KR20240031501A

KR20240031501A - 입력 센싱부 및 그것의 구동 방법

Info

Publication number: KR20240031501A
Application number: KR1020220109100A
Authority: KR
Inventors: 이순규; 김진우; 배우미; 이효진
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-03-08
Also published as: US20240069672A1; CN117631865A

Abstract

입력 센싱부의 구동 방법은, 복수개의 제1 센싱 전극들 및 상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 구동시키는 단계 및 콜모드 시 상기 입력 센싱부를 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계를 포함하고, 상기 입력 센싱부를 상기 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계는, 상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제1 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계 및 상기 입력 센싱부에 대해 사용자의 직접 터치가 수행될 때, 상기 제1 센싱 전극들 중 일부 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하지 않고, 다른 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제2 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

입력 센싱부 및 그것의 구동 방법{INPUT SENSING PART AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 입력 센싱부 및 그것의 구동 방법에 관한 것이다.

사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하기 위한 표시 패널, 입력 센싱부와 같은 입력 장치, 외부 이미지를 촬영하는 카메라, 및 다양한 센서들을 포함한다.

입력 센싱부는 표시 패널 상에 배치되며, 사용자의 터치를 감지한다. 카메라는 외부의 이미지를 촬영하여 저장한다. 센서들은 지문 센서, 근접 센서, 및 조도 센서 등을 포함할 수 있다.

지문 센서는 표시 패널 상에 제공된 지문을 감지한다. 근접 센서는 표시 장치에 인접한 물체를 감지한다. 근접 센서는 광(예를 들어 적외선)을 생성하여 출력하는 발광부 및 물체에서 반사된 광을 감지하는 수광부를 포함한다. 조도 센서는 표시 장치 주변의 휘도를 감지한다. 지문 센서, 근접 센서, 및 조도 센서는 각각 별도의 모듈로 제조되어 표시 장치 내에 배치된다.

본 발명의 목적은 근접 센싱 모드를 보다 용이하게 수행할 수 있는 입력 센싱부 및 그것의 구동 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부의 구동 방법은, 복수개의 제1 센싱 전극들 및 상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 구동시키는 단계 및 콜모드 시 상기 입력 센싱부를 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계를 포함하고, 상기 입력 센싱부를 상기 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계는, 상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제1 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계 및 상기 입력 센싱부에 대해 사용자의 직접 터치가 수행될 때, 상기 제1 센싱 전극들 중 일부 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하지 않고, 다른 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제2 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부의 구동 방법은, 복수개의 제1 센싱 전극들 및 상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 구동시키는 단계 및 콜모드 시 상기 입력 센싱부를 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계를 포함하고, 상기 입력 센싱부를 상기 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계는, 상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제1 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계 및 상기 입력 센싱부에 대해 사용자의 직접 터치가 수행될 때, 상기 제1 센싱 전극들 중 상기 입력 센싱부의 테두리에 인접한 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하지 않고, 나머지 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제2 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부는, 복수개의 제1 센싱 전극들, 상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들, 및 상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하는 센싱 제어부를 포함하고, 상기 제1 센싱 전극들은, 제1-1 센싱 전극들, 제1-1 센싱 전극들과 이격된 제1-2 센싱 전극들, 및 상기 제1-1 센싱 전극들 및 상기 제1-2 센싱 전극들 사이에 배치된 제1-3 센싱 전극들을 포함하고, 제1 근접 센싱 모드들에서, 상기 제1-1, 제1-2, 및 제1-3 센싱 전극들에 상기 구동 신호가 인가되고, 제2 근접 센싱 모드들에서, 상기 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들에는 상기 구동 신호가 인가되지 않고, 상기 제1-3 센싱 전극들에 상기 구동 신호가 인가될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자의 직접 터치가 수행되면, 사용자의 직접 터치가 수행될 수 있는 위치에 배치된 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들을 구동 하지 않고, 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들 사이에 배치된 제1-3 센싱 전극들을 구동하여 근접 센싱 모드가 수행될 수 있다. 따라서, 사용자의 직접 터치가 수행되더라도, 정상적으로 근접 센싱 모드가 수행될 수 있다.

도　1은 본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부를 포함하는 표시 장치의 사시도이다.
도　2는 도　1에 도시된 표시 장치의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도　3은 도　2에 도시된 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 5는 도 2에 도시된 표시 패널의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 어느 한 화소에 대응하는 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 2에 도시된 입력 센싱부의 평면도이다.
도　8은 도　7에 도시된 서로 인접한　2개의 제1　센싱부들 및 서로 인접한　2개의 제2　센싱부들의 확대도이다.
도　9는 도　8에 도시된　I-I'선의 단면도이다.
도 10은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 상호 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 셀프 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 제1 근접 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 제2 근접 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 도 14에 도시된 입력 센싱부를 제2 모드로 구동시키는 단계의 세부 동작을 도시한 순서도이다.
도 16은 근접 센싱 모드에서 직접 터치가 수행될 때, 정전 용량들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 17은 근접 센싱 모드에서 사용자의 직접 터치가 발생하는 예를 도시한 도면이다.
도 18 및 도 19는 도 15에 도시된 제2 모드의 구동 타이밍을 도시한 도면들이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 근접 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

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 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도　1은 본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부를 포함하는 표시 장치의 사시도이다.

도　1을 참조하면,　본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(DD)는 제1　방향(DR1)으로 연장하는 장변들을 갖고,　제1　방향(DR1)과 교차하는 제2　방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 사각형 형상을 가질 수 있다.　그러나,　이에 한정되지 않고,　표시 장치(DD)는 원형 또는 다각형 등 다양한 형상들을 가질 수 있다.

이하,　제1　방향(DR1)　및 제2　방향(DR2)에 의해 정의된 평면과 실질적으로 수직하게 교차하는 방향은 제3　방향(DR3)으로 정의된다.　또한,　본 명세서에서,　평면상에서 봤을 때의 의미는 제3　방향(DR3)에서 바라본 상태로 정의된다.

표시 장치(DD)의 상면은 표시면(DS)으로 정의될 수 있으며,　제1　방향(DR1)　및 제2　방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다.　표시면(DS)을 통해 표시 장치(DD)에서 생성된 이미지들(IM)이 사용자에게 제공될 수 있다.　표시 장치(DD)는 사용자의 손(US_F)을 통해 사용자의 터치를 센싱할 수 있다,.

표시면(DS)은 표시 영역(DA)　및 표시 영역(DA)　주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.　표시 영역(DA)은 영상을 표시하고,　비표시 영역(NDA)은 영상을 표시하지 않을 수 있다.　비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸고,　소정의 색으로 인쇄되는 표시 장치(DD)의 테두리를 정의할 수 있다.

도　2는 도　1에 도시된 표시 장치의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.

예시적으로,　도　2에는 제1　방향(DR1)에서 바라본 표시 장치(DD)의 단면이 도시되었다.

도　2를 참조하면,　표시 장치(DD)는 표시 패널(DP),　입력 센싱부(ISP),　반사 방지층(RPL),　윈도우(WIN),　패널 보호 필름(PPF),　및 제1　및 제2　접착층들(AL1,AL2)을 포함할 수 있다.

표시 패널(DP)은 가요성 표시 패널일 수 있다.　본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고,　특별히 제한되지 않는다.　예를 들어,　표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 무기 발광 표시 패널일 수 있다.　유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다.　무기 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다.　이하,　표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.

입력 센싱부(ISP)는 표시 패널(DP)　상에 배치될 수 있다.　입력 센싱부(ISP)는 정전 용량 방식으로 외부의 입력을 센싱하기 위한 복수개의 센싱부들(미 도시됨)을 포함할 수 있다.　입력 센싱부(ISP)는 표시 장치(DD)의 제조 시,　표시 패널(DP)　상에 바로 제조될 수 있다.　그러나,　이에 한정되지 않고,　입력 센싱부(ISP)는 표시 패널(DP)과 별도의 패널로 제조되어,　접착층에 의해 표시 패널(DP)에 부착될 수 있다.

반사 방지층(RPL)은 입력 센싱부(ISP)　상에 배치될 수 있다.　반사 방지층(RPL)은 표시 장치(DD)의 제조 시,　입력 센싱부(ISP)　상에 바로 제조될 수 있다.　그러나,　이에 한정되지 않고,　반사 방지층(RPL)은 별도의 패널로 제조되어,　접착층에 의해 입력 센싱부(ISP)에 부착될 수 있다.

반사 방지층(RPL)은 외광 반사 방지 필름으로 정의될 수 있다.　반사 방지층(RPL)은 표시 장치(DD)　위에서부터 표시 패널(DP)을 향해 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킬 수 있다.　반사 방지층(RPL)에 의해 외부광이 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.

표시 패널(DP)을 향해 진행된 외부광이 표시 패널(DP)에서 반사하여 외부의 사용자에게 다시 제공될 경우,　거울과 같이,　사용자가 외부광을 시인할 수 있다.　이러한 현상을 방지하기 위해,　예시적으로,　반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP)의 화소들과 동일한 색을 표시하는 복수개의 컬러 필터들을 포함할 수 있다.

컬러 필터들은 외부광을 화소들과 동일한 색으로 필터링할 수 있다.　이러한 경우,　외부광이 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.　그러나,　이에 한정되지 않고,　반사 방지층(RPL)은 외부광의 반사율을 감소시키기 위해 위상 지연자(retarder)　및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다.

윈도우(WIN)는 반사 방지층(RPL)　상에 배치될 수 있다.　윈도우(WIN)는 외부의 스크래치 및 충격으로부터 표시 패널(DP),　입력 센싱부(ISP),　및 반사 방지층(RPL)을 보호할 수 있다.

패널 보호 필름(PPF)은 표시 패널(DP)　아래에 배치될 수 있다.　패널 보호 필름(PPF)은 표시 패널(DP)의 하부를 보호할 수 있다.　패널 보호 필름(PPF)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET)와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다.

제1　접착층(AL1)은 표시 패널(DP)과 패널 보호 필름(PPF)　사이에 배치되고,　제1　접착층(AL1)에 의해 표시 패널(DP)과 패널 보호 필름(PPF)이 서로 합착될 수 있다.　제2　접착층(AL2)은 윈도우(WIN)와 반사 방지층(RPL)　사이에 배치되고,　제2　접착층(AL2)에 의해 윈도우(WIN)와 반사 방지층(RPL)이 서로 합착될 수 있다.

도　3은 도　2에 도시된 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.

예시적으로,　도　3에는 제1　방향(DR1)에서 바라본 표시 패널(DP)의 단면이 도시되었다.

도　3을 참조하면,　표시 패널(DP)은 기판(SUB),　기판(SUB)　상에 배치된 회로 소자층(DP-CL),　회로 소자층(DP-CL)　상에 배치된 표시 소자층(DP-OLED),　및 표시 소자층(DP-OLED)　상에 배치된 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.

기판(SUB)은 표시 영역(DA)　및 표시 영역(DA)　주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.　기판(SUB)은 글래스 또는 폴리 이미드(PI:polyimide)와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다.　표시 소자층(DP-OLED)은 표시 영역(DA)　상에 배치될 수 있다.

회로 소자층(DP-CL)　및 표시 소자층(DP-OLED)에 복수개의 화소들이 배치될 수 있다.　화소들 각각은 회로 소자층(DP-CL)에 배치된 트랜지스터들 및 표시 소자층(DP-OLED)에 배치되어 트랜지스터들에 연결된 발광 소자를 포함할 수 있다.

박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 덮도록 회로 소자층(DP-CL)　상에 배치될 수 있다.　박막 봉지층(TFE)은 수분,　산소,　및 외부의 이물질로부터 화소들을 보호할 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.

도 4를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 입력 센싱부(ISP), 타이밍 컨트롤러(T-CON), 센싱 제어부(T-IC), 및 메인 프로세서(MF)를 포함할 수 있다.

메인 프로세서(MF)는 표시 장치(DD)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(MF)는 타이밍 컨트롤러(T-CON) 및 센싱 제어부(T-IC)의 동작을 제어할 수 있다. 메인 프로세서(MF)는 적어도 하나의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 그래픽 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 메인 프로세서(MF)는 애플리케이션 프로세서 또는 중앙처리장치로 지칭될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(T-CON)는 표시 패널(DP)을 동작시킬 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 메인 프로세서(MF)로부터 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(D-CS)는 다양한 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어 제어 신호(D-CS)는 입력수직동기신호, 입력수평동기신호, 메인 클럭, 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 제어 신호(D-CS)를 근거로 표시 패널(DP)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호들을 생성할 수 있다.

센싱 제어부(T-IC)는 입력 센싱부(ISP)를 동작시킬 수 있다. 센싱 제어부(T-IC)는 메인 프로세서(MF)로부터 제어 신호(I-CS)를 수신할 수 있다. 제어 신호(I-CS)는 센싱 제어부(T-IC)의 구동 모드를 결정하는 모드 결정신호 및 클럭 신호를 포함할 수 있다.

사용자의 손(US_F)이 입력 센싱부(ISP)를 직접 터치할 때, 센싱 제어부(T-IC)는 입력 센싱부(ISP)로부터 수신한 센싱 신호에 근거하여 입력의 좌표 정보를 산출하고, 좌표 정보를 갖는 좌표 신호(I-SS)를 메인 프로세서(MF)에 제공할 수 있다. 메인 프로세서(MF)는 좌표 신호(I-SS)에 근거하여 사용자 입력에 대응하는 동작을 실행시킬 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서(MF)는 표시 패널(DP)에 새로운 어플리케이션 이미지가 표시되도록 타이밍 컨트롤러(T-CON)를 구동시킬 수 있다.

입력 센싱부(ISP)에 사용자(US)가 근접할 때, 근접 센싱에 따라 센싱 제어부(T-IC)에서 발생한 신호(I-NS)가 메인 프로세서(MF)에 제공될 수 있다. 메인 프로세서(MF)는 신호(I-NS)를 수신하여, 이를 처리하고, 이를 근거로 사용자(US)의 근접 상태를 판단할 수 있다.

메인 프로세서(MF)는 사용자(US)의 근접 상태에 따라, 표시 패널(DP)에 표시되는 이미지의 휘도를 감소시키거나, 표시 패널(DP)에 이미지가 표시되지 않도록 타이밍 컨트롤러(T-CON)를 구동시킬 수 있다. 즉, 메인 프로세서(MF)는 표시 패널(DP)을 오프할 수 있다. 이러한 동작은 콜모드에서 수행될 수 있으며, 콜모드에 대한 설명은 이하 상세히 설명될 것이다.

도 5는 도 2에 도시된 표시 패널의 평면도이다.

도 5를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 주사 구동부(SDV)(scan driver), 데이터 구동부(DDV)(data driver), 발광 구동부(EDV)(light emission driver), 인쇄 회로 기판(PCB), 타이밍 컨트롤러(T-CON), 및 복수개의 제1 패드들(PD1)을 포함할 수 있다.

표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 연장하는 장변들 및 제2 방향(DR2)으로 연장하는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 표시 패널(DP)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다.

표시 패널(DP)은 복수개의 화소들(PX), 복수개의 주사 배선들(SL1~SLm), 복수개의 데이터 배선들(DL1~DLn), 복수개의 발광 배선들(EL1~ELm), 제1 및 제2 제어 배선들(CSL1,CSL2), 제1 및 제2 전원 배선들(PL1, PL2), 및 연결 배선들(CNL)을 포함할 수 있다. m 및 n은 자연수이다.

화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)는 표시 패널(DP)의 장변들에 각각 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 표시 패널(DP)의 단변들 중 어느 하나의 단변에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 평면상에서 봤을 때, 데이터 구동부(DDV)는 표시 패널(DP)의 하단에 인접할 수 있다.

주사 배선들(SL1~SLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 주사 구동부(SDV)에 연결될 수 있다. 데이터 배선들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 화소들(PX) 및 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 발광 배선들(EL1~ELm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 화소들(PX) 및 발광 구동부(EDV)에 연결될 수 있다.

제1 전원 배선(PL1)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 제1 전원 배선(PL1)은 표시 영역(DA)과 발광 구동부(EDV) 사이에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 표시 영역(DA)과 주사 구동부(SDV) 사이에 배치될 수 있다.

연결 배선들(CNL)은 제2 방향(DR2)으로 연장하고 제1 방향(DR1)으로 배열되어 제1 전원 배선(PL1) 및 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압이 서로 연결된 제1 전원 배선(PL1) 및 연결 배선들(CNL)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.

제2 전원 배선(PL2)은 비표시 영역(NDA)에 배치되고, 표시 패널(DP)의 장변들 및 데이터 구동부(DDV)가 배치되지 않은 표시 패널(DP)의 다른 하나의 단변을 따라 연장할 수 있다. 제2 전원 배선(PL2)은 주사 구동부(SDV) 및 발광 구동부(EDV)보다 외곽에 배치될 수 있다.

도시하지 않았으나, 제2 전원 배선(PL2)은 표시 영역(DA)을 향해 연장되어 화소들(PX)에 연결될 수 있다. 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전압이 제2 전원 배선(PL2)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.

제1 제어 배선(CSL1)은 주사 구동부(SDV)에 연결되고, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 제2 제어 배선(CSL2)은 발광 구동부(EDV)에 연결되고, 표시 패널(DP)의 하단을 향해 연장될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 제1 제어 배선(CSL1) 및 제2 제어 배선(CSL2) 사이에 배치될 수 있다.

제1 패드들(PD1)은 표시 패널(DP)의 하단에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치되고, 데이터 구동부(DDV)보다 표시 패널(DP)의 하단에 더 인접할 수 있다. 데이터 구동부(DDV), 제1 전원 배선(PL1), 제2 전원 배선(PL2), 제1 제어 배선(CSL1), 및 제2 제어 배선(CSL2)은 제1 패드들(PD1)에 연결될 수 있다. 데이터 배선들(DL1~DLn)은 데이터 구동부(DDV)에 연결되고, 데이터 구동부(DDV)는 데이터 배선들(DL1~DLn)에 대응하는 제1 패드들(PD1)에 연결될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(T-CON)는 주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 및 발광 구동부(EDV)의 동작을 제어할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판(PCB)이 제1 패드들(PD)에 연결되고, 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 제1 패드들(PD)을 통해 표시 패널(DP)에 연결될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(T-CON)는 메인 프로세서(MP)로부터 영상 신호들(RGB) 및 제어 신호(D-CS)를 수신할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 데이터 구동부(DDV)와 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환하여 영상 데이터들(DATA)을 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 데이터 포맷이 변환된 영상 데이터들(DATA)을 데이터 구동부(DDV)에 제공할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(T-CON)는 제어 신호(D-CS)에 응답하여 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 및 제3 제어 신호(CS3)를 생성하여 출력할 수 있다. 제1 제어 신호(CS1)는 주사 제어 신호로 정의되고, 제2 제어 신호(CS2)는 데이터 제어 신호로 정의되고, 제3 제어 신호(CS3)는 발광 제어 신호로 정의될 수 있다.

제1 제어 신호(CS1)는 주사 구동부(SDV)에 제공되고, 제2 제어 신호(CS2)는 데이터 구동부(DDV)에 제공되고, 제3 제어 신호(CS3)는 발광 구동부(EDV)에 제공될 수 있다.

주사 구동부(SDV)는 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여 복수개의 주사 신호들을 생성하고, 주사 신호들은 주사 배선들(SL1~SLm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.

데이터 구동부(DDV)는 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여 영상 데이터들(DATA)에 대응하는 복수개의 데이터 전압들을 생성하고, 데이터 전압들은 데이터 배선들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.

발광 구동부(EDV)는 제3 제어 신호(CS3)에 응답하여 복수개의 발광 신호들을 생성하고, 발광 신호들은 발광 배선들(EL1~ELm)을 통해 화소들(PX)에 인가될 수 있다.

화소들(PX)은 주사 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 발광 신호들에 응답하여 데이터 전압들에 대응하는 휘도의 광을 발광하여 영상을 표시할 수 있다. 화소들(PX)의 발광 시간은 발광 신호들에 의해 제어될 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 어느 한 화소에 대응하는 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 화소(PX)는 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(AE)(또는 애노드), 제2 전극(CE)(또는 캐소드), 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 발광층(EML)을 포함할 수 있다.

트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로 하나의 트랜지스터(TR)가 도시되었으나, 실질적으로, 화소(PX)는 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 복수개의 트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다.

표시 영역(DA)은 화소들(PX) 각각에 대응하는 발광 영역(LA) 및 발광 영역(LA) 주변의 비발광 영역(NLA)을 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 발광 영역(LA)에 배치될 수 있다.

기판(SUB) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.

반도체 패턴은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. 반도체 패턴은 고 도핑 영역과 저 도핑 영역을 포함할 수 있다. 고 도핑 영역의 전도성은 저 도핑 영역보다 크고, 실질적으로 트랜지스터(TR)의 소스 전극 및 드레인 전극 역할을 할 수 있다. 저 도핑 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다.

트랜지스터(TR)의 소스(S), 액티브(A), 및 드레인(D)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 반도체 패턴 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트(G)가 배치될 수 있다. 게이트(G) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다.

연결 전극(CNE)은 트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED)를 연결하기 위해 제1 연결 전극(CNE1) 및 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(INS3) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 절연층들(INS1~INS3)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 드레인(D)에 연결될 수 있다.

제4 절연층(INS4)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4) 상에 제5 절연층(INS5)이 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 및 제5 절연층들(INS4, INS5)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 연결될 수 있다.

제2 연결 전극(CNE2) 상에 제6 절연층(INS6)이 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)부터 제6 절연층(INS6)까지의 층은 회로 소자층(DP-CL)으로 정의될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 내지 제6 절연층(INS6)은 무기층 또는 유기층일 수 있다.

제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)이 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다. 제1 전극(AE) 및 제6 절연층(INS6) 상에는 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의된 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다.

정공 제어층(HCL)은 제1 전극(AE) 및 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다.

발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PX_OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다.

전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 및 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다. 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL)은 발광 영역(LA)과 비발광 영역(NLA)에 공통으로 배치될 수 있다.

제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들(PX)에 공통으로 배치될 수 있다. 발광 소자(OLED)가 배치된 층은 표시 소자층(DP-OLED)으로 정의될 수 있다.

박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치되어 화소(PX)를 덮을 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치된 제1 봉지층(EN1), 제1 봉지층(EN1) 상에 배치된 제2 봉지층(EN2), 및 제2 봉지층(EN2) 상에 배치된 제3 봉지층(EN3)을 포함할 수 있다.

제1 및 제3 봉지층들(EN1, EN3)은 무기 절연층을 포함하고, 수분/산소로부터 화소(PX)를 보호할 수 있다. 제2 봉지층(EN2)은 유기 절연층을 포함하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소(PX)를 보호할 수 있다.

제1 전압이 트랜지스터(TR)를 통해 제1 전극(AE)에 인가되고, 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전압이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층(EML)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 소자(OLED)가 발광할 수 있다.

박막 봉지층(TFE) 상에 입력 센싱부(ISP)가 배치될 수 있다. 입력 센싱부(ISP)는 박막 봉지층(TFE)의 상면에 바로 제조될 수 있다.

박막 봉지층(TFE) 상에 베이스층(BSL)이 배치될 수 있아. 베이스층(BSL)은 무기 절연층을 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 무기 절연층이 베이스층(BSL)으로서, 박막 봉지층(TFE) 상에 제공될 수 있다.

입력 센싱부(ISP)는 제1 도전 패턴(CTL1) 및 제1 도전 패턴(CTL1) 상에 배치된 제2 도전 패턴(CTL2)을 포함할 수 있다. 베이스층(BSL) 상에 제1 도전 패턴(CTL1)이 배치될 수 있다. 제1 도전 패턴(CTL1)을 덮도록 베이스층(BSL) 상에 절연층(TINS)이 배치될 수 있다. 절연층(TINS)은 무기 절연층 또는 유기 절연층을 포함할 수 있다. 절연층(TINS) 상에 제2 도전 패턴(CTL2)이 배치될 수 있다.

제1 및 제2 도전 패턴들(CTL1,CTL2)은 비발광 영역(NLA)에 중첩할 수 있다. 도시하지 않았으나, 제1 및 제2 도전 패턴들(CTL1,CTL2)은 발광 영역들(LA) 사이의 비발광 영역(NLA) 상에 배치되고, 메쉬 형상을 가질 수 있다.

제1 및 제2 도전 패턴들(CTL1,CTL2)은 전술한 입력 센싱부(ISP)의 센서들을 형성할 수 있다. 예를 들어, 메쉬 형상의 제1 및 제2 도전 패턴들(CTL1,CTL2)이 소정의 영역에서 서로 분리되어 센서들을 형성할 수 있다. 제2 도전 패턴(CTL2)의 일부는 제1 도전 패턴(CTL1)에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 도전 패턴들(CTL1,CTL2)에 의해 형성되는 센서들의 구성은 이하 상세히 설명될 것이다.

제2 도전 패턴(CTL2) 상에 반사 방지층(RPL)이 배치될 수 있다. 반사 방지층(RPL)은 블랙 매트릭스(BM) 및 복수개의 컬러 필터들(CF)을 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 비발광 영역(NLA)에 중첩하고 컬러 필터들(CF)은 발광 영역들(LA)에 각각 중첩할 수 있다.

블랙 매트릭스(BM)는 제2 도전 패턴(CTL2)을 덮도록 절연층(TINS) 상에 배치될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)에는 발광 영역(LA) 및 개구부(PX_OP)에 중첩하는 개구부(B_OP)가 정의될 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 광을 흡수하여 차단할 수 있다. 개구부(B_OP)의 폭은 개구부(PX_OP)의 폭보다 클 수 있다.

컬러 필터들(CF)은 절연층(TINS) 및 블랙 매트릭스(BM) 상에 배치될 수 있다. 컬러 필터들(CF)은 개구부들(B_OP)에 각각 배치될 수 있다. 컬러 필터들(CF) 상에 평탄화 절연층(PINS)이 배치될 수 있다. 평탄화 절연층(PINS)은 평평한 상면을 제공할 수 있다.

반사 방지층(RPL)은 표시 패널(DP)의 화소들(PX)과 동일한 색을 표시하는 복수개의 컬러 필터들(CF)을 포함할 수 있다. 컬러 필터들(CF)은 외부광을 화소들(PX)과 동일한 색들로 필터링할 수 있다. 이러한 경우, 외부광이 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.

도 7은 도 2에 도시된 입력 센싱부의 평면도이다.

도 7을 참조하면, 입력 센싱부(ISP)는 복수개의 센싱 전극들(SE1,SE2), 복수개의 배선들(TX1~TXh,RX1~RXk), 및 복수개의 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)을 포함할 수 있다. 센싱 전극들(SE1,SE2), 배선들(TX1~TXh,RX1~RXk), 및 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)은 박막 봉지층(TFE) 상에 배치될 수 있다.

입력 센싱부(ISP)의 평면 영역은 활성 영역(AA) 및 활성 영역(AA) 주변의 비활성 영역(NAA)을 포함할 수 있다. 활성 영역(AA)은 표시 영역(DA)에 중첩하고, 비활성 영역(NAA)은 비표시 영역(NDA)에 중첩할 수 있다.

센싱 전극들(SE1,SE2)은 활성 영역(AA)에 배치되고, 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)은 비활성 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 제2 패드들(PD2) 및 제3 패드들(PD3)은 평면 상에서 봤을 때, 입력 센싱부(ISP)의 하단에 인접할 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 제1 패드들(PD1)은 제2 패드들(PD2) 및 제3 패드들(PD3) 사이에 배치될 수 있다.

배선들(TX1~TXh,RX1~RXk)은 센싱 전극들(SE1,SE2)의 일단들에 연결되고, 비활성 영역(NAA)으로 연장하여 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)에 연결될 수 있다. 도시하지 않았으나 입력 센싱부(ISP)를 제어하기 위한 센싱 제어부가 인쇄 회로 기판을 통해 제2 및 제3 패드들(PD2,PD3)에 연결될 수 있다.

센싱 전극들(SE1,SE2)은 제1 방향(DR1)으로 연장하여 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수개의 제1 센싱 전극들(SE1) 및 제2 방향(DR2)으로 연장하여 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수개의 제2 센싱 전극들(SE2)을 포함할 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2)은 제1 센싱 전극들(SE1)과 서로 절연되어 교차하도록 연장할 수 있다.

배선들(TX1~TXh,RX1~RXk)은 제1 센싱 전극들(SE1)에 연결된 복수개의 제1 배선들(TX1~TXh) 및 제2 센싱 전극들(SE2)에 연결된 복수개의 제2 배선들(RX1~RXk)을 포함할 수 있다. h 및 k는 자연수이다. 제1 배선들(TX1~TXh)은 비활성 영역(NAA)으로 연장하여 제2 패드들(PD2)에 연결될 수 있다. 제2 배선들(RX1~RXk)은 비활성 영역(NAA)으로 연장하여 제3 패드들(PD3)에 연결될 수 있다.

예시적으로, 평면 상에서 봤을 때, 제1 배선들(TX1~TXh)은 활성 영역(AA)의 하측에 인접한 비활성 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 평면 상에서 봤을 때, 제2 배선들(RX1~RXk)은 활성 영역(AA)의 우측에 인접한 비활성 영역(NAA)에 배치될 수 있다. 제1 배선들(TX1~TXh)은 전송 배선들로 정의되고, 제2 배선들(RX1~RXk)은 센싱 배선들로 정의될 수 있다.

제1 센싱 전극들(SE1) 각각은 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수개의 제1 센싱부들(SP1) 및 제1 센싱부들(SP1)을 연결하는 복수개의 연결 패턴들(CP)을 포함할 수 있다. 연결 패턴들(CP) 각각은 제1 방향(DR1)으로 서로 인접한 2 개의 제1 센싱부들(SP1) 사이에 배치되어 2 개의 제1 센싱부들(SP1)을 연결할 수 있다.

제2 센싱 전극들(SE2) 각각은 제2 방향(DR2)으로 배열된 복수개의 제2 센싱부들(SP2) 및 제2 센싱부들(SP2)로부터 연장된 복수개의 연장 패턴들(EP)을 포함할 수 있다. 연장 패턴들(EP) 각각은 제2 방향(DR2)으로 서로 인접한 2 개의 제2 센싱부들(SP2) 사이에 배치되어 2 개의 제2 센싱부들(SP2)로부터 연장될 수 있다.

제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)은 서로 중첩하지 않고 서로 이격되어, 서로 교호적으로 배치될 수 있다. 제1 센싱부들(SP1) 및 제2 센싱부들(SP2)에 의해 정전 용량이 형성될 수 있다. 연장 패턴들(EP)은 연결 패턴들(CP)과 중첩하지 않을 수 있다.

도　8은 도　7에 도시된 서로 인접한　2개의 제1　센싱부들 및 서로 인접한　2개의 제2　센싱부들의 확대도이다.

도　8을 참조하면,　제1　센싱부들(SP1)　및 제2　센싱부들(SP2)은 메쉬 형상을 가질 수 있다.　제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)　각각은,　메쉬 형상을 갖기 위해,　제1　대각 방향(DDR1)으로 연장된 복수개의 제1　가지부들(BP1)　및 제2　대각 방향(DDR2)으로 연장된 복수개의 제2　가지부들(BP2)을 포함할 수 있다.

제1　대각 방향(DDR1)은 제1　및 제2　방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면상에서 제1　및 제2　방향들(DR1,DR2)과 교차하는 방향으로 정의될 수 있다.　제2　대각 방향(DDR2)은 제1　및 제2　방향들(DR1,DR2)에 의해 정의된 평면상에서 제1　대각 방향(DDR1)에 교차하는 방향으로 정의될 수 있다.　예시적으로,　제1　방향(DR1)　및 제2　방향(DR2)은 서로 수직하게 교차하고,　제1　대각 방향(DDR1)　및 제2　대각 방향(DDR2)은 서로 수직하게 교차할 수 있다.

제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)　각각의 제1　가지부들(BP1)은 제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)　각각의 제2　가지부들(BP2)과 교차하고 서로 일체로 형성될 수 있다.　제1　가지부들(BP1)　및 제2　가지부들(BP2)에 의해 마름모 형상의 터치 개구부들(TOP)이 정의될 수 있다.

평면 상에서 봤을 때,　발광 영역들(LA)은 터치 개구부들(TOP)　내에 배치될 수 있다.　발광 영역들(LA)에 발광 소자들(OLED)이 배치될 수 있다.　발광 영역들(LA)　각각은 도　6에 도시된 발광 영역(LA)일 수 있다.　제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)은 비발광 영역(NLA)에 배치될 수 있다.　제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)이 비발광 영역(NLA)에 배치되므로,　발광 영역들(LA)에서 생성된 광은 제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)의 영향을 받지 않고 정상적으로 출광될 수 있다.

연결 패턴(CP)은 연장 패턴(EP)과 중첩하지 않도록 연장하여 제1　센싱부들(SP1)을 연결할 수 있다.　연결 패턴(CP)은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 제1　센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다.　컨택홀들(TC-CH)의 구조는 이하 도　9에 도시될 것이다.　연결 패턴(CP)은 제2　센싱부들(SP2)에 중첩하는 영역들을 경유하여 제1　센싱부들(SP1)을 향해 연장할 수 있다.

연장 패턴(EP)은 제1　센싱부들(SP1)　사이에 배치되고 제2　센싱부들(SP2)로부터 연장될 수 있다.　제2　센싱부들(SP2)과 연장 패턴(EP)은 일체로 형성될 수 있다.　연장 패턴(EP)은 메쉬 형상을 가질 수 있다.　연장 패턴(EP),　제1　센싱부들(SP1),　및 제2　센싱부들(SP2)은 동일층에 배치되고,　동일한 물질로 동시에 패터닝되어 형성될 수 있다.

연결 패턴(CP)은 제1　연장부(EX1)　및 제1　연장부(EX1)와 대칭되는 형상을 갖는 제2　연장부(EX2)를 포함할 수 있다.　연장 패턴(EP)은 제1　연장부(EX1)　및 제2　연장부(EX2)　사이에 배치될 수 있다.

제1　연장부(EX1)는 제2　센싱부들(SP2)　중 하나의 제2　센싱부(SP2)에 중첩하는 영역을 경유하여 연장하고,　제1　센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다.　제2　연장부(EX2)는 제2　센싱부들(SP2)　중 다른 하나의 제2　센싱부(SP2)에 중첩하는 영역을 경유하여 연장하고,　제1　센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다.

이하,　제1　센싱부들(SP1)은 상대적인 배치 위치에 따라 상부 제1　센싱부(SP1)　및 하부 제1　센싱부(SP1)로 정의된다.　또한,　제2　센싱부들(SP2)은 상대적인 배치 위치에 따라 좌측 제2　센싱부(SP2)　및 우측 제2　센싱부(SP2)로 정의된다

제1　및 제2　연장부들(EX1,EX2)의 일측들에 인접한 제1　및 제2　연장부들(EX1,EX2)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 하부 제1　센싱부(SP1)에 연결될 수 있다.　제1　및 제2　연장부들(EX1,EX2)의 타측들에 인접한 제1　및 제2　연장부들(EX1,EX2)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 상부 제1　센싱부(SP1)에 연결될 수 있다.

제1　연장부(EX1)는 제1　대각 방향(DDR1)으로 연장된 제1　서브 연장부(EX1_1)　및 제2　서브 연장부(EX1_2),　제2　대각 방향(DDR2)으로 연장된 제3　서브 연장부(EX1_3)　및 제4　서브 연장부(EX1_4),　제2　대각 방향(DDR2)으로 연장된 제1　서브 도전 패턴(SCP1),　및 제1　대각 방향(DDR1)으로 연장된 제2　서브 도전 패턴(SCP2)을 포함할 수 있다.

제1　및 제2　서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)의 일측들에 인접한 제1　및 제2　서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 하부 제1　센싱부(SP1)에 연결될 수 있다.　제3　및 제4　서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)의 일측들에 인접한 제3　및 제4　서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)의 소정의 부분들은 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 상부 제1　센싱부(SP1)에 연결될 수 있다.

제1　서브 연장부(EX1_1)의 타측은 제3　서브 연장부(EX1_3)의 타측으로부터 연장되고,　제2　서브 연장부(EX1_2)의 타측은 제4　서브 연장부(EX1_4)의 타측으로부터 연장될 수 있다.　제1　서브 도전 패턴(SCP1)은 제4　서브 연장부(EX1_4)의 타측에서 제2　대각 방향(DDR2)으로 연장되고,　제1　서브 연장부(EX1_1)로 연장될 수 있다.　제2　서브 도전 패턴(SCP2)은 제2　서브 연장부(EX1_2)의 타측에서 제1　대각 방향(DDR1)으로 연장되고,　제3　서브 연장부(EX1_3)로 연장될 수 있다.

제1　서브 연장부(EX1_1),　제2　서브 연장부(EX1_2),　제3　서브 연장부(EX1_3),　제4　서브 연장부(EX1_4),　제1　서브 도전 패턴(SCP1),　및 제2　서브 도전 패턴(SCP2)은 일체로 형성될 수 있다.

제1　및 제2　서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)은 우측 제2　센싱부(SP2)의 제2　가지부들(BP2)　중 하부 제1　센싱부(SP1)에 인접한 소정의 개수의 제2　가지부들(BP2)과 교차하도록 연장될 수 있다.　제1　및 제2　서브 연장부들(EX1_1,EX1_2)　및 제2　서브 도전 패턴(SCP2)에 중첩하는 일부 영역에는 우측 제2　센싱부(SP2)의 제1　가지부들(BP1)이 배치되지 않을 수 있다.

제3　및 제4　서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)은 우측 제2　센싱부(SP2)의 제1　가지부들(BP1)　중 상부 제1　센싱부(SP1)에 인접한 소정의 개수의 제1　가지부들(BP1)과 교차하도록 연장될 수 있다.　제3　및 제4　서브 연장부들(EX1_3,EX1_4)　및 제1　서브 도전 패턴(SCP1)에 중첩하는 일부 영역에는 우측 제2　센싱부(SP2)의 제2　가지부들(BP2)이 배치되지 않을 수 있다.

제2　연장부(EX2)는 제2　대각 방향(DDR2)으로 연장된 제5　서브 연장부(EX2_1)　및 제6　서브 연장부(EX2_2),　제1　대각 방향(DDR1)으로 연장된 제7　서브 연장부(EX2_3)　및 제8　서브 연장부(EX2_4),　제1　대각 방향(DDR1)으로 연장된 제3　서브 도전 패턴(SCP3),　및 제2　대각 방향(DDR2)으로 연장된 제4　서브 도전 패턴(SCP4)을 포함할 수 있다.

좌측 제2　센싱부(SP2)는 우측 제2　센싱부(SP2)와 대칭되는 구조를 갖고,　제2　연장부(EX2)는 제1　연장부(EX1)와 대칭되는 구조를 가질 수 있다.　따라서,　이하,　제5　내지 제8　서브 연장부들(EX2_1~EX2_4)　및 제3　및 제4　서브 도전 패턴들(SCP3,SCP4)에 대한 설명은 생략한다.

도　9는 도　8에 도시된　I-I'선의 단면도이다.

도 8 및 도　9를 참조하면,　박막 봉지층(TFE)　상에 베이스층(BSL)이 배치될 수 있다. 베이스층(BSL)　상에 연결 패턴(CP)이 배치될 수 있다.　연결 패턴(CP)　및 베이스층(BSL)　상에 절연층(TINS)이 배치될 수 있다.　절연층(TINS)은 연결 패턴(CP)을 덮도록 베이스층(BSL)　상에 배치될 수 있다.　절연층(TINS)은 무기 절연층 또는 유기 절연층을 포함할 수 있다.

절연층(TINS)　상에 제1　센싱부들(SP1)　및 제2　센싱부들(SP2)이 배치될 수 있다.　제2　센싱부들(SP2)과 일체로 형성된 연장 패턴(EP)　역시 절연층(TINS) 상에 배치될 수 있다.　연결 패턴(CP)은 절연층(TINS)에 정의된 복수개의 컨택홀들(TC-CH)을 통해 제1　센싱부들(SP1)에 연결될 수 있다. 제1　및 제2　센싱부들(SP1,SP2)　및 절연층(TINS)　상에 블랙 매트릭스(BM)가 배치될 수 있다.　예시적으로, 전술한 평탄화 절연층(PINS)은 도 9에서 생략되었다.

제1 및 제2 센싱부들(SP1,SP2) 및 연장 패턴들(EP)은 제2 도전 패턴(CTL2)에 의해 형성될 수 있다. 연결 패턴들(CP)은 제1 도전 패턴(CTL1)에 의해 형성될 수 있다.

도 10은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 상호 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 셀프 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

예시적으로 도 10 및 도 11에서는 도 7보다 비활성 영역(NAA)이 축소되고, 제1 및 제2 배선들(TX1~TXh,RX1~RXk)이 입력 센싱부(ISP)의 외부로 연장되어 센싱 제어부(T-IC)에 연결된 상태로 도시되었다.

도 10 및 도 11를 참조하면, 입력 센싱부(ISP)는 입력 센싱부(ISP)의 동작을 제어하는 센싱 제어부(T-IC)에 연결될 수 있다. 제1 배선들(TX1~TXh)이 외부로 연장하여 센싱 제어부(T-IC)에 연결될 수 있다. 제2 배선들(RX1~RXk)이 외부로 연장하여 센싱 제어부(T-IC)에 연결될 수 있다.

입력 센싱부(ISP)는 센싱 제어부(T-IC)에 의해 상호 센싱 모드(mutual sensing mode) 또는 셀프 센싱 모드(self sensing mode)로 구동될 수 있다. 상호 센싱 모드 및 셀프 센싱 모드는 반복해서 수행될 수 있다.

도 10을 참조하면, 센싱 제어부(T-IC)는 입력 센싱부(ISP)를 상호 센싱 모드로 구동시킬 수 있다. 상호 센싱 모드는 구동 모드 및 센싱 모드를 포함할 수 있다. 상호 센싱 모드의 구동 모드에서 센싱 제어부(T-IC)는 구동 신호(TS)를 생서하고, 구동 신호(TS)를 제1 배선들(TX1~TXh)에 인가할 수 있다. 구동 신호(TS)는 제1 배선들(TX1~TXh)을 통해 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가될 수 있다. 구동 신호(TS)는 제1 배선들(TX1~TXh)에 각각 순차로 인가될 수 있다.

상호 센싱 모드의 센싱 모드에서 제1 및 제2 센싱 전극들(SE1,SE2)에 의해 사용자의 터치가 센싱될 수 있다. 센싱 모드에서 센싱된 센싱 신호(SS)는 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 출력되어 센싱 제어부(T-IC)에 제공될 수 있다. 센싱 제어부(T-IC)는 센싱 신호(SS)를 이용하여 사용자의 터치 위치의 좌표를 생성할 수 있다. 이러한 동작에 의해 입력 센싱부(ISP)의 상호 센싱 모드가 수행될 수 있다.

도 11을 참조하면, 센싱 제어부(T-IC)는 입력 센싱부(ISP)를 셀프 센싱 모드로 구동시킬 수 있다. 셀프 센싱 모드는 구동 모드 및 센싱 모드를 포함할 수 있다. 셀프 센싱 모드의 구동 모드에서 센싱 제어부(T-IC)는 구동 신호(TS)를 제2 배선들(RX1~RXk)에 인가할 수 있다. 구동 신호(TS)는 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 제2 센싱 전극들(SE2)에 인가될 수 있다.

셀프 센싱 모드의 센싱 모드에서 사용자의 터치가 센싱되고, 센싱된 센싱 신호(SS)는 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 출력되어 센싱 제어부(T-IC)에 제공될 수 있다. 이러한 동작에 의해 입력 센싱부(ISP)의 셀프 센싱 모드가 수행될 수 있다.

예시적으로, 셀프 센싱 모드에서, 제2 배선들(RX1~RXk)을 통해 구동 신호(TS) 및 센싱 신호(SS)가 입출력되는 동작이 설명되었으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동 신호(TS)가 제1 배선들(TX1~TXh)을 통해 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가되고, 센싱 신호(SS)가 제1 배선들(TX1~TXh)을 통해 출력되어 센싱 제어부(T-IC)에 제공될 수 있다.

도 12은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 제1 근접 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

예시적으로 도 12에는 입력 센싱부(ISP)의 하부가 도시되었으며, 배선들(TX1~TXh)에 인가되는 구동 신호(TS)가 도시되었다. 도 10 및 도 11에 도시된 센싱 제어부(T-IC)는 도 12에서 생략되었다.

도 7 및 도 12를 참조하면, 입력 센싱부(ISP)는 제1 근접 센싱 모드로 구동될 수 있다. 제1 근접 센싱 모드에서, 구동 신호(TS)는 M개의 배선들에 동시에 인가될 수 있다. M은 2 이상의 자연수일 수 있다. 구동 신호(TS)는 M개의 배선들마다 순차적으로 인가될 수 있다.

M이 8일 경우, 첫 번째 8개의 제1 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가되고, 다음으로, 두 번째 8개의 제1 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가될 수 있다. 이러한 구동은 마지막 제1 배선까지 동일하게 수행되어 마지막 8개의 제1 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가될 수 있다. 예시적으로 8개의 배선들에 구동 신호(TS)가 동시에 인가되었으나, 구동 신호가 동시에 인가되는 배선들의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.

구동 신호(TS)가 M개의 배선들에 동시에 인가되고 M개의 배선들마다 순차로 인가되어 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 센싱 전극들(SE1,SE2) 사이에 정전 용량이 형성될 수 있다. 사용자가 입력 센싱부(ISP)에 근접할 때, 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 이러한 경우, 도 10에서 설명된 상호 센싱 모드와 유사하게 제2 센싱 전극들(SE2)을 통해 센싱 신호(SS)가 출력되어 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다.

제1 근접 센싱 모드의 동작은 구동 신호(TS)가 M개의 배선들에 동시에 인가되는 동작만 다를 뿐, 센싱 동작은 실질적으로 도 10에 도시된 상호 센싱 모드의 동작과 동일할 수 있다.

전기장은 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수에 비례할 수 있다. 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 동시 전송 배선들의 개수가 많을수록 전기장이 크게 형성될 수 있다.

제1 근접 센싱 모드는 사용자의 근접 상태를 센싱하는 구동으로서, 사용자가 입력 센싱부(ISP)를 직접 터치하지 않고, 입력 센싱부(ISP)와 소정의 거리만큼 떨어져 있을 수 있다. 따라서, 직접 터치보다 큰 전기장이 입력 센싱부(ISP) 상에 형성되어야 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 구동 신호(TS)가 M개의 배선들에 동시에 인가됨으로써, 직접 센싱보다 큰 전기장이 입력 센싱부(ISP) 상에 형성되어 제1 근접 센싱 모드가 용이하게 수행될 수 있다.

도 13은 도 7에 도시된 입력 센싱부의 제2 근접 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

예시적으로 도 13은 도 12에 대응하는 평면으로 도시하였다.

도 7 및 도 13을 참조하면, 입력 센싱부(ISP)는 제2 근접 센싱 모드로 구동될 수 있다. 제2 근접 센싱 모드에서, 제1 센싱 전극들(SE1) 중 일부 제1 센싱 전극들(SE1)에 구동 신호(TS)가 인가되지 않고, 다른 제1 센싱 전극들(SE1)에 구동 신호가 인가될 수 있다.

구체적으로, 제1 센싱 전극들(SE1)은, 제1-1 센싱 전극들(SE1-1), 제1-2 센싱 전극들(SE1-2), 및 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)을 포함할 수 있다. 제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다. 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)은 제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2) 사이에 배치될 수 있다.

제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2)은 제2 방향(DR2)으로 서로 반대하는 입력 센싱부(ISP)의 양측들에 각각 인접할 수 있다. 즉, 제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2)은 제2 방향(DR2)으로 입력 센싱부(ISP)의 테두리에 인접할 수 있다.

도 12에 도시된 제1 근접 센싱 모드에서는 제1-1 센싱 전극들(SE1-1), 제1-2 센싱 전극들(SE1-2), 및 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 구동 신호(TS)가 인가될 수 있다.

그러나, 도 13에 도시된 제2 근접 센싱 모드에서, 제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2)에 구동 신호(TS)가 인가되지 않을 수 있다. 제2 근접 센싱 모드에서, 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에만 구동 신호(TS)가 인가될 수 있다. 즉, 입력 센싱부(ISP)의 테두리에 인접한 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)에 구동 신호가 인가되지 않고, 나머지 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 구동 신호가 인가될 수 있다.

제1 근접 센싱 모드와 동일하게 제2 근접 센싱 모드에서도 구동 신호(TS)가 M개의 배선들에 동시에 인가되고 M개의 배선들마다 순차로 인가되어 제1 센싱 전극들(SE1)에 인가될 수 있다. 따라서, 직접 터치보다 큰 전기장이 입력 센싱부(ISP) 상에 형성되어 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 또한, 제2 센싱 전극들(SE2)을 통해 센싱 신호(SS)가 출력될 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 제2 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수는 제1 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수와 같을 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 입력 센싱부의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 10, 도 11, 및 도 14를 참조하면, 단계(S100)에서 입력 센싱부(ISP)는 제1 모드로 구동될 수 있다. 제1 모드는 직접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 제1 모드에서 입력 센싱부(ISP)는 직접 센싱 모드로 구동될 수 있다. 직접 센싱 모드는 입력 센싱부(ISP)에 대한 사용자의 직접 터치를 센싱하는 모드로 정의될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 표시 장치(DD)를 통해 게임을 할 때, 표시 장치(DD)를 직접 터치하여 게임을 수행할 수 있다.

직접 센싱 모드는 도 10 및 도 11에서 설명된 상호 센싱 모드 및 셀프 센싱 모드를 포함할 수 있다. 직접 센싱 모드는 제1 모드에서 반복해서 복수회 수행될 수 있다.

단계(S200)에서 콜모드 여부가 검출될 수 있다. 콜모드는 전화가 걸려오거나, 전화를 거는 구동으로 정의될 수 있다. 콜모드에서 사용자는 통화를 수행할 수 있다. 콜모드 시, 즉, 사용자가 통화를 수행할 때, 단계(S300)으로 진행될 수 있다. 콜모드가 아닐 때, 즉, 사용자가 통화를 수행하지 않을 때, 단계(S100)으로 진행될 수 있다.

콜모드 시, 단계(S300)에서, 입력 센싱부(ISP)가 제2 모드로 구동될 수 있다. 제2 모드는 근접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 제2 모드에서 입력 센싱부(ISP)는 근접 센싱 모드로 구동될 수 있다. 근접 센싱 모드는 제1 모드에서 반복해서 복수회 수행될 수 있다.

근접 센싱 모드에서, 입력 센싱부(ISP)에 대한 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)가 휴대폰이고 사용자가 전화를 수신할 경우, 사용자는 휴대폰을 귀에 근접하게 배치하여 통화를 할 수 있다. 사용자가 휴대폰을 귀에 가까이 가져갈 때, 입력 센싱부(ISP)에서 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다.

사용자가 휴대폰에 근접한 상태가 센싱될 경우, 근접 센싱에 대응하는 소정의 이벤트가 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 휴대폰을 귀에 가까이 가져갈 때, 사용자는 휴대폰의 화면을 볼 수 없으므로, 표시 화면이 오프되어 절전 모드가 수행될 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이, 메인 프로세서(MF)가 표시 패널(DP)을 오프할 수 있다.

제2 모드는 근접 센싱 모드 전후에서 수행되는 상호 센싱 모드 및 셀프 센싱 모드를 포함할 수 있다. 또한, 근접 센싱 모드는 제1 근접 센싱 모드 및 제2 근접 센싱 모드를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 이하 도 18을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도시하지 않았으나, 콜모드가 종료되면, 다시 제1 모드가 수행될 수 있다.

도 15는 도 14에 도시된 입력 센싱부를 제2 모드로 구동시키는 단계의 세부 동작을 도시한 순서도이다. 도 16은 근접 센싱 모드에서 직접 터치가 수행될 때, 정전 용량들을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 17은 근접 센싱 모드에서 사용자의 직접 터치가 발생하는 예를 도시한 도면이다.

단계(S300)에서 입력 센싱부(ISP)가 제2 모드의 근접 센싱 모드로 구동될 때, 입력 센싱부(ISP)는 다음과 같은 세부 단계들로 구동될 수 있다.

도 12 및 도 15를 참조하면, 단계(S310)에서, 제1 센싱 전극들(SE1)에 구동 신호(TS)가 인가되어 입력 센싱부(ISP)가 제1 근접 센싱 모드로 구동될 수 있다. 제1 근접 센싱 모드에서 입력 센싱부(ISP)는 도 12에서 설명된 바와 같이 구동될 수 있다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 근접 센싱 모드가 수행될 때, 직접 터치가 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱 전극들(SE1)에 구동 신호(TS)가 인가될 때, 제2 센싱 전극들(SE2) 각각과 구동 신호(TS)를 인가 받은 제1 센싱 전극들(SE1) 사이에 제1 정전 용량(Ct)이 형성될 수 있다.

사용자(US)가 입력 센싱부(ISP)에 근접할 때, 사용자와 입력 센싱부(ISP) 사이에 제2 정전 용량(Cp)이 형성될 수 있다. 제2 정전 용량(Cp)에 의해 제1 정전 용량(Ct)이 변화되고, 제1 정전 용량(Ct)의 변화량이 센싱되어 사용자(US)의 근접 상태가 센싱될 수 있다.

근접 센싱 모드에서 사용자(US)가 입력 센싱부(ISP)를 직접 터치할 수 있다. 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이 사용자(US)가 휴대폰(예를 들어 표시 장치(DD))의 테두리를 잡고 통화를 수행할 수 있다. 사용자(US)의 손가락들(FN)이 휴대폰의 테두리보다 휴대폰의 내측에 접촉하여, 휴대폰의 테두리에 인접한 표시 영역(DA)을 터치할 수 있다. 이러한 경우, 근접 센싱 모드에서 사용자(US)의 직접 터치가 수행될 수 있다.

사용자(US)의 직접 터치 시, 사용자와 입력 센싱부(ISP) 사이에 제3 정전 용량(Cf)이 형성될 수 있다. 제3 정전 용량(Cf)에 의해, 제1 정전 용량(Ct) 및 제2 정전 용량(Cp)이 변할 수 있다. 이러한 경우, 제3 정전 용량(Cf)에 의해 사용자(US)의 근접 상태가 정상적으로 센싱되지 않을 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 근접 센싱 모드가 수행될 때, 사용자(US)의 직접 터치가 수행되더라도, 사용자의 근접 상태가 정상적으로 센싱되도록 단계들(S320~S360)이 수행될 수 있다.

도 13 및 도 15를 참조하면, 단계(S320)에서, 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)에 구동 신호가 인가되지 않고, 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 구동 신호가 인가될 수 있다. 제2 센싱 전극들(SE2) 각각과 제1-3 센싱 전극들(SE1-3) 사이에 형성된 정전 용량이 센싱될 수 있다.

센싱된 정전 용량은 이후 수행될 제2 근접 센싱 모드에서 사용될 수 있으며, 이러한 동작은 이하 상세히 설명될 것이다. 단계(S320)의 동작은 실질적으로, 도 13에서 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 구동 신호(TS)를 인가하는 동작과 동일할 수 있다. 따라서, 단계(S320)는 실질적으로 제2 근접 센싱 모드를 수행하여 정전 용량을 센싱하는 단계로 정의될 수 있다.

단계(S330)에서 입력 센싱부(ISP)는 제1 근접 센싱 모드들로 구동될 수 있다. 단계(S340)에서 입력 센싱부(ISP)에 대한 사용자의 직접 터치가 검출될 수 있다. 사용자의 직접 터치가 센싱되지 않는다면, 단계(S330)으로 진행할 수 있다. 사용자의 직접 터치가 센싱되면, 단계(S350)으로 진행할 수 있다.

도시하지 않았으나, 제1 근접 센싱 모드들 각각의 전후에서 상호 센싱 모드 및 셀프 센싱 모드가 수행될 수 있다. 단계(S340)에서 사용자의 직접 터치는 상호 센싱 모드 또는 셀프 센싱 모드에서 수행될 수 있다. 제1 근접 센싱 모드들 각각의 전후에서 상호 센싱 모드 및 셀프 센싱 모드가 수행되는 타이밍은 이하 도 18에 도시될 것이다.

도 17에서 사용자가 휴대폰을 잡은 상태에서, 사용자의 손가락은 휴대폰의 테두리에 인접한 표시 영역(DA)을 터치할 수 있다. 사용자의 손가락이 터치하는 영역은 실질적으로, 제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2)이 배치된 영역일 수 있다. 따라서, 근접 센싱 모드 동안 사용자의 직접 터치는 제1-1 센싱 전극들(SE1-1) 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-2)에 의해 수행될 수 있다.

단계(S350)에서 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)에 구동 신호(TS)가 인가되지 않고, 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 구동 신호(TS)가 인가되어 입력 센싱부(ISP)가 제2 근접 센싱 모드들로 구동될 수 있다.

단계(S360)에서, 제2 근접 센싱 모드들에서 사용자가 입력 센싱부(ISP)에 근접할 때, 단계(S320)에서 센싱된 정전 용량을 이용하여 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다.

제1 근접 센싱 모드들에서는 제1 센싱 전극들(SE1) 모두에 구동 신호(TS)가 인가되어 입력 센싱부(ISP)가 구동할 수 있다. 예시적으로, 제2 센싱 전극들(SE2) 각각과 구동 신호(TS)가 인가된 제1 센싱 전극들(SE1)에 의해 형성된 정전 용량의 변화량이 적어도 20% 이상일 때, 센싱 제어부(T-IC)는 사용자의 근접 상태를 센싱할 수 있다.

제2 센싱 전극들(SE2) 각각과 구동 신호(TS)가 인가된 제1 센싱 전극들(SE1)에 의해 형성된 제1 정전 용량(Ct)이 100pF일 때, 제2 정전 용량(Cp)에 의해 제1 정전 용량(Ct)이 80pF으로 변화할 수 있다. 변화량이 20%이므로, 이러한 경우, 센싱 제어부(T-IC)는 사용자의 근접 상태로 인식하여 센싱값을 출력할 수 있다.

그러나, 제2 근접 센싱 모드들에서는 제1 센싱 전극들(SE1) 모두에 구동 신호(TS)가 인가되지 않을 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)에는 구동 신호(TS)가 인가되지 않고, 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 구동 신호(TS)가 인가될 수 있다.

따라서, 제2 근접 센싱 모드들에서 제1 정전 용량(Ct)이 달라질 수 있다. 센싱 제어부(T-IC)는 단계(S320)에서, 제2 근접 센싱 모드의 제1 정전 용량(Ct)을 센싱할 수 있다. 예시적으로, 단계(S320)에서, 제2 센싱 전극들(SE2) 각각과 구동 신호(TS)가 인가된 제1-3 센싱 전극들(SE1-3)에 의해 형성된 제1 정전 용량(Ct)은 90pF일 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 정전 용량(Ct)의 변화량이 적어도 20% 이상일 때, 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다. 제2 근접 센싱 모드들에서 제2 정전 용량(Cp)에 의해 제1 정전 용량(Ct)이 72pF으로 변화할 수 있다. 변화량이 20%이므로, 센싱 제어부(T-IC)는 사용자의 근접 상태로 인식하여 센싱 값을 출력할 수 있다.

도시하지 않았으나, 제2 근접 센싱 모드들 각각의 전후에서 상호 센싱 모드 및 셀프 센싱 모드가 수행될 수 있다. 단계(S370)에서, 제2 근접 센싱 모드들이 수행되는 동안 사용자의 직접 터치가 상호 센싱 모드 또는 셀프 센싱 모드에서 센싱될 때, 제2 근접 센싱 모드들이 유지될 수 있다.

도 13, 도 15, 및 도 17을 참조하면, 제2 근접 센싱 모드들에서, 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)에 구동 신호(TS)가 인가되지 않을 수 있다. 즉, 사용자의 직접 터치가 센싱되면, 제2 근접 센싱 모드들이 수행되어 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)이 구동되지 않을 수 있다.

사용자가 도 17에 도시된 휴대폰(DD)을 잡을 때, 사용자의 손가락들(FN)은 휴대폰(DD)의 테두리를 잡을 수 있다. 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)은 휴대폰(DD)의 테두리에 인접할 수 있다. 제2 근접 센싱 모드들 동안 사용자가 휴대폰(DD)의 테두리에 인접한 입력 센싱부(ISP)를 직접 터치하더라도, 직접 터치가 센싱되지 않을 수 있다. 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들(SE1-1,SE1-2)에서 전술한 제3 정전 용량(Cf)이 형성되지 않으므로, 정상적으로 사용자의 근접 상태가 센싱될 수 있다.

도 18 및 도 19는 도 15에 도시된 제2 모드의 구동 타이밍을 도시한 도면들이다.

도 12, 도 13, 도 15, 도 18, 및 도 19를 참조하면, 콜모드(CM) 시 입력 센싱부(ISP)에 대해 제2 모드(MD2)가 수행되고, 근접 센싱 모드들(PS)이 수행될 수 있다. 근접 센싱 모드들(PS)은 매 프레임(FRM)마다 수행될 수 있다. 근접 센싱 모드들(PS)은 제1 근접 센싱 모드들(PS1) 및 제2 근접 센싱 모드들(PS2)을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PS1,PS2) 각각의 이전에 상호 센싱 모드(MSM)가 수행되고, 제1 및 제2 근접 센싱 모드들(PS1,PS2) 각각의 이후에 셀프 센싱 모드(SSM)가 수행될 수 있다. 상호 센싱 모드(MSM) 및 셀프 센싱 모드(SSM)는 프레임들(FRM) 각각에서 수행될 수 있다.

프레임들(FRM) 각각에서, 입력 센싱부(ISP)가 상호 센싱 모드(MSM)로 구동되고, 셀프 센싱 모드(SSM)로 구동될 수 있다. 프레임들(FRM) 각각에서, 사용자의 직접 터치는 상호 센싱 모드(MSM) 및 셀프 센싱 모드(SSM)에서 센싱될 수 있다.

제2 모드(MD2)의 첫 번째 프레임에서 제1 근접 센싱 모드(PS1)가 수행되고, 두 번째 프레임에서 제2 근접 센싱 모드(PS2)가 수행되어 정전 용량 센싱 동작(CCS)이 수행될 수 있다. 정전 용량 센싱 동작(CCS)은 전술한 단계(S320)에서 수행될 수 있다. 예시적으로, 정전 용량 센싱 동작(CCS)은 콜모드(CM)의 시작 지점에 인접한 시점에서 수행될 수 있다.

예시적으로, 정전 용량 센싱 동작(CCS)이 두번째 프레임에서 수행되었으나, 이에 한정되지 않고, 첫 번째 프레임에서 수행될 수 있다. 또한, 제2 근접 센싱 모드들(PS2)이 수행되기 전 어느 시점에서 정전 용량 센싱 동작(CCS)이 수행될 수 있다.

예시적으로 한번의 정전 용량 센싱 동작(CCS)이 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 정전 용량의 센싱 정밀도를 높이기 위해 정전 용량 센싱 동작(CCS)은 복수회 수행될 수 있다. 예를 들어, 정전 용량은 온도와 같은 주변 환경에 따라 변화할 수 있다. 따라서, 정전 용량 센싱 동작(CCS)이 복수회 수행될 경우, 정전 용량의 센싱 정밀도가 높아질 수 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 제1 근접 센싱 모드들(PS1)이 수행되는 프레임들 중 어느 한 프레임의 상호 센싱 모드(MSM) 또는 셀프 센싱 모드(SSM)에서 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행될 수 있다. 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행된 프레임의 이후 프레임에서 제2 근접 센싱 모드들(PS2)이 수행될 수 있다.

도 18을 참조하면, 상호 센싱 모드(MSM)에서 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행될 수 있다. 사용자의 직접 터치(F-S)에 대한 처리 동작은 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행된 프레임 내에서 수행될 수 있다. 상호 센싱 모드(MSM)에서 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행될 때, 제2 근접 센싱 모드들(PS2)은 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행된 다음 프레임부터 수행될 수 있다. 제2 근접 센싱 모드들(PS2)은 소정의 횟수로 수행될 수 있다.

도 19를 참조하면, 셀프 센싱 모드(SSM)에서 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행될 수 있다. 셀프 센싱 모드(SSM)는 프레임(FRM)의 끝부분에서 수행되므로, 사용자의 직접 터치(F-S)에 대한 처리 동작은 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행된 프레임 내에서 수행되지 않을 수 있다.

사용자의 직접 터치(F-S)에 대한 처리 동작은 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행된 프레임의 다음 프레임에서 수행될 수 있다. 따라서, 셀프 센싱 모드(SSM)에서 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행될 때, 제2 근접 센싱 모드들(PS2)은 사용자의 직접 터치(F-S)가 수행된 다음 다음 프레임부터 수행될 수 있다.

제2 근접 센싱 모드들(PS2)이 수행되는 동안 사용자의 직접 터치가 상호 센싱 모드(MSM) 또는 셀프 센싱 모드(SSM)에서 센싱될 수 있다. 이러한 경우, 제2 근접 센싱 모드들(PS2)이 유지될 수 있다. 그러나, 제2 근접 센싱 모드들(PS2)이 수행되는 동안 사용자의 직접 터치가 센싱되지 않는다면, 제2 근접 센싱 모드들(PS2)이 종료될 수 있다.

도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2 근접 센싱 모드의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

예시적으로 도 20은 도 13에 대응하는 평면으로 도시하였다.

도 12 및 도 20을 참조하면, 제2 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수는 제1 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수와 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수는 제1 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수보다 작을 수 있다.

도 12에서, 제1 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수는 8개일 수 있다. 그러나, 도 20에서, 제2 근접 센싱 모드에서 구동 신호(TS)가 동시에 인가되는 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수는 4개일 수 있다. 상기 개수는 예시적으로 기재한 것으로서, 제1 센싱 전극들(SE1)의 개수가 상기 기재된 개수에 한정되는 것은 아니다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
ISP: 입력 센싱부 SE1,SE2: 제1 및 제2 센싱 전극
TS: 구동 신호 SS: 센싱 신호
SE1-1,SE1-2,SE1-3: 제1-1, 제1-2, 및 제1-3 센싱 전극들
FRM: 프레임 PS1,PS2: 제1 및 제2 근접 센싱 모드
MSM: 상호 센싱 모드 SSM: 셀프 센싱 모드

Claims

복수개의 제1 센싱 전극들 및 상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 구동시키는 단계; 및
콜모드 시 상기 입력 센싱부를 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계를 포함하고,
상기 입력 센싱부를 상기 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계는,
상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제1 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계; 및
상기 입력 센싱부에 대해 사용자의 직접 터치가 수행될 때, 상기 제1 센싱 전극들 중 일부 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하지 않고, 다른 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제2 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계를 포함하는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 센싱 전극들은,
제1-1 센싱 전극들;
제1-1 센싱 전극들과 이격된 제1-2 센싱 전극들; 및
상기 제1-1 센싱 전극들 및 상기 제1-2 센싱 전극들 사이에 배치된 제1-3 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 근접 센싱 모드들에서, 상기 제1-1, 제1-2, 및 제1-3 센싱 전극들에 상기 구동 신호가 인가되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 근접 센싱 모드들에서, 상기 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들에는 상기 구동 신호가 인가되지 않고, 상기 제1-3 센싱 전극들에 상기 구동 신호가 인가되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 센싱 전극들은, 제1 방향으로 연장하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열되며,
상기 제1-1 센싱 전극들 및 상기 제1-2 센싱 전극들은 상기 제2 방향으로 서로 반대하는 상기 입력 센싱부의 양측들에 각각 인접한 입력 센싱부의 구동 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 사용자의 직접 터치는 상기 제1-1 센싱 전극들 또는 상기 제1-2 센싱 전극들에 대해 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하지 않고, 상기 제1-3 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여, 상기 제2 센싱 전극들 각각과 상기 제1-3 센싱 전극들 사이에 형성된 정전 용량을 센싱하는 단계를 더 포함하는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 정전 용량을 센싱하는 단계는 상기 콜모드의 시작 지점에 인접한 시점에서 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 근접 센싱 모드들에서 상기 사용자가 상기 입력 센싱부에 근접할 때, 상기 센싱된 정전 용량을 이용하여 상기 사용자의 근접 상태를 센싱하는 단계를 더 포함하는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 1 항에 있어서,
프레임들 각각에서, 상기 입력 센싱부를 상호 센싱 모드로 구동 시키는 단계; 및
상기 입력 센싱부를 셀프 센싱 모드로 구동 시키는 단계를 포함하고,
상기 프레임들에서, 상기 상호 센싱 모드는 상기 제1 및 제2 근접 센싱 모드들 각각의 이전에 수행되고, 상기 셀프 센싱 모드는 상기 제1 및 제2 근접 센싱 모드들 각각의 이후에 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 사용자의 직접 터치는 상기 상호 센싱 모드에서 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 사용자의 직접 터치는 상기 셀프 센싱 모드에서 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 근접 센싱 모드들이 수행되는 프레임들 중 어느 한 프레임의 상호 센싱 모드 또는 셀프 센싱 모드에서 상기 사용자의 직접 터치가 수행될 때, 상기 사용자의 직접 터치가 수행된 프레임의 이후 프레임에서 상기 제2 근접 센싱 모드들이 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 사용자의 직접 터치가 상기 상호 센싱 모드에서 수행될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들은 상기 사용자의 직접 터치가 수행된 상기 프레임의 다음 프레임부터 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 사용자의 직접 터치가 상기 셀프 센싱 모드에서 수행될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들은 상기 사용자의 직접 터치가 수행된 상기 프레임의 다음 다음 프레임부터 수행되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제2 근접 센싱 모드들이 수행되는 동안 상기 사용자의 직접 터치가 상기 상호 센싱 모드 또는 상기 셀프 센싱 모드에서 센싱될 때, 상기 제2 근접 센싱 모드들은 유지되는 입력 센싱부의 구동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 근접 센싱 모드들 각각에서 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 상기 제1 센싱 전극들의 개수는 상기 제1 근접 센싱 모드들 각각에서 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 상기 제1 센싱 전극들의 개수와 같은 입력 센싱부의 구동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 근접 센싱 모드들 각각에서 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 상기 제1 센싱 전극들의 개수는 상기 제1 근접 센싱 모드들 각각에서 상기 구동 신호가 동시에 인가되는 상기 제1 센싱 전극들의 개수와 다른 입력 센싱부의 구동 방법.
복수개의 제1 센싱 전극들 및 상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들을 포함하는 입력 센싱부를 직접 센싱 모드로 구동시키는 단계; 및
콜모드 시 상기 입력 센싱부를 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계를 포함하고,
상기 입력 센싱부를 상기 근접 센싱 모드로 구동 시키는 단계는,
상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제1 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계; 및
상기 입력 센싱부에 대해 사용자의 직접 터치가 수행될 때, 상기 제1 센싱 전극들 중 상기 입력 센싱부의 테두리에 인접한 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하지 않고, 나머지 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하여 상기 입력 센싱부를 제2 근접 센싱 모드들로 구동시키는 단계를 포함하는 입력 센싱부의 구동 방법.
복수개의 제1 센싱 전극들;
상기 제1 센싱 전극들과 절연되어 교차하도록 연장된 복수개의 제2 센싱 전극들; 및
상기 제1 센싱 전극들에 구동 신호를 인가하는 센싱 제어부를 포함하고,
상기 제1 센싱 전극들은,
제1-1 센싱 전극들;
제1-1 센싱 전극들과 이격된 제1-2 센싱 전극들; 및
상기 제1-1 센싱 전극들 및 상기 제1-2 센싱 전극들 사이에 배치된 제1-3 센싱 전극들을 포함하고,
제1 근접 센싱 모드들에서, 상기 제1-1, 제1-2, 및 제1-3 센싱 전극들에 상기 구동 신호가 인가되고,
제2 근접 센싱 모드들에서, 상기 제1-1 및 제1-2 센싱 전극들에는 상기 구동 신호가 인가되지 않고, 상기 제1-3 센싱 전극들에 상기 구동 신호가 인가되는 입력 센싱부.