KR20230053011A - 전자 장치 - Google Patents

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KR20230053011A
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KR
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uplink signal
area
driving
display panel
input
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KR1020210135420A
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강진아
김진우
김창범
전병규
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 전자 장치는 표시 패널, 입력 센서, 패널 드라이버, 및 센서 컨트롤러를 포함한다. 패널 드라이버는 제1 구동 모드에서 상기 표시 패널을 제1 동작 주파수로 구동하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 구동한다. 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시한다. 센서 컨트롤러는 상기 제1 구동 모드에서 제1 모드 업링크 신호를 제1 방식으로 상기 입력 센서로 전송하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 모드 업링크 신호를 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 입력 센서로 전송한다.

Description

전자 장치{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 표시 품질이 개선된 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 전자 장치의 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. 전자 장치는 전자기 공명(electromagnetic resonance, EMR) 방식을 이용하여 펜의 좌표를 인식하거나, 능동 정전기(active electrostatic, AES) 방식을 이용하여 펜의 좌표를 인식할 수 있다.
본 발명의 목적은 입력 센서에 의한 노이즈로 인해 표시 품질이 저하되는 현상을 개선할 수 있는 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되고, 입력 장치에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 상기 제1 입력과 다른 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작하는 입력 센서, 제1 구동 모드에서 상기 표시 패널을 제1 동작 주파수로 구동하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 구동하는 패널 드라이버, 및 상기 입력 센서의 구동을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함한다.
상기 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시한다.
상기 센서 컨트롤러가 상기 제1 구동 모드에서 상기 입력 장치와 동기화를 위한 제1 모드 업링크 신호를 제1 방식으로 상기 입력 센서로 전송하고, 상기 제2 구동 모드에서 상기 입력 장치와 동기화를 위한 제2 모드 업링크 신호를 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 입력 센서로 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 영상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되고, 입력 장치에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 상기 제1 입력과 다른 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작하는 입력 센서, 제1 구동 모드에서 상기 표시 패널을 제1 동작 주파수로 구동하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 구동하는 패널 드라이버, 및 상기 입력 센서의 구동을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함한다.
상기 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시한다. 상기 제2 구동 프레임은 k개의 기입 프레임 및 j개의 홀딩 프레임을 포함하고, 여기서, 상기 k는 2이상의 짝수이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 제1 구동 모드에서 제1 동작 주파수로 영상을 표시하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 영상을 표시하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상에 배치되고, 입력 장치에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 상기 제1 입력과 다른 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작하는 입력 센서, 상기 표시 패널에 데이터 신호들을 출력하는 데이터 드라이버, 상기 표시 패널에 스캔 신호들을 출력하는 스캔 드라이버, 및 상기 입력 센서의 구동을 제어하고, 업링크 구간동안 상기 입력 장치와 동기화를 위한 업링크 신호를 상기 입력 센서로 전송하는 센서 컨트롤러를 포함한다.
상기 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시한다. 상기 제2 구동 프레임은 제1 서브 프레임 및 복수의 제2 서브 프레임을 포함하며, 상기 복수의 제2 서브 프레임 중 적어도 하나는 상기 스캔 드라이버가 활성화되는 활성화 구간 및 상기 스캔 드라이버가 비활성화되는 비활성화 구간을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 구동 모드에서 두 개의 제1 구동 프레임을 기준으로 리플을 제거하는 제1 전하 제거 방식 및 시간 평균 방식과 달리, 제2 구동 모드에서는 하나의 기입 프레임 내에서 리플을 제거할 수 있는 방식(즉, 제2 전하 제거 방식)이 채용될 수 있다. 따라서, 제2 구동 모드에서 표시 패널의 동작 주파수가 낮아지더라도, 입력 센서에 리플 상쇄 방식을 변경하여 적용함으로써, 제2 구동 모드에서도 안정적으로 업링크 신호로 인한 플리커 현상을 제거할 수 있고, 그 결과 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 입력 장치를 도시한 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 입력 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 및 패널 드라이버의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드 및 제2 모드의 동작을 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서 및 센서 컨트롤러의 블록도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 업링크 신호들을 나타낸 파형도들이다.
도 10a 내지 도 10d는 제1 구동 모드에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 11a 및 도 11b는 제1 구동 모드에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도들이다.
도 12는 제2 구동 모드에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 13a는 도 9a에 도시된 제1 및 제2 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 13b는 도 9a 및 도 9b에 도시된 제3 및 제4 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 제1 및 제2 업링크 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 15a는 도 14a에 도시된 제1 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 15b는 도 14a에 도시된 제2 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 15c는 도 14b에 도시된 제1 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 15d는 도 14b에 도시된 제2 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 제1 및 제2 업링크 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 17a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 제1 및 제2 업링크 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 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”, “상에”, “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.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 입력 장치를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(1000)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1에서는 전자 장치(1000)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
전자 장치(1000)에는 액티브 영역(1000A) 및 주변 영역(1000NA)이 정의될 수 있다. 전자 장치(1000)는 액티브 영역(1000A)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(1000A)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면을 포함할 수 있다. 주변 영역(1000NA)은 액티브 영역(1000A)의 주변을 에워쌀 수 있다.
전자 장치(1000)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 외부에서 인가되는 입력들을 감지할 수 있다. 상기 외부의 입력들은 사용자의 신체의 일부, 광, 열, 또는 압력등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 전자 장치(1000)는 사용자의 터치에 의한 입력 및 입력 장치(2000)에 의한 입력을 감지할 수 있다. 입력 장치(2000)는 사용자의 신체 이외의 장치를 의미할 수 있다. 입력 장치(2000)에 의한 입력은 제1 입력으로 지칭되고, 사용자의 터치에 의한 입력은 제2 입력으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(2000)는 액티브 펜, 스타일러스 펜, 터치 펜, 또는 전자 펜일 수 있다. 이하에서는 입력 장치(2000)가 액티브 펜인 경우를 예로 들어 설명한다.
전자 장치(1000) 및 입력 장치(2000)는 양방향 통신이 가능할 수 있다. 전자 장치(1000)는 입력 장치(2000)으로 업링크 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 업링크 신호는 동기화 신호 또는 전자 장치(1000)의 정보를 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 입력 장치(2000)는 전자 장치(1000)로 다운링크 신호를 제공할 수 있다. 상기 다운링크 신호는 동기화 신호 또는 입력 장치(2000)의 상태 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 다운링크 신호는 입력 장치(2000)의 좌표 정보, 입력 장치(2000)의 배터리 정보, 입력 장치(2000)의 기울기 정보, 및/또는 입력 장치(2000)에 저장된 다양한 정보 등을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 업링크 신호 및 상기 다운링크 신호에 대해서는 후술된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 입력 장치를 도시한 사시도이다. 도 2를 설명함에 있어서, 도 1을 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(1000F)는 액티브 영역(1000AF)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 도 2에서는 전자 장치(1000F)가 소정의 각도로 폴딩된 상태를 도시하였다. 전자 장치(1000F)가 언폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000AF)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 포함할 수 있다. 전자 장치(1000F)는 액티브 영역(1000AF)에 인접한 주변 영역(1000NAF)을 더 포함할 수 있다.
액티브 영역(1000AF)은 제1 액티브 영역(1000A1), 제2 액티브 영역(1000A2), 및 제3 액티브 영역(1000A3)을 포함할 수 있다. 제1 액티브 영역(1000A1), 제2 액티브 영역(1000A2), 및 제3 액티브 영역(1000A3)은 제1 방향(DR1)으로 순차적으로 정의될 수 있다. 제2 액티브 영역(1000A2)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장되는 폴딩축(FX)을 기준으로 휘어질 수 있다. 따라서, 제1 액티브 영역(1000A1) 및 제3 액티브 영역(1000A3)은 비폴딩 영역들로 지칭될 수 있고, 제2 액티브 영역(1000A2)은 폴딩 영역으로 지칭될 수 있다.
전자 장치(1000F)가 폴딩되면, 제1 액티브 영역(1000A1)과 제3 액티브 영역(1000A3)은 서로 마주할 수 있다. 따라서, 완전히 폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000AF)은 외부로 노출되지 않을 수 있으며, 이는 인-폴딩(in-folding)으로 지칭될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 전자 장치(1000F)의 동작이 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 전자 장치(1000F)가 폴딩되면, 제1 액티브 영역(1000A1) 및 제3 액티브 영역(1000A3)은 서로 대향(opposing)할 수 있다. 따라서, 폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000AF)은 외부로 노출될 수 있으며, 이는 아웃-폴딩(out-folding)으로 지칭될 수 있다.
전자 장치(1000F)는 인-폴딩 또는 아웃-폴딩 중 어느 하나의 동작만 가능할 수 있다. 또는 전자 장치(1000F)는 인-폴딩 동작 및 아웃-폴딩 동작이 모두 가능할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(1000F)의 동일한 영역, 예를 들어, 제2 액티브 영역(1000A2)이 인-폴딩 및 아웃-폴딩될 수 있다.
도 2에서는 하나의 폴딩 영역과 두 개의 비폴딩 영역이 예를 들어 도시되었으나, 폴딩 영역과 비폴딩 영역의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 장치(1000F)는 2개보다 많은 복수 개의 비폴딩 영역들 및 서로 인접한 비폴딩 영역들 사이에 배치된 복수의 폴딩 영역들을 포함할 수 있다.
도 2에서는 폴딩축(FX)이 제2 방향(DR2)으로 연장된 것을 예시적으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 폴딩축(FX)은 제1 방향(DR1)과 나란한 방향을 따라 연장될 수도 있다. 이 경우, 제1 액티브 영역(1000A1), 제2 액티브 영역(1000A2), 및 제3 액티브 영역(1000A3)은 제2 방향(DR2)을 따라 순차적으로 배열될 수 있다.
액티브 영역(1000AF)은 적어도 하나의 전자 모듈들과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈들은 카메라 모듈 및 근접 조도 센서 등을 포함할 수 있다. 전자 모듈들은 액티브 영역(1000AF)을 통해 전달되는 외부 입력을 수신하거나, 액티브 영역(1000AF)을 통해 출력을 제공할 수 있다. 카메라 모듈 및 근접 조도 센서 등과 중첩하는 액티브 영역(1000AF)의 일부분은 액티브 영역(1000AF)의 다른 일부분보다 높은 투과율을 가질 수 있다. 따라서, 복수의 전자 모듈들이 배치될 영역을 주변 영역(1000NAF)에 제공하지 않아도 된다. 그 결과, 전자 장치(1000F)의 전면 대비 액티브 영역(1000AF)의 면적 비율은 증가하고, 주변 영역(1000NAF)의 면적 비율은 감소될 수 있다.
전자 장치(1000F)와 입력 장치(2000)는 양방향 통신이 가능할 수 있다. 전자 장치(1000F)는 입력 장치(2000)로 업링크 신호를 제공할 수 있다. 입력 장치(2000)는 전자 장치(1000F)로 다운링크 신호를 제공할 수 있다. 전자 장치(1000F)는 입력 장치(2000)로부터 제공되는 신호를 이용하여 입력 장치(2000)의 좌표를 감지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 입력 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(1000)는 표시 패널(100), 입력 센서(200), 패널 드라이버(100C), 센서 컨트롤러(200C), 및 메인 컨트롤러(1000C)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(100)은 발광형 표시 패널일 수 있으며, 예를 들어, 표시 패널(100)은 유기발광 표시 패널, 무기발광 표시 패널, 퀀텀닷 표시 패널, 마이크로 엘이디 표시 패널, 또는 나노 엘이디 표시 패널일 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 입력 장치(2000)에 의한 제1 입력과 사용자의 신체(3000)에 의한 제2 입력을 감지할 수있다.
메인 컨트롤러(1000C)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(1000C)는 패널 드라이버(100C) 및 센서 컨트롤러(200C)의 동작을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(1000C)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 메인 컨트롤러(1000C)는 호스트로 지칭될 수도 있다.
패널 드라이버(100C)는 표시 패널(100)을 제어할 수 있다. 메인 컨트롤러(1000C)는 그래픽 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 패널 드라이버(100C)는 메인 컨트롤러(1000C)로부터 영상 신호(RGB) 및 제1 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제1 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어 신호(D-CS)는 수직동기신호, 수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 패널 드라이버(100C)는 제1 제어 신호(D-CS)을 근거로 표시 패널(100)에 신호를 제공하는 타이밍을 제어하기 위한 각종 제어 신호(예를 들어, 시작 신호 및 클럭 신호)를 생성할 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)를 제어할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 메인 컨트롤러(1000C)로부터 제2 제어 신호(I-CS)를 수신할 수 있다. 제2 제어 신호(I-CS)는 센서 컨트롤러(200C)의 구동 모드를 결정하는 모드 결정신호 및 클럭 신호를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제2 제어 신호(I-CS)를 근거로 입력 장치(2000)에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 사용자의 신체(3000)에 의한 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 모드 결정신호에 근거하여 입력 센서(200)를 후술될 제1 모드 또는 제2 모드로 제어할 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로부터 수신한 신호에 근거하여 제1 입력 또는 제2 입력의 좌표정보를 산출하고, 좌표정보를 갖는 좌표 신호(I-SS)를 메인 컨트롤러(1000C)에 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(1000C)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 사용자 입력에 대응하는 동작을 실행시킨다. 예를 들어, 메인 컨트롤러(1000C)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 표시 패널(100)에 새로운 어플리케이션 이미지가 표시되도록 패널 드라이버(100C)를 동작시킬 수 있다.
입력 장치(2000)는 하우징(2100), 전원(2200), 펜 컨트롤러(2300), 통신 모듈(2400), 및 펜 전극(2500)을 포함할 수 있다. 다만, 입력 장치(2000)을 구성하는 구성 요소들이 상기 나열된 구성 요소들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 입력 장치(2000)는 신호 송신 모드 또는 신호 수신 모드로 전환하는 전극 스위치, 압력을 감지하는 압력 센서, 소정의 정보를 저장하는 메모리, 또는 회전을 감지하는 회전 센서 등을 더 포함할 수도 있다.
하우징(2100)은 펜 형상을 가질 수 있고, 내부에 수용 공간이 형성될 수 있다. 하우징(2100) 내부에 정의된 수용 공간에는 전원(2200), 펜 컨트롤러(2300), 통신 모듈(2400), 및 펜 전극(2500)이 수납될 수 있다.
전원(2200)은 입력 장치(2000) 내부의 펜 컨트롤러(2300), 통신 모듈(2400) 등에 전원을 공급할 수 있다. 전원(2200)은 배터리 또는 고용량 커패시터를 포함할 수 있다.
펜 컨트롤러(2300)는 입력 장치(2000)의 동작을 제어할 수 있다. 펜 컨트롤러(2300)는 주문형 반도체(ASIC, Application-specific integrated circuit)일 수 있다. 펜 컨트롤러(2300)는 설계된 프로그램에 따라서 동작하도록 구성될 수 있다.
통신 모듈(2400)은 송신 회로(2410) 및 수신 회로(2420)를 포함할 수 있다. 송신 회로(2410)는 다운링크 신호(DLS)를 입력 센서(200)로 출력할 수 있다. 수신 회로(2420)는 입력 센서(200)로부터 제공되는 업링크 신호(ULS)를 수신할 수 있다. 송신 회로(2410)는 펜 컨트롤러(2300)로부터 제공된 신호를 수신하여 입력 센서(200)에 의해 센싱 가능한 신호로 변조하고, 수신 회로(2420)는 입력 센서(200)으로부터 제공된 신호를 펜 컨트롤러(2300)에 의해 처리 가능한 신호로 변조할 수 있다.
펜 전극(2500)은 통신 모듈(2400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 펜 전극(2500)의 일부분은 하우징(2100)으로부터 돌출될 수 있다. 또는, 입력 장치(2000)는 하우징(2100)으로부터 노출된 펜 전극(2500)을 커버하는 커버 하우징을 더 포함할 수도 있다. 또는, 펜 전극(2500)은 하우징(2100) 내부에 내장될 수도 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 전자 장치(1000)는 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)를 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 기판일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 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(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. 이후, 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.
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 제3 의 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)은 표시 패널(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 표시 패널(100-1) 및 입력 센서(200-1)를 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, 유기물을 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)는 봉지 기판(140-1) 위에 직접 배치될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 입력 센서(200-1)와 봉지 기판(140-1) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 입력 센서(200-1)와 표시 패널(100-1) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 입력 센서(200-1)와 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, 실리콘나이트라이드, 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 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 도핑영역을 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 채널 영역에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 채널부일수 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), 채널부(A1), 드레인(D1), 및 게이트(G1)를 포함할 수 있다. 소스(SC1), 채널부(A1), 및 드레인(D1)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC1) 및 드레인(D1)은 단면 상에서 채널부(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 채널부(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, 무기 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 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, 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.
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 제3 의 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 접착 부재를 통해 표시 패널(100)에 결합될 수 있다. 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
입력 센서(200)는 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.
입력 센서(200)와 제2 전극(CE) 사이에는 기생 커패시턴스(Cb)가 발생될 수 있다. 입력 센서(200)와 제2 전극(CE)의 거리가 가까워짐에 따라 기생 커패시턴스(Cb)의 값은 증가될 수 있다. 기생 커패시턴스(Cb)가 커지면 커질수록 기준 값 대비 커패시턴스의 변화량의 비율이 작아질 수 있다. 커패시턴스의 변화량은 입력 수단, 예를 들어, 입력 장치(2000, 도 3 참조) 또는 사용자의 신체(3000, 도 3 참조)에 의한 입력 전과 입력 후 사이에 발생하는 커패시턴스의 변화를 의미할 수 있다.
입력 센서(200)로부터 감지된 신호를 처리하는 센서 컨트롤러(200C, 도 3 참조)는 감지된 신호에서 기생 커패시턴스(Cb)에 대응하는 값을 제거하는 레벨링 동작을 수행할 수 있다. 상기 레벨링 동작에 의해 기준 값 대비 커패시턴스의 변화량의 비율은 증가되어 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 및 패널 드라이버의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시 패널(100)은 복수의 스캔 배선들(SL1-SLn), 복수의 데이터 배선들(DL1-DLm), 복수의 발광 제어 배선들(EL1-ELn) 및 복수의 화소들(PX)를 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 배선 및 복수의 발광 제어 배선들(EL1-ELn) 중 대응하는 발광 제어 배선과 연결될 수 있다.
패널 드라이버(100C)는 신호 제어 회로(100C1), 스캔 드라이버(100C2), 데이터 드라이버(100C3) 및 발광 드라이버(100C4)를 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 메인 컨트롤러(1000C, 도 3 참조)로부터 영상 신호(RGB) 및 제1 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제1 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어 신호(D-CS)는 수직동기신호, 수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
신호 제어 회로(100C1)는 제1 제어 신호(D-CS)에 기초하여 스캔 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 발광 제어 신호(CONT3)를 생성한다. 신호 제어 회로(100C1)는 스캔 제어 신호(CONT1)를 스캔 드라이버(100C2)로 제공하고, 데이터 제어 신호(CONT2)를 데이터 드라이버(100C3)로 제공하며, 발광 제어 신호(CONT3)를 발광 드라이버(100C4)로 제공할 수 있다. 또한, 신호 제어 회로(100C1)는 영상 신호(RGB)를 표시 패널(100)의 동작 조건에 맞게 처리한 영상 데이터(D-RGB)를 데이터 드라이버(100C3)로 출력할 수 있다.
스캔 드라이버(100C2)는 스캔 제어 신호(CONT1)에 응답하여 복수의 스캔 배선들(SL1-SLn)을 구동할 수 있다. 스캔 제어 신호(CONT1)는 스캔 시작 신호(FLM, 도 13a 참조), 스캔 클럭 신호(CLK, 도 13a 참조) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 스캔 드라이버(100C2)는 표시 패널(100) 내의 회로층(120, 도 5 참조)과 동일한 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 드라이버(100C2)는 직접 회로(Integrated circuit, IC)로 구현되어서 표시 패널(100)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름(chip on film, COF) 방식으로 실장되어서 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
데이터 드라이버(100C3)는 신호 제어 회로(100C1)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 영상 데이터(D-RGB)에 응답하여 복수의 데이터 배선들(DL1-DLm)을 구동하기 위한 데이터 신호들을 출력할 수 있다. 데이터 드라이버(100C3)는 직접 회로로 구현되어 표시 패널(100)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름 방식으로 실장되어서 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있으나, 특별히 한정되는 것은 이나다. 예를 들어, 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100) 내의 회로층(120) 과 동일한 공정으로 형성될 수도 있다.
발광 드라이버(100C4)는 발광 제어 신호(CONT3)에 응답하여 복수의 발광 제어 배선들(EL1-ELn)을 구동할 수 있다. 발광 제어 신호(CONT3)는 발광 시작 신호(E_FLM, 도 13a 참조), 발광 클럭 신호(E_CLK, 도 13a 참조) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 발광 드라이버(100C4)는 표시 패널(100) 내의 회로층(120)과 동일한 공정으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 드라이버(100C4)는 직접 회로(Integrated circuit, IC)로 구현되어서 표시 패널(100)의 소정 영역에 직접 실장되거나 별도의 인쇄 회로 기판에 칩 온 필름(chip on film, COF) 방식으로 실장되어서 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서 발광 드라이버(100C4)는 스캔 드라이버(100C2)와 독립된 구성을 갖지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스캔 드라이버(100C2)와 발광 드라이버(100C4)는 하나의 통합 회로로 구현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드 및 제2 모드의 동작을 도시한 개념도이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 센서 컨트롤러(200C)는 입력 장치(2000)에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드(MD1) 또는 사용자의 신체(3000)에 의한 제2 입력을 감지하는 제2 모드(MD2)로 동작할 수 있다.
제1 모드(MD1)는 제1 구간(PU1) 및 제2 구간(PS1)을 포함할 수 있다. 제2 구간(PS1)은 제1 구간(PU1) 이후에 진행될 수 있다. 제1 구간(PU1)은 업링크 신호(ULS)를 입력 센서(200)로 전송할 수 있는 업링크 구간일 수 있다. 제2 구간(PS1)은 입력 장치(2000)로부터 제공되는 다운링크 신호(DLS)를 입력 센서(200)을 통해 입력받을 수 있는 다운링크 구간일 수 있다. 입력 센서(200)는 다운링크 신호(DLS)를 근거로 입력 장치(2000)의 제1 입력을 감지할 수 있다.
입력 장치(2000)는 다운링크 구간(DLM) 동안 다운링크 신호(DLS)를 센서 컨트롤러(200C)에 제공할 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)는 제1 모드(MD1)가 종료된 이후, 제2 모드(MD2)로 동작할 수 있다. 제1 모드(MD1) 및 제2 모드(MD2)는 서로 반복될 수 있다.
제2 모드(MD2)는 제1 구간(PU2) 및 제2 구간(PS2)을 포함할 수 있다. 제2 구간(PS2)은 제1 구간(PU2) 이후에 진행될 수 있다. 제1 구간(PU2)은 업링크 신호(ULS)를 입력 센서(200)로 전송할 수 있는 업링크 구간일 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제2 구간(PS2)은 사용자의 신체(3000)에 의한 제2 입력을 감지하는 구간일 수 있다.
입력 장치(2000)는 업링크 신호(ULS)에 대한 응답 신호를 입력 센서(200)에 제공할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 구간(PU1, PU2)에서 입력 센서(200)에서 감지된 상기 응답 신호를 수신하면, 제1 모드(MD1)의 제2 구간(PS1)으로 동작할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 구간(PU2)에서 입력 장치(2000)로부터 상기 응답 신호를 수신하지 않을 시, 제2 모드(MD2)의 제2 구간(PS2)으로 동작할 수 있다. 따라서, 입력 센서(200)는 입력 장치(2000)의 감지 여부를 주기적으로 모니터링 가능하고, 입력 장치(2000)에 의한 제1 입력을 용이하게 감지할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 센서 컨트롤러(200C)의 동작은 특별히 제한되지 않는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서 및 센서 컨트롤러의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 입력 센서(200)에는 센싱 영역(200A) 및 비센싱 영역(200N)이 정의될 수 있다. 센싱 영역(200A)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 센싱 영역(200A)은 입력을 감지하는 영역일 수 있다. 센싱 영역(200A)은 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 액티브 영역(1000A, 도 1 참조)과 중첩할 수 있다. 비센싱 영역(200N)은 센싱 영역(200A)을 에워쌀 수 있다. 비센싱 영역(200N)은 전자 장치(1000, 도 1 참조)의 주변 영역(1000NA, 도 1 참조)과 중첩할 수 있다.
입력 센서(200)는 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220)을 포함할 수 있다. 복수의 전송 전극들(210) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장되며, 복수의 전송 전극들(210)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격되어 배열될 수 있다. 복수의 수신 전극들(220) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장되며, 복수의 수신 전극들(220)은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배열될 수 있다.
복수의 수신 전극들(220)은 복수의 전송 전극들(210)과 절연되게 교차될 수 있다. 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220) 각각은 바 형상 또는 스타라이프 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상의 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220)은 연속된 선형 입력의 감지 특성을 향상시킬 수 있다. 다만, 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220) 각각의 형상을 이에 제한되지 않는다.
센서 컨트롤러(200C)는 메인 컨트롤러(1000C, 도 3 참조)로부터 제2 제어 신호(I-CS)를 수신하고, 메인 컨트롤러(1000C, 도 3 참조)로 좌표 신호(I-SS)를 제공할 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)는 센서 제어 회로(200C1), 신호 생성 회로(200C2), 입력 검출 회로(200C3), 및 스위칭 회로(200C4)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 수도 있다.
센서 제어 회로(200C1)는 신호 생성 회로(200C2) 및 스위칭 회로(200C4)의 동작을 제어하고, 입력 검출 회로(200C3)로부터 수신된 구동 신호로부터 외부 입력의 좌표를 산출하거나, 입력 검출 회로(200C3)로부터 수신된 변조 신호로부터 입력 장치(2000, 도 3 참조)에서 송신한 정보를 분석할 수 있다. 센서 제어 회로(200C1)는 입력 센서(200)의 센싱 영역(200A)을 복수의 영역들로 정의할 수 있다. 센서 제어 회로(200C1)는 상기 복수의 영역들 중 일부 영역에는 제1 업링크 신호를 제공하고, 나머지 일부 영역에는 제1 업링크 신호(ULS1)의 역상(reverse phase)을 갖는 제2 업링크 신호를 제공할 수 있다. 이에 대해서는 후술된다.
신호 생성 회로(200C2)는 전송 신호로 일컬어지는 출력 신호를 입력 센서(200)로 제공할 수 있다. 신호 생성 회로(200C2)는 동작 모드에 부합하는 출력 신호를 입력 센서(200)로 출력할 수 있다.
입력 검출 회로(200C3)는 입력 센서(200)로부터 수신한 아날로그 형태의 수신 신호(또는 감지 신호)를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 입력 검출 회로(200C3)는 수신 신호를 증폭한 후 필터링할 수 있다. 입력 검출 회로(200C3)는 이후 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
스위칭 회로(200C4)는 센서 제어 회로(200C1)의 제어에 따라 입력 센서(200)와 신호 생성 회로(200C2) 및/또는 입력 검출 회로(200C3)의 전기적 연결 관계를 선택적으로 제어할 수 있다. 스위칭 회로(200C4)는 센서 제어 회로(200C1)의 제어에 따라 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220) 중 어느 하나의 그룹을 신호 생성 회로(200C2)에 연결시키거나, 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220) 각각을 신호 생성 회로(200C2)에 연결시킬 수 있다. 또는 스위칭 회로(200C4)는 복수의 전송 전극들(210) 및 복수의 수신 전극들(220) 중 하나의 그룹 또는 모두를 입력 검출 회로(200C3)에 연결시킬 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 업링크 신호들을 나타낸 파형도들이다. 도 10a 내지 도 10d는 제1 구동 모드에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도들이다. 도 11a 및 도 11b는 제1 구동 모드에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도들이다. 도 12는 제2 구동 모드에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다. 도 13a는 도 9a에 도시된 제1 및 제2 업링크 신호를 나타낸 파형도이고, 도 13b는 도 9a 및 도 9b에 도시된 제3 및 제4 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 3, 도 6 및 도 9a를 참조하면, 패널 드라이버(100C)는 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100)을 제1 동작 주파수로 구동하고, 제2 구동 모드(LM)에서 표시 패널(100)을 제2 동작 주파수로 구동할 수 있다. 제2 동작 주파수는 제1 동작 주파수보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제2 동작 주파수는 1Hz, 10Hz, 15Hz, 30Hz 또는 48Hz의 주파수를 가질 수 있고, 제1 동작 주파수는 60Hz, 120Hz 또는 240Hz의 주파수를 가질 수 있다. 이처럼, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 가변되는 동작 모드는 가변 주파수 모드로 정의될 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서, 표시 패널(100)은 복수의 프레임(NDF1, NDF2, NDF3, NDF4)(예를 들어, 제1 구동 프레임 또는 노멀 구동 프레임이라 지칭될 수 있음) 동안 제1 영상(예를 들어, 동영상 등)을 표시할 수 있다. 제2 구동 모드(LM)에서, 표시 패널(100)은 복수의 프레임(LDF1, LDF2)(예를 들어, 제2 구동 프레임 또는 저주파 구동 프레임이라 지칭될 수 있음) 동안 제2 영상(예를 들어, 정지 영상 등)을 표시할 수 있다. 복수의 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 각각의 지속 시간(duration)은 복수의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2, NDF3, NDF4) 각각의 지속 시간보다 클 수 있다.
복수의 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 각각은 기입 프레임(SF1)(예를 들어, 제1 서브 프레임 또는 리프레쉬 프레임으로 지칭될 수 있음) 및 복수의 홀딩 프레임(SF2)(예를 들어, 제2 서브 프레임 또는 바이어스 프레임으로 지칭될 수 있음)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 기입 프레임(SF1)의 지속 시간은 복수의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2, NDF3, NDF4) 각각의 지속 시간과 동일할 수 있다. 복수의 홀딩 프레임(SF2) 각각의 지속 시간은 복수의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2, NDF3, NDF4) 각각의 지속 시간 및 기입 프레임(SF1)의 지속 시간과 동일할 수 있다.
복수의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2, NDF3, NDF4) 각각의 지속 시간, 기입 프레임(SF1)의 지속 시간 및 복수의 홀딩 프레임(SF2) 각각의 지속 시간은 수직동기신호(Vsync)의 주파수에 따라 결정될 수 있다. 기입 프레임(SF1)동안 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100)로 영상 정보를 포함하는 데이터 신호(Vdata)(예를 들어, 노멀 데이터 신호 또는 유효 데이터 신호로 지칭될 수 있음)를 인가할 수 있다. 각 홀딩 프레임(SF2) 동안 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100)로 영상 정보를 포함하지 않는 데이터 신호(Vdc)(예를 들어, 블랙 데이터 신호 또는 바이어스 데이터 신호로 지칭될 수 있음)를 인가할 수 있다. 바이어스 데이터 신호(Vdc)는 블랙 계조 또는 저계조를 갖는 데이터 신호일 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)를 구동시킬 수 있다. 본 발명의 일 예로, 입력 센서(200)의 동작 주파수는 표시 패널(100)의 제1 동작 주파수와 동기화될 수 있다. 표시 패널(100)의 구동 모드가 제1 구동 모드(NM)에서 제2 구동 모드(LM)로 전환되거나 제2 구동 모드(LM)에서 제1 구동 모드(NM)로 전환되더라도, 입력 센서(200)의 동작 주파수는 특정 주파수, 예를 들어 제1 동작 주파수로 고정될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100)의 제1 동작 주파수가 60Hz인 경우, 입력 센서(200)의 동작 주파수 역시 60Hz일 수 있고, 제2 구동 모드(LM)에서 표시 패널(100)의 제2 동작 주파수가 10Hz로 전환되더라도, 입력 센서(200)의 동작 주파수는 60Hz로 유지될 수 있다.
표시 패널(100)이 제1 구동 모드(NM)로 동작할 경우, 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 모드 업링크 신호(예를 들어, 제1 업링크 신호(ULS1) 및 제2 업링크 신호(ULS2))를 전송할 수 있다. 제1 구동 프레임들(NDF1) 각각에는 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 전송되는 제1 구간(PU1)에 대응하는 구간이 포함될 수 있다. 도 9a에서는 입력 센서(200)가 제1 모드(MD1, 도 7 참조)로 동작하는 상태를 예시적으로 도시하였으나, 입력 센서(200)가 제2 모드(MD2, 도 7 참조)로 동작하는 경우에도 제1 구간(PU2, 도 7 참조) 동안 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 입력 센서(200)로 전송될 수 있다.
제2 업링크 신호(ULS2)는 제1 업링크 신호(ULS1)에 대해 180°만큼 위상 지연된 신호일 수 있다. 따라서, 제1 구간(PU1) 내에서 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 서로 반전된 위상을 가질 수 있다. 제1 구간(PU1) 중 일부 구간에서 제1 업링크 신호(ULS1)가 정극성(+)을 가지면, 제2 업링크 신호(ULS2)는 부극성(-)을 갖고, 제1 구간(PU1) 중 다른 일부 구간에서 제1 업링크 신호(ULS1)가 부극성(-)을 가지면, 제2 업링크 신호(ULS2)는 정극성(+)을 가질 수 있다.
도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 입력 센서(200)는 베이스 절연층(201), 복수의 전송 전극들(TE1~TE10), 복수의 수신 전극들(RE1~RE6), 복수의 배선들(230), 및 복수의 패드들(240)을 포함할 수 있다.
복수의 전송 전극들(TE1~TE10) 및 복수의 수신 전극들(RE1~RE6)은 센싱 영역(200A)에 배치될 수 있다. 복수의 트레이스 배선들(230) 및 복수의 패드들(240)은 비센싱 영역(200N)에 배치될 수 있다. 도 10a 및 도 10b에서는 10개의 전송 전극(TE1~TE10) 및 6개의 수신 전극(RE1~RE6)을 예시적으로 도시하였으나, 전송 전극의 개수 및 수신 전극의 개수는 이에 한정되지 않는다.
복수의 전송 전극들(TE1~TE10) 및 복수의 수신 전극들(RE1~RE6) 각각은 복수의 트레이스 배선들(230) 중 대응하는 트레이스 배선에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 10a 및 도 10b에서는 하나의 전송 전극(TE1~TE10)에 하나의 트레이스 배선(230)이 연결되고, 하나의 수신 전극(RE1~RE6)에 하나의 트레이스 배선(230)이 연결된 싱글 라우팅 구조를 예를 들어 도시하였으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 수신 전극들(RE1~RE6) 각각에는 2 개의 트레이스 배선들(230)이 연결되고, 복수의 전송 전극들(TE1~TE10) 각각에는 하나의 트레이스 배선(230)이 연결될 수 있다. 또한, 복수의 전송 전극들(TE1~TE10) 각각에 2 개의 트레이스 배선들(230)이 연결되고, 복수의 수신 전극들(RE1~RE6) 각각에도 2 개의 트레이스 배선들(230)이 연결될 수 있다.
복수의 패드들(240)은 복수의 트레이스 배선들(230)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 패드들(240)을 통해 입력 센서(200)는 센서 컨트롤러(200C)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 패드들(240)은 표시 패널(100)에 배치될 수도 있다. 이 경우, 복수의 트레이스 배선들(230)은 컨택홀들을 통해 복수의 패드들(240)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 제1 구동 모드(NM)의 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1)에서 입력 센서(200)의 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역(AR1-1, AR1-2)을 포함할 수 있다.
입력 장치(2000)가 제1 위치에 배치되었을 때, 입력 센서(200)는 제1 위치에 대응하는 제1 좌표(CP1)를 감지할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 좌표(CP1)를 근거로 제1 영역(AR1-1)을 정의할 수 있다. 제1 영역(AR1-1)은 제1 좌표(CP1)와 중첩할 수 있다. 제1 영역(AR1-1)은 센싱 영역(200A)의 일부 영역일 수 있고, 제2 영역(AR1-2)은 제1 영역(AR1-1)을 제외한 센싱 영역(200A)의 나머지 영역일 수 있다. 제1 및 제2 영역(AR1-1, AR1-2)은 복수의 전송 전극들(TE1~TE10)을 근거로 정의될 수 있다. 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6))에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR1-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10))에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다.
대안적으로, 제1 및 제2 영역(AR1-1, AR1-2)은 복수의 수신 전극들(RE1~RE10)을 근거로 센싱 영역(200A)에 정의될 수도 있다. 예를 들어, 제1 좌표(CP1)와 중접하는 제4 수신 전극(RE4) 및 제4 수신 전극(RE4)에 인접한 제3 및 제5 수신 전극들(RE3, RE5)과 중첩하는 영역이 제1 영역으로 정의되고, 나머지 수신 전극들(예를 들어, 제1, 제2 및 제6 수신 전극(RE1, RE2, RE6))과 중첩하는 영역이 제2 영역으로 정의될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 제1 구동 모드(NM)의 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2) 동안 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6))에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR1-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10))에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다.
도 10c를 참조하면, 입력 장치(2000)가 제2 위치에 배치되면, 입력 센서(200)는 제2 위치에 대응하는 제2 좌표(CP2)를 감지할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제2 좌표(CP2)를 근거로 제1 및 제2 영역(AR2-1, AR2-2)을 정의할 수 있다. 제1 영역(AR2-1)은 제2 좌표(CP2)와 중첩하는 센싱 영역(200A)의 일부 영역일 수 있고, 제2 영역(AR2-2)은 제1 영역(AR2-1)을 제외한 센싱 영역(200A)의 나머지 영역일 수 있다.
제1 구동 모드(NM)의 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1)에서, 제1 영역(AR2-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제5 내지 제10 전송 전극(TE5~TE10))에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR2-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제4 전송 전극(TE1~TE4))에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다.
도 10d를 참조하면, 제1 구동 모드(NM)의 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2) 동안 제1 영역(AR2-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제5 내지 제10 전송 전극(TE5~TE10))에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR2-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제4 전송 전극(TE1~TE4))에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 제1 영역(AR1-1, AR2-1) 및 제2 영역(AR1-2, AR2-2)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기(SS1) 및 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기(SS2)는 서로 상이할 수 있다. 도 13a에서는 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기(SS2)가 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기(SS1)보다 큰 것을 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기(SS2) 및 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기(SS1)는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기(SS2)가 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기(SS1)보다 작을 수도 있다. 대안적으로, 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기(SS2)는 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기(SS1)와 동일할 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)는 제1 영역(AR1-1, AR2-1) 및 제2 영역(AR1-2, AR2-2)의 면적과 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)의 세기(SS1, SS2)를 제어하여, 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)에 의해 제2 전극(CE, 도 5 참조)의 전위에 발생하는 리플이 서로 상쇄되는 정도를 제어할 수 있다.
2개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2)을 기준으로 봤을 때, 제1 영역(AR1-1)에는 서로 반전된 위상의 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 공급되고, 제2 영역(AR1-2)에도 서로 반전된 위상의 제2 및 제1 업링크 신호(ULS2, ULS1)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 2개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다. 따라서, 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 그 결과 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
이하, 2개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2) 단위로 제1 영역(AR1-1)에 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)를 교번적으로 인가하고 제2 영역(AR1-2)에 제2 및 제1 업링크 신호(ULS2, ULS1)를 교번적으로 인가하는 방식을 제1 전하 제거(Charge Cancelation) 방식으로 지칭할 수 있다.
도 9b, 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 표시 패널(100)이 제1 구동 모드(NM)로 동작할 경우, 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 업링크 신호(ULS)를 전송할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 업링크 신호(ULS)가 전송되는 제1 구간(PU1, 도 7 참조) 중 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1, NDF3)과 중첩하는 구간을 제1 서브 구간(PUa)으로 지칭하고, 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2, NDF4)과 중첩하는 구간을 제2 서브 구간(PUb)으로 지칭할 수 있다.
제1 서브 구간(PUa)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 제2 서브 구간(PUb)에서 업링크 신호(ULS)의 위상과 반전될 수 있다. 즉, 업링크 신호(ULS)의 위상은 하나의 제1 구동 프레임(NDF1~NDF4) 단위로 반전될 수 있다. 예를 들어, 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1, NDF3) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)는 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2, NDF4) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)와 180°만큼 지연된 위상을 가질 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 서브 구간(PUa)동안 정상(positive phase)의 업링크 신호(ULS)를 출력하고, 제2 서브 구간(PUb)동안 역상(reverse phase 또는 negative phase)의 업링크 신호(ULS)를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 서브 구간(PUa, PUb)을 교번적으로 배치될 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)가 입력 센서(200)로 하나의 업링크 신호(ULS)를 인가하는 경우, 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역으로 구분되지 않을 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 제1 구동 모드(NM)의 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1)에서, 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10))에는 정상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 제1 구동 모드(NM)의 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2) 동안 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10))에는 역상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다.
2개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2)을 기준으로 봤을 때, 센싱 영역(200A)에는 서로 반전된 위상의 업링크 신호(ULS)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 2개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다. 따라서, 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 그 결과 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
이하, 2개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2) 단위로 센싱 영역(200A)에 정상과 역상의 업링크 신호(ULS)를 인가하는 방식을 시간 평균(Temporal Averaging) 방식으로 지칭할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 제2 구동 모드(LM)로 전환되면, 기입 프레임(SF1)의 발생 주기가 증가하므로, 제1 전하 제거 방식 및 시간 평균 방식을 채용하여 제2 전극(CE)의 전위에 발생하는 리플을 상쇄시키기 어렵다. 따라서, 본 발명의 일 예로, 제2 구동 모드(LM)에서는 제1 전하 제거 방식 및 시간 평균 방식과 다른 방식(예를 들어, 제2 전하 제거 방식)으로 제2 전극(CE)의 전위에 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
도 9a, 도 9b 및 도 12를 참조하면, 표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 기입 프레임(SF1) 동안 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제2 모드 업링크 신호(예를 들어, 제3 업링크 신호(ULS3) 및 제4 업링크 신호(ULS4))를 전송할 수 있다. 기입 프레임(SF1)에는 제3 및 제4 업링크 신호(ULS3, ULS4)가 전송되는 제1 구간(PU1)에 대응하는 구간이 포함될 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서는 입력 센서(200)가 제1 모드(MD1, 도 7 참조)로 동작하는 상태를 예시적으로 도시하였으나, 입력 센서(200)가 제2 모드(MD2, 도 7 참조)로 동작하는 경우에도 제1 구간(PU2, 도 7 참조) 동안 제3 및 제4 업링크 신호(ULS3, ULS4)가 입력 센서(200)로 전송될 수 있다.
제1 구간(PU1)에서 제4 업링크 신호(ULS4)는 제3 업링크 신호(ULS3)에 대해 반전된 위상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제4 업링크 신호(ULS4)는 제3 업링크 신호(ULS3)보다 180°만큼 위상 지연된 신호일 수 있다. 제1 구간(PU1) 중 일부 구간에서 제3 업링크 신호(ULS3)가 정극성(+)을 가지면, 제4 업링크 신호(ULS4)는 부극성(-)을 갖고, 제1 구간(PU1) 중 다른 일부 구간에서 제3 업링크 신호(ULS3)가 부극성(-)을 가지면, 제4 업링크 신호(ULS4)는 정극성(+)을 가질 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 기입 프레임(SF1) 동안 입력 센서(200)의 센싱 영역(200A)은 제3 및 제4 영역(AR3-1, AR3-2)으로 구분될 수 있다.
입력 장치(2000)가 제3 위치에 배치되었을 때, 입력 센서(200)는 제3 위치에 대응하는 제3 좌표(CP3)를 감지할 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제3 좌표(CP3)를 근거로 제3 영역(AR3-1)을 정의할 수 있다. 제3 영역(AR3-1)은 제3 좌표(CP3)와 중첩할 수 있다. 제3 영역(AR3-1)은 센싱 영역(200A)의 일부 영역일 수 있고, 제4 영역(AR3-2)은 제3 영역(AR3-1)을 제외한 센싱 영역(200A)의 나머지 영역일 수 있다. 제3 및 제4 영역(AR3-1, AR3-2)은 복수의 전송 전극들(TE1~TE10)을 근거로 정의될 수 있다. 제3 영역(AR3-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제5 전송 전극(TE1~TE5))에는 제3 업링크 신호(ULS3)가 제공될 수 있다. 제4 영역(AR3-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제6 내지 제10 전송 전극(TE6~TE10))에는 제4 업링크 신호(ULS4)가 제공될 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 제3 영역(AR3-1) 및 제4 영역(AR3-2)의 면적은 서로 동일할 수 있다. 제2 구동 모드(LM)에서 제3 영역(AR3-1) 및 제4 영역(AR3-2)의 면적은 제1 구동 모드(NM)에서 제1 영역(AR1-1, AR2-1) 및 제2 영역(AR1-2, AR2-2)의 면적과 서로 상이할 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 제3 업링크 신호(ULS3)의 세기(SS3) 및 제4 업링크 신호(ULS4)의 세기(SS4)는 서로 동일할 수 있다. 제3 및 제4 영역(AR3-1, AR3-2)에는 서로 반전된 위상의 제3 및 제4 업링크 신호(ULS3, ULS4)가 각각 인가된다. 제2 구동 모드(LM)에서 제3 영역(AR3-1) 및 제4 영역(AR3-2) 사이의 면적 밸런스가 맞고, 제3 및 제4 업링크 신호(ULS3, ULS4) 사이의 세기 밸런스가 맞을 경우, 하나의 기입 프레임(SF1) 내에서도 리플이 상쇄될 수 있다.
즉, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해, 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 하나의 기입 프레임(SF1) 내에서, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다. 따라서, 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 두 개의 제1 구동 프레임을 기준으로 리플을 제거하는 제1 전하 제거 방식 및 시간 평균 방식과 달리, 제2 구동 모드(LM)에서는 하나의 기입 프레임(SF1) 내에서 리플을 제거할 수 있는 방식(즉, 제2 전하 제거 방식)이 채용될 수 있다. 즉, 제1 구동 모드(NM)에서 채용되는 제1 전하 제거 방식 및 시간 평균 방식에서는 두 개의 제1 구동 프레임(NDF1, NDF2)이 경과된 후 제2 전극(CE)의 전위에 발생하는 리플이 제거되는 반면, 제2 전하 제거 방식은 하나의 기입 프레임(SF1) 내에서 제2 전극(CE)의 전위에 발생하는 리플이 제거될 수 있다.
따라서, 제2 구동 모드(LM)에서 표시 패널(100)의 동작 주파수가 낮아지더라도, 입력 센서(200)에 리플 상쇄 방식을 변경하여 적용함으로써, 제2 구동 모드(LM)에서도 안정적으로 업링크 신호(ULS3, ULS4)로 인한 플리커 현상을 제거할 수 있고, 그 결과 표시 품질을 개선할 수 있다.
한편, 제2 구동 모드(LM) 중 홀딩 프레임들(SF2) 각각에 대응하여 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제5 업링크 신호(ULS5)를 인가할 수 있다. 제5 업링크 신호(ULS5)는 시간 평균 방식, 제1 및 제2 전하 제거 방식 등이 적용되지 않는 노멀 업링크 신호일 수 있다. 즉, 노멀 업링크 신호는 매 홀딩 프레임(SF2) 마다 동일 위상을 갖고 발생될 수 있다. 각 홀딩 프레임(SF2)에서 데이터 드라이버(100C3)는 블랙 계조 또는 저계조로 일정한 전위를 갖는 바이어스 데이터 신호(Vdc)를 출력할 수 있다. 또한, 홀딩 프레임(SF2)에서 스캔 드라이버(100C2)는 비활성화 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 제5 업링크 신호(ULS5)가 홀딩 프레임(SF2)에서 입력 센서(200)로 인가될 때, 제2 전극(CE2)의 전위에 리플이 발생하더라도 표시 패널(100)에 표시되는 영상에서는 플리커가 시인되지 않을 수 있다. 따라서, 홀딩 프레임(SF2)에서는 시간 평균 방식, 제1 및 제2 전하 제거 방식 등이 리플 상쇄 방식이 적용되지 않을 수 있다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 제1 및 제2 업링크 신호들을 나타낸 파형도이고, 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 업링크 신호를 나타낸 파형도이다. 도 15a는 도 14a에 도시된 제1 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이고, 도 15b는 도 14a에 도시된 제2 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다. 도 15c는 도 14b에 도시된 제1 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이고, 도 15d는 도 14b에 도시된 제2 기입 프레임에서 입력 센서의 동작을 나타낸 평면도이다.
도 14a 및 도 14b의 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)의 동작은 도 9a 및 도 9b에서 설명한 내용과 중복된다. 따라서, 제1 구동 모드(NM)에서의 구체적인 동작에 대한 설명은 생략한다.
도 3, 도 6 및 도 14a를 참조하면, 복수의 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 각각은 k개의 기입 프레임 및 j개의 홀딩 프레임을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, k는 2 이상의 짝수일 수 있고, j는 k보다 큰 수일 수 있다. 도 14a에서는 본 발명의 일 예로 두 개의 기입 프레임(예를 들어, 제1 기입 프레임(SF1a) 및 제2 기입 프레임(SF1b))을 포함하는 경우를 도시하였으나, 기입 프레임의 개수는 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 14a에서는 본 발명의 일 예로 4 개의 홀딩 프레임(SF2)을 포함하는 경우를 도시하였으나, 홀딩 프레임의 개수는 이에 한정되지 않는다. 기입 프레임 및 홀딩 프레임의 개수는 제2 동작 주파수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제2 동작 주파수가 낮아질수록 k 및 j의 개수는 증가할 수 있다.
제1 및 제2 기입 프레임(SF1a, SF1b) 각각에서 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100)로 영상 정보를 포함하는 데이터 신호(Vdata)(예를 들어, 노멀 데이터 신호 또는 유효 데이터 신호로 지칭될 수 있음)를 인가할 수 있다. 각 홀딩 프레임(SF2) 동안 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100)로 영상 정보를 포함하지 않는 데이터 신호(Vdc)(예를 들어, 블랙 데이터 신호 또는 바이어스 데이터 신호로 지칭될 수 있음)를 인가할 수 있다. 바이어스 데이터 신호(Vdc)는 블랙 계조 또는 저계조를 갖는 데이터 신호일 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 스캔 드라이버(100C2)는 k개의 기입 프레임 동안 활성화되고, j개의 홀딩 프레임 동안 비활성화될 수 있다. 발광 드라이버는 k개의 기입 프레임 및 j개의 홀딩 프레임 동안 활성화될 수 있다. 스캔 드라이버(100C2)로 공급되는 스캔 제어 신호(CONT1)는 스캔 시작 신호(FLM) 및 스캔 클럭 신호(CLK)를 포함하고, 발광 드라이버(100C4)로 공급되는 발광 제어 신호(CONT3)는 발광 시작 신호(E_FLM) 및 발광 클럭 신호(E_CLK)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 기입 프레임(SF1a, SF1b) 각각에서 스캔 시작 신호(FLM) 및 스캔 클럭 신호(CLK)가 활성화될 수 있다. 따라서, 스캔 드라이버(100C2)는 도 9a에 도시된 실시예에서 하나의 기입 프레임(SF1)에서만 활성화된 반면, 도 14a에 도시된 실시예에서 두 개의 기입 프레임(SF1a, SF1b) 동안 활성화될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 스캔 드라이버(100C2)는 각 홀딩 프레임(SF2) 동안 비활성화될 수 있다. 한편, 발광 드라이버(100C4)는 제1 및 제2 기입 프레임(SF1a, SF1b)에서 활성화될 뿐만 아니라 각 홀딩 프레임(SF2) 동안에서도 활성화될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 기입 프레임(SF1a, SF1b)에서는 영상 정보를 포함하는 영상이 표시될 수 있고, 홀딩 프레임(SF2)에서는 스캔 드라이버(100C2)가 비활성화됨에 따라 표시 패널(100)에 새로운 영상이 표시되지 않고, 상기 영상이 유지될 수 있다.
도 14a, 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 제1 기입 프레임(SF1a) 동안 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 업링크 신호(ULS1) 및 제2 업링크 신호(ULS2)를 전송할 수 있다. 제1 기입 프레임(SF1a)에는 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 전송되는 제1 구간(PU1)에 대응하는 구간이 포함될 수 있다. 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 제1 구동 모드(NM)에서 입력 센서(200)로 제공되는 신호들과 동일할 수 있다.
제1 구간(PU1) 내에서 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 서로 반전된 위상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 업링크 신호(ULS2)는 제1 업링크 신호(ULS1)에 대해 180° 위상 지연된 신호일 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 제1 기입 프레임(SF1a)에서 입력 센서(200)의 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역(AR1-1, AR1-2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6))에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR1-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10))에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다.
한편, 제2 구동 모드(LM)의 제2 기입 프레임(SF1b)에서 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6))에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR1-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10))에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 제1 영역(AR1-1) 및 제2 영역(AR1-2)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기(SS1) 및 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기(SS2)는 서로 같거나 상이할 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 각 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2)은 짝수개의 기입 프레임, 예를 들어 2개의 기입 프레임(SF1a, SF1b)을 포함한다. 2개의 기입 프레임(SF1a, SF1b)을 기준으로 봤을 때, 제1 영역(AR1-1)에는 서로 반전된 위상의 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 공급되고, 제2 영역(AR1-2)에도 서로 반전된 위상의 제2 및 제1 업링크 신호(ULS2, ULS1)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 2개의 기입 프레임(SF1a, SF1b)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 제1 전하 제거 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시켰다면, 제2 구동 모드(LM)에서도 제1 전하 제거 방식으로 제2 전극에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 제2 구동 모드(LM)로 전환되더라도 기입 프레임이 짝수개로 제공될 경우, 제1 구동 모드(NM)와 동일한 방식을 적용하여 제2 전극(CE) 의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 변경되더라도, 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 동일 방식으로 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 14b, 도 15c 및 도 15d를 참조하면, 표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 각 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 동안 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 구동 모드(NM)에서와 동일한 업링크 신호(ULS)를 전송할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 업링크 신호(ULS)가 전송되는 제1 구간(PU1, 도 7 참조) 중 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1, NDF3) 및 제1 기입 프레임(SF1a)과 중첩하는 구간을 제1 서브 구간(PUa)으로 지칭하고, 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2, NDF4) 및 제2 기입 프레임(SF1b)과 중첩하는 구간을 제2 서브 구간(PUb)으로 지칭할 수 있다.
제1 서브 구간(PUa)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 제2 서브 구간(PUb)에서 업링크 신호(ULS)의 위상과 반전될 수 있다. 즉, 제1 구동 모드(NM)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 하나의 제1 구동 프레임(NDF1~NDF4) 단위로 반전된다. 제2 구동 모드(LM)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 하나의 기입 프레임(SF1a, SF1b) 단위로 반전되거나 하나의 홀딩 프레임(SF2) 단위로 반전될 수 있다. 예를 들어, 제1 기입 프레임(SF1a) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)는 제2 기입 프레임(SF1b) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)와 180°만큼 지연된 위상을 가질 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 서브 구간(PUa)동안 정상의 업링크 신호(ULS)를 출력하고, 제2 서브 구간(PUb)동안 역상의 업링크 신호(ULS)를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 서브 구간(PUa, PUb)을 교번적으로 배치될 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)가 입력 센서(200)로 하나의 업링크 신호(ULS)를 인가하는 경우, 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역으로 구분되지 않을 수 있다.
도 15c에 도시된 바와 같이, 제2 구동 모드(LM)의 제1 기입 프레임(SF1a)에서, 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10))에는 정상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다. 도 15d에 도시된 바와 같이, 제2 구동 모드(LM)의 제2 기입 프레임(SF1b)에서 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10))에는 역상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다.
2개의 기입 프레임(SF1a, SF1b)을 기준으로 봤을 때, 센싱 영역(200A)에는 서로 반전된 위상의 업링크 신호(ULS)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 2개의 기입 프레임(SF1a, SF1b)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다. 따라서, 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 시간 평균 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시켰다면, 제2 구동 모드(LM)에서도 시간 평균 방식으로 제2 전극에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 제2 구동 모드(LM)로 전환되더라도 기입 프레임이 짝수개로 제공될 경우, 제1 구동 모드(NM)와 동일한 방식을 적용하여 제2 전극(CE) 의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 변경되더라도, 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 동일 방식으로 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 제1 및 제2 업링크 신호들을 나타낸 파형도이고, 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 16a 및 도 16b의 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)의 동작은 도 9a 및 도 9b에서 설명한 내용과 중복된다. 따라서, 제1 구동 모드(NM)에서의 구체적인 동작에 대한 설명은 생략한다.
도 3, 도 6 및 도 16a를 참조하면, 복수의 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 각각은 제1 서브 프레임(SFa) 및 복수의 제2 서브 프레임(SFb)을 포함할 수 있다. 도 16a에서는 본 발명의 일 예로 제2 구동 프레임(LDF1)이 5개의 제2 서브 프레임(SFb)을 포함하는 경우를 도시하였으나, 제2 서브 프레임(SFb)의 개수는 이에 한정되지 않으며, 제2 동작 주파수에 따라 가변될 수 있다.
제1 서브 프레임(SFa)에서 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100)로 영상 정보를 포함하는 데이터 신호(Vdata)(예를 들어, 노멀 데이터 신호 또는 유효 데이터 신호로 지칭될 수 있음)를 인가할 수 있다. 각 제2 서브 프레임(SFb) 동안 데이터 드라이버(100C3)는 표시 패널(100)로 영상 정보를 포함하지 않는 데이터 신호(Vdc)(예를 들어, 블랙 데이터 신호 또는 바이어스 데이터 신호로 지칭될 수 있음)를 인가할 수 있다. 바이어스 데이터 신호(Vdc)는 블랙 계조 또는 저계조를 갖는 데이터 신호일 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 스캔 드라이버(100C2)는 제1 서브 프레임(SFa) 동안 전체적으로 활성화되고, 각 제2 서브 프레임(SFb) 동안 부분적으로 활성화될 수 있다. 스캔 드라이버(100C2)로 공급되는 스캔 제어 신호(CONT1)는 스캔 시작 신호(FLM) 및 스캔 클럭 신호(CLK)를 포함한다. 제1 서브 프레임(SFa)에서 스캔 클럭 신호(CLK)는 전체적으로 활성화될 수 있다. 각 제2 서브 프레임(SFb)은 활성화 구간(P1) 및 비활성화 구간(P2)을 포함할 수 있다. 활성화 구간(P1)은 스캔 클럭 신호(CLK)가 활성화되는 구간으로 지칭되고, 비활성화 구간(P2)은 스캔 클럭 신호(CLK)가 비활성화되는 구간으로 지칭될 수 있다.
발광 드라이버(100C4)는 제1 서브 프레임(SFa) 및 각 제2 서브 프레임(SFb) 동안 전체적으로 활성화될 수 있다. 발광 드라이버(100C4)로 공급되는 발광 제어 신호(CONT3)는 발광 시작 신호(E_FLM) 및 발광 클럭 신호(E_CLK)를 포함할 수 있다. 제2 구동 모드(LM)에서 발광 드라이버(100C4)는 제1 서브 프레임(SFa) 및 각 제2 서브 프레임(SFb) 동안 전체적으로 활성화될 수 있다.
따라서, 각 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1)에서는 스캔 드라이버(100C2)가 활성화됨에 따라 표시 패널(100)에 바이어스 데이터 신호(Vdc)에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 업링크 신호(ULS1) 및 제2 업링크 신호(ULS2)를 전송할 수 있다. 제1 서브 프레임(SFa)에는 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 전송되는 제1 구간(PU1)에 대응하는 구간이 포함될 수 있다. 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 제1 구동 모드(NM)에서 입력 센서(200)로 제공되는 신호들과 동일할 수 있다.
제1 구간(PU1) 내에서 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 서로 반전된 위상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 업링크 신호(ULS2)는 제1 업링크 신호(ULS1)에 대해 180° 위상 지연된 신호일 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 제1 서브 프레임(SFa)에서 입력 센서(200)의 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역(AR1-1, AR1-2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6), 도 15a 참조)에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR1-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10), 도 15a 참조)에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다.
한편, 제2 구동 모드(LM)의 각 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1)은 제1 구간(PU1)과 중첩하고, 비활성화 구간(P2)은 제1 구간(PU1)과 비중첩할 수 있다. 제2 구동 모드(LM)의 첫번째 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1)에서, 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6), 도 15b 참조)에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR1-2)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10), 도 15b 참조)에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 제1 영역(AR1-1) 및 제2 영역(AR1-2)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기 및 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기는 서로 같거나 상이할 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 각 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2)은 짝수개의 서브 프레임을 포함한다. 연속하는 2개의 서브 프레임(SFa, SFb)을 기준으로 봤을 때, 제1 영역(AR1-1)에는 서로 반전된 위상의 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 공급되고, 제2 영역(AR1-2)에도 서로 반전된 위상의 제2 및 제1 업링크 신호(ULS2, ULS1)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 연속하는 2개의 서브 프레임(SFa, SFb)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 제1 전하 제거 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시켰다면, 제2 구동 모드(LM)에서도 제1 전하 제거 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 제2 구동 모드(LM)로 전환되더라도 각 홀딩 프레임의 활성화 구간을 포함함에 따라, 제1 구동 모드(NM)와 동일한 방식을 적용하여 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 변경되더라도, 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 동일 방식으로 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 16b, 도 15c 및 도 15d를 참조하면, 표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 각 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 동안 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 구동 모드(NM)에서와 동일한 업링크 신호(ULS)를 전송할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 업링크 신호(ULS)가 전송되는 제1 구간(PU1, 도 7 참조) 중 홀수번째 제1 구동 프레임(NDF1, NDF3), 제1 서브 프레임(SFa) 및 홀수번째 제2 서브 프레임(SFb)과 중첩하는 구간을 제1 서브 구간(PUa)으로 지칭하고, 짝수번째 제1 구동 프레임(NDF2, NDF4) 및 짝수번째 제2 서브 프레임(SFb)과 중첩하는 구간을 제2 서브 구간(PUb)으로 지칭할 수 있다.
제1 서브 구간(PUa)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 제2 서브 구간(PUb)에서 업링크 신호(ULS)의 위상과 반전될 수 있다. 즉, 제1 구동 모드(NM)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 하나의 제1 구동 프레임(NDF1~NDF4) 단위로 반전된다. 제2 구동 모드(LM)에서 업링크 신호(ULS)의 위상은 하나의 서브 프레임(SFa, SFb) 단위로 반전될 수 있다. 각 제2 서브 프레임(SFb)은 활성화 구간(P1) 및 비활성화 구간(P2)을 포함할 수 있다. 각 제2 서브 프레임(SFb)은 활성화 구간(P1)은 제1 또는 제2 서브 구간(PUa, PUb)과 대응할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 서브 프레임(SFb) 중 홀수번째 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1)은 제2 서브 구간(PUb)에 대응하고, 짝수번째 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1)은 제1 서브 구간(PUa)에 대응할 수 있다.
예를 들어, 제1 서브 프레임(SFa) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)는 첫번째 제2 서브 프레임(SFb) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)와 180°만큼 지연된 위상을 가질 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 서브 프레임(SFa) 동안 정상의 업링크 신호(ULS)를 출력하고, 첫번째 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1) 동안 역상의 업링크 신호(ULS)를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 서브 구간(PUa, PUb)을 교번적으로 배치될 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)가 입력 센서(200)로 하나의 업링크 신호(ULS)를 인가하는 경우, 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역으로 구분되지 않을 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 제1 서브 프레임(SFa)에서, 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10), 도 15c 참조)에는 정상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다. 제2 구동 모드(LM)의 첫번째 제2 서브 프레임(SFb)의 활성화 구간(P1) 동안 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10), 도 15d 참조)에는 역상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다.
2개의 서브 프레임(SFa, SFb)을 기준으로 봤을 때, 센싱 영역(200A)에는 서로 반전된 위상의 업링크 신호(ULS)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 2개의 서브 프레임(SFa, SFb)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다. 따라서, 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 시간 평균 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시켰다면, 제2 구동 모드(LM)에서도 시간 평균 방식으로 제2 전극에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 제2 구동 모드(LM)로 전환되더라도 기입 프레임이 짝수개로 제공될 경우, 제1 구동 모드(NM)와 동일한 방식을 적용하여 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 변경되더라도, 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 동일 방식으로 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 17a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 제1 및 제2 업링크 신호들을 나타낸 파형도이고, 도 17b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 제어 신호, 발광 제어 신호, 업링크 신호를 나타낸 파형도이다.
도 17a 및 도 17b의 제1 구동 모드(NM)에서 표시 패널(100) 및 입력 센서(200)의 동작은 도 9a 및 도 9b에서 설명한 내용과 중복된다. 따라서, 제1 구동 모드(NM)에서의 구체적인 동작에 대한 설명은 생략한다.
도 3, 도 6 및 도 17a를 참조하면, 복수의 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 각각은 제1 서브 프레임(SFa) 및 복수의 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb)을 포함할 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 스캔 드라이버(100C2)는 제1 서브 프레임(SFa) 동안 전체적으로 활성화되고, 각 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb) 동안 부분적으로 활성화될 수 있다. 스캔 드라이버(100C2)로 공급되는 스캔 제어 신호(CONT1)는 스캔 시작 신호(FLM) 및 스캔 클럭 신호(CLK)를 포함한다. 제1 서브 프레임(SFa)에서 스캔 클럭 신호(CLK)는 전체적으로 활성화될 수 있다. 복수의 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb) 중 홀수번째 제2 서브 프레임(O-SFb)은 활성화 구간(Pa) 및 비활성화 구간(Pb)을 포함할 수 있다. 활성화 구간(Pa)은 스캔 클럭 신호(CLK)가 활성화되는 구간으로 지칭되고, 비활성화 구간(Pb)은 스캔 클럭 신호(CLK)가 비활성화되는 구간으로 지칭될 수 있다.
발광 드라이버(100C4)는 제1 서브 프레임(SFa) 및 각 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb) 동안 전체적으로 활성화될 수 있다. 발광 드라이버(100C4)로 공급되는 발광 제어 신호(CONT3)는 발광 시작 신호(E_FLM) 및 발광 클럭 신호(E_CLK)를 포함할 수 있다. 제2 구동 모드(LM)에서 발광 드라이버(100C4)는 제1 서브 프레임(SFa) 및 각 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb) 동안 전체적으로 활성화될 수 있다.
따라서, 홀수번째 제2 서브 프레임(O-SFb)의 활성화 구간(Pa)에서는 스캔 드라이버(100C2)가 활성화됨에 따라 표시 패널(100)에 바이어스 데이터 신호(Vdc)에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 업링크 신호(ULS1) 및 제2 업링크 신호(ULS2)를 전송할 수 있다. 제1 서브 프레임(SFa)에는 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 전송되는 제1 구간(PU1)에 대응하는 구간이 포함될 수 있다. 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 제1 구동 모드(NM)에서 입력 센서(200)로 제공되는 신호들과 동일할 수 있다.
제1 구간(PU1) 내에서 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)는 서로 반전된 위상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 업링크 신호(ULS2)는 제1 업링크 신호(ULS1)에 대해 180° 위상 지연된 신호일 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 제1 서브 프레임(SFa)에서 입력 센서(200)의 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역(AR1-1, AR1-2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6), 도 15a 참조)에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR2-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10), 도 15a 참조)에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다.
한편, 제2 구동 모드(LM)의 홀수번째 제2 서브 프레임(O-SFb)의 활성화 구간(Pa)은 제1 구간(PU1)과 중첩하고, 비활성화 구간(Pb)은 제1 구간(PU1)과 비중첩할 수 있다. 제2 구동 모드(LM)의 홀수번째 제2 서브 프레임(O-SFb)의 활성화 구간(Pa)에서, 제1 영역(AR1-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제6 전송 전극(TE1~TE6), 도 15b 참조)에는 제2 업링크 신호(ULS2)가 제공될 수 있다. 제2 영역(AR2-1)에 위치하는 전송 전극들(예를 들어, 제7 내지 제10 전송 전극(TE7~TE10), 도 15b 참조)에는 제1 업링크 신호(ULS1)가 제공될 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 제1 영역(AR1-1) 및 제2 영역(AR1-2)의 면적은 서로 상이할 수 있다. 제1 업링크 신호(ULS1)의 세기 및 제2 업링크 신호(ULS2)의 세기는 서로 같거나 상이할 수 있다.
연속하는 2개의 서브 프레임(SFa, O-SFb)을 기준으로 봤을 때, 제1 영역(AR1-1)에는 서로 반전된 위상의 제1 및 제2 업링크 신호(ULS1, ULS2)가 공급되고, 제2 영역(AR1-2)에도 서로 반전된 위상의 제2 및 제1 업링크 신호(ULS2, ULS1)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 연속하는 2개의 서브 프레임(SFa, O-SFb)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 제1 전하 제거 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시켰다면, 제2 구동 모드(LM)에서도 제1 전하 제거 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 제2 구동 모드(LM)로 전환되더라도 홀수번째 제2 서브 프레임(O-SFb)의 활성화 구간(Pa) 동안 스캔 드라이버(100C2)가 활성화됨에 따라, 제1 구동 모드(NM)와 동일한 방식을 적용하여 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 변경되더라도, 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 동일 방식으로 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 17b를 참조하면, 표시 패널(100)이 제2 구동 모드(LM)로 동작할 경우, 각 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 동안 센서 컨트롤러(200C)는 입력 센서(200)로 제1 구동 모드(NM)에서와 동일한 업링크 신호(ULS)를 전송할 수 있다.
복수의 제2 구동 프레임(LDF1, LDF2) 각각은 제1 서브 프레임(SFa) 및 복수의 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb)을 포함할 수 있다.
제2 구동 모드(LM)에서 스캔 드라이버(100C2)는 제1 서브 프레임(SFa) 동안 전체적으로 활성화되고, 각 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb) 동안 부분적으로 활성화될 수 있다. 스캔 드라이버(100C2)로 공급되는 스캔 제어 신호(CONT1)는 스캔 시작 신호(FLM) 및 스캔 클럭 신호(CLK)를 포함한다. 제1 서브 프레임(SFa)에서 스캔 클럭 신호(CLK)는 전체적으로 활성화될 수 있다. 복수의 제2 서브 프레임(O-SFb, E-SFb) 중 짝수번째 제2 서브 프레임(E-SFb)은 활성화 구간(Pc) 및 비활성화 구간(Pd)을 포함할 수 있다. 활성화 구간(Pc)은 스캔 클럭 신호(CLK)가 활성화되는 구간으로 지칭되고, 비활성화 구간(Pd)은 스캔 클럭 신호(CLK)가 비활성화되는 구간으로 지칭될 수 있다.
짝수번째 제2 서브 프레임(E-SFb)은 활성화 구간(Pc)은 제1 또는 제2 서브 구간(PUa, PUb)과 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 프레임(SFa) 동안 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)는 짝수번째 제2 서브 프레임(E-SFb)은 활성화 구간(Pc)은 입력 센서(200)로 인가되는 업링크 신호(ULS)와 180°만큼 지연된 위상을 가질 수 있다. 센서 컨트롤러(200C)는 제1 서브 프레임(SFa) 동안 정상의 업링크 신호(ULS)를 출력하고, 짝수번째 제2 서브 프레임(E-SFb)은 활성화 구간(Pc) 동안 역상의 업링크 신호(ULS)를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 서브 구간(PUa, PUb)을 교번적으로 배치될 수 있다.
센서 컨트롤러(200C)가 입력 센서(200)로 하나의 업링크 신호(ULS)를 인가하는 경우, 센싱 영역(200A)은 제1 및 제2 영역으로 구분되지 않을 수 있다.
제2 구동 모드(LM)의 제1 서브 프레임(SFa)에서, 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10), 도 15c 참조)에는 정상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다. 제2 구동 모드(LM)의 짝수번째 제2 서브 프레임(E-SFb)은 활성화 구간(Pc) 동안 센싱 영역(200A)에 위치하는 모든 전송 전극들(예를 들어, 제1 내지 제10 전송 전극(TE1~TE10), 도 15d 참조)에는 역상의 업링크 신호(ULS)가 제공될 수 있다.
2개의 서브 프레임(SFa, E-SFb)을 기준으로 봤을 때, 센싱 영역(200A)에는 서로 반전된 위상의 업링크 신호(ULS)가 공급된다. 따라서, 입력 센서(200)와 제2 전극(CE, 도 5 참조) 사이의 기생 커패시턴스(Cb, 도 5 참조)로 인해 제2 전극(CE)의 전위에 리플이 발생하더라도, 2개의 서브 프레임(SFa, E-SFb)을 기준으로 봤을 때, 리플이 상쇄되는 효과가 발생할 수 있다. 따라서, 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
제1 구동 모드(NM)에서 시간 평균 방식으로 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시켰다면, 제2 구동 모드(LM)에서도 시간 평균 방식으로 제2 전극에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 제2 구동 모드(LM)로 전환되더라도 스캔 드라이버(100C2)가 짝수번째 제2 서브 프레임(E-SFb)의 활성화 구간(Pc) 동안 활성화될 경우, 제1 구동 모드(NM)와 동일한 방식을 적용하여 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 표시 패널(100)의 동작 주파수가 변경되더라도, 제2 전극(CE)의 전위에서 발생하는 리플을 동일 방식으로 상쇄시킬 수 있고, 그 결과 제2 구동 모드(LM)에서도 기생 커패시턴스(Cb)로 인한 플리커를 제거할 수 있고, 표시 패널(100)의 표시 품질을 개선할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범상에 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 특허청구범상에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 전자 장치 2000: 입력 장치
100: 표시 패널 200: 입력 센서
200C: 센서 컨트롤러 1000C: 메인 컨트롤러
100C: 패널 드라이버 NM: 제1 구동 모드
LM: 제2 구동 모드 MD1: 제1 모드
MD2: 제2 모드 ULS1: 제1 업링크 신호
ULS2: 제2 업링크 신호 ULS3: 제3 업링크 신호
ULS4: 제4 업링크 신호 SF1: 기입 프레임
SF2: 홀딩 프레임 NDF1~NDF4: 제1 구동 프레임
LDF1, LDF2: 제2 구동 프레임

Claims (27)

  1. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 입력 장치에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 상기 제1 입력과 다른 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작하는 입력 센서;
    제1 구동 모드에서 상기 표시 패널을 제1 동작 주파수로 구동하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 구동하는 패널 드라이버; 및
    상기 입력 센서의 구동을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하며,
    상기 센서 컨트롤러가 상기 제1 구동 모드에서 상기 입력 장치와 동기화를 위한 제1 모드 업링크 신호를 제1 방식으로 상기 입력 센서로 전송하고, 상기 제2 구동 모드에서 상기 입력 장치와 동기화를 위한 제2 모드 업링크 신호를 상기 제1 방식과 다른 제2 방식으로 상기 입력 센서로 전송하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력 센서는 센싱 영역 및 상기 센싱 영역과 인접한 비센싱 영역을 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 제1 구동 프레임 중 짝수번째 제1 구동 프레임 동안 상기 센싱 영역을 제1 및 제2 영역으로 구분하고, 상기 제1 영역에 제1 업링크 신호를 인가하고, 상기 제2 영역에 상기 제1 업링크 신호와 역상인 제2 업링크 신호를 인가하고,
    상기 제1 구동 프레임 중 홀수번째 제1 구동 프레임 동안 상기 제1 영역에 상기 제2 업링크 신호를 인가하고, 상기 제2 영역에 상기 제1 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 면적은 서로 다른 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 업링크 신호의 세기는 상기 제2 업링크 신호의 세기와 서로 같거나 다른 전자 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 구동 프레임은 기입 프레임 및 홀딩 프레임을 포함하며,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 기입 프레임 동안 상기 센싱 영역을 제3 및 제4 영역으로 구분하고, 상기 제3 영역에 제3 업링크 신호를 인가하고, 상기 제4 영역에 상기 제3 업링크 신호와 역상인 제4 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3 영역과 상기 제4 영역의 면적은 서로 동일한 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 업링크 신호의 세기는 상기 제2 업링크 신호의 세기와 서로 같은 전자 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 패널 드라이버는,
    상기 표시 패널에 데이터 신호들을 출력하는 데이터 드라이버;
    상기 표시 패널에 스캔 신호들을 출력하는 스캔 드라이버를 포함하고,
    상기 기입 프레임은,
    상기 데이터 드라이버가 상기 표시 패널로 유효 데이터 신호들을 인가하는 프레임이고,
    상기 홀딩 프레임은,
    상기 데이터 드라이버가 상기 표시 패널로 바이어스 데이터 신호들을 인가하는 프레임인 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 센서 컨트롤러는,
    상기 홀딩 프레임 동안 상기 센싱 영역 전체에 제5 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 입력 센서는 센싱 영역 및 상기 센싱 영역과 인접한 비센싱 영역을 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 제1 구동 프레임 중 홀수번째 제1 구동 프레임 동안 상기 센싱 영역에 정상의 업링크 신호를 인가하고, 상기 제1 구동 프레임 중 홀수번째 제1 구동 프레임 동안 상기 센싱 영역에 역상의 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 구동 프레임은 기입 프레임 및 홀딩 프레임을 포함하며,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 기입 프레임 동안 상기 센싱 영역을 제3 및 제4 영역으로 구분하고, 상기 제3 영역에 제3 업링크 신호를 인가하고, 상기 제4 영역에 상기 제3 업링크 신호와 역상인 제4 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 영역과 상기 제4 영역의 면적은 서로 동일한 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 업링크 신호의 세기는 상기 제2 업링크 신호의 세기와 서로 같은 전자 장치.
  14. 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 입력 장치에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 상기 제1 입력과 다른 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작하는 입력 센서;
    제1 구동 모드에서 상기 표시 패널을 제1 동작 주파수로 구동하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 구동하는 패널 드라이버; 및
    상기 입력 센서의 구동을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하며,
    상기 제2 구동 프레임은 k개의 기입 프레임 및 j개의 홀딩 프레임을 포함하며,
    상기 k는 2이상의 짝수인 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 j는 k보다 큰 수인 전자 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 패널 드라이버는,
    상기 표시 패널에 데이터 신호들을 출력하는 데이터 드라이버;
    상기 표시 패널에 스캔 신호들을 출력하는 스캔 드라이버를 포함하고,
    상기 k개의 기입 프레임 각각은,
    상기 데이터 드라이버가 상기 표시 패널로 유효 데이터 신호들을 인가하는 프레임이고,
    상기 j개의 홀딩 프레임 각각은,
    상기 데이터 드라이버가 상기 표시 패널로 바이어스 데이터 신호들을 인가하는 프레임인 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 스캔 드라이버는,
    상기 k개의 기입 프레임 동안 활성화되고, 상기 j개의 홀딩 프레임 동안 비활성화되는 전자 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 입력 센서는 센싱 영역 및 상기 센싱 영역과 인접한 비센싱 영역을 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 k개의 기입 프레임 중 제1 기입 프레임 동안 상기 센싱 영역을 제1 및 제2 영역으로 구분하고, 상기 제1 영역에 제1 업링크 신호를 인가하고, 상기 제2 영역에 상기 제1 업링크 신호와 역상인 제2 업링크 신호를 인가하며,
    상기 k개의 기입 프레임 중 제2 기입 프레임 동안 상기 제1 영역에 상기 제2 업링크 신호를 인가하고, 상기 제2 영역에 상기 제1 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 크기는 서로 상이한 전자 장치.
  20. 제14항에 있어서, 상기 입력 센서는 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역을 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 k개의 기입 프레임 중 제1 기입 프레임 동안 상기 센싱 영역에 정상의 업링크 신호를 인가하고,
    상기 k개의 기입 프레임 중 제2 기입 프레임 동안 상기 센싱 영역에 역상의 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  21. 제1 구동 모드에서 제1 동작 주파수로 영상을 표시하고, 제2 구동 모드에서 상기 표시 패널은 상기 제1 동작 주파수보다 낮은 제2 동작 주파수로 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상에 배치되고, 입력 장치에 의한 제1 입력을 감지하는 제1 모드 또는 상기 제1 입력과 다른 제2 입력을 감지하는 제2 모드로 동작하는 입력 센서;
    상기 표시 패널에 데이터 신호들을 출력하는 데이터 드라이버;
    상기 표시 패널에 스캔 신호들을 출력하는 스캔 드라이버; 및
    상기 입력 센서의 구동을 제어하고, 업링크 구간동안 상기 입력 장치와 동기화를 위한 업링크 신호를 상기 입력 센서로 전송하는 센서 컨트롤러를 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 제1 구동 모드에서 제1 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하고, 상기 제2 구동 모드에서 제2 구동 프레임 단위로 상기 영상을 표시하며,
    상기 제2 구동 프레임은 제1 서브 프레임 및 복수의 제2 서브 프레임을 포함하며,
    상기 복수의 제2 서브 프레임 중 적어도 하나는 상기 스캔 드라이버가 활성화되는 활성화 구간 및 상기 스캔 드라이버가 비활성화되는 비활성화 구간을 포함하는 전자 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 서브 프레임은,
    상기 데이터 드라이버가 상기 표시 패널로 유효 데이터 신호들을 인가하는 프레임이고,
    상기 복수의 제2 서브 프레임 각각은,
    상기 데이터 드라이버가 상기 표시 패널로 바이어스 데이터 신호들을 인가하는 프레임인 전자 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 활성화 구간은 상기 입력 센서로 상기 업링크 신호가 전송되는 업링크 구간과 중첩하고, 상기 비활성화 구간은 상기 업링크 구간과 비중첩하는 전자 장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 복수의 제2 서브 프레임 각각이 상기 활성화 구간 및 상기 비활성화 구간을 포함하는 전자 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 입력 센서는 센싱 영역 및 상기 센싱 영역과 인접한 비센싱 영역을 포함하고,
    상기 센서 컨트롤러는,
    상기 복수의 제2 서브 프레임 중 홀수번째 제2 서브 프레임 동안 상기 센싱 영역을 제1 및 제2 영역으로 구분하고, 상기 제1 영역에 제1 업링크 신호를 인가하고, 상기 제2 영역에 상기 제1 업링크 신호와 역상인 제2 업링크 신호를 인가하며,
    상기 복수의 제2 서브 프레임 중 짝수번째 서브 프레임 동안 상기 제1 영역에 상기 제2 업링크 신호를 인가하고, 상기 제2 영역에 상기 제1 업링크 신호를 인가하는 전자 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 크기는 서로 상이한 전자 장치.
  27. 제21항에 있어서, 상기 복수의 제2 서브 프레임 중 홀수번째 서브 프레임 또는 짝수번째 서브 플레임 각각이 상기 활성화 구간 및 상기 비활성화 구간을 포함하는 전자 장치.
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