用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板以及輸入系統的製作方法

2023-11-07 13:43:22

本發明涉及用於同時感測手指觸摸和電子筆操控的多輸入板以及輸入系統，更具體地，涉及用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板和包括所述多輸入板的輸入系統。

背景技術：

作為同時感測手指觸摸和發射感應電磁場的電子筆(e-pen)的操控的傳統技術，提出了題為「Tablet for simultaneously sensing positions of a finger and a pointer with a resonance circuit」的韓國專利No.1027672。

在傳統技術中，如圖1所示，通過將形成第一線天線111和第一線電極121的襯底與形成第二線天線112和第二線電極122的襯底進行疊置，可以檢測到沿第一方向和第二方向的坐標。

同時，為了感測手指觸摸，例如將作為特定交流電壓的TX信號施加至沿第一方向的第一線電極，並且通過沿第二方向的第二線電極接收手指的RX信號。

在普通的圖案結構中，TX信號的電極被配置為儘可能大以通過TX信號產生較強的交流電場。因此，為了形成儘可能大的施加TX信號的第一線電極的每一個，第一線電極密集地配置為相對於相鄰的第一線電極具有儘可能小的間隔。

為了實現根據傳統技術的同時感測手指觸摸和電子筆的操控的平板，第一線天線圖案設置在用於TX信號的第一線電極圖案之間。然而在這種結構中，因為第一線天線圖案位於第一線電極圖案之間，並且這些圖案實質上要求特定間隔，不可避免的是可以將第一線電極圖案的寬度相對地減小到某個程度。

因此，第一線電極中的TX信號的強度降低，使得可以限制感測電容性手指觸摸的靈敏度。

另外，將第一線天線圖案設置在第一線電極圖案之間意味著所設置的圖案數量的增加。當圖案數量增加時，設置為將所述圖案連接至外部設備的連接線的數量也增加。因為連接線不是用於感測手指或電子筆，所以它們延伸到圖案外並且形成邊框區。

從而，由於隨著連接線的數量增加需要更大的邊框區，所以當前減小邊框寬度的趨勢是不利的。

技術實現要素：

技術問題

本發明構思提出了一種用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板，從而解決了上述問題：當將線天線設置在TX信號的線電極之間以同時感測電容性手指觸摸和感應電磁場型電子筆(e-筆)輸入時，線電極的寬度降低並且線電極之間的間隔增加，使得觸摸感測的靈敏度降低。

本發明構思提出了一種多輸入板，該多輸入板能夠在保持電容性手指觸摸感測的性能的同時通過使用感應電磁場來感測電子筆的位置，而不降低用於TX信號的電極的寬度。

本發明構思提出了一種用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板，其中通過減小設置在圖案外部的連接線的數量來減小邊框寬度。

有益效果

在根據本發明構思的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板中，用於根據TX信號的施加來感測電容性觸摸的第一圖案也用於感測發射感應電磁場的電子筆。

因此，由於不需要減小第一圖案的尺寸，所以不會降低電容性觸摸感測的靈敏度。另外，因為沒有增加第一圖案的連接線的數量，所以不需要增加邊框區。

另外，因為可以按照各種方法在襯底上實現每一種圖案，所以可以容易地製造多輸入板。

附圖說明

圖1示出了根據傳統技術的用於同時感測手指和指示器的位置的圖案沿第一方向和第二方向的形狀。

圖2示出了根據實施例的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的結構。

圖3示出了根據另一個實施例的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的結構。

圖4示出了根據另一個實施例的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的結構。

圖5示出了根據實施例的多輸入板的圖案的重疊形狀。

圖6示出了圖5的圖案中的第一圖案的結構以及從第一圖案的每一個的相對端到控制器和開關設備的連接線。

圖7示出了圖5的圖案中的第二圖案、第三圖案和公共迴路的結構以及所述圖案的連接線的結構。

圖8示出了根據本發明構思的設置多輸入板、顯示面板和功率線圈的示例。

圖9A和9B示出了根據本發明構思的設置多輸入板、顯示面板和功率線圈的另一個示例。

圖10A和10B示出了根據本發明構思的設置多輸入板、顯示面板和功率線圈的另一個示例。

圖11A、11B、11C和11D是各種功率線圈結構的截面圖。

圖12示出了通過在多個襯底上形成功率線圈圖案以及通過重疊襯底以將圖案連接成一個圖案來形成一個功率線圈的示例。

圖13示出了將功率線圈設置在襯底的形成感測圖案的邊緣部分處的示例。

圖14示出了與圖13不同的在與形成感測區域的表面相對的表面上形成功率線圈的示例。

圖15示出了在分離的襯底上形成功率線圈然後將所述襯底與多輸入板和顯示面板重疊的示例。

具體實施方式

根據本發明的一個方面，一種用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板包括：多個第一圖案，在感測區域中沿第一方向延伸；多個第二圖案，在感測區域中沿特定第二方向延伸；多個第三圖案，在感測區域中沿第二方向延伸；至少一個公共迴路，圍繞所述感測區域的至少一部分；第一控制器，在電容性觸摸感測模式下，通過當第一圖案的一端與第一圖案的另一端相連或者將第一圖案的另一端開路時向第一圖案的一端施加電壓並且感測在第二圖案處出現的電壓，來確定電容性觸摸的位置，或者通過當第一圖案的一端與第一圖案的另一端相連或者將第一圖案的另一端開路時向第二圖案的一端施加電壓並且感測在第一圖案的一端處出現的電壓，來確定電容性觸摸的位置；以及第二控制器，在感應電磁場感測模式下，在第一圖案的另一端和第三圖案的與第三圖案的一端相對的另一端與所述至少一個公共迴路相連時，基於第一圖案的另一端所連接的公共迴路的電壓和從第一圖案的一端輸出的電壓，來確定沿第二方向的感應電磁場發射位置，或者基於第三圖案的另一端所連接的公共迴路的電壓和從第一圖案的一端輸出的電壓來確定沿第一方向的感應電磁場發射位置。

所述至少一個公共迴路可以連接至所述第三圖案的另一端。

所述第三圖案可以與所述第二圖案形成於相同襯底的相同表面上。

在電容性觸摸感測模式下，所述至少一個公共迴路可以被設置為接收要接地的或要開路的電壓，並且所述第三圖案的一端可以被設置為接收要接地的或者要連接至所述第二控制器的或者要開路的電壓。

在感應電磁場感測模式下，所述第二圖案的一端可以被設置為接收將要接地的、要連接至所述第一控制器的或者要開路的電壓。

所述第一控制器和所述第二控制器可以通過相互控制通信線路來傳送所述第一圖案的佔用率和佔用時間，以在分開的時間部分中執行電容性觸摸感測模式和感應電磁場感測模式。

可以通過使用所述第一圖案、所述第二圖案和所述第三圖案中的至少一個將感應電磁場發射至電子筆的諧振電路。

所述多輸入板還可以包括：功率線圈，設置為與所述第一圖案、所述第二圖案、所述第三圖案和所述公共迴路絕緣，並且具有圍繞所述感測區域的至少一部分的線圈形狀以將感應電磁場發射至所述電子筆的諧振迴路；以及線圈驅動器，向所述功率線圈施加功率以發射所述感應電磁場。

所述功率線圈可以包括圍繞多個小區域中的一個或一些的小尺寸功率線圈，所述多個小區域是通過將所述感測區域分段來獲得的。

在感應電磁場感測模式下，所述至少一個公共迴路是共用的，或者使用分離的公共迴路作為所述第一圖案的另一端所連接的公共迴路以及所述第三圖案的另一端所連接的公共迴路。

根據本發明構思的一個方面，一種用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板包括：第一層，其上形成在感測區域中沿第一方向延伸的多個第一圖案；第二層，其上形成在感測區域中沿第二方向延伸的多個第二圖案；第三層，其上形成在感測區域中沿所述第二方向延伸的多個第三圖案；以及至少一個公共迴路層，其上形成圍繞所述感測區域的至少一部分的公共迴路。。

所述多輸入板還可以包括功率線圈層，所述功率線圈層上形成用於將感應電磁場發射至電子筆的諧振電路的至少一個功率線圈圖案。

所述第一層、所述第二層、所述第三層、所述公共迴路層和所述功率線圈層中的至少兩層可以形成在一個襯底的兩個表面上。

所述第一層、所述第二層、所述第三層、所述公共迴路層和所述功率線圈層中的至少兩層在絕緣狀態下形成在一個襯底的一個表面上，或者在其間插入絕緣層的情況下堆疊。

所述公共迴路層的至少一部分或者整體可以形成於所述第一層、所述第二層、所述第三層和所述功率線圈層中的層上，並且所述公共迴路層被配置為使得當所述層重疊時將相應的部分彼此相連以形成一個完整的迴路形狀，或者將完整的迴路形狀形成於所述層中的至少一個的一個表面上。

所述第一層、所述第二層、所述第三層和所述公共迴路層中的至少兩層可以形成在相同襯底的相同表面上。

根據本發明的一個方面，一種具有用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的觸控螢幕裝置包括：根據上述本發明構思的任一項所述的多輸入板；以及顯示視覺圖像的顯示面板層，其中所述多輸入板的所述第一層、所述第二層、所述第三層、所述公共迴路層、所述功率線圈層和所述顯示面板層按照特定順序堆疊。

發明構思的實施方式

參考示出了本發明構思的優選實施例的附圖以便獲得對於本發明構思、其優點以及由本發明構思的實現而完成的目標的足夠理解。下文中，將通過參考附圖解釋本發明構思的優選實施例來描述用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板。附圖中相同的參考數字指示相同的元素。

下面參考圖2描述根據實施例的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的結構。參考圖2，所述多輸入板可以包括多個第一圖案11、多個第二圖案21、多個第三圖案31、公共迴路32、第一控制器51和第二控制器52。另外，所述多輸入板還可以包括第一MUX 41，作為開關設備。

感測區域表示通過用戶手指的接近或觸摸實現電容性觸摸輸入或者通過發射感應電磁場的電子筆(e-筆)的接近或觸摸實現感應電磁場輸入的區域。可以將感測區域限定在電子裝置的具體位置，具體地顯示面板表面的至少一部分。在以下描述中，所述感測區域與公共迴路32圍繞的區域相匹配。另外，所述感測區域是顯示面板的整個表面。

第一方向可以表示感測區域中的特定線性方向。另外，第二方向可以表示與是第一方向相交的另一個線性方向。例如，第一方向可以是沿X-軸的特定方向，而第二方向可以是沿與X軸垂直的Y-軸的方向。

在本發明構思中，執行感應電磁場輸入的電子筆可以配置為寫入裝置的形式，並且可以包括具有電容器和電感器在內的諧振電路。

電子筆可以包括電池，並且通過使用電池提供的功率向諧振電路施加交流電壓，通過電子筆的一部分發射感應電磁場，例如筆尖。另外，所述電子筆可以通過引線方式連接至外部電源，並且可以通過直接從外部電源接受功率並且發射反應電磁場來操作。

在本發明構思中，代替包括分離的電池或者通過引線方式接收功率，電子筆可以配置為當諧振電路利用外部產生的感應電磁場諧振時產生感應電壓，將所產生的感應電壓存儲在電容器中，並且當去除外部產生的感應電場時根據在電容器中存儲的感應電壓從所述諧振電路發射感應電磁場。將這種電子筆稱作無電池電子筆。

所述第一圖案11是在感測區域中沿第一方向延伸的導電圖案。

所述第一圖案11可以具有多種形狀，例如具有一定寬度的棒狀形狀、具有連續變化的寬度的形狀以及連接具體外形的頂點的陣列形狀。另外，所述第一圖案11不但可以具有沿直線延伸的形狀，而且可以具有沿向正弦波那樣的特定規則曲線或者沿各種自由曲線彎曲的形狀。

可以將所述第一圖案11沿第二方向設置多個。在這種狀態下，第一圖案11可以至少在感測區域中具有間隔的並行設置，並且可以彼此絕緣也與其他圖案絕緣，例如與第二圖案21絕緣。

在本發明構思中，所述第一圖案11感測用戶的手指的電容性觸摸，並且描述了形成為沿第一方向線性帶狀的第一圖案11的示例。

作為感測區域中沿第二方向延伸的導電圖案的第二圖案21可以具有與第一圖案11類似的形狀或者可以具有不同的形狀。在本實施例中，描述了形成為沿第二方向的線性帶子或引線形狀的第二圖案21的示例。

可以將第二圖案21沿第一方向並行地設置為多個，它們至少在感測區域中具有特定間隔。所述第二圖案21彼此絕緣，與其他圖案絕緣(具體地與第一圖案絕緣)並且與除了第一圖案21之外的其他圖案絕緣。另外，所述第二圖案21與感測區域中的第一圖案11重疊。

當第一圖案11形成於襯底的一個表面上(具體地，透明膜襯底上)並且第二圖案21形成於相對的表面上時，相應的圖案可以在彼此絕緣的同時彼此重疊。備選地，所述第一圖案11可以形成於任一個膜襯底上，並且所述第二圖案21形成於另一個膜襯底上，然後所述膜襯底彼此重疊。同樣，所述第一圖案11和所述第二圖案21可以彼此絕緣，並且可以在用於在所述襯底的任一表面上形成第一圖案、通過塗覆絕緣材料來形成絕緣層以及在所述絕緣層上形成所述第二圖案21的方法中彼此重疊。

可以是例如用於感測電容性手指觸摸的電極圖案的第一圖案11可以是TX圖案，該TX圖案根據TX信號的施加向所述圖案的外部發射交流電場。

同樣，所述第二圖案21可以是RX圖案，所述RX圖案接收從所述TX圖案發射的交流電場(TX信號)，並且輸出RX信號。

所述TX信號可以是具有特定頻率的交流電壓。當向TX圖案施加交流電壓時，所述TX圖案發射具有上述頻率的交流電壓。可以將所發射的交流電場輸入至RX圖案。當諸如手指之類的電場吸收對象接近所述TX圖案或所述RX圖案時，從所述TX圖案輸入至所述RX圖案的交流電場的一部分被電場吸收對象吸收，因此所述RX圖案輸出與改變的交流電場相對應的EX信號。

在這種狀態下，可以通過使用改變所述交流電場的位置處所述TX圖案和所述RX圖案的位置來確定所述電場吸收對象的位置。另外，可以通過使用所述改變交流電場的量來確定接近、接觸或接近距離。

所述電場吸收對象不但可以是人體(具體地，手指)而且可以是接地或者包括特定電場吸收電流的電子裝置。

儘管在以上描述中，所述第一圖案11是TX圖案並且所述第二圖案21是RX圖案，可以配置為將TX信號施加至所述第二圖案21並且所述第一圖案11輸出RX信號。

另外在位置關係中，所述第一圖案11可以位於下側，並且所述第二圖案21可以位於所述第一圖案11上方。相反地，所述第二圖案21可以位於所述下側，並且所述第一圖案11位於所述第二圖案21上方。

所述第三圖案31是沿第二方向設置在第二圖案21之間的感測區域中的多個導電圖案，所述第三圖案與所述第一圖案11和所述第二圖案21絕緣。

所述公共迴路32是至少圍繞所述感測區域的迴路形狀中的導電圖案，並且可以將接地電壓或者具有特定值的電壓施加至所述公共迴路32。另外，所述公共迴路32可以設置為浮置狀態，在所述浮置狀態下沒有施加電壓。

將所述公共迴路32設置為與其他圖案絕緣。然而，所述第三圖案31的另一端可以連接至所述公共迴路32。

換言之，所述第三圖案31的另一端連接至所述公共迴路32的一側，並且所述第三圖案31的一端在感測區域上延伸，並且進一步在所述公共迴路32的另一側上延伸至所述感測區域的外部。所述公共迴路32和所述第三圖案31在與所述公共迴路32的另一側相交的部分處彼此絕緣。

所述第一圖案11、所述第二圖案21、所述第三圖案31和所述公共迴路32可以形成於分離襯底上。所述襯底可以是透明襯底或柔性膜襯底。所述第二圖案21和所述第三圖案31可以同時彼此並行地形成於一個襯底上。

另外，所述公共迴路32的圖案可以通過劃分為至少兩個或多個部分形成於襯底上，該襯底上形成有所述第一圖案11、所述第二圖案21、所述第三圖案31和所述公共迴路32。當所有的襯底彼此重疊時，所述至少一部分連接以形成所述公共迴路32。

另外，可以通過在所述第一圖案11周圍形成一個圖案以及在第三圖案31周圍形成另一個圖案來形成所述公共迴路32的圖案，從而為每一個圖案提供分離的公共迴路。如上形成的分離的公共迴路可以在絕緣狀態下被獨立地控制，或者可以連接至相同的電勢。

所述第一圖案11、所述第二圖案21、所述第三圖案31和所述公共迴路32中的至少兩個可以形成於一個襯底的相同表面上或者一個襯底的相對表面上。

儘管在以上描述中，所述第三圖案31的每一個設置在第二圖案21之間，這意味著所述第二圖案21和所述第三圖案31可以形成於一個襯底的相同表面上。當所述第二圖案21和所述第三圖案31形成於分離的襯底上時，將所述第三圖案31的每一個設置於所述第二圖案21之間是不必要的。另外，即使當所述第二圖案21和所述第三圖案31形成於一個襯底的相同表面上時，將所述第三圖案31的每一個設置在所述第二圖案21之間也是不必要的。所述第二圖案21可以設置為圍繞所述第三圖案31，或者所述第三圖案31可以設置為圍繞所述第二圖案21。

所述第一控制器51是用於感測電容性觸摸的控制器，並且在電容性觸摸感測模式下可以感測手指或電子筆對於感測區域的接近或觸摸，所述手指或電子筆接地或者包括吸收交流電場的電流，並且輸出與所感測的觸摸位置的坐標有關的信息。

為此，所述第一控制器51將所述第一圖案11的每一個的另一端開路，或者將所述第一圖案11的每一個的另一端連接至所述第一圖案的一端，並且向所述第一圖案中的任一個或者多個施加特定電壓，即TX信號。所述第一控制器51感測從所述第二圖案21中的任一個或多個輸出的電壓，即RX信號。

當識別出感測的RX信號的性質(例如幅度或頻率)發生改變的位置時，可以將與所述位置相對應的所述第一圖案和所述第二圖案確定為所述電容性觸摸的位置。

在感應電磁場感測模式下作為用於感測感應電磁場輸入的控制器的第二控制器52包括諧振電路，並且可以當發射感應電磁場的電子筆接近或觸摸感測區域時輸出與所述位置的坐標有關的信息。

換言之，所述第二控制器52選擇所述第一圖案11的每一個的另一端之一併且將所連接的另一端與公共迴路32相連，並且將所述公共迴路32的電壓與從與所選擇的另一端相對應的一端輸出的感應電壓進行比較，從而感測電子筆的位置(從諧振電路輸出的感應電磁場的位置)。備選地，所述第二控制器52同時將所述第一圖案11的所有另一端連接至所述公共迴路32，並且選擇所述第一圖案11的至少一個，並且將從所選擇圖案的一端輸出的感應電壓與所述公共迴路32的電壓進行比較，由此感測電子筆的位置。

同樣地，通過使用如上的第一圖案，可以感測電子筆的根據第二方向的位置。

接下來，所述第二控制器52選擇所述第三圖案31之一，並且將從所選擇的圖案輸出的感應電壓與所述公共迴路32的電壓進行比較，由此感測電子筆的位置。同樣地，通過使用如上的第三圖案31，可以感測電子筆的根據第二方向的位置。

在按照電容性觸摸感測模式感測觸摸並且按照感應電磁場感測模式感測電子筆沿第二方向的位置時，所述第一圖案11是共用的，並且因此上述操作是分離執行地，而不會彼此重疊。因此，所述第一控制器51和所述第二控制器52可以經由相互控制通信線53彼此連接。可以經由相互控制通信線53將每一個控制器的操作模式以及所述第一圖案11的佔用率和佔用時間/持續時間通知給對方。

在電容性觸摸感測模式下，可以將具體的電壓施加至未在使用的公共迴路32。備選地，所述公共迴路32可以接地或者可以保持開路狀態。

另外，在電容性觸摸感測模式下，未在使用的第三圖案32可以保持連接至第二控制器52的連接狀態或者設置為開路狀態，或者可以將具體的電壓施加至所述第三圖案31。

另外，在感應電磁場感測模式下，未在使用的第二圖案21可以接收具體的電壓、可以接地、可以保持連接至第一控制器51的連接狀態或者可以是開路的。

作為開關設備的示例，所述第一MUX 41可以是具有兩個輸入和一個輸出的2：1MUX。所述第一圖案11中的任一個的一端可以連接至兩個輸入中的任一個，並且所述公共迴路32的連接點可以連接至所述兩個輸入中的另一個。所述第一圖案11之一的另一端可以連接至所述輸出。第一MUX 41可以設置為與第一圖案11的數量一樣多。

第一MUX 41可以將所有的輸入和輸出開路。

可以通過第一控制器51或第二控制器52來控制第一MUX 41的選擇操作。換言之，在電容性觸摸感測模式下，通過將所述第一圖案11的每一個的一端和另一端彼此連接，所述第一圖案11的每一個的一端和另一端彼此相連或者都開路。在感應電磁場感測模式下，所述第一MUX 41被控制為將所述公共迴路32與所述第一圖案11之一的另一端相連。

在本實施例中，下面詳細描述第一控制器51和第二控制器52的操作示例。

(1)在電容性觸摸感測模式下：

所述第一控制器51向所述第二控制器52通知電容性觸摸感測模式的執行和第一圖案11的佔用。接收所述通知的第二控制器準備感應電磁場感測操作。

由於通過特定控制器控制所述第一MUX 41的操作以選擇所述第一圖案11的一端作為輸出，所以所述第一圖案11的一端和另一端彼此相連形成迴路。另外，可以控制所述第一MUX 41將所有輸入和輸出開路。

在這種狀態下，所述公共迴路32可以接收具體的電壓、可以接地或者可以開路。

另外，所述第三圖案31可以接收具體的電壓或者可以接地。另外，所述第三圖案31可以保持連接至第二控制器52的連接狀態或者可以開路。

在這種狀態下，所述第一控制器51可以向多個第一圖案11的任一個施加TX信號，通過選擇第二圖案21中的一個或多個來接收RX信號，並且基於所接收的RX信號來確定電容性觸摸的位置。

因此，通過連接第一圖案11的兩端使得選擇所述第一圖案11的一端作為輸出，實現了雙路由：其中將TX信號同時施加至所述第一圖案11的一端和另一端。

(2)在感應電磁場感測模式中：

所述第二控制器52向所述第一控制器51通知感應電磁場感測模式的執行以及所述第一圖案11的佔用。接收所述通知的第一控制器51準備電容性感測操作。

另外，所述第二圖案可以接收具體的電壓、可以接地、可以連接至第一控制器51或者可以開路。

通過特定控制器控制所述第一MUX 41的操作，使得所述第一圖案11的另一端連接至所述公共迴路32。換言之，所述第一MUX 41被控制為選擇與所述公共迴路32相連的第一圖案11的一端作為輸出。

在這種狀態下，所述第二控制器52選擇所述第一圖案11之一的一端，將所選擇的一端處的感應電壓與所述公共迴路32的電壓之間的電勢差進行比較，並且基於所選擇的第一圖案11來確定感應電磁場的發散位置，即具有諧振電路的電子筆的接近位置。可以處理所述第一圖案11的選擇，使得一個接一個地選擇具體的參考位置，或者按照特定順序從參考位置選擇圖案。

所述第二控制器52通過使用第三圖案31來執行感應電磁場感測操作，與此同時或作為備選，通過使用第一圖案11來執行感應電磁場感測操作。所述第二控制器52選擇所述第三圖案31中的任一個，並且將感測的感應電壓與所述公共迴路32的電勢進行比較，並且可以基於所選擇的第三圖案來確定發射感應電磁場的位置。

可以通過將通過第一圖案11確定的位置和通過第三圖案31確定的位置進行組合來產生所述電子筆在感測區域中的二維坐標。

根據本實施例的多輸入板配置為只在用於感測電容性觸摸的電極圖案中的在圖案之間具有一定程度空間的第二圖案(RX圖案)21之間添加用於感測電子筆的第三圖案31，並且在第一圖案(TX圖案)11在圖案之間不具有空間的情況下，被配置為使用作為開關設備的第一MUX 41將第一圖案11的一端選擇性地連接至公共迴路32或者將所述一端開路，還被配置為用作用於感測電子筆的天線圖案。

根據以上結構，因為至少針對第一圖案(TX圖案)11可以儘可能地增加圖案的寬度，所以可以保持觸摸感測的靈敏度。

另外，因為可以通過使用第一圖案11來感測電容性觸摸和感應電磁場輸入兩者，所以可以減小用於連接線的邊框，這是由於在形成附加的圖案時連接線的數量沒有增加。

圖3示出了根據另一個實施例的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的結構。參考圖3，根據本實施例的多輸入板可以包括用作另一種類型的開關設備的第二MUX 42和開關陣列43。

所述開關陣列43用於允許反饋連接或在將所述第一圖案11的一端連接至其另一端的反饋結構中將所述連接開路。

所述開關陣列43被控制為在電容性觸摸感測模式下將第一圖案11的一端和另一端按照一一對應關係連接，並且在感應電磁場感測模式下將所述第一圖案11的一端和另一端之間的連接開路。

在第二MUX 42中，通過所述第一圖案11形成的迴路連接點是輸入，並且與所述公共迴路32的連接點是輸出。所述第二MUX 42可以具有與所述第一圖案11的數量相對應的輸入。

在電容性觸摸感測模式下，可以通過將所述輸入設置為高阻抗來控制所述第二MUX 42將所述輸入開路或保持該狀態為開路狀態。

可以將所述TX信號施加至多個第一圖案11中的任一個。

當開關陣列43將所述第一圖案11的一端和另一端彼此相連時，可以實現將所述TX信號施加至所述第一圖案11中的每一個的兩端的雙路由。當將所述開關陣列43都開路時，可以實現將TX信號只施加至第一圖案11的一端的單一路由。

接下來，在感應電磁場感測模式下，所述第二MUX 42可被控制為連接所有的輸入作為輸出或者連接一個或多個輸入作為所述輸出。因此，所述第一圖案11的另一端可以連接至所述公共迴路32。

可以根據在第一控制器51和/或第二控制器52上設置的相互協議，通過第一控制器51和第二控制器52的任一個或兩者彼此共同操作來處理上述控制操作。備選地，可以通過分離的控制設備來處理所述控制操作。

在所述結構中，所選擇的第一圖案穿過公共迴路32，從而由於從電子筆發射的感應電磁場，所選擇的第一圖案輸出感應電壓。

接下來參考圖4，下文描述了根據另一個實施例的用於同時感測電容性觸摸和感應電磁場輸入的多輸入板的結構。

本實施例的結構與圖3實施例的結構的不同之處在於：去除了所述開關陣列，並且將所述第一圖案11的一端的每一個和另一端的每一個輸入至所述第一控制器51。作為開關設備的第三MUX 44與第二MUX 42相同。

根據以上結構，在第一控制器51的控制下，所述第一圖案11的另一端可以連接至所述第一圖案的一端或者可以開路，而無須添加開關陣列43。

換言之，在電容特性觸摸感測模式下，所述第一控制器51將所述第一圖案11的另一端與所述第一圖案的一端相連或者將另一端開路(單一路由)，或者將所述第三MUX 44的所有輸入和輸出開路。

在感應電磁場感測模式下，所述第一控制器51將所述第一圖案11的所有另一端開路，並且控制所述第三MUX 44被控制為將特定另一端連接至所述公共迴路32。

根據另一個示例的多輸入板還可以包括功率線圈61和用於驅動功率線圈61的線圈驅動器63。將參照圖2至圖4來描述所述結構。

所述功率線圈61通過使用感應電磁場從所述感測區域的一部分或整個表面向包括諧振電路的電子筆供應能量。所述功率線圈61可以形成為沿感測區域的邊緣纏繞的線圈，並且可以接收與特定頻率相對應的交流電壓/電流，具體地，所述特定頻率是所述電子筆的諧振頻率。

所述功率線圈61可以形成於在一個襯底上安裝旋渦形狀印刷的一個圖案中。同樣，可以通過在多個襯底上形成所述圖案、與所述襯底重疊並且連接所述圖案(參見圖12，例如)來形成所述功率線圈61。

所述線圈驅動器63供應所述交流電壓/電流。可以與感應電磁場感測模式同步地執行線圈驅動器63的能量供應操作。

可以根據感應電磁場將感應電磁場感測模式劃分為經由功率線圈61向電子筆供應能量的能量供應周期以及感測通過所述第一圖案11和所述第三圖案31從所述電子筆發射的感應電磁場位置的電子筆感測周期。可以控制所述功率線圈61隻在能量供應周期操作。

所述功率線圈61可以將所述感測區域分為多個小區域，在每一個小區域中形成小尺寸線圈，並且通過向每一個線圈施加交流電壓/電流來發射感應電磁場(例如參見圖10B)。

當用於輸入操作的電子筆不包括諸如能夠長時間存儲功率的電池之類的充電設備時，可以採用所述功率線圈61。當將具有諧振電路的電子筆實現為只在較短的時間發射能量時，添加所述功率線圈61以與發射時間同步地向所述諧振電路供應能量。

當電子筆包括電池並且可以主動地發射感應電磁場時，可以不提供功率線圈61。

可以通過使用現有的第一圖案11至第三圖案31來實現功率線圈61，而無須添加如上所述的分離的圖案。例如，通過適當地選擇所述第一圖案11的一個或多個的一端和另一端，可以形成具有所選擇的第一圖案的功率線圈圖案。當向所述圖案施加具體的電壓時，通過所述第一圖案11發射感應電磁場。

圖5至圖7示出了根據本發明構思的在通過使用所述圖案來感測感應電磁場的多輸入板中的每一個襯底上形成的用於感測電容性觸摸的形狀。

參考圖5，在根據本實施例的多輸入板中，通過將其上形成連接線12以將第一圖案11、第二圖案21、第三圖案31和公共迴路32的圖案與設備相連的襯底重疊來獲得圖案的形狀，所述設備例如是與每一個圖案相對應的第一控制器、第二控制器、開關設備等。

圖6示出了圖5圖案中的將第一圖案11和所述第一圖案11中的每一個的兩端與每一個控制器和開關設備相連的連接線12的圖案形狀。

在附圖中，所述第一圖案11設置在感測區域中，並且所述連接線12的每一個配置為延伸至所述感測區域外部的指定位置。具體地，設置了連接線12的感測區域的外部形成了所述顯示面板的外部，即邊框。

可以在將諸如ITO之類的透明導電材料印刷到諸如PET之類的透明襯底上的方法中形成所述第一圖案11。

因為所述第一控制器51、所述第二控制器52和所述開關設備設置在位於上述襯底外部的其他襯底上，連接線12表現為從襯底的端部向外延伸的形式來切割，所述端部即附圖的最上面部分處的連接器部分。

圖7示出了圖5的圖案中的第二圖案21、第三圖案31和公共迴路32的結構。

在圖7中，所述第二圖案21和所述第三圖案31可以設置於感測區域中，並且所述公共迴路32可以設置在所述感測區域內部或外部。所述襯底可以是透明襯底，並且可以通過使用透明帶電材料的印刷方法來形成每一個圖案。

所述第二圖案21的一端經由所述連接線12延伸至所述襯底的外部。所述第二圖案21的另一端處於開路狀態。所述第三圖案31的一端中的每一個連接至所述公共迴路32，並且所述第三圖案31的另一端具有連接線12。

因為所述控制器51和52以及開關設備中的每一個設置於所述襯底外部，所以所述連接線12經由所述襯底的連接器部分延伸至外部。

通過將圖6的襯底和圖7的襯底重疊來獲得如圖5所示的圖案結構。

圖8至圖15示出了根據本發明構思的多輸入板的結構和顯示面板。另外，也描述了功率線圈圖案的添加。通過將由透明襯底構成並且整體上透明的多輸入板和用於視覺地顯示特定圖像的顯示面板彼此重疊，可以實現能夠相對於顯示面板輸入用戶手指觸摸的操作或者通過電子筆的操作的輸入系統。

圖8示出了根據本發明構思的設置多輸入板、顯示面板和功率線圈的示例。參考圖8，將多輸入板設置於顯示面板上，並且將功率線圈形成於管狀襯底上，所述管狀襯底是通過滾動帶狀襯底以圍繞顯示面板(和/或多輸入板)的側表面(參見圖11A)來形成的。

同樣地，通過將具有功率線圈的帶狀襯底設置在所述顯示面板的側表面處，可以減小整個系統的厚度和邊框寬度，使得可以實現緊湊的系統。

可選地包括屏蔽片，所述屏蔽片防止從所述功率線圈發射的感應電磁場輻射至後側。

圖9A和圖9B示出了根據本發明構思的設置多輸入板、顯示面板和功率線圈的另一個示例，其中將功率線圈圖案形成於環形平面襯底上。所述功率線圈可以設置在所述多輸入板上面(參見圖9A)，或者設置所述多輸入板和所述多輸入板下面的顯示面板之間(參見圖9B並且進一步參考圖11B)。

圖10A和圖10B示出了根據本發明構思的設置多輸入板、顯示面板和功率線圈的另一個示例，其中所述功率線圈形成於環形平面襯底上，並且具有功率線圈的環形平面襯底設置在所述多輸入板和顯示面板的下面。

具體地，圖10A示出了按照單環形狀轉動的功率線圈的示例。

在圖10B中，例如沿長度方向將需要功率線圈的區域(即感測區域)劃分為幾個小區域的區域，並且所述功率線圈設置為使得每一個功率線圈圍繞每一個小區域(參見圖11C)。在這種狀態下，所述功率線圈可以通過彼此絕緣而彼此重疊。根據如上所述的將小尺寸功率線圈進行組合的結構，可以在感測區域的所有部分中形成較強且均勻的感應電磁場。因此，可以將能量有效地提供給電子筆，從而改進了感測電子筆位置的靈敏度。

另外，所述功率線圈不但可以形成於分離的襯底上，而且可以形成於具有其他感測圖案的特定襯底上。換言之，例如可以將所述功率線圈印刷到如圖9A所示的多輸入板的上表面上，可以將所述功率線圈印刷到如圖9B所示的所述多輸入板的下表面上，或者可以將所述功率線圈印刷到如圖10A所示的所述顯示面板的下表面上或者所述屏蔽片的上表面上。

圖11A、11B、11C和11D是示出了圖8至圖10B中所示的各種功率線圈結構的截面圖。圖11A示出了在如圖8所示的管狀襯底上形成所述功率線圈，並且將襯底設置於所述顯示面板的側表面處。

圖11B示出了將所述功率線圈形成於分離的平面襯底或者帶狀襯底上，並且設置在多輸入板和顯示面板之間。備選地，可以將所述功率線圈印刷到所述多輸入板的下表面上或者所述顯示面板的上表面上。

圖11C示出了其中均勻地分布多個小尺寸功率線圈的圖案設置在所述顯示面板的下表面上。備選地，可以將所述功率線圈印刷到所述顯示面板的下表面上或者所述屏蔽片的上表面上。

圖11D示出了通過添加具有功率線圈的分離的功率線圈層來設置所述功率線圈。換言之，所述功率線圈不是同時形成於其他層上，而是形成於分離的襯底上，並且所述襯底可以插入到所述多輸入板、所述顯示面板和所述屏蔽片中的任何之間。

除了以上結構示例之外，可以將其他類型的功率線圈和設置方法應用於其中功率線圈能夠有效地向整個感測區域發射電磁波的任意結構。

圖12示出了功率線圈圖案形成於多個襯底上並且將所述襯底彼此重疊，使得將所述圖案連接成一體形成一個功率線圈。如圖12所示，功率線圈圖案形成於至少兩個襯底的每一個上，並且所述襯底彼此重疊。因此，當所述圖案的兩端彼此相連時，功率線圈圖案具有合成一體的圖案。

當通過在襯底上印刷導電材料來形成線圈圖案時，可以只在一個層中印刷所述圖案，從而限制了將要印刷的線圈的匝數。然而如上所述，通過在多個襯底上形成每一個圖案並且將所述圖案彼此相連，可以獲得在多個層中具有增加的匝數的功率線圈。

在每一個襯底中，印刷圖案的兩個端部在連接器部分處延伸至所述襯底的外部，並且延伸通過所述連接器部分的圖案可以在分離的襯底處彼此相連。

圖13至圖15是示出了其中形成所述圖案的襯底和如圖6和圖7所示的功率線圈結構的重疊狀態的截面圖。

圖13示出了沿襯底周圍的邊緣部分設置功率線圈，在所述邊緣部分中形成了感測圖案，即第一圖案和第二圖案。根據所示示例，設置了顯示面板和第一透明襯底，在所述第一透明襯底中，設置了施加了用於感測手指觸摸的TX信號的第一圖案11。在所述襯底中，可以在所述第一圖案11外部形成用於將所述第一圖案11的兩端連接至開關設備的連接線圖案12。用於形成功率線圈61的圖案的至少一些可以設置在所述連接線12的外部。

用於輸出感測手指觸摸的RX信號的第二圖案21和其中交替地形成用於感測電子筆的第三圖案31的第二透明襯底設置在第一透明襯底上。在所述襯底中，所述公共迴路32的圖案的至少一部分形成於所述第二圖案21和所述第三圖案31外部。另外，用於形成功率線圈61的圖案可以設置在所述公共迴路32的外部。

粘附層可以設置在透明襯底之間並且進一步設置在每一個襯底和其他元件之間，例如顯示面板和/或保護玻璃層。

另外，所述第一透明襯底的功率線圈圖案和所述第二透明襯底的功率線圈圖案可以單獨地連接至功率驅動器63，或者可以彼此連接形成一個功率線圈然後連接至線圈驅動器63。

在所述透明襯底的感測圖案(例如第一圖案、第二圖案、第三圖案、公共迴路圖案和連接線圖案)外部形成功率線圈圖案具有通過只在透明襯底的一個表面上印刷圖案就形成各種圖案的優點。然而，因為所有的圖案只形成於一個表面上，需要較大的平坦區域。因此，通過不是用於形成感測區域的必要元件的連接線和功率線圈圖案擴大了邊框區。

圖14示出了將功率線圈設置襯底的形成感測圖案的邊緣部分的示例，其中與圖13不同，在與形成感測區域的表面相對的表面上形成所述功率線圈。根據所示示例，設置了所述顯示面板，然後將第一透明襯底設置在所述顯示面板上，其中所述第一圖案11和所述連接線12形成於所述第一透明襯底的上表面上，並且所述功率線圈61的至少一部分形成於與所述上表面相對的表面上。

將第二透明襯底設置在所述第一透明襯底上，其中所述第二圖案21、所述第三圖案31和所述公共迴路32形成於所述第二透明襯底的上表面上，並且所述功率線圈61的至少一部分形成於與所述上表面相對的表面上。

在這種狀態下，所述第一透明襯底的上表面上的圖案和所述第二透明襯底的下表面上的功率線圈圖案彼此絕緣。為此目的，可以在其間插入粘附層。

在所述第一透明襯底上形成的功率線圈圖案和在所述第二透明襯底上形成的功率線圈圖案可以彼此相連。

根據以上結構，不需要用於形成功率線圈的分離區域，使得可以減小邊框區。

圖15示出了在分離的襯底上形成功率線圈並且然後將所述襯底與多輸入板和顯示面板進行組合的示例。參考圖15，按照各種方法將功率線圈圖案形成於由PET構成的第三透明襯底的一個表面或兩個表面上，並且將所述襯底插入到所述多輸入板和所述顯示面板之間的特定位置。

根據以上結構，因為將功率線圈圖案與感測圖案分離地形成，所以可以容易地製造所述多輸入板。另外，因為將第三襯底插入到最有效地向電子筆供應能量的位置，所以可以提高設計多輸入板時的靈活性。另外，當不需要功率線圈時，例如使用包括電池的電子筆時，可以簡單地去除所述第三襯底使得可以容易地設計具有功率線圈的裝置。

儘管已經參考本發明的優選實施例具體示出和描述了本發明構思，但本領域普通技術人員應當理解，在不脫離所附權利要求所限定的本發明構思的精神和範圍的情況下，可以進行形式和細節上的多種改變。因此，本發明構思的範圍不是由本發明構思的詳細描述而是由所附權利要求來限定，並且該範圍內的所有差異均應被視為被包括在本發明構思中。

工業實用性

本發明構思可以用於信息技術(IT)工業。