본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 표시 모듈의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 휴대폰, 태블릿, 컴퓨터, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블(wearable) 장치일 수 있으나, 특별히 이들 중 어느 하나에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치(DD)에는 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)이 정의될 수 있다. 표시 장치(DD)는 액티브 영역(AA)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(AA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면을 포함할 수 있다. 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)의 주변을 에워쌀 수 있다.
도 1에 도시된 표시 장치(DD)는 사용자의 신체를 이용한 입력 또는 입력 장치를 이용한 입력을 감지할 수 있다. 입력 장치는 사용자의 신체 이외의 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 액티브 펜, 스타일러스 펜, 터치 펜, 또는 전자 펜일 수 있다. 사용자의 신체를 이용한 입력은 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력을 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 입력 센서(ISP)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시 패널, 퀀텀닷 표시 패널, 마이크로 엘이디 표시 패널, 또는 나노 엘이디 표시 패널일 수 있다.
표시 패널(DP)은 영상(IM)을 표시하는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)은 실질적으로 영상이 표시되는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 영상이 표시되지 않는 베젤 영역이다. 도 1에서는 비표시 영역(NDA)이 표시 영역(DA)을 감싸도록 배치된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일측에만 배치될 수 있다. 표시 영역(DA)에는 영상(IM)이 표시될 수 있다. 영상(IM)은 동영상 또는 정지 영상일 수 있다.
표시 패널(DP)은 복수의 화소(PX) 및 복수의 화소(PX)에 연결된 신호 라인들을 포함한다. 복수의 화소(PX) 각각은 발광 소자를 포함할 수 있다. 신호 라인들은 데이터 라인, 스캔 라인들 및 전원 라인들을 포함할 수 있다.
입력 센서(ISP)는 표시 패널(DP) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(ISP)는 외부에서 인가되는 입력을 감지할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 입력 센서(ISP)는 표시 영역(DA)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 입력 센서(ISP)는 복수의 영역을 포함할 수 있다. 도 3은 입력 센서(ISP)가 가상의 경계선(BL)에 의해 두 개의 영역으로 구분되는 것을 예시적으로 도시하였으나, 입력 센서(ISP)에 제공되는 영역의 개수는 이에 한정되지 않는다. 이하, 두 개의 영역을 각각 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)을 지칭한다. 제1 및 제2 영역(A1, A2)은 제1 방향(DR1) 상에서 서로 인접할 수 있다.
표시 장치(DD)는 복수의 데이터 구동칩(DIC1~DIC4), 복수의 연성필름(COF1~COF4), 인쇄회로기판(PCB)을 더 포함할 수 있다. 복수의 연성필름(COF1~COF4)은 표시 패널(DP)과 인쇄회로기판(PCB) 사이에 제공되고, 표시 패널(DP)과 인쇄회로기판(PCB)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 각 연성필름(COF1~COF4)의 일단부는 표시 패널(DP)에 결합되고, 타단부는 인쇄회로기판(PCB)에 결합된다.
도 2에서는 데이터 구동칩들(DIC1~DIC4)이 연성필름들(COF1~COF4)에 각각 실장된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 데이터 구동칩들(DIC1~DIC4)은 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 표시 패널(DP) 상에 직접 실장될 수 있다.
인쇄회로기판(PCB) 상에는 표시 패널(DP) 및 데이터 구동칩들(DIC1~DIC4)을 구동하는데 필요한 각종 제어신호 및 전원 신호를 생성하기 위한 각종 회로가 구비될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 메인 컨트롤러(MCU)가 인쇄회로기판(PCB) 상에 실장되어 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(MCU)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 메인 컨트롤러(MCU)는 호스트로 지칭될 수도 있다. 메인 컨트롤러(MCU)는 그래픽 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 입력 센서(ISP)의 구동을 제어하기 위한 센서 컨트롤러(SCU)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 센서 컨트롤러(SCU)는 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1) 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 입력 센서(ISP)의 제1 영역(A1)의 구동을 제어하고, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 입력 센서(ISP)의 제2 영역(A2)의 구동을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2) 각각은 칩의 형태로 구성되어 인쇄회로기판(PCB) 상에 실장될 수 있다.
센서 컨트롤러(SCU)는 메인 컨트롤러(MCU)로부터 센싱 제어 신호 등을 수신할 수 있다. 센싱 제어 신호는 센서 컨트롤러(SCU)의 구동 모드를 결정하는 모드 결정신호 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCU)는 모드 결정 신호에 근거하여 입력 센서(ISP)를 후술될 제1 모드 또는 제2 모드로 제어할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCU)는 입력 센서(ISP)로부터 수신한 신호에 근거하여 입력의 좌표정보를 산출하고, 좌표정보를 갖는 좌표 신호를 메인 컨트롤러(MCU)에 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(MCU)는 좌표 신호에 근거하여 입력에 대응하는 동작을 실행시킨다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(MCU)는 좌표 신호에 근거하여 표시 패널(DP)에 새로운 이미지가 표시되도록 표시 패널(DP)을 동작시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로 사이의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 입력 센서(ISP)는 제1 영역(A1)에 배치된 제1 센싱 전극들(SE1), 제2 영역(A2)에 배치된 제2 센싱 전극들(SE2), 및 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계와 중첩하도록 배치된 경계 센싱 전극(BSE)을 포함한다. 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에서 제1 및 제2 영역(A1, A2)과 중첩하도록 배치될 수 있다.
제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 고유의 좌표정보를 가질 수 있다. 제1 센싱 전극들(SE1)은 제1 영역(A1) 내에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 제1 방향(DR1)을 행 방향으로 정의하고, 제2 방향(DR2)을 열 방향으로 정의할 때, 동일 열에 배치된 제1 센싱 전극들(SE1)의 그룹을 센싱 전극열로 정의할 수 있다. 입력 센서(ISP)의 제1 영역(A1)에는 복수의 센싱 전극열이 배치되고, 각 센싱 전극열은 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수의 제1 센싱 전극들을 포함할 수 있다. 도 4는 입력 센서(ISP)의 제1 영역(A1)에 6개의 센싱 전극열이 배치되고, 각 센싱 전극열에 8개의 제1 센싱 전극들(SE1)이 포함되는 것을 도시하나, 이는 예시적인 것이며, 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 배열 형태 및 개수는 특별히 한정되지 않는다. 이하, 설명의 편의를 위하여 제1 영역(A1)의 6개의 센싱 전극열을 제1 내지 제6 센싱 전극열(SE1_C1, SE1_C2, SE1_C3, SE1_C4, SE1_C5, SE1_C6)로 지칭할 수 있다.
제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 다각 형상을 가질 수 있다. 도 4는 제1 센싱 전극들(SE1) 각각이 사각 형상을 갖는 것을 도시하나, 제1 센싱 전극들(SE1) 각각의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 고유의 좌표정보를 가질 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2)은 제2 영역(A2) 내에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 여기서, 동일 열에 배치된 제2 센싱 전극들(SE2)의 그룹을 센싱 전극열로 정의할 수 있다. 입력 센서(ISP)의 제2 영역(A2)에는 복수의 센싱 전극열이 배치되고, 각 센싱 전극열은 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수의 제2 센싱 전극들(SE2)을 포함할 수 있다. 도 4는 입력 센서(ISP)의 제2 영역(A2)에 6개의 센싱 전극열이 배치되고, 각 센싱 전극열에 8개의 제2 센싱 전극들(SE2)이 포함되는 것을 도시하나, 이는 예시적인 것이며, 제2 영역(A2)에 배치되는 제2 센싱 전극들(SE2)의 배열 형태 및 개수는 특별히 한정되지 않는다. 이하, 설명의 편의를 위하여 제2 영역(A2)의 6개의 센싱 전극열을 제7 내지 제12 센싱 전극열(SE2_C7, SE2_C8, SE2_C9, SE2_C10, SE2_C11, SE2_C12)로 지칭할 수 있다.
제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 다각 형상을 가질 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 제1 센싱 전극들(SE1) 각각과 동일 형상 및 동일 사이즈를 가질 수 있다. 도 4는 제2 센싱 전극들(SE2) 각각이 사각 형상을 갖는 것을 도시하나, 제2 센싱 전극들(SE2) 각각의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
경계 센싱 전극(BSE)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에 배치되는 가상의 경계선(BL)과 중첩하는 위치에 배치될 수 있다. 특히, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 영역(A1)의 제1 센싱 전극들(SE1) 중 경계선(BL)와 인접하는 제1 센싱 전극들(SE1)의 일부(예를 들어, 제6 센싱 전극열(SE1_C6))와 인접하여 배치될 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 제2 영역(A2)의 제2 센싱 전극들(SE2) 중 경계선(BL)와 인접하는 제2 센싱 전극들(SE2)의 일부(예를 들어, 제7 센싱 전극열(SE2_C7))와 인접하여 배치될 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 경계선(BL)과 나란한 방향(즉, 제2 방향(DR2))으로 연장될 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 제6 센싱 전극열(SE1_C6)) 및 제7 센싱 전극열(SE2_C7)과 나란하게 연장될 수 있다.
경계 센싱 전극(BSE)은 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부(즉, 제6 센싱 전극열(SE1_C6)의 제1 센싱 전극들(SE1))와 상호 커패시터를 형성하고, 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부(즉, 제7 센싱 전극열(SE2_C7)의 제2 센싱 전극들(SE2))와 상호 커패시터를 형성한다.
제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 제1 방향(DR1) 상에서 제1 폭(w1)을 갖고, 제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 제1 방향(DR1) 상에서 제2 폭(w2)을 가질 수 있다. 제1 폭(w1)과 제2 폭(w2)은 서로 동일할 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 방향(DR1) 상에서 제3 폭(w3)을 가질 수 있다. 제3 폭(w3)은 제1 및 제2 폭(w1, w2)보다 작을 수 있다.
제1 센싱 전극들(SE1)은 제1 방향(DR1) 상에서 제1 간격(d1)으로 서로 이격될 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2)은 제1 방향(DR1) 상에서 제2 간격(d2)으로 서로 이격될 수 있다. 제1 간격(d1)과 제2 간격(d2)은 동일할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 경계 센싱 전극(BSE)의 제3 폭(w3)은 제1 및 제2 간격(d1, d2)보다 작을 수 있다. 제6 센싱 전극열(SE1_C6)과 제7 센싱 전극열(SE2_C7)의 제1 방향(DR1) 상에서의 제3 간격(d3)으로 이격된다. 제3 간격(d3)은 제1 및 제2 간격(d1, d2)과 같거나 클 수 있다.
센서 컨트롤러(SCU)는 제1 센싱 전극들(SE1)에 전기적으로 연결된 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1) 및 제2 센싱 전극들(SE2)에 전기적으로 연결된 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 영역(A1)은 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)에 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극들(SE1)이 배치되는 영역으로 정의될 수 있고, 제2 영역(A2)은 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)에 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극들(SE2)이 배치되는 영역으로 정의될 수 있다.
센서 컨트롤러(SCU)에 포함되는 센서 컨트롤 회로의 개수가 증가되면 입력 센서(ISP)에 포함되는 영역들의 개수도 센서 컨트롤 회로 개수에 대응하여 증가될 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(SCU)에 포함되는 센서 컨트롤 회로의 개수가 3개인 경우, 입력 센서(ISP)는 제1 및 제2 영역(A1, A2 )이외에 제3 영역을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 입력 센서(ISP)는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 배치되는 경계 센싱 전극(BSE) 이외에 제2 영역(A2)과 제3 영역의 경계에 배치되는 경계 센싱 전극을 더 포함할 수 있다. 영역의 개수가 증가하면 영역의 개수에 대응하여 경계 센싱 전극의 개수도 증가하나, 도 4 내지 도 10에서는 설명의 편의를 위하여 입력 센서(ISP)가 두 개의 영역(A1, A2)으로 구분된 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 입력 센서(ISP)는 제1 영역(A1)에 배치된 제1 센싱 배선들 및 제2 영역(A2)에 배치된 제2 센싱 배선들을 더 포함한다. 제1 센싱 배선들은 제1 센싱 전극들(SE1)을 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)에 전기적으로 연결하고, 제2 센싱 배선들은 제2 센싱 전극들(SE2)을 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)에 전기적으로 연결한다. 제1 센싱 배선들은 센싱 전극열의 개수에 대응하는 개수로 그룹핑될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 센싱 배선들은 제1 내지 내지 제6 센싱 전극열(SE1_C1~SE1_C6)에 각각 대응하는 제1 내지 제6 배선 그룹(SL1_G1~SL1_G6)으로 그룹핑될 수 있다. 각 배선 그룹(SL1_G1~SL1_G6)에는 각 센싱 전극열(SE1_C1~SE1_C6)에 포함되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수에 대응하는 개수로 제1 센싱 배선들이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 각 배선 그룹(SL1_G1~SL1_G6)은 8개의 제1 센싱 배선들을 포함할 수 있다. 각 배선 그룹(SL1_G1~SL1_G6)의 제1 센싱 배선들은 대응하는 센싱 전극열에 포함되는 제1 센싱 전극들과 각각 전기적으로 연결된다.
제1 배선 그룹(SL1_G1)은 제1 센싱 전극열(SE1_C1)에 포함되는 제1 센싱 전극들(SE1_11~SE1_18)에 각각 전기적으로 연결된 제1 센싱 배선들(SL1_11~SL1_18)을 포함한다. 또한, 제6 배선 그룹(SL1_G6)은 제6 센싱 전극열(SE1_C6)에 포함되는 제1 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)에 각각 전기적으로 연결된 제1 센싱 배선들(SL1_61~SL1_68)을 포함한다. 제1 센싱 배선들(SL1_11~SL1_18) 각각은 적어도 하나의 제1 센싱 전극들(SE1_11~SE1_18)과 중첩할 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱 배선들(SL1_11~SL1_18) 중 제1 센싱 배선(SL1_11)은 단지 하나의 제1 센싱 전극(SE1_11)과 중첩하나, 제1 센싱 배선(SL1_18)은 8개의 제1 센싱 전극들(SE1_11~SE1_18)과 중첩할 수 있다. 이처럼, 각 배선 그룹(SL1_G1~SL1_G6)의 제1 센싱 배선들(SL1_11~SL1_18)을 대응하는 센싱 전극열과 중첩하도록 배치하면, 센싱 전극열들(SE1_C1~SE1_C6) 사이에 센싱 배선들을 배치하는 구조에 비하여 센싱 전극열들(SE1_C1~SE1_C6) 사이의 간격이 불필요하게 증가하는 것을 감소시킬 수 있다. 따라서, 입력 센서(ISP)에서 센싱 배선들에 의해 비유효 센싱 영역이 증가하는 문제를 방지할 수 있다.
제2 센싱 배선들은 제7 내지 내지 제12 센싱 전극열(SE2_C7~SE2_C12)에 각각 대응하는 제7 내지 제12 배선 그룹(SL2_G7~SL2_G12)으로 그룹핑될 수 있다. 각 배선 그룹(SL2_G7~SL2_G12)에는 각 센싱 전극열(SE2_C7~SE2_C12)에 포함되는 제2 센싱 전극들(SE2)의 개수에 대응하는 개수로 제2 센싱 배선들이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 각 배선 그룹(SL2_G7~SL2_G12)은 8개의 제2 센싱 배선들을 포함할 수 있다. 각 배선 그룹(SL2_G7~SL2_G12)의 제2 센싱 배선들은 대응하는 센싱 전극열에 포함되는 제2 센싱 전극들과 각각 전기적으로 연결된다. 각 배선 그룹(SL2_G7~SL2_G12)의 제2 센싱 배선들과 대응하는 센싱 전극열에 포함되는 제2 센싱 전극들의 연결 관계는 상술한 세1 센싱 배선들 및 제1 센싱 전극들의 연결 관계와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
입력 센서(ISP)는 경계 센싱 전극(BSE)에 전기적으로 연결된 제1 및 제2 경계 센싱 배선(BSL1, BSL2)을 더 포함할 수 있다. 제1 경계 센싱 배선(BSL1)은 경계 센싱 전극(BSE)을 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)에 전기적으로 연결하고, 제2 경계 센싱 배선(BSL2)은 경계 센싱 전극(BSE)을 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)에 전기적으로 연결한다. 즉, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2)에 공통적으로 연결될 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 및 제2 센싱 배선들과 비중첩할 수 있다.
입력 센서(ISP)는 제1 모드 및 제2 모드로 동작할 수 있다. 제1 모드에서 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 센싱 전극들(SE1)을 구동하여 제1 영역(A1)에서의 입력을 센싱하고, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 센싱 전극들(SE2)을 구동하여 제2 영역(A2)에서의 입력을 센싱한다. 즉, 제1 모드에서 입력 센서(ISP)는 셀프캡(Self-cap) 방식으로 입력을 센싱할 수 있다. 제1 모드에서, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 센싱 전극들(SE1)로부터 제1 셀프 센싱 신호들을 수신할 수 있다. 제1 셀프 센싱 신호들을 이용하여, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 입력에 대한 제1 셀프 센싱 결과를 도출할 수 있다. 제1 모드에서, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 센싱 전극들(SE2)로부터 제2 셀프 센싱 신호들을 수신할 수 있다. 제2 셀프 센싱 신호들을 이용하여, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 입력에 대한 제2 셀프 센싱 결과를 도출할 수 있다.
제1 모드에서 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2) 중 적어도 하나는 경계 센싱 전극(BSE)으로 보상 신호를 인가할 수 있다. 보상 신호는 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)가 제1 센싱 전극들(SE1)로 인가하는 제1 구동 신호 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)가 제2 센싱 전극들(SE2)로 인가하는 제2 구동 신호 중 하나와 동일 위상을 가질 수 있다. 따라서, 제1 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)과 제1 센싱 전극들(SE1) 사이의 간섭 및 경계 센싱 전극(BSE)과 제2 센싱 전극들(SE2) 사이의 간섭을 최소화할 수 있다.
제2 모드에서, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부와 경계 센싱 전극(BSE)을 구동하여 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계 및 경계 주변에서의 입력을 센싱한다. 또한, 제2 모드에서, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부와 경계 센싱 전극(BSE)을 구동하여 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계 및 경계 주변에서의 입력을 센싱한다. 본 발명의 일 예로, 제2 모드에서 구동되는 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 인접하여 배치되는 제6 센싱 전극열(SE1_C6)에 포함되는 제1 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)일 수 있다. 또한, 제2 모드에서 구동되는 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 인접하여 배치되는 제7 센싱 전극열(SE2_C7)에 포함되는 제2 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 제2 모드에서의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로의 제2 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 6a를 참조하면, 제2 모드 중 제1 구간동안, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제1 전송 신호(TS1)를 인가하고, 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부(즉, 제6 센싱 전극열(SE1_C6)의 제1 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68))로부터 제1 뮤추얼 센싱 신호들을 수신한다. 제2 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)은 제6 센싱 전극열(SE1_C6)의 제1 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)과 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 형성한다. 제6 센싱 전극열(SE1_C6)의 제1 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극으로 지칭될 수 있다. 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68) 각각으로부터 수신되는 신호들은 제1 내지 제8 인접 센싱 신호(RS1_1~RS1_8)로 지칭될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 뮤추얼 센싱 신호들은 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RS1_1~RS1_8)을 포함할 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)과 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68) 사이에는 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)이 형성될 수 있다.
경계 센싱 전극(BSE)으로 제1 전송 신호(TS1)를 인가되면, 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)에 의해 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68) 각각의 전위가 결정된다. 이후, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 순차적으로 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RS1_1~RS1_8)을 수신할 수 있다. 여기서, 입력이 제공된 지점에서의 인접 센싱 신호는 그렇지 않은 지점에서의 인접 센싱 신호와 다른 크기를 가질 수 있다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RS1_1~RS1_8)을 이용하여 입력에 대한 제1 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다.
도 4 및 도 6b를 참조하면, 제2 모드 중 제2 구간동안, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제2 전송 신호(TS2)를 인가하고, 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부(즉, 제7 센싱 전극열(SE2_C7)의 제2 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78))로부터 제2 뮤추얼 센싱 신호들을 수신한다. 제2 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)은 제7 센싱 전극열(SE2_C7)의 제2 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)과 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 형성한다. 제7 센싱 전극열(SE2_C7)의 제2 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)은 제9 내지 제16 인접 센싱 전극으로 지칭될 수 있다. 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78) 각각으로부터 수신되는 신호들은 제9 내지 제16 인접 센싱 신호(RS2_1~RS2_8)로 지칭될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제2 뮤추얼 센싱 신호들은 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RS2_1~RS2_8)을 포함할 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)과 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78) 사이에는 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)이 형성될 수 있다.
경계 센싱 전극(BSE)으로 제2 전송 신호(TS2)를 인가되면, 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)에 의해 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78) 각각의 전위가 결정된다. 이후, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 순차적으로 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RS2_1~RS2_8)을 수신할 수 있다. 여기서, 입력이 제공된 지점에서의 인접 센싱 신호는 그렇지 않은 지점에서의 인접 센싱 신호와 다른 크기를 가질 수 있다. 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 신호(RS2_1~RS2_8)를 이용하여 입력에 대한 제2 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다.
제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 모드에서 제1 센싱 전극들로부터 검출된 제1 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 검출된 제1 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제1 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제1 모드에서 제2 센싱 전극들로부터 검출된 제2 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 검출된 제2 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제2 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 입력 센서(ISP)는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 배치되는 경계 센싱 전극(BSE)을 이용하여 경계에서의 입력을 셀프캡 방식 및 뮤추얼 캡 방식, 두 가지 방식으로 센싱함으로써, 경계에서의 센싱 특성을 개선시킬 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로의 제2 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제2 모드 중 제1 구간동안, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제1 전송 신호(TSa)를 인가하고, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부로부터 제1 뮤추얼 센싱 신호들을 수신한다. 제1 구간동안 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부로부터 제2 뮤추얼 센싱 신호들을 수신할 수 있다.
구체적으로, 제2 모드의 제1 구간동안, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68)과 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 각각 형성한다. 뿐만 아니라, 제2 모드의 제1 구간동안, 경계 센싱 전극(BSE)은 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78)과 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 각각 형성할 수 있다.
경계 센싱 전극(BSE)으로 제1 전송 신호(TSa)가 인가되면, 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)에 의해 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68) 각각의 전위가 결정되고, 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)에 의해 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78) 각각의 전위가 결정될 수 있다. 이후 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 순차적으로 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RSa_1~RSa_8)을 수신하고, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 순차적으로 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RSa_9~RSa_16)을 수신한다. 본 발명의 일 예로, 제1 뮤추얼 센싱 신호들은 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RSa_1~RSa_8)일 수 있고, 제2 뮤추얼 센싱 신호들은 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RSa_9~RSa_16)일 수 있다.
제2 모드 중 제2 구간동안, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제2 전송 신호(TSb)를 인가하고, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부로부터 제3 뮤추얼 센싱 신호들을 수신한다. 제2 구간동안 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부로부터 제4 뮤추얼 센싱 신호들을 수신할 수 있다.
제2 모드의 제2 구간동안, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68)과 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 각각 형성한다. 뿐만 아니라, 제2 모드의 제2 구간동안, 경계 센싱 전극(BSE)은 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78)과 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 각각 형성할 수 있다.
경계 센싱 전극(BSE)으로 제2 전송 신호(TSb)를 인가되면, 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)에 의해 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68) 각각의 전위가 결정되고, 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)에 의해 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78) 각각의 전위가 결정될 수 있다. 이후 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 순차적으로 제17 내지 제24 인접 센싱 신호들(RSb_1~RSb_8)을 수신하고, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 순차적으로 제25 내지 제32 인접 센싱 신호들(RSb_9~RSb_16)을 수신한다. 본 발명의 일 예로, 제3 뮤추얼 센싱 신호들은 제17 내지 제24 인접 센싱 신호들(RSb_1~RSb_8)일 수 있고, 제4 뮤추얼 센싱 신호들은 제25 내지 제32 인접 센싱 신호들(RSb_9~RSb_16)일 수 있다.
제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RSa_1~RSa_8) 및 제17 내지 제24 인접 센싱 신호들(RSb_1~RSb_8)을 이용하여 입력에 대한 제1 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다. 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RSa_9~RSa_16) 및 제25 내지 제32 인접 센싱 신호들(RSb_9~RSb_16)을 이용하여 입력에 대한 제2 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다.
제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 모드에서 제1 센싱 전극들(SE1)로부터 검출된 제1 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 검출된 제1 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제1 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제1 모드에서 제2 센싱 전극들(SE2)로부터 검출된 제2 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 검출된 제2 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제2 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다.
제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2)가 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계로 입력되는 입력에 대한 센싱 결과를 도출하는데 있어서, 서로 다른 센싱 결과를 도출할 수 있다. 이러한 센서 컨트롤 회로별 센싱 결과의 차이는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에서의 센싱 특성을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 입력 센서(ISP)는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 배치되고 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2)에 공통적으로 연결된 경계 센싱 전극(BSE)을 구비함에 따라, 센서 컨트롤 회로별 센싱 결과의 차이를 보상할 수 있다. 구체적으로, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)가 제1 최종 센싱 결과를 도출하는데 있어서, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)로부터 전송되는 제2 전송 신호(TSb)에 대한 결과가 반영된다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)가 제2 최종 센싱 결과를 도출하는데 있어서, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)로부터 전송되는 제1 전송 신호(TSa)에 대한 결과가 반영된다. 따라서, 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에서의 센싱 특성이 개선될 수 있을 뿐만 아니라, 센서 컨트롤 회로별 센싱 결과의 차이가 효율적으로 보상될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로의 제2 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제2 모드 중 제1 구간동안, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부(예를 들어, 제6 센싱 전극열(SE1_C6)의 제1 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68))로 제1 전송 신호들(TS1_1~TS1_8)을 순차적으로 전송한다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 전송 신호들(TS1_1~TS1_8)에 각각 대응하여 결정된 제1 경계 센싱 신호들(BRS1_1~BRS1_8)을 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 수신할 수 있다. 이후, 제2 모드 중 제2 구간동안, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 센싱 전극들(SE2) 중 일부(예를 들어, 제7 센싱 전극열(SE2_C7)의 제2 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78))로 제2 전송 신호들(TS2_1~TS2_8)을 순차적으로 전송한다. 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 전송 신호들(TS2_1~TS2_8)에 각각 대응하여 결정된 제2 경계 센싱 신호들(BRS2_1~BRS2_8)을 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 수신한다.
제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 경계 센싱 신호들(BRS1_1~BRS1_8)을 이용하여 입력에 대한 제1 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다. 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 경계 센싱 신호들(BRS2_1~BRS2_8)을 이용하여 입력에 대한 제2 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다.
제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 모드에서 제1 센싱 전극들(SE1)로부터 검출된 제1 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 검출된 제1 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제1 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제1 모드에서 제2 센싱 전극들(SE2)로부터 검출된 제2 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 검출된 제2 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제2 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 입력 센서(ISP)는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 배치되는 경계 센싱 전극(BSE)을 이용하여 경계에서의 입력을 셀프캡 방식 및 뮤추얼 캡 방식, 두 가지 방식으로 센싱함으로써, 경계에서의 센싱 특성을 개선시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로 사이의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(ISPa)는 제1 경계 센싱 전극(BSE1) 및 제2 경계 센싱 전극(BSE2)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 경계 센싱 전극(BSE1, BSE2)은 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 배치되는 가상의 경계선(BL)과 중첩하도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 영역(A1, A2)이 제1 방향(DR1) 상에서 서로 인접할 때, 제1 및 제2 경계 센싱 전극(BSE1, BSE2)은 경계선(BL)과 나란한 제2 방향(DR2) 상에서 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
입력 센서(ISP)는 제1 경계 센싱 전극(BSE1)에 전기적으로 연결된 제1 및 제2 경계 센싱 배선(BSL1_1, BSL1_2) 및 제2 경계 센싱 전극(BSE2)에 전기적으로 연결된 제3 및 제4 경계 센싱 배선(BSL2_1, BSL2_2)을 더 포함할 수 있다.
제1 경계 센싱 배선(BSL1_1)은 제1 경계 센싱 전극(BSE1)을 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)에 전기적으로 연결하고, 제2 경계 센싱 배선(BSL1_2)은 제1 경계 센싱 전극(BSE1)을 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)에 전기적으로 연결한다. 즉, 제1 경계 센싱 전극(BSE1)은 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2)에 공통적으로 연결될 수 있다. 제3 경계 센싱 배선(BSL2_1)은 제2 경계 센싱 전극(BSE2)을 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)에 전기적으로 연결하고, 제4 경계 센싱 배선(BSL2_2)은 제2 경계 센싱 전극(BSE2)을 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)에 전기적으로 연결한다. 즉, 제2 경계 센싱 전극(BSE2)은 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2)에 공통적으로 연결될 수 있다.
제1 경계 센싱 전극(BSE1)은 경계선(BL)에 인접하여 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68) 중 일부(예를 들어, 제1 내지 제4 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_64))과 상호 커패시터를 형성할 수 있다. 제2 경계 센싱 전극(BSE2)은 경계선(BL)에 인접하여 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68) 중 일부(예를 들어, 제5 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_65~SE1_68))과 상호 커패시터를 형성할 수 있다. 제1 경계 센싱 전극(BSE1)은 경계선(BL)에 인접하여 제2 영역(A2)에 배치되는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78) 중 일부(예를 들어, 제9 내지 제12 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_74))과 상호 커패시터를 형성할 수 있다. 제2 경계 센싱 전극(BSE2)은 경계선(BL)에 인접하여 제2 영역(A2)에 배치되는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78) 중 일부(예를 들어, 제13 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_75~SE2_78))과 상호 커패시터를 형성할 수 있다.
제1 및 제2 경계 센싱 전극들(BSE1, BSE2)을 이용하여 제2 모드로 동작하는 방법에 대해서는 도 6a 내지 도 8b에서 설명된 방식과 유사하므로, 구체적인 동작 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 9는 입력 센서(ISPa)에 두 개의 경계 센싱 전극(BSE1, BSE2)이 구비된 구조를 예시적으로 도시하였으나, 경계 센싱 전극의 개수는 이에 한정되지 않는다. 입력 센서(ISP, ISPa)의 사이즈 및 형상에 따라 경계 센싱 전극의 개수는 다양하게 가변될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서를 나타낸 평면도이다.
도 10을 참조하면, 입력 센서(ISPb)는 제1 영역(A1)에 배치된 제1 센싱 전극들(SE1), 제2 영역(A2)에 배치된 제2 센싱 전극들(SE2), 및 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계와 중첩하도록 배치된 경계 센싱 전극(BSE)을 포함한다.
제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 고유의 좌표정보를 가질 수 있다. 제1 센싱 전극들(SE1)은 제1 영역(A1) 내에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 다각 형상을 가질 수 있다. 제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 복수의 제1 메쉬선을 포함할 수 있고, 복수의 제1 메쉬선들 각각은 제1 또는 제2 방향(DR1, DR2)에 대해 기울어진 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 제1 메쉬선들 각각의 연장 방향은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 제1 메쉬선들 각각은 제1 또는 제2 방향(DR1, DR2)에 평행하게 연장될 수 있다.
제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 고유의 좌표정보를 가질 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2)은 제2 영역(A2) 내에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 다각 형상을 가질 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 복수의 제2 메쉬선을 포함할 수 있고, 복수의 제2 메쉬선들 각각은 제1 또는 제2 방향(DR1, DR2)에 대해 기울어진 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 제2 메쉬선들 각각의 연장 방향은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 제2 메쉬선들 각각은 제1 또는 제2 방향(DR1, DR2)에 평행하게 연장될 수 있다.
경계 센싱 전극(BSE)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에 배치되는 가상의 경계선(BL)과 중첩하는 위치에 배치될 수 있다. 특히, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 센싱 전극들(SE1) 중 경계선(BL)와 인접하는 제1 센싱 전극들(SE1)의 일부 및 제2 센싱 전극들(SE2) 중 경계선(BL)와 인접하는 제2 센싱 전극들(SE2)의 일부와 인접하여 배치될 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 경계선(BL)과 나란한 방향(즉, 제2 방향(DR2))으로 연장될 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 경계 센싱 전극(BSE)은 복수의 제3 메쉬선을 포함할 수 있고, 복수의 제3 메쉬선들 각각은 제1 또는 제2 방향(DR1, DR2)에 대해 기울어진 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 제3 메쉬선들 각각의 연장 방향은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 제3 메쉬선들 각각은 제1 또는 제2 방향(DR1, DR2)에 평행하게 연장될 수 있다.
도 11은 도 3에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 표시 모듈의 단면도이다. 도 12a는 도 5에 도시된 절단선 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 입력 센서의 단면도이고, 도 12a는 도 5에 도시된 절단선 Ⅲ-Ⅲ`에 따라 절단한 입력 센서의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 입력 센서(ISP)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 베이스층(110), 회로층(120), 발광 소자층(130), 및 봉지층(140)을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 회로층(120)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(110)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(110)은 무기층, 유기층, 또는 복합 재료층일 수 있다.
베이스층(110)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(110)은 제1 합성 수지층, 제1 합성 수지층 위에 배치된 실리콘 옥사이드(SiOx)층, 실리콘 옥사이드층 위에 배치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)층, 및 아몰퍼스 실리콘층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 실리콘 옥사이드층 및 아몰퍼스 실리콘층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다.
제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
회로층(120)은 베이스층(110) 위에 배치될 수 있다. 회로층(120)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(110) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이후, 회로층(120)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다.
발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
봉지층(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다.
입력 센서(ISP)는 연속된 공정을 통해 표시 패널(DP) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 입력 센서(ISP)는 표시 패널(DP) 위에 직접 배치될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 입력 센서(ISP)와 표시 패널(DP) 사이에 제3의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 입력 센서(ISP)와 표시 패널(DP) 사이에는 별도의 접착층이 배치되지 않을 수 있다. 선택적으로, 입력 센서(ISP)는 표시 패널(DP)과 접착층을 통해 서로 결합될 수 있다. 접착층은 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
베이스층(110)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성될 수 있다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시 패널(DP)은 버퍼층(BFL)을 더 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(110)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함할 수 있으며, 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층은 교대로 적층될 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘, 저온다결정실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수도 있다.
도 11은 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 화소들에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다를 수 있다. 반도체 패턴은 전도율이 높은 고전도율 영역과 전도율이 낮은 저전도율 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P형의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑 영역을 포함하고, N형의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑 영역을 포함할 수 있다. 저전도율 영역은 비도핑 영역이거나, 고전도율 영역 대비 낮은 농도로 도핑될 수 있다.
고전도율 영역의 전도성은 저전도율 영역보다 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 저전도율 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호 라인일 수 있다.
화소들 각각은 7개의 트랜지스터, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하는 등가 회로를 가질 수 있으며, 화소의 등가 회로는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 도 11에서는 화소에 포함되는 하나의 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(ED)를 예시적으로 도시하였다.
트랜지스터(TR)는 소스 영역(SC1), 채널 영역(AC1), 드레인 영역(DC1), 및 게이트(G1)를 포함할 수 있다. 소스 영역(SC1), 채널 영역(AC1), 및 드레인 영역(DC1)은 반도체 패턴에 형성될 수 있다. 소스 영역(SC1) 및 드레인 영역(DC1)은 단면 상에서 채널 영역(AC1)으로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 11에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(TR)의 드레인 영역(DC1)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(120)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
게이트(G1)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(G1)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G1)는 채널 영역(AC1)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(G1)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(G1)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(20)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(30)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(30)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀(CNT1)을 통해 연결 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(50) 위에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제6 절연층(60)은 제5 절연층(50) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다.
발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자(ED) 및 화소 정의막(70)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다. 이하에서, 발광 소자(ED)가 유기 발광 소자인 것을 예로 들어 설명하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(ED)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(70)은 제6 절연층(60) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(70)에는 개구부(70-OP)가 정의된다. 화소 정의막(70)의 개구부(70-OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(70-OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EL)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EL)이 화소들 각각에 분리되어 형성된 경우, 발광층들(EL) 각각은 청색, 적색, 및 녹색 중 적어도 하나의 색의 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(EL)은 화소들에 연결되어 공통으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 발광층(EL)은 청색 광을 제공하거나, 백색 광을 제공할 수도 있다.
제2 전극(CE)은 발광층(EL) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수의 화소들에 공통적으로 배치될 수 있다.
봉지층(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(140)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(130)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다. 무기층들 각각은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 입력 센서(ISP)는 베이스 절연층(210), 제1 도전층, 감지 절연층(220), 제2 도전층, 및 커버 절연층(230)을 포함할 수 있다.
베이스 절연층(210)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 선택적으로, 베이스 절연층(210)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스 절연층(210)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층은 베이스 절연층(210) 상에 배치되고, 신호 배선들을 포함할 수 있다. 신호 배선들은 제1 신호 배선들(SL1_G1~SL1_G6, 도 5 참조), 제2 신호 배선들(SL2_G7~SL2_G12, 도 5 참조), 제1 및 제2 경계 신호 배선(BSL1, BSL2)을 포함할 수 있다. 신호 배선들은 제1 방향(DR1) 상에서 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
감지 절연층(220)은 제1 도전층 상에 배치된다. 제1 도전층은 감지 절연층(220)에 의해 커버될 수 있다. 감지 절연층(220)에는 신호 배선들을 노출시키기 위한 콘택홀들이 제공될 수 있다. 도 12a에는 제1 신호 배선들 중 제1 인접 센싱 전극(SE1_61)과 접속되기 위한 신호 배선(SL1_61)을 노출시키기 위한 제1 콘택홀(SCNT1)이 예시적으로 도시되었으며, 도 12b에는 제1 신호 배선들 중 제2 인접 센싱 전극(SE1_62)과 접속되기 위한 신호 배선(SL1_62)을 노출시키기 위한 제2 콘택홀(SCNT2)이 예시적으로 도시되었다.
감지 절연층(220) 위에 제2 도전층이 배치될 수 있다. 제2 도전층은 센싱 전극들을 포함할 수 있다. 센싱 전극들은 제1 센싱 전극들(SE1), 제2 센싱 전극들(SE2) 및 경계 센싱 전극(BSE)을 포함할 수 있다. 센싱 전극들 각각은 콘택홀을 통해 대응하는 신호 배선과 직접적으로 접속될 수 있다. 도 12a에서, 제1 인접 센싱 전극(SE1_61)은 제1 콘택홀(SCNT1)을 통해 대응하는 제1 신호 배선(SL1_61)과 직접적으로 접속되고, 도 12b에서 제2 인접 센싱 전극(SE1_62)은 제2 콘택홀(SCNT2)을 통해 대응하는 제1 신호 배선(SL1_62)과 직접적으로 접속된다. 또한, 도 12a에서, 경계 센싱 전극(BSE)은 제3 및 제4 콘택홀(SCNT3, SCNT4)을 통해 각각 제1 및 제2 경계 신호 배선(BSL1, BSL2)과 직접적으로 접속된다.
커버 절연층(230)은 제2 도전층 상에 배치된다. 제2 도전층은 커버 절연층(230)에 의해 커버될 수 있다. 커버 절연층(230)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 제1 및 제2 도전층을 보호할 수 있다.
제1 도전층 및 제2 도전층 각각은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 단층 구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 또는 인듐아연주석산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
다층 구조의 도전층은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층 구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
감지 절연층(220) 및 커버 절연층(230) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
감지 절연층(220) 및 커버 절연층(230) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 14a 내지 도 14c는 도 13에 도시된 제2 모드에서의 동작을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 3, 도 4 및 도 13을 참조하면, 표시 장치(DD)는 영상을 표시하는 표시 패널(DP), 표시 패널(DP) 상에 배치되어 입력을 센싱하는 입력 센서(ISP), 및 입력 센서(ISP)에 연결된 제1 및 제2 센서 컨트롤 회로(TIC1, TIC2)를 포함한다. 표시 장치(DD)는 입력 센서(ISP)를 이용하여 입력을 센싱할 수 있다. 표시 장치(DD)는 제1 모드에서 입력에 따른 제1 센싱 결과를 생성할 수 있다(S110). 제1 센싱 결과는 제1 셀프 센싱 결과 및 제2 셀프 센싱 결과를 포함할 수 있다. 제1 셀프 센싱 결과는 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)를 통해 입력 센서(ISP)의 제1 영역(A1)에 배치된 제1 센싱 전극들(SE1)을 셀프캡 방식으로 구동하여 검출될 수 있다. 제2 셀프 센싱 결과는 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)를 통해 제2 영역(A2)에 배치된 제2 센싱 전극들(SE2)을 셀프캡 방식으로 구동하여 검출될 수 있다.
이후, 표시 장치(DD)는 제2 모드에서 입력에 따른 제2 센싱 결과를 생성할 수 있다(S120). 본 발명의 일 예로, 제2 센싱 결과는 제1 뮤추얼 센싱 결과 및 제2 뮤추얼 센싱 결과를 포함할 수 있다. 제1 뮤추얼 센싱 결과는 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)를 통해 입력 센서(ISP)의 경계 센싱 전극(BSE)과 제1 센싱 전극들(SE1)의 일부를 뮤추얼 캡 방식으로 구동하여 검출될 수 있다. 제2 셀프 센싱 결과는 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)를 통해 입력 센서(ISP)의 경계 센싱 전극(BSE)과 제2 센싱 전극들(SE2)의 일부를 뮤추얼 캡 방식으로 구동하여 검출될 수 있다.
다음, 표시 장치(DD)는 제1 모드에서의 제1 센싱 결과와 제2 모드에서의 제2 센싱 결과를 조합하여 최종 센싱 결과를 도출할 수 있다(S130).
이하, 도 14a 내지 도 14c를 참조하여 제2 모드에서의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6a, 도 6b, 도 13 및 도 14a를 참조하면, 제2 모드 중 제1 구간동안, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제1 전송 신호(TS1)를 인가할 수 있다(S121). 그러면, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68)과 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 각각 형성한다. 이후, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 순차적으로 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RS1_1~RS1_8)을 수신한다(S122).
다음, 제2 모드 중 제2 구간동안, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제2 전송 신호(TS2)를 인가한다(S123). 그러면, 경계 센싱 전극(BSE)은 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78)과 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 각각 형성할 수 있다. 이후, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 순차적으로 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RS2_1~RS2_8)을 수신한다(S124).
표시 장치(DD)는 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RS1_1~RS1_8) 및 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RS2_1~RS2_8)을 이용하여 입력에 대한 제2 센싱 결과를 도출할 수 있다(S125). 본 발명의 일 예로, 제2 센싱 결과는 제1 뮤추얼 센싱 결과 및 제2 뮤추얼 센싱 결과를 포함한다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RS1_1~RS1_8)을 이용하여 입력에 대한 제1 뮤추얼 센싱 결과를 도출하고, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RS2_1~RS2_8)을 이용하여 입력에 대한 제2 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다(S125).
최종 센싱 결과는 제1 최종 센싱 결과 및 제2 최종 센싱 결과를 포함할 수 있다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 모드에서의 제1 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서의 제1 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제1 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제1 모드에서의 제2 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서의 제2 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제2 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다.
도 7a, 도 7b, 도 13 및 도 14b를 참조하면, 제2 모드 중 제1 구간동안, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제1 전송 신호(TSa)를 인가할 수 있다(S121a). 그러면, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68)과 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 각각 형성한다. 경계 센싱 전극(BSE)은 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78)과 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 각각 형성한다. 이후, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 순차적으로 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RSa_1~RSa_8)을 수신한다(S122a). 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 순차적으로 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RSa_9~RSa_16)을 수신한다(S123a).
다음, 제2 모드 중 제2 구간동안, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 경계 센싱 전극(BSE)으로 제2 전송 신호(TSb)를 인가한다(S124a). 그러면, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68)과 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 각각 형성하고, 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78)과 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 각각 형성할 수 있다. 이후, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68)로부터 순차적으로 제17 내지 제24 인접 센싱 신호들(RSb_1~RSb_8)을 수신한다(S125a). 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로부터 순차적으로 제25 내지 제32 인접 센싱 신호들(RSb_9~RSb_16)을 수신한다(S126a).
표시 장치(DD)는 제1 내지 제32 인접 센싱 신호들(RSa_1~RSa_16, RSb_1~RSb_16)을 이용하여 입력에 대한 제2 센싱 결과를 도출할 수 있다(S127a). 본 발명의 일 예로, 제2 센싱 결과는 제1 및 제2 뮤추얼 센싱 결과를 포함한다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 신호들(RSa_1~RSa_8) 및 제17 내지 제24 인접 센싱 신호들(RSb_1~RSb_8)을 이용하여 입력에 대한 제1 뮤추얼 센싱 결과를 도출한다. 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 인접 센싱 신호들(RSa_9~RSa_16) 및 제25 내지 제32 인접 센싱 신호들(RSb_9~RSb_16)을 이용하여 입력에 대한 제2 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다.
최종 센싱 결과는 제1 최종 센싱 결과 및 제2 최종 센싱 결과를 포함할 수 있다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 모드에서의 제1 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서의 제1 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제1 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제1 모드에서의 제2 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서의 제2 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제2 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다.
도 8a, 도 8b, 도 13 및 도 14c를 참조하면, 제2 모드 중 제1 구간동안, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 내지 제8 인접 센싱 전극들(SE1_61~SE1_68))로 제1 전송 신호들(TS1_1~TS1_8)을 순차적으로 전송한다(S121b). 그러면, 경계 센싱 전극(BSE)은 제1 내지 제8 인접 센싱 전극(SE1_61~SE1_68)과 순차적으로 제1 내지 제8 상호 커패시터들(Cm11~Cm18)을 형성한다. 다음, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 전송 신호들(TS1_1~TS1_8)에 각각 대응하여 결정된 제1 경계 센싱 신호들(BRS1_1~BRS1_8)을 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 순차적으로 수신할 수 있다(S122b).
이후, 제2 모드 중 제2 구간동안, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제9 내지 제16 센싱 전극들(SE2_71~SE2_78)로 제2 전송 신호들(TS2_1~TS2_8)을 순차적으로 전송한다(S123b). 그러면, 경계 센싱 전극(BSE)은 제9 내지 제16 인접 센싱 전극(SE2_71~SE2_78)과 순차적으로 제9 내지 제16 상호 커패시터들(Cm21~Cm28)을 형성한다. 다음, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 전송 신호들(TS2_1~TS2_8)에 각각 대응하여 결정된 제2 경계 센싱 신호들(BRS2_1~BRS2_8)을 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 수신한다(S124b).
표시 장치(DD)는 제1 내지 제2 경계 센싱 신호들(BRS1_1~BRS1_8, BRS2_1~BRS2_8)을 이용하여 입력에 대한 제2 센싱 결과를 도출할 수 있다(S125b). 본 발명의 일 예로, 제2 센싱 결과는 제1 및 제2 뮤추얼 센싱 결과를 포함한다. 구체적으로, 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 경계 센싱 신호들(BRS1_1~BRS1_8)을 이용하여 입력에 대한 제1 뮤추얼 센싱 결과를 도출하고, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제2 경계 센싱 신호들(BRS2_1~BRS2_8)을 이용하여 입력에 대한 제2 뮤추얼 센싱 결과를 도출할 수 있다.
최종 센싱 결과는 제1 최종 센싱 결과 및 제2 최종 센싱 결과를 포함할 수 있다. 제1 센서 컨트롤 회로(TIC1)는 제1 모드에서 제1 센싱 전극들(SE1)로부터 검출된 제1 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 검출된 제1 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제1 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다. 또한, 제2 센서 컨트롤 회로(TIC2)는 제1 모드에서 제2 센싱 전극들(SE2)로부터 검출된 제2 셀프 센싱 결과와 제2 모드에서 경계 센싱 전극(BSE)으로부터 검출된 제2 뮤추얼 센싱 결과를 조합하여 제2 최종 센싱 결과를 생성할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 입력 센서(ISP)는 제1 및 제2 영역(A1, A2)의 경계에 배치되는 경계 센싱 전극(BSE)을 이용하여 경계에서의 입력을 셀프캡 방식 및 뮤추얼 캡 방식, 두 가지 방식으로 센싱함으로써, 경계에서의 센싱 특성이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.