(57)【要約】【課題】指紋認識兼用タッチセンサ、及びそれを含む電子装置を提供する。【解決手段】指紋認識とタッチセンシングとをいずれも行うことができ、タッチセンシングモードで、タッチセンシングの正確性、精密性及び線形性が向上したタッチセンサ１００、及びそれを含む電子装置に係り、タッチセンサ１００は、複数の平行な送信ライン１２１、複数の平行な受信ライン１３１、送信ライン１２１に駆動信号を印加する送信ドライバ１２０、及び受信ライン１３１からタッチ信号を受信する信号出力部１３０を含み、送信ドライバ１２０は、第１モードで、第１電圧の駆動信号を印加し、第２モードで、第１電圧より低い第２電圧の駆動信号を印加するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って延長された複数の平行な送信ラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長された複数の平行な受信ラインと、
第１モードで、第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、第２モードで、前記第１電圧と異なる第２電圧の第２駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加するように構成された送信ドライバと、
前記複数の受信ラインからタッチ信号を受信する信号出力部と、を含むタッチセンサ。
【請求項２】
前記送信ドライバは、前記第１モードで、それぞれ個別の送信ラインに、順次に、前記第１電圧の前記第１駆動信号を印加するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記送信ドライバは、前記第２方向に沿って配列された複数の送信グループを含み、それぞれの前記送信グループは、前記複数の送信ラインのうち隣接する一部の送信ラインを含むことを特徴とする請求項２に記載のタッチセンサ。
【請求項４】
前記送信ドライバは、前記第２モードで、それぞれの前記送信グループ単位に、順次に前記第２電圧の前記第２駆動信号を印加するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ。
【請求項５】
前記複数の送信グループは、隣接する第１送信グループと第２送信グループとを含み、
前記第２モードで、前記送信ドライバは、前記第１送信グループ内に配列された前記複数の送信ラインに、同時に前記第２電圧の前記第２駆動信号を印加した後、前記第２送信グループ内に配列された前記複数の送信ラインに、前記第２電圧の前記第２駆動信号を印加することを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ。
【請求項６】
前記送信ドライバは、前記複数の送信ラインにそれぞれ一つずつ連結された複数の送信回路、前記複数の送信回路に、前記第１電圧を供給する第１電圧ライン、及び前記複数の送信回路に前記第２電圧を供給する第２電圧ラインを含むことを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ。
【請求項７】
前記送信ドライバは、前記第１モードで、前記第１電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させ、前記第２モードで、前記第２電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させるように構成されたことを特徴とする請求項６に記載のタッチセンサ。
【請求項８】
前記送信ドライバは、前記第１モードで、それぞれ個別の送信回路を順次に活性化させ、前記第２モードで、１つの送信グループ内に配列された前記複数の送信回路を同時に活性化させるように構成されたことを特徴とする請求項７に記載のタッチセンサ。
【請求項９】
前記信号出力部は、前記第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの前記受信グループは、前記複数の受信ラインのうち隣接する一部の受信ラインを含むことを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ。
【請求項１０】
前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の第１受信回路、及び前記複数の受信グループにそれぞれ一つずつ対応するように配置された第２受信回路を含むことを特徴とする請求項９に記載のタッチセンサ。
【請求項１１】
前記信号出力部は、前記第１モードで、前記複数の受信ラインを、それにそれぞれ対応する第１受信回路に連結し、前記複数の受信ラインにそれぞれ連結された全ての第１受信回路を介して、同時にタッチ信号を受信するように構成されることを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサ。
【請求項１２】
前記信号出力部は、前記第２モードで、１つの受信グループ内に配列された複数の受信ラインを、前記１つの受信グループに対応する１つの第２受信回路に連結し、前記複数の受信ラインに連結された第２受信回路を介して、タッチ信号を受信するように構成されることを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサ。
【請求項１３】
前記第１受信回路は、第１静電容量を有する第１フィードバックキャパシタを含み、第２受信回路は、前記第１静電容量より大きい第２静電容量を有する第２フィードバックキャパシタを含むことを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサ。
【請求項１４】
前記送信ドライバは、第３モードで、１つの送信グループ内で連続して配列された第１の一部の送信ラインに、前記第１電圧より低く、前記第２電圧より高い第３電圧の第３駆動信号を印加した後、前記１つの送信グループ内で連続して配列された第２の一部の送信ラインに、第３電圧の第３駆動信号を印加するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ。
【請求項１５】
前記送信ドライバは、前記複数の送信ラインにそれぞれ一つずつ連結された複数の送信回路、前記複数の送信回路に、前記第１電圧を供給する第１電圧ライン、前記複数の送信回路に前記第２電圧を供給する第２電圧ライン、及び前記複数の送信回路に第３電圧を供給する第３電圧ラインを含むことを特徴とする請求項１４に記載のタッチセンサ。
【請求項１６】
前記送信ドライバは、前記第１モードで、前記第１電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させ、前記第２モードで、前記第２電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させ、前記第３モードで、前記第３電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させるように構成されたことを特徴とする請求項１５に記載のタッチセンサ。
【請求項１７】
前記送信ドライバは、前記第１モードで、それぞれ個別の送信回路を順次に活性化させ、前記第２モードで、１つの送信グループ内に配列された複数の送信回路を同時に活性化させ、前記第３モードで、１つの送信グループ内の前記第１の一部の送信ラインに連結された送信回路を同時に活性化させた後、前記第２の一部の送信ラインに連結された送信回路を同時に活性化させるように構成されたことを特徴とする請求項１６に記載のタッチセンサ。
【請求項１８】
前記信号出力部は、前記第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、隣接して配列された前記複数の受信ラインを含み、
前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の第１受信回路、及び前記複数の受信グループにそれぞれ一つずつ対応するように配置された第２受信回路を含むことを特徴とする請求項１４に記載のタッチセンサ。
【請求項１９】
前記信号出力部は、前記第３モードで、１つの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループに対応する１つの第２受信回路に連結し、タッチ信号を受信した後、前記１つの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループに対応する１つの第２受信回路に連結し、タッチ信号を受信するように構成されたことを特徴とする請求項１８に記載のタッチセンサ。
【請求項２０】
前記信号出力部は、前記第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、隣接して配列された前記複数の受信ラインを含み、
前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の第１受信回路、それぞれの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインに対応するように配置された第２受信回路、及びそれぞれの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインに対応するように配置された第３受信回路を含むことを特徴とする請求項１４に記載のタッチセンサ。
【請求項２１】
前記信号出力部は、前記第３モードで、１つの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインを、前記第２受信回路に連結し、タッチ信号を受信すると同時に、前記１つの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインを、前記第３受信回路に連結し、タッチ信号を受信するように構成されたことを特徴とする請求項２０に記載のタッチセンサ。
【請求項２２】
前記信号出力部は、前記第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、隣接して配列された複数の受信ラインを含み、
前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の受信回路を含むことを特徴とする請求項１４に記載のタッチセンサ。
【請求項２３】
前記信号出力部は、
前記第１モードで、前記複数の受信ラインを、それにそれぞれ対応する受信回路に連結し、前記複数の受信ラインにそれぞれ連結された全ての第１受信回路を介して、同時にタッチ信号を受信するように構成され、
前記第２モードで、１つの受信グループ内に配列された複数の受信ラインを、前記１つの受信グループ内の受信回路のうちいずれか１つの受信回路に連結し、タッチ信号を受信するように構成され、
前記第３モードで、１つの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループ内の受信回路のうちいずれか１つの受信回路に連結し、前記１つの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループ内の受信回路のうち他の１つの受信回路に連結し、タッチ信号を受信するように構成されることを特徴とする請求項２２に記載のタッチセンサ。
【請求項２４】
前記第１モードは、指紋認識モードであり、前記第２モードは、低解像度タッチセンシングモードであり、前記第３モードは、高解像度タッチセンシングモードであることを特徴とする請求項１４に記載のタッチセンサ。
【請求項２５】
ディスプレイパネルと、
タッチセンサと、を含み、
前記タッチセンサは、
第１方向に沿って延長された複数の平行な送信ラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長された複数の平行な受信ラインと、
第１モードで、第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、第２モードで、前記第１電圧と異なる第２電圧の第２駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加するように構成された送信ドライバと、
前記複数の受信ラインからタッチ信号を受信する信号出力部と、を含む電子装置。
【請求項２６】
第１方向に沿って延長された複数の平行な送信ラインと、
前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長された複数の平行な受信ラインと、
指紋認識モードで、第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、低解像度タッチセンシングモードで、前記第１電圧と異なる第２電圧の第２駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、高解像度タッチセンシングモードで、前記第１電圧及び前記第２電圧と異なる第３電圧の第３駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加するように構成された送信ドライバと、
前記複数の受信ラインからタッチ信号を受信する信号出力部と、を含むタッチセンサ。
【請求項２７】
前記送信ドライバは、
指紋認識モードで、前記第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインのそれぞれに順次に印加し、
低解像度タッチセンシングモードで、前記複数の送信ラインのうち隣接する一部の送信ラインをそれぞれ含み、前記第２方向に沿って配列された複数の送信グループのそれぞれに、前記第２電圧の第２駆動信号を順次に印加し、
高解像度タッチセンシングモードで、前記複数の送信グループのそれぞれに含まれた複数の送信ラインのそれぞれのサブグループに、前記第３電圧の第３駆動信号を順次に印加するように構成されることを特徴とする請求項２６に記載のタッチセンサ。
【請求項２８】
前記信号出力部は、
指紋認識モードで、全ての受信ラインからタッチ信号を同時に受信し、
低解像度タッチセンシングモードで、前記複数の受信ラインのうち隣接する一部の受信ラインをそれぞれ含み、前記第１方向に沿って配列された複数の受信グループのうち一つからタッチ信号を受信し、
高解像度タッチセンシングモードで、前記複数の受信グループのうち一つに含まれた複数の受信ラインのそれぞれのサブグループから、タッチ信号を順次に受信するように構成されることを特徴とする請求項２６に記載のタッチセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサ、及びそれを含む電子装置に係り、さらに詳細には、指紋認識及びタッチセンシングをいずれも行うことができる指紋認識兼用タッチセンサ、及びそれを含む電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンは、ユーザが、指などでスクリーンを接触したり押したりすれば、その位置や関連情報を認知してシステムに伝達する入力装置であり、単純でありながら、使用勝手にすぐれるという長所がある。特に、静電容量方式のタッチスクリーンは、高い透過率、及び優秀な耐久性を有し、タッチ解像度にすぐれ、マルチタッチが可能であるという長所がある。タッチスクリーンパネルは、スマートフォン、タブレットＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）のようなモバイル機器だけではなく、現金自動支払機（ＡＴＭ）、自動発券器、ナビゲーションのような非常に多様な電子機器に適用されている。
【０００３】
最近では、多様なモバイル機器及び電子機器に対する個人認証の必要性がだんだんと徐々に拡大されている。指紋、音声、顔、虹彩のような個人の固有特徴を利用した個人認証機能は、モバイル機器、出入り統制機、金融機器などで重宝に使用される。既存方式によるスマートフォン、タブレットＰＣなどの指紋認識技術は、タッチスクリーンモジュールと別途に指紋認識モジュールを構成する構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１７−０１３５０６１号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１８−００９０７０５号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１３−００５０１５１号明細書
【特許文献４】米国特許第８，５９３，４１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、指紋認識とタッチセンシングとをいずれも行うことができる指紋認識兼用タッチセンサ、及びそれを含む電子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、第１方向に沿って延長された複数の平行な送信ラインと、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長された複数の平行な受信ラインと、第１モードで、第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、第２モードで、第１電圧と異なる第２電圧の第２駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加するように構成された送信ドライバと、前記複数の受信ラインからタッチ信号を受信する信号出力部と、を含むタッチセンサが提供される。
【０００７】
前記送信ドライバは、第１モードでそれぞれ個別の送信ラインに、順次に第１電圧の第１駆動信号を印加するようにも構成される。
【０００８】
前記送信ドライバは、第２方向に沿って配列された複数の送信グループを含み、それぞれの送信グループは、前記複数の送信ラインのうち隣接する一部の送信ラインを含んでもよい。
【０００９】
前記送信ドライバは、第２モードでそれぞれの送信グループ単位に、順次に第２電圧の第２駆動信号を印加するようにも構成される。
【００１０】
前記複数の送信グループは、隣接する第１送信グループと第２送信グループとを含んでもよい。
【００１１】
第２モードで、前記送信ドライバは、前記第１送信グループ内に配列された複数の送信ラインに、同時に第２電圧の第２駆動信号を印加した後、前記第２送信グループ内に配列された複数の送信ラインに、第２電圧の第２駆動信号を印加することができる。
【００１２】
前記送信ドライバは、前記複数の送信ラインにそれぞれ一つずつ連結された複数の送信回路、前記複数の送信回路に第１電圧を供給する第１電圧ライン、及び前記複数の送信回路に第２電圧を供給する第２電圧ラインを含んでもよい。
【００１３】
前記送信ドライバは、第１モードで、前記第１電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させ、第２モードで、前記第２電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させるようにも構成される。
【００１４】
前記送信ドライバは、第１モードで、それぞれ個別の送信回路を順次に活性化させ、第２モードで、１つの送信グループ内に配列された複数の送信回路を同時に活性化させるようにも構成される。
【００１５】
前記信号出力部は、第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、前記複数の受信ラインのうち隣接する一部の受信ラインを含んでもよい。
【００１６】
前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の第１受信回路、及び前記複数の受信グループにそれぞれ一つずつ対応するように配置された第２受信回路を含んでもよい。
【００１７】
前記信号出力部は、第１モードで、前記複数の受信ラインを、それにそれぞれ対応する第１受信回路に連結し、前記複数の受信ラインにそれぞれ連結された全ての第１受信回路を介して、同時にタッチ信号を受信するようにも構成される。
【００１８】
前記信号出力部は、第２モードで、１つの受信グループ内に配列された複数の受信ラインを、前記１つの受信グループに対応する１つの第２受信回路に連結し、前記複数の受信ラインに連結された第２受信回路を介して、タッチ信号を受信するようにも構成される。
【００１９】
前記第１受信回路は第１静電容量を有する第１フィードバックキャパシタを含み、第２受信回路は、前記第１静電容量より大きい第２静電容量を有する第２フィードバックキャパシタを含んでもよい。
【００２０】
前記送信ドライバは、第３モードで、１つの送信グループ内で連続して配列された第１の一部の送信ラインに、第１電圧より低く、前記第２電圧より高い第３電圧の第３駆動信号を印加した後、前記１つの送信グループ内で連続して配列された第２の一部の送信ラインに、第３電圧の第３駆動信号を印加するようにも構成される。
【００２１】
前記送信ドライバは、前記複数の送信ラインにそれぞれ一つずつ連結された複数の送信回路、前記複数の送信回路に第１電圧を供給する第１電圧ライン、前記複数の送信回路に前記第２電圧を供給する第２電圧ライン、及び前記複数の送信回路に第３電圧を供給する第３電圧ラインを含んでもよい。
【００２２】
前記送信ドライバは、第１モードで、前記第１電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させ、第２モードで、前記第２電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させ、第３モードで、前記第３電圧ラインを、前記複数の送信回路に連結させるようにも構成される。
【００２３】
前記送信ドライバは、第１モードで、それぞれ個別の送信回路を順次に活性化させ、第２モードで、１つの送信グループ内に配列された複数の送信回路を同時に活性化させ、第３モードで、１つの送信グループ内の前記第１の一部の送信ラインに連結された送信回路を同時に活性化させた後、前記第２の一部の送信ラインに連結された送信回路を同時に活性化させるようにも構成される。
【００２４】
前記信号出力部は、第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、隣接して配列された複数の受信ラインを含み、前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の第１受信回路、及び前記複数の受信グループにそれぞれ一つずつ対応するように配置された第２受信回路を含んでもよい。
【００２５】
前記信号出力部は、第３モードで、１つの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループに対応する１つの第２受信回路に連結してタッチ信号を受信した後に、前記１つの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループに対応する１つの第２受信回路に連結してタッチ信号を受信するようにも構成される。
【００２６】
前記信号出力部は、第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、隣接して配列された複数の受信ラインを含み、前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の第１受信回路、それぞれの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインに対応するように配置された第２受信回路、及びそれぞれの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインに対応するように配置された第３受信回路を含んでもよい。
【００２７】
前記信号出力部は、第３モードで、１つの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインを、前記第２受信回路に連結してタッチ信号を受信すると同時に、前記１つの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインを、前記第３受信回路に連結してタッチ信号を受信するようにも構成される。
【００２８】
前記信号出力部は、第１方向に沿って配列された複数の受信グループを含み、それぞれの受信グループは、隣接して配列された複数の受信ラインを含み、前記信号出力部は、前記複数の受信ラインにそれぞれ一つずつ対応するように配置された複数の受信回路を含んでもよい。
【００２９】
前記信号出力部は、第１モードで、前記複数の受信ラインを、それにそれぞれ対応する受信回路に連結し、前記複数の受信ラインにそれぞれ連結された全ての第１受信回路を介して、同時にタッチ信号を受信するように構成され、第２モードで、１つの受信グループ内に配列された複数の受信ラインを、前記１つの受信グループ内の受信回路のうちいずれか１つの受信回路に連結してタッチ信号を受信するように構成され、第３モードで、１つの受信グループ内で連続して配列された第１の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループ内の受信回路のうちいずれか１つの受信回路に連結し、前記１つの受信グループ内で連続して配列された第２の一部の受信ラインを、前記１つの受信グループ内の受信回路のうち他の１つの受信回路に連結してタッチ信号を受信するようにも構成される。
【００３０】
前記第１モードは、指紋認識モードであり、前記第２モードは、低解像度タッチセンシングモードであり、前記第３モードは、高解像度タッチセンシングモードでもある。
【００３１】
他の実施形態によれば、ディスプレイパネル、及び前述のタッチセンサを含む電子装置が提供される。
【００３２】
さらに他の実施形態によれば、第１方向に沿って延長された複数の平行な送信ラインと、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長された複数の平行な受信ラインと、指紋認識モードで、第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、低解像度タッチセンシングモードで、前記第１電圧と異なる第２電圧の第２駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加し、高解像度タッチセンシングモードで、前記第１電圧及び前記第２電圧と異なる第３電圧の第３駆動信号を、前記複数の送信ラインに印加するように構成された送信ドライバと、前記複数の受信ラインからタッチ信号を受信する信号出力部と、を含むタッチセンサが提供される。
【００３３】
前記送信ドライバは、指紋認識モードで、前記第１電圧の第１駆動信号を、前記複数の送信ラインのそれぞれに順次に印加し、低解像度タッチセンシングモードで、前記複数の送信ラインのうち隣接する一部の送信ラインをそれぞれ含み、第２方向に沿って配列された複数の送信グループのそれぞれに、前記第２電圧の第２駆動信号を順次に印加し、高解像度タッチセンシングモードで、前記複数の送信グループのそれぞれに含まれた複数の送信ラインのそれぞれのサブグループに、前記第３電圧の第３駆動信号を順次に印加するようにも構成される。
【００３４】
前記信号出力部は、指紋認識モードで、全ての受信ラインからタッチ信号を同時に受信し、低解像度タッチセンシングモードで、前記複数の受信ラインのうち隣接する一部の受信ラインをそれぞれ含み、第１方向に沿って配列された複数の受信グループのうち一つからタッチ信号を受信し、高解像度タッチセンシングモードで、前記複数の受信グループのうち一つに含まれた複数の受信ラインのそれぞれのサブグループから、タッチ信号を順次に受信するようにも構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施形態によるタッチセンサの例示的な構成を概略的に示すブロック図である。
【図２Ａ】指紋認識モードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図２Ｂ】指紋認識モードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図３Ａ】指紋認識モードで、送信ドライバ内に配置された送信回路の動作を例示的に示す図面である。
【図３Ｂ】指紋認識モードで、送信ドライバ内に配置された送信回路の動作を例示的に示す図面である。
【図４】指紋認識モードで、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図５Ａ】タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図５Ｂ】タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図６】タッチセンシングモードで、送信ドライバ内に配置された送信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図７】タッチセンシングモードで、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図８】一実施形態による受信回路の構造を概略的に示す回路図である。
【図９】高解像度タッチセンシングモードで、タッチパネル上の領域別に、タッチを感知する順序を例示的に示す図面である。
【図１０】高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図１１】高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図１２Ａ】高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図１２Ｂ】高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図１３】高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図１４】高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサの動作を例示的に示す図面である。
【図１５】他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の構成を例示的に示す回路図である。
【図１６】他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図１７】他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図１８】他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図１９】さらに他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の構成を例示的に示す回路図である。
【図２０】さらに他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図２１】さらに他の実施形態による、信号出力部内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。
【図２２】一実施形態によるタッチセンサを含む電子装置の構成を例示的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付された図面を参照し、指紋認識兼用タッチセンサ、及びそれを含む電子装置について詳細に説明する。以下の図面において、同一参照符号は、同一構成要素を指し、図面上において、各構成要素の大きさは、説明の明瞭さと便宜さとにより、誇張されてもいる。また、以下で説明される実施形態は、単に例示的なことに過ぎず、そのような実施形態から、多様な変形が可能である。また、以下で説明する層構造において、「上部」または「上」と記載された表現は、接触し、真上／真下／真左／真右にあるものだけではなく、非接触で上下左右にあるものも含んでもよい。
【００３７】
図１は、一実施形態によるタッチセンサの例示的な構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照すれば、一実施形態によるタッチセンサ１００は、複数の平行な送信ライン１２１と、複数の平行な受信ライン１３１とが交差して配列されているタッチパネル１１０、複数の送信ライン１２１に駆動信号を印加する送信ドライバ１２０、及び複数の受信ライン１３１からタッチ信号を受信する信号出力部１３０を含んでもよい。また、タッチセンサ１００は、送信ドライバ１２０と信号出力部１３０との動作を制御する制御回路１４０をさらに含んでもよい。図面には、説明の便宜上、送信ドライバ１２０、信号出力部１３０及び制御回路１４０を区別して図示したが、送信ドライバ１２０、信号出力部１３０及び制御回路１４０は、１つの電子回路によっても具現される。また、制御回路１４０は、タッチセンサ１００を含む電子装置内に配置されてもよい。タッチパネル１１０は、電子装置のディスプレイパネル上にも配置され、または、電子装置のディスプレイパネルと一体にも作製される。
【００３８】
複数の平行な送信ライン１２１（以下、複数の送信ライン１２１ともいう）は、第１方向に沿って長く延長される。それぞれの送信ライン１２１の一端は、送信ドライバ１２０に連結される。また、複数の平行な受信ライン１３１（以下、複数の受信ライン１３１ともいう）は、複数の送信ライン１２１と交差する第２方向に沿って長く延長される。それぞれの受信ライン１３１の一端は、信号出力部１３０にも連結される。複数の送信ライン１２１と複数の受信ライン１３１は、互いに接触しないように、タッチパネル１１０において、高さ方向で、互いに異なる層上にも配置される。そして、複数の送信ライン１２１が配置された層と、複数の受信ライン１３１が配置された層との間には、誘電体（図示せず）が配置される。従って、それぞれの送信ライン１２１とそれぞれの受信ライン１３１とが交差するノードは、キャパシタとして作用することができる。
【００３９】
そのようなタッチセンサ１００は、例えば、静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）方式でタッチを感知することができる。この場合、送信ライン１２１と受信ライン１３１とが交差するノードにおいて、タッチ入力または指紋入力により、自体静電容量（ｓｅｌｆ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）または相互静電容量（ｍｕｔｕａｌ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化が起こり、タッチされた複数のノードでの静電容量変化から、タッチ入力の座標、またはタッチされた指紋のイメージを計算することができる。従って、送信ライン１２１と受信ライン１３１とが交差するノードは、タッチ入力または指紋入力を感知する画素として機能することができる。図面においては、単に便宜上、送信ライン１２１と受信ライン１３１とを細い実線で表示したが、実際においては、それぞれの送信ライン１２１と受信ライン１３１とに沿って、複数の透明な電極パターンが配列されもする。
【００４０】
また、タッチセンサ１００は、指紋認識とタッチセンシングとをいずれも行うようにも構成される。指紋のパターンの正確な認識に十分な解像度を得るために、送信ライン１２１と受信ライン１３１は、タッチのみを感知する一般的なタッチセンサに比べ、かなり狭い間隔にも配列される。例えば、送信ライン１２１と受信ライン１３１は、約５０μｍないし約７０μｍの間隔にも配列される。
【００４１】
一方、タッチを感知するタッチセンシングは、指紋認識に比べ、高い解像度が必要ではない。指紋認識と同一方式でタッチセンシングを行えば、タッチセンサ１００の消費電力が増加し、タッチパネル１１０の全体領域をスキャンするのに所要する時間が延長される。従って、タッチセンサ１００の動作を、指紋認識モードとタッチセンシングモードとに区別し、指紋認識モードとタッチセンシングモードとにおいて、タッチセンサ１００を異なるように動作させることができる。
【００４２】
そのために、本実施形態によれば、複数の送信ライン１２１の一部を複数のグループ（ｇｒｏｕｐ）に分け、複数の受信ライン１３１の一部を複数のグループに分けることができる。例えば、タッチセンサ１００の送信ドライバ１２０は、複数の送信ライン１２１が配列されている第２方向に沿って配列された複数の送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅを含む。それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅは、隣接して連なって配列された複数の一部の送信ライン１２１を含んでもよい。同様に、タッチセンサ１００の信号出力部１３０は、複数の受信ライン１３１が配列されている第１方向に沿って配列された複数の受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを含む。それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅは、隣接して連なって配列された複数の一部の受信ライン１３１を含んでもよい。
【００４３】
例えば、図１には、便宜上、送信ドライバ１２０が５個の送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅを含み、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅが、８本の送信ライン１２１を含み、信号出力部１３０が５個の受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを含み、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが、８本の受信ライン１３１を含むように図示されている。しかし、それは、単に例示的なものであるのみ、送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅと、受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅとの実際個数、及び送信ライン１２１と受信ライン１３１との実際本数は、それよりさらに多くてもよい。また、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅに割り当てられた送信ライン１２１の本数、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅに割り当てられた受信ライン１３１の本数も、８本ではなく４本、１０本、１２本、またはそれ以上であってもよい。また、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅに割り当てられた送信ライン１２１の本数と、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅに割り当てられた受信ライン１３１の本数は、互いに異なってもよい。
【００４４】
指紋認識モードで、タッチセンサ１００は、送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅを考慮せず、それぞれ個別の送信ライン１２１に順次に駆動信号を印加することができる。例えば、図２Ａ及び図２Ｂは、指紋認識モードで、タッチセンサ１００の動作を例示的に示す。図２Ａを参照すれば、送信ドライバ１２０は、制御回路１４０の制御により、太い実線で表示された１番目の送信ライン１２１に駆動信号を印加し、残りの送信ライン１２１には、駆動信号を印加しない。その後、図２Ｂを参照すれば、送信ドライバ１２０は、太い実線で表示された２番目の送信ライン１２１に駆動信号を印加し、残りの送信ライン１２１には、駆動信号を印加しない。そのような方式で、送信ドライバ１２０は、制御回路１４０の制御により、１番目の送信ライン１２１から最後の送信ライン１２１まで、１本のラインずつ順次に駆動信号を印加することができる。その場合、図２Ａにおいて「Ａ」で表示されているように、１本の送信ライン１２１と１本の受信ライン１３１とが交差する領域が、１つのセンシング単位にもなる。
【００４５】
また、図３Ａ及び図３Ｂは、指紋認識モードで、送信ドライバ１２０内に配置された送信回路の動作を例示的に示す。図３Ａ及び図３Ｂを参照すれば、送信ドライバ１２０は、複数の送信回路１２２、複数の送信回路１２２に、第１電圧を供給する第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈ、及び複数の送信回路１２２に、第２電圧を供給する第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌを含んでもよい。それぞれの送信回路１２２は、それに対応する１本の送信ライン１２１にそれぞれ連結され、それに対応する送信ライン１２１に、駆動信号を印加することができる。従って、送信ドライバ１２０内の送信回路１２２の個数は、送信ライン１２１の本数と同一である。第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈは、送信回路１２２に相対的に高電圧を提供し、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌは、送信回路１２２に相対的に低電圧を提供することができる。
【００４６】
図３Ａを参照すれば、制御回路１４０の送信制御信号ＴＸ＿ＥＮにより、１番目の送信回路１２２が活性化される。それと同時に、制御回路１４０は、相対的に高電圧を提供する第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈを送信回路１２２に連結する。それにより、活性化された１番目の送信回路１２２は、それに連結された１番目の送信ライン１２１に、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈから受けた高電圧を駆動信号として印加する。従って、図３Ａに図示されているように、１番目の送信ライン１２１に、高電圧の駆動信号が印加される。
【００４７】
その後、図３Ｂを参照すれば、制御回路１４０の送信制御信号ＴＸ＿ＥＮにより、２番目の送信回路１２２が活性化される。それにより、活性化された２番目の送信回路１２２は、それに連結された２番目の送信ライン１２１に、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈから受けた高電圧を駆動信号として印加する。従って、図２Ｂに図示されているように、２番目の送信ライン１２１に、高電圧の駆動信号が印加される。
【００４８】
指紋認識モードでは、「Ａ」と表示されたセンシング単位の面積が狭いために、相互静電容量が少ない。従って、高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を確保するために、指紋認識モードでは、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈを送信回路１２２に連結し、高電圧の駆動信号を送信ライン１２１に提供する。それにより、センシング感度が上昇し、指紋認識の正確性を向上させることができる。
【００４９】
図４は、指紋認識モードで、信号出力部１３０内に配置された受信回路の動作を例示的に示す回路図である。特に、図４は、信号出力部１３０の一受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された受信回路を示す。図４を参照すれば、信号出力部１３０は、複数の指紋認識用受信回路１３２、及び複数のタッチセンシング用受信回路１３３を含んでもよい。それぞれの指紋認識用受信回路１３２は、それに対応する１本の受信ライン１３１にそれぞれ連結され、相互静電容量の変化ΔＣＭによって発生したタッチ信号を、それに連結された受信ライン１３１から受信する。従って、信号出力部１３０内の指紋認識用受信回路１３２の全体個数は、受信ライン１３１の全体本数と同一である。
【００５０】
タッチセンシング用受信回路１３３は、複数の受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅにそれぞれ一つずつ対応するように配置される。言い換えれば、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に、１つのタッチセンシング用受信回路１３３が配置される。従って、信号出力部１３０内のタッチセンシング用受信回路１３３の全体個数は、受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅの全体個数と同一である。１つのタッチセンシング用受信回路１３３は、それに対応する受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅに配置された全ての受信ライン１３１にも連結される。
【００５１】
指紋認識モードで、信号出力部１３０は、全体の受信ライン１３１から個別的に同時にタッチ信号を受信することができる。そのために、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を介して、信号出力部１３０内の全ての指紋認識用受信回路１３２を、それにそれぞれ対応する受信ライン１３１に連結する。また、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を介して、タッチセンシング用受信回路１３３と、それに対応する受信ライン１３１との連結を切る。それにより、駆動信号が印加されている１本の送信ライン１２１と、それに交差する複数の受信ライン１３１とのノードで発生したタッチ信号を個別的に感知することができる。
【００５２】
指紋認識モードでは、そのような方式により、複数の送信ライン１２１に順次に一つずつ駆動信号を印加しながら、複数の受信ライン１３１から個別的にタッチ信号を受信することができる。前述のように、１本の送信ライン１２１と、１本の受信ライン１３１とが交差するノードＡの面積が狭いために、高い解像度でタッチパネル１１０をスキャンし、精密に指紋を認識することができる。また、送信ライン１２１に印加される駆動信号の電圧が高いために、指紋認識の正確性が向上する。
【００５３】
図５Ａ及び図５Ｂは、タッチセンシングモードで、タッチセンサ１００の動作を例示的に示す。図５Ａを参照すれば、送信ドライバ１２０は、制御回路１４０の制御により、１番目の送信グループ１２０ａ内の太い実線で表示された全ての送信ライン１２１に同時に駆動信号を印加し、残りの送信グループ１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ内の送信ライン１２１には、駆動信号を印加しない。その後、図５Ｂを参照すれば、送信ドライバ１２０は、２番目の送信グループ１２０ｂ内に配置された太い実線で表示された全ての送信ライン１２１に同時に駆動信号を印加し、残りの送信グループ１２０ａ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ内の送信ライン１２１には、駆動信号を印加しない。そのような方式により、送信ドライバ１２０は、制御回路１４０の制御により、１番目の送信グループ１２０ａから最後の送信グループ１２０ｅまで、それぞれの送信グループ単位で順次に駆動信号を印加することができる。その場合、図５Ａにおいて「Ｂ」で示されているように、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅと、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅとが交差する領域が１つのセンシング単位にもなる。
【００５４】
図６は、タッチセンシングモードで、送信ドライバ１２０内に配置された送信回路１２２の動作を例示的に示す回路図である。特に、図６は、送信ドライバ１２０の１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ内に配置された送信回路１２２を示す。図６を参照すれば、図５Ａに図示された段階においては、制御回路１４０の送信制御信号ＴＸ＿ＥＮにより、１番目の送信グループ１２０ａ内の全ての送信回路１２２らが同時に活性化される。それにより、１番目の送信グループ１２０ａ内の全ての送信ライン１２１に、同時に駆動信号が印加される。そして、図５Ｂに図示された段階においては、制御回路１４０の送信制御信号ＴＸ＿ＥＮにより、２番目の送信グループ１２０ｂ内の全ての送信回路１２２らが同時に活性化される。それにより、２番目の送信グループ１２０ｂ内の全ての送信ライン１２１に、同時に駆動信号が印加される。
【００５５】
また、タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、相対的に低電圧を提供する第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌを送信回路１２２に連結する。それにより、活性化された送信回路１２２は、それに連結された送信ライン１２１に、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌから受けた低電圧を駆動信号として印加する。従って、送信ライン１２１に低電圧の駆動信号が印加される。
【００５６】
タッチセンシングモードでは、「Ｂ」で表示されたセンシング単位の面積が広いために、相互静電容量も多くなる。例えば、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅが８本の送信ライン１２１を含み、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが８本の受信ライン１３１を含むならば、タッチセンシングモードでの相互静電容量は、指紋認識モードでの相互静電容量のおよそ６４倍にもなる。それにより、タッチセンシングモードでは、タッチ信号の強度が非常に大きくなり、タッチ信号を処理する信号出力部１３０に大きい負荷が掛かってしまう。従って、タッチ信号の強度を下げるために、タッチセンシングモードでは、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌを送信回路１２２に連結し、低電圧の駆動信号を送信ライン１２１に提供する。例えば、指紋認識モードで、タッチによる相互静電容量の変化（ΔＣＭ＝ΔＶ・ＣＭ）と、タッチセンシングモードで、タッチにより、相互静電容量の変化とが同一であるように、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈによって供給される第１電圧と、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌによって供給される第２電圧とを決定することができる。
【００５７】
タッチセンシングモードで、信号出力部１３０は、それぞれの受信グループ単位で、複数の受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが同時にタッチ信号を受信する。言い換えれば、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが１つのタッチ信号を受信する。例えば、図７は、タッチセンシングモードで、信号出力部１３０内に配置された受信回路１３２，１３３の動作を例示的に示す回路図である。特に、図７は、信号出力部１３０の一受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された指紋認識用受信回路１３２と、タッチセンシング用受信回路１３３とを示す。
【００５８】
図７を参照すれば、タッチセンシングモードで、信号出力部１３０は、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配列された複数の受信ライン１３１を、１つのタッチセンシング用受信回路１３３に連結し、タッチ信号を受信することができる。そのために、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を介して、信号出力部１３０内の全ての指紋認識用受信回路１３２と、それにそれぞれ対応する受信ライン１３１との連結を切る。また、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を介して、タッチセンシング用受信回路１３３を、それに対応する受信ライン１３１に連結する。それにより、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配列された全体の受信ライン１３１から、その受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された１つのタッチセンシング用受信回路１３３が、タッチ信号を受信することができる。そのような方式により、駆動信号が印加されている１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅと、それに交差する複数の受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅとのノードで発生したタッチ信号を個別的に感知することができる。
【００５９】
前述のように、指紋認識モードでは、指紋認識用受信回路１３２を介して、タッチ信号を受信し、タッチセンシングモードでは、タッチセンシング用受信回路１３３を介して、タッチ信号を受信する。指紋認識用受信回路１３２とタッチセンシング用受信回路１３３は、同一構造を有し、ただ異なる静電容量のキャパシタを含む。例えば、図８は、一実施形態による指紋認識用受信回路１３２と、タッチセンシング用受信回路１３３との構造を概略的に示す回路図である。図８を参照すれば、指紋認識用受信回路１３２とタッチセンシング用受信回路１３３は、増幅器の入力端と出力端とに連結されたフィードバックキャパシタＣＦを含む。図８において、「ＣＭ」は、送信ライン１２１と受信ライン１３１とが交差するノードで形成される相互静電容量キャパシタである。前述のように、タッチセンシングモードでの相互静電容量と、指紋認識モードでの相互静電容量とが異なるために、それを考慮し、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量と、タッチセンシング用受信回路１３３のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量とを決定することができる。
【００６０】
もし指紋認識用受信回路１３２とタッチセンシング用受信回路１３３とが同一静電容量のフィードバックキャパシタＣＦを有するのであるならば、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈによって供給される第１電圧と、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌによって供給される第２電圧との比率は、タッチセンシングモードでの相互静電容量と、指紋認識モードでの相互静電容量との比率と同一でもある。例えば、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅが８本の送信ライン１２１を含み、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが８本の受信ライン１３１を含むならば、第１電圧は、第２電圧より６４倍高くなる。その場合、第１電圧が過度に高くなってしまう。
【００６１】
タッチ信号の強度は、相互静電容量の変化に比例し、フィードバックキャパシタの静電容量に反比例するので（すなわち、Ｖｏｕｔ∝ΔＶ・ＣＭ／ＣＦ）、タッチセンシング用受信回路１３３のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量を、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量より大きく選択し、第１電圧と第２電圧との差を小さくすることができる。例えば、タッチセンシング用受信回路１３３のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量を、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量より８倍大きく選択すれば、第１電圧は、第２電圧より８倍ほど高ければよい。ただし、前述の数値は、ただ理解の一助にするためのものであり、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ内の送信ライン１２１の本数、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内の受信ライン１３１の個数、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量と、タッチセンシング用受信回路１３３のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量との比率、第１電圧と第２電圧との比率は、タッチセンサ１００の設計により、多様に選択することができる。
【００６２】
前述のように、本実施形態によるタッチセンサ１００は、タッチセンシングと指紋認識とをいずれも行うことができる。特に、指紋認識モードでは、駆動電圧を高めて感度を上昇させ、タッチセンシングモードでは、駆動電圧を低くし、全体の送信ライン１２１と受信ライン１３１とをいずれも活用することにより、タッチセンシングの正確性、精密性及び線形性を向上させることができる。
【００６３】
一方、タッチセンシングモードで画面をスクロールしたり、特定画面領域を選択したりする動作を遂行する場合には、解像度が低くても不都合がないが、タッチを介して、文字や数字を筆記して入力する動作を遂行する場合には、解像度が高い方が有利である。従って、送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅと受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅとを２個以上分割し、タッチセンシングを行うことにより、タッチセンシングの解像度を上昇させることもできる。以下では、そのようなグループ分割方式のタッチセンシングモードを、高解像度タッチセンシングモードと呼び、図５Ａないし図７で説明したタッチセンシングモードを、低解像度タッチセンシングモードと呼ぶ。
【００６４】
例えば、図９は、高解像度タッチセンシングモードで、タッチパネル１１０上の領域別に、タッチを感知する順序を例示的に示す。図９を参照すれば、それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅを２分割し、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを２分割し、タッチセンシングを行うことができる。それにより、図５Ａにおいて、「Ｂ」で表示したセンシング単位が４分割されるので、高解像度タッチセンシングモードは、低解像度タッチセンシングモードより４倍高い解像度を有することができる。高解像度タッチセンシングモードでは、４分割された領域を、例えば、図９に表示された数字の順にスキャンすることができる。
【００６５】
図１０、図１１、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３及び図１４は、そのような高解像度タッチセンシングモードで、タッチセンサ１００の動作を例示的に示す。まず、図１０を参照すれば、送信ドライバ１２０は、制御回路１４０の制御により、１番目の送信グループ１２０ａ内の一部の送信ライン１２１に同時に駆動信号を印加し、残りの送信ライン１２１には、駆動信号を印加しない。例えば、図１０において、太い実線で表示されているように、１番目の送信グループ１２０ａ内で連続して配列された一部の送信ライン１２１にだけ、同時に駆動信号を印加することができる。
【００６６】
図１１を参照すれば、制御回路１４０の送信制御信号ＴＸ＿ＥＮにより、１番目の送信グループ１２０ａ内で連続して配列された一部の送信回路１２２が同時に活性化される。それにより、１番目の送信グループ１２０ａ内で活性化された一部の送信回路１２２に連結された一部の送信ライン１２１に、同時に駆動信号が印加される。その場合、図１０において、「Ｃ」で表示されているように、それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅの一部と、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅの一部とが交差する領域が１つのセンシング単位にもなる。
【００６７】
送信ドライバ１２０は、複数の送信回路１２２に、第１電圧と第２電圧との間の第３電圧を供給する第３電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｍをさらに含んでもよい。高解像度タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、第３電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｍを送信回路１２２に連結する。それにより、活性化された送信回路１２２は、それに連結された送信ライン１２１に、第３電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｍから受けた第３電圧を駆動信号として印加する。従って、送信ライン１２１に、第３電圧の駆動信号が印加される。
【００６８】
高解像度タッチセンシングモードでは、「Ｃ」と表示されたセンシング単位の面積が、低解像度タッチセンシングモードのセンシング単位（Ｂ）の面積より狭いために、前述のように、相互静電容量も、それほど少なく。例えば、高解像度タッチセンシングモードで、それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅを２分割し、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを２分割すれば、高解像度タッチセンシングモードでの相互静電容量は、低解像度タッチセンシングモードでの相互静電容量の１／４になる。従って、高解像度タッチセンシングモードで、相互静電容量の変化を低解像度タッチセンシングモードと同一に維持し、高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を確保することができるように、第３電圧は、第２電圧よりも高い。また、第３電圧は、指紋認識モードで供給される第１電圧よりも低い。例えば、それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅを２分割し、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを２分割する場合、第３電圧は、第２電圧より４倍高い。しかし、前述の例でも、数値は、単に理解の一助とするためのものであり、それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅと、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅとを分割した個数により、第３電圧が異なるようにも選択される。
【００６９】
また、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量と、タッチセンシング用受信回路１３３のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量との比率、及び高解像度タッチセンシングモードでの相互静電容量と、低解像度タッチセンシングモードでの相互静電容量との比率により、第１電圧と第３電圧とが同じにもなる。例えば、１つの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅが８本の送信ライン１２１を含み、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが８本の受信ライン１３１を含む場合、タッチセンシング用受信回路１３３のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量を、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量より１６倍多く選択すれば、第１電圧は、第２電圧より４倍ほど高い。そして、高解像度タッチセンシングモードで、それぞれの送信グループ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅと、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅとを２分割する場合、第３電圧は、第２電圧より４倍ほど高いので、第１電圧と同じにもなる。その場合、送信ドライバ１２０は、第３電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｍを含まず、高解像度タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈを送信回路１２２に連結することができる。
【００７０】
信号出力部１３０は、高解像度タッチセンシングモードで、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に連続して配列された一部の受信ライン１３１からタッチ信号を受信した後、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に連続して配列された残りの一部の受信ライン１３１からタッチ信号を受信する。例えば、図９において、「１」と表示された領域に対応する受信ライン１３１から同時にタッチ信号を受信した後、「２」と表示された領域に対応する受信ライン１３１から同時にタッチ信号を受信する。
【００７１】
図１２Ａを参照すれば、高解像度タッチセンシングモードで、信号出力部１３０は、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内で連続して配列された一部の受信ライン１３１を、１つのタッチセンシング用受信回路１３３に連結し、タッチ信号を受信することができる。そのために、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を介して、信号出力部１３０内の全ての指紋認識用受信回路１３２と、それにそれぞれ対応する受信ライン１３１との連結を切る。また、制御回路１４０は、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内において、図９で「１」と表示された領域に対応する受信ライン１３１を、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を介して、タッチセンシング用受信回路１３３に連結する。それにより、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内で連続して配列された一部の受信ライン１３１から、その受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された１つのタッチセンシング用受信回路１３３が、タッチ信号を受信することができる。
【００７２】
その後、図１２Ｂを参照すれば、信号出力部１３０は、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内で連続して配列された残りの一部の受信ライン１３１を、１つのタッチセンシング用受信回路１３３に連結し、タッチ信号を受信することができる。そのために、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を介して、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内において、図９で「１」と表示された領域に対応する受信ライン１３１と、タッチセンシング用受信回路１３３との連結を切り、図９において、「２」と表示された領域に対応する受信ライン１３１を、タッチセンシング用受信回路１３３に連結することができる。それにより、それぞれの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内で連続して配列された残りの一部の受信ライン１３１から、その受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された１つのタッチセンシング用受信回路１３３が、タッチ信号を受信することができる。
【００７３】
その後、図１３を参照すれば、送信ドライバ１２０は、制御回路１４０の制御により、１番目の送信グループ１２０ａ内の残りの一部の送信ライン１２１に同時に駆動信号を印加し、その以外の送信ライン１２１には、駆動信号を印加しない。例えば、図１３において、太い実線で表示されているように、１番目の送信グループ１２０ａ内で連続して配列された残りの一部の送信ライン１２１にだけ、同時に駆動信号を印加することができる。そのために、図１４を参照すれば、制御回路１４０の送信制御信号ＴＸ＿ＥＮにより、１番目の送信グループ１２０ａ内で連続して配列された残りの一部の送信回路１２２が同時に活性化される。それにより、１番目の送信グループ１２０ａ内で活性化された残りの一部の送信回路１２２に連結された一部の送信ライン１２１に、同時に駆動信号が印加される。
【００７４】
１番目の送信グループ１２０ａ内で連続して配列された残りの一部の送信ライン１２１に、同時に駆動信号が印加される間、信号出力部１３０は、図１２Ａ及び図１２Ｂで説明した方式でタッチ信号を受信する。そのような方式により、最後の送信グループ１２０ｅまで分割し、一部の送信ライン１２１に、駆動信号を印加しながら、高解像度タッチセンシングモードが遂行される。
【００７５】
前述の方式で、タッチセンシングモードで、送信ライン１２１と受信ライン１３１とのグループを多様に選択することにより、必要により、タッチセンシングの解像度を調節することができる。また、該タッチセンシングの解像度により、駆動電圧を適切に変化させることにより、タッチセンシング解像度の変化と係わりなく、一定タッチ感度及び信号対ノイズ比を維持することができる。
【００７６】
以上、指紋認識モードでは、指紋認識用受信回路１３２でタッチ信号を受信し、タッチセンシングモードでは、タッチセンシング用受信回路１３３でタッチ信号を受信すると説明した。しかし、当該の指紋認識モードとタッチセンシングモードとでいずれも一種類の受信回路だけでタッチ信号を受信することもできる。例えば、図１５は、他の実施形態による、信号出力部１３０内に配置された複数の受信回路１３２ａ〜１３２ｈの構成を例示的に示す回路図である。特に、図１５は、信号出力部１３０の一つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された受信回路を示す。
【００７７】
図１５を参照すれば、信号出力部１３０は、複数の第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈにそれぞれ対応する複数の第１受信回路１３２ａないし第８受信回路１３２ｈを含んでもよい。制御回路１４０の第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１により、それぞれの第１受信回路１３２ａないし第８受信回路１３２ｈは、それに対応するそれぞれの第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈにも連結される。また、制御回路１４０の第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２により、第２受信ライン１３１ｂないし第８受信ライン１３１ｈは、第１受信ライン１３１ａに選択的にも連結され、第６受信ライン１３１ｆないし第８受信ライン１３１ｈは、第５受信ライン１３１ｅに選択的に連結される。制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１と第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２とを利用し、指紋認識モード、低解像度タッチセンシングモード、高解像度タッチセンシングモードにより、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈと、第１受信回路１３２ａないし第８受信回路１３２ｈとの連結、及び第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈ間の連結を制御することができる。
【００７８】
例えば、図１６、図１７及び図１８は、他の実施形態による、信号出力部１３０内に配置された第１受信回路１３２ａないし第８受信回路１３２ｈの動作を例示的に示す回路図である。まず、図１６を参照すれば、指紋認識モードで、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を利用し、それぞれの第１受信回路１３２ａないし第８受信回路１３２ｈを、それに対応する第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈにそれぞれ連結する。制御回路１４０は、また第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を利用し、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈ間の連結をいずれも切る。それにより、第１受信回路１３２ａないし第８受信回路１３２ｈは、それに対応する第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈを介して、同時にタッチ信号を受信することができる。
【００７９】
また、図１７を参照すれば、低解像度タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を利用し、第１受信回路１３２ａのみを第１受信ライン１３１ａに連結し、第２受信回路１３２ｂないし第８受信回路１３２ｈと、第２受信ライン１３１ｂないし第８受信ライン１３１ｈとの連結を切る。また、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を利用し、第２受信ライン１３１ｂないし第８受信ライン１３１ｈを、いずれも第１受信ライン１３１ａに連結する。それにより、第１受信ライン１３１ａに連結された１つの第１受信回路１３２ａが、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈから同時にタッチ信号を受信することができる。従って、低解像度タッチセンシングモードでは、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅで発生したタッチ信号を、１つの第１受信回路１３２ａに受信することができる。
【００８０】
図１８を参照すれば、高解像度タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を利用し、第１受信回路１３２ａを第１受信ライン１３１ａに連結し、第５受信回路１３２ｅを第５受信ライン１３１ｅに連結する。そして、第２受信回路１３２ｂないし第４受信回路１３２ｄ、第６受信回路１３２ｆないし第８受信回路１３２ｈと、第２受信ライン１３１ｂないし第４受信ライン１３１ｄ、第６受信ライン１３１ｆないし第８受信ライン１３１ｈとの連結をいずれも切る。また、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を利用し、第６受信ライン１３１ｆないし第８受信ライン１３１ｈと、第１受信ライン１３１ａとの連結を切り、第２受信ライン１３１ｂないし第４受信ライン１３１ｄを、第１受信ライン１３１ａに連結し、第６受信ライン１３１ｆないし第８受信ライン１３１ｈを、第５受信ライン１３１ｅに連結する。
【００８１】
それにより、第１受信ライン１３１ａに連結された第１受信回路１３２ａは、連続して配列された第１受信ライン１３１ａないし第４受信ライン１３１ｄから同時にタッチ信号を受信し、第５受信ライン１３１ｅに連結された第５受信回路１３２ｅは、連続して配列された第５受信ライン１３１ｅないし第８受信ライン１３１ｈから同時にタッチ信号を受信することができる。従って、高解像度タッチセンシングモードでは、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内の一部領域で発生したタッチ信号を、第１受信回路１３２ａが受信し、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内の他の一部領域で発生したタッチ信号を、第５受信回路１３２ｅが受信することができる。
【００８２】
本実施形態によれば、第１受信回路１３２ａと第５受信回路１３２ｅは、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内の互いに異なる領域で発生したタッチ信号を同時に受信することができる。従って、高解像度タッチセンシングモードの動作速度を向上させることができる。図９ないし図１４で説明した実施形態では、低解像度タッチセンシングモードより４倍高い解像度を有する高解像度タッチセンシングモードが、低解像度タッチセンシングモードより４倍の時間が所要される。一方、図１５ないし図１８で説明した実施形態では、低解像度タッチセンシングモードより４倍高い解像度を有する高解像度タッチセンシングモードが、低解像度タッチセンシングモードより、ただ２倍の時間だけが所要される。
【００８３】
一方、図１５ないし図１８で説明した実施形態では、指紋認識モードでのフィードバックキャパシタＣＦの静電容量と、タッチセンシングモードでのフィードバックキャパシタＣＦの静電容量とが同一である。従って、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈによって供給される第１電圧と、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌによって供給される第２電圧との比率は、タッチセンシングモードでの相互静電容量と、指紋認識モードでの相互静電容量との比率と同一でもある。
【００８４】
また、図１９は、さらに他の実施形態による、信号出力部１３０内に配置された複数の受信回路１３２、１３３ａ，１３３ｂの構成を例示的に示す回路図である。特に、図１９は、信号出力部１３０の一受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内に配置された複数の受信回路１３２、１３３ａ，１３３ｂを示す。図１９を参照すれば、信号出力部１３０は、複数の第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈにそれぞれ対応する複数の指紋認識用受信回路１３２、及び２個のタッチセンシング用受信回路１３３ａ，１３３ｂを含んでもよい。従って、図４に図示された実施形態と比較するとき、図１９に図示された信号出力部１３０は、タッチセンシング用受信回路をもう一つ含むという点で違いがある。
【００８５】
それぞれの指紋認識用受信回路１３２は、制御回路１４０の第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１により、それに対応するそれぞれの第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈにも連結される。第１タッチセンシング用受信回路１３３ａは、制御回路１４０の第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２により、選択的に、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈに連結されるか、あるいは第５受信ライン１３１ｅないし第８受信ライン１３１ｈにも連結される。第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂは、制御回路１４０の第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２により、選択的に、第１受信ライン１３１ａないし第４受信ライン１３１ｄにも連結される。制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１と第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２とを利用し、指紋認識モード、低解像度タッチセンシングモードまたは高解像度タッチセンシングモードにより、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈを、指紋認識用受信回路１３２、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａまたは第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂに連結することができる。
【００８６】
例えば、指紋認識モードで、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を利用し、それぞれの指紋認識用受信回路１３２を、それに対応する第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈにそれぞれ連結する。制御回路１４０は、また第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を利用し、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈと、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａとの連結をいずれも切り、第５受信ライン１３１ｅないし第８受信ライン１３１ｈと、第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂとの連結をいずれも切ることができる。
【００８７】
また、図２０及び図２１は、さらに他の実施形態による、信号出力部１３０内に配置された受信回路１３２、１３３ａ，１３３ｂの動作を例示的に示す回路図である。
【００８８】
図２０を参照すれば、低解像度タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を利用し、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈと、それに対応するそれぞれの指紋認識用受信回路１３２との連結をいずれも切る。また、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を利用し、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈを、いずれも第１タッチセンシング用受信回路１３３ａに連結し、第５受信ライン１３１ｅないし第８受信ライン１３１ｈと、第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂとの連結を切る。それにより、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａが、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈから同時にタッチ信号を受信することができる。従って、低解像度タッチセンシングモードでは、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅで発生したタッチ信号を、１つの第１タッチセンシング用受信回路１３３ａに受信することができる。
【００８９】
図２１を参照すれば、高解像度タッチセンシングモードで、制御回路１４０は、第１受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ１を利用し、第１受信ライン１３１ａないし第８受信ライン１３１ｈと、それに対応するそれぞれの指紋認識用受信回路１３２との連結をいずれも切る。また、制御回路１４０は、第２受信制御信号ＲＸ＿ＥＮ２を利用し、連続して配列された第５受信ライン１３１ｅないし第８受信ライン１３１ｈのみを、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａに連結し、第１受信ライン１３１ａないし第４受信ライン１３１ｄと、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａとの連結を切る。そして、制御回路１４０は、連続して配列された第１受信ライン１３１ａないし第４受信ライン１３１ｄを、第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂに連結する。それにより、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａは、第５受信ライン１３１ｅないし第８受信ライン１３１ｈから、同時にタッチ信号を受信し、第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂは、第１受信ライン１３１ａないし第４受信ライン１３１ｄらから、同時にタッチ信号を受信することができる。
【００９０】
図１９ないし図２１に図示された実施形態では、高解像度タッチセンシングモードで、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内の一部領域で発生したタッチ信号を、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａが受信することができる。それと同時に、１つの受信グループ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ内の他の一部領域で発生したタッチ信号を、第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂが受信することができる。従って、本実施形態では、低解像度タッチセンシングモードより４倍高い解像度を有する高解像度タッチセンシングモードが、低解像度タッチセンシングモードより、ただ２倍の時間だけが所要される。
【００９１】
また、図１９ないし図２１で説明した実施形態では、指紋認識モードでのフィードバックキャパシタＣＦの静電容量と、タッチセンシングモードでのフィードバックキャパシタＣＦの静電容量とが互いに異なりもする。従って、指紋認識用受信回路１３２のフィードバックキャパシタＣＦの静電容量と、第１タッチセンシング用受信回路１３３ａ及び第２タッチセンシング用受信回路１３３ｂのフィードバックキャパシタＣＦの静電容量とを考慮し、第１電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｈによって供給される第１電圧と、第２電圧ラインＶＤＤＨ＿Ｌによって供給される第２電圧との比率を決定することができる。
【００９２】
前述のタッチセンサ１００は、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレットＰＣ（ｔａｂｌｅｔ  ＰＣ）、ノート型パソコン（ｌａｐｔｏｐ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、テレビ、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＰＭＰ（ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｐｌａｙｅｒ）のような多様な電子装置にも適用される。例えば、図２２は、一実施形態によるタッチセンサ１００を含む電子装置の構成を例示的に示すブロック図である。図２２を参照すれば、電子装置１０００は、例えば、中央処理部１１１０、移動通信部１１１１、近距離通信部１１１２、放送受信部１１１３、カメラ部１１１４、センサ部１１１５、ＧＰＳ受信部１１１６、入出力部１１２０、電源供給部１１３０、メモリ１１４０などを含んでもよい。ここで、「部」は、ハードウェア構成（ｈａｒｄｗａｒｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）及び／またはハードウェア構成によって実行されるソフトウェア構成（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）でもある。
【００９３】
移動通信部１１１１は、移動通信網上において、基地局、外部の端末、サーバのうち少なくとも一つと無線信号を送受信する。ここで、該無線信号は、音声コール信号、画像通話コール信号、または文字／マルチメディアメッセージ送受信による多様な形態のデータを含んでもよい。近距離通信部１１１２は、近距離通信（ｓｈｏｒｔ−ｒａｎｇｅ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のための機能を遂行する。ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））通信部、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｌｏｗ  ｅｎｅｒｇｙ）通信部、近距離無線通信部（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）、ＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）（Ｗｉ−Ｆｉ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｆｉｄｅｌｉｔｙ））通信部、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ（登録商標））通信部、赤外線（ＩｒＤＡ：ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｄａｔａ  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）通信部、ＷＦＤ（Ｗｉ−Ｆｉ  ｄｉｒｅｃｔ）通信部、ＵＷＢ（ｕｌｔｒａ  ｗｉｄｅｂａｎｄ）通信部、Ａｎｔ＋通信部などを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
【００９４】
放送受信部１１１３は、ＤＭＢ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）放送信号を受信する。カメラ部１１１４は、写真や動画を撮影するためのレンズ及び光学素子を含む。センサ部１１１５は、例えば、電子装置１０００の動きを感知する重力センサ、光の明るさを感知する照度センサ、人の近接度を感知する近接センサ、人の動きを感知するモーションセンサなどを含んでもよい。ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）受信部１１１６は、人工衛星からＧＰＳ信号を受信する。そのようなＧＰＳ信号を利用し、多様なサービスがユーザに提供される。
【００９５】
また、入出力部１１２０は、外部機器やユーザとのインターフェースを提供することができ、ボタン１１２１、マイク１１２２、スピーカ１１２３、振動モータ１１２４、コネクタ１１２５、ディスプレイパネル１１２６などを含んでもよい。電源供給部１１３０は、電子装置１０００に必要な電力を供給するために、バッテリまたは外部電源ソースと連結される。
【００９６】
メモリ１１４０には、中央処理部１１１０によって実行される多様なプログラムを保存することができる。中央処理部１１１０は、メモリ１１４０に保存されたプログラム、及び前述の他の部品の動作を制御することができる。メモリ１１４０に保存されたプログラムは、その機能により、複数個のモジュールに分類することができるが、例えば、移動通信モジュール１１４１、Ｗｉ−Ｆｉモジュール１１４２、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）モジュール１１４３、ＤＭＢモジュール１１４４、カメラモジュール１１４５、センサモジュール１１４６、ＧＰＳモジュール１１４７、動画再生モジュール１１４８、オーディオ再生モジュール１１４９、電源モジュール１１５０、ＵＩ（ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）モジュール１１５２、指紋認識モジュール１１５３などがある。
【００９７】
電子装置１０００は、またタッチセンサ１００及びタッチスクリーン制御部１１６１をさらに含んでもよい。タッチセンサ１００は、ディスプレイパネル１１２６上に配置されるか、あるいはディスプレイパネル１１２６と一体にも作製される。タッチスクリーン制御部１１６１は、タッチセンサ１００の制御回路１４０と連動し、タッチセンサ１００の送信ドライバ１２０と信号出力部１３０との動作を制御することができる。タッチスクリーン制御部１１６１は、電子装置１０００内において、タッチセンサ１００の制御回路１４０と一体にも形成され、または電子装置１０００内にインストールされたソフトウェアでもある。
【００９８】
ユーザが指紋認識でユーザ認証を行うことをあらかじめ設定した状態で、電子装置１０００においてユーザ認証が要求される場合、タッチスクリーン制御部１１６１は、タッチセンサ１００の動作を指紋認識モードに転換することができる。例えば、電子装置１０００が画面ロッキング状態において、画面ロッキングを解除しようとするならば、ユーザ認証が必要な場合、指紋認識モードが開始される。または、電子装置１０００を利用し、オンラインバンキング、オンライン決済などを行うために、ユーザ認証が必要な場合にも、指紋認識モードが開始される。指紋認識モードが開始されれば、中央処理部１１１０は、例えば、指紋認識モジュール１１５３を実行させ、指紋認識モジュール１１５３は、タッチスクリーン制御部１１６１を介して、送信ドライバ１２０と信号出力部１３０とを制御することができる。従って、電子装置１０００は、例えば、ユーザがディスプレイパネル１１２６上に指を接触することだけで、ユーザ認証のための指紋認識を行うことができる。従って、別途の指紋センサを装着する必要がないために、指紋センサのための空間を節約することができる。
【００９９】
一方、ディスプレイパネル１１２６上の特定画面領域を選択するか、あるいは画面をスクロールする一般的なタッチ動作を遂行する場合に、タッチスクリーン制御部１１６１は、タッチセンサ１００の動作を低解像度タッチセンシングモードに転換することができる。また、ユーザがタッチを介して、文字や数字を筆記して入力することができる筆記入力プログラムを実行させれば、タッチスクリーン制御部１１６１は、タッチセンサ１００の動作を、高解像度タッチセンシングモードに転換することができる。
【０１００】
前述の指紋認識兼用タッチセンサ、及びそれを含む電子装置は、図面に図示された実施形態を参照して説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、当該分野で当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。従って、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されなければならない。権利範囲は、前述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異は、権利範囲に含まれたものであると解釈されなければならないのである。
【符号の説明】
【０１０１】
１００  タッチセンサ、
１１０  タッチパネル、
１２０  送信ドライバ、
１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ  送信グループ、
１２１  送信ライン、
１２２  送信回路、
１３０  信号出力部、
１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅ  受信グループ、
１３１  受信ライン、
１３２  指紋認識用受信回路、
１３２ａ〜１３２ｈ  受信回路、
１３３，１３３ａ，１３３ｂ  タッチセンシング用受信回路、
１４０  制御回路、
１０００  電子装置。
【図１】
2020119571.tif 000003
【図２Ａ】
2020119571.tif 000004
【図２Ｂ】
2020119571.tif 000005
【図３Ａ】
2020119571.tif 000006
【図３Ｂ】
2020119571.tif 000007
【図４】
2020119571.tif 000008
【図５Ａ】
2020119571.tif 000009
【図５Ｂ】
2020119571.tif 000010
【図６】
2020119571.tif 000011
【図７】
2020119571.tif 000012
【図８】
2020119571.tif 000013
【図９】
2020119571.tif 000014
【図１０】
2020119571.tif 000015
【図１１】
2020119571.tif 000016
【図１２Ａ】
2020119571.tif 000017
【図１２Ｂ】
2020119571.tif 000018
【図１３】
2020119571.tif 000019
【図１４】
2020119571.tif 000020
【図１５】
2020119571.tif 000021
【図１６】
2020119571.tif 000022
【図１７】
2020119571.tif 000023
【図１８】
2020119571.tif 000024
【図１９】
2020119571.tif 000025
【図２０】
2020119571.tif 000026
【図２１】
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【図２２】
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