KR20220080773A - 표시 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

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KR20220080773A
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sensing
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sensor controller
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문경업
김윤호
김철
최재욱
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치된 입력 센서, 상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로 및 상기 입력 센서를 제어하는 센서 컨트롤러를 포함하고, 상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호에 응답해서 감지 모드를 결정하되, 제1 감지 모드에서 상기 동기 신호가 활성화되면 상기 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경한다.

Description

표시 장치 및 그것의 동작 방법{DISPLAY DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿, 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자 장치들은 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 구비한다. 전자 장치들은 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 표시 장치를 구비할 수 있다.
최근 휴대폰과 같은 개인 전자 장치는 터치뿐만 아니라 전자 펜의 입력을 감지할 수 있다.
본 발명의 목적은 다양한 입력 장치로부터의 입력을 감지하되, 감도가 향상된 표시 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치된 입력 센서, 상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로 및 상기 입력 센서를 제어하는 센서 컨트롤러를 포함하고, 상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호에 응답해서 감지 모드를 결정하되, 제1 감지 모드에서 상기 동기 신호가 활성화되면 상기 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 감지 모드는 복수의 제1 감지 구간들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 복수의 제1 감지 구간들 중 k(k는 자연수)번째 제1 감지 구간에서 상기 동기 신호가 활성화되면, 상기 k번째 제1 감지 구간을 완료하고, 상기 감지 모드를 상기 제2 감지 모드로 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 감지 모드는 복수의 제2 감지 구간들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 제1 감지 구간들 각각은 상기 복수의 제2 감지 구간들 각각보다 긴 시간일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 동기 신호는 복수의 영상 프레임들 각각의 시작 시점에 활성화되는 신호일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 제1 감지 구간들 각각은 상기 복수의 영상 프레임들 각각보다 짧은 시간일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호가 활성화되면 플래그 비트를 제1 값으로 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 복수의 제1 감지 구간들 중 k(k는 자연수)번째 제1 감지 구간에서 상기 플래그 비트가 상기 제1 값이면, 상기 센서 컨트롤러는 상기 k번째 제1 감지 구간을 완료하고, 상기 감지 모드를 상기 제2 감지 모드로 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널은 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 화소들 및 상기 복수의 스캔 라인들에 연결된 스캔 구동 회로를 포함하고, 상기 스캔 구동 회로는 상기 동기 신호에 동기해서 복수의 영상 프레임 구간들마다 상기 복수 개의 스캔 라인들에 스캔 신호들을 각각 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 감지 모드에서 터치에 의한 제1 입력을 감지하고, 상기 제2 감지 모드에서 다운링크 신호를 출력하는 입력 장치에 의한 제2 입력을 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 제2 감지 모드에서 상기 입력 센서로 업링크 신호를 출력하고, 상기 입력 센서를 통해 상기 다운링크 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 동기 신호에 동기해서 연속하는 영상 프레임들 각각에 영상을 표시하는 표시 패널, 서로 절연 교차하는 제1 감지 전극 및 제2 감지 전극을 포함하는 입력 센서 및 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극과 신호를 송수신하는 센서 컨트롤러를 포함하고, 상기 센서 컨트롤러는 상기 영상 프레임들 각각에서 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드로 동작하고, 상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 감지 모드의 제1 감지 구간으로 동작하던 중 상기 동기 신호가 활성화되면 상기 제1 감지 구간이 완료된 후 동작 모드를 상기 제2 감지 모드로 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 감지 전극으로 전송 신호를 제공하고, 상기 제2 감지 전극으로부터 센싱 신호를 수신할 수 있다. 상기 센서 컨트롤러는 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극으로 업링크 신호를 제공하고, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극으로부터 다운링크 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 감지 구간은 상기 영상 프레임들 각각보다 짧은 시간일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호가 활성화되면 플래그 비트를 제1 값으로 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널을 구동하고, 상기 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 감지 모드에서 터치에 의한 제1 입력을 감지하고, 상기 제2 감지 모드에서 다운링크 신호를 출력하는 입력 장치에 의한 제2 입력을 감지할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 패널 그리고 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드로 동작하는 입력 센서를 포함하는 표시 장치의 동작 방법은 상기 제1 감지 모드의 제1 감지 구간동안 상기 입력 센서로부터 제1 입력을 감지하는 단계, 상기 제1 감지 구간이 완료되었는지 판별하는 단계, 동기 신호의 상태를 나타내는 플래그 신호가 제1 값인지 판별하는 단계 및 상기 제1 감지 구간이 완료되고, 상기 플래그 신호가 제1 값일 때 동작 모드를 상기 입력 센서로부터 제2 입력을 감지하는 상기 제2 감지 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널은 상기 동기 신호에 동기해서 연속하는 영상 프레임들 각각에 영상을 표시할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치의 센서 컨트롤러는 사용자의 터치뿐만 아니라 전자 펜의 입력을 감지할 수 있다. 센서 컨트롤러는 표시 패널로 제공되는 동기 신호에 동기해서 사용자의 터치 및 전자 펜의 입력을 감지하되, 터치 감지 주파수를 영상 주파수보다 높은 주파수로 설정할 수 있다. 따라서 사용자의 터치 입력에 대한 감도가 향상될 수 있다. 또한 매 프레임마다 터치 감지 및 펜 감지 시점이 변화하므로 영상의 플리커가 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와 입력 장치 사이의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이다.
도 8은 입력 센서의 제1 감지 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 입력 센서의 제2 감지 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(200) 및 센서 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(200) 및 센서 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 12는 본 발명의 터치 컨트롤러의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 13은 본 발명의 터치 컨트롤러의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 14a 내지 도 14d는 제1 입력 수단을 이용한 제1 입력에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 15a 내지 도 15c는 제1 입력 수단을 이용한 제1 입력에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 16a 내지 도 16d는 제1 입력 수단을 이용한 제1 입력에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 17a 및 도 17b는 표시 장치에 표시되는 영상들을 예시적으로 보여준다.
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.
"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.
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, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1에서는 표시 장치(DD)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(DD)에는 액티브 영역(DA) 및 주변 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 표시 장치(DD)는 액티브 영역(DA)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(DA)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면을 포함할 수 있다. 주변 영역(NDA)은 액티브 영역(DA)의 주변을 둘러쌀 수 있다.
표시 장치(DD)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 입력들을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다. 제1 입력 수단(1000)은 사용자 신체, 패시브 펜과 같이 정전용량에 변화를 제공할 수 있는 입력 수단을 모두 포함할 수 있다. 제2 입력 수단(2000)은 구동신호를 제공할 수 있는 액티브 타입의 입력 수단으로, 예컨대 액티브 펜(또는 전자 펜)일 수 있다.
표시 장치(DD)와 제2 입력 수단(2000)은 양방향 통신될 수 있다. 표시 장치(DD)는 제2 입력 수단(2000)으로 업링크 신호를 제공할 수 있다. 제2 입력 수단(2000)은 표시 장치(DD)로 다운링크 신호를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)를 도시한 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM), 광학 부재(AF), 윈도우(WM), 전자 모듈(EM), 전원 모듈(PSM) 및 케이스(EDC)을 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 이미지를 생성하고 외부입력을 감지한다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)를 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 장치(DD)의 액티브 영역(DA, 도 1 참조) 및 주변 영역(NDA, 도 1 참조)에 대응하는 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)을 포함한다.
표시 패널(100)은 특별히 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 유기발광표시 패널(organic light emitting display panel) 또는 퀀텀닷 발광표시 패널과 같은 발광형 표시 패널일 수 있다. 입력 센서(200)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
표시 모듈(DM)은 메인 회로 기판(MCB), 연성 회로 필름(FCB), 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)를 포함할 수 있다. 이들 중 어느 하나 이상은 생략될 수도 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 연성 회로 필름(FCB)과 접속되어 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 복수 개의 구동 소자들을 포함할 수 있다. 복수 개의 구동 소자들은 표시 패널(100) 및 센서 컨트롤러(SCC)를 구동하기 위한 메인 컨트롤러(MC)를 포함할 수 있다. 연성 회로 필름(FCB)은 표시 패널(100)에 접속되어 표시 패널(100)과 메인 회로 기판(MCB)을 전기적으로 연결한다. 연성 회로 필름(FCB) 상에는 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)가 실장될 수 있다.
연성 회로 필름(FCB)은 메인 회로 기판(MCB)이 표시 장치(DD)의 배면에 마주하도록 밴딩될 수 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 커넥터를 통해 전자 모듈(EM)과 전기적으로 연결될 수 있다.
패널 구동 회로(PDC)는 표시 패널(100)과 전기적으로 연결되어 표시 패널(100)을 제어할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 입력 센서(200)와 전기적으로 연결되어 입력 센서(200)를 제어할 수 있다.
패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)는 각각 집적 회로로 형성되어서 연성 회로 필름(FCB) 상에 실장될 수 있다. 다른 실시예에서, 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)는 하나의 집적 회로로 구성될 수도 있다. 패널 구동 회로(PDC)는 구동 컨트롤러, 타이밍 컨트롤러, 신호 발생 회로 등으로 불리울 수 있고, 센서 컨트롤러(SCC)는 입력 구동 회로, 센서 구동 회로, 터치 구동 회로와 같이 다양하게 불리울 수 있다.
도시하지 않았으나, 입력 센서(200)는 추가적인 연성회로필름을 통해 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 입력 센서(200)는 표시 패널(100)에 전기적으로 연결되고, 연성 회로 필름(FCB)을 통해 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
광학 부재(AF)는 외부광 반사율을 낮춘다. 광학 부재(AF)는 편광자 및 리타더를 포함할 수 있다. 편광자 및 리타더는 연신형 또는 코팅형일 수 있다. 코팅형 광학필름은 기능성필름의 연신방향에 따라 광학축이 정의된다. 코팅형 광학필름은 베이스 필름 상에 배열된 액정분자들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 광학 부재(AF)는 생략될 수 있다. 이때, 표시 모듈(DM)은 광학 부재(AF)를 대체하는 컬러 필터 및 블랙매트릭스를 더 포함할 수 있다.
윈도우(WM)는 표시 장치(DD)의 외면을 제공한다. 윈도우(WM)는 베이스 기판을 포함하고, 반사 방지층, 지문 방지층과 같은 기능층들을 더 포함할 수 있다.
별도로 도시되지 않았으나, 표시 장치(DD)는 적어도 하나의 접착층을 더 포함할 수 있다. 접착층은 표시 장치(DD)의 인접한 구성들을 결합시킬 수 있다. 접착층은 광학 투명 접착층 또는 감압 접착층일 수 있다.
전자 모듈(EM)은 적어도 메인 컨트롤러를 포함한다. 전자모듈(EM)은 무선통신 모듈, 영상입력 모듈, 음향입력 모듈, 음향출력 모듈, 메모리, 및 외부 인터페이스 모듈 등을 포함할 수 있다. 상기 모듈들은 상기 회로기판에 실장되거나, 플렉서블 회로기판을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 모듈(EM)은 전원 모듈(PSM)과 전기적으로 연결된다.
메인 컨트롤러(MC)는 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어한다. 메인 컨트롤러(MC)는 표시 모듈(DM)뿐만 아니라 도면에 도시되지 않은 무선통신 모듈, 영상입력 모듈, 음향입력 모듈, 및 음향출력 모듈 등의 동작을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(MC)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다.
케이스(EDC)는 윈도우(WM)와 결합될 수 있다. 케이스(EDC)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시 장치(DD)로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 케이스(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서, 케이스(EDC)는 복수 개의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와 입력 장치 사이의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 외부에서 제공되는 입력들을 감지할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다.
제1 입력 수단(1000)은 사용자 신체, 패시브 타입의 펜과 같이 정전 용량에 변화를 제공할 수 있는 입력 수단을 모두 포함할 수 있다. 제2 입력 수단(2000)은 구동 신호를 제공하는 전자 펜일 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 제2 입력 수단(2000)는 액티브 타입의 액티브 펜일 수 있다.
표시 장치(DD)와 제2 입력 수단(2000)은 서로 양방향 통신할 수 있다. 표시 장치(DD)는 제2 입력 수단(2000)로 업링크 신호(ULS)를 제공하고, 제2 입력 수단(2000)는 표시 장치(DD)로 다운링크 신호(DLS)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 업링크 신호(ULS)는 패널 정보, 프로토콜 버전 등의 정보를 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 다운링크 신호(DLS)는 동기화 신호 또는 제2 입력 수단(2000)의 상태 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다운링크 신호(DLS)는 제2 입력 수단(2000)의 좌표 정보, 배터리 정보, 기울기 정보, 및/또는 제2 입력 수단(2000)에 저장된 다양한 정보 등을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(100), 입력 센서(200), 패널 구동 회로(PDC), 센서 컨트롤러(SCC), 및 메인 컨트롤러(MC)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(100)은 발광형 표시층일 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(100)은 유기발광 표시층, 퀀텀닷 표시층, 마이크로 엘이디 표시층, 또는 나노 엘이디 표시층일 수 있다.
입력 센서(200)는 표시 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(200)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 입력 센서(200)는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)과 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다.
메인 컨트롤러(MC)는 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(MC)는 패널 구동 회로(PDC) 및 센서 컨트롤러(SCC)의 동작을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(MC)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 메인 컨트롤러(MC)는 호스트로 지칭될 수도 있다. 메인 컨트롤러(MC)은 그래픽 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
패널 구동 회로(PDC)는 표시 패널(100)을 구동할 수 있다. 패널 구동 회로(PDC)는 메인 컨트롤러(MC)로부터 영상 데이터(RGB) 및 구동 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 구동 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어 구동 제어 신호(D-CS)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 클럭 신호, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 패널 구동 회로(PDC)는 구동 제어 신호(D-CS)을 근거로 표시 패널(100)으로 제공될 신호들을 생성할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 입력 센서(200)을 구동할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 메인 컨트롤러(MC)로부터 센서 제어 신호(I-CS)를 수신할 수 있다. 센서 제어 신호(I-CS)는 센서 컨트롤러(SCC)의 구동 모드를 결정하는 모드 결정 신호 및 클럭 신호를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 센서 제어 신호(I-CS)를 근거로, 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)을 감지하는 제1 감지 모드 및 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력을 감지하는 제2 감지 모드로 동작할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 입력 센서(200)로부터 수신한 신호에 근거하여 제1 입력(IP1) 또는 제2 입력(IP2)의 좌표 정보를 산출하고, 좌표 정보에 대응하는 좌표 신호(I-SS)를 메인 컨트롤러(MC)에 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(MC)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 사용자 입력에 대응하는 동작을 실행시킨다. 예컨대, 메인 컨트롤러(MC)는 표시 패널(100)에 새로운 어플리케이션 이미지가 표시되도록 패널 구동 회로(PDC)를 구동할 수 있다.
이 실시예에서, 패널 구동 회로(PDC)는 센서 컨트롤러(SCC)로 동기 신호(FLM)를 제공한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 패널 구동 회로(PDC)로부터의 동기 신호(FLM)에 동기해서 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)을 감지하는 제1 감지 모드 및 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지하는 제2 감지 모드로 동작할 수 있다. 동기 신호(FLM)는 한 프레임의 시작을 나타내는 수직 동기 신호 또는 시작 신호로 불릴 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, 센서 컨트롤러(SCC)는 패널 구동 회로(PDC)로부터 동기 신호(FLM)를 수신하나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(SCC)는 메인 컨트롤러(MC)로부터 동기 신호를 직접 수신할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화될 때 제1 값(예를 들면, '1')으로 설정되는 플래그 비트를 저장하는 플래그 레지스터(FG)를 포함할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 표시 모듈(DM)은 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)을 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 베이스층(110), 회로층(120), 발광 소자층(130), 및 봉지층(140)을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 회로층(120)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(110)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(110)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(110)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(110)은 제1 합성 수지층, 상기 제1 합성 수지층 위에 배치된 실리콘 옥사이드(SiOx)층, 상기 실리콘 옥사이드층 위에 배치된 아몰퍼스 실리콘(a-Si)층, 및 아몰퍼스 실리콘층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 실리콘 옥사이드층 및 아몰퍼스 실리콘층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다.
제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~" 의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(120)은 베이스층(110) 위에 배치될 수 있다. 회로층(120)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(110) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이 후, 회로층(120)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 이 형성될 수 있다.
발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
봉지층(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 수분, 산소, 및 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다.
입력 센서(200)는 표시 패널(100) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(200)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
입력 센서(200)는 연속된 공정을 통해 표시 패널(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 입력 센서(200)는 표시 패널(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 입력 센서(200)와 표시 패널(100) 사이에 제3의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 입력 센서(200)와 표시 패널(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다.
또는, 입력 센서(200)는 표시 패널(100)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 표시 장치(DD)는 입력 센서(200) 위에 배치된 반사 방지층 및 광학층을 더 포함할 수도 있다. 반사 방지층은 표시 장치(DD)의 외부로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다. 광학층은 표시 패널(100)으로부터 입사된 광의 방향을 제어하여 표시 장치(DD)의 정면 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM_1)의 단면도이다.
도 4b를 참조하면, 표시 모듈(DM_1)은 표시 패널(100_1) 및 입력 센서(200_1)을 포함할 수 있다. 표시 패널(100_1)은 베이스 기판(110_1), 회로층(120_1), 발광 소자층(130_1), 봉지 기판(140_1), 및 결합 부재(150_1)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(110_1) 및 봉지 기판(140_1) 각각은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
결합 부재(150_1)는 베이스 기판(110_1)과 봉지 기판(140_1) 사이에 배치될 수 있다. 결합 부재(150_1)는 봉지 기판(140_1)을 베이스 기판(110_1) 또는 회로층(120_1)에 결합시킬 수 있다. 결합 부재(150_1)는 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물은 프릿 실(frit seal)을 포함할 수 있고, 유기물은 광 경화성 수지 또는 광 가소성 수지를 포함할 수 있다. 다만, 결합 부재(150_1)를 구성하는 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
입력 센서(200_1)은 봉지 기판(140_1) 위에 직접 배치될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 입력 센서(200_1)과 봉지 기판(140_1) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 입력 센서(200_1)과 표시 패널(100_1) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 입력 센서(200_1)과 봉지 기판(140_1) 사이에는 접착층이 더 배치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(DM)의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 베이스층(110)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성된다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시 패널(100)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(110)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 및 살리콘옥시나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층이 교대로 적층된 구조를 포함할 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘, 저온다결정실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함할 수도 있다.
도 5는 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 화소들에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다를 수 있다. 반도체 패턴은 전도율이 높은 제1 영역과 전도율이 낮은 제2 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 비-도핑 영역이거나, 제1 영역 대비 낮은 농도로 도핑된 영역일 수 있다.
제1 영역의 전도성은 제2 영역의 전도성보다 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 제2 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호라인일 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 화소들(PX, 도 6 참조)을 포함할 수 있다. 화소들(PX) 각각은 예를 들어, 복수의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 도 4에는 화소들(PX) 각각에 포함되는 복수의 트랜지스터들 중 하나의 트랜지스터(100PC) 및 발광 소자(100PE)만 예시적으로 도시하고 설명한다.
트랜지스터(100PC)의 소스(SC), 액티브(AL), 및 드레인(DR)이 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC) 및 드레인(DR)은 단면 상에서 액티브(AL)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 4에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 배선(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 배선(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(100PC)의 드레인(DR)에 연결될 수 있다. 또한 도 5에는 반도체 패턴으로부터 형성된 데이터 라인(DL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 데이터 라인(DL)은 도면에 도시되지 않은 트랜지스터의 드레인 및 소스 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(120)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
트랜지스터(100PC)의 게이트(GT)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(GT)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(GT)는 액티브(AL)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(GT)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(GT)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(20)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 절연층(20)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 위에 배치될 수 있다. 제3 절연층(30)은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(30)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 배선(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(50) 위에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제6 절연층(60)은 제5 절연층(50) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다.
발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자(100PE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다. 이하에서, 발광 소자(100PE)가 유기 발광 소자인 것을 예로 들어 설명하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(100PE)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 접속될 수 있다.
화소 정의막(70)은 제6 절연층(60) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(70)에는 개구부(70-OP)가 정의된다. 화소 정의막(70)의 개구부(70-OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
액티브 영역(DA, 도 1 참조)은 발광 영역(PXA)과 발광 영역(PXA)에 인접한 비발광 영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(70-OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(70-OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EL)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EL)이 화소들 각각에 분리되어 형성된 경우, 발광층들(EL) 각각은 청색, 적색, 및 녹색 중 적어도 하나의 색의 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(EL)은 화소들에 연결되어 공통으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 발광층(EL)은 청색 광을 제공하거나, 백색 광을 제공할 수도 있다.
제2 전극(CE)은 발광층(EL) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 화소들에 공통적으로 배치될 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(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(140)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(130)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다. 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
입력 센서(200)는 베이스층(201), 제1 도전층(202), 감지 절연층(203), 제2 도전층(204), 및 커버 절연층(205)을 포함할 수 있다.
베이스층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스층(201)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스층(201)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204) 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), 또는 인듐아연주석산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
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(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
입력 센서(200)의 제2 도전층(204)과 제2 전극(CE) 사이에는 기생 정전 용량(Cc)이 형성될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 입력 센서(200)의 제2 도전층(204)과 제2 전극(CE) 사이에도 기생 정전 용량이 형성될 수 있다.
제2 도전층(204)을 통해 전송되는 신호는 업링크 신호(ULS, 도 3 참조) 및 다운링크 신호(DLS, 도 3 참조) 중 어느 하나에 대응하는 신호일 수 있다. 업링크 신호(ULS) 및 다운링크 신호(DLS) 각각은 제1 레벨(또는 활성 레벨) 및 제2 레벨(또는 비활성 레벨)로 주기적으로 천이하는 신호일 수 있다. 제2 도전층(204)을 통해 전송되는 신호의 신호 레벨이 주기적으로 변경됨에 따라 제2 도전층(204)과 제2 전극(CE) 사이의 기생 정전 용량(Cc)이 변화할 수 있다. 이 경우, 표시 패널(100)에 표시되는 영상의 표시 품질을 저하시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(100)의 평면도이다.
도 6에 도시된 것과 같이, 표시 패널(100)은 스캔 구동 회로(SDC), 복수의 신호 라인들(SGL, 이하 신호 라인들), 복수의 신호 패드들(DP-PD, IS-PD, 이하 신호 패드들) 및 복수의 화소들(PX, 이하 화소들)을 포함할 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 복수의 스캔 신호들(이하, 스캔 신호들)을 생성하고, 스캔 신호들을 후술하는 복수의 스캔 라인들(SL, 이하 스캔 라인들)에 순차적으로 출력한다.　스캔 구동 회로(SDC)는 스캔 신호들뿐만 아니라 다른 제어 신호들을 화소들(PX)로 출력할 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 화소들(PX) 내 트랜지스터들과 동일한 공정을 통해 형성된 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
신호 라인들(SGL)은 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 발광 제어 라인들(EML) 및 제어 신호 라인(CSL)을 포함한다. 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL) 및 발광 제어 라인들(EML) 각각은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 공통으로 연결된다. 제어 신호 라인(CSL)은 스캔 구동 회로(SDC)에 제어 신호들을 제공할 수 있다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)의 동작에 필요한 전압을 제공할 수 있다. 전원 라인(PL)은 서로 다른 전압들을 제공하는 복수의 라인들을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 신호 라인들(SGL)은 보조 라인들(SSL)을 더 포함할 수 있다. 보조 라인들(SSL)은 입력 센서(200, 도 7 참조)에 전기적으로 연결되는 신호 라인이다. 본 발명의 일 실시예에서 보조 라인들(SSL)은 생략될 수 있다. 보조 라인들(SSL)은 컨택홀들(CNT)에 각각 연결된다. 보조 라인들(SSL)은 컨택홀들(CNT)을 통해 후술하는 입력 센서(200, 도 7 참조)의 신호 라인들과 전기적으로 연결될 수 있다.
신호 패드들(DP-PD, IS-PD)은 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 및 제어 신호 라인(CSL)에 연결되는 제1 타입 신호 패드들(DP-PD) 및 보조 라인들(SSL)에 연결되는 제2 타입 신호 패드들(IS-PD)을 포함할 수 있다. 제1 타입 신호 패드들(DP-PD) 및 제2 타입 신호 패드들(IS-PD)은 주변 영역(NAA)의 일부 영역에 정의된 패드 영역(PP)에 서로 인접하게 배치된다. 신호 패드들(DP-PD, IS-PD)의 적층 구조 또는 구성 물질은 서로 구분되지 않고, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
액티브 영역(AA)은 화소들(PX)이 배치된 영역으로 정의될 수 있다. 액티브 영역(AA)에 복수의 전자 소자들이 배치된다. 전자 소자들은 화소들(PX) 각각에 구비된 유기발광 다이오드와 그에 연결된 화소 구동 회로를 포함한다. 스캔 구동 회로(SDC), 신호 라인들(SGL), 신호 패드들(DP-PD, IS-PD) 및 화소 구동 회로는 도 3에 도시된 회로 소자층(DP-CL)에 포함될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 화소들(PX) 각각은 복수의 트랜지스터들, 커패시터 및 유기발광 다이오드를 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 발광 제어 라인들(EML) 및 전원 라인(PL)과 전기적으로 연결되고, 스캔 라인들(SL), 데이터 라인들(DL), 발광 제어 라인들(EML) 및 전원 라인(PL)을 통해 수신되는 신호들에 응답해서 발광한다.
표시 패널(100)의 신호 패드들(DP-PD, IS-PD)은 도 2에 도시된 연성 회로 필름 (FCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 표시 패널(100)은 일부분이 벤딩(bending)될 수 있다. 표시 패널(100)의 주변 영역(NAA)의 일부분이 벤딩 될 수 있는데, 제1 방향(DR1)에 평행한 벤딩 축을 기준으로 벤딩 될 수 있다. 벤딩 축은 제어 신호 라인(CSL)의 일부, 데이터 라인들(DL)의 일부 및 보조 라인들(SSL)의 일부에 중첩하도록 정의될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(200)의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 입력 센서(200)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. 감지 영역(SA)은 도 6의 액티브 영역(AA)에 대응하고, 비감지 영역(NSA)은 도 6의 주변 영역(NAA)에 대응할 수 있다.
입력 센서(200)는 베이스층(201) 상에 형성된 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)을 포함한다. 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)은 감지 영역(SA)에 배치된다. 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)은 감지 영역(SA) 내에서 서로 전기적으로 절연되어 교차한다. 본 발명의 일 예로, 입력 센서(200)는 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)을 포함하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 감지 전극들 및 제2 감지 전극들 각각의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 도 7에는 제1 감지 전극들의 개수가 제2 감지 전극들의 개수보다 많은 것으로 도시되어 있으나, 다른 실시예에서, 제2 감지 전극들의 개수가 제1 감지 전극들의 개수보다 많거나 같을 수 있다.
입력 센서(200)는 제1 감지 전극들(SA1~SA14)과 제2 감지 전극들(SB1~SB10) 사이의 상호 정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다.
입력 센서(200)는 제1 내지 제14 전송 라인들(TL1~TL14) 및 제1 내지 제10 수신 라인들(RL1~RL10)을 더 포함할 수 있다. 제1 내지 제14 전송 라인들(TL1~TL14) 및 제1 내지 제10 수신 라인들(RL1~RL10)은 비감지 영역(NSA)에 배치될 수 있다. 제1 내지 제14 전송 라인들(TL1~TL14)은 제1 감지 전극들(SA1~SA14)의 일측에 전기적으로 연결되고, 제1 내지 제10 수신 라인들(RL1~RL10)은 제2 감지 전극들(SB1~SB10)의 일측에 전기적으로 연결된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 예로, 입력 센서(200)는 제2 감지 전극들(SB1~SB10)의 타측에 전기적으로 연결된 수신 라인들을 더 포함할 수 있다.
제1 감지 전극들(SA1~SA14)과 제2 감지 전극들(SB1~SB10)의 교차 부분은 하나의 센싱 유닛(SU)으로 정의될 수 있다.
제1 내지 제14 전송 라인들(TL1~TL14) 및 제1 내지 제10 수신 라인들(RL1~RL10)은 컨택홀(CNT)을 통해 도 6에 도시된 보조 라인들(SSL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8은 입력 센서의 제1 감지 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 감지 전극들(SA1~SA14)은 전송 전극으로 동작할 수 있고, 제2 감지 전극들(SB1~SB10)은 수신 전극으로 동작할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 전극들(SA1~SA14)과 제2 감지 전극들(SB1~SB10) 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화 량을 감지하여 외부 입력을 감지할 수 있다.
도 8에는 설명의 편의를 위해 도 7에 도시된 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 중 제1 감지 전극들(SA1, SA2), 제2 감지 전극들(SB1~SB10) 중 제2 감지 전극들(SB1, SB2)만을 도시하였다. 도 7에 도시된 제1 감지 전극들(SA3~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB3~SB10)도 제1 감지 전극들(SA1, SA2) 및 제2 감지 전극들(SB1, SB2)과 동일한 방식으로 구동될 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 전극들(SA1, SA2)로 전송 신호들(TX1, TX2)을 제공할 수 있다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 전극들(SB1, SB2)로부터 센싱 신호들(RX1, RX2)을 수신할 수 있다. 따라서, 센서 컨트롤러(SCC)는 전송 신호들(TX1, TX2)과 이에 대응하는 센싱 신호들(RX1, RX2)을 비교하고, 이들의 변화량을 기초로 제1 입력 수단(1000, 도 1 참조)에 의한 제1 입력(IP1,)이 제공된 위치에 대한 좌표 값을 생성할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 입력 센서의 제2 감지 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제2 감지 모드에서 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 전극들(SA1, SA2)과 제2 감지 전극들(SB1, SB2)을 동시에 송신 전극으로 동작시키거나, 수신 전극으로 동작시킬 수 있다.
도 9a를 참조하면, 소정의 구간 동안(이하, 제1 구간), 제1 감지 전극들(SA1, SA2)과 제2 감지 전극들(SB1, SB2) 각각은 센서 컨트롤러(SCC)로부터 업링크 신호들(TXa, TXb, TXc, TXd)을 수신한다. 제1 구간 동안, 제1 감지 전극들(SA1, SA2)과 제2 감지 전극들(SB1, SB2) 각각은 제2 입력 수단(2000, 도 3 참조)에 업링크 신호들 TXa, TXb, TXc, TXd)을 제공하기 위한 송신 전극으로 동작할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 제1 구간 이후의 소정의 구간 동안(제2 구간), 제1 감지 전극들(SA1, SA2)과 제2 감지 전극들(SB1, SB2) 각각은 제2 입력 수단(2000)으로부터 제공된 다운링크 신호들(RXa, RXb, RXc, RXd)을 수신한다. 제2 구간 동안, 제1 감지 전극들(SA1, SA2)과 제2 감지 전극들(SB1, SB2) 각각은 센서 컨트롤러(SCC)로 다운링크 신호들(RXa, RXb, RXc, RXd)을 제공하기 위한 수신 전극으로 동작할 수 있다. 즉, 특정 구간동안 제1 감지 전극들(SA1, SA2)과 제2 감지 전극들(SB1, SB2)은 모두 송신 전극으로 활용되거나, 모두 수신 전극으로 활용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(200) 및 센서 컨트롤러(SCC)의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 동기 신호(FLM) 및 클럭 신호(CLK)는 패널 구동 회로(PDC)의 내부에서 사용되는 신호들일 수 있다. 동기 신호(FLM)는 영상 프레임의 시작을 나타내는 신호이고, 클럭 신호(CLK)는 한 라인의 시작을 나타내는 신호일 수 있다. 클럭 신호(CLK)는 메인 클럭 신호, 수평 클럭 신호, 수평 동기 신호 등으로 불릴 수 있다.
도 6에 도시된 스캔 구동 회로(SDC)는 동기 신호(FLM)에 동기해서 영상 프레임을 시작하고, 매 영상 프레임마다 클럭 신호(CLK)에 동기해서 복수의 스캔 신호들(이하, 스캔 신호들)을 생성하고, 복수의 스캔 신호들을 복수의 스캔 라인들(SL)에 순차적으로 출력할 수 있다.
도 10에 도시된 실시예에서, 패널 구동 회로(PDC)는 표시 패널(100)을 60Hz로 구동한다. 즉, 패널 구동 회로(PDC)는 1초(1s)동안 영상 프레임들(F1-F60) 각각에서 영상이 표시 패널(100)에 표시되도록 표시 패널(100)을 구동할 수 있다. 즉, 동기 신호(FLM)의 주파수는 60Hz이다.
센서 컨트롤러(SCC)는 영상 프레임들(F1-F60) 각각에서 제1 감지 모드 및/또는 제2 감지 모드로 동작하도록 입력 센서(200)를 제어할 수 있다.
제1 감지 모드는 제1 감지 구간들(T1-T143)을 포함한다. 제2 감지 모드는 제2 감지 구간들(P1-P59)을 포함한다. 즉, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 143Hz로 구동하고, 제2 감지 모드동안 입력 센서(200)를 59Hz로 구동할 수 있다. 도 10에 도시된 제1 감지 구간들(T1-T143)의 개수 및 제2 감지 구간들(P1-P59)의 개수는 일 예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제1 감지 구간들(T1-T143) 각각은 도 7에 도시된 제1 감지 전극들(SA1~SA14)로 전송 신호들을 제공하고, 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로부터 센싱 신호들을 수신하는 시간을 포함할 수 있다.
제2 감지 구간들(P1-P59) 각각은 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로 업링크 신호들을 제공하고, 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로부터 다운링크 신호들을 수신하는 시간을 포함할 수 있다.
제1 감지 구간들(T1-T143) 각각은 영상 프레임들(F1-F60) 각각보다 짧은 시간이다. 또한 제1 감지 구간들(T1-T143) 각각은 제2 감지 구간들(P1-P59) 각각보다 긴 시간이다.
도 10에 도시된 예에서, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 구간들(T1, T2, T3)에서 감지 동작을 수행한 후 제2 감지 구간(P1)으로 동작한다. 또한 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 구간(P1)에 이어서 제1 감지 구간들(T4, T5, T6)로 동작한 후 제2 감지 구간(P2)으로 동작한다. 이와 같이, 제1 감지 구간들(T1-T143)은 시간적으로 순차적이나 반드시 연속적인 것은 아니다. 제2 감지 구간들(P1-P59)은 시간적으로 순차적이나 반드시 연속적인 것은 아니다.
제1 감지 모드는 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)을 감지하는 모드이고, 제2 감지 모드는 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력을 감지하는 모드일 수 있다.
도 10에 도시된 예에서, 영상 프레임들(F1-F60) 각각은 적어도 2개의 제2 감지 구간들에 대응할 수 있다. 예를 들어, 영상 프레임(F1)은 3개의 제1 감지 구간들(T1, T2, T3)에 대응하고, 영상 프레임(F2)은 제2 감지 구간(P1) 및 3개의 제1 감지 구간들(T4, T5, T6)에 대응한다. 제1 감지 구간(T6)의 일부는 영상 프레임(F2)에 대응하고, 제1 감지 구간(T6)의 다른 일부는 영상 프레임(F3)에 대응한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화될 때 제1 값(예를 들면, '1')으로 설정되는 플래그 비트를 저장하는 플래그 레지스터(FG)를 포함한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드로 동작하는 중에 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, 즉, 플래그 레지스터(FG)가 제1 값으로 변경되면 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경한다.
예를 들어, 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T3)에서 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, 센서 컨트롤러(SCC)는 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경하고, 제2 감지 모드의 제2 감지 구간(P1)으로 동작한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 플래그 레지스터(FG)의 플래그 비트를 제2 값(예를 들면, '0')으로 변경한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 구간(P1)이 완료되면 동작 모드를 제1 감지 모드로 변경하고, 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T4)으로 동작한다.
동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되지 않으면, 즉, 플래그 레지스터(FG)가 제2 값으로 유지되는 동안 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 구간(T4)을 순차적으로 변경하면서 제1 감지 모드로 동작한다.
제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T6)에서 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, 센서 컨트롤러(SCC)는 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경하고, 제2 감지 모드의 제2 감지 구간(P2)으로 동작한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 플래그 레지스터(FG)의 플래그 비트를 제2 값(예를 들면, '0')으로 변경한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 구간(P2)이 완료되면 동작 모드를 제1 감지 모드로 변경하고, 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T7)으로 동작한다.
도 10에 도시된 것과 같이, 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T6)으로 동작하던 중 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되더라도 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 구간(T6)을 중지하지 않고, 제1 감지 구간(T6)을 완료한 후 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)가 제2 레벨(예를 들면, 로우 레벨)로 유지되는 동안 제1 감지 모드로 동작한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)가 제2 레벨인 동안 제1 감지 모드의 제1 감지 구간들(T1-T143)을 순차적으로 수행한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드의 k(k는 자연수)번째 제1 감지 구간(Tk)에서 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, k번째 제1 감지 구간(Tk)을 완료하고, 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 모드에서 1개의 제2 감지 구간으로 동작한 후 동작 모드를 다시 제1 감지 모드로 변경한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면 제2 모드로 동작하므로 영상 프레임들(F2-F60) 각각에서 제2 감지 모드가 수행될 수 있다.
도 10에 도시된 제1 감지 모드의 제1 감지 구간들(T1-T143) 및 제2 감지 모드의 제2 감지 구간들(P1-P59)은 일 예에 불과하며, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드의 동작 순서를 다양하게 변경할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(200) 및 센서 컨트롤러(SCC)의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 11에 도시된 동기 신호(FLM) 및 클럭 신호(CLK)는 도 10에 도시된 동기 신호(FLM) 및 클럭 신호(CLK)와 동일하다.
도 11에 도시된 실시예에서, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드로 동작하는 중에 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, 즉, 플래그 레지스터(FG)가 제1 값으로 변경되면 제1 감지 모드의 제1 감지 구간을 한 번 더 수행한 후 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경한다.
예를 들어, 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T3)에서 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T4)을 수행한 후 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경한다.
마찬가지로, 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T6)에서 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드의 제1 감지 구간(T7)을 수행한 후 동작 모드를 제2 감지 모드로 변경한다.
도면에 도시되지 않았으나, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드의 k(k는 자연수)번째 제1 감지 구간(Tk)에서 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 활성화되면, k번째 제1 감지 구간(Tk)을 완료하고, 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경하고, 제2 감지 구간을 연속해서 2번 수행할 수 있다. 즉, 영상 프레임들(F2-F60) 각각은 2개의 제2 감지 구간들에 대응할 수 있다.
이와 같이, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드의 동작 순서를 다양하게 변경할 수 있다.
도 12는 본 발명의 터치 컨트롤러의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 3, 도 10 및 도 12를 참조하면, 센서 컨트롤러(SCC)는 초기에 감지 모드를 제1 감지 모드로 설정한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드동안 제1 입력 수단(1000)에 의한 제1 입력(IP1)을 감지할 수 있다(단계 S100).
제1 감지 모드는 제1 감지 구간들(T1-T143)을 포함한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드동안 제1 감지 구간들(T1-T143)을 순차적으로 수행한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 구간들(T1-T143) 각각을 수행하던 중 동기 신호(FLM)가 제1 레벨(예를 들면, 하이 레벨)로 천이하면, 플래그 레지스터(FG)에 저장되는 플래그 비트(FLAG)를 제1 값(예를 들면, '1')으로 설정한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 구간들(T1-T143) 중 k번째 제1 감지 구간(Tk)이 완료되었는지 판별한다(단계 S110).
앞서 설명한 바와 같이, 제1 감지 구간들(T1-T143) 각각은 도 7에 도시된 제1 감지 전극들(SA1~SA14)로 전송 신호들을 제공하고, 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로부터 센싱 신호들을 수신하는 시간을 포함할 수 있다.
예를 들면, 센서 컨트롤러(SCC)는 도 7에 도시된 제2 감지 전극(SB10)으로부터 센싱 신호가 수신되면 k번째 제1 감지 구간(Tk)이 완료된 것으로 판별할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 마지막 감지가 아니면 단계 S100으로 리턴하여 제1 감지 모드를 수행한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 k번째 제1 감지 구간(Tk)의 마지막 감지가 수행된 것으로 판별되면, 플래그 레지스터(FG)에 저장되는 플래그 비트(FLAG)가 제1 값(예를 들면, '1')인지 판별한다(단계 S120).
만일 플래그 비트(FLAG)가 제1 값(예를 들면, '1')이 아니면, 센서 컨트롤러(SCC)는 감지 모드를 제1 감지 모드로 유지하고, 단계 S100으로 리턴하여 k+1번째 제1 감지 구간(Tk+1)을 수행한다.
만일 플래그 비트(FLAG)가 제1 값(예를 들면, '1')이면, 센서 컨트롤러(SCC)는 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경한다(단계 S140).
센서 컨트롤러(SCC)는 플래그 비트(FLAG)를 제2 값(예를 들면, '0')으로 초기화한다(단계 S140). 다른 실시예에서, 센서 컨트롤러(SCC)가 플래그 비트(FLAG)를 제2 값(예를 들면, '0')으로 초기화하는 동작은 제1 감지 모드의 시작 시점에 수행될 수도 있다. 다른 실시예에서, 센서 컨트롤러(SCC)가 플래그 비트(FLAG)를 제2 값(예를 들면, '0')으로 초기화하는 동작은 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경하기 전에 수행될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 터치 컨트롤러의 동작을 예시적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 3, 도 10 및 도 13을 참조하면, 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 모드동안 제2 입력 수단(2000)에 의한 제2 입력(IP2)을 감지할 수 있다(단계 S200).
제2 감지 모드는 제2 감지 구간들(P1-P59)을 포함한다. 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 모드동안 제2 감지 구간들(P1-P59)을 순차적으로 수행한다.
센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 구간들(P1-P59) 중 j(j는 자연수)번째 제1 감지 구간(Pj)이 완료되었는지 판별한다(단계 S210).
앞서 설명한 바와 같이, 제2 감지 구간들(P1-P59) 각각은 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로 업링크 신호들을 제공하고, 제1 감지 전극들(SA1~SA14) 및 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로부터 다운링크 신호들을 수신하는 시간을 포함할 수 있다.
예를 들면, 센서 컨트롤러(SCC)는 도 7에 도시된 제2 감지 전극들(SB1~SB10)로부터 다운링크 신호들이 수신되면 j번째 제1 감지 구간(Pj)이 완료된 것으로 판별할 수 있다.
센서 컨트롤러(SCC)는 j번째 제1 감지 구간(Pj)이 완료되면, 감지 모드를 제1 감지 모드로 변경한다(단계 S220).
도 14a 내지 도 14d는 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 14a는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 30Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CL1)을 예시적으로 보여준다.
도 14b는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 60Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CL2)을 예시적으로 보여준다.
도 14c는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 120Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CL3)을 예시적으로 보여준다.
도 14d는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 240Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CL4)을 예시적으로 보여준다.
도 14a 내지 도 14d에 도시된 것과 같이, 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 구동하는 주파수가 높아질수록 원형에 가까운 도형이 표시될 수 있다.
도 10에 도시된 예에서, 패널 구동 회로(PDC)는 표시 패널(100)을 60Hz로 구동하고, 센서 컨트롤러(SCC)는 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 143Hz로 구동할 수 있다. 표시 패널(100)의 구동 주파수보다 높은 주파수로 입력 센서(200)를 구동함으로써 입력 센서(200) 및 센서 컨트롤러(SCC)의 감도가 향상될 수 있다.
도 15a 내지 도 15c는 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 15a는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 60Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(LL1)을 예시적으로 보여준다.
도 15b는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 120Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(LL2)을 예시적으로 보여준다.
도 15c는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 240Hz로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(LL3)을 예시적으로 보여준다.
도 15a 내지 도 15c에 도시된 것과 같이, 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)이 소정 방향(D1)으로 소정의 속도로 이동할 때 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 구동하는 주파수가 높아질수록 제1 입력(IP1)의 입력 속도와 유사한 속도로 도형이 표시될 수 있다.
도 16a 내지 도 16d는 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 16a 내지 도 16c는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 동일한 주파수(예를 들면, 60Hz)로 구동할 때 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형을 예시적으로 보여준다.
도 16a는 노말 환경에서 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CC1)을 예시적으로 보여준다.
도 16b 및 16c는 노이즈 환경 예를 들면, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 표면에 물기가 있거나, 이물질이 있거나, 회로 배선들 간의 커플링 커패시턴스 등이 일시적으로 증가하는 등의 상황에서 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형들(CC2, CC3)을 예시적으로 보여준다.
도 16b 및 16c에 도시된 것과 같이, 노이즈 환경에서는 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CC2)처럼 매끄럽지 않은 선으로 표시되거나, 도형(CC3)처럼 선이 끊기는 현상이 나타날 수 있다
도 16d는 센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 143Hz로 구동할 때 노이즈 환경에서 제1 입력 수단(1000)을 이용한 제1 입력(IP1)에 의해 표시 장치에 표시되는 도형(CC4)를 예시적으로 보여준다.
센서 컨트롤러(SCC)가 제1 감지 모드동안 입력 센서(200)를 높은 주파수로 구동하면 노이즈 환경에서 표시 장치에 표시되는 도형(CC4)은 도형들(CC2, CC3)에 비해 노말 환경에서와 유사한 형태로 표시될 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 표시 장치에 표시되는 영상들을 예시적으로 보여준다.
도 3 및 도 17a를 참조하면, 센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)에 동기해서 미리 정해진 시점에 제2 감지 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 동기 신호(FLM)가 제1 레벨로 변경되자 마자 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 모드로 동작할 수 있다. 다른 실시예에서, 동기 신호(FLM)가 제1 레벨로 변경된 후 소정 시간이 경과하면 센서 컨트롤러(SCC)는 제2 감지 모드로 동작할 수 있다. 이러한 경우, 표시 패널(100)로 제공되는 신호들과 입력 센서(200)로 제공되는 신호들 간의 커플링 커패시턴스의 영향에 의해서 영상(IM1)의 특정 위치(FK)에 플리커 현상이 나타날 수 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 본 발명의 센서 컨트롤러(SCC)는 동기 신호(FLM)에 동기해서 제2 감지 모드로 동작하되, 영상 프레임들(F1-F60)마다 제2 감지 모드의 제2 감지 구간이 시작되는 시점이 매 프레임마다 상이하다.
이 경우, 도 17b에 도시된 것과 같이, 표시 패널(100)로 제공되는 신호들과 입력 센서(200)로 제공되는 신호들 간의 커플링 커패시턴스의 영향이 분산되어서 영상(IM2)에 플리커 현상이 나타나지 않을 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
1000: 제1 입력 수단
2000: 제2 입력 수단
100: 표시 패널
200: 입력 센서
MCB: 메인 회로 기판
FCB: 연성 회로 필름
SCC: 센서 컨트롤러
PDC: 패널 구동 회로
SA1~SA14: 제1 감지 전극들

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치된 입력 센서;
    상기 표시 패널을 구동하고, 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로; 및
    상기 입력 센서를 제어하는 센서 컨트롤러를 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호에 응답해서 감지 모드를 결정하되, 제1 감지 모드에서 상기 동기 신호가 활성화되면 상기 감지 모드를 제2 감지 모드로 변경하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 감지 모드는 복수의 제1 감지 구간들을 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 복수의 제1 감지 구간들 중 k(k는 자연수)번째 제1 감지 구간에서 상기 동기 신호가 활성화되면, 상기 k번째 제1 감지 구간을 완료하고, 상기 감지 모드를 상기 제2 감지 모드로 변경하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 감지 모드는 복수의 제2 감지 구간들을 포함하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 감지 구간들 각각은 상기 복수의 제2 감지 구간들 각각보다 긴 시간인 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 동기 신호는 복수의 영상 프레임들 각각의 시작 시점에 활성화되는 신호인 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 감지 구간들 각각은 상기 복수의 영상 프레임들 각각보다 짧은 시간인 표시 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호가 활성화되면 플래그 비트를 제1 값으로 설정하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 복수의 제1 감지 구간들 중 k(k는 자연수)번째 제1 감지 구간에서 상기 플래그 비트가 상기 제1 값이면, 상기 센서 컨트롤러는 상기 k번째 제1 감지 구간을 완료하고, 상기 감지 모드를 상기 제2 감지 모드로 변경하는 표시 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 화소들; 및
    상기 복수의 스캔 라인들에 연결된 스캔 구동 회로를 포함하고,
    상기 스캔 구동 회로는 상기 동기 신호에 동기해서 복수의 영상 프레임 구간들마다 상기 복수 개의 스캔 라인들에 스캔 신호들을 각각 제공하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 감지 모드에서 터치에 의한 제1 입력을 감지하고, 상기 제2 감지 모드에서 다운링크 신호를 출력하는 입력 장치에 의한 제2 입력을 감지하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 제2 감지 모드에서 상기 입력 센서로 업링크 신호를 출력하고, 상기 입력 센서를 통해 상기 다운링크 신호를 수신하는 표시 장치.
  13. 동기 신호에 동기해서 연속하는 영상 프레임들 각각에 영상을 표시하는 표시 패널;
    서로 절연 교차하는 제1 감지 전극 및 제2 감지 전극을 포함하는 입력 센서; 및
    상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극과 신호를 송수신하는 센서 컨트롤러를 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 영상 프레임들 각각에서 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드로 동작하고, 상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 감지 모드의 제1 감지 구간으로 동작하던 중 상기 동기 신호가 활성화되면 상기 제1 감지 구간이 완료된 후 동작 모드를 상기 제2 감지 모드로 변경하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 동작 모드에서 상기 제1 감지 전극으로 전송 신호를 제공하고, 상기 제2 감지 전극으로부터 센싱 신호를 수신하고,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 제2 동작 모드에서 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극으로 업링크 신호를 제공하고, 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극으로부터 다운링크 신호를 수신하는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 감지 구간은 상기 영상 프레임들 각각보다 짧은 시간인 표시 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 동기 신호가 활성화되면 플래그 비트를 제1 값으로 설정하는 표시 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 표시 패널을 구동하고, 상기 동기 신호를 출력하는 패널 구동 회로를 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 센서 컨트롤러는 상기 제1 감지 모드에서 터치에 의한 제1 입력을 감지하고, 상기 제2 감지 모드에서 다운링크 신호를 출력하는 입력 장치에 의한 제2 입력을 감지하는 표시 장치.
  19. 표시 패널 그리고 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드로 동작하는 입력 센서를 포함하는 표시 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 제1 감지 모드의 제1 감지 구간동안 상기 입력 센서로부터 제1 입력을 감지하는 단계;
    상기 제1 감지 구간이 완료되었는지 판별하는 단계;
    동기 신호의 상태를 나타내는 플래그 신호가 제1 값인지 판별하는 단계; 및
    상기 제1 감지 구간이 완료되고, 상기 플래그 신호가 제1 값일 때 동작 모드를 상기 입력 센서로부터 제2 입력을 감지하는 상기 제2 감지 모드로 변경하는 단계를 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 상기 동기 신호에 동기해서 연속하는 영상 프레임들 각각에 영상을 표시하는 표시 장치의 동작 방법.
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