JP2000105670A - 表示セル、接触位置を決定する装置及び方法 - Google Patents
表示セル、接触位置を決定する装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 基板と人体の一部との接触位置を測定するた
めに好適な、ＬＣＤの基板内に一体化される構造を提供
すること。 【解決手段】 タッチ入力機能を提供する液晶表示装置
の複数のセルの各々が、共通電極２８を一体化される第
１の基板と、ピクセル電極を一体化される第２の基板２
４と、共通電極とピクセル電極間に配置される液晶材料
とを含む。第１の導電層（信号層）及び第２の導電層７
３（保護プレーン層）が、第１の基板上に一体化され、
第１の基板と共通電極間に配置される。第１の基板とタ
ッチ入力装置との接触位置が、第１の信号を信号層に印
加することにより決定される。第２の信号が保護プレー
ン層に印加され、それにより信号層と共通電極間の容量
結合を低下させる。第２の信号は、第１の信号の振幅を
スケーリングすることにより、または位相シフトするこ
とにより、生成され得る。
めに好適な、ＬＣＤの基板内に一体化される構造を提供
すること。 【解決手段】 タッチ入力機能を提供する液晶表示装置
の複数のセルの各々が、共通電極２８を一体化される第
１の基板と、ピクセル電極を一体化される第２の基板２
４と、共通電極とピクセル電極間に配置される液晶材料
とを含む。第１の導電層（信号層）及び第２の導電層７
３（保護プレーン層）が、第１の基板上に一体化され、
第１の基板と共通電極間に配置される。第１の基板とタ
ッチ入力装置との接触位置が、第１の信号を信号層に印
加することにより決定される。第２の信号が保護プレー
ン層に印加され、それにより信号層と共通電極間の容量
結合を低下させる。第２の信号は、第１の信号の振幅を
スケーリングすることにより、または位相シフトするこ
とにより、生成され得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タッチ位置を測定
する手段を用いる液晶表示装置（ＬＣＤ）に関し、特
に、こうしたタッチ位置測定手段がＬＣＤの基板内に一
体化されるＬＣＤに関する。
する手段を用いる液晶表示装置（ＬＣＤ）に関し、特
に、こうしたタッチ位置測定手段がＬＣＤの基板内に一
体化されるＬＣＤに関する。
【０００２】
【従来の技術】本願は、本願と同時に出願され、本願の
出願人に権利譲渡される米国特許出願（出願人整理番
号：ＪＡ９９８１０４）に関連する。
出願人に権利譲渡される米国特許出願（出願人整理番
号：ＪＡ９９８１０４）に関連する。
【０００３】表面をタッチする対象物または人の位置を
決定するタッチ入力システムは、様々なアプリケーショ
ンにおいて使用され、タッチ位置が高精度に決定される
ことを要求する。通常、これらの装置は透明であり、コ
ンピュータ表示装置上において直接適合する。ＣＲＴま
たはフラット・パネル・ディスプレイ上において適合す
るこうしたアドオン・タッチ・スクリーンの例は、C．S
kiptonによる"You cantouch this! Touch screens deli
ver multimedia to masses"、New Media、February 1
0、1997、p．39-42で見い出される。アドオン・タッチ
・スクリーンは、タッチ位置を決定するために様々な方
法を使用する。通常、こうしたシステムの表面は、本質
的に一様な抵抗率を有する層を含み、電極が表面の縁部
に接続される。電極は通常、表面よりも高い電導率の材
料からなり、しばしば表面上に特定のパターンでシルク
・スクリーン印刷される。位置を決定するためにしばし
ば使用される方法は、第１の方向に電位を印加し、次に
表面を横断して、第１の方向と直交する第２の方向に電
位を印加する。Shintaroらによる米国特許第３５９１７
１８号、及びNakamuraらによる米国特許第４６４９２３
２号で述べられるように、ｘ及びｙ位置が、（絶縁層を
通じて）容量結合される電圧測定用プローブを用いて決
定される。人体が印加ＡＣ信号をグラウンドに短絡する
ので、指のタッチ位置（以下、フィンガ・タッチ位置）
が、電極を通じる電流フローをモニタすることにより決
定されるが、これは指との間の小キャパシタンスによ
り、システム内の漂遊電流が非常に小さいことを要求す
る。Pepper,Jrによる米国特許第４２９３７３４号は、
代替アプローチについて述べており、これはｉ）ＡＣ信
号により４辺に電力を供給し、電極電流の比によりフィ
ンガ・タッチ位置を決定するか、ｉｉ）角部を接地し、
パワーを印加されたスタイラスにより誘起される電流
を、角部において測定することによる。Greniasらによ
る米国特許第４６８６３３２号では、間隔をあけて設け
られる２つの導体プレーンを含む、アドオン・タッチ・
スクリーンが述べられている。フィンガ・タッチ位置
は、フィンガ・タッチによる導体プレーンのキャパシタ
ンスの変化を検出することにより決定される。最後に、
米国特許第４３７１７４６号では、抵抗性タッチ表面下
に（またはそれを部分的に取り囲んで）導電材料の保護
層を含むアドオン・タッチ・パネルが述べられている。
アドオン・パネルの保護層は、抵抗性タッチ表面に加え
られる信号と同じ振幅及び位相の信号により活動化さ
れ、抵抗性タッチ表面のグラウンドの有効キャパシタン
スを本質的に低減する。
決定するタッチ入力システムは、様々なアプリケーショ
ンにおいて使用され、タッチ位置が高精度に決定される
ことを要求する。通常、これらの装置は透明であり、コ
ンピュータ表示装置上において直接適合する。ＣＲＴま
たはフラット・パネル・ディスプレイ上において適合す
るこうしたアドオン・タッチ・スクリーンの例は、C．S
kiptonによる"You cantouch this! Touch screens deli
ver multimedia to masses"、New Media、February 1
0、1997、p．39-42で見い出される。アドオン・タッチ
・スクリーンは、タッチ位置を決定するために様々な方
法を使用する。通常、こうしたシステムの表面は、本質
的に一様な抵抗率を有する層を含み、電極が表面の縁部
に接続される。電極は通常、表面よりも高い電導率の材
料からなり、しばしば表面上に特定のパターンでシルク
・スクリーン印刷される。位置を決定するためにしばし
ば使用される方法は、第１の方向に電位を印加し、次に
表面を横断して、第１の方向と直交する第２の方向に電
位を印加する。Shintaroらによる米国特許第３５９１７
１８号、及びNakamuraらによる米国特許第４６４９２３
２号で述べられるように、ｘ及びｙ位置が、（絶縁層を
通じて）容量結合される電圧測定用プローブを用いて決
定される。人体が印加ＡＣ信号をグラウンドに短絡する
ので、指のタッチ位置（以下、フィンガ・タッチ位置）
が、電極を通じる電流フローをモニタすることにより決
定されるが、これは指との間の小キャパシタンスによ
り、システム内の漂遊電流が非常に小さいことを要求す
る。Pepper,Jrによる米国特許第４２９３７３４号は、
代替アプローチについて述べており、これはｉ）ＡＣ信
号により４辺に電力を供給し、電極電流の比によりフィ
ンガ・タッチ位置を決定するか、ｉｉ）角部を接地し、
パワーを印加されたスタイラスにより誘起される電流
を、角部において測定することによる。Greniasらによ
る米国特許第４６８６３３２号では、間隔をあけて設け
られる２つの導体プレーンを含む、アドオン・タッチ・
スクリーンが述べられている。フィンガ・タッチ位置
は、フィンガ・タッチによる導体プレーンのキャパシタ
ンスの変化を検出することにより決定される。最後に、
米国特許第４３７１７４６号では、抵抗性タッチ表面下
に（またはそれを部分的に取り囲んで）導電材料の保護
層を含むアドオン・タッチ・パネルが述べられている。
アドオン・パネルの保護層は、抵抗性タッチ表面に加え
られる信号と同じ振幅及び位相の信号により活動化さ
れ、抵抗性タッチ表面のグラウンドの有効キャパシタン
スを本質的に低減する。
【０００４】こうしたアドオン・タッチ・スクリーンの
欠点は、それらが表示ユニットの重量及びサイズを増加
することであり、これはノートブック・コンピュータな
どの携帯用アプリケーションで使用する際、大きな欠点
となる。更に、表示装置とコンピュータとの通信には使
用可能なカード・スロットや、直列または並列ポート・
アダプタが必要とされる。これらの欠点は、タッチ・セ
ンサをＬＣ表示装置内に一体化することにより、多大に
軽減される。液晶表示装置、とりわけ携帯用アプリケー
ションに適用するため、容量性タッチ技術はそのコンパ
クト性及び高透過率（８５％乃至９０％）により、最適
である。抵抗性タッチ技術は、インジウムすず酸化物
（ＩＴＯ）の（１つではなく）２つの層を必要とし、５
５％乃至７５％の透過率しか有さない。
欠点は、それらが表示ユニットの重量及びサイズを増加
することであり、これはノートブック・コンピュータな
どの携帯用アプリケーションで使用する際、大きな欠点
となる。更に、表示装置とコンピュータとの通信には使
用可能なカード・スロットや、直列または並列ポート・
アダプタが必要とされる。これらの欠点は、タッチ・セ
ンサをＬＣ表示装置内に一体化することにより、多大に
軽減される。液晶表示装置、とりわけ携帯用アプリケー
ションに適用するため、容量性タッチ技術はそのコンパ
クト性及び高透過率（８５％乃至９０％）により、最適
である。抵抗性タッチ技術は、インジウムすず酸化物
（ＩＴＯ）の（１つではなく）２つの層を必要とし、５
５％乃至７５％の透過率しか有さない。
【０００５】通常、カラーＬＣ表示装置では、ビューア
の方向に向けられるガラス基板が、液晶材料に接触する
内面上に設けられるカラー・フィルタを有し、カラー・
フィルタ基板（ＣＦ）が縁部に沿って第２のガラス基板
に接着され、これがＬＣ表示装置をアドレス指定するた
めの能動（または受動）マトリックスを含む。カラー・
フィルタは通常、黒いマトリックス材料（クロムまたは
酸化クロムなど）、顔料または染料を含むポリマ層、及
び表示装置の共通電極として使用されるＩＴＯ層（能動
マトリックス表示装置または受動マトリックス表示装置
では、ライン状にパターニングされ、表示装置をアドレ
ス指定するために使用される）から構成される（これに
ついては、T．Kosekiらによる"Color filter for 10．4
in. diagonal 4096-color thin-film-transistor liqu
id crystal displays"、IBM J．Res．Develop．Vol．36
No．1 January 1992を参照のこと）。更に、Tsutsumi
らによる米国特許第５２７８００９号で述べられるよう
に、ＩＴＯ共通電極の付着以前に透明な光感応オーバコ
ート層が、着色領域を平坦化するためにしばしば使用さ
れる。
の方向に向けられるガラス基板が、液晶材料に接触する
内面上に設けられるカラー・フィルタを有し、カラー・
フィルタ基板（ＣＦ）が縁部に沿って第２のガラス基板
に接着され、これがＬＣ表示装置をアドレス指定するた
めの能動（または受動）マトリックスを含む。カラー・
フィルタは通常、黒いマトリックス材料（クロムまたは
酸化クロムなど）、顔料または染料を含むポリマ層、及
び表示装置の共通電極として使用されるＩＴＯ層（能動
マトリックス表示装置または受動マトリックス表示装置
では、ライン状にパターニングされ、表示装置をアドレ
ス指定するために使用される）から構成される（これに
ついては、T．Kosekiらによる"Color filter for 10．4
in. diagonal 4096-color thin-film-transistor liqu
id crystal displays"、IBM J．Res．Develop．Vol．36
No．1 January 1992を参照のこと）。更に、Tsutsumi
らによる米国特許第５２７８００９号で述べられるよう
に、ＩＴＯ共通電極の付着以前に透明な光感応オーバコ
ート層が、着色領域を平坦化するためにしばしば使用さ
れる。
【０００６】ＬＣＤの上側のガラス基板（例えばカラー
・フィルタを含む基板）を変更することにより、容量性
センシングを用いるスタイラス入力を可能にする、２つ
の報告が存在する。J．H．Kimらによる刊行物"A design
of the position-sensitiveTFT-LCD for pen applicat
ions"、SID'97、p．87-90では、カラー・フィルタ内の
導電性の黒マトリックス（ＢＭ）層が、オーバコート層
によりＩＴＯ共通電極から分離され、ＡＣ信号が黒マト
リックスに印加される。補正抵抗がアレイの外側に形成
されて、電界を線形化し、印加電界の方向（Ｘ及びＹ）
が交互にされて、スタイラス位置がテザー・スタイラス
（tethered stylus）に容量結合される電圧を測定する
ことにより決定される。黒マトリックスへの入力信号の
約半分の振幅を有する大きな信号が、ＩＴＯ共通電極層
上に誘起される。
・フィルタを含む基板）を変更することにより、容量性
センシングを用いるスタイラス入力を可能にする、２つ
の報告が存在する。J．H．Kimらによる刊行物"A design
of the position-sensitiveTFT-LCD for pen applicat
ions"、SID'97、p．87-90では、カラー・フィルタ内の
導電性の黒マトリックス（ＢＭ）層が、オーバコート層
によりＩＴＯ共通電極から分離され、ＡＣ信号が黒マト
リックスに印加される。補正抵抗がアレイの外側に形成
されて、電界を線形化し、印加電界の方向（Ｘ及びＹ）
が交互にされて、スタイラス位置がテザー・スタイラス
（tethered stylus）に容量結合される電圧を測定する
ことにより決定される。黒マトリックスへの入力信号の
約半分の振幅を有する大きな信号が、ＩＴＯ共通電極層
上に誘起される。
【０００７】H．Ikedaらによる刊行物"A New TFT-LCD w
ith Build-in Digitizing Function"、ISW'97、p．199-
202では、スタイラス入力のための抵抗層として、ＩＴ
Ｏ共通電極を使用する６．６インチＶＧＡ反射ゲストホ
ストＡＭＬＣＤが述べられている。ＩＴＯ共通電極に対
してＤＣバイアスに加え、ＡＣ信号電圧勾配がＸまたは
Ｙ方向に交互に印加される。各縁部に沿って、別々のＡ
ｌ帯状電極を使用することにより、電界の特定の線形化
が達成される。帯状電極は、２．５ｍｍの中心上の幅
０．２５ｍｍ×長さ１ｍｍのＩＴＯ抵抗器により、能動
領域に接続される。Ａｌの抵抗率は、過度な電力消費無
しに、最善の線形化のために調整される。電界がテザー
・スタイラスから容量的に測定され、表示装置上の典型
的な位置に対して予め測定され、コンピュータに記憶さ
れたデータを用いて、位置が決定される。
ith Build-in Digitizing Function"、ISW'97、p．199-
202では、スタイラス入力のための抵抗層として、ＩＴ
Ｏ共通電極を使用する６．６インチＶＧＡ反射ゲストホ
ストＡＭＬＣＤが述べられている。ＩＴＯ共通電極に対
してＤＣバイアスに加え、ＡＣ信号電圧勾配がＸまたは
Ｙ方向に交互に印加される。各縁部に沿って、別々のＡ
ｌ帯状電極を使用することにより、電界の特定の線形化
が達成される。帯状電極は、２．５ｍｍの中心上の幅
０．２５ｍｍ×長さ１ｍｍのＩＴＯ抵抗器により、能動
領域に接続される。Ａｌの抵抗率は、過度な電力消費無
しに、最善の線形化のために調整される。電界がテザー
・スタイラスから容量的に測定され、表示装置上の典型
的な位置に対して予め測定され、コンピュータに記憶さ
れたデータを用いて、位置が決定される。
【０００８】これらの一体化構造のいずれも、ＬＣＤの
基板と人体の一部（指やつま先など）との接触位置を測
定するには適切でない。なぜなら、信号層とＩＴＯ共通
電極間（Kimら）、または薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
アレイ内の配線（Ikedaら）間の容量結合（すなわち有
効キャパシタンス）が、基板と人体間の容量結合（有効
キャパシタンス）よりも遥かに強いからである。
基板と人体の一部（指やつま先など）との接触位置を測
定するには適切でない。なぜなら、信号層とＩＴＯ共通
電極間（Kimら）、または薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
アレイ内の配線（Ikedaら）間の容量結合（すなわち有
効キャパシタンス）が、基板と人体間の容量結合（有効
キャパシタンス）よりも遥かに強いからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、基板と人体の
一部（指やつま先など）との接触位置を測定するために
好適な、ＬＣＤの基板内に一体化される構造を開発する
ことが望まれる。
一部（指やつま先など）との接触位置を測定するために
好適な、ＬＣＤの基板内に一体化される構造を開発する
ことが望まれる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】従来技術の上述の問題及
び関連する問題が、本発明の原理により解決される。本
発明は、共通電極を一体化される第１の基板と、ピクセ
ル電極を一体化される第２の基板と、共通電極とピクセ
ル電極間に配置される液晶材料とを各々が含む、複数の
セルを有する液晶表示装置において、タッチ入力機能を
提供する。第１の導電層（信号層）及び第２の導電層
（保護プレーン層）が、第１の基板上に一体化され、第
１の基板と共通電極間に配置される。第１の基板とタッ
チ入力装置との接触位置が、第１の信号を信号層に印加
することにより決定される。第２の信号が保護プレーン
層に印加され、それにより信号層と共通電極間の容量結
合を低下させる。第２の信号は、第１の信号の振幅をス
ケーリングすることにより、または位相シフトすること
により生成され得る。或いは、第１の信号が振幅をスケ
ーリングすることにより、または第２の信号を位相シフ
トすることにより、生成され得る。第１の信号に対する
応答が測定され、タッチ入力装置の接触位置を決定す
る。好適には、ピクセル電極の反対側に配置される信号
層の一部が、黒マトリックス材料のパターン化層であ
り、保護プレーン層が透明なＩＴＯ層である。或いは、
ピクセル電極の反対側に配置される信号層及び保護プレ
ーン層の一部が、黒マトリックス材料のパターン化層で
ある。抵抗回路網が信号層に結合され、信号層の抵抗を
水平及び垂直方向に線形化する。信号層と共通電極間の
容量結合を低下させることにより、保護プレーン層及び
それに印加される信号が、ソース信号に対する測定応答
にもとづき、人体の一部（指またはつま先など）の接触
位置の決定を可能にする。
び関連する問題が、本発明の原理により解決される。本
発明は、共通電極を一体化される第１の基板と、ピクセ
ル電極を一体化される第２の基板と、共通電極とピクセ
ル電極間に配置される液晶材料とを各々が含む、複数の
セルを有する液晶表示装置において、タッチ入力機能を
提供する。第１の導電層（信号層）及び第２の導電層
（保護プレーン層）が、第１の基板上に一体化され、第
１の基板と共通電極間に配置される。第１の基板とタッ
チ入力装置との接触位置が、第１の信号を信号層に印加
することにより決定される。第２の信号が保護プレーン
層に印加され、それにより信号層と共通電極間の容量結
合を低下させる。第２の信号は、第１の信号の振幅をス
ケーリングすることにより、または位相シフトすること
により生成され得る。或いは、第１の信号が振幅をスケ
ーリングすることにより、または第２の信号を位相シフ
トすることにより、生成され得る。第１の信号に対する
応答が測定され、タッチ入力装置の接触位置を決定す
る。好適には、ピクセル電極の反対側に配置される信号
層の一部が、黒マトリックス材料のパターン化層であ
り、保護プレーン層が透明なＩＴＯ層である。或いは、
ピクセル電極の反対側に配置される信号層及び保護プレ
ーン層の一部が、黒マトリックス材料のパターン化層で
ある。抵抗回路網が信号層に結合され、信号層の抵抗を
水平及び垂直方向に線形化する。信号層と共通電極間の
容量結合を低下させることにより、保護プレーン層及び
それに印加される信号が、ソース信号に対する測定応答
にもとづき、人体の一部（指またはつま先など）の接触
位置の決定を可能にする。
【００１１】本発明は、受動マトリックス表示システム
及び磁気マトリックス表示システムにおいて使用され、
そこでは表示要素のマトリックスが基板の第１の側の上
方から見られ、表示要素が基板の第２の側（すなわち反
対側）に配置される。
及び磁気マトリックス表示システムにおいて使用され、
そこでは表示要素のマトリックスが基板の第１の側の上
方から見られ、表示要素が基板の第２の側（すなわち反
対側）に配置される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、ピクセル電極２６（陰影
領域）が表示装置のサブピクセル（６個示される）の下
に形成される、従来の液晶表示装置の上面図である。通
常、ピクセルは３つの隣接するレッド（Ｒ）、グリーン
（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）のサブピクセルにより表され
る（すなわち、３つの隣接するサブピクセルが、ピクセ
ル電極２６上に形成されるＲ、Ｇ、Ｂカラー・マトリッ
クスを有する）。サブピクセルは、ゲート・ライン３２
（３本示される）と、データ・ライン３１（４本示され
る）間に形成される。
領域）が表示装置のサブピクセル（６個示される）の下
に形成される、従来の液晶表示装置の上面図である。通
常、ピクセルは３つの隣接するレッド（Ｒ）、グリーン
（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）のサブピクセルにより表され
る（すなわち、３つの隣接するサブピクセルが、ピクセ
ル電極２６上に形成されるＲ、Ｇ、Ｂカラー・マトリッ
クスを有する）。サブピクセルは、ゲート・ライン３２
（３本示される）と、データ・ライン３１（４本示され
る）間に形成される。
【００１３】図２は、図１の従来の液晶表示装置の部分
断面図である。表示装置は、ガラスなどの透明材料から
なる第１の基板２２（以下では底部基板として参照）、
及び第２の基板２４（以下では頂部基板として参照）を
含む。２つの基板は互いに平行になるように、高精度に
構成される。通常、基板２２、２４は、直径約１μｍ乃
至２０μｍ（通常３μｍ乃至５μｍ）を有するプラスチ
ック製のスペーサ・ボールにより互いに分離され、それ
らの縁部（図示せず）において封止されて、両者間に閉
じられた内部空間を画定する。第１の基板２２はその上
に、液晶表示装置のサブピクセルを画定するピクセル電
極２６のアレイを付着される。更に、電極膜を付着され
ない基板２２上の選択領域には、ダイオードや薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）３０などの半導体素子が形成され
る。周知のように、各サブピクセルに対して、１つ以上
のＴＦＴ３０が存在する。ＴＦＴ３０は各々、導電性ゲ
ート・ライン３２（図示せず）及び導電性データ・ライ
ン３１により制御され、これらは通常、各ＴＦＴ３０の
ソースが１つのそれぞれの電極２６に電気的に接続され
る以外は、電極２６に電気的に接続されないように、基
板２２上に付着される。ゲート・ライン３２（図示せ
ず）及びデータ・ライン３１もまた、交差領域におい
て、互いに電気的に絶縁される。第２の基板２４は通
常、カラー・マトリックス層２３上に付着される。カラ
ー・マトリックス層２３では通常、Ｒ、ＧまたはＢカラ
ー・マトリックス材料２３−２が、黒マトリックス材料
２３−１と交互配置される。黒マトリックス材料２３−
１が、ＴＦＴ３０、データ・ライン３１及びゲート・ラ
イン３２（図示せず）の反対側に配置され、これらの要
素を周辺入射光から遮断し、ピクセル領域の外側での光
漏洩を防止する。カラー・マトリックス材料２３−２
は、ピクセル電極２６の反対側に配置される。更に、共
通電極２８が通常、カラー・マトリックス層２３上に形
成される。上述のように、透明な光感応オーバコート層
２５が、共通電極の付着以前にカラー・マトリックス材
料に付着され、着色領域を平坦化する。共通電極２８は
好適には、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）や他の好適
な材料などの導電材料の薄い透明層からなる。
断面図である。表示装置は、ガラスなどの透明材料から
なる第１の基板２２（以下では底部基板として参照）、
及び第２の基板２４（以下では頂部基板として参照）を
含む。２つの基板は互いに平行になるように、高精度に
構成される。通常、基板２２、２４は、直径約１μｍ乃
至２０μｍ（通常３μｍ乃至５μｍ）を有するプラスチ
ック製のスペーサ・ボールにより互いに分離され、それ
らの縁部（図示せず）において封止されて、両者間に閉
じられた内部空間を画定する。第１の基板２２はその上
に、液晶表示装置のサブピクセルを画定するピクセル電
極２６のアレイを付着される。更に、電極膜を付着され
ない基板２２上の選択領域には、ダイオードや薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）３０などの半導体素子が形成され
る。周知のように、各サブピクセルに対して、１つ以上
のＴＦＴ３０が存在する。ＴＦＴ３０は各々、導電性ゲ
ート・ライン３２（図示せず）及び導電性データ・ライ
ン３１により制御され、これらは通常、各ＴＦＴ３０の
ソースが１つのそれぞれの電極２６に電気的に接続され
る以外は、電極２６に電気的に接続されないように、基
板２２上に付着される。ゲート・ライン３２（図示せ
ず）及びデータ・ライン３１もまた、交差領域におい
て、互いに電気的に絶縁される。第２の基板２４は通
常、カラー・マトリックス層２３上に付着される。カラ
ー・マトリックス層２３では通常、Ｒ、ＧまたはＢカラ
ー・マトリックス材料２３−２が、黒マトリックス材料
２３−１と交互配置される。黒マトリックス材料２３−
１が、ＴＦＴ３０、データ・ライン３１及びゲート・ラ
イン３２（図示せず）の反対側に配置され、これらの要
素を周辺入射光から遮断し、ピクセル領域の外側での光
漏洩を防止する。カラー・マトリックス材料２３−２
は、ピクセル電極２６の反対側に配置される。更に、共
通電極２８が通常、カラー・マトリックス層２３上に形
成される。上述のように、透明な光感応オーバコート層
２５が、共通電極の付着以前にカラー・マトリックス材
料に付着され、着色領域を平坦化する。共通電極２８は
好適には、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）や他の好適
な材料などの導電材料の薄い透明層からなる。
【００１４】液晶材料３６は、基板２２と基板２４間の
空間を充填する。材料の性質は、以下で詳述するよう
に、液晶表示装置２０の動作モードに依存する。液晶表
示装置の内部表面は、それぞれアライメント層３８及び
４０により被覆され、液晶材料３６の分子のための境界
条件を提供する。基板２２及び２４の外部表面には、そ
れぞれ光補償膜４２及び４４が配置され得る。最後に、
それぞれの偏光膜４６及び４８が、補償膜４２及び４４
上にそれぞれ付着されるか（光補償膜が使用される場
合）、基板２２及び２４上にそれぞれ付着される（光補
償膜が使用されない場合）。
空間を充填する。材料の性質は、以下で詳述するよう
に、液晶表示装置２０の動作モードに依存する。液晶表
示装置の内部表面は、それぞれアライメント層３８及び
４０により被覆され、液晶材料３６の分子のための境界
条件を提供する。基板２２及び２４の外部表面には、そ
れぞれ光補償膜４２及び４４が配置され得る。最後に、
それぞれの偏光膜４６及び４８が、補償膜４２及び４４
上にそれぞれ付着されるか（光補償膜が使用される場
合）、基板２２及び２４上にそれぞれ付着される（光補
償膜が使用されない場合）。
【００１５】図２に示されるタイプの従来の液晶表示装
置は、底部基板２２の背後に配置される光源（図示せ
ず）により照射され、頂部基板２４の上方から見られ
る。
置は、底部基板２２の背後に配置される光源（図示せ
ず）により照射され、頂部基板２４の上方から見られ
る。
【００１６】サブピクセルの概略図が図３に示され、こ
こでは参照番号が図１及び図２と対応して、同一の意味
を有する。コンデンサ１１１は、ピクセル電極２６と共
通電極２８間に挟まれる液晶材料３６のキャパシタンス
を示す。セルは記憶コンデンサ１２０を含み得、これは
液晶キャパシタンス１１１と並列なキャパシタンスを提
供し、表示装置内の全ての記憶コンデンサに共通のライ
ン１２１上で終端する。記憶コンデンサの別の代替設計
は、ピクセル電極２６とゲート・ライン３２間に配置さ
れる記憶コンデンサ１２２である。
こでは参照番号が図１及び図２と対応して、同一の意味
を有する。コンデンサ１１１は、ピクセル電極２６と共
通電極２８間に挟まれる液晶材料３６のキャパシタンス
を示す。セルは記憶コンデンサ１２０を含み得、これは
液晶キャパシタンス１１１と並列なキャパシタンスを提
供し、表示装置内の全ての記憶コンデンサに共通のライ
ン１２１上で終端する。記憶コンデンサの別の代替設計
は、ピクセル電極２６とゲート・ライン３２間に配置さ
れる記憶コンデンサ１２２である。
【００１７】しきい値電圧より低い電圧がゲート・ライ
ン３２に印加されるとき、ＴＦＴ３０はオフ状態とな
り、データ・ライン３１及びピクセル電極２６上の電位
は互いに分離される。しきい値電圧よりも高い電圧がゲ
ート・ライン３２に印加されるとき、ＴＦＴ３０はオン
状態（低インピーダンス状態）となり、データ・ライン
３１上の電圧がピクセル電極２６を充電することを可能
にする。データ・ライン３１に印加される電圧は、ピク
セル電極２６に異なる電圧が印加されるように、変化し
得る。ピクセル電極２６に印加される電圧と、共通電極
２８の電圧との間の電位差は、セルの液晶分子の方位を
制御する。ピクセル電極２６に印加される電圧と、共通
電極２８の電圧との間の電位差の変化により、セルの液
晶分子の方位が制御され、それにより異なる量の光が液
晶を横断して透過し、光のグレー・スケールの表示を生
成する。
ン３２に印加されるとき、ＴＦＴ３０はオフ状態とな
り、データ・ライン３１及びピクセル電極２６上の電位
は互いに分離される。しきい値電圧よりも高い電圧がゲ
ート・ライン３２に印加されるとき、ＴＦＴ３０はオン
状態（低インピーダンス状態）となり、データ・ライン
３１上の電圧がピクセル電極２６を充電することを可能
にする。データ・ライン３１に印加される電圧は、ピク
セル電極２６に異なる電圧が印加されるように、変化し
得る。ピクセル電極２６に印加される電圧と、共通電極
２８の電圧との間の電位差は、セルの液晶分子の方位を
制御する。ピクセル電極２６に印加される電圧と、共通
電極２８の電圧との間の電位差の変化により、セルの液
晶分子の方位が制御され、それにより異なる量の光が液
晶を横断して透過し、光のグレー・スケールの表示を生
成する。
【００１８】本発明はタッチ（及びスタイラス）入力機
能を、表示装置の頂部基板２４内に一体化する。こうし
た機能の概略図が、図４に示される。より詳細には、パ
ターニングされ得る導電層が、頂部基板２４内に一体化
される。以下では信号層として参照される導電層が、頂
部基板２４の共通電極２８から電気的に分離される。信
号発生器が信号を信号層の角部に供給し、各角部に流れ
る電流が測定される。ユーザが人体の一部（例えば指ま
たはつま先）または道具（例えば導電スタイラスの指示
端部）により、頂部基板２４に接触するとき、容量結合
によりＲ−Ｃ網が形成され、角部から信号層を通じて接
触ポイントに向けて電流が流れる。タッチ位置（すなわ
ち接触ポイント）が、信号層の角部における電流から導
出され得る。或いは、信号を信号層の角部に印加する代
わりに、道具（スタイラスなど）の先端部が信号を伝
え、信号層の角部の電流が測定され得る。この場合、道
具の先端部が頂部基板２４に接触する（または接近す
る）と、容量結合によりＲ−Ｃ網が形成され、角部に電
流が流れる。道具の位置が信号層の角部の電流から導出
され得る。信号層の角部の電流からタッチ位置を導出す
る回路の例が、Pepper,Jrによる米国特許第４２９３７
３４号で述べられている。この回路は表示パネル内に一
体化され得るか、信号層の角部に電気的に結合される集
積回路上に提供され得る。
能を、表示装置の頂部基板２４内に一体化する。こうし
た機能の概略図が、図４に示される。より詳細には、パ
ターニングされ得る導電層が、頂部基板２４内に一体化
される。以下では信号層として参照される導電層が、頂
部基板２４の共通電極２８から電気的に分離される。信
号発生器が信号を信号層の角部に供給し、各角部に流れ
る電流が測定される。ユーザが人体の一部（例えば指ま
たはつま先）または道具（例えば導電スタイラスの指示
端部）により、頂部基板２４に接触するとき、容量結合
によりＲ−Ｃ網が形成され、角部から信号層を通じて接
触ポイントに向けて電流が流れる。タッチ位置（すなわ
ち接触ポイント）が、信号層の角部における電流から導
出され得る。或いは、信号を信号層の角部に印加する代
わりに、道具（スタイラスなど）の先端部が信号を伝
え、信号層の角部の電流が測定され得る。この場合、道
具の先端部が頂部基板２４に接触する（または接近す
る）と、容量結合によりＲ−Ｃ網が形成され、角部に電
流が流れる。道具の位置が信号層の角部の電流から導出
され得る。信号層の角部の電流からタッチ位置を導出す
る回路の例が、Pepper,Jrによる米国特許第４２９３７
３４号で述べられている。この回路は表示パネル内に一
体化され得るか、信号層の角部に電気的に結合される集
積回路上に提供され得る。
【００１９】本発明によれば、信号層及び保護プレーン
層として示される第２の導電層が、表示装置の頂部基板
２４内に一体化され、タッチ入力をセンスするために使
用される。非導電絶縁層が信号層と保護プレーン層間に
配置される。保護プレーン層は信号層と共通電極間に配
置される。図４に関連して上述したように、信号層の角
部は信号により駆動され、各角部の電流が測定される。
タッチ入力の位置（すなわち接触ポイント）が、信号層
の角部において測定された電流から導出される。更に、
保護プレーン層が信号により駆動され、それにより信号
層と共通電極間の容量負荷が低減され、更に共通電極か
ら信号層への雑音電流の容量結合を低下させるかまたは
除去する。保護プレーン層に印加される信号は、信号層
に印加される信号の振幅をスケーリングすることによ
り、または位相シフトすることにより、導出され得る。
或いは、信号層に印加される信号が、保護プレーン層に
印加される信号をスケーリングすることにより、または
位相シフトすることにより、導出され得る。
層として示される第２の導電層が、表示装置の頂部基板
２４内に一体化され、タッチ入力をセンスするために使
用される。非導電絶縁層が信号層と保護プレーン層間に
配置される。保護プレーン層は信号層と共通電極間に配
置される。図４に関連して上述したように、信号層の角
部は信号により駆動され、各角部の電流が測定される。
タッチ入力の位置（すなわち接触ポイント）が、信号層
の角部において測定された電流から導出される。更に、
保護プレーン層が信号により駆動され、それにより信号
層と共通電極間の容量負荷が低減され、更に共通電極か
ら信号層への雑音電流の容量結合を低下させるかまたは
除去する。保護プレーン層に印加される信号は、信号層
に印加される信号の振幅をスケーリングすることによ
り、または位相シフトすることにより、導出され得る。
或いは、信号層に印加される信号が、保護プレーン層に
印加される信号をスケーリングすることにより、または
位相シフトすることにより、導出され得る。
【００２０】信号層及び保護プレーン層に対して信号を
生成する回路の例が、図２６に示される。説明の都合
上、信号層、保護プレーン層及び共通電極が平らな表面
として示される。回路は基準信号となる発振器を含む。
信号層及び保護プレーン層の有効信号は、有効信号が信
号層及び保護プレーン層にそれぞれ印加されるとき、整
合する振幅及び位相を有するように、基準信号をスケー
リングまたは位相シフトすることにより生成される。更
に、信号層を駆動するために電流が要求されないことが
好ましい。換言すると、指や他の人体部分などの容量負
荷が信号層と接近するときだけ、電流が信号層に流れる
ことが好ましい。信号層に対する有効信号は、信号層の
角部に印加される。更に、各角部はその角部の電流フロ
ーを測定し、タッチ位置を導出するための回路を含む。
こうした回路の例が、Pepper、Jrによる米国特許第４２
９３７３４号で述べられている。更に、保護プレーン層
に対する有効信号が、共通電極に印加される駆動信号に
もとづく信号（好適には駆動信号を反転、スケーリン
グ、または位相シフトすることによる）に加算され、共
通電極から信号層への雑音電流の容量結合を低下させ
る。説明の都合上、図１２は、信号層及び保護プレーン
層の角部の１つに適用可能な回路を示す。同様の回路
（または図１２に示される回路の一部）が、信号を信号
層及び保護プレーン層の他の角部にそれぞれ印加するた
めに使用され、それにより信号層の角部の電流からタッ
チ位置を導出する。
生成する回路の例が、図２６に示される。説明の都合
上、信号層、保護プレーン層及び共通電極が平らな表面
として示される。回路は基準信号となる発振器を含む。
信号層及び保護プレーン層の有効信号は、有効信号が信
号層及び保護プレーン層にそれぞれ印加されるとき、整
合する振幅及び位相を有するように、基準信号をスケー
リングまたは位相シフトすることにより生成される。更
に、信号層を駆動するために電流が要求されないことが
好ましい。換言すると、指や他の人体部分などの容量負
荷が信号層と接近するときだけ、電流が信号層に流れる
ことが好ましい。信号層に対する有効信号は、信号層の
角部に印加される。更に、各角部はその角部の電流フロ
ーを測定し、タッチ位置を導出するための回路を含む。
こうした回路の例が、Pepper、Jrによる米国特許第４２
９３７３４号で述べられている。更に、保護プレーン層
に対する有効信号が、共通電極に印加される駆動信号に
もとづく信号（好適には駆動信号を反転、スケーリン
グ、または位相シフトすることによる）に加算され、共
通電極から信号層への雑音電流の容量結合を低下させ
る。説明の都合上、図１２は、信号層及び保護プレーン
層の角部の１つに適用可能な回路を示す。同様の回路
（または図１２に示される回路の一部）が、信号を信号
層及び保護プレーン層の他の角部にそれぞれ印加するた
めに使用され、それにより信号層の角部の電流からタッ
チ位置を導出する。
【００２１】信号を信号層の角部に印加する代わりに、
道具の先端部が信号を伝達し、信号層の角部の電流が測
定されてもよい。この場合、道具の位置が信号層の角部
の電流から導出される。前のケースと異なり、共通電極
２８からの雑音が信号層に結合することを阻止するため
に、保護プレーン層が接地され得る。或いは、共通電極
２８に印加される信号の振幅を反転またはスケーリング
し、結果の信号を保護プレーン層に印加することによ
り、信号層に結合する共通電極２８からの雑音を積極的
に相殺することが有益かも知れない。しかしながら、共
通電極雑音が問題とならない場合、信号層に対する負荷
を最小化するために、保護プレーン層が浮遊状態に維持
され得る。
道具の先端部が信号を伝達し、信号層の角部の電流が測
定されてもよい。この場合、道具の位置が信号層の角部
の電流から導出される。前のケースと異なり、共通電極
２８からの雑音が信号層に結合することを阻止するため
に、保護プレーン層が接地され得る。或いは、共通電極
２８に印加される信号の振幅を反転またはスケーリング
し、結果の信号を保護プレーン層に印加することによ
り、信号層に結合する共通電極２８からの雑音を積極的
に相殺することが有益かも知れない。しかしながら、共
通電極雑音が問題とならない場合、信号層に対する負荷
を最小化するために、保護プレーン層が浮遊状態に維持
され得る。
【００２２】図５は、パターニングされた導電性の黒マ
トリックス層２３−１が、信号層として使用される本発
明の実施例を示す。通常通り、パターン化黒マトリック
ス層２３−１は、頂部基板２４上に形成されるカラー・
マトリックス層２３の一部である。パターン化導電性黒
マトリックス層２３−１は、クロムまたは酸化クロム
か、低反射率を有し、光の透過を妨げる他の好適な材料
から形成され得る。透明な非導電絶縁層６１が、パター
ン化黒マトリックス材料２３−１上に形成される。透明
な非導電絶縁層６１は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブ
テン（ＢＣＢ）または他の好適な材料などの、透明なオ
ーバコート・ポリマから形成され得る。連続的な保護プ
レーン層６３が、次に絶縁層６１上に形成される。保護
プレーン層は、ＩＴＯまたは他の好適な材料などの透明
な導電材料から形成され得る。黒マトリックス層２３−
１と保護プレーン層６３間の距離は、好適には２μｍ乃
至５μｍである。第２の透明な非導電絶縁層６５が、保
護プレーン層６３上に形成される。第２の透明な非導電
絶縁層６５は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテンまた
は他の好適な材料などの、透明なオーバコート・ポリマ
から形成され得る。次に、共通電極２８が第２の絶縁層
６５上に形成される。保護プレーン層６３と共通電極２
８間の距離は、好適には２乃至５μｍである。
トリックス層２３−１が、信号層として使用される本発
明の実施例を示す。通常通り、パターン化黒マトリック
ス層２３−１は、頂部基板２４上に形成されるカラー・
マトリックス層２３の一部である。パターン化導電性黒
マトリックス層２３−１は、クロムまたは酸化クロム
か、低反射率を有し、光の透過を妨げる他の好適な材料
から形成され得る。透明な非導電絶縁層６１が、パター
ン化黒マトリックス材料２３−１上に形成される。透明
な非導電絶縁層６１は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブ
テン（ＢＣＢ）または他の好適な材料などの、透明なオ
ーバコート・ポリマから形成され得る。連続的な保護プ
レーン層６３が、次に絶縁層６１上に形成される。保護
プレーン層は、ＩＴＯまたは他の好適な材料などの透明
な導電材料から形成され得る。黒マトリックス層２３−
１と保護プレーン層６３間の距離は、好適には２μｍ乃
至５μｍである。第２の透明な非導電絶縁層６５が、保
護プレーン層６３上に形成される。第２の透明な非導電
絶縁層６５は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテンまた
は他の好適な材料などの、透明なオーバコート・ポリマ
から形成され得る。次に、共通電極２８が第２の絶縁層
６５上に形成される。保護プレーン層６３と共通電極２
８間の距離は、好適には２乃至５μｍである。
【００２３】図６は、パターン化導電性黒マトリックス
層２３−１が、保護プレーン層として使用される本発明
の実施例を示す。より詳細には、信号層７１が頂部基板
２４上に形成される。信号層７１はＩＴＯなどの透明な
導電材料、或いはクロムまたは酸化クロムなどの不透明
な導電材料（または低反射率を有し、光の透過を妨げる
他の好適な材料）から形成され得る。透明な非導電絶縁
層７３が、信号層７１上に形成される。透明な非導電絶
縁層は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテンまたは他の
好適な材料などの、透明なオーバコート・ポリマから形
成され得る。次にカラー・マトリックス層２３が、絶縁
層７３上に形成される。通常通り、パターン化黒マトリ
ックス層２３−１は、カラー・マトリックス層２３の一
部である。パターン化導電性黒マトリックス層２３−１
は、クロムまたは酸化クロムか、低反射率を有し、光の
透過を妨げる他の好適な材料から形成され得る。更に、
パターン化導電性黒マトリックス層２３−１は、タッチ
入力のための保護プレーン層として使用される。好適に
は、黒マトリックス層２３−１のパターニングは、信号
層７１のパターニングに位置合わせされる。例えば、図
６に示されるように、黒マトリックス層２３−１が信号
層７１を覆うようにパターニングされる。信号層７１と
黒マトリックス層２３−１との距離は、好適には２μｍ
乃至５μｍである。次に、透明な非導電絶縁層７５がカ
ラー・マトリックス層２３上に形成される。透明な非導
電絶縁層７５は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテンま
たは他の好適な材料などの、透明なオーバコート・ポリ
マから形成され得る。次に、共通電極２８が絶縁層７５
上に形成される。黒マトリックス層２３と共通電極２８
間の距離は、好適には２μｍ乃至５μｍである。
層２３−１が、保護プレーン層として使用される本発明
の実施例を示す。より詳細には、信号層７１が頂部基板
２４上に形成される。信号層７１はＩＴＯなどの透明な
導電材料、或いはクロムまたは酸化クロムなどの不透明
な導電材料（または低反射率を有し、光の透過を妨げる
他の好適な材料）から形成され得る。透明な非導電絶縁
層７３が、信号層７１上に形成される。透明な非導電絶
縁層は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテンまたは他の
好適な材料などの、透明なオーバコート・ポリマから形
成され得る。次にカラー・マトリックス層２３が、絶縁
層７３上に形成される。通常通り、パターン化黒マトリ
ックス層２３−１は、カラー・マトリックス層２３の一
部である。パターン化導電性黒マトリックス層２３−１
は、クロムまたは酸化クロムか、低反射率を有し、光の
透過を妨げる他の好適な材料から形成され得る。更に、
パターン化導電性黒マトリックス層２３−１は、タッチ
入力のための保護プレーン層として使用される。好適に
は、黒マトリックス層２３−１のパターニングは、信号
層７１のパターニングに位置合わせされる。例えば、図
６に示されるように、黒マトリックス層２３−１が信号
層７１を覆うようにパターニングされる。信号層７１と
黒マトリックス層２３−１との距離は、好適には２μｍ
乃至５μｍである。次に、透明な非導電絶縁層７５がカ
ラー・マトリックス層２３上に形成される。透明な非導
電絶縁層７５は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテンま
たは他の好適な材料などの、透明なオーバコート・ポリ
マから形成され得る。次に、共通電極２８が絶縁層７５
上に形成される。黒マトリックス層２３と共通電極２８
間の距離は、好適には２μｍ乃至５μｍである。
【００２４】好適には、頂部基板２４に一体化される信
号層（図５のパターン化黒マトリックス層２３−１、ま
たは図６の信号層７１）の縁部における抵抗は、水平
（Ｘ）方向及び垂直（Ｙ）方向の両方に線形化される。
この場合、タッチ位置（すなわち接触ポイント）の位置
（Ｘ、Ｙ）は、角部において測定される電流の比から正
確に導出され得る。
号層（図５のパターン化黒マトリックス層２３−１、ま
たは図６の信号層７１）の縁部における抵抗は、水平
（Ｘ）方向及び垂直（Ｙ）方向の両方に線形化される。
この場合、タッチ位置（すなわち接触ポイント）の位置
（Ｘ、Ｙ）は、角部において測定される電流の比から正
確に導出され得る。
【数１】Ｘ＝（W/2）・｛（I2+I3）（I1+I4）｝／（I1+
I2+I3+I4）
I2+I3+I4）
【数２】Ｙ＝（H/2）・｛（I1+I2）（I3+I4）｝／（I1+
I2+I3+I4）
I2+I3+I4）
【００２５】これらの単純な式は、信号層の縁部の抵抗
が"線形化"される場合に、最も正確である。すなわち、
上の２つの角部が正の電圧により駆動され、下の２つの
角部が接地される場合、等電位は等間隔のまっすぐな水
平線であるべきである。同様に、左側の２つの角部が駆
動され、右側の２つの角部が接地される場合、等電位は
等間隔の垂直線でなければならない。この要求は基本回
路理論から導出され得る。信号層の線形化は、抵抗回路
網をパターン化導電層の周囲に結合することにより達成
され、それにより、パターン化導電層の抵抗がＸ、Ｙ両
方向において線形となるように、抵抗回路網の抵抗値
（すなわち抵抗器の幾何）が変化する。一例が図７に示
され、そこでは帯状抵抗２０１がパターン化導電層２０
３の４辺の各々に沿って配置される。たくさんの抵抗器
２０５が図示のように、帯状抵抗２０１とパターン化導
電層２０３との間の接続を提供する。更に、抵抗器２０
７が図示のように、帯状抵抗１０１と四隅のノードＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄとの間の接続を提供する。線形化される抵抗
回路網の抵抗値を決定する一般的な方法を次に示す。
が"線形化"される場合に、最も正確である。すなわち、
上の２つの角部が正の電圧により駆動され、下の２つの
角部が接地される場合、等電位は等間隔のまっすぐな水
平線であるべきである。同様に、左側の２つの角部が駆
動され、右側の２つの角部が接地される場合、等電位は
等間隔の垂直線でなければならない。この要求は基本回
路理論から導出され得る。信号層の線形化は、抵抗回路
網をパターン化導電層の周囲に結合することにより達成
され、それにより、パターン化導電層の抵抗がＸ、Ｙ両
方向において線形となるように、抵抗回路網の抵抗値
（すなわち抵抗器の幾何）が変化する。一例が図７に示
され、そこでは帯状抵抗２０１がパターン化導電層２０
３の４辺の各々に沿って配置される。たくさんの抵抗器
２０５が図示のように、帯状抵抗２０１とパターン化導
電層２０３との間の接続を提供する。更に、抵抗器２０
７が図示のように、帯状抵抗１０１と四隅のノードＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄとの間の接続を提供する。線形化される抵抗
回路網の抵抗値を決定する一般的な方法を次に示す。
【００２６】図８乃至図１５は、抵抗回路網が図６に示
される頂部基板２４に一体化される実施例を示す。より
詳細には、最初に頂部基板２４上にパターン化層８１を
付着することにより、帯状抵抗２０１及び抵抗器２０５
が形成される。パターン化層８１は、ＩＴＯなどの透明
な導電材料か、クロムまたは酸化クロム（若しくは低反
射率を有し、光の透過を妨げる他の好適な材料）などの
不透明な導電材料である。図８及び図９に示されるよう
に、パターン化層８１は好適には、帯状抵抗２０１を画
定する帯状領域８３と、抵抗回路網の抵抗器２０５を画
定する蛇行領域８５（その１つが示される）とを形成す
るために、パターニングされる。蛇行領域８５は帯状領
域８３をパターン化信号層７１に導電結合する。パター
ン化層８１は図示のように、図６のパターン化信号層７
１と一緒に付着され、パターニングされ得る。
される頂部基板２４に一体化される実施例を示す。より
詳細には、最初に頂部基板２４上にパターン化層８１を
付着することにより、帯状抵抗２０１及び抵抗器２０５
が形成される。パターン化層８１は、ＩＴＯなどの透明
な導電材料か、クロムまたは酸化クロム（若しくは低反
射率を有し、光の透過を妨げる他の好適な材料）などの
不透明な導電材料である。図８及び図９に示されるよう
に、パターン化層８１は好適には、帯状抵抗２０１を画
定する帯状領域８３と、抵抗回路網の抵抗器２０５を画
定する蛇行領域８５（その１つが示される）とを形成す
るために、パターニングされる。蛇行領域８５は帯状領
域８３をパターン化信号層７１に導電結合する。パター
ン化層８１は図示のように、図６のパターン化信号層７
１と一緒に付着され、パターニングされ得る。
【００２７】パターン化層８１の付着後、図１０及び図
１１に示されるように、透明な非導電絶縁層８７が好適
には付着され、パターニングされる。絶縁層８７は、ア
クリル樹脂またはベンゾシクロブテンなどの透明なポリ
マである。絶縁層８７が光感応材料から形成される場
合、パターニングは光感応材料の露光及び現像により達
成される。或いは、通常のフォトリソグラフィ／エッチ
ング技術が、絶縁層８７をパターニングするために使用
され得る。絶縁層８７は図示のように、好適には導電層
８１の蛇行領域８５を部分的に覆うようにパターニング
される。更に、絶縁層８７は図示のように、図６の絶縁
層７３の一部として付着され、パターニングされる。
１１に示されるように、透明な非導電絶縁層８７が好適
には付着され、パターニングされる。絶縁層８７は、ア
クリル樹脂またはベンゾシクロブテンなどの透明なポリ
マである。絶縁層８７が光感応材料から形成される場
合、パターニングは光感応材料の露光及び現像により達
成される。或いは、通常のフォトリソグラフィ／エッチ
ング技術が、絶縁層８７をパターニングするために使用
され得る。絶縁層８７は図示のように、好適には導電層
８１の蛇行領域８５を部分的に覆うようにパターニング
される。更に、絶縁層８７は図示のように、図６の絶縁
層７３の一部として付着され、パターニングされる。
【００２８】絶縁層８７の付着後、図１２及び図１３に
示されるように、黒マトリックス（ＢＭ）層８９が付着
され、パターニングされる。好適には、黒マトリックス
層８９はクロム及び酸化クロムの複合含有層であり、最
初に酸化クロムが付着される。それにより、背後から見
られるとき、黒マトリックス層８９ができる限り黒くな
り、それにより表示装置から反射される光の量が低減
し、表示コントラスト比が増加する。黒マトリックス層
８９は光の十分な吸収を提供し、本質的に光は黒マトリ
ックス層８９を透過することができない。黒マトリック
ス層８９は好適には、導電層８１の蛇行領域８５を部分
的に覆うようにパターニングされるが、図示のように、
絶縁層８７により蛇行領域８５から電気的に分離され
る。更に、黒マトリックス層８９は、図示のように、好
適にはパターン化層８１の帯状領域８３上に直接形成さ
れるように、パターニングされる。この複合層（黒マト
リックス層８９及び帯状領域８３）が、帯状抵抗２０１
を形成する上で有益な低抵抗層を形成する。更に、黒マ
トリックス層８９は、図示のように、好適には図６の黒
マトリックス材料２３−１と一緒に付着され、パターニ
ングされる。パネルのアレイ領域では、黒マトリックス
材料２３−１のパターニングは、ＩＴＯピクセル電極領
域を除き、光の透過を遮るように設計される。ピクセル
電極領域では、能動マトリックスが液晶にかかる印加電
圧を制御し、正しいグレースケールを選択する。
示されるように、黒マトリックス（ＢＭ）層８９が付着
され、パターニングされる。好適には、黒マトリックス
層８９はクロム及び酸化クロムの複合含有層であり、最
初に酸化クロムが付着される。それにより、背後から見
られるとき、黒マトリックス層８９ができる限り黒くな
り、それにより表示装置から反射される光の量が低減
し、表示コントラスト比が増加する。黒マトリックス層
８９は光の十分な吸収を提供し、本質的に光は黒マトリ
ックス層８９を透過することができない。黒マトリック
ス層８９は好適には、導電層８１の蛇行領域８５を部分
的に覆うようにパターニングされるが、図示のように、
絶縁層８７により蛇行領域８５から電気的に分離され
る。更に、黒マトリックス層８９は、図示のように、好
適にはパターン化層８１の帯状領域８３上に直接形成さ
れるように、パターニングされる。この複合層（黒マト
リックス層８９及び帯状領域８３）が、帯状抵抗２０１
を形成する上で有益な低抵抗層を形成する。更に、黒マ
トリックス層８９は、図示のように、好適には図６の黒
マトリックス材料２３−１と一緒に付着され、パターニ
ングされる。パネルのアレイ領域では、黒マトリックス
材料２３−１のパターニングは、ＩＴＯピクセル電極領
域を除き、光の透過を遮るように設計される。ピクセル
電極領域では、能動マトリックスが液晶にかかる印加電
圧を制御し、正しいグレースケールを選択する。
【００２９】黒マトリックス層８９の付着後、図１４及
び図１５に示されるように、図６のカラー・フィルタ材
料２３−２（レッド、グリーン、ブルー要素を含む）、
絶縁層７５及び共通電極２８が付着され、パターニング
される。
び図１５に示されるように、図６のカラー・フィルタ材
料２３−２（レッド、グリーン、ブルー要素を含む）、
絶縁層７５及び共通電極２８が付着され、パターニング
される。
【００３０】図１６乃至図２３は、抵抗回路網が図５に
示される頂部基板２４内に一体化される実施例を示す。
より詳細には、最初にパターン化層９１を頂部基板２４
上に付着することにより、帯状抵抗２０１及び抵抗器２
０５が形成される。パターン化層９１は、クロムまたは
酸化クロム（若しくは低反射率を有し、光の透過を妨げ
る他の好適な材料）などの不透明な導電材料である。図
１６及び図１７に示されるように、パターン化層９１は
好適には、帯状抵抗２０１を画定する帯状領域９３と、
抵抗回路網の抵抗器２０５を画定する蛇行領域９５（そ
の１つが示される）とを形成するために、パターニング
される。蛇行領域９５は、帯状領域８３をパターン化信
号層（図５の黒マトリックス層２３−１）に導電結合す
る。パターン化層９１は図示のように、図５のパターン
化黒マトリックス材料２３−１と一緒に付着され、パタ
ーニングされ得る。更に、図示のように、黒マトリック
ス材料２３−１と共に、図５のカラー・フィルタ材料２
３−２（レッド、グリーン、ブルー要素を含む）が一般
に付着され、パターニングされる。更に、黒マトリック
ス材料（図示せず）の追加の層が、帯状領域９３上に直
接形成されるように付着されて、パターニングされ、帯
状抵抗２０１を形成する上で有益な低抵抗層を形成す
る。
示される頂部基板２４内に一体化される実施例を示す。
より詳細には、最初にパターン化層９１を頂部基板２４
上に付着することにより、帯状抵抗２０１及び抵抗器２
０５が形成される。パターン化層９１は、クロムまたは
酸化クロム（若しくは低反射率を有し、光の透過を妨げ
る他の好適な材料）などの不透明な導電材料である。図
１６及び図１７に示されるように、パターン化層９１は
好適には、帯状抵抗２０１を画定する帯状領域９３と、
抵抗回路網の抵抗器２０５を画定する蛇行領域９５（そ
の１つが示される）とを形成するために、パターニング
される。蛇行領域９５は、帯状領域８３をパターン化信
号層（図５の黒マトリックス層２３−１）に導電結合す
る。パターン化層９１は図示のように、図５のパターン
化黒マトリックス材料２３−１と一緒に付着され、パタ
ーニングされ得る。更に、図示のように、黒マトリック
ス材料２３−１と共に、図５のカラー・フィルタ材料２
３−２（レッド、グリーン、ブルー要素を含む）が一般
に付着され、パターニングされる。更に、黒マトリック
ス材料（図示せず）の追加の層が、帯状領域９３上に直
接形成されるように付着されて、パターニングされ、帯
状抵抗２０１を形成する上で有益な低抵抗層を形成す
る。
【００３１】パターン化層９１の付着後、図１８及び図
１９に示されるように、透明な非導電絶縁層６１が好適
には付着され、パターニングされる。絶縁層６１は、ア
クリル樹脂またはベンゾシクロブテンなどの透明なポリ
マである。絶縁層６１が光感応材料から形成される場
合、パターニングは光感応材料の露光及び現像により達
成される。或いは、通常のフォトリソグラフィ／エッチ
ング技術が、絶縁層６１をパターニングするために使用
され得る。絶縁層６１は図示のように、好適には図５の
絶縁層６１と共に付着され、パターニングされる。
１９に示されるように、透明な非導電絶縁層６１が好適
には付着され、パターニングされる。絶縁層６１は、ア
クリル樹脂またはベンゾシクロブテンなどの透明なポリ
マである。絶縁層６１が光感応材料から形成される場
合、パターニングは光感応材料の露光及び現像により達
成される。或いは、通常のフォトリソグラフィ／エッチ
ング技術が、絶縁層６１をパターニングするために使用
され得る。絶縁層６１は図示のように、好適には図５の
絶縁層６１と共に付着され、パターニングされる。
【００３２】絶縁層６１の付着後、図２０及び図２１に
示されるように、保護プレーン層６３が絶縁層６１上に
形成される。図５に関連して上述したように、保護プレ
ーン層６３は、ＩＴＯまたは他の好適な材料などの透明
な導電材料から形成され、黒マトリックス材料２３−１
と共通電極２８との間に配置される。
示されるように、保護プレーン層６３が絶縁層６１上に
形成される。図５に関連して上述したように、保護プレ
ーン層６３は、ＩＴＯまたは他の好適な材料などの透明
な導電材料から形成され、黒マトリックス材料２３−１
と共通電極２８との間に配置される。
【００３３】保護プレーン層６３の付着後、図２２及び
図２３に示されるように、図５の透明な非導電絶縁層６
５及び共通電極２８が付着され、パターニングされる。
図２３に示されるように、図５の透明な非導電絶縁層６
５及び共通電極２８が付着され、パターニングされる。
【００３４】図８乃至図１５及び図１６乃至図２３に関
連して述べた両方の実施例では、パネルの各角部におい
て、帯状抵抗２０５と電気コンタクトの間に角部抵抗器
２０７が形成される。角部抵抗器２０７は好適には、帯
状抵抗２０５の形成に関して上述したのと同一のプロセ
スを用いて形成される。電気コンタクトは、角部から流
れる電流を測定することにより、タッチ入力の位置（す
なわち接触ポイント）を導出する回路に導電結合され
る。更に、保護プレーン層との電気コンタクトが各角部
に形成される。保護プレーン層との電気コンタクトは、
上述のように保護プレーンを駆動することにより、共通
電極とパターン化導電層との間の容量結合を制限する回
路に導電結合される。
連して述べた両方の実施例では、パネルの各角部におい
て、帯状抵抗２０５と電気コンタクトの間に角部抵抗器
２０７が形成される。角部抵抗器２０７は好適には、帯
状抵抗２０５の形成に関して上述したのと同一のプロセ
スを用いて形成される。電気コンタクトは、角部から流
れる電流を測定することにより、タッチ入力の位置（す
なわち接触ポイント）を導出する回路に導電結合され
る。更に、保護プレーン層との電気コンタクトが各角部
に形成される。保護プレーン層との電気コンタクトは、
上述のように保護プレーンを駆動することにより、共通
電極とパターン化導電層との間の容量結合を制限する回
路に導電結合される。
【００３５】信号層の抵抗を線形化する方法について、
次に述べる。最初に、両方向に一様な面積抵抗率Ｒｈｏ
＿ｓ（Ω／平方）を有する、正方形画面のための抵抗器
を計算することから開始し、次にその結果を、水平及び
垂直方向に異なる抵抗率を有する長方形画面に変形する
ことにする。
次に述べる。最初に、両方向に一様な面積抵抗率Ｒｈｏ
＿ｓ（Ω／平方）を有する、正方形画面のための抵抗器
を計算することから開始し、次にその結果を、水平及び
垂直方向に異なる抵抗率を有する長方形画面に変形する
ことにする。
【００３６】図２４は、正方形画面の構成をより詳細に
示す。対称性により、各縁部は同一の抵抗値を有する。
タッチ検出の実際の動作では、４隅の電極が同一のＡＣ
信号により駆動されるが、縁部抵抗値を決定するため
に、上下の角部が対称的なＤＣ電圧により駆動される場
合について考察し（例えば上隅が＋１ボルト、下隅が−
１ボルトで駆動される）、抵抗層の電流及び電圧につい
て考察することが容易である。図２４の定義は、次の表
のように提供される。
示す。対称性により、各縁部は同一の抵抗値を有する。
タッチ検出の実際の動作では、４隅の電極が同一のＡＣ
信号により駆動されるが、縁部抵抗値を決定するため
に、上下の角部が対称的なＤＣ電圧により駆動される場
合について考察し（例えば上隅が＋１ボルト、下隅が−
１ボルトで駆動される）、抵抗層の電流及び電圧につい
て考察することが容易である。図２４の定義は、次の表
のように提供される。
【表１】 記号 定義 ｎ フィード抵抗器の数 Ｒｈｏ＿ｓ 画面面積抵抗率（Ω／平方） Ｒｓ 一方の辺から他の辺への画面抵抗（Ω）、Ｒｈｏ＿ｓに等しい Ｒｅ 長辺抵抗器 Ｒｃ 角部抵抗器 Ｒｉ フィード抵抗器（ｉ＝１．．ｎ） Ｖｓ 図示のように印加されるＡＣ印加電圧 Ｖｍ 画面の隅のＡＣ電圧 Ｖｉ 上部のＲｅに沿う電圧
【００３７】抵抗器Ｒｉは側部に沿って等間隔に配置さ
れると仮定し、画面の中心において対称的であり、従っ
てＲｉ＝Ｒｎ＋１−ｉである。ｎの値が小さい所では、
画面の縁部の近くにおいて、等電位にリップルが発生す
る。非常に大きな値では、大きなフィード抵抗が要求さ
れ、これは形成が困難である。一般に、ｎは製造可能な
範囲内で、できる限り大きく選択されるべきである。
れると仮定し、画面の中心において対称的であり、従っ
てＲｉ＝Ｒｎ＋１−ｉである。ｎの値が小さい所では、
画面の縁部の近くにおいて、等電位にリップルが発生す
る。非常に大きな値では、大きなフィード抵抗が要求さ
れ、これは形成が困難である。一般に、ｎは製造可能な
範囲内で、できる限り大きく選択されるべきである。
【００３８】画面が正しく線形化される場合、等電位は
水平線であり、上から下まで等間隔である。特に、上縁
部全体は角部電位＋Ｖｍであり、下縁部は−Ｖｍである
べきである。電流密度は電界に比例し、電界は電位分布
の勾配に比例する。従って、等電位が等間隔の直線の場
合、電流密度は画面を横断して一定であり、上から下に
垂直方向に流れる。このことは画面の側部への、または
画面の側部からの電流の流入または流出が存在しないこ
とを意味する。側部帯状抵抗Ｒｅに沿う電位変化は、画
面内の電位変化に正確に合致しなければならないこと
が、即時結論付けられる。そうでないと、電流が側部フ
ィード抵抗器を介して、画面内にまたは画面から流れる
ことになる。この条件は、側部帯状抵抗Ｒｅが単位長当
たり一定の抵抗を有し、ＲｃとＲｅ間の各接合における
電圧が角部電圧Ｖｍに等しい場合のみ、満足される。基
本回路理論から、電圧ＶｍはＶｓ−ＩＲｃに等しく、こ
こでＩは側部帯状抵抗を流れる電流である。電流は２Ｖ
ｓ／（Ｒｃ＋Ｒｅ＋Ｒｃ）に等しい。以上から、次式が
成立する。
水平線であり、上から下まで等間隔である。特に、上縁
部全体は角部電位＋Ｖｍであり、下縁部は−Ｖｍである
べきである。電流密度は電界に比例し、電界は電位分布
の勾配に比例する。従って、等電位が等間隔の直線の場
合、電流密度は画面を横断して一定であり、上から下に
垂直方向に流れる。このことは画面の側部への、または
画面の側部からの電流の流入または流出が存在しないこ
とを意味する。側部帯状抵抗Ｒｅに沿う電位変化は、画
面内の電位変化に正確に合致しなければならないこと
が、即時結論付けられる。そうでないと、電流が側部フ
ィード抵抗器を介して、画面内にまたは画面から流れる
ことになる。この条件は、側部帯状抵抗Ｒｅが単位長当
たり一定の抵抗を有し、ＲｃとＲｅ間の各接合における
電圧が角部電圧Ｖｍに等しい場合のみ、満足される。基
本回路理論から、電圧ＶｍはＶｓ−ＩＲｃに等しく、こ
こでＩは側部帯状抵抗を流れる電流である。電流は２Ｖ
ｓ／（Ｒｃ＋Ｒｅ＋Ｒｃ）に等しい。以上から、次式が
成立する。
【数３】 Ｖｍ／Ｖｓ＝１／（１＋２Ｒｃ／Ｒｅ） （１）
【００３９】次に、画面を通じて流れる総電流Ｉｓにつ
いて考えてみよう。画面は上から下に２Ｖｍの電圧差
と、抵抗Ｒｓを有する。従って、次式が与えられる。
いて考えてみよう。画面は上から下に２Ｖｍの電圧差
と、抵抗Ｒｓを有する。従って、次式が与えられる。
【数４】Ｉ＝２Ｖｍ／Ｒｓ （２）
【００４０】この電流は上部抵抗器Ｒｃ及びＲｅを通じ
て流れ、次にフィード抵抗器を通じて、画面に流れ込ま
ねばならない。対称性から、この電流の半分が各角部か
ら流れ込まねばならない。この時、上部抵抗器Ｒｃにお
いて、０．５ＲｃＩｓに相当する電圧降下が発生するの
で、最初の電圧Ｖ１（図２４）は次のように与えられ
る。
て流れ、次にフィード抵抗器を通じて、画面に流れ込ま
ねばならない。対称性から、この電流の半分が各角部か
ら流れ込まねばならない。この時、上部抵抗器Ｒｃにお
いて、０．５ＲｃＩｓに相当する電圧降下が発生するの
で、最初の電圧Ｖ１（図２４）は次のように与えられ
る。
【数５】 Ｖ１＝Ｖｓ−０．５ＲｃＩｓ＝Ｖｓ−ＲｃＶｍ／Ｒｓ （３）
【００４１】次に、上縁部に沿うＶｉの変化を計算す
る。画面への電流は、両方の角部からＲｅに沿って流れ
るので、電圧は中心に向かって対称的に減少する。従っ
て、ｎ／２個の値を計算するだけでよい。便宜上、ｎが
偶数の整数と仮定する。各フィード抵抗器間の帯に沿う
抵抗をＲｏとすると、Ｒｏは次式で与えられる。
る。画面への電流は、両方の角部からＲｅに沿って流れ
るので、電圧は中心に向かって対称的に減少する。従っ
て、ｎ／２個の値を計算するだけでよい。便宜上、ｎが
偶数の整数と仮定する。各フィード抵抗器間の帯に沿う
抵抗をＲｏとすると、Ｒｏは次式で与えられる。
【数６】Ｒｏ＝Ｒｅ／（ｎ−１） （４）
【００４２】上述のように、電流密度は一様でなければ
ならない。従って、等間隔のフィード抵抗器の各々は、
例えば次式で与えられる同一の電流を伝導しなければな
らない。
ならない。従って、等間隔のフィード抵抗器の各々は、
例えば次式で与えられる同一の電流を伝導しなければな
らない。
【数７】Ｉｆ＝Ｉｓ／ｎ （５）
【００４３】式（２）から、Ｉｆは次のように表され
る。
る。
【数８】Ｉｆ＝２Ｖｍ／ｎＲｓ （６）
【００４４】帯状抵抗Ｒｅに流れる電流は、最大値０．
５Ｉｓから開始し、各フィード抵抗器の後、Ｉｆだけ減
少する。これを鑑み、最初の幾つかの電圧は次のように
書き表される。
５Ｉｓから開始し、各フィード抵抗器の後、Ｉｆだけ減
少する。これを鑑み、最初の幾つかの電圧は次のように
書き表される。
【数９】 Ｖ１＝Ｖｓ−ＲｃＶｍ／Ｒｓ（式３による） （７）
【数１０】 Ｖ２＝Ｖ１−（０．５Ｉｓ−１Ｉｆ）Ｒｏ＝Ｖ１−０．５ＲｏＩｓ＋（１）Ｒ ｏＩｆ （８）
【数１１】 Ｖ３＝Ｖ２−（０．５Ｉｓ−２Ｉｆ）Ｒｏ＝Ｖ１−１．０ＲｏＩｓ＋（１＋２ ）ＲｏＩｆ （９）
【数１２】 Ｖ４＝Ｖ３−（０．５Ｉｓ−３Ｉｆ）Ｒｏ＝Ｖ１−１．５ＲｏＩｓ＋（１＋２ ＋３）ＲｏＩｆ （１０）
【数１３】 Ｖ５＝Ｖ４−（０．５Ｉｓ−４Ｉｆ）Ｒｏ＝Ｖ１−２．０ＲｏＩｓ＋（１＋２ ＋３＋４）ＲｏＩｆ （１１）
【００４５】第２項は、−０．５（ｉ−１）とＲｏＩｆ
との積として、書き表すことができる。第３項は、最初
の（ｉ−１）個の整数の総和と、ＲｏＩｆとの積であ
る。従って、ｉ番目の電圧は、次のように書き表され
る。
との積として、書き表すことができる。第３項は、最初
の（ｉ−１）個の整数の総和と、ＲｏＩｆとの積であ
る。従って、ｉ番目の電圧は、次のように書き表され
る。
【数１４】 Ｖｉ＝Ｖ１−０．５（ｉ−１）ＲｏＩｓ＋０．５（ｉ）（ｉ−１）ＲｏＩｆ （１２）
【００４６】式（４）及び式（５）から、Ｖｉは次のよ
うに表される。
うに表される。
【数１５】 Ｖｉ＝Ｖ１−０．５（ｉ−１）ＲｅＩｓ／（ｎ−１）＋０．５（ｉ）（ｉ−１ ）ＲｅＩｓ／ｎ（ｎ−１） （１３）
【数１６】 Ｖｉ＝Ｖ１−０．５ＲｅＩｓ（ｉ−１）（ｎ−ｉ）／ｎ（ｎ−１） （１４）
【００４７】式（１３）に式（２）、（３）及び（７）
を代入することにより、次式が得られる。
を代入することにより、次式が得られる。
【数１７】 Ｖｉ＝Ｖｓ−ＲｃＶｍ／Ｒｓ−Ｖｍ（Ｒｅ／Ｒｓ）（ｉ−１）（ｎ−ｉ）／ｎ （ｎ−１） （１５）
【００４８】最後に、式（１）を用いてＶｓを除去する
と、次のようになる。
と、次のようになる。
【数１８】 Ｖｉ＝Ｖｍ（１＋２Ｒｃ／Ｒｅ）−Ｖｍ（Ｒｃ／Ｒｓ）−Ｖｍ（Ｒｅ／Ｒｓ） （ｉ−１）（ｎ−ｉ）／ｎ（ｎ−１） （１６）
【数１９】 Ｖｉ＝Ｖｍ（１＋２Ｒｃ／Ｒｅ−Ｒｃ／Ｒｓ−（Ｒｅ／Ｒｓ）（ｉ−１）（ｎ −ｉ）／ｎ（ｎ−１）） （１７）
【００４９】式（１７）は、ＶｉをパラメータＲｅ、Ｒ
ｃ、Ｒｓ及びＶｍに関して表現する。さて次に、フィー
ド抵抗器Ｒｉを計算しよう。各フィード抵抗器Ｒｉは、
一端において電圧Ｖｉを、他端において画面電圧Ｖｍを
有する。従って、抵抗器電流は（Ｖｉ−Ｖｍ）／Ｒｉと
なる。上述のように、この電流は各抵抗器に対して同一
であり、Ｉｆ＝Ｉｓ／ｎに等しい。従って、次のように
表わすことができる。
ｃ、Ｒｓ及びＶｍに関して表現する。さて次に、フィー
ド抵抗器Ｒｉを計算しよう。各フィード抵抗器Ｒｉは、
一端において電圧Ｖｉを、他端において画面電圧Ｖｍを
有する。従って、抵抗器電流は（Ｖｉ−Ｖｍ）／Ｒｉと
なる。上述のように、この電流は各抵抗器に対して同一
であり、Ｉｆ＝Ｉｓ／ｎに等しい。従って、次のように
表わすことができる。
【数２０】 （Ｖｉ−Ｖｍ）／Ｒｉ＝Ｉｓ／ｎ＝（２Ｖｍ／Ｒｓ）／ｎ （１８）
【数２１】 Ｒｉ＝（Ｖｉ−Ｖｍ）ｎＲｓ／２Ｖｍ （１９）
【数２２】 Ｒｉ＝０．５ｎＲｓ（２Ｒｃ／Ｒｅ−Ｒｃ／Ｒｓ−（Ｒｅ／Ｒｓ）（ｉ−１） （ｎ−ｉ）／ｎ（ｎ−１）） （２０）
【００５０】従って、抵抗値（Ｒｓ、Ｒｅ、Ｒｃ）が与
えられると、式（２０）を用いて、画面を線形化するフ
ィード抵抗値を計算することができる。
えられると、式（２０）を用いて、画面を線形化するフ
ィード抵抗値を計算することができる。
【００５１】さて次に、Ｒｅ、Ｒｃ、Ｒｓの適切な値を
選択するプロシージャが必要となる。一般に、画面抵抗
Ｒｓは導電材料の選択により固定される。次に、Ｒｅ及
びＲｃの好適な値を選択することが必要である。これら
の値は、外部回路への信号の効率的な転送を保証するよ
うに、式（１）の結合率Ｖｍ／Ｖｓを最大化するように
選択されるべきである。しかしながら、式の慎重な分析
結果は、（Ｒｓ、Ｒｅ及びＲｃ）の全ての組み合わせが
使用可能な訳でないことを示す。不正な値が選択される
と、電圧（Ｖｉ−Ｖｍ）のあるものは負となる。式（１
７）から、最悪（最小）の電圧は、画面の中央で発生す
る。このＶminを代用し、ｉ＝ｎ／２を式（１７）に代
入すると、次式が得られる。
選択するプロシージャが必要となる。一般に、画面抵抗
Ｒｓは導電材料の選択により固定される。次に、Ｒｅ及
びＲｃの好適な値を選択することが必要である。これら
の値は、外部回路への信号の効率的な転送を保証するよ
うに、式（１）の結合率Ｖｍ／Ｖｓを最大化するように
選択されるべきである。しかしながら、式の慎重な分析
結果は、（Ｒｓ、Ｒｅ及びＲｃ）の全ての組み合わせが
使用可能な訳でないことを示す。不正な値が選択される
と、電圧（Ｖｉ−Ｖｍ）のあるものは負となる。式（１
７）から、最悪（最小）の電圧は、画面の中央で発生す
る。このＶminを代用し、ｉ＝ｎ／２を式（１７）に代
入すると、次式が得られる。
【数２３】 Ｖmin＝Ｖｍ（１＋２Ｒｃ／Ｒｅ−Ｒｃ／Ｒｓ−（Ｒｅ／４Ｒｓ）（ｎ−２） ／（ｎ−１）） （２１）
【００５２】（Ｖmin−Ｖｍ）が０より大きくなる条件
は、次のようになる。
は、次のようになる。
【数２４】 Ｖｍ（１＋２Ｒｃ／Ｒｅ）−Ｖｍ（Ｒｃ／Ｒｓ）−Ｖｍ（Ｒｅ／４Ｒｓ）（ｎ −２）／（ｎ−１）＞Ｖｍ （２２）
【００５３】代数計算の後、これは次のようになる。
【数２５】 ２Ｒｃ／Ｒｅ＞（Ｒｃ／Ｒｓ）＋（Ｒｅ／４Ｒｓ）（ｎ−２）／（ｎ−１） （２３）
【００５４】ここで次の２つの無次元の比率Ｋ及びＡを
導入すると、都合がよい。
導入すると、都合がよい。
【数２６】Ｋ＝Ｒｅ／２Ｒｓ （２４）
【数２７】Ａ＝Ｖｓ／Ｖｍ （２５）
【００５５】式（１）から、次式が成立する。
【数２８】Ａ＝１＋２Ｒｃ／Ｒｅ （２６）
【００５６】式（２３）、式（１５）及び式（１９）を
用いて、次の関係が得られる。
用いて、次の関係が得られる。
【数２９】Ｋ＜Ｋmax （２７）
【数３０】 Ｋmax＝（Ａ−１）／（Ａ−１＋０．５（ｎ−２）／（ｎ−１）） （２８）
【数３１】 Ｖｉ／Ｖｍ＝Ａ−Ｋ（Ａ−１）−２Ｋ（ｉ−１）（ｎ−ｉ）／ｎ（ｎ−１） （２９）
【数３２】 Ｒｉ＝０．５ｎＲｓ（Ｖｉ／Ｖｍ−１） （３０）
【数３３】Ｒｅ＝２ＫＲｓ （３１）
【数３４】Ｒｃ＝０．５Ｒｅ（Ａ−１） （３２）
【００５７】これらの式は次のように適用される。最初
に、画面材料に従い、Ｒｓの値を選択する。次に、比率
Ｖｍ／Ｖｓの試験値を選択する。１に近い値は、結合を
増大させる。比率の逆数であるＡを計算し、式（２７）
からＫmaxを計算する。Ｋmaxよりも約２０％小さいＫの
値を選択する（ＫがＫmaxに余りに近い値に選択される
と、抵抗値の非常に大きな広がりが存在することにな
り、画面の特性が製造公差の影響を受け易くなる）。次
に式（３１）及び式（３２）を用いて、Ｒｅ及びＲｃの
要求値を計算する。
に、画面材料に従い、Ｒｓの値を選択する。次に、比率
Ｖｍ／Ｖｓの試験値を選択する。１に近い値は、結合を
増大させる。比率の逆数であるＡを計算し、式（２７）
からＫmaxを計算する。Ｋmaxよりも約２０％小さいＫの
値を選択する（ＫがＫmaxに余りに近い値に選択される
と、抵抗値の非常に大きな広がりが存在することにな
り、画面の特性が製造公差の影響を受け易くなる）。次
に式（３１）及び式（３２）を用いて、Ｒｅ及びＲｃの
要求値を計算する。
【００５８】Ｒｅの要求値が小さ過ぎるため、通常の材
料を用いて、画面の縁部付近の限られた空間内に製造で
きないことが起こり得る。これはＲｅが非常に長く、狭
いからである。この場合、（Ｖｍ／Ｖｓ）のもっと低い
値が試行されるべきである。好適な値が見い出される
と、式（２０）により、フィード抵抗が計算され得る。
料を用いて、画面の縁部付近の限られた空間内に製造で
きないことが起こり得る。これはＲｅが非常に長く、狭
いからである。この場合、（Ｖｍ／Ｖｓ）のもっと低い
値が試行されるべきである。好適な値が見い出される
と、式（２０）により、フィード抵抗が計算され得る。
【００５９】一旦、正方形画面の問題が解決されると、
それを図２５に示されるような幅Ｗ、高さＨを有する長
方形画面に変形することは容易である。水平及び垂直方
向の画面抵抗率を、Ｒｈ及びＶｈ（Ω／平方）と仮定し
よう。垂直方向に測定される画面抵抗をＲｓ＿ｖとし、
水平方向に測定される画面抵抗をＲｓ＿ｈとしよう。そ
の場合、次のようになる。
それを図２５に示されるような幅Ｗ、高さＨを有する長
方形画面に変形することは容易である。水平及び垂直方
向の画面抵抗率を、Ｒｈ及びＶｈ（Ω／平方）と仮定し
よう。垂直方向に測定される画面抵抗をＲｓ＿ｖとし、
水平方向に測定される画面抵抗をＲｓ＿ｈとしよう。そ
の場合、次のようになる。
【数３５】Ｒｓ＿ｖ＝Ｒｖ（Ｈ／Ｗ）［Ω］ （３３）
【数３６】Ｒｓ＿ｈ＝Ｒｈ（Ｗ／Ｈ）［Ω］ （３４）
【００６０】次に、上部に渡って、以前に計算された抵
抗値を次のように変形する。
抗値を次のように変形する。
【数３７】 Ｒｅ＿ｈ＝Ｒｅ（Ｒｓ＿ｖ／Ｒｓ）［Ω］ （３５）
【数３８】 Ｒｃ＿ｈ＝Ｒｃ（Ｒｓ＿ｖ／Ｒｓ）［Ω］ （３６）
【数３９】 Ｒｉ＿ｈ＝Ｒｉ（Ｒｓ＿ｖ／Ｒｓ）［Ω］ （３７）
【００６１】次に側部に沿って以前に計算された抵抗値
を、次のように変形する。
を、次のように変形する。
【数４０】 Ｒｅ＿ｖ＝Ｒｅ（Ｒｓ＿ｈ／Ｒｓ）［Ω］ （３８）
【数４１】 Ｒｃ＿ｖ＝Ｒｃ（Ｒｓ＿ｈ／Ｒｓ）［Ω］ （３９）
【数４２】 Ｒｉ＿ｖ＝Ｒｉ（Ｒｓ＿ｈ／Ｒｓ）［Ω］ （４０）
【００６２】ここでは公式な証明は省略する。要する
に、これは垂直方向の画面への電流フローは、上部の抵
抗器を通過し、水平方向の電流フローは、側部の抵抗器
を通過することによる。抵抗器の各セットを前記のよう
に変更することにより、正方形画面において計算された
電圧を保持することができる。
に、これは垂直方向の画面への電流フローは、上部の抵
抗器を通過し、水平方向の電流フローは、側部の抵抗器
を通過することによる。抵抗器の各セットを前記のよう
に変更することにより、正方形画面において計算された
電圧を保持することができる。
【００６３】有利な点として、本発明のＬＣＤは、ＬＣ
Ｄの頂部基板上に一体化された信号層及び保護プレーン
層を含み、保護プレーン層は頂部基板の信号層と共通電
極との間に配置される。信号層はソース信号により駆動
され、応答が測定される。保護プレーン層は、共通電極
と信号層との間の容量結合を低下させる信号により駆動
され、信号層に印加されるソース信号に対する測定応答
にもとづき、人体の一部（指またはつま先など）の接触
位置の決定が可能になる。更に、ＬＣＤの頂部基板上に
信号層及び保護プレーン層を一体化することにより、ア
ドオン・タッチ入力画面の廉価な代用品が提供される。
Ｄの頂部基板上に一体化された信号層及び保護プレーン
層を含み、保護プレーン層は頂部基板の信号層と共通電
極との間に配置される。信号層はソース信号により駆動
され、応答が測定される。保護プレーン層は、共通電極
と信号層との間の容量結合を低下させる信号により駆動
され、信号層に印加されるソース信号に対する測定応答
にもとづき、人体の一部（指またはつま先など）の接触
位置の決定が可能になる。更に、ＬＣＤの頂部基板上に
信号層及び保護プレーン層を一体化することにより、ア
ドオン・タッチ入力画面の廉価な代用品が提供される。
【００６４】或いは、道具の先端部がソース信号により
駆動され、信号層上のソース信号に対する応答が測定さ
れる。頂部基板上の道具の接触位置が、ソース信号に対
する測定応答にもとづき決定される。
駆動され、信号層上のソース信号に対する応答が測定さ
れる。頂部基板上の道具の接触位置が、ソース信号に対
する測定応答にもとづき決定される。
【００６５】本発明の信号層及び保護プレーンは、能動
マトリックスＬＣＤシステムにおいて実現されるように
述べてきた。しかしながら、本発明はこの点に限られる
ものではなく、任意の表示システムにおいて実現され得
る。表示要素のマトリックスが基板の第１の側の上方か
ら見られ、表示要素が基板の第２の側（すなわち反対
側）に配置される。例えば、本発明は受動マトリックス
ＬＣＤシステムにおいて実現され得る。こうしたシステ
ムでは、ＴＦＴ素子及びデータ・ラインが底部基板から
省かれ、頂部基板上に形成される共通電極がパターニン
グされて、データ・ラインを形成する（これらは機能的
には、能動マトリックス表示装置のデータ・ライン３１
に等価である）。サブピクセル領域のマトリックスは、
底部基板のゲート・ラインと、頂部基板のパターン化デ
ータ・ラインとの交差により形成される。こうしたシス
テムでは、信号層及び保護プレーン層が、受動マトリッ
クス表示装置の頂部基板内に一体化され、パターン化デ
ータ・ラインと能動マトリックス表示装置の頂部基板と
の間に配置され得る。
マトリックスＬＣＤシステムにおいて実現されるように
述べてきた。しかしながら、本発明はこの点に限られる
ものではなく、任意の表示システムにおいて実現され得
る。表示要素のマトリックスが基板の第１の側の上方か
ら見られ、表示要素が基板の第２の側（すなわち反対
側）に配置される。例えば、本発明は受動マトリックス
ＬＣＤシステムにおいて実現され得る。こうしたシステ
ムでは、ＴＦＴ素子及びデータ・ラインが底部基板から
省かれ、頂部基板上に形成される共通電極がパターニン
グされて、データ・ラインを形成する（これらは機能的
には、能動マトリックス表示装置のデータ・ライン３１
に等価である）。サブピクセル領域のマトリックスは、
底部基板のゲート・ラインと、頂部基板のパターン化デ
ータ・ラインとの交差により形成される。こうしたシス
テムでは、信号層及び保護プレーン層が、受動マトリッ
クス表示装置の頂部基板内に一体化され、パターン化デ
ータ・ラインと能動マトリックス表示装置の頂部基板と
の間に配置され得る。
【００６６】同様に、本発明は磁気マトリックス表示シ
ステムにおいても、実現され得る（その一例が、本願の
出願人に権利譲渡された、Knoxらによる１９９６年８月
９日付けの米国特許出願第６９５８５７号で述べられて
いる）。こうしたシステムは、電子源と対向する複数の
蛍光体要素（例えば帯状蛍光体）を有する頂部ガラス基
板を含む。磁気マトリックスは、電子源により生成され
る電子の方向を制御することにより、頂部基板の蛍光体
要素を走査する。こうしたシステムでは、本発明の信号
層及び保護プレーン層が、磁気マトリックス表示装置の
頂部基板内に一体化され、蛍光体要素と磁気マトリック
ス表示装置の頂部基板との間に配置され得る。
ステムにおいても、実現され得る（その一例が、本願の
出願人に権利譲渡された、Knoxらによる１９９６年８月
９日付けの米国特許出願第６９５８５７号で述べられて
いる）。こうしたシステムは、電子源と対向する複数の
蛍光体要素（例えば帯状蛍光体）を有する頂部ガラス基
板を含む。磁気マトリックスは、電子源により生成され
る電子の方向を制御することにより、頂部基板の蛍光体
要素を走査する。こうしたシステムでは、本発明の信号
層及び保護プレーン層が、磁気マトリックス表示装置の
頂部基板内に一体化され、蛍光体要素と磁気マトリック
ス表示装置の頂部基板との間に配置され得る。
【００６７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００６８】（１）共通電極を一体化される第１の基板
と、ピクセル電極を一体化される第２の基板と、前記共
通電極と前記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを
含む、液晶表示セルであって、前記第１の基板上に一体
化され、前記第１の基板と前記共通電極間に配置される
第１及び第２の導電層と、前記第１及び第２の導電層間
に配置される第１の絶縁層と、前記第２の導電層と前記
共通電極間に配置される第２の絶縁膜とを含む、液晶表
示セル。 （２）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記第１
の導電層の一部が、光吸収材料からなるパターン化層で
ある、前記（１）記載の液晶表示セル。 （３）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化さ
れて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対側
に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される前
記第１の導電層の一部が、前記黒マトリックス層をパタ
ーニングすることにより形成される、前記（２）記載の
液晶表示セル。 （４）前記第２の導電層が透明である、前記（１）記載
の液晶表示セル。 （５）前記第２の導電層がＩＴＯから成る、前記（４）
記載の表示セル。 （６）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記第１
及び第２の導電層の一部が、それぞれ低反射率の光吸収
材料からなるパターン化層を含む、前記（１）記載の液
晶表示セル。 （７）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化さ
れて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対側
に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される前
記第１及び第２の導電層の一部が、前記黒マトリックス
層をパターニングすることにより形成される、前記
（６）記載の液晶表示セル。 （８）第１の信号が前記第１の導電層に印加され、第２
の信号が前記第２の導電層に印加されて、前記第１の導
電層と前記共通電極間の容量結合を低下させ、タッチ入
力装置の接触位置が、前記第１の信号に対する応答にも
とづき決定される、前記（１）記載の液晶表示セル。 （９）抵抗回路網が前記第１の導電層に結合される、前
記（８）記載の液晶表示セル。 （１０）前記抵抗回路網が前記第１の導電層の抵抗を水
平及び垂直方向に線形化する、前記（９）記載の液晶表
示セル。 （１１）前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部に印加
され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の前記角
部の電流にもとづき決定される、前記（１０）記載の液
晶表示セル。 （１２）前記第２の信号が前記第１の信号の振幅をスケ
ーリングすることにより生成される、前記（１１）記載
の液晶表示セル。 （１３）前記第２の信号が前記第１の信号を位相シフト
することにより生成される、前記（１１）記載の液晶表
示セル。 （１４）前記共通電極が第３の信号により駆動され、前
記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信号にも
とづき生成される、前記（１１）記載の液晶表示セル。 （１５）直列コンデンサが前記共通電極を前記第２の導
電層に結合する、前記（１１）記載の液晶表示セル。 （１６）共通電極を一体化される第１の基板と、ピクセ
ル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電極と前
記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを各々が含
む、複数のセルを有する液晶表示装置において、前記第
１の基板とのタッチ入力装置の接触位置を決定する装置
であって、前記第１の基板上に一体化され、前記第１の
基板と前記共通電極間に配置される信号層及び保護プレ
ーン層と、第１の信号を前記信号層に印加する第１の信
号発生器と、第２の信号を前記保護プレーン層に印加す
ることにより、前記信号層と前記共通電極間の容量結合
を低下させる、第２の信号発生器と、前記第１の信号に
対する応答にもとづき、前記タッチ入力の接触位置を決
定する位置決定手段とを含む、装置。 （１７）前記信号層と前記保護プレーン層間に配置され
る第１の絶縁層と、前記保護プレーン層と前記共通電極
間に配置される第２の絶縁層とを含む、前記（１６）記
載の装置。 （１８）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層の一部が、低反射率を有する光吸収材料からなるパ
ターン化層である、前記（１６）記載の装置。 （１９）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層の一部が、前記黒マトリックス層をパターニ
ングすることにより形成される、前記（１８）記載の装
置。 （２０）前記保護プレーン層が透明である、前記（１
６）記載の装置。 （２１）前記保護プレーン層がＩＴＯから成る、前記
（２０）記載の装置。 （２２）前記信号層及び前記保護プレーン層がパターニ
ングされる、前記（１６）記載の装置。 （２３）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層及び前記保護プレーン層の一部が、それぞれ低反射
率を有する光吸収材料からなるパターン化層を含む、前
記（２２）記載の装置。 （２４）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層及び前記保護プレーン層の一部のいずれか
が、前記黒マトリックス層をパターニングすることによ
り形成される、前記（２３）記載の装置。 （２５）前記第１の信号発生器と前記信号層との間に結
合される抵抗回路網を含む、前記（１６）記載の装置。 （２６）前記抵抗回路網が前記信号層の抵抗を水平及び
垂直方向に線形化する、前記（２５）記載の装置。 （２７）前記第１の信号発生器が前記第１の信号を前記
抵抗回路網の角部に印加し、前記位置決定手段が、前記
抵抗回路網の前記角部の電流にもとづき、前記タッチ入
力装置の接触位置を決定する、前記（２６）記載の装
置。 （２８）前記第２の信号発生器が、前記第１の信号の振
幅をスケーリングすることにより前記第２の信号を生成
する、前記（１６）記載の装置。 （２９）前記第２の信号発生器が、前記第１の信号を位
相シフトすることにより前記第２の信号を生成する、前
記（１６）記載の装置。 （３０）前記共通電極が第３の信号により駆動され、前
記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信号にも
とづき生成される、前記（１６）記載の装置。 （３１）直列コンデンサが前記共通電極を前記保護プレ
ーン層に結合する、前記（１６）記載の装置。 （３２）前記タッチ入力装置が人体の一部である、前記
（１６）記載の装置。 （３３）共通電極を一体化される第１の基板と、ピクセ
ル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電極と前
記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを各々が含
む、複数のセルを有する液晶表示装置において、前記第
１の基板とのタッチ入力装置の接触位置を決定する方法
であって、前記第１の基板上に一体化され、前記第１の
基板と前記共通電極間に配置される信号層及び保護プレ
ーン層を提供するステップと、第１の信号を前記信号層
に印加するステップと、第２の信号を前記保護プレーン
層に印加することにより、前記信号層と前記共通電極間
の容量結合を低下させるステップと、前記第１の信号に
対する応答を測定し、前記タッチ入力の位置を決定する
ステップとを含む、方法。 （３４）第１の絶縁層が前記信号層と前記保護プレーン
層との間に配置され、第２の絶縁層が前記保護プレーン
層と前記共通電極との間に配置される、前記（３３）記
載の方法。 （３５）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層の一部が、低反射率を有する光吸収材料からなるパ
ターン化層である、前記（３３）記載の方法。 （３６）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層の一部が、前記黒マトリックス層をパターニ
ングすることにより形成される、前記（３５）記載の方
法。 （３７）前記保護プレーン層が透明である、前記（３
３）記載の方法。 （３８）前記保護プレーン層がＩＴＯから成る、前記
（３７）記載の方法。 （３９）前記信号層及び前記保護プレーン層がパターニ
ングされる、前記（３３）記載の方法。 （４０）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層及び前記保護プレーン層の一部が、それぞれ低反射
率を有する光吸収材料からなるパターン化層を含む、前
記（３９）記載の方法。 （４１）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層及び前記保護プレーン層の一部のいずれか
が、前記黒マトリックス層をパターニングすることによ
り形成される、前記（４０）記載の方法。 （４２）抵抗回路網が前記第１の信号生成手段と前記信
号層との間に結合される、前記（３３）記載の方法。 （４３）前記抵抗回路網が前記信号層の抵抗を水平及び
垂直方向に線形化する、前記（４２）記載の方法。 （４４）前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部に印加
され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の前記角
部の電流にもとづき決定される、前記（４３）記載の方
法。 （４５）前記第２の信号が、前記第１の信号の振幅をス
ケーリングすることにより生成される、前記（３３）記
載の方法。 （４６）前記第２の信号が、前記第１の信号を位相シフ
トすることにより生成される、前記（３３）記載の方
法。 （４７）前記共通電極が第３の信号により駆動され、前
記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信号にも
とづき生成される、前記（３３）記載の方法。 （４８）直列コンデンサが前記共通電極を前記保護プレ
ーン層に結合する、前記（３３）記載の方法。 （４９）前記タッチ入力装置が人体の一部である、前記
（３３）記載の方法。 （５０）第２の側と反対の第１の側を有し、表示セルが
前記第１の側の上方から見られる第１の基板と、前記第
２の側に配置され、少なくとも１つが前記第１の基板上
に一体化される複数の表示要素と、前記第１の基板上に
一体化され、前記第１の基板と前記少なくとも１つの表
示要素との間に配置される、第１及び第２の導電層と、
前記第１及び第２の導電層間に配置される第１の絶縁層
と、前記第２の導電層と前記少なくとも１つの表示要素
との間に配置される、第２の絶縁層とを含む、表示セ
ル。 （５１）前記表示セルが磁気マトリックス表示セルであ
り、前記少なくとも１つの表示要素が蛍光体要素を含
む、前記（５０）記載の表示セル。 （５２）前記表示セルが液晶表示セルであり、前記少な
くとも１つの表示要素が、前記液晶表示セルにかかる電
圧を制御するための電極を含む、前記（５０）記載の表
示セル。 （５３）前記電極が受動マトリックス表示セルのデータ
・ライン電極である、前記（５２）記載の表示セル。 （５４）前記電極が能動マトリックス表示セルの共通電
極である、前記（５２）記載の表示セル。 （５５）第１の信号が前記第１の導電層に印加され、第
２の信号が前記第２の導電層に印加されて、前記第１の
導電層と前記電極間の容量結合を低下させ、タッチ入力
装置の接触位置が、前記第１の信号に対する応答にもと
づき決定される、前記（５２）記載の表示セル。 （５６）抵抗回路網が前記第１の導電層に結合され、前
記（５５）記載の表示セル。 （５７）前記抵抗回路網が前記第１の導電層の抵抗を水
平及び垂直方向に線形化する、前記（５６）記載の表示
セル。 （５８）前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部に印加
され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の前記角
部の電流にもとづき決定される、前記（５７）記載の表
示セル。 （５９）前記第２の信号が前記第１の信号の振幅をスケ
ーリングすることにより生成される、前記（５８）記載
の表示セル。 （６０）前記第２の信号が前記第１の信号を位相シフト
することにより生成される、前記（５８）記載の表示セ
ル。
と、ピクセル電極を一体化される第２の基板と、前記共
通電極と前記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを
含む、液晶表示セルであって、前記第１の基板上に一体
化され、前記第１の基板と前記共通電極間に配置される
第１及び第２の導電層と、前記第１及び第２の導電層間
に配置される第１の絶縁層と、前記第２の導電層と前記
共通電極間に配置される第２の絶縁膜とを含む、液晶表
示セル。 （２）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記第１
の導電層の一部が、光吸収材料からなるパターン化層で
ある、前記（１）記載の液晶表示セル。 （３）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化さ
れて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対側
に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される前
記第１の導電層の一部が、前記黒マトリックス層をパタ
ーニングすることにより形成される、前記（２）記載の
液晶表示セル。 （４）前記第２の導電層が透明である、前記（１）記載
の液晶表示セル。 （５）前記第２の導電層がＩＴＯから成る、前記（４）
記載の表示セル。 （６）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記第１
及び第２の導電層の一部が、それぞれ低反射率の光吸収
材料からなるパターン化層を含む、前記（１）記載の液
晶表示セル。 （７）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化さ
れて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対側
に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される前
記第１及び第２の導電層の一部が、前記黒マトリックス
層をパターニングすることにより形成される、前記
（６）記載の液晶表示セル。 （８）第１の信号が前記第１の導電層に印加され、第２
の信号が前記第２の導電層に印加されて、前記第１の導
電層と前記共通電極間の容量結合を低下させ、タッチ入
力装置の接触位置が、前記第１の信号に対する応答にも
とづき決定される、前記（１）記載の液晶表示セル。 （９）抵抗回路網が前記第１の導電層に結合される、前
記（８）記載の液晶表示セル。 （１０）前記抵抗回路網が前記第１の導電層の抵抗を水
平及び垂直方向に線形化する、前記（９）記載の液晶表
示セル。 （１１）前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部に印加
され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の前記角
部の電流にもとづき決定される、前記（１０）記載の液
晶表示セル。 （１２）前記第２の信号が前記第１の信号の振幅をスケ
ーリングすることにより生成される、前記（１１）記載
の液晶表示セル。 （１３）前記第２の信号が前記第１の信号を位相シフト
することにより生成される、前記（１１）記載の液晶表
示セル。 （１４）前記共通電極が第３の信号により駆動され、前
記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信号にも
とづき生成される、前記（１１）記載の液晶表示セル。 （１５）直列コンデンサが前記共通電極を前記第２の導
電層に結合する、前記（１１）記載の液晶表示セル。 （１６）共通電極を一体化される第１の基板と、ピクセ
ル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電極と前
記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを各々が含
む、複数のセルを有する液晶表示装置において、前記第
１の基板とのタッチ入力装置の接触位置を決定する装置
であって、前記第１の基板上に一体化され、前記第１の
基板と前記共通電極間に配置される信号層及び保護プレ
ーン層と、第１の信号を前記信号層に印加する第１の信
号発生器と、第２の信号を前記保護プレーン層に印加す
ることにより、前記信号層と前記共通電極間の容量結合
を低下させる、第２の信号発生器と、前記第１の信号に
対する応答にもとづき、前記タッチ入力の接触位置を決
定する位置決定手段とを含む、装置。 （１７）前記信号層と前記保護プレーン層間に配置され
る第１の絶縁層と、前記保護プレーン層と前記共通電極
間に配置される第２の絶縁層とを含む、前記（１６）記
載の装置。 （１８）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層の一部が、低反射率を有する光吸収材料からなるパ
ターン化層である、前記（１６）記載の装置。 （１９）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層の一部が、前記黒マトリックス層をパターニ
ングすることにより形成される、前記（１８）記載の装
置。 （２０）前記保護プレーン層が透明である、前記（１
６）記載の装置。 （２１）前記保護プレーン層がＩＴＯから成る、前記
（２０）記載の装置。 （２２）前記信号層及び前記保護プレーン層がパターニ
ングされる、前記（１６）記載の装置。 （２３）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層及び前記保護プレーン層の一部が、それぞれ低反射
率を有する光吸収材料からなるパターン化層を含む、前
記（２２）記載の装置。 （２４）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層及び前記保護プレーン層の一部のいずれか
が、前記黒マトリックス層をパターニングすることによ
り形成される、前記（２３）記載の装置。 （２５）前記第１の信号発生器と前記信号層との間に結
合される抵抗回路網を含む、前記（１６）記載の装置。 （２６）前記抵抗回路網が前記信号層の抵抗を水平及び
垂直方向に線形化する、前記（２５）記載の装置。 （２７）前記第１の信号発生器が前記第１の信号を前記
抵抗回路網の角部に印加し、前記位置決定手段が、前記
抵抗回路網の前記角部の電流にもとづき、前記タッチ入
力装置の接触位置を決定する、前記（２６）記載の装
置。 （２８）前記第２の信号発生器が、前記第１の信号の振
幅をスケーリングすることにより前記第２の信号を生成
する、前記（１６）記載の装置。 （２９）前記第２の信号発生器が、前記第１の信号を位
相シフトすることにより前記第２の信号を生成する、前
記（１６）記載の装置。 （３０）前記共通電極が第３の信号により駆動され、前
記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信号にも
とづき生成される、前記（１６）記載の装置。 （３１）直列コンデンサが前記共通電極を前記保護プレ
ーン層に結合する、前記（１６）記載の装置。 （３２）前記タッチ入力装置が人体の一部である、前記
（１６）記載の装置。 （３３）共通電極を一体化される第１の基板と、ピクセ
ル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電極と前
記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを各々が含
む、複数のセルを有する液晶表示装置において、前記第
１の基板とのタッチ入力装置の接触位置を決定する方法
であって、前記第１の基板上に一体化され、前記第１の
基板と前記共通電極間に配置される信号層及び保護プレ
ーン層を提供するステップと、第１の信号を前記信号層
に印加するステップと、第２の信号を前記保護プレーン
層に印加することにより、前記信号層と前記共通電極間
の容量結合を低下させるステップと、前記第１の信号に
対する応答を測定し、前記タッチ入力の位置を決定する
ステップとを含む、方法。 （３４）第１の絶縁層が前記信号層と前記保護プレーン
層との間に配置され、第２の絶縁層が前記保護プレーン
層と前記共通電極との間に配置される、前記（３３）記
載の方法。 （３５）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層の一部が、低反射率を有する光吸収材料からなるパ
ターン化層である、前記（３３）記載の方法。 （３６）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層の一部が、前記黒マトリックス層をパターニ
ングすることにより形成される、前記（３５）記載の方
法。 （３７）前記保護プレーン層が透明である、前記（３
３）記載の方法。 （３８）前記保護プレーン層がＩＴＯから成る、前記
（３７）記載の方法。 （３９）前記信号層及び前記保護プレーン層がパターニ
ングされる、前記（３３）記載の方法。 （４０）前記ピクセル電極の反対側に配置される前記信
号層及び前記保護プレーン層の一部が、それぞれ低反射
率を有する光吸収材料からなるパターン化層を含む、前
記（３９）記載の方法。 （４１）黒マトリックス層が前記第２の基板上に一体化
されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの反対
側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層及び前記保護プレーン層の一部のいずれか
が、前記黒マトリックス層をパターニングすることによ
り形成される、前記（４０）記載の方法。 （４２）抵抗回路網が前記第１の信号生成手段と前記信
号層との間に結合される、前記（３３）記載の方法。 （４３）前記抵抗回路網が前記信号層の抵抗を水平及び
垂直方向に線形化する、前記（４２）記載の方法。 （４４）前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部に印加
され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の前記角
部の電流にもとづき決定される、前記（４３）記載の方
法。 （４５）前記第２の信号が、前記第１の信号の振幅をス
ケーリングすることにより生成される、前記（３３）記
載の方法。 （４６）前記第２の信号が、前記第１の信号を位相シフ
トすることにより生成される、前記（３３）記載の方
法。 （４７）前記共通電極が第３の信号により駆動され、前
記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信号にも
とづき生成される、前記（３３）記載の方法。 （４８）直列コンデンサが前記共通電極を前記保護プレ
ーン層に結合する、前記（３３）記載の方法。 （４９）前記タッチ入力装置が人体の一部である、前記
（３３）記載の方法。 （５０）第２の側と反対の第１の側を有し、表示セルが
前記第１の側の上方から見られる第１の基板と、前記第
２の側に配置され、少なくとも１つが前記第１の基板上
に一体化される複数の表示要素と、前記第１の基板上に
一体化され、前記第１の基板と前記少なくとも１つの表
示要素との間に配置される、第１及び第２の導電層と、
前記第１及び第２の導電層間に配置される第１の絶縁層
と、前記第２の導電層と前記少なくとも１つの表示要素
との間に配置される、第２の絶縁層とを含む、表示セ
ル。 （５１）前記表示セルが磁気マトリックス表示セルであ
り、前記少なくとも１つの表示要素が蛍光体要素を含
む、前記（５０）記載の表示セル。 （５２）前記表示セルが液晶表示セルであり、前記少な
くとも１つの表示要素が、前記液晶表示セルにかかる電
圧を制御するための電極を含む、前記（５０）記載の表
示セル。 （５３）前記電極が受動マトリックス表示セルのデータ
・ライン電極である、前記（５２）記載の表示セル。 （５４）前記電極が能動マトリックス表示セルの共通電
極である、前記（５２）記載の表示セル。 （５５）第１の信号が前記第１の導電層に印加され、第
２の信号が前記第２の導電層に印加されて、前記第１の
導電層と前記電極間の容量結合を低下させ、タッチ入力
装置の接触位置が、前記第１の信号に対する応答にもと
づき決定される、前記（５２）記載の表示セル。 （５６）抵抗回路網が前記第１の導電層に結合され、前
記（５５）記載の表示セル。 （５７）前記抵抗回路網が前記第１の導電層の抵抗を水
平及び垂直方向に線形化する、前記（５６）記載の表示
セル。 （５８）前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部に印加
され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の前記角
部の電流にもとづき決定される、前記（５７）記載の表
示セル。 （５９）前記第２の信号が前記第１の信号の振幅をスケ
ーリングすることにより生成される、前記（５８）記載
の表示セル。 （６０）前記第２の信号が前記第１の信号を位相シフト
することにより生成される、前記（５８）記載の表示セ
ル。
【図１】従来のクロスオーバ・タイプの能動マトリック
ス液晶表示装置の上面図である。
ス液晶表示装置の上面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の部分断面図（Ａ−Ａ）で
ある。
ある。
【図３】図１の能動マトリックス液晶表示装置のピクセ
ルの概略図である。
ルの概略図である。
【図４】本発明のタッチ入力機能の絵図である。
【図５】パターン化信号層及び保護プレーン層が頂部の
基板２４内に一体化された、本発明の実施例を示す、図
１の液晶表示装置の部分断面図（Ａ−Ａ）である。
基板２４内に一体化された、本発明の実施例を示す、図
１の液晶表示装置の部分断面図（Ａ−Ａ）である。
【図６】パターン化信号層及び保護プレーン層が頂部の
基板２４内に一体化された、本発明の実施例を示す、図
１の液晶表示装置の部分断面図（Ａ−Ａ）である。
基板２４内に一体化された、本発明の実施例を示す、図
１の液晶表示装置の部分断面図（Ａ−Ａ）である。
【図７】本発明に従い、頂部の基板２４内に抵抗回路網
を一体化することにより、パターン化導電層の抵抗を水
平（Ｘ）及び垂直（Ｙ）方向に線形化する絵図である。
を一体化することにより、パターン化導電層の抵抗を水
平（Ｘ）及び垂直（Ｙ）方向に線形化する絵図である。
【図８】図６の頂部の基板を形成するために、パターン
化層８１及びパターン化信号層７１を形成するプロセス
・ステップを示す図である。
化層８１及びパターン化信号層７１を形成するプロセス
・ステップを示す図である。
【図９】図８の基板の断面図である。
【図１０】絶縁層８７を付着し、パターニングするプロ
セス・ステップを示す図である。
セス・ステップを示す図である。
【図１１】図１０の基板の断面図である。
【図１２】黒マトリックス（ＢＭ）層８９を付着し、パ
ターニングするプロセス・ステップを示す図である。
ターニングするプロセス・ステップを示す図である。
【図１３】図１２の基板の断面図である。
【図１４】カラー・フィルタ材料２３−２、絶縁層７５
及び共通電極２８を付着し、パターニングするプロセス
・ステップを示す図である。
及び共通電極２８を付着し、パターニングするプロセス
・ステップを示す図である。
【図１５】図１４の基板の断面図である。
【図１６】図５の頂部の基板を形成するために、パター
ン化層９１及びパターン化信号層７１を形成するプロセ
ス・ステップを示す図である。
ン化層９１及びパターン化信号層７１を形成するプロセ
ス・ステップを示す図である。
【図１７】図１６の基板の断面図である。
【図１８】絶縁層６１を付着し、パターニングするプロ
セス・ステップを示す図である。
セス・ステップを示す図である。
【図１９】図１８の基板の断面図である。
【図２０】保護プレーン層６３を絶縁層６１上に形成す
るプロセス・ステップを示す図である。
るプロセス・ステップを示す図である。
【図２１】図２０の基板の断面図である。
【図２２】絶縁層６５及び共通電極２８を付着し、パタ
ーニングするプロセス・ステップを示す図である。
ーニングするプロセス・ステップを示す図である。
【図２３】図２２の基板の断面図である。
【図２４】正方形の信号層の抵抗を水平（Ｘ）及び垂直
（Ｙ）方向に線形化する抵抗回路網の絵図である。
（Ｙ）方向に線形化する抵抗回路網の絵図である。
【図２５】長方形の信号層の抵抗を水平（Ｘ）及び垂直
（Ｙ）方向に線形化する抵抗回路網の絵図である。
（Ｙ）方向に線形化する抵抗回路網の絵図である。
【図２６】タッチ位置を導出するために、信号層及び保
護層の角部に供給される信号を生成するシステムの絵図
である。
護層の角部に供給される信号を生成するシステムの絵図
である。
２０ 液晶表示装置 ２２ 第１の基板 ２３−１、８９ 黒マトリックス材料層 ２３−２ ＲＧＢカラー・マトリックス材料層 ２４ 第２の基板 ２５ 光感応オーバコート層 ２６ ピクセル電極 ２８ 共通電極 ３０ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ） ３１ データ・ライン ３２ ゲート・ライン ３６ 液晶材料 ３８、４０ アライメント層 ４２ 光補償膜 ４４ 光補償膜 ４６ 偏光膜 ４８ 偏光膜 ６１、６５、７３、７５、８７ 絶縁層 ６３ 保護プレーン層 ７１ 信号層 ８１ パターン化層 ８３、９３ 帯状領域 ８５、９５ 蛇行領域 ８７ 非導電絶縁層 １１１ 液晶キャパシタンス １２０、１２２ 記憶コンデンサ ２０１ 帯状抵抗 ２０５ フィード抵抗 ２０７ 角部抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エバン・ジョージ・コルガン アメリカ合衆国10977、ニューヨーク州チ ェストナット・リッジ、ロモンド・アベニ ュー 26 (72)発明者 ジェームス・ルイス・レバイン アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ、インディアナ・アベ ニュー 1474 (72)発明者 マイケル・アラン・スチャッパート アメリカ合衆国12524−2506、ニューヨー ク州フィッシュキル、ユニット ナンバー ２、ルート ９ 2015 (72)発明者 グレゴリー・フラサー・ラッセル アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ、チェリー・ロード 235
Claims (60)
- 【請求項１】共通電極を一体化される第１の基板と、ピ
クセル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電極
と前記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを含む、
液晶表示セルであって、 前記第１の基板上に一体化され、前記第１の基板と前記
共通電極間に配置される第１及び第２の導電層と、 前記第１及び第２の導電層間に配置される第１の絶縁層
と、 前記第２の導電層と前記共通電極間に配置される第２の
絶縁膜とを含む、液晶表示セル。 - 【請求項２】前記ピクセル電極の反対側に配置される前
記第１の導電層の一部が、光吸収材料からなるパターン
化層である、請求項１記載の液晶表示セル。 - 【請求項３】黒マトリックス層が前記第２の基板上に一
体化されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの
反対側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置さ
れる前記第１の導電層の一部が、前記黒マトリックス層
をパターニングすることにより形成される、請求項２記
載の液晶表示セル。 - 【請求項４】前記第２の導電層が透明である、請求項１
記載の液晶表示セル。 - 【請求項５】前記第２の導電層がＩＴＯから成る、請求
項４記載の表示セル。 - 【請求項６】前記ピクセル電極の反対側に配置される前
記第１及び第２の導電層の一部が、それぞれ低反射率の
光吸収材料からなるパターン化層を含む、請求項１記載
の液晶表示セル。 - 【請求項７】黒マトリックス層が前記第２の基板上に一
体化されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴの
反対側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置さ
れる前記第１及び第２の導電層の一部が、前記黒マトリ
ックス層をパターニングすることにより形成される、請
求項６記載の液晶表示セル。 - 【請求項８】第１の信号が前記第１の導電層に印加さ
れ、第２の信号が前記第２の導電層に印加されて、前記
第１の導電層と前記共通電極間の容量結合を低下させ、
タッチ入力装置の接触位置が、前記第１の信号に対する
応答にもとづき決定される、請求項１記載の液晶表示セ
ル。 - 【請求項９】抵抗回路網が前記第１の導電層に結合され
る、請求項８記載の液晶表示セル。 - 【請求項１０】前記抵抗回路網が前記第１の導電層の抵
抗を水平及び垂直方向に線形化する、請求項９記載の液
晶表示セル。 - 【請求項１１】前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部
に印加され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の
前記角部の電流にもとづき決定される、請求項１０記載
の液晶表示セル。 - 【請求項１２】前記第２の信号が前記第１の信号の振幅
をスケーリングすることにより生成される、請求項１１
記載の液晶表示セル。 - 【請求項１３】前記第２の信号が前記第１の信号を位相
シフトすることにより生成される、請求項１１記載の液
晶表示セル。 - 【請求項１４】前記共通電極が第３の信号により駆動さ
れ、前記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信
号にもとづき生成される、請求項１１記載の液晶表示セ
ル。 - 【請求項１５】直列コンデンサが前記共通電極を前記第
２の導電層に結合する、請求項１１記載の液晶表示セ
ル。 - 【請求項１６】共通電極を一体化される第１の基板と、
ピクセル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電
極と前記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを各々
が含む、複数のセルを有する液晶表示装置において、前
記第１の基板とのタッチ入力装置の接触位置を決定する
装置であって、 前記第１の基板上に一体化され、前記第１の基板と前記
共通電極間に配置される信号層及び保護プレーン層と、 第１の信号を前記信号層に印加する第１の信号発生器
と、 第２の信号を前記保護プレーン層に印加することによ
り、前記信号層と前記共通電極間の容量結合を低下させ
る、第２の信号発生器と、 前記第１の信号に対する応答にもとづき、前記タッチ入
力の接触位置を決定する位置決定手段とを含む、装置。 - 【請求項１７】前記信号層と前記保護プレーン層間に配
置される第１の絶縁層と、前記保護プレーン層と前記共
通電極間に配置される第２の絶縁層とを含む、請求項１
６記載の装置。 - 【請求項１８】前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層の一部が、低反射率を有する光吸収材料から
なるパターン化層である、請求項１６記載の装置。 - 【請求項１９】黒マトリックス層が前記第２の基板上に
一体化されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴ
の反対側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置
される前記信号層の一部が、前記黒マトリックス層をパ
ターニングすることにより形成される、請求項１８記載
の装置。 - 【請求項２０】前記保護プレーン層が透明である、請求
項１６記載の装置。 - 【請求項２１】前記保護プレーン層がＩＴＯから成る、
請求項２０記載の装置。 - 【請求項２２】前記信号層及び前記保護プレーン層がパ
ターニングされる、請求項１６記載の装置。 - 【請求項２３】前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層及び前記保護プレーン層の一部が、それぞれ
低反射率を有する光吸収材料からなるパターン化層を含
む、請求項２２記載の装置。 - 【請求項２４】黒マトリックス層が前記第２の基板上に
一体化されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴ
の反対側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置
される前記信号層及び前記保護プレーン層の一部のいず
れかが、前記黒マトリックス層をパターニングすること
により形成される、請求項２３記載の装置。 - 【請求項２５】前記第１の信号発生器と前記信号層との
間に結合される抵抗回路網を含む、請求項１６記載の装
置。 - 【請求項２６】前記抵抗回路網が前記信号層の抵抗を水
平及び垂直方向に線形化する、請求項２５記載の装置。 - 【請求項２７】前記第１の信号発生器が前記第１の信号
を前記抵抗回路網の角部に印加し、前記位置決定手段
が、前記抵抗回路網の前記角部の電流にもとづき、前記
タッチ入力装置の接触位置を決定する、請求項２６記載
の装置。 - 【請求項２８】前記第２の信号発生器が、前記第１の信
号の振幅をスケーリングすることにより前記第２の信号
を生成する、請求項１６記載の装置。 - 【請求項２９】前記第２の信号発生器が、前記第１の信
号を位相シフトすることにより前記第２の信号を生成す
る、請求項１６記載の装置。 - 【請求項３０】前記共通電極が第３の信号により駆動さ
れ、前記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信
号にもとづき生成される、請求項１６記載の装置。 - 【請求項３１】直列コンデンサが前記共通電極を前記保
護プレーン層に結合する、請求項１６記載の装置。 - 【請求項３２】前記タッチ入力装置が人体の一部であ
る、請求項１６記載の装置。 - 【請求項３３】共通電極を一体化される第１の基板と、
ピクセル電極を一体化される第２の基板と、前記共通電
極と前記ピクセル電極間に配置される液晶材料とを各々
が含む、複数のセルを有する液晶表示装置において、前
記第１の基板とのタッチ入力装置の接触位置を決定する
方法であって、 前記第１の基板上に一体化され、前記第１の基板と前記
共通電極間に配置される信号層及び保護プレーン層を提
供するステップと、 第１の信号を前記信号層に印加するステップと、 第２の信号を前記保護プレーン層に印加することによ
り、前記信号層と前記共通電極間の容量結合を低下させ
るステップと、 前記第１の信号に対する応答を測定し、前記タッチ入力
の位置を決定するステップとを含む、方法。 - 【請求項３４】第１の絶縁層が前記信号層と前記保護プ
レーン層との間に配置され、第２の絶縁層が前記保護プ
レーン層と前記共通電極との間に配置される、請求項３
３記載の方法。 - 【請求項３５】前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層の一部が、低反射率を有する光吸収材料から
なるパターン化層である、請求項３３記載の方法。 - 【請求項３６】黒マトリックス層が前記第２の基板上に
一体化されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴ
の反対側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置
される前記信号層の一部が、前記黒マトリックス層をパ
ターニングすることにより形成される、請求項３５記載
の方法。 - 【請求項３７】前記保護プレーン層が透明である、請求
項３３記載の方法。 - 【請求項３８】前記保護プレーン層がＩＴＯから成る、
請求項３７記載の方法。 - 【請求項３９】前記信号層及び前記保護プレーン層がパ
ターニングされる、請求項３３記載の方法。 - 【請求項４０】前記ピクセル電極の反対側に配置される
前記信号層及び前記保護プレーン層の一部が、それぞれ
低反射率を有する光吸収材料からなるパターン化層を含
む、請求項３９記載の方法。 - 【請求項４１】黒マトリックス層が前記第２の基板上に
一体化されて、前記第１の基板上に一体化されるＴＦＴ
の反対側に配置され、前記ピクセル電極の反対側に配置
される前記信号層及び前記保護プレーン層の一部のいず
れかが、前記黒マトリックス層をパターニングすること
により形成される、請求項４０記載の方法。 - 【請求項４２】抵抗回路網が前記第１の信号生成手段と
前記信号層との間に結合される、請求項３３記載の方
法。 - 【請求項４３】前記抵抗回路網が前記信号層の抵抗を水
平及び垂直方向に線形化する、請求項４２記載の方法。 - 【請求項４４】前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部
に印加され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の
前記角部の電流にもとづき決定される、請求項４３記載
の方法。 - 【請求項４５】前記第２の信号が、前記第１の信号の振
幅をスケーリングすることにより生成される、請求項３
３記載の方法。 - 【請求項４６】前記第２の信号が、前記第１の信号を位
相シフトすることにより生成される、請求項３３記載の
方法。 - 【請求項４７】前記共通電極が第３の信号により駆動さ
れ、前記第２の信号が前記第１の信号及び前記第３の信
号にもとづき生成される、請求項３３記載の方法。 - 【請求項４８】直列コンデンサが前記共通電極を前記保
護プレーン層に結合する、請求項３３記載の方法。 - 【請求項４９】前記タッチ入力装置が人体の一部であ
る、請求項３３記載の方法。 - 【請求項５０】第２の側と反対の第１の側を有し、表示
セルが前記第１の側の上方から見られる第１の基板と、 前記第２の側に配置され、少なくとも１つが前記第１の
基板上に一体化される複数の表示要素と、 前記第１の基板上に一体化され、前記第１の基板と前記
少なくとも１つの表示要素との間に配置される、第１及
び第２の導電層と、 前記第１及び第２の導電層間に配置される第１の絶縁層
と、 前記第２の導電層と前記少なくとも１つの表示要素との
間に配置される、第２の絶縁層とを含む、表示セル。 - 【請求項５１】前記表示セルが磁気マトリックス表示セ
ルであり、前記少なくとも１つの表示要素が蛍光体要素
を含む、請求項５０記載の表示セル。 - 【請求項５２】前記表示セルが液晶表示セルであり、前
記少なくとも１つの表示要素が、前記液晶表示セルにか
かる電圧を制御するための電極を含む、請求項５０記載
の表示セル。 - 【請求項５３】前記電極が受動マトリックス表示セルの
データ・ライン電極である、請求項５２記載の表示セ
ル。 - 【請求項５４】前記電極が能動マトリックス表示セルの
共通電極である、請求項５２記載の表示セル。 - 【請求項５５】第１の信号が前記第１の導電層に印加さ
れ、第２の信号が前記第２の導電層に印加されて、前記
第１の導電層と前記電極間の容量結合を低下させ、タッ
チ入力装置の接触位置が、前記第１の信号に対する応答
にもとづき決定される、請求項５２記載の表示セル。 - 【請求項５６】抵抗回路網が前記第１の導電層に結合さ
れ、請求項５５記載の表示セル。 - 【請求項５７】前記抵抗回路網が前記第１の導電層の抵
抗を水平及び垂直方向に線形化する、請求項５６記載の
表示セル。 - 【請求項５８】前記第１の信号が前記抵抗回路網の角部
に印加され、前記タッチ入力の位置が前記抵抗回路網の
前記角部の電流にもとづき決定される、請求項５７記載
の表示セル。 - 【請求項５９】前記第２の信号が前記第１の信号の振幅
をスケーリングすることにより生成される、請求項５８
記載の表示セル。 - 【請求項６０】前記第２の信号が前記第１の信号を位相
シフトすることにより生成される、請求項５８記載の表
示セル。
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