特許 6163191 圧力検出のための電極シート及びこれを含む圧力検出モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6163191

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】圧力検出のための電極シート及びこれを含む圧力検出モジュール

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20170703BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 640

   G06F3/041 410

   G06F3/041 590

   G06F3/041 600

   G06F3/044 120

   G06F3/044 140

【請求項の数】20

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2015-211120(P2015-211120)

(22)【出願日】2015年10月27日

(65)【公開番号】特開2017-10509(P2017-10509A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2015年10月29日

【審判番号】不服2016-8549(P2016-8549/J1)

【審判請求日】2016年6月8日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0085734

(32)【優先日】2015年6月17日

(33)【優先権主張国】KR

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】513009370

【氏名又は名称】株式会社 ハイディープ

【氏名又は名称原語表記】ＨｉＤｅｅｐ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100124855

【弁理士】

【氏名又は名称】坪倉 道明

(74)【代理人】

【識別番号】100129713

【弁理士】

【氏名又は名称】重森 一輝

(74)【代理人】

【識別番号】100137213

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100143823

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 英彦

(74)【代理人】

【識別番号】100151448

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 孝博

(74)【代理人】

【識別番号】100183519

【弁理士】

【氏名又は名称】櫻田 芳恵

(74)【代理人】

【識別番号】100196483

【弁理士】

【氏名又は名称】川嵜 洋祐

(74)【代理人】

【識別番号】100203035

【弁理士】

【氏名又は名称】五味渕 琢也

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(74)【代理人】

【識別番号】100160749

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100160255

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100146318

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 吉和

(74)【代理人】

【識別番号】100127812

【弁理士】

【氏名又は名称】城山 康文

(72)【発明者】

【氏名】キム・セヨプ

(72)【発明者】

【氏名】ユン・サンシク

(72)【発明者】

【氏名】キム・ボンギ

【合議体】

【審判長】 和田 志郎

【審判官】 新川 圭二

【審判官】 山澤 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１０９０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９０１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１２０９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G06F 3/041

G06F 3/044

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１絶縁層、第２絶縁層、及び前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する電極層を含み、ディスプレイモジュールの下部面上に配置される電極シートにおいて、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうちの少なくとも一つは支持層を含み、
前記電極層は、第１電極と第２電極を含み、
前記電極シートは、前記電極シートが配置される前記ディスプレイモジュールから下方に離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、
前記ディスプレイモジュールが含まれたタッチ入力装置に圧力が印加されれば、前記ディスプレイモジュールと共に前記支持層が撓み、前記圧力が解除されれば、前記ディスプレイモジュールが元の状態に復帰することにより前記支持層が元の形態を維持する、電極シート。

【請求項2】

第１絶縁層、第２絶縁層、及び前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する電極層を含み、ディスプレイモジュールの下方に離隔して配置される基板の上部面上に配置される電極シートにおいて、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうちの少なくとも一つは支持層を含み、
前記電極層は、第１電極と第２電極を含み、
前記電極シートは、前記電極シートが配置される前記基板から上方に離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、
前記ディスプレイモジュール及び基板が含まれたタッチ入力装置に圧力が印加されれば、前記基板と共に前記支持層が撓み、前記圧力が解除されれば、前記基板が元の状態に復帰することにより前記支持層が元の形態を維持する、電極シート。

【請求項3】

第１絶縁層、第２絶縁層、及び前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する電極層を含み、ディスプレイモジュールに配置される電極シートにおいて、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうちの少なくとも一つは支持層を含み、
前記電極層は、第１電極と第２電極を含み、
前記電極シートは、前記ディスプレイモジュール内部に配置されて前記電極シートと離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、
前記ディスプレイモジュールが含まれたタッチ入力装置に圧力が印加されれば、前記ディスプレイモジュールと共に前記支持層が撓み、前記圧力が解除されれば、前記ディスプレイモジュールが元の状態に復帰することにより前記支持層が元の形態を維持する、電極シート。

【請求項4】

第１絶縁層、第２絶縁層、及び前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する電極層を含み、ディスプレイモジュールの下部面上に配置される電極シートにおいて、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうちの少なくとも一つは支持層を含み、
前記電極シートは、前記電極シートが配置される前記ディスプレイモジュールから下方に離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記電極層と前記基準電位層との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、
前記ディスプレイモジュールが含まれたタッチ入力装置に圧力が印加されれば、前記ディスプレイモジュールと共に前記支持層が撓み、前記圧力が解除されれば、前記ディスプレイモジュールが元の状態に復帰することにより前記支持層が元の形態を維持する、電極シート。

【請求項5】

第１絶縁層、第２絶縁層、及び前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する電極層を含み、ディスプレイモジュールの下方に離隔して配置される基板の上部面上に配置される電極シートにおいて、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうちの少なくとも一つは支持層を含み、
前記電極シートは、前記電極シートが配置される前記基板から上方に離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記電極層と前記基準電位層との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、
前記ディスプレイモジュール及び基板が含まれたタッチ入力装置に圧力が印加されれば、前記基板と共に前記支持層が撓み、前記圧力が解除されれば、前記基板が元の状態に復帰することにより前記支持層が元の形態を維持する、電極シート。

【請求項6】

第１絶縁層、第２絶縁層、及び前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する電極層を含み、ディスプレイモジュールに配置される電極シートにおいて、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうちの少なくとも一つは支持層を含み、
前記電極シートは、前記ディスプレイモジュール内部に配置されて前記電極シートと離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記電極層と前記基準電位層との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、
前記ディスプレイモジュールが含まれたタッチ入力装置に圧力が印加されれば、前記ディスプレイモジュールと共に前記支持層が撓み、前記圧力が解除されれば、前記ディスプレイモジュールが元の状態に復帰することにより前記支持層が元の形態を維持する、電極シート。

【請求項7】

前記支持層は、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成される、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電極シート。

【請求項8】

前記支持層は、
ポリイミド（ＰＩ）で形成される、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電極シート。

【請求項9】

前記電極シートの厚さは、
５０μｍないし４５０μｍの値を有する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電極シート。

【請求項10】

前記電極シートは、基板及びディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置のうち前記ディスプレイモジュールに付着され、前記基準電位層は、前記基板に位置する電位層であり、
前記電極シートが前記タッチ入力装置に付着された状態において、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうち前記基準電位層から近い位置に位置する絶縁層の厚さが、前記基準電位層から遠い位置に位置する絶縁層の厚さより小さい、請求項１または４に記載の電極シート。

【請求項11】

前記電極シートは、基板及びディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置のうち前記基板に付着され、前記基準電位層は、前記ディスプレイモジュールに位置する電位層であり、
前記電極シートが前記タッチ入力装置に付着された状態において、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうち前記基準電位層から近い位置に位置する絶縁層の厚さが、前記基準電位層から遠い位置に位置する絶縁層の厚さより小さい、請求項２または５に記載の電極シート。

【請求項12】

前記電極シートは、基板及びディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置のうち前記ディスプレイモジュールに付着され、前記基準電位層は、前記ディスプレイモジュールに位置する電位層であり、
前記電極シートが前記タッチ入力装置に付着された状態において、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうち前記基準電位層から近い位置に位置する絶縁層の厚さが、前記基準電位層から遠い位置に位置する絶縁層の厚さより小さい、請求項３または６に記載の電極シート。

【請求項13】

前記第１絶縁層と前記第２絶縁層のうち前記基準電位層から遠い位置に位置する絶縁層だけが前記支持層を含む、請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の電極シート。

【請求項14】

前記電極シートは、
前記第１絶縁層または前記第２絶縁層の外側に接着層および前記接着層を保護する保護層をさらに含み、
前記接着層を用いて前記電極シートを前記ディスプレイモジュールに付着する、請求項１０または１２に記載の電極シート。

【請求項15】

前記電極シートは、
前記第１絶縁層または前記第２絶縁層の外側に接着層および前記接着層を保護する保護層をさらに含み、
前記接着層を用いて前記電極シートを前記基板に付着する、請求項１１に記載の電極シート。

【請求項16】

前記電極層は、複数のチャネルを構成する、請求項１または６に記載の電極シート。

【請求項17】

前記複数のチャネルを用いて多重タッチに対する多重圧力検出が可能である、請求項１６に記載の電極シート。

【請求項18】

基板およびディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置に付着され、
前記圧力が印加されれば前記ディスプレイモジュールが撓み、
前記ディスプレイモジュールが撓むことによって前記電極層と前記基準電位層との間の距離が変わる、請求項１または６に記載の電極シート。

【請求項19】

基板およびディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置に付着されるが、
前記基板との間にスペーサ層を挟んで付着される、請求項１または４に記載の電極シート。

【請求項20】

基板およびディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置に付着されるが、
前記ディスプレイモジュールとの間にスペーサ層を挟んで付着される、請求項２または５に記載の電極シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧力検出のための電極シート及びこれを含む圧力検出モジュールに関するもので、より詳しくは、タッチ位置を検出するように構成されたタッチ入力装置に適用され、タッチ圧力を検出できるようにする電極シート及びこれを含む圧力検出モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

コンピューティングシステムの操作のために、多様な種類の入力装置が用いられている。例えば、ボタン（ｂｕｔｔｏｎ）、キー（ｋｅｙ）、ジョイスティック（ｊｏｙｓｔｉｃｋ）、及びタッチスクリーンのような入力装置が用いられている。タッチスクリーンの手軽で簡単な操作により、コンピューティングシステムの操作時にタッチスクリーンの利用が増加している。

【0003】

タッチスクリーンは、タッチ−感応表面（ｔｏｕｃｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ）を備えた透明なパネルであり得るタッチセンサパネル（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ ｐａｎｅｌ）を含むタッチ入力装置のタッチ表面を構成することができる。このようなタッチセンサパネルはディスプレイスクリーンの前面に付着され、タッチ−感応表面がディスプレイスクリーンの見える面を覆うことができる。使用者が指などでタッチスクリーンを単純にタッチすることによって、使用者がコンピューティングシステムを操作することができるようにする。一般的に、コンピューティングシステムは、タッチスクリーン上のタッチ及びタッチ位置を認識して、このようなタッチを解釈することによって、これに従い演算を遂行することができる。

【0004】

この時、タッチスクリーン上のタッチによるタッチ位置だけでなく、タッチ圧力の大きさを検出できるタッチ入力装置に対する必要性が生じている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、圧力検出のための電極シート及びこれを含む圧力検出モジュールを提供することにある。

【0006】

本発明の他の目的は、タッチ位置を検出できるタッチ入力装置に適用され、タッチ圧力もまた検出できるようにする電極シート及びこれを含む圧力検出モジュールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態による電極シートは、電極層および支持層を含む電極シートにおいて、前記電極層は、第１電極と第２電極を含み、前記電極シートと離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、前記支持層は、前記電極シートの前記基準電位層との相対的な距離変化が発生しても前記電極シートの形態を維持する剛性を有した属性の材料であってもよい。

【0008】

本発明の他の実施形態による電極シートは、電極層および支持層を含む電極シートにおいて、前記電極シートと離隔して位置する基準電位層と前記電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記電極層と前記基準電位層との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、前記支持層は、前記電極シートの前記基準電位層との相対的な距離変化が発生しても前記電極シートの形態を維持する剛性を有した属性の材料であってもよい。

【0009】

本発明の他の実施形態による電極シートは、第１電極層、第２電極層および支持層を含み、前記第１電極層と前記第２電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記第１電極層と前記第２電極層との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、前記支持層は、前記第１電極層と前記第２電極層との間の相対的な距離変化が発生しても前記電極シートの形態を維持する剛性を有した属性の材料であってもよい。

【0010】

本発明のさらに他の実施形態による電極シートは、第１電極層と第１支持層を含む第１電極シートおよび第２電極層と第２支持層を含む第２電極シートを含み、前記第１電極層と前記第２電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、前記第１電極層と前記第２電極層との間の静電容量の変化を検出するのに用いられ、前記第１支持層および前記第２支持層は、前記第１電極シートの前記第２電極シートとの相対的な距離変化が発生してもそれぞれ前記第１電極シートの形態および前記第２電極シートの形態を維持する剛性を有した属性の材料であってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の実施形態によれば、圧力検出のための電極シート及びこれを含む圧力センシングモジュールを提供することができる。

【0012】

また、本発明の実施形態によれば、タッチ位置を検出できるタッチ入力装置に適用され、タッチ圧力もまた検出できるようにする電極シート及びこれを含む圧力センシングモジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】静電容量方式のタッチセンサパネル及びこの動作のための構成の概略図である。

【図2a】タッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。

【図2b】タッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。

【図2c】タッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。

【図3a】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3b】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3c】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3d】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3e】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3f】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3g】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3h】本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。

【図3i】本発明の実施形態による電極層と基準電位層との間の距離変化による静電容量の変化量を示す図面である。

【図4a】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【図4b】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【図4c】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【図4d】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【図4e】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【図4f】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【図5a】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5b】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5c】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5d】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5e】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5f】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5g】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5h】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図5i】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。

【図6a】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6b】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6c】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6d】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6e】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6f】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6g】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図6h】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第３例を例示する。

【図7a】本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートに含まれた圧力電極パターンを例示する。

【図7b】本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートに含まれた圧力電極パターンを例示する。

【図7c】本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートに含まれた圧力電極パターンを例示する。

【図7d】本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートに含まれた圧力電極パターンを例示する。

【図7e】本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートに含まれた圧力電極パターンを例示する。

【図8a】本発明の実施形態による電極シートが適用されたタッチ入力装置において、タッチ圧力の大きさと飽和面積との間の関係を示す。

【図8b】本発明に実施形態による電極シートが適用されたタッチ入力装置において、タッチ圧力の大きさと飽和面積との間の関係を示す。

【図9】本発明の実施形態による電極シートの断面を例示する。

【図10a】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第４例を例示する。

【図10b】タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第４例を例示する。

【図11a】本発明の実施形態による電極シートの付着方法を例示する。

【図11b】本発明の実施形態による電極シートの付着方法を例示する。

【図12a】本発明の実施形態による電極シートをタッチセンシング回路に連結する方法を例示する。

【図12b】本発明の実施形態による電極シートをタッチセンシング回路に連結する方法を例示する。

【図12c】本発明の実施形態による電極シートをタッチセンシング回路に連結する方法を例示する。

【図13a】本発明の実施形態による電極シートが複数のチャネルを含む構成を例示する。

【図13b】本発明の実施形態による電極シートが複数のチャネルを含む構成を例示する。

【図13c】本発明の実施形態による電極シートが複数のチャネルを含む構成を例示する。

【図13d】本発明の実施形態による電極シートが複数のチャネルを含む構成を例示する。

【図14】本発明の実施形態による電極シートが適用されたタッチ入力装置のタッチ表面中心部を非伝導性客体で加圧する実験を遂行し、客体のグラム重量による静電容量の変化量を表示するグラフである。

【図15a】本発明の実施形態による電極シートに含まれる第１電極及び第２電極の形態を例示する。

【図15b】本発明の実施形態による電極シートに含まれる第１電極及び第２電極の形態を例示する。

【図15c】本発明の実施形態による電極シートに含まれる第１電極及び第２電極の形態を例示する。

【発明を実施するための形態】

【0014】

後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として図示する添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施するのに十分なように詳しく説明する。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことが理解されなければならない。図面において類似の参照符号は様々な側面にわたって同一もしくは類似の機能を指し示す。

【0015】

以下、添付される図面を参照して本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートが適用され得るタッチ入力装置を説明する。以下では、静電容量方式のタッチセンサパネル１００を例示するが、任意の方式でタッチ位置を検出できるタッチセンサパネル１００が適用されてもよい。

【0016】

図１は、本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置に含まれる静電容量方式のタッチセンサパネル１００及びこの動作のための構成の概略図である。図１を参照すると、タッチセンサパネル１００は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎ及び複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを含み、前記タッチセンサパネル１００の動作のために複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎに駆動信号を印加する駆動部１２０、及びタッチセンサパネル１００のタッチ表面に対するタッチによって変化する静電容量の変化量に対する情報を含む感知信号を受信して、タッチ及びタッチ位置を検出する感知部１１０を含んでもよい。

【0017】

図１に示されたように、タッチセンサパネル１００は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとを含んでもよい。図１においては、タッチセンサパネル１００の複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとが直交アレイを構成することが示されているが、本発明はこれに限定されず、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍが対角線、同心円、及び３次元ランダム配列などをはじめとする任意の数の次元、及びこの応用配列を有するようにすることができる。ここで、ｎ及びｍは、量の整数として互いに同じか、もしくは異なる値を有してもよく、実施形態により大きさが変わってもよい。

【0018】

図１に示されたように、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、それぞれ互いに交差するように配列されてもよい。駆動電極ＴＸは、第１軸方向に延びた複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎを含み、受信電極ＲＸは、第１軸方向と交差する第２軸方向に延びた複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを含んでもよい。

【0019】

本発明の実施形態によるタッチセンサパネル１００において、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、互いに同一の層に形成されてもよい。例えば、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、絶縁膜（図示せず）の同一の面に形成されてもよい。また、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍは、互いに異なる層に形成されてもよい。例えば、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍは、一つの絶縁膜（図示せず）の両面にそれぞれ形成されてもよく、又は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎは、第１絶縁膜（図示せず）の一面に、そして複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍは、前記第１絶縁膜と異なる第２絶縁膜（図示せず）の一面上に形成されてもよい。

【0020】

複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、透明伝導性物質（例えば、酸化スズ（ＳｎＯ_２）及び酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）等からなるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）又はＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ））等から形成されてもよい。しかし、これは単に例示に過ぎず、駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、他の透明伝導性物質又は不透明伝導性物質から形成されてもよい。例えば、駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、銀インク（ｓｉｌｖｅｒ ｉｎｋ）、銅（ｃｏｐｐｅｒ）又は炭素ナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ）のうち少なくとも何れか一つを含んで構成されてもよい。また、駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、メタルメッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）で具現されてもよい。

【0021】

本発明の実施形態による駆動部１２０は、駆動信号を駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎに印加することができる。本発明の実施形態において、駆動信号は、第１駆動電極ＴＸ１から第ｎ駆動電極ＴＸｎまで順次一度に一つの駆動電極に対して印加されてもよい。このような駆動信号の印加は、再度反復して成されてもよい。これは単に例示に過ぎず、実施形態により多数の駆動電極に駆動信号が同時に印加されてもよい。

【0022】

感知部１１０は、受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを通じて駆動信号が印加された駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとの間に生成された静電容量Ｃｍ：１０１に関する情報を含む感知信号を受信することによって、タッチの有無及びタッチ位置を検出することができる。例えば、感知信号は、駆動電極ＴＸに印加された駆動信号が駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸとの間に生成された静電容量Ｃｍ：１０１によりカップリングされた信号であってもよい。このように、第１駆動電極ＴＸ１から第ｎ駆動電極ＴＸｎまで印加された駆動信号を受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを通じて感知する過程は、タッチセンサパネル１００をスキャン（ｓｃａｎ）すると指称すことができる。

【0023】

例えば、感知部１１０は、それぞれの受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとスイッチを通じて連結された受信機（図示せず）を含んで構成されてもよい。前記スイッチは、該当受信電極ＲＸの信号を感知する時間区間に、オン（ｏｎ）になって受信電極ＲＸから感知信号が受信機で感知され得るようにする。受信機は、増幅器（図示せず）及び増幅器の負（−）入力端と増幅器の出力端との間、すなわち帰還経路に結合した帰還キャパシタを含んで構成されてもよい。この時、増幅器の正（＋）入力端は、グランド（ｇｒｏｕｎｄ）に接続されてもよい。また、受信機は、帰還キャパシタと並列に連結されるリセットスイッチをさらに含んでもよい。リセットスイッチは、受信機によって遂行される電流において電圧への変換をリセットすることができる。増幅器の負入力端は、該当受信電極ＲＸと連結されて静電容量Ｃｍ：１０１に対する情報を含む電流信号を受信した後、積分して電圧に変換することができる。感知部１１０は、受信機を通じて積分されたデータをデジタルデータに変換するＡＤＣ（図示せず：ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）をさらに含んでもよい。その後、デジタルデータはプロセッサ（図示せず）に入力され、タッチセンサパネル１００に対するタッチ情報を取得するように処理されてもよい。感知部１１０は受信機とともに、ＡＤＣ及びプロセッサを含んで構成されてもよい。

【0024】

制御部１３０は、駆動部１２０と感知部１１０の動作を制御する機能を遂行することができる。例えば、制御部１３０は、駆動制御信号を生成した後、駆動部１２０に伝達して駆動信号が所定の時間にあらかじめ設定された駆動電極ＴＸに印加されるようにすることができる。また、制御部１３０は、感知制御信号を生成した後、感知部１１０に伝達して感知部１１０が所定の時間にあらかじめ設定された受信電極ＲＸから感知信号の入力を受けて、あらかじめ設定された機能を遂行するようにすることができる。

【0025】

図１において駆動部１２０及び感知部１１０は、タッチセンサパネル１００に対するタッチの有無及びタッチ位置を検出することができるタッチ検出装置（図示せず）を構成することができる。タッチ検出装置は、制御部１３０をさらに含んでもよい。タッチ検出装置は、タッチセンサパネル１００を含むタッチ入力装置１０００において、タッチセンシング回路であるタッチセンシングＩＣ（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：図１２の１５０）上に集積されて具現されてもよい。タッチセンサパネル１００に含まれた駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、例えば伝導性トレース（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔｒａｃｅ）及び／又は回路基板上に印刷された伝導性パターン（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐａｔｔｅｒｎ）等を通じてタッチセンシングＩＣ１５０に含まれた駆動部１２０及び感知部１１０に連結されてもよい。タッチセンシングＩＣ１５０は、伝導性パターンが印刷された回路基板、例えば図１２において１６０で表示される第１印刷回路基板（以下で、第１ＰＣＢという）上に位置することができる。実施形態によりタッチセンシングＩＣ１５０は、タッチ入力装置１０００の作動のためのメインボード上に実装されていてもよい。

【0026】

以上で詳しく見たように、駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸの交差地点ごとに所定値の静電容量Ｃが生成され、指のような客体がタッチセンサパネル１００に近接する場合、このような静電容量の値が変更されてもよい。図１において、前記静電容量は、相互静電容量Ｃｍを表わしてもよい。このような電気的特性を感知部１１０で感知し、タッチセンサパネル１００に対するタッチの有無及び／又はタッチ位置を感知することができる。例えば、第１軸と第２軸とからなる２次元平面からなるタッチセンサパネル１００の表面に対するタッチの有無及び／又はその位置を感知することができる。

【0027】

より具体的に、タッチセンサパネル１００に対するタッチが生じる時、駆動信号が印加された駆動電極ＴＸを検出することによって、タッチの第２軸方向の位置を検出することができる。これと同様に、タッチセンサパネル１００に対するタッチの際に受信電極ＲＸを通じて受信された受信信号から静電容量の変化を検出することによって、タッチの第１軸方向の位置を検出することができる。

【0028】

以上で、タッチセンサパネル１００として相互静電容量方式のタッチセンサパネルが詳しく説明されたが、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００において、タッチの有無及びタッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００は、前述した方法以外の自己静電容量方式、表面静電容量方式、プロジェクテッド（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ）静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（ＳＡＷ：ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ）、赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ）方式、光学的イメージング方式（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ）、分散信号方式（ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、及び音声パルス認識（ａｃｏｕｓｔｉｃ ｐｕｌｓｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）方式など、任意のタッチセンシング方式を用いて具現されてもよい。

【0029】

本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置１０００においてタッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００は、ディスプレイモジュール２００の外部又は内部に位置してもよい。

【0030】

本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置１０００のディスプレイモジュール２００は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）などに含まれたディスプレイパネルであってもよい。これにより、使用者はディスプレイパネルに表示された画面を視覚的に確認しながら、タッチ表面にタッチを遂行して入力行為を行うことができる。この時、ディスプレイモジュール２００は、タッチ入力装置１０００の作動のためのメインボード（ｍａｉｎ ｂｏａｒｄ）上の中央処理ユニットであるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）又はＡＰ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などから入力を受けて、ディスプレイパネルに所望する内容をディスプレイするようにする制御回路を含んでもよい。このような制御回路は、図１１ａないし１３ｃにおいて第２印刷回路基板２１０（以下、第２ＰＣＢという）に実装されてもよい。この時、ディスプレイパネル２００の作動のための制御回路は、ディスプレイパネル制御ＩＣ、グラフィック制御ＩＣ（ｇｒａｐｈｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＩＣ）、及びその他のディスプレイパネル２００の作動に必要な回路を含んでもよい。

【0031】

図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは、本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置において、ディスプレイモジュールに対するタッチセンサパネルの相対的な位置を例示する概念図である。図２ａないし図２ｃにおいては、ディスプレイモジュール２００内に含まれたディスプレイパネル２００ＡとしてＬＣＤパネルが示されているが、これは例示に過ぎず、任意のディスプレイパネルがタッチ入力装置１０００に適用されてもよい。

【0032】

本願明細書において、図面符号２００Ａは、ディスプレイモジュール２００に含まれたディスプレイパネルを指し示す。図２に示されたように、ＬＣＤパネル２００Ａは、液晶セル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃｅｌｌ）を含む液晶層２５０、液晶層２５０の両端に電極を含む第１ガラス層２６１と第２ガラス層２６２、そして前記液晶層２５０と対向する方向として前記第１ガラス層２６１の一面に第１偏光層２７１及び前記第２ガラス層２６２の一面に第２偏光層２７２を含んでもよい。該当技術分野の当業者には、ＬＣＤパネルがディスプレイ機能を遂行するために他の構成をさらに含んでもよく、変形が可能なことは自明であろう。

【0033】

図２ａは、タッチ入力装置１０００において、タッチセンサパネル１００がディスプレイモジュール２００の外部に配置されたことを示す。タッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、タッチセンサパネル１００の表面であってもよい。図２ａにおいて、タッチ表面になり得るタッチセンサパネル１００の面は、タッチセンサパネル１００の上部面になってもよい。また、実施形態によりタッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、ディスプレイモジュール２００の外面になってもよい。図２ａにおいて、タッチ表面になり得るディスプレイモジュール２００の外面は、ディスプレイモジュール２００の第２偏光層２７２の下部面になってもよい。この時、ディスプレイモジュール２００を保護するために、ディスプレイモジュール２００の下部面はガラスのようなカバー層（図示せず）で覆われていてもよい。

【0034】

図２ｂ及び２ｃは、タッチ入力装置１０００において、タッチセンサパネル１００がディスプレイパネル２００Ａの内部に配置されたことを示す。この時、図２ｂにおいては、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００が、第１ガラス層２６１と第１偏光層２７１との間に配置されている。この時、タッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、ディスプレイモジュール２００の外面として図２ｂで上部面又は下部面になってもよい。図２ｃにおいては、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００が、液晶層２５０に含まれて具現される場合を例示する。また、実施形態によりディスプレイパネル２２０Ａを動作するための電気的素子が、タッチセンシングをするのに用いられるように具現されてもよい。この時、タッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、ディスプレイモジュール２００の外面として図２ｃで上部面又は下部面になってもよい。図２ｂ及び図２ｃにおいて、タッチ表面になり得るディスプレイモジュール２００の上部面又は下部面は、ガラスのようなカバー層（図示せず）で覆われていてもよい。

【0035】

以上においては、タッチの有無及び／又はタッチの位置を検出することができるタッチセンサパネル１００を含むタッチ入力装置１０００について詳しく見てみた。本発明の実施形態による電極シートを前述したタッチ入力装置１０００に適用することにより、タッチの有無及び／又は位置だけでなく、タッチ圧力の大きさもまた容易に検出することができる。以下では、タッチ入力装置１０００に本発明の実施形態による電極シートを適用してタッチ圧力を検出する場合について、例を挙げて詳しく見てみる。

【0036】

図３ａは、本発明の実施形態による圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。例えば、電極シート４４０は、第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１との間に電極層４４１を含んでもよい。電極層４４１は、第１電極４５０及び／又は第２電極４６０を含んでもよい。この時、第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）のような絶縁物質であってもよい。電極層４４１に含まれた第１電極４５０と第２電極４６０は、銅（ｃｏｐｐｅｒ）のような物質を含んでもよい。電極シート４４０の製造工程に従い電極層４４１と第２絶縁層４７１との間はＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）のような接着剤（図示せず）で接着されてもよい。また、実施形態により圧力電極４５０、４６０は、第１絶縁層４７０の上に圧力電極パターンに相応する貫通孔を有するマスク（ｍａｓｋ）を位置させた後、伝導性スプレー（ｓｐｒａｙ）を噴射することによって形成されてもよい。

【0037】

図４ａないし図４ｆは、タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第１例を例示する。

【0038】

本発明の第１例によるタッチ入力装置１０００において、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００とディスプレイモジュール２００との間がＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）のような接着剤でラミネーションされていてもよい。これにより、タッチセンサパネル１００のタッチ表面を通じて確認できるディスプレイモジュール２００のディスプレイの色の鮮明度、視認性、及び光透過性を向上させることができる。

【0039】

図４ａないし図４ｆを参照した説明において、本発明の第１例によるタッチ入力装置１０００として、タッチセンサパネル１００がディスプレイモジュール２００上に接着剤でラミネーションされて付着したものを例示するが、本発明の第１例によるタッチ入力装置１０００は、タッチセンサパネル１００が図２ｂ及び図２ｃなどに示されたように、ディスプレイモジュール２００の内部に配置される場合も含んでいてもよい。より具体的に、図４ａ及び図４ｂにおいて、タッチセンサパネル１００がディスプレイモジュール２００を覆うことが示されているが、タッチセンサパネル１００はディスプレイモジュール２００の内部に位置して、ディスプレイモジュール２００がガラスのようなカバー層で覆われたタッチ入力装置１０００が、本発明の第１例に用いられてもよい。

【0040】

本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置１０００は、携帯電話（ｃｅｌｌ ｐｈｏｎｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、スマートフォン（ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ）、タブレットＰＣ（ｔａｐｌｅｔ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ＭＰ３プレーヤー、ノートブック（ｎｏｔｅｂｏｏｋ）などのようなタッチスクリーンを含む電子装置を含んでもよい。

【0041】

本発明の実施形態による電極シートが適用されるタッチ入力装置１０００において、基板３００は、例えばタッチ入力装置１０００の最外郭機構であるカバー３２０と共にタッチ入力装置１０００の作動のための回路基板及び／又はバッテリーが位置することができる実装空間３１０などを覆うハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）の機能を遂行することができる。この時、タッチ入力装置１０００の作動のための回路基板には、メインボード（ｍａｉｎ ｂｏａｒｄ）として中央処理ユニットであるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）又はＡＰ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが実装されていてもよい。基板３００を通じてディスプレイモジュール２００とタッチ入力装置１０００の作動のための回路基板及び／又はバッテリーが分離され、ディスプレイモジュール２００で発生する電気的ノイズが遮断されてもよい。

【0042】

タッチ入力装置１０００において、タッチセンサパネル１００又は前面カバー層が、ディスプレイモジュール２００、基板３００、及び実装空間３１０より広く形成されてもよく、これによりカバー３２０がタッチセンサパネル１００と共にディスプレイモジュール２００、基板３００及び回路基板を覆うように、カバー３２０が形成されてもよい。

【0043】

本発明の第１例によるタッチ入力装置１０００は、タッチセンサパネル１００を通じてタッチ位置を検出し、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間に電極シート４４０を配置してタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサパネル１００は、ディスプレイモジュール２００の内部又は外部に位置することができる。

【0044】

以下で、電極シート４４０を含む圧力検出のための構成を総括し、圧力検出モジュール４００と指称する。例えば、第１例において、圧力検出モジュール４００は、電極シート４４０及び／又はスペーサ層４２０を含んでもよい。また、圧力検出モジュール４００は、追って詳しく説明される圧力検出装置をさらに含んでもよい。

【0045】

上述したように、圧力検出モジュール４００は、例えば、エアギャップ（ａｉｒｇａｐ）からなるスペーサ層４２０を含んで構成され、これに対しては、図４ｂないし図４ｆを参照して詳しく見てみる。スペーサ層４２０は、実施形態により衝撃吸収物質から成ってもよい。スペーサ層４２０は、実施形態により誘電物質（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）で満たされてもよい。

【0046】

図４ｂは、本発明の第１例によるタッチ入力装置の斜視図である。図４ｂに示されたように、本発明の第１例において、電極シート４４０は、タッチ入力装置１０００においてディスプレイモジュール２００と基板３００との間に配置されてもよい。この時、電極シート４４０を配置するためにタッチ入力装置１０００のディスプレイモジュール２００と基板３００との間を離隔させるスペーサ層４２０を含んでもよい。

【0047】

以下で、タッチセンサパネル１００に含まれた電極と区分が明確なように、圧力を検出するための電極４５０、４６０を圧力電極４５０、４６０と指称する。この時、圧力電極４５０、４６０は、ディスプレイパネルの前面でない後面に含まれるので、透明物質だけでなく不透明物質から構成されことも可能である。

【0048】

この時、電極シート４４０が配置されるスペーサ層４２０を維持するために、基板３００上部の縁に沿って所定の厚さを有する接着テープ４３０が形成されてもよい。この時、接着層４３０は接着テープであってもよい。図４ｂにおいて接着層４３０は、基板３００のすべての縁（例えば、四角形の４面）に形成されたものが示されているが、接着層４３０は、基板３００の縁のうち少なくとも一部（例えば、四角形の３面）のみに形成されてもよい。実施例により、接着層４３０は、基板３００の上部面又はディスプレイモジュール２００の下部面に形成されてもよい。接着層４３０は、基板３００とディスプレイモジュール２００とを同一の電位で作れるように伝導性テープであってもよい。また、接着層４３０は両面接着テープであってもよい。本発明の実施形態において、接着層４３０は弾性がない物質で構成されてもよい。本発明の実施形態において、ディスプレイモジュール２００に圧力が印加される場合、ディスプレイモジュール２００が撓み得るので、接着層４３０が圧力によって形体の変形がなくても、タッチ圧力の大きさを検出することができる。

【0049】

図４ａないし図４ｆと関連し、接着層４３０を用いることが例示されているが、電極シート４４０は接着層４３０を用いる必要なしに、製造時に発生する基板３００とディスプレイモジュール２００との間の空間に配置されてもよい。

【0050】

図４ｃは、本発明の実施形態による電極シートの圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。図４ｃ及び以下の一部の図面において、圧力電極４５０、４６０が電極シート４４０と分離されて示されているが、これは単に説明の便宜のためのものであり、圧力電極４５０、４６０は、電極シート４４０に含まれて構成されてもよい。図４ｃに示されたように、本発明の実施形態による圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０は、スペーサ層４２０内として、基板３００上に配置されてもよい。

【0051】

圧力検出のための圧力電極は、第１電極４５０と第２電極４６０を含んでもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０のうち何れか一つは駆動電極であってもよく、残りの一つは受信電極であってもよい。駆動電極に駆動信号を印加し、受信電極を通じて感知信号を取得することができる。電圧が印加されれば、第１電極４５０と第２電極４６０との間に相互静電容量が生成されてもよい。

【0052】

図４ｄは、図４ｃに示されたタッチ入力装置１０００に圧力が印加された場合の断面図である。ディスプレイモジュール２００の下部面は、ノイズ遮蔽のためにグランド（ｇｒｏｕｎｄ）電位を有してもよい。客体５００を通じてタッチセンサパネル１００の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル１００及びディスプレイモジュール２００は、撓んだり押圧されてもよい。これにより、グランド電位面と圧力電極パターン４５０、４６０との間の距離ｄがｄ’に減少する。このような場合、前記距離ｄの減少によってディスプレイモジュール２００の下部面にフリンジング静電容量が吸収されるので、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。

【0053】

本発明の実施形態による電極シート４４０が適用されるタッチ入力装置１０００において、ディスプレイモジュール２００は、圧力を印加するタッチによって撓んだり押圧され得る。ディスプレイモジュール２００は、タッチにより変形を示すように撓んだり押圧され得る。実施形態によりディスプレイモジュール２００が撓んだり押圧される時、最も大きい変形を示す位置は前記タッチ位置と一致しないことがあるが、ディスプレイモジュール２００は少なくとも前記タッチ位置で撓みを示すことができる。例えば、タッチ位置がディスプレイモジュール２００の縁及び端などに近接する場合、ディスプレイモジュール２００が撓んだり押圧される程度が最も大きい位置はタッチ位置と異なることがあるが、ディスプレイモジュール２００は、少なくとも前記タッチ位置で撓み又は押圧を示すことができる。

【0054】

この時、基板３００の上部面もまたノイズ遮蔽のためにグランド電位を有してもよい。図９は、本発明の実施形態による電極シートの断面を例示する。図９ａを参照して説明すると、圧力電極４５０、４６０を含む電極シートが基板３００又はディスプレイモジュール２００上に付着された場合の断面を例示する。この時、電極シート４４０において、圧力電極４５０、４６０は、第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１との間に位置するので、圧力電極４５０、４６０が基板３００又はディスプレイモジュール２００と短絡することを防止することができる。また、タッチ入力装置１０００の種類及び／又は具現方式により、圧力電極４５０、４６０が付着する基板３００又はディスプレイモジュール２００がグランド電位を示さないか、もしくは弱いグランド電位を示してもよい。このような場合、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、基板３００又はディスプレイモジュール２００と絶縁層４７０との間にグランド電極（ｇｒｏｕｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：図示せず）をさらに含んでもよい。実施形態により、グランド電極と基板３００又はディスプレイモジュール２００との間には、また別の絶縁層（図示せず）をさらに含んでもよい。この時、グランド電極（図示せず）は、圧力電極である第１電極４５０と第２電極４６０との間に生成される静電容量の大きさが非常に大きくなるのを防止することができる。

【0055】

図４ｅは、本発明の実施形態による圧力４５０、４６０を含む電極シート４４０が、ディスプレイモジュール２００の下部面上に形成される場合を例示する。この時、基板３００はグランド電位を有してもよい。したがって、タッチセンサパネル１００のタッチ表面をタッチすることにより、基板３００と圧力電極４５０、４６０との間の距離ｄが減少し、結果的に第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化を引き起こすことができる。

【0056】

図７は、本発明の実施形態による圧力検出のための電極シートに含まれた圧力電極のパターンを例示する。図７ａないし図７ｃにおいては、電極シート４４０に含まれる第１電極４５０と第２電極４６０のパターンを例示する。図７ａないし図７ｃに例示された圧力電極パターンを有する電極シート４４０は、基板３００の上部又はディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されてもよい。第１電極４５０と第２電極４６０との間の静電容量は、第１電極４５０及び第２電極４６０が含まれた電極層と基準電位層（ディスプレイモジュール２００又は基板３００）との間の距離によって変わり得る。

【0057】

第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量が変化することによってタッチ圧力の大きさを検出する時、検出の正確度を高めるために必要な静電容量の範囲を生成するように第１電極４５０と第２電極４６０のパターンを形成する必要がある。第１電極４５０と第２電極４６０とが互いに向かい合う面積が大きいか、もしくは長さが長いほど、生成される静電容量の大きさが大きくなってもよい。したがって、必要な静電容量の範囲により、第１電極４５０と第２電極４６０との間の向かい合う面積の大きさ、長さ及び形状などを調節して設計することができる。図７ｂ及び図７ｃには、第１電極４５０と第２電極４６０とが同一の層に形成される場合として、第１電極４５０と第２電極４６０とが互いに向かい合う長さが相対的に長いように圧力電極が形成された場合を例示する。

【0058】

このように、第１電極４５０と第２電極４６０は同一の層に形成された形態において、図９ａに示された第１電極４５０と第２電極４６０のそれぞれは、図１５ａに示されたように、菱形形態の複数の電極で構成されてもよい。ここで、複数の第１電極４５０は、第１軸方向に互いにつながった形態であり、複数の第２電極４６０は、第１軸方向と直交する第２軸方向に互いにつながった形態であり、第１電極４５０及び第２電極４６０のうち少なくとも一つは、それぞれの複数の菱形形態の電極がブリッジを通じて連結されて第１電極４５０と第２電極４６０が互いに絶縁された形態であってもよい。また、この時、図９ａに示された第１電極４５０と第２電極４６０は、図１５ｂに示された形態の電極で構成されてもよい。

【0059】

第１電極４５０と第２電極４６０は、実施形態により互いに異なる層に具現されて電極層を構成しても構わない。図９ｂは、第１電極４５０と第２電極４６０とが互いに異なる層に具現された場合の断面を例示する。図９ｂに例示されたように、第１電極４５０は第１絶縁層４７０上に形成され、第２電極４６０は第１電極４５０上に位置する第２絶縁層４７１上に形成されてもよい。実施形態により、第２電極４６０は第３絶縁層４７２で覆われてもよい。すなわち、電極シート４４０は、第１絶縁層４７０ないし第３絶縁層４７２、第１電極４５０及び第２電極４６０を含んで構成されてもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０とは互いに異なる層に位置するので、互いにオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）するように具現されてもよい。例えば、第１電極４５０と第２電極４６０とは、図１５ｃに示されたように、ＭＸＮの構造で配列された駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸのパターンと類似するように形成されてもよい。この時、Ｍ及びＮは、１以上の自然数であってもよい。または、図１５ａに示されたように、菱形形態の第１電極４５０と第２電極４６０がそれぞれ別の層に位置してもよい。

【0060】

以上において、タッチ圧力は、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化から検出されることが例示される。しかし、電極シート４４０は、第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つの圧力電極のみを含むように構成されてもよく、このような場合、一つの圧力電極とグランド層（ディスプレイモジュール２００又は基板３００）との間の静電容量の変化を検出することによって、タッチ圧力の大きさを検出することもできる。この時、駆動信号は、前記一つの圧力電極に印可され、圧力電極とグランド層との間の静電容量の変化が前記圧力電極から感知されてもよい。

【0061】

例えば、図４ｃにおいて、電極シート４４０に含まれる圧力電極は、第１電極４５０のみを含んで構成されてもよく、この時、ディスプレイモジュール２００と第１電極４５０との間の距離変化によって引き起こされる第１電極４５０とディスプレイモジュール２００との間の静電容量の変化からタッチ圧力の大きさを検出することができる。タッチ圧力が大きくなることによって距離ｄが減少するので、ディスプレイモジュール２００と第１電極４５０との間の静電容量は、タッチ圧力が増加するほど大きくなり得る。これは、図４ｅと関連した実施形態にも同様に適用されてもよい。この時、圧力電極は、相互静電容量の変化量の検出精度を高めるために必要な、くし形状又はフォーク形状を有する必要はなく、図７ｄに示されたように、板（例えば、四角板）形状を有してもよい。

【0062】

図９ｃは、圧力電極が第１電極４５０のみを含んで具現された場合の断面を例示する。図９ｃに例示されたように、第１電極４５０を含む電極シート４４０は、基板３００又はディスプレイモジュール２００上に配置されてもよい。

【0063】

図４ｆは、圧力電極４５０、４６０がスペーサ層４２０内として、基板３００の上部面及びディスプレイモジュール２００の下部面上に形成された場合を例示する。電極シートは、第１電極４５０を含む第１電極シート４４０−１と第２電極４６０を含む第２電極シート４４０−２から構成されてもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つは基板３００上に形成され、残りの一つはディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されてもよい。図４ｆにおいては、第１電極４５０が基板３００上に形成され、第２電極４６０がディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されたものを例示する。

【0064】

客体５００を通じてタッチセンサパネル１００の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル１００及びディスプレイモジュール２００は、撓んだり押圧されてもよい。これにより、第１電極４５０と第２電極４６０との間の距離ｄが減少する。このような場合、前記距離ｄの減少により、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は増加する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の増加量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。この時、第１電極４５０及び第２電極４６０に対する圧力電極パターンは、それぞれ図７ｄに示されたような形状を有してもよい。すなわち、図４ｆにおいて、第１電極４５０と第２電極４６０とは互いに異なる層に形成されるので、第１電極４５０及び第２電極４６０は、くし形状又はフォーク形状を有する必要はなく、板形状（例えば、四角板形状）を有してもよい。

【0065】

図９ｄは、第１電極４５０を含む第１電極シート４４０−１が基板３００上に付着し、第２電極４６０を含む第２電極シート４４０−２がディスプレイモジュール２００に付着した場合の断面を例示する。図９ｄに示されたように、第１電極４５０を含む第１電極シート４４０−１は、基板３００上に配置されてもよい。また、第２電極４６０を含む第２電極シート４４０−２は、ディスプレイモジュール２００の下部面上に配置されてもよい。

【0066】

図９ａと関連して説明されたことと同様に、圧力電極４５０、４６０が付着する基板３００又はディスプレイモジュール２００がグランド電位を示さないか、もしくは弱いグランド電位を示す場合、図９ａないし図９ｄにおいて電極シート４４０は、基板３００又はディスプレイモジュール２００と接触するように配置される第１絶縁層４７０、４７０−１、４７０−２の下部にグランド電極（図示せず）をさらに含んでもよい。この時、グランド電極（図示せず）を挟んで第１絶縁層４７０、４７０−１、４７０−２と向かい合うように位置する追加の絶縁層（図示せず）をさらに含んでもよい。

【0067】

図５ａないし図５ｉは、タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される第２例を例示する。本発明の第２例は、図４ａないし図４ｆを参照して説明された第１例と類似し、以下ではその相違点を中心に説明する。

【0068】

図５ａは、第２例により電極シート４４０が配置されたタッチ入力装置の断面図である。

【0069】

本発明の第２例によるタッチ入力装置１０００においては、別のスペーサ層及び／又は基準電位層を製作することなしに、ディスプレイモジュール２００の内部又は外部に存在するエアギャップ（ａｉｒ ｇａｐ）及び／又は電位層を用いてタッチ圧力を検出することができ、これに対しては図５ｂないし図５ｉを参照して詳しく見てみる。

【0070】

図５ｂは、本発明の第２例によるタッチ入力装置１０００に含まれ得るディスプレイモジュール２００の例示的な断面図である。図５ｂでは、ディスプレイモジュール２００としてＬＣＤモジュールを例示する。図５ｂに示されたように、ＬＣＤモジュール２００は、ＬＣＤパネル２００Ａとバックライトユニット２００Ｂ（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）を含んで構成されてもよい。ＬＣＤパネル２００Ａは、それ自体が発光できず、ただし、光を遮断ないし透過させる機能を遂行する。したがって、ＬＣＤパネル２００Ａの下部には光源が位置して、ＬＣＤパネル２００Ａに光を照らし、画面には明るさと暗さだけでなく多様な色を有する情報を表現するようになる。ＬＣＤパネル２００Ａは、受動素子として自ら発光できないので、後面に均一な輝度分布を有する光源が要求される。ＬＣＤパネル２００Ａ及びバックライトユニット２００Ｂの構造及び機能は公示された技術であり、以下で簡単に見てみる。

【0071】

ＬＣＤパネル２００Ａのためのバックライトユニット２００Ｂは、数個の光学的部品（ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｒｔ）を含んでもよい。図５ｂにおいて、バックライトユニット２００Ｂは、光拡散及び光向上シート２３１、導光板２３２、及び反射板２４０を含んでもよい。この時、バックライトユニット２００Ｂは、線光源（ｌｉｎｅａｒ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）又は点光源（ｐｏｉｎｔ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）などの形態として、導光板２３２の後面及び／又は側面に配置された光源（図示せず）を含んでもよい。実施形態により、導光板２３２と光拡散及び光向上シート２３１の端に支持部２３３をさらに含んでもよい。

【0072】

導光板２３２（ｌｉｇｈｔ ｇｕｉｄｅ ｐｌａｔｅ）は、一般的に、線光源又は点光源の形態である光源（図示せず）から光を面光源の形態に変換してＬＣＤパネル２００Ａに向かうようにする役割をすることができる。

【0073】

導光板２３２から放出される光の一部がＬＣＤパネル２００Ａの反対面に放出されて損失することがある。反射板２４０は、このような損失した光を導光板２３２に再入射させられるように、導光板２３２の下部に位置して反射率が高い物質で構成されてもよい。

【0074】

光拡散及び光向上シート２３１は、拡散シート（ｄｉｆｆｕｓｅｒ ｓｈｅｅｔ）及び／又はプリズムシート（ｐｒｉｓｍ ｓｈｅｅｔ）を含んでもよい。拡散シートは、導光板２３２から入射される光を拡散させる役割をする。例えば、導光板２３２のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）によって散乱した光は直接目に入ってくるため、導光板２３２のパターンがそのまま映るようになり得る。さらに、このようなパターンは、ＬＣＤパネル２００Ａを装着した後にも確然として感知できるので、拡散シートはこのような導光板２３２のパターンを相殺させる役割を遂行することができる。

【0075】

拡散シートを過ぎると光の輝度は急激に落ちることになる。したがって、光を再びフォーカス（ｆｏｃｕｓ）させて光の輝度を向上させるようにプリズムシートが含まれてもよい。

【0076】

バックライトユニット２００Ｂは、技術の変化、発展及び／又は実施形態により前述した構成と異なる構成を含んでもよく、また、前述した構成以外に追加的な構成をさらに含んでもよい。また、本発明の実施形態によるバックライトユニット２００Ｂは、例えば、バックライトユニット２００Ｂの光学的構成を外部の衝撃や異物流入による汚染などから保護するために、保護シート（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｈｅｅｔ）をプリズムシートの上部にさらに含んでもよい。また、バックライトユニット２００Ｂは、光源からの光損失を最小化にするため、実施形態によりランプカバー（ｌａｍｐ ｃｏｖｅｒ）をさらに含んでもよい。また、バックライトユニット２００Ｂは、バックライトユニット２００Ｂの主要構成である導光板２３２、光向上シート２３１、及びランプ（図示せず）などが許容寸法に合うように、正確に分離組立が可能なようにする形態を維持するようにするフレーム（ｆｒａｍｅ）をさらに含んでもよい。また、前述した構成のそれぞれは、２以上の別個の部分から成ってもよい。例えば、プリズムシートは、２つのプリズムシートで構成されてもよい。

【0077】

この時、導光板２３２と反射板２４０との間には、第１エアギャップ２２０−２が存在するように構成されてもよい。これにより、導光板２３２から反射板２４０への損失光が反射板２４０を通じて再び導光板２３２に再入射され得る。この時、第１エアギャップ２２０−２を維持できるように、導光板２３２と反射板２４０との間として、端には両面接着テープ２２１−２が含まれてもよい。

【0078】

また、実施形態によりバックライトユニット２００Ｂは、ＬＣＤパネル２００Ａと第２エアギャップ２２０−１を挟んで位置してもよい。これは、ＬＣＤパネル２００Ａからの衝撃がバックライトユニット２００Ｂに伝達されるのを防止するためである。この時、第２エアギャップ２２０−１を維持できるようにバックライトユニット２００ＢとＬＣＤパネル２００Ａとの間として、端には両面接着テープ２２１−１が含まれてもよい。

【0079】

以上で詳しく見たように、ディスプレイモジュール２００は、独自に第１エアギャップ２２０−２及び／又は第２エアギャップ２２０−１のようなエアギャップを含んで構成されてもよい。または、光拡散及び光向上シート２３１の複数のレイヤーの間にエアギャップが含まれてもよい。以上では、ＬＣＤモジュールの場合に対して説明したが、他のディスプレイモジュールの場合にも構造内にエアギャップを含んでもよい。

【0080】

したがって、本発明の第２例によるタッチ入力装置１０００は、圧力検出のために別のスペーサ層を製作することなしに、ディスプレイモジュール２００の内または外にすでに存在するエアギャップを使用することができる。スペーサ層として用いられるエアギャップは、図５ｂを参照して説明される第１エアギャップ２２０−２及び／又は第２エアギャップ２２０−１だけでなく、ディスプレイモジュール２００内に含まれる任意のエアギャップであってもよい。または、ディスプレイモジュール２００の外部に含まれるエアギャップであってもよい。このように、圧力を検出できる電極シート４４０をタッチ入力装置１０００に挿入することにより費用を節減し、及び／又は、工程を簡素化することができる。図５ｃは、本発明の第２例によるタッチ入力装置の斜視図である。図５ｃにおいては、図４ｂに示された第１例と異なり、スペーサ層４２０を維持するための接着層４３０を含まなくてもよい。

【0081】

図５ｄは、第２例によるタッチ入力装置の断面図を例示する。図５ｄに示されたように、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０は、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間として、基板３００上に形成されてもよい。図５ｄないし図５ｉにおいて、便宜のために圧力電極４５０、４６０の厚さが誇張されて厚く示されているが、圧力電極４５０、４６０はシート（ｓｈｅｅｔ）形態で具現され得るので、当該厚さは非常に小さい。同様に、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間の間隔もまた誇張されて広く示されているが、この二つの間の間隔もまた非常に小さい間隔を有するように具現されてもよい。図５ｄ及び図５ｅにおいて、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０が基板３００上に形成されたことを示すために、圧力電極４５０、４６０とディスプレイモジュール２００との間が離隔するように示したが、これは単に説明のためのものであり、これらの間は離隔しないように具現されてもよい。

【0082】

この時、図５ｄにおいては、ディスプレイモジュール２００がスペーサ層２２０及び基準電位層２７０を含むように示される。

【0083】

スペーサ層２２０は、図５ｂを参照して説明されたように、ディスプレイモジュール２００の製造の際に含まれる第１エアギャップ２２０−２及び／又は第２エアギャップ２２０−１であってもよい。ディスプレイモジュール２００が一つのエアギャップを含む場合、当該一つのエアギャップがスペーサ層２２０の機能を遂行することができ、ディスプレイモジュール２００が複数個のエアギャップを含む場合、当該複数個のエアギャップが統合的にスペーサ層２２０の機能を遂行することができる。図５ｄ、図５ｅ、図５ｈ及び図５ｉにおいては、機能的に一つのスペーサ層２２０を含むように示される。

【0084】

本発明の第２例によるタッチ入力装置１０００は、図２ａないし図２ｃにおいて、ディスプレイモジュール２００Ａの内部として、スペーサ層２２０より上部に基準電位層２７０を含んでもよい。このような基準電位層２７０もまたディスプレイモジュール２００の製造時に、独自に含まれるグランド電位層であってもよい。例えば、図２ａないし図２ｃに示されたディスプレイパネル２００Ａにおいて、第１偏光層２７１と第１ガラス層２６１との間にノイズ（ｎｏｉｓｅ）遮蔽のための電極（図示せず）を含んでもよい。このような遮蔽のための電極はＩＴＯで構成されてもよく、グランドの役割を遂行することができる。このような基準電位層２７０は、ディスプレイモジュール２００の内部として、前記基準電位層２７０と圧力電極４５０、４６０との間にスペーサ層２２０が位置するようにする任意の所に位置することができ、以上で例示した遮蔽電極以外の任意の電位を有する電極が基準電位層２７０として用いられてもよい。例えば、基準電位層２７０は、ディスプレイモジュール２００の共通電極電位（Ｖｃｏｍ）層であってもよい。

【0085】

特に、タッチ入力装置１０００を含む装置の厚さを薄くしようとする努力の一環として、別のカバー又はフレーム（ｆｒａｍｅ）を通じてディスプレイモジュール２００を覆うように構成しなくてもよい。このような場合、基板３００と向かい合うディスプレイモジュール２００の下部面は、反射板２４０及び／又は不導体であってもよい。このような場合、ディスプレイモジュール２００の下部面は、グランド電位を有することはできない。このようにディスプレイモジュール２００の下部面が基準電位層として機能できない場合にも、第２例によるタッチ圧力装置１０００を用いれば、ディスプレイモジュール２００の内部に位置する任意の電位層を基準電位層２７０として用いて圧力を検出することができる。

【0086】

図５ｅは、図５ｄに示されたタッチ入力装置１０００に圧力が印加された場合の断面図である。客体５００を通じてタッチセンサパネル１００の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル１００及びディスプレイモジュール２００は、撓んだり押圧されてもよい。この時、ディスプレイモジュール２００内に位置したスペーサ層２２０により、基準電位層２７０と圧力電極パターン４５０、４６０との間の距離ｄがｄ’に減少する。このような場合、前記距離ｄの減少により基準電位層２７０にフリンジング静電容量が吸収されるので、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。

【0087】

本発明の第２例によるタッチ入力装置１０００において、ディスプレイモジュール２００は、圧力を印加するタッチにより撓んだり押圧されてもよい。この時、図５ｅに示されたように、スペーサ層２２０によってスペーサ層２２０の下部に位置した層（例えば、反射板）の撓み又は押圧は無いか、もしくは減少し得る。図５ｅにおいては、ディスプレイモジュール２００の最下部では、撓み又は押圧が全く無いように示されたが、これは例示に過ぎず、ディスプレイモジュール２００の最下部でも撓み又は押圧があり得るが、スペーサ層２２０を通じてその程度が緩和され得る。

【0088】

第２例による圧力電極を含む電極シート４４０の構造及び付着方法は、第１例を参照して説明されたことと同一であるため、以下では省略する。

【0089】

図５ｆは、図５ｄを参照して説明した実施形態の変形例による圧力電極を含むタッチ入力装置の断面図である。図５ｆにおいては、スペーサ層４２０がディスプレイモジュール２００と基板３００との間に位置する場合を例示する。ディスプレイモジュール２００を含むタッチ入力装置１０００を製造する時、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間は完全に付着しないので、エアギャップ４２０が発生し得る。ここで、このようなエアギャップ４２０をタッチ圧力検出のためのスペーサ層として利用することによって、タッチ圧力検出のためにわざわざスペーサ層を製作する時間や費用を節減することができる。図５ｆ及び図５ｇでは、エアギャップであるスペーサ層２２０がディスプレイモジュール２００の内部に位置しないように示されているが、図５ｆ及び図５ｇでは、追加的にスペーサ層２２０がディスプレイモジュール２００内に含まれる場合も含まれてもよい。

【0090】

図５ｇは、図５ｆに示されたタッチ入力装置に圧力が印加された場合の断面図である。図５ｄと同様に、タッチ入力装置１０００に対するタッチの際にディスプレイモジュール２００が撓んだり押圧されてもよい。この時、基準電位層２７０と圧力電極４５０、４６０との間に位置するスペーサ層４２０により、基準電位層２７０と圧力電極４５０、４６０との間の距離ｄがｄ’に減少する。これにより、受信電極を通じて取得される感知信号から相互静電容量の減少量を取得して、タッチ圧力の大きさを算出することができる。

【0091】

図５ｈは、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０がディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されることを例示する。タッチセンサパネル１００のタッチ表面をタッチすることにより、基準電位層２７０と圧力電極４５０、４６０との間の距離ｄが減少して、結果的に第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化を引き起こすことができる。図５ｈでは、圧力電極４５０、４６０がディスプレイモジュール２００上に付着されることを説明するために、圧力電極４５０、４６０と基板３００との間が離隔するように示したが、これは単に説明のためのものであり、この二つの間は離隔しないように構成されてもよい。もちろん、図５ｆ及び図５ｇと同様に、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間はスペーサ層４２０で離隔されてもよい。

【0092】

第１例の場合と同様に、図５ｄないし図５ｈを参照して説明された第２例における圧力電極４５０、４６０もまた、図７ａないし図７ｃに示されたようなパターンを有してもよく、以下で詳しい説明は重複するので省略する。

【0093】

図５ｉは、圧力電極４５０、４６０を含む第１電極シート４４０−１と第２電極シート４４０−２のそれぞれが基板３００の上部面及びディスプレイモジュール２００の下部面上に形成された場合を例示する。図５ｉでは、第１電極４５０が基板３００上に形成され、第２電極４６０がディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されたことを例示する。図５ｉでは、第１電極４５０と第２電極４６０との間が離隔されるように示されているが、これは単に第１電極４５０が基板３００上に形成され、第２電極４６０がディスプレイモジュール２００上に形成されたことを説明するためのものであり、この二つの間はエアギャップで離隔されたり、この二つの間に絶縁物質が位置したり、又は第１電極４５０と第２電極４６０は互いに重ならないように、例えば同一の層に形成される場合と同様に横にずれるように形成されてもよい。

【0094】

客体５００を通じてタッチセンサパネル１００の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサパネル１００及びディスプレイモジュール２００が撓んだり押圧されて、第１電極４５０及び第２電極４６０と基準電位層２７０との間の距離ｄが減少する。このような場合、前記距離ｄの減少により、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量が減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。この時、第１電極４５０及び第２電極４６０は、図７ｅに示されたような圧力電極パターンを有してもよい。図７ｅに示されたように、第１電極４５０と第２電極４６０とが互いに直交するように配置して、静電容量の変化量の感知感度が向上し得る。

【0095】

図６ａないし図６ｉは、本発明の第３例によるタッチ入力装置を例示する。第３例は、第１例と類似し、以下ではその相違点を中心に説明する。

【0096】

図６ａは、本発明の第３例によるタッチ入力装置の断面図である。第３例において、圧力検出モジュール４００に含まれる圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０がタッチ入力装置１０００に挿入されてもよい。この時、図６ａにおいて、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０が、基板３００及びディスプレイモジュール２００と離隔するように配置されたが、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０は、基板３００とディスプレイモジュール２００の何れか一つと接して形成されてもよい。

【0097】

本発明の第３例によるタッチ入力装置１０００においてタッチ圧力を検出できるように、電極シート４４０は、基板３００又はディスプレイモジュール２００とスペーサ層４２０を挟んで離隔するように、基板３００又はディスプレイモジュール２００に付着されてもよい。

【0098】

図６ｂは、第１方法により電極シート４４０がタッチ入力装置に付着したタッチ入力装置の一部の断面図である。図６ｂでは、電極シート４４０が基板３００又はディスプレイモジュール２００上に付着されたものが示されている。

【0099】

図６ｃに示されたように、スペーサ層４２０を維持するために電極シート４４０の縁に沿って所定の厚さを有する接着層４３０が形成されてもよい。図６ｃにおいて接着層４３０は、電極シート４４０のすべての縁（例えば、四角形の４面）に形成されたものが示されているが、接着層４３０は電極シート４４０の縁のうち少なくとも一部（例えば、四角形の３面）だけに形成されてもよい。この時、図６ｃに示されたように、接着層４３０は、電極パターン４５０、４６０を含む領域には形成されなくてもよい。これにより、電極シート４４０が接着層４３０を通じて基板３００又はディスプレイモジュール２００に付着する時、圧力電極４５０、４６０が基板３００又はディスプレイモジュール２００と所定の距離離隔していてもよい。実施形態により、接着層４３０は、基板３００の上部面又はディスプレイモジュール２００の下部面に形成されてもよい。また、接着層４３０は両面接着テープであってもよい。図６ｃでは、電極シート４４０は圧力電極４５０、４６０のうち一つの圧力電極だけを含むことを例示している。

【0100】

図６ｄは、第２方法により電極シート４４０がタッチ入力装置に付着したタッチ入力装置の一部の断面図である。図６ｄでは、電極シート４４０を基板３００又はディスプレイモジュール２００上に位置させた後、接着テープ４３１で電極シート４４０を基板３００又はディスプレイモジュール２００に固定させることができる。このために、接着テープ４３１は電極シート４４０の少なくとも一部と基板３００又はディスプレイモジュール２００の少なくとも一部に接触してもよい。図６ｄでは、接着テープ４３１が電極シート４４０の上部から続いて基板３００又はディスプレイモジュール２００の露出表面まで続くように示されている。この時、接着テープ４３１は、電極シート４４０と当接する面側だけに接着力があってもよい。したがって、図６ｄにおいて、接着テープ４３１の上部面は接着力がなくてもよい。

【0101】

図６ｄに示されたように、電極シート４４０を接着テープ４３１を通じて基板３００又はディスプレイモジュール２００に固定させても、電極シート４４０と基板３００又はディスプレイモジュール２００との間には、所定の空間、すなわちエアギャップ４２０が存在してもよい。これは、電極シート４４０と基板３００又はディスプレイモジュール２００との間が直接接着剤で付着したものではなく、また、電極シート４４０はパターンを有する電極４５０、４６０を含むので、電極シート４４０の表面は扁平でないこともあるためである。図６ｄにおけるエアギャップ４２０もまたタッチ圧力を検出するためのスペーサ層４２０として機能してもよい。

【0102】

以下では、図６ｂに示されたような第１方法により、電極シート４４０が基板３００又はディスプレイモジュール２００に付着した場合を例として本発明の第３例を説明するが、同一の説明は、第２方法などの任意の方法に従い、基板３００又はディスプレイモジュール２００と離隔して電極シート４４０が付着する場合にも適用されてもよい。

【0103】

図６ｅは、本発明の第３例による圧力電極パターンを含むタッチ入力装置の断面図である。図６ｅに示されたように、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０は、特に圧力電極４５０、４６０が形成された領域において基板３００とスペーサ層４２０とに離隔しながら基板３００に付着されてもよい。図６ｅにおいて、ディスプレイモジュール２００が電極シート４４０と接触するように示されているが、これは単に例示に過ぎず、ディスプレイモジュール２００は電極シート４４０と離隔して位置してもよい。

【0104】

図６ｆは、図６ｅに示されたタッチ入力装置１０００に圧力が印加された場合の断面図である。基板３００はノイズ遮蔽のためにグランド（ｇｒｏｕｎｄ）電位を有してもよい。客体５００を通じてタッチセンサパネル１００の表面に圧力を印加する場合、タッチ センサパネル１００及びディスプレイモジュール２００は撓んだり押圧されてもよい。これにより電極シート４４０が押圧されて、電極シート４４０に含まれた圧力電極４５０、４６０と基板３００との間の距離ｄがｄ’に減少する。このような場合、前記距離ｄの減少により基板３００にフリンジング静電容量が吸収されるので、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は減少する。したがって、受信電極を通じて取得される感知信号から相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。

【0105】

図６ｅ及び図６ｆに示されたように、本発明の第３例によるタッチ入力装置１０００は、電極シート４４０が付着した基板３００と電極シート４４０との間の距離変化によりタッチ圧力を検出することができる。この時、電極シート４４０と基板３００との間の距離ｄは非常に小さいので、タッチ圧力による距離ｄの微細な変化にもタッチ圧力を精密に検出することができる。

【0106】

図６ｇは、圧力電極４５０、４６０がディスプレイモジュール２００の下部面に付着されることを例示する。図６ｈは、図６ｇに示されたタッチ入力装置に圧力が印加された場合の断面図である。この時、ディスプレイモジュール２００はグランド電位を有してもよい。したがって、タッチセンサパネル１００のタッチ表面をタッチすることにより、ディスプレイモジュール２００と圧力電極４５０、４６０との間の距離ｄが減少し、結果的に第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化を引き起こすことができる。

【0107】

図６ｇ及び図６ｈに示されたように、本発明の第３例によるタッチ入力装置１０００は、電極シート４４０が付着したディスプレイモジュール２００と電極シート４４０との間の距離の変化により、タッチ圧力を検出することもできるということが分かる。

【0108】

例えば、実施形態により、電極シート４４０と基板３００との間の距離に比べて、ディスプレイモジュール２００と電極シート４４０との間の距離はさらに小さくてもよい。また、例えば電極シート４４０とグランド電位であるディスプレイモジュール２００の下部面との間の距離は、電極シート４４０とディスプレイモジュール２００内に位置するＶｃｏｍ電位層及び／又は任意のグランド電位層との距離より小さくてもよい。例えば、図２ａないし図２ｃに示されたディスプレイパネル２００において、第１偏光層２７１と第１ガラス層２６１との間にノイズ（ｎｏｉｓｅ）遮蔽のための電極（図示せず）を含んでもよく、このような遮蔽のための電極はＩＴＯで構成されてもよく、グランド電位層の役割を遂行することができる。

【0109】

図６ｅないし図６ｈに含まれた第１電極４５０及び第２電極４６０は、図７ａないし図７ｃに例示されたパターンを有してもよく、詳しい説明は重複するため省略する。

【0110】

図６ａないし図６ｈにおいて、第１電極４５０と第２電極４６０は同一の層に形成されたように示されているが、第１電極４５０と第２電極４６０は実施形態により互いに異なる層に具現されてもよい。図９ｂに示されたように、電極シート４４０において第１電極４５０は第１絶縁層４７０上に形成され、第２電極４６０は第１電極４５０上に位置する第２絶縁層４７１上に形成され、第２電極４６０は第３絶縁層４７２で覆われてもよい。

【0111】

また、実施形態により圧力電極４５０、４６０が第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つの圧力電極のみを含むように構成されてもよく、このような場合、一つの圧力電極とグランド層（ディスプレイモジュール２００又は基板３００）との間の静電容量の変化を検出することによって、タッチ圧力の大きさを検出することもできる。この時、圧力電極は、図７ｄに例示されたように、板（例えば、四角板）形状を有してもよい。この時、図９ｃに例示されたように、電極シート４４０において第１電極４５０は第１絶縁層４７０上に形成され、第２絶縁層４７１で覆われてもよい。

【0112】

図８ａ及び図８ｂは、本発明による電極シート４４０が適用されたタッチ入力装置において、タッチ圧力の大きさと飽和面積との間の関係を示す。図８ａ及び図８ｂにおいては、電極シート４４０が基板３００に付着された場合が示されているが、以下の説明は、電極シート４４０がディスプレイモジュール２００に付着された場合にも同一に適用されてもよい。

【0113】

タッチ圧力の大きさが十分に大きい場合、所定の位置で電極シート４４０と基板３００との間の距離がこれ以上近づかない状態に至ってもよい。このような状態を、以下では飽和状態と指称する。例えば、図８ａに例示されたように、力ｆでタッチ入力装置１０００を押圧する時、電極シート４４０と基板３００は接してこれ以上距離が近づくことはできない。この時、図８ａの右側で、電極シート４４０と基板３００とが接触する面積はａで表示することができる。

【0114】

しかし、このような場合にも、タッチ圧力の大きさがさらに大きくなる時には、基板３００と電極シート４４０との間の距離がこれ以上近づかない飽和状態にある面積が大きくなり得る。例えば、図８ｂに例示されたように、ｆよりさらに大きい力Ｆでタッチ入力装置１０００を押圧すれば、電極シート４４０と基板３００が接触する面積がさらに大きくなり得る。図８ｂの右側で、電極シート４４０と基板３００が接触する面積はＡで表示することができる。このような面積が大きくなるほど、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は減少する。以下で、距離の変化に伴う静電容量の変化に従ってタッチ圧力の大きさを算出することが説明されるが、これは飽和状態にある飽和面積の変化に従ってタッチ圧力の大きさを算出することを含んでもよい。

【0115】

図８ａ及び図８ｂは、第３例を参照して説明されるが、図８ａ及び図８ｂを参照した説明は、第１例ないし第２例及び下記で説明する第４例にも同様に適用され得ることは自明である。より具体的に、圧力電極４５０、４６０とグランド層又は基準電位層２００、３００、２７０との間の距離がこれ以上近づくことができない飽和状態にある飽和面積の変化に従って、タッチ圧力の大きさを算出することができる。

【0116】

図１０ａ及び図１０ｂは、本発明の第４例によるタッチ入力装置を例示する。本発明の第４例によるタッチ入力装置１０００は、電極シート４４０を挿入することによって、タッチ入力装置の上部面だけでなく、下部面に圧力を印加する場合にもタッチ圧力を感知することができる。本明細書において、タッチ表面としてタッチ入力装置１０００の上部面は、ディスプレイモジュール２００の上部面と指称されてもよく、これはディスプレイモジュール２００の上部表面だけでなく、ディスプレイモジュール２００を図面の上側から覆っている表面を含んでもよい。また、本明細書において、タッチ表面としてタッチ入力装置１０００の下部面は、基板３００の下部面と指称されてもよく、これは基板３００の下部表面だけでなく、図面の下側から基板３００を覆っている表面を含んでもよい。

【0117】

図１０ａにおいては、第１例で圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０がディスプレイモジュール２００の下部面上に位置する場合として、基板３００の下部面に圧力を印加して基板３００が押圧されたり撓みを通じて基板３００と圧力電極４５０、４６０との間の距離が変化する場合を例示する。この時、基準電位層である基板３００との距離が変化することにより、第１電極４５０と第２電極４６０との間の静電容量、又は、第１電極４５０又は第２電極４６０と基板３００との間の静電容量が変化するため、タッチ圧力を検出することができる。

【0118】

図１０ｂにおいては、第３例において電極シート４４０が基板３００に付着された場合として、基板３００の下部面に圧力を印加して基板３００が押圧されたり撓みを通じて基板３００と電極シート４４０との間の距離が変化する場合を例示する。図１０ａの場合と同様に、基準電位層である基板３００との距離が変化することにより、第１電極４５０と第２電極４６０との間の静電容量、又は、第１電極４５０又は第２電極４６０と基板３００との間の静電容量が変化するため、タッチ圧力を検出することができる。

【0119】

図１０ａ及び図１０ｂにおいて、第１例及び第３例の一部の例に対して第４例を説明したが、第４例は、第１例ないし第３例として基板３００の下部面に圧力を印加して基板３００が撓んだり押圧により、第１電極４５０と第２電極４６０との間の静電容量、又は、第１電極４５０と基準電位層２００、３００、２７０との間の静電容量が変化する場合に、全て適用され得る。例えば、図４ｃに示されたような構造において、基板３００が撓んだり押圧を通じて圧力電極４５０、４６０とディスプレイモジュール２００との間の距離が変化してもよく、これにより圧力検出が可能になり得る。

【0120】

図４ないし図１０に示されたように、本発明による電極シート４４０をタッチ入力装置に付着する場合、客体５００を通じてタッチ入力装置に圧力が印加されれば、ディスプレイモジュール２００又は基板３００が撓んだり押圧されることになり、タッチ圧力の大きさを算出することができる。この時、図４ないし図１０においては、基準電位層２００、３００、２７０と圧力電極４５０、４６０との間の距離変化を説明するため、客体５００を通じて圧力が直接印可されるディスプレイモジュール２００又は基板３００のいずれか一つの部材のみ撓んだり押圧されるように示されたが、実際には客体５００を通じて圧力が直接印可されない部材もまた一緒に撓んだり押圧されることになる。ただし、圧力が直接印可される部材の撓みや押圧の程度の大きさが、圧力が直接印可されない部材の撓みや押圧の程度の大きさよりさらに大きいので、図４ないし図１０に示されたように説明が可能である。このように、タッチ入力装置に圧力が印加されれば、タッチ入力装置に付着した電極シート４４０もまた撓んだり押圧されることになる。この時、タッチ入力装置に印可された圧力を解除することになれば、ディスプレイモジュール２００又は基板３００が元の状態に復帰することになり、これにより、タッチ入力装置に付着された電極シート４４０もまた元の形態を維持できなければならない。また、電極シート４４０が元の形態を維持しにくい場合、電極シート４４０をタッチ入力装置に付着する過程に困難が生じることがある。したがって、電極シート４４０が元の形態を維持できる剛性を有するものがよい。

【0121】

電極シート４４０に含まれた圧力電極４５０、４６０は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）のような柔らかい伝導性金属で形成される場合、剛性が低い上に、その厚さが数μｍに過ぎないため、圧力電極４５０、４６０だけで電極シート４４０の元の形態を維持するのが難しい。したがって、圧力電極４５０、４６０の上側または下側に配置された第１絶縁層４７０または第２絶縁層４７１が電極シート４４０の元の形態を維持することができる剛性を有することが望ましい。

【0122】

具体的に、図３ｂに示されたように、本発明による電極シート４４０は、電極層及び支持層４７０ｂ、４７１ｂを含んでもよい。この時、電極層は、第１電極４５０及び第２電極４６０を含む圧力電極４５０、４６０で構成されてもよい。この場合、電極シート４４０は、電極シート４４０と離隔して位置する基準電位層２００、３００、２７０と電極層との間の相対的な距離変化によって変わる第１電極４５０と第２電極４６０との間の静電容量の変化を検出するのに用いることができる。また、電極層は、一つの電極だけ含む圧力電極４５０、４６０から構成されてもよい。この場合、電極シート４４０は、電極シート４４０と離隔して位置する基準電位層２００、３００、２７０と電極層との間の相対的な距離変化によって変わる電極層と基準電位層２００、３００、２７０との間の静電容量の変化を検出するのに用いることができる。

【0123】

この時、電極シート４４０と離隔して位置する基準電位層２００、３００、２７０がそれぞれの入力位置によって均一な基準電位を有することができなかったり、または、例えば電極シート４４０と離隔して位置する基準電位層２００、３００、２７０の表面が均等でない場合のように、同一の大きさの圧力に対して入力位置によって基準電位層と電極層との間の距離変化が均一でない場合には、電極シート４４０と離隔して位置する基準電位層２００、３００、２７０の間の静電容量の変化量を用いるのに困難があり得る。図３ｈに示されたように、本発明による電極シート４４０は、第１電極４５０を含む第１電極層及び第１電極層と離隔して位置する第２電極４６０を含む第２電極層を含んでもよい。この場合、電極シート４４０は、第１電極層と第２電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、第１電極層と第２電極層との間の静電容量の変化を検出するのに用いることができる。この時、第１電極層と第２電極層のいずれか一つは基準電位層であってもよい。このように、電極シート４４０内に位置した電極層間の距離変化によって変わる電極層間の静電容量の変化を検出すれば、上記のように電極シート４４０の外部に位置した基準電位層から均一な静電容量の変化を検出できない場合にも適用が可能である。この時、第１電極層と第２電極層との間に、第１電極層と第２電極層との間の距離変化の均一性を提供することができるように、衝撃吸収及び復原力を有する弾性層４８０をさらに含んでもよい。また、図９ｄに示されたように、電極シート４４０は、第１電極層と第１支持層を含む第１電極シート及び第２電極層と第２支持層を含む第２電極シートを含んでもよい。この場合、電極シート４４０は、第１電極層と第２電極層との間の相対的な距離変化によって変わる、第１電極層と第２電極層との間の静電容量の変化を検出するのに用いることができる。

【0124】

支持層４７０ｂ、４７１ｂは、樹脂材、剛性が高い金属、または紙などの電極シート４４０の基準電位層２００、３００、２７０との相対的な距離変化が発生しても、電極シート４４０の形態を維持できる剛性を有する属性の材料で形成することができる。

【0125】

電極シート４４０は、第１絶縁層４７０及び第２絶縁層４７１をさらに含んでもよい。この時、電極層は、第１絶縁層４７０及び第２絶縁層４７１との間に位置し、支持層４７０ｂ、４７１ｂは第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１のうち少なくともいずれか一つに含まれてもよい。

【0126】

第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１は、電極カバー層４７０ａ、４７１ａをさらに含んでもよい。電極カバー層４７０ａ、４７１ａは、電極層を絶縁する機能及び電極の酸化、引っ掻き、クラック等を防止するなど、電極層を保護する機能をすることができる。また、電極カバー層４７０ａ、４７１ａは、色が含まれた物質で形成されたりコーティングされて、電極シート４４０が流通する際に光に露出して電極シート４４０が劣化することを防止することができる。この時、電極カバー層４７０ａ、４７１ａは、電極層又は支持層４７０ｂ、４７１ｂに接着剤で接着することもできるが、印刷したりコーティングすることができる。電極カバー層４７０ａ、４７１ａもまた高い剛性を有する樹脂材で形成されるが、その厚さが数μｍに過ぎないため、約１００μｍの電極シート４４０を元の形態で維持させるのは難しい。

【0127】

また、図３ｅ及び図３ｆに示されたように、本発明による電極シート４４０は、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１の外側に接着層４３０及び保護層４３５をさらに含んでもよい。図４ないし図１０においは、接着層４３０が電極シート４４０と別個に構成されるように説明されたが、電極シート４４０の一つの構成として含まれてもよい。保護層４３５は、電極シート４４０がタッチ入力装置に付着する前に、接着層４３０を保護する機能をし、タッチ入力装置に電極シート４４０を付着する時、保護層４３５を除去して接着層４３０を用いて電極シート４４０をタッチ入力装置に付着することができる。

【0128】

図３ｃに示されたように、支持層４７０ｂ、４７１ｂが形成された側には電極カバー層４７０ａ、４７１ａが形成されなくてもよい。支持層４７０ｂ、４７１ｂが樹脂材または紙などで形成される場合、電極層を絶縁して保護することができる。この場合、同様に、支持層４７０ｂ、４７１ｂもまた色が含まれた物質で形成したり、コーティングすることができる。

【0129】

図３ｄに示されたように、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１のいずれか一つの厚さが他の一つの厚さよりさらに小さくてもよい。具体的に、静電容量Ｃは、電極層と基準電位層２００、３００、２７０との間の距離ｄに反比例するため、図３ｉに示されたように、同一の距離変化に対し、電極層と基準電位層２００、３００、２７０との間の距離が近いほど静電容量の変化量がさらに大きくなり、精密な圧力検出が容易になる。したがって、電極シート４４０が基板３００及びディスプレイモジュール２００を含むタッチ入力装置に付着するが、基板３００とディスプレイモジュール２００が向かい合う基板３００の一面とディスプレイモジュール２００の一面のいずれか一つに付着し、電極シート４４０がタッチ入力装置に付着した状態で、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１のうち基準電位層２００、３００、２７０から近い位置に位置する絶縁層の厚さが、基準電位層２００、３００、２７０から遠い位置に位置する絶縁層の厚さより小さくてもよい。

【0130】

好ましくは、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１のいずれか一つだけ支持層４７０ｂ、４７１ｂを含んでもよい。具体的に、電極シート４４０がタッチ入力装置に付着した状態で、第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１のうち基準電位層２００、３００、２７０から遠い位置に位置する絶縁層だけ支持層４７０ｂ、４７１ｂを含んでもよい。

【0131】

同様に、図９ｄに示されたように、第１電極シート４４０−１が基板３００上に付着され、第２電極シート４４０−２がディスプレイモジュール２００に付着された場合、第１絶縁層４７０−２と第２絶縁層４７１−２のうち第２電極４６０から近い絶縁層である第２絶縁層４７１−２の厚さが第１絶縁層４７０−２の厚さより小さく、第３絶縁層４７０−１と第４絶縁層４７１−１のうち第１電極４５０から近い絶縁層である第４絶縁層４７１−１の厚さが第３絶縁層４７０−１より小さくてもよく、好ましくは、第１絶縁層４７０−２及び第３絶縁層４７０−１だけ支持層４７０ｂを含んでもよい。

【0132】

図３ｈに示されたように、電極シート４４０が第１電極４５０を含む第１電極層及び第１電極層と離隔して位置する第２電極４６０を含む第２電極層を含む場合にも、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１のいずれか一つの厚さが他の一つの厚さよりさらに小さくてもよい。具体的に、電極シート４４０がディスプレイモジュール２００又は基板３００に付着する場合、タッチ入力装置に圧力が印加されれば、電極シート４４０と電極シート４４０が付着した部材との距離は変わらない反面、電極シート４４０と電極シート４４０が付着しない部材との距離は変わることになる。この時、電極シート４４０と電極シート４４０の外部に位置した基準電位層２００、３００、２７０の間の距離変化による静電容量の変化は所望する静電容量の変化ではないため、このような静電容量の変化を最小化することが好ましい。したがって、電極シート４４０が基板３００及びディスプレイモジュール２００を含むタッチ入力装置に付着されるが、基板３００とディスプレイモジュール２００とが向かい合う基板３００の一面とディスプレイモジュール２００の一面のいずれか一つに付着し、電極シート４４０がタッチ入力装置に付着した状態で、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１のうち電極シート４４０が付着した一面と近い位置に位置する絶縁層の厚さが、電極シート４４０が付着した一面と遠い位置に位置する絶縁層の厚さより小さくてもよい。

【0133】

好ましくは、第１絶縁層４７０又は第２絶縁層４７１のいずれか一つだけ支持層４７０ｂ、４７１ｂを含んでもよい。具体的に、電極シート４４０がタッチ入力装置に付着した状態で、第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１にうち電極シート４４０が付着した一面から遠い位置に位置する絶縁層だけ支持層４７０ｂ、４７１ｂを含んでもよい。

【0134】

図３ｅに示された電極シート４４０は、接着層４３０が形成された側で基板３００又はディスプレイモジュール２００に付着され、電極シート４４０が付着されない部材側に形成された基準電位層２００、３００、２７０と電極層との間の距離変化によって圧力の大きさを検出する形態に使用される電極シート４４０であり、図３ｆに示された電極シート４４０は、接着層４３０が形成された側で基板３００又はディスプレイモジュール２００に付着され、電極シート４４０が付着された部材側に形成された基準電位層２００、３００、２７０と電極層との間の距離変化によって圧力の大きさを検出する形態に使用される電極シート４４０である。

【0135】

電極シート４４０が配置されるディスプレイモジュール２００と基板３００との間の間隔はタッチ入力装置によって異なるが、およそ１００〜５００μｍ程度であるため、これにより電極シート４４０及び支持層４７０ｂ、４７１ｂの厚さが制限される。図３ｇに示されたように、電極シート４４０がディスプレイモジュール２００に付着され、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間の距離が５００μｍである時、電極シート４４０の厚さが５０μｍ〜４５０μｍの間の値を有するのがよい。電極シート４４０の厚さが５０μｍより小さければ、相対的に剛性が高い支持層４７０ｂ、４７１ｂの厚さも小さくなるので、電極シート４４０が元の形態を維持するのが難しい。電極シート４４０の厚さが４５０μｍより大きければ、相対的に電極シート４４０と基準電位層である基板３００との間の間隔距離が５０μｍ以下で非常に小さくなるため、幅広い範囲の圧力測定が難しくなる。

【0136】

電極シート４４０はタッチ入力装置に配置されるので、タッチ入力装置と同様に、温度、湿度などの所定の条件で与えられた信頼性を満たさなければならない。摂氏８５度〜−４０度の過酷な条件、及び８５％の湿度条件などにおいて外観及び特性の変化が少ない信頼性を満たすためには、支持層４７０ｂ、４７１ｂが樹脂材であることがよい。具体的に、支持層４７０ｂ、４７１ｂは、ポリイミド（ＰＩ、ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）で形成されてもよい。また、ポリエチレンテレフタレートを使用する場合、ポリイミドより費用が節減され得るので、支持層４７０ｂ、４７１ｂをポリエチレンテレフタレートで形成することが好ましい。

【0137】

以上で詳しく見たように、本発明の実施形態による電極シート４４０が適用されるタッチ入力装置１０００は、圧力電極４５０、４６０を通じて圧力を検出するために圧力電極４５０、４６０で発生する静電容量の変化を感知する必要がある。したがって、第１電極４５０と第２電極４６０のうち駆動電極には駆動信号が印加される必要があり、受信電極から感知信号を取得して静電容量の変化量からタッチ圧力を算出しなければならない。実施形態により、圧力検出の動作のためのタッチセンシングＩＣの形態で圧力検出装置を追加で含むことも可能である。本発明の実施形態による圧力検出モジュール４００は、圧力検出のための電極シート４４０だけでなく、このような圧力検出装置を包括する構成であってもよい。

【0138】

このような場合、図１に例示されたように、駆動部１２０、感知部１１０、及び制御部１３０と類似した構成を重複して含むようになるので、タッチ入力装置１０００の面積及び体積が大きくなる問題点が発生し得る。

【0139】

実施形態により、タッチ入力装置１０００は、タッチセンサパネル１００の作動のためのタッチ検出装置を用いて、電極シート４４０に圧力検出のための駆動信号を印加し、電極シート４４０から感知信号の入力を受けてタッチ圧力を検出することができる。以下では、第１電極４５０が駆動電極であり、第２電極４６０が受信電極である場合を仮定して説明する。

【0140】

このために、本発明の実施形態による電極シート４４０が適用されるタッチ入力装置１０００において、第１電極４５０は駆動部１２０から駆動信号の印加を受け、第２電極４６０は感知信号を感知部１１０に伝達することができる。制御部１３０は、タッチセンサパネル１００のスキャニングを遂行すると共に圧力検出のスキャニングを遂行するようにしたり、又は、制御部１３０は時分割して第１時間区間にはタッチセンサパネル１００のスキャニングを遂行するようにし、第１時間区間とは異なる第２時間区間には圧力検出のスキャニングを遂行するように制御信号を生成することができる。

【0141】

したがって、本発明の実施形態において、第１電極４５０と第２電極４６０は、電気的に駆動部１２０及び／又は感知部１１０に連結されなければならない。この時、タッチセンサパネル１００のためのタッチ検出装置は、タッチセンシングＩＣ１５０としてタッチセンサパネル１００の一端、又は、タッチセンサパネル１００と同一の平面上に形成されることが一般的である。電極シート４４０に含まれた圧力電極４５０、４６０は、任意の方法でタッチセンサパネル１００のタッチ検出装置と電気的に連結されてもよい。例えば、圧力電極４５０、４６０は、ディスプレイモジュール２００に含まれた第２ＰＣＢ２１０を用いてコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を通じてタッチ検出装置に連結されてもよい。例えば、図４ｂ及び図５ｃに示されたように、第１電極４５０と第２電極４６０からそれぞれ電気的に延びる伝導性トレースは、第２ＰＣＢ２１０などを通じてタッチセンシングＩＣ１５０まで電気的に連結されてもよい。

【0142】

図１１ａ及び図１１ｂは、圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０がディスプレイモジュール２００の下部面に付着される場合を示す。図１１ａ及び図１１ｂにおいて、ディスプレイモジュール２００は、下部面の一部にディスプレイパネルの作動のための回路が実装された第２ＰＣＢ２１０が示される。

【0143】

図１１ａは、第１電極４５０と第２電極４６０がディスプレイモジュール２００の第２ＰＣＢ２１０の一端に連結されるように、電極シート４４０をディスプレイモジュール２００の下部面に付着する場合を例示する。この時、第１電極４５０と第２電極４６０は、第２ＰＣＢ２１０の一端に両面伝導性テープを用いて連結されてもよい。具体的に、電極シート４４０の厚さ及び電極シート４４０が配置されるディスプレイモジュール２００と基板３００の間隔が非常に小さいため、別のコネクタを使用することよりも両面伝導性テープを用いて第１電極４５０及び第２電極４６０を第２ＰＣＢ２１０の一端に連結することが、厚さを減らすことができるので効果的である。第２ＰＣＢ２１０上には、圧力電極４５０、４６０をタッチセンシングＩＣ１５０などの必要な構成まで電気的に連結できるように導電性パターンが印刷されていてもよい。これに対する詳しい説明は、図１２ａないし図１２ｃを参照して説明する。図１１ａに例示された圧力電極４５０、４６０を含む電極シート４４０の付着方法は、基板３００に対しても同様に適用されてもよい。

【0144】

図１１ｂは、第１電極４５０と第２電極４６０が別の電極シートで製作されずに、ディスプレイモジュール２００の第２ＰＣＢ２１０に一体型で形成された場合を例示する。例えば、ディスプレイモジュール２００の第２ＰＣＢ２１０の製作時に、第２ＰＣＢに一定の面積を割愛して予めディスプレイパネルの作動のための回路だけでなく、第１電極４５０と第２電極４６０に該当するパターンまで印刷することができる。第２ＰＣＢ２１０には、第１電極４５０及び第２電極４６０をタッチセンシングＩＣ１５０などの必要な構成まで電気的に連結する導電性パターンが印刷されてもよい。

【0145】

図１２ａないし図１２ｃは、圧力電極４５０、４６０又は電極シート４４０をタッチセンシングＩＣ１５０に連結する方法を例示する。図１２ａないし図１２ｃにおいて、タッチセンサパネル１００がディスプレイモジュール２００の外部に含まれた場合として、タッチセンサパネル１００のタッチ検出装置がタッチセンサパネル１００のための第１ＰＣＢ１６０に実装されたタッチセンシングＩＣ１５０に集積された場合を例示する。

【0146】

図１２ａにおいて、ディスプレイモジュール２００に付着された圧力電極４５０、４６０が、第１コネクタ１２１を通じてタッチセンシングＩＣ１５０まで連結される場合を例示する。図１２ａに例示されたように、スマートフォンのような移動通信装置においてタッチセンシングＩＣ１５０は、第１コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）１２１を通じてディスプレイモジュール２００のための第２ＰＣＢ２１０に連結される。第２ＰＣＢ２１０は、第２コネクタ２２４を通じてメインボードに電気的に連結されてもよい。したがって、タッチセンシングＩＣ１５０は、第１コネクタ１２１及び第２コネクタ２２４を通じてタッチ入力装置１０００の作動のためにＣＰＵ又はＡＰと信号をやり取りすることができる。

【0147】

この時、図１２ａにおいては、圧力電極４５０が図１１ｂに例示されたような方式でディスプレイモジュール２００に付着されたことが例示されているが、図１１ａに例示されたような方式で付着された場合にも適用されてもよい。第２ＰＣＢ２１０には、圧力電極４５０、４６０が第１コネクタ１２１を通じてタッチセンシングＩＣ１５０まで電気的に連結され得るように導電性パターンが印刷されていてもよい。

【0148】

図１２ｂにおいて、ディスプレイモジュール２００に付着された圧力電極４５０、４６０が、第３コネクタ４７３を通じてタッチセンシングＩＣ１５０まで連結される場合が例示される。図１２ｂにおいて、圧力電極４５０、４６０は、第３コネクタ４７３を通じてタッチ入力装置１０００の作動のためのメインボードまで連結され、その後、第２コネクタ２２４及び第１コネクタ１２１を通じてタッチセンシングＩＣ１５０まで連結されてもよい。この時、圧力電極４５０、４６０は、第２ＰＣＢ２１０と分離された追加のＰＣＢ２１１上に印刷されてもよい。または、実施形態により圧力電極４５０、４６０は、図３ａないし図３ｈに例示されたような絶縁シート４４０の形態でタッチ入力装置１０００に付着され、圧力電極４５０、４６０から伝導性トレースなどを延長させてコネクタ４７３を通じてメインボードまで連結されてもよい。

【0149】

図１２ｃにおいて、圧力電極４５０、４６０が第４コネクタ４７４を通じて直接タッチセンシングＩＣ１５０に連結される場合が例示される。図１２ｃにおいて、圧力電極４５０、４６０は、第４コネクタ４７４を通じて第１ＰＣＢ１６０まで連結されてもよい。第１ＰＣＢ１６０には、第４コネクタ４７４からタッチセンシングＩＣ１５０まで電気的に連結する導電性パターンが印刷されていてもよい。これにより、圧力電極４５０、４６０は、第４コネクタ４７４を通じてタッチセンシングＩＣ１５０まで連結されてもよい。この時、圧力電極４５０、４６０は、第２ＰＣＢ２１０と分離した追加のＰＣＢ上に印刷されてもよい。第２ＰＣＢ２１０と追加のＰＣＢは、互いに短絡しないように絶縁されていてもよい。または、実施形態により、圧力電極４５０、４６０は、図３ａないし図３ｈに例示されたような絶縁シート４４０の形態でタッチ入力装置１０００に付着され、圧力電極４５０、４６０から伝導性トレースなどを延長させてコネクタ４７４を通じて第１ＰＣＢ１６０まで連結されてもよい。

【0150】

図１２ｂ及び図１２ｃの連結方法は、圧力電極４５０、４６０がディスプレイモジュール２００の下部面だけでなく、基板３００上に形成された場合にも適用されてもよい。

【0151】

図１２ａないし図１２ｃにおいては、タッチセンシングＩＣ１５０が第１ＰＣＢ１６０上に形成されたＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）構造を仮定して説明された。しかし、これは単に例示に過ぎず、本発明は、タッチセンシングＩＣ１５０がタッチ入力装置１０００の実装空間３１０内のメインボード上に実装されるＣＯＢ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｂｏａｒｄ）構造の場合にも適用されてもよい。図１２ａないし図１２ｃに対する説明から、当該技術分野の当業者に、他の実施形態の場合に圧力電極４５０、４６０のコネクタを通じた連結は自明であろう。

【0152】

以上においては、駆動電極として第１電極４５０が一つのチャネルを構成し、受信電極として第２電極４６０が一つのチャネルを構成する圧力電極４５０、４６０に対して詳しく見てみた。しかし、これは単に例示に過ぎず、実施形態により駆動電極及び受信電極は、それぞれ複数個のチャネルを構成して多重タッチ（ｍｕｌｔｉ ｔｏｕｃｈ）によって多重の圧力検出が可能であり得る。

【0153】

図１３ａないし図１３ｄは、本発明の圧力電極が複数のチャネルを構成する場合を例示する。図１３ａでは、第１電極４５０−１、４５０−２と第２電極４６０−１、４６０−２のそれぞれが２個のチャネルを構成する場合が例示される。図１３ａでは、第１チャネルを構成する第１電極４５０−１と第２電極４６０−１が第１電極シート４４０−１に含まれ、第２チャネルを構成する第２電極４５０−２と第２電極４６０−２が第２電極シート４４０−２に含まれることを例示するが、２個のチャネルを構成する第１電極４５０−１、４５０−２と第２電極４６０−１、４６０−２がすべて一つの電極シート４４０に含まれるように構成されてもよい。図１３ｂでは、第１電極４５０−１、４５０−２は２個のチャネルを構成するが、第２電極４６０は１個のチャネルを構成する場合が例示される。図１３ｃでは、第１電極４５０−１ないし４５０−５と第２電極４６０−１ないし４６０−５のそれぞれが５個のチャネルを構成する場合が例示される。この場合にも、５個のチャネルを構成する電極がすべて一つの電極シート４４０に含まれるように構成されてもよい。図１３ｄでは、第１電極４５１ないし４５９のそれぞれが９個のチャネルを構成し、すべて一つの電極シート４４０に含まれるように構成する場合が例示される。

【0154】

図１３ａないし図１３ｄ及び図１５ａないし図１５ｃに示されたように、複数のチャネルを構成する場合、それぞれの第１電極４５０及び／又は第２電極４６０からタッチセンシングＩＣ１５０に電気的に連結される導電性パターンが形成されてもよい。

【0155】

ここで、図１３ｄに示された形態の複数のチャネルを構成する場合を例を挙げて説明する。この場合、限定された幅を有する第１コネクタ１２１に複数の導電性パターン４６１が連結されなければならないため、導電性パターン４６１の幅および隣接した導電性パターン４６１との間隔が小さくなければならない。このような小さい幅および間隔を有する導電性パターン４６１を形成するための微細工程をするためには、ポリエチレンテレフタレートよりはポリイミドが適合する。具体的に、導電性パターン４６１が形成される電極シート４４０の支持層４７０ｂ、４７１ｂは、ポリイミドで形成されてもよい。また、導電性パターン４６１を第１コネクタ１２１に連結するためにハンダ付け工程が必要であり得るが、摂氏３００度以上のハンダ付け工程をするためには、相対的に熱に弱いポリエチレンテレフタレートよりは、熱に強いポリイミドが適合する。この時、導電性パターン４６１が形成されない部分の支持層４７０ｂ、４７１ｂは、費用削減のためにポリエチレンテレフタレートで形成され、導電性パターン４６１が形成される部分の支持層４７０ｂ、４７１ｂは、ポリイミドで形成されてもよい。

【0156】

図１３ａないし図１３ｄ及び図１５ａないし図１５ｃは、圧力電極が単数または複数のチャネルを構成する場合を例示し、多様な方法で圧力電極が単数または複数のチャネルで構成されてもよい。図１３ａないし図１３ｃ及び図１５ａないし図１５ｃにおいて、圧力電極４５０、４６０がタッチセンシングＩＣ１５０に電気的に連結される場合が例示されなかったが、図１２ａないし図１２ｃ及びその他の方法で圧力電極４５０、４６０がタッチセンシングＩＣ１５０に連結されてもよい。

【0157】

以上において、第１コネクタ１２１または第４コネクタ４７４は両面伝導性テープであってもよい。具体的に、第１コネクタ１２１または第４コネクタ４７４が非常に小さい間隔の間に配置されるため、別のコネクタを使用するよりも両面導電性テープを用いることが、厚さを減らすことができるので効果的である。

【0158】

図１４は、本発明の実施例による電極シート４４０が適用されたタッチ入力装置１０００のタッチ表面中心部を非伝導性客体で加圧する実験を遂行して、客体のグラム重量（ｇｒａｍ ｆｏｒｃｅ）による静電容量の変化量を表示するグラフである。図１４から分かるように、本発明の実施形態による電極シート４４０が適用されたタッチ入力装置１０００のタッチ表面中心部を加圧する力が大きくなるほど、圧力検出のための圧力電極４５０、４６０の静電容量の変化量が大きくなることが分かる。以上で詳しく見たように、既存のタッチの有無およびタッチ位置を検出できるようにするタッチセンサパネルを含むタッチ入力装置１０００に、本発明の実施形態による電極シート４４０を適用することにより、該当タッチ入力装置１０００を通じてタッチ圧力を容易に検出することができる。既存のタッチ入力装置１０００に最小限の変更を遂行した後、本発明の電極シート４４０を配置することによって、既存のタッチ入力装置１０００を用いてタッチ圧力を検出することができる。

【0159】

また、以上において、実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定する訳ではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特徴を外れない範囲で、以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付の特許請求の範囲において規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0160】

１０００ タッチ入力装置
１００ タッチセンサパネル
１１０ 感知部
１２０ 駆動部
１３０ 制御部
２００ ディスプレイモジュール
３００ 基板
４００ 圧力検出モジュール
４２０ スペーサ層
４４０ 電極シート
４５０、４６０ 電極
４７０ 第１絶縁層
４７１ 第２絶縁層
４７０ａ、４７１ａ 電極カバー層
４７０ｂ、４７１ｂ 支持層
４３０ 接着層
４３５ 保護層
４８０ 弾性層

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図3e】

【図3f】

【図3g】

【図3h】

【図3i】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図4d】

【図4e】

【図4f】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図5d】

【図5e】

【図5f】

【図5g】

【図5h】

【図5i】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図6e】

【図6f】

【図6g】

【図6h】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図7d】

【図7e】

【図8a】

【図8b】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図11a】

【図11b】

【図12a】

【図12b】

【図12c】

【図13a】

【図13b】

【図13c】

【図13d】

【図14】

【図15a】

【図15b】

【図15c】