KR102456701B1 - 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함한 제1 영역과, 적어도 두 쌍의 제1 전극들 및 제2 전극들을 포함한 제2 영역을 포함하는 센서부; 각각 제1 및 제2 입력 단자를 포함하며, 상기 제1 입력 단자가 상기 제1 전극들 중 서로 다른 제1 전극에 연결되는 복수의 감지 채널들; 상기 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 전극들의 사이에 연결되는 증폭 회로; 및 상기 증폭 회로와 상기 제2 전극들의 사이에 연결되며, 상기 제1 영역의 제2 전극에 연결되는 제1 저항과, 상기 제2 영역의 제2 전극들에 공통으로 연결되는 제2 저항을 포함하는 입력 조정부;를 포함한다.

Description

터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치{TOUCH SENSOR AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예는 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
터치 센서는 디스플레이 장치에 구비되어 사용될 수 있다. 일례로, 터치 센서는 디스플레이 패널의 일면에 부착되거나, 디스플레이 패널과 일체로 제작되어, 터치 입력을 감지할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고감도의 터치 센서 및 이를 구비한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함한 제1 영역과, 적어도 두 쌍의 제1 전극들 및 제2 전극들을 포함한 제2 영역을 포함하는 센서부; 각각 제1 및 제2 입력 단자를 포함하며, 상기 제1 입력 단자가 상기 제1 전극들 중 서로 다른 제1 전극에 연결되는 복수의 감지 채널들; 상기 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 전극들의 사이에 연결되는 증폭 회로; 및 상기 증폭 회로와 상기 제2 전극들의 사이에 연결되며, 상기 제1 영역의 제2 전극에 연결되는 제1 저항과, 상기 제2 영역의 제2 전극들에 공통으로 연결되는 제2 저항을 포함하는 입력 조정부;를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 증폭 회로는, 상기 제1 및 제2 저항의 일단에 공통으로 연결되는 입력 단자를 포함하는 증폭기; 및 상기 증폭기의 출력 단자에 서로 병렬로 연결되며, 상기 감지 채널들 중 서로 다른 감지 채널에 연결되는 복수의 출력 저항들;을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 저항은 상기 제1 영역의 제2 전극과 상기 증폭기의 제1 입력 단자의 사이에 연결되고, 상기 제2 저항은 상기 제2 영역의 제2 전극들과 상기 증폭기의 제1 입력 단자의 사이에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 감지 채널들 각각의 제2 입력 단자는, 상기 출력 저항들 중 서로 다른 출력 저항에 1:1로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 영역은 적어도 세 개의 제1 전극들을 포함하며, 상기 제2 영역의 제1 전극들 중 어느 하나에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자는, 상기 제2 영역의 제1 전극들 중 다른 두 개의 제1 전극들에 연결된 감지 채널들의 제2 입력 단자들의 사이에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 출력 저항들 각각은 가변 저항으로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서부는, 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 제3 영역을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 입력 조정부는, 상기 제3 영역의 제2 전극과 상기 증폭 회로의 사이에 연결되는 제3 저항을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 증폭 회로는, 상기 제1 영역의 제2 전극 및 상기 제1 저항의 일단에 연결되는 입력 단자와, 상기 제1 영역의 제1 전극에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자에 연결되는 출력 단자를 포함하는 제1 증폭기; 및 상기 제2 영역의 제2 전극들 및 상기 제2 저항의 일단에 연결되는 입력 단자와, 상기 제2 영역의 제1 전극들에 연결된 감지 채널들의 제2 입력 단자들에 연결되는 출력 단자를 포함하는 제2 증폭기;를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 증폭 회로는, 상기 제1 영역의 제1 전극에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자와 상기 제1 증폭기의 출력 단자의 사이에 연결되는 제1 출력 저항; 및 상기 제2 영역의 제2 전극들에 연결된 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 증폭기의 출력 단자의 사이에 연결되는 복수의 제2 출력 저항들;을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 출력 저항들의 일단은 기준 전압원에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 출력 저항의 일단은 상기 제1 증폭기의 출력 단자에 연결되고, 상기 제1 출력 저항의 타단은 상기 제2 증폭기의 출력 단자에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 출력 저항들의 일단은 상기 제2 증폭기의 출력 단자에 공통으로 연결되고, 상기 제2 출력 저항들의 타단은 제3 증폭기의 출력 단자 또는 기준 전압원에 공통으로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 터치 센서는, 상기 제3 증폭기의 입력 단자에 연결되는 적어도 하나의 제2 전극과 상기 적어도 하나의 제2 전극에 대응하는 적어도 하나의 제1 전극을 포함하는 제3 영역; 상기 제3 영역의 제1 전극에 연결되는 제1 입력 단자와, 상기 제3 증폭기의 출력 단자에 연결되는 제2 입력 단자를 포함하는 적어도 하나의 감지 채널; 및 상기 제3 영역의 제1 전극에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자와 상기 제3 증폭기의 출력 단자의 사이에 연결되는 제3 출력 저항;을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 저항의 일단은 상기 제1 영역의 제2 전극 및 상기 제1 증폭기의 입력 단자에 연결되고, 상기 제1 저항의 타단은 기준 전압원에 연결되며, 상기 제2 저항의 일단은 상기 제2 영역의 제2 전극들 및 상기 제2 증폭기의 입력 단자에 연결되고, 상기 제2 저항의 타단은 상기 기준 전압원에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 감지 채널들 각각은, 상기 제1 및 제2 입력 단자의 전압 차에 대응하는 신호를 출력하는 차동 증폭기로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 전극들은 서로 이격되도록 제공되며, 상기 제1 및 제2 전극들 중 서로 대응하는 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극은, 적어도 일 영역이 서로 중첩되면서 상기 제1 또는 제2 영역 내에서 제1 방향으로 연장될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 센서부는, 상기 제1 및 제2 전극들과 교차하도록 제2 방향으로 연장된 복수의 제3 전극들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치는, 복수의 화소들이 제공된 표시 영역을 포함한 디스플레이 패널과, 상기 표시 영역과 중첩되며 적어도 제1 및 제2 영역을 포함한 활성 영역을 포함하는 터치 센서를 구비한다. 그리고, 상기 터치 센서는, 상기 제1 영역에 제공된 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극; 상기 제2 영역에 제공된 적어도 두 쌍의 제1 전극들 및 제2 전극들; 각각 제1 및 제2 입력 단자를 포함하며, 상기 제1 입력 단자가 상기 제1 전극들 중 서로 다른 제1 전극에 연결되는 복수의 감지 채널들; 상기 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 전극들의 사이에 연결되는 증폭 회로; 및 상기 증폭 회로와 상기 제2 전극들의 사이에 연결되며, 상기 제1 영역의 제2 전극에 연결되는 제1 저항과, 상기 제2 영역의 제2 전극들에 공통으로 연결되는 제2 저항을 포함하는 입력 조정부;를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 증폭 회로는, 상기 제1 및 제2 영역의 제2 전극들과 상기 제1 및 제2 저항에 연결된 입력 단자를 포함하는 적어도 하나의 증폭기; 및 상기 증폭기의 출력 단자에 서로 병렬로 연결되며, 상기 감지 채널들 중 서로 다른 감지 채널에 연결되는 복수의 출력 저항들;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 디스플레이 패널로부터 터치 센서의 센서부로 유입되는 디스플레이 노이즈를 효과적으로 제거 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 터치 센서의 오동작을 최소화하고, 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 노이즈 신호의 분포 특성에 따라 센서부를 복수의 영역들로 구분하고, 이에 대응하여 노이즈 검출 전극들 및 노이즈 조정부를 효율적으로 구성할 수 있다. 이에 따라, 비활성 영역과 터치 구동부의 크기 증가 및 터치 센서의 제조 비용 상승을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서의 센서부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 센서부의 각 위치에 따른 노이즈 신호의 분포 특성을 나타낸다.
도 6 및 도 7은 각각 도 4에 도시된 센서부와 관련한 일 실시예를 나타낸다.
도 8a는 도 6의 I-I'선에 따른 단면의 일례를 나타낸다.
도 8b는 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면의 일례를 나타낸다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 단면의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기에 설명하는 실시예는 그 표현 여부에 관계없이 예시적인 것에 불과하다. 즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서의 센서부를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 센서부(100), 터치 구동부(200), 디스플레이 패널(300) 및 디스플레이 구동부(400)를 포함한다. 센서부(100)와 터치 구동부(200)는 터치 센서를 구성한다.
한편, 도 1의 실시예에서는 센서부(100)와 디스플레이 패널(300)을 서로 분리하여 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 센서부(100)와 디스플레이 패널(300)은 일체로 제작될 수도 있다.
실시예에 따라, 센서부(100)는 디스플레이 패널(300)의 적어도 일 영역 상에 제공될 수 있다. 예컨대, 센서부(100)는 디스플레이 패널(300)의 적어도 일면 상에 상기 디스플레이 패널(300)과 중첩되도록 제공될 수 있다. 일례로, 센서부(100)는 디스플레이 패널(300)의 양면 중 영상이 출사되는 방향의 일면(예컨대, 상부면) 상에 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 센서부(100)는 디스플레이 패널(300)의 양면 중 적어도 일면에 직접 형성되거나, 혹은 디스플레이 패널(300)의 내부에 형성될 수 있다. 예컨대, 센서부(100)는 디스플레이 패널(300)의 상부 기판(또는 봉지층) 또는 하부 기판의 외부면(예컨대, 상부 기판의 상부면 또는 하부 기판의 하부면) 상에 직접 형성되거나, 또는 상기 상부 기판 또는 하부 기판의 내부면(예컨대, 상부 기판의 하부면 또는 하부 기판의 상부면) 상에 직접 형성될 수도 있다.
센서부(100)는 터치 입력을 감지할 수 있는 활성 영역(101)과, 활성 영역(101)의 적어도 일부를 둘러싸는 비활성 영역(102)을 포함한다. 실시예에 따라, 활성 영역(101)은 디스플레이 패널(300)의 표시 영역(301)에 대응하도록 배치되고, 비활성 영역(102)은 디스플레이 패널(300)의 비표시 영역(302)에 대응하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 센서부(100)의 활성 영역(101)은 디스플레이 패널(300)의 표시 영역(301)과 중첩되고, 센서부(100)의 비활성 영역(102)은 디스플레이 패널(300)의 비표시 영역(302)과 중첩될 수 있다.
실시예에 따라, 활성 영역(101)에는 터치 입력을 검출하기 위한 적어도 하나의 전극, 예컨대 복수의 감지 전극들(제1 전극들)(120) 및 구동 전극들(제3 전극들)(130)이 제공될 수 있다. 즉, 활성 영역(101)은 사용자에 의한 터치 입력을 감지할 수 있는 터치 감지 영역일 수 있다.
실시예에 따라, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)은 디스플레이 패널(300)의 표시 영역(301) 상에 제공될 수 있다. 이 경우, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)은 디스플레이 패널(300)에 구비된 적어도 일 전극과 중첩될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(300)이 유기 발광 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이 패널일 때, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)은 적어도 캐소드 전극 또는 공통 전극과 중첩될 수 있다.
보다 구체적으로, 센서부(100)는 활성 영역(101)에 서로 교차하도록 제공된 복수의 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)을 포함할 수 있다. 일례로, 활성 영역(101)에는 각각 제1 방향(예컨대, X 방향)을 따라 연장된 다수의 감지 전극들(120)과, 상기 감지 전극들(120)과 교차하도록 각각 제2 방향(예컨대, Y 방향)을 따라 연장된 다수의 구동 전극들(130)이 제공될 수 있다. 실시예에 따라, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)은 도시되지 않은 적어도 하나의 절연막에 의해 절연될 수 있다.
감지 전극들(120)과 구동 전극들(130)의 사이, 특히 이들의 교차부에는 커패시턴스(Cse)가 형성된다. 이러한 커패시턴스(Cse)는 해당 지점 또는 그 주변에서 터치 입력이 발생할 시 변화된다. 따라서, 커패시턴스(Cse)의 변화를 검출함으로써 터치 입력을 감지할 수 있다.
감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)의 형상, 크기 및/또는 배치 방향 등이 특별히 한정되지는 않는다. 이와 관련한 비제한적인 실시예로서, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 상호 정전용량 방식의 터치 센서를 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서로서 개시하기로 하나, 본 발명의 실시예에 의한 터치 센서가 반드시 상호 정전용량 방식의 터치 센서에만 한정되지는 않는다.
도 2를 참조하면, 센서부(100)는 활성 영역(101) 및 비활성 영역(102)을 포함하는 베이스 기판(110)과, 상기 베이스 기판(110) 상의 활성 영역(101)에 제공된 복수의 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)과, 상기 베이스 기판(110) 상의 비활성 영역(102)에 제공된 복수의 배선들(140) 및 패드부(150)를 포함한다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 터치 센서가 자가 정전용량 방식의 터치 센서로 구현될 수도 있다. 이 경우, 활성 영역(101)의 각 좌표 지점에 다수의 터치 전극들이 분산될 수 있다.
베이스 기판(110)은 센서부(100)의 기재가 되는 기판으로서, 경성 기판 또는 가요성 기판일 수 있다. 예컨대, 베이스 기판(110)은 유리 또는 강화 유리로 구성된 경성 기판, 또는 유연한 플라스틱 또는 금속 재질의 박막 필름으로 구성된 가요성 기판일 수 있다. 한편, 실시예에 따라서는 베이스 기판(110)이 디스플레이 패널(300)을 구성하는 디스플레이 기판 또는 한 층 이상의 절연막 중 하나일 수도 있다. 예컨대, 센서부(100)와 디스플레이 패널(300)이 일체로 구현되는 실시예에서, 베이스 기판(110)은 적어도 하나의 디스플레이 기판(예컨대, 상부 기판) 또는 박막 봉지층(Thin Film Encapsulation: TFE)일 수 있다.
감지 전극들(120)은 활성 영역(101) 내에서 제1 방향, 일례로 X 방향을 따라 연장될 수 있다. 실시예에 따라, 감지 전극들(120) 각각은, 제1 방향을 따라 나열된 복수의 제1 전극 셀들(122)과, 각각의 감지 전극(120)을 구성하는 제1 전극 셀들(122)을 제1 방향을 따라 연결하는 적어도 하나의 제1 연결부(124)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, "연결"이라 함은 물리적 및/또는 전기적인 측면에서의 "연결"을 포괄적으로 의미할 수 있다. 감지 전극들(120) 각각이 세 개 이상의 제1 전극 셀들(122)을 포함하는 경우, 감지 전극들(120) 각각은 복수의 제1 연결부들(124)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 연결부들(124)은 제1 전극 셀들(122)과 일체로 구성되거나, 혹은 브리지(bridge) 형태의 연결 패턴으로 구성될 수 있다.
한편, 도 2에서는 제1 연결부들(124)이 제1 방향으로 배치되는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서 제1 연결부들(124)은 제1 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치될 수도 있다. 또한, 도 2에서는 제1 연결부들(124)이 직선 형상(또는 바(bar) 형상)을 가지는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서 제1 연결부들(124)의 적어도 일 영역은 휘거나 꺽인 형상을 가질 수도 있다. 또한, 도 2에서는 인접한 두 개의 제1 전극 셀들(122)이 이들 사이에 배치된 하나의 제1 연결부(124)를 통해 서로 연결되는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 인접한 두 개의 제1 전극 셀들(122)이 이들 사이에 배치된 복수의 제1 연결부들(124)을 통해 서로 연결될 수도 있다.
실시예에 따라, 제1 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)은, 금속 물질, 투명 도전성 물질 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 일례로, 제1 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)은, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 타이타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu), 백금(Pt) 등을 비롯한 다양한 금속 물질 중 적어도 하나, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)은, 은나노와이어(AgNW), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium 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 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)은, 도전성을 제공할 수 있는 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)은, 각각 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서가 상호 정전용량 방식의 터치 센서일 때, 감지 전극들(120)은 구동 전극들(130)로 입력되는 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 출력할 수 있다. 일례로, 감지 전극들(120)은 터치 입력에 대응하는 감지 신호를 터치 구동부(200)로 출력하는 Rx 전극들일 수 있다.
구동 전극들(130)은 활성 영역(101) 내에서 제2 방향, 일례로 Y 방향을 따라 연장될 수 있다. 실시예에 따라, 구동 전극들(130) 각각은, 제2 방향을 따라 나열된 복수의 제2 전극 셀들(132)과, 각각의 구동 전극(130)을 구성하는 제2 전극 셀들(132)을 제2 방향을 따라 연결하는 적어도 하나의 제2 연결부(134)를 포함할 수 있다. 구동 전극들(130) 각각이 세 개 이상의 제2 전극 셀들(132)을 포함하는 경우, 구동 전극들(130) 각각은 복수의 제2 연결부들(134)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 연결부들(134)은 제2 전극 셀들(132)과 일체로 구성되거나, 혹은 브리지 형태의 연결 패턴으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서가 상호 정전용량 방식의 터치 센서일 때, 구동 전극들(130)은 터치 센서가 활성화되는 터치 감지 기간 동안 터치 구동부(200)로부터 구동 신호를 수신하는 Tx 전극들일 수 있다.
한편, 편의상 도 2에서는 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)을 다이아몬드 형상으로 도시하였으나, 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)의 형상 및 크기 등은 다양하게 변경될 수 있다. 일례로, 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)은 원형 또는 육각형 등과 같은 다른 형상을 가질 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130) 각각은 일체형의 바(bar) 타입 전극 등으로 구현될 수도 있다.
또한, 도 2에서는 제2 연결부들(134)이 제2 방향으로 배치되는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서 제2 연결부들(134)은 제2 방향에 대하여 기울어진 사선 방향으로 배치될 수도 있다. 또한, 도 2에서는 제2 연결부들(134)이 직선 형상(또는 바(bar) 형상)을 가지는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서 제2 연결부들(134)은 적어도 일 영역이 휘거나 꺽인 형상을 가질 수도 있다. 또한, 도 2에서는 인접한 두 개의 제2 전극 셀들(132)이 이들 사이에 배치된 하나의 제2 연결부(134)를 통해 서로 연결되는 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 인접한 두 개의 제2 전극 셀들(132)이 이들 사이에 배치된 복수의 제2 연결부들(134)을 통해 서로 연결될 수도 있다.
실시예에 따라, 제2 전극 셀들(132) 및/또는 제2 연결부들(134)은, 금속 물질, 투명 도전성 물질, 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 일례로, 제2 전극 셀들(132) 및/또는 제2 연결부들(134)은, 앞서 제1 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)의 구성 물질로서 언급한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제2 전극 셀들(132) 및/또는 제2 연결부들(134)은, 제1 전극 셀들(122) 및/또는 제1 연결부들(124)을 구성하는 도전성 물질과 동일한 물질로 구성되거나, 혹은 상이한 물질로 구성될 수 있다. 또한, 제2 전극 셀들(132) 및/또는 제2 연결부들(134)은 각각 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
실시예에 따라, 활성 영역(101)의 적어도 일측 가장자리 영역에는 플로우팅된 제1 더미 패턴들(136)이 제공될 수 있다. 일례로, 활성 영역(101)의 양측 가장자리 영역에는 섬 형태로 플로우팅된 다수의 제1 더미 패턴들(136)이 제공될 수 있다. 한편, 다른 실시예에서는, 제1 더미 패턴들(136)이 생략되거나, 또는 상기 제1 더미 패턴들(136)이 제1 또는 제2 방향으로 연결되어 감지 전극(120) 또는 구동 전극(130)을 구성할 수도 있다.
실시예에 따라, 비활성 영역(102)에는 활성 영역(101)에 제공된 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)을 터치 구동부(200) 등과 전기적으로 연결하기 위한 배선들(140)이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 배선들(140)은, 감지 전극들(120) 각각을 패드부(150)와 전기적으로 연결하기 위한 제1 배선들(142)과, 구동 전극들(130) 각각을 패드부(150)와 전기적으로 연결하기 위한 제2 배선들(144)을 포함할 수 있다. 예컨대, 배선들(140) 각각은 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130) 중 어느 하나를 패드부(150)에 포함된 소정의 패드(152)에 전기적으로 연결할 수 있다.
한편, 편의상 도 2에서는 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)의 일단에 각각 제1 배선들(142) 및 제2 배선들(144)이 연결된 것으로 도시하였으나, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)과 제1 및 제2 배선들(142, 144) 사이의 연결 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서, 제1 배선들(142) 및 제2 배선들(144) 중 적어도 하나는 각각의 감지 전극(120) 또는 구동 전극(130)의 양단에 연결될 수도 있다.
패드부(150)는 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)을 외부의 구동 회로, 예컨대 터치 구동부(200)와 전기적으로 연결하기 위한 다수의 패드들(152)을 포함할 수 있다. 이러한 패드부(150)를 통하여 센서부(100)와 터치 구동부(200)가 교신할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 터치 구동부(200)는 센서부(100)와 전기적으로 연결되어 상기 센서부(100)의 구동에 필요한 신호를 송/수신한다. 일례로, 터치 구동부(200)는 센서부(100)로 구동 신호를 공급한 후, 상기 구동 신호에 대응하는 감지 신호를 센서부(100)로부터 수신하여 터치 입력을 검출할 수 있다. 이를 위해, 터치 구동부(200)는, 구동 회로와 감지 회로를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 구동 회로와 감지 회로는 하나의 터치 IC(T-IC)의 내부에 집적될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 실시예에 따라, 터치 구동부(200)는 디스플레이 구동부(400)와 함께 하나의 구동 IC로 집적될 수도 있다.
실시예에 따라, 구동 회로는 센서부(100)의 구동 전극들(130)과 전기적으로 연결되어, 소정의 터치 감지 기간 동안 상기 구동 전극들(130)로 순차적으로 구동 신호를 공급할 수 있다. 실시예에 따라, 감지 회로는 센서부(100)의 감지 전극들(120)과 전기적으로 연결되어, 상기 감지 전극들(120)로부터 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 기초하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 표시 영역(301)과, 상기 표시 영역(301)의 적어도 일 영역을 둘러싸는 비표시 영역(302)을 포함한다. 표시 영역(301)에는 복수의 주사선들(310) 및 데이터선들(320)과, 상기 주사선들(310) 및 데이터선들(320)에 접속되는 복수의 화소들(P)이 제공된다. 비표시 영역(302)에는 화소들(P)을 구동하기 위한 각종 구동 신호 및/또는 구동 전원을 공급하기 위한 배선들이 제공될 수 있다.
본 발명에서, 디스플레이 패널(300)의 종류가 특별히 한정되지는 않는다. 예컨대, 디스플레이 패널(300)은 유기 발광 디스플레이 패널(Organic Light Emitting Display panel: OLED panel)과 같은 자발광 디스플레이 패널일 수 있다. 또는, 디스플레이 패널(300)은 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display panel: LCD panel), 전기영동 디스플레이 패널(Electro-Phoretic Display panel: EPD panel) 및 일렉트로웨팅 디스플레이 패널(Electro-Wetting Display panel: EWD panel)과 같은 비발광성 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이 패널(300)이 비발광성 디스플레이 패널인 경우, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(300)로 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(Back-light unit)을 더 구비할 수 있다.
디스플레이 구동부(400)는 디스플레이 패널(300)과 전기적으로 연결되어 디스플레이 패널(300)의 구동에 필요한 신호를 공급한다. 일례로, 디스플레이 구동부(400)는, 주사선들(310)로 주사신호를 공급하는 주사 구동부, 데이터선들(320)로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 주사 구동부 및 데이터 구동부를 구동하기 위한 타이밍 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 주사 구동부, 데이터 구동부 및/또는 타이밍 제어부는 하나의 디스플레이 IC(D-IC)의 내부에 집적될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서, 주사 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부 중 적어도 하나는 디스플레이 패널(300)에 내장될 수 있다.
상술한 디스플레이 장치는 터치 센서를 구비함으로써, 사용의 편의성을 제공한다. 예컨대, 사용자는 표시 영역(301)에서 표시되는 영상을 보면서 화면을 터치하여 손쉽게 디스플레이 장치를 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 편의상, 도 3에서는 센서부에 제공되는 감지 전극들 및 구동 전극들 중 각각 하나의 감지 전극 및 구동 전극과 이들의 교차부에 형성되는 커패시턴스를 도시하기로 한다. 또한, 도 3에서는 상기 커패시턴스를 형성하는 감지 전극 및 구동 전극을 중심으로 구동 회로 및 감지 회로를 도시하기로 한다.
도 3을 참조하면, 센서부(100)는 커패시턴스(Cse)를 형성하는 적어도 한 쌍의 감지 전극(120) 및 구동 전극(130)을 포함한다. 구동 전극(130)은 터치 구동부(200)의 구동 회로(210)에 전기적으로 연결되고, 감지 전극(120)은 터치 구동부(200)의 감지 회로(220)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서의 구동 방법을 설명하면, 터치 센서가 활성화되는 터치 감지 기간 동안, 구동 회로(210)로부터 구동 전극(130)으로 구동 신호(Sdr)가 공급된다. 실시예에 따라, 구동 신호(Sdr)는 펄스파와 같이 소정의 주기를 가지는 교류 신호일 수 있다.
센서부(100)가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 구동 전극들(130)을 포함할 경우, 구동 회로(210)는 구동 전극들(130)로 순차적으로 구동 신호(Sdr)를 공급할 수 있다. 그러면, 커패시턴스(Cse)의 커플링 작용에 의해, 각각의 구동 전극(130)에 인가된 구동 신호(Sdr)에 대응하는 감지 신호(Sse)가 각각의 감지 전극(120)을 통해 출력된다. 이러한 감지 신호(Sse)는 감지 회로(220)로 입력된다.
실시예에 따라, 센서부(100)가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 감지 전극들(120)을 포함할 경우, 감지 회로(220)는 각각의 감지 전극(120)에 전기적으로 연결되는 복수의 감지 채널들(Rx 채널들)(222)을 구비할 수 있다. 이러한 감지 회로(220)는 상기 감지 채널들(222)을 통해 감지 전극들(120) 각각으로부터 감지 신호(Sse)를 수신할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서는 각각의 감지 전극(120)이, 상기 감지 전극(120)에 연결된 증폭기(이하, "Rx 증폭기(AMP)"라 함)와 함께 각각의 감지 채널(222)을 구성하는 것으로도 볼 수 있을 것이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 이하에서는 센서부(100)에 제공되는 감지 전극들(120)을, 감지 회로(220)에 제공되는 감지 채널들(222)과 구분하여 설명하기로 한다.
감지 회로(220)는 각각의 감지 전극(120)으로부터 입력되는 감지 신호(Sse)를 증폭, 변환 및 신호 처리하고, 그 결과에 따라 터치 입력을 검출한다. 이를 위해, 감지 회로(220)는 각각의 감지 전극(120)에 대응하는 복수의 감지 채널들(222)과, 상기 감지 채널들(222)에 연결되는 적어도 하나의 아날로그 디지털 변환기(analog-to-digital converter; 이하, "ADC"라 함)(224) 및 프로세서(226)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 감지 채널들(222) 각각은, 이에 대응하는 감지 전극들(120)로부터 감지 신호를 수신하는 아날로그 프론트 엔드(analog front end; 이하, "AFE"라 함)로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 감지 채널(222)은 OP 앰프(operational amplifier)와 같은 적어도 하나의 Rx 증폭기(AMP)를 포함하는 AFE로 구현될 수 있다.
실시예에 따라, 감지 채널들(222) 각각은 제1 입력 단자(IN1)(예컨대, Rx 증폭기(AMP)의 반전 입력 단자) 및 제2 입력 단자(IN2)(예컨대, Rx 증폭기(AMP)의 비반전 입력 단자)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 감지 채널들(222) 각각의 제1 입력 단자(IN1)는 감지 전극들(120) 중 서로 다른 감지 전극(120)에 연결될 수 있다. 즉, 감지 채널들(222)과 감지 전극들(120)은 1:1로 연결될 수 있다. 이 경우, 감지 채널들(222) 각각의 제1 입력 단자(IN1)로는 감지 전극들(120) 중 어느 하나로부터의 감지 신호(Sse)가 입력될 수 있다.
실시예에 따라, 감지 채널들(222) 각각의 제2 입력 단자(IN2)는 기준 전위 단자일 수 있으며, 일례로 접지(ground: GND) 전원과 같은 기준 전압원(레퍼런스 전압원)에 연결될 수 있다. 이 경우, 각각의 감지 채널(222)은, 제2 입력 단자(IN2)의 전위를 기준으로, 제1 입력 단자(IN1)로 입력되는 감지 신호(Sse)를 증폭하여 출력할 수 있다. 즉, 각각의 감지 채널(222)은, 제1 입력 단자(IN1)를 통해 각각의 감지 전극(120)으로부터 감지 신호(Sse)를 수신하고, 제1 입력 단자(IN1)의 전압과 제2 입력 단자(IN2)의 전압 차에 대응하는 신호를 증폭하여 출력함으로써, 감지 신호(Sse)를 증폭할 수 있다.
실시예에 따라, Rx 증폭기(AMP)는 적분기로 구현될 수 있다. 이 경우, Rx 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자(IN1)와 출력 단자(OUT1)의 사이에는 커패시터(C) 및 리셋 스위치(SW)가 서로 병렬로 연결될 수 있다.
ADC(224)는 각각의 감지 채널(222)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 실시예에 따라, ADC(224)는 각각의 감지 전극(120)에 상응하는 각각의 감지 채널(222)에 1:1로 대응하도록 감지 전극들(120)의 개수만큼 또는 그 이상으로 구비될 수 있다. 또는, 다른 실시예에서는 복수의 감지 채널들(222)이 하나의 ADC(224)를 공유하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 감지 채널들(222)과 ADC(224)의 사이에는 채널 선택을 위한 스위칭 회로가 추가적으로 구비될 수 있다.
프로세서(226)는 ADC(224)에서 변환된 디지털 신호를 신호 처리하고, 신호 처리 결과에 따라 터치 입력을 검출한다. 일례로, 프로세서(226)는 복수의 감지 전극들(120)로부터 각각의 감지 채널(222) 및 ADC(224)를 경유하여 입력되는 신호(증폭 및 디지털 변환된 감지 신호(Sse))를 종합적으로 분석하여 터치 입력의 발생 여부 및 그 위치를 검출할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(226)는 마이크로 프로세서(Microprocessor: MPU)로 구현될 수 있다. 이 경우, 감지 회로(220)의 내부에는 프로세서(226)의 구동에 필요한 메모리가 추가적으로 구비될 수 있다. 한편, 프로세서(226)의 구성이 이에 한정되지는 않는다. 다른 예로서, 프로세서(226)는 마이크로 컨트롤러(Microcontroller: MCU) 등으로 구현될 수도 있다.
전술한 바와 같은 터치 센서는 디스플레이 패널(300) 등과 결합될 수 있다. 일례로, 터치 센서의 센서부(100)는 디스플레이 패널(300)과 일체로 제작되거나, 디스플레이 패널(300)과 별도로 제작된 이후 디스플레이 패널(300)의 적어도 일면 상에 부착될 수 있다.
이와 같이, 센서부(100)가 디스플레이 패널(300)과 결합되면, 센서부(100)와 디스플레이 패널(300)의 사이에 기생 커패시턴스가 발생하게 된다. 일례로, 센서부(100)의 감지 전극(120) 및 구동 전극(130)은 디스플레이 패널(300)의 캐소드 전극 또는 공통 전극 등과 중첩되도록 배치될 수 있고, 이에 따라 센서부(100)와 디스플레이 패널(300)의 사이에는 기생 커패시턴스가 발생하게 된다.
이러한 기생 커패시턴스의 커플링 작용에 의해 디스플레이 패널(300)로부터의 노이즈 신호가 터치 센서, 특히 센서부(100)로 전달될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(300)에 인가되는 디스플레이 구동 신호로 인한 노이즈 신호(예컨대, 공통 모드 노이즈(common mode noise)와 같은 디스플레이 노이즈)가 센서부(100)로 유입될 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 패널(300)은 박막 봉지층을 구비한 유기 발광 디스플레이 패널일 수 있고, 센서부(100)는 상기 박막 봉지층의 일면(예컨대, 상부면) 상에 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)이 직접 형성된 온-셀(On-cell) 타입의 센서 전극들로 구성될 수 있다. 이 경우, 유기 발광 디스플레이 패널에 구비된 적어도 하나의 전극(일례로 캐소드 전극)과, 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)이 서로 근접하게 위치된다. 이에 따라, 디스플레이 구동에 따른 노이즈 신호가 비교적 큰 세기로 센서부(100)에 전달될 수 있다.
센서부(100)로 전달된 노이즈 신호는 감지 신호들(Sse)의 리플을 야기하고, 이로 인해 터치 센서의 감도가 저하될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 터치 센서의 감도를 개선할 수 있는 다양한 실시예들을 제공하기로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 센서부의 각 위치에 따른 노이즈 신호의 분포 특성을 나타내는 것으로서, 특히 센서부의 각 위치에 대응하는 각각의 감지 전극을 통해 감지 채널들로 유입되는 노이즈 신호의 세기를 나타낸다. 편의상, 도 4에서는 각각의 감지 채널을 단순화하여 도시하였으나, 본 실시예에 의한 감지 채널은 도 3에 도시된 감지 채널과 실질적으로 유사 또는 동일하게 구성될 수 있다. 단, 감지 채널의 제2 입력 단자로 입력되는 입력 신호는 도 3의 실시예와 상이할 수 있다. 도 4에서, 도 1 내지 도 3과 유사 또는 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는 복수의 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)을 포함하는 센서부(100)와, 상기 센서부(100)에 전기적으로 연결되는 구동 회로(210) 및 감지 회로(220)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서는, 감지 전극들(120) 각각에 대응하도록 센서부(100)에 제공된 복수의 노이즈 검출 전극들(제2 전극들)(160)과, 상기 노이즈 검출 전극들(160)과 감지 채널들(222)의 사이에 연결되는 노이즈 조정부(230)를 더 포함한다. 실시예에 따라, 노이즈 조정부(230)는, 노이즈 검출 전극들(160)과 감지 채널들(222)의 사이에 연결되는 증폭 회로(234)와, 상기 증폭 회로(234)와 노이즈 검출 전극들(160)의 사이에 연결되는 입력 조정부(232)를 포함한다. 한편, 도 4에서는 노이즈 조정부(230)를 감지 회로(220)와 별개로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 노이즈 조정부(230)의 적어도 일부는 감지 회로(220)의 내부에 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서부(100)는 적어도 두 개의 영역으로 구분된다. 특히, 센서부(100)의 활성 영역(101)은 노이즈 신호의 세기(전압 레벨) 분포에 따라 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 일례로, 센서부(100)는 하단에서 상단 방향으로 순차적으로 배열된 제1 영역(하단 영역)(AA1), 제2 영역(중단 영역)(AA2) 및 제3 영역(상단 영역)(AA3)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 센서부(100)에는 많은 개수의 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)이 배치될 수 있다. 다만, 편의상 도 4에서는 일부의 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)만을 도시하기로 한다.
일례로, 도 4에서는 제1 영역(AA1)에 배치되는 하나 이상의(일례로, 다수의) 감지 전극(120)을 대표하여 하나의 감지 전극(120)만을 도시하고, 이에 연결되는 감지 채널(222)을 제1 감지 채널(Rx1; 222)이라 하기로 한다. 또한, 제2 영역(AA2)에 배치되는 두 개 이상의(일례로, 다수의) 감지 전극들(120)을 대표하여 세 개의 감지 전극들(120)만을 도시하고, 이에 연결되는 감지 채널들(222) 각각을 제2, 제3 및 제4 감지 채널(Rx2, Rx3, Rx4; 222)이라 하기로 한다. 추가적으로, 제3 영역(AA3)에 배치되는 하나 이상의(일례로, 다수의) 감지 전극(120)을 대표하여 하나의 감지 전극(120)만을 도시하고, 이에 연결되는 감지 채널(222)을 제5 감지 채널(Rx5; 222)이라 하기로 한다.
또한, 편의상, 도 4에서는 제1 내지 제3 영역(AA1 내지 AA3)을 가로지르는 구동 전극들(130) 중 세 개의 구동 전극들(130)만을 도시하고, 이에 연결되는 구동 채널들 각각을 제1, 제2 및 제3 구동 채널(Tx1, Tx2, Tx3)이라 하기로 한다. 상기 제1, 제2 및 제3 구동 채널(Tx1, Tx2, Tx3)은 소정의 터치 감지 기간 동안 구동 회로(210)로부터 순차적으로 구동 신호(Sdr)를 공급받을 수 있다.
실시예에 따라, 센서부(100)의 위치별로 각각의 감지 채널들(Rx1 내지 Rx5; 222)로 입력되는 감지 신호들(Sse1)에는 상이한 세기의 노이즈 성분이 포함될 수 있다. 일례로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 영역(AA1)으로부터 제2 영역(AA2) 및 제3 영역(AA3)으로 갈수록 센서부(100)에서 검출되는 노이즈 신호의 세기(또는, 진폭)(이하, "노이즈 전압(Vnoise)"이라 함)는 점진적으로 증가할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이 구동에 따른 디스플레이 노이즈가 센서부(100)로 전달됨에 따라, 센서부(100)에서 출력되는 감지 신호들(Sse1)에는 디스플레이 노이즈에 대응하는 노이즈 성분이 포함될 수 있다. 특히, 감지 신호들(Sse1)로 전달되는 디스플레이 노이즈는, 디스플레이 구동 전극들 중 센서부(100)와 전면적으로 중첩되면서 상기 센서부(100)에 가깝게 배치되는 캐소드 전극(또는, 공통 전극 등)의 전압 변동에 따라 발생할 수 있다. 이러한 디스플레이 노이즈는 디스플레이 패널(300)의 설계 구조에 따라 그 분포 형태가 다를 수 있으나, 표시 영역(301) 및 이에 상응하는 활성 영역(101)의 위치에 따라 점진적으로 변화되는 형태를 나타낼 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 센서부(100)에서 검출되는 노이즈 전압(Vnoise)의 분포 특성에 따라 센서부(100)를 복수의 영역으로 구분한다. 일례로, 노이즈 전압(Vnoise)의 분포도에서 나타나는 변곡점을 기준으로, 센서부(100)를 제1 내지 제3 영역(AA1 내지 AA3)으로 구분할 수 있다. 그리고, 노이즈 검출 전극들(160)을 이용하여 각각의 영역별로 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)를 검출하고, 검출된 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)를 이용하여 각각의 감지 전극(120)에서 출력되는 감지 신호(Sse1)에 포함된 노이즈 성분(리플)을 상쇄시켜 제거한다.
실시예에 따라, 제1 내지 제3 영역(AA1 내지 AA3) 각각은, 적어도 한 쌍의 감지 전극(120) 및 노이즈 검출 전극(160)을 포함한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 감지 전극들(120) 각각에 대응하는 노이즈 검출 전극들(160)을 형성한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 소정 간격으로 다수의 감지 전극들(120) 중 일부에 대해서만 노이즈 검출 전극들(160)을 형성할 수도 있다.
실시예에 따라, 서로 대응하는 한 쌍의 감지 전극(120) 및 노이즈 검출 전극(160)은 서로 대응하는 영역에 근접하게 배치되되, 서로 물리적 및/또는 전기적으로 분리될 수 있다. 일례로, 적어도 한 쌍의 감지 전극(120) 및 노이즈 검출 전극(160)은 각각의 영역, 즉 제1 내지 제3 영역(AA1 내지 AA3) 각각의 내부에서 적어도 일 영역이 서로 중첩되면서 제1 방향으로 연장되되, 도시되지 않은 절연막 또는 이격 공간에 의해 서로 절연될 수 있다. 즉, 서로 대응하는 한 쌍의 감지 전극(120) 및 노이즈 검출 전극(160)은 서로 인접하게 배열된다. 따라서, 상기 한 쌍의 감지 전극(120) 및 노이즈 검출 전극(160)으로는 실질적으로 동일하거나 유사한 형태 및/또는 세기를 가지는 노이즈 신호(Sno1, Sno2 또는 Sno3)가 전달된다.
한편, 각각의 구동 전극(130)은 감지 전극들(120) 및 노이즈 검출 전극들(160)과 교차하되, 이들로부터 물리적 및/또는 전기적으로 분리될 수 있다. 즉, 감지 전극들(120), 구동 전극들(130) 및 노이즈 검출 전극들(160) 중 적어도 일부는 일 영역이 서로 중첩 및/또는 교차할 수 있으나, 이들은 도시되지 않은 하나 이상의 절연막 또는 이격 공간에 의해 서로 절연될 수 있다. 따라서, 감지 전극들(120), 구동 전극들(130) 및 노이즈 검출 전극들(160)의 사이에는 커패시턴스가 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 노이즈 검출 전극들(160) 각각은 제1 방향을 따라 나열된 복수의 전극부들(162)과, 상기 전극부들(162)을 제1 방향을 따라 연결하는 적어도 하나의 연결 라인(164)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 노이즈 검출 전극들(160) 각각이 세 개 이상의 전극부들(162)을 포함하는 경우, 상기 노이즈 검출 전극들(160) 각각은 복수의 연결 라인들(164)을 포함할 수 있다. 한편, 노이즈 검출 전극들(160)의 형상 및/또는 구성이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 다른 실시예에서, 노이즈 검출 전극들(160) 각각은 일체형의 바(bar) 타입 전극 등으로 구현될 수도 있다.
실시예에 따라, 서로 대응하는 한 쌍의 감지 전극(120) 및 노이즈 검출 전극(160)에 포함된 제1 전극 셀들(122) 및 전극부들(162)은 서로 중첩될 수 있다. 일례로, 각각의 전극부(162)는 이에 대응하는 제1 전극 셀(122)보다 작은 면적을 가지면서, 상기 제1 전극 셀(122)이 배치된 영역의 중앙에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에서 각각의 제1 전극 셀(122)은 각각의 전극부(162)에 상응하는 개구부를 가지고, 각각의 전극부(162)는 각각의 제1 전극 셀(122)의 내부에 형성된 개구부와 중첩되도록 상기 개구부의 내측에 배치될 수도 있다. 추가적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 전극부들(162)과 실질적으로 동일 또는 유사한 크기 및 형상을 가지는 더미 패턴들(미도시)을 제2 전극 셀들(132)과 중첩되도록 배치함으로써, 활성 영역(101)이 전반적으로 균일하게 시인되도록 할 수도 있다.
실시예에 따라, 전극부들(162) 및/또는 연결 라인들(164)은, 금속 물질, 투명 도전성 물질, 및 그 외 다양한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함함으로써 도전성을 가질 수 있다. 일례로, 전극부들(162) 및/또는 연결 라인들(164)은, 앞서 제1 전극 셀들(122), 제1 연결부들(124), 제2 전극 셀들(132) 및/또는 제2 연결부들(134)의 구성 물질로서 언급한 도전성 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 전극부들(162) 및/또는 연결 라인들(164)은, 제1 전극 셀들(122), 제1 연결부들(124), 제2 전극 셀들(132) 및/또는 제2 연결부들(134)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 일례로, 제1 연결부들(124)이 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)과 상이한 층 상에 배치되는 브릿지 패턴들로 구현될 때, 전극부들(162) 및 연결 라인들(164)은 제1 연결부들(124)과 동일한 층 상에, 상기 제1 연결부들(124)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 다만, 전극부들(162) 및/또는 연결 라인들(164)을 구성하는 물질이나, 이들의 배치 위치는 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 또한, 전극부들(162) 및/또는 연결 라인들(164)은 각각 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있는 것으로서, 그 구조가 특별히 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 노이즈 검출 전극들(160)은 각각의 영역(AA1, AA2, AA3)별로 각각의 제3 배선(146)을 통해 입력 조정부(232) 및 증폭 회로(234)로 전달된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 각각의 영역(AA1, AA2, AA3)별로 노이즈 검출 전극들(160)을 각각 하나의 제3 배선(146)에 연결하여 각 영역(AA1, AA2, AA3)의 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)를 검출한다. 따라서, 감지 전극들(120)의 개수에 대응하는 다수의 노이즈 검출 전극들(160)이 센서부(100)에 추가적으로 배치되더라도, 제3 배선들(146)의 개수는 최소화할 수 있다. 이에 따라, 비활성 영역(102)의 크기 증가를 최소화할 수 있다. 또한, 제3 배선들(146)의 개수를 최소화함으로써, 상기 제3 배선들(146)을 통해 노이즈 검출 전극들(160)에 연결되는 노이즈 조정부(230)의 구성을 단순화할 수 있다. 이에 따라, 노이즈 조정부(230)를 포함하는 터치 구동부(200)의 크기 증가 및 터치 센서의 제조 비용 상승을 최소화할 수 있다.
각각의 영역별로 검출된 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)는 노이즈 조정부(230)를 경유하여 각각의 감지 채널(222)로 입력된다. 특히, 노이즈 조정부(230)를 경유하면서 조정된 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)는 노이즈 보상 신호(CSno)로서 각각의 감지 채널(222)의 제2 입력 단자(IN2)로 입력된다.
구체적으로, 감지 채널들(222) 각각은 제1 및 제2 입력 단자(IN1, IN2)를 포함한다. 실시예에 따라, 감지 채널들(222)의 제1 입력 단자(IN1)는 감지 전극들(120) 중 서로 다른 감지 전극(120)에 연결된다. 그리고, 감지 채널들(222)의 제2 입력 단자(IN2)는 노이즈 조정부(230)에 연결된다. 이러한 감지 채널들(222) 각각은 제1 및 제2 입력 단자(IN1, IN2)의 전압 차에 대응하는 신호를 증폭하여 출력하는 차동 증폭기로 구성될 수 있다. 예컨대, 감지 채널들(222) 각각은, 제2 입력 단자(IN2)로 입력되는 노이즈 보상 신호(CSno)의 전위를 기준으로, 제1 입력 단자(IN1)로 입력되는 감지 신호(Sse1)를 증폭하여 출력할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 감지 채널들(222)은 고정된 소정의 기준 전위(예컨대, 접지 전위)를 기준으로 동작하는 대신, 노이즈 보상 신호(CSno)의 전위를 기준으로 동작할 수 있다. 따라서, 노이즈 검출 전극들(160)의 전위(전압 레벨)에 따라 감지 채널들(222)의 기준 전위가 변동될 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 각각의 감지 채널(222)의 내부에서, 감지 신호(Sse1)에 포함된 노이즈 성분을 상쇄할 수 있다. 이에 따라, 각각의 감지 채널(222)은 노이즈가 제거된(또는 감소된) 감지 신호(Sse2)를 출력할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에서는, 노이즈 상쇄 효과를 극대화하기 위하여, 노이즈 검출 전극들(160)과 감지 채널들(222)의 사이에, 입력 조정부(232) 및 증폭 회로(234)를 포함한 노이즈 조정부(230)를 연결한다. 실시예에 따라, 노이즈 조정부(230)는 터치 구동부(200)의 내부에 구성될 수 있으나, 노이즈 조정부(230)의 위치가 이에 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 입력 조정부(232)는, 센서부(100)의 각 영역(AA1, AA2, AA3)에 대응하는 복수의 저항(Rw1, Rw2, Rw3)을 포함한다. 일례로, 입력 조정부(232)는 각각 제1 영역(AA1), 제2 영역(AA2) 및 제3 영역(AA3)의 노이즈 검출 전극들(160)에 대응하는 제1 저항(Rw1), 제2 저항(Rw2) 및 제3 저항(Rw3)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 및 제3 저항(Rw1, Rw3)은 각각 제1 및 제3 영역(AA1, AA3)에 제공된 적어도 하나의 노이즈 검출 전극(160)에 연결되고, 제2 저항(Rw2)은 제2 영역(AA2)에 제공된 복수의 노이즈 검출 전극들(160)에 공통으로 연결될 수 있다. 일례로, 제1 저항(Rw1)은, 제1 영역(AA1)의 노이즈 검출 전극(160)과, 증폭 회로(234)의 제1 입력 단자(이하, "제3 입력 단자(IN3)"라 함) 사이에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 제3 입력 단자(IN3)는 상기 증폭 회로(234)에 포함된 증폭기(이하, "노이즈 증폭기(AMP2)"라 함)의 제1 입력 단자일 수 있다. 그리고, 제2 저항(Rw2)은 제2 영역(AA2)의 노이즈 검출 전극들(160)과 제3 입력 단자(IN3)의 사이에 연결되고, 제3 저항(Rw3)은 제3 영역(AA3)의 노이즈 검출 전극(160)과 제3 입력 단자(IN3)의 사이에 연결될 수 있다.
이러한 입력 조정부(232)는, 감지 전극들(120)로부터 출력되는 감지 신호들(Sse1)에 포함된 노이즈 성분이 감지 채널들(222)의 내부에서 효과적으로 제거될 수 있도록, 노이즈 신호들(Sno1, Sno2, Sno3)의 대표 값을 생성하고, 이를 증폭 회로(234)로 전달한다. 구체적으로, 각각 제1, 제2 및 제3 영역(AA1, AA2, AA3)으로부터 노이즈 조정부(230)로 입력되는 노이즈 신호들(Sno1, Sno2, Sno3) 중 적어도 일부는, 실제로 감지 전극들(120)의 전압 변동에 영향을 미치는 디스플레이 노이즈, 예컨대, 공통 모드 노이즈 이외에도 디스플레이 패널(300)에 인가되는 클럭 신호 등의 영향으로 인한 리플을 가질 수 있다. 이로 인해, 노이즈 검출 오차가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 증폭 회로(234)로 입력되는 대표 노이즈 신호(Sno)의 파형이, 감지 신호(Sse1)의 노이즈 성분을 주로 구성하는 공통 모드 노이즈의 파형에 최대한 근접하도록 제1 내지 제3 저항들(Rw1, Rw2, Rw3)의 저항 값을 설정 및/또는 조정한다. 일례로, 제1 영역(AA1)에서 검출되는 노이즈 신호(이하, "제1 노이즈 신호(Sno1)"라 함)의 파형이 공통 모드 노이즈의 파형에 가장 근접하는 최적의 노이즈 신호일 경우, 제2 저항(Rw2) 및 제3 저항(Rw3)의 저항 값을 제1 저항(Rw1)의 저항 값에 비해 상대적으로 크게 설정할 수 있다. 이에 따라, 입력 조정부(232)로부터 출력되는 대표 노이즈 신호(Sno)는 제1 노이즈 신호(Sno1)와 유사한 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 입력 조정부(232)를 통해 센서부(100)의 각 영역(AA1, AA2, AA3)에서 검출되는 노이즈 신호들(Sno1, Sno2, Sno3)이 종합적으로 반영된 대표 노이즈 신호(Sno)를 생성하고, 이를 이용해 감지 신호(Sse1)의 노이즈 성분을 제거함으로써, 영역들(AA1, AA2, AA3) 사이의 경계에서 급격한 노이즈 보상 편차가 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 입력 조정부(232)에서 출력되는 대표 노이즈 신호(Sno)는 증폭 회로(234)를 경유하여 증폭된 이후, 노이즈 보상 신호(CSno)로서 각각의 감지 채널(222)로 입력될 수 있다.
실시예에 따라, 증폭 회로(234)는 적어도 하나의 노이즈 증폭기(AMP2)와, 상기 노이즈 증폭기(AMP2)의 출력 단자(OUT2)에 연결되는 복수의 출력 저항들(VR1 내지 VR5)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 노이즈 증폭기(AMP2)의 제1 입력 단자(즉, 제3 입력 단자(IN3))는 제1 내지 제3 저항들(Rw1, Rw2, Rw3)의 일단에 공통으로 연결되고, 노이즈 증폭기(AMP2)의 제2 입력 단자(이하, "제4 입력 단자(IN4)라 함")는 소정의 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 제3 입력 단자(IN3) 및 제4 입력 단자(IN4)는 각각 노이즈 증폭기(AMP2)의 반전 입력 단자 및 비반전 입력 단자일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 제3 입력 단자(IN3) 및 제4 입력 단자(IN4)가 각각 노이즈 증폭기(AMP2)의 비반전 입력 단자 및 반전 입력 단자로 설정될 수 있다. 한편, 도 4의 Ra 및 Rb는 노이즈 증폭기(AMP2)와 기준 전압원(Vref) 사이에 형성되는 입력 저항을 등가적으로 도시한 것이다. 이러한 노이즈 증폭기(AMP2)는 입력 조정부(232)로부터 입력되는 대표 노이즈 신호(Sno)를 증폭하여 각각의 감지 채널(222)로 출력한다.
실시예에 따라, 노이즈 증폭기(AMP2)의 출력 단자(OUT2)에는 복수의 출력 저항들(VR1 내지 VR5)이 서로 병렬로 연결될 수 있다. 일례로, 출력 저항들(VR1 내지 VR5) 각각은, 노이즈 증폭기(AMP2)의 출력 단자(OUT2)와 기준 전압원(Vref)의 사이에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 출력 저항들(VR1 내지 VR5)은 감지 채널들(222) 중 서로 다른 감지 채널의 제2 입력 단자(IN2)에 연결될 수 있다. 일례로, 감지 채널들(222)이 출력 저항들(VR1 내지 VR5)에 1:1로 연결될 수 있도록, 증폭 회로(234)에는 감지 채널들(222)의 개수 이상의 출력 저항들(VR1 내지 VR5)이 구비될 수 있다.
이와 같이, 감지 채널들(222)을 서로 다른 출력 저항들(VR1 내지 VR5)에 연결하게 되면, 각각의 감지 채널(222)로 입력되는 감지 신호(Sse1)에 포함된 노이즈 성분의 크기(진폭)에 맞춰, 각각의 감지 채널(222)로 입력되는 노이즈 보상 신호(CSno)의 크기(진폭)를 용이하게 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 의하면, 각각의 감지 채널(222)의 내부에서 감지 신호(Sse1)의 노이즈 성분이 효과적으로 제거(또는 저감)될 수 있도록 출력 저항들(VR1 내지 VR5) 각각의 저항 값을 독립적으로 설정 및/또는 조정할 수 있다.
실시예에 따라, 출력 저항들(VR1 내지 VR5) 각각은 가변 저항으로 구성될 수 있다. 이 경우, 필요에 따라 출력 저항들(VR1 내지 VR5)의 저항 값을 용이하게 변경할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서는 출력 저항들(VR1 내지 VR5) 각각이 고정된 저항 값을 가질 수 있으며, 특히 노이즈 상쇄에 최적화되도록 디스플레이 장치의 제조 단계에서 고정적으로 설정된 저항 값을 가질 수도 있다.
감지 채널들(222)을 경유하면서 증폭 및 노이즈 제거된 감지 신호(Sse2)는 적어도 하나의 ADC(224)로 입력되어 디지털 신호로 변환된 후, 프로세서(226)로 입력된다. 프로세서(226)는 ADC(224)에서 출력되는 디지털 신호들에 기초하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 노이즈 검출 전극들(160)을 이용하여 센서부(100)로 유입되는 노이즈(특히, 공통 모드 노이즈)를 검출하고, 노이즈 조정부(230)를 이용하여 각각의 감지 채널(222) 내에서 노이즈 상쇄 효과가 극대화될 수 있도록 최적화된 노이즈 보상 신호(CSno)를 생성한다. 그리고, 노이즈 보상 신호(CSno)를 각각의 감지 채널(222)로 출력한다. 그러면, 각각의 감지 채널(222)은 제1 및 제2 입력 단자(IN1, IN2)의 전압 차에 대응하는 차동 모드로 구동하여, 감지 신호(Sse1)에 포함된 노이즈 성분을 제거한다. 이에 따라, 디스플레이 패널(300) 등으로부터 터치 센서의 센서부(100)로 유입되는 디스플레이 노이즈를 효과적으로 제거 또는 저감할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 터치 센서의 신호 대 잡음비(SNR)를 높여 터치 센서의 오동작을 최소화하고, 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 노이즈 신호의 분포에 따라 센서부(100)를 복수의 영역(예컨대, 제1 내지 제3 영역(AA1 내지 AA3))으로 구분하고, 각 영역(AA1 내지 AA3)별로 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)를 검출한다. 이에 의해, 노이즈 검출 전극들(160) 및 노이즈 조정부(230)를 효율적으로 구성할 수 있다. 이에 따라, 노이즈 검출 전극들(160) 및 노이즈 조정부(230)의 추가에 따른 비활성 영역(102) 및 터치 구동부(200)의 크기 증가와, 터치 센서의 제조 비용 상승을 최소화할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예는 센서부(100)와 디스플레이 패널(300) 사이의 거리가 짧은 디스플레이 장치 등에 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예는 디스플레이 패널(300)의 상부 기판 또는 박막 봉지층 상에 감지 전극들(120) 및 구동 전극들(130)이 직접 형성되어 노이즈에 민감한 온-셀 타입의 디스플레이 장치 등에서 터치 감도를 향상시키는 데에 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 노이즈 검출 전극들(160) 및 노이즈 조정부(230)의 효율적인 구조를 제공하는 바, 대형 디스플레이 장치 등에서도 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명의 적용 범위가 이에 한정되지는 않으며, 이외에도 본 발명의 실시예는 다양한 형태의 디스플레이 장치 또는 전자 장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 6 및 도 7은 각각 도 4에 도시된 센서부와 관련한 일 실시예를 나타내는 것으로서, 일례로 도 7은 도 6의 실시예에 대한 변경 실시예를 나타낸다. 또한, 도 8a는 도 6의 I-I'선에 따른 단면의 일례를 나타내고, 도 8b는 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면의 일례를 나타낸다. 그리고, 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 단면의 일례를 나타낸 것으로서, 특히 센서부 및 디스플레이 패널의 배치 구조와 관련한 실시예를 나타낸다. 도 6 내지 도 8c에서, 도 4와 유사 또는 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 6 내지 8b를 참조하면, 실시예에 따라, 제1 전극 셀들(122) 및 제2 전극 셀들(132)은 서로 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 또한, 제1 연결부들(124) 및 제2 연결부들(134) 중 하나는 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 일례로, 제2 연결부들(134)은 제2 전극 셀들(132)과 일체로 연결될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제1 연결부들(124) 및 노이즈 검출 전극들(160)은 동일한 층 상에 서로 이격되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 연결부들(124) 및 전극부들(162)은 동일한 층 상에 제공될 수 있고, 연결 라인들(164)은 전극부들(162)과 일체로 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 감지 전극들(120) 및 노이즈 검출 전극들(160)은 이들 사이에 제공된 절연막(170)에 의해 절연될 수 있다. 또한, 제1 연결부들(124) 및 제2 연결부들(134)도 상기 절연막(170)에 의해 절연될 수 있다. 이때, 제1 연결부들(124)은 제1 컨택홀들(CH1)에 의해 인접한 제1 전극 셀들(122)에 연결될 수 있다.
제1 전극 셀들(122), 제2 전극 셀들(132), 전극부들(162) 및 연결 라인들(164) 각각의 위치, 형상 및/또는 구조는 다양하게 변경 실시될 수 있을 것이다. 일례로, 제1 전극 셀들(122), 제2 전극 셀들(132), 전극부들(162) 및 연결 라인들(164) 중 적어도 일부는, 도 7에 도시된 바와 같이 각각이 다수의 도전성 세선들(conductive fine lines)(FL)을 포함하는 메쉬 형태의 전극 및/또는 패턴으로 구현될 수도 있다.
또한, 실시예에 따라 도 8a 및 도 8b에서는 제1 연결부들(124)이 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)이 배치된 층의 하부 층 상에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에는 제1 연결부들(124)이 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)이 배치된 층의 상부 층 상에 배치될 수도 있다.
또한, 실시예에 따라, 도 8a 및 도 8b에서는 전극부들(162)이 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)이 배치된 층의 하부 층(일례로, 제1 연결부들(124)이 배치된 층) 상에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 다른 실시예에서 전극부들(162)은 제1 및 제2 전극 셀들(122, 132)과 동일한 층 상에 배치될 수도 있다. 일례로, 제1 전극 셀들(122)의 중앙을 개구하고, 이에 의해 형성된 개구부의 내부에 전극부들(162)을 배치할 수도 있을 것이다. 이 경우, 전극부들(162)과 연결 라인들(164)은 서로 다른 층 상에 배치되고, 상기 전극부들(162)과 연결 라인들(164)을 연결하기 위한 추가적인 컨택홀들(미도시)이 절연막(170)에 형성될 수 있을 것이다.
상술한 실시예에서, 각각의 전극부(162)는 이에 대응하는 제1 전극 셀(122)의 내측에 배치된다. 이 경우, 구동 전극들(130)과 노이즈 검출 전극들(160) 사이의 신호 간섭을 최소화할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 센서부(100)의 기재가 되는 베이스 기판(110)은 유기 발광 디스플레이 패널의 박막 봉지층일 수 있다. 이 경우, 베이스 기판(110)은 각각 적어도 하나의 유기막 및 무기막을 포함하는 다중층으로 구현되거나, 유무기 하이브리드 물질을 포함하는 단일층으로 구현될 수 있다. 일례로, 베이스 기판(110)은, 적어도 두 개의 무기막과, 상기 무기막의 사이에 개재된 적어도 하나의 유기막을 포함한 다중층으로 구성될 수 있다. 이와 같이, 베이스 기판(110)이 유기 발광 디스플레이 패널의 박막 봉지층으로 구현되는 디스플레이 장치에서는, 베이스 기판(110)의 서로 다른 일면에, 각각 센서부(100)를 구성하는 센서 패턴들과, 디스플레이 패널(300)을 구성하는 디스플레이 패턴들이 배치될 수 있다.
이하에서는 도 8c를 참조하여, 센서 패턴들과 디스플레이 패턴들의 배치 구조에 대한 실시예를 설명하기로 한다. 편의상, 도 8c에서는 도 8a에 도시된 실시예와 같이 센서부(100)의 구조를 도시하기로 하나, 센서부(100)의 구조가 이에 한정되지는 않는다. 도 8c를 설명함에 있어, 앞서 설명한 센서부(100)의 구조에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8c를 참조하면, 센서부(100)는, 디스플레이 패널(예컨대, 유기 발광 디스플레이 패널)(300)의 박막 봉지층(110) 상에 직접 형성 및/또는 제공될 수 있다. 이에 따라, 센서-디스플레이 일체형 유기 발광 디스플레이 패널이 제공될 수 있다. 즉, 실시예에 따라, 앞서 설명한 센서부(100)의 베이스 기판(110)은 디스플레이 패널(300)의 박막 봉지층(110)일 수 있으며, 따라서 이들에 대해서는 동일한 부호를 부여하기로 한다. 편의상, 도 8c에서는 디스플레이 패널(300)의 각 화소 영역에 제공되는 화소 패턴들 중, 발광 소자(일례로, 유기 발광 다이오드)(OLED)와 이에 연결되는 하나의 박막 트랜지스터(TFT)만을 도시하기로 한다.
실시예에 따라, 디스플레이 패널(300)은 제1 기판(330)과, 상기 제1 기판(330)의 일면 상에 제공된 발광 소자(OLED)와, 상기 발광 소자(OLED) 상에 제공되어 적어도 상기 발광 소자(OLED)를 커버하는 박막 봉지층(110)을 포함한다. 또한, 실시예에 따라, 디스플레이 패널(300)은 발광 소자(OLED)에 연결된 적어도 하나의 박막 트랜지스터(TFT)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 박막 트랜지스터(TFT)는 제1 기판(330)과 발광 소자(OLED)의 사이에 위치될 수 있다. 그 외에도 디스플레이 패널(300)은 도시되지 않은 적어도 하나의 전원선, 신호선 및/또는 커패시터 등을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 기판(330)은 경성 기판 또는 연성 기판일 수 있으며, 그 재료가 특별히 한정되지는 않는다. 일례로, 제1 기판(330)은 플렉서블한 특성을 가지는 박막 필름 기판일 수 있다. 이러한 제1 기판(330)의 일면 상에는 버퍼층(BFL)이 제공된다. 버퍼층(BFL)은 제1 기판(330)으로부터 불순물이 확산되는 것을 방지하며 제1 기판(330)의 평탄도를 향상시킬 수 잇다. 실시예에 따라, 버퍼층(BFL)은 단일층으로 제공될 수 있으나, 적어도 2중층 이상의 다중층으로 제공될 수도 있다. 실시예에 따라, 버퍼층(BFL)은 무기 재료로 이루어진 무기 절연막일 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(BFL)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘산질화물 등으로 형성될 수 있다. 버퍼층(BFL)이 다중층으로 제공될 경우, 각 층은 동일한 재료로 형성되거나 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시예에서 버퍼층(BFL)은 생략될 수도 있다.
버퍼층(BFL) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)가 제공된다. 박막 트랜지스터(TFT)는, 활성층(active layer: ACT), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함한다. 실시예에 따라, 활성층(ACT)은 버퍼층(BFL) 상에 제공되며, 반도체 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 활성층(ACT)은 폴리 실리콘, 아모포스 실리콘, 또는 산화물 반도체 등으로 이루어진 반도체 패턴일 수 있으며, 불순물이 도핑되거나 불순물이 도핑되지 않은 반도체층으로 이루어질 수 있다. 또는, 활성층(ACT)의 일 영역은 불순물이 도핑되지 않고, 나머지 영역은 불순물이 도핑될 수도 있다.
실시예에 따라, 활성층(ACT) 상에는 게이트 절연막(GI)이 제공되고, 게이트 절연막(GI) 상에는 게이트 전극(GE)이 제공될 수 있다. 또한, 게이트 전극(GE) 상에는 층간 절연막(IL)이 제공되고, 층간 절연막(IL) 상에는 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 제공될 수 있다. 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 게이트 절연막(GI) 및 층간 절연막(IL)을 관통하는 각각의 제2 컨택홀(CH2)에 의해, 각각 활성층(ACT)의 서로 다른 일 영역에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 상에는 보호층(passivation layer: PSV)이 제공된다. 보호층(PSV)은 박막 트랜지스터(TFT)를 커버하며, 그 상면을 평탄화시킬 수 있다.
실시예에 따라, 보호층(PSV) 상에는 발광 소자(OLED)가 제공된다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(ELT1) 및 제2 전극(ELT2)과, 제1 및 제2 전극(ELT1, ELT2)의 사이에 개재된 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1)은 애노드 전극일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1)은, 보호층(PSV)을 관통하는 제3 컨택홀(CH3)을 통해 박막 트랜지스터(TFT)의 일 전극, 예컨대 드레인 전극(DE)에 연결된다.
발광 소자(OLED)의 제1 전극(ELT1) 등이 형성된 제1 기판(330)의 일면 상에는 각 화소 영역(또는, 각 화소의 발광 영역)을 구획하는 화소 정의막(PDL)이 제공된다. 실시예에 따라, 화소 정의막(PDL)은 제1 전극(ELT1)의 상부면을 노출하며, 각 화소 영역의 둘레를 따라 제1 기판(330)으로부터 돌출될 수 있다.
화소 정의막(PDL)에 의해 둘러싸인 화소 영역에는 발광층(EML)이 제공된다. 일례로, 발광층(EML)은 제1 전극(ELT1)의 노출된 표면 상에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 발광층(EML)은 적어도 광 생성층(light generation layer)을 포함하는 다층 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 발광층(EML)은 정공 주입층(hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 광 생성층, 정공 억제층(hole blocking layer), 전자 수송층(electron transport layer), 및 전자 주입층(electron injection layer)을 구비할 수 있다. 실시예에 따라, 발광층(EML)에서 생성되는 광의 색상은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue) 및 백색(white) 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 발광층(EML) 상에는 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2)이 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 발광 소자(OLED)의 제2 전극(ELT2)은 캐소드 전극일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
실시예에 따라, 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2) 상에는 상기 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2)을 커버하는 박막 봉지층(110)이 제공될 수 있다. 박막 봉지층(110)을 이용하여 디스플레이 패널(300)의 표시 영역(301)을 밀봉할 경우, 디스플레이 패널(300)의 두께를 저감하고 플렉서블(flexible)한 특성을 확보할 수 있다.
실시예에 따라, 박막 봉지층(110)은 다중층 또는 단일층 구조로 이루어질 수 있다. 일례로, 박막 봉지층(110)은 서로 중첩되는 제1 무기막(111) 및 제2 무기막(113)과, 상기 제1 및 제2 무기막(111, 113)의 사이에 개재되는 유기막(112)을 포함할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 박막 봉지층(110)은 유무기 물질을 복합적으로 포함하는 단일층으로 구현될 수도 있다.
실시예에 따라, 유기막(112)은 제1 및 제2 무기막(111, 113)에 비해 큰 두께를 가질 수 있다. 일례로, 유기막(112)은 대략 4㎛ 내지 10㎛의 두께를 가지고, 제1 및 제2 무기막(111, 113)은 각각 8000Å 내지 10000Å의 두께를 가질 수 있다.
상술한 실시예에 의한 디스플레이 장치에 있어서, 디스플레이 패널(300)은 박막 봉지층(110)을 구비한 유기 발광 디스플레이 패널로 구현되고, 상기 박막 봉지층(110) 상에 센서부(100)의 센서 패턴들이 직접 형성된다. 예컨대, 감지 전극들(120), 구동 전극들(130) 및/또는 노이즈 검출 전극들(160)은 박막 봉지층(110) 상에 직접 형성될 수 있다.
이 경우, 센서 패턴들은 디스플레이 패널(300)에 제공되는 디스플레이 패턴들, 특히 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2)에 근접하게 위치된다. 이에 따라, 발광소자(OLED)의 제2 전극(ELT2)으로부터의 디스플레이 노이즈(예컨대, 공통 모드 노이즈)가 센서 패턴들로 유입될 수 있다. 단, 본 발명에서는, 앞서 설명한 바와 같이 노이즈 검출 전극들(160) 및 노이즈 조정부(230)를 구성하여 디스플레이 노이즈를 효과적으로 상쇄시킨다. 따라서, 일례로 도 8c에 도시된 바와 같은 센서-디스플레이 일체형 패널을 구현하고 박막 봉지층(110)의 유기막(112)을 대략 10㎛ 이하의 두께로 얇게 형성하는 경우에도, 터치 센서의 감도를 충분히 확보할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 의한 노이즈 저감/상쇄 구조를 적용할 경우, 박막 봉지층(110)의 전체 두께를 10㎛ 이하로 설계하더라도, 터치 센서의 감도를 충분히 확보할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 9는 도 4에 도시된 실시예의 변경 실시예를 나타내는 것으로서, 도 4와 유사 또는 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 감지 채널들(222) 중 적어도 하나의 제2 입력 단자(IN2)는, 다른 감지 채널들(222), 예컨대 동일한 영역의 감지 전극들(120)에 연결된 다른 두 개의 감지 채널들(222)의 제2 입력 단자들(IN2)의 사이에 연결될 수 있다. 예컨대, 제2 영역(AA2)의 중간에 위치된 어느 하나의 감지 전극(120)에 연결된 제3 감지 채널(Rx3; 222)은, 상하로 인접한 감지 채널들, 예컨대 제2 및 제3 감지 채널들(Rx2, Rx4; 222)의 제2 입력 단자들(IN2)의 사이에 연결될 수 있다.
구체적으로, 실시예에 따라 제2 및 제4 감지 채널들(Rx2, Rx4; 222)의 제2 입력 단자들(IN2)의 사이에는 적어도 제1 및 제2 분배 저항(Rd1, Rd2)을 포함하는 전압 분배기(228)가 제공되고, 제3 감지 채널(Rx3; 222)의 제2 입력 단자(IN2)는 전압 분배기(228)의 출력 노드(OUTd)에 연결될 수 있다. 여기서, 제1 분배 저항(Rd1)은 제2 및 제3 감지 채널들(Rx2, Rx3; 222)의 제2 입력 단자들(IN2)의 사이에 연결되고, 제2 분배 저항(Rd2)은 제3 및 제4 감지 채널들(Rx3, Rx4; 222)의 제2 입력 단자들(IN2)의 사이에 연결될 수 있다. 따라서, 제3 감지 채널(Rx3; 222)의 제2 입력 단자(IN2)로는 제2 및 제4 감지 채널들(Rx2, Rx4; 222)의 제2 입력 단자들(IN2)로 입력되는 노이즈 보상 신호들(CSno)의 중간 값에 해당하는 노이즈 보상 신호(CSno)가 입력될 수 있다.
센서부(100)로 유입되는 노이즈의 세기는 센서부(100) 내에서의 위치에 따라 점진적으로 변화되는 형태를 가진다. 따라서, 제2 및 제4 감지 채널들(Rx2, Rx4; 222)의 제2 입력 단자(IN2)로 입력되는 전압을 분배하여 그 중간 값을 제3 감지 채널(Rx3; 222)의 제2 입력 단자(IN2)로 공급할 경우, 도 4의 제3 출력 저항(VR3)을 구비하지 않고도, 제3 감지 채널(Rx3; 222)로 입력되는 감지 신호(Sse1)에 포함된 노이즈 성분을 효과적으로 제거할 수 있다.
이와 동일한 방식으로, 제2 영역(AA2)의 내부에 보다 많은 수의 감지 전극들(120)이 배치되는 경우, 상기 감지 전극들(120) 중 복수의 감지 전극들(120)에 연결되는 감지 채널들(222)의 제2 입력 단자(IN2)를 전압 분배기(228)를 통해 다른 감지 채널들(222)의 제2 입력 단자들(IN2)의 사이에 연결함으로써, 출력 저항들(VR1, VR2, …)의 개수를 저감할 수 있다. 또한, 제1 및/또는 제3 영역(AA1, AA3)의 내부에 각각 다수의 감지 전극들(120)이 배치되는 경우, 제1 및/또는 제3 영역(AA1, AA3)에 대해서도 상술한 방식을 적용함으로써, 증폭 회로(234)에 구비되는 출력 저항들(VR1, VR2, …)의 개수를 저감하면서도 센서부(100)의 각 감지 전극(120)으로 유입되는 디스플레이 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
상술한 실시예에 의하면, 증폭 회로(234)의 구성을 단순화하면서도, 디스플레이 패널(300) 등으로부터 센서부(100)로 유입되는 노이즈를 효과적으로 제거 또는 저감할 수 있다. 이에 따라, 터치 구동부(200)의 크기 증가 및 비용 상승을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 10은 도 4에 도시된 실시예의 변경 실시예를 나타내는 것으로서, 도 4와 유사 또는 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 증폭 회로(234)는 복수의 노이즈 증폭기들(AMP21, AMP22, AMP23)을 포함할 수 있다. 일례로, 증폭 회로(234)는 각각 센서부(100)의 제1 내지 제3 영역(AA1, AA2, AA3)에 대응하는 제1 내지 제3 노이즈 증폭기(AMP21, AMP22, AMP23)를 포함할 수 있다. 이 경우, 입력 조정부(232)의 제1, 제2 및 제3 저항(Rw1, Rw2, Rw3)은 각각 제1, 제2 및 제3 노이즈 증폭기(AMP21, AMP22, AMP23)의 제1 입력 단자(IN31, IN32, IN33)에 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 저항(Rw1)의 일단은 제1 영역(AA1)에 배치된 적어도 하나의 감지 전극(120) 및 제1 노이즈 증폭기(AMP21)의 제1 입력 단자(이하, "제31 입력 단자(IN31)"라 함)에 연결되고, 타단은 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 저항(Rw2)의 일단은 제2 영역(AA2)에 배치된 복수의 감지 전극들(120) 및 제2 노이즈 증폭기(AMP22)의 제1 입력 단자(이하, "제32 입력 단자(IN32)"라 함)에 연결되고, 타단은 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다. 그리고, 제3 저항(Rw3)의 일단은 제3 영역(AA3)에 배치된 적어도 하나의 감지 전극(120) 및 제3 노이즈 증폭기(AMP23)의 제1 입력 단자(이하, "제33 입력 단자(IN33)"라 함)에 연결되고, 타단은 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 제1, 제2 및 제3 노이즈 증폭기(AMP21, AMP22, AMP23)의 제2 입력 단자들(이하, 각각 "제41 입력 단자(IN41)", "제42 입력 단자(IN42)" 및 "제43 입력 단자(IN43)"라 함)은 각각의 입력 저항(Rb1, Rb2, Rb3)을 경유하여 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 노이즈 증폭기(AMP21, AMP22, AMP23)의 출력 단자들(OUT21, OUT22, OUT23)은 적어도 하나의 출력 저항(VR1 내지 VR5 중 적어도 하나)을 경유하여 각각 제1, 제2 및 제3 영역(AA1, AA2, AA3)의 감지 전극들(120)에 연결되는 적어도 하나의 감지 채널(222)의 제2 입력 단자(IN2)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 출력 저항들(VR1 내지 VR5)의 일단은 제1, 제2 및 제3 노이즈 증폭기(AMP21, AMP22, AMP23) 중 어느 하나의 출력 단자(OUT21, OUT22 또는 OUT23)에 연결되고, 타단은 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다.
상술한 실시예에서는 센서부(100)의 각 영역, 예컨대 각각 제1 내지 제3 영역(AA1, AA2, AA3)에 대응하는 제1, 제2 및 제3 노이즈 증폭기(AMP21, AMP22, AMP23)를 구성한다. 이 경우, 노이즈 신호(Sno1, Sno2, Sno3)의 크기(진폭)가 증가하더라도 각 영역(AA1, AA2, AA3)별로 용이하게 최적의 노이즈 게인을 설정하여 디스플레이 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 각각의 영역(AA1, AA2, AA3) 내에서도 감지 전극들(120)의 세부 위치에 따라 출력 저항들(VR1 내지 VR5)의 저항 값을 차등적으로 설정함으로써, 최적의 노이즈 보상 신호(CSno)를 생성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타낸다. 구체적으로, 도 11은 도 10에 도시된 실시예의 변경 실시예를 나타내는 것으로서, 도 10과 유사 또는 동일한 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 각각의 영역(AA1, AA2, AA3)에 대응하는 출력 저항들, 예컨대 제1 출력 저항(VR1), 제2 내지 제4 출력 저항들(VR2 내지 VR4) 및 제5 출력 저항(VR5)은 연속적으로 맞물려 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 출력 저항(VR1)의 일단은 제1 노이즈 증폭기(AMP21)의 출력 단자(OUT21)에 연결되고, 타단은 제2 노이즈 증폭기(AMP22)의 출력 단자(OUT22)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 내지 제4 출력 저항들(VR2 내지 VR4)의 일단은 제2 노이즈 증폭기(AMP22)의 출력 단자(OUT22)에 공통으로 연결되고, 타단은 제3 노이즈 증폭기(AMP23)의 출력 단자(OUT23)에 공통으로 연결될 수 있다. 그리고, 제5 출력 저항(VR5)의 일단은 제3 노이즈 증폭기(AMP23)의 출력 단자(OUT23)에 연결되고, 타단은 기준 전압원(Vref)에 연결될 수 있다. 한편, 다른 실시예에서, 센서부(100)가 오직 두 개의 영역들, 예컨대 제1 및 제2 영역(AA1, AA2)으로만 구분되는 경우, 제2 내지 제4 출력 저항들(VR2 내지 VR4)의 타단이 기준 전압원(Vref)에 공통으로 연결될 수도 있다.
상술한 실시예에 의하면, 센서부(100)의 영역들(AA1, AA2, AA3) 사이의 경계에서 급격한 노이즈 보상 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
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.
100: 센서부 101: 활성 영역
102: 비활성 영역 110: 베이스 기판(박막 봉지층)
120: 감지 전극(제1 전극) 122: 제1 전극 셀
124: 제1 연결부 130: 구동 전극(제3 전극)
132: 제2 전극 셀 134: 제2 연결부
136: 더미 패턴 140: 배선
142: 제1 배선 144: 제2 배선
146: 제3 배선 150: 패드부
160: 노이즈 검출 전극(제2 전극) 162: 전극부
164: 연결 라인 170: 절연막
200: 터치 구동부 210: 구동 회로
220: 감지 회로 222: 감지 채널
224: 아날로그 디지털 변환기 226: 프로세서
230: 노이즈 조정부 232: 입력 조정부
234: 증폭 회로 300: 디스플레이 패널
301: 표시 영역 302: 비표시 영역
400: 디스플레이 구동부

Claims (20)

  1. 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함한 제1 영역과, 적어도 두 쌍의 제1 전극들 및 제2 전극들을 포함한 제2 영역을 포함하는 센서부;
    각각 제1 및 제2 입력 단자를 포함하며, 상기 제1 입력 단자가 상기 제1 전극들 중 서로 다른 제1 전극에 연결되는 복수의 감지 채널들;
    상기 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 전극들의 사이에 연결되는 증폭 회로; 및
    상기 증폭 회로와 상기 제2 전극들의 사이에 연결되며, 상기 제1 영역의 제2 전극에 연결되는 제1 저항과, 상기 제2 영역의 제2 전극들에 공통으로 연결되는 제2 저항을 포함하는 입력 조정부;를 포함하되,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역 내에서 제1 방향으로 연장되고,
    상기 센서부는, 상기 제1 및 제2 전극들과 교차하도록 제2 방향으로 연장된 복수의 제3 전극들을 더 포함하는 터치 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증폭 회로는,
    상기 제1 및 제2 저항의 일단에 공통으로 연결되는 입력 단자를 포함하는 증폭기; 및
    상기 증폭기의 출력 단자에 서로 병렬로 연결되며, 상기 감지 채널들 중 서로 다른 감지 채널에 연결되는 복수의 출력 저항들;을 포함하는 터치 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 저항은, 상기 제1 영역의 제2 전극과 상기 증폭기의 제1 입력 단자의 사이에 연결되고,
    상기 제2 저항은, 상기 제2 영역의 제2 전극들과 상기 증폭기의 제1 입력 단자의 사이에 연결되는 터치 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 감지 채널들 각각의 제2 입력 단자는, 상기 출력 저항들 중 서로 다른 출력 저항에 1:1로 연결되는 터치 센서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 영역은 적어도 세 개의 제1 전극들을 포함하며,
    상기 제2 영역의 제1 전극들 중 어느 하나에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자는, 상기 제2 영역의 제1 전극들 중 다른 두 개의 제1 전극들에 연결된 감지 채널들의 제2 입력 단자들의 사이에 연결되는 터치 센서.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 출력 저항들 각각은 가변 저항으로 구성된 터치 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는, 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 제3 영역을 더 포함하는 터치 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 입력 조정부는, 상기 제3 영역의 제2 전극과 상기 증폭 회로의 사이에 연결되는 제3 저항을 더 포함하는 터치 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 증폭 회로는,
    상기 제1 영역의 제2 전극 및 상기 제1 저항의 일단에 연결되는 입력 단자와, 상기 제1 영역의 제1 전극에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자에 연결되는 출력 단자를 포함하는 제1 증폭기; 및
    상기 제2 영역의 제2 전극들 및 상기 제2 저항의 일단에 연결되는 입력 단자와, 상기 제2 영역의 제1 전극들에 연결된 감지 채널들의 제2 입력 단자들에 연결되는 출력 단자를 포함하는 제2 증폭기;를 포함하는 터치 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 증폭 회로는,
    상기 제1 영역의 제1 전극에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자와 상기 제1 증폭기의 출력 단자의 사이에 연결되는 제1 출력 저항; 및
    상기 제2 영역의 제2 전극들에 연결된 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 증폭기의 출력 단자의 사이에 연결되는 복수의 제2 출력 저항들;을 포함하는 터치 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 출력 저항들의 일단은 기준 전압원에 연결되는 터치 센서.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 출력 저항의 일단은 상기 제1 증폭기의 출력 단자에 연결되고, 상기 제1 출력 저항의 타단은 상기 제2 증폭기의 출력 단자에 연결되는 터치 센서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 출력 저항들의 일단은 상기 제2 증폭기의 출력 단자에 공통으로 연결되고, 상기 제2 출력 저항들의 타단은 제3 증폭기의 출력 단자 또는 기준 전압원에 공통으로 연결되는 터치 센서.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 증폭기의 입력 단자에 연결되는 적어도 하나의 제2 전극과 상기 적어도 하나의 제2 전극에 대응하는 적어도 하나의 제1 전극을 포함하는 제3 영역;
    상기 제3 영역의 제1 전극에 연결되는 제1 입력 단자와, 상기 제3 증폭기의 출력 단자에 연결되는 제2 입력 단자를 포함하는 적어도 하나의 감지 채널; 및
    상기 제3 영역의 제1 전극에 연결된 감지 채널의 제2 입력 단자와 상기 제3 증폭기의 출력 단자의 사이에 연결되는 제3 출력 저항;을 더 포함하는 터치 센서.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 저항의 일단은 상기 제1 영역의 제2 전극 및 상기 제1 증폭기의 입력 단자에 연결되고, 상기 제1 저항의 타단은 기준 전압원에 연결되며,
    상기 제2 저항의 일단은 상기 제2 영역의 제2 전극들 및 상기 제2 증폭기의 입력 단자에 연결되고, 상기 제2 저항의 타단은 상기 기준 전압원에 연결되는 터치 센서.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 감지 채널들 각각은, 상기 제1 및 제2 입력 단자의 전압 차에 대응하는 신호를 출력하는 차동 증폭기로 구성된 터치 센서.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극들은 서로 이격되도록 제공되며,
    상기 제1 및 제2 전극들 중 서로 대응하는 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극은, 적어도 일 영역이 서로 중첩되는 터치 센서.
  18. 삭제
  19. 복수의 화소들이 제공된 표시 영역을 포함한 디스플레이 패널과, 상기 표시 영역과 중첩되며 적어도 제1 및 제2 영역을 포함한 활성 영역을 포함하는 터치 센서를 구비하며,
    상기 터치 센서는,
    상기 제1 영역에 제공된 적어도 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극;
    상기 제2 영역에 제공된 적어도 두 쌍의 제1 전극들 및 제2 전극들;
    각각 제1 및 제2 입력 단자를 포함하며, 상기 제1 입력 단자가 상기 제1 전극들 중 서로 다른 제1 전극에 연결되는 복수의 감지 채널들;
    상기 감지 채널들의 제2 입력 단자들과 상기 제2 전극들의 사이에 연결되는 증폭 회로; 및
    상기 증폭 회로와 상기 제2 전극들의 사이에 연결되며, 상기 제1 영역의 제2 전극에 연결되는 제1 저항과, 상기 제2 영역의 제2 전극들에 공통으로 연결되는 제2 저항을 포함하는 입력 조정부;를 포함하되,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역 내에서 제1 방향으로 연장되고,
    상기 터치 센서는, 상기 제1 및 제2 전극들과 교차하도록 제2 방향으로 연장된 복수의 제3 전극들을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 증폭 회로는,
    상기 제1 및 제2 영역의 제2 전극들과 상기 제1 및 제2 저항에 연결된 입력 단자를 포함하는 적어도 하나의 증폭기; 및
    상기 증폭기의 출력 단자에 서로 병렬로 연결되며, 상기 감지 채널들 중 서로 다른 감지 채널에 연결되는 복수의 출력 저항들;을 포함하는 디스플레이 장치.
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