KR20230008585A - 전자 장치 - Google Patents

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KR20230008585A
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이순규
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 표시층, 상기 표시층 위에 배치되고, 각각 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극들 및 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극들을 포함하며, 근접 센싱에 의한 제1 입력 및 터치에 의한 제2 입력을 감지하는 센서층, 및 상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 제1 입력을 감지함에 있어서 상기 복수의 제1 전극들 중 하나로부터 측정 신호를 획득하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 제1 입력의 감지 유무를 판단할 수 있다.

Description

전자 장치{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상된 전자 장치에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티미디어 전자 장치들은 영상을 표시하기 위한 전자 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 센서층을 구비할 수 있다. 센서층은 사용자의 신체의 근접 여부를 감지할 수 있다.
본 발명은 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상된 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 표시층, 상기 표시층 위에 배치되고, 각각 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극들 및 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극들을 포함하며, 근접 센싱에 의한 제1 입력 및 터치에 의한 제2 입력을 감지하는 센서층, 및 상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 제1 입력을 감지함에 있어서 상기 복수의 제1 전극들 중 하나로부터 측정 신호를 획득하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 제1 입력의 감지 유무를 판단할 수 있다.
상기 센서층은 상기 표시층이 동적 영상을 표시하는 경우, 제1 감지 모드로 동작하고, 상기 표시층이 정지 영상 또는 영상을 표시하지 않는 경우, 상기 제1 감지 모드와 상이한 제2 감지 모드로 동작할 수 있다.
상기 제1 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함하고, 상기 복수의 프레임들 각각은 한 번의 제1 구간들 및 복수의 제2 구간들을 포함할 수 있다.
상기 제어부는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하는 신호 수신부를 포함하고, 상기 제1 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 노이즈 신호가 인가될 수 있다.
상기 제1 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제어부는 상기 신호 수신부로부터 출력된 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
상기 제2 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 그라운드 신호가 인가될 수 있다.
제2 감지 모드는 복수의 제2 프레임들을 포함하고, 상기 복수의 프레임들 각각은 n 번의 상기 제1 구간들 및 m 번의 상기 제2 구간들을 포함하고, 상기 n는 1보다 클 수 있다.
상기 제1 감지 모드에서 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 제1 간격만큼 이격되고, 상기 제2 감지 모드에서 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격만큼 이격될 수 있다.
상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나에 대응하여 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나가 선택된 제1 룩업 테이블 및 상기 제1 룩업 테이블과 상이한 제2 룩업 테이블이 저장된 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 입력이 감지된 경우, 상기 제1 룩업 테이블을 근거로 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 획득하고, 상기 제1 입력 및 상기 제2 입력이 감지된 경우, 상기 제2 룩업 테이블을 근거로 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 획득할 수 있다.
상기 제2 입력이 감지된 경우, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나는 상기 터치가 인가된 영역과 비중첩할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제2 입력이 감지된 경우, 상기 측정 신호만을 근거로 상기 제1 입력의 감지 유무를 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호 각각을 디지털 신호로 변환하는 변환 회로를 포함하고, 상기 변환 회로는 각각 디지털 신호로 변환된 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 표시층, 상기 표시층 위에 배치되고, 각각이 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 전극들을 포함하며, 신체의 호버링 또는 터치를 센싱하는 센서층, 및 상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 평면 상에서 보았을 때, 복수의 제1 전극들 중 상기 신체와 중첩하는 측정 전극들로부터 측정 신호를 획득하고, 복수의 제1 전극들 중 상기 신체와 비중첩하는 노이즈 전극들 중 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
상기 제어부는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하는 신호 수신부를 포함하고, 상기 호버링을 센싱 시, 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 노이즈 신호가 인가될 수 있다.
상기 제어부는 상기 신호 수신부로부터 출력된 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
상기 터치를 센싱 시, 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 그라운드 신호가 인가될 수 있다.
상기 제어부는 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호 각각을 디지털 신호로 변환하는 변환 회로를 포함하고, 상기 제어부는 각각 디지털 신호로 변환된 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
상기 복수의 제1 전극들 중 하나에 대응하여 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나가 선택된 룩업 테이블이 저장된 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 룩업 테이블을 근거로 상기 노이즈 전극을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 표시층, 상기 표시층 위에 배치되고, 각각 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극들 및 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극들을 포함하며, 신체의 생체 정보를 측정하는 센서층, 및 상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 제1 전극들 중 하나로부터 측정 신호를 획득하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
평면 상에서 보았을 때, 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나는 상기 신체와 중첩하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나는 상기 신체와 비중첩할 수 있다.
상기 센서층은 복수의 프레임들로 동작하고, 상기 복수의 프레임들 각각은 n 번의 제1 구간들 및 m 번의 제2 구간들을 포함하고, 상기 n은 상기 m보다 작을 수 있다.
상기 제어부는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하는 신호 수신부를 포함하고, 상기 제1 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 노이즈 신호가 인가될 수 있다.
상기 제1 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 그라운드 신호가 인가될 수 있다.
상기 제어부는 상기 신호 수신부로부터 출력된 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
평면 상에서 보았을 때, 상기 신체와 중첩하는 상기 복수의 제1 전극들 각각에 대응하여 상기 신체와 비중첩하는 상기 복수의 제1 전극들 중 특정 전극이 선택된 룩업 테이블이 저장된 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 룩업 테이블을 근거로 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나를 선택할 수 있다.
상기 제어부는 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호 각각을 디지털 신호로 변환하는 변환 회로를 포함하고, 상기 변환 회로는 각각 디지털 신호로 변환된 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나와 나머지 상기 복수의 제1 전극들 중 적어도 하나를 사이에 두고 상기 제2 방향으로 이격될 수 있다.
상기 복수의 제1 전극들 각각은 상기 제어부로부터 제1 터치 신호를 공급 받고, 상기 복수의 제2 전극들 각각은 상기 제1 터치 신호를 근거로 제2 터치 신호를 상기 제어부에 제공할 수 있다.
상술된 바에 따르면, 제어부의 신호 수신부에는 복수의 제1 전극들 중 구동 신호가 제공되지 않는 노이즈 전극이 전기적으로 연결될 수 있다. 노이즈 전극의 환경 노이즈에 의한 커패시턴스 변화에 따라 신호 수신부의 레퍼런스 전압이 변동될 수 있다. 신호 수신부는 노이즈 신호를 근거로 측정 신호의 노이즈를 상쇄하여 노이즈를 저감 또는 제거할 수 있다. 따라서, 전자 장치가 획득한 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상될 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층 및 표시 구동부의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층 및 제어부의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구동 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 감지 모드의 동작을 예시적으로 도시한 타이밍도들이다.
도 10c 내지 도 10e는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 감지 모드의 동작을 예시적으로 도시한 타이밍도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간에서의 센서층 및 제어부의 동작을 도시한 것이다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구간에서의 센서층 및 제어부의 동작을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간에서의 센서층 및 제어부의 동작을 도시한 것이다.
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 구성요소들이 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 구성요소들의 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, 부품 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 갖는 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 전자 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 장치(1000)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 전자 장치(1000)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션 유닛, 게임기, 휴대용 전자 기기, 및 카메라와 같은 중소형 전자 장치 등에 사용될 수 있다. 또한, 이것들을 단지 실시예로서 제시되는 것들로서, 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서, 전자 장치(1000)는 스마트폰으로 예시적으로 도시되었다.
전자 장치(1000)는 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면(1000-F)에 제3 방향(DR3)을 향해 영상(1000-I)을 표시할 수 있다. 제3 방향(DR3)은 두께 방향으로 지칭될 수 있다. 영상(1000-I)은 동적인 영상은 물론 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1에서 영상(1000-I)의 일 예로 시계창 및 아이콘들이 도시되었다. 영상(1000-I)이 표시되는 표시면(1000-F)은 전자 장치(1000)의 전면(front surface)과 대응될 수 있다.
본 실시예에서는 영상(1000-I)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의될 수 있다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 본 명세서에서 “평면 상에서 보았을 때”는 제3 방향(DR3)에서 보았을 때를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 외부에서 인가되는 사용자의 신체(2000)를 감지할 수 있다. 사용자의 입력은 사용자의 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 구조에 따라 전자 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 입력을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 장치(1000)는 외부에서 인가되는 제1 입력(TC1)을 감지할 수 있다. 제1 입력(TC1)은 사용자의 신체(2000)의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들이 전자 장치(1000)로부터 이격된 근접 센싱 상태, 즉 호버링(hovering) 상태에서의 입력일 수 있다. 또한, 제1 입력(TC1)은 사용자의 손 이외의 입력장치(예를 들어 스타일러스 펜, 액티브 펜, 터치 펜, 전자 펜, e-펜 등)에 의한 감지 유무에 대한 정보(예를 들어, 호버링 입력, 대면적 도전체의 근접 유무) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제1 입력(TC1)은 전면에 인가되는 사용자의 손에 의한 호버링 입력인 것을 예로 들어 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 상술한 바와 같이 제1 입력(TC1)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 또한, 전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 구조에 따라 전자 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 제1 입력(TC1)을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 전자 장치(1000)는 제1 입력(TC1)의 위치 정보(예를 들어, 좌표 정보)를 획득할 수도 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 입력(TC1)은 이에 제한되지 않는다. 제1 입력(TC1)은 신체(예를 들어, 얼굴, 팔뚝, 종아리, 허벅지 등)에 의한 터치 입력일 수 있다. 전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 구조에 따라 전자 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 제1 입력(TC1)을 감지할 수도 있다. 전자 장치(1000)는 제1 입력(TC1)을 통해 사용자의 생체 정보를 측정할 수 있다. 상기 생체 정보는 사용자의 근육량, 체지방량, 체수분량, 단백질량, 무기질량, 혈압, 및 피부 수화도 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(1000)는 표시층(100), 센서층(200), 표시 구동부(100C), 제어부(200C), 및 메인 제어부(1000C)를 포함할 수 있다.
표시층(100)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시층(100)은 발광형 표시층일 수 있으며, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 표시층(100)은 유기 발광 표시층, 퀀텀닷 표시층, 마이크로 엘이디 표시층, 또는 나노 엘이디 표시층일 수 있다. 유기 발광 표시층의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 표시층의 발광층은 퀀텀닷 및 퀀텀 로드 등을 포함할 수 있다. 마이크로 엘이디 표시층의 발광층은 마이크로 엘이디를 포함할 수 있다. 나노 엘이디 표시층의 발광층은 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
센서층(200)은 표시층(100) 위에 배치될 수 있다. 센서층(200)은 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 센서층(200) 제1 모드 또는 제2 모드로 동작할 수 있다. 상기 제1 모드는 사용자의 신체(2000)의 근접 여부를 감지할 수 있다. 상기 제1 모드는 근접 인식 모드로 지칭될 수 있다. 상기 제2 모드는 사용자의 신체(2000)의 터치에 의한 입력을 감지할 수 있다.
메인 제어부(1000C)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 제어부(1000C)는 표시 구동부(100C) 및 제어부(200C)의 동작을 제어할 수 있다. 메인 제어부(1000C)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 메인 제어부(1000C)는 호스트로 지칭될 수 있다.
표시 구동부(100C)는 표시층(100)을 제어할 수 있다. 메인 제어부(1000C)는 그래픽 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 표시 구동부(100C)는 메인 제어부(1000C)로부터 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(D-CS)는 입력수직동기신호, 입력수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 표시 구동부(100C)는 제어 신호(D-CS)를 근거로 표시층(100)에 신호를 제공하는 타이밍을 제어하기 위한 수직동기신호 및 수평동기신호를 생성할 수 있다.
제어부(200C)는 센서층(200)을 제어할 수 있다. 제어부(200C)는 메인 제어부(1000C)로부터 제어 신호(I-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(I-CS)는 제어부(200C)의 구동 모드를 결정하는 모드 결정신호 및 클럭 신호를 포함할 수 있다. 제어부(200C)는 제어 신호(I-CS)를 근거로 근접 센싱에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 터치에 의한 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다. 제어부(200C)는 모드 결정신호에 근거하여 센서층(200)을 제1 모드 또는 제2 모드로 제어할 수 있다.
제어부(200C)는 센서층(200)으로부터 수신한 신호에 근거하여 제2 입력(TC2, 도 11 참조)의 좌표 정보를 산출하고, 좌표 정보를 갖는 좌표 신호(I-SS)를 메인 제어부(1000C)에 제공할 수 있다. 메인 제어부(1000C)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 사용자의 입력에 대응하는 동작을 실행시킬 수 있다. 예를 들어, 메인 제어부(1000C)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 표시층(100)에 새로운 어플리케이션 이미지가 표시되도록 표시 구동부(100C)를 동작시킬 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 전자 장치(1000)는 표시층(100) 및 센서층(200)을 포함할 수 있다. 표시층(100)은 베이스층(110), 회로층(120), 발광 소자층(130), 및 봉지층(140)을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 회로층(120)이 배치되는 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(110)은 유리 기판, 금속 기판, 또는 고분자 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 베이스층(110)은 무기층, 유기층, 또는 복합 재료층일 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 상기 아몰퍼스 실리콘층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 상기 실리콘 옥사이드층 및 상기 아몰퍼스 실리콘층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다.
상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vLCyl)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 라인이 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.
센서층(200)은 연속된 공정을 통해 표시층(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(200)은 표시층(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200)과 표시층(100) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200)과 표시층(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 또는, 센서층(200)은 표시층(100)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4b를 참조하면, 전자 장치(1000-1)는 표시층(100-1) 및 센서층(200-1)을 포함할 수 있다. 표시층(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, 유기물을 광 경화성 수지 또는 광 가소성 수지를 포함할 수 있다. 다만, 결합 부재(150-1)를 구성하는 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
센서층(200-1)은 봉지 기판(140-1) 위에 직접 배치될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200-1)과 봉지 기판(140-1) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200-1)과 표시층(100-1) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 센서층(200-1)과 봉지 기판(140-1) 사이에는 접착층이 더 배치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다. 도 5를 설명함에 있어서, 도 4a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 5를 참조하면, 베이스층(110)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성될 수 있다. 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 표시층(100)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(110)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, 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 도핑 영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑 영역을 포함할 수 있다. 제2 영역은 비도핑 영역이거나, 제1 영역 대비 낮은 농도로 도핑될 수 있다.
제1 영역의 전도성은 제2 영역보다 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 신호 라인일 수 있다.
화소들 각각은 7개의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하는 등가회로를 가질 수 있으며, 화소의 등가회로는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 도 5에서는 화소에 포함되는 하나의 트랜지스터(100PC) 및 발광 소자(100PE)를 예시적으로 도시하였다.
트랜지스터(100PC)는 소스(SC1), 액티브(A1), 드레인(D1), 및 게이트(G1)를 포함할 수 있다. 소스(SC1), 액티브(A1), 및 드레인(D1)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC1) 및 드레인(D1)은 단면 상에서 액티브(A1)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 5에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(100PC)의 드레인(D1)에 전기적으로 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.
게이트(G1)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(G1)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G1)는 액티브(A1)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(G1)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(G1)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 라인(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, 퀀텀 로드, 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(1000A, 도 1a 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, 복수의 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.
센서층(200)은 연속된 공정을 통해 표시층(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(200)은 표시층(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200)과 표시층(100) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200)과 표시층(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 또는, 센서층(200)은 접착 부재를 통해 표시층(100)에 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
센서층(200)은 베이스 절연층(201), 제1 도전층(202), 감지 절연층(203), 제2 도전층(204), 및 커버 절연층(205)을 포함할 수 있다.
베이스 절연층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스 절연층(201)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스 절연층(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.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시층 및 표시 구동부의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시층(100)은 복수의 스캔 배선들(SL1-SLn), 복수의 데이터 배선들(DL1-DLm), 및 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 복수의 화소들(PX) 각각은 복수의 데이터 배선들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 배선과 연결되고, 복수의 스캔 배선들(SL1-SLn) 중 대응하는 스캔 배선과 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 표시층(100)은 발광 제어 배선들을 더 포함하고, 표시 구동부(100C)는 발광 제어 배선들에 제어 신호들을 제공하는 발광 구동 회로를 더 포함할 수 있다. 표시층(100)의 구성은 특별히 제한되지 않는다.
표시 구동부(100C)는 신호 제어 회로(100C1), 스캔 구동 회로(100C2), 및 데이터 구동 회로(100C3)를 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 메인 제어부(1000C, 도 3 참조)로부터 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(D-CS)는 입력수직동기신호, 입력수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 제어 신호(D-CS)에 기초하여 제1 제어 신호(CONT1) 및 수직동기신호(Vsync)를 생성하고, 제1 제어 신호(CONT1) 및 수직동기신호(Vsync)를 스캔 구동 회로(100C2)로 출력할 수 있다. 수직동기신호(Vsync)는 제어 신호(CONT1)에 포함될 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 제어 신호(D-CS)에 기초하여 제2 제어 신호(CONT2) 및 수평동기신호(Hsync)를 생성하고, 제2 제어 신호(CONT2) 및 수평동기신호(Hsync)는 제2 제어 신호(CONT2)에 포함될 수 있다.
또한, 신호 제어 회로(100C1)는 영상 데이터(RGB)를 표시층(100)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DS)를 데이터 구동 회로(100C3)로 출력할 수 있다. 제1 제어 신호(CONT1) 및 제2 제어 신호(CONT2)는 스캔 구동 회로(100C2) 및 데이터 구동 회로(100C3)의 동작에 필요한 신호로써 특별히 제한되지 않는다.
스캔 구동 회로(100C2)는 제1 제어 신호(CONT1) 및 수직동기신호(Vsync)에 응답하여 복수 개의 스캔 배선들(SL1-SLn)을 구동할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 스캔 구동 회로(100C2)는 표시층(100) 내의 회로층(120, 도 5 참조)과 동일한 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 구동 회로(100C2)는 집적 회로(Integrated circuit, IC)로 구현되어서 표시층(100)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름(chip on film, COF) 방식으로 실장되어서 표시층(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 구동 회로(100C3)는 신호 제어 회로(100C1)로부터 제2 제어 신호(CONT2), 수평동기신호(Hsync), 및 데이터 신호(DS)에 응답하여 복수의 데이터 배선들(DL1-DLm)을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력할 수 있다. 데이터 구동 회로(100C3)는 직접 회로로 구현되어 표시층(100)의 소정의 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름 방식으로 실장되어서 표시층(100)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 데이터 구동 회로(100C3)는 표시층(100) 내의 회로층(120, 도 5 참조)과 동일한 공정으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층 및 제어부의 블록도이다.
도 7을 참조하면, 센서층(200)에는 액티브 영역(200A) 및 주변 영역(200N)이 정의될 수 있다. 액티브 영역(200A)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 액티브 영역(200A)은 입력을 감지하는 영역일 수 있다.
센서층(200)은 복수의 제1 전극들(210) 및 복수의 제2 전극들(220)을 포함할 수 있다.
복수의 제1 전극들(210) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장되며, 복수의 제1 전극들(210)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 복수의 제2 전극들(220) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장되며, 복수의 제2 전극들(220)은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 복수의 제1 전극들(210) 및 복수의 제2 전극들(220)은 절연 교차될 수 있다.
제어부(200C)는 센서층(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(200C)는 센서층(200)을 제어할 수 있다. 제어부(200C)는 메인 제어부(1000C, 도 3 참조)로부터 제어 신호(I-CS)를 수신하고, 메인 제어부(1000C, 도 3 참조)로 좌표 신호(I-SS)를 제공할 수 있다.
제어부(200C)는 센서 제어 회로(200C1), 신호 생성 회로(200C2), 및 입력 검출 회로(200C3)를 포함할 수 있다. 센서 제어 회로(200C1), 신호 생성 회로(200C2), 및 입력 검출 회로(200C3)는 단일의 칩 내에 구현되거나, 센서 제어 회로(200C1), 신호 생성 회로(200C2), 및 입력 검출 회로(200C3) 중 일부와 다른 일부는 서로 다른 칩 내에 구현될 수 있다.
센서 제어 회로(200C1)는 신호 생성 회로(200C2)의 동작을 제어하고, 입력 검출 회로(200C3)로부터 수신된 신호로부터 외부 입력의 좌표를 산출하거나, 입력 검출 회로(200C3)로부터 수신된 다른 신호로부터 호버링을 측정할 수 있다. 또는, 입력 검출 회로(200C3)로부터 수신된 또 다른 신호로부터 신체의 생체 정보를 측정할 수도 있다. 신호 생성 회로(200C2)는 TX 신호로 일컬어지는 제1 터치 신호(TS)(또는 구동 신호)를 센서층(200)으로 제공할 수 있다. 신호 생성 회로(200C2)는 동작 모드에 부합하는 출력 신호를 센서층(200)으로 출력할 수 있다.
입력 검출 회로(200C3)는 센서층(200)으로부터 수신한 RX 신호로 일컬어지는 제2 터치 신호(RS)(또는 감지 신호), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 입력 검출 회로(200C3)는 수신한 아날로그 신호를 증폭한 후 필터링할 수 있다. 입력 검출 회로(200C3)는 이후 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
메모리(MM)는 센서 제어 회로(200C1)에 룩업 테이블(LUT)을 제공할 수 이다. 룩업 테이블(LUT)은 평면 상에서 보았을 때, 복수의 제1 전극들(210) 중 하나에 대응하여 복수의 제1 전극들(210) 중 다른 하나가 선택된 정보일 수 있다. 도 7에서는 예시적으로 제어부(200C)와 분리된 메모리(MM)를 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리(MM)는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 메모리(MM)는 제어부(200C)에 포함될 수도 있다.
제어부(200C)는 룩업 테이블(LUT)을 근거로 복수의 제1 전극들(210) 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 센서 제어 회로(200C1)는 룩업 테이블(LUT)을 근거로 신체(2000, 도 1 참조)와 비중첩하는 복수의 제1 전극들(210) 중 하나를 선택하여 입력 검출 회로(200C3)에 제공할 수 있다.
입력 검출 회로(200C3)는 수신한 제2 터치 신호(RS)의 노이즈를 저감 또는 제거할 수 있다. 이에 대해서는 후술된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다. 도 8을 설명함에 있어서, 도 7을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 8을 참조하면, 센서층(200)은 복수의 제1 전극들(210), 복수의 제2 전극들(220), 복수의 제1 라인들(SL1_1 내지 SL1_m), 및 복수의 제2 라인들(SL2_1 내지 SL2_n)을 포함할 수 있다.
복수의 제1 라인들(SL1_1 내지 SL1_m)은 복수의 제1 전극들(210)의 일측에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 라인들(SL2_1 내지 SL2_n)은 복수의 제2 전극들(220)의 일측에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층(200)은 복수의 제2 전극들(220)의 타측에 각각 전기적으로 연결된 복수의 제3 라인들을 더 포함할 수도 있다.
제어부(200C)는 센서층(200)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(200C)는 복수의 제1 전극들(210) 및 복수의 제2 전극들(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(200C)는 센서층(200)의 신체의 근접 여부를 감지하는 제1 모드 및 터치에 의한 입력을 감지하는 제2 모드를 제어할 수 있다.
상기 제1 모드에서 제어부(200C)는 제1 입력(TC1)에 의한 복수의 제1 전극들(210) 및 복수의 제2 전극들(220) 사이의 정전 용량의 변화량이 반영된 측정 신호를 근거로 사용자의 신체(2000)의 근접 여부를 감지할 수 있다.
상기 제2 모드에서 제어부(200C)는 제2 입력(TC2, 도 11 참조)에 의한 복수의 제1 전극들(210)과 복수의 제2 전극들(220) 사이의 정전 용량의 변화량이 반영된 센싱 신호를 근거로 사용자의 신체(2000)의 위치를 감지할 수 있다.
정전 용량의 변화량은 입력 수단, 예를 들어, 사용자의 신체(2000, 도 3 참조)에 의한 입력 전과 입력 후 사이에 발생하는 정전 용량의 변화를 의미할 수 있다.
복수의 제1 전극들(210)은 복수의 제1 라인들(SL1_1 내지 SL1_m)을 통해 제어부(200C)에 전기적으로 연결되고, 복수의 제2 전극들(220)은 복수의 제2 라인들(SL2_1 내지 SL2_n)을 통해 제어부(200C)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제어부(200C)는 복수의 제1 전극들(210)에 복수의 제1 터치 신호(Ts1 내지 Tsm)을 송신하고, 복수의 제2 전극들(220)로부터 복수의 제1 전극들(210) 및 복수의 제2 전극들(220) 사이의 정전 용량의 변화량이 반영된 복수의 제2 터치 신호(Rs1 내지 Rsn)을 수신할 수 있다.
복수의 제1 터치 신호(Ts1 내지 Tsm)는 도 7의 제1 터치 신호(TS, 도 7 참조)와 대응될 수 있고, 복수의 제2 터치 신호(Rs1 내지 Rsn)는 도 7의 제2 터치 신호(RS, 도 7 참조)와 대응될 수 있다.
센서층(200)에는 사용자의 신체와 대응되는 제1 입력(TC1)이 제공될 수 있고, 제어부(200C)는 제1 입력(TC1)을 근거로 신체의 근접 여부를 감지할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(200C)는 제1 입력(TC1)을 근거로 신체의 생체 정보를 측정할 수도 있다.
복수의 제2 전극들(220)은 측정 전극들 및 노이즈 전극들을 포함할 수 있다. 평면 상에서 제1 입력(TC1)과 중첩하거나 인접한 복수의 제2 전극들(220)은 측정 전극으로 지칭될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 제1 입력(TC1)과 비중첩하는 복수의 제2 전극들(220)은 노이즈 전극들로 지칭될 수 있다.
제어부(200C)는 측정 전극들을 근거로 생성된 측정 신호를 수신하고, 노이즈 전극들을 근거로 생성된 노이즈 신호를 수신할 수 있다. 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호에 대해서는 후술된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구동 방법을 도시한 흐름도이고, 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 감지 모드의 동작을 예시적으로 도시한 타이밍도들이며, 도 10c 내지 도 10e는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 감지 모드의 동작을 예시적으로 도시한 타이밍도들이다.
도 8 내지 도 10e를 참조하면, 센서층(200)은 근접 인식 모드로 동작할 수 있다(S100). 상기 근접 인식 모드는 제1 모드로 지칭될 수 있다. 센서층(200)은 프레임 단위로 구동될 수 있다. 도 10a 내지 도 10e에서는 예시적으로 두 개의 프레임들을 도시하였으나 이에 제한되지 않는다.
표시층(100, 도 3 참조)은 영상(1000-I, 도 1 참조)을 표시할 수 있다(S200). 영상(1000-I)은 동적 영상 및 정지 영상을 포함할 수 있다.
센서층(200)은 표시층(100, 도 3 참조)이 정적 영상을 표시하거나 영상(1000-I)을 표시하지 않는 경우, 제1 감지 모드로 동작할 수 있다.
정적 영상 또는 영상(1000-I)을 표시되지 않는 경우는 동적 영상에 비해 표시층(100, 도 3 참조)에서 발생한 신호가 센서층(200)에 일으키는 간섭이 작을 수 있다. 상기 제1 감지 모드로 동작하는 경우, 제어부(200C)는 제1 방법을 이용하여 측정 신호의 노이즈를 저감시킬 수 있다(S310). 제1 방법은 하나의 프레임 내에서 제1 구간(PR1) 및 복수의 제2 구간들(PR2)의 배열 또는 적용할 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 선택하는 방법일 수 있다. 이에 대해서는 도 10a 및 도 10b의 설명을 통해 후술된다.
도 8 및 도 10a를 참조하면, 제1 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 복수의 프레임들은 제1 프레임(FR1) 및 제1 프레임(FR1) 이후에 제공되는 제2 프레임(FR2)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(FR1) 내에서 센서층(200)과 전기적으로 연결된 제어부(200C)는 복수의 제1 전극들(210)에 제1 터치 신호(TS, 도 7 참조)를 공급하고, 복수의 제2 전극들(220)로부터 제2 터치 신호(RS, 도 7 참조)를 수신할 수 있다.
제1 프레임(FR1)은 복수의 구간들을 포함할 수 있다. 복수의 구간들은 순서대로 배열된 하나의 제1 구간(PR1) 및 복수의 제2 구간들(PR2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(FR1)은 연속된 하나의 제1 구간(PR1) 및 5 개의 제2 구간들(PR2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시층(100)에서 구동되는 표시 프레임과 센서층(200)에서 구동되는 프레임이 동기화되는 경우, 다른 구간들에 비해 하나의 프레임이 시작되는 구간에서 노이즈가 많이 발생될 수 있다. 따라서, 도 10a에서와 같이 제1 프레임(FR1)에서 제1 구간(PR1)이 가장 처음 진행되는 경우, 노이즈를 저감하는 효과가 향상될 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간(PR1) 및 복수의 제2 구간들(PR2) 사이의 조합은 이에 제한되지 않고, 다양하게 제공될 수 있다.
제1 구간(PR1)은 차동 센싱(differential sensing)을 진행하는 구간이고, 제2 구간(PR2)은 단일 센싱(single sensing)을 진행하는 구간일 수 있다. 차동 센싱은 단일 센싱에 비해 노이즈가 감소된 신호를 제공할 수 있고, 단일 센싱은 차동 센싱에 비해 크기가 큰 신호를 제공할 수 있다. 제1 감지 모드에서는 제2 구간(PR2)의 개수가 제1 구간(PR1)의 개수보다 많을 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서층(200)은 표시층(100, 도 3 참조)이 정적 영상을 표시하거나 영상(1000-I, 도 1 참조)을 표시하지 않는 경우, 제1 감지 모드로 동작할 수 있다. 제1 감지 모드는 노이즈를 저감시키기 위한 제1 구간(PR1) 및 호버링을 감지한 신호의 세기를 확보하기 위한 제2 구간(PR2)의 비율을 조절할 수 있다. 제1 감지 모드에서는 노이즈가 상대적으로 크지 않기 때문에 하나의 프레임 내에서 제2 구간(PR2)의 개수가 제1 구간(PR1)의 개수보다 많도록 설정하여 노이즈를 저감시키는 동시에 신호의 세기를 확보할 수 있다. 따라서, 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
제1 구간(PR1)에서 제어부(200C)는 제1 입력(TC1, 도 2 참조)을 감지함에 있어서, 복수의 제2 전극들(220) 중 하나로부터 측정 신호를 획득하고, 복수의 제2 전극들(220) 중 다른 하나로부터 노이즈 신호를 획득할 수 있다. 제어부(200C)는 측정 신호 및 노이즈 신호를 근거로 제1 입력(TC1, 도 2 참조)의 감지 유무를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(200C)는 평면 상에서 보았을 때, 복수의 제2 전극들(220) 중 호버링된 신체(2000, 도 3 참조)와 중첩하는 측정 전극들로부터 측정 신호를 획득하고, 복수의 제2 전극들(220) 중 신체(2000, 도 3 참조)와 비중첩하는 노이즈 전극들 중 하나로부터 노이즈 신호를 획득할 수 있다. 제어부(200C)는 측정 신호 및 노이즈 신호를 근거로 측정 신호의 노이즈를 저감할 수 있다.
제어부(200C)는 메모리(MM, 도 7 참조)에 저장된 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 근거로 측정 전극에 대응되는 노이즈 전극을 선택할 수 있다. 제1 감지 모드로 동작하는 경우, 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)은 측정 전극들 각각으로부터 제1 간격만큼 이격된 제2 전극(220)을 노이즈 전극으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 측정 전극이 n 번째(n은 양의 정수) 제2 전극(220)이면 노이즈 전극은 n-10번째 제2 전극(220)일 수 있다.
도 8 및 도 10b를 참조하면, 제1 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 복수의 프레임들은 제1 프레임(FR1a) 및 제1 프레임(FR1a) 이후에 제공되는 제2 프레임(FR2a)을 포함할 수 있다. 도 10b를 설명함에 있어서 도 10a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 프레임(FR1a)은 연속된 2 개의 제2 구간들(PR2), 제1 구간(PR1), 및 연속된 3 개의 제2 구간들(PR2)을 포함할 수 있다.
제어부(200C)는 메모리(MM, 도 7 참조)에 저장된 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 근거로 측정 전극에 대응되는 노이즈 전극을 선택할 수 있다. 제1 감지 모드로 동작하는 경우, 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)은 측정 전극들 각각에 대해 고정된 노이즈 전극을 정의할 수 있다. 예를 들어, 측정 전극에 관계없이 노이즈 전극은 i 번째(i는 양의 정수) 제2 전극(220)일 수 있다.
센서층(200)은 표시층(100, 도 3 참조)이 동적 영상을 표시하는 경우, 제2 감지 모드로 동작할 수 있다.
동적 영상은 정적 영상 또는 영상(1000-I, 도 1 참조)을 표시되지 않는 경우에 비해 표시층(100, 도 3 참조)에서 발생한 신호가 센서층(200)에 일으키는 간섭이 클 수 있다. 상기 제2 감지 모드로 동작하는 경우, 제어부(200C)는 제2 방법을 이용하여 측정 신호의 노이즈를 저감시킬 수 있다(S320). 제2 방법은 하나의 프레임 내에서 복수의 제1 구간들(PR1) 및 복수의 제2 구간들(PR2)의 배열 또는 적용할 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 선택하는 방법일 수 있다. 이에 대해서는 도 10c 내지 도 10e의 설명을 통해 후술된다.
도 8 및 도 10c를 참조하면, 제2 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 복수의 프레임들은 제1 프레임(FR1b) 및 제1 프레임(FR1b) 이후에 제공되는 제2 프레임(FR2b)을 포함할 수 있다. 도 10c를 설명함에 있어서, 도 10a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 프레임(FR1b)은 서로 번갈아 배열된 복수의 제1 구간들(PR1) 및 복수의 제2 구간들(PR2)을 포함할 수 있다.
제어부(200C)는 메모리(MM, 도 7 참조)에 저장된 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 근거로 측정 전극에 대응되는 노이즈 전극을 선택할 수 있다. 제2 감지 모드로 동작하는 경우, 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)은 측정 전극들 각각으로부터 제2 간격만큼 이격된 제2 전극(220)을 노이즈 전극으로 정의할 수 있다. 제2 간격은 제1 감지 모드에서 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)에 정의된 측정 전극 및 노이즈 전극 사이의 제1 간격보다 가까울 수 있다. 예를 들어, 측정 전극이 k 번째(k는 양의 정수) 제2 전극(220)이면 노이즈 전극은 k-3번째 제2 전극(220)일 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서층(200)은 표시층(100, 도 3 참조)이 동적 영상을 표시하는 경우, 제2 감지 모드로 동작할 수 있다. 제2 감지 모드는 노이즈를 저감시키기 위한 제1 구간(PR1) 및 호버링을 감지한 신호의 세기를 확보하기 위한 제2 구간(PR2)의 비율을 조절할 수 있다. 제2 감지 모드에서는 노이즈가 상대적으로 크기 때문에 하나의 프레임 내에서 제2 구간(PR2)의 개수가 제1 구간(PR1)의 개수와 동일하거나 적도록 설정하여 노이즈를 저감시킬 수 있다. 따라서, 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 8 및 도 10d를 참조하면, 제2 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 복수의 프레임들은 제1 프레임(FR1c) 및 제1 프레임(FR1c) 이후에 제공되는 제2 프레임(FR2c)을 포함할 수 있다. 도 10d를 설명함에 있어서, 도 10a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 프레임(FR1c)은 순서대로 연속된 3 개의 제1 구간들(PR1) 및 연속된 3 개의 제2 구간들(PR2)을 포함할 수 있다.
제어부(200C)는 메모리(MM, 도 7 참조)에 저장된 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 근거로 측정 전극에 대응되는 노이즈 전극을 선택할 수 있다. 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)은 복수의 제1 구간들(PR1) 각각에 대해 서로 상이한 노이즈 전극을 정의할 수 있다. 첫번째 제1 구간(PR1)에는 제1 노이즈 전극이 정의되고, 두번째 제1 구간(PR1)에는 제1 노이즈 전극과 상이한 제2 노이즈 전극이 정의되며, 세번째 제1 구간(PR1)에는 제1 노이즈 전극 및 제2 노이즈 전극과 상이한 제3 노이즈 전극이 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 노이즈 전극은 9 번째 제2 전극(220)일 수 있고, 제2 노이즈 전극은 17 번째 제2 전극(220)일 수 있고, 제3 노이즈 전극은 13 번째 제2 전극(220)일 수 있다.
도 8 및 도 10e를 참조하면, 제2 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 복수의 프레임들은 제1 프레임(FR1d) 및 제1 프레임(FR1d) 이후에 제공되는 제2 프레임(FR2d)을 포함할 수 있다. 도 10e를 설명함에 있어서, 도 10a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
제1 프레임(FR1d)은 순서대로 연속된 3 개의 제2 구간들(PR2) 및 연속된 3 개의 제1 구간들(PR1)을 포함할 수 있다.
제어부(200C)는 메모리(MM, 도 7 참조)에 저장된 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 근거로 측정 전극에 대응되는 노이즈 전극을 선택할 수 있다. 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)은 복수의 제1 구간들(PR1) 각각에 대해 서로 상이한 노이즈 전극을 정의할 수 있다. 첫번째 제1 구간(PR1)에는 제1 노이즈 전극이 정의되고, 두번째 제1 구간(PR1)에는 제1 노이즈 전극과 상이한 제2 노이즈 전극이 정의되며, 세번째 제1 구간(PR1)에는 제1 노이즈 전극 및 제2 노이즈 전극과 상이한 제3 노이즈 전극이 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 노이즈 전극은 15 번째 제2 전극(220)일 수 있고, 제2 노이즈 전극은 12 번째 제2 전극(220)일 수 있고, 제3 노이즈 전극은 16 번째 제2 전극(220)일 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다. 도 11을 설명함에 있어서 도 8을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 11을 참조하면, 센서층(200)에는 제2 입력(TC2)이 감지될 수 있다. 센서층(200)은 제2 입력(TC2)과 동시에 제1 입력(TC1, 도 8 참조)을 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000, 도 1 참조)는 외부에서 인가되는 제2 입력(TC2)을 감지할 수 있다. 제2 입력(TC2)은 사용자의 신체(2000, 도 1 참조)의 일부, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 압력들 중 어느 하나 또는 그들의 조합일 수 있다. 또한, 제2 입력(TC2)은 사용자의 손 이외의 입력장치(예를 들어 스타일러스 펜, 액티브 펜, 터치 펜, 전자 펜, e-펜 등)에 의한 입력 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 입력(TC2)은 전면에 인가되는 사용자의 손에 의한 터치 입력인 것을 예로 들어 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 상술한 바와 같이 제2 입력(TC2)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 또한, 전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 구조에 따라 전자 장치(1000)의 측면이나 배면에 인가되는 제2 입력(TC2)을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 전자 장치(1000)는 제2 모드에서 제2 입력(TC2)의 위치 정보(예를 들어, 좌표 정보)를 획득할 수 있다.
메모리(MM, 도 7 참조)에는 복수의 룩업 테이블들(LUT, 도 7 참조)이 저장될 수 있다. 복수의 룩업 테이블들은 제1 룩업 테이블 및 제1 룩업 테이블과 상이한 제2 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
제어부(200C)는 제1 입력(TC1)이 감지된 경우, 제1 룩업 테이블을 근거로 측정 신호 및 노이즈 신호를 획득할 수 있다. 제어부(200C)는 제1 입력(TC1) 및 제2 입력(TC2)이 동시에 감지된 경우, 제2 룩업 테이블을 근거로 측정 신호 및 노이즈 신호를 획득할 수 있다.
본 발명과 달리, 제1 입력(TC1) 및 제2 입력(TC2)이 동시에 감지되는 경우, 잘못된 노이즈 전극을 선택하면 제2 입력(TC2)을 노이즈 신호로 판단하여 제2 입력(TC2)의 정확성이 감소될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 제1 입력(TC1) 및 제2 입력(TC2)이 동시에 감지되는 경우, 제1 입력(TC1)만 감지되었을 때와 상이한 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 적용할 수 있다. 적용된 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)을 이용하여 제2 입력(TC2)의 노이즈 신호만이 용이하게 저감될 수 있다. 따라서, 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
또한, 제2 입력(TC2)이 인가된 영역에는 터치 영역(FTA)이 정의될 수 있다. 제2 입력(TC2)이 감지된 경우, 노이즈 전극은 터치 영역(FTA)과 비중첩할 수 있다.
본 발명과 달리 노이즈 전극이 터치 영역(FTA)과 중첩하는 경우, 제2 입력(TC2)의 센싱 값이 노이즈 신호로 오인되어 제2 입력(TC2)의 센싱 값을 저감시킬 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 제2 입력(TC2)이 인가되는 경우, 터치 영역(FTA)에서 추출된 노이즈 신호는 사용하지 않고, 터치 영역(FTA) 외의 영역에서 추출된 노이즈 신호를 이용하여 제1 입력(TC1)의 노이즈를 저감시킬 수 있다. 따라서, 근접 센싱의 신뢰성 및 정확성이 향상된 전자 장치(1000, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
또한, 제어부(200C)는 제1 입력(TC1) 및 제2 입력(TC2)이 동시에 감지된 경우, 측정 신호만을 근거로 제1 입력(TC1)의 감지 유무를 판단할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서층(200)은 상기 제1 측정 모드 및 제2 측정 모드를 통해 서로 상이한 전자 장치 구동 방법을 이용하여 측정 신호(MS, 도 12a 참조)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간에서의 센서층 및 제어부의 동작을 도시한 것이다.
도 8 내지 도 12a를 참조하면, 센서층(200)은 측정 전극들(ME), 노이즈 전극들(NE), 및 복수의 제1 전극들(210)을 포함할 수 있다.
측정 전극들(ME)은 평면 상에서 보았을 때 제1 입력(TC1)과 중첩할 수 있다. 노이즈 전극들(NE)은 평면 상에서 보았을 때 제1 입력(TC1)과 비중첩할 수 있다.
복수의 제1 전극들(210)은 측정 전극들(ME) 및 노이즈 전극들(NE)과 각각 커패시턴스를 형성할 수 있다.
복수의 제1 전극들(210) 각각은 신호 생성 회로(200C2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 전극들(220) 각각은 입력 검출 회로(200C3)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 11a에서는 측정 전극들(ME) 중 하나의 측정 전극(ME) 및 복수의 제1 전극들(210) 중 하나의 제1 전극(210)을 예시적으로 도시하였다.
신호 생성 회로(200C2)는 제2 전극(220)으로 구동 신호(Sdr)를 제공할 수 있다. 측정 전극(ME)에는 구동 신호(Sdr)에 대응하는 감지 신호(Sse)가 출력될 수 있다. 감지 신호(Sse)는 입력 검출 회로(200C3)로 입력될 수 있다. 감지 신호(Sse)에는 노이즈가 포함될 수 있다. 측정 전극(ME)은 복수의 제2 전극들(220) 중 하나로 지칭될 수 있다.
노이즈 전극들(NE)은 구동 신호(Sdr)가 제공되지 않을 수 있다. 노이즈 전극들(NE) 각각은 복수의 제2 전극들(220) 중 다른 하나로 지칭될 수 있다.
측정 전극(ME)은 노이즈 전극들(NE) 중 하나와 나머지 복수의 제2 전극들(220) 중 적어도 하나를 사이에 두고 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다.
입력 검출 회로(200C3)는 제1 전극(210)으로부터 입력되는 감지 신호(Sse)를 증폭, 변환, 및 신호 처리하고, 그 결과에 따라 호버링 또는 생체 정보를 검출할 수 있다. 입력 검출 회로(200C3)는 신호 수신부(201C3), 변환 회로(202C3), 및 신호 처리부(203C3)를 포함할 수 있다.
신호 수신부(201C3)는 측정 전극(ME)으로부터 측정 신호(MS)를 획득할 수 있다. 측정 신호(MS)는 감지 신호(Sse)를 포함할 수 있다. 즉, 신호 수신부(201C3)는 각각의 제1 전극(210)으로부터 측정 신호(MS)를 수신할 수 있다. 신호 수신부(201C3)는 감지 신호(Sse)를 증폭하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 신호 수신부(201C3)는 증폭기(AMP)를 포함하는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End, AFE)로 구현될 수 있다. 증폭기(AMP)는 OP 앰프(Operational Amplifier)를 포함할 수 있다. 신호 수신부(201C3)는 노이즈 전극들(NE) 중 하나로부터 노이즈 신호(NS)를 획득할 수 있다.
신호 수신부(201C3)는 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)를 포함할 수 있다.
신호 수신부(201C3)의 제1 입력 단자(IN1)에는 측정 전극(ME)이 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 증폭기(AMP)의 반전 입력 단자는 측정 전극(ME)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 입력 단자(IN1)에는 측정 신호(MS)가 입력될 수 있다. 제1 입력 단자(IN1)와 출력 단자의 사이에는 커패시터(Ca) 및 스위치(SW)가 병렬 연결될 수 있다.
신호 수신부(201C3)의 제2 입력 단자(IN2)는 노이즈 전극들(NE) 중 하나가 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 증폭기(AMP)의 비반전 입력 단자는 노이즈 전극(NE)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 입력 단자(IN2)에는 노이즈 신호(NS)가 입력될 수 있다. 예를 들어, 제2 입력 단자(IN2)에 연결되는 노이즈 전극(NE)은 룩업 테이블(LUT, 도 7 참조)에 의해 결정될 수 있다. 도 12a의 신호 수신부(201C3)의 동작은 차동 감지(differential sensing) 방식으로 지칭될 수 있다.
신호 수신부(201C3)는 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)의 전압 차에 대응하는 신호를 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 입력 단자(IN2)에는 복수의 제2 전극들(220) 중 구동 신호(Sdr)가 제공되지 않는 노이즈 전극(NE)이 전기적으로 연결될 수 있다. 노이즈 전극(NE)의 환경 노이즈에 의한 커패시턴스 변화에 따라 신호 수신부(201C3)의 레퍼런스 전압이 변동될 수 있다. 즉, 노이즈 전극(NE)으로부터 제공되는 노이즈 신호(NS)에 따라 신호 수신부(201C3)의 기준 전위가 변동될 수 있다. 신호 수신부(201C3)는 노이즈 신호(NS)를 근거로 측정 신호(MS)의 노이즈를 상쇄하여 노이즈를 저감 또는 제거할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 획득한 근접 센싱 또는 생체 정보의 신뢰성 및 정확성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 제2 전극들(220)은 측정 전극(ME) 및 노이즈 전극(NE)을 포함하고, 노이즈 전극(NE)은 측정 전극(ME)과 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 이에 따라 노이즈 전극(NE)은 측정 전극(ME)과 동일 또는 매우 유사한 형태 및/또는 크기의 노이즈를 수신할 수 있다. 신호 수신부(201C3)의 제1 입력 단자(IN1) 및 제2 입력 단자(IN2)에 측정 전극(ME) 및 노이즈 전극(NE)을 각각 연결하면, 측정 전극(ME)으로부터의 감지 신호(Sse)에 포함된 노이즈 성분(예를 들어, 리플 등)이 신호 수신부(201C3)의 내부에서 상쇄될 수 있다. 따라서, 센서층(200)의 신호 대 노이즈비(signal to noise ratio, SNR)을 높여 감도를 향상시킬 수 있다. 즉, 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 획득한 근접 센싱 또는 생체 정보의 신뢰성 및 정확성이 향상될 수 있다.
변환 회로(202C3)는 신호 수신부(201C3)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 변환 회로(202C3)는 아날로그 디지털 변환부(Analog Digital Converter, ADC)를 포함할 수 있다.
신호 처리부(203C3)는 변환 회로(202C3)로부터의 변환 신호(디지털 신호)를 신호 처리하고, 신호 처리 결과에 따라 호버링 또는 생체 정보를 검출할 수 있다. 신호 처리부(203C3)는 측정 신호(MS) 및 노이즈 신호(NS)를 근거로 측정 신호(MS)의 노이즈를 저감시킨 제1 신호(DATA1)를 출력할 수 있다(S400). 제1 신호(DATA1)는 근접 센싱 또는 생체 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리부(203C3)는 복수의 제1 전극들(210)로부터 신호 수신부(201C3) 및 변환 회로(202C3)를 경유하여 입력되는 신호(증폭 및 노이즈가 저감된 감지 신호(Sse))를 종합적으로 분석하여 사용자의 신체의 근접 여부를 검출할 수 있다. 실시예에 따라 신호 처리부(203C3)는 마이크로 프로세서(Microprocessor, MPU) 또는 마이크로 컨트롤러(Microcontroller, MCU)로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(1000, 도 1 참조)는 제1 신호(DATA1)를 근거로 근접 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000, 도 1 참조)는 사용자의 신체의 호버링을 감지할 수 있다.
전자 장치(1000, 도 1 참조)는 사용자의 신체의 생체 정보를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000, 도 1 참조)는 사용자의 피부 수화도를 측정할 수 있다. 상기 피부 수화도는 피부에 습기가 형성된 정도를 나타낼 수 있으며, 피부가 건조할수록 낮은 수치를 가지고, 피부에 습기가 많을수록 높은 수치를 가질 수 있다. 예를 들어, 건조한 피부는 건성 피부로 습기가 많은 피부를 지성 피부로 지칭될 수 있다.
본 발명과 달리, 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 노이즈가 포함된 신호를 근거로 호버링 또는 생체 정보를 측정하면, 노이즈에 의해 근접 여부 또는 생체 정보의 판단에 오류가 발생할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000, 도 1 참조)는 호버링을 측정할 때 전자 장치(1000, 도 1 참조)와 호버링된 대상물 사이의 이격된 거리 때문에 노이즈는 센싱값과 유사하거나 큰 값을 가질 수 있고, 노이즈에 의해 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 호버링을 측정하는 정확도가 감소될 수 있다. 또는, 예를 들어, 전자 장치(1000, 도 1 참조)는 생체 정보 중 하나인 피부 수화도를 측정할 때 건성 피부 및 지성 피부 사이의 정전 용량의 차이값는 10pF(picofarad)이하의 값을 가질 수 있다. 노이즈는 상기 차이값과 유사하거나 큰 값을 가질 수 있고, 노이즈에 의해 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 생체 정보를 측정하는 정확도가 감소될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 신호 수신부(201C3)는 노이즈 신호(NS)를 근거로 측정 신호(MS)의 노이즈를 상쇄하여 노이즈를 저감 또는 제거할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 획득한 근접 센싱 또는 생체 정보의 신뢰성 및 정확성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명과 달리, 제1 입력(TC1)이 감지된 하나의 제2 전극(220)의 신호를 제1 입력 단자(IN1)에 제공하고 상기 하나의 제2 전극(220)과 인접한 다른 제2 전극(220)을 제2 입력 단자(IN2)에 제공하여 노이즈를 저감시키는 경우, 상기 하나의 제1 전극 및 인접한 다른 제2 전극은 제1 입력(TC1)과 중첩하는 측정 전극들(ME)일 수 있다. 신호 처리부(203C3)에 의해 측정 신호(MS)가 포함하는 호버링 또는 생체 정보에 대한 신호 또한 노이즈와 함께 감소되어 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 호버링 또는 생체 정보를 측정하는 정확도가 감소될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 제2 입력 단자(IN2)에는 복수의 제2 전극들(220) 중 구동 신호(Sdr)가 제공되지 않는 노이즈 전극(NE)이 전기적으로 연결될 수 있다. 노이즈 신호(NS)는 근접 센싱 또는 생체 정보에 대한 신호를 포함하지 않고 노이즈만 포함할 수 있다. 신호 수신부(201C3)는 노이즈 신호(NS)를 근거로 측정 신호(MS)의 노이즈를 상쇄하여 노이즈를 저감 또는 제거할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 획득한 호버링 또는 생체 정보의 신뢰성 및 정확성이 향상될 수 있다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 구간에서의 센서층 및 제어부의 동작을 도시한 것이다. 도 12b를 설명함에 있어서, 도 12a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 8 내지 도 12b를 참조하면, 신호 수신부(201C3)의 제2 입력 단자(IN2)에는 그라운드 전극(GND)이 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 증폭기(AMP)의 비반전 입력 단자는 레퍼런스 단자로서 그라운드 전극(GND)가 연결되어 접지될 수 있다. 예를 들어, 증폭기(AMP)의 비반전 입력 단자는 스위치에 연결되어 구간에 따라 노이즈 전극(NE) 또는 그라운드 전극(GND)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 12의 신호 수신부(201C3)의 동작은 단일 감지(single sensing) 방식으로 지칭될 수 있다.
신호 처리부(203C3)는 측정 신호(MS)를 근거로 근접 센싱 또는 생체 정보를 포함하는 제2 신호(DATA2)를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서층(200)은 제1 신호(DATA1)를 출력하는 제1 구간(PR1) 및 제2 신호(DATA2)를 출력하는 제2 구간(PR2)으로 동작할 수 있다. 제1 신호(DATA1)는 측정 신호(MS)에서 노이즈를 제거한 신호일 수 있다. 제2 신호(DATA2)는 측정 신호(MS)의 근접 센싱 또는 생체 정보에 대한 정보를 포함하는 신호일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 신호(DATA1)는 노이즈가 제거되면서 근접 센싱 또는 생체 정보에 대한 신호 중 일부가 함께 제거될 가능성이 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 센서층(200)은 하나의 프레임(FR1) 동안 제1 구간(PR1) 및 제2 구간(PR2)으로 동작할 수 있다. 제1 구간(PR1)에는 노이즈가 제거된 근접 센싱 또는 생체 정보에 대한 신호를 포함하는 제1 신호(DATA1)가 출력될 수 있다. 제2 구간(PR2)에는 호버링 또는 생체 정보에 대한 신호를 포함하는 제2 신호(DATA2)가 출력될 수 있다. 제어부(200C)는 제1 신호(DATA1) 및 제2 신호(DATA2)를 조합하여 노이즈가 저감 또는 제거된 근접 센싱 또는 생체 정보을 도출할 수 있다. 즉, 호버링 또는 생체 정보를 측정함에 있어 발생하는 노이즈를 감소 또는 제거하여 근접 센싱의 신호 대 노이즈비(signal to noise ratio, SNR)를 높여 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간에서의 센서층 및 제어부의 동작을 도시한 것이다. 도 13을 설명함에 있어서, 도 12a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 13을 참조하면, 신호 수신부(201C3)는 제1 증폭기(AMP1) 및 제2 증폭기(AMP2)를 포함할 수 있다.
제1 증폭기(AMP1)는 측정 전극(ME)으로부터 측정 신호(MS)를 수신할 수 있다. 제2 증폭기(AMP2)는 노이즈 전극(NE)으로부터 노이즈 신호(NS)를 수신할 수 있다.
변환 회로(202C3)는 제1 증폭기(AMP1)로부터 전달된 측정 신호(MS)를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 변환 회로(202C3)는 제2 증폭기(AMP2)로부터 전달된 노이즈 신호(NS)를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
변환 회로(202C3)는 각각 디지털 신호로 변환된 측정 신호(MS) 및 노이즈 신호(NS)를 근거로 측정 신호(MS)의 노이즈를 저감시킬 수 있다.
신호 처리부(203C3)는 측정 신호(MS) 및 노이즈 신호(NS)를 근거로 측정 신호(MS)의 노이즈를 저감시킨 제3 신호(DATA3)를 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 변환 회로(202C3)는 변환 회로(202C3)는 각각 디지털 신호로 변환된 측정 신호(MS) 및 노이즈 신호(NS)를 수신할 수 있다. 는 환경 노이즈에 의한 커패시턴스 변화에 따라 디지털 신호로 변환된 노이즈 신호(NS)가 변화될 수 있다. 변환 회로(202C3)는 디지털 신호로 변환된 노이즈 신호(NS)를 근거로 디지털 변환된 측정 신호(MS)의 노이즈를 상쇄하여 노이즈를 저감 또는 제거할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000, 도 1 참조)가 획득한 근접 센싱 또는 생체 정보의 신뢰성 및 정확성이 향상될 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.
100: 전자 장치 100: 표시층
200: 센서층 200C: 제어부
TS1: 제1 입력 TS2: 제2 입력

Claims (32)

  1. 표시층;
    상기 표시층 위에 배치되고, 각각 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극들 및 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극들을 포함하며, 근접 센싱에 의한 제1 입력 및 터치에 의한 제2 입력을 감지하는 센서층; 및
    상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 제1 입력을 감지함에 있어서 상기 복수의 제1 전극들 중 하나로부터 측정 신호를 획득하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 제1 입력의 감지 유무를 판단하는 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서층은 상기 표시층이 동적 영상을 표시하는 경우, 제1 감지 모드로 동작하고, 상기 표시층이 정지 영상 또는 영상을 표시하지 않는 경우, 상기 제1 감지 모드와 상이한 제2 감지 모드로 동작하는 전자 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 감지 모드는 복수의 프레임들을 포함하고,
    상기 복수의 프레임들 각각은 한 번의 제1 구간들 및 복수의 제2 구간들을 포함하는 전자 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하는 신호 수신부를 포함하고,
    상기 제1 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 노이즈 신호가 인가되는 전자 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나와 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 신호 수신부로부터 출력된 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 그라운드 신호가 인가되는 전자 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    제2 감지 모드는 복수의 제2 프레임들을 포함하고,
    상기 복수의 프레임들 각각은 n 번의 상기 제1 구간들 및 m 번의 상기 제2 구간들을 포함하고,
    상기 n는 1보다 큰 전자 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 감지 모드에서 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 제1 간격만큼 이격되고,
    상기 제2 감지 모드에서 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격만큼 이격된 전자 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나에 대응하여 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나가 선택된 제1 룩업 테이블 및 상기 제1 룩업 테이블과 상이한 제2 룩업 테이블이 저장된 메모리를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 입력이 감지된 경우, 상기 제1 룩업 테이블을 근거로 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 획득하고, 상기 제1 입력 및 상기 제2 입력이 감지된 경우, 상기 제2 룩업 테이블을 근거로 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 획득하는 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 입력이 감지된 경우, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나는 상기 터치가 인가된 영역과 비중첩하는 전자 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 입력이 감지된 경우, 상기 측정 신호만을 근거로 상기 제1 입력의 상기 감지 유무를 판단하는 전자 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호 각각을 디지털 신호로 변환하는 변환 회로를 포함하고,
    상기 변환 회로는 각각 디지털 신호로 변환된 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  15. 표시층;
    상기 표시층 위에 배치되고, 각각이 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 전극들을 포함하며, 신체의 호버링 또는 터치를 센싱하는 센서층; 및
    상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 평면 상에서 보았을 때, 복수의 제1 전극들 중 상기 신체와 중첩하는 측정 전극들로부터 측정 신호를 획득하고, 복수의 제1 전극들 중 상기 신체와 비중첩하는 노이즈 전극들 중 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하는 신호 수신부를 포함하고,
    상기 호버링을 센싱 시, 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 노이즈 신호가 인가되는 전자 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 신호 수신부로부터 출력된 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 터치를 센싱 시, 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 그라운드 신호가 인가되는 전자 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호 각각을 디지털 신호로 변환하는 변환 회로를 포함하고,
    상기 제어부는 각각 디지털 신호로 변환된 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극들 중 하나에 대응하여 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나가 선택된 룩업 테이블이 저장된 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 룩업 테이블을 근거로 상기 노이즈 전극을 선택하는 전자 장치.
  21. 표시층;
    상기 표시층 위에 배치되고, 각각 제1 방향으로 연장되는 복수의 제1 전극들 및 각각 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 제2 전극들을 포함하며, 신체의 생체 정보를 측정하는 센서층; 및
    상기 센서층을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 제1 전극들 중 하나로부터 측정 신호를 획득하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 다른 하나로부터 노이즈 신호를 획득하며, 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    평면 상에서 보았을 때, 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나는 상기 신체와 중첩하고, 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나는 상기 신체와 비중첩하는 전자 장치.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 센서층은 복수의 프레임들로 동작하고,
    상기 복수의 프레임들 각각은 n 번의 제1 구간들 및 m 번의 제2 구간들을 포함하고,
    상기 n은 상기 m보다 작은 전자 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하는 신호 수신부를 포함하고,
    상기 제1 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 노이즈 신호가 인가되는 전자 장치.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 제1 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 입력 단자는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나와 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  26. 제24 항에 있어서,
    상기 제2 구간에서 상기 제1 입력 단자에는 상기 측정 신호가 인가되고, 상기 제2 입력 단자에는 그라운드 신호가 인가되는 전자 장치.
  27. 제24 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 신호 수신부로부터 출력된 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  28. 제21 항에 있어서,
    평면 상에서 보았을 때, 상기 신체와 중첩하는 상기 복수의 제1 전극들 각각에 대응하여 상기 신체와 비중첩하는 상기 복수의 제1 전극들 중 특정 전극이 선택된 룩업 테이블이 저장된 메모리를 더 포함하는 전자 장치.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 룩업 테이블을 근거로 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나를 선택하는 전자 장치.
  30. 제21 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호 각각을 디지털 신호로 변환하는 변환 회로를 포함하고,
    상기 변환 회로는 각각 디지털 신호로 변환된 상기 측정 신호 및 상기 노이즈 신호를 근거로 상기 측정 신호의 노이즈를 저감하는 전자 장치.
  31. 제21 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극들 중 상기 하나는 상기 복수의 제1 전극들 중 상기 다른 하나와 나머지 상기 복수의 제1 전극들 중 적어도 하나를 사이에 두고 상기 제2 방향으로 이격된 전자 장치.
  32. 제21 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극들 각각은 상기 제어부로부터 제1 터치 신호를 공급 받고, 상기 복수의 제2 전극들 각각은 상기 제1 터치 신호를 근거로 제2 터치 신호를 상기 제어부에 제공하는 전자 장치.
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