KR20240023346A - 센서 구동부, 이를 포함하는 입력 센싱 장치 및 표시 장치 - Google Patents

센서 구동부, 이를 포함하는 입력 센싱 장치 및 표시 장치 Download PDF

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KR20240023346A
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고광범
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Abstract

표시 장치는 화소들을 포함하는 표시 패널을 포함한다. 표시 구동부는 표시 패널에 데이터 신호를 제공한다. 센서는 표시 패널과 중첩한다. 센서 구동부는 센서에 구동 신호를 전송하고, 구동 신호에 대응하는 센싱 신호들을 센서로부터 수신한다. 표시 구동부 및 센서 구동부는 신호 라인을 공유하며, 신호 라인을 통해 메모리에 연결된다. 표시 구동부 및 센서 구동부는 플래그 신호 라인을 통해 상호 연결된다. 센서 구동부는 메모리에 대한 연결 상태를 지시하는 플래그 신호를 플래그 신호 라인에 출력한다.

Description

센서 구동부, 이를 포함하는 입력 센싱 장치 및 표시 장치{SENSOR DRIVER, INPUT SENSING DEVICE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING SENSOR DRIVER}
본 발명은 센서 구동부, 이를 포함하는 입력 센싱 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시부와 터치 위치를 센싱하기 위한 센서부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 제조 공정이 단순화되거나 제조 비용이 절감된 센서 구동부, 이를 포함하는 표시 장치 및 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 화소들을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널에 데이터 신호를 제공하는 표시 구동부; 상기 표시 패널과 중첩하는 센서; 상기 센서에 구동 신호를 전송하고, 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호들을 상기 센서로부터 수신하는 센서 구동부; 및 메모리를 포함한다. 상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부는 신호 라인을 공유하며, 상기 신호 라인을 통해 상기 메모리에 연결되며, 상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부는 플래그 신호 라인을 통해 상호 연결된다. 상기 센서 구동부는 상기 메모리에 대한 연결 상태를 지시하는 플래그 신호를 상기 플래그 신호 라인에 출력한다.
상기 메모리는 비휘발성 메모리이고, 상기 센서 구동부는 비휘발성 메모리를 포함하지 않을 수 있다.
상기 메모리는 상기 센서 구동부를 위한 펌웨어 및 교정(calibration) 데이터 중 적어도 하나를 저장하며, 상기 센서 구동부는 상기 펌웨어 및 상기 교정 데이터 중 상기 적어도 하나를 이용하여 상기 센싱 신호들로부터 상기 센서에 대한 외부 입력의 좌표를 산출하거나 교정할 수 있다.
상기 센서 구동부는 휘발성 메모리를 포함하고, 상기 센서 구동부는 초기 구동시 상기 메모리로부터 상기 휘발성 메모리에 상기 펌웨어를 로딩할 수 있다.
상기 메모리는 상기 화소들의 특성 편차에 관한 데이터 또는 상기 특성 편차를 보상하기 위한 보상(compensation) 데이터를 더 저장할 수 있다.
상기 플래그 신호에 따라, 상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부 중 하나가 상기 메모리에 선택적으로 연결되며, 상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부 중 다른 하나는 상기 신호 라인에 대해 하이 임피던스 상태가 될 수 있다.
상기 센서 구동부가 상기 플래그 신호를 상기 플래그 신호 라인을 통해 상기 표시 구동부에 전송하는 경우, 상기 센서 구동부는 상기 메모리로부터 테이터를 로딩하며, 상기 표시 구동부는 상기 메모리에 대해 하이 임피던스 상태를 가질 수 있다.
상기 표시 구동부가 상기 플래그 신호를 상기 플래그 신호 라인을 통해 상기 센서 구동부에 전송하는 경우, 상기 표시 구동부는 상기 메모리로부터 테이터를 로딩하며, 상기 센서 구동부는 상기 메모리에 대해 하이 임피던스 상태를 가질 수 있다.
상기 표시 장치는 프로세서를 더 포함하고, 상기 센서 구동부는 상기 프로세서와 연결되는 적어도 하나의 제1 단자; 상기 신호 라인에 연결되는 적어도 하나의 제2 단자; 및 상기 플래그 신호 라인과 연결되는 제3 단자를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는 비휘발성 메모리를 더 포함하고, 상기 프로세서의 상기 비휘발성 메모리에 상기 센서 구동부의 펌웨어가 저장되며, 상기 센서 구동부는 상기 프로세서의 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 펌웨어를 로딩할 수 있다.
상기 메모리는 교정 데이터를 저장하며, 상기 센서 구동부는 상기 메모리로부터 상기 교정 데이터를 로딩할 수 있다.
상기 화소들은 발광 소자들을 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 발광 소자들을 커버하는 절연층을 더 포함하며, 상기 센서는 상기 절연층 상에 직접 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 입력 센싱 장치는 프로세서와 연결된다. 상기 입력 센싱 장치는, 센서들을 포함하는 센서 패널; 및 상기 센서들에 구동 신호를 전송하고, 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호들을 상기 센서들로부터 수신하는 센서 구동부를 포함한다. 상기 센서 구동부는 상기 프로세서의 비휘발성 메모리에 저장된 펌웨어를 로딩한다.
상기 센서 구동부는 비휘발성 메모리를 포함하지 않을 수 있다.
상기 입력 센싱 장치는 교정 데이터를 저장하는 외부 메모리를 더 포함하고, 상기 센서 구동부는 상기 외부 메모리로부터 상기 교정 데이터를 로딩할 수 있다.
상기 센서 구동부는 외부 장치와 신호 라인을 공유하고, 상기 신호 라인을 통해 상기 외부 메모리에 연결되며, 상기 센서 구동부는 상기 외부 메모리에 대한 연결 상태를 지시하는 플래그 신호를 플래그 신호 라인을 통해 상기 외부 장치에 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 센서 구동부는, 구동 신호를 출력하고, 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 수신하는 전송부; 상기 센싱 신호에 기초하여 외부 입력의 좌표를 산출하는 제어부; 상기 좌표에 대한 정보를 제1 단자를 통해 출력하는 제1 인터페이스부; 및 펌웨어를 제2 단자를 통해 수신하는 제2 인터페이스부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 펌웨어를 이용하여 상기 센싱 신호로부터 상기 좌표를 산출하며, 상기 제2 인터페이스의 동작 상태를 지시하는 플래그 신호를 제3 단자를 통해 출력한다.
상기 센서 구동부는 비휘발성 메모리를 포함하지 않을 수 있다.
상기 센서 구동부는 휘발성 메모리를 더 포함하고, 상기 펌웨어는 상기 센서 구동부의 초기 구동시 상기 제2 단자를 통해 제공되며, 상기 휘발성 메모리에 저장될 수 있다.
외부로부터 상기 제3 단자에 플래그 신호가 인가된 경우, 상기 제2 인터페이스부는 상기 제2 단자를 하이 임피던스 상태로 유지할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 센서 구동부는 펌웨어 및 교정 데이터를 저장하기 위한 별도의 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리)를 포함하지 않고(즉, flash less IC), 펌웨어 및 교정 데이터는 센서 구동부 외부의 메모리(예를 들어, 표시 구동부용 메모리, 프로세서의 메모리)에 저장될 수 있다. 따라서, 센서 구동부의 제조 공정이 단순화되고, 센서 구동부의 크기 및 제조 비용이 감소될 수 있다. 또한, 센서 구동부를 포함하는 입력 센싱 장치 및 표시 장치의 제조 비용이 감소될 수 있다.
또한, 센서 구동부는 메모리에 연결되는 신호 라인을 표시 구동부와 공유하며, 플래그 신호에 따라 센서 구동부 및 표시 구동부가 메모리에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서, 메모리와의 데이터 전송 과정에서 표시 구동부 및 센서 구동부 간의 충돌이 방지되고, 표시 구동부 및 센서 구동부가 안정적으로 동작할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 구동 회로부의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 구동 회로부의 동작의 일 실시예를 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 센서 구동부의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 센서 구동부의 비교 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1의 표시 장치에 포함된 센서 구동부의 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 2의 구동 회로부의 동작의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 표시 장치에 포함된 센서들의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 표시부 및 표시 구동부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 표시부에 포함된 화소의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치가 적용된 전자 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.
일부 실시예가 기능 블록, 유닛 및/또는 모듈과 관련하여 첨부된 도면에서 설명된다. 당업자는 이러한 블록, 유닛 및/또는 모듈이 논리 회로, 개별 구성 요소, 마이크로 프로세서, 하드 와이어 회로, 메모리 소자, 배선 연결, 및 기타 전자 회로에 의해 물리적으로 구현된다는 것을 이해할 것이다. 이는 반도체 기반 제조 기술 또는 기타 제조 기술을 사용하여 형성 될 수 있다. 마이크로 프로세서 또는 다른 유사한 하드웨어에 의해 구현되는 블록, 유닛 및/또는 모듈의 경우, 소프트웨어를 사용하여 프로그래밍 및 제어되어 본 발명에서 논의되는 다양한 기능을 수행할 수 있으며, 선택적으로 펌웨어 및/또는 또는 소프트웨어에 의해 구동될 수 있다. 또한, 각각의 블록, 유닛 및/또는 모듈은 전용 하드웨어에 의해 구현 될 수 있거나, 일부 기능을 수행하는 전용 하드웨어와 다른 기능을 수행하는 프로세서(예를 들어, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로 프로세서 및 관련 회로)의 조합으로 구현 될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서 블록, 유닛 및/또는 모듈은 본 발명의 개념의 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 상호 작용하는 둘 이상의 개별 블록, 유닛 및/또는 모듈로 물리적으로 분리될 수도 있다. 또한, 일부 실시예서 블록, 유닛 및/또는 모듈은 본 발명의 개념의 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 물리적으로 더 복잡한 블록, 유닛 및/또는 모듈로 결합될 수도 있다.
두 구성들 간의 “연결”이라 함은 전기적 연결 및 물리적 연결을 모두 포괄하여 사용하는 것임을 의미할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 회로도를 기준으로 사용된 "연결"은 전기적 연결을 의미하고, 단면도 및 평면도를 기준으로 사용된 "연결"은 물리적 연결을 의미할 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지는 않으며, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하에서 개시되는 각각의 실시예는 단독으로 실시되거나, 또는 적어도 하나의 다른 실시예와 결합되어 복합적으로 실시될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1)는 컴퓨터(computer), 노트북(laptop), 핸드폰(cellular phone), 스마트폰(smart phone), 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 TV, 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(navigation) 기기, 웨어러블(wearable) 기기, IoT(internet of things) 기기, IoE(internet of everything) 기기, e-북(e-book), VR(virtual reality) 기기, AR(augmented reality) 기기, 차량용 네비게이션, 비디오 폰, 감시 시스템, 자동 포커스 시스템, 추적 시스템, 동작 감지 시스템 등과 같은 전자 기기에 적용될 수 있다.
표시 장치(1)는 패널(10) 및 패널을 구동하기 위한 구동 회로부(20)를 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치(1)는 프로세서(30)를 더 포함하거나, 프로세서(30)에 연결될 수 있다.
패널(10)은 영상을 표시하기 위한 표시부(110)(또는, 표시 패널)와 터치, 압력, 지문, 호버링(hovering) 등의 외부 입력을 센싱하기 위한 센서부(120)(또는, 센서, 센서 패널)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 패널(10)은 화소들(PX) 및 화소들(PX) 중 적어도 일부와 중첩하여 위치하는 센서들(SC)(또는, 센서 전극들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소들(PX)은 표시 프레임 기간 단위로 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 센서들(SC)은 센싱 프레임 기간 단위로 사용자의 입력을 센싱할 수 있다. 센싱 프레임 기간과 표시 프레임 기간은 서로 독립적일 수 있고, 서로 다를 수 있다. 센싱 프레임 기간과 표시 프레임 기간은 서로 동기될 수도 있고, 비동기될 수도 있다. 센서부(120)는 센서 구동부(220)와 함께 입력 센싱 장치를 구성할 수 있다.
실시예에 따라, 표시부(110) 및 센서부(120)는 서로 별개로 제작된 후, 적어도 일 영역이 서로 중첩되도록 배치 및/또는 결합될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 표시부(110) 및 센서부(120)는 일체로 제작될 수도 있다. 예컨대, 센서부(120)는 표시부(110)를 구성하는 적어도 하나의 기판(일례로, 표시 패널의 상부 및/또는 하부 기판, 또는 박막 봉지층(Thin Film Encapsulation)), 또는 이외의 다른 절연층이나 각종 기능막(일례로, 광학층 또는 보호층) 상에 직접 형성될 수 있다.
한편, 도 1에서는 센서부(120)가 표시부(110)의 전면(예컨대, 영상이 표시되는 상부면) 측에 배치되는 것으로 도시하였으나, 센서부(120)의 위치가 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는, 센서부(120)는 표시부(110)의 배면 또는 양면에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 센서부(120)는 표시부(110)의 적어도 일측 가장자리 영역에 배치될 수도 있다.
표시부(110)는 표시 기판(111) 및 표시 기판(111)에 형성된 다수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 표시 기판(111)의 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다.
표시 기판(111)은 영상이 표시되는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 외곽의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 표시 영역(DA)은 표시부(110)의 중앙 영역에 배치되고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 표시부(110)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다.
표시 기판(111)은 경성 기판 또는 가요성 기판일 수 있으며, 그 재료나 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 표시 기판(111)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다.
표시 영역(DA)에는 주사 라인들(SL) 및 데이터 라인들(DL)과, 주사 라인들(SL) 및 데이터 라인들(DL)에 접속되는 화소들(PX)이 배치될 수 있다. 화소들(PX)은 주사 라인들(SL)로부터 공급되는 턴-온 레벨의 주사 신호에 의해 선택되어 데이터 라인들(DL)로부터 데이터 신호를 공급받고, 데이터 신호에 대응하는 휘도의 빛을 방출할 수 있다. 이에 의해, 표시 영역(DA)에서 데이터 신호에 대응하는 영상이 표시될 수 있다. 본 발명에서 화소들(PX)의 구조 및 구동 방법 등이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 화소들(PX) 각각은 현재 공지된 다양한 구조 및 구동 방법을 채용한 화소로 구현될 수 있다.
비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)의 화소들(PX)에 연결되는 각종 배선들 및/또는 내장 회로부가 배치될 수 있다. 일례로, 비표시 영역(NDA)에는 표시 영역(DA)으로 각종 전원 및 제어 신호를 공급하기 위한 다수의 배선들이 배치될 수 있으며, 이외에도 주사 구동부(scan driver) 등이 더 배치될 수 있다.
본 발명에서, 표시부(110)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 표시부(110)는 유기 발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display panel) 등과 같은 자발광 타입의 표시 패널로 구현될 수 있다. 다만, 표시부(110)가 자발광 타입으로 구현될 때, 화소들(PX) 각각이 반드시 유기 발광 소자만 포함하는 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소들(PX) 각각의 발광 소자는 유기 발광 소자(organic light emitting diode), 무기 발광 소자(inorganic light emitting diode), 퀀텀 닷/웰 발광 소자(quantum dot/well light emitting diode) 등으로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 화소들(PX) 각각에 복수의 발광 소자들이 구비될 수도 있다. 이때, 복수의 발광 소자들은 직렬, 병렬, 직병렬 등으로 연결될 수 있다. 또는, 표시부(110)는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display panel) 등과 같은 비발광 타입의 표시 패널로 구현될 수 있다. 표시부(110)가 비발광 타입으로 구현되는 경우, 표시 장치(1)는 백라이트 유닛(Back-light Unit)과 같은 광원을 추가적으로 구비할 수 있다.
센서부(120)는 센서 기판(121) 및 센서 기판(121) 상에 형성된 다수의 센서들(SC)을 포함할 수 있다. 센서들(SC)은 센서 기판(121) 상의 센싱 영역(SA)에 배치될 수 있다.
센서 기판(121)은, 터치 입력 등을 센싱할 수 있는 센싱 영역(SA)과, 센싱 영역(SA)의 외곽의 주변 영역(NSA)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센싱 영역(SA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일 영역과 중첩되도록 배치될 수 있다. 일례로, 센싱 영역(SA)은 표시 영역(DA)에 대응하는 영역(예컨대, 표시 영역(DA)과 중첩되는 영역)으로 설정되고, 주변 영역(NSA)은 비표시 영역(NDA)에 대응하는 영역(예컨대, 비표시 영역(NDA)과 중첩되는 영역)으로 설정될 수 있다. 이 경우, 표시 영역(DA) 상에 터치 입력 등이 제공될 때, 센서부(120)를 통해 터치 입력이 검출될 수 있다.
센서 기판(121)은 경성 또는 가요성의 기판일 수 있으며, 이외에도 적어도 한 층의 절연막으로 구성될 수 있다. 또한, 센서 기판(121)은 투명 또는 반투명의 투광성 기판일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명에서 센서 기판(121)의 재료 및 그 물성이 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 센서 기판(121)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 표시부(110)를 구성하는 적어도 하나의 기판(예컨대, 표시 기판(111), 봉지 기판 및/또는 박막 봉지층), 또는 표시부(110)의 내부 및/또는 외면에 배치되는 적어도 한 층의 절연막이나 기능막 등이 센서 기판(121)으로 이용될 수도 있다.
센싱 영역(SA)은 터치 입력에 반응할 수 있는 영역(즉, 센서의 활성 영역)으로 설정될 수 있다. 이를 위해, 센싱 영역(SA)에는 터치 입력 등을 센싱하기 위한 센서들(SC)이 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 센서들(SC)은 제1 센서들(TX)(또는, 구동 전극) 및 제2 센서들(RX)(또는, 센싱 전극)를 포함할 수 있다. 다른 실시예(예를 들어, 자기 정전 용량 방식)에서, 센서들(SC)은 제1 및 제2 센서들(TX, RX)의 구분 없이 한 종류의 센서들로 구성될 수도 있다.
예를 들어, 각각의 제1 센서들(TX)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 센서들(TX)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 직교하는 방향일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 센서들(TX)의 연장 방향 및 배열 방향은 종래의 다른 구성에 따를 수 있다. 각각의 제1 센서들(TX)은 비교적 넓은 면적의 제1 셀들(first cells)(또는, 구동 전극들)과 비교적 좁은 면적의 제1 브릿지들(first bridges)이 연결된 형태일 수 있다. 도 1에서 각각의 제1 셀들은 다이아몬드 형태로 도시되었으나, 각각의 제1 셀들은 원형, 사각형, 삼각형, 메쉬 형태(mesh form) 등 종래의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 브릿지들은 제1 셀들과 동일 층 상에서 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 브릿지들은 제1 셀들과 다른 층에서 형성되어, 인접한 제1 셀들을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 각각의 제2 센서들(RX)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 센서들(RX)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 센서들(RX)의 연장 방향 및 배열 방향은 종래의 다른 구성에 따를 수 있다. 각각의 제2 센서들(RX)은 비교적 넓은 면적의 제2 셀들(또는, 센싱 전극들)과 비교적 좁은 면적의 제2 브릿지들이 연결된 형태일 수 있다. 도 1에서 각각의 제2 셀들은 다이아몬드 형태로 도시되었으나, 원형, 사각형, 삼각형, 메쉬 형태 등 종래의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 브릿지들은 제2 셀들과 동일 층 상에서 일체로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 브릿지들은 제2 셀들과 다른 층에서 형성되어, 인접한 제2 셀들을 전기적으로 연결할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX) 각각은, 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 일례로, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 비롯한 다양한 금속 물질 중 적어도 하나, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이때, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은 메쉬 형태로 구성될 수 있다. 또한, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은, 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), SnO2(Tin Oxide), 카본나노튜브(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 등을 비롯한 다양한 투명 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)은, 다양한 도전 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써, 도전성을 가질 수 있다. 또한, 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX) 각각은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 그 단면 구조가 특별히 한정되지는 않는다.
한편, 센서부(120)의 주변 영역(NSA)에는 제1 및 제2 센서들(TX, RX)을 센서 구동부(220) 등과 전기적으로 연결하기 위한 센서 라인들이 집중적으로 배치될 수 있다.
구동 회로부(20)는 표시부(110)를 구동하기 위한 표시 구동부(210) 및 센서부(120)를 구동하기 위한 및 센서 구동부(220)를 포함할 수 있다. 또한, 구동 회로부(20)는 메모리(230)(또는, 외부 메모리)를 더 포함할 수 있다. 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220) 각각은 집적 회로(Integrated Circuit; IC)로 구현될 수 있다(예를 들어, 표시 집적 회로(D-IC), 센서 집적 회로(T-IC)). 메모리(230)는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다.
표시 구동부(210)는 표시부(110)에 전기적으로 연결되어 화소들(PX)을 구동할 수 있다. 예를 들어, 표시 구동부(210)는 화소들(PX)에 데이터 신호를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 구동부(210)는 데이터 구동부 및 타이밍 제어부를 포함할 수 있고, 주사 구동부는 표시부(110)의 비표시 영역(NDA)에 별도로 마운트(mount)될 수 있다(도 10 참고). 다른 실시예에서, 표시 구동부(210)는 데이터 구동부, 타이밍 제어부, 및 주사 구동부를 전부 또는 적어도 일부를 포함할 수도 있다.
센서 구동부(220)는 센서부(120)에 전기적으로 연결되어 센서부(120)를 구동할 수 있다. 센서 구동부(220)는, 센서부(120)에 구동 신호를 전송하는 송신부 및 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 센서부(120)로부터 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 송신부 및 수신부는 하나의 IC의 내부에 집적될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
메모리(230)는 구동 회로부(20)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(230)는 표시부(110) 내 화소들(PX)의 특성 편차에 관한 정보 또는 상기 특성 편차(예를 들어, 상기 특성 편차에 기인한 휘도 얼룩)를 보상하기 위한 보상(compensation) 데이터(도 2의 "DATA_COM" 참고)를 저장할 수 있다. 여기서, 특성 편차는 공정 편차에 의해 발생하거나 화소들(PX)의 열화에 따라 발생할 수 있다. 표시 구동부(210)는 상기 특성 편차에 관한 정보 또는 상기 보상 데이터에 기초하여 영상 데이터를 보상하여 데이터 신호를 생성함으로써, 화소들(PX)은 균일한 휘도로 발광하거나 화소들(PX) 각각이 정확한 휘도로 발광할 수 있다.
또한, 메모리(230)는 센서 구동부(220)를 위한 펌웨어(firmware)(도 2의 "DATA_F/W" 참고) 및 교정(calibration) 데이터(도 2의 "DATA_CAL" 참고) 중 적어도 하나를 더 저장할 수 있다. 여기서, 펌웨어는 센서 구동부(220)를 운영하기 위한 시스템 운영 프로그램을 포함하거나, 센서 구동부(220)가 센싱 신호로부터 외부 입력(예를 들어, 터치 입력 등)을 감지하거나 외부 입력의 좌표를 산출하기 위한 알고리즘을 포함할 수 있으며, 교정 데이터는 산출된 좌표와 외부 입력의 실제 좌표간의 오차를 교정함에 이용되는 데이터(예를 들어, 오프셋 값) 등을 포함할 수 있다.
후술하겠지만, 센서 구동부(220)는 펌웨어 및 교정 데이터를 저장하기 위한 별도의 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리)를 포함하지 않고(즉, flash less IC), 펌웨어 및 교정 데이터는 메모리(230)(또는, 외부 메모리, 또는 표시 구동부(210)를 위한 메모리)에 저장될 수 있다. 이 경우, 센서 구동부(220)의 크기 및 제조 비용이 감소될 수 있다.
실시예들에서, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)는 신호 라인(L_S1)을 공유하며, 신호 라인(L_S1)을 통해 메모리(230)에 연결될 수 있다. 또한, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)는 플래그 신호(FLAG)를 전송하는 플래그 신호 라인(L_F)을 통해 상호 연결될 수 있다. 플래그 신호 라인(L_F)은 메모리(230)에 연결되지 않는다. 여기서, 플래그 신호(FLAG)는 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220) 중 하나와 메모리(230)와의 연결 상태(또는, 메모리(230)에 대한 액세스(access) 여부)를 지시할 수 있다.
예를 들어, 표시 구동부(210)는 플래그 신호(FLAG)를 플래그 신호 라인(L_F)에 출력하고, 표시 구동부(210)는 메모리(230)로부터 보상 데이터를 로딩하거나 수신할 수 있다. 이 경우, 플래그 신호(FLAG)를 수신한 센서 구동부(220)는 메모리(230)에 대한 액세스를 대기하거나 중지할 수 있다. 다른 예로, 센서 구동부(220)는 플래그 신호(FLAG)를 플래그 신호 라인(L_F)에 출력하고, 센서 구동부(220)는 메모리(230)로부터 펌웨어 및 교정 데이터 중 적어도 하나를 로딩하거나 수신할 수 있다. 이 경우, 플래그 신호(FLAG)를 수신한 표시 구동부(210)는 메모리(230)에 대한 액세스를 대기하거나 중지할 수 있다.
표시 구동부(210), 센서 구동부(220), 및 메모리(230)간의 연결 관계 및 플래그 신호에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
프로세서(30)는 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(30)(또는, 호스트 프로세서, 메인 프로세서)는 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP), 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit; GPU), 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit; CPU) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(30)는 센서 구동부(220)에서 감지된 터치 입력(또는, 터치 입력의 좌표)에 기초하여 어플리케이션을 실행하고, 프로세서(30)는 어플리케이션에 대응하는 영상이 표시부(110)에 표시되도록 영상 데이터를 표시 구동부(210)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 터치 입력을 감지하는 제1 모드, 지문, 호버링 등을 감지하는 제2 모드, 유휴 상태인 제3 모드 등으로 동작하도록 센서 구동부(220)를 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(30)는 비휘발성 메모리를 더 포함하고, 비휘발성 메모리에 센서 구동부(220)를 위한 데이터(예를 들어, 펌웨어)가 저장될 수도 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
상술한 바와 같이, 센서 구동부(220)를 위한 펌웨어 등은 센서 구동부(220) 외부의 메모리(230)(예를 들어, 표시 구동부(210)를 위한 메모리)에 저장될 수 있다. 따라서, 센서 구동부(220)는 펌웨어 등을 저장하기 위한 메모리(예를 들어, 플래시 메모리)를 포함하지 않고, 센서 구동부(220)의 크기 및 제조 비용이 감소되며, 센서 구동부(220)를 포함하는 표시 장치(1)의 제조 비용이 감소될 수 있다.
또한, 센서 구동부(220)는 메모리(230)에 연결되는 신호 라인(L_S1)을 표시 구동부(210)와 공유하며, 플래그 신호(FLAG)를 이용하여 센서 구동부(220) 및 표시 구동부(210)가 메모리(230)에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서, 메모리(230)와의 데이터 전송 과정에서 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220) 간의 충돌이 방지되고, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)가 안정적으로 동작할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 구동 회로부의 일 실시예를 나타내는 블록도이다. 설명의 편의상, 도 2에는 프로세서(30)가 더 도시되었다. 도 3a 및 도 3b는 도 2의 구동 회로부의 동작의 일 실시예를 나타내는 도면들이다.
도 1, 도 2, 도 3a, 및 도 3b를 참조하면, 센서 구동부(220)는 제1 핀(PIN1)(또는, 제1 단자), 제2 핀(PIN2)(또는, 적어도 하나의 제2 핀, 제2 단자), 및 제3 핀(PIN3)(또는, 제3 단자)을 포함할 수 있다.
센서 구동부(220)의 제1 핀(PIN1)은 신호 라인(L_S2)을 통해 프로세서(30)와 연결될 수 있다. 신호 라인(L_S2)은 센서 구동부(220) 및 프로세서(30) 간의 통신 경로를 제공할 수 있다. 센서 구동부(220)는 제1 핀(PIN1)을 통해 제1 인터페이스에 따른 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 제1 인터페이스는 프로세서(30)와 센서 구동부(220)간의 인터페이스(또는, 통신 인터페이스)를 의미하며, 예를 들어, 제1 인터페이스는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 인터페이스, SPI(Serial Peripheral Interface) 인터페이스 등일 수 있다. 예를 들어, 센서 구동부(220)는 제1 핀(PIN1)을 통해 외부 입력에 대한 정보(예를 들어, 외부 입력의 발생 유무, 외부 입력의 좌표)를 출력할 수 있다.
센서 구동부(220)의 제2 핀(PIN2)은 신호 라인(L_S1)에 연결되며, 신호 라인(L_S1)에 연결될 수 있다. 신호 라인(L_S1)은 표시 구동부(210), 센서 구동부(220), 및 메모리(230)를 연결하며, 표시 구동부(210), 센서 구동부(220), 및 메모리(230) 간의 통신 경로를 제공할 수 있다. 센서 구동부(220)는 제2 핀(PIN2)을 통해 제2 인터페이스에 따른 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 제2 인터페이스는 표시 구동부(210), 센서 구동부(220), 및 메모리(230) 간의 인터페이스를 의미하며, 예를 들어, 제2 인터페이스는 SPI 인터페이스일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 제2 핀(PIN2)은 제2-1 핀(PIN2-1), 제2-2 핀(PIN2-2), 제2-3 핀(PIN2-3), 및 제2-4 핀(PIN2-4)을 포함할 수 있다.
제2-1 핀(PIN2-1)은 제1 신호 라인(L_CS)에 연결되며, 칩 선택 신호(CS)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 센서 구동부(220)가 메모리(230)로 액세스가 필요한 경우 칩 선택 신호(CS)는 활성화 상태로 천이되며, 센서 구동부(220)가 메모리(230)로 액세스가 불필요한 경우 칩 선택 신호(CS)는 비활성화 상태를 유지할 수 있다. 제2-2 핀(PIN2-2)은 제2 신호 라인(L_CLK)에 연결되며, 클럭 신호(CLK)를 출력할 수 있다. 클럭 신호(CLK)는 제1 시리얼 신호(SI) 및 제2 시리얼 신호(SO)를 인식하기 위해 기 설정된 주파수로 토글링되는 펄스 파형을 가질 수 있다. 제2-3 핀(PIN2-3)은 제3 신호 라인(L_SI)에 연결되며, 제1 시리얼 신호(SI)를 출력할 수 있다. 제2-4 핀(PIN2-4)은 제4 신호 라인(L_SO)에 연결되며, 제2 시리얼 신호(SO)를 수신할 수 있다. 제1 시리얼 신호(SI)(또는, 시리얼 입력 신호)는 메모리(230)를 제어하기 위한 명령에 해당하는 신호이며, 제2 시리얼 신호(SO)(또는, 시리얼 출력 신호)는 제1 시리얼 신호(SI)에 대응하여 메모리(230)로부터 제공되는 신호일 수 있다.
센서 구동부(220)의 제3 핀(PIN3)은 플래그 신호 라인(L_F)을 통해 표시 구동부(210)에 연결될 수 있다. 센서 구동부(220)는 제3 핀(PIN3)을 통해 플래그 신호(FLAG)를 송신하거나 수신할 수 있다. 플래그 신호(FLAG)는 메모리(230)에 대한 구동부들(즉, 센서 구동부(220) 및 표시 구동부(210))의 액세스 순서를 결정하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 센서 구동부(220)는, 메모리(230)에 대한 액세스를 위해, 제3 핀(PIN3)을 통해 플래그 신호(FLAG)를 출력할 수 있다. 다른 예로, 표시 구동부(210)가 메모리(230)에 액세스한 경우, 센서 구동부(220)는 제3 핀(PIN3)을 통해 플래그 신호(FLAG)를 수신할 수 있다.
센서 구동부(220)와 유사하게, 표시 구동부(210)는 제2 핀 및 제3 핀을 포함하고, 제2 핀 및 신호 라인(L_S1)을 통해 메모리(230)에 연결되며, 제3 핀 및 플래그 신호 라인(L_F)을 통해 센서 구동부(220)에 연결될 수 있다.
실시예들에서, 플래그 신호(FLAG)에 따라, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)는 중 하나가 메모리(230)에 선택적으로 연결되거나 액세스되며, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220) 중 다른 하나는 신호 라인(L_S1)에 대해 하이 임피던스(Hi-z) 상태 또는 플로팅(floating) 상태가 될 수 있다. 예를 들어, 센서 구동부(220)와 메모리(230) 사이에 전송되는 데이터가 표시 구동부(210)와 메모리(230) 사이에 전송되는 데이터와 충돌하지 않도록, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220) 중 다른 하나의 내부 회로와 제2 핀(PIN2)(및 신호 라인(L_S1)) 간의 연결이 스위치 등에 의해 끊어질 수 있다.
도 3a를 참조하여 예를 들면, 표시 구동부(210)는 플래그 신호 라인(L_F)을 통해 센서 구동부(220)에 플래그 신호(FLAG)를 전송하고, 표시 구동부(210)는 메모리(230)에 연결되거나 액세스되며, 표시 구동부(210)는 메모리(230)로부터 데이터(예를 들어, 보상 데이터(DATA_COM))를 로딩하거나 수신할 수 있다. 센서 구동부(220)는 표시 구동부(210)의 플래그 신호(FLAG)에 응답하여 제2 핀(PIN2)을 하이 임피던스(Hi-z) 상태로 유지할 수 있다. 예를 들어, 센서 구동부(220)가 하이 임피던스(Hi-z) 상태일 때, 센서 구동부(220)의 제2 핀(PIN2)을 통해 출력되는 칩 선택 신호(CS), 클럭 신호(CLK), 및 제1 시리얼 신호(SI)는 하이 임피던스(Hi-z)에 대응하는 레벨을 가질 수도 있다.
도 3b를 참조하여 예를 들면, 센서 구동부(220)는 플래그 신호 라인(L_F)을 통해 표시 구동부(210)에 플래그 신호(FLAG)를 전송하고, 센서 구동부(220)는 메모리(230)에 연결되거나 액세스되며, 센서 구동부(220)는 메모리(230)로부터 데이터(예를 들어, 펌웨어(DATA_F/W), 교정 데이터(DATA_CAL))를 로딩하거나 수신할 수 있다. 표시 구동부(210)는 센서 구동부(220)의 플래그 신호(FLAG)에 응답하여 신호 라인(L_S1)에 대해 하이 임피던스(Hi-z) 상태 또는 플로팅 상태가 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 플래그 신호(FLAG)에 따라 센서 구동부(220) 및 표시 구동부(210)가 메모리(230)에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서, 메모리(230)와의 데이터 전송 과정에서 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220) 간의 충돌이 방지되고, 표시 구동부(210) 및 센서 구동부(220)가 안정적으로 동작할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 센서 구동부의 일 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 센서 구동부의 비교 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 4의 센서 구동부(220)와 비교하여, 도 5의 비교 실시예에 따른 센서 구동부(220_C)는 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 더 포함하고, 제2 인터페이스부(IF2) 및 제2 및 제3 핀들(PIN2, PIN3)을 포함하지 않는다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 센서 구동부(220)는 외부 장치로부터 구동 전압(AVDD)(또는, 전원 전압)을 수신할 수 있다. 구동 전압(AVDD)은 센서 구동부(220)의 구동에 필요한 전원 전압이며, 프로세서(30), 전력 관리 집적 회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC) 등으로부터 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 상호 다른 복수 개의 구동 전압들이 센서 구동부(220)에 제공될 수도 있다.
센서 구동부(220)는 송신부(TXD), 수신부(RXD), 적분기(INTEG), 아날로그 디지털 변환기(ADC), 제어부(MCU), 휘발성 메모리(MEM_V), 제1 인터페이스부(IF1), 및 제2 인터페이스부(IF2)를 포함할 수 있다. 송신부(TXD) 및 수신부(RXD)는 전송부로 명명될 수도 있다.
송신부(TXD)는 구동 신호(S_TX)를 구동 핀(또는, 구동 단자)를 통해 출력할 수 있다. 구동 신호(S_TX)는 펄스 파형을 가지며, 도 1의 제1 센서들(TX)에 제공될 수 있다. 제1 센서들(TX) 각각에 구동 신호(S_TX)를 공급하기 위해, 구동 핀은 복수 개가 구비될 수도 있다.
수신부(RXD)는 센싱 핀(또는, 센싱 단자)를 통해 센싱 신호(S_RX)를 수신할 수 있다. 센싱 신호(S_RX)는 도 1의 제2 센서들(RX)으로부터 제공될 수 있으며, 구동 신호(S_TX)에 대응하는 펄스 또는 임펄스 파형을 가질 수 있다. 제2 센서들(RX) 각각으로부터 센싱 신호(S_RX)를 수신하기 위해, 센싱 핀(및 수신부(RXD))는 복수 개가 구비될 수도 있다. 실시예에 따라, 수신부(RXD)는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End)로 구현될 수 있다.
적분기(INTEG)는 센싱 신호(S_RX)를 증폭하거나 적분할 수 있다. 예를 들어, 적분기(INTEG)는 증폭기를 포함하여 구현되며, 센싱 신호(S_RX)를 기준 신호와 차동 증폭하여 출력할 수 있다. 기준 신호는 기 설정된 신호(예를 들어, 그라운드 신호)이거나 센싱 신호(S_RX)가 제공되는 채널(또는, 센서)과 인접한 채널(또는, 센서)의 센싱 신호일 수도 있다.
아날로그 디지털 변환기(ADC)는 적분기(INTEG)의 출력, 즉, 아날로그 형태의 신호를 디지털 형태의 신호, 즉, 디지털 신호로 변환할 수 있다.
제어부(MCU)는 상기 디지털 신호를 분석하여 외부 입력을 검출할 수 있다. 또한, 제어부(MCU)는 펌웨어 및/또는 교정 데이터를 이용하여 외부 입력의 좌표를 산출할 수 있다. 제어부(MCU)는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(MCU)는 송신부(TXD)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(MCU)는 펌웨어에 기초하여 구동 신호(S_TX)의 파형, 출력 타이밍 등을 제어할 수 있다. 유사하게, 제어부(MCU)는 센서 구동부(220) 내 나머지 구성(예를 들어, 수신부(RXD) 등)의 동작을 제어할 수 있다.
휘발성 메모리(MEM_V)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static RAM) 등으로 구현되며, 외부로부터 로딩된 펌웨어, 교정 데이터 등을 저장하거나, 외부 입력의 좌표를 산출하는 과정에서 생성되는 데이터 등을 저장할 수 있다.
제1 인터페이스부(IF1)는 제1 핀(PIN1)과 제어부(MCU) 사이에 연결될 수 있다. 제1 인터페이스부(IF1)는 프로세서(30)와 센서 구동부(220) 간의 제1 인터페이스에 대응하는 신호를 생성하거나 변환할 수 있다. 예를 들어, 제1 인터페이스부(IF1)는 터치 입력(또는, 터치 입력의 좌표)에 관한 정보를 제1 인터페이스에 따라 변환하여 프로세서(30)에 전송할 수 있다.
제1 핀(PIN1)은 복수 개의 핀들을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 제1 핀(PIN1)은 제1-1 핀(PIN1-1), 제1-2 핀(PIN1-2), 제1-3 핀(PIN1-3), 및 제1-4 핀(PIN1-4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 인터페이가 I2C 인터페이스이 경우, 제1-1 핀(PIN1-1)은 데이터를 전송하고, 제1-2 핀(PIN1-2)은 클럭 신호를 전송하며, 제1-3 핀(PIN1-3)은 인터럽트(interrupt) 신호를 전송하고, 제1-4 핀(PIN1-4)은 리셋 신호를 전송할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 인터페이스가 센서 구동부(220)와 메모리(230) 간의 제2 인터페이스와 같은 경우, 제1-1 핀(PIN1-1), 제1-2 핀(PIN1-2), 제1-3 핀(PIN1-3), 및 제1-4 핀(PIN1-4)의 기능들은 제2-1 핀(PIN2-1), 제2-2 핀(PIN2-2), 제2-3 핀(PIN2-3), 및 제2-4 핀(PIN2-4)의 기능들과 각각 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 제1 핀(PIN1)을 통해 출력되는 신호는 제1 인터페이스에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
제2 인터페이스부(IF2)는 제2 핀(PIN2)과 제어부(MCU) 사이에 연결될 수 있다. 제2 인터페이스부(IF2)는 센서 구동부(220)와 메모리(230) 간의 제2 인터페이스에 대응하는 신호를 생성하거나 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(MCU)는 센서 구동부(220)의 제2 인터페이스부(IF2)의 동작 상태를 지시하는 플래그 신호(FLAG)를 제3 핀(PIN3)을 통해 출력하거나, 외부로부터 제3 핀(PIN3)을 통해 플래그 신호(FLAG)를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(MCU)가 플래그 신호(FLAG)를 제3 핀(PIN3)을 통해 출력하는 경우, 제2 인터페이스부(IF2)를 통해 데이터가 전송될 수 있다. 다른 예로, 외부로부터 제3 핀(PIN3)에 플래그 신호(FLAG)가 인가된 경우, 또는, 제어부(MCU)가 제3 핀(PIN3)을 통해 플래그 신호(FLAG)를 수신하는 경우, 제어부(MCU)는, 제2 인터페이스부(IF2)의 동작을 중지하거나, 제2 인터페이스부(IF2)와 제2 핀(PIN2)간의 연결을 끊어, 제2 핀(PIN2)을 하이 임피던스(Hi-z) 상태로 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 센서 구동부(220)의 초기 구동시(예를 들어, 표시 장치의 파워-온 시 또는 부팅시), 제어부(MCU)는 제2 인터페이스부(IF2)를 통해 메모리(230)로부터 펌웨어(및 교정 데이터)를 수신하여 휘발성 메모리(MEM_V)에 저장할 수 있다. 즉, 센서 구동부(220)의 초기 구동시, 제어부(MCU)는 펌웨어(및 교정 데이터)를 메모리(230)로부터 휘발성 메모리(MEM_V)로 로딩할 수 있다. 이후, 센서 구동부(220)는 휘발성 메모리(MEM_V)에 로딩된 펌웨어에 기초하여 외부 입력에 대한 센싱 동작을 수행하거나, 센싱 동작을 위해 센서부(120, 도 1 참고)를 제어할 수 있다.
실시예들에서, 센서 구동부(220) 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 포함하지 않는다. 즉, 도 5의 비교 실시예에 따른 센서 구동부(220_C)와 비교하여, 센서 구동부(220)는 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 포함하지 않는다.
도 5의 센서 구동부(220_C)는 펌웨어(및 교정 데이터)를 저장하기 위해 비휘발성 메모리(MEM_NV), 예를 들어, 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
다만, 플래시 메모리, 디지털 블록(예를 들어, 제어부(MCU)), 아날로그 블록(예를 들어, 수신부(RXD), 적분기(INTEG) 등)은 상호 다른 공정들을 통해 형성되며, 예를 들어, 플래시 메모리는 65nm 공정을 통해 형성되고, 디지털 블록은 100nm 공정을 통해, 아날로그 블록은 350nm 공정을 통해 형성될 수 있다. 센서 구동부(220)가 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 포함하지 않는 경우, 센서 구동부(220)의 제조 공정이 단순화되고, 센서 구동부(220)의 제조 비용이 감소될 수 있다.
또한, 펌웨어(및 교정 데이터)는 비휘발성 메모리(MEM_NV) 대신에 메모리(230)(또는, 외부 메모리, 표시 구동부(210)를 위해 기 구비된 메모리)에 저장되고, 센서 구동부(220)는 펌웨어를 메모리(230)로부터 내부의 휘발성 메모리(MEM_V)에 로딩할 수 있다. 이를 위해, 도 5의 센서 구동부(220_C)와 비교하여, 도 4의 센서 구동부(220)는 제2 인터페이스부(IF2), 제2 핀(PIN2), 및 제3 핀(PIN3)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 센서 구동부(220)는 펌웨어 기초하여 외부 입력에 대한 센싱 동작을 정상적으로 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 센서 구동부(220)는 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 포함하지 않으며, 펌웨어(및 교정 데이터)를 로딩하기 위한 제2 인터페이스부(IF2)(및 제2 핀(PIN2))와 플래그 신호(FLAG)를 전송하는 제3 핀(PIN3)을 포함할 수 있다.
도 6은 도 1의 표시 장치에 포함된 센서 구동부의 다른 실시예를 나타내는 블록도이다. 설명의 편의상, 도 6에는 프로세서(30)가 더 도시되었다.
도 1, 도 2, 도 4 및 도 6을 참조하면, 도 6의 센서 구동부(220_1)는 도 4(및 도 2)의 센서 구동부(220)와 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있으므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
센서 구동부(220_1)는 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 포함하지 않는다.
한편, 프로세서(30)는 비휘발성 메모리(MEM_NV)를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리(MEM_NV)에는 센서 구동부(220_1)를 위한 펌웨어(DATA_F/W)가 저장될 수 있다. 실시예에 따라, 비휘발성 메모리(MEM_NV)에는 센서 구동부(220_1)를 위한 교정 데이터가 더 저장될 수도 있다.
이 경우, 센서 구동부(220_1)의 초기 구동시, 센서 구동부(220_1)는 신호 라인(L_S2)을 통해 프로세서(30)의 비휘발성 메모리(MEM_NV)로부터 펌웨어(DATA_F/W)(및 교정 데이터)를 로딩할 수 있다.
프로세서(30)에 펌웨어(DATA_F/W)가 저장된 경우에도, 센서 구동부(220_1)에서 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리(MEM_NV)가 배제될 수 있고, 따라서, 센서 구동부(220_1)의 제조 공정이 단순화되고, 센서 구동부(220_1)의 제조 비용이 감소될 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(30)의 비휘발성 메모리(MEM_NV)에 펌웨어(DATA_F/W) 이외에 센서 구동부(220_1)를 위한 데이터(예를 들어, 교정 데이터와 같이 센서 구동부(220_1)의 구동에 필요하며 비휘발성 메모리에 저장이 필요한 데이터)가 저장된 경우, 센서 구동부(220_1)는 메모리(230, 도 1 참고)에 연결될 필요가 없고, 센서 구동부(220_1)는 도 4의 제2 인터페이스부(IF2), 제2 핀(PIN2), 및 제3 핀(PIN3)을 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 센서 구동부(220_1)의 제조 비용이 보다 감소될 수 있다.
도 7은 도 2의 구동 회로부의 동작의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 설명의 편의상, 도 7에는 프로세서(30)가 더 도시되었다.
도 1, 도 2, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 도 7의 구동 회로부(20)는 도 2의 구동 회로부(20)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
프로세서(30)의 비휘발성 메모리(MEM_NV)에는 센서 구동부(220)를 위한 데이터, 예를 들어, 펌웨어(DATA_F/W)가 저장될 수 있다.
이 경우, 센서 구동부(220)의 초기 구동시, 센서 구동부(220)는 신호 라인(L_S2)을 통해 프로세서(30)의 비휘발성 메모리(MEM_NV)로부터 펌웨어(DATA_F/W)를 로딩할 수 있다.
한편, 메모리(230)에는 센서 구동부(220)를 위한 다른 데이터, 예를 들어, 교정 데이터(DATA_CAL)가 저장될 수 있다.
이 경우, 도 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 센서 구동부(220)는 플래그 신호 라인(L_F)을 통해 표시 구동부(210)에 플래그 신호(FLAG)를 전송하고, 센서 구동부(220)는 메모리(230)에 연결되거나 액세스되며, 센서 구동부(220)는 메모리(230)로부터 교정 데이터(DATA_CAL)를 로딩할 수 있다. 표시 구동부(210)는 센서 구동부(220)의 플래그 신호(FLAG)에 응답하여 신호 라인(L_S1)에 대해 하이 임피던스(Hi-z) 상태 또는 플로팅 상태가 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 센서 구동부(220)는 프로세서(30)로부터 펌웨어(DATA_F/W)를 로딩하고 메모리(230)로부터는 교정 데이터(DATA_CAL)를 로딩할 수도 있다.
한편, 도 7에서 프로세서(30)에 펌웨어(DATA F/W)가 저장되고 메모리(230)에 교정 데이터(DATA_CAL)가 저장되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프로세서(30)에 교정 데이터(DATA_CAL)가 저장되고 메모리(230)에 펌웨어(DATA F/W)가 저장될 수도 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 표시부(110) 상부에 센서부(120)가 적층될 수 있다. 실시예에 따라, 센서부(120) 상부에 윈도우(WIN)가 적층될 수 있다.
표시부(110)는 표시 기판(111), 표시 기판(111) 상에 형성된 회로 소자층(BPL) 및 회로 소자층(BPL) 상에 형성된 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 회로 소자층(BPL)은 화소들(PX)의 발광 소자(LD)를 구동하기 위한 화소 회로들(예를 들어, 트랜지스터 및 커패시터) 및 주사 라인들(SL), 데이터 라인들(DL) 등을 포함할 수 있다.
센서부(120)는 센서 기판(121), 센서 기판(121) 상에 형성된 센서들(SC), 및 센서들(SC)을 커버하는 보호막(122)을 포함할 수 있다. 도 8의 실시예에서, 센서 기판(121)은 화소들(PX)을 커버하는 봉지막 형태로 도시되었다. 다른 실시예에서, 센서 기판(121)은 화소들(PX)을 커버하는 봉지막과 별개로 존재할 수도 있다.
윈도우(WIN)는 표시 장치(1)의 모듈 최상단에 배치되는 보호 부재로서, 실질적으로 투명한 투광성 기판일 수 있다. 이러한 윈도우(WIN)는 유리 기판, 플라스틱 필름, 플라스틱 기판으로부터 선택된 다층 구조를 가질 수 있다. 윈도우(WIN)는 경성 또는 가요성의 기재를 포함할 수 있으며, 윈도우(WIN)의 구성 물질이 특별히 한정되지는 않는다.
도시되지 않았지만, 표시 장치(1)는 윈도우(WIN) 및 센서부(120) 사이에서 외광 반사 방지를 위한 편광판(또는 다른 종류의 반사 방지층)을 더 포함할 수도 있다.
도 9는 도 8의 표시 장치에 포함된 센서들의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1, 도 8, 및 도 9를 참조하면, 센싱 영역(SA)에 위치한 제1 센서들(TX1, TX2, TX3, TX4) 및 제2 센서들(RX1, RX2, RX3, RX4)이 예시적으로 도시된다. 설명의 편의를 위해서 센싱 영역(SA)에 4 개의 제1 센서들(TX1~TX4)이 배치되고, 4 개의 제2 센서들(RX1~RX4)이 배치되는 것으로 가정한다. 실제 표시 장치(1)에는 수십 내지 수백 개의 제1 및 제2 센서들(TX, RX)이 배치될 수 있다.
제1 센서들(TX1~TX4) 및 제2 센서들(RX1~RX4)에 대한 설명은 도 1의 제1 센서들(TX) 및 제2 센서들(RX)에 대한 설명과 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 10은 도 1의 표시부 및 표시 구동부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 10을 참조하면, 표시 구동부(210)는 데이터 구동부(12) 및 타이밍 제어부(11)를 포함할 수 있고, 표시부(110)는 주사 구동부(13)를 포함할 수 있다. 하지만, 전술한 바와 같이, 각각의 기능부를 하나의 IC에 집적할 것인지, 복수의 IC들에 집적할 것인지, 표시 기판(111)에 마운트할 것인지는 표시 장치(1)의 사양(specification)에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 프로세서(9)로부터 각각의 표시 프레임 기간에 대한 계조들 및 타이밍 신호들을 수신할 수 있다. 여기서, 프로세서(9)는 GPU(Graphics Processing Unit), CPU(Central Processing Unit), AP(Application Processor) 등 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(9)는 도 1의 프로세서(30)일 수 있다. 타이밍 신호들은 수직 동기 신호(vertical synchronization signal), 수평 동기 신호(horizontal synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal) 등을 포함할 수 있다.
수직 동기 신호의 각각의 주기(cycle)는 각각의 표시 프레임 기간과 대응할 수 있다. 수평 동기 신호(Hsync)의 각각의 주기(cycle)는 각각의 수평 기간(horizontal period)과 대응할 수 있다. 계조들은 데이터 인에이블 신호의 인에이블 레벨의 펄스에 대응하여 각 수평 기간에 수평 라인(horizontal line) 단위로 공급될 수 있다. 수평 라인은 동일한 주사 라인에 연결된 화소들(예를 들어, 화소행)을 의미할 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 표시 장치(1)(또는, 화소부(14))의 사양에 대응하도록 계조들을 렌더링(rendering)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(9)는 각각의 단위 도트(unit dot)에 대해서 적색 계조, 녹색 계조, 청색 계조를 제공할 수 있다. 예를 들어, 화소부(14)가 RGB stripe 구조인 경우, 각각의 계조에 화소가 1대 1 대응할 수 있다. 이러한 경우 계조들의 렌더링이 불필요할 수 있다. 하지만, 예를 들어, 화소부(14)가 펜타일(PENTILETM) 구조인 경우, 인접한 단위 도트끼리 화소를 공유하므로, 각각의 계조에 화소가 1대 1 대응하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 계조들의 렌더링이 필요할 수 있다. 렌더링되거나 렌더링되지 않은 계조들은 데이터 구동부(12)로 제공될 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 데이터 구동부(12)에 데이터 제어 신호를 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 주사 구동부(13)에 주사 제어 신호를 제공할 수 있다.
데이터 구동부(12)는 타이밍 제어부(11)로부터 수신한 계조들 및 데이터 제어 신호를 이용하여 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3, DL4)로 제공할 데이터 전압들을 생성할 수 있다.
주사 구동부(13)는 타이밍 제어부(11)로부터 수신한 클록 신호, 주사 시작 신호 등을 이용하여, 주사 라인들(SL1, SL2)에 제공할 주사 신호들을 생성할 수 있다. 주사 구동부(13)는 주사 라인들(SL1, SL2)에 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 주사 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(13)는, 계조들이 공급되는 액티브 기간(active period) 중, 수평 동기 신호의 주기(cycle)와 대응하는 주기로 턴-온 레벨의 주사 신호들을 주사 라인들로 공급할 수 있다. 주사 구동부(13)는 시프트 레지스터(shift register) 형태로 구성된 주사 스테이지들을 포함할 수 있다. 주사 구동부(13)는 클록 신호의 제어에 따라 턴-온 레벨의 펄스 형태인 주사 시작 신호를 다음 주사 스테이지로 순차적으로 전달하는 방식으로 주사 신호들을 생성할 수 있다.
화소부(14)는 화소들을 포함할 수 있다. 각각의 화소들은 대응하는 데이터 라인 및 주사 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소(PXij)는 i 번째 주사 라인 및 j 번째 데이터 라인에 연결될 수 있다. 화소들은 제1 색상의 광을 방출하는 화소들, 제2 색상의 광을 방출하는 화소들, 및 제3 색상의 광을 방출하는 화소들을 포함할 수 있다. 제1 색상, 제2 색상, 및 제3 색상은 서로 다른 색상일 수 있다. 예를 들어, 제1 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 한가지 색상일 수 있고, 제2 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 제1 색상이 아닌 한가지 색상일 수 있고, 제3 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 제1 색상 및 제2 색상이 아닌 나머지 색상일 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 색상들로 적색, 녹색, 및 청색 대신 마젠타(magenta), 시안(cyan), 및 옐로우(yellow)가 사용될 수도 있다.
도 11은 도 10의 표시부에 포함된 화소의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 예시적인 화소(PXij)가 도시된다. 다른 화소들 또한 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 중복된 설명은 생략한다.
제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극에 연결되고, 제1 전극은 제1 전원 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극은 발광 소자(LD)의 애노드에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 i 번째 주사 라인(SLi)에 연결되고, 제1 전극은 j 번째 데이터 라인(DLj)에 연결되고, 제2 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 트랜지스터로 명명될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극은 제1 전원 라인(ELVDDL)에 연결되고, 제2 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결될 수 있다. 달리 말해, 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전원 라인(ELVDDL) 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 사이에 형성될 수 있다.
발광 소자(LD)는 애노드가 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극에 연결되고, 캐소드가 제2 전원 라인(ELVSSL)에 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)는 발광 다이오드일 수 있다. 전술한 바와 같이, 각 화소의 발광 소자(LD)는 유기 발광 소자, 무기 발광 소자, 퀀텀 닷/웰 발광 소자 등으로 구성될 수 있다. 또한, 각 화소에 복수의 발광 소자들이 구비될 수도 있다. 이때, 복수의 발광 소자들은 직렬, 병렬, 직병렬 등으로 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)의 발광 기간 동안, 제1 전원 라인(ELVDDL)에 인가되는 제1 전원 전압은 제2 전원 라인(ELVSSL)에 인가되는 제2 전원 전압보다 클 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2)은 P 형 트랜지스터로 도시되었지만, 당업자라면 신호의 극성을 반전시켜 적어도 하나의 트랜지스터를 N 형 트랜지스터로 대체하여 사용할 수도 있을 것이다.
i 번째 주사 라인(SLi)에 턴-온 레벨의 주사 신호가 인가되면, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온될 수 있다. 이때, j 번째 데이터 라인(DLj)에 충전된 데이터 전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 저장될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 스토리지 커패시터(Cst)에 의해서 유지되는 게이트-소스 전압 차이에 대응하여 구동 전류를 흘릴 수 있다. 구동 전류는 제1 전원 라인(ELVDDL), 제1 트랜지스터(T1), 발광 소자(LD), 및 제2 전원 라인(ELVSSL)의 경로로 흐를 수 있다. 발광 소자(LD)는 구동 전류 량에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
한편, 화소(PXij)의 구조 및 구동 방식은 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 화소(PXij)는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압 등을 보상하기 위한 보상 트랜지스터, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및/또는 발광 소자(LD)의 애노드 전극을 초기화하기 위한 초기화 트랜지스터, 발광 소자(LD)로 구동 전류가 공급되는 기간을 제어하기 위한 발광 제어 트랜지스터, 및/또는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 부스팅하기 위한 부스팅 커패시터 등과 같은 다른 회로 소자들을 더 포함할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치가 적용된 전자 장치를 나타내는 도면이다.
전자 장치(1000)는 운영체제 내에서 표시 모듈(1140)을 통해서 다양한 정보를 출력할 수 있다. 표시 모듈(1140)은 도 1의 표시 장치(1)의 적어도 일부에 대응할 수 있다. 프로세서(1110)가 메모리(1120)에 저장된 어플리케이션을 실행시키면, 표시 모듈(1140)은 표시 패널(1141)을 통해 어플리케이션 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 프로세서(1110)는 도 1의 프로세서(30)(및 도 10의 타이밍 제어부(11))에 대응하며, 표시 패널(1141)은 도 1의 표시부(110)에 대응할 수 있다.
프로세서(1110)는 입력 모듈(1130) 또는 센서 모듈(1161)을 통해 외부 입력을 획득하고, 외부 입력에 대응하는 어플리케이션을 실행시킬 수 있다. 센서 모듈(1161)의 적어도 일부는 도 1의 입력 센싱 장치(즉, 센서부(120) 및 센서 구동부(220))에 대응할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 표시 패널(1141)에 표시된 카메라 아이콘을 선택한 경우, 프로세서(1110)는 입력 센서(1161-2)를 통해서 사용자 입력을 획득하고, 카메라 모듈(1171)을 활성화시킬 수 있다. 프로세서(1110)는 카메라 모듈(1171)을 통해 획득한 촬영 이미지에 대응하는 영상 데이터를 표시 모듈(1140)에 전달할 수 있다. 표시 모듈(1140)은 촬영 이미지에 대응하는 이미지를 표시 패널(1141)을 통해 표시할 수 있다.
또 다른 예로, 표시 모듈(1140)에서 개인 정보 인증이 실행되는 경우, 지문 센서(1161-1)는 입력된 지문 정보를 입력 데이터로써 획득할 수 있다. 프로세서(1110)는 지문 센서(1161-1)를 통해 획득한 입력 데이터를 메모리(1120)에 저장된 인증 데이터와 비교하고, 비교 결과에 따라 어플리케이션을 실행할 수 있다. 표시 모듈(1140)은 어플리케이션의 로직에 따라 실행된 정보를 표시 패널(1141)을 통해 표시할 수 있다.
또 다른 예로, 표시 모듈(1140)에 표시된 음악 스트리밍 아이콘이 선택된 경우, 프로세서(1110)는 입력 센서(1161-2)를 통해서 사용자 입력을 획득하고, 메모리(1120)에 저장된 음악 스트리밍 어플리케이션을 활성화시킬 수 있다. 음악 스트리밍 어플리케이션에서 음악 실행 명령이 입력되면 프로세서(1110)는 음향 출력 모듈(1163)을 활성화시켜 음악 실행 명령에 부합하는 음향 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
이상에서, 전자 장치(1000)의 동작을 간략히 설명하였다. 이하에서 전자 장치(1000)의 구성에 대해 상세히 설명한다. 후술하는 전자 장치(1000)의 구성들 중 일부는 일체화되어 하나의 구성으로 제공될 수 있고, 하나의 구성이 2 이상의 구성으로 분리되어 제공될 수도 있다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(1000)는 네트워크(예컨대, 근거리 무선 통신 네트워크 또는 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(2000)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1000)는 프로세서(1110), 메모리(1120), 입력 모듈(1130), 표시 모듈(1140), 전원 모듈(1150), 내장형 모듈(1160), 및 외장형 모듈(1170)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(1000)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상술한 구성요소들 중 일부의 구성요소는(예컨대, 센서 모듈(1161), 안테나 모듈(1162), 또는 음향 출력 모듈(1163))은 다른 하나의 구성요소(예컨대, 표시 모듈(1140))에 통합될 수 있다.
프로세서(1110)는, 소프트웨어를 실행하여 프로세서(1110)에 연결된 전자 장치(1000)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예컨대, 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1110)는 다른 구성요소(예컨대, 입력 모듈(1130), 센서 모듈(1161) 또는 통신 모듈(1173))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1121)에 저장하고, 휘발성 메모리(1121)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터는 비휘발성 메모리(1122)에 저장될 수 있다.
프로세서(1110)는 메인 프로세서(1111)와 보조 프로세서(1112)를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(1111)는 도 1의 프로세서(30)에 대응하며, 보조 프로세서(1112)는 도 1의 구동 회로부(20)에 대응할 수 있다.
메인 프로세서(1111)는 중앙처리장치(1111-1, CPU: central processing unit) 또는 어플리케이션 프로세서(AP: application processor) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 메인 프로세서(1111)는 그래픽 처리 유닛(1111-2, GPU: graphic processing unit), 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor), 및 이미지 신호 프로세서(ISP: image signal processor) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다. 메인 프로세서(1111)는 신경망 처리 장치(1111-3, NPU: neural processing unit)을 더 포함할 수도 있다. 신경망 처리 장치는 인공지능 모델의 처리에 특화된 프로세서로, 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다. 상술한 처리 장치(processing unit) 및 프로세서 중 적어도 두 개가 하나의 통합된 구성(예컨대, 단일 칩)으로 구현되거나, 각각이 독립된 구성(예컨대, 복수 개의 칩)으로 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1112)는 컨트롤러(1112-1)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1112-1)는 인터페이스 변환 회로 및 타이밍 제어 회로를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1112-1)는 메인 프로세서(1111)로부터 영상 신호를 수신하고, 표시 모듈(1140)과의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호의 데이터 포맷을 변환하여 영상 데이터를 출력할 수 있다. 컨트롤러(1112-1)는 표시 모듈(1140)의 구동에 필요한 각종 제어 신호를 출력할 수 있다.
보조 프로세서(1112)는 데이터 변환회로(1112-2), 감마 보정회로(1112-3), 렌더링 회로(1112-4) 등을 더 포함할 수 있다. 데이터 변환회로(1112-2)는 컨트롤러(1112-1)로부터 영상 데이터를 수신하고, 전자 장치(1000)의 특성 또는 사용자의 설정 등에 따라 원하는 휘도로 영상이 표시되도록 영상 데이터를 보상하거나, 소비 전력의 저감 또는 잔상 보상 등을 위해 영상 데이터를 변환할 수 있다. 감마 보정회로(1112-3)는 전자 장치(1000)에 표시되는 영상이 원하는 감마 특성을 갖도록 영상 데이터 또는 감마 기준 전압 등을 변환할 수 있다. 렌더링 회로(1112-4)는 컨트롤러(1112-1)로부터 영상 데이터를 수신하고, 전자 장치(1000)에 적용되는 표시 패널(1141)의 화소 배치 등을 고려하여 영상 데이터를 렌더링할 수 있다. 데이터 변환회로(1112-2), 감마 보정회로(1112-3), 렌더링 회로(1112-4) 중 적어도 하나는 다른 구성요소(예컨대, 메인 프로세서(1111) 또는 컨트롤러(1112-1))에 통합될 수 있다. 데이터 변환회로(1112-2), 감마 보정회로(1112-3), 렌더링 회로(1112-4) 중 적어도 하나는 후술하는 데이터 드라이버(1143)에 통합될 수도 있다.
메모리(1120)는 전자 장치(1000)의 적어도 하나의 구성 요소(예컨대, 프로세서(1110) 또는 센서 모듈(1161))에 의해 사용되는 다양한 데이터 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(1121) 및 비휘발성 메모리(1122) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1130)은 전자 장치(1000)의 구성 요소(예컨대, 프로세서(1110), 센서 모듈(1161) 또는 음향 출력 모듈(1163))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1000)의 외부(예컨대, 사용자 또는 외부의 전자 장치(2000))로부터 수신할 수 있다.
입력 모듈(1130)은 사용자로부터 명령 또는 데이터가 입력되는 제1 입력 모듈(1131) 및 외부 전자 장치(2000)로부터 명령 또는 데이터가 입력되는 제2 입력 모듈(1132)을 포함할 수 있다. 제1 입력 모듈(1131)은 마이크, 마우스, 키보드, 키(예컨대, 버튼) 또는 펜(예컨대, 패시브 펜 또는 액티브 펜)을 포함할 수 있다. 제2 입력 모듈(1132)은 외부 전자 장치(2000)와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 입력 모듈(1132)은 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 제2 입력 모듈(1132)은 외부 전자 장치(2000)와 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예컨대, 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
표시 모듈(1140)은 사용자에게 시각적으로 정보를 제공할 수 있다. 표시 모듈(1140)은 표시 패널(1141), 게이트 드라이버(1142), 및 데이터 드라이버(1143)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(1142) 및 데이터 드라이버(1143)는 도 10의 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(12)에 각각 대응할 수 있다. 표시 모듈(1140)은 표시 패널(1141)을 보호하기 위한 윈도우, 샤시, 브라켓을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(1141)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 또는 무기 발광 표시 패널을 포함할 수 있으며, 표시 패널(1141)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 표시 패널(1141)은 리지드 타입이거나, 롤링이 가능하거나 폴딩이 가능한 플렉서블 타입일수 있다. 표시 모듈(1140)은 표시 패널(1141)을 지지하는 서포터, 브라켓, 또는 방열부재 등을 더 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(1142)는 구동칩으로써 표시 패널(1141)에 실장될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(1142)는 표시 패널(1141)에 집적화될 수 있다. 예컨대, 게이트 드라이버(1142)는 표시 패널(1141)에 내제화된 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit), LTPS(Low Temperature Polycrystaline Silicon) TFT Gate driver circuit 또는 OSG(Oxide Semiconductor TFT Gate driver circuit)을 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(1142)는 컨트롤러(1112-1)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 응답하여 표시 패널(1141)에 스캔 신호들을 출력할 수 있다.
표시 패널(1141)은 발광 드라이버를 더 포함할 수 있다. 발광 드라이버는 컨트롤러(1112-1)로부터 수신한 제어 신호에 응답하여 표시 패널(1141)에 발광 제어 신호를 출력할 수 있다. 발광 드라이버는 게이트 드라이버(1142)와 구별되어 형성되거나, 게이트 드라이버(1142)에 통합될 수 있다.
데이터 드라이버(1143)는 컨트롤러(1112-1)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 응답하여 영상 데이터를 아날로그 전압(예컨대, 데이터 전압)으로 변환한 후 표시 패널(1141)에 데이터 전압들을 출력할 수 있다.
데이터 드라이버(1143)는 다른 구성요소(예컨대, 컨트롤러(1112-1))에 통합될 수 있다. 상술한 컨트롤러(1112-1)의 인터페이스 변환 회로 및 타이밍 제어 회로의 기능은 데이터 드라이버(1143)에 통합될 수도 있다.
표시 모듈(1140)은 발광 드라이버 및 전압 발생회로 등을 더 포함할 수 있다. 전압 발생회로는 표시 패널(1141)의 구동에 필요한 각종 전압들을 출력할 수 있다.
전원 모듈(1150)은 전자 장치(1000)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 전원 모듈(1150)은 전원 전압을 충전하는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 전원 모듈(1150)은 PMIC(power management integrated circuit)를 포함할 수 있다. PMIC는 상술한 모듈 및 후술하는 모듈 각각에 최적화된 전원을 공급할 수 있다. 전원 모듈(1150)은 배터리와 전기적으로 연결된 무선 전력 송수신 부재를 포함할 수 있다. 무선 전력 송수신 부재는 코일 형태의 복수의 안테나 방사체를 포함할 수 있다.
전자 장치(1000)는 내장형 모듈(1160)과 외장형 모듈(1170)을 더 포함할 수 있다. 내장형 모듈(1160)은 센서 모듈(1161), 안테나 모듈(1162), 및 음향 출력 모듈(1163)을 포함할 수 있다. 외장형 모듈(1170)은 카메라 모듈(1171), 라이트 모듈(1172), 및 통신 모듈(1173)을 포함할 수 있다.
센서 모듈(1161)은 사용자의 신체에 의한 입력 또는 제1 입력 모듈(1131) 중 펜에 의한 입력을 감지하고, 상기 입력에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1161)은 지문 센서(1161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
지문 센서(1161-1)는 사용자의 지문에 대응하는 데이터 값을 생성할 수 있다. 지문 센서(1161-1)는 광 방식 또는 정전 용량 방식의 지문 센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
입력 센서(1161-2)는 사용자의 신체에 의한 입력 또는 펜에 의한 입력의 좌표 정보에 대응하는 데이터 값을 생성할 수 있다. 입력 센서(1161-2)는 입력에 의한 정전용량 변화량을 데이터 값으로 생성할 수 있다. 입력 센서(1161-2)는 패시브 펜에 의한 입력을 감지하거나, 액티브 펜과 데이터를 송수신할 수 있다.
입력 센서(1161-2)는 혈압, 수분, 또는 체지방과 같은 생체 신호를 측정할 수도 있다. 예컨대, 사용자가 센서층 또는 센싱 패널에 신체 일부를 접촉하고 일정한 시간 동안 움직이지 않는 경우, 신체 일부에 의한 전기장(electric field) 변화에 기초하여, 입력 센서(1161-2)는 생체 신호를 감지하여 하여 사용자가 원하는 정보를 표시 모듈(1140)로 출력할 수 있다.
디지타이저(1161-3)는 펜에 의한 입력의 좌표 정보에 대응하는 데이터 값을 생성할 수 있다. 디지타이저(1161-3)는 입력에 의한 전자기 변화량을 데이터 값으로 생성할 수 있다. 디지타이저(1161-3)는 패시브 펜에 의한 입력을 감지하거나, 액티브 펜과 데이터를 송수신할 수 있다.
지문 센서(1161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3) 중 적어도 하나는 연속공정을 통해 표시 패널(1141) 상에 형성된 센서층으로 구현될 수도 있다. 지문 센서(1161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3)는 표시 패널(1141)의 상측에 배치될 수 있고, 지문 센서(1161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3) 중 어느 하나, 예컨대 디지타이저(1161-3)는 표시 패널(1141)의 하측에 배치될 수 있다.
지문 센서(1161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3) 중 적어도 2 이상은 동일한 공정을 통해서 하나의 센싱 패널로 일체화되도록 형성될 수 있다. 하나의 센싱 패널로 일체화될 경우, 센싱 패널은 표시 패널(1141)과 표시 패널(1141)의 상측에 배치되는 윈도우 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센싱 패널은 윈도우 상에 배치될 수도 있으며, 센싱 패널의 위치는 특별히 제한되지 않는다.
지문 센서(1161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3) 중 적어도 하나는 표시 패널(1141)에 내장될 수 있다. 즉, 표시 패널(1141)에 포함된 소자들(예를 들어, 발광 소자, 트랜지스터 등)을 형성하는 공정을 통해 지문 센서(11161-1), 입력 센서(1161-2), 및 디지타이저(1161-3) 중 적어도 하나를 동시에 형성할 수 있다.
그밖에 센서 모듈(1161)은 전자 장치(1000)의 내부 상태 또는 외부 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1161)은 예를 들어 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 더 포함할 수 있다.
안테나 모듈(1162)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1173)은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈(1162)의 안테나 패턴은 표시 모듈(1140)의 하나의 구성(예컨대 표시 패널(1141)) 또는 입력 센서(1161-2) 등에 일체화될 수도 있다.
음향 출력 모듈(1163)은 음향 신호를 전자 장치(1000)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다. 음향 출력 모듈(1163)의 음향 출력 패턴은 표시 모듈(1140)에 일체화될 수도 있다.
카메라 모듈(1171)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1171)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(1171)은 사용자의 유무, 사용자의 위치, 사용자의 시선 등을 측정할 수 있는 적외선 카메라를 더 포함할 수 있다.
라이트 모듈(1172)은 광을 제공할 수 있다. 라이트 모듈(1172)은 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 라이트 모듈(1172)은 카메라 모듈(1171)과 연동하여 동작하거나 독립적으로 동작할 수 있다.
통신 모듈(1173)은 전자 장치(1000)와 외부 전자 장치(2000) 사이의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1173)은 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈과 같은 무선 통신 모듈과 LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈과 같은 유선 통신 모듈 중 어는 하나를 포함하거나 모두 포함할 수 있다. 통신 모듈(1173)은 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크 또는 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예컨대, LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크를 통하여 외부 전자 장치(2000)와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(1173)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
입력 모듈(1130), 센서 모듈(1161), 카메라 모듈(1171) 등은 프로세서(1110)와 연동하여 표시 모듈(1140)의 동작을 제어하는데 활용될 수 있다.
프로세서(1110)는 입력 모듈(1130)로부터 수신된 입력 데이터에 근거하여, 표시 모듈(1140), 음향 출력 모듈(1163), 카메라 모듈(1171), 또는 라이트 모듈(1172)에 명령 또는 데이터를 출력할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1110)는 마우스 또는 액티브 펜 등을 통해 인가된 입력 데이터에 대응하여 영상 데이터를 생성하여 표시 모듈(1140)에 출력하거나, 입력 데이터에 대응하여 명령 데이터를 생성하여 카메라 모듈(1171) 또는 라이트 모듈(1172)에 출력할 수 있다. 프로세서(1110)는 입력 모듈(1130)로부터 일정 시간동안 입력 데이터가 수신되지 않을 경우, 전자 장치(1000)의 동작 모드를 저전력 모드 또는 슬립 모드(sleep mode)로 전환시켜 전자 장치(1000)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
프로세서(1110)는 센서 모듈(1161)로부터 수신된 센싱 데이터에 근거하여, 표시 모듈(1140), 음향 출력 모듈(1163), 카메라 모듈(1171), 또는 라이트 모듈(1172)에 명령 또는 데이터를 출력할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1110)는 지문 센서(1161-1)에 의해 인가된 인증 데이터를 메모리(1120)에 저장된 인증 데이터와 비교한 후, 비교 결과에 따라 어플리케이션을 실행할 수 있다. 프로세서(1110)는 입력 센서(1161-2) 또는 디지타이저(1161-3)에 의해 감지된 센싱 데이터에 근거하여 명령을 실행하거나 대응하는 영상 데이터를 표시 모듈(1140)에 출력할 수 있다. 센서 모듈(1161)에 온도 센서가 포함되는 경우, 프로세서(1110)는 센서 모듈(1161)로부터 측정된 온도에 대한 온도 데이터를 수신하고, 온도 데이터를 근거로 영상 데이터에 대한 휘도 보정 등을 더 실시할 수 있다.
프로세서(1110)는 카메라 모듈(1171)로부터 사용자의 유무, 사용자의 위치, 사용자의 시선 등에 대한 측정 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(1110)는 측정 데이터를 근거로 영상 데이터에 대한 휘도 보정 등을 더 실시할 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(1171)로부터의 입력을 통해 사용자의 유무를 판단한 프로세서(1110)는 데이터 변환회로(1112-2) 또는 감마 보정회로(1112-3)를 통해 휘도가 보정된 영상 데이터를 표시 모듈(1140)에 출력할 수 있다.
상기 구성 요소들 중 일부 구성 요소들은 주변 기기들간 통신 방식, 예컨대, 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), MIPI(mobile industry processor interface), 또는 UPI(Ultra path interconnect) 링크를 통해 서로 연결되어 신호(예컨대, 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다. 프로세서(1110)는 표시 모듈(1140)과 서로 약속된 인터페이스로 통신할 수 있으며, 예컨대, 상술한 통신 방식 중 어느 하나를 이용할 수 있고, 상술한 통신 방식에 제한되지 않는다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(1000)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치(1000)는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예컨대, 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치(1000)는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 표시 장치
10: 패널
20: 구동 회로부
30: 어플리케이션 프로세서
110: 표시부
111: 표시 기판
120: 센서부
121: 센서 기판
210: 표시 구동부
220: 센서 구동부
230: 메모리
IF1: 제1 인터페이스부
IF2: 제2 인터페이스부
L_F: 플래그 신호 라인
L_S1, L_S2: 신호 라인
MCU: 제어부
PIN1, PIN2, PIN3: 제1, 제2, 및 제3 핀들
PX: 화소
RX: 제2 센서들
RXD: 수신부
SC: 센서들
TX: 제1 센서들
TXD: 송신부

Claims (20)

  1. 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 데이터 신호를 제공하는 표시 구동부;
    상기 표시 패널과 중첩하는 센서;
    상기 센서에 구동 신호를 전송하고, 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호들을 상기 센서로부터 수신하는 센서 구동부; 및
    메모리를 포함하고,
    상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부는 신호 라인을 공유하며, 상기 신호 라인을 통해 상기 메모리에 연결되며,
    상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부는 플래그 신호 라인을 통해 상호 연결되고,
    상기 센서 구동부는 상기 메모리에 대한 연결 상태를 지시하는 플래그 신호를 상기 플래그 신호 라인에 출력하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 메모리는 비휘발성 메모리이고,
    상기 센서 구동부는 비휘발성 메모리를 포함하지 않는, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 메모리는 상기 센서 구동부를 위한 펌웨어 및 교정(calibration) 데이터 중 적어도 하나를 저장하며,
    상기 센서 구동부는 상기 펌웨어 및 상기 교정 데이터 중 상기 적어도 하나를 이용하여 상기 센싱 신호들로부터 상기 센서에 대한 외부 입력의 좌표를 산출하거나 교정하는, 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 센서 구동부는 휘발성 메모리를 포함하고,
    상기 센서 구동부는 초기 구동시 상기 메모리로부터 상기 휘발성 메모리에 상기 펌웨어를 로딩하는, 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 메모리는 상기 화소들의 특성 편차에 관한 데이터 또는 상기 특성 편차를 보상하기 위한 보상(compensation) 데이터를 더 저장하는, 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 플래그 신호에 따라, 상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부 중 하나가 상기 메모리에 선택적으로 연결되며, 상기 표시 구동부 및 상기 센서 구동부 중 다른 하나는 상기 신호 라인에 대해 하이 임피던스 상태가 되는, 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 센서 구동부가 상기 플래그 신호를 상기 플래그 신호 라인을 통해 상기 표시 구동부에 전송하는 경우, 상기 센서 구동부는 상기 메모리로부터 테이터를 로딩하며, 상기 표시 구동부는 상기 메모리에 대해 하이 임피던스 상태를 가지는, 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 표시 구동부가 상기 플래그 신호를 상기 플래그 신호 라인을 통해 상기 센서 구동부에 전송하는 경우, 상기 표시 구동부는 상기 메모리로부터 테이터를 로딩하며, 상기 센서 구동부는 상기 메모리에 대해 하이 임피던스 상태를 가지는, 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    프로세서를 더 포함하고,
    상기 센서 구동부는 상기 프로세서와 연결되는 적어도 하나의 제1 단자;
    상기 신호 라인에 연결되는 적어도 하나의 제2 단자; 및
    상기 플래그 신호 라인과 연결되는 제3 단자를 포함하는, 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 프로세서는 비휘발성 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서의 상기 비휘발성 메모리에 상기 센서 구동부의 펌웨어가 저장되며,
    상기 센서 구동부는 상기 프로세서의 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 펌웨어를 로딩하는, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 메모리는 교정 데이터를 저장하며,
    상기 센서 구동부는 상기 메모리로부터 상기 교정 데이터를 로딩하는, 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 화소들은 발광 소자들을 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 발광 소자들을 커버하는 절연층을 더 포함하며,
    상기 센서는 상기 절연층 상에 직접 형성되는, 표시 장치.
  13. 프로세서와 연결되는 입력 센싱 장치에서,
    센서들을 포함하는 센서 패널; 및
    상기 센서들에 구동 신호를 전송하고, 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호들을 상기 센서들로부터 수신하는 센서 구동부를 포함하고,
    상기 센서 구동부는 상기 프로세서의 비휘발성 메모리에 저장된 펌웨어를 로딩하는, 입력 센싱 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 센서 구동부는 비휘발성 메모리를 포함하지 않는, 입력 센싱 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    교정 데이터를 저장하는 외부 메모리를 더 포함하고,
    상기 센서 구동부는 상기 외부 메모리로부터 상기 교정 데이터를 로딩하는, 입력 센싱 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 센서 구동부는 외부 장치와 신호 라인을 공유하고,
    상기 신호 라인을 통해 상기 외부 메모리에 연결되며,
    상기 센서 구동부는 상기 외부 메모리에 대한 연결 상태를 지시하는 플래그 신호를 플래그 신호 라인을 통해 상기 외부 장치에 전송하는, 입력 센싱 장치.
  17. 구동 신호를 출력하고, 상기 구동 신호에 대응하는 센싱 신호를 수신하는 전송부;
    상기 센싱 신호에 기초하여 외부 입력의 좌표를 산출하는 제어부;
    상기 좌표에 대한 정보를 제1 단자를 통해 출력하는 제1 인터페이스부; 및
    펌웨어를 제2 단자를 통해 수신하는 제2 인터페이스부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 펌웨어를 이용하여 상기 센싱 신호로부터 상기 좌표를 산출하며, 상기 제2 인터페이스의 동작 상태를 지시하는 플래그 신호를 제3 단자를 통해 출력하는, 센서 구동부.
  18. 제17 항에 있어서,
    비휘발성 메모리를 포함하지 않는, 센서 구동부.
  19. 제18 항에 있어서,
    휘발성 메모리를 더 포함하고,
    상기 펌웨어는 상기 센서 구동부의 초기 구동시 상기 제2 단자를 통해 제공되며, 상기 휘발성 메모리에 저장되는, 센서 구동부.
  20. 제18 항에 있어서, 외부로부터 상기 제3 단자에 플래그 신호가 인가된 경우, 상기 제2 인터페이스부는 상기 제2 단자를 하이 임피던스 상태로 유지하는, 센서 구동부.
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