KR20220008998A

KR20220008998A - 표시장치

Info

Publication number: KR20220008998A
Application number: KR1020200087084A
Authority: KR
Inventors: 소용섭; 마윤아; 손미희
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2022-01-24
Also published as: US20220019327A1; US11586319B2; CN113934319A

Abstract

본 발명에 따른 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 입력 센서, 상기 입력 센서의 주변에 배치된 접근 감지 전극, 및 상기 입력 센서 및 상기 접근 감지 전극에 연결된 센서 컨트롤러를 포함한다. 상기 센서 컨트롤러는 제1 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제1 구동 모드로 구동시키고, 제2 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제2 구동 모드로 구동시킨다. 상기 입력 센서가 상기 제1 또는 제2 구동 모드로 동작하는 동안, 상기 센서 컨트롤러는 상기 접근 감지 전극으로 업링크 신호를 공급한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 입력 센싱 성능이 개선된 표시장치에 관한 것이다.

텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자장치들은 영상을 표시하기 위한 표시장치를 구비한다. 전자장치들은 버튼, 키보드, 마우스 등의 통상적인 입력 방식 외에 사용자가 손쉽게 정보 혹은 명령을 직관적이고 편리하게 입력할 수 있도록 해주는 터치 기반의 입력 방식을 제공할 수 있는 입력 센서를 구비할 수 있다.

입력 센서는 사용자의 신체를 이용한 터치나 압력을 감지할 수 있다. 한편 필기구를 이용한 정보 입력이 익숙한 사용자 또는 특정 응용 프로그램(예를 들면, 스케치 또는 드로잉을 위한 응용 프로그램)을 위한 세밀한 터치 입력을 위한 전자 펜의 사용 요구가 증가하고 있다.

따라서, 전자장치에 채용되는 입력 센서는 사용자의 신체에 의한 터치나 압력에 의한 입력뿐만 아니라 전자 펜 입력과 같은 다양한 입력들을 감지하는 것이 요구된다.

본 발명은 고속 구동시 입력 센싱 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 입력 센서, 상기 입력 센서의 주변에 배치된 접근 감지 전극, 및 상기 입력 센서 및 상기 접근 감지 전극에 연결된 센서 컨트롤러를 포함한다.

상기 센서 컨트롤러는 제1 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제1 구동 모드로 구동시키고, 제2 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제2 구동 모드로 구동시킨다. 상기 입력 센서가 상기 제1 또는 제2 구동 모드로 동작하는 동안, 상기 센서 컨트롤러는 상기 접근 감지 전극으로 업링크 신호를 공급한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널 상에 배치된 입력 센서, 상기 입력 센서 상에 배치되는 윈도우, 상기 윈도우의 후면에 배치된 접근 감지 전극, 및 상기 입력 센서와 상기 접근 감지 전극에 연결된 센서 컨트롤러를 포함한다. 상기 센서 컨트롤러는 제1 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제1 구동 모드로 구동시키고, 제2 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제2 구동 모드로 구동시킨다. 상기 입력 센서가 상기 제1 또는 제2 구동 모드로 동작하는 동안, 상기 센서 컨트롤러는 상기 접근 감지 전극으로 업링크 신호를 공급한다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 입력 센서와는 독립적으로 구동되는 접근 감지 전극을 구비함으로써, 접근 감지 전극을 통해 입력장치의 접근을 감지하기 위한 업링크 신호를 입력장치로 전송할 수 있다. 따라서, 입력 센서가 제1 및 제2 구동 모드에서 제1 및 제2 입력을 각각 감지하는데 있어서 입력장치의 접근 감지를 위해 할애되는 시간을 제거할 수 있고, 그 결과 시간 부족에 의해 제1 및 제2 입력을 감지하는 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 배면도이다.
도 1d는 도 1c에 도시된 절단선 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 표시장치의 단면도이다.
도 2a는 도 1b에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 표시장치의 단면도들이다.
도 2b 및 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 입력장치의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서를 도시한 평면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구동 모드에서 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구동 모드에서 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예들에 따른 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 시간 흐름에 따라 나타낸 개념도들이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 센서 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구동 모드에서 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8c는 본 발명의 실시예들에 따른 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 시간 흐름에 따라 나타낸 개념도이다.

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 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다. 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 배면도이다. 도 1d는 도 1c에 도시된 절단선 Ⅱ-Ⅱ`에 따라 절단한 표시장치의 단면도이다. 도 2a는 도 1b에 도시된 절단선 I-I`에 따라 절단한 표시장치의 단면도이다. 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도들이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 전자장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자장치(ED)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자장치(ED)는 스마트 워치, 태블릿, 노트북, 컴퓨터, 스마트 텔레비전 등의 전자 장치에 적용될 수 있다.

전자장치(ED)는 표시장치(DD) 및 입력장치(AP)를 포함할 수 있다. 표시장치(DD)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면(IS)에 제3 방향(DR3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 표시장치(DD)의 전면(front surface)과 대응될 수 있다. 영상(IM)은 동적인 영상을 포함하거나 정지 영상을 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다.

제3 방향(DR3)에서의 전면과 배면 사이의 이격 거리는 표시장치(DD)의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.

표시장치(DD)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 표시장치(DD)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자(US)의 제1 입력(TC1)을 감지할 수 있다. 사용자(US)의 제1 입력(TC1)은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들 중 어느 하나 또는 그들의 조합일 수 있다. 본 실시예에서, 사용자(US)의 제1 입력(TC1)은 전면에 인가되는 사용자(US)의 손에 의한 터치 입력인 것을 예로 들어 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 상술한 바와 같이 사용자(US)의 제1 입력(TC1)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 또한, 표시장치(DD)는 표시장치(DD)의 구조에 따라 표시장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자(US)의 제1 입력(TC1)을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 외부에서 인가되는 제2 입력(TC2)을 감지할 수 있다. 제2 입력(TC2)은 사용자(US)의 손 이외의 입력장치(AP)(예를 들어, 스타일러스 펜, 액티브 펜, 터치 펜, 전자 펜, e-펜 등)에 의한 입력들을 포함할 수 있다. 이하 설명에서, 제2 입력(TC2)은 액티브 펜에 의한 입력인 경우를 예로 들어 설명한다.

표시장치(DD)의 전면은 투과 영역(TA) 및 베젤 영역(BZA)으로 구분될 수 있다. 투과 영역(TA)은 영상(IM)이 표시되는 영역일 수 있다. 사용자는 투과 영역(TA)을 통해 영상(IM)을 시인한다. 본 실시예에서, 투과 영역(TA)은 꼭지점들이 둥근 사각 형상으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 투과 영역(TA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)에 인접한다. 베젤 영역(BZA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 투과 영역(TA)의 형상은 실질적으로 베젤 영역(BA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 베젤 영역(BZA)은 투과 영역(TA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 표시장치(DD)는 표시모듈(DM) 및 표시모듈(DM) 상에 배치된 윈도우(WM)를 포함할 수 있다. 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 입력 센서(ISP)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다.

도 1a 및 도 1b에서는 표시장치(DD)가 플랫한 구조를 갖는 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 표시장치(DD)는 폴딩축으로 기준으로 휘어지거나 폴딩될 수 있으며, 또한 슬라이딩 가능한 구조를 가질 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 입력 센서(ISP)는 표시패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 센서(ISP)는 연속공정에 의해 표시패널(DP) 상에 형성될 수 있다. 즉, 입력 센서(ISP)가 표시패널(DP) 상에 직접 배치되는 경우, 접착필름이 입력 센서(ISP)와 표시패널(DP) 사이에 배치되지 않는다. 그러나, 도 2c에 도시된 바와 같이 입력 센서(ISP)와 표시패널(DP) 사이에 내부 접착필름(I_AF)이 배치될 수 있다. 이 경우, 입력 센서(ISP)는 표시패널(DP)과 연속공정에 의해 제조되지 않으며, 표시패널(DP)과 별도의 공정을 통해 제조된 후, 내부 접착필름(I_AF)에 의해 표시패널(DP)의 상면에 고정될 수 있다.

표시패널(DP)은 영상(IM)을 출력하고, 입력 센서(ISP)는 외부 입력(예컨대, 제1 및 제2 입력(TC1, TC2))의 좌표 정보를 획득한다.

윈도우(WM)는 영상(IM)을 출사할 수 있는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유리, 사파이어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 윈도우(WM)는 단일층으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개의 층들을 포함할 수 있다.

도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 표시장치(DD)는 윈도우(WM)의 후면 상에 배치된 접근 감지 전극(ASE)을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 접근 감지 전극(ASE)은 표시장치(DD)의 베젤 영역(BZA)에 대응하여 윈도우(WM)에 제공될 수 있다. 접근 감지 전극(ASE)은 투과 영역(TA)과 중첩하지 않을 수 있다.

접근 감지 전극(ASE)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 접근 감지 전극(AE)은 별도의 접착 부재 없이 코팅 방식으로 윈도우(WM)의 후면에 직접 형성되거나 또는 별도의 접착 부재를 통해 윈도우(WM)의 후면에 부착되는 방식으로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 접근 감지 전극(ASE)은 폐루프 형상을 가질 수 있다. 그러나, 접근 감지 전극(ASE)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시장치(DD)는 서로 이격되어 배치된 두 개 이상의 접근 감지 전극(ASE)을 포함할 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 표시장치(DD)는 접근 감지 전극(ASE)을 커버하는 커버층(CVL)을 더 포함할 수 있다. 커버층(CVL)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 커버층(CVL)은 수분, 산소 또는 이물로부터 접근 감지 전극(ASE)을 보호할 수 있다. 커버층(CVL)은 단층 구조를 갖거나, 복수의 층이 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 예로, 커버층(CVL)은 소정의 컬러를 포함하는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버층(CVL)은 블랙 컬러의 유기막일 수 있다. 따라서, 커버층(CVL)은 표시모듈(DM)로부터 출력된 광이 누설되는 것을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 커버층(CVL)이 차광 기능을 갖는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 윈도우(WM)의 후면에는 커버층(CVL)과 별도의 층으로 이루어진 차광층이 제공될 수 있다. 이 경우, 차광층은 접근 감지 전극(ASE)과 윈도우(WM) 사이에 배치되거나, 커버층(CVL) 상에 배치될 수 있다.

윈도우(WM)는 접착필름(AF)을 통해 표시모듈(DM)에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 접착필름(AF)은 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film)을 포함할 수 있다. 그러나, 접착필름(AF)은 이에 한정되지 않으며, 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착필름(AF)은 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin) 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)을 포함할 수 있다.

윈도우(WM)와 표시모듈(DM) 사이에는 반사방지층이 더 배치될 수 있다. 반사방지층은 윈도우(WM)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지층은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 하나의 편광필름으로 구현될 수 있다.

표시모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시모듈(DM)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 정의될 수 있다. 액티브 영역(AA)은 표시모듈(DM)에서 제공되는 영상을 출사하는 영역으로 정의될 수 있다.

주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다. 예를 들어, 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(NAA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시모듈(DM)의 액티브 영역(AA)은 투과 영역(TA)의 적어도 일부와 대응될 수 있다.

표시장치(DD)는 메인회로기판(MCB), 연성회로필름(FCB) 및 구동칩(DIC)을 더 포함할 수 있다. 메인회로기판(MCB)은 연성회로필름(FCB)과 접속되어 표시패널(DP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인회로기판(MCB)은 복수의 구동 소자를 포함할 수 있다. 복수의 구동 소자는 표시패널(DP)을 구동하기 위한 회로부를 포함할 수 있다. 연성회로필름(FCB)은 표시패널(DP)에 접속되어 표시패널(DP)과 메인회로기판(MCB)을 전기적으로 연결한다. 연성회로필름(FCB) 상에는 구동칩(DIC)이 실장될 수 있다.

구동칩(DIC)은 표시패널(DP)의 화소를 구동하기 위한 구동 소자들 예를 들어, 데이터 구동회로를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로필름(FCB)은 하나로 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개로 제공되어 표시패널(DP)에 접속될 수 있다. 도 1b에서는 구동칩(DIC)이 연성회로필름(FCB) 상에 실장된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동칩(DIC)은 표시패널(DP) 상에 직접 실장될 수 있다. 이 경우, 표시패널(DP)의 구동칩(DIC)이 실장된 부분은 밴딩되어 표시모듈(DM)의 후면에 배치될 수 있다.

입력 센서(ISP)는 연성회로필름(FCB)을 통해 메인회로기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시모듈(DM)은 입력 센서(ISP)를 메인회로기판(MCB)과 전기적으로 연결하기 위한 별도의 연성회로필름을 추가적으로 포함할 수 있다.

표시장치(DD)는 메인회로기판(MCB)과 접근 감지 전극(ASE)을 연결하는 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 더 포함한다. 콘택 연성회로필름(C_FCB)은 표시모듈(DM)의 후면에 배치된다. 접근 감지 전극(ASE)은 표시모듈(DM)의 후면에서 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 통해 메인회로기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인회로기판(MCB)은 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 통해 접근 감지 전극(ASE)으로 업링크 신호를 공급할 수 있다. 업링크 신호는 비콘(beacon) 신호를 포함할 수 있다. 비콘 신호는 고전압 신호일 수 있다. 예를 들어, 비콘 신호는 0V 내지 14.5V 사이에서 스윙하는 고주파 신호일 수 있다. 메인회로기판(MCB)은 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)와 약속된 비콘 신호를 주기적으로 전송하여 입력장치(AP)의 접근을 감지할 수 있다. 업링크 신호는 표시장치(DD)에 대한 패널 정보 및 동기화 신호 등을 더 포함할 수 있다.

접근 감지 전극(ASE)은 표시모듈(DM)의 주변 영역(NAA)과 중첩하고, 표시모듈(DM)의 액티브 영역(AA)과 중첩하지 않을 수 있다. 따라서, 액티브 영역(AA)으로부터 출력된 영상(IM)이 접근 감지 전극(ASE)에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 접근 감지 전극(ASE)이 고전압 신호인 업링크 신호를 입력장치(AP)로 전송하더라도, 업링크 신호에 의해 표시모듈(DM)에서 플리커가 시인되는 현상을 방지하거나 또는 플리커 현상을 감소시킬 수 있다.

도 1c 및 도 1d를 참조하면, 커버층(CVL)에는 접근 감지 전극(ASE)을 노출시키기 위한 콘택부(CNT)가 제공될 수 있다. 콘택부(CNT)는 커버층(CVL)을 부분적으로 제거하여 형성될 수 있다. 콘택부(CNT)에서 콘택 연성회로필름(C_FCB)은 접근 감지 전극(ASE)과 중첩하도록 배치된다. 콘택 연성회로필름(C_FCB)과 접근 감지 전극(ASE) 사이에는 이방성 도전 필름(ACF)이 배치될 수 있다. 콘택 연성회로필름(C_FCB)과 접근 감지 전극(ASE)은 이방성 도전 필름(ACF)에 의해 전기적으로 연결된다. 따라서, 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 통해 공급된 업링크 신호는 이방성 도전 필름(ACF)을 통해 접근 감지 전극(ASE)으로 전달될 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름(ACF)은 접착성 물질을 포함하므로, 이방성 도전 필름(ACF)에 의해 콘택 연성회로필름(C_FCB)은 접근 감지 전극(ASE)과 서로 결합될 수 있다.

다른 일 예로, 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 통하지 않고, 메인회로기판(MCB)은 접근 감지 전극(ASE)과 직접 연결될 수 있다. 이 경우, 메인회로기판(MCB)은 접근 감지 전극(ASE)과 중첩하도록 연장되고, 이방성 도전 필름(ACF) 등에 의해 접근 감지 전극(ASE)과 전기적으로 결합될 수 있다.

또한, 표시장치(DD)는 메인회로기판(MCB)과 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 전기적으로 연결시키기 위한 커넥터 등을 더 포함할 수 있다.

도 1c에는 접근 감지 전극(ASE)이 하나의 지점에서 콘택 연성회로필름(C_FCB)과 콘택되는 구조가 도시된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 접근 감지 전극(ASE)은 두 개 지점에서 콘택 연성회로필름(C_FCB)과 콘택될 수 있다. 이 경우, 표시장치(DD)는 두 개 지점에서 접근 감지 전극(ASE)과 각각 콘택되기 위한 두 개의 콘택 연성회로필름(C_FCB)을 포함할 수 있다. 표시장치(DD)의 사이즈가 증가하면, 접근 감지 전극(ASE)의 위치에 따라 업링크 신호의 크기가 달라질 수 있다. 즉, 콘택 지점으로부터의 거리가 증가할수록 업링크 신호의 크기는 감소할 수 있다. 따라서, 표시장치(DD)의 사이즈가 증가할 경우, 콘택 연성회로필름들(C_FCB)과 콘택되는 지점의 개수를 증가시켜, 접근 감지 전극(ASE)으로 인가되는 업링크 신호의 크기가 위치에 따라 변화되는 현상을 방지할 수 있다.

다시 도 1b를 참조하면, 표시장치(DD)는 표시모듈(DM)을 수용하는 외부케이스(EDC)를 더 포함한다. 외부케이스(EDC)는 윈도우(WM)와 결합되어 표시장치(DD)의 외관을 정의할 수 있다. 외부케이스(EDC)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시모듈(DM)로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 외부케이스(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 본 발명의 일 예로, 외부케이스(EDC)는 복수의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.

일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 표시모듈(DM)을 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함하는 전자모듈, 표시장치(DD)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급모듈, 표시모듈(DM) 및/또는 외부케이스(EDC)와 결합되어 표시장치(DD)의 내부 공간을 분할하는 브라켓 등을 더 포함할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 동작을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 입력장치의 블럭도이다.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 입력 센서(ISP) 및 접근 감지 전극(ASE)에 연결된 센서 컨트롤러(100)를 더 포함한다. 센서 컨트롤러(100)는 입력 센서(ISP) 및 접근 감지 전극(ASE)의 구동을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 센서 컨트롤러(100)는 메인회로기판(MCB, 도 1b에 도시됨)에 실장될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 센서 컨트롤러(100)는 구동칩(DIC, 도 1b에 도시됨)에 내장될 수 있다.

입력 센서(ISP)는 감지 전극들을 포함할 수 있다. 입력 센서(ISP)의 구조 및동작에 대해서는 이후 도 4 내지 도 7b를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

센서 컨트롤러(100)는 입력 센서(ISP)의 감지 전극들에 연결될 수 있다. 센서 컨트롤러(100)는 제1 입력(TC1)을 감지하도록 입력 센서(ISP)를 제1 구동 모드로 동작시킬 수 있고, 제2 입력(TC2)을 감지하기 위해 입력 센서(ISP)를 제2 구동 모드로 동작시킬 수 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 입력장치(AP)는 하우징(11), 전도성 팁(12) 및 통신 모듈(13)을 포함할 수 있다. 하우징(11)은 펜 형상을 가질 수 있고, 내부에 수용공간이 형성될 수 있다. 전도성 팁(12)은 하우징(11)의 개구된 일측에서 외부로 돌출될 수 있다. 전도성 팁(12)은 입력장치(AP)에서 입력 센서(ISP)와 직접적으로 접촉되는 부분일 수 있다.

통신 모듈(13)은 송신 회로(13a) 및 수신 회로(13b)를 포함할 수 있다. 송신 회로(13a)는 다운링크 신호(DLS)를 센서 컨트롤러(100)로 송신할 수 있다. 다운링크 신호(DLS)는 펜 데이터, 입력장치(AP)의 위치 정보, 입력장치(AP)의 기울기, 상태 정보 등을 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(100)는 입력장치(AP)가 입력 센서(ISP)에 접촉될 때, 입력 센서(ISP)를 통해 다운링크 신호(DLS)를 수신할 수 있다.

수신 회로(13b)는 센서 컨트롤러(100)로부터 업링크 신호(ULS)를 수신할 수 있다. 업링크 신호(ULS)는 비콘 신호, 패널 정보, 프로토콜 버전 등의 정보를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(100)는 입력장치(AP)의 접근을 감지하기 위해 접근 감지 전극(ASE)으로 업링크 신호(ULS)를 공급한다. 입력장치(AP)가 표시장치(DD)에 접근해 있으면, 입력장치(AP)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 업링크 신호(ULS)를 수신할 수 있다.

입력장치(AP)는 입력장치(AP)의 구동을 제어하는 입력 컨트롤러(14)를 더 포함한다. 입력 컨트롤러(14)는 규정된 프로그램에 따라서 동작하도록 구성될 수 있다. 송신 회로(13a)는 입력 컨트롤러(14)로부터 공급된 신호를 수신하여, 입력 센서(ISP)에 의해 센싱 가능한 신호로 변조하고, 수신회로(13b)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 수신된 신호를 입력 컨트롤러(14)에 의해 처리 가능한 신호로 변조한다.

입력장치(AP)는 입력장치(AP)에 전원을 공급하기 위한 전원 모듈(15)을 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 표시패널(DP) 위에 직접 배치된 입력 센서(ISP)를 포함할 수 있다. 표시패널(DP)은 베이스층(BS), 회로층(DP_CL), 발광 소자층(DP_ED), 및 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.

베이스층(BS)은 회로층(DP_CL)이 배치되는 베이스 면을 제공할 수 있다. 베이스층(BS)은 유리기판, 금속기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(BS)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.

베이스층(BS)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(BS)은 합성수지층, 접착층, 및 합성수지층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 합성수지층은 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(DP_CL)은 베이스층(BS) 위에 배치될 수 있다. 회로층(DP_CL)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(BS) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이후, 회로층(DP_CL)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다.

베이스층(BS)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성된다. 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 표시패널(DP)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.

버퍼층(BFL)은 베이스층(BS)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 또는 금속 산화물을 포함할 수도 있다.

도 4는 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 도핑영역과 비-도핑영역을 포함할 수 있다. 도핑영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. PMOS의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함하고, NMOS의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다.

도핑영역은 비-도핑영역보다 전도성이 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 비-도핑영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브 영역(또는 채널 영역)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브 영역일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 영역 또는 드레인 영역일 수 있다.

화소들 각각은 7개의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하는 등가 회로를 가질 수 있으며, 화소의 등가 회로도는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 도 4에서는 화소에 포함되는 하나의 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(ED)를 예시적으로 도시하였다.

트랜지스터(TR)의 소스 영역(SR), 액티브 영역(CHR), 및 드레인 영역(DR)이 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스 영역(SR) 및 드레인 영역(DR)은 단면 상에서 액티브 영역(CHR)으로부터 서로 반대 방향에 제공될 수 있다. 도 4에는 반도체 패턴과 동일층 상에 배치된 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(TR)와 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 절연층(IL1)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(IL1)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(IL1)뿐만 아니라 후술하는 회로층(DP_CL)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.

트랜지스터(TR)의 게이트(GE)는 제1 절연층(IL1) 위에 배치된다. 게이트(GE)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(GE)는 액티브 영역(CHR)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(GE)는 마스크로써 기능할 수 있다.

제2 절연층(IL2)은 제1 절연층(IL1) 위에 배치되며, 게이트(GE)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 제2 절연층(IL2)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다.

제3 절연층(IL3)은 제2 절연층(IL2) 위에 배치될 수 있으며, 본 실시예에서 제3 절연층(IL3)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다.

제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(IL3) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(IL1, IL2, IL3)을 관통하는 콘택홀(CNT1)을 통해 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.

제4 절연층(IL4)은 제3 절연층(IL3) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(IL5)은 제4 절연층(IL4) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(IL5)은 유기층일 수 있다.

제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(IL5) 위에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(IL4) 및 제5 절연층(IL5)을 관통하는 콘택홀(CNT2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.

제6 절연층(IL6)은 제5 절연층(IL5) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(IL6)은 유기층일 수 있다. 발광 소자층(DP_ED)은 회로층(DP_CL) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(DP_ED)은 발광 소자(ED)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(DP_ED)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다. 발광 소자(ED)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.

제1 전극(AE)은 제6 절연층(IL6) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(IL6)을 관통하는 콘택홀(CNT3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다.

화소 정의막(IL7)은 제6 절연층(IL6) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(IL7)에는 개구부(OP)가 정의된다. 화소 정의막(IL7)의 개구부(OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다.

발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(OP)에 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, 복수 개의 화소들에 공통적으로 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)에는 공통 전압이 제공될 수 있으며, 제2 전극(CE)은 공통 전극으로 지칭될 수 있다.

도시되지 않았으나, 제1 전극(AE)과 발광층(EL) 사이에는 정공 제어층이 배치될 수 있다. 정공 제어층은 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EL)과 제2 전극(CE) 사이에는 전자 제어층이 배치될 수 있다. 전자 제어층은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층과 전자 제어층은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다. 봉지층(TFE)은 발광 소자층(DP_ED) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(TFE)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(TFE)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.

무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(DP_ED)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(DP_ED)을 보호할 수 있다. 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.

입력 센서(ISP)는 연속된 공정을 통해 표시패널(DP) 위에 형성될 수 있다. 입력 센서(ISP)는 베이스층(IIL1), 제1 도전층(ICL1), 감지 절연층(IIL2), 제2 도전층(CIL1), 및 커버 절연층(IIL3)을 포함할 수 있다.

베이스층(IIL1)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스층(IIL1)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스층(IIL1)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.

제1 도전층(ICL1) 및 제2 도전층(ICL2) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 단층구조의 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), 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.

다층구조의 도전층은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.

감지 절연층(IIL2) 및 커버 절연층(IIL3) 중 적어도 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

감지 절연층(IIL2) 및 커버 절연층(IIL3) 중 적어도 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 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서를 도시한 평면도이고, 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구동 모드에서 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구동 모드에서 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a 및 도 5를 참조하면, 입력 센서(ISP)는 감지 영역(SA) 및 비감지 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 감지 영역(SA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 감지 영역(SA)은 입력을 감지하는 영역일 수 있다. 비감지 영역(NSA)은 감지 영역(SA)을 에워쌀 수 있다.

입력 센서(ISP)는 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)을 포함한다. 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 서로 전기적으로 절연되어 교차한다. 본 발명의 일 예로, 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)은 n 개의 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)을 포함하고, 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 m 개의 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)을 포함한다. 여기서, n과 m은 1 이상의 자연수이다. n은 m보다 큰 수일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, n은 m과 같거나 작은 수일 수도 있다.

제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 각각은 바(bar) 형태로 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)은 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배열될 수 있다. 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)은 제2 방향(DR2) 상에서 서로 동일한 전극폭을 가질 수 있다. 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)의 제2 방향(DR2) 상에서의 이격 거리는 일정할 수 있다.

제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m) 각각은 바 형태로 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배열될 수 있다. 제2 감지 전극들(SE2_1~SE1_m)은 제1 방향(DR1) 상에서 서로 동일한 전극폭을 가질 수 있다. 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)의 제1 방향(DR1) 상에서의 이격 거리는 일정할 수 있다.

제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)과 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 서로 교차할 수 있다. 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 각각은 서로 전기적으로 분리되고, 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m) 각각은 서로 전기적으로 분리될 수 있다.

입력 센서(ISP)는 제1 구동 모드 또는 제2 구동 모드로 동작할 수 있다. 제1 구동 모드에서 입력 센서(ISP)는 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)과 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 제1 입력(TC1)에 대한 정보를 획득한다. 제2 구동 모드에서 입력 센서(ISP)는 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m) 각각의 정전용량의 변화를 통해 입력 장치(AP)에 의한 제2 입력(TC2)을 감지한다.

입력 센서(ISP)는 복수의 제1 신호 라인들(SL1_1~SL1_n) 및 복수의 제2 신호 라인들(SL2)을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 감지 전극들(SE1_1~SE1_n, SE2_1~SE2_m)은 감지 영역(SA)에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 신호 라인들(SL1, SL2)은 비감지 영역(NSA)에 배치될 수 있다. 복수의 제1 신호 라인들(SL1_1~SL1_n)은 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)의 일측에 전기적으로 연결되고, 복수의 제2 신호 라인들(SL2_1~SL2_m)은 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)의 일측에 전기적으로 연결된다. 본 발명의 일 예로, 입력 센서(ISP)는 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)의 일측에 전기적으로 연결된 제3 신호 라인들(SL3_1~DL3_n)을 더 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제3 신호 라인들(SL3_1~DL3_n)은 생략될 수 있다.

제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)은 복수의 제1 신호 라인들(SL1_1~SL1_n)을 통해 센서 컨트롤러(100)에 전기적으로 연결되고, 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 복수의 제2 신호 라인들(SL2_1~SL2_m)을 통해 센서 컨트롤러(100)에 전기적으로 연결된다.

도 3a, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 제1 구동 모드(MD1)에서 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)은 전송 전극으로 동작할 수 있고, 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 수신 전극으로 동작할 수 있다. 제1 구동 모드(MD1)에서 센서 컨트롤러(100)는 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)과 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m) 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화량을 감지하여 외부 입력을 감지할 수 있다.

제1 구동 모드(MD1)에서 센서 컨트롤러(100)는 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)로 구동 신호(TS1, TS2)를 제공할 수 있다. 제1 구동 모드(MD1)에서 센서 컨트롤러(100)는 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)로부터 센싱 신호(RS1, RS2)를 수신할 수 있다. 따라서, 센서 컨트롤러(100)는 구동 신호(TS1, TS2)와 이에 대응하는 센싱 신호(RS1, RS2)를 비교하고, 이들의 변화량을 기초로 제1 입력(TC1)이 제공된 위치에 대한 좌표값을 생성할 수 있다.

제1 구동 모드(MD1)에서 센서 컨트롤러(100)는 접근 감지 전극(ASE)으로 업링크 신호(ULS)를 제공할 수 있다. 제1 구동 모드(MD1)에서 센서 컨트롤러(100)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)의 접근을 감지할 수 있다. 즉, 센서 컨트롤러(100)는 입력 센서(ISP)를 제1 구동 모드(MD1)로 동작시킴과 동시에, 접근 감지 전극(ASE)을 이용하여 입력장치(AP)의 접근을 감지할 수 있다. 따라서, 센서 컨트롤러(100)는 입력장치(AP)의 접근 및 제1 입력(TC1)을 동시에 감지할 수 있다. 그 결과, 제1 입력(TC1)을 감지하기 위한 시간이 입력장치(AP)의 접근 감지를 위해 할애되는 것을 방지할 수 있고, 그로 인해 제1 입력(TC1)의 감지 성능을 개선할 수 있다.

도 3a, 도 5 및 도 6b를 참조하면, 입력장치(AP)가 표시장치(DD)에 근접한 것으로 판단되면, 입력 센서(ISP)는 제2 입력(TC2)을 감지하기 위한 제2 구동 모드(MD2)로 진입할 수 있다. 제2 구동 모드(MD2)에서, 입력장치(AP)는 입력 센서(ISP)를 통해 센서 컨트롤러(100)로 다운링크 신호(DLS)를 송신할 수 있다.

제2 구동 모드(MD2)에서, 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 입력장치(AP)로부터 제공된 다운링크 신호(DLS)를 센서 컨트롤러(100)로 제공하기 위한 수신 전극으로 활용될 수 있다.

제2 구동 모드(MD2)에서 센서 컨트롤러(100)는 접근 감지 전극(ASE)으로 업링크 신호(ULS)를 제공할 수 있다. 입력 센서(ISP)가 제2 구동 모드(MD2)로 동작하고 있는 상태에서, 센서 컨트롤러(100)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)의 접근을 주기적으로 감지할 수 있다. 즉, 센서 컨트롤러(100)가 입력 센서(ISP)를 통해 다운링크 신호를 수신함과 동시에, 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)로 업링크 신호를 주기적으로 공급할 수 있다. 따라서, 센서 컨트롤러(100)는 입력장치(AP)의 접근 및 제2 입력(TC2)을 동시에 감지할 수 있다. 그 결과, 제2 입력(TC2)을 감지하기 위한 시간이 입력장치(AP)의 접근 감지를 위해 할애되는 것을 방지할 수 있고, 그로 인해 제2 입력(TC2)의 감지 성능을 개선할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예들에 따른 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 시간 흐름에 따라 나타낸 개념도들이다.

도 6a 내지 도 7a를 참조하면, 표시장치(DD)는 표시패널(DP, 도 1b에 도시됨)을 통해 영상(IM, 도 1a에 도시됨)을 표시하는 동안, 표시장치(DD)는 제1 입력(TC1) 및 제2 입력(TC2)을 감지할 수 있다. 입력 센서(ISP)는 입력장치(AP)의 존재 유무에 따라서 제1 입력(TC1)을 감지하는 제1 구동 모드(MD1)로 동작하거나 제2 입력(TC2)을 감지하는 제2 구동 모드(MD2)로 동작할 수 있다. 구체적으로, 입력장치(AP)가 감지되지 않으면, 입력 센서(ISP)는 제1 구동 모드(MD1)로 동작하고, 입력장치(AP)가 감지되면, 입력 센서(ISP)는 제2 구동 모드(MD2)로 동작할 수 있다.

본 발명의 일 예로, 제1 및 제2 구동 모드(MD1, MD2)에서 입력 센서(ISP)의 동작 주파수는 표시패널(DP)의 동작 주파수보다 높거나 같을 수 있다. 예를 들어, 표시패널(DP)의 동작 주파수가 120Hz인 경우, 입력 센서(ISP)의 동작 주파수는 240Hz일 수 있다. 제1 구동 모드(MD1)에서 입력 센서(ISP)의 동작 주파수와 제2 구동 모드(MD2)에서 입력 센서(ISP)의 동작 주파수는 서로 동일할 수 있다. 입력 센서(ISP)는 제1 구동 모드(MD1)에서 제1 입력 감지 프레임(IF1) 단위로 제1 입력(TC1)을 감지하고, 제2 구동 모드(MD2)에서 제2 입력 감지 프레임(IF2) 단위로 제2 입력(TC2)을 감지한다. 여기서, 제1 입력 감지 프레임(IF1)은 제2 입력 감지 프레임(IF2)과 동일한 시간폭을 가질 수 있다.

본 발명의 일 예로, 입력 센서(ISP)가 제1 구동 모드(MD1)로 동작할 경우, 입력 센서(ISP)는 제1 모드 및 제2 모드에서 제1 입력(TC1)을 감지할 수 있다. 여기서, 제1 모드는 입력 센서(ISP)의 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)과 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)이 하나의 감지 전극으로 통합되어 제1 입력(TC1)을 센싱하는 셀프캡(self-cap) 동작 모드로 정의될 수 있다. 제2 모드는 입력 센서(ISP)의 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n)과 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)이 정전용량성 결합되어 제1 입력(TC1)을 센싱하는 뮤추얼캡(Mutual-cap) 동작 모드로 정의될 수 있다. 즉, 제1 구동 모드(MD1)에서 제1 입력 감지 프레임(IF1)은 제1 모드로 동작하는 제1 동작 구간 및 제2 모드로 동작하는 제2 동작 구간을 포함할 수 있다. 입력 센서(ISP)는 제1 동작 구간 동안 제1 모드에서 제1 입력(TC1)을 감지하고, 제2 동작 구간 동안 제2 모드에서 제1 입력(TC1)을 감지할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 입력 감지 프레임(IF1) 내에서 제2 동작 구간은 제1 동작 구간보다 후행할 수 있다. 또한, 제2 동작 구간의 시간 폭은 제1 동작 구간의 시간 폭보다 클 수 있다.

입력 센서(ISP)가 제1 구동 모드(MD1)로 동작할 경우, 센서 컨트롤러(100)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 주기적으로 업링크 신호(ULS)를 입력장치(AP)로 전송한다. 여기서, 접근 감지 전극(ASE)이 업링크 신호(ULS)를 입력장치(AP)로 전송하는 구간을 업링크 구간(ULP)으로 정의할 수 있다. 업링크 구간(ULP)은 제1 입력 감지 프레임(IF1)과 중첩할 수 있다. 즉, 표시장치(DD)는 입력 센서(ISP)를 통해 제1 입력(TC1)을 감지함과 동시에 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)의 접근을 감지할 수 있다. 따라서, 입력장치(AP)의 접근을 감지하는데 입력 센서(ISP)를 활용하지 않을 수 있고, 그 결과 제1 입력(TC1)을 감지하는데 할당되는 시간폭이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

입력 센서(ISP)는 제2 입력 감지 프레임(IF2) 동안 제2 구동 모드(MD2)로 동작할 수 있다. 제2 입력 감지 프레임(IF2)은 응답 구간(ACP) 및 다운링크 구간(DLP)을 포함할 수 있다. 입력장치(AP)는 응답 구간(ACP) 동안 업링크 신호(ULS)에 대한 응답 신호(ACK)를 센서 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 입력 센서(ISP)는 제2 구동 모드(MD2)로 동작하여 입력장치(AP)로부터 응답 신호(ACK)를 수신하여 센서 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다.

센서 컨트롤러(100)가 상기한 응답 신호(ACK)를 수신하면, 센서 컨트롤러(100)는 입력장치(AP)의 접근을 확인하고, 입력장치(AP)와의 통신을 위한 다운링크 구간(DLP)을 개시한다. 다운링크 구간(DLP)동안 입력장치(AP)는 입력 센서(ISP)를 통해 다운링크 신호(DLS)를 센서 컨트롤러(100)로 전송한다. 다운링크 신호(DLS)는 펜 데이터, 입력장치(AP)의 위치 정보, 입력장치(AP)의 기울기, 상태 정보 등을 포함할 수 있다.

제2 입력 감지 프레임(IF2)은 센서 컨트롤러(100)와 입력장치(AP)가 페어링(pairing) 동작을 실시하는 페어링 구간을 포함할 수 있다. 페어링 구간동안 센서 컨트롤러(100)와 입력장치(AP)는 입력센서(ISP)를 통해 서로 정보를 송수신할 수 있다.

도 7b를 참조하면, 업링크 구간(ULP)과 제1 입력 감지 프레임(IF1)의 시작 시점 사이에는 지연 구간(DEP)이 배치될 수 있다. 업링크 구간(ULP)이 완료되고, 지연 구간(DEP)만큼 지연된 이후에 다음 제1 입력 감지 프레임(IF1)이 개시될 수 있다. 또한, 지연 구간(DEP)은 업링크 구간(ULP)과 제2 입력 감지 프레임(IF2) 사이에 개시될 수 있다. 지연 구간(DEP)에 의해서 다음 제2 입력 감지 프레임(IF2)의 응답 구간(ACP)과 업링크 구간(ULP)이 분리될 수 있다. 지연 구간(DEP)은 센서 컨트롤러(100)와 입력장치(AP)가 신호를 송신 또는 수신하지 않는 휴지 기간일 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제2 입력 감지 프레임(IF2)은 응답 구간(ACP)과 다운링크 구간(DLP) 사이에 제공된 지연 구간을 더 포함할 수 있다.

도 7c를 참조하면, 센서 컨트롤러(100)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 주기적으로 업링크 신호(ULS)를 입력장치(AP)로 전송하고, 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)로부터 응답 신호(ACK)를 수신할 수 있다. 여기서, 접근 감지 전극(ASE)이 업링크 신호(ULS)를 입력장치(AP)로 전송하는 구간을 업링크 구간(ULP)으로 정의하고, 접근 감지 전극(ASE)이 입력장치(AP)로부터의 응답 신호(ACK)를 수신하는 구간을 응답 구간(ACP)으로 정의할 수 있다.

업링크 구간(ULP) 및 응답 구간(ACP)은 제1 입력 감지 프레임(IF1)과 중첩할 수 있다. 즉, 표시장치(DD)는 입력 센서(ISP)를 통해 제1 입력(TC1)을 감지함과 동시에 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)의 접근을 감지할 수 있다. 따라서, 입력장치(AP)의 접근을 감지하는데 입력 센서(ISP)를 활용하지 않을 수 있고, 그 결과 제1 입력(TC1)을 감지하는데 할당되는 시간폭이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

도 7c에 도시된 바와 같이, 업링크 구간(ULP)과 응답 구간(ACP) 사이에는 지연 구간(DEP)이 더 배치될 수 있다.

센서 컨트롤러(100)가 상기한 응답 신호(ACK)를 수신하면, 센서 컨트롤러(100)는 입력장치(AP)의 접근을 확인하고, 입력장치(AP)와의 통신을 위한 제2 입력 감지 프레임(IF2)을 개시한다. 제2 입력 감지 프레임(IF2)은 다운링크 구간(DLP)을 포함한다. 도 7a에 도시된 제2 입력 감지 프레임(IF2)에 대비하여 도 7c에 도시된 제2 입력 감지 프레임(IF2)에서 응답 구간(ACP)이 생략됨으로써, 다운링크 구간(DLP)의 시간폭이 증가될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제2 입력 감지 프레임(IF2)은 다운링크 구간(DLP)보다 선행하는 지연 구간을 더 포함할 수 있다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서와 센서 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다. 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구동 모드에서 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8c는 본 발명의 실시예들에 따른 입력 센서와 접근 감지 전극의 동작을 시간 흐름에 따라 나타낸 개념도이다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제2 구동 모드(MD2)에서 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 센서 컨트롤러(100)로부터 제공된 보조 업링크 신호(ULSa)을 입력장치(AP)로 제공하기 위한 전송 전극으로 활용될 수 있다. 여기서, 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)을 통해 입력장치(AP)로 전송되는 보조 업링크 신호(ULSa)는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 입력장치(AP)로 전송되는 업링크 신호(ULS)와는 구별될 수 있다. 보조 업링크 신호(ULSa)는 업링크 신호(ULS)보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 보조 업링크 신호(ULSa)는 업링크 신호(ULS)와 동일한 신호일 수 있다.

접근 감지 전극(ASE)은 표시장치(DD, 도 1b에 도시됨)의 베젤 영역(BZA, 도 1b에 도시됨)에 제공된다. 입력 센서(ISP) 주변에는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 송신되는 업링크 신호(ULS)가 전달되지 않거나 약하게 제공되는 데드 스페이스(DS)가 존재할 수 있다. 데드 스페이스(DS)의 면적은 표시장치(DD)의 사이즈가 커짐에 따라 증가할 수 있다. 입력장치(AP)가 데드 스페이스(DS) 내에 위치할 경우 입력장치는 접근 감지 전극(ASE)을 통해 송신되는 업링크 신호(ULS)를 정상적으로 수신하기 어려울 수 있다.

따라서, 본 발명에 일 예로 입력 센서(ISP)가 입력장치(AP)로 보조 업링크 신호(ULSa)를 전송할 수 있도록 제2 구동모드(MD2)로 동작할 수 있다. 특히, 보조 업링크 신호(ULSa)를 입력장치(AP)로 전송하기 위해서, 입력 센서(ISP)의 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 전송 전극으로 활용될 수 있다. 즉, 입력 센서(ISP)의 제1 감지 전극들(SE1_1~SE1_n) 및 제2 감지 전극들(SE2_1~SE2_m)은 보조 업링크 구간(ULPa)동안 센서 컨트롤러(100)로부터 보조 업링크 신호(ULSa)를 수신할 수 있다. 보조 업링크 구간(ULPa)은 제2 입력 감지 프레임(IF2)에 포함될 수 있다.

입력 센서(ISP)로 제공되는 보조 업링크 신호(ULSa)는 접근 감지 전극(ASE)으로 공급되는 업링크 신호(ULS)보다 낮은 전압 레벨의 신호일 수 있다. 보조 업링크 신호(ULSa)가 입력 센서(ISP)를 통해 입력장치(AP)로 전송될 때, 입력 센서(ISP)와 중첩하여 배치되는 표시패널(DP)에 플리커가 시인될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보조 업링크 신호(ULSa)는 표시패널(DP)에 플리커가 발생하지 않을 정도로 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다. 따라서, 보조 업링크 구간(ULPa)에서 입력장치(AP)의 접근을 감지하는 동작 시 표시장치(DD)의 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

센서 컨트롤러(100)는 입력 센서(ISP)를 통해 입력장치(AP)로부터 보조 응답 신호(ACKa)를 수신할 수 있다. 여기서, 센서 컨트롤러(100P)는 입력 센서(ISP)를 통해 입력장치(AP)로부터 보조 업링크 신호(ULSa)에 대한 응답으로 보조 응답 신호(ACKa)를 수신하고, 보조 응답 신호(ACKa)를 수신하는 구간을 보조 응답 구간(ACPa)으로 정의할 수 있다.

도 8c에 따르면, 보조 업링크 구간(ULPa) 및 보조 응답 구간(ACPa)은 업링크 구간(ULP) 및 응답 구간(ACP)과 중첩하지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 보조 업링크 구간(ULPa) 및 보조 응답 구간(ACPa)은 업링크 구간(ULP) 및 응답 구간(ACP)과 각각 중첩할 수 있다. 즉, 입력 센서(ISP)를 통해 보조 업링크 신호(ULSa)를 입력장치(AP)로 송신함과 동시에 접근 감지 전극(ASE)을 통해 업링크 신호(ULS)를 입력장치(AP)로 송신할 수 있다. 보조 업링크 구간(ULPa)과 보조 응답 구간(ACPa) 사이에는 지연 구간(DEPa)이 더 배치될 수 있다.

이처럼, 제2 구동모드(MD2)에서 입력 센서(ISP)를 입력장치(AP)의 접근을 감지하는데 활용함으로써, 입력장치(AP)의 접근 감지 성능을 개선할 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.

DD: 표시 장치 DM: 표시 모듈
DP: 표시패널 ISP: 입력 센서
100: 센서 컨트롤러 ASE: 접근 감지 전극
AP: 입력장치 C_FCB: 콘택 연성회로필름
IF1: 제1 입력 감지 프레임 IF2: 제2 입력 감지 프레임
ULS: 업링크 신호 DLS: 다운링크 신호
WM: 윈도우 CVL: 커버층

Claims

영상을 표시하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 배치된 입력 센서;
상기 입력 센서의 주변에 배치된 접근 감지 전극; 및
상기 입력 센서 및 상기 접근 감지 전극에 연결된 센서 컨트롤러를 포함하고,
상기 센서 컨트롤러는,
제1 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제1 구동 모드로 구동시키고, 제2 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제2 구동 모드로 구동시키며,
상기 입력 센서가 상기 제1 또는 제2 구동 모드로 동작하는 동안, 상기 센서 컨트롤러는 상기 접근 감지 전극으로 업링크 신호를 공급하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 센서 상에 배치되고, 투과 영역 및 베젤 영역으로 구분되는 윈도우를 더 포함하고,
상기 접근 감지 전극은,
상기 윈도우의 상기 베젤 영역에 배치되는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 접근 감지 전극은,
상기 베젤 영역에 대응하여 상기 윈도우의 후면에 배치되는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 윈도우의 후면에 배치되어 상기 접근 감지 전극을 커버하는 커버층을 더 포함하는 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 접근 감지 전극은 금속 물질을 포함하고,
상기 커버층은 절연 물질을 포함하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 커버층은 차광성 물질을 더 포함하는 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 센서 컨트롤러와 상기 접근 감지 전극을 연결하는 콘택 연성회로필름을 더 포함하고,
상기 커버층에는 상기 접근 감지 전극을 노출시키는 콘택부가 제공되고, 상기 콘택 연성회로필름은 상기 콘택부를 통해 상기 접근 감지 전극과 접속되는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 접근 감지 전극은,
상기 윈도우의 상기 베젤 영역에 폐루프 형태로 배치되는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 센서는,
제1 감지 전극들; 및
상기 제1 감지 전극들과 전기적으로 절연되어 배치된 제2 감지 전극들을 포함하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 구동 모드에서 상기 제1 감지 전극들은 송신 전극으로 활용되고, 상기 제2 감지 전극들은 수신 전극으로 활용되며,
상기 제2 구동 모드에서 상기 제1 감지 전극들과 상기 제2 감지 전극들은 모두 송신 전극으로 활용되거나 모두 수신 전극으로 활용되는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 센서가 상기 제2 구동 모드로 동작하는 상기 제2 입력 감지 프레임은 상기 센서 컨트롤러가 상기 입력 센서를 통해 입력장치로부터 다운링크 신호를 수신하는 다운링크 구간을 포함하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 센서 컨트롤러가 상기 접근 감지 전극을 통해 상기 입력장치로 상기 업링크 신호를 송신하는 업링크 구간은 상기 제1 및 제2 입력 감지 프레임 중 적어도 하나와 중첩하는 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 제2 입력 감지 프레임은 상기 센서 컨트롤러가 상기 입력 센서를 통해 상기 입력장치로 보조 업링크 신호를 송신하는 보조 업링크 구간을 더 포함하는 표시장치.
제13항에 있어서, 상기 보조 업링크 신호는 상기 업링크 신호와 다른 전압 레벨을 갖는 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 구동 모드는 사용자의 신체에 의해 발생하는 제1 입력을 감지하기 위한 모드이며,
상기 제2 구동 모드는 상기 입력장치에 의해 발생하는 제2 입력을 감지하기 위한 모드인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 입력장치는,
액티브 펜인 것을 특징으로 하는 표시장치.
영상을 표시하는 표시패널;
상기 표시패널 상에 배치된 입력 센서;
상기 입력 센서 상에 배치되는 윈도우;
상기 윈도우의 후면에 배치된 접근 감지 전극;
상기 입력 센서 및 상기 접근 감지 전극에 연결된 센서 컨트롤러를 포함하고,
상기 센서 컨트롤러는,
제1 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제1 구동 모드로 구동시키고, 제2 입력 감지 프레임 동안 상기 입력 센서를 제2 구동 모드로 구동시키며,
상기 입력 센서가 상기 제1 또는 제2 구동 모드로 동작하는 동안, 상기 센서 컨트롤러는 상기 접근 감지 전극으로 업링크 신호를 공급하는 표시장치.
제17항에 있어서, 상기 입력 센서는,
제1 감지 전극들; 및
상기 제1 감지 전극들과 전기적으로 절연되어 배치된 제2 감지 전극들을 포함하는 표시장치.
제18항에 있어서, 상기 접근 감지 전극은,
상기 제1 및 제2 감지 전극들과 중첩하지 않는 표시장치.
제17항에 있어서, 상기 입력 센서가 상기 제2 구동 모드로 동작하는 상기 제2 입력 감지 프레임은 상기 센서 컨트롤러가 상기 입력 센서를 통해 입력장치로부터 다운링크 신호를 수신하는 다운링크 구간을 포함하고,
상기 센서 컨트롤러가 상기 접근 감지 전극을 통해 상기 입력장치로 상기 업링크 신호를 송신하는 업링크 구간은 상기 제1 및 제2 입력 감지 프레임 중 적어도 하나와 중첩하는 표시장치.