WO2013070027A1 - 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛 - Google Patents

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주식회사 윈터치
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    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a tablet having an improved antenna pattern structure, and more particularly, to a tablet that can be formed by simply printing a pattern of an antenna for detecting the position of the electronic pen on a transparent thin film.
  • the electronic device in order to use the electronic pen, should have an electronic pen sensing region and be able to calculate the position of the electronic pen in contact with the region as, for example, rectangular coordinates.
  • the electronic pen must have its own power source, such as a dry battery, to electromagnetically interact with the electronic pen sensing area of the tablet.
  • the electronic pen is preferably configured to be operated by being supplied with energy from the outside wirelessly without having a separate battery in order to improve the convenience and lightness of the user.
  • Patent Document Korean Patent Registration No. 10-910348
  • FIG. 1 is a view for explaining the basic principle of detecting the position of the electronic pen having a resonant circuit using a loop antenna and a line antenna.
  • the loop antenna 10 configured in the form of a closed loop and in a state where one end is connected to one side of the loop antenna 10 extend in a direction crossing the loop shape of the loop antenna 10 and insulated from the other side.
  • the line antennas 20 intersecting in the closed state are arranged.
  • the other end of the line antenna 20 is connected to the input of the amplifier 17.
  • Another input of the amplifier 17 is connected to the loop antenna 10.
  • the amplifier 17 is, for example, a differential amplifier, and outputs a potential difference Vout obtained by subtracting the potential of the loop antenna 10 from the potential of the line antenna 20.
  • Vout a potential difference obtained by subtracting the potential of the loop antenna 10 from the potential of the line antenna 20.
  • an electronic pen P including an inductor and an AC power source is shown at a point 1.
  • an electromagnetic force is generated from the inductor L as the AC power source pulsates.
  • the line antenna 20 and the loop antenna 10 may detect the electromagnetic force from the electronic pen P.
  • FIG. 1B shows the potential difference Vout output from the amplifier 17 when the electronic pen P is located at the 1, 2, and 3 points in the antenna structure as shown in FIG. ).
  • the induced current flowing in the line arrow direction occurs in the line antenna 20.
  • the induced current generated causes the flow of the induced current shown by the dotted line as well as the flow of the current shown by the solid line. If these two induced currents occur, the current flowing from the top to the bottom of the line antenna will prevail, which will appear as a potential difference in the negative direction, for example in the amplifier 17.
  • the induction current flowing in the upper direction will prevail in the opposite direction in the line antenna 20, and will appear as a positive potential difference in the amplifier 17. .
  • the distance between the electronic pen and the selected line antenna may be determined based on the magnitude of the potential difference Vout. By this determination, the coordinates of the electronic pen can be detected.
  • FIG. 2 illustrates an electronic pen which operates by receiving energy wirelessly from the outside without using a consumable power source such as a battery in a structure using a line antenna and a loop antenna as shown in FIG. 1.
  • a consumable power source such as a battery in a structure using a line antenna and a loop antenna as shown in FIG. 1.
  • This is a diagram for explaining the voltage waveform detected by each part when the pen and the tablet operate.
  • the power coil 30 is disposed to surround the outer portion of the loop antenna 10.
  • the power coil 30 receives AC power pulsating from the power supply driver (PWD) 32 at the resonant frequency f0 of the resonant circuit built in the electronic pen P.
  • PWD power supply driver
  • the power coil 30 outputs an electromagnetic force by the AC power supplied from the power supply driver 32. Induced current is generated in the resonant circuit of the electronic pen P by this electromagnetic force.
  • the resonance circuit of the electronic pen P is charged with energy of an induced current. Thereafter, when the power supply to the power coil 30 is stopped from the power supply driver 32, the electronic pen P may continue to resonate for a predetermined time by energy charged in the resonant circuit.
  • the power supply driver 32 is driven to charge the resonant circuit of the electronic pen, the power supply driver 32 is interrupted, and the potential difference output from the amplifier 17 is used to provide the electronic pen P. The position can be detected.
  • the graphs of Figs. 2 (b) to 2 (e) show voltage waveforms sensed at points 1, 2 points, 3 points, 4 points, and 5 points in the circuit configuration of Fig. 2 (a).
  • FIG. 2 (b) shows a control signal for driving the power supply driver 32, and electric power oscillating at the resonance frequency f0 is applied to the power coil 30.
  • the several rising pulses shown in the figures are exemplary, and the actual control signal may consist of frequencies from several hundred Hz to several MHz or more.
  • 2 (c) is a voltage waveform appearing in the power coil 30.
  • the power coil 30 Even when the power supply driver 32 supplies power in the form of a square wave, the power coil 30 has a sinusoidal wave that rises and falls slowly due to a counter electromotive force phenomenon. The voltage waveform in the form appears. At this time, the electromagnetic force will be output from the power coil 30 in a direction perpendicular to the ground.
  • the power coil 30 does not have an element (for example, capacitance) coupled with the power coil to form a resonance circuit, the voltage waveform is abruptly stopped when the power supply from the power supply driver 32 is stopped.
  • FIG. 2 (d) shows the waveform of the voltage due to the induced current induced in the resonant circuit of the electronic pen P by the electromagnetic force emitted from the power coil 30 by the applied voltage waveform. Since the resonance circuit of the electronic pen P may be charged with energy, the resonance may continue for a predetermined time by the charged energy even when the output of the electromagnetic force is stopped in the power coil 30.
  • Electromagnetic force is emitted by the resonant circuit of the electronic pen which continues to resonate even after the power supply is stopped in the power supply driver 32, and current is induced to the line antenna 20 and the loop antenna 10 by the electromagnetic force.
  • the induced current causes a potential difference between the line antenna 20 and the loop antenna 10.
  • 2 (e) shows the waveform of this potential difference.
  • the voltage is sampled (H) at any time point T of the waveform of the potential difference output from the amplifier 17 (a voltage as shown in FIG. 1 (b) is obtained), and the line antenna is obtained by using the sampled value.
  • the position of the electronic pen P with respect to 20 is determined.
  • each of the plurality of line antennas 20, the ends of the plurality of line antennas are electrically connected to the loop antenna 10 in parallel with each other in a loop form, the other ends are connected to the input of the multiplexer 15. .
  • the line antennas 20 are insulated from the loop antenna 10 except that one end is connected to the loop antenna 10.
  • the multiplexer 15 can select the other end of any one line antenna according to a selection signal input from an external (for example, MCU), the output is connected to the input of the amplifier 17.
  • an external for example, MCU
  • the description of the configuration of the power coil and the power supply driver is omitted.
  • the multiplexer 15 is controlled to sequentially move the plurality of line antennas 20 from 1 to 5. If it is selected as, the potential differences Vout in the form as shown in FIG. 3 (b) can be obtained.
  • the electronic pen P is positioned to the left of the selected line antenna 3, so that the negative potential difference Vout may be output from the amplifier 17.
  • a diagram as shown in FIG. 3 (b) may be obtained.
  • the position of the electronic pen P may be determined as the position where the magnitude of the potential difference is reversed, that is, the position of the line antenna 2.
  • the potential difference will appear in the form of inverted potentials at both line antennas adjacent to the electronic pen P. It can be determined.
  • the operation of detecting the potential difference by selecting the line antennas 20 one by one is expressed as 'scan'.
  • the scanning method may be sequentially performed from the line antenna at one end to the line antenna at the other end as described above, and the position of the electronic pen can be more quickly determined by selecting the line antenna disposed at an arbitrary position in various ways. It may be implemented to detect.
  • FIG. 4 (a) a plurality of X-axis line antennas 20X arranged long in the vertical direction (Y-axis direction) and arranged side by side in the horizontal direction (X-axis direction) and in the X-axis direction A plurality of Y-axis line antennas 20Y laid long and arranged side by side in the Y-axis direction can be seen (in this case, each of the X-axis line antennas and the Y-axis line antennas cross each other in an insulated state).
  • the X-axis position and Y-axis position of the electronic pen can be detected by the X-axis line antennas 20X and Y-axis line antennas 20Y, respectively, and as a result, two-dimensional coordinates of the electronic pen can be calculated. Will be.
  • the area (the area indicated by the dotted line) where the X-axis line antennas 20X and the Y-axis line antennas 20Y are formed becomes an electronic pen detection area A in which the position of the electronic pen P can be detected.
  • the power coil 30 is disposed outside the electronic pen detection area A to surround the X-axis line antennas 20X and the Y-axis line antennas 20Y, so that electromagnetic force can be applied to the electronic pen. It is thereby possible to supply energy.
  • X-axis line antennas 20Y one end of which is connected to the X-axis loop antenna 10A, and the other end of which is connected to the input of the multiplexer 15.
  • the output of the multiplexer 15 is connected to one input of the amplifier 17.
  • the Y axis line antennas 20Y are also connected to the Y axis loop antenna 10B, one end of which is connected to the input of the multiplexer 25.
  • the output of the multiplexer 25 becomes the input of the amplifier 17.
  • the amplifier 17 inputs the output of the multiplexers 15 or 25 and the potential of the loop antenna (the loop antenna can be kept to ground) and outputs the potential difference between them.
  • the output potential difference is input to the MCU 18.
  • the MCU 18 transmits a selection signal to the multiplexers 15 and 25 so that each multiplexer selects the other end of either line antenna (either X-axis line antenna or Y-axis line antenna).
  • the voltage from the other end selected is input to the amplifier 17.
  • the MCU scans the other line antennas by continuously changing and outputting the selection signal, and receives the potential differences output from the amplifier 17 to detect the positional relationship of the electronic pen P with respect to the selected line antenna.
  • the MCU calculates the coordinates of the electronic pen P using the positional relationships sensed while scanning all or some of the line antennas.
  • the MCU 18 may generate a control signal according to the resonance frequency to control the operation of the power supply driver 32.
  • FIG. 4 (b) shows a schematic structure of the electronic pen.
  • the electronic pen P may include a resonant circuit including at least an inductor L and a capacitor C.
  • FIG. The resonant circuit of the electronic pen causes a resonance phenomenon in which the inductor L generates an induced current and the capacitor C repeats charging and discharging when located in an electromagnetic field in which electromagnetic force acts. Such a resonance phenomenon can continue for a predetermined time according to the time constant of the resonance circuit even after the electromagnetic force is removed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a structure in which an electronic pen sensing region composed of an X-axis line antenna and a Y-axis line antenna arranged in a direction intersecting each other in a tablet using the above-described configuration and principle is formed on a circuit board.
  • the X-axis line antenna 20X and the Y-axis line antenna 20Y are arranged on each side of both sides of the circuit board 101, and surround the line antennas. Loop antennas are also formed separately on each side.
  • the part shown by the solid line means the part comprised on a circuit board
  • the part shown by the dotted line shows the structure which can be arrange
  • the pattern of the line antennas and the pattern of the loop antenna are to be configured on one circuit board 101, there will necessarily be portions S1 and S2 through which the pattern of the line antennas crosses the pattern of the loop antenna. Also, the patterns of the line and loop antennas must be insulated at this point. Therefore, when forming the antenna pattern on the circuit board 101, an insulation treatment process for this portion is essential. Therefore, the manufacturing process of a circuit board becomes complicated, and there exists a problem that the price of a product rises by this.
  • the loop antennas 10A and 10B must be a common potential. Therefore, the X-axis loop antenna 10A surrounding the X-axis line antenna 20X and the Y-axis loop antenna 10B surrounding the Y-axis line antenna 20Y must be electrically connected to each other.
  • the via hole 102 is drilled in the circuit board 101 to conduct conductivity.
  • the contact 103 is formed, and the X-axis loop antenna 10A and the Y-axis loop antenna 10B are connected to each other via the contact 103.
  • FIG. 6 is a view illustrating another form of loop antenna pattern in a conventional antenna structure having a loop antenna and a line antenna as shown in FIG. 4.
  • the X-axis loop antenna 10A and the Y-axis loop antenna 10B are not configured to form a complete loop, respectively, but the X-axis loop antenna 10A and the Y-axis loop antenna 10B are loop-shaped. Part of it is configured.
  • the X-axis loop antenna 10A, which is a part, and the Y-axis loop antenna 10B, which is a part, are connected to each other through the contacts 103 to form a loop.
  • the via hole 102 is formed in the circuit board 101, the contact 103 passes through the excitation hole, and each loop antenna is one or more.
  • the contacts 103 are connected to each other at a plurality of positions.
  • additional processes such as a process of forming a via hole and a process of forming a contact, which makes the manufacturing process complicated and adds cost.
  • the circuit board 101 is composed of a transparent and / or flexible thin film substrate, and each antenna pattern is simply manufactured by printing a transparent conductive material such as ITO, the pattern and loop of the line antenna on the surface of the thin film substrate Insulating and intersecting the patterns of the antennas and forming the electrical contact by processing the via holes 102 in the transparent thin film substrate are very difficult.
  • the loop antenna and the line antenna do not cross each other on the surface of the thin film substrate, thereby not forming an insulating structure overlapping the thin film substrate.
  • each loop antenna configured on both sides to a common potential without configuring via holes and contacts for connecting loop antennas formed on both sides to the thin film substrate.
  • the present invention for achieving the above object is a first loop antenna formed in a loop structure along the outer periphery of the electronic pen detection area; Arranged parallel to each other in a loop structure of the first loop antenna, one end of which is electrically connected to the first loop antenna and the other end of which crosses the loop structure and is insulated from the first loop antenna, A plurality of first line antennas extending; A MUX for inputting the other ends of the plurality of first line antennas and selecting one of the plurality of first line antennas as an output terminal according to a selection signal; An amplifier for outputting a potential difference between the output terminal of the MUX and the potential of the first loop antenna as an input; And generating the selection signal to select the plurality of first line antennas one by one in an arbitrary manner, and by the potential difference output from the amplifier when the electronic pen outputting a resonance voltage approaches the electronic pen sensing region.
  • a tablet comprising an MCU for sensing a line antenna closest to an electronic pen, wherein the tablet comprises a portion of a pattern of the first loop antenna and the plurality of first line antennas on a surface of a first thin film substrate including the electronic pen sensing region. And wherein a portion of the pattern of the first loop antenna and the plurality of first line antennas is the first loop except for portions once the pattern of the first line antenna is connected to the first loop antenna.
  • a loop of patterns of the first loop antenna and the plurality of first line antennas; The remaining part of the frame structure is formed on a scan substrate independent of the first thin film substrate, wherein the remaining part of the patterns of the first loop antenna and the plurality of first line antennas has a pattern of the first line antenna.
  • the first thin film substrate is a transparent thin film
  • a portion of the pattern of the first loop antenna and the plurality of first line antennas is formed by monolayer printing a transparent conductive material on the transparent thin film.
  • a portion of the patterns of the first loop antenna and the plurality of first line antennas formed on the first thin film substrate and the remaining portion of the patterns of the first loop antenna and the plurality of first line antennas formed on the scan substrate. are connected to each other by a connector.
  • the first loop antenna is a common potential.
  • the common potential is connected to the pattern of the first loop antenna formed on the scan substrate.
  • the tablet may further include a second loop antenna formed in a loop structure along an outer edge of the electronic pen sensing region; Disposed in parallel to each other in a direction crossing the first line antenna of the first thin film substrate in the loop structure of the second loop antenna, one ends of which are electrically connected to the second loop antenna and the other ends of the loop And a plurality of second line antennas extending across the structure and intersecting the second loop antennas insulated from the second loop antennas, the second line antennas being connected to the inputs of the MUXs.
  • a portion of the pattern of the second loop antenna and the plurality of second line antennas configured not to intersect the pattern of the second loop antenna except for one portions connected to each other is formed on a second thin film substrate, and the second A portion of the pattern of the loop antenna and the plurality of second line antennas is electrically connected to form the electronic pen sensing region.
  • the remaining part of the pattern of the second loop antenna and the plurality of second line antennas for completing the pattern of the second loop antenna and the plurality of second line antennas connected to the MUX and the amplifier may be scanned.
  • the electronic pen of the plurality of second line antennas is formed on a substrate, and the MCU further outputs the second selection signal for selecting the plurality of second line antennas one by one, and is output by the amplifier. Detect the line antenna nearest to.
  • first loop antenna and the second loop antenna have a common potential.
  • the apparatus may further include a power coil configured to surround the electronic pen sensing region, and a power supply driver configured to apply an AC voltage to the power coil at a resonant frequency of a resonance circuit included in the electronic pen.
  • the antenna pattern is printed in one layer per thin film substrate. It can be configured, the process is simple and the manufacturing cost can be reduced.
  • the antenna pattern can be formed in an extremely thin transparent thin film, and the tablet can be applied to various electronic devices.
  • 1 is a view for explaining the basic principle of a tablet for detecting the position of the electronic pen having a resonant circuit using a loop antenna and a line antenna.
  • FIG. 2 (a) is a diagram showing the structure of an electronic pen that can operate itself in a structure using a line antenna and a loop antenna as shown in FIG. 1, and FIGS. 2 (b) to 2 (e) are electrons This is a diagram for explaining the waveform of the voltage appearing in each part when the pen and the tablet operate.
  • 3 is a view for explaining another method of detecting the position of the electronic pen using the loop antenna and the plurality of line antennas.
  • FIG. 4 illustrates a schematic structure of a tablet for detecting the structure of the electronic pen and the position of the electronic pen.
  • FIG. 5 is a view for explaining a structure in which an electronic pen sensing region having line antennas arranged in directions crossing each other is formed on a circuit board.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of a loop antenna form in the antenna arrangement structure of FIG. 5.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an improved antenna structure of an electronic pen sensing region in a tablet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a partially enlarged view for explaining in detail a portion shown in a circle in FIG. 7A.
  • FIG. 7B is a partially enlarged view for explaining in detail a portion shown in a circle in FIG. 7A.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams schematically illustrating a tablet according to an embodiment of the present invention, which may have an excellent effect by implementing an electronic pen sensing region formed on a circuit board with an improved antenna structure.
  • the electronic pen sensing region A is configured using three circuit boards. That is, the first substrate 111 having the X-axis line antenna 20X and the X-axis loop antenna 10A, and the second substrate having the Y-axis line antenna 20Y and the Y-axis loop antenna 10B ( 112 and the third substrate 113 on which the power coil 30 is formed.
  • each of the circuit boards (111, 112) is preferably a thin film
  • each antenna is a transparent electrode formed by using a method such as pattern printing or nano-imprinting technology or gravure offset technology of a transparent conductive material such as ITO It is preferable that it is a pattern.
  • the structure of the first substrate including the X-axis line antenna and the X-axis loop antenna will be described.
  • the X-axis loop antenna 10A formed on the first substrate 111 does not form a complete loop and is open to the outside from one side of the first substrate 111.
  • each line antenna 20X is also connected to the X-axis loop antenna 10A at one end, the other side of the line antenna 20A does not intersect with the loop antenna 10A and the pattern constituting one side of the loop antenna 10A. Side by side, the first substrate 111 flows outward from the one side.
  • the pattern of the loop antenna and the pattern of the plurality of line antennas may be formed so as not to overlap or cross each other in the first substrate 111.
  • the antenna pattern can be manufactured by a simple method of printing the conductive material in one layer. Because the insulation must be maintained at a portion where the pattern of the line antenna and the pattern of the loop antenna cross each other, an insulation layer must be installed on the line antenna and then the pattern of the loop antenna is printed again on the line antenna.
  • the scan form 120 and the first substrate 111 are coupled to each other to complete the loop shape of the X-axis loop antenna 10A. That is, the scan substrate 120 is formed with the rest of the pattern for closing the open portion of the loop antenna to form a complete loop.
  • the antenna pattern structure of the scan substrate 120 may be understood with reference to FIG. 7B.
  • each of the X-axis line antennas 20X may be connected as an input to the multiplexer 15 on the scan substrate 120.
  • the thick solid line is a part of the loop antenna pattern and is disposed to intersect insulated from portions 20X and 20Y of the thin line antenna pattern.
  • the scan substrate on which the multiplexers 15 and 25, the amplifier 17, and the MCU 18 may be mounted. 120 may be composed of a general rigid PCB. In the rigid PCB, it is not difficult to insulate the multilayer circuit patterns from each other.
  • the antenna structure according to the embodiment of the present invention only the antenna pattern printed in one layer is disposed on the first substrate 111, and the remaining pattern including the insulation structure is formed on the scan substrate. Is completed by connecting the two to each other.
  • the antenna patterns of the first substrate 111 and the scan substrate 120 may be directly connected by soldering bonding or the like, but are preferably connected by a connection mechanism such as a connector (not shown).
  • the pattern of the X-axis loop antenna 10A is connected to a circuit pattern (pattern shown by a thick solid line) having a common potential on the scan substrate 120 to have a common potential.
  • the second substrate 112 on which the Y-axis line antenna 20Y and the Y-axis loop antenna 10B are formed is also configured similarly to the first substrate 111. That is, the Y-axis loop antenna 10B is open to the outside through one side of the second substrate 112, and the other ends of the Y-axis line antenna 20Y also have the Y-axis loop antenna 10B through this portion. The pattern is flowing out to the outside in parallel with the pattern of.
  • a pattern in which an open portion of the Y-axis loop antenna 10B of the second substrate 112 is formed on the scan substrate 120 (pattern shown by a thick solid line) ) Is combined to complete the loop antenna with a complete loop shape.
  • the plurality of Y-axis line antennas 20Y intersect insulated from the rest of the Y-axis loop antenna 10B in the insulating portion S and is connected to the input of the multiplexer 25. do.
  • One side of the Y-axis loop antenna 10B is connected to a common potential. Alternatively, it may be electrically connected to the X-axis loop antenna 10A and consequently connected to the common potential.
  • the position connected to the scan substrate 120 in the first substrate 111 and the position connected to the scan substrate 120 in the second substrate 112 are configured so that they do not overlap each other.
  • the connector and the connector of the second substrate 112 are separately configured, it is possible to prevent each connector from colliding with each other.
  • the scan substrate may be configured on one surface.
  • the power coil 30 is formed to surround the outside of the electronic pen sensing region (A), and in order to output more energy, the number of windings and the thickness of the wire must be controlled, so that the coil is wound or 3 is formed by printing a pattern of the power coil 30 on the substrate 113, and the substrate of the inner portion of the loop shape of the power coil 30, that is, the portion corresponding to the electronic pen sensing region A, is formed. It can also be set as the perforated structure (so that the circuit boards 111 and 112 which comprise an electronic pen detection area can be arrange
  • FIG. 7 (a) the pattern of the power coil 30 is illustrated in the frame 113 having the center of the substrate formed therein.
  • Both ends of the power coil 30 are connected to the power supply driver 32 through the scan substrate 120.
  • the scan substrate 120 has the remaining portions of the line antenna and the loop antenna, and an insulating region S insulating the patterns of each antenna from each other.
  • the amplifier 17 to which the multiplexers 15 and 25 for selecting any one of the other ends of the plurality of line antennas, the outputs of the multiplexers and the potential of the loop antenna (ie, the common potential) are input, and The MCU 18 which calculates the coordinate of the electronic pen P by the output is comprised.
  • a power supply driver 32 that receives power from the outside and drives the power coil 30 is also disposed. The power supply driver 32 may provide a common potential for each loop antenna.
  • This structure of the scan substrate 120 is only one example, and may be variously modified and implemented. In addition, the arrangement form and number of components mounted on the scan substrate 120 may also be variously set.
  • the first substrate 111 and the second substrate 112 and the power coil 30 (or the third substrate) having the above configuration are overlapped with each other to form one integrated substrate (not shown), If this is installed on the display surface of the display, only two layers of transparent substrates are placed on the display display surface, thereby making it possible to manufacture a touch screen with improved transparency.
  • the power coil 30 may not be mounted on an independent substrate, but may be formed as a single coil or may be formed on the substrate 113 having a shape in which the electronic pen sensing region is drilled, the display surface may not directly cover the display surface of the display. Will be placed around.
  • the electrode pattern overlapping inside the loop form of the loop antenna is only a portion where the X-axis line antenna 20X and the Y-axis line antenna 20Y intersect. Therefore, the transparency of the display surface of the display can be secured to the maximum.
  • the integrated substrate may be disposed behind the display display surface.
  • the electronic pen P should be able to directly contact the display. It is preferable.
  • an electrode structure (a method of forming a capacitance sensing electrode in the space between each line antenna) for realizing a capacitive touch screen is added to such an integrated substrate, the capacitive touch screen and the electronic pen You can also implement tablet functionality at the same time.
  • the antenna pattern is formed on each thin film substrate. It can be configured by printing in a single layer, the manufacturing process is simple and can reduce the cost.
  • the antenna patterns do not have to be formed on both sides of one circuit board, there is no need to penetrate the circuit board to connect the antenna patterns on both sides, thereby eliminating the complicated process of processing a separate via hole. have.
  • the design of the manufacturing process is free.

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Abstract

본 발명은, 루프 안테나와, 복수의 라인 안테나와, MUX와, 증폭기와, MCU를 포함하여 이루어지고, 더욱, 루프 안테나 및 복수의 라인 안테나의 패턴 중 일부를 제1 박막 기판의 표면에 형성하고, 상기 루프 안테나 및 상기 복수의 라인 안테나의 패턴의 나머지 부분을 상기 제1 박막 기판과는 독립적인 스캔 기판의 표면에 형성함으로써, 제1 박막 기판에서 라인 안테나의 패턴과 루프 안테나가 접속된 일단들을 제외하고는 서로 중첩되지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 23.11.2012]　개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛
본 발명은 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전자펜의 위치를 감지하기 위한 안테나의 패턴을 투명 박막에 단순히 프린트하는 것만으로도 형성할 수 있는 타블렛에 관한 것이다.
최근에는, 스마트폰이나 타블렛 컴퓨터와 같이, 디스플레이면을 손가락 또는 전자펜으로 터치하여 조작할 수 있는 형태의 전자 기기가 각광받고 있다.
한편, 전자펜을 이용하기 위해서는, 전자 기기가, 전자펜 감지 영역을 구비하고, 이 영역에 접촉하는 전자펜의 위치를 예를 들면 직교 좌표로서 계산해낼 수 있어야 한다.
또한, 전자펜은, 타블렛의 전자펜 감지 영역과 전자기적으로 상호 작용하기 위하여, 건전지와 같은 자체 전원을 구비하여야 한다. 하지만, 전자펜은, 가볍고 사용자의 편의성을 향상시키기 위하여, 별도의 건전지를 구비하지 않고 외부로부터 무선으로 에너지를 공급받아 동작할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 별도의 건전지 없이 무선으로 구동 가능한 전자펜 및 이를 이용하는 타블렛 장치의 기술 내용에 대해서는, 한국등록특허 제10-910348호(이하, 특허문헌)를 참고할 수 있다.
이하에서는, 상기의 특허문헌을 참조하여, 종래 기술에 의한 타블렛에서의 전자펜에 대한 위치/좌표 감지 원리 및 동작을 설명한다.
도 1은, 공진 회로를 갖는 전자펜의 위치를, 루프 안테나와 라인 안테나를 이용하여 감지하는 기본 원리를 설명하기 위한 도면이다. 먼저, 도 1(a)을 참조하여, 전자펜(P)을 감지하기 위한 안테나들의 구조를 설명한다. 도면에는, 폐루프 형태로 구성된 루프 안테나(10)와, 루프 안테나(10)의 한쪽변에 일단이 접속되어 있는 상태에서 루프 안테나(10)의 루프 형태를 가로지르는 방향으로 연장되어 다른쪽변과 절연된 상태로 교차하는 라인 안테나(20)가 배치되어 있다. 라인 안테나(20)의 타단은 증폭기(17)의 입력에 연결되어 있다. 증폭기(17)의 또하나의 입력은 루프 안테나(10)에 연결된다. 증폭기(17)는 예를 들면, 차동 증폭기로서, 라인 안테나(20)의 전위로부터 루프 안테나(10)의 전위를 차감한 전위차(Vout)를 출력한다. 이러한 안테나 구성에서는, 라인 안테나(20)의 패턴이 루프 안테나(10)의 패턴을 교차하여 지나가는 지점이 반드시 생기게 되는데, 이 지점에서는 라인 안테나(20)와 루프 안테나(10)가 서로 반드시 절연되어야 한다.
한편, 도 1(a)에는, 인덕터와 교류 전원을 포함하는 전자펜(P)이 ① 지점에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 전자펜(P)에서는 교류 전원이 맥동함에 따라서 인덕터(L)로부터 전자기력이 발생하게 된다. 라인 안테나(20)와 루프 안테나(10)는 이러한 전자펜(P)으로부터의 전자기력을 감지할 수 있다.
도 1(b)은, 도 1(a)과 같은 안테나 구조에서, 전자펜(P)이 ① 지점, ② 지점, 및 ③ 지점에 위치할 때에, 증폭기(17)에서 출력되는 각각의 전위차(Vout)를 보여준다. 먼저, 전자펜이 도 1(a)에서와 같이 루프 안테나(10)의 좌측 ① 지점에 위치한다면, 라인 안테나(20)에는 실선 화살표 방향으로 흐르는 유도 전류가 발생한다. 이때, 발생하는 유도 전류는, 실선으로 도시된 전류의 흐름뿐만 아니라 점선으로 도시된 유도 전류의 흐름도 유발한다. 이와 같은 2가지 유도 전류가 발생하게 되면, 라인 안테나의 상부에서 하부 방향으로 흐르는 전류가 우세하게 나타날 것이며, 이는 증폭기(17)에서 예를 들면, 음의 방향의 전위차로서 나타날 것이다.
한편, 전자펜(P)이 ③ 지점에 위치하게 된다면, 라인 안테나(20)에서는 앞서와 반대 방향으로서, 상부 방향으로 흐르는 유도 전류가 우세하게 발생할 것이며, 증폭기(17)에서는 양의 전위차로서 나타날 것이다.
그리고, 전자펜(P)이 ② 지점, 즉, 라인 안테나(20)의 바로 위에 위치하게 된다면, 라인 안테나(20)에는 유도 전류가 서로 상쇄될 것이며, 증폭기(17)에서는 전위차가 나타나지 않게 될 것이다.
이와 같은 안테나 구조에 의하면, 루프 안테나(10)의 루프 형태 내부에서 전자펜(P)이 라인 안테나의 우측에 위치하는지 또는 좌측에 위치하는지, 또는 라인 안테나 바로 위에 위치하는지를 감지할 수 있게 된다.
또한, 출력되는 전위차(Vout)의 크기에 기초하여, 전자펜과 선택된 라인 안테나와의 거리도 판단할 수 있다. 이러한 판단에 의하여 전자펜의 좌표를 감지할 수 있다.
한편, 위의 설명은, 전자펜(P)에서 출력하는 전자기력의 방향이 일정한 경우를 가정한 것이다. 하지만, 전자펜에서 발생하는 전자기력의 방향은 실제로는 자체 전원(교류 전원)의 맥동에 따라 전환된다. 따라서, 증폭기(17)에서 출력되는 전위차 역시 교류 전원의 맥동에 맞추어 진동할 것이다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는, 도 1에 도시된 바와 같은 라인 안테나와 루프 안테나를 이용하는 구조에 있어서, 건전지와 같은 소모성 전원을 이용하지 않고 외부로부터 에너지를 무선으로 공급받아서 동작하는 전자펜을 설명하고, 또한 이러한 전자펜과 타블렛의 동작시 각부에서 감지되는 전압 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 2(a)를 참조하면, 루프 안테나(10)의 외곽을 둘러싸는 형태로 파워 코일(30)이 배치되어 있다. 또한, 파워 코일(30)은, 전력 공급 드라이버(PWD)(32)로부터 전자펜(P)에 내장된 공진 회로의 공진 주파수(f0)로 맥동하는 교류 전력을 공급받는다.
이때, 파워 코일(30)에서는 전력 공급 드라이버(32)로부터 공급되는 교류 전력에 의해 전자기력을 출력한다. 그리고 전자펜(P)의 공진 회로에는 이 전자기력에 의하여 유도 전류가 발생한다. 전자펜(P)의 공진 회로에는 유도 전류의 에너지가 충전된다. 이후, 전력 공급 드라이버(32)에서 파워 코일(30)로의 전력 공급을 중단하면, 전자펜(P)은 공진 회로에 충전된 에너지에 의해 일정 시간 동안 스스로 공진을 계속할 수 있다.
한편, 전력 공급 드라이버(32)가 중단되어 전자펜(P)의 공진 회로가 스스로 공진하기 시작하면, 타블렛의 라인 안테나(20)에는 도 1에서 설명한 바와 같은 유도 전류가 발생하게 되고, 증폭기(17)에서는 라인 안테나와 루프 안테나 사이의 전위차(Vout)가 출력될 것이다.
이와 같이, 전력 공급 드라이버(32)를 구동하여 전자펜의 공진회로를 충전시키고, 전력 공급 드라이버(32)를 중단시킴과 동시에 증폭기(17)로부터 출력되는 전위차를 이용함으로써, 전자펜(P)의 위치를 검출할 수 있게 된다.
도 2(b) 내지 2(e)의 그래프들은, 도 2(a)의 회로 구성에서, ① 지점, ② 지점, ③ 지점, ④ 지점, 및 ⑤ 지점에서 감지되는 전압 파형을 나타낸다.
도 2(b)는, 전력 공급 드라이버(32)를 구동시키기 위한 제어 신호를 도시하며, 파워 코일(30)에 공진 주파수(f0)로 진동하는 전력이 인가된다. 도면에 도시된 몇 개의 상승하는 펄스는 예시적인 것으로서, 실제의 제어 신호는 수백 Hz로부터 수 MHz 또는 그 이상의 주파수로 구성될 수 있다.
도 2(c)는 파워 코일(30)에서 나타나는 전압 파형으로서, 전력 공급 드라이버(32)에서 구형파 형태의 전력을 공급하더라도, 파워 코일(30)에는 역기전력 현상에 의하여 완만하게 상승 및 하강하는 사인파의 형태의 전압 파형이 나타난다. 이때, 파워 코일(30)에서는 지면(紙面)에 수직하는 방향으로 전자기력이 출력될 것이다. 한편, 파워 코일(30)에는 파워 코일과 결합되어 공진 회로를 구성하는 소자(예를 들면, 커패시턴스)가 없으므로, 전력 공급 드라이버(32)로부터의 전력 공급이 중단되면 전압 파형이 급격하게 중단된다.
도 2(d)는 인가되는 전압 파형에 의해 파워 코일(30)에서 전자기력이 방출되고, 이 전자기력에 의해 전자펜(P)의 공진 회로에서 유도된 유도 전류에 의한 전압의 파형을 도시한다. 전자펜(P)의 공진 회로에는 에너지가 충전될 수 있으므로, 파워 코일(30)에서 전자기력의 출력이 중단되더라도 충전된 에너지에 의해 소정의 시간 동안 공진이 계속될 수 있다.
전력 공급 드라이버(32)에서 전력 공급이 중단된 후에도 계속 공진하는 전자펜의 공진 회로에 의해 전자기력이 방출되고, 이 전자기력에 의해 라인 안테나(20) 및 루프 안테나(10)에 전류가 유도되고, 이 유도된 전류에 의해 라인 안테나(20)와 루프 안테나(10) 사이에서 전위차가 발생한다. 도 2(e)는, 이 전위차의 파형을 보여준다. 이렇게 증폭기(17)에서 출력되는 전위차의 파형 중 임의의 시점(T)에서 전압을 샘플링(H)하고(도 1(b)의 형태와 같은 전압이 얻어짐), 샘플링된 값을 이용하여 라인 안테나(20)에 대한 전자펜(P)의 위치를 판정하게 된다.
도 3은 루프 안테나(10)와 복수의 라인 안테나(20)를 이용하여 전자펜(P)의 위치를 더욱 정확하게 감지할 수 있는 구조 및 동작을 설명하는 도면이다. 여기에서, 복수의 라인 안테나(20) 각각은, 일단들은 루프 안테나(10)에 전기적으로 접속된 상태로 루프 형태를 서로 평행하게 가로지르고 있으며, 타단들은 멀티플렉서(15)의 입력에 연결되는 구조이다. 라인 안테나들(20)은 일단이 루프 안테나(10)에 접속되어 있다는 것을 제외하고는, 루프 안테나(10)와 절연된다.
한편, 멀티플렉서(15)는, 외부(예를 들면, MCU)로부터 입력되는 선택 신호에 따라서 어느 하나의 라인 안테나의 타단을 선택할 수 있으며, 출력은 증폭기(17)의 입력에 연결된다. 파워 코일 및 전력 공급 드라이버의 구성에 대한 설명은 생략한다.
이때, 예를 들어 도 3(a)에 도시된 바와 같은 위치에 전자펜(P)이 위치하는 상태에서, 멀티플렉서(15)를 제어하여 복수의 라인 안테나(20)를 ①로부터 ⑤의 방향으로 순차적으로 선택하게 되면, 도 3(b)과 같은 형태의 전위차(Vout)들을 얻을 수 있다.
즉, 라인 안테나 ①이 선택되었다면, 전자펜(P)이 라인 안테나 ①의 우측 가까이에 위치하고 있으므로, 증폭기(17)에서는 예를 들면 양의 전위차가 출력될 수 있다.
이어서, 라인 안테나 ②가 선택되었다면, 전자펜(P)이 라인 안테나 ②상에 위치하므로, 증폭기(17)에서는 전위차가 출력되지 않는다.
다음으로, 라인 안테나 ③이 선택되면, 전자펜(P)이 선택된 라인 안테나 ③의 좌측에 위치하게 되어, 증폭기(17)에서는 음의 전위차(Vout)가 출력될 수 있다.
계속적으로, 라인 안테나 ④ 또는 ⑤가 선택되면, 역시 라인 안테나의 좌측에 전자펜(P)이 존재하는 형태가 되므로 증폭기(17)에서는 역시 음의 전위차가 출력될 것이다. 그런데, 전자펜(P)이 라인 안테나 ④ 또는 ⑤로부터 상대적으로 먼 곳에 위치하고 있기 때문에, 라인 안테나 ③을 선택했을 때 출력되는 전위차보다 작은 전위차가 출력된다.
이와 같이 ① 내지 ⑤의 모든 라인 안테나들에서 전위차를 획득하면, 도 3(b)과 같은 도면을 얻을 수 있을 것이다. 이때, 전자펜(P)의 위치는 전위차의 크기가 역전되는 곳, 즉, 라인 안테나 ②의 위치로 판정할 수 있다. 한편, 전자펜(P)이 라인 안테나 상에 위치하지 않고 라인 안테나들의 사이에 존재하더라도, 전자펜(P)에 인접한 양쪽의 라인 안테나에서는 전위차가 반전되는 형태로 나타나게 될 것이므로, 전자펜의 위치를 판정할 수 있다.
이렇게 라인 안테나들(20)을 하나씩 선택하여 전위차를 탐지하는 동작을 '스캔한다'고 표현한다. 한편, 스캔의 방식은, 위와 같이 한쪽 끝의 라인 안테나로부터 다른쪽 끝의 라인 안테나까지 순차적으로 행해질 수도 있으며, 임의의 위치에 배치된 라인 안테나를 다양한 방식으로 선택함으로써 더욱 신속하게 전자펜의 위치를 검출하도록 구현할 수도 있다.
다음, 도 4를 참조하여, 전자펜의 위치를 검출하기 위한 타블렛의 개략적인 구조와 전자펜의 구조를 설명한다. 먼저, 도 4(a)를 참조하면, 세로 방향(Y축 방향)으로 길게 놓여지며 가로 방향(X축 방향)으로 나란하게 배열된 복수 개의 X축 라인 안테나들(20X)과, X축 방향으로 길게 놓여지며 Y축 방향으로 나란하게 배열된 복수 개의 Y축 라인 안테나들(20Y)을 볼 수 있다(이때, X축 라인 안테나들과 Y축 라인 안테나들의 각각은 서로 절연된 상태로 교차한다). 이렇게 X축 라인 안테나들(20X)과 Y축 라인 안테나들(20Y)에 의하여 각각 전자펜의 X축 위치 및 Y축 위치를 검출할 수 있으며, 결과적으로는 전자펜의 2차원 좌표를 산출할 수 있게 된다.
이때, X축 라인 안테나들(20X)과 Y축 라인 안테나들(20Y)이 형성된 영역(점선으로 표시된 영역)은 전자펜(P)의 위치가 검출될 수 있는 전자펜 감지 영역(A)이 된다.
전자펜 감지 영역(A)의 외부에는 X축 라인 안테나들(20X)과 Y축 라인 안테나들(20Y)을 둘러싸는 형태로 파워 코일(30)이 배치되어 있어서, 전자펜에 전자기력이 작용될 수 있으며, 이에 의하여 에너지를 공급할 수 있게 된다.
X축 라인 안테나들(20Y)은, 일단들은 X축 루프 안테나(10A)에 접속되어 있으며, 타단들은 멀티플렉서(15)의 입력에 연결되어 있다. 멀티플렉서(15)의 출력은 증폭기(17)의 하나의 입력에 연결된다.
또한, Y축 라인 안테나들(20Y)도 역시, 일단들은 Y축 루프 안테나(10B)에 접속되어 있으며, 타단들은 멀티플렉서(25)의 입력에 연결되어 있다. 멀티플렉서(25)의 출력은 증폭기(17)의 입력이 된다.
증폭기(17)는 멀티플렉서들(15 또는 25)의 출력과 루프 안테나의 전위를 입력으로 하고(루프 안테나는 접지로 유지될 수 있다), 양자의 전위차를 출력한다. 출력되는 전위차는 MCU(18)에 입력된다.
MCU(18)는 멀티플렉서들(15 및 25)에 선택 신호를 전송하여 각 멀티플렉서들이 어느 하나의 라인 안테나(X축 라인 안테나들 또는 Y축 라인 안테나들 중 어느 하나)의 타단을 선택하도록 한다. 선택된 타단으로부터의 전압은 증폭기(17)에 입력된다. 그리고 MCU는 선택 신호를 계속 변경하여 출력함으로써 다른 라인 안테나들을 스캔하고, 증폭기(17)로부터 출력되는 전위차들을 입력받아 선택된 라인 안테나에 대한 전자펜(P)의 위치 관계를 검출한다. MCU는, 전체 또는 일부의 라인 안테나들을 스캔하면서 감지되는 위치 관계들을 이용하여 전자펜(P)의 좌표를 산출한다.
또한, MCU(18)는 공진 주파수에 따른 제어 신호를 생성하여 전력 공급 드라이버(32)의 동작을 제어할 수 있다.
다음, 도 4(b)는 전자펜의 개략적인 구조를 보여준다. 전자펜(P)은, 적어도 인덕터(L)와 커패시터(C)를 포함하는 공진 회로 구비할 수 있다. 전자펜의 공진 회로는, 전자기력이 작용하는 전자기장 내에 위치할 때, 인덕터(L)가 유도 전류를 발생시키고 커패시터(C)가 충전 및 방전을 반복하는 공진 현상을 일으킨다. 이러한 공진 현상은, 전자기력이 제거된 후에도, 공진 회로가 갖는 시정수에 따라 소정의 시간 동안 지속될 수 있다.
도 5는 상술한 바와 같은 구성 및 원리를 이용하는 타블렛에 있어서, 서로 교차하는 방향으로 배열된 X축 라인 안테나 및 Y축 라인 안테나로 구성된 전자펜 감지 영역이 회로 기판에 형성된 구조를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 종래의 안테나 패턴은, 회로 기판(101)의 양쪽면의 각각에 X축 라인 안테나(20X) 및 Y축 라인 안테나(20Y)가 구분된 상태로 배치되어 있고, 라인 안테나들을 둘러싸는 루프 안테나들도 각 면에 개별적으로 형성되어 있는 형태이다. 여기서, 실선으로 도시된 부분은 회로 기판상에 구성되는 부분을 의미하며, 점선으로 도시된 부분은 회로 기판(101)에 배치되지 않고 외부의 다른 기판에 배치될 수 있는 구성들을 나타낸다.
라인 안테나들의 패턴과 루프 안테나의 패턴을 하나의 회로 기판(101)에 구성하고자 하면, 라인 안테나들의 패턴이 루프 안테나의 패턴과 교차하여 지나가는 부분(S1 및 S2)이 반드시 존재할 것이다. 또한, 이 부분에서 라인 안테나와 루프 안테나의 패턴들은 반드시 절연되어야 한다. 따라서, 회로 기판(101)에 안테나 패턴을 형성할 때에는 이 부분에 대한 절연 처리 공정이 필수적이다. 따라서, 회로 기판의 제조 공정이 복잡해지고, 이에 따라 제품의 가격이 상승한다는 문제점이 있었다.
한편, 상술한 바와 같은 안테나 구조를 사용하여 전자펜 감지 영역을 구성할 때에는, 루프 안테나들(10A, 10B)은 공통 전위이어야만 한다. 따라서, X축 라인 안테나(20X)를 둘러싸는 X축 루프 안테나(10A)와 Y축 라인 안테나(20Y)를 둘러싸는 Y축 루프 안테나(10B)를 서로 전기적으로 접속시켜야 한다.
도 5의 구조에서는, X축 루프 안테나(10A)와 Y축 루프 안테나(10B)가 회로 기판(101)의 반대쪽면에 개별적으로 형성되어 있으므로, 회로 기판(101)에 비아홀(102)을 뚫어 전도성 컨택(103)을 형성하고, X축 루프 안테나(10A)와 Y축 루프 안테나(10B)를 컨택(103)을 통해 서로 접속시키고 있다.
도 6은, 도 4와 같은 루프 안테나와 라인 안테나를 갖는 종래의 안테나 구조에 있어서, 또다른 형태의 루프 안테나 패턴을 보여주는 도면이다. 도 6에서는, X축 루프 안테나(10A) 및 Y축 루프 안테나(10B)를 각각 완전한 루프 형태를 이루도록 구성하는 것이 아니라, X축 루프 안테나(10A) 및 Y축 루프 안테나(10B)가 루프 형태의 일부분씩을 구성하도록 하고 있다. 그리고, 일부분인 X축 루프 안테나(10A)와 나머지 일부분인 Y축 루프 안테나(10B)를 컨택(103)들을 통하여 연결함으로써 하나의 루프 형태를 이루도록 구성하고 있다.
이와 같이, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 안테나 구조에 있어서는, 회로 기판(101)에 비아홀(102)을 형성하고, 여기를 통과하는 컨택(103)을 형성하고, 각 루프 안테나를 하나 또는 복수의 위치에서 컨택(103)을 통해 서로 접속시키고 있다. 하지만, 이러한 구성은, 비아홀을 형성하는 공정 및 컨택을 형성하는 공정과 같은 추가적인 공정이 필요하므로, 제조 공정이 복잡하고 비용이 추가된다.
더욱이, 회로 기판(101)을 투명 및/또는 유연성 박막 기판으로 구성하고, 각 안테나 패턴을 ITO와 같은 투명 전도성 물질을 인쇄하는 방식으로 간단하게 제조하고자 한다면, 박막 기판 표면에서 라인 안테나의 패턴과 루프 안테나의 패턴을 서로 절연시켜 교차시키는 공정 및 투명 박막 기판에 비아홀(102)을 가공하여 전기적인 컨택을 형성하는 공정은 매우 곤란하다.
본 발명은 박막 기판에 전자펜 감지 구조를 형성하는 경우에 있어서, 루프 안테나와 라인 안테나가 박막 기판 표면에서 서로 교차하지 않도록 함으로써, 박막 기판에 중첩된 절연 구조를 형성하지 않고자 한다.
또한, 박막 기판에 양쪽면에 구성된 루프 안테나들을 연결하기 위한 비아홀 및 컨택을 구성하지 않으면서도, 양쪽면에 구성된 각 루프 안테나들을 공통 전위로 설정할 수 있도록 하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자펜 감지 영역의 외곽을 따라 루프 구조로 형성되는 제1 루프 안테나와; 상기 제1 루프 안테나의 루프 구조 내에서 서로 평행하게 배열되어 있으며, 일단들은 상기 제1 루프 안테나에 전기적으로 접속되고 타단들은 상기 루프 구조를 가로지르며 상기 제1 루프 안테나와는 절연된 상태로 교차하여 연장되는 복수의 제1 라인 안테나와; 상기 복수의 제1 라인 안테나의 타단들을 입력으로 하고 선택 신호에 따라서 상기 복수의 제1 라인 안테나 중 어느 하나를 출력단으로서 선택하는 MUX와; 상기 MUX의 출력단과 상기 제1 루프 안테나의 전위를 입력으로 하여 전위차 출력하는 증폭기와; 및 상기 복수의 제1 라인 안테나들을 임의의 방식으로 하나씩 선택하도록 상기 선택 신호를 생성하고, 공진 전압을 출력하는 전자펜이 상기 전자펜 감지 영역에 접근할 때 상기 증폭기에서 출력되는 상기 전위차에 의하여 상기 전자펜과 가장 가까운 라인 안테나를 감지하는 MCU를 포함하는 타블렛으로서: 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 상기 전자펜 감지 영역을 포함하는 제1 박막 기판의 표면에 형성되고, 여기서, 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 상기 제1 라인 안테나의 패턴이 상기 제1 루프 안테나와 서로 접속된 일단 부분들을 제외하고는 상기 제1 루프 안테나의 패턴과 교차하지 않도록 구성되고, 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴의 루프 구조 중 나머지 부분은 상기 제1 박막 기판과는 독립적인 스캔 기판에 형성되고, 여기서, 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 나머지 부분은 상기 제1 라인 안테나의 패턴이 상기 제1 루프 안테나와 절연된 상태로 교차하는 패턴을 포함하고, 상기 제1 박막 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분과 상기 스캔 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴의 루프 구조 중 나머지 부분을 서로 전기적으로 접속시킴으로써, 상기 전자펜 감지 영역을 구성하고 상기 MUX 및 상기 증폭기로 연결되는 상기 제1 루프 안테나의 패턴과 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴이 완성되는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 박막 기판은 투명 박막이고, 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 상기 투명 박막에 투명 전도성 물질을 단층 인쇄함으로써 형성된다.
또한, 상기 제1 박막 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분과 상기 스캔 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 나머지 부분은, 커넥터에 의해 서로 연결된다.
또한, 상기 제1 루프 안테나는 공통 전위이다.
또한, 상기 공통 전위는 상기 스캔 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나의 패턴에 접속된다.
또한, 상기 타블렛은, 상기 전자펜 감지 영역의 외곽을 따라 루프 구조로 형성된 제2 루프 안테나와; 상기 제2 루프 안테나의 상기 루프 구조 내에서 상기 제1 박막 기판의 상기 제1 라인 안테나와 교차하는 방향으로 서로 평행하게 배치되어 있으며, 일단들은 상기 제2 루프 안테나에 전기적으로 접속되고 타단들은 상기 루프 구조를 가로지르며 상기 제2 루프 안테나와는 절연된 상태로 교차하여 연장되어 상기 MUX의 입력에 연결된 복수의 제2 라인 안테나를 더 포함하고: 상기 제2 라인 안테나의 패턴이 상기 제2 루프 안테나와 서로 접속된 일단 부분들을 제외하고는 상기 제2 루프 안테나의 패턴과 교차하지 않도록 구성된 상기 제2 루프 안테나 및 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 제2 박막 기판에 형성되고, 상기 제2 루프 안테나 및 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴 중 일부분과 전기적으로 접속되어 상기 전자펜 감지 영역을 구성하고 상기 MUX 및 상기 증폭기로 연결되는 상기 제2 루프 안테나의 패턴과 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴을 완성시키기 위한 상기 제2 루프 안테나 및 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴 중 나머지 부분은 상기 스캔 기판에 형성되고, 상기 MCU는, 상기 복수의 제2 라인 안테나들을 하나씩 선택하기 위한 상기 제2 선택 신호를 더 출력하고, 상기 증폭기에서 출력하는 전위차에 의하여 상기 복수의 제2 라인 안테나 중 상기 전자펜과 가장 가까운 라인 안테나를 더 감지한다.
또한, 상기 제1 루프 안테나와 상기 제2 루프 안테나는 공통 전위이다.
또한, 상기 전자펜 감지 영역을 둘러싸도록 형성된 파워 코일과, 상기 파워 코일에 상기 전자펜에 포함된 공진 회로의 공진 주파수로 교류 전압을 인가하는 전력 공급 드라이버를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은, 전자펜 감지 영역을 구성하는 안테나 패턴을 개선함으로써, 전자펜 감지 영역을 구비하도록 기판을 제조할 때, 안테나 패턴을 하나의 박막 기판마다 1층 인쇄 방식으로 구성할 수 있어서, 공정이 간단하며 제조 비용을 절감할 수 있다.
이로써, 안테나 패턴을 대단히 얇은 투명 박막에 형성하는 것이 가능하여, 타블렛을 다양한 전자 기기에 적용할 수 있게 된다.
또한, 안테나 패턴들, 특히 루프 안테나 패턴들을 회로 기판을 관통하여 접속시킬 필요가 없어서, 별도의 비아홀 및 전도성 컨택을 가공해야하는 공정의 불리함을 제거할 수 있다.
도 1은, 루프 안테나와 라인 안테나를 이용하여 공진 회로를 갖는 전자펜의 위치를 감지하는 타블렛의 기본 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2(a)는, 도 1에 도시된 바와 같은 라인 안테나와 루프 안테나를 이용하는 구조에 있어서 자체 동작할 수 있는 전자펜의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2(b) 내지 2(e)는 전자펜과 타블렛의 동작시 각부에서 나타나는 전압의 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 루프 안테나와 복수의 라인 안테나를 이용하여 전자펜의 위치를 감지하는 다른 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는, 전자펜의 구조와 전자펜의 위치를 검출하기 위한 타블렛의 개략적인 구조를 설명한다.
도 5는, 서로 교차하는 방향으로 배열된 라인 안테나를 구비한 전자펜 감지 영역이 회로 기판에 형성되는 구조를 설명하는 도면이다.
도 6은, 도 5와 같은 구성의 안테나 배치 구조에서 루프 안테나 형태의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 7a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 타블렛에 있어서, 전자펜 감지 영역의 개선된 안테나 구조를 설명하는 도면이다.
도 7b는, 도 7a 중의 원형으로 도시된 부분을 상세히 설명하기 위한 부분 확대도이다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 구조의 타블렛을 이용함에 있어서, 전자펜 감지 영역을 구성하기 위한 회로 패턴을 더욱 간단한 제조 공정으로 저렴하게 구현할 수 있는 방법을 제공한다.
도 7a 및 7b는, 회로 기판에 형성되는 전자펜 감지 영역을 개선된 안테나 구조로 구현함으로써 탁월한 효과를 나타낼 수 있도록 한, 본 발명의 일 실시예에 따른 타블렛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7a를 참조하면, 전자펜 감지 영역(A)은 3개의 회로 기판을 이용하여 구성된다. 즉, X축 라인 안테나(20X) 및 X축 루프 안테나(10A)를 구비하는 제1 기판(111)과, Y축 라인 안테나(20Y)와 Y축 루프 안테나(10B)를 구비하는 제2 기판(112)과, 파워 코일(30)이 형성된 제3 기판(113)이 그것이다.
한편, 각 회로 기판(111, 112)은 투명 박막인 것이 바람직하며, 각 안테나는 ITO와 같은 투명 전도성 물질의 패턴 인쇄 또는 나노-임프린팅 기술 또는 그라비아 오프셋 기술 등의 방식을 이용하여 형성한 투명 전극 패턴인 것이 바람직하다.
먼저, X축 라인 안테나와 X축 루프 안테나를 구비한 제1 기판의 구조를 설명한다.
제1 기판(111)에 형성되는 X축 루프 안테나(10A)는 완전한 루프를 구성하고 있지 않으며, 제1 기판(111)의 일측에서 외부로 개방되어 있다. 또한, 각 라인 안테나들(20X)도 일단은 X축 루프 안테나(10A)에 접속된 상태이지만, 타측은 루프 안테나(10A)와 교차하지 않으면서 루프 안테나(10A)의 일측변을 구성하는 패턴과 나란하게, 제1 기판(111)의 상기 일측에서 외부로 흘러나가는 형태를 하고 있다.
이러한 형태로 각 안테나의 패턴을 구성한다면, 루프 안테나의 패턴과 복수의 라인 안테나의 패턴이 제1 기판(111) 내에서는 서로 중첩 또는 교차되지 않도록 형성될 수 있다. 따라서, 전도성 물질을 1층으로 인쇄하는 간단한 방식으로 안테나 패턴을 제조할 수 있게 된다. 왜냐하면, 라인 안테나의 패턴과 루프 안테나의 패턴이 교차하는 부분에서는 서로 절연이 유지되어야 하므로, 라인 안테나를 인쇄한 위에 절연층을 설치하고 그 위에 다시 루프 안테나의 패턴을 인쇄해야 할 것이다.
한편, 스캔 기판(120)과 제1 기판(111)이 서로 결합됨으로써 X축 루프 안테나(10A)의 루프 형태가 완성된다. 즉, 스캔 기판(120)에는 루프 안테나의 개방된 부분을 폐쇄하여 완전한 루프로 만들기 위한 패턴의 나머지 부분이 형성되어 있다. 스캔 기판(120)에서의 안테나 패턴 구조는 도 7b를 참조하여 이해할 수 있다.
더욱, X축 루프 안테나(10A)와 X축 라인 안테나(20X)의 교차 및 절연은 스캔 기판(120)에서 이루어진다. 또한, X축 라인 안테나들(20X)의 각각은 스캔 기판(120)에서 멀티플렉서(15)에 입력으로 연결될 수 있다. 도 7b에서 굵은 실선은 루프 안테나 패턴의 일부로서 가늘은 실선의 라인 안테나 패턴의 일부(20X 및 20Y)들과는 절연된 상태로 교차하도록 배치된다.
전자펜 감지 영역(A)을 구성하는 제1 기판(111)은 투명 박막으로 형성될 필요가 있지만, 멀티플렉서(15, 25), 증폭기(17), MCU(18) 등이 실장될 수 있는 스캔 기판(120)은 일반적인 경질 PCB로 구성되어도 무방하다. 그리고, 경질 PCB에서는 다층의 회로 패턴을 서로 절연시키는 것이 어렵지 않게 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조는, 제1 기판(111)에는 1층으로 인쇄한 안테나 패턴만을 배치하고, 스캔 기판에서 절연 구조를 포함하는 나머지 패턴을 형성하도록 하고, 이 패턴을 서로 접속시킴으로써 완성된다.
한편, 제1 기판(111)과 스캔 기판(120)의 안테나 패턴들은 납땜 접합 등에 의해 직접 접속될 수 있지만, 커넥터(도시하지 않음)와 같은 접속 기구에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
X축 루프 안테나(10A)의 패턴은 스캔 기판(120)에서 공통 전위를 띠는 회로 패턴(굵은 실선으로 도시된 패턴)과 접속되어 공통 전위로 된다.
한편, Y축 라인 안테나(20Y)와 Y축 루프 안테나(10B)가 형성되는 제2 기판(112)도 제1 기판(111)과 유사하게 구성된다. 즉, Y축 루프 안테나(10B)가 제2 기판(112)의 일측을 통하여 외부로 개방된 형태를 나타내며, Y축 라인 안테나(20Y)의 타단들도 이 부분을 통해 Y축 루프 안테나(10B)의 패턴과 나란하게 외부로 흘러나가는 형태를 보이고 있다.
제2 기판(112)이 스캔 기판(120)과 결합되면, 제2 기판(112)의 Y축 루프 안테나(10B)의 개방된 부분이 스캔 기판(120)에 형성된 패턴(굵은 실선으로 도시된 패턴)과 결합되어 완전한 루프 형태를 갖는 루프 안테나가 완성된다. 또한, 스캔 기판(120)에서는 복수의 Y축 라인 안테나들(20Y)이 절연 부분(S)에서 Y축 루프 안테나(10B)의 나머지 부분과 절연된 상태로 교차하여 멀티플렉서(25)의 입력에 접속된다.
Y축 루프 안테나(10B)의 일측은 공통 전위에 접속된다. 또는 X축 루프 안테나(10A)와 전기적으로 접속됨으로써 결과적으로 공통 전위에 접속될 수도 있다.
이때, 제1 기판(111)에서 스캔 기판(120)에 접속되는 위치와 제2 기판(112)에서 스캔 기판(120)에 접속되는 위치는 서로 중첩되지 않도록 구성함으로써, 제1 기판(111)의 커넥터와 제2 기판(112)의 커넥터를 개별적으로 구성했을 때, 각 커넥터들이 서로 부딪치지 않도록 할 수 있다.
이러한 구성으로써, 스캔 기판(120)에 있어서 제1 기판용 안테나 패턴과 제2 기판용 안테나 패턴이 동일 평면에 나란하게 배치될 수 있으므로, 스캔 기판을 1면으로 구성할 수 있게 된다.
한편, 파워 코일(30)은 전자펜 감지 영역(A)의 외곽을 둘러싸도록 형성되며, 더많은 에너지를 출력하기 위해서는 권선수와 도선의 굵기를 제어해야하므로, 도선을 감은 코일 형태로 배치하거나 또는 제3 기판(113)상에 파워 코일(30)의 패턴을 인쇄하는 방식으로 형성하고, 파워 코일(30)의 루프 형태의 안쪽 부분, 즉, 전자펜 감지 영역(A)에 해당하는 부분의 기판을 뚫어낸 구성(전자펜 감지 영역을 구성하는 회로 기판(111, 112)이 배치될 수 있도록)으로 할 수도 있다.
도 7(a)에서는 기판의 가운데가 뚫려진 액자틀 모양의 기판(113)에 파워 코일(30)의 패턴이 구성된 형태가 도시되어 있다.
이러한 파워 코일(30)의 양단부는 스캔 기판(120)을 통해 전력 공급 드라이버(32)에 연결된다.
스캔 기판(120)에는, 도시된 바와 같이, 라인 안테나와 루프 안테나의 나머지 부분들이 배치되어 있으며, 각 안테나의 패턴들을 서로 절연시킨 절연 영역(S)이 형성되어 있다. 또한, 복수의 라인 안테나의 타단들 중 어느 하나를 선택하기 위한 멀티플렉서들(15, 25)과, 멀티플렉서들의 출력 및 루프 안테나의 전위(즉, 공통 전위)가 입력되는 증폭기(17)와, 증폭기의 출력에 의하여 전자펜(P)의 좌표를 산출하는 MCU(18)가 구성되어 있다. 또한, 외부로부터 전원을 입력받아서 파워 코일(30)을 구동하는 전력 공급 드라이버(32)도 배치되어 있다. 전력 공급 드라이버(32)는 각 루프 안테나들에 대하여 공통 전위를 제공할 수도 있다.
스캔 기판(120)의 이러한 구조는 단지 일례에 지나지 않으며, 다양하게 변형되어 구현될 수도 있다. 또한, 스캔 기판(120)에 실장되는 구성 요소들의 배치 형태 및 개수도 다양하게 설정될 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 제1 기판(111) 및 제2 기판(112), 그리고 파워 코일(30)(또는, 제3 기판)을 서로 중첩시켜 하나의 통합 기판(도시하지 않음)을 형성하고, 이를 디스플레이의 표시면에 설치하게 되면, 디스플레이 표시면상에 단 2겹의 투명 기판만이 올려지게 됨으로써, 투명도가 향상된 터치 스크린을 제작할 수 있게 된다.
즉, 디스플레이에 올려지는 것은, 제1 기판(111)과 제2 기판(112)뿐이다.
파워 코일(30)은 독립적인 기판에 올려지지 않고 단독의 코일로 형성되거나 전자펜 감지 영역만큼이 뚫려진 형태의 기판(113)에 형성될 수 있기 때문에 디스플레이의 표시면을 직접 가리지는 않도록 표시면의 둘레에 배치될 것이다.
또한, 통합 기판에 있어서, 루프 안테나의 루프 형태 내부에서 중첩되는 전극 패턴은, X축 라인 안테나(20X) 및 Y축 라인 안테나(20Y)가 교차하는 부분뿐이다. 따라서, 디스플레이의 표시면에 대한 투명도를 최대한 확보할 수 있다.
물론, 통합 기판을 디스플레이 표시면의 후방에 배치할 수도 있으나, 전자펜(P)의 위치를 더욱 정확하게 감지하기 위해서는 전자펜(P)이 직접 접촉할 수 있어야 하므로, 디스플레이의 앞쪽 표면에 배치하는 것이 바람직한 것이다.
또한, 이러한 통합 기판에 정전용량형 터치 스크린을 실현하기 위한 전극 구조(정전용량 감지용 전극을 각 라인 안테나 사이사이의 공간에 형성하는 방식)를 추가한다면, 정전용량형 터치 스크린과 전자펜에 의한 타블렛 기능을 동시에 구현할 수도 있다.
더욱, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛에 의하면, 전자펜 감지 영역이 형성되는 기판을 제조할 때, 안테나 패턴을 하나의 박막 기판마다 전극을 1층으로 인쇄하는 방식으로 구성할 수 있어서, 제조 공정이 간단하며 비용을 절감할 수 있다.
또한, 안테나 패턴들을 하나의 회로 기판의 양쪽면에 형성하지 않아도 되므로, 양쪽면의 안테나 패턴들을 서로 연결하기 위하여 회로 기판을 관통시킬 필요가 없어서, 별도의 비아홀을 가공해야하는 공정의 복잡함을 제거할 수 있다.
더욱, X축 감지를 위한 안테나 패턴과 Y축 감지를 위한 안테나 패턴을 독립적인 기판에 구성할 수 있으므로, 제조 공정의 설계가 자유롭다.

Claims (8)

  1. 전자펜 감지 영역의 외곽을 따라 루프 구조로 형성되는 제1 루프 안테나와;
    상기 제1 루프 안테나의 루프 구조 내에서 서로 평행하게 배열되어 있으며, 일단들은 상기 제1 루프 안테나에 전기적으로 접속되고 타단들은 상기 루프 구조를 가로지르며 상기 제1 루프 안테나와는 절연된 상태로 교차하여 연장되는 복수의 제1 라인 안테나와;
    상기 복수의 제1 라인 안테나의 타단들을 입력으로 하고 선택 신호에 따라서 상기 복수의 제1 라인 안테나 중 어느 하나를 출력단으로서 선택하는 MUX와;
    상기 MUX의 출력단과 상기 제1 루프 안테나의 전위를 입력으로 하여 전위차 출력하는 증폭기와; 및
    상기 복수의 제1 라인 안테나들을 임의의 방식으로 하나씩 선택하도록 상기 선택 신호를 생성하고, 공진 전압을 출력하는 전자펜이 상기 전자펜 감지 영역에 접근할 때 상기 증폭기에서 출력되는 상기 전위차에 의하여 상기 전자펜과 가장 가까운 라인 안테나를 감지하는 MCU를 포함하는 타블렛으로서:
    상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 상기 전자펜 감지 영역을 포함하는 제1 박막 기판의 표면에 형성되고, 여기서, 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 상기 제1 라인 안테나의 패턴이 상기 제1 루프 안테나와 서로 접속된 일단 부분들을 제외하고는 상기 제1 루프 안테나의 패턴과 교차하지 않도록 구성되고,
    상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴의 루프 구조 중 나머지 부분은 상기 제1 박막 기판과는 독립적인 스캔 기판에 형성되고, 여기서, 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 나머지 부분은 상기 제1 라인 안테나의 패턴이 상기 제1 루프 안테나와 절연된 상태로 교차하는 패턴을 포함하고,
    상기 제1 박막 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분과 상기 스캔 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴의 루프 구조 중 나머지 부분을 서로 전기적으로 접속시킴으로써, 상기 전자펜 감지 영역을 구성하고 상기 MUX 및 상기 증폭기로 연결되는 상기 제1 루프 안테나의 패턴과 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴이 완성되는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 박막 기판은 투명 박막이고,
    상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 상기 투명 박막에 투명 전도성 물질을 단층 인쇄함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 박막 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 일부분과 상기 스캔 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나 및 상기 복수의 제1 라인 안테나의 패턴 중 나머지 부분은, 커넥터에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 루프 안테나는 공통 전위인 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공통 전위는 상기 스캔 기판에 형성된 상기 제1 루프 안테나의 패턴에 접속되는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 타블렛은,
    상기 전자펜 감지 영역의 외곽을 따라 루프 구조로 형성된 제2 루프 안테나와;
    상기 제2 루프 안테나의 상기 루프 구조 내에서 상기 제1 박막 기판의 상기 제1 라인 안테나와 교차하는 방향으로 서로 평행하게 배치되어 있으며, 일단들은 상기 제2 루프 안테나에 전기적으로 접속되고 타단들은 상기 루프 구조를 가로지르며 상기 제2 루프 안테나와는 절연된 상태로 교차하여 연장되어 상기 MUX의 입력에 연결된 복수의 제2 라인 안테나를 더 포함하고,
    상기 제2 라인 안테나의 패턴이 상기 제2 루프 안테나와 서로 접속된 일단 부분들을 제외하고는 상기 제2 루프 안테나의 패턴과 교차하지 않도록 구성된 상기 제2 루프 안테나 및 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴 중 일부분은 제2 박막 기판에 형성되고,
    상기 제2 루프 안테나 및 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴 중 일부분과 전기적으로 접속되어 상기 전자펜 감지 영역을 구성하고 상기 MUX 및 상기 증폭기로 연결되는 상기 제2 루프 안테나의 패턴과 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴을 완성시키기 위한 상기 제2 루프 안테나 및 상기 복수의 제2 라인 안테나의 패턴 중 나머지 부분은 상기 스캔 기판에 형성되고,
    상기 MCU는, 상기 복수의 제2 라인 안테나들을 하나씩 선택하기 위한 상기 제2 선택 신호를 더 출력하고, 상기 증폭기에서 출력하는 전위차에 의하여 상기 복수의 제2 라인 안테나 중 상기 전자펜과 가장 가까운 라인 안테나를 더 감지하는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 루프 안테나와 상기 제2 루프 안테나는 공통 전위인 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자펜 감지 영역을 둘러싸도록 형성된 파워 코일과,
    상기 파워 코일에 상기 전자펜에 포함된 공진 회로의 공진 주파수로 교류 전압을 인가하는 전력 공급 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3196742A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-26 Samsung Display Co., Ltd. Electronic pen sensing device and display device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101487463B1 (ko) * 2013-07-03 2015-01-28 주식회사 더한 전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 수행할 수 있는 타블렛
CN104951128B (zh) * 2014-03-31 2019-10-18 Lg伊诺特有限公司 具有用于感测图案的交叉结构的触摸面板
EP3126938B1 (en) * 2014-03-31 2021-07-07 LG Innotek Co., Ltd. Touch panel for improving cross structure of sensing pattern

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090033659A (ko) * 2007-10-01 2009-04-06 아즈마 무라카미 좌표 입력 장치
KR20090123647A (ko) * 2008-05-28 2009-12-02 유영기 타블렛 시스템 및 그의 제어 방법
KR101027672B1 (ko) * 2009-11-24 2011-04-12 유영기 손가락과 공진회로를 구비한 포인터의 위치를 동시에 검출할 수 있는 타블렛
KR20110057384A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 주식회사 윈터치 개선된 안테나 구조를 갖는 타블렛

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090033659A (ko) * 2007-10-01 2009-04-06 아즈마 무라카미 좌표 입력 장치
KR20090123647A (ko) * 2008-05-28 2009-12-02 유영기 타블렛 시스템 및 그의 제어 방법
KR101027672B1 (ko) * 2009-11-24 2011-04-12 유영기 손가락과 공진회로를 구비한 포인터의 위치를 동시에 검출할 수 있는 타블렛
KR20110057384A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 주식회사 윈터치 개선된 안테나 구조를 갖는 타블렛

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3196742A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-26 Samsung Display Co., Ltd. Electronic pen sensing device and display device
US10139928B2 (en) 2016-01-19 2018-11-27 Samsung Display Co., Ltd. Electronic pen sensing panel, electronic pen sensing device, and display device including the same

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