JP2019012554A

JP2019012554A - タッチ入力装置

Info

Publication number: JP2019012554A
Application number: JP2018176830A
Authority: JP
Inventors: キム・セヨプ; Seyeob Kim
Original assignee: Hideep Inc
Current assignee: Hideep Inc
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-01-24
Also published as: US20170060326A1; EP3136210A1; JP2017049995A; WO2017039282A1; CN106484176A; KR20170025706A

Abstract

【課題】タッチの圧力感度を調節することができる圧力検出器及びこれを含むタッチ入力装置を提供する。【解決手段】タッチ入力装置は、圧力センサと圧力検出器を含む。圧力検出器は、圧力センサに駆動信号を印加する駆動部と、圧力センサから信号を受信して圧力センサで発生する所定の圧力大きさに対応する電気的特性の変化量を検出する感知部と、所定の電気的特性の変化量に対応する所定の圧力大きさとの関係を示す圧力感度を使用者により変更設定し、使用者により変更設定された圧力感度に応じて決定されたファクターを感知部で検出された電気的特性の変化量に乗じた後の結果値を出力する制御部と、出力された結果値に基づいて検出された電気的特性の変化量に対応する圧力大きさを決定する圧力大きさ判断部とを含む。使用者により変更設定された圧力感度は、タッチスクリーンの複数の分割画面それぞれに対して独立的に遂行されたものである。【選択図】図１０ａ

Description

本発明は、圧力検出器及びこれを含むタッチ入力装置に関するもので、より詳しくは
、タッチ入力装置に適用されてタッチ圧力の感度調節が可能な圧力検出器及びこれを含む
タッチ入力装置に関する。

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（ｊｏｙｓｔ
ｉｃｋ）、及び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。

タッチスクリーンは、タッチ−感応表面（ｔｏｕｃｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｓｕｒ
ｆａｃｅ）を備えた透明なパネルであり得るタッチセンサパネル（ｔｏｕｃｈｓｅｎｓ
ｏｒｐａｎｅｌ）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。使用者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、使用者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て、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。

タッチ位置だけでなく、タッチの圧力の大きさを検出するようにするタッチ入力装置
に対する需要が高まっており、これと共に、圧力の大きさを入力として用いる時、使用者
の便宜を向上させようとする努力が続いている。

本発明の目的は、タッチ入力装置において、タッチの圧力感度を調節することができ
る圧力検出器及びこれを含むタッチ入力装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、圧力の大きさにより意味のある入力動作と認識されるタッチ入
力装置において、圧力感度をカスタマイズ（ｃｕｓｔｏｍｉｚｅ）して使用者の使用便宜
を提供できるようにする圧力検出モジュール及びこれを含むタッチ入力装置を提供するこ
とにある。

本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、圧力センサと、圧力検出器とを含むタッ
チ入力装置であって、前記圧力検出器は、前記圧力センサに駆動信号を印加する駆動部と
、前記圧力センサから信号を受信して前記圧力センサで発生する静電容量の変化量を検出
する感知部と、所定の圧力大きさに対応する前記静電容量の変化量を変更設定が可能であ
るように構成された制御部と、を含んでもよい。

本発明の実施形態による圧力検出器は、圧力センサに駆動信号を印加する駆動部と、
前記圧力センサから信号を受信して前記圧力センサで発生する静電容量の変化量を検出す
る感知部と、所定の圧力大きさに対応する前記静電容量の変化量を変更設定が可能である
ように構成された制御部と、を含んでもよい。

本発明の実施形態によれば、タッチ入力装置において、タッチの圧力感度を調節する
ことができる圧力検出器及びこれを含むタッチ入力装置を提供することができる
また、本発明の実施形態によれば、圧力の大きさにより意味のある入力動作と認識さ
れるタッチ入力装置において、圧力感度をカスタマイズして使用者の使用便宜を提供でき
るようにする圧力検出モジュール及びこれを含むタッチ入力装置を提供することができる
。

また、本発明の実施形態によれば、タッチ入力装置において、タッチスクリーンを分
割して各分割区域ごとに独立的に圧力感度を設定できる圧力検出器及びこれを含むタッチ
入力装置を提供することができる。

実施形態による静電容量方式のタッチセンサパネル及びこの動作のための構成の概略図である。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パネルの相対的な位置を例示する概念図である。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パネルの相対的な位置を例示する概念図である。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パネルの相対的な位置を例示する概念図である。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パネルの相対的な位置を例示する概念図である。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パネルの相対的な位置を例示する概念図である。実施形態によりタッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように構成された第１例のタッチ入力装置の断面図である。実施形態によりタッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように構成された第２例のタッチ入力装置の断面図である。実施形態によるタッチ入力装置において、バックライトユニットの光学層を例示する。実施形態によりタッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように構成された第３例のタッチ入力装置の断面図である。タッチ入力装置に含まれた第１例の圧力センサと基準電位層との間の相対的な距離及びこれに圧力が印加された場合を例示する。タッチ入力装置に含まれた第１例の圧力センサと基準電位層との間の相対的な距離及びこれに圧力が印加された場合を例示する。タッチ入力装置に含まれた第２例の圧力センサと基準電位層との間の相対的な距離及びこれに圧力が印加された場合を例示する。タッチ入力装置に含まれた第２例の圧力センサと基準電位層との間の相対的な距離及びこれに圧力が印加された場合を例示する。タッチ入力装置に含まれた第３例の圧力センサを例示する。本発明の実施形態による圧力センサを構成する電極の第１例〜第５例によるパターンを例示する。本発明の実施形態による圧力センサを構成する電極の第１例〜第５例によるパターンを例示する。本発明の実施形態による圧力センサを構成する電極の第１例〜第５例によるパターンを例示する。本発明の実施形態による圧力センサを構成する電極の第１例〜第５例によるパターンを例示する。本発明の実施形態による圧力センサを構成する電極の第１例〜第５例によるパターンを例示する。実施形態によるタッチ入力装置に付着するための圧力電極を含む例示的な電極シートの断面図である。第１の方法により電極シートがタッチ入力装置に付着されたタッチ入力装置の一部の断面図である。第１の方法により電極シートをタッチ入力装置に付着するための電極シートの平面図である。第２の方法により電極シートがタッチ入力装置に付着されたタッチ入力装置の一部の断面図である。本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、圧力感度の変化を例示する。本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、圧力感度が別個に設定され得るタッチスクリーンの分割例を示す。本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、タッチスクリーンの分割領域ごとに互いに異なる圧力感度が設定される場合を例示する。本発明の実施形態による圧力検出器を例示する。本発明の実施形態による圧力検出器の感知部を例示する。本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、分割画面の境界領域におけるファクター設定を説明するための図面である。

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
態を例示として図示する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しく説明する。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又は配置は、本発明の精神及び範囲を外れないながらも、変
更されてもよいことが理解されなければならない。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。

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圧力センサ及びこれを含む
圧力検出モジュールが適用され得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及び圧力センサ４５０、４６０を例示するが、実施形態によ
り、他の方式でタッチ位置及び／又はタッチ圧力を検出できる技法が適用されてもよい。

図１は、実施形態による静電容量方式のタッチセンサパネル１００及びこの動作のた
めの構成の概略図である。図１を参照すると、本発明の実施形態によるタッチセンサパネ
ル１００は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎ及び複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍを含み、
前記タッチセンサパネル１００の動作のために前記複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎに駆動
信号を印加する駆動部１２０、及びタッチセンサパネル１００の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、タッチの
有無及び／又はタッチ位置を検出する感知部１１０を含んでもよい。

図１に示されたように、タッチセンサパネル１００は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸ
ｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとを含んでもよい。図１においては、タッチセンサパ
ネル１００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、これに限定されず、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸ
ｎと複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍが対角線、同心円、及び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、もしく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。

図１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〜Ｒ
Ｘｍ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。

本発明の実施形態によるタッチセンサパネル１００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、絶縁膜（図
示せず）の同一の面に形成されてもよい。また、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎと複数の
受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍ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は、一つの絶縁膜（図示せず）の両面
にそれぞれ形成されてもよく、又は、複数の駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎは、第１絶縁膜（図
示せず）の一面に、そして複数の受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍは、前記第１絶縁膜と異なる第
２絶縁膜（図示せず）の一面上に形成されてもよい。

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（ＳｎＯ_２）及び酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）等からなるＩＴＯ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）又はＡＴＯ（ＡｎｔｉｍｏｎｙＴｉｎＯｘｉｄｅ
））等から形成されてもよい。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又は不透明伝導性物質から形成されてもよい。例えば、
駆動電極ＴＸ及び受信電極ＲＸは、銀インク（ｓｉｌｖｅｒｉｎｋ）、銅（ｃｏｐｐｅ
ｒ）又は炭素ナノチューブ（ＣＮＴ：ＣａｒｂｏｎＮａｎｏｔｕｂｅ）のうち少なくと
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（ｍｅｔａｌｍｅｓｈ）で具現されるか、もしくは銀ナノ（ｎａｎｏｓｉｌ
ｖｅｒ）物質から構成されてもよい。

実施形態による駆動部１２０は、駆動信号を駆動電極ＴＸ１〜ＴＸｎに印加すること
ができる。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。

感知部１１０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Ｔ
Ｘ１〜ＴＸｎと受信電極ＲＸ１〜ＲＸｍとの間に生成された静電容量Ｃｍ：１０１に関す
る情報を含む感知信号を受信することによって、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：１０１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、タッチセンサパネル１０
０をスキャン（ｓｃａｎ）すると指称すことができる。

例えば、感知部１１０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、該受信電極Ｒ
Ｘ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）又は基準
電圧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に
おいて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、該受信電極ＲＸ
と連結されて静電容量Ｃｍ：１０１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１１０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：ａｎａｌｏｇｔｏｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖ
ｅｒｔｅｒ）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、タッチセンサパネル１００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１１０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。

制御部１３０は、駆動部１２０と感知部１１０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１３０は、駆動制御信号を生成した後、駆動部１２０に伝達し
て駆動信号が所定の時間にあらかじ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１３０は、感知制御信号を生成した後、感知部１１０に伝達し
て感知部１１０が所定の時間にあらかじめ設定された受信電極ＲＸから感知信号の入力を
受けて、あらかじめ設定された機能を遂行するようにすることができる。

図１において、駆動部１２０及び感知部１１０は、本発明の実施形態によるタッチセ
ンサパネル１００に対するタッチの有無及びタッチ位置を検出することができるタッチ検
出装置（図示せず）を構成することができる。本発明の実施形態によるタッチ検出装置は
、制御部１３０をさらに含んでもよい。本発明の実施形態によるタッチ検出装置は、タッ
チセンサパネル１００を含むタッチ入力装置１０００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（ｔｏｕｃｈｓｅｎｓｉｎｇＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒ
ｃｕｉｔ：図示せず）上に集積されて具現されてもよい。タッチセンサパネル１００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（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖ
ｅｐａｔｔｅｒｎ）等を介してタッチセンシングＩＣに含まれた駆動部１２０及び感知
部１１０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１０００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。

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Ｃが生成され、指のような客体がタッチセンサパネル１００に近接する場合、この
ような静電容量の値が変更されてもよい。図１において、前記静電容量は、相互静電容量
Ｃｍを表わしてもよい。このような電気的特性を感知部１１０で感知し、タッチセンサパ
ネル１００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パネル１００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。

より具体的に、タッチセンサパネル１００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って、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、タッチセンサパネル１００に対するタッチ時に受信電極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って、タッチの第１
軸方向の位置を検出することができる。

以上で、タッチセンサパネル１００として相互静電容量方式のタッチセンサパネルが
詳しく説明されたが、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００において、タッチ
の有無及びタッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００は、前述した方法以外
の自己静電容量方式、表面静電容量方式、プロジェクテッド（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ）静電
容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（ＳＡＷ：ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗ
ａｖｅ）、赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ）方式、光学的イメージング方式（ｏｐｔｉｃａｌ
ｉｍａｇｉｎｇ）、分散信号方式（ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｓｉｇｎａｌｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｙ）、及び音声パルス認識（ａｃｏｕｓｔｉｃｐｕｌｓｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏ
ｎ）方式など、任意のタッチセンシング方式を用いて具現されてもよい。

以下で、タッチの有無及び／又はタッチ位置を検出するための駆動電極ＴＸ及び受信
電極ＲＸに該当する構成は、タッチセンサ（ｔｏｕｃｈｓｅｎｓｏｒ）と指称すること
ができる。

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
チセンサパネル１００は、ディスプレイパネル２００Ａの外部又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：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ
ＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）、有機発光表示装置（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉ
ｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）など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、使用者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遂行して入力行為を遂行することができる。この時、ディスプレイ
パネル２００Ａは、タッチ入力装置１０００の作動のためのメインボード（ｍａｉｎｂ
ｏａｒｄ）上の中央処理ユニットであるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｕｎｉｔ）又はＡＰ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などから入力を受
けて、ディスプレイパネルに所望する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。この時、ディスプレイパネル２００Ａの作動のための制御回路は、ディスプレ
イパネル制御ＩＣ、グラフィック制御ＩＣ（ｇｒａｐｈｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＩＣ
）、及びその他のディスプレイパネル２００の作動に必要な回路を含んでもよい。

図２ａ〜図２ｅは、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２
００Ａに対するタッチセンサパネル１００の相対的な位置を例示する概念図である。まず
、図２ａ〜図２ｃを参照して、ＬＣＤパネルを用いるディスプレイパネル２００Ａに対す
るタッチセンサパネル１００の相対的な位置を説明することにする。

図２ａ〜図２ｃに示されたように、ＬＣＤパネルは、液晶セル（ｌｉｑｕｉｄｃｒ
ｙｓｔａｌｃｅｌｌ）を含む液晶層２５０、液晶層２５０の両端に電極を含む第１ガラ
ス層２６１と第２ガラス層２６２、そして前記液晶層２５０と対向する方向として前記第
１ガラス層２６１の一面に第１偏光層２７１及び前記第２ガラス層２６２の一面に第２偏
光層２７２を含んでもよい。この時、第１ガラス層２６１は、カラーフィルターガラス（
ｃｏｌｏｒｆｉｌｔｅｒｇｌａｓｓ）であってもよく、第２ガラス層２６２は、ＴＦＴ
ガラス（ＴＦＴｇｌａｓｓ）であってもよい。

当該技術分野の当業者には、ＬＣＤ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、変形が可能なことは自明であろう。

図２ａは、タッチ入力装置１０００において、タッチセンサパネル１００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。タッチ入力装置１０００に対するタ
ッチ表面は、タッチセンサパネル１００の表面であってもよい。図２ａにおいて、タッチ
センサパネル１００の上部面がタッチ表面になってもよい。また、実施形態により、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の外面になって
もよい。図２ａにおいて、タッチ表面になり得るディスプレイパネル２００Ａの外面は、
ディスプレイパネル２００Ａの第２偏光層２７２の下部面になってもよい。この時、ディ
スプレイパネル２００Ａを保護するために、ディスプレイパネル２００Ａの下部面はガラ
スのようなカバー層（図示せず）で覆われていてもよい。

図２ｂ及び２ｃは、タッチ入力装置１０００において、タッチセンサパネル１００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。この時、図２ｂにおいては
、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００が、第１ガラス層２６１と第１
偏光層２７１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２ｂで上部面又は下部面になっても
よい。図２ｃにおいては、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００が、液
晶層２５０に含まれて具現される場合を例示する。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２ｃで上部面又は下部面
になってもよい。図２ｂ及び図２ｃにおいて、タッチ表面になり得るディスプレイパネル
２００Ａの上部面又は下部面は、ガラスのようなカバー層（図示せず）で覆われていても
よい。

次に、図２ｄ及び図２ｅを参照して、ＯＬＥＤパネルを用いるディスプレイパネル２
００Ａに対するタッチセンサパネル１００の相対的な位置を説明することにする。図２ｄ
において、タッチセンサパネル１００は、偏光層２８２と第１ガラス層２８１との間に位
置し、図２ｅにおいて、タッチセンサパネル１００が有機物層２８０と第２ガラス層２８
３との間に位置する。

ここで、第１ガラス層２８１は、エンカプセレーションガラス（Ｅｎｃａｐｓｕｌａ
ｔｉｏｎｇｌａｓｓ）からなってもよく、第２ガラス層２８３は、ＴＦＴガラス（ＴＦ
Ｔｇｌａｓｓ）からなってもよい。タッチセンシングに対しては上述したので、それ以
外の構成に対してだけ簡略な説明をすることにする。

ＯＬＥＤパネルは、蛍光又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
で結合しながら光が発生する原理を用いた自発光型ディスプレイパネルであって、発光層
を構成する有機物質が光の色を決定する。

具体的に、ＯＬＥＤは、ガラスやプラスチック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利用する。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れば、エネルギーが高い状態である励起子（ｅｘｃｉ
ｔｏｎ）を形成し、励起子は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利用するものである。この時、発光層の有機物によっ
て光の色が変わる。

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−ｍａｔｒｉｘＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈ
ｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）と個別駆動方式のＡＭ−ＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ−
ｍａｔｒｉｘＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）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、角度による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。

動作面において、ＰＭ−ＯＬＥＤは、高い電流でスキャニング時間（ｓｃａｎｎｉｇ
ｔｉｍｅ）の間だけ発光をして、ＡＭ−ＯＬＥＤは、低い電流でフレーム時間（ｆｒａ
ｍｅｔｉｍｅ）の間ずっと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。

図２ｄ及び図２ｅに示されたように、基本的にＯＬＥＤ（特に、ＡＭ−ＯＬＥＤ）パ
ネルは、偏光層２８２、第１ガラス層２８１、有機物層２８０及び第２ガラス層２８３を
含む。ここで、第１ガラス層２８１はカバーガラスであり、第２ガラス層２８３はＴＦＴ
ガラスであってもよいが、これに限定されない。

また、有機物層２８０は、ＨＩＬ（ＨｏｌｅＩｎｊｅｃｔｉｏｎＬａｙｅｒ、正孔
注入層）、ＨＴＬ（ＨｏｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＬａｙｅｒ、正孔輸送層）、ＥＩＬ（Ｅ
ｍｉｓｓｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌＬａｙｅｒ、電子注入層）、ＥＴＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎＴｒａｎｓｆｅｒＬａｙｅｒ、電子輸送層）、ＥＭＬ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＩｎｊｅ
ｃｔｉｏｎＬａｙｅｒ、発光層）を含んでもよい。

各層について簡略に説明すると、ＨＩＬは、正孔を注入させて、ＣｕＰｃなどの物質
を用いる。ＨＴＬは、注入された正孔を移動させる機能をして、主に、正孔の移動性（ｈ
ｏｌｅｍｏｂｉｌｉｔｙ）が良い物質を用いる。ＨＴＬは、アリールアミン（ａｒｙｌ
ａｍｉｎｅ）、ＴＰＤなどが用いられてもよい。ＥＩＬとＥＴＬは、電子の注入と輸送の
ための層であり、注入された電子と正孔はＥＭＬにて結合し発光する。ＥＭＬは、発光す
る色を表現する素材として、有機物の寿命を決定するホスト（ｈｏｓｔ）と色感と効率と
を決定する不純物（ｄｏｐａｎｔ）で構成される。これは、ＯＬＥＤパネルに含まれる有
機物層２８０の基本的な構成を説明したに過ぎず、本発明は、有機物層２８０の層構造や
素材などに限定されない。

有機物層２８０は、アノード（Ａｎｏｄｅ）（図示せず）とカソード（Ｃａｔｈｏｄ
ｅ）（図示せず）との間に挿入され、ＴＦＴがオン（Ｏｎ）状態になれば、駆動電流がア
ノードに印加されて正孔が注入され、カソードには電子が注入されて、有機物層２８０に
正孔と電子が移動して光を発散する。

また、実施形態により、タッチセンサ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
ンサパネル１００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２
００Ａの内部にタッチセンサが配置される場合、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として用いられてもよい。

第２ガラス層２６２は、データライン（ｄａｔａｌｉｎｅ）、ゲートライン（ｇａ
ｔｅｌｉｎｅ）、ＴＦＴ、共通電極（ｃｏｍｍｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）及び画素電極
（ｐｉｘｅｌｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）等を含む多様な層からなってもよい。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。第２ガラス層２６２に含まれたデータライン、ゲートライン、共
通電極及び画素電極の何れか一つが、タッチセンサとして用いられるように構成されても
よい。

上では、本発明の実施形態によるタッチセンサパネル１００によるタッチ位置検出に
ついて説明したが、本発明の一実施形態によるタッチセンサパネル１００を用いて、タッ
チの有無及び／又は位置と共に、タッチの圧力の大きさを検出することもできる。また、
本発明の実施形態による圧力検出モジュールが適用されるタッチ入力装置は、タッチセン
サパネル１００を備えなくてもよい。また、タッチセンサパネル１００と別個にタッチ圧
力を検出する圧力センサをさらに含んでタッチの圧力の大きさを検出することも可能であ
る。以下では、圧力センサ及びこれを含むタッチ入力装置について詳しく説明する。

図３ａは、本発明の実施形態により、タッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように
構成された第１例のタッチ入力装置の断面図である。ディスプレイモジュール２００を含
むタッチ入力装置１０００において、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１
００及び圧力検出モジュール４００は、ディスプレイパネル２００Ａの前面に付着され得
る。これにより、ディスプレイパネル２００Ａのディスプレイスクリーンを保護し、タッ
チセンサパネル１００のタッチ検出感度を高めることができる。

この時、圧力検出モジュール４００は、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパ
ネル１００と別個に動作してもよいところ、例えば、圧力検出モジュール４００は、タッ
チ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００と独立的に圧力だけを検出するように
構成されてもよい。また、圧力検出モジュール４００は、タッチ位置を検出するためのタ
ッチセンサパネル１００と結合してタッチ圧力を検出するように構成されてもよい。例え
ば、タッチ位置を検出するためのタッチセンサパネル１００に含まれた駆動電極ＴＸと受
信電極ＲＸの少なくとも一つの電極は、タッチ圧力を検出するのに用いられてもよい。

図３ａにおいて、圧力検出モジュール４００は、タッチセンサパネル１００と結合し
てタッチ圧力を検出することができる場合を例示する。図３ａにおいて、圧力検出モジュ
ール４００は、タッチセンサパネル１００とディスプレイモジュール２００との間を離隔
させるスペーサ層４２０を含む。圧力検出モジュール４００は、スペーサ層４２０を介し
てタッチセンサパネル１００と離隔した基準電位層を含んでもよい。この時、ディスプレ
イモジュール２００は、基準電位層として機能することができる。

基準電位層は、駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸとの間に生成された静電容量１０１に変
化を引き起こすることができるようにする任意の電位を有してもよい。例えば、基準電位
層は、グランド（ｇｒｏｕｎｄ）電位を有するグランド層であってもよい。基準電位層は
、ディスプレイモジュール２００のグランド層であってもよい。この時、基準電位層は、
タッチセンサパネル１００の２次元平面と平行した平面を有してもよい。

図３ａに示されたように、タッチセンサパネル１００と基準電位層であるディスプレ
イモジュール２００は、離隔して位置する。この時、タッチセンサパネル１００とディス
プレイモジュール２００の接着方法の相違によって、タッチセンサパネル１００とディス
プレイモジュール２００との間のスペーサ層４２０は、エアギャップ（ａｉｒｇａｐ）
で具現されてもよい。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。ここで、衝撃吸収物質がスポンジとグラファイト層を含んでもよい。スペーサ層４
２０は、実施形態により、誘電物質（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｔｅｒｉａｌ）で満た
されてもよい。このようなスペーサ層４２０は、エアギャップ、衝撃吸収物質、誘電物質
の組み合わせによって形成されてもよい。

この時、タッチセンサパネル１００とディスプレイモジュール２００とを固定するた
めに、両面接着テープ４３０（ＤＡＴ：ＤｏｕｂｌｅＡｄｈｅｓｉｖｅＴａｐｅ）が用
いられてもよい。例えば、タッチセンサパネル１００とディスプレイモジュール２００は
、それぞれの面積が積み重なった形態であり、タッチセンサパネル１００とディスプレイ
モジュール２００それぞれの端領域において両面接着テープ４３０を介して二つの層が接
着されるものの、残りの領域においてタッチセンサパネル１００とディスプレイモジュー
ル２００とが所定距離ｄで離隔されてもよい。

一般的に、タッチセンサパネル１００の撓みなしにタッチ表面をタッチする場合でも
、駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸとの間の静電容量１０１：Ｃｍが変化する。すなわち、タ
ッチセンサパネル１００に対するタッチ時に、相互静電容量Ｃｍ：１０１が基本相互静電
容量に比べて減少し得る。これは、指のような導体である客体が、タッチセンサパネル１
００に近接した場合、客体がグランドＧＮＤの役割をして相互静電容量Ｃｍ：１０１のフ
リンジング静電容量（ｆｒｉｎｇｉｎｇｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）が客体として吸収さ
れるためである。基本相互静電容量は、タッチセンサパネル１００に対するタッチがない
場合に、駆動電極ＴＸと受信電極ＲＸとの間の相互静電容量の値である。

タッチセンサパネル１００のタッチ表面である上部表面を客体でタッチ時に圧力が加
えられた場合、タッチセンサパネル１００が撓み得る。この時、駆動電極ＴＸと受信電極
ＲＸとの間の相互静電容量１０１：Ｃｍの値は、さらに減少し得る。これは、タッチセン
サパネル１００が撓んでタッチセンサパネル１００と基準電位層との間の距離がｄからｄ
’に減少することによって、前記相互静電容量１０１：Ｃｍのフリンジング静電容量が客
体だけでなく、基準電位層にも吸収されるためである。タッチの客体が不導体である場合
には、相互静電容量Ｃｍの変化は、単にタッチセンサパネル１００と基準電位層との間の
距離変化ｄ−ｄ’にだけ起因し得る。

以上で詳しく見てみたように、ディスプレイモジュール２００上にタッチセンサパネ
ル１００及び圧力検出モジュール４００を含んでタッチ入力装置１０００を構成すること
によって、タッチ位置だけでなくタッチ圧力を同時に検出することができる。

しかし、図３ａに示されたように、タッチセンサパネル１００だけでなく圧力検出モ
ジュール４００までディスプレイモジュール２００の上部に配置させる場合、ディスプレ
イパネルのディスプレイ特性が低下する問題点が発生する。特に、ディスプレイモジュー
ル２００の上部にエアギャップを含む場合に、ディスプレイパネルの視認性及び光透過率
が低下し得る。

したがって、このような問題点が発生することを防止するために、タッチ位置を検出
するためのタッチセンサパネル１００とディスプレイモジュール２００との間にエアギャ
ップを配置せずに、ＯＣＡ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＡｄｈｅｓｉｖｅ）のよう
な接着剤でタッチセンサパネル１００とディスプレイモジュール２００とが完全ラミネー
ション（Ｆｕｌｌｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）され得る。

下の図３ｂ及び図３ｄにおいて、タッチセンサパネル１００は別に示されていないが
、実施形態により、タッチ入力装置１０００において、タッチセンサパネル１００はディ
スプレイモジュール２００の外部または内部に位置してもよい。

図３ｂは、本発明の実施形態により、タッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように
構成された第２例のタッチ入力装置の断面図である。図３ｂに例示されたタッチ入力装置
１０００の断面図は、タッチ入力装置１０００の一部の断面図であってもよい。図３ｂに
例示されたように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００は、ディスプレイパ
ネル２００Ａ、ディスプレイパネル２００Ａの下部に配置されたバックライトユニット２
００Ｂ、及びディスプレイパネル２００Ａの上部に配置されたカバー層５００を含んで構
成されてもよい。実施形態によるタッチ入力装置１０００において、圧力センサ４５０、
４６０はカバー２４０上に形成されてもよい。本明細書において、ディスプレイパネル２
００Ａ及びバックライトユニット２００Ｂを含んで、ディスプレイモジュール２００と指
称してもよい。図３ｂにおいて、カバー２４０上に圧力センサ４５０、４６０が付着した
ものが例示されているが、実施形態により、カバー２４０と同一及び／又は類似の機能を
遂行するタッチ入力装置１０００に含まれた構成に付着されることも可能である。

実施形態によるタッチ入力装置１０００は、携帯電話（ｃｅｌｌｐｈｏｎｅ）、Ｐ
ＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤａｔａＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、スマートフォン（ｓｍａｒｔ
ｐｈｏｎｅ）、タブレットＰＣ（ｔａｐｌｅｔＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、
ＭＰ３プレーヤー、ノートブック（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。

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、
タッチセンサのうち少なくとも一部がディスプレイパネル２００Ａの内部に含まれるディ
スプレイパネルであってもよい。また、実施形態により、タッチセンシングのための駆動
電極及び受信電極がディスプレイパネル２００Ａの内部に含まれてもよい。

実施形態によるカバー層５００は、ディスプレイパネル２００Ａの前面を保護し、タ
ッチ表面を形成するカバーガラス（ｃｏｖｅｒｇｌａｓｓ）で構成されてもよい。図３
ｂに例示されたように、カバー層５００は、ディスプレイパネル２００Ａより広く形成さ
れてもよい。

実施形態によるＬＣＤパネルのようなディスプレイパネル２００Ａは、それ自体で発
光できず、ただし、光を遮断ないし透過させる機能を遂行するので、バックライトユニッ
ト（ｂａｃｋｌｉｇｈｔｕｎｉｔ）２００Ｂが要求され得る。例えば、バックライトユ
ニット２００Ｂは、ディスプレイパネル２００Ａの下部に位置し、光源を含んでディスプ
レイパネル２００Ａに光を照らし、画面には、明るさと暗さだけでなく、様々に多様な色
を有する情報を表現することになる。ディスプレイパネル２００Ａは、受動素子として自
ら発光できないので、後面に均一な輝度分布を有する光源が要求されるのである。

実施形態によるバックライトユニット２００Ｂは、ディスプレイパネル２００Ａに光
を照らすようにするための光学層２２０を含んで構成されてもよい。光学層２２０につい
ては、図３ｃを参照して詳しく見てみる。

実施形態によるバックライトユニット２００Ｂは、カバー２４０を含んで構成されて
もよい。カバー２４０は、メタル（ｍｅｔａｌ）で構成されたカバーであってもよい。タ
ッチ入力装置１０００のカバー層５００を介して外部から圧力が印加される場合、カバー
層５００及びディスプレイモジュール２００などが撓み得る。この時、撓みを介して圧力
センサ４５０、４６０とディスプレイモジュールの内部に位置する基準電位層との間の距
離が変化し、このような距離の変化による静電容量の変化を圧力センサ４５０、４６０を
介して検出することによって、圧力の大きさを検出することができる。この時、圧力の大
きさを精密に検出するためにカバー層５００に対して圧力を印加する場合、圧力センサ４
５０、４６０の位置は変わらずに固定される必要がある。したがって、カバー２４０は、
圧力の印加にも撓まないで、圧力センサを固定させることができる支持部の役割を遂行す
ることができる。実施形態により、カバー２４０は、バックライトユニット２００Ｂと別
個に製作されて、ディスプレイモジュールの製作時に一緒に組み立てることができる。

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とバ
ックライトユニット２００Ｂとの間は、第１エアギャップ（ａｉｒｇａｐ）２１０を含
んで構成されてもよい。これは、ディスプレイパネル２００Ａ及び／又はバックライトユ
ニット２００Ｂを外部の衝撃から保護するためである。このような第１エアギャップ２１
０は、バックライトユニット２００Ｂに含まれるように構成されてもよい。

バックライトユニット２００Ｂに含まれる光学層２２０とカバー２４０との間は、互
いに離隔するように構成されてもよい。光学層２２０とカバー２４０との間は、第２エア
ギャップ２３０で構成されてもよい。カバー２４０上に配置された圧力センサ４５０、４
６０が光学層２２０に接触しないことを保障し、カバー層５００に外部圧力が印加されて
光学層２２０、ディスプレイパネル２００Ａ及びカバー層５００が撓んでも、光学層２２
０と圧力センサ４５０、４６０が接触して光学層２２０の性能を低下させることを防止す
るために、第２エアギャップ２３０が要求され得る。

実施形態によるタッチ入力装置１０００は、ディスプレイパネル２００Ａ、バックラ
イトユニット２００Ｂ及びカバー層５００が結合して固定された形態を保持できるように
、支持部２５１、２５２をさらに含んでもよい。実施形態により、カバー２４０は、支持
部２５１、２５２と一体に形成されてもよい。実施形態により、支持部２５１、２５２は
、バックライトユニット２００Ｂの一部を形成することができる。

ＬＣＤパネル２００Ａ及びバックライトユニット２００Ｂの構造及び機能は、公示さ
れた技術であり、以下では簡単に見てみる。バックライトユニット２００Ｂは、数個の光
学的部品（ｏｐｔｉｃａｌｐａｒｔ）を含んでもよい。

図３ｃは、実施形態によるタッチ入力装置において、バックライトユニット２００Ｂ
の光学層２２０を例示する。図３ｃでは、ディスプレイパネル２００ＡとしてＬＣＤパネ
ルを用いる場合の光学層２２０を例示する。

図３ｃにおいて、バックライトユニット２００Ｂの光学層２２０は、反射シート２２
１、導光板２２２、拡散シート２２３及びプリズムシート２２４を含んでもよい。この時
、バックライトユニット２００Ｂは、線光源（ｌｉｎｅａｒｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ）
又は点光源（ｐｏｉｎｔｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ）などの形態で、導光板３２２の後面
及び／又は側面に配置された光源（図示せず）を含んでもよい。

導光板（ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅｐｌａｔｅ）２２２は、一般的に線光源又は点光源
の形態である光源（図示せず）から光を面光源の形態に変換してＬＣＤパネル２００Ａに
向かうようにする役割をすることができる。

導光板２２２から放出される光の一部が、ＬＣＤパネル２００Ａの反対側に放出され
て損失し得る。反射シート２２１は、このような損失した光を導光板２２２に再入射させ
られるように導光板２２２の下部に位置し、反射率が高い物質で構成されてもよい。

拡散シート（ｄｉｆｆｕｓｅｒｓｈｅｅｔ）２２３は、導光板２２２から入射され
る光を拡散させる役割をする。例えば、導光板２２２のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）によ
って散乱した光は直接目に入ってくるため、導光板２２２のパターンがそのまま映るよう
になることがある。その上、このようなパターンは、ＬＣＤパネル２００Ａを装着した後
にも明確に感知することができるので、拡散シート２２３は、このような導光板２２２の
パターンを相殺させる役割を遂行することができる。

拡散シート２２３を過ぎれば、光の輝度は急激に落ちることになる。したがって、光
を再びフォーカス（ｆｏｃｕｓ）させて光の輝度を向上させるように、プリズムシート（
ｐｒｉｓｍｓｈｅｅｔ）２２４が含まれてもよい。プリズムシート２２４は、例えば水
平プリズムシートと垂直プリズムシートを含んで構成されてもよい。

実施形態によるバックライトユニット２００Ｂは、技術の変化、発展及び／又は実施
形態により、前述した構成と異なった構成を含んでもよく、また、前述した構成以外に追
加的な構成をさらに含んでもよい。また、実施形態によるバックライトユニット２００Ｂ
は、例えば、バックライトユニット２００Ｂの光学的構成を、外部の衝撃や異物流入に伴
う汚染などから保護するために、保護シート（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｈｅｅｔ）をプ
リズムシート２２４の上部にさらに含んでもよい。また、バックライトユニット２００Ｂ
は、光源からの光損失を最小化にするため、実施形態により、ランプカバー（ｌａｍｐ
ｃｏｖｅｒ）をさらに含んでもよい。また、バックライトユニット２００Ｂは、バックラ
イトユニット２００Ｂの主要構成である導光板２２２、拡散シート２２３、プリズムシー
ト２２４及びランプ（図示せず）などが、許容サイズに合うように正確に分離組立が可能
なようにする形態を維持するようにするフレーム（ｆｒａｍｅ）をさらに含んでもよい。
また、前述した構成のそれぞれは、２個以上の別個の部分からなってもよい。

実施形態により、導光板２２２と反射シート２２１との間には、追加のエアギャップ
が存在するように構成されてもよい。これにより、導光板２２２から反射シート２２１へ
の損失光が、反射シート２２１を介して再び導光板２２２に再入射することができる。こ
の時、前記追加のエアギャップを保持できるように、導光板２２２と反射板２２１との間
で、端には両面接着テープ（ＤＡＴ：ＤｏｕｂｌｅＡｄｈｅｓｉｖｅＴａｐｅ）が含ま
れてもよい。

以上で見てみたように、バックライトユニット２００Ｂ及びこれを含むディスプレイ
モジュールは、自ら第１エアギャップ２１０及び／又は第２エアギャップ２３０のような
エアギャップを含んで構成されてもよい。または、光学層２２０に含まれた複数のレイヤ
ー間にエアギャップが含まれてもよい。以上では、ＬＣＤパネル２００Ａを用いる場合に
ついて説明したが、他のディスプレイパネルの場合にも、構造内にエアギャップを含んで
もよい。

図３ｄは、本発明の実施形態により、タッチ位置及びタッチ圧力を検出できるように
構成された第３例のタッチ入力装置の断面図である。図３ｄでは、ディスプレイモジュー
ル２００だけでなく、基板３００をさらに含むタッチ入力装置１０００の断面を例示する
。

実施形態によるタッチ入力装置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第２カバー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／又はバッテリーが位置できる実装空間３１０等を覆うハウジン
グ（ｈｏｕｓｉｎｇ）の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（ｍａｉｎｂｏａｒｄ）として中央処理ユ
ニットであるＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）又はＡＰ（Ａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）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／又はバッテリーが分離されて、ディスプレイモジュール２００で発生する電気的ノイ
ズが遮断され得る。実施形態により、基板３００は、タッチ入力装置１０００においてミ
ッドフレーム（ｍｉｄ−ｆｒａｍｅ）と指称されてもよい。

タッチ入力装置１０００において、カバー層５００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、第２カバー
３２０がディスプレイモジュール２００、基板３００及び回路基板が位置する実装空間３
１０を覆うように、第２カバー３２０が形成されてもよい。

実施形態によるタッチ入力装置１０００は、タッチセンサパネル１００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との間に圧力検出モジュー
ル４００を含んでもよい。

この時、圧力検出モジュール４００に含まれる圧力センサは、基板３００上に形成さ
れてもよく、ディスプレイモジュール２００上に形成されてもよく、ディスプレイモジュ
ール２００及び基板３００上に形成されてもよい。また、圧力検出モジュール４００に含
まれる圧力センサを構成する電極４５０、４６０は、該電極を含む電極シート４４０の形
態でタッチ入力装置１０００に含まれてもよく、これに対しては以下で詳しく調べる。

図３ｂ及び図３ｄに例示されたように、タッチ入力装置１０００において、圧力検出
モジュール４００は、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間でディスプレイ
モジュール２００の下部に配置されるので、圧力検出モジュール４００に含まれた圧力セ
ンサを構成する電極は、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。

以下で、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００に圧力センサ４５０、４６
０を用いて、タッチ圧力の大きさを検出する原理及び構造について詳しく見てみる。

図４ａ及び図４ｂは、タッチ入力装置に含まれた第１例の圧力センサと基準電位層と
の間の相対的な距離及びこれに圧力が印加された場合を例示する。

本発明の実施形態によるタッチ入力装置１０００において、圧力センサ４５０、４６
０は、バックライトユニット２００Ｂを構成することができるカバー２４０上に付着され
てもよい。タッチ入力装置１０００において、圧力センサ４５０、４６０と基準電位層６
００とは、距離ｄで離隔して位置することができる。

図４ａにおいて、基準電位層６００と圧力センサ４５０、４６０との間は、スペーサ
層（図示せず）を挟んで離隔されてもよい。この時、スペーサ層は、図３ｂ及び図３ｃを
参照して説明されたように、ディスプレイモジュール２００及び／又はバックライトユニ
ット２００Ｂの製造時に含まれる第１エアギャップ２１０、第２エアギャップ２３０及び
／又は追加のエアギャップであってもよい。ディスプレイモジュール２００及び／又はバ
ックライトユニット２００Ｂが一つのエアギャップを含む場合、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、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。

実施形態によるタッチ入力装置１０００において、スペーサ層は、基準電位層６００
と圧力センサ４５０、４６０との間に位置することができる。これにより、カバー層５０
０に対して圧力が印加された時、基準電位層６００が撓んで基準電位層６００と圧力セン
サ４５０、４６０との間の相対的な距離が減少し得る。

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は、タ
ッチの位置で最も大きい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は、少なくとも前記タッチ位置
で撓み又は押圧を示し得る。例えば、タッチ位置がディスプレイモジュールの縁及び端な
どに近接する場合、ディスプレイモジュール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は、少なくとも前記タッチ
位置で撓み又は押圧を示し得る。

実施形態によるタッチ入力装置１０００に対するタッチの際、カバー層５００、ディ
スプレイパネル２００Ａ、及び／又は、バックライトユニット２００Ｂが撓んだり押圧さ
れる時、図４ｂに示されたように、スペーサ層によってスペーサ層の下部に位置したカバ
ー２４０は、撓みや押圧が減少し得る。図４ｂでは、カバー２４０の撓み又は押圧が全く
ないように示されたが、これは例示に過ぎず、圧力センサ４５０、４６０が付着したカバ
ー２４０の最下部においても撓み又は押圧があり得るが、スペーサ層を介してその程度が
緩和され得る。

実施形態により、スペーサ層は、エアギャップ（ａｉｒｇａｐ）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（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｔｅｒｉａｌ）で満たされてもよ
い。

図４ｂは、図４ａの構造において圧力が印加された場合を例示する。例えば、図３ｂ
に例示されたカバー層５００に外部圧力が印加された場合に、基準電位層６００と圧力セ
ンサ４５０、４６０との間の相対的な距離がｄからｄ’に減少することが分かる。したが
って、実施形態によるタッチ入力装置１０００において、外部圧力が印加された場合に、
基準電位層６００を圧力センサ４５０、４６０が付着されたカバー２４０に比べてさらに
撓むように構成することによって、タッチ圧力の大きさを検出することができる。

図３ｂ、図４ａ及び図４ｂにおいて、圧力検出のための圧力センサ４５０、４６０と
して第１電極４５０及び第２電極４６０を含む場合が例示される。この時、第１電極４５
０と第２電極４６０との間には、相互静電容量（ｍｕｔｕａｌｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ
）が生成され得る。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４５
０と第２電極４６０との間に相互静電容量が生成され得る。

基準電位層６００は、第１電極４５０と第２電極４６０との間に生成された相互静電
容量に変化を引き起こせるようにする任意の電位を有してもよい。例えば、基準電位層６
００は、グランド（ｇｒｏｕｎｄ）電位を有するグランド層であってもよい。基準電位層
６００は、ディスプレイモジュール内に含まれる任意のグランド層であってもよい。実施
形態により、基準電位層６００は、タッチ入力装置１０００の製造時に自ら含まれるグラ
ンド電位層であってもよい。例えば、図２ａ〜図２ｃに示されたディスプレイパネル２０
０において、第１偏光層２７１と第１ガラス層２６１との間にノイズ（ｎｏｉｓｅ）遮蔽
のための電極（図示せず）を含んでもよい。このような遮蔽のための電極は、ＩＴＯで構
成されてもよく、グランドの役割を遂行することができる。また、実施形態により、基準
電位層６００は、ディスプレイパネル２００に含まれる複数の共通電極が基準電位層を構
成することができる。この時、共通電極の電位が基準電位であってもよい。

カバー層５００に対して客体でタッチ時に圧力が加えられた場合、カバー層５００、
ディスプレイパネル２００Ａ及び／又はバックライトユニット２００Ｂの少なくとも一部
が撓むので、基準電位層６００と第１電極４５０及び第２電極４６０の間の相対的な距離
がｄからｄ’に近づくことができる。この時、基準電位層６００と第１電極４５０及び第
２電極４６０との間の距離が近づくほど、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互
静電容量の値は減少し得る。基準電位層６００と第１電極４５０及び第２電極４６０との
間の距離がｄからｄ’に減少することによって、前記相互静電容量のフリンジング静電容
量が客体だけでなく基準電位層６００にも吸収されるためである。タッチ客体が不導体で
ある場合には、相互静電容量の変化は、単純に基準電位層６００と電極４５０、４６０と
の間の距離の変化ｄ−ｄ’にのみ起因し得る。

以上では、圧力センサ４５０、４６０として第１電極４５０と第２電極４６０とを含
んで、この二つの間の相互静電容量の変化から圧力を検出する場合を説明した。圧力セン
サ４５０、４６０は、第１電極４５０と第２電極４６０の何れか一つ（例えば、第１電極
４５０）のみを含むように構成されてもよい。

図４ｃ及び図４ｄは、タッチ入力装置に含まれた第２例の圧力センサと基準電位層と
の間の相対的な距離及びこれに圧力が印加された場合を例示する。この時、第１電極４５
０と基準電位層６００との間の自己静電容量（ｓｅｌｆｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を検
出することによって、タッチ圧力の大きさを検出することができる。この時、第１電極４
５０に駆動信号が印加され、第１電極４５０から受信信号の入力を受けて、第１電極４５
０と基準電位層６００との間の自己静電容量の変化を検出することによって、タッチ圧力
の大きさを検出することができる。

例えば、基準電位層６００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と基準電位層６００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って距離ｄが減少するので、基
準電位層６００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。

実施形態により、タッチ圧力の大きさが十分に大きい場合、所定の位置で基準電位層
６００と圧力センサ４５０、４６０との間の距離がこれ以上近づかない状態に至ってもよ
い。このような状態を、以下では飽和状態と指称する。しかし、このような場合にも、タ
ッチ圧力の大きさがさらに大きくなる時には、基準電位層６００と圧力センサ４５０、４
６０との間の距離がこれ以上近づかない飽和状態にある面積が大きくなり得る。このよう
な面積が大きくなるほど、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。以下で、距離の変化に伴う静電容量の変化に従ってタッチ圧力の大きさを算出す
ることが説明されるが、これは飽和状態にある面積の変化に従ってタッチ圧力の大きさを
算出することを含んでもよい。これは、図４ｅと関連した実施形態にも適用され得る。

図３ｂ、図４ａ〜図４ｄにおいて、第１電極４５０及び／又は第２電極４６０の厚さ
が相対的に厚く示され、これらが直接カバー２４０に付着されたものが示されているが、
これは説明の便宜のためのものであり、実施形態により、第１電極４５０及び／又は第２
電極４６０は、例えば一体型シート（ｓｈｅｅｔ）の形態でカバー３４０に付着されても
よく、相対的にその厚さが薄くてもよい。

以上では、図３ｂに例示されたタッチ入力装置１０００を参照して圧力センサ４５０
、４６０がカバー２４０に付着された場合について説明したが、圧力センサ４５０、４６
０は、図３ｃに例示されたタッチ入力装置１０００において、ディスプレイモジュール２
００と基板３００との間に配置されてもよい。実施形態により、圧力センサ４５０、４６
０がディスプレイモジュール２００の下部に付着されてもよく、この場合、基準電位層６
００は、基板３００又はディスプレイモジュール２００の内部に位置する任意の電位層で
あってもよい。また、実施形態により、圧力センサ４５０、４６０が基板３００に付着さ
れてもよく、この場合、基準電位層６００は、ディスプレイモジュール２００又はディス
プレイモジュール２００の内部に位置する任意の電位層であってもよい。

図４ｅは、タッチ入力装置に含まれた第３例の圧力センサの配置を例示する。図４ｅ
に例示されたように、圧力センサ４５０、４６０のうち、第１電極４５０は基板３００上
に配置され、第２電極４６０はディスプレイモジュール２００の下部に配置されてもよい
。この場合、別の基準電位層が要求されなくてもよい。タッチ入力装置１０００に対して
圧力タッチが遂行される場合、ディスプレイモジュール２００と基板３００との間の距離
が変わり得て、これにより、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量が増
加し得る。このような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。

図５ａ〜図５ｅは、本発明による圧力センサを構成する電極の第１例〜第５例による
パターンを例示する。

図５ａでは、第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化を介して
タッチ圧力を検出する場合の圧力電極の第１例によるパターンが例示される。第１電極４
５０と第２電極４６０との間の相互静電容量が変化することによってタッチ圧力の大きさ
を検出する時、検出の正確度を高めるために必要な静電容量の範囲を生成するように、第
１電極４５０と第２電極４６０のパターンを形成する必要がある。第１電極４５０と第２
電極４６０とが互いに向き合う面積が大きかったり長さが長いほど、生成される静電容量
の大きさが大きくなり得る。したがって、必要な静電容量の範囲により、第１電極４５０
と第２電極４６０との間の向かい合う面積の大きさ、長さ及び形状などを調節して設計す
ることができる。図５ａでは、第１電極４５０と第２電極４６０とが向かい合う長さが長
くなるように、くし形状の圧力電極パターンが例示される。

図５ａでは、圧力検出のための第１電極４５０と第２電極４６０とが一つのチャネル
を形成する場合を示すが、図５ｂでは、圧力センサが２個のチャネルを構成する場合のパ
ターンを例示する。図５ｂにおいて、第１チャネルを構成する第１電極４５０−１と第２
電極４６０−１と、第２チャネルを構成する第１電極４５０−２と第２電極４６０−２と
が示される。図５ｃでは、第１電極４５０は２個のチャネル４５０−１、４５０−２を構
成するが、第２電極４６０は１個のチャネルを構成する場合が例示される。圧力センサが
第１チャネルと第２チャネルを介して互いに異なる位置でタッチ圧力の大きさが検出され
得るので、マルチタッチの場合にも、それぞれのタッチに対してタッチ圧力の大きさが検
出され得る。この時、実施形態により、圧力センサ４５０、４６０は、より多くの数のチ
ャネルを形成するように構成されてもよい。

図５ｄでは、基準電位層６００と第１電極４５０との間の自己静電容量の変化により
タッチ圧力の大きさを検出する場合の電極パターンを例示する。図５ｄにおいて、第１電
極４５０としてくし形状のパターンが例示されるが、第１電極４５０は板形状（例えば、
四角板形状）を有してもよい。

図５ｅでは、第１電極４５１〜４５９それぞれが９個のチャネルを構成する場合が例
示される。すなわち、図５ｄでは１個のチャネルを構成する場合を例示し、図５ｅでは９
個のチャネルを構成する場合の圧力センサを例示する。したがって、図５ｅの場合、マル
チタッチの場合にも、それぞれに対するタッチ圧力の大きさを検出することができる。こ
の時、他の個数のチャネルを構成するように圧力センサが構成されてもよい。

図６ａは、実施形態によるタッチ入力装置に付着するための圧力電極を含む例示的な
電極シートの断面図である。例えば、電極シート４４０は、第１絶縁層４７０と第２絶縁
層４７１との間に電極層４４１を含んでもよい。電極層４４１は、第１電極４５０及び／
又は第２電極４６０を含んでもよい。この時、第１絶縁層４７０と第２絶縁層４７１は、
ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＥＴ（ＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈ
ｔｈａｌａｔｅ）等と同じ絶縁物質であってもよい。電極層４４１に含まれた第１電極４
５０と第２電極４６０は、銅（ｃｏｐｐｅｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等と
同じ物質を含んでもよい。電極シート４４０の製造工程により、電極層４４１と第２絶縁
層４７１との間は、ＯＣＡ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＡｄｈｅｓｉｖｅ）のよう
な接着剤（図示せず）で接着されてもよい。また、実施形態により、圧力電極４５０、４
６０は、第１絶縁層４７０の上に圧力電極パターンに相応する貫通孔を有するマスク（ｍ
ａｓｋ）を位置させた後、伝導性スプレー（ｓｐｒａｙ）を噴射するか、伝導性物質を印
刷するか、金属物質が塗布されている状態でエッチングして形成されてもよい。

実施形態によるタッチ入力装置１０００において、タッチ圧力を検出することができ
るように、一つ以上の圧力電極４５０、４６０を含む一体型の電極シート４４０は、圧力
センサとして基板３００、ディスプレイモジュール２００またはカバー２４０とスペーサ
層４２０とを挟んで離隔するように、基板３００、ディスプレイモジュール２００または
カバー２４０に付着されてもよい。電極シート４４０の付着方法は、図６ｂ〜６ｄを参照
して以下で説明される方法以外にも、図３ａ〜図３ｄの構造に適用されて圧力を検出する
ことができるように多様な方法によってタッチ入力装置１０００に付着され得る。

図６ｂは、第１の方法により電極シートがタッチ入力装置に付着されたタッチ入力装
置の一部の断面図である。図６ｂでは、電極シート４４０が基板３００、ディスプレイモ
ジュール２００またはカバー２４０上に付着されたものが示されている。

図６ｃに示されたように、スペーサ層４２０を保持するために、電極シート４４０の
縁に沿って所定の厚さを有する接着テープ４３０が形成されてもよい。図６ｃにおいて、
接着テープ４３０は、電極シート４４０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、接着テープ４３０は、電極シート４４０の縁の少なくとも一
部（例えば、四角形の３面）にだけ形成されてもよい。この時、図６ｃに示されたように
、接着テープ４３０は、圧力電極４５０、４６０を含む領域には形成されなくてもよい。
これにより、電極シート４４０が、接着テープ４３０を介して基板３００またはディスプ
レイモジュール２００に付着する時、圧力電極４５０、４６０が、基板３００またはディ
スプレイモジュール２００と所定距離離隔していてもよい。実施形態により、接着テープ
４３０は、基板３００の上部面、ディスプレイモジュール２００の下部面、またはカバー
２４０の表面上に形成されてもよい。また、接着テープ４３０は、両面接着テープであっ
てもよい。図６ｃでは、圧力電極４５０、４６０のうち一つの圧力電極のみを例示してい
る。実施形態により、複数のチャネルを形成する電極が、一つの電極シート４４０に含ま
れて圧力センサを構成することができる。

図６ｄは、第２の方法により電極シートがタッチ入力装置に付着されたタッチ入力装
置の一部の断面図である。図６ｄでは、電極シート４４０を、基板３００、ディスプレイ
モジュール２００またはカバー２４０上に位置させた後、接着テープ４３１で電極シート
４４０を基板３００、ディスプレイモジュール２００またはカバー２４０に固定させるこ
とができる。このため、接着テープ４３１は、電極シート４４０の少なくとも一部と基板
３００、ディスプレイモジュール２００またはカバー２４０の少なくとも一部に接触する
ことができる。図６ｄでは、接着テープ４３１が、電極シート４４０の上部から続いて基
板３００、ディスプレイモジュール２００またはカバー２４０の露出表面まで続くように
示される。この時、接着テープ４３１は、電極シート４４０と当接する面側にだけ接着力
があってもよい。したがって、図６ｄにおいて、接着テープ４３１の上部面は、接着力が
なくてもよい。

図６ｄに示されたように、電極シート４４０を接着テープ４３１を介して基板３００
、ディスプレイモジュール２００またはカバー２４０に固定させても、電極シート４４０
と基板３００、ディスプレイモジュール２００またはカバー２４０の間には所定の空間、
すなわちエアギャップが存在し得る。これは、電極シート４４０と基板３００、ディスプ
レイモジュール２００またはカバー２４０の間が直接接着剤で付着されたものでなく、且
つ、電極シート４４０はパターンを有する圧力電極４５０、４６０を含むので、電極シー
ト４４０の表面は扁平でないこともあるためである。このような、図６ｄにおけるエアギ
ャップもまたタッチ圧力を検出するためのスペーサ層４２０として機能することができる
。

以上では、本発明の実施形態による圧力センサ及び圧力検出モジュールが適用され得
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圧力感度
の調節が可能な圧力検出モジュールについて詳しく見てみる。

タッチ入力装置１０００及びこれに対する圧力検出モジュール４００の設計時に、基
準電位層６００と圧力センサ４５０、４６０との間の距離、及び／又は、第１電極４５０
と第２電極４６０との間の距離が決定され、これにより、圧力検出モジュール４００を介
して前記距離変化によって圧力の大きさ検出が可能である。しかし、外部的な要因によっ
て圧力検出モジュール４００の圧力検出の感度に変化が起きかねない。例えば、外部の力
によるタッチ入力装置１０００に変形が生じたり、アフター・サービス（ＡＳ）を通じて
圧力検出モジュール４００が交替されるなど、最初の製造時の圧力感度とは異なるように
圧力感度に変化が発生し得る。

図７は、本発明のタッチ入力装置において、圧力感度の変化を例示する。図７におい
て、押す力は「ＧＦ（ｇｒａｍｆｏｒｃｅ）」と表示され、当該力に対して圧力検出モ
ジュール４００を介して検出される圧力の大きさは「圧力大きさ」と表示される。図７に
おいて、実施形態によるタッチ入力装置１０００に圧力検出モジュール４００を適用した
後、タッチ入力装置１０００のタッチ表面を押圧した時、押す力に対して検出される圧力
大きさの関係はａと表示される。

以後、任意の原因によって、タッチ入力装置１０００のタッチ表面を押す力に対して
検出される圧力の大きさが異なるように検出され得る。すなわち、圧力感度が変化し得る
。図７において変化した圧力感度により、タッチ入力装置１０００のタッチ表面を押す力
に対して検出される圧力大きさの関係はｂと表示され得る。例えば、任意の理由で、図４
ａ〜図４ｄに例示されたような圧力センサ４５０、４６０と基準電位層６００との間の距
離が、最初に設計された距離より近づくようにタッチ入力装置１０００が機構的に変形さ
れ得る。または、図４ｅに例示されたような第１電極４５０と第２電極４６０との間の距
離が、最初に設計された距離より近づくようにタッチ入力装置１０００が機構的に変形さ
れ得る。

図７において、ｂと表示されたように圧力感度が変化した場合、関係ａの場合より押
す力に比べて検出される圧力の大きさがさらに大きいと検出され得る。タッチ入力装置１
０００において、所定の圧力大きさ以上のタッチがある場合、圧力タッチとして認識され
得る。圧力タッチは、タッチ入力装置１０００のタッチ表面に対する単純なタップタッチ
（ｔａｐｔｏｕｃｈ）と区分されるものであり、圧力タッチと認識された後にタッチ圧
力大きさのレベルに従って互いに異なる入力として認識され得る。または、タッチ入力装
置１０００において、圧力タッチ自体が意味のある入力として認識され得る。このような
タッチ入力装置１０００において、圧力感度が変化する場合、使用者は変更前の圧力感度
によりタッチ表面を押圧することができる。この時、Ａの力でタッチ表面を押圧する時、
圧力感度の変更前にはＢ圧力大きさとして検出される反面、圧力感度の変更後には、Ｂと
は異なったＣ圧力大きさとして検出される。すなわち、使用者は、既に自身が押圧した力
に比べてさらに大きい力で押圧したものと同じ反応を経験することになる。したがって、
タッチ入力装置１０００に使用者が所望する入力を遂行することができなくなる。

図7でのように、押す力に対する検出される圧力大きさの関係がａからｂに変化した
場合、既存の圧力感度を保持できるようにタッチ入力装置１０００の圧力感度を調節する
必要がある。以上は、圧力感度が敏感になるように変化した場合について説明したが、圧
力感度が鈍くなるように変化した場合にも同様に適用され得る。例えば、図４ａ〜図４ｄ
に例示されたような圧力センサ４５０、４６０と基準電位層６００との間の距離が、最初
に設計された距離より遠くなるようにタッチ入力装置１０００が機構的に変形され得る。
または、図４ｅに例示されたような第１電極４５０と第２電極４６０との間の距離が、最
初に設計された距離より遠くなるようにタッチ入力装置１０００が機構的に変形され得る
。

以上で説明したように、タッチ入力装置１０００に含まれた圧力検出モジュール４０
０を介した圧力検出の感度が外部の要因によって変化し得る。または、圧力検出モジュー
ル４００を交替したり圧力検出モジュール４００に変形が発生し得る。このような場合、
タッチ入力装置１０００に含まれた圧力検出モジュール４００のタッチ圧力の大きさの検
出感度を新しく設定するか調節する必要性がある。

または、タッチ入力装置１０００の使用者が、タッチ入力装置１０００の使用にあた
って、必要に応じて圧力検出の感度を調節しなければならない必要がある。例えば、タッ
チ入力装置１０００の使用者が変更したり、使用者の使用利便性、使用者のコンディショ
ンにより、同じ力でタッチ入力装置１０００を押圧しても、これによって検出される圧力
の大きさが異なるように決定され得る。

図８は、本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、圧力感度が別個に設定さ
れ得るタッチスクリーンの分割例を示す。図８ａに例示されたように、本発明の実施形態
によるタッチ入力装置１０００において、タッチ領域を構成できるタッチスクリーンＳに
対して一つの圧力感度が設定され得る。実施形態により、タッチスクリーンＳの画面を分
割して、分割画面ごとに独立的に圧力感度が設定され得る。図８ｂ及び図８ｃに例示され
たように、タッチスクリーンＳの画面は、２つに分割されて各分割画面ごとに独立的に圧
力感度が設定され得る。また、図８ｄに例示されたように、タッチスクリーンＳの画面は
、４つで分割されて各分割画面ごとに独立的に圧力感度が設定され得る。この時、画面分
割方法は、実施形態ごとに異なるように設定されてもよい。実施形態により、タッチ表面
であるタッチ領域は、タッチスクリーンＳで構成されなくてもよい。

図９は、本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、タッチスクリーンの分割
領域ごとに互いに異なる圧力感度が設定される場合を例示する。図９においては、タッチ
領域としてタッチスクリーンＳが４つの分割画面で分割され、それぞれの分割領域ごとに
独立的に圧力感度が設定されることが例示されている。例えば、圧力感度の設定過程で、
タッチスクリーンを４領域（１、２、３、４）に分割して設定することが選択されてもよ
い。その後、４つの領域のうち、まず圧力感度を設定しようとする領域を選択して、該領
域に対する圧力感度を設定することができる。

所定領域（例えば、１領域）で圧力感度を調節する過程は、該領域に直接タッチして
重さあるいは力を印加して所望する感度が出るように調節することができる。例えば、第
１の重さまたは力で第１領域を直接押圧して所定時間の間ホールド（ｈｏｌｄ）すれば、
該重さまたは力が第１圧力の大きさになるように設定され得る。ここで、第１圧力の大き
さは、タッチ入力装置１０００において、圧力タッチと認識されるための基準値であって
もよい。前記基準値以上の圧力の大きさが入力される場合、タッチ入力装置１０００では
、圧力タッチがあることを認識することができる。実施形態により、第１圧力の大きさは
、タッチ入力装置１０００において、圧力感度設定のために所定基準になる任意の圧力の
大きさであってもよい。

または、実施形態により、所定領域（例えば、１領域）で圧力感度を調節する過程は
、図９の下端に例示された圧力レベル設定ブロック２０において、圧力タッチ領域２３を
押圧する重さまたは力によって、ムービングサークル２１がバー２２上を動くことができ
る。使用者は、自身が所望する重さまたは力に到達する時まで圧力タッチ領域２３を押圧
することができ、自身が所望する重さまたは力に到達した時、圧力タッチ領域２３に対す
る押圧を所定時間ホールドした後、解除することができる。これにより、該重さまたは力
に対応する圧力の大きさを、第１圧力の大きさとして設定することができる。

または、実施形態により、所定領域（例えば、１領域）で圧力感度を調節する過程は
、単に圧力感度の高低を使用者が選択するように具現されてもよい。例えば、タッチ入力
装置１０００において、圧力感度の高低は、デジタルバー、数字、色、明度、彩度等で表
示されてもよく、使用者はこれを介して所望する圧力感度を選択及び設定することができ
る。

以上で説明した各領域に対する圧力感度の設定情報は、メモリに格納されてもよい。
タッチ入力装置１０００において、圧力感度は、使用者が別に設定する前に、デフォルト
（ｄｅｆａｕｌｔ）として設定されてもよい。タッチ入力装置１０００において、圧力感
度に対する設定が変更及び／又は代替されてもよい。このような圧力感度の設定は、実施
形態により、他の方法で設定されてもよい。

図１０ａは、本発明の実施形態による圧力検出器を例示する。本明細書において、圧
力検出モジュール４００は、圧力センサ４５０、４６０及び圧力検出器７００を含んで指
称されてもよい。

実施形態による圧力検出器７００は、感知部７１０、駆動部７２０、制御部７３０及
びメモリ７４０を含んで構成され得る。圧力検出器７００に含まれた駆動部７２０及び感
知部７１０は、図１を参照して説明されたタッチセンサパネル１００の駆動部１２０及び
感知部１１０と同一または類似するように動作し得る。駆動部７２０を介して各電極４５
０〜４５８に駆動信号が印加されてもよい。感知部７１０は、各電極４５０〜４５８から
静電容量に対する情報を含む信号を受信することができる。

図１０ａは、本発明の実施形態による感知部７１０の構成を例示する。本発明の実施
形態による圧力検出器７００の感知部７１０は、図１を参照して説明した感知部１１０と
同一または類似した構成を有してもよい。実施形態において、感知部７１０は、受信機７
１１及びＡＤＣ７１２を含んで構成されてもよい。受信機７１１は、圧力センサ４５０、
４６０で発生する静電容量の変化量を示す信号をＡＤＣ７１１に伝達することができる。
ここで、前記静電容量の変化量は、タッチ入力装置１０００のタッチ表面に対する圧力の
印加により、圧力センサ４５０、４６０で発生する静電容量の変化量または圧力センサ４
５０、４６０と基準電位層６００との間に発生する静電容量の変化量であってもよく、前
記信号はアナログ電圧信号であってもよい。

感知部７１０に含まれたＡＤＣ７１２は、前記静電容量に対する情報を含むアナログ
信号をデジタル信号に変換する。実施形態による圧力検出器７００に含まれ得る圧力大き
さ判断部７５０は、前記デジタル信号値に基づいて圧力の大きさを判断することができる
。例えば、圧力感度の変更前、ＡＤＣ７１２から出力されるデジタル信号値が０〜１００
の間で変化すると仮定することができる。この時、第１圧力の大きさはデジタル信号値１
０に対応し得る。プロセッサ（図示せず）は、圧力大きさ判断部７５０の結果により、圧
力大きさに対応する入力動作がタッチ入力装置１０００で遂行されるように処理すること
ができる。実施形態により、圧力大きさ判断部７５０は、プロセッサ（図示せず）に含ま
れて構成されてもよい。実施形態により、圧力大きさ判断部７５０は、タッチ入力装置１
０００の中央処理装置ＣＰＵまたは応用プロセッサＡＰに含まれて構成されてもよい。制
御部７３０は、圧力感度に対する設定入力がある場合、該設定をメモリ７４０に格納し、
感知部７１０に制御信号を伝達することができる。

例えば、第１圧力の大きさに対応するＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値が５である
と圧力感度が設定されてもよい。これは、圧力感度をさらに敏感に変更する例である。こ
のような場合、圧力大きさ判断部７５０が、変更された圧力感度により圧力大きさを判断
できるように、制御部７３０は、ＡＤＣ７１２の出力値に所定ファクター（ｆａｃｔｏｒ
）を乗じて圧力大きさ判断部７５０に伝達できるように制御する。前記例において、圧力
大きさ判断部７５０に対して修正／変更なしに、既存の判断基準により圧力大きさを判断
できるように、ファクターは２と設定され得る。したがって、ＡＤＣ７１２から出力され
たデジタル信号値にファクター２を乗じた結果値が圧力大きさ判断部７５０で入力され得
る。したがって、圧力感度の変更前より小さい力でタッチ入力装置１０００のタッチ表面
を押圧し、これによる距離ｄの変化量及び静電容量の変化量が小さくなるので、ＡＤＣ７
１２から出力されるデジタル信号値が小さくなるが（例えば、５）、該デジタル信号値（
例えば、５）にファクター２が乗じられて圧力大きさ判断部７５０に入力されるので、該
圧力大きさは、第１圧力大きさとして検出され得る。すなわち、圧力感度の変更前ＡＤＣ
７１２の出力デジタル信号値１０と圧力感度の変更後ＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値
５に対して、圧力大きさ判断部７５０はすべて同一の圧力の大きさで判断することができ
る。同一圧力感度設定に対して同一のファクター（例えば、２）がＡＤＣ７１２の出力デ
ジタル信号値に乗じられた後、圧力大きさ判断部７５０に入力され得る。

または、機構変形などを介して基準電位層６００と圧力センサ４５０、４６０との間
の距離が遠くなるなど、同一の力に対して圧力大きさがさらに小さく検出され得る。この
ような場合、使用者の経験を通じた圧力感度を保持できるように圧力感度を変更する必要
がある。例えば、機構変形などを介してＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値が０〜５０ま
で変わり得る。この時、使用者が変形前と後に同一の押す力に対して同一の圧力大きさが
検出されるように、同様に圧力感度を変更して前記ファクターは２と設定され得る。

類似するように、第１圧力の大きさに対応するＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値を
２０に圧力感度が設定され得る。これは、圧力感度を鈍く変更する例である。このような
場合、圧力大きさ判断部７５０が変更された圧力感度により、圧力大きさを判断できるよ
うに、制御部７３０は、ＡＤＣ７１２の出力値に所定ファクターを乗じて圧力大きさ判断
部７５０に伝達できるように制御する。前記例において、圧力大きさ判断部７５０に対し
て修正／変更なしに、既存の判断基準により圧力大きさを判断できるように、ファクター
は１／２と設定され得る。したがって、ＡＤＣ７１２から出力されたデジタル信号値にフ
ァクター１／２を乗じた結果値が圧力大きさ判断部７５０に入力され得る。したがって、
圧力感度の変更前より大きい力でタッチ入力装置１０００のタッチ表面を押圧し、これに
よる距離ｄの変化量及び静電容量の変化量が大きくなるので、ＡＤＣ７１２から出力され
るデジタル信号値が大きくなるが（例えば、２０）、該デジタル信号値（例えば、２０）
にファクター１／２が乗じられた後、圧力大きさ判断部７５０に入力されるので、該圧力
大きさは、第１圧力大きさとして検出され得る。すなわち、圧力感度変更前のＡＤＣ７１
２の出力デジタル信号値１０と圧力感度変更後のＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値２０
とに対して、圧力大きさ判断部７５０は全べて同一の圧力の大きさと判断することができ
る。同一圧力感度設定に対して同一のファクター（例えば、１／２）が、ＡＤＣ７１２の
出力デジタル信号値に乗じられた後に圧力大きさ判断部７５０に入力され得る。

または、機構変形などを介して基準電位層６００と圧力センサ４５０、４６０との間
の距離が近くなるなど、同一の力に対して圧力大きさがさらに大きく検出され得る。この
ような場合、使用者の経験を通じた圧力感度を保持できるように圧力感度を変更する必要
がある。例えば、機構変形などを介してＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値が０〜２００
まで変わり得る。この時、使用者が変形前と後に同一の押す力に対して同一の圧力大きさ
が検出されるように、同様に前記ファクターは１／２と設定され得る。

制御部７３０圧力感度設定がある場合、このようなファクター値を計算してメモリ７
４０に格納することができる。デフォルト圧力感度設定の場合、該ファクターは１と指定
されてメモリ７４０に格納されていてもよい。本発明の実施形態による制御部７３０は、
圧力感度設定事項をメモリ７４０に格納することができる。実施形態により、制御部７３
０は、圧力感度設定による前述したファクター値を計算してメモリ７４０に格納すること
ができる。制御部７３０は、ＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値に前記ファクターが乗じ
られた結果値が圧力大きさ判断部７５０に入力されるように制御することができる。また
は、圧力大きさ判断部７５０がＡＤＣ７１２の出力デジタル信号値に前記ファクターを乗
じた結果値に基づいて圧力大きさを判断するように制御することができる。実施形態によ
り、制御部７３０及び／又は感知部７１０は、メモリ７４０を参照して動作することがで
きる。実施形態により、制御部７３０は、タッチ入力装置１０００の中央処理装置ＣＰＵ
または応用プロセッサＡＰであってもよい。

以上で、基準になる一つの圧力大きさに対して圧力感度を設定することによって、フ
ァクターが決定され、該ファクターが残りの圧力大きさを判断するのに用いられる場合に
ついて説明されたが、実施形態により、複数の圧力大きさに対して圧力感度が別個に設定
されてもよい。

図８ｂ〜図８ｄ及び図９でのように、一つのタッチスクリーンの複数の分割画面に対
してそれぞれ圧力感度が異なるように設定された場合、各分割画面の境界領域では圧力感
度が急激に変化するのを防止できるように、補間法（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）を介
してファクター値が変化するように設定されてもよい。

例えば、図１１において、第１領域１のファクターは１と設定され、第２領域２のフ
ァクターは２と設定された場合、第１領域１と第２領域２との境界線を中心として所定幅
の領域Ｓ１２に対しては、ファクター１からファクター２まで変わるように設定されても
よい。これにより、第１領域１と第２領域２との境界線では、ファクター１．５が設定さ
れてもよい。このように、圧力感度が互いに異なるように設定された二つの分割画面の間
の境界領域Ｓ１２では、ファクター値が線形的に変わるように設定されてもよい。

図１１に例示されたように、３つ以上の分割画面の間の境界領域Ｓ１２３４では、補
間法によりファクターが変化し得る。第３領域３のファクターは３、そして、第４領域４
のファクターは４と設定されたものを例として説明する。境界領域Ｓ１２３４内部のファ
クターは、境界領域Ｓ１２３４の頂点である４つの基準点のファクター（それぞれ、１、
２、３、４）と４つの基準点との隔離距離に基づいて計算されてもよい。このように、圧
力感度が互いに異なるように設定された複数の分割画面でタッチスクリーンが構成される
場合、各分割画面の境界領域で圧力感度が急激に変化することによって発生し得る使用異
質感などを除去することができる。

本発明の実施形態による圧力検出器７００の一部の構成要素は、圧力検出器７００内
の他の構成要素と分離して構成されても構わない。発明の実施形態による圧力検出器７０
０の少なくとも一部の構成要素は、プログラム言語で作成されてコンピュータで実行され
得るモジュール（ｍｏｄｕｌｅ）で構成されてもよい。

以上で、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
本質的な特徴を外れない範囲で、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、添付の特
許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。

１０００タッチ入力装置
１００タッチセンサパネル
１１０感知部
１２０駆動部
１３０制御部
２００ディスプレイモジュール
４５０、４６０圧力センサ
７００圧力検出器

Claims

圧力センサと、圧力検出器と、を含むタッチ入力装置であって、
前記圧力検出器は、
前記圧力センサに駆動信号を印加する駆動部と、
前記圧力センサから信号を受信して、前記圧力センサで発生する所定の圧力大きさに対応する電気的特性の変化量を検出する感知部と、
所定の電気的特性の変化量に対応する所定の圧力大きさとの関係を示す圧力感度を使用者により変更設定し、前記使用者により変更設定された圧力感度に応じて決定されたファクターを前記感知部で検出された前記電気的特性の変化量に乗じた後の結果値を出力する制御部と、
前記出力された結果値に基づいて、前記検出された前記電気的特性の変化量に対応する前記圧力大きさを決定する圧力大きさ判断部と、を含み、
前記使用者により変更設定された圧力感度は、前記タッチ入力装置のタッチスクリーンの複数の分割画面それぞれに対して独立的に遂行されたものである、
タッチ入力装置。
前記タッチスクリーンの複数の分割画面それぞれに対して前記使用者が直接的に圧力を印加して所望する圧力感度が出るように調節される、請求項１に記載のタッチ入力装置。
前記感知部は、受信機及びＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含み、
前記感知部の出力信号は、前記ＡＤＣの出力信号である、
請求項１に記載のタッチ入力装置。
前記タッチ入力装置は、
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの下部に位置して、光学層及びカバーを含むバックライトユニットと、
を含むディスプレイモジュールをさらに含み、
前記圧力センサは、前記カバー上に付着される、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタッチ入力装置。
前記圧力センサから受信される信号は、
前記圧力センサと前記ディスプレイモジュールの内部に位置する基準電位層との間の自己静電容量値に対する情報を含み、
前記圧力センサは、少なくとも一つ以上の単一電極を含む、
請求項４に記載のタッチ入力装置。
前記圧力センサは、少なくとも一対以上の第１電極と第２電極とを含み、
前記圧力センサから受信される信号は、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量値に対する情報を含む、
請求項４に記載のタッチ入力装置。
前記タッチ入力装置は、
ディスプレイモジュール及び前記ディスプレイモジュールと離隔した基板をさらに含み、
前記圧力センサは、前記ディスプレイモジュール及び前記基板のうち少なくともいずれか一つに付着する
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタッチ入力装置。
前記圧力センサから受信される信号は、前記圧力センサと基準電位層との間の自己静電容量値に対する情報を含み、
前記基準電位層は、前記ディスプレイモジュール及び前記基板のいずれか一つであり、
前記圧力センサは、少なくとも一つ以上の単一電極を含む、
請求項７に記載のタッチ入力装置。
前記圧力センサは、少なくとも一対以上の第１電極と第２電極とを含み、
前記圧力センサから受信される信号は、前記第１電極と前記第２電極との間の相互静電容量値に対する情報を含む、
請求項７に記載のタッチ入力装置。
前記圧力センサは、複数のチャネルを形成する複数の電極を含んで一体型のシートで構成される、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタッチ入力装置。
前記使用者により設定された感度は、前記タッチ入力装置のタッチスクリーンの圧力レベル設定ブロックに対する使用者入力に基づいて設定されたものである、
請求項１に記載のタッチ入力装置。