JP4873410B2

JP4873410B2 - 電磁デジタイザセンサアレイ構造

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Publication number: JP4873410B2
Application number: JP2006199426A
Authority: JP
Inventors: 英志李; 鼎國陳
Original assignee: Chimei Innolux Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: CN1940843B; JP2007048278A; CN1983150A; CN1940843A

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイに関し、特に、二次元位置検出のユーザー入力装置に関し、更に特に、フラットパネルディスプレイ用の電磁デジタイザに関するものである。

例えばＬＣＤなどのフラットパネルディスプレイは、画像の表示に至る所で用いられてきている。１つのタイプのＬＣＤは、二次元の位置を検出するユーザー入力装置（すなわち、デジタイザ）が提供され、例えば、表示画像とユーザーの相互連動（例えば、アイコンの選択）、手書き文字認識、製図、カーソル制御のようなユーザー入力をさせることができる。このタイプのＬＣＤは、しばしば“タッチパネル”ＬＣＤと称される。デジタイザの操作は、例えば、抵抗センサ、静電センサ、赤外線センサ、音波センサと、感圧センサ、電磁センサなどのセンサ構造に基づくことができる。

電磁タッチパネルの基本の操作原理は、磁気誘導である。磁気誘導入力のための３つの構成要素があり、２次元センサアレイ、電磁ペン及びセンサアレイと電磁ペンに動作可能に接続されたコントローラを含む。電磁ペンは、信号の送受信機として機能し、センサアレイは、信号の受信機として機能し、コントローラは、ペンがもたらす磁束の変化によって引き起こされたセンサアレイの磁気誘導を受けて、電流の変化を検出することでセンサアレイ上のペンの二次元座標を判定する。よって、ペンがセンサアレイ上で動かされた時、表示面に対応するペンの二次元座標（すなわち、Ｘ−Ｙ座標）は、コントローラによって判定されることができる。電磁デジタイザは、その他のタイプのセンサ構造に比べ、比較的良好な解像度を有し、ペンの比較的正確な位置検出を提供する。

上述の電磁デジタイザは、表示モジュールと分離したデジタイザモジュールを組み立てることによって容易にフラットパネルディスプレイに実装されることができる。図１は、堆積されて組み立てられたフラットパネルディスプレイモジュール５０２（例えば、ＬＣＤモジュール）と、分かれた電磁デジタイザボード５０４を有する従来のフラットパネルディスプレイ５００の概略図である。例えば、デジタイザボード５０４は、ディスプレイモジュール５０２の１つの平面に付着される。コントローラ５０８は、デジタイザボード５０４と相補型電磁ペン５０６に動作可能に接続される。デジタイザボード５０４は、従来のプリント回路技術によって製造されたセンサアレイを含む。プリント回路技術は、半導体回路の製造技術に比べ、比較的大きな物理サイズと低解像度を有する。センサアレイは、およそ数マイクロメータの線幅を含む半導体製造技術に比べ、およそ数百マイクロメータの線幅の金属導線を含む。必要な感度を達成するために、センサアレイの物理サイズが大きくなる傾向がある。また、従来の電磁デジタイザボード５０４は、ディスプレイモジュール５０２に付着される分離式の部品であり、全体のフラットパネルディスプレイ５００の厚さと重さを増加させる。

よって、外型が比較的コンパクトで、感度が向上されたフラットパネルディスプレイに用いることができる電磁デジタイザを設計し、開発することが望ましい。

本発明は、センサアレイのセンサーセグメントの新しい構造を提供することで従来の電磁デジタイザの欠点を克服する。

本発明の一形態において、センサーセグメントは、導線、配線、またはワイヤーの２次元ネットワークを含むほぼ縦方向の構造を含む。１つの実施例では、２つ、または３つ以上の導線が平行に構造される。平行導線の数は、必要な信号感度によって決まる。誘発された磁気信号の感度を更に高めるために、隣接する導線が縦方向の構造に沿って１つ、または１つ以上の位置で相互接続される。相互接続線は、隣接の平行導線間の角度に対応する短い導線の形状であることができる。２つの隣接する縦方向の導線間の全ての相互接続線は、同じ角度であることができ、異なる隣接する縦方向の導線間の相互接続線は、異なる角度であることができる。センサーセグメントの導電構造の幅は、約１マイクロメーター未満から数百マイクロメーターの範囲の寸法である。

本発明のもう一形態において、センサーセグメントは小型化されることで、半導体製造プロセスを用いてディスプレイモジュールの中に統合されることができる（すなわち、従来技術でのディスプレイモジュールの外側に付着されているのとは対照的に、１つ、または１つ以上の層がディスプレイモジュールの中に形成される）。

本発明のもう一形態において、各種のセンサアレイ構造が新しいセンサーセグメント構造を用いるために提供される。１つの実施例では、センサアレイは、平行アレイに配列された縦方向のセンサーセグメントを含む。センサアレイの感度を更に上げるために、追加の導線が隣接する縦方向のセンサーセグメントの間に提供されることができる。追加のセンサラインは、同じ電位（例えば、固定基準電圧、または接地に接続された）にあることができ、または電気的に絶縁、またはフローティング状態にあることができる。もう１つの実施例では、センサアレイは、重複の平行アレイに配列された半ループ（またはＵ型）のセンサーセグメントを含む。もう一つの実施例では、センサアレイは、重複の平行アレイに配列された全ループのセンサーセグメントを含む。

本発明のセンサーセグメント構造は、ディスプレイ装置のディスプレイモジュール（例えば、ＬＣＤ装置のＬＣＤモジュール）の中に統合されることができるセンサアレイを構成するように用いられることができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

本発明は、センサアレイのセンサーセグメント（ｓｅｎｓｏｒｓｅｇｍｅｎｔ）の新しい構造を提供することによって従来の電磁デジタイザの欠点を克服する。センサーセグメントの構造は、ディスプレイ装置のディスプレイモジュールの中に有利に統合されることができる。本発明は、例示を用いて、限定されずに、ディスプレイモジュールとして、映像を映すように制御されるディスプレイ要素としてＬＣ要素に頼るＬＣＤモジュールを有するフラットパネルディスプレイに関連して記載される。下記の説明で明確なように、本発明の電磁デジタイザは、その他のタイプのディスプレイ装置に組み込まれることができ、その含まれるディスプレイモジュールは、例えば、陰極線管（ＣＲＴ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）素子、プラズマ発光素子、蛍光発光素子、化学発光素子と、その他のタイプの発光素子など、その他のタイプの表示素子を含む。ここで挙げるフラットパネルディスプレイは、剛性、半剛性、可撓性の基板と、またはパネルを有するディスプレイを含む。

図２は、本発明の１つの実施例に基づいたフラットパネル型ディスプレイ装置１０を表しており、ＬＣＤモジュール１２と、ＬＣＤモジュール１２に光学的に接続されたバックライトモジュール１４を含む。ＬＣＤモジュール１２は、２つの基板２０と２２の間に設置され、制御されて透過光を調整および／またはフィルターし、画素化した画像素子に基づいて合成像を表示することができる液晶層１６を含む。構造を簡素化し、本発明の概念を挙げるため、追加の部品は、図２より省略される。例えば、典型的なＬＣＤモジュール１２の中の層は、電極層、画素トランジスタ層（例えば、表示画素に対応するＴＦＴアレイ）、遮光層、液晶配向層、カラーフィルター層と、反射層などがあり、ディスプレイ装置１０の中のＬＣＤモジュール１２に対応する位置にある、例えば、拡散層、増光層と、保護層のその他の層は、簡素化のために省略されており、当技術分野で周知であるため、ここでは述べない。バックライトモジュール１４は、モジュールの端部、または平面側に位置された光源（図示しない）を含む。ＬＣＤモジュール１０の操作では、バックライトモジュール１４からの光は、液晶層によって調整、制御および／またはフィルターされ、画像データに基づいて画像を表示する。コントローラ２６は、ＬＣＤモジュール１０の操作を制御する（すなわち、電極とドライバ（図示しない）によって液晶層１６を効果的に制御する）。コントローラ２６は、ディスプレイ装置１０の一部、および／またはディスプレイ装置１０が動作可能に付着されたコンピュータ装置の一部であることができる。

本発明の１つの実施例に基づいて本発明の新しいセンサーセグメントの構造を有する電磁デジタイザ１８は、液晶層１６と基板２０の間に設置され、コントローラ２６に動作可能に接続される。また、デジタイザ１８は、ＬＣＤモジュール１２の中のその他の位置に設置されることができ、例えば、液晶層１６と基板２２の間、またはＬＣＤモジュール１２の基板２０と２２の間のその他の中間層の位置に設置されることができる。本発明のデジタイザ１８は、デジタイザパネルがディスプレイモジュールの外側（例えば、図１に示すＬＣＤモジュールの基板の外側）の分離した部品として提供される従来のディスプレイ装置に相対して、ディスプレイ装置１０のＬＣＤモジュールの層の中に統合される。よって、ディスプレイ装置１０の全体的なサイズが減少される。

電磁デジタイザ１８の操作を行うために、スタイラス２４（例えば、ペンの形状）が提供される。スタイラス２４は、ワイヤ無し、またはワイヤありでコントローラ２６に動作可能に接続される。スタイラス２４は、１つまたは１つ以上のボタンスイッチを含むことができ、ユーザーに押された時、特定のモードまたは機能（例えば、手書き認識モード、ポイントとクリックモードなど）を選ぶように用いられることができる。スタイラスは、磁性素子を含み、永久磁石、または電磁石であることができる。スタイラスが基板２０を横切った時、その相対位置座標は、電磁デジタイザの中のセンサーセグメントによって検出された磁束の変化に基づいて、コントローラ２６によって判定されることができる。電磁デジタイザの基本操作の原理は、当技術分野で周知であるため、ここでは述べない。

コントローラ２６は、デジタイザとスタイラスを含むディスプレイモジュール１２の操作を制御し、同調させる。画像は、ディスプレイモジュール１２で表示されるように制御され、表示された画像と相互に作用するスタイラスを用いるユーザー入力を必要とする可能性がある（例えば、ディスプレイモジュールの上を軽くたたくことで選択をする、スタイラスをディスプレイモジュールの上で動かすことで絵を描く、または手書き入力をする）。２００５年１２月２０日に出願された同時係属の米国特許出願番号１１／３１１、９８６号（一般的に、本発明の出願人に譲渡される）が参照される。また、ＬＣＤモジュールなど、ディスプレイモジュールの中の電磁デジタイザの実施と、その制御を更に開示する米国特許出願番号１１／４９０、８３５（代理人整理番号１１３１／２１６）の同時出願が参照される。これは、例えば、ＬＣＤモジュールなど、ディスプレイモジュールの中の電磁デジタイザを統合するプロセスに導くことに関連する。

本発明の１つの態様において、電磁デジタイザ１８のセンサセグメントは、導線、配線、またはワイヤーのネットワークを含むほぼ縦方向の構造を含む。図３は、本発明の１つの実施例に基づいたセンサーセグメント３０の１つの実施例の一般的な構造を表している。センサーセグメント３０は、複数の平行な導線３２のネットワークを含む。平行な線の数は、必要な信号感度および２〜２００の導線の間で変動することができるセンサーセグメント３０の全体幅によって決まる。各導線３２の幅は、約５００ｎｍ〜５００マイクロメータの範囲であることができる。導線３２間の間隙は、約１０マイクロメータ〜２０マイクロメータの範囲であることができる。導線３２の厚さは、約５０ｎｍ〜１０マイクロメータの範囲であることができる。導線３２の適当な寸法は、例えば、ディスプレイモジュール１２の表示域のサイズ、必要な空間分解能、画素密度、ディスプレイモジュール１２の中のセンサーセグメントを配置できる面積と位置などの因子によって選ばれることができる。センサーセグメント３０の全幅は、複数の表示画素幅の距離に対応するのに十分な幅であることができる（例えば、導線３２が複数の表示画素に対応する距離を覆うように間隔を空けられる）。

図３は、各一対の隣接する導線３２の間隙が同じになるように表されているが、この間隙は異なる一対の隣接する導線３２（図示しない）間で変わることができる。

誘発された磁気信号の感度を更に高めるために、相互接続が隣接する導線の間に提供され、蜂の巣状の構造に似た相互接続ネットワークを形成する。図４Ａ−４Ｃを参照すると、各種の実施例のセンサーセグメント３４、３６と、３８が表されており、実質的に図３のセンサーセグメント３０では、ほぼ縦方向のセンサーセグメントの構造に沿った１つ、または１つ以上の位置で相互接続線４０が提供される。相互接続線４０は、隣接の平行導線３２の間で一定の角度方向に配置される短い導線の形状であることができる。同じ一対の隣接する縦方向の導線３２の間に沿った全ての相互接続線４０は、同じ角度および／または方向（図４Ａと４Ｃ）、或いは異なる、または混合した角度および／または方向（図示しない；例えば、一対の隣接する導線３２に沿ったジグザグの形状で）であることができる。図４Ａと４Ｂの実施例のように、全ての一対の隣接する導線３２の全ての相互接続線４０は、同じ角度および／または方向であることができ、または、いくつかの一対の隣接する導線３２は、異なる、または混合した角度および／または方向の相互接続線４０を有することができる。導線３２間の相互接続線４０が形成する角度は、好ましくは垂直でなく（例えば、０度より大きく、９０度より小さく、好ましくはより小さい角度である）、一対の隣接する導線３２の間の特定の間隙に、より長い相互接続を提供する。一般的には、センサーセグメントの電磁感度は、センサーセグメントのネットワークの中の導線の有効な長さの増加に伴って上げられる。

本発明のもう一形態において、センサーセグメントは小型化されることで、半導体製造プロセスを用いてディスプレイモジュールの中に統合されることができる（すなわち、従来技術でのディスプレイモジュールの外側に付着されているのとは対照的に、１つ、または１つ以上の層がディスプレイモジュールの中（例えば、表示素子１６と基板２０または基板２２の間）に形成される）。必要なパターンと導電性を有する構造（デジタイザセンサアレイを含む）を形成する、半導体プロセスでの周知の従来のパターニングとフォトリソグラフィーのステップ（例えば、マスキング、露光、ドーピング、堆積、エッチングなど）を含むこれらのプロセスのステップの詳細は、ここでは省略される。センサーセグメントに導線のネットワークを提供することで、非常に小さな寸法を有するセンサーセグメントでもセンサアレイの感度は必要なレベルで保持されることができる。よって、ディスプレイモジュールは、統合されたセンサアレイが効果的に提供され、ディスプレイモジュールのサイズを減少することができる。

小型化されたセンサーセグメントは、２００５年１２月２０日に出願された同時係属の米国特許出願番号１１／３１１、９８６号に開示された発明概念に基づいて、例えば、ＬＣＤモジュールのディスプレイモジュールの中の電磁デジタイザの統合を容易にし、一般的に、本発明の出願人に譲渡される。例えば、ＬＣＤモジュールなど、ディスプレイモジュールの中の電磁デジタイザを統合する目的は、同時出願された米国特許出願番号１１／４９０、８３５（代理人整理番号１１３１／２１６）を参照することができる。

本発明のもう一形態において、新しいセンサーセグメントの構造を組み込んだ各種のセンサアレイ構造が、例えばＬＣＤモジュールのディスプレイモジュールの中に統合するのに適する電磁デジタイザの構成に用いられる。図５Ａは、平行アレイの方式で配列された縦方向のセンサーセグメント５０を含むセンサアレイ４６の実施例を表している。センサーセグメント５０は、前述の本発明に基づいた導線、配線、またはワイヤーのネットワークを含むほぼ縦方向の構造を有するセンサーセグメントを含む。例えば、センサーセグメント５０は、図３、４Ａ、４Ｂと、４Ｃに示す１つ、または１または２以上のセンサーセグメント３０、３４、３６と、３８の構造をそれぞれ有することができる。センサーセグメント５０の数は、達成したい解像度および／または感度によって決めることができる。特定な実施例では、センサーセグメント５０は、平行アレイに配列された８つのセグメントＡ１〜Ａ８を含む。セグメントＡ１〜Ａ８は、同じセンサーセグメント構造、または異なるセンサーセグメント構造を有することができる。例えば、セグメントＡ１〜Ａ８は、それぞれ図４Ａに挙げられたセンサーセグメント３４に類似の構造を有することができ、またはセグメントＡ１、Ａ３、Ａ５、Ａ７とＡ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８は、センサーセグメント３４（図４Ａ）と３６（図４Ｂ）などの構造間で交替することができる。特定のセンサーセグメント構造の選択は、達成したい感度によって決めることができる。各センサーセグメント５０の全幅は、複数の画素幅の距離に対応するのに十分な幅であることができる。

図５Ａに概略的に示されるように、平行のセンサーセグメント５０は、コントローラ、またはプロセッサ４８に動作可能に接続される。各センサーセグメント５０の一端は、接地および／またはプロセッサ４８の端子に共通して接続される。各セグメント５０のもう一端は、プロセッサ４８のもう一組の端子に接続される。プロセッサ４８は、各センサーセグメント５０を順次にスキャンし、どのセンサーセグメントがスタイラス２４の存在に誘発された磁気の変化によって引き起こされた電流の変化を受けるかを決める。図５Ａは、Ｘアレイを表し、センサアレイ４６を横切るスタイラス２４のＸ位置の判定をさせる。

図５Ｂは、Ｙアレイとして機能するセンサアレイ５４を表し、センサアレイ４６を補完するために、スタイラス２４のＹ位置の判定をさせる。センサアレイ５４は、図５Ｂのセンサアレイ４６の構造に似ることができる。センサアレイ５４は、平行アレイの方式で配列された縦方向のセンサーセグメント５２を含む。センサーセグメント５２は、前述の本発明に基づいた導線、配線、またはワイヤーのネットワークを含むほぼ縦方向の構造を有するセンサーセグメントを含む。センサアレイ４６においては、センサーセグメント５２は、センサーセグメント５２は、図３、４Ａ、４Ｂと、４Ｃに示す１または２以上のセンサーセグメント３０、３４、３６と、３８の構造をそれぞれ有することができる。特定な実施例では、センサーセグメント５２は、平行アレイに配列された８つのセグメントＢ１〜Ｂ１０を含む。セグメントＢ１〜Ｂ１０は、同じセンサーセグメント構造、または異なるセンサーセグメント構造を有することができる。例えば、セグメントＢ１〜Ｂ１０は、それぞれ図４Ａに挙げられたセンサーセグメント３４に類似の構造を有することができ、またはセグメントＢ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ７、Ｂ９と、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ１０は、センサーセグメント３４（図４Ａ）と３６（図４Ｂ）などの構造間で交替することができる。

図５Ｂに概略的に示されるように、平行のセンサーセグメント５２は、コントローラ、またはプロセッサ５６に動作可能に接続される。各センサーセグメント５２の一端は、接地および／またはプロセッサ５６の端子に共通して接続される。各セグメント５２のもう一端は、プロセッサ５６のもう一組の端子に接続される。プロセッサ５６は、各センサーセグメント５２を順次にスキャンし、どのセンサーセグメントがスタイラス２４の存在に誘発された磁気の変化によって引き起こされた電流の変化を受けるかを決める。

図５Ｃに概略的に示すように、センサアレイ４６と５４は、間隙が空けられた構造に直角の方式で堆積され、図２に示されるように、完全な電磁デジタイザ１８を形成し、上基板２０の内表面上に実装されることができる。２つのセンサアレイ４６と５４は、誘電体材料（図５Ｃの簡略化した図に表されない）によって隔てられ、その厚さは、例えば、５〜１００００ｎｍの間にある。センサアレイ４６と５４は、誘電体材料（図示しない）のビアによってセンサアレイのセンサーセグメントの接地端子の相互接続線５８によって共通接地されることができる。センサアレイ４６と５４は、Ｘプロセッサ４８とＹプロセッサ５６を含むコントローラ２６に動作可能に接続される。また、Ｘプロセッサ４８とＹプロセッサ５６は、デュアル機能を有するシングルプロセッサであることができ、Ｘセンサアレイ４６とＹセンサアレイ５４を制御する。

注意するのは、Ｘセンサアレイ４６とＹセンサアレイ５４は、本発明に基づいた導線のネットワークをそれぞれ有する。例えば、Ｘセンサアレイ４６は、本発明に基づいた導線のネットワークをそれぞれ有するが、Ｙセンサアレイ５４は、従来の単線構造をそれぞれ有するセンサーセグメントを有することができ、またその逆も同じである。言い換えれば、ＸセンサアレイとＹセンサアレイは、それぞれのセンサアレイの異なるタイプのセンサーセグメント構造に組み合わされ、適合されることができる。

図６は、センサアレイ６０のもう１つの実施例を概略的に表しており、重複の平行アレイに配列された半ループ、またはＵ型のセンサーセグメント６２を含む。重複のＵ型のセンサーセグメント６２は、誘電体層（図示しない）によって隔てられ、Ｕ型のセンサーセグメント６２は、互いに電気的に絶縁される。Ｕ型のセンサーセグメント６２は、本発明に基づいた上述の導線、配線、またはワイヤーのネットワークを含むほぼ縦方向の構造を有し、Ｕ型のセンサーセグメント６２は、図３、４Ａ、４Ｂと、４Ｃに示す１つ、または１つ以上のセンサーセグメント３０、３４、３６と、３８の構造をそれぞれ有することができる。平行接続されたセンサーセグメント６２は、コントローラまたはプロセッサ６４に動作可能に接続される。各Ｕ型のセンサーセグメント６２の一端は、プロセッサ６４の接地および／または端子に共通して接続される。各Ｕ型のセグメント６２のもう一端は、プロセッサ６４のもう一組の端子に接続される。プロセッサ６４は、各Ｕ型のセンサーセグメント６０を順次にスキャンし、どのセンサーセグメントがスタイラス２４の存在に誘発された磁気の変化によって引き起こされた電流の変化を受けるかを決める。図６は、Ｘアレイを表し、センサアレイ６０を横切るスタイラス２４のＸ位置の判定をさせる。

前述の実施例のように、Ｘセンサアレイ６０を完成させるために、Ｙセンサアレイ（図示しない）がスタイラス２４のＹ位置の判定をさせるように提供される。Ｙセンサアレイは、アレイ配置と図６のセンサアレイ６０の構造に類似のセンサーセグメントを有することができるが、縦方向のセンサーセグメントは、縦方向のセグメント６２に直角に配置される。あるいは、Ｙセンサアレイは、図５ＢのＹセンサ５４に類似の配置を用いることができる。また、Ｙセンサアレイは、従来のセンサアレイとセンサーセグメントに類似のセンサアレイとセンサーセグメントを有することができる。Ｘセンサアレイ６０とＹセンサアレイ（図示しない）は、間隙が空けられた構造に直角の方式で堆積され、誘電体層によって隔てられ、前述の実施例の図５Ｃに概略的に示されるように、完全な電磁デジタイザ１８を形成する。

図７に示されたもう一つの実施例では、センサアレイ７０は、重複の平行アレイに配列された全ループのセンサーセグメント７２を含む。ここで述べられた各全ループのセンサーセグメントは、閉ループでなく、らせん形のループである。実施例では、各全ループのセンサーセグメントは、Ｘ−Ｙ平面（すなわち、Ｚ方向）への方向で逆時計回りにらせん形になる。もう一つの実施例では、各全ループのセンサーセグメントは、Ｘ−Ｙ平面（すなわち、Ｚ方向）への方向で時計回りにらせん形になる。重複の全ループのセンサーセグメント７２は、誘電体層（図示しない）によって隔てられ、全ループのセンサーセグメント７２は、互いに電気的に絶縁される。また、全ループのセンサーセグメント内の重複部もまた誘電体層によって隔てられる。

全ループのセンサーセグメント７２は、前述の本発明に基づいた導線、配線、またはワイヤーのネットワークを含むほぼ縦方向の構造を有するセグメントを含む。全ループのセンサーセグメント７２は、図３、４Ａ、４Ｂと、４Ｃに示す１または２以上のセンサーセグメント３０、３４、３６と、３８の構造をそれぞれ有することができる。平行接続されたセンサーセグメント７２は、コントローラまたはプロセッサ７４に動作可能に接続される。各全ループのセンサーセグメント７２の一端は、プロセッサ７４の接地および／または端子に共通して接続される。各全ループのセグメント７２のもう一端は、プロセッサ７４のもう一組の端子に接続される。プロセッサ７４は、各全ループのセンサーセグメント７２を順次にスキャンし、どのセンサーセグメントがスタイラス２４の存在に誘発された磁気の変化によって引き起こされた電流の変化を受けるかを決める。図７は、Ｘアレイを表し、センサアレイ７０を横切るスタイラス２４のＸ位置の判定をさせる。

前述の実施例のように、Ｘセンサアレイ７０を完成させるために、Ｙセンサアレイ（図示しない）がスタイラス２４のＹ位置の判定をさせるように提供される。Ｙセンサアレイは、アレイ配置と図７のセンサアレイ７０の構造に類似のセンサーセグメントを有することができるが、縦方向のセンサーセグメントは、縦方向のセグメント７２に直角に配置される。あるいは、Ｙセンサアレイは、図５ＢのＹセンサ５４に類似の配置、または図６のＸセンサアレイ６０に類似の配置（しかし、直角の方式で配列される）を用いることができる。また、Ｙセンサアレイは、従来のセンサアレイとセンサーセグメントに類似のセンサアレイとセンサーセグメントを有することができる。Ｘセンサアレイ６０とＹセンサアレイ（図示しない）は、間隙が空けられた構造に直角の方式で堆積され、前述の実施例の図２に概略的に示されるように、完全な電磁デジタイザ１８を形成する。

センサアレイの感度を更に向上するために、追加のセンサライン、または配線が隣接する縦方向のセンサーセグメント間に提供されることができる。図８Ａは、センサーセグメント５０を有する図５ＡのＸセンサアレイ４６に類似の構造と、隣接するセンサーセグメント５２の間のセンサライン８２を更に含むセンサアレイ８０を表している。追加のセンサライン８２は、図３、４Ａ、４Ｂと、４Ｃに示す１または２以上のセンサーセグメント３０、３４、３６と、３８の構造をそれぞれ有することができる。追加のセンサライン８２は、同じ電位（例えば、固定基準電圧、または接地に接続された）にあることができ、または電気的に絶縁、またはフローティング状態にあることができる。Ｘプロセッサ８４は、センサアレイ８０に動作可能に接続される。

Ｘセンサアレイ８０は、図５Ｂのセンサアレイ５４に類似の構造、または図６のＸセンサアレイ６０、または図７のＸセンサアレイ７０に類似の配置（しかし、直角の方式で配列される）ができるＹセンサアレイと共に用いられることができる。あるいは、Ｙセンサアレイは、図８のＸセンサアレイ８０に類似の構造を用いることができるが、図８Ｂに示すように、直角の方式で配列される。Ｙセンサアレイ８６は、隣接のセンサーセグメント５２の間にセンサライン８８を更に追加した実質的に図５Ｂのセンサアレイ５４である。追加のセンサーセグメント８８は、図３、４Ａ、４Ｂと、４Ｃに示す１つ、または１つ以上のセンサーセグメント３０、３４、３６と、３８の構造をそれぞれ有することができる。追加のセンサライン８８は、同じ電位（例えば、固定基準電圧、または接地に接続された電位）にあることができ、または電気的に絶縁、またはフローティング状態にあることができる。Ｙセンサアレイ８６は、Ｙプロセッサ８９に動作可能に接続される。

図８Ｃを参照すると、Ｘセンサアレイ８０とＹセンサアレイ８６は、誘電体層によって隔てられた、間隙が空けられた構造に直角の方式で堆積され、前述の実施例の図５Ｃに概略的に示されるように、完全な電磁デジタイザ１８を形成する。センサアレイ８０と８６は、誘電体材料（図示しない）のビアによってセンサアレイのセンサーセグメントの接地端子の相互接続線５８によって共通接地されることができる。センサアレイ８０と８６は、Ｘプロセッサ８４とＹプロセッサ８９を含むコントローラ２６に動作可能に接続される。また、Ｘプロセッサ８４とＹプロセッサ８９は、デュアル機能を有するシングルプロセッサであることができ、Ｘセンサアレイ８０とＹセンサアレイ８６を制御する。

図５、６、７と、８に示すセンサアレイの配置は、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、単一のセンサアレイに組み合わされ、適合されることができる。電磁デジタイザの特殊な応用によって、全デジタイザ平面域上に異なるセンサアレイの部品を組み合わせることで（例えば、デジタイザの特定な領域で平行直線のセンサーセグメントを用いる、デジタイザのもう１つの領域で半ループのセンサーセグメントを用いる、デジタイザのもう１つの領域で全ループのセンサーセグメントを用いる、デジタイザのもう１つの領域の隣接するセンサーセグメントの間で追加のフローティング状態の導線を用いる）、異なる必要な感度がデジタイザの異なる領域で達成されることができる。例えば、本発明に基づいた電磁デジタイザを含むフラットパネルディスプレイシステムのＰＤＡ、またはタブレット型ＰＣでは、ディスプレイの特定領域（例えば、ユーザー選択のための、例えばソフトキーなどの特定の定義された、または固定されたアイコンを表示する領域）の感度は、ディスプレイの他の領域（例えば、手書き文字認識領域）の感度ほど高くある必要がないことができる。

図９は、電子装置１００の実施例を概略的に表しており、画像を表示するディスプレイシステム１０２、ディスプレイシステム１０２に画像を提供し、画像データに基づいて画像を表示するようにディスプレイシステム１０２に指示する入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ１０３を含む。ディスプレイシステム１０２は、本発明に基づいたディスプレイ装置１０（例えば、ＬＣＤ装置）と、画像データとユーザー入力データ（デジタイザ１８からの）をＩ／Ｏコントローラ１０３と交換するインターフェースコントローラ１０６を含む。ディスプレイ装置は、統合された本発明の電子デジタイザ１８とコントローラ２６（例えば、ドライバ）を有するディスプレイモジュール（例えば、ＬＣＤモジュール）を含む。電子装置１００は、ラップトップ型コンピュータ、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、デスクトップ型コンピュータ、ＴＶ、カーディスプレイ、または、ポータブルＤＶＤプレーヤーを含むことができる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

従来のフラットパネルディスプレイの概略図である。本発明の１つの実施例に基づいた本発明の電磁デジタイザを内蔵したディスプレイモジュールを含むディスプレイ装置の概略図である。本発明の１つの実施例に基づいたセンサーセグメントの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサーセグメントの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサーセグメントの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサーセグメントの概略図である。本発明の１つの実施例に基づいたＸ−Ｙ座標のセンサアレイの概略図である。本発明の１つの実施例に基づいたＸ−Ｙ座標のセンサアレイの概略図である。本発明の１つの実施例に基づいたＸ−Ｙ座標のセンサアレイの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサアレイの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサアレイの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサアレイの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサアレイの概略図である。本発明のもう１つの実施例に基づいたセンサアレイの概略図である。本発明の１つの実施例に基づいたディスプレイ装置を内蔵した電子装置の概略図である。

符号の説明

５００フラットパネルディスプレイ
５０２ディスプレイモジュール
５０４デジタイザボード
５０６相補型電磁ペン
５０８コントローラ
１０ディスプレイ装置
１２ＬＣＤモジュール
１４バックライトモジュール
１６表示素子（液晶層）
１８電磁デジタイザ
２０基板
２２基板
２４スタイラス
２６コントローラ
３０センサーセグメント
３４センサーセグメント
３６センサーセグメント
３８センサーセグメント
５０センサーセグメント
５２センサーセグメント
６２センサーセグメント
７２センサーセグメント
３２導線
４０相互接続
４６センサアレイ
５４センサアレイ
６０センサアレイ
７０センサアレイ
８０センサアレイ
８６センサアレイ
４８Ｘプロセッサ
８４Ｘプロセッサ
５６Ｙプロセッサ
８９Ｙプロセッサ
５８接地端子の相互接続線
６４プロセッサ
７４プロセッサ
８２センサライン
８８センサライン
１００電子装置
１０２ディスプレイシステム
１０３Ｉ／Ｏコントローラ
１０６インターフェースコントローラ

Claims

導線のネットワークを含むほぼ縦方向の構造をそれぞれ有する複数のセンサーセグメントを含み、
前記各センサーセグメントは、縦方向に沿って間隙が空けられた少なくとも２つの導線を含み、
前記隣接する導線は、前記導線の端以外の前記導線に沿った１または２以上の位置で相互接続線によって相互接続される、電磁デジタイザのセンサアレイ。
前記導線は、平行に間隙が空けられる請求項１に記載のセンサアレイ。
前記導線は、一端で共通に接続される請求項２に記載のセンサアレイ。
前記導線は、前記一端で共通に接地される請求項３に記載のセンサアレイ。
前記相互接続線は、前記隣接する導線に対して角度を有して配置される請求項１に記載のセンサアレイ。
前記導線のネットワークは、ほぼ蜂の巣状の構造に形成される請求項１に記載のセンサアレイ。
前記センサーセグメントは、平行に配列される請求項１に記載のセンサアレイ。
前記センサーセグメントの少なくとも２つは、平行な縦方向部を含む請求項７に記載のセンサアレイ。
前記センサーセグメントの隣接の平行な縦方向部の間に接地された追加の導線を更に含む請求項８に記載のセンサアレイ。
前記追加の導線は、同じ電位で保持される請求項９に記載のセンサアレイ。
前記センサーセグメントの少なくとも２つは、ほぼ半ループまたはＵ型部、またはほぼ全ループ部を含む請求項７に記載のセンサアレイ。
前記半ループまたはＵ型部、または全ループ部は、誘電体材料によって隔てられた重複方式によって構成される請求項１１に記載のセンサアレイ。
第１方向に入力されたスタイラスの第１座標を判定する第１センサアレイ、および
前記第１方向に垂直の第２方向に入力されたスタイラスの第２座標を判定する第２センサアレイを含み、
前記第１センサアレイと前記第２センサアレイの少なくとも１つは、請求項１に記載されたセンサアレイである電磁デジタイザ。
前記第１センサアレイと前記第２センサアレイに動作可能に接続され、前記第１と前記第２センサアレイの磁束の変化によって引き起こされた電流の変化に基づいて前記第１と前記第２座標を判定する請求項１３に記載の電磁デジタイザ。