特許 6262321 ワンチップタッチパネル駆動装置、これを含むタッチパネル装置、及びその駆動方法

(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】6262321

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】ワンチップタッチパネル駆動装置、これを含むタッチパネル装置、及びその駆動方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20180104BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 600

   G06F3/041 510

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-240861(P2016-240861)

(22)【出願日】2016年12月13日

(65)【公開番号】特開2017-199340(P2017-199340A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2016年12月13日

(31)【優先権主張番号】10-2016-0053028

(32)【優先日】2016年4月29日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120363

【弁理士】

【氏名又は名称】久保田 智樹

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】黄 ▲チョン▼ 喜

(72)【発明者】

【氏名】呉 俊 ▲ソク▼

【審査官】 萩島 豪

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２２４７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−６２５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０２６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７０６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２３４４４６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチ位置センシングのための第１タッチセンサー、及びタッチ力センシングのための第２タッチセンサーを有するタッチパネルと、
前記タッチパネルに連結されたタッチパネル駆動装置と、
を具備し、
前記タッチパネル駆動装置は、
第１タッチ駆動信号を前記第１タッチセンサーに供給し、第２タッチ駆動信号を前記第２タッチセンサーに供給する駆動部と、
前記第１タッチセンサーから第１タッチセンシング信号をセンシングするセンシングユニットと、
前記第１タッチセンシング信号を用いてタッチ位置を算出し、前記第２タッチセンサーから第２タッチセンシング信号をセンシングしてタッチ力を算出する制御部と、
前記第１タッチセンサーを前記センシングユニットに連結し、又は前記センシングユニットに連結されないバイパス経路を介して前記第２タッチセンサーを前記制御部に連結するスイッチング部と、を有する、タッチパネル装置。

【請求項2】

前記スイッチング部は、
前記第１タッチセンシング信号及び前記第２タッチセンシング信号を受信し、前記制御部から供給される第１制御信号に応じて前記センシングユニットの入力端子と接続し、又は前記制御部から供給される第２制御信号に応じて前記バイパス経路の一端と接続する第１スイッチング部と、
前記第１制御信号に応じて、前記センシングユニットの出力端子と接続し、又は前記第２制御信号に応じて前記バイパス経路の他端と接続する第２スイッチング部と、を有する、請求項１に記載のタッチパネル装置。

【請求項3】

前記タッチパネル駆動装置は、前記第１タッチセンシング信号及び前記第２タッチセンシング信号のいずれか一つを選択して前記スイッチング部に供給する選択部をさらに有する、請求項１に記載のタッチパネル装置。

【請求項4】

前記制御部は一定期間のタッチの有無に応じて前記タッチパネルを第１アクティブモード又は第２アクティブモードで駆動させ、
前記第１アクティブモードで前記タッチ位置センシングを行い、
前記第２アクティブモードで前記タッチ力センシングを行う、請求項１に記載のタッチパネル装置。

【請求項5】

前記制御部は一定期間のタッチの有無に応じて前記タッチパネルをアクティブモードで駆動させ、
前記アクティブモードで前記タッチ位置センシングを行いながらタッチ力センシングを行う、請求項１に記載のタッチパネル装置。

【請求項6】

前記制御部は一定期間のタッチ持続期間を分割して、前記タッチパネルをアクティブモード又はブランクモードで駆動させ、
前記アクティブモードで前記タッチ位置センシングを行い、
前記ブランクモードで前記タッチ力センシングを行う、請求項１に記載のタッチパネル装置。

【請求項7】

タッチ位置センシングのための第１タッチセンサー、及びタッチ力センシングのための第２タッチセンサーを有するタッチパネル装置の駆動方法であって、
前記第１タッチセンサーをセンシングユニットに連結するステップと、
前記センシングユニットを介して前記第１タッチセンサーから第１タッチセンシング信号をセンシングして制御部に供給するステップと、
前記制御部で前記第１タッチセンシング信号を用いてタッチ位置を算出するステップと、
前記センシングユニットに連結されないバイパス経路を介して前記第２タッチセンサーを前記制御部に連結するステップと、
前記制御部で前記第２タッチセンサーから第２タッチセンシング信号をセンシングし、前記第２タッチセンシング信号を用いてタッチ力を算出するステップと、
を含むタッチパネル装置の駆動方法。

【請求項8】

前記制御部は一定期間のタッチの有無に応じて前記タッチパネル装置を第１アクティブモード又は第２アクティブモードで駆動させ、
前記第１アクティブモードで前記タッチ位置センシングを行い、
前記第２アクティブモードで前記タッチ力センシングを行う、請求項７に記載のタッチパネル装置の駆動方法。

【請求項9】

前記制御部は一定期間のタッチの有無に応じて前記タッチパネル装置をアクティブモードで駆動させ、
前記アクティブモードで前記タッチ位置センシングを行いながらタッチ力センシングを行う、請求項７に記載のタッチパネル装置の駆動方法。

【請求項10】

前記制御部は一定期間のタッチ持続期間を分割して前記タッチパネル装置をアクティブモード又はブランクモードで駆動させ、
前記アクティブモードで前記タッチ位置センシングを行い、
前記ブランクモードで前記タッチ力センシングを行う、請求項７に記載のタッチパネル装置の駆動方法。

【請求項11】

第１タッチ駆動信号及び第２タッチ駆動信号を出力し、第１タッチセンシング信号及び第２タッチセンシング信号を受信する駆動部と、
前記第１タッチセンシング信号をセンシングユニットを介して前記駆動部に供給し、又は前記第２タッチセンシング信号を前記センシングユニットを経由しないバイパス経路を通して前記駆動部に供給するスイッチング部と、
前記第１タッチセンシング信号を用いてタッチ位置をセンシングし、前記第２タッチセンシング信号を用いてタッチ圧力をセンシングし、前記駆動部及び前記スイッチング部の動作を制御する制御部と、
を具備するワンチップタッチパネル駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワンチップタッチパネル駆動装置、これを含むタッチパネル装置、及びその駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイ装置の入力装置として従来適用されていたマウスやキーボードなどの入力装置に代えて、ユーザが指やペンを使ってスクリーンに情報を直接入力できるタッチパネルが適用されている。このようなタッチパネルは、誰でも容易に操作できるという長所から、適用が拡大されつつある。最近では、液晶ディスプレイ装置へのタッチスクリーンの適用において、スリム（Ｓｌｉｍ）化のために液晶パネルの内部にタッチセンサーが内蔵された形態が開発されている。

【0003】

タッチパネルは、タッチ感知方式によって、抵抗方式、静電容量方式、赤外線感知方式などに区別できるが、近年、製造方式の便宜性及びセンシング感度などにおいて長所がある静電容量方式が注目を受けている。静電容量方式のタッチパネルは、相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）方式と自己静電容量（ｓｅｌｆ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）とに区別される。最近では、タッチの有無及び位置のセンシングだけでなく、タッチ時に加えられる力（ｆｏｒｃｅ）もセンシングできるタッチパネルに対する関心が高まっている。

【0004】

従来の技術に係るタッチパネル装置は、タッチ駆動部でタッチ位置センシングがなされ、力駆動部でタッチ力センシングがなされる。タッチ駆動部は、キャパシタ回路を具備したセンシングユニットを含む。センシングユニットは、タッチパネルに設けられたタッチ電極上のキャパシタの変化を検出する方式でタッチ位置センシングが行われる。力駆動部は、タッチパネル上に別に設けられる可変抵抗センサーの抵抗の変化を検出する方式でタッチ力センシングが行われる。

【0005】

タッチ駆動部と力駆動部を別々に形成する場合、タッチパネル装置の体積が増加し、製造コストが増加するという問題がある。しかしながら、タッチ駆動部と力駆動部を一体に形成する場合には、センシングユニットで可変抵抗センサーの抵抗の変化を検出することが容易でないため、タッチ力センシングを行い難いという別の問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の一実施形態は、タッチ駆動部と力駆動部を一体に形成しつつ、タッチ力センシングの実行を容易にさせ得るワンチップタッチパネル駆動装置、これを含むタッチパネル装置、及びその駆動方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置は、タッチ位置のセンシングのための複数の第１タッチ電極及び力センシングのための複数の第２タッチ電極が配置されたタッチパネルと、複数の第１タッチ電極に第１タッチ駆動信号を供給した後、複数の第１タッチ電極から第１タッチセンシング信号を受信し、複数の第２タッチ電極に第２タッチ駆動信号を供給した後、複数の第２タッチ電極から第２タッチセンシング信号を受信するタッチパネル駆動装置と、を具備する。

【0008】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル駆動装置は、第１タッチ駆動信号を複数の第１タッチ電極に出力し、第２タッチ駆動信号を複数の第２タッチ電極に出力し、第１タッチセンシング信号及び第２タッチセンシング信号を受信する駆動部と、第１タッチセンシング信号をセンシングユニットを介して駆動部に供給し、又は第２タッチセンシング信号をセンシングユニットを経由しないバイパス経路を通して駆動部に供給するスイッチング部と、第１タッチセンシング信号を用いてタッチ位置をセンシングし、第２タッチセンシング信号を用いてタッチ圧力をセンシングし、駆動部及びスイッチング部の動作を制御する制御部と、を具備する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置は、第２タッチセンシング信号をセンシングユニットを経由しないで駆動部に伝達するバイパス経路を具備する。これによって、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置は、一つの駆動部を用いて第１タッチセンシング信号によるタッチセンシング及び第２タッチセンシング信号による力センシングの両方を行いながらも、センシングユニットによって誤った第２タッチセンシング信号が駆動部に伝達されることを防止し、力センシングを容易にさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】タッチパネル装置の区間別駆動形態を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置を示す図である。

【図3A】本発明の一実施形態に係るタッチパネルを示す図である。

【図3B】本発明の一実施形態に係るタッチパネルを示す図である。

【図3C】本発明の一実施形態に係るタッチパネルを示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るタッチパネル駆動装置を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置を詳細に示すブロック図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係るタッチパネル装置を詳細に示すブロック図である。

【図7A】本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置の駆動方法による波形図である。

【図7B】本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置の駆動方法による波形図である。

【図7C】本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置の駆動方法による波形図である。

【図8】本発明の一実施形態例に係るタッチパネル装置の駆動方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の利点及び特徴、並びにそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳しく後述する実施形態から明確になるであろう。しかしながら、本発明は以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態として具現してもよい。したがって、実施形態は、単に、本発明の開示を完全にさせ、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。

【0012】

本発明の実施形態を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものであり、本発明は図示の事項に限定されない。明細書全体を通じて同一の参照符号は同一の構成要素を指す。また、本発明を説明する際に、関連した公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にし得ると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。

【0013】

本明細書において「含む」、「有する」、「構成される」などが使われる場合に、「〜のみ」が使われない限り、他の構成要素が追加されてもよい。構成要素を単数で表現した場合に、特別の明示的な記載事項がない限り、その構成要素が複数である場合を含む。

【0014】

構成要素を解釈する際、明示的記載がない場合であっても誤差範囲を含むものとして解釈する。

【0015】

位置関係の説明において、例えば、「〜上に」、「〜上部に」、「〜下部に」、「〜側に」などによって２つの部分の位置関係が説明される場合、「直ちに」又は「直接」が使われない限り、両部分の間に一つ以上の他の部分が位置してもよい。

【0016】

時間関係の説明において、例えば、「〜後に」、「〜に続いて」、「〜次に」，「〜前に」などによって時間的な前後関係が説明される場合、「直ちに」又は「直接」が使われない限り、連続しない場合も含むことができる。

【0017】

「第１」、「第２」などの用語が様々な構成要素を述べるために使われるが、それらの構成要素はそれらの用語によって制限されない。それらの用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使われるものである。したがって、以下に言及する第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であってもよい。

【0018】

「Ｘ軸方向」、「Ｙ軸方向」及び「Ｚ軸方向」は、相互間の関係が垂直になる幾何学的な関係だけで解釈してはならず、本発明の構成が機能的に作用できる範囲内でより広い方向性を有することを意味できる。

【0019】

「少なくとも一つ」という用語は、一つ以上の関連項目から提示可能な全ての組み合わせを含むものとして理解しなければならない。例えば、「第１項目、第２項目及び第３項目のうち少なくとも一つ」という意味は、第１項目、第２項目又は第３項目のそれぞれだけでなく、第１項目、第２項目及び第３項目のうち２つ以上から提示可能な全ての項目の組み合わせを意味することもできる。

【0020】

本発明の様々な実施形態の各特徴を部分的に又は全体的に互いに結合又は組み合わせしてもよく、技術的に様々に連動及び駆動してもよく、各実施形態をそれぞれ独立して実施してもよく、複数の実施形態を組み合わせて実施してもよい。

【0021】

以下では、本発明に係るタッチパネル装置の好ましい例を、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0022】

図１は、タッチパネル装置１００の区間別駆動形態を示す図である。

【0023】

タッチパネル装置１００は、区間別にタッチ位置センシング及びタッチ力センシングがなされる。タッチセンシング（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｉｎｇ）区間ではタッチパネル１１０のタッチの有無をセンシングする。力センシング（ｆｏｒｃｅ ｓｅｎｓｉｎｇ）区間では、タッチパネル１１０に加えられた力をセンシングする。タッチアルゴリズム（ｔｏｕｃｈ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）区間では、センシングしたタッチパネル１１０のタッチの有無及びタッチパネル１１０に加えられた力に基づいてセンシング情報を生成する。座標（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）区間ではセンシング情報を用いて、タッチが発生したり力が加えられたタッチパネル１１０の位置を測定する。

【0024】

図２は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００を示す図である。

【0025】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００は、タッチ位置（座標）を検出する第１タッチセンサー及びタッチ力を検出する第２タッチセンサーが形成されたタッチパネル１１０と、タッチパネル１１０を駆動させるためのタッチパネル駆動装置１２０と、を含む。

【0026】

タッチパネル１１０は、映像を表示するディスプレイパネル（図示せず）を含むことができる。ディスプレイパネルとしては液晶パネル又はＯＬＥＤパネルを適用することができる。

【0027】

一例として、ディスプレイパネルに液晶パネルが適用される場合、ＴＦＴアレイ基板、カラーフィルターアレイ基板及び液晶パネルに光を供給するバックライトユニットを含む。

【0028】

タッチパネル１１０がディスプレイパネルを含む場合、映像を表示するためのディスプレイ駆動装置をさらに含むことができる。ディスプレイ駆動装置は、ディスプレイパネルの複数の画素にデータ信号及び制御信号を供給して画像が表示されるようにする。ディスプレイ駆動装置は、ゲートドライブＩＣ、データドライブＩＣ及びタイミングコントローラを含む。

【0029】

ディスプレイ駆動装置の全体構成又は一部構成は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式でタッチパネル１１０に形成され得る。

【0030】

図３Ａ乃至図３Ｃは、本発明の一実施形態に係るタッチパネル１１０を示す図である。

【0031】

図３Ａによれば、タッチパネル１１０は、タッチの有無及び位置をセンシングするための複数の第１タッチセンサーが配置された第１タッチレイヤ１１２、及びタッチ時に加えられた力をセンシングするための複数の第２タッチセンサーが配置された第２タッチレイヤ１１４を含む。

【0032】

第１タッチレイヤ１１２に配置された第１タッチセンサーには、第１タッチ駆動信号ＴＤ１が供給される。第１タッチセンサーから出力される第１タッチセンシング信号ＴＳ１を用いて、タッチの有無及び位置をセンシングすることができる。

【0033】

第２タッチレイヤ１１４に配置された第２タッチセンサーには、第２タッチ駆動信号ＴＤ２が供給される。第２タッチセンサーから出力される第２タッチセンシング信号ＴＳ２を用いて、タッチ時に加えられた力をセンシングすることができる。

【0034】

図３Ａでは、第１タッチレイヤ１１２が第２タッチレイヤ１１４の上部に配置された構成を一例として示している。しかしながら、第１タッチレイヤ１１２と第２タッチレイヤ１１４の配置はこれに限定されず、第１タッチレイヤ１１２と第２タッチレイヤ１１４の位置は異なっていてもよい。

【0035】

複数の第１タッチセンサーのそれぞれは、第１タッチレイヤ１１２に対するユーザのタッチ位置をセンシングするものであり、複数の第１タッチ駆動ラインと第１タッチセンシング電極との間に形成される静電容量、例えば、相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）であってもよい。このような複数の第１タッチセンサーのそれぞれの相互静電容量は、ユーザタッチによる第１タッチ駆動ラインと第１タッチセンシングライン間の距離変化によって変化し得る。また、第１タッチレイヤ１２２に対するユーザの指（又は、伝導性物体）の接触の有無によっても変化し得る。一実施形態による複数の第１タッチ駆動ラインのそれぞれと複数の第１タッチセンシングラインのそれぞれは長く延長されたラインパターンであってもよく、ブリッジを介して互いに連結される複数の電極パターンであってもよい。ここで、第１タッチ駆動ラインと第１タッチセンシングラインは互いに交差するように上下に配置されてもよく、互いに隣接するように同一平面に配置されてもよい。

【0036】

また、複数の第１タッチセンサーのそれぞれは、複数のタッチ電極のそれぞれに形成される静電容量、例えば、自己静電容量（ｓｅｌｆ−ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）であってもよい。この場合、複数の第１タッチセンサーのそれぞれの自己静電容量は、タッチ電極に対するユーザの指（又は、伝導性物体）の接触の有無によって変化し得る。

【0037】

複数の第２タッチセンサーのそれぞれは、第２タッチレイヤ１１４に対するユーザのタッチ力をセンシングするものであり、複数の第２タッチ駆動ラインと第２タッチセンシング電極との間に形成される抵抗であってもよい。上記第２タッチセンサーの抵抗値は、第２タッチレイヤ１１４に対するユーザのタッチ、すなわち、力タッチ（又は、接触荷重）による第２タッチ駆動ラインと第２タッチセンシング電極間の接触面積によって変化し得る。

【0038】

一例では、第２タッチレイヤ１１４は、第１ベース基板に設けられた複数の第２タッチ駆動ライン、第２ベース基板に設けられた複数の第２タッチセンシングライン、第１ベース基板と第２ベース基板との間に配置された弾性抵抗体、及び第１ベース基板と第２ベース基板との間のギャップを維持させるスぺーサを含むことができる。

【0039】

複数の第２タッチセンサーのそれぞれは、互いに交差する第２タッチ駆動ラインと第２タッチセンシング電極との間に配置される弾性抵抗体に設けられ、弾性抵抗体に接触する第２タッチ駆動ラインと第２タッチセンシング電極間の接触面積による抵抗値を有する。

【0040】

図３Ｂによれば、タッチの有無及び位置をセンシングするための複数のタッチセンシング電極１１２ａ、及びタッチ時に加えられた力をセンシングするための複数の力センシング電極１１４ａが同一のレイヤに配置され得る。

【0041】

複数のタッチセンシング電極１１２ａには第１タッチ駆動信号ＴＤ１が供給され、複数のタッチセンシング電極１１２ａから第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信してタッチの有無及び位置をセンシングすることができる。

【0042】

複数の力センシング電極１１４ａには第２タッチ駆動信号ＴＤ２が供給され、複数の力センシング電極１１４ａから第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信して、タッチ時に加えられた力をセンシングすることができる。

【0043】

位置センシング及び力センシングの正確性を高めるために、複数のタッチセンシング電極１１２ａの個数と力センシング電極１１４ａの個数を同一にすることができる。しかしながら、これらの個数はこれに限定されず、タッチセンシング感度を上げる際には、力センシング電極１１４ａよりもタッチセンシング電極１１２ａを多く配置してもよい。逆に、力センシング感度を上げる際には、タッチセンシング電極１１２ａよりも力センシング電極１１４ａを多く配置してもよい。

【0044】

図３Ｃによれば、一つのレイヤに複数のタッチ電極１１６を配置し、複数のタッチ電極１１６で位置センシング及び力センシングの両方を行うこともできる。

【0045】

この場合には、タッチ区間を第１期間（位置センシング期間）と第２期間（力センシング期間）とに分けてタッチ位置センシング及びタッチ力センシングを行う。

【0046】

第１期間には、複数のタッチ電極１１６に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給し、複数のタッチ電極１１６から第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信して、タッチの有無及び位置をセンシングすることができる。

【0047】

第２期間には、複数のタッチ電極１１６に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給し、複数のタッチ電極１１６から第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信して、タッチ時に加えられた力をセンシングすることができる。

【0048】

しかしながら、位置センシング及び力センシングの方法はこれに限定されない。第１期間には複数のタッチ電極１１６に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給し、複数のタッチ電極１１６から第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信して、タッチ時に加えられた力をセンシングし、第２期間には複数のタッチ電極１１６に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給し、複数のタッチ電極１１６から第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信して、タッチの有無及び位置をセンシングしてもよい。

【0049】

図４は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル駆動装置１２０を示す図である。

【0050】

以下では、図４を図３Ａ及び図３Ｂと関連付けて説明する。

【0051】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル駆動装置１２０は、駆動部２１０及び制御部２２０を含む。

【0052】

駆動部２１０は、タッチパネル１１０に配置された複数のタッチセンシング電極１１２ａに、第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給する。第１タッチ駆動信号ＴＤ１はタッチの有無及びタッチ位置をセンシングするための信号である。駆動部２１０は複数のタッチセンシング電極１１２ａから第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信する。駆動部２１０は、複数の第１タッチ電極１１２ａのそれぞれから受信した第１タッチセンシング信号ＴＳ１を、制御部２２０に伝達する。

【0053】

また、駆動部２１０は、タッチパネル１１０に配置された複数の力センシング電極１１４ａに、第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給する。第２タッチ駆動信号ＴＤ２は、タッチ時に加えられた圧力をセンシングするための信号である。駆動部２１０は複数の力センシング電極１１４ａから第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する。駆動部２１０は、複数の第２タッチ電極１１４ａのそれぞれから受信した第２タッチセンシング信号ＴＳ２を、制御部２２０に伝達する。

【0054】

制御部２２０は駆動部２１０の駆動を制御する駆動部制御信号を生成し、生成された駆動部制御信号を用いて、駆動部２１０で第１タッチ駆動信号ＴＤ１又は第２タッチ駆動信号ＴＤ２を生成するように制御することができる。

【0055】

また、制御部２２０は、駆動部２１０から提供される第１タッチセンシング信号ＴＳ１を取り集めて分析し、タッチの有無、及びタッチのなされたタッチ位置を算出する。制御部２２０は、駆動部２１０から提供される第２タッチセンシング信号ＴＳ２を収集して分析し、タッチパネルに対するユーザタッチのタッチ圧力（又は、フォースレベル）をセンシングする。選択的に、第１タッチセンシング信号ＴＳ１と第２タッチセンシング信号ＴＳ２のそれぞれは、駆動部２１０を経由しないで制御部２２０に直接供給されてもよい。

【0056】

タッチパネル駆動装置１２０は、ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を介してタッチパネル１１０と連結され得る。

【0057】

以下では、図４を図３Ｃと関連付けて説明する。

【0058】

駆動部２１０は、タッチパネル１１０に配置された複数のタッチ電極１１６に、第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給する。駆動部２１０は、タッチパネル１１０に配置された複数のタッチ電極１１６に、第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給する。

【0059】

一つのタッチ電極１１６でタッチの有無、タッチ位置及び力センシングが全て行われるため、タッチ期間を分割してタッチセンシングと力センシングを行わなければならない。そのために、タッチ期間を第１期間（位置センシング期間）と第２期間（力センシング期間）とに分割する。

【0060】

第１期間には、駆動部２１０が複数のタッチ電極１１６に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給する。駆動部２１０は複数のタッチ電極１１６から第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信して、タッチの有無及び位置をセンシングすることができる。

【0061】

第２期間には、駆動部２１０が複数のタッチ電極１１６に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給する。駆動部２１０は複数のタッチ電極１１６から第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信して、タッチ時に加えられた力をセンシングすることができる。

【0062】

このような方式で一つのタッチ電極１１６を用いてタッチセンシング及び力センシングの両方を行うことができる。制御部２２０の制御信号に基づいて、駆動部２１０で第１タッチ駆動信号ＴＤ１又は第２タッチ駆動信号ＴＤ２が生成される。制御部２２０は、タッチの有無と位置センシング及び力センシングの結果値を生成及び出力する。

【0063】

図５は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００を詳しく示すブロック図である。

【0064】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００は、タッチパネル１１０とタッチパネル駆動装置１２０を具備する。本発明の一実施形態に係るタッチパネル１１０に関する説明は、図３Ａ乃至図３Ｃで説明したタッチパネル１１０に関する説明と同一であり、本発明の一実施形態に係るタッチパネル駆動装置１２０に関する説明は、図４で説明したタッチパネル駆動装置１２０に関する説明と同一であるため、それに関する説明は省略する。本発明の一実施形態に係るタッチパネル駆動装置１２０は、駆動部２１０、制御部２２０、第１スイッチング部３１０，３２０、第２スイッチング部４１０，４２０、センシングユニット５１０，５２０、及びバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を含む。

【0065】

駆動部２１０は、第１タッチ駆動信号ＴＤ１を複数の第１タッチセンサーに出力する。第１タッチセンサーのそれぞれは、タッチパネル１１０に設けられるキャパシタＣｍとしてモデリングされ得る。ここで、キャパシタＣｍの容量はタッチの有無によって変化し、第１タッチセンシング信号ＴＳ１は第１タッチセンサーの容量に基づいて生成され得る。

【0066】

駆動部２１０は第２タッチ駆動信号ＴＤ２を複数の第２タッチセンサーに出力する。第２タッチセンサーのそれぞれは、タッチパネル１１０に設けられる可変抵抗ＲＦとしてモデリングされ得る。タッチ圧力が加えられた第２タッチ電極の可変抵抗ＲＦの抵抗値は変化する。可変抵抗ＲＦの抵抗値が変化するに従って可変抵抗ＲＦとロード抵抗ＲＬ間の抵抗比も変化する。変化した可変抵抗ＲＦとロード抵抗ＲＬ間の抵抗比によって、第２タッチセンサーで第２タッチセンシング信号ＴＳ２が生成される。

【0067】

駆動部２１０は、第１タッチセンシング信号ＴＳ１及び第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する。駆動部２１０は、受信した第１タッチセンシング信号ＴＳ１及び第２タッチセンシング信号ＴＳ２を制御部２２０に供給する。

【0068】

制御部２２０は、第１タッチセンシング信号ＴＳ１を用いてタッチ位置を算出する。すなわち、制御部２２０は、駆動部２１０でセンシングした第１タッチセンシング信号ＴＳ１を収集して分析し、タッチの有無及びタッチのなされた位置を算出する。

【0069】

制御部２２０は、第２タッチセンシング信号ＴＳ２を用いてタッチ圧力を算出する。すなわち、制御部２２０は、駆動部２１０でセンシングした第２タッチセンシング信号ＴＳ２を収集して分析し、タッチのなされた電極に加えられた圧力を算出する。

【0070】

制御部２２０は、駆動部２１０の動作を制御する。すなわち、制御部２２０は駆動部制御信号ＣＯＮＤを用いて駆動部２１０の駆動時間を調節し、制御信号を用いて、駆動部２１０で第１タッチ駆動信号ＴＤ１又は第２タッチ駆動信号ＴＤ２を生成するように制御することができる。

【0071】

また、制御部２２０は、第１スイッチング部３１０，３２０及び第２スイッチング部４１０，４２０の動作を制御する。タッチの有無及びタッチ位置を算出する場合、制御部２２０は、第１−１制御信号Ｃ１−１を第１スイッチング部３１０，３２０に供給し、第２−１制御信号Ｃ２−１を第２スイッチング部４１０，４２０に供給して、第１タッチセンシング信号ＴＳ１がセンシングユニット５１０，５２０を介して駆動部２１０に供給されるように制御する。タッチ圧力をセンシングする場合、制御部２２０は、第１−２制御信号Ｃ１−２を第１スイッチング部３１０，３２０に供給し、第２−２制御信号Ｃ２−２を第２スイッチング部４１０，４２０に供給して、第２タッチセンシング信号ＴＳ２がセンシングユニット５１０，５２０を経由しないバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を通して駆動部２１０又は制御部２２０に伝達されるように制御する。

【0072】

第１スイッチング部３１０，３２０は、第１タッチ電極から第１タッチセンシング信号ＴＳ１を供給されたり、第２タッチ電極から第２タッチセンシング信号ＴＳ２を供給される。図５では、一つの第１スイッチング部３１０が第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信し、他の第１スイッチング部３２０が第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する場合を例示したが、これに限定されず、一つの第１スイッチング部３１０が第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信し、他の第１スイッチング部３２０が第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信してもよく、第１スイッチング部３１０，３２０の両方とも第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信してもよく、第１スイッチング部３１０，３２０の両方とも第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信してもよい。

【0073】

第１スイッチング部３１０，３２０が第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信する場合、第１スイッチング部３１０，３２０は、制御部２２０から供給する第１−１制御信号Ｃ１−１に応じて、センシングユニット５１０，５２０の入力端子と接続する。センシングユニット５１０，５２０は、第１タッチセンシング信号ＴＳ１の出力タイミングを調節し、又は第１タッチセンシング信号ＴＳ１を増幅させた後、第２スイッチング部４１０，４２０に伝達する。

【0074】

第１スイッチング部３１０，３２０が第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する場合、第１スイッチング部３１０，３２０は、制御部２２０から供給する第１−２制御信号Ｃ１−２に応じて、バイパス経路Ｂ１，Ｂ２の一側と接続する。バイパス経路Ｂ１，Ｂ２は第２タッチセンシング信号ＴＳ２をセンシングユニット５１０，５２０を経由しないで第２スイッチング部４１０，４２０に伝達する。

【0075】

第２スイッチング部４１０，４２０は、センシングユニット５１０，５２０からの出力タイミングが調節され、若しくは反転増幅された第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信し、又はバイパス経路Ｂ１，Ｂ２から第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する。図５では、一つの第２スイッチング部４１０が第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信し、他の第２スイッチング部４２０が第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する場合を例示しているが、これに限定されず、一つの第２スイッチング部４１０が第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信し、他の第２スイッチング部４２０が第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信してもよく、第２スイッチング部４１０，４２０の両方が第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信してもよく、第２スイッチング部４１０，４２０の両方が第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信してもよい。

【0076】

第１スイッチング部３１０，３２０が第１−１制御信号Ｃ１−１を受信する場合、第２スイッチング部４１０，４２０は、制御部２２０から供給する第２−１制御信号Ｃ２−１に応じてセンシングユニット５１０，５２０の出力端子と接続する。第２スイッチング部４１０，４２０は第１タッチセンシング信号ＴＳ１を駆動部２１０又は制御部２２０に伝達する。

【0077】

第１スイッチング部３１０，３２０が第１−２制御信号Ｃ１−２を受信する場合、第２スイッチング部４１０，４２０は制御部２２０から供給する第２−２制御信号Ｃ２−２に応じてバイパス経路Ｂ１，Ｂ２の他の側と接続する。第２スイッチング部４１０，４２０は第２タッチセンシング信号ＴＳ２を駆動部２１０又は制御部２２０に伝達する。

【0078】

図５では第１タッチ電極と第２タッチ電極が別々に設けられた場合を例示しているが、これに限定されず、一つのタッチ電極でタッチの有無、タッチ位置及び力センシングを全て行ってもよい。この場合、タッチ期間を第１期間（位置センシング期間）と第２期間（力センシング期間）とに分割する。第１スイッチング部３１０，３２０と第２スイッチング部４１０，４２０は第１期間（タッチセンシング期間）にはタッチセンシングを行うことができるように制御部２２０から供給される第１−１制御信号Ｃ１−１及び第２−１制御信号Ｃ２−１に応じて、第１タッチセンシング信号ＴＳ１を駆動部２１０又は制御部２２０に伝達する。また、第１スイッチング部３１０，３２０と第２スイッチング部４１０，４２０は第２期間（力センシング期間）に力センシングを行うことができるように制御部２２０から供給される第２−１制御信号Ｃ２−１及び第２−２制御信号Ｃ２−２に応じて、第２タッチセンシング信号ＴＳ２を駆動部２１０又は制御部２２０に伝達する。

【0079】

センシングユニット５１０，５２０は、第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信し、一定レベルの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を受け取る。センシングユニット５１０，５２０は、内部のキャパシタ及びスイッチ回路を用いて第１タッチセンシング信号ＴＳ１の出力タイミングを調節することができる。センシングユニット５１０，５２０は、内部の演算増幅器を用いて第１タッチセンシング信号ＴＳ１を増幅させることができる。センシングユニット５１０，５２０は、出力タイミングを調節し、又は増幅した第１タッチセンシング信号ＴＳ１を、第２スイッチング部４１０，４２０に出力する。

【0080】

バイパス経路Ｂ１，Ｂ２は、第２タッチ電極で生成される第２タッチセンシング信号ＴＳ２を、センシングユニット５１０，５２０を経由せずに第１スイッチング部３１０，３２０から第２スイッチング部４１０，４２０に伝達する。第２タッチセンシング信号ＴＳ２は第１タッチセンシング信号ＴＳ１に比べて変化の幅が大きいため、第２タッチセンシング信号ＴＳ２をセンシングユニット５１０，５２０内部のキャパシタ及びスイッチ回路を用いて制御することは容易でない。また、可変抵抗の変化量によって生成される第２タッチセンシング信号ＴＳ２が、内部にキャパシタを具備したセンシングユニット５１０，５２０を経由する場合、誤った第２タッチセンシング信号ＴＳ２が駆動部２１０に伝達される問題がある。バイパス経路Ｂ１，Ｂ２は、第２タッチセンシング信号ＴＳ２がセンシングユニット５１０，５２０を経由せずに駆動部２１０又は制御部２２０に供給され得るようにする。

【0081】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００は、第２タッチセンシング信号ＴＳ２をセンシングユニット５１０，５２０を経由せずに駆動部２１０に伝達するバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を具備する。これによって、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００は、一つの駆動部２１０を用いて第１タッチセンシング信号ＴＳ１によるタッチセンシングと第２タッチセンシング信号ＴＳ２による力センシングの両方を行いながらも、センシングユニット５１０，５２０によって誤った第２タッチセンシング信号ＴＳ２が駆動部２１０又は制御部２２０に伝達されることを防止することができる。

【0082】

また、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００は、第２−１制御信号Ｃ２−１に応じてバイパス経路Ｂ１，Ｂ２の一側と接続する第１スイッチング部３１０，３２０と、第２−２制御信号Ｃ２−２に応じてバイパス経路Ｂ１，Ｂ２の他側と接続する第２スイッチング部４１０，４２０を具備する。これによって、本発明の一実施形態例に係るタッチパネル装置１００は、別の素子又は構成要素を付加することなくバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を通した第２タッチセンシング信号ＴＳ２の伝達を容易に行うことができ、タッチパネル駆動装置１２０の体積及び製造コストを低減することができる。

【0083】

図６は、本発明の他の実施形態に係るタッチパネル装置１００を詳細に示すブロック図である。

【0084】

本発明の他の実施形態に係るタッチパネル装置１００は、タッチパネル１１０とタッチパネル駆動装置１２０を具備する。本発明の他の実施形態に係るタッチパネル１１０に関する説明は、図３Ａ乃至図３Ｃで説明したタッチパネル１１０に関する説明と同一であり、本発明の他の実施形態に係るタッチパネル駆動装置１２０に関する説明は、図４で説明したタッチパネル駆動装置１２０に関する説明と同一であるため、それに関する説明は省略する。

【0085】

本発明の他の実施形態に係るタッチパネル駆動装置１２０は、駆動部２１０、制御部２２０、第１スイッチング部３１０，３２０、第２スイッチング部４１０，４２０、センシングユニット５１０，５２０、バイパス経路Ｂ１，Ｂ２、及び選択部６１０，６２０を含む。本発明の他の実施形態に係る駆動部２１０、制御部２２０、第１スイッチング部３１０，３２０、第２スイッチング部４１０，４２０、センシングユニット５１０，５２０及びバイパス経路Ｂ１，Ｂ２に関する説明は、本発明の一実施形態に係る駆動部２１０、制御部２２０、第１スイッチング部３１０，３２０、第２スイッチング部４１０，４２０、センシングユニット５１０，５２０及びバイパス経路Ｂ１，Ｂ２に関する説明と同一であり、それに関する説明は省略する。

【0086】

選択部６１０，６２０は、複数の第１タッチ電極から第１タッチセンシング信号ＴＳ１−１，ＴＳ１−２を供給され、複数の第２タッチ電極から第２タッチセンシング信号ＴＳ２−１，ＴＳ２−２を供給される。図６では、一つの選択部６１０が２個の第１タッチセンシング信号ＴＳ１−１，ＴＳ１−２を受信し、他の選択部６２０が２個の第２タッチセンシング信号ＴＳ２−１，ＴＳ２−２を受信する場合を例示しているが、これに限定されず、一つの選択部６１０が３個以上の第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信し、他の選択部６２０が３個以上の第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信してもよい。又は、一つの選択部６１０は第１タッチセンシング信号ＴＳ１と第２タッチセンシング信号ＴＳ２を共に受信してもよく、他の選択部６２０は２個以上の第１タッチセンシング信号ＴＳ１と２個以上の第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信してもよい。

【0087】

選択部６１０，６２０は、受信した第１タッチセンシング信号ＴＳ１−１，ＴＳ１−２及び第２タッチセンシング信号ＴＳ２−１，ＴＳ２−２のいずれか一つの第１タッチセンシング信号ＴＳ１又は第２タッチセンシング信号ＴＳ２を選択する。選択部６１０，６２０は、選択したいずれか一つの第１タッチセンシング信号ＴＳ１又は第２タッチセンシング信号ＴＳ２を第１スイッチング部３１０，３２０に供給する。

【0088】

本発明の他の実施形態に係るタッチパネル装置１００は、複数の第１タッチ電極から供給された第１タッチセンシング信号ＴＳ１と複数の第２タッチ電極から供給された第２タッチセンシング信号ＴＳ２のいずれか一つの第１タッチセンシング信号ＴＳ１又は第２タッチセンシング信号ＴＳ２を選択して第１スイッチング部３１０，３２０に供給する選択部６１０，６２０をさらに具備する。本発明の他の実施形態に係るタッチパネル装置１００は、複数個の第１タッチ電極で生成する第１タッチセンシング信号ＴＳ１と複数個の第２タッチ電極で生成する第２タッチセンシング信号ＴＳ２を、一つの第１スイッチング部３１０、一つの第２スイッチング部４１０、一つのセンシングユニット５１０及び一つのバイパス経路（Ｂ１）を通して駆動部２１０に伝達することができる。これによって、本発明の他の実施形態に係るタッチパネル装置１００は、タッチパネル駆動装置１２０の体積及び製造コストをより低減することができる。

【0089】

図７Ａ乃至図７Ｃは、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００の駆動方法による波形図である。

【0090】

図７Ａに示すように、制御部２２０はタッチ位置センシングとタッチ力センシングを期間別に分けて行うことができる。これを順次的（ｓｅｒｉａｌ）駆動方法と定義することができ、順次的駆動方法において制御部２２０は、一定期間のタッチの有無に応じて、タッチパネル装置１００を第１アクティブモード又は第２アクティブモードで駆動させる。

【0091】

第１タッチ電極と第２タッチ電極が別々に形成されている場合、第１アクティブモードで、駆動部２１０は複数の第１タッチ電極に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給してタッチ位置センシングを行う。第２アクティブモードで、駆動部２１０は複数の第２タッチ電極に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給してタッチ力センシングを行う。

【0092】

タッチ位置センシングとタッチ力センシングの両方を行うことができるタッチ電極が形成されている場合、第１アクティブモードで、駆動部２１０はタッチ電極に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給してタッチ位置センシングを行い、第２アクティブモードで、駆動部２１０はタッチ電極に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給してタッチ力センシングを行うことができる。

【0093】

順次的駆動方法は、本発明の一実施形態のように、一つのタッチ駆動信号が一つの第１スイッチング部３１０に入力される場合と、本発明の他の実施形態のように、複数個のタッチ駆動信号が一つの第１スイッチング部３１０に選択的に入力される場合のいずれにも適用可能である。すなわち、順次的駆動方法は、いかなる種類のタッチパネル１１０、いかなる種類のタッチパネル駆動装置１２０にも適用可能である。また、タッチ位置センシングとタッチ力センシングを明確に区分して行うため、タッチパネル駆動装置１２０の内部で第１タッチセンシング信号ＴＳ１と第２タッチセンシング信号ＴＳ２が互いに影響を及ぼすことを防止することができる。

【0094】

図７Ｂに示すように、制御部２２０は、一定期間にタッチが発生する場合、タッチパネル１１０をアクティブモードで駆動させることができる。このとき、制御部２２０は、アクティブモードで、駆動部２１０が複数の第１タッチ電極に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給してタッチ位置センシングを行うと同時に、複数の第２タッチ電極に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給してタッチ力センシングを行うことができる。

【0095】

このような同時的（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ）駆動方法は、第１タッチ電極と第２タッチ電極が別々に形成されている場合にのみ用いることができ、タッチ位置センシングとタッチ力センシングの両方を行うことができるタッチ電極が形成されている場合には用いることができない。また、同時的駆動方法は、本発明の一実施形態のように、一つのタッチ駆動信号が一つの第１スイッチング部３１０に入力される場合には適用可能であるが、本発明の他の実施形態のように、複数個のタッチ駆動信号が一つの第１スイッチング部３１０に選択的に入力される場合には、同じ種類のタッチ駆動信号が一つの第１スイッチング部３１０に入力される場合にのみ適用可能である。

【0096】

同時的駆動方法ではタッチ位置センシングとタッチ力センシングが同時に行われるので、短時間でタッチセンシング及び力センシングを行うことができる。また、第１タッチセンシング信号ＴＳ１と第２タッチセンシング信号ＴＳ２を同時に用いることができ、全区間でタッチパネル駆動装置１２０内部の全構成要素がセンシング駆動を行うので、センシング効率を増加させることができる。

【0097】

図７Ｃに示すように、制御部２２０は一定期間のタッチ持続期間を分割して、タッチパネル１１０をアクティブモードＡ又はブランクモードＢで駆動させることができる。これをアクティブ−ブランク（ａｃｔｉｖｅ−ｂｌａｎｋ）駆動方法と定義することができる。

【0098】

アクティブモードＡで駆動部２１０が複数の第１タッチ電極に第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給してタッチ位置センシングを行う。ブランクモードＢで駆動部２１０が複数の第２タッチ電極に第２タッチ駆動信号ＴＤ２を供給してタッチ力センシングを行う。

【0099】

アクティブ−ブランク（ａｃｔｉｖｅ−ｂｌａｎｋ）駆動方法は、順次的駆動方法において１個のアクティブ期間であるタッチ持続期間をさらに分割して、タッチパネル１１０でタッチ位置センシングとタッチ力センシングを行うので、短時間でタッチセンシング及び力センシングを行うことができ、タッチ位置及び力を１個のアクティブ期間内で可変させる場合にもタッチセンシング及び力センシングを正確に行うことができる。

【0100】

図８は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。

【0101】

第１に、駆動部２１０から、タッチ位置のセンシングのための第１タッチ駆動信号ＴＤ１を供給し、力センシングのための第２タッチ駆動信号ＴＤ２をタッチパネル１１０に供給する。タッチ位置のセンシングのための複数の第１タッチ電極及び力センシングのための複数の第２タッチ電極がタッチパネル１１０上に別々に設けられている場合、第１タッチ駆動信号ＴＤ１を第１タッチ電極に、さらに、第２タッチ駆動信号ＴＤ２を第２タッチ電極に、順次的又は同時に供給することができる。又は、タッチ位置のセンシング及び力センシングの両方を行うタッチ電極がタッチパネル１１０上に設けられている場合、第１タッチ駆動信号ＴＤ１及び第２タッチ駆動信号ＴＤ２を順次にタッチ電極に供給することができる。（図８のＳ１０１）

【0102】

第２に、タッチパネル駆動装置１２０は、複数の第１タッチ電極から第１タッチセンシング信号ＴＳ１を供給され、複数の第２タッチ電極から第２タッチセンシング信号ＴＳ２を供給される。

【0103】

そのため、第１タッチ電極は、第１タッチ駆動信号ＴＤ１による内部のキャパシタ容量Ｃｍの変化量を用いて第１タッチセンシング信号ＴＳ１を生成する。第２タッチ電極は、第２タッチ駆動信号ＴＤ２による内部の可変抵抗ＲＦの変化量を用いて第２タッチセンシング信号ＴＳ２を生成する。（図８のＳ１０２）

【0104】

一実施形態によるタッチパネル駆動装置１２０の場合、内部の第１スイッチング部３１０，３２０で第１タッチセンシング信号ＴＳ１又は第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する。他の実施形態によるタッチパネル駆動装置１２０の場合、内部の選択部６１０，６２０が第１タッチセンシング信号ＴＳ１−１，ＴＳ１−２又は第２タッチセンシング信号ＴＳ２−１，ＴＳ２−２を受信し、選択部６１０，６２０が、受信した第１タッチセンシング信号ＴＳ１−１，ＴＳ１−２又は第２タッチセンシング信号ＴＳ２−１，ＴＳ２−２のいずれか一つのタッチセンシング信号を第１スイッチング部３１０，３２０に伝達する。

【0105】

第３に、第１タッチセンシング信号ＴＳ１を、制御部２２０から供給する第１−１制御信号Ｃ１−１及び第２−１制御信号Ｃ２−１に応じて、センシングユニット５１０，５２０を介して駆動部２１０に供給し、第２タッチセンシング信号ＴＳ２を、制御部２２０から供給する第１−２制御信号Ｃ１−２及び第２−２制御信号Ｃ２−２に応じて、センシングユニット５１０，５２０を経由しないバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を通して駆動部２１０に供給する。

【0106】

第１タッチセンシング信号ＴＳ１を受信する場合、制御部２２０は第１スイッチング部３１０，３２０に第１−１制御信号Ｃ１−１を供給し、第２スイッチング部４１０，４２０に第２−１制御信号Ｃ２−１を供給する。第２タッチセンシング信号ＴＳ２を受信する場合、制御部２２０は、第１スイッチング部３１０，３２０に第１−２制御信号Ｃ１−２を供給し、第２スイッチング部４１０，４２０に第２−２制御信号Ｃ２−２を供給する。（図８のＳ１０３）

【0107】

第１−１制御信号Ｃ１−１を受信する場合、第１スイッチング部３１０，３２０はセンシングユニット５１０，５２０の入力端子と接続し、第２−１制御信号Ｃ２−１を受信する場合、第２スイッチング部４１０，４２０はセンシングユニット５１０，５２０の出力端子と接続する。これによって、第１タッチセンシング信号ＴＳ１をセンシングユニット５１０，５２０を介して駆動部２１０に供給することができる。

【0108】

第１−２制御信号Ｃ１−２を受信する場合、第１スイッチング部３１０，３２０はバイパス経路Ｂ１，Ｂ２の一側と接続し、第２−２制御信号Ｃ２−２を受信する場合、第２スイッチング部４１０，４２０はバイパス経路Ｂ１，Ｂ２の他側と接続する。これによって、第２タッチセンシング信号ＴＳ２をセンシングユニット５１０，５２０を経由しないバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を通して駆動部２１０に供給することができる。（図８のＳ１０４）

【0109】

第四に、第１タッチセンシング信号ＴＳ１を用いてタッチ位置をセンシングし、第２タッチセンシング信号ＴＳ２を用いてタッチ力をセンシングする。制御部２２０は駆動部２１０でセンシングした第１タッチセンシング信号ＴＳ１を収集して分析し、タッチの有無及びタッチのなされた位置をセンシングする。制御部２２０は、駆動部２１０でセンシングした第２タッチセンシング信号ＴＳ２を収集して分析し、タッチのなされた電極に加えられた圧力をセンシングする。

【0110】

第１タッチセンサーと第２タッチセンサーを分けて段階別に整理すると、本発明の一実施形態に係るタッチ位置センシングのための第１タッチセンサー、及びタッチ力センシングのための第２タッチセンサーを有するタッチパネル装置の駆動方法において、第１タッチセンサーをセンシングユニットに連結する段階、センシングユニットを介して第１タッチセンサーから第１タッチセンシング信号をセンシングして制御部に供給する段階、制御部で第１タッチセンシング信号を用いてタッチ位置を算出する段階、センシングユニットに連結されないバイパス経路を介して第２タッチセンサーを制御部に連結する段階、及び制御部で第２タッチセンサーから第２タッチセンシング信号をセンシングし、第２タッチセンシング信号を用いてタッチ力を算出する段階を含む。

【0111】

本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００の駆動方法は、第２タッチセンシング信号ＴＳ２を、センシングユニット５１０，５２０を経由しないバイパス経路Ｂ１，Ｂ２を通して駆動部２１０に伝達する。これによって、本発明の一実施形態に係るタッチパネル装置１００は、一つの駆動部２１０を用いて、第１タッチセンシング信号ＴＳ１によるタッチセンシングと第２タッチセンシング信号ＴＳ２による力センシングの両方を行いながらも、センシングユニット５１０，５２０によって誤った第２タッチセンシング信号ＴＳ２が駆動部２１０に伝達されることを防止し、力センシングを容易にさせることができる。

【0112】

以上説明した内容から、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であることが理解できるであろう。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されず、特許請求の範囲によって定められるべきであろう。

【符号の説明】

【0113】

１００ タッチパネル装置
１１０ タッチパネル
１１２ 第１タッチレイヤ
１１４ 第２タッチレイヤ
１１２ａ タッチセンシング電極
１１４ａ 力センシング電極
１１６ タッチ電極
１２０ タッチパネル駆動装置
２１０ 駆動部
２２０ 制御部
３１０，３２０ 第１スイッチング部
４１０，４２０ 第２スイッチング部
５１０，５２０ センシングユニット
６１０，６２０ 選択部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】