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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024042042
(43)【公開日】2024-03-27
(54)【発明の名称】タッチ入力装置
(51)【国際特許分類】
   G06F 3/041 20060101AFI20240319BHJP
   G06F 3/03 20060101ALI20240319BHJP
   G06F 3/044 20060101ALI20240319BHJP
【FI】
G06F3/041 422
G06F3/041 640
G06F3/03 400
G06F3/044 125
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024010766
(22)【出願日】2024-01-29
(62)【分割の表示】P 2023558949の分割
【原出願日】2022-03-25
(31)【優先権主張番号】10-2021-0039402
(32)【優先日】2021-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0047537
(32)【優先日】2021-04-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0052524
(32)【優先日】2021-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】513009370
【氏名又は名称】株式会社 ハイディープ
【氏名又は名称原語表記】HiDeep Inc.
【住所又は居所原語表記】3F Dasan Tower,49,Daewangpangyo-ro 644 beon-gil,Bundang-gu,Seongnam-si,Gyeonggi-do 463-400,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100124855
【弁理士】
【氏名又は名称】坪倉 道明
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【弁理士】
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100219265
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 崇大
(74)【代理人】
【識別番号】100203208
【弁理士】
【氏名又は名称】小笠原 洋平
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(74)【代理人】
【識別番号】100127812
【弁理士】
【氏名又は名称】城山 康文
(72)【発明者】
【氏名】キム,セヨブ
(72)【発明者】
【氏名】キム,ボンキ
(72)【発明者】
【氏名】コ,ボムキュ
(72)【発明者】
【氏名】ウ,ヒョンウク
(72)【発明者】
【氏名】ジュン,キリョン
(57)【要約】      (修正有)
【課題】タッチ位置を検出し、スタイラスペンを駆動させて、スタイラスペンの位置を検出する多機能のタッチ入力装置を提供する。
【解決手段】タッチ入力装置は、センサ部100と、センサを制御するための制御部500と、を含む。センサ部が有する多数のパターンは、第1方向に沿って延びた第1パターン、第1パターンに隣接して配置された第2パターン、第1方向と異なる第2方向に沿って延びた第3パターン、第3パターンに隣接して配置された第4パターンを含み、前記多数の第1パターンの他端は互いに電気的に連結され、前記第3パターンの他端は互いに電気的に連結される。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向に沿って延びた第1パターンと、
前記第1パターンに隣接して配置され、前記第1方向に沿って延びた第2パターンと、
前記第1方向と異なる第2方向に沿って延びた第3パターンと、
前記第3パターンに隣接して配置され、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、
を含み、
前記第1及び第2パターンは、前記第2方向に沿って多数に配列され、
前記第3及び第4パターンは、前記第1方向に沿って多数に配列され、
前記多数の第1及び第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結され、他端は電気
的にオープンになり、
前記多数の第2パターンの他端は、互いに電気的に連結され、
前記多数の第4パターンの他端は、互いに電気的に連結された、タッチ入力装置。
【請求項2】
センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向に沿って交互に配列された第1a及び第1bパターンを含む第1パターンと、
前記第1パターンに隣接して配置された第2パターンと、
前記第1方向と異なる第2方向に沿って延びた第3パターンと、
前記第3パターンに隣接して配置され、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、
を含み、
前記第1aパターンは互いに電気的に連結され、前記1bパターンは互いに電気的に連
結され、
前記第1及び第2パターンは、前記第2方向に沿って多数に配列され、
前記第3及び第4パターンは、前記第1方向に沿って多数に配列され、
前記多数の第1及び第3パターンは前記制御部と電気的に連結され、他端は電気的にオ
ープンになり、
前記多数の第2パターンの他端は、互いに電気的に連結され、
前記多数の第4パターンの他端は、互いに電気的に連結された、タッチ入力装置。
【請求項3】
センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向及び前記第1方向と異なる第2方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口
部が形成された多数の第1パターンと、
前記多数の第1パターンの開口部に配置された多数の第2パターンと、
前記多数の第1パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第2方向に沿って延びて
内部に開口部が形成された多数の第3パターンと、
それぞれが前記第3パターンの開口部に配置され、前記第2方向に沿って延びた多数の
第4パターンと、を含み、
前記多数の第1パターンのうち前記第1方向に沿って配列された第1パターンは、伝導
性ブリッジを介して電気的に連結され、
前記第1方向に沿って配列された第1パターンのうち一側に配置された第1パターンは
前記制御部と連結され、他側に配置された第1パターンは電気的にオープンになり、
前記多数の第2パターンのうち前記第1方向に沿って配列された第2パターンは、伝導
性ブリッジを介して電気的に連結され、
前記第1方向に沿って配列された第2パターンのうち他側に配置された第2パターンは
、前記第2方向に沿って配列された他の第2パターンと電気的に連結され、
前記多数の第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結され、他端は電気的にオー
プンになり、
前記多数の第4パターンの他端は、互いに電気的に連結された、タッチ入力装置。
【請求項4】
センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向に沿って延び、内部に開口部が形成された第1パターンと、
前記第1パターンと同一層に配置され、前記第1パターンの開口部に配置され、前記第
1方向に沿って延びた第2パターンと、
前記第1パターンと異なる層に配置され、前記第1方向と異なる第2方向に沿って延び
、内部に開口部が形成された第3パターンと、
前記第3パターンと同一層に配置され、前記第3パターンの開口部に配置され、前記第
2方向に沿って延びた第4パターンと、
前記第1パターンと同一層に配置され、前記第3パターンの一部と対応する形状で重畳
するように配置され、前記第4パターンと電気的に連結された第5パターンと、
前記第3パターンと同一層に配置され、前記第1パターンの一部と対応する形状で重畳
するように配置され、前記第2パターンと電気的に連結された第6パターンと、を含み、
前記第1及び第2パターンは、前記第2方向に沿って多数に配列され、
前記第3及び第4パターンは、前記第1方向に沿って多数に配列され、
前記第5及び第6パターンは、前記第1及び第2方向に沿って多数に配列され、
前記多数の第1及び第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結され、他端は電気
的にオープンになり、
前記多数の第2パターンの他端は、互いに電気的に連結され、
前記多数の第4パターンの他端は、互いに電気的に連結された、タッチ入力装置。
【請求項5】
センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向に沿って延びた第1パターンと、
前記第1パターンに隣接して配置され、前記第1方向に沿って延びた第2パターンと、
前記第1方向と異なる第2方向に沿って延びた第3パターンと、
前記第3パターンに隣接して配置され、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、
を含み、
前記第1及び第2パターンは、前記第2方向に沿って多数に配列され、
前記第3及び第4パターンは、前記第1方向に沿って多数に配列され、
前記多数の第1及び第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結され、他端は電気
的にオープンになり、
前記多数の第2パターンの他端は、互いに電気的に連結され、
前記多数の第4パターンの他端は、互いに電気的に連結され、
前記多数の第1ないし第4パターンは、活性領域内に配置され、
前記センサ部は、一端が前記制御部に連結され、他端が前記前記多数の第2パターンの
他端に連結され、前記活性領域の外の非活性領域に配置された1以上のトレースを含む、
タッチ入力装置。
【請求項6】
センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向に沿って配列された多数の第1パターンと、
前記第1方向と異なる第2方向に沿って配列された多数の第2パターンと、を含み、
前記多数の第1パターンのうち一側の縁に配置された第1パターンは前記制御部と連結
され、他側の縁に配置された第1パターンはキャパシタと連結され、
前記多数の第2パターンのうち一側の縁に配置された第2パターンは前記制御部と連結
され、他側の縁に配置された第2パターンはキャパシタと連結された、タッチ入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチ位置を検出し、スタイラスペンを駆動させて、スタイラスペンの位置
を検出することができる多機能のタッチ入力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図1は、従来のフレキシブルディスプレイパネル上でスタイラスペン10の位置により
CVA(Capacitor Voltage Amplitude)の出力電圧(Vout)が変わることを説明するた
めの概略的な図面である。
【0003】
図1を参照すると、フレキシブルディスプレイパネル上のペン10の位置によってCV
Aの出力が異なって出る原因は、感知ライン上でペン10を中心にした両側のインピーダ
ンス(impedance)の比率が変わることにある。
【0004】
従来のフレキシブルディスプレイパネルの長軸基準で、メタルメッシュ(Metal Mesh)
タッチセンサの抵抗Rは約1.2k(ohm)であり、キャパシタCは約250pFである。
【0005】
10個の分散モデル(distributed model)基準で、駆動周波数300kHzではキャ
パシタ(capacitor)のインピーダンス(impedance)が抵抗より約200倍(120(ohm)vs
.1/(2=*300k*25pF)=21k(ohm))より大きい。したがって、キャパシタ(capacitor)が主
な原因である。
【0006】
図2は、図1においてペン10の位置によりCVAの出力電圧(Vout1,Vout2)が異な
るということを電流センシング(current sensing)を介して説明するための図面であり
図3は、図1においてペン10の位置によりCVAの出力電圧(Vout1,Vout2)が異な
るということを電圧センシング(voltage sensing)を介して説明するための図面である
【0007】
図2及び図3を参照すると、感知ライン上においてペン10の位置により、CVAの出
力電圧が異なる。すなわち、感知回路部50側にペン10が近いほどCVAの出力電圧が
大きく、感知回路部50側から遠いほどCVAの出力電圧が小さくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、タッチ位置を検出し、スタイラスペンを駆動させて
、スタイラスペンの位置を検出することができる多機能のタッチ入力装置を提供する。
【0009】
また、スタイラスペンの位置によって感知回路部の出力電圧が変わる問題を解決するこ
とができるタッチ入力装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部と、前記センサ部を制御する制
御部と、を含み、前記センサ部は、第1方向に沿って延びた第1パターンと、前記第1パ
ターンに隣接して配置され、前記第1方向に沿って延びた第2パターンと、前記第1方向
と異なる第2方向に沿って延びた第3パターンと、前記第3パターンに隣接して配置され
、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、を含み、前記第1及び第2パターンは前
記第2方向に沿って多数に配列され、前記第3及び第4パターンは前記第1方向に沿って
多数に配列され、前記多数の第1及び第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結さ
れ、他端は電気的にオープンになり、前記多数の第2パターンの他端は互いに電気的に連
結され、前記多数の第4パターンの他端は互いに電気的に連結される。
【0011】
本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部と、前記センサ部を制御する
制御部と、を含み、前記センサ部は、第1方向に沿って交互に配列された第1a及び第1
bパターンを含む第1パターンと、前記第1パターンに隣接して配置された第2パターン
と、前記第1方向と異なる第2方向に沿って延びた第3パターンと、前記第3パターンに
隣接して配置され、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、を含み、前記第1aパ
ターンは互いに電気的に連結され、前記1bパターンは互いに電気的に連結され、前記第
1及び第2パターンは前記第2方向に沿って多数に配列され、前記第3及び第4パターン
は前記第1方向に沿って多数に配列され、前記多数の第1及び第3パターンは前記制御部
と電気的に連結され、他端は電気的にオープンになり、前記多数の第2パターンの他端は
互いに電気的に連結され、前記多数の第4パターンの他端は互いに電気的に連結される。
【0012】
前記他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第1aパターンと前記第1bパ
ターンは前記制御部と連結され、前記制御部は前記センサ部をタッチセンシングモードで
動作されるように制御し、前記制御部は、前記タッチセンシングモードにおいて前記第1
aパターンから受信された第1感知信号と前記第2aパターンから受信された第2感知信
号とを互いに差し引いた信号に基づいてタッチ位置を感知することができる。
【0013】
前記他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第1方向に沿って配列された前
記第1aパターンのうち前記制御部から最も遠く離れた第1aパターンが前記制御部と連
結され、前記第1方向に沿って配列された前記第1bパターンのうち前記制御部から最も
近く配置された第1bパターンが前記制御部と連結されてよい。
【0014】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第1パターンは
内部に前記第2パターンが配置される開口部を有し、前記第3パターンは内部に前記第4
パターンが配置される開口部を有してよい。
【0015】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記
センサ部をタッチセンシングモード、スタイラス駆動モード、及びスタイラスセンシング
モードのいずれか一つのモードで動作されるように制御することができる。
【0016】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第2パタ
ーンの一端は前記制御部と連結され、前記制御部は、前記センサ部のスタイラス駆動モー
ドにおいて前記多数の第2パターンのうち少なくとも1以上のパターンでスタイラス駆動
信号を印加することができる。
【0017】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第2パタ
ーンの一端は電気的にオープンになり、前記制御部は、前記センサ部のスタイラス駆動モ
ードにおいて前記多数の第1パターンのうち少なくとも1以上のパターンでスタイラス駆
動信号を印加することができる。
【0018】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第2及び
第4パターンの一端は前記制御部と連結され、前記制御部は、前記センサ部のスタイラス
センシングモードにおいて前記多数の第2及び第4パターンを介して受信されるスタイラ
スセンシング信号からスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0019】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第2及び
第4パターンの一端は電気的にオープンになり、前記制御部は、前記センサ部のスタイラ
スセンシングモードにおいて前記多数の第1及び第3パターンを介して受信されるスタイ
ラスセンシング信号からスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0020】
前記一実施形態又は他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第1及び
第2パターンは、前記多数の第3及び第4パターンと互いに異なる層に配置されてよい。
【0021】
本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部と、前記センサ部を制
御する制御部と、を含み、前記センサ部は、第1方向及び前記第1方向と異なる第2方向
に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第1パターンと、前記多
数の第1パターンの開口部に配置された多数の第2パターンと、前記多数の第1パターン
と同一層に配置され、それぞれが前記第2方向に沿って延び内部に開口部が形成された多
数の第3パターンと、それぞれが前記第3パターンの開口部に配置され前記第2方向に沿
って延びた多数の第4パターンと、を含み、前記多数の第1パターンにうち前記第1方向
に沿って配列された第1パターンは伝導性ブリッジを介して互いに電気的に連結され、前
記第1方向に沿って配列された第1パターンのうち一側に配置された第1パターンは前記
制御部と連結され、他側に配置された第1パターンは電気的にオープンになり、前記多数
の第2パターンのうち前記第1方向に沿って配列された第2パターンは伝導性ブリッジを
介して互いに電気的に連結され、前記第1方向に沿って配列された第2パターンのうち他
側に配置された第2パターンは、前記第2方向に沿って配列された他の第2パターンと電
気的に連結され、前記多数の第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結され、他端
は電気的にオープンになり、前記多数の第4パターンの他端は互いに電気的に連結されて
よい。
【0022】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記センサ部
をタッチセンシングモード、スタイラス駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの
いずれか一つのモードで動作されるように制御することができる。
【0023】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記スタイラ
ス駆動モードにおいて前記第1ないし第4パターンのいずれか一つでスタイラス駆動信号
を印加し、前記制御部は、前記スタイラスセンシングモードにおいて前記第1ないし第2
パターンのいずれか一つと前記第3ないし第4パターンのいずれか一つを介して受信され
るスタイラスセンシング信号からスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0024】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第4パターンの一
端は前記制御部と連結され、前記第1方向に沿って配列された第2パターンのうち一側に
配置された第2パターンは電気的にオープンになり、前記制御部は、前記センサ部のスタ
イラス駆動モードにおいて前記多数の第4パターンのうち少なくとも1以上のパターンで
スタイラス駆動信号を印加することができる。
【0025】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記センサ部
のスタイラスセンシングモードにおいて前記多数の第1及び第3パターンを介して受信さ
れるスタイラスセンシング信号からスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0026】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第4パターンの一
端は電気的にオープンになり、前記第1方向に沿って配列された第2パターンのうち一側
に配置された第2パターンは電気的にオープンになり、前記制御部は、前記センサ部のス
タイラス駆動モードにおいて前記多数の第3パターンのうち少なくとも1以上のパターン
でスタイラス駆動信号を印加することができる。
【0027】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記センサ部
のスタイラスセンシングモードにおいて前記多数の第1及び第3パターンを介して受信さ
れるスタイラスセンシング信号からスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0028】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第2パターン又は前記第
4パターンの外郭は凹凸構造であり、前記第1パターン又は前記第3パターンの開口部が
前記凹凸構造と対応する形状を有してよい。
【0029】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第2パターンの他
端と前記多数の第4パターンの他端とが互いに電気的に連結されてよい。
【0030】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第1パターンの一部と前
記第2パターンの一部とが垂直方向に重畳するように配置されてよい。
【0031】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第3パターンの一部と前
記第4パターンの一部とが垂直方向に重畳するように配置されてよい。
【0032】
本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部と、前記センサ部を制
御する制御部と、を含み、前記センサ部は、第1方向に沿って延び内部に開口部が形成さ
れた第1パターンと、前記第1パターンと同一層に配置されて前記第1パターンの開口部
に配置され、前記第1方向に沿って延びた第2パターンと、前記第1パターンと異なる層
に配置され前記第1方向と異なる第2方向に沿って延び内部に開口部が形成された第3パ
ターンと、前記第3パターンと同一層に配置されて前記第3パターンの開口部に配置され
、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、前記第1パターンと同一層に配置され、
前記第3パターンの一部と対応する形状に重畳するように配置され、前記第4パターンと
電気的に連結された第5パターンと、前記第3パターンと同一層に配置され、前記第1パ
ターンの一部と対応する形状に重畳するように配置され、前記第2パターンと電気的に連
結された第6パターンと、を含み、前記第1及び第2パターンは前記第2方向に沿って多
数に配列され、前記第3及び第4パターンは前記第1方向に沿って多数に配列され、前記
第5及び第6パターンは前記第1及び第2方向に沿って多数に配列され、前記多数の第1
及び第3パターンの一端は前記制御部と電気的に連結され、他端は電気的にオープンにな
り、前記多数の第2パターンの他端は互いに電気的に連結され、前記多数の第4パターン
の他端は互いに電気的に連結される。
【0033】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第1及び第3パターンは
、多数のメインパターン部と前記多数のメインパターン部を連結する多数の連結パターン
部とを含み、前記第1及び第3パターンの開口部は多数のメインパターン部と前記多数の
連結パターン部の内部に形成され、前記第2及び第4パターンは前記第1及び第3パター
ンの開口部に対応する形状を有してよい。
【0034】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記第1及び第3パターンは
、多数のメインパターン部と前記多数のメインパターン部を連結する多数の連結パターン
部とを含み、前記第1及び第3パターンの開口部は多数のメインパターン部と前記多数の
連結パターン部の内部に形成され、前記第2及び第4パターンはバー(bar)パターンで
あってよい。
【0035】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記センサ部
をタッチセンシングモード、スタイラス駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの
いずれか一つのモードで動作されるように制御することができる。
【0036】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記スタイラ
ス駆動モードにおいて前記第1ないし第4パターンのいずれか一つでスタイラス駆動信号
を印加し、前記制御部は、前記スタイラスセンシングモードにおいて前記第1ないし第2
パターンのいずれか一つと前記第3ないし第4パターンのいずれか一つを介して受信され
るスタイラスセンシング信号からスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0037】
本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部と、前記センサ部を制
御する制御部と、を含み、前記センサ部は、第1方向に沿って延びた第1パターンと、前
記第1パターンに隣接して配置され、前記第1方向に沿って延びた第2パターンと、前記
第1方向と異なる第2方向に沿って延びた第3パターンと、前記第3パターンに隣接して
配置され、前記第2方向に沿って延びた第4パターンと、を含み、前記第1及び第2パタ
ーンは前記第2方向に沿って多数に配列され、前記第3及び第4パターンは前記第1方向
に沿って多数に配列され、前記多数の第1及び第3パターンの一端は前記制御部と電気的
に連結され、他端は電気的にオープンになり、前記多数の第2パターンの他端は互いに電
気的に連結され、前記多数の第4パターンの他端は互いに電気的に連結され、前記多数の
第1ないし第4パターンは活性領域内に配置され、前記センサ部は一端が前記制御部に連
結され、他端が前記多数の第2パターンの他端に連結され、前記活性領域の他の非活性領
域に配置された1以上のトレースを含む。
【0038】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記制御部は、前記センサ部
をタッチ駆動モード、タッチセンシングモード、スタイラス駆動モード、及びスタイラス
センシングモードのいずれか一つのモードで動作されるように制御することができる。
【0039】
前記さらに他の実施形態によるタッチ入力装置において、前記多数の第2パターンの一
端は前記制御部に連結され、前記制御部は前記スタイラス駆動モードにおいて前記多数の
第2パターンと前記トレースでスタイラス駆動信号を印加し、前記制御部は、前記スタイ
ラスセンシングモードにおいて前記多数の第1パターン及び前記多数の第2パターンと前
記トレースのいずれか一つのグループと、前記多数の第3パターン及び前記多数の第4パ
ターンのいずれか一つのグループを介して受信されるスタイラスセンシング信号からスタ
イラスペンの位置を感知することができる。
【0040】
本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部と、前記センサ部を制
御する制御部と、を含み、前記センサ部は、第1方向に沿って配列された多数の第1パタ
ーンと、前記第1方向と異なる第2方向に沿って配列された多数の第2パターンと、を含
み、前記多数の第1パターンのうち一側の縁に配置された第1パターンは前記制御部と連
結され、他側の縁に配置された第1パターンはキャパシタと連結され、前記多数の第2パ
ターンにうち一側の縁に配置された第2パターンは前記制御部と連結され、他側の縁に配
置された第2パターンはキャパシタと連結される。
【発明の効果】
【0041】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置を使用すれば、タッチ位置を検出し、スタイラ
スペンを駆動させて、スタイラスペンの位置を検出することができる利点がある。
【0042】
また、スタイラスペンの位置によって感知回路部の出力電圧が変わる問題を解決するこ
とができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0043】
図1図1は、従来のフレキシブルディスプレイパネル上においてスタイラスペン10の位置によってCVA(Capacitor Voltage Amplitude)の出力電圧(Vout)が変わることを説明するための概略的な図面である。
図2図2は、図1においてペン10の位置によってCVAの出力電圧(Vout1,Vout2)が異なるということを電流センシング(current sensing)を介して説明するための図面である。
図3図3は、図1においてペン10の位置によってCVAの出力電圧(Vout1,Vout2)が異なるということを電圧センシング(voltage sensing)を介して説明するための図面である。
図4図4は、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
図5図5は、図4に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード(又は、2Dセンシングモード)で動作する場合を示した図面である。
図6図6は、図4に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード(又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
図7図7の(a)ないし(c)は、制御部500が図6に示された多数の第2パターン102にスタイラスペンを駆動させるためのペン駆動信号を印加する様々な方法を説明するための図面である。
図8図8は、図4に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード(又は、スタイラスダウンリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
図9図9の(a)ないし(f)は、図8のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。
図10図10は、本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
図11図11は、図10に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード(又は、2Dセンシングモード)で動作する場合を示した図面である。
図12図12は、図10に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード(又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
図13図13は、図10に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード(又は、スタイラスダウンリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
図14図14は、本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
図15図15は、図14に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード(又は、2Dセンシングモード)で動作する場合を示した図面である。
図16図16は、図14に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード(又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
図17図17は、図14に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード(又は、スタイラスダウンリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
図18図18は、図4図10、及び図14に示された様々な実施形態の特性を比較した表である。
図19図19は、図4のセンサ部100を代替することができる他の実施形態によるセンサ部200の一部の平面図である。
図20図20は、図4のセンサ部100を代替することができるさらに他の実施形態によるセンサ部200’の一部の平面図である。
図21図21は、図4に示されたセンサ部100の他の変形例を示した図面である。
図22図22は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
図23図23は、図4のセンサ部100のさらに他の変形例である。
図24図24は、図4のセンサ部100のさらに他の変形例である。
図25図25は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
図26図26は、図4に示されたセンサ部100の変形例を示した図面である。
図27図27の(a)ないし(b)は、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モード(駆動)とスタイラスセンシングモード(受信)で動作させることができる様々な方法を説明するための図面である。
図28図28は、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モードで動作させる他の一例を説明するための図面である。
図29図29は、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。
図30図30は、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる他の一例を説明するための図面である。
図31図31は、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。
図32図32は、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。
図33図33は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
図34図34は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
図35図35は、図22に示された第5パターン105の第1変形例を説明するための図面である。
図36図36は、図35の変形例である。
図37図37は、図35に示された第5パターン105’の変形例を説明するための図面である。
図38図38は、図37の変形例である。
図39図39は、図23又は図24に示されたようなセンサ部において、第3パターン103と第4パターン104の変形例を説明するための図面である。
図40図40は、図23又は図24に示されたようなセンサ部において、第3パターン103と第4パターン104の変形例を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【0044】
後述する本発明に対する詳細な説明は、本発明が実施され得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される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが相互排他的である
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
均等な全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又は類似の機能を指し示す。
【0045】
本文書の多様な実施形態によるタッチ入力装置は、電子デバイスとして、例えば、スマ
ートフォン(smartphone)、タブレットPC(tablet personal computer)、車両用ディ
スプレイ装置、移動電話機(mobile phone)、映像電話機、電子書籍リーダー機(e-book
reader)、ラップトップPC(laptop personal computer)、ネットブックコンピュー
タ(netbook computer)、モバイル医療機器、カメラ(camera)、又はウェアラブル装置
(wearable device)のうち少なくとも一つを含んでよい。ここで、ウェアラブル装置は
、アクセサリー型(例:時計、指輪、ブレスレット、アンクレット、ネックレス、メガネ
、コンタクトレンズ、又は頭部着用型装置(head-mounted-device(HMD))、織物又は衣類
一体型(例:電子衣服)、身体付着型(例:スキンパッド(skin pad)又はタトゥー)、
又は生体移植型(例:implantable circuit)のうち少なくとも一つを含んでよい。
【0046】
以下では、様々な実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
【0047】
図4は、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
【0048】
図4を参照すると、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部100と制
御部500とを含む。
【0049】
センサ部100は、多数のパターン(又は、多数の電極)を含む。
【0050】
センサ部100は、多数の第1ないし第4パターン101,102,103,104を
含んでよい。
【0051】
第1パターン101は、第1方向に沿って延びた形状を有する。図4では、第1方向が
長軸で示されているが、これに限定するわけではない。例えば、第1方向は短軸であって
もよい。
【0052】
第1パターン101は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互い
に隣接した2つのメインパターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここ
で、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するのではなく、
多様な形状として連結パターン部と異なる形状を有してよい。
【0053】
第1パターン101は、内部に第2パターン102が配置される開口部を有してよい。
開口部の形状は、第1パターン101の外形と対応することができる。第1パターン10
1は、第2パターン102を囲む構造を有してよい。第1パターン101は、第2パター
ン102から所定の間隔離れて配置される。
【0054】
第2パターン102は、第1パターン101の内部に配置される。
【0055】
第2パターン102は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互い
に隣接した2つのメインパターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここ
で、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するのではなく、
多様な形状として連結パターン部と異なる形状を有してよい。
【0056】
第2パターン102のメインパターン部は、第1パターン101のメインパターン部と
対応する形状であってよく、第2パターン102の連結パターン部は、第1パターン10
1の連結パターン部と対応する形状であってよい。
【0057】
第1パターン101と第2パターン102が多数で互いに平行に配置される。
【0058】
多数の第1パターン101の一端は、制御部500と電気的に連結され、他端は、電気
的にオープン(open)になる。ここで、一端は、相対的に制御部500に近いところであ
り、他端は、相対的に制御部500から遠いところである。多数の第1パターン101の
一端は、制御部500と伝導性トレースを介して互いに電気的に連結されてよい。
【0059】
多数の第2パターン102の一端は、制御部500と電気的に連結され、他端は、伝導
性トレースを介して電気的に連結される。一端は、相対的に制御部500に近いところで
あり、他端は、相対的に制御部500から遠いところである。ここで、多数の第2パター
ン102の他端が互いに電気的に連結されれば、各第2パターン102別のキャパシタン
スが加わるので、全体インピーダンスは減ることになる。したがって、多数の第2パター
ン102の他端がAC GNDになったことと同じ効果を有するようになる。
【0060】
一方、図面で示さなかったが、多数の第2パターン102の互いに電気的に連結された
他端は、接地になってもよい。
【0061】
また、図面で示さなかったが、多数の第2パターン102の他端が互いに電気的に連結
されずに、各第2パターン102の他端に所定のキャパシタが連結されてもよい。
【0062】
第1パターン101と第2パターン102は、同一層に配置されてよい。メタルメッシ
ュ(metal mesh)を用いて第1パターン101と第2パターン102を同一層に形成させ
ることができる。
【0063】
第3パターン103は、第2方向に沿って延びた形状を有する。図4では、第2方向が
短軸で示されているが、これに限定するのではない。例えば、第2方向は長軸であっても
よい。
【0064】
第3パターン103は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互い
に隣接した2つのメインパターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここ
で、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するのではなく、
多様な形状として連結パターン部と異なる形状を有してよい。
【0065】
第3パターン103は、内部に第4パターン104が配置される開口部を有してよい。
開口部の形状は、第3パターン103の外形と対応してよい。第3パターン103は、第
4パターン104を囲む構造を有してよい。第3パターン103は、第4パターン104
から所定の間隔離れて配置される。
【0066】
第4パターン104は、第3パターン103の内部に配置される。
【0067】
第4パターン104は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互い
に隣接した2つのメインパターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここ
で、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するのではなく、
多様な形状として連結パターン部と異なる形状を有してよい。
【0068】
第4パターン104のメインパターン部は、第3パターン103のメインパターン部と
対応する形状であってよく、第4パターン104の連結パターン部は、第3パターン10
3の連結パターン部と対応する形状であってよい。
【0069】
第3パターン103と第4パターン104が多数で互いに平行に配置される。
【0070】
多数の第3パターン103の一端は、制御部500と電気的に連結され、他端は、電気
的にオープン(open)になる。ここで、一端は、相対的に制御部500に近いところであ
り、他端は、相対的に制御部500から遠いところである。多数の第3パターン103の
一端は、制御部500と伝導性トレースを介して互いに電気的に連結されてよい。
【0071】
多数の第4パターン104の一端は、制御部500と電気的に連結され、他端は、伝導
性トレースを介して電気的に連結される。一端は、相対的に制御部500に近いところで
あり、他端は、相対的に制御部500から遠いところである。多数の第4パターン104
の他端が互いに電気的に連結されれば、各第4パターン104別のキャパシタンスが加わ
るので、全体インピーダンスは減ることになる。したがって、多数の第4パターン104
の他端がAC GNDになったことと同じ効果を有するようになる。
【0072】
一方、多数の第4パターン104の互いに電気的に連結された他端は、接地になってよ
い。
【0073】
また、図面で示さなかったが、多数の第4パターン104の他端が互いに電気的に連結
されずに、各第4パターン104の他端に所定のキャパシタが連結されてもよい。
【0074】
第3パターン103と第4パターン104は同一層に配置されてよい。メタルメッシュ
(metal mesh)を用いて第3パターン103と第4パターン104を同一層に形成させる
ことができる。ここで、第3パターン103及び第4パターン104は、第1パターン1
01及び第2パターン102と互いに異なる層に配置されてよい。例えば、第1パターン
101と第2パターン102は第1層に配置され、第3パターン103と第4パターン1
04は第1層と異なる第2層に配置されてよい。
【0075】
制御部500は、センサ部100と電気的に連結され、センサ部100の動作を制御す
ることができる。制御部500とセンサ部100の連結は、伝導性トレースを介して電気
的に連結されてよい。
【0076】
制御部500は、多数の駆動回路部と多数の感知回路部とを含んでよい。多数の駆動回
路部は、タッチセンシングのための駆動回路部とスタイラス駆動のための駆動回路部とを
含んでよい。多数の感知回路部は、タッチセンシングのための感知回路部とスタイラスセ
ンシングのための感知回路部を含んでよい。ここで、多数の感知回路部のうち一部の感知
回路部はタッチセンシングも遂行し、スタイラスセンシングも共に遂行することができる
【0077】
制御部500は、センサ部100をタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及
びスタイラスセンシングモードのいずれか一つのモードで動作するように制御することが
できる。制御部500は、各モードに従って多数の駆動/感知回路部をセンサ部100と
連結させて、多数の駆動回路部に印加される駆動信号を制御することができる。このため
、制御部500は、多数の駆動/感知回路部とセンサ部100とを電気的に連結させるた
めの多数のスイッチを含んでよい。
【0078】
以下、各モードを図5ないし図7を参照して説明する。
【0079】
図5は、図4に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード(又は、2Dセンシ
ングモード)で動作する場合を示した図面である。
【0080】
図4及び図5を参照すると、タッチセンシングモード時、制御部500は、タッチセン
シングのための多数の駆動回路部をセンサ部100の第1パターン101に電気的に連結
させることができる。制御部500は、多数のスイッチswを制御して、多数の第1パタ
ーン101に連結された伝導性トレースを多数の駆動回路部と電気的に連結させることが
できる。
【0081】
また、制御部500は、タッチセンシングのための多数の感知回路部をセンサ部100
の第3パターン103に電気的に連結させることができる。制御部500は、多数のスイ
ッチswを制御して、多数の第3パターン103に連結された伝導性トレースを多数の感
知回路部と電気的に連結させることができる。
【0082】
タッチセンシングモードにおいて、制御部500は、多数の第1パターン101でタッ
チセンシングのための駆動信号(又は、タッチ駆動信号)を同時又は順次印加し、多数の
第3パターン103から受信される感知信号(又は、タッチ感知信号)を受信する。多数
の第3パターン103と電気的に連結された制御部500の多数の感知回路部は、入力さ
れる感知信号に含まれたキャパシタンス変化量情報を所定の電圧値で出力することができ
る。制御部500は、出力された電圧値を処理してタッチ位置を検出することができる。
【0083】
図5では、制御部500が多数の第2パターン102とは電気的に連結されなかったが
、第1パターン101と第2パターン102との間のキャパシティブカップリング(capa
citive coupling)が発生しないように、多数の第2パターン102に多数の駆動回路部
を電気的に連結させることができる。この時、制御部500は、多数の第1パターン10
1に印加される駆動信号と同一の駆動信号を多数の第2パターン102で印加されるよう
に制御することができる。又は、制御部500は、多数の第1パターン101に駆動信号
が印加される時、多数の第2パターン102では、あらかじめ決定された基準電位が印加
されるように制御することもできる。
【0084】
図6は、図4に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード(又は、スタイラス駆動
モード、又はスタイラスアップリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
【0085】
図4及び図6を参照すると、アンテナ駆動モード時、制御部500は、アンテナ駆動の
ための多数の駆動回路部をセンサ部100の多数の第2パターン102に電気的に連結さ
せることができる。制御部500は、多数のスイッチswを制御して、多数の第2パター
ン102に連結された伝導性トレースを多数の駆動回路部と電気的に連結させることがで
きる。
【0086】
制御部500は、多数の第2パターン102に連結された各駆動回路部から出力される
駆動信号(又は、ペン駆動信号)を制御することができる。
【0087】
例えば、制御部500は、多数の第2パターン102に連結された多数の駆動回路部の
うち、第1駆動回路部では、所定周波数のパルス信号が出力されるように制御し、第2駆
動回路部では、いかなるパルス信号も出力されないように制御し、第3駆動回路部では、
第1駆動回路部から出力されるパルス信号と位相が反対である反転パルス信号が出力され
るように制御することができる。この場合、第1駆動回路部と電気的に連結された第2パ
ターン102と第3駆動回路部と電気的に連結された第2パターンとで電流ループが形成
される。形成された電流ループによって磁場が発生し、磁場によってセンサ部100に近
接したスタイラスペンが共振して駆動されてよい。
【0088】
制御部500は、多数の第2パターン102に電気的に連結された多数の駆動回路部の
うち任意の2個の駆動回路部から互いに相反したパルス信号が出力されるように制御する
ことができる。したがって、制御部500は、電流ループの大きさや位置を多様に変更設
定することができる。例えば、制御部500がセンサ部100に近接したスタイラスペン
の位置を検出した場合には、スタイラスペンの位置周辺の2個の第2パターンに電気的に
連結される駆動回路部から互いに相反したパルス信号が出力されるように制御することが
でき、スタイラスペンの位置を検出できない場合には、多数の第2パターン102のうち
両側最外郊に位置した2個の第2パターンに電気的に連結される駆動回路部から互いに相
反したパルス信号が出力されるように制御することもできる。
【0089】
制御部500は、2以上の電流ループを同時に形成させることもできる。図7を参照し
て説明する。
【0090】
図7の(a)ないし(c)は、制御部500が図4に示された多数の第2パターン10
2にスタイラスペンを駆動させるためのペン駆動信号を印加する様々な方法を説明するた
めの図面である。参考として、図7の(a)ないし(c)では、図4に示された一つの第
2パターン102を一つの線(Ch)で簡略に示したものであり、各線(Ch)は一つのチャ
ネルになる。
【0091】
図7の(a)は、スタイラスペン50が図4に示されたセンサ部100の中央部(端部
でない領域)に位置した場合であって、例えば、第5チャネルCh5上に位置したもので
ある。このような場合、制御部500は、スタイラスペン50が位置した地点を基準とし
て左右両側に同一個数のチャネル(Ch2,Ch3,Ch4/Ch6,Ch7,Ch8)
でパルス信号と反転パルス信号(又は、接地)が印加されるように多数の駆動回路部を制
御することができる。具体的に、制御部500は、スタイラスペン50の左側に位置した
3個の第2ないし第4チャネルCh2,Ch3,Ch4にパルス信号が印加されるように
制御し、スタイラスペン50の右側に位置した3個の第6ないし第8チャネルCh6,C
h7,Ch8に反転パルス信号が印加されるように制御することができる。ここで、図7
の(a)では、スタイラスペン50を基準として左右にそれぞれ3個のチャネルにパルス
信号及び反転パルス信号(又は、接地)が印加されるもので示されているが、これに限定
しない。例えば、図7の(a)では、スタイラスペン50を基準として左右にそれぞれ2
個又は1個のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号(又は、接地)が印加されてもよ
く、4個以上のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号(又は、接地)が印加されても
よい。
【0092】
図7の(b)は、スタイラスペン50が図4に示されたセンサ部100の端部に位置し
た場合であって、例えば、第0チャネルCh0と第1チャネルCh1との間に位置したも
のである。図7の(a)と比較して、制御部500は、スタイラスペン50を基準として
左右に同一の個数のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号(又は、接地)を印加する
ことができない。このような場合、制御部500は、スタイラスペン50を基準として左
右に互いに異なる個数のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号(又は、接地)を印加
するように制御することができる。具体的に、第0チャネルCh0にパルス信号を、第1
ないし第3チャネルCh1,Ch2,Ch3に反転パルス信号を印加するように制御する
ことができる。図面で示さなかったが、スタイラスペン50が第0チャネルCh0の左側
の最外郊の縁に位置した場合には、第0チャネルないし第2チャネルCh0,Ch1,C
h2に反転パルス信号が印加されるように制御することもできる。
【0093】
図7の(a)ないし(b)において、チャネル(Ch0,Ch1…Ch19)が多けれ
ば多いほど、各チャネルを駆動するための制御部500の端子がさらに多く要求され、制
御部500内の駆動回路部の構成が複雑になる。したがって、チャネル(Ch0,Ch1
…Ch19)のうち互いに近接した少なくとも2以上のチャネルを電気的に連結して一つ
のチャネルとして駆動されるようにすることができる。具体的に、図7の(c)に示され
たように、2個のチャネルを電気的に連結して1個のチャネルとして構成することである
。このように構成する場合、電気的に連結された2個のチャネルは、同時に同じ信号が印
加される。図7の(c)は、20個のチャネル(Ch0,Ch1…Ch19)を2個ずつ
電気的に連結して10個のチャネルとして構成したものである。図面で示さなかったが、
3個ずつ電気的に連結し、残りの2個は電気的に連結して7個のチャネルとして構成する
ことができ、4個ずつ電気的に連結して5個のチャネルとして構成することもできる。
【0094】
図8は、図4に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード(又は、スタイ
ラスダウンリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
【0095】
図4及び図8を参照すると、スタイラスセンシングモード時、制御部500は、スタイ
ラスセンシングのための多数の感知回路部をセンサ部100の第1パターン102及び第
3パターン103に電気的に連結させることができる。制御部500は、多数のスイッチ
swを制御して多数の第1パターン101と多数の第3パターン103に連結された伝導
性トレースを多数の感知回路部と電気的に連結させることができる。
【0096】
本発明の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部100の構成によって、スタイラ
スセンシングモードでセンサ部100上のスタイラスペンの位置によって多数の感知回路
部の出力電圧値がほぼ変更されない長所を有する。これに対する具体的な原理を図9の(
a)ないし(f)を参照して説明するようにする。
【0097】
図9の(a)ないし(f)は、図8のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的
に説明するための図面である。
【0098】
図9の(a)は、図8に示されたいずれか一つの第1パターン101とこれに電気的に
連結された制御部500の感知回路部を概略的にモデリングした回路図であり、図9の(
b)は、前記いずれか一つの第1パターン101の内部に配置された第2パターン102
を概略的にモデリングした回路図である。
【0099】
図9の(c)は、図9の(a)の回路図における電圧分布グラフであり、図9の(d)
は、図9の(b)の回路図における電圧分布グラフである。
【0100】
図9の(a)及び(c)を参照すると、第1パターン101上で感知回路部からできる
だけ遠く離れた任意のA地点にスタイラスペンが近接すれば、当該A地点にスタイラスペ
ンから放出される信号によって誘起される電圧(Vemf、以下、「誘起電圧」という。)が
発生する。
【0101】
A地点に誘起電圧(Vemf)が発生すれば、A地点から左側をみた第1パターン101の
等価キャパシタンスは小さくなるので、等価インピーダンスが大きくなる。したがって、
誘起電圧(Vemf)はA地点の左側にほぼ大部分がかかり、A地点の右側はほぼ0(V)に
近い電圧がかかって電流がほぼ流れなくなる。その上、A地点の右側のほぼ0(V)に近
い電圧は、第1パターン101の等価抵抗によってますます下がって感知回路部の入力端
には電圧がほぼかからない。
【0102】
図9の(b)及び(d)を参照すると、A地点に誘起電圧(Vemf)が発生すれば、A地
点の左側は各第2パターン102の他端が互いに電気的に連結されるため、A地点の左側
をみた等価キャパシタンスは大きくなるので、等価インピーダンスはほぼ0に近づく。し
たがって、A地点の左側は0(V)がかかり、A地点の右側は第2パターン102の一端
がオープン(open)になっているので、等価抵抗で電圧降下が生じず、そのままVemf
がかかる。
【0103】
図9の(c)と(d)を比較してみると、第1パターン101と第2パターン102と
の間は、どの位置でもVemfほどの電位差が存在することを確認することができる。第
1パターン101と第2パターン102との間のVemfほどの電位差は、第1パターン
101と第2パターン102との間のキャパシティブカップリング(capacitive couplin
g)を引き起こす。前記キャパシティブカップリングによって、図9の(e)に示された
ように、第2パターン102から第1パターン101に電流が流れるようになる。図9
(a)に示されたように、スタイラスペンの位置が制御部500の感知回路部から遠く離
れるほど第1パターン101自体から発生する電流はますます少なくなるが、第2パター
ン102から第1パターン101に電流が流入するので、第1パターン101から制御部
500の感知回路部に出力される電流は、ペンの位置とほぼ差がなくなる。したがって、
制御部500は、第1パターン101と電気的に連結された感知回路部を介してスタイラ
スペンの位置を感知することができる。
【0104】
そして、図9の(a)ないし(e)を介して分かるように、A地点が左側又は右側に移
動しても第1パターン101と第2パターン102との間の電位差はVemfとして一定
であることが分かる。したがって、センサ部100上でスタイラスペンの位置が感知回路
部から近くても遠くても区分なしに、制御部500は感知回路部から出力される一定の信
号からスタイラスペンをセンシングすることができる。
【0105】
一方、図9の(e)の説明において、第2パターン102から第1パターン101に流
入する電流がキャパシティブカップリングによるものと説明されたが、これに限定するの
ではない。例えば、第2パターン102から第1パターン101に流入する電流は、マグ
ネティブカップリング(磁場カップリング)によっても可能である。
【0106】
図10は、本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
【0107】
図10を参照すると、本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部100
’と制御部500’を含む。
【0108】
センサ部100’は、多数のパターンを含む。多数のパターンは、第1aパターン10
1a、第1bパターン101b、第2aパターン102a、第2bパターン102b、第
3パターン103、第4パターン104を含んでよい。ここで、第3パターン103と第
4パターン104は、図4に示されたセンサ部100の第3及び第4パターン部103,
104の構成は同一であるため、これに対する説明は省略する。
【0109】
第1aパターン101aは、第1方向(又は、長軸)に沿って延びた形状を有する。
【0110】
第1aパターン101aは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン
部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
【0111】
第1aパターン101aは、内部に第2aパターン102aが配置される開口部を有し
てよい。
【0112】
第1aパターン101aは、第2aパターン102aを囲む構造を有してよい。第1a
パターン101aは、第2aパターン102aから所定の間隔離れて配置される。これを
介して電気的に絶縁される。
【0113】
第2aパターン102aは、第1aパターン101a内部に配置される。
【0114】
第2aパターン102aは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン
部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
【0115】
第1bパターン101bは、第1方向(又は、長軸)に沿って延びた形状を有する。
【0116】
第1bパターン101bは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン
部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
【0117】
第1bパターン101bは、内部に第2bパターン102bが配置される開口部を有し
てよい。
【0118】
第1bパターン101bは、第2bパターン102bを囲む構造を有してよい。第1b
パターン101bは、第2bパターン102bから所定の間隔離れて配置される。これを
通じて電気的に絶縁される。
【0119】
第2bパターン102bは、第1bパターン101bの内部に配置される。
【0120】
第2bパターン102bは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン
部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
【0121】
多数の第1aパターン101aと多数の第1bパターン101bは第1方向に沿って交
互に配置され、多数の第1aパターン101aは互いに電気的に連結され、多数の第1b
パターン101bも互いに電気的に連結される。
【0122】
多数の第1aパターン101aのうち一端に位置した第1aパターン101aは、制御
部500’と電気的に連結される。
【0123】
多数の第1bパターン101bのうち一端に位置した第1bパターン101bは、制御
部500’と電気的に連結される。
【0124】
多数の第2aパターン102aと多数の第2bパターン102bは第1方向に沿って交
互に配置され、互いに電気的に連結される。多数の第2aパターン102aと多数の第2
bパターン102bのうち一端に位置した第2bパターン102bは制御部500と電気
的に連結され、他端に位置した第2aパターン102aは隣接した他の第2aパターンと
電気的に連結されてよい。ここで、他端に位置した第2aパターン102aと隣接した他
の第2aパターンは、接地されてもよい。
【0125】
第1aパターン101a、第1bパターン101b、第2aパターン102a、第2b
パターン102bは、同一層に配置されてよい。メタルメッシュ(metal mesh)を用いて
第1aパターン101a、第1bパターン101b、第2aパターン102a、第2bパ
ターン102bを同一層に形成させることができる。
【0126】
制御部500’は、図4に示された制御部500と同一の機能を有する。
【0127】
図11は、図10に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード(又は、2Dセ
ンシングモード)で動作する場合を示した図面である。
【0128】
図10及び図11を参照すると、タッチセンシングモード時、制御部500’はタッチ
センシングのための駆動回路部をセンサ部100’の第3パターン103に電気的に連結
させることができる。多数の第3パターン103それぞれに一つの駆動回路部が電気的に
連結されてよい。
【0129】
また、制御部500’は、タッチセンシングのための感知回路部をセンサ部100’の
第1a及び第1bパターン101a,101bに電気的に連結させることができる。
【0130】
タッチセンシングモードにおいて、制御部500’は多数の第3パターン103でタッ
チセンシングのための駆動信号を印加し、多数の第1a及び第1bパターン101a,1
01bから受信される感知信号を受信する。多数の第1a及び第1bパターン101a,
101bと電気的に連結された制御部500’の感知回路部は、入力される感知信号に含
まれたキャパシタンス変化量情報の所定の電圧値を出力することができる。制御部500
’は、出力された電圧値を処理してタッチ位置を検出することができる。ここで、制御部
500’は、第1aパターン101aから受信される感知信号から、第1bパターン10
1bから受信される感知信号を差し引くことにより、ディスプレイノイズ及びLGMノイ
ズを相殺させることができる。
【0131】
ここで、第3パターン103と第4パターン104との間のキャパシティブカップリン
グ(capacitive coupling)が発生しないように、制御部500’は、多数の第3パター
ン103と多数の第4パターン104で同一の駆動信号が印加されるように制御すること
ができる。又は、制御部500’は、多数の第4パターン104に基準電位が印加される
ように制御することもできる。
【0132】
図12は、図10に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード(又は、スタイラス
駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
【0133】
図10及び図12を参照すると、アンテナ駆動モード時、制御部500’は、アンテナ
駆動のための駆動回路部をセンサ部100’の第2a及び第2bパターン102a,10
2bに電気的に連結させることができる。
【0134】
制御部500’は、多数の第2a及び第2bパターン102a,102bに連結された
各駆動回路部から出力される駆動信号を制御することができる。例えば、制御部500’
は、第1駆動回路部から所定の周波数のパルス信号が出力されるように制御し、第2駆動
回路部からいかなるパルス信号も出力されないように制御し、第3駆動回路部から第1駆
動回路部から出力されるパルス信号と相反するパルス信号が出力されるように制御するこ
とができる。この場合、第1駆動回路部と電気的に連結された第2a及び第2bパターン
102a,102bと第3駆動回路部と電気的に連結された第2a及び第2bパターンで
電流ループが形成される。形成された電流ループによって磁場が発生し、磁場によって近
接したスタイラスペンが共振され駆動されてよい。
【0135】
制御部500’は、多数の第2a及び第2bパターン102a,102bに電気的に連
結された多数の駆動回路部のうち、任意の2つの駆動回路部に互いに相反したパルス信号
が出力されるように制御することができる。したがって、制御部500’は、電流ループ
の大きさや位置を多様に変更設定することができる。例えば、制御部500’が近接した
スタイラスペンの位置を検出した場合には、スタイラスペンの位置周辺の2つの第2パタ
ーンに電気的に連結される駆動回路部から互いに相反したパルス信号が出力されるように
制御することができ、スタイラスペンの位置を検出できない場合には、多数の第2a及び
第2bパターン102a,102bのうち両側の最外郭に位置した2つの第2a及び第2
bパターン102a,102bに電気的に連結される駆動回路部から互いに相反したパル
ス信号が出力されるように制御することもできる。
【0136】
一方、別途の図面で示さなかったが、制御部500’は、多数の第1aパターン101
a、又は第1bパターン101b、又は第3パターン103に駆動信号が印加されるよう
に制御することができる。この場合、全体チャネル数を減らすことができる利点がある。
【0137】
図13は、図10に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード(又は、ス
タイラスダウンリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
【0138】
図10及び図13を参照すると、スタイラスセンシングモード時、制御部500’は、
スタイラスセンシングのための感知回路部をセンサ部100’の第1a及び第1bパター
ン101a,101b及び第3パターン103にそれぞれ電気的に連結させることができ
る。
【0139】
スタイラスセンシングモードにおいて、図8を介して説明した原理と同様に、センサ部
100’の任意の位置にスタイラスペンが近接すれば、スタイラスペンから所定の信号が
出力され、出力される信号によって第1a,第1b,第2a,第2b,第3,第4パター
ン101a,101b,102a,102b,103,104に誘起電圧が発生する。
【0140】
ここで、スタイラスペンが制御部500’から遠く離れたところに位置した場合、誘起
電圧の発生によって、多数の第1aパターン101a自体では電流がほぼ流れないが、多
数の第2aパターン102aから電流が流入するので、制御部500’は多数の第1aパ
ターン101aと電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出す
ることができる。ここで、第2aパターン102aから第1aパターン101aに電流が
流入するのは、第1aパターン101aと第2aパターン102aとの間に前記誘起電圧
ほどの電位差が発生し、発生した電位差による第1aパターン101aと第2aパターン
102aとの間のキャパシティブカップリングによるものである。
【0141】
同様に、多数の第1bパターン101b自体では電流がほぼ流れないが、多数の第2b
パターン102bから電流が流入するので、制御部500’は、多数の第1bパターン1
01bと電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することが
できる。
【0142】
同様にに、第3パターン103自体では電流がほぼ流れないが、第4パターン104か
ら電流が流入するので、制御部500’は、第3パターン103と電気的に連結された感
知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。
【0143】
一方、図面で示さなかったが、図13とは異なり、制御部500’は、感知回路部を多
数の第2aパターン102a、又は第2bパターン102b、又は第4パターン104と
電気的に連結させ、スタイラスペンの位置を検出することもできる。
【0144】
図14は、本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
【0145】
図14に示されたタッチ入力装置のセンサ部100’’は、図10に示されたセンサ部
100’’と比較して、第1a,第1b,第2a,第2b,第3,第4パターンの構造は
同一である。異なる点は、第1方向に沿って互いに電気的に連結された多数の第1bパタ
ーン101bのうち、一側(下側)に位置した第1bパターンが伝導性トレースを介して
制御部500’’と電気的に連結され、第1方向に沿って互いに電気的に連結された多数
の第1aパターン101aのうち、他側(上側)に位置した第1aパターン101aが制
御部500’’と伝導性トレースを介して電気的に連結されるという点である。
【0146】
図15は、図14に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード(又は、2Dセ
ンシングモード)で動作する場合を示した図面である。
【0147】
タッチセンシングモードの説明は、図11で説明したものと同一なので、省略する。
【0148】
図16は、図14に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード(又は、スタイラス
駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
【0149】
アンテナ駆動モードの説明は、図12で説明したものと同一なので、省略する。
【0150】
図17は、図14に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード(又は、ス
タイラスダウンリンクモード)で動作する場合を示した図面である。
【0151】
図17のスタイラスセンシングモードは、図15のスタイラスセンシングモードと比較
して相違がある。
【0152】
センサ部100’’上の任意の位置にスタイラスペンが近接した後に駆動されてスタイ
ラスペンから信号が放出されれば、スタイラスペンから所定の信号が出力され、出力され
る信号によって第1a,第1b,第2a,第2b,第3,第4パターン101a,101
b,102a,102b,103,104に誘起電圧が発生する。
【0153】
ここで、スタイラスペンが制御部500’から遠く離れたところに位置した場合、誘起
電圧の発生によって、多数の第1bパターン101b自体では電流がほぼ流れないが、多
数の第2bパターン102bだけでなく多数の第1aパターン101aからも電流が流入
するので、制御部500’は、多数の第1bパターン101bと電気的に連結された感知
回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。ここで、第2bパターン
102bと第1aパターン101aから第1bパターン101bに電流が流入するのは、
第1bパターン101bと第2bパターン102bとの間、及び、第1bパターン101
bと第1aパターン101aとの間に前記誘起電圧ほどの電位差が発生し、発生した電位
差による第1bパターン101bと第2bパターン102bとの間のキャパシティブカッ
プリング、及び、第1bパターン101bと第1aパターン101aとの間のキャパシテ
ィブカップリングによるものである。
【0154】
ここで、第1aパターン101aから第1bパターン101bに電流が流入する理由は
図13とは異なり、多数の第1aパターン101a自体では相対的に電流が多く流れる
ためである。これは、多数の第1aパターン101aに連結された伝導性トレースの方向
を多数の第1bパターン101bに連結された伝導性トレース方向と正反対に連結される
ためである。換言すれば、スタイラスペンが多数の第1bパターン101bと連結される
感知回路部と遠く離れて位置した場合、当該スタイラスペンは、多数の第1aパターン1
01aと連結される感知回路部とはさらに近く位置することになる特性のためである。
【0155】
同様に、第3パターン103自体では電流がほぼ流れないが、第4パターン104から
電流が流入するので、制御部500’は、第3パターン103と電気的に連結された感知
回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。
【0156】
一方、図面で示さなかったが、図17と異なり、制御部500’’は、感知回路部を多
数の第2aパターン102a、又は第2bパターン102b、又は第4パターン104と
電気的に連結させて、スタイラスペンの位置を検出することもできる。
【0157】
図18は、図4図10、及び図14に示された様々な実施形態の特性を比較した表で
ある。
【0158】
図18を参照すると、図4の実施形態は全体70~80個のチャネル構成が可能である
。具体的に、タッチセンシングモードで使用される駆動電極TXは20チャネル、受信電
極RXは40チャネル、そして、アンテナ駆動モードで使用されるアンテナ駆動電極TX
は10~20チャネルで構成することができる。ここで、アンテナ駆動モードが10個の
チャネルで構成される場合は、互いに隣接した2個のチャネルを並列に連結したことを意
味する。
【0159】
また、図4の実施形態は、第2方向(短軸)に沿って、左側伝導性トレースは20個で
右側トレースは20個で構成することができる。したがって、タッチ入力装置のベゼルの
幅を既存と同一に維持することができる。
【0160】
図10の実施形態は、全体90~100個のチャネル構成が可能である。具体的に、タ
ッチセンシングモードで使用される駆動電極TXは40チャネル、受信電極RXは40チ
ャネル、そして、アンテナ駆動モードで使用されるアンテナ駆動電極TXは10~20チ
ャネルで構成することができる。ここで、アンテナ駆動モードが10個のチャネルで構成
される場合は、互いに隣接した2個のチャネルを並列に連結したことを意味する。
【0161】
また、図10の実施形態は、第2方向(短軸)に沿って、左側伝導性トレースは20個
で右側トレースは20個で構成することができる。したがって、タッチ入力装置のベゼル
の幅を既存と同一に維持することができる。
【0162】
図14の実施形態は、全体90~100個のチャネル構成が可能である。具体的に、タ
ッチセンシングモードで使用される駆動電極TXは40チャネル、受信電極RXは40チ
ャネル、そして、アンテナ駆動モードで使用されるアンテナ駆動電極TXは10~20チ
ャネルで構成することができる。ここで、アンテナ駆動モードが10個のチャネルで構成
される場合は、互いに隣接した2個のチャネルを並列に連結したことを意味する。
【0163】
また、図14の実施形態は、第2方向(短軸)に沿って、左側伝導性トレースは30個
で右側トレースは30個で構成することができる。
【0164】
図19は、図4のセンサ部100を代替することができる他の実施形態によるセンサ部
200の一部の平面図である。
【0165】
図19を参照すると、本発明の他の実施形態によるセンサ部200は、多数の第1パタ
ーンと多数の第2パターンを含む。以下では多数の第1パターンを多数の駆動電極TX0
,TX1,TX2,…で、多数の第2パターンを多数の受信電極RX0,RX1,RX2
,…で説明する。一方、図面で示しなかったが、反対に多数の第1電極は複数の受信電極
RX0,RX1,RX2,…になってよく、多数の第2電極は多数の駆動電極TX0,T
X1,TX2,…になってよい。
【0166】
多数の駆動電極TX0,TX1,TX2,…は、第1方向(又は、横方向)に沿って延
びた形態を有し、複数の受信電極RX0,RX1,RX2,…は、第1方向と垂直の第2
方向(又は、縦方向)に沿って延びた形態を有する。
【0167】
複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,…と複数の受信電極RX0,RX1,RX2
,…との間、特に、これらの交差部には所定のキャパシタンスが形成される。このような
キャパシタンスは、当該地点又はその周辺でタッチ入力が発生する時に変化する。したが
って、複数の受信電極RX0,RX1,RX2,…から出力される信号からキャパシタン
スの変化量を検出することによって、タッチの有無及びタッチ入力を検出することができ
る。
【0168】
図19に示された複数の駆動電極TX0,TX1,TX2,…のそれぞれは、第1駆動
パターン部211、第2駆動パターン部213、及び連結パターン215を含む。
【0169】
第1駆動パターン部211は、ダイヤモンド(diamond)形状又は菱形形状を有し、内
部が開口された開口部Oを有する。開口部Oは、第1駆動パターン部211の外部形状に
対応するダイヤモンド形状又は菱形形状を有する。開口部Oにより第1駆動パターン部2
11はダイヤモンド又は菱形の帯形状を有してよい。図面では、第1駆動パターン部21
1がダイヤモンド又は菱形形状で示されているが、これは一つの例に過ぎず、第1駆動パ
ターン部211は、例えば、多角形又は長方形などの形状を有してよい。
【0170】
第1駆動パターン部211の開口部O内に第2駆動パターン部213が配置される。
【0171】
第2駆動パターン部213は、ダイヤモンド形状又は菱形形状を有する。第2駆動パタ
ーン部213の外観形状は、第1駆動パターン部211と対応する形状を有する。第2駆
動パターン部213は、第1駆動パターン部211とは異なり、内部に開口部が形成され
なくてもよい。
【0172】
第1駆動パターン部211と第2駆動パターン部213は、互いに所定の間隔離隔して
配置される。
【0173】
内部に第2駆動パターン部213が配置された第1駆動パターン部211は、多数で第
1方向(又は、水平方向)に沿って配列される。多数の第1駆動パターン部211の間に
配置された連結パターン215が、多数の第1駆動パターン部211を互いに電気的に連
結させる。
【0174】
連結パターン215は、隣接した二つの第1駆動パターン部211を連結する。一端は
、一側に配置された第1駆動パターン部211と連結され、他端は、他側に配置された第
1駆動パターン部と連結される。連結パターン215はバー(bar)形状であってよいが
、これに限定するのではなく、多様な形状で隣接した二つの第1駆動パターン部211を
連結させることができる。
【0175】
多数の第1駆動パターン部211、多数の第2駆動パターン部213、及び多数の連結
パターン215は、同一層に共に配置される。多数の第1駆動パターン部211、多数の
第2駆動パターン部213、及び多数の連結パターン215は、同一の材質で形成されて
よい。例えば、多数の第1駆動パターン部211、多数の第2駆動パターン部213、及
び多数の連結パターン215は、メタルメッシュ(metal mesh)で形成されてよい。前記
メタルメッシュを多数の第1駆動パターン部211、多数の第2駆動パターン部213、
及び多数の連結パターン215の形状に合わせてパターニングすることで、複数の駆動電
極TX0,TX1,TX2,…を形成することができる。
【0176】
一方、図19では、第2駆動パターン部213が第1駆動パターン部211の内部の開
口部O内に配置されたもので示されているが、本発明の各駆動電極はこれに限定されるの
ではなく、第1駆動パターン部211と第2駆動パターン部213がダイヤモンド又は菱
形形状でない他の形状を有してよい。第1駆動パターン部211と第2駆動パターン部2
13が多様な形状で互いに組み合わされて一つの駆動電極を構成することができる。
【0177】
各駆動電極TX0,TX1,TX2の第2駆動パターン部213が電気的に連結される
。例えば、各駆動電極TX0,TX1,TX2の第2駆動パターン部213は、ブリッジ
とビアを介して電気的に連結されてよい。
【0178】
各駆動電極TX0,TX1,TX2の第1駆動パターン部211のうち、他側の縁に位
置した第1駆動パターン部211は電気的にオープンになり、各駆動電極TX0,TX1
,TX2の第2駆動パターン部213のうち他側の縁に位置した第2駆動パターン部21
3は互いに電気的に連結される。例えば、各駆動電極TX0,TX1,TX2の第2駆動
パターン部213は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。ここで、他側は
、各駆動電極TX0,TX1,TX2の第1及び第2駆動パターン部211,213のう
ち、図4の制御部500から最も遠く離れた側を意味する。
【0179】
複数の受信電極RX0,RX1,RX2のそれぞれは、第1受信パターン部231と第
2パターン部233を含む。第1受信パターン部231と第2受信パターン部233の形
状は、第1駆動パターン部211と第2駆動パターン部213と同一なので、具体的な説
明は省略する。
【0180】
第1受信パターン部231は、多数で第2方向(又は、垂直方向)に沿って配列される
。多数の第1受信パターン部231は、互いに電気的に連結される。例えば、多数の第1
受信パターン部231は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。
【0181】
第2受信パターン部233は、多数で第2方向(又は、垂直方向)に沿って第1受信パ
ターン部231の内部にそれぞれ配列される。多数の第2受信パターン部233は、互い
に電気的に連結される。例えば、多数の第2受信パターン部233は、ブリッジとビアを
介して電気的に連結されてよい。
【0182】
各受信電極RX0,RX1,RX2の第1受信パターン部231のうち、他側の縁に位
置した第1受信パターン部231は電気的にオープンになり、各受信電極RX0,RX1
,RX2の第2受信パターン部233のうち、他側の縁に位置した第2受信パターン部2
33は互いに電気的に連結される。例えば、第2受信パターン部233は、ブリッジとビ
アを介して電気的に連結されてよい。ここで、他側は、各受信電極RX0,RX1,RX
2の第1及び第2受信パターン部231,233のうち、図4の制御部500から最も遠
く離れた側を意味する。
【0183】
多数の第1受信パターン部231及び多数の第2受信パターン部233は、同一層に共
に配置される。ここで、多数の第1受信パターン部231及び多数の第2受信パターン部
233は、多数の第1駆動パターン部211、多数の第2駆動パターン部213、及び多
数の連結パターン215と共に同一層に配置されてよい。
【0184】
多数の第1受信パターン部231及び多数の第2受信パターン部233は、同一の材質
で形成されてよい。例えば、多数の第1受信パターン部231及び多数の第2受信パター
ン部233は、メタルメッシュ(metal mesh)で形成されてよい。前記メタルメッシュを
多数の第1受信パターン部231及び多数の第2受信パターン部233の形状に合わせて
パターニングすることで、複数の受信電極RX0,RX1,RX2を形成することができ
る。
【0185】
各駆動電極TX0,TX1,TX2の第2駆動パターン部213を電気的に連結するた
めのブリッジ、各受信電極RX0,RX1,RX2の第1及び第2受信パターン部231
,233を電気的に連結するためのブリッジは、第1及び第2駆動パターン部211,2
13、連結パターン215、第1及び第2受信パターン部231,233が形成された層
と異なる層に形成されてよい。
【0186】
図19に示されたセンサ部200も、図5ないし図9に示されたように、制御部500
により制御されて、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセン
シングモードのいずれか一つのモードで駆動することができる。具体的に、タッチセンシ
ングモード時、制御部500は、ATX1,ATX2,ATX3でタッチ駆動信号が印加
されるように制御し、ARX1,ARX2,ARX3からタッチ受信信号を受信してタッ
チ位置を感知することができる。アンテナ駆動モード時、制御部500は、DTX1,D
TX2,DTX3でペン駆動信号を印加したり、DRX1,DRX2,DRX3でペン駆
動信号を印加することができる。スタイラスセンシングモード時、制御部500は、AT
X1,ATX2,ATX3、及びARX1,ARX2,ARX3からペン受信信号を受信
してスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0187】
図20は、図4のセンサ部100を代替することができるさらに他の実施形態によるセ
ンサ部200’の一部の平面図である。
【0188】
図20のセンサ部200’は、多数の駆動電極TX0’,TX1’,TX2’,…と多
数の受信電極RX0,RX1,RX2,…を含む。ここで、多数の受信電極RX0,RX
1,RX2,…は、図10に示された多数の受信電極RX0,RX1,RX2,…と同一
であり、多数の駆動電極TX0’,TX1’,TX2’,…は、図4に示された第3及び
第4パターン103,104と同一である。図面で示さなかったが、反対の場合も可能で
ある。
【0189】
図20のセンサ部200’は、図19のセンサ部200と比較してブリッジの個数をさ
らに減らすことができる。これは、多数の駆動電極TX0’,TX1’,TX2’,…の
形状によるものである。
【0190】
図20に示されたセンサ部200’も、図5ないし図9に示されたように、制御部50
0により制御されて、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセ
ンシングモードのいずれか一つのモードで駆動することができる。具体的に、タッチセン
シングモード時、制御部500は、ATX1,ATX2,ATX3でタッチ駆動信号が印
加されるように制御し、ARX1,ARX2,ARX3からタッチ受信信号を受信してタ
ッチ位置を感知することができる。アンテナ駆動モード時、制御部500は、DTX1,
DTX2,DTX3でペン駆動信号を印加したり、DRX1,DRX2,DRX3でペン
駆動信号を印加することができる。スタイラスセンシングモード時、制御部500は、A
TX1,ATX2,ATX3及びARX1,ARX2,ARX3からペン受信信号を受信
してスタイラスペンの位置を感知することができる。
【0191】
図21は、図4に示されたセンサ部100の他の変形例を示した図面である。
【0192】
図21を参照すると、第1ないし第4パターン部101’,102’,103’,10
4’のメインパターン部の構造が、図4と相違がある。
【0193】
図21は、第2パターン部102’又は第4パターン部104’の外郭が凹凸構造で形
成され、第1パターン部101’又は第4パターン部104’の開口部が第2パターン部
102’又は第4パターン部104’の外郭構造と対応する形状を有する。
【0194】
このような構造は、同一層において第1パターン部101’と第2パターン部102’
との間の相互キャパシタンスCm値を向上させることができ、他の同一層における第3パ
ターン部103’と第4パターン部104’との間の相互キャパシタンスCm値を向上さ
せることができる利点がある。相互キャパシタンスCmを向上させるほど、スタイラスセ
ンシングモードで制御部500の感知回路部から出力される電圧値を高めることができる
。したがって、スタイラスセンシング感度を向上させることができる。
【0195】
ここで、図21に示された変形例は、図19図20にもそのまま適用するることがで
きる。
【0196】
図22は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
【0197】
図22に示されたセンサ部100’’は、図4に示されたセンサ部100と比較して、
多数の第5パターン105と多数の第6パターン部106をさらに含む。
【0198】
多数の第5パターン105は、多数の第1パターン101と同一層(2nd layer)に配
置され、第1方向と第2方向に沿って多数に配列される。
【0199】
各第5パターン105は、他の層(1st layer)に配置された第3パターン103のメ
インパターン部の一部と対応し、重畳する形状を含む。また、第5パターン105は、他
の層(1st layer)に配置された第4パターン104とビアを介して電気的に連結される
【0200】
多数の第5パターン105は、多数の第3パターン103と垂直方向に相互キャパシタ
ンスCmを形成することができる。また、第5パターン105は、第3パターン103内
部の第4パターン104と電気的に連結されるので、結局、第3パターン103は第4パ
ターン104だけでなく第5パターン105とも相互キャパシタンスCmを形成できるよ
うになる。
【0201】
多数の第6パターン部106は、多数の第3パターン103と同一層(1st layer)に
配置され、第1方向と第2方向に沿って多数に配列される。
【0202】
各第6パターン部106は、他の層(2nd layer)に配置された第1パターン101の
メインパターン部の一部と対応し、重畳する形状を含む。また、第6パターン部106は
、他の層(2nd layer)に配置された第2パターン102とビアを介して電気的に連結さ
れる。
【0203】
多数の第6パターン部106は、多数の第1パターン101と垂直方向に相互キャパシ
タンスCmを形成することができる。また、第6パターン部106は、第1パターン10
1内部の第2パターン102と電気的に連結されるので、結局、第1パターン101は第
2パターン102だけでなく第6パターン105とも相互キャパシタンスCmを形成でき
るようになる。
【0204】
このように、図22に示されたセンサ部100’’は、第1パターン101の水平方向
だけでなく、垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができ、第3パターン1
03の水平方向だけでなく、垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる
利点がある。したがって、スタイラスセンシングモードにおいて制御部500の感知回路
部から出力される電圧値を高めることができ、スタイラスセンシング感度を向上させるこ
とができる。
【0205】
図23は、図4のセンサ部100のさらに他の変形例である。
【0206】
図23に示されたセンサ部100’’’は、図4に示されたセンサ部100と比較して
、第2パターン102’の一部が残りの一部と互いに異なる層に配置される。具体的に、
第2パターン102’は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互い
に隣接した2つのメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含むが、第2パター
ン102’の多数のメインパターン部は、第2パターン102’の多数の連結パターン部
と互いに異なる層に配置される。第2パターン102’の多数のメインパターン部は、第
3パターン103及び第4パターン104と同一層に配置され、第2パターン102’の
多数の連結パターン部は、図4と同様に第1パターン101と同一層に配置される。
【0207】
図23に示されたセンサ部100’’’も、図4に示されたセンサ部100と同様に、
制御部500によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペンセン
シングモードで駆動されてよい。
【0208】
図24は、図4のセンサ部100のさらに他の変形例である。
【0209】
図24に示されたセンサ部100’’’’は、図23に示されたセンサ部100’’’
と比較して、第4パターン104’の一部が残りの一部と互いに異なる層に配置される。
具体的に、第4パターン104’は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部
のうち互いに隣接した2つのメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含むが、
第4パターン104’の多数のメインパターン部は、第4パターン104’の多数の連結
パターン部と互いに異なる層に配置される。第4パターン104’の多数のメインパター
ン部は第1パターン101と同一層に配置され、第4パターン104’の多数の連結パタ
ーン部は、第2パターン102’の多数のメインパターン部と第3パターン103と同一
層に配置される。
【0210】
整理すると、図24に示されたセンサ部100’’’’において、第1パターン101
、第2パターン102’の多数の連結パターン部、第4パターン104’の多数のメイン
パターン部が第1層に配置され、第3パターン103、第4パターン104’の多数の連
結パターン部、第2パターン102’の多数のメインパターン部が第2層に配置される。
ここで、第1層と第2層は互いに異なる層であり、位置関係はいずれか一つが異なる残り
の一つの上に配置されてよい。
【0211】
図24に図示されたセンサ部100’’’’も、図4に示されたセンサ部100と同様
に、制御部500によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペン
センシングモードで駆動されてよい。
【0212】
図25は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
【0213】
図25に示されたセンサ部100’’’’’は、図24に示されたセンサ部100’’
’’を変形させたものである。図24に示されたセンサ部100’’’’と比較して、図
25に示されたセンサ部100’’’’’は、第2パターン102’’と第4パターン1
04’’が異なる。
【0214】
具体的に、第2パターン102’’は、多数のメインパターン部102a’’と多数の
連結パターン部102b’を含むが、メインパターン部102a’’の大きさが図24
示されたセンサ部100’’’’の第2パターン102’のメインパターン部よりさらに
大きい形態を有する。メインパターン部102a’’の大きさは、第1パターン101の
メインパターン部と対応する大きさと形状を有してよい。
【0215】
また、第4パターン104’’は、多数のメインパターン部104a’’と多数の連結
パターン部104b’を含むが、メインパターン部104a’’の大きさが図24に示さ
れたセンサ部100’’’’の第4パターン104’のメインパターン部よりさらに大き
い形態を有する。メインパターン部104a’’の大きさは、第3パターン103のメイ
ンパターン部と対応する大きさと形状を有してよい。
【0216】
第2パターン102’’のメインパターン部102a’’が、図24の第2パターン1
02’のメインパターン部よりさらに大きい大きさを有するので、第1パターン101と
の対応面積が広くなって第2パターン102’’と第1パターン101との間の相互キャ
パシタンスCmをさらに向上させることができる。したがって、スタイラスセンシングモ
ード時にスタイラスセンシング感度をさらに向上させることができる。
【0217】
また、第4パターン104’’のメインパターン部104a’’が、図24の第4パタ
ーン104’のメインパターン部よりさらに大きい大きさを有するので、第3パターン1
03と対応面積が広くなって第4パターン104’’と第3パターン104との間の相互
キャパシタンスCmをさらに向上させることができる。したがって、スタイラスセンシン
グモード時にスタイラスセンシング感度をさらに向上させることができる。
【0218】
図26は、図4に示されたセンサ部100の変形例を示した図面である。
【0219】
図26に示されたセンサ部100’’’’’’は、図4に示されたセンサ部100と比
較して、多数の第2パターン102の他端と多数の第4パターン104の他端とが互いに
電気的に連結される。
【0220】
このように構成する場合、センサ部100’がスタイラスセンシングモードで駆動時、
一つの第4パターン104に他の第4パターンだけでなく、多数の第2パターン102も
電気的に連結されるので、インピーダンスがさらに低くなる利点がある。
【0221】
図4に示されたセンサ部100は、多様な方式でアンテナ駆動モードとスタイラスセン
シングモードを具現することができる。具体的に、図27を参照して説明する。
【0222】
図27の(a)ないし(b)は、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モード
(駆動)とスタイラスセンシングモード(受信)で動作させることができる様々な方法を
説明するための図面である。
【0223】
図27の(a)は、図4のセンサ部100の第1ないし第4パターン101,102,
103,104に伝導性トレースを連結させた図面であり、図27の(b)は、図27
(a)に示されたセンサ部をアンテナ駆動モード(駆動)とスタイラスセンシングモード
(受信)で動作させる方法を説明するための表である。
【0224】
図27の(a)において、第1パターン101はATXに、第2パターン102はDT
Xに、第3パターン103はARXに、第4パターン104はDRXに、それぞれ対応す
る。
【0225】
図27の(b)を参照すると、実施例1は、DTX又は/及びDRXをアンテナ駆動モ
ード時に用いて、ATX及びARXをスタイラスセンシングモード時に用いる。実施例2
は、DTX又は/及びDRXをアンテナ駆動モード時に用いて、DTX及びDRXをスタ
イラスセンシングモード時に用いる。実施例3は、ATX又は/及びARXをアンテナ駆
動モード時に用いて、ATX及びARXをスタイラスセンシングモード時に用いる。実施
例4は、ATX又は/及びARXをアンテナ駆動モード時に用いて、DTX及びDRXを
スタイラスセンシングモード時に用いる。実施例5は、ATX又は/及びDRXをアンテ
ナ駆動モード時に用いて、ATX及びARXをスタイラスセンシングモード時に用いる。
実施例6は、ATX又は/及びDRXをアンテナ駆動モード時に用いて、DTX及びDR
Xをスタイラスセンシングモード時に用いる。実施例7はDTX又は/及びARXをアン
テナ駆動モード時に用いて、ATX及びARXをスタイラスセンシングモード時に用いる
。実施例8は、DTX又は/及びARXをアンテナ駆動モード時に用いて、DTX及びD
RXをスタイラスセンシングモード時に用いる。
【0226】
実施例1ないし8は例示的なものであり、図4のセンサ部100をアンテナ駆動モード
で用いる場合には、第1パターン101と第2パターン102のいずれか一つだけを使用
するか、第3パターン103と第4パターン104のいずれか一つだけを使用するか、第
1パターン101と第2パターン102のいずれか一つと第3パターン103と第4パタ
ーン104のいずれか一つを共に使用することができる。一方、図4のセンサ部100を
スタイラスセンシングモードで用いる場合には、第1パターン101と第2パターン10
2のいずれか一つと第3パターン103と第4パターン104のいずれか一つを共に使用
することができる。
【0227】
一方、図27の(b)に示された多様な駆動方式は、図10図14図19図20
図21図22図23図24図25、及び図26に示されたセンサ部にも適用可
能である。
【0228】
図28図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モードで動作させる他の一例を
説明するための図面である。
【0229】
図6では、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モードで動作させる時、多数
の第2パターン102のみを用いたが、図28では、アンテナ駆動モード時、多数の第2
パターン102だけでなく多数の第4パターン104も共に用いる。
【0230】
制御部500は、多数の第2パターン102と多数の第4パターン104にペン駆動信
号が共に印加されるように制御することもでき、多数の第2パターン102にペン駆動信
号が印加されるようにした後に、多数の第4パターン104にペン駆動信号が印加される
ように制御することもできる。反対の場合ももちろん可能である。
【0231】
図29は、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モードで動作させるさらに他
の一例を説明するための図面である。
【0232】
図6では、図4に示されたセンサ部100をアンテナ駆動モードで動作させる時、多数
の第2パターン102のみを用いたが、図29では、アンテナ駆動モード時、多数の第1
パターン101と多数の第3パターン103を共に用いる。
【0233】
制御部500は、多数の第1パターン101と多数の第3パターン103にペン駆動信
号が共に印加されるように制御することもでき、多数の第1パターン101にペン駆動信
号が印加されるようにした後に、多数の第3パターン103にペン駆動信号が印加される
ように制御することもできる。反対の場合ももちろん可能である。
【0234】
図30は、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる
他の一例を説明するための図面である。
【0235】
図8では、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる
時、多数の第1パターン101と多数の第3パターン103を用いたが、図30では、ス
タイラスセンシングモード時、多数の第2パターン102と多数の第4パターン104を
共に用いる。
【0236】
制御部500は、スタイラスセンシングモード時、多数の第2パターン102と多数の
第4パターン104から受信されるペン受信信号を感知して、スタイラスペンの位置を検
出することができる。
【0237】
図31は、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる
さらに他の一例を説明するための図面である。
【0238】
図30では、センサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる時、多数の第
2パターン102と多数の第4パターン104を用いたが、図31では、スタイラスセン
シングモード時、多数の第1パターン101と多数の第2パターン102を共に用いる。
【0239】
制御部500は、スタイラスセンシングモード時、多数の第1パターン101と多数の
第3パターン103から受信されるペン受信信号を感知して、スタイラスペンの位置を検
出することができる。
【0240】
図32は、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる
さらに他の一例を説明するための図面である。
【0241】
図8では、図4に示されたセンサ部100をスタイラスセンシングモードで動作させる
時、多数の第1パターン101と多数の第3パターン103を用いたが、図32では、ス
タイラスセンシングモード時、多数の第2パターン102と多数の第3パターン103を
共に用いる。
【0242】
制御部500は、スタイラスセンシングモード時、多数の第2パターン102と多数の
第3パターン103から受信されるペン受信信号を感知して、スタイラスペンの位置を検
出することができる。また、制御部500は、スタイラスセンシングモード時、多数の第
1パターン101と多数の第4パターン104から受信されるペン受信信号を感知して、
スタイラスペンの位置を検出することもできる。
【0243】
図33は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
【0244】
図33に示されたセンサ部100’’’’’’’は、図4に示されたセンサ部100と
比較して第2パターン102’と第4パターン104’が異なり、多数の第5パターン1
05’と多数の第6パターン106’をさらに含み、第5パターン105’と第6パター
ン106’に電気的に連結されたキャパシタcapをさらに含む。残りの構成は同一なの
で、以下では他の部分を詳細に説明する。
【0245】
第2パターン102’は、第1パターン101の内部に配置され、第2方向に延びたバ
ー(bar)パターンであってよい。ここで、第2パターン102’は、一定の幅を有して
よい。第2パターン102’は、第1パターン101と共に同一層(2nd layer)に配置
される。
【0246】
第4パターン104’は、第3パターン103の内部に配置され、第1方向に延びたバ
ー(bar)パターンであってよい。ここで、第4パターン104’は、一定の幅を有して
よい。第4パターン104’は、第3パターン103と共に同一層(1st layer)に配置
される。
【0247】
多数の第5パターン105’は、多数の第1パターン101と同一層(2nd layer)に
配置され、第1方向と第2方向に沿って多数に配列される。多数の第5パターン105’
は、多数の第1パターン101の間に多数に配列されてよい。
【0248】
各第5パターン105’は、他の層(1st layer)に配置された第3パターン103の
メインパターン部と対応し、重畳する形状を含む。また、第5パターン105’は、他の
層(1st layer)に配置された第4パターン104’とビアを介して電気的に連結される
【0249】
多数の第5パターン105’のうちの一つの第4パターン104’と電気的に連結され
た第5パターン105’は、第2方向に沿って配列される。ここで、第2方向に沿って配
列された第5パターン105’のうち、他側の縁に配置された第5パターン105’に所
定のキャパシタcapが連結される。そして、前記キャパシタcapは接地されてよい。
ここで、第2方向に沿って配列された第5パターン105’のうち他側の縁に配置された
第5パターン105’は、図4に示された制御部500から電気的に最も遠く連結された
パターンを意味する。別途の図面で示さなかったが、前記キャパシタcapは、第5パタ
ーン105’とディスプレイパネル(図示せず)のELVSSの間に連結されてよい。ま
た、前記キャパシタcapは、第5パターン105’に一端が連結され、他端は第3パタ
ーン103、第4パターン104’、及び第6パターン106’が配置された他の層(1s
t layer)に連結されてよい。
【0250】
多数の第5パターン105’は、多数の第3パターン103と垂直方向に相互キャパシ
タンスCmを形成することができる。また、第5パターン105’は、第3パターン10
3内部の第4パターン104’と電気的に連結されるので、結局、第3パターン103は
第4パターン104’だけでなく、第5パターン105’とも相互キャパシタンスCmを
形成できるようになる。
【0251】
多数の第6パターン106’は、多数の第3パターン103と同一層(1st layer)に
配置され、第1方向と第2方向に沿って多数に配列される。多数の第6パターン106’
は、多数の第3パターン103の間に多数に配列されてよい。
【0252】
各第6パターン106’は、他の層(2nd layer)に配置された第1パターン101の
メインパターン部と対応し、重畳する形状を含む。また、第6パターン106’は、他の
層(2nd layer)に配置された第2パターン102’とビア介して電気的に連結される。
【0253】
多数の第6パターン106’のうちの一つの第2パターン102’と電気的に連結され
た第6パターン106’は、第1方向に沿って配列される。ここで、第1方向に沿って配
列された第6パターン106’のうち他側の縁に配置された第6パターン106’に所定
のキャパシタcapが連結される。そして、前記キャパシタcapは接地されてよい。こ
こで、第1方向に沿って配列された第6パターン106’のうち他側の縁に配置された第
6パターン106’は、図4に示された制御部500から電気的に最も遠く連結されたパ
ターンを意味する。別途の図面で示さなかったが、前記キャパシタcapは、第6パター
ン106’とディスプレイパネル(図示せず)のELVSSとの間に連結されてよい。ま
た、前記キャパシタcapは、第6パターン106’に一端が連結され、他端は第1パタ
ーン101、第2パターン102’、及び第5パターン105’が配置された他の層(2n
d layer)に連結されてよい。
【0254】
多数の第6パターン106’は、多数の第1パターン101と垂直方向に相互キャパシ
タンスCmを形成することができる。また、第6パターン106’は、第1パターン10
1内部の第2パターン102’と電気的に連結されるので、結局、第1パターン101は
、第2パターン102’だけでなく第6パターン106’とも相互キャパシタンスCmを
形成できるようになる。
【0255】
このように、図33に示されたセンサ部100’’’’’’’は、第1パターン101
の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができ、第3パ
ターン103の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることが
できる利点がある。したがって、スタイラスセンシングモードで制御部500の感知回路
部から出力される電圧値を高めることができ、スタイラスセンシング感度を向上させるこ
とができる。
【0256】
また、第2パターン102’と第4パターン104’、図4のセンサ部100の第2パ
ターン102と第4パターン104とは異なり、ダイヤモンド形状のメインパターン部を
有さないため、センサ部100’’’’’’’の下にディスプレイパネルが位置した場合
図4のセンサ部100と比較して視認性をさらに向上させることができる利点がある。
【0257】
図34は、図4に示されたセンサ部100のさらに他の変形例である。
【0258】
図4のセンサ部100の場合、スタイラスペン50がセンサ部100の右側の縁(又は
、左側の縁)の上に位置した時、スタイラスペン50で十分な磁場信号を提供するのが困
難で、スタイラスペン50から放出される信号が十分に大きくなることができない問題が
あり得る。このような問題点を解決するために、図34に示されたセンサ部100’’’
’’’’’は、図4に示されたセンサ部100に追加で第1トレースt1と第2トレース
t2をさらに含む。
【0259】
第1トレースt1と第2トレースt2は、多数の第2パターン102の他端を電気的に
連結する伝導性トレースtoに直接連結され、タッチ入力装置の活性領域tp(又は、タ
ッチ領域)の外である非活性領域に配置される。ここで、伝導性トレースtoの少なくと
も一部も活性領域tpの外に配置されてよい。活性領域tpは、オブジェクト、例えば指
やスタイラスペン50が直接タッチされ得る領域を意味し、活性領域tpの周辺に非活性
領域が配置される。非活性領域は、例えばベゼル(bezel)領域であってよい。
【0260】
具体的に、第1トレースt1は、活性領域tpの外の非活性領域に配置され、一端が伝
導性トレースtoに直接連結され、他端はタッチ駆動モード、タッチセンシングモード、
アンテナ駆動モード、スタイラスセンシングモードのいずれか一つのモードで制御部50
0の駆動回路部とスイッチswを介して連結されてよい。
【0261】
第2トレースt2は、活性領域tpの外の非活性領域に配置され、一端が伝導性トレー
スtoに直接連結され、他端はアンテナ駆動モード時に制御部500の駆動回路部とスイ
ッチswを介して連結されてよい。
【0262】
第1トレースt1は、活性領域tpの左右両側のうち、一側を囲んで非活性領域に配置
されてよく、第2トレースt2は、活性領域tpの他の一側を囲んで非活性領域に配置さ
れてよい。
【0263】
第1トレースt1と第2トレースt2は、センサ部100’’’’’’’’が図6と同
じアンテナ駆動モードで駆動時、スタイラスペン50が活性領域tpの一側の縁に位置し
てもスタイラスペン50で十分な磁場信号を提供することができる。したがって、図34
に示されたセンサ部100’’’’’’’’を含むタッチ入力装置は、スタイラスペン5
0が活性領域tpのどこにあってもスタイラスペン50は十分な磁場信号の提供を受けて
十分な信号を放出することができる。
【0264】
図34に示されたセンサ部100’’’’’’’’の第1及び第2トレースt1,t2
それぞれは、図7における一つのチャネルを担当し、図7の(a)ないし(c)のような
駆動方法がそのまま適用されてよい。
【0265】
図35は、図22に示された第5パターン105の第1変形例を説明するための図面で
ある。
【0266】
図35を参照すると、第5パターン105’は、第3パターン103及び第4パターン
104が配置された層とは異なる層に配置される。
【0267】
第5パターン105’は、第3パターン103と対応する形状を有してよい。例えば、
第5パターン105’はダイヤモンド形状を有し、内部にダイヤモンド形状の開口部を有
してよい。
【0268】
第5パターン105’の一部分は、上下方向に第3パターン103と重畳するように配
置され、他の一部分は、上下方向に第4パターン104と重畳するように配置されてよい
。例えば、第5パターン105’の外側の縁部分は、他の層に配置された第3パターン1
03の内側の縁部分と重畳されてよい。第5パターン105’の内側の縁部分は、他の層
に配置された第4パターン104の外側の縁部分と重畳されてよい。
【0269】
第5パターン105’は、他の層に配置された第4パターン104と伝導性のビアvを
介して電気的に連結される。ここで、ビアvは多数であってよく、第4パターン104の
外側の縁部分に配置されてよい。
【0270】
このような第5パターン105’は、他の層に配置された第3パターン103と垂直方
向に相互キャパシタンスCmを形成することができる。また、第5パターン105’は、
第3パターン103内部の第4パターン104とビアvを介して電気的に連結されるので
、結局、第3パターン103は同一層に配置された第4パターン104だけでなく、他の
層に配置された第5パターン105’とも相互キャパシタンスCc_txを形成できるように
なる。
【0271】
別途の図面で示さなかったが、図22に示された第6パターン部106も、図35に示
された第5パターン105’と同一の形状を有してよい。この時、第6パターン(図示せ
ず)の外側の縁部分は、他の層に配置された第1パターン101の内側の縁部分と重畳さ
れてよく、第6パターン(図示せず)の内側の縁部分は、他の層に配置された第2パター
ン102の外側の縁部分と重畳されてよい。そして、第6パターン(図示せず)は、他の
層に配置された第2パターン102と伝導性のビアを介して電気的に連結されてよい。同
様に、このような第6パターン(図示せず)も、第1パターン101と垂直方向に相互キ
ャパシタンスを形成することができ、第6パターン(図示せず)は、第1パターン101
内部の第2パターン102と電気的に連結されるので、結局、第1パターン101は第2
パターン102だけでなく、第6パターン(図示せず)とも相互キャパシタンスCmを形
成できるようになる。
【0272】
このように、図35に示された第5パターン105’の変形例を含むセンサ部は、第3
パターン103の水平方向だけでなく、垂直方向への相互キャパシタンスを形成させるこ
とができ、第6パターン(図示せず)の変形例を含むセンサ部も第1パターン101の水
平方向だけでなく、垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる利点があ
る。したがって、スタイラスセンシングモードで制御部の感知回路部から出力される電圧
値を高めることができ、スタイラスセンシング感度を向上させることができる。
【0273】
図36は、図35の変形例である。
【0274】
図35では、第5パターン105’が第3及び第4パターン103,104の下に配置
されたものを示したものであり、図36は、反対に第5パターン105’が第3及び第4
パターン103,104上に配置されたものを示したものである。
【0275】
図35ないし図36に示された第5パターン105’の構造は、上述した様々な実施形
態によるセンサ部に適用されてよい。
【0276】
図37は、図35に示された第5パターン105’の変形例を説明するための図面であ
る。
【0277】
図37を参照すると、第5パターン105’’は、図35に示された第5パターン10
5’と、形状と位置は同一である。第5パターン105’’が図35に示された第5パタ
ーン105’と異なる点は、第5パターン105’’は他の層に配置された第3パターン
103と伝導性のビアvを介して電気的に連結されるという点である。そして、ビアvが
第3パターン103の内側の縁部分に配置される。
【0278】
このような第5パターン105’’は、他の層に配置された第3パターン103と電気
的に連結されるので、第4パターン104が第5パターン105’’と垂直方向に相互静
電容量Cc_Txを形成することができる。
【0279】
図37に示された第5パターン105’’の変形例を含むセンサ部も、水平方向だけで
なく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる利点がある。
【0280】
図38は、図37の変形例である。
【0281】
図37では、第5パターン105’’が第3及び第4パターン103,104の下に配
置されたものを示したものであり、図38は、反対に第5パターン105’’が第3及び
第4パターン103,104上に配置されたものを示したものである。
【0282】
図37ないし図38に示された第5パターン105’の構造は、上述した様々な実施形
態によるセンサ部に適用されてよい。
【0283】
図39及び図40は、図23又は図24に示されたようなセンサ部において、第3パタ
ーン103と第4パターン104の変形例を説明するための図面である。
【0284】
図39及び図40を参照すると、変形例による第3パターン103と第4パターン10
4は互いに異なる層に配置され、第3パターン103の一部分と第4パターン104の一
部分は、上下方向(又は、垂直方向)に重畳するように配置される。例えば、第3パター
ン103の内側の縁部分は、第4パターン104の外側の縁部分と垂直方向に重畳するよ
うに配置されてよい。図39は、第3パターン103が第4パターン104の上に配置さ
れたものであり、図40は、第3パターン103が第4パターン104の下に配置された
ものである。
【0285】
図39及び図40に示された第3及び第4パターン103,104を含むセンサ部は、
水平方向でない垂直方向に相互静電容量Cc_Txを形成することができる。別途の図面で示
さなかったが、図23及び図24に示された第1及び第2パターン101,102も、図
39及び図40に示されたような構造を有してよい。
【0286】
図39ないし図40に示された変形例による構造は、上述した様々な実施形態によるセ
ンサ部に適用されてよい。
【0287】
以上で、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わけではない。さらに、各実施形態で例
示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により
他の実施形態に対しても組み合わされて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と変形に関係した内容は、本発明の範囲に含まれると解釈されなけれ
ばならないだろう。
【0288】
また、以上で実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定す
るのではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質
的な特性を外れない範囲で、以上で例示されなかった様々な変形と応用が可能であること
が分かるだろう。例えば、実施形態に具体的に表わ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関係した相違点は、添付された
請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならないだろう。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
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図16
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図31
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図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
【手続補正書】
【提出日】2024-01-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサ部と、制御部と、を含み、
前記センサ部は、
第1方向に沿って少なくとも一つずつ交互に配置された第1aパターンと第1bパターンとを含む第1パターンと、
前記第1方向と異なる第2方向に沿って延びるように配置された第3パターンと、
前記第3パターンに隣接して配置され、前記第2方向に沿って延びるように配置された第4パターンと、を含み、
前記第1aパターンは互いに電気的に連結され、前記第1aパターンのうち一側の縁に配置されたパターンは、前記制御部と電気的に連結され、
前記第1bパターンは互いに電気的に連結され、前記第1bパターンのうち前記一側の縁の正反対である他側の縁に配置されたパターンは、前記制御部と電気的に連結され、
前記第3パターンの両端のうち一端は、前記制御部と電気的に連結され、
前記第1パターンは、前記第2方向に沿って多数で配置され、
前記第3パターン及び前記第4パターンは、前記第1方向に沿って多数で配置され、
前記多数の第4パターンの一端は、互いに電気的に連結された、電子デバイス。
【請求項2】
前記制御部は、前記センサ部をタッチセンシングモードで動作されるように制御し、
前記タッチセンシングモードは、
前記制御部により、前記多数の第3パターンでタッチ駆動信号が印加され、
前記制御部により、それぞれの前記第1パターンの第1aパターンから第1タッチ感知信号が受信され、前記第1bパターンから第2タッチ感知信号が受信され、前記第1タッチ感知信号から前記第2タッチ感知信号が差し引かれた信号が出力されるものである、請求項1に記載の電子デバイス。
【請求項3】
前記制御部は、前記センサ部をスタイラス駆動モードで動作するように制御し、
前記スタイラス駆動モードは、
前記制御部により、前記多数の第3パターン又は前記多数の第4パターンのうち少なくとも一部にスタイラス駆動信号が印加されるものである、請求項1に記載の電子デバイス。
【請求項4】
前記制御部は、前記センサ部をスタイラスセンシングモードで動作されるように制御し、
前記スタイラスセンシングモードは、
前記制御部により、前記多数の第1パターンから第1スタイラス感知信号を受信し、前記多数の第3パターン又は前記多数の第4パターンから第2スタイラス感知信号を受信するものである、請求項1に記載の電子デバイス。
【請求項5】
前記第1スタイラス感知信号は、前記第1aパターンと第1bパターンのうち、互いに隣接した第1aパターンと第1bパターンとの間に形成されるキャパシティブカップリングによるものである、請求項4に記載の電子デバイス。
【請求項6】
前記第2スタイラス感知信号は、前記多数の第3パターンと多数の第4パターンのうち、互いに隣接した第3パターンと第4パターンとの間のキャパシティブカップリングによるものである、請求項4に記載の電子デバイス。
【請求項7】
前記制御部は、前記センサ部をスタイラスセンシングモードで動作されるように制御し、
前記スタイラスセンシングモードは、
前記制御部により、それぞれの前記第1パターンの第1aパターンから第1スタイラス感知信号が受信され、前記第1bパターンから第2スタイラス感知信号が受信され、前記第1スタイラス感知信号から前記第2スタイラス感知信号が差し引かれた信号が出力されるものである、請求項1に記載の電子デバイス。
【請求項8】
前記第1aパターンと前記第1bパターンとは、三角パターン部を含み、
前記第1aパターンの三角パターン部と、前記第1bパターンの三角パターン部とは、前記第1方向に沿って対称になるように配置された、請求項1に記載の電子デバイス。