JP5723913B2 - タッチスクリーン及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチスクリーン及びその駆動方法に関する。

スマートモバイルシステムの発展は、日常生活全般の急速な変化に寄与している。特定の空間でのみ行うことができたことが、いつでもどこでも時間や場所に拘らず可能になった。例えば、移動中に電子メールで業務をしたり、インターネットを接続して情報を検索することが自然な日常になった。これは、半導体製造技術の発展につれて、システムの小型化が可能になり、ギカバイト以上の高容量のメモリが一つのチップで構成され、回路技術の発展につれて高性能、低消費電力のプロセッサ技術が可能になったためである。

このようなモバイルシステムの革命は、スマートフォンまたはタブレットＰＣを介して具現されている。モバイルシステムの小型化、高級化、スマート化を可能にした一つが、入力装置の革新である。固定型コンピュータで使われているキーボード、マウスのような入力装置は、その大きさと重さなど、物理的な限界のため、モバイルシステムに致命的な制約になる。

しかし、これを効果的に解決したものが、タッチスクリーンである。追加的な空間が必要でないだけでなく、マルチタッチのような効果的且つ進歩的な入力を可能にした。タッチスクリーンは、指とスクリーンの接触により動作を実行するため、スクリーンをタッチする時、自然に触覚フィードバックを感じることができる。

例えば、アップル（Ａｐｐｌｅ）社のアイポッドタッチ（ｉＰｏｄ Ｔｏｕｃｈ）が登場して以来、アイフォン、アイパッド、ギャラクシー、ギャラクシーノートなど、多様なモバイルデバイスでタッチインターフェースが、ユーザ入力手段として使われている。

今後進化するモバイルシステムの外形的な変化がどのような形態であれ、モバイルシステムを進一歩させるための入力システムの進化も持続的に行われるであろう。

このようなタッチスクリーンのタッチを感知するセンシングは、大きく静電容量センシング及びＥＭＲセンシングの２つの方式がある。

まず、静電容量方式のセンシングは、身体または特定物体が接触した時に発生する静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化を感知することである。タッチする面に人体が接触する時に発生する微細な静電容量の変化値と設定値との間の差を感知して、最終出力を生成するようになる。タッチセンサに接触される部分は、金属で製作され、その金属部分に少ない量の電流を流すと、動作待機状態となる。この時、ユーザがスイッチに手を接触すると、人体に電気が流れ、短い時間にその電圧が変わるようになり、内部の回路は、その電圧に反応して出力が変わるようになる。

一方、ＥＭＲセンシングは、電磁誘導方式に、ペンに内蔵されたコイルが端末機センサから出る特定領域の周波数を送受信しながら、ペンの筆圧、速度、座標情報を感知することである。さらに具体的に説明すると、ペンの共振回路によって表面センサボードで生成された磁場に極めて微細なエネルギーを誘導すると、ペンの共振回路がこのエネルギーを利用して磁気信号をセンサボードに再び戻すことができる。表面がコイルで形成されたセンサユニットと共振回路を内蔵した電子ペンで構成することができる。

このような静電容量センシング及びＥＭＲセンシングは、上述したように、そのセンシング方法が相違するため、一つのタッチスクリーンに具現しにくいという問題があった。

特許文献１は、タッチスクリーンに関する。具体的に、この特許文献１は、投影式（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）タッチパネルと減圧式タッチパネルを組合せてハイブリッド型タッチパネルを具現する方法に対して開示している。

韓国公開特許第２０１１−０１２７１９７号公報

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのものであり、本発明の目的は、タッチスクリーンで配線に連結されたスイッチのスイッチングによって、静電容量センシングまたはＥＭＲセンシングはもちろん、アンテナとしても使用が可能なタッチスクリーン及びその駆動方法を提供することである。

本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結される複数のスイッチで構成されたスイッチング部と、前記スイッチング部のスイッチング動作によって静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングするセンシング部と、前記タッチスクリーンの動作モードによって前記スイッチング部のスイッチング動作を制御する主制御部と、を含んで構成される。

また、前記スイッチング部は、前記駆動ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって該当スイッチをスイッチングし、該当スイッチを駆動選択ＭＵＸを介して選択された駆動ラインと連結して閉ループパターンを形成する第１スイッチング部と、前記感知ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって該当スイッチをスイッチングし、該当スイッチをセンシングＭＵＸを介して選択された感知ラインと連結して閉ループパターンを形成する第２スイッチング部と、を含む。

また、前記スイッチング部は、半導体素子で構成され、メモリ構造を含む。

また、前記センシング部は、前記第１及び第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ライン及び前記感知ラインを連結し、前記連結された駆動ライン及び感知ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号による前記静電容量の変化を判断するように構成される静電容量センシング部と、前記第１スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ラインを連結し、前記連結された駆動ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＹ軸方向のＥＭＲをセンシングし、前記第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記感知ラインを連結し、前記連結された感知ラインに基づいて入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＸ軸方向のＥＭＲをセンシングするＥＭＲセンシング部と、を含む。

また、本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、前記タッチスクリーンの動作モードによって前記第１及び第２スイッチング部のスイッチング動作を実行し、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線をループ構造のアンテナパターンで形成し、外部機器と通信または外部機器への電力送信を実行するアンテナ部をさらに含む。

また、前記アンテナ部は、前記第１スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの駆動ラインをアンテナパターンで連結することにより具現される第１アンテナ部と、前記第２スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの感知ラインをアンテナパターンで連結することにより具現される第２アンテナ部と、を含む。

また、前記アンテナ部は、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線外郭に電力送信及び通信のための外部配線をアンテナパターンで連結することにより具現される第３アンテナ部をさらに含む。

一方、本発明の一実施例によるタッチスクリーンの駆動方法は、（Ａ）タッチスクリーンの動作モードを判断する段階と、（Ｂ）前記タッチスクリーンの動作モードによって、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結されるスイッチング部の該当スイッチをスイッチングし、前記タッチスクリーンの配線を閉ループパターンに生成する段階と、（Ｃ）前記タッチスクリーンの動作モードによって生成された閉ループパターンから静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングする段階と、を含む。

また、前記（Ｂ）段階は、（Ｂ１）前記駆動ラインの配線と各々連結された第１スイッチング部の該当スイッチを前記タッチスクリーンの動作モードによってスイッチングし、該当スイッチを駆動選択ＭＵＸを介して選択された駆動ラインと連結して閉ループパターンを形成する段階と、（Ｂ２）前記感知ラインの配線と各々連結された第２スイッチング部の該当スイッチを前記タッチスクリーンの動作モードによってスイッチングし、該当スイッチをセンシングＭＵＸを介して選択された感知ラインと連結して閉ループパターンを形成する段階と、を含む。

また、前記（Ｃ）段階は、（Ｃ１）前記タッチスクリーンの動作モードによって、前記第１及び第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ライン及び前記感知ラインを連結する段階と、（Ｃ２）前記連結された駆動ライン及び感知ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号による前記静電容量の変化を判断する段階と、を含む。

また、前記（Ｃ）段階は、（Ｃ３）前記タッチスクリーンの動作モードによって、前記第１スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ラインを連結する段階と、（Ｃ４）前記第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記感知ラインを連結する段階と、（Ｃ５）前記連結された駆動ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＹ軸方向のＥＭＲをセンシングする段階と、（Ｃ６）前記連結された感知ラインに基づいて前記入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＸ軸方向のＥＭＲをセンシングする段階と、を含む。

また、本発明の一実施例によるタッチスクリーンの駆動方法は、（Ｄ）前記タッチスクリーンの動作モードによって生成された閉ループパターンにアンテナとして動作するためのアンテナパターンを形成する段階をさらに含む。

また、前記（Ｄ）段階は、（Ｄ１）前記第１スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの駆動ラインをアンテナパターンに連結する段階と、（Ｄ２）前記第２スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの感知ラインをアンテナパターンに連結する段階と、を含む。

また、前記（Ｄ）段階は、（Ｄ３）前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線外郭に電力送信及び通信のための外部配線をアンテナパターンに連結する段階をさらに含む。

本発明によると、タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結されたスイッチング部のスイッチングを介して配線抵抗をダブルルーティング構造で形成することによって、タッチスクリーンべゼルの領域を広めることなくセンシング感度を向上させることができる。

また、本発明によると、同一配線構造を使用してＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）センシング及び静電容量センシングはもちろん、アンテナパターンを形成してアンテナとして動作することもできる。

本発明の一実施例によるタッチスクリーンを示す概略的な構成図である。 本発明の実施例による静電容量をセンシングするための方法を示す概念図である。 本発明の一実施例によるダブルルーティングパターンを説明するための概念図であって、スイッチが開けられた場合であるシングルルーティングパターンを示す概念図である。 本発明の一実施例によるダブルルーティングパターンを説明するための概念図であって、スイッチが閉められた場合であるダブルルーティングパターンを示す概念図である。 本発明の一実施例によるＥＭＲセンシング（Ｙ軸ＥＭＲセンシング）方法を示す概念図である。 本発明の一実施例によるＥＭＲセンシング（Ｘ軸ＥＭＲセンシング）方法を示す概念図である。 本発明の一実施例によるスイッチングを利用したアンテナ構造を示す概念図である。 本発明の一実施例によるスイッチングを利用したアンテナ構造を示す概念図である。 本発明の一実施例によるスイッチングを利用したアンテナ構造を示す概念図である。 本発明の一実施例によるタッチスクリーンにおける駆動方法を示す概念図である。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

以下、本発明の実施例では、説明の便宜上、タッチスクリーンが複数の行配線（ｒｏｗ ｔｒａｃｅ）または駆動ライン（ｄｒｉｖｉｎｇ ｌｉｎｅ）及び複数の列配線（ｃｏｌｕｍｎ ｔｒａｃｅ）または感知ライン（ｓｅｎｓｉｎｇ ｌｉｎｅ）を有する容量性感知媒体（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ）を含むと仮定するが、他の感知媒体も使うことができる。タッチスクリーンにおいて、行配線及び列配線は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明な伝導性媒体で形成することができるが、他の透明物質及び銅などの不透明物質も使うことができる。一部の実施例で、行配線及び列配線は、互いに垂直であるが、他の実施例で、その他の非直交配向（ｎｏｎ−Ｃａｒｔｅｓｉａｎ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）も可能である。例えば、極座標系で、感知ラインは同心円であってもよく、駆動ラインは放射状に伸びているラインであってもよい（または、その反対であってもよい）。従って、用語“行”及び“列”、“列方向駆動ライン”及び“行方向感知ライン”が、本明細書で使われるように直交格子（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｇｒｉｄ）だけでなく、第１及び第２次元を有する他の幾何学的構成の交差する配線（極座標配列の同心ライン及び放射状ライン）を含むことができる。行及び列は、ほぼ透明な誘電体物質に分離されたほぼ透明な基板の片方に、基板の両方に、または誘電体物質に分離された２個の別個の基板上に形成することができる。

図１は、本発明の一実施例によるタッチスクリーンを示す概略的な構成図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、第１スイッチング部１００、第２スイッチング部１１０、センシングＭＵＸ１２０、駆動選択ＭＵＸ１２５、静電容量センシング部１３０、ＥＭＲセンシング部１４０、及び主制御部１５０を含んで構成される。

第１スイッチング部１００は、タッチスクリーンの駆動ライン（ｄｒｉｖｉｎｇ ｌｉｎｅ）の配線に連結され、スイッチングを実行する複数個のスイッチを含むことができる。スイッチングは、スイッチング用半導体素子を利用して実行することができる。特定スイッチが閉められた場合、複数個の駆動ライン（ｄｒｉｖｉｎｇ ｌｉｎｅ）を連結し、配線の抵抗がＸ軸方向にダブルルーティング（ｄｏｕｂｌｅ ｒｏｕｔｉｎｇ）パターンで配列することができる。ダブルルーティングパターンに対しては、図３で追加的に詳述する。

第２スイッチング部１１０は、タッチスクリーンの感知ライン（ｓｅｎｓｅ ｌｉｎｅ）の配線に連結され、スイッチングを実行する複数個のスイッチを含むことができる。第２スイッチング部１１０におけるスイッチングは、スイッチング用半導体素子を利用して実行することができる。特定スイッチが閉められた場合、複数個の感知ライン（ｓｅｎｓｅ ｌｉｎｅ）を連結し、配線の抵抗がＹ軸方向にダブルルーティング（ｄｏｕｂｌｅ ｒｏｕｔｉｎｇ）パターンを形成することができる。

センシングＭＵＸ１２０は、感知ラインに連結され、タッチスクリーンでセンシングされた結果を、結合（ｍｕｘ）する役割を遂行することができる。

駆動選択ＭＵＸ１２５は、駆動ラインに連結され、駆動ラインに一定の電圧を加えるために使うことができる。

センシングＭＵＸ１２０と駆動選択ＭＵＸ１２５は、一つのＭＵＸ構造で形成されてもよい。

静電容量センシング部１３０は、静電容量の変化を感知し、タッチ地点をセンシングするために使うことができ、ＥＭＲセンシング部１４０は、ＥＭＲを検出するために使うことができる。

本発明の実施例によると、静電容量とＥＭＲをセンシングするための構造を一つの階層に具現させることができ、メモリを具備した半導体スイッチ素子を使用し、配線をダブルルーティング構造に生成することによって、配線全体のセンシングの感度を高めることができる。

図１を参照して簡単に説明すると、メモリ構造１０１（例えば、状態メモリ）を具備した第１スイッチング部１００は、駆動ラインと連結することによって、配線の抵抗構造をダブルルーティングパターンに変化させて配線抵抗を減少させることができる。このような場合、Ｘ軸方向で発生した電圧変化をスキャンすることができる駆動選択ＭＵＸ１２５に入る信号の大きさが大きくなり、Ｘ軸方向で入力信号のセンシング感度が増加するようになる。例えば、Ｘ軸方向のＥＭＲセンシングを実行する時、ダブルルーティングパターンに閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）構造を形成することで、既存の配線抵抗が減少して入力信号のＸ軸方向センシング感度を高めることができる。

同様に、メモリ構造１１１（例えば、状態メモリ）を具備した第２スイッチング部１１０は、感知ラインと連結することによって、配線の構造を変化させて配線抵抗を減少させることができる。第１スイッチング部１００の役割と同様に、入力信号に対するＹ軸方向のＥＭＲセンシング感度及び静電容量センシング感度を増加させることができる。

主制御部１５０は、本発明の一実施例によるタッチスクリーンを全般的に制御するものであり、特に、第１スイッチング部１００及び第２スイッチング部１１０のスイッチング動作を制御し、該当駆動ライン及び感知ラインにより閉ループを形成し、タッチ地点を静電容量またはＥＭＲでセンシングするように制御することができる。

また、前記主制御部１５０は、第１スイッチング部１００及び第２スイッチング部１１０のスイッチング動作を制御し、該当駆動ライン及び感知ラインにより、ループ構造のアンテナパターンを形成してアンテナとして機能するように制御することもできる。このような主制御部１５０は、図２乃至図７を参照して、さらに詳細に説明する。

以下、本発明の実施例では、スイッチング構造を利用した具体的な静電容量センシング及びＥＭＲセンシング方法に対して開示する。

図２は、本発明の実施例による静電容量をセンシングするための方法を示す概念図である。

図２を参照すると、静電容量をセンシングするために、第２スイッチング部１１０に含まれるスイッチのうち特定スイッチが閉められる。第２スイッチング部１１０で特定位置のスイッチが閉められる場合、静電容量をセンシングするための配線の抵抗がダブルルーティングパターンを有することができる。第２スイッチング部１１０の上段のスイッチが連結される場合、タッチスクリーンの感知ラインの配線構造が一つの閉ループを形成することができる。このような場合、配線の抵抗が減少するため、即ち、静電容量センシング部１３０に入力される信号の大きさを増加することができ、センシング感度を増加することができる。

スイッチを制御するためには、外部で送信されたスイッチング制御信号に基づき、複数のスイッチのうちセンシングを実行するための特定スイッチ構造のみを閉めるように制御し、センシングを実行するための閉ループを形成することができる。

以下の図３Ａ及び図３Ｂでは、このようなダブルルーティングパターンに対して、さらに具体的に説明する。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施例によるダブルルーティングパターンを説明するための概念図であり、図３Ａは、スイッチが開けられた場合であるシングルルーティングパターンを示す概念図であり、図３Ｂは、スイッチが閉められた場合であるダブルルーティングパターンを示す概念図である。

例えば、Ｒオームを有する４個の抵抗が配線に存在すると仮定する場合、シングルルーティングパターンの場合、４個の抵抗が直列に連結された構造を有する。それぞれの抵抗の大きさがＲオームであるため、全体抵抗は４Ｒオーム（ｏｈｍ）に該当する値を有する。しかし、ダブルルーティングパターンを使用する場合、４個の抵抗が並列に連結するようになる。それぞれの抵抗の大きさをＲオームとする場合、全体抵抗の大きさはＲオームの大きさを有するため、全体抵抗の大きさが４Ｒオームから１Ｒオームになり、１/４に減少するようになる。即ち、スイッチング構造を使用することで、配線の抵抗を減少させて入力信号に対するセンシングの感度を高めることができる。また、入力信号に対してセンシングされる信号の大きさが大きいため、既存のタッチスクリーンよりタッチスクリーンを大面積に構成することもできる。

また、ダブルルーティングスイッチングを実行するメモリ構造１０１または１１１を含むスイッチング部１００または１１０を使用することによって、タッチスクリーンで別にべゼルの幅を増加させることなく少量の配線でダブルルーティング構造を具現することができる。このようなスイッチ構造は、半導体で形成され、静電容量をセンシングする時、スイッチング部の特定スイッチが選択的に動作する構造を有することができる。

図４は、本発明の一実施例によるＥＭＲセンシング（Ｙ軸ＥＭＲセンシング）方法を示す概念図である。

図４を参照すると、Ｙ軸方向のＥＭＲをセンシングするために、第１スイッチング部１００に含まれる特定位置に存在するスイッチを閉めることによって、閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）構造を形成することができる。例えば、第１スイッチング部１００に位置した特定スイッチを閉めることによって、駆動選択ＭＵＸ１２５に連結されたＹ軸ＥＭＲセンシング部１４２と閉ループを形成することができる。

即ち、第１及び第２スイッチング部１００、１１０のようなスイッチ構造を使用して上述した図２と同様に、ダブルルーティング構造を形成することで、ＥＭＲセンシングの感度を増加させることができる。

また、第１及び第２スイッチング部１００、１１０も半導体素子に基づくスイッチング動作を実行することができる。外部で送信されたスイッチング制御信号に基づき、複数のスイッチのうちＥＭＲセンシングを実行するための特定スイッチのみを閉めてＥＭＲセンシングのための閉ループを形成することができる。この閉ループからＹ軸方向のＥＭＲをセンシングすることができる。

図５は、本発明の一実施例によるＥＭＲセンシング（Ｘ軸ＥＭＲセンシング）方法を示す概念図である。

図５を参照すると、Ｘ軸方向のＥＭＲをセンシングするために、第２スイッチング部１１０に含まれる特定位置に存在するスイッチを閉めることによって、閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ）構造を形成することができる。例えば、第２スイッチング部１１０に位置した特定位置に存在する複数のスイッチを閉めることによって、センシングＭＵＸ１２０に連結されたＸ軸ＥＭＲセンシング部１４１とループ構造の閉ループを形成することができる。この閉ループからＸ軸方向のＥＭＲをセンシングすることができる。

一方、本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、前記第１及び第２スイッチング部１００、１１０のスイッチング制御によって、ループ構造のアンテナパターンを形成することにより具現されたアンテナ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃをさらに含むことができる。このようなアンテナ部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃに対する説明は、以下の図６Ａ乃至図６Ｃを参照して、さらに詳細に説明する。

図６Ａ乃至図６Ｃは、本発明の一実施例によるスイッチングを利用したアンテナ構造を示す概念図である。

図６Ａ乃至図６Ｃを参照すると、主制御部１５０は、タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線、駆動選択ＭＵＸ１２５、及びセンシングＭＵＸ１２０がループ構造を形成するように前記第１及び第２スイッチング部１００、１１０のスイッチングが実行されるようにして、ループ構造のアンテナパターンを形成し、前記アンテナパターンが近距離通信に活用されるようにすることができる。

具体的に、図６Ａでは、本発明の一実施例によるタッチスクリーンに存在する第１スイッチング部１００を使用してアンテナ構造を形成する方法に対して開示する。

図６Ａを参照すると、本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、タッチスクリーンに備えた配線構造と第１スイッチング部１００に含まれた複数のスイッチ及び駆動選択ＭＵＸ１２５を使用して具現され、ループ型アンテナとして使われる第１アンテナ部１７０ａをさらに含むことができる。例えば、第１スイッチング部１００でスイッチを連結し、連結されたスイッチと駆動ライン及び駆動選択ＭＵＸ１２５がループ構造のアンテナを形成することができる。このように形成されたループ構造は、アンテナとしての役割を遂行して近距離通信に活用することができる。また、コイル構造に基づいて誘導電流を利用する磁気誘導方式の電力送信に使うこともできる。

図６Ｂでは、本発明の一実施例によるタッチスクリーンに存在する第２スイッチング部１１０を使用してアンテナ構造を形成する方法に対して開示する。

図６Ｂを参照すると、本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、図６Ａのタッチスクリーンと同様に、タッチスクリーンに備えた配線構造と第２スイッチング部１１０に含まれた複数のスイッチ及びセンシングＭＵＸ１２０を使用して具現され、ループ型アンテナとして使われる第２アンテナ部１７０ｂをさらに含むことができる。例えば、第２スイッチング部１１０でスイッチを連結し、連結されたスイッチと感知ライン及びセンシングＭＵＸ１２０がループ構造のアンテナを形成することができる。このように形成されたループ構造もアンテナとしての役割を遂行して近距離通信に活用することができる。また、コイル構造に基づいて誘導電流を利用する磁気誘導方式の電力送信に使うこともできる。

図６Ｃは、本発明の一実施例によるタッチスクリーンの配線外郭に追加された電力送信及び通信のための外部配線を使用してアンテナ構造を形成する方法に対して開示する。

図６Ｃを参照すると、本発明の一実施例によるタッチスクリーンは、第１スイッチング部１００、第２スイッチング部１１０、センシングＭＵＸ１２０、駆動選択ＭＵＸ１２５の外郭に具現され、ループ型アンテナとして使われる第３アンテナ部１７０ｃを追加的に具備することができる。このような外郭のループ構造のアンテナは、タッチスクリーンで電力送信や近距離通信に使うことができる。

図７は、本発明の一実施例によるタッチスクリーンにおける駆動方法を示す概念図である。

図７を参照すると、本発明の一実施例によるタッチスクリーンにおける駆動方法は、主制御部１５０がタッチスクリーンの動作モードを判断する（段階Ｓ１０００）。

即ち、タッチスクリーンの動作モードによって、前記第１スイッチング部１００及び前記第２スイッチング部１１０をスイッチングすることにより、タッチスクリーンの感知ライン及び駆動ラインが静電容量をセンシングしたり、ＥＭＲをセンシングしたり、アンテナ構造を形成するように実行することができる。タッチスクリーンでどのような動作を実行するかによって、それぞれのスイッチング部１００、１１０で互いに異なるスイッチング動作を実行することができるため、前記タッチスクリーンの動作モードを判断することができる。

次に、主制御部１５０は、前記タッチスクリーンの動作モードによって前記第１及び第２スイッチング部１００、１１０のスイッチを制御することができる（段階Ｓ１０１０）。

前記第１及び第２スイッチング部１００、１１０を制御するためには、主制御部１５０で送信された制御信号を活用することができる。主制御部１５０で送信された制御信号によって、静電容量をセンシングしたり、ＥＭＲをセンシングしたり、アンテナ構造を形成するために、該当スイッチング部１００、１１０の該当スイッチが動作するように制御することができる。

このように制御されたスイッチに基づき、タッチスクリーンでタッチによる入力信号（静電容量及びＥＭＲ）をセンシングしたり、またはアンテナとして動作するためのアンテナパターンが形成される（段階Ｓ１０２０）。

上述したように、静電容量センシング方法とＥＭＲセンシング方法は、タッチスクリーンで互いに異なる用途に入力信号をセンシングする時に使用することができるが、本発明の一実施例によるタッチスクリーン及びその駆動方法によると、タッチスクリーンパネルで別の空間でない一つの駆動ライン（ｄｒｉｖｉｎｇ ｌｉｎｅ）とセンシングライン（ｓｅｎｓｉｎｇ ｌｉｎｅ）を使用して静電容量及びＥＭＲをセンシングすることが可能である。即ち、タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結された第１及び第２スイッチング部１００、１１０のスイッチング制御によって、静電容量及びＥＭＲを両方ともセンシングすることができる。

従って、本発明の実施例によるタッチスクリーンは、静電容量及びＥＭＲを両方ともセンシングすることにより、センシング目的によってセンシングをさらに正確に行うことができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、タッチスクリーン及びその駆動方法に適用可能である。

１００ 第１スイッチング部（スイッチング部）
１０１ メモリ構造
１１０ 第２スイッチング部（スイッチング部）
１１１ メモリ構造
１２０ センシングＭＵＸ
１２５ 駆動選択ＭＵＸ
１３０ 静電容量センシング部（センシング部）
１４０ ＥＭＲセンシング部（センシング部）
１４１ Ｘ軸ＥＭＲセンシング部
１４２ Ｙ軸ＥＭＲセンシング部
１５０ 主制御部
１６０ ＴＸ送信部
１７０ａ 第１アンテナ部
１７０ｂ 第２アンテナ部
１７０ｃ 第３アンテナ部

Claims (11)

1. タッチスクリーン上に形成された駆動ラインの一段に形成された配線と連結される複数のスイッチで構成された第１スイッチング部と、感知ラインの一段に形成された配線と連結される複数のスイッチで構成された第２スイッチング部と、を含むスイッチング部と、
   前記タッチスクリーンの動作モードが静電容量センシングモードまたは磁気誘導（ＥＭＲ）センシングモードである場合、静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングするセンシング部と、
   前記タッチスクリーンの動作モードによって前記各々の駆動ライン及び感知ラインの一段に形成された配線との連結を制御する主制御部と、
   を含み、
   前記主制御部は、
   前記タッチスクリーンの動作モードが静電容量センシングモードである場合、前記第２スイッチング部とセンシングＭＵＸを制御し、前記センシングＭＵＸ、前記感知ライン及び前記第２スイッチング部で連結されて形成される閉ループの構造を形成し、
   前記タッチスクリーンの動作モードが磁気誘導（ＥＭＲ）センシングモードである場合、前記第１スイッチング部と駆動選択ＭＵＸまたは前記第２スイッチング部と前記センシングＭＵＸを制御し、前記第１スイッチング部、駆動選択ＭＵＸ及び駆動ラインまたは前記第２スイッチング部、センシングＭＵＸ及び感知ラインで構成される閉ループを形成する、
   タッチスクリーン。
2. 前記スイッチング部は、半導体素子で構成され、メモリ構造を含む請求項１に記載のタッチスクリーン。
3. タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結される複数のスイッチで構成されたスイッチング部と、
   前記スイッチング部のスイッチング動作によって静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングするセンシング部と、
   前記タッチスクリーンの動作モードによって前記スイッチング部のスイッチング動作を制御する主制御部を含み、
   前記スイッチング部は、
   前記駆動ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって当該スイッチをスイッチングし、駆動選択ＭＵＸを介して選択された駆動ラインと連結して閉ループパターンを形成するようにスイッチングされる第１スイッチング部と、
   前記感知ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって該当スイッチをスイッチングし、センシングＭＵＸを介して選択された感知ラインと連結して閉ループパターンを形成するようにスイッチングされる第２スイッチング部を含み、
   前記センシング部は、
   前記第１及び第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ライン及び前記感知ラインを連結し、前記連結された駆動ライン及び感知ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号による前記静電容量の変化を判断するように構成される静電容量センシング部と、
   前記第１スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ラインを連結し、前記連結された駆動ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＹ軸方向のＥＭＲをセンシングし、前記第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記感知ラインを連結し、前記連結された感知ラインに基づいて入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＸ軸方向のＥＭＲをセンシングするＥＭＲセンシング部と、
   を含むタッチスクリーン。
4. タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結される複数のスイッチで構成されたスイッチング部と、
   前記スイッチング部のスイッチング動作によって静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングするセンシング部と、
   前記タッチスクリーンの動作モードによって前記スイッチング部のスイッチング動作を制御する主制御部を含み、
   前記スイッチング部は、
   前記駆動ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって該当スイッチをスイッチングし、駆動選択ＭＵＸを介して選択された駆動ラインと連結して閉ループパターンを形成するようにスイッチングされる第１スイッチング部と、
   前記感知ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって該当スイッチをスイッチングし、センシングＭＵＸを介して選択された感知ラインと連結して閉ループパターンを形成するようにスイッチングされる第２スイッチング部を含み、
   前記タッチスクリーンの動作モードによって前記第１及び第２スイッチング部のスイッチング動作を実行し、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線をループ構造のアンテナパターンで形成し、外部機器と通信または外部機器への電力送信を実行するアンテナ部をさらに含むタッチスクリーン。
5. 前記アンテナ部は、
   前記第１スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの駆動ラインをアンテナパターンで連結することにより具現される第１アンテナ部と、
   前記第２スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの感知ラインをアンテナパターンで連結することにより具現される第２アンテナ部と、
   を含む請求項４に記載のタッチスクリーン。
6. 前記アンテナ部は、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線外郭に電力送信及び通信のための外部配線をアンテナパターンで連結することにより具現される第３アンテナ部をさらに含む請求項５に記載のタッチスクリーン。
7. （Ａ）タッチスクリーンの動作モードを判断する段階と、
   （Ｂ）前記タッチスクリーンの動作モードによって、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結されるスイッチング部の該当スイッチをスイッチングし、前記タッチスクリーンの配線を閉ループパターンに生成する段階と、
   （Ｃ）前記タッチスクリーンの動作モードによって生成された閉ループパターンから静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングする段階と、を含み、
   前記（Ｂ）段階は、
   前記タッチスクリーンの動作モードが静電容量センシングモードである場合、センシングＭＵＸを制御し、前記感知ラインを選択し、第２スイッチング部を制御し、前記選択された感知ラインと第２スイッチング部を連結し、閉ループの構造を形成し、
   前記タッチスクリーンの動作モードが磁気誘導（ＥＭＲ）センシングモードである場合、前記スイッチング部と駆動選択ＭＵＸを制御し、第１スイッチング部の複数のスイッチ及び駆動ラインの一段に形成された配線が交互電気的に連結され、閉ループパターンを形成し、前記スイッチング部とセンシングＭＵＸを制御し、前記第２スイッチング部の複数のスイッチ及び感知ラインの一段に形成された配線が交互電気的に連結され、閉ループパターンを形成する、
   タッチスクリーンの駆動方法。
8. （Ａ）タッチスクリーンの動作モードを判断する段階と、
   （Ｂ）前記タッチスクリーンの動作モードによって、前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線に各々連結されるスイッチング部の該当スイッチをスイッチングし、前記タッチスクリーンの配線を閉ループパターンに生成する段階と、
   （Ｃ）前記タッチスクリーンの動作モードによって生成された閉ループパターンから静電容量またはＥＭＲ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）をセンシングする段階と、
   を含み、
   前記（Ｂ）段階は、
   （Ｂ１）前記駆動ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって第１スイッチング部の該当スイッチをスイッチングし、駆動選択ＭＵＸを介して選択された駆動ラインと連結して閉ループパターンを形成する段階と、
   （Ｂ２）前記感知ラインの配線と各々連結され、前記タッチスクリーンの動作モードによって第２スイッチング部の該当スイッチをスイッチングし、センシングＭＵＸを介して選択された感知ラインと連結して閉ループパターンを形成する段階と、
   を含み、
   前記（Ｃ）段階は、
   （Ｃ３）前記タッチスクリーンの動作モードによって、前記第１スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記駆動ラインを連結する段階と、
   （Ｃ４）前記第２スイッチング部の少なくとも一つのスイッチをスイッチングして前記感知ラインを連結する段階と、
   （Ｃ５）前記連結された駆動ラインに基づいてタッチによる入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＹ軸方向のＥＭＲをセンシングする段階と、
   （Ｃ６）前記連結された感知ラインに基づいて前記入力信号をセンシングし、前記入力信号によるＸ軸方向のＥＭＲをセンシングする段階と、
   を含むタッチスクリーンの駆動方法。
9. （Ｄ）前記タッチスクリーンの動作モードによって生成された閉ループパターンにアンテナとして動作するためのアンテナパターンを形成する段階をさらに含む請求項７に記載のタッチスクリーンの駆動方法。
10. 前記（Ｄ）段階は、
    （Ｄ１）前記第１スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの駆動ラインをアンテナパターンに連結する段階と、
    （Ｄ２）前記第２スイッチング部のスイッチングによって前記タッチスクリーンの感知ラインをアンテナパターンに連結する段階と、
    を含む請求項９に記載のタッチスクリーンの駆動方法。
11. 前記（Ｄ）段階は、
    （Ｄ３）前記タッチスクリーンの駆動ライン及び感知ラインの配線外郭に電力送信及び通信のための外部配線をアンテナパターンに連結する段階をさらに含む請求項１０に記載のタッチスクリーンの駆動方法。

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