CN103838418A - 输入装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种输入装置，所述输入装置包括：显示面板，具有用于显示图像的第一区域；触摸面板，附着到显示面板并检测触摸输入；以及数字转换器模块，附着到显示面板并检测电磁型数字转换器输入，其中数字转换器模块包括在与第一区域的边缘对应的第二区域中形成的多个电路单元，并且所述多个电路单元中的至少一部分操作作为用于无线通信的电路单元。

Description

输入装置
本申请要求在2012年11月23日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0133702号韩国专利申请的优先权，通过引用将该申请的公开包含于此。
技术领域
本发明涉及一种设置在显示面板的下部的数字转换器模块，更具体地，涉及这样一种输入装置，该输入装置在与显示面板的边框区域对应的数字转换器模块的区域中具有用于无线通信的多个电路，以在有限的形成因素下增加元件的整体性，由此有助于硬件设计并同时减小电子装置的整体厚度。
背景技术
因为诸如智能电话、平板PC等的移动电子装置已经变得广泛地流行，已经积极地进行了在单个小的、质量轻的装置中实现各种功能的技术的研究。具体地，在许多情况下，诸如智能电话、平板PC等的电子装置包括诸如触摸屏、触摸板等的数据输入装置，数据输入装置可以加工为超薄并且可以与例如显示模块的其它电子装置模块集成，以提供各种数据输入方法，同时在用户携带电子装置时不降低灵活性。
通常，移动电子装置应用电容式和电阻式触摸屏。近来，已经越来越多地制造在触摸的情况下能够具有优异的触摸分辨率并且能够制造为减小的厚度的电容性触摸屏。电容触摸屏可能比电阻触摸屏更有利，但不利地是难以应用笔输入方法，而电阻触摸屏可以应用笔输入方法。
具体地，因为智能电话的屏幕尺寸已经增长，并因此已经开发了各种应用，因此用户试图使用笔在智能电话的屏幕或平板PC的屏幕上进行各种精细的数据输入的情形正在增加。在显示装置的下部中附加地设置数字转换器模块以克服电容触摸屏的缺点的情况下，可以为用户提供使用另外设置的数字转换笔的各种输入方法。然而，在智能电话和平板PC具有触摸屏和数字转换器模块两者的情况下，在具有有限形成因素的产品特性方面，问题在于整体厚度增加并且硬件设计会难以实现。
专利文献1公开了一种设置在包括在数字转换器模块中的基板上的辅助线圈。辅助线圈设置在与数字转换器模块的环形线圈形成在其上的基板不同的基板上。专利文献2公开了形成在包括在数字转换器模块中的基板中的用于RFID通信的电路图案，未公开电路图案的布图、结构和形状。同时，专利文献3公开了常规RFID天线的形状，未公开数字转换器模块。因此，所引用的参考文献1至3都未公开数字转换器模块和用于无线通信的电路一体形成并且用于无线通信的电路设置在数字转换器模块的基板的边框区域中的结构。
[现有技术文献]
(专利文献1)第JP2011-203918号日本专利特开公布
(专利文献2)第KR10-2009-0033659号韩国专利特开公布
(专利文献3)第KR10-2011-0008478号韩国专利特开公布
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明的一个方面提供了一种输入装置，所述输入装置包括具有至少一个基板的数字转换器模块，其中用于无线通信的电路图案形成在与基板边缘对应的区域中。因此，不需要用于诸如RFID、NFC等无线通信的另外的天线基板，由此降低了在有限的形成因素下进行硬件设计的难度，并减小了整体厚度。
根据本发明的一个方面，提供了一种输入装置，所述输入装置包括：显示面板，具有用于显示图像的第一区域；触摸面板，附着到显示面板并检测触摸输入；以及数字转换器模块，附着到显示面板并检测电磁型数字转换器输入，其中数字转换器模块包括在与第一区域的边缘对应的第二区域中形成的多个电路单元，并且所述多个电路单元中的至少一部分操作作为用于无线通信的电路单元。
所述触摸面板可以包括用于检测触摸的有效感测区域和设置在有效感测区域边缘中的边框区域，并且有效感测区域可以对应于第一区域，边框区域可以对应于第二区域。
所述多个电路单元可以包括近场通信(NFC)电路、射频识别(RFID)电路以及用于检测电磁型数字转换器输入的电路中的至少一种。
触摸面板可以是电容触摸面板。
显示面板可以堆叠在触摸面板和数字转换器模块之间。
所述多个电路单元可以具有包括多个层的堆叠结构。
所述数字转换器模块可以包括其中设置有用于检测电磁型数字转换器输入的多个环形线圈的软磁片。
根据本发明的一个方面，提供了一种输入装置，所述输入装置包括：显示面板，显示图像；以及数字转换器模块，形成在显示面板的下表面上，并检测电磁型数字转换器输入，其中数字转换器模块包括至少一个基板，所述基板包括软磁性片、设置在软磁性片上并检测数字转换器输入的多个环形线圈和用于无线通信的多个电路单元。
所述多个电路单元可以包括近场通信(NFC)电路、射频识别(RFID)电路以及用于检测电磁型数字转换器输入的电路中的至少一种。
所述输入装置还可以包括检测触摸的触摸面板，其中，触摸面板形成在显示面板的上表面上。
所述多个电路单元可以设置在基板的边缘区域中。
所述多个电路单元可以设置在基板上，以具有包括多个层的堆叠结构。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上面和其它方面、特征和其它优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是根据本发明实施例的应用了输入装置的电子装置的外部的透视图；
图2是用于解释根据本发明实施例的使用包括输入装置的电子装置的方法的图；
图3是根据本发明实施例的设置在包括在输入装置中的数字转换器模块中的基板的图；
图4是根据本发明实施例的输入装置的堆叠结构的图；
图5至图7是分别更详细地示出了根据本发明实施例的输入装置的结构的图。
具体实施方式
在下文中将参照附图详细地描述本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰起见，可以夸大元件的形状和尺寸，相同的标号将始终用于表示相同或相似的元件。
图1是根据本发明实施例的应用了输入装置的电子装置的外部的透视图。
图1是示出了根据实施例的能够应用输入装置的电子装置的图。参照图1，本实施例的电子装置100包括显示装置110和输入单元120、130和140。电子装置100可以与显示装置110一体地形成以提供触摸屏装置。显示装置110可以包括使用根据本发明实施例提供的数字转换笔的输入装置。识别数字转换笔的数字转换器模块可以按照与触摸屏装置相似的方式与显示装置110一体地形成。
在与显示装置110一体提供的触摸屏装置中，触摸屏装置通常设置在显示装置110的前表面上。因此，触摸屏装置需要具有高透光程度，以使得显示装置110显示的画面可以透射穿过触摸屏装置。因此，可以通过在由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)等的透明薄膜材料形成的底基板上形成感测电极来实施触摸屏装置，感测电极由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、碳纳米管(CNT)、导电聚合物或石墨烯的导电材料形成。
识别数字转换笔的输入的数字转换器模块可以设置在根据本发明实施例的显示装置110的后表面上。包括在电子装置100中的显示装置110通常可以是平板显示器(FPD)，例如，液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)等。在显示装置110是LCD的情况下，由于包括在数字转换器模块中的环形线圈图案可以由不透明的材料形成，因此数字转换器模块可以设置在LCD的背光单元(BLU)的后表面上。
图1的电子装置100可以包括用于无线通信的电路图案形成在其上的至少一个天线基板。在将用于无线通信的天线基板附加地设置在电子装置100的内部的情况下，天线基板被添加到显示面板、触摸屏和数字转换器模块的堆叠结构，这增加了整体厚度，并降低了设计的自由度。因此，本发明提供了形成包括在数字转换器模块和天线基板中的基板的结构，其中，用于无线通信的电路图案形成在单个基板上。
图2是用于解释根据本发明实施例的使用包括输入装置的电子装置的方法的图。
图2的视图示出了通过用户以通常的方式使用数字转换笔将期望的输入传递到电子装置的显示装置110的方法。参照图2，当包括在数字转换笔中的笔线圈单元220与显示装置110邻近地放置时，笔线圈单元220输出无线信号。因此，设置在电子装置内部的数字转换器模块感测从笔线圈单元220产生的信号。在这种情况下，可以根据在电子装置中正在执行的应用的类型来进行数字转换笔的操作。
数字转换笔可以通过笔线圈单元220输出具有特定频带的信号。为了这个目的，可以在数字转换笔中包括具有电容器和感应器等的共振电路。可以根据共振电路的特性确定从笔线圈单元220输出的信号的频率特性。包括在数字转换器模块中的感应电路通过环形线圈感测从数字转换笔输出的信号。这将参照图3描述。
图3是根据本发明实施例的设置在包括在输入装置中的数字转换器模块中的基板的图。
参照图3，可以在基板300上形成用于感测从数字转换笔输出的信号的多个环形线圈图案310。环形线圈310可以由不透明金属材料形成，并且在基板300的一个表面上具有闭环的形状。形成闭环的环形线圈310的一端可以连接到接地端，环形线圈310的另一端可以连接到操作单元320，其中，操作单元320从环形线圈310和数字转换笔之间感应的信号计算数字转换笔的坐标。
如图3中所示，设置在基板300上的环形线圈图案310可以以这样的方式形成，即，相邻的环形线圈图案310具有互相叠置的区域。以相邻的环形线圈图案310互相叠置的方式形成多个环形线圈图案310，这样可以防止当数字转换笔移动时，一个特定的环形线圈图案310和与其相邻的另一个环形线圈图案310之间产生的信号的不连续性，由此更精确地检测数字转换笔的位置。与环形线圈图案310不互相叠置地形成的情况相比，可以防止由于从数字转换笔输出的信号的强度在环形线圈图案310之间不能被充分地检测而发生坐标检测误差，由此增加了坐标检测的分辨率。
图4是根据本发明实施例的输入装置的堆叠结构的图。
参照图4，根据本实施例的输入装置可以包括：窗口基板410，用于直接接纳用户的触摸；触摸面板420，设置在窗口基板410和显示面板430之间；显示面板430，用于输出画面；以及数字转换器模块440。触摸面板420可以是电阻型或电容型，并以这样一种方式具有高透光率，即，可以透射由显示面板430输出的图像。
显示面板430可以是平板显示器(FPD)设备，例如，液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)等。数字转换器模块440可以设置在显示面板430的下部上。数字转换器模块440可以包括不透明基板和环形线圈图案，因此数字转换器模块440可以设置在显示面板430的背光单元(BLU)的后表面上。
尽管假定环形线圈图案形成在单个基板300上来解释图3中的数字转换器模块440的操作原理，但是可以设置多个基板300以感测平板上在X-和Y-轴方向上的全部位置。就这一点而言，多个环形线圈图案310可以分别形成在包括在数字转换器模块440中的多个基板300上。在本发明的实施例中，将用于无线通信的多个电路图案设置在基板300的没有形成多个环形线圈图案310的边缘区域上。这将参照图5至图7描述。
图5至图7是分别更详细地示出根据本发明实施例的输入装置的结构的图。
图5是根据本发明实施例的包括在输入装置中的数字转换器模块440的平面图。数字转换器模块440可以包括其中形成有环形线圈图案310的第一区域443和其中设置了多个电路图案的第二区域445和447。就这一点而言，在结构上，第一区域443可以对应于显示面板430的屏幕显示区域，第二区域445和447可以对应于边框区域。与图5不同，第二区域445和447可以设置为完全包围第一区域443的窗口形状。
设置在第二区域445和447中的电路图案可以具有数字转换器模块440的结构以及根据需要的无线通信模块的数目的单层或多层结构。环形线圈图案310可以形成在数字转换器模块440的第一区域443中。连接环形线圈图案310和操作单元320的有线电路可以设置在第二区域445中。因此，在同时形成连接环形线圈图案310和操作单元320的有线电路以及用于无线通信的电路图案的情况下，可以在第二区域445和447中形成多层结构的电路。
图6和图7是根据本发明实施例的输入装置的堆叠结构的详细的图。尽管在图6和图7中，显示面板620和720直接设置在窗口基板610和710的下部上，但是在窗口基板610和710以及显示面板620和720之间可以另外地设置触摸面板。
图6是包括具有单层结构的数字转换器模块的输入装置600的图。数字转换器模块设置在窗口基板610和显示面板620的下部，并通过设置在绝缘层630的上表面和下表面上的多个环形线圈图案633和635来感测数字转换笔的位置。软磁片660设置在绝缘层630的下部。可以在绝缘层630的没有形成环形线圈图案633和635的边缘区域640和650中设置近场通信(NFC)电路、射频识别(RFID)电路以及用于检测电磁型数字转换器输入的电路中的至少一种。就这一点而言，检测数字转换器输入的电路可以是连接环形线圈图案633和635以及操作电路的有线电路。
在制造工艺方面，可以通过使用线圈压缩、溅射、丝网印刷、流延法等在软磁片660上印刷金属线、将绝缘层630粘附到金属线上、干燥绝缘层630、并另外地形成必要的金属线层和聚合层来制造数字转换器模块。即，用于感测数字转换笔的位置的环形线圈图案633和635以及用于无线通信的电路可以与软磁片660一体地形成，由此减小了输入装置600的厚度。
图7是具有多层结构的数字转换器模块的剖视图。与图6中同样地，数字转换器模块可以设置在窗口基板710和显示面板720的下部，并且包括软磁片760、多个环形线圈图案733和735以及多个绝缘层730。然而，与图6不同，数字转换器模块包括多个绝缘层730。用于无线通信的电路图案设置在多个绝缘层730的边缘区域740和750中。
在图7的多层结构中，用于无线通信的电路图案和用于检测数字转换笔的位置的环形线圈图案一体地形成，由此获得了减小总体厚度的效果。尽管用于无线通信的电路图案通常设置在电子装置的后表面上，但是电路图案可以实施在根据本发明的电子装置的前表面上。
如上所述，根据本发明的实施例，当环形线圈形成在基板上时，诸如RFID、NFC等用于无线通信的电路图案形成在基板的没有形成用于识别从数字转换笔输出的信号的环形线圈的边缘区域中。因此，通信所必需的天线模块和数字转换器模块可以制造为单个组件，由此减小了其总体厚度并在限制的形成因素方面增加了空间可用性。
尽管已经结合实施例示出并描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出修改和变化。

Claims (12)

1.一种输入装置，所述输入装置包括：
显示面板，具有用于显示图像的第一区域；
触摸面板，附着到显示面板并检测触摸输入；以及
数字转换器模块，附着到显示面板并检测电磁型数字转换器输入，
其中数字转换器模块包括在与第一区域的边缘对应的第二区域中形成的多个电路单元，并且
所述多个电路单元中的至少一部分操作作为用于无线通信的电路单元。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述触摸面板包括用于检测触摸的有效感测区域和设置在有效感测区域边缘中的边框区域，并且
有效感应区域对应于第一区域，边框区域对应于第二区域。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述多个电路单元包括近场通信电路、射频识别电路以及用于检测电磁型数字转换器输入的电路中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的输入装置，其中，触摸面板是电容触摸面板。
5.根据权利要求1所述的输入装置，其中，显示面板堆叠在触摸面板和数字转换器模块之间。
6.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述多个电路单元具有包括多个层的堆叠结构。
7.根据权利要求1所述的输入装置，其中，所述数字转换器模块包括其中设置有用于检测电磁型数字转换器输入的多个环形线圈的软磁片。
8.一种输入装置，所述输入装置包括：
显示面板，显示图像；以及
数字转换器模块，形成在显示面板的下表面上，并检测电磁型数字转换器输入，
其中数字转换器模块包括至少一个基板，所述基板包括软磁性片和设置在软磁性片上并检测数字转换器输入的多个环形线圈，并且
所述基板包括用于无线通信的多个电路单元。
9.根据权利要求8所述的输入装置，其中，所述多个电路单元包括近场通信电路、射频识别电路以及用于检测电磁型数字转换器输入的电路中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的输入装置，其中，所述输入装置还包括检测触摸输入的触摸面板，
其中，触摸面板形成在显示面板的上表面上。
11.根据权利要求8所述的输入装置，其中，所述多个电路单元设置在基板的边缘区域中。
12.根据权利要求8所述的输入装置，其中，所述多个电路单元设置在基板上，以具有包括多个层的堆叠结构。
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