CN107438820A - 能够使用电磁感应和电容方法检测位置的显示模块及具有其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够使用电容和电磁感应方法检测定位的显示模块以及包括该显示模块的显示装置。根据本发明的实施例的能够使用电容和电磁感应方法检测定位的显示模块包括：显示装置；和位置检测单元，一体设置在显示装置中，并且根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置且根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。

Description

能够使用电磁感应和电容方法检测位置的显示模块及具有其 的显示装置
技术领域
本发明涉及一种能够使用电磁感应方法检测位置的显示模块和包括该显示模块的显示装置，更具体地，涉及一种能够使用电容和电磁感应方法检测位置的显示模块和包括该显示模块的显示装置，所述方法能够检测由于触摸操作引起的触摸位置和由于电磁感应引起的电子笔的位置。
背景技术
触摸面板被广泛用作包括移动通信终端、PDA、平板PC等在内的显示装置中的输入装置。
在相关技术的显示装置中，触摸面板用于单独配置在包括有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)、场发射显示器(FED)等在内的显示装置上或下方。
同时，近来，已经开发了能够检测手指引起的触摸和电子笔引起的触摸二者(特别是使用电容方法的输入和使用电磁感应方法的输入二者)的输入装置，用于检测发射感应电磁场的电子笔的位置。
电容方法是在具有透明导电材料(如铟锡氧化物(ITO)、金属网、Ag纳米线或CNT)的电容式触摸传感器基板上形成透明电极图案以及将与外部连接的柔性电路板电连接到透明电极图案的方法。
此外，例如，当电池被内置在电子笔中或者当电池未被内置时，可以不同地提供使用电磁感应方法的输入。
当电池未被内置在电子笔中时，与设置在电子笔中的电容器和线圈连接的谐振电路由与设置在输入装置中的电容器和线圈连接的谐振电路谐振，以传输能量。
此外，输入装置感测从电子笔传输的能量以检测电子笔的位置。
然而，在传统的显示装置中，组合了用于检测由与显示装置分开配置的手指的触摸操作引起的触摸位置的触摸面板和用于检测发射感应电磁场的电子笔的位置的数字化面板。
结果，传统的显示装置具有相对增加了其厚度的问题。此外，由于与显示装置分开配置的用于检测由手指的触摸操作引起的触摸位置的触摸面板和用于检测发射感应电磁场的电子笔的位置的数字化面板需要分开制造和彼此组合，所以存在在制造显示装置时降低了操作效率的问题。
因此，需要用于在显示装置中集成能够同时检测由于触摸操作引起的触摸位置和电子笔的位置的坐标输入传感器的研究。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种能够使用电容和电磁感应方法检测定位的显示模块以及包括该显示模块的显示装置，其中在显示装置中集成了位置检测单元，所述位置检测单元根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置并且根据由于电磁感应引起的电磁场的变化检测电子笔的位置。
技术方案
本发明的一个方面提供了一种能够使用电容和电磁感应方法检测位置的显示模块，所述显示模块包括：显示装置；以及位置检测单元，一体设置在显示装置中，并且根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置且根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
位置检测单元可以包括：基本环路，围绕感测区域的至少一部分；多个第一导电图案，在感测区域中沿第一方向延伸并且沿与第一方向相交的第二方向彼此平行；多个第二导电图案，在感测区域中沿第二方向延伸并且沿第一方向彼此平行，以通过与第一导电图案配对而根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置；和多个第三导电图案，在感测区域中沿第二方向延伸，连接到基本环路，并且沿第一方向彼此平行，以通过与第一导电图案配对而根据在发射电磁力的电子笔接近时所产生的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
第二导电图案和第三导电图案可以在第一方向上平行地形成在设置在显示装置中的基板的一个表面上，第一导电图案可以在第二方向上平行地形成在所述基板的一个表面上并与第二导电图案和第三导电图案相交，以及可以通过用桥接器将第二导电图案和第三导电图案之间在第一方向上形成的多个单位导电图案连接而使第一导电图案形成在所述基板的一个表面上，或者可以通过用桥接器将在第二方向上第一导电图案之间形成的多个单位导电图案连接而使第二导电图案和第三导电图案形成在所述基板的一个表面上。
第二导电图案和第三导电图案可以在第一方向上平行地形成在设置在显示装置中的基板的一个表面上，并且第一导电图案可以在第二方向上平行地形成在所述基板的另一表面上。
第一导电图案、第二导电图案、第三导电图案和基本环路可以形成在构成液晶显示器(LCD)装置的背光单元、底部偏振器、TFT玻璃基板、滤光玻璃基板、顶部偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上，或者形成在构成有机发光二极管(OLED)装置的TFT玻璃基板、偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上。
所述显示模块还可以包括：电容控制器，在第一导电图案和第二导电图案与基本环路断开连接时，将第一导电图案的一端连接到另一端或打开第一导电图案的另一端，并将信号施加到第一导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测第二导电图案中所示的信号，或者将第二导电图案的一端连接到另一端或打开第二导电图案的另一端，并将信号施加到第二导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测第一导电图案中所示的信号；以及电磁感应控制器，在第一导电图案和第三导电图案与基本环路连接时，基于从第一导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置，并基于从第三导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第一方向上的发射位置，其中，在检测感应电磁场的发射位置的情况下，第一导电图案和第三导电图案的一端可以连接到电磁感应控制器，并且其另一端连接到基本环路。
电磁感应控制器可以基于从至少两个第一导电图案的一端输出的信号来检测电子笔在第二方向上的位置，并且基于从至少两个第三导电图案的一端输出的信号来检测电子笔在第一方向上的位置。
位置检测单元可以包括：基本环路，围绕感测区域的至少一部分；多个第一导电图案，在感测区域中沿第一方向延伸并且沿与第一方向相交的第二方向彼此平行；以及多个第二导电图案，在感测区域中沿第二方向延伸并且沿第一方向彼此平行，其中，在第一导电图案和第二导电图案与基本环路断开连接时，第一导电图案和第二导电图案可以配对以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，以及在第一导电图案和第二导电图案与基本环路连接时，第一导电图案和第二导电图案可以配对以根据在发射电磁力的电子笔接近时所产生的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
第二导电图案可以在第一方向上平行地形成在设置在显示装置中的基板的一个表面上，第一导电图案可以在第二方向上平行地形成在所述基板的一个表面上并与第二导电图案相交，并且可以通过用桥接器将第二导电图案之间在第一方向上形成的多个单位导电图案连接而使第一导电图案形成在所述基板的一个表面上，或者可以通过用桥接器将在第二方向上第一导电图案之间形成的多个单位导电图案连接而使第二导电图案形成在所述基板的一个表面上，使得第一导电图案和第二导电图案彼此绝缘。
第二导电图案可以在第一方向上平行地形成在构成显示装置的上表面的所述基板的一个表面上，并且第一导电图案可以在第二方向上平行地形成在所述基板的另一表面上。
第一导电图案、第二导电图案和基本环路可以形成在构成液晶显示器(LCD)装置的背光单元、底部偏振器、TFT玻璃基板、滤光玻璃基板、顶部偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上，或者形成在构成有机发光二极管(OLED)装置的TFT玻璃基板、偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上。
所述显示模块还可以包括：电容控制器，在第一导电图案和第二导电图案与基本环路断开连接时，将第一导电图案的一端连接到另一端或打开第一导电图案的另一端，并将信号施加到第一导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测第二导电图案中所示的信号，或者将第二导电图案的一端连接到另一端或打开第二导电图案的另一端，并将信号施加到第二导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测第一导电图案中所示的信号；以及电磁感应控制器，在第一导电图案和第二导电图案与基本环路连接时，基于从第一导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置，并基于从第二导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第一方向上的发射位置，其中，在检测感应电磁场的发射位置的情况下，第一导电图案和第二导电图案的一端可以连接到电磁感应控制器，并且另一端可以连接到基本环路。
电磁感应控制器可以基于从至少两个第一导电图案的一端输出的信号来检测电子笔在第二方向上的位置，并且基于从至少两个第二导电图案的一端输出的信号来检测电子笔在第一方向上的位置。
所述显示模块还可以包括：能量供应单元，一体设置在显示装置中，并且通过施加与电子笔的谐振电路的谐振频率相对应的频率向电子笔供应能量。
基本环路可以设置在布置在显示装置中的基板的一个边缘或另一边缘处，以围绕感测区域的至少一部分。
本发明的另一方面提供了一种显示装置，包括：壳体框架；以及显示模块，嵌入在所述壳体框架中，可视地显示图像，根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，并且根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
有益效果
根据本发明的实施例，在显示装置中集成了位置检测单元，所述位置检测单元根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置，并根据由于电磁感应引起的电磁场的变化检测电子笔的位置，从而在显示模块显示图像时检测由于触摸操作引起的触摸位置和电子笔的位置并使显示模块的厚度最小化。
附图说明
图1是示出了根据本发明的第一实施例的显示装置的分解透视图。
图2(a)和图2(b)是用于描述使用电容方法检测触摸位置的示意图。
图3是用于描述使用电磁感应方法检测电子笔的位置的示意图。
图4(a)和图4(b)是用于描述当设置了多个线路天线时根据实施例的使用电磁感应方法检测电子笔的位置的示意图。
图5(a)和图5(b)是用于描述当设置了多个线路天线时根据另一实施例的使用电磁感应方法检测电子笔的位置的示意图。
图6和图7是示出了根据本发明的第一实施例的位置检测单元的结构的平面图。
图8是示出了根据本发明的第一实施例的将位置检测单元一体设置在LCD中的显示模块的横截面图。
图9和图10是示出了根据本发明的第一实施例的形成在LCD的滤光玻璃基板上的位置检测单元的横截面图，作为沿着线A-A截取的横截面图。
图11是示出了根据本发明的第一实施例的将位置检测单元一体设置在OLED中的显示模块的横截面图。
图12和图13是示出了根据本发明的第二实施例的位置检测单元的结构的平面图。
图14和图15是示出了根据本发明的第一实施例的形成在LCD的滤光玻璃基板上的位置检测单元的横截面图，作为沿着线B-B截取的横截面图。
具体实施方式
为了充分理解本发明、本发明的操作优点和通过实施本发明所实现的目的，将参照示出了本发明的优选实施例的附图和附图中示出的内容来描述本发明。
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。相应附图中所示的相同附图标记表示相同的构件。
首先，将如下描述根据本发明的第一实施例的显示装置。
图1是示出了根据本发明的第一实施例的显示装置的分解透视图，图2(a)和图2(b)是用于描述使用电容方法检测触摸位置的示意图，图3是用于描述使用电磁感应方法检测电子笔的位置的示意图，图4(a)和图4(b)是用于描述当设置了多个线路天线时根据实施例的使用电磁感应方法检测电子笔的位置的示意图，图5(a)和图5(b)是用于描述当设置了多个线路天线时根据另一实施例的使用电磁感应方法检测电子笔的位置的示意图，图6和图7是示出了根据本发明的第一实施例的位置检测单元的结构的平面图，图8是示出了根据本发明的第一实施例的将位置检测单元一体设置在LCD中的显示模块的横截面图，图9和图10是示出了根据本发明的第一实施例的形成在LCD的滤光玻璃基板上的位置检测单元的横截面图，作为沿着线A-A截取的横截面图，以及图11是示出了根据本发明的第一实施例的将位置检测单元一体设置在OLED中的显示模块的横截面图。
参考图1，根据本发明的第一实施例的显示装置包括壳体框架100、嵌入在壳体框架100中以在显示图像时检测由于触摸操作引起的触摸位置和电子笔的位置的图像显示单元100、以及设置在壳体框架100的前表面上的窗玻璃300。
此外，显示模块200和窗玻璃300顺序地堆叠以耦接到壳体框架100。
根据实施例的显示模块200包括可视地显示图像的显示装置210以及一体设置在显示装置210中的位置检测单元250，其中位置检测单元250根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置并根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
也就是说，在根据实施例的显示模块200中，位置检测单元250一体设置在显示装置210中以形成一个单元模块。
在实施例中，显示装置210用于将图像显示给用户，并且可以是各种显示装置，包括有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)、场发射显示器(FED)等。此外，在实施例中，显示装置210包括平面类型和弯曲类型二者。
由于根据实施例的显示模块200包括使用电容方法检测触摸位置和使用电磁感应方法检测电子笔的位置的位置检测单元250，因此在描述根据实施例的显示模块200之前，将示意性地描述使用电容方法检测触摸位置和使用电磁感应方法检测电子笔的位置的方法。
首先，参考图2(a)和图2(b)，下面将描述使用电容方法检测触摸位置的方法。
布置了设置为向显示模块200输入信号的信号输入图案Tx，并且可以在与信号输入图案Tx相交的方向上布置信号感测图案Rx。
参考图2(a)，信号输入图案Tx和信号感测图案Rx紧密设置，彼此相交并且彼此电绝缘。
此外，当通过AC电压产生的脉冲信号50被输入到信号输入图案Tx时，在靠近信号输入图案Tx设置的信号感测图案Rx中累积预定范围的电荷(参见图2(b)的X)。
此时，当手指等接近信号感测图案Rx时，信号感测图案Rx中累积的电荷量通过手指等而改变(参见图2(b)中的Y)，并且可以通过感测电荷量的变化来检测手指的位置。
此外，下面将参考图3至图5(b)描述使用电磁感应方法检测电子笔的位置的方法。
参考图3，当线路天线20连接到闭合环路50并且电子笔60接近线路天线20侧时，通过电子笔60在线路天线20中产生感应电压。
在这种情况下，在电子笔60中设置有与线圈L2和电容器C2连接的谐振电路，并且虽然未示出，但是线圈L1和电容器C1连接到电源线圈(未示出)，所述电源线圈单独设置在闭合环路50外部，以向电子笔60供应能量。
因此，当电子笔60接近靠近线路天线20的位置时，产生LC谐振(L1*C1＝L2*C2)，并且能量从电子笔60传输到线路天线20以产生感应电压。
另外，如图3所示，感应电流i1和i2通过感应电压沿着线路天线20流动，这里，当电子笔60位于线路天线20的中心时，流过闭合环路50的感应电流i1和感应电流i2的大小相同。
此外，当电子笔60位于线路天线20的左侧时，感应电流i1具有大于感应电流i2的值，并且当电子笔60位于线路天线20的右侧时，电流i2具有大于感应电流i1的值。
图4(a)和图4(b)是用于描述根据实施例的使用电磁感应方法的电子笔的位置检测的示图，并且示出了当设置了多个线路天线20时从多个线路天线20输出的电压的大小和相位的变化。
这里，图4(a)示出了多个线路天线20、开关10和差分放大器30的布置，图4(b)示出了从多个线路天线20输出的电压的大小和相位。
参考图4(a)，假设电子笔60位于中心的相对右侧，则当开关10处于第一位置时，如图4(b)所示，开关10具有相对低的电压值，但是当开关10移动到右侧时，即开关10从第一位置移动到第四位置时，电压值沿正(+)方向增加然后再减小，并且在电磁笔60所在的点40处具有0[V]的值，并且从电磁笔60所在的点40起在位于右侧的第四位置处的开关10中沿负(-)方向增加。
也就是说，当设置了多个线路天线20并且通过开关10顺序地扫描这多个线路天线20时，电压的大小和相位根据电子笔60的位置而改变。在这种情况下，电子笔60的位置对应于电压值为0[V]的点。
图5(a)和图5(b)是用于描述根据另一实施例的使用电磁感应方法的电子笔的位置检测的示图，并且示出了当设置了多个线路天线20时从多个线路天线20中两个相邻线路天线20输出的电压的大小和相位的变化。
这里，图5(a)示出了多个线路天线20、第一开关11和第二开关15以及第一至第三差分放大器31、33和35的布置，图5(b)示出了从多个线路天线20中两个相邻线路天线20输出的电压的大小和相位的差异。
例如，图5(b)示出了通过从当第一开关11位于第一位置时第一差分放大器31输出的电压的大小和相位减去当第二开关15处于第二位置时来自第二差分放大器33的电压的大小和相位而获得的值，作为从第三差分放大器35输出的值。
参考图5(b)，从第三差分放大器35输出的大小和相位在电子笔60所在的点40处具有最大值。这可以从图4(b)中在开关10的第一位置和第四位置处从差分放大器30输出的大小和相位来得以确认。
此外，如图5(a)所示，通过使用从两个相邻线路天线20输出的电压的大小和相位的差异来获得电子笔60的位置的方法可以抵消从这两个相邻线路天线20产生的噪声，因此存在更精确地找到电子笔60的位置的优点。
同时，在实施例中，可以使用从两个线路天线20输出的电压的大小和相位来检测电子笔60的位置，但是通过对此进行延伸，可以使用从至少两个线路天线输出的电压的大小和相位来检测电子笔60的位置。
如上所述，在根据实施例的显示模块200中，能够使用电容方法检测触摸位置和使用电磁感应方法检测电子笔的位置的位置检测单元250一体设置在显示装置210中以形成一个单元模块。
参考图6和图7，下面将描述根据本发明的第一实施例的使用电容方法检测触摸位置和使用电磁感应方法检测电子笔的位置的位置检测单元250。
根据实施例的位置检测单元250包括基本环路251、沿第一方向延伸并沿与第一方向相交的第二方向彼此平行的多个第一导电图案252、沿第二方向延伸并沿第一方向彼此平行的多个第二导电图案257以及沿第二方向延伸、连接到基本环路251并沿第一方向彼此平行的多个第三导电图案258。
这里，第一方向是壳体框架100的宽度方向，第二方向是壳体框架100的长度方向，但是这些方向可以相反地定义。此外，第三导电图案258的一端(特别是图6和图7所示的第三导电图案252的上端)被保持连接到下面要描述的控制器285或设置为打开状态，或者可以施加预定电压或接地。第三导电图案258的另一端(特别是图6和图7所示的第三导电图案252的下端)可以连接到基本环路251。
基本环路251设置为围绕感测区域的至少一部分。这里，感测区域是指用户手指接近或触摸以实现电容式触摸输入以及发射电磁力的电磁笔接近或接触以实现感应电磁场输入的区域。
感测区域可以是显示装置210的整个表面，并且在该实施例中，感测区域与基本环路251包围的区域重合，以便最小化壳体框架100的边框宽度。
此外，第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258设置在感测区域内部和基本环路251内部。
此外，第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258彼此绝缘。
同时，根据实施例的位置检测单元250需要根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置并根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
为此，第一导电图案252和第二导电图案257配对以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置，并且第一导电图案252和第三导电图案257配对以根据感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
特别地，在本实施例中，第一导电图案252共同用于使用电容方法检测触摸位置和使用电磁感应方法检测电子笔的位置。
为此，如图6和图7所示，作为开关元件的复用器260设置在位置检测单元250的一侧。
复用器260可以是2∶1 MUX 260，并且2∶1 MUX 260具有两个输入和一个输出。
2∶1 MUX 260设置为与第一导电图案252的数量相对应的数量，第一导电图案252的一端(特别是图6和图7所示的第一导电图案252的左端)连接到2∶1 MUX 260的一个输入，基本环路251连接到另一个输入，并且第一导电图案252的另一端(特别是图6和图7所示的第一导电图案252的右端)连接到输出。
此外，2∶1 MUX 260由下面要描述的电容控制器281或电磁感应控制器285控制。
在检测由于触摸操作引起的触摸位置的电容感测模式中，当电容控制器281被激活时，2∶1 MUX 260将第一导电图案252的一端和另一端彼此连接。
此外，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252的一端和另一端，并感测第二导电图案257中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置。替代地，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257的一端(特别是图6和图7所示的第二导电图案257的上端)和另一端(特别是图6和图7所示的第二导电图案257的下端)，并感测第一导电图案252中所示的信号，以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置。
同时，2∶1 MUX 260在第一导电图案252的一端和另一端彼此断开时将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252的一端和另一端中的任何一个，并感测第二导电图案257中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置。替代地，2∶1 MUX 260将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257的一端和另一端中的任何一个，并感测第一导电图案252中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置。
同时，尽管未示出，但是复用器可以是N∶1 MUX(未示出)，并且N∶1 MUX具有N个输入和一个输出。第一导电图案252的所述另一端连接到N∶1 MUX的N个输入，基本环路252连接到所述输出。
这样，当复用器由N∶1 MUX配置时，在第一导电图案252与基本环路251断开连接时，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252的一端和另一端中的任何一个，并感测第二导电图案257中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置。替代地，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257的一端和另一端中的任何一个，并感测第一导电图案252中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置。
这样，第一导电图案252和第二导电图案257配对以用于根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，如上述图3所示。
另外，在根据感应电磁场的变化检测电子笔的位置的电磁感应模式中，当电磁感应控制器285被激活时，2∶1 MUX 260将第一导电图案252的所述另一端与基本环路251连接。
此外，电磁感应控制器285将基本环路251的电压与从第一导电图案252的一端输出的感应电压进行比较，以检测电子笔在第二方向上的位置(从谐振电路发射的感应电场的位置)(参见图4(a)和图4(b))或者基于从两个相邻的第一导电图案252的一端输出的信号来检测电子笔在第二方向上的位置(特别是通过比较感应电压的差)(参见图5(a)和图5(b))。此外，电磁感应控制器285将基本环路251的电压与从第三导电图案258的一端输出的感应电压进行比较，以检测电子笔在第一方向上的位置(从谐振电路发射的感应电场的位置)(参见图4(a)和图4(b))或者基于从两个相邻的第三导电图案258的一端输出的信号来检测电子笔在第一方向上的位置(特别是通过比较感应电压的差)(参见图5(a)和图5(b))。
同时，尽管未示出，但是当复用器是N∶1 MUX(未示出)时，N∶1 MUX在第一导电图案252的所述另一端与基本环路251连接时基于基本环路251的电压和从所选择的第一导电图案252的一端输出的电压来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以基于从两个相邻的第一导电图案252的一端输出的信号(特别是通过比较感应电压的差)来检测电子笔在第二方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。此外，N∶1 MUX基于基本环路251的电压和从与基本环路251连接的所选择的第三导电图案252的一端输出的感应电压来检测感应电磁场在第一方向上的发射位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以基于从两个相邻的第三导电图案252的一端输出的信号(特别是通过比较感应电压的差)来检测电子笔在第一方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。
这样，第一导电图案252和第三导电图案257配对以用于根据感应电磁场的变化来检测电子笔的位置，如上述图3至图5(b)所示。
同时，下面将描述根据实施例的位置检测单元250一体设置在显示装置210中的结构。
例如，如图8所示，当显示装置210是LCD时，下面将描述集成了显示装置210和位置检测单元250的显示模块200的结构。
通过依次堆叠各个构成元件来形成LCD，所述各个构成元件包括背光单元211上的底部偏振器212、其上具有薄膜晶体管(TFT)214的TFT玻璃基板213、液晶层215、在后表面上沉积滤色器216的滤光玻璃基板217、顶部偏振器218、盖玻璃219等。
在这种情况下，为了使显示模块200的厚度最小化，根据实施例的位置检测单元250可以一体形成在滤光玻璃基板217的上表面上，如图8所示。
特别地，如图9所示，第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案259可以形成为顺序地沉积在滤光玻璃基板217的上表面上。
也就是说，第二导电图案257和第三导电图案258在第一方向上平行地交替地形成在滤光玻璃基板217的上表面上，并且如图6和图9所示，通过用桥接器254将在多个第二导电图案257和第三导电图案258之间在第一方向上形成的多个单位导电图案253连接而将第一导电图案252形成在滤光玻璃基板217的上表面上。
这里，桥接器254连接到电线256，使得彼此间隔开以保持第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案彼此绝缘的状态的多个单位导电图案253彼此电连通并且电线256的外部被绝缘体255覆盖。这样，多个单位导电图案253通过桥接器254彼此连接以形成第一导电图案253。
同时，多个第一导电图案252在第二方向上平行地形成在滤光玻璃基板217的上表面上，并且如图7所示，可以通过用桥接器254将在第二方向上多个第一导电图案252之间形成的多个单位导电图案253连接来形成第二导电图案257和第三导电图案258。
此外，基本环路251形成在滤光玻璃基板217的上边缘处，以与第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258间隔开，并且设置为覆盖第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258。
此外，在图9中，示出了基本环路251设置在滤光玻璃基板217的上边缘处，但不限于此，其可以设置在滤光玻璃基板217的下边缘处。
此外，第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258可以形成在滤光玻璃基板217的一个表面和另一个表面上。
特别地，如图10所示，多个第二导电图案257和第三导电图案258在第一方向上平行地交替地形成在滤光玻璃基板217的上表面上，并且多个第一导电图案252可以在第二方向上平行地形成在滤光玻璃基板217的下表面上。
如上所述，当第一导电图案252形成在滤光玻璃基板217的下表面上并且第二导电图案257和第三导电图案258形成在滤光玻璃基板217的上表面上时，不需要使用图9所示的桥接器254。
此外，基本环路251形成在滤光玻璃基板217的上边缘或下边缘处，以与第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258间隔开，并且设置为覆盖第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258。
此外，在图9和图10中，基本环路251形成在滤光玻璃基板217的上表面或下表面上，但不限于此，基本环路251可以设置在构成具有图8所示的堆叠结构的LCD的各个构成元件的任何位置处，并且特别地，可以形成在背光单元211的底部。
同时，在图8至图10中，示出了第一导电图案252、第二导电图案257、第三导电图案258和基本环路251形成在滤光玻璃基板217的上表面或下表面上，但实施例不限于此。第一导电图案252、第二导电图案257、第三导电图案258和基本环路251可以形成在包括背光单元211、底部偏振器212、TFT玻璃基板213、滤光玻璃基板217、顶部偏振器218、盖玻璃219等在内的各个构成元件中的任何一个的一个表面或另一个表面上，所述各个构成元件构成具有图8所示的堆叠结构的LCD装置。
此外，根据实施例，第一导电图案252、第二导电图案257、第三导电图案258和基本环路251可以设置在显示模块200的底部上。
此外，基本环路251形成为与第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258中的至少一个的图案间隔开。
此外，例如，如图11所示，当显示装置是OLED时，下面将描述集成了显示装置210和位置检测单元250的显示模块200的结构。
如图11所示，通过依次堆叠包括沉积有TFT 214a的TFT玻璃基板213a、有机EL层215a、偏振器218a、盖玻璃219a等在内的各个构成元件来形成OLED。
在这种情况下，为了使显示模块200的厚度最小化，根据实施例的位置检测单元250可以堆叠在有机EL层215a和偏振器218a之间以一体形成。
特别地，如图9所示，玻璃基板217a堆叠在有机EL层215a和偏振器218a之间，并且第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案259可以形成为顺序地沉积在玻璃基板217a的上表面上。
也就是说，第二导电图案257和第三导电图案258在第一方向上平行地交替地形成在玻璃基板217a的上表面上，并且通过用桥接器254将多个第二导电图案257和第三导电图案258之间在第一方向上形成的多个单位导电图案253连接而使得第一导电图案252形成在玻璃基板217的上表面上。
这里，桥接器254连接到电线256，使得彼此间隔开以保持第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案彼此绝缘的状态的多个单位导电图案253彼此电连通并且电线256的外部被绝缘体255覆盖。这样，多个单位导电图案253通过桥接器254彼此连接以形成第一导电图案253。
同时，多个第一导电图案252在第二方向上平行地形成在滤光玻璃基板217的上表面上，并且如图7所示，可以通过用桥接器254将在第二方向上多个第一导电图案252之间形成的多个单位导电图案253连接来形成第二导电图案257和第三导电图案258。
此外，基本环路251形成在玻璃基板217a的上边缘处，以与第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258间隔开，并且设置为覆盖第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258。
同时，在图9中，示出了基本环路251设置在玻璃基板217a的上边缘处，但不限于此，其可以设置在玻璃基板217a的下边缘处。
此外，第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258可以形成在玻璃基板217a的一个表面和另一个表面上。
特别地，如图10所示，多个第二导电图案257和第三导电图案258在第一方向上平行地交替地形成在玻璃基板217a的上表面上，并且多个第一导电图案252可以在第二方向上平行地形成在玻璃基板217a的下表面上。
如上所述，当第一导电图案252形成在玻璃基板217的下表面上并且第二导电图案257和第三导电图案258形成在玻璃基板217a的上表面上时，不需要使用图9所示的桥接器254。
此外，基本环路251形成在玻璃基板217a的上边缘或下边缘处，以与第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258间隔开，并且设置为覆盖第一导电图案252、第二导电图案257和第三导电图案258。
此外，在图9和图10中，基本环路251形成在玻璃基板217a的上表面或下表面上，但不限于此，基本环路251可以设置在构成具有图11所示的堆叠结构的OLED的各个构成元件的任何位置处。
同时，在图9和图10中，示出了第一导电图案252、第二导电图案257、第三导电图案258和基本环路251形成在玻璃基板217a的上表面或下表面上，但实施例不限于此。第一导电图案252、第二导电图案257、第三导电图案258和基本环路251可以形成在包括TFT玻璃基板213a、偏振器218a、盖玻璃219a等在内的各个构成元件中的任何一个的一个表面或另一个表面上，所述各个构成元件构成具有图11所示的堆叠结构的OLED装置的。此外，根据实施例，第一导电图案252、第二导电图案257、第三导电图案258和基本环路251可以设置在显示模块200的底部上。
此外，根据实施例的位置检测单元250可以使用电磁感应方法来检测电子笔的位置。
使用电磁感应方法检测电子笔的位置需要配置为使得电子笔可以发射电磁力。
因此，电子笔可以被配置为提供电池并且通过电池本身发射电磁力，但是在本实施例中，即使在电子笔中未设置电池，电子笔也被配置为发射电磁力以向电子笔供应能量。
结果，根据本实施例的显示模块200还包括能量供应单元270，其一体设置在显示装置中，并且通过施加与电子笔的谐振电路的谐振频率相对应的频率向电子笔供应能量。
在电子笔的能量供应中，优选的是，在使用电磁感应方法检测电子笔的位置之前，向电子笔供应能量。
能量供应单元270包括线圈形式的电源线圈270和用于通过向电源线圈270供应AC电压和电流来驱动电源线圈270的线圈驱动器(未示出)。
电源线圈270用于使用感应电磁场向包括谐振电路的电子笔供应能量。
与电子笔的谐振电路的谐振频率相对应的AC电压/电流被施加到电源线圈270。此外，电源线圈270可以设置在感测区域外部，感测区域内部，或感测区域内部和外部。
此外，电源线圈270可以由以线圈形式印刷在基板上的单一图案形成，或者形成有线圈状图案的多个基板可以被配置为彼此重叠并且彼此连接。
电源线圈270可以以预定间隔设置在与感测区域重合的基本环路251的外部间隔开的位置处，如图6和图7所示。
此外，电源线圈270可以如图8所示堆叠在背光单元211的底部上，并且可以如图11所示堆叠在TFT玻璃基板213a的底部上。
此外，尽管未示出，但是电源线圈270可以一体设置在显示装置210的一侧并且与基本环路251一起堆叠在背光单元211或TFT玻璃基板213a的底部。
电子笔在由于从电源线圈270产生的电磁力所引起的感应电流而产生谐振时发射电磁力，并且即使从电源线圈270去除了电磁力也发射逐渐抵消的电磁力。
同时，第一导电图案252和第二导电图案257配对以用于根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，并且第一导电图案252和第三导电图案257配对以用于根据感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
因此，根据本发明的第一实施例的显示模块200还包括用于控制触摸位置的检测的电容控制器281以及用于控制电子笔的位置的检测的电磁感应控制器285。
电容控制器281用于根据由于手指等的触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
参考图6和图7，如上所述，电容控制器281控制2∶1 MUX 260将第一导电图案252的一端连接到第一导电图案252的另一端或打开第一导电图案252的所述另一端。
此外，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252的一端和另一端中的至少一个，并感测第二导电图案257中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
此外，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257的一端和另一端中的至少一个，并感测第一导电图案252中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
也就是说，电容控制器281识别RX信号的特性(例如，幅度或频率)的位置，以将与相应位置相对应的第一导电图案252和第二导电图案257的相交点确定为触摸位置。
此外，如上所述，电磁感应控制器285控制2∶1 MUX 260将第一导电图案252的所述另一端连接到基本环路251，并且基于基本环路251的电压和从第一导电图案252的一端输出的感应电压来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置。这里，第一导电图案252的一端连接到电磁感应控制器285。
特别地，电磁感应控制器285将多个第一导电图案252的另一端连接到基本环路251，并将基本环路251的电压与从第一导电图案252的一端输出的感应电压进行比较，以检测电子笔在第二方向上的位置(从谐振电路发射的感应电磁场的位置)(参见图4(a)和图4(b))，或者比较从两个相邻的第一导电图案252的一端输出的感应电压的差，以检测电子笔在第二方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。
此外，电磁感应控制器285在第三导电图案258的另一端连接到基本环路251时将基本环路251的电压与从所选择的第三导电图案258的一端输出的感应电压进行比较，以检测电子笔在第一方向上的位置(参见图4(a)和图4(b))，或者比较从两个相邻的第三导电图案258的一端输出的感应电压的差，以检测电子笔在第一方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。这里，第三导电图案258的一端连接到电磁感应控制器285。
同时，在本实施例中，描述了通过比较从两个相邻的第一导电图案252的一端和两个相邻的第三导电图案258的一端输出的感应电压的差来检测电子笔的位置，但是不限于此。此外，可以通过比较从至少两个第一导电图案252的一端和第三导电图案258的一端输出的感应电压的差来检测电子笔的位置。
此外，根据本发明的第一实施例的显示模块200还包括主控制器280以独立地控制电容控制器281和电磁感应控制器285。电容控制器281和电磁感应控制器285连接到主控制器280并且选择性地操作。
也就是说，在检测触摸位置的情况下，主控制器280激活电容控制器281，相反地在检测电子笔的位置的情况下，激活电磁感应控制器285。
由于电容控制器281和电磁感应控制器285共同使用第一导电图案252，所以各个操作彼此不重叠并且选择性地操作。
因此，电容控制器281和电磁感应控制器285连接到主控制器280，以相互传输对于第一导电图案252的占用率和占用时间。
同时，当电容控制器281工作时，未被使用的基本环路251可以被设置为打开状态，或者可以施加特定电压或接地。在本实施例中，基本环路251被打开。
此外，在电容控制器281工作时，未被使用的第三导电图案258被保持连接到电磁感应控制器285，或者可以被设置为打开状态，或者可以施加特定电压或接地。
如上所述，参考图6和图7，第一导电图案252可以用于感测电容触摸和感应电磁场输入二者，并且当第一方向是壳体框架100的宽度方向且第二方向是壳体框架100的长度方向时，可以沿壳体框架100的长度方向设置第二导电图案257和第三导电图案258的连接线，而不会在作为壳体框架100的侧面的边框宽度方向上增加，从而最小化用于布置连接线的边框宽度的尺寸。
接着，以下将描述根据本发明的第二实施例的显示装置。
图12和图13是示出了根据本发明的第二实施例的位置检测单元的结构的平面图，图14和图15是示出了根据本发明的第一实施例的形成在LCD的滤光玻璃基板上的位置检测单元的横截面图，作为沿着线B-B截取的横截面图。
根据本发明的第二实施例的显示装置包括壳体框架(未示出)、嵌入在壳体框架中以在显示图像时检测由于触摸操作引起的触摸位置和电子笔的位置的显示模块(未示出)、以及设置在壳体框架的前表面上的窗玻璃(未示出)。
由于根据本发明的第二实施例的壳体框架和窗玻璃与根据本发明的第一实施例的壳体框架100和窗玻璃300相同，因此将省略其详细描述。
下文中，将描述与本发明的第一实施例不同的显示模块。
根据本发明的第二实施例的显示模块包括可视地显示图像的显示装置以及一体设置在显示装置中的位置检测单元，其中所述位置检测单元根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置并根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
在根据本实施例的显示模块中，位置检测单元250一体设置在显示装置中以形成一个单元模块。
在本实施例中，显示装置用于将图像显示给用户，并且可以是各种显示装置，包括有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)、场发射显示器(FED)等。此外，在本实施例中，显示装置包括平面类型和弯曲类型二者。
在本实施例中，位置检测单元250a用于根据由于触摸操作引起的电容的变化来检测触摸位置，并且根据在发射电磁力的电子笔接近时所产生的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
根据实施例的位置检测单元250a包括基本环路251a、沿第一方向延伸并沿与第一方向相交的第二方向彼此平行的多个第一导电图案252a、沿第二方向延伸并沿第一方向彼此平行的多个第二导电图案257a。
这里，第一方向是壳体框架的宽度方向，第二方向是壳体框架的长度方向，但是这些方向可以相反地定义。
基本环路251a设置为围绕感测区域。这里，感测区域是指用户手指接近或触摸以实现电容式触摸输入以及发射电磁力的电磁笔接近或接触以实现感应电磁场输入的区域。
感测区域可以是显示装置的整个表面，并且在该实施例中，感测区域与基本环路251a包围的区域重合，以便最小化壳体框架的边框宽度。
此外，第一导电图案252a和第二导电图案257a设置在感测区域内部和基本环路251a内部。
此外，第一导电图案252a和第二导电图案257a彼此绝缘。
同时，根据实施例的位置检测单元250a需要根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置并根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
为此，第一导电图案252a和第二导电图案257a配对以用于根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置并根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
如图12和图13所示，作为开关元件的复用器260a设置在位置检测单元250a的一侧。
复用器260a可以是N∶1 MUX 260a，并且N∶1 MUX 260a具有N个输入和一个输出。
第一导电图案252a的另一端(特别是图12和图13所示的第一导电图案252a的右端)和第二导电图案257a的另一端(特别是图12和图13所示的第二导电图案257a的下端)连接到N∶1 MUX 260a的N个输入，并且基本环路251a连接到输出。
N∶1 MUX 260a由下面要描述的电容控制器281a或电磁感应控制器285a控制。
在用于检测由于触摸操作引起的触摸位置的电容感测模式中，当电容控制器281a被激活时，N∶1 MUX 260a将第一导电图案252a和第二导电图案257a的所述另一端与基本环路251a断开连接。
此外，电容控制器281a在第一导电图案252a和第二导电图案257a与基本环路251a断开连接的状态下将信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252a的一端和另一端中的至少一个，并感测第二导电图案257a中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。替代地，电容控制器281a将信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257a的一端(特别是图12和图13中所示的第二导电图案257a的上端)和另一端中的至少一个，并感测第一导电图案252a中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
此外，尽管未示出，但是复用器可以是2∶1 MUX，并且2∶1 MUX具有两个输入和一个输出。
2∶1 MUX以与第一导电图案252a和第二导电图案257a的数量相对应的数量来布置，并且第一导电图案252a或第二导电图案257a的一端连接到2∶1 MUX的一个输入，基本环路251a连接到另一个输入，第一导电图案252a或第二导电图案257a的另一端连接到输出。
这样，当复用器由2∶1 MUX配置时，在第一导电图案252a和第二导电图案257a与基本环路251断开连接时，电容控制器281a将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252的一端和另一端中的至少一个，并且感测第二导电图案257中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。替代地，电容控制器281将信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257的一端和另一端中的至少一个，并感测第一导电图案252中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)所示的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
这样，第一导电图案252a和第二导电图案257a配对以用于根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，如上述图3所示。
此外，在根据感应电磁场的变化检测电子笔的位置的电磁感应模式中，当电磁感应控制器285a被激活时，电磁感应控制器285a控制N∶1 MUX 260a在第一导电图案252a和第二导电图案257a的另一端与基本环路251a连接时通过比较基本环路251a的电压和从第一导电图案252a的一端输出的电压来检测电子笔在第二方向上的位置(感应电磁场的发射位置)(参见图4(a)和图4(b))，或者可以基于从两个相邻的第一导电图案252a的一端输出的信号(特别是通过比较感应电压的差)来检测电子笔在第二方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。此外，电磁感应控制器285a可以通过比较基本环路251a的电压和从第二导电图案257a的一端输出的感应电压来检测电子笔在第一方向上的位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以基于从两个相邻的第二导电图案257a的另一端输出的信号(特别是通过比较感应电压的差)来检测电子笔在第一方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。
同时，尽管未示出，但是当复用器是2∶1 MUX时，电磁感应控制器285a控制N∶1 MUX260a在第一导电图案252a和第二导电图案257a的所述另一端与基本环路251连接时基于基本环路251的电压和从所选择的第一导电图案252a的一端输出的电压来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以基于从两个相邻的第一导电图案252的一端输出的信号(特别是通过比较感应电压的差)来检测电子笔在第二方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。此外，电磁感应控制器285a可以基于基本环路251a的电压和从与基本环路251a连接的所选择的第二导电图案257a的一端输出的电压来检测电子笔在第一方向上的位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以基于从两个相邻的第二导电图案257a的所述另一端输出的信号(特别是通过比较感应电压的差)来检测电子笔在第一方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。
这样，第一导电图案252a和第三导电图案257a配对以用于根据感应电磁场的变化来检测电子笔的位置，如上述图3至图5(b)所示。
同时，下面将描述根据实施例的位置检测单元250a一体设置在显示装置中的结构。
例如，如图8所示，当显示装置是LCD时，下面将描述集成了显示装置和位置检测单元250a的显示模块200的结构。
为了使显示模块的厚度最小化，根据实施例的位置检测单元250a可以一体形成在滤光玻璃基板217的上表面上。
特别地，如图14所示，第一导电图案252a和第二导电图案257a可以形成为顺序地沉积在滤光玻璃基板217的上表面上。
也就是说，第二导电图案257a在第一方向上平行地交替地形成在滤光玻璃基板217的上表面上，并且如图12和图14所示，通过用桥接器254a将在多个第二导电图案257a之间在第一方向上形成的多个单位导电图案253a连接而将第一导电图案252a形成在滤光玻璃基板217的上表面上。
这里，桥接器254a连接到电线256a，使得彼此间隔开以保持第一导电图案252a和第二导电图案257a彼此绝缘的状态的多个单位导电图案253a彼此电连通并且电线256a的外部被绝缘体255a覆盖。这样，多个单位导电图案253a通过桥接器254a彼此连接以形成第一导电图案253a。
同时，多个第一导电图案252a在第二方向上平行地形成在滤光玻璃基板217a的上表面上，并且如图11所示，可以通过用桥接器254a将在第二方向上多个第一导电图案252a之间形成的多个单位导电图案253a连接来形成第二导电图案257a。
此外，基本环路251a形成在滤光玻璃基板217的上边缘处，以与第一导电图案252a和第二导电图案257a间隔开，并且设置为覆盖第一导电图案252a和第二导电图案257a。
同时，在图11中，示出了基本环路251设置在滤光玻璃基板217的上边缘处，但不限于此，其可以设置在滤光玻璃基板217的下边缘处。
此外，第一导电图案252a和第二导电图案257a可以形成在滤光玻璃基板217的一个表面和另一个表面上。
特别地，如图15所示，多个第二导电图案257a在第一方向上平行地交替地形成在滤光玻璃基板217的上表面上，并且多个第一导电图案252a可以在第二方向上平行地形成在滤光玻璃基板217的下表面上。
如上所述，当第一导电图案252a形成在滤光玻璃基板217的下表面上并且第二导电图案257a和第三导电图案258形成在滤光玻璃基板217的上表面上时，不需要使用图14所示的桥接器254。
此外，基本环路251a形成在滤光玻璃基板217的上边缘或下边缘处，以与第一导电图案252a和第二导电图案257a间隔开，并且设置为覆盖第一导电图案252a和第二导电图案257a。
此外，在图14和图15中，基本环路251a形成在滤光玻璃基板217的上表面或下表面上，但不限于此，基本环路251a可以设置在图8所示的背光单元211的底部。
同时，在图8、图14和图15中，示出了第一导电图案252a、第二导电图案257a和基本环路251a形成在滤光玻璃基板217的上表面或下表面上，但实施例不限于此。第一导电图案252a、第二导电图案257a和基本环路251a可以形成在包括背光单元211、底部偏振器212、TFT玻璃基板213、滤光玻璃基板217、顶部偏振器218、盖玻璃219等在内的各个构成元件中的任何一个的一个表面或另一个表面上，所述各个构成元件构成具有图8所示的堆叠结构的LCD装置。此外，根据实施例，第一导电图案252a、第二导电图案257a和基本环路251a可以设置在显示模块200的底部上。
此外，基本环路251a形成为与第一导电图案252a和第二导电图案257a中的至少一个的图案间隔开。
此外，在显示装置是OLED的情况下，当描述集成了显示装置和位置检测单元250a的显示模块的结构时，如图14和图15所示，示出了第一导电图案252a、第二导电图案257a和基本环路251a形成在玻璃基板217a的上表面或下表面上，并且实施例不限于此。第一导电图案252a、第二导电图案257a和基本环路251a可以形成在包括TFT玻璃基板213a、偏振器218a、盖玻璃219a等在内的各个构成元件中的任何一个的一个表面或另一个表面上，所述各个构成元件构成具有图11所示的堆叠结构的OLED装置。此外，根据实施例，第一导电图案252a、第二导电图案257a和基本环路251a可以设置在显示模块的底部上。
在下文中，当显示装置是OLED时，集成了显示装置和位置检测单元250a的显示模块的结构是指根据本发明的第一实施例的显示模块的结构，将省略其详细描述。
参考图12和图13，根据本实施例的显示模块还包括能量供应单元270a，其一体设置在显示装置中，并且通过施加与电子笔的谐振电路的谐振频率相对应的频率向电子笔供应能量。
此外，能量供应单元270a包括线圈形式的电源线圈270a和用于通过向电源线圈270a供应AC电压和电流来驱动电源线圈270a的线圈驱动器(未示出)。
由于根据本实施例的电源线圈270a与根据本发明的第一实施例的电源线圈270相同，因此将省略其详细描述。
同时，根据本实施例的位置检测单元250a根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置并根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
在这种情况下，在第一导电图案252a的另一端和第二导电图案257a的另一端与基本环路251a断开连接时，第一导电图案252a和第二导电图案257a配对以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
此外，在第二导电图案257a的另一端和第一导电图案252a与基本环路251a连接时，第一导电图案252a和第二导电图案257a配对以根据当发射电磁力的电子笔接近时所产生的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
因此，根据本发明的第二实施例的显示模块还包括用于控制触摸位置的检测的电容控制器281a以及用于控制电子笔的位置的检测的电磁感应控制器285a。
参考图12和图13，电容控制器281a控制N∶1 MUX 260a并在第二导电图案257a的另一端和第一导电图案252a与基本环路251a断开连接时将信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号输入图案Tx)施加到第一导电图案252a的一端和另一端中的至少一个，并感测第二导电图案257a中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
此外，电容控制器281a将信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号输入图案Tx)施加到第二导电图案257a的一端和另一端中的至少一个，并感测第一导电图案252a中所示的信号(例如，图2(a)和图2(b)中的信号感测图案Rx)，以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置。
也就是说，电容控制器281a识别RX信号的特性(例如，幅度或频率)的位置，以将与相应位置相对应的第一导电图案252a和第二导电图案257a的相交点确定为触摸位置。
同时，电磁感应控制器285a控制N∶1 MUX 260a在第二导电图案257a的另一端和第一导电图案252a与基本环路251a连接时基于基本环路251a的电压和从所选择的第一导电图案252a的一端输出的电压来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以通过比较从两个相邻的第一导电图案252a的一端输出的感应电压的差来检测电子笔在第二方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。此外，第一导电图案252a和第二导电图案257s的一端连接到电磁感应控制器285a。
此外，电磁感应控制器285a基于基本环路251a的电压和从所选择的第二导电图案252a的一端输出的电压来检测感应电磁场在第一方向上的发射位置(参见图4(a)和图4(b))，或者可以通过比较从两个相邻的第二导电图案257a的一端输出的感应电压的差来检测电子笔在第一方向上的位置(参见图5(a)和图5(b))。
同时，在本实施例中，描述了通过比较从两个相邻的第一导电图案252的一端和两个相邻的第二导电图案257a的一端输出的感应电压的差来检测电子笔的位置，但是不限于此。此外，可以通过比较从至少两个第一导电图案252a的一端和第二导电图案257a的一端输出的感应电压的差来检测电子笔的位置。
此外，根据本发明的第二实施例的显示模块还包括主控制器280a以独立地控制电容控制器281a和电磁感应控制器285a。电容控制器281a和电磁感应控制器285a连接到主控制器280a并且选择性地操作。
也就是说，在检测触摸位置的情况下，主控制器280a激活电容控制器281a，相反地在检测电子笔的位置的情况下，激活电磁感应控制器285a。
如上所述，本发明不限于本文所描述的实施例，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，将确定的是，改变的示例或修改的示例被包括在本发明的所附权利要求中。
工业实用性
本发明可以应用于信息技术(IT)行业领域。

Claims (16)

1.一种能够使用电容和电磁感应方法检测位置的显示模块，所述显示模块包括：
显示装置；以及
位置检测单元，一体设置在显示装置中，并且根据由于触摸操作引起的电容变化检测触摸位置且根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化检测电子笔的位置。
2.根据权利要求1所述的显示模块，其中，所述位置检测单元包括：
基本环路，围绕感测区域的至少一部分；
多个第一导电图案，在感测区域中沿第一方向延伸并且沿与第一方向相交的第二方向彼此平行；
多个第二导电图案，在感测区域中沿第二方向延伸并且沿第一方向彼此平行，以通过与第一导电图案配对而根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置；以及
多个第三导电图案，在感测区域中沿第二方向延伸，连接到基本环路，并且沿第一方向彼此平行，以通过与第一导电图案配对而根据在发射电磁力的电子笔接近时所产生的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
3.根据权利要求2所述的显示模块，其中，所述第二导电图案和所述第三导电图案在第一方向上平行地形成在设置在显示装置中的基板的一个表面上，
所述第一导电图案在第二方向上平行地形成在所述基板的一个表面上并与所述第二导电图案和所述第三导电图案相交，以及
通过用桥接器将所述第二导电图案和所述第三导电图案之间在第一方向上形成的多个单位导电图案连接而使第一导电图案形成在所述基板的一个表面上，或者通过用桥接器将在第二方向上第一导电图案之间形成的多个单位导电图案连接而使所述第二导电图案和所述第三导电图案形成在所述基板的一个表面上。
4.根据权利要求2所述的显示模块，其中，所述第二导电图案和所述第三导电图案在所述第一方向上平行地形成在设置在所述显示装置中的基板的一个表面上，以及
所述第一导电图案在所述第二方向上平行地形成在所述基板的另一表面上。
5.根据权利要求2所述的显示模块，其中，所述第一导电图案、所述第二导电图案、所述第三导电图案和所述基本环路形成在构成液晶显示器(LCD)装置的背光单元、底部偏振器、TFT玻璃基板、滤光玻璃基板、顶部偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上，或者形成在构成有机发光二极管(OLED)装置的TFT玻璃基板、偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上。
6.根据权利要求2所述的显示模块，还包括：
电容控制器，在所述第一导电图案和所述第二导电图案与所述基本环路断开连接时，将所述第一导电图案的一端连接到另一端或打开所述第一导电图案的另一端，并将信号施加到第一导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测所述第二导电图案中所示的信号，或者将所述第二导电图案的一端连接到另一端或打开所述第二导电图案的另一端，并将信号施加到所述第二导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测所述第一导电图案中所示的信号；以及
电磁感应控制器，在所述第一导电图案和所述第三导电图案与所述基本环路连接时，基于从所述第一导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置，并基于从所述第三导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第一方向上的发射位置，
其中，在检测所述感应电磁场的发射位置的情况下，所述第一导电图案和所述第三导电图案的一端连接到所述电磁感应控制器，并且其另一端连接到所述基本环路。
7.根据权利要求6所述的显示模块，其中，所述电磁感应控制器基于从至少两个第一导电图案的一端输出的信号来检测所述电子笔在第二方向上的位置，并且基于从至少两个第三导电图案的一端输出的信号来检测所述电子笔在第一方向上的位置。
8.根据权利要求1所述的显示模块，其中，所述位置检测单元包括：
基本环路，围绕感测区域的至少一部分；
多个第一导电图案，在感测区域中沿第一方向延伸并且沿与第一方向相交的第二方向彼此平行；以及
多个第二导电图案，在感测区域中沿第二方向延伸并且沿第一方向彼此平行，
其中，在所述第一导电图案和所述第二导电图案与所述基本环路断开连接时，所述第一导电图案和所述第二导电图案配对以根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，以及
在所述第一导电图案和所述第二导电图案与所述基本环路连接时，所述第一导电图案和所述第二导电图案配对以根据在发射电磁力的电子笔接近时所产生的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
9.根据权利要求8所述的显示模块，其中，所述第二导电图案在第一方向上平行地形成在设置在所述显示装置中的所述基板的一个表面上，
所述第一导电图案在第二方向上平行地形成在所述基板的一个表面上并与所述第二导电图案相交，以及
通过用桥接器将所述第二导电图案之间在第一方向上形成的多个单位导电图案连接而使所述第一导电图案形成在所述基板的一个表面上，或者通过用桥接器将在第二方向上所述第一导电图案之间形成的多个单位导电图案连接而使所述第二导电图案形成在所述基板的一个表面上，使得所述第一导电图案和所述第二导电图案彼此绝缘。
10.根据权利要求8所述的显示模块，其中，所述第二导电图案在第一方向上平行地形成在构成所述显示装置的上表面的所述基板的一个表面上，以及
所述第一导电图案在所述第二方向上平行地形成在所述基板的另一表面上。
11.根据权利要求8所述的显示模块，其中，所述第一导电图案、所述第二导电图案和所述基本环路形成在构成液晶显示器(LCD)装置的背光单元、底部偏振器、TFT玻璃基板、滤光玻璃基板、顶部偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上，或者形成在构成有机发光二极管(OLED)装置的TFT玻璃基板、偏振器和盖玻璃中的至少一个的一个表面或另一表面上。
12.根据权利要求8所述的显示模块，还包括：
电容控制器，在所述第一导电图案和所述第二导电图案与所述基本环路断开连接时，将所述第一导电图案的一端连接到另一端或打开所述第一导电图案的另一端，并将信号施加到第一导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测所述第二导电图案中所示的信号，或者将所述第二导电图案的一端连接到另一端或打开所述第二导电图案的另一端，并将信号施加到所述第二导电图案的一端和另一端中的至少一个以检测所述第一导电图案中所示的信号；以及
电磁感应控制器，在所述第一导电图案和所述第二导电图案与所述基本环路连接时，基于从所述第一导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第二方向上的发射位置，并基于从第二导电图案的一端输出的信号来检测感应电磁场在第一方向上的发射位置，
其中，在检测所述感应电磁场的发射位置的情况下，所述第一导电图案和所述第二导电图案的一端连接到所述电磁感应控制器，并且其另一端连接到所述基本环路。
13.根据权利要求12所述的显示模块，其中，所述电磁感应控制器基于从至少两个第一导电图案的一端输出的信号来检测所述电子笔在第二方向上的位置，并且基于从至少两个第二导电图案的一端输出的信号来检测所述电子笔在第一方向上的位置。
14.根据权利要求1所述的显示模块，还包括：
能量供应单元，一体设置在所述显示装置中，并且通过施加与电子笔的谐振电路的谐振频率相对应的频率向电子笔供应能量。
15.根据权利要求2或8所述的显示模块，其中，基本环路设置在布置在显示装置中的基板的一个边缘或另一边缘处，以围绕感测区域的至少一部分。
16.一种显示装置，包括：
壳体框架；以及
根据权利要求1所述的显示模块，嵌入在所述壳体框架中，可视地显示图像，根据由于触摸操作引起的电容变化来检测触摸位置，并且根据由于电磁感应引起的感应电磁场的变化来检测电子笔的位置。
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