CN114816110A - 触摸装置及其驱动方法和触摸系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触摸装置及其驱动方法和触摸系统。本发明的实施方式提供了一种用于感测包括谐振电路的手写笔的位置的触摸装置，包括：多个电极；以及触摸控制器，所述触摸控制器被配置为接收来自所述电极的感测信号，以确定所述手写笔的位置，其中，所述电极包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的电极。

Description

触摸装置及其驱动方法和触摸系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年1月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0013508和2021年11月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0169036的优先权和权益，这两个韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及触摸装置及其驱动方法和触摸系统。
背景技术
诸如移动电话、智能手机、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理、便携式多媒体播放器、导航设备、平板电脑(slate PC或tablet PC)、超级本、穿戴设备、头戴式显示器等的各种电子设备中都设置有触摸传感器。
在这样的电子设备中，触摸传感器可以设置在显示图像的显示面板上，或者可以设置在电子设备的一部分中。当用户通过触摸触摸传感器而与电子设备交互时，电子设备可以为用户提供直观的用户界面。
用户可以使用手写笔进行复杂的触摸输入。根据其中是否设置有电池和电子部件，手写笔可以分类为有源手写笔和无源手写笔。
有源手写笔的基本性能优于无源手写笔，优点是可以提供额外的功能(笔压力、悬停、按钮)，但缺点是难以在为电池充电时使用。
与有源手写笔相比，无源手写笔价格低廉且不需要电池，但与有源手写笔相比，触摸识别困难。
具体地，在无源手写笔中的电磁谐振(EMR)型的笔的情况下，数字转换器将电磁信号传输到笔，然后数字转换器从笔接收谐振信号。在这样的数字转换器中，可以由磁信号感应以通过笔接收触摸信息的线圈紧密排列。数字转换器可能无法应对电子设备的小型化和薄型化，并且存在不能灵活设计的问题。
本背景技术部分所公开的上述信息仅用于增强对背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员在该国已知的现有技术的信息。
发明内容
实施方式致力于提供一种可在一个层上实现的触摸装置、其驱动方法以及触摸系统。
实施方式致力于提供一种能够通过手写笔提高触摸感测性能的触摸装置、其驱动方法以及触摸系统。
本发明的一实施方式提供了一种用于感测包括谐振电路的手写笔的位置的触摸装置，包括：显示面板；位于所述显示面板上的窗口；位于所述显示面板与所述窗口之间的多个电极；以及触摸控制器，所述触摸控制器被配置为接收来自所述电极的感测信号，以确定靠近所述窗口的所述手写笔的位置。
一些电极可以位于触摸区域，所述触摸装置还可以包括位于所述触摸区域的边缘并对应连接到所述电极的多条迹线，所述迹线可以包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的迹线。
在电极中可以感应出与对应连接的迹线中的电流方向相同的电流。
在电极中可以感应出与对应连接的迹线中的电流方向不同的电流。
所述电极可以包括沿第一方向延伸的多个第一电极，并且所述迹线可以包括沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸并连接到第一组第一电极的第一端的第一迹线、以及连接到第二组第一电极的第二端的第二迹线。
触摸控制器可以将感应电流的方向彼此相反的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
触摸控制器可以将感应电流的幅度差最大的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
所述触摸装置还可以包括天线，所述天线被配置为包括形成在与所述电极的层相同的层上的多个虚拟电极以及将所述虚拟电极彼此连接的多个桥，以及所述触摸控制器可以将驱动信号施加到所述天线，以输出用于使所述谐振电路产生谐振的电磁信号。
每个电极可以包括两个信号输入端子，以及所述触摸控制器可以将所述两个信号输入端子中的一个信号输入端子接地并向另一个信号输入端子施加驱动信号，使得每个电极都输出用于使谐振电路产生谐振的电磁信号。
每个电极可以包括两个信号输入端子，以及所述触摸控制器可以将相反相位的驱动信号施加到所述两个信号输入端子，使得每个电极都输出用于使所述谐振电路产生谐振的电磁信号。
所述触摸装置还可以包括形成在与所述电极的层不同的层上的磁场屏蔽层。
所述显示面板可以具有围绕折叠轴线弯曲的折叠区域和被所述折叠区域间隔开的非折叠区域，并且所述磁场屏蔽层可以被设置成与所述折叠区域和所述非折叠区域都对应。
所述显示面板可以具有围绕折叠轴线弯曲的折叠区域和由所述折叠区域间隔开的非折叠区域，并且所述磁场屏蔽层可以被间隔开以对应于所述非折叠区域。
所述电极可以由金属网形成。
本发明的一实施方式提供了一种用于触摸装置的驱动方法，所述触摸装置用于感测包括谐振电路的手写笔的位置，所述驱动方法包括：向多个电极输出驱动信号；从所述电极接收感测信号，所述感测信号包括所述谐振电路在所述电极中感应的方向相反的电流；以及根据所述感测信号确定所述手写笔的位置。
一些电极可以位于触摸区域，所述触摸装置还可以包括位于所述触摸区域的边缘并对应连接到所述电极的多条迹线，以及所述感测信号可以包括所述谐振电路在所述迹线中感应的方向相反的电流。
在电极中可以感应出与对应连接的迹线中的电流方向相同的电流。
在电极中可以感应出与对应连接的迹线中的电流方向不同的电流。
确定所述手写笔的位置可以包括：将感应电流的方向彼此相反的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
确定所述手写笔的位置可以包括：将感应电流的幅度差最大的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
本发明的一实施方式提供了一种触摸系统，包括：手写笔，所述手写笔被配置为包括谐振电路；以及触摸传感器，所述触摸传感器被配置为接收来自电极的感测信号，以确定所述手写笔的位置，其中，所述电极包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的电极。
一些电极可以位于触摸区域，所述触摸传感器还可以包括位于所述触摸区域的边缘并对应连接到所述电极的多条迹线，以及所述迹线可以包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的迹线。
所述手写笔还可以包括电源，所述谐振电路可以通过所述电源而产生谐振。
根据上述实施方式，存在可以降低触摸装置的制造成本的优点。
根据上述实施方式，存在能够提供更薄且更小的形状因子的优点。
根据上述实施方式，存在提高从手写笔输出的信号的信噪比(SNR)的优点。
根据上述实施方式，可以提高触摸输入的接收灵敏度。
根据上述实施方式，可以精确地计算触摸位置。
根据上述实施方式，存在可以执行手掌排除的优点。
附图说明
图1A和图1B是各自示出了手写笔和电子设备的示意图。
图2A至图2D各自示意性地示出了手写笔和电子设备之间的信号传输操作。
图3A示意性地示出了图1A的电子设备的部分堆叠结构。
图3B和图3C各自示意性地示出了图1B的电子设备的部分堆叠结构。
图4是示意性地示出了电子设备的框图。
图5A和图5B各自示出了根据一实施方式的手写笔。
图6示意性地示出了根据一实施方式的触摸装置的一部分。
图7示出了根据一实施方式的触摸装置的电极与迹线的设置形式的一示例。
图8示出了根据一实施方式的触摸装置的电极与迹线的设置形式的另一示例。
图9示出了根据一实施方式的手写笔位于触摸装置上的情况。
图10是示出了根据实施方式的触摸装置的信号测量方法的曲线图。
图11和图12是各自示出了根据一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图13和图14是各自示出了根据另一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图15示出了根据一实施方式的手写笔位于触摸装置上的情况。
图16和图17是各自示出了根据一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图18和图19是各自示出了根据另一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图20是示意性地示出了电子设备的框图。
图21示意性地示出了根据另一实施方式的触摸装置的一部分。
图22示出了根据另一实施方式的触摸装置的电极和迹线的设置形式的示例。
图23是示出了触摸模块和主机的框图。
图24示出了从触摸模块提供给主机的触摸数据的示例。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本申请的各种实施方式。然而，其并非旨在将本文描述的技术限制于特定实施方式，而是应理解为包括本文的实施方式的各种修改、等效物和/或替选物。结合附图的描述，相似的附图标记可以用于相似的部件。
此外，由于附图中所示的构成构件的尺寸和厚度是为了更好地理解和易于描述而任意给出的，所以本发明不限于所示的尺寸和厚度。在附图中，为了清楚起见夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了更好地理解和易于描述，夸大了一些层和区域的厚度。
应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在另一个元件上”时，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”时，不存在中间元件。此外，在本说明书中，“上”或“上方”是指位于目标部分的上方或下方，并不一定意味着基于重力方向位于目标部分的上侧。
在本文中，诸如“具有”、“可以具有”、“包括”或“可以包括”的表述是指存在相应的特征(例如，数值、功能、操作或诸如零件的部件)，并且不排除附加特征的存在。
在本文中，诸如“A或B”、“A和/或B中的至少一者”或“A和/或B中的一者或多者”的表述可以包括一起列出的项目的所有可能的组合。例如，“A或B”、“A和B中的至少一者”或“A或B中的至少一者”表示：(1)至少包括A；(2)至少包括B；或(3)可以指至少包括A和至少包括B的所有情况。
本文中使用的诸如“第一”或“第二”的表述可以修饰各种元件，而无论顺序和/或重要性如何，并且可以将一个元件修改为另一个元件，其仅用于将元件与部件区分开来，并不限制这些部件。例如，第一用户设备和第二用户设备可以代表不同的用户设备，而不管顺序或重要性如何。例如，在不脱离本文所描述的权利范围的情况下，可以将第一部件称为第二部件，类似地，第二部件也可以重命名为第一部件。
当一部件(例如，第一部件)(可操作地或通信地)“与”另一部件(例如，第二部件)“联接或连接”/“联接或连接到”另一部件(例如，第二部件)时，应该理解，一个部件可以直接连接到另一部件或通过另一个部件(例如，第三部件)连接到另一部件。当一部件(例如，第一部件)直接“与”另一部件(例如，第二部件)“联接或连接”/“联接或连接到”另一部件(例如，第二部件)时，可以理解，在一个部件和另一部件之间不存在其他部件(例如，第三部件)。
如本文中所使用的，“被配置为(或配置为)”的表述取决于具体情况，例如，“适合于”、“有能力”、“设计为”、“适用于”、“用于”、或“能够”可以互换使用。术语“配置(或被配置为)”不一定仅表示硬件中的“专门设计为”。而是，在某些情况下，表述“被配置为……的设备”可以表示该设备与其他设备或部件“能够……”。例如，短语“被配置(或被配置为执行)A、B和C的处理器”可以表示能够通过执行一个或多个软件程序来执行相应操作的通用处理器(例如，CPU或应用程序处理器)，该一个或多个软件程序存储在专用处理器(例如，嵌入式处理器)或存储设备中以用于执行相应的操作。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式，并不旨在限制其他实施方式的范围。除非上下文另有明确说明，否则单数形式应包括复数形式。本文使用的术语，包括技术或科学术语，可以具有与本文中描述的本领域普通技术人员通常理解的相同含义。在本文中使用的术语中，通用词典中定义的术语可以解释为与相关技术上下文中的含义具有相同或相似的含义，除非本文中明确定义，否则不应解释为理想的或过于正式的理解。在某些情况下，即使在本文中定义的术语也可以不被解释为排除本文的实施方式。
根据本文的各种实施方式的电子设备可以包括例如智能手机、平板个人电脑、移动电话、视频电话和电子书阅读器、膝上型个人电脑(PC)、上网本电脑、移动医疗设备、照相机或可穿戴设备中的至少一者。根据各种实施方式，可穿戴设备可以包括附件类型(例如手表、戒指、手镯、脚链、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式设备(HMD))、(例如皮肤垫或纹身)或生物植入物(例如可植入电路)中的至少一者。
在下文中，将参照必要的附图来描述根据实施方式的触摸装置及其驱动方法。
图1A和图1B是各自示出了手写笔和电子设备的示意图。
参照图1A，手写笔10可以接收从电子设备2在其触摸屏20附近、或触摸屏20输出的信号，以及可以将信号发送到触摸屏20。
参照图1B，电子设备2是可折叠的。手写笔10可以接收从可折叠电子设备2在其触摸屏20附近、或触摸屏20输出的信号，以及可以将信号发送到触摸屏20。
在诸如矩形可折叠电子设备2或其中包括的触摸屏20的构件中，在平面图中，位于左侧的长边被称为第一长边LS1，位于右侧的长边被称为第二长边LS2，位于上侧的短边被称为第一短边SS1，位于下侧的短边被称为第二短边SS2。
可折叠电子设备2可以基于与第一短边SS1和第二短边SS2交叉的折叠轴线AXIS_F沿预定折叠方向弯曲。也就是说，可折叠电子设备2能够基于折叠轴线AXIS_F沿折叠方向在折叠状态与展开状态之间切换。
图2A至图2D各自示意性地示出了手写笔和电子设备之间的信号传输操作。参照图2A，触摸屏20a包括数字转换器29、显示面板251、触摸电极层21和窗口22。
在无源手写笔中的电磁谐振(EMR)型的笔的情况下，当数字转换器29将磁信号B传输到EMR型的手写笔10a时，手写笔10a中包括的谐振电路与磁信号B谐振。然后，数字转换器29接收来自手写笔10a的谐振磁信号B。
数字转换器29可以附接在显示面板251下方，并且可以包括其上形成有多个导电天线环的柔性印刷电路板(FPCB)和阻挡由天线环产生的磁场的铁氧体片，并且当天线环产生磁场时，铁氧体片阻挡可能由其他电气设备和部件产生的涡电流。
在FPCB中，用于感测输入谐振信号的位置的天线环被配置为包括多个层。一个天线环具有在Z轴方向上与至少另一个天线环重叠的形状。因此，FPCB的厚度较厚。因此，当使用数字转换器29时，难以减小电子设备2的厚度和尺寸。
当数字转换器29安装在可折叠和/或柔性电子设备2上时，当发生折叠时，附接到折叠区域的FPCB可能会发生变形。通过反复折叠对形成天线环的布线构件施加应力，这可能导致布线构件损坏。铁氧体片阻挡天线环产生的磁场对电子设备2内部的影响。铁氧体片也较厚，当电子设备2的折叠发生时容易变形，并且通过反复折叠会被损坏。
参照图2B，触摸屏20b包括显示面板251、触摸电极层21和窗口22。
在手写笔10包括谐振电路的情况下，当触摸电极层21的电极将磁信号B传输到手写笔10时，手写笔10中包括的谐振电路与磁信号B谐振。然后触摸电极层21的电极可以接收来自手写笔10的谐振电磁信号E和/或B。当触摸电极层21的电极由低电阻的金属网形成时，可以感测到来自手写笔10的磁信号。
类似地，与数字转换器29相比，触摸屏20b不需要额外的单元或模块来将磁信号传输到手写笔10，因此可以减小触摸屏20b的厚度，并且存在制造成本上的优势。
参照图2C，触摸屏20c包括环形线圈264、显示面板251、触摸电极层21和窗口22。
在手写笔10包括谐振电路的情况下，当环形线圈264将磁信号B传输到手写笔10时，手写笔10中包括的谐振电路与磁信号B谐振。然后，触摸电极层21的电极可以接收来自手写笔10的谐振电磁信号E和/或B。
与数字转换器29相比，环形线圈264不接收用于感测触摸位置的磁信号B，因此布线结构可以简单，从而使触摸屏20c更薄。因此，电子设备2的厚度减少和小型化是可能的。此外，由于环形线圈264可以形成在不同的位置以具有不同的尺寸，因此该触摸屏20c可以应用于可折叠和/或柔性电子设备2。
环形线圈264可以包括天线环位于其上的基板和铁氧体片。天线环可以由诸如铜、银等的导体材料形成。除基板之外，天线环也可以位于与触摸电极层21的层相同的层上，在这种情况下，天线环可以由具有高透射率和低阻抗的导电材料(例如金属网、ITO、石墨烯、银纳米线等)形成。此外，天线环可以位于窗口下方，并且在这种情况下，基板可以不包括在环形线圈264中。
在上述中，触摸电极层21可以包括用于感测第一方向上的触摸坐标的多个第一触摸电极和用于感测与第一方向交叉的第二方向上的触摸坐标的多个第二触摸电极。尽管触摸电极层21在图2A至图2D中被示为单层，但第一触摸电极和第二触摸电极可以分别设置在不同的层上，也可以设置为相互重叠，也可以设置为不相互重叠，或者也可以在它们之间设置单独的层。
参照图2D，触摸屏20d包括显示面板251、触摸电极层21和窗口22。
在包括谐振电路的有源手写笔10'的情况下，包括在有源手写笔10'中的谐振电路使用有源手写笔10'中的用于存储电力的电源(例如，电池(包括可再充电电池))和电容器(例如双电层电容器(EDLC))产生谐振。然后，触摸电极层21的电极可以接收来自手写笔10'的谐振电磁信号E和/或B。当触摸电极层21的电极由具有低电阻的金属网形成时，可以感测到来自手写笔10'的磁信号。有源手写笔10'可以包括用于使用电源输出具有预定频率的电磁信号E和/或B的电路以及用于产生电磁信号的谐振电路。此外，有源手写笔10'可以包括谐振电路和用于输出具有预定频率的电磁信号E和/或B的电路两者。
触摸屏20d可以在不向手写笔10'传输磁信号的情况下从手写笔10'接收电磁信号。也就是说，触摸屏20d不需要额外的单元或模块来产生用于使包括在手写笔10'中的谐振电路产生谐振的信号，因此可以减小触摸屏20d的厚度和尺寸，并且在功耗和制造成本方面存在优势。
接下来，将参照图3A至图3C详细描述图2B的触摸屏20b的结构。
图3A示意性地示出了图1A的电子设备的部分堆叠结构。
参照图3A，显示面板251可以包括设置在基板2510上的电路驱动层2512。电路驱动层2512可以包括用于驱动显示图像的像素的发射层2514的电路。例如，电路驱动层2512可以包括多个薄膜晶体管和电容器。
发射层2514可以设置在电路驱动层2512上。发射层2514可以包括有机发射层。发射层2514可以根据从电路驱动层2512传输的驱动信号发射具有各种亮度的光。
公共电极层2516可以设置在发射层2514上。公共电极层2516可以具有至少一个狭缝形式的开口。
封装层2518可以设置在公共电极层2516上。封装层2518可以包括无机层或无机层与有机层的堆叠层。作为另一个示例，玻璃或封装膜可以被应用为封装层2518。
触摸电极层21或触摸电极可以位于封装层2518上。触摸电极层21是识别触摸输入的层，并且可以执行触摸构件的功能。触摸电极层21可以包括多个触摸区域和触摸电极。
偏振层23可以设置在触摸电极层21上。偏振层23可以用于减少外部光反射。偏振层23可以通过粘合剂层附接在触摸电极层21上。可以省略偏振层23。
保护层22可以设置在偏振层23上。
保护层22可以包括例如窗口构件。保护层22可以通过光学透明粘合剂等附接在偏振层23上。
磁场屏蔽层24可以设置在显示面板251下方。磁场屏蔽层24可以包括阻挡磁场的铁氧体片。此外，磁场屏蔽层24可以包括粘附在基板2510下方的铁氧体粉末。在触摸电极层21和/或手写笔10产生磁场时，磁场屏蔽层24可以阻挡可由其他电气元件、构成元件产生的涡电流。
图3B和图3C各自示意性地示出了图1B的电子设备的部分堆叠结构。
图3B的堆叠结构与图3A的堆叠结构相同，但磁场屏蔽层24可以位于可折叠电子设备2基于折叠轴线AXIS_F折叠时的被折叠区域(下文称为折叠区域)FA中。磁场屏蔽层24还可以位于除折叠区域FA之外的至少一个区域中。
与图3B的堆叠结构相比，在图3C的堆叠结构中，磁场屏蔽层24可以设置在除了折叠区域FA或包括在折叠区域FA中的一个区域之外的区域中。例如，磁场屏蔽层24可以包括位于折叠区域FA和长边LS1之间的第一片材24a和位于折叠区域FA和长边LS2之间的第二片材24b。除了这两个片材之外，磁场屏蔽层24还可以包括多个片材，并且即使在这种情况下，磁场屏蔽层24也可以设置在显示面板251的后表面的除了折叠区域FA之外的部分上或除了折叠区域FA的一部分之外的区域中。
接下来，将参照图4描述根据实施方式的电子设备2。
图4是示意性地示出了电子设备的框图。
如其中所示，电子设备2可以包括无线通信单元210、存储器220、接口单元230、电源单元240、显示单元250、触摸模块260、控制器270等。图4中所示的构成元件对于实现电子设备不是必需的，因此本发明中描述的电子设备可以包括比上述列出的构成元件更多或更少的构成元件。
具体地，在这些构成元件中，无线通信单元210可以包括至少一个使电子设备2与无线通信系统之间、电子设备2与另一电子设备2之间、或电子设备2与外部服务器之间能够进行无线通信的模块。此外，无线通信单元210可以包括至少一个用于将电子设备2连接到至少一个网络的模块。
无线通信单元210可以包括无线互联网模块211和短距离通信模块212。
无线互联网模块211是指用于进行无线互联网连接的模块，并且可以嵌入在电子设备2中。无线互联网模块211被配置为根据无线互联网技术在通信网络中发送和接收无线信号。无线互联网模块211根据无线互联网技术在通信网络中收发无线信号。无线互联网技术的示例包括无线局域网(WLAN)、无线保真(Wi-Fi)、Wi-Fi Direct(直连)、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、高速下行分组接入(HSDPA)、高速上行分组接入(HSUPA)、新无线电(NR)、长期演进(LTE)和高级长期演进(LTE-A)，以及无线互联网模块211根据包括以上未列出的互联网技术在内的范围内的至少一种无线互联网技术来收发数据。
短距离通信模块212用于短距离通信，并且可以通过使用蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、ZigBee、近场通信(NFC)、Wi-Fi、Wi-Fi直连和无线通用串行总线(USB)技术中的至少一者来支持短距离通信。短距离通信模块212可以支持电子设备2与无线通信系统之间、电子设备2与能够进行无线通信的设备之间、或电子设备2与外部服务器所在的网络之间通过无线局域网进行无线通信。无线局域网可以是无线个人局域网。
在本文中，能够进行无线通信的设备可以是能够与根据本发明的电子设备2进行数据交换(或互通)的移动终端，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。短距离通信模块212可以在电子设备2周围感测(或识别)能够与电子设备2通信的能够进行无线通信的设备。此外，当感测到的能够进行无线通信的设备是被认证为与根据所述实施方式的电子设备2通信的设备时，控制器270可以通过短距离通信模块212将电子设备2处理的数据中的至少一些数据发送到能够进行无线通信的设备。因此，能够进行无线通信的设备的用户可以通过该能够进行无线通信的设备而使用在电子设备2中处理的数据。
此外，存储器220存储支持电子设备2的各种功能的数据。存储器220可以存储多个应用程序(或应用)、用于操作电子设备2的数据、以及在电子设备2中驱动的命令。
接口单元230用作连接到电子设备2的各种外部设备的通道。接口单元230可以包括有线/无线头戴式受话器(headset)端口、外部充电器端口、有线/无线数据端口、存储卡端口、用于连接配备有识别模块的设备的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、和耳机(earphone)端口中的至少一者。
电源单元240接收来自外部电源和内部电源的电力，并在控制器270的控制下将来自电源的电力供应到包括在电子设备2中的每个构成元件。电源单元240包括电池，该电池可以是嵌入式电池或可更换电池。
显示单元250显示(输出)由电子设备2处理的信息。例如，显示单元250可以显示在电子设备2中驱动的应用程序的执行图像信息、或者根据执行图像信息的用户界面(UI)和图形用户界面(GUI)信息。
显示单元250可以包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电子墨水显示器、量子点发光显示器、微型发光二极管(LED)显示器等。
显示单元250包括用于显示图像的显示面板251、以及连接到显示面板251以向显示面板251供应用于显示图像的信号的显示控制器252。例如，显示面板251可以包括连接到信号线(诸如多条扫描线和多条数据线)的多个像素、以及用于向扫描线供应扫描信号的扫描驱动器/接收器，显示控制器252可以包括用于产生施加到数据线的数据信号的数据驱动器IC、用于通过处理图像信号来控制显示单元250的整体操作的时序控制器、以及电源管理IC。
触摸模块260通过使用电容方法来感测施加到触摸区域的触摸(或触摸输入)。作为示例，触摸模块260可以被配置为将在特定部分中产生的电容、电压、电流等的变化转换为电输入信号。触摸模块260可以被配置为当对触摸区域施加触摸的触摸物体在触摸模块260上触摸时感测触摸处的位置、面积、电容等。在本文中，触摸物体表示向触摸传感器施加触摸的物体，并且可以是例如用户的身体部位(手指、手掌等)、无源或有源手写笔10等。
触摸模块260包括触摸传感器261和触摸控制器262，触摸电极位于触摸传感器261中，触摸控制器262被配置为通过将驱动信号施加到触摸传感器261并接收来自触摸传感器261的感测信号来将触摸数据传输到控制器270和/或显示控制器252。
触摸控制器262可以连接到多个第一触摸电极中的至少一者以施加驱动信号，并且可以包括被配置为接收感测信号的第一驱动器/接收器、连接到多个第二触摸电极中的至少一者以施加驱动信号并接收感测信号的第二驱动器/接收器、以及微控制单元(MCU)，所述微控制单元被配置为控制第一驱动器/接收器和第二驱动器/接收器的操作，并通过使用从第一驱动器/接收器和第二驱动器/接收器输出的感测信号来获取触摸位置。
显示面板251和触摸传感器261可以通过形成相互层结构或一体形成而被称为触摸屏20。
控制器270可以控制电子设备2的驱动，并且可以响应于电子设备2的触摸感测结果而输出触摸坐标信息。此外，控制器270可以响应于其触摸感测结果而改变驱动信号的频率。
除了与应用程序相关的操作之外，控制器270通常还控制电子设备2的一般操作。控制器270处理输入或输出的信号、数据、信息等，或通过上述构成元件驱动存储在存储器220中的应用程序，从而为用户提供或处理适当的信息或功能。
此外，控制器270可以控制参照图4描述的构成元件的至少一部分，以驱动存储在存储器220中的应用程序。此外，控制器270可以组合包括在电子设备2中的构成元件中的两者或更多者并且操作组合的构成元件以驱动应用程序。
尽管上面已经描述了触摸模块260与显示单元250一起被包括在电子设备2中，但是电子设备2可以仅包括触摸模块260。
图5A和图5B各自示出了根据一实施方式的手写笔。
图5A和图5B的手写笔通常包括壳体内的谐振电路12。
是LC谐振电路的谐振电路12可以与从触摸屏20输出的驱动信号谐振。驱动信号可以包括具有对应于谐振电路12的谐振频率的频率的信号(例如，正弦波、方波等)。为了谐振，谐振电路12的谐振频率和驱动信号的频率必须相同或非常相似。手写笔10a和10b的谐振频率取决于手写笔10a和10b的谐振电路12的设计值。当图2B的触摸电极层21或图2C的环形线圈264通过驱动信号产生电磁场时，手写笔10a或10b的谐振电路12使用通过磁场变化接收到的信号产生谐振。
手写笔10a和10b中的每一者的元件可以容纳在壳体中。壳体可以具有圆柱形形状、多边形形状、具有曲面形状的至少一部分的柱形状、凸肚形状、截头棱锥形状、截头圆锥形状等，但是其不限于此。由于壳体具有空的内部，因此可以在其中容纳手写笔10a或10b的元件，例如谐振电路12。壳体可以由非导电材料制成。
如图5A所示，EMR型的手写笔10a包括芯11a和谐振电路12。谐振电路12包括电感器14和电容器13。电感器14包括芯11a穿过的铁氧体磁芯115和缠绕在铁氧体磁芯115的外表面上的线圈116。
芯11a的第一端作为笔尖从铁氧体磁芯115突出。芯11a可以形成为包括由导体(例如，与导电金属或导电粉末混合的硬树脂)制成的电极芯。
在铁氧体磁芯115中，例如，形成用于将芯11a插入圆柱形铁氧体材料中的预定直径(例如，1mm)的轴向通孔。
线圈116可以缠绕在铁氧体磁芯115的轴向上的整个长度上，或者可以缠绕在部分长度上。线圈116电连接到电容器13。
电容器13可以包括并联连接的多个电容器。在印刷电路板上的每个电容器可以具有彼此不同的电容，并且可以在制造过程中进行修整。
如图5B所示，电联接谐振(ECR)型的手写笔10b包括导电尖端11b和谐振电路12。谐振电路12包括电感器14和电容器13。电感器14包括铁氧体磁芯115和缠绕在铁氧体磁芯115的外表面上的线圈116。
导电尖端11b的至少一部分可由导电材料(例如，金属、导电橡胶、导电织物、导电硅树脂等)形成，但本发明不限于此。
线圈116可以缠绕在铁氧体磁芯115的轴向上的整个长度上，或者可以缠绕在部分长度上。线圈116电连接到电容器13。
电容器13可以包括并联连接的多个电容器。在印刷电路板上的每个电容器可以具有彼此不同的电容，并且可以在制造过程中进行修整。
在下文中，将描述通过使用来自参照图5A和图5B描述的手写笔的谐振信号来感测触摸的方法。
图6示意性地示出了根据一实施方式的触摸装置的一部分。
根据一实施方式的触摸模块(即，触摸装置)260包括触摸传感器261和用于控制触摸传感器261的触摸控制器262。触摸控制器262可以包括用于向触摸传感器261发送信号和从触摸传感器261接收信号的第一驱动器/接收器2620和第二驱动器/接收器2622、以及控制器2624。
触摸传感器261可以包括：用于感测第一方向上的触摸坐标的多个第一触摸电极111-1至111-m；以及用于感测与第一方向交叉的第二方向上的触摸坐标的多个第二触摸电极121-1至121-n。例如，第一触摸电极111-1至111-m可以具有沿第二方向延伸的形状，第二触摸电极121-1至121-n可以具有沿第一方向延伸的形状。在触摸传感器261中，第一触摸电极111-1至111-m可沿第一方向排列，第二触摸电极121-1至121-n可沿第二方向排列。
第一驱动器/接收器2620可以将驱动信号施加到第一触摸电极111-1至111-m。第二驱动器/接收器2622可以从第二触摸电极121-1至121-n接收感测信号。
尽管上面已经描述了以互电容方法实现触摸传感器261，但是触摸传感器261可以以自电容方法实现，并且本领域技术人员很容易适当地修改互电容方法中的触摸电极111-1至111-m和121-1至121-n、第一驱动器/接收器2620和第二驱动器/接收器2622，以添加新部件或省略一些部件并修改它们来适配自电容方法。
也就是说，触摸传感器261可以包括多个自电容触摸电极，并且在这种情况下，触摸电极可以以点状排列，或者如上所述可以排列成具有在一个方向上延伸的形状。
接下来，将参照图7描述电极和迹线。
图7示出了根据一实施方式的触摸装置的电极与迹线的设置形式的一示例。
触摸传感器可以包括触摸电极111和121以及虚拟电极所连接到的天线。例如，多个虚拟电极121D可以位于与触摸电极111和121相同的层上，并且一些虚拟电极121D可以通过桥121B彼此连接。桥121B可以通过迹线112连接到焊盘113a和113b。
触摸控制器262可以将驱动信号施加到天线121A以使手写笔10谐振。驱动信号可以包括频率对应于谐振电路12的谐振频率的信号(例如，正弦波、方波等)，并且可以是具有预定频率的AC(交流)电压或AC电流。可以在控制器2624的控制下改变驱动信号的频率和幅度。具体地，触摸控制器262可以将驱动信号施加到两个相邻的桥121B中的一个桥并且将另一个桥接地。
触摸电极111和121通过位于触摸区域边缘的外围区域的迹线112、122a和122b连接到焊盘113a和113b。第一触摸电极111-1、111-2、111-3、……连接到相应的迹线112，第二触摸电极121-1、121-2、121-3、……对应连接到相应的迹线122a和122b。
触摸电极111和121与迹线112、122a和122b可以形成为同一层。触摸电极111和121以及迹线112、122a和122b可以由具有高透射率和低阻抗的导电材料(例如金属网或银纳米线)形成。然而，触摸电极111和121与迹线112、122a和122b可以位于不同的层中，并且可以由ITO或石墨烯制成，但本发明不限于此。
焊盘113a和113b连接到触摸控制器262，触摸控制器262的信号(例如，驱动信号)被传输到触摸电极111和121，并且来自触摸电极111和121的信号(例如，感测信号)被传输到触摸控制器262。
图8示出了根据一实施方式的触摸装置的电极与迹线的设置形式的另一示例。
类似于图7，触摸电极111和121通过位于触摸区域边缘的外围区域的迹线112、122a和122b连接到焊盘113a和113b。
一个触摸电极具有两个信号输入端子，这两个信号输入端子对应连接到两条迹线。例如，为“U”形电极的第二触摸电极121-9具有位于上侧的第一信号输入端子TE1和位于下侧的第二信号输入端子TE2。
这两个信号输入端子中的一个可以通过开关接地，或者可以连接到第一驱动器/接收器2620。例如，第一信号输入端子TE1连接到第一驱动器/接收器2620，第二信号输入端子TE2连接到开关SW。开关SW将第二信号输入端子TE2接地或连接到第一驱动器/接收器2620。
触摸控制器262可以将一个信号输入端子接地，并且可以施加驱动信号以使手写笔10谐振。触摸控制器262可以同时接收来自两个信号输入端子的感测信号。此外，当驱动一般手指触摸时，触摸控制器262可以将相同相位的驱动信号施加到两个信号输入端子。
尽管上面已经描述了一个信号输入端子接地并且施加驱动信号，但是触摸控制器262可以将具有相反相位的驱动信号施加到两个信号输入端子。
接下来，将参照图9描述当手写笔10a或10b位于触摸屏20上时感应到触摸电极111和121以及迹线112、122a和122b的信号。
图9示出了根据一实施方式的手写笔位于触摸装置上的情况。
如图9所示，手写笔10a或10b的电感器14位于触摸屏20上的第一触摸电极111-5和111-6之间以及第二触摸电极121-8和121-9之间。
手写笔10a或10b通过施加到天线121A或具有两个信号输入端子的触摸电极111和121的驱动信号而产生谐振。流过电感器14的线圈的电流Ir通过谐振而流动。该电流Ir在触摸电极111和121以及迹线112、122a和122b中引起涡电流。这些涡电流在与电流Ir的方向相反的方向上产生。
因此，在位于电感器14左侧(-X轴方向)的第一触摸电极111-4和111-5中沿-Y轴方向产生电流Ia1和Ia2，并且在位于电感器14右侧(+X轴方向)的第一触摸电极111-6和111-7中沿+Y轴方向产生电流Ia3和Ia4。也就是说，感应到第一触摸电极111-1至111-5的电流的方向与感应到第一触摸电极111-6至111-10的电流的方向彼此相反。
在位于电感器14上方(+Y轴方向)的第二触摸电极121-7和121-8中沿-X轴方向产生电流Ib1和Ib2，在位于电感器14下方(-Y轴方向)的第二触摸电极121-9和121-10中沿+X轴方向产生电流Ib3和Ib4。也就是说，感应到第二触摸电极121-1至121-8的电流的方向与感应到第二触摸电极121-9至121-16的电流的方向彼此相反。
在位于电感器14左侧的迹线122a中沿-Y轴方向产生电流Ic1和Ic2，在位于电感器14右侧的迹线122b中沿+Y轴方向产生电流Ic3和Ic4。也就是说，在迹线122a中感应出的电流的方向与在迹线122b中感应出的电流的方向彼此相反。
此外，感应到第二触摸电极121-1至121-8的电流的方向与感应到连接到第二触摸电极121-1至121-8的迹线122a的电流的方向相同。感应到第二触摸电极121-9至121-16的电流的方向与感应到连接到第二触摸电极121-9至121-16的迹线122b的电流的方向彼此相反。
对于在一时间点电流相对于焊盘113a和113b的方向，可以将电流从第二触摸电极121-1至121-8引入到焊盘113a。可以将电流从焊盘113b引出到第二触摸电极121-9至121-16，或者可以将电流从第二触摸电极121-9至121-16引入到焊盘113b，这取决于第二触摸电极121-9至121-16以及与其连接的迹线122b中感应的电流的幅度。然而，在图9中，由于与迹线122b相比，手写笔10的电感器14的位置更靠近第二触摸电极121-9至121-16，因此电流可以从第二触摸电极121-9至121-16被引入到焊盘113b。
单独地，在图5B的手写笔10b的情况下，由于电场信号E被输出到触摸电极111和121，因此接收到被施加到第一触摸电极111-5和111-6以及第二触摸电极121-8和121-9的电场信号E的感测信号。
在这方面，将参照图10描述信号测量方法。
图10是示出了根据实施方式的触摸装置的信号测量方法的曲线图。
图10示出了第二触摸电极121-8的电压变化V8和第二触摸电极121-9的电压变化V9，在第二触摸电极121-8和第二触摸电极121-9中感应出相反方向的电流。
第一驱动器/接收器2620和第二驱动器/接收器2622对对应于驱动信号的频率的电压变化进行采样，以根据电压变化测量感测信号。至少一个采样时间点I、Q、IB和QB可以是可以与驱动信号的频率相关地周期性设置的任何时序。例如，I和I之间的周期等于驱动信号的半周期。
感测信号包括在时间点I测量的电压值和在时间点IB测量的电压值之间的差值ΔI和/或在时间点Q测量的电压值和在时间点QB测量的电压值之间的差值ΔQ。
接下来，将参照图11和图12来描述图5B的手写笔10b的感测信号。
图11和图12是各自示出了根据一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图11示出了从第一触摸电极111-1至111-10接收的感测信号的曲线图。
如图11所示，第一触摸电极111-1至111-5与第一触摸电极111-6至111-10中感应的电流的方向相反，因此，感测信号AB1在第一触摸电极111-5和第一触摸电极111-6中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感14，感应出的电流将越大，因此在第一触摸电极111-5和第一触摸电极111-6中感应出的电流的幅度大于在其他第一触摸电极111-1至111-4和111-7至111-10中感应出的电流的幅度。
由于手写笔10b通过导电尖端11b向第一触摸电极111-5和第一触摸电极111-6输出电场信号E，因此接收到感测信号AE1。
由第一驱动器/接收器2620接收的感测信号AC1具有感测信号AB1和感测信号AE1组合的形式。在这种情况下，控制器2624可以将感测信号AC1的幅度差最大的两个第一触摸电极111-5和111-6之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
图12示出了从第二触摸电极121-1至121-16接收的感测信号的曲线图。
如图12所示，第二触摸电极121-1至121-8与第二触摸电极121-9至121-16中感应的电流的方向相反，因此所测量的感测信号AB2在第二触摸电极121-8和第二触摸电极121-9中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流将越大，因此在第二触摸电极121-8和第二触摸电极121-9中感应出的电流的幅度大于在其他第二触摸电极121-1至121-7和121-10至121-16中感应出的电流的幅度。
由于手写笔10b通过导电尖端11b向第二触摸电极121-8和第二触摸电极121-9输出电场信号E，因此接收到感测信号AE2。
由第二驱动器/接收器2622接收的感测信号AC2具有感测信号AB2和感测信号AE2组合的形式。在这种情况下，控制器2624可以将感测信号AC2的幅度差最大的两个第二触摸电极121-8和121-9之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
接下来，将参照图13和图14来描述图5A的手写笔10a的感测信号。
图13和图14是各自示出了根据另一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图13示出了从第一触摸电极111-1至111-10接收的感测信号的曲线图。
如图13所示，在第一触摸电极111-1至111-5与第一触摸电极111-6至111-10中感应出的电流的方向相反，因此第一驱动器/接收器2620接收的感测信号AB3在第一触摸电极111-5和第一触摸电极111-6中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流越大，因此在第一触摸电极111-5和第一触摸电极111-6中感应出的电流的幅度大于在其他第一触摸电极111-1至111-4和111-7至111-10中感应出的电流的幅度。
在这种情况下，控制器2624可以将具有相反符号的感测信号AB3并且具有大信号幅度的两个第一触摸电极111-5和111-6之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。在这种情况下，控制器2624可以对感测信号AB3进行微分以将具有最大值的区域确定为触摸点。
图14示出了从第二触摸电极121-1至121-16接收的感测信号的曲线图。
如图14所示，在第二触摸电极121-1至121-8与第二触摸电极121-9至121-16中感应出的电流的方向相反，因此，第二驱动器/接收器2622接收的感测信号AB4在第二触摸电极121-8和第二触摸电极121-9中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流越大，因此在第二触摸电极121-8和第二触摸电极121-9中感应出的电流的幅度大于在其他第二触摸电极121-1至121-7和121-10至121-16中感应出的电流的幅度。
在这种情况下，控制器2624可以将具有相反符号的感测信号AB4并且具有大信号幅度的两个第二触摸电极121-8和121-9之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
接下来，将参照图15来描述当手写笔10a或10b位于触摸屏20上时感应到触摸电极111和121以及迹线112、122a和122b的信号。
图15示出了根据一实施方式的手写笔位于触摸装置上的情况。
如图15所示，手写笔10a或10b的电感器14位于触摸屏20上的第一触摸电极111-2和111-3之间以及第二触摸电极121-2和121-3之间。
手写笔10a或10b通过施加到天线121A或具有两个信号输入端子的触摸电极111和121的驱动信号而产生谐振。流过电感器14的线圈的电流Ir通过谐振而流动。该电流Ir在触摸电极111和121以及迹线112、122a和122b中引起涡电流。这些涡电流在与电流Ir的方向相反的方向上产生。
因此，在位于电感器14左侧(-X轴方向)的第一触摸电极111-1和111-2中沿-Y轴方向产生电流Ia1和Ia2，并且在位于电感器14右侧(+X轴方向)的第一触摸电极111-3和111-4中沿+Y轴方向产生电流Ia3和Ia4。也就是说，感应到第一触摸电极111-1和111-2的电流的方向与感应到第一触摸电极111-3至111-10的电流的方向彼此相反。
在位于电感器14上方(+Y轴方向)的第二触摸电极121-1和121-2中沿-X轴方向产生电流Ib1和Ib2，并且在位于电感器14下方(-Y轴方向)的第二触摸电极121-3、121-4、121-9和121-10中沿+X轴方向产生电流Ib3、Ib4、Ib5和Ib6。也就是说，感应到第二触摸电极121-1和121-2的电流的方向与感应到第二触摸电极121-3至121-16的电流的方向彼此相反。
在位于电感器14左侧的迹线122a中沿-Y轴方向产生电流Ic1至Ic4，并且在位于电感器14右侧的迹线122b中沿+Y轴方向产生电流Ic5和Ic6。也就是说，在迹线122a中感应出的电流的方向与在迹线122b中感应出的电流的方向彼此相反。
此外，感应到第二触摸电极121-1和121-2的电流的方向与感应到连接到第二触摸电极121-1和121-2的迹线122a的电流的方向相同。感应到第二触摸电极121-3至121-8的电流的方向与感应到连接到第二触摸电极121-3至121-8的迹线122a的电流的方向彼此相反。感应到第二触摸电极121-9至121-16的电流的方向与感应到连接到第二触摸电极121-9至121-16的迹线122b的电流的方向彼此相反。
对于在一时间点电流相对于焊盘113a和113b的方向，可以将电流从第二触摸电极121-1和121-2引入到焊盘113a。可以将电流从焊盘113a和113b引出到第二触摸电极121-3至121-16，或者可以将电流从第二触摸电极121-3至121-16引入到焊盘113a和113b，这取决于在第二触摸电极121-3至121-16以及与其连接的迹线122a和122b中感应出的电流的幅度。
单独地，在图5B的手写笔10b的情况下，由于电场信号E被输出到触摸电极111和121，因此接收到被施加到第一触摸电极111-2和111-3以及第二触摸电极121-2和121-3的电场信号E的感测信号。
接下来，将参照图16和图17来描述图5B的手写笔10b的感测信号。
图16和图17是各自示出了根据一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
如图16所示，在第一触摸电极111-1和111-2与第一触摸电极111-3至111-10中感应出的电流的方向相反，因此，感测信号AB5在第一触摸电极111-2和第一触摸电极111-3中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流越大，因此在第一触摸电极111-2和第一触摸电极111-3中感应出的电流的幅度大于在其他第一触摸电极111-1和111-4至111-10中感应出的电流的幅度。
由于手写笔10b通过导电尖端11b向第一触摸电极111-2和第一触摸电极111-3输出电场信号E，因此接收到感测信号AE5。
由第一驱动器/接收器2620接收的感测信号AC5具有感测信号AB5和感测信号AE5组合的形式。在这种情况下，控制器2624可以将感测信号AC5的幅度差最大的两个第一触摸电极111-2和111-3之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
图17示出了从第二触摸电极121-1至121-16接收的感测信号的曲线图。
如图17所示，在第二触摸电极121-1和121-2与第二触摸电极121-3至121-16中感应出的电流的方向相反，因此所测量的感测信号AB6在第二触摸电极121-2和第二触摸电极121-3中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流越大，因此在第二触摸电极121-2和第二触摸电极121-3中感应出的电流的幅度大于在其他第二触摸电极121-1和121-4至121-16中感应出的电流的幅度。
由于手写笔10b通过导电尖端11b向第二触摸电极121-2和第二触摸电极121-3输出电场信号E，因此接收到感测信号AE6。
由第二驱动器/接收器2622接收的感测信号AC6具有感测信号AB6和感测信号AE6组合的形式。在这种情况下，控制器2624可以将感测信号AC6的幅度差最大的两个第二触摸电极121-2和121-3之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
接下来，将参照图18和图19来描述图5A的手写笔10a的感测信号。
图18和图19是各自示出了根据另一实施方式的手写笔的感测信号的曲线图。
图18示出了从第一触摸电极111-1至111-10接收的感测信号的曲线图。
如图18所示，在第一触摸电极111-1和111-2与第一触摸电极111-3至111-10中感应出的电流的方向相反，因此，第一驱动器/接收器2620接收的感测信号AB7在第一触摸电极111-2和第一触摸电极111-3中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流越大，因此在第一触摸电极111-2和第一触摸电极111-3中感应出的电流的幅度大于在其他第一触摸电极111-1和111-4至111-10中感应出的电流的幅度。
在这种情况下，控制器2624可以将具有相反符号的感测信号AB7并且具有大信号幅度的两个第一触摸电极111-2和111-3之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
图19示出了从第二触摸电极121-1至121-16接收的感测信号的曲线图。
如图19所示，在第二触摸电极121-1和121-2与第二触摸电极121-3至121-16中感应出的电流的方向相反，因此，第二驱动器/接收器2622接收的感测信号AB8在第二触摸电极121-2和第二触摸电极121-3中具有相反的符号。此外，由于越靠近电感器14，感应出的电流越大，因此在第二触摸电极121-2和第二触摸电极121-3中感应出的电流的幅度大于在其他第二触摸电极121-1和121-4至121-16中感应出的电流的幅度。
在这种情况下，控制器2624可以将具有相反符号的感测信号AB8并且具有大信号幅度的两个第二触摸电极121-2和121-3之间的间隙确定为触摸点，并且可以使用插值等来计算准确的触摸点。
接下来，将参照图20来描述具有图2C的触摸屏20c的电子设备2。
图20是示意性地示出了电子设备的框图。
与图4的电子设备相比，图20的电子设备还包括环形线圈264和用于将驱动信号施加到环形线圈264的线圈驱动器263。
环形线圈264可以围绕触摸屏20设置，也可以设置在电子设备2中的任何位置。环形线圈264也可以被配置为短距离通信模块212(例如RFID或NFC)的天线。驱动信号包括具有预定频率的交流电流或交流电压。
图21示意性地示出了根据一实施方式的触摸装置的一部分。
与图6的触摸装置相比，图21的触摸装置还包括环形线圈264和用于驱动环形线圈264的线圈驱动器263。
线圈驱动器263将驱动信号施加到环形线圈264。驱动信号可以包括具有与谐振电路12的谐振频率对应的频率的信号(例如，正弦波、方波等)，并且可以是具有预定频率的AC电压或AC电流。可以在控制器2624的控制下改变驱动信号的频率和幅度。
手写笔10a或10b通过施加到环形线圈264的驱动信号而产生谐振。流过电感器14的线圈的电流Ir通过谐振而流动。
图22示出了根据另一实施方式的触摸装置的电极和迹线的设置形式的示例。
触摸传感器中的触摸电极111和121通过位于触摸区域边缘的外围区域的迹线112、122a和122b连接到焊盘113a和113b。第一触摸电极111-1、111-2、111-3、……连接到相应的迹线112，第二触摸电极121-1、121-2、121-3、……对应连接到相应的迹线122a和122b。
触摸电极111和121与迹线112、122a和122b可以形成为同一层。触摸电极111和121以及迹线112、122a和122b可以由具有高透射率和低阻抗的导电材料(例如金属网或银纳米线)形成。然而，触摸电极111和121与迹线112、122a和122b可以位于不同的层中，并且可以由ITO或石墨烯制成，但本发明不限于此。
焊盘113a和113b连接到触摸控制器262，触摸控制器262的信号(例如，驱动信号)被传输到触摸电极111和121，并且来自触摸电极111和121的信号(例如，感测信号)被传输到触摸控制器262。
图23是示出了触摸模块和主机的框图，图24示出了从触摸模块提供给主机的触摸数据的示例。
参照图23，主机270可以从包括在触摸模块260中的触摸控制器262接收触摸数据。例如，主机270可以是前述控制器270，可以是移动片上系统(SoC)、应用处理器(AP)、媒体处理器、微处理器、中央处理单元(CPU)或与其类似的设备。
在一帧结束后，触摸模块260可以生成与一帧期间的触摸输入相关的信息作为触摸数据，以将触摸数据传输到主机270。
参照图23和图24，触摸数据600可以从触摸模块260传输到主机270，并且可以包括触摸计数字段610以及一个或多个触摸实体字段612和614。此外，触摸数据600还可以包括来自手写笔10的传感器输入数据、表示谐振信号的变化的数据等。
在触摸计数字段610中，可以写入指示在一帧周期期间输入的触摸次数的值。触摸实体字段612和614包括指示与每个触摸输入相关的信息的字段。例如，触摸实体字段612和614可以包括标志字段620、X轴坐标字段621、Y轴坐标字段622、Z值字段623、面积字段624和触摸动作字段625。
触摸实体字段612和614的数量可以等于写入触摸计数字段610中的值。
表示触摸物体的值可以写入标志字段620。例如，手指、手掌和手写笔可以用不同的值填充在标志字段620中。表示计算的触摸坐标的值可以写入X轴坐标字段621和Y轴坐标字段622。对应于感测信号的信号强度的值可以写入Z值字段623中。对应于触摸区域的面积的值可以写入面积字段624中。
根据实施方式，接收触摸数据600的主机270通过使用面积字段624的值在触摸面积大于阈值时确定触摸物体是手指，并且在触摸面积小于或等于阈值时确定触摸物体是手写笔10。
根据实施方式，接收触摸数据600的主机270可以通过使用标志字段620的值来识别触摸物体是手指还是手写笔10。
根据本文公开的各种实施方式的电子设备可以是各种类型的装置。电子设备可以包括例如便携式通信设备(例如智能电话)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、照相机、可穿戴设备或家用电器设备。根据本文的实施方式的电子设备不限于上述设备。
本文的各种实施方式和其中使用的术语并不旨在将本文中描述的技术特征限制为特定的实施方式，而应理解为包括实施方式的各种修改、等同物或替代物。结合附图的描述，相似的附图标记可以用于相似或相关的部件。对应于项目的名词的单数形式可以包括一个或多个该项目，除非相关上下文另有明确规定。如本文所使用的，短语“A或B”、“A和B中的至少一者”、“A或B中的至少一者”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一者”以及“A、B或C中的至少一者”中的每一个短语可以包括在相应的一个短语中一起列出的项目的所有可能的组合。诸如“第一”、“第二”的术语可以简单地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且该部件在另一方面(例如，重要性或顺序)不受限制。当一个(例如，第一)部件“联接”或“连接”到另一(例如，第二)部件时，无论有或没有术语“功能上”或“通信上”，这都表示一个部件可以直接(例如，通过电线)、无线地、或通过第三部件连接到另一部件。
如本文所使用的，术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元，并且可以与诸如逻辑、逻辑块、部件或电路的术语互换使用。模块可以是执行一个或多个功能的一体形成部件或部件的最小单元或一部分。例如，根据一实施方式，模块可以以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
本文的各种实施方式可以实现为软件(例如程序)，该软件包括存储在机器(例如电子设备)可读的存储介质(例如内部存储器或外部存储器)中的一个或多个命令。例如，设备(例如，电子设备)的处理器(例如，处理器)可以从存储介质调用存储的一个或多个命令并执行它。这使得可以根据调用的一个或多个命令来操作设备以执行一个或多个功能。一个或多个命令可以包括由编译器生成或由解释器可执行的代码。可以提供非暂时性存储介质形式的设备可读存储介质。在本文中，“非暂时性”仅表示存储介质是有形设备，且不包括信号(例如，电磁波)，并且该术语不区分数据半永久地存储在存储介质中的情况和数据临时存储在其中的情况。
根据一实施方式，根据本文中公开的各种实施方式的方法可以被提供为包括在计算机程序产品中。计算机程序产品可以作为商品在卖方和买方之间进行交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式分发，或者可以通过应用商店(例如，Play StoreTM)，直接在两个用户设备(例如，智能手机)之间或以在线方式分发(例如，下载或上传)。在在线分发的情况下，计算机程序产品的至少一部分可以至少临时存储或临时创建在机器可读存储介质(例如制造商的服务器的存储器、应用商店的服务器、或中继服务器的存储器)中。
根据各种实施方式，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个条目或多个实体。根据各种实施方式，可以省略上述对应组件中的一个或多个组件或操作，或者可以添加一个或多个其他组件或操作。替选地或附加地，多个组件(例如，模块或程序)可以集成到一个组件中。在这种情况下，集成组件可以执行多个组件中的每个组件的一个或多个功能，这些功能与在集成之前由多个组件中的对应组件执行的功能相同或相似。根据各种实施方式，由模块、程序或其他组件执行的操作可以按顺序地、并行地、重复地或启发式地执行，操作中的一个或多个可以以不同的顺序执行或可以被省略，或者可以添加一个或多个其他操作。

Claims (22)

1.一种触摸装置，用于感测包括谐振电路的手写笔的位置，所述触摸装置包括：
显示面板；
位于所述显示面板上的窗口；
位于所述显示面板与所述窗口之间的多个电极；以及
触摸控制器，所述触摸控制器被配置为接收来自所述电极的感测信号，以确定靠近所述窗口的所述手写笔的位置，
其中，所述电极包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的电极。
2.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述电极中的一些电极位于触摸区域，以及
所述触摸装置还包括：
多条迹线，所述多条迹线位于所述触摸区域的边缘并对应连接到所述电极，
其中，所述迹线包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的迹线。
3.如权利要求2所述的触摸装置，其中，
在所述电极中感应出与对应连接的迹线中的电流方向相同的电流。
4.如权利要求2所述的触摸装置，其中，
在所述电极中感应出与对应连接的迹线中的电流方向不同的电流。
5.如权利要求2所述的触摸装置，其中，
所述电极包括沿第一方向延伸的多个第一电极，以及
所述迹线包括沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸并连接到第一组第一电极的第一端的第一迹线、以及连接到第二组第一电极的第二端的第二迹线。
6.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述触摸控制器将感应电流的方向彼此相反的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
7.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述触摸控制器将感应电流的幅度差最大的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
8.如权利要求1所述的触摸装置，还包括：
天线，所述天线被配置为包括形成在与所述电极的层相同的层上的多个虚拟电极以及将所述虚拟电极彼此连接的多个桥，
其中，所述触摸控制器将驱动信号施加到所述天线以输出用于使所述谐振电路产生谐振的电磁信号。
9.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述电极中的每个电极包括两个信号输入端子，以及
所述触摸控制器将所述两个信号输入端子中的一个信号输入端子接地并向另一个信号输入端子施加驱动信号，使得所述电极中的每个电极都输出用于使所述谐振电路产生谐振的电磁信号。
10.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述电极中的每个电极包括两个信号输入端子，以及
所述触摸控制器将相反相位的驱动信号施加到所述两个信号输入端子，使得所述电极中的每个电极都输出用于使所述谐振电路产生谐振的电磁信号。
11.如权利要求1所述的触摸装置，还包括：
形成在与所述电极的层不同的层上的磁场屏蔽层。
12.如权利要求11所述的触摸装置，其中，
所述显示面板具有围绕折叠轴线弯曲的折叠区域和被所述折叠区域间隔开的非折叠区域，以及
所述磁场屏蔽层被设置成与所述折叠区域和所述非折叠区域都对应。
13.如权利要求11所述的触摸装置，其中，
所述显示面板具有围绕折叠轴线弯曲的折叠区域和由所述折叠区域间隔开的非折叠区域，以及
所述磁场屏蔽层被间隔开以对应于所述非折叠区域。
14.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述电极由金属网形成。
15.一种用于触摸装置的驱动方法，所述触摸装置用于感测包括谐振电路的手写笔的位置，所述驱动方法包括：
向多个电极输出驱动信号；
从所述电极接收感测信号，所述感测信号包括所述谐振电路在所述电极中感应的方向相反的电流；以及
根据所述感测信号确定所述手写笔的位置。
16.如权利要求15所述的驱动方法，其中，
所述电极中的一些电极位于触摸区域，
所述触摸装置还包括位于所述触摸区域的边缘并对应连接到所述电极的多条迹线，以及
所述感测信号包括所述谐振电路在所述迹线中感应的方向相反的电流。
17.如权利要求16所述的驱动方法，其中，
在所述电极中感应出与对应连接的迹线中的电流方向相同的电流。
18.如权利要求16所述的驱动方法，其中，
在所述电极中感应出与对应连接的迹线中的电流方向不同的电流。
19.如权利要求15所述的驱动方法，其中，
确定所述手写笔的位置包括：
将感应电流的方向彼此相反的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
20.如权利要求15所述的驱动方法，其中，
确定所述手写笔的位置包括：
将感应电流的幅度差最大的电极之间的间隙确定为所述手写笔的位置。
21.一种触摸系统，包括：
手写笔，所述手写笔被配置为包括谐振电路；以及
触摸传感器，所述触摸传感器被配置为接收来自多个电极的感测信号，以确定所述手写笔的位置，
其中，所述电极包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的电极。
22.如权利要求21所述的触摸系统，其中，
所述电极中的一些电极位于触摸区域，
所述触摸传感器还包括位于所述触摸区域的边缘并对应连接到所述电极的多条迹线，以及
其中，所述迹线包括所述谐振电路在其中感应的电流的方向彼此相反的迹线。
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