(57)【要約】  本発明は、静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール及びそれを備えたディスプレイ装置が開示される。本発明の一実施形態による静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュールは、ディスプレイ素子と、ディスプレイ素子に一体に設けられ、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する位置検出部と、を含む。
2018509697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ素子と、
前記ディスプレイ素子に一体に設けられ、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する位置検出部と、
を含む静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項２】
前記位置検出部は、
感知領域の少なくとも一部を取り囲むベースループと、
前記感知領域内に第１方向に長く形成されるが、前記第１方向に交差する第２方向に平行に複数個設けられる第１導電性パターンと、
前記第１導電性パターンと対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するように、前記感知領域内に前記第２方向に長く形成されるが、前記第１方向に平行に複数個設けられる第２導電性パターンと、
前記第１導電性パターンと対を成して、電磁気力を放出する電子ペンが接近することによって発生する誘導電場の変化から前記電子ペンの位置を検出するように、前記感知領域内に前記第２方向に長く形成され、前記ベースループに連結されるが、前記第１方向に平行に複数個設けられる第３導電性パターンと、
を含む請求項１に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項３】
前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンは、前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、
前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２方向に平行に形成され、前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンとに交差し、
前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、及び前記第３導電性パターンが互いに絶縁されるように、前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンとの間に前記第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されるか、前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンは、前記基板の一面に第１導電性パターンの間に前記第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されることを特徴とする請求項２に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項４】
前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンは、
前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、
前記第１導電性パターンは、
前記基板の他面に前記第２方向に平行に形成されることを特徴とする請求項２に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項５】
前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、前記第３導電性パターン、及び前記ベースループは、
ＬＣＤ素子を成すバックライトユニット、ボトム偏光板、ＴＦＴガラス基板、フィルターガラス基板、トップ偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されるか、
ＯＬＥＤ素子を成すＴＦＴガラス基板、偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されることを特徴とする請求項２に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項６】
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結解除された状態で、前記第１導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第１導電性パターンの他端を開放し、前記第１導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第２導電性パターンで表われる信号を感知するか、前記第２導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第２導電性パターンの他端を開放し、前記第２導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第１導電性パターンで表われる信号を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する静電容量制御部と、
前記第１導電性パターンと前記第３導電性パターンが、前記ベースループと連結された状態で、前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出し、前記第３導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出する電磁誘導制御部と、をさらに含み、
誘導電場発信位置を検出する場合に、前記第１導電性パターンと前記第３導電性パターンは、一端が前記電磁誘導制御部に連結され、他端が前記ベースループに連結されることを特徴とする請求項２に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項７】
前記電磁誘導制御部は、
少なくとも２つ以上の前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し、少なくとも２つ以上の前記第３導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することを特徴とする請求項６に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項８】
前記位置検出部は、
感知領域の少なくとも一部を取り囲むベースループと、
前記感知領域内に第１方向に長く形成されるが、前記第１方向に交差する第２方向に平行に複数個設けられる第１導電性パターンと、
前記感知領域内に第２方向に長く形成されるが、前記第１方向に平行に複数個設けられる第２導電性パターンと、を含み、
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結解除された状態で、前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンが対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出し、
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結された状態で、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンとが対を成して、電磁気力を放出する電子ペンが接近することによって発生する誘導電場の変化から前記電子ペンの位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項９】
前記第２導電性パターンは、前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、
前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２方向に平行に形成され、前記第２導電性パターンと交差し、
前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターンが互いに絶縁されるように、前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２導電性パターンの間に前記第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されるか、前記第２導電性パターンは、前記基板の一面に前記第１導電性パターンの間に前記第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されることを特徴とする請求項８に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１０】
前記第２導電性パターンは、
前記ディスプレイ素子の上面を成す基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、
前記第１導電性パターンは、
前記基板の他面に前記第２方向に平行に形成されることを特徴とする請求項８に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１１】
前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、及び前記ベースループは、
ＬＣＤ素子を成すバックライトユニット、ボトム偏光板、ＴＦＴガラス基板、フィルターガラス基板、トップ偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されるか、
ＯＬＥＤ素子を成すＴＦＴガラス基板、偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されることを特徴とする請求項８に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１２】
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結解除された状態で、前記第１導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第１導電性パターンの他端を開放し、前記第１導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第２導電性パターンで表われる信号を感知するか、前記第２導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第２導電性パターンの他端を開放し、前記第２導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第１導電性パターンで表われる信号を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する静電容量制御部と、
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結された状態で、前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出し、前記第２導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出する電磁誘導制御部と、をさらに含み、
誘導電場発信位置を検出する場合に、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンは、一端が前記電磁誘導制御部に連結され、他端が前記ベースループに連結されることを特徴とする請求項８に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１３】
前記電磁誘導制御部は、
少なくとも２つ以上の前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し、少なくとも２つ以上の前記第２導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することを特徴とする請求項１２に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１４】
前記ディスプレイ素子に一体に設けられ、前記電子ペンの共振回路が有する共振周波数に対応する周波数を印加して、前記電子ペンにエネルギーを供給するコイル状のエネルギー供給部をさらに含む請求項１に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１５】
前記ベースループは、
前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面フレームまたは他面フレームに前記感知領域の少なくとも一部を取り囲むように配されることを特徴とする請求項２または８に記載の静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール。
【請求項１６】
ケースフレームと、
前記ケースフレームに内在されるが、視覚的に画像を表示し、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する請求項１に記載のディスプレイモジュールと、
を含むディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール及びそれを備えたディスプレイ装置に係り、より詳細には、タッチ動作によるタッチ位置と電磁誘導による電子ペンの操作位置とを検出することができる静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール及びそれを備えたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信端末機、ＰＤＡ、タブレットＰＣなどを含むディスプレイ装置には、入力装置としてタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ）が広く使われている。
【０００３】
従来のディスプレイ装置には、タッチパネルがＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅｓ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などを含むディスプレイ素子の上部または下部に別個に構成されて使われた。
【０００４】
一方、最近、指先のタッチと電子ペンによるタッチとをいずれも感知することができる入力装置、特に、静電容量方式による入力と、誘導電場を放出する電子ペンの位置を検出する電磁誘導方式による入力と、をいずれも感知することができる入力装置が開発されている。
【０００５】
静電容量方式は、静電容量タッチセンサー基板に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ、ｉｎｄｕｍｅ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、Ｍｅｔａｌ  Ｍｅｓｈ、Ａｇ  ｎａｎｏ  ｗｉｒｅ、ＣＮＴのような透明導電性物質で透明電極パターンを形成し、この透明電極パターンに外部に連結される軟性回路基板を電気的に連結して形成する。
【０００６】
そして、電磁誘導方式による入力は、電子ペンにバッテリが内蔵されるか、バッテリが内蔵されない場合のように多様に設けられうる。
【０００７】
電子ペンにバッテリが内蔵されていない場合には、入力装置に備えられたキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）とコイル（Ｃｏｉｌ）とが連結された共振回路によって、電子ペンに備えられたキャパシタとコイルとが連結された共振回路が共振してエネルギーが伝達される。
【０００８】
そして、入力装置は、電子ペンから伝達されるエネルギーを感知して電子ペンの位置を検出する。
【０００９】
しかし、従来のディスプレイ装置には、ディスプレイ素子と別個に構成された指先のタッチ動作によるタッチ位置を検出するタッチパネルと誘導電場を放出する電子ペンの操作位置を検出するデジタイザパネルとが結合される。
【００１０】
したがって、従来のディスプレイ装置は、厚さが相対的に増加するという問題点があり、また、ディスプレイ素子と別個に指先のタッチ動作によるタッチ位置を検出するタッチパネルと誘導電場を放出する電子ペンの操作位置を検出するデジタイザパネルとをそれぞれ製作し、相互間に結合しなければならないので、ディスプレイ装置を製作するに当って、作業効率性を低下させる問題点がある。
【００１１】
したがって、ディスプレイ素子にタッチ動作によるタッチ位置と共に電子ペンの操作位置を同時に検出することができる座標入力センサーを一体化する研究が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする技術的な課題は、ディスプレイ素子にタッチ動作によるタッチ位置と電子ペンの操作位置とを検出することができる位置検出部を一体化させた静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュール及びそれを備えたディスプレイ装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、ディスプレイ素子と、前記ディスプレイ素子に一体に設けられ、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する位置検出部と、を含む静電容量及び電磁誘導方式による位置検出が可能なディスプレイモジュールが提供されうる。
【００１４】
前記位置検出部は、感知領域を取り囲むベースループと、前記感知領域内に第１方向に長く形成されるが、前記第１方向に交差する第２方向に平行に複数個設けられる第１導電性パターンと、前記第１導電性パターンと対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するように、前記感知領域内に前記第２方向に長く形成されるが、前記第１方向に平行に複数個設けられる第２導電性パターンと、前記第１導電性パターンと対を成して、電磁気力を放出する電子ペンが接近することによって発生する誘導電場の変化から前記電子ペンの位置を検出するように、前記感知領域内に前記第２方向に長く形成され、前記ベースループに連結されるが、前記第１方向に平行に複数個設けられる第３導電性パターンと、を含みうる。
【００１５】
前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンは、前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２方向に平行に形成され、前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンとに交差し、前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、及び前記第３導電性パターンが互いに絶縁されるように、前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンとの間に前記第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）で連結して形成されるか、前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンは、前記基板の一面に第１導電性パターンの間に前記第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されうる。
【００１６】
前記第２導電性パターンと前記第３導電性パターンは、前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、前記第１導電性パターンは、前記基板の他面に前記第２方向に平行に形成されうる。
【００１７】
前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、前記第３導電性パターン、及び前記ベースループは、ＬＣＤ素子を成すバックライトユニット、ボトム偏光板、ＴＦＴガラス基板、フィルターガラス基板、トップ偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されるか、ＯＬＥＤ素子を成すＴＦＴガラス基板、偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されうる。
【００１８】
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結解除された状態で、前記第１導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第１導電性パターンの他端を開放し、前記第１導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第２導電性パターンで表われる信号を感知するか、前記第２導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第２導電性パターンの他端を開放し、前記第２導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第１導電性パターンで表われる信号を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する静電容量制御部と、前記第１導電性パターンと前記第３導電性パターンが、前記ベースループと連結された状態で、前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出し、前記第３導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出する電磁誘導制御部と、をさらに含み、誘導電場発信位置を検出する場合に、前記第１導電性パターンと前記第３導電性パターンは、一端が前記電磁誘導制御部に連結され、他端が前記ベースループに連結されうる。
【００１９】
前記電磁誘導制御部は、少なくとも２つ以上の前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し、少なくとも２つ以上の前記第３導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することができる。
【００２０】
感知領域を取り囲むベースループと、前記感知領域内に第１方向に長く形成されるが、前記第１方向に交差する第２方向に平行に複数個設けられる第１導電性パターンと、前記感知領域内に第２方向に長く形成されるが、前記第１方向に平行に複数個設けられる第２導電性パターンと、を含み、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結解除された状態で、前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンが対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出し、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結された状態で、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンとが対を成して、電磁気力を放出する電子ペンが接近することによって発生する誘導電場の変化から前記電子ペンの位置を検出することができる。
【００２１】
前記第２導電性パターンは、前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２方向に平行に形成され、前記第２導電性パターンと交差し、前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターンが互いに絶縁されるように、前記第１導電性パターンは、前記基板の一面に前記第２導電性パターンの間に前記第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されるか、前記第２導電性パターンは、前記基板の一面に前記第１導電性パターンの間に前記第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターンをブリッジで連結して形成されうる。
【００２２】
前記第２導電性パターンは、前記ディスプレイ素子の上面を成す基板の一面に前記第１方向に平行に形成され、前記第１導電性パターンは、前記基板の他面に前記第２方向に平行に形成されうる。
【００２３】
前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、及び前記ベースループは、ＬＣＤ素子を成すバックライトユニット、ボトム偏光板、ＴＦＴガラス基板、フィルターガラス基板、トップ偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されるか、ＯＬＥＤ素子を成すＴＦＴガラス基板、偏光板、及びカバーガラスのうち少なくとも何れか一面または他面に形成されうる。
【００２４】
前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結解除された状態で、前記第１導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第１導電性パターンの他端を開放し、前記第１導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第２導電性パターンで表われる信号を感知するか、前記第２導電性パターンの一端を他端に連結するか、前記第２導電性パターンの他端を開放し、前記第２導電性パターンの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加して、前記第１導電性パターンで表われる信号を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する静電容量制御部と、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンが、前記ベースループと連結された状態で、前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出し、前記第２導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出する電磁誘導制御部と、をさらに含み、誘導電場発信位置を検出する場合に、前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンは、一端が前記電磁誘導制御部に連結され、他端が前記ベースループに連結されうる。
【００２５】
前記電磁誘導制御部は、少なくとも２つ以上の前記第１導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し、少なくとも２つ以上の前記第２導電性パターンの一端から出力される信号に基づいて、前記第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することができる。
【００２６】
前記ディスプレイ素子に一体に設けられ、前記電子ペンの共振回路が有する共振周波数に対応する周波数を印加して、前記電子ペンにエネルギーを供給するコイル状のエネルギー供給部をさらに含みうる。
【００２７】
前記ベースループは、前記ディスプレイ素子の内部に配される基板の一面フレームまたは他面フレームに前記感知領域の少なくとも一部を取り囲むように配置される。
【００２８】
本発明の他の側面によれば、ケースフレームと、前記ケースフレームに内在されるが、視覚的に画像を表示し、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出するディスプレイモジュールと、を含むディスプレイ装置が提供されうる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の実施形態は、ディスプレイ素子にタッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する位置検出部を一体化させることによって、ディスプレイモジュールが画像を表示すると共に、タッチ動作によるタッチ位置と電子ペンの操作位置とを検出し、また、ディスプレイモジュールの厚さを最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置を示す分解斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は静電容量方式によるタッチ位置の検出を説明する概略的な図面である。
【図３】電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明する概略的な図面である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は複数のラインアンテナが設けられた場合に、一実施形態による電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明する概略的な図面である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は複数のラインアンテナが設けられた場合に、他の実施形態による電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明する概略的な図面である。
【図６】本発明の第１実施形態による位置検出部の構造を示す平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による位置検出部の構造を示す平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態によってＬＣＤに位置検出部が一体に設けられたディスプレイモジュールを示す断面図である。
【図９】図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であって、本発明の第１実施形態によってＬＣＤのフィルターガラス基板に形成された位置検出部を示す断面図である。
【図１０】図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であって、本発明の第１実施形態によってＬＣＤのフィルターガラス基板に形成された位置検出部を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によってＯＬＥＤに位置検出部が一体に設けられたディスプレイモジュールを示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による位置検出部の構造を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による位置検出部の構造を示す平面図である。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図であって、本発明の第２実施形態によってＬＣＤのフィルターガラス基板に形成された位置検出部を示す断面図である。
【図１５】図１２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図であって、本発明の第２実施形態によってＬＣＤのフィルターガラス基板に形成された位置検出部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載の内容を参照しなければならない。
【００３２】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳しく説明する。各図面に付された同じ参照符号は、同じ部材を示す。
まず、本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置を説明すれば、次の通りである。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置を示す分解斜視図であり、図２の（ａ）及び（ｂ）は、静電容量方式によるタッチ位置の検出を説明する概略的な図面であり、図３は、電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明する概略的な図面であり、図４の（ａ）及び（ｂ）は、複数のラインアンテナが設けられた場合に、一実施形態による電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明する概略的な図面であり、図５の（ａ）及び（ｂ）は、複数のラインアンテナが設けられた場合に、他の実施形態による電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明する概略的な図面であり、図６及び図７は、本発明の第１実施形態による位置検出部の構造を示す平面図であり、図８は、本発明の第１実施形態によってＬＣＤに位置検出部が一体に設けられたディスプレイモジュールを示す断面図であり、図９及び図１０は、図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であって、本発明の第１実施形態によってＬＣＤのフィルターガラス基板に形成された位置検出部を示す断面図であり、図１１は、本発明の第１実施形態によってＯＬＥＤに位置検出部が一体に設けられたディスプレイモジュールを示す断面図である。
【００３４】
図１を参照すれば、本発明の第１実施形態によるディスプレイ装置は、ケースフレーム１００と、ケースフレーム１００に内在されて画像を表示すると共に、タッチ動作によるタッチ位置と電子ペンの操作位置とを検出するディスプレイモジュール２００と、ケースフレーム１００の前面に配されるウィンドウガラス３００と、を含む。
【００３５】
そして、ディスプレイモジュール２００とウィンドウガラス３００は、ケースフレーム１００に順に積層されて結合される。
本実施形態によるディスプレイモジュール２００は、視覚的に画像を表示するディスプレイ素子２１０と、ディスプレイ素子２１０に一体に設けられて、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する位置検出部２５０と、を含む。
【００３６】
すなわち、本実施形態によるディスプレイモジュール２００は、ディスプレイ素子２１０に位置検出部２５０が一体に設けられて、１つの単位モジュールを形成する。
【００３７】
本実施形態において、ディスプレイ素子２１０は、ユーザに画像を表示する役割を果たし、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、ＡＭＯＬＥＤ、ＦＥＤなど多様なディスプレイ素子であり得る。そして、本実施形態において、ディスプレイ素子２１０は、平面（ｆｌａｔ）及び曲面（ｃｕｒｖｅｄ）タイプをいずれも含む。
【００３８】
本実施形態によるディスプレイモジュール２００は、静電容量方式によるタッチ位置と電磁誘導方式による電子ペンの位置とを検出する位置検出部２５０を含むので、本実施形態によるディスプレイモジュール２００を説明するのに先立って、静電容量方式によるタッチ位置と電磁誘導方式による電子ペンの位置とを検出する方法について簡略に説明する。
【００３９】
まず、図２の（ａ）及び（ｂ）を参照して、静電容量方式のタッチ位置を検出する方法について説明すれば、次の通りである。
【００４０】
ディスプレイモジュール２００に信号入力が可能になるように設けられる信号入力パターン（Ｔｘ）が配列され、このような信号入力パターン（Ｔｘ）に交差する方向に信号センシングパターン（Ｒｘ）が配列されうる。
【００４１】
図２の（ａ）を参照すれば、信号入力パターン（Ｔｘ）と信号センシングパターン（Ｒｘ）は、近接して配され、互いに交差し、信号入力パターン（Ｔｘ）と信号センシングパターン（Ｒｘ）との間は、電気的に絶縁される。
【００４２】
そして、交流電圧によるパルス信号５０を信号入力パターン（Ｔｘ）に入力すれば、信号入力パターン（Ｔｘ）に近接して配されている信号センシングパターン（Ｒｘ）に所定範囲の電荷が蓄積される（図２の（ｂ）のＸ参照）。
【００４３】
この際、指先などが信号センシングパターン（Ｒｘ）に接近すれば、指先などによって信号センシングパターン（Ｒｘ）に蓄積されている電荷量が変わり（図２の（ｂ）のＹ参照）、このような電荷量の変化を感知して指先の位置を検出することができる。
【００４４】
そして、図３ないし図５を参照して、電磁誘導方式による電子ペンの位置を検出する方法について説明すれば、次の通りである。
【００４５】
図３を参照すれば、閉ループ５０にラインアンテナ２０が連結され、ラインアンテナ２０側に電子ペン６０が接近する場合、電子ペン６０によってラインアンテナ２０には誘導電圧が発生する。
【００４６】
この際、電子ペン６０の内部には、コイル（Ｌ２）とキャパシタ（Ｃ２）とが連結された共振回路が備えられ、図示されていないが、閉ループ５０の外側に別途に設けられて、電子ペン６０にエネルギーを供給するパワーコイル（図示せず）にコイル（Ｌ１）とキャパシタ（Ｃ１）とが連結される。
【００４７】
したがって、電子ペン６０がラインアンテナ２０に近接した位置に接近すれば、ＬＣ共振（Ｌ１＊Ｃ１＝Ｌ２＊Ｃ２）が発生し、電子ペン６０からラインアンテナ２０にエネルギーが伝達されて誘導電圧が発生する。
【００４８】
そして、図３で示したように、誘導電圧によって誘導電流（ｉ１、ｉ２）がラインアンテナ２０に沿って流れるが、ここで、電子ペン６０がラインアンテナ２０の中心に位置する場合、閉ループ５０を流れる誘導電流ｉ１と誘導電流ｉ２は、大きさが同一である。
【００４９】
そして、電子ペン６０がラインアンテナ２０の左側に位置する場合、誘導電流ｉ１が誘導電流ｉ２よりも大きな値を有し、電子ペン６０がラインアンテナ２０の右側に位置する場合、誘導電流ｉ２が誘導電流ｉ１よりも大きな値を有する。
【００５０】
図４は、一実施形態による電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明するものであって、ラインアンテナ２０が複数個設けられる場合、電子ペンによって複数のラインアンテナ２０から出力される電圧の大きさと位相の変化を示す。
【００５１】
ここで、図４の（ａ）は、複数のラインアンテナ２０と、スイッチ１０と、差動増幅器３０と、の配置を示し、図４の（ｂ）は、複数のラインアンテナ２０から出力される電圧の大きさと位相を示す。
【００５２】
図４の（ａ）を参照して、電子ペン６０が中心から相対的に右側に位置する時を仮定すれば、スイッチ１０が１番の位置にある場合に、図４の（ｂ）でのように、相対的に低い電圧値を有するが、スイッチ１０が右側に移動するほど、すなわち、スイッチ１０が１番の位置から４番の位置に移動するほど、電圧値は（＋）方向に増加しながら再び減少し、電子ペン６０が位置する地点４０で０［Ｖ］の値を有し、電子ペン６０が位置する地点４０から右側にある４番の位置のスイッチ１０では、（−）方向に増加する。
【００５３】
すなわち、複数のラインアンテナ２０が配され、スイッチ１０を通じて複数のラインアンテナ２０を順次にスキャニングすれば、電子ペン６０の位置によって電圧の大きさと位相が変わる。この際、電子ペン６０の位置は、電圧値が０［Ｖ］である地点に該当する。
【００５４】
図５は、他の実施形態による電磁誘導方式による電子ペンの位置検出を説明するものであって、ラインアンテナ２０が複数個設けられる場合、電子ペンによって複数のラインアンテナ２０のうち、隣接する２本のラインアンテナ２０から出力される電圧の大きさと位相の差の変化を示す。
【００５５】
ここで、図５の（ａ）は、複数のラインアンテナ２０と、第１及び第２スイッチ１１、１５と、第１ないし第３差動増幅器３１、３３、３５と、の配置を示し、図５の（ｂ）は、複数のラインアンテナ２０のうち、隣接する２本のラインアンテナ２０から出力される電圧の大きさと位相の差を示す。
【００５６】
例えば、図５の（ｂ）は、第１スイッチ１１が１番の位置にある場合に、第１差動増幅器３１から出力される電圧の大きさと位相から第２スイッチ１５が２番の位置にある場合に、第２差動増幅器３３から出力される電圧の大きさと位相を差引いた値を第３差動増幅器３５で出力した値を示す。
【００５７】
図５の（ｂ）を参照すれば、第３差動増幅器３５から出力される電圧の大きさと位相は、電子ペン６０が位置した地点４０で最大値を有する。これは、図４の（ｂ）でスイッチ１０が１ないし４番の位置に差動増幅器３０から出力される電圧の大きさと位相から確認することができる。
【００５８】
また、図５の（ａ）でのように、隣接する２本のラインアンテナ２０から出力される電圧の大きさと位相の差を用いて電子ペン６０の位置を得る方法は、隣接する２本のラインアンテナ２０に生じるノイズを相殺させて、電子ペン６０の位置をより正確に探すことができるという利点がある。
【００５９】
一方、本実施形態では、２本のラインアンテナ２０から出力される電圧の大きさと位相を用いて電子ペン６０の位置を検出できるように説明したが、それを拡張して少なくとも２本以上のラインアンテナから出力される電圧の大きさと位相を用いて電子ペン６０の位置を検出することもできる。
【００６０】
前述したように、本実施形態によるディスプレイモジュール２００は、ディスプレイ素子２１０に静電容量方式によるタッチ位置と電磁誘導方式による電子ペンの位置とを検出することができる位置検出部２５０を一体に設けて、１つの単位モジュールを形成する。
【００６１】
図６及び図７を参照して、本発明の第１実施形態による静電容量方式によるタッチ位置と電磁誘導方式による電子ペンの位置とを検出することができる位置検出部２５０を説明すれば、次の通りである。
【００６２】
本実施形態による位置検出部２５０は、ベースループ２５１と、第１方向に長く形成され、第１方向に交差する第２方向に平行に複数個設けられる第１導電性パターン２５２と、第２方向に長く形成され、第１方向に平行に複数個設けられる第２導電性パターン２５７と、第２方向に長く形成され、ベースループ２５１に連結され、第１方向に平行に複数個設けられる第３導電性パターン２５８と、を含む。
【００６３】
ここで、第１方向は、ケースフレーム１００の幅方向であり、第２方向は、ケースフレーム１００の長手方向であり得るが、それと逆に定められうる。そして、第３導電性パターン２５８の一端（具体的に、図６及び図７に示された第３導電性パターン２５８の上側端部）は、後述する電磁誘導制御部２８５に連結された状態で保持されるか、開放（ｏｐｅｎ）状態で設定されるか、特定の電圧が印加または接地され、第３導電性パターン２５８の他端（具体的に、図６及び図７に示された第１導電性パターン２５２の下側端部）は、ベースループ２５１に連結されうる。
【００６４】
ベースループ２５１は、感知領域の少なくとも一部を取り囲むように配される。ここで、感知領域は、ユーザが指先を接近させるか、タッチすることによって、静電容量方式のタッチ入力が可能であり、また、電磁気力を放出する電子ペンが接近及びタッチすることによって、誘導電場の入力が可能な領域を示す。
【００６５】
このような、感知領域は、ディスプレイ素子２１０の表面全体であり、本実施形態において、感知領域は、ケースフレーム１００のベゼル幅を最小化するために、ベースループ２５１が取り囲む領域は、感知領域と一致する。
【００６６】
そして、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８は、いずれも感知領域の内部及びベースループ２５１の内部に配される。
【００６７】
また、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８は、互いに絶縁された状態である。
【００６８】
一方、本実施形態による位置検出部２５０は、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出しなければならない。
【００６９】
このために、第１導電性パターン２５２と第２導電性パターン２５７は、対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置の検出に用いられ、第１導電性パターン２５２と第３導電性パターン２５８は、対を成して、誘導電場の変化から電子ペンの位置の検出に用いられる。
【００７０】
特に、本実施形態では、第１導電性パターン２５２は、静電容量方式によるタッチ位置と電磁誘導方式による電子ペンの位置との検出に共通して使われる。
このために、図６及び図７で示したように、位置検出部２５０の一側には、スイッチング素子であるマルチプレクサ２６０が設けられる。
【００７１】
マルチプレクサ２６０は、２：１ＭＵＸ（２６０）であり、２：１ＭＵＸ（２６０）は、２つの入力と１つの出力とを有する。
【００７２】
２：１ＭＵＸ（２６０）は、第１導電性パターン２５２の個数に対応する個数で配され、２：１ＭＵＸ（２６０）の１つの入力には、第１導電性パターン２５２の一端（具体的に、図６及び図７に示された第１導電性パターン２５２の左側端部）が連結され、他の１つの入力には、ベースループ２５１が連結され、出力には、第１導電性パターン２５２の他端（具体的に、図６及び図７に示された第１導電性パターン２５２の右側端部）が連結される。
【００７３】
そして、２：１ＭＵＸ（２６０）は、後述する静電容量制御部２８１または電磁誘導制御部２８５によって制御される。
【００７４】
タッチ動作によるタッチ位置を検出する静電容量感知モードで静電容量制御部２８１が活性化される場合、２：１ＭＵＸ（２６０）は、第１導電性パターン２５２の一端と他端とを互いに連結する。
【００７５】
そして、静電容量制御部２８１は、第１導電性パターン２５２の一端及び他端に信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するか、第２導電性パターン２５７の一端（具体的に、図６及び図７に示された第２導電性パターン２５７の上側端部）及び他端（具体的に、図６及び図７に示された第２導電性パターン２５７の下側端部）に信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第１導電性パターン２５２で表われる信号を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する。
【００７６】
一方、２：１ＭＵＸ（２６０）は、第１導電性パターン２５２の一端と他端とを連結解除した状態で、第１導電性パターン２５２の一端及び他端のうち何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するか、第２導電性パターン２５７の一端及び他端のうち何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第１導電性パターン２５２で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出することもできる。
【００７７】
一方、図示されていないが、マルチプレックスは、Ｎ：１ＭＵＸ（図示せず）であり、Ｎ：１ＭＵＸは、Ｎ個の入力と１つの出力とを有する。Ｎ：１ＭＵＸのＮ個の入力には、第１導電性パターン２５２の他端が連結され、出力には、ベースループ２５１が連結される。
【００７８】
このように、マルチプレックスがＮ：１ＭＵＸで構成される場合に、静電容量制御部２８１は、第１導電性パターン２５２がベースループ２５１と連結解除された状態で、第１導電性パターン２５２の一端及び両端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するか、第２導電性パターン２５７の一端及び両端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第１導電性パターン２５２で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出することができる。
【００７９】
前記のように、第１導電性パターン２５２と第２導電性パターン２５７は、対を成して、前述した図３で示したように、静電容量変化からタッチ動作によるタッチ位置の検出に使われる。
【００８０】
そして、誘導電場の変化から電子ペンの位置を検出する電磁誘導モードで電磁誘導制御部２８５が活性化される場合、２：１ＭＵＸ（２６０）は、第１導電性パターン２５２の他端をベースループ２５１と連結する。
【００８１】
そして、電磁誘導制御部２８５は、ベースループ２５１の電圧と第１導電性パターン２５２の一端から出力される誘導電圧とを比較して、第２方向に沿う電子ペンの位置（共振回路で発信する誘導電場の位置）を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第１導電性パターン２５２の一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し（図５参照）、ベースループ２５１の電圧と第３導電性パターン２５８の一端から出力される誘導電圧とを比較して、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第３導電性パターン２５８の一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することができる（図５参照）。
【００８２】
一方、図示されていないが、マルチプレックスがＮ：１ＭＵＸ（図示せず）である場合に、Ｎ：１ＭＵＸは、第１導電性パターン２５２の他端がベースループ２５１と連結された状態で、ベースループ２５１の電圧と選択された第１導電性パターン２５２の一端から出力される電圧とに基づいて、第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第１導電性パターン２５２の一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し（図５参照）、ベースループ２５１の電圧とベースループ２５１に連結された選択された第３導電性パターン２５８の一端から出力される誘導電圧とに基づいて、第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第３導電性パターン２５８の一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することができる（図５参照）。
【００８３】
前記のように、第１導電性パターン２５２と第３導電性パターン２５８は、対を成して、前述した図３ないし図５で示したように、誘導電場の変化から電子ペンの位置の検出に使われる。
【００８４】
一方、本実施形態による位置検出部２５０がディスプレイ素子２１０に一体に設けられる構造を説明すれば、次の通りである。
【００８５】
例えば、図８で示したように、ディスプレイ素子２１０がＬＣＤである場合、ディスプレイ素子２１０と位置検出部２５０とが一体化されたディスプレイモジュール２００の構造を説明すれば、次の通りである。
【００８６】
ＬＣＤは、バックライトユニット２１１の上部にボトム偏光板（ｂｏｔｔｏｍ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）２１２、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２１４が蒸着されたＴＦＴガラス基板２１３、リキッドクリスタル層（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｌａｙｅｒ）２１５、カラーフィルター２１６が背面に蒸着されたフィルターガラス基板２１７、トップ偏光板（ｔｏｐ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）２１８、及びカバーガラス２１９などのそれぞれの構成要素が順に積層されて形成される。
【００８７】
この際、ディスプレイモジュール２００の厚さを最小化するために、本実施形態による位置検出部２５０は、図８で示したように、フィルターガラス基板２１７の上面に一体に形成されうる。
【００８８】
具体的に、図９で示したように、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８は、順にフィルターガラス基板２１７の上面に蒸着されて形成されうる。
【００８９】
すなわち、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８は、フィルターガラス基板２１７の上面に第１方向に交互に平行に複数個形成され、図６及び図９で示したように、第１導電性パターン２５２は、フィルターガラス基板２１７の上面に複数の第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８との間に第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターン２５３をブリッジ２５４で連結して形成されうる。
【００９０】
ここで、ブリッジ２５４は、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターンが互いに絶縁された状態を保持するように、離隔した複数の単位導電性パターン２５３が導通するように、ワイヤ２５６で連結し、ワイヤ２５６の外部を絶縁体２５５で取り囲む。このように、複数の単位導電性パターン２５３をブリッジ２５４で連結して第１導電性パターン２５２を形成する。
【００９１】
一方、第１導電性パターン２５２は、フィルターガラス基板２１７の上面に第２方向に平行に複数個形成され、図７で示したように、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８は、複数の第１導電性パターン２５２の間に第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターン２５３をブリッジ２５４で連結して形成されうる。
【００９２】
そして、ベースループ２５１は、フィルターガラス基板２１７の上面フレームに第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８から離隔して形成され、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８を取り囲むように配される。
【００９３】
また、図９では、ベースループ２５１がフィルターガラス基板２１７の上面フレームに配されるように示されたが、これに限定されず、フィルターガラス基板２１７の下面フレームに配置される。
【００９４】
また、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８は、フィルターガラス基板２１７の一面及び他面に形成されうる。
【００９５】
具体的に、図１０で示したように、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８は、フィルターガラス基板２１７の上面に第１方向に交互に平行に複数個形成され、第１導電性パターン２５２は、フィルターガラス基板２１７の下面に第２方向に平行に複数個形成されうる。
【００９６】
前記のように、第１導電性パターン２５２がフィルターガラス基板２１７の下面に形成され、第２導電性パターン２５７及び第３導電性パターン２５８がフィルターガラス基板２１７の上面に形成される場合に、図９でのようなブリッジ２５４を使用しなくても良い。
【００９７】
そして、ベースループ２５１は、フィルターガラス基板２１７の上面または下面フレームに第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８から離隔して形成され、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８を取り囲むように配される。
【００９８】
また、図９及び図１０では、ベースループ２５１がフィルターガラス基板２１７の上面または下面に形成されるように示されたが、これに限定されず、ベースループ２５１は、図８に示された積層構造を有するＬＣＤを成すそれぞれの構成要素のうち何れか一箇所に配され、特に、バックライトユニット２１１の背面に形成されうる。
【００９９】
一方、図８ないし図１０では、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、第３導電性パターン２５８、及びベースループ２５１が、フィルターガラス基板２１７の上面または下面に形成されることを例を挙げて説明したものであり、本実施形態には、これに限定されず、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、第３導電性パターン２５８、及びベースループ２５１が、図８で示した積層構造を有するＬＣＤ素子を成すバックライトユニット２１１、ボトム偏光板２１２、ＴＦＴガラス基板２１３、フィルターガラス基板２１７、トップ偏光板２１８、及びカバーガラス２１９などのそれぞれの構成要素のうち何れか一面または他面に形成されうる。
【０１００】
また、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、第３導電性パターン２５８、及びベースループ２５１は、本実施形態によるディスプレイモジュール２００の底面に配置されることもある。
【０１０１】
そして、ベースループ２５１は、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８のうち少なくとも何れか１つのパターンから離隔して形成される。
【０１０２】
また、例えば、図１１で示したように、ディスプレイ素子がＯＬＥＤである場合、ディスプレイ素子２１０と位置検出部２５０とが一体化されたディスプレイモジュール２００の構造を説明すれば、次の通りである。
図１１で示したように、ＯＬＥＤは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２１４ａが蒸着されたＴＦＴガラス基板２１３ａ、有機ＥＬ層２１５ａ、偏光板（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）２１８ａ、及びカバーガラス２１９ａなどのそれぞれの構成要素が順に積層されて形成される。
【０１０３】
この際、ディスプレイモジュール２００の厚さを最小化するために、本実施形態による位置検出部２５０は、有機ＥＬ層２５１ａと偏光板２１８ａとの間に積層されて一体に形成されうる。
【０１０４】
具体的に、図９で示したように、有機ＥＬ層２５１ａと偏光板２１８ａとの間にガラス基板２１７ａを積層し、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８は、順にガラス基板２１７ａの上面に蒸着されて形成されうる。
【０１０５】
すなわち、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８は、ガラス基板２１７ａの上面に第１方向に交互に平行に複数個形成され、第１導電性パターン２５２は、ガラス基板２１７の上面に複数の第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８との間に第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターン２５３をブリッジ２５４で連結して形成されうる。
【０１０６】
ここで、ブリッジ２５４は、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８が絶縁された状態を保持するように、離隔した複数の単位導電性パターン２５３を導通するように、ワイヤ２５６で連結し、ワイヤ２５６の外部を絶縁体２５５で取り囲む。このように、複数の単位導電性パターン２５３をブリッジ２５４で連結して第１導電性パターン２５２を形成する。
【０１０７】
一方、第１導電性パターン２５２は、フィルターガラス基板２１７の上面に第２方向に平行に複数個形成され、図７で示したように、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８は、複数の第１導電性パターン２５２の間に第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターン２５３をブリッジ２５４で連結して形成されうる。
【０１０８】
そして、ベースループ２５１は、ガラス基板２１７ａの上面フレームに第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８から離隔して形成され、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８を取り囲むように配される。
【０１０９】
一方、図９では、ベースループ２５１がガラス基板２１７ａの上面フレームに配されるように示されたが、これに限定されず、ガラス基板２１７ａの下面フレームに配置されることもある。
【０１１０】
また、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８は、ガラス基板２１７ａの一面及び他面に形成されうる。
【０１１１】
具体的に、図１０で示したように、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８は、ガラス基板２１７ａの上面に第１方向に交互に平行に複数個形成され、第１導電性パターン２５２は、ガラス基板２１７ａの下面に第２方向に平行に複数個形成されうる。
【０１１２】
前記のように、第１導電性パターン２５２がガラス基板２１７の下面に形成され、第２導電性パターン２５７及び第３導電性パターン２５８がガラス基板２１７ａの上面に形成される場合に、図９でのようなブリッジ２５４を使用しなくても良い。
【０１１３】
そして、ベースループ２５１は、ガラス基板２１７ａの上面または下面フレームに第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８から離隔して形成され、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、及び第３導電性パターン２５８を取り囲むように配される。
【０１１４】
また、図９及び図１０では、ベースループ２５１がガラス基板２１７ａの上面または下面に形成されるように示されたが、これに限定されず、ベースループ２５１は、図１１に示された積層構造を有するＯＬＥＤを成すそれぞれの構成要素のうち何れか一箇所に配置される。
【０１１５】
一方、図９及び図１０では、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、第３導電性パターン２５８、及びベースループ２５１が、ガラス基板２１７ａの上面または下面に形成されることを例を挙げて説明したものであり、本実施形態には、これに限定されず、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、第３導電性パターン２５８、及びベースループ２５１が、図１１で示した積層構造を有するＯＬＥＤ素子を成すＴＦＴガラス基板２１３ａ、偏光板２１８ａ、及びカバーガラス２１９ａなどのそれぞれの構成要素のうち何れか一面または他面に形成されうる。また、第１導電性パターン２５２、第２導電性パターン２５７、第３導電性パターン２５８、及びベースループ２５１は、本実施形態によるディスプレイモジュール２００の底面に配置されることもある。
【０１１６】
また、本実施形態による位置検出部２５０は、電磁誘導方式による電子ペンの位置を検出することができる。
【０１１７】
電磁誘導方式による電子ペンの位置検出は、電子ペンが電磁気力を放出できるように構成されなければならない。
【０１１８】
したがって、電子ペンは、バッテリを自体的に備えて、電磁気力を放出するように構成されるが、本実施形態では、電子ペンに自体的にバッテリが備えられない場合にも、電子ペンが電磁気力を放出できるように電子ペンにエネルギーを供給できるように構成される。
【０１１９】
これにより、本実施形態によるディスプレイモジュール２００は、ディスプレイ素子に一体に設けられ、電子ペンの共振回路が有する共振周波数に対応する周波数を印加して、電子ペンにエネルギーを供給するエネルギー供給部２７０をさらに含む。
【０１２０】
電子ペンに対するエネルギー供給は、電磁誘導方式によって電子ペンの位置を検出する前に電子ペンに対してエネルギーを供給することが望ましい。
【０１２１】
エネルギー供給部２７０は、コイル状のパワーコイル２７０と、パワーコイル２７０に交流電圧及び電流を供給して、パワーコイル２７０を駆動するためのコイル駆動部（図示せず）と、を含む。
【０１２２】
パワーコイル２７０は、共振回路を含む電子ペンに誘導電場を用いてエネルギーを供給する役割を果たす。
【０１２３】
パワーコイル２７０には、電子ペンの共振回路が有する共振周波数に対応する周波数の交流電圧／電流が印加される。そして、パワーコイル２７０は、感知領域の外部または感知領域の内部または感知領域の外部及び内部にわたって配置される。
【０１２４】
そして、パワーコイル２７０は、基板にコイル状に印刷された１つのパターンで構成され、コイル状のパターンが形成された基板を複数個重畳し、それを互いに連結して構成することもできる。
【０１２５】
パワーコイル２７０は、図６及び図７で示したように、感知領域と一致するベースループ２５１から外側に所定間隔離隔した位置に配置される。
【０１２６】
また、パワーコイル２７０は、図８で示したように、バックライトユニット２１１の背面に積層され、図１１で示したように、ＴＦＴガラス基板２１３ａの背面に積層されうる。
【０１２７】
また、図示されていないが、パワーコイル２７０は、ディスプレイ素子２１０の側部に一体に設けられ、ベースループ２５１と共にバックライトユニット２１１またはＴＦＴガラス基板２１３ａの背面に積層されうる。
【０１２８】
電子ペンは、パワーコイル２７０から発生する電磁気力によって誘導電流による共振を起こしながら電磁気力を放出し、パワーコイル２７０から電磁気力が除去されても、自ら次第に減衰する電磁気力を放出する。
【０１２９】
一方、第１導電性パターン２５２と第２導電性パターン２５７は、対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置の検出に用いられ、第１導電性パターン２５２と第３導電性パターン２５８は、対を成して、誘導電場の変化から電子ペンの位置の検出に用いられる。
【０１３０】
したがって、本発明の第１実施形態によるディスプレイモジュール２００は、タッチ位置と電子ペンの位置検出を制御するように静電容量制御部２８１と、電磁誘導制御部２８５と、をさらに含む。
【０１３１】
静電容量制御部２８１は、指先などのタッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する役割を果たす。
【０１３２】
図６及び図７を参照すれば、前述したように、静電容量制御部２８１は、２：１ＭＵＸ（２６０）を制御して、第１導電性パターン２５２の一端を第１導電性パターン２５２の他端に連結するか、第１導電性パターン２５２の他端を開放する。
【０１３３】
そして、静電容量制御部２８１は、第１導電性パターン２５２の一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する。
【０１３４】
また、静電容量制御部２８１は、第２導電性パターン２５７の一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）して、第１導電性パターン２５２で表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出することができる。
【０１３５】
すなわち、静電容量制御部２８１は、ＲＸ信号の特性（例えば、振幅または周波数）が変化する位置を識別して、当該位置に対応する第１導電性パターン２５２と第２導電性パターン２５７との交差点をタッチ位置と判定する。
【０１３６】
また、前述したように、電磁誘導制御部２８５は、２：１ＭＵＸ（２６０）を制御して、第１導電性パターン２５２の他端をベースループ２５１に連結し、ベースループ２５１の電圧と第１導電性パターン２５２の一端から出力される誘導電圧とに基づいて、第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出する。ここで、第１導電性パターン２５２は、一端が電磁誘導制御部２８５に連結される。
【０１３７】
具体的に、電磁誘導制御部２８５は、複数の第１導電性パターン２５２の他端をベースループ２５１に連結し、ベースループ２５１の電圧と選択された第１導電性パターン２５２の一端から出力される誘導電圧とを互いに比較して、第２方向に沿う電子ペンの位置（共振回路で発信する誘導電場の位置）を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第１導電性パターン２５２の一端から出力される誘導電圧の差を比較して、第２方向に沿う電子ペンの位置を検出する（図５参照）。
【０１３８】
そして、電磁誘導制御部２８５は、第３導電性パターン２５８の他端がベースループ２５１に連結された状態で、ベースループ２５１の電圧と選択された第３導電性パターン２５８の一端から出力される誘導電圧とを互いに比較して、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第３導電性パターン２５８の一端から出力される誘導電圧の差を比較して、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出する（図５参照）。ここで、第３導電性パターン２５８は、一端が電磁誘導制御部２８５に連結される。
【０１３９】
一方、本実施形態では、隣接した２つの第１導電性パターン２５２の一端及び隣接した２つの第３導電性パターン２５８の一端から出力される誘導電圧の差を比較して、電子ペンの位置を検出するように説明したが、これに限定されず、拡張して少なくとも２つ以上の第１導電性パターン２５２の一端及び第３導電性パターン２５８の一端から出力される誘導電圧の差を比較して、電子ペンの位置を検出することもできる。
【０１４０】
そして、本発明の第１実施形態によるディスプレイモジュール２００は、静電容量制御部２８１と電磁誘導制御部２８５とを互いに独立して制御するようにメイン制御部２８０をさらに含む。静電容量制御部２８１と電磁誘導制御部２８５は、メイン制御部２８０に連結されて選択的に動作する。
【０１４１】
すなわち、メイン制御部２８０は、タッチ位置を検出しようとする場合に、静電容量制御部２８１を活性化し、逆に電子ペンの位置を検出しようとする場合に、電磁誘導制御部２８５を活性化する。
【０１４２】
これは、静電容量制御部２８１と電磁誘導制御部２８５は、第１導電性パターン２５２を共通して使用するので、各動作は重畳されず、選択的に動作する。
したがって、静電容量制御部２８１と電磁誘導制御部２８５は、メイン制御部２８０に連結されて第１導電性パターン２５２に対する占有率及び占有時点を互いに伝送する。
【０１４３】
一方、静電容量制御部２８１が動作する間に、使われないベースループ２５１は、開放状態で設定されるか、特定の電圧が印加または接地されうる。本実施形態において、ベースループ２５１は、開放される。
【０１４４】
また、静電容量制御部２８１が動作する間に、使われない第３導電性パターン２５８は、電磁誘導制御部２８５に連結された状態で保持されるか、開放状態で設定されるか、特定の電圧が印加または接地されうる。
【０１４５】
前述したように、図６及び図７を参照すれば、第１導電性パターン２５２を用いて静電容量タッチと誘導電場の入力をいずれも感知し、第１方向がケースフレーム１００の幅方向であり、第２方向はケースフレーム１００の長手方向である場合に、第２導電性パターン２５７と第３導電性パターン２５８とを構成することによる連結線をケースフレーム１００の側部であるベゼル幅方向に増加することなくケースフレーム１００の長手方向の上部に配置することができて、連結線を配置するためのベゼル幅の大きさを最小化できるという利点がある。
【０１４６】
次いで、本発明の第２実施形態によるディスプレイ装置を説明すれば、次の通りである。
【０１４７】
図１２及び図１３は、本発明の第２実施形態による位置検出部の構造を示す平面図であり、図１４及び図１５は、図１２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図であって、本発明の第２実施形態によってＬＣＤのフィルターガラス基板に形成された位置検出部を示す断面図である。
【０１４８】
本発明の第２実施形態によるディスプレイ装置は、ケースフレーム（図示せず）と、ケースフレームに内在されて画像を表示すると共に、タッチ動作によるタッチ位置と電子ペンの位置とを検出するディスプレイモジュール（図示せず）と、ケースフレームの前面に配されるウィンドウガラス（図示せず）と、を含む。
本発明の第２実施形態によるケースフレームとウィンドウガラスは、本発明の第１実施形態によるケースフレーム１００とウィンドウガラス３００と同一なので、これについての詳細な説明は省略する。
【０１４９】
以下、本発明の第１実施形態と差異点であるディスプレイモジュールについて説明する。
【０１５０】
本発明の第２実施形態によるディスプレイモジュールは、視覚的に画像を表示するディスプレイ素子と、ディスプレイ素子に一体に設けられて、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する位置検出部２５０ａと、を含む。
【０１５１】
本実施形態によるディスプレイモジュールは、ディスプレイ素子に位置検出部２５０ａが一体に設けられて、１つの単位モジュールを形成する。
【０１５２】
本実施形態において、ディスプレイ素子は、ユーザに画像を表示する役割を果たし、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、ＡＭＯＬＥＤ、ＦＥＤなど多様なディスプレイ素子であり得る。そして、本実施形態において、ディスプレイ素子は、平面及び曲面タイプをいずれも含む。
【０１５３】
本実施形態において、位置検出部２５０ａは、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁気力を放出する電子ペンが接近することによって発生する誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する役割を果たす。
【０１５４】
本実施形態による位置検出部２５０ａは、ベースループ２５１ａと、第１方向に長く形成され、第１方向に交差する第２方向に平行に複数個設けられる第１導電性パターン２５２ａと、第２方向に長く形成され、第１方向に平行に複数個設けられる第２導電性パターン２５７ａと、を含む。
【０１５５】
ここで、第１方向は、ケースフレームの幅方向であり、第２方向は、ケースフレームの長手方向であり得るが、それと逆に定められうる。
【０１５６】
ベースループ２５１ａは、感知領域を取り囲むように配される。感知領域は、ユーザが指先を接近させるか、タッチすることによって、静電容量方式のタッチ入力が可能であり、また、電磁気力を放出する電子ペンが接近及びタッチすることによって、誘導電場の入力が可能な領域を示す。
【０１５７】
このような、感知領域は、ディスプレイ素子の表面全体であり、本実施形態において、感知領域は、ケースフレームのベゼル幅を最小化するために、ベースループ２５１ａが取り囲む領域は、感知領域と一致する。
【０１５８】
そして、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、いずれも感知領域の内部及びベースループ２５１ａの内部に配される。
【０１５９】
また、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、互いに絶縁された状態である。
【０１６０】
一方、本実施形態による位置検出部２５０ａは、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出しなければならない。
【０１６１】
このために、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出し、誘導電場の変化から電子ペンの位置の検出に用いられる。
【０１６２】
図１２及び図１３で示したように、位置検出部２５０ａの一側には、スイッチング素子であるマルチプレクサ２６０ａが設けられる。
【０１６３】
マルチプレクサ２６０ａは、Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）であり、Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）は、Ｎ個の入力と１つの出力とを有する。
【０１６４】
Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）のＮ個の入力には、第１導電性パターン２５２ａの他端（具体的に、図１２及び図１３に示された第１導電性パターン２５２ａの右側端部）及び第２導電性パターン２５７ａの他端（具体的に、図１２及び図１３に示された第２導電性パターン２５７ａの下側端部）が連結され、出力には、ベースループ２５１ａが連結される。
【０１６５】
Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）は、後述する静電容量制御部２８１ａまたは電磁誘導制御部２８５ａによって制御される。
【０１６６】
タッチ動作によるタッチ位置を検出する静電容量感知モードで静電容量制御部２８１ａが活性化される場合、Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）は、複数の第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａの他端をベースループ２５１ａと連結解除する。
【０１６７】
そして、静電容量制御部２８１ａは、第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａがベースループ２５１ａと連結解除された状態で、第１導電性パターン２５２ａの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７ａで表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するか、第２導電性パターン２５７ａの一端（具体的に、図１２及び図１３に示された第２導電性パターン２５７ａの上側端部）及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第１導電性パターン２５２ａで表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する。
【０１６８】
また、図示されていないが、マルチプレックスは、２：１ＭＵＸであり、２：１ＭＵＸは、２つの入力と１つの出力とを有する。
【０１６９】
２：１ＭＵＸは、第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａの個数に対応する個数で配され、２：１ＭＵＸの１つの入力には、第１導電性パターン２５２ａまたは第２導電性パターン２５７ａの一端が連結され、他の１つの入力には、ベースループ２５１ａが連結され、出力には、第１導電性パターン２５２ａまたは第２導電性パターン２５７ａの他端が連結される。
【０１７０】
このように、マルチプレックスが２：１ＭＵＸで構成される場合に、静電容量制御部２８１ａは、第１導電性パターン２５２ａ及び前記第２導電性パターン２５７ａがベースループ２５１ａと連結解除された状態で、第１導電性パターン２５２ａの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７ａで表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出するか、第２導電性パターン２５７ａの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第１導電性パターン２５２ａで表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する。
【０１７１】
前記のように、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、対を成して、前述した図３で示したように、静電容量変化からタッチ動作によるタッチ位置の検出に使われる。
【０１７２】
また、誘導電場の変化から電子ペンの位置を検出する電磁誘導モードで電磁誘導制御部２８５ａが活性化される場合、電磁誘導制御部２８５ａは、Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）を制御して、第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａの他端がベースループ２５１ａと連結された状態で、ベースループ２５１ａの電圧と第１導電性パターン２５２ａの一端から出力される誘導電圧とを比較して、第２方向に沿う電子ペンの位置（誘導電場発信位置）を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第１導電性パターン２５２ａの一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し（図５参照）、ベースループ２５１ａの電圧と第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される誘導電圧とを比較して、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第２導電性パターン２５７ａの他端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することができる（図５参照）。
【０１７３】
一方、図示されていないが、マルチプレックスが２：１ＭＵＸで構成される場合に、電磁誘導制御部２８５ａは、第１導電性パターン２５２ａの他端と第２導電性パターン２５７ａがベースループ２５１ａと連結された状態で、ベースループ２５１ａの電圧と選択された第１導電性パターン２５２ａの一端から出力される電圧とに基づいて、第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第１導電性パターン２５２ａの一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第２方向に沿う電子ペンの位置を検出し（図５参照）、ベースループ２５１ａの電圧とベースループ２５１ａと連結された選択された第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される電圧とに基づいて、第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される信号に基づいて（具体的に、誘導電圧の差を比較）、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出することができる（図５参照）。
【０１７４】
前記のように、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、対を成して、前述した図３ないし図５で示したように、誘導電場の変化から電子ペンの位置の検出に使われる。
【０１７５】
一方、本実施形態による位置検出部２５０ａがディスプレイ素子に一体に設けられる構造を説明すれば、次の通りである。
【０１７６】
例えば、図８で示したように、ディスプレイ素子がＬＣＤである場合、ディスプレイ素子と位置検出部２５０ａとが一体化されたディスプレイモジュールの構造を説明すれば、次の通りである。
【０１７７】
ディスプレイモジュールの厚さを最小化するために、本実施形態による位置検出部２５０ａは、フィルターガラス基板２１７の上面に一体に形成されうる。
【０１７８】
具体的に、図１４で示したように、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａとを順にフィルターガラス基板２１７の上面に蒸着して形成しうる。
【０１７９】
すなわち、第２導電性パターン２５７ａは、フィルターガラス基板２１７の上面に第１方向に互いに離隔し、平行に複数個形成され、図１２及び図１４で示したように、第１導電性パターン２５２ａは、フィルターガラス基板２１７の上面に複数の第２導電性パターン２５７ａの間に第１方向に沿って形成された複数の単位導電性パターン２５３ａをブリッジ２５４ａで連結して形成されうる。
【０１８０】
ここで、ブリッジ２５４ａは、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａが絶縁された状態を保持するように、離隔した複数の単位導電性パターン２５３ａを導通するように、ワイヤ２５６ａで連結し、ワイヤ２５６ａの外部を絶縁体２５５ａで取り囲む。このように、複数の単位導電性パターン２５３ａをブリッジ２５４ａで連結して第１導電性パターン２５２ａを形成する。
【０１８１】
一方、第１導電性パターン２５２ａは、フィルターガラス基板２１７ａの上面に第２方向に互いに平行に複数個形成され、図１１で示したように、第２導電性パターン２５７ａは、複数の第１導電性パターン２５２ａの間に第２方向に沿って形成された複数の単位導電性パターン２５３ａをブリッジ２５４ａで連結して形成されうる。
【０１８２】
そして、ベースループ２５１ａは、フィルターガラス基板２１７の上面フレームに第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａから離隔して形成され、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａとを取り囲むように配される。
【０１８３】
一方、図１１では、ベースループ２５１ａがフィルターガラス基板２１７の上面フレームに配されるように示されたが、これに限定されず、フィルターガラス基板２１７の下面フレームに配置されることもある。
【０１８４】
また、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、フィルターガラス基板２１７の一面及び他面に形成されうる。
【０１８５】
具体的に、図１５で示したように、第２導電性パターン２５７ａは、フィルターガラス基板２１７の上面に第１方向に平行に複数個形成され、第１導電性パターン２５２ａは、フィルターガラス基板２１７の下面に第２方向に平行に複数個形成されうる。
【０１８６】
前記のように、第１導電性パターン２５２ａがフィルターガラス基板２１７の下面に形成され、第２導電性パターン２５７ａがフィルターガラス基板２１７の上面に形成される場合に、図１４でのようなブリッジ２５４を使用しなくても良い。
【０１８７】
そして、ベースループ２５１ａは、フィルターガラス基板２１７の上面または下面フレームに第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａから離隔して形成され、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａとを取り囲むように配される。
【０１８８】
また、図１４及び図１５では、ベースループ２５１ａがフィルターガラス基板２１７の上面または下面に形成されるように示されたが、これに限定されず、ベースループ２５１ａは、図８に示されたバックライトユニット２１１の背面に形成されうる。
【０１８９】
一方、図８、図１４及び図１５では、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａ、及びベースループ２５１が、フィルターガラス基板２１７の上面または下面に形成されることを例を挙げて説明したものであり、本実施形態には、これに限定されず、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａ、第３導電性パターン２５８ａ、及びベースループ２５１が、図８で示した積層構造を有するＬＣＤ素子を成すバックライトユニット２１１、ボトム偏光板２１２、ＴＦＴガラス基板２１３、フィルターガラス基板２１７、トップ偏光板２１８、及びカバーガラス２１９などのそれぞれの構成要素のうち何れか一面または他面に形成されうる。また、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａ、及びベースループ２５１は、本実施形態によるディスプレイモジュール２００の底面に配置されることもある。
【０１９０】
そして、ベースループ２５１ａは、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａのうち少なくとも何れか１つのパターンから離隔して形成される。
【０１９１】
また、ディスプレイ素子がＯＬＥＤである場合、ディスプレイ素子と位置検出部２５０ａとが一体化されたディスプレイモジュールの構造について説明すれば、図１４及び図１５で示したように、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａ、及びベースループ２５１ａが、ガラス基板２１７ａの上面または下面に形成されることを例を挙げて説明したものであり、本実施形態には、これに限定されず、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａ、及びベースループ２５１ａが、図１１で示した積層構造を有するＯＬＥＤ素子を成すＴＦＴガラス基板２１３ａ、偏光板２１８ａ、及びカバーガラス２１９ａなどのそれぞれの構成要素のうち何れか一面または他面に形成されうる。また、第１導電性パターン２５２ａ、第２導電性パターン２５７ａ、及びベースループ２５１ａは、本実施形態によるディスプレイモジュールの底面に配置されることもある。
【０１９２】
以下、ディスプレイ素子がＯＬＥＤである場合、ディスプレイ素子と位置検出部２５０ａとが一体化されたディスプレイモジュールの構造は、本発明の第１実施形態によるディスプレイモジュールの構造を参照し、これについての詳細な説明は省略する。
【０１９３】
図１２及び図１３を参照すれば、本実施形態によるディスプレイモジュールは、ディスプレイ素子に一体に設けられ、電子ペンの共振回路が有する共振周波数に対応する周波数を印加して、電子ペンにエネルギーを供給するエネルギー供給部２７０ａをさらに含む。
【０１９４】
そして、エネルギー供給部２７０ａは、コイル状のパワーコイル２７０ａと、パワーコイル２７０ａに交流電圧及び電流を供給して、パワーコイル２７０を駆動するためのコイル駆動部（図示せず）と、を含む。
【０１９５】
本実施形態によるパワーコイル２７０ａは、本発明の第１実施形態によるパワーコイル２７０と同一なので、これについての詳細な説明は省略する。
【０１９６】
一方、本実施形態による位置検出部２５０ａは、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置と電磁誘導による誘導電場の変化から電子ペンの位置とを検出する。
【０１９７】
この際、第１導電性パターン２５２ａの他端及び第２導電性パターン２５７ａの他端がベースループ２５１ａと連結解除された状態で、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａとが対を成して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する。
【０１９８】
また、第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａの他端がベースループ２５１ａと連結された状態で、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａとが対を成して、電磁気力を放出する電子ペンが接近することによって発生する誘導電場の変化から電子ペンの位置を検出する。
【０１９９】
したがって、本発明の第２実施形態によるディスプレイモジュールは、タッチ位置と電子ペンの位置検出を制御するように静電容量制御部２８１ａと、電磁誘導制御部２８５ａと、をさらに含む。
【０２００】
図１２及び図１３を参照すれば、静電容量制御部２８１ａは、Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）を制御して、第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａの他端がベースループ２５１ａと連結解除された状態で、第１導電性パターン２５２ａの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）を印加し、第２導電性パターン２５７ａで表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出する。
【０２０１】
また、静電容量制御部２８１ａは、第２導電性パターン２５７ａの一端及び他端のうち少なくとも何れか１つに信号を印加（例えば、図２の信号入力パターンＴｘ）して、第１導電性パターン２５２ａで表われる信号（例えば、図２の信号センシングパターンＲｘ）を感知して、タッチ動作による静電容量変化からタッチ位置を検出することができる。
【０２０２】
すなわち、静電容量制御部２８１ａは、ＲＸ信号の特性（例えば、振幅または周波数）が変化する位置を識別して、当該位置に対応する第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａとの交差点をタッチ位置と判定する。
【０２０３】
また、電磁誘導制御部２８５ａは、Ｎ：１ＭＵＸ（２６０ａ）を制御して、第１導電性パターン２５２ａ及び第２導電性パターン２５７ａの他端がベースループ２５１ａと連結された状態で、ベースループ２５１ａの電圧と選択された第１導電性パターン２５２ａの一端から出力される誘導電圧とに基づいて、第２方向に沿う誘導電場発信位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第１導電性パターン２５２ａの一端から出力される誘導電圧の差を比較して、第２方向に沿う電子ペンの位置を検出する（図５参照）。ここで、第１導電性パターン２５２ａと第２導電性パターン２５７ａは、一端が電磁誘導制御部２８５ａに連結される。
【０２０４】
そして、電磁誘導制御部２８５ａは、ベースループ２５１ａの電圧と選択された第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される誘導電圧とに基づいて、第１方向に沿う誘導電場発信位置を検出するか（図４参照）、隣接した２つの第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される誘導電圧の差を比較して、第１方向に沿う電子ペンの位置を検出する（図５参照）。
【０２０５】
一方、本実施形態では、隣接した２つの第１導電性パターン２５２ａの一端及び隣接した２つの第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される誘導電圧の差を比較して、電子ペンの位置を検出するように説明したが、これに限定されず、拡張して少なくとも２つ以上の第１導電性パターン２５２ａの一端及び第２導電性パターン２５７ａの一端から出力される誘導電圧の差を比較して、電子ペンの位置を検出することもできる。
【０２０６】
また、本発明の第２実施形態によるディスプレイモジュールは、静電容量制御部２８１ａと電磁誘導制御部２８５ａとを互いに独立して制御するようにメイン制御部２８０ａをさらに含む。静電容量制御部２８１ａと電磁誘導制御部２８５ａは、メイン制御部２８０ａに連結されて選択的に動作する。
【０２０７】
すなわち、メイン制御部２８０ａは、タッチ位置を検出しようとする場合に、静電容量制御部２８１ａを活性化し、逆に電子ペンの位置を検出しようとする場合に、電磁誘導制御部２８５ａを活性化する。
【０２０８】
このように、本発明は、記載の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を外れずに多様な修正及び変形できるということは、当業者に自明である。したがって、そのような修正例や変形例は、本発明の特許請求の範囲に属するものと言わなければならない。
【産業上の利用可能性】
【０２０９】
本発明は、情報技術（ＩＴ、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）産業分野に適用可能である。
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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