(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的かつ高速のタッチ感知が可能な、タッチ感知システム及び表示装置を提供する。【解決手段】互いに交差する方向に第１ラインＬ１と第２ラインＬ２が形成されてセンサノードを定義するタッチスクリーンパネル１１０と、ループ状のアンテナ１２０と、第１ラインと第２ラインの各々に印加した駆動パルスに対してアンテナを介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、第１ラインと第２ラインのうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加してアンテナを介して信号を受信して第２タッチプロセスを実行するタッチプロセッサ１３０を含む。【選択図】図１
2015079487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する方向に第１ラインと第２ラインが形成されてセンサノードを定義するタッチスクリーンパネルと、
前記第１ライン及び前記第２ラインの外郭に形成されたアンテナと、
前記第１ラインと前記第２ラインの順次駆動と前記アンテナを介しての画面をタッチしたペンの共振信号の受信を通じて前記センサノードをセンシングして前記ペンが前記画面をタッチした地点の座標を検出し、前記第１ラインと前記第２ラインのうち、前記検出された座標に対応するメインラインと前記メインラインに隣接した隣接ラインの順次駆動と前記アンテナを介しての前記ペンの共振信号の受信を通じて前記センサノードのうち、一部のセンサノードのみをセンシングして前記ペンが前記画面をタッチした圧力を検出するタッチプロセッサと
を含むタッチ感知システム。
【請求項２】
前記タッチプロセッサは、
前記第１ラインと前記第２ラインの各々に駆動パルスが順次印加されて前記画面をタッチしたペンで発生した共振信号が座標検出用受信信号として前記アンテナを介して受信されるように制御した以後、前記アンテナを介して受信された座標検出用受信信号に基づいて前記センサノードをセンシングすることによって前記ペンが前記画面をタッチした地点の座標を検出し、
前記第１ラインと前記第２ラインのうち、前記検出された座標に対応するメインラインと前記メインラインに隣接した隣接ラインに駆動パルスが順次印加されて前記ペンで発生した共振信号が圧力検出用受信信号として前記アンテナを介して受信されるように制御した以後、前記アンテナを介して受信された圧力検出用受信信号に基づいて前記一部のセンサノードのみをセンシングして前記ペンが前記画面をタッチした圧力を検出することを特徴とする、請求項１に記載のタッチ感知システム。
【請求項３】
前記タッチプロセッサは、
前記アンテナを介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対して基準信号との位相差を算出し、算出結果に基づいて前記ペンが前記画面をタッチした圧力を検出することを特徴とする、請求項２に記載のタッチ感知システム。
【請求項４】
前記タッチプロセッサは、
前記アンテナを介して受信された圧力検出用受信信号別に、圧力検出区間に該当する信号部分で予め設定された圧力検出用サンプリング回数だけディジタル変換された値の合算値から基準信号との位相差を算出し、
前記アンテナを介して受信された圧力検出用受信信号別に算出された位相差に基づいて前記ペンが前記画面をタッチした圧力を検出することを特徴とする、請求項３に記載のタッチ感知システム。
【請求項５】
前記タッチプロセッサは、
前記アンテナを介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対して基準信号との位相差の算出時、前記アンテナを介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対する圧力検出用サンプリング回数を設定する際、座標検出のためのセンサノード個数に比べて圧力検出のためのセンサノード個数の減少量に対応するように前記圧力検出用サンプリング回数を多く設定することを特徴とする、請求項４に記載のタッチ感知システム。
【請求項６】
前記アンテナは、
前記タッチスクリーンパネルの枠部分に配置されるか、または前記タッチスクリーンパネルの外部に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチ感知システム。
【請求項７】
前記アンテナはループ状のアンテナであることを特徴とする、請求項１に記載のタッチ感知システム。
【請求項８】
前記タッチスクリーンパネルは、
ディスプレイパネルに取り付けられるか、または前記ディスプレイパネルにオンセルタイプまたはインセルタイプで内蔵されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチ感知システム。
【請求項９】
互いに交差する方向に第１ラインと第２ラインが形成されたタッチスクリーンパネルと、
前記第１ラインと前記第２ラインの外郭に形成されたアンテナと、
前記第１ラインと前記第２ラインの各々に印加した駆動パルスに対して前記アンテナを介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、前記第１ラインと前記第２ラインのうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加して前記アンテナを介して信号を受信して第２タッチプロセスを実行するタッチプロセッサと
を含むタッチ感知システム。
【請求項１０】
第１ラインと第２ラインとが互いに交差する方向に形成されたタッチスクリーンパネルと、
前記第１ラインと前記第２ラインの外郭に形成されたアンテナと、
駆動ラインを通じて駆動パルスを印加してセンシングラインを通じて受信された信号に基づいて画面上のタッチを感知し、かつタッチモードの種類によって、前記タッチモードが第１タッチモードの場合、前記第１ラインと前記第２ラインのうちの１つが前記駆動ラインとして動作され、残りが前記センシングラインとして動作されるように制御し、前記タッチモードが第２タッチモードの場合、前記第１ラインと前記第２ラインが前記駆動ラインとして動作され、前記アンテナが前記センシングラインとして動作されるように制御するタッチプロセッサと
を含むタッチ感知システム。
【請求項１１】
ディスプレイパネルと、
互いに交差する方向に形成された第１ライン及び第２ラインと、前記第１ライン及び前記第２ラインの外郭に形成されたアンテナを含むタッチセンサと、
前記第１ラインと前記第２ラインの各々に印加した駆動パルスに対して前記アンテナを介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、前記第１ラインと前記第２ラインのうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加して前記アンテナを介して信号を受信して第２タッチプロセスを実行するタッチプロセッサとを含む表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ感知システム及び表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が発展するにつれて、画像を表示するための表示装置に対する要求が多様な形態に増加しており、近来には液晶表示装置（ＬＣＤ：liquid crystal display）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：plasma display panel）、有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ：organic light emitting diode display device）のような多様な表示装置が活用されている。
【０００３】
このような表示装置は、ボタン、キーボード、マウスなどの通常的な入力方式から脱皮して、ユーザが容易に情報または命令を直観的で、かつ便利に入力できるようにしてくれるタッチ基盤の入力方式を提供する。
【０００４】
このようなタッチ基盤の方式を提供するためには、ユーザがタッチした地点の座標を正確に検出することができるタッチ感知システムが必要である。
【０００５】
このような従来のタッチ感知システムでは、種々のタッチ感知方式が採用されているが、その中でも、身体または特定物体が接触した時、静電容量の変化を感知してタッチを感知する静電容量方式が多く用いられており、ペンなどを用いて精密な入力を可能にするために、電磁気誘導方式も用いられている。
【０００６】
従来のタッチ感知システムが指タッチモードとペンタッチモードを全て提供するためには、異なるタッチ感知方式である静電容量方式と電磁気誘導方式を全て提供しなければならず、このためには、静電容量方式と電磁気誘導方式の各々のためのパネルなどの構造が別途に備えられなければならない。これによって、従来のタッチ感知システムを搭載した表示装置のサイズが大きくならざるを得ないという問題点があった。
【０００７】
また、従来のタッチ感知システムは、異なるタッチ感知方式である静電容量方式と電磁気誘導方式を効率的に提供することができないので、タッチ感知（特に、ペンタッチモードでのタッチ感知）にあまりに多くの時間がかかったり、タッチ感知のための演算量とメモリ空間があまりにも多くなるという問題点もあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような背景において、本発明の目的は、効率的で、かつ高速のタッチ感知が可能なタッチ感知システム及び表示装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、指タッチモード及びペンタッチモードのような異種のタッチモード別に別途のタッチ感知構造を具備しなくても、異種のタッチモードを効率的に提供するための統合された形態のタッチ感知構造と、これを用いたセンシング駆動を行うタッチ感知システム及び表示装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、静電容量方式と電磁気誘導方式とが結合された方式で、ペンタッチモードをサポートするタッチ感知システム及び表示装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、高速のタッチ感知（特に、ペンタッチ感知）が可能であり、タッチ感知のための演算量とメモリ空間を減らすことができるタッチ感知システム及び表示装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の更に他の目的は、ペンタッチモードでペンがタッチした圧力を速かに検出し、圧力検出結果の正確度を高めるタッチ感知システム及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明は、互いに交差する方向に第１ラインと第２ラインが形成されてセンサノードを定義するタッチスクリーンパネル、ループ形態のアンテナ、及び上記第１ラインと上記第２ラインの順次駆動と上記アンテナを介しての画面をタッチしたペンの共振信号の受信を通じて上記センサノードをセンシングして上記ペンが上記画面をタッチした地点の座標を検出し、上記第１ラインと上記第２ラインのうち、上記検出された座標に対応するメインラインと上記メインラインに隣接した隣接ラインの順次駆動と上記アンテナを介しての上記ペンの共振信号の受信を通じて上記センサノードのうちの一部のセンサノードのみをセンシングして上記ペンが上記画面をタッチした圧力を検出するタッチプロセッサを含むタッチ感知システムを提供する。
【００１４】
また、本発明は、互いに交差する方向に第１ラインと第２ラインが形成されたタッチスクリーンパネル、ループ形態のアンテナ、及び上記第１ラインと上記第２ラインの各々に印加した駆動パルスに対して上記アンテナを介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、上記第１ラインと上記第２ラインのうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加して上記アンテナを介して信号を受信して第２タッチプロセスを実行するタッチプロセッサを含むタッチ感知システムを提供する。
【００１５】
また、本発明は、第１ラインと第２ラインとが互いに交差する方向に形成されたタッチスクリーンパネル、ループ形態のアンテナ、及び駆動ラインを通じて駆動パルスを印加してセンシングラインを通じて受信された信号に基づいて画面上のタッチを感知し、かつタッチモードの種類によって、上記タッチモードが第１タッチモードの場合、上記第１ラインと上記第２ラインのうちの１つが上記駆動ラインとして動作され、残りが上記センシングラインとして動作されるように制御し、上記タッチモードが第２タッチモードの場合、上記第１ラインと上記第２ラインが上記駆動ラインとして動作され、上記アンテナが上記センシングラインとして動作されるように制御するタッチプロセッサを含むタッチ感知システムを提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、ディスプレイパネル、互いに交差する方向に形成された第１ライン及び第２ラインと、上記第１ライン及び上記第２ラインの外郭に形成されたアンテナを含むタッチセンサ、及び上記第１ラインと上記第２ラインの各々に印加した駆動パルスに対して上記アンテナを介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、上記第１ラインと上記第２ラインのうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加して上記アンテナを介して信号を受信して第２タッチプロセスを実行するタッチプロセッサを含む表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように、本発明によれば、効率的で、かつ高速のタッチ感知が可能なタッチ感知システム及び表示装置を提供する効果がある。
【００１８】
また、本発明によれば、指タッチモード及びペンタッチモードのような異種のタッチモード別に別途のタッチ感知構造を具備しなくても、異種のタッチモードを効率的に提供するための統合された形態のタッチ感知構造と、これを用いたセンシング駆動を行うタッチ感知システム及び表示装置を提供する効果がある。
【００１９】
また、本発明によれば、静電容量方式と電磁気誘導方式とが結合された方式でペンタッチモードをサポートするタッチ感知システム及び表示装置を提供する効果がある。
【００２０】
また、本発明によれば、高速のタッチ感知（特に、ペンタッチ感知）が可能であり、タッチ感知のための演算量とメモリ空間を減らすことができるタッチ感知システム及び表示装置を提供する効果がある。
【００２１】
さらに、本発明によれば、ペンタッチモードでペンがタッチした圧力を速かに検出し、圧力検出結果の正確度を高めるタッチ感知システム及び表示装置を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係るタッチ感知システムを概略的に示す図である。
【図２】一実施形態に係るタッチ感知システムをより詳細に示す図である。
【図３】一実施形態に係るタッチ感知システムのタッチスクリーンパネルに形成された第１ライン及び第２ラインとその外郭に形成されたアンテナを示す図である。
【図４】一実施形態に係るタッチ感知システムのタッチモード別タッチセンサを示す図である。
【図５】一実施形態に係るタッチ感知システムのペン内部構成図である。
【図６】一実施形態に係るタッチ感知システムの回路図である。
【図７】一実施形態に係るタッチ感知システムの駆動方法に対するフローチャートである。
【図８】一実施形態に係るタッチ感知システムの座標検出のためのセンシングノードと圧力検出のためのセンシングノードを説明するための図である。
【図９】一実施形態に係るタッチ感知システムの座標検出のための駆動パルスと圧力検出のための駆動パルスの例示図である。
【図１０】一実施形態に係るタッチ感知システムの座標検出方式を示す図である。
【図１１】一実施形態に係るタッチ感知システムの圧力検出方式を示す図である。
【図１２】一実施形態に係る表示装置を概略的に示す図である。
【図１３】一実施形態に係る表示装置のタッチセンサ具現方式を例示的に示す図である。
【図１４】一実施形態に係る表示装置のタッチセンサ具現方式を例示的に示す図である。
【図１５】一実施形態に係る表示装置のタッチセンサ具現方式を例示的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一符号を有することができる。  
【００２４】
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質や順序などが限定されない。どの構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。
【００２５】
図１は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００を概略的に示す図である。
【００２６】
図１を参照すると、一実施形態に係るタッチ感知システム１００は、ペン１４０、指などのポインタが画面をタッチした時のタッチ座標、タッチ圧力などを検出することによってタッチを感知するためのシステムであって、タッチ感知のためのタッチセンサが形成されたタッチスクリーンパネル１１０（ＴＳＰ：Touch Screen Panel）、タッチセンサを通じて得られた情報を用いてポインタが画面をタッチした地点の座標と画面をタッチした圧力などを検出することによってタッチプロセスを実行するタッチプロセッサ１３０などを含み、ペンタッチモードでポインタとして動作するペン１４０と、該ペン１４０から信号を受信するアンテナ１２０などをさらに含むことができる。
【００２７】
一実施形態に係るタッチ感知システム１００は、指タッチモードとペンタッチモードの２つのタッチモードをサポートするが、指タッチモードは静電容量方式でサポートし、ペンタッチモードは静電容量方式及び電磁気誘導方式が結合された新たな形態の方式でサポートする。
【００２８】
このために、一実施形態に係るタッチ感知システム１００は２種類のタッチセンサを有する。
【００２９】
第１のタッチセンサとして、タッチスクリーンパネル１１０に互いに交差する方向に形成された第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）がある。このような第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）は、指タッチモードでは駆動ライン（Driving Line）及びセンシングライン（Sensing Line）を各々動作し、ペンタッチモードでは駆動ライン（Driving Line）のみ動作する。
【００３０】
このような第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）は、タッチスクリーンパネル１１０内の２つのレイヤ（2 Layer）に各々形成することもでき、タッチスクリーンパネル１１０内の１つのレイヤ（Single Layer）に共に形成することもできる。
【００３１】
第２のタッチセンサとして、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）の外郭にループ（Loop）状に配置（形成）されるアンテナ１２０がある。このようなアンテナ１２０は、ペンタッチモードでセンシングラインとして動作するタッチセンサである。
【００３２】
ペンタッチモードの場合、駆動ライン（Driving Line）として動作する第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）の各々に駆動パルスが順次供給され、各駆動パルスが供給される時、画面をタッチしたペン１４０及び該当ライン（Ｌ１、Ｌ２のうちの１つのライン）の間にキャパシタ（Capacitor）が形成され、これによって、駆動パルスに該当するＡＣ（ＡＣ：交流）電力がペン１４０に伝達されてペン１４０の内部の共振回路で共振信号が発生し、この共振信号がアンテナ１２０に受信される。アンテナ１２０に受信された共振信号はペン１４０が画面をタッチした地点の座標と画面をタッチした圧力などを検出することに用いられる。このような意味で、アンテナ１２０は、ペンタッチモードでセンシングラインとして動作する一種のタッチセンサということができる。
【００３３】
このようなアンテナ１２０は、一例として、タッチスクリーンパネル１１０に配置されるが、枠に配置されることができる。
【００３４】
この場合、タッチスクリーンパネル１１０には、第１ライン及び第２ラインと、アンテナ１２０とが全て形成（配置）される。
【００３５】
このようなタッチスクリーンパネル１１０は、第１ライン及び第２ラインのタッチセンサを用いて静電容量方式で指タッチモードをサポートすることができ、第１ライン及び第２ラインと共にアンテナ１２０をタッチセンサとしてさらに用いて静電容量方式及び電磁気誘導方式が結合された方式でペンタッチモードをサポートすることができる。
【００３６】
第１ライン及び第２ラインと共にアンテナ１２０をタッチセンサとしてさらに用いて静電容量方式及び電磁気誘導方式が結合された方式でペンタッチモードをサポートするためのタッチスクリーンパネル１１０などのタッチ感知構造とセンシング駆動方式については後でより詳細に説明する。
【００３７】
一実施形態に係るタッチ感知システム１００は、指タッチモード及びペンタッチモードのような異種のタッチモード別にタッチスクリーンパネルのようなタッチ感知構造を別途に具備しなくても、異種のタッチモードを効率的に提供するための統合された形態のタッチスクリーンパネル１１０のようなタッチ感知構造を有し、これを用いたセンシング駆動方式を提供する。
【００３８】
一方、アンテナ１２０の配置位置と関連して、設計空間などを考慮して、タッチスクリーンパネル１１０の外部で第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）を囲むようにアンテナ１２０が配置されることもできる。
【００３９】
前述したタッチプロセッサ１３０は、駆動ライン（Driving Line）を通じて駆動パルス（Driving Pulse）を印加してセンシングライン（Sensing Line）を通じて受信された信号に基づいて画面上のタッチを感知するが、タッチモードの種類によって、タッチモードが第１タッチモード（例：指タッチモード）の場合、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうちの１つが駆動ラインとして動作され、残りがセンシングラインに動作されるように制御し、タッチモードが第２タッチモード（例：ペンタッチモード）の場合、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）が駆動ラインとして全て動作され、アンテナ１２０がセンシングラインとして動作されるように制御することができる。
【００４０】
ここで、“駆動ライン（Driving Line）”は駆動パルスが印加されるものであって、駆動電極またはＴｘラインまたはＴｘ電極ともいう。“センシングライン（Sensing Line）”はタッチ感知のための静電容量が検出されるか、または信号（アンテナ受信信号）が受信されるものであって、Ｒｘライン（指タッチモードの場合、センシング電極またはＲｘ電極）ともいう。
【００４１】
図１に図示されたタッチ感知システム１００は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal display）、有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode Display Device）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などの表示装置内に含まれることができる。
【００４２】
この場合、タッチスクリーンパネル１１０は、表示装置に含まれたディスプレイパネルにアドオンタイプ（Add-On Type）で取り付けるか、またはディスプレイパネルにオンセルタイプ（On-Cell Type）またはインセルタイプ（In-Cell Type）で内蔵できる。
【００４３】
図２は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００をより詳細に示す図である。
【００４４】
図２を参照すると、タッチプロセッサ１３０は、タッチモードの種類によってそれに応じた駆動ラインを駆動するライン駆動部２１０、ペンタッチモードでアンテナ１２０を介して信号を受信するアンテナ受信部２２０、ライン駆動部２１０及びアンテナ受信部２２０などを制御し、タッチ感知のためのタッチプロセスを実行するコントローラ２３０などを含む。ここで、タッチプロセッサ１３０は、タッチスクリーンパネル１１０と連結された印刷回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）に位置することができる。
【００４５】
図２を参照すると、タッチモードが指タッチモードの場合、ライン駆動部２１０は、コントローラ２３０の制御下で、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、駆動ラインとして第１ライン（第２ラインのこともある）の各々にＴｘチャンネルを介して駆動パルスを供給し、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、センシングラインとして第２ライン（第１ラインのこともある）に連結されたチャンネルを介して電圧を検出することができる。このように検出された電圧はライン駆動部２１０またはコントローラ２３０でサンプリング過程を経てディジタルデータに変換されて、指が画面をタッチした地点の座標が検出できる。
【００４６】
図２を参照すると、タッチモードがペンタッチモードの場合、ライン駆動部２１０は、コントローラ２３０の制御下で、駆動ラインを動作する第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）の各々にＴｘチャンネルを介して駆動パルスを供給する。アンテナ受信部２２０は、ライン駆動部２１０により各駆動ラインに駆動パルスが供給されることによってペン１４０に発生した共振信号を受信する。
【００４７】
また、図２を参照すると、タッチモードがペンタッチモードの場合、タッチプロセッサ１３０内のコントローラ２３０は、タッチスクリーンパネル１１０に形成された第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）の各々に印加した駆動パルスに対してアンテナ１２０を介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、タッチスクリーンパネル１１０に形成された第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加してアンテナ１２０を介して信号を受信し第２タッチプロセスを実行することができる。
【００４８】
一例として、第１タッチプロセスはペン１４０が画面をタッチした地点の座標を検出するプロセスであり、第２タッチプロセスはペン１４０が画面をタッチした圧力（“筆圧”ともいう）を検出するプロセスでありうる。即ち、コントローラ２３０は、全てのセンシングノードをセンシングして座標を検出し、座標が検出されたセンシングノードとその周辺の一部のセンシングノードのみをセンシングして圧力を検出することができる。
【００４９】
更に他の例として、第１タッチプロセスはペン１４０が画面をタッチした圧力を検出するプロセスであり、第２タッチプロセスはペン１４０が画面をタッチした地点の座標を検出するプロセスでありうる。即ち、コントローラ２３０は、全てのセンシングノードをセンシングして圧力を検出し、圧力が検出されたセンシングノードとその周辺の一部のセンシングノードのみをセンシングして座標を検出することもできる。
【００５０】
以上、説明したタッチプロセッサ１３０は、一例として、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）で具現されるか、またはＩＣチップ（IC Chip）で具現できる。
【００５１】
タッチ入力装置の一種として、ペンタッチモードで連係してタッチプロセッサ１３０と動作するペン１４０は、図２に示すように、接触部２０１、電磁気回路部２０２、接地部２０３などを含む。
【００５２】
ペン１４０に含まれた接触部２０１は、タッチスクリーンパネル１１０に直接的に接触する部分であって、導電性チップを含む。
【００５３】
このような接触部２０１がタッチスクリーンパネル１１０に直接的に接触する時、タッチスクリーンパネル１１０は形成された電極（第１ライン及び／又は第２ライン）に矩形波状のＡＣ電力（即ち、駆動パルス）を供給し、これによって、接触部２０１はタッチスクリーンパネル１１０の電極（第１ライン及び／又は第２ライン）とキャパシタ（Capacitor）を形成することができる。ここで、キャパシタは２つの電極板とその間の誘電物質により形成できるが、接触部２０１の導電性チップとタッチスクリーンパネル１１０の電極（第１ライン及び／又は第２ライン）がキャパシタの２つの電極板をなし、その間の物質（例：タッチスクリーンパネル１１０のガラス膜または空気など）が誘電物質になることができる。
【００５４】
このような接触部２０１は、タッチスクリーンパネル１１０とキャパシタを形成しながらタッチスクリーンパネル１１０の電極（第１ライン及び／又は第２ライン）に出力される駆動パルスの伝達を受けることができる。このような駆動パルスは電磁気回路部２０２及び接地部２０３を通じて流れるようになる。
【００５５】
ペン１４０に含まれた電磁気回路部２０２は、接触部２０１を通じて伝達される駆動パルスを電磁気誘導によって電磁気信号（例：磁場信号）に変換してタッチスクリーンパネル１１０に転送する。
【００５６】
このような電磁気回路部２０２は、コイルを用いて電磁気信号を誘導することができる。ファラデー法則（Faraday' Law）によると、回路を貫通する磁場の経時変化率に比例して回路に起電力が発生することができ、それとは逆に、回路に電流が流れれば回路を貫通する磁場が形成できる。
【００５７】
このような電磁気回路部２０２に含まれたコイルに流れるＡＣ電流により、電磁気回路部２０２は磁場を形成することができ、このような磁場はアンテナ１２０に伝達されてタッチプロセッサ１３０がタッチプロセスを実行してタッチを感知することができる。
【００５８】
ペン１４０に含まれた接地部２０３はＡＣ電力の経路を形成する。接地部２０３は、ユーザの身体を通じてタッチスクリーンパネル１１０と閉回路を形成することができる。または、接地部２０３はタッチスクリーンパネル１１０と連結された別途のラインを通じてタッチスクリーンパネル１１０と閉回路を形成することができる。このように接地部２０３がタッチスクリーンパネル１１０に繋がる閉回路を形成することによって、接触部２０１を通じて入るＡＣ電力がまたタッチスクリーンパネル１１０に流れることができる経路が形成される。
【００５９】
前述したペン１４０がタッチした場合、即ち、ペンタッチモードでのタッチプロセッサ１３０についてより詳細に説明する。
【００６０】
タッチプロセッサ１３０は、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）の順次駆動とアンテナ１２０を介しての画面をタッチしたペン１４０の共振信号の受信を通じてセンサノードをセンシングしてペン１４０が画面をタッチした地点の座標を検出し、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、検出された座標に対応するメインラインと、このメインラインに隣接した隣接ラインの順次駆動とアンテナ１２０を介してのペン１４０の共振信号の受信を通じてセンサノードのうちの一部のセンサノードのみをセンシングしてペン１４０が画面をタッチした圧力を検出する。
【００６１】
以下、座標検出方法及び圧力検出方法の各々について説明する。
【００６２】
まず、座標検出と関連して、タッチプロセッサ１３０は、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）の各々に駆動パルスが順次印加されて画面をタッチしたペン１４０で発生した共振信号が座標検出用受信信号としてアンテナ１２０を介して受信されるように制御した以後、アンテナ１２０を介して受信された座標検出用受信信号に基づいてセンサノードをセンシングすることによって、ペン１４０が画面をタッチした地点の座標を検出することができる。
【００６３】
このようなタッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された座標検出用受信信号の信号強度を比較して、比較結果に基づいてペン１４０が画面をタッチした地点の座標（ｘ，ｙ）を検出することができる。
【００６４】
タッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された座標検出用受信信号別に、座標検出区間に該当する信号部分で予め設定された座標検出用サンプリング回数だけディジタル変換された値の合算値から信号強度を算出し、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号別に算出された信号強度を比較して、比較結果によってペン１４０が画面をタッチした地点の座標を検出することができる（図１０参照）。
【００６５】
次に、圧力検出と関連して、タッチプロセッサ１３０は、圧力検出時、座標を検出する時のように全てのセンシングノードをセンシングせず、座標検出結果を用いて最小のセンシングノードのみをセンシングして圧力を検出する。
【００６６】
このために、タッチプロセッサ１３０は、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、検出された座標に対応するメインラインと、メインラインに隣接した隣接ラインに駆動パルスが順次印加されてペン１４０で発生した共振信号が圧力検出用受信信号としてアンテナ１２０を介して受信されるように制御した以後、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号に基づいて一部のセンサノードのみをセンシングしてペン１４０が画面をタッチした圧力を検出することができる。
【００６７】
タッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対して基準信号との位相差を算出し、算出結果に基づいてペン１４０が画面をタッチした圧力を検出することができる。
【００６８】
このようなタッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号別に、圧力検出区間に該当する信号部分で予め設定された圧力検出用サンプリング回数だけディジタル変換された値の合算値から基準信号との位相差を算出し、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号別に算出された位相差に基づいてペン１４０が画面をタッチした圧力を検出することができる（図１１参照）。
【００６９】
このようなタッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対しての基準信号との位相差の算出時、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対する圧力検出用サンプリング回数を予め設定しておくことができる。
【００７０】
この際、タッチプロセッサ１３０は、座標検出のためのセンサノード個数に比べて圧力検出のためのセンサノード個数の減少量に対応するように上記圧力検出用サンプリング回数を多く設定することができる。
【００７１】
前述したように、タッチプロセッサ１３０は、圧力検出時には座標検出時より少ない個数のセンシングノードのみをセンシングする。
【００７２】
即ち、タッチプロセッサ１３０は、座標検出時、センシングされたセンシングノードのうち、一部のセンシングノードのみをセンシングして圧力を検出する。
【００７３】
このために、タッチプロセッサ１３０は、座標検出結果を用いて、検出された座標に該当するセンサノードとその周辺のセンサノードのみをセンシングして圧力を検出する。
【００７４】
タッチプロセッサ１３０は、このような方式でセンシングするために、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、検出された座標に対応するメインライン（即ち、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第１ラインと第２ラインのうち、１つまたは２つ）を決定し、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第１ライン及び／又は第２ラインと隣接した少なくとも１つの隣接ラインを決定し、決定された１つまたは２つのメインラインとその周辺の１つ以上の隣接ラインを順次駆動して圧力を検出することができる。
【００７５】
前述したメインラインは、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、検出された座標に対応するラインであって、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第１ラインと第２ラインのうち、１つ以上を含む。
【００７６】
前述した隣接ラインは、第１ライン（Ｌ１）と上記第２ライン（Ｌ２）のうち、検出された座標に対応するメインラインに隣接したラインであって、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第１ラインより先に形成された少なくとも１つの第１ラインと、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第１ラインより後に形成された少なくとも１つの第１ラインと、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第２ラインより先に形成された少なくとも１つの第２ラインと、検出された座標に該当するセンサノードを定義する第２ラインより後に形成された少なくとも１つの第２ラインのうち、１つ以上を含むことができる。
【００７７】
以上は、図１及び図２を参照して一実施形態に係るタッチ感知システム１００について説明したものであり、以下、図３から図１１を参照して一実施形態に係るタッチ感知システム１００及びその内部構成と、駆動方法についてさらに説明する。
【００７８】
図３は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００のタッチスクリーンパネル１１０に形成された第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）と、その外郭に形成されたアンテナ１２０を示す図である。
【００７９】
図３に示すように、タッチスクリーンパネル１１０には、ｍ（ｍ：自然数）個の第１ライン（Ｌ１（１），Ｌ１（２），・・・，Ｌ１（ｍ））が第１方向に形成され、ｎ（ｎ：自然数）個の第２ライン（Ｌ２（１），Ｌ２（２），・・・，Ｌ２（ｍ））が第１方向と交差する第２方向に形成できる。
【００８０】
図３を参照すると、タッチスクリーンパネル１１０には、ｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ））とｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｍ））とが交差する方向に形成されて、各交差地点でセンサノード（Sensor Node、Ｎ（１，１）〜Ｎ（１，ｎ），・・・．，Ｎ（ｍ，１），・・・，Ｎ（ｍ，ｎ））が定義される。
【００８１】
図３を参照すると、タッチスクリーンパネル１１０に形成されたｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ））とｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｍ））の各々は、ライン駆動部２１０と信号配線３００を通じて連結できる。この際、一例として、ｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ））とｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｍ））は何グループに分かれてグループ個数だけのチップ（図示せず）に連結され、いくつのチップは信号配線３００を通じてライン駆動部２１０と連結できる。前述したチップは、タッチスクリーンパネル１１０と連結された印刷回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）に位置することができる。
【００８２】
タッチスクリーンパネル１１０に形成されたｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ））とｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｍ））は、１つの同一レイヤ（Single Layer）に形成されることができ、２つの異なるレイヤ（2 Layer）に形成されることもできる。即ち、タッチスクリーンパネル１１０はシングルレイヤ構造またはダブルレイヤ構造を有することができる。
【００８３】
一方、アンテナ１２０は、ｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ））とｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｍ））の外郭に配置または形成されるが、タッチスクリーンパネル１１０に配置または形成することもでき、タッチスクリーンパネル１２０の外部に配置または形成することもできる。このようなアンテナ１２０はループ状（環状）を有するコイル（Coil）ということもできる。
【００８４】
図４は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００のタッチモード別タッチセンサを示す図である。
【００８５】
図４を参照すると、一実施形態に係るタッチ感知システム１００のタッチプロセッサ１３０は、指タッチモードとペンタッチモードの２つのタッチモードをサポートするが、タッチモードを指タッチモードと認識した場合、タッチモードの種類を表す情報（MODE）を特定値（１）にセッティングし、タッチモードをペンタッチモードと認識した場合、タッチモードの種類を表す情報（MODE）を特定値（２）にセッティングする。
【００８６】
また、タッチプロセッサ１３０は、タッチモードの種類を認識した結果、即ち、タッチモードの種類を表す情報（MODE）のセッティング値に基づいて、認識されたタッチモードの種類に合う駆動ライン（Ｔｘライン）とセンシングライン（Ｒｘライン）が図４のように動作されるように制御する。
【００８７】
図４を参照すると、指タッチモード（Finger Touch Mode）の場合、タッチプロセッサ１３０は、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）のうちの１つ（Ｌ１またはＬ２）が駆動ライン（Driving Line）として動作し、残りの１つ（Ｌ２またはＬ１）がセンシングライン（Sensing Line）として動作するように制御する。
【００８８】
図４を参照すると、ペンタッチモード（Pen Touch Mode）の場合、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）が駆動ラインとして全て動作し、アンテナ１２０（ＡＮＴ）がセンシングラインとして動作するように制御することができる。
【００８９】
以下、このようなタッチモードの種類のうち、ペンタッチモードにおいて、タッチ感知システム１００の駆動方法をより詳細に説明する。先に、図２を参照して簡略に説明したペン１４０の動作とその内部構成を図５を参照してより詳細に説明する。
【００９０】
図５は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００のペン１４０の内部構成図である。
【００９１】
図５を参照すると、ペン１４０は、導電性チップ５１２、このような導電性チップ５１２と連結された第１コイル（Ｌ１）５２２、及び第１コイル５２２と電気的に連結された接地板５３６を含むことができる。
【００９２】
このようなペン１４０は、付加的に共振回路を構成するために、第２コイル（Ｌ２）５２４、及び第２コイル５２４と直列連結された共振キャパシタ（Ｃ２）５２６をさらに含むことができる。このような共振回路構成は電磁気信号を増幅するためのものであって、必要によって省略できる。また、以下に説明する追加的な構成も必要によって省略できる。
【００９３】
このようなペン１４０は、マグネチックコア（Magnetic Core）５２３をさらに含むが、このマグネチックコア５２３は第１コイル（Ｌ１）５２２の磁気パス（Magnetic Path）を形成して第１コイル５２２のインダクタンスを大きくすることができる。そして、このようなマグネチックコア５２３は、第１コイル５２２で形成される磁場がアンテナ１２０に伝達されるパスを形成して電磁気信号がペン１４０からアンテナ１２０によく伝達されるようにする役割をする。
【００９４】
マグネチックコア５２３は、第１コイル５２２と第２コイル５２４との磁気的結合を強化させる役割を実行する。このようなマグネチックコア５２３によって第１コイル５２２と第２コイル５２４との相互インダクタンス（Ｍ１２）値を増加できる。
【００９５】
ペン１４０は、マグネチックコア５２３と導電性チップ５１２との間の絶縁を構成するために２つの絶縁膜５１４、５２９をさらに含むことができ、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６の共振を短絡できるスイッチ５２８をさらに含むことができる。
【００９６】
一方、スイッチ５２８は弾性部材（例：スプリング）をさらに含んでおり、導電性チップ５１２を通じて伝達される圧力を認識してペン１４０がタッチスクリーンパネル１１０と接触したか否かを判断し、このような判断によって共振回路を短絡またはオープンさせることができる。
【００９７】
ペン１４０は第１コイル５２２を囲み、ペン形状を有する非導電性筒５３４をさらに含むことができる。このようなペン形状の筒５３４を通じて、ペン１４０はユーザに馴染みのあるペン形態を有することができる。
【００９８】
図６は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００の回路図である。
【００９９】
図６を参照すると、接触部２０１は導電性チップを含んでおり、かつタッチスクリーンパネル１１０の電極（第１ライン（Ｌ１）、第２ライン（Ｌ２））の間でキャパシタ（Ｃｓｘ：以下、他のキャパシタとの区別のために‘センシングキャパシタ’という）を形成する。
【０１００】
この際、コントローラ２３０の制御下に、ライン駆動部２１０により電極（第１ライン（Ｌ１）、第２ライン（Ｌ２））を通じて出力されるＡＣ電力である駆動パルスがセンシングキャパシタ（Ｃｓｘ）に流れながら電磁気回路部２０２に伝達される。
【０１０１】
電磁気回路部２０２は、接触部２０１と有線で連結された第１コイル（Ｌ１）５２２、第１コイル５２２と磁気的に結合されている第２コイル（Ｌ２）５２４、及び第２コイル５２４と共振する共振キャパシタ（Ｃ２）５２６を含むことができる。
【０１０２】
センシングキャパシタ５１２を通じて入力されるＡＣ電力である駆動パルスは有線で連結された第１コイル（Ｌ１）５２２に流れる。そして、このようなＡＣ電力は電磁気誘導によって第１コイル（Ｌ１）５２２と相互インダクタンス（Ｍ１２）で結合されている第２コイル（Ｌ２）５２４に伝達される。第２コイル（Ｌ２）５２４に流れるＡＣ電力は共振キャパシタ５２６との間で共振電流を形成するようになる。
【０１０３】
図６を参照する時、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６との間にはダンピング抵抗が存在しないため、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６との間の共振電流は新たな入力により続けて増幅できる。例えば、センシングキャパシタ（Ｃｓｘ）を通じて１周期のＡＣ電力が伝達される時、このような１周期のＡＣ電力により第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６は共振電流を形成するようになる。そして、次の周期のＡＣ電力が伝達されれば、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６の共振電流は既に形成された共振電流に新たなＡＣ電力により発生する追加的な共振電流を加えて、さらに増幅されるようになる。ＡＣ電力が続けて入力される場合、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６との間の共振電流は続けて増幅されるようになる。
【０１０４】
ライン駆動部２１０で発生するＡＣ電力である駆動パルスは、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６との間の共振を活性化させるために共振周期と実質的に同一周期のＡＣ電力を発生させることができる。例えば、ライン駆動部２１０はｆ＝１／［２π×（Ｌ２×Ｃ２）０．５］と実質的に同一周波数のＡＣ電力を第１ライン及び第２ラインに出力することができる。ＡＣ電力はサイン波の形態であるが、これに制限されるものではなく、矩形波の形態を有することもできる。
【０１０５】
第１コイル５２２に流れるＡＣ電流または第２コイル５２４に流れる共振電流は、電磁気誘導によって相互インダクタンスＭ１３またはＭ２３により結合されているタッチスクリーンパネル１１０のアンテナ（Ｌ３）１２０に電磁気信号（例えば、磁場信号）を伝達するようになる。
【０１０６】
アンテナ１２０を介して入力される電磁気信号（受信信号として、座標検出用受信信号または圧力検出用受信信号）はアンテナ受信部２２０に受信され、コントローラ２３０により座標検出及び圧力検出のために利用できる。
【０１０７】
この際、アンテナ受信部２２０により受信された信号は増幅器により増幅され、フィルタにより整流された後、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）によりディジタル信号に変換される。このように変換されたディジタル信号は信号処理されてペン１４０がタッチした座標と圧力を検出してタッチを感知する。前述した増幅器、フィルタ、ＡＤＣ、及び信号処理構成は、アンテナ受信部２２０またはコントローラ２３０に含まれるか、またはアンテナ受信部２２０とコントローラ２３０とに分かれて含まれることができる。
【０１０８】
一方、センシングキャパシタ（Ｃｓｘ）にＡＣ電力が流れるためには、ＡＣ電力がタッチパネルに再び流れることができる閉回路が形成されなければならない。このために、電磁気回路部２０２は接地部２０３と電気的に連結されており、接地部２０３は接地状態を形成している。
【０１０９】
ペン１４０はユーザの身体により操作される装置であって、ユーザの身体と接触をなすようになる。接地部２０３は、このようなユーザの身体と接地面を形成しながら、このような接地面を通じてユーザを通じてＡＣ電力をグラウンドに流すようになる。図６を参照すると、グラウンドとユーザとの間にはヒューマンキャパシタ（Ｃｈ）が形成できるが、接地部２０３はユーザの身体との接触を経ながらこのようなヒューマンキャパシタ（Ｃｈ）を通じてＡＣ電力をグラウンドに流すようになる。
【０１１０】
タッチスクリーンパネル１１０は、他の経路（図示せず）を通じてグラウンドとキャパシタを形成することができ、このようなキャパシタを通じてペン１４０とタッチスクリーンパネル１１０はＡＣ電力のための閉回路を構成するようになる。
【０１１１】
付加的に、第２コイル５２４と共振キャパシタ５２６との間ではスイッチ（ＳＷ）５２８がさらに含まれることができる。このようなスイッチ５２８は、共振パスをオープンまたは短絡させることによって、必要によって共振電流が発生するようにするか、または発生しないようにすることができる。
【０１１２】
図７は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００の駆動方法に対するフローチャートである。
【０１１３】
図７を参照すると、一実施形態に係るタッチ感知システム１００の駆動方法は、座標検出ステップ（Ｓ７１０〜Ｓ７３０）、圧力検出範囲設定ステップ（Ｓ７４０）、圧力検出ステップ（Ｓ７５０〜７７０）を含む。
【０１１４】
図７を参照すると、座標検出ステップは、座標検出モードをセッティングするステップ（Ｓ７１０）と、全てのセンシングノードに対するセンシングを始めて、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）の各々に駆動パルスが順次印加されて画面をタッチしたペン１４０で発生した共振信号が座標検出用受信信号としてアンテナ１２０を介して受信されるように制御するステップ（Ｓ７２０）と、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）を含む全てのラインの各々に駆動パルスを印加してアンテナ１２０を介して信号を全て受信されてセンシングが完了したかを確認するステップ（Ｓ７３０）を含む。
【０１１５】
ステップＳ７２０では、あらかじめ設定されたパルス数の駆動パルスをｍ個の第１ラインとｎ個の第２ラインに順次印加し、ペン１４０の共振を経てアンテナ１２０から受信された信号のデータをそれぞれのセンサノードのメモリに保存することができる。
【０１１６】
ステップＳ７３０では、センシング完了によって、アンテナ１２０を介して受信された信号（データ）を用いてペン１４０がタッチした地点の座標を検出する。
【０１１７】
このような座標検出ステップの後、圧力検出ステップが行われる前に、圧力検出のためのセンサノードを定める圧力検出範囲設定ステップ（Ｓ７４０）が行われる。
【０１１８】
ステップＳ７４０では、ペン１４０がタッチした圧力を検出するためのセンサノードを定めるステップであって、座標検出ステップで検出された座標に該当するセンサノードとこれを中心に前後または上下センサノードをセンシングするセンサノードと定める。
【０１１９】
したがって、ステップＳ７４０では、ペン１４０がタッチした地点の座標に該当する電極（即ち、第１ライン及び／又は第２ラインであるメインライン）を探して、探した電極の周辺電極（隣接ライン）をさらに決定する。
【０１２０】
以後、圧力検出ステップを実行するが、この圧力検出ステップは、圧力検出モードをセッティングするステップ（Ｓ７５０）と、圧力検出のために、ステップＳ７４０で定めたセンサノードをセンシングするステップ（Ｓ７６０）と、センシングが終了したかを確認するステップ（Ｓ７６０）などを含む。
【０１２１】
ステップＳ７７０では、内部クロック信号、位相遅延のない基準信号を基準に、アンテナ１２０を介して受信された各信号に対する一定サンプリング回数以上の位相差を算出する。この際、圧力検出の品質を考慮して回数を最大許容範囲まで各々のセンサノード別サンプリング回数を設定することができる。
【０１２２】
図８は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００の座標検出のためのセンシングノードと圧力検出のためのセンシングノードを説明するための図である。
【０１２３】
図８を参照すると、第１ライン（Ｌ１）と第２ライン（Ｌ２）のうち、検出された座標に対応するラインがＬ１（ｉ）及びＬ２（ｊ）の場合、検出された座標に該当するセンサノードはＬ１（ｉ）とＬ２（ｊ）が交差して定義されるセンサノードであるＮ（ｉ、ｊ）である。メインラインはＬ１（ｉ）及びＬ２（ｊ）のうちの１つであり得る。
【０１２４】
検出された座標に該当するセンサノードの周辺センサノード（Ｎ（ｉ−１，ｊ−１）、Ｎ（ｉ−１，ｊ）、Ｎ（ｉ−１，ｊ＋１）、Ｎ（ｉ，ｊ−１）、Ｎ（ｉ，ｊ＋１）、Ｎ（ｉ＋、ｊ−１）、Ｎ（ｉ＋、ｊ）、Ｎ（ｉ＋、ｊ＋１））のうち、１つ以上のセンサノードが圧力検出のためにセンシングできる。したがって、隣接ラインにはＬ１（ｉ−１）、Ｌ１（ｉ＋１）、Ｌ２（ｊ−１）、Ｌ２（ｊ＋１）のうち、１つ以上のラインが含まれることができる。
【０１２５】
図９は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００の座標検出のための駆動パルスと圧力検出のための駆動パルスの例示図である。
【０１２６】
図９を参照すると、前述したように、ペンタッチモードで、タッチ感知システム１００は、一例として、先に座標検出を行い、座標検出結果を用いて圧力検出を実行する。
【０１２７】
したがって、図９に示すように、座標検出のために、第１ライン駆動区間の間、ｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ）の各々に駆動パルスが順次供給され、第２ライン駆動区間の間、ｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｎ））の各々に駆動パルスが順次供給される。
【０１２８】
第１ライン駆動区間の間、ｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ）の各々に駆動パルスが順次供給される時、ｉ番目の第１ラインに駆動パルスが供給された以後、アンテナ１２０を介して信号（座標検出用受信信号）が受信され、その後、次のｉ＋１番目の第１ラインに駆動パルスが供給される。
【０１２９】
また、第２ライン駆動区間の間、ｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｎ）の各々に駆動パルスが順次供給される時、ｊ番目の第２ラインに駆動パルスが供給された以後、アンテナ１２０を介して信号（座標検出用受信信号）が受信され、その後、次のｊ＋１番目の第２ラインに駆動パルスが供給される。
【０１３０】
このように、第１ライン駆動区間及び第２ライン駆動区間の間またはその以後、座標が検出され、図９の例示を参照すると、ｍ個の第１ライン（Ｌ１（１）〜Ｌ１（ｍ）のうち、１つのライン（Ｌ１（２））が検出された座標の第１成分に該当するラインであり、ｎ個の第２ライン（Ｌ２（１）〜Ｌ２（ｎ）のうち、１つのライン（Ｌ２（２））が検出された座標の第２成分に該当するラインとなる。
【０１３１】
検出された座標の第１成分及び第２成分に該当するＬ１（２）及びＬ２（２）がメインラインとなる。このようなメインラインＬ１（２）及びＬ２（２）と隣接した隣接ラインに該当するＬ１（１）、Ｌ１（３）、Ｌ２（１）の各々を順次駆動して圧力を検出することができる。
【０１３２】
このように、圧力検出時、最小限のセンシングノードのみをセンシングすることによって、センシング時間を減らすことができ、圧力検出に従う演算量を減らすことができ、各センサノード別Ａ／Ｄ変換限界も克服することができ、センシングに必要なメモリを減らすことができ、究極的には、タッチ感知時間を減らすことができるので、表示装置の性能を高めることができる。
【０１３３】
また、全体タッチ感知時間を減らすことができる範囲内で、センシング時間を減らしただけ圧力検出のためのサンプリング回数を高めて圧力検出結果の正確度を高めることもできる。
【０１３４】
図１０は、一実施形態に係るタッチ感知システム１００の座標検出方式を示す図である。
【０１３５】
図１０を参照すると、タッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された座標検出用受信信号の信号強度を算出し、座標検出用受信信号別信号強度を比較してペン１４０が画面をタッチした地点の座標（ｘ，ｙ）を検出することができる。この際、信号強度が大きいラインであるほどタッチした地点と近いラインである。
【０１３６】
図１０を参照すると、タッチプロセッサ１３０はアンテナ１２０を介して受信された座標検出用受信信号別に、駆動パルスのクロックを基準に、座標検出区間に該当する信号部分で予め設定された座標検出用サンプリング回数（例：５００〜１０２４回）だけディジタル変換された値の合算値から信号強度を算出し、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号別に算出された信号強度を比較して、比較結果によってペン１４０が画面をタッチした地点の座標を検出することができる。
【０１３７】
図１１は、一実施形態に係るタッチ感知システムの圧力検出方式を示す図である。
【０１３８】
図１１を参照すると、タッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号の各々に対して基準信号との位相差を算出し、算出結果に基づいてペン１４０が画面をタッチした圧力を検出することができる。
【０１３９】
図１１を参照すると、タッチプロセッサ１３０は、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号別に、駆動パルスの内部クロックと位相遅延のない基準信号を基準に、圧力検出区間に該当する信号部分で予め設定された圧力検出用サンプリング回数だけディジタル変換された値の合算値から基準信号との位相差を算出し、アンテナ１２０を介して受信された圧力検出用受信信号別に算出された位相差に基づいてペン１４０が画面をタッチした圧力を検出することができる。
【０１４０】
圧力検出時、圧力検出のためのセンサノードの個数が減っただけ圧力検出用サンプリング回数を多く設定して、タッチ感知時間を最大限縮めながらも圧力をより正確に検出することができる。
【０１４１】
以上、説明したタッチ感知システム１００は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal display）、有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode Display Device）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などの表示装置内に含まれることができる。
【０１４２】
このような表示装置を図１２から図１５を参照して説明する。
【０１４３】
図１２は、一実施形態に係る表示装置１２００を概略的に示す図である。
【０１４４】
図１２を参照すると、一実施形態に係る表示装置１２００は、ディスプレイパネル１２１０と、交差する方向に形成された第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）と、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）の外郭に形成されたアンテナ１２０を含むタッチセンサ１２１０と、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）の各々に印加した駆動パルスに対してアンテナ１２０を介して信号を受信して第１タッチプロセスを実行し、以後、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）のうち、選択された少なくとも２つ以上のラインの各々に駆動パルスを順次印加してアンテナ１２０を介して信号を受信して第２タッチプロセスを実行するタッチプロセッサ１２３０などを含む。
【０１４５】
図１２に図示されたタッチプロセッサ１２３０は、前述したタッチプロセッサ１３０と同一である。
【０１４６】
また、アンテナ１２０は、タッチスクリーンパネル１１０の上に形成または配置されるか、またはタッチスクリーンパネル１１０の外部に形成または配置できる。
【０１４７】
図１２を参照すると、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）はタッチスクリーンパネル１１０に形成できるが、このタッチスクリーンパネル１１０は表示装置１２００に含まれたディスプレイパネル１２２０にアドオンタイプ（Add-On Type）で取り付けられるか、ディスプレイパネル１２２０にオンセルタイプ（On-Cell Type）またはインセルタイプ（In-Cell Type）で内蔵できる。
【０１４８】
前述したタッチスクリーンパネル１１０の３種類の具現方式、即ちタッチセンサ１２１０の３種類の具現方式を図１３から図１５に各々例示する。
【０１４９】
図１３から図１５は、一実施形態に係る表示装置１２００のタッチセンサ具現方式を例示的に示す図である。
【０１５０】
図１３は、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０がタッチスクリーンパネル１１０に形成されて、このタッチスクリーンパネル１１０がディスプレイパネル１２２０にアドオンタイプ（Add-On Type）で取り付けられた場合を示す図である。
【０１５１】
図１３を参照すると、ディスプレイパネル１２２０は、上部ガラス１３２０ｂと下部ガラス１３２０ａとの間にセル１３３０が形成され、下部ガラス１３２０ａの下に下部偏光板１３１０ａが形成され、上部ガラス１３２０ｂの上に上部偏光板１３１０ｂが形成される。ここで、セル１３３０は、一例に、液晶表示装置（ＬＣＤ）での液晶層、または有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）の有機層であり得る。
【０１５２】
このようなディスプレイパネル１２２０の上に空気層またはボンディング剤を通じて、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０が形成されたタッチスクリーンパネル１１０が取り付けられる。ここで、ボンディング剤としては、一例として、光学性透明接着レジン（ＯＣＲ：Optical Clear Resin）や光学性両面テープ（ＯＣＡ：Optically Clear Adhesive）などが利用できる。
【０１５３】
図１４は、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０がタッチスクリーンパネル１１０に形成されて、このタッチスクリーンパネル１１０がディスプレイパネル１２２０にオンセル（On Cell Type）で内蔵された場合を示す図である。
【０１５４】
図１４を参照すると、ディスプレイパネル１２２０は、上部ガラス１４２０ｂと下部ガラス１４２０ａとの間にセル１４３０が形成される。下部ガラス１４２０ａ、セル１４３０、上部ガラス１４２０ｂを“ディスプレイ”ともいう。
【０１５５】
下部ガラス１４２０ａの下に下部偏光板１４１０ａが形成され、上部ガラス１３２０ｂと上部偏光板１４１０ｂとの間に第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０が形成されたタッチスクリーンパネル１１０が含まれる。
【０１５６】
この際、上部ガラス１4２０ｂの上に第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０がＩＴＯなどで薄膜蒸着されて、上部ガラス１４２０ｂと上部偏光板１４１０ｂとの間にタッチスクリーンパネル１１０が含まれるようになる。
【０１５７】
即ち、オンセル（On Cell Type）の場合、図１４に示すように、下部ガラス１４２０ａ、セル１４３０、上部ガラス１４２０ｂを含む“ディスプレイ”の上にタッチセンサ１２１０がある。ここで、セル１４３０は、一例として、液晶表示装置（ＬＣＤ）での液晶層、または有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）の有機層であり得る。
【０１５８】
図１５は、第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０がディスプレイパネル１２２０にインセル（In Cell Type）で内蔵された場合を示す図である。
【０１５９】
図１５を参照すると、ディスプレイパネル１２２０は、上部ガラス１５２０ｂと下部ガラス１５２０ａとの間にセル１５３０が形成される。下部ガラス１５２０ａ、セル１５３０、上部ガラス１５２０ｂを“ディスプレイ”ともいう。
【０１６０】
ここで、セル１５３０に第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０が形成される。即ち、ＴＦＴアレイ基板であり得る下部ガラス１３２０ａの上にＴＦＴと共に第１ライン（Ｌ１）及び第２ライン（Ｌ２）などのタッチセンサ１２１０がＩＴＯなどで薄膜蒸着できる。
【０１６１】
下部ガラス１５２０ａの下に下部偏光板１４１０ａが形成され、上部ガラス１５２０ｂの上に上部偏光板１５１０ｂが形成される。
【０１６２】
即ち、インセル（In Cell Type）の場合、図１５に示すように、下部ガラス１５２０ａ、セル１５３０、上部ガラス１５２０ｂを含む“ディスプレイ”の中にタッチセンサ１２１０がある。ここで、セル１５３０は、一例として、液晶表示装置（ＬＣＤ）での液晶層、または有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）の有機層であり得る。
【０１６３】
以上、説明したように、本発明によると、効率的で、かつ高速のタッチ感知が可能なタッチ感知システム１００及び表示装置１２００を提供する効果がある。
【０１６４】
また、本発明によると、指タッチモード及びペンタッチモードのような異種のタッチモード別に別途のタッチ感知構造を具備しなくても、異種のタッチモードを効率的に提供するための統合された形態のタッチ感知構造と、これを用いたセンシング駆動をするタッチ感知システム１００及び表示装置１２００を提供する効果がある。
【０１６５】
また、本発明によれば、静電容量方式と電磁気誘導方式とが結合された方式であって、ペンタッチモードをサポートするタッチ感知システム１００及び表示装置１２００を提供する効果がある。
【０１６６】
また、本発明によれば、高速のタッチ感知（特に、ペンタッチ感知）が可能であり、タッチ感知のための演算量とメモリ空間を減らすことができるタッチ感知システム１００及び表示装置１２００を提供する効果がある。
【０１６７】
また、本発明によれば、ペンタッチモードでペンがタッチした圧力を速かに検出し、圧力検出結果の正確度を高めるタッチ感知システム１００及び表示装置１２００を提供する効果がある。
【０１６８】
以上の説明及び添付の図面は本発明の技術思想を例示的に示すことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で構成の結合、分離、置換、及び変更などの多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１６９】
１００    タッチ感知システム
１１０    タッチスクリーンパネル
１２０    アンテナ
１３０    タッチプロセッサ
１４０    ペン
２１０    ライン駆動部
２２０    アンテナ受信部
２３０    コントローラ
１２００    表示装置
１２１０    タッチセンサ
【図１】
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【図２】
2015079487.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015079487.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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