JP2020053104A - タッチの種類の判別方法及びこれを遂行するタッチ入力装置 - Google Patents

タッチの種類の判別方法及びこれを遂行するタッチ入力装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 タッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチとを判別できるようにする技術を提供すること。【解決手段】 本発明の実施形態によるタッチの種類の判別方法は、タッチスクリーンを含むタッチ入力装置において、前記タッチスクリーンに対するタッチが、第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、を含んでもよい。【選択図】 図６

Description

本発明は、タッチの種類の判別方法及びこれを遂行するタッチ入力装置に関するもの
である。より具体的に、本発明は、一つのタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力
タッチの判断基準を明確にして、この二つの混同による問題点を解消できるようにする技
術に関する。
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）、ジョイステック（ｊｏｙｓｔｉｃ
ｋ）、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容
易で手軽な操作により、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−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｕｒ
ｆａｃｅ）を備えた透明なパネルであり得るタッチセンサーパネル（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎ
ｓｏｒ ｐａｎｅｌ）を含んでもよい。このようなタッチセンサーパネルは、ディスプレ
イパネルの前面に付着されてタッチ−感応表面がディスプレイパネルの見える面を覆うこ
とができる。タッチスクリーンは、使用者が指などでスクリーンを単純に接触することに
より、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、タッチスクリーンは、パネル上の接触及び接触位置を認識し、コンピューティングシ
ステムはこのような接触を解釈することにより、これに従い演算を行うことができる。
タッチスクリーンを含むタッチ入力装置において、タッチスクリーンを介した使用者
と装置との間のインタラクション（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を通じて多様な業務を遂行
することができる。このような多様な業務を遂行するために、タッチスクリーンに対する
単純タッチだけでなく、時間的に長いロングタッチおよび圧力の大きさによって異なる入
力値を有する圧力タッチを判別する必要性が要求されている。
本発明の目的は、タッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチとを判別でき
るようにする技術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、タッチスクリーンを含み、前記タッチス
クリーンに対するタッチとして、第１圧力よりも小さい圧力で第１時間期間より同じか長
い時間期間の間維持される第１タッチと、前記タッチスクリーンに対するタッチとして、
前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含む第２タッチとに
対して、互いに異なる動作を実行するように構成することができる。
本発明の他の実施形態によるタッチの種類の判別方法は、タッチスクリーンを含むタ
ッチ入力装置において、前記タッチスクリーンに対するタッチが、第１時間期間以内に第
１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、前記タッチが、前記
第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうかによってタ
ッチの種類を分類する段階と、を含んでもよい。
本発明のさらに他の実施形態によるタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置は、
タッチスクリーンと制御器とを含み、前記制御器は、前記タッチスクリーンに対するタッ
チが第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含むかどうか判断する段
階と、前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間
を含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、を遂行することができる。
本発明の実施形態によれば、タッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチと
を明確に判別することができる方法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、ロングタッチと圧力タッチとを明確に判別するこ
とができる方法を実行することができるタッチスクリーン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、圧力タッチの判断基準となる第１圧力を使用者が
設定できるようにする方法及びタッチ入力装置を提供することができる。
本発明の実施形態によるタッチ入力装置の構造図である。 圧力による静電容量の変化量を説明するための図面である。 圧力による静電容量の変化量を説明するための図面である。 タッチ時間を説明するための図面である。 タッチ時間を説明するための図面である。 ロングタッチと圧力タッチとが混同され得る場合のロングタッチと圧力タッチのグラフを例示する。 ロングタッチと圧力タッチとが混同され得る場合のロングタッチと圧力タッチのグラフを例示する。 本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法により区別されるタッチの種類を示すグラフである。 本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法に対するフローチャートである。 本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチの判別基準を調節する方法を例示する。 本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ロングタッチと圧力タッチの判別基準を調節する方法を例示する。 第１実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。 第１実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第２実施形態によるタッチスクリーンのタッチ位置−圧力感知モジュールの構造図である。 第３実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。 第３実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールである。 第３実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知モジュールである。 第４実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。 第４実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知及びタッチ位置感知のための構造図である。 第４実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力感知及びタッチ位置感知のための構造図である。 実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。 実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。 実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。 実施形態によるタッチ感知モジュールに形成された電極の形態を示す構造図である。
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。後述する詳細な説明は
、限定的な意味として取ろうとするのではなく、本発明の範囲は、適切に説明されるなら
ば、その請求項が主張するのと均等なすべての範囲とともに添付された請求項によっての
み限定される。図面において類似の参照符号は様々な側面にわたって同一もしくは類似の
機能を指し示す。
以下、添付される図面を参照して本発明の実施形態によるタッチスクリーン１３０を
含むタッチ入力装置１００を説明する。本発明の実施形態によるロングタッチ及び圧力タ
ッチの判別技術を詳しく見てみる前に、タッチ入力装置１００に含まれるタッチスクリー
ン１３０について図８ないし図１６を参照して詳しく見てみる。
図８は、第１実施形態によるタッチスクリーンの構造図を例示する。
図８に示されたように、タッチスクリーン１３０は、タッチ位置感知モジュール１０
００、前記タッチ位置感知モジュール１０００の下部に配置されたタッチ圧力感知モジュ
ール２０００、前記タッチ圧力感知モジュール２０００の下部に配置されたディスプレイ
モジュール３０００、及び前記ディスプレイモジュール３０００の下部に配置された基板
４０００を含んでもよい。例えば、タッチ位置感知モジュール１０００及びタッチ圧力感
知モジュール２０００は、タッチ−感応表面（ｔｏｕｃｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｕｒ
ｆａｃｅ）を備えた透明なパネルであってもよい。以下で、タッチ位置及び／又はタッチ
圧力を感知するためのモジュール１０００、２０００、３０００、５０００は、統合的に
タッチ感知モジュールと指称することができる。
ディスプレイモジュール３０００は、使用者が視覚的に内容を確認できるように画面
をディスプレイすることができる。この時、ディスプレイモジュール３０００に対するデ
ィスプレイは、ディスプレイドライバー（ｄｉｓｐｌａｙ ｄｒｉｖｅｒ）を介して遂行
されてもよい。ディスプレイドライバー（図示せず）は、運営体制がディスプレイアダプ
タを管理又は制御するためのソフトウェアであって、装置ドライバーの一種である。
図９ａないし図９ｄは、第１実施形態によるタッチ位置感知モジュールの構造図であ
り、図１６ａないし図１６ｃは、実施形態によるタッチ位置感知モジュールに形成された
電極の形態を示す構造図である。
図９ａに示されたように、実施形態によるタッチ位置感知モジュール１０００は、一
つの層に形成された第１電極１１００を含んでもよい。この時、第１電極１１００は、図
１６ａに示された形態のように複数の電極６１００で構成されて、それぞれの電極６１０
０に駆動信号が入力され、それぞれの電極から自己静電容量に関する情報を含む感知信号
が出力されてもよい。使用者の指のような客体が第１電極１１００に近接する場合、指が
グランドの役割をして、第１電極１１００の自己静電容量が変わることになる。したがっ
て、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指のような客体が近接
することによって変わる第１電極１１００の自己静電容量を測定してタッチ位置を検出す
ることができる。
図９ｂに示されたように、実施形態によるタッチ位置感知モジュール１０００は、互
いに異なる層に形成された第１電極１１００及び第２電極１２００を含んでもよい。
この時、第１電極１１００及び第２電極１２００は、図１６ｂに示された形態のよう
に、それぞれ複数の第１電極６２００と複数の第２電極６３００で構成され、それぞれ互
いに交差するように配列されてもよく、第１電極６２００又は第２電極６３００の何れか
一つに駆動信号が入力され、他の一つから相互静電容量に関する情報を含む感知信号が出
力されてもよい。図９ｂに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極１１００
及び第２電極１２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極１１００と
第２電極１２００との間の相互静電容量が変わることになる。この場合、タッチ入力装置
１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指のような客体が近接することによって変
わる第１電極１１００と第２電極１２００との間の相互静電容量を測定してタッチ位置を
検出することができる。また、第１電極６２００及び第２電極６３００に駆動信号が入力
され、それぞれの第１電極６２００及び第２電極６３００から自己静電容量に関する情報
を含む感知信号が出力されてもよい。図９ｃに示されたように、使用者の指のような客体
が第１電極１１００及び第２電極１２００に近接する場合、指がグランド役割をして、第
１電極１１００及び第２電極１２００それぞれの自己静電容量が変わることになる。この
場合、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に使用者の指のような客体が近
接することによって変わる第１電極１１００及び第２電極１２００の自己静電容量を測定
してタッチ位置を検出することができる。
図９ｄに示されたように、実施形態によるタッチ位置感知モジュール１０００は、一
つの層に形成された第１電極１１００及び前記第１電極１１００が形成された層と同じ層
に形成された第２電極１２００を含んでもよい。
この時、第１電極１１００及び第２電極１２００は、図１６ｃに示された形態のよう
に、それぞれ複数の第１電極６４００と複数の第２電極６５００で構成され、複数の第１
電極６４００と複数の第２電極６５００はそれぞれ互いに交差しないながらも、それぞれ
の第１電極６４００が延びた方向と交差する方向にそれぞれの第２電極６５００が連結さ
れるように配列されてもよく、図９ｄに示された第１電極６４００又は第２電極６５００
を用いてタッチ位置を検出する原理は、図９ｃを参照して説明されたことと同一なので省
略する。
図１０ａないし図１０ｆは、第１実施形態によるタッチ圧力感知モジュールの構造図
であり、図１６ａないし図１６ｄは、実施形態によるタッチ圧力感知モジュールに形成さ
れた電極の形態を示す構造図である。
図１０ａないし図１０ｆに示されたように、第１実施形態によるタッチ圧力感知モジ
ュール２０００は、スペーサ層２４００を含んでもよい。スペーサ層２４００は、エアギ
ャップ（ａｉｒ ｇａｐ）で具現されてもよい。スペーサは、実施形態により衝撃吸収物
質からなってもよく、また、実施形態により誘電物質（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅ
ｒｉａｌ）で満たされてもよい。
図１０ａないし図１０ｄに示されたように、第１実施形態によるタッチ圧力感知モジ
ュール２０００は、基準電位層２５００を含んでもよい。基準電位層２５００は、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。この時、基準電位層は、後述することになるタッチ圧力を感知
するための第１電極２１００が形成された２次元平面又は第２電極２２００が形成された
２次元平面と平行した平面を有してもよい。図１０ａないし図１０ｄにおいては、タッチ
圧力感知モジュール２０００が基準電位層２５００を含むものと説明したが、必ずしもこ
れに限定される訳ではなく、タッチ圧力感知モジュール２０００が基準電位層２５００を
含まずに、タッチ圧力感知モジュール２０００の下部に配置されたディスプレイモジュー
ル３０００又は基板４０００が基準電位層の役割をすることができる。
図１０ａに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、
一つの層に形成された第１電極２１００、前記第１電極２１００が形成された層の下部に
形成されたスペーサ層２４００、及び前記スペーサ層２４００の下部に形成された基準電
位層２５００を含んでもよい。
この時、第１電極２１００は、図１６ａに示された形態のように、複数の電極６１０
０で構成されて、それぞれの電極６１００に駆動信号が入力され、それぞれの電極から自
己静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されてもよい。使用者の指又はスタイラス
のような客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、図１０ｂに示さ
れたように、第１電極２１００が少なくともタッチ位置でたわむことになり、第１電極２
１００と基準電位層２５００との間の距離ｄが変わることになって、これにより、第１電
極２１００の自己静電容量が変わることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、
タッチスクリーン１３０に使用者の指又はスタイラスのような客体により、圧力が加えら
れることによって変わる第１電極２１００の自己静電容量を測定してタッチ圧力を検出す
ることができる。このように、第１電極２１００が複数の電極６１００で構成されている
ので、タッチスクリーン１３０に同時に入力されたマルチタッチそれぞれの圧力を検出す
ることができる。また、マルチタッチそれぞれの圧力を検出する必要がない場合、タッチ
位置とは関係なくタッチスクリーン１３０に加えられる全体的な圧力だけ検出すればよい
ので、タッチ圧力感知モジュール２０００の第１電極２１００は、図１６ｄに示された形
態のように一つの電極６６００で構成されてもよい。
図１０ｃに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、
第１電極２１００、第１電極２１００が形成された層の下部に形成された第２電極２２０
０、前記第２電極２２００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層２４００、及び
前記スペーサ層２４００の下部に形成された基準電位層２５００を含んでもよい。
この時、第１電極２１００及び第２電極２２００は、図１６ｂに示された形態のよう
に構成及び配列されてもよく、第１電極６２００又は第２電極６３００の何れか一つに駆
動信号が入力され、他の一つから相互静電容量に関する情報を含む感知信号が出力されて
もよい。タッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、図１０ｄに示されたように、
第１電極２１００及び第２電極２２００が少なくともタッチ位置でたわむことになり、第
１電極２１００及び第２電極２２００と基準電位層２５００との間の距離ｄが変わること
になり、これにより、第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容量が変わ
ることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、タッチスクリーン１３０に圧力が
加えられることによって変わる第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容
量を測定してタッチ圧力を検出することができる。このように、第１電極２１００及び第
２電極２２００がそれぞれ複数の第１電極６２００及び複数の第２電極６３００で構成さ
れているので、タッチスクリーン１３０に同時に入力されたマルチタッチそれぞれの圧力
を検出することができる。また、マルチタッチそれぞれの圧力を検出する必要がない場合
、タッチ圧力感知モジュール２０００の第１電極２１００及び第２電極２２００のうち少
なくとも一つは、図１６ｄに示された形態のように一つの電極６６００で構成されてもよ
い。
この時、第１電極２１００と第２電極２２００が同一の層に形成された場合にも、図
１０ｃで説明したことと同様に、タッチ圧力が感知されてもよい。ただし、第１電極２１
００及び第２電極２２００は、図１６ｃに示された形態のように構成及び配列されてもよ
く、図１６ｄに示された形態のように一つの電極６６００で構成されてもよい。
図１０ｅに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、
一つの層に形成された第１電極２１００、前記第１電極２１００が形成された層の下部に
形成されたスペーサ層２４００、及び前記スペーサ層２４００の下部層に形成された第２
電極２２００を含んでもよい。
図１０ｅにおいて第１電極２１００と第２電極２２００の構成及び動作は、図１０ｃ
を参照して説明したことと同一なので省略する。ただし、タッチスクリーン１３０に圧力
が加えられる場合、図１０ｆに示されたように、第１電極２１００が少なくともタッチ位
置でたわむことになり、第１電極２１００と第２電極２２００との間の距離ｄが変わるこ
とになって、これにより、第１電極２１００と第２電極２２００との間の相互静電容量が
変わることになる。したがって、タッチ入力装置１００は、第１電極２１００と第２電極
２２００との間の相互静電容量を測定してタッチ圧力を検出することができる。
図１１に示されたように、第２実施形態によるタッチスクリーン１３０は、タッチ位
置−圧力感知モジュール５０００、前記タッチ位置−圧力感知モジュール５０００の下部
に配置されたディスプレイモジュール３０００、及び前記ディスプレイモジュール３００
０の下部に配置された基板４０００を含んでもよい。
図８に示された実施形態と異なり、図１１に示された実施形態によるタッチ位置−圧
力感知モジュール５０００は、タッチ位置を感知するための少なくとも一つの電極及びタ
ッチ圧力を感知するための少なくとも一つの電極を含むが、前記電極のうち少なくとも一
つの電極がタッチ位置及びタッチ圧力を感知するのに全て使用される。このようにタッチ
位置を感知するための電極とタッチ圧力を感知するための電極を共有することにより、タ
ッチ位置−圧力感知モジュールの製造単価が低くなり、全体的なタッチスクリーン１３０
の厚さを低減させることができ、製造工程が単純になり得る。このようにタッチ位置を感
知するための電極とタッチ圧力を感知するための電極とを共有する場合において、タッチ
位置に対する情報を含む感知信号とタッチ圧力に対する情報を含む感知信号との区分が必
要な場合、タッチ位置を感知するための駆動信号とタッチ圧力を感知するための駆動信号
との周波数を別にしたり、タッチ位置を感知する時間区間とタッチ圧力を感知する時間区
間とを別にしたりして、タッチ位置とタッチ圧力とを区分して感知することができる。
図１２ａないし図１２ｋは、第２実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュールの
構造図である。図１２ａないし図１２ｋに示されたように、第２実施形態によるタッチ位
置−圧力感知モジュール５０００は、スペーサ層５４００を含んでもよい。
図１２ａないし図１２ｉに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モ
ジュール５０００は、基準電位層５５００を含んでもよい。基準電位層５５００に対する
説明は、図１０ａないし図１０ｄを参照して説明したことと同一なので省略する。ただし
、基準電位層は、後述することになるタッチ圧力を感知するための第１電極５１００が形
成された２次元平面、第２電極５２００が形成された２次元平面又は第３電極５３００が
形成された２次元平面と平行した平面を有してもよい。
図１２ａに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の
下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された
基準電位層５５００を含んでもよい。
図１２ａ及び図１２ｂの構成に対する説明は、図１０ａ及び図１０ｂを参照した説明
と類似しており、以下ではその差異点のみを説明する。図１２ｂに示されたように、使用
者の指のような客体が第１電極５１００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第
１電極５１００の自己静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、また、前記客体に
よってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第１電極５１００と基準電位層
５５００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極２１００の自己静電
容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。
図１２ｃに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の
下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層の下部に形
成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位
層５５００を含んでもよい。
図１２ｃないし図１２ｆの構成に対する説明は、図１０ｃ及び図１０ｄを参照した説
明と類似しており、以下ではその差異点のみを説明する。この時、第１電極５１００及び
第２電極５２００は、図１６ａに示された形態のように、それぞれ複数の電極６１００で
構成されてもよい。図１２ｄに示されたように、使用者の指のような客体が第１電極５１
００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００の自己静電容量の変
化を通じてタッチ位置を検出でき、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧
力が加えられる場合、第１電極５１００及び第２電極５２００と基準電位層５５００との
間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極５１００と第２電極５２００との
間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。
また、実施形態により第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示され
た形態のように、それぞれ複数の第１電極６２００と複数の第２電極６３００で構成され
、それぞれ互いに交差するように配列されてもよい。この時、第１電極５１００と第２電
極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、第２電極５２０
０と基準電位層５５００との間の距離ｄが変化に伴う第２電極５２００の自己静電容量の
変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により、第１電極５１
００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出でき、ま
た、第１電極５１００及び第２電極５２００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変化
に伴う第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ
圧力を検出することができる。
この時、第１電極５１００と第２電極５２００が同一の層に形成された場合にも、図
１２ｃ及び図１２ｄを参照して説明したことと同様に、タッチ位置及び圧力が感知されて
もよい。ただし、図１２ｃ及び図１２ｄにおいて、電極が図１６ｂのように構成されなけ
ればならない実施形態に対しては、第１電極５１００及び第２電極５２００が同一の層に
形成される場合には、図１６ｃに示された形態のように第１電極５１００及び第２電極５
２００が構成されてもよい。
図１２ｅに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、同一の層に形成された第１電極５１００及び第２電極５２００、前記第１電極５１
００及び第２電極５２００が形成された層の下部層に形成された第３電極５３００、前記
第３電極５３００が形成された層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペ
ーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５００を含んでもよい。
この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｃに示された形態のよう
に構成及び配列されてもよく、第１電極５１００及び第３電極５３００は、図１６ｂに示
された形態のように構成及び配列されてもよい。図１２ｆに示されたように、使用者の指
のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、第１電極５１０
０及び第２電極５２００との間の相互静電容量が変わることになり、タッチ位置を検出す
ることができ、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合
、第１電極５１００及び第３電極５３００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変わる
ことになり、これにより、第１電極５１００と第３電極５３００との間の相互静電容量が
変わることになって、タッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により第１電
極５１００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出す
ることができ、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じ
てタッチ圧力を検出することができる。
図１２ｇに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の
下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層と同じ層に
形成された第３電極５３００、前記第２電極５２００及び第３電極５３００が形成された
層の下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成さ
れた基準電位層５５００を含んでもよい。
この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のよう
に構成及び配列され、第２電極５２００及び第３電極５３００は、図１６ｃに示された形
態のように構成及び配列されてもよい。図１２ｈの場合、第１電極５１００と第２電極５
２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、第２電極
５２００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出する
ことができる。また、実施形態により、第１電極５１００と第３電極５３００との間の相
互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ、第１電極５１００と第２電
極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。
図１２ｉに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の
下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層の下部層に
形成された第３電極５３００、前記第３電極５３００が形成された層の下部に形成された
スペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部に形成された基準電位層５５０
０を含んでもよい。
この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のよう
に構成及び配列されてもよく、第２電極５２００及び第３電極５３００もまた図１６ｂに
示された形態のように構成及び配列されてもよい。この時、使用者の指のような客体が第
１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１
電極５１００及び第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検
出することができ、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる
場合、第２電極５２００及び第３電極５３００と基準電位層５５００との間の距離ｄが変
わることになり、これにより、第２電極５２００と第３電極５３００との間の相互静電容
量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、実施形態により、使用者の
指のような客体が第１電極５１００及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランド
の役割をして、第１電極５１００及び第２電極５２００それぞれの自己静電容量の変化を
通じてタッチ位置を検出することもできる。
図１２ｊに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の
下部層に形成された第２電極５２００、前記第２電極５２００が形成された層の下部に形
成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部層に形成された第３電
極５３００を含んでもよい。
この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のよう
に構成及び配列されてもよく、第３電極５３００は、図１６ａに示された形態のように構
成されるか、又は、第２電極５２００及び第３電極５３００が図１６ｂに示された形態の
ように構成及び配列されてもよい。この時、使用者の指のような客体が第１電極５１００
及び第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００及
び第２電極５２００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することがで
き、また、前記客体によってタッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第２電極
５２００と第３電極５３００との間の距離ｄが変わることになり、これにより、第２電極
５２００と第３電極５３００との間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出する
ことができる。また、実施形態により、使用者の指のような客体が第１電極５１００及び
第２電極５２００に近接する場合、指がグランドの役割をして、第１電極５１００及び第
２電極５２００それぞれの自己静電容量の変化を通じてタッチ位置を検出することができ
る。
図１２ｋに示されたように、実施形態によるタッチ位置−圧力感知モジュール５００
０は、一つの層に形成された第１電極５１００、前記第１電極５１００が形成された層の
下部に形成されたスペーサ層５４００、及び前記スペーサ層５４００の下部層に形成され
た第２電極５２００を含んでもよい。
この時、第１電極５１００及び第２電極５２００は、図１６ｂに示された形態のよう
に構成及び配列されてもよい。この時、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相
互静電容量が変化を通じてタッチ位置を検出することができ、また、前記客体によってタ
ッチスクリーン１３０に圧力が加えられる場合、第１電極５１００と第２電極５２００と
の間の距離ｄが変わることになり、これにより、第１電極５１００と第２電極５２００と
の間の相互静電容量の変化を通じてタッチ圧力を検出することができる。また、第１電極
５１００及び第２電極５２００は、図１６ａに示された形態のように構成及び配列されて
もよい。この時、使用者の指のような客体が第１電極５１００に近接する場合、指がグラ
ンドの役割をして、第１電極５１００の自己静電容量が変わることになり、タッチ位置を
検出することができ、第１電極５１００と第２電極５２００との間の相互静電容量の変化
を通じてタッチ圧力を検出することができる。
図１３に示されたように、第３実施形態によるタッチスクリーン１３０は、タッチ位
置感知モジュール１０００、前記タッチ位置感知モジュール１０００の下部に配置された
ディスプレイモジュール３０００、前記ディスプレイモジュール３０００の下部に配置さ
れたタッチ圧力感知モジュール２０００、及び前記タッチ圧力感知モジュール２０００の
下部に配置された基板４０００を含んでもよい。
図８及び図１１に示された実施形態によるタッチスクリーン１３０は、スペーサ層２
４００、５４００を含むタッチ圧力感知モジュール２０００、又は、タッチ位置−圧力感
知モジュール５０００がディスプレイモジュール３０００の上部に配置されるため、ディ
スプレイモジュール３０００の色の鮮明度、視認性、及び光の透過率が低下することがあ
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、タッチ位置感知モ
ジュール１０００とディスプレイモジュール２０００をＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃ
ｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）のような接着剤を使用して完全ラミネーション（ｌａｍｉ
ｎａｔｉｏｎ）させ、タッチ圧力感知モジュール２０００をディスプレイモジュール３０
００の下部に配置することによって、前述した問題点を軽減及び解消することができる。
また、ディスプレイモジュール３０００と基板４０００との間に既に形成されている間隙
をタッチ圧力を感知するためのスペーサ層として使用することによって、全体的なタッチ
スクリーン１３０の厚さを減少させることができる。
図１３に示された実施形態のタッチ位置感知モジュール１０００は、図９ａないし図
９ｄに示されたタッチ位置感知モジュールと同一である。
図１３に示された実施形態のタッチ圧力感知モジュール２０００は、図１０ａないし
図１０ｆに示されたタッチ圧力感知モジュール、及び図１４ａないし図１４ｂに示された
タッチ圧力感知モジュールであってもよい。
図１４ａに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、
基準電位層２５００、前記基準電位層２５００の下部に形成されたスペーサ層２４００、
及び前記スペーサ層２４００の下部層に形成された第１電極２１００を含んでもよい。図
１４ａの構成及び動作は、単に基準電位層２５００と第１電極２１００の相対的な位置が
交替したことを除いて図１０ａ及び図１０ｂの構成及び動作と同一なので、以下重複する
説明は省略する。
図１４ｂに示されたように、実施形態によるタッチ圧力感知モジュール２０００は、
基準電位層２５００、前記グランドの下部に形成されたスペーサ層２４００、前記スペー
サ層２４００の下部層に形成された第１電極２１００、及び前記第１電極２１００が形成
された層の下部層に形成された第２電極２２００を含んでもよい。図１４ｂの構成及び動
作は、単に基準電位層２５００と第１電極２１００及び第２電極２２００の相対的な位置
が交替したことを除いて図１０ｃ及び図１０ｄの構成及び動作と同一なので、以下重複す
る説明は省略する。この時、第１電極２１００と第２電極２２００が同一の層に形成され
た場合にも、図１０ｃ及び図１０ｄで説明したことと同様にタッチ圧力が感知されてもよ
い。
図１３においては、タッチ位置感知モジュール１０００の下部にディスプレイモジュ
ール３０００が配置されたものと説明したが、タッチ位置感知モジュール１０００がディ
スプレイモジュール３０００の内部に含まれた形態も可能である。また、図１３ではディ
スプレイモジュール３０００の下部にタッチ圧力感知モジュール２０００が配置されたも
のと説明したが、タッチ圧力感知モジュール２０００の一部がディスプレイモジュール３
０００の内部に含まれた形態も可能である。具体的に、前記タッチ圧力感知モジュール２
０００の基準電位層２５００がディスプレイモジュール３０００の内部に配置され、前記
ディスプレイモジュール３０００の下部に電極２１００、２２００が形成されてもよい。
このように基準電位層２５００がディスプレイモジュール３０００の内部に配置されれば
、ディスプレイモジュール３０００の内部に形成されている間隙をタッチ圧力を感知する
ためのスペーサ層として使用することによって、全体的なタッチスクリーン１３０の厚さ
を減少させることができる。この時、前記基板４０００の上部に電極２１００、２２００
が形成されてもよい。このように、電極２１００、２２００が基板４０００の上部に形成
されれば、ディスプレイモジュール３００の内部に形成されている間隙だけでなく、ディ
スプレイモジュール３０００と基板４０００との間に形成されている間隙をタッチ圧力を
感知するためのスペーサ層として使用することによって、タッチ圧力を感知する感度をも
う少し高めることができる。
図１５ａは、第４実施形態によるスクリーンの構造図を例示する。図１５ａに示され
たように、本発明の第４実施形態によるタッチスクリーン１３０は、ディスプレイモジュ
ール３０００内にタッチ位置感知モジュールとタッチ圧力感知モジュールのうち少なくと
も一つを含んでもよい。
図１５ｂ及び１５ｃは、それぞれ第４実施形態によるタッチスクリーンのタッチ圧力
感知及びタッチ位置感知のための構造図である。図１５ｂ及び図１５ｃでは、ディスプレ
イモジュール３０００としてＬＣＤパネルを例示する。
ＬＣＤパネルの場合、ディスプレイモジュール３０００は、ＴＦＴ層３１００及びカ
ラーフィルター層３３００（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｌａｙｅｒ）を含んでもよい。Ｔ
ＦＴ層３１００は、その真上に位置するＴＦＴ基板層３１１０を含む。カラーフィルター
層３３００は、その真下に位置するカラーフィルター基板層３２００を含む。ディスプレ
イモジュール３０００は、ＴＦＴ層３１００とカラーフィルター層３３００との間に液晶
層３６００（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｌａｙｅｒ）を含む。この時、ＴＦＴ基板層
３１１０は，液晶層３６００を駆動するための電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）を
生成するのに必要な電気的構成要素を含む。特に、ＴＦＴ基板層３１１０は、データライ
ン（ｄａｔａ ｌｉｎｅ）、ゲートライン（ｇａｔｅ ｌｉｎｅ）、ＴＦＴ、共通（ｃｏｍ
ｍｏｎ）電極、及びピクセル電極などを含む多様な層からなってもよい。これらの電気的
構成要素は、制御された電場を生成して液晶層３６００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。
図１５ｂに例示されたように、本発明のディスプレイモジュール３０００は、カラー
フィルター基板層３２００に配置されたサブフォトスペーサ３５００（ｓｕｂ−ｐｈｏｔ
ｏ ｓｐａｃｅｒ）を含んでもよい。これらのサブフォトスペーサ３５００は、ロー共通
電極３４１０と隣接したガード遮蔽電極３４２０との間の境界点の上に配置されてもよい
。この時、ＩＴＯのような伝導性物質層３５１０がサブフォトスペーサ３５００上にパタ
ーニングされてもよい。ここで、フリンジ静電容量Ｃ１がロー共通電極３４１０と伝導性
物質層３５１０との間に形成され、フリンジ静電容量Ｃ２がガード遮蔽電極３４２０と伝
導性物質層３５１０との間に形成されてもよい。
図１５ｂに例示されたようなディスプレイモジュール３０００がタッチ圧力感知モジ
ュールとして動作する時、外部圧力によってサブフォトスペーサ３５００とＴＦＴ基板層
３１１０との間の距離が減少し、これによりロー共通電極３４１０とガード遮蔽電極３４
２０との間の静電容量が減少することができる。したがって、図１５ｂにおいて、伝導性
物質層３５１０が基準電位層の役割を行い、ロー共通電極３４１０とガード遮蔽電極３４
２０との間の静電容量の変化を感知することによって、タッチ圧力を感知することができ
る。
図１５ｃは、ＬＣＤパネルが、ディスプレイモジュール３０００がタッチ位置感知モ
ジュールとして用いられる場合の構造を例示する。図１５ｃでは、共通電極３７３０の配
列を例示する。この時、タッチ位置を検出するために、これらの共通電極３７３０は第１
領域３７１０と第２領域３７２０とにグループ付けすることができる。したがって、例え
ば一つの第１領域３７１０に含まれた共通電極３７３０は、図１６ｃの第１電極６４００
に対応して機能するように操作されてもよく、また、一つの第２領域３７２０に含まれた
共通電極３７３０は、図１６ｃの第２電極６５００に対応して機能するように操作されて
もよい。すなわち、ＬＣＤパネルを動作させるための電気的な構成である共通電極３７３
０をタッチ位置を検出するのに利用するために共通電極３７３０はグルーピングされても
よく、このようなグルーピングは、構造的な構成と共に動作操作によって達成され得る。
以上で詳しく見たように、図１５に例示されたようなディスプレイモジュール３００
０は、ディスプレイモジュール３０００の電気的構成要素を本来の目的どおりに動作する
ようにすることによって、ディスプレイモジュール３０００として機能することができる
。また、ディスプレイモジュール３０００は、ディスプレイモジュール３０００の電気的
構成要素の少なくとも一部をタッチ圧力感知のために動作するようにすることによって、
タッチ圧力感知モジュールとして機能することができる。また、ディスプレイモジュール
３０００は、ディスプレイモジュール３０００の電気的構成要素の少なくとも一部をタッ
チ位置感知のために動作するようにすることによって、タッチ位置感知モジュールとして
機能することができる。この時、それぞれの動作モード（ｍｏｄｅ）は、時分割で動作す
ることができる。すなわち、第１時間区間にディスプレイモジュール３０００はディスプ
レイモジュールとして作動し、第２時間区間に圧力感知モジュールとして、及び／又は第
３時間区間に位置感知モジュールとして機能することができる。
図１５ｂ及び図１５ｃにおいては、単に説明のためにタッチ圧力及び位置感知のため
のそれぞれの構造に対して例示するだけであり、ディスプレイモジュール３０００のディ
スプレイ動作のための電気的構成要素を操作することによって、ディスプレイモジュール
３０００がタッチ圧力及び／又はタッチ位置感知のために用いることができる場合ならば
、第４実施形態に含まれてもよい。
図１は、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００の構造図である。本発明の実
施形態による装置１００は、制御器１１０、タッチスクリーン１３０、及びプロセッサ１
４０を含んでもよい。
タッチスクリーン１３０に対するタッチを通じてタッチ入力装置１００に対する入力
（ｉｎｐｕｔ）を行うことができる。本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００は、
ノートブック（ｎｏｔｅｂｏｏｋ）コンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉ
ｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、及びスマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）のような
携帯用電子装置であってもよい。また、本発明の実施形態によるタッチ入力装置１００は
、デスクトップ（ｄｅｓｋｔｏｐ）コンピュータ、スマートテレビ（ｓｍａｒｔ ｔｅｌ
ｅｖｉｓｉｏｎ）のような非移動式電子装置であってもよい。
本発明の実施形態によるタッチスクリーン１３０は、使用者が指のような客体でスク
リーンを接触（タッチ）することにより、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、タッチスクリーン１３０はパネル上の接触を認識
し、コンピューティングシステムは、このような接触を解釈することによって、これに従
い演算を行うことができる。
本発明の実施形態によるプロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０に対するタッ
チの際、タッチスクリーン１３０に対するタッチの有無及びタッチの位置を検出すること
ができる。また、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０に対するタッチの際、タ
ッチにより発生する静電容量の変化量を測定することができる。
具体的に、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０のタッチ位置感知モジュー
ル１０００、又はタッチ位置−圧力感知モジュール５０００を通じてタッチスクリーン１
３０に対する客体１０の近接による静電容量の変化量を測定し、測定された静電容量の変
化量からタッチ位置を算出することができる。また、実施形態により、プロセッサ１４０
は、タッチスクリーン１３０のタッチ位置／圧力を感知することができるディスプレイモ
ジュール３０００を通じて、前述したタッチ位置を算出することができる。
また、タッチの際のタッチ圧力により、前記静電容量の変化量の大きさが変わり得る
。したがって、タッチスクリーン１３０に対するタッチの際、プロセッサ１４０はタッチ
圧力による静電容量の変化量の大きさを測定することができる。ここで、タッチ圧力が小
さいほど静電容量の変化量は小さくてもよく、タッチ圧力が大きいほど静電容量の変化量
は大きくてもよい。
具体的に、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０のタッチ圧力感知モジュー
ル２０００、タッチ位置−圧力感知モジュール５０００又はタッチ圧力を感知できるディ
スプレイモジュール３０００を通じてタッチスクリーン１３０に加えられる客体１０の圧
力による静電容量の変化量を測定し、測定された静電容量の変化量からタッチ圧力の大き
さを算出することができる。
タッチスクリーン１３０にタッチされる客体１０により発生する静電容量の変化量は
、複数の感知セルそれぞれの静電容量の変化量の合計で測定することができる。例えば、
図２ａに示されたように、客体１０によってタッチスクリーン１３０に入力されたタッチ
が、一般的なタッチの場合の静電容量の変化量の合計は９０である。また、図２ｂに示さ
れたように、客体１０によってタッチスクリーン１３０に入力されたタッチが、圧力が加
えられたタッチである場合の静電容量の変化量の合計は５７０（＝９０＋７０＋７０＋７
０＋７０＋５０＋５０＋５０＋５０）である。
また、本発明の実施形態によるプロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０に対し
て直接的にタッチしないが、タッチスクリーン１３０において静電容量の変化を引き起こ
す程度に指のような客体が十分に近くタッチスクリーン１３０に近接したホバーリング（
ｈｏｖｅｒｉｎｇ）を認識することもできる。
例えば、タッチスクリーン１３０の表面から客体が約２ｃｍ以内に位置する場合に、
プロセッサ１４０はタッチスクリーン１３０のタッチ位置感知モジュール１０００、タッ
チ位置−圧力感知モジュール５０００又はディスプレイモジュール３０００を通じてタッ
チスクリーン１３０に対する客体１０の近接による静電容量の変化量を測定し、測定され
た静電容量の変化量から前記客体存在の有無とともに客体の位置を算出することができる
。客体の動きがタッチスクリーン１３０に対するホバーリングと認識されるために、ホバ
ーリングによりタッチスクリーン１３０で発生する静電容量の変化量が、一般的なタッチ
スクリーン１３０で発生する静電容量の変化量の誤差より大きいことが好ましい。
以上で詳しく見たように、プロセッサ１４０は、タッチスクリーン１３０で発生する
静電容量の変化量を検出して、タッチがあったかどうか、タッチの位置／タッチ圧力の大
きさを算出し、及び／又はタッチに対する静電容量の変化量を測定することができる。
プロセッサ１４０は、測定された静電容量の変化量、そして前記測定された静電容量
の変化量から算出されたタッチ位置及びタッチ圧力の大きさのうち少なくとも何れか一つ
を制御器１１０に伝送する。この時、制御器１１０は、プロセッサ１４０から伝送された
静電容量の変化量を用いてタッチ時間を計算することができる。発明の実施形態により、
制御器１１０は応用プロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であっ
てもよい。応用プロセッサは、携帯用電子装置において命令解釈、演算、及び制御などの
機能を行うことができる処理装置である。
例えば、制御器１１０は、静電容量の変化量が第１所定値以上に維持される時間を測
定することによって、客体がタッチスクリーン１３０にタッチされた時間を計算すること
ができる。静電容量の変化量が第１所定値未満である場合には、一般的にタッチ入力装置
１００において誤差範囲として有効なタッチとして認識されないこともある。例えば、図
３ａには、静電容量の変化量が第１所定値以上に維持される有効なタッチ時間が８ｔ（１
ｔないし９ｔ）であるものが示される。この時、図３ａで有効なタッチは、ホバーリング
を含んでもよい。
また、タッチスクリーン１３０に対する直接的なタッチの時間は、制御器１１０が、
静電容量の変化量が前記第２所定値を超過して維持される時間を測定することによって計
算することができる。例えば、静電容量の変化量が第１所定値以上及び第２所定値未満で
あるときは、ホバーリングタッチ区間であってもよい。実施形態により、ホバーリングを
除いた直接的なタッチ時間を測定する必要がある場合に、制御器１１０は、静電容量の変
化量が第２所定値以上である時間区間のみを測定することにより、直接タッチ時間を計算
することができる。例えば、図３ｂにおいて、直接タッチ時間は、２ｔ（２ｔないし４ｔ
）であることが分かる。
以上で詳しく見てみたように、タッチ圧力を検出することができるタッチ入力装置１
００において、タッチ圧力は、その大きさのレベルによってタッチ入力装置１００に対す
る互いに異なる入力として認識されてもよい。例えば、第１タッチ圧力でタッチスクリー
ン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置１００は第１動作を実行するように設定され
てもよく、第２タッチ圧力でタッチスクリーン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置
１００は第２動作を実行するように設定されてもよい。
これと同様に、タッチ時間を検出することができるタッチ入力装置１００において、
タッチ時間の長さによってタッチ入力装置１００に対する互いに異なる入力として認識さ
れてもよい。例えば、第１タッチ時間でタッチスクリーン１３０をタッチする場合、タッ
チ入力装置１００は第３動作を実行するように設定されてもよく、第２タッチ時間でタッ
チスクリーン１３０をタッチする場合、タッチ入力装置１００は第４動作を実行するよう
に設定されてもよい。
本明細書において、タッチ入力装置１００に対する基本的なタッチ入力は、タップタ
ッチ（ｔａｐ ｔｏｕｃｈ）と指称することができる。タップタッチがタッチ入力装置１
００に入力される場合、タップタッチによる設定動作が実行されてもよい。タップタッチ
に比べて相対的に大きい圧力を有するタッチを圧力タッチと指称することができ、圧力タ
ッチがタッチ入力装置１００に入力される場合に圧力タッチによる設定動作が実行されて
もよい。この時、圧力タッチの大きさレベルによって多様な動作が設定されてもよいこと
は自明である。
これと同様に、タップタッチに比べて相対的に長い時間を有するタッチをロングタッ
チ（ｌｏｎｇ ｔｏｕｃｈ）と指称することができ、ロングタッチがタッチ入力装置１０
０に入力される場合にロングタッチによる設定動作が実行されてもよい。この時、ロング
タッチの時間の長さによって多様な動作が設定されてもよいことは自明である。
この時、タップタッチと圧力タッチの判断基準とタップタッチとロングタッチの判断
基準とによって圧力タッチとロングタッチを判断する時、オーバーラップする部分が発生
することがある。例えば、所定のタッチがタップタッチよりも大きい圧力を有する場合、
圧力タッチと認識されることがありながらも、該当タッチがタップタッチよりも長い時間
タッチされる場合、ロングタッチとも認識されることがある。
図４ａ及び図４ｂは、それぞれロングタッチと圧力タッチが混同され得る場合のロン
グタッチと圧力タッチのグラフを例示する。図４ａに例示されたように、第１時間Ｔ１以
上タッチが維持される場合、タッチ入力装置１００に対するタッチはロングタッチと認識
され得る。したがって、第１時間Ｔ１以上タッチが維持されることが確認されれば、第１
時間Ｔ１の地点で該当ロングタッチに対する動作Ａをタッチ入力装置１００が実行するこ
とができる。
タッチスクリーン１３０に対するタッチの圧力が第１圧力Ｆ１以上である場合、圧力
タッチと認識され得る。この時、図４ｂに例示されたように、使用者は圧力タッチを遂行
するために、タッチスクリーン１３０に対するタッチの圧力を徐々に増加させることがで
きる。しかし、第１時間Ｔ１の地点でタッチの時間がロングタッチの基準を満たすので、
該当タッチは、圧力タッチと認識される前にロングタッチと認識されて、第１時間Ｔ１の
地点でロングタッチに対する動作Ａを実行することができる。
したがって、このような問題点を解消するために、本発明の実施形態においては、圧
力タッチとロングタッチとを明確に区別することができる方法、アルゴリズム及び装置を
提示する。
図５は、本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法によって区別
されるタッチの種類を示すグラフである。図５において、タップタッチはａ、ロングタッ
チはｂ、圧力タッチはｃ及びｄで例示されている。タッチ時間が第１時間Ｔ１より短くて
タッチ圧力が第１圧力Ｆ１より小さいタッチは、タップタッチａに設定することができる
。第１圧力Ｆ１より小さい圧力で第１時間Ｔ１以上維持されるタッチは、ロングタッチｂ
に設定することができる。最後に、第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する
タッチは圧力タッチｃ及びｄに設定することができる。この時、圧力タッチは、必ず第１
時間Ｔ１の間タッチが維持される必要はないが、第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１より大
きい圧力を有する区間を要求することができる。
本発明の実施形態において、タップタッチなのか、ロングタッチなのか、又は圧力タ
ッチなのかに対するタッチの種類の判別は、第１時間Ｔ１に成すことができる。第１時間
Ｔ１にタッチの種類が判別されれば、該当タッチの種類による動作をそれぞれ実行するこ
とができる。各タッチの種類による動作は、該当動作は実行するために必要な条件をさら
に満たす必要があってもよい。タッチの種類を判別する基準時間である第１時間Ｔ１は、
タッチ入力装置１００の感度、タッチ入力装置１００が目標とする反応速度、達成しよう
とするタッチの種類の判別誤差率、使用者の使用利便性など多様な事項を考慮して決定さ
れてもよい。
図６は、本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法に対するフロ
ーチャートを例示する。本発明の実施形態によるロングタッチと圧力タッチの判別方法は
、制御器１１０を通じて実行されてもよく、実施形態によりプロセッサ１４０など他の構
成で実施されても構わない。
まず、制御器１１０は、プロセッサ１４０から伝達される静電容量の変化量及び／又
は静電容量の変化量によるタッチ情報からタッチスクリーン１３０に対するタッチがあっ
たかどうかを判断する（Ｓ１００）。ここで、タッチ情報は、タッチの有無、タッチ位置
及び／又はタッチ圧力を含んでもよい。この時、タッチがないと判断されれば、いかなる
動作も実行されず（Ｓ１１０）、再びタッチがあったかどうかを判断する段階（Ｓ１００
）に戻ることができる。Ｓ１００段階でタッチがある場合には、該当タッチが第１時間Ｔ
１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する区間があるかどうかを判断する（Ｓ２００）。
Ｓ２００段階でタッチが第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する区間がある
と判断されれば、該当タッチは圧力タッチに区分することができる（Ｓ２１０）。例えば
、図５において、ｃ及びｄを圧力タッチに区分することができる。これにより、制御器１
１０は、タッチ入力装置１００が圧力タッチによる動作を実行するようにして、タッチの
種類の判別は終了することができる（Ｓ３００）。
Ｓ２００段階でタッチが第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有する区間が
ないと判断されれば、制御器１１０は、第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されたかどうか
を判断する（Ｓ２２０）。Ｓ２２０段階で第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されたと判断
されれば、該当タッチはタップタッチに区分することができる（Ｓ２２１）。例えば、図
５において、第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されながら第１時間Ｔ１の前に第１圧力Ｆ
１以上に圧力が大きくならないａをタップタッチに区分することができる。これにより、
制御器１１０は、タッチ入力装置１００がタップタッチによる動作を実行するようにして
、タッチの種類の判別は終了することができる（Ｓ３００）。
Ｓ２２０段階で第１時間Ｔ１の前にタッチが解除されなかったと判断されれば、該当
タッチはロングタッチに区分することができる（Ｓ２２２）。例えば、図５において、第
１時間Ｔ１の前にタッチが解除されずに第１時間Ｔ１の前に第１圧力Ｆ１以上に圧力が大
きくならないｂをロングタッチに区分することができる。これにより、制御器１１０は、
タッチ入力装置１００がロングタッチによる動作を実行するようにして、タッチの種類の
判別は終了することができる（Ｓ３００）。
この時、圧力タッチ、タップタッチ及び／又はロングタッチに分類された後、該当タ
ッチの種類による動作は、タッチ入力装置１００において設定された追加の条件を満たす
場合に実行されるように設定することができる。
本発明の実施形態によるタッチスクリーン１３０を含むタッチ入力装置１００は、メ
モリ１２０をさらに含んでもよい。メモリ１２０は、前記第１時間Ｔ１、第１圧力Ｆ１、
前記タッチの種類により設定された動作を格納していてもよい。本発明の実施形態による
制御器１１０は、メモリ１２０を参照して前記判別アルゴリズムを遂行することができる
。
以上で詳しく見てみたような判別アルゴリズムを遂行できるタッチ入力装置１００の
使用者が、ロングタッチと混同されないように圧力タッチを遂行するために、使用者は、
第１時間Ｔ１以内に第１圧力Ｆ１以上の圧力を有するようにタッチを遂行する必要がある
。しかし、使用者の年齢、身体条件、状況などによって判断基準になる第１圧力Ｆ１の大
きさが適切でないこともある。例えば、壮健な男性の場合、第１圧力Ｆ１が自身の手の力
に比べて小さく、使用者がロングタッチをしようとする場合にも、力の調節に失敗して圧
力タッチと認識されることがある。または、力が小さい子供の場合、第１圧力Ｆ１が自身
の手の力に比べて非常に大きく、使用者が圧力タッチをしようとする場合にも、第１圧力
Ｆ１以上でタッチをすることができずにロングタッチと認識されることもある。
本発明の実施形態では、このような問題点を解消するために、圧力タッチの判断基準
となる第１圧力Ｆ１の大きさを調節して設定することができる。例えば、本発明の実施形
態によるタッチ入力装置１００において、メモリ１２０には第１圧力Ｆ１がデフォルト（
ｄｅｆａｕｌｔ）値に設定されていることもあり、使用者は必要に応じて第１圧力Ｆ１値
を変更して設定することができる。
図７ａ及び図７ｂは、本発明の実施形態によるタッチ入力装置において、ロングタッ
チと圧力タッチの判別基準を調節する方法を例示する。
図７ａに例示されたように、第１圧力Ｆ１の設定のための画面がタッチスクリーン１
３０にディスプレイすることができる。図７ａに示された例において、使用者は自身が所
望する第１圧力Ｆ１を設定するために、「２２」と表示されたタッチ入力領域を押すこと
ができる。この時、使用者のタッチ圧力の大きさに応じて、ムービングサークル２０がバ
ー２１２上を動くことができる。使用者は、自身が所望する圧力レベルに到達する時まで
タッチ入力領域２２を押すことができ、自身が所望する圧力レベルを第１圧力Ｆ１に設定
するために、該当圧力レベルでタッチ入力領域２２に対して押すことを所定の時間ホール
ド（ｈｏｌｄ）した後、解除することができる。これにより、該当圧力に第１圧力Ｆ１を
設定することができる。これは単に例示に過ぎず、使用者は多様な方法でタッチ入力装置
１００において第１圧力Ｆ１を設定することができ、このような設定内容はメモリ１２０
に格納することができる。
本発明の実施形態により、タッチスクリーン１３０の画面を分割して、各分割画面毎
にそれぞれ異なる第１圧力Ｆ１を設定することができる。図７ｂにおいて、タッチスクリ
ーン１３０の画面は４つに分割され、各分割画面１、２、３、４毎に第１圧力Ｆ１を設定
する場合が例示される。例えば、第１圧力Ｆ１を設定しようとする分割画面を選択した後
、ムービングサークル２０を所望する第１圧力Ｆ１のレベル位置まで動かすことによって
、該当分割画面の第１圧力Ｆ１を設定することができる。このような設定過程は、残りの
分割画面に対しても同様に設定することができる。この時、複数の分割画面１、２、３、
４のうち複数個又は全体分割画面が選択され、同時に同様に第１圧力Ｆ１を設定すること
ができる。この時、分割画面の選択は、選択しようとする分割画面をタッチすることによ
って実行することができる。その後、ムービングサークル２０を動かして第１圧力Ｆ１の
大きさを設定することができる。
図７ｂに示されたタッチスクリーン１３０の分割画面に対する第１圧力Ｆ１の設定は
、単に例示に過ぎず、多様な具現方法によってタッチスクリーン１３０の分割画面に対し
て第１圧力Ｆ１を設定することができる。分割画面それぞれに対する第１圧力Ｆ１の設定
は、図７ａを参照して説明された方法によって成されてもよい。
以上において、実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限
定する訳ではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施
形態の本質的な特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。
１００ タッチ入力装置
１１０ 制御器
１２０ メモリ
１３０ タッチスクリーン
１４０ プロセッサ

Claims (16)

  1. タッチスクリーンを含むタッチ入力装置であって、
    前記タッチスクリーンに対するタッチとして、第１圧力よりも小さい圧力で第１時間
    期間より同じか長い時間期間維持される第１タッチと、前記タッチスクリーンに対するタ
    ッチとして、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を含む第
    ２タッチとに対して、互いに異なる動作を実行するように構成された、
    タッチ入力装置。
  2. 前記タッチスクリーンに対するタッチとして、前記第１圧力よりも小さい圧力で前記
    第１時間期間より短い時間期間維持される第３タッチに対して、前記第１タッチ及び前記
    第２タッチに対する動作と異なる動作を実行するように構成された、
    請求項１に記載のタッチ入力装置。
  3. 前記第１圧力は、前記タッチスクリーンに対する入力を通じて調節されるように構成
    された、
    請求項１または２に記載のタッチ入力装置。
  4. 前記第１圧力は、前記タッチスクリーンの複数の分割画面に対し、それぞれ区分して
    調節されるように構成された、
    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。
  5. タッチスクリーンを含むタッチ入力装置において、
    前記タッチスクリーンに対するタッチが、第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を
    有する時間区間を含むかどうか判断する段階と、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、
    を含む、
    タッチの種類の判別方法。
  6. 前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含む場合、前記タッチを圧力タッチに分類する段階を含む、
    請求項５に記載のタッチの種類の判別方法。
  7. 前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除される場合、前記タッチをタップタ
    ッチに分類する段階を含む、
    請求項５または６に記載のタッチの種類の判別方法。
  8. 前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除されない場合、前記タッチをロング
    タッチに分類する段階を含む、
    請求項５ないし７のいずれか１項に記載のタッチの種類の判別方法。
  9. 前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段
    階をさらに含む、
    請求項５ないし８のいずれか１項に記載のタッチの種類の判別方法。
  10. 前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段
    階は、
    前記使用者による入力に基づいて前記タッチスクリーンの複数の分割画面に対して前
    記第１圧力をそれぞれ異なるように設定する段階を含む、
    請求項９に記載のタッチの種類の判別方法。
  11. タッチスクリーンと制御器とを含み、
    前記制御器は、
    前記タッチスクリーンに対するタッチが第１時間期間以内に第１圧力以上の圧力を有
    する時間区間を含むかどうか判断する段階と、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階と、
    を遂行する、
    タッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置。
  12. 前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含む場合、前記タッチを圧力タッチに分類する段階を含む、
    請求項１１に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置。
  13. 前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除される場合、前記タッチをタップタ
    ッチに分類する段階を含む、
    請求項１１または１２に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置。
  14. 前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含むかどうかによってタッチの種類を分類する段階は、
    前記タッチが、前記第１時間期間以内に前記第１圧力以上の圧力を有する時間区間を
    含まずに、前記第１時間期間以内に前記タッチが解除されない場合、前記タッチをロング
    タッチに分類する段階を含む、
    請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入
    力装置。
  15. 前記制御器は、前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設
    定する前処理段階をさらに遂行する、
    請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入
    力装置。
  16. 前記タッチ入力装置の使用者による入力に基づいて前記第１圧力を設定する前処理段
    階は、
    前記使用者による入力に基づいて前記タッチスクリーンの複数の分割画面に対して、
    前記第１圧力を互いに異なるように設定する段階を含む、
    請求項１５に記載のタッチの種類の判別が可能なタッチ入力装置。
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