特許 6178367 タッチの種類の判別方法及びこれを遂行するタッチ入力装置

(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】6178367

(24)【登録日】2017年7月21日

(45)【発行日】2017年8月9日

(54)【発明の名称】タッチの種類の判別方法及びこれを遂行するタッチ入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20170731BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20170731BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 500

   G06F3/041 600

   G06F3/044 140

【請求項の数】9

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-141510(P2015-141510)

(22)【出願日】2015年7月15日

(65)【公開番号】特開2016-143410(P2016-143410A)

(43)【公開日】2016年8月8日

【審査請求日】2015年7月15日

【審判番号】不服2016-8553(P2016-8553/J1)

【審判請求日】2016年6月8日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0017347

(32)【優先日】2015年2月4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】キム・ユンジョン

【合議体】

【審判長】 高瀬 勤

【審判官】 稲葉 和生

【審判官】 山田 正文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−５１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３５４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１３２４５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１８９６０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５２１０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１４３２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G06F3/01

G06F3/03-3/0489

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチスクリーンを含むタッチ入力装置であって、
前記タッチスクリーンに対するタッチとして、第１時間期間より同じか長い時間期間維持され、前記第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含まない第１タッチと、前記タッチスクリーンに対するタッチとして、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含む第２タッチとに対して、互いに異なる動作を実行するように構成され、
前記タッチスクリーンに対するタッチとして、前記第１圧力よりも小さい圧力で前記第１時間期間より短い時間期間維持される第３タッチに対して、前記第１タッチ及び前記第２タッチに対する動作と異なる動作を実行するように構成された、
タッチ入力装置。

【請求項2】

前記第１圧力は、前記タッチスクリーンに対する入力を通じて調節されるように構成された、
請求項１に記載のタッチ入力装置。

【請求項3】

前記第１圧力は、前記タッチスクリーンの複数の分割画面に対し、それぞれ区分して調節されるように構成された、
請求項１または２に記載のタッチ入力装置。

【請求項4】

タッチスクリーンを含むタッチ入力装置において、
前記タッチスクリーンに対するタッチが、第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、
前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、
を含み、
前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含む場合、前記タッチを圧力タッチに分類する段階と、前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除される場合、前記タッチをタップタッチに分類する段階と、前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除されない場合、前記タッチをロングタッチに分類する段階と、を含む、
タッチの種類の判別方法。

【請求項5】

前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段階をさらに含む、
請求項４に記載のタッチの種類の判別方法。

【請求項6】

前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段階は、
前記使用者による入力に基づいて前記タッチスクリーンの複数の分割画面に対して前
記第１圧力をそれぞれ異なるように設定する段階を含む、
請求項５に記載のタッチの種類の判別方法。

【請求項7】

タッチスクリーンと制御器とを含み、
前記制御器は、
前記タッチスクリーンに対するタッチが第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、
前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、
を遂行する、
タッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置であって、
前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含む場合、前記タッチを圧力タッチに分類する段階と、前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除される場合、前記タッチをタップタッチに分類する段階と、前記タッチが前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除されない場合、前記タッチをロングタッチに分類する段階と、を含む、
タッチ入力装置。

【請求項8】

前記制御器は、前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段階をさらに遂行する、
請求項７に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置。

【請求項9】

前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段階は、
前記使用者による入力に基づいて前記タッチスクリーンの複数の分割画面に対して、前記第１圧力を互いに異なるように設定する段階を含む、
請求項８に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチの種類の判別方法及びこれを遂行するタッチ入力装置に関するものである。より具体的に、本発明は、一つのタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチの判断基準を明確にして、この二つの混同による問題点を解消できるようにする技術に関する。

【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容易で手軽な操作により、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ーパネル（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ ｐａｎｅｌ）を含んでもよい。このようなタッチセンサーパネルは、ディスプレイパネルの前面に付着されてタッチ−感応表面がディスプレイパネルの見える面を覆うことができる。タッチスクリーンは、使用者が指などでスクリーンを単純に接触することにより、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、タッチスクリーンは、パネル上の接触及び接触位置を認識し、コンピューティングシステムはこのような接触を解釈することにより、これに従い演算を行うことができる。

【0004】

タッチスクリーンを含むタッチ入力装置において、タッチスクリーンを介した使用者と装置との間のインタラクション（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を通じて多様な業務を遂行することができる。このような多様な業務を遂行するために、タッチスクリーンに対する単純タッチだけでなく、時間的に長いロングタッチおよび圧力の大きさによって異なる入力値を有する圧力タッチを判別する必要性が要求されている。

【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、タッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチとを判別できるようにする技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、タッチスクリーンを含み、前記タッチスクリーンに対するタッチとして、第１圧力よりも小さい圧力で第１時間期間より同じか長い時間期間の間維持される第１タッチと、前記タッチスクリーンに対するタッチとして、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含む第２タッチとに対して、互いに異なる動作を実行するように構成することができる。

【0007】

本発明の他の実施形態によるタッチの種類の判別方法は、タッチスクリーンを含むタッチ入力装置において、前記タッチスクリーンに対するタッチが、第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、を含んでもよい。

【0008】

本発明のさらに他の実施形態によるタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置は、タッチスクリーンと制御器とを含み、前記制御器は、前記タッチスクリーンに対するタッチが第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、を遂行することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、タッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチとを明確に判別することができる方法を提供することができる。

【0010】

また、本発明の実施形態によれば、ロングタッチと圧力タッチとを明確に判別することができる方法を実行することができるタッチスクリーンを含むタッチ入力装置を提供することができる。

【0011】

また、本発明の実施形態によれば、圧力タッチの判断基準となる第１圧力を使用者が設定できるようにする方法及びタッチ入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態によるタッチ入力装置の構造図である。

【図2a】圧力による静電容量の変化量を説明するための図面である。

【図2b】圧力による静電容量の変化量を説明するための図面である。

【図3a】タッチ時間を説明するための図面である。

【図3b】タッチ時間を説明するための図面である。

【図4a】ロングタッチと圧力タッチとが混同され得る場合のロングタッチと圧力タッチのグラフを例示する。

【図4b】ロングタッチと圧力タッチとが混同され得る場合のロングタッチと圧力タッチのグラフを例示する。

【図5】本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法により区別されるタッチの種類を示すグラフである。

【図6】本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法に対するフローチャートである。

【図7a】本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチの判別基準を調節する方法を例示する。

【図7b】本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチの判別基準を調節する方法を例示する。

【図8】第１実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。

【図9a】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。

【図9b】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。

【図9c】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。

【図9d】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。

【図10a】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。

【図10b】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。

【図10c】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。

【図10d】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。

【図10e】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。

【図10f】第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。

【図11】第２実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。

【図12a】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12b】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12c】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12d】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12e】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12f】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12g】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12h】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12i】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12j】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図12k】第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。

【図13】第３実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。

【図14a】第３実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールである。

【図14b】第３実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールである。

【図15a】第４実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。

【図15b】第４実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知及びタッチ位置感知のための構造図である。

【図15c】第４実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知及びタッチ位置感知のための構造図である。

【図16a】実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。

【図16b】実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。

【図16c】実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。

【図16d】実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。後述する詳細な説明は、限定的な意味として取ろうとするのではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるならば、その請求項が主張するのと均等なすべての範囲とともに添付された請求項によってのみ限定される。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。

【0014】

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タッチスクリーン１３０を含むタッチ入力装置１００を説明する。本発明の実施形態によるロングタッチ及び圧力タッチの判別技術を詳しく見てみる前に、タッチ入力装置１００に含まれるタッチスクリーン１３０について図８ないし図１６を参照して詳しく見てみる。

【0015】

図８は、第１実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。

【0016】

図８に示されたように、タッチスクリーン１３０は、タッチ位置感知モジュール１０００、前記タッチ位置感知モジュール１０００の下部に配置されたタッチ圧力感知モジュール２０００、前記タッチ圧力感知モジュール２０００の下部に配置されたディスプレイモジュール３０００、及び前記ディスプレイモジュール３０００の下部に配置された基板４０００を含んでもよい。例えば、タッチ位置感知モジュール１０００及びタッチ圧力感知モジュール２０００は、タッチ−感応表面（ｔｏｕｃｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ）を備えた透明なパネルであってもよい。以下で、タッチ位置及び／又はタッチ圧力を感知するためのモジュール１０００、２０００、３０００、５０００は、統合的にタッチ感知モジュールと指称することができる。

【0017】

ディスプレイモジュール３０００は、使用者が視覚的に内容を確認できるように画面をディスプレイすることができる。この時、ディスプレイモジュール３０００に対するディスプレイは、ディスプレイドライバー（ｄｉｓｐｌａｙ ｄｒｉｖｅｒ）を介して遂行されてもよい。ディスプレイドライバー（図示せず）は、運営体制がディスプレイアダプタを管理又は制御するためのソフトウェアであって、装置ドライバーの一種である。

【0018】

図９ａないし図９ｄは、第１実施形態によるタッチ位置感知モジュールの構造図であり、図１６ａないし図１６ｃは、実施形態によるタッチ位置感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。

【0019】

図９ａに示されたように、実施形態によるタッチ位置感知モジュール１０００は、一つの層に形成された第１電極１１００を含んでもよい。この時、第１電極１１００は、図１６ａに示された形態のように複数の電極６１００で構成されて、それぞれの電極６１００に駆動信号が入力され、それぞれの電極から自己静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されてもよい。使用者の指のような客体が第１電極１１００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極１１００の自己静電容量が変わることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指のような客体が近接することによって変わる第１電極１１００の自己静電容量を測定してタッチ位置を検出することができる。

【0020】

図９ｂに示されたように、実施形態によるタッチ位置感知モジュール１０００は、互いに異なる層に形成された第１電極１１００及び第２電極１２００を含んでもよい。

【0021】

この時、第１電極１１００及び第２電極１２００は、図１６ｂに示された形態のように、それぞれ複数の第１電極６２００と複数の第２電極６３００で構成され、それぞれ互いに交差するように配列されてもよく、第１電極６２００又は第２電極６３００の何れか一つに駆動信号が入力され、他の一つから相互静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されてもよい。図９ｂに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極１１００及び第２電極１２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極１１００と第２電極１２００との間の相互静電容量が変わることになる。この場合、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指のような客体が近接することによって変わる第１電極１１００と第２電極１２００との間の相互静電容量を測定してタッチ位置を検出することができる。また、第１電極６２００及び第２電極６３００に駆動信号が入力され、それぞれの第１電極６２００及び第２電極６３００から自己静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されてもよい。図９ｃに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極１１００及び第２電極１２００に近接する場合、指がグランド役割をして、第１電極１１００及び第２電極１２００それぞれの自己静電容量が変わることになる。この場合、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指のような客体が近接することによって変わる第１電極１１００及び第２電極１２００の自己静電容量を測定してタッチ位置を検出することができる。

【0022】

図９ｄに示されたように、実施形態によるタッチ位置感知モジュール１０００は、一つの層に形成された第１電極１１００及び前記第１電極１１００が形成された層と同じ層に形成された第２電極１２００を含んでもよい。

【0023】

この時、第１電極１１００及び第２電極１２００は、図１６ｃに示された形態のように、それぞれ複数の第１電極６４００と複数の第２電極６５００で構成され、複数の第１電極６４００と複数の第２電極６５００はそれぞれ互いに交差しないながらも、それぞれの第１電極６４００が延びた方向と交差する方向にそれぞれの第２電極６５００が連結されるように配列されてもよく、図９ｄに示された第１電極６４００又は第２電極６５００を用いてタッチ位置を検出する原理は、図９ｃを参照して説明されたことと同一なので省略する。

【0024】

図１０ａないし図１０ｆは、第１実施形態によるタッチ圧力感知モジュールの構造図であり、図１６ａないし図１６ｄは、実施形態によるタッチ圧力感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。

【0025】

図１０ａないし図１０ｆに示されたように、第１実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、スペーサ層２４００を含んでもよい。スペーサ層２４００は、エアギャップ（ａｉｒ ｇａｐ）で具現されてもよい。スペーサは、実施形態により衝撃吸収物質からなってもよく、また、実施形態により誘電物質（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）で満たされてもよい。

【0026】

図１０ａないし図１０ｄに示されたように、第１実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、基準電位層２５００を含んでもよい。基準電位層２５００は、任意の電位を有してもよい。例えば、基準電位層は、グランド（ｇｒｏｕｎｄ）電位を有するグランド層であってもよい。この時、基準電位層は、後述することになるタッチ圧力を感知するための第１電極２１００が形成された２次元平面又は第２電極２２００が形成された２次元平面と平行した平面を有してもよい。図１０ａないし図１０ｄにおいては、タッチ圧力感知モジュール２０００が基準電位層２５００を含むものと説明したが、必ずしもこれに限定される訳ではなく、タッチ圧力感知モジュール２０００が基準電位層２５００を含まずに、タッチ圧力感知モジュール２０００の下部に配置されたディスプレイモジュール３０００又は基板４０００が基準電位層の役割をすることができる。

【0027】

図１０ａに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、一つの層に形成された第１電極２１００、前記第１電極２１００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層２４００、及び前記スペーサ層２４００の下部に形成された基準電位層２５００を含んでもよい。

【0028】

この時、第１電極２１００は、図１６ａに示された形態のように、複数の電極６１００で構成されて、それぞれの電極６１００に駆動信号が入力され、それぞれの電極から自己静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されてもよい。使用者の指又はスタイラスのような客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、図１０ｂに示されたように、第１電極２１００が少なくともタッチ位置でたわむことになり、第１電極２１００と基準電位層２５００との間の距離ｄが変わることになって、これにより、第１電極２１００の自己静電容量が変わることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指又はスタイラスのような客体により、圧力が加えられることによって変わる第１電極２１００の自己静電容量を測定してタッチ圧力を検出することができる。このように、第１電極２１００が複数の電極６１００で構成されているので、タッチスクリーン１３０に同時に入力されたマルチタッチそれぞれの圧力を検出することができる。また、マルチタッチそれぞれの圧力を検出する必要がない場合、タッチ位置とは関係なくタッチスクリーン１３０に加えられる全体的な圧力だけ検出すればよいので、タッチ圧力感知モジュール２０００の第１電極２１００は、図１６ｄに示された形態のように一つの電極６６００で構成されてもよい。

【0029】

図１０ｃに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、第１電極２１００、第１電極２１００が形成された層の下部に形成された第２電極２２００、前記第２電極２２００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層２４００、及び前記スペーサ層２４００の下部に形成された基準電位層２５００を含んでもよい。

【0030】

この時、第１電極２１００及び第２電極２２００は、図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよく、第１電極６２００又は第２電極６３００の何れか一つに駆動信号が入力され、他の一つから相互静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されてもよい。タッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、図１０ｄに示されたように、第１電極２１００及び第２電極２２００が少なくともタッチ位置でたわむことになり、第１電極２１００及び第２電極２２００と基準電位層２５００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容量が変わることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に圧力が加えられることによって変わる第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容量を測定してタッチ圧力を検出することができる。このように、第１電極２１００及び第２電極２２００がそれぞれ複数の第１電極６２００及び複数の第２電極６３００で構成されているので、タッチスクリーン１３０に同時に入力されたマルチタッチそれぞれの圧力を検出することができる。また、マルチタッチそれぞれの圧力を検出する必要がない場合、タッチ圧力感知モジュール２０００の第１電極２１００及び第２電極２２００のうち少なくとも一つは、図１６ｄに示された形態のように一つの電極６６００で構成されてもよい。

【0031】

この時、第１電極２１００と第２電極２２００が同一の層に形成された場合にも、図１０ｃで説明したことと同様に、タッチ圧力が感知されてもよい。ただし、第１電極２１００及び第２電極２２００は、図１６ｃに示された形態のように構成及び配列されてもよく、図１６ｄに示された形態のように一つの電極６６００で構成されてもよい。

【0032】

図１０ｅに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、一つの層に形成された第１電極２１００、前記第１電極２１００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層２４００、及び前記スペーサ層２４００の下部層に形成された第２電極２２００を含んでもよい。

【0033】

図１０ｅにおいて第１電極２１００と第２電極２２００の構成及び動作は、図１０ｃを参照して説明したことと同一なので省略する。ただし、タッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、図１０ｆに示されたように、第１電極２１００が少なくともタッチ位置でたわむことになり、第１電極２１００と第２電極２２００との間の距離ｄが変わることになって、これにより、第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容量が変わることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容量を測定してタッチ圧力を検出することができる。

【0034】

図１１に示されたように、第２実施形態によるタッチスクリーン１３０は、タッチ位置−圧力感知モジュール５０００、前記タッチ位置−圧力感知モジュール５０００の下部に配置されたディスプレイモジュール３０００、及び前記ディスプレイモジュール３０００の下部に配置された基板４０００を含んでもよい。

【0035】

図８に示された実施形態と異なり、図１１に示された実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、タッチ位置を感知するための少なくとも一つの電極及びタッチ圧力を感知するための少なくとも一つの電極を含むが、前記電極のうち少なくとも一つの電極がタッチ位置及びタッチ圧力を感知するのに全て使用される。このようにタッチ位置を感知するための電極とタッチ圧力を感知するための電極を共有することにより、タッチ位置−圧力感知モジュールの製造単価が低くなり、全体的なタッチスクリーン１３０の厚さを低減させることができ、製造工程が単純になり得る。このようにタッチ位置を感知するための電極とタッチ圧力を感知するための電極とを共有する場合において、タッチ位置に対する情報を含む感知信号とタッチ圧力に対する情報を含む感知信号との区分が必要な場合、タッチ位置を感知するための駆動信号とタッチ圧力を感知するための駆動信号との周波数を別にしたり、タッチ位置を感知する時間区間とタッチ圧力を感知する時間区間とを別にしたりして、タッチ位置とタッチ圧力とを区分して感知することができる。

【0036】

図１２ａないし図１２ｋは、第２実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。図１２ａないし図１２ｋに示されたように、第２実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、スペーサ層５４００を含んでもよい。

【0037】

図１２ａないし図１２ｉに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、基準電位層５５００を含んでもよい。基準電位層５５００に対する説明は、図１０ａないし図１０ｄを参照して説明したことと同一なので省略する。ただし、基準電位層は、後述することになるタッチ圧力を感知するための第１電極５１００が形成された２次元平面、第２電極５２００が形成された２次元平面又は第３電極５３００が形成された２次元平面と平行した平面を有してもよい。

【0038】

図１２ａに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５００を含んでもよい。

【0039】

図１２ａ及び図１２ｂの構成に対する説明は、図１０ａ及び図１０ｂを参照した説明と類似しており、以下ではその差異点のみを説明する。図１２ｂに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極５１００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００の自己静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第１電極５１００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極２１００の自己静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。

【0040】

図１２ｃに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５００を含んでもよい。

【0041】

図１２ｃないし図１２ｆの構成に対する説明は、図１０ｃ及び図１０ｄを参照した説明と類似しており、以下ではその差異点のみを説明する。この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ａに示された形態のように、それぞれ複数の電極６１００で構成されてもよい。図１２ｄに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極５１００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００の自己静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第１電極５１００及び第２電極５２００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。

【0042】

また、実施形態により第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のように、それぞれ複数の第１電極６２００と複数の第２電極６３００で構成され、それぞれ互いに交差するように配列されてもよい。この時、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、第２電極５２００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変化に伴う第２電極５２００の自己静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、また、第１電極５１００及び第２電極５２００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変化に伴う第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。

【0043】

この時、第１電極５１００と第２電極５２００が同一の層に形成された場合にも、図１２ｃ及び図１２ｄを参照して説明したことと同様に、タッチ位置及び圧力が感知されてもよい。ただし、図１２ｃ及び図１２ｄにおいて、電極が図１６ｂのように構成されなければならない実施形態に対しては、第１電極５１００及び第２電極５２００が同一の層に形成される場合には、図１６ｃに示された形態のように第１電極５１００及び第２電極５２００が構成されてもよい。

【0044】

図１２ｅに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、同一の層に形成された第１電極５１００及び第２電極５２００、前記第１電極５１００及び第２電極５２００が形成された層の下部層に形成された第３電極５３００、前記第３電極５３００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５００を含んでもよい。

【0045】

この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｃに示された形態のように構成及び配列されてもよく、第１電極５１００及び第３電極５３００は、図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよい。図１２ｆに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、第１電極５１００及び第２電極５２００との間の相互静電容量が変わることになり、タッチ位置を検出することができ、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第１電極５１００及び第３電極５３００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極５１００と第３電極５３００との間の相互静電容量が変わることになって、タッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により第１電極５１００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。

【0046】

図１２ｇに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層と同じ層に形成された第３電極５３００、前記第２電極５２００及び第３電極５３００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５００を含んでもよい。

【0047】

この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のように構成及び配列され、第２電極５２００及び第３電極５３００は、図１６ｃに示された形態のように構成及び配列されてもよい。図１２ｈの場合、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、第２電極５２００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により、第１電極５１００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。

【0048】

図１２ｉに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層の下部層に形成された第３電極５３００、前記第３電極５３００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５００を含んでもよい。

【0049】

この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよく、第２電極５２００及び第３電極５３００もまた図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよい。この時、使用者の指のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００及び第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第２電極５２００及び第３電極５３００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第２電極５２００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により、使用者の指のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００及び第２電極５２００それぞれの自己静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することもできる。

【0050】

図１２ｊに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部層に形成された第３電極５３００を含んでもよい。

【0051】

この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよく、第３電極５３００は、図１６ａに示された形態のように構成されるか、又は、第２電極５２００及び第３電極５３００が図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよい。この時、使用者の指のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００及び第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第２電極５２００と第３電極５３００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第２電極５２００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により、使用者の指のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００及び第２電極５２００それぞれの自己静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができる。

【0052】

図１２ｋに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５０００は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部層に形成された第２電極５２００を含んでもよい。

【0053】

この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のように構成及び配列されてもよい。この時、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量が変化を通じてタッチ位置を検出することができ、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第１電極５１００と第２電極５２００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ａに示された形態のように構成及び配列されてもよい。この時、使用者の指のような客体が第１電極５１００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００の自己静電容量が変わることになり、タッチ位置を検出することができ、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。

【0054】

図１３に示されたように、第３実施形態によるタッチスクリーン１３０は、タッチ位置感知モジュール１０００、前記タッチ位置感知モジュール１０００の下部に配置されたディスプレイモジュール３０００、前記ディスプレイモジュール３０００の下部に配置されたタッチ圧力感知モジュール２０００、及び前記タッチ圧力感知モジュール２０００の下部に配置された基板４０００を含んでもよい。

【0055】

図８及び図１１に示された実施形態によるタッチスクリーン１３０は、スペーサ層２４００、５４００を含むタッチ圧力感知モジュール２０００、又は、タッチ位置−圧力感知モジュール５０００がディスプレイモジュール３０００の上部に配置されるため、ディスプレイモジュール３０００の色の鮮明度、視認性、及び光の透過率が低下することがある。したがって、このような問題点が発生することを防止するために、タッチ位置感知モジュール１０００とディスプレイモジュール２０００をＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）のような接着剤を使用して完全ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）させ、タッチ圧力感知モジュール２０００をディスプレイモジュール３０００の下部に配置することによって、前述した問題点を軽減及び解消することができる。また、ディスプレイモジュール３０００と基板４０００との間に既に形成されている間隙をタッチ圧力を感知するためのスペーサ層として使用することによって、全体的なタッチスクリーン１３０の厚さを減少させることができる。

【0056】

図１３に示された実施形態のタッチ位置感知モジュール１０００は、図９ａないし図９ｄに示されたタッチ位置感知モジュールと同一である。

【0057】

図１３に示された実施形態のタッチ圧力感知モジュール２０００は、図１０ａないし図１０ｆに示されたタッチ圧力感知モジュール、及び図１４ａないし図１４ｂに示されたタッチ圧力感知モジュールであってもよい。

【0058】

図１４ａに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、基準電位層２５００、前記基準電位層２５００の下部に形成されたスペーサ層２４００、及び前記スペーサ層２４００の下部層に形成された第１電極２１００を含んでもよい。図１４ａの構成及び動作は、単に基準電位層２５００と第１電極２１００の相対的な位置が交替したことを除いて図１０ａ及び図１０ｂの構成及び動作と同一なので、以下重複する説明は省略する。

【0059】

図１４ｂに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、基準電位層２５００、前記グランドの下部に形成されたスペーサ層２４００、前記スペーサ層２４００の下部層に形成された第１電極２１００、及び前記第１電極２１００が形成された層の下部層に形成された第２電極２２００を含んでもよい。図１４ｂの構成及び動作は、単に基準電位層２５００と第１電極２１００及び第２電極２２００の相対的な位置が交替したことを除いて図１０ｃ及び図１０ｄの構成及び動作と同一なので、以下重複する説明は省略する。この時、第１電極２１００と第２電極２２００が同一の層に形成された場合にも、図１０ｃ及び図１０ｄで説明したことと同様にタッチ圧力が感知されてもよい。

【0060】

図１３においては、タッチ位置感知モジュール１０００の下部にディスプレイモジュール３０００が配置されたものと説明したが、タッチ位置感知モジュール１０００がディスプレイモジュール３０００の内部に含まれた形態も可能である。また、図１３ではディスプレイモジュール３０００の下部にタッチ圧力感知モジュール２０００が配置されたものと説明したが、タッチ圧力感知モジュール２０００の一部がディスプレイモジュール３０００の内部に含まれた形態も可能である。具体的に、前記タッチ圧力感知モジュール２０００の基準電位層２５００がディスプレイモジュール３０００の内部に配置され、前記ディスプレイモジュール３０００の下部に電極２１００、２２００が形成されてもよい。このように基準電位層２５００がディスプレイモジュール３０００の内部に配置されれば、ディスプレイモジュール３０００の内部に形成されている間隙をタッチ圧力を感知するためのスペーサ層として使用することによって、全体的なタッチスクリーン１３０の厚さを減少させることができる。この時、前記基板４０００の上部に電極２１００、２２００が形成されてもよい。このように、電極２１００、２２００が基板４０００の上部に形成されれば、ディスプレイモジュール３００の内部に形成されている間隙だけでなく、ディスプレイモジュール３０００と基板４０００との間に形成されている間隙をタッチ圧力を感知するためのスペーサ層として使用することによって、タッチ圧力を感知する感度をもう少し高めることができる。

【0061】

図１５ａは、第４実施形態によるスクリーンの構造図を例示する。図１５ａに示されたように、本発明の第４実施形態によるタッチスクリーン１３０は、ディスプレイモジュール３０００内にタッチ位置感知モジュールとタッチ圧力感知モジュールのうち少なくとも一つを含んでもよい。

【0062】

図１５ｂ及び１５ｃは、それぞれ第４実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知及びタッチ位置感知のための構造図である。図１５ｂ及び図１５ｃでは、ディスプレイモジュール３０００としてＬＣＤパネルを例示する。

【0063】

ＬＣＤパネルの場合、ディスプレイモジュール３０００は、ＴＦＴ層３１００及びカラーフィルター層３３００（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｌａｙｅｒ）を含んでもよい。ＴＦＴ層３１００は、その真上に位置するＴＦＴ基板層３１１０を含む。カラーフィルター層３３００は、その真下に位置するカラーフィルター基板層３２００を含む。ディスプレイモジュール３０００は、ＴＦＴ層３１００とカラーフィルター層３３００との間に液晶層３６００（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｌａｙｅｒ）を含む。この時、ＴＦＴ基板層３１１０は，液晶層３６００を駆動するための電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）を生成するのに必要な電気的構成要素を含む。特に、ＴＦＴ基板層３１１０は、データライン（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）、ゲートライン（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）、ＴＦＴ、共通（ｃｏｍｍｏｎ）電極、及びピクセル電極などを含む多様な層からなってもよい。これらの電気的構成要素は、制御された電場を生成して液晶層３６００に位置した液晶を配向させるように作動することができる。

【0064】

図１５ｂに例示されたように、本発明のディスプレイモジュール３０００は、カラーフィルター基板層３２００に配置されたサブフォトスペーサ３５００（ｓｕｂ−ｐｈｏｔｏ ｓｐａｃｅｒ）を含んでもよい。これらのサブフォトスペーサ３５００は、ロー共通電極３４１０と隣接したガード遮蔽電極３４２０との間の境界点の上に配置されてもよい。この時、ＩＴＯのような伝導性物質層３５１０がサブフォトスペーサ３５００上にパターニングされてもよい。ここで、フリンジ静電容量Ｃ１がロー共通電極３４１０と伝導性物質層３５１０との間に形成され、フリンジ静電容量Ｃ２がガード遮蔽電極３４２０と伝導性物質層３５１０との間に形成されてもよい。

【0065】

図１５ｂに例示されたようなディスプレイモジュール３０００がタッチ圧力感知モジュールとして動作する時、外部圧力によってサブフォトスペーサ３５００とＴＦＴ基板層３１１０との間の距離が減少し、これによりロー共通電極３４１０とガード遮蔽電極３４２０との間の静電容量が減少することができる。したがって、図１５ｂにおいて、伝導性物質層３５１０が基準電位層の役割を行い、ロー共通電極３４１０とガード遮蔽電極３４２０との間の静電容量の変化を感知することによって、タッチ圧力を感知することができる。

【0066】

図１５ｃは、ＬＣＤパネルが、ディスプレイモジュール３０００がタッチ位置感知モジュールとして用いられる場合の構造を例示する。図１５ｃでは、共通電極３７３０の配列を例示する。この時、タッチ位置を検出するために、これらの共通電極３７３０は第１領域３７１０と第２領域３７２０とにグループ付けすることができる。したがって、例えば一つの第１領域３７１０に含まれた共通電極３７３０は、図１６ｃの第１電極６４００に対応して機能するように操作されてもよく、また、一つの第２領域３７２０に含まれた共通電極３７３０は、図１６ｃの第２電極６５００に対応して機能するように操作されてもよい。すなわち、ＬＣＤパネルを動作させるための電気的な構成である共通電極３７３０をタッチ位置を検出するのに利用するために共通電極３７３０はグルーピングされてもよく、このようなグルーピングは、構造的な構成と共に動作操作によって達成され得る。

【0067】

以上で詳しく見たように、図１５に例示されたようなディスプレイモジュール３０００は、ディスプレイモジュール３０００の電気的構成要素を本来の目的どおりに動作するようにすることによって、ディスプレイモジュール３０００として機能することができる。また、ディスプレイモジュール３０００は、ディスプレイモジュール３０００の電気的構成要素の少なくとも一部をタッチ圧力感知のために動作するようにすることによって、タッチ圧力感知モジュールとして機能することができる。また、ディスプレイモジュール３０００は、ディスプレイモジュール３０００の電気的構成要素の少なくとも一部をタッチ位置感知のために動作するようにすることによって、タッチ位置感知モジュールとして機能することができる。この時、それぞれの動作モード（ｍｏｄｅ）は、時分割で動作することができる。すなわち、第１時間区間にディスプレイモジュール３０００はディスプレイモジュールとして作動し、第２時間区間に圧力感知モジュールとして、及び／又は第３時間区間に位置感知モジュールとして機能することができる。

【0068】

図１５ｂ及び図１５ｃにおいては、単に説明のためにタッチ圧力及び位置感知のためのそれぞれの構造に対して例示するだけであり、ディスプレイモジュール３０００のディスプレイ動作のための電気的構成要素を操作することによって、ディスプレイモジュール３０００がタッチ圧力及び／又はタッチ位置感知のために用いることができる場合ならば、第４実施形態に含まれてもよい。

【0069】

図１は、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００の構造図である。本発明の実施形態による装置１００は、制御器１１０、タッチスクリーン１３０、及びプロセッサ１４０を含んでもよい。

【0070】

タッチスクリーン１３０に対するタッチを通じてタッチ入力装置１００に対する入力（ｉｎｐｕｔ）を行うことができる。本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００は、ノートブック（ｎｏｔｅｂｏｏｋ）コンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、及びスマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）のような携帯用電子装置であってもよい。また、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００は、デスクトップ（ｄｅｓｋｔｏｐ）コンピュータ、スマートテレビ（ｓｍａｒｔ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）のような非移動式電子装置であってもよい。

【0071】

本発明の実施形態によるタッチスクリーン１３０は、使用者が指のような客体でスクリーンを接触（タッチ）することにより、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、タッチスクリーン１３０はパネル上の接触を認識し、コンピューティングシステムは、このような接触を解釈することによって、これに従い演算を行うことができる。

【0072】

本発明の実施形態によるプロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０に対するタッチの際、タッチスクリーン１３０に対するタッチの有無及びタッチの位置を検出することができる。また、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０に対するタッチの際、タッチにより発生する静電容量の変化量を測定することができる。

【0073】

具体的に、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０のタッチ位置感知モジュール１０００、又はタッチ位置−圧力感知モジュール５０００を通じてタッチスクリーン１３０に対する客体１０の近接による静電容量の変化量を測定し、測定された静電容量の変化量からタッチ位置を算出することができる。また、実施形態により、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０のタッチ位置／圧力を感知することができるディスプレイモジュール３０００を通じて、前述したタッチ位置を算出することができる。

【0074】

また、タッチの際のタッチ圧力により、前記静電容量の変化量の大きさが変わり得る。したがって、タッチスクリーン１３０に対するタッチの際、プロセッサ１４０はタッチ圧力による静電容量の変化量の大きさを測定することができる。ここで、タッチ圧力が小さいほど静電容量の変化量は小さくてもよく、タッチ圧力が大きいほど静電容量の変化量は大きくてもよい。

【0075】

具体的に、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０のタッチ圧力感知モジュール２０００、タッチ位置−圧力感知モジュール５０００又はタッチ圧力を感知できるディスプレイモジュール３０００を通じてタッチスクリーン１３０に加えられる客体１０の圧力による静電容量の変化量を測定し、測定された静電容量の変化量からタッチ圧力の大きさを算出することができる。

【0076】

タッチスクリーン１３０にタッチされる客体１０により発生する静電容量の変化量は、複数の感知セルそれぞれの静電容量の変化量の合計で測定することができる。例えば、図２ａに示されたように、客体１０によってタッチスクリーン１３０に入力されたタッチが、一般的なタッチの場合の静電容量の変化量の合計は９０である。また、図２ｂに示されたように、客体１０によってタッチスクリーン１３０に入力されたタッチが、圧力が加えられたタッチである場合の静電容量の変化量の合計は５７０（＝９０＋７０＋７０＋７０＋７０＋５０＋５０＋５０＋５０）である。

【0077】

また、本発明の実施形態によるプロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０に対して直接的にタッチしないが、タッチスクリーン１３０において静電容量の変化を引き起こす程度に指のような客体が十分に近くタッチスクリーン１３０に近接したホバーリング（ｈｏｖｅｒｉｎｇ）を認識することもできる。

【0078】

例えば、タッチスクリーン１３０の表面から客体が約２ｃｍ以内に位置する場合に、プロセッサ１４０はタッチスクリーン１３０のタッチ位置感知モジュール１０００、タッチ位置−圧力感知モジュール５０００又はディスプレイモジュール３０００を通じてタッチスクリーン１３０に対する客体１０の近接による静電容量の変化量を測定し、測定された静電容量の変化量から前記客体存在の有無とともに客体の位置を算出することができる。客体の動きがタッチスクリーン１３０に対するホバーリングと認識されるために、ホバーリングによりタッチスクリーン１３０で発生する静電容量の変化量が、一般的なタッチスクリーン１３０で発生する静電容量の変化量の誤差より大きいことが好ましい。

【0079】

以上で詳しく見たように、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０で発生する静電容量の変化量を検出して、タッチがあったかどうか、タッチの位置／タッチ圧力の大きさを算出し、及び／又はタッチに対する静電容量の変化量を測定することができる。

【0080】

プロセッサ１４０は、測定された静電容量の変化量、そして前記測定された静電容量の変化量から算出されたタッチ位置及びタッチ圧力の大きさのうち少なくとも何れか一つを制御器１１０に伝送する。この時、制御器１１０は、プロセッサ１４０から伝送された静電容量の変化量を用いてタッチ時間を計算することができる。発明の実施形態により、制御器１１０は応用プロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であってもよい。応用プロセッサは、携帯用電子装置において命令解釈、演算、及び制御などの機能を行うことができる処理装置である。

【0081】

例えば、制御器１１０は、静電容量の変化量が第１所定値以上に維持される時間を測定することによって、客体がタッチスクリーン１３０にタッチされた時間を計算することができる。静電容量の変化量が第１所定値未満である場合には、一般的にタッチ入力装置１００において誤差範囲として有効なタッチとして認識されないこともある。例えば、図３ａには、静電容量の変化量が第１所定値以上に維持される有効なタッチ時間が８ｔ（１ｔないし９ｔ）であるものが示される。この時、図３ａで有効なタッチは、ホバーリングを含んでもよい。

【0082】

また、タッチスクリーン１３０に対する直接的なタッチの時間は、制御器１１０が、静電容量の変化量が前記第２所定値を超過して維持される時間を測定することによって計算することができる。例えば、静電容量の変化量が第１所定値以上及び第２所定値未満であるときは、ホバーリングタッチ区間であってもよい。実施形態により、ホバーリングを除いた直接的なタッチ時間を測定する必要がある場合に、制御器１１０は、静電容量の変化量が第２所定値以上である時間区間のみを測定することにより、直接タッチ時間を計算することができる。例えば、図３ｂにおいて、直接タッチ時間は、２ｔ（２ｔないし４ｔ）であることが分かる。

【0083】

以上で詳しく見てみたように、タッチ圧力を検出することができるタッチ入力装置１００において、タッチ圧力は、その大きさのレベルによってタッチ入力装置１００に対する互いに異なる入力として認識されてもよい。例えば、第１タッチ圧力でタッチスクリーン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置１００は第１動作を実行するように設定されてもよく、第２タッチ圧力でタッチスクリーン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置１００は第２動作を実行するように設定されてもよい。

【0084】

これと同様に、タッチ時間を検出することができるタッチ入力装置１００において、タッチ時間の長さによってタッチ入力装置１００に対する互いに異なる入力として認識されてもよい。例えば、第１タッチ時間でタッチスクリーン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置１００は第３動作を実行するように設定されてもよく、第２タッチ時間でタッチスクリーン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置１００は第４動作を実行するように設定されてもよい。

【0085】

本明細書において、タッチ入力装置１００に対する基本的なタッチ入力は、タップタッチ（ｔａｐ ｔｏｕｃｈ）と指称することができる。タップタッチがタッチ入力装置１００に入力される場合、タップタッチによる設定動作が実行されてもよい。タップタッチに比べて相対的に大きい圧力を有するタッチを圧力タッチと指称することができ、圧力タッチがタッチ入力装置１００に入力される場合に圧力タッチによる設定動作が実行されてもよい。この時、圧力タッチの大きさレベルによって多様な動作が設定されてもよいことは自明である。

【0086】

これと同様に、タップタッチに比べて相対的に長い時間を有するタッチをロングタッチ（ｌｏｎｇ ｔｏｕｃｈ）と指称することができ、ロングタッチがタッチ入力装置１００に入力される場合にロングタッチによる設定動作が実行されてもよい。この時、ロングタッチの時間の長さによって多様な動作が設定されてもよいことは自明である。

【0087】

この時、タップタッチと圧力タッチの判断基準とタップタッチとロングタッチの判断基準とによって圧力タッチとロングタッチを判断する時、オーバーラップする部分が発生することがある。例えば、所定のタッチがタップタッチよりも大きい圧力を有する場合、圧力タッチと認識されることがありながらも、該当タッチがタップタッチよりも長い時間タッチされる場合、ロングタッチとも認識されることがある。

【0088】

図４ａ及び図４ｂは、それぞれロングタッチと圧力タッチが混同され得る場合のロングタッチと圧力タッチのグラフを例示する。図４ａに例示されたように、第１時間Ｔ１以上タッチが維持される場合、タッチ入力装置１００に対するタッチはロングタッチと認識され得る。したがって、第１時間Ｔ１以上タッチが維持されることが確認されれば、第１時間Ｔ１の地点で該当ロングタッチに対する動作Ａをタッチ入力装置１００が実行することができる。

【0089】

タッチスクリーン１３０に対するタッチの圧力が第１圧力Ｆ１以上である場合、圧力タッチと認識され得る。この時、図４ｂに例示されたように、使用者は圧力タッチを遂行するために、タッチスクリーン１３０に対するタッチの圧力を徐々に増加させることができる。しかし、第１時間Ｔ１の地点でタッチの時間がロングタッチの基準を満たすので、該当タッチは、圧力タッチと認識される前にロングタッチと認識されて、第１時間Ｔ１の地点でロングタッチに対する動作Ａを実行することができる。

【0090】

したがって、このような問題点を解消するために、本発明の実施形態においては、圧力タッチとロングタッチとを明確に区別することができる方法、アルゴリズム及び装置を提示する。

【0091】

図５は、本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法によって区別されるタッチの種類を示すグラフである。図５において、タップタッチはａ、ロングタッチはｂ、圧力タッチはｃ及びｄで例示されている。タッチ時間が第１時間Ｔ１より短くてタッチ圧力が第１圧力Ｆ１より小さいタッチは、タップタッチａに設定することができる。第１圧力Ｆ１より小さい圧力で第１時間Ｔ１以上維持されるタッチは、ロングタッチｂに設定することができる。最後に、第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有するタッチは圧力タッチｃ及びｄに設定することができる。この時、圧力タッチは、必ず第１時間Ｔ１の間タッチが維持される必要はないが、第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１より大きい圧力を有する区間を要求することができる。

【0092】

本発明の実施形態において、タップタッチなのか、ロングタッチなのか、又は圧力タッチなのかに対するタッチの種類の判別は、第１時間Ｔ１に成すことができる。第１時間Ｔ１にタッチの種類が判別されれば、該当タッチの種類による動作をそれぞれ実行することができる。各タッチの種類による動作は、該当動作は実行するために必要な条件をさらに満たす必要があってもよい。タッチの種類を判別する基準時間である第１時間Ｔ１は、タッチ入力装置１００の感度、タッチ入力装置１００が目標とする反応速度、達成しようとするタッチの種類の判別誤差率、使用者の使用利便性など多様な事項を考慮して決定されてもよい。

【0093】

図６は、本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法に対するフローチャートを例示する。本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法は、制御器１１０を通じて実行されてもよく、実施形態によりプロセッサ１４０など他の構成で実施されても構わない。

【0094】

まず、制御器１１０は、プロセッサ１４０から伝達される静電容量の変化量及び／又は静電容量の変化量によるタッチ情報からタッチスクリーン１３０に対するタッチがあったかどうかを判断する（Ｓ１００）。ここで、タッチ情報は、タッチの有無、タッチ位置及び／又はタッチ圧力を含んでもよい。この時、タッチがないと判断されれば、いかなる動作も実行されず（Ｓ１１０）、再びタッチがあったかどうかを判断する段階（Ｓ１００）に戻ることができる。Ｓ１００段階でタッチがある場合には、該当タッチが第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する区間があるかどうかを判断する（Ｓ２００）。Ｓ２００段階でタッチが第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する区間があると判断されれば、該当タッチは圧力タッチに区分することができる（Ｓ２１０）。例えば、図５において、ｃ及びｄを圧力タッチに区分することができる。これにより、制御器１１０は、タッチ入力装置１００が圧力タッチによる動作を実行するようにして、タッチの種類の判別は終了することができる（Ｓ３００）。

【0095】

Ｓ２００段階でタッチが第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する区間がないと判断されれば、制御器１１０は、第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されたかどうかを判断する（Ｓ２２０）。Ｓ２２０段階で第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されたと判断されれば、該当タッチはタップタッチに区分することができる（Ｓ２２１）。例えば、図５において、第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されながら第１時間Ｔ１の前に第１圧力Ｆ１以上に圧力が大きくならないａをタップタッチに区分することができる。これにより、制御器１１０は、タッチ入力装置１００がタップタッチによる動作を実行するようにして、タッチの種類の判別は終了することができる（Ｓ３００）。

【0096】

Ｓ２２０段階で第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されなかったと判断されれば、該当タッチはロングタッチに区分することができる（Ｓ２２２）。例えば、図５において、第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されずに第１時間Ｔ１の前に第１圧力Ｆ１以上に圧力が大きくならないｂをロングタッチに区分することができる。これにより、制御器１１０は、タッチ入力装置１００がロングタッチによる動作を実行するようにして、タッチの種類の判別は終了することができる（Ｓ３００）。

【0097】

この時、圧力タッチ、タップタッチ及び／又はロングタッチに分類された後、該当タッチの種類による動作は、タッチ入力装置１００において設定された追加の条件を満たす場合に実行されるように設定することができる。

【0098】

本発明の実施形態によるタッチスクリーン１３０を含むタッチ入力装置１００は、メモリ１２０をさらに含んでもよい。メモリ１２０は、前記第１時間Ｔ１、第１圧力Ｆ１、前記タッチの種類により設定された動作を格納していてもよい。本発明の実施形態による制御器１１０は、メモリ１２０を参照して前記判別アルゴリズムを遂行することができる。

【0099】

以上で詳しく見てみたような判別アルゴリズムを遂行できるタッチ入力装置１００の使用者が、ロングタッチと混同されないように圧力タッチを遂行するために、使用者は、第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有するようにタッチを遂行する必要がある。しかし、使用者の年齢、身体条件、状況などによって判断基準になる第１圧力Ｆ１の大きさが適切でないこともある。例えば、壮健な男性の場合、第１圧力Ｆ１が自身の手の力に比べて小さく、使用者がロングタッチをしようとする場合にも、力の調節に失敗して圧力タッチと認識されることがある。または、力が小さい子供の場合、第１圧力Ｆ１が自身の手の力に比べて非常に大きく、使用者が圧力タッチをしようとする場合にも、第１圧力Ｆ１以上でタッチをすることができずにロングタッチと認識されることもある。

【0100】

本発明の実施形態では、このような問題点を解消するために、圧力タッチの判断基準となる第１圧力Ｆ１の大きさを調節して設定することができる。例えば、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００において、メモリ１２０には第１圧力Ｆ１がデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）値に設定されていることもあり、使用者は必要に応じて第１圧力Ｆ１値を変更して設定することができる。

【0101】

図７ａ及び図７ｂは、本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチの判別基準を調節する方法を例示する。

【0102】

図７ａに例示されたように、第１圧力Ｆ１の設定のための画面がタッチスクリーン１３０にディスプレイすることができる。図７ａに示された例において、使用者は自身が所望する第１圧力Ｆ１を設定するために、「２２」と表示されたタッチ入力領域を押すことができる。この時、使用者のタッチ圧力の大きさに応じて、ムービングサークル２０がバー２１２上を動くことができる。使用者は、自身が所望する圧力レベルに到達する時までタッチ入力領域２２を押すことができ、自身が所望する圧力レベルを第１圧力Ｆ１に設定するために、該当圧力レベルでタッチ入力領域２２に対して押すことを所定の時間ホールド（ｈｏｌｄ）した後、解除することができる。これにより、該当圧力に第１圧力Ｆ１を設定することができる。これは単に例示に過ぎず、使用者は多様な方法でタッチ入力装置１００において第１圧力Ｆ１を設定することができ、このような設定内容はメモリ１２０に格納することができる。

【0103】

本発明の実施形態により、タッチスクリーン１３０の画面を分割して、各分割画面毎にそれぞれ異なる第１圧力Ｆ１を設定することができる。図７ｂにおいて、タッチスクリーン１３０の画面は４つに分割され、各分割画面１、２、３、４毎に第１圧力Ｆ１を設定する場合が例示される。例えば、第１圧力Ｆ１を設定しようとする分割画面を選択した後、ムービングサークル２０を所望する第１圧力Ｆ１のレベル位置まで動かすことによって、該当分割画面の第１圧力Ｆ１を設定することができる。このような設定過程は、残りの分割画面に対しても同様に設定することができる。この時、複数の分割画面１、２、３、４のうち複数個又は全体分割画面が選択され、同時に同様に第１圧力Ｆ１を設定することができる。この時、分割画面の選択は、選択しようとする分割画面をタッチすることによって実行することができる。その後、ムービングサークル２０を動かして第１圧力Ｆ１の大きさを設定することができる。

【0104】

図７ｂに示されたタッチスクリーン１３０の分割画面に対する第１圧力Ｆ１の設定は、単に例示に過ぎず、多様な具現方法によってタッチスクリーン１３０の分割画面に対して第１圧力Ｆ１を設定することができる。分割画面それぞれに対する第１圧力Ｆ１の設定は、図７ａを参照して説明された方法によって成されてもよい。

【0105】

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】

【0106】

１００ タッチ入力装置
１１０ 制御器
１２０ メモリ
１３０ タッチスクリーン
１４０ プロセッサ

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図9d】

【図10a】

【図10b】

【図10c】

【図10d】

【図10e】

【図10f】

【図11】

【図12a】

【図12b】

【図12c】

【図12d】

【図12e】

【図12f】

【図12g】

【図12h】

【図12i】

【図12j】

【図12k】

【図13】

【図14a】

【図14b】

【図15a】

【図15b】

【図15c】

【図16a】

【図16b】

【図16c】

【図16d】