具有柔性透明感测区域的平板的制作方法

具有柔性透明感测区域的平板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有柔性透明的感测区域的平板，包括：具有第一环形天线和多个梳形第一线形天线的绝缘透明基材料；以及扫描基底，该扫描基底上安装有：用于选择所述多个第一线形天线的末端之一的第一MUX；用于输出第一MUX的输出和第一环形天线之间的电位差的放大器；以及用于产生第一选择信号并基于来自放大器的电位差、感测电子笔相距一个环形天线的位置的MCU。在透明底座材料上形成的第一环形天线与扫描基底上形成的第一导电图案组合，由此形成闭环。所述多个第一线形天线中的每一个与所述多个第一延伸图案中的每一个，所述第一延伸图案绝缘地与扫描基底上的第一导电图案相交。所述多个第一延伸图案连接到第一MUX的输入端。
【专利说明】具有柔性透明感测区域的平板

【技术领域】
[0001]本公开涉及具有柔性透明感测区域的平板，更具体地涉及被配置为能够感测电子笔与柔性透明膜的表面的接触的平板。

【背景技术】
[0002]近期，能够通过使用手指或电子笔触碰显示表面来处理的电子设备(平板操作系统)成为了人们关注的重点，比如智能手机和平板电脑。
[0003]此外，在平板操作系统中，将预定的电子笔感测区域设置成通过使用电子笔来处理电子设备。例如，可在直角坐标系中计算电子笔触碰感测区域的位置。
[0004]韩国专利申请公开N0.2008-86829(下文中称为参考文献)中公开了一种这样的平板操作系统。在参考文献中，用于感测电子笔相对于任一坐标轴方向的位置的环形线圈被布置成重叠结构，其中至少三个环形线圈彼此绝缘。从而，在配置具有环形线圈图案(pattern)的位置检测区域时，需要具有至少六层的层叠结构，即使使用诸如ITO等的透明导电材料和透明绝缘板配置位置检测区域时也是如此。因此，存在对透明度的限制。此外，位置检测区域自身的柔韧性也随着多层板的重叠而降低。
[0005]此外，为了使各个环形线圈彼此绝缘并且使它们的端部连接在一起，需要诸如穿过绝缘层的通孔的垂直结构。因此，难以使用透明绝缘板形成这种垂直结构，从而在现有技术中，除了使用不透明、厚且硬的板之外别无选择。通过这种方式，使用属于不透明且固定类型的基底作为电子笔感测区域的现有技术平板在平板的使用方法和应用方面受到限制。


【发明内容】

[0006]技术问题
[0007]因此，本发明的目的是提供能够确保用于检测电子笔的触碰位置的电子笔感测区域的透明度最大的平板。本发明的另一目的是提供透明且柔性材料的平板的多种应用。
[0008]根据本发明的一方面，提供了一种具有柔性透明感测区域的平板，包括:绝缘材料的透明部件，包括透明导电材料图案的第一环形天线，其中将第一环形天线的开放末端形成为包围用于检测电子笔的位置的电子笔感测区域的外部周界；以及透明导电材料图案的多个第一线形天线，所述多个第一线形天线在由第一环形天线包围的电子笔感测区域的内部部分中彼此平行布置，并且所述第多个第一线形天线的末端电连接到第一环形天线以形成梳齿形状；以及包括第一多路器(MUX)的扫描基底，所述MUX将所述多个第一线形天线的其它末端作为输入，并被配置为根据第一选择信号来选择所述输入中的任何一个作为输出；放大器，被配置为输出第一多路器的输出与第一环形天线的输出之间的电位差；以及MCU (微控制器单元)，被配置为以任意方式产生第一选择信号以便选择多个第一线形天线中的至少一个，并且当电子笔接近电子笔感测区域时基于从放大器输出的电位差、根据第一线形天线中的任何一个来检测输出具有预定频率的谐振电压的电子笔的位置，其中在透明部件上形成的第一环形天线的两个末端与扫描基底上形成的第一导电图案组合在一起以形成闭环，所述多个第一线形天线的另一个末端分别连接到与扫描基底上的第一导电图案绝缘并交叉的多个第一延伸图案，以及所述多个第一延伸图案连接到第一多路器的输入端。
[0009]透明部件可由透明且柔性的材料形成。
[0010]公共电位可连接到在扫描基底上形成的第一导电图案。
[0011]透明部件上的第一环形天线的图案和第一线形天线的图案可由透明、导电且柔性的材料丝网印刷而成。
[0012]透明部件还可包括:第一透明保护层，用于使第一环形天线的图案与所述多个第一线形天线的图案绝缘；透明且导电材料的第二环形天线，形成于透明保护层上并且被配置有形成为包围电子笔感测区域的外部周界的开放末端；以及透明且导电材料图案的多个第二线形天线，所述多个第二线形天线在第二环形天线的内部部分中彼此平行布置，并且所述多个第二环形天线的末端电连接到第二环形天线以形成梳齿形。扫描基底还可包括:第二导电图案，与在透明部件上形成的第二环形天线的图案组合以形成闭环；多个第二延伸图案，连接到在透明部件上形成的第二线形天线的每一个，与第二导电图案交叉并绝缘；以及第二多路器，将所述多个延伸图案作为输入，并被配置为根据第二选择信号选择所述输入中的任何一个作为输出以及将所选择的输出连接到放大器，其中MCU还产生用于选择所述多个第二线形天线中的任意一个的第二选择信号，以及基于从放大器输出的电位差、根据第二线形天线中的任何一个来检测电子笔的位置。
[0013]具有柔韧且透明的感测区域的平板还可包括透明部件上的电源线圈图案，用于包围电子笔感测区域。
[0014]具有柔性且透明感测区域的平板还可包括线圈基底，该线圈基底由柔韧材料形成，并且其中形成有电源线圈的图案以包围电子笔感测区域。
[0015]具有柔性且透明感测区域的平板还可包括电源驱动器，该电源驱动器用于使用电子笔的谐振频率向电源线圈供应交流电压。
[0016]有益效果
[0017]根据本发明的具有柔性且透明感测区域的平板，由于电子笔感测区域几乎是透明且柔韧的并由此能随意弯曲，因此根据本发明的平板能被用于多种应用，比如使曲面紧密接触平板的应用、使用电子感测区域中反映的底稿的应用和在显示设备的显示表面上应用平板的应用。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]附图中示出了本发明的示例实施方式，并且将在下文中更详细地描述。在附图中:
[0019]图1是解释借助环形天线和线形天线检测电子笔的位置的基本原理的图；
[0020]图2示出了具有包括图1所示的线形天线和环形天线在内的结构的平板的各个部分所表不的电压的波形；
[0021]图3是借助环形天线和多个线形天线更具体地描述能够检测电子笔的位置的配置和操作的图；
[0022]图4示出了用于检测电子笔的位置的平板的示意配置以及供平板使用的电子笔的配置；
[0023]图5示意性地示出了根据本发明的平板的配置；
[0024]图6是用于解释形成在根据本发明的平板中使用的电路图案的方法的放大视图；
[0025]图7是用于解释在透明部件上形成在根据本发明的平板中使用的天线图案的多种方法的图；以及
[0026]图8示出了根据本发明的平板的使用示例。

【具体实施方式】
[0027]首先，将描述供根据本发明的平板使用的电子笔的检测原理以及根据本发明的具有柔性透明感测区域的平板基于该原理的结构和操作。
[0028]图1是解释利用环形天线和线形天线检测具有谐振电路的电子笔的位置的基本原理的图。首先，参见图1(a)来描述平板中用于感测电子笔(P)的天线的结构。图中，环形天线10被配置成闭环类型，并且线形天线20被布置成横跨环类型的环形天线10，其中线形天线20的一端连接到环形天线10的一侧。线形天线20的另一端连接到放大器17的一个输入端。放大器17的另一输入端连接到环形天线10。放大器17 (例如差分放大器)通过对从线形天线20的电位减去环形天线10的电位得到的值进行放大而输出电位差Vout。在这种天线配置中，存在线形天线20的图案与环形天线10的图案交叉的点。在这一点处，线形天线20与环形天线10必须彼此绝缘。
[0029]与此同时，图1(a)示出了包括电感器和交流电源的电子笔P位于点①的状态。随着交流电源在电子笔P上施加脉冲，从电感器L产生电磁力。线形天线20和环形天线10通过从电子笔P产生的电磁力产生感应电流。
[0030]图1(b)示出了当电子笔P位于点①、点②和点③且天线结构如图1(a)所示时从放大器17输出的电位差Vout。首先，当电子笔位于图1(a)所示的环形天线10的环内的点①时，在线形天线20处产生沿实线箭头的方向流动的感应电流。与此同时，所产生的感应电流感应出虚线形式的电流以及实线形式的电流。如果产生了这种感应电流，则放大器17输出例如沿负方向的电位差(图中，由向下箭头所指示)。
[0031]此外，如果电子笔位于点③，则在线形天线20处产生与之前方向相反方向的感应电流，并且在放大器17处输出正的电位差。
[0032]此外，如果电子笔P位于点②(即直接位于线形天线20上)，则在线形天线20处感应电流彼此抵消，由此在线形天线20处不会出现任何感应电流而且在放大器17处不会出现任何电位差。
[0033]根据这种天线结构，在环形天线10的环内，可以检测电子笔P是位于线形天线的左侧还是右侧还是位于线形天线上。
[0034]此外，通过所输出的电位差Vout的大小，还可以确定电子笔和线形天线之间的距离。
[0035]与此同时，以上描述基于电子笔P所输出的电磁力具有恒定的方向这一假设。
[0036]然而，实践中，电子笔所产生的电磁力根据交流电源的脉冲而发生变化。从而，从放大器17输出的电位差还会根据交流电源的脉冲频率进行振动。关于这一点的描述将在下文中参考图2进行。
[0037]图2示出了在包括图1所示的线形天线和环形天线的结构中的电子笔以及在电子笔和平板操作时平板的各个部分处所产生的电压的波形，其中电子笔能够借助从外界无线供应的能量进行操作，而不必使用可消耗电源(比如干电池)来驱动谐振电路。
[0038]参见图2 (a)，电源线圈30被布置成包围环形天线10的外部周界，其中使用来自电源驱动器(PWD)32(参见图5)的交流电能对电源线圈30供电，并且其中交流电能以电子笔P中嵌入的谐振电路的谐振频率f0施加脉冲。
[0039]此时，电源线圈30通过从电源驱动器32供应的电能来输出电磁力，并且电子笔P的谐振电路通过该电磁力产生感应电流。电子笔P所产生的感应电流充入与所嵌入的谐振电路(至少包括电感器和电容器)的容量一样多的能量。于是，即使停止从电源驱动器32向电源线圈30供电，电子笔P仍然能够通过充入谐振电路的能量继续谐振一定的时间。
[0040]与此同时，如果电子笔P的谐振电路在向电源线圈30供电被中断的状态中谐振的话，平板侧的线形天线20产生如图1所述的感应电流，并且放大器17输出线形天线和环形天线之间的电位差Vout。
[0041]通过这种方式，在没有通过电源驱动器32向电源线圈30提供电能的时间间隔中，通过控制借助电源驱动器32对电源线圈的驱动并利用从放大器17输出的电位差，能够检测电子笔P的位置。
[0042]图2(b)是在点①处测量的电压波形，其是用于驱动电源驱动器32的控制信号(这里，控制信号的电能引起电源线圈30以谐振频率f0振动)。此时，通过设置供应谐振频率的电能的时间间隔和不供应电能的时间间隔，能够配置向电子笔供应能量的时间间隔以及通过使电子笔自身谐振来检测电子笔的位置的时间间隔。图中示出的一些上升脉冲是示例性的，但是在实际实施例中，可将脉冲配置成从几百赫兹到几百万赫兹或更高的频率。
[0043]图2 (C)是电源线圈30处产生的电压波形，其中即使电源驱动器32使用具有谐振频率的方波信号的电能向电源线圈30供电，能够注意的是，在电源线圈30处通过反电动势现象产生逐渐上升的正弦波形的电压。此时，在电源线圈30处沿与地面垂直的方向输出电磁力。此外，由于电源线圈30不具有与电源线圈一起组成谐振电路的元件(例如电容)，所以当来自电源驱动器32的供电中断时，电压波形迅速中断。
[0044]图2(d)是在点③处测量的电压波形，其是根据由电源线圈30处输出的电磁力在电子笔P的谐振电路处感应的感应电流的电压波形。通过电子笔P的谐振电路自身的电容对谐振电路进行充电。即使电磁力的输出在电源线圈30处中断，由于充入谐振电路的能量，电子笔P继续谐振预定的时间段。
[0045]图2(e)是电位差的波形，其中由电子笔的谐振电路在线形天线20和环形天线10处感应出电位差、并且通过这一感应电流在线形天线20和环形天线10之间产生电位差，即使在来自电源驱动器32的供电中断后所述谐振电路仍然继续谐振。也就是说，图2(e)是在点④(即放大器17)处测量的电压的波形。通过对以这种方式(得到与图1(b)中的类型一样的电压)在放大器10处输出的电位差的波形的任一点T处电压进行米样(H)并利用所采样的值，确定电子笔P相对于线形天线20的位置。
[0046]图3是用于描述能够借助环形天线10和多个线形天线20更准确地检测电子笔P的位置的结构和操作的图。这里，多个线形天线20的一端电连接到环形天线10。多个线形天线彼此平行并且延伸穿过环形天线的一侧。所述多个线形天线的另一端分别连接到多路器15的输入端，以便形成梳齿形结构。除了线形天线的一端连接到环形天线10之外，线形天线20不应连接到环形天线10。也就是说,线形天线20的另一端与环形天线10绝缘。
[0047]与此同时，多路器15的输出端连接到放大器17的输入端，并且多路器能够根据从外部(例如MCU)输入的选择信号选择线形天线中的任一个的另一端。请参见图4，这是因为图3没有示出电源线圈和电源驱动器。
[0048]在这种天线结构中，例如在电子笔P位于图3(a)中示出的位置的状态中，如果通过控制多路器15从点①到点⑤连续选择多个线形天线20，则可获得如图3(b)中的形式的电位差Vout。
[0049]也就是说，例如如果选择了例如线形天线①，则由于电子笔P位于线形天线①的右侧附近，所以在放大器17中输出正的电位差。
[0050]然后，如果选择了线形天线②，则由于电子笔P位于线形天线②上，所以放大器17中不输出任何电位差。
[0051]接下来，如果选择了线形天线③，则由于电子笔P位于线形天线③的左侧，所以放大器17中输出负的电位差。
[0052]在这之后，如果选择了线形天线④或⑤，则由于电子笔P同样位于线形天线的左侦牝所以放大器17中仍能输出负的电位差，其中由于线形天线④或⑤距电子笔相对较远，所以在这种情况中输出的电位差比选择线形天线③的情况中输出的电位差更小。
[0053]如果通过这种方式在所有线形天线处获得电位差，则可获得像图3(b)那样的曲线。从而，电子笔P的位置可被确定为电位差的大小反转的位置(即如线形天线②的位置)。与此同时，即使电子笔并不位于线形天线上，而是位于线形天线之间，也会发生电位差在与电子笔相邻的两侧的天线之间反转的现象，由此在确定电子笔的位置过程中没有任何问题。
[0054]通过以这种方式依次选择线形天线来检测电位差的操作被称为“扫描”。与此同时，可如上所述，从位于一端的线形天线到位于相反一端的线形天线连续执行扫描，并且还可通过以多种方式选择位于任意位置的线形天线将扫描执行为更快速地检测电子笔的位置。此外，当在扫描一些线形天线期间确定了电子笔的位置时，即使并没有扫描所有线形天线，也可以结束对剩余线形天线的扫描。
[0055]接下来，参见图4，将要描述用于检测电子笔的位置的平板的示意结构以及电子笔的结构。首先，参见图4 (a)，示出了一种结构，其中所述结构包括沿X轴布置并且平行于X轴的多个X轴线形天线20X以及沿Y轴布置并且平行于Y轴的多个Y轴线形天线20Y。此时，各个X轴线形天线与各个Y轴线形天线彼此绝缘。通过这种方式，可借助X轴线形天线20X和Y轴线形天线20Y来检测电子笔的X轴位置和Y轴位置。结果，可以产生电子笔的二维坐标。
[0056]此时，包括X轴线形天线20X和Y轴线形天线20Y的区域(以虚线示出所述区域)是可以检测电子笔的位置的电子笔感测区域A。
[0057]在电子笔感测区域A的外部，电源线圈30被布置为包封X轴线形天线20X和Y轴线形天线20Y的形状，由此能够向电子笔提供电磁力。
[0058]X轴线形天线20X的一端与环形天线10相连，另一端与多路器15相连，作为多路器的输入。多路器15的输出连接到放大器17的输入端之一。
[0059]此外，Y轴线形天线20Y的一端还连接到环形天线10，另一端连接到多路器25的输入端。多路器25的输出端意欲成为放大器17的输入端。
[0060]这里,连接到X轴线形天线的环形天线以及来连接到Y轴线形天线的环形天线能够被配置为如图4所示的一个公共环形天线，也可以被配置为单独的天线。
[0061]放大器17接收多路器15和25的输出以及环形天线的任一电位作为输入(其中环形天线被维持在相同的电位)，并且放大器输出两个输入的电位差。所输出的电位差输入到MCU (微控制器单元)18。
[0062]MCU 18向多路器15和25发送选择信号，以便选择线形天线(即X轴线形天线和Y轴线形天线)中的任一个的另一端，并由此将其中所选择的另一端的电压施加到放大器17。而且，MCU进行控制，以使得通过改变以及连续输出选择信号来扫描其它线形天线，并且通过在选择了任何一个线形天线时接收从放大器17输出的电位差来检测电子笔相对于所选的线形天线的位置关系。当扫描了全部或一些线形天线时，MCU使用所检测到的位置关系产生电子笔的坐标。
[0063]此外，MCU 18能够通过根据谐振频率产生控制信号来控制电源驱动器32的操作。
[0064]接下来，图4(b)示出了根据本发明的电子笔的示意结构。电子笔P包括谐振电路，其中至少包括电感器L和电容器C。当谐振电路位于施加了电磁力的电磁场中时,通过在电感器L处产生的感应电流在电容器C充电和放电期间会发生谐振现象。即使移除了电磁力之后，这一谐振现象也会根据谐振电路的时间常量持续预定时间段。
[0065]此外，在电子笔中还可布置根据所产生的感应电流进行操作的电路元件。
[0066]下文中，通过使用具有上述结构的平板，提供了能够通过廉价地使用容易的加工方法来实施用于配置电感测区域的电路图案的方法。
[0067]图5示意性地示出了根据本发明的平板的配置，该平板实现了具有改进结构的电子笔感测区域。
[0068]参见图5，使用三个电路图案来配置电子笔感测区域A，即包括X轴线形天线20X和X轴环形天线1A的图案的第一电路图案111 ;包括Y轴线形天线20Y和Y轴环形天线1B的图案的第二电路图案112 ;和电源线圈30的第三电路图案113。
[0069]与此同时，每个电路图案优选地包括透明、导电且柔韧的材料，并且能够通过使用图案印刷或纳米压印技术或凹版胶印技术等将诸如ITO的材料涂覆于特定基底(例如，对于透明部件，玻璃、聚合物(丙烯酸树脂、PMMA等))来形成所述电路图案。
[0070]在单独的基底上分别形成各个电路图案111、112和113，并且具有各个电路图案的基底依次层叠。由此，还可配置能够检测与所接近的或所触碰的电子笔相关的X轴和Y轴坐标的电子笔感测区域。此外，还可通过以下方式来配置电子笔感测区域:在一个底座基底上形成第一电路图案111，在此之上涂覆绝缘材料，然后进一步在其上形成第二电路图案112，然后按下面的方法进行下一步(参见图7)。
[0071]首先，描述具有X轴线形天线和Y轴环形天线的第一电路图案111的结构。在该电路图案111中形成的X轴环形天线1A不构成完整的环，并且在第一电路图案111的一侧对外部开放。此外，每个线形天线20X都有一端连接到X轴环形天线10A，但线形天线与环形天线1A的图案平行地延长，而不与环形天线1A交叉，于是形成在第一电路图案111的一侧延伸到外部的形状。
[0072]如果配置成这一形状，则可以使得环形天线的图案和多个线形天线的图案在第一电路图案111内彼此不交叉。由此，可以通过简单的方式来制造第一电路图案111的天线图案，其中将导电材料印制为第一层。
[0073]与此同时，通过与扫描基底120的组合完成了 X轴环形天线1A的环形状。也就是说，在扫描基底上形成了导电图案10E，该导电图案1E是用于通过封闭X轴环形天线1A的开口部分实现完整环形的图案的剩余部分(参见图6)。
[0074]此外，在扫描基底120的导电图案部分中实现X轴环形天线1A和X轴线形天线20X之间的交叉和绝缘。即，X轴线形天线20X的另一端延伸到第一延伸图案20XE，而且这些延伸图案被布置为以彼此绝缘的状态与导电图案1E交叉。与导电图案1E交叉的X轴线形天线的第一延伸图案20XE连接到安装在扫描基底120中的多路器的输入端。如图6所示，导电图案1E(红色实线所示)作为环形天线图案的一部分被布置为与作为线形天线图案的一部分的第一延伸图案20XE (如黑色实线所示)绝缘。
[0075]构成电子笔感测区域的第一电路图案111所印制于的基底优选为属于透明柔性材料的透明部件110。然而，安装有多路器15和25、放大器17、MCU 18等的扫描基底120也能被配置于一般的硬PCB中，这是因为可以通过硬PCB毫无困难地实现对电路图案的绝缘和多层电路图案的形成。
[0076]通过这种方式，当第一天线图案111和扫描基底120组合在一起时，完成了根据本发明一个实施方式的天线结构。
[0077]通过连接扫描基底120中具有公共电位的电路图案(红色图案)，X轴环形天线1A的导电图案1E也具有公共电位。
[0078]也可以通过与第一电路图案111相似的方式来配置形成有Y轴线形天线20Y和Y轴环形天线1B的第二电路图案112。也就是说，Y轴环形天线1B被配置为通过第二电路图案112的一侧对外部开放。Y轴线形天线20Y的另一端与Y轴环形天线1B的图案平行延伸到外部。
[0079]如果第二电路图案112与扫描基底120组合在一起，则第二电路图案112的Y轴环形天线1B的开口部分与在扫描基底120处形成的导电图案组合在一起，由此完成具有完整闭环形状的环形天线，其中在扫描基底120处形成的导电图案能够与连接到X轴环形天线的导电图案集成在一起，从而能够被配置为与连接到X轴环形天线的导电图案具有相同的电位。在扫描基底120中，多个Y轴线形天线20Y在绝缘部分S中以绝缘状态与构成了 Y轴环形天线1B的剩余部分的导电图案1E交叉，并且连接到多路器25的输入端。
[0080]与此同时，电源线圈30被配置为包围电子笔感测区域A的外部边界，而且由于必须控制缠绕圈数和线的尺寸以输出与电子笔相关的更多能量，因此电源线圈是在线圈并不堆积的情况下在独立的基底上单独形成的，或者是通过借助印刷等方式在独立的基底(未示出)上形成电源线圈30的图案以及之后钻取出环形电源线圈30的内部部分(即对应于电子笔感测区域的基底部分，其中构成电子笔感测区域的电路图案111和112被布置在所钻取的部分内)来配置的。
[0081]这一电源线圈30的两端都连接到可被提供给扫描基底120的电源驱动器32。
[0082]在扫描基底120中，如图所示，布置线形天线和环形天线的剩余部分(即导电图案、第一延伸图案和第二延伸图案)，并且它们彼此绝缘，从而形成绝缘区域S。此外，在扫描基底中还布置用于选择所述多个线形天线的另一端中的任一个的多路器15和25 ;多路器的输出端以及环形天线的电位(即公共电位)所连接到的放大器17 ;以及用于根据放大器的输出产生电子笔P的坐标的MCU 18。同样，在扫描基底中还可布置用于通过从外部接收电能来驱动电源线圈30的电源驱动器32。电源驱动器32还可向每个环形天线提供公共电位。
[0083]扫描基底120的这种结构只是一个示例，并且扫描基底的结构还可被实施为各种替换实施方式。此外，还可对不同地设置在扫描基底120中安装的组成元件的布置和数量。
[0084]如上所述的第一电路图案111、第二电路图案112和电源线圈30依次堆积在一起，由此形成一个集成的基底(未示出)。从而，如果集成基底安装在显示设备的显示表面上，则在显示设备的显示表面上只堆积两层透明电极，由此制造具有改进的透明度的触摸屏。
[0085]也就是说，由透明膜覆盖显示设备的部分只是基底中的第一电路图案111和第二电路图案112。这是因为电源线圈30是分离地形成，而不是堆积在单独基底上并从而附着到单独的基底，或者可在具有与电子笔感测区域相对应的钻取部分的基底113中安装第一电路图案111和第二电路图案。在这一集成基底中，环形天线内部的重叠图案只是X轴线形天线20X和Y轴线形天线20Y交叉的部分。这是因为电源线圈30是在电子笔感测区域A的外部边界中形成的，以便不与线形天线或环形天线重叠。
[0086]当然，还可将集成基底布置在显示设备的背面，但是因为电子笔直接触碰集成基底以更准确地检测电子笔P的位置，优选地将集成基底布置在显示屏的前表面上。
[0087]此外，根据具有包括如上所述配置的天线图案结构的平板，在制造形成有电子笔感测区域的基底时，可以通过在单层绝缘材料的表面上印刷天线图案的方式配置所述基底。因此，工艺简单并且可以减小制造成本。
[0088]此外，由于具有电子笔感测区域的基底的厚度能够更薄，所以能够确保基底的柔韧性。
[0089]接下来，参考图7，将描述用于在根据本发明的平板中的透明部件上形成天线图案的多种方法。
[0090]通过使用如上所述根据本发明的天线图案，以简单印刷的方式在相同平面上形成各个电路图案111和112。
[0091]在图7(a)中，首先，通过丝网印刷等在透明部件110上形成X轴天线图案111，其中透明部件是底座基底。然后，将所得到的X轴天线图案111涂覆绝缘材料Si。通过丝网印刷等方式在其上形成Y轴天线图案112，然后将所得到的图案再次涂覆绝缘材料S2。如上所述，形成了具有电子笔感测区域的结构。
[0092]与此同时，图7(b)是以另一种方法制造的结构的剖面图。图中，借助印刷方法等在透明部件110(即底座基底)的两个表面上分别形成X轴天线图案111和Y轴天线图案112。然后将各个图案涂覆绝缘材料SI和S2。
[0093]在图7(a)和7(b)中示出的结构中，未描述电源线圈的结构。也就是说，这意味着电源线圈可被配置于分离的基底中，并进而布置在透明部件的周边。
[0094]接下来，在图7(c)中，如图7(a)所述，配置了电子笔感测区域。从而，示出了还可借助丝网印刷等在透明部件的周边部分上形成电源线圈，其中将透明部件的周边部分形成为包围线形天线和环形天线。此时，还可通过以下方式形成多层电源线圈30:形成一层电源线圈图案，然后将电源线圈图案涂覆绝缘材料S3;以及再形成另一层电源线圈图案。
[0095]图8示出了根据本发明的平板的一种应用。在根据本发明的平板中，通过在透明部件上形成透明材料的天线来配置电子笔感测区域。因此，可将电子笔感测区域配置为透明的，从而能够提供多种益处。
[0096]举例来讲，如图8(a)所示，通过将电子笔感测区域置于曲面上来使用电子笔追踪底稿的应用是可能的。这是由于电子笔感测区域包括既透明且柔性的材料。
[0097]此外，如图8(b)所示，还可以将透明电子笔感测区域中所反映的风景按照其原样描绘出来。
[0098]这种对平板的应用使得儿童、残疾人或老者能够沿着打印材料中的字母或图片进行绘画。从而可以实现教育或医疗的效果。
【权利要求】
1.一种具有柔性透明感测区域的平板，包括: 绝缘材料的透明部件，包括透明导电材料图案的第一环形天线，其中将第一环形天线的开放末端形成为包围用于检测电子笔的位置的电子笔感测区域的外部周界；以及透明导电材料图案的多个第一线形天线，所述多个第一线形天线在由第一环形天线包围的电子笔感测区域的内部部分中彼此平行布置，并且所述多个第一线形天线的末端电连接到第一环形天线以形成梳齿形状；以及 包括第一多路器(MUX)的扫描基底，所述MUX将所述多个第一线形天线的其它末端作为输入，并被配置为根据第一选择信号来选择所述输入中的任何一个作为输出；放大器，被配置为输出第一多路器的输出与第一环形天线的输出之间的电位差；以及MCU(微控制器单元)，被配置为以任意方式产生第一选择信号以便选择多个第一线形天线中的至少一个，并且当电子笔接近电子笔感测区域时，基于从放大器输出的电位差、根据第一线形天线中的任何一个来检测输出具有预定频率的谐振电压的电子笔的位置， 其中在透明部件上形成的第一环形天线的两个末端与扫描基底上形成的第一导电图案组合在一起以形成闭环，所述多个第一线形天线的另一个末端分别连接到与扫描基底上的第一导电图案绝缘并交叉的多个第一延伸图案，以及所述多个第一延伸图案连接到第一多路器的输入端。
2.根据权利要求1所述的具有柔性透明感测区域的平板，其中透明部件由透明且柔性的材料形成。
3.根据权利要求1所述的具有柔性透明感测区域的平板，其中公共电位连接到在扫描基底上形成的第一导电图案。
4.根据权利要求2所述的具有柔性透明感测区域的平板，其中透明部件上的第一环形天线的图案和第一线形天线的图案由透明、导电且柔性的材料丝网印刷而成。
5.根据权利要求1所述的具有柔性透明感测区域的平板，其中 透明部件还包括: 第一透明保护层，用于使第一环形天线的图案与所述多个第一线形天线的图案绝缘；透明且导电材料的第二环形天线，形成于透明保护层上并且被配置有形成为包围电子笔感测区域的外部周界的开放末端；以及 透明且导电的材料图案的多个第二线形天线，所述多个第二线形天线在第二环形天线的内部部分中彼此平行布置，且所述多个第二环形天线的末端电连接到第二环形天线以形成梳齿形状； 扫描基底还包括: 第二导电图案，与在透明部件上形成的第二环形天线的图案组合以形成闭环； 多个第二延伸图案，连接到在透明部件上形成的第二线形天线的每一个，与第二导电图案交叉并绝缘；以及 第二多路器，将所述多个延伸图案作为输入，并被配置为根据第二选择信号选择所述输入中的任何一个作为输出以及将所选择的输出连接到放大器； 其中MCU还产生用于选择所述多个第二线形天线中的任意一个的第二选择信号，以及基于从放大器输出的电位差、根据第二线形天线中的任何一个来检测电子笔的位置。
6.根据权利要求1所述的具有柔性透明感测区域的平板，还包括透明部件上的电源线圈图案，用于包围电子笔感测区域。
7.根据权利要求1所述的具有柔性透明感测区域的平板，还包括线圈基底，所述线圈基底由柔性材料形成，并且其中形成有电源线圈的图案以包围电子笔感测区域。
8.根据权利要求6或7所述的具有柔性透明感测区域的平板，还包括电源驱动器，用于使用电子笔的谐振频率向电源线圈供应交流电压。
【文档编号】G06F3/041GK104137039SQ201380010156
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】柳英基 申请人:得翰株式会社