KR102541545B1 - 전자펜 센싱 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

전자펜 센싱 장치는, 센싱 영역 및 제1 방향으로 상기 센싱 영역의 폭보다 감소된 폭을 가지는 제1 서브 센싱 영역을 포함하는 기판, 제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 n회 일주하고, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 제1 서브 센싱 영역의 외곽을 m회 일주하는 제1 폐루프선(closed loop line)(단, n 및 m 각각은 양의 정수임) 및 상기 제1 노드를 통해 출력되는 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함 할 수 있다.

Description

전자펜 센싱 장치 및 이를 포함하는 표시 장치{ELECTRONIC PEN SENSING DEVICE AND DISPLAY PANEL INCLUDING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기 유도 기술을 이용하는 전자펜 센싱 장치 및 상기 전자펜 센싱 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
전자기 유도는 1차 코일에 전류를 공급하여 자기장을 형성하고, 자기장에 기초하여 제2 코일에 유도 기전력(또는, 유도 전류)을 발생시키는 기술이다. 최근, 전자기 유도는 무선 충전 장치, 디지타이저 등에 이용되고 있다.
종래의 디지타이저는 타블릿과 전자펜을 포함한다. 타블릿은 판 형상을 가지고, 가장자리에 배열된 1차 코일을 포함하며, 1차 코일을 통해 1차 자기장을 생성한다. 전자펜은 자기장에 기초하여 생성된 유도 기전력을 저장하고, 유도 기전력에 기초하여 2차 자기장을 생성할 수 있다. 디지타이저는 2차 자기장에 기초하여 전자펜의 위치를 인식한다.
본 발명의 일 목적은 전자펜을 보다 정확하게 인식할 수 있는 전자펜 센싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 전자펜을 이용한 입력 기능을 가지는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치는 센싱 영역 및 제1 방향으로 상기 센싱 영역의 폭보다 감소된 폭을 가지는 제1 서브 센싱 영역을 포함하는 기판, 제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 n회 일주하고, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 제1 서브 센싱 영역의 외곽을 m회 일주하는 제1 폐루프선(closed loop line)(단, n 및 m 각각은 양의 정수임), 및 상기 제1 노드를 통해 출력되는 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 폐루프선은, 상기 센싱 영역의 상기 외곽을 따라 배치된 주 패턴, 및 상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 외곽을 따라 배치된 제1 서브 패턴을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 유도 전류는, 상기 제1 패턴에 유도되는 제1 전류와 상기 제2 패턴에 유도되는 제2 전류간의 전류 차 일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제1 유도 전류를 증폭하여 센싱 신호를 출력하는 센싱 유닛, 및 상기 센싱 신호 및 상기 전자펜의 위치간의 상관관계를 포함하는 룩업 테이블을 이용하여 상기 전자펜의 위치를 산출하는 산출 유닛을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱 영역은 상기 제1 방향으로 상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지는 제2 센싱 영역을 포함하고, 상기 제1 폐루프선은 상기 제2 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제2 서브 패턴을 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛, 및 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는 제1 센싱 구간에서 상기 제1 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하고, 상기 제1 센싱 구간과 다른 제2 센싱 구간에서 상기 제2 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 주 패턴 및 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 가변 저항, 및 상기 제1 노드 및 상기 제1 스위칭 유닛 사이에 연결되는 제2 가변 저항을 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱 영역은 제3 서브 센싱 영역 및 제4 서브 센싱 영역을 더 포함하고, 상기 제1 폐루프선은, 상기 제3 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제3 서브 패턴, 및 상기 제4 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제4 서브 패턴을 더 포함하며, 상기 제3 서브 센싱 영역은 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 상기 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지고, 상기 제4 서브 센싱 영역은 상기 제2 방향으로 상기 제3 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제1 서브 패턴 내지 상기 제4 서브 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛, 및 상기 제1 서브 패턴 내지 상기 제4 서브 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛, 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛, 상기 제3 서브 패턴 및 상기 제4 서브 패턴 중 하나를 선택하여 제3 노드에 연결하는 제3 스위칭 유닛, 및 상기 제3 서브 패턴 및 상기 제4 서브 패턴 중 상기 하나를 제4 노드에 연결하는 제4 스위칭 유닛을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 제1 방향 위치를 산출하고, 상기 제3 노드를 통해 출력되는 제2 유도 전류에 기초하여 전자펜의 제2 방향 위치를 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는 제1 센싱 구간에서 상기 제1 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하고, 상기 제1 센싱 구간과 다른 제2 센싱 구간에서 상기 제2 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하며, 상기 제1 센싱 구간에서 상기 제3 서브 패턴을 상기 제3 노드 및 상기 제4 노드에 연결하고, 상기 제2 센싱 구간에서 상기 제4 서브 패턴을 상기 제3 노드 및 상기 제4 노드에 연결 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱 영역은 상기 제1 방향으로 상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지는 제2 센싱 영역을 포함하고, 상기 제1 폐루프선은 상기 제1 서브 센싱 영역 및 상기 제2 서브 센싱 영역간의 경계선을 따라 배치되고, 일단이 상기 제1 서브 패턴에 연결되는 제1 라인 패턴을 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제1 라인 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛, 및 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제1 라인 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱 영역은 제3 서브 센싱 영역 및 제4 서브 센싱 영역을 더 포함하고, 상기 제1 폐루프선은, 상기 제3 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제3 서브 패턴, 및 상기 제3 서브 센싱 영역 및 상기 제4 서브 센싱 영역간의 경계선을 따라 배치되고, 일단이 상기 제3 서브 패턴에 연결되는 제2 라인 패턴을 더 포함하며, 상기 제3 서브 센싱 영역은 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 상기 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지고, 상기 제4 서브 센싱 영역은 상기 제2 방향으로 상기 제3 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴은 정전식 터치 입력을 감지하는 터치 센싱 전극일 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치는, 센싱 영역 및 상기 센싱 영역을 구획한 센싱 블록 영역들을 포함하는 기판, 제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 일주하는 주 패턴, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 블록 영역들 중 제1 센싱 블록 영역의 외곽을 따라 일주하는 제1 블록 패턴, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 블록 영역들 중 제2 센싱 블록 영역의 외곽을 따라 일주하는 제2 블록 패턴, 및 상기 제1 패턴 블록 및 상기 제2 패턴 블록 중 하나를 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하고, 상기 제1 노드를 통해 출력되는 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제1 블록 패턴 및 상기 제2 블록 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛, 및 상기 제1 블록 패턴 및 상기 제2 블록 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 블록 패턴 중 상기 제2 블록 패턴과 인접한 제1 부분 패턴은 상기 제2 블록 패턴과 중첩되고, 상기 제어부는 상기 제1 블록 패턴 중 상기 제1 부분 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 중 하나에 연결하는 제5 스위칭 유닛을 포함 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 전자기력을 발생시키는 전자펜, 상기 전자기력에 기초하여 유도 전류를 생성하고, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 전자펜을 인식하는 전자펜 센싱 장치를 포함하고, 상기 전자펜 센싱 장치는, 센싱 영역 및 제1 방향으로 상기 센싱 영역의 폭보다 감소된 폭을 가지는 제1 서브 센싱 영역을 포함하는 기판, 제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 n회 일주하고, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 제1 서브 센싱 영역의 외곽을 m회 일주하는 제1 폐루프선(closed loop line)(단, n 및 m 각각은 양의 정수임), 및 상기 제1 노드를 통해 출력되는 상기 유도 전류에 기초하여 상기 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치는 폭의 크기가 상이한 패턴(또는, 코일)들을 이용하여 폐루프를 형성하고, 폐루프에 유도되는 유도 전류에 기초하여 전자펜을 감지할 수 있다. 또한, 전자펜 센싱 장치는 상기 패턴들의 연결 구성을 통해 폐루프의 레지스턴스를 감소시키고, 전자펜의 센싱 감도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치는 보다 정확하게 전자펜을 인식할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치는 상기 패턴들의 상호 인접한 부분(즉, 부분 패턴)을 공통 배선으로 형성하므로, 배선 영역을 감소시키고, 전자펜 센싱 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 전자펜 센싱 장치를 포함하므로, 전자펜을 이용한 다양한 입력 기능을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치를 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1의 전자펜 센싱 장치에 포함된 제어부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 2a의 제어부에서 생성되는 출력 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 전자펜 센싱 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 전자펜 센싱 장치의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 1의 전자펜 센싱 장치의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 5a의 전자펜 센싱 장치에 포함된 폐루프선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5c는 도 5a의 전자펜 센싱 장치에 포함된 폐루프선의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6a는 도 1의 전자펜 센싱 장치의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 6a의 전자펜 센싱 장치에 포함된 폐루프선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자펜 센싱 장치(100)는 기판(110), 제1 폐루프선(120), 제어부(130)를 포함할 수 있다. 전자펜 센싱 장치(100)는 전자펜(200)으로부터 생성된 전자기장에 기초하여 제1 유도 전류(I_I1)를 생성하고, 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전자펜(200)의 위치를 인식할 수 있다.
기판(110)은 센싱 영역(SA0), 제1 서브 센싱 영역(SA1)을 포함할 수 있다. 여기서, 센싱 영역(SA0)은 전자펜 센싱 장치(100)가 전자펜(200)을 센싱할 수 있는 최대 영역이고, 제1 서브 센싱 영역(SA1)은 센싱 영역(SA0)에 포함된 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 센싱 영역(SA1)은 제1 방향으로 센싱 영역의 폭(또는, 너비)보다 감소된 폭(또는, 너비)를 가질 수 있다. 한편, 도 1에서, 기판(110)(또는, 센싱 영역(SA0))은 제1 서브 센싱 영역(SA1)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 기판(110)(또는, 센싱 영역(SA0))은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(110)(또는, 센싱 영역(SA0))은 복수의 서브 센싱 영역들을 포함할 수 있다.
제1 폐루프선(120)은 기판(110) 상에 배치되며, 제1 노드(N1)부터 제2 노드(N2)까지 제1 회전 방향을 따라 센싱 영역(SA0)의 외곽을 n회 일주하고, 제2 노드(N2)부터 제1 노드(N1)까지 제1 회전 방향을 따라 제1 서브 센싱 영역(SA1)의 외곽을 m회 일주할 수 있다(단, n 및 m은 각각 양의 정수임). 여기서, 제1 회전 방향은 반시계 방향 또는, 시계 방향일 수 있다.
실시예들에서, 제1 폐루프선(120)은 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1)을 포함할 수 있다. 주 패턴(122)은 센싱 영역(SA0)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 주 패턴(122)은 제1 회전 방향(또는, 제1 권선 방향)으로 권선된 주 코일일 수 있다. 제1 서브 패턴(121-1)은 제1 서브 센싱 영역(SA1)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 패턴(121-1)은 제1 회전 방향(또는, 제2 권선 방향)으로 권선된 제1 보조 코일일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 서브 패턴(121-1)은 주 패턴(122)에 엇갈려 연결될 수 있다. 즉, 제1 폐루프선(120)은 상호 상이한 폭(또는, 너비)을 가지는 패턴들(예를 들어, 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1))을 이용하여 폐루프 구조를 형성할 수 있다.
주 패턴(122)은 전자펜(200)의 전자기장에 기초하여 제1 전류(I1)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 전자기장을 생성한 경우, 전자기장에 기초하여 제1 전류(I1)가 주 패턴(122)에 유도될 수 있다. 여기서, 제1 전류(I1)는 제1 회전 방향으로 흐를 수 있다. 제1 서브 패턴(121-1)은 전자펜(200)의 전자기장에 기초하여 제2 전류(I2)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 전자기장을 생성한 경우, 전자기장에 의해 제2 전류(I2)가 제1 서브 패턴(121-1)에 유도될 수 있다. 이 경우, 제1 노드(N1)를 통해 제1 폐루프선(120)의 외부로 출력되는 제1 유도 전류(I_I1)는 제2 전류(I2) 및 제1 전류(I1)간의 전류 차일 수 있다(즉, I_I1 = I2 I1). 또한, 제1 유도 전류(I_I1)는 제2 노드(N2)를 통해 제1 폐루프선(120)으로 유입될 수 있다.
제어부(130)는 제1 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전자펜(200)의 위치를 산출할 수 있다.
실시예들에서, 제어부(130)는 센싱 유닛(131) 및 산출 유닛(132)을 포함할 수 있다. 센싱 유닛(131)은 제1 유도 전류(I_I1)을 증폭하여 센싱 신호를 출력하고, 산출 유닛(132)은 센싱 신호에 기초하여 전자펜의 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 산출 유닛(132)은 센싱 신호 및 전자펜(200)의 위치간의 상관관계를 포함(또는, 정의)하는 룩업 테이블을 포함하고, 센싱 신호에 매칭되는 전자펜(200)의 위치를 룩업 테이블로부터 획득할 수 있다. 제어부(130)의 구성에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이, 전자펜 센싱 장치(100)는 상호 엇갈려 연결되는 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1)을 포함하는 제1 폐루프선(120)을 이용하여 제1 유도 전류(I_I1)을 생성하고, 제1 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전자펜(200)을 인식할 수 있다. 특히, 제어부(130)의 관점에서, 제1 서브 패턴(121-1)은 주 패턴(122)에 병렬 연결되므로, 제1 서브 패턴(121-1)의 레지스턴스가 감소함에 따라 제1 폐루프선(120)의 레지스턴스(또는, 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1)의 합성 저항)는 감소될 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 폐루프선(120)의 레지스턴스를 감소시킴으로써, 전자펜(200)을 센싱하는 센싱 감도를 향상시키고, 보다 정확하게 전자펜(200)(또는, 전자펜(200)의 위치)를 인식할 수 있다.
도 2a는 도 1의 전자펜 센싱 장치에 포함된 제어부의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a의 제어부에서 생성되는 출력 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 제어부(130)는 센싱 유닛(131)을 포함하고, 센싱 유닛(131)은 증폭기(AMP) 및 저항(R_GAIN)을 포함할 수 있다. 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자(-)는 제1 노드(N1)에 연결되고, 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자(+)는 제2 노드(N2)에 연결되며, 기준 전압(예를 들어, 그라운드 전압, 또는 0 볼트(V))에 연결될 수 있다. 저항(R_GAIN)은 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자(-) 및 증폭기(AMP)의 출력 단자 사이에 연결될 수 있다.
센싱 유닛(131)은 제1 유도 전류(I_I1)를 증폭하여 센싱 신호(VOUT)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 센싱 유닛(131)은 제1 유도 전류(I_I1)를 반전 증폭하여 센싱 신호(VOUT)을 출력하고, 센싱 신호(VOUT)는 제1 유도 전류(I_I1) 및 저항(R_GAIN)의 곱과 같은 크기를 가질 수 있다(즉, VOUT = - I_I1 * R_GAIN).
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전자펜(200)의 위치에 따라 센싱 신호가 변할 수 있다. 도 2b에 도시된 그래프에서, X축(또는, 수평축)은 전자펜(200)의 위치를 나타내고, Y축(또는, 수직축)은 센싱 신호(VOUT)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, X축은, 제1 방향과 제2 방향을 기준으로 하는 2차원 평면에서, 전자펜(200)의 제2 방향의 좌표를 나타낼 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 전자펜(200)이 제1 서브 센싱 영역(SA1)에 위치하는 경우, 센싱 신호(VOUT)는 음의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 제1 서브 센싱 영역(SA1)에 위치하는 경우, 제2 전류(I2)는 제1 전류(I1)보다 클 수 있다. 이 경우, 제1 유도 전류(I_I1)는 양의 값을 가지고, 센싱 신호(VOUT)는 제1 유도 전류(I_I1)의 반전 증폭에 따라 음의 값을 가질 수 있다. 특히, 전자펜(200)이 제1 서브 센싱 영역(SA1)의 중앙에 위치하는 경우, 제2 전류(I2)는 가장 큰 값을 가지므로, 센싱 신호(VOUT)은 음의 최대 값을 가질 수 있다.
전자펜(200)이 센싱 영역(SA0) 및 제1 서브 센싱 영역(SA1) 간의 경계선에 위치하는 경우, 센싱 신호(VOUT)는 0의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 제1 서브 센싱 영역(SA1)에 위치하는 경우, 제2 전류(I2)는 제1 전류(I1)와 동일한 값을 가질 수 있다.
한편, 전자펜(200)이 제1 서브 센싱 영역(SA1) 이외의 센싱 영역(SA0)에 위치하는 경우, 센싱 신호(VOUT)는 양의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 센싱 영역(SA0)의 제2 방향에 위치하는 경우, 제2 전류(I2)는 제1 전류(I1)보다 작을 수 있다. 이 경우, 제1 유도 전류(I_I1)는 음의 값을 가지고, 센싱 신호(VOUT)는 증폭기(AMP)의 반전 증폭에 따라 양의 값을 가질 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 전자펜(200)의 위치에 따라 제어부(130)(또는, 센싱 유닛(131))를 통해 생성되는 센싱 신호(VOUT)는 달라지므로, 제어부(130)는 센싱 신호(VOUT)에 기초하여 전자펜(200)의 제2 방향의 위치(또는, 좌표)를 산출할 수 있다.
도 3은 도 1의 전자펜 센싱 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 전자펜 센싱 장치(100)는 기판(100), 주 패턴(122), 제1 서브 패턴(121-1), 제2 서브 패턴(121-2) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 하나를 선택하고, 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 선택된 하나를 주 패턴(122)에 연결하여 폐루프를 형성할 수 있다.
기판(100)은 도 1을 참조하여 설명한 기판(100)과 실질적으로 동일하고, 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1)은 도 1을 참조하여 설명한 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1)과 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
기판(100)(또는, 센싱 영역(SA0))는 제1 방향으로 제1 서브 센싱 영역(SA1)의 폭(또는, 너비)보다 감소된 폭(또는, 폭)을 가지는 제2 센싱 영역(SA2)을 포함할 수 있다.
제2 서브 패턴(121-2)은 제2 서브 센싱 영역(SA2)의 외곽을 따라 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 서브 패턴(121-2)은 제2 노드(N2)부터 제1 노드(N1)까지 제1 회전 방향을 따라 제2 서브 센싱 영역(SA2)의 외곽을 L회 일주할 수 있다(단, L은 양의 정수). 예를 들어, 제2 서브 패턴(121-2)은 제1 회전 방향(또는, 제1 권선 방향)으로 권선된 제2 보조 코일일 수 있다. 제2 서브 패턴(121-2)은 도 1을 참조하여 설명한 제1 폐루프선(120)에 포함될 수 있다.
제어부(130)는 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2)를 포함할 수 있다. 제1 스위칭 유닛(MUX1)은 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 하나를 선택하고, 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 하나를 제1 노드(N1)에 연결할 수 있다. 한편, 제2 스위칭 유닛(MUX2)는 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 하나를 제2 노드(N2)에 연결할 수 있다. 즉, 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX1)은 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 하나를 주 패턴(122)에 선택적으로 연결할 수 있다. 이 경우, 주 패턴(121)과, 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2) 중 하나는 폐루프를 형성할 수 있다.
실시예들에서, 제어부(130)는 제1 센싱 구간에서 제1 서브 패턴(121-1)을 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결하고, 제2 센싱 구간에서 제2 서브 패턴(121-2)을 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결할 수 있다. 여기서, 제1 센싱 구간 및 제2 센싱 구간은 전자펜을 센싱하기 위해 기 설정된 시간이며, 제2 센싱 구간은 제1 센싱 구간과 다를 수 있다(즉, 제2 센싱 구간은 제1 센싱 구간과 중첩되지 않는 구간일 수 있다). 즉, 제어부(130)는 복수의 영역들로 분할된 센싱 영역(SA0)을 순차적으로 스캔할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 스캔 결과에 기초하여 전자펜(200)을 위치를 산출할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 제1 센싱 구간에서의 센싱 신호(VOUT)의 값과, 제2 센싱 구간에서의 센싱 신호(VOUT)의 값을 조합하여, 전자펜(200)의 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 제2 서브 센싱 영역(SA2) 상에 위치하는 경우, 도 2b를 참조하여 설명한 센싱 신호(VOUT)는 제1 센싱 구간에서 음의 값을 가지고, 제2 센싱 구간에서 음의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)이 제2 서브 센싱 영역(SA2)과 중첩되지 않는 제1 서브 센싱 영역(SA1)의 일부분 상에 위치하는 경우, 센싱 신호(VOUT)는 제1 센싱 구간에서 음의 값을 가지고, 제2 센싱 구간에서 양의 값을 가질 수 있다.
도 3에서, 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2)은 제어부(130)에 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2)은 기판(110)에 포함되거나, 또는, 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
또한, 도 3에서, 기판(110)(또는, 센싱 영역(SA0))은 2개의 서브 센싱 영역들(즉, 제1 서브 센싱 영역(121-1) 및 제2 서브 센싱 영역(121-2))를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 기판(100)(또는, 센싱 영역(SA0))은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(110)은 x개의 서브 센싱 영역들을 포함할 수 있다(단, x는 3 이상의 정수). 이 경우, 전자펜 센싱 장치(100)는 x개의 서브 패턴들을 포함하고, 제y 서브 패턴은 제y-1 서브 패턴의 폭(또는, 너비)보다 감소된 폭(또는, 너비)를 가질 수 있다(단, y는 3보다 크고 x보다 작은 정수).
실시예들에서, 제어부(130)는 제1 가변 저항(R1) 및 제2 가변 저항(R2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 가변 저항(R1)은 주 패턴(122) 및 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 제2 가변 저항(R2)은 제1 노드(N1) 및 제1 스위칭 유닛(MUX1) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 가변 저항(R1)은 주 패턴(122) 및 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 제2 가변 저항(R2)은 제2 노드(N2) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2) 사이에 연결될 수 있다.
참고로, 주 패턴(122), 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2)은 상호 다른 형태 및 상기 다른 길이를 가질 수 있다. 이 경우, 주 패턴(122)의 인덕턴스(또는 레지스턴스), 제1 서브 패턴(121-1)의 인덕턴스(또는 레지스턴스) 및 제2 서브 패턴(121-2)의 인덕턴스(또는 레지스턴스)는 상호 상이하므로, 제어부(130)는 도 2b에 도시된 센싱 출력(VOUT)을 획득하지 못할 수 있다(즉, 제어부(130)는 이상적인 센싱 출력(VOUT)과 다른 값을 획득할 수 있다). 따라서, 제어부(130)는 제1 가변 저항(R1) 및 제2 가변 저항(R2) 중 적어도 하나를 조절함으로써, 도 2b에 도시된 센싱 출력(VOUT)(또는, 이상적인 값)을 획득할 수 있다.
제1 저항(R1)은 주 패턴(122)과 서브 패턴들(즉, 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2))간의 편차(예를 들어, 인덕턴스 편차, 또는 레지스턴스 편차)를 보상하는 데 이용될 수 있다. 제2 저항(R2)는 서브 패턴들(즉, 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2))간의 편차(예를 들어, 인덕턴스 편차, 또는 레지스턴스 편차)를 보상하는 데 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자펜 센싱 장치(100)는 복수의 서브 센싱 영역들(예를 들어, 제1 서브 센싱 영역(SA1), 제2 서브 센싱 영역(SA2) 등)의 외곽을 따라 배치된 복수의 서브 패턴들(예를 들어, 제1 서브 패턴(121-1), 제2 서브 패턴(121-2), 등)를 포함하고, 복수의 서브 패턴들 중 하나를 선택적으로 주 패턴(122)에 연결하여 폐루프를 형성하며, 폐루프에 유도되는 제1 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전파펜(200)의 위치를 산출할 수 있다. 또한, 전자펜 센싱 장치(100)는 주 패턴(122) 및 복수의 서브 패턴들(예를 들어, 제1 서브 패턴(121-1), 제2 서브 패턴(121-2), 등)을 연결하는 제1 가변 저항(R1) 및 제2 가변 저항(R2)을 포함할 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치(100)는 전자펜(200)의 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 전자펜 센싱 장치의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 전자펜 센싱 장치(100)는 도 1에 도시된 전자펜 센싱 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
기판(420)(또는, 센싱 영역(SA0))은 제3 서브 센싱 영역(SA3)을 포함할 수 있다. 여기서, 센싱 영역(SA0)은 앞서 도 1을 참조하여 설명한 센싱 영역(SA0)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 서브 센싱 영역(SA3)은 제2 방향으로 센싱 영역(SA0)의 폭(또는, 너비)보다 감소된 폭(또는, 너비)를 가지고, 제2 방향은 제1 방향에 수직할 수 있다.
제2 폐루프선(420)은 기판(410) 상에 배치되며, 제3 노드(N3)부터 제4 노드(N4)까지 제1 회전 방향을 따라 센싱 영역(SA0)의 외곽을 일주하고, 제4 노드(N4)부터 제3 노드(N3)까지 제1 회전 방향을 따라 제3 서브 센싱 영역(SA3)의 외곽을 일주할 수 있다(단, n 및 m은 각각 양의 정수임). 여기서, 제3 노드(N3)는 도 1에 도시된 제1 노드(N1)와 동일하고, 제4 노드(N4)는 도 1에 도시된 제2 노드(N2)와 동일할 수 있다.
제2 폐루프선(420)은 주 패턴(422) 및 제3 서브 패턴(421-3)을 포함할 수 있다. 주 패턴(422)은 센싱 영역(SA0)의 외곽을 따라 배치되고, 도 1을 참조하여 설명한 주 패턴(122)과 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 서브 패턴(421-3)은 제3 서브 센싱 영역(SA3)의 외곽을 따라 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 서브 패턴(421-3)은 제4 노드(N4)부터 제3 노드(N3)까지 제1 회전 방향을 따라 제3 서브 센싱 영역(SA3)의 외곽을 일주할 수 있다. 예를 들어, 제3 서브 패턴(421-3)은 제1 회전 방향(또는, 제1 권선 방향)으로 권선된 제3 보조 코일일 수 있다.
앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 주 패턴(422)은 전자펜(200)의 전자기장에 기초하여 제1 전류(I1)를 생성할 수 있다. 제3 서브 패턴(421-3)은 전자펜(200)의 전자기장에 기초하여 제3 전류(I3)를 생성할 수 있다. 즉, 전자펜(200)의 전자기장에 의해 제3 전류(I3)가 제3 서브 패턴(421-1)에 유도될 수 있다. 이 경우, 제3 노드(N3)를 통해 제2 폐루프선(420)의 외부로 출력되는 제2 유도 전류(I_I2)는 제3 전류(I3) 및 제1 전류(I1)간의 전류 차일 수 있다(즉, I3 I1).
제어부(130)는 제2 유도 전류(I_I2)에 기초하여 전자펜(200)의 위치를 산출할 수 있다. 도 1에 도시된 전자펜 센싱 장치(100)는, 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같이, 전자펜(200)의 제1 방향의 위치를 산출하고, 도 4에 도시된 전자펜 센싱 장치(100)는 전자펜(200)의 제2 방향의 위치를 산출할 수 있다.
도 5a는 도 1의 전자펜 센싱 장치의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 5a의 전자펜 센싱 장치에 포함된 폐루프선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3, 도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제3 폐루프선(520)은 주 패턴(522), 제1 서브 패턴(521-1), 제2 서브 패턴(521-2), 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4)를 포함할 수 있다.
주 패턴(522), 제1 서브 패턴(521-1) 및 제2 서브 패턴(521-2)은 도 3을 참조하여 설명한 주 패턴(122), 제1 서브 패턴(121-1) 및 제2 서브 패턴(121-2)과 각각 동일할 수 있다. 또한, 제3 서브 패턴(511-3)은 도 4를 참조하여 설명한 제3 서브 패턴(421-3)과 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제4 서브 패턴(511-4)는 제4 서브 센싱 영역(SA4)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 제4 서브 센싱 영역(SA4)은 제2 방향으로 제3 서브 센싱 영역(SA3)의 폭(또는, 너비)보다 감소된 폭(또는, 너비)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제4 서브 패턴(511-4)은 도 4에 도시된 제4 노드(N4)부터 도 4에 도시된 제3 노드(N3)까지 제1 회전 방향을 따라 제4 서브 센싱 영역(SA4)의 외곽을 L회 일주할 수 있다(단, L은 양의 정수). 예를 들어, 제4 서브 패턴(511-4)은 제1 회전 방향(또는, 제1 권선 방향)으로 권선된 제4 보조 코일일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서브 패턴(521-1) 및 제2 서브 패턴(521-2)은 제1 레이어에 배치되고, 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4)은 제2 레이어에 배치될 수 있다. 여기서, 제2 레이어는 제1 레이어와 다른 레이어(layer) 일 수 있다. 이 경우, 주 패턴(522)은 제1 레이어 또는 제2 레이어에 배치되거나, 또는, 별도의 제3 레이어에 배치될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 주 패턴(522), 제1 서브 패턴(521-1), 제2 서브 패턴(521-2), 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4)은 하나의 레이어에 배치될 수 있다.
한편, 전자펜 센싱 장치(100)은 제1 서브 패턴(521-1) 및 제2 서브 패턴(521-2) 중 하나와, 주 패턴(522)을 이용하여 전자펜(200)의 제1 방향의 위치를 산출할 수 있다. 또한, 전자펜 센싱 장치(100)는 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4) 중 하나와, 주 패턴(522)을 이용하여 전자펜(200)의 제2 방향의 위치를 산출할 수 있다.
실시예들에서, 전자펜 센싱 장치(100)은 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 중 하나를 선택하고, 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 중 선택된 하나를 제1 노드(N1)(또는, 제3 노드(N3))에 연결하고, 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 중 선택된 하나를 제2 노드(N2)(또는, 제4 노드(N4))에 연결할 수 있다.
일 실시예에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 서브 패턴(521-1) 및 제2 서브 패턴(521-2) 중 하나를 선택하여 제1 노드(N1)에 연결하는 제1 스위칭 유닛(MUX1), 제1 서브 패턴(521-1) 및 제2 서브 패턴(521-2) 중 선택된 하나를 제2 노드(N2)에 연결하는 제2 스위칭 유닛(MUX2) 및 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4) 중 하나를 선택하여 제3 노드(N3)에 연결하는 제3 스위칭 유닛 및 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4) 중 선택된 하나를 제4 노드(N4)에 연결하는 제4 스위칭 유닛을 포함할 수 있다. 이 경우, 전자펜 센싱 장치(100)는 도 1에 도시된 제1 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전자펜(200)의 제1 방향 위치를 산출하고, 도 3에 도시된 제2 유도 전류(I_I2)(즉, 제3 노드(N3)를 통해 출력되는 제2 유도 전류(I_I2))에 기초하여 전자펜(200)의 제2 방향 위치를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 방향으로 배열된 서브 센싱 영역들(예를 들어, 제1 서브 센싱 영역(SA1) 및 제2 서브 센싱 영역(SA2)) 및 제2 방향으로 배열된 서브 센싱 영역들(예를 들어, 제3 서브 센싱 영역(SA3) 및 제4 서브 센싱 영역(SA4))을 동시에(또는, 독립적으로) 스캔할 수 있다. 예를 들어, 전자펜 센싱 장치(200)는 제1 센싱 구간에서 제1 서브 패턴(521-1)을 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결하고, 제1 센싱 구간과 다른 제2 센싱 구간에서 제2 서브 패턴(521-2)을 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결하며, 제1 센싱 구간에서 제3 서브 패턴(511-3)을 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)에 연결하고, 제2 센싱 구간에서 제4 서브 패턴(511-4)을 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)에 연결할 수 있다. 즉, 전자펜 센싱 장치(100)는 전자펜(200)의 제1 방향 위치를 산출하는 구성에 독립하여, 전자펜(200)의 제2 방향 위치를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 중 하나를 선택하여 제1 노드(N1)(또는, 제3 노드(N3))에 연결하는 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 중 선택된 하나를 제2 노드(N2)(또는, 제4 노드(N4))에 연결하는 제2 스위칭 유닛(MUX2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 스위칭 유닛(MUX3)는 제1 스위칭 유닛(MUX1)에 포함되고, 제4 스위칭 유닛(MUX4)은 제2 스위칭 유닛(MUX2)에 포함될 수 있다. 이 경우, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2)를 이용하여, 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 중 선택된 하나를 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이에 연결할 수 있다.
일 실시예에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 서브 센싱 영역(SA1) 내지 제4 서브 센싱 영역(SA4)를 순차적으로 스캔할 수 있다. 예를 들어, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 센싱 구간에서 제1 서브 패턴(521-1)을 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결하고, 제2 센싱 구간에서 제2 서브 패턴(121-2)을 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결하며, 제3 센싱 구간에서 제3 서브 패턴(511-3)을 제3 노드(N3)(또는, 제1 노드(N1)) 및 제4 노드(N4)(또는, 제2 노드(N2))에 연결하고, 제4 센싱 구간에서 제4 서브 패턴(511-4)를 제3 노드(N3)(또는, 제1 노드(N1)) 및 제4 노드(N4)(또는, 제2 노드(N2))에 연결할 수 있다. 여기서, 제1 내지 제4 센싱 구간들은 상호 다를 수 있다(즉, 상호 중첩되지 않을 수 있다).
실시예들에서, 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4)은 터치 센싱 전극일 수 있다. 여기서, 터치 센싱 전극은 정전 방식의 터치 입력을 감지하기 위한 전극일 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 구간에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4)에 센싱 신호(예를 들어, 교류 전압)을 공급하고, 터치 입력에 의한 제1 서브 패턴(521-1) 내지 제4 서브 패턴(511-4) 간의 정전 용량 변화에 기초하여 터치 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 구간과 다른 전자펜 센싱 구간에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 전자펜(200)의 전자기장에 의해 유도되는 유도 전류(예를 들어, 제1 유도 전류(I_I1) 및/또는 제2 유도 전류(I_I2))에 기초하여 전자펜(200)을 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자펜 센싱 장치(100)는 주 패턴(522), 제1 방향으로 배열된 서브 패턴들(예를 들어, 제1 서브 패턴(521-1) 및 제2 서브 패턴(521-2)) 및 제2 방향으로 배열된 서브 패턴들(예를 들어, 제3 서브 패턴(511-3) 및 제4 서브 패턴(511-4))을 포함하고, 주 패턴(522) 및 상기 서브 패턴들을 이용하여 전자펜(200)의 제1 방향 위치 및 제2 방향 위치를 산출할 수 있다.
도 5c는 도 5a의 전자펜 센싱 장치에 포함된 폐루프선의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 제3 폐루프선(520)은 주 패턴(532), 제1 서브 패턴(531), 제1 라인 패턴(531-1), 제3 서브 패턴(533) 및 제3 라인 패턴(533-1)을 포함할 수 있다. 여기서, 주 패턴(532), 제1 서브 패턴(531) 및 제2 서브 패턴(532)은 도 5b에 도시된 주 패턴(522), 제1 서브 패턴(521-1) 및 제3 서브 패턴(511-3)과 각각 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제1 라인 패턴(521-1)은, 제1 서브 센싱 영역(SA1) 및 제2 서브 센싱 영역(SA2)간의 경계선을 따라 배치되고, 일단이 제1 서브 패턴(521)에 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 라인 패턴(531-1)에 의해 형성되는 폐루프 구조는 도 5b에 도시된 제2 서브 패턴(521-2)에 의해 형성되는 폐루프 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 전자펜 센싱 장치(100)가 제1 스위칭 유닛(MUX1)을 이용하여 제1 라인 패턴(531-1)을 제1 노드(N1)에 연결하고, 제2 스위칭 유닛(MUX2)를 이용하여 제1 서브 패턴(531)의 일단을 제2 노드(N2)에 연결한 경우, 제1 라인 패턴(531-1)에 의해 형성되는 폐루프 구조는 제2 서브 센싱 영역(SA2) 상에 형성될 수 있다.
즉, 전자펜 센싱 장치(100)는 도 5b에 도시된 제1 서브 패턴(521-1)과 제2 서브 패턴(521-2)의 상호 인접한 부분을 공통 패턴으로 이용하여, 배선 영역을 감소시키고, 스위칭 유닛(예를 들어, 제2 스위칭 유닛(MUX2))의 입력 채널의 수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제1 라인 패턴(531-1)을 이용하여, 도 5b에 도시된 제2 서브 패턴(521-2)을 이용하는 경우보다, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
제1 라인 패턴(531-1)과 유사하게, 제3 라인 패턴(533-1)은, 제3 서브 센싱 영역(SA3) 및 제4 서브 센싱 영역(SA4)간의 경계선을 따라 배치되고, 일단이 제3 서브 패턴(533)에 연결될 수 있다. 이 경우, 제3 라인 패턴(533-1)에 의해 형성되는 폐루프 구조는 도 5b에 도시된 제4 서브 패턴(511-4)에 의해 형성되는 폐루프 구조와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 전자펜 센싱 장치(100)가 제1 스위칭 유닛(MUX1)을 이용하여 제3 라인 패턴(533-1)을 제1 노드(N1)에 연결하고, 제2 스위칭 유닛(MUX2)를 이용하여 제3 서브 패턴(533)의 일단을 제2 노드(N2)에 연결한 경우, 제3 라인 패턴(533-1)에 의해 형성되는 폐루프 구조는 제4 서브 센싱 영역(SA4) 상에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자펜 센싱 장치(100)는 서브 패턴들(예를 들어, 도 5b에 도시된 제1 서브 패턴(521-1)과 제2 서브 패턴(521-2))의 상호 인접한 부분을 공통 패턴으로 이용함으로써, 배선 영역을 감소시키고, 스위칭 유닛(예를 들어, 제2 스위칭 유닛(MUX2))의 입력 채널의 수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
도 5c에서 제3 폐루프선(520)은 제1 방향으로 배열된 제1 라인 패턴(531-1)과 제2 방향으로 배열된 제3 라인 패턴(533-1)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 제3 폐루프선(520)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 폐루프선(520)은 제1 방향을 따라 배열된 m개의 수직 라인 패턴들과 제2 방향을 따라 배열된 n개의 수평 라인 패턴들을 포함할 수 있다(단, m 및 n은 2 이상의 자연수).
도 6a는 도 1의 전자펜 센싱 장치의 또 다른 일 예를 나타내는 도면이고, 도 6b는 도 6a의 전자펜 센싱 장치에 포함된 폐루프선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 6a를 참조하면, 기판(610)은 센싱 영역(SA0)들을 구획한 센싱 블록 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(610)은 제11 센싱 블록 영역(SA11), 제12 센싱 블록 영역(SA12), 제21 센싱 블록 영역(SA21) 및 제22 센싱 블록 영역(SA22)를 포함할 수 있다. 도 6에서 기판(610)은 4개의 센싱 블록 영역들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 기판(610)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(610)은 M*N 개(M행 * N열)의 센싱 블록 영역들을 포함할 수 있다(단, M 및 N 각각은 3 이상의 정수). 여기서, 상기 센싱 블록 영역들은 상호 중첩되지 않을 수 있다.
전자펜 센싱 장치(100)는 주 패턴(622), 제1 블록 패턴(611), 제2 블록 패턴(612), 제3 블록 패턴(613) 및 제4 블록 패턴(614)를 포함할 수 있다. 주 패턴(622)는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 주 패턴(122)과 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 블록 패턴(611)은 제11 센싱 블록 영역(SA11)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록 패턴(611)은 제2 노드(N2)부터 제1 노드(N1)까지 제11 센싱 블록 영역(SA11)의 외곽을 따라 배치되고, 제1 회전 방향을 따라 권선된 제11 보조 코일일 수 있다.
제2 블록 패턴(612)은 제12 센싱 블록 영역(SA12)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 블록 패턴(612)은 제2 노드(N2)부터 제1 노드(N1)까지 제12 센싱 블록 영역(SA12)의 외곽을 따라 배치되고, 제1 회전 방향을 따라 권선된 제12 보조 코일일 수 있다.
유사하게, 제3 블록 패턴(613)은 제21 센싱 블록 영역(SA21)의 외곽을 따라 배치되고, 제4 블록 패턴(614)은 제22 센싱 블록 영역(SA22)의 외곽을 따라 배치될 수 있다.
제어부(630)는 블록 패턴들(예를 들어, 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614)) 중에서 하나를 선택하여, 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이에 연결하고, 제1 노드(N1)를 통해 출력되는 제1 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전자펜의 위치를 산출할 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제어부(630)는 제1 스위칭 유닛(MUX1) 및 제2 스위칭 유닛(MUX2)을 포함할 수 있다. 제1 스위칭 유닛(MUX1)은 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614) 중에서 하나를 선택하여 제1 노드(N1)에 연결하고, 제2 스위칭 유닛(MUX2)은 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614) 중에서 선택된 하나를 제2 노드(N2)에 연결할 수 있다. 즉, 제어부(630)는 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614) 중에서 하나를 선택하고, 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614) 중에서 선택된 하나와, 주 패턴(622)를 이용하여 폐루프 구조를 형성할 수 있다.
제1 유도 전류(I_I1)에 기초하여 전자펜의 위치를 산출하는 구성은 도 1을 참조하여 설명한 전자펜의 위치 산출 구성과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
실시예들에서, 블록 패턴들 중에서 상호 인접한 부분 패턴들은 중첩될 수 있다. 즉, 블록 패턴들 중에서 상호 인접한 부분들은 공통 패턴으로 구성될 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 도 6a에 도시된 제1 블록 패턴(611) 중 제3 블록 패턴(613)과 인접한 제1 부분 패턴(622-1)은 제3 블록 패턴(613)과 중첩될 수 있다. 즉, 제1 부분 패턴(622-1)은 제1 블록 패턴(611) 및 제3 블록 패턴(613)에 포함된 제1 공통 패턴일 수 있다. 유사하게, 도 6a에 도시된 제2 블록 패턴(612) 중 제4 블록 패턴(614)과 인접한 제2 부분 패턴(622-2)은 제4 블록 패턴(614)과 중첩될 수 있다. 즉, 제2 부분 패턴(622-2)은 제2 블록 패턴(612) 및 제4 블록 패턴(614)에 포함된 제2 공통 패턴일 수 있다. 또한, 제3 부분 패턴(622-3)은 제3 블록 패턴(613) 및 제4 블록 패턴(614)에 포함된 제3 공통 패턴일 수 있다.
즉, 전자펜 센싱 장치(100)는 블록 패턴들(즉, 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614))의 상호 인접한 부분을 공통 패턴으로 이용할 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치(100)는 배선 영역을 감소시키고, 스위칭 유닛(예를 들어, 제2 스위칭 유닛(MUX2))의 입력 채널의 수를 감소시킬 수 있다.
한편, 제어부(630)는 부분 패턴(예를 들어, 제1 내지 제3 부분 패턴들(621-1 내지 621-3) 중 하나)를 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 연결하는 제5 스위칭 유닛(MUX5)을 포함할 수 있다. 부분 패턴(예를 들어, 제1 내지 제3 부분 패턴들(621-1 내지 621-3) 중 하나)은 상호 인접한 블록 패턴들(예를 들어, 제1 내지 제4 블록 패턴들(611 내지 614) 중 선택된 2개)에 공통적으로 이용되므로, 부분 패턴(예를 들어, 제1 내지 제3 부분 패턴들(621-1 내지 621-3) 중 하나)은 제1 노드(N1) 또는 제2 노드(N2)에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서, 전자펜 센싱 장치(100)는 제5 스위칭 유닛(MUX5)을 이용하여 부분 패턴(예를 들어, 제1 내지 제3 부분 패턴들(621-1 내지 621-3) 중 하나)를 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 선택적으로 연결할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한 바와 같이, 전자펜 센싱 장치(100)는 센싱 영역(SA0)을 구획한 센싱 블록 영역들(SA11 내지 SA22) 및 센싱 블록 영역들(SA11 내지 SA22)에 각각 배치된 블록 패턴들(611 내지 614)을 포함하며, 블록 패턴들(611 내지 614)을 이용하여 센싱 블록 영역들(SA11 내지 SA22)을 순차적으로 스캔할 수 있다. 또한, 전자펜 센싱 장치(100)는 블록 패턴들(611 내지 614)의 상호 인접한 부분을 공통 패턴으로 이용함으로써, 배선 영역을 감소시키고, 스위칭 유닛(예를 들어, 제5 스위칭 유닛(MUX5))의 입력 채널의 수를 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 표시 장치(700)는 표시 패널(710), 전자펜 센싱 장치(100) 및 전자펜(200)을 포함할 수 있다.
표시 패널(710)은 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(710)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 도 7에 도시되지 않았으나, 표시 패널(710)은 화소들을 포함하고, 화소들 각각은 데이터 신호를 게이트 신호에 응답하여 일시적으로 저장하고, 저장된 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다. 여기서, 데이터 신호는 표시 장치(700)에 구비된 데이터 구동 회로에서 공급되고, 게이트 신호는 표시 장치(700)에 구비된 게이트 구동 회로에서 공급될 수 있다.
전자펜(200)은 전자기력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)은 외부 장치(예를 들어, 전자펜 센싱 장치(100))에 의해 형성된 외부 전자기력에 기초하여 전자펜 유도 전류(또는, 유도 기전력)를 생성하고, 전자펜 유도 전류에 기초하여 전자기력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자펜(200)은 유도 코일 및 유도 코일에 병렬 연결된 커패시터를 포함하고, 유도 코일을 통해 외부 전자기력에 기초하여 유도된 유도 기전력을 커패시터에 저장하며, 특정 조건에서(예를 들어, 외부 전자기장이 소멸된 경우) 커패시터를 방전시킴으로써 유도 코일을 통해 전자기력을 생성할 수 있다.
전자펜 센싱 장치(100)는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 전자펜 센싱 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 전자펜 센싱 장치(100)는 전자기력에 기초하여 전자펜(200)을 인식할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자펜 센싱 장치(100)는 기판(110), 제1 폐루프선(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 기판(110)은 센싱 영역(SA0) 및 제1 방향으로 센싱 영역(SA0)의 폭보다 감소된 폭을 가지는 제1 서브 센싱 영역(SA1)을 포함할 수 있다. 제1 폐루프선(120)은 기판(110) 상에 배치되되, 제1 노드(N1)로부터 제2 노드(N2)까지 제1 회전 방향을 따라 센싱 영역(SA0)의 외곽을 일주하고, 제2 노드(N2)로부터 제1 노드(N1)까지 제1 회전 방향을 따라 제1 서브 센싱 영역(SA1)의 외곽을 일주할 수 있다. 제어부(130)는 제1 노드(N1)(및/또는 제2 노드(N2))를 통해 출력되는 유도 전류(즉, 제1 유도 전류(I_I1))에 기초하여 전자펜(200)의 위치를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 전자펜 센싱 장치(100)는 외부 전자기장(즉, 전자펜(200)의 구동을 위한 외부 전자기장)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자펜 센싱 장치(100)는 센싱 영역(SA0)의 외곽을 따라 일주하는(또는, 배치되는) 전력 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 코일은 도 1에 도시된 주 패턴(122)과 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, 전자펜 센싱 장치(100)는 전력 공급 구간에서 전력 코일(또는, 주 패턴(122))에 전류를 공급함으로써 외부 전자기장을 생성하고, 센싱 구간에서 폐루프선(120)(예를 들어, 주 패턴(122) 및 제1 서브 패턴(121-1)을 이용하여 형성된 폐루프 구조)을 이용하여 전자펜(200)을 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(700)는 전자펜(200) 및 전자펜 센싱 장치(100)를 포함하므로, 전자펜(200)을 이용한 다양한 입력 기능을 제공할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자펜 센싱 장치 및 이를 포함하는 표시 장치는 다양한 디스플레이 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전자펜 센싱 장치 및 이를 포함하는 표시 장치는 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 랩탑, 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 스마트 폰, PDA, PMP, MP3 플레이어, 네비게이션 시스템, 비디오 폰 등에 적용될 수 있다.
100: 전자펜 센싱 장치 110: 기판
120: 제1 폐루프선 121-1: 제1 서브 패턴
121-2: 제2 서브 패턴 122: 주 패턴
130: 제어부 131: 센싱 유닛
132: 산출 유닛 200: 전자펜
410: 기판 420: 제2 폐루프
421-3: 제3 서브 패턴 422: 주 패턴
430: 제어부 431: 센싱 유닛
432: 산출 유닛 520: 제3 폐루프
530: 제어부 511-3: 제3 서브 패턴
511-4: 제4 서브 패턴 521-1: 제1 서브 패턴
521-2: 제2 서브 패턴 522: 주 패턴
531: 제1 서브 패턴 531-1: 제1 라인 패턴
533: 제2 서브 패턴 533-1: 제2 라인 패턴
610: 기판 611: 제1 블록 패턴
612: 제2 블록 패턴 613: 제3 블록 패턴
614: 제4 블록 패턴 622: 주 패턴
630: 제어부 621-1: 제1 부분 패턴
621-2: 제2 부분 패턴 621-3: 제3 부분 패턴
700: 표시 장치 710: 표시 패널

Claims (20)

  1. 센싱 영역 및 제1 방향으로 상기 센싱 영역의 폭보다 감소된 폭을 가지는 제1 서브 센싱 영역을 포함하는 기판;
    제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 n회 일주하고, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 제1 서브 센싱 영역의 외곽을 m회 일주하는 제1 폐루프선(closed loop line)(단, n 및 m 각각은 양의 정수임); 및
    상기 제1 노드를 통해 출력되는 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 폐루프선은,
    상기 센싱 영역의 상기 외곽을 따라 배치된 주 패턴; 및
    상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 외곽을 따라 배치된 제1 서브 패턴을 포함하며,
    상기 주 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 주 코일이고, 상기 제1 서브 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 제1 보조 코일인 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 유도 전류는, 상기 주 패턴에 유도되는 제1 전류와 상기 제1 서브 패턴에 유도되는 제2 전류간의 전류 차인 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 유도 전류를 증폭하여 센싱 신호를 출력하는 센싱 유닛: 및
    상기 센싱 신호 및 상기 전자펜의 위치간의 상관관계를 포함하는 룩업 테이블을 이용하여 상기 전자펜의 위치를 산출하는 산출 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 영역은 상기 제1 방향으로 상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지는 제2 서브 센싱 영역을 포함하고,
    상기 제1 폐루프선은 상기 제2 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제2 서브 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛; 및
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는 제1 센싱 구간에서 상기 제1 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하고, 상기 제1 센싱 구간과 다른 제2 센싱 구간에서 상기 제2 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 주 패턴 및 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 가변 저항; 및
    상기 제1 노드 및 상기 제1 스위칭 유닛 사이에 연결되는 제2 가변 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 센싱 영역은 제3 서브 센싱 영역 및 제4 서브 센싱 영역을 더 포함하고,
    상기 제1 폐루프선은,
    상기 제3 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제3 서브 패턴; 및
    상기 제4 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제4 서브 패턴을 더 포함하며,
    상기 제3 서브 센싱 영역은 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 상기 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지고,
    상기 제4 서브 센싱 영역은 상기 제2 방향으로 상기 제3 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 서브 패턴 내지 상기 제4 서브 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛; 및
    상기 제1 서브 패턴 내지 상기 제4 서브 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛;
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛;
    상기 제3 서브 패턴 및 상기 제4 서브 패턴 중 하나를 선택하여 제3 노드에 연결하는 제3 스위칭 유닛; 및
    상기 제3 서브 패턴 및 상기 제4 서브 패턴 중 상기 하나를 제4 노드에 연결하는 제4 스위칭 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 제1 방향 위치를 산출하고, 상기 제3 노드를 통해 출력되는 제2 유도 전류에 기초하여 전자펜의 제2 방향 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는 제1 센싱 구간에서 상기 제1 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하고, 상기 제1 센싱 구간과 다른 제2 센싱 구간에서 상기 제2 서브 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하며, 상기 제1 센싱 구간에서 상기 제3 서브 패턴을 상기 제3 노드 및 상기 제4 노드에 연결하고, 상기 제2 센싱 구간에서 상기 제4 서브 패턴을 상기 제3 노드 및 상기 제4 노드에 연결하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 영역은 상기 제1 방향으로 상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지는 제2 서브 센싱 영역을 포함하고,
    상기 제1 폐루프선은 상기 제1 서브 센싱 영역 및 상기 제2 서브 센싱 영역간의 경계선을 따라 배치되고, 일단이 상기 제1 서브 패턴에 연결되는 제1 라인 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제1 라인 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛; 및
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제1 라인 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 센싱 영역은 제3 서브 센싱 영역 및 제4 서브 센싱 영역을 더 포함하고,
    상기 제1 폐루프선은,
    상기 제3 서브 센싱 영역의 외곽을 따라 배치된 제3 서브 패턴; 및
    상기 제3 서브 센싱 영역 및 상기 제4 서브 센싱 영역간의 경계선을 따라 배치되고, 일단이 상기 제3 서브 패턴에 연결되는 제2 라인 패턴을 더 포함하며,
    상기 제3 서브 센싱 영역은 상기 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 상기 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지고,
    상기 제4 서브 센싱 영역은 상기 제2 방향으로 상기 제3 서브 센싱 영역의 상기 폭보다 감소된 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 서브 패턴은 정전식 터치 입력을 감지하는 터치 센싱 전극인 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  17. 센싱 영역 및 상기 센싱 영역을 구획한 센싱 블록 영역들을 포함하는 기판;
    제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 일주하는 주 패턴;
    상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 블록 영역들 중 제1 센싱 블록 영역의 외곽을 따라 일주하는 제1 블록 패턴;
    상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 블록 영역들 중 제2 센싱 블록 영역의 외곽을 따라 일주하는 제2 블록 패턴; 및
    상기 제1 블록 패턴 및 상기 제2 블록 패턴 중 하나를 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드에 연결하고, 상기 제1 노드를 통해 출력되는 제1 유도 전류에 기초하여 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함하고,
    상기 주 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 주 코일이고, 상기 제1 블록 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 제1 보조 코일이며, 상기 제2 블록 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 제2 보조 코일인 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 블록 패턴 및 상기 제2 블록 패턴 중 하나를 선택하여 상기 제1 노드에 연결하는 제1 스위칭 유닛; 및
    상기 제1 블록 패턴 및 상기 제2 블록 패턴 중 상기 하나를 상기 제2 노드에 연결하는 제2 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 제1 블록 패턴 중 상기 제2 블록 패턴과 인접한 제1 부분 패턴은 상기 제2 블록 패턴과 중첩되고,
    상기 제어부는 상기 제1 블록 패턴 중 상기 제1 부분 패턴을 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 중 하나에 연결하는 제5 스위칭 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜 센싱 장치.
  20. 전자기력을 발생시키는 전자펜;
    상기 전자기력에 기초하여 유도 전류를 생성하고, 상기 유도 전류에 기초하여 상기 전자펜을 인식하는 전자펜 센싱 장치를 포함하고,
    상기 전자펜 센싱 장치는,
    센싱 영역 및 제1 방향으로 상기 센싱 영역의 폭보다 감소된 폭을 가지는 제1 서브 센싱 영역을 포함하는 기판;
    제1 노드부터 제2 노드까지 제1 회전 방향을 따라 상기 센싱 영역의 외곽을 n회 일주하고, 상기 제2 노드부터 상기 제1 노드까지 상기 제1 회전 방향을 따라 상기 제1 서브 센싱 영역의 외곽을 m회 일주하는 제1 폐루프선(closed loop line)(단, n 및 m 각각은 양의 정수임); 및
    상기 제1 노드를 통해 출력되는 상기 유도 전류에 기초하여 상기 전자펜의 위치를 산출하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 폐루프선은,
    상기 센싱 영역의 상기 외곽을 따라 배치된 주 패턴; 및
    상기 제1 서브 센싱 영역의 상기 외곽을 따라 배치된 제1 서브 패턴을 포함하고,
    상기 주 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 주 코일이고, 상기 제1 서브 패턴은 상기 제1 회전 방향으로 권선된 제1 보조 코일인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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