タッチスクリーンシステム
【課題】本発明は、タッチスクリーンパネルを提供する。
【解決手段】本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムは、第１方向に配列される複数の駆動ライン、及び前記複数の駆動ラインごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極と、第１方向と交差する第２方向に配列される複数の感知ライン、及び前記複数の感知ラインごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極と重ならないように交互に配置される複数の感知電極とが備えられるタッチスクリーンパネルと、前記タッチスクリーンパネルと分離構成され、前記タッチスクリーンパネルに近接または接触するとき、これに隣接する駆動電極に接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を出力するアクティブスタイラスとが備えられ、前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ互いに異なる面積で実現される。
【解決手段】本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムは、第１方向に配列される複数の駆動ライン、及び前記複数の駆動ラインごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極と、第１方向と交差する第２方向に配列される複数の感知ライン、及び前記複数の感知ラインごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極と重ならないように交互に配置される複数の感知電極とが備えられるタッチスクリーンパネルと、前記タッチスクリーンパネルと分離構成され、前記タッチスクリーンパネルに近接または接触するとき、これに隣接する駆動電極に接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を出力するアクティブスタイラスとが備えられ、前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ互いに異なる面積で実現される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーンシステムに関し、特に、アクティブスタイラスを用いてマルチタッチ認識を実現するタッチスクリーンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンパネルは、映像表示装置などの画面に現れた指示内容を人の手または物体で選択することでユーザの命令を入力できるようにした入力装置である。
【０００３】
このため、タッチスクリーンパネルは、映像表示装置の前面（front face）に備えられ、人の手または物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換する。これにより、接触位置で選択された指示内容が入力信号として受信される。このようなタッチスクリーンパネルは、キーボードやマウスのように、映像表示装置に接続されて動作する別途の入力装置を代替できるため、その使用範囲が次第に拡大する傾向にある。
【０００４】
タッチスクリーンパネルを実現する方式としては、抵抗膜方式、光感知方式、及び静電容量方式などが知られており、最近では、前記タッチスクリーンパネルを介してマルチタッチ認識を実現するマルチタッチスクリーンシステムへの関心が高まっている。
【０００５】
特に、前記静電容量方式の場合、自己静電容量（self capacitance）方式と相互静電容量（mutual capacitance）方式によりマルチタッチ認識を実現することができ、これは、人の指１本以上がタッチスクリーンパネルの表面に接触するとき、人体の電場により前記接触面に位置する感知セルに形成されるキャパシタンスの変化を検出して前記接触位置を認識する原理を利用する。
【０００６】
しかし、前記方式による場合、前記人の指による接触によってはより微細な接触位置の認識を実現することが困難であるという欠点があった。
【０００７】
これを克服するために、先端が尖ったタッチペン或いはスタイラス（stylus）を使用することを考慮することができるが、パッシブ（passive）スタイラスの場合、接触面でのキャパシタンスの変化が極めて小さく、位置検出が困難であり、電界を自主的に生成するアクティブスタイラスの場合には、前記発生する電界により実際接触した位置に対応するタッチスクリーンパネルの感知セルのみならず、感知ラインに接続された他の感知セルに影響を与えるようになり、接触位置の把握が不可能であるという欠点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、相互静電容量方式のタッチスクリーンシステムにおいて、人の指によるマルチタッチ認識とともに、アクティブスタイラスによるマルチタッチ認識を同時に実現するタッチスクリーンシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させることができるように電極パターンの構造を最適化するタッチスクリーンシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムは、第１方向に配列される複数の駆動ライン、及び前記複数の駆動ラインごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極と、第１方向と交差する第２方向に配列される複数の感知ライン、及び前記複数の感知ラインごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極と重ならないように交互に配置される複数の感知電極とが備えられるタッチスクリーンパネルと、前記タッチスクリーンパネルと分離構成され、前記タッチスクリーンパネルに近接または接触するとき、これに隣接する駆動電極に接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を出力するアクティブスタイラスとが備えられ、前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ互いに異なる面積で実現される。
【００１１】
ここで、前記駆動電極は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現され、前記駆動電極の第２方向の長さは、前記感知電極の第２方向の長さより小さく実現される。
【００１２】
また、前記感知電極は、第２方向に配列される本体と、前記本体の左右側から前記第１方向に突出する複数の突出部とが備えられる形状に実現される。
【００１３】
また、前記感知電極本体の左側から突出する第１突出部と、右側から突出する第２突出部とは、互いに交差する形態で配列され、前記感知電極の第１突出部は、これに隣接する感知電極の第２突出部と互いに交差して結合する形態で配列される。
【００１４】
また、前記駆動電極は、第１方向に配列される本体と、前記本体の上下側から第２方向に突出する突出部が少なくとも１つ備えられる形状に実現され、前記駆動電極の本体は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現される。
【００１５】
また、前記駆動電極の本体から突出する突出部は、前記隣接する感知電極間の領域に配置されるように実現される。
【００１６】
また、前記駆動電極は、第１方向に沿って複数の駆動電極が互いに接続されるように形成され、前記感知電極は、第２方向に沿って複数の感知電極が互いに接続されるように形成される。
【００１７】
また、前記複数の駆動電極及び感知電極は同一レイヤに形成され、透明導電性物質で実現される。また、前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ複数の微細パターンの組み合わせで実現可能である。
【００１８】
また、前記駆動ラインに接続された駆動電極、及び前記駆動電極のそれぞれに隣接して位置し、前記感知ラインに接続された感知電極がそれぞれ独立した感知セルを構成する。
【００１９】
また、前記駆動ラインに順次に駆動信号を印加する駆動回路と、前記感知ラインに接続され、前記各感知セルから感知された静電容量の変化を検出して、生成された感知信号が印加される感知回路と、前記感知回路から感知信号を受信して、検出されたタッチ位置を判別する処理部とがさらに備えられる。
【００２０】
また、前記アクティブスタイラスは、接触または近接した特定の駆動ラインに印加された駆動信号によって生成される電界を感知する電界感知センサと、前記感知された電界に対応する別の電界を発生させるために、所定の信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部で発生した信号を増幅し、これを電界に出力する電界放出部と、前記電界感知センサ、信号生成部、電界放出部に電源を印加する電源部とが備えられる。
【００２１】
このとき、前記所定の信号は、前記駆動信号と同一の位相を有する交流電圧である。また、前記電界放出部は、前記信号生成部で生成された前記所定信号の位相をそのまま維持し、レベルのみを増幅させて出力する非反転増幅器で実現可能である。
【発明の効果】
【００２２】
このような本発明によれば、相互静電容量方式のタッチスクリーンパネルを用いて、人の指によるマルチタッチ認識とともに、アクティブスタイラスによるマルチタッチ認識を同時に実現し、指が接触した場合に発生する相互静電容量の変化と、アクティブスタイラスが接触した場合に発生する相互静電容量の変化とが互いに異なることを利用して、これを区分して処理することにより、より多様で微細なマルチタッチ認識を可能にするという利点がある。
【００２３】
また、タッチスクリーンパネルの電極パターン構造を最適化することにより、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムの構成ブロック図である。
【図２】図１に示すタッチスクリーンパネルの単純化された回路図である。
【図３（ａ）】通常状態（タッチなし）の条件における感知セルの断面図である。
【図３（ｂ）】図３（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図４（ａ）】指による接触条件における感知セルの断面図である。
【図４（ｂ）】図４（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るアクティブスタイラスの構成を示すブロック図である。
【図６（ａ）】本発明の実施形態に係るアクティブスタイラスの接触条件における感知セルの断面図である。
【図６（ｂ）】図６（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図６（ｃ）】図６（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図７】一般的なタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図８】図７に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の問題点を説明するグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図１０】図９に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の利点を説明するグラフである。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図１２（ａ）】本発明のさらに他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図１２（ｂ）】本発明のさらに他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムの構成ブロック図であり、図２は、図１に示すタッチスクリーンパネルの単純化された回路図である。
【００２６】
本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステム１００は、第１方向に配列される複数の駆動ライン１１２（Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ）、及び前記複数の駆動ライン１１２ごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極１７０ａ（ｘ１１・・・ｘ１ｍないしｘｎ１・・・ｘｎｍ）と、前記駆動ライン１１２と交差する方向に配列される複数の感知ライン１１４（Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍ）、及び前記複数の感知ライン１１４ごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極１７０ａと重ならないように交互に配置される複数の感知電極１７０ｂ（ｙ１１・・・ｙ１ｎないしｙｍ１・・・ｘｍｎ）とが備えられるタッチスクリーンパネル１１０と、前記各駆動ライン１１２に順次に駆動信号を印加する駆動回路１２０と、前記各感知ライン１１４から感知された静電容量の変化を検出して、生成された感知信号が印加される感知回路１３０と、前記感知回路１３０から感知信号を受信して、検出されたタッチ位置を判別する処理部１４０と、前記タッチスクリーンパネル１１０に接触する対象としてのアクティブスタイラス１６０とを備えて構成される。
【００２７】
このとき、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、互いに異なるレイヤ上に形成されるか、同一レイヤ上に形成されることができ、これは互いに重ならず、かつ、互いに密接して交互に配置される。
【００２８】
例えば、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、ダイヤモンドパターンのように規則的なパターンで密接して形成されることができる。ただし、これは一実施形態であって、前記電極の形状は、ダイヤモンド形状に限定されるものではなく、駆動電極及び感知電極が密接可能な多様な形状に実現可能である。
【００２９】
また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一レイヤ上に形成される場合は、前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの交差ノード１１６でショートが発生するため、同一のラインに配列される駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂは、異なるレイヤに形成されたブリッジパターン（図示せず）を通して接続するようにし、これらと交差する感知電極１７０ｂまたは駆動電極１７０ａの接続部でショートが発生することを防止する。
【００３０】
このとき、前記アクティブスタイラス１６０は、前記タッチスクリーンパネル１１０と分離構成され、前記タッチスクリーンパネル１１０に近接または接触するとき、隣接する駆動電極１７０ａに接続された駆動ライン１１２に印加される駆動信号に同期して電界を出力する。
【００３１】
前記複数の駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、透明導電性物質で実現されることが好ましく、前記透明導電性物質は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、またはＣＮＴ（Carbon Nano Tube）などで形成されることができる。
【００３２】
このような前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂの配列により、互いに交差する隣接する駆動電極と感知電極との間で相互静電容量（Mutual Capacitance）が形成され、前記相互静電容量が形成された各駆動電極及び感知電極は、タッチ認識を実現するそれぞれの感知セルとしての役割を果たす。
【００３３】
ただし、前記感知セルで生成された相互静電容量は、前記感知セルに含まれる駆動電極１７０ａに接続された駆動ライン１１２に前記駆動回路１２０から駆動信号が印加される場合、前記感知セルに含まれる感知電極１７０ｂに接続された感知ライン１１４にカップリングされた感知信号を発生させる。
【００３４】
すなわち、前記各感知セルで生成された相互静電容量は、前記各感知セルに接続された駆動ラインに駆動信号が印加される場合、前記各感知セルに接続された感知ラインを介して感知されるのである。
【００３５】
また、前記駆動回路１２０は、各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号を提供するため、前記駆動回路１２０が駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎのうちいずれか１つの駆動ラインに駆動信号を提供する場合、その他の駆動ラインは接地状態を維持する。
【００３６】
したがって、前記駆動信号が印加される駆動ラインに接続された駆動電極、及びこれらと交差して隣接する複数の感知電極は、それぞれの感知セルを構成して各感知セルごとに相互静電容量が形成され、このような各感知セルに指１５０またはスタイラス１６０が接触した場合、これに対応する感知セルで静電容量の変化が発生する。
【００３７】
要するに、図２に示すように、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネル１１０は、相互静電容量回路で表現されることができ、これは、駆動ライン１１２に接続された駆動電極１７０ａ、及び感知ライン１１４に接続された感知電極１７０ｂを含み、これらが空間的に分離されることにより、静電容量結合ノード、すなわち、感知セル１７０を形成する。このとき、前記駆動ライン１１２は電圧源で表現された駆動回路１２０に接続され、前記感知ライン１１４は感知回路１３０に接続される。
【００３８】
また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂのそれぞれは、所定の寄生静電容量１７０ａ’、１７０ｂ’を含むことができる。
【００３９】
前述したように、前記駆動電極１７０ａと、これに交差して隣接する感知電極１７０ｂとは、感知セル１７０を構成し、前記感知セル１７０に近接する導電性物体（指１５０またはスタイラス１６０）がない場合であれば、前記感知セル１７０で発生する相互静電容量ＣＭは変化がないが、前記導電性物体が感知セル１７０に近接または接触した場合は、前記相互静電容量の変化が発生し、このような変化は、結果的に、前記感知セル１７０に接続された感知ライン１１４に運ばれる電流（及び／または電圧）を変化させる。
【００４０】
そこで、前記感知ライン１１４に接続された感知回路１３０は、前記静電容量の変化及び感知セル１７０の位置に関する情報（感知信号）を、ＡＤＣ（図示せず）を経て所定の形態に変換して、処理部（図１の１４０）に伝送する。
【００４１】
前記静電容量の変化が発生した感知セル１７０の位置を検出する方式に関する一実施形態を説明すると、次のとおりである。
【００４２】
前記感知回路１３０は、前記感知セル１７０に接続された感知ライン１１４の静電容量の変化を感知すると、前記静電容量の変化が発生した感知ライン１１４の座標と、前記駆動回路１２０から駆動信号が入力される駆動ライン１１２、すなわち、前記駆動ライン１１２に接続された感知セル１７０を構成する感知電極１７０ｂの座標とを出力し、接触が行われた少なくとも１つの感知セル１７０の座標を得るようになる。
【００４３】
これは、前記感知回路１３０が前記駆動回路１２０や配線（図示せず）などを介して接続されることによって実現されるものであって、前記駆動回路１２０は、前記駆動ライン１１２に対してスキャン（順次に駆動信号を印加）すると同時に、前記スキャンした駆動ラインの座標を、前記感知回路１３０に絶え間なく出力することにより、前記感知回路１３０は、前記感知ライン１１４に対する静電容量の変化を感知すると同時に、前記静電容量が変化する地点、すなわち、感知セル１７０を構成する感知電極１７０ｂの位置座標も得ることができる。
【００４４】
この構成により、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムは、複数の接触地点に対する認識、すなわち、マルチタッチ認識を実現することができる。
【００４５】
また、本発明の実施形態は、人の指１５０によるマルチタッチ認識とともに、アクティブスタイラス１６０によるマルチタッチ認識を同時に実現することを特徴とする。
【００４６】
すなわち、人の指による接触によってはより微細な接触位置の認識を実現することが困難であるという欠点を克服するために、先端が尖っており、電界を自主的に生成するアクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現できるようにする。
【００４７】
ただし、前記既存のアクティブスタイラスのように持続的に電界を生成してこれを放出する場合は、前記持続的に放出される電界により、実際に接触した位置に対応する感知セルのみならず、接触していない他の感知セルに影響を与えるようになり、正確な接触位置の把握が不可能である。
【００４８】
これにより、本発明の実施形態では、前記アクティブスタイラスが特定の感知セルに近接（または接触）する場合、前記感知セルに接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を増幅／出力することにより、前記欠点を克服することができる。
【００４９】
すなわち、本発明に係るアクティブスタイラス１６０は、タッチスクリーンパネル１１０の特定の感知セル１７０に接触するとき、前記感知セルに駆動信号が印加された場合にのみ、これを感知して電界を生成することにより、前記接触が行われた感知セル以外の他の感知セルに対しては影響を及ぼさないことにより、アクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現することができる。
【００５０】
また、本発明は、指１５０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化と、アクティブスタイラス１６０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化とが互いに異なることを利用して、これを前記感知回路１３０及び処理部１４０で区分して処理することにより、より多様なマルチタッチ認識を実現可能にする。
【００５１】
上述のような本発明の実施形態に係る動作は、下記の図３（ａ）〜図９を用いてより詳細に説明する。
【００５２】
まず、図３（ａ）〜図４（ｂ）を用いて指の接触によるタッチ認識の実現について説明する。
【００５３】
図３（ａ）は、通常状態（タッチなし）の条件における感知セルの断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、１つの感知セル１７０を構成し、同一レイヤ上で互いに隣接して配置された駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間の相互静電容量電界線２００が示されている。また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂの上部には保護膜１１８が形成されているが、これは場合によって除去可能である。
【００５５】
このとき、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間に相互静電容量ＣＭが形成される。
【００５６】
ただし、前記各感知セル１７０で生成された相互静電容量ＣＭは、前記各感知セルを構成する駆動電極１７０ａに接続される駆動ライン（図１の１１２）に、駆動回路１２０から駆動信号が印加された場合に発生する。
【００５７】
また、前記駆動回路１２０は、図示のように、前述した感知回路１３０及び処理部１４０とともに集積され、１つのＩＣチップに実装されることができる。
【００５８】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、前記駆動回路１２０は、各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号（例えば、３Ｖの電圧）を提供し、前記駆動回路１２０が駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎのうちいずれか１つの駆動ラインに駆動信号を提供する場合、その他の駆動ラインは接地状態を維持する。図３（ｂ）の場合、第１駆動ラインＸ１に駆動信号が印加されることをその例とする。
【００５９】
また、図３（ｂ）では、複数の駆動ライン１１２ごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極１７０ａ（ｘ１１・・・ｘ１ｍないしｘｎ１・・・ｘｎｍ）、及び前記駆動ライン１１２と交差する方向に配列される複数の感知ライン１１４ごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極１７０ａと重ならないように交互に配置される複数の感知電極１７０ｂ（ｙ１１・・・ｙ１ｎないしｙｍ１・・・ｘｍｎ）において、互いに隣接する駆動電極及び感知電極がそれぞれの感知セル１７０（Ｓ１１・・・Ｓｎｍ）を構成することを示す。
【００６０】
すなわち、感知セルＳ１１は、駆動電極ｘ１１、及びこれに隣接する感知電極ｙ１１で構成され、感知セルＳｎｍは、駆動電極ｘｎｍ、及びこれに隣接する感知電極ｙｍｎで構成されるのである。
【００６１】
したがって、前記複数の感知セルＳ１１、Ｓ１２、・・・Ｓ１ｍには、これを構成するそれぞれの駆動電極と感知電極との間の相互静電容量が形成され、これにより、前記駆動信号が印加される感知セルごとに、これに接続された感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに、前記相互静電容量に対応する電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００６２】
図４（ａ）は、指による接触条件における感知セルの断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、指１５０が少なくとも１つの感知セル１７０に接触すると、図示のように、前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間の電界線２１０を遮断するようになり、前記電界線は、指１５０と身体に内在する静電容量経路を介して接地に分岐され、その結果、前記感知セル１７０における相互静電容量ＣＭ１は、図３（ａ）に示す通常状態での相互静電容量ＣＭより小さくなる（ＣＭ１＜ＣＭ）。
【００６４】
また、このような各感知セル１７０における相互静電容量の変化は、結果的に、前記感知セル１７０に接続された感知ライン１１４に運ばれる電圧を変化させる。
【００６５】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、駆動回路（図１の１２０）から各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号（例えば、３Ｖの電圧）を提供することにより、前記駆動信号が印加された第１駆動ラインＸ１に接続された複数の駆動電極１７０ａと交差して隣接する複数の感知電極１７０ｂで構成されるそれぞれの感知セルＳ１１、Ｓ１２、・・・Ｓ１ｍには、それぞれの相互静電容量ＣＭが形成されるが、指１５０により少なくとも１つの感知セル（例えば、Ｓ１２、Ｓ１ｍ）が接触した場合、前記相互静電容量が減少し（ＣＭ１）、前記接触した感知セルＳ１２、Ｓ１ｍに接続された感知ラインＹ２、Ｙｍには、前記減少した相互静電容量に対応する電圧（例えば、０．１Ｖ）が感知される。
【００６６】
ただし、前記第１駆動ラインＸ１に接続されているが、指１５０による接触が行われていない他の感知セルは、そのまま既存の相互静電容量ＣＭが維持されるため、これに接続された感知ラインには、前のような電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００６７】
以後、前記感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに接続された感知回路（図１の１３０）は、接触した感知セルＳ１２、Ｓ１ｍに対する前記静電容量の変化及びその位置に関する情報（感知信号）を、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ（図示せず））を経て所定の形態に変換して、処理部（図１の１４０）に伝送する。
【００６８】
前記静電容量の変化が発生した感知セル１７０の位置を検出する方式に関する実施形態は、前述した図１を参照して説明しているので省略し、この構成により、指による複数の接触地点に対する認識、すなわち、マルチタッチ認識を実現することができる。
【００６９】
ただし、図４（ａ）に示すように、一般的に指１５０でタッチを行う場合、接触面積Ａは約６ｍｍ程度であり、これは、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂの面積より大きいので一般的である。したがって、指１５０を利用する場合、より微細なタッチ認識を実現することが困難であるという欠点がある。
【００７０】
また、先端の尖ったスタイラス、すなわち、単に導体で実現されるパッシブスタイラスを用いる場合は、接触面が小さいため、接触面でのキャパシタンスの変化が極めて小さく、位置の検出が困難であるという欠点がある。
【００７１】
そこで、本発明の実施形態では、指を用いたマルチタッチ認識とともに、先端の尖ったアクティブスタイラスによるマルチタッチの実現が可能になることにより、前記欠点を克服する。
【００７２】
ただし、前述したように、既存のアクティブスタイラスは、持続的に電界を生成してこれを放出する構成を有しているため、前記持続的に放出される電界により、実際に接触した位置に対応する感知セルのみならず、接触していない他の感知セルに影響を与えるようになり、正確な接触位置の把握が不可能である。
【００７３】
これにより、本発明の実施形態では、前記アクティブスタイラスが特定の感知セルに近接（または接触）する場合、前記感知セルに接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を増幅／出力する構成を有する。
【００７４】
図５は、本発明の一実施形態に係るアクティブスタイラスの構成を示すブロック図である。ただし、図５は、アクティブスタイラスの各構成要素に関するブロック図であり、その外形については示されていないが、タッチスクリーンパネルと接触する部分の面積の小さい形状の導電体で実現されることが好ましい。
【００７５】
図５に示すように、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０は、接触（または接近）する駆動電極１７０ａに印加された駆動信号によって生成される電界を感知する電界感知センサ１６２と、前記電界が感知されると、これに対応する別の電界を発生させるための所定の信号、すなわち、交流電圧を生成する信号生成部１６４と、前記信号生成部１６４で発生した信号を増幅し、これを電界に出力する電界放出部１６６と、前記各構成要素１６２、１６４、１６６に電源を印加する電源部１６８とが備えられる。
【００７６】
このとき、前記電界感知センサ１６２は、駆動信号の印加によって発生する電界を感知できるようにコイルを含んで実現可能である。すなわち、前記電界感知センサ１６２が前記駆動信号によって発生する電界形成領域に位置すると、前記電界による電気力を感知することができる。
【００７７】
また、前記電界感知センサ１６２により電界が感知されると、前記信号生成部１６４は、これに対応して所定の信号を生成する。すなわち、感知された電界に対応して前記駆動信号と同一の位相を有する交流（ＡＣ）電圧を生成することができる。
【００７８】
以後、前記信号生成部１６４を介して生成された信号は、電界放出部１６６を介して増幅され、これは、スタイラスの終端部を通して電界に出力される。このとき、前記電界放出部１６６は、生成された交流電圧の位相をそのまま維持し、レベル（amplitude）のみを増幅させて出力する非反転増幅器が備えられて実現されてもよく、位相を反転して出力する反転増幅器が備えられて実現されてもよい。
【００７９】
このような本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０は、タッチスクリーンパネル１１０の特定の感知セル１７０に接触するとき、前記感知セルに接続された駆動ラインに駆動信号が印加された場合にのみ、これを感知して電界を生成し、前記接触が行われた感知セル以外の他の駆動ライン、すなわち、接地状態の駆動ラインに接続された他の感知セルに対しては影響を及ぼさないことにより、アクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現することができる。
【００８０】
図６（ａ）は、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラスの接触条件における感知セルの断面図であり、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、図６（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【００８１】
ただし、図６（ａ）の場合、前記アクティブスタイラスに出力される電界が非反転増幅器により増幅されたことをその例として説明する。また、前記アクティブスタイラスが接触していない状態は、前述した図３（ａ）及び図３（ｂ）で説明したのと同様であるため、その説明を省略する。
【００８２】
図６（ａ）に示すように、これは、駆動信号が駆動ライン１１２に印加された状態でのアクティブスタイラス１６０の接触による、感知セル１７０における相互静電容量の変化を説明する。
【００８３】
アクティブスタイラス１６０が少なくとも１つの感知セル１７０に接触すると、前記アクティブスタイラス１６０は、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａに印加される駆動信号による電界を感知し、これに対応する電界を増幅／出力する。
【００８４】
すなわち、前記アクティブスタイラス１６０の入力部ＲＣ（Receiver）としての電界感知センサ１６２が、前記駆動信号による電界を感知し、出力部ＥＭ（Emitter）としての電界放出部１６６が、これに対応する電界を増幅／出力するのである。
【００８５】
図６（ａ）の第１電界線２２０は、前記駆動信号の印加によって発生する電界によるものであり、第２電界線６００は、前記アクティブスタイラス１６０から出力される電界によるものである。
【００８６】
このとき、前記アクティブスタイラス１６０から出力される電界は、非反転増幅器を介して出力されたＡＣ電圧によるものであり、前記ＡＣ電圧は、前記感知された電界、すなわち、駆動信号の印加による電界に対応して前記駆動信号と同一の位相を有する交流（ＡＣ）電圧である。
【００８７】
これにより、図示のように、前記第１及び第２電界線は、それぞれ駆動電極１７０ａ及びアクティブスタイラス１６０から感知電極１７０ｂの方向に形成される。
【００８８】
すなわち、前記感知セル１７０に対応して、図示のように、前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間における相互静電容量ＣＭ２は、通常状態（非接触状態）での相互静電容量ＣＭより増加する（ＣＭ２＞ＣＭ）。
【００８９】
また、このような各感知セルにおける相互静電容量の変化は、結果的に、前記感知セル１７０に接続された感知電極１７０ｂに運ばれる電圧を変化させる。
【００９０】
図６（ｂ）に示すように、駆動回路（図１の１２０）において、各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号（例えば、３Ｖの電圧）を提供するにあたり、前記駆動回路１２０が駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎのうちいずれか１つの駆動ラインに駆動信号を提供する場合、その他の駆動ラインは接地状態を維持する。図６（ｂ）の場合、第１駆動ラインＸ１に駆動信号が印加されることをその例とする。
【００９１】
前記駆動信号が印加された第１駆動ラインＸ１に接続される複数の駆動電極１７０ａと交差して隣接する複数の感知電極１７０ｂで構成される複数の感知セルＳ１１、Ｓ１２、・・・Ｓ１ｍには、それぞれの相互静電容量ＣＭが形成されるが、アクティブスタイラス１６０により少なくとも１つの感知セル（例えば、Ｓ１１、Ｓ１２）が接触した場合、前記相互静電容量が増加し（ＣＭ２）、前記接触した感知セルＳ１１、Ｓ１２に接続された感知ラインＹ１、Ｙ２には、前記増加した相互静電容量に対応する電圧（例えば、０．５Ｖ）が感知される。
【００９２】
ただし、前記第１駆動ラインＸ１に接続されているが、アクティブスタイラス１６０による接触が行われていない他の感知セルは、そのまま既存の相互静電容量ＣＭが維持されるため、これに接続された感知ラインには、前のような電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００９３】
また、前記アクティブスタイラス１６０の動作をより具体的に説明するために、図６（ｃ）に示すように、前記アクティブスタイラス１６０が第１駆動ラインＸ１に接続された感知セルＳ１１、Ｓ１２に接触するが、駆動信号が前記第１駆動ラインＸ１ではない、第２駆動ラインＸ２に印加される場合を仮定する。
【００９４】
この場合、前記アクティブスタイラス１６０は、接触した感知セルＳ１１、Ｓ１２に接続された駆動ラインＸ１に駆動信号が印加されないため、電界を感知できず、別の電界を出力しない。
【００９５】
したがって、この場合、前記アクティブスタイラス１６０は、単純な導体にすぎないため、タッチ認識が行われない。すなわち、感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍには、いずれも既存の相互静電容量ＣＭに対応する電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００９６】
しかし、既存のアクティブスタイラスのように、駆動信号の印加に同期せずに持続的に電界を放出する場合であれば、図６（ｂ）の場合、スタイラスが実際に接触していない感知セルＳ２１、Ｓ２２で接触したものと感知されるといったエラーが発生する。
【００９７】
結果的に、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０は、タッチスクリーンパネル１１０の特定の感知セル１７０に接触するとき、前記感知セルに接続された駆動ラインに駆動信号が印加された場合にのみ、これを感知して電界を生成し、前記接触が行われた感知セル以外の他の駆動ライン、すなわち、接地状態の駆動ラインに接続された他の感知セルに対しては影響を及ぼさないことにより、アクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現することができる。
【００９８】
以後、前記感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに接続された感知回路１３０は、接触した感知セルＳ１２、Ｓ１ｍに対する前記静電容量の変化及びその位置に関する情報（感知信号）を、ＡＤＣ（図示せず）を経て所定の形態に変換して、処理部１４０に伝送する。
【００９９】
前記静電容量の変化が発生した感知セル１７０の位置を検出する方式に関する実施形態は、前述した図１を参照して説明したので省略し、この構成により、アクティブスタイラス１６０による複数の接触地点に対する認識、すなわち、マルチタッチ認識を実現することができる。
【０１００】
また、本発明は、指１５０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化と、アクティブスタイラス１６０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化とが互いに異なることを利用して、これを前記感知回路１３０及び処理部１４０で区分して処理することにより、より多様なマルチタッチ認識を実現可能にする。
【０１０１】
すなわち、同時に、指１５０とアクティブスタイラス１６０が接触しても、これを区分して認識することができる。図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明した実施形態、すなわち、非反転増幅器を介してアクティブスタイラス１６０が駆動信号と同一の位相のＡＣ信号を出力する場合は、感知ラインによる感知信号のレベル（例えば、０．５Ｖ）が指１５０の接触による感知信号のレベル（例えば、０．２Ｖ）と大差が出るため、例えば、感知回路１３０にレベル検出器（図示せず）及び／またはレベル比較器（図示せず）を備えることによって容易に区分することができる。
【０１０２】
ただし、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一の面積及びパターンで構成される場合、指１５０ではない、アクティブスタイラス１６０が接触して移動するとき、移動するアクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル１７０との間の位置相関性がなく、正確な接触位置を感知することは困難であり得る。
【０１０３】
これについては、下記の図７及び図８を用いてより詳細に説明する。図７は、一般的なタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図であり、図８は、図７に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の問題点を説明するグラフである。
【０１０４】
まず、図７に示すように、感知セル１７０はそれぞれ、駆動電極１７０ａ、及びこれと交差して隣接する感知電極１７０ｂで構成される。
【０１０５】
このとき、前記駆動電極１７０ａは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の駆動電極１７０ａが互いに接続されるように形成され、前記感知電極１７０ｂは、前記駆動電極１７０ａと重ならないように交互に配置されるが、第１方向と交差する第２方向（Ｙ軸方向）に沿って接続されるように形成される。
【０１０６】
このとき、図示のように、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、同一の面積を有する同一のダイヤモンド形状に構成される。
【０１０７】
また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、図示のように、それぞれ第１及び第２接続パターン１７０ａ１、１７０ｂ１により第１及び第２方向に沿ったライン単位で接続される。
【０１０８】
ここで、第１及び／または第２接続パターン１７０ａ１、１７０ｂ１は、それぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、直接・間接的接続により駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂに接続されるか、あるいは駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂをパターニングするステップから、駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂと一体に接続されるようにパターニングできる。
【０１０９】
例えば、第１接続パターン１７０ａ１は、駆動電極１７０ａの上部または下部レイヤにそれぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、前記駆動電極１７０ａの上部または下部でこれらに電気的に接続され、かつ、前記駆動電極１７０ａを第１方向に沿ったライン単位で接続することができる。
【０１１０】
このような第１接続パターン１７０ａ１は、前記電極１７０ａ、１７０ｂのように、ＩＴＯなどの透明電極物質を用いて形成されるか、あるいは不透明な低抵抗物質を用いて形成されるが、パターンの可視化が防止されるようにその幅などが調節されて形成されることができる。
【０１１１】
また、第２接続パターン１７０ｂ１は、前記電極１７０ａ、１７０ｂをパターニングするステップから、感知電極１７０ｂを第２方向に沿ったライン単位で接続するように前記感知電極１７０ｂと一体にパターニングできる。
【０１１２】
このとき、第１接続パターン１７０ａ１と第２接続パターン１７０ｂ１との間には安定性を確保するための絶縁膜（図示せず）が介在し、これにより、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一レイヤ上に形成されても、前記電極の交差地点で発生するショートを防止することができる。
【０１１３】
前記構造の感知セル１７０において、前記感知セル１７０に接触が発生すると、前記駆動電極１７０ａに接続された駆動ライン（図１の１１２）に駆動信号が印加され、これに対応する感知信号が、前記感知電極１７０ｂに接続された感知ライン（図１の１１４）を介して感知回路（図１の１３０）に提供される。
【０１１４】
しかし、このように、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一の面積及びパターンで構成されると、前述した図５、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明した本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０が前記感知セル１７０に接触して移動するとき、前記移動するアクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル１７０との間の位置相関性がなく、正確な接触位置を感知することは困難であるという欠点が発生し得る。
【０１１５】
例えば、前記アクティブスタイラス１６０が図７のＡ地点に隣接または接触して矢印方向に移動する、すなわち、感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａの左右ピッチＰ（pitch）を貫通して、左側終端から中央を経て右側終端へ移動することを仮定して説明すると、次のとおりである。
【０１１６】
前述したように、前記アクティブスタイラス１６０が駆動電極１７０ａに隣接するか接触すると、前記駆動電極１７０ａに印加される駆動信号に対してアクティブスタイラスの入力部ＲＣとしての電界感知センサ（図５の１６２）が、前記駆動信号による電界を感知し、出力部ＥＭとしての電界放出部（図５の１６６）が、これに対応する電界を増幅／出力して感知信号を出力し、これは、前記感知セル１７０の感知電極１７０ｂに接続された感知ライン１１４を経て感知回路（図１の１３０）に提供される。
【０１１７】
このとき、前記感知信号は、結果的に、前記電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣと、前記電界放出部１６６内に備えられた増幅器の増幅利得、及び前記電界放出部から出力されて前記感知電極１７０ｂに印加される信号Ｅｍ＿ＲＸの積で表現される。
【０１１８】
すなわち、感知信号＝Ｔｘ＿ＲＣ×（増幅利得）×Ｅｍ＿ＲＸであり、この感知信号によって前記アクティブスタイラス１６０が隣接または接触した位置を推定することになるため、前記感知信号は、前記アクティブスタイラス１６０の位置と１：１の関数関係を有していなければならない。
【０１１９】
しかし、図８（ａ）に示すように、前記アクティブスタイラスの電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣは、アクティブスタイラスが図７のＡ地点から矢印方向に移動するとき、すなわち、感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａの左側終端から中央を経て右側終端に移動するとき、駆動電極１７０ａの中央部で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣの強度が最も大きくなる。
【０１２０】
これは、前記駆動電極１７０ａの形状がダイヤモンド形状であることに起因するものであって、駆動電極の中央に前記アクティブスタイラス１６０が位置すると、アクティブスタイラス１６０と駆動電極とが重なる面積が、前記アクティブスタイラス１６０が他の領域に位置するときに比べて最も大きくなるからである。
【０１２１】
すなわち、アクティブスタイラスが移動するとき、前記駆動電極１７０ａで生成される電界線を最も多く感知する位置が前記駆動電極の中央部になり、駆動電極の左右側終端では、アクティブスタイラス１６０と駆動電極とが重なる面積が最小になるため、前記領域では、前記アクティブスタイラスの電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣの強度は最も小さくなる。
【０１２２】
そして、図８（ｂ）に示すように、アクティブスタイラスの電界放出部１６６から出力されて前記感知電極１７０ｂに印加される信号Ｅｍ＿ＲＸは、アクティブスタイラスが図７のＡ地点から矢印方向に移動するとき、すなわち、感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａの左側終端から中央を経て右側終端に移動するとき、図７に示すように、前記感知電極１７０ｂと重なる面積が次第に減少するため、前記Ｅｍ＿ＲＸ信号の強度も次第に減少する。
【０１２３】
結果的に、図７に示す電極パターンの構造によれば、最終的な感知信号は、図８（ａ）に示す信号であるＴｘ＿ＲＣ、及び図８（ｂ）に示す信号であるＥｍ＿ＲＸの積に該当する、図８（ｃ）に示す信号となる。
【０１２４】
しかし、図８（ｃ）に示す感知信号は、図示のように、前記アクティブスタイラス１６０の位置と１：１の関数関係を有することができない。
【０１２５】
すなわち、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０を、図７の電極パターンを有するタッチスクリーンパネルに適用する場合、正確な位置認識が困難になるという欠点がある。
【０１２６】
そこで、本発明の実施形態では、タッチスクリーンパネルの電極パターン構造を最適化することにより、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させようとする。
【０１２７】
このような本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターン構造については、下記の図９〜図１１を用いてより詳細に説明する。
【０１２８】
図９は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図であり、図１０は、図９に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の利点を説明するグラフである。
【０１２９】
図９に示すように、感知セル２７０はそれぞれ、駆動電極２７０ａ、及びこれと交差して隣接する感知電極２７０ｂで構成される。
【０１３０】
このとき、前記駆動電極２７０ａは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の駆動電極２７０ａが互いに接続されるように形成され、前記感知電極２７０ｂは、前記駆動電極２７０ａと重ならないように交互に配置されるが、第１方向と交差する第２方向（Ｙ軸方向）に沿って接続されるように形成される。
【０１３１】
すなわち、前記駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂは、交差地点としての図８の拡大領域を参照すると、それぞれ第１及び第２接続パターン２７０ａ１、２７０ｂ１により第１及び第２方向に沿ったライン単位で接続する。
【０１３２】
ここで、第１及び／または第２接続パターン２７０ａ１、２７０ｂ１は、それぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、直接・間接的接続により駆動電極２７０ａまたは感知電極２７０ｂに接続されるか、あるいは駆動電極２７０ａまたは感知電極２７０ｂをパターニングするステップから、駆動電極２７０ａまたは感知電極２７０ｂと一体に接続されるようにパターニングできる。
【０１３３】
例えば、第１接続パターン２７０ａ１は、駆動電極２７０ａの上部または下部レイヤにそれぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、前記駆動電極２７０ａの上部または下部でこれらに電気的に接続され、かつ、前記駆動電極２７０ａを第１方向に沿ったライン単位で接続することができる。
【０１３４】
このような第１接続パターン２７０ａ１は、前記電極２７０ａ、２７０ｂのように、ＩＴＯなどの透明電極物質を用いて形成されるか、あるいは不透明な低抵抗物質を用いて形成されるが、パターンの可視化が防止されるようにその幅などが調節されて形成されることができる。
【０１３５】
また、第２接続パターン２７０ｂ１は、前記電極２７０ａ、２７０ｂをパターニングするステップから、感知電極２７０ｂを第２方向に沿ったライン単位で接続されるように前記感知電極２７０ｂと一体にパターニングできる。
【０１３６】
このとき、第１接続パターン２７０ａ１と第２接続パターン２７０ｂ１との間には、安定性を確保するための絶縁膜（図示せず）が介在し、これにより、前記駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂが同一レイヤ上に形成されても、前記電極の交差地点で発生するショートを防止することができる。
【０１３７】
また、本発明の実施形態では、図示のように、前記駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂが互いに異なる面積を有し、異なる形態で構成されるものであり、図示のように、前記駆動電極２７０ａの第２方向の長さ、すなわち、上下の高さは、前記感知電極２７０ｂの第２方向の長さより小さく実現されることを特徴とする。
【０１３８】
より具体的には、まず、前記駆動電極２７０ａは、第１方向の長さ（左右の幅Ｐ）が第２方向の長さ（上下の高さＨ）より大きい多角形状に実現される。すなわち、図７に示す駆動電極パターンに比べて平らになり、左右に長くなった形状を有する。
【０１３９】
これに対し、前記感知電極２７０ｂは、高さ方向（第２方向、Ｙ軸方向）に配列される本体２７１ｂと、前記本体２７１ｂの左右側、すなわち、第１方向（Ｘ軸方向）に突出する複数の突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２とが備えられる形状に実現される。
【０１４０】
このとき、前記本体２７１ｂの左側から突出する第１突出部２７２ｂ１と、右側から突出する第２突出部２７２ｂ２とは互いに交差する形態で配列される。これにより、隣接する感知電極２７０ｂにおいて、左側の感知電極の第２突出部２７２ｂ２と右側の感知電極の第１突出部２７２ｂ１とは、図示のように、互いに交差して結合する形態となる。
【０１４１】
前記構造の感知セル２７０において、前記感知セル２７０に接触が発生すると、前記駆動電極２７０ａに接続された駆動ライン（図１の１１２）に駆動信号が印加され、これに対応する感知信号が、前記感知電極２７０ｂに接続された感知ライン（図１の１１４）を介して感知回路（図１の１３０）に提供される。
【０１４２】
また、本発明の実施形態は、前記感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂが互いに異なる形態で構成されることにより、前述した図５、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明した本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０が前記感知セル２７０に接触して移動するとき、前記移動するアクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル２７０との間の位置相関性を維持することにより、前記アクティブスタイラス１６０によるタッチ認識の実現精度を向上させることができる。
【０１４３】
例えば、前記アクティブスタイラス１６０が図９のＢ地点に隣接または接触して矢印方向に移動する、すなわち、感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａの左右ピッチＰを貫通して、左側終端から中央を経て右側終端に移動することを仮定し、図９及び図１０を用いて説明すると、次のとおりである。
【０１４４】
図１０（ａ）に示すように、前記アクティブスタイラスの電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣは、アクティブスタイラスが図９のＢ地点から矢印方向に移動するとき、すなわち、感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａの左側終端から中央を経て右側終端に移動するとき、ほとんど一定の強度を維持するようになる。
【０１４５】
これは、図９に示す駆動電極２７０ａの形状によるものであり、前述した図７に示す駆動電極１７０ａと比較する時、前記駆動電極２７０ａの中央部の高さが大きく減少し、平らな形態として左右に長くなった形状を有するからである。
【０１４６】
すなわち、図７に示すダイヤモンド形状の駆動電極１７０ａの場合は、駆動電極の中央にアクティブスタイラス１６０が位置すると、アクティブスタイラス１６０と駆動電極とが重なる面積が、前記アクティブスタイラス１６０が他の領域に位置するときに比べて非常に大きくなり、他の領域に比べて駆動電極１７０ａで生成される電界線を最も多く感知する位置になるが、図９に示す形状の駆動電極２７０ａの場合は、前記駆動電極の中央部の高さＨを大きく減らすことにより、前述した欠点を克服することができる。
【０１４７】
そして、図１０（ｂ）に示すように、アクティブスタイラスの電界放出部１６６から出力されて前記感知電極２７０ｂに印加される信号Ｅｍ＿ＲＸは、アクティブスタイラスが図９のＢ地点から矢印方向へ移動するとき、すなわち、感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａの左側終端から中央を経て右側終端へ移動するとき、図９に示すように、前記感知電極２７０ｂと重なる面積が次第に減少するため、前記Ｅｍ＿ＲＸ信号の強度も次第に減少する。
【０１４８】
ただし、この場合、図９に示す感知電極２７０ｂは、高さ方向（第２方向、Ｙ軸方向）に配列される本体２７１ｂの左右側（Ｘ軸方向）に突出する複数の突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２が備えられているため、前記アクティブスタイラスが移動しても、前述した図７に示す実施形態に比べて感知電極２７０ｂと重なる面積は大きくなる。
【０１４９】
したがって、図１０（ｂ）に示すように、Ｅｍ＿ＲＸ信号の強度は、図８（ｂ）に示すＥｍ＿ＲＸ信号の強度より相対的に大きい。
【０１５０】
結果的に、図９に示す本発明の実施形態に係る電極パターンの構造によれば、最終的な感知信号は、図１０（ａ）に示す信号であるＴｘ＿ＲＣ、及び図１０（ｂ）に示す信号であるＥｍ＿ＲＸの積に該当する、図１０（ｃ）に示す信号となる。
【０１５１】
すなわち、前記図１０（ａ）に示すＴｘ＿ＲＣが１：１の関数関係、すなわち、線形的な特性を有し、図１０（ｂ）に示す信号であるＥｍ＿ＲＸの強度が相対的に大きくなるため、これにより、図１０（ｃ）に示す感知信号は、図示のように、前記アクティブスタイラス１６０の位置と１：１の関数関係を有するとともに、絶対的な信号の強度も大きくなる。
【０１５２】
したがって、図９に示す電極パターンを適用することにより、タッチスクリーンパネルの電極パターン構造を最適化することにより、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させることができるのである。
【０１５３】
図１１は、本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。ただし、図１１に示す電極パターンは、図９に示す電極パターンの構造と類似しているため、同一の構成要素については同一の図面符号を使用し、これに関する説明は、便宜上省略する。
【０１５４】
図１１に示すように、本発明の実施形態では、図示のように、前記駆動電極２７０ａは、長さ方向（第１方向、Ｘ軸方向）に配列される本体２７１ａと、前記本体２７１ａの上下側、すなわち、第２方向（Ｙ軸方向）に突出する突出部２７２ａ１、２７２ａ２とが備えられる形状に実現される。
【０１５５】
このとき、前記本体２７１ａは、図９に示す駆動電極２７０ａと同一の形状であり、第１方向の長さ（左右の幅Ｐ）が第２方向の長さ（上下の高さＨ）より大きい多角形状に実現される。
【０１５６】
また、前記感知電極２７０ｂは、図９に示す感知電極２７０ｂと同一の形状であり、高さ方向（第２方向、Ｙ軸方向）に配列される本体２７１ｂと、前記本体２７１ｂの左右側、すなわち、第１方向（Ｘ軸方向）に突出する複数の突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２とが備えられる形状に実現される。
【０１５７】
このとき、前記本体２７１ｂの左側から突出する第１突出部２７２ｂ１と、右側から突出する第２突出部２７２ｂ２とは、互いに交差する形態で配列される。これにより、隣接する感知電極２７０ｂにおいて、左側の感知電極の第２突出部２７２ｂ２と右側の感知電極の第１突出部２７２ｂ１とは、図示のように互いに交差して結合する形態となる。
【０１５８】
そこで、図示のように、前記駆動電極の本体２７１ａから上側に突出する第１突出部２７２ａ１及び下側に突出する第２突出部２７２ａ２は、前記隣接する感知電極２７０ｂの第１及び第２突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２間の領域に配置されるようにジグザグ状に実現される。
【０１５９】
この構成により、前記駆動電極２７０ａの全体面積をより広く実現できるため、前記アクティブスタイラス１６０によるタッチ認識の感度をより向上させることができる。
【０１６０】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【０１６１】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す実施形態に係る電極パターン構造も、アクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル３７０、３７０’との間の位置相関性を維持できるように実現されることを特徴とする。
【０１６２】
まず、図１２（ａ）に示すように、駆動ライン１１２に接続された駆動電極３７０ａと、前記駆動電極３７０ａに隣接し、かつ、感知ライン１１４に接続された感知電極３７０ｂとが感知セル３７０を構成する。すなわち、図１２（ａ）において点線で表示された領域が感知セル３７０に該当する。
【０１６３】
このとき、前記駆動電極３７０ａ及び感知電極３７０ｂは、図示のように、それぞれ複数の微細パターン３７０ａｓ、３７０ｂｓの組み合わせで実現される。
【０１６４】
前記駆動電極３７０ａを構成する複数の第１微細パターン３７０ａｓは、例えば、図示のように、５×５マトリクス状に配列されることができ、これに対応して前記感知電極３７０ｂを構成する複数の第２微細パターン３７０ｂｓは、前記第１微細パターン３７０ａｓと重ならずに交互に配置される形態で５×５マトリクス状に配列されることができる。
【０１６５】
また、前記第１微細パターン３７０ａｓと、これに隣接する第２微細パターン３７０ｂｓは、前述した図７に示す電極パターンの配置及び接続と同一の構造で実現可能であるため、これに関する詳細な説明は省略する。
【０１６６】
このように、前記駆動電極３７０ａ及び感知電極３７０ｂを複数の微細パターン３７０ａｓ、３７０ｂｓで実現することにより、スタイラスによる微細接触も感知できるようになるのである。
【０１６７】
ただし、この場合も、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０が接触した場合、これに対応する感知セル３７０間の位置相関性が維持されない可能性があるため、これを克服するために、図１２（ｂ）に示すように電極パターンの構造を変更することができる。
【０１６８】
図１２（ｂ）に示すように、前記感知セル３７０’を構成する駆動電極３７０ａ’が、図１２（ａ）とは異なり、１つのラインに該当する第１微細パターン３７０ａｓ’のみを採用する点で、図１２（ａ）の実施形態とは相違する。
【０１６９】
すなわち、これは、前記駆動電極３７０ａ’の高さ方向の長さを減らすためであって、結果的に、前述した図９及び図１１の駆動電極と同一の効果を得ることができる。
【０１７０】
また、前記第１微細パターン３７０ａｓ’を除く他の第１微細パターン領域は、図示のように、島（island）状のダミーパターン３７０ｃまたは感知電極３７０ｂ’の第２微細パターン３７０ｂｓ’に接続される第３微細パターン３７０ｂｓ”が形成されてもよい。
【０１７１】
前述した図７〜図１１では、アクティブスタイラス１６０が特定の領域を移動することをその例として説明しているが、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、前記アクティブスタイラス１６０が隣接または接触するタッチスクリーンパネルのすべての領域に対して適用可能である。
【０１７２】
すなわち、図９、図１１、及び図１２（ａ）、（ｂ）に示す電極パターン構造によれば、アクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル１７０との間の位置相関性を維持できるため、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させることができる。
【０１７３】
ただし、本発明に係る電極パターン構造は、前記図９、図１１、及び図１２（ａ）、（ｂ）に示す実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。
【符号の説明】
【０１７４】
１００：タッチスクリーンシステム
１１０：タッチスクリーンパネル
１１２：駆動ライン
１１４：感知ライン
１１６：交差ノード
１１８：保護膜
１２０：駆動回路
１３０：感知回路
１４０：処理部
１５０：指
１６０：アクティブスタイラス
１６２：感知センサ
１６４：信号生成部
１６６：電界放出部
１６８：電源部
１７０、２７０、３７０：感知セル
１７０ａ、２７０ａ、３７０ａ、３７０ａ’：駆動電極
１７０ｂ、２７０ｂ、３７０ｂ、３７０ｂ’：感知電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーンシステムに関し、特に、アクティブスタイラスを用いてマルチタッチ認識を実現するタッチスクリーンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンパネルは、映像表示装置などの画面に現れた指示内容を人の手または物体で選択することでユーザの命令を入力できるようにした入力装置である。
【０００３】
このため、タッチスクリーンパネルは、映像表示装置の前面（front face）に備えられ、人の手または物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換する。これにより、接触位置で選択された指示内容が入力信号として受信される。このようなタッチスクリーンパネルは、キーボードやマウスのように、映像表示装置に接続されて動作する別途の入力装置を代替できるため、その使用範囲が次第に拡大する傾向にある。
【０００４】
タッチスクリーンパネルを実現する方式としては、抵抗膜方式、光感知方式、及び静電容量方式などが知られており、最近では、前記タッチスクリーンパネルを介してマルチタッチ認識を実現するマルチタッチスクリーンシステムへの関心が高まっている。
【０００５】
特に、前記静電容量方式の場合、自己静電容量（self capacitance）方式と相互静電容量（mutual capacitance）方式によりマルチタッチ認識を実現することができ、これは、人の指１本以上がタッチスクリーンパネルの表面に接触するとき、人体の電場により前記接触面に位置する感知セルに形成されるキャパシタンスの変化を検出して前記接触位置を認識する原理を利用する。
【０００６】
しかし、前記方式による場合、前記人の指による接触によってはより微細な接触位置の認識を実現することが困難であるという欠点があった。
【０００７】
これを克服するために、先端が尖ったタッチペン或いはスタイラス（stylus）を使用することを考慮することができるが、パッシブ（passive）スタイラスの場合、接触面でのキャパシタンスの変化が極めて小さく、位置検出が困難であり、電界を自主的に生成するアクティブスタイラスの場合には、前記発生する電界により実際接触した位置に対応するタッチスクリーンパネルの感知セルのみならず、感知ラインに接続された他の感知セルに影響を与えるようになり、接触位置の把握が不可能であるという欠点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、相互静電容量方式のタッチスクリーンシステムにおいて、人の指によるマルチタッチ認識とともに、アクティブスタイラスによるマルチタッチ認識を同時に実現するタッチスクリーンシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させることができるように電極パターンの構造を最適化するタッチスクリーンシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムは、第１方向に配列される複数の駆動ライン、及び前記複数の駆動ラインごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極と、第１方向と交差する第２方向に配列される複数の感知ライン、及び前記複数の感知ラインごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極と重ならないように交互に配置される複数の感知電極とが備えられるタッチスクリーンパネルと、前記タッチスクリーンパネルと分離構成され、前記タッチスクリーンパネルに近接または接触するとき、これに隣接する駆動電極に接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を出力するアクティブスタイラスとが備えられ、前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ互いに異なる面積で実現される。
【００１１】
ここで、前記駆動電極は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現され、前記駆動電極の第２方向の長さは、前記感知電極の第２方向の長さより小さく実現される。
【００１２】
また、前記感知電極は、第２方向に配列される本体と、前記本体の左右側から前記第１方向に突出する複数の突出部とが備えられる形状に実現される。
【００１３】
また、前記感知電極本体の左側から突出する第１突出部と、右側から突出する第２突出部とは、互いに交差する形態で配列され、前記感知電極の第１突出部は、これに隣接する感知電極の第２突出部と互いに交差して結合する形態で配列される。
【００１４】
また、前記駆動電極は、第１方向に配列される本体と、前記本体の上下側から第２方向に突出する突出部が少なくとも１つ備えられる形状に実現され、前記駆動電極の本体は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現される。
【００１５】
また、前記駆動電極の本体から突出する突出部は、前記隣接する感知電極間の領域に配置されるように実現される。
【００１６】
また、前記駆動電極は、第１方向に沿って複数の駆動電極が互いに接続されるように形成され、前記感知電極は、第２方向に沿って複数の感知電極が互いに接続されるように形成される。
【００１７】
また、前記複数の駆動電極及び感知電極は同一レイヤに形成され、透明導電性物質で実現される。また、前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ複数の微細パターンの組み合わせで実現可能である。
【００１８】
また、前記駆動ラインに接続された駆動電極、及び前記駆動電極のそれぞれに隣接して位置し、前記感知ラインに接続された感知電極がそれぞれ独立した感知セルを構成する。
【００１９】
また、前記駆動ラインに順次に駆動信号を印加する駆動回路と、前記感知ラインに接続され、前記各感知セルから感知された静電容量の変化を検出して、生成された感知信号が印加される感知回路と、前記感知回路から感知信号を受信して、検出されたタッチ位置を判別する処理部とがさらに備えられる。
【００２０】
また、前記アクティブスタイラスは、接触または近接した特定の駆動ラインに印加された駆動信号によって生成される電界を感知する電界感知センサと、前記感知された電界に対応する別の電界を発生させるために、所定の信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部で発生した信号を増幅し、これを電界に出力する電界放出部と、前記電界感知センサ、信号生成部、電界放出部に電源を印加する電源部とが備えられる。
【００２１】
このとき、前記所定の信号は、前記駆動信号と同一の位相を有する交流電圧である。また、前記電界放出部は、前記信号生成部で生成された前記所定信号の位相をそのまま維持し、レベルのみを増幅させて出力する非反転増幅器で実現可能である。
【発明の効果】
【００２２】
このような本発明によれば、相互静電容量方式のタッチスクリーンパネルを用いて、人の指によるマルチタッチ認識とともに、アクティブスタイラスによるマルチタッチ認識を同時に実現し、指が接触した場合に発生する相互静電容量の変化と、アクティブスタイラスが接触した場合に発生する相互静電容量の変化とが互いに異なることを利用して、これを区分して処理することにより、より多様で微細なマルチタッチ認識を可能にするという利点がある。
【００２３】
また、タッチスクリーンパネルの電極パターン構造を最適化することにより、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムの構成ブロック図である。
【図２】図１に示すタッチスクリーンパネルの単純化された回路図である。
【図３（ａ）】通常状態（タッチなし）の条件における感知セルの断面図である。
【図３（ｂ）】図３（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図４（ａ）】指による接触条件における感知セルの断面図である。
【図４（ｂ）】図４（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るアクティブスタイラスの構成を示すブロック図である。
【図６（ａ）】本発明の実施形態に係るアクティブスタイラスの接触条件における感知セルの断面図である。
【図６（ｂ）】図６（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図６（ｃ）】図６（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【図７】一般的なタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図８】図７に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の問題点を説明するグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図１０】図９に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の利点を説明するグラフである。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図１２（ａ）】本発明のさらに他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【図１２（ｂ）】本発明のさらに他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムの構成ブロック図であり、図２は、図１に示すタッチスクリーンパネルの単純化された回路図である。
【００２６】
本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステム１００は、第１方向に配列される複数の駆動ライン１１２（Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎ）、及び前記複数の駆動ライン１１２ごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極１７０ａ（ｘ１１・・・ｘ１ｍないしｘｎ１・・・ｘｎｍ）と、前記駆動ライン１１２と交差する方向に配列される複数の感知ライン１１４（Ｙ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍ）、及び前記複数の感知ライン１１４ごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極１７０ａと重ならないように交互に配置される複数の感知電極１７０ｂ（ｙ１１・・・ｙ１ｎないしｙｍ１・・・ｘｍｎ）とが備えられるタッチスクリーンパネル１１０と、前記各駆動ライン１１２に順次に駆動信号を印加する駆動回路１２０と、前記各感知ライン１１４から感知された静電容量の変化を検出して、生成された感知信号が印加される感知回路１３０と、前記感知回路１３０から感知信号を受信して、検出されたタッチ位置を判別する処理部１４０と、前記タッチスクリーンパネル１１０に接触する対象としてのアクティブスタイラス１６０とを備えて構成される。
【００２７】
このとき、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、互いに異なるレイヤ上に形成されるか、同一レイヤ上に形成されることができ、これは互いに重ならず、かつ、互いに密接して交互に配置される。
【００２８】
例えば、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、ダイヤモンドパターンのように規則的なパターンで密接して形成されることができる。ただし、これは一実施形態であって、前記電極の形状は、ダイヤモンド形状に限定されるものではなく、駆動電極及び感知電極が密接可能な多様な形状に実現可能である。
【００２９】
また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一レイヤ上に形成される場合は、前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの交差ノード１１６でショートが発生するため、同一のラインに配列される駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂは、異なるレイヤに形成されたブリッジパターン（図示せず）を通して接続するようにし、これらと交差する感知電極１７０ｂまたは駆動電極１７０ａの接続部でショートが発生することを防止する。
【００３０】
このとき、前記アクティブスタイラス１６０は、前記タッチスクリーンパネル１１０と分離構成され、前記タッチスクリーンパネル１１０に近接または接触するとき、隣接する駆動電極１７０ａに接続された駆動ライン１１２に印加される駆動信号に同期して電界を出力する。
【００３１】
前記複数の駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、透明導電性物質で実現されることが好ましく、前記透明導電性物質は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、またはＣＮＴ（Carbon Nano Tube）などで形成されることができる。
【００３２】
このような前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂの配列により、互いに交差する隣接する駆動電極と感知電極との間で相互静電容量（Mutual Capacitance）が形成され、前記相互静電容量が形成された各駆動電極及び感知電極は、タッチ認識を実現するそれぞれの感知セルとしての役割を果たす。
【００３３】
ただし、前記感知セルで生成された相互静電容量は、前記感知セルに含まれる駆動電極１７０ａに接続された駆動ライン１１２に前記駆動回路１２０から駆動信号が印加される場合、前記感知セルに含まれる感知電極１７０ｂに接続された感知ライン１１４にカップリングされた感知信号を発生させる。
【００３４】
すなわち、前記各感知セルで生成された相互静電容量は、前記各感知セルに接続された駆動ラインに駆動信号が印加される場合、前記各感知セルに接続された感知ラインを介して感知されるのである。
【００３５】
また、前記駆動回路１２０は、各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号を提供するため、前記駆動回路１２０が駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎのうちいずれか１つの駆動ラインに駆動信号を提供する場合、その他の駆動ラインは接地状態を維持する。
【００３６】
したがって、前記駆動信号が印加される駆動ラインに接続された駆動電極、及びこれらと交差して隣接する複数の感知電極は、それぞれの感知セルを構成して各感知セルごとに相互静電容量が形成され、このような各感知セルに指１５０またはスタイラス１６０が接触した場合、これに対応する感知セルで静電容量の変化が発生する。
【００３７】
要するに、図２に示すように、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネル１１０は、相互静電容量回路で表現されることができ、これは、駆動ライン１１２に接続された駆動電極１７０ａ、及び感知ライン１１４に接続された感知電極１７０ｂを含み、これらが空間的に分離されることにより、静電容量結合ノード、すなわち、感知セル１７０を形成する。このとき、前記駆動ライン１１２は電圧源で表現された駆動回路１２０に接続され、前記感知ライン１１４は感知回路１３０に接続される。
【００３８】
また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂのそれぞれは、所定の寄生静電容量１７０ａ’、１７０ｂ’を含むことができる。
【００３９】
前述したように、前記駆動電極１７０ａと、これに交差して隣接する感知電極１７０ｂとは、感知セル１７０を構成し、前記感知セル１７０に近接する導電性物体（指１５０またはスタイラス１６０）がない場合であれば、前記感知セル１７０で発生する相互静電容量ＣＭは変化がないが、前記導電性物体が感知セル１７０に近接または接触した場合は、前記相互静電容量の変化が発生し、このような変化は、結果的に、前記感知セル１７０に接続された感知ライン１１４に運ばれる電流（及び／または電圧）を変化させる。
【００４０】
そこで、前記感知ライン１１４に接続された感知回路１３０は、前記静電容量の変化及び感知セル１７０の位置に関する情報（感知信号）を、ＡＤＣ（図示せず）を経て所定の形態に変換して、処理部（図１の１４０）に伝送する。
【００４１】
前記静電容量の変化が発生した感知セル１７０の位置を検出する方式に関する一実施形態を説明すると、次のとおりである。
【００４２】
前記感知回路１３０は、前記感知セル１７０に接続された感知ライン１１４の静電容量の変化を感知すると、前記静電容量の変化が発生した感知ライン１１４の座標と、前記駆動回路１２０から駆動信号が入力される駆動ライン１１２、すなわち、前記駆動ライン１１２に接続された感知セル１７０を構成する感知電極１７０ｂの座標とを出力し、接触が行われた少なくとも１つの感知セル１７０の座標を得るようになる。
【００４３】
これは、前記感知回路１３０が前記駆動回路１２０や配線（図示せず）などを介して接続されることによって実現されるものであって、前記駆動回路１２０は、前記駆動ライン１１２に対してスキャン（順次に駆動信号を印加）すると同時に、前記スキャンした駆動ラインの座標を、前記感知回路１３０に絶え間なく出力することにより、前記感知回路１３０は、前記感知ライン１１４に対する静電容量の変化を感知すると同時に、前記静電容量が変化する地点、すなわち、感知セル１７０を構成する感知電極１７０ｂの位置座標も得ることができる。
【００４４】
この構成により、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンシステムは、複数の接触地点に対する認識、すなわち、マルチタッチ認識を実現することができる。
【００４５】
また、本発明の実施形態は、人の指１５０によるマルチタッチ認識とともに、アクティブスタイラス１６０によるマルチタッチ認識を同時に実現することを特徴とする。
【００４６】
すなわち、人の指による接触によってはより微細な接触位置の認識を実現することが困難であるという欠点を克服するために、先端が尖っており、電界を自主的に生成するアクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現できるようにする。
【００４７】
ただし、前記既存のアクティブスタイラスのように持続的に電界を生成してこれを放出する場合は、前記持続的に放出される電界により、実際に接触した位置に対応する感知セルのみならず、接触していない他の感知セルに影響を与えるようになり、正確な接触位置の把握が不可能である。
【００４８】
これにより、本発明の実施形態では、前記アクティブスタイラスが特定の感知セルに近接（または接触）する場合、前記感知セルに接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を増幅／出力することにより、前記欠点を克服することができる。
【００４９】
すなわち、本発明に係るアクティブスタイラス１６０は、タッチスクリーンパネル１１０の特定の感知セル１７０に接触するとき、前記感知セルに駆動信号が印加された場合にのみ、これを感知して電界を生成することにより、前記接触が行われた感知セル以外の他の感知セルに対しては影響を及ぼさないことにより、アクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現することができる。
【００５０】
また、本発明は、指１５０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化と、アクティブスタイラス１６０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化とが互いに異なることを利用して、これを前記感知回路１３０及び処理部１４０で区分して処理することにより、より多様なマルチタッチ認識を実現可能にする。
【００５１】
上述のような本発明の実施形態に係る動作は、下記の図３（ａ）〜図９を用いてより詳細に説明する。
【００５２】
まず、図３（ａ）〜図４（ｂ）を用いて指の接触によるタッチ認識の実現について説明する。
【００５３】
図３（ａ）は、通常状態（タッチなし）の条件における感知セルの断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、１つの感知セル１７０を構成し、同一レイヤ上で互いに隣接して配置された駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間の相互静電容量電界線２００が示されている。また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂの上部には保護膜１１８が形成されているが、これは場合によって除去可能である。
【００５５】
このとき、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間に相互静電容量ＣＭが形成される。
【００５６】
ただし、前記各感知セル１７０で生成された相互静電容量ＣＭは、前記各感知セルを構成する駆動電極１７０ａに接続される駆動ライン（図１の１１２）に、駆動回路１２０から駆動信号が印加された場合に発生する。
【００５７】
また、前記駆動回路１２０は、図示のように、前述した感知回路１３０及び処理部１４０とともに集積され、１つのＩＣチップに実装されることができる。
【００５８】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、前記駆動回路１２０は、各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号（例えば、３Ｖの電圧）を提供し、前記駆動回路１２０が駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎのうちいずれか１つの駆動ラインに駆動信号を提供する場合、その他の駆動ラインは接地状態を維持する。図３（ｂ）の場合、第１駆動ラインＸ１に駆動信号が印加されることをその例とする。
【００５９】
また、図３（ｂ）では、複数の駆動ライン１１２ごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極１７０ａ（ｘ１１・・・ｘ１ｍないしｘｎ１・・・ｘｎｍ）、及び前記駆動ライン１１２と交差する方向に配列される複数の感知ライン１１４ごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極１７０ａと重ならないように交互に配置される複数の感知電極１７０ｂ（ｙ１１・・・ｙ１ｎないしｙｍ１・・・ｘｍｎ）において、互いに隣接する駆動電極及び感知電極がそれぞれの感知セル１７０（Ｓ１１・・・Ｓｎｍ）を構成することを示す。
【００６０】
すなわち、感知セルＳ１１は、駆動電極ｘ１１、及びこれに隣接する感知電極ｙ１１で構成され、感知セルＳｎｍは、駆動電極ｘｎｍ、及びこれに隣接する感知電極ｙｍｎで構成されるのである。
【００６１】
したがって、前記複数の感知セルＳ１１、Ｓ１２、・・・Ｓ１ｍには、これを構成するそれぞれの駆動電極と感知電極との間の相互静電容量が形成され、これにより、前記駆動信号が印加される感知セルごとに、これに接続された感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに、前記相互静電容量に対応する電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００６２】
図４（ａ）は、指による接触条件における感知セルの断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、指１５０が少なくとも１つの感知セル１７０に接触すると、図示のように、前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間の電界線２１０を遮断するようになり、前記電界線は、指１５０と身体に内在する静電容量経路を介して接地に分岐され、その結果、前記感知セル１７０における相互静電容量ＣＭ１は、図３（ａ）に示す通常状態での相互静電容量ＣＭより小さくなる（ＣＭ１＜ＣＭ）。
【００６４】
また、このような各感知セル１７０における相互静電容量の変化は、結果的に、前記感知セル１７０に接続された感知ライン１１４に運ばれる電圧を変化させる。
【００６５】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、駆動回路（図１の１２０）から各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号（例えば、３Ｖの電圧）を提供することにより、前記駆動信号が印加された第１駆動ラインＸ１に接続された複数の駆動電極１７０ａと交差して隣接する複数の感知電極１７０ｂで構成されるそれぞれの感知セルＳ１１、Ｓ１２、・・・Ｓ１ｍには、それぞれの相互静電容量ＣＭが形成されるが、指１５０により少なくとも１つの感知セル（例えば、Ｓ１２、Ｓ１ｍ）が接触した場合、前記相互静電容量が減少し（ＣＭ１）、前記接触した感知セルＳ１２、Ｓ１ｍに接続された感知ラインＹ２、Ｙｍには、前記減少した相互静電容量に対応する電圧（例えば、０．１Ｖ）が感知される。
【００６６】
ただし、前記第１駆動ラインＸ１に接続されているが、指１５０による接触が行われていない他の感知セルは、そのまま既存の相互静電容量ＣＭが維持されるため、これに接続された感知ラインには、前のような電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００６７】
以後、前記感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに接続された感知回路（図１の１３０）は、接触した感知セルＳ１２、Ｓ１ｍに対する前記静電容量の変化及びその位置に関する情報（感知信号）を、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ（図示せず））を経て所定の形態に変換して、処理部（図１の１４０）に伝送する。
【００６８】
前記静電容量の変化が発生した感知セル１７０の位置を検出する方式に関する実施形態は、前述した図１を参照して説明しているので省略し、この構成により、指による複数の接触地点に対する認識、すなわち、マルチタッチ認識を実現することができる。
【００６９】
ただし、図４（ａ）に示すように、一般的に指１５０でタッチを行う場合、接触面積Ａは約６ｍｍ程度であり、これは、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂの面積より大きいので一般的である。したがって、指１５０を利用する場合、より微細なタッチ認識を実現することが困難であるという欠点がある。
【００７０】
また、先端の尖ったスタイラス、すなわち、単に導体で実現されるパッシブスタイラスを用いる場合は、接触面が小さいため、接触面でのキャパシタンスの変化が極めて小さく、位置の検出が困難であるという欠点がある。
【００７１】
そこで、本発明の実施形態では、指を用いたマルチタッチ認識とともに、先端の尖ったアクティブスタイラスによるマルチタッチの実現が可能になることにより、前記欠点を克服する。
【００７２】
ただし、前述したように、既存のアクティブスタイラスは、持続的に電界を生成してこれを放出する構成を有しているため、前記持続的に放出される電界により、実際に接触した位置に対応する感知セルのみならず、接触していない他の感知セルに影響を与えるようになり、正確な接触位置の把握が不可能である。
【００７３】
これにより、本発明の実施形態では、前記アクティブスタイラスが特定の感知セルに近接（または接触）する場合、前記感知セルに接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を増幅／出力する構成を有する。
【００７４】
図５は、本発明の一実施形態に係るアクティブスタイラスの構成を示すブロック図である。ただし、図５は、アクティブスタイラスの各構成要素に関するブロック図であり、その外形については示されていないが、タッチスクリーンパネルと接触する部分の面積の小さい形状の導電体で実現されることが好ましい。
【００７５】
図５に示すように、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０は、接触（または接近）する駆動電極１７０ａに印加された駆動信号によって生成される電界を感知する電界感知センサ１６２と、前記電界が感知されると、これに対応する別の電界を発生させるための所定の信号、すなわち、交流電圧を生成する信号生成部１６４と、前記信号生成部１６４で発生した信号を増幅し、これを電界に出力する電界放出部１６６と、前記各構成要素１６２、１６４、１６６に電源を印加する電源部１６８とが備えられる。
【００７６】
このとき、前記電界感知センサ１６２は、駆動信号の印加によって発生する電界を感知できるようにコイルを含んで実現可能である。すなわち、前記電界感知センサ１６２が前記駆動信号によって発生する電界形成領域に位置すると、前記電界による電気力を感知することができる。
【００７７】
また、前記電界感知センサ１６２により電界が感知されると、前記信号生成部１６４は、これに対応して所定の信号を生成する。すなわち、感知された電界に対応して前記駆動信号と同一の位相を有する交流（ＡＣ）電圧を生成することができる。
【００７８】
以後、前記信号生成部１６４を介して生成された信号は、電界放出部１６６を介して増幅され、これは、スタイラスの終端部を通して電界に出力される。このとき、前記電界放出部１６６は、生成された交流電圧の位相をそのまま維持し、レベル（amplitude）のみを増幅させて出力する非反転増幅器が備えられて実現されてもよく、位相を反転して出力する反転増幅器が備えられて実現されてもよい。
【００７９】
このような本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０は、タッチスクリーンパネル１１０の特定の感知セル１７０に接触するとき、前記感知セルに接続された駆動ラインに駆動信号が印加された場合にのみ、これを感知して電界を生成し、前記接触が行われた感知セル以外の他の駆動ライン、すなわち、接地状態の駆動ラインに接続された他の感知セルに対しては影響を及ぼさないことにより、アクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現することができる。
【００８０】
図６（ａ）は、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラスの接触条件における感知セルの断面図であり、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、図６（ａ）における各感知セルに印加される駆動信号に応じた感知結果を概略的に示す図である。
【００８１】
ただし、図６（ａ）の場合、前記アクティブスタイラスに出力される電界が非反転増幅器により増幅されたことをその例として説明する。また、前記アクティブスタイラスが接触していない状態は、前述した図３（ａ）及び図３（ｂ）で説明したのと同様であるため、その説明を省略する。
【００８２】
図６（ａ）に示すように、これは、駆動信号が駆動ライン１１２に印加された状態でのアクティブスタイラス１６０の接触による、感知セル１７０における相互静電容量の変化を説明する。
【００８３】
アクティブスタイラス１６０が少なくとも１つの感知セル１７０に接触すると、前記アクティブスタイラス１６０は、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａに印加される駆動信号による電界を感知し、これに対応する電界を増幅／出力する。
【００８４】
すなわち、前記アクティブスタイラス１６０の入力部ＲＣ（Receiver）としての電界感知センサ１６２が、前記駆動信号による電界を感知し、出力部ＥＭ（Emitter）としての電界放出部１６６が、これに対応する電界を増幅／出力するのである。
【００８５】
図６（ａ）の第１電界線２２０は、前記駆動信号の印加によって発生する電界によるものであり、第２電界線６００は、前記アクティブスタイラス１６０から出力される電界によるものである。
【００８６】
このとき、前記アクティブスタイラス１６０から出力される電界は、非反転増幅器を介して出力されたＡＣ電圧によるものであり、前記ＡＣ電圧は、前記感知された電界、すなわち、駆動信号の印加による電界に対応して前記駆動信号と同一の位相を有する交流（ＡＣ）電圧である。
【００８７】
これにより、図示のように、前記第１及び第２電界線は、それぞれ駆動電極１７０ａ及びアクティブスタイラス１６０から感知電極１７０ｂの方向に形成される。
【００８８】
すなわち、前記感知セル１７０に対応して、図示のように、前記駆動電極１７０ａと感知電極１７０ｂとの間における相互静電容量ＣＭ２は、通常状態（非接触状態）での相互静電容量ＣＭより増加する（ＣＭ２＞ＣＭ）。
【００８９】
また、このような各感知セルにおける相互静電容量の変化は、結果的に、前記感知セル１７０に接続された感知電極１７０ｂに運ばれる電圧を変化させる。
【００９０】
図６（ｂ）に示すように、駆動回路（図１の１２０）において、各駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに順次に駆動信号（例えば、３Ｖの電圧）を提供するにあたり、前記駆動回路１２０が駆動ラインＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎのうちいずれか１つの駆動ラインに駆動信号を提供する場合、その他の駆動ラインは接地状態を維持する。図６（ｂ）の場合、第１駆動ラインＸ１に駆動信号が印加されることをその例とする。
【００９１】
前記駆動信号が印加された第１駆動ラインＸ１に接続される複数の駆動電極１７０ａと交差して隣接する複数の感知電極１７０ｂで構成される複数の感知セルＳ１１、Ｓ１２、・・・Ｓ１ｍには、それぞれの相互静電容量ＣＭが形成されるが、アクティブスタイラス１６０により少なくとも１つの感知セル（例えば、Ｓ１１、Ｓ１２）が接触した場合、前記相互静電容量が増加し（ＣＭ２）、前記接触した感知セルＳ１１、Ｓ１２に接続された感知ラインＹ１、Ｙ２には、前記増加した相互静電容量に対応する電圧（例えば、０．５Ｖ）が感知される。
【００９２】
ただし、前記第１駆動ラインＸ１に接続されているが、アクティブスタイラス１６０による接触が行われていない他の感知セルは、そのまま既存の相互静電容量ＣＭが維持されるため、これに接続された感知ラインには、前のような電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００９３】
また、前記アクティブスタイラス１６０の動作をより具体的に説明するために、図６（ｃ）に示すように、前記アクティブスタイラス１６０が第１駆動ラインＸ１に接続された感知セルＳ１１、Ｓ１２に接触するが、駆動信号が前記第１駆動ラインＸ１ではない、第２駆動ラインＸ２に印加される場合を仮定する。
【００９４】
この場合、前記アクティブスタイラス１６０は、接触した感知セルＳ１１、Ｓ１２に接続された駆動ラインＸ１に駆動信号が印加されないため、電界を感知できず、別の電界を出力しない。
【００９５】
したがって、この場合、前記アクティブスタイラス１６０は、単純な導体にすぎないため、タッチ認識が行われない。すなわち、感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍには、いずれも既存の相互静電容量ＣＭに対応する電圧（例えば、０．３Ｖ）が感知される。
【００９６】
しかし、既存のアクティブスタイラスのように、駆動信号の印加に同期せずに持続的に電界を放出する場合であれば、図６（ｂ）の場合、スタイラスが実際に接触していない感知セルＳ２１、Ｓ２２で接触したものと感知されるといったエラーが発生する。
【００９７】
結果的に、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０は、タッチスクリーンパネル１１０の特定の感知セル１７０に接触するとき、前記感知セルに接続された駆動ラインに駆動信号が印加された場合にのみ、これを感知して電界を生成し、前記接触が行われた感知セル以外の他の駆動ライン、すなわち、接地状態の駆動ラインに接続された他の感知セルに対しては影響を及ぼさないことにより、アクティブスタイラスを用いてもマルチタッチ認識を実現することができる。
【００９８】
以後、前記感知ラインＹ１、Ｙ２、・・・、Ｙｍに接続された感知回路１３０は、接触した感知セルＳ１２、Ｓ１ｍに対する前記静電容量の変化及びその位置に関する情報（感知信号）を、ＡＤＣ（図示せず）を経て所定の形態に変換して、処理部１４０に伝送する。
【００９９】
前記静電容量の変化が発生した感知セル１７０の位置を検出する方式に関する実施形態は、前述した図１を参照して説明したので省略し、この構成により、アクティブスタイラス１６０による複数の接触地点に対する認識、すなわち、マルチタッチ認識を実現することができる。
【０１００】
また、本発明は、指１５０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化と、アクティブスタイラス１６０が接触した場合に発生する相互静電容量の変化とが互いに異なることを利用して、これを前記感知回路１３０及び処理部１４０で区分して処理することにより、より多様なマルチタッチ認識を実現可能にする。
【０１０１】
すなわち、同時に、指１５０とアクティブスタイラス１６０が接触しても、これを区分して認識することができる。図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明した実施形態、すなわち、非反転増幅器を介してアクティブスタイラス１６０が駆動信号と同一の位相のＡＣ信号を出力する場合は、感知ラインによる感知信号のレベル（例えば、０．５Ｖ）が指１５０の接触による感知信号のレベル（例えば、０．２Ｖ）と大差が出るため、例えば、感知回路１３０にレベル検出器（図示せず）及び／またはレベル比較器（図示せず）を備えることによって容易に区分することができる。
【０１０２】
ただし、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一の面積及びパターンで構成される場合、指１５０ではない、アクティブスタイラス１６０が接触して移動するとき、移動するアクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル１７０との間の位置相関性がなく、正確な接触位置を感知することは困難であり得る。
【０１０３】
これについては、下記の図７及び図８を用いてより詳細に説明する。図７は、一般的なタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図であり、図８は、図７に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の問題点を説明するグラフである。
【０１０４】
まず、図７に示すように、感知セル１７０はそれぞれ、駆動電極１７０ａ、及びこれと交差して隣接する感知電極１７０ｂで構成される。
【０１０５】
このとき、前記駆動電極１７０ａは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の駆動電極１７０ａが互いに接続されるように形成され、前記感知電極１７０ｂは、前記駆動電極１７０ａと重ならないように交互に配置されるが、第１方向と交差する第２方向（Ｙ軸方向）に沿って接続されるように形成される。
【０１０６】
このとき、図示のように、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、同一の面積を有する同一のダイヤモンド形状に構成される。
【０１０７】
また、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂは、図示のように、それぞれ第１及び第２接続パターン１７０ａ１、１７０ｂ１により第１及び第２方向に沿ったライン単位で接続される。
【０１０８】
ここで、第１及び／または第２接続パターン１７０ａ１、１７０ｂ１は、それぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、直接・間接的接続により駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂに接続されるか、あるいは駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂをパターニングするステップから、駆動電極１７０ａまたは感知電極１７０ｂと一体に接続されるようにパターニングできる。
【０１０９】
例えば、第１接続パターン１７０ａ１は、駆動電極１７０ａの上部または下部レイヤにそれぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、前記駆動電極１７０ａの上部または下部でこれらに電気的に接続され、かつ、前記駆動電極１７０ａを第１方向に沿ったライン単位で接続することができる。
【０１１０】
このような第１接続パターン１７０ａ１は、前記電極１７０ａ、１７０ｂのように、ＩＴＯなどの透明電極物質を用いて形成されるか、あるいは不透明な低抵抗物質を用いて形成されるが、パターンの可視化が防止されるようにその幅などが調節されて形成されることができる。
【０１１１】
また、第２接続パターン１７０ｂ１は、前記電極１７０ａ、１７０ｂをパターニングするステップから、感知電極１７０ｂを第２方向に沿ったライン単位で接続するように前記感知電極１７０ｂと一体にパターニングできる。
【０１１２】
このとき、第１接続パターン１７０ａ１と第２接続パターン１７０ｂ１との間には安定性を確保するための絶縁膜（図示せず）が介在し、これにより、前記駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一レイヤ上に形成されても、前記電極の交差地点で発生するショートを防止することができる。
【０１１３】
前記構造の感知セル１７０において、前記感知セル１７０に接触が発生すると、前記駆動電極１７０ａに接続された駆動ライン（図１の１１２）に駆動信号が印加され、これに対応する感知信号が、前記感知電極１７０ｂに接続された感知ライン（図１の１１４）を介して感知回路（図１の１３０）に提供される。
【０１１４】
しかし、このように、前記感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａ及び感知電極１７０ｂが同一の面積及びパターンで構成されると、前述した図５、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明した本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０が前記感知セル１７０に接触して移動するとき、前記移動するアクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル１７０との間の位置相関性がなく、正確な接触位置を感知することは困難であるという欠点が発生し得る。
【０１１５】
例えば、前記アクティブスタイラス１６０が図７のＡ地点に隣接または接触して矢印方向に移動する、すなわち、感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａの左右ピッチＰ（pitch）を貫通して、左側終端から中央を経て右側終端へ移動することを仮定して説明すると、次のとおりである。
【０１１６】
前述したように、前記アクティブスタイラス１６０が駆動電極１７０ａに隣接するか接触すると、前記駆動電極１７０ａに印加される駆動信号に対してアクティブスタイラスの入力部ＲＣとしての電界感知センサ（図５の１６２）が、前記駆動信号による電界を感知し、出力部ＥＭとしての電界放出部（図５の１６６）が、これに対応する電界を増幅／出力して感知信号を出力し、これは、前記感知セル１７０の感知電極１７０ｂに接続された感知ライン１１４を経て感知回路（図１の１３０）に提供される。
【０１１７】
このとき、前記感知信号は、結果的に、前記電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣと、前記電界放出部１６６内に備えられた増幅器の増幅利得、及び前記電界放出部から出力されて前記感知電極１７０ｂに印加される信号Ｅｍ＿ＲＸの積で表現される。
【０１１８】
すなわち、感知信号＝Ｔｘ＿ＲＣ×（増幅利得）×Ｅｍ＿ＲＸであり、この感知信号によって前記アクティブスタイラス１６０が隣接または接触した位置を推定することになるため、前記感知信号は、前記アクティブスタイラス１６０の位置と１：１の関数関係を有していなければならない。
【０１１９】
しかし、図８（ａ）に示すように、前記アクティブスタイラスの電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣは、アクティブスタイラスが図７のＡ地点から矢印方向に移動するとき、すなわち、感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａの左側終端から中央を経て右側終端に移動するとき、駆動電極１７０ａの中央部で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣの強度が最も大きくなる。
【０１２０】
これは、前記駆動電極１７０ａの形状がダイヤモンド形状であることに起因するものであって、駆動電極の中央に前記アクティブスタイラス１６０が位置すると、アクティブスタイラス１６０と駆動電極とが重なる面積が、前記アクティブスタイラス１６０が他の領域に位置するときに比べて最も大きくなるからである。
【０１２１】
すなわち、アクティブスタイラスが移動するとき、前記駆動電極１７０ａで生成される電界線を最も多く感知する位置が前記駆動電極の中央部になり、駆動電極の左右側終端では、アクティブスタイラス１６０と駆動電極とが重なる面積が最小になるため、前記領域では、前記アクティブスタイラスの電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣの強度は最も小さくなる。
【０１２２】
そして、図８（ｂ）に示すように、アクティブスタイラスの電界放出部１６６から出力されて前記感知電極１７０ｂに印加される信号Ｅｍ＿ＲＸは、アクティブスタイラスが図７のＡ地点から矢印方向に移動するとき、すなわち、感知セル１７０を構成する駆動電極１７０ａの左側終端から中央を経て右側終端に移動するとき、図７に示すように、前記感知電極１７０ｂと重なる面積が次第に減少するため、前記Ｅｍ＿ＲＸ信号の強度も次第に減少する。
【０１２３】
結果的に、図７に示す電極パターンの構造によれば、最終的な感知信号は、図８（ａ）に示す信号であるＴｘ＿ＲＣ、及び図８（ｂ）に示す信号であるＥｍ＿ＲＸの積に該当する、図８（ｃ）に示す信号となる。
【０１２４】
しかし、図８（ｃ）に示す感知信号は、図示のように、前記アクティブスタイラス１６０の位置と１：１の関数関係を有することができない。
【０１２５】
すなわち、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０を、図７の電極パターンを有するタッチスクリーンパネルに適用する場合、正確な位置認識が困難になるという欠点がある。
【０１２６】
そこで、本発明の実施形態では、タッチスクリーンパネルの電極パターン構造を最適化することにより、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させようとする。
【０１２７】
このような本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターン構造については、下記の図９〜図１１を用いてより詳細に説明する。
【０１２８】
図９は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図であり、図１０は、図９に示す電極パターンにアクティブスタイラスが接触して移動する場合の利点を説明するグラフである。
【０１２９】
図９に示すように、感知セル２７０はそれぞれ、駆動電極２７０ａ、及びこれと交差して隣接する感知電極２７０ｂで構成される。
【０１３０】
このとき、前記駆動電極２７０ａは、第１方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の駆動電極２７０ａが互いに接続されるように形成され、前記感知電極２７０ｂは、前記駆動電極２７０ａと重ならないように交互に配置されるが、第１方向と交差する第２方向（Ｙ軸方向）に沿って接続されるように形成される。
【０１３１】
すなわち、前記駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂは、交差地点としての図８の拡大領域を参照すると、それぞれ第１及び第２接続パターン２７０ａ１、２７０ｂ１により第１及び第２方向に沿ったライン単位で接続する。
【０１３２】
ここで、第１及び／または第２接続パターン２７０ａ１、２７０ｂ１は、それぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、直接・間接的接続により駆動電極２７０ａまたは感知電極２７０ｂに接続されるか、あるいは駆動電極２７０ａまたは感知電極２７０ｂをパターニングするステップから、駆動電極２７０ａまたは感知電極２７０ｂと一体に接続されるようにパターニングできる。
【０１３３】
例えば、第１接続パターン２７０ａ１は、駆動電極２７０ａの上部または下部レイヤにそれぞれが独立したパターンを有するようにパターニングされ、前記駆動電極２７０ａの上部または下部でこれらに電気的に接続され、かつ、前記駆動電極２７０ａを第１方向に沿ったライン単位で接続することができる。
【０１３４】
このような第１接続パターン２７０ａ１は、前記電極２７０ａ、２７０ｂのように、ＩＴＯなどの透明電極物質を用いて形成されるか、あるいは不透明な低抵抗物質を用いて形成されるが、パターンの可視化が防止されるようにその幅などが調節されて形成されることができる。
【０１３５】
また、第２接続パターン２７０ｂ１は、前記電極２７０ａ、２７０ｂをパターニングするステップから、感知電極２７０ｂを第２方向に沿ったライン単位で接続されるように前記感知電極２７０ｂと一体にパターニングできる。
【０１３６】
このとき、第１接続パターン２７０ａ１と第２接続パターン２７０ｂ１との間には、安定性を確保するための絶縁膜（図示せず）が介在し、これにより、前記駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂが同一レイヤ上に形成されても、前記電極の交差地点で発生するショートを防止することができる。
【０１３７】
また、本発明の実施形態では、図示のように、前記駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂが互いに異なる面積を有し、異なる形態で構成されるものであり、図示のように、前記駆動電極２７０ａの第２方向の長さ、すなわち、上下の高さは、前記感知電極２７０ｂの第２方向の長さより小さく実現されることを特徴とする。
【０１３８】
より具体的には、まず、前記駆動電極２７０ａは、第１方向の長さ（左右の幅Ｐ）が第２方向の長さ（上下の高さＨ）より大きい多角形状に実現される。すなわち、図７に示す駆動電極パターンに比べて平らになり、左右に長くなった形状を有する。
【０１３９】
これに対し、前記感知電極２７０ｂは、高さ方向（第２方向、Ｙ軸方向）に配列される本体２７１ｂと、前記本体２７１ｂの左右側、すなわち、第１方向（Ｘ軸方向）に突出する複数の突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２とが備えられる形状に実現される。
【０１４０】
このとき、前記本体２７１ｂの左側から突出する第１突出部２７２ｂ１と、右側から突出する第２突出部２７２ｂ２とは互いに交差する形態で配列される。これにより、隣接する感知電極２７０ｂにおいて、左側の感知電極の第２突出部２７２ｂ２と右側の感知電極の第１突出部２７２ｂ１とは、図示のように、互いに交差して結合する形態となる。
【０１４１】
前記構造の感知セル２７０において、前記感知セル２７０に接触が発生すると、前記駆動電極２７０ａに接続された駆動ライン（図１の１１２）に駆動信号が印加され、これに対応する感知信号が、前記感知電極２７０ｂに接続された感知ライン（図１の１１４）を介して感知回路（図１の１３０）に提供される。
【０１４２】
また、本発明の実施形態は、前記感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａ及び感知電極２７０ｂが互いに異なる形態で構成されることにより、前述した図５、図６（ａ）〜図６（ｃ）を用いて説明した本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０が前記感知セル２７０に接触して移動するとき、前記移動するアクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル２７０との間の位置相関性を維持することにより、前記アクティブスタイラス１６０によるタッチ認識の実現精度を向上させることができる。
【０１４３】
例えば、前記アクティブスタイラス１６０が図９のＢ地点に隣接または接触して矢印方向に移動する、すなわち、感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａの左右ピッチＰを貫通して、左側終端から中央を経て右側終端に移動することを仮定し、図９及び図１０を用いて説明すると、次のとおりである。
【０１４４】
図１０（ａ）に示すように、前記アクティブスタイラスの電界感知センサ１６２で感知される駆動信号Ｔｘ＿ＲＣは、アクティブスタイラスが図９のＢ地点から矢印方向に移動するとき、すなわち、感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａの左側終端から中央を経て右側終端に移動するとき、ほとんど一定の強度を維持するようになる。
【０１４５】
これは、図９に示す駆動電極２７０ａの形状によるものであり、前述した図７に示す駆動電極１７０ａと比較する時、前記駆動電極２７０ａの中央部の高さが大きく減少し、平らな形態として左右に長くなった形状を有するからである。
【０１４６】
すなわち、図７に示すダイヤモンド形状の駆動電極１７０ａの場合は、駆動電極の中央にアクティブスタイラス１６０が位置すると、アクティブスタイラス１６０と駆動電極とが重なる面積が、前記アクティブスタイラス１６０が他の領域に位置するときに比べて非常に大きくなり、他の領域に比べて駆動電極１７０ａで生成される電界線を最も多く感知する位置になるが、図９に示す形状の駆動電極２７０ａの場合は、前記駆動電極の中央部の高さＨを大きく減らすことにより、前述した欠点を克服することができる。
【０１４７】
そして、図１０（ｂ）に示すように、アクティブスタイラスの電界放出部１６６から出力されて前記感知電極２７０ｂに印加される信号Ｅｍ＿ＲＸは、アクティブスタイラスが図９のＢ地点から矢印方向へ移動するとき、すなわち、感知セル２７０を構成する駆動電極２７０ａの左側終端から中央を経て右側終端へ移動するとき、図９に示すように、前記感知電極２７０ｂと重なる面積が次第に減少するため、前記Ｅｍ＿ＲＸ信号の強度も次第に減少する。
【０１４８】
ただし、この場合、図９に示す感知電極２７０ｂは、高さ方向（第２方向、Ｙ軸方向）に配列される本体２７１ｂの左右側（Ｘ軸方向）に突出する複数の突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２が備えられているため、前記アクティブスタイラスが移動しても、前述した図７に示す実施形態に比べて感知電極２７０ｂと重なる面積は大きくなる。
【０１４９】
したがって、図１０（ｂ）に示すように、Ｅｍ＿ＲＸ信号の強度は、図８（ｂ）に示すＥｍ＿ＲＸ信号の強度より相対的に大きい。
【０１５０】
結果的に、図９に示す本発明の実施形態に係る電極パターンの構造によれば、最終的な感知信号は、図１０（ａ）に示す信号であるＴｘ＿ＲＣ、及び図１０（ｂ）に示す信号であるＥｍ＿ＲＸの積に該当する、図１０（ｃ）に示す信号となる。
【０１５１】
すなわち、前記図１０（ａ）に示すＴｘ＿ＲＣが１：１の関数関係、すなわち、線形的な特性を有し、図１０（ｂ）に示す信号であるＥｍ＿ＲＸの強度が相対的に大きくなるため、これにより、図１０（ｃ）に示す感知信号は、図示のように、前記アクティブスタイラス１６０の位置と１：１の関数関係を有するとともに、絶対的な信号の強度も大きくなる。
【０１５２】
したがって、図９に示す電極パターンを適用することにより、タッチスクリーンパネルの電極パターン構造を最適化することにより、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させることができるのである。
【０１５３】
図１１は、本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。ただし、図１１に示す電極パターンは、図９に示す電極パターンの構造と類似しているため、同一の構成要素については同一の図面符号を使用し、これに関する説明は、便宜上省略する。
【０１５４】
図１１に示すように、本発明の実施形態では、図示のように、前記駆動電極２７０ａは、長さ方向（第１方向、Ｘ軸方向）に配列される本体２７１ａと、前記本体２７１ａの上下側、すなわち、第２方向（Ｙ軸方向）に突出する突出部２７２ａ１、２７２ａ２とが備えられる形状に実現される。
【０１５５】
このとき、前記本体２７１ａは、図９に示す駆動電極２７０ａと同一の形状であり、第１方向の長さ（左右の幅Ｐ）が第２方向の長さ（上下の高さＨ）より大きい多角形状に実現される。
【０１５６】
また、前記感知電極２７０ｂは、図９に示す感知電極２７０ｂと同一の形状であり、高さ方向（第２方向、Ｙ軸方向）に配列される本体２７１ｂと、前記本体２７１ｂの左右側、すなわち、第１方向（Ｘ軸方向）に突出する複数の突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２とが備えられる形状に実現される。
【０１５７】
このとき、前記本体２７１ｂの左側から突出する第１突出部２７２ｂ１と、右側から突出する第２突出部２７２ｂ２とは、互いに交差する形態で配列される。これにより、隣接する感知電極２７０ｂにおいて、左側の感知電極の第２突出部２７２ｂ２と右側の感知電極の第１突出部２７２ｂ１とは、図示のように互いに交差して結合する形態となる。
【０１５８】
そこで、図示のように、前記駆動電極の本体２７１ａから上側に突出する第１突出部２７２ａ１及び下側に突出する第２突出部２７２ａ２は、前記隣接する感知電極２７０ｂの第１及び第２突出部２７２ｂ１、２７２ｂ２間の領域に配置されるようにジグザグ状に実現される。
【０１５９】
この構成により、前記駆動電極２７０ａの全体面積をより広く実現できるため、前記アクティブスタイラス１６０によるタッチ認識の感度をより向上させることができる。
【０１６０】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るタッチスクリーンパネルの電極パターンを示す平面図である。
【０１６１】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す実施形態に係る電極パターン構造も、アクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル３７０、３７０’との間の位置相関性を維持できるように実現されることを特徴とする。
【０１６２】
まず、図１２（ａ）に示すように、駆動ライン１１２に接続された駆動電極３７０ａと、前記駆動電極３７０ａに隣接し、かつ、感知ライン１１４に接続された感知電極３７０ｂとが感知セル３７０を構成する。すなわち、図１２（ａ）において点線で表示された領域が感知セル３７０に該当する。
【０１６３】
このとき、前記駆動電極３７０ａ及び感知電極３７０ｂは、図示のように、それぞれ複数の微細パターン３７０ａｓ、３７０ｂｓの組み合わせで実現される。
【０１６４】
前記駆動電極３７０ａを構成する複数の第１微細パターン３７０ａｓは、例えば、図示のように、５×５マトリクス状に配列されることができ、これに対応して前記感知電極３７０ｂを構成する複数の第２微細パターン３７０ｂｓは、前記第１微細パターン３７０ａｓと重ならずに交互に配置される形態で５×５マトリクス状に配列されることができる。
【０１６５】
また、前記第１微細パターン３７０ａｓと、これに隣接する第２微細パターン３７０ｂｓは、前述した図７に示す電極パターンの配置及び接続と同一の構造で実現可能であるため、これに関する詳細な説明は省略する。
【０１６６】
このように、前記駆動電極３７０ａ及び感知電極３７０ｂを複数の微細パターン３７０ａｓ、３７０ｂｓで実現することにより、スタイラスによる微細接触も感知できるようになるのである。
【０１６７】
ただし、この場合も、本発明の実施形態に係るアクティブスタイラス１６０が接触した場合、これに対応する感知セル３７０間の位置相関性が維持されない可能性があるため、これを克服するために、図１２（ｂ）に示すように電極パターンの構造を変更することができる。
【０１６８】
図１２（ｂ）に示すように、前記感知セル３７０’を構成する駆動電極３７０ａ’が、図１２（ａ）とは異なり、１つのラインに該当する第１微細パターン３７０ａｓ’のみを採用する点で、図１２（ａ）の実施形態とは相違する。
【０１６９】
すなわち、これは、前記駆動電極３７０ａ’の高さ方向の長さを減らすためであって、結果的に、前述した図９及び図１１の駆動電極と同一の効果を得ることができる。
【０１７０】
また、前記第１微細パターン３７０ａｓ’を除く他の第１微細パターン領域は、図示のように、島（island）状のダミーパターン３７０ｃまたは感知電極３７０ｂ’の第２微細パターン３７０ｂｓ’に接続される第３微細パターン３７０ｂｓ”が形成されてもよい。
【０１７１】
前述した図７〜図１１では、アクティブスタイラス１６０が特定の領域を移動することをその例として説明しているが、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、前記アクティブスタイラス１６０が隣接または接触するタッチスクリーンパネルのすべての領域に対して適用可能である。
【０１７２】
すなわち、図９、図１１、及び図１２（ａ）、（ｂ）に示す電極パターン構造によれば、アクティブスタイラス１６０と、これに対応する感知セル１７０との間の位置相関性を維持できるため、前記アクティブスタイラスによるタッチ認識の実現精度を向上させることができる。
【０１７３】
ただし、本発明に係る電極パターン構造は、前記図９、図１１、及び図１２（ａ）、（ｂ）に示す実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。
【符号の説明】
【０１７４】
１００：タッチスクリーンシステム
１１０：タッチスクリーンパネル
１１２：駆動ライン
１１４：感知ライン
１１６：交差ノード
１１８：保護膜
１２０：駆動回路
１３０：感知回路
１４０：処理部
１５０：指
１６０：アクティブスタイラス
１６２：感知センサ
１６４：信号生成部
１６６：電界放出部
１６８：電源部
１７０、２７０、３７０：感知セル
１７０ａ、２７０ａ、３７０ａ、３７０ａ’：駆動電極
１７０ｂ、２７０ｂ、３７０ｂ、３７０ｂ’：感知電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に配列される複数の駆動ライン、及び前記複数の駆動ラインごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極と、
第１方向と交差する第２方向に配列される複数の感知ライン、及び前記複数の感知ラインごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極と重ならないように交互に配置される複数の感知電極とが備えられるタッチスクリーンパネルと、
前記タッチスクリーンパネルと分離構成され、前記タッチスクリーンパネルに近接または接触するとき、これに隣接する駆動電極に接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を出力するアクティブスタイラスとが備えられ、
前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ互いに異なる面積で実現されることを特徴とするタッチスクリーンシステム。
【請求項２】
前記駆動電極は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項３】
前記駆動電極の第２方向の長さは、前記感知電極の第２方向の長さより小さく実現されることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項４】
前記感知電極は、第２方向に配列される本体と、前記本体の左右側から前記第１方向に突出する複数の突出部とが備えられる形状に実現されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項５】
前記感知電極本体の左側から突出する第１突出部と、右側から突出する第２突出部とは、互いに交差する形態で配列されることを特徴とする請求項４に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項６】
前記感知電極の第１突出部は、これに隣接する感知電極の第２突出部と互いに交差して結合する形態で配列されることを特徴とする請求項４に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項７】
前記駆動電極は、第１方向に配列される本体と、前記本体の上下側から第２方向に突出する突出部が少なくとも１つ備えられる形状に実現されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項８】
前記駆動電極の本体は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現されることを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項９】
前記駆動電極の本体から突出する突出部は、前記隣接する感知電極間の領域に配置されるように実現されることを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１０】
前記駆動電極は、第１方向に沿って複数の駆動電極が互いに接続されるように形成され、前記感知電極は、第２方向に沿って複数の感知電極が互いに接続されるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１１】
前記複数の駆動電極及び感知電極は同一レイヤに形成され、透明導電性物質で実現されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１２】
前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ複数の微細パターンの組み合わせで実現されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１３】
前記駆動ラインに接続された駆動電極、及び前記駆動電極のそれぞれに隣接して位置し、前記感知ラインに接続された感知電極がそれぞれ独立した感知セルを構成することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１４】
前記駆動ラインに順次に駆動信号を印加する駆動回路と、
前記感知ラインに接続され、前記各感知セルから感知された静電容量の変化を検出して、生成された感知信号が印加される感知回路と、
前記感知回路から感知信号を受信して、検出されたタッチ位置を判別する処理部とがさらに備えられることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１５】
前記アクティブスタイラスは、
接触または近接した特定の駆動ラインに印加された駆動信号によって生成される電界を感知する電界感知センサと、
前記感知された電界に対応する別の電界を発生させるために、所定の信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部で発生した信号を増幅し、これを電界に出力する電界放出部と、
前記電界感知センサ、信号生成部、電界放出部に電源を印加する電源部とが備えられることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１６】
前記所定の信号は、前記駆動信号と同一の位相を有する交流電圧であることを特徴とする請求項１５に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１７】
前記電界放出部は、前記信号生成部で生成された前記所定信号の位相をそのまま維持し、レベルのみを増幅させて出力する非反転増幅器で実現されることを特徴とする請求項１５に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１】
第１方向に配列される複数の駆動ライン、及び前記複数の駆動ラインごとにそれぞれ接続される複数の駆動電極と、
第１方向と交差する第２方向に配列される複数の感知ライン、及び前記複数の感知ラインごとにそれぞれ接続され、前記複数の駆動電極と重ならないように交互に配置される複数の感知電極とが備えられるタッチスクリーンパネルと、
前記タッチスクリーンパネルと分離構成され、前記タッチスクリーンパネルに近接または接触するとき、これに隣接する駆動電極に接続された駆動ラインに印加される駆動信号に同期して電界を出力するアクティブスタイラスとが備えられ、
前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ互いに異なる面積で実現されることを特徴とするタッチスクリーンシステム。
【請求項２】
前記駆動電極は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項３】
前記駆動電極の第２方向の長さは、前記感知電極の第２方向の長さより小さく実現されることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項４】
前記感知電極は、第２方向に配列される本体と、前記本体の左右側から前記第１方向に突出する複数の突出部とが備えられる形状に実現されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項５】
前記感知電極本体の左側から突出する第１突出部と、右側から突出する第２突出部とは、互いに交差する形態で配列されることを特徴とする請求項４に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項６】
前記感知電極の第１突出部は、これに隣接する感知電極の第２突出部と互いに交差して結合する形態で配列されることを特徴とする請求項４に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項７】
前記駆動電極は、第１方向に配列される本体と、前記本体の上下側から第２方向に突出する突出部が少なくとも１つ備えられる形状に実現されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項８】
前記駆動電極の本体は、第１方向の長さが第２方向の長さより大きい多角形状に実現されることを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項９】
前記駆動電極の本体から突出する突出部は、前記隣接する感知電極間の領域に配置されるように実現されることを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１０】
前記駆動電極は、第１方向に沿って複数の駆動電極が互いに接続されるように形成され、前記感知電極は、第２方向に沿って複数の感知電極が互いに接続されるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１１】
前記複数の駆動電極及び感知電極は同一レイヤに形成され、透明導電性物質で実現されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１２】
前記駆動電極及び感知電極は、それぞれ複数の微細パターンの組み合わせで実現されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１３】
前記駆動ラインに接続された駆動電極、及び前記駆動電極のそれぞれに隣接して位置し、前記感知ラインに接続された感知電極がそれぞれ独立した感知セルを構成することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１４】
前記駆動ラインに順次に駆動信号を印加する駆動回路と、
前記感知ラインに接続され、前記各感知セルから感知された静電容量の変化を検出して、生成された感知信号が印加される感知回路と、
前記感知回路から感知信号を受信して、検出されたタッチ位置を判別する処理部とがさらに備えられることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１５】
前記アクティブスタイラスは、
接触または近接した特定の駆動ラインに印加された駆動信号によって生成される電界を感知する電界感知センサと、
前記感知された電界に対応する別の電界を発生させるために、所定の信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部で発生した信号を増幅し、これを電界に出力する電界放出部と、
前記電界感知センサ、信号生成部、電界放出部に電源を印加する電源部とが備えられることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１６】
前記所定の信号は、前記駆動信号と同一の位相を有する交流電圧であることを特徴とする請求項１５に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項１７】
前記電界放出部は、前記信号生成部で生成された前記所定信号の位相をそのまま維持し、レベルのみを増幅させて出力する非反転増幅器で実現されることを特徴とする請求項１５に記載のタッチスクリーンシステム。
【図１】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２（ａ）】
【図１２（ｂ）】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２（ａ）】
【図１２（ｂ）】
【公開番号】特開２０１２−１５０７８３（Ｐ２０１２−１５０７８３Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３０５６（Ｐ２０１１−１１３０５６）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ ＃２４ Ｎｏｎｇｓｅｏ−Ｄｏｎｇ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ ４４６−７１１ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ ＫＯＲＥＡ
【Ｆターム（参考）】
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