电子笔的制作方法

本发明涉及一种电子笔，尤其是，涉及一种可准确测量细微的笔压变化、并且可以增强耐久性的电子笔。

背景技术：

近来，手机、平板电脑等具有触摸型显示器、并通过触摸显示器表面来操作的电子设备被广泛地普及。

在使用这类具有触摸型显示器的电子设备时，仅靠手指触摸的话，触摸的准确度较低，难以测量触摸的压力而无法实现各种不同的功能。因此，为了利用笔记工具来实现笔记输入功能，开始普及作为笔形态的输入工具的电子笔，并且实际上电子笔的重要性也在日益增加。

尤其是，为了提高使用者握持使用的电子笔的便携性、减轻重量并自由地应用具备触摸型显示器的电子设备，正在开发无需内置电池、且可以无线运行的电子笔。

如果电子笔不内置电池，则通过设置于具备可进行画面操作的显示器的电子设备的输入装置上的电容(capacitor)和线圈(coil)连接的谐振电路，设置于电子笔的由电容和线圈连接的谐振电路产生谐振，从而能量被传递至电子笔。这样传递至电子笔的能量在使用电子笔时从电子笔被放出，具备可通过画面操作的显示器的电子设备的输入装置感测从电子笔传递的能量，从而检测电子笔的位置。

相反，内置有电池的主动式电子笔从内置的电池接收能量并向外部放射电磁场，具备可通过画面操作的显示器的电子设备的输入装置感测到从电子笔放射的电磁场来检测出电子笔的位置。

为了提高笔记的准确度，需要上述电子笔准确识别触摸型显示器与电子笔的接触位置的技术，进一步，为了像使用实际笔记工具进行笔记一般根据笔压来变化线的粗细、明暗等，需要感测笔压的技术。

图1是用于说明具备以电磁感应方式运行的现有触摸型显示器的电子设备及电子笔的运行原理的示意图。在图1的(a)中，作为具备触摸型显示器的电子设备的一部分，图示了线圈驱动装置20及环形线圈30，作为电子笔100的示例，图示了内置有包括电容器和电感器的谐振电路的笔记工具。

当线圈驱动装置20通过具备触摸型显示器的电子设备的mcu(未图示)等的控制，接收到具备预定频率(即，电子笔的谐振电路的谐振频率)的切换模式(switchingpattern)，则线圈驱动装置将根据接收到的切换模式的频率产生的交流电压输出至环形线圈30。

环形线圈30具备预定的电感系数，通过输入的交流电压放出感应电磁力(外部电磁力①)。

再者，电子笔100的谐振电路通过被放出的外部电磁力而发生谐振，从而生成感应电流，生成的感应电流存储于电感器与电容器中。并且，如果外部电磁力的放出被中断，则谐振电路利用自身存储的能量(感应电流)产生谐振而放出感应电磁力(作用电磁力②)。

并且，在具备触摸型显示器的电子设备中，环形线圈30的内部空间构成笔感应区s。虽未图示，笔感应区s可以设置有多种方式的电磁力感应装置。作为电磁力感应装置可以使用例如可参照授权专利10-984036号的线天线结构。

另外，如果电子笔100自身放出电磁力(作用电磁力)，则具备触摸型显示器的电子设备的笔感应区s会感测到电子笔的作用电磁力，测量被感测的作用电磁力最强的位置(电子笔感应位置)的坐标，并判断为使用者将利用电子笔100在被测量的坐标输入操作。

图1的(b)是示出环形线圈放出的外部电磁力的波形的示意图。当线圈驱动装置20根据切换模式向环形线圈30输出交流电压，则显示出根据环形线圈30的电感系数放出逐渐上升的外部电磁力的状态。并且，在经过预定时间之后，外部电磁力以相同特征的强度放出，在预定时间点(例如，x时间点)通过mcu的控制切换模式被中断而使得交流电压被中断，随之外部电磁力的放出也被中断。

图1的(c)是示出电子笔的谐振电路输出的作用电磁力的波形的示意图。谐振电路可以暂存因外部电磁力生成的感应电流所致的能量，当外部电磁力的放出中断时，通过自身存储的能量来谐振而放出作用电磁力。作用电磁力的放出量是根据存储能量的消耗而减少。

此时，作用电磁力具有频率fo。频率fo可以根据电子笔100中的谐振电路所包括的电容和电感系数而决定。即，根据式而决定。

并且，外部电磁力的频率与谐振电路的谐振频率相一致或为倍数关系时能产生最有效的谐振，因此，线圈驱动装置20输出的交流电压的频率(即，从mcu输出的切换模式的频率)优选地为fo。

图2为示出使电子笔的谐振电路的谐振频率变化的方法的示意图。谐振电路以至少一个电感器l和至少一个电容器c构成环形而形成。

图2的(a)示出了连接具有电感系数l的一个电感器和具有电容c的一个电容器而构成的谐振电路。从这种基本的谐振电路所放出的作用电磁力的谐振频率fo可以表示为式并且，作用电磁力的周期to可以表示为式

图2的(b)示出了在图2的(a)的基本谐振电路中增加电容可变的笔压感应用电容器δc的电路，在这种电路中的谐振频率可以通过式计算。

图2的(c)示出了在图2的(a)的谐振电路中增加电感系数可变的笔压感应用电感器δl的电路，在这种电路中谐振频率表示为式

图2的(d)示出了一同增加笔压感应用电容器及笔压感应用电感器的实施例，此时，可以通过式来决定谐振频率。

由此，通过将电子笔100与具备触摸型显示器的电子设备的笔感应区s接触的笔尖和笔压感应用电感器及/或笔压感应用电容器机械地连接，使得电感系数及/或电容根据使用者使用电子笔100按压触摸型显示器的压力而变化，并在具备触摸型显示器的电子设备中若可以测量电感系数及/或电容的变化量，则可以测量出表示使用者使用电子笔100按压于触摸型显示器的按压程度的笔压。

图3为示出根据电子笔的谐振电路所包括的电感系数及/或电容的变化而使得电子笔放出的作用电磁力的谐振频率变化的示意图。参照附图，电子笔未被施加笔压时，输出的是具有基本的谐振频率fo的作用电磁力，但施加有笔压时谐振电路的电感系数及/或电容变化，从而谐振频率也在变化。

具备触摸型显示器的电子设备感测这样输出的作用电磁力的周期t，将感测的周期t与基本周期to进行比计较，从而计算出电感系数及/或电容的变化量而测量笔压。

图4为仅概略示出电子笔结构示例的重要部分的示意图。

图4的(a)为示出应用电容根据作用于电子笔的压力而变化的压力传感器的示例。图示的线圈110是用于构成根据外部电磁力而谐振的电感器，并形成在管状铁氧体磁芯112的外周。并且，可向电子笔的前方凸出的笔尖105延长并插入于铁氧体磁芯112的内部，笔尖105的后方设置有压力传感器114。由此，当使用者使用电子笔按压具备触摸型显示器的电子设备，则笔尖105被向后方按压，并且，笔尖105向压力传感器114施加压力，使压力传感器114可以感测笔压。并且，虽然是笔尖105可以在形成于铁氧体磁芯112内部的管状内部移动，但也可以是笔尖105与铁氧体磁芯112以一体方式动作。

图4的(b)为示出根据电感系数的变化来感测作用于电子笔的笔压的构成示例的示意图，将线圈110形成于绕线筒113的外周，绕线筒113的内部设置有可根据笔尖105被按压而可移动的铁氧体磁芯112。在这种结构中，电感系数根据铁氧体磁芯112的移动而变化，由此，利用此来感测笔压。

但是，在如上所述的现有的电子笔的缺点是需要使用高价的压力传感器，并且很难对变化的电容或电感系数进行精确的测量。

为了解决上述问题，韩国授权专利10-1459535号公开了平面型笔压传感器，所述平面型笔压传感器的特征是，利用形成于柔性基板两面的电极所产生的寄生静电容量来形成笔压感应用电容器。

图5为示出现有技术中的平面型笔压传感器的示意图。

如图5所示，现有技术的平面型笔压传感器220，之间隔着电容率为ε、厚度为d的电介质基板222，在电介质基板222的下方覆盖有相当于整体面积的下部电极224，电介质基板222的上方设置有公共电极225及接触电极223。

此时，与一个接触电极223的面积(假设该面积为a)相应的下部电极224的部分会形成由平板电极构成的笔压感应用电容器δc，静电容量如下。

c＝ε*a/d

这种平面型笔压传感器220形成与接触电极223的数量相同数量的笔压感应用电容器δc。因此，电容器的静电容量根据被激活的数量而变化，从而起到之前说明的使谐振电路的频率变化的作用。

在本示例中，以公共电极225为中心，有6个接触电极223对称分布，因此静电容量为c的6倍，导电性橡胶210在接触时可分为以下四个阶段的变化：根据接触面积的变化，当只接触于公共电极225情况；当接触于公共电极225和接触于在公共电极225两侧与其相邻的两个接触电极223的情况；当接触于公共电极225和接触于在公共电极225两侧与其相邻的四个接触电极223的情况；当接触于公共电极225和接触于在公共电极225两侧与其相邻的六个接触电极223的情况。

这种平面型笔压传感器虽然具有简单的结构、并且可以数字方式测量笔压的优点，但需要进一步改善而实现更细分笔压感应步骤而测量细微的笔压变化。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国授权专利第10-1459535号，2014年11月03日。

技术实现要素：

本发明所要实现的技术课题在于，提供一种更加细分笔压感应步骤来可以测量细微的笔压变化的电子笔。

根据本发明一实施例，本发明提供一种电子笔，其包括：笔尖，其位于所述电子笔的前方，通过接触于电子笔感应显示器的笔感应区时作用的笔压而可移动；电感器，其构成谐振电路；导电性弹性单元，与所述笔尖连接并设置于所述笔尖的相反侧；及，层叠式笔压传感器，其一端部向与所述导电性弹性单元对向的方向暴露并在垂直方向上层叠，以使笔压感应用电容器与所述导电性弹性单元可接触，通过以所述笔尖的移动为基础的所述导电性弹性单元的接触，所述笔压感应用电容器选择性地与所述谐振电路连接。

所述层叠式笔压传感器包括：笔压感应部，设置于一侧，使所述笔压感应用电容器的一端部被暴露；及电容器部，与所述笔压感应部连接。

所述笔压感应用电容器在同一层向水平方向相互间隔开而设置有多个，以使所述笔压越大，所述导电性弹性单元接触的面积变宽，选择性接触的数量逐渐增多。

所述层叠式笔压传感器包括：中心层，与所述导电性弹性单元接触；传感器图案层，与所述导电性弹性单元选择性地接触而形成所述笔压感应用电容器；及，接地层，设置于所述中心层及所述传感器图案层之间。

所述导电性弹性单元与所述传感器图案层接触时，所述传感器图案层与所述中心层选择性地连接，所述接地层与所述传感器图案层一起形成笔压感应用电容器。

所述中心层包括：中心电极，一端部向与所述导电性弹性单元对向的方向暴露；及，辅助电极，连接所述中心电极与所述谐振电路。

所述中心层还包括中心层接地电极，所述中心层接地电极与所述中心电极及所述辅助电极间隔开设置，以使所述中心层接地电极与所述中心电极及所述辅助电极不连接。

所述接地层包括：无电极部，其在与所述导电性弹性单元对向的方向上与所述导电性弹性单元相邻设置；及，电极部，所述电极部设置于所述无电极部的一侧，以使所述电极部与所述导电性弹性单元不接触。

所述无电极部由电介质基板形成，所述电极部为由涂布于所述电介质基板的电极层而形成的接地电极。

所述传感器图案层包括：传感器图案电极，其一端部向与所述导电性弹性单元对向的方向暴露，并形成相互间隔开的多个传感器图案；及，传感器图案层接地电极，其与所述传感器图案电极间隔开设置而与所述传感器图案电极不连接。

所述传感器图案层包括以所述中心层为中心对称设置的第一传感器图案层及第二传感器图案层，所述接地层包括：第一接地层，设置于所述中心层与所述第一传感器图案层之间；及，第二接地层，设置于所述中心层与所述第二传感器图案层之间。

所述传感器图案层还包括设置于所述第一传感器图案层上方的第三传感器图案层，所述接地层还包括设置于所述第一传感器图案层与所述第三传感器图案层之间的第三接地层。

所述层叠式笔压传感器包括：中心兼用传感器图案层，其具备与所述导电性弹性单元接触的中心电极，并与所述导电性弹性单元选择性地接触而形成所述笔压感应用电容器；及，接地层，其设置于所述中心兼用传感器图案层之间的上部及下部中至少一处。

所述中心电极的一端部向与所述导电性弹性单元对向的方向暴露，并且所述中心电极设置于所述中心兼用传感器图案层的中央，所述中心兼用传感器图案层还包括：传感器图案电极，其一端部向与所述导电性弹性单元对向的方向暴露，所述传感器图案电极形成有多个传感器图案，多个所述传感器图案以所述中心电极为中心对称而相互间隔开；及，传感器图案层接地电极，其与所述传感器图案电极相互间隔开设置而与所述传感器图案电极不连接。

所述层叠式笔压传感器还包括传感器图案层，所述传感器图案层设置于所述接地层的上方，与所述导电性弹性单元选择性地接触而形成所述笔压感应用电容器。

所述中心兼用传感器图案层包括：第一中心兼用传感器图案层；及，第二中心兼用传感器图案层，其设置于所述第一中心兼用传感器图案层的上方，所述接地层包括：第一接地层，设置于所述第一中心兼用传感器图案层的下方；及，第二接地层，设置于所述第二中心兼用传感器图案层的上方。

所述中心兼用传感器图案层包括：第一中心兼用传感器图案层；及，第二中心兼用传感器图案层，设置于所述第一中心兼用传感器图案层的上方，所述接地层包括：第一接地层，设置于所述第一中心兼用传感器图案层与所述第二中心兼用传感器图案层之间；及，第二接地层，设置于所述第二中心兼用传感器图案层的上方。

所述导电性弹性单元形成为朝向所述层叠式笔压传感器的凸出的形态的半球状，所述导电性弹性单元为根据笔压而变形的导电性橡胶。

所述层叠式笔压传感器的对向于所述导电性弹性单元的截面为四角形及圆形中的一个。

发明效果

本发明中的实施例，通过设置层叠式笔压传感器可以将笔压感应阶段更加细分，从而可以测量细微的笔压变化，还可以提高电子笔的耐久性。

附图说明

图1为用于说明以电磁感应方式运行的现有的具备触摸型显示器的电子设备及电子笔的运行原理的示意图。

图2为用于说明使电子笔中所包括的谐振电路的谐振频率变化的方法的示意图。

图3为示出电子笔的谐振电路所包括的电感系数及/或电容的变化而使得电子笔放出的作用电磁力的谐振频率变化的形态的示意图。

图4为示出电子笔的概略结构示例的示意图。

图5为示出现有技术中的平面型笔压传感器的示意图。

图6为用于说明本发明第一实施例的具有笔压感应功能的电子笔的原理及构成的示意图。

图7为示出本发明第一实施例的层叠式笔压传感器及导电性弹性单元的立体图。

图8为用于说明图7中层叠式笔压传感器的层叠结构的分解立体图。

图9为示出图8中层叠式笔压传感器的中心层(centerlayer)的立体图。

图10为示出图8中层叠式笔压传感器的传感器图案层的立体图。

图11为示出图8中层叠式笔压传感器的接地层(groundlayer)的立体图。

图12为用于说明图7中层叠式笔压传感器的动作而从侧面观察概略示出各个电极连接的形态的层叠式笔压传感器的截面图。

图13为用于说明设计有多层pcb时的层叠结构而概略示出的截面图。

图14为用于说明本发明第二实施例中设计有六层pcb时的层叠结构的分解立体图。

图15为用于说明本发明第三实施例中设计有四层pcb时的层叠结构的分解立体图。

附图标记说明：

l：电感器c：电容器

210：导电性橡胶220：平面型笔压传感器

300：笔尖400：铁氧体磁芯

500：导电性弹性单元600：层叠式笔压传感器

601：笔压感应部602：电容器部

610：中心层611：中心电极

630：传感器图案层631：传感器图案电极

632：传感器图案650：接地层

651：无电极部652：电极部

653：接地电极670：中心兼用传感器图案层

δc：笔压感应用电容器

具体实施方式

为了充分理解本发明与本发明动作的优点及根据本发明实施例所达到的目的，应参照示例出本发明的较佳实施例的附图及附图中所记载的内容。

以下，参照附图对本发明的较佳实施例进行说明，从而详细说明本发明。各个附图中所标记的相同的附图图标记表示相同的部件。

图6为用于说明本发明一实施例的电子笔的原理及构成的示意图。

图6的(a)为用于说明电子笔的笔压感应原理的示意图，其示出对于由电感器及电容器构成环形而体现的谐振电路，多个(在本例中为四个)笔压感应用电容器δc1、笔压感应用电容器δc2、笔压感应用电容器δc3、笔压感应用电容器δc4通过开关并列追加于电容器c的电路。根据这种电路的构成，可预测到谐振电路整体的电容根据各个开关的动作而变化。并且，如果可以根据笔压来控制各个开关的动作，则可以预测到可以根据笔压感应用电容器的追加来阶段性地测量笔压。

图6的(b)为本发明一实施例中的电子笔，是仅将如图6的(a)所示的电路体现于电子笔的形态的重要部分概略示出的示意图，图6的(c)为用于说明层叠式笔压传感器的笔压感应部和导电性弹性单元的作用的示意图。

首先，参照这些附图简单说明本发明一实施例的具有笔压感应功能的电子笔的原理及构成后，后续再说明本发明的层叠式笔压传感器的结构及动作。

虽然本发明实施例中的电子笔1是以不内置电池的被动式电子笔为准进行的说明，但并不限于此，也可以适用于内置有电池的主动式电子笔。

本发明实施例中的电子笔1包括笔尖300、铁氧体磁芯400、电容器c、导电性弹性单元500及层叠式笔压传感器600。

笔尖300朝向电子笔的前方而设置，笔尖300连接有铁氧体磁芯400，上述铁氧体磁芯400缠绕有构成电感器l的线圈。并且，铁氧体磁芯400的后方设置有导电性弹性单元500。

笔尖300设置于电子笔1的前方，是与手机、具备触摸型显示器的电子设备等的显示器部分接触的部分，起到类似笔记工具的尖儿的作用，在本实施例中通过接触于电子笔感应显示器的笔感应区时作用的笔压，笔尖300相对电子笔的本体可进行相对移动。

缠绕有线圈的铁氧体磁芯400构成电感器l，与电容器c及后述的笔压感应用电容器δc一同构成谐振电路。

导电性弹性单元500形成为以朝向层叠式笔压传感器600而凸出的形态的半球形，并且导电性弹性单元500可以是根据笔压而变形的导电性橡胶。

并且，导电性弹性单元500的附近设置有相互可接触地靠近设置的层叠式笔压传感器600，以变更谐振频率。上述层叠式笔压传感器600层叠式形成有以数码形式变更电容的多个笔压感应用电容器δc1、笔压感应用电容器δc2、笔压感应用电容器δc3、笔压感应用电容器δc4。

笔压感应用电容器δc基于笔尖300的移动，通过与导电性弹性单元500的接触而与谐振电路选择性的进行连接。

并且，电容器c与层叠式笔压传感器600连接，如上所述，电容器c构成谐振电路。

当使用者将包括上述构成的电子笔接触于具备触摸型显示器的电子设备，通过作用于笔尖300的笔压产生的压力作用于铁氧体磁芯400，使得导电性弹性单元500接触于笔压测量传感器600，如果将电子笔更加用力接触而使得作用的笔压更大，则导电性弹性单元500被笔压测量传感器600按压而压瘪，随着导电性弹性单元被压瘪，导电性弹性单元500与笔压测量传感器600的接触面积会变宽。

例如，如图7所示，所作用的笔压较小时，导电性弹性单元500与层叠式笔压传感器600的接触面积为a，如果所作用的笔压比上述笔压大时，则接触面积为b。

此时，如果将作为各个笔压感应用电容器δc的接触电极的传感器图案632设置为根据接触面的宽度依次连接于导电性弹性单元500，则可以根据作用于导电性弹性单元500的笔压，使得笔压感应用电容器依次连接于谐振电路。

即，通过导电性弹性单元500与层叠式笔压传感器600的接触来产生闭合图6的(a)中的开关的效果。

并且，层叠式笔压传感器600包括笔压感应部601与电容器部602，对此的具体结构将在后边记述。

层叠式笔压传感器600的笔压感应部601设置有一个中心电极611及从中心电极611依次间隔开设置的形成各个笔压感应用电容器(δc1、δc2、δc3、δc4)的传感器图案632。

以点线图示的导电性弹性单元500(参照图6的(c))是未对电子笔作用笔压的状态，并示出了只是轻触于中心电极611的状态。当然，在此状态下导电性弹性单元500也可以是与中心电极611及传感器图案632中的任何一个都维持间隔开的状态而不接触。

但是，如果维持间隔开的状态，则应仅以电感器l与电容器c构成谐振电路。

以实线图示的导电性弹性单元500示出了笔压作用于电子笔的笔尖300，导电性弹性单元500被按压至层叠式笔压传感器600的笔压感应部601而压瘪的状态。在图示的状态中可以看出，包括中心电极611，导电性弹性单元500的接触面形成至两个笔压感应用电容器(δc1及δc2)的接触电极。

在此状态下，谐振电路的电容显示为c+δc1+δc2，谐振频率变化为由此，具备触摸型显示器的电子设备通过变化的谐振频率计算出电容的变化量，从而识别笔压。

对图5的说明如上所述，现有技术中的具有平面型笔压传感器的电子笔中，接触电极223垂直于导电性橡胶210的移动方向而设置，因此，接触电极223与导电性橡胶210线接触，可接触的接触电极223的数量沿着一个轴而逐渐增加。

由此，沿着平面基板的宽度而可以形成的电极数受限，可测量的笔压变化阶段也受限而无法测量细微的笔压变化，因此，需要对此进行改善。

与如上所述现有技术中的平面型笔压传感器不同地，本发明实施例中的层叠式笔压传感器600通过后述的结构在垂直方向上层叠形成笔压感应用电容器δc的电极层，笔压感应用电容器δc沿着导电性弹性单元500的移动方向较长地设置并与导电性弹性单元500点接触。

由此，可以沿着水平方向及垂直方向上的两个轴来形成笔压感应用电容器δc，而不是沿着一个轴形成，可以大幅增加笔压感应用电容器δc的数量，从而可以进一步细分笔压感应阶段。

图7为示出本发明一实施例的层叠式笔压传感器及导电性弹性单元的立体图，图8为用于说明层叠式笔压传感器的层叠结构的分解立体图，图9为示出图8中层叠式笔压传感器的中心层的立体图，图10为示出图8中层叠式笔压传感器的传感器图案层的立体图，图11为示出图8中层叠式笔压传感器的接地层的立体图。

以下，参照这些附图对本发明一实施例中的层叠式笔压传感器结构进行说明。

如上述附图所图示，层叠式笔压传感器600包括中心层610、传感器图案层630及接地层650，所述中心层610、传感器图案层630及接地层650在垂直方向具有层叠结构。

再者，层叠式笔压传感器600包括导电性弹性单元500接触的笔压感应部601及除笔压感应部601之外的部分的电容器部602。

本实施例中，中心层610的上方设置有第一传感器图案层630a，下方设置有第二传感器图案层630b，并以中心层610为中心对称设置。

此时，中心层610与第一传感器图案层630a之间设置有第一接地层650a，中心层610与第二传感器图案层630b之间设置有第二接地层650b。

并且，第一传感器图案层630a的上方设置有第三传感器图案层630c，第一传感器图案层630a与第三传感器图案层630c之间设置有第三接地层650c。

再者，为了以中心层610为中心对称设置，第二传感器图案层630b的下方设置有第四传感器图案层(未图示)，第二传感器图案层630b与第四传感器图案层(未图示)之间设置有第四接地层(未图示)。

即，在中心层610的上部方向上以第一接地层650a、第一传感器图案层630a、第三接地层650c、第三传感器图案层630c的顺序设置，进一步还可以依次设置有第五接地层(未图示)、第五传感器图案层(未图示)。

相反，在中心层610的下部方向上以第二接地层650b、第二传感器图案层、630b、第四接地层(未图示)、第四传感器图案层(未图示)的顺序设置，进一步还可以依次设置第六接地层(未图示)、第六传感器图案层(未图示)。

通过具有上述层叠结构，层叠式笔压传感器600的外部截面上形成有笔压感应部601，在层叠结构的内部形成笔压感应用电容器δc1、笔压感应用电容器δc2、笔压感应用电容器δc3、笔压感应用电容器δc4，使得层叠式笔压传感器600的本体成为电容器部602。

再者，笔压感应用电容器δc是在传感器图案层630与接地层650同时与谐振电路连接时相互成为带电的状态，从而被激活。

接地层650一直与谐振电路连接，传感器图案层630选择性地与谐振电路连接而使得笔压感应用电容器δc激活，这是通过导电性弹性单元500与笔压感应部601接触的面积逐渐增加，将中心层610与传感器图案层630选择性连接的动作来实现。

笔压感应部601在与导电性弹性单元500对向的方向上暴露层叠式笔压传感器600的一端而形成，以与导电性弹性单元500接触，中心电极611与多个传感器图案632被暴露。

笔压感应部601的截面可以是四角形及圆形中的任一种，在本实施例中为四角形的截面，如果制作为圆形，则与导电性弹性单元500的截面是相同的，因此具有可以制作为与最大接触面积相同的优点。

并且，在本实施例中笔压感应部601为平面，但也可以是曲线，此时，可以将导电性弹性单元500设计为平面。

笔压感应部601形成在层叠结构的侧面部，由于其与现有的平面型笔压传感器不同地，与传感器图案电极631的传感器图案632点接触，从而可以增加更多数量的笔压感应电容器δc。

如图7所示，中心电极611横穿笔压感应部601的中心而被暴露，多个传感器图案632以中心电极611为准间隔预定距离而相互间隔开设置，以在垂直方向上对称。

在本实施例中，传感器图案632在垂直方向上设置为一列，但是与相邻层的传感器图案632相错开地设置，使其在垂直方向上具有“z”形状，从而可以根据接触面积来调整接触的传感器图案632数量。

如上所述的具有在垂直方向上层叠的结构，笔压越大导电性弹性单元500接触的面积越大，选择性接触的传感器图案层630的数量在垂直方向上也逐渐增多。

进一步，在相同层的传感器图案层630，传感器图案632在水平方向上相互间隔开而设置有多个，笔压越强导电性弹性单元500接触的面积会越宽，从而选择性地接触的传感器图案632的数量在水平方向上逐渐增多。

如上所述，在形成于层叠式笔压传感器600的外部截面的笔压感应部601，从垂直方向、并且在水平方向上也设置有选择性地接触的笔压感应用电容器，从而不同于现有的平面型笔压传感器，可以大幅增加笔压感应电容器，从而可以更加细分笔压感应阶段。

再者，中心层610作为导电性弹性单元500接触的位置，如图9所示，包括中心电极611、辅助电极612、中心层接地电极613，这些电极设置于电介质基板615。

不限于本实施例，如普通的pcb(printedcircuitboard；印制电路板)的设计时一样，电介质基板615可以由半固化片(prepreg)形成，以便于将电极粘合(bonding)。

中心电极611设置为一端部从朝向与导电性弹性单元500对向的方向的笔压感应部601侧暴露，辅助电极612设置为，一侧与中心电极611连接，另一侧则从非笔压感应部601的方向的另一方向暴露。

在本实施例中，中心电极611从笔压感应部601暴露的部分的长度与中心层610的长度相同，但与此不同地，可以仅在笔压感应部601的中心部暴露，或也可以形成间隔预定距离而间隔开的多个暴露部分。

从非笔压感应部601的方向的另一方向暴露的辅助电极612的一端部与谐振电路连接，当电流流入后经过中心电极611流至接触于笔压感应部601的导电性弹性单元500。

中心层接地电极613与中心电极611及辅助电极612间隔开设置，以避免与中心电极及辅助电极连接，所述中心层接地电极613起到连接设置于中心层610上下的接地层650的接地电极653的作用。

再者，接地层650设置于中心层610及传感器图案层630之间，如图11所示，包括无电极部651及电极部652。

无电极部651在与导电性弹性单元500对向的方向上与导电性弹性单元500相邻而设置，其一端部从笔压感应部601侧暴露，形成为电介质基板，由于并非导体，从而可以防止电极部652与导电性弹性单元500之间的电流流动。

电极部652设置于无电极部651的一侧以避免与导电性弹性单元500接触，所述电极部是由涂布于电介质基板655的电极层而形成的接地电极653。

接地电极653一直与谐振电路连接，当后述的传感器图案电极631选择性地与谐振电路连接时，呈现与传感器图案电极631带电的状态，从而作为笔压感应用电容器δc被激活。

如图8所示，接地电极653与相邻的接地电极653之间设置有中心层接地电极613或传感器图案层接地电极633。

如上所述地设置中心层接地电极613或传感器图案层接地电极633，可以沿着图8中的点线贯通各个层，从而将接地电极653与接地电极653连接，最终可以连接至谐振电路。

并且，传感器图案层630起到选择性地与导电性弹性单元500接触而形成笔压感应用电容器δc的作用，如图10所示，传感器图案层630包括传感器图案电极631及传感器图案层接地电极633，这些电极设置在电介质基板635。

传感器图案电极631的一端部在与导电性弹性单元500对向的方向上暴露而设置，暴露的部分形成传感器图案632。

传感器图案电极631在垂直于笔压感应部601的方向上较长地形成，多个传感器图案电极631在同一个传感器图案层630以预定间隔相互间隔开而设置，与谐振电路选择性连接时呈现与接地电极653带电的状态，从而作为笔压感应用电容器δc被激活。

如上所述，传感器图案电极631在同一个传感器图案层630以预定间隔相互间隔开而设置，从而在笔压感应部601，传感器图案632沿着水平方向在同一个传感器图案层630以预定间隔相互间隔开而形成。

最终，如图7所示，笔压感应部601是传感器图案632沿着垂直方向及水平方向的两个轴以预定间隔相互间隔开而形成，从而使得导电性弹性单元500与传感器图案632点接触，因此，不同于现有的平面型笔压传感器，可以大幅增加笔压感应电容器δc的数量。

传感器图案层接地电极633与传感器图案电极631间隔开设置而避免与其连接，起到连接设置于传感器图案层630的上下的接地层650的接地电极653的作用。

以下，参照图12，说明具备上述结构的层叠式笔压传感器600的作用及效果。

图12为用于说明图7的层叠式笔压传感器的动作而从侧面观察概略视出各个电极连接形态的层叠式笔压传感器的截面图。

如图所示，所有的接地电极653a、653b、653c、653d、653e、653f通过中心层接地电极613及传感器图案层的接地电极633连接为一个，并连接于谐振电路。

并且，导电性弹性单元500与中心层的中心电极611、第一传感器图案层的第一传感器图案电极632a、第二传感器图案层的第二传感器图案电极632b接触。

由此，从谐振电路经过辅助电极612、中心电极611和导电性弹性单元500，一直连接至第一传感器图案层的第一传感器图案电极632a和第二传感器图案层的第二传感器图案电极632b。

结果，连接于谐振电路的第一传感器图案电极632a、第二传感器图案电极632b及与所述第一传感器图案电极及所述第二传感器图案电极相邻的接地电极653a、接地电极653b、接地电极653c、接地电极653d之间隔着斜线部分的电介质基板而相互带电，从而激活具有预定静电容量的笔压感应用电容器δc1、笔压感应用电容器δc2、笔压感应用电容器δc3、笔压感应用电容器δc4。

如果施加比当前笔压更大的笔压，导电性弹性单元500会接触至第三传感器图案层的第三传感器图案电极632c和第四传感器图案层的第四传感器图案电极632d，并有更多的笔压感应用电容器被激活。

图12为侧视图，说明了沿着垂直方向逐渐扩大接触面积而激活笔压感应用电容器的过程，同样，这也可以适用于在水平方向逐渐扩大接触面积并激活笔压感应用电容器的过程中。

但是，其区别点是，同一层的接地电极653为一个电极形成，但同一层的传感器图案电极631沿着水平方向相互间隔开而设置有多个。

由此，笔压增加而接触面积增加，则激活的笔压感应用电容器的数量也会增加，谐振电路的频率也会变化，从而可以通过设置有具备触摸型显示器的电子设备的频率来计算出电容变化量，以识别笔压。

如上所述，根据本实施例，通过具备层叠式笔压传感器，使得笔压感应用电容器可以垂直排列、并且也可以水平排列。因此，与平面型笔压传感器相比可大幅增加笔压感应用电容器的数量，从而可以进一步细分笔压感应步骤，测量细微的笔压变化，得以实现改善。

通过具备本实施例中层叠式笔压传感器可以获得的效果如下。

现有的平面型笔压传感器的接触电极暴露于空气中，因此，暴露的电极被氧化的可能性较高。并且，为了在限定的面积中设置多个电极而减小电极的宽度，则受到反复的笔压测量的影响，电极与基板的粘合力下降，从而存在电极图案受损的问题。

但是，本实施例中的层叠式笔压传感器是笔压感应用电容器的传感器图案电极632和接地电极653的大部分位于层叠式笔压传感器600内部，因此，可以减少暴露于空气中的电极面积，从而降低电极被氧化的可能性。

并且，传感器图案电极632和导电性弹性单元在垂直方向上点接触，因此，在经过重复的笔压测量后，因电极图案因电极和基板的粘合力的下降而受损的问题发生的概率明显降低。

结果，在层叠式笔压传感器的内部形成笔压感应用电容器，层叠式笔压传感器的耐久性增加，从而可以增加电子笔的寿命。

图13为用于说明设计有多层pcb时的层叠结构而概略示出的截面图，图14为用于说明本发明第二实施例中设计有六层pcb时的层叠结构的分解立体图。

在设计具有六层结构的pcb时，其基本机构如图13中具体示出两个芯体层800(core)和三个半固化层700(prepreg)交替设置，各个层间设置有电极900。

此时，芯体层800的间隔相对较宽，半固化层700的间隔相对较小，由带电的两个电极所形成的笔压感应用电容器δc为了获得更大的静电容量，形成笔压感应用电容器δc的传感器图案电极631(参照图8)和接地电极653(参照图8)之间应隔着半固化层700设置。

如图14所示的本发明第二实施例中，与第一实施例不同地，层叠式笔压传感器600包括中心兼用传感器图案层670c，其优点在于，传感器图案电极672a、传感器图案电极672b、传感器图案电极672c和接地电极653a、接地电极653b、接地电极653c之间隔着半固化层700a、接地电极700b、接地电极700c而形成的笔压感应用电容器δc1、笔压感应用电容器δc2、笔压感应用电容器δc3可以具备更大的静电容量。

在本实施例中，只是中心兼用传感器图案层670c的结构和层叠顺序与第一实施例有区别，基本原理及其他结构都相同，因此，以下对相同的结构使用同一个附图标记，省略其说明。

首先，如图14所示，中心兼用传感器图案层670c的中心电极671c、传感器图案电极672c及中心兼用传感器图案层的接地电极674c形成于半固化层700c的上方。

中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c的一端部向与导电性弹性单元500对向的方向上暴露并设置于中心兼用传感器图案层670c的中央，使得导电性弹性单元500与其连接，中心电极的另一端与谐振电路(未图示)连接。

若进行详细说明，图14所示的三个中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c的在非与导电性弹性单元500对向的方向、即与导电性弹性单元500对向的方向相反的方向的端部相互连接而与谐振电路(未图示)连接。

并且，在本实施例中，传感器图案电极672a、传感器图案电极672b、传感器图案电极672c以中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c为中心对称地相互间隔开设置有多个，上述传感器图案电极的一端部向与导电性弹性单元500对向的方向上暴露而形成传感器图案。

若进行详细说明，图14所示的传感器图案电极672a、传感器图案电极672b、传感器图案电极672c与中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c如点线所示，与半固化层700a、半固化层700b、半固化层700c的端部具有相同的长度。

如上，将一直接触于导电性弹性单元500的中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c仅设置于一个层的中央，将传感器图案电极672a、传感器图案电极672b、传感器图案电极672c设置于中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c的周边，从而不同于本发明第一实施例中的中心层，其优点在于，在一个层内也可以通过中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c与谐振电路连接的，并且通过传感器图案电极672a、传感器图案电极672b、传感器图案电极672c形成笔压感应用电容器，从而在中心层也可以形成笔压感应用电容器。

也就是，在一个层具备中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c，并且还具备传感器图案电极672a、传感器图案电极672b、传感器图案电极672c，可以一同起到第一实施例中的中心层610(参照图8)和传感器图案层630(参照图8)的作用。

并且，根据本实施例，第一接地电极653a的上方设置有第一中心电极671a和第一传感器图案电极672b，其之间设置有第一半固化层700a，第一接地电极653a与第一传感器图案电极672b形成笔压感应用电容器δc1，此时，与之间设置有芯体层800的情况相比，可以使得电极间间隔缩小，从而可以获得更大的静电容量。

芯体层800设置于第二接地电极653b和第三接地电极653c的下方，设置于非笔压感应用电容器δc1、δc2、δc3内部的外部，并且可以与静电容量的变化无关。

进一步，在本实施例中设置有三个中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c，中心电极671a、中心电极671b、中心电极671c可以更稳定地与导电性弹性单元500接触。

并且，如点线所示，接地电极653a、接地电极653b、接地电极653c的长度短于半固化层700a、半固化层700b、半固化层700c和芯体层800的长度，接地电极的一端部未向与导电性弹性单元500对向的方向暴露，因此，不会与导电性弹性单元500接触。

并且，如点线所示，所有接地电极653a、接地电极653b、接地电极653c通过通孔等贯通半固化层700a、半固化层700b、半固化层700c和芯体层800而连接。

图15为用于说明本发明第三实施例中的设计四层pcb时的层叠结构的分解立体图。

与第二实施例比较，本实施例只是层叠顺序不同，基本原理及其他结构都相同。因此，以下对相同的结构使用同一附图标记，省略其说明。

在设计四层结构的pcb时，如图13所示，作为基本结构需要一个芯体层800和两个半固化层700d、半固化层700e，笔压感应用电容器δc4、笔压感应用电容器δc5为了获得更大的静电容量，之间隔着间隔相对较小的半固化层700d、半固化层700e设置有传感器图案电极672d、传感器图案电极672e和接地电极653d、接地电极653e。

与第二实施例不同地，本实施例有一个芯体层800设置于中心，与芯体层800相邻地设置有中心电极671d、中心电极671e和传感器图案电极672d、传感器图案电极672e，接地电极653d、接地电极653e向更远离中心的方向设置，因此，笔压感应用电容器δc4、笔压感应用电容器δc5具有以芯体层800为中心对称的层叠结构。

本实施例可以具有比六层pcb结构简单的结构，通过设置两个中心电极671d、中心电极671e，中心电极671d、中心电极671e可以与导电性弹性单元500稳定接触。

以上参照附图对本发明实施例进行了详细说明，但本发明并不限于所记载实施例，本发明所属的技术领域中具有通常知识的人在不超出本发明的技术思想的范围内可进行多种修改及变形。因此，上述修改及变形都应属于本发明权利要求书所保护的范围内。