特開 2024-23528 タッチデバイス、その駆動方法、およびタッチシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024023528

(43)【公開日】2024-02-21

(54)【発明の名称】タッチデバイス、その駆動方法、およびタッチシステム

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20240214BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 510

G06F3/041 420

G06F3/041 640

G06F3/046 B

G06F3/041 430

【審査請求】未請求

【請求項の数】22

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023204855

(22)【出願日】2023-12-04

(62)【分割の表示】P 2022012022の分割

【原出願日】2022-01-28

(31)【優先権主張番号】10-2021-0013508

(32)【優先日】2021-01-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0169036

(32)【優先日】2021-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

３．ＺＩＧＢＥＥ

(71)【出願人】

【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．

【住所又は居所原語表記】３Ｆ Ｄａｓａｎ Ｔｏｗｅｒ，４９，Ｄａｅｗａｎｇｐａｎｇｙｏ－ｒｏ ６４４ ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｂｕｎｄａｎｇ－ｇｕ，Ｓｅｏｎｇｎａｍ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ ４６３－４００，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】金 世曄

(72)【発明者】

【氏名】金 本冀

(72)【発明者】

【氏名】禹 炯旭

(72)【発明者】

【氏名】文 皓俊

(72)【発明者】

【氏名】李 煥熙

(72)【発明者】

【氏名】金 鍾植

(72)【発明者】

【氏名】趙 永鎬

(57)【要約】      （修正有）

【課題】スタイラスペンによるタッチ感知性能を向上させることができるタッチデバイス、その駆動方法及びタッチシステムを提供する。
【解決手段】電子デバイスは、共振回路を含むスタイラスの位置を検出するタッチデバイスであって、複数の電極を有するタッチ電極層２１と、複数の電極から感知信号を受信してスタイラスペン１０ａの位置を決めるタッチコントローラーと、を含む。複数の電極は、共振回路によって複数の電極に誘導された電流の方向が互いに逆である電極を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

共振回路を含むスタイラスの位置を検出するタッチデバイスであって、
表示パネルと、
前記表示パネルの上に位置するウィンドウと、
前記表示パネルと前記ウィンドウとの間の複数の電極と、
前記複数の電極の一端に対応して接続されている複数のトレースと、
前記複数の電極から感知信号を受信して前記ウィンドウに近接したスタイラスの位置を決めるタッチコントローラーと、を含み、
前記複数の電極の他端は、開放されており、
前記複数の電極は、前記共振回路によって前記複数の電極に誘導された電流の方向が互いに逆である電極を含む、タッチデバイス。

【請求項2】

前記複数の電極の一部は、タッチ領域に位置し、
前記複数のトレースは、前記タッチ領域の周縁に位置し、
前記複数のトレースは、前記共振回路によって前記複数のトレースに誘導された電流の方向が互いに逆であるトレースを含む、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項3】

前記複数の電極には、対応して連結されたトレースと同じ方向の電流が誘導される、請求項２に記載のタッチデバイス。

【請求項4】

前記複数の電極には、対応して連結されたトレースと異なる方向の電流が誘導される、請求項２に記載のタッチデバイス。

【請求項5】

前記複数の電極は、第１方向に延長された複数の第１電極を含み、
前記複数のトレースは、前記第１方向と交差する第２方向に延長されており、前記複数の第１電極の一部の第１電極の一端に連結された第１トレースと、前記複数の第１電極の他の一部の第１電極の他端に連結された第２トレースとを含む、請求項２に記載のタッチデバイス。

【請求項6】

前記タッチコントローラーは、前記誘導された電流の方向が互いに逆である電極間を前記スタイラスの位置として決定する、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項7】

前記タッチコントローラーは、前記誘導された電流の大きさの差が最大である電極間を前記スタイラスの位置として決定する、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項8】

前記複数の電極と同一層に形成された複数のダミー電極および前記複数のダミー電極を互いに連結する複数のブリッジを含むアンテナをさらに含み、
前記アンテナが前記共振回路を共振させる電磁気信号を出力するように、前記タッチコントローラーは、前記アンテナに駆動信号を印加する、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項9】

前記複数の電極それぞれは、２つの信号入力端を含み、
前記複数の電極それぞれが前記共振回路を共振させる電磁気信号を出力するように、前記タッチコントローラーは、前記２つの信号入力端のうちの一方は接地し、他方は駆動信号を印加する、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項10】

前記複数の電極それぞれは、２つの信号入力端を含み、
前記複数の電極それぞれが前記共振回路を共振させる電磁気信号を出力するように、前記タッチコントローラーは、前記２つの信号入力端に互いに逆位相の駆動信号を印加する、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項11】

前記複数の電極と異なる層に形成される磁場遮蔽層をさらに含む、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項12】

前記表示パネルは、フォールディング軸に沿ってフォールディングされるフォールディング領域と前記フォールディング領域によって離隔されている非フォールディング領域とを有し、
前記磁場遮蔽層は、前記フォールディング領域および前記非フォールディング領域に全て対応して位置する、請求項１１に記載のタッチデバイス。

【請求項13】

前記表示パネルは、フォールディング軸に沿ってフォールディングされるフォールディング領域と前記フォールディング領域によって離隔されている非フォールディング領域とを有し、
前記磁場遮蔽層は、前記非フォールディング領域に対応して離隔して位置する、請求項１１に記載のタッチデバイス。

【請求項14】

前記複数の電極は、メタルメッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）から形成される、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項15】

共振回路を含むスタイラスの位置を検出するタッチデバイスの駆動方法であって、
複数の電極に駆動信号を出力する段階と、
前記複数の電極から感知信号を受信する段階－前記感知信号は、前記共振回路によって前記複数の電極に互いに反対方向に誘導された電流を含む－と、
前記感知信号から前記スタイラスの位置を決める段階と、を含み、
前記タッチデバイスは、前記複数の電極の一端に対応して接続されている複数のトレースをさらに含み、
前記複数の電極の他端は、開放されている、タッチデバイスの駆動方法。

【請求項16】

前記複数の電極の一部は、タッチ領域に位置し、
前記複数のトレースは、前記タッチ領域の周縁に位置し、
前記感知信号は、前記共振回路によって前記複数のトレースに互いに反対方向に誘導される電流を含む、請求項１５に記載のタッチデバイスの駆動方法。

【請求項17】

前記複数の電極には、対応して連結されたトレースと同じ方向の電流が誘導される、請求項１６に記載のタッチデバイスの駆動方法。

【請求項18】

前記複数の電極には、対応して連結されたトレースと異なる方向の電流が誘導される、請求項１６に記載のタッチデバイスの駆動方法。

【請求項19】

前記スタイラスの位置を決める段階は、
前記誘導された電流の方向が互いに逆である電極間を前記スタイラスの位置として決定する段階を含む、請求項１５に記載のタッチデバイスの駆動方法。

【請求項20】

前記スタイラスの位置を決める段階は、
前記誘導された電流の大きさの差が最大である電極間を前記スタイラスの位置として決定する段階を含む、請求項１５に記載のタッチデバイスの駆動方法。

【請求項21】

共振回路を含むスタイラスと、
複数の電極から感知信号を受信して前記スタイラスの位置を決めるタッチセンサーであって、前記複数の電極の一端に対応して接続されている複数のトレースをさらに含む、タッチセンサーと、を含み、
前記複数の電極の他端は、開放されており、
前記複数の電極は、前記共振回路によって前記複数の電極に誘導された電流の方向が互いに逆である電極を含む、タッチシステム。

【請求項22】

前記複数の電極の一部はタッチ領域に位置し、
前記複数のトレースは、前記タッチ領域の周縁に位置し、
前記複数のトレースは、前記共振回路によって前記複数のトレースに誘導された電流の方向が互いに逆であるトレースを含む、請求項２１に記載のタッチシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチデバイス、その駆動方法、およびタッチシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、ノートパソコン（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｌａｙｅｒ）、ナビゲーション、スレートＰＣ（ｓｌａｔｅ ＰＣ）、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ＰＣ）、ウルトラブック（ｕｌｔｒａｂｏｏｋ）、ウェアラブルデバイス（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）などの多様な電子デバイスにはタッチセンサーが備えられる。

【0003】

このような電子デバイス内でのタッチセンサーは、イメージを表示する表示パネル上に位置するか、または電子デバイスの一部分に位置し得る。ユーザがタッチセンサーをタッチして電子デバイスと相互作用することによって、電子デバイスは、直観的なユーザインターフェースをユーザに提供することができる。

【0004】

ユーザは精巧なタッチ入力のために、スタイラスペンを使用することができる。スタイラスペンは、内部にバッテリーおよび電子部品が備えられているかどうかによってアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）スタイラスペンとパッシブ（ｐａｓｓｉｖｅ）スタイラスペンに区分される。

【0005】

アクティブスタイラスペンは、パッシブスタイラスペンに比べて基本性能が優れ、付加的な機能（筆圧、ホバリング、ボタン）を提供できる長所があるが、バッテリーの充電中には使用しにくい短所がある。

【0006】

パッシブスタイラスペンは、アクティブスタイラスペンに比べて価格が安く、バッテリーを必要としない長所があるが、アクティブスタイラスペンに比べて精巧なタッチ認識が難しい短所がある。

【0007】

特に、パッシブスタイラスペンのうち、ＥＭＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式のペンの場合、デジタイザ（ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ）がペンに電磁気信号を伝達した後、デジタイザにペンから共振信号が入力される。このようなデジタイザには、ペンによるタッチ情報を受信するために磁気信号によって電流を誘導できるコイルが細かく配列されている。このようなデジタイザは電子デバイスの小型化、薄型化に対応できず、柔軟に設計することもできない問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、一つの層の上に実現できるタッチデバイス、その駆動方法、およびタッチシステムを提供する。

【0009】

また、本発明は、スタイラスペンによるタッチ感知性能を向上させることができるタッチデバイス、その駆動方法、およびタッチシステムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一実施形態によるタッチデバイスは、共振回路を含むスタイラスの位置を検出するタッチデバイスであって、表示パネルと、表示パネルの上に位置するウィンドウと、表示パネルとウィンドウとの間の複数の電極と、複数の電極から感知信号を受信してウィンドウに近接したスタイラスの位置を決めるタッチコントローラーとを含み得る。

【0011】

複数の電極の一部は、タッチ領域に位置し、タッチデバイスは、タッチ領域の周縁に位置し、複数の電極に対応して連結されている複数のトレースをさらに含み、複数のトレースは共振回路によって複数のトレースに誘導された電流の方向が互いに逆であるトレースを含み得る。

【0012】

複数の電極には、対応して連結されたトレースと同じ方向の電流が誘導され得る。

【0013】

複数の電極には、対応して連結されたトレースと異なる方向の電流が誘導され得る。

【0014】

複数の電極は、第１方向に延長された複数の第１電極を含み、複数のトレースは、第１方向と交差する第２方向に延長されており、複数の第１電極の一部の第１電極の一端に連結された第１トレースと、複数の第１電極の他の一部の第１電極の他端に連結された第２トレースとを含み得る。

【0015】

タッチコントローラーは、誘導された電流の方向が互いに逆である電極間をスタイラスの位置として決定することができる。

【0016】

タッチコントローラーは、誘導された電流の大きさの差が最大である電極間をスタイラスの位置として決定することができる。

【0017】

複数の電極と同一層に形成された複数のダミー電極および複数のダミー電極を互いに連結する複数のブリッジを含むアンテナをさらに含み、アンテナが共振回路を共振させる電磁気信号を出力するように、タッチコントローラーは、アンテナに駆動信号を印加して共振回路を感知させる磁気信号を出力することができる。

【0018】

複数の電極それぞれは、２つの信号入力端を含み、複数の電極それぞれが共振回路を共振させる電磁気信号を出力するように、タッチコントローラーは、２つの信号入力端のうちの一方に接地し、他方には駆動信号を印加することができる。

【0019】

複数の電極それぞれは、２つの信号入力端を含み、複数の電極それぞれが共振回路を共振させる電磁気信号を出力するように、タッチコントローラーは、２つの信号入力端に互いに逆位相の駆動信号を印加して共振回路を感知させる磁気信号を出力することができる。

【0020】

複数の電極と異なる層に形成される磁場遮蔽層をさらに含み得る。

【0021】

表示パネルは、フォールディング軸に沿ってフォールディングされるフォールディング領域と、フォールディング領域によって離隔されている非フォールディング領域とを有し、磁場遮蔽層は、フォールディング領域および非フォールディング領域の両方に対応して位置し得る。

【0022】

表示パネルは、フォールディング軸に沿ってフォールディングされるフォールディング領域と、フォールディング領域によって離隔されている非フォールディング領域とを有し、磁場遮蔽層は、非フォールディング領域に対応して離隔して位置し得る。

【0023】

複数の電極は、メタルメッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）から形成され得る。

【0024】

本発明の一実施形態によるタッチデバイスの駆動方法は、共振回路を含むスタイラスの位置を検出するタッチデバイスの駆動方法であって、複数の電極に駆動信号を出力する段階と、複数の電極から感知信号を受信する段階－感知信号は、共振回路によって複数の電極に互いに反対方向に誘導された電流を含む－と、感知信号からスタイラスの位置を決める段階と、を含む。

【0025】

複数の電極の一部は、タッチ領域に位置し、タッチデバイスは、タッチ領域の周縁に位置し、複数の電極に対応して連結されている複数のトレースをさらに含み、感知信号は、共振回路によって複数のトレースに互いに反対方向に誘導される電流を含み得る。

【0026】

複数の電極には、対応して連結されたトレースと同じ方向の電流が誘導され得る。

【0027】

複数の電極には、対応して連結されたトレースと異なる方向の電流が誘導され得る。

【0028】

スタイラスの位置を決める段階は、誘導された電流の方向が互いに逆である電極間をスタイラスの位置として決定する段階を含み得る。

【0029】

スタイラスの位置を決める段階は、誘導された電流の大きさの差が最大である電極間をスタイラスの位置として決定する段階を含み得る。

【0030】

本発明の一実施形態によるタッチシステムは、共振回路を含むスタイラスと、複数の電極から感知信号を受信してスタイラスの位置を決めるタッチセンサーとを含み、複数の電極は、共振回路によって複数の電極に誘導された電流の方向が互いに逆である電極を含み得る。

【0031】

複数の電極の一部は、タッチ領域に位置し、タッチセンサーは、タッチ領域の周縁に位置し、複数の電極に対応して連結されている複数のトレースをさらに含み、複数のトレースは、共振回路によって複数のトレースに誘導された電流の方向が互いに逆であるトレースを含み得る。

【0032】

スタイラスは電源をさらに含み、共振回路は電源によって共振することができる。

【発明の効果】

【0033】

本発明の実施形態によれば、タッチデバイスの製造コストを下げることができる長所がある。

【0034】

本発明の実施形態によれば、より薄く、小さいフォームファクターを提供できる長所がある。

【0035】

本発明の実施形態によれば、スタイラスペンから出力される信号のＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ－ｎｏｉｓｅ－ｒａｔｉｏ）を改善できる長所がある。

【0036】

本発明の実施形態によれば、タッチ入力の受信感度を向上させることができる長所がある。

【0037】

本発明の実施形態によれば、より正確なタッチ位置を算出できる長所がある。

【0038】

本発明の実施形態によれば、パームリジェクションを行うことができる長所がある。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1a】スタイラスペンと電子デバイスを示す概念図である。

【図1b】スタイラスペンと電子デバイスを示す概念図である。

【図2】スタイラスペンと電子デバイスの間の信号伝達動作を概略的に示す図である。

【図3a】図１ａの電子デバイスの一部の積層構造を概略的に示す図である。

【図3b】図１ｂの電子デバイスの一部の積層構造を概略的に示す図である。

【図3c】図１ｂの電子デバイスの一部の積層構造を概略的に示す図である。

【図4】電子デバイスを概略的に示すブロック図である。

【図5】実施形態によるスタイラスペンを示す図である。

【図6】一実施形態によるタッチデバイスの一部を概略的に示す図である。

【図7】一実施形態によるタッチデバイスの電極およびトレースの配置形態の一例を示す図である。

【図8】一実施形態によるタッチデバイスの電極およびトレースの配置形態の他の例を示す図である。

【図9】一実施形態によるタッチデバイス上にスタイラスペンが位置している場合を示す図である。

【図10】実施形態によるタッチデバイスの信号測定方法を示すグラフである。

【図11】一実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図12】一実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図13】他の実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図14】他の実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図15】一実施形態によるタッチデバイス上にスタイラスペンが位置している場合を示す図である。

【図16】一実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図17】一実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図18】他の実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図19】他の実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【図20】電子デバイスを概略的に示すブロック図である。

【図21】他の実施形態によるタッチデバイスの一部を概略的に示す図である。

【図22】他の実施形態によるタッチデバイスの電極およびトレースの配置形態の一例を示す図である。

【図23】タッチモジュールおよびホストを示すブロック図である。

【図24】タッチモジュールからホストに提供されるタッチデータの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、本明細書の多様な実施形態を添付した図面を参照して記載する。しかし、これは本明細書に記載された技術を特定の実施形態に限定するものではなく、本明細書の実施形態の多様な変更（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）、均等物（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓ）、および／または代替物（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ）を含むものと理解しなければならない。図面の説明で、類似の構成要素に対しては同一の参照符号が用いられる。

【0041】

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図面に示されたところに限定されない。図面において、様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして、図面において、説明の便宜のために、一部の層および領域の厚さを誇張して示した。

【0042】

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上に」あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。また、対象部分の「上に」というのは、対象部分の上または下に位置することを意味するものであり、必ずしも重力方向を基準として上側に位置することを意味するものではない。

【0043】

本明細書において、「有する」、「有し得る」、「含む」、または「含み得る」などの用語は相応する特徴（例えば、数値、機能、動作または部品のような構成要素）の存在を示し、追加機能の存在を排除しない。

【0044】

本明細書において、「ＡまたはＢ」、「Ａまたは／およびＢのうちの少なくとも１つ」、または「Ａまたは／およびＢのうちの１つまたはそれ以上」などの用語はそれらと共に列挙された項目のすべての可能な組み合わせを含む。例えば、「ＡまたはＢ」、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」、または「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」は（１）少なくとも１つのＡを含むか、（２）少なくとも１つのＢを含むか、（３）少なくとも１つのＡおよび少なくとも１つのＢを含むことを意味する。

【0045】

本明細書で使用される「第１」および「第２」のような用語は、手順および／または重要度にかかわらず多様な構成要素を用いることができ、構成要素を制限せず１つの構成要素を他の構成要素と区別するために用いられる。例えば、第１ユーザ装置および第２ユーザ装置は、手順または重要度にかかわらず互いに他のユーザ装置を示す。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく、第１構成要素は第２構成要素で命名されることができ、同様に、第２構成要素も第１構成要素で命名されることができる。

【0046】

構成要素（例えば、第１構成要素）が他の構成要素（例えば、第２構成要素）と「（作動的または通信的に）結合される（（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ ｏｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｖｅｌｙ）ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ／ｔｏ）」、または「連結される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」場合、構成要素は、他の構成要素と直接結合されてもよく、他の構成要素（例えば、第３構成要素）を介して連結されてもよいことを理解するだろう。反対に、ある構成要素（例えば、第１構成要素）が他の構成要素（例えば、第２構成要素）と「直接結合されて」いるか、「直接接続されて」いる時、構成要素と他の構成要素の間に他の構成要素（例えば、第３構成要素）が中間に存在しないことが理解されるだろう。

【0047】

本明細書で使用される「構成される（または設定される）（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｏ）」という表現は、状況に応じて、例えば、「適合な（ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ）」、「能力を有する（ｈａｖｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｔｏ）」、「設計された（ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ）」、「適応する（ａｄａｐｔｅｄ ｔｏ）」、「作られる（ｍａｄｅ ｔｏ）」、または「可能である（ｃａｐａｂｌｅ ｏｆ）」と相互交換的に用いられる。「構成（または設定）」という用語は、必ずしもハードウェア水準で「特別に設計された（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ）」を意味するものではない。代わりに、「～から構成された装置」という表現は、装置が特定状況で他の装置または部品と共に「可能である」ということを意味する。例えば、「Ａ、ＢおよびＣを行うように構成された（または設定された）プロセッサー」は当該動作を行うための専用プロセッサー（例えば、エンベデッドプロセッサー）、またはメモリ装置に記憶された１つ以上のソフトウェアプログラムを実行することによって当該動作を行うことができる汎用プロセッサー（ｇｅｎｅｒｉｃ－ｐｕｒｐｏｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）（例えば、ＣＰＵまたはアプリケーションプロセッサー（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ））を意味する。

【0048】

本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明するためのことで他の実施形態の範囲を限定しようとするものではない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。技術的や科学的な用語を含んでここで用いられる用語は、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書で使用される用語中、一般的に用いられる辞典に定義されている用語は、関連技術の文脈上で有する意味と同一または類似の意味を有することと解釈すべきであり、本明細書で明白に定義されない限り、理想的な意味や過度に形式的な意味に解釈されない。場合によっては、本明細書で定義された用語であっても、本明細書の実施形態を排除するように解釈してはいけない。

【0049】

本明細書の多様な実施形態による電子デバイスは、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、ビデオフォン、電子書籍リーダー（ｅ－ｂｏｏｋ ｒｅａｄｅｒ）、ラップトップＰＣ（ｌａｐｔｏｐ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ネットブックコンピュータ（ｎｅｔｂｏｏｋ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、モバイル医療機器、カメラ（ｃａｍｅｒａ）、またはウェアラブル装置（ｗｅａｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）のうちの少なくとも一つを含み得る。多様な実施形態によれば、ウェアラブル装置はアクセサリータイプ（例えば、時計、指輪、腕輪、アンクレット、ネックレス、メガネ、コンタクトレンズまたはヘッドマウントディスプレイ（ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｅｖｉｃｅ、ＨＭＤ）、織物または衣類一体型（例えば、電子衣類）、身体装着型（例えば、スキンパッド（ｓｋｉｎ ｐａｄ）またはタトゥー）、および生体移植型（例えば、植込み型回路（ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ））のうちの少なくとも一つを含み得る。

【0050】

以下、図面を参照して、実施形態によるタッチデバイスおよびその駆動方法について説明する。

【0051】

図１ａおよび図１ｂは、スタイラスペンと電子デバイスを示す概念図である。

【0052】

図１ａを参照すると、スタイラスペン１０は、電子デバイス２のタッチスクリーン２０の周りで電子デバイス２またはタッチスクリーン２０から出力される信号を受信し、タッチスクリーン２０に信号を送信することができる。

【0053】

図１ｂを参照すると、電子デバイス２は折り畳むことができる。スタイラスペン１０は、フォルダブル電子デバイス２のタッチスクリーン２０の周りで電子デバイス２０またはタッチスクリーン２０から出力される信号を受信し、タッチスクリーン２０に信号を送信することができる。

【0054】

長方形状のフォルダブル電子デバイス２またはそれに含まれるタッチスクリーン２０などの部材において、平面上左側に位置する長辺を第１長辺ＬＳ１、右側に位置する長辺を第２長辺ＬＳ２、上側に位置する短辺を第１短辺ＳＳ１、下側に位置する短辺を第２短辺ＳＳ２と称する。

【0055】

フォルダブル電子デバイス２は、第１短辺ＳＳ１および第２短辺ＳＳ２を横切るフォールディング軸（ＡＸＩＳ_Ｆ）を基準にして所定のフォールディング方向に沿って折り畳まれる。つまり、フォルダブル電子デバイス２は、フォールディング軸（ＡＸＩＳ_Ｆ）を基準にしてフォールディング方向に沿って折り畳まれた状態（ｆｏｌｄｅｄ ｓｔａｔｅ）と展開した状態（ｕｎｆｏｌｄｅｄ ｓｔａｔｅ）への転換が可能である。

【0056】

図２は、スタイラスペンと電子デバイスの間の信号伝達動作を概略的に示す図である。図２の（ａ）を参照すると、タッチスクリーン２０ａは、デジタイザ２９、ディスプレイパネル２５１、タッチ電極層２１、およびウィンドウ２２を含む。

【0057】

パッシブスタイラスペンのうちのＥＭＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式のペンの場合、デジタイザ（ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ）２９がＥＭＲ方式のスタイラスペン１０ａに磁気信号Ｂを伝達すれば、スタイラスペン１０ａに含まれている共振回路が磁気信号Ｂに共振する。そうすると、デジタイザ３３にスタイラスペン１０ａから共振された磁気信号Ｂが入力される。

【0058】

デジタイザ２９は、ディスプレイパネル２５１の下に取り付けられ、導電性のアンテナループが複数個形成されているＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄｄ）とアンテナループによって生成された磁場を遮断し、アンテナループが磁場を形成するとき、他の電気的素子、構成要素で生成できる渦電流を遮断するフェライトシート（ｆｅｒｒｉｔｅ ｓｈｅｅｔ）を含む。

【0059】

ＦＰＣＢには、共振信号が入力される位置を感知するための複数のアンテナループが複数のレイヤーから構成される。一つのアンテナループは、少なくとも一つの他のアンテナループとＺ軸方向に重畳した形態を有する。これによってＦＰＣＢの厚さが厚くなる。したがって、デジタイザ２９を使用する場合、電子デバイス２の薄型化、小型化は困難である。

【0060】

このようなデジタイザ２９がフォルダブル／フレキシブル電子デバイス２に搭載される場合、折り畳まれるときのフォールディング領域に取り付けられるＦＰＣＢに変形が発生することがある。反復的な折り畳みによってアンテナループを形成する配線部材にストレスが加わり、結果として配線部材に損傷をもたらすことになる。フェライトシートは、アンテナループによって発生した磁場が電子デバイス２内部に及ぼす影響を遮断する。フェライトシートも厚さが厚く、電子デバイス２の折り畳みが発生するとき、変形しやすく、反復的な折り畳みによって損傷し得る。

【0061】

図２の（ｂ）を参照すると、タッチスクリーン２０ｃは、ディスプレイパネル２５１、タッチ電極層２１、およびウィンドウ２２を含む。

【0062】

共振回路を含むスタイラスペン１０の場合、タッチ電極層２１の電極がスタイラスペン１０に磁気信号Ｂを伝達すると、スタイラスペン１０に含まれている共振回路が磁気信号Ｂに共振する。そうすると、タッチ電極層２１の電極がスタイラスペン１０から共振された電磁気信号（Ｅおよび／またはＢ）が入力される。抵抗が小さいメタルメッシュ（ｍｅｔａｌ ｍｅｓｈ）でタッチ電極層２１の電極を形成する場合、スタイラスペン１０からの磁気信号の検出が可能になる。

【0063】

同様に、デジタイザ２９と比較すると、タッチスクリーン２０ｃは、磁気信号をスタイラスペン１０に伝達するための追加的なユニットやモジュールを必要としないので、タッチスクリーン２０ｂの薄型化が可能になり、製造コストにおいても長所がある。

【0064】

図２の（ｃ）を参照すると、タッチスクリーン２０ｂは、ループコイル２６４、ディスプレイパネル２５１、タッチ電極層２１、およびウィンドウ２２を含む。

【0065】

共振回路を含むスタイラスペン１０の場合、ループコイル２６４がスタイラスペン１０に磁気信号Ｂを伝達すると、スタイラスペン１０に含まれている共振回路が磁気信号Ｂに共振する。そうすると、タッチ電極層２１の電極にスタイラスペン１０から共振された電磁気信号（Ｅおよび／またはＢ）が入力される。

【0066】

デジタイザ２９と比較すると、ループコイル２６４は、タッチ位置を検出するための磁気信号Ｂを受信しないので、配線構造が簡単で、タッチスクリーン２０ｂの薄型化が可能になる。したがって、電子デバイス２の薄型化、小型化が可能になる。また、ループコイル２６４は、多様な大きさで多様な位置に形成されるので、このようなタッチスクリーン２０ｂは、フォルダブル／フレキシブル電子デバイス２にも適用可能である。

【0067】

ループコイル２６４は、アンテナループが位置した基板およびフェライトシートを含む。アンテナループは、銅、銀などの導体材料からなる。アンテナループは、基板以外にもタッチ電極層２１と同一層に位置することができ、この場合、アンテナループは、メタルメッシュ、ＩＴＯ、グラフェン、銀ナノワイヤなどの高い透過率、低インピーダンスを示す導体材料からなる。また、アンテナループはウィンドウの下に位置し、この場合、基板はループコイル２６４に含まれないことがある。

【0068】

前記タッチ電極層２１は、第１方向のタッチ座標を検出するための複数の第１タッチ電極と、第１方向と交差する第２方向のタッチ座標を検出するための複数の第２タッチ電極と、を含む。図２ではタッチ電極層２１を一つの層として示しているが、第１タッチ電極と第２タッチ電極は互いに異なる層にそれぞれ配置されてもよく、互いに重畳して配置されてもよく、互いに重畳せずに配置されてもよく、第１タッチ電極と第２タッチ電極の間に別の層を介してもよいが、これらに限定されない。

【0069】

図２の（ｄ）を参照すると、タッチスクリーン２０ｄは、ディスプレイパネル２５１、タッチ電極層２１、およびウィンドウ２２を含む。

【0070】

共振回路を含むアクティブスタイラスペン１０’の場合、アクティブスタイラスペン１０’に含まれている共振回路は、アクティブスタイラスペン１０’内の電源（例えば、電力を貯蔵するためのバッテリー（二次電池を含む）およびＥＤＬＣ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒｅｄ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）などのキャパシタ）を用いて共振する。そうすると、タッチ電極層２１の電極にスタイラスペン１０’から共振された電磁気信号（Ｅおよび／またはＢ）が入力される。抵抗が小さいメタルメッシュでタッチ電極層２１の電極を形成する場合、スタイラスペン１０’からの磁気信号の検出が可能になる。アクティブスタイラスペン１０’は、電磁気信号を生成するために共振回路だけでなく、電源を使用して所定の周波数を有する電磁気信号（Ｅおよび／またはＢ）を出力する回路を含んでもよい。また、アクティブスタイラスペン１０’は、共振回路と所定の周波数を有する電磁気信号（Ｅおよび／またはＢ）を出力する回路を全て含むこともできる。

【0071】

タッチスクリーン２０ｄは、磁気信号をスタイラスペン１０’に伝達せずにスタイラスペン１０’から電磁気信号を受信できる。つまり、タッチスクリーン２０ｄは、スタイラスペン１０’に含まれている共振回路を共振させる信号を生成するための追加的なユニットやモジュールを必要としないので、タッチスクリーン２０ｄの薄型化、小型化が可能になり、消費電力と製造コストにおいても長所がある。

【0072】

次に、図３ａ～図３ｃを参照して、図２の（ｂ）のタッチスクリーン２０ｂの構造について詳細に説明する。

【0073】

図３ａは、図１ａの電子デバイスの一部の積層構造を概略的に示す図である。

【0074】

図３ａを参照すると、ディスプレイパネル２５１は、基板２５１０上に配置された回路駆動層２５１２を含んでもよい。回路駆動層２５１２は、映像を表示する画素の発光層２５１４を駆動する回路を含んでもよい。例えば、回路駆動層２５１２は、複数の薄膜トランジスターとキャパシタを含んでもよい。

【0075】

回路駆動層２５１２上には発光層２５１４が配置される。発光層２５１４は有機発光層を含む。発光層２５１４は、回路駆動層２５１２から伝達する駆動信号によって多様な輝度で発光することができる。

【0076】

発光層２５１４上には共通電極層２５１６が配置される。共通電極層２５１６は、スリット形状の少なくとも一つの開口を有する。

【0077】

共通電極層２５１６上には封止層２５１８が配置される。封止層２５１８は、無機膜または無機膜と有機膜の積層膜を含んでもよい。他の例としては、封止層２５１８としてガラスや封止フィルムなどを適用することができる。

【0078】

封止層２５１８上にはタッチ電極層２１またはタッチ電極などが配置される。タッチ電極層２１は、タッチ入力を認識する層であって、タッチ部材の機能を行うことができる。タッチ電極層２１は、複数のタッチ領域とタッチ電極とを含む。

【0079】

タッチ電極層２１上には偏光層２３が配置される。偏光層２３は、外光の反射を減らす役割を果たす。偏光層２３は粘着層を介してタッチ電極層２１上に取り付けられる。偏光層２３は省略することもできる。

【0080】

偏光層２３上には保護層２２が配置される。保護層２２は、例えばウィンドウ部材を含む。保護層２２は、光学透明接着剤などによって偏光層２３上に取り付けられる。

【0081】

ディスプレイパネル２５１の下には磁場遮蔽層２４が配置される。磁場遮蔽層２４は、磁場を遮断するフェライトシートを含む。その他にも磁場遮蔽層２４は、基板２５１０の下に接着されたフェライト粉末を含んでもよい。磁場遮蔽層２４は、タッチ電極層２１および／またはスタイラスペン１０が磁場を形成するとき、他の電気的素子、構成要素で生成できる渦電流を遮断することができる。

【0082】

図３ｂおよび図３ｃは、図１ｂの電子デバイスの一部の積層構造を概略的に示す図である。

【0083】

図３ｂの積層構造は、図３ａの積層構造と同様であるが、フォールディング軸（ＡＸＩＳ_Ｆ）を基準にしてフォルダブル電子デバイス２が折り畳まれるときのフォールディングされる領域（以下、フォールディング領域という、ＦＡ）に磁場遮蔽層２４が配置され得る。さらに、磁場シールド層２４は、折り畳み領域ＦＡを除いて、少なくとも１つの領域に配置され得る。

【0084】

図３ｃの積層構造は、図３ｂの積層構造と比較して、フォールディング領域ＦＡまたはフォールディング領域ＦＡに含まれる一つの領域を除いて磁場遮蔽層２４が配置され得る。例えば、磁場遮蔽層２４は、フォールディング領域ＦＡと長辺ＬＳ１の間の領域に位置する第１シート２４ａおよびフォールディング領域ＦＡと長辺ＬＳ２の間の領域に位置する第２シート２４ｂを含んでもよい。磁場遮蔽層２４は、２つのシート以外に複数のシートを含んでもよく、この場合でも磁場遮蔽層２４は、ディスプレイパネル２５１後面のフォールディング領域ＦＡを除いた領域またはフォールディング領域ＦＡの一部を除いた領域に配置され得る。

【0085】

次に、図４を参照して、実施形態による電子デバイス２について説明する。

【0086】

図４は、電子デバイスを概略的に示すブロック図である。

【0087】

図４に示すように、電子デバイス２は、無線通信部２１０、メモリ２２０、インターフェース部２３０、電源供給部２４０、ディスプレイ部２５０、タッチモジュール２６０、および制御部２７０などを含む。図４に示した構成要素は電子デバイスを具現するために必ずしも必要なものではないので、本明細書で説明する電子デバイスは、前記に列挙された構成要素より多いか、または少ない構成要素を有する。

【0088】

より具体的には、前記構成要素のうち、無線通信部２１０は、電子デバイス２と無線通信システムの間、電子デバイス２と他の電子デバイス２の間、または電子デバイス２と外部サーバーの間の無線通信を可能にする一つ以上のモジュールを含み得る。また、前記無線通信部２１０は、電子デバイス２を一つ以上のネットワークに連結する一つ以上のモジュールを含み得る。

【0089】

このような無線通信部２１０は、無線インターネットモジュール２１１および近距離通信モジュール２１２などを含み得る。

【0090】

無線インターネットモジュール２１１は、無線インターネット接続のためのモジュールであって、電子デバイス２に内蔵される。無線インターネットモジュール２１１は、無線インターネット技術による通信網から無線信号を送受信するように構成される。無線インターネット技術としては、例えば、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ－Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｖｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）、ＷｉＢｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ－Ａ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）などがあり、前記無線インターネットモジュール２１１は前記に列挙されていないインターネット技術まで含む範囲で少なくとも一つの無線インターネット技術によりデータを送受信することになる。

【0091】

近距離通信モジュール２１２は、近距離通信（Ｓｈｏｒｔ ｒａｎｇｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）をためのものであって、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；ＩｒＤＡ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｗｉ－Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）の技術のうちの少なくとも一つを使用して近距離通信を支援することができる。このような、近距離通信モジュール２１２は、近距離無線通信網（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）を介して電子デバイス２と無線通信システムの間、電子デバイス２と無線通信可能なデバイスの間、または電子デバイス２と外部サーバーが位置したネットワークの間の無線通信を支援することができる。前記近距離無線通信網は近距離無線個人通信網（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）であり得る。

【0092】

ここで、無線通信可能なデバイスは、本発明による電子デバイス２とデータを相互交換可能な（または連動可能な）移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートブック（ｎｏｔｅｂｏｏｋ）など）であり得る。近距離通信モジュール２１２は、電子デバイス２周辺に前記電子デバイス２と通信可能な無線通信可能デバイスを感知（または認識）することができる。さらに、制御部２７０は、前記感知された無線通信可能なデバイスが一実施形態による電子デバイス２と通信するように認証されたデバイスの場合、電子デバイス２で処理されるデータの少なくとも一部を、前記近距離通信モジュール２１２を介して無線通信可能なデバイスに伝送できる。したがって、無線通信可能なデバイスの使用者は、電子デバイス２で処理されるデータを、無線通信可能なデバイスを介して利用することができる。

【0093】

また、メモリ２２０は、電子デバイス２の多様な機能を支援するデータを保存する。メモリ２２０は、電子デバイス２で駆動される多数の応用プログラム（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ）またはアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ））、電子デバイス２の動作のためのデータ、命令語を保存できる。

【0094】

インターフェース部２３０は、電子デバイス２に連結される多様な種類の外部機器との通路の役割を果たす。このようなインターフェース部２３０は、有／無線ヘッドセットポート（ｐｏｒｔ）、外部充電器ポート（ｐｏｒｔ）、有／無線データポート（ｐｏｒｔ）、メモリカード（ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）ポート、識別モジュールが備えられた装置を連結するポート（ｐｏｒｔ）、オーディオＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート（ｐｏｒｔ）、ビデオＩ／Ｏポート（ｐｏｒｔ）、イヤホンポート（ｐｏｒｔ）のうちの少なくとも一つを含み得る。

【0095】

電源供給部２４０には制御部２７０の制御下で外部の電源、内部の電源が印加され、電子デバイス２に含まれている各構成要素に電源を供給する。このような電源供給部２４０はバッテリーを含み、前記バッテリーは、内蔵型バッテリーまたは取り外し可能なバッテリーであり得る。

【0096】

ディスプレイ部２５０は、電子デバイス２で処理される情報を表示（出力）する。例えば、ディスプレイ部２５０は、電子デバイス２で駆動される応用プログラムの実行画面情報、またはこのような実行画面情報によるＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）情報を表示することができる。

【0097】

ディスプレイ部２５０は、ＬＣＤディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、電子インクディスプレイ（ｅ－ｉｎｋ ｄｉｓｐｌａｙ）、量子ドット（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）発光ディスプレイ、マイクロＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）ディスプレイなどを含み得る。

【0098】

ディスプレイ部２５０は、映像を表示するディスプレイパネル２５１と、ディスプレイパネル２５１と連結されて映像を表示するための信号をディスプレイパネル２５１に供給するディスプレイコントローラー２５２と、を含む。例えば、ディスプレイパネル２５１には複数のスキャン線、複数のデータ線などの信号線で連結された複数の画素と、スキャン線でスキャン信号を供給するスキャン駆動／受信部が配置され、ディスプレイコントローラー２５２は、データ線に印加するデータ信号を生成するデータ駆動ＩＣと映像信号を処理してディスプレイ部２５０の全般的な動作を制御するタイミングコントローラー、電源管理（ｐｏｗｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）ＩＣなどを含み得る。

【0099】

タッチモジュール２６０は、静電容量方式を利用してタッチ領域に加わるタッチ（またはタッチ入力）を感知する。一例として、タッチモジュール２６０は、特定部位に発生する静電容量、電圧、または電流などの変化を電気的な入力信号に変換するように構成される。タッチモジュール２６０は、タッチ領域上にタッチを加えるタッチ客体がタッチモジュール２６０上にタッチされる位置、面積、タッチ時の静電容量などを検出できるように構成される。ここで、タッチ客体は、前記タッチセンサーにタッチを印加する物体であって、例えば、使用者の身体部位（指、手のひらなど）、パッシブ（ｐａｓｓｉｖｅ）またはアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）方式のスタイラスペン１０などであり得る。

【0100】

タッチモジュール２６０は、タッチ電極が位置するタッチセンサー２６１と、タッチセンサー２６１に駆動信号を印加し、タッチセンサー２６１から感知信号を受信して、制御部２７０および／またはディスプレイコントローラー２５２にタッチデータを伝達するタッチコントローラー２６２と、を含む。

【0101】

タッチコントローラー２６２は、複数の第１タッチ電極のうちの少なくとも一つに連結されて駆動信号を印加し、感知信号を受信する第１駆動／受信部、複数の第２タッチ電極のうちの少なくとも一つに連結されて駆動信号を印加し、感知信号を受信する第２駆動／受信部、および第１駆動／受信部と第２駆動／受信部の動作を制御し、第１および第２駆動／受信部から出力される感知信号を使用してタッチ位置を取得するＭＣＵ（ｍｉｃｒｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）を含み得る。

【0102】

ディスプレイパネル２５１はタッチセンサー２６１と相互レイヤー構造をなすか、または一体型に形成され、タッチスクリーン２０と称することもある。

【0103】

制御部２７０は電子デバイス２の駆動を制御し、電子デバイス２のタッチ感知結果に対応してタッチ座標情報を出力することができる。また、制御部２７０は、タッチ感知結果に対応して駆動信号の周波数を変更することができる。

【0104】

制御部２７０は前記応用プログラムに関連した動作以外にも、通常、電子デバイス２の全般的な動作を制御する。制御部２７０は、上述した構成要素を介して入力または出力される信号、データ、情報などを処理するか、またはメモリ２２０に貯蔵された応用プログラムを駆動することによって、使用者に適切な情報または機能を提供または処理することができる。

【0105】

また、制御部２７０は、メモリ２２０に貯蔵された応用プログラムを駆動するために、図４と共に見た構成要素のうちの少なくとも一部を制御することができる。さらに、制御部２７０は前記応用プログラムの駆動のために、電子デバイス２に含まれている構成要素のうちの少なくとも二つ以上を互いに組み合わせて動作させることができる。

【0106】

上記でタッチモジュール２６０はディスプレイ部２５０と共に電子デバイス２に含まれるものとして説明したが、電子デバイス２はタッチモジュール２６０のみを含むこともできる。

【0107】

図５は、実施形態によるスタイラスペンを示す図である。

【0108】

図５のスタイラスペンは共通してハウジング内の共振回路部１２を含む。

【0109】

共振回路部１２はＬＣ共振回路であって、タッチスクリーン２０から出力される駆動信号に共振できる。駆動信号は、共振回路部１２の共振周波数に対応する周波数を有する信号（例えば、サイン波、矩形波など）を含み得る。共振のため、共振回路部１２の共振周波数と駆動信号の周波数は同一または極めて類似しなければならない。スタイラスペン１０ａ、１０ｂの共振周波数は、スタイラスペン１０ａ、１０ｂの共振回路部１２の設計値による。図２の（ｂ）の電極２１または図２の（ｃ）のループコイル２６４が駆動信号による電磁場を発生させると、スタイラスペン１０ａ、１０ｂの共振回路部１２は、磁場の変化によって受信した信号を利用して共振する。

【0110】

スタイラスペン１０ａ、１０ｂの素子はハウジングに収容される。ハウジングは、円柱、多角柱、少なくとも一部分が曲面である柱形態、エンタシス（ｅｎｔａｓｉｓ）形態、角錐台（ｆｒｕｓｔｕｍ ｏｆ ｐｙｒａｍｉｄ）形態、円錐台（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｃｏｎｅ）形態などを有してもよく、その形態に限定されない。ハウジングは内部が空いているので、その内部に共振回路部１２のようなスタイラスペン１０ａ、１０ｂの素子を収容できる。このようなハウジングは非導電性物質からなる。

【0111】

図５の（ａ）に示すように、ＥＭＲ方式のスタイラスペン１０ａは、芯体１１ａと共振回路部１２とを含む。共振回路部１２は、インダクタ部１４とキャパシタ部１３とを含む。インダクタ部１４は、芯体１１ａが貫通するフェライトコア１１５と、フェライトコア１１５の外面に巻線されたコイル１１６とを含む。

【0112】

芯体１１ａの一端部はペン先であって、フェライトコア１１５から突出する。芯体１１ａは導体、例えば導電性金属や導電性粉末を混入した硬質樹脂からなる電極芯で構成される。

【0113】

フェライトコア１１５には、例えば、円柱形状のフェライト材料に芯体１１ａを挿通させるための所定直径（例えば１ｍｍ）の軸心方向の貫通孔が形成されている。

【0114】

コイル１１６は、フェライトコア１１５の軸心方向の全体長さにわたって巻線されるか、または一部の長さにわたって巻線される。コイル１１６は、キャパシタ部１３に電気的に連結される。

【0115】

キャパシタ部１３は、並列に接続された複数のキャパシタを含む。プリント基板上の各キャパシタは互いに異なるキャパシタンスを有し、製造工程内でトリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）される。

【0116】

図５の（ｂ）に示すように、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式のスタイラスペン１０ｂは、導電性チップ１１ｂと共振回路部１２とを含む。共振回路部１２は、インダクタ部１４とキャパシタ部１３とを含む。インダクタ部１４は、フェライトコア１１５と、フェライトコア１１５の外面に巻線されたコイル１１６とを含む。

【0117】

導電性チップ１１ｂは、少なくとも一部が導電性物質（例えば、金属、導電性ゴム、導電性織物、導電性シリコーンなど）で形成されることができ、これらに限定されない。

【0118】

コイル１１６は、フェライトコア１１５の軸心方向の全体長さにわたって巻線されるか、または一部の長さにわたって巻線される。コイル１１６は、キャパシタ部１３に電気的に連結される。

【0119】

キャパシタ部１３は、並列に接続された複数のキャパシタを含む。プリント基板上の各キャパシタは互いに異なるキャパシタンスを有し、製造工程内でトリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）される。

【0120】

以下、図５で説明したスタイラスペンからの共振信号を使用してタッチを検出する方法について説明する。

【0121】

図６は、一実施形態によるタッチデバイスの一部を概略的に示す図である。

【0122】

一実施形態によるタッチモジュール（つまり、タッチデバイス）２６０は、タッチセンサー２６１、およびタッチセンサー２６１を制御するタッチコントローラー２６２を含む。タッチコントローラー２６２は、タッチセンサー２６１と信号を送受信する第１駆動／受信部２６２０、第２駆動／受信部２６２２、および制御部２６２４を含む。

【0123】

タッチセンサー２６１は、第１方向のタッチ座標を検出するための複数の第１タッチ電極１１１－１～１１１－ｍと第１方向と交差する第２方向のタッチ座標を検出するための複数の第２タッチ電極１２１－１～１２１－ｎを含む。例えば、複数の第１タッチ電極１１１－１～１１１－ｍは第２方向に延長された形態を有し、複数の第２タッチ電極１２１－１～１２１－ｎは第１方向に延長された形態を有する。タッチセンサー２６１内で、複数の第１タッチ電極１１１－１～１１１－ｍは第１方向に沿って配列され、複数の第２タッチ電極１２１－１～１２１－ｎは第２方向に沿って配列される。

【0124】

第１駆動／受信部２６２０は、複数の第１タッチ電極１１１－１～１１１－ｍに駆動信号を印加することができる。第２駆動／受信部２６２２は、複数の第２タッチ電極１２１－１～１２１－ｎから感知信号を受信できる。

【0125】

上記ではタッチセンサー２６１が相互キャパシタンス方式で具現されることを説明したが、タッチセンサー２６１は自己キャパシタンス方式で具現されることができ、相互キャパシタンス方式でのタッチ電極１１１－１～１１１－ｍ、１２１－１～１２１－ｎ、第１駆動／受信部２６２０、および第２駆動／受信部２６２２を適切に変形するか、新たなコンポーネントを追加するか、または一部構成要素を省略して自己キャパシタンス方式に適合するように修正することは通常の技術者に容易であろう。

【0126】

つまり、タッチセンサー２６１は、自己キャパシタンス方式のタッチ電極を複数個含むことができ、この場合、タッチ電極はドット（ｄｏｔ）形態に配列され、上記で説明したように一方向に延長された形態に配列されることもできる。

【0127】

次に、図７を参照して電極およびトレースについて説明する。

【0128】

図７は、一実施形態によるタッチデバイスの電極およびトレースの配置形態の一例を示す図である。

【0129】

タッチセンサーは、タッチ電極１１１、１２１とダミー電極が連結されたアンテナを含む。例えば、複数のダミー電極１２１Ｄがタッチ電極１１１、１２１と同一層に位置し、複数のダミー電極１２１Ｄのうちの一部がブリッジ１２１Ｂによって互いに連結される。ブリッジ１２１Ｂは、トレース１１２を通じてパッド１１３ａ、１１３ｂに連結される。

【0130】

タッチコントローラー２６２は、スタイラスペン１０を共振させるためにアンテナ１２１Ａに駆動信号を印加することができる。駆動信号は、共振回路部１２の共振周波数に対応する周波数を有する信号（例えば、サイン波、矩形波など）を含むことができ、所定の周波数を有する交流電圧または交流電流であり得る。このような駆動信号の周波数と大きさは、制御部２６２４の制御により変更される。具体的には、タッチコントローラー２６２は、隣接した２つのブリッジ１２１Ｂのうちの一方に駆動信号を印加し、他方は接地させる。

【0131】

タッチ電極１１１、１２１は、タッチ領域の周縁に位置する周辺領域のトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂを通じてパッド１１３ａ、１１３ｂに連結されている。第１タッチ電極１１１－１、１１１－２、１１１－３、．．．は、それぞれのトレース１１２に対応して連結されており、第２タッチ電極１２１－１、１２１－２、１２１－３、．．．は、それぞれのトレース１２２ａ、１２２ｂに対応して連結されている。

【0132】

タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂは同一層に形成される。タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂはメタルメッシュ、銀ナノワイヤなどの高い透過率、低インピーダンスを示す導体材料で形成される。しかし、タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂは異なる層に配置されてもよく、ＩＴＯ、グラフェンで製造してもよいが、これらに限定されない。

【0133】

パッド１１３ａ、１１３ｂはタッチコントローラー２６２に接続されており、タッチコントローラー２６２の信号（例えば、駆動信号）をタッチ電極１１１、１２１に伝達し、タッチ電極１１１、１２１からの信号（例えば、感知信号）をタッチコントローラー２６２に伝達する。

【0134】

図８は、一実施形態によるタッチデバイスの電極およびトレースの配置形態の他の例を示す図である。

【0135】

図７と同様に、タッチ電極１１１、１２１は、タッチ領域の周縁に位置する周辺領域のトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂを通じてパッド１１３ａ、１１３ｂに連結されている。

【0136】

一つのタッチ電極は２つの信号入力端を有し、２つの信号入力端は２つのトレースに対応して連結されている。例えば、第２タッチ電極１２１－９はＵ字状の電極であって、上側に位置する第１信号入力端ＴＥ１と下側に位置する第２信号入力端ＴＥ２とを有する。

【0137】

２つの信号入力端のうちの一方はスイッチを通じて接地に連結されるか、または駆動／受信部２６２０に連結される。例えば、第１信号入力端ＴＥ１は駆動／受信部２６２０に連結されており、第２信号入力端ＴＥ２はスイッチ（ＳＷ）に連結されている。スイッチ（ＳＷ）は、第２信号入力端ＴＥ２を接地または駆動／受信部２６２０に連結させる。

【0138】

タッチコントローラー２６２は、スタイラスペン１０を共振させるために一つの信号入力端を接地に連結させ、駆動信号を印加することができる。タッチコントローラー２６２は、２つの信号入力端から同時に感知信号を受信できる。また、一般的なフィンガータッチのための駆動時、タッチコントローラー２６２は２つの信号入力端に同じ位相の駆動信号を印加することもできる。

【0139】

上記では一つの信号入力端を接地に連結させ、駆動信号を印加することを説明したが、タッチコントローラー２６２は、２つの信号入力端に互いに逆位相の駆動信号を印加することもできる。

【0140】

次に、図９を参照してタッチスクリーン２０上にスタイラスペン１０ａまたは１０ｂが位置した場合、タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂに誘導される信号について説明する。

【0141】

図９は、一実施形態によるタッチデバイス上にスタイラスペンが位置している場合を示す図である。

【0142】

図９に示すように、スタイラスペン１０ａ、１０ｂのインダクタ部１４はタッチスクリーン２０上で、第１タッチ電極１１１－５、１１１－６の間、第２タッチ電極１２１－８、１２１－９の間に位置する。

【0143】

スタイラスペン１０ａ、１０ｂは、アンテナ１２１Ａまたは２つの信号入力端を有するタッチ電極１１１、１２１に印加された駆動信号によって共振する。共振によってインダクタ部１４のコイルに流れる電流Ｉｒが流れる。このような電流Ｉｒは、タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂに渦電流（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）を引き起こす。このような渦電流は、電流Ｉｒ方向の反対方向に形成される。

【0144】

したがって、インダクタ部１４の左側（－Ｘ軸方向）に位置する第１タッチ電極１１１－４、１１１－５には－Ｙ軸方向に電流Ｉａ１、Ｉａ２が形成され、インダクタ部１４の右側（＋Ｘ軸方向）に位置する第１タッチ電極１１１－６、１１１－７には＋Ｙ軸方向に電流Ｉａ３、Ｉａ４が形成される。つまり、第１タッチ電極１１１－１～１１１－５に誘導される電流の方向と第１タッチ電極１１１－６～１１１－１０に誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0145】

インダクタ部１４の上側（＋Ｙ軸方向）に位置する第２タッチ電極１２１－７、１２１－８には－Ｘ軸方向に電流Ｉｂ１、Ｉｂ２が形成され、インダクタ部１４の下側（－Ｙ軸方向）に位置する第２タッチ電極１２１－９、１２１－１０には＋Ｘ軸方向に電流Ｉｂ３、Ｉｂ４が形成される。つまり、第２タッチ電極１２１－１～１２１－８に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６に誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0146】

インダクタ部１４の左側に位置するトレース１２２ａには－Ｙ軸方向に電流Ｉｃ１、Ｉｃ２が形成され、インダクタ部１４の右側に位置するトレース１２２ｂには＋Ｙ軸方向に電流Ｉｃ３、Ｉｃ４が形成される。つまり、トレース１２２ａに誘導される電流の方向とトレース１２２ｂに誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0147】

また、第２タッチ電極１２１－１～１２１－８に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－１～１２１－８に連結されたトレース１２２ａに誘導される電流の方向は同じである。第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６に連結されたトレース１２２ｂに誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0148】

一時点において電流の方向をパッド１１３ａ、１１３ｂを基準にしてみると、第２タッチ電極１２１－１～１２１－８からパッド１１３ａに電流が入り込むことができる。第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６とこれに連結されたトレース１２２ｂに誘導される電流の大きさによってパッド１１３ｂから第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６に引き出されるか、または第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６からパッド１１３ｂに電流が引き込まれる。ただし、図９ではスタイラスペン１０のインダクタ部１４がトレース１２２ｂに比べて第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６にさらに近くに位置するので、第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６からパッド１１３ｂに電流が引き込まれる。

【0149】

これとは別に、図５の（ｂ）のスタイラスペン１０ｂの場合、電場信号Ｅをタッチ電極１１１、１２１に出力するので、第１タッチ電極１１１－５、１１１－６と第２タッチ電極１２１－８、１２１－９に印加される電場信号Ｅによる感知信号が受信される。

【0150】

これに関連して、図１０を参照して信号測定方法について説明する。

【0151】

図１０は、実施形態によるタッチデバイスの信号測定方法を示すグラフである。

【0152】

図１０は、互いに反対方向の電流が誘導される第２タッチ電極１２１－８の電圧変化Ｖ８と第２タッチ電極１２１－９の電圧変化Ｖ９を示す。

【0153】

第１駆動／受信部２６２０と第２駆動／受信部２６２２は電圧変化による感知信号を測定するために、駆動信号の周波数に対応して電圧変化をサンプリングした。少なくとも一つのサンプリング時点（Ｉ、Ｑ、ＩＢ、ＱＢ）は、駆動信号の周波数に関連して周期的に設定できる任意のタイミングである。例えば、ＩとＩの間の期間は駆動信号の半周期と同じである。

【0154】

感知信号は、Ｉ時点で測定した電圧値とＩＢ時点で測定した電圧値の差（ΔＩ）および／またはＱ時点で測定した電圧値とＱＢ時点で測定した電圧値の差（ΔＱ）を含む。

【0155】

次に、図１１および図１２を参照して、図５の（ｂ）のスタイラスペン１０ｂによる感知信号について説明する。

【0156】

図１１および図１２は、一実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【0157】

図１１は、第１タッチ電極１１１－１～１１１－１０から受信した感知信号のグラフである。

【0158】

図１１に示すように、第１タッチ電極１１１－１～１１１－５と第１タッチ電極１１１－６～１１１－１０の間の電流方向は反対に誘導されるので、これによって測定された感知信号ＡＢ１は、第１タッチ電極１１１－５と第１タッチ電極１１１－６で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第１タッチ電極１１１－５と第１タッチ電極１１１－６に誘導された電流の大きさは、他の第１タッチ電極１１１－１～１１１－４、１１１－７～１１１－１０に誘導された電流の大きさよりさらに大きい。

【0159】

スタイラスペン１０ｂは、導電性チップ１１ｂを通じて電場信号Ｅを第１タッチ電極１１１－５と第１タッチ電極１１１－６に出力するので、これによる感知信号ＡＥ１が受信される。

【0160】

第１駆動／受信部２６２０によって受信される感知信号ＡＣ１は、感知信号ＡＢ１と感知信号ＡＥ１が結合した形態を有する。この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＣ１の大きさの差が最大である２つの第１タッチ電極１１１－５、１１１－６の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0161】

図１２は、第２タッチ電極１２１－１～１２１－１６から受信した感知信号のグラフである。

【0162】

図１２に示すように、第２タッチ電極１２１－１～１２１－８と第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６の間の電流方向は反対に誘導されるので、これによって測定された感知信号ＡＢ２は第２タッチ電極１２１－８と第２タッチ電極１２１－９で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第２タッチ電極１２１－８と第２タッチ電極１２１－９に誘導された電流の大きさは他の第２タッチ電極１２１－１～１２１－７、１２１－１０～１２１－１６に誘導された電流の大きさよりさらに大きい。

【0163】

スタイラスペン１０ｂは、導電性チップ１１ｂを通じて電場信号Ｅを第２タッチ電極１２１－８と第２タッチ電極１２１－９に出力するので、これによる感知信号ＡＥ２が受信される。

【0164】

第２駆動／受信部２６２２によって受信される感知信号ＡＣ２は、感知信号ＡＢ２と感知信号ＡＥ２が結合した形態を有する。この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＣ２の大きさの差が最大である２つの第２タッチ電極１２１－８、１２１－９の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0165】

次に、図１３および図１４を参照して、図５の（ａ）のスタイラスペン１０ａによる感知信号について説明する。

【0166】

図１３および図１４は、他の実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【0167】

図１３は、第１タッチ電極１１１－１～１１１－１０から受信した感知信号のグラフである。

【0168】

図１３に示すように、第１タッチ電極１１１－１～１１１－５と第１タッチ電極１１１－６～１１１－１０の間の電流方向は反対に誘導されるので、第１駆動／受信部２６２０によって受信される感知信号ＡＢ３は、第１タッチ電極１１１－５と第１タッチ電極１１１－６で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第１タッチ電極１１１－５と第１タッチ電極１１１－６に誘導された電流の大きさは、他の第１タッチ電極１１１－１～１１１－４、１１１－７～１１１－１０に誘導された電流の大きさよりさらに大きい。

【0169】

この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＢ３の符号が逆になり、それぞれの信号の大きさが大きい２つの第１タッチ電極１１１－５、１１１－６の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＢ３を微分して最大値を有する領域をタッチ地点と決定することができる。

【0170】

図１４は、第２タッチ電極１２１－１～１２１－１６から受信した感知信号のグラフである。

【0171】

図１４に示すように、第２タッチ電極１２１－１～１２１－８と第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６の間の電流方向は反対に誘導されるので、第２駆動／受信部２６２２によって受信される感知信号ＡＢ４は第２タッチ電極１２１－８と第２タッチ電極１２１－９で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第２タッチ電極１２１－８と第２タッチ電極１２１－９に誘導された電流の大きさは、他の第２タッチ電極１２１－１～１２１－７、１２１－１０～１２１－１６に誘導された電流の大きさよりさらに大きい。

【0172】

この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＢ４の符号が逆になり、それぞれの信号の大きさが大きい２つの第２タッチ電極１２１－８、１２１－９の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0173】

次に、図１５を参照して、タッチスクリーン２０上にスタイラスペン１０ａまたはスタイラスペン１０ｂが位置している場合、タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂに誘導される信号について説明する。

【0174】

図１５は、一実施形態によるタッチデバイス上にスタイラスペンが位置している場合を示す図である。

【0175】

図１５に示すように、スタイラスペン１０ａ、１０ｂのインダクタ部１４はタッチスクリーン２０上で、第１タッチ電極１１１－２、１１１－３の間、第２タッチ電極１２１－２、１２１－３の間に位置する。

【0176】

スタイラスペン１０ａ、１０ｂは、アンテナ１２１Ａまたは２つの信号入力端を有するタッチ電極１１１、１２１に印加された駆動信号によって共振する。共振によってインダクタ部１４のコイルに流れる電流Ｉｒが流れる。このような電流Ｉｒは、タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂに渦電流（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）を引き起こす。このような渦電流は、電流Ｉｒ方向の反対方向に形成される。

【0177】

したがって、インダクタ部１４の左側（－Ｘ軸方向）に位置する第１タッチ電極１１１－１、１１１－２には－Ｙ軸方向に電流Ｉａ１、Ｉａ２が形成され、インダクタ部１４の右側（＋Ｘ軸方向）に位置する第１タッチ電極１１１－３、１１１－４には＋Ｙ軸方向に電流Ｉａ３、Ｉａ４が形成される。つまり、第１タッチ電極１１１－１および１１１－２に誘導される電流の方向と第１タッチ電極１１１－３～１１１－１０に誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0178】

インダクタ部１４の上側（＋Ｙ軸方向）に位置する第２タッチ電極１２１－１、１２１－２には－Ｘ軸方向に電流Ｉｂ１、Ｉｂ２が形成され、インダクタ部１４の下側（－Ｙ軸方向）に位置する第２タッチ電極１２１－３、１２１－４、１２１－９、１２１－１０には＋Ｘ軸方向に電流Ｉｂ３、Ｉｂ４、Ｉｂ５、Ｉｂ６が形成される。つまり、第２タッチ電極１２１－１および１２１－２に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－３～１２１－１６に誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0179】

インダクタ部１４の左側に位置するトレース１２２ａには－Ｙ軸方向に電流Ｉｃ１～Ｉｃ４が形成され、インダクタ部１４の右側に位置するトレース１２２ｂには＋Ｙ軸方向に電流Ｉｃ５、Ｉｃ６が形成される。つまり、トレース１２２ａに誘導される電流の方向とトレース１２２ｂに誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0180】

また、第２タッチ電極１２１－１および１２１－２に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－１および１２１－２に連結されるトレース１２２ａに誘導される電流の方向は同じである。第２タッチ電極１２１－３～１２１－８に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－３～１２１－８に連結されるトレース１２２ａに誘導される電流の方向は互いに逆である。第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６に誘導される電流の方向と第２タッチ電極１２１－９～１２１－１６に連結されるトレース１２２ｂに誘導される電流の方向は互いに逆である。

【0181】

一時点において電流の方向をパッド１１３ａ、１１３ｂを基準にしてみると、第２タッチ電極１２１－１および１２１－２からパッド１１３ａに電流が引き込まれる。第２タッチ電極１２１－３～１２１－１６とこれに連結されるトレース１２２ａ、１２２ｂに誘導される電流の大きさによりパッド１１３ａ、１１３ｂから第２タッチ電極１２１－３～１２１－１６に引き出されるか、または第２タッチ電極１２１－３～１２１－１６からパッド１１３ａ、１１３ｂに電流が引き込まれる。

【0182】

これとは別に、図５の（ｂ）のスタイラスペン１０ｂの場合、電場信号Ｅをタッチ電極１１１、１２１に出力するので、第１タッチ電極１１１－２、１１１－３と第２タッチ電極１２１－２、１２１－３に印加される電場信号Ｅによる感知信号が受信される。

【0183】

次に、図１６および図１７を参照して、図５の（ｂ）のスタイラスペン１０ｂによる感知信号について説明する。

【0184】

図１６および図１７は、一実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【0185】

図１６に示すように、第１タッチ電極１１１－１および第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３～１１１－１０の間の電流方向は反対に誘導されるので、これによって測定された感知信号ＡＢ５は、第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３に誘導される電流の大きさは、他の第１タッチ電極１１１－１、１１１－４～１１１－１０に誘導される電流の大きさよりさらに大きい。

【0186】

スタイラスペン１０ｂは、導電性チップ１１ｂを通じて電場信号Ｅを第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３に出力するので、これによる感知信号ＡＥ５が受信される。

【0187】

第１駆動／受信部２６２０によって受信される感知信号ＡＣ５は、感知信号ＡＢ５と感知信号ＡＥ５が結合した形態を有する。この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＣ５の大きさの差が最大である２つの第１タッチ電極１１１－２、１１１－３の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0188】

図１７は、第２タッチ電極１２１－１～１２１－１６から受信した感知信号のグラフである。

【0189】

図１７に示すように、第２タッチ電極１２１－１および第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３～１２１－１６の間の電流方向は反対に誘導されるので、これによって測定された感知信号ＡＢ６は、第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３に誘導される電流の大きさは、他の第２タッチ電極１２１－１、１２１－４～１２１－１６に誘導される電流の大きさよりさらに大きい。

【0190】

スタイラスペン１０ｂは、導電性チップ１１ｂを通じて電場信号Ｅを第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３に出力するので、これによる感知信号ＡＥ６が受信される。

【0191】

第２駆動／受信部２６２２によって受信される感知信号ＡＣ６は、感知信号ＡＢ６と感知信号ＡＥ６が結合した形態を有する。この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＣ６の大きさの差が最大である２つの第２タッチ電極１２１－２、１２１－３の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0192】

次に、図１８および図１９を参照して、図５の（ａ）のスタイラスペン１０ａによる感知信号について説明する。

【0193】

図１８および図１９は、他の実施形態によるスタイラスペンによる感知信号を示すグラフである。

【0194】

図１８は、第１タッチ電極１１１－１～１１１－１０から受信した感知信号のグラフである。

【0195】

図１８に示すように、第１タッチ電極１１１－１および第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３～１１１－１０の間の電流方向は反対に誘導されるので、第１駆動／受信部２６２０によって受信される感知信号ＡＢ７は、第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第１タッチ電極１１１－２と第１タッチ電極１１１－３に誘導される電流の大きさは、他の第１タッチ電極１１１－１、１１１－４～１１１－１０に誘導される電流の大きさよりさらに大きい。

【0196】

この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＢ７の符号が逆になり、それぞれの信号の大きさが大きい２つの第１タッチ電極１１１－２、１１１－３の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0197】

図１９は、第２タッチ電極１２１－１～１２１－１６から受信した感知信号のグラフである。

【0198】

図１９に示すように、第２タッチ電極１２１－１および第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３～１２１－１６の間の電流方向は反対に誘導されるので、第２駆動／受信部２６２２によって受信される感知信号ＡＢ８は、第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３で反対符号を有する。また、インダクタ部１４に近いほどさらに大きい電流が誘導されるので、第２タッチ電極１２１－２と第２タッチ電極１２１－３に誘導される電流の大きさは、他の第２タッチ電極１２１－１、１２１－４～１２１－１６に誘導される電流の大きさよりさらに大きい。

【0199】

この場合、制御部２６２４は、感知信号ＡＢ８の符号が逆になり、それぞれの信号の大きさが大きい２つの第２タッチ電極１２１－２、１２１－３の間をタッチ地点と決定することができ、正確なタッチ地点は補間などを用いて計算することができる。

【0200】

次に、図２０を参照して、図２の（ｃ）のタッチスクリーン２０ｃを有する電子デバイス２について説明する。

【0201】

図２０は、電子デバイスを概略的に示すブロック図である。

【0202】

図２０の電子デバイスは、図４の電子デバイスに比べて、ループコイル２６４と、ループコイル２６４に駆動信号を印加するコイルドライバー２６３をさらに含む。

【0203】

ループコイル２６４は、タッチスクリーン２０の周りに配置されるか、または電子デバイス２内の任意の位置に配置され得る。ループコイル２６４は、ＲＦＩＤ、ＮＦＣなどの近距離通信モジュール２１２のアンテナで構成することもできる。駆動信号は、所定の周波数を有する交流電圧または交流電流を含む。

【0204】

図２１は、一実施形態によるタッチデバイスの一部を概略的に示す図である。

【0205】

図２１のタッチデバイスは、図６のタッチデバイスに比べて、ループコイル２６４、ループコイル２６４を駆動するコイルドライバー２６３をさらに含む。

【0206】

コイルドライバー２６３は、ループコイル２６４に駆動信号を印加する。駆動信号は、共振回路部１２の共振周波数に対応する周波数を有する信号（例えば、サイン波、矩形波など）を含むことができ、所定の周波数を有する交流電圧または交流電流である。このような駆動信号の周波数と大きさは制御部２６２４の制御により変更される。

【0207】

スタイラスペン１０ａ、１０ｂは、ループコイル２６４に印加される駆動信号によって共振する。共振によってインダクタ部１４のコイルに流れる電流Ｉｒが流れる。

【0208】

図２２は、他の実施形態によるタッチデバイスの電極およびトレースの配置形態の一例を示す図である。

【0209】

タッチセンサー内のタッチ電極１１１、１２１はタッチ領域の周縁に位置する周辺領域のトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂを通じてパッド１１３ａ、１１３ｂに連結されている。第１タッチ電極１１１－１、１１１－２、１１１－３、．．．は、それぞれのトレース１１２に対応して連結されており、第２タッチ電極１２１－１、１２１－２、１２１－３、．．．は、それぞれのトレース１２２ａ、１２２ｂに対応して連結されている。

【0210】

タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂは同一層に形成される。タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂはメタルメッシュ、銀ナノワイヤなどの高い透過率、低インピーダンスを示す導体材料で形成される。しかし、タッチ電極１１１、１２１とトレース１１２、１２２ａ、１２２ｂは異なる層に配置されてもよく、ＩＴＯ、グラフェンで製造してもよいが、これらに限定されない。

【0211】

パッド１１３ａ、１１３ｂはタッチコントローラー２６２に接続されており、タッチコントローラー２６２の信号（例えば、駆動信号）をタッチ電極１１１、１２１に伝達し、タッチ電極１１１、１２１からの信号（例えば、感知信号）をタッチコントローラー２６２に伝達する。

【0212】

図２３は、タッチモジュールおよびホストを示すブロック図であり、図２４は、タッチモジュールからホストに提供されるタッチデータの一例を示す図である。

【0213】

図２３を参照すると、ホスト２７０は、タッチモジュール２６０に含まれているタッチコントローラー２６２にタッチデータの提供を受けることができる。例えば、ホスト２７０は、モバイル向けＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）、アプリケーションプロセッサー（ＡＰ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、メディアプロセッサー（Ｍｅｄｉａ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロプロセッサー、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔｎｉｔ）、またはこれと類似した装置であり得る。

【0214】

タッチモジュール２６０は、１フレームが終了した後、１フレーム中に入力されたタッチに関する情報をタッチデータで生成してホスト２７０に伝達できる。

【0215】

図２３および図２４を参照すると、タッチデータ６００はタッチモジュール２６０からホスト２７０に伝達され、タッチカウントフィールド６１０および少なくとも一つのタッチエンティティフィールド６１２、６１４を含む。また、タッチデータ６００には、スタイラスペン１０からのセンサー入力データ、共振信号変更を示すデータなどをさらに含み得る。

【0216】

タッチカウントフィールド６１０には、１フレーム区間の間に入力されたタッチの個数を示す値を書き込むことができる。タッチエンティティフィールド６１２、６１４はそれぞれのタッチ入力に対する情報を示すフィールドを含む。例えば、タッチエンティティフィールド６１２、６１４はフラグフィールド６２０、Ｘ軸座標フィールド６２１、Ｙ軸座標フィールド６２２、Ｚ値フィールド６２３、面積フィールド６２４、タッチアクションフィールド６２５を含む。

【0217】

タッチエンティティフィールド６１２、６１４の個数はタッチカウントフィールド６１０に書き込まれた値と同じ値でもよい。

【0218】

フラグフィールド６２０にはタッチ客体を示す値が書き込まれる。例えば、指、手のひら、およびスタイラスペンは互いに異なる値がフラグフィールド６２０に書き込まれる。Ｘ軸座標フィールド６２１とＹ軸座標フィールド６２２には計算されたタッチ座標を示す値が書き込まれる。Ｚ値フィールド６２３には感知信号の信号強度に対応する値が書き込まれる。面積フィールド６２４にはタッチされた領域の面積に対応する値が書き込まれる。

【0219】

実施形態によれば、タッチデータ６００が伝達されたホスト２７０は面積フィールド６２４の値を使用して、タッチ面積が臨界値より大きい場合タッチ客体が指であると判断し、タッチ面積が臨界値以下である場合タッチ客体がスタイラスペン１０であると判断する。

【0220】

実施形態によれば、タッチデータ６００が伝達されたホスト２７０はフラグフィールド６２０の値を使用して、タッチ客体が指またはスタイラスペン１０であるかを識別することもできる。

【0221】

本明細書に開示された多様な実施形態による電子デバイスは多様な形態の装置であり得る。電子デバイスは、例えば、携帯用通信装置（例えば、スマートフォン）、コンピュータ装置、携帯用マルチメディア装置、携帯用医療機器、カメラ、ウェアラブル装置、または家電装置を含み得る。本発明の実施形態による電子デバイスは上述した装置に限定されない。

【0222】

本明細書の多様な実施形態およびこれに使用された用語は本明細書に記載された技術的特徴を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、当該実施形態の多様な変更、均等物、または代替物を含むことに理解されなければならない。図面の説明で、類似の構成要素に対しては類似の参照符号が用いられる。アイテムに対応する名詞の単数の表現は文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。

【0223】

本明細書において、「ＡまたはＢ」、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」、「ＡまたはＢのうちの少なくとも一つ、」「Ａ、ＢまたはＣ、」「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも一つ」、および「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも一つ」などの用語それぞれは、それらと共に列挙された項目のすべての可能な組み合わせを含み得る。「第１」または「第２」のような用語は単に当該構成要素を他の構成要素と区別するために用いられ、当該構成要素は他の側面（例えば、重要性または手順）に限定されない。ある構成要素（例えば、第１構成要素）が他の構成要素（例えば、第２構成要素）と「（作動的または通信的に）という用語とともに、またはそのような用語の記載なく、「結合される」または「連結される」と言及された場合、それは、ある構成要素が他の構成要素と直接的に（例えば、有線で）、無線で、または第３構成要素を介して連結されることを意味する。

【0224】

本明細書で使用される用語「モジュール」は、ハードウェア、ソフトウェアまたはファームウエアで具現されたユニットを含むことができ、例えば、ロジック、論理ブロック、部品、または回路などの用語と相互互換的に用いられる。モジュールは、一体に構成された部品または一つまたはそれ以上の機能を行う、前記部品の最小単位またはその一部であり得る。例えば、一実施形態によれば、モジュールはＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）の形態で具現される。

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】