KR102111782B1 - Coordinates ditecting apparatus having electromagnetic resonance touch sensor and ir touch sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치는 송신코일과 수신코일을 포함하고, 공진회로를 갖는 스타일러스 펜으로부터 공진된 신호를 받아 스타일러스 펜의 터치 위치를 확인하는 이엠알 터치 센서; 및 상기 이엠알 터치 센서의 상부에 구비되며, 발광소자에서 조사된 광이 수광소자에서 수광되는 수광량을 기초로하여 오브젝트의 터치 좌표를 확인하는 적외선 터치 센서를 포함한다. 본 발명에 의한 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치를 이용하면, 스타일러스 펜 또는 오브젝트가 터치되는 경우 터치 위치를 확인할 수 있다. 또한 하나의 컨트롤러를 이용하여 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 제어할 수 있기 때문에 구조가 매우 간단하며 생산비용이 절감될 수 있다. 또한 절연층을 갖는 와이어를 기판에 접착하여 이엠알 터치 센서를 생성하기 때문에 제조공정이 매우 단순해지고 생산비용이 절감된다. 또한 와이어가 교차되는 부분에서 절연 브리지를 구비할 필요가 없어 센싱 감도가 높아진다. 또한 플렉서블한 기판에 와이어를 접착하여 터치 패널을 형성할 수 있어 플렉서블한 터치 패널의 제조가 가능하다. The coordinate input device having an IM touch sensor and an infrared touch sensor of the present invention includes an transmit coil and a receive coil, and receives an resonant signal from a stylus pen having a resonant circuit to check the touch position of the stylus pen. ; And an infrared touch sensor which is provided on the upper part of the EM touch sensor and checks the touch coordinates of the object based on the amount of light received by the light emitting element and received by the light receiving element. When the coordinate detection device having the EM touch sensor and the infrared touch sensor according to the present invention is used, when the stylus pen or object is touched, the touch position can be confirmed. In addition, since the EMS touch sensor and the infrared touch sensor can be controlled using a single controller, the structure is very simple and the production cost can be reduced. In addition, because the wire having the insulating layer is adhered to the substrate to produce an EM touch sensor, the manufacturing process is very simple and the production cost is reduced. In addition, since there is no need to provide an insulated bridge at the intersection of wires, the sensing sensitivity is increased. In addition, since a touch panel can be formed by bonding a wire to a flexible substrate, it is possible to manufacture a flexible touch panel.

Figure R1020150061733
Figure R1020150061733

Description

이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치{COORDINATES DITECTING APPARATUS HAVING ELECTROMAGNETIC RESONANCE TOUCH SENSOR AND IR TOUCH SENSOR}COORDINATES DITECTING APPARATUS HAVING ELECTROMAGNETIC RESONANCE TOUCH SENSOR AND IR TOUCH SENSOR}

본 발명은 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스타일러스 펜의 터치 위치 및 오브젝트의 터치 위치를 감지할 수 있는 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coordinate detection device having an IM touch sensor and an infrared touch sensor, and more specifically, a coordinate having an EM touch sensor and an infrared touch sensor capable of detecting a touch position of an stylus pen and a touch position of an object. It relates to a detection device.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다. 하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다. 특히 모바일 컴퓨팅 환경에서는 키보드와 마우스와 같은 입력장치가 적합하지 않아 새로운 정보 입력 방식이 요구되었다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치스크린 장치가 개발되었다. With the development of computers using digital technology, computer auxiliary devices are also being developed, and personal computers, portable transmission devices, and other personal information processing devices use various input devices such as a keyboard and a mouse. To perform text and graphic processing. However, as the use of computers is gradually increasing according to the rapid progress of the information society, there is a problem that it is difficult to efficiently drive products using only a keyboard and a mouse, which currently serve as an input device. Accordingly, there is an increasing need for a device that is simple and has fewer errors, and can easily input information to anyone. In particular, in a mobile computing environment, input devices such as a keyboard and a mouse are not suitable, and a new information input method is required. In order to achieve this purpose, a touch screen device has been developed as an input device capable of inputting information such as text and graphics.

터치스크린 장치는 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다. 특히 터치스크린 장치는 휴대용 기기에 사용되면서 크게 손가락의 터치를 감지할 수 있는 장치와 손가락이 아닌 터치용 펜의 터치를 감지할 수 있는 장치로 구분된다. Touch screen devices include flat panel display devices such as electronic notebooks, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), and electroluminescence (El), and display surfaces of image display devices such as cathode ray tubes (CRTs). It is installed in and is a tool used to allow a user to select desired information while viewing an image display device. In particular, the touch screen device is divided into a device capable of detecting a touch of a finger and a device capable of sensing a touch of a pen for a touch rather than a finger as it is used in a portable device.

손가락의 터치를 감지할 수 있는 터치스크린 장치(터치스크린 패널)는 접촉된 부분을 감지하는 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 표면 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분된다. The touch screen device (touch screen panel) capable of sensing the touch of a finger is divided into a resistive film type, a capacitive type, a surface ultrasonic type, and an infrared type according to a method of sensing a touched part.

최근 손가락이 아닌 터치용 펜인 스타일러스 펜(Stylus)을 이용한 터치 기능이 하드웨어 차별화에 중요한 요인으로 부각되고 있다. 스타일러스 펜을 이용한 터치 기술은 크게 Passive 방식, Active 방식, 이엠알(EMR:Electromagnetic Resonance) 방식 등으로 나눈다. Passive 방식은 별도의 위치검출장치인 디지타이저(digitizer)가 필요하지 않고, 기존 터치 제품에 그대로 사용할 수 있다. 이 방식은 스타일러스가 단순히 손가락 역할을 대신하기 때문에 별도의 건전지나 코일을 사용하지 않고 손가락에서 발생하는 정전용량과 유사하게 만들기 위해서 5mm이상의 두꺼운 팁(tip)을 사용한다. Active 방식은 Passive 방식과 동일하게 별도의 디지타이저가 필요하지 않고, 기존 터치 제품에 그대로 사용할 수 있다. 이 방식은 스타일러스에 건전지나 코일이 내장되어 있어 손가락과 유사한 정전용량을 만들 수 있는데, 팁을 작게(1mm 이하) 형성할 수 있다. Passive 방식과 Active 방식은 손가락과 스타일러스를 구분할 수 없어 근접감지(proximity sensing) 이나 팜 리젝션(palm rejection) 기능이 불가능하다. 반면에 EMR 방식은 전자기 방식으로 평면 센서그리드(sensor grid)를 가진 별도의 디지타이저를 이용하며, 디지타이저 표면에 접촉되는 퍽(puck) 또는 스타일러스 사이에서 발생되는 공진 신호를 이용하여 터치 위치를 검출하는 방식이다. 이 방식은 손가락과 스타일러스를 구분할 수 있어 근접감지(proximity sensing) 이나 팜 리젝션(palm rejection) 기능이 가능하다. 또한 여러 단계의 터치 압력을 구분할 수 있는 스타일러스를 작은 사이즈로 구현할 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. Recently, a touch function using a stylus pen (Stylus), not a finger, has emerged as an important factor for hardware differentiation. Touch technology using stylus pen is largely divided into passive, active, and EMR (Electromagnetic Resonance) methods. The passive method does not require a digitizer, which is a separate position detection device, and can be used as it is in existing touch products. This method uses a thick tip of 5mm or more to make it similar to the capacitance generated by a finger without using a separate battery or coil because the stylus simply replaces the finger. The active method does not require a separate digitizer like the passive method, and can be used as it is in existing touch products. This method has a built-in battery or coil built into the stylus, which can create a finger-like capacitance, which can form a small tip (less than 1 mm). The passive and active methods cannot distinguish between a finger and a stylus, so proximity detection or palm rejection is not possible. On the other hand, the EMR method uses a separate digitizer having a flat sensor grid as an electromagnetic method, and detects a touch position using a resonance signal generated between a puck or a stylus contacting the digitizer surface. to be. This method is capable of distinguishing between a finger and a stylus, thus enabling proximity sensing or palm rejection. In addition, it is widely used because it has the advantage of realizing a small sized stylus that can distinguish different levels of touch pressure.

EMR 방식을 이용한 위치 검출 장치는 컴퓨터와 연결하여 위치를 검출하는 디지타이저)와 터치용 펜인 스타일러스로 구성된다. 스타일러스에는 특정한 주파수에서 공진하는 공진회로가 구비된다. 디지타이저는 아날로그 데이터를 디지털 형식으로 변환시키는 장치를 의미하는데 스타일러스에 의해 접촉되는 위치의 좌표를 판독하여 컴퓨터에 설계도면이나 도형 등을 입력하는 데 사용되는 장치를 말한다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 일반적으로 디지타이저는 기판에 폐곡선 형태로 구비된 구동코일과 감지코일이 구비되고, 스타일러스에 구비된 공진회로는 구동코일을 통해서 송신되는 특정 주파수의 신호에 공진하여 유도 기전력을 발생시킨다. 구동코일에서 송신되는 특정 주파수의 신호가 멈추면, 공진회로에 의해 발생된 유도 기전력으로부터 전자파를 발생시키고, 이를 다시 디지타이저의 감지코일에서 수신함으로써 스타일러스에 의해 터치된 좌표를 인식할 수 있다. The location detection device using the EMR method consists of a digitizer) that detects a location by connecting to a computer and a stylus that is a pen for touch. The stylus is provided with a resonant circuit that resonates at a specific frequency. Digitizer refers to a device that converts analog data into a digital format. It is a device used to input design drawings or figures into a computer by reading the coordinates of a position contacted by a stylus. Although not shown in the drawing, in general, the digitizer is provided with a driving coil and a sensing coil provided in the form of a closed curve on the substrate, and the resonant circuit provided in the stylus generates induced electromotive force by resonating with a signal of a specific frequency transmitted through the driving coil. Order. When the signal of a specific frequency transmitted from the driving coil stops, electromagnetic waves are generated from the induced electromotive force generated by the resonant circuit, and the coordinates touched by the stylus can be recognized by receiving it from the sensing coil of the digitizer again.

디지타이저 및 터치 스크린 패널은 각각의 컨트롤러에 의해 제어된다. 스타일러스에 의해 터치가 이루어지면 디지타이저 컨트롤러에 의해 터치 위치를 검출하고, 오브젝트에 의해 터치가 이루어지면 터치스크린 컨트롤러에 의해 터치 위치를 검출한다. 각각의 컨트롤러가 구비되기 때문에 구조가 복잡하고 생산 비용이 높아지는 단점이 발생한다. The digitizer and touch screen panel are controlled by respective controllers. When a touch is made by a stylus, a touch position is detected by a digitizer controller, and when a touch is made by an object, a touch position is detected by a touch screen controller. Since each controller is provided, there is a disadvantage in that the structure is complicated and the production cost is high.

본 발명의 목적은 스타일러스 펜 또는 오브젝트에 의해 터치가 이루어지는 경우에 터치 위치를 검출할 수 있는 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a coordinate detection device having an EM touch sensor and an infrared touch sensor capable of detecting a touch position when a touch is made by a stylus pen or an object.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 컨트롤러를 이용하여 스타일러스 펜의 터치 위치를 감지하기 위한 디지타이저와 오브젝트의 터치 위치를 감지하기 위한 터치 패널을 구동할 수 있어 간단한 구조의 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to use a single controller to drive a digitizer for detecting the touch position of a stylus pen and a touch panel for detecting the touch position of an object, so that the simple structure of the EM touch sensor and the infrared touch sensor It is to provide a coordinate detection device having a.

본 발명의 또 다른 목적은 와이어를 접착하여 디지타이저의 코일을 생성할 수 있어 생산비용의 절감 및 센싱 감도를 높일 수 있는 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a coordinate detection device having an EM touch sensor and an infrared touch sensor capable of generating a coil of a digitizer by adhering a wire to reduce production cost and increase sensing sensitivity.

본 발명의 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치는 송신코일과 수신코일을 포함하고, 공진회로를 갖는 스타일러스 펜으로부터 공진된 신호를 받아 스타일러스 펜의 터치 위치를 확인하는 이엠알 터치 센서; 및 상기 이엠알 터치 센서의 상부에 구비되며, 발광소자에서 조사된 광이 수광소자에서 수광되는 수광량을 기초로하여 오브젝트의 터치 좌표를 확인하는 적외선 터치 센서를 포함한다.The coordinate input device having an IM touch sensor and an infrared touch sensor of the present invention includes an transmit coil and a receive coil, and receives an resonant signal from a stylus pen having a resonant circuit to check the touch position of the stylus pen. ; And an infrared touch sensor which is provided on the upper part of the EM touch sensor and checks the touch coordinates of the object based on the amount of light received by the light emitting element and received by the light receiving element.

또한 상기 이엠알 터치 센서의 송신코일과 수신코일은 전기적 신호를 전송할 수 있도록 형성된 도전라인; 및 상기 도전라인의 전기적 절연을 위해 상기 도전라인을 감싸도록 형성된 절연층을 포함하는 와이어로 형성된다.In addition, the transmission coil and the reception coil of the EM touch sensor is a conductive line formed to transmit an electrical signal; And an insulating layer formed to surround the conductive line for electrical insulation of the conductive line.

그리고 상기 적외선 터치 센서는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 테두리를 따라 설치되며 광을 조사하기 위한 복수 개의 발광소자; 및 상기 발광소자에 대응하여 상기 베이스 기판에 설치되며 상기 발광소자에서 조사된 빛이 수광되는 복수 개의 수광소자를 포함한다.In addition, the infrared touch sensor includes a base substrate; A plurality of light emitting elements installed along an edge of the base substrate and irradiating light; And a plurality of light receiving elements installed on the base substrate corresponding to the light emitting elements and receiving light irradiated from the light emitting elements.

그리고 상기 적외선 터치 센서는 상기 발광소자는 상기 베이스 기판의 상면 , 측면, 하면 중 어느 한 면에 설치되고, 상기 발광소자에서 조사된 광이 상기 베이스 기판의 내부로 입사될 수 있도록 설치되는 광학렌즈를 더 포함한다.In addition, the infrared touch sensor has an optical lens in which the light emitting element is installed on any one of the top, side, and bottom surfaces of the base substrate, and is installed so that light irradiated from the light emitting element can enter the inside of the base substrate. It includes more.

또한 상기 이엠알 터치 센서의 송신코일 및 수신코일을 구동하는 이엠알 터치 센서 구동회로; 상기 적외선 터치 센서의 발광소자 및 수광소자를 구동하는 적외선 터치 센서 구동회로; 상기 이엠알 터치 센서 구동회로 및 상기 적외선 터치 센서 구동회로를 제어하고, 상기 이엠알 터치 센서 및 상기 적외선 터치 센서로부터 수신된 터치 정보를 전달하는 터치 컨트롤러; 및 상기 터치 컨트롤러로부터 수신된 터치정보를 이용하여 상기 스타일러스 펜 또는 상기 오브젝트의 터치 좌표를 검출하는 호스트를 포함한다.In addition, the EM touch sensor driving circuit for driving the transmitting coil and the receiving coil of the EM touch sensor; An infrared touch sensor driving circuit for driving the light emitting element and the light receiving element of the infrared touch sensor; A touch controller controlling the EM touch sensor driving circuit and the infrared touch sensor driving circuit, and transmitting touch information received from the EM touch sensor and the infrared touch sensor; And a host that detects touch coordinates of the stylus pen or the object using touch information received from the touch controller.

본 발명에 의한 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치를 이용하면, 스타일러스 펜 또는 오브젝트가 터치되는 경우 터치 위치를 확인할 수 있다. 또한 하나의 컨트롤러를 이용하여 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 제어할 수 있기 때문에 구조가 매우 간단하며 생산비용이 절감될 수 있다. 또한 절연층을 갖는 와이어를 기판에 접착하여 이엠알 터치 센서를 생성하기 때문에 제조공정이 매우 단순해지고 생산비용이 절감된다. 또한 와이어가 교차되는 부분에서 절연 브리지를 구비할 필요가 없어 센싱 감도가 높아진다. 또한 플렉서블한 기판에 와이어를 접착하여 터치 패널을 형성할 수 있어 플렉서블한 터치 패널의 제조가 가능하다. When the coordinate detection device having the EM touch sensor and the infrared touch sensor according to the present invention is used, when the stylus pen or object is touched, the touch position can be confirmed. In addition, since the EM touch sensor and the infrared touch sensor can be controlled using a single controller, the structure is very simple and the production cost can be reduced. In addition, because the wire having the insulating layer is adhered to the substrate to produce an EM touch sensor, the manufacturing process is very simple and the production cost is reduced. In addition, since there is no need to provide an insulated bridge at the intersection of wires, the sensing sensitivity is increased. In addition, since a touch panel can be formed by bonding a wire to a flexible substrate, it is possible to manufacture a flexible touch panel.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표 검출 장치의 개념을 도시한 단면도이다.
도 2는 전반사를 이용한 적외선 터치 센서의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 전반사를 이용한 적외선 터치 센서의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 적외선 터치 센서의 외부로 광을 조사하는 경우의 적외선 터치 센서를 도시한 단면도이다.
도 6은 와이어를 이용한 이엠알 터치 센서를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating the concept of a coordinate detection device having an IM touch sensor and an infrared touch sensor according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an embodiment of an infrared touch sensor using total reflection.
3 and 4 are cross-sectional views showing another embodiment of the infrared touch sensor using total reflection.
5 is a cross-sectional view showing an infrared touch sensor when irradiating light to the outside of the infrared touch sensor.
6 is a cross-sectional view showing an EM touch sensor using a wire.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that the same configuration in each drawing may be indicated by the same reference numeral. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이엠알 터치 센서와 적외선 터치 센서를 갖는 좌표검출장치의 개념을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the concept of a coordinate detection device having an IM touch sensor and an infrared touch sensor according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 좌표검출장치(1)는 이엠알 터치 센서(30), 디스플레이 패널(40), 적외선 터치 센서(50) 및 터치 컨트롤러(66)로 구성된다. 이엠알 터치 센서(30)는 스타일러스 펜(10)의 터치 위치를 감지하기 위한 구성으로, 회로기판(20)의 상부에 설치된다. 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명에서의 이엠알 터치 센서(30)는 EMR 방식으로 송신코일과 수신코일이 구비된다. Referring to FIG. 1, the coordinate detection device 1 according to the present invention includes an EMS touch sensor 30, a display panel 40, an infrared touch sensor 50 and a touch controller 66. The EM touch sensor 30 is configured to detect the touch position of the stylus pen 10 and is installed on the upper portion of the circuit board 20. Although not shown in the drawing, the EM touch sensor 30 in the present invention is provided with a transmission coil and a reception coil in an EMR method.

이엠알 터치 센서(30)에 설치된 송신코일을 통해 송신되는 신호는 스타일러스 펜(10)에 구비된 공진회로(12)에 의해 공진되어 유도기전력을 발생시킨다. 공진회로(12)는 공진코일(14) 및 공진 캐패시터(16)로 구성된다. 공진회로(12)에서 발생된 유도 기전력은 수신코일을 통해 수신되어 스타일러스 펜(10)의 터치 좌표를 검출한다. EMR 방식의 이엠알 터치 센서를 이용하여 터치 위치를 확인하는 방법은 이미 공지된 기술로 상세한 설명은 생략한다. 이엠알 터치 센서(30)와 회로기판(20) 사이에는 전자파를 차단하기 위한 전자파 차폐시트(22)가 더 구비된다. 이엠알 터치 센서(30)의 송신코일과 수신코일은 구동회로(36)에 의해 구동된다. The signal transmitted through the transmission coil installed in the EM touch sensor 30 is resonated by the resonance circuit 12 provided in the stylus pen 10 to generate induced electromotive force. The resonant circuit 12 is composed of a resonant coil 14 and a resonant capacitor 16. The induced electromotive force generated in the resonant circuit 12 is received through the receiving coil to detect the touch coordinates of the stylus pen 10. The method of confirming the touch position using the EMR-type EM touch sensor is a well-known technique, and detailed description is omitted. An electromagnetic wave shielding sheet 22 for blocking electromagnetic waves is further provided between the EM touch sensor 30 and the circuit board 20. The transmitting coil and the receiving coil of the EM touch sensor 30 are driven by the driving circuit 36.

디스플레이 패널(40)는 이엠알 터치 센서(30)의 상부에 구비되며 영상을 출력한다. The display panel 40 is provided on the top of the EM touch sensor 30 and outputs an image.

적외선 터치 센서(50)는 디스플레이 패널(40)의 상부에 구비되며 적외선 방식으로 오브젝트(5)의 터치 위치를 검출한다. 적외선 터치 센서(50)는 베이스 기판(58), 베이스 기판(58)의 테두리를 따라 X, Y 좌표를 산출할 수 있도록 배치된 복수 개의 발광소자(52) 및 발광소자(52)에 대응되도록 설치되어 발광소자(52)에서 조사된 광을 수광하는 복수 개의 수광소자(54)로 구성된다. 복수 개의 수광소자(54)를 통해 수광되는 수광량의 변화로 오브젝트(5)의 터치 여부 및 위치를 확인한다. 오브젝트(5)는 손가락, 터치펜 등 다양한 수단이 가능하다. The infrared touch sensor 50 is provided on the upper portion of the display panel 40 and detects the touch position of the object 5 in an infrared method. The infrared touch sensor 50 is installed to correspond to the plurality of light emitting elements 52 and the light emitting elements 52 arranged to calculate X and Y coordinates along the edges of the base substrate 58 and the base substrate 58. It consists of a plurality of light-receiving elements 54 to receive the light irradiated from the light-emitting element 52. The change in the amount of light received through the plurality of light receiving elements 54 confirms whether the object 5 is touched or not. The object 5 can be various means such as a finger or a touch pen.

발광소자(52) 및 수광소자(54)는 구동회로(56)에 의해 제어된다. 베이스 기판(58)은 유리 또는 플렉서블한 필름으로 형성된다.The light emitting element 52 and the light receiving element 54 are controlled by the driving circuit 56. The base substrate 58 is formed of glass or a flexible film.

터치 컨트롤러(66)는 이엠알 터치 센서(30)를 구동하기 위한 구동회로(56)와 적외선 터치 센서(50)를 구동하기 위한 구동회로(36)를 제어한다. 터치 컨트롤러(66)는 스타일러스 펜(10)이 좌표검출장치(1)에 접촉할 때 신호의 변화를 호스트(68)로 제공하여 터치 좌표를 검출한다. 또한 터치 컨트롤러(66)는 오브젝트(5)가 좌표검출장치(1)에 접촉할 때 수광량의 변화를 호스트(68)로 제공하여 터치좌표를 검출한다. 본 발명에서의 좌표입력장치(1)는 적외선 터치 센서(50)가 커버 윈도우로 기능하며, 적외선 터치 센서(50)의 상부에 커버 윈도우가 더 구비될 수도 있다. The touch controller 66 controls the driving circuit 56 for driving the EM touch sensor 30 and the driving circuit 36 for driving the infrared touch sensor 50. The touch controller 66 detects touch coordinates by providing a change in signal to the host 68 when the stylus pen 10 contacts the coordinate detection device 1. In addition, the touch controller 66 detects the touch coordinates by providing the host 68 with a change in the received light amount when the object 5 contacts the coordinate detection device 1. In the coordinate input device 1 according to the present invention, the infrared touch sensor 50 functions as a cover window, and a cover window may be further provided on the infrared touch sensor 50.

본 발명에 따른 좌표검출장치(1)에 의하면 하나의 컨트롤러를 이용하여 스타일러스 펜(10) 또는 오브젝트(5)의 터치 위치를 확인할 수 있다. 또한 하나의 컨트롤러(66)를 이용하여 이엠알 터치 센서(30) 및 적외선 터치 센서(50)를 제어할 수 있기 때문에 구조가 매우 간단하며 생산비용이 절감될 수 있다.
According to the coordinate detection device 1 according to the present invention, the touch position of the stylus pen 10 or the object 5 can be confirmed using one controller. In addition, since the EMS touch sensor 30 and the infrared touch sensor 50 can be controlled using one controller 66, the structure is very simple and the production cost can be reduced.

도 2는 전반사를 이용한 적외선 터치 센서의 일 실시예를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an embodiment of an infrared touch sensor using total reflection.

도 2를 참조하면, 적외선 터치 센서(50)는 발광소자(52)에서 조사되는 광이 베이스 기판(58)의 내부로 입사되도록 발광소자(52)가 베이스 기판(58)의 측면에 구비된다. 베이스 기판(58) 내부로 입사된 광은 베이스 기판(58) 내에서 전반사되며 수광소자(54)로 수광된다. 만약 베이스 기판(58)에 오브젝트(5)에 의해 터치가 이루어지면 오브젝트(5)가 터치된 부분에서 난반사되어 수광소자(54)로 수광되는 수광량이 변화한다. 그러므로 수광량의 변화를 통해 오브젝트(5)의 터치 좌표를 검출할 수 있다. Referring to FIG. 2, in the infrared touch sensor 50, the light emitting element 52 is provided on the side surface of the base substrate 58 so that light irradiated from the light emitting element 52 enters the inside of the base substrate 58. The light incident into the base substrate 58 is totally reflected in the base substrate 58 and is received by the light receiving element 54. If a touch is made by the object 5 on the base substrate 58, the amount of light received by the light receiving element 54 is changed by diffuse reflection in the portion where the object 5 is touched. Therefore, it is possible to detect the touch coordinates of the object 5 through a change in the amount of light received.

발광소자(54)는 베이스 기판(58) 내부로 광이 입사되어 전반사될 수 있도록 광학렌즈(57a)를 통해 광을 조사한다. 광학렌즈(57a)를 통해 발광소자(52)에서 조사된 광은 베이스 기판(58) 내부에서 전반사된다.
The light emitting element 54 irradiates light through the optical lens 57a so that light enters the base substrate 58 and is totally reflected. Light emitted from the light emitting element 52 through the optical lens 57a is totally reflected inside the base substrate 58.

도 3 및 도 4는 전반사를 이용한 적외선 터치 센서의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.3 and 4 are cross-sectional views showing another embodiment of the infrared touch sensor using total reflection.

도 3 및 도 4를 참조하면, 적외선 터치 센서(50a, 50b)는 발광소자(52)가 베이스 기판(58)의 하면 또는 상면에 위치하여 발광소자(52)에서 조사되는 광이 베이스 기판(58)의 내부로 입사된다. 발광소자(52)가 설치되는 베이스 기판(58)의 측면에는 베이스 기판(58) 내부로 입사된 광이 외부로 나가지 않도록 하기 위한 반사판(70)이 구비된다. 반사판(70)은 수광소자(54)가 설치되는 베이스 기판(58)의 측면에도 설치될 수 있다. 3 and 4, in the infrared touch sensors 50a and 50b, light emitted from the light emitting element 52 is located on the bottom or top surface of the base substrate 58 so that the light emitted from the light emitting element 52 is located on the base substrate 58. ). The side surface of the base substrate 58 on which the light emitting device 52 is installed is provided with a reflector 70 to prevent light entering the base substrate 58 from going out. The reflector 70 may also be installed on the side of the base substrate 58 on which the light receiving element 54 is installed.

적외선 터치 센서(50a)는 발광소자(52)가 베이스 기판(58)의 하면에 설치된다. 발광소자(52)에서 조사된 광은 광학렌즈(59)를 통해 베이스 기판(58) 내부로 입사되어 전반사되며 전달된다. 광학렌즈(59)와 베이스 기판(58)이 접하는 부분과 광이 입사되는 부분을 제외한 영역에는 광의 누설을 방지하기 위한 반사판(72)이 구비된다. 전반사된 광은 광학렌즈(59)를 통해 수광소자(54)로 수광될 수 있다. 수광소자(54)에 설치되는 광학렌즈(59)에도 반사판(72)이 더 구비될 수 있다.In the infrared touch sensor 50a, the light emitting element 52 is installed on the lower surface of the base substrate 58. The light irradiated from the light emitting element 52 is incident on the base substrate 58 through the optical lens 59 and totally reflected and transmitted. A reflection plate 72 for preventing light leakage is provided in a region except for a portion where the optical lens 59 and the base substrate 58 contact and a portion where light is incident. The totally reflected light may be received by the light receiving element 54 through the optical lens 59. The optical lens 59 installed in the light receiving element 54 may also be provided with a reflector 72.

적외선 터치 센서(50b)는 발광소자(52)가 베이스 기판(58)의 상면에 설치된다. 발광소자(52)에서 조사된 광은 광학렌즈(59)를 통해 베이스 기판(58) 내부로 입사되어 전반사되며 전달된다. 광학렌즈(59)와 베이스 기판(58)이 접하는 부분과 광이 입사되는 부분을 제외한 영역에는 광의 누설을 방지하기 위한 반사판(72)이 구비된다. 전반사된 광은 광학렌즈(59)를 통해 수광소자(54)로 수광될 수 있다. 수광소자(54)에 설치되는 광학렌즈(59)에도 반사판(72)이 더 구비될 수 있다.
In the infrared touch sensor 50b, the light emitting element 52 is installed on the upper surface of the base substrate 58. The light irradiated from the light emitting element 52 is incident on the base substrate 58 through the optical lens 59 and totally reflected and transmitted. A reflection plate 72 for preventing light leakage is provided in a region except for a portion where the optical lens 59 and the base substrate 58 contact and a portion where light is incident. The totally reflected light may be received by the light receiving element 54 through the optical lens 59. The optical lens 59 installed in the light receiving element 54 may also be provided with a reflector 72.

도 5는 적외선 터치 센서의 외부로 광을 조사하는 경우의 적외선 터치 센서를 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view showing an infrared touch sensor when irradiating light to the outside of the infrared touch sensor.

도 5를 참조하면, 적외선 터치 센서(50c)는 발광소자(52) 및 수광소자(54)가 베이스 기판(58)의 상면에 설치된다. 발광소자(52) 및 수광소자(54)는 베이스 기판(58)의 테두리에 설치되는 프레임(2) 내에 구비된다. 이때, 발광소자(52)에서 조사된 광은 베이스 기판(58)의 상면과 평행하게 조사되어 수광소자(54)로 수광된다. 그러므로 오브젝트(5)에 의해 터치 감지 패널(50c)에 터치가 이루어지면, 발광소자(52)에서 조사된 광은 오브젝트(5)에 의해 가려져 수광소자(54)로 수광되지 못한다.
Referring to FIG. 5, in the infrared touch sensor 50c, the light emitting element 52 and the light receiving element 54 are installed on the upper surface of the base substrate 58. The light-emitting element 52 and the light-receiving element 54 are provided in the frame 2 installed on the edge of the base substrate 58. At this time, the light irradiated from the light emitting element 52 is irradiated in parallel with the upper surface of the base substrate 58 and is received by the light receiving element 54. Therefore, when a touch is made on the touch sensing panel 50c by the object 5, the light irradiated from the light emitting element 52 is blocked by the object 5 and is not received by the light receiving element 54.

도 6은 와이어를 이용한 이엠알 터치 센서를 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing an EM touch sensor using a wire.

도 6을 참조하면, 이엠알 터치 센서(30)는 와이어(37)를 이용하여 송신코일 및 수신코일을 형성한다. 와이어(37)는 신호 전송을 위한 도전라인(38) 및 도전라인(38)의 외면에 형성되어 전기적 절연을 위한 절연층(39)으로 구성된다. Referring to FIG. 6, the EM touch sensor 30 forms a transmission coil and a reception coil using a wire 37. The wire 37 is formed on the outer surface of the conductive line 38 and the conductive line 38 for signal transmission, and is composed of an insulating layer 39 for electrical insulation.

와이어(37)는 베이스 기판(32)의 일면에 형성된 접착층(35)에 의해 접착된다. 다시 말해, 베이스 기판(32)의 일면에 접착제를 도포하고 와이어(37)를 접착하거나, 와이어(37)의 일부에 접착제를 도포한 후 베이스 기판(32)에 접착한다. 베이스 기판(32)은 필름(film)과 같이 유연한 재질을 선택하면, 플렉서블한 이엠알 터치 센서(30)를 제조할 수 있다. 종래에는 신호 전송을 위한 라인을 고비용의 장비를 이용하여 증착 또는 인쇄하여 형성하였으나, 와이어(37)를 접착제로 접착하여 사용하므로 제조비용이 매우 절감된다. The wire 37 is adhered by an adhesive layer 35 formed on one surface of the base substrate 32. In other words, the adhesive is applied to one surface of the base substrate 32 and the wire 37 is adhered, or the adhesive is applied to a part of the wire 37 and then adhered to the base substrate 32. When the base substrate 32 selects a flexible material such as a film, a flexible EMS touch sensor 30 may be manufactured. Conventionally, the line for signal transmission is formed by depositing or printing using expensive equipment, but the manufacturing cost is greatly reduced because the wire 37 is adhered with an adhesive.

또한 와이어(37)는 외측에 절연층(39)이 구비되어 있어, 송신코일 및 수신코일이 교차하는 부분에 필요한 절연구간을 따로 형성하지 않아도 되어 생산비용 절감된다. 또한 절연구간이 없어 절연구간에서의 발생할 수 있는 신호 지연 현상도 방지된다.
In addition, the wire 37 is provided with an insulating layer 39 on the outside, so that it is not necessary to separately form an insulation section required at a portion where the transmitting coil and the receiving coil cross, thereby reducing production cost. In addition, since there is no insulation section, signal delays that can occur in the insulation section are also prevented.

이상에서 설명된 본 발명의 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. Exemplary embodiments of the coordinate input device having the EM touch sensor and the infrared touch sensor of the present invention described above are merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention belongs may have various modifications and equivalents. It will be appreciated that other embodiments are possible.

그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. In addition, it should be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1: 좌표검출장치 2: 프레임
5: 오브젝트 10: 스타일러스 펜
12: 공진회로 14: 공진 코일
16: 공진 캐패시터 20: 회로기판
22: 전자파 차폐시트 30: 이엠알 터치 센서
32: 베이스 기판 35: 접착층
36: 구동회로 37: 와이어
38: 도전라인 39: 절연층
40: 디스플레이 패널 52: 발광소자
50, 50a, 50b, 50c: 적외선 터치 센서 54: 수광소자
56: 구동회로 57a: 광학렌즈
59: 광학렌즈 58: 베이스 기판
66: 컨트롤러 68: 호스트
70, 72: 반사판1: Coordinate detection device 2: Frame
5: object 10: stylus pen
12: resonant circuit 14: resonant coil
16: Resonant capacitor 20: Circuit board
22: electromagnetic shielding sheet 30: EM touch sensor
32: base substrate 35: adhesive layer
36: drive circuit 37: wire
38: conductive line 39: insulating layer
40: display panel 52: light-emitting element
50, 50a, 50b, 50c: infrared touch sensor 54: light receiving element
56: driving circuit 57a: optical lens
59: optical lens 58: base substrate
66: controller 68: host
70, 72: reflector

Claims (5)

송신코일과 수신코일을 포함하고, 공진회로를 갖는 스타일러스 펜으로부터 공진된 신호를 받아 스타일러스 펜의 터치 위치를 확인하는 이엠알 터치 센서; 및
상기 이엠알 터치 센서의 상부에 구비되며, 발광소자에서 조사된 광이 수광소자에서 수광되는 수광량을 기초로하여 오브젝트의 터치 좌표를 확인하는 적외선 터치 센서;를 포함하고,
상기 이엠알 터치 센서의 송신코일과 수신코일은
전기적 신호를 전송할 수 있도록 형성된 도전라인; 및
상기 도전라인의 전기적 절연을 위해 상기 도전라인을 감싸도록 형성된 절연층을 포함하는 와이어로 형성되고,
상기 이엠알 터치 센서는
상기 송신코일에서 송신된 신호가 상기 스타일러스 펜에 구비된 상기 공진회로에 의해 공진되어 발생한 유도기전력을 상기 수신코일을 통해 수신함으로써 상기 스타일러스 펜의 상기 터치 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치.An EM touch sensor including a transmitting coil and a receiving coil, and receiving a resonant signal from a stylus pen having a resonant circuit to confirm a touch position of the stylus pen; And
Included in the upper portion of the EM touch sensor, the infrared touch sensor to check the touch coordinates of the object based on the amount of light received from the light-receiving light received from the light-receiving device,
The transmission coil and the reception coil of the EM touch sensor
A conductive line formed to transmit an electrical signal; And
For the electrical insulation of the conductive line is formed of a wire including an insulating layer formed to surround the conductive line,
The EM touch sensor
EM touch sensor characterized by detecting the touch position of the stylus pen by receiving the induced electromotive force generated by the signal transmitted from the transmitting coil resonated by the resonance circuit provided in the stylus pen through the receiving coil. And an infrared touch sensor. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 적외선 터치 센서는
베이스 기판;
상기 베이스 기판의 테두리를 따라 설치되며 광을 조사하기 위한 복수 개의 발광소자; 및
상기 발광소자에 대응하여 상기 베이스 기판에 설치되며 상기 발광소자에서 조사된 빛이 수광되는 복수 개의 수광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치.According to claim 1,
The infrared touch sensor
Base substrate;
A plurality of light emitting elements installed along an edge of the base substrate and irradiating light; And
Coordinate input device having an EMS touch sensor and an infrared touch sensor, characterized in that it comprises a plurality of light-receiving elements that are installed on the base substrate in correspondence to the light-emitting elements and receive light irradiated from the light-emitting elements. 제3항에 있어서,
상기 적외선 터치 센서는
상기 발광소자는 상기 베이스 기판의 상면 , 측면, 하면 중 어느 한 면에 설치되고,
상기 발광소자에서 조사된 광이 상기 베이스 기판의 내부로 입사될 수 있도록 설치되는 광학렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치.According to claim 3,
The infrared touch sensor
The light emitting device is installed on any one of the top, side, and bottom surfaces of the base substrate,
A coordinate input device having an EMS touch sensor and an infrared touch sensor, further comprising an optical lens installed to allow light irradiated from the light emitting element to enter the inside of the base substrate. 제1항에 있어서,
상기 이엠알 터치 센서의 송신코일 및 수신코일을 구동하는 이엠알 터치 센서 구동회로;
상기 적외선 터치 센서의 발광소자 및 수광소자를 구동하는 적외선 터치 센서 구동회로;
상기 이엠알 터치 센서 구동회로 및 상기 적외선 터치 센서 구동회로를 제어하고, 상기 이엠알 터치 센서 및 상기 적외선 터치 센서로부터 수신된 터치 정보를 전달하는 터치 컨트롤러; 및
상기 터치 컨트롤러로부터 수신된 터치정보를 이용하여 상기 스타일러스 펜 또는 상기 오브젝트의 터치 좌표를 검출하는 호스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이엠알 터치 센서 및 적외선 터치 센서를 갖는 좌표입력장치.According to claim 1,
An EM touch sensor driving circuit for driving the transmitting coil and the receiving coil of the EM touch sensor;
An infrared touch sensor driving circuit for driving the light emitting element and the light receiving element of the infrared touch sensor;
A touch controller controlling the EM touch sensor driving circuit and the infrared touch sensor driving circuit, and transmitting touch information received from the EM touch sensor and the infrared touch sensor; And
And a host that detects the touch coordinates of the stylus pen or the object using the touch information received from the touch controller.
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