JP6401831B2 - タッチ入力装置の圧力タッチ方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチ入力装置の圧力タッチ方法に関するもので、より具体的には、タッチ入力装置に入力される圧力タッチにより互いに異なる機能を提供することができる方法に関する。

ボタン（button）、キー（key）、ジョイスティック（joystick）、及びタッチスクリーンなどのコンピューティングシステムを操作するための多様な種類の入力装置が開発及び利用されている。そのうち、タッチスクリーンは、操作の容易性、製品の小型化及び製造工程の単純化など多様な利点を有しており、最も大きな注目を受けている。

タッチスクリーンは、タッチセンサパネル（touch sensor panel）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。タッチセンサパネルは、タッチスクリーンの前面に付着され、タッチスクリーンをカバーすることができる。ユーザは、指などでタッチスクリーンをタッチして該装置を操作することができる。該装置は、ユーザによるタッチの有無及び位置を検知し、演算を遂行してユーザの操作に対応する動作を遂行する。

タッチスクリーンを採用する大部分の装置（例：モバイル端末、ＰＤＡなど）は、ユーザのタッチの有無及び位置を判断して特定の動作を遂行する。具体的に、アプリケーションがディスプレイされた領域をユーザがタッチすると、該装置は、タッチがなされた位置を検知してアプリケーションを遂行したり、駆動したり、終了したりする。各装置は、タッチ時間、回収又はパターンに基づいてアプリケーションを動作させたりもする。例えば、ロングタッチ、ダブルタッチ、マルチタッチなどによりディスプレイされる客体を多様な方式で動作させることができる。

ただし、上で言及した従来のタッチ制御方式は、タッチ位置、パターン及び時間に基づいて特定動作を遂行するので、制御できる動作が限定される。各種装置の機能が統合化され、その機能もまた日が経つにつれ多様化している現時点では、従来のタッチ制御方式から脱皮し得る新たなタッチ方式が要求される。

新たなタッチ方式として圧力タッチ（いわゆる、「３Ｄタッチ」）がある。最近ではこのような圧力タッチが適用されたスマートフォン又はコンピュータが発売されている。

発売されているスマートフォンに適用された様々な圧力タッチ方式のうち、ピークアンドポップ（peek and pop）機能がある。ピークアンドポップ機能を図１〜図４を参照して説明する。

図１〜図３は、従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能の実際例を示す図面であり、図４は、図１〜図３に示された従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能を説明するための力（force）−圧力（prs）のグラフである。

図１〜図４を参照すると、ユーザが、図１に示されたディスプレイ画面の第１領域Ａを指でタッチした時、ユーザによって加えられる力（force）の大きさが３００ｇｆ以上になれば、図２に示されたように、ディスプレイ画面よりは小さい新しいウインドウＷが生成される（いわゆる、ピーク（peek）機能）。

ピーク機能が実行されている状態で、ユーザによって加えられる力（force）の大きさが６００ｇｆ以上になれば、図２に示された新しいウインドウＷが、図３に示されたように、ディスプレイ画面全体にディスプレイされる（いわゆる、ポップ（pop）機能）。

このように、従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能は、互いに異なる２つの基準圧力（0.30prs、0.60prs）が予め設定された状態で、ユーザから加えられる力（force）の大きさに対応する圧力の大きさが第１基準圧力（0.30prs）を超えれば、図２に示されたピーク機能のような第１圧力タッチ機能（1st 3D touch function）が遂行され、第２基準圧力（0.60 prs）を超えれば、図３に示されたポップ機能のような第２圧力タッチ機能（2nd 3D touch function）が遂行される。

図１〜図４で説明した従来のピークアンドポップ機能は、次のような問題点がある。図５〜図６を参照して説明する。

図５〜図６は、従来のピークアンドポップ機能の問題点を説明するためのグラフである。

従来のピークアンドポップ機能が適用されたスマートフォンの内部に、圧力タッチを検出するためのクッション（Cushion）のような物質が存在する場合には、図５〜図６に示されたように、力（force）−圧力（prs）の値のグラフが線形的な（linear）直線で表れない。特に、ディスプレイ画面の位置によって力（force）−圧力（prs）の値の変化（variation）が非常に大きく出る。

また、予め設定された力（force）に対応して、予め設定された圧力（prs）の値にマッピング（mapping）するためには、製造工程上でキャリブレーション（calibration）を遂行しなければならないが、２つの基準圧力それぞれに対応する２つの力（force）の正確なマッピング（mapping）のためには、２つの力（force）それぞれに対するキャリブレーションを遂行しなければならない。キャリブレーションを遂行する時、ディスプレイ画面を覆っているカバー表面の１５ポイント（point）又はそれ以上のポイントに対してキャリブレーションを２度遂行しなければならないので、キャリブレーション遂行時間が少なくないという問題がある。

本発明の実施形態の目的は、一つの基準圧力を用いて互いに異なる２つ以上の圧力タッチ機能を提供することができるタッチ入力装置の圧力タッチ方法を提供することである。

ただし、本発明の目的は、上記目的に限定される訳ではなく、本発明の思想及び領域から外れない範囲で多様に拡張され得るはずである。

本発明の実施形態によるタッチ入力部と制御部を含むタッチ入力装置の入力タッチ方法は、前記制御部が前記タッチ入力部に客体により入力される圧力の大きさを検出する、検出段階；検出される前記圧力の大きさが、予め設定された基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加すれば、前記制御部は、予め設定された第１圧力タッチ機能が前記タッチ入力装置で遂行されるように制御する、第１圧力タッチ機能制御段階；及び、前記タッチ入力部から前記客体がリリースされない間に、検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する回数がＮ回（ただし、Ｎは１より大きい自然数）であれば、前記制御部は、前記第１圧力タッチ機能と異なる第Ｎ圧力タッチ機能が前記タッチ入力装置で遂行されるように制御する、第Ｎ圧力タッチ機能制御段階；を含む。

ここで、前記第Ｎ圧力タッチ機能制御段階において、前記制御部は、検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第１時間Ｔａと、前記第１時間以降に検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第２時間Ｔｃとの間には、前記第１圧力タッチ機能がそのまま保持されるように制御することができる。

ここで、前記第Ｎ圧力タッチ機能制御段階において、前記制御部は、前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第１時間Ｔａと、前記第１時間以降に検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第２時間Ｔｃとの間で検出される前記圧力の大きさが補助基準圧力以下に減少した回数が少なくとも１回以上存在すれば、前記第２時間に遂行されるように設定された圧力タッチ機能が前記タッチ入力装置で遂行されるように制御し、前記補助基準圧力は、前記基準圧力より低い大きさを有し得る。

ここで、前記制御部は、前記第１時間Ｔａと前記第２時間Ｔｃとの間で検出される前記圧力の大きさが補助基準圧力以下に減少しなければ、前記第１時間Ｔａに遂行されるように設定された圧力タッチ機能が前記第２時間においても保持され得る。

ここで、前記第１圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面の一部に所定の情報をディスプレイする機能であり、前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面全体に前記所定の情報をディスプレイする機能であり得る。

ここで、前記第１圧力タッチ機能は、前記制御部が消えている前記タッチ入力部のディスプレイ画面を消えた状態に保持させる機能であり、前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が消えている前記タッチ入力部のディスプレイ画面の全体又は一部を点くようにする機能であり得る。

ここで、前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面の点いた部分に予め設定されたアプリケーションを実行するように制御することができる。

ここで、前記第１圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面にディスプレイされているロック画面を保持させる機能であり、前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面に予め設定されたアプリケーションを実行させる機能であり得る。

本発明によれば、一つの基準圧力を用いて互いに異なる２つ以上の圧力タッチ機能を提供することができる利点がある。したがって、互いに異なる２つ以上の圧力タッチ機能を確認するためのキャリブレーション（calibration）を１度だけ遂行すれば良いので、キャリブレーション時間を短縮させることができる利点がある。

ただし、本発明の効果は、上記効果に限定される訳ではなく、本発明の思想及び領域から外れない範囲で多様に拡張され得るはずである。

従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能の実際例を示す図面である。 従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能の実際例を示す図面である。 従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能の実際例を示す図面である。 図１〜図３に示された従来のスマートフォンに適用されたピークアンドポップ機能を説明するための力（force）−圧力（prs）のグラフである。 従来のピークアンドポップ機能の問題点を説明するためのグラフである。 従来のピークアンドポップ機能の問題点を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態によるタッチ入力装置を例示するブロック図である。 図１に示されたタッチ入力部（１００）の第１実施形態の断面図である。 図１に示されたタッチ入力部（１００）の第２実施形態の断面図である。 図１に示されたタッチ入力部（１００）の第３実施形態の断面図である。 第１電極（４１）と第２電極（４２）の変形例を示す図面である。 第１電極（４１）と第２電極（４２）の変形例を示す図面である。 第１電極（４１）と第２電極（４２）の変形例を示す図面である。 ＬＣＤパネルが含まれたディスプレイモジュール（１５０Ａ）を示す。 ＯＬＥＤパネルが含まれたディスプレイモジュール（１５０Ｂ）を示す。 図４に示されたタッチ入力部の変形例を説明するための断面図である。 図４に示されたタッチ入力部の変形例を説明するための断面図である。 図４に示されたタッチ入力部の変形例を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態によるタッチ入力部の断面図である。 図１９に示された本発明の実施形態によるタッチ入力部の変形例を説明するための断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力部の断面図である。 本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法を説明するためのフローチャートである。 図２２に示されたフローチャートを説明するための力（force）−時間（time）のグラフである。

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示す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細に説明する。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得る。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得ることが理解されなければならない。したがって、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こと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または類似の機能を指し示す。

本明細書内の多様に記述された実施形態の説明に使用される用語は、特定の実施形態を記述する目的だけのためのものであり、制限しようとする意図ではない。多様に記述された実施形態の説明及び添付された請求の範囲に使用されるように、単数の形態（「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」）は、文脈上明白に異なるように示されないならば、複数の形態も同様に含めようとするものと意図される。また、本明細書において使用されるような「及び／又は」という用語は、列挙される関連した項目のうち一つ以上の項目の任意及び全ての可能な組み合わせを示し、これらを包括するものであることが理解されるだろう。本明細書で使用される用語である「含む。」、「含む〜」、「含む（comprise）」は、陳述される特徴、定数、段階、動作、要素、及び／又は、コンポーネントの存在を特定するが、一つ以上の他の特徴、定数、段階、動作、要素、コンポーネント、及び／又は、これらのグループの存在又は追加を排除しないことが追加で理解されるだろう。

以下の論議で、タッチスクリーンを含むタッチ入力装置が記述される。しかし、タッチ入力装置が選択的に物理的キーボード、マウス及び／又はジョイステックのような一つ以上の他の物理的なユーザインタフェースデバイスを含むということを理解しなければならない。

タッチ入力装置は、典型的なペイントアプリケーション、プレゼンテーションアプリケーション、ワードプロセッシングアプリケーション、ウェブサイト作成アプリケーション、ディスク作成アプリケーション、スプレッドシートアプリケーション、ゲームアプリケーション、電話アプリケーション、ビデオ会議アプリケーション、電子メールアプリケーション、インスタントメッセージングアプリケーション、運動支援アプリケーション、写真管理アプリケーション、デジタルカメラアプリケーション、デジタルビデオカメラアプリケーション、ウェブブラウジングアプリケーション、デジタル音楽プレイヤーアプリケーション、及び／又は、デジタルビデオプレイヤーアプリケーションのうち一つ以上の多様なアプリケーションを支援する。

図７は、本発明の実施形態によるタッチ入力装置を例示するブロック図である。

図７を参照すると、本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、タッチ入力部１００、メモリ３００、制御部５００及び触覚生成部７００を含んでもよい。

タッチ入力部１００は、タッチセンサモジュール１１０とディスプレイモジュール１５０を含む。

タッチ入力部１００は、ディスプレイ手段として機能する。このため、タッチ入力部１００はディスプレイモジュール１５０を含む。ディスプレイモジュール１５０は、ユーザに視覚的出力をディスプレイする。視覚的出力は、選択的に、グラフィック、テキスト、アイコン、ビデオ及びこれらの任意の組み合わせ（総称して「グラフィック」と指称する）を含む。

タッチ入力部１００は、入力手段として機能する。このため、タッチ入力部１００はタッチセンサモジュール１１０を含む。ここで、入力手段としての機能は、タッチ入力部１００に入力されるタッチ情報を検出する。

前記タッチ情報は、２Ｄタッチ情報及び３Ｄタッチ情報を含む。すなわち、タッチが入力されたのか（タッチの有無）、タッチがタッチ入力部１００の表面においてどの位置に入力されたのか（タッチ位置）に対する２Ｄタッチ情報を含む。さらに、タッチ情報は、タッチが２Ｄタッチなのか、所定の大きさ以上の圧力を有する３Ｄタッチなのかに対する情報をさらに含んでもよい。この時、３Ｄタッチは、タッチ入力部１００の表面に撓みが発生し得る程度の圧力を有するタッチを意味する。

タッチ入力部１００は、いわゆる「タッチ及び圧力感応型タッチスクリーン」と命名され得る。

タッチ入力部１００の表面上のタッチの「強さ」という用語は、タッチ入力部１００の表面上の接触（例えば、指接触）の力または圧力（単位面積当たりの力）を指称する。接触の強さは、少なくとも４個の区別される値を含んで、より典型的には数百個（例えば、少なくとも２５６個）の区別される値を含む多様な値を有する。接触の強さは、選択的に多様な接近法と多様なセンサ又はセンサの組み合わせを用いて決定（又は、測定）される。例えば、タッチ入力部１００の表面の下に、又は、それに隣接した一つ以上の圧力センサが選択的に使用され、タッチ入力部１００の表面上の多様な地点で力を測定する。タッチ入力部１００の表面上で検出された接触面積の大きさ及び／又はそれに対する変化、接触付近のタッチ感応型表面のキャパシタンス（capacitance）及び／又はそれに対する変化、及び／又は、接触付近の表面の抵抗（resistance）及び／又はそれに対する変化は、選択的にタッチ入力部１００の表面上の接触の力または圧力に対する代替するものとして使用される。

タッチ入力部１００のタッチセンサモジュール１１０は、ディスプレイモジュール１５０の上に配置されてもよく、下に配置されてもよい。また、タッチセンサモジュール１１０がディスプレイモジュール１５０にエンベデッド（embedded）されてもよい。具体的なタッチ入力部１００の実施形態は、添付された図面を参照して後述する。

タッチ入力部１００は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）技術、ＬＰＤ（発光重合体ディスプレイ）技術、又はＬＥＤ（発光ダイオード）技術を用いるが、他の実施形態では他のディスプレイ技術が用いられてもよい。

タッチ入力部１００と制御部５００は、（メモリ３００内の任意の関連したモジュール及び／又は命令語のセットと共に）タッチ入力部１００上の接触（及び接触の任意の移動又は中断）を検出し、検出された接触をタッチ入力部１００のディスプレイモジュール１５０においてディスプレイされたユーザインタフェースオブジェクト（例えば、一つ以上のソフトキー、アイコン、ウェブページ又はイメージ）との相互作用に変換する。

タッチ入力部１００と制御部５００は、選択的にタッチ入力部１００との一つ以上の接触地点を決定するために、静電容量、抵抗、赤外線及び表面音響波技術と他の近接センサアレイ又は他の要素を含むが、これらに限定されない、現在知られていたり今後開発されたりする複数のタッチ感知技術のうち任意のものを利用して、接触及びその任意の移動又は中断を検出する。

タッチ入力部１００は、選択的に、１００ｄｐｉを超過するビデオ解像度を有する。一部の実施形態において、タッチ入力部１００は、約１６０ｄｐｉのビデオ解像度を有する。ユーザは、選択的に、スタイラス、指のような任意の適合した物体又は付属物を用いてタッチ入力部１００と接触する。一部の実施形態において、ユーザインタフェースは、指ベースの接触及びジェスチャーを主に利用して作業するように設計されるが、これは、タッチ入力部１００上の指のより広い接触面積により、スタイラスベースの入力よりも精密さに欠けることもある。一部の実施形態において、タッチ入力装置は、概略的な指ベースの入力をユーザが所望する行動を遂行するための精密なポインター／カーソル位置又はコマンドに変換する。

以下では、タッチ入力部１００の構造を、図８〜図２１を参照して説明する。

図８は、図７に示されたタッチ入力部１００の第１実施形態の断面図である。

図８に示されたように、本発明の第１実施形態による圧力電極４５０、４６０は、スペーサ層４２０内として基板３００上に形成されてもよい。

圧力検出のための圧力電極４５０、４６０は、第１電極４５０と第２電極４６０を含んでもよい。この時、第１電極４５０と第２電極４６０のいず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４５０と第２電極４６０との間に相互静電容量が生成されてもよい。

ディスプレイモジュール１５０の下部面は、ノイズ遮蔽のためにグランド（ground）電位を有してもよい。客体ｈを介して図７のタッチセンサモジュール１１０の表面に圧力を印加する場合、タッチセンサモジュール１１０及びディスプレイモジュール１５０は撓み得る。これにより、グランド電位面と圧力電極パターン４５０、４６０との間の距離ｄがｄ’に減少し得る。このような場合、前記距離ｄの減少によりディスプレイモジュール１５０の下部面にフリンジング静電容量が吸収されるので、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。したがって、受信電極を介して取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。

ディスプレイモジュール１５０は、圧力を印加するタッチにより撓み得る。ディスプレイモジュール１５０は、タッチの位置で最も大きい変形を示すように撓み得る。実施形態により、ディスプレイモジュール１５０が撓む時、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１５０は、少なくとも前記タッチ位置で撓みを示すことができる。例えば、タッチ位置がディスプレイモジュール１５０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１５０が撓む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１５０は、少なくとも前記タッチ位置で撓みを示すことができる。

基板３０の上部面もまたノイズ遮蔽のためにグランド電位を有してもよい。したがって、基板３０と圧力電極４５０、４６０が短絡（short circuit）することを防止するために、圧力電極４５０、４６０は絶縁層（図示せず）上に形成されてもよい。実施形態により、圧力電極４５０、４６０が形成された絶縁層（図示せず）を基板３０上に付着して形成することができる。また、実施形態により、圧力電極４５０、４６０は、基板３０又は基板３０上の絶縁層（図示せず）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（mask）を位置させた後、伝導性スプレー（spray）を噴射することによって形成されてもよい。

ディスプレイモジュール１５０の下部面がグランド電位を有する場合、基板３０上に位置した圧力電極４５０、４６０とディスプレイモジュール１５０が短絡することを防止するために、圧力電極４５０、４６０上に絶縁層（図示せず）が配置されてもよい。

圧力電極４５０、４６０を挟んで、圧力電極４５０、４６０の上と下にそれぞれ絶縁層が配置されてもよい。二つの絶縁層と圧力電極４５０、４６０は、一つの圧力シートを形成することができる。

図７のタッチ入力部１００の種類及び／又は具現方式により、圧力電極４５０、４６０が付着される基板３０又はディスプレイモジュール１５０がグランド電位を示さなかったり、又は、弱いグランド電位を示すことができる。このような場合、図７に示されたタッチ入力部１００は、基板３０又はディスプレイモジュール１５０と絶縁層（図示せず）との間にグランド電極（ground electrode：図示せず）をさらに含んでもよい。実施形態により、グランド電極と基板３０又はディスプレイモジュール１５０との間に配置されたまた他の絶縁層（図示せず）をさらに含んでもよい。この時、グランド電極（図示せず）は、圧力電極である第１電極４５０と第２電極４６０との間に生成される静電容量の大きさが非常に大きくなることを防止することができる。

スペーサ層４２０を保持するために、基板３０上部の縁に沿って所定厚さを有する接着テープ４４０が形成されてもよい。接着テープ４４０は両面接着テープであってもよい。接着テープ４４０は弾性がない物質で構成されてもよい。本発明の実施形態において、ディスプレイモジュール１５０に圧力が印加される場合、ディスプレイモジュール１５０が撓み得るため、接着テープ４４０が圧力によって形体の変形がなくても、タッチ圧力の大きさを検出することができる。

一方、別途の図面で示さなかったが、圧力電極４５０、４６０は、ディスプレイモジュール１５０の下部面上に配置されてもよい。この時、基板３０は、グランド電位を有してもよい。したがって、図７のタッチ入力部１００のタッチ表面をタッチすることにより、基板３０と圧力電極４５０、４６０との間の距離ｄが減少し、結果的に第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量の変化を引き起こすことができる。これを介してタッチ圧力の大きさを算出することができる。また、圧力電極４５０、４６０と基準電位層としての基板３０との間の距離変化により、圧力電極４５０、４６０の自己静電容量が変わるようになり、このような静電容量の変化に対する情報を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。

一方、別途の図面で示さなかったが、第１電極４５０と第２電極４６０のいずれか一つは基板３０に形成され、もう一つはディスプレイモジュール１５０の下部に形成されてもよい。客体ｈによる力によって第１電極４５０と第２電極４６０との間の距離が減少し、距離が減少することにより第１電極４５０と第２電極４６０との間の相互静電容量が変わる。第１電極４５０と第２電極４６０のいずれか一つの受信電極を介して取得される感知信号において、相互静電容量の減少量を取得してタッチ圧力の大きさを算出することができる。

図９は、図７に示されたタッチ入力部１００の第２実施形態の断面図である。

図９に示されたタッチ入力部１００は、図７に示されたディスプレイモジュール１５０内に圧力電極Ｐが配置された構造を有する。

図９に示されたように、ＯＬＥＤディスプレイモジュール１６０、１６１、１６２は、第１基板層１６１と第２基板層１６２との間に有機物層１６０を含むが、自己静電容量方式によりタッチ圧力を検出するための圧力電極Ｐは第２基板層１６２の上面に形成されてもよい。圧力電極Ｐは、光流入を遮断するためのＬＳ（light shield）、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、ピクセル電極などを用いることができ、場合によっては、別途のメタルを蒸着して圧力検出に用いることもできる。さらに、金属材質からなる別途の構成が備わり、圧力検出に用いることもできる。

一方、別途の図面で示さなかったが、圧力電極Ｐは、第１基板層１６１の上面又は下面に形成されてもよく、第２基板層１６０の下面に形成されてもよい。

図９に示された基準電位層ＧＮＤが、圧力検出のための圧力電極として代替されてもよい。説明の便宜上、図９に示された圧力電極Ｐを第１圧力電極とし、基準電位層ＧＮＤを代替した圧力電極を第２圧力電極という。第１圧力電極Ｐと第２圧力電極との間の距離変化による相互静電容量の変化量を第１圧力電極Ｐと第２圧力電極のいずれか一つの電極を介して受信し、タッチ圧力を検出することができる。

一方、別途の図面で示さなかったが、図７に示されたタッチ入力部１００が別途の圧力電極を有さず、ディスプレイモジュール１５０の駆動のための駆動電極、又は、タッチセンサモジュール１１０のタッチ位置感知のためのタッチ電極を用いてタッチ圧力を検出することもできる。

例えば、図９の圧力電極Ｐは、図７のタッチ入力部１００のタッチ電極であってもよい。タッチ電極Ｐを介してタッチ入力部１００に入力されるタッチの位置を検出することができ、タッチ電極Ｐと基準電位層ＧＮＤとの間の距離変化による相互又は自己静電容量の変化を検出し、タッチ圧力を検出することもできる。ここで、一つのタッチ電極Ｐでタッチ位置とタッチ圧力を検出するために、一つのタッチ電極Ｐに入力される２つ以上の駆動信号（タッチ位置を検出するための駆動信号／タッチ圧力を検出するための駆動信号）が互いに異なる時間に互いに区別されて印加されてもよい。

図１０は、図７に示されたタッチ入力部１００の第３実施形態の断面図である。

図１０を参照すると、第２実施形態によるタッチ入力部１００は、カバー１０、カバー１０の下部に配置された第１電極４１、第１電極４１の下部に配置された圧縮層３０、圧縮層３０の下部に配置された第２電極４２及び第３電極４３、第２電極４２及び第３電極４３の下部に配置されたディスプレイモジュール１５０を含んでもよい。

カバー１０は、ユーザの指又は客体のような入力手段によってタッチが入力される部材としてタッチ入力部１００の最上部に位置し得る。カバー１０は、下部に配置された様々な構成を保護する役割をする。

カバー１０は、下部に配置されたディスプレイモジュール１５０から出力される画面が外部から見ることができるように透明な材質のガラス又はプラスチック等からなってもよい。

カバー１０に圧力が印加されれば、後述することになる圧縮層３０が圧縮されるように、カバー１０は少なくとも圧力が印加される位置で撓み得る柔軟な材質で構成されてもよい。

第１電極４１はカバー１０の下部に配置され、第２電極４２は第１電極４１の下部に配置され、第３電極４３は第２電極４２と同一の層に配置されてもよい。

第２電極４２及び第３電極４３は、図１１に示されたように、菱形状の複数の電極で構成され得る。ここで、第２電極４２は第１軸方向に互いにつながった形態の複数の第１軸電極５１０であり、第３電極４３は第１軸方向と直交する第２軸方向に互いにつながった形態の複数の第２軸電極５２０であり、第２電極４２又は第３電極４３のうちの少なくとも一つは、それぞれの複数の菱形状の電極がブリッジを介して連結され、第２電極４２と第３電極４３とが互いに絶縁された形態であってもよい。

また、第２電極４２と第３電極４３は、図１２に示された形態のように、複数の第１軸電極５１０と複数の第２軸電極５２０で構成され、第２電極４２と第３電極４３は、それぞれ互いに交差しないながらも、それぞれの第２電極４２が延びた方向と交差する方向でそれぞれの第３電極４３が連結され得るように配列されてもよい。

第１電極４１及び第２電極４２、又は、第１電極４１及び第３電極４３は、互いに異なる層に位置するので、互いにオーバーラップ（overlap）するように具現されてもよい。例えば、第１電極４１及び第２電極４２、又は、第１電極４１及び第３電極４３は、図１３に示されたように、それぞれ複数の第１軸電極５１０と複数の第２軸電極５２０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。又は、図１１に示されたように、菱形状の第１軸電極５１０と第２軸電極５２０がそれぞれ他の層に位置してもよい。

第１電極４１は、カバー１０の下面に直接形成されてもよい。同様に、第２電極４２及び第３電極４３は、ディスプレイモジュール１５０の上面に直接形成されてもよい。具体的に、第２電極４２及び第３電極４３は、後述することになるディスプレイモジュール１５０の第１基板層１５１、１６１の上面に直接形成されてもよい。この時、第１電極４１、第２電極４２及び第３電極４３は、透明伝導性物質（例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）又はＡＴＯ（Antimony Tin Oxide））等で形成されてもよい。また、カバー１０と第１電極４１との間、第１電極４１と圧縮層３０との間、圧縮層３０と第２電極４２及び第３電極４３との間、又は、第２電極４２及び第３電極４３とディスプレイモジュール１５０との間にＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）のようなプラスチック材質の薄い透明フィルム（film）からなる絶縁膜（図示せず）が配置されてもよい。この時、絶縁膜は、外部の衝撃によりカバー１０が破損しても、カバー１０の下部に配置された電極を保護し、タッチ入力動作を保持できる役割をすることができる。この時、絶縁膜と電極との間、又は、電極と圧縮層３０との間には、光学的透明接着剤（ＯＣＡ：Optical Clear Adhesive：図示せず）が位置し、互いに接着されてもよい。

圧縮層３０は、カバー１０に圧力が印加されれば押圧されるものの、印加された圧力が解除されれば元の状態に復帰する物質で構成され、はやい回復力を有するほど圧力検出精度が高くなり得る。圧縮層３０は、シリコンやアクリル又はその他の圧縮され得る弾性体からなってもよく、ディスプレイモジュール１５０の上部に配置されるので、ディスプレイモジュール１５０から出力される画面が外部から見ることができるように、透明な材質からなってもよい。

図面に示さなかったが、第１電極４１が第２電極４２と第３電極４３の位置に変更され、第２電極４２と第３電極４３が第１電極４１の位置に変更されてもよい。

ディスプレイモジュール１５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）及びＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）パネルのいずれか一つを含む。これにより、ユーザは、ディスプレイモジュール１５０の画面を視覚的に確認しながらタッチ入力部１００の表面にタッチを遂行し、入力行為を遂行することができる。この時、ディスプレイモジュール１５０は、タッチ入力装置の作動のためのメインボード（main board）上の中央処理ユニットであるＣＰＵ（central processing unit）又はＡＰ（application processor）等から入力を受けて、ディスプレイモジュール１５０の画面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。このような制御回路は、第２印刷回路基板（以下、第２ＰＣＢと指称）に実装されてもよい。この時、ディスプレイモジュール１５０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（graphic controller IC）及び、その他のディスプレイパネルの作動に必要な回路を含んでもよい。

図１４は、ＬＣＤパネルが含まれたディスプレイモジュール１５０Ａを示し、図１５は、ＯＬＥＤパネルが含まれたディスプレイモジュール１５０Ｂを示す。

図１４に示されたように、ディスプレイモジュール１５０Ａは、液晶セル（liquid crystal cell）を含む液晶層１５０、液晶層１５０の両端に電極を含む第１基板層１５１と第２基板層１５２、そして前記液晶層１５０と対向する方向として前記第１基板層１５１の一面に第１偏光層１５３及び前記第２基板層１５２の一面に第２偏光層１５４を含んでもよい。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めることができ、変形が可能であることは自明であろう。ここで、第１基板層１５１は、カラーフィルタガラスであってもよく、第２基板層１５２はＴＦＴガラスであってもよい。

この時、ＬＣＤパネルが含まれたディスプレイモジュール１５０Ａは、第２偏光層１５４の下部に配置されたバックライトユニット（図示せず）を含んで構成されてもよい。ＬＣＤパネルであるディスプレイモジュール１５０Ａは、それ自体が発光することができず、ただし、光を遮断ないし透過をさせる機能を遂行する。したがって、ディスプレイモジュール１５０Ａの下部には光源が位置し、ディスプレイモジュール１５０Ａに光を照らして、画面には明るさと暗さだけでなく、様々な多様な色を有する情報を表現することになる。ＬＣＤパネルであるディスプレイモジュール１５０Ａ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。

図１５に示されたように、ディスプレイモジュール１５０Ｂは、有機物層１６０、有機物層１６０の両端に位置した第１基板層１６１と第２基板層１６２を含んでもよい。当該技術分野の当業者には、ＯＬＥＤ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、変形が可能であることは自明であろう。ここで、第１基板層１６１は、エンカプセレーションガラスであってもよく、第２基板層１６２はＴＦＴグラスであってもよい。

図１６及び図１７は、図１０に示されたタッチ入力部の変形例を説明するための断面図である。

図１６に示されたように、タッチ入力部は第２カバー１２をさらに含んでもよい。この時、第２カバー１２は、下部に配置されたディスプレイモジュール１５０から出力される画面が外部から見ることができるように透明な材質のガラス又はプラスチックなどからなってもよい。また、第２カバー１２に圧力が印加されても撓まないように、第１カバー１０に比べて相対的に堅い材質で構成されるか、又は、厚く形成されてもよい。

図１６に示されたタッチ入力部の第２カバー１２、第２電極４２及び第３電極４３、及びディスプレイモジュール１５０の構成は、タッチ圧力を検出しない既存のタッチ入力装置の構成と同一の構造である。したがって、第１カバー１０、第１電極４１、及び圧縮層３０で構成されたタッチ圧力検出モジュールを既存のタッチ入力部に追加することによって、タッチ圧力検出が可能なタッチ入力部を具現することができるので、既存のタッチ入力部の構造を変更しなくてもよく、信頼性を容易に確保できるという長所がある。

図１７に示されたように、本発明の実施形態によるタッチ入力部は、圧縮層３０と第２カバー１２との間に第２電極４２及び第３電極４３が配置される。

図１７に示されたタッチ入力部は、第１カバー１０、第１電極４１、圧縮層３０、第２電極４２及び第３電極４３、及び第２カバー１２からなるタッチ位置及びタッチ圧力を検出するためのモジュールがディスプレイモジュール１５０と完全に分離されるので、タッチ位置及びタッチ圧力を検出するためのモジュールとディスプレイモジュール１５０とはそれぞれ別に交替が可能であるという長所がある。

図１８に示されたタッチ入力部は、図８に示されたタッチ入力部とは異なり、第２電極４２と第３電極４３がディスプレイモジュール１５０内に配置されてもよい。第２電極４２と第３電極４３は、図１２に示された液晶層１５０と第２基板層１５２との間に配置されてもよい。

図面に示さなかったが、図１６〜図１８に示されたタッチ入力部において、第１電極４１が第２電極４２と第３電極４３の位置に変更され、第２電極４２と第３電極４３が第１電極４１の位置に変更されてもよい。

図１９は、本発明の他の実施形態によるタッチ入力部の断面図である。例えば、図１９に示されたタッチ入力部は、カバー１０、カバー１０の下部に配置された第１電極４１、第１電極４１の下部に配置された圧縮層３０、圧縮層３０の下部に配置された第２電極４２、第２電極４２の下部に配置されたディスプレイモジュール１５０、及びディスプレイモジュールの内部に配置された第３電極４３を含んでもよい。

図２０は、図１９に示された本発明の実施形態によるタッチ入力部の変形例を説明するための断面図である。

図２０に示されたように、タッチ入力装置は、第２カバー１２をさらに含んでもよい。この時、第２カバー１２は、下部に配置されたディスプレイモジュール１５０から出力される画面が外部から見ることができるように、透明な材質のガラス又はプラスチックなどからなってもよい。また、第２カバー１２に圧力が印加されても撓まないように、第１カバー１０に比べて相対的に堅い材質で構成されるか、又は、厚く形成されてもよい。図１７に示されたタッチ入力部は、第１カバー１００、第１電極４１０、及び圧縮層３００で構成されたタッチ圧力検出モジュールを既存のタッチ入力部に追加することによって、タッチ圧力検出が可能なタッチ入力部を具現することができるので、既存のタッチ入力部の構造を変更しなくてもよく、信頼性を容易に確保できるという長所がある。

図２１に示されたように、本発明の実施形態によるタッチ入力部は、第１カバー１０、カバー１０の下部に配置された第１電極４１、第１電極４１の下部に配置された圧縮層３０、圧縮層３０の下部に配置された第２電極４２、第２電極４２の下部に配置された第２カバー１２、第２カバー１２の下部に配置されたディスプレイモジュール１５０、及びディスプレイモジュール１５０の内部に配置された第３電極４３を含んでもよい。図１８に示されたタッチ入力部は、第１カバー１０、第１電極４１、圧縮層３０、第２電極４２及び第２カバー１２からなるタッチ位置及びタッチ圧力を検出するためのモジュールがディスプレイモジュール１５０と完全に分離されるので、タッチ位置及びタッチ圧力を検出するためのモジュールとディスプレイモジュール１５０とはそれぞれ別に交替が可能であるという長所がある。

図７に示されたタッチ入力部１００の具体的な構成が図８〜図２１に示されたもので限定されるのではないことに留意しなければならない。図７に示されたタッチ入力部１００の具体的な構成は、図８〜図２１に示されたものだけでなく、タッチ圧力を検出できるいかなる構造も含むものと理解しなければならない。

再び、図７を参照し、メモリ３００を説明する。

メモリ３００は、選択的に、高速ランダムアクセスメモリを含み、また、選択的に、一つ以上の磁気ディスク格納デバイス、フラッシュメモリデバイス、又は、他の非揮発性ソリッドステートメモリデバイスのような非揮発性メモリを含む。

メモリ３００は、一つ以上のコンピュータで読取可能なコンポーネントを含む。具体的に、メモリ３００は、運営体制３１０、グラフィックモジュール３２０、テキスト入力モジュール３３０、及びアプリケーション３４０を含む。

運営体制３１０は、例えば、ダーウィン（Darwin）、ＲＴＸＣ、リナックス（登録商標）（LINUX（登録商標））、ユニックス（UNIX（登録商標））、ＯＳ Ｘ、ウィンドウ（WINDOWS（登録商標））、又は、ＶｘＷｏｒｋｓのような組み込み型運営体制であってもよく、運営体制３１０は一般的なシステムタスク（例えば、メモリ管理、格納デバイスの制御、電力管理など）を制御及び管理するための多様なソフトウェアコンポーネント及び／又はドライバを含み、多様なハードウェア及びソフトウェアコンポーネント間の通信を容易にする。

グラフィックモジュール３２０は、タッチ入力部１００においてディスプレイされるグラフィックの視覚的インパクト（例えば、明るさ、透明度、彩度、コントラスト又は他の視覚的属性）を変更するためのコンポーネントを含み、他のディスプレイ上でグラフィックをレンダリング及びディスプレイするための多様な公知のソフトウェアコンポーネントを含む。本明細書で使用されるように、「グラフィック」という用語は、テキスト、ウェブページ、アイコン（例えば、ソフトキーを含むユーザインタフェース客体）、デジタルイメージ、ビデオ、アニメーションなどを制限なく含む、ユーザにディスプレイされ得る任意の客体を含む。

テキスト入力モジュール３３０は、アプリケーション３４０にテキストを入力するためのソフトキーボードを提供する。

アプリケーション３４０は、ブラウザ、住所録、連絡先目録、電子メール、インスタントメッセージング、ワードプロセッシング、キーボードエミュレーション、ウィジェット、ＪＡＶＡ（登録商標）−支援アプリケーション、暗号化、デジタル著作権管理、音声認識、音声複製、位置決定機能（location determination capability）（本明細書でしばしば「ＧＰＳ」とも指称される、グローバル位置確認システム（global positioning system）により提供されるものなど）、音楽プレーヤなど（これらに制限されない）をはじめとするメモリ３００上に設けられる任意のアプリケーションを含んでもよい。

この外にも、メモリ３００は、一つ以上の外部ポートを介した他のデバイスとの通信を容易にし、またＲＦ回路及び／又は外部ポートによって受信されるデータを処理するための多様なソフトウェアコンポーネントを含む通信モジュールを含んでもよい。

制御部５００は、タッチ入力部１００に入力されるタッチの位置と圧力の大きさを検出する。制御部５００は、検出されるタッチの圧力の大きさにより、入力されるタッチの種類を区分することができる。例えば、予め決定された基準圧力の大きさ未満の圧力を有するタッチは単純タッチ（light touch）と判断し、前記基準圧力の大きさ以上の圧力を有するタッチは圧力タッチ（force touch）と判断することができる。

また、制御部５００は、タッチ入力部１００に入力されるタッチの時間を検出することができる。

制御部５００は、タッチ入力部１００でタッチ位置駆動信号及びタッチ圧力駆動信号を印加する駆動部と、タッチ位置感知信号及びタッチ圧力感知信号を受信する感知部とを含んでもよい。ここで、例えば、タッチ位置感知信号とタッチ圧力感知信号のいずれか一つは、図１０〜図２１に示された第１電極４１と第２電極４２との間の静電容量、第２電極４２と第３電極４３との間の静電容量、及び第３電極４３と第１電極４１との間の静電容量のいずれか一つに基づいて、残りの他の一つは第１電極４１と第２電極４２との間の静電容量、第２電極４２と第３電極４３との間の静電容量、及び第３電極４３と第１電極４１との間の静電容量のうち、先のいずれか一つを除いた残りのいずれか一つに基づいてもよい。制御部５００は、タッチ位置感知信号に基づいてタッチ位置を検出し、タッチ圧力感知信号に基づいてタッチ圧力を検出する。

制御部５００は、検出されたタッチの位置情報と圧力情報に基づいて、タッチ入力部１００のディスプレイモジュール１５０においてディスプレイされる機能を制御する。制御部５００がどんな方法でディスプレイモジュール１５０にディスプレイされる機能をどのように具体的に制御するかは、図２２以降で詳細に説明する。

制御部５００は、タッチ入力部１００、メモリ３００及び触覚生成部７００を制御及び管理する。制御部５００は、タッチ入力部１００、メモリ３００、及び触覚生成部７００に情報を要請又は修正するようにすることができる。

触覚生成部７００は、選択的に、スピーカー又は他のオーディオコンポーネントのような一つ以上の電子音響デバイス及び／又はモータ、ソレノイド、電気活性重合体、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、又は、他の触覚的出力生成コンポーネント（例えば、電気信号をデバイス上の触覚的出力に変換するコンポーネント）のようにエネルギーを線形モーション（linear motion）に変換する電磁界デバイスを含む。

触覚生成部７００は、制御部５００から触覚的フィードバック生成命令語を受信し、タッチ入力装置を使用するユーザによって感知され得る触覚的出力を生成する。一部の実施形態において、少なくとも一つの触覚生成部７００がタッチ入力部１００とともに位置したり又はそれに近接したりして、選択的にタッチ入力部１００のディスプレイ表面を垂直に（例えば、タッチ入力装置の表面内／外に）又は、側方向に（例えば、タッチ入力装置の表面と同一の平面内において前後に）移動することによって、触覚的出力を生成する。

触覚生成部７００は、付加的な構成として本発明の実施形態によるタッチ入力装置に含まれなくてもよい。

本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、スマートフォンのような携帯用電子デバイスの一例に過ぎず、タッチ入力装置は、図７に示されたものよりさらに多い又はさらに少ないコンポーネントを有したり、選択的に、２つ以上のコンポーネントを組み合わせたり、選択的に、コンポーネントの相違した構成又は配列を有してもよい。図７に示された多様なコンポーネントは、一つ以上の信号処理及び／又は注文型集積回路（application specific integrated circuit）をはじめとする、ハードウェア、ソフトウェア、又は、ハードウェアとソフトウェアの二つの組み合わせで具現されてもよい。

以下、図２２〜図２３を参照し、本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法を詳細に説明する。

本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法は、予め設定された一つの基準圧力を用いて、少なくとも２以上の互いに異なる圧力タッチ機能（3D touch function）を遂行することができる方法である。

本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法は、図７に示された制御部５００で遂行される一連の段階を含む。

具体的に、図２２に示されたように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法は、入力される圧力の大きさを検出する段階（Ｓ２２１０）、基準圧力との比較段階（Ｓ２２２０）、第１圧力タッチ機能を制御する段階（Ｓ２２３０）、及び第Ｎ圧力タッチ機能を制御する段階（Ｓ２２５０〜Ｓ２２７０）を含む。以下、図７及び図２２を参照し、具体的に説明する。

図２２に示されたＳ２２１０は、図７に示された制御部５００がタッチ入力部１００に入力される客体の圧力の大きさを検出する段階である。タッチ入力部１００に入力される客体の圧力の大きさは、制御部５００が図８〜図２１に示されたタッチ入力部１００の様々な実施形態の電極を介して受信される感知信号から検出することができる。制御部５００は、図４に示されたグラフのように、客体が加える力（force）に対応する圧力Ｐｒｓの大きさを検出することができる。

図２２に示されたＳ２２２０は、図７に示された制御部５００が検出される圧力の大きさを、予め設定された一つの基準圧力と比較する段階である。もう少し具体的に、Ｓ２２２０は、図７に示された制御部５００が、検出される圧力の大きさが基準圧力未満において基準圧力以上に増加するか否かを判断する段階である。基準圧力は、タッチ入力装置を製造するメーカーで予め設定された値であってもよく、タッチ入力装置のユーザの設定によって他の新たな値に変更された値であってもよい。例えば、基準圧力は、図２３のグラフに示された基準力Ｆ１に対応する圧力値であってもよい。検出される圧力の大きさが基準圧力以上になれば、Ｓ２２３０段階が実行され、基準圧力未満であればＳ２２４０段階が遂行される。

図２２に示されたＳ２２３０は、Ｓ２２２０段階で検出される圧力の大きさが基準圧力以上に増加すれば、図７に示された制御部５００が、予め設定された第１圧力タッチ機能がタッチ入力装置で遂行されるように制御する段階である。検出される圧力の大きさが基準圧力以上ということを、図２３を参照して説明すると、図７に示されたタッチ入力部１００に加えられる客体力が基準力Ｆ１以上であることを意味する。

第１圧力タッチ機能の一例として、検出される圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加すれば、制御部５００は、図２に示されたように、新しいウィンドウＷがディスプレイ画面の一部分にディスプレイされるように制御することができる。すなわち、制御部５００は、所定の情報をディスプレイ画面の一部分にディスプレイすることができる。ここで、所定の情報は、客体がタッチ入力部１００を接触した部分に対するアプリケーション又はタッチ入力装置の応答を意味する。

図２２に示されたＳ２２４０は、Ｓ２２２０での比較の結果、検出される圧力の大きさが基準圧力未満の状態において、客体のタッチ時間が図２３に示された、予め設定された設定時間Ｔ１を超過するか否かを判断する段階である。もし、客体のタッチ時間が設定時間Ｔ１を超過すれば、図７に示された制御部５００は、客体の入力をロングタッチ（long touch）と判別する。反面、客体のタッチ時間が設定時間Ｔ１以内であれば、制御部５００は、客体の入力を単純タッチ（light touch）又はタップタッチ（tap touch)と判別する。例えば、検出される圧力の大きさが基準圧力未満、すなわち、客体の圧力が図２３に示された基準力Ｆ１未満であり、客体のタッチ時間が図２３に示された設定時間Ｔ１内であれば、制御部５００は、客体のタッチを圧力タッチ（3D touch）でない、単純タッチ（light touch）と判別し、直ちに図３に示されたような情報がディスプレイ画面にディスプレイされるように制御することができる。そして、検出される圧力の大きさが基準圧力未満、すなわち、客体の圧力が図２３に示された基準力Ｆ１未満であり、客体のタッチ時間が図２３に示された設定時間Ｔ１を超過すれば、制御部５００は、客体のタッチを単純タッチ（light touch）でないロングタッチ（long touch）と判別し、前記設定時間Ｔ１の経過直後に、図２〜図３と全く異なる情報（例えば、アプリケーション削除表示）がディスプレイ画面にディスプレイされるように制御することができる。

図２２に示されたＳ２２５０は、Ｓ２２３０以降に遂行される段階として、タッチ入力部１００から客体がリリース（release）されたか否かを判別する段階である。ここで、「タッチ入力部１００から客体がリリースされた」という意味は、タッチ入力部１００のタッチセンサモジュール１１０から客体のタッチ位置信号が出力されないことを意味する。言い換えれば、客体のタッチ位置が判別されないことを意味する。ここで、ホバーリングは、リリースがされなかったと判断することができる。タッチ入力部１００から客体がリリースされれば、すなわち、タッチセンサモジュール１１０から客体のタッチ位置信号が出力されなければ、これ以上の過程は遂行されずに終了する。

図２２に示されたＳ２２６０は、Ｓ２２５０においてタッチ入力部１００から客体がリリースされない状態で遂行される段階として、検出される圧力の大きさを基準圧力と比較する段階である。ここで、基準圧力は、Ｓ２２２０での基準圧力と同じ大きさの圧力値を意味する。Ｓ２２６０は、タッチ入力部１００から客体がリリースされない状態で検出される圧力の大きさが、基準圧力未満から基準圧力以上に増加するか否かを判別する段階である。もし、タッチ入力部１００から客体がリリースされない状態で検出される圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加しなければ、制御部５００はＳ２２５０とＳ２２６０を繰り返し遂行し、反対に増加すれば制御部５００はＳ２２７０を遂行する。

図２２に示されたＳ２２７０は、Ｓ２２６０においてタッチ入力部１００から客体がリリースされない状態で検出される圧力の大きさが、基準圧力未満から基準圧力以上に増加すれば、制御部５００が第Ｎ圧力タッチ機能を遂行する段階である。

ここで、Ｎは自然数として、客体がリリースされない状態で検出される圧力の大きさが、基準圧力未満から基準圧力以上に増加する回数を意味する。したがって、客体がリリースされない状態で検出される圧力の大きさが、基準圧力未満から基準圧力以上に増加する回数が２であれば、制御部５００は第２圧力タッチ機能が遂行されるように制御し、回数が３であれば、制御部５００は第３圧力タッチ機能が遂行されるように制御し、回数がＮであれば、制御部５００は第Ｎ圧力タッチ機能が遂行されるように制御する。ここで、第２圧力タッチ機能は、Ｓ２２３０での第１圧力タッチ機能と異なる機能であり、第３圧力タッチ機能も第１及び第２圧力タッチ機能と異なる機能であり、第Ｎ圧力タッチ機能も他の圧力タッチ機能と異なる機能を意味する。

第２圧力タッチ機能の一例として、図２３を参照すると、検出される前記圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加する回数が２回になる時間Ｔｃに、図３に示されたように、制御部５００は、ディスプレイ画面全体に前記所定の情報をディスプレイするように制御することができる。

一方、図２３を参照すると、検出される前記圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加する回数が少なくとも２回以上である場合に、制御部５００は、検出される前記圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加する第１時間Ｔａと前記圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加する第２時間Ｔｃとの間には、第１時間Ｔａ前に遂行された所定のタッチ圧力機能がそのまま保持されるように制御することができる。先に例を挙げたもので説明すると、タッチ入力部１００から客体がリリースされない第１時間Ｔａと第２時間Ｔｃとの間には、図２に示されたように、制御部５００は、新しいウィンドウＷがディスプレイ画面の一部分に引き続きディスプレイされる第１タッチ圧力機能が遂行されるように制御することができる。

一方、図２３において、Ｔｂは、検出される圧力の大きさが基準圧力以上から基準圧力未満に減少する時間を意味する。図２２〜図２３に示された本発明の実施形態による圧力タッチ方法において、第２圧力タッチ機能は、図７に示されたタッチ入力部１００のタッチセンサモジュール１１０から客体の位置信号が出力される間に、検出される圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加する回数が２回である場合に遂行されるので、検出される圧力の大きさが基準圧力以上から基準圧力未満に減少する時間Ｔｂが存在する。

図２３において、Ｆ２は、基準力Ｆ１より低い基準力として、予め設定された基準力Ｆ２である。基準力Ｆ１との比較のために、便宜上Ｆ２を補助基準力という。補助基準力Ｆ２は、ユーザが意図しない第２圧力タッチ機能が発生することを防止するためのものである。もう少し具体的に、図７に示されたタッチ入力部１００のタッチセンサモジュール１１０から客体の位置信号が出力される間に、検出される圧力の大きさが基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加した後、ユーザの意図とは関係がないその他の様々な理由（例えば、ユーザの圧力調節失敗、タッチ入力装置内のノイズなど）によって、検出される圧力の大きさが基準圧力未満から基準圧力以上に増加する異常な現象が追加的に１回以上さらに発生し得る。しかし、図７に示された制御部５００が補助基準力Ｆ２を追加的に設定していれば、上述した異常な現象を遮断したり緩和したりすることができる。

図７に示された制御部５００は、検出される圧力の大きさが基準力Ｆ１に対応する基準圧力以上に増加する少なくとも二回の時間の間において、検出される圧力の大きさが補助基準力Ｆ２に対応する補助基準圧力以下に減少したことがなければ、前記二回の時間のうち後の時間には前の時間に遂行された圧力タッチ機能と異なる圧力タッチ機能が遂行されず、前の時間に遂行された圧力タッチ機能が保持されるように制御することができる。反面、制御部５００は、検出される圧力の大きさが基準力Ｆ１に対応する基準圧力以上に増加する少なくとも二回の時間の間において、検出される圧力の大きさが補助基準力Ｆ２に対応する補助基準圧力以下に減少した回数が少なくとも１回以上存在すれば、前記二回の時間のうち後の時間に先立って前の時間に遂行された圧力タッチ機能と異なる圧力タッチ機能が遂行されるように制御することができる。

ここで、補助基準力Ｆ２は、基準力Ｆ１より低い値を有し、タッチ入力装置のメーカー又はユーザによって特定値に設定されてもよい。また、補助基準力Ｆ２は、基準力Ｆ１の設定によって自動で特定値に設定されてもよい。例えば、補助基準力Ｆ２は、設定される基準力Ｆ１の半分又は設定される基準力Ｆ１の７０％などに自動で設定されてもよい。

このように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法を用いれば、互いに異なる二つの基準圧力を用いる従来のピークアンドポップ（Peek and Pop）とは異なり、一つの基準圧力を用いて互いに異なる２つ以上の圧力タッチ機能を遂行することができる。したがって、本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、一つの基準圧力に対してのみキャリブレーション（calibration）を遂行すればよいので、従来のように、それぞれの基準圧力別にキャリブレーションを遂行しなければならない煩わしさを解消することができ、経済的コストを減らし、キャリブレーション工程時間をさらに短縮できるという利点がある。

図２２に示された本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法は、図２〜図３に示された具体的な方法以外にも、他の様々な方法にも適用することができる。

例えば、Ｓ２２３０の第１圧力タッチ機能は、消えているタッチ入力部１００のディスプレイ画面を制御部５００がそのまま消えた状態に保持させる機能であってもよく、Ｓ２２７０の第２圧力タッチ機能は、制御部５００が消えているタッチ入力部１００のディスプレイ画面の全体又は一部を点くようにする機能であってもよい。具体的に、タッチ入力装置は動作するが、ディスプレイ画面は消えている状態で、ユーザが基準圧力より大きい圧力でタッチ入力装置の表面を２回以上リリースせずに押圧すれば、タッチ入力装置のディスプレイ画面の全体又は一部をディスプレイさせることができる。

ここで、第２圧力タッチ機能が遂行される過程において、制御部５００は、点いたディスプレイ画面に予め設定されたアプリケーションが実行されるように制御することができる。例えば、電話アプリケーションが実行されたり、天気アプリケーションが実行されたりするように制御することができる。

また、他の例として、Ｓ２２３０の第１圧力タッチ機能は、タッチ入力部１００のディスプレイ画面にディスプレイされているロック画面を制御部５００がそのまま保持させる機能であってもよく、Ｓ２２７０の第２圧力タッチ機能は、制御部５００がタッチ入力部１００のディスプレイ画面に予め設定されたアプリケーションを実行させる機能であってもよい。具体的に、ロック画面にユーザが基準圧力以上で２回以上タッチ入力装置の表面を押圧すれば、制御部５００はロック画面でない予め設定されたアプリケーションがタッチ入力部１００のディスプレイ画面に実行されるように制御することができる。

このように、本発明の実施形態によるタッチ入力装置の圧力タッチ方法を用いれば、一つの基準圧力を用いて互いに異なる２つ以上の圧力タッチ機能が実行され得る。したがって、本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、一つの基準圧力に対してのみキャリブレーション（calibration）を遂行すればよいので、従来のように、それぞれの基準圧力別にキャリブレーションを遂行しなければならない煩わしさを解消することができ、経済的コストを減らし、キャリブレーション工程時間をさらに短縮できるという利点がある。

以上において、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の一つの実施形態に含まれ、必ずしも一つの実施形態にのみ限定される訳ではない。さらに、各実施形態において例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施形態に対しても組み合わせ又は変形されて実施可能である。したがって、このような組み合わせや変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

また、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 タッチ入力部
３００ メモリ
５００ 制御部
７００ 触角生成部

Claims (7)

1. タッチ入力部と制御部を含むタッチ入力装置において、
   前記制御部が前記タッチ入力部に客体により入力される圧力の大きさを検出する、検出段階と、
   検出される前記圧力の大きさが、予め設定された基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加すれば、前記制御部は、予め設定された第１圧力タッチ機能が前記タッチ入力装置で遂行されるように制御する、第１圧力タッチ機能制御段階と、
   前記タッチ入力部から前記客体がリリースされない間に、検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する回数がＮ回（ただし、Ｎは１より大きい自然数）であれば、前記制御部は、前記第１圧力タッチ機能と異なる第Ｎ圧力タッチ機能が前記タッチ入力装置で遂行されるように制御する、第Ｎ圧力タッチ機能制御段階と、
   を含み、
   前記第Ｎ圧力タッチ機能制御段階において、
   前記制御部は、前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第１時間（Ｔａ）と、前記第１時間以降に検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第２時間（Ｔｃ）との間で検出される前記圧力の大きさが補助基準圧力以下に減少した回数が少なくとも１回以上存在すれば、前記第２時間に遂行されるように設定された圧力タッチ機能が前記タッチ入力装置で遂行されるように制御し、
   前記補助基準圧力は、前記基準圧力より低い大きさを有する、
   タッチ入力装置の圧力タッチ方法。
2. 前記第Ｎ圧力タッチ機能制御段階において、
   前記制御部は、検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第１時間（Ｔａ）と、前記第１時間以降に検出される前記圧力の大きさが前記基準圧力未満から前記基準圧力以上に増加する第２時間（Ｔｃ）との間には、前記第１圧力タッチ機能がそのまま保持されるように制御する、請求項１に記載のタッチ入力装置の圧力タッチ方法。
3. 前記制御部は、前記第１時間（Ｔａ）と前記第２時間（Ｔｃ）との間で検出される前記圧力の大きさが補助基準圧力以下に減少しなければ、前記第１時間（Ｔａ）に遂行されるように設定された圧力タッチ機能が前記第２時間においても保持される、請求項１に記載のタッチ入力装置の圧力タッチ方法。
4. 前記第１圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面の一部に所定の情報をディスプレイする機能であり、
   前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面全体に前記所定の情報をディスプレイする機能である、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の圧力タッチ方法。
5. 前記第１圧力タッチ機能は、前記制御部が消えている前記タッチ入力部のディスプレイ画面を消えた状態に保持させる機能であり、
   前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が消えている前記タッチ入力部のディスプレイ画面の全体又は一部を点くようにする機能である、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の圧力タッチ方法。
6. 前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面の点いた部分に予め設定されたアプリケーションを実行するように制御する、請求項５に記載のタッチ入力装置の圧力タッチ方法。
7. 前記第１圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面にディスプレイされているロック画面を保持させる機能であり、
   前記第Ｎ圧力タッチ機能は、前記制御部が前記タッチ入力部のディスプレイ画面に予め設定されたアプリケーションを実行させる機能である、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の圧力タッチ方法。

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