(57)【要約】  本発明はタッチスクリーンに関し、特に、ディスプレイパネルと結合して用いられるタッチスクリーンに関する。本発明は、作業者が触感を有するタッチシステムにタッチする時に、タッチ電極とタッチ駆動回路が作業者のタッチ位置を検出し、触感駆動回路が作業者のタッチ位置に基づき、触感電極に特定の電気信号を印加して作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる触感を有するタッチシステムを開示する。タッチスクリーンの後にディスプレイを増設すると、制御回路は表示画面における作業者のタッチ位置、表示素子の異なり、及び表示素子の状態の異なりに基づき、触感電極に異なる電気信号を印加するという指示を触感駆動回路に出し、作業者に表示素子の形状感、質感、動作感、さらに温度感などの触覚情報を獲得させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、タッチ電極と、タッチ駆動回路と、触感電極と、触感駆動回路などからなり、前記タッチ電極と前記タッチ駆動回路が作業者の指の基板での位置を検出するために用いられ、前記触感電極と前記触感駆動回路が作業者の指を検出する時に触覚情報を提供するために用いられる触感を有するタッチシステムにおいて、
タッチ位置を検出するために用いられるタッチ電極が設置されたユーザーに向かう側の基板の表面には、前記触感電極が設置され、前記タッチ電極が前記タッチ駆動回路に接続され、前記触感電極が前記触感駆動回路に接続されることにより触感信号を伝送する触感を有するタッチシステム。
【請求項２】
前記触感電極が設置された基板には能動素子アレイがあり、２群の触感電極線がそれぞれ能動素子アレイにおける各能動素子の２つの端子に接続され、能動素子のもう１つの端子が触感発送電極に接続されることを特徴とする請求項１に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項３】
前記能動素子アレイは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイであり、２群の触感電極線がそれぞれＴＦＴのグリッド電極とソース電極に接続され、ＴＦＴのドレイン電極が触感発送電極群に接続され、２群の触感電極線及び触感発送電極群の間はいずれも絶縁層により隔てられることを特徴とする請求項２に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項４】
前記タッチ電極と触感電極は異なる基板に設置されることを特徴とする請求項１に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項５】
前記タッチ電極と触感電極は同一基板の異なる面に設置され、又は同一基板の同一面に設置されることを特徴とする請求項１に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項６】
前記触感電極とタッチ電極は同一電極を時分割多重化することを特徴とする請求項１に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項７】
前記触感電極は面状電極、網状電極、バルク状電極又は線状電極であってもよいことを特徴とする請求項１に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項８】
前記触感電極の表面には絶縁保護層が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項９】
基板と、タッチ電極と、タッチ駆動回路と、触感電極と、触感駆動回路と、制御回路などからなり、前記タッチ電極と前記タッチ駆動回路が作業者の指の基板での位置を検出するために用いられ、前記触感電極と前記触感駆動回路が作業者の指を検出する時に触覚情報を提供するために用いられる触感を有するタッチシステムにおいて、
タッチ位置を検出するために用いられるタッチ電極が設置されたユーザーに向かう側の基板の表面には、前記触感電極が設置され、前記タッチ電極が前記タッチ駆動回路に接続され、前記触感電極が前記触感駆動回路に接続され、前記タッチ駆動回路と前記触感駆動回路がいずれも前記制御回路に接続され、前記制御回路は作業者がタッチスクリーンにタッチする位置の異なりに基づき、前記触感電極に異なる電気信号を印加するという指示を前記触感駆動回路に出す触感を有するタッチシステム。
【請求項１０】
ディスプレイパネルと、表示駆動回路と、タッチ電極と、タッチ駆動回路と、触感電極と、触感駆動回路と、制御回路などからなり、前記ディスプレイパネルが情報を示すために用いられ、前記タッチ電極と前記タッチ駆動回路が作業者の指の基板での位置を検出するために用いられ、前記触感電極と前記触感駆動回路が作業者の指を検出する時に触覚情報を提供するために用いられる触感を有するタッチシステムにおいて、
前記ディスプレイパネルがユーザーに向かう側の基板の表面には、前記触感電極が設置され、前記ディスプレイパネルが前記表示駆動回路に接続され、前記タッチ電極が前記タッチ駆動回路に接続され、前記触感電極が前記触感駆動回路に接続され、前記表示駆動回路、前記タッチ駆動回路と前記触感駆動回路がいずれも前記制御回路に接続され、前記制御回路は表示画面における作業者のタッチ位置、表示素子の異なり、及び表示素子の状態の異なりに基づき、前記触感電極に異なる電気信号を印加するという指示を前記触感駆動回路に出す触感を有するタッチシステム。
【請求項１１】
前記触感駆動回路から触感電極に印加する異なる電気信号は、周波数、強度、間欠性の中の少なくとも一つが異なる信号であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項１２】
前記表示素子はプレスキー、ダイヤルキー、スライドキー、回転キーなどの操作できる表示素子であってもよく、操作できない表示素子であってもよいことを特徴とする請求項１０に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項１３】
前記触感駆動回路から触感電極に印加する電気信号は、作業者の指が表示画面における表示素子にタッチする位置により異なるものであることを特徴とする請求項１０に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項１４】
前記触感を有するタッチシステムの触感信号形成回路は、１本又は複数本の触感電極が触感励起源の１つの出力端に連通され、触感を有するものに触感信号を印加する時に、もう１本又は複数本の触感電極を触感励起源のもう１つの出力端に連通させ、あるいはもう１つの触感励起源に連通させることにより、触感信号に還流通路を提供し、且つ触感信号が異なる出力端に接続される２本又は複数本の触感電極と、触感を有するものと、触感を有するものと触感電極の間の結合容量により触感回路を形成するものであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項１５】
前記触感を有するタッチシステムにおける触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感を有するタッチシステムの基板の表面に設置され、基板の表面における触感信号を印加する触感電極と交差しなく、あるいは交差する一部又は全部の触感電極であり、又は触感を有するタッチシステムのケースに設置されることを特徴とする請求項１４に記載の触感を有するタッチシステム。
【請求項１６】
前記触感信号を印加する触感電極と交差しなく且つ触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感信号を印加する触感電極に隣接する片側又は両側の電極であることを特徴とする請求項１５に記載の触感を有するタッチシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチスクリーンに関し、特に、ディスプレイパネルと結合して用いられるタッチスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチは、人間の最も重要な感知手段であり、人間と機械がコミュニケーションする場合に最も自然な手段である。人間と機械との直接なコミュニケーションを実現できるため、今まで、タッチスクリーンはパソコン、スマートフォン、公共情報、スマート家電、工業制御などの多くの分野に広く用いられている。ディスプレイパネルと結合して用いられるタッチスクリーンの広範囲の応用により、人々がより簡単に機械を操作することができるため、タッチによる人間と機械のコミュニケーションは既に人間と機械のコミュニケーションの重要な発展方向となっている。現在のタッチスクリーンの分野においては各種のタッチスクリーンがあり、主に抵抗式タッチスクリーン、光電式タッチスクリーン、超音波式タッチスクリーン、投影型静電容量式タッチスクリーンなどがある。各種のタッチスクリーンの作動原理は異なるが、いずれも人間と機械のコミュニケーションを実現できる。
【０００３】
人間と機械とのコミュニケーションにおいて、タッチスクリーンによって、機械は作業者のタッチを感じ、タッチ位置を位置決め、作業者の指示を受け、次の動作をすることができ、且つディスプレイパネルにより新たな情報や機械作動後の結果を示し、又はスピーカにより新たな情報や機械作動後の結果を出力することができる。作業者は、見えた新たな情報又は聞こえた新たな情報によって、次の動作を確定する。人間と機械とのコミュニケーションにおいて、機械は触覚に依存し、人間は視覚又は聴覚に依存する。タッチスクリーンは機械に触覚を持たせたが、人間に触覚情報を提供しなかった。具体的には、作業者がディスプレイパネルと結合して用いられるタッチスクリーンによって、機械のディスプレイパネルにおけるプレスキー、ダイヤルキー、スライドキー、回転キーなどの操作できる表示素子を操作する場合に、操作できる表示素子は動作するが、作業者は動作感をまったく感じられない。また、作業者は指で表示画面における異なる形状（例えば、方形又は円形、点状又は線状又は面状、凹状又は凸状、鈍い形状又は鋭い形状）や、異なる手触り（例えば、硬い又は軟らかい、滑らか又は粗い）の表示素子にタッチする時に、形状感と質感を感じられないこともいうまでもない。
【０００４】
また、人間と機械とのコミュニケーションの発展に従って、ディスプレイパネルにおける操作できる素子の数量はますます多くなり、密度もますます高くなる上に、作業者の視差や、操作する時の指の震えなどにより、誤操作が発生しやくなる。そのため、タッチシステムにより作業者に触覚情報を提供し、人間と機械のコミュニケーションの内容を充実させる触感を有するタッチシステムの開発が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、作業者に触覚情報を提供できるタッチシステムを実現するためのものである。本発明は、作業者が触感を有するタッチシステムにタッチする時に、タッチ電極とタッチ駆動回路が作業者のタッチ位置を検出し、触感駆動回路が作業者のタッチ位置に基づき、触感電極に特定の電気信号を印加して作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させるものである。タッチスクリーンの後にディスプレイを増設すると、表示画面における作業者のタッチ位置、表示素子の異なり、及び表示素子の状態の異なりに基づき、作業者に表示素子の形状感、質感、動作感、さらに温度感、色彩などの触覚情報を獲得させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の技術的課題は、以下の手段により解決される。
【０００７】
基板と、タッチ電極と、タッチ駆動回路と、触感電極と、触感駆動回路と、制御回路などからなり、前記タッチ電極と前記タッチ駆動回路が作業者の指の基板での位置を検出するために用いられ、前記触感電極と前記触感駆動回路が作業者の指を検出する時に触覚情報を提供するために用いられる触感を有するタッチシステムにおいて、タッチ位置を検出するために用いられるタッチ電極が設置されたユーザーに向かう側の基板の表面には、前記触感電極が設置され、前記タッチ電極が前記タッチ駆動回路に接続され、前記触感電極が前記触感駆動回路に接続されることにより触感信号を伝送し、前記タッチ駆動回路と前記触感駆動回路がいずれも前記制御回路に接続され、前記制御回路は作業者がタッチスクリーンにタッチする位置の異なりに基づき、前記触感電極に異なる電気信号を印加するという指示を前記触感駆動回路に出す触感を有するタッチシステム。
【０００８】
本発明の技術的課題は、さらに以下の手段により解決される。
【０００９】
ディスプレイパネルと、表示駆動回路と、タッチ電極と、タッチ駆動回路と、触感電極と、触感駆動回路と、制御回路などからなり、前記ディスプレイパネルが情報を示すために用いられ、前記タッチ電極と前記タッチ駆動回路が作業者の指の基板での位置を検出するために用いられ、前記触感電極と前記触感駆動回路が作業者の指を検出する時に触覚情報を提供するために用いられる触感を有するタッチシステムにおいて、前記ディスプレイパネルがユーザーに向かう側の基板の表面には、前記触感電極が設置され、前記ディスプレイパネルが前記表示駆動回路に接続され、前記タッチ電極が前記タッチ駆動回路に接続され、前記触感電極が前記触感駆動回路に接続され、前記表示駆動回路、前記タッチ駆動回路と前記触感駆動回路がいずれも前記制御回路に接続され、前記制御回路は表示画面における作業者のタッチ位置、表示素子の異なり、及び表示素子の状態の異なりに基づき、前記触感電極に異なる電気信号を印加するという指示を前記触感駆動回路に出す触感を有するタッチシステム。
【００１０】
前記触感電極が設置された基板には能動素子アレイがあり、２群の触感電極線がそれぞれ能動素子アレイにおける各能動素子の２つの端子に接続され、能動素子のもう１つの端子が触感発送電極に接続される。
【００１１】
前記能動素子アレイは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイであり、２群の触感電極線がそれぞれＴＦＴのグリッド電極とソース電極に接続され、ＴＦＴのドレイン電極が触感発送電極群に接続され、２群の触感電極線及び触感発送電極群の間はいずれも絶縁層により隔てられる。
【００１２】
前記タッチ電極と触感電極は異なる基板に設置される。
【００１３】
前記タッチ電極と触感電極は同一基板の異なる面に設置され、又は同一基板の同一面に設置される。
【００１４】
前記触感電極とタッチ電極は同一電極を時分割多重化する。
【００１５】
前記触感電極は基板全体の上面を覆ってもよく、基板の上面の一部のみを覆ってもよい。
【００１６】
前記触感電極は面状電極、網状電極、バルク状電極又は線状電極であってもよい。
【００１７】
前記触感電極の表面には、絶縁保護層が設置されている。
【００１８】
前記触感駆動回路から触感電極に印加する異なる電気信号は、周波数、強度、間欠性の中の少なくとも一つが異なる信号である。
【００１９】
前記表示素子はプレスキー、ダイヤルキー、スライドキー、回転キーなどの操作できる表示素子であってもよく、操作できない表示素子であってもよい。
【００２０】
前記触感駆動回路から触感電極に印加する電気信号は、作業者の指が表示画面における表示素子にタッチする位置により異なるものである。
【００２１】
前記触感を有するタッチシステムの触感信号形成回路は、１本又は複数本の触感電極が触感励起源の１つの出力端に連通され、触感を有するものに触感信号を印加する時に、もう１本又は複数本の触感電極を触感励起源のもう１つの出力端に連通させ、あるいはもう１つの触感励起源に連通させることにより、触感信号に還流通路を提供し、且つ触感信号が異なる出力端に接続される２本又は複数本の触感電極と、触感を有するものと、触感を有するものと触感電極の間の結合容量により触感回路を形成するものである。
【００２２】
前記触感を有するタッチシステムにおける触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感を有するタッチシステムの基板の表面に設置され、基板の表面における触感信号を印加する触感電極と交差しなく、あるいは交差する一部又は全部の触感電極であり、又は触感を有するタッチシステムのケースに設置される。
【００２３】
前記触感信号を印加する触感電極と交差しなく且つ触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感信号を印加する触感電極に隣接する片側又は両側の電極である。
【００２４】
前記触感励起源の１つの出力端は直流触感励起信号の正出力端であり、又は交流触感励起信号の１つの交流出力端であり、又はパルス触感励起信号のパルス出力端などであり、前記触感励起源のもう１つの出力端は直流触感励起信号の負出力端であり、又は交流触感励起信号のもう１つの出力端であり、又はパルス触感励起信号の接地出力端などである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、従来技術と比べると、下記の有益な効果を有する。
【００２６】
本発明は触感を有するタッチシステムを実現することができる。本発明の触感を有するタッチシステムは、タッチスクリーンにより作業者のタッチ位置を位置決め、さらに表示画面における作業者のタッチ位置、表示素子の異なり、及び表示素子の状態の異なりに基づき、作業者に異なる触覚情報を提供する。触感を有するタッチシステムは、作業者の指がタッチした表示画面における表示素子の形状の異なりに基づき、触感電極により作業者に異なる電気信号を提供し、方形か円形か、点状か線状か面状か、凹状か凸状か、鈍いか鋭いかなどの形状感に関する触覚情報を作業者に獲得させてもよく、作業者の指がタッチした表示素子の手触りの異なりに基づき、触感電極により作業者に異なる電気信号を提供し、硬いか軟らかいか、滑らかか粗いかなどの質感に関する触覚情報を作業者に獲得させてもよく、作業者の指がタッチした表示素子の動作状態の異なりに基づき、触感電極により作業者に異なる電気信号を提供し、移動や震えなどの動きに関する触覚情報を作業者に獲得させてもよく、作業者の指が機械のディスプレイパネルにおけるプレスキー、ダイヤルキー、スライドキー、回転キーなどの操作できる表示素子にタッチする場合に、操作できる表示素子の動作中に、触感電極により作業者に異なる電気信号を提供し、プレス、ダイヤル、スライド、回転などの動作感に関する触覚情報を作業者に獲得させてもよい。
【００２７】
本発明は、人間と機械とのコミュニケーションにおいて、両方向の触覚的なコミュニケーションを実現し、人間と機械のコミュニケーションの内容を充実させることができ、誤操作の発生を防止することもできる。
【００２８】
本発明は、暗い環境に機械を操作する方法も提供し、さらに、これによって電子点字、視覚障害者用電子ブック、視覚障害者用コンピュータを開発した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態１の電気的接続と構造の模式図である。
【図２】本発明の実施形態２の電気的接続と構造の模式図である。
【図３】本発明の実施形態３の電気的接続と構造の模式図である。
【図４】本発明の実施形態４の電気的接続と構造の模式図である。
【図５】本発明の実施形態５の電気的接続と構造の模式図である。
【図６】本発明の実施形態６の電気的接続と構造の模式図である。
【図７】本発明の実施形態７の電気的接続と構造の模式図である。
【図８】本発明の実施形態８の構造の模式図である。
【図９】本発明の実施形態９の電気的接続と構造の模式図である。
【図１０】本発明の実施形態１０の電気的接続と構造の模式図である。
【図１１】本発明の実施形態１１の電気的接続と構造の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施形態１
図１に示すような触感を有するタッチシステム１００は、抵抗式タッチスクリーン１１０と、タッチ駆動回路１２０と、ディスプレイパネル１３０と、表示駆動回路１４０と、柔軟な透明基板１５０と、触感電極１６０と、触感駆動回路１７０と、制御回路１８０などを含む。触感電極１６０は、柔軟な透明基板１５０上に設置され、柔軟な透明基板１５０全体の上面を覆う透明な面状電極である。柔軟な透明基板１５０は、触感電極１６０を外へ向かうように、タッチスクリーン１１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン１１０と一体に貼り付けられている。タッチスクリーン１１０は、ディスプレイパネル１３０上に設置される。タッチスクリーン１１０はタッチ駆動回路１２０に接続され、ディスプレイパネル１３０は表示駆動回路１４０に接続され、触感電極１６０は触感駆動回路１７０に接続され、且つタッチ駆動回路１２０、表示駆動回路１４０、触感駆動回路１７０はいずれも制御回路１８０に接続されている。
【００３１】
本実施形態の1つの局面において、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における表示素子は、手触りが粗い布製の表示素子であり、ディスプレイパネル１３０の他の表示エリア１３２における表示素子は、手触りが滑らかな皮製の表示素子である。
【００３２】
作業者の指がタッチスクリーン１１０におけるディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン１１０とタッチ駆動回路１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１８０に伝達する。制御回路１８０は作業者のタッチ位置に基づき、対応するディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における表示素子が手触りが粗い布製の表示素子であることを判明した後、人に粗い布製の触感を感じさせる電気信号を触感電極１６０に印加するという指示を触感駆動回路１７０に出す。触感電極１６０は、この粗い布製の触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に粗い布製の触覚情報を獲得させる。
【００３３】
作業者の指のタッチスクリーン１１０でのタッチ位置が、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３２に対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン１１０とタッチ駆動回路１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、再度に作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１８０に伝達する。制御回路１８０は作業者のタッチ位置に基づき、対応するディスプレイパネル１３０の表示エリア１３２における表示素子が手触りが滑らかな皮製の表示素子であることを判明した後、人に滑らかな皮製の触感を感じさせる電気信号を触感電極１６０に印加するという指示を触感駆動回路１７０に出す。触感電極１６０、この滑らかな皮製の触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に滑らかな皮製の触覚情報を獲得させる。これによって、作業者は、その指がタッチスクリーンでの対応する異なる表示エリアにタッチする場合に、粗い布製の触感、又は滑らかな皮製の触感を得られる。
【００３４】
本実施形態の他の局面において、最初には、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における表示素子は、手触りが粗い布製の表示素子であり、ディスプレイパネル１３０のほかの表示エリア１３２における表示素子は、手触りが滑らかな皮製の表示素子である。
【００３５】
作業者の指がタッチスクリーン１１０におけるディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン１１０とタッチ駆動回路１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１８０に伝達する。制御回路１８０は作業者のタッチ位置に基づき、対応するディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における表示素子が手触りが粗い布製の表示素子であることを判明した後、人に粗い布製の触感を感じさせる電気信号を触感電極１６０に印加するという指示を触感駆動回路１７０に出す。触感電極１６０は、この粗い布製の触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に粗い布製の触覚情報を獲得させる。
【００３６】
作業者の指のタッチスクリーン１１０でのタッチ位置が、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３２に対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン１１０とタッチ駆動回路１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、再度に作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１８０に伝達する。制御回路１８０は作業者のタッチ位置に基づき、対応するディスプレイパネル１３０の表示エリア１３２における表示素子が手触りが滑らかな皮製の表示素子であることを判明した後、人に滑らかな皮製の触感を感じさせる電気信号を触感電極１６０に印加するという指示を触感駆動回路１７０に出す。触感電極１６０は、この滑らかな皮製の触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に滑らかな皮製の触覚情報を獲得させる。その後、作業者はタッチスクリーン１１０を経由し、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における粗い布製の表示素子を転移させるという指示を制御回路１８０に出し、それに応じ、制御回路１８０が、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１に滑らかな皮製の表示駆動信号を送信するという指示を表示駆動回路１４０に出し、これによって、ディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における表示素子が手触りが滑らかな皮製の表示素子に変換された。
【００３７】
作業者の指が再度にタッチスクリーン１１０におけるディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１に対応する位置にタッチした時に、タッチスクリーン１１０とタッチ駆動回路１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、再度に作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１８０に伝達する。制御回路１８０は作業者のタッチ位置に基づき、対応するディスプレイパネル１３０の表示エリア１３１における表示素子が手触りが滑らかな皮製の表示素子に変換されたと判明した後、人に滑らかな皮製の触感を感じさせる電気信号を触感電極１６０に印加するという指示を触感駆動回路１７０に出す。触感電極１６０は、この滑らかな皮製の触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に滑らかな皮製の触覚情報を獲得させる。
【００３８】
これによって、作業者は、表示素子を移動させることにより、その指が異なる時点でタッチスクリーンでの対応する同一表示エリアにタッチする場合に、粗い布製の触感、又は滑らかな皮製の触感を得られる。タッチシステム１００も触覚情報を提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００３９】
実施形態２
図２に示すような触感を有するタッチシステム２００は、静電容量式タッチスクリーン２１０と、タッチ駆動回路２２０と、ディスプレイパネル２３０と、表示駆動回路２４０と、透明基板２５０と、触感電極２６０と、触感駆動回路２７０と、制御回路２８０などを含む。触感電極２６０は、透明基板２５０上に設置され、透明基板２５０全体の上面を覆う２群のストライプ状電極からなる透明な網状電極である。２群のストライプ状電極がなす角は２０°を超え、１６０°より小さく、作業者の指がずっと触感電極２６０にタッチできるように、平行するストライプ状電極の間の距離を２０ｍｍ以下とする。透明基板２５０は、触感電極２６０を外へ向かうように、タッチスクリーン２１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン２１０と一体に貼り付けられている。タッチスクリーン２１０は、ディスプレイパネル２３０上に設置される。タッチスクリーン２１０はタッチ駆動回路２２０に接続され、ディスプレイパネル２３０は表示駆動回路２４０に接続され、触感電極２６０は触感駆動回路２７０に接続され、且つタッチ駆動回路２２０、表示駆動回路２４０、触感駆動回路２７０はいずれも制御回路２８０に接続されている。
【００４０】
ディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１における表示素子は、形状が方形の表示素子であり、ディスプレイパネル２３０の他の表示エリア２３２における表示素子は、形状が円形の表示素子である。作業者の指は、タッチスクリーン２１０上を移動する。
【００４１】
作業者の指がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１と２３２以外に対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン２１０とタッチ駆動回路２２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路２８０に伝達する。制御回路２８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１と２３２以外にあることに基づき、触感電極２６０になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路２７０に出し、これにより触感電極２６０が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【００４２】
作業者の指がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１に対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン２１０とタッチ駆動回路２２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路２８０に伝達する。制御回路２８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１内にあることに基づき、人に触感を感じさせる電気信号を触感電極２６０に印加するという指示を触感駆動回路２７０に出す。触感電極２６０は、この触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン２１０上を移動するに従って、表示エリア２３１における表示素子の方形感を感じられる。
【００４３】
作業者の指がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３２に対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン２１０とタッチ駆動回路２２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路２８０に伝達する。制御回路２８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３２内にあることに基づき、人に触感を感じさせる電気信号を触感電極２６０に印加するという指示を触感駆動回路２７０に出す。触感電極２６０は、この触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン２１０上を移動するに従って、表示エリア２３２における表示素子の円形感を感じられる。
【００４４】
その後、作業者はタッチスクリーン２１０を経由し、ディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１における方形の表示素子を表示エリア２３３に移動させるという指示を制御回路２８０に出し、それに応じ、制御回路２８０が、ディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１に背景としての表示駆動信号を送信するという指示を表示駆動回路２４０に出し、これによってディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１の表示素子が、前記ディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１と２３２以外に対応する背景としての表示素子に変換された。作業者の指が再度にタッチスクリーン２１０におけるディスプレイパネル２３０の表示エリア２３１に対応する位置にタッチした時に、タッチスクリーン２１０とタッチ駆動回路２２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、再度に作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路２８０に伝達する。制御回路２８０は、これから触感電極２６０になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路２７０に出し、これにより作業者が表示エリア２３３において表示素子の形状感を感じられなくなる。作業者の指がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３３に対応する位置に移動した時に、タッチスクリーン２１０とタッチ駆動回路２２０は作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路２８０に伝達する。制御回路２８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル２３０の表示エリア２３３内にあることに基づき、人に触感を感じさせる電気信号を触感電極２６０に印加するという指示を触感駆動回路２７０に出す。作業者は、その指がタッチスクリーン２１０上を移動するに従って、表示エリア２３３において表示素子の方形感を再度に感じられる。
【００４５】
これによって、作業者は、その指がタッチスクリーン上を移動するに従って、異なる表示素子の方形又は円形、大きい又は小さい、長い又は短い、点状又は線状又は面状の形状感を感じられる。タッチシステム２００も触覚情報を提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００４６】
触感駆動回路から触感電極に印加する交流電気信号はタッチ位置により変化する場合に、信号の周波数、強度、間欠性の中の少なくとも一つが変化される。
【００４７】
実施形態３
図３に示すような触感を有するタッチシステム３００は、静電容量式タッチスクリーン３１０と、タッチ駆動回路３２０と、ディスプレイパネル３３０と、表示駆動回路３４０と、絶縁保護層３５０と、触感電極３６０と、触感駆動回路３７０と、制御回路３８０などを含む。触感電極３６０は、直接にタッチスクリーン３１０の基板に設置され、基板全体のユーザーに向かう側の上面を覆う透明な網状電極である。絶縁保護層３５０は、触感電極３６０の表面に設置される。タッチスクリーン３１０は、ディスプレイパネル３３０上に設置される。タッチスクリーン３１０はタッチ駆動回路３２０に接続され、ディスプレイパネル３３０は表示駆動回路３４０に接続され、触感電極３６０は触感駆動回路３７０に接続され、且つタッチ駆動回路３２０、表示駆動回路３４０、触感駆動回路３７０はいずれも制御回路３８０に接続されている。
【００４８】
ディスプレイパネル３３０の表示エリア３３１における表示素子は、形状が凹形の表示素子であり、ディスプレイパネル３３０の他の表示エリア３３２における表示素子は、形状が凸形の表示素子である。作業者の指は、タッチスクリーン３１０上を移動する。
【００４９】
作業者の指がディスプレイパネル３３０の表示エリア３３１と３３２以外に対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン３１０とタッチ駆動回路３２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路３８０に伝達する。制御回路３８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル３３０の表示エリア３３１と３３２以外にあることに基づき、触感電極３６０に平らな表示素子の強度に対応する交流電気信号を印加するという指示を触感駆動回路３７０に出す。触感電極３６０の表面には絶縁保護層３５０が設置されているが、触感駆動回路３７０が送信する交流電気信号は、絶縁保護層３５０を通過し、作業者に平らな触覚情報を獲得させることができる。
【００５０】
作業者の指がディスプレイパネル３３０の表示エリア３３１のエッジに対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン３１０とタッチ駆動回路３２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路３８０に伝達する。制御回路３８０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル３３０の表示エリア３３１のエッジ位置に基づき、平らな表示素子に印加された交流電気信号の強度よりすこし小さい交流電気信号を触感電極３６０に印加するという指示を触感駆動回路３７０に出す。作業者の指が次第に表示エリア３３１の中心に移動するに従って、触感駆動回路３７０から触感電極３６０に印加する交流電気信号は次第に小さくなり、作業者の指が次第に表示エリア３３１の中心から離れるに従って、触感駆動回路３７０から触感電極３６０に印加する交流電気信号は次第に大きくなる。作業者は、その指がタッチスクリーン３１０において表示エリア３３１の付近に対応して移動するに従って、表示エリア３３１における表示素子が凹んでいる立体感を感じられる。
【００５１】
作業者の指がディスプレイパネル３３０の表示エリア３３２のエッジに対応する位置に移動した場合に、タッチスクリーン３１０とタッチ駆動回路３２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路３８０に伝達する。制御回路３８０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル３３０の表示エリア３３２のエッジ位置に基づき、平らな表示素子に印加された交流電気信号の強度よりすこし大きい交流電気信号を触感電極３６０に印加するという指示を触感駆動回路３７０に出す。作業者の指が次第に表示エリア３３２の中心に移動するに従って、触感駆動回路３７０から触感電極３６０に印加する交流電気信号は次第に大きくなり、作業者の指が次第に表示エリア３３２の中心から離れるに従って、触感駆動回路３７０から触感電極３６０に印加する交流電気信号は次第に小さくなる。作業者は、その指がタッチスクリーン３１０において表示エリア３３２の付近に対応して移動するに従って、表示エリア３３１における表示素子が突起している立体感を感じられる。
【００５２】
これによって、作業者は、その指がタッチスクリーン全体上を移動するに従って、タッチスクリーン全体における起伏する波状の立体感を感じられる。タッチシステム３００も触覚情報を提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００５３】
実施形態４
図４に示すような触感を有するタッチシステム４００は、静電容量式タッチスクリーン４１０と、タッチ駆動回路４２０と、ディスプレイパネル４３０と、表示駆動回路４４０と、絶縁保護層４５０と、触感電極４６０と、触感駆動回路４７０と、制御回路４８０などを含む。触感電極４６０は、直接にタッチスクリーン４１０の基板に設置され、基板全体のユーザーに向かう側の上面を覆う透明なストライプ状電極である。絶縁保護層４５０は、触感電極４６０の表面に設置される。タッチスクリーン４１０は、ディスプレイパネル４３０上に設置される。タッチスクリーン４１０はタッチ駆動回路４２０に接続され、ディスプレイパネル４４０は表示駆動回路４４０に接続され、触感電極４６０は触感駆動回路４７０に接続され、且つタッチ駆動回路４２０、表示駆動回路４４０、触感駆動回路４７０はいずれも制御回路４８０に接続されている。
【００５４】
ディスプレイパネル４３０には、プレスキー状の操作できる表示素子４３１とスライドキー状の操作できる表示素子４３２があり、ディスプレイパネル４３０の他の背景としての表示素子は操作できない表示素子である。
【００５５】
作業者の指がタッチスクリーン４１０におけるディスプレイパネル４３０のプレスキー状の表示素子４３１と、スライドキー状の表示素子４３２以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン４１０とタッチ駆動回路４２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路４８０に伝達する。制御回路４８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル４３０のプレスキー状の表示素子４３１と、スライドキー状の表示素子４３２以外にあることに基づき、触感電極４６０になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路４７０に出し、これにより触感電極４６０が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【００５６】
作業者の指がディスプレイパネル４３０のプレスキー状の表示素子４３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン４１０とタッチ駆動回路４２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路４８０に伝達する。制御回路４８０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル４３０のプレスキー状の表示素子４３１の位置に基づき、ディスプレイパネル４３０に印加する表示駆動信号を変化させるという指示を表示駆動回路４４０に出し、プレスキー状の表示素子４３１に下へ圧された動作状態を発現させると同時に、触感電極４６０に大から小に変化する交流電気信号を印加するという指示を触感駆動回路４７０に出す。これによって、作業者にプレスキー状の表示素子４３１が下へ圧された動作感を感じさせる。作業者の指が再度にディスプレイパネル４３０のプレスキー状の表示素子４３１に対応する位置にタッチした場合に、制御回路４８０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル４３０のプレスキー状の表示素子４３１の位置に基づき、ディスプレイパネル４３０に印加する表示駆動信号を再度に変化させるという指示を表示駆動回路４４０に出し、プレスキー状の表示素子４３１に上へ跳ね返った動作状態を発現させると同時に、触感電極４６０に小から大に変化する交流電気信号を印加するという指示を触感駆動回路４７０に出す。これによって、作業者にプレスキー状の表示素子４３１が上へ跳ね返った動作感を感じさせる。作業者の指がプレスキー状の表示素子４３１から離れた時に、作業者は操作できる表示素子にタッチしたタッチ感を失った。
【００５７】
作業者の指がディスプレイパネル４３０のスライドキー状の表示素子４３２に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン４１０とタッチ駆動回路４２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路４８０に伝達する。制御回路４８０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル４３０のスライドキー状の表示素子４３２の位置に基づき、触感電極４６０に持続的な交流電気信号を印加するという指示を触感駆動回路４７０に出し、作業者に操作できる表示素子にタッチしたタッチ感を感じさせる。作業者の指がスライドキー状の表示素子４３２に対応する位置にタッチするとともに、タッチスクリーン４１０上を移動する時に、制御回路４８０は、作業者がタッチした位置に基づき、ディスプレイパネル４３０に印加する表示駆動信号を変化させるという指示を表示駆動回路４４０に出し、スライドキー状の表示素子４３２を作業者の指に従って移動させると同時に、触感電極４６０に間欠的な交流電気信号を印加するという指示を触感駆動回路４７０に出す。これによって、作業者にスライドキー状の表示素子４３２が指に従って移動する動作感を感じさせる。作業者の指がタッチスクリーン４１０にタッチし、且つ移動しなくなる時に、スライドキー状の表示素子４３２も移動しなくなり、制御回路４８０は、触感電極４６０に再び持続的な交流電気信号を印加するという指示を触感駆動回路４７０に出し、作業者にタッチ操作できる表示素子にタッチしたタッチ感を感じさせるが、移動の動作感を感じさせない。作業者の指がタッチスクリーン４１０から離れた時に、スライドキー状の表示素子４３２は直ちに移動しなくなり、且つ作業者の指がタッチスクリーン４１０から離れた時の位置に留まった。
【００５８】
これによって、作業者は、その指がタッチスクリーン上を移動するに従って、操作できる表示素子の動作感を感じられる。タッチシステム４００も触覚情報を提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００５９】
実施形態５
図５に示すような触感を有するタッチシステム５００は、タッチスクリーンの基板５１０と、タッチ検出・触感用電極５２０と、タッチ駆動・触感駆動複合回路５３０と、光学的整合層５４０と、ディスプレイパネル５５０と、表示駆動回路５６０と、制御回路５７０などを含む。タッチ検出・触感用電極５２０は、２群の交差する透明なストライプ状電極群５２１と５２２からなり、電極群５２１と電極群５２２の間が絶縁層５２３により隔てられる。タッチ検出・触感用電極５２０は、直接にタッチスクリーンの基板５１０のユーザーに向かう側の上面に設置され、且つ基板全体を覆う。タッチ検出・触感用電極５２０には、光学特性の不均一性を低減するための光学的整合層５４０が設置される。タッチスクリーンの基板５１０は、ディスプレイパネル５５０上に設置される。タッチ検出・触感用電極５２０は、タッチ検出の用途と触感信号を提供する用途の間に繰り返して迅速に切り換えられ、タッチ検出と触感信号の提供が同一電極を時分割多重化し、且つタッチ検出に用いられるとともに触感信号の提供に用いられるように、タッチ検出と触感信号の提供がドライブ−タッチ駆動・触感駆動複合回路５３０を時分割多重化する。タッチ検出・触感用電極５２０はタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０に接続され、ディスプレイパネル５５０は表示駆動回路５６０に接続され、タッチ駆動・触感駆動複合回路５３０と表示駆動回路５６０は制御回路５７０に接続されている。
【００６０】
ディスプレイパネル５５０には、熱い表示素子５５１と冷たい表示素子５５２があり、ディスプレイパネル５５０の他の背景としての表示素子は温かい表示素子である。
【００６１】
作業者の指が、タッチシステム５００におけるディスプレイパネル５５０の熱い表示素子５５１と冷たい表示素子５５２以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感用電極５２０とタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０はまずタッチ検出に用いられ、作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路５７０に伝達する。次に、タッチ検出・触感用電極５２０とタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０は触感信号の提供に用いられ、制御回路５７０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル５５０の熱い表示素子５５１と冷たい表示素子５５２以外にあることに基づき、人に中ぐらいの温度を感じさせる触覚に関する電気信号をタッチ検出・触感用電極５２０に印加するという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０に出し、作業者に温かい触覚情報を獲得させる。
【００６２】
作業者の指がディスプレイパネル５５０の熱い表示素子５５１に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感用電極５２０とタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路５７０に伝達する。制御回路５７０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル５５０の熱い表示素子５５１の位置に基づき、人に高い温度を感じさせる触覚に関する電気信号をタッチ検出・触感用電極５２０に印加するという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０に出し、作業者に熱い触覚情報を獲得させる。
【００６３】
作業者の指がディスプレイパネル５５０の冷たい表示素子５５２に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感用電極５２０とタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路５７０に伝達する。制御回路５７０は、作業者がタッチしたディスプレイパネル５５０の冷たい表示素子５５２の位置に基づき、人に低い温度を感じさせる触覚に関する電気信号をタッチ検出・触感用電極５２０に印加するという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路５３０に出し、作業者に冷たい触覚情報を獲得させる。
【００６４】
これによって、作業者は、その指がタッチスクリーン上を移動するに従って、熱源型表示素子の温度感を感じられる。タッチシステム５００も触覚情報を提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００６５】
触感駆動回路から触感電極に印加する交流電気信号は表示素子の温度により変化する場合に、信号の周波数、強度、間欠性の中の少なくとも一つが変化される。
【００６６】
実施形態６
図６に示すような触感を有するタッチシステム６００は、タッチスクリーン６１０と、タッチ駆動回路６２０と、ディスプレイパネル６３０と、表示駆動回路６４０と、透明基板６５０と、触感発送電極６６０と、触感駆動アクティブアレイ６７０と、触感駆動回路６８０と、制御回路６９０などを含む。触感発送電極６６０は、透明基板６５０上に設置され、透明基板６５０全体の上面を覆うアレイに配列されたバルク状の透明電極である。触感駆動アクティブアレイ６７０は、２群の交差する触感電極線群６７１、６７２と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ６７３からなる。触感電極線群６７１と触感電極線群６７２の間は絶縁層により隔てられ、ＴＦＴアレイ６７３における各ＴＦＴのグリッド電極が触感電極線群６７１に接続され、ＴＦＴアレイ６７３における各ＴＦＴのソース電極が触感電極線群６７２に接続され、ＴＦＴアレイ６７３における各ＴＦＴのドレイン電極が触感発送電極６６０アレイにおける１つの透明電極に接続されている。透明基板６５０は、触感発送電極６６０を外へ向かうように、タッチスクリーン６１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン６１０と一体に貼り付けられている。タッチスクリーン６１０は、ディスプレイパネル６３０上に設置される。タッチスクリーン６１０はタッチ駆動回路６２０に接続され、ディスプレイパネル６３０は表示駆動回路６４０に接続され、触感駆動アクティブアレイ６７０は触感駆動回路６８０に接続され、且つタッチ駆動回路６２０、表示駆動回路６４０、触感駆動回路６８０はいずれも制御回路６９０に接続されている。
【００６７】
ディスプレイパネル６３０の表示エリア６３１における表示素子は、形状が方形の表示素子であり、ディスプレイパネル６３０の他のエリア６３２における表示素子は、形状が円形の表示素子である。
【００６８】
作業者の指がディスプレイパネル６３０の表示エリア６３１と６３２以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン６１０とタッチ駆動回路６２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路６９０に伝達する。制御回路６９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル６３０の表示エリア６３１と６３２以外にあることに基づき、触感駆動アクティブアレイ６７０の触感電極線群６７１と６７２になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路６８０に出し、これにより触感発送電極６６０が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【００６９】
作業者の指がディスプレイパネル６３０の表示エリア６３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン６１０とタッチ駆動回路６２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路６９０に伝達する。制御回路６９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル６３０の表示エリア６３１内にあることに基づき、触感電極線群６７２における表示エリア６３１に対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群６７１における表示エリア６３１に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示を触感駆動回路６８０に出し、これによって、触感発送電極６６０における表示エリア６３１に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により間欠的なパルス電気信号を得られる。触感発送電極６６０は、この触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン６１０上を移動するに従って、表示エリア６３１における表示素子の方形感を感じられる。
【００７０】
作業者の指がディスプレイパネル６３０の表示エリア６３２に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン６１０とタッチ駆動回路６２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路６９０に伝達する。制御回路６９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル６３０の表示エリア６３２内にあることに基づき、触感電極線群６７２における表示エリア６３２に対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群６７１における表示エリア６３２に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示を触感駆動回路６８０に出し、これによって、触感発送電極６６０における表示エリア６３１に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により間欠的なパルス電気信号を得られる。触感発送電極６６０は、この触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン６１０上を移動するに従って、表示エリア６３２における表示素子の円形感を感じられる。
【００７１】
作業者の２つの指又は２人の作業者の指が、それぞれディスプレイパネル６３０の表示エリア６３１と６３２に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン６１０とタッチ駆動回路６２０は２つの指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、制御回路６９０は、電極線群６７２における表示エリア６３１と６３２にそれぞれ対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群６７１における表示エリア６３１と６３２に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示を触感駆動回路６８０に出し、これによって、触感発送電極６６０における表示エリア６３１と６３２に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により間欠的なパルス電気信号を得られ、２つの指がそれぞれ表示エリア６３１における表示素子の方形感と表示エリア６３２における表示素子の円形感を感じられる。
【００７２】
これによって、作業者は、その異なる指がタッチスクリーンにおける異なる位置にタッチするに従って、異なる触覚情報を同時に感じられる。タッチシステム６００も複数の触覚情報を同時に提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００７３】
触感駆動回路６８０からＴＦＴのグリッド電極に接続されている触感電極線群６７１に印加する間欠的な電気信号は、走査方式で順次に触感電極線群６７１における各電極線に印加されてもよく、ＴＦＴのソース電極に接続されている触感電極線群６７２に印加する直流電気信号は、触感電極線群６７１に対する走査に合わせ、走査位置での表示素子の状況に従って印加される。
【００７４】
実施形態７
図７に示すような触感を有するタッチシステム７００は、タッチスクリーンの基板７１０と、触感発送電極７２０と、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０と、タッチ駆動・触感駆動複合回路７４０と、ディスプレイパネル７５０と、表示駆動回路７６０と、制御回路７７０などを含む。触感発送電極７２０は、透明なタッチスクリーンの基板７１０上に設置され、透明なタッチスクリーンの基板７１０全体の上面を覆うアレイに配列されたバルク状の透明電極である。タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０は、２群の交差するタッチ検出・触感用電極線群７３１、７３２と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ７３３からなる。タッチ検出・触感用電極線群７３１とタッチ検出・触感用電極線群７３２の間は絶縁層により隔てられ、ＴＦＴアレイ７３３における各ＴＦＴのグリッド電極が触感電極線群７３１に接続され、ＴＦＴアレイ７３３における各ＴＦＴのソース電極が触感電極線群７３２に接続され、ＴＦＴアレイ７３３における各ＴＦＴのドレイン電極が触感発送電極７２０アレイにおける１つの透明電極に接続されている。タッチスクリーンの基板７１０は、触感発送電極７２０を外へ向かうように、ディスプレイパネル７５０上に設置される。タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０はタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０に接続され、ディスプレイパネル７５０は表示駆動回路７６０に接続され、タッチ駆動・触感駆動複合回路７４０と表示駆動回路７６０はいずれも制御回路７７０に接続されている。
【００７５】
ディスプレイパネル７５０の表示エリア７５１における表示素子は、形状が方形の表示素子であり、ディスプレイパネル７５０の他の表示エリア７５２における表示素子は、形状が円形の表示素子である。
【００７６】
作業者の指が、タッチシステム７００におけるディスプレイパネル７５０の表示エリア７５１と７５２以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０はまずタッチ検出に用いられ、作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路７７０に伝達する。次に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０は触感信号の提供に用いられ、制御回路７７０は、作業者のタッチ位置が表示エリア７５１と７５２以外にあることに基づき、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０の触感電極線群７３１と７３２になんの電気信号も印加しないという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０に出し、これにより、触感発送電極７２０が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【００７７】
作業者の指がディスプレイパネル７５０の表示エリア７５１に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０はまずタッチ検出に用いられ、作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路７７０に伝達する。次に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０は触感信号の提供に用いられ、制御回路７７０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル７５０の表示エリア７５１内にあることに基づき、触感電極線群７３２における表示エリア７５１に対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群７３１における表示エリア７５１に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０に出し、これによって、触感発送電極７２０における表示エリア７５１に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により間欠的なパルス電気信号を得られる。触感発送電極７２０は、この触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチシステム７００上を移動するに従って、表示エリア７５１における表示素子の方形感を感じられる。
【００７８】
作業者の指がディスプレイパネル７５０の表示エリア７５２に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０はまずタッチ検出に用いられ、作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路７７０に伝達する。次に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０は触感信号の提供に用いられ、制御回路７７０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル７５０の表示エリア７５２内にあることに基づき、触感電極線群７３２における表示エリア７５２に対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群７３１における表示エリア７５１に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０に出し、これによって、触感発送電極７２０における表示エリア７５２に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により間欠的なパルス電気信号を得られる。触感発送電極７２０は、この触感を有する電気信号をさらに作業者の指先に伝達し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチシステム７００上を移動するに従って、表示エリア７５２における表示素子の円形感を感じられる。
【００７９】
作業者の２つの指又は２人の作業者の指が、それぞれディスプレイパネル７５０の表示エリア７５１と７５２に対応する位置にタッチした場合に、タッチ検出・触感駆動用アクティブアレイ７３０とタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０は２つの指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、制御回路７７０は、電極線群７３２における表示エリア７５１と７５２にそれぞれ対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群７３１における表示エリア７５１と７５２に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示をタッチ駆動・触感駆動複合回路７４０に出し、これによって、触感発送電極７２０における表示エリア７５１と７５２に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により間欠的なパルス電気信号を得られ、２つの指がそれぞれ表示エリア７５１における表示素子の方形感と表示エリア７５２における表示素子の円形感を感じられる。
【００８０】
これによって、作業者は、その異なる指がタッチスクリーンにおける異なる位置にタッチするに従って、異なる触覚情報を同時に感じられる。タッチシステム７００も複数の触覚情報を同時に提供できる触感を有するタッチシステムとなる。
【００８１】
タッチ駆動・触感駆動複合回路７４０からＴＦＴグリッド電極に接続されている触感電極線群７３１に印加する間欠的な電気信号は、走査方式で順次に触感電極線群７３１における各電極線に印加されてもよく、ＴＦＴのソース電極に接続されている触感電極線群７３２に印加する直流電気信号は、触感電極線群７３１に対する走査に合わせ、走査位置での表示素子の状況に従って印加される。
【００８２】
実施形態８
【００８３】
図８に示すような触感を有するタッチシステム８００は、基板８１０と触感電極８２０などを含む。触感電極８２０は２群のストライプ状電極からなる網状電極であり、この網状電極には、相互に接続されない独立なバルク状電極が若干設置されている。触感電極８２０と静電容量式タッチスクリーンを組合わせて使用する場合に、作業者の指は網状の触感電極の隙間において静電容量式タッチスクリーンの検出電極と結合容量を形成し、独立なバルク状電極が結合容量の形成に寄与すると共に、触感電極８２０のパターンによる触感を有するタッチシステム８００の光学特性のバラツキを防止することができる。触感を有するタッチシステム８００と表示スクリーンを組合わせて使用する場合に、ストライプ状の触感電極が表示スクリーンの電極とストライプ状の干渉縞を形成し、表示品質に影響することはない。
【００８４】
実施形態９
図９に示すような触感を有するタッチシステム９００は、抵抗式タッチスクリーン９１０と、タッチ駆動回路９２０と、ディスプレイパネル９３０と、表示駆動回路９４０と、柔軟な透明基板９５０と、触感電極群９６０、９７０と、触感駆動回路９８０と、制御回路９９０などを含む。触感電極群９６０と９７０は、絶縁層により隔てられている相互に正交する２群の電極群であり、触感電極群９６０が電極線９６１、９６２、…、９６ｉ−１、９６ｉ、９６ｉ＋１、…、９６ｍを有し、触感電極群９７０が電極線９７１、９７２、…、９７ｊ−１、９７ｊ、９７ｊ＋１、…、９７ｎを有する。触感電極群９６０と９７０は柔軟な透明基板９５０上に設置され、柔軟な透明基板９５０の全体の上面を覆う。柔軟な透明基板９５０は、触感電極群９６０と９７０を外へ向かうように、タッチスクリーン９１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン９１０と一体に貼り付けられている。タッチスクリーン９１０は、ディスプレイパネル９３０上に設置される。タッチスクリーン９１０はタッチ駆動回路９２０に接続され、ディスプレイパネル９３０は表示駆動回路９４０に接続され、触感電極群９６０と９７０は触感駆動回路９８０に接続され、且つタッチ駆動回路９２０、表示駆動回路９４０、触感駆動回路９８０はいずれも制御回路９９０に接続されている。隔離回路９１００は触感駆動回路と他の回路を隔離し、回路間の相互の干渉を回避するために用いられる。触感駆動回路９８０は触感励起源９８２と触感回路９８１を有し、触感励起源９８２が触感信号出力端９８２１と９８２２を有する。
【００８５】
ディスプレイパネル９３０の表示エリア９３１における表示素子は、形状が円形の表示素子である。
【００８６】
作業者の指が、ディスプレイパネル９３０の表示エリア９３１以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン９１０とタッチ駆動回路９２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路９９０に伝達する。制御回路９９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル９３０の表示エリア９３１以外にあることに基づき、触感電極線群９６０と９７０になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路９８０に出し、これにより、触感電極線が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【００８７】
作業者の指がディスプレイパネル９３０の表示エリア９３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン９１０とタッチ駆動回路９２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路９９０に伝達する。制御回路９９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル９３０の表示エリア９３１内にあることに基づき、触感電極線群９６０における表示エリア９３１に対応する一部の電極線９６ｉに触感励起源９８２の１つの出力端９８２１での触感信号を印加し、触感電極線群９６０における表示エリア９３１に対応する一部の電極線９６ｉ−１と９６ｉ＋１に触感励起源９８２のもう１つの出力端９８２２での触感信号を印加し、触感電極線群９７０における表示エリア９３１に対応するすべての電極線９７ｉ−１、９７ｉ、９７ｉ＋１などに触感励起源９８２の出力端９８２１での触感信号を印加するという指示を触感駆動回路９８０に出す。触感電極線９６ｉ、９７ｉ−１、９７ｉ、９７ｉ＋１は触感を有するものに触感信号を印加し、触感電極線９６ｉ−１と９６ｉ＋１は触感信号に還流通路を提供する。触感電極の間の空間位置が異なるため、指がタッチした異なる位置はそれぞれ異なる触感電極と結合し、指がタッチした１つの位置は指と触感信号を印加する触感電極線の間の結合容量Ｃａを介し、触感信号の１つの出力端９８２１に接続され、指がタッチしたもう１つの位置も指と触感信号に還流通路を提供する触感電極線の間の結合容量Ｃｂを介し、触感信号のもう１つの出力端９８２２に接続される。触感励起信号は触感信号を印加する触感電極と、結合容量Ｃａと、指と、結合容量Ｃｂと、還流通路を提供する触感電極との間に回路を形成し、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン９１０上を移動するに従って、表示エリア９３１における表示素子の円形感を感じられる。
【００８８】
制御回路９９０は、触感電極線群９６０における表示エリア９３１に対応するすべての行電極線９６ｉ−１、９６ｉ、９６ｉ＋１に触感励起源９８２の１つの出力端９８２１での触感信号を印加し、触感電極線群９７０における表示エリア９３１に対応するすべての列電極線９７ｉ−１、９７ｉ、９７ｉ＋１に触感励起源９８２のもう１つの出力端９８２２での触感信号を印加するという指示を触感駆動回路９８０に出すこともできる。触感電極線９６ｉ−１、９６ｉ、９６ｉ＋１は触感を有するものに触感信号を印加し、触感電極線９７ｉ−１、９７ｉ、９７ｉ＋１は触感信号に還流通路を提供する。触感信号を印加する触感電極と、指と触感信号を印加する触感電極の間の結合容量Ｃａと、指と、指と還流通路を提供する触感電極の間の結合容量Ｃｂと、還流通路を提供する触感電極との間に回路が形成され、作業者に触覚情報を獲得させる。
【００８９】
触感電極群９６０と９７０が柔軟な透明基板９５０上に設置され、柔軟な透明基板９５０全体の上面を覆い、柔軟な透明基板９５０が触感電極群９６０と９７０を外へ向かうように、タッチスクリーン９１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン９１０と一体に貼り付けられ、タッチスクリーン９１０がディスプレイパネル９３０上に設置され、触感電極線とタッチ電極線の間に結合容量ＣＴＤが存在するため、触感励起源９８２から触感電極線群９６０と９７０に出力される触感信号は、結合容量ＣＴＤを介してタッチスクリーン９１０の電極線、表示スクリーン９３０の電極に流れ込み、そしてタッチ駆動回路９２０、表示駆動回路９４０、制御回路９９０に流れ込み、さらに触感駆動回路９８０に還流する傾向がある。ただし、触感駆動回路９８０とタッチ駆動回路と表示駆動回路などの回路の接続線に隔離回路９１００が設置されているため、タッチシステムと表示システムの間の触感信号のクロストークを防止し、触感信号がタッチと表示に影響することを回避した。
【００９０】
前記した触感を有するものに触感信号を印加する触感電極と、触感信号に還流通路を提供する触感電極は相対的なもので、変化しないものではない。触感励起源と、触感信号を印加する触感電極と、触感電極と触感を有する物の間の結合容量と、還流通路を提供する触感電極との間に回路が形成され、触感励起源から触感電極に流れ込む触感信号は、触感を有するものを通過して触感励起源に還流する。さらに、触感システムと他のシステムを隔離し、異なるシステムの間の信号のクロストークを防止し、触感信号を密閉されたシステムに流させる。触感信号の所定の周波数又は他の所定の特徴の変化により触感情報を取得し、触感をより強烈且つ敏感にさせる。
【００９１】
触感を有するタッチシステムにおける絶縁層により隔てられている異なる層には、２群又は２群以上の交差する触感電極群がそれぞれ設置され、触感駆動回路は触感励起源と触感回路を有する。触感励起源は２つの異なる出力端を有し、触感スクリーンにおける２本の隣接する触感電極線がそれぞれ触感励起源の２つの異なる出力端に連通され、触感励起源の１つの出力端からの触感信号が、この出力端に連通されている触感電極線に流れ込み、触感電極線と触感を有する物の間の結合容量を介して触感を有するものに流れ込み、そしてタッチされた触感電極に連通されている触感励起源のもう１つの出力端から触感励起源に還流し、これによって、触感信号を触感回路に流す。人の指が触感励起源の異なる出力端に連通されている２本の触感電極線に近接又は接触する時に、触感信号は人の指を通過し、触感の感度を増加させる。
【００９２】
触感信号が、触感駆動回路と触感を有するタッチシステムにおける異なる触感電極線との間に形成された回路に流すため、触感を有するものにより異なる触感電極線間の結合容量を変化させることによって、触感回路における触感信号の電流の変化が発生し、また触感システム（触感プレートと触感駆動回路）とタッチシステム、表示システム（表示スクリーン、バックライト及びその駆動回路を含む）、本体回路を隔離し、特に、触感駆動回路の電源と触感スクリーン及びタッチスクリーンが併用する表示回路の電源と、本体電源とを隔離する。隔離とは、触感駆動回路とタッチ回路、本体、表示回路の間にアイソレータを設置することにより、触感信号が２つの回路の間に順調に流すことができないことを意味する。これによって、触感スクリーンとタッチスクリーン、表示スクリーンを組合わせて使用する場合に、触感信号は、触感スクリーンと触感回路からタッチ回路、又は表示回路、又は本体回路に流れ込んだ後に触感回路に還流することができなく、触感スクリーン、触感回路とタッチ回路、表示回路、本体回路の間に存在する結合が表示に干渉することを回避した。
【００９３】
触感を有するタッチシステムにおける触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感を有するタッチシステムの基板の表面に設置され、基板の表面における触感信号を印加する触感電極と交差しなく、あるいは交差する一部又は全部の触感電極である。
【００９４】
前記した触感信号を印加する触感電極と交差しなく且つ触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感信号を印加する触感電極に隣接する片側又は両側の電極である。
【００９５】
実施形態１０
図１０に示すような触感を有するタッチシステム１０００は、抵抗式タッチスクリーン１０１０と、タッチ駆動回路１０２０と、ディスプレイパネル１０３０と、表示駆動回路１０４０と、柔軟な透明基板１０５０と、触感電極群１０６０と、触感駆動回路１０７０と、制御回路１０８０と、ケース１０９０などを含む。触感電極群１０６０は１群の交差しない電極線からなり、電極線１０６１、１０６２、…、１０６ｉ−１、１０６ｉ、１０６ｉ＋１、…、１０６ｍを有する。触感電極群１０６０は柔軟な透明基板１０５０上に設置され、柔軟な透明基板１０５０全体の上面を覆う。柔軟な透明基板１０５０は、触感電極群１０６０を外へ向かうように、タッチスクリーン１０１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン１０１０と一体に貼り付けられている。タッチスクリーン１０１０は、ディスプレイパネル１０３０に設置される。タッチスクリーン１０１０はタッチ駆動回路１０２０に接続され、ディスプレイパネル１０３０は表示駆動回路１０４０に接続され、触感電極群１０６０は触感駆動回路１０７０に接続され、且つタッチ駆動回路１０２０、表示駆動回路１０４０、触感駆動回路１０７０はいずれも制御回路１０８０に接続されている。触感駆動回路１０７０は触感励起源１０７２と触感回路１０７１を有し、触感励起源１０７２が触感信号出力端１０７２１と１０７２２を有する。ケース１０９０には、電極１０９１が設置されている。
【００９６】
ディスプレイパネル１０３０の表示エリア１０３１における表示素子は、形状が方形の表示素子である。
【００９７】
作業者の指がディスプレイパネル１０３０の表示エリア１０３１以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン１０１０とタッチ駆動回路１０２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１０８０に伝達する。制御回路１０８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル１０３０の表示エリア１０３１以外にあることに基づき、触感電極線群１０６０になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路１０７０に出し、これにより、触感電極線が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【００９８】
作業者の指がディスプレイパネル１０３０の表示エリア１０３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン１０１０とタッチ駆動回路１０２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１０８０に伝達する。制御回路１０８０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル１０３０の表示エリア１０３１内にあることに基づき、触感電極線群１０６０における表示エリア１０３１内に対応するすべての電極線１０６ｉ−１、１０６ｉ、１０６ｉ＋１に触感励起源１０７２の１つの出力端１０７２１での触感信号を印加し、触感を有するものに触感信号を印加するという指示を触感駆動回路１０７０に出し、これによりケースでの電極１０９１と触感励起源１０７２の出力端１０７２２を連通させ、ケース１０９０での電極１０９１を触感信号に還流通路を提供する触感電極とする。触感励起源１０７２から触感電極１０６ｉ−１、１０６ｉ、１０６ｉ＋１に出力された触感励起信号は指と触感電極１０６ｉ−１、１０６ｉ、１０６ｉ＋１の間の結合容量を介して指に流れ込み、そしてケースを持つ掌を経由してケースでの電極１０９１に流れ込み、さらにケースでの電極１０９１から触感励起源１０７２に還流する。触感励起源と、触感を有するものに触感信号を印加する触感電極と、指と電極線の間の結合容量と、ケースでの電極により触感回路が形成され、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン１０１０上を移動するに従って、表示エリア１０３１における表示素子の方形感を感じられる。
【００９９】
触感を有するタッチシステムのケースに電極を設置し、ケースでの電極を選択して触感励起源のもう１つの出力端に接続させることによって、作業者は触感を有するタッチシステムを備える製品を持ち、その掌が触感を有するタッチシステムのケースに接触し、その指が触感スクリーンに近接又はタッチする場合に、指と触感電極線の間に結合容量が形成され、触感電極線での触感励起信号がこの結合容量を介して指に流れ込み、そして、触感を有するタッチシステムを備える製品を持つ掌を経由してケースでの電極に流れ込み、さらに触感励起源に還流し、これによって触感信号の流路を形成し、触感を正確且つ強烈にさせる。
【０１００】
触感を有するタッチシステムにおける触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感を有するタッチシステムのケースに設置されている。
【０１０１】
実施形態１１
【０１０２】
図１１に示すような触感を有するタッチシステム１１００は、タッチスクリーン１１１０と、タッチ駆動回路１１２０と、ディスプレイパネル１１３０と、表示駆動回路１１４０と、透明基板１１５０と、触感発送電極１１６０と、触感駆動アクティブアレイ１１７０と、触感駆動回路１１８０と、制御回路１１９０と、ケース１１１００などを含む。触感発送電極１１６０は、透明基板１１５０上に設置され、透明基板１１５０の全体の上面を覆うアレイに配列されたバルク状の透明電極である。触感駆動アクティブアレイ１１７０は、２群の交差する触感電極線群１１７１、１１７２と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ１１７３からなる。触感電極線群１１７１と触感電極線群１１７２の間は絶縁層により隔てられ、ＴＦＴアレイ１１７３における各ＴＦＴのグリッド電極が触感電極線群１１７１に接続され、ＴＦＴアレイ１１７３における各ＴＦＴのソース電極が触感電極線群１１７２に接続され、ＴＦＴアレイ１１７３における各ＴＦＴのドレイン電極が触感発送電極１１６０アレイにおける１つの透明電極に接続されている。透明基板１１５０は、触感発送電極１１６０を外へ向かうように、タッチスクリーン１１１０のユーザーに向かう側に設置され、且つタッチスクリーン１１１０と一体に貼り付けられている。タッチスクリーン１１１０は、ディスプレイパネル１１３０上に設置される。タッチスクリーン１１１０はタッチ駆動回路１１２０に接続され、ディスプレイパネル１１３０は表示駆動回路１１４０に接続され、触感駆動アクティブアレイ１１７０は触感駆動回路１１８０に接続され、且つタッチ駆動回路１１２０、表示駆動回路１１４０、触感駆動回路１１８０はいずれも接続制御回路１１９０に接続されている。触感駆動回路１１８０は触感励起源１１８２と触感回路１１８１を有し、触感励起源１１８２が触感信号出力端１１８２１と１１８２２を有する。ケース１１１００には、電極１１１０１が設置されている。
【０１０３】
ディスプレイパネル１１３０の表示エリア１１３１における表示素子は、形状が円形の表示素子である。
【０１０４】
作業者の指がディスプレイパネル１１３０の表示エリア１１３１以外に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン１１１０とタッチ駆動回路１１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１１９０に伝達する。制御回路１１９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル１１３０の表示エリア１１３１以外にあることに基づき、触感駆動アクティブアレイ１１７０の触感電極線群１１７１と１１７２になんの電気信号も印加しないという指示を触感駆動回路１１８０に出し、これにより触感発送電極１１６０が作業者になんの触覚情報も提供しない。
【０１０５】
作業者の指がディスプレイパネル１１３０の表示エリア１１３１に対応する位置にタッチした場合に、タッチスクリーン１１１０とタッチ駆動回路１１２０は作業者の指のタッチスクリーンでのタッチ位置を検出し、作業者のタッチ位置に関する情報を制御回路１１９０に伝達する。制御回路１１９０は、作業者のタッチ位置がディスプレイパネル１１３０の表示エリア１１３１内にあることに基づき、触感電極線群１１７１における表示エリア１１３１に対応する一部の電極線に直流電気信号を印加すると同時に、触感電極線群１１７２における表示エリア１１３１に対応する一部の電極線に間欠的な電気信号を印加するという指示を触感駆動回路１１８０に出し、これによって、触感発送電極１１６０における表示エリア１１３１に対応する透明電極がＴＦＴのドレイン電極により、触感励起源１１８２の１つの出力端１１８２１から出力された間欠的なパルス電気信号を得られる。ケースでの電極１１１０１と触感励起源１１８２の出力端１１８２２を連通させ、ケース１１１００での電極１１１０１を触感信号に還流通路を提供する触感電極とする。触感励起源１１８２から触感発送電極１１６０における表示エリア１１３１に対応する透明電極に出力された触感励起信号は、指と触感発送電極の間の結合容量を介して指に流れ込み、そしてケースを持つ掌を経由してケースでの電極１１１０１に流れ込み、さらにケースでの電極１１１０１から触感励起源１１８２に還流する。触感励起源と、触感発送電極と、指と電極線の間の結合容量と、ケースでの電極により触感回路が形成され、作業者に触覚情報を獲得させる。作業者は、その指がタッチスクリーン１１１０上を移動するに従って、表示エリア１１３１における表示素子の円形感を感じられる。
【０１０６】
触感を有するタッチシステムのケースに電極を設置し、ケースでの電極を選択して触感励起源のもう１つの出力端に接続させることによって、作業者は触感を有するタッチシステムを備える製品を持ち、その掌が触感を有するタッチシステムのケースに接触し、その指が触感スクリーンに近接又はタッチする場合に、指と触感電極線の間に結合容量が形成され、触感電極線での触感励起信号がこの結合容量を介して指に流れ込み、そして、触感を有するタッチシステムを備える製品を持つ掌を経由してケースでの電極に流れ込み、さらに触感励起源に還流し、これによって触感信号の流路を形成し、触感を正確且つ強烈にさせる。
【０１０７】
触感を有するタッチシステムにおける触感信号に還流通路を提供する触感電極は、触感を有するタッチシステムのケースに設置されている。
【０１０８】
以上、具体的な実施形態に基づいて本発明をさらに詳細に説明したが、本発明の実施形態がそれらの説明に限定されるとは考えられない。当業者は本発明の主旨から逸脱することなく、幾つかの簡単な推論や置換を行うことができ、それらはすべて本発明の保護範囲に属すると考えるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【国際調査報告】
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