(57)【要約】    本発明は、タッチ入力装置において、少なくとも一つの領域を含むタッチスクリーンと、前記少なくとも一つの領域に含まれる第１領域に対する第１タッチ情報を受信し、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するか否かを決定し、前記決定に基づいて、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報または前記タッチスクリーンに含まれる前記第１領域と異なる第２領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するように制御するプロセッサと、を含む、タッチ入力装置であることを特徴とする。
2019533234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ入力装置において、
少なくとも一つの領域を含むタッチスクリーンと、
前記少なくとも一つの領域に含まれる第１領域に対する第１タッチ情報を受信し、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するか否かを決定し、前記決定に基づいて、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報及び前記タッチスクリーンに含まれる前記第１領域と異なる第２領域に含まれるアイコンの状態情報のうちの少なくとも何れか一つを変更するように制御するプロセッサと、
を含む、タッチ入力装置。
【請求項２】
前記第１領域に対する第１タッチ情報は、圧力、面積、時間情報のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載のタッチ入力装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記アイコンの個数、大きさ、透明度、色、形状または配列のうちの少なくとも一つを変更して、前記アイコンの状態情報を変更するように制御する、請求項１に記載のタッチ入力装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記第１タッチ情報を受信した第１領域において前記アイコンの大きさを変更するように制御し、
前記第２領域において前記アイコンの配列を変更するように制御する、請求項３に記載のタッチ入力装置。
【請求項５】
前記第１タッチ情報は、前記第１領域に対して所定の大きさ以上の圧力が加えられた第１圧力タッチ情報を含み、
前記プロセッサは、
前記第１領域に対して前記第１圧力タッチ情報に比べてさらに高い大きさの圧力が加えられた第２圧力タッチ情報をさらに受信し、前記第１領域に含まれた前記アイコンに該当する命令を実行するように制御する、請求項２に記載のタッチ入力装置。
【請求項６】
タッチ入力方法において、
少なくとも一つの領域に含まれる第１領域に対する第１タッチ情報を受信する段階と、
前記受信した前記第１タッチ情報により、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するか否かを決定する段階と、
前記決定に基づいて、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報及びタッチスクリーンに含まれる前記第１領域と異なる第２領域に含まれるアイコンの状態情報のうちの少なくとも何れか一つを変更する段階と、を含む、タッチ入力方法。
【請求項７】
前記第１領域に対する第１タッチ情報は、圧力、面積、時間情報のうちの少なくとも一つを含む、請求項６に記載のタッチ入力方法。
【請求項８】
前記アイコンの状態情報を変更する段階は、
前記アイコンの個数、大きさ、透明度、色、形状または配列のうちの少なくとも一つを変更して、前記アイコンの状態情報を変更する、請求項６に記載のタッチ入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ入力装置に関するもので、より詳しくは、ユーザのタッチ動作によるインターフェースをタッチスクリーン上に表現して視認性を向上させるためのタッチ入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューティングシステムの操作のために、多様な種類の入力装置が用いられている。例えば、ボタン（button）、キー（key）、ジョイスティック（joystick）、タッチスクリーンのような入力装置が用いられている。タッチスクリーンの手軽で簡単な操作により、コンピューティングシステムの操作時にタッチスクリーンの利用が増加している。
【０００３】
タッチスクリーンは、タッチ−感応表面（touch-sensitive surface）を備えた透明なパネルであり得るタッチセンサパネル（touch sensor panel）を含むタッチ入力装置のタッチ表面を構成することができる。このようなタッチセンサパネルは、ディスプレイスクリーンの前面に付着され、タッチ−感応表面がディスプレイスクリーンの見える面を覆うことができる。ユーザが指などでタッチスクリーンを単純にタッチすることによって、ユーザがコンピューティングシステムを操作することができるようにする。一般的に、コンピューティングシステムは、タッチスクリーン上のタッチ及びタッチ位置を認識し、このようなタッチを解釈することによって、これに従い演算を遂行することができる。
【０００４】
この時、ユーザのタッチ動作を視覚的に表現し、ユーザのタッチ動作によるインターフェースをタッチスクリーン上に効率的に提供する必要性が生じている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、タッチスクリーン上のタッチの位置だけでなく、タッチ圧力の大きさを検出することができるディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、ユーザが所望するタッチスクリーンの表現でディスプレイモジュールの視認性（visibility）を向上させることができ、特に、アイコンの実行時、より容易に操作することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、タッチ入力装置において、
少なくとも一つの領域を含むタッチスクリーンと、前記少なくとも一つの領域に含まれる第１領域に対する第１タッチ情報を受信し、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するか否かを決定し、前記決定に基づいて、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報、または、前記タッチスクリーンに含まれる前記第１領域と異なる第２領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するように制御するプロセッサと、を含む、タッチ入力装置であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タッチスクリーン上のタッチの位置だけでなく、タッチ圧力の大きさを検出することができるディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、ユーザの所望するタッチスクリーンの表現でディスプレイモジュールの視認性（visibility）を向上させることができ、特に、アイコンの実行時、より容易に操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００に対するブロック図である。
【図２ａ】実施形態による静電容量方式のタッチセンサ及びこの動作のための構成の概略図である。
【図２ｂ】実施形態による静電容量方式のタッチセンサ及びこの動作のための構成の概略図である。
【図２ｃ】ディスプレイパネルを含むタッチ入力装置において、タッチ位置、タッチ圧力及びディスプレイ動作を制御するための制御ブロックを例示する。
【図３ａ】実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイパネルに対するタッチセンサ及び圧力センサの相対的な位置を例示する概念図である。
【図３ｂ】実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイパネルに対するタッチセンサ及び圧力センサの相対的な位置を例示する概念図である。
【図３ｃ】実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイパネルに対するタッチセンサ及び圧力センサの相対的な位置を例示する概念図である。
【図３ｄ】実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイパネルに対するタッチセンサ及び圧力センサの相対的な位置を例示する概念図である。
【図３ｅ】実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイパネルに対するタッチセンサ及び圧力センサの相対的な位置を例示する概念図である。
【図３ｆ】実施形態によるタッチ入力装置において、ディスプレイパネルに対するタッチセンサ及び圧力センサの相対的な位置を例示する概念図である。
【図４ａ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に電極シートの形態で構成された圧力センサが付着される例を例示する。
【図４ｂ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に電極シートの形態で構成された圧力センサが付着される例を例示する。
【図４ｃ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に電極シートの形態で構成された圧力センサが付着される例を例示する。
【図４ｄ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に電極シートの形態で構成された圧力センサが付着される例を例示する。
【図４ｅ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に電極シートの形態で構成された圧力センサが付着される例を例示する。
【図４ｆ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に電極シートの形態で構成された圧力センサが付着される例を例示する。
【図５】本発明の実施形態による電極シートの断面を例示する。
【図６ａ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に圧力センサが直接形成される例を例示する。
【図６ｂ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に圧力センサが直接形成される例を例示する。
【図６ｃ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に圧力センサが直接形成される例を例示する。
【図７ａ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれる電極の形態を例示する図面である。
【図７ｂ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれる電極の形態を例示する図面である。
【図７ｃ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれる電極の形態を例示する図面である。
【図７ｄ】本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれる電極の形態を例示する図面である。
【図８】本発明の実施形態によるタッチ入力方法のフローチャートである。
【図９ａ】本発明の実施形態によるタッチ入力方法の流れを記述するためのタッチスクリーン１００１に表示されるインターフェースに対する図面である。
【図９ｂ】本発明の実施形態によるタッチ入力方法の流れを記述するためのタッチスクリーン１００１に表示されるインターフェースに対する図面である。
【図９ｃ】本発明の実施形態によるタッチ入力方法の流れを記述するためのタッチスクリーン１００１に表示されるインターフェースに対する図面である。
【図９ｄ】本発明の実施形態によるタッチ入力方法の流れを記述するためのタッチスクリーン１００１に表示されるインターフェースに対する図面である。
【図９ｅ】本発明の実施形態によるタッチ入力方法の流れを記述するためのタッチスクリーン１００１に表示されるインターフェースに対する図面である。
【図１０】本発明の実施形態によるタッチ圧力とタッチ圧力によるタッチの種類を記述するための図面である。
【図１１】本発明の実施形態によるタッチスクリーン１００１の分割例である。
【図１２ａ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【図１２ｂ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【図１３ａ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【図１３ｂ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【図１３ｃ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【図１３ｄ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【図１３ｅ】本発明の実施形態による圧力センサを活用したタッチ圧力の検出を記述するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施するのに十分なように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造及び特性は、一実施形態に関連して本発明の精神及び範囲を外れないながらも、他の実施形態で具現されてもよい。また、それぞれの開示された実施形態内の個別の構成要素の位置または配置は、本発明の精神及び範囲を外れないながらも、変更され得ることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として取ろうとするのではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるならば、その請求項が主張するのと均等なすべての範囲とともに添付された請求項によってのみ限定される。図面において類似の参照符号は様々な側面にわたって同一もしくは類似の機能を指し示す。
【００１２】
以下、添付される図面を参照して本発明の実施形態によるタッチ入力装置を説明する。以下では、静電容量方式のタッチセンサパネル１００及び圧力検出モジュール４００を例示するが、任意の方式でタッチ位置及び／又はタッチ圧力を検出することができるタッチセンサパネル１００及び圧力検出モジュール４００が適用されてもよい。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００に対するブロック図である。
【００１４】
図１に示したように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、タッチスクリーン１００１、通信部１００２、プロセッサ１５００、その他のユニット１００４、インターフェース１００６−１、１００６−２、メモリ１００５を含んでもよい。
【００１５】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、ノートブック（notebook）コンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、及びスマートフォン（smart phone）のような携帯用電子装置であってもよい。また、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００は、デスクトップ（desktop）コンピュータ、スマートテレビ（smart television）のような非移動式電子装置であってもよい。
【００１６】
本発明の実施形態によるタッチスクリーン１００１は、ユーザが指のような客体でスクリーンを接触（タッチ）することにより、ユーザがコンピューティングシステムを操作することができるようにする。一般的に、タッチスクリーン１００１は、パネル上の接触を認識し、コンピューティングシステムは、このような接触を解釈することにより、これに従い演算を遂行することができる。
【００１７】
また、本発明の実施形態によるタッチスクリーン１００１は、ユーザからタッチ入力を受信するための少なくとも一つの領域を含み、タッチスクリーン１００１を介して受信されたタッチ入力は、通信部１００２を介してプロセッサ１５００に入力され得る。そして、プロセッサ１５００は、前記タッチ入力を受信し、タッチ入力による命令を遂行し、命令遂行の結果を通信部１００２を介してタッチスクリーン１００２に出力する。
【００１８】
本発明の実施形態によるタッチスクリーン１００１は、ディスプレイパネル２００Ａ、圧力センサ４５０、４６０を含んでもよい。
【００１９】
圧力センサ４５０、４６０は、タッチスクリーン１００１を介した指のような客体のタッチ入力に基づいた静電容量の変化量を用いてタッチ圧力を検出したり、抵抗値の変化を用いて圧力または力を検出することができる。具体的に、図３の圧力センサや図４〜図６の圧力センサ４５０、４６０を用いた静電容量の変化量によるタッチ圧力を検出したり、図１２以下の圧力センサ４５０の抵抗値の変化を用いてタッチ圧力やタッチ力を検出することができる。このような検出されたタッチ圧力によるタッチ情報は、ディスプレイパネル２００Ａを介して出力されてもよい。
【００２０】
本発明の実施形態によるプロセッサ１５００は、メモリ１００５、通信部１００２、タッチスクリーン１００１からの命令の送受信および当該命令の実行のためのプロセスを制御することができる。そして、少なくとも一つの領域を含むタッチスクリーン１００１を介してユーザタッチ入力を受信し、第１領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するか否かを決定し、前記決定に基づいて、前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報または前記タッチスクリーンに含まれる前記第１領域と異なる第２領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するように制御することができ、図３〜図７に記述された圧力検出方式の全ての例を適用して前記プロセッサ１５００が駆動されてもよい。
【００２１】
通信部１００２は、タッチスクリーン１００１からタッチ入力を受信して、これをプロセッサ１５００に伝送し、インターフェース１００６−１、２は、プロセッサ１５００、その他のユニット１００４、メモリ１００５間のデータの送受信を媒介する。
【００２２】
メモリ１００５は、プロセス１００３とのデータの送受信を介した命令を格納し、本発明に従ってタッチスクリーン１００１上のアイコンの個数が予め設定される場合、当該内容はメモリ１００５に格納されてもよい。また、タッチスクリーンが含む領域に対する状態情報を変更するか否かに対する設定情報を格納することもできる。
【００２３】
その他のユニット１００４は、本発明によるタッチ入力装置１０００の基本的な機能を遂行し、性能を維持するための、各構成を動作させるための電源を供給する電源供給部１００４−１、音声及びサウンドの入出力に関与するオーディオ部１００４−２、ジャイロセンサ、加速センサ、振動センサ、近接センサ、磁石センサ等を含むセンサ部、及び通話時間やタッチ持続時間等を確認するためのタイマ１００４−４などを含んでもよい。
【００２４】
ただし、前記構成は必要に応じて省略されたり、交替されてもよく、また他の構成がさらに付加されてもよい。
【００２５】
図２ａは、本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれる静電容量方式のタッチセンサ１０及びこの動作のための構成の概略図である。図２ａを参照すると、タッチセンサ１０は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎ及び複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを含み、前記タッチセンサ１０の動作のために複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎに駆動信号を印加する駆動部１２、及び複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍからタッチ表面に対するタッチによって変化する静電容量の変化量に対する情報を含む感知信号を受信して、タッチ及びタッチ位置を検出する感知部１１を含んでもよい。
【００２６】
図２ａに示されたように、タッチセンサ１０は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとを含んでもよい。図２ａにおいては、タッチセンサ１０の複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとが直交アレイを構成することが示されているが、本発明はこれに限定されず、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとが対角線、同心円、３次元ランダム配列などをはじめとする任意の数の次元、及びこの応用配列を有するようにすることができる。ここで、ｎ及びｍは、量の整数として互いに同じか、又は異なる値を有してもよく、実施形態により大きさが変わってもよい。
【００２７】
複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、それぞれ互いに交差するように配列されてもよい。駆動電極ＴＸは、第１軸方向に延びた複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎを含み、受信電極ＲＸは、第１軸方向と交差する第２軸方向に延びた複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを含んでもよい。
【００２８】
図７ａ及び図７ｂに示されたように、本発明の実施形態によるタッチセンサ１０において、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、互いに同一の層に形成されてもよい。例えば、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、後述することになるディスプレイモジュール２００の上面に形成されてもよい。
【００２９】
また、図７ｃに示されたように、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、互いに異なる層に形成されてもよい。例えば、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍの何れか一つは、ディスプレイモジュール２００の上面に形成され、残りの一つは、後述することになるカバーの下面に形成されるか、又はディスプレイモジュール２００の内部に形成されてもよい。
【００３０】
複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとは、透明伝導性物質（例えば、酸化スズ（SnO2）及び酸化インジウム（In2O3）等からなるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＡＴＯ（Antimony Tin Oxide））等で形成されてもよい。しかし、これは単に例示に過ぎず、駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、他の透明伝導性物質または不透明伝導性物質で形成されてもよい。例えば、駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、銀インク（silver ink）、銅（copper）、銀ナノ（nano silver）、炭素ナノチューブ（CNT：Carbon Nanotube）のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成されてもよい。また、駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、メタルメッシュ（metal mesh）で具現されてもよい。
【００３１】
本発明の実施形態による駆動部１２は、駆動信号を駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎに印加することができる。本発明の実施形態において、駆動信号は、第１駆動電極ＴＸ１から第ｎ駆動電極ＴＸｎまで順次一度に一つの駆動電極に対して印加されてもよい。このような駆動信号の印加は、再度反復して成されてもよい。これは単に例示に過ぎず、実施形態により多数の駆動電極に駆動信号が同時に印加されてもよい。
【００３２】
感知部１１は、受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを介して駆動信号が印加された駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとの間に生成された静電容量Ｃｍ：１４に関する情報を含む感知信号を受信することにより、タッチの有無及びタッチ位置を検出することができる。例えば、感知信号は、駆動電極ＴＸに印加された駆動信号が駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸとの間に生成された静電容量Ｃｍ：１４によりカップリングされた信号であってもよい。このように、第１駆動電極ＴＸ１から第ｎ駆動電極ＴＸｎまで印加された駆動信号を受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを介して感知する過程は、タッチセンサ１０をスキャン（scan）すると指称すことができる。
【００３３】
例えば、感知部１１は、それぞれの受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとスイッチを介して連結された受信機（図示せず）を含んで構成されてもよい。前記スイッチは、当該受信電極ＲＸの信号を感知する時間区間にオン（on）になって受信電極ＲＸから感知信号が受信機で感知され得るようにする。受信機は、増幅器（図示せず）及び増幅器の負（−）入力端と増幅器の出力端との間、すなわち帰還経路に結合された帰還キャパシタを含んで構成されてもよい。この時、増幅器の正（＋）入力端は、グランド（ground）に接続されてもよい。また、受信機は、帰還キャパシタと並列に連結されるリセットスイッチをさらに含んでもよい。リセットスイッチは、受信機によって遂行される電流から電圧への変換をリセットすることができる。増幅器の負入力端は、当該受信電極ＲＸと連結されて静電容量Ｃｍ：１４に対する情報を含む電流信号を受信した後、積分して電圧に変換することができる。感知部１１は、受信機を介して積分されたデータをデジタルデータに変換するＡＤＣ（図示せず：analog to digital converter）をさらに含んでもよい。その後、デジタルデータはプロセッサ（図示せず）に入力され、タッチセンサ１０に対するタッチ情報を取得するように処理されてもよい。感知部１１は受信機とともに、ＡＤＣ及びプロセッサを含んで構成されてもよい。
【００３４】
制御部１３は、駆動部１２と感知部１１の動作を制御する機能を遂行することができる。例えば、制御部１３は、駆動制御信号を生成した後、駆動部１２に伝達して駆動信号が所定の時間に予め設定された駆動電極ＴＸに印加されるようにすることができる。また、制御部１３は、感知制御信号を生成した後、感知部１１に伝達して感知部１１が所定の時間に予め設定された受信電極ＲＸから感知信号の入力を受けて、予め設定された機能を遂行するようにすることができる。
【００３５】
図２ａにおいて、駆動部１２及び感知部１１は、タッチセンサ１０に対するタッチの有無及びタッチ位置を検出できるタッチ検出装置（図示せず）を構成することができる。タッチ検出装置は、制御部１３をさらに含んでもよい。タッチ検出装置は、タッチセンサ１０を含むタッチ入力装置において、タッチセンシング回路であるタッチセンシングＩＣ（touch sensing Integrated Circuit）上に集積されて具現されてもよい。タッチセンサ１０に含まれた駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、例えば伝導性トレース（conductive trace）及び／又は回路基板上に印刷された伝導性パターン（conductive pattern）等を介してタッチセンシングＩＣに含まれた駆動部１２及び感知部１１に連結されてもよい。タッチセンシングＩＣは、伝導性パターンが印刷された回路基板、例えば第１印刷回路基板（以下で、第１ＰＣＢと指称）上に位置することができる。実施形態により、タッチセンシングＩＣは、タッチ入力装置の作動のためのメインボード上に実装されていてもよい。
【００３６】
以上で詳しく見たように、駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸの交差地点ごとに所定値の静電容量Ｃｍが生成され、指のような客体がタッチセンサ１０に近接する場合、このような静電容量の値が変更され得る。図２ａにおいて、前記静電容量は、相互静電容量Ｃｍ（mutual capacitance）を表わすことができる。このような電気的特性を感知部１１で感知し、タッチセンサ１０に対するタッチの有無及び／又はタッチ位置を感知することができる。例えば、第１軸と第２軸とからなる２次元平面からなるタッチセンサ１０の表面に対するタッチの有無及び／又はその位置を感知することができる。
【００３７】
より具体的に、タッチセンサ１０に対するタッチが生じる時、駆動信号が印加された駆動電極ＴＸを検出することにより、タッチの第２軸方向の位置を検出することができる。これと同様に、タッチセンサ１０に対するタッチの際に受信電極ＲＸを介して受信された受信信号から静電容量の変化を検出することにより、タッチの第１軸方向の位置を検出することができる。
【００３８】
上では、駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸとの間の相互静電容量の変化量に基づいて、タッチ位置を感知するタッチセンサ１０の動作方式について説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、図２ｂのように、自己静電容量（self capacitance）の変化量に基づいてタッチ位置を感知することも可能である。
【００３９】
図２ｂは、本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置に含まれる他の静電容量方式のタッチセンサ１０及びこの動作を説明するための概略図である。図２ｂに示されたタッチセンサ１０には、複数のタッチ電極３０が備えられる。複数のタッチ電極３０は、図７ｄに示されたように、一定の間隔を置いて格子状に配置され得るが、これに限定されない。
【００４０】
制御部１３０により生成された駆動制御信号は駆動部１２に伝達され、駆動部１２は駆動制御信号に基づいて、所定時間に予め設定されたタッチ電極３０に駆動信号を印加する。また、制御部１３により生成された感知制御信号は感知部１１に伝達され、感知部１１は感知制御信号に基づいて、所定時間に予め設定されたタッチ電極３０から感知信号の入力を受ける。この時、感知信号は、タッチ電極３０に形成された自己静電容量の変化量に対する信号であってもよい。
【００４１】
この時、感知部１１が感知した感知信号により、タッチセンサ１０に対するタッチの有無及び／又はタッチ位置が検出される。例えば、タッチ電極３０の座標を予め知っているため、タッチセンサ１０の表面に対する客体のタッチの有無及び／又はその位置を感知できるようになる。
【００４２】
以上では、便宜上、駆動部１２と感知部１１とが別個のブロックに分かれて動作するものと説明されたが、タッチ電極３０に駆動信号を印加し、タッチ電極３０から感知信号の入力を受ける動作を一つの駆動及び感知部で遂行することも可能である。
【００４３】
図２ｃは、ディスプレイパネルを含むタッチ入力装置において、タッチ位置、タッチ圧力及びディスプレイ動作を制御するための制御ブロックを例示する。ディスプレイ機能及びタッチ位置の検出に加えてタッチ圧力を検出できるように構成されたタッチ入力装置１０００において、制御ブロックは、前述したタッチ位置を検出するためのタッチセンサ制御器１１００、ディスプレイパネルを駆動するためのディスプレイ制御器１２００、及び圧力を検出するための圧力センサ制御器１３００を含んで構成されてもよい。ディスプレイ制御器１２００は、タッチ入力装置１０００の作動のためのメインボード（main board）上の中央処理ユニットであるＣＰＵ（central processing unit）またはＡＰ（application processor）等から入力を受けてディスプレイパネル２００Ａに所望の内容をディスプレイするようにする制御回路を含んでもよい。このような制御回路は、ディスプレイパネル制御ＩＣ、グラフィック制御ＩＣ（graphic controller IC）、及びその他のディスプレイパネル２００Ａの作動に必要な回路を含んでもよい。
【００４４】
圧力センサを介して圧力を検出するための圧力センサ制御器１３００は、タッチセンサ制御器１１００の構成と類似するように構成され、タッチセンサ制御器１１００と類似するように動作し得る。
【００４５】
実施形態により、タッチセンサ制御器１１００、ディスプレイ制御器１２００及び圧力センサ制御器１３００は、互いに異なる構成要素としてタッチ入力装置１０００に含まれてもよい。例えば、タッチセンサ制御器１１００、ディスプレイ制御器１２００及び圧力センサ制御器１３００は、それぞれ互いに異なるチップ（chip）で構成されてもよい。この時、タッチ入力装置１０００のプロセッサ１５００は、タッチセンサ制御器１１００、ディスプレイ制御器１２００及び圧力センサ制御器１３００に対するホスト（host）プロセッサとして機能し得る。
【００４６】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、携帯電話（cell phone）、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、スマートフォン（smartphone）、タブレットＰＣ（tablet Personal Computer）、ＭＰ３プレーヤ、ノートパソコン（notebook）などのようなディスプレイ画面及び／又はタッチスクリーンを含む電子装置を含んでもよい。
【００４７】
このようなタッチ入力装置１０００を薄く（slim）軽量（light weight）に製作するために、前述したように別個に構成されるタッチセンサ制御器１１００、ディスプレイ制御器１２００及び圧力センサ制御器１３００が、実施形態により、一つ以上の構成で統合されてもよい。これに加えて、プロセッサ１５００にこれらそれぞれの制御器が統合されることも可能である。これと共に、実施形態により、ディスプレイパネル２００Ａにタッチセンサ１０及び／又は圧力センサが統合されてもよい。
【００４８】
実施形態によるタッチ入力装置１０００において、タッチ位置を検出するためのタッチセンサ１０がディスプレイパネル２００Ａの外部または内部に位置してもよい。実施形態によるタッチ入力装置１０００のディスプレイパネル２００Ａは、液晶表示装置（LCD：Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、有機発光表示装置（Organic Light Emitting Diode：OLED）等に含まれたディスプレイパネルであってもよい。これにより、ユーザは、ディスプレイパネルに表示された画面を視覚的に確認しながらタッチ表面にタッチを行って入力行為を遂行することができる。
【００４９】
図３ａ〜図３ｆは、実施形態によるタッチ入力装置１０００において、ディスプレイパネル２００Ａに対するディスプレイ電極の相対的な位置を例示する概念図である。まず、図３ａ〜図３ｃを参照し、ＬＣＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａの構成を説明することにする。
【００５０】
図３ａ〜図３ｃに示されたように、ＬＣＤパネルは、液晶セル（liquid crystal cell）を含む液晶層２５０、液晶層２５０の両端に電極を含む第１基板層２６１と第２基板層２６２、そして、前記液晶層２５０と対向する方向として前記第１基板層２６１の一面に第１偏光層２７１、及び、前記第２基板層２６２の一面に第２偏光層２７２を含んでもよい。この時、第１基板層２６１はカラーフィルタガラス（color filter glass）であってもよく、第２基板層２６２はＴＦＴガラス（TFT glass）であってもよい。また、実施形態により、第１基板層２６１及び第２基板層２６２のうちの少なくとも一つは、プラスチックのようなベンディング（bending）可能な物質で形成されてもよい。図３ａ〜図３ｃにおいて、第２基板層２６２は、データライン（data line）、ゲートライン（gate line）、ＴＦＴ、共通電極（Vcom：common electrode）及びピクセル電極（pixel electrode）等を含む多様な層から成っていてもよい。これら電気的構成要素は、制御された電場を生成して液晶層２５０に位置した液晶を配向させるように作動することができる。
【００５１】
次に、図３ｄ〜図３ｆを参照して、ＯＬＥＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａの構成を説明することにする。
【００５２】
図３ｄ〜図３ｆに示されたように、ＯＬＥＤパネルは、ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode）を含む有機物層２８０、有機物層２８０の両端に電極を含む第１基板層２８１と第２基板層２８３、そして、前記液晶層２８０と対向する方向として前記第１基板層２８１の一面に第１偏光層２８２を含んでもよい。この時、第１基板層２８１はエンカプセレーションガラス（Encapsulation glass）であってもよく、第２基板層２８３はＴＦＴガラス（TFT glass）であってもよい。また、実施形態により、第１基板層２８１及び第２基板層２８３のうちの少なくとも一つは、プラスチックのようなベンディング（bending）可能な物質で形成されてもよい。図３ｄ〜図３ｆに示されたＯＬＥＤパネルの場合、ゲートライン、データライン、第１電源ライン（ELVDD）、第２電源ライン（ELVSS）等のディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極を含んでもよい。ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode）パネルは、蛍光または燐光有機物薄膜に電流を流すと、電子と正孔が有機物層で結合して光が発生する原理を用いた自己発光型ディスプレイパネルとして、発光層を構成する有機物質が光の色を決定する。
【００５３】
具体的に、ＯＬＥＤは、ガラスやプラスチックの上に有機物を塗布して電気を流せば、有機物が光を発散する原理を用いる。すなわち、有機物の陽極と陰極にそれぞれ正孔と電子を注入して発光層に再結合させると、エネルギーが高い状態である励起子（excitation）を形成し、励起子がエネルギーが低い状態に落ちながらエネルギーが放出されて特定の波長の光が生成される原理を用いるわけである。この時、発光層の有機物によって光の色が変わる。
【００５４】
ＯＬＥＤは、ピクセルマトリックスを構成しているピクセルの動作特性により、ライン駆動方式のＰＭ−ＯＬＥＤ（Passive-matrix Organic Light-Emitting Diode）と個別駆動方式のＡＭ−ＯＬＥＤ（Active-matrix Organic Light-Emitting Diode）とが存在する。両者は共にバックライトを必要としないため、ディスプレイモジュールを非常に薄く具現することができ、角度によって明暗比が一定であり、温度に伴う色の再現性が良いという長所を有する。また、未駆動ピクセルは、電力を消耗しないという点で非常に経済的である。
【００５５】
動作面において、ＰＭ−ＯＬＥＤは高い電流でスキャニング時間（scanning time）の間だけ発光し、ＡＭ−ＯＬＥＤは低い電流でフレーム時間（frame time）の間、続けて発光状態を維持する。したがって、ＡＭ−ＯＬＥＤはＰＭ−ＯＬＥＤに比べて解像度が良く、大面積ディスプレイパネルの駆動が有利であり、電力消耗が少ないという長所がある。また、薄膜トランジスタ（TFT）を内蔵して各素子を個別的に制御できるため、精巧な画面を具現しやすい。
【００５６】
当該技術分野の当業者には、ＬＣＤパネルまたはＯＬＥＤパネルがディスプレイ機能を遂行するために他の構成をさらに含んでもよく、変形が可能であることは自明であろう。
【００５７】
図３ａ及び図３ｄは、タッチ入力装置１０００においてタッチセンサ１０がディスプレイパネル２００Ａの外部に配置されたものを示す。ディスプレイパネル２００Ａの上部にはタッチセンサが配置されてもよく、第３電極６１０及び第４電極６１１がタッチセンサに含まれてもよい。タッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、タッチセンサの表面であってもよい。また、第１電極６２０及び第２電極６２１が第２基板層２６２、２８３の上部に配置されてもよい。
【００５８】
図３ｂ、図３ｃ、図３ｅ及び図３ｆは、タッチ入力装置１０００においてタッチセンサ１０がディスプレイパネル２００Ａの内部に配置されたものを示す。
【００５９】
図３ｂ及び図３ｅにおいては、第３電極６１０及び第４電極６１１が第１基板層２６１、２８１と第１偏光層２７１、２８２との間に配置されている。この時、タッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、ディスプレイパネル２００Ａの外面として図３ｂ及び図３ｅにおいて上部面または下部面となり得る。また、第１電極６２０及び第２電極６２１が第２基板層２６２、２８３の上部に配置されてもよい。
【００６０】
図３ｃ及び図３ｆにおいては、第１電極６２０及び第２電極６２１が第２基板層２６２、２８３の上部に配置されてもよい。
【００６１】
図３ａ〜図３ｆに示されたタッチ入力装置１０００に対するタッチ表面は、ディスプレイパネル２００Ａの外面としてディスプレイパネル２００Ａの上部面または下部面となり得る。この時、図３ａ〜図３ｆにおいて、タッチ表面となり得るディスプレイパネル２００Ａの上部面または下部面は、ディスプレイパネル２００Ａを保護するためにカバー層（図示せず）で覆われていてもよい。
【００６２】
また、第１電極６２０及び第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つは、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極であってもよく、具体的にディスプレイパネル２００ＡがＬＣＤパネルである場合、第１電極６２０及び第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つは、データライン（data line）、ゲートライン（gate line）、ＴＦＴ、共通電極（Vcom：common electrode）、ピクセル電極（pixel electrode）のうちの少なくとも何れか一つを含んでもよく、ディスプレイパネル２００ＡがＯＬＥＤパネルである場合、第１電極６２０及び第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つは、データ ライン（data line）、ゲートライン（gate line）、第１電源ライン（ELVDD）、第２電源ライン（ELVSS）のうちの少なくとも何れか一つを含んでもよい。また、図３ａ〜図３ｆにおいては、第１電極６２０及び第２電極６２１が第２基板層２６２、２８３の上部に配置されるもので示されたが、これに限定されず、第１電極６２０及び第２電極６２１が第１基板層２６１、２８１の下部に配置されてもよく、第１電極６２０及び第２電極６２１の何れか一つは第２基板層２６２、２８３の上部に配置され、他の一つは第１基板層２６１、２８１の下部に配置されてもよい。
【００６３】
また、実施形態により、タッチセンサ１０のうちの少なくとも一部は、ディスプレイパネル２００Ａ内に位置するように構成され、タッチセンサのうちの少なくとも残りの一部は、ディスプレイパネル２００Ａの外部に位置するように構成されてもよい。例えば、タッチセンサを構成する駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸの何れか一つの電極は、ディスプレイパネル２００Ａの外部に位置するように構成されてもよく、残りの電極はディスプレイパネル２００Ａの内部に位置するように構成されてもよい。ディスプレイパネル２００Ａの内部にタッチセンサ１０が配置される場合、タッチセンサの動作のための電極が追加で配置されてもよいが、ディスプレイパネル２００Ａの内部に位置する多様な構成及び／又は電極がタッチセンシングのためのタッチセンサ１０として用いられてもよい。また、実施形態により、タッチセンサ１０のうちの少なくとも一部は、ディスプレイパネル２００Ａに含まれた第１基板層２６１、２８１と第２基板層２６２、２８３との間に位置するように構成されてもよい。この時、タッチセンサのうち前記少なくとも一部を除いた残りは、ディスプレイパネル２００Ａの内部として第１基板層２６１、２８１と第２基板層２６２、２８３との間でない位置に配置されてもよい。
【００６４】
次は、図３ａ〜図３ｆに示された第１電極６２０、第２電極６２１、第３電極６１０、第４電極６１１のうちの一部を用いてタッチ位置を検出する方法について説明する。
【００６５】
図３ａ、図３ｂ、図３ｄ及び図３ｅに示されたタッチ入力装置１０００のタッチセンサ１０は、第３電極６１０と第４電極６１１で構成されてもよい。具体的に、第３電極６１０及び第４電極６１１が、図２ａで説明された駆動電極及び受信電極で動作して第３電極６１０と第４電極６１１との間の相互静電容量によりタッチ位置を検出することができる。また、第３電極６１０及び第４電極６１１が、図２ｂで説明された単一電極３０で動作して第３電極６１０及び第４電極６１１それぞれの自己静電容量によりタッチ位置を検出することができる。
【００６６】
また、図３ｂ及び図３ｅに示されたタッチ入力装置１０００のタッチセンサ１０は、第３電極６１０と第１電極６２０で構成されてもよい。具体的に、第３電極６１０及び第１電極６２０が、図２ａで説明された駆動電極及び受信電極で動作して第３電極６１０と第１電極６２０との間の相互静電容量によりタッチ位置を検出することができる。この時、第１電極６２０がディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極である場合、第１時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ位置を検出することができる。
【００６７】
図３ｃ及び図３ｆに示されたタッチ入力装置１０００のタッチセンサ１０は、第１電極６２０と第２電極６２１で構成されてもよい。具体的に、第１電極６２０及び第２電極６２１が、図２ａで説明された駆動電極及び受信電極で動作して第１電極６２０と第２電極６２１との間の相互静電容量によりタッチ位置を検出することができる。また、第１電極６２０及び第２電極６２１が、図２ｂで説明された単一電極３０で動作して第１電極６２０及び第２電極６２１それぞれの自己静電容量によりタッチ位置を検出することができる。この時、第１電極６２０及び／又は第２電極６２１がディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極である場合、第１時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ位置を検出することができる。
【００６８】
次は、図３ａ〜図３ｆに示された第１電極６２０、第２電極６２１、第３電極６１０、第４電極６１１のうちの一部を用いてタッチ圧力を検出する方法について説明する。
【００６９】
図３ａ、図３ｂ、図３ｄ及び図３ｅに示されたタッチ入力装置１０００の圧力センサは、第３電極６１０と第４電極６１１で構成されてもよい。具体的に、タッチ表面に圧力が印加されれば、圧力センサと離隔し、ディスプレイパネル２００Ａの上部、下部または内部に位置した基準電位層（図示せず）と圧力センサとの間の距離が変わり、圧力センサと基準電位層との間の距離が変わることにより、第３電極６１０と第４電極６１１との間の相互静電容量が変わり得る。このように、第３電極６１０と第４電極６１１との間の相互静電容量によりタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第３電極６１０と第４電極６１１で構成される場合、タッチ位置を検出すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。また、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される第１電極６２０及び／又は第２電極６２１が圧力センサである第３電極６１０及び第４電極６１１と基準電位層との間に配置される場合、圧力センサと基準電位層との間の距離変化による静電容量の変化を感知するためには、タッチ圧力を検出する時間区間の間、第１電極６２０及び／又は第２電極６２１がfloatingされてもよい。
【００７０】
また、図３ａ、図３ｂ、図３ｄ及び図３ｅに示されたタッチ入力装置１０００の圧力センサは、第３電極６１０と第４電極６１１のうちの少なくとも何れか一つで構成されてもよい。具体的に、タッチ表面に圧力が印加されれば、圧力センサと離隔し、ディスプレイパネル２００Ａの上部、下部、または内部に位置した基準電位層（図示せず）と圧力センサとの間の距離が変わり、圧力センサと基準電位層との間の距離が変わることにより、第３電極６１０と基準電位層との間の静電容量、すなわち第３電極６１０の自己静電容量及び／又は第４電極６１１と基準電位層との間の静電容量、すなわち第４電極６１１の自己静電容量が変わり得る。このように、第３電極６１０及び／又は第４電極６１１の自己静電容量によりタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第３電極６１０と第４電極６１１で構成される場合、タッチ位置を検出すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。また、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される第１電極６２０及び／又は第２電極６２１が圧力センサである第３電極６１０及び／又は第４電極６１１と基準電位層との間に配置される場合、圧力センサと基準電位層との間の距離変化による静電容量の変化を感知するためには、タッチ圧力を検出する時間区間の間、第１電極６２０及び／又は第２電極６２１がfloatingされてもよい。
【００７１】
図３ｂ及び図３ｅに示されたタッチ入力装置１０００の圧力センサは、第３電極６１０と第１電極６２０で構成されてもよい。具体的に、タッチ表面に圧力が印加されれば、圧力センサと離隔し、ディスプレイパネル２００Ａの上部、下部または内部に位置した基準電位層（図示せず）と圧力センサとの間の距離が変わり、圧力センサと基準電位層との間の距離が変わることにより、第３電極６１０と第１電極６２０との間の相互静電容量が変わり得る。このように、第３電極６１０と第１電極６２０との間の相互静電容量によりタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第３電極６１０と第４電極６１１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、タッチ位置を検出すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。この時、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００Ａを駆動すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第３電極６１０と第４電極６１１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成され、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００Ａを駆動すると共にタッチ位置及びタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出し、第１時間区間及び第２時間区間と異なる第３時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動することができる。また、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される第２電極６２１が圧力センサである第３電極６１０と基準電位層との間に配置される場合、圧力センサと基準電位層との間の距離変化による静電容量の変化を感知するためには、タッチ圧力を検出する時間区間の間、第２電極６２１がfloatingされてもよい。
【００７２】
図３ａ〜図３ｆに示されたタッチ入力装置１０００の圧力センサは、第１電極６２０と第２電極６２１で構成されてもよい。具体的に、タッチ表面に圧力が印加されれば、圧力センサと離隔し、ディスプレイパネル２００Ａの上部、下部、または内部に位置した基準電位層（図示せず）と圧力センサとの間の距離が変わり、圧力センサと基準電位層との間の距離が変わることにより、第１電極６２０と第２電極６２１との間の相互静電容量が変わり得る。このように、第１電極６２０と第２電極６２１との間の相互静電容量によりタッチ圧力を検出することができる。この時、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００Ａを駆動すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、タッチ位置を検出すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成され、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００Ａを駆動すると共にタッチ位置及びタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出し、第１時間区間及び第２時間区間と異なる第３時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動することができる。
【００７３】
また、図３ａ〜図３ｆに示されたタッチ入力装置１０００の圧力センサは、第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つで構成されてもよい。具体的に、タッチ表面に圧力が印加されれば、圧力センサと離隔し、ディスプレイパネル２００Ａの上部、下部または内部に位置した基準電位層（図示せず）と圧力センサとの間の距離が変わり、圧力センサと基準電位層との間の距離が変わることにより、第１電極６２０と基準電位層との間の静電容量、すなわち第１電極６２０の自己静電容量及び／又は第２電極６２１と基準電位層との間の静電容量、すなわち第２電極６２１の自己静電容量が変わり得る。このように、第１電極６２０及び／又は第２電極６２１の自己静電容量によりタッチ圧力を検出することができる。この時、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００Ａを駆動すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、タッチ位置を検出すると共にタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成され、ディスプレイパネル２００Ａの駆動に使用される電極が第１電極６２０と第２電極６２１のうちの少なくとも何れか一つを含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００Ａを駆動すると共にタッチ位置及びタッチ圧力を検出することができる。また、第１時間区間にタッチ位置を検出し、第１時間区間と異なる第２時間区間にタッチ圧力を検出し、第１時間区間及び第２時間区間と異なる第３時間区間にディスプレイパネル２００Ａを駆動することができる。
【００７４】
この時、基準電位層はディスプレイパネル２００Ａの上部に配置されてもよい。具体的に、基準電位層はディスプレイパネル２００Ａとディスプレイパネル２００Ａの上部に配置され、ディスプレイパネル２００Ａを保護する機能を遂行するカバー層との間に配置されてもよい。さらに具体的に、基準電位層はカバー層の下面に形成されてもよい。また、タッチ入力装置１０００に圧力を印加する時、基準電位層と圧力センサとの距離が変わることができなければならないので、基準電位層と圧力センサとの間にはスペーサ層が配置されてもよい。図３ａ及び図３ｄに示されたタッチ入力装置１０００において、圧力センサが第１電極６２０または第２電極６２１を含まない場合、基準電位層が圧力センサとディスプレイパネル２００Ａとの間に配置されてもよく、圧力センサの上部に配置されてもよい。
【００７５】
実施形態により、スペーサ層はエアギャップ（air gap）で具現されてもよい。スペーサ層は、実施形態により、衝撃吸収物質からなってもよい。スペーサ層は、実施形態により、誘電物質（dielectric material）で満たされてもよい。実施形態により、スペーサ層は圧力の印加によって収縮し、圧力の解除時に元の形態に復帰する回復力を有する物質で形成されてもよい。実施形態により、スペーサ層は弾性フォーム（elastic foam）で形成されてもよい。また、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの上部に配置されるので、透明な物質であってもよい。
【００７６】
また、基準電位層は、ディスプレイパネル２００Ａの下部に配置されてもよい。具体的に、基準電位層は、ディスプレイパネル２００Ａの下部に配置される、後述することになる基板３００に形成されたり、又は、基板自体が基準電位層の役割をすることができる。また、基準電位層は、基板の上部に配置されてディスプレイパネル２００Ａの下部に配置され、ディスプレイパネル２００Ａを保護する機能を遂行するカバーに形成されたり、又は、カバー自体が基準電位層の役割をすることができる。タッチ入力装置１０００に圧力が印加される時にディスプレイパネル２００Ａが撓み、ディスプレイパネル２００Ａが撓むことにより基準電位層と圧力センサとの距離が変わり得る。また、基準電位層と圧力センサとの間には、スペーサ層が配置されてもよい。具体的に、ディスプレイパネル２００Ａと基準電位層が配置された基板との間、又は、ディスプレイパネル２００Ａと基準電位層が配置されたカバーとの間にスペーサ層が配置されてもよい。また、図３ａ及び図３ｄに示されたタッチ入力装置１０００において、圧力センサが第１電極６２０または第２電極６２１を含まない場合、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの上部に配置されてもよい。
【００７７】
同様に、実施形態により、スペーサ層はエアギャップ（air gap）で具現されてもよい。スペーサ層は、実施形態により、衝撃吸収物質からなってもよい。スペーサ層は、実施形態により、誘電物質（dielectric material）で満たされてもよい。実施形態により、スペーサ層は圧力の印加によって収縮し、圧力の解除時に元の形態に復帰する回復力を有する物質で形成されてもよい。実施形態により、スペーサ層は弾性フォーム（elastic foam）で形成されてもよい。また、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの下部に配置されるので、透明であるか又は不透明な物質であってもよい。
【００７８】
また、基準電位層は、ディスプレイパネル２００Ａの内部に配置されてもよい。具体的に、基準電位層は、ディスプレイパネル２００Ａの第１基板層２６１、２８１の上面または下面、または、第２基板層２６２、２８３の上面または下面に配置されてもよい。さらに具体的に、基準電位層は、第１電極６２０及び第２電極６２１のうちの少なくとも一つを含んでもよい。タッチ入力装置１０００に圧力が印加される時にディスプレイパネル２００Ａが撓み、ディスプレイパネル２００Ａが撓むことにより基準電位層と圧力センサとの距離が変わり得る。また、基準電位層と圧力センサとの間には、スペーサ層が配置されてもよい。図３ａ及び図３ｄに示されたタッチ入力装置１０００において、圧力センサが第１電極６２０または第２電極６２１を含まない場合、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの上部または内部に配置されてもよく、図３ｂ、図３ｃ、図３ｅ、図３ｆに示されたタッチ入力装置１０００の場合、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの内部に配置されてもよい。
【００７９】
同様に、実施形態により、スペーサ層はエアギャップ（air gap）で具現されてもよい。スペーサ層は、実施形態により、衝撃吸収物質からなってもよい。スペーサ層は、実施形態により、誘電物質（dielectric material）で満たされてもよい。実施形態により、スペーサ層は圧力の印加によって収縮し、圧力の解除時に元の形態に復帰する回復力を有する物質で形成されてもよい。実施形態により、スペーサ層は弾性フォーム（elastic foam）で形成されてもよい。また、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの上部または内部に配置されるので、透明な物質であってもよい。
【００８０】
実施形態により、スペーサ層がディスプレイパネル２００Ａの内部に配置される場合、スペーサ層は、ディスプレイパネル２００Ａ及び／又はバックライトユニットの製造時に含まれるエアギャップ（air gap）であってもよい。ディスプレイパネル２００Ａ及び／又はバックライトユニットが一つのエアギャップを含む場合、当該一つのエアギャップがスペーサ層の機能を遂行することができ、複数個のエアギャップを含む場合、当該複数個のエアギャップが統合的にスペーサ層の機能を遂行することができる。
【００８１】
タッチセンサ１０及び／又は圧力センサが第１電極６２０または第２電極６２１を含んで構成される場合、ディスプレイパネル２００ＡがＬＣＤパネルである場合、データライン、ゲートライン、共通電極、ピクセル電極のうちの少なくとも何れか一つがタッチセンサ１０及び／又は圧力センサとして用いられるように構成されてもよい。また、ディスプレイパネル２００ＡがＯＬＥＤパネルである場合、ゲートライン、データライン、第１電源ライン（ELVDD）、第２電源ライン（ELVSS）のうちの少なくとも何れか一つがタッチセンサ１０及び／又は圧力センサとして用いられるように構成されてもよい。また、実施形態により、ここで明示された電極以外に、ディスプレイに含まれる電極のうちの少なくとも何れか一つがタッチセンサ１０及び／又は圧力センサとして用いられてもよい。
【００８２】
以上では、タッチ位置を検出するのに使用される電極及び／又はディスプレイを駆動するのに使用される電極を用いてタッチ圧力を検出するタッチ入力装置について詳しく見てみた。以下では、本発明の実施形態によるタッチ入力装置でタッチ圧力を検出するために、タッチ位置を検出するのに使用される電極及びディスプレイを駆動するのに使用される電極とは異なる、別途の電極を配置する場合について例を挙げて詳細に見てみる。
【００８３】
本発明によるタッチ入力装置１０００において、静電容量の変化量を感知するための圧力センサ４５０、４６０は電極シートの形態で構成され、ディスプレイモジュール２００及び基板３００を含むタッチ入力装置１０００に付着されてもよい。本発明によるタッチ入力装置１０００のディスプレイモジュール２００は、ディスプレイパネル２００Ａ及びディスプレイパネル２００Ａを駆動するための構成を含んでもよい。具体的に、ディスプレイパネル２００ＡがＬＣＤパネルである場合、ディスプレイモジュール２００は、ＬＣＤパネル及びバックライトユニット（図示せず：backlight unit）を含んで構成されてもよく、ＬＣＤパネルの作動のためのディスプレイパネル制御ＩＣ、グラフィック制御ＩＣ及びその他の回路をさらに含んでもよい。
【００８４】
図４ａ〜図４ｆは、タッチ入力装置に本発明の実施形態による電極シートが適用される例を例示する。
【００８５】
本発明のタッチ入力装置１０００においてタッチ位置を検出するためのタッチセンサが形成されたカバー層１００とディスプレイモジュール２００との間がＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）のような接着剤でラミネーションされていてもよい。これにより、タッチセンサのタッチ表面を介して確認できるディスプレイモジュール２００のディスプレイの色の鮮明度、視認性、及び光透過性が向上され得る。
【００８６】
図４ａ〜図４ｆを参照した説明において、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００としてタッチセンサが形成されたカバー層１００が図３ａ及び図３ｄに示されたように、ディスプレイモジュール２００上に接着剤でラミネーションされて付着されたものを例示するが、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、タッチセンサ１０が図３ｂ及び図３ｅのようにディスプレイモジュール２００の内部に配置される場合も含み得る。より具体的に、図４ａ及び図４ｂにおいてタッチセンサが形成されたカバー層１００がディスプレイモジュール２００を覆うものが示されているが、タッチセンサ１０はディスプレイモジュール２００の内部に位置し、ディスプレイモジュール２００がガラスのようなカバー層１００で覆われたタッチ入力装置１０００が本発明の実施形態で用いられてもよい。
【００８７】
本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置１０００は、携帯電話（cell phone）、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）、スマートフォン（smartphone）、タブレットＰＣ（tablet Personal Computer）、ＭＰ３プレーヤ、ノートパソコン（notebook）などのようなタッチスクリーンを含む電子装置を含んでもよい。
【００８８】
本発明の実施形態による電極シートが適用され得るタッチ入力装置１０００において、基板３００は、例えばタッチ入力装置１０００の最外郭機構であるハウジング３２０とともにタッチ入力装置１０００の作動のための回路基板及び／又はバッテリが位置し得る実装空間３１０などを覆う機能を遂行することができる。この時、タッチ入力装置１０００の作動のための回路基板には、メインボード（main board）として中央処理ユニットであるＣＰＵ（central processing unit）またはＡＰ（application processor）等が実装されていてもよい。基板３００を介してディスプレイモジュール２００とタッチ入力装置１０００の作動のための回路基板及び／又はバッテリが分離され、ディスプレイモジュール２００において発生する電気的ノイズが遮断され得る。
【００８９】
タッチ入力装置１０００において、タッチセンサ１０またはカバー層１００がディスプレイモジュール２００、基板３００、及び実装空間３１０より広く形成されてもよく、これにより、ハウジング３２０がタッチセンサ１０とともにディスプレイモジュール２００、基板３００及び回路基板を覆うように、ハウジング３２０が形成されてもよい。
【００９０】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、タッチセンサ１０を介してタッチ位置を検出し、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間に電極シート４４０を配置してタッチ圧力を検出することができる。この時、タッチセンサ１０は、ディスプレイモジュール２００の内部または外部に位置してもよい。
【００９１】
以下で、電極シート４４０を含む圧力検出のための構成を総括して、圧力検出モジュール４００と指称する。例えば、実施形態において、圧力検出モジュール４００は電極シート４４０及び／又はスペーサ層４２０を含んでもよい。
【００９２】
前述したように、圧力検出モジュール４００は、例えば、エアギャップ（air gap）からなるスペーサ層４２０を含んで構成され、これに対しては図４ｂ〜図４ｆを参照して詳細に見てみる。スペーサ層４２０は、実施形態により、衝撃吸収物質からなってもよい。スペーサ層４２０は、実施形態により、誘電物質（dielectric material）で満たされてもよい。
【００９３】
図４ｂは、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００の斜視図である。図４ｂに示されたように、本発明の第１例において電極シート４４０は、タッチ入力装置１０００においてディスプレイモジュール２００と基板３００との間に配置されてもよい。この時、タッチ入力装置１０００は、電極シート４４０を配置するためにタッチ入力装置１０００のディスプレイモジュール２００と基板３００との間に配置されるスペーサ層を含んでもよい。
【００９４】
以下で、タッチセンサ１０に含まれた電極と区分が明確なように、圧力を検出するための電極（４５０及び４６０）を圧力センサ４５０、４６０と指称する。この時、圧力センサ４５０、４６０は、ディスプレイパネルの前面でない後面に配置されるので、透明物質だけでなく不透明物質で構成されることも可能である。
【００９５】
この時、電極シート４４０が配置されるスペーサ層４２０を維持するために、基板３００の上部の縁に沿って所定の高さを有するフレーム３３０が形成されてもよい。この時、フレーム３３０は、接着テープ（図示せず）でカバー層１００に接着されてもよい。図４ｂにおいて、フレーム３３０は基板３００のすべての縁（例えば、四角形の４面）に形成されたものが示されているが、フレーム３３０は、基板３００の縁のうちの少なくとも一部（例えば、四角形の３面）にだけ形成されてもよい。実施形態により、フレーム３３０は、基板３００の上部面に基板３００と一体型で形成されてもよい。本発明の実施形態において、フレーム３３０は弾性がない物質で構成されてもよい。本発明の実施形態において、カバー層１００を介してディスプレイモジュール２００に圧力が印加される場合、カバー層１００とともにディスプレイモジュール２００が撓み得るので、フレーム３３０が圧力によって形体の変形がなくても、タッチ圧力の大きさを検出することができる。
【００９６】
図４ｃは、本発明の実施形態による電極シートの圧力センサを含むタッチ入力装置の断面図である。図４ｃ及び以下の一部の図面において、圧力センサ４５０、４６０が電極シート４４０と分離されて示されているが、これは単に説明の便宜のためのものであり、圧力センサ４５０、４６０は電極シート４４０に含まれて構成されてもよい。図４ｃに示されたように、本発明の実施形態による圧力センサ４５０、４６０を含む電極シート４４０は、スペーサ層４２０内として基板３００上に配置されてもよい。
【００９７】
圧力検出のための圧力センサは、第１電極４５０と第２電極４６０を含んでもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つは駆動電極であってもよく、残りの一つは受信電極であってもよい。駆動電極に駆動信号を印加し、受信電極を介して感知信号を取得することができる。電圧が印加されれば、第１電極４５０と第２電極４６０との間に相互静電容量が生成され得る。
【００９８】
図４ｄは、図４ｃに示されたタッチ入力装置１０００に圧力が印加された場合の断面図である。ディスプレイモジュール２００の下部面は、ノイズ遮蔽のためにグランド（ground）電位を有してもよい。客体５００を介してカバー層１００の表面に圧力を印加する場合、カバー層１００及びディスプレイモジュール２００は撓んだり押圧され得る。これにより、グランド電位面と圧力センサ４５０、４６０との間の距離ｄがｄ’に減少し得る。このような場合、前記距離ｄの減少により、ディスプレイモジュール２００の下部面にフリンジング静電容量が吸収されるので、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は減少し得る。したがって、受信電極を介して取得される感知信号から相互静電容量の減少量を取得して、タッチ圧力の大きさを算出することができる。
【００９９】
図４ｄでは、ディスプレイモジュール２００の下部面がグランド電位、すなわち基準電位層である場合について説明したが、基準電位層がディスプレイモジュール２００の内部に配置されてもよい。この時、客体５００を介してカバー層１００の表面に圧力を印加する場合、カバー層１００及びディスプレイモジュール２００は撓んだり押圧され得る。これにより、ディスプレイモジュール２００の内部に配置された基準電位層と圧力センサ４５０、４６０との間の距離が変わり、これにより、受信電極を介して取得される感知信号で静電容量の変化量を取得して、タッチ圧力の大きさを算出することができる。
【０１００】
本発明の実施形態による電極シート４４０が適用されるタッチ入力装置１０００において、ディスプレイモジュール２００は圧力を印加するタッチによって撓んだり押圧され得る。ディスプレイモジュール２００は、タッチによって変形を示すように撓んだり押圧され得る。実施形態により、ディスプレイモジュール２００が撓んだり押圧される時、最も大きい変形を示す位置は前記タッチ位置と一致しないことがあるが、ディスプレイモジュール２００は、少なくとも前記タッチ位置で撓みを示すことができる。例えば、タッチ位置がディスプレイモジュール２００の縁および端などに近接する場合、ディスプレイモジュール２００が撓んだり押圧される程度が最も大きい位置はタッチ位置と異なることがあるが、ディスプレイモジュール２００は、少なくとも前記タッチ位置で撓み又は押圧を示すことができる。
【０１０１】
この時、基板３００の上部面もまたノイズ遮蔽のためにグランド電位を有してもいよい。図５は、本発明の実施形態による電極シートの断面を例示する。図５の（ａ）を参照して説明すると、圧力センサ４５０、４６０を含む電極シート４４０が基板３００またはディスプレイモジュール２００上に付着された場合の断面を例示する。この時、電極シート４４０において圧力センサ４５０、４６０は第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１との間に位置するので、圧力センサ４５０、４６０が基板３００またはディスプレイモジュール２００と短絡することが防止され得る。また、タッチ入力装置１０００の種類及び／又は具現方式により、圧力センサ４５０、４６０が付着される基板３００またはディスプレイモジュール２００がグランド電位を示さなかったり、又は弱いグランド電位を示し得る。このような場合、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、基板３００またはディスプレイモジュール２００と絶縁層４７０との間にグランド電極（ground electrode：図示せず）をさらに含んでもよい。実施形態により、グランド電極と基板３００またはディスプレイモジュール２００との間には、他の絶縁層（図示せず）をさらに含んでもよい。この時、グランド電極（図示せず）は、圧力センサである第１電極４５０と第２電極４６０との間に生成される静電容量の大きさが非常に大きくなることを防止することができる。
【０１０２】
図４ｅは、本発明の実施形態による圧力センサ４５０、４６０を含む電極シート４４０がディスプレイモジュール２００の下部面上に形成される場合を例示する。この時、基板３００は、グランド電位を有し得る。したがって、カバー層１００のタッチ表面をタッチすることにより、基板３００と圧力センサ４５０、４６０との間の距離ｄが減少し、結果的に第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化を引き起こし得る。
【０１０３】
第１電極４５０と第２電極４６０は、同一の層に形成された形態において、図５に示された第１電極４５０と第２電極４６０それぞれは、図７ａに示されたように菱形形態の複数の電極で構成されてもよい。ここで、複数の第１電極４５０は、第１軸方向に互いにつながった形態であり、複数の第２電極４６０は、第１軸方向と直交する第２軸方向に互いにつながった形態であり、第１電極４５０及び第２電極４６０のうちの少なくとも一つは、それぞれの複数の菱形形態の電極がブリッジを介して連結されて第１電極４５０と第２電極４６０とが互いに絶縁された形態であってもよい。また、この時、図５に示された第１電極４５０と第２電極４６０は、図７ｂに示された形態の電極で構成されてもよい。
【０１０４】
第１電極４５０と第２電極４６０は、実施形態により、互いに異なる層に具現されて電極層を構成しても構わない。図５の（ｂ）は、第１電極４５０と第２電極４６０が互いに異なる層に具現された場合の断面を例示する。図５の（ｂ）に例示されたように、第１電極４５０は第１絶縁層４７０上に形成され、第２電極４６０は第１電極４５０上に位置する第２絶縁層４７１上に形成されてもよい。実施形態により、第２電極４６０は第３絶縁層４７２で覆われてもよい。すなわち、電極シート４４０は、第１絶縁層４７０ないし第３絶縁層４７２、第１電極４５０及び第２電極４６０を含んで構成されてもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０は互いに異なる層に位置するので、互いにオーバーラップ（overlap）するように具現されてもよい。例えば、第１電極４５０と第２電極４６０は、図７ｃに示されたように、ＭＸＮの構造で配列された駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸのパターンと類似するように形成されてもよい。この時、Ｍ及びＮは、１以上の自然数であり得る。または、図７ａに示されたように、菱形形態の第１電極４５０と第２電極４６０がそれぞれ異なる層に位置してもよい。
【０１０５】
以上で、タッチ圧力は、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化から検出されることが例示される。しかし、電極シート４４０は、第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つの圧力センサのみを含むように構成されてもよく、このような場合、一つの圧力センサとグランド層（ディスプレイモジュール２００、基板３００、またはディスプレイモジュール２００の内部に配置される基準電位層）の間の静電容量、すなわち自己静電容量の変化を検出することにより、タッチ圧力の大きさを検出することもできる。この時、駆動信号は、前記一つの圧力センサに印加され、圧力センサとグランド層との間の自己静電容量の変化が前記圧力センサから感知され得る。
【０１０６】
例えば、図４ｃにおいて、電極シート４４０に含まれる圧力センサは、第１電極４５０のみを含んで構成されてもよく、この時、ディスプレイモジュール２００と第１電極４５０との間の距離変化によって引き起こされる第１電極４５０とディスプレイモジュール２００との間の静電容量の変化からタッチ圧力の大きさを検出することができる。タッチ圧力が大きくなることにより距離ｄが減少するので、ディスプレイモジュール２００と第１電極４５０との間の静電容量は、タッチ圧力が増加するほど大きくなり得る。これは、図４ｅと関連した実施形態にも同様に適用され得る。この時、圧力センサは、相互静電容量の変化量の検出精度を高めるために必要な、くし形状またはフォーク形状を有する必要はなく、第１電極４５０及び第２電極４６０の何れか一つは、一つの板（例えば、四角板）形状を有してもよく、他の一つは、図７ｄに示されたように、電極が一定の間隔を置いて格子状に配置されてもよい。
【０１０７】
図５の（ｃ）は、電極シート４４０が第１電極４５０のみを含んで具現された場合の断面を例示する。図５の（ｃ）に例示されたように、第１電極４５０を含む電極シート４４０は、基板３００またはディスプレイモジュール２００上に配置されてもよい。
【０１０８】
図４ｆは、圧力センサ４５０、４６０がスペーサ層４２０内として基板３００の上部面及びディスプレイモジュール２００の下部面上に形成された場合を例示する。電極シートは、第１電極４５０を含む第１電極シート４４０−１と第２電極４６０を含む第２電極シート４４０−２で構成されてもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つは基板３００上に形成され、残りの一つはディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されてもよい。図４ｆでは、第１電極４５０が基板３００上に形成され、第２電極４６０がディスプレイモジュール２００の下部面上に形成されたものを例示する。
【０１０９】
客体５００を介してカバー層１００の表面に圧力を印加する場合、カバー層１００及びディスプレイモジュール２００は、撓んだり押圧され得る。これにより、第１電極４５０と第２電極４６０との間の距離ｄが減少し得る。このような場合、前記距離ｄの減少により第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量は増加し得る。したがって、受信電極を介して取得される感知信号において相互静電容量の増加量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。この時、図４ｆにおいて第１電極４５０と第２電極４６０は互いに異なる層に形成されるので、第１電極４５０及び第２電極４６０はくし形状またはフォーク形状を有する必要はなく、それぞれ一つの板（例えば、四角板）形状を有してもよく、図７ｄに示されたように、複数の第１電極４５０及び複数の第２電極４６０が一定の間隔を置いて格子状に配置されてもよい。
【０１１０】
図５の（ｄ）は、第１電極４５０を含む第１電極シート４４０−１が基板３００上に付着され、第２電極４６０を含む第２電極シート４４０−２がディスプレイモジュール２００に付着された場合の断面を例示する。図５の（ｄ）に例示されたように、第１電極４５０を含む第１電極シート４４０−１は、基板３００上に配置されてもよい。また、第２電極４６０を含む第２電極シート４４０−２は、ディスプレイモジュール２００の下部面上に配置されてもよい。
【０１１１】
図５の（ａ）と関連して説明されたように、圧力センサ４５０、４６０が付着される基板３００またはディスプレイモジュール２００がグランド電位を示さなかったり、又は弱いグランド電位を示す場合、図５の（ａ）〜（ｄ）において、電極シート４４０は基板３００またはディスプレイモジュール２００と第１絶縁層４７０、４７０−１、４７０−２との間にグランド電極（図示せず）をさらに含んでもよい。この時、電極シート４４０は、グランド電極（図示せず）と基板３００またはディスプレイモジュール２００との間に追加の絶縁層（図示せず）をさらに含んでもよい。
【０１１２】
本発明によるタッチ入力装置１０００において、静電容量の変化量を感知するための圧力センサ４５０、４６０は、ディスプレイパネル２００Ａに直接形成されてもよい。図６ａ〜図６ｃは、多様なディスプレイパネル２００Ａに直接形成された圧力センサ４５０、４６０の実施形態を示す断面図である。
【０１１３】
まず、図６ａは、ＬＣＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａに形成された圧力センサ４５０、４６０を示す。具体的に、図６ａに示されたように、圧力センサ４５０、４６０が第２基板層２６２の下面に形成されてもよい。この時、図６ａでは第２偏光層２７２が省略されたが、圧力センサ４５０、４６０とバックライトユニット（back light unit）２７５の間、または、圧力電極４５０、４６０と第２基板層２６２との間に第２偏光層２７２が配置されてもよい。タッチ入力装置１０００に圧力が印加されれば、相互静電容量の変化量に基づいてタッチ圧力を検出する場合には、駆動電極４５０に駆動信号が印加され、圧力センサ４５０、４６０と離隔された基準電位層３００と圧力センサ４５０、４６０との距離変化によって変化する静電容量に対する情報を含む電気的信号を受信電極４６０から受信する。自己静電容量の変化量に基づいてタッチ圧力を検出する場合には、圧力センサ４５０、４６０に駆動信号が印加され、圧力センサ４５０、４６０と離隔された基準電位層３００と圧力センサ４５０、４６０との距離変化によって変化する静電容量に対する情報を含む電気的信号を圧力センサ４５０、４６０から受信する。
【０１１４】
次に、図６ｂは、ＯＬＥＤパネル（特に、ＡＭ−ＯＬＥＤパネル）を用いるディスプレイパネル２００Ａの下部面に形成された圧力センサ４５０、４６０を示す。具体的に、圧力センサ４５０、４６０が第２基板層２８３の下面に形成されてもよい。この時、圧力を検出する方法は、図６ａで説明した方法と同一である。
【０１１５】
次に、図６ｃは、ＯＬＥＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａ内に形成された圧力センサ４５０、４６０を示す。具体的に、圧力センサ４５０、４６０が第２基板層２８３の上面に形成されてもよい。この時、圧力を検出する方法は、図６ａで説明した方法と同一である。
【０１１６】
また、図６ｃではＯＬＥＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａについて例を挙げて説明したが、ＬＣＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａの第２基板層２７２の上面に圧力センサ４５０、４６０が形成されることも可能である。
【０１１７】
また、図６ａ〜図６ｃでは、圧力センサ４５０、４６０が第２基板層２７２、２８３の上面または下面に形成されることについて説明したが、圧力センサ４５０、４６０が第１基板層２６１、２８１の上面または下面に形成されることも可能である。
【０１１８】
本発明によるタッチ入力装置１０００において、静電容量の変化量を感知するための圧力センサ４５０、４６０は、ディスプレイパネル２００Ａに直接形成される第１電極４５０及び電極シートの形態で構成された第２電極４６０で構成されてもよい。具体的に、第１電極４５０は、図６ａ〜図６ｃに説明したように、ディスプレイパネル２００Ａに直接形成され、第２電極４６０は、図４〜図５で説明したように、電極シートの形態で構成されてタッチ入力装置１０００に付着されてもよい。
【０１１９】
今までは、本発明の実施形態によるタッチ入力装置に対するハードウェア的な構成要素について記述し、以下では、本発明の実施形態によるタッチ入力方法について記述する。
【０１２０】
図８は、本発明の実施形態によるタッチ入力方法のフローチャートである。
【０１２１】
図８に示したように、本発明の実施形態によるタッチ入力方法によれば、プロセッサ１５００はタッチスクリーン１００１上に少なくとも一つのアイコンを配列することができる。実施形態により、当該アイコンは、電源がオン（on）の時に自動で配列されるように設定することもできる。（Ｓ８０１）
本発明の実施形態によるタッチスクリーン１００１は、少なくとも一つの領域を含んでもよく、プロセッサ１５００は、少なくとも一つの領域に含まれる第１領域に対する第１タッチ情報を受信するか否かを決定することができる。（Ｓ８０２）
本発明の実施形態による第１領域はタッチ入力を受信し、前記タッチ入力に対応する動作を実行するための領域であり得る反面、後述する第２領域は第１領域と異なる領域で、タッチスクリーン１００１上において第１領域を除いた残り領域であり得る。また、本発明の実施形態による第１領域または第２領域のうちの少なくとも一つの領域は、所定のアイコンを含んでもよい。
【０１２２】
例えば、図９ａに示したように、第１領域９１は、ユーザの指によるタッチ入力を受信し、前記指によるタッチ入力に対応する動作を実行することができる。この時、第１領域９１は、所定のアイコンＡを含んでもよい。
【０１２３】
図９ａには、第１領域９１が一つのアイコンを含むことを示したが、実施形態により、複数のアイコンを含んでもよく、第２領域９２もやはり一つまたは複数のアイコンを含んでもよい。
【０１２４】
一方、第１領域９１がアイコンＡを含む場合、プロセッサ１５００はユーザのタッチ入力を感知する時、前記アイコンＡの一部分をタッチしても、第１領域に対する第１タッチ情報を受信したものと認識することもできる。
【０１２５】
例えば、図９ｂに示したように、第１領域９１は、アイコンＡの縁の内部に位置した部分（ａ）、アイコンＡの縁に両側に隣接した部分（ｂ）、及びアイコンＡに対するタッチ入力で感知するための臨界値部分（ｃ）を含んでもよい。具体的に、（ａ）部分は、アイコンＡの中央部分を含む部分であってもよく、（ｂ）部分は、アイコンＡの縁に両側に隣接して所定の距離ほど離隔された部分であってもよく、（ｃ）部分は、第２領域９２に対するタッチ入力で認知しないための第１領域９１への臨界値部分であってもよい。
【０１２６】
このような、第１領域９１の各部分（ａ）（ｂ）（ｃ）へのタッチ入力受信時に、アイコンＡに対するタッチ入力に相応する動作を遂行することができる。
【０１２７】
本発明の他の実施形態により、プロセッサ１５００は、前記各部分（ａ）（ｂ）（ｃ）へのタッチ入力により、相違した動作を遂行するように制御することもできる。例えば、（ａ）部分へのタッチ入力時、第１領域９１に対するタッチ入力に相応する動作を遂行し、（ｂ）や（ｃ）部分へのタッチ入力時、第２領域９２に相応する動作を遂行するように制御することもできる。
【０１２８】
もし、ユーザが所望しない領域、すなわち、（ａ）（ｂ）（ｃ）以外の領域をタッチ入力することになった場合、図９ｅのように、エラーメッセージを出力することができる。
【０１２９】
本発明の実施形態による第１タッチ情報及び／又は第２タッチ情報は、圧力、面積、時間情報のうちの少なくとも一つを含んでもよい。本発明の場合、第１タッチ情報及び／又は第２タッチ情報として圧力を主な例示として記述したが、面積、時間に対しても同一／類似するように適用することができる。
【０１３０】
一方、第１タッチ情報は、所定の大きさ以上の圧力が加えられた第１圧力タッチ情報を含んでもよく、後述する第２タッチ情報もやはり、所定の大きさ以上の圧力が加えられた第２圧力タッチ情報を含んでもよい。第２圧力タッチ情報は第１圧力タッチ情報に比べてさらに高い大きさの圧力情報であってもよい。例えば、図１０に示した所定の時間ｔ１が経過して到達した第１圧力の大きさ情報を第１圧力タッチ情報と定義することができ、所定の時間ｔ２が経過して到達した第２圧力の大きさ情報を第２圧力タッチ情報と定義することができる。この時、第２圧力タッチ情報は第１圧力タッチ情報に比べてさらに高い大きさの圧力情報で設定されてもよい。
【０１３１】
本発明の実施形態により、図１０においては、第１圧力の大きさ情報に到達する前の一般のタッチ情報（タップタッチ（tab touch）またはロングタッチ（long touch）（ａ））、第１圧力の大きさ情報に到達したが、第１圧力の大きさより大きくて第２圧力の大きさ情報より小さい第１圧力タッチ情報（ｂ）、第２圧力の大きさ以上の第２圧力タッチ情報（ｃ）を示した。
【０１３２】
本発明の第２圧力タッチ情報は、第１圧力タッチ情報に比べてさらに高い大きさの圧力情報で、所定のアイコンに対するアイコン実行のための圧力タッチ情報であってもよく、プロセッサ１５００は、第２圧力タッチ情報を受信時に所定のアイコンを実行することができる。もし、所定の時間（ｔ１〜ｔ２）の間、第１圧力の大きさより大きくて第２圧力の大きさ情報より小さい第１圧力タッチ情報（ｂ）が持続的に入力される場合、プロセッサ１５００は、第１領域９１の状態情報が変更された状態から初期アイコンが配列された状態にタッチスクリーン１００１の状態が再び変更されるように制御することができる。すなわち、図９ａの（ｂ）状態から再び（ａ）状態に再び変更されてもよい。
【０１３３】
前述した例では、第１タッチ情報及び／又は第２タッチ情報として第１圧力タッチ情報及び／又は第２圧力タッチ情報を例示したが、タッチ圧力の大きさは同一に維持し、タッチ面積（or時間）を変更する場合にも同一／類似するように適用されてもよい。すなわち、任意のタッチ入力操作を加える場合にも、形状（shape）が変更されないタッチ客体（ex／ペン）を用いてタッチ入力の操作を加える場合、同一のタッチ圧力の大きさが維持される状態において、タッチ面積（or時間）を拡張／増加または縮小／減少させることにより、これによるアイコンの状態情報の変更及び／又はアイコンに該当する命令が実行されるように制御することができる。例えば、第１時間タッチ情報でアイコンの状態情報が変更され、第２時間タッチ情報でアイコンに該当する命令が実行されるように制御することができる。ここで、第２時間タッチ情報は第１時間タッチ情報に比べてさらに増加した時間情報であってもよい。
【０１３４】
本明細書には、第１または第２タッチ情報は、第１または第２圧力タッチ情報を含むものと主に記述されたが、本発明はこれに限定されず、第１または第２タッチ情報はタッチ振動の回数なども含んでもよい。例えば、第１タッチ情報は、単数の振動情報を含んでもよく、第２タッチ情報は、複数の振動情報を含んでもよい。
【０１３５】
続いて、プロセッサ１５００が少なくとも一つの領域に含まれる第１領域に対する第１タッチ情報を受信するものと決定する場合、プロセッサ１５００は、第１領域に含まれるアイコンの状態情報または前記第１領域と異なる第２領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するように制御することができる（Ｓ８０３〜Ｓ８０５）。この時、第１領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するか否かに対する設定情報をメモリ１００５に格納することができ、プロセッサ１５００は、前記設定情報に基づいて、前記第１領域または第２領域に含まれるアイコンの状態情報を自動で変更するように制御することができる。
【０１３６】
本発明の場合、第１領域に含まれるアイコンの状態情報、または、第２領域に含まれるアイコンの状態情報が選択的に変更され得ることを例示したが、他の実施形態により、第１領域に含まれるアイコンの状態情報と第２領域に含まれるアイコンの状態情報は、共に（together）／同時に（at the same time）変更されてもよい。例えば、第１タッチ情報の受信時、図９ａの第１領域９１に含まれたアイコンが拡張されつつ、図９ｄの第２領域９２に含まれたアイコンの配列状態が変更されてもよい。
【０１３７】
また、本発明のタッチスクリーン１００１は、少なくとも一つ以上のウィンドウを含んでもよく、プロセッサ１５００は、各ウィンドウごとに前記第１領域に含まれるアイコンの状態情報または第２領域に含まれるアイコンの状態情報を異に変更するように設定することができる。このような設定情報は、前記メモリ１００５に格納されてもよい。
【０１３８】
例えば、図１１に示したように、本発明のタッチスクリーン１００１は、４個の分割されたウィンドウ（window、（ａ）〜（ｄ））を含んでもよく、第１ウィンドウ（ａ）の状態情報と第２ウィンドウ（ｂ）の状態情報が異なるように設定することができる。すなわち、第１ウィンドウ（ａ）は、タッチ入力を受信してタッチ入力に対応する動作を実行するための第１領域に含まれるアイコンの状態情報が変更されるようにし、第２ウィンドウ（ｂ）は、タッチスクリーン１００１において第１領域を除いた第２領域で状態情報が変更されるようにすることができる。
【０１３９】
第１領域はタッチ入力を受信し、前記タッチ入力に対応する動作を実行するための領域であり得る反面、後述する第２領域は第１領域と異なる領域で、タッチスクリーン１００１上において第１領域を除いた残りの領域であってもよい。
【０１４０】
前述したように、本願発明のタッチスクリーン１００１の第１領域または第２領域は所定のアイコンを含んでもよく、プロセッサ１５００は、所定のアイコンの個数、大きさ、透明度、色、形状、配列のうちの少なくとも一つを変更して、前記第１領域または前記第２領域に含まれるアイコンの状態情報を変更するように制御することができる。
【０１４１】
本発明の一実施形態によるプロセッサ１５００は、前記第１タッチ情報を受信した第１領域において、前記アイコンの大きさを変更するように制御し、前記第２領域において前記アイコンの配列を変更するように制御することができる。
【０１４２】
例えば、図９ａに示したように、プロセッサ１５００は、前記第１タッチ情報を受信した第１領域９１において前記アイコンの大きさを変更するように制御することができる。本発明は、第１領域９１においてアイコンの大きさが拡大するように制御したが、具現に応じて第１領域９１においてアイコンの大きさが縮小されるように制御することもできる。それ以外に、図９ｃに示したように、第１領域または第２領域に含まれたアイコンの形状が変更されるように制御することもできる。
【０１４３】
本発明によれば、アイコンの大きさが変更されるように制御することにより、ユーザの所望するタッチアイコンの大きさが変更され、アイコンの実行時、より容易に操作できるという利点が生じる。
【０１４４】
また、例えば、図９ｄに示したように、プロセッサ１５００は、前記第１領域に対する第１タッチ情報を受信するものと決定しても、前記第１タッチ領域９１と異なる第２領域９２においてアイコンの配列が変更されるように制御することができる。第２領域９２は第１領域９１と異なる領域で、タッチスクリーン１００１上において第１領域９１を除いた残りの領域であってもよい。すなわち、図９ｄのように、第２領域９２に含まれた複数のアイコンが第１領域９１に含まれたアイコンＡから離れる方向に分散される形状にディスプレイされてもよい。この時、プロセッサ１５００は、第２領域９２に含まれた複数のアイコンが分散時に各アイコンが同一の速度で分散するように制御することもでき、各アイコンが相違した速度で分散するように制御することもできる。
【０１４５】
本発明の実施形態により、前記アイコンは、タッチスクリーン１００１上において、その大きさに応じて前記アイコンの個数が予め設定されてもよく、当該内容はメモリ１００５に格納されてもよい。この時、第１領域９１と第２領域９２におけるアイコンの個数が互いに相違するように予め設定されてもよい。
【０１４６】
一方、プロセッサ１５００は、第１領域または第２領域に含まれるアイコンの状態情報を変更した後に、タッチ入力が維持されているか否かを判断することができる（Ｓ８０６）。
【０１４７】
もし、タッチ入力が維持されているものと判断した場合、プロセッサ１５００は、第１領域に対する第２タッチ情報をさらに受信するように制御することができる（Ｓ８０７）。この時、所定の時間が経過した後に、第１領域に対する第２タッチ情報をさらに受信することができ、第２タッチ情報は第２圧力タッチ情報であってもよく、これは第１圧力タッチ情報に比べてさらに高い大きさの圧力情報であってもよい。第２タッチ情報を受信したプロセッサ１５００は、図１０に示した（ｃ）状態の第２圧力タッチ情報を受信し、図９ａに示した第１領域に含まれた該当アイコンを実行するように制御することができる（Ｓ８０８）。
【０１４８】
反対に、タッチ入力が解除されたものと判断した場合、実施形態により、プロセッサ１５００は該当プロセスを終了することができる。
【０１４９】
一方、今までは、本発明の実施形態によるタッチ圧力を検出するために静電容量方式を用いた圧力センサを用いた実施形態を記述したが、以下では、タッチ圧力や力を検出するために抵抗変化（例、ストレインゲージ）を用いた圧力センサを用いた実施形態について記述する。
【０１５０】
一実施形態として、本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、圧力検出のための圧力センサが形成されたディスプレイパネル２００Ａを含み、圧力センサの抵抗値の変化に基づいてタッチの力を検出することができる。
【０１５１】
図１２ａは、本発明の実施形態による圧力センサを含むタッチ入力装置の断面図である。図１２ａに示されたように、本発明の実施形態による圧力センサ４５０は、ディスプレイパネル２００Ａの下面に形成されてもよい。
【０１５２】
図１２ｂは、図１２ａに示されたタッチ入力装置１０００に力が印加された場合の断面図である。基板３００の上部面は、ノイズ遮蔽のためにグランド（ground）電位を有してもよい。客体５００を介してカバー層１００の表面に力を印加する場合、カバー層１００及びディスプレイパネル２００Ａは撓んだり押圧され得る。ディスプレイパネル２００Ａが撓むことにより、ディスプレイパネル２００Ａに形成された圧力センサ４５０が変形され、それにより圧力センサ４５０の抵抗値が変わり得る。このような抵抗値の変化からタッチの力の大きさを算出することができる。
【０１５３】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００において、ディスプレイパネル２００Ａは力を印加するタッチによって撓んだり押圧され得る。ディスプレイパネル２００Ａは、タッチにより変形を示すように撓んだり押圧され得る。実施形態により、ディスプレイパネル２００Ａが撓んだり押圧される時、最も大きい変形を示す位置は前記タッチ位置と一致しないことがあるが、ディスプレイパネル２００Ａは、少なくとも前記タッチ位置で撓みを示すことができる。例えば、タッチ位置がディスプレイパネル２００Ａの縁および端などに近接する場合、ディスプレイパネル２００Ａが撓んだり押圧される程度が最も大きい位置はタッチ位置と異なることがあるが、ディスプレイパネル２００Ａは、少なくとも前記タッチ位置で撓みまたは押圧を示すことができる。
【０１５４】
図１３ａ〜図１３ｅは、本発明によるタッチ入力装置に使用される力を感知することができる例示的な力センサの平面図である。この場合、力センサは、圧力センサ（strain gauge）であってもよい。圧力センサは、ストレイン量に比例して電気抵抗が変わる装置で、一般的に金属結合された圧力センサが使用され得る。
【０１５５】
圧力センサに使用され得る材料としては、透明物質として、伝導性高分子（PEDOT：polyethyleneioxythiophene）、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＡＴＯ（Antimony tin oxide）、炭素ナノチューブ（CNT：carbon nanotubes）、グラフェン（graphene）、酸化ガリウム亜鉛（gallium zinc oxide）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（IGZO：indium gallium zinc oxide）、酸化スズ（SnO2）、酸化インジウム（In2O3）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化ガリウム（Ga2O3）、and酸化カドミウム（CdO）、その他のドーピングされた金属酸化物、圧電抵抗素子（piezoresistive element）、圧電抵抗半導体物質（piezoresistive semiconductor materials）、圧電抵抗金属物質（piezoresistive metal material）、銀ナノワイヤ（silver nanowire）、白金ナノワイヤ（platinum nanowire）、ニッケルナノ ワイヤ（nickel nanowire）、その他の金属ナノワイヤ（metallic nanowires）等が使用されてもよい。不透明物質としては、銀インク（silver ink）、銅（copper）、銀ナノ（nano silver）、炭素ナノチューブ（CNT：carbon nanotube）、コンスタンタン合金（Constantan alloy）、カルマ合金（Karma alloys）、ドーピングされた多結晶質シリコン（polycrystalline silicon）、ドーピングされた非結晶質シリコン（amorphous silicon）、ドーピングされた単結晶シリコン（single crystal silicon）、ドーピングされたその他の半導体物質（semiconductor material）等が使用されてもよい。
【０１５６】
図１３ａに示されたように、金属圧力センサは、格子型方式で整列された金属ホイルで構成されてもよい。格子型方式は、平行方向に変形されやすい金属ワイヤまたはホイルの変形量を最大化させることができる。この時、図１３ａに示された圧力センサ４５０の垂直方向の格子断面は、せん断変形率（shear strain）とポアソン変形率（Poisson Strain）の効果を減少させるために最小化されてもよい。
【０１５７】
図１３ａの例において、圧力センサ４５０は、休止（at rest）状態にある間、すなわち、ストレインされなかったり異なるように変形されない間に接触はしないが、互いに近くに配置されたトレース（traces）４５１を含んでもよい。圧力センサは、ストレインまたは力の不在時に、１．８ＫΩ±０．１％のような公称抵抗（nominal resistance）を有し得る。圧力センサの基本パラメータとして変形率に対する感度がゲージ係数ＧＦで表現されてもよい。この時、ゲージ係数は、長さの変化（変形率）に対する電気抵抗変化の比率で定義されてもよく、次のように、ストレインεの関数として表現することができる。
【０１５８】
2019533234.tif 000003
ここで、Ｒは圧力センサ抵抗の変化量であり、Ｒは非変形（undeformed）圧力センサの抵抗であり、ＧＦはゲージ係数である。
【０１５９】
この時、抵抗の小さい変化を測定するために、圧力センサは、多くの場合、電圧駆動ソースがあるブリッジ設定で使用される。図１３ｂ及び図１３ｃは、本発明によるタッチ入力装置に適用され得る例示的な圧力センサを示す。図１３ｂの例に示されたように、圧力センサは、４つの異なる抵抗（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４で示される）を有するホイートストーンブリッジ（Wheatstone bridge）３０００に含まれ、加えられた力を示す（他の抵抗器に対する）ゲージの抵抗変化を感知することができる。ブリッジ３０００は、力センサインターフェース（図示せず）に結合され、タッチ制御器（図示せず）から駆動信号（電圧VEX）を受信して圧力センサを駆動し、処理のために加えられた力を示す感知信号（電圧VO）をタッチ制御器に送信することができる。この時、ブリッジ３０００の出力電圧ＶＯは、次のように表現することができる。
【０１６０】
2019533234.tif 000004
前記等式において、Ｒ１／Ｒ２＝Ｒ４／Ｒ３である場合、出力電圧ＶＯは０になる。この条件下で、ブリッジ３０００は均衡をなす状態である。この時、ブリッジ３０００に含まれた抵抗の何れか一つの抵抗値が変更されれば、０でない出力電圧ＶＯが出力される。
【０１６１】
この時、図１３ｃに示されたように、圧力センサ４５０がＲＧであり、ＲＧが変化する場合、圧力センサ４５０抵抗の変化はブリッジに不均衡をもたらし、０でない出力電圧ＶＯを生成する。圧力センサ４５０の公称抵抗がＲＧである時、変形で誘導された抵抗の変化Ｒは、前記ゲージ係数の等式を介して、ΔＲ＝ＲＧ×ＧＦｘεで表現することができる。この時、Ｒ１＝Ｒ２でありＲ３＝ＲＧと仮定する時、前記ブリッジの等式をＶＯ／ＶＥＸのストレインεに対する関数で再び書くと、次の通りである。
【０１６２】
2019533234.tif 000005
たとえ、図１３ｃのブリッジがただ一つの圧力センサ４５０のみを含んだとしても、図１３ｂのブリッジに含まれたＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４で示された位置に４つの圧力センサまで使用されてもよく、この場合、ゲージの抵抗変化は加えられた力を感知するのに使用され得ることが理解されるだろう。
【０１６３】
図１２ａ及び図１２ｂに示されたように、圧力センサ４５０が形成されたディスプレイパネル２００Ａに力が加えられれば、ディスプレイパネル２００Ａは撓み、ディスプレイパネル２００Ａが撓むことによりトレース４５１が増え、トレース４５１がさらに長くさらに狭くなって圧力センサ４５０の抵抗が増加することになる。加えられる力が増加することにより、圧力センサ４５０の抵抗はそれに対応して増加し得る。したがって、力センサ制御器１３００が圧力センサ４５０の抵抗値の上昇を検出すれば、その上昇はディスプレイパネル２００Ａに加えられた力と解釈され得る。
【０１６４】
他の実施形態において、ブリッジ３０００は、力センサ制御器１３００と統合されてもよく、この場合、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうちの少なくとも一つ以上は、力センサ制御器１３００内の抵抗で代替されてもよい。例えば、抵抗Ｒ２、Ｒ３は、力センサ制御器１３００内の抵抗で代替され、圧力センサ４５０及び抵抗Ｒ１でブリッジ３０００を形成することができる。これでブリッジ３０００が占める空間を減らすことができる。
【０１６５】
図１３ａに示された圧力センサ４５０は、トレース４５１が水平方向に整列しているので、水平方向の変形に対してトレース４５１の長さ変化が大きいため、水平方向の変形に対する感度は高いが、垂直方向の変形に対してはトレース４５１の長さ変化が相対的に小さいので、垂直方向の変形に対する感度は低い。図１３ｄに示されたように、圧力センサ４５０が複数の細部領域を含み、それぞれの細部領域に含まれたトレース４５１の整列方向を異なるように構成することができる。このように整列方向が異なるトレース４５１を含む圧力センサ４５０を構成することにより、変形方向に対する圧力センサ４５０の感度差を減らすことができる。
【０１６６】
本発明によるタッチ入力装置１０００は、ディスプレイパネル２００Ａの下部に、図１３ａ及び図１３ｄに示されたように、一つの圧力センサ４５０を形成して単一チャネルで構成された力センサを備えることができる。また、本発明によるタッチ入力装置１０００は、ディスプレイパネル２００Ａの下部に、図１３ｅに示されたように、複数の圧力センサ４５０を形成して複数チャネルで構成された力センサを備えることもできる。このような複数チャネルで構成された力センサを用いて複数のタッチに対する複数の力のそれぞれの大きさを同時にセンシングすることもできる。
【０１６７】
以上において、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定される訳ではない。さらに、各実施形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施形態に対しても組み合わせ又は変形されて実施可能である。したがって、このような組み合わせや変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【０１６８】
また、以上において、実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定する訳ではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性を外れない範囲で、以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付の請求の範囲において規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明によれば、タッチスクリーン上のタッチの位置だけでなく、タッチ圧力の大きさを検出することができるディスプレイモジュールを含むタッチ入力装置を提供することができる。
【０１７０】
また、本発明によれば、ユーザが所望するタッチスクリーンの表現でディスプレイモジュールの視認性（visibility）を向上させることができ、特に、アイコンの実行時、より容易に操作することができる。
【図１】
2019533234.tif 000006
【図２ａ】
2019533234.tif 000007
【図２ｂ】
2019533234.tif 000008
【図２ｃ】
2019533234.tif 000009
【図３ａ】
2019533234.tif 000010
【図３ｂ】
2019533234.tif 000011
【図３ｃ】
2019533234.tif 000012
【図３ｄ】
2019533234.tif 000013
【図３ｅ】
2019533234.tif 000014
【図３ｆ】
2019533234.tif 000015
【図４ａ】
2019533234.tif 000016
【図４ｂ】
2019533234.tif 000017
【図４ｃ】
2019533234.tif 000018
【図４ｄ】
2019533234.tif 000019
【図４ｅ】
2019533234.tif 000020
【図４ｆ】
2019533234.tif 000021
【図５】
2019533234.tif 000022
【図６ａ】
2019533234.tif 000023
【図６ｂ】
2019533234.tif 000024
【図６ｃ】
2019533234.tif 000025
【図７ａ】
2019533234.tif 000026
【図７ｂ】
2019533234.tif 000027
【図７ｃ】
2019533234.tif 000028
【図７ｄ】
2019533234.tif 000029
【図８】
2019533234.tif 000030
【図９ａ】
2019533234.tif 000031
【図９ｂ】
2019533234.tif 000032
【図９ｃ】
2019533234.tif 000033
【図９ｄ】
2019533234.tif 000034
【図９ｅ】
2019533234.tif 000035
【図１０】
2019533234.tif 000036
【図１１】
2019533234.tif 000037
【図１２ａ】
2019533234.tif 000038
【図１２ｂ】
2019533234.tif 000039
【図１３ａ】
2019533234.tif 000040
【図１３ｂ】
2019533234.tif 000041
【図１３ｃ】
2019533234.tif 000042
【図１３ｄ】
2019533234.tif 000043
【図１３ｅ】
2019533234.tif 000044
【国際調査報告】
2019533234.tif 000045
2019533234.tif 000046
2019533234.tif 000047
2019533234.tif 000048