KR20180059074A - 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 출원은 온도 센서를 사용하지 않고도 온도를 검출할 수 있는 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기을 제공하는 것으로, 디스플레이 장치는 복수의 터치 전극을 갖는 디스플레이 패널, 및 복수의 터치 전극과 연결되고 복수의 터치 전극 중 적어도 하나의 터치 전극의 정전 용량을 센싱하여 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 생성하고 상기 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 기반으로 온도 정보를 산출하는 구동 회로를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기{DISPLAY APPARATUS AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 출원은 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.

최근, 디스플레이 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정 디스플레이 장치 및 유기 발광 디스플레이 장치 등이 상용화되고 있다. 이러한 액정 디스플레이 장치 및 유기 발광 디스플레이 장치는 스마트 폰(smart phone), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 모바일 폰, 태블릿 PC(personal computer), 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 및 이동 통신 단말기 등과 같은 휴대용 전자 기기, 텔레비전, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 또는 디스플레이를 갖는 가전 기기 등의 화면으로 사용되고 있다.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 디스플레이 장치의 각 화소는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 포함하며, 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘(a-Si)으로 이루어지는 반도체층을 포함한다.

그러나, 비정질 실리콘의 반도체층을 갖는 박막 트랜지스터는 저온 및 고온 환경에서 구동 특성이 변화된다는 특성을 갖는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 고온 환경에서 박막 트랜지스터의 구동 특성(G2)은 상온 환경에서 박막 트랜지스터의 특성(G1)을 기준으로 부극성 방향으로 변화되는 것을 알 수 있다.

따라서, 종래의 디스플레이 장치는 주변 온도 및/또는 장시간 구동 등에 따른 온도 상승으로 인하여 박막 트랜지스터의 구동 특성이 변화됨에 따라 잔상, 플리커 및 크로스토크 등의 화질 저하가 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 별도의 온도 센서를 이용한 온도 보상을 통하여 해결할 수 있지만, 이 경우 별도의 온도 센서를 사용함에 따라 디스플레이 장치의 부품 수 및 제조 단자가 증가하게 된다.

본 출원은 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온도 센서를 사용하지 않고도 온도를 검출할 수 있는 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 출원에 따른 디스플레이 장치는 복수의 터치 전극을 갖는 디스플레이 패널, 및 복수의 터치 전극과 연결되고 복수의 터치 전극 중 적어도 하나의 터치 전극의 정전 용량을 센싱하여 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 생성하고 상기 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 기반으로 온도 정보를 산출하는 구동 회로를 포함할 수 있다.

일 예에 따른 디스플레이 장치는 온도 정보에 대응되는 패널 구동 전압을 생성하는 전압 생성 회로를 더 포함할 수 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 출원에 따른 전자 기기는 하우징의 수납 공간에 수납된 디스플레이 모듈과 디스플레이 모듈을 덮도록 하우징에 지지된 커버 윈도우를 가지며, 디스플레이 모듈은 복수의 터치 전극을 갖는 디스플레이 패널, 및 복수의 터치 전극과 연결되고 복수의 터치 전극 중 적어도 하나의 터치 전극의 정전 용량을 센싱하여 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 생성하고 상기 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 기반으로 온도 정보를 산출하는 구동 회로를 포함할 수 있다.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 출원에 따른 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기는 온도 센서를 사용하지 않고도 온도를 검출할 수 있으며, 온도 환경에 따라 발생되는 박막 트랜지스터의 특성 변화로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.

위에서 언급된 본 출원의 효과 외에도, 본 출원의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 온도에 따른 박막 트랜지스터의 특성 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 출원의 일 예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 선 I-I’의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 구동 회로 및 전압 생성 회로 각각의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 전압 생성 회로에서 생성되는 패널 구동 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 터치 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 구동 제어부의 일부를 설명하기 위한 도면이다.

본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 출원의 일 예들은 본 출원의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 출원의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 출원이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.

본 출원의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하에서는 본 출원에 따른 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 기기의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다

도 2는 본 출원의 일 예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 선 I-I’의 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 디스플레이 패널을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 일 예에 따른 전자 기기는 디스플레이 모듈(100), 하우징(300), 및 커버 윈도우(500)를 포함한다.

상기 디스플레이 모듈(100)은 터치 센싱 기능을 가지면서 영상을 표시하는 디스플레이 장치로 정의될 수 있다. 이러한 디스플레이 모듈(100)은 영상을 표시하기 위한 디스플레이 모드로 구동되거나 터치 센싱을 위한 터치 센싱 모드로 구동된다.

일 예에 따른 디스플레이 모듈(100)은 디스플레이 패널(110), 백라이트 유닛(130), 가이드 프레임(150), 구동 회로(170), 및 전압 생성 회로(190)를 포함한다.

상기 디스플레이 패널(110)은 액정 분자의 구동을 이용하여 영상을 표시하는 액정 디스플레이 패널로서, 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판(111)과 상부 기판(113)을 포함한다. 이러한 디스플레이 패널(110)은 백라이트 유닛(130)으로부터 조사되는 광을 이용하여 소정의 영상을 표시한다.

상기 하부 기판(111)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)의 교차에 의해 정의되는 픽셀 영역마다 마련된 복수의 서브 픽셀(SP)을 포함한다. 복수의 서브 픽셀(SP) 각각은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 접속된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 접속된 픽셀 전극 및 픽셀 전극과 중첩되도록 마련된 공통 전극을 포함한다. 여기서, 픽셀 전극은 픽셀 영역 내에 마련되고, 공통 전극은 인접한 복수의 픽셀 영역에 걸쳐 마련된다. 상기 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘의 반도체층을 포함한다.

상기 하부 기판(111)의 하측 에지부에는 각 신호 라인에 접속되어 있는 패드부가 마련되고, 패드부는 구동 회로(170)와 연결된다. 또한, 하부 기판(111)의 좌측 또는/및 우측 비표시 영역에는 디스플레이 패널(110)의 게이트 라인(GL)을 구동하기 위한 내장 게이트 구동 회로가 마련될 수도 있다. 이 경우, 상기 내장 게이트 구동 회로는 각 게이트 라인(GL)에 접속되도록 박막 트랜지스터의 제조 공정과 함께 하부 기판(111)의 비표시 영역에 형성된다. 이러한 내장 게이트 구동 회로는 구동 회로(170)로부터 공급되는 게이트 제어 신호에 따라 순차적으로 쉬프트되는 게이트 온 전압을 갖는 게이트 신호를 생성해 해당하는 게이트 라인(GL)에 공급한다.

상기 상부 기판(113)은 하부 기판(111)에 마련된 각 픽셀 영역에 중첩되는 개구 영역을 정의하는 픽셀 정의 패턴 및 개구 영역에 형성된 컬러 필터를 포함한다. 이러한 상부 기판(113)은 실런트(sealant)에 의해 액정층을 사이에 두고 하부 기판(111)과 대향 합착되어 하부 기판(111)의 패드부를 제외한 나머지 하부 기판(111)의 전체를 덮는다.

상기 하부 기판(111)의 후면에는 제 1 편광축을 갖는 하부 편광 부재(115)가 부착되어 있고, 상기 상부 기판(113)의 전면(前面)에는 제 1 편광축과 교차하는 제 2 편광축을 갖는 상부 편광 부재(117)가 부착되어 있다.

상기 디스플레이 패널(110)의 하부 기판(111)에 마련된 공통 전극은 디스플레이 모드시 픽셀 전극과 함께 액정 구동 전극으로 사용되고, 터치 센싱 모드시 터치 입력 객체의 터치 위치를 센싱하기 위한 터치 전극(TE)으로 사용된다. 즉, 디스플레이 패널(110)은 인-셀 터치형 액정 디스플레이 패널일 수 있으며, 보다 구체적으로는 자기 정전 용량 방식의 인-셀 터치형 액정 디스플레이 패널일 수 있다.

일 예에 따른 복수의 터치 전극(TE) 각각은 인접한 복수의 서브 픽셀(SP) 단위로 패터닝됨으로써 적어도 하나의 게이트 라인(GL)과 적어도 하나의 데이터 라인(DL)과 중첩된다. 복수의 터치 전극(TE)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성된다. 이러한 복수의 터치 전극(TE) 각각은 복수의 터치 라우팅 라인(TRL)과 일대일로 연결되고, 복수의 터치 라우팅 라인(TRL)을 통해서 구동 회로(170)와 연결됨으로써 터치 센싱시 터치 센서의 역할을 한다.

하나의 터치 전극(TE)은 복수의 서브 픽셀(SP)들과 대응되는 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 터치 전극(TE)은 게이트 라인(GL)의 길이 방향과 나란한 가로 방향으로 적어도 40개의 픽셀 및 데이터 라인(DL)의 길이 방향과 나란한 세로 방향으로 적어도 12개 픽셀과 대응되는 면적을 가질 수 있다. 이 경우, 하나의 터치 전극(TE)은 적어도 480개 픽셀과 대응하는 면적을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 터치 전극(TE)의 크기는 디스플레이 패널(110)의 크기(또는 해상도) 및 터치 해상도에 따라 달라질 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(110)에는 복수의 터치 전극(TE)이 격자 형태로 배치되는데, 이때 복수의 터치 전극(TE) 각각은 모두 동일한 크기를 가지는 것은 아니며, 디스플레이 패널(110)의 중앙부에 배치된 터치 전극들은 디스플레이 패널(110)의 에지부에 배치된 터치 전극들보다 작은 크기를 가질 수 있다. 이 경우, 디스플레이 패널(110)의 중앙부와 에지부 간의 터치 감도를 균일하게 할 수 있다.

상기 백라이트 유닛(130)은 디스플레이 패널(110) 아래에 배치되어 디스플레이 패널(110)에 광을 조사한다. 일 예에 따른 백라이트 유닛(130)은 도광판(131), 광원부, 반사 시트(133), 및 광학 시트부(135)를 포함한다.

상기 도광판(131)은 적어도 일측면에 마련된 입광부를 포함한다. 이러한 도광판(131)은 입광부를 통해 입사되는 광을 상면 방향, 즉 디스플레이 패널(110) 쪽으로 진행시킨다.

상기 광원부는 도광판(131)의 입광부와 마주보도록 배치되어 도광판(131)의 입광부에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원부는 도광판(131)의 입광부와 인접하도록 배치된 인쇄 회로 기판 및 인쇄 회로 기판에 실장된 복수의 발광 다이오드 패키지를 포함할 수 있다.

상기 반사 시트(133)는 도광판(131)의 후면을 덮는다. 이러한 반사 시트(133)는 도광판(131)의 하면을 통과하여 입사되는 광을 도광판(131)의 내부 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다.

상기 광학 시트부(135)는 도광판(131)의 상에 배치되어 도광판(131)으로부터 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키는 역할을 한다. 예를 들어, 광학 시트부(135)는 확산 시트, 프리즘 시트 및 이중 휘도 강화 필름(dual brightness en-hancement film)을 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 확산 시트, 프리즘 시트, 이중 휘도 강화 필름 및 렌티큘러 시트 중에서 선택된 2개 이상의 적층 조합으로 이루어질 수 있다.

상기 가이드 프레임(150)은 사각띠 형태로 형성되어 디스플레이 패널(110)의 후면 에지부에 부착된다. 이러한 가이드 프레임(150)은 백라이트 유닛(130)의 각 측면을 둘러쌈으로써 백라이트 유닛(130)의 유동을 최소화한다. 일 예에 따른 가이드 프레임(150)은 시트 지지부(151) 및 패널 지지부(153)를 포함한다.

상기 시트 지지부(151)는 백라이트 유닛(130), 즉 광학 시트부(135)의 에지부와 중첩되도록 사각띠 형태로 형성되어 광학 시트부(135)의 에지부를 지지한다. 이러한 시트 지지부(151)의 하면은 양면 테이프 등과 같이 프레임 부착 부재에 의해 반사 시트(133)의 확장 영역에 부착될 수 있다.

상기 패널 지지부(153)는 시트 지지부(151)의 상면 에지부로부터 사각띠 형태로 돌출되고 패널 부착 부재(160)를 통해 디스플레이 패널(110)의 후면 에지부에 부착된다. 여기서, 패널 부착 부재(160)는 양면 테이프, 열 경화성 수지, 광 경화성 수지, 또는 양면 부착성 폼 패드(foam pad) 등을 포함할 수 있다.

이와 같은, 가이드 프레임(150)은 디스플레이 패널(110)에 부착되어 백라이트 유닛(130)을 지지함으로써 백라이트 유닛(130)이 디스플레이 패널(110)의 후면에 매달리도록 한다.

상기 구동 회로(170)는 복수의 터치 전극(TE)과 연결된다. 예를 들어, 구동 회로(170)는 하나의 통합형 구동 집적 회로로 구성된다. 이러한 구동 회로(170)는 디스플레이 패널(110), 즉 하부 기판(111)에 마련된 칩 실장 영역에 실장된다. 이 경우, 구동 회로(170)는 하부 기판(111)에 마련된 패드부와 연결되고, 복수의 데이터 라인(DL), 복수의 터치 전극(TE) 및 내장 게이트 구동 회로 각각에 연결된다.

일 예에 따른 구동 회로(170)는 디스플레이 패널(110)을 제 1 구동 구간과 제 2 구동 구간으로 시분할 구동한다.

상기 제 1 구동 구간은 디스플레이 패널(110)에 영상을 표시하는 디스플레이 구간으로 정의될 수 있다. 이러한 제 1 구동 구간에서, 구동 회로(170)는 게이트 제어 신호를 생성하여 내장 게이트 구동 회로에 공급하고 복수의 터치 전극(TE) 각각에 공통 전압을 동시에 공급하며, 이와 동시에 감마 구동 전압으로부터 전압 분배된 복수의 계조 전압을 이용하여 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 해당하는 데이터 라인(DL)에 공급한다.

상기 제 2 구동 구간은 터치 입력 객체의 터치를 센싱하는 터치 센싱 구간으로 정의될 수 있다. 이러한 제 2 구동 구간에서, 구동 회로(170)는 복수의 터치 전극(TE) 중 적어도 하나의 터치 전극(TE)의 정전 용량을 센싱하여 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 생성하고 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 기반으로 온도 정보를 산출하며, 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 기반으로 터치 위치 정보를 산출하고, 터치 위치 정보를 해당되는 프로그램 아이콘의 응용 프로그램을 실행시킨다. 이때, 구동 회로(170)는 디스플레이 패널(110)의 프레임마다 복수의 터치 전극(TE) 각각에 터치 구동 신호를 인가한 후 복수의 터치 전극(TE) 각각의 자기 정전 용량 변화를 센싱하여 복수의 터치 로우 데이터를 생성하고, 이를 기반으로 온도 정보 및 터치 위치 정보를 생성한다.

일 예로서, 구동 회로(170)는 적어도 하나의 터치 로우 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차를 산출하고, 데이터 편차를 기반으로 온도 정보를 산출할 수 있다. 이 경우, 본 예는 온도 정보의 산출 알고리즘을 단순화할 수 있다.

다른 예로서, 구동 회로(170)는 복수의 터치 로우 데이터에 대한 터치 로우 평균 데이터를 산출하고, 터치 로우 평균 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차를 산출하고, 데이터 편차를 기반으로 온도 정보를 산출할 수 있다. 이 경우, 본 예는 온도 정보의 보다 정밀하게 산출할 수 있다.

데이터 편차를 기반으로 온도 정보를 산출함에 있어서, 구동 회로(170)는 저온 기준 편차와 고온 기준 편차 및 데이터 편차를 서로 비교하고 비교 결과에 따라 저온 환경과 상온 환경 및 고온 환경 중 어느 하나에 대응되는 온도 정보를 산출할 수 있다. 여기서, 상온 환경은 대략 25℃로 설정될 수 있고, 저온 환경은 상온과 -20℃ 사이의 온도로 설정될 수 있으며, 고온 환경은 상온과 70℃ 사이의 온도로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구동 회로(170)는 별도의 온도 센서 없이도 온도 정보(TI)를 생성할 수 있다.

상기 전압 생성 회로(190)는 디스플레이 패널(110)의 구동에 필요한 패널 구동 전압을 생성하되, 구동 회로(170)로부터 공급되는 온도 정보에 대응되는 패널 구동 전압을 생성한다. 즉, 전압 생성 회로(190)는 온도 정보를 기반으로 디스플레이 패널(110)의 온도 또는 전자 기기의 온도 변화에 최적화되는 패널 구동 전압을 생성함으로써 온도 환경에 따라 발생되는 박막 트랜지스터의 특성 변화로 인한 화질 저하를 방지한다.

저온 환경에서 생성되는 패널 구동 전압은 상온 환경에서 생성되는 패널 구동 전압보다 상대적으로 높은 전압 레벨을 가지며, 고온 환경에서 생성되는 패널 구동 전압은 상온 환경에서 생성되는 패널 구동 전압보다 상대적으로 낮은 전압 레벨을 갖는다. 즉, 상온 환경에 따른 박막 트랜지스터의 특성은 부극성 쪽으로 변화되는 반면에 고온 환경에 따른 박막 트랜지스터의 특성은 정극성 쪽으로 변화되게 된다. 이러한 온도 환경에 따른 박막 트랜지스터의 특성 변화를 보상하기 위하여, 저온 환경에서의 패널 구동 전압은 상온 환경보다 상대적으로 높은 전압 레벨을 가지며, 고온 환경에서의 패널 구동 전압은 상온 환경보다 상대적으로 낮은 전압 레벨을 갖는다.

상기 패널 구동 전압은 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호의 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압, 및 공통 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 및 공통 전압 중 적어도 하나는 온도 정보에 따라 동적으로 가변된다. 추가적으로, 패널 구동 전압은 감마 구동 전압을 더 포함할 수 있다. 상기 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 공통 전압, 및 감마 구동 전압 중 적어도 하나는 온도 정보에 따라 동적으로 가변된다.

이와 같은, 전압 생성 회로(190)는 디스플레이 패널(110)의 매 프레임마다 구동 회로(170)로부터 제공되는 온도 정보에 최적화된 패널 구동 전압을 생성함으로써 온도 환경에 따라 발생되는 박막 트랜지스터의 특성 변화로 인한 화질 저하를 방지한다.

상기 하우징(300)은 디스플레이 모듈(100)을 수납하면서 커버 윈도우(500)를 지지한다. 즉, 하우징(300)은 디스플레이 모듈(100)을 후면과 각 측면을 직접적으로 감싼다.

일 예에 따른 하우징(300)은 하우징 플레이트(310) 및 하우징 측벽(330)에 의해 정의되는 수납 공간을 가지는 것으로, 상면이 개구된 상자 형태를 포함할 수 있다. 하우징(300)은 전도성 재질 또는 금속 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(500)은 알루미늄(Al) 재질, 인바(invar) 재질 또는 마그네슘(Mg) 재질을 포함할 수 있다.

상기 하우징 플레이트(310)는 수납 공간의 바닥면으로서, 디스플레이 모듈(100)의 후면을 덮는다.

상기 하우징 플레이트(310)의 후면에는 적어도 하나의 시스템 수납 공간(300S)이 마련될 수 있다. 시스템 수납 공간(300S)에는 구동 전원을 제공하는 배터리(700), 통신 모듈, 전원 회로, 메모리, 구동 회로(170), 및 전압 생성 회로(190) 등이 수납될 수 있다. 이러한 시스템 수납 공간(300S)은 후면 커버(800)에 의해 은폐된다.

상기 하우징 측벽(330)은 하우징 플레이트(310)의 각 측면에 수직하게 마련된다. 이러한 하우징 측벽(330)은 커버 윈도우(500)를 지지하면서 디스플레이 모듈(100)의 각 측면을 직접적으로 감싼다.

상기 커버 윈도우(500)는 디스플레이 패널(110)의 전면 전체를 덮도록 하우징(300)에 지지된다. 일 예에 따른 커버 윈도우(500)는 강화 글라스(Glass), 투명 플라스틱, 또는 투명 필름으로 이루어질 수 있지만, 긁힘과 투명도를 고려하여 강화 글라스를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

일 예에 따른 커버 윈도우(500)는 하우징 측벽(330)에 마련된 탄성 부재(510)에 의해 지지될 수 있다.

상기 탄성 부재(510)는 하우징 측벽(330)의 상부 내벽에 마련된 홈부(350)에 부착되어 커버 윈도우(500)의 후면 에지부를 탄성 지지한다. 일 예에 따른 탄성 부재(510)는 탄성 복원력을 갖는 탄성 패드, 양면 부착성 폼 패드, 또는 스프링을 포함할 수 있다. 이러한 탄성 부재(510)는 커버 윈도우(500)에 가해지는 충격을 완충한다.

이와 같은, 커버 윈도우(500)는 하우징 측벽(330)의 홈부(350)에 배치된 탄성 부재(510)와 결합됨으로써 외부 충격으로부터 디스플레이 모듈(100)을 보호하면서 디스플레이 모듈(100)과 하우징 측벽(330) 사이의 공간으로 이물질이 침투하는 것을 차단한다.

선택적으로, 커버 윈도우(500)는 투명 점착 부재(550)에 의해 디스플레이 모듈(100), 즉, 디스플레이 패널(110)의 전면(前面) 전체에 부착됨으로써 디스플레이 모듈(100)을 지지하면서 외부 충격으로부터 디스플레이 패널(110)을 보호한다. 여기서, 투명 점착 부재(510)는 OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)을 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(110)이 커버 윈도우(500)에 부착됨에 따라 디스플레이 모듈(100)은 하우징(300)의 하우징 플레이트(310)로부터 일정한 거리로 이격된다. 이에 따라, 디스플레이 모듈(100)의 후면과 하우징 플레이트(310) 사이에는 에어 갭(AG)이 마련된다. 이러한 에어 갭(AG)은 터치 입력 객체의 터치시 또는 커버 윈도우(500)에 가해지는 압력에 의해 디스플레이 모듈(100)이 하우징 플레이트(310)와 접촉되어 파손되는 것을 방지한다. 추가로, 본 예에 따른 전자 기기는 하우징 플레이트(310)에 부착된 완충 패드(400)를 더 포함할 수 있다.

완충 패드(400)는 디스플레이 모듈(100)의 후면과 직접적으로 마주하도록 하우징 플레이트(310)에 부착된다. 이러한 완충 패드(400)는 디스플레이 모듈(100)의 변형시, 디스플레이 모듈(100)과 하우징 플레이트(310) 간의 물리적으로 접촉에 따른 디스플레이 모듈(100)의 손상을 방지한다. 이를 위해, 일 예에 따른 완충 패드(400)는 소프트 재질, 예를 들어 PU(polyurethane) 재질을 포함할 수 있다.

이와 같은, 본 예는 터치 로우 데이터를 기반으로 온도 정보를 산출하고 온도 정보에 최적화된 패널 구동 전압을 생성하여 디스플레이 패널(110)에 영상을 표시함으로써 온도 환경 변화에 따라 발생되는 박막 트랜지스터의 특성 변화로 인한 화질 저하를 방지할 수 있다.

특히, 본 예는 디스플레이 패널(110)의 매 프레임마다 온도 정보를 산출하여 패널 구동 전압을 동적으로 가변하기 때문에 디스플레이 패널(110)의 구동에 필요한 모든 전압을 온도 환경에 대응되도록 가변할 수 있다. 여기서, 별도의 온도 센서를 이용하는 경우, 온도 센서와 디스플레이 패널(110) 간의 구동이 서로 동기되지 않기 때문에 감마 구동 전압 및 데이터 전압을 온도 환경에 대응되도록 가변할 수 없고, 이로 인하여 별도의 온도 센서를 이용하는 경우 디스플레이 패널(110)의 구동에 필요한 모든 전압을 온도 환경에 대응되도록 가변할 수 없다. 이와 달리, 본 예는 디스플레이 패널(110)의 매 프레임마다 온도 정보를 산출할 수 있기 때문에 디스플레이 패널(110)의 구동에 필요한 감마 구동 전압 및 데이터 전압을 포함하는 모든 전압을 온도 환경에 대응되도록 가변할 수 있으며, 이를 통해 온도 환경 변화에 따라 발생되는 화질 저하를 최소화할 수 있다.

도 5는 도 3에 도시된 구동 회로 및 전압 생성 회로 각각의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 전압 생성 회로에서 생성되는 패널 구동 전압을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 일 예에 따른 구동 회로(170)는 구동 제어부(171), 터치 구동부(173), 및 패널 구동부(175)를 포함한다.

상기 구동 제어부(171)는 MCU(Micro Controller Unit)로서, 제 1 구동 구간과 제 2 구동 구간을 갖는 터치 동기 신호(Tsync)를 생성하여 디스플레이 패널(110)을 시분할 구동한다. 예를 들어, 구동 제어부(171)는 디스플레이 패널(110)의 프레임 동기 신호(또는 수직 동기 신호)에 기초하여 디스플레이 패널(110)의 매 프레임을 적어도 하나의 서브 프레임으로 시분할하고, 각 서브 프레임을 제 1 구동 구간과 제 2 구동 구간으로 구동하기 위한 터치 동기 신호(Tsync)를 생성할 수 있다. 이때, 한 프레임의 영상은 서브 프레임의 개수에 대응되도록 분할되어 적어도 하나의 서브 프레임에 나누어 표시될 수 있다. 그리고, 각 서브 프레임의 제 2 구동 구간 동안, 서브 프레임의 개수에 기초한 적어도 하나의 터치 전극(TE)에 대한 터치 센싱이 이루어지거나 모든 터치 전극(TE)에 대한 터치 센싱이 이루어질 수 있다.

상기 터치 구동부(173)는 구동 제어부(171)로부터 공급되는 터치 동기 신호(Tsync)의 제 1 구동 구간 동안 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각을 통해서 복수의 터치 전극(TE) 각각에 공통 전압(Vcom)을 동시에 공급한다.

상기 터치 구동부(173)는 구동 제어부(171)로부터 공급되는 터치 동기 신호(Tsync)의 제 2 구동 구간 동안 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각을 통해서 복수의 터치 전극(TE) 각각에 터치 구동 신호(TDS)를 개별적으로 공급한 후, 다시 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각을 통해서 터치 입력 객체의 터치에 의한 터치 전극(TE)의 정전 용량 변화를 센싱하여 터치 로우 데이터(TRD)를 생성하고, 터치 로우 데이터(TRD)를 구동 제어부(171)에 제공한다. 이에 따라, 구동 제어부(171)는 터치 구동부(173)로부터 제공되는 적어도 하나의 터치 로우 데이터(TRD)를 기반으로 온도 정보(TI)를 산출하며, 적어도 하나의 터치 로우 데이터(TRD)를 기반으로 터치 위치 정보를 산출하고, 터치 위치 정보를 해당되는 프로그램 아이콘의 응용 프로그램을 실행시킨다.

상기 패널 구동부(175)는 구동 제어부(171)로부터 공급되는 터치 동기 신호(Tsync), 영상 데이터 및 타이밍 동기 신호에 응답하여 터치 동기 신호(Tsync)의 제 1 구동 구간 동안 영상 데이터에 대응되는 영상을 디스플레이 패널(110)에 표시한다. 즉, 패널 구동부(175)는 타이밍 동기 신호를 기반으로 게이트 제어 신호(GCS)를 생성하여 내장 게이트 구동 회로에 공급하고, 이와 동시에 감마 구동 전압으로부터 전압 분배된 복수의 계조 전압을 이용하여 영상 데이터를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당하는 데이터 라인(DL)에 공급한다. 이와 동시에, 내장 게이트 구동 회로부는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 온 전압(VGH)을 갖는 게이트 신호를 게이트 라인(GL)에 공급한다.

추가적으로, 패널 구동부(175)는 구동 제어부(171)로부터 온도 정보(TI)를 제공받아, 디스플레이 패널(110)에 공급되는 각종 제어 신호의 타이밍을 온도 변화에 따라 동적으로 가변할 수도 있다. 예를 들어, 패널 구동부(175)는 온도 정보(TI)에 따라 데이터 전압(Vdata)의 출력을 제어하는 소스 출력 인에이블 신호 및/또는 게이트 신호의 파형을 변조하는 게이트 신호 변조 신호 등의 게이트 제어 신호(GCS) 등의 타이밍을 가변할 수 있다.

이와 같은, 구동 회로(170)에서 구동 제어부(171)와 터치 구동부(173) 및 패널 구동부(175) 각각은 별도의 집적 회로로 구현되거나 하나의 집적 회로로 구현될 수 있다. 또한, 터치 구동부(173) 및 패널 구동부(175)는 하나의 집적 회로로 구현될 수 있다. 또한, 터치 구동부(173)는 구동 제어부(171)에 내장될 수 있다.

일 예에 따른 전압 생성 회로(190)는 메모리 소자(191), 데이터 추출부(193), 제 1 전압 생성부(195) 및 제 2 전압 생성부(197)를 포함한다.

상기 메모리 소자(191)는 온도별 전압 설정 코드를 저장하는 것으로, 비휘발성 메모리를 포함한다. 여기서, 온도별 전압 설정 코드는 저온 환경과 상온 환경 및 고온 환경 각각에 최적화되는 게이트 온 전압(VGH), 게이트 오프 전압(VGL), 공통 전압(Vcom), 및 감마 구동 전압(Vdd_G) 각각의 전압 설정 데이터를 포함한다. 이러한 온도별 전압 설정 코드는 사전 실험을 통해 취득되어 메모리 소자(191)에 저장된다.

상기 데이터 추출부(193)는 구동 회로(170)로부터 공급되는 온도 정보(TI)를 수신하고, 메모리 소자(191)에서 온도 정보(TI)에 대응되는 전압 설정 데이터를 추출하여 제 1 전압 생성부(195) 및 제 2 전압 생성부(197) 각각에 제공한다. 즉, 데이터 추출부(193)는 메모리 소자(191)에서 온도 정보(TI)에 대응되는 게이트 온 전압 설정 데이터, 게이트 오프 전압 설정 데이터, 및 공통 전압 설정 데이터를 추출하여 제 1 전압 생성부(195)에 제공하고, 메모리 소자(191)에서 온도 정보(TI)에 대응되는 감마 구동 전압 설정 데이터를 추출하여 제 2 전압 생성부(197)에 제공한다.

상기 제 1 전압 생성부(195)는 데이터 추출부(193)로부터 공급되는 전압 설정 데이터에 대응되는 게이트 온 전압(VGH), 게이트 오프 전압(VGL) 및 공통 전압(Vcom) 각각을 생성하기 위한 제 1 내지 제 3 직류 전압 생성 회로를 포함한다.

상기 제 1 직류 전압 생성 회로는 디지털-아날로그 변환기를 통해 데이터 추출부(193)로부터 공급되는 게이트 온 전압 설정 데이터를 아날로그 형태로 변환하여 온도 정보(TI)에 대응되는 게이트 온 전압(VGH)을 생성한다. 이때, 온도 정보(TI)에 대응되는 게이트 온 전압(VGH)은 상온 환경(NTE)에서 제 1 온 전압 레벨(VGH1)을 가지며, 저온 환경(LTE)에서 제 1 온 전압 레벨(VGH1)보다 높은 제 2 온 전압 레벨(VGH2)을 가지며, 고온 환경(HTE)에서 제 1 온 전압 레벨(VGH1)보다 낮은 제 3 온 전압 레벨(VGH3)을 가질 수 있다.

상기 제 2 직류 전압 생성 회로는 디지털-아날로그 변환기를 통해 데이터 추출부(193)로부터 공급되는 게이트 오프 전압 설정 데이터를 아날로그 형태로 변환하여 온도 정보(TI)에 대응되는 게이트 오프 전압을 생성한다. 이때, 온도 정보(TI)에 대응되는 게이트 오프 전압(VGL)은 상온 환경(NTE)에서 제 1 오프 전압 레벨(VGL1)을 가지며, 저온 환경(LTE)에서 제 1 오프 전압 레벨(VGL1)보다 높은 제 2 오프 전압 레벨(VGL2)을 가지며, 고온 환경(HTE)에서 제 1 오프 전압 레벨(VGL1)보다 낮은 제 3 오프 전압 레벨(VGL3)을 가질 수 있다.

상기 제 3 직류 전압 생성 회로는 디지털-아날로그 변환기를 통해 데이터 추출부(193)로부터 공급되는 공통 전압 설정 데이터를 아날로그 형태로 변환하여 온도 정보(TI)에 대응되는 공통 전압(Vcom)을 생성한다. 이때, 온도 정보(TI)에 대응되는 공통 전압(Vcom)은 상온 환경(NTE)에서 제 1 공통 전압 레벨(Vcom1)을 가지며, 저온 환경(LTE)에서 제 1 공통 전압 레벨(Vcom1)보다 높은 제 2 공통 전압 레벨(Vcom2)을 가지며, 고온 환경(HTE)에서 제 1 공통 전압 레벨(Vcom1)보다 낮은 제 3 공통 전압 레벨(Vcom3)을 가질 수 있다.

제 1 내지 제 3 직류 전압 생성 회로는 하나의 전원 집적 회로로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 제 1 내지 제 3 직류 전압 생성 회로 중 적어도 하나는 별도의 전원 집적 회로로 구성될 수 있다.

상기 제 2 전압 생성부(197)는 디지털-아날로그 변환기를 통해 데이터 추출부(193)로부터 공급되는 감마 구동 전압 설정 데이터를 아날로그 형태로 변환하여 온도 정보(TI)에 대응되는 감마 구동 전압을 생성한다. 이때, 온도 정보(TI)에 대응되는 감마 구동 전압(Vdd_G)은 상온 환경(NTE)에서 제 1 구동 전압 레벨(Vdd_G1)을 가지며, 저온 환경(LTE)에서 제 1 구동 전압 레벨(Vdd_G1)보다 높은 제 2 구동 전압 레벨(Vdd_G2)을 가지며, 고온 환경(HTE)에서 제 1 구동 전압 레벨(Vdd_G1)보다 낮은 제 3 구동 전압 레벨(Vdd_G3)을 가질 수 있다.

이와 같은, 전압 생성 회로(190)는 온도 환경에 따른 디스플레이 패널(110)의 화질 특성에 따라 상기 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 공통 전압, 및 감마 구동 전압 중 미리 설정된 적어도 하나를 온도 정보(TI)에 따라 동적으로 가변할 수 있다.

도 7은 도 5에 도시된 터치 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 일 예에 따른 터치 구동부(173)는 채널 선택부(173a), 터치 구동 신호 생성부(173b), 터치 센싱부(173c), 및 터치 데이터 처리부(173d)를 포함한다.

상기 채널 선택부(173a)는 구동 제어부(171)로부터 공급되는 터치 동기 신호(Tsync)와 채널 선택 신호(CSS)에 기초하여 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각에 공통 전압(Vcom) 또는 터치 구동 신호(TDS)를 공급하거나 복수의 터치 라우팅 라인(RTL) 각각을 센싱 유닛(SU)에 연결한다. 여기서, 상기 채널 선택 신호(CSS)는 복수의 터치 전극(TE)에 대한 터치 센싱을 개별적으로 수행하기 위한 채널 개별 선택 신호이거나 적어도 2개 이상의 터치 전극(TE)을 그룹핑하여 그룹 터치 센싱을 수행하기 위한 채널 그룹 선택 신호일 수 있다. 일 예에 따른 채널 선택부(173a)는 터치 동기 신호(Tsync)와 채널 선택 신호(CSS)에 따라서 스위칭되는 복수의 선택 회로(SC)를 포함한다.

상기 복수의 선택 회로(SC) 각각은 터치 동기 신호(Tsync)의 제 1 구동 구간 동안, 전압 생성 회로(190)로부터 공급되는 공통 전압(Vcom)을 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각에 통해서 복수의 터치 전극(TE)에 동시에 공급한다. 그리고, 상기 복수의 선택 회로(SC) 각각은 터치 동기 신호(Tsync)의 제 2 구동 구간 동안, 터치 구동 신호 생성부(173b)로부터 공급되는 터치 구동 신호(TDS)를 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각을 통해서 해당 터치 전극(TE)에 공급한 후, 채널 선택 신호(CSS)에 따라 복수의 터치 라우팅 라인(TRL) 각각을 터치 센싱부(173c)에 연결한다.

상기 터치 구동 신호 생성부(173b)는 적어도 2개 이상의 터치 구동 펄스를 갖는 터치 구동 신호(TDS)를 생성하여 채널 선택부(173a)에 제공한다.

상기 터치 센싱부(173c)는 터치 동기 신호(Tsync)의 제 2 구동 구간 동안, 터치 구동 신호(TDS)를 기준 전압으로 사용하여 터치 전극(TE)의 정전 용량 변화에 대응되는 터치 로우 데이터(TRD)를 생성하여 터치 데이터 처리부(173d)에 제공한다. 이때, 터치 센싱부(173c)는 채널 개별 선택 신호에 응답하여 복수의 터치 전극(TE)에 대해 개별 터치 센싱을 수행하게 되고, 채널 그룹 선택 신호에 응답하여 복수의 터치 전극(TE)에 대해 그룹 터치 센싱을 수행할 수 있다. 일 예에 따른 터치 센싱부(173c)는 복수의 센싱 유닛(SU)을 포함한다.

상기 복수의 센싱 유닛(SU) 각각은 적분 회로를 이용하여 터치 전극(TE)의 정전 용량에 대응되는 터치 센싱 신호를 생성하고, 아날로그-디지털 변환 회로를 이용하여 터치 센싱 신호를 터치 로우 데이터(TRD)로 변환하여 터치 데이터 처리부(173d)에 제공한다. 여기서, 복수의 센싱 유닛(SU) 각각의 적분 회로는 터치 전극(TE)과 연결되는 반전 단자와 터치 구동 신호(TDS)이 공급되는 비반전 단자 및 터치 데이터 처리부(173d)에 연결된 출력 단자를 포함하는 연산 증폭기, 및 연산 증폭기의 반전 단자와 출력 단자 사이에 연결된 피드백 커패시터를 포함할 수 있다.

상기 터치 데이터 처리부(173d)는 터치 센싱부(173c)로부터 공급되는 터치 로우 데이터(TRD)를 내부 메모리에 임시 저장하고, 터치 레포트 신호에 응답하여 임시 저장된 터치 로우 데이터(TRD)를 구동 제어부(171)에 제공한다.

도 8은 도 5에 도시된 구동 제어부의 일부를 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 일 예에 따른 구동 제어부(171)는 메모리부(171-1a), 편차 산출부(117-1b), 및 온도 정보 생성부(117-1c)를 포함한다.

상기 메모리부(171-1a), 편차 산출부(117-1b), 및 온도 정보 생성부(117-1c)는 구동 제어부(171)에 내장된 온도 산출부(171-1)를 구성하지만, 온도 산출부(171-1)은 별도의 집적 회로로 구성되어 구동 제어부(171)의 외부에 마련되거나 터치 구동부에 내장될 수도 있다.

상기 메모리부(171-1a)는 기준 데이터와 저온 기준 편차와 고온 기준 편차 각각을 저장한다. 여기서, 기준 데이터는 상온 환경에서 수행되는 터치 센싱시 생성되는 제 1 기준 터치 로우 데이터로 설정된다. 상기 저온 기준 편차는 제 1 기준 터치 로우 데이터와 저온 환경에서 수행되는 터치 센싱시 생성되는 제 2 기준 터치 로우 데이터 간의 편차로 설정된다. 그리고, 상기 고온 기준 편차는 고온 환경에서 수행되는 터치 센싱시 생성되는 제 3 기준 터치 로우 데이터와 제 1 기준 터치 로우 데이터 간의 편차로 설정된다

상기 편차 산출부(171-1b)는 메모리부(171-1a)에 저장된 기준 데이터를 로딩하고, 입력되는 터치 로우 데이터(TRD)와 기준 데이터 간의 데이터 편차(Ddata)를 산출한다

일 예에 따른 편차 산출부(171-1b)는 적어도 하나의 터치 로우 데이터(TRD)와 기준 데이터 간의 데이터 편차(Ddata)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 일 예에 따른 편차 산출부(171-1b)는 도 7에 도시된 채널 선택부(173a)에 포함된 복수의 선택 회로 중 특정 선택 회로(SC)를 통해 센싱된 터치 로우 데이터를 수신하고, 수신된 터치 로우 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차(Ddata)를 산출할 수 있다. 이 경우, 본 예는 편차 산출부(171-1b)의 회로를 단순화할 수 있다.

다른 예에 따른 편차 산출부(171-1b)는 복수의 터치 로우 데이터를 평균화(또는 표준화(normalization))하여 터치 로우 평균 데이터를 산출하고, 터치 로우 평균 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차(Ddata)를 산출할 수 있다. 이 경우, 본 예는 온도 정보(TI)의 보다 정밀하게 산출할 수 있다.

상기 온도 정보 생성부(117-1c)는 메모리부(171-1a)에 저장된 저온 기준 편차와 고온 기준 편차를 각각 로딩하고, 저온 기준 편차와 고온 기준 편차 및 데이터 편차(Ddata)를 서로 비교하고 비교 결과에 따라 저온 환경과 상온 환경 및 고온 환경 중 어느 하나에 대응되는 온도 정보(TI)를 생성한다. 이에 따라, 본 예는 별도의 온도 센서 없이도 온도 정보(TI)를 생성할 수 있다.

일 예로, 온도 정보 생성부(117-1c)는, 편차 산출부(171-1b)에 의해 산출된 데이터 편차(Ddata)가 상온 기준 편차 범위에 포함될 경우, 상온 환경에 대응되는 온도 정보(TI)를 생성한다. 또한, 온도 정보 생성부(117-1c)는, 편차 산출부(171-1b)에 의해 산출된 데이터 편차(Ddata)가 저온 기준 편차 범위에 포함될 경우, 저온 환경에 대응되는 온도 정보(TI)를 생성한다. 그리고, 온도 정보 생성부(117-1c)는, 편차 산출부(171-1b)에 의해 산출된 데이터 편차(Ddata)가 고온 기준 편차 범위에 포함될 경우, 고온 환경에 대응되는 온도 정보(TI)를 생성한다.

한편, 아래의 표 1은 상온 환경(NTE), 저온 환경(LTE), 및 고온 환경(THE) 각각에 대한 터치 센싱의 시뮬레이션 결과에 따른 온도 환경별 터치 로우 데이터를 나타낸다. 표 1은 도 7에 도시된 채널 선택부(173a)에 포함된 복수의 선택 회로 중 특정 선택 회로(SC)를 통해 센싱된 터치 로우 데이터를 나타낸 것이다

[표 1]

표 1에서 알 수 있듯이, 터치 로우 데이터는 상온 환경(NTE), 저온 환경(LTE), 및 고온 환경(THE) 각각에서 상이한 값을 갖는다.

또한, 아래의 표 2는 터치 로우 데이터에 대한 상온 환경(NTE)과 저온 환경(LTE) 간의 차이(NTE-LTE), 및 터치 로우 데이터에 대한 고온 환경(HTE)과 상온 환경(NTE) 간의 차이(HTE-NTE)를 나타낸다.

[표 2]

표 2에서 알 수 있듯이, 온도 환경(NTE-LTE, HTE-NTE) 간의 터치 로우 데이터 차이의 수준이 명확하게 구분되는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 저온 기준 편차는 터치 로우 데이터에 대한 상온 환경(NTE)과 저온 환경(LTE) 간의 차이(NTE-LTE)를 기반으로 설정되고, 고온 기준 편차는 터치 로우 데이터에 대한 고온 환경(HTE)과 상온 환경(NTE) 간의 차이(HTE-NTE)를 기반으로 설정된다.

따라서, 구동 제어부(171)는 터치 로우 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차(Ddata)를 산출하고, 저온 기준 편차와 고온 기준 편차 및 데이터 편차(Ddata)를 서로 비교함으로써 저온 환경과 상온 환경 및 고온 환경 중 어느 하나에 대응되는 온도 정보(TI)를 산출함으로써 별도의 온도 센서 없이도 온도 정보를 산출할 수 있다.

이상과 같은, 본 출원에 따른 디스플레이 장치 및 전자 기기는 터치 로우 데이터를 기반으로 산출되는 온도 정보에 따라 패널 구동 전압을 생성함으로써 온도 환경 변화에 따라 발생되는 박막 트랜지스터의 특성 변화로 인한 화질 저하가 방지될 수 있다.

한편, 본 출원에 따른 전자 기기에서 액정 디스플레이 패널과 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 모듈은 유기 발광 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 모듈로 변경될 수 있으며, 이 경우에도 동일한 효과를 가질 수 있다.

나아가, 도 2에는 본 출원에 따른 전자 기기로서 스마트 폰(smart phone)이 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 본 출원에 따른 전자 기기는 터치 센싱 기능을 갖는 디스플레이 장치를 포함하는 휴대용 전자 기기, 텔레비전, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 또는 가전 기기 등에 적용될 수 있다. 여기서, 휴대용 전자 기기는 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 모바일 폰, 태블릿 PC(personal computer), 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 및 이동 통신 단말기 등이 될 수 있다.

이상에서 설명한 본 출원은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 출원의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 출원의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 디스플레이 모듈 110: 디스플레이 패널
170: 구동 회로 171: 구동 제어부
171-1a: 메모리부 171-1b: 편차 산출부
171-1c: 온도 정보 생성부 173: 터치 구동부
175: 구동 제어부 190: 전압 생성 회로
191: 메모리 소자 193: 전압 제어부
195: 제 1 전압 생성부 197: 제 2 전압 생성부
300: 하우징 500: 커버 윈도우

Claims (13)

1. 복수의 터치 전극을 갖는 디스플레이 패널; 및
   상기 복수의 터치 전극과 연결된 구동 회로를 포함하며,
   상기 구동 회로는 상기 복수의 터치 전극 중 적어도 하나의 터치 전극의 정전 용량을 센싱하여 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 생성하고 상기 적어도 하나의 터치 로우 데이터를 기반으로 온도 정보를 산출하는, 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 온도 정보에 대응되는 패널 구동 전압을 생성하는 전압 생성 회로를 더 포함하는, 디스플레이 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동 회로는,
   제 1 구동 구간 동안 상기 복수의 터치 전극 각각에 공통 전압을 동시에 공급하고,
   제 2 구동 구간 동안 상기 복수의 터치 전극 각각에 터치 구동 신호를 인가한 후 상기 복수의 터치 전극 각각의 정전 용량을 센싱하여 복수의 터치 로우 데이터를 생성하는, 디스플레이 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 구동 회로는 상기 복수의 터치 로우 데이터에 대한 터치 로우 평균 데이터를 산출하고, 터치 로우 평균 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차를 산출하고, 상기 데이터 편차를 기반으로 상기 온도 정보를 산출하는, 디스플레이 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 구동 회로는 상기 적어도 하나의 터치 로우 데이터와 기준 데이터 간의 데이터 편차를 산출하고, 상기 데이터 편차를 기반으로 상기 온도 정보를 산출하는, 디스플레이 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 구동 회로는 저온 기준 편차와 고온 기준 편차 및 상기 데이터 편차를 서로 비교하고 비교 결과에 따라 저온 환경과 상온 환경 및 고온 환경 중 어느 하나에 대응되는 상기 온도 정보를 산출하는, 디스플레이 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 구동 회로는 상기 온도 정보를 산출하는 구동 제어부를 포함하고,
   상기 구동 제어부는,
   상기 기준 데이터와 상기 저온 기준 편차와 상기 고온 기준 편차 각각이 저장된 메모리부;
   상기 터치 로우 데이터와 상기 기준 데이터 간의 상기 데이터 편차를 산출하는 편차 산출부; 및
   상기 저온 기준 편차와 상기 고온 기준 편차 및 상기 데이터 편차를 서로 비교하고 비교 결과에 따라 상기 저온 환경과 상기 상온 환경 및 상기 고온 환경 중 어느 하나에 대응되는 상기 온도 정보를 생성하는 온도 정보 생성부를 포함하는, 디스플레이 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 저온 환경에서의 패널 구동 전압은 상기 상온 환경에서의 패널 구동 전압보다 높으며,
   상기 고온 환경에서의 패널 구동 전압은 상기 상온 환경에서의 패널 구동 전압보다 낮은, 디스플레이 장치.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 디스플레이 패널은,
   상기 터치 전극과 중첩되는 게이트 라인; 및
   상기 터치 전극과 중첩되면서 상기 게이트 라인과 교차하는 데이터 라인을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 패널 구동 전압은 상기 공통 전압과 상기 게이트 라인에 공급되는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 공통 전압과 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압 중 적어도 하나는 상기 온도 정보에 따라 가변되는, 디스플레이 장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 구동 구간 동안 감마 구동 전압으로부터 전압 분배된 복수의 계조 전압을 이용하여 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하고 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하며,
    상기 패널 구동 전압은 상기 공통 전압과 상기 감마 전압과 상기 게이트 라인에 공급되는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 공통 전압과 상기 감마 구동 전압과 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압 중 적어도 하나는 상기 온도 정보에 따라 가변되는, 디스플레이 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전압 생성 회로는,
    상기 온도 정보를 기반으로 상기 공통 전압과 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압 중 적어도 하나를 생성하는 제 1 전압 생성부; 및
    상기 온도 정보를 기반으로 상기 감마 구동 전압을 생성하는 제 2 전압 생성부를 포함하는, 디스플레이 장치.
13. 수납 공간을 갖는 하우징;
    상기 수납 공간에 수납된 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈을 덮도록 상기 하우징에 지지된 커버 윈도우를 가지며,
    상기 디스플레이 모듈은 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 디스플레이 장치를 포함하는, 전자 기기.

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