KR20110049560A - 표시장치 - Google Patents

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KR20110049560A
KR20110049560A KR1020090106625A KR20090106625A KR20110049560A KR 20110049560 A KR20110049560 A KR 20110049560A KR 1020090106625 A KR1020090106625 A KR 1020090106625A KR 20090106625 A KR20090106625 A KR 20090106625A KR 20110049560 A KR20110049560 A KR 20110049560A
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박경호
안시현
김소영
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삼성전자주식회사
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Abstract

표시장치에서, 표시패널에는 외부로부터 공급된 신호에 대응하는 센싱 신호를 출력하는 다수의 센서가 내장된다. 다수의 센서에 연결된 센서 드라이버는 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 스캔 신호를 출력하는 다수의 스테이지를 포함한다. 여기서, 센서 드라이버는 다수의 스테이지를 순차적으로 구동시키는 순차주사 방식으로 동작할 수 있으며, 또는 다수의 스테이지를 두 개의 그룹으로 분할하여 두 개의 그룹을 교번적으로 구동시키는 반월주사 방식으로 동작할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시패널에 내장된 센서를 구비하는 표시장치에 관한 것이다.
최근 표시장치의 보급이 증가하면서, 표시장치의 적용 분야도 다양화되고 있으며, 표시장치에 표시 기능 이외에 터치 스크린 기능 또는 광 통신 기능 등이 추가되고 있다.
예를 들어, 표시장치가 터치 스키린 기능을 수행하는 경우, 표시장치에는 광을 수신하고 그에 대응하는 센싱 신호를 출력하는 센서들이 구비된다. 센서들이 표시패널과 별도의 패널에 위치하면 표시장치의 광학적 특성이 저하될 뿐만 아니라, 두께가 증가된다. 따라서, 최근에는 이러한 센서들을 표시패널에 내장하는 구조가 개발되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 표시패널에 내장된 센서의 스캔 모드를 변경할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 표시장치는 표시패널, 다수의 센서, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버, 및 센서 드라이버를 포함한다.
상기 표시패널은 데이터 신호를 수신하는 다수의 화소가 구비된 어레이 기판, 및 상기 어레이 기판과 대향하여 결합하는 대향 기판을 포함한다. 상기 다수의 센서는 상기 표시패널에 내장되고, 외부로부터 공급된 신호를 감지하여 상기 신호에 대응하는 센싱 신호를 출력한다. 상기 데이터 드라이버는 상기 데이터 신호를 상기 다수의 화소로 제공하고, 상기 게이트 드라이버는 상기 다수의 화소를 스위칭하는 다수의 게이트 신호를 출력한다.
상기 센서 드라이버는 상기 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 스캔 신호를 출력하는 다수의 스테이지를 포함한다. 제1 스캔모드에서 상기 센서 드라이버는 상기 다수의 스테이지를 순차적으로 구동시키며, 제2 스캔모드에서 상기 센서 드라이버는 상기 다수의 스테이지를 두 개의 그룹으로 분할하여 상기 두 개의 그룹을 교번적으로 구동시킨다.
본 발명에 따른 표시장치는 표시패널, 다수의 센서, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버, 제1 센서 드라이버 및 제2 센서 드라이버를 포함한다.
상기 표시패널은 영상신호를 수신하는 다수의 화소가 구비된 어레이 기판, 및 상기 어레이 기판과 대향하여 결합하는 대향 기판을 포함한다. 상기 다수의 센서는 상기 표시패널에 내장되고, 외부로부터 공급된 신호를 감지하여 상기 신호에 대응하는 센싱 신호를 출력한다. 상기 데이터 드라이버는 상기 영상신호를 상기 다 수의 화소로 제공하고, 상기 게이트 드라이버는 상기 다수의 화소를 스위칭하는 다수의 게이트 신호를 출력한다.
상기 제1 센서 드라이버는 제1 스캔 모드에서 동작하는 다수의 제1 스테이지를 구비하여 상기 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 제1 스캔 신호를 순차적으로 출력한다. 상기 제2 센서 드라이버는 다수의 제2 스테이지를 포함하고, 제2 스캔 모드에서 상기 다수의 제2 스테이지를 한 프레임 단위로 교번적으로 구동되는 두 개의 그룹으로 분할하여, 각 그룹을 통해 상기 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 제2 스캔 신호를 출력한다.
이와 같은 표시장치에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 제1 및 제2 개시신호의 라이징 타이밍을 조절함으로써, 표시패널에 내장된 센서들을 스캔하는 센서 드라이버를 순차주사 방식 또는 반월주사 방식으로 구동시킬 수 있다.
따라서, 센서들의 구동 방식에 따라서 센서 드라이버의 주사 방식을 변경시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 타이밍 컨트롤러(160), 데이터 드라이버(150), 게이트 드라이버(140), 리드 아웃 회로(130), 센서 드라이버(120), 및 표 시패널(110)을 포함한다.
상기 표시패널(110)에는 다수의 화소 및 다수의 센서가 구비된다. 즉, 상기 다수의 화소와 상기 다수의 센서는 상기 표시패널(110)에 내장된다. 상기 표시패널(110)은 서로 마주하는 두 개의 기판으로 이루어지는데, 상기 다수의 화소와 상기 다수의 센서는 상기 두 개의 기판 중 어느 하나의 기판 상에 구비될 수 있다. 한편, 상기 다수의 화소가 상기 두 개의 기판 중 어느 한 기판에 형성되면, 상기 다수의 센서는 나머지 기판에 형성될 수도 있다.
상기 다수의 화소 각각은 상기 데이터 드라이버(150) 및 상기 게이트 드라이버(140)에 연결된다. 따라서, 각 화소는 상기 게이트 드라이버(140)로부터 제공되는 게이트 신호에 의해서 턴-온되어 상기 데이터 드라이버(150)로부터 제공되는 데이터 전압에 대응하는 영상을 표시한다.
상기 다수의 센서 각각은 상기 표시패널(110)의 외부로부터 제공되는 외부 신호(예를 들어, 광, 압력 등)를 감지하고, 감지된 신호를 센싱 신호로써 출력한다. 각 센서는 상기 센서 드라이버(120) 및 리드 아웃 회로(130)에 연결된다. 따라서, 상기 각 센서는 상기 센서 드라이버(120)로부터 제공되는 센서 스캔 신호에 의해서 턴-온되어, 상기 센싱 신호를 상기 리드 아웃 회로(130)로 제공한다.
상기 표시패널(110)의 구조에 대해서는 이후 도 10 및 도 11을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
영상을 표시하기 위하여 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 표시장치(100)의 외부로부터 다수의 영상신호(RGB) 및 다수의 제어신호(CS)를 수신한다. 상기 타이 밍 컨트롤러(160)는 상기 데이터 드라이버(150)와의 인터페이스 사양에 맞도록 상기 영상신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 영상신호들(R'G'B')를 상기 데이터 드라이버(150)로 제공한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 데이터 제어신호(예를 들어, 출력개시신호(TP), 수평개시신호(STH) 등)를 상기 데이터 드라이버(150)로 제공하고, 게이트 제어신호(예를 들어, 수직개시신호(STV), 수직클럭신호(CK), 및 수직클럭바신호(CKB))를 게이트 드라이버(140)로 제공한다.
상기 게이트 드라이버(140)는 상기 타이밍 컨트롤러(160)로부터 제공되는 상기 게이트 제어신호(STV, CK, CKB)에 응답해서 게이트 신호들(G1~Gn)을 순차적으로 출력한다. 따라서, 상기 다수의 화소는 상기 게이트 신호들(G1~Gn)에 의해서 행 단위로 순차적으로 스캐닝될 수 있다.
상기 데이터 드라이버(130)는 상기 타이밍 컨트롤러(160)로부터 제공되는 상기 데이터 제어신호(TP, STH)에 응답해서 상기 영상신호들(R'G'B')을 데이터 전압들(D1~Dm)로 변환하여 출력한다. 상기 출력된 데이터 전압들(D1~Dm)은 상기 표시패널(110)로 인가된다.
따라서, 각 화소는 상기 다수의 게이트 신호 중 해당 게이트 신호에 의해서 턴-온되고, 턴-온된 상기 화소는 상기 데이터 드라이버(150)로부터 해당 데이터 전압을 수신하여 원하는 계조의 영상을 표시한다.
한편, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 센서 드라이버(120)를 구동하기 위한 제1 개시신호(STV1), 제2 개시신호(STV2), 제1 클럭신호(CK1), 제2 클럭신호(CK2), 제1 클럭바신호(CKB1) 및 제2 클럭바신호(CKB2)를 출력한다. 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 게이트 드라이버(140)로 공급되는 상기 수직클럭신호(CK) 및 상기 수직클럭바신호(CKB)를 상기 제1 클럭신호(CK1) 및 상기 제1 클럭바신호(CKB1)로써 상기 센서 드라이버(120)에 공급할 수 있다.
또한, 상기 센서 드라이버(120)는 구동 방법에 따라서 제1 스캔모드 및 제2 스캔모드로 동작할 수 있다. 즉, 제1 스캔모드에서 상기 센서 드라이버(120)는 상기 다수의 센서를 행 단위로 순차적으로 구동하기 순차주사(Progressive Scan) 방식으로 동작하지만, 제2 스캔모드에서 상기 센서 드라이버(120)는 다수의 센서 중 홀수번째 센서 행들을 홀수번째 프레임에서 구동하고, 짝수번째 센서 행들을 짝수번째 프레임에서 구동하는 반월주사(Interace Scan) 방식으로 동작한다.
상기 센서 드라이버(120)를 상기 제1 스캔모드에서 동작시킬 것인지 아니면, 상기 제2 스캔모드에서 동작시킬 것인지는 상기 타이밍 컨트롤러(160)로부터 공급되는 모드 선택신호(MOD)에 의해서 결정된다. 상기 모드 선택신호(MOD)는 사용자 등에 의해서 임의로 변경될 수도 있고, 또는 상기 제1 및 제2 스캔모드 중 어느 하나에 해당하는 값으로 고정될 수도 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 모드 선택신호(MOD)에 응답하여 상기 제1 및 제2 개시신호(STV1, STV2)의 시작 타이밍을 제어한다. 즉, 상기 제1 스캔모드가 선택된 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 제1 개시신호(STV1)로부터 한 클럭구간 만큼 딜레이된 상기 제2 개시신호(STV2)를 생성한다. 반면, 상기 제2 스캔모드가 선택된 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(160)는 상기 제1 개시신호(STV1)로부터 한 프레임 구간만큼 딜레이된 상기 제2 개시신호(STV2)를 생성한다.
상기 센서 드라이버(120)는 상기 제1 및 제2 개시신호(STV1, STV2)에 응답하여 상기 제1 스캔모드 또는 상기 제2 스캔모드로 동작할 수 있다. 상기 센서 드라이버(120)는 상기 표시패널(110)에 스캔 신호(S1~Sn)를 순차적으로 공급한다. 상기 센서 드라이버(120)에 대해서는 이후 도 2 내도 도 9를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 다수의 센서는 외부로부터 제공된 신호(예를 들어, 광, 적외선, 또는 압력 등)를 감지하여 상기 신호에 대응하는 센싱 신호를 생성하고, 상기 스캔 신호(S1~Sn)에 응답하여 상기 센싱 신호(R1~Rm)를 상기 리드 아웃 회로(130)로 제공한다. 상기 센싱 신호(R1~Rm)는 상기 리드 아웃 회로(130)에서 처리된다.
도 2는 도 1에 도시된 센서 드라이버의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 상기 센서 드라이버(120)는 다수의 스테이지(SRC1~SRCn)를 포함한다.
상기 제1 스캔모드가 선택된 경우, 상기 센서 드라이버(120)는 한 프레임 동안 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn)를 구동시켜 다수의 스캔 신호(S1~Sn)를 순차적으로 출력한다. 한편, 제2 스캔모드가 선택된 경우, 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn)는 두 개의 그룹으로 분리되어 동작한다. 즉, 첫번째 그룹은 홀수 스테이지들(SRC1, SRC3,..SRCn-1)로 이루어지고, 두번째 그룹은 짝수 스테이지들(SRC2, SRC4,...SRCn)로 이루어진다. 상기 두 개의 그룹은 한 프레임 단위로 교번하여 동작한다. 따라서, q번째 프레임에 홀수 스테이지들(SRC1, SRC3,..SRCn-1)이 구동되었다면, q+1번째 프레임에서는 짝수 스테이지들(SRC2, SRC4,...SRCn)이 구동된다.
상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 각각은 입력단자(IN), 제1 및 제2 클럭단자(CK1, CK2), 제어단자(CT), 전압입력단자(Vin), 리셋단자(RE), 출력단자(OUT) 및 캐리단자(CR)를 포함한다.
상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 중 홀수 스테이지들(SRC1, SRC3,...SRCn-1)에는 제1 클럭신호(CK1), 제1 클럭바신호(CKB1), 제1 개시신호(STV1) 및 접지전압(VSS)이 제공된다. 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 중 짝수 스테이지(SRC2, SRC4,...SRCn))에는 제2 클럭신호(CK2), 제2 클럭바신호(CKB2), 제2 개시신호(STV2) 및 상기 접지전압(VSS)이 제공된다.
여기서, 상기 제1 클럭신호(CK1)는 상기 제2 클럭바신호(CKB1)와 반전된 위상을 갖고, 상기 제2 클럭신호(CK2)는 상기 제2 클럭바신호(CKB2)와 반전된 위상을 갖는다. 또한, 제2 클럭신호(CK2)는 상기 제1 클럭신호(CK1)의 한 주기(T)의 1/4 시간만큼 딜레이된 위상을 갖는다. 또한, 상기 제2 클럭바신호(CKB2)는 상기 제2 클럭신호(CK2)와 반전된 위상을 갖는다.
상기 홀수 스테이지들(SRC1, SRC3,...SRCn-1) 중 첫번째 홀수 스테이지(SRC1)의 제1 클럭단자(CK1)에는 상기 제1 클럭신호(CK1)가 제공되고, 제2 클럭단자(CK2)에는 상기 제1 클럭바신호(CKB1)이 제공된다. 상기 첫번째 홀수 스테이지(SRC1)의 입력단자(IN)에는 상기 제1 개시신호(STV1)가 제공되고, 제어단자(CT)에는 두번째 홀수 스테이지(SRC3)의 캐리신호가 제공된다. 또한, 상기 첫번째 홀수 스테이지(SRC1)의 출력단자(OUT)는 대응하는 스캔라인(SL1)에 연결되고, 캐리단 자(CR)는 두번째 홀수 스테이지(SRC3)의 입력단자(IN)에 연결된다. 여기서, 상기 센서 스캔라인(SL1)은 상기 스캔 신호를 해당 센서에 공급하기 위하여 상기 표시패널(110)에 구비된다.
두번째 홀수 스테이지(SRC3)는 상기 제1 클럭단자(CK1)에 상기 제1 클럭바신호(CKB1)가 공급되고, 상기 제2 클럭단자(CK2)에 상기 제1 클럭신호(CK1)가 공급되며, 입력단자(IN)에 이전단 홀수 스테이지의 캐리신호가 공급된다는 것을 제외하고는 첫번째 홀수 스테이지(SRC1)와 동일하다.
즉, 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 중 4k-3번째 스테이지(여기서, k은 1이상의 정수)의 제1 클럭단자(CK1)는 상기 제1 클럭신호(CK1)를 수신하고, 제2 클럭단자(CK2)는 상기 제1 클럭바신호(CKB1)를 수신한다. 또한, 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 중 4n-1번째 스테이지의 제1 클럭단자(CK1)는 상기 제1 클럭바신호(CKB1)를 수신하고, 제2 클럭단자(CK2)는 상기 제1 클럭신호(CK1)를 수신한다.
한편, 상기 짝수 스테이지들(SRC2, SRC4,...SRCn) 중 첫번째 짝수 스테이지(SRC2)의 제1 클럭단자(CK1)에는 상기 제2 클럭신호(CK2)가 제공되고, 제2 클럭단자(CK2)에는 상기 제2 클럭바신호(CKB2)이 제공된다. 상기 첫번째 짝수 스테이지(SRC2)의 입력단자(IN)에는 상기 제2 개시신호(STV2)가 제공되고, 제어단자(CT)에는 두번째 짝수 스테이지(SRC4)의 캐리신호가 제공된다. 또한, 상기 첫번째 짝수 스테이지(SRC2)의 출력단자(OUT)는 대응하는 스캔라인(SL2)에 연결되고, 캐리단자(CR)는 두번째 짝수 스테이지(SRC4)의 입력단자(IN)에 연결된다.
두번째 짝수 스테이지(SRC4)는 상기 제1 클럭단자(CK1)에 상기 제2 클럭바신 호(CKB2)가 공급되고, 상기 제2 클럭단자(CK2)에 상기 제2 클럭신호(CK2)가 공급되며, 입력단자(IN)에 이전단 홀수 스테이지의 캐리신호가 공급된다는 것을 제외하고는 첫번째 짝수 스테이지(SRC2)와 동일하다.
즉, 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 중 4k-2번째 스테이지의 제1 클럭단자(CK1)는 상기 제2 클럭신호(CK2)를 수신하고, 제2 클럭단자(CK2)는 상기 제2 클럭바신호(CKB2)를 수신한다. 또한, 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn) 중 4k번째 스테이지의 제1 클럭단자(CK1)는 상기 제2 클럭바신호(CKB2)를 수신하고, 제2 클럭단자(CK2)는 상기 제2 클럭신호(CK2)를 수신한다.
상기 다수의 스테이지들(SRC1~SRCn) 각각의 전압입력단자(Vin)에는 접지전압(VSS)이 인가되고, 리셋단자(RE)에는 리셋신호가 인가된다. 상기 리셋신호는 상기 센서 드라이버(120)의 외부로부터 제공된 신호를 일 수 있고, 상기 센서 드라이버(120) 내에서 생성된 신호를 상기 리셋신호로써 이용할 수도 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 센서 드라이버(120)는 상기 n-1번째 스테이지(SRCn-1)의 제어단자(CT) 및 n번째 스테이지(SRCn)의 제어단자(CT)에 캐리신호를 각각 제공하기 위한 두 개의 더미 스테이지를 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 마지막 더미 스테이지의 캐리신호가 상기 리셋신호로써 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRCn)에 공급될 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 상기 센서 드라이버의 동작을 설명하기로 한다.
도 3은 제1 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이고, 도 4는 제2 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 스캔모드에서, 센서 드라이버(120)는 순차주사(Progressive Scan) 방식으로 동작한다. 따라서, 상기 센서 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(160, 도 1에 도시됨)로부터 한 수평스캔구간(이하, 1H 시간) 동안 하이 구간으로 발생하는 제1 개시신호(STV1) 및 상기 제1 개시신호(STV1)로부터 H/2시간 만큼 딜레이된 제2 개시신호(STV2)를 수신한다.
상기 제1 개시신호(STV1)가 발생되고, 제1 클럭신호(CK1)의 하이구간에서 첫번째 홀수 스테이지(SRC1)는 제1 스캔 라인(SL1)에 제1 스캔 신호(S1)를 출력한다. 다음, 제2 개시신호(STV2)가 발생되고, 상기 제2 클럭신호(CK2)의 하이구간에서 첫번째 짝수 스테이지(SRC2)는 제2 스캔 라인(SL2)에 제2 스캔 신호(S2)를 출력한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 스캔 신호(S1, S2)는 H/2 구간만큼 오버랩된다.
또한, 제1 클럭바신호(CKB1)의 하이구간에서 두번째 홀수 스테이지(SRC3)는 제3 스캔 라인(SL3)에 제3 스캔 신호(S1)를 출력하고, 상기 제2 클럭바신호(CKB2)의 하이구간에서 두번째 짝수 스테이지(SRC4)는 제4 스캔 라인(SL4)에 제4 스캔 신호(S4)를 출력한다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스캔모드에서 상기 제1 내지 제4 스캔 라인(SL1~SL4)에는 상기 제1 내지 제4 스캔 신호(S1~S4)가 순차적으로 인가될 수 있다. 나머지 스캔 라인들도 순차적으로 동작할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 제2 스캔모드에서, 상기 센서 드라이버(120)는 반월주사(Interace Scan) 방식으로 동작한다. 따라서, 상기 센서 드라이버(120)는 상기 타이밍 컨트롤러(160)로부터 상기 제1 개시신호(STV1) 및 상기 제1 개시신호(STV1)보다 한 프레임만큼 딜레이된 상기 제2 개시신호(STV2)를 수신한다.
홀수번째 프레임(F-odd)에서, 상기 첫번째 홀수 스테이지(SRC1)는 상기 제1 개시신호(STV1)가 발생되고, 상기 제1 클럭신호(CK1)의 하이구간에서 제1 스캔 라인(SL1)에 제1 스캔 신호(S1)를 출력한다. 다음, 상기 두번째 홀수 스테이지(SRC3)는 상기 제1 클럭바신호(CKB1)의 하이구간에서 제3 스캔 라인(SL3)에 제3 스캔 신호(S3)를 출력한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 홀수번째 프레임(F-odd) 동안 나머지 홀수번째 스캔 라인들이 순차적으로 동작한다.
상기 홀수번째 프레임(F-odd)에서는 상기 홀수번째 스캔 라인들(SL1, SL3)만이 동작하므로, 홀수번째 프레임의 스캔 신호들은 오버랩되지 않는다.
상기 홀수번째 프레임(F-odd)이 종료되고, 짝수번째 프레임(F-even)이 시작되면, 상기 첫번째 짝수 스테이지(SRC2)는 제2 개시신호(STV2)가 발생되고, 상기 제2 클럭신호(CK2)의 하이구간에서 제2 스캔 라인(SL2)에 제2 스캔 신호(S2)를 출력한다. 다음, 상기 두번째 짝수 스테이지(SRC4)는 상기 제2 클럭바신호(CKB2)의 하이구간에서 제4 스캔 라인(SL4)에 제4 스캔 신호(S4)를 출력한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 짝수번째 프레임(F-even) 동안 나머지 짝수번째 스캔 라인들이 순차적으로 동작한다.
상기 짝수번째 프레임(F-even)에서는 상기 짝수번째 스캔 라인들(SL2, SL4)만이 동작하므로, 짝수번째 프레임의 스캔 신호들은 오버랩되지 않는다.
이처럼, 상기 제1 및 제2 개시신호(STV1, STV2)의 하이 구간을 조절함으로 써, 상기 센서 드라이버(120)를 순차주사 방식 또는 반월주사 방식으로 구동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 드라이버를 나타낸 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 드라이버(123)는 다수의 스테이지(SRC1~SRC4) 및 다수의 더미 스테이지(DSRC1~DSRC4)를 포함한다. 도 5에서는 설명의 편의를 위하여 4개의 스테이지와 4개의 더미 스테이지만을 도시하였으나, 상기 센서 드라이버(123)에 구비된 스테이지 및 더미 스테이지의 개수는 여기에 한정되지 않는다.
상기 다수의 더미 스테이지(DSRC1~DSRC4)는 상기 다수의 스테이지들(SRC1~SRC4) 사이에 각각 개재된다. 구체적으로, 첫번째 및 두번째 스테이지(SRC1,SRC2) 사이에 첫번째 더미 스테이지(DSRC1)가 개재되고, 두번째 및 세번째 스테이지(SRC2~SRC3) 사이에 두번째 더미 스테이지(DSRC2)가 개재된다.
상기 다수의 스테이지(SRC1~SRC4) 각각의 출력단자(OUT)는 상기 표시패널(110, 도 1에 도시됨)에 구비된 다수의 스캔라인(SL1, SL2, SL3, SL4)에 일대일 대응하여 구비된다. 본 발명의 일 실시예로, 상기 스캔라인들(SL1~SL4) 각각은 서로 평행한 두 개의 서브 스캔라인으로 이루어질 수 있다.
상기 다수의 더미 스테이지(DSRC1~DSRC4)는 상기 표시패널(110)에 구비된 스캔라인들(SL1~SL4)에는 연결되지 않는다. 즉, 상기 더미 스테이지들(DSRC1~DSRC4) 각각은 대응하는 스테이지들에 캐리신호를 제공하는 역할을 수행한다. 그러나, 상기 더미 스테이지들(DSRC1~DSRC4) 각각의 출력단자(OUT)에는 상기 각 스캔 라인에 연결된 부하에 해당하는 크기의 더미 커패시터(Cd)가 연결될 수 있다. 따라서, 상기 더미 스테이지들을 상기 스테이지들의 조건에서 구동시킬 수 있다.
상기 다수의 스테이지(SRC1~SRC4) 중 홀수번째 스테이지(SRC1, SRC3)의 제1 클럭단자(CK1)에는 제1 클럭신호(CK1)가 인가되고, 제2 클럭단자(CK2)에는 제1 클럭바신호(CKB1)가 인가된다. 또한, 상기 짝수번째 스테이지(SRC2, SRC4)의 제1 클럭단자(CK1)에는 상기 제2 클럭신호(CK2)가 인가되고, 제2 클럭단자(CK2)에는 제2 클럭바신호(CKB2)가 인가된다.
반면에, 상기 다수의 더미 스테이지(DSRC1~DSRC4) 중 홀수번째 더미 스테이지(DSRC1, DSRC3)의 제1 클럭단자(CK1)에는 제1 클럭바신호(CKB1)가 인가되고, 제2 클럭단자(CK2)에는 제1 클럭신호(CK1)가 인가된다. 또한, 상기 짝수번째 더미 스테이지(DSRC2)의 제1 클럭단자(CK1)에는 상기 제2 클럭바신호(CKB2)가 인가되고, 제2 클럭단자(CK2)에는 제2 클럭신호(CK2)가 인가된다.
각 스테이지(SRC1~SRC4)의 제어단자(CT)는 다음단 더미 스테이지의 캐리단자(CR)를 통해 캐리신호를 수신하고, 각 스테이지(SRC1~SRC4)의 입력단자(IN)는 이전단 스테이지의 이전 더미 스테이지의 캐리단자(CR)에 연결되어 캐리신호를 수신한다. 즉, q번째(q는 1 이상의 정수) 더미 스테이지의 캐리신호는 q+2번째 스테이지의 입력단자(IN)로 제공되고, q번째 스테이지의 캐리신호는 q번째 더미 스테이지로 제공된다.
예외적으로, 상기 다수의 스테이지(SRC1~SRC4) 중 첫번째 스테이지(SRC1)의 입력단자(IN)에는 제1 개시신호(STV1)가 인가되고, 두번째 스테이지(SRC2)의 입력 단자(IN)에는 제2 개시신호(STV2)가 인가된다.
또한, 각 더미 스테이지(DSRC1~DSRC4)의 제어단자(CT)는 다음단 스테이지의 캐리단자(CR)를 통해 캐리신호를 수신하고, 각 더미 스테이지(DSRC1~DSRC4)의 입력단자(IN)는 이전단 스테이지의 캐리단자(CR)를 통해 캐리신호를 수신한다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 도 5에 도시된 센서 드라이버(123)의 동작을 설명하기로 한다.
도 6은 제1 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이고, 도 7는 제2 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 스캔모드에서, 센서 드라이버(123)는 순차주사(Progressive Scan) 방식으로 동작한다. 따라서, 상기 센서 드라이버(123)는 타이밍 컨트롤러(160, 도 1에 도시됨)로부터 한 수평스캔구간(이하, 1H 시간) 동안 하이 구간으로 발생하는 제1 개시신호(STV1) 및 상기 제1 개시신호(STV1)로부터 1H시간 만큼 딜레이된 제2 개시신호(STV2)를 수신한다.
또한, 상기 센서 드라이버(123)로 공급되는 상기 제1 및 제2 클럭신호(CK1, CK2)는 서로 반전된 위상을 갖고, 상기 제1 및 제2 클럭바신호(CKB1, CKB2)는 서로 반전된 위상을 갖는다.
먼저, 상기 제1 개시신호(STV1)가 발생되고, 상기 제1 클럭신호(CK1)의 하이구간에서 첫번째 스테이지(SRC1)는 제1 스캔 라인(SL1)에 제1 스캔 신호(S1)를 출력한다. 다음, 제2 개시신호(STV2)가 발생되고, 상기 제2 클럭신호(CK2)의 하이구간에서 두번째 스테이지(SRC2)는 제2 스캔 라인(SL2)에 제2 스캔 신호(S2)를 출력 한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 스캔 신호(S1, S2)는 서로 오버랩되지 않는다.
세번째 스테이지(SRC3)는 제1 클럭신호(CK1)의 하이구간에서 제3 스캔 라인(SL3)에 제3 스캔 신호(S3)를 출력한다. 다음, 네번째 스테이지(SRC4)는 상기 제2 클럭신호(CK2)의 하이구간에서 제4 스캔 라인(SL4)에 제4 스캔 신호(S4)를 출력한다. 따라서, 상기 제3 및 제4 스캔 신호(S3, S4)는 서로 오버랩되지 않는다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제2 클럭바신호(CKB1)의 하이구간에서 첫번째 더미 스테이지(DSRC1)는 캐리 신호를 출력하여 세번째 스테이지(SRC3)의 입력단자(IN)로 공급한다. 또한, 상기 제2 클럭바신호(CKB2)의 하이구간에서 두번째 더미 스테이지(DSRC2)는 캐리 신호를 출력하여 네번째 스테이지(SRC4)의 입력단자(IN)로 공급한다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 스캔모드에서 상기 제1 내지 제4 스캔 라인(SL1~SL4)에는 서로 오버랩되지 않는 상기 제1 내지 제4 스캔 신호(S1~S4)가 순차적으로 인가될 수 있다. 나머지 스캔 라인들도 순차적으로 동작할 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 상기 제2 스캔모드에서, 상기 센서 드라이버(123)는 반월주사(Interace Scan) 방식으로 동작한다. 따라서, 상기 센서 드라이버(123)는 상기 타이밍 컨트롤러(160)로부터 상기 제1 개시신호(STV1) 및 상기 제1 개시신호(STV1)보다 한 프레임만큼 딜레이된 상기 제2 개시신호(STV2)를 수신한다.
홀수번째 프레임(F-odd)에서, 상기 첫번째 스테이지(SRC1)는 상기 제1 개시신호(STV1)가 발생되고, 상기 제1 클럭신호(CK1)의 하이구간에서 제1 스캔 라 인(SL1)에 제1 스캔 신호(S1)를 출력한다. 다음, 상기 세번째 스테이지(SRC3)는 상기 제1 클럭신호(CK1)의 하이구간에서 제3 스캔 라인(SL3)에 제3 스캔 신호(S3)를 출력한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 홀수번째 프레임(F-odd) 동안 나머지 홀수번째 스캔 라인들이 순차적으로 동작한다.
상기 홀수번째 프레임(F-odd)이 종료되고, 짝수번째 프레임(F-even)이 시작되면, 상기 두번째 스테이지(SRC2)는 제2 개시신호(STV2)가 발생되고, 상기 제2 클럭신호(CK2)의 하이구간에서 제2 스캔 라인(SL2)에 제2 스캔 신호(S2)를 출력한다. 다음, 상기 네번째 스테이지(SRC4)는 상기 제2 클럭신호(CK2)의 하이구간에서 제4 스캔 라인(SL4)에 제4 스캔 신호(S4)를 출력한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 짝수번째 프레임(F-even) 동안 나머지 짝수번째 스캔 라인들이 순차적으로 동작한다.
이처럼, 상기 제1 및 제2 개시신호(STV1, STV2)의 하이 구간을 조절함으로써, 상기 센서 드라이버(123)를 순차주사 방식 또는 반월주사 방식으로 구동시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 드라이버를 나타낸 블럭도이고, 도 9는 도 8에 도시된 제1 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 드라이버는 순차주자 방식으로 동작하는 제1 센서 드라이버(125) 및 반원주사 방식으로 동작하는 제2 센서 드라이버(127)로 이루어질 수 있다.
상기 제1 센서 드라이버(125)는 도 1에 도시된 게이트 드라이버(140)와 동일 한 구성을 가지며, 동일한 신호(즉, 수직개시신호(STV), 수직클럭신호(CK) 및 수직클럭바신호(CKB) 등)을 수신한다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 센서 드라이버(125)를 가동시키는 경우, 다수의 스캔 라인들(SL1~SL4)이 스캔 신호를 순차적으로 수신할 수 있다.
한편, 상기 제2 센서 드라이버(127)는 도 2에 도시된 센서 드라이버(120)와 동일한 구성을 갖는다. 단, 상기 제2 개시신호(STV2)는 상기 제1 개시신호(STV1)보다 한 프레임만큼 딜레이된 신호로 인가된다. 따라서, 상기 제2 센서 드라이버(127)를 가동시킨 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 홀수번째 스캔 라인들(SL1, SL3)과 짝수번째 스캔라인들(SL2, SL4)이 한 프레임 단위로 교번하여 스캔신호를 수신할 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 표시장치의 평면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 표시패널의 절단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 표시패널(110)은 어레이 기판(111), 상기 어레이 기판(111)과 마주하는 대향기판(112) 및 상기 어레이 기판(111)과 대향기판(112) 사이에 개재된 액정층(113)을 포함한다.
상기 어레이 기판(111)은 제1 베이스 기판(111a) 및 상기 제1 베이스 기판(111a) 상에 구비된 다수의 화소(111b)로 이루어진다. 상기 대향기판(112)은 제2 베이스 기판(112a) 및 상기 제2 베이스 기판(112a) 상에 구비된 다수의 센서(112b)로 이루어진다.
상기 표시패널(110)은 영상을 표시하는 표시영역(DA) 및 상기 표시영역(DA) 을 감싸는 주변영역(PA)의 구분될 수 있다. 상기 다수의 화소(111b) 및 상기 다수의 센서(112b)는 상기 표시영역(DA)에 구비된다.
한편, 게이트 드라이버(140)는 박막 공정을 통해 상기 제1 베이스 기판(111a)의 주변영역(PA)에 구비되고, 상기 센서 드라이버(120)는 박막 공정을 통해 상기 제2 베이스 기판(112a)의 주변영역(PA)에 구비된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 드라이버(140) 및 상기 센서 드라이버(120)는 실런트(114)에 의해서 밀봉된 상기 표시패널(110) 내에 구비된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(111)과 상기 대향기판(112)은 부분적으로 오버랩되도록 결합된다. 따라서, 상기 어레이 기판(111)의 일단부는 상기 대향기판(112)과 마주하지 않고, 상기 대향기판(112)의 일단부는 상기 어레이 기판(111)과 마주하지 않는다. 따라서, 상기 어레이 기판(111)의 일단부에는 상기 데이터 드라이버(150)가 칩 온 글라스의 형태로 실장되고, 상기 대향기판(112)의 일단부에는 상기 리드 아웃 회로(130)가 칩 온 글라스의 형태로 실장된다. 그러나, 상기 데이터 드라이버(150) 및 상기 리드 아웃 회로(130)는 칩 온 필름의 형태로 구비될 수도 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 센서 드라이버의 블럭도이다.
도 3은 제1 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 4는 제2 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 드라이버를 나타낸 블럭도이다.
도 6은 제1 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 7는 제2 스캔모드로 동작하는 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서 드라이버를 나타낸 블럭도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 센서 드라이버의 타이밍도이다.
도 10은 도 1에 도시된 표시장치의 평면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 표시패널의 절단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 표시장치 110 : 표시패널
120, 123 : 센서 드라이버 130 : 리드 아웃 회로
140 : 게이트 드라이버 150 : 데이터 드라이버
160 : 타이밍 컨트롤러

Claims (20)

  1. 데이터 신호를 수신하여 영상을 표시하는 다수의 화소가 구비된 표시패널;
    상기 표시패널에 내장되고, 외부로부터 공급된 신호를 감지하여 상기 신호에 대응하는 센싱 신호를 출력하는 다수의 센서;
    상기 데이터 신호를 상기 다수의 화소로 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 다수의 화소를 스위칭하는 다수의 게이트 신호를 출력하는 게이트 드라이버; 및
    상기 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 센서 스캔 신호를 출력하는 다수의 스테이지를 포함하고, 제1 스캔모드에서 상기 다수의 스테이지를 순차적으로 구동시키며, 제2 스캔모드에서 상기 다수의 스테이지를 두 개의 그룹으로 분할하여 상기 두 개의 그룹을 교번적으로 구동시키는 센서 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 스테이지는 중 첫번째 스테이지는 제1 개시신호에 응답하여 동작하고, 상기 다수의 스테이지 중 두번째 스테이지는 제2 개시신호에 응답하여 동작하며,
    상기 제1 및 제2 개시신호의 하이 구간의 라이징 타이밍에 따라 상기 센서 드라이버는 상기 다수의 스테이지를 상기 제1 또는 제2 스캔모드로 구동하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다수의 센서 스캔 신호 각각은 한 스캔 구간(이하, 1H시간) 동안 하이 상태를 갖고,
    상기 제1 스캔모드에서 상기 제2 개시신호는 상기 제1 개시신호보다 H/2시간 만큼 지연되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 다수의 스테이지의 홀수번째 스테이지들은 서로 종속적으로 연결되고, 짝수번째 스테이지들은 서로 종속적으로 연결되며,
    상기 다수의 스테이지 중 4k-3번째 스테이지(여기서, k은 1이상의 정수)는 제1 클럭신호를 수신하고, 4k-2번째 스테이지는 제2 클럭신호를 수신하며, 4k-1번째 스테이지는 제1 클럭바신호를 수신하고, 4k번째 스테이지는 제2 클럭바신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 클럭신호, 제2 클럭신호, 제1 클럭바신호 및 제2 클럭바신호 각각의 하이구간은 상기 1H 시간에 대응하며,
    상기 제2 클럭신호는 상기 제1 클럭신호보다 상기 H/2 시간만큼 지연되고, 상기 제1 클럭바신호는 상기 제1 클럭신호와 반전된 위상을 가지며, 상기 제2 클럭바신호는 상기 제2 클럭신호와 반전된 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 센서 드라이버는 상기 다수의 스테이지 중 서로 종속 적으로 연결된 홀수번째 스테이지들로 이루어진 제1 그룹, 및 상기 다수의 스테이지 중 서로 종속적으로 연결된 짝수번째 스테이지들로 이루어진 제2 그룹을 포함하고,
    상기 제2 스캔모드에서 상기 제1 및 제2 그룹은 한 프레임 단위로 교번적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 스캔모드에서 상기 제2 개시신호는 상기 제1 개시신호보다 한 프레임만큼 지연되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다수의 스테이지 중 4k-3번째 스테이지(여기서, k는 1이상의 정수)는 제1 클럭신호를 수신하고, 4k-2번째 스테이지는 제2 클럭신호를 수신하며, 4k-1번째 스테이지는 제1 클럭바신호를 수신하고, 4k번째 스테이지는 제2 클럭바신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 클럭신호, 제2 클럭신호, 제1 클럭바신호 및 제2 클럭바신호 각각의 하이구간은 상기 1H 시간에 대응하며,
    상기 제1 및 제2 클럭신호는 서로 동일한 위상을 갖고, 상기 제1 및 제2 클럭바신호는 서로 동일한 위상을 갖고, 상기 제1 클럭신호와 반전된 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 센서 드라이버는 다수의 더미 스테이지를 더 포함하고,
    상기 다수의 더미 스테이지 각각은 상기 다수의 스테이지 중 서로 인접하는 두 개의 스테이지 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다수의 스테이지 중 홀수번째 스테이지는 제1 클럭신호를 수신하고, 짝수번째 스테이지는 제2 클럭신호를 수신하며,
    상기 다수의 더미 스테이지 중 홀수번째 더미 스테이지는 제1 클럭바신호를 수신하고, 짝수번째 더미 스테이지는 제2 클럭바신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 클럭신호, 제2 클럭신호, 제1 클럭바신호 및 제2 클럭바신호 각각의 하이구간은 상기 1H 시간에 대응하며,
    상기 제1 및 제2 클럭신호는 서로 반전된 위상을 갖고, 상기 제1 클럭바신호는 상기 제1 클럭신호와 반전된 위상을 가지며, 상기 제2 클럭바신호는 상기 제2 클럭신호와 반전된 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제11항에 있어서, q번째(q는 1 이상의 정수) 더미 스테이지의 출력신호는 q+2번째 스테이지로 제공되고, q번째 스테이지의 출력신호는 q번째 더미 스테이지로 제공되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제2항에 있어서, 모드 선택신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 개시신호의 라이징 타이밍을 조절하여 상기 센서 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 표시패널은 어레이 기판, 및 상기 어레이 기판과 대향하여 결합하는 대향 기판을 포함하고,
    상기 다수의 화소 상기 어레이 기판에 구비되며, 상기 다수의 센서는 상기 대향기판에 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 게이트 드라이버 및 상기 센서 드라이버는 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 각각에 직접적으로 형성되어 상기 표시패널에 내장되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 대향 기판 상에 구비되고, 상기 제2 스캔신호에 응답하여 상기 센서부로부터 상기 센싱신호를 수신하며, 상기 수신된 센싱신호를 처리하는 리드아웃회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 영상신호를 수신하는 다수의 화소가 구비된 어레이 기판, 및 상기 어레이 기판과 대향하여 결합하는 대향 기판을 포함하는 표시패널;
    상기 표시패널에 내장되고, 외부로부터 공급된 신호를 감지하여 상기 신호에 대응하는 센싱 신호를 출력하는 다수의 센서;
    상기 영상신호를 상기 다수의 화소로 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 다수의 화소를 스위칭하는 다수의 게이트 신호를 출력하는 게이트 드라이버;
    제1 스캔 모드에서 동작하는 다수의 제1 스테이지를 구비하여 상기 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 제2 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 제1 센서 드라이버; 및
    다수의 제2 스테이지를 포함하고, 제2 스캔 모드에서 상기 다수의 제2 스테이지를 한 프레임 단위로 교번적으로 구동되는 두 개의 그룹으로 분할하여, 각 그룹을 통해 상기 다수의 센서를 스위칭하는 다수의 제2 스캔 신호를 출력하는 제2 센서 드라이버를 포함하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 다수의 제2 스테이지 중 첫번째 스테이지는 제1 개시신호에 응답하여 동작하고, 상기 다수의 제2 스테이지 중 두번째 스테이지는 제2 개시신호에 응답하여 동작하며,
    상기 제2 개시신호는 상기 제1 개시신호보다 한 프레임만큼 지연되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 다수의 제2 스테이지 중 4k-3번째 스테이지(여기서, k는 1이상의 정수)는 제1 클럭신호를 수신하고, 4k-2번째 스테이지는 제2 클럭신호를 수신하며, 4k-1번째 스테이지는 제1 클럭바신호를 수신하고, 4k번째 스테이지는 제2 클럭바신호를 수신하고,
    상기 제1 및 제2 클럭신호는 서로 동일한 위상을 갖고, 상기 제1 및 제2 클럭바신호는 서로 동일한 위상을 갖고, 상기 제1 클럭신호와 반전된 위상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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