JP2023179390A - ペン及びタッチ入力システム及びコントローラ - Google Patents

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Abstract

【課題】最大の出力信号を作ることができるペン及びタッチ入力システムを提供する。【解決手段】スタイラスペン１０及びタッチ入力システムは、センサ部及びセンサ部を制御する制御部を含むタッチ入力装置２と、タッチ入力装置２を含み、スタイラスペン１０と作用することができ、スタイラスペンを含むタッチ入力装置を制御するコントローラと、を含む。【選択図】図１ａ

Description

本開示は、ペン及びコントローラに関するもので、さらに詳細には、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力システム及び装置を制御するためのコントローラに関する。
携帯電話、スマートフォン（smart phone）、ノートパソコン(laptop computer)、デジタル放送用端末、ＰＤＡ（personal digital assistants）、ＰＭＰ（portable multimedia player）、ナビゲーション、スレートＰＣ（slate PC）、タブレットＰＣ（tablet PC）、ウルトラブック（Ultrabook）、ウェアラブルデバイス（wearable device）のような多様なタッチ入力装置にはタッチセンサが備えられる。
このようなタッチ入力装置内において、タッチセンサは、イメージを表示する表示パネル上に位置したりタッチ入力装置の一部分に位置することができる。使用者がタッチセンサをタッチして電子デバイスと相互作用することにより、タッチ入力装置は直観的なユーザインタフェースを使用者に提供することができる。
使用者は精巧なタッチ入力のために、スタイラスペンを使用することができる。スタイラスペンは、内部にバッテリ及び電子部品が備えられるか否かにによって、アクティブ（active）スタイラスペンとパッシブ（passive）スタイラスペンとに区分され得る。
アクティブスタイラスペンは、パッシブスタイラスペンに比べて基本性能に優れ、付加的な機能（筆圧、ホバーリング、ボタン）を提供できる長所があるが、ペン自体が高価で、電源が必要でありバッテリを充電する方式なので、一部の高級使用者以外には実際の使用者が多くないという短所がある。
パッシブスタイラスペンは、アクティブスタイラスペンに比べて価格が安く、バッテリーが必要でないという長所があるが、アクティブスタイラスペンに比べて精巧なタッチ認識が難しいという短所がある。しかし、最近では精巧なタッチ認識が可能なパッシブスタイラスペンを具現するために、インダクティブ（inductive）共振方式であるＥＭＲ（Electro Magnetic Resonance）方式とキャパシティブ（capacitive）共振方式の技術が提案されている。
ＥＭＲ方式は、スタイラスペンの核心機能である書く／描く品質は優勢であるが、キャパシタンスタッチパネルの他に別途のＥＭＲセンサパネルとＥＭＲ駆動ＩＣが追加されなければならないので、厚さが厚くて費用がさらに多くかかる短所がある。
キャパシティブ共振方式は、一般的なキャパシタンスタッチセンサとタッチコントローラＩＣを使用して追加的な費用がないうえに、ＩＣの性能を上げてペンタッチまで支援する方式である。
ＥＭＲ方式又はキャパシティブ共振方式において、タッチセンサがスタイラスペンによるタッチをより正確に識別するためには共振信号の振幅が大きくなければならず、これにより、スタイラスペンに伝達される駆動信号の周波数がスタイラスペンに内蔵された共振回路の共振周波数とほぼ同一であるようにする。しかし、従来のＥＭＲ方式又はキャパシティブ共振方式によれば、共振周波数と駆動信号の周波数が一致しても、信号伝達の減衰が非常に大きくて、信号伝達が難しい問題点がある。その結果、数多くのタッチコントローラＩＣベンダー達の長年の試みにもかかわらず、十分な出力信号が出ずに、まだ量産に成功したメーカーがない実情である。
したがって、最大の出力信号を作ることができるＥＭＲ方式又はキャパシティブ共振スタイラスペンを製造するためには、内部の共振回路及びペンの構造をどのように設計するのかが非常に重要な要素となる。
本実施形態は、十分な出力信号を作ることができるスタイラスペンを含むペン及びペンと作用することができるタッチ入力システム及び装置を制御するためのコントローラを提供するためのものである。
本発明が解決しようとする課題は、タッチ位置を検出し、スタイラスペンを駆動させて、スタイラスペンの位置を検出することができる多機能のタッチ入力装置を含むペン及びタッチ入力システムを制御するためのコントローラを提供する。
また、スタイラスペンの位置によって感知回路部の出力電圧が変わる問題を解決することができるタッチ入力装置を含むペン及びタッチ入力システムを制御するためのコントローラを提供する。
本発明において解決しようとする課題は、上述した課題に限定されない。
本発明の一実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた第１パターンと、前記第１パターンに隣接して配置され、前記第１方向に沿って延びた第２パターンと、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明の他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた第１パターンと、前記第１パターンに隣接して配置され、前記第１方向に沿って延びた第２パターンと、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向に沿って交互に配列された第１ａ及び第１ｂパターンを含む第１パターンと、前記第１パターンに隣接して配置された第２パターンと、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、前記第１ａパターンは互いに電気的に連結され、前記第１ｂパターンは互いに電気的に連結され、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンは前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも１以上の駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向に沿って交互に配列された第１ａ及び第１ｂパターンを含む第１パターンと、前記第１パターンに隣接して配置された第２パターンと、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、前記第１ａパターンは互いに電気的に連結され、前記第１ｂパターンは互いに電気的に連結され、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンは前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層で巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第１パターンと、前記多数の第１パターンの開口部に配置された多数の第２パターンと、前記多数の第１パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第２方向に沿って延び、内部に開口部が形成された多数の第３パターンと、それぞれが前記第３パターンの開口部に配置され、前記第２方向に沿って延びた多数の第４パターンと、を含み、前記多数の第１パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第１パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第１パターンのうち第１側端部に配置された第１パターンは前記制御部と連結され、第２側端部に配置された第１パターンは電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第２パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第２パターンのうち第２側端部に配置された第２パターンは、前記第２方向に沿って配列された他の第２パターンと電気的に連結され、前記多数の第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第１パターンと、前記多数の第１パターンの開口部に配置された多数の第２パターンと、前記多数の第１パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第２方向に沿って延び、内部に開口部が形成された多数の第３パターンと、それぞれが前記第３パターンの開口部に配置され、前記第２方向に沿って延びた多数の第４パターンと、を含み、前記多数の第１パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第１パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第１パターンのうち第１側端部に配置された第１パターンは前記制御部と連結され、第２側端部に配置された第１パターンは電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第２パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第２パターンのうち第２側端部に配置された第２パターンは、前記第２方向に沿って配列された他の第２パターンと電気的に連結され、前記多数の第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた多数の第１パターンと、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた多数の第２パターンと、を含み、前記第１パターンそれぞれは、多数の第１－１パターン部、多数の第１－２パターン部、及び前記多数の第１－１パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する連結パターン部を含み、前記多数の第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記第２パターンのそれぞれは、多数の第２－１パターン部、多数の第２－２パターン部を含み、前記多数の第２－１パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記第１－１パターン、第１－２パターン、第２－１パターン、及び第２－２パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるペン及びタッチ入力システムは、センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた多数の第１パターンと、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた多数の第２パターンと、を含み、前記第１パターンのそれぞれは、多数の第１－１パターン部、多数の第１－２パターン部、及び前記多数の第１－１パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する連結パターン部を含み、前記多数の第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記第２パターンのそれぞれは、多数の第２－１パターン部、多数の第２－２パターン部を含み、前記多数の第２－１パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部と、前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、前記ボディ部内に位置するフェライトコア、及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、前記制御部は、前記第１－１パターン、第１－２パターン、第２－１パターン、第２－２パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンで前記スタイラスペンを感知するためのものである。
ここで、前記フェライトコアの誘電率が１０００以下であり、前記コイルは隣接する巻線層が交互に巻線され、前記コイルは２以上の絶縁電線を覆う形態のワイヤであってよい。
ここで、前記コイルは、隣接する巻線層がジグザグに傾斜するように巻線されてよい。
ここで、前記フェライトコアは、ニッケルを含んでよい。
ここで、前記コイルは、リッチ線であってよい。
ここで、前記フェライトコアの少なくとも一部を覆うボビンをさらに含み、前記コイルは、前記ボビンの少なくとも一部の上に巻線されてよい。
ここで、前記インダクタ部は、２以上のインダクタ部が直列に連結されてよい。
ここで、前記インダクタ部の少なくとも一部の上に位置する伝導性の遮断部材をさらに含んでよい。
ここで、前記遮断部材は、渦電流の発生を遮断する一つのスリットを含み、前記一つのスリットによって前記遮断部の両端が第１方向に沿って離隔し、前記第１方向は渦電流が形成される方向であってよい。
ここで、前記第１パターンないし前記第４パターンのうち少なくとも何れか一つは、多数のダイヤモンドパターン部と、多数のダイヤモンドパターン部のうち互いに隣接した二つのダイヤモンドパターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
ここで、前記第１－１パターン部は、ダイヤモンド形状を有し、前記連結パターン部は、隣接した二つの前記第１－１パターン部を互いに連結することができる。
ここで、前記第１－１パターン部又は前記１－２パターン部は、ダイヤモンド形状を有し、前記第１パターンは、隣接した二つの前記第１－２パターン部を互いに連結する連結パターン部をさらに含んでよい。
ここで、前記第１パターン又は第３パターンは開口部を有し、前記第２パターン又は第４パターンは、前記第１パターン又は第３パターンの開口部の内部にそれぞれ配置されてよい。
ここで、前記第１－１パターン部又は、前記第２－１パターン部は開口部を有し、前記第１－２パターン部又は前記第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部の前記開口部の内部にそれぞれ配置されてよい。
ここで、前記第１パターン又は第３パターンは、前記第２パターン又は第４パターンをそれぞれ囲んでよい。
ここで、前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部は、前記第１－２パターン部又は前記第２－２パターン部をそれぞれ囲んでよい。
ここで、前記第１パターンと第２パターンは同一層に配置されるか、又は前記第３パターンと第４パターンは同一層に配置されてよい。
ここで、前記第１パターンと第２パターンは同一層に配置されてよい。
ここで、前記第１パターンのうち少なくとも一部と前記第２パターンのうち少なくとも一部は第１層に配置され、前記第２パターンのうち少なくとも一部と前記第４パターンのうち少なくとも一部は第２層に配置されてよい。
ここで、前記第１－１パターン部のうち少なくとも一部、前記第１－２パターン部の少なくとも一部、及び前記連結パターン部の少なくとも一部は第１層に配置され、前記第２－１パターン部のうち少なくとも一部、前記第２－２パターン部のうち少なくとも一部は第２層に配置されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部、前記第２－１パターン部、又は前記多数の第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部を互いに連結する前記連結パターン部とは異なる構造によってそれぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部、前記多数の第２－１パターン部、又は前記多数の第２－２パターン部は、ブリッジ及びビアを介してそれぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－２パターン部を連結する第２連結パターン部をさらに含み、前記第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部を互いに連結する前記連結パターン部とは異なる構造によってそれぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、ブリッジ及びビアを介してそれぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２及び第４パターンの第２側端部は、ビアを介して電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、ビアを介して電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、ビアを介して電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は、前記第１方向に開放された形状を有し、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、連結パターンを介して電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は、前記第２方向に開放された形状を有し、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、連結パターンを介して電気的に連結されてよい。
ここで、前記第１ａパターンの第１側端部は、電気的にオープンになり、前記第１ａパターンの第２側端部は、前記制御部と電気的に連結され、前記第２ａパターンの第１側端部は、前記制御部と電気的に連結され、前記第２ａパターンの第２側端部は、電気的にオープンになってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数の第１パターンのうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第３パターンのうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号を受信するためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数の第１パターンのうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階と、前記多数の第３パターンのうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号を受信する段階と、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記制御部は、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンから受信される感知信号を受信するか、又は前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンから受信される感知信号を受信するためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階と、前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンから受信される感知信号を受信する段階、又は前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階、及び前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンから受信される感知信号を受信する段階、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記制御部は、多数のタッチセンシング用駆動回路部と、多数のタッチセンシング用感知回路部と、をさらに含み、前記制御部は、前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、多数のタッチセンシング用駆動回路部と、多数のタッチセンシング用感知回路部と、をさらに含み、前記制御部は、前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号が出力されるようにし、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が出力されるようにするためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を出力する段階と、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号を出力する段階と、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記制御部は、多数のペン駆動用駆動回路部を含み、前記制御部は、前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を印加させ、前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも他の一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が印加されるように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知するように制御するためのものであってよい。
ここで、前記制御部は、前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知する段階、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記制御部は、多数のペンセンシング用感知回路部を含み、前記制御部は、前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンのうちの少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうちの少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知するように制御するためのものであってよい。
ここで、前記ペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一部は、タッチセンシング用として用いられてよい。
ここで、前記多数の第２パターン又は多数の第４パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタをさらに含んでよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン又は多数の第２－２パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタをさらに含んでよい。
ここで、前記第２パターンは、前記第１パターンの内部に配置され、第１方向に延びたバーパターンであり、前記第４パターンは、前記第３パターンの内部に配置され、第２方向に延びたバーパターンであり、前記多数の第１パターンの間に配置され、前記第３パターンのメインパターン部と対応して重畳する形状を有し、前記第４パターンと電気的に連結される多数の第５パターンと、前記多数の第５パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタと、前記多数の第３パターンの間に配置され、前記第１パターンのメインパターン部と対応して重畳する形状を有し、前記第２パターンと電気的に連結される多数の第６パターンと、前記多数の第６パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタと、をさらに含んでよい。
ここで、前記第２側端部に位置するパターンが互いに電気的に連結されたところに直接連結され、前記タッチ入力装置の活性領域の外に配置される少なくとも一つのトレース、をさらに含んでよい。
本発明の一実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた第１パターン、前記第１パターンに隣接して配置され、前記第１方向に沿って延びた第２パターン、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターン、及び前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターン、を含み、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンの第１側端部は前記コントローラと電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部、を含み、前記コントローラは、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明の他の実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた第１パターン、前記第１パターンに隣接して配置され、前記第１方向に沿って延びた第２パターン、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターン、及び前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターン、を含み、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数で配列され、前記多数の第１及び第３パターンの第１側端部は前記コントローラと電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部、を含み、前記コントローラは、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向に沿って交互に配列された第１ａ及び第１ｂパターンを含む第１パターン、前記第１パターンに隣接して配置された第２パターン、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターン、及び前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターン、を含み、前記第１ａパターンは互いに電気的に連結され、前記第１ｂパターンは互いに電気的に連結され、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンは前記コントローラと電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部、を含み、前記コントローラは、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも１以上の駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明の一実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向に沿って交互に配列された第１ａ及び第１ｂパターンを含む第１パターン、前記第１パターンに隣接して配置された第２パターン、前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターン、及び前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターン、を含み、前記第１ａパターンは互いに電気的に連結され、前記第１ｂパターンは互いに電気的に連結され、前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、前記多数の第１及び第３パターンは前記コントローラと電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結されて、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部を含み、前記コントローラは、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第１パターン、前記多数の第１パターンの開口部に配置された多数の第２パターン、前記多数の第１パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第２方向に沿って延び、内部に開口部が形成された多数の第３パターン、及びそれぞれが前記第３パターンの開口部に配置され、前記第２方向に沿って延びた多数の第４パターン、を含み、前記多数の第１パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第１パターンは伝導性ブリッジを介して互いに電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第１パターンのうち第１側端部に配置された第１パターンは前記コントローラと連結され、第２側端部に配置された第１パターンは電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第２パターンは伝導性ブリッジを介して互いに電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第２パターンのうち第２側端部に配置された第２パターンは、前記第２方向に沿って配列された他の第２パターンと電気的に連結され、前記多数の第３パターンの第１側端部は前記コントローラと電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部を含み、前記コントローラは、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第１パターン、前記多数の第１パターンの開口部に配置された多数の第２パターン、前記多数の第１パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第２方向に沿って延び、内部に開口部が形成された多数の第３パターン、及びそれぞれが前記第３パターンの開口部に配置され、前記第２方向に沿って延びた多数の第４パターン、を含み、前記多数の第１パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第１パターンは伝導性ブリッジを介して互いに電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第１パターンのうち第１側端部に配置された第１パターンは前記コントローラと連結され、第２側端部に配置された第１パターンは電気的にオープンになり、前記多数の第２パターンのうち前記第１方向に沿って配列された第２パターンは伝導性ブリッジを介して互いに電気的に連結され、前記第１方向に沿って配列された第２パターンのうち第２側端部に配置された第２パターンは、前記第２方向に沿って配列された他の第２パターンと電気的に連結され、前記多数の第３パターンの第１側端部は前記コントローラと電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部、を含み、前記コントローラは、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた多数の第１パターン、及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた多数の第２パターン、を含み、前記第１パターンのそれぞれは、多数の第１－１パターン部、多数の第１－２パターン部、及び前記多数の第１－１パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する連結パターン部を含み、前記多数の第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記第２パターンのそれぞれは、多数の第２－１パターン部、多数の第２－２パターン部を含み、前記多数の第２－１パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部を含み、前記コントローラは、前記第１－１パターン部、第１－２パターン部、第２－１パターン部、及び第２－２パターン部のうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである。
本発明のさらに他の実施形態によるコントローラは、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラであって、前記センサ部は、第１方向に沿って延びた多数の第１パターン、及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた多数の第２パターン、を含み、前記第１パターンのそれぞれは、多数の第１－１パターン部、多数の第１－２パターン部、及び前記多数の第１－１パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する連結パターン部を含み、前記多数の第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記第２パターンのそれぞれは、多数の第２－１パターン部、多数の第２－２パターン部を含み、前記多数の第２－１パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、前記スタイラスペンは、ボディ部、前記ボディ部内から外部に露出しているチップ、前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部、及び前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部を含み、前記コントローラは、前記第１－１パターン部、第１－２パターン部、第２－１パターン部、第２－２パターン部のうち少なくとも一つのセンシング用パターンで前記スタイラスペンを感知するためのものである。
ここで、前記フェライトコアの誘電率が１０００以下であり、前記コイルは隣接する巻線層が交互に巻線され、前記コイルは２以上の絶縁電線を覆う形態のワイヤであってよい。
ここで、前記コイルは、隣接する巻線層がジグザグに傾斜するように巻線されてよい。
ここで、前記フェライトコアは、ニッケルを含んでよい。
ここで、前記コイルは、リッツ線であってよい。
ここで、前記フェライトコアの少なくとも一部を覆うボビンをさらに含み、前記コイルは、前記ボビンの少なくとも一部の上に巻線されてよい。
ここで、前記インダクタ部は、２以上のインダクタ部が直列に連結されてよい。
ここで、前記インダクタ部の少なくとも一部の上に位置する伝導性の遮断部材をさらに含んでよい。
ここで、前記遮断部材は、渦電流の発生を遮断する一つのスリットを含み、前記一つのスリットによって前記遮断部の両端が第１方向に沿って離隔し、前記第１方向は渦電流が形成される方向であってよい。
ここで、前記第１パターンないし前記第４パターンのうち少なくとも何れか一つは、多数のダイヤモンドパターン部と、多数のダイヤモンドパターン部のうち互いに隣接した二つのダイヤモンドパターン部の間を連結する連結パターン部を含んでよい。
ここで、前記第１－１パターン部はダイヤモンド形状を有し、前記連結パターン部は、隣接した二つの前記第１－１パターン部を互いに連結することができる。
ここで、前記第１－１パターン部又は前記１－２パターン部はダイヤモンド形状を有し、前記第１パターンは、隣接した二つの前記第１－２パターン部を互いに連結する連結パターン部をさらに含んでよい。
ここで、前記第１パターン又は第３パターンは開口部を有し、前記第２パターン又は第４パターンは、前記第１パターン又は第３パターンの開口部の内部にそれぞれ配置されてよい。
ここで、前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部は開口部を有し、前記第１－２パターン部又は前記第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部の前記開口部の内部にそれぞれ配置されてよい。
ここで、前記第１パターン又は第３パターンは、前記第２パターン又は第４パターンをそれぞれ囲んでよい。
ここで、前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部は、前記第１－２パターン部又は前記第２－２パターン部をそれぞれ囲んでよい。
ここで、前記第１パターンと第２パターンは同一層に配置されたり、又は前記第３パターンと第４パターンは同一層に配置されてよい。
ここで、前記第１パターンと第２パターンは同一層に配置されてよい。
ここで、前記第１パターンのうち少なくとも一部と前記第２パターンのうち少なくとも一部とは第１層に配置され、前記第２パターンのうち少なくとも一部と前記第４パターンのうち少なくとも一部とは第２層に配置されてよい。
ここで、前記第１－１パターン部のうち少なくとも一部、前記第１－２パターン部の少なくとも一部、及び前記連結パターン部の少なくとも一部は第１層に配置され、前記第２－１パターン部のうち少なくとも一部、前記第２－２パターン部のうち少なくとも一部は第２層に配置されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部、前記第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部を互いに連結する前記連結パターン部とは異なる構造により、それぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部、前記多数の第２－１パターン部、又は前記多数の第２－２パターン部は、ブリッジ及びビアを介してそれぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－２パターン部を連結する第２連結パターン部をさらに含み、前記第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部を互いに連結する前記連結パターン部とは異なる構造により、それぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、ブリッジ及びビアを介してそれぞれ互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２及び第４パターンの第２側端部は、ビアを介して互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、ビアを介して互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、ビアを介して互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は、前記第１方向に開放された形状を有し、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、連結パターンを介して互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は、前記第２方向に開放された形状を有し、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、連結パターンを介して互いに電気的に連結されてよい。
ここで、前記第１ａパターンの第１側端部は電気的にオープンになり、前記第１ａパターンの第２側端部は前記コントローラと電気的に連結され、前記第１ｂパターンの第１側端部は前記コントローラと電気的に連結され、前記第１ｂパターンの第２側端部は電気的にオープンになってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数の第１パターンのうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第３パターンのうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号を受信するためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数の第１パターンのうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階、及び前記多数の第３パターンのうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号を受信する段階、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンから受信される感知信号を受信したり、又は前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンから受信される感知信号を受信するためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階、及び前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンから受信される感知信号を受信する段階、又は前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階、及び前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンから受信される感知信号を受信する段階、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記コントローラは、多数のタッチセンシング用駆動回路部、及び多数のタッチセンシング用感知回路部、をさらに含み、前記コントローラは、前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記センサ部は、多数のタッチセンシング用駆動回路部、及び多数のタッチセンシング用感知回路部、をさらに含み、前記コントローラは、前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、多数のタッチセンシング用駆動回路部、及び多数のタッチセンシング用感知回路部、をさらに含み、前記コントローラは、前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記センサ部は、多数のタッチセンシング用駆動回路部、及び多数のタッチセンシング用感知回路部、をさらに含み、前記コントローラは、前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号が出力されるようにし、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が出力されるようにするためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を出力する段階、及び前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号を出力する段階、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記コントローラは、多数のペン駆動用駆動回路部を含み、前記コントローラは、前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を印加させ、前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも他の一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が印加されるように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記センサ部は、多数のペン駆動用駆動回路部を含み、前記コントローラは、前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を印加させ、前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも他の一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が印加されるように、制御するためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値に基づいて、前記ペンを感知するように制御するためのものであってよい。
ここで、前記コントローラは、前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値に基づいて、前記ペンを感知する段階、を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含んでよい。
ここで、前記コントローラは、多数のペンセンシング用感知回路部を含み、前記コントローラは、前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値に基づいて、前記ペンを感知するように制御するためのものであってよい。
ここで、前記ペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一部は、タッチセンシング用として用いられてよい。
ここで、前記センサ部は、多数のペンセンシング用感知回路部を含み、前記コントローラは、前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知するように制御するためのものであってよい。
ここで、前記ペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一部は、タッチセンシング用として用いられてよい。
ここで、前記多数の第２パターン又は多数の第４パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタをさらに含んでよい。
ここで、前記多数の第１－２パターン又は多数の第２－２パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタをさらに含んでよい。
ここで、前記第２パターンは、前記第１パターンの内部に配置され第１方向に延びたバーパターンであり、前記第４パターンは、前記第３パターンの内部に配置され第２方向に延びたバーパターンであり、前記多数の第１パターンの間に配置され前記第３パターンのメインパターン部と対応して重畳する形状を有し、前記第４パターンと電気的に連結される多数の第５パターン、前記多数の第５パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタ、前記多数の第３パターンの間に配置され前記第１パターンのメインパターン部と対応して重畳する形状を有し、前記第２パターンと電気的に連結される多数の第６パターン、及び前記多数の第６パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタ、をさらに含んでよい。
ここで、前記第２側端部に位置するパターンが互いに電気的に連結されたところに直接連結され、前記タッチ入力装置の活性領域の外に配置される少なくとも一つのトレース、をさらに含んでよい。
本開示の実施形態のうち少なくとも一つによれば、最適なスタイラスペンの共振回路の構造を提示することにより、薄い直径でも十分な出力信号を生成することができるという長所がある。
本開示の実施形態のうち少なくとも一つによれば、外部要因に対して堅固なスタイラスペンを提供することができるという長所がある。
本発明の実施形態によるタッチ入力装置を使用すれば、タッチ位置を検出し、スタイラスペンを駆動させて、スタイラスペンの位置を検出することができる利点がある。
また、スタイラスペンの位置により感知回路部の出力電圧が変わる問題を解決することができる利点がある。
本発明の効果は、上述した効果に限定されず、後述する［発明を実施するための形態］で各実施形態ごとに、より良い効果や特有の効果が発揮され得る。
スタイラスペンとタッチ入力装置を含むペン及びタッチ入力システムを示した概念図である。 図１ａに示されたペン及びタッチ入力システムにおいてアップリンク（uplink）とダウンリンク（downlink）を説明するための図面である。 アップリンクにおいて、＋駆動チャネルと－駆動チャネルとの間の間隔を説明するための図面である。 スタイラスペンとタッチ入力装置との間の信号伝達動作を概略的に示した図面である。 タッチ入力装置を概略的に示したブロック図である。 実施形態によるスタイラスペンを示した図面である。 スタイラスペンのインダクタ部を具体的に示した図面である。 周波数の変化によるインダクタンスとＱ値を示す図面である。 エナメル船とリッツ線を示す図面である。 エナメル船とリッツ線を示す図面である。 複数層の巻線方式を示す図面である。 比較実験結果を示すグラフである。 比較実験結果を示すグラフである。 比較実験結果を示すグラフである。 従来のフレキシブルディスプレイパネル上においてスタイラスペン１０の位置によりＣＶＡ（Capacitor Voltage Amplitude）の出力電圧（Vout）が変わることを説明するための概略的な図面である。 図１においてペン１０の位置によりＣＶＡの出力電圧（Vout1１、Vout２）が異なるということを電流センシング（current sensing）を介して説明するための図面である。 図１においてペン１０の位置によりＣＶＡの出力電圧（Vout１、Vout２）が異なるということを電圧センシング（voltage sensing）を介して説明するための図面である。 本発明の一実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。 図１６に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード（又は、２Ｄセンシングモード）で動作する場合を示した図面である。 図１６に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード（又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード）で動作する場合を示した図面である。 制御部５００が図１８に示された多数の第２パターン１０２にスタイラスペンを駆動させるためのペン駆動信号を印加する様々な方法を説明するための図面である。 制御部５００が図１８に示された多数の第２パターン１０２にスタイラスペンを駆動させるためのペン駆動信号を印加する様々な方法を説明するための図面である。 制御部５００が図１８に示された多数の第２パターン１０２にスタイラスペンを駆動させるためのペン駆動信号を印加する様々な方法を説明するための図面である。 図１６に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード（又は、スタイラスダウンリンクモード）で動作する場合を示した図面である。 図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。 図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。 図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。 図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。 図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。 図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。 図１６に示されたセンサ部１００をアンテナ駆動モードで動作させる他の一例を説明するための図面である。 図１６に示されたセンサ部１００をアンテナ駆動モードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。 図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させる他の一例を説明するための図面である。 図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。 図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。 本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。 図２７に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード（又は、２Ｄセンシングモード）で動作する場合を示した図面である。 図２７に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード（又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード）で動作する場合を示した図面である。 図２７に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード（又は、スタイラスダウンリンクモード）で動作する場合を示した図面である。 本発明のさらも他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。 図３１に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード（又は、２Ｄセンシングモード）で動作する場合を示した図面である。 図３１に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード（又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード）で動作する場合を示した図面である。 図３１に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード（又は、スタイラスダウンリンクモード）で動作する場合を示した図面である。 図１６、図２７及び図３１に示された様々な実施形態の特性を比較した表である。 図１６のセンサ部１００を代替することができる他の実施形態によるセンサ部２００の一部の平面図である。 図１６のセンサ部１００を代替することができるさらに他の実施形態によるセンサ部２００’の一部の平面図である。 図３７に示されたセンサ部の変形例である。 図１６に示されたセンサ部１００の他の変形例を示した図面である。 図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。 図１６のセンサ部１００のさらに他の変形例である。 図１６のセンサ部１００のさらに他の変形例である。 図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。 図１６に示されたセンサ部１００の変形例を示した図面である。 図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。 図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。 図４０に示された第５パターン１０５の第１変形例を説明するための図面である。 図４７の変形例である。 図４７に示された第５パターン１０５’の変形例を説明するための図面である。 図４９の変形例である。 図４１又は図４２に示されたようなセンサ部において、第３パターン１０３と第４パターン１０４の変形例を説明するための図面である。 図４１又は図４２に示されたようなセンサ部において、第３パターン１０３と第４パターン１０４の変形例を説明するための図面である。
以下、本文書の多様な実施形態が添付された図面を参照して記載される。しかし、これは本文書に記載された技術を特定の実施形態に対して限定しようとするのではなく、本文書の実施形態の多様な変更（modifications）、均等物（equivalents）、及び／又は、代替物（alternatives）を含むものと理解されなければならない。図面の説明と関連して、類似の構成要素に対しては類似の参照符号が使用され得る。
また、図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したため、本発明が必ず示されたところに限定されない。図面において様々な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして、図面において、説明の便宜のために、一部の層及び領域の厚さが誇張されるように示した。
また、層、膜、領域、板などの部分が異なる部分の「上に」あるという時、これは、異なる部分の「真上に」ある場合だけでなく、その中間にさらに異なる部分がある場合も含む。反対に、ある部分が異なる部分の「真上に」あるという時には、中間に異なる部分がないことを意味する。また、基準になる部分の「上に」にあるというのは、基準になる部分の上又は下に位置することであり、必ずしも重力の反対方向側へ「上に」位置することを意味するものではない。
本文書において、「有する」、「有してよい」、「含む」、又は「含んでよい」などの表現は、当該特徴（例：数値、機能、動作、又は、部品などの構成要素）の存在を指し示し、追加的な特徴の存在を排除しない。
本文書において、「Ａ又はＢ」、「Ａ又は／及びＢのうち少なくとも一つ」、又は「Ａ又は／及びＢのうち一つ又はそれ以上」などの表現は、共に羅列された項目のすべての可能な組み合わせを含んでよい。例えば、「Ａ又はＢ」、「Ａ及びＢのうち少なくとも一つ」、又は「Ａ又はＢのうち少なくとも一つ」は、（１）少なくとも一つのＡを含む、（２）少なくとも一つのＢを含む、又は（３）少なくとも一つのＡ及び少なくとも一つのＢすべてを含む場合をすべて指称すことができる。
本文書で使用された「第１」、「第２」、「一番目」、又は「二番目」などの表現は、多様な構成要素を順序及び／又は重要度に関係なく修飾することができ、ある構成要素を他の構成要素と区分するために使用されるだけで、当該構成要素を限定しない。例えば、第１使用者機器と第２使用者機器は、順序又は重要度と無関係に、互いに異なる使用者機器を示すことができる。例えば、本文書に記載された権利範囲を逸しないながらも第１構成要素は第２構成要素と命名されてよく、類似して第２構成要素も第１構成要素に変えて命名されてもよい。
ある構成要素（例：第１構成要素）が他の構成要素（例：第２構成要素）に「（機能的に又は通信的に）連結されて（（operatively or communicatively）coupled with/to）」いるとか、「接続されて（connected to）」いると言及された時には、ある構成要素が異なる構成要素に直接的に連結されたり、他の構成要素（例：第３構成要素）を介して連結されてよいと理解されなければならないだろう。反面、ある構成要素（例：第１構成要素）が他の構成要素（例：第２構成要素）に「直接連結されて」いるとか、「直接接続されて」いると言及された時には、ある構成要素と異なる構成要素との間に他の構成要素（例：第３構成要素）が存在しないものと理解されてよい。
本文書で使用される表現「～するように構成された（又は設定された）（configured to）」は、状況に応じて、例えば、「～に適合した（suitable for）」、「～する能力を有する（having the capacity to）」、「～するように設計された（designed to）」、「～するように変更された（adapted to）」、「～するように作られた（made to）」、又は「～をすることができる（capable of）」と変えて使用されてよい。用語「～するように構成された（又は設定された）」は、ハードウェア的に「特別に設計された（specifically designed to）」ものだけを必ずしも意味しなくてよい。代わりに、ある状況では、「～するように構成された装置」という表現は、その装置が異なる装置又は部品と共に「～することができる」ことを意味してよい。例えば、文言「Ａ、Ｂ、及びＣを遂行するように構成された（又は設定された）プロセッサ」は、当該動作を遂行するための専用プロセッサ（例：エンベデッドプロセッサ）、又はメモリ装置に格納された１以上のソフトウェアプログラムを実行することにより、当該動作を遂行することができる汎用プロセッサ（generic-purpose processor）（例：CPU又はapplication processor）を意味してよい。
本文書で使用された用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたもので、他の実施形態の範囲を限定しようとする意図でなくてよい。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含んでよい。技術的であったり科学的な用語を含んでここで使用される用語は、本文書に記載された技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有してよい。本文書に使用された用語のうち、一般的な辞書に定義された用語は、関連技術の文脈上有する意味と同一又は類似の意味と解釈されてよく、本文書で明白に定義されない限り、理想的であったり過度に形式的な意味に解釈されない。場合によっては、本文書で定義された用語であっても本文書の実施形態を排除するように解釈され得ない。
本文書の多様な実施形態によるタッチ入力装置は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ（tablet personal computer）、移動電話機（mobile phone）、映像電話機、電子書籍リーダー機（e-book reader）、ラップトップＰＣ（laptop personal computer）、ネットブックコンピュータ（netbook computer）、モバイル医療機器、カメラ（camera）、又はウェアラブル装置（wearable device）のうち少なくとも一つを含んでよい。多様な実施形態によれば、ウェアラブル装置は、アクセサリー型（例：時計、指輪、ブレスレット、アンクレット、ネックレス、メガネ、コンタクトレンズ、又は頭部着用型装置（head-mounted-device(HMD)）、織物又は衣類一体型（例：電子衣服）、身体付着型（例：スキンパッド（skin pad）又はタトゥー）、又は生体移植型（例：implantable circuit）のうち少なくとも一つを含んでよい。
以下、必要な図面を参照して本発明の実施形態によるコントローラとして、センサ部を含み、スタイラスペンと作用することができるタッチ入力装置を制御するためのコントローラを説明する。
本発明の実施形態によるコントローラを説明するにおいて、センサ部、及び前記センサ部を制御する制御部、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムについて詳細に説明することにする。
図１ａは、スタイラスペンとタッチ入力装置を含むペン及びタッチ入力システムを示した概念図である。
図１ａを参照すると、スタイラスペン１０は、タッチ入力装置２のタッチスクリーン２０の近傍でタッチ入力装置２又はタッチスクリーン２０から出力される信号を受信（又は、アップリンク（uplink））と、タッチスクリーン２０に信号を送信（又は、ダウンリンク（downlink））することができる。
図１ｂは、図１ａに示されたペン及びタッチ入力システムにおいてアップリンク（uplink）とダウンリンク（downlink）を説明するための図面である。
図１ｂの左側の図面を参照すると、アップリンクでは図１ａのスタイラスペン１０内部のコイルに起電力（V2、又はVemf）が形成される。図１ｂの右側の図面を参照すると、ダウンリンクではタッチスクリーン２０のセンサ部で起電力（V1、又はVemf）が形成される。すなわち、スタイラスペン内部のコイルとタッチ入力装置のセンサ部は互いにトランスフォーマー（transformer）で動作する。
図１ｃは、アップリンクにおいて、＋駆動チャネルと－駆動チャネルとの間の間隔を説明するための図面である。
図１ｃを参照すると、アップリンクにおいて、＋駆動チャネルと－駆動チャネルとの間の間隔は、スタイラスペン内部のインダクタ形状と位置によって最適な間隔がある。一般的なスタイラスペンの設計基準として、＋駆動チャネルと－駆動チャネルとの間の間隔は、少なくとも１チャネル以上の間隔（4mm）を広げることが好ましい。
図２は、スタイラスペンとタッチ入力装置との間の信号伝達動作を概略的に示した図面である。
図２の（ａ）を参照すると、タッチスクリーン２０ａは、デジタイザ２９、ディスプレイパネル２５１、センサ部２１、及びウインドウ２２を含む。
パッシブスタイラスペンのうちＥＭＲ（Electro-Magnetic Resonance）方式のペンの場合、デジタイザ（digitizer）２９がＥＭＲ方式のスタイラスペン１０ａに磁気信号Ｂを伝達すれば、スタイラスペン１０ａに含まれた共振回路が磁気信号Ｂに共振する。そうすると、デジタイザ２９がスタイラスペン１０ａから共振された磁気信号Ｂの入力を受ける。
デジタイザ２９は、ディスプレイパネル２５１の下に付着されてよく、導電性のアンテナループが複数に形成されているＦＰＣＢ（Flexible Printed Circuit Board）とアンテナループによって生成された磁場を遮断し、アンテナループが磁場を形成する時に他の電気的素子、構成要素で生成され得る渦電流を遮断するフェライトシート（ferrite sheet）を含む。
ＦＰＣＢには共振信号が入力される位置を感知するための複数のアンテナループが複数のレイヤーで構成される。一つのアンテナループは少なくとも一つの他のアンテナループとＺ軸方向に重畳した形態を有する。これによりＦＰＣＢの厚さが厚い。したがって、デジタイザ２９を使用する場合、タッチ入力装置２の薄型化、小型化に困難がある。
このようなデジタイザ２９がフォルダブル／フレキシブルタッチ入力装置２に搭載される場合、折り畳みが生じる際にフォールディングされる領域に付着されたＦＰＣＢに変形が発生することがある。反復的な折り畳みによってアンテナループを形成する配線部材にストレスが加えられ、ついに配線部材の損傷をもたらすことがある。フェライトシートは、アンテナループによって発生した磁場がタッチ入力装置２の内部に及ぼす影響を遮断する。フェライトシートも厚さが厚く、タッチ入力装置２の折り畳みが生じる際に変形が発生しやすく、反復的な折り畳みによって損傷することがある。
図２の（ｂ）を参照すると、タッチスクリーン２０ｂは、ディスプレイパネル２５１、センサ部２１、及びウインドウ２２を含む。
共振回路を含むスタイラスペン１０の場合、センサ部２１の電極（又は、パターン）がスタイラスペン１０に磁気信号Ｂを伝達すれば、スタイラスペン１０に含まれた共振回路が磁気信号Ｂに共振する。そうすると、センサ部２１の電極（又は、パターン）がスタイラスペン１０から共振された電磁信号（Ｅ及び／又はＢ）の入力を受けることができる。抵抗が小さいメタルメッシュ（metal mesh）でセンサ部２１の電極（又は、パターン）が形成される場合、スタイラスペン１０からの磁気信号の検出が可能である。
同様に、デジタイザ２９と比較すると、タッチスクリーン２０ｂは磁気信号をスタイラスペン１０に伝達するための追加的なユニットやモジュールを必要としないので、タッチスクリーン２０ｂの薄型化が可能であり、製造費用においても長所がある。
図２の（ｃ）を参照すると、タッチスクリーン２０ｃは、ループコイル２６４、ディスプレイパネル２５１、センサ部２１、及びウインドウ２２を含む。
共振回路を含むスタイラスペン１０の場合、ループコイル２６４がスタイラスペン１０に磁気信号Ｂを伝達すれば、スタイラスペン１０に含まれた共振回路が磁気信号Ｂに共振する。そうすると、センサ部２１の電極（又は、パターン）がスタイラスペン１０から共振された電磁信号（Ｅ及び／又はＢ）の入力を受けることができる。
デジタイザ２９と比較すると、ループコイル２６４は、タッチ位置を検出するための磁気信号Ｂを受信しないので、配線構造が簡単でタッチスクリーン２０ｃの薄型化が可能である。これで、タッチ入力装置２の薄型化、小型化が可能である。また、ループコイル２６４は、多様な大きさで多様な位置に形成することができるので、このようなタッチスクリーン２０ｃはフォルダブル／フレキシブルタッチ入力装置２にも適用が可能である。
ループコイル２６４は、アンテナループが位置した基板及びフェライトシートを含んでよい。アンテナループは、銅、銀などの導体材料で形成されてよい。アンテナループは、基板の他にもセンサ部２１と同一の層に位置することができ、この場合、アンテナループは、メタルメッシュ、ＩＴＯ、グラフィン、シルバーナノワイヤなどのような高い透過率、低インピーダンスを示す導体材料で形成されてよい。また、アンテナループは、ウインドウの下に位置することができ、この場合、基板はループコイル２６４に含まれなくてよい。
前記において、センサ部２１はタッチ座標を検出するための多数の電極（又は、パターン）を含んでよい。例えば、センサ部２１は、第１方向のタッチ座標を検出するための複数の第１タッチ電極と第１方向と交差する第２方向のタッチ座標を検出するための複数の第２タッチ電極とを含んでよい。図２においてセンサ部２１が一つの層で示されたが、第１タッチ電極と第２タッチ電極は互いに相違した層にそれぞれ位置してもよく、互いに重畳して位置してもよく、互いに重畳して位置しなくてもよく、第１タッチ電極と第２タッチ電極との間に別途の層が介在していてもよく、これに制限されない。
図２の（ｄ）を参照すると、タッチスクリーン２０ｄは、ディスプレイパネル２５１、センサ部２１、及びウインドウ２２を含む。
共振回路を含むアクティブスタイラスペン１０’の場合、アクティブスタイラスペン１０’に含まれた共振回路は、アクティブスタイラスペン１０’内の電源（例えば、電力を貯蔵するためのバッテリ（二次電池を含む）及びＥＤＬＣ（electric double layered capacitor）のようなキャパシタ）を使用して共振する。そうすると、センサ部２１の電極がスタイラスペン１０’から共振された電磁信号（Ｅ及び／又はＢ）の入力を受けることができる。抵抗が小さいメタルメッシュでセンサ部２１の電極（又は、パターン）が形成される場合、スタイラスペン１０’からの磁気信号の検出が可能である。アクティブスタイラスペン１０’は、電磁信号を生成するために共振回路だけでなく、電源を使用して所定の周波数を有する電磁信号（Ｅ及び／又はＢ）を出力する回路を含んでよい。また、アクティブスタイラスペン１０’は、共振回路と所定の周波数を有する電磁信号（Ｅ及び／又はＢ）を出力する回路を全て含んでよい。
タッチスクリーン２０ｄは、磁気信号をスタイラスペン１０’に伝達しなくてもスタイラスペン１０’から電磁信号を受信することができる。すなわち、タッチスクリーン２０ｄは、スタイラスペン１０’に含まれた共振回路を共振させるための信号を生成するための追加的なユニットやモジュールを必要としないので、タッチスクリーン２０ｄの薄型化、小型化が可能であり、消費電力と製造費用においても長所がある。
次に図３を参照して、実施形態によるタッチ入力装置２について説明する。
図３は、スタイラスペンと相互作用することができるタッチ入力装置を概略的に示したブロック図である。
図示されたように、タッチ入力装置２は、無線通信部２１０、メモリ２２０、インターフェース部２３０、電源供給部２４０、ディスプレイ部２５０、タッチ部２６０、及び制御部２７０などを含んでよい。図３に示された構成要素はタッチ入力装置を具現するにあたって必須のものではないので、本開示上で説明されるタッチ入力装置は上で列挙された構成要素より多かったり、又は少ない構成要素を有してよい。
より具体的に、前記構成要素のうち無線通信部２１０は、タッチ入力装置２と無線通信システムとの間、タッチ入力装置２と他のタッチ入力装置２との間、又はタッチ入力装置２と外部サーバとの間の無線通信を可能にする１以上のモジュールを含んでよい。また、前記無線通信部２１０は、タッチ入力装置２を１以上のネットワークに連結する１以上のモジュールを含んでよい。
このような無線通信部２１０は、無線インターネットモジュール２１１及び近距離通信モジュール２１２などを含んでよい。
無線インターネットモジュール２１１は、無線インターネット接続のためのモジュールをいうもので、タッチ入力装置２に内蔵されてよい。無線インターネットモジュール２１１は、無線インターネット技術による通信網で無線信号を送受信するようになされる。無線インターネット技術としては、例えば、WLAN（Wireless LAN）、Wi-Fi（Wireless-Fidelity）、Wi-Fi（Wireless Fidelity） Direct、DLNA（Digital Living Network Alliance）、WiBro（Wireless Broadband）、WiMAX（World Interoperability for Microwave Access）、HSDPA（High Speed Downlink Packet Access）、HSUPA（High Speed Uplink Packet Access）、NR（New Radio）、LTE（Long Term Evolution）、LTE-A（Long Term Evolution-Advanced）などがあり、前記無線インターネットモジュール２１１は、前記で羅列されなかったインターネット技術まで含む範囲において少なくとも一つの無線インターネット技術によりデータを送受信することになる。
近距離通信モジュール２１２は、近距離通信（Short range communication）のためのものとして、ブルートゥース（BluetoothTM）、RFID（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association；IrDA）、UWB（Ultra Wideband）、ZigBee、NFC（Near Field Communication）、Wi-Fi、Wi-Fi Direct、Wireless USB（Wireless Universal Serial Bus）技術のうち少なくとも一つを使用して、近距離通信を支援することができる。このような、近距離通信モジュール２１２は、近距離無線通信網（Wireless Area Networks）を介してタッチ入力装置２と無線通信システムとの間、タッチ入力装置２と無線通信可能デバイスとの間、又はタッチ入力装置２と外部サーバが位置したネットワークとの間の無線通信を支援することができる。前記近距離無線通信網は、近距離無線個人通信網（Wireless Personal Area Networks）であってよい。
ここで、無線通信可能デバイスは、本発明によるタッチ入力装置２とデータを相互交換することが可能な（又は、連動可能な）移動端末（mobile terminal、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートブック（notebook）等）になり得る。近距離通信モジュール２１２は、タッチ入力装置２の周辺に、前記タッチ入力装置２と通信可能な無線通信可能デバイスを感知（又は、認識）することができる。さらに、制御部２７０は、前記感知された無線通信可能デバイスが一実施形態によるタッチ入力装置２と通信するように認証されたデバイスである場合、タッチ入力装置２で処理されるデータの少なくとも一部を、前記近距離通信モジュール２１２を介して無線通信可能デバイスに伝送することができる。したがって、無線通信可能デバイスの使用者は、タッチ入力装置２で処理されるデータを、無線通信可能デバイスを介して利用することができる。
また、メモリ２２０は、タッチ入力装置２の多様な機能を支援するデータを格納する。メモリ２２０は、タッチ入力装置２で駆動される多数の応用プログラム（application program又はアプリケーション（application））、タッチ入力装置２の動作のためのデータ、命令語を格納することができる。
インターフェース部２３０は、タッチ入力装置２に連結される多様な種類の外部機器との通路役割を遂行する。このようなインターフェース部２３０は、有線／無線ヘッドセットポート（port）、外部充電器ポート（port）、有線／無線データポート（port）、メモリカード（memory card）ポート、識別モジュールが備えられた装置を連結するポート（port）、オーディオＩ／Ｏ（Input/Output）ポート（port）、ビデオＩ／Ｏポート（port）、イヤホーンポート（port）のうち少なくとも一つを含んでよい。
電源供給部２４０は、制御部２７０の制御下において、外部の電源、内部の電源の印加を受けてタッチ入力装置２に含まれた各構成要素に電源を供給する。このような電源供給部２４０はバッテリを含み、前記バッテリは、内蔵型バッテリ又は交替可能な形態のバッテリになり得る。
ディスプレイ部２５０は、タッチ入力装置２で処理される情報を表示（出力）する。例えば、ディスプレイ部２５０は、タッチ入力装置２で駆動される応用プログラムの実行画面情報、又は、このような実行画面情報によるＵＩ（User Interface）、ＧＵＩ（Graphic User Interface）情報を表示することができる。
ディスプレイ部２５０は、ＬＣＤディスプレイ（liquid crystal display）、ＯＬＥＤ（organic light-emitting diode）ディスプレイ、電子インクディスプレイ（e-ink display）、量子点（quantum-dot）発光ディスプレイ、マイクロＬＥＤ（Light emitting diode）ディスプレイなどを含んでよい。
ディスプレイ部２５０は、映像を表示するディスプレイパネル２５１と、ディスプレイパネル２５１と連結されて映像を表示するための信号をディスプレイパネル２５１に供給するディスプレイコントローラ２５２を含む。例えば、ディスプレイパネル２５１には複数のスキャン線、複数のデータ線のような信号線に連結された複数の画素と、スキャン線でスキャン信号を供給するスキャン駆動／受信部が位置してよく、ディスプレイコントローラ２５２は、データ線に印加するデータ信号を生成するデータ駆動ＩＣと映像信号を処理してディスプレイ部２５０の全般的な動作を制御するタイミングコントローラ、電源管理（power management）ＩＣなどを含んでよい。
タッチ部２６０は、所定の方式、例えば静電容量方式などを用いてタッチ領域に加えられるタッチ（又は、タッチ入力）を感知する。一例として、タッチ部２６０は、特定の部位に発生する静電容量、電圧、又は電流などの変化を電気的な入力信号に変換するように構成されてよい。タッチ部２６０は、タッチ領域上にタッチを加えるタッチオブジェクトがタッチ部２６０上にタッチされる位置、面積、タッチ時の静電容量などを検出することができるように構成されてよい。ここで、タッチオブジェクトは、前記タッチスクリーンにタッチを印加する物体として、例えば、使用者の身体部位（指、手の平など）、パッシブ（passive）又はアクティブ（active）方式のスタイラスペン１０などになり得る。
タッチ部２６０は、図２のセンサ部２１を含むタッチパネル２６１と、タッチパネル２６１に駆動信号を印加してタッチセンサから感知信号を受信し、制御部２７０及び／又はディスプレイコントローラ２５２にタッチデータを伝達するタッチコントローラ２６２を含む。
タッチコントローラ２６２は、図２のセンサ部２１の複数の第１タッチ電極のうち少なくとも一つに連結されて駆動信号を印加して感知信号を受信する第１駆動／受信部、複数の第２タッチ電極のうち少なくとも一つに連結されて駆動信号を印加して感知信号を受信する第２駆動／受信部、及び第１駆動／受信部と第２駆動／受信部の動作を制御し、第１及び第２駆動／受信部から出力される感知信号を使用してタッチ位置を取得するＭＣＵ（micro control unit）を含んでよい。
タッチコントローラ２６２は後述する制御部２７０と一つのＩＣで統合されてもよく、ディスプレイコントローラ２５２と一つのＩＣで統合されてよい。又は、タッチコントローラ２６２は、ディスプレイコントローラ２５２及び制御部２７０と一つのＩＣで統合されてもよい。タッチコントローラ２６２と制御部２７０、又はタッチコントローラ２６２とディスプレイコントローラ２５２、又はタッチコントローラ２６２、ディスプレイコントローラ２５２及び制御部２７０は、一つに統合されて「制御部」と命名されてよい。
ディスプレイパネル２５１とタッチパネル２６１は、相互レイヤー構造を成したり一体型で形成され、タッチスクリーン２０と指称されてよい。
制御部２７０は、タッチ入力装置２の駆動を制御し、タッチ入力装置２のタッチ感知結果に対応してタッチ座標情報を出力することができる。また、制御部２７０は、タッチ感知結果に対応して駆動信号の周波数を変更することができる。
制御部２７０は、前記応用プログラムと関連した動作の他にも、通常的にタッチ入力装置２の全般的な動作を制御する。制御部２７０は、上で詳しく見た構成要素を介して入力又は出力される信号、データ、情報などを処理したり、メモリ２２０に格納された応用プログラムを駆動することにより、使用者に適切な情報又は機能を提供又は処理することができる。
また、制御部２７０は、メモリ２２０に格納された応用プログラムを駆動するために、図３と共に詳しく見た構成要素のうち少なくとも一部を制御することができる。さらに、制御部２７０は、前記応用プログラムの駆動のために、タッチ入力装置２に含まれた構成要素のうち少なくとも２以上を互いに組み合わせて動作させることができる。
前記でタッチ部２６０がディスプレイ部２５０と共にタッチ入力装置２に含まれるものと説明したが、タッチ入力装置２はタッチ部２６０のみを含んでもよい。
図４は、実施形態によるスタイラスペンを示した図面である。
図４のスタイラスペンは共通してハウジング内の共振回路部１２を含む。
共振回路部１２はＬＣ共振回路であって、図２及び図３のタッチスクリーン２０から出力される駆動信号に共振することができる。駆動信号は、共振回路部１２の共振周波数に対応する周波数を有する信号（例えば、サイン波、矩形波など）を含んでよい。共振のためには共振回路部１２の共振周波数と駆動信号の周波数とが同一ないしは非常に類似していなければならない。スタイラスペン１０ａ，１０ｂの共振周波数は、スタイラスペン１０ａ，１０ｂの共振回路部１２の設計値に従う。図２の（ｂ）のセンサ部２１又は図２の（ｃ）のループコイル２６４が駆動信号による電磁場を発生させれば、スタイラスペン１０ａ，１０ｂの共振回路部１２は磁場の変化を介して受信した信号を用いて共振する。
スタイラスペン１０ａ，１０ｂの素子はハウジングに収容されてよい。ハウジングは、円柱、多角柱、少なくとも一部分が曲面である柱形態、胴張り柱（entasis）形態、角錐台（frustum of pyramid）形態、円錐台（circular truncated cone）形態などを有してもよく、その形態に制限されない。ハウジングは内部が空いているので、その内部に共振回路部１２のようなスタイラスペン１０ａ，１０ｂの素子を収容することができる。このようなハウジングは、非伝導性物質からなってよい。
図４の（ａ）に示されたように、ＥＭＲ方式のスタイラスペン１０ａは共振回路部１２を含む。共振回路部１２は、インダクタ部１４とキャパシタ部１３を含む。インダクタ部１４は、フェライトコア１１５と、フェライトコア１１５の外面に巻線されたコイル１１６を含む。
ＥＭＲ方式のスタイラスペン１０ａは、チップ１１ａをさらに含んでよい。チップ１１ａはスタイラスペン１０ａの先の部分であって、図４の（ａ）に示されたようにフェライトコア１１５を貫通するように配置されてもよく、フェライトコア１１５から突出したものであってもよい。チップ１１ａは、非導体であってもよく、又は導体、例えば導電性金属や導電性粉末を混入した硬質樹脂からなる電極芯で構成されてよい。ここで、チップ１１ａは、共振回路部１２と電気的に連結されていなくても関係ない。
フェライトコア１１５には、例えば円柱形形状のフェライト材料であってよい。フェライトコア１１５は、チップ１１ａを挿入通過させるための所定の直径（例えば１ｍｍ）の軸芯方向の貫通孔が形成されてもよい。その他にも、フェライトコア１１５は、円柱、多角柱、少なくとも一部分が曲面である柱形態、胴張り柱形態、角錐台形態、円錐台、トロイド（toroid）、リング（ring）形態などで形成されてよい。
コイル１１６は、フェライトコア１１５の軸芯方向の全長にわたって巻線され得たり、一部の長さにわたって巻線されてよい。コイル１１６は、キャパシタ部１３に電気的に連結される。
キャパシタ部１３は、並列に連結された複数のキャパシタを含んでよい。プリント基板上の各キャパシタは互いに相違したキャパシタンスを有してよく、製造工程内でトリミング（trimming）されてよい。
図４の（ｂ）に示されたように、ＥＣＲ（Electrically Coupled Resonance）方式のスタイラスペン１０ｂは、伝導性チップ１１ｂと共振回路部１２を含む。共振回路部１２は、インダクタ部１４とキャパシタ部１３を含んで接地（Ground）されてよい。インダクタ部１４は、フェライトコア１１５と、フェライトコア１１５の外面に巻線されたコイル１１６を含む。
伝導性チップ(１１ｂ)は、全部又は少なくとも一部が伝導性物質（例えば、金属、伝導性ゴム、伝導性ファブリック、伝導性シリコンなど）で形成されてよく、これに制限されない。
コイル１１６は、フェライトコア１１５の軸芯方向の全長にわたって巻線され得たり、一部の長さにわたって巻線されてよい。コイル１１６は、キャパシタ部１３に電気的に連結される。
キャパシタ部１３は、並列に連結された複数のキャパシタを含んでよい。プリント基板上の各キャパシタは互いに相違したキャパシタンスを有してよく、製造工程内でトリミング（trimming）されてよい。
図５は、図４の（ａ）及び（ｂ）に示されたスタイラスペンのインダクタ部を具体的に示した概念図である。
図５を参照すると、インダクタ部１４は、フェライトコア１１５と、フェライトコア１１５に巻かれたコイル１１６を含む。
この時、インダクタ部１４のインダクタンス（inductance）は、次の＜数式１＞によって決定される。
数式１
Figure 2023179390000002
＜数式１＞から分かるように、インダクタンス（Ｌ）は、フェライトコア１１５の透磁率（permeability）、コイル１１６の断面積、及び巻線数の乗に比例し、コイル１１６の巻線の長さに反比例する。
図４の（ａ）及び（ｂ）に示されたスタイラスペンに収容される共振回路部１２においてインダクタ部１４の設計は非常に重要である。特に、インダクタ部１４の設計においては、図６に示したように、インダクタンス（Ｌ）とＱ値が非常に重要なパラメータである。ここで、Ｑ値は、共振回路素子としてのコイル特性を示す量として、
で与えられる。ここで、Ｌ，Ｒはそれぞれコイルのインダクタンスとレジスタンス、ｆは周波数である。Ｑの値が大きいコイルを使用するほど鋭い共振特性を得ることができる。
図４の（ａ）及び（ｂ）に示されたスタイラスペンの設計において、Ｌは使用しようとする周波数に対して十分に大きい自己共振（self-resonance）周波数を有さなければならず、Ｑ値は使用しようとする周波数において最大値を有することが好ましい。これを満たすためには、フェライトコアの材質、コイルのワイヤの種類、巻線方法（winding scheme）を最適化しなければならない。また、薄いペンの直径を維持しつつ高い出力信号を得ることができる方法が必要である。
以下の実施形態では、多数のフェライトコアの材質、コイルのワイヤの種類、巻線方法（winding scheme）のうち最も最適化されたスタイラスペンの設計方案について説明する。
（１）フェライトコアの材質
本実施形態で使用したフェライトコアの材質として、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）を使用した。
（２）ワイヤの種類
本実施形態で使用したコイルのワイヤの種類として、エナメル線とリッツ線を使用した。
図７に示したように、エナメル線１００は、銅線１０１の表面に絶縁性エナメル１０２を被覆して高温で加熱して作った電線であって、電気機器、通信機器、及び電気計器などの巻線、配線に使用される。本実施形態では、全体の厚さ（Ｔ）が０．２ｍｍ、電線直径（Φ）が０．１８ｍｍ、被覆の厚さ（ｔ）が０．０１ｍｍであるエナメル線を使用した。
図８に示したように、リッツ（LITZ）線２００は、直径が０．１ｍｍ程度の細い絶縁電線１００（例えば、エナメル線）を複数本より合わせて一本にし、その上にナイロンなどで絶縁被覆２０１をした特殊な絶縁電線である。リッツ線２００は表面的を大きくすることによって表皮効果を低減させることができ、高周波回路のコイルなどに使用する。
本実施形態では、全体の厚さ（Ｔ）が０．２ｍｍ、電線直径（Φ）が０．０６ｍｍ、被覆の厚さ（ｔ）が０．００７ｍｍであるリッツ線を使用した。
（３）巻線方式
本発明の実施形態では、スタイラスペンという限定された空間で十分なインダクタンス値（すなわち、十分な巻線数）を得るために、多層のワインディング構造を有する巻線方式を使用した。具体的に、図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、二つタイプの複数層巻線方式を使用した。
図９の（Ａ）の巻線方式は最も簡単な巻線方式として、下層の巻線が終われば真上の層を巻線する、順次層巻線方式（sequential layer winding scheme）である。この時、図９の（Ａ）方式は、以前の層の巻線が終わる地点で真上の層の巻線が始まる方式であって、以下ではこれをＵタイプの巻線方式という。
図９の（Ｂ）の巻線方式は、隣接する巻線層が交互に巻線される方式（alternate layer winding scheme）であって、隣接する層の巻線がジグザグ状に傾斜するように巻かれる方式である。以下では、これをジグザグタイプの巻線方式という。具体的に、第１層の巻線の上に第２層の巻線を順次巻いた後、第３層の巻線を第１層の巻線と第２層の巻線との間に巻き、第２層の巻線の上に第４層の巻線を巻いた後に第５層の巻線を第２層の巻線と第４層の巻線との間に巻く方式である。このようなジグザグタイプの巻線方式は、隣接する層の巻線の間の電圧差を最小化することができ、巻線セルフキャパシタンス（winding self-capacitance）を減らすことができるという長所がある。この時、寄生キャパシタンスの一種である巻線セルフキャパシタンスは、巻線内に格納される電場エネルギー（electric field energy）を示すパラメータである。
比較実験１（材質別特性値の比較）
コイルのワイヤの種類をエナメル線、Ｕタイプの巻線方式で巻線した状態で、フェライトコアの材質をマンガン、ニッケル、マグネシウムに変更してＱ値を測定した。
測定の結果、各コアの材質別Ｑ値の特性差はほとんどなく、測定されたＱ値も製品として具現するには、かなり不足した水準だった。
比較実験２（巻線種類別特性値の比較)
フェライトコアの材質をマンガン（Mn）、Ｕタイプの巻線方式で巻線した状態で、コイルのワイヤの種類をそれぞれエナメル線とリッツ線にして製作したインダクタ１とインダクタ２についてＱ値を測定した。
図８は、KEYSIGHT TECHNOGIES社のE4980A precision LCR meterを介して周波数を変更して測定したインダクタ１及びインダクタ２のＱ値を示す図面である。
図１０において、ａは、インダクタ１（マンガンコア／エナメル線／Ｕタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形であり、ｂは、インダクタ２（マンガンコア／リッツ線／Ｕタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形である。
リッツ線で製作したインダクタ２では、４００ｋＨｚ付近の周波数（周波数ｆ１）でＱ値がほぼ最大値を示し、エナメル線で製作したインダクタ１では、１５０ｋＨｚ付近の周波数（周波数ｆ２）でＱ値がほぼ最大値を示す。
図１０のａとｂを比較した結果、インダクタ２の最大Ｑ値がインダクタ１の最大Ｑ値よりほぼ１．５倍程度高いことが分かる。したがって、スタイラスペンの共振回路を形成するインダクタのコイルとしては、リッツ線がエナメル線より優れていることが分かる。
しかし、比較実験２で測定されたインダクタ２の最大Ｑ値も商用化に必要な目標値（Qtarget）の１／２程度に過ぎない水準だった。
比較実験３（巻線方式別特性値の比較)
フェライトコアの材質をマンガン（Mn）にした状態で、ワイヤの種類をエナメル線とリッツ線で、巻線方式をＵタイプとジグザグタイプに変更して製作したインダクタ３ないしインダクタ５についてＱ値を測定した。
図１１は、KEYSIGHT TECHNOGIES社のE4980A precision LCR meterを介して周波数を変更して測定したインダクタ３ないしインダクタ５のＱ値を示す図面である。
図１１において、ａは、インダクタ３（マンガンコア／エナメル線／Ｕタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形であり、ｂは、インダクタ４（マンガンコア／エナメル線／ジグザグタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形であり、ｃは、インダクタ５（マンガンコア／リッツ線／ジグザグタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形である。
図１１のｃ波形から分かるように、リッツ線／ジグザグ巻線方式で製作したインダクタ５では、３００ｋＨｚ付近の周波数（周波数ｆ３）でＱ値がほぼ最大値を示す。エナメル線／ジグザグ巻線方式で製作したインダクタ４とエナメル線／Ｕタイプ巻線方式で製作したインダクタ３では、１５０ｋＨｚ付近の周波数（周波数ｆ２）でＱ値がほぼ最大値を示す。
また、図１１のａ，ｂ，ｃを比較した結果、インダクタ５の最大Ｑ値がインダクタ４の最大Ｑ値よりほぼ１．５倍程度高く、インダクタ３の最大Ｑ値より２倍以上高いということが分かる。したがって、スタイラスペンの共振回路を形成するインダクタの巻線方式は、ジグザグタイプの巻線方式がＵタイプの巻線方式より優れていることが分かる。
しかし、比較実験２で測定されたインダクタ５（マンガンコア／リッツ線／ジグザグタイプ巻線方式）の商用化に必要な目標値（Qtarget）の３／４程度に過ぎない水準だった。
比較実験４（コア材質別特性値の比較）
本実施形態では、フェライトコアの材質としてマンガンとニッケルを使用し、通常ニッケルの透磁率は２００～３００であり、マンガンの透磁率は３０００～５０００と知られている。
本実施形態で使用したマンガンがニッケルより約１５倍程度透磁率が高いので、コイルの断面積及び長さが同一であると仮定した場合、同一のインダクタンス値を得るためにマンガンの巻線数がニッケルの巻線数より約４倍ほど減らすことができる長所がある。したがって、巻線数の観点だけ見れば、ニッケルよりはマンガンを使用するのが効果的であることが分かる。
一方、インダクタ部１４では、コアに巻線されたコイルを含む複雑な構造を有するので、寄生キャパシタンスが追加的に形成される。このような寄生キャパシタンスによってＱ値が減少するので、共振信号の振幅を減少させる問題がある。
インダクタ部１４で形成された寄生キャパシタンスは巻線されたコイルの間と、コアとコイルとの間で発生し得るが、前述したようにジグザグタイプの巻線方式を採択することにより、巻線されたコイル間の寄生キャパシタンスを減らすことができる。
一方、本実施形態では、コアとコイルとの間の寄生キャパシタンスを減らすために、マンガンより低い誘電率を有するコア材質をテストし、テストの結果、ニッケルコアがフェライトコアの材質としては最適であることを確認することができた。
フェライトコア素子として主に使用されるマンガンとニッケルにおいて重要な物理的特性は透磁率（permeability）であって、これは、＜数式１＞でのようにインダクタンス値に重要な影響を及ぼす。しかし、フェライト素子としてのマンガンとニッケルにおいて、誘電率（permittivity）はほとんど関心を持たない物理的特性であり、実際にニッケルの場合には製造社が提供するデータシートにも関連情報がないほどである。
本実施形態では、マンガンとニッケルの誘電率を確認するために、KEYSIGHT TECHNOGIES社のE4980A precision LCR meterを使用して、マンガンとニッケルの誘電率（permittivity）を測定し、その測定結果は、次の表１の通りである。
Figure 2023179390000004
測定１と測定２は、同一のKEYSIGHT TECHNOGIES社のE4980A precision LCR meterを使用して測定したものであって、測定１は測定ソフトウェアで自動的に計算された誘電率を示す。測定１によれば、マンガンの誘電率は２４００であるが、ニッケルの誘電率は測定されないことが分かる。
測定２は、フェライトコアの間のキャパシタンス、面積、距離を測定して誘電率を計算した方式であって、測定２によれば、マンガンの誘電率は８３００であり、ニッケルの誘電率は２と測定された。
測定１と測定２との間には誘電率の結果に大きな差があり、特に測定２の場合にはキャパシタンス、面積、距離などにより誤差が相当なものと確認された。しかし、測定１及び測定２の結果、マンガンに比べてニッケルが少なくとも誘電率が１／１０００以上小さいことが分かる。
比較実験４では、フェライトコアの材質をニッケルにして、ワイヤの種類をリッツ線にした状態で、巻線方式をＵタイプとジグザグタイプに変更して製作したインダクタ６及びインダクタ７についてＱ値を測定した。
図１２は、KEYSIGHT TECHNOGIES社のE4980A precision LCR meterを介して周波数を変更して測定したインダクタ６及びインダクタ７のＱ値を示す図面である。
図１２において、aは、インダクタ６（ニッケルコア／リッツ線／Ｕタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形であり、ｂは、インダクタ７（ニッケルコア／リッツ線／ジグザグタイプ巻線方式）の周波数に対するＱ値の変化を示す波形である。
図１２のｂ波形から分かるように、ニッケルコア／リッツ線／ジグザグ巻線方式で製作したインダクタ７では、４００ｋＨｚ付近の周波数（周波数ｆ５）でＱ値がほぼ最大値を示す。ニッケルコア／リッツ線／Ｕタイプ巻線方式で製作したインダクタ６では、２００ｋＨｚ付近の周波数（周波数ｆ６）でＱ値がほぼ最大値を示す。図１１のａとｂを比較した結果、インダクタ７の最大Ｑ値がインダクタ６の最大Ｑ値よりほぼ２倍程度高いことが分かる。
一方、比較実験４で測定されたインダクタ７（ニッケルコア／リッツ線／ジグザグタイプ巻線方式）の最大Ｑ値は、商用化に必要な目標値（Qtarget）にほぼ到達することが分かった。
以上で説明した比較実験１ないし４では、フェライトコアの材質、コイルのワイヤの種類、巻線方法（winding scheme）の組み合わせを変更しながらインダクタを製作してＱ値をテストし、テストの結果、ニッケルコア、リッツ線、ジグザグタイプの巻線方式でキャパシティブ共振スタイラスペンのインダクタ部を設計した場合に最も高いＱ値を得ることが分かった。そして、このような組み合わせによって製作したインダクタの最大Ｑ値は、商用化のための目標値（Qtarget）に到達することが分かった。
一方、本実施形態では、フェライトコアとしてニッケルコアを使用し、コアのワイヤの種類としてリッツ線を使用して実験したが、ニッケルコア以外にフェライトコアとして誘電率が１０００以下である物質を使用し、リッツ線以外にも一つのコイルが２以上の絶縁電線（strand）を覆う形態のワイヤを使用する場合には、これと類似した結果が得られるだろう。
以下では、本発明の実施形態によるペン及びタッチ入力システムにおけるタッチ入力装置について詳細に説明するに先立ち、タッチスクリーン上でスタイラスペンの位置によってＣＶＡ（Capacitor Voltage Amplitude）の出力電圧（Vout）が変わる理由を説明する。
図１３は、従来のタッチスクリーン上でスタイラスペン１０の位置によってＣＶＡ（Capacitor Voltage Amplitude）の出力電圧（Vout）が変わるのを説明するための概略的な図面である。
図１３を参照すると、タッチスクリーン上のスタイラスペン１０の位置によってＣＶＡの出力が異なるように出る原因は、感知ライン上でスタイラスペン１０を中心にした両側のインピーダンス（impedance）比率が変わることにある。
従来のタッチスクリーンの長軸基準で、メタルメッシュ（Metal Mesh）タッチセンサの抵抗（Ｒ）は、約１．２ｋ（ohm）であり、キャパシタ（Ｃ）は約２５０ｐＦである。
１０個の分散モデル（distributed model）基準で、駆動周波数３００ｋＨｚではキャパシタ（capacitor）のインピーダンス（impedance）が抵抗より約２００倍
より大きい。したがって、キャパシタ（capacitor）が主な原因である。
図１４は、図１３でスタイラスペン１０の位置によってＣＶＡの出力電圧（Vout１，Vout２）が異なるということを電流センシング（current sensing）を介して説明するための図面であり、図１５は、図１３でスタイラスペン１０の位置によってＣＶＡの出力電圧（Vout１，Vout２）が異なるということを電圧センシング（voltage sensing）を介して説明するための図面である。
図１４及び図１５を参照すると、感知ライン上でスタイラスペン１０の位置により、ＣＶＡの出力電圧が異なる。すなわち、感知回路部５０側にスタイラスペン１０が近いほどＣＶＡの出力電圧が大きく、感知回路部５０側から遠くなるほどＣＶＡの出力電圧が小さくなる。
以下、本発明の様々な実施形態によるタッチ入力装置を、添付された図面を介して詳細に説明する。
図１６は、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
図１６を参照すると、本発明の一実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部１００と制御部５００を含む。
センサ部１００は、多数のパターン（又は、多数の電極）を含む。ここで、本図面でセンサ部１００は、図２に示されたセンサ部２１の一実施形態である。
センサ部１００は、多数の第１ないし第４パターン１０１，１０２，１０３，１０４を含んでよい。
第１パターン１０１は、第１方向に沿って延びた形状を有する。図１６では、第１方向が長軸で示されているが、これに限定するわけではない。例えば、第１方向は短軸であってもよい。
第１パターン１０１は、多数のメインパターン部と、多数のメインパターン部のうち互いに隣接した２個のメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここで、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するのではなく、多様な形状として連結パターン部と他の形状を有してよい。
第１パターン１０１は、内部に第２パターン１０２が配置される開口部を有してよい。開口部の形状は、第１パターン１０１の外形と対応することができる。
第１パターン１０１は、第２パターン１０２を囲む構造を有してよい。ここで、囲む構造は、第１パターン１０１が第２パターン１０２を一平面で完全に囲むだけでなく、第１パターン１０１が第２パターン１０２を一平面で一部分を除いた残りの大部分を囲むことも含む。
第１パターン１０１は、第２パターン１０２から所定の間隔離れて配置される。
第２パターン１０２は、第１パターン１０１に隣接して配置される。例えば、第２パターン１０２は、第１パターン１０１の内部に配置されてよい。
第２パターン１０２は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互いに隣接した２個のメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここで、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するのではなく、多様な形状として連結パターン部と他の形状を有してよい。
第２パターン１０２のメインパターン部は、第１パターン１０１のメインパターン部と対応する形状であってよく、第２パターン１０２の連結パターン部は、第１パターン１０１の連結パターン部と対応する形状であってよい。
第１パターン１０１と第２パターン１０２が多数で互いに平行するように配置される。
多数の第１パターン１０１の一端は制御部５００と電気的に連結され、他端は電気的にオープン（open）になる。ここで、一端は、相対的に制御部５００に近いところであり、他端は、相対的に制御部５００から遠いところである。以下の明細書において、一端は第１側端部であり、他端は第２側端部と命名され得る。多数の第１パターン１０１の一端は、制御部５００と伝導性トレースを介して互いに電気的に連結されてよい。
多数の第２パターン１０２の一端は制御部５００と電気的に連結され、他端はビアを介して電気的に連結されてよい。ここで、多数の第２パターン１０２の他端のビアは伝導性トレースを介して電気的に連結されてよい。一端は相対的に制御部５００に近いところであり、他端は相対的に制御部５００から遠いところである。ここで、多数の第２パターン１０２の他端が互いに電気的に連結されれば、各第２パターン１０２別のキャパシタンスが加わるので、全体インピーダンスは減ることになる。したがって、多数の第２パターン１０２の他端がＡＣ ＧＮＤされたような効果を有するようになる。
一方、図面に示さなかったが、多数の第２パターン１０２の互いに電気的に連結された他端は接地されてもよい。
また、図面に示さなかったが、多数の第２パターン１０２の他端が互いに電気的に連結されず、各第２パターン１０２の他端に所定のキャパシタが連結されてもよい。
第１パターン１０１の少なくとも一部と第２パターン１０２の少なくとも一部は、同一層に配置される。例えば、第１パターン１０１と第２パターン１０２は、同一層に配置されてよい。メタルメッシュ（metal mesh）を用いて第１パターン１０１と第２パターン１０２を同一層に形成させることができる。
第３パターン１０３は、第２方向に沿って延びた形状を有する。図１６では、第２方向が短軸として示されているが、これに限定するわけではない。例えば、第２方向は長軸であってもよい。
第３パターン１０３は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互いに隣接した２個のメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここで、メインパターン部はダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するわけではなく、多様な形状として連結パターン部と異なる形状を有してよい。
第３パターン１０３は、内部に第４パターン１０４が配置される開口部を有してよい。開口部の形状は、第３パターン１０３の外形と対応されてよい。第３パターン１０３は、第４パターン１０４を囲む構造を有してよい。第３パターン１０３は、第４パターン１０４から所定の間隔離れて配置される。
第４パターン１０４は、第３パターン１０３に隣接して配置される。例えば、第４パターン１０４は、第３パターン１０３の内部に配置されてよい。第４パターン１０４は、多数のメインパターン部と、多数のメインパターン部のうち互いに隣接した２個のメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含んでよい。ここで、メインパターン部は、ダイヤモンド形状を有してよいが、これに限定するわけではなく、多様な形状として連結パターン部と異なる形状を有してよい。
第４パターン１０４のメインパターン部は、第３パターン１０３のメインパターン部と対応する形状であってよく、第４パターン１０４の連結パターン部は、第３パターン１０３の連結パターン部と対応する形状であってよい。
第３パターン１０３と第４パターン１０４とが多数で互いに平行に配置される。
多数の第３パターン１０３の一端は制御部５００と電気的に連結され、他端は電気的にオープン（open）になる。ここで、一端は相対的に制御部５００に近いところであり、他端は相対的に制御部５００から遠いところである。多数の第３パターン１０３の一端は、制御部５００と伝導性トレースを介して互いに電気的に連結されてよい。
多数の第４パターン１０４の一端は制御部５００と電気的に連結され、他端はビアを介して電気的に連結されてよい。多数の第４パターン１０４の他端のビアは、伝導性トレースを介して電気的に連結されてよい。一端は相対的に制御部５００に近いところであり、他端は相対的に制御部５００から遠いところである。多数の第４パターン１０４の他端が互いに電気的に連結されれば、各第４パターン１０４別のキャパシタンスが加わるので、全体インピーダンスは減ることになる。したがって、多数の第４パターン１０４の他端がＡＣ ＧＮＤされたような効果を有するようになる。
一方、多数の第４パターン１０４の互いに電気的に連結された他端は接地されてもよい。
また、図面に示さなかったが、多数の第４パターン１０４の他端が互いに電気的に連結されず、各第４パターン１０４の他端に所定のキャパシタが連結されてもよい。
第３パターン１０３の少なくとも一部と第４パターン１０４の少なくとも一部は、異なる同一層に配置される。例えば、第３パターン１０３と第４パターン１０４は同一層に配置されてよい。メタルメッシュ（metal mesh）を用いて第３パターン１０３と第４パターン１０４を同一層に形成させることができる。ここで、第３パターン１０３及び第４パターン１０４は、第１パターン１０１及び第２パターン１０２と互いに異なる層に配置されてよい。例えば、第１パターン１０１と第２パターン１０２は第１層に配置され、第３パターン１０３と第４パターン１０４は第１層と異なる第２層に配置されてよい。
制御部５００はセンサ部１００と電気的に連結され、センサ部１００の動作を制御することができる。制御部５００とセンサ部１００の連結は伝導性トレースを介して電気的に連結されてよい。
ここで、制御部５００は、図３に示されたタッチコントローラ２６２であってよいが、これに限定するわけではない。制御部５００は、図３に示されたタッチコントローラ２６２とディスプレイコントローラ２５２が統合されたものであってもよく、図３に示されたタッチコントローラ２６２と制御部２７０が統合されたものであってもよく、図３に示されたタッチコントローラ２６２、ディスプレイコントローラ２５２、及び制御部２７０が統合されたものであってよい。又は、コントローラ５００は、センサ部１００に含まれた別途のコントローラであってもよい。したがって、本発明におけるコントローラ５００が図３に示されたタッチコントローラ２６２又はコントローラ２７０に限定されるわけではなく、センサ部１００だけでなく、以降の実施形態のセンサ部を制御できるものは「コントローラ」と命名されてよい。
制御部５００は、多数の駆動回路部と多数の感知回路部を含んでよい。多数の駆動回路部は、タッチセンシングのための駆動回路部とスタイラス駆動のための駆動回路部を含んでよい。多数の感知回路部は、タッチセンシングのための感知回路部とスタイラスセンシングのための感知回路部を含んでよい。ここで、多数の感知回路部のうち一部の感知回路部はタッチセンシングも遂行し、スタイラスセンシングも共に遂行することができる。
制御部５００は、センサ部１００をタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで動作するように制御することができる。制御部５００は、各モードにより多数の駆動／感知回路部をセンサ部１００と連結させ、多数の駆動回路部に印加される駆動信号を制御することができる。このために、制御部５００は、多数の駆動／感知回路部とセンサ部１００を電気的に連結させるための多数のスイッチを含んでよい。
以下、各モードを図１７ないし図２１を参照して説明する。
図１７は、図１６に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード（又は、２Ｄセンシングモード）で動作する場合を示した図面である。
図１６及び図１７を参照すると、タッチセンシングモード時、制御部５００はタッチセンシングのための多数の駆動回路部をセンサ部１００の第１パターン１０１に電気的に連結させることができる。制御部５００は、多数のスイッチｓｗを制御して多数の第１パターン１０１に連結された伝導性トレースを多数の駆動回路部と電気的に連結させることができる。
また、制御部５００は、タッチセンシングのための多数の感知回路部をセンサ部１００の第３パターン１０３に電気的に連結させることができる。制御部５００は、多数のスイッチｓｗを制御して多数の第３パターン１０３に連結された伝導性トレースを多数の感知回路部と電気的に連結させることができる。
タッチセンシングモードにおいて、制御部５００は多数の第１パターン１０１のうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号（又は、タッチ駆動信号）を同時又は順次印加し、多数の第３パターン１０３のうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号（又は、タッチ感知信号）を受信する。多数の第３パターン１０３と電気的に連結された制御部５００の多数の感知回路部は、入力される感知信号に含まれたキャパシタンス変化量の情報を所定の電圧値で出力することができる。制御部５００は、出力された電圧値を処理してタッチ位置を検出することができる。
図１７では、制御部５００が多数の第２パターン１０２とは電気的に連結されなかったが、第１パターン１０１と第２パターン１０２との間のキャパシティブカップリング（capacitive coupling）が発生しないように、多数の第２パターン１０２に多数の駆動回路部を電気的に連結させることができる。この時、制御部５００は、多数の第１パターン１０１に印加される駆動信号と同一の駆動信号を多数の第２パターン１０２に印加されるように制御することができる。又は、制御部５００は、多数の第１パターン１０１に駆動信号が印加される時、多数の第２パターン１０２には、あらかじめ決定された基準電位が印加されるように制御することもできる。
図１８は、図１６に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード（又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード）で動作する場合を示した図面である。
図１６及び図１８を参照すると、アンテナ駆動モード時、制御部５００は、アンテナ駆動のための多数の駆動回路部をセンサ部１００の多数の第２パターン１０２に電気的に連結させることができる。制御部５００は、多数のスイッチｓｗを制御して多数の第２パターン１０２に連結された伝導性トレースを多数の駆動回路部と電気的に連結させることができる。
制御部５００は、多数の第２パターン１０２に連結された各駆動回路部から出力される駆動信号（又は、ペン駆動信号）を制御することができる。
例えば、制御部５００は、多数の第２パターン１０２に連結された多数の駆動回路部のうち、第１駆動回路部では、所定の周波数のパルス信号が出力されるように制御し、第２駆動回路部では、いかなるパルス信号も出力されないように制御し、第３駆動回路部では、第１駆動回路部から出力されるパルス信号と位相が反対である反転パルス信号が出力されるように制御することができる。この場合、第１駆動回路部と電気的に連結された第２パターン１０２と、第３駆動回路部と電気的に連結された第２パターンとで電流ループが形成される。形成された電流ループによって磁場が発生し、磁場によってセンサ部１００に近接したスタイラスペンの共振回路部が共振されて駆動することができる。
制御部５００は、多数の第２パターン１０２に電気的に連結された多数の駆動回路部のうち、任意の２個の駆動回路部において互いに相反した駆動信号（例、パルス信号）が出力されるように制御することができる。したがって、制御部５００は、電流ループの大きさや位置を多様に変更設定することができる。例えば、制御部５００がセンサ部１００に近接したスタイラスペンの位置を検出した場合には、スタイラスペンの位置周辺の２個の第２パターンに電気的に連結される駆動回路部において互いに相反した駆動信号が出力されるように制御することができ、スタイラスペンの位置を検出できない場合には、多数の第２パターン１０２のうち両側の最外郭に位置した２個の第２パターンに電気的に連結される駆動回路部から互いに相反した駆動信号が出力されるように制御することもできる。
制御部５００は、２以上の電流ループを同時に形成させることもできる。図１９を参照して説明する。
図１９の（ａ）ないし（ｃ）は、制御部５００が図１６に示された多数の第２パターン１０２にスタイラスペンを駆動させるためのペン駆動信号を印加する様々な方法を説明するための図面である。参考として、図１９の（ａ）ないし（ｃ）では、図１６に示された一つの第２パターン１０２を一つの線Ｃｈで簡略に示したものであり、各線Ｃｈは一つのチャネルになる。
図１９の（ａ）は、スタイラスペン５０が図１６に示されたセンサ部１００の中央部（縁部でない領域）に位置した場合であって、例えば第５チャネルＣｈ５上に位置したものである。このような場合、制御部５００は、スタイラスペン５０が位置した地点を基準として左右両側に同一個数のチャネルＣｈ２，Ｃｈ３，Ｃｈ４／Ｃｈ６，Ｃｈ７，Ｃｈ８でパルス信号と反転パルス信号（又は、接地）が印加されるように、多数の駆動回路部を制御することができる。具体的に、制御部５００は、スタイラスペン５０の左側に位置した３個の第２ないし第４チャネルＣｈ２，Ｃｈ３，Ｃｈ４にパルス信号が印加されるように制御し、スタイラスペン５０の右側に位置した３個の第６ないし第８チャネルＣｈ６，Ｃｈ７，Ｃｈ８に反転パルス信号が印加されるように制御することができる。ここで、図１９の（ａ）では、スタイラスペン５０を基準として左右にそれぞれ３個のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号（又は、接地）が印加されるもので示されているが、これに限定しない。例えば、図１９の（ａ）では、スタイラスペン５０を基準として左右にそれぞれ２個又は１個のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号（又は、接地）が印加されてもよく、４個以上のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号（又は、接地）が印加されてもよい。
図１９の（ｂ）は、スタイラスペン５０が図１６に示されたセンサ部１００の縁部に位置した場合であって、例えば第０チャネルＣｈ０と第１チャネルＣｈ１との間に位置したものである。図１９の（ａ）と比較して、制御部５００は、スタイラスペン５０を基準として左右に同一の個数のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号（又は、接地）を印加することができない。このような場合、制御部５００は、スタイラスペン５０を基準として左右に互いに異なる個数のチャネルにパルス信号及び反転パルス信号（又は、接地）を印加するように制御することができる。具体的に、第０チャネルＣｈ０にパルス信号を、第１ないし第３チャネルＣｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３に反転パルス信号を印加するように制御することができる。図面に示さなかったが、スタイラスペン５０が第０チャネルＣｈ０の左側の最外郊の縁に位置した場合には、第０チャネルないし第２チャネルＣｈ０，Ｃｈ１，Ｃｈ２に反転パルス信号が印加されるように制御することもできる。
図１９の（ａ）ないし（ｂ）において、チャネルＣｈ０，Ｃｈ１，…，Ｃｈ１９が多ければ多いほど各チャネルを駆動するための制御部５００の端子がさらに多く要求され、制御部５００内の駆動回路部の構成が複雑になる。したがって、チャネルＣｈ０，Ｃｈ１，…，Ｃｈ１９のうち互いに近接した少なくとも２以上のチャネルを電気的に連結して一つのチャネルとして駆動されるようにすることができる。具体的に、図１９の（ｃ）に示されたように、二つのチャネルを電気的に連結して一つのチャネルで構成するものである。このように構成する場合、電気的に連結された二つのチャネルは、同時に同じ信号が印加される。図１９の（ｃ）は、２０個のチャネルＣｈ０，Ｃｈ１，…，Ｃｈ１９を２個ずつ電気的に連結して１０個のチャネルで構成したものである。図面に示さなかったが、３個ずつ電気的に連結し、残りの２個は電気的に連結して７個のチャネルで構成することができ、４個ずつ電気的に連結して５個のチャネルで構成することもできる。図２０は、図１６に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード（又は、スタイラスダウンリンクモード）で動作する場合を示した図面である。
図１６及び図２０を参照すると、スタイラスセンシングモード時、制御部５００はスタイラスセンシングのための多数の感知回路部をセンサ部１００の第１パターン１０１及び第３パターン１０３に電気的に連結させることができる。制御部５００は、多数のスイッチｓｗを制御して多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３に連結された伝導性トレースを多数の感知回路部と電気的に連結させることができる。
本発明の実施形態によるタッチ入力装置はセンサ部１００の構成により、スタイラスセンシングモードでセンサ部１００上のスタイラスペンの位置によって多数の感知回路部の出力電圧値がほとんど変更されない長所を有する。これに対する具体的な原理を、図２１の（ａ）ないし（ｆ）を参照して説明するようにする。
図２１の（ａ）ないし（ｆ）は、図２０のスタイラスセンシングモードの動作原理を概略的に説明するための図面である。
図２１の（ａ）は、図２０に示された何れか一つの第１パターン１０１と、これに電気的に連結された制御部５００の感知回路部を概略的にモデリングした回路図であり、図２１の（ｂ）は、前記何れか一つの第１パターン１０１の内部に配置された第２パターン１０２を概略的にモデリングした回路図である。
図２１の（ｃ）は、図２１の（ａ）の回路図における電圧分布グラフであり、図２１の（ｄ）は、図２１の（ｂ）の回路図における電圧分布グラフである。
図２１の（ａ）及び（ｃ）を参照すると、第１パターン１０１上で感知回路部から出来るだけ遠く離れた任意のＡ地点にスタイラスペンが近接すれば、当該Ａ地点にスタイラスペンから放出される信号によって誘起される電圧（Vemf、以下「誘起電圧」という。）が発生する。
Ａ地点に誘起電圧（Vemf）が発生すれば、Ａ地点から左側を眺めた第１パターン１０１の等価キャパシタンスは小さくなるので、等価インピーダンスが大きくなる。したがって、誘起電圧（Vemf）はＡ地点の左側にほぼ大部分が掛かり、Ａ地点の右側はほぼ０（V）に近い電圧が掛かって、電流がほとんど流れなくなる。しかも、Ａ地点の右側のほぼ０（V）に近い電圧は、第１パターン１０１の等価抵抗によって徐々により下がり、感知回路部の入力端には電圧がほとんど掛からない。
図２１の（ｂ）及び（ｄ）を参照すると、Ａ地点に誘起電圧（Vemf）が発生すれば、Ａ地点の左側は各第２パターン１０２の他端が互いに電気的に連結されるので、Ａ地点の左側を眺めた等価キャパシタンスは大きくなるので、等価インピーダンスはほぼ０に近づく。したがって、Ａ地点の左側は０（V）が掛かり、Ａ地点の右側は第２パターン１０２の一端がオープン（open）になっているので、等価抵抗において電圧降下が生じず、そのままVemfが掛かる。
図２１の（ｃ）と（ｄ）を比較してみると、第１パターン１０１と第２パターン１０２との間は、どの位置でもVemfほどの電位差が存在することを確認することができる。第１パターン１０１と第２パターン１０２との間のVemfほど電位差は、第１パターン１０１と第２パターン１０２との間のキャパシティブカップリング（capacitive coupling）を引き起こす。前記キャパシティブカップリングにより、図２１の（ｅ）に示されたように、第２パターン１０２から第１パターン１０１に電流が流れることになる。図２１の（ａ）に示されたように、スタイラスペンの位置が制御部５００の感知回路部から遠く離れるほど第１パターン１０１自体で発生する電流は徐々により少なくなるが、第２パターン１０２から第１パターン１０１に電流が流入するため、第１パターン１０１から制御部５００の感知回路部に出力される電流はペンの位置とほとんど差がなくなる。したがって、制御部５００は、第１パターン１０１及び第３パターン１０３と電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を感知することができる。
そして、図２１の（ａ）ないし（ｅ）を介して分かるように、Ａ地点が左側又は右側に移動しても第１パターン１０１と第２パターン１０２との間の電位差はVemfとして一定であることが分かる。したがって、センサ部１００上でスタイラスペンの位置が感知回路部から近くても遠くても区分なしに、制御部５００は感知回路部から出力される一定の信号からスタイラスペンをセンシングすることができる。
一方、図２１の（ｅ）の説明で第２パターン１０２から第１パターン１０１に流入する電流がキャパシティブカップリングによるものと説明されたが、これに限定するのではない。例えば、第２パターン１０２から第１パターン１０１に流入する電流は、マグネティブカップリング（磁場カップリング）によっても可能である。
図１６に示されたタッチ入力装置のセンサ部１００がスタイラスペンを駆動（driving）してセンシング（sensing）するために、多数の第１ないし第４パターン１０１，１０２，１０３，１０４が多様な組み合わせとして用いられてよい。多様な組み合わせは、下の＜表２＞の通りである。下の＜表２＞において、「１」は多数の第１パターン１０１を、「２」は多数の第２パターン１０２を、「３」は多数の第３パターン１０３を、「４」は多数の第４パターン１０４を指し示す。
Figure 2023179390000006
上の＜表２＞を参照すると、様々な組み合わせ（No.1～No.32）において、多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３は、指のようなオブジェクトのタッチをセンシングする。具体的に、制御部５００により多数の第１パターン１０１はタッチ駆動電極として動作し、多数の第３パターン１０３はタッチ受信電極として動作する。一方、表に示されていないが、制御部５００により多数の第１パターン１０１がタッチ受信電極として、多数の第３パターン１０３がタッチ駆動電極として動作することができる。
多数の第１ないし第４パターン１０１，１０２，１０３，１０４のうち一つ又は二つは、制御部５００によりスタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として動作することができる。第１ないし第４パターン１０１，１０２，１０３，１０４のうち一つ又は二つのパターンを用いてスタイラスペンを駆動させるための電流ループを形成することができる。Ｘ軸駆動は、多数の第１パターン１０１と多数の第２パターン１０２の何れか一つを、Ｙ軸駆動は、多数の第３パターン１０３と多数の第４パターン１０４のうち何れか一つであってよい。スタイラスペンの駆動は、Ｘ軸駆動とＹ軸駆動の何れか一つでも可能であり、両方でも可能である。
多数の第１ないし第４パターン１０１，１０２，１０３，１０４のうち少なくとも二つは、スタイラスペンから放出されるスタイラスペンの信号をセンシングするセンシング電極で動作することができる。スタイラスペンの信号をセンシングするためには、Ｘ軸センシングとＹ軸センシングが共に必要なので、多数の第１ないし第４パターン１０１，１０２，１０３，１０４のうち二つのパターンを用いる。Ｘ軸センシングは、多数の第１パターン１０１と多数の第２パターン１０２の何れか一つであってよく、Ｙ軸センシングは、多数の第３パターン１０３と多数の第４パターン１０４の何れか一つであってよい。
上の＜表２＞において、「アップリンク（uplink）信号の大きさ」とは、スタイラスペンを駆動させるための駆動信号の大きさを意味する。同一のスタイラスペン駆動信号を多数の第１パターン１０１と多数の第２パターン１０２にそれぞれ印加してスタイラスペンで受信される信号の大きさを比較してみると、多数の第２パターン１０２にスタイラスペン駆動信号を印加した場合が、多数の第１パターン１０１にスタイラスペン駆動信号を印加した場合よりアップリンク信号が相対的により大きい。
なぜならば、多数の第２パターン１０２は、他端は電気的に連結されていてスタイラスペン駆動信号が印加される２以上の第２パターンを適切に選択すれば少なくとも１以上の電流ループが形成されているが、多数の第１パターン１０１の他端は互いに電気的に連結されておらず電流ループが形成され得ないためである。各第１パターン１０１に電流が流れる場合、各第１パターン１０１のＲＣがチャージングされるので、各第１パターン１０１の一端から他端に行くほど電流がよく流れることができない。また、多数の第１パターン１０１を介して印加されるスタイラスペン駆動信号は、キャパシティブカップリングを介して電流ループが形成された多数の第２パターン１０２に伝達されるが、この時、キャパシティブカップリングによって信号の減衰が生じるためである。
同様に、多数の第４パターン１０４にスタイラスペン駆動信号を印加した場合が多数の第３パターン１０３にスタイラスペン駆動信号を印加した場合よりアップリンク信号が相対的により大きい。
上の＜表２＞において、「ダウンリンク（downlink）信号の大きさ」とは、スタイラスペンから受信されるスタイラスペン信号の大きさを意味する。同一のスタイラスペン信号を多数の第１パターン１０１と多数の第２パターン１０２を介してそれぞれ受信して信号の大きさを比較してみると、多数の第２パターン１０２を介してスタイラスペン信号を受信した場合が、多数の第１パターン１０１を介してスタイラスペン信号を受信した場合よりダウンリンク信号が相対的により大きい。その理由は、多数の第２パターン１０２は、他端は電気的に連結されていて電流ループが形成されているが、多数の第１パターン１０１は、他端は互いに電気的に連結されていないで、特に、キャパシティブカップリングを介して電流ループが形成された多数の第２パターン１０２からスタイラスペン信号が多数の第１パターン１０１に伝達されるので、この時、ダウンリンク信号の減衰が生じるためである。
同様に、多数の第４パターン１０４を介してスタイラスペン信号を受信した場合が、多数の第３パターン１０３を介してスタイラスペン信号を受信した場合よりダウンリンク信号が相対的により大きい。
上の＜表２＞において、「スタイラス（stylus）追加チャネル」とは、タッチセンシング以外にスタイラスペンのために追加的なチャネルを構成しなければならないのかを意味する。スタイラスペンの駆動（driving）やセンシング（sensing）のために多数の第２パターン１０２又は/及び多数の第４パターン１０４を用いる場合には、追加チャネルが必要（＜表２＞において「有」で表示）である。反面、スタイラスペンの駆動やセンシングをタッチセンシングのための多数の第１パターン１０１又は／及び第３パターン１０３を用いる場合には、追加チャネルが不必要（＜表２＞において「無」で表示）である。
以下、上の＜表２＞の様々な組み合わせ（No.1～No.32）のうち、いくつかの例を以下で詳細に説明する。ここで、説明しない組み合わせは、以下の詳細な説明により、当業者であれば十分に理解できるだろう。
Ｎｏ.１において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられつつ、スタイラスペン信号を感知するスタイラス感知電極として用いられる。多数の第２パターン１０２は、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられつつ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。そして、多数の第４パターン１０４は、電気的にフローティングになる。
Ｎｏ.１の場合、多数の第２パターン１０２をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に大きい。多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に小さい。そして、多数の第２パターン１０２をスタイラス駆動電極として別途に用いるので、スタイラスペンの駆動のための別途の追加チャネルが必要であるが、スタイラスペンのセンシングのための追加チャネルが不必要である。
Ｎｏ.４において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられる。多数の第２パターン１０２は、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられつつ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられる。そして、多数の第４パターン１０４は、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。
Ｎｏ.４の場合、多数の第２パターン１０２をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に大きい。多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に大きい。そして、多数の第２パターン１０２をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として別途に用い、多数の第４パターン１０４をスタイラス感知電極として別途に用いるので、スタイラスペンの駆動とセンシングのための別途の追加チャネルが必要である。
Ｎｏ.８において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられる。多数の第２パターン１０２は、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられる。そして、多数の第４パターン１０４は、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられつつ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。
Ｎｏ.８の場合、多数の第４パターン１０４をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に大きい。多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に大きい。そして、多数の第２パターン１０２をスタイラス感知電極として別途に用い、多数の第４パターン１０４をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として別途に用いるので、スタイラスペンの駆動とセンシングのための別途の追加チャネルが必要である。
Ｎｏ.１２において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられる。多数の第２パターン１０２は、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられつつ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられる。そして、多数の第４パターン１０４は、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられつつ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。
Ｎｏ.１２の場合、多数の第２及び第４パターン１０２，１０４をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に大きい。多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に大きい。そして、多数の第２パターン１０２をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として別途に用い、多数の第４パターン１０４をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として別途に用いるので、スタイラスペンの駆動とセンシングのための別途の追加チャネルが必要である。
Ｎｏ.１３において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられ、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。そして、多数の第２及び第４パターン１０２，１０４は、電気的にフローティングになる。
Ｎｏ.１３の場合、多数の第１パターン１０１をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に小さい。多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に小さい。そして、多数の第１パターン１０１をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として用い、多数の第３パターン１０３をスタイラス感知電極として用いるので、スタイラスペンの駆動とセンシングのための別途の追加チャネルが不必要である。
Ｎｏ.１７において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられ、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。そして、多数の第２及び第４パターン１０２，１０４は、電気的にフローティングになる。
Ｎｏ.１７の場合、多数の第３パターン１０３をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に小さい。多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に小さい。そして、多数の第１パターン１０１をスタイラス感知電極として用い、多数の第３パターン１０３をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として用いるので、スタイラスペンの駆動とセンシングのための別途の追加チャネルが不必要である。
Ｎｏ.２１において、多数の第１パターン１０１は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ駆動電極として用いられ、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。多数の第３パターン１０３は、オブジェクトのタッチセンシングのためのタッチ感知電極として用いられ、スタイラスペンを駆動させるためのスタイラス駆動電極として用いられ、スタイラスペン信号をセンシングするためのスタイラス感知電極として用いられる。そして、多数の第２及び第４パターン１０２，１０４は、電気的にフローティングになる。
Ｎｏ.２１の場合、多数の第１及び３パターン１０１，１０３をスタイラス駆動電極として用いるので、アップリンク信号の大きさが相対的に小さい。多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３をスタイラス感知電極として用いるので、ダウンリンク信号の大きさが相対的に小さい。そして、多数の第１パターン１０１をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として用い、多数の第３パターン１０３をスタイラス駆動電極及びスタイラス感知電極として用いるので、スタイラスペンの駆動とセンシングのための別途の追加チャネルが不必要である。
上の＜表２＞の様々な組み合わせ（No.1～No.32）のうち、Ｎｏｓ．１，５，９，２５，２９は、「スタイラス追加チャネル」の列で駆動（driving）は「有」であり、センシング（sensing）は「無」である。前記Ｎｏｓ．１，５，９，２５，２９はスタイラスペンをセンシングするのに多数の第１及び第３パターン１０１，１０３を用いて、スタイラスペンを駆動するのに多数の第２又は／及び第４パターン１０２，１０４を用いる。スタイラスペン駆動時、多数の第２又は／及び第４パターン１０２，１０４を用いても、スタイラスペンを共振させるための磁場形成が多少難しいこともあるため、隣り合う２以上の第２パターンの一端を電気的に連結させることができる。同様に、隣り合う２以上の第４パターンの一端を電気的に連結させることができる。このように構成すれば、スタイラスペンを駆動するための追加チャネルを減らすことができる利点がある。
図２２ないし図２６は、上の＜表２＞の組み合わせのうち、一部を示した図面である。
図２２は、図１６に示されたセンサ部１００をアンテナ駆動モードで動作させる他の例を説明するための図面である。
図１８では、図１６に示されたセンサ部１００をアンテナ駆動モードで動作させる時、多数の第２パターン１０２のみを用いたが、図２２では、アンテナ駆動モード時、多数の第２パターン１０２だけでなく多数の第４パターン１０４も共に用いる。
制御部５００は、多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４にペン駆動信号が共に印加されるように制御することもでき、多数の第２パターン１０２にペン駆動信号が印加されるようにした後に、多数の第４パターン１０４にペン駆動信号が印加されるように制御することもできる。反対の場合ももちろん可能である。
図２３は、図１６に示されたセンサ部１００をアンテナ駆動モードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。
図１８では、図１６に示されたセンサ部１００をアンテナ駆動モードで動作させる時、多数の第２パターン１０２のみを用いたが、図２３では、アンテナ駆動モード時、多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３を共に用いる。
制御部５００は、多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３にペン駆動信号が共に印加されるように制御することもでき、多数の第１パターン１０１にペン駆動信号が印加されるようにした後に、多数の第３パターン１０３にペン駆動信号が印加されるように制御することもできる。反対の場合ももちろん可能である。
図２４は、図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させる他の一例を説明するための図面である。
図２０では、図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させる時に多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３を用いたが、図２４では、スタイラスセンシングモード時、多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４を共に用いる。
制御部５００は、スタイラスセンシングモード時、多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４から受信されるペン受信信号を感知してスタイラスペンの位置を検出することができる。
図２５は、図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。
図２０では、センサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させる時に多数の第２パターン１０２と多数の第４パターン１０４を用いたが、図２５では、スタイラスセンシングモード時、多数の第１パターン１０１と多数の第２パターン１０２を共に用いる。
制御部５００は、スタイラスセンシングモード時、多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３から受信されるペン受信信号を感知してスタイラスペンの位置を検出することができる。
図２６は、図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させるさらに他の一例を説明するための図面である。
図２０では、図１６に示されたセンサ部１００をスタイラスセンシングモードで動作させる時に多数の第１パターン１０１と多数の第３パターン１０３を用いたが、図２６では、スタイラスセンシングモード時、多数の第２パターン１０２と多数の第３パターン１０３を共に用いる。
制御部５００は、スタイラスセンシングモード時、多数の第２パターン１０２と多数の第３パターン１０３から受信されるペン受信信号を感知してスタイラスペンの位置を検出することができる。また、制御部５００は、スタイラスセンシングモード時、多数の第１パターン１０１と多数の第４パターン１０４から受信されるペン受信信号を感知してスタイラスペンの位置を検出することもできる。
図２７は、本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
図２７を参照すると、本発明の他の実施形態によるタッチ入力装置は、センサ部１００’と制御部５００’を含む。
センサ部１００’は、多数のパターンを含む。多数のパターンは、第１ａパターン１０１ａ、第１ｂパターン１０１ｂ、第２ａパターン１０２ａ、第２ｂパターン１０２ｂ、第３パターン１０３、第４パターン１０４を含んでよい。ここで、第３パターン１０３と第４パターン１０４は、図１６に示されたセンサ部１００の第３及び第４パターン部１０３，１０４の構成とは同一なので、これに対する説明は省略する。
第１ａパターン１０１ａは、第１方向（又は、長軸）に沿って延びた形状を有する。
第１ａパターン１０１ａは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
第１ａパターン１０１ａは、内部に第２ａパターン１０２ａが配置される開口部を有してよい。
第１ａパターン１０１ａは、第２ａパターン１０２ａを囲む構造を有してよい。第１ａパターン１０１ａは、第２ａパターン１０２ａから所定の間隔離れて配置される。これを介して電気的に絶縁される。
第２ａパターン１０２ａは、第１ａパターン１０１ａに隣接して配置される。例えば、第２ａパターン１０２ａは、第１ａパターン１０１ａの内部に配置されてよい。
第２ａパターン１０２ａは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
第１ｂパターン１０１ｂは、第１方向（又は、長軸）に沿って延びた形状を有する。第１ｂパターン１０１ｂは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。第１ｂパターン１０１ｂは、内部に第２ｂパターン１０２ｂが配置される開口部を有してよい。
第１ｂパターン１０１ｂは、第２ｂパターン１０２ｂを囲む構造を有してよい。第１ｂパターン１０１ｂは、第２ｂパターン１０２ｂから所定の間隔離れて配置される。これを介して電気的に絶縁される。
第２ｂパターン１０２ｂは、第１ｂパターン１０１ｂに隣接して配置される。例えば、第２ｂパターン１０２ｂは、第１ｂパターン１０１ｂの内部に配置される。
第２ｂパターン１０２ｂは、逆三角パターン部、三角パターン部、及び逆三角パターン部と三角パターン部との間を連結する連結パターン部を含んでよい。
多数の第１ａパターン１０１ａと多数の第１ｂパターン１０１ｂは、第１方向に沿って交互に配置され、多数の第１ａパターン１０１ａは互いに電気的に連結され、多数の第１ｂパターン１０１ｂも互いに電気的に連結される。
多数の第１ａパターン１０１ａのうち、一端に位置した第１ａパターン１０１ａは制御部５００’と電気的に連結される。
多数の第１ｂパターン１０１ｂのうち、一端に位置した第１ｂパターン１０１ｂは制御部５００’と電気的に連結される。
多数の第２ａパターン１０２ａと多数の第２ｂパターン１０２ｂは、第１方向に沿って交互に配置され、互いに電気的に連結される。多数の第２ａパターン１０２ａと多数の第２ｂパターン１０２ｂのうち、一端に位置した第２ｂパターン１０２ｂは制御部５００と電気的に連結され、他端に位置した第２ａパターン１０２ａは隣接した他の第２ａパターンと電気的に連結されてよい。ここで、他端に位置した第２ａパターン１０２ａと隣接した他の第２ａパターンは接地されてもよい。
第１ａパターン１０１ａ、第１ｂパターン１０１ｂ、第２ａパターン１０２ａ、第２ｂパターン１０２ｂは、同一層に配置されてよい。メタルメッシュ（metal mesh）を用いて第１ａパターン１０１ａ、第１ｂパターン１０１ｂ、第２ａパターン１０２ａ、第２ｂパターン１０２ｂを同一層に形成させることができる。
制御部５００’は、図１６に示された制御部５００と同一の機能を有する。
図２８は、図２７に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード（又は、２Ｄセンシングモード）で動作する場合を示した図面である。
図２７及び図２８を参照すると、タッチセンシングモード時、制御部５００’はタッチセンシングのための駆動回路部をセンサ部１００’の第３パターン１０３に電気的に連結させることができる。多数の第３パターン１０３のそれぞれに一つの駆動回路部が電気的に連結されてよい。
また、制御部５００’は、タッチセンシングのための感知回路部をセンサ部１００’の第１ａ及び第１ｂパターン１０１ａ，１０１ｂに電気的に連結させることができる。
タッチセンシングモードにおいて、制御部５００’は多数の第３パターン１０３にタッチセンシングのための駆動信号を印加し、多数の第１ａ及び第１ｂパターン１０１ａ，１０１ｂから受信される感知信号を受信する。多数の第１ａ及び第１ｂパターン１０１ａ，１０１ｂと電気的に連結された制御部５００’の感知回路部は、入力される感知信号に含まれたキャパシタンス変化量情報を所定の電圧値を出力することができる。制御部５００’は、出力された電圧値を処理してタッチ位置を検出することができる。ここで、制御部５００’は、第１ａパターン１０１ａから受信される感知信号において、第１ｂパターン１０１ｂから受信される感知信号を差し引くことで、ディスプレイノイズ及びＬＧＭノイズを相殺させることができる。
ここで、第３パターン１０３と第４パターン１０４との間のキャパシティブカップリング（capacitive coupling）が発生しないように、制御部５００’は多数の第３パターン１０３と多数の第４パターン１０４に同一の駆動信号が印加されるように制御することができる。又は、制御部５００’は、多数の第４パターン１０４に基準電位が印加されるように制御することもできる。
図２９は、図２７に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード（又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード）で動作する場合を示した図面である。
図２７及び図２９を参照すると、アンテナ駆動モード時、制御部５００’はアンテナ駆動のための駆動回路部をセンサ部１００’の第２ａ及び第２ｂパターン１０２ａ，１０２ｂに電気的に連結させることができる。
制御部５００’は、多数の第２ａ及び第２ｂパターン１０２ａ，１０２ｂに連結された各駆動回路部から出力される駆動信号を制御することができる。例えば、制御部５００’は、第１駆動回路部から所定の周波数のパルス信号が出力されるように制御し、第２駆動回路部からいかなるパルス信号も出力されないように制御し、第３駆動回路部から第１駆動回路部から出力されるパルス信号と相反するパルス信号が出力されるように制御することができる。この場合、第１駆動回路部と電気的に連結された第２ａ及び第２ｂパターン１０２ａ，１０２ｂと、第３駆動回路部と電気的に連結された第２ａ及び第２ｂパターンとで電流ループが形成される。形成された電流ループによって磁場が発生し、磁場によって近接したスタイラスペンが共振されて駆動することができる。
制御部５００’は、多数の第２ａ及び第２ｂパターン１０２ａ、１０２ｂに電気的に連結された多数の駆動回路部のうち、任意の２個の駆動回路部に互いに相反したパルス信号が出力されるように制御することができる。したがって、制御部５００’は、電流ループの大きさや位置を多様に変更設定することができる。例えば、制御部５００’が近接したスタイラスペンの位置を検出した場合には、スタイラスペンの位置周辺の２個の第２パターンに電気的に連結される駆動回路部から互いに相反したパルス信号が出力されるように制御することができ、スタイラスペンの位置を検出できない場合には、多数の第２ａ及び第２ｂパターン１０２ａ，１０２ｂのうち両側最外郭に位置した２個の第２ａ及び第２ｂパターン１０２ａ，１０２ｂに電気的に連結される駆動回路部から互いに相反したパルス信号が出力されるように制御することもできる。
一方、別途の図面で示さなかったが、制御部５００’は、多数の第１ａパターン１０１ａと第１ｂパターン１０１ｂ、又は／及び第３パターン１０３に駆動信号が印加されるように制御することができる。この場合、全体チャネル数を減らすことができる利点がある。
図３０は、図２７に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード（又は、スタイラスダウンリンクモード）で動作する場合を示した図面である。
図３０及び図２７を参照すると、スタイラスセンシングモード時、制御部５００’は、スタイラスセンシングのための感知回路部をセンサ部１００’の第１ａ及び第１ｂパターン１０１ａ，１０１ｂ及び第３パターン１０３にそれぞれ電気的に連結させることができる。
スタイラスセンシングモードにおいて、図２１を介して説明した原理と同一に、センサ部１００’の任意の位置にスタイラスペンが近接すれば、スタイラスペンから所定の信号が出力され、出力される信号によって第１ａ，第１ｂ，第２ａ，第２ｂ，第３，第４パターン１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３，１０４に誘起電圧が発生する。
ここで、スタイラスペンが制御部５００’から遠く離れたところに位置した場合、誘起電圧の発生によって、多数の第１ａパターン１０１ａ自体では電流がほとんど流れないが、多数の第２ａパターン１０２ａから電流が流入するので、制御部５００’は多数の第１ａパターン１０１ａと電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。ここで、第２ａパターン１０２ａから第１ａパターン１０１ａに電流が流入するのは、第１ａパターン１０１ａと第２ａパターン１０２ａとの間に前記誘起電圧ほどの電位差が発生し、発生した電位差による第１ａパターン１０１ａと第２ａパターン１０２ａとの間のキャパシティブカップリングによるものである。
同様に、多数の第１ｂパターン１０１ｂ自体では電流がほとんど流れないが、多数の第２ｂパターン１０２ｂから電流が流入するので、制御部５００’は多数の第１ｂパターン１０１ｂと電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。
同様に、第３パターン１０３自体では電流がほとんど流れないが、第４パターン１０４から電流が流入するので、制御部５００’は第３パターン１０３と電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。
一方、図面で示さなかったが、図３０とは異なり、制御部５００’は感知回路部を多数の第２ａパターン１０２ａと第２ｂパターン１０２ｂ、又は／及び第４パターン１０４と電気的に連結させ、スタイラスペンの位置を検出することもできる。
図３１は、本発明のさらに他の実施形態によるタッチ入力装置の概略図である。
図３１に示されたタッチ入力装置のセンサ部１００’’は、図２７に示されたセンサ部１００’’と比較して、第１ａ，第１ｂ，第２ａ，第２ｂ，第３，第４パターンの構造は同一である。異なる点は、第１方向に沿って互いに電気的に連結された多数の第１ｂパターン１０１ｂのうち一側（下側）に位置した第１ｂパターンが制御部５００’’と電気的に連結され、第１方向に沿って互いに電気的に連結された多数の第１ａパターン１０１ａのうち他側（上側）に位置した第１ａパターン１０１ａが制御部５００’’と電気的に連結されるという点である。この時、第１方向に沿って互いに電気的に連結された多数の第１ｂパターン１０１ｂのうち他側（上側）に位置した第１ｂパターンが電気的にオープンになり、第１方向に沿って互いに電気的に連結された多数の第１ａパターン１０１ａのうち一側（下側）に位置した第１ａパターン１０１ａが電気的にオープンになる。
図３２は、図３１に示されたタッチ入力装置がタッチセンシングモード（又は、２Ｄセンシングモード）で動作する場合を示した図面である。
タッチセンシングモードの説明は、図２８で説明したものと同一なので、省略する。
図３３は、図３１に示されたタッチ入力装置がアンテナ駆動モード（又は、スタイラス駆動モード、又はスタイラスアップリンクモード）で動作する場合を示した図面である。
アンテナ駆動モードの説明は、図２９で説明したものと同一なので、省略する。
図３４は、図３１に示されたタッチ入力装置がスタイラスセンシングモード（又は、スタイラスダウンリンクモード）で動作する場合を示した図面である。
図３４のスタイラスセンシングモードは、図３０のスタイラスセンシングモードと比較して相違がある。
センサ部１００’’上の任意の位置にスタイラスペンが近接した後に駆動されてスタイラスペンから信号が放出されれば、スタイラスペンから所定の信号が出力され、出力される信号によって第１ａ，第１ｂ，第２ａ，第２ｂ，第３，第４パターン１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３，１０４に誘起電圧が発生する。
ここで、スタイラスペンが制御部５００’から遠く離れたところに位置した場合、誘起電圧の発生によって、多数の第１ｂパターン１０１ｂ自体では電流がほとんど流れないが、多数の第２ｂパターン１０２ｂだけでなく多数の第１ａパターン１０１ａからも電流が流入するので、制御部５００’は多数の第１ｂパターン１０１ｂと電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。ここで、第２ｂパターン１０２ｂと第１ａパターン１０１ａから第１ｂパターン１０１ｂに電流が流入するのは、第１ｂパターン１０１ｂと第２ｂパターン１０２ｂとの間及び第１ｂパターン１０１ｂと第１ａパターン１０１ａとの間に前記誘起電圧ほどの電位差が発生し、発生した電位差による第１ｂパターン１０１ｂと第２ｂパターン１０２ｂとの間のキャパシティブカップリングと及び第１ｂパターン１０１ｂと第１ａパターン１０１ａとの間のキャパシティブカップリングによるものである。
ここで、第１ａパターン１０１ａから第１ｂパターン１０１ｂに電流が流入する理由は、図３０とは異なり、多数の第１ａパターン１０１ａ自体では相対的に電流が多く流れるためである。これは、多数の第１ａパターン１０１ａに連結された伝導性トレースの方向を多数の第１ｂパターン１０１ｂに連結された伝導性トレース方向と正反対に連結されるためである。換言すれば、スタイラスペンが多数の第１ｂパターン１０１ｂと連結される感知回路部と遠く離れて位置した場合、当該スタイラスペンは多数の第１ａパターン１０１ａと連結される感知回路部とはさらに近く位置することになる特性のためである。
同様に、第３パターン１０３自体では電流がほとんど流れないが、第４パターン１０４から電流が流入するので、制御部５００’は第３パターン１０３と電気的に連結された感知回路部を介してスタイラスペンの位置を検出することができる。
一方、図面で示さなかったが、図３４と異なり、制御部５００’’は感知回路部を多数の第２ａパターン１０２ａ、又は第２ｂパターン１０２ｂ、又は第４パターン１０４と電気的に連結させて、スタイラスペンの位置を検出することもできる。
図３５は、図１６、図２７、及び図３１に示された様々な実施形態の特性を比較した表である。
図３５を参照すると、図１６の実施形態は、全体で７０～８０個のチャネル構成が可能である。具体的に、タッチセンシングモードで使用される駆動電極ＴＸは２０チャネル、受信電極ＲＸは４０チャネル、そしてアンテナ駆動モードで使用されるアンテナ駆動電極ＴＸは１０～２０チャネルで構成することができる。ここで、アンテナ駆動モードが１０個のチャネルで構成される場合は、互いに隣接した２個のチャネルを並列に連結したものを意味する。
また、図１６の実施形態は、第２方向（短軸）に沿って、左側の伝導性トレースは２０個で、右側のトレースは２０個で構成することができる。したがって、タッチ入力装置のベゼルの幅を既存と同一に維持することができる。
図２７の実施形態は、全体で９０～１００個のチャネル構成が可能である。具体的に、タッチセンシングモードで使用される駆動電極ＴＸは４０チャネル、受信電極ＲＸは４０チャネル、そしてアンテナ駆動モードで使用されるアンテナ駆動電極ＴＸは１０～２０チャネルで構成することができる。ここで、アンテナ駆動モードが１０個のチャネルで構成される場合は、互いに隣接した２個のチャネルを並列に連結したものを意味する。
また、図２７の実施形態は、第２方向（短軸）に沿って、左側の伝導性トレースは２０個で、右側トレースは２０個で構成することができる。したがって、タッチ入力装置のベゼルの幅を既存と同一に維持することができる。
図３１の実施形態は、全体で９０～１００個のチャネル構成が可能である。具体的に、タッチセンシングモードで使用される駆動電極ＴＸは４０チャネル、受信電極ＲＸは４０チャネル、そしてアンテナ駆動モードで使用されるアンテナ駆動電極ＴＸは１０～２０チャネルで構成することができる。ここで、アンテナ駆動モードが１０個のチャネルで構成される場合は、互いに隣接した２個のチャネルを並列に連結したものを意味する。
また、図３１の実施形態は、第２方向（短軸）に沿って、左側の伝導性トレースは３０個で、右側トレースは３０個で構成することができる。
図３６は、図１６のセンサ部１００を代替することができる他の実施形態によるセンサ部２００の一部の平面図である。
図３６を参照すると、本発明の他の実施形態によるセンサ部２００は、多数の第１パターンと多数の第２パターンを含む。以下では、多数の第１パターンを多数の駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２，…で、多数の第２パターンを多数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…で説明する。一方、図面で示さなかったが、反対に多数の第１電極は複数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…になってよく、多数の第２電極は多数の駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２，…になってよい。
多数の駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２，…は、第１方向（又は、横方向）に沿って延びた形態を有し、複数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…は、第１方向と垂直な第２方向（又は、縦方向）に沿って延びた形態を有する。
複数の駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２，…と複数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…との間、特にこれらの交差部には所定のキャパシタンスが形成される。このようなキャパシタンスは、当該地点又はその周辺でタッチ入力が発生する時に変化する。したがって、複数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…から出力される信号からキャパシタンスの変化量を検出することにより、タッチの有無及びタッチ入力を検出することができる。
図３６に示された複数の駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２，…のそれぞれは、第１駆動パターン部２１１、第２駆動パターン部２１３、及び連結パターン２１５を含む。ここで、第１駆動パターン部２１１は第１－１パターン部、第２駆動パターン部２１３は第１－２パターン部、連結パターン２１５は連結パターン部と命名されてよい。
第１駆動パターン部２１１は、ダイヤモンド（diamond）形状又は菱形形状を有し、内部が開口された開口部Ｏを有する。開口部Ｏは、第１駆動パターン部２１１の外部形状に対応するダイヤモンド形状又は菱形形状を有する。開口部Ｏにより第１駆動パターン部２１１はダイヤモンド又は菱形の帯形状を有してよい。図面では、第１駆動パターン部２１１がダイヤモンド又は菱形形状で示されているが、これは一つの例に過ぎず、第１駆動パターン部２１１は、例えば、多角形又は長方形などの形状を有してよい。
第１駆動パターン部２１１の開口部Ｏ内に第２駆動パターン部２１３が配置される。
第２駆動パターン部２１３は、第１駆動パターン部２１１に隣接して配置される。第２駆動パターン部２１３は、ダイヤモンド形状又は菱形形状を有してよい。第２駆動パターン部２１３の外観形状は、第１駆動パターン部２１１と対応する形状を持つ。第２駆動パターン部２１３は、第１駆動パターン部２１１とは異なって内部に開口部が形成されなくてよい。
第１駆動パターン部２１１と第２駆動パターン部２１３は、互いに所定の間隔離隔して配置される。
内部に第２駆動パターン部２１３が配置された第１駆動パターン部２１１は、多数で第１方向（又は、水平方向）に沿って配列される。多数の第１駆動パターン部２１１の間に配置された連結パターン２１５が多数の第１駆動パターン部２１１を互いに電気的に連結させる。
連結パターン２１５は、隣接した二つの第１駆動パターン部２１１を連結する。一端は一側に配置された第１駆動パターン部２１１と連結され、他端は他側に配置された第１駆動パターン部と連結される。連結パターン２１５はバー（bar）形状であってよいが、これに限定するのではなく、多様な形状で隣接した二つの第１駆動パターン部２１１を連結させることができる。
多数の第１駆動パターン部２１１の少なくとも一部、多数の第２駆動パターン部２１３の少なくとも一部、及び多数の連結パターン２１５の少なくとも一部は、同一層に配置される。例えば、多数の第１駆動パターン部２１１、多数の第２駆動パターン部２１３、及び多数の連結パターン２１５は、同一層に共に配置されてよい。多数の第１駆動パターン部２１１、多数の第２駆動パターン部２１３、及び多数の連結パターン２１５は、同一の材質で形成されてよい。例えば、多数の第１駆動パターン部２１１、多数の第２駆動パターン部２１３、及び多数の連結パターン２１５は、メタルメッシュ（metal mesh）で形成されてよい。前記メタルメッシュを多数の第１駆動パターン部２１１、多数の第２駆動パターン部２１３、及び多数の連結パターン２１５の形状に合わせてパターニングすることで、複数の駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２，…を形成することができる。
一方、図３６では、第２駆動パターン部２１３が第１駆動パターン部２１１内部の開口部Ｏ内に配置されたもので示されているが、本発明の各駆動電極はこれに限定されるのではなく、第１駆動パターン部２１１と第２駆動パターン部２１３がダイヤモンド又は菱形形状でない他の形状を有してよい。第１駆動パターン部２１１と第２駆動パターン部２１３が多様な形状で互いに組み合わされて一つの駆動電極を構成することができる。
各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第２駆動パターン部２１３が電気的に連結される。例えば、各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第２駆動パターン部２１３は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。
各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第１駆動パターン部２１１のうち他側の縁に位置した第１駆動パターン部２１１は電気的にオープンになり、各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第２駆動パターン部２１３のうち他側の縁に位置した第２駆動パターン部２１３は互いに電気的に連結される。例えば、各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第２駆動パターン部２１３は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。ここで、他側は、各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第１及び第２駆動パターン部２１１，２１３のうち、図１６の制御部５００から最も遠く離れた側を意味する。
複数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２のそれぞれは、第１受信パターン部２３１と第２パターン部２３３を含む。ここで、第１受信パターン部２３１は、第２－１パターン部、第２受信パターン部２３３は第２－２パターン部と命名されてよい。
第１受信パターン部２３１と第２受信パターン部２３３の形状は、第１駆動パターン部２１１と第２駆動パターン部２１３と同一なので、具体的な説明は省略する。
第１受信パターン部２３１は、多数で第２方向（又は、垂直方向）に沿って配列される。多数の第１受信パターン部２３１は、互いに電気的に連結される。例えば、多数の第１受信パターン部２３１は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。
第２受信パターン部２３３は、多数で第２方向（又は、垂直方向）に沿って第１受信パターン部２３１の内部にそれぞれ配列される。多数の第２受信パターン部２３３は、互いに電気的に連結される。例えば、多数の第２受信パターン部２３３は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。
各受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２の第１受信パターン部２３１のうち他側の縁に位置した第１受信パターン部２３１は電気的にオープンになり、各受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２の第２受信パターン部２３３のうち他側の縁に位置した第２受信パターン部２３３は互いに電気的に連結される。例えば、第２受信パターン部２３３は、ブリッジとビアを介して電気的に連結されてよい。ここで、他側は、各受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２の第１及び第２受信パターン部２３１，２３３のうち、図１６の制御部５００から最も遠く離れた側を意味する。
多数の第１受信パターン部２３１の少なくとも一部及び多数の第２受信パターン部２３３の少なくとも一部は、同一層に配置される。例えば、多数の第１受信パターン部２３１及び多数の第２受信パターン部２３３は、同一層に共に配置されてよい。ここで、多数の第１受信パターン部２３１及び多数の第２受信パターン部２３３は、多数の第１駆動パターン部２１１、多数の第２駆動パターン部２１３、及び多数の連結パターン２１５と共に同一層に配置されてよい。
多数の第１受信パターン部２３１及び多数の第２受信パターン部２３３は、同一の材質で形成されてよい。例えば、多数の第１受信パターン部２３１及び多数の第２受信パターン部２３３は、メタルメッシュ（metal mesh）で形成されてよい。前記メタルメッシュを多数の第１受信パターン部２３１及び多数の第２受信パターン部２３３の形状に合わせてパターニングすることで、複数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２を形成することができる。
各駆動電極ＴＸ０，ＴＸ１，ＴＸ２の第２駆動パターン部２１３を電気的に連結するためのブリッジ、各受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２の第１及び第２受信パターン部２３１，２３３を電気的に連結するためのブリッジは、第１及び第２駆動パターン部２１１，２１３、連結パターン２１５、第１及び第２受信パターン部２３１，２３３が形成された層と異なる層に形成されてよい。
図３６に示されたセンサ部２００も、図１７ないし図２１に示されたように、制御部５００により制御されてタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。具体的に、タッチセンシングモード時、制御部５００はＡＴＸ１，ＡＴＸ２，ＡＴＸ３のうち少なくとも一つにタッチ駆動信号が印加されるように制御し、ＡＲＸ１，ＡＲＸ２，ＡＲＸ３のうち少なくとも一つからタッチ受信信号を受信してタッチ位置を感知することができる。アンテナ駆動モード時、制御部５００は、ＤＴＸ１，ＤＴＸ２，ＤＴＸ３のうち少なくとも一つでペン駆動信号を印加したり、ＤＲＸ１，ＤＲＸ２，ＤＲＸ３のうち少なくとも一つでペン駆動信号を印加することができる。スタイラスセンシングモード時、制御部５００は、ＡＴＸ１，ＡＴＸ２，ＡＴＸ３のうち少なくとも一つ、及びＡＲＸ１，ＡＲＸ２，ＡＲＸ３のうち少なくとも一つからペン受信信号を受信してスタイラスペンの位置を感知することができる。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図３６のセンサ部２００に適用させることができる。したがって、図３６のセンサ部２００は制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図３７は、図１６のセンサ部１００を代替することができるさらに他の実施形態によるセンサ部２００’の一部の平面図である。
図３７のセンサ部２００’は、多数の駆動電極ＴＸ０’，ＴＸ１’，ＴＸ２’，…と多数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…を含む。ここで、多数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…は、図３６に示された多数の受信電極ＲＸ０，ＲＸ１，ＲＸ２，…と同一であり、多数の駆動電極ＴＸ０’，ＴＸ１’，ＴＸ２’，…は、図１６に示された第３及び第４パターン１０３，１０４と同一である。図面で示さなかったが、反対の場合も可能である。
多数の駆動電極ＴＸ０’，ＴＸ１’，ＴＸ２’，…のそれぞれは、横方向に沿って配置された多数の第１駆動パターン部及び多数の第２駆動パターン部を含み、多数の第１駆動パターン部のうち互いに隣接した二つのパターン部を連結する第１連結パターン部と、多数の第２駆動パターン部のうち互いに隣接した二つのパターン部を連結する第２連結パターン部を含んでよい。縦方向に隣接した二つの第１連結パターン部の間に一つの第２連結パターン部が配置されてよい。
図３７のセンサ部２００’は、図３６のセンサ部２００と比較してブリッジとビアの個数をさらに減らすことができる。これは、多数の駆動電極ＴＸ０’，ＴＸ１’，ＴＸ２’，…の形状によるものである。
図３７に示されたセンサ部２００’も、図１７ないし図２１に示されたように、制御部５００によって制御され、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。具体的に、タッチセンシングモード時、制御部５００は、ＡＴＸ１，ＡＴＸ２，ＡＴＸ３でタッチ駆動信号が印加されるように制御し、ＡＲＸ１，ＡＲＸ２，ＡＲＸ３からタッチ受信信号を受信してタッチ位置を感知することができる。アンテナ駆動モード時、制御部５００は、ＤＴＸ１，ＤＴＸ２，ＤＴＸ３でペン駆動信号を印加したり、ＤＲＸ１，ＤＲＸ２，ＤＲＸ３でペン駆動信号を印加することができる。スタイラスセンシングモード時、制御部５００は、ＡＴＸ１，ＡＴＸ２，ＡＴＸ３及びＡＲＸ１，ＡＲＸ２，ＡＲＸ３からペン受信信号を受信してスタイラスペンの位置を感知することができる。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図３７のセンサ部２００’に適用させることができる。したがって、図３７のセンサ部２００’は、図１６に示された制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図３８は、図３７に示されたセンサ部の変形例である。
図３８を参照すると、センサ部２００’’において、多数の第１－１パターン部のうち第１側又は／及び第２側端部に位置する第１－１パターン部は、第１方向（又は、横方向）に開放された形状を有する。したがって、前記多数の第１－２パターン部のうち第１側又は／及び第２側端部に位置する第１－２パターン部は、外部に露出されてよい。
前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、ビアなしに連結パターンを介して電気的に連結される。ここで、連結パターンは伝導性トレースであってよい。図３７と比較して、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部はビアを介して連結されず、連結パターンと同一層に配置される利点がある。
また、センサ部２００’’において、多数の第２－１パターン部のうち第１側又は／及び第２側端部に位置する第２－１パターン部は、第２方向（又は、縦方向）に開放された形状を有する。したがって、前記多数の第２－２パターン部のうち第１側又は／及び第２側端部に位置する第２－２パターン部は、外部に露出されてよい。
前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、ビアなしに連結パターンを介して電気的に連結される。ここで、連結パターンは伝導性トレースであってよい。図３７と比較して、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部はビアを介して連結されず、連結パターンと同一層に配置される利点がある。
図３８に示された変形例は、図３６に示されたセンサ部にもそのまま適用されてよい。
図３８に示されたセンサ部２００’’も、図１７ないし図２１に示されたように、制御部５００によって制御され、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。具体的に、タッチセンシングモード時、制御部５００は、ＡＴＸ１，ＡＴＸ２，ＡＴＸ３でタッチ駆動信号が印加されるように制御し、ＡＲＸ１，ＡＲＸ２，ＡＲＸ３からタッチ受信信号を受信してタッチ位置を感知することができる。アンテナ駆動モード時、制御部５００は、ＤＴＸ１，ＤＴＸ２，ＤＴＸ３でペン駆動信号を印加したり、ＤＲＸ１，ＤＲＸ２，ＤＲＸ３でペン駆動信号を印加することができる。スタイラスセンシングモード時、制御部５００は、ＡＴＸ１，ＡＴＸ２，ＡＴＸ３及びＡＲＸ１，ＡＲＸ２，ＡＲＸ３からペン受信信号を受信してスタイラスペンの位置を感知することができる。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図３８のセンサ部２００’に適用させることができる。したがって、図３８のセンサ部２００’’は、図１６に示された制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図３９は、図１６に示されたセンサ部１００の他の変形例を示した図面である。
図３９を参照すると、第１ないし第４パターン部１０１’，１０２’，１０３’，１０４’のメインパターン部の構造が、図１６と相違がある。
図３９は、第２パターン部１０２’又は第４パターン部１０４’の外郭が凹凸構造で形成され、第１パターン部１０１’又は第４パターン部１０４’の開口部が、第２パターン部１０２’又は第４パターン部１０４’の外郭構造と対応する形状を有する。
このような構造は、同一層において第１パターン部１０１’と第２パターン部１０２’との間の相互キャパシタンスＣｍ値を向上させることができ、他の同一層における第３パターン部１０３’と第４パターン部１０４’との間の相互キャパシタンスＣｍ値を向上させることができる利点がある。相互キャパシタンスＣｍを向上させるほどにスタイラスセンシングモードで制御部５００の感知回路部から出力される電圧値を高めることができる。したがって、スタイラスセンシング感度を向上させることができる。
ここで、図３９に示された変形例は、先に上述した様々な実施形態によるセンサ部にもそのまま適用されてよい。
図４０は、図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。
図４０に示されたセンサ部１００’’は、図１６に示されたセンサ部１００と比較して、多数の第５パターン１０５と多数の第６パターン１０６をさらに含む。
多数の第５パターン１０５は、多数の第１パターン１０１と同一層（2nd layer）に配置され、第１方向と第２方向に沿って多数に配列される。
各第５パターン１０５は、他の層（1st layer）に配置された第３パターン１０３のメインパターン部の一部と対応し、重畳する形状を含む。また、第５パターン１０５は、他の層（1st layer）に配置された第４パターン１０４とビアを介して電気的に連結される。
多数の第５パターン１０５は、多数の第３パターン１０３と垂直方向に相互キャパシタンスＣｍを形成することができる。また、第５パターン１０５は、第３パターン１０３内部の第４パターン１０４と電気的に連結されるので、結局第３パターン１０３は第４パターン１０４だけでなく第５パターン１０５とも相互キャパシタンスＣｍを形成できることになる。
多数の第６パターン１０６は、多数の第３パターン１０３と同一層（1st layer）に配置され、第１方向と第２方向に沿って多数に配列される。
各第６パターン１０６は、他の層（2nd layer）に配置された第１パターン１０１のメインパターン部の一部と対応し、重畳する形状を含む。また、第６パターン１０６は、他の層（2nd layer）に配置された第２パターン１０２とビアを介して電気的に連結される。
多数の第６パターン１０６は、多数の第１パターン１０１と垂直方向に相互キャパシタンスＣｍを形成することができる。また、第６パターン１０６は、第１パターン１０１内部の第２パターン１０２と電気的に連結されるので、結局第１パターン１０１は第２パターン１０２だけでなく第６パターン１０５とも相互キャパシタンスＣｍを形成できることになる。
このように、図４０に示されたセンサ部１００’’は、第１パターン１０１の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができ、第３パターン１０３の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる利点がある。したがって、スタイラスセンシングモードで制御部５００の感知回路部から出力される電圧値を高めることができ、スタイラスセンシング感度を向上させることができる。
ここで、図４０に示された変形例は、先に上述した様々な実施形態によるセンサ部にもそのまま適用されてよい。
図４１は、図１６のセンサ部１００のさらに他の変形例である。
図４１に示されたセンサ部１００’’’は、図１６に示されたセンサ部１００と比較して、第２パターン１０２’の一部が残りの一部と互いに異なる層に配置される。具体的に、第２パターン１０２’は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互いに隣接した２個のメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含むが、第２パターン１０２’の多数のメインパターン部は、第２パターン１０２’の多数の連結パターン部と互いに異なる層に配置される。
第２パターン１０２’の多数のメインパターン部は、第３パターン１０３及び第４パターン１０４と同一層に配置され、第２パターン１０２’の多数の連結パターン部は図１６と同様に第１パターン１０１と同一層に配置される。
図４１に示されたセンサ部１００’’’も図１６に示されたセンサ部１００と同様に、制御部５００によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペンセンシングモードで駆動されてよい。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図４１のセンサ部１００’’’に適用させることができる。したがって、図４１のセンサ部１００’’’は、制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図４２は、図１６のセンサ部１００のさらに他の変形例である。
図４２に示されたセンサ部１００’’’’は、図４１に示されたセンサ部１００’’’と比較して、第４パターン１０４’の一部が残りの一部と互いに異なる層に配置される。具体的に、第４パターン１０４’は、多数のメインパターン部と多数のメインパターン部のうち互いに隣接した２個のメインパターン部の間を連結する連結パターン部を含むが、第４パターン１０４’の多数のメインパターン部は、第４パターン１０４’の多数の連結パターン部と互いに異なる層に配置される。第４パターン１０４’の多数のメインパターン部は第１パターン１０１と同一層に配置され、第４パターン１０４’の多数の連結パターン部は、第２パターン１０２’の多数のメインパターン部と第３パターン１０３と同一層に配置される。
整理すると、図４２に示されたセンサ部１００’’’’において、第１パターン１０１、第２パターン１０２’の多数の連結パターン部、第４パターン１０４’の多数のメインパターン部が第１層に配置され、第３パターン１０３、第４パターン１０４’の多数の連結パターン部、第２パターン１０２’の多数のメインパターン部が第２層に配置される。ここで、第１層と第２層は互いに異なる層であり、位置関係は何れか一つが他の残りの一つの上に配置されてよい。
図４２に示されたセンサ部１００’’’’も図１６に示されたセンサ部１００と同様に、制御部５００によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペンセンシングモードで駆動されてよい。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図４２のセンサ部１００’’’’に適用させることができる。したがって、図４２のセンサ部１００’’’’は、制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図４３は、図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。
図４３に示されたセンサ部１００’’’’’は、図４２に示されたセンサ部１００’’’’を変形させたものである。図４２に示されたセンサ部１００’’’’と比較して、図４３に示されたセンサ部１００’’’’’は、第２パターン１０２’’と第４パターン１０４’’が異なる。
具体的に、第２パターン１０２’’は、多数のメインパターン部１０２ａ’’と多数の連結パターン部１０２ｂ’を含むが、メインパターン部１０２ａ’’の大きさが図４２に示されたセンサ部１００’’’’の第２パターン１０２’のメインパターン部よりさらに大きい形態を有する。メインパターン部１０２ａ’’の大きさは、第１パターン１０１のメインパターン部と対応する大きさと形状を有してよい。
また、第４パターン１０４’’は、多数のメインパターン部１０４ａ’’と多数の連結パターン部１０４ｂ’を含むが、メインパターン部１０４ａ’’の大きさが図４２に示されたセンサ部１００’’’’の第４パターン１０４’のメインパターン部よりさらに大きい形態を有する。メインパターン部１０４ａ’’の大きさは、第３パターン１０３のメインパターン部と対応する大きさと形状を有してよい。
第２パターン１０２’’のメインパターン部１０２ａ’’が、図４２の第２パターン１０２’のメインパターン部よりさらに大きい大きさを有するため、第１パターン１０１との対応面積が広くなって、第２パターン１０２’’と第１パターン１０１との間の相互キャパシタンスＣｍをさらに向上させることができる。したがって、スタイラスセンシングモード時に、スタイラスセンシング感度をさらに向上させることができる。
また、第４パターン１０４’’のメインパターン部１０４ａ’’が、図４２の第４パターン１０４’のメインパターン部よりさらに大きい大きさを有するため、第３パターン１０３と対応面積が広くなって、第４パターン１０４’’と第３パターン１０４との間の相互キャパシタンスＣｍをさらに向上させることができる。したがって、スタイラスセンシングモード時に、スタイラスセンシング感度をさらに向上させることができる。
図４４は、図１６に示されたセンサ部１００の変形例を示した図面である。
図４４に示されたセンサ部１００’’’’’’は、図１６に示されたセンサ部１００と比較して多数の第２パターン１０２の他端と多数の第４パターン１０４の他端とが互いに電気的に連結される。
このように構成する場合、センサ部１００’がスタイラスセンシングモードで駆動時に、一つの第４パターン１０４に他の第４パターンだけでなく多数の第２パターン１０２も電気的に連結されるので、インピーダンスがさらに低くなる利点がある。
図４４に示されたセンサ部１００’’’’’’も図１６に示されたセンサ部１００と同様に、制御部５００によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペンセンシングモードで駆動されてよい。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図４４のセンサ部１００’’’’’’に適用させることができる。したがって、図４４のセンサ部１００’’’’は、制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図４５は、図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。
図４５に示されたセンサ部１００’’’’’’’は、図１６に示されたセンサ部１００と比較して第２パターン１０２’と第４パターン１０４’とが異なり、多数の第５パターン１０５’と多数の第６パターン１０６’をさらに含み、第５パターン１０５’と第６パターン１０６’に電気的に連結されたキャパシタ（cap）をさらに含む。残りの構成は同一なので、以下では他の部分を詳細に説明する。
第２パターン１０２’は第１パターン１０１の内部に配置され、第２方向に延びたバー（bar）パターンであってよい。ここで、第２パターン１０２’は一定の幅を有してよい。第２パターン１０２’は、第１パターン１０１と共に同一層（2nd layer）に配置される。
第４パターン１０４’は第３パターン１０３の内部に配置され、第１方向に延びたバー（bar）パターンであってよい。ここで、第４パターン１０４’は一定の幅を有してよい。第４パターン１０４’は、第３パターン１０３と共に同一層（1st layer）に配置される。
多数の第５パターン１０５’は、多数の第１パターン１０１と同一層（2nd layer）に配置され、第１方向と第２方向に沿って多数に配列される。多数の第５パターン１０５’は、多数の第１パターン１０１の間に多数に配列されてよい。
各第５パターン１０５’は、他の層（1st layer）に配置された第３パターン１０３のメインパターン部と対応して重畳する形状を含む。また、第５パターン１０５’は、他の層（1st layer）に配置された第４パターン１０４’とビアを介して電気的に連結される。
多数の第５パターン１０５’のうちの一つの第４パターン１０４’と電気的に連結された第５パターン１０５’は、第２方向に沿って配列される。ここで、第２方向に沿って配列された第５パターン１０５’のうち他側の縁に配置された第５パターン１０５’に所定のキャパシタ（cap）が連結される。そして、前記キャパシタ（cap）は接地されてよい。ここで、第２方向に沿って配列された第５パターン１０５’のうち他側の縁に配置された第５パターン１０５’は、図１６に示された制御部５００から電気的に最も遠く連結されたパターンを意味する。別途の図面で示さなかったが、前記キャパシタ（cap）は第５パターン１０５’とディスプレイパネル（図示せず）のELVSSとの間に連結されてよい。また、前記キャパシタ（cap）は第５パターン１０５’に一端が連結され、他端は第３パターン１０３、第４パターン１０４’、及び第６パターン１０６’が配置された他の層（1st layer）に連結されてよい。
多数の第５パターン１０５’は、多数の第３パターン１０３と垂直方向に相互キャパシタンスＣｍを形成することができる。また、第５パターン１０５’は、第３パターン１０３内部の第４パターン１０４’と電気的に連結されるので、結局第３パターン１０３は第４パターン１０４’だけでなく第５パターン１０５’とも相互キャパシタンスＣｍを形成できることになる。
多数の第６パターン１０６’は、多数の第３パターン１０３と同一層（1st layer）に配置され、第１方向と第２方向に沿って多数に配列される。多数の第６パターン１０６’は、多数の第３パターン１０３の間に多数に配列されてよい。
各第６パターン１０６’は、他の層（2nd layer）に配置された第１パターン１０１のメインパターン部と対応し、重畳する形状を含む。また、第６パターン１０６’は、他の層（2nd layer）に配置された第２パターン１０２’とビアを介して電気的に連結される。
多数の第６パターン１０６’のうちの一つの第２パターン１０２’と電気的に連結された第６パターン１０６’は、第１方向に沿って配列される。ここで、第１方向に沿って配列された第６パターン１０６’のうち他側の縁に配置された第６パターン１０６’に所定のキャパシタ（cap）が連結される。そして、前記キャパシタ（cap）は接地されてよい。ここで、第１方向に沿って配列された第６パターン１０６’のうち他側の縁に配置された第６パターン１０６’は、図１６に示された制御部５００から電気的に最も遠く連結されたパターンを意味する。別途の図面で示さなかったが、前記キャパシタ（cap）は第６パターン１０６’とディスプレイパネル（図示せず）のELVSSとの間に連結されてよい。また、前記キャパシタ（cap）は第６パターン１０６’に一端が連結され、他端は第１パターン１０１、第２パターン１０２’、及び第５パターン１０５’が配置された他の層（2nd layer）に連結されてよい。
多数の第６パターン１０６’は、多数の第１パターン１０１と垂直方向に相互キャパシタンスＣｍを形成することができる。また、第６パターン１０６’は、第１パターン１０１内部の第２パターン１０２’と電気的に連結されるので、結局第１パターン１０１は第２パターン１０２’だけでなく第６パターン１０６’とも相互キャパシタンスＣｍを形成できることになる。
このように、図４５に示されたセンサ部１００’’’’’’’は、第１パターン１０１の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができ、第３パターン１０３の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる利点がある。したがって、スタイラスセンシングモードで制御部５００の感知回路部から出力される電圧値を高めることができ、スタイラスセンシング感度を向上させることができる。
また、第２パターン１０２’と第４パターン１０４’が、図１６のセンサ部１００の第２パターン１０２と第４パターン１０４と異なり、ダイヤモンド形状のメインパターン部を有さないため、センサ部１００’’’’’’’の下にディスプレイパネルが位置した場合、図１６のセンサ部１００と比較して視認性をさらに向上させることができる利点がある。
図４５に示されたセンサ部１００’’’’’’’も図１６に示されたセンサ部１００と同様に、制御部５００によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペンセンシングモードで駆動されてよい。また、＜表２＞の様々な組み合わせを図４５のセンサ部１００’’’’’’’に適用することができる。したがって、図４５のセンサ部１００’’’’’’’は、制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
一方、別途の図面で示さなかったが、第５及び第６パターン１０５’，１０６’なしに、キャパシタ（cap）が多数の第２及び第４パターン１０２，１０４の他端にそれぞれ電気的に連結されてよい。さらに、先に上述した様々な実施形態によるセンサ部において、多数の第２及び第４パターンの他端（図３６及び図３７の場合、多数の第２駆動パターン部２１３及び第２受信パターン部２３３の他端）が互いに連結されず、それぞれの他端にキャパシタが連結されてよい。
図４６は、図１６に示されたセンサ部１００のさらに他の変形例である。図１６のセンサ部１００の場合、スタイラスペン５０がセンサ部１００の右側の縁（又は、左側の縁）上に位置した時、スタイラスペン５０で十分な磁場信号を提供するのが難しく、スタイラスペン５０から放出される信号が十分に大きくなることができない問題があり得る。このような問題点を解決するために、図４６に示されたセンサ部１００’’’’’’’’は、図１６に示されたセンサ部１００に追加で第１トレースｔ１と第２トレースｔ２をさらに含む。
第１トレースｔ１と第２トレースｔ２は、多数の第２パターン１０２の他端を電気的に連結する伝導性トレースｔ０に直接連結され、タッチ入力装置の活性領域ｔｐ（又はタッチ領域）の外である非活性領域に配置される。ここで、伝導性トレースｔ０の少なくとも一部も活性領域ｔｐの外に配置されてよい。活性領域ｔｐは、オブジェクト、例えば指やスタイラスペン５０が直接タッチされ得る領域を意味し、活性領域ｔｐ周辺に非活性領域が配置される。非活性領域は、例えばベゼル（bezel）領域であってよい。
具体的に、第１トレースｔ１は、活性領域ｔｐの外の非活性領域に配置され、一端が伝導性トレースｔ０に直接連結され、他端はタッチ駆動モード、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで制御部５００の駆動回路部とスイッチｓｗを介して連結されてよい。
第２トレースｔ２は、活性領域ｔｐの外の非活性領域に配置され、一端が伝導性トレースｔ０に直接連結され、他端はアンテナ駆動モード時に制御部５００の駆動回路部とスイッチｓｗを介して連結されてよい。
第１トレースｔ１は、活性領域ｔｐの左右両側のうち一側を囲んで非活性領域に配置されてよく、第２トレースｔ２は、活性領域ｔｐの他の一側を囲んで非活性領域に配置されてよい。
第１トレースｔ１と第２トレースｔ２は、センサ部１００’’’’’’’’が図１８と同じアンテナ駆動モードで駆動時、スタイラスペン５０が活性領域ｔｐの一側の縁に位置しても、スタイラスペン５０で十分な磁場信号を提供することができる。したがって、図４６に示されたセンサ部１００’’’’’’’’を含むタッチ入力装置は、スタイラスペン５０が活性領域ｔｐのどこにあっても、スタイラスペン５０は十分な磁場信号の提供を受けて、十分な信号を放出することができる。
図４６に示されたセンサ部１００’’’’’’’’の第１及び第２トレースｔ１，ｔ２のそれぞれは、図１９における一つのチャネルを担当し、図１９の（ａ）ないし（ｃ）のような駆動方法がそのまま適用されてよい。
図４６に示されたセンサ部１００’’’’’’’’も図１６に示されたセンサ部１００と同様に、制御部５００によりタッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、スタイラスペンセンシングモードで駆動されてよい。
また、＜表２＞の様々な組み合わせを図４６のセンサ部１００’’’’’’’’に適用することができる。したがって、図４６のセンサ部１００’’’’’’’’は、制御部５００により、多様な方式で、タッチセンシングモード、アンテナ駆動モード、及びスタイラスセンシングモードの何れか一つのモードで駆動することができる。
図４７は、図４０に示された第５パターン１０５の第１変形例を説明するための図面である。
図４７を参照すると、第５パターン１０５’は、第３パターン１０３及び第４パターン１０４が配置された層とは異なる層に配置される。
第５パターン１０５’は、第３パターン１０３と対応する形状を有してよい。例えば、第５パターン１０５’はダイヤモンド形状を有し、内部にダイヤモンド形状の開口部を有してよい。
第５パターン１０５’の一部分は、上下方向に第３パターン１０３と重畳するように配置され、他の一部分は上下方向に第４パターン１０４と重畳するように配置されてよい。例えば、第５パターン１０５’の外側の縁部分は、他の層に配置された第３パターン１０３の内側の縁部分と重畳されてよい。第５パターン１０５’の内側の縁部分は、他の層に配置された第４パターン１０４の外側の縁部分と重畳されてよい。
第５パターン１０５’は、他の層に配置された第４パターン１０４と伝導性のビアｖを介して電気的に連結される。ここで、ビアｖは多数であってよく、第４パターン１０４の外側の縁部分に配置されてよい。
このような第５パターン１０５’は、他の層に配置された第３パターン１０３と垂直方向に相互キャパシタンスＣｍを形成することができる。また、第５パターン１０５’は、第３パターン１０３内部の第４パターン１０４とビアｖを介して電気的に連結されるので、結局第３パターン１０３は同一層に配置された第４パターン１０４だけでなく、他の層に配置された第５パターン１０５’とも相互キャパシタンスＣｃ_ｔｘを形成できることになる。
別途の図面で示さなかったが、図４０に示された第６パターン１０６も図４７に示された第５パターン１０５’と同一の形状を有してよい。この時、第６パターン（図示せず）の外側の縁部分は、他の層に配置された第１パターン１０１の内側の縁部分と重畳されてよく、第６パターン（図示せず）の内側の縁部分は、他の層に配置された第２パターン１０２の外側の縁部分と重畳されてよい。そして、第６パターン（図示せず）は、他の層に配置された第２パターン１０２と伝導性のビアを介して電気的に連結されてよい。同様に、このような第６パターン（図示せず）も第１パターン１０１と垂直方向に相互キャパシタンスを形成することができ、第６パターン（図示せず）は第１パターン１０１内部の第２パターン１０２と電気的に連結されるので、結局第１パターン１０１は第２パターン１０２だけでなく第６パターン（図示せず）とも相互キャパシタンスＣｍを形成できることになる。
このように、図４７に示された第５パターン１０５’の変形例を含むセンサ部は、第３パターン１０３の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができ、第６パターン（図示せず）の変形例を含むセンサ部も第１パターン１０１の水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる利点がある。したがって、スタイラスセンシングモードで制御部のコントローラの感知回路部から出力される電圧値を高めることができ、スタイラスセンシング感度を向上させることができる。
図４８は、図４７の変形例である。
図４７では、第５パターン１０５’が第３及び第４パターン１０３，１０４の下に配置されたことを示したもので、図３７は反対に第５パターン１０５’が第３及び第４パターン１０３，１０４上に配置されたことを示したものである。
図４７ないし図４８に示された第５パターン１０５’の構造は、上述した様々な実施形態によるセンサ部に適用されてよい。
図４９は、図４７に示された第５パターン１０５’の変形例を説明するための図面である。
図４９を参照すると、第５パターン１０５’’は、図４７に示された第５パターン１０５’と形状と位置は同一である。第５パターン１０５’’が図４７に示された第５パターン１０５’と異なる点は、第５パターン１０５’’は他の層に配置された第３パターン１０３と伝導性のビアｖを介して電気的に連結されるという点である。そして、ビアｖが第３パターン１０３の内側の縁部分に配置される。
このような第５パターン１０５’’は、他の層に配置された第３パターン１０３と電気的に連結されるので、第４パターン１０４が第５パターン１０５’’と垂直方向に相互静電容量Ｃｃ_Ｔｘを形成することができる。
図４９に示された第５パターン１０５’’の変形例を含むセンサ部も水平方向だけでなく垂直方向への相互キャパシタンスを形成させることができる利点がある。
図５０は、図４９の変形例である。
図４９では、第５パターン１０５’’が第３及び第４パターン１０３，１０４の下に配置されたことを示したものであり、図５０は、反対に第５パターン１０５’’が第３及び第４パターン１０３，１０４上に配置されたことを示したものである。
図４９ないし図５０に示された第５パターン１０５’の構造は、上述した様々な実施形態によるセンサ部に適用されてよい。
図５１及び図５２は、図４１又は図４２に示されたようなセンサ部において、第３パターン１０３と第４パターン１０４の変形例を説明するための図面である。
図５１及び図５２を参照すると、変形例による第３パターン１０３と第４パターン１０４は互いに異なる層に配置され、第３パターン１０３の一部分と第４パターン１０４の一部分は上下方向（又は、垂直方向）に重畳するように配置される。例えば、第３パターン１０３の内側の縁部分は、第４パターン１０４の外側の縁部分と垂直方向に重畳するように配置されてよい。図５１は、第３パターン１０３が第４パターン１０４の上に配置されたものであり、図５２は、第３パターン１０３が第４パターン１０４の下に配置されたものである。
図５１及び図５２に示された第３及び第４パターン１０３，１０４を含むセンサ部は、水平方向でない垂直方向に相互静電容量Ｃｃ_Ｔｘを形成することができる。別途の図面で示さなかったが、図４１及び図４２に示された第１及び第２パターン１０１，１０２も図５１及び図５２に示されたような構造を有してよい。
図５１ないし図５２に示された変形例による構造は、上述した様々な実施形態によるセンサ部に適用されてよい。
本文書に開示された多様な実施形態によるタッチ入力装置は、多様な形態の装置になり得る。タッチ入力装置は、例えば、携帯用通信装置（例：スマートフォン）、コンピュータ装置、携帯用マルチメディア装置、携帯用医療機器、カメラ、ウェラブル装置、又は家電装置を含んでよい。本文書の実施形態によるタッチ入力装置は、前述した機器に限定されない。
本文書の多様な実施形態及びこれに使用された用語は、本文書に記載された技術的特徴を特定の実施形態で限定しようとするものではなく、当該実施形態の多様な変更、均等物、又は代替物を含むものと理解されなければならない。図面の説明と関連して、類似の又は関連した構成要素に対しては類似の参照符号が使用されてよい。アイテムに対応する名詞の単数形は、関連した文脈上明白に異なるように指示しない限り、前記アイテム一つ又は複数個を含んでよい。本文書において、「Ａ又はＢ」、「Ａ及びＢのうち少なくとも一つ」、「Ａ又はＢのうち少なくとも一つ」、「Ａ、Ｂ又はＣ」、「Ａ、Ｂ、及びＣのうち少なくとも一つ」、及び「Ａ、Ｂ、又はＣのうち少なくとも一つ」のような文言のそれぞれは、その文言のうち該当する文言に共に羅列された項目のすべての可能な組み合わせを含んでよい。「第１」、「第２」、又は「一番目」又は「二番目」のような用語は、単に該当構成要素を他の該当構成要素と区分するために使用されてよく、該当構成要素を他の側面（例：重要性又は順序）で限定しない。ある（例：第１）構成要素が他の（例：第２）構成要素に、「機能的に」又は「通信的に」という用語とともに、又はこのような用語なしに、「カップルド（結合された）」又は「コネクティド（連結された）」と言及された場合、それは、前記ある構成要素が、前記他の構成要素に直接的に（例：有線で）、無線で、又は第３構成要素を介して連結され得るということを意味する。
本文書で使用された用語「モジュール」は、ハードウェア、ソフトウェア、又はファームウェアで具現されたユニットを含んでよく、例えば、ロジック、論理ブロック、部品、又は回路などの用語と相互互換的に使用されてよい。モジュールは、一体で構成された部品、又は一つ又はそれ以上の機能を遂行する、前記部品の最小単位又はその一部になり得る。例えば、一実施形態によれば、モジュールは、ＡＳＩＣ（applicationspecific integrated circuit）の形態で具現されてよい。
本文書の多様な実施形態は、機器（machine）（例：タッチ入力装置）によって読み取ることができる記憶媒体（Storage medium）（例：内蔵メモリ又は外装メモリ）に格納された１以上の命令語を含むソフトウェア（例：プログラム）として具現されてよい。例えば、機器（例：タッチ入力装置）のプロセッサ（例：プロセッサ）は、記憶媒体から格納された１以上の命令語のうち少なくとも一つの命令を呼び出して、それを実行することができる。これは、機器が前記呼び出された少なくとも一つの命令語に従って少なくとも一つの機能を遂行するように運営されることを可能にする。前記１以上の命令語は、コンパイラーによって生成されたコード又はインタープリターによって実行され得るコードを含んでよい。機器で読み取ることができる記憶媒体は、非一時的（non-transitory）記憶媒体の形態で提供されてよい。ここで、「非一時的」は、記憶媒体が実在（tangible）する装置であり、信号（Signal）（例：電磁波）を含まないということを意味するだけであり、この用語は、データが記憶媒体に半永久的に保存される場合と臨時的に保存される場合とを区分しない。
一実施形態によれば、本文書に開示された多様な実施形態による方法は、コンピュータプログラム製品（computer program product）に含まれて提供されてよい。コンピュータプログラム製品は、商品として販売者及び購買者間で取引されてよい。コンピュータプログラム製品は、機器で読み取ることができる記憶媒体（例：compact disc read only memory（CD-ROM））の形態で配布されたり、又はアプリケーションストア（例：プレイストアTM）を介して、又は二つの使用者装置（例：スマートフォン）間に、直接、オンラインで配布（例：ダウンロード又はアップロード）されてよい。オンライン配布の場合に、コンピュータプログラム製品の少なくとも一部は、製造社のサーバ、アプリケーションストアのサーバ、又は中継サーバのメモリのような機器で読み取ることができる記憶媒体に少なくとも一時格納されたり、臨時に生成されてよい。
多様な実施形態によれば、前記記述した構成要素のそれぞれの構成要素（例：モジュール又はプログラム）は、単数又は複数の個体を含んでよい。多様な実施形態によれば、前述した該当構成要素のうちの１以上の構成要素又は動作が省略されたり、又は１以上の他の構成要素又は動作が追加されてもよい。代替的に又は追加的に、複数の構成要素（例：モジュール又はプログラム）は、一つの構成要素で統合されてよい。このような場合、統合された構成要素は、前記複数の構成要素それぞれの構成要素の１以上の機能を前記統合以前に、前記複数の構成要素のうち該当構成要素によって遂行されるものと同一又は類似に遂行することができる。多様な実施形態によれば、モジュール、プログラム、又は他の構成要素によって遂行される動作は、順次に、並列に、繰り返し、又はヒューリスティックに実行されたり、前記動作のうち１以上が異なる順序で実行されたり、省略されたり、又は１以上の他の動作が追加されてよい。

Claims (54)

  1. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向に沿って延びた第１パターンと、
    前記第１パターンに隣接して配置され、前記第１方向に沿って延びた第２パターンと、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、
    前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、
    前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、
    前記多数の第１及び第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、
    前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディ部と、
    前記ボディ部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  2. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向に沿って延びた第１パターンと、
    前記第１パターンに隣接して配置され、前記第１方向に沿って延びた第２パターンと、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、
    前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、
    前記第１及び第２パターンは前記第２方向に沿って多数に配列され、前記第３及び第４パターンは前記第１方向に沿って多数に配列され、
    前記多数の第１及び第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、
    前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  3. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向に沿って交互に配列された第１ａ及び第１ｂパターンを含む第１パターンと、
    前記第１パターンに隣接して配置された第２パターンと、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、
    前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、
    前記第１ａパターンは互いに電気的に連結され、
    前記第１ｂパターンは互いに電気的に連結され、
    前記第１及び第２パターンは、前記第２方向に沿って多数に配列され、
    前記第３及び第４パターンは、前記第１方向に沿って多数に配列され、
    前記多数の第１及び第３パターンは前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、
    前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも１以上の駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  4. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向に沿って交互に配列された第１ａ及び第１ｂパターンを含む第１パターンと、
    前記第１パターンに隣接して配置された第２パターンと、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた第３パターンと、
    前記第３パターンに隣接して配置され、前記第２方向に沿って延びた第４パターンと、を含み、
    前記第１ａパターンは互いに電気的に連結され、
    前記第１ｂパターンは互いに電気的に連結され、
    前記第１及び第２パターンは、前記第２方向に沿って多数に配列され、
    前記第３及び第４パターンは、前記第１方向に沿って多数に配列され、
    前記多数の第１及び第３パターンは前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、
    前記多数の第２パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  5. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第１パターンと、
    前記多数の第１パターンの開口部に配置された多数の第２パターンと、
    前記多数の第１パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第２方向に沿って延び、内部に開口部が形成された多数の第３パターンと、
    それぞれが前記第３パターンの開口部に配置され、前記第２方向に沿って延びた多数の第４パターンと、を含み、
    前記多数の第１パターンのうち、前記第１方向に沿って配列された第１パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、
    前記第１方向に沿って配列された第１パターンのうち、第１側端部に配置された第１パターンは前記制御部と連結され、第２側端部に配置された第１パターンは電気的にオープンになり、
    前記多数の第２パターンのうち、前記第１方向に沿って配列された第２パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、
    前記第１方向に沿って配列された第２パターンのうち第２側端部に配置された第２パターンは、前記第２方向に沿って配列された他の第２パターンと電気的に連結され、
    前記多数の第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、
    前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  6. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に沿って配列され、それぞれの内部に開口部が形成された多数の第１パターンと、
    前記多数の第１パターンの開口部に配置された多数の第２パターンと、
    前記多数の第１パターンと同一層に配置され、それぞれが前記第２方向に沿って延び、内部に開口部が形成された多数の第３パターンと、
    それぞれが前記第３パターンの開口部に配置され、前記第２方向に沿って延びた多数の第４パターンと、を含み、
    前記多数の第１パターンのうち、前記第１方向に沿って配列された第１パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、
    前記第１方向に沿って配列された第１パターンのうち、第１側端部に配置された第１パターンは前記制御部と連結され、第２側端部に配置された第１パターンは電気的にオープンになり、
    前記多数の第２パターンのうち、前記第１方向に沿って配列された第２パターンは伝導性ブリッジを介して電気的に連結され、
    前記第１方向に沿って配列された第２パターンのうち第２側端部に配置された第２パターンは、前記第２方向に沿って配列された他の第２パターンと電気的に連結され、
    前記多数の第３パターンの第１側端部は前記制御部と電気的に連結され、第２側端部は電気的にオープンになり、
    前記多数の第４パターンの第２側端部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記多数の第１パターンないし第４パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンを介して前記スタイラスペンを感知するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  7. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向に沿って延びた多数の第１パターンと、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた多数の第２パターンと、を含み、
    前記第１パターンのそれぞれは、多数の第１－１パターン部、多数の第１－２パターン部、及び前記多数の第１－１パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する連結パターン部を含み、前記多数の第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記第２パターンのそれぞれは、多数の第２－１パターン部、多数の第２－２パターン部を含み、前記多数の第２－１パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記第１－１パターン部、第１－２パターン部、第２－１パターン部、及び第２－２パターン部のうち少なくとも一つの駆動用パターンで前記スタイラスペンを駆動するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  8. センサ部と、前記センサ部を制御する制御部と、を含むタッチ入力装置、及び前記タッチ入力装置と作用することができるスタイラスペンを含む、ペン及びタッチ入力システムにおいて、
    前記センサ部は、
    第１方向に沿って延びた多数の第１パターンと、
    前記第１方向と異なる第２方向に沿って延びた多数の第２パターンと、を含み、
    前記第１パターンのそれぞれは、多数の第１－１パターン部、多数の第１－２パターン部、及び前記多数の第１－１パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する連結パターン部を含み、前記多数の第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記第２パターンのそれぞれは、多数の第２－１パターン部、多数の第２－２パターン部を含み、前記多数の第２－１パターン部は互いに電気的に連結され、前記多数の第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は電気的にオープンになり、前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は互いに電気的に連結され、
    前記スタイラスペンは、
    ボディー部と、
    前記ボディー部内から外部に露出しているチップと、
    前記ボディ部内に位置するフェライトコア及び前記フェライトコアの少なくとも一部の上に多層に巻線されているコイルを含むインダクタ部と、
    前記ボディ部内に位置し、前記インダクタ部に電気的に連結されて共振回路を形成するキャパシタ部と、を含み、
    前記制御部は、前記第１－１パターン部、第１－２パターン部、第２－１パターン部、第２－２パターン部のうち少なくとも一つのセンシング用パターンで前記スタイラスペンを感知するためのものである、
    ペン及びタッチ入力システム。
  9. 前記フェライトコアの誘電率が１０００以下であり、前記コイルは隣接する巻線層が交互に巻線され、前記コイルは２以上の絶縁電線を覆う形態のワイヤである、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  10. 前記コイルは、隣接する巻線の層がジグザグに傾斜するように巻線される、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  11. 前記フェライトコアは、ニッケルを含む、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  12. 前記コイルは、リッツ線である、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  13. 前記フェライトコアの少なくとも一部を覆うボビンをさらに含み、
    前記コイルは、前記ボビンの少なくとも一部の上に巻線される、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  14. 前記インダクタ部は、２以上のインダクタ部が直列に連結された、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  15. 前記インダクタ部の少なくとも一部の上に位置する伝導性の遮断部材をさらに含む、
    請求項１４に記載のペン及びタッチ入力システム。
  16. 前記遮断部材は、渦電流の発生を遮断する一つのスリットを含み、
    前記一つのスリットによって前記遮断部材の両端が第１方向に沿って離隔し、
    前記第１方向は渦電流が形成される方向である、
    請求項１５に記載のペン及びタッチ入力システム。
  17. 前記第１パターンないし前記第４パターンのうち少なくとも何れか一つは、多数のダイヤモンドパターン部と、多数のダイヤモンドパターン部のうち互いに隣接した二つのダイヤモンドパターン部との間を連結する連結パターン部を含む、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  18. 前記第１－１パターン部は、ダイヤモンド形状を有し、
    前記連結パターン部は、隣接した二つの前記第１－１パターン部を互いに連結する、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  19. 前記第１－１パターン部又は前記１－２パターン部は、ダイヤモンド形状を有し、
    前記第１パターンは、隣接した二つの前記第１－２パターン部を互いに連結する連結パターン部をさらに含む、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  20. 前記第１パターン又は第３パターンは開口部を有し、
    前記第２パターン又は第４パターンは、前記第１パターン又は第３パターンの開口部の内部にそれぞれ配置される、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  21. 前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部は開口部を有し、
    前記第１－２パターン部又は前記第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部の前記開口部の内部にそれぞれ配置される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  22. 前記第１パターン又は第３パターンは、前記第２パターン又は第４パターンをそれぞれ囲む、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  23. 前記第１－１パターン部又は前記第２－１パターン部は、前記第１－２パターン部又は前記第２－２パターン部をそれぞれ囲む、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  24. 前記第１パターンと第２パターンは同一層に配置されるか、又は
    前記第３パターンと第４パターンは同一層に配置される、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  25. 前記第１パターンと第２パターンは同一層に配置される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  26. 前記第１パターンのうち少なくとも一部と前記第２パターンのうち少なくとも一部は第１層に配置され、
    前記第２パターンのうち少なくとも一部と前記第４パターンのうち少なくとも一部は第２層に配置される、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  27. 前記第１－１パターン部のうち少なくとも一部、前記第１－２パターン部の少なくとも一部、及び前記連結パターン部の少なくとも一部は第１層に配置され、
    前記第２－１パターン部のうち少なくとも一部、前記第２－２パターン部のうち少なくとも一部は第２層に配置される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  28. 前記多数の第１－２パターン部、前記第２－１パターン部、又は前記多数の第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部を互いに連結する前記連結パターン部とは異なる構造によってそれぞれ互いに電気的に連結される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  29. 前記多数の第１－２パターン部、前記多数の第２－１パターン部、又は前記多数の第２－２パターン部は、ブリッジ及びビアを介してそれぞれ互いに電気的に連結される、
    請求項２８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  30. 前記多数の第１－２パターン部のうち互いに隣接した少なくとも二つの前記第１－２パターン部を連結する第２連結パターン部をさらに含み、
    前記第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、前記第１－１パターン部を互いに連結する前記連結パターン部とは異なる構造によってそれぞれ互いに電気的に連結される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  31. 前記多数の第２－１パターン部又は前記多数の第２－２パターン部は、ブリッジ及びビアを介してそれぞれ互いに電気的に連結される、
    請求項３０に記載のペン及びタッチ入力システム。
  32. 前記多数の第２及び第４パターンの第２側端部は、ビアを介して電気的に連結される、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  33. 前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、ビアを介して電気的に連結される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  34. 前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、ビアを介して電気的に連結される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  35. 前記多数の第１－１パターン部のうち第２側端部に位置する第１－１パターン部は、前記第１方向に開放された形状を有し、
    前記多数の第１－２パターン部のうち第２側端部に位置する第１－２パターン部は、連結パターンを介して電気的に連結される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  36. 前記多数の第２－１パターン部のうち第２側端部に位置する第２－１パターン部は、前記第２方向に開放された形状を有し、
    前記多数の第２－２パターン部のうち第２側端部に位置する第２－２パターン部は、連結パターンを介して電気的に連結される、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  37. 前記第１ａパターンの第１側端部は、電気的にオープンになり、
    前記第１ａパターンの第２側端部は、前記制御部と電気的に連結され、
    前記第１ｂパターンの第１側端部は、前記制御部と電気的に連結され、
    前記第１ｂパターンの第２側端部は、電気的にオープンになる、
    請求項３又は４に記載のペン及びタッチ入力システム。
  38. 前記制御部は、
    前記多数の第１パターンのうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、
    前記多数の第３パターンのうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号を受信するためのものである、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  39. 前記制御部は、
    前記多数の第１パターンのうち少なくとも一つの第１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階と、
    前記多数の第３パターンのうち少なくとも一つの第３パターンから受信される感知信号を受信する段階と
    を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含む、
    請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  40. 前記制御部は、
    前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンから受信される感知信号を受信するか、又は
    前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加し、前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンから受信される感知信号を受信するためのものである、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  41. 前記制御部は、
    前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階、及び前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンから受信される感知信号を受信する段階、又は
    前記多数の第２－１パターンのうち少なくとも一つの第２－１パターンでタッチセンシングのための駆動信号を印加する段階、及び前記多数の第１－１パターンのうち少なくとも一つの第１－１パターンから受信される感知信号を受信する段階、
    を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含む、
    請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  42. 前記制御部は、
    多数のタッチセンシング用駆動回路部と、
    多数のタッチセンシング用感知回路部と、をさらに含み、
    前記制御部は、
    前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、
    前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記多数の第１パターン又は第３パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、
    制御するためのものである、請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  43. 前記制御部は、
    多数のタッチセンシング用駆動回路部と、
    多数のタッチセンシング用感知回路部と、をさらに含み、
    前記制御部は、
    前記多数のタッチセンシング用駆動回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンにタッチセンシング用駆動信号を印加させ、
    前記多数のタッチセンシング用感知回路部を介して、前記第１－１パターン又は第２－１パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンから受信されるタッチセンシング感知信号を受信するように、
    制御するためのものである、請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  44. 前記制御部は、
    前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号が出力されるようにし、
    前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が出力されるようにするためのものである、
    請求項１、３、５、７の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  45. 前記制御部は、
    前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を出力する段階と、
    前記多数の駆動用パターンのうち少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号を出力する段階と
    を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含む、
    請求項１、３、５、７の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  46. 前記制御部は、多数のペン駆動用駆動回路部を含み、
    前記制御部は、
    前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも一つの駆動用パターンに駆動信号を印加させて、
    前記多数のペン駆動用駆動回路部のうち少なくとも他の一つのペン駆動用駆動回路部を介して少なくとも他の一つの駆動用パターンに前記駆動信号と相反する駆動信号が印加されるように、
    制御するためのものである、請求項１、３、５、７の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  47. 前記制御部は、
    前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、
    前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知するように、
    制御するためのものである、請求項２、４、６、８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  48. 前記制御部は、
    前記多数のセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうち少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知する段階、
    を実行するためのプログラムが記録された記録媒体を含む、
    請求項２、４、６、８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  49. 前記制御部は、多数のペンセンシング用感知回路部を含み、
    前記制御部は、
    前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンのうちの少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値と、
    前記多数のペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一つのペンセンシング用感知回路部を介して感知された前記多数のセンシング用パターンとは異なるセンシング用パターンのうちの少なくとも一つのセンシング用パターンからの出力値とに基づいて、前記ペンを感知するように、
    制御するためのものである、請求項２、４、６、８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  50. 前記ペンセンシング用感知回路部のうち少なくとも一部は、タッチセンシング用として用いることができる、
    請求項４９に記載のペン及びタッチ入力システム。
  51. 前記多数の第２パターン又は多数の第４パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタ、
    をさらに含む、請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  52. 前記多数の第１－２パターン又は多数の第２－２パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタ、
    をさらに含む、請求項７又は８に記載のペン及びタッチ入力システム。
  53. 前記第２パターンは、前記第１パターンの内部に配置され、第１方向に延びたバーパターンであり、
    前記第４パターンは、前記第３パターンの内部に配置され、第２方向に延びたバーパターンであり、
    前記多数の第１パターンの間に配置され、前記第３パターンのメインパターン部と対応して重畳する形状を有し、前記第４パターンと電気的に連結される多数の第５パターンと、
    前記多数の第５パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタと、
    前記多数の第３パターンの間に配置され、前記第１パターンのメインパターン部と対応して重畳する形状を有し、前記第２パターンと電気的に連結される多数の第６パターンと、
    前記多数の第６パターンのうち前記第２側端部のパターンに連結されたキャパシタと、をさらに含む、請求項１ないし６の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
  54. 前記第２側端部に位置するパターンが互いに電気的に連結されたところに直接連結され、前記タッチ入力装置の活性領域の外に配置される少なくとも一つのトレース、
    をさらに含む、
    請求項１ないし８の何れか１項に記載のペン及びタッチ入力システム。
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