KR20220008994A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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조현욱
임상현
이준성
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 표시 장치는, 주사 라인들에 연결된 화소들; 수평 동기 신호의 주기와 대응하는 주기로 턴-온 레벨의 주사 신호들을 상기 주사 라인들로 공급하는 주사 구동부; 상기 화소들 중 적어도 일부와 중첩하여 위치하는 제1 센서들 및 제2 센서들; 및 제1 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하고, 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 센서들에 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하고, 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 센서 구동부를 포함하고, 상기 제1 센싱 신호들은 n 개이고, 상기 n은 2보다 큰 정수이고, 상기 제1 센싱 신호들은 m 개의 제1 그룹들로 구획되고, 상기 m은 상기 n보다 작고 1보다 큰 정수이고, 각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호는 상기 수평 동기 신호와 동기화된다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
최근에는, 표시 화면에 표시된 객체를 사용자가 터치함으로써 쉽고 직관적으로 조작할 수 있는 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 표시 장치는 평면 상 서로 중첩된 센서부 및 표시부를 포함할 수 있다.
휴대성 증가를 위해서 표시 장치의 두께도 점점 얇아지는 추세이다. 따라서, 센서부와 표시부 간의 간격이 좁아지고, 센서부와 표시부 간의 전자기적인 간섭을 어떻게 해소할 지가 문제되고 있다.
해결하고자 하는 기술적 과제는, 물방울 등이 아닌 사용자의 정확한 터치 위치를 산출할 수 있고, 표시부의 왜곡을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 주사 라인들에 연결된 화소들; 수평 동기 신호의 주기(cycle)와 대응하는 주기로 턴-온 레벨의 주사 신호들을 상기 주사 라인들로 공급하는 주사 구동부; 상기 화소들 중 적어도 일부와 중첩하여 위치하는 제1 센서들 및 제2 센서들; 및 제1 센싱 기간(first sensing period) 동안 상기 제1 센서들에 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하고, 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 센서들에 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하고, 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 센서 구동부를 포함하고, 상기 제1 센싱 신호들은 n 개이고, 상기 n은 2보다 큰 정수이고, 상기 제1 센싱 신호들은 m 개의 제1 그룹들로 구획되고, 상기 m은 상기 n보다 작고 1보다 큰 정수이고, 각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호는 상기 수평 동기 신호와 동기화된다.
각각의 상기 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션(rising transition) 또는 폴링 트랜지션(falling transition)에 대응할 수 있다.
상기 수평 동기 신호는 복수의 펄스들을 포함하고, 각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호의 발생 시점은 상기 수평 동기 신호의 한 펄스의 발생 시점과 동일할 수 있다.
한 제1 그룹(one first group)의 최초의 제1 센싱 신호와 다음의 제1 센싱 신호 사이의 제1 시간 간격은 상기 한 제1 그룹의 마지막의 제1 센싱 신호와 다음 제1 그룹(next first group)의 최초의 제1 센싱 신호 사이의 제2 시간 간격과 다를 수 있다.
제1 프레임 기간 및 상기 제1 프레임 기간의 다음의 제2 프레임 기간 각각은 상기 제1 센싱 기간, 상기 제2 센싱 기간, 및 상기 제3 센싱 기간을 포함하고, 상기 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들의 반전 신호들(inversion signals)일 수 있다.
각각의 상기 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고, 상기 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 다음 제1 그룹의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 한 제1 그룹의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 동일한 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 다음 제1 그룹의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 한 제1 그룹의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 제2 센싱 신호들은 p 개이고, 상기 p는 2보다 큰 정수이고, 상기 제2 센싱 신호들은 q 개의 제2 그룹들로 구획되고, 상기 q는 상기 p보다 작고 1보다 큰 정수이고, 각각의 상기 제2 그룹들의 최초의 제2 센싱 신호는 상기 수평 동기 신호와 동기화될 수 있다.
한 제2 그룹의 최초의 제2 센싱 신호와 다음의 제2 센싱 신호 사이의 제3 시간 간격은 상기 한 제2 그룹의 마지막의 제2 센싱 신호와 다음 제2 그룹의 최초의 제2 센싱 신호 사이의 제4 시간 간격과 다를 수 있다.
각각의 상기 제2 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고, 상기 제2 프레임 기간의 상기 제2 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제2 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 다음 제2 그룹의 상기 제2 센싱 신호들은 상기 한 제2 그룹의 대응하는 상기 제2 센싱 신호들과 동일한 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 다음 제2 그룹의 상기 제2 센싱 신호들은 상기 한 제2 그룹의 대응하는 상기 제2 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 제3 센싱 신호들은 상기 수평 동기 신호와 동기화될 수 있다.
각각의 상기 제3 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고, 상기 제2 프레임 기간의 상기 제3 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제3 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 제1 프레임 기간의 제1 센싱 기간 동안 제1 센서들에 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계; 상기 제1 프레임 기간의 제2 센싱 기간 동안 제2 센서들에 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계; 및 상기 제1 프레임 기간의 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 단계를 포함하고, 상기 제1 센싱 신호들은 n 개이고, 상기 n은 2보다 큰 정수이고, 상기 제1 센싱 신호들은 m 개의 제1 그룹들로 구획되고, 상기 m은 상기 n보다 작고 1보다 큰 정수이고, 각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호는 수평 동기 신호와 동기화된다.
한 제1 그룹의 최초의 제1 센싱 신호와 다음의 제1 센싱 신호 사이의 제1 시간 간격은 상기 한 제1 그룹의 마지막의 제1 센싱 신호와 다음 제1 그룹의 최초의 제1 센싱 신호 사이의 제2 시간 간격과 다를 수 있다.
상기 구동 방법은, 상기 제1 프레임 기간 다음의 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 상기 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계; 상기 제2 프레임 기간의 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 센서들에 상기 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계; 및 상기 제2 프레임 기간의 상기 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 상기 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
각각의 상기 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고, 상기 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
상기 다음 제1 그룹의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 한 제1 그룹의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 물방울 등이 아닌 사용자의 정확한 터치 위치를 산출할 수 있고, 표시부의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시부 및 표시 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 화소부 및 데이터 분배부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 화소부 및 데이터 분배부의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 센서들 및 제2 센서들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 제3 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 센싱 기간 및 제2 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임 기간들과 센싱 기간들의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(1)는 패널(10) 및 패널(10)을 구동하기 위한 구동 회로부(20)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 패널(10)은 영상을 표시하기 위한 표시부(110)와 터치, 압력, 지문, 호버링(hovering) 등을 센싱하기 위한 센서부(120)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 패널(10)은 화소들(PXL) 및 화소들(PXL) 중 적어도 일부와 중첩하여 위치하는 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)를 포함할 수 있다. 구동 회로부(20)는 표시부(110)를 구동하기 위한 표시 구동부(210) 및 센서부(120)를 구동하기 위한 및 센서 구동부(220)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 표시부(110) 및 센서부(120)는 서로 별개로 제작된 후, 적어도 일 영역이 서로 중첩되도록 배치 및/또는 결합될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 표시부(110) 및 센서부(120)는 일체로 제작될 수도 있다. 예컨대, 센서부(120)는 표시부(110)를 구성하는 적어도 하나의 기판(일례로, 표시 패널의 상부 및/또는 하부 기판, 또는 박막 봉지층(Thin Film Encapsulation)), 또는 이외의 다른 절연층이나 각종 기능막(일례로, 광학층 또는 보호층) 상에 직접 형성될 수 있다.
한편, 도 1에서는 센서부(120)가 표시부(110)의 전면(예컨대, 영상이 표시되는 상부면) 측에 배치되는 것으로 도시하였으나, 센서부(120)의 위치가 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는, 센서부(120)가 표시부(110)의 배면 또는 양면에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 센서부(120)가 표시부(110)의 적어도 일측 가장자리 영역에 배치될 수도 있다.
표시부(110)는 표시 기판(111) 및 표시 기판(111)에 형성된 다수의 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 화소들(PXL)은 표시 기판(111)의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다.
표시 기판(111)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 주변에 배치되는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 표시부(110)의 중앙 영역에 배치되고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 표시부(110)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다.
표시 기판(111)은 경성 기판 또는 가요성 기판일 수 있으며, 그 재료나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 표시 기판(111)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다.
표시 영역(DA)에는 주사 라인들(SL) 및 데이터 라인들(DL)과, 주사 라인들(SL) 및 데이터 라인들(DL)에 접속되는 화소들(PXL)이 배치된다. 화소들(PXL)은 주사 라인들(SL)로부터 공급되는 턴-온 레벨의 주사 신호에 의해 선택되어 데이터 라인들(DL)로부터 데이터 신호를 공급받고, 데이터 신호에 대응하는 휘도의 빛을 방출한다. 이에 의해, 표시 영역(DA)에서 데이터 신호에 대응하는 영상이 표시된다. 본 발명에서 화소들(PXL)의 구조 및 구동 방법 등이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 화소들(PXL) 각각은 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 구동 방법의 화소로 구현될 수 있다. 이후에 도 3 내지 도 5를 참조하여, 예시적인 화소들(PXL)의 구조 및 구동 방법을 설명한다.
비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소들(PXL)에 연결되는 각종 배선들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다. 일례로, 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)으로 각종 전원 및 제어 신호를 공급하기 위한 다수의 배선들이 배치될 수 있으며, 이외에도 주사 구동부(scan driver) 등이 더 배치될 수 있다.
본 발명에서, 표시부(110)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 표시부(110)는 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display panel) 등과 같은 자발광 타입의 표시 패널로 구현될 수 있다. 또는, 표시부(110)는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel) 등과 같은 비발광 타입의 표시 패널로 구현될 수 있다. 표시부(110)가 비발광 타입으로 구현되는 경우, 표시 장치(1)는 백라이트 유닛(Back-light Unit)과 같은 광원을 추가적으로 구비할 수 있다.
센서부(120)는 센서 기판(121) 및 센서 기판(121) 상에 형성된 다수의 센서들(TX, RX)을 포함한다. 센서들(TX, RX)은 센서 기판(121) 상의 센싱 영역(SA)에 배치될 수 있다.
센서 기판(121)은, 터치 입력 등을 센싱할 수 있는 센싱 영역(SA)과, 센싱 영역(SA)을 둘러싸는 주변 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센싱 영역(SA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일 영역과 중첩되도록 배치될 수 있다. 일례로, 센싱 영역(SA)은 표시 영역(DA)에 대응하는 영역(예컨대, 표시 영역(DA)과 중첩되는 영역)으로 설정되고, 주변 영역(NSA)은 비표시 영역(NDA)에 대응하는 영역(예컨대, 비표시 영역(NDA)과 중첩되는 영역)으로 설정될 수 있다. 이 경우, 표시 영역(DA) 상에 터치 입력 등이 제공될 때, 센서부(120)를 통해 터치 입력을 검출할 수 있게 된다.
센서 기판(121)은 경성 또는 가요성의 기판일 수 있으며, 이외에도 적어도 한 층의 절연막으로 구성될 수 있다. 또한, 센서 기판(121)은 투명 또는 반투명의 투광성 기판일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명에서 센서 기판(121)의 재료 및 그 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 센서 기판(121)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 표시부(110)를 구성하는 적어도 하나의 기판(예컨대, 표시 기판(111), 봉지 기판 및/또는 박막 봉지층), 또는 표시부(110)의 내부 및/또는 외면에 배치되는 적어도 한 층의 절연막이나 기능막 등이 센서 기판(121)으로 이용될 수도 있다.
센싱 영역(SA)은 터치 입력에 반응할 수 있는 영역(즉, 센서의 활성 영역)으로 설정된다. 이를 위해, 센싱 영역(SA)에는 터치 입력 등을 센싱하기 위한 센서들(TX, RX)이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 센서들(TX, RX)은 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 각각의 제1 센서들(TX)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 센서들(TX)은 제2 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 직교하는 방향일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 센서들(TX)의 연장 방향 및 배열 방향은 종래의 다른 구성에 따를 수 있다. 각각의 제1 센서들(TX)은 비교적 넓은 면적의 제1 셀들(first cells)과 비교적 좁은 면적의 제1 브릿지들(first bridges)이 연결된 형태일 수 있다. 도 1에서 각각의 제1 셀들은 다이아몬드 형태로 도시되었으나, 원형, 사각형, 삼각형, 메쉬 형태(mesh form) 등 종래의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 브릿지들은 제1 셀들과 동일 층 상에서 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 브릿지들은 제1 셀들과 다른 층에서 형성되어, 인접한 제1 셀들을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 각각의 제2 센서들(RX)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 센서들(RX)은 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 센서들(RX)의 연장 방향 및 배열 방향은 종래의 다른 구성에 따를 수 있다. 각각의 제2 센서들(RX)은 비교적 넓은 면적의 제2 셀들과 비교적 좁은 면적의 제2 브릿지들이 연결된 형태일 수 있다. 도 1에서 각각의 제2 셀들은 다이아몬드 형태로 도시되었으나, 원형, 사각형, 삼각형, 메쉬 형태 등 종래의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 브릿지들은 제2 셀들과 동일 층 상에서 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 브릿지들은 제2 셀들과 다른 층에서 형성되어, 인접한 제2 셀들을 전기적으로 연결할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX) 각각은, 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 일례로, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 비롯한 다양한 금속 물질 중 적어도 하나, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이때, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은 메쉬 형태로 구성될 수 있다. 또한, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은, 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 등을 비롯한 다양한 투명 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은, 다양한 도전 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써, 도전성을 가질 수 있다. 또한, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX) 각각은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 그 단면 구조가 특별히 한정되지는 않는다.
한편, 센서부(120)의 주변 영역(NSA)에는 센서들(TX, RX)을 센서 구동부(220) 등과 전기적으로 연결하기 위한 센서 라인들이 집중적으로 배치될 수 있다.
구동 회로부(20)는, 표시부(110)를 구동하기 위한 표시 구동부(210) 및 센서부(120)를 구동하기 위한 센서 구동부(220)를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)는 서로 별개의 IC들(integrated chips)로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)의 적어도 일부분이 하나의 IC 내에 함께 집적될 수 있다.
표시 구동부(210)는 표시부(110)에 전기적으로 연결되어 화소들(PXL)을 구동한다. 예를 들어, 표시 구동부(210)는 데이터 구동부(12) 및 타이밍 제어부(11)를 포함할 수 있고, 주사 구동부(13) 및 데이터 분배부(15)는 표시부(110)의 비표시 영역(NDA)에 별도로 마운트(mount)될 수 있다(도 2 참조). 다른 실시예에서, 표시 구동부(210)는 데이터 구동부(12), 타이밍 제어부(11), 주사 구동부(13), 및 데이터 분배부(15)를 전부 또는 적어도 일부를 포함할 수도 있다.
센서 구동부(220)는 센서부(120)에 전기적으로 연결되어 센서부(120)를 구동한다. 센서 구동부(220)는, 센서 송신부 및 센서 수신부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센서 송신부 및 센서 수신부는 하나의 IC의 내부에 집적될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시부 및 표시 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시 구동부(210)는 데이터 구동부(12) 및 타이밍 제어부(11)를 포함할 수 있고, 표시부(110)는 주사 구동부(13) 및 데이터 분배부(15)를 포함할 수 있다. 하지만, 전술한 바와 같이, 각각의 기능부를 하나의 IC에 집적할 것인지, 복수의 IC들에 집적할 것인지, 표시 기판(111)에 마운트할 것인지는 표시 장치(1)의 사양(specification)에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 외부 프로세서로부터 각각의 프레임(frame)에 대한 계조 값들 및 제어 신호들을 수신할 수 있다. 제어 신호들은 수직 동기 신호(vertical synchronization signal), 수평 동기 신호(horizontal synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal)를 포함할 수 있다. 수직 동기 신호는 복수의 펄스들을 포함할 수 있고, 각각의 펄스들이 발생하는 시점을 기준으로 이전 프레임 기간이 종료되고 현재 프레임 기간이 시작됨을 가리킬 수 있다. 수직 동기 신호의 인접한 펄스들 간의 간격이 1 프레임 기간에 해당할 수 있다. 수평 동기 신호는 복수의 펄스들을 포함할 수 있고, 각각의 펄스들이 발생하는 시점을 기준으로 이전 수평 기간(horizontal period)이 종료되고 새로운 수평 기간이 시작됨을 가리킬 수 있다. 수평 동기 신호의 인접한 펄스들 간의 간격이 1 수평 기간에 해당할 수 있다. 데이터 인에이블 신호는 수평 기간에서 RGB 데이터가 공급됨을 가리킬 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 표시 장치(1)의 사양에 대응하도록 계조 값들을 렌더링(rendering)할 수 있다. 예를 들어, 외부 프로세서는 각각의 단위 도트(unit dot)에 대해서 적색 계조 값, 녹색 계조 값, 청색 계조 값을 제공할 수 있다. 예를 들어, 화소부(14)가 RGB stripe 구조인 경우, 각각의 계조 값에 화소가 1대 1 대응할 수 있다. 이러한 경우 계조 값들의 렌더링이 불필요할 수 있다. 하지만, 예를 들어, 화소부(14)가 펜타일(pentile) 구조인 경우, 인접한 단위 도트끼리 화소를 공유하므로, 각각의 계조 값에 화소가 1대 1 대응하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 계조 값들의 렌더링이 필요할 수 있다. 렌더링되거나 렌더링되지 않은 계조 값들은 데이터 구동부(12)로 제공될 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 데이터 구동부(12)에 데이터 제어 신호를 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 주사 구동부(13)에 주사 제어 신호를 제공할 수 있다.
데이터 구동부(12)는 타이밍 제어부(11)로부터 수신한 계조 값들 및 데이터 제어 신호를 이용하여 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)로 제공할 데이터 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(12)는 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)로, 제1 기간 동안 제1 데이터 신호들을 제공하고, 제1 기간 이후의 제2 기간 동안 제2 데이터 신호들을 제공하고, 제2 기간 이후의 제3 기간 동안 제3 데이터 신호들을 제공하고, 제3 기간 이후의 제4 기간 동안 제4 데이터 신호들을 제공할 수 있다.
주사 구동부(13)는 타이밍 제어부(11)로부터 수신한 클록 신호, 주사 시작 신호 등을 이용하여, 주사 라인들(SL1, SL2)에 제공할 주사 신호들을 생성할 수 있다. 주사 구동부(13)는 주사 라인들(SL1, SL2)에 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 주사 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(13)는 수평 동기 신호의 주기(cycle)와 대응하는 주기로 턴-온 레벨의 주사 신호들을 주사 라인들로 공급할 수 있다(도 8 참조). 주사 구동부(13)는 시프트 레지스터(shift register) 형태로 구성된 주사 스테이지들을 포함할 수 있다. 주사 구동부(13)는 클록 신호의 제어에 따라 턴-온 레벨의 펄스 형태인 주사 시작 신호를 다음 주사 스테이지로 순차적으로 전달하는 방식으로 주사 신호들을 생성할 수 있다.
화소부(14)는 화소들(PXL)을 포함한다. 각각의 화소들(PXL)은 대응하는 데이터 라인 및 주사 라인에 연결될 수 있다. 화소들(PXL)은 제1 색상의 광을 방출하는 화소들, 제2 색상의 광을 방출하는 화소들, 및 제3 색상의 광을 방출하는 화소들을 포함할 수 있다. 제1 색상, 제2 색상, 및 제3 색상은 서로 다른 색상일 수 있다. 예를 들어, 제1 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 한가지 색상일 수 있고, 제2 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 제1 색상이 아닌 한가지 색상일 수 있고, 제3 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 제1 색상 및 제2 색상이 아닌 나머지 색상일 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 색상들로 적색, 녹색, 및 청색 대신 마젠타(magenta), 시안(cyan), 및 옐로우(yellow)가 사용될 수도 있다. 다만, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 제1 내지 제3 색상들로 적색, 녹색, 및 청색이 사용되며, 마젠타는 적색 및 청색의 조합, 시안은 녹색 및 청색의 조합, 옐로우는 적색 및 녹색의 조합으로 표현되는 것으로 설명한다.
데이터 분배부(15)는 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)과 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, DL4)을 선택적으로 연결시킬 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DL4)의 개수는 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)의 개수보다 클 수 있다. 예를 들어, 데이터 라인들(DL1~DL4)의 개수는 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)의 개수의 정수배에 해당할 수 있다. 데이터 분배부(15)는 일종의 디멀티플렉서(demultiplexer)일 수 있다.
예를 들어, 데이터 출력 라인들(DO1, DO2) 대 데이터 라인들(DL1~ DL4)의 비율은 1:2일 수 있다. 예를 들어, 데이터 분배부(15)는 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)을 홀수 번째 데이터 라인들 또는 짝수 번째 데이터 라인들에 교번하여 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 데이터 분배부(15)는 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)을, 제1 기간 동안 제1 데이터 라인들(DL1, DL3)과 연결하고, 제2 기간 동안 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)과 연결하고, 제3 기간 동안 제1 데이터 라인들(DL1, DL3)과 연결하고, 제4 기간 동안 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)과 연결할 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 화소부 및 데이터 분배부를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 데이터 분배부(15)는 제1 트랜지스터들(M11, M12) 및 제2 트랜지스터들(M21, M22)을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터들(M11, M12)의 게이트 전극은 제1 제어 라인(CL1)에 연결되고, 제1 전극들은 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)에 연결되고, 제2 전극들은 제1 데이터 라인들(DL1, DL3)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터들(M21, M22)의 게이트 전극은 제2 제어 라인(CL2)에 연결되고, 제1 전극들은 데이터 출력 라인들(DO1, DO2)에 연결되고, 제2 전극들은 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 데이터 분배부(15)는 입력 대 출력의 비율이 1:2인 디멀티플렉서일 수 있다.
제1 트랜지스터들(M11, M12)의 턴-온 기간과 제2 트랜지스터들(M21, M22)의 턴-온 기간은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 타이밍 제어부(11)는 제1 트랜지스터들(M11, M12) 및 제2 트랜지스터들(M21, M22)이 교번적으로 턴-온되도록 제1 및 제2 제어 라인들(CL1, CL2)로 턴-온 레벨의 제어 신호들을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 트랜지스터들(M11, M12)의 개수와 제2 트랜지스터들(M21, M22)의 개수는 동일할 수 있다. 또한, 제1 데이터 라인들(DL1, DL3) 및 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)의 개수는 동일할 수 있다. 제1 데이터 라인들(DL1, DL3) 및 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)은 서로 교번하도록 배열될 수 있다.
예를 들어, 화소부(14)는 펜타일(pentile) 구조로 배열된 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4, PX5, PX6, PX7, PX8)을 포함할 수 있다. 제1 주사 라인(SL1)에는 제1 화소들(PX1, PX2, PX5, PX6)이 연결될 수 있다. 제1 화소들(PX1, PX2, PX5, PX6)은, 제1 주사 라인(SL1)의 연장 방향을 따라서, 적색, 녹색, 청색, 및 녹색이 순차적으로 반복되도록 구성될 수 있다. 제1 화소들(PX1, PX2, PX5, PX6)은 서로 다른 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, DL4)에 연결될 수 있다.
또한, 제2 주사 라인(SL2)에는 제2 화소들(PX3, PX4, PX7, PX8)이 연결될 수 있다. 제2 화소들(PX3, PX4, PX7, PX8)은, 제2 주사 라인(SL2)의 연장 방향을 따라서, 청색, 녹색, 적색, 및 녹색이 순차적으로 반복되도록 구성될 수 있다. 제2 화소들(PX3, PX4, PX7, PX8)은 서로 다른 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, DL4)에 연결될 수 있다.
제1 데이터 라인(DL1)에는, 제1 데이터 라인(DL1)의 연장 방향을 따라서, 적색 및 청색 화소들이 순차적으로 반복되도록 연결될 수 있다. 제2 및 제4 데이터 라인들(DL2, DL4)에는, 제2 및 제4 데이터 라인들(DL2, DL4)의 연장 방향을 따라서, 녹색 화소들이 순차적으로 연결될 수 있다. 제3 데이터 라인(DL3)에는, 제3 데이터 라인(DL3)의 연장 방향을 따라서, 청색 및 적색 화소들이 순차적으로 반복되도록 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 예시적인 제1 화소(PX1)가 도시된다. 다른 화소들(PX2~PX8) 또한 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 중복된 설명은 생략한다.
트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극에 연결되고, 제1 전극은 제1 전원 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극은 발광 다이오드(LD)의 애노드에 연결될 수 있다. 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로 명명될 수 있다.
트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 주사 라인(SL1)에 연결되고, 제1 전극은 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되고, 제2 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극에 연결될 수 있다. 트랜지스터(T2)는 스캔 트랜지스터로 명명될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극은 제1 전원 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극은 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결될 수 있다.
발광 다이오드(LD)는 애노드가 트랜지스터(T1)의 제2 전극에 연결되고, 캐소드가 제2 전원 라인(ELVSSL)에 연결될 수 있다. 발광 다이오드(LD)의 발광 기간 동안, 제1 전원 라인(ELVDDL)에 인가되는 제1 전원 전압은 제2 전원 라인(ELVSSL)에 인가되는 제2 전원 전압보다 클 수 있다.
여기서, 트랜지스터들(T1, T2, M11, M12, M21, M22)은 P 형 트랜지스터로 도시되었지만, 당업자라면 신호의 위상을 반전시켜 적어도 하나의 트랜지스터를 N 형 트랜지스터로 대체하여 사용할 수도 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 화소부 및 데이터 분배부의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 시점(t1a)에서, 제1 제어 라인(CL1)에 턴-온 레벨(로우 레벨)의 제1 제어 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 제1 트랜지스터들(M11, M12)이 턴-온되고, 제1 데이터 출력 라인(DO1)과 제1 데이터 라인(DL1)이 연결되고, 제2 데이터 출력 라인(DO2)과 제1 데이터 라인(DL3)이 연결된다. 이때, 데이터 구동부(12)는 제1 데이터 출력 라인(DO1)으로 제1 데이터 신호(PXD1)을 출력하고, 제2 데이터 출력 라인(DO2)으로 제1 데이터 신호(PXD5)를 출력할 수 있다. 따라서, 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 데이터 신호(PXD1)로 충전되고, 제1 데이터 라인(DL3)은 제1 데이터 신호(PXD5)로 충전될 수 있다. 시점(t1a)부터 턴-오프 레벨의 제1 제어 신호가 인가되는 시점까지를 제1 기간이라고 할 수 있다.
다음으로, 시점(t2a)에서, 제2 제어 라인(CL2)에 턴-온 레벨의 제2 제어 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 제2 트랜지스터들(M21, M22)이 턴-온되고, 제1 데이터 출력 라인(DO1)과 제2 데이터 라인(DL2)이 연결되고, 제2 데이터 출력 라인(DO2)과 제2 데이터 라인(DL4)이 연결된다. 이때, 제2 데이터 라인(DL2)은 제2 데이터 신호(PXD2)로 충전되고, 제2 데이터 라인(DL4)은 제2 데이터 신호(PXD6)로 충전될 수 있다. 시점(t2a)부터 턴-오프 레벨의 제2 제어 신호가 인가되는 시점까지를 제2 기간이라고 할 수 있다.
다음으로, 시점(t3a)에서, 제1 주사 라인(SL1)에 턴-온 레벨의 제1 주사 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 제1 화소들(PX1, PX2, PX5, PX6)은 제1 데이터 라인들(DL1, DL3) 및 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)에 충전된 데이터 신호들을 수신할 수 있다. 본 실시예에서, 시점(t3a)은 제2 기간 중에 위치할 수 있다.
다음으로, 시점(t4a)에서, 제1 제어 라인(CL1)에 턴-온 레벨의 제1 제어 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 제1 트랜지스터들(M11, M12)이 턴-온되고, 제1 데이터 출력 라인(DO1)과 제1 데이터 라인(DL1)이 연결되고, 제2 데이터 출력 라인(DO2)과 제1 데이터 라인(DL3)이 연결된다. 이때, 제1 데이터 라인(DL1)은 제3 데이터 신호(PXD3)로 충전되고, 제1 데이터 라인(DL3)은 제3 데이터 신호(PXD7)로 충전될 수 있다. 시점(t4a)부터 턴-오프 레벨의 제1 제어 신호가 인가되는 시점까지를 제3 기간이라고 할 수 있다.
다음으로, 시점(t5a)에서, 제2 제어 라인(CL2)에 턴-온 레벨의 제2 제어 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 제2 트랜지스터들(M21, M22)이 턴-온되고, 제1 데이터 출력 라인(DO1)과 제2 데이터 라인(DL2)이 연결되고, 제2 데이터 출력 라인(DO2)과 제2 데이터 라인(DL4)이 연결된다. 이때, 제2 데이터 라인(DL2)은 제4 데이터 신호(PXD4)로 충전되고, 제2 데이터 라인(DL4)은 제4 데이터 신호(PXD8)로 충전될 수 있다. 시점(t5a)부터 턴-오프 레벨의 제2 제어 신호가 인가되는 시점까지를 제4 기간이라고 할 수 있다.
다음으로, 시점(t6a)에서, 제2 주사 라인(SL2)에 턴-온 레벨의 제2 주사 신호가 인가될 수 있다. 이에 따라, 제2 화소들(PX3, PX4, PX7, PX8)은 제1 데이터 라인들(DL1, DL3) 및 제2 데이터 라인들(DL2, DL4)에 충전된 데이터 신호들을 수신할 수 있다. 본 실시예에서 시점(t6a)은 제4 기간 중에 위치할 수 있다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 센서들 및 제2 센서들을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 센싱 영역(SA)에 위치한 제1 센서들(TX1, TX2, TX3, TX4) 및 제2 센서들(RX1, RX2, RX3, RX4)이 예시적으로 도시된다. 설명의 편의를 위해서 센싱 영역(SA)에 4 개의 제1 센서들(TX1~TX4)이 배치되고, 4 개의 제2 센서들(RX1~RX4)이 배치되는 것으로 가정한다.
제1 센서들(TX1~TX4) 및 제2 센서들(RX1~RX4)에 대한 설명은 도 1의 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)에 대한 설명과 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 제3 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
제3 센싱 기간(MSP)은 센서부(120) 및 센서 구동부(220)가 상호 정전 용량 모드(mutual capacitance mode)로 구동되는 기간일 수 있다. 도 7에서는 어느 한 센서 채널(222)을 중심으로 센서부(120) 및 센서 구동부(220)의 구성을 도시하기로 한다.
센서 구동부(220)는 센서 수신부(TSC) 및 센서 송신부(TDC)를 포함할 수 있다. 제3 센싱 기간에서, 센서 송신부(TDC)는 제1 센서들(TX)과 연결되고, 센서 수신부(TSC)는 제2 센서들(RX)과 연결될 수 있다.
센서 수신부(TSC)는 연산 증폭기(AMP), 아날로그 디지털 변환기(224), 및 프로세서(226)를 포함할 수 있다. 일례로, 각각의 센서 채널(222)은 적어도 하나의 연산 증폭기(AMP)를 포함하는 AFE(analog front end)로 구현될 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(224) 및 프로세서(226)는 각각의 센서 채널(222) 마다 구비될 수도 있고, 복수의 센서 채널들(222)에 공유될 수도 있다.
연산 증폭기(AMP)는 제1 입력 단자(IN1)가 대응하는 제2 센서와 연결되고, 제2 입력 단자(IN2)가 기준 전원(GND)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 입력 단자(IN1)는 반전 단자이고, 제2 입력 단자(IN2)는 비반전 단자일 수 있다. 기준 전원(GND)은 그라운드 전압이거나 특정 크기의 전압일 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(224)는 연산 증폭기(AMP)의 출력 단자(OUT1)와 연결될 수 있다. 커패시터(Ca) 및 스위치(SWr)는 제1 입력 단자(IN1) 및 출력 단자(OUT1) 사이에서 병렬로 연결될 수 있다.
제3 센싱 기간(MSP) 동안, 센서 구동부(220)(예를 들어, 센서 송신부(TDC))는 제1 센서들(TX1~TX4)에 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 센서 구동부(220)는 1 수평 기간(1H) 동안 제1 센서(TX1)에 적어도 1 회의 제3 센싱 신호를 공급하고, 다음 수평 기간 동안 제1 센서(TX2)에 적어도 1 회의 제3 센싱 신호를 공급할 수 있다.
제3 센싱 신호들은 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 서로 다른 제1 센서들(TX1, TX2)에 대한 제3 센싱 신호들의 공급 주기(cycle)는 1 수평 기간(1 horizontal period, 1H)과 동일할 수 있다. 즉, 제3 센싱 신호들은 수평 동기 신호(Hsync)의 주파수와 동일한 주파수 성분을 포함할 수 있다. 각각의 제1 센서들(TX1, TX2)에 대한 제3 센싱 신호들의 공급 개수는 서로 동일할 수 있다.
도 8을 참조하면, 센서 구동부(220)가 1 수평 기간(1H) 중 시점들(t1b, t2b)에서 제1 센서(TX1)에 2 회의 제3 센싱 신호들을 공급하는 예시가 도시된다. 이때, 해당 수평 기간(1H) 중 다른 제1 센서들(TX2~TX4)에는 제3 센싱 신호가 공급되지 않을 수 있다.
각각의 제3 센싱 신호들은 라이징 트랜지션(rising transition) 또는 폴링 트랜지션(falling transition)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 시점(t1b)의 제3 센싱 신호는 라이징 트랜지션에 대응할 수 있다. 즉, 시점(t1b)에서 제3 센싱 신호는 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승할 수 있다. 시점(t2b)의 제3 센싱 신호는 폴링 트랜지션에 대응할 수 있다. 즉, 시점(t2b)에서 제3 센싱 신호는 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강할 수 있다.
제3 센싱 신호들이 공급되는 시점들(t1b, t2b)은 제2 제어 라인(CL2)에 턴-온 레벨의 제2 제어 신호가 인가되는 기간에 포함될 수 있다. 해당 기간 동안 화소부(14)의 전압들(예를 들어, 데이터 라인들(DL1~DL4)의 전압들)은 데이터 구동부(12)에 의해 지지되므로(플로팅 상태(floating state)가 아니므로), 제3 센싱 신호들이 발생하더라도 데이터 신호들에 왜곡이 발생할 가능성이 작다.
센서 수신부(TSC)는 복수의 제2 센서들(RX)에 연결된 복수의 센서 채널들(222)을 포함할 수 있다. 각각의 센서 채널들(222)은 대응하는 제2 센서로부터 제3 센싱 신호들에 대응하는 제3 샘플링 신호들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 시점(t1b)에 제1 센서(TX1)에 인가된 제3 센싱 신호에 대응하여, 제2 센서들(RX1~RX4)에 연결된 센서 채널들(222)은 제3 샘플링 신호들을 독립적으로 수신할 수 있다. 또한, 시점(t2b)에 제1 센서(TX1)에 인가된 제3 센싱 신호에 대응하여, 제2 센서들(RX1~RX4)에 연결된 센서 채널들(222)은 제3 샘플링 신호들을 독립적으로 수신할 수 있다.
센싱 영역(SA) 상에서, 사용자 손가락 등의 객체(OBJ)의 위치에 따라서, 제1 센서들(TX1~TX4) 및 제2 센서들(RX1~RX4) 간의 상호 정전 용량이 서로 달라질 수 있고, 이에 따라 센서 채널들(222)이 수신한 제3 샘플링 신호들도 서로 다를 수 있다. 이러한 제3 샘플링 신호들의 차이를 이용하여, 객체(OBJ)의 터치 위치를 검출할 수 있다.
센서 채널(222)은 제1 및 제2 입력 단자(IN1, IN2)의 전압 차에 대응하는 출력 신호를 발생할 수 있다. 예컨대, 센서 채널(222)은 제1 및 제2 입력 단자(IN1, IN2)의 차전압을 소정의 게인(gain)에 대응하는 정도로 증폭하여 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 센서 채널(222)은 적분기로 구현될 수 있다. 이 경우, 연산 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자(IN1)와 출력 단자(OUT1)의 사이에는 커패시터(Ca) 및 스위치(SWr)가 서로 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3 샘플링 신호를 수신하기 전 스위치(SWr)가 턴-온됨으로써, 커패시터(Ca)의 전하들을 초기화시킬 수 있다. 제3 샘플링 신호의 수신 시점에는 스위치(SWr)가 턴-오프 상태일 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(224)는 각각의 센서 채널들(222)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 프로세서(226)는 이러한 디지털 신호를 분석하여 사용자 입력을 검출할 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 센싱 기간 및 제2 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에서는 어느 한 센서 채널(222)을 중심으로 센서부(120) 및 센서 구동부(220)의 구성을 도시하기로 한다. 센서 수신부(TSC) 및 센서 송신부(TDC)의 내부 구성은 도 7의 경우와 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 대한 중복된 설명은 생략하고, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
도 10을 참조하면, 제1 센싱 기간(STP)은 센서부(120) 및 센서 구동부(220)가 자기 정전 용량 모드(self-capacitance mode)로 구동되는 기간일 수 있다. 제1 센싱 기간(STP)에서, 각 센서 채널(222)의 제2 입력 단자(IN2)에는 센서 송신부(TDC)가 연결되고, 각 센서 채널(222)의 제1 입력 단자(IN1)에는 대응하는 제1 센서가 연결될 수 있다.
예를 들어, 제1 센싱 기간(STP) 동안, 센서 송신부(TDC)는 각 센서 채널(222)의 제2 입력 단자(IN2)로 제1 센싱 신호를 공급할 수 있다. 이때, 연산 증폭기(AMP)의 특성에 따라 제1 입력 단자(IN1)에 연결된 제1 센서에 제1 센싱 신호가 공급될 수 있다. 한 실시예에서, 센서 구동부(220)는 제1 센싱 기간(STP) 동안 제1 센서들(TX1~TX4)에 제1 센싱 신호들을 동시에 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참조하면, 1 수평 기간(1H) 내의 각 시점들(t1c, t2c, t3c, t4c, t5c, t6c)에서 제1 센싱 신호들은 제1 센서들(TX1~TX4)에 동시에 공급될 수 있다. 이때, 제2 센서들(RX1~RX4)은 별도의 기준 전압이 인가되거나, 플로팅 상태일 수 있다.
예를 들어, 센서 구동부(220)는 수평 동기 신호(Hsync)의 주파수와는 다른 주파수로 제1 센싱 신호들을 공급할 수 있다. 이에 따라, 제3 센싱 신호들의 주파수와 다른 주파수로 제1 센싱 신호들이 공급됨에 따라, 센서 구동부(220)는 외부 동일 주파수의 노이즈에 의한 터치 오동작에 대해 강인해질 수 있다.
각각의 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응할 수 있다. 예를 들어, 시점들(t1c, t3c, t5c)의 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션에 대응할 수 있다. 즉, 시점들(t1c, t3c, t5c)에서 제1 센싱 신호들은 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승할 수 있다. 시점들(t2c, t4c, t6c)의 제1 센싱 신호들은 폴링 트랜지션에 대응할 수 있다. 즉, 시점들(t2c, t4c, t6c)에서 제1 센싱 신호들은 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강할 수 있다.
제1 센서들(TX1~TX4)은 자기 정전 용량을 가질 수 있다. 이때, 사용자 손가락 등의 객체(OBJ)가 제1 센서들(TX1~TX4)에 근접한 경우, 객체 표면(OE)과 형성된 정전 용량에 따라 제1 센서들(TX1~TX4)의 자기 정전 용량이 변화할 수 있다. 이러한 자기 정전 용량이 반영된 제1 센싱 신호를 제1 샘플링 신호라고 할 수 있다. 제1 센서들(TX1~TX4)에 대한 제1 샘플링 신호들의 차이를 이용하여, 제2 방향(DR2)에 대한 객체(OBJ)의 터치 위치를 검출할 수 있다.
도 11을 참조하면, 제2 센싱 기간(SRP)은 센서부(120) 및 센서 구동부(220)가 자기 정전 용량 모드로 구동되는 기간일 수 있다. 제2 센싱 기간(SRP)에서, 각 센서 채널(222)의 제2 입력 단자(IN2)에는 센서 송신부(TDC)가 연결되고, 각 센서 채널(222)의 제1 입력 단자(IN1)에는 대응하는 제2 센서가 연결될 수 있다.
예를 들어, 제2 센싱 기간(SRP) 동안, 센서 송신부(TDC)는 각 센서 채널(222)의 제2 입력 단자(IN2)로 제2 센싱 신호를 공급할 수 있다. 이때, 연산 증폭기(AMP)의 특성에 따라 제1 입력 단자(IN1)에 연결된 제2 센서에 제2 센싱 신호가 공급될 수 있다. 한 실시예에서, 센서 구동부(220)는 제2 센싱 기간(SRP) 동안 제2 센서들(RX1~RX4)에 제2 센싱 신호들을 동시에 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 11을 참조하면, 1 수평 기간(1H) 내의 각 시점들(t1d, t2d, t3d, t4d, t5d, t6d)에서 제2 센싱 신호들은 제2 센서들(RX1~RX4)에 동시에 공급될 수 있다. 이때, 제1 센서들(TX1~TX4)은 별도의 기준 전압이 인가되거나, 플로팅 상태일 수 있다.
예를 들어, 센서 구동부(220)는 수평 동기 신호(Hsync)의 주파수와는 다른 주파수로 제2 센싱 신호들을 공급할 수 있다. 이에 따라, 제3 센싱 신호들의 주파수와 다른 주파수로 제2 센싱 신호들이 공급됨에 따라, 센서 구동부(220)는 외부 동일 주파수의 노이즈에 의한 터치 오동작에 대해 강인해질 수 있다.
각각의 제2 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응할 수 있다. 예를 들어, 시점들(t1d, t3d, t5d)의 제2 센싱 신호들은 라이징 트랜지션에 대응할 수 있다. 즉, 시점들(t1d, t3d, t5d)에서 제2 센싱 신호들은 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승할 수 있다. 시점들(t2d, t4d, t6d)의 제2 센싱 신호들은 폴링 트랜지션에 대응할 수 있다. 즉, 시점들(t2d, t4d, t6d)에서 제2 센싱 신호들은 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강할 수 있다.
제2 센서들(RX1~RX4)은 자기 정전 용량을 가질 수 있다. 이때, 사용자 손가락 등의 객체(OBJ)가 제2 센서들(RX1~RX4)에 근접한 경우, 객체 표면(OE)과 형성된 정전 용량에 따라 제2 센서들(RX1~RX4)의 자기 정전 용량이 변화할 수 있다. 이러한 자기 정전 용량이 반영된 제2 센싱 신호를 제2 샘플링 신호라고 할 수 있다. 제2 센서들(RX1~RX4)에 대한 제2 샘플링 신호들의 차이를 이용하여, 제1 방향(DR1)에 대한 객체(OBJ)의 터치 위치를 검출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임 기간들과 센싱 기간들의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 프레임 기간(FP1)은 제1 센싱 기간들(STP1, STP2), 제2 센싱 기간들(SRP1, SRP2), 및 제3 센싱 기간들(MSP1, MSP2)을 포함할 수 있다. 제1 프레임 기간(FP1)의 다음의 제2 프레임 기간(FP2)은 제1 프레임 기간(FP1)과 마찬가지로 제1 센싱 기간들, 제2 센싱 기간들, 및 제3 센싱 기간들을 포함할 수 있다. 각각의 프레임 기간들(FP1, FP2)은 수직 동기 신호(Vsync)의 펄스들의 주기와 대응할 수 있다.
제1 프레임 기간(FP1)은 적어도 하나의 제1 센싱 기간(STP1), 적어도 하나의 제2 센싱 기간(SRP1), 및 적어도 하나의 제3 센싱 기간(MSP1)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 센싱 영역(SA)에 일부 영역에 물방울이 떨어지고, 다른 일부 영역에 사용자의 터치가 이루어진 경우를 가정한다. 제3 센싱 기간(MSP1) 동안 물방울의 위치 및 터치 위치를 정밀하게 센싱할 수 있지만, 물방울과 터치를 구별하지는 못할 수 있다.
이를 보완하기 위하여, 제1 센싱 기간(STP1) 및 제2 센싱 기간(SRP1)이 제공될 수 있다. 제1 센싱 기간(STP1)에 검출된 제2 방향(DR2)에 대한 객체(OBJ)의 터치 위치와 제2 센싱 기간(SRP1)에 검출된 제1 방향(DR1)에 대한 객체(OBJ)의 터치 위치를 조합하여, 사용자의 터치 위치를 대략적으로 센싱할 수 있다. 제1 센싱 기간(STP1) 및 제2 센싱 기간(SRP1)에서 물방울의 위치는 센싱되지 않을 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 센싱 기간들(STP1, SRP1)을 이용하면 제3 센싱 기간(MSP1)에서 물방울에 의한 센싱 결과를 제외시킴으로써 사용자의 정확한 터치 위치를 산출할 수 있다.
센서 구동부(220)는 제1 센싱 기간(STP2), 제2 센싱 기간(SRP2), 및 제3 센싱 기간(MSP2)에서, 제1 센싱 기간(STP1), 제2 센싱 기간(SRP1), 및 제3 센싱 기간(MSP1)과 동일하게 구동될 수 있으므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
제1 센싱 신호들은 n 개이고, n은 2보다 큰 정수일 수 있다. 이때, 제1 센싱 신호들은 m 개의 제1 그룹들(SG1, SG2, SG3)로 구획되고, m은 n보다 작고 1보다 큰 정수일 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면, 각각의 제1 그룹들(SG1, SG2, SG3)은 8 개의 제1 센싱 신호들을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 각각의 제1 그룹들(SG1, SG2, SG3)의 최초의 제1 센싱 신호는 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 수평 동기 신호(Hsync)는 복수의 펄스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(SG1)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)는 시점(t1e)에서 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(SG1)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)의 발생 시점(t1e)은 수평 동기 신호(Hsync)의 한 펄스의 발생 시점(t1e)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(SG2)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)는 시점(t2e)에서 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(SG2)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)의 발생 시점(t2e)은 수평 동기 신호(Hsync)의 한 펄스의 발생 시점(t2e)과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(SG3)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)는 시점(t3e)에서 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(SG3)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)의 발생 시점(t3e)은 수평 동기 신호(Hsync)의 한 펄스의 발생 시점(t3e)과 동일할 수 있다.
한 제1 그룹(SG1)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)와 다음의 제1 센싱 신호(폴링 트랜지션) 사이의 제1 시간 간격(SP1)은 한 제1 그룹(SG1)의 마지막의 제1 센싱 신호(폴링 트랜지션)와 다음 제1 그룹(SG2)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션) 사이의 제2 시간 간격(SP2)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 시간 간격(SP2)을 제외하고, 한 제1 그룹(SG1)의 인접한 제1 센싱 신호들 간의 시간 간격들은 제1 시간 간격(SP1)으로 동일할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따르면 제1 센싱 신호들은 그룹 단위로 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예에 따르면 제1 센싱 신호들은 부분적으로 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다. 본 실시예에서, 제1 센싱 신호들과 수평 동기 신호(Hsync)가 완전히 동기화되는 것이 아니기 때문에, 전술한 외부 동일 주파수의 노이즈에 의한 리스크를 회피할 수 있다. 또한, 완전히 비동기인 것도 아니기에 표시부(110)의 표시 왜곡을 최소화할 수 있다. 참고로, 제1 센싱 신호들이 수평 동기 신호(Hsync)와 완전히 비동기로 구동되는 경우, (바람직하지 않은) 흐르는 가로 줄무늬가 표시부(110)에 표시될 수 있다.
한 실시예에서, 다음 제1 그룹(SG2)의 제1 센싱 신호들은 한 제1 그룹(SG1)의 대응하는 제1 센싱 신호들과 동일한 트랜지션 방향들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면, 각각의 제1 그룹들(SG1, SG2, SG3)의 8 개의 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션과 폴링 트랜지션이 교번하되, 최초의 트랜지션은 라이징 트랜지션이고 마지막 트랜지션은 폴링 트랜지션일 수 있다. 즉, 도 13의 실시예에서는 그룹 단위의 반전(inversion)은 발생하지 않았다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 제2 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이, 제2 프레임 기간(FP2)은 적어도 하나의 제1 센싱 기간(STP1), 적어도 하나의 제2 센싱 기간, 및 적어도 하나의 제3 센싱 기간을 포함할 수 있다. 이하에서는, 제2 프레임 기간(FP2)과 제1 프레임 기간(FP1)의 차이점을 위주로 설명하고, 중복된 내용에 대한 설명은 생략한다.
제2 프레임 기간(FP2)의 제1 센싱 신호들은 제1 프레임 기간(FP1)의 대응하는 제1 센싱 신호들의 반전 신호들(inversion signals)일 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임 기간(FP2)의 제1 센싱 신호들은 제1 프레임 기간(FP1)의 대응하는 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 프레임 기간(FP2)의 제1 센싱 기간(STP1)의 첫 번째 제1 그룹(SG4)은 제1 프레임 기간(FP1)의 제1 센싱 기간(STP1)의 첫 번째 제1 그룹(SG1)과 대응할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 프레임 기간(FP1)의 제1 그룹(SG1)의 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션과 폴링 트랜지션이 교번하되, 최초의 트랜지션은 라이징 트랜지션이고 마지막 트랜지션은 폴링 트랜지션일 수 있다. 따라서, 제2 프레임 기간(FP2)의 제1 그룹(SG4)의 제1 센싱 신호들은 폴링 트랜지션과 라이징 트랜지션이 교번하되, 최초의 트랜지션은 폴링 트랜지션이고 마지막 트랜지션은 라이징 트랜지션일 수 있다. 제1 그룹(SG1) 및 제1 그룹(SG4)의 트랜지션들 간의 시간 간격은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간 간격(SP1)과 제1 시간 간격(SP3)은 서로 동일하고, 제2 시간 간격(SP2)과 제2 시간 간격(SP4)은 서로 동일할 수 있다.
제2 프레임 기간(FP2)의 나머지 제1 그룹들(SG5, SG6)은 제1 프레임 기간(FP1)의 제1 그룹들(SG2, SG3)과 대응할 수 있다. 이에 대한 중복된 설명은 생략한다. 제2 프레임 기간(FP2)의 시점들(t4e, t5e, t6e)는 제1 프레임 기간(FP1)의 시점들(t1e, t2e, t3e)과 각각 대응할 수 있다. 예를 들어서, 제1 프레임 기간(FP1)에 대응하는 수직 동기 신호(Vsync)의 펄스가 발생한 시점으로부터 시점들(t1e, t2e, t3e)까지의 시간 간격들은 제2 프레임 기간(FP2)에 대응하는 수직 동기 신호(Vsync)의 펄스가 발생한 시점으로부터 시점들(t4e, t5e, t6e)까지의 시간 간격들과 서로 동일할 수 있다.
도 13 및 도 14의 실시예에 의하면, 프레임 기간들(FP1, FP2) 단위로 제1 센싱 신호들의 반전이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제1 프레임 기간(FP1)의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡이 제2 프레임 기간(FP2)의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡으로 인해서 서로 상쇄될 수 있고, 표시부(110)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
또한, 제2 센싱 기간(SRP1) 또한 제1 센싱 기간(STP1)과 실질적으로 동일한 구성 및 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 센싱 신호들은 p 개이고, p는 2보다 큰 정수일 수 있다. 제2 센싱 신호들은 q 개의 제2 그룹들로 구획되고, q는 상기 p보다 작고 1보다 큰 정수일 수 있다. 각각의 제2 그룹들의 최초의 제2 센싱 신호는 수평 동기 신호(Hsync)와 동기화될 수 있다.
예를 들어, 한 제2 그룹의 최초의 제2 센싱 신호와 다음의 제2 센싱 신호 사이의 제3 시간 간격은 한 제2 그룹의 마지막의 제2 센싱 신호와 다음 제2 그룹의 최초의 제2 센싱 신호 사이의 제4 시간 간격과 다를 수 있다.
예를 들어, 각각의 제2 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고, 제2 프레임 기간(FP2)의 제2 센싱 신호들은 제1 프레임 기간(FP1)의 대응하는 제2 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
예를 들어, 다음 제2 그룹의 제2 센싱 신호들은 한 제2 그룹의 대응하는 제2 센싱 신호들과 동일한 트랜지션 방향들을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 다음 제2 그룹의 상기 제2 센싱 신호들은 한 제2 그룹의 대응하는 제2 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수도 있다(도 15 참조).
한 실시예에 따르면, 제3 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고, 제2 프레임 기간(FP2)의 제3 센싱 신호들은 제1 프레임 기간(FP1)의 대응하는 제3 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 15의 제1 프레임 기간(FP1')의 제1 센싱 기간(STP1')에서, 다음 제1 그룹(SG2')의 제1 센싱 신호들은 한 제1 그룹(SG1)의 대응하는 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
예를 들어, 한 제1 그룹(SG1)의 7 개의 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션과 폴링 트랜지션이 교번하되, 최초의 트랜지션은 라이징 트랜지션이고 마지막 트랜지션은 라이징 트랜지션일 수 있다. 반면에, 다음 제1 그룹(SG2')의 7 개의 제1 센싱 신호들은 폴링 트랜지션과 라이징 트랜지션이 교번하되, 최초의 트랜지션은 폴링 트랜지션이고 마지막 트랜지션은 폴링 트랜지션일 수 있다.
도 15의 실시예에 의하면 그룹 단위의 반전이 발생하기 때문에, 이전 제1 그룹(SG1)의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡이 다음 제1 그룹(SG2')의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡으로 인해서 서로 상쇄될 수 있고, 표시부(110)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
한 제1 그룹(SG1)의 최초의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)와 다음의 제1 센싱 신호(폴링 트랜지션) 사이의 제1 시간 간격(SP1)은 한 제1 그룹(SG1)의 마지막의 제1 센싱 신호(라이징 트랜지션)와 다음 제1 그룹(SG2')의 최초의 제1 센싱 신호(폴링 트랜지션) 사이의 제2 시간 간격(SP2')과 다를 수 있다.
도 15의 실시예의 다른 내용은 도 13의 실시예와 중복되므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 프레임 기간의 제1 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
제2 프레임 기간(FP2')의 제1 센싱 신호들은 제1 프레임 기간(FP1')의 대응하는 제1 센싱 신호들의 반전 신호들일 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임 기간(FP2')의 제1 센싱 신호들은 제1 프레임 기간(FP1')의 대응하는 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 가질 수 있다.
도 15 및 도 16의 실시예에 의하면, 프레임 기간들(FP1', FP2') 단위 및 그룹들(SG1, SG2', SG3, SG4, SG5', SG6) 단위로 제1 센싱 신호들의 반전이 발생할 수 있다. 이에 따라, 제1 프레임 기간(FP1')의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡이 제2 프레임 기간(FP2')의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡으로 인해서 서로 상쇄될 수 있고, 표시부(110)의 표시 품질이 향상될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 이전 제1 그룹(SG4)의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡이 다음 제1 그룹(SG5')의 제1 센싱 신호들에 의해 발생한 표시 왜곡으로 인해서 서로 상쇄될 수 있고, 표시부(110)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 16의 실시예의 다른 내용은 도 14의 실시예와 중복되므로, 중복된 설명은 생략한다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Vsync: 수직 동기 신호
Hsync: 수평 동기 신호
FP1, FP2: 프레임 기간들
STP1, STP2: 제1 센싱 기간들
SRP1, SRP2: 제2 센싱 기간들
MSP1, MSP2: 제3 센싱 기간들

Claims (20)

  1. 주사 라인들에 연결된 화소들;
    수평 동기 신호의 주기(cycle)와 대응하는 주기로 턴-온 레벨의 주사 신호들을 상기 주사 라인들로 공급하는 주사 구동부;
    상기 화소들 중 적어도 일부와 중첩하여 위치하는 제1 센서들 및 제2 센서들; 및
    제1 센싱 기간(first sensing period) 동안 상기 제1 센서들에 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하고, 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 센서들에 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하고, 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 센서 구동부를 포함하고,
    상기 제1 센싱 신호들은 n 개이고, 상기 n은 2보다 큰 정수이고,
    상기 제1 센싱 신호들은 m 개의 제1 그룹들로 구획되고, 상기 m은 상기 n보다 작고 1보다 큰 정수이고,
    각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호는 상기 수평 동기 신호와 동기화된,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션(rising transition) 또는 폴링 트랜지션(falling transition)에 대응하는,
    표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수평 동기 신호는 복수의 펄스들을 포함하고,
    각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호의 발생 시점은 상기 수평 동기 신호의 한 펄스의 발생 시점과 동일한,
    표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    한 제1 그룹(one first group)의 최초의 제1 센싱 신호와 다음의 제1 센싱 신호 사이의 제1 시간 간격은 상기 한 제1 그룹의 마지막의 제1 센싱 신호와 다음 제1 그룹(next first group)의 최초의 제1 센싱 신호 사이의 제2 시간 간격과 다른,
    표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    제1 프레임 기간 및 상기 제1 프레임 기간의 다음의 제2 프레임 기간 각각은 상기 제1 센싱 기간, 상기 제2 센싱 기간, 및 상기 제3 센싱 기간을 포함하고,
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들의 반전 신호들(inversion signals)인,
    표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고,
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 다음 제1 그룹의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 한 제1 그룹의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 동일한 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 다음 제1 그룹의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 한 제1 그룹의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 센싱 신호들은 p 개이고, 상기 p는 2보다 큰 정수이고,
    상기 제2 센싱 신호들은 q 개의 제2 그룹들로 구획되고, 상기 q는 상기 p보다 작고 1보다 큰 정수이고,
    각각의 상기 제2 그룹들의 최초의 제2 센싱 신호는 상기 수평 동기 신호와 동기화된,
    표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    한 제2 그룹의 최초의 제2 센싱 신호와 다음의 제2 센싱 신호 사이의 제3 시간 간격은 상기 한 제2 그룹의 마지막의 제2 센싱 신호와 다음 제2 그룹의 최초의 제2 센싱 신호 사이의 제4 시간 간격과 다른,
    표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    제1 프레임 기간 및 상기 제1 프레임 기간의 다음의 제2 프레임 기간 각각은 상기 제1 센싱 기간, 상기 제2 센싱 기간, 및 상기 제3 센싱 기간을 포함하고,
    각각의 상기 제2 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고,
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제2 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제2 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 다음 제2 그룹의 상기 제2 센싱 신호들은 상기 한 제2 그룹의 대응하는 상기 제2 센싱 신호들과 동일한 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 다음 제2 그룹의 상기 제2 센싱 신호들은 상기 한 제2 그룹의 대응하는 상기 제2 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 센싱 신호들은 상기 수평 동기 신호와 동기화된,
    표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    제1 프레임 기간 및 상기 제1 프레임 기간의 다음의 제2 프레임 기간 각각은 상기 제1 센싱 기간, 상기 제2 센싱 기간, 및 상기 제3 센싱 기간을 포함하고,
    각각의 상기 제3 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고,
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제3 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제3 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치.
  16. 제1 프레임 기간의 제1 센싱 기간 동안 제1 센서들에 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계;
    상기 제1 프레임 기간의 제2 센싱 기간 동안 제2 센서들에 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계; 및
    상기 제1 프레임 기간의 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 센싱 신호들은 n 개이고, 상기 n은 2보다 큰 정수이고,
    상기 제1 센싱 신호들은 m 개의 제1 그룹들로 구획되고, 상기 m은 상기 n보다 작고 1보다 큰 정수이고,
    각각의 상기 제1 그룹들의 최초의 제1 센싱 신호는 수평 동기 신호와 동기화된,
    표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    한 제1 그룹의 최초의 제1 센싱 신호와 다음의 제1 센싱 신호 사이의 제1 시간 간격은 상기 한 제1 그룹의 마지막의 제1 센싱 신호와 다음 제1 그룹의 최초의 제1 센싱 신호 사이의 제2 시간 간격과 다른,
    표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 프레임 기간 다음의 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 상기 제1 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계;
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 센서들에 상기 제2 센싱 신호들을 동시에 공급하는 단계; 및
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제3 센싱 기간 동안 상기 제1 센서들에 상기 제3 센싱 신호들을 순차적으로 공급하는 단계를 더 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 센싱 신호들은 라이징 트랜지션 또는 폴링 트랜지션에 대응하고,
    상기 제2 프레임 기간의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 제1 프레임 기간의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 다음 제1 그룹의 상기 제1 센싱 신호들은 상기 한 제1 그룹의 대응하는 상기 제1 센싱 신호들과 반대되는 트랜지션 방향들을 갖는,
    표시 장치의 구동 방법.
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