチセンサーの一例を示す。ここでは、行電極915eは、実質的に直線で平行なラインセグメントにおいてタッチセンサー900の両端間で延在する。いくつかの実施態様では、行電極915e間の間隔は、1mmと10mmとの間、たとえば、約5または6mmであり得る。行電極915fは、行電極915eと実質的に同じ平面においてタッチセンサー900の両端間で延在する。この例では、行電極915fは、セグメント1320とセグメント1325とを含む。セグメント1320は、実質的に互いに平行である。セグメント1325もまた、実質的に互いに平行である。ただし、セグメント1320は、セグメント1325からある角度で配設される。したがって、行電極915eと行電極915fとの間に可変距離がある。
【００８９】
エリア1310は、セグメント1320を含む。エリア1310に隣接するエリア1315は、セグメント1325を含む。エリア1310およびエリア1315中で、行分岐1015dは、行電極915fの第1の側から延在し、行分岐1015eは、行電極915fの第2の側から延在する。行分岐1015eは、行電極915eのうちの1つから横方向に延在する行分岐1015fに隣接する。同様に、行分岐1015dは、行電極915eのうちの別のものから横方向に延在する行分岐1015gに隣接する。隣接する行分岐間(たとえば、行分岐1015dと行分岐1015gとの間)の間隔は、100から600ミクロン程度であり得る。
【００９０】
この例では、行分岐1015dの長さは、行分岐1015gの長さに比例する。たとえば、図13の左上の角のエリア1310を参照すると、行分岐1015d1は、エリア1310中の行分岐1015dの中で最小であり、行分岐1015d1に隣接する行分岐1015g1は、エリア1310中の行分岐1015gの中で最小である。行分岐1015dは、行分岐1015d1から行分岐1015d12まで長さが緩やかに増加するのに対して、隣接する行分岐1015gは、行分岐1015g1から行分岐1015g11まで長さが緩やかに増加する。隣接するエリア1315中で、行分岐1015dは、行分岐1015d14から行分岐1015d25まで長さが緩やかに減少するのに対して、隣接する行分岐1015gは、行分岐1015g12から行分岐1015g22まで長さが緩やかに減少する。いくつかの実施態様では、最小行分岐(たとえば、行分岐1015d1)は、1ミクロン未満(たとえば、約0.5ミクロン)の長さであり得、最長行分岐(たとえば、行分岐1015d12)は、5から10ミクロン程度(たとえば、約4ミクロン)であり得る。
【００９１】
次に図13の左下のエリア1315を参照すると、行分岐1015e1は、エリア1315中の行分岐1015eの中で最小であり、行分岐1015e1に隣接する行分岐1015f1は、エリア1315中の行分岐1015fの中で最小である。行分岐1015eは、行分岐1015e1から行分岐1015e12まで長さが緩やかに増加するのに対して、隣接する行分岐1015fは、行分岐1015f1から行分岐1015f11まで長さが緩やかに増加する。隣接するエリア1310中で、行分岐1015eは、行分岐1015e14から行分岐1015e25まで長さが緩やかに減少するのに対して、隣接する行分岐1015fは、行分岐1015f12から行分岐1015f22まで長さが緩やかに減少する。
【００９２】
この例では、行電極915fの一方の側の行分岐の長さは、行電極915fの他方の側の行分岐の長さに反比例する。たとえば、エリア1310内で、行分岐1015d1〜1015d12は徐々に長くなるのに対して、行分岐1015e14〜1015e25は徐々に短くなる。エリア1315内で、行分岐1015d14〜1015d25は徐々に短くなるのに対して、行分岐1015e1〜1015e12は徐々に長くなる。
【００９３】
しかしながら、行電極915eの一方の側の行分岐の長さは、行電極915eの他方の側の行分岐の長さに比例する。たとえば、左上のエリア1310内で、行分岐1015g1〜1015g11は徐々に長くなる。左上のエリア1310のすぐ下のエリア1315中で、行電極915eのうちの同じものから延在する、行分岐1015f1〜1015f11もまた徐々に長くなる。
【００９４】
この実施態様では、行電極915eは、列電極910に接続される。列電極910は、行電極915fから延在する1つまたは複数の行分岐を囲み得る、ループ1305を含む。たとえば、左上のエリア1315に隣接するループ1305は、行分岐1015d13および1015e13を含む。左下のエリア1310および1315にかかるループ1305は、行分岐1015e13のうちの1つを含む。行電極915eおよび915f、ならびに列電極910は、この例では実質的に同じ平面にあるので、絶縁されたジャンパ(図示せず)が、列電極910が行電極915fを越えるエリア917中で短絡を防止するために使用され得る。
【００９５】
図14Aおよび図14Bは、本明細書で説明するタッチセンサーを含むディスプレイデバイスを示すシステムブロック図の例を示す。ディスプレイデバイス40は、たとえば、セルラー電話または携帯電話であり得る。ただし、ディスプレイデバイス40の同じ構成要素またはディスプレイデバイス40の軽微な変形はまた、テレビジョン、電子リーダーおよびポータブルメディアプレーヤなど、様々なタイプのディスプレイデバイスを示す。
【００９６】
ディスプレイデバイス40は、ハウジング41と、ディスプレイ30と、タッチセンサーデバイス900と、アンテナ43と、スピーカー45と、入力デバイス48と、マイクロフォン46とを含む。ハウジング41は、射出成形および真空成形を含む様々な製造プロセスのうちのいずれかから形成され得る。さらに、ハウジング41は、限定はしないが、プラスチック、金属、ガラス、ゴム、およびセラミック、またはそれらの組合せを含む、様々な材料のうちのいずれかから製作され得る。ハウジング41は、異なる色の、または異なるロゴ、ピクチャ、もしくはシンボルを含んでいる、他の取外し可能な部分と交換され得る、取外し可能な部分(図示せず)を含むことができる。
【００９７】
ディスプレイ30は、本明細書で説明する、双安定またはアナログディスプレイを含む様々なディスプレイのうちのいずれかであり得る。ディスプレイ30はまた、プラズマ、EL、OLED、STN LCD、またはTFT LCDなど、フラットパネルディスプレイ、あるいはCRTまたは他の管デバイスなど、非フラットパネルディスプレイを含むように構成され得る。さらに、ディスプレイ30は、本明細書で説明する干渉変調器ディスプレイを含むことができる。タッチセンサーデバイス900は、実質的に、本明細書で説明するデバイスであり得る。
【００９８】
ディスプレイデバイス40の構成要素は図21Bに概略的に示されている。ディスプレイデバイス40は、ハウジング41を含み、それの中に少なくとも部分的に密閉された追加の構成要素を含むことができる。たとえば、ディスプレイデバイス40は、トランシーバ47に結合されたアンテナ43を含むネットワークインターフェース27を含む。トランシーバ47はプロセッサ21に接続され、プロセッサ21は調整ハードウェア52に接続される。調整ハードウェア52は、信号を調整する(たとえば、信号をフィルタリングする)ように構成され得る。調整ハードウェア52は、スピーカー45およびマイクロフォン46に接続される。プロセッサ21は、入力デバイス48およびドライバコントローラ29にも接続される。ドライバコントローラ29は、フレームバッファ28に、およびアレイドライバ22に結合され、アレイドライバ22は次にディスプレイアレイ30に結合される。電源50が、特定のディスプレイデバイス40設計に必要とされるようなすべての構成要素に電力を与えることができる。
【００９９】
この例では、ディスプレイデバイス40はまた、タッチコントローラ77をも含む。タッチコントローラ77は、タッチセンサーデバイス900との通信のために構成され、および/またはタッチセンサーデバイス900を制御するために構成され得る。タッチコントローラ77は、タッチセンサーデバイス900に近接した指、伝導性スタイラスなどのタッチロケーションを判断するように構成され得る。タッチコントローラ77は、タッチロケーションの近傍のキャパシタンスの検出された変化に少なくとも部分的に基づいて、そのような判断を行うように構成され得る。ただし、代替実施態様では、プロセッサ21(または別のそのようなデバイス)は、この機能の一部または全部を与えるように構成され得る。
【０１００】
ネットワークインターフェース27は、ディスプレイデバイス40がネットワークを介して1つまたは複数のデバイスと通信することができるように、アンテナ43とトランシーバ47とを含む。ネットワークインターフェース27はまた、たとえば、プロセッサ21のデータ処理要件を軽減するための、何らかの処理能力を有し得る。アンテナ43は信号を送信および受信することができる。いくつかの実施態様では、アンテナ43は、IEEE16.11(a)、(b)、または(g)を含むIEEE16.11規格、あるいはIEEE802.11a、b、g、またはnを含むIEEE802.11規格に従って、RF信号を送信および受信する。いくつかの他の実施態様では、アンテナ43は、BLUETOOTH（登録商標）規格に従ってRF信号を送信および受信する。セルラー電話の場合、アンテナ43は、3Gまたは4G技術を利用するシステムなどのワイヤレスネットワーク内で通信するために使用される、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、Global System for Mobile communications(GSM（登録商標）)、GSM（登録商標）/General Packet Radio Service(GPRS)、Enhanced Data GSM（登録商標） Environment(EDGE)、Terrestrial Trunked Radio(TETRA)、広帯域CDMA(W-CDMA)、Evolution Data Optimized(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速パケットアクセス(HSPA)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、発展型高速パケットアクセス(HSPA+)、Long Term Evolution(LTE)、AMPS、または他の知られている信号を受信するように設計される。トランシーバ47は、アンテナ43から受信された信号がプロセッサ21によって受信され、プロセッサ21によってさらに操作され得るように、その信号を前処理することができる。トランシーバ47はまた、プロセッサ21から受信された信号がアンテナ43を介してディスプレイデバイス40から送信され得るように、その信号を処理することができる。プロセッサ21は、たとえば、タイムサーバから、ネットワークインターフェース27を介して時間データを受信するように構成され得る。
【０１０１】
いくつかの実施態様では、トランシーバ47は受信機によって置き換えられ得る。さらに、ネットワークインターフェース27は、プロセッサ21に送られるべき画像データを記憶または生成することができる画像ソースによって置き換えられ得る。プロセッサ21は、ディスプレイデバイス40の全体的な動作を制御することができる。プロセッサ21は、ネットワークインターフェース27または画像ソースから圧縮された画像データなどのデータを受信し、そのデータを生画像データに、または生画像データに容易に処理されるフォーマットに、処理する。プロセッサ21は、処理されたデータをドライバコントローラ29に、または記憶のためにフレームバッファ28に送ることができる。生データは、一般に、画像内の各ロケーションにおける画像特性を識別する情報を指す。たとえば、そのような画像特性は、色、飽和およびグレースケールレベルを含むことができる。
【０１０２】
プロセッサ21は、ディスプレイデバイス40の動作を制御するためのマイクロコントローラ、CPU、または論理ユニットを含むことができる。調整ハードウェア52は、スピーカー45に信号を送信するための、およびマイクロフォン46から信号を受信するための、増幅器およびフィルタを含み得る。調整ハードウェア52は、ディスプレイデバイス40内の個別構成要素であり得、あるいはプロセッサ21または他の構成要素内に組み込まれ得る。
【０１０３】
ドライバコントローラ29は、プロセッサ21によって生成された生画像データをプロセッサ21から直接、またはフレームバッファ28から取ることができ、アレイドライバ22への高速送信のために適宜に生画像データを再フォーマットすることができる。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ29は、生画像データを、ラスタ様フォーマットを有するデータフローに再フォーマットすることができ、その結果、そのデータフローは、ディスプレイアレイ30にわたって走査するのに好適な時間順序を有する。次いで、ドライバコントローラ29は、フォーマットされた情報をアレイドライバ22に送る。LCDコントローラなどのドライバコントローラ29は、しばしば、スタンドアロン集積回路(IC)としてシステムプロセッサ21に関連付けられるが、そのようなコントローラは多くの方法で実施され得る。たとえば、コントローラは、ハードウェアとしてプロセッサ21中に埋め込まれるか、ソフトウェアとしてプロセッサ21中に埋め込まれるか、またはハードウェアにおいてアレイドライバ22と完全に一体化され得る。
【０１０４】
アレイドライバ22は、ドライバコントローラ29からフォーマットされた情報を受信することができ、ビデオデータを波形の並列セットに再フォーマットすることができ、波形の並列セットは、ディスプレイのピクセルのx-y行列から来る、数百の、および時には数千の(またはより多くの)リード線に毎秒何回も適用される。
【０１０５】
いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ29、アレイドライバ22、およびディスプレイアレイ30は、本明細書で説明するディスプレイのタイプのうちのいずれにも適している。たとえば、ドライバコントローラ29は、従来のディスプレイコントローラまたは双安定ディスプレイコントローラ(たとえば、IMODコントローラ)であり得る。さらに、アレイドライバ22は、従来のドライバまたは双安定ディスプレイドライバ(たとえば、IMODディスプレイドライバ)であり得る。その上、ディスプレイアレイ30は、従来のディスプレイアレイまたは双安定ディスプレイアレイ(たとえば、IMODのアレイを含むディスプレイ)であり得る。いくつかの実施態様では、ドライバコントローラ29はアレイドライバ22と一体化され得る。そのような実施態様は、高集積システム、たとえば、セルラー電話、ウォッチおよび他の小面積ディスプレイにおいて、一般的である。
【０１０６】
いくつかの実施態様では、入力デバイス48は、たとえば、ユーザがディスプレイデバイス40の動作を制御することを可能にするように、構成され得る。入力デバイス48は、QWERTYキーボードまたは電話キーパッドなどのキーパッド、ボタン、スイッチ、ロッカー、タッチセンシティブスクリーン、あるいは感圧膜または感熱膜を含むことができる。マイクロフォン46は、ディスプレイデバイス40のための入力デバイスとして構成され得る。いくつかの実施態様では、ディスプレイデバイス40の動作を制御するために、マイクロフォン46を介したボイスコマンドが使用され得る。
【０１０７】
電源50は、当技術分野においてよく知られているように、様々なエネルギー蓄積デバイスを含むことができる。たとえば、電源50は、ニッケルカドミウムバッテリーまたはリチウムイオンバッテリーなどの充電式バッテリーであり得る。充電式バッテリーを使用する実施態様では、充電式バッテリーは、たとえば、壁コンセントあるいは光起電性デバイスまたはアレイから来る電力を使用して充電可能であり得る。代替的に、充電式バッテリーはワイヤレス充電可能であり得る。電源50はまた、再生可能エネルギー源、キャパシタ、あるいはプラスチック太陽電池または太陽電池塗料を含む太陽電池であり得る。電源50はまた、壁コンセントから電力を受け取るように構成され得る。
【０１０８】
いくつかの実施態様では、制御プログラマビリティがドライバコントローラ29中に存在し、これは電子ディスプレイシステム中のいくつかの場所に配置され得る。いくつかの他の実施態様では、制御プログラマビリティがアレイドライバ22中に存在する。上記で説明した最適化は、任意の数のハードウェアおよび/またはソフトウェア構成要素において、ならびに様々な構成において実施され得る。
【０１０９】
本明細書で開示する実施態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムプロセスは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびプロセスにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【０１１０】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、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)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成としても実装され得る。いくつかの実施態様では、特定のプロセスおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【０１１１】
1つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、1つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の1つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【０１１２】
本明細書で開示する実施態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムプロセスは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得る。ハードウェアとソフトウェアの互換性が、概して機能に関して説明され、上記で説明した様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびプロセスにおいて示された。そのような機能がハードウェアで実施されるか、ソフトウェアで実施されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【０１１３】
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実施するために使用される、ハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングルチップまたはマルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、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)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、あるいは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成としても実装され得る。いくつかの実施態様では、特定のプロセスおよび方法が、所与の機能に固有である回路によって実行され得る。
【０１１４】
1つまたは複数の態様では、説明した機能は、本明細書で開示する構造を含むハードウェア、デジタル電子回路、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、およびそれらの上記構造の構造的等価物において、またはそれらの任意の組合せにおいて実施され得る。また、本明細書で説明した主題の実施態様は、1つまたは複数のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置が実行するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータプログラム命令の1つまたは複数のモジュールとして、実施され得る。
【０１１５】
ソフトウェアで実施する場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶するか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信することができる。本明細書で開示する方法またはアルゴリズムのプロセスは、コンピュータ可読媒体上に存在し得る、プロセッサ実行可能ソフトウェアモジュールで実施され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所にコンピュータプログラムを転送することを可能にされ得る任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含み得る。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれ得る。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー（登録商標）ディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。さらに、方法またはアルゴリズムの動作は、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得る、機械可読媒体およびコンピュータ可読媒体上のコードおよび命令の、1つまたは任意の組合せまたはセットとして存在し得る。
【０１１６】
本開示で説明した実施態様への様々な修正は当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で示した実施態様に限定されるものではなく、本開示と、本明細書で開示する原理および新規の特徴とに一致する、最も広い範囲を与えられるべきである。
【０１１７】
「例示的」という単語は、本明細書ではもっぱら「例、事例、または例示の働きをすること」を意味するために使用される。本明細書に「例示的」と記載されたいかなる実施態様も、必ずしも他の実施態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、「上側」および「下側」という用語は、図の説明を簡単にするために時々使用され、適切に配向されたページ上の図の配向に対応する相対位置を示すが、実施されたIMOD(または他のデバイス)の適切な配向を反映しないことがあることを、当業者は容易に諒解されよう。
【０１１８】
また、別個の実施態様に関して本明細書で説明されたいくつかの特徴は、単一の実施態様において組合せで実施され得る。また、逆に、単一の実施態様に関して説明した様々な特徴は、複数の実施態様において別個に、あるいは任意の好適な部分組合せで実施され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せで働くものとして上記で説明され、初めにそのように請求されることさえあるが、請求される組合せからの1つまたは複数の特徴は、場合によってはその組合せから削除され得、請求される組合せは、部分組合せ、または部分組合せの変形形態を対象とし得る。
【０１１９】
同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示される特定の順序でまたは順番に実行されることを、あるいはすべての図示の動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、流れ図の形態で1つまたは複数の例示的なプロセスを概略的に示し得る。ただし、図示されていない他の動作が、概略的に示される例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、1つまたは複数の追加の動作が、図示の動作のうちのいずれかの前に、後に、同時に、またはそれの間で、実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。その上、上記で説明した実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実施態様においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、説明するプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品において互いに一体化されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングされ得ることを理解されたい。さらに、他の実施態様が以下の特許請求の範囲内に入る。場合によっては、特許請求の範囲に記載の行為は、異なる順序で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
12  干渉変調器、IMOD、ピクセル
13、15  光
14  可動反射層、層、反射層
14a  反射副層、伝導性層、副層
14b  支持層、誘電支持層、副層
14c  伝導性層、副層
16  光学スタック、層
16a  吸収層、光吸収体、副層、導体/吸収体副層
16b  誘電体、副層
18  ポスト、支持体、支持ポスト
19  ギャップ、キャビティ
20  透明基板、基板
21  プロセッサ、システムプロセッサ
22  アレイドライバ
23  ブラックマスク構造
24  行ドライバ回路
25  犠牲層、犠牲材料
26  列ドライバ回路
27  ネットワークインターフェース
28  フレームバッファ
29  ドライバコントローラ
30  ディスプレイアレイ、パネル、ディスプレイ
32  テザー
34  変形可能層
35  スペーサ層
40  ディスプレイデバイス
41  ハウジング
43  アンテナ
45  スピーカー
46  マイクロフォン
47  トランシーバ
48  入力デバイス
50  電源
52  調整ハードウェア
60a  第1のライン時間、ライン時間
60b  第2のライン時間、ライン時間
60c  第3のライン時間、ライン時間
60d  第4のライン時間、ライン時間
60e  ライン時間、第5のライン時間
62  高いセグメント電圧
64  低いセグメント電圧
70  開放電圧
72  高い保持電圧
74  高いアドレス電圧
76  低い保持電圧
77  タッチコントローラ
78  低いアドレス電圧
900  タッチセンサー、タッチセンサーデバイス
905  実質的に透明な基板
910  列電極
912  キャパシタンス記号
915、915a、915b、915c、915d、915e、915f  行電極
917、1310、1315  エリア
920a、920b、920c、920d、920e、920f、920g、920h  列電極910のグループ
925a、925b、925c、925d、925e  行電極915のグループ
930  空間
1005  トレース
1010  ボンドパッド
1015a、1015b、1015c、1015d、1015d1、1015d12、1015d13、1015d14、1015d25、1015e、1015e1、1015e12、1015e13、1015e14、1015e25、1015f、1015f1、1015f11、1015f12、1015f22、1015g、1015g1、1015g11、1015g12、1015g22  行分岐
1020、1020a、1020b、1020c、1020d  列分岐
1025  行間エリア
1105  狭い部分
1210a、1210b  列電極910の部分
1215a、1215b  行電極915の部分
1305  ループ
1320、1325  セグメント
【図１】
2015506011.tif 000003
【図２】
2015506011.tif 000004
【図３】
2015506011.tif 000005
【図４】
2015506011.tif 000006
【図５Ａ】
2015506011.tif 000007
【図５Ｂ】
2015506011.tif 000008
【図６Ａ】
2015506011.tif 000009
【図６Ｂ】
2015506011.tif 000010
【図６Ｃ】
2015506011.tif 000011
【図６Ｄ】
2015506011.tif 000012
【図６Ｅ】
2015506011.tif 000013
【図７】
2015506011.tif 000014
【図８Ａ】
2015506011.tif 000015
【図８Ｂ】
2015506011.tif 000016
【図８Ｃ】
2015506011.tif 000017
【図８Ｄ】
2015506011.tif 000018
【図８Ｅ】
2015506011.tif 000019
【図９】
2015506011.tif 000020
【図１０Ａ】
2015506011.tif 000021
【図１０Ｂ】
2015506011.tif 000022
【図１１】
2015506011.tif 000023
【図１２Ａ】
2015506011.tif 000024
【図１２Ｂ】
2015506011.tif 000025
【図１３】
2015506011.tif 000026
【図１４Ａ】
2015506011.tif 000027
【図１４Ｂ】
2015506011.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月21日(2014.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平面に形成された複数の行電極であって、前記複数の行電極のうちの各行電極は、前記行電極から横方向に延在する複数の行分岐を有し、前記行分岐には、隣接する行電極の隣接する行分岐が空間的に織り合わされている、複数の行電極と、
実質的に前記平面に形成された複数の列電極であって、前記複数の列電極の第１のグループは、一緒にまとめられ、且つ前記複数の列電極の第２のグループが空間的に挿入されており、前記列電極の全部ではないが、一部は、第１の列電極から、且つ隣接する行分岐間で横方向に延在する列分岐を含む、複数の列電極と
を備えるタッチセンサーデバイス。
【請求項２】
前記列分岐が、前記第１の列電極を第２の列電極に接続する、請求項１に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３】
第１の複数の前記行分岐が第１の長さを有し、第２の複数の前記行分岐が第２の長さを有している、請求項１または２に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項４】
前記列電極の第１および第２のグループが、１−２−１パターン、２−４−２パターン、１−２−３−２−１パターン、または１−２−３−４−３−２−１パターンでグループ化される、請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項５】
前記複数の行電極が、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項６】
前記複数の列電極が、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項７】
前記複数の行電極が、酸化インジウムスズから形成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項８】
ディスプレイと、
前記ディスプレイと通信するように構成され、画像データを処理するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサと通信するように構成されたメモリデバイスと
をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項９】
前記ディスプレイに少なくとも１つの信号を送るように構成されたドライバ回路と、
前記ドライバ回路に前記画像データの少なくとも一部分を送るように構成されたコントローラと
をさらに備える、請求項８に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１０】
前記プロセッサに前記画像データを送るように構成された画像ソースモジュール
をさらに備える、請求項８または９に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１１】
前記画像ソースモジュールが、受信機、トランシーバ、および送信機のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１２】
入力データを受け取り、前記入力データを前記プロセッサに伝達するように構成された入力デバイス
をさらに備える、請求項８から１１のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサとの通信のために構成されたタッチコントローラと、
前記行電極および前記列電極を前記タッチコントローラと接続するために構成されたルーティング線と
をさらに備える、請求項８から１２のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１４】
実質的に平面に形成された行電極手段であって、前記行電極手段の各行電極は、前記行電極から横方向に延在する複数の行分岐を有し、前記行分岐には、隣接する行電極の隣接する行分岐が空間的に織り合わされている、行電極手段と、
実質的に前記平面に形成された列電極手段であって、複数の列電極の第１のグループは、一緒にまとめられ、且つ前記複数の列電極の第２のグループが空間的に挿入されており、前記列電極手段の前記列電極の全部ではないが、一部は、第１の列電極から、且つ隣接する行分岐間で横方向に延在する列分岐を含む、列電極手段と
を備えるタッチセンサーデバイス。
【請求項１５】
前記列分岐が、前記第１の列電極を第２の列電極に接続する、請求項１４に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１６】
第１の複数の前記行分岐が第１の長さを有し、第２の複数の前記行分岐が第２の長さを有する、請求項１４または１５に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１７】
前記列電極の第１および第２のグループが、１−２−１パターン、２−４−２パターン、１−２−３−２−１パターン、または１−２−３−４−３−２−１パターンでグループ化される、請求項１４に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１８】
前記行電極手段および前記列電極手段のうちの少なくとも１つが、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項１４から１７のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項１９】
前記行電極手段が、酸化インジウムスズから形成される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２０】
実質的に平面に形成された第１の複数の行電極であって、前記複数の第１の行電極のうちの各第１の行電極は、前記第１の行電極から横方向に延在する複数の第１の行分岐を有している、第１の複数の行電極と、
実質的に前記平面に形成された第２の複数の行電極であって、前記複数の第２の行電極のうちの各第２の行電極は、前記第２の行電極から横方向に延在する複数の第２の行分岐を有しており、前記第２の行分岐には、隣接する第１の行電極の隣接する第１の行分岐が空間的に織り合わされ、前記第１の行分岐は、複数の第１の行分岐長さを有している、第２の複数の行電極と
を備え、
前記第１の行分岐長さのうちの少なくとも一部は、隣接する第２の行分岐の第２の行分岐長さに比例して変動する、タッチセンサーデバイス。
【請求項２１】
前記第１の複数の行電極と前記第２の複数の行電極との間に可変距離がある、請求項２０に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２２】
前記第１の複数の行電極が、実質的に平行なラインセグメントを含む、請求項２０または２１に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２３】
前記第２の複数の行電極が、第１の実質的に平行なラインセグメントと第２の実質的に平行なラインセグメントとを含み、前記第１の実質的に平行なラインセグメントが、前記第２の実質的に平行なラインセグメントからある角度で配設される、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２４】
前記第１の実質的に平行なラインセグメントを含む第１のエリアと、
前記第１のエリアに隣接する第２のエリアであって、前記第２の実質的に平行なラインセグメントを含む第２のエリアと
をさらに備える、請求項２３に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２５】
前記第１の行分岐が、第１の側および第２の側で前記第１の複数の行電極から延在し、前記第１の側の前記第１の行分岐が、前記第２の側の前記第１の行分岐の第２の長さに比例する第１の長さを有する、請求項２０から２４のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２６】
前記第２の行分岐が、第１の側および第２の側で前記第２の複数の行電極から延在し、前記第１の側の前記第２の行分岐が、前記第２の側の前記第２の行分岐の第２の長さに反比例する第１の長さを有する、請求項２０から２５のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２７】
前記タッチセンサーデバイスが、複数の列電極をさらに含み、前記第１の複数の行電極のうちの少なくとも一部が、前記列電極に接続される、請求項２０から２６のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２８】
前記第１の複数の行電極、前記第２の複数の行電極、および前記複数の列電極が、少なくとも部分的に、金属線から形成される、請求項２７に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項２９】
前記複数の列電極がループを含む、請求項２７に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３０】
前記ループが前記第２の行分岐のうちの少なくとも１つを囲む、請求項２９に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３１】
実質的に平面に形成された第１の行電極手段であって、前記行電極手段の各第１の行電極は、前記第１の行電極から横方向に延在する複数の第１の行分岐を有している、第１の行電極手段と、
実質的に前記平面に形成された第２の行電極手段であって、前記第２の行電極手段の各第２の行電極は、前記第２の行電極から横方向に延在する複数の第２の行分岐を有しており、前記第２の行分岐には、隣接する第１の行電極の隣接する第１の行分岐が空間的に織り合わされ、前記第１の行分岐は、複数の第１の行分岐長さを有している、第２の行電極手段と
を備え、
前記第１の行分岐長さのうちの少なくとも一部は、隣接する第２の行分岐の第２の行分岐長さに比例して変動する、タッチセンサーデバイス。
【請求項３２】
前記第１の行電極手段と前記第２の行電極手段との間に可変距離がある、請求項３１に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３３】
前記第１の行電極手段が、実質的に平行なラインセグメントにおいて前記タッチセンサーデバイスの両端間に延在する、請求項３１または３２に記載のタッチセンサーデバイス。
【請求項３４】
前記第２の行電極手段が、第１の実質的に平行なラインセグメントと第２の実質的に平行なラインセグメントとを含み、前記第１の実質的に平行なラインセグメントが、前記第２の実質的に平行なラインセグメントからある角度で配設される、請求項３１から３３のいずれか一項に記載のタッチセンサーデバイス。
【国際調査報告】
2015506011.tif 000029
2015506011.tif 000030
2015506011.tif 000031
2015506011.tif 000032
2015506011.tif 000033