KR20210147150A - 전자 장치 - Google Patents

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KR20210147150A
KR20210147150A KR1020200063703A KR20200063703A KR20210147150A KR 20210147150 A KR20210147150 A KR 20210147150A KR 1020200063703 A KR1020200063703 A KR 1020200063703A KR 20200063703 A KR20200063703 A KR 20200063703A KR 20210147150 A KR20210147150 A KR 20210147150A
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sensing electrode
sensing
layer
electrode
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KR1020200063703A
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이성준
김수인
구자승
서수열
유지나
이동환
임재익
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삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Abstract

전자 장치는 표시층, 및 상기 표시층 위에 배치되고, 제1 서브 감지 전극 및 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 분리된 제2 서브 감지 전극을 포함하는 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 교차하는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층을 포함하고, 상기 센서층은 상기 제1 감지 전극과 상기 제2 감지 전극 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화를 통해 외부 입력을 감지하고, 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 및 상기 제2 감지 전극 각각의 정전 용량의 변화를 통해 액티브 펜에 의한 입력을 감지할 수 있다.

Description

전자 장치{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 액티브 펜에 대한 입력을 감지하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 전자 장치의 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 전자 장치는 전자기 공명(electromagnetic resonance, EMR) 방식을 이용하여 펜의 좌표를 인식하거나, 능동 정전기(active electrostatic, AES) 방식을 이용하여 펜의 좌표를 인식할 수 있다.
본 발명은 액티브 펜에 대한 입력을 감지하는 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 표시층, 및 상기 표시층 위에 배치되고, 제1 서브 감지 전극 및 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 분리된 제2 서브 감지 전극을 포함하는 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 교차하는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층을 포함하고, 상기 센서층은 상기 제1 감지 전극과 상기 제2 감지 전극 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화를 통해 외부 입력을 감지하고, 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 및 상기 제2 감지 전극 각각의 정전 용량의 변화를 통해 액티브 펜에 의한 입력을 감지할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 방향으로 이격되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 상기 제2 감지 전극과 교차할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 방향으로 이격되고, 상기 제1 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 교차하고, 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 이격될 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극에는 제1 개구, 상기 제1 개구와 이격된 제2 개구가 정의되고, 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제1 서브 감지 패턴, 상기 제2 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제2 서브 감지 패턴, 및 상기 제1 서브 감지 패턴과 상기 제2 서브 감지 패턴을 연결하는 서브 브릿지 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극의 길이는 상기 제2 서브 감지 전극의 길이 이상일 수 있다.
상기 제2 감지 전극은 제3 서브 감지 전극 및 제4 서브 감지 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극과 교차할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 방향으로 이격되고, 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극은 상기 제2 방향으로 이격되고, 상기 제1 서브 감지 전극과 상기 제3 서브 감지 전극은 서로 교차되고, 상기 제2 서브 감지전극은 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극과 될 수 있다.
상기 센서층을 구동하는 센서 구동 회로를 더 포함하고, 상기 센서 구동 회로는 상기 외부 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극으로 동일한 신호를 동시에 제공하고, 상기 제3 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호를 합산하고, 상기 센서 구동 회로는 상기 액티브 펜에 의한 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 상기 제3 서브 감지 전극, 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 감지 신호들을 각각 수신할 수 있다.
상기 표시층은 베이스층, 상기 베이스층 위에 배치된 회로층, 상기 회로층 위에 배치되며, 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 배치된 발광층, 상기 발광층 위에 배치된 제2 전극을 포함하는 발광 소자층, 및 상기 발광 소자층 위에 배치된 봉지층을 포함하고, 상기 센서층은 상기 봉지층 위에 직접 배치될 수 있다.
상기 센서층에는 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극이 배치된 감지 영역 및 상기 감지 영역과 인접한 주변 영역이 정의되고, 상기 센서층은 상기 제1 서브 감지 전극에 전기적으로 연결된 제1 감지 배선, 상기 제2 서브 감지 전극에 전기적으로 연결된 제2 감지 배선, 및 상기 제2 감지 전극에 전기적으로 연결된 제3 감지 배선을 더 포함하고, 상기 제1 감지 배선, 상기 제2 감지 배선, 및 상기 제3 감지 배선 각각은 상기 주변 영역에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 감지 영역의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이 이상일 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 감지 영역의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이와 상기 제2 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이의 합 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 베이스층, 상기 베이스층 위에 배치된 회로층, 상기 회로층 위에 배치된 발광 소자층, 및 상기 발광 소자층 위에 배치된 봉지층을 포함하는 표시층, 및 상기 표시층 위에 배치되며, 감지 영역 및 주변 영역이 정의되고, 상기 감지 영역에 배치되며 제1 서브 감지 전극 및 제2 서브 감지 전극을 포함하는 제1 감지 전극, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 제1 감지 전극과 교차하는 제2 감지 전극, 상기 제1 서브 감지 전극에 전기적으로 연결되며 상기 주변 영역에 배치된 제1 감지 배선, 상기 제2 서브 감지 전극에 전기적으로 연결되며 상기 주변 영역에 배치된 제2 감지 배선, 상기 제2 감지 전극에 전기적으로 연결되며 상기 주변 영역에 배치된 제3 감지 배선을 포함하는 센서층을 포함하고, 상기 센서층은 상기 제1 감지 전극과 상기 제2 감지 전극 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화를 통해 외부 입력을 감지하고, 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 및 상기 제2 감지 전극 각각의 정전 용량의 변화를 통해 액티브 펜에 의한 입력을 감지할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 방향으로 이격되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 상기 제2 감지 전극과 교차할 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 방향으로 이격되고, 상기 제1 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 교차하고, 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 이격될 수 있다.
상기 감지 영역의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이와 상기 제2 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이의 합 이상일 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이는 상기 제2 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이 이상일 수 있다.
상기 제1 서브 감지 전극에는 제1 개구, 상기 제1 개구와 이격된 제2 개구가 정의되고, 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제1 서브 감지 패턴, 상기 제2 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제2 서브 감지 패턴, 및 상기 제1 서브 감지 패턴과 상기 제2 서브 감지 패턴을 연결하는 서브 브릿지 패턴을 포함할 수 있다.
상기 센서층을 구동하는 센서 구동 회로를 더 포함하고, 상기 제2 감지 전극은 제3 서브 감지 전극 및 제4 서브 감지 전극을 포함하고, 상기 센서 구동 회로는 상기 외부 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극으로 동일한 신호를 동시에 제공하고, 상기 제3 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호를 합산하고, 상기 센서 구동 회로는 상기 액티브 펜에 의한 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 상기 제3 서브 감지 전극, 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 감지 신호들을 각각 수신할 수 있다.
센서층은 제1 감지 전극과 제2 감지 전극 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득하는 제1 모드, 또는 제1 감지 전극 및 제2 감지 전극 각각의 정전용량의 변화를 통해 액티브 펜에 의한 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다. 제1 감지 전극 및 제2 감지 전극 중 적어도 어느 하나는 복수의 서브 감지 전극들로 분리될 수 있다. 복수의 서브 감지 전극들은 센서층 내에서 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서층과 표시층 내의 공통 전극 사이에 발생하는 최대 기생 정전 용량이 감소될 수 있고, 그에 따라, 센서층의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치와 액티브 펜을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 8a는 제1 모드에서 센서층의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 제2 모드에서 센서층의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 I-I'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 10은 도 5에 도시된 I-I'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 16은 도 15의 BB'을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
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 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(1000)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1에서는 전자 장치(1000)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
전자 장치(1000)는 액티브 영역(1000A)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(1000A)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면을 포함할 수 있다. 전자 장치(1000)의 두께 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)과 나란할 수 있다. 따라서, 전자 장치(1000)를 구성하는 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)을 기준으로 정의될 수 있다.
전자 장치(1000)는 전자 장치(1000)의 외부에서 인가되는 입력들을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 액티브 펜(2000), 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 전자 장치(1000)는 사용자의 터치에 의한 입력 및 액티브 펜(2000)에 의한 입력을 감지할 수 있다. 전자 장치(1000)와 액티브 펜(2000)은 양방향 통신이 가능할 수 있다. 전자 장치(1000)는 액티브 펜(2000)으로 업 링크 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 업 링크 신호는 동기화 신호 또는 전자 장치(1000)의 정보를 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 액티브 펜(2000)은 전자 장치(1000)로 다운 링크 신호를 제공할 수 있다. 다운 링크 신호는 동기화 신호 또는 액티브 펜(2000)의 상태 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다운 링크 신호는 액티브 펜의 좌표 정보, 액티브 펜의 배터리 정보, 액티브 펜의 기울기 정보, 및/또는 액티브 펜에 저장된 다양한 정보 등을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도들이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전자 장치(1000_1)는 액티브 영역(1000A_1)을 통해 영상을 표시할 수 있다. 전자 장치(1000_1)가 언폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000A_1)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 포함할 수 있다.
액티브 영역(1000A_1)은 제1 영역(1000A1), 제2 영역(1000A2), 및 제3 영역(1000A3)을 포함할 수 있다. 제2 영역(1000A2)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장하는 폴딩축(1000FX)을 기준으로 휘어질 수 있다. 따라서, 제1 영역(1000A1) 및 제3 영역(1000A3)은 비폴딩 영역들로 지칭될 수 있고, 제2 영역(1000A2)은 폴딩 영역으로 지칭될 수 있다.
전자 장치(1000_1)가 폴딩되면, 제1 영역(1000A1)과 제3 영역(1000A3)은 서로 마주할 수 있다. 따라서, 완전히 폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000A_1)은 외부로 노출되지 않을 수 있으며, 이는 인-폴딩(in-folding)으로 지칭될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 전자 장치(1000_1)의 동작이 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 전자 장치(1000_1)가 폴딩되면, 제1 영역(1000A1)과 제3 영역(1000A3)은 서로 대향(opposing)할 수 있다. 따라서, 폴딩된 상태에서, 액티브 영역(1000A_1)은 외부로 노출될 수 있으며, 이는 아웃-폴딩(out-folding)으로 지칭될 수 있다.
전자 장치(1000_1)는 인-폴딩 또는 아웃-폴딩 중 어느 하나의 동작만 가능할 수 있다. 또는 전자 장치(1000_1)는 인-폴딩 동작 및 아웃-폴딩 동작이 모두 가능할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(1000_1)의 동일한 영역, 예를 들어, 제2 영역(1000A2)이 인-폴딩 및 아웃 폴딩될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에서는 하나의 폴딩 영역과 두 개의 비폴딩 영역이 예를 들어 도시되었으나, 폴딩 영역과 비폴딩 영역의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 장치(1000_1)는 2개보다 많은 복수 개의 비폴딩 영역들 및 서로 인접한 비폴딩 영역들 사이에 배치된 복수의 폴딩 영역들을 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에서는 폴딩축(1000FX)이 제2 방향(DR2)으로 연장된 것을 예시적으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 폴딩축(1000FX)은 제1 방향(DR1)과 나란한 방향을 따라 연장할 수도 있다. 이 경우, 제1 영역(1000A1), 제2 영역(1000A2), 및 제3 영역(1000A3)은 제2 방향(DR2)을 따라 순차적으로 배열될 수 있다.
액티브 영역(1000A_1)은 적어도 하나의 전자 모듈들과 중첩될 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈들은 카메라 모듈 및 근접 조도 센서 등을 포함할 수 있다. 전자 모듈들은 액티브 영역(1000A_1)을 통해 전달되는 외부 입력을 수신하거나, 액티브 영역(1000A_1)을 통해 출력을 제공할 수 있다. 카메라 모듈 및 근접 조도 센서 등과 중첩하는 액티브 영역(1000A_1)의 일부분은 액티브 영역(1000A_1)의 다른 일부분보다 높은 투과율을 가질 수 있다. 따라서, 복수의 전자 모듈들이 배치될 영역을 액티브 영역(1000A_1) 주변의 주변 영역(1000NA)에 제공하지 않아도 된다. 그 결과, 전자 장치(1000_1)의 전면 대비 액티브 영역(1000A_1)의 면적 비율은 증가될 수 있다.
전자 장치(1000_1)와 액티브 펜(2000)은 양방향 통신이 가능할 수 있다. 전자 장치(1000_1)는 액티브 펜(2000)으로 업 링크 신호를 제공할 수 있다. 액티브 펜(2000)은 전자 장치(1000_1)로 다운 링크 신호를 제공할 수 있다. 전자 장치(1000_1)는 액티브 펜(2000)으로부터 제공되는 신호를 이용하여 액티브 펜(2000)의 좌표를 감지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치와 액티브 펜을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(1000)는 표시층(100) 및 센서층(200)을 포함할 수 있다.
표시층(100)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시층(100)은 발광형 표시층일 수 있으며, 예를 들어, 표시층(100)은 유기발광 표시층, 퀀텀닷 표시층, 마이크로 엘이디 표시층, 또는 나노 엘이디 표시층일 수 있다.
센서층(200)은 표시층(100) 위에 배치될 수 있다. 센서층(200)은 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 센서층(200)은 사용자 신체(3000)에 의한 입력 및 액티브 펜(2000)에 의한 입력을 모두 센싱할 수 있다.
센서층(200)은 시분할 구동되어 동작될 수 있다. 예를 들어, 센서층(200)은 제1 모드 및 제2 모드로 교대로 반복되어 구동될 수 있다. 상기 제1 모드는 사용자 신체(3000)에 의한 입력을 감지하는 모드일 수 있고, 상기 제2 모드는 액티브 펜(2000)에 의한 입력을 감지하는 모드일 수 있다.
상기 제2 모드가 시작될 때, 센서층(200)은 액티브 펜(2000)으로 업링크 신호(ULS)를 제공할 수 있다. 액티브 펜(2000)이 업링크 신호(ULS)를 수신하여 전자 장치(1000)와 동기화되는 경우, 액티브 펜(2000)은 센서층(200)을 향해 다운 링크 신호(DLS)를 제공할 수 있다.
액티브 펜(2000)은 전원(2100), 메모리(2200), 제어부(2300), 송신부(2400), 수신부(2500), 및 펜 팁(2600)을 포함할 수 있다. 다만, 액티브 펜(2000)을 구성하는 구성 요소들이 상기 나열된 구성 요소들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 액티브 펜(2000)은 펜 팁(2600)을 신호 송신 모드 또는 신호 수신 모드로 전환하는 전극 스위치, 압력을 감지하는 압력 센서, 또는 회전을 감지하는 회전 센서 등을 더 포함할 수도 있다.
전원(2100)은 액티브 펜(2000)에 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있다. 메모리(2200)는 액티브 펜(2000)의 기능 정보를 저장할 수 있다. 제어부(2300)는 액티브 펜(2000)의 동작을 제어할 수 있다. 송신부(2400) 및 수신부(2500) 각각은 펜 팁(2600)을 통해 전자 장치(1000)와 통신할 수 있다. 송신부(2400)는 신호 발생기 또는 송신 회로로 지칭될 수 있고, 수신부(2500)는 신호 수신기 또는 수신 회로로 지칭될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시층(100)은 베이스층(110), 회로층(120), 발광 소자층(130), 및 봉지층(140)을 포함할 수 있다.
베이스층(110)은 회로층(120)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(110)은 유리기판, 금속기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(110)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(110)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(110)은 합성수지층, 접착층, 및 합성수지층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 특히, 합성수지층은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 합성수지층은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~" 의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(120)은 베이스층(110) 위에 배치될 수 있다. 회로층(120)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(110) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이 후, 회로층(120)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인이 형성될 수 있다.
베이스층(110)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성된다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시층(100)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(110)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함할 수 있으며, 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층은 교대로 적층될 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘 또는 금속 산화물을 포함할 수도 있다.
도 4은 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 화소들에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다를 수 있다. 반도체 패턴은 도핑영역과 비-도핑영역을 포함할 수 있다. 도핑영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다.
도핑영역은 비-도핑영역보다 전도성이 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 비-도핑영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호라인일 수 있다.
화소들 각각은 7개의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하는 등가회로를 가질 수 있으며, 화소의 등가회로도는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 도 4에서는 화소에 포함되는 하나의 트랜지스터(100PC) 및 발광 소자(100PE)를 예시적으로 도시하였다.
트랜지스터(100PC)의 소스(SC1), 액티브(A1), 및 드레인(D1)이 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC1) 및 드레인(D1)은 단면 상에서 액티브(A1)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 4에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(100PC)의 드레인(D1)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(120)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
트랜지스터(100PC)의 게이트(G1)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(G1)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G1)는 액티브(A1)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(G1)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(G1)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(20)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 제2 절연층(20)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 위에 배치될 수 있으며, 본 실시예에서 제3 절연층(30)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(50) 위에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제6 절연층(60)은 제5 절연층(50) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다. 발광 소자층(130)은 회로층(120) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(130)은 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(130)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 마이크로 엘이디, 또는 나노 엘이디를 포함할 수 있다. 발광 소자(100PE)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 위에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다.
화소 정의막(70)은 제6 절연층(60) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(70)에는 개구부(70-OP)가 정의된다. 화소 정의막(70)의 개구부(70-OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(70-OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다.
발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(70-OP)에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EL)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EL)이 화소들 각각에 분리되어 형성된 경우, 발광층들(EL) 각각은 청색, 적색, 및 녹색 중 적어도 하나의 색의 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(EL)은 화소들에 연결되어 공통으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 발광층(EL)은 청색 광을 제공하거나, 백색 광을 제공할 수도 있다.
제2 전극(CE)은 발광층(EL) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 화소들에 공통적으로 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)에는 공통 전압이 제공될 수 있으며, 제2 전극(CE)은 공통 전극으로 지칭될 수 있다.
도시되지 않았으나, 제1 전극(AE)과 발광층(EL) 사이에는 정공 제어층이 배치될 수 있다. 정공 제어층은 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EL)과 제2 전극(CE) 사이에는 전자 제어층이 배치될 수 있다. 전자 제어층은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층과 전자 제어층은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다. 봉지층(140)은 발광 소자층(130) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(140)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(140)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(130)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(130)을 보호할 수 있다. 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
센서층(200)은 연속된 공정을 통해 표시층(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(200)은 표시층(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200)과 표시층(100) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200)과 표시층(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다. 이 경우, 전자 장치(1000)의 두께는 더 얇아질 수 있다. 또한, 표시층(100)과 센서층(200)의 두께가 얇아질수록 유연성이 향상되기 때문에, 폴더블 전자 장치(1000_1, 도 2a 참조)에 적용될 수 있다.
센서층(200)은 베이스층(201), 제1 도전층(202), 감지 절연층(203), 제2 도전층(204), 및 커버 절연층(205)을 포함할 수 있다.
베이스층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스층(201)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스층(201)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
단층구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 인듐아연주석산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
센서층(200)과 제2 전극(CE) 사이에는 기생 정전용량(Cb)이 발생될 수 있다. 기생 정전용량(Cb)은 베이스 정전용량으로 지칭될 수도 있다. 센서층(200)과 제2 전극(CE)의 거리가 가까워짐에 따라 기생 정전용량(Cb) 값은 증가될 수 있다. 기생 정전용량(Cb)이 커지면 커질수록 기준 값 대비 정전 용량의 변화량의 비율이 작아질 수 있다. 정전 용량의 변화량은 입력 수단, 예를 들어, 액티브 펜(2000, 도 3 참조) 또는 사용자 신체(3000, 도 3 참조), 에 의한 입력 전과 입력 후 사이에 발생하는 정전 용량의 변화를 의미한다.
센서층(200)으로부터 감지된 신호를 처리하는 구동칩은 감지된 신호에서 기생 정전용량(Cb)에 대응하는 값을 제거하는 레벨링 동작을 수행할 수 있다. 상기 레벨링 동작에 의해 기준 값 대비 정전 용량의 변화량의 비율은 증가되어 센싱 감도가 향상될 수 있다.
하지만, 구동칩의 스펙에 따라 기생 정전용량(Cb)에 대응하는 값을 제거하는 능력에 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 최대 기생 정전용량(Cb)이 500피코패럿이고, 상기 구동칩이 센서층(200)으로부터 감지된 신호로부터 제거할 수 있는 정전용량 값이 200피코패럿이라면, 상기 구동칩에 의해 기준 값은 충분히 낮아지지 않을 수 있다. 이 경우, 기준 값에 비해 정전 용량의 변화량의 비율은 미미하여, 상기 구동칩이 정전 용량의 변화량을 노이즈로 인식하거나, 인식하지 못하여 터치 좌표를 감지하지 못하는 오동작이 발생될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 센서층(200)의 전극 구조를 변형하여, 기생 정전용량(Cb)의 최대 값을 소정 값 이하로 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 구동칩의 성능이 비교적 낮은 경우에도 좌표 인식 정확도가 향상될 수 있다. 상기 소정 값은 200 피코패럿일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 센서층(200)은 감지 영역(200A) 및 주변 영역(200N)을 포함할 수 있다. 감지 영역(200A)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 예를 들어, 감지 영역(200A)은 입력을 감지하는 영역일 수 있다. 주변 영역(200N)은 감지 영역(200A)을 에워쌀 수 있다.
센서층(200)은 복수의 제1 감지 전극들(210, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210) 및 제2 감지 전극들(220)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
센서층(200)은 제1 감지 전극들(210)과 제2 감지 전극들(220) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득하는 제1 모드, 또는 제1 감지 전극들(210) 및 제2 감지 전극들(220) 각각의 정전용량의 변화를 통해 액티브 펜(2000, 도 3 참조)에 의한 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다.
제1 감지 전극들(210) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 감지 전극들(210)은 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배열될 수 있다. 제2 감지 전극들(220) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 감지 전극들(220)은 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배열될 수 있다. 제1 감지 전극들(210)과 제2 감지 전극들(220)은 서로 교차할 수 있다.
제1 감지 전극들(210) 각각은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)을 포함할 수 있다. 제2 감지 전극들(220) 각각은 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)을 포함할 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1)과 제2 서브 감지 전극(210s2)은 센서층(200) 내에서 서로 전기적으로 분리되고, 제3 서브 감지 전극(220s1)과 제4 서브 감지 전극(220s2)은 센서층(200) 내에서 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서층(200)에 발생하는 최대 기생 정전용량이 감소될 수 있다.
최대 기생 정전용량은 제2 전극(CE, 도 4 참조)과 마주하는 센서층(200) 내의 대향 전극 사이에 발생할 수 있다. 상기 대향 전극은 센서층(200) 내의 구성들 중 면적이 가장 큰 도전 패턴일 수 있다. 예를 들어, 상기 대향 전극은 하나의 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 하나의 제1 서브 감지 전극(210s1)에 전기적으로 연결된 하나의 감지 배선(230)이거나, 하나의 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 하나의 제3 서브 감지 전극(220s1)에 전기적으로 연결된 하나의 감지 배선(230)일 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다.
제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)은 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2) 각각은 제2 감지 전극(220)과 교차할 수 있다. 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2) 각각은 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2) 모두와 교차할 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1)의 제1 방향(DR1)의 길이(210s1L)와 제2 서브 감지 전극(210s2)의 제1 방향(DR1)의 길이(210s2L)는 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 감지 영역(200A)의 제1 방향(DR1)의 폭(200AW1)은 제1 서브 감지 전극(210s1)의 제1 방향(DR1)의 길이(210s1L) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)의 제1 방향(DR1)의 길이(210s2L) 각각 이상일 수 있다.
제3 서브 감지 전극(220s1)의 제2 방향(DR2)의 길이(220s1L)와 제4 서브 감지 전극(220s2)의 제2 방향(DR2)의 길이(220s2L)는 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 감지 영역(200A)의 제2 방향(DR2)의 폭(200AW2)은 제3 서브 감지 전극(220s1)의 제2 방향(DR2)의 길이(220s1L) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)의 제2 방향(DR2)의 길이(220s2L) 각각 이상일 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 하나의 제1 감지 전극(210)의 일부분 및 하나의 제2 감지 전극(220)의 일부분은 하나의 센싱 단위(200U)로 정의될 수 있다. 하나의 센싱 단위(200U)에는 제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 제3 서브 감지 전극(220s1), 및 제4 서브 감지 전극(220s2)이 모두 포함될 수 있다.
감지 배선들(230)은 제1 서브 감지 전극(210s1)에 연결된 제1 감지 배선(231), 제2 서브 감지 전극(210s2)에 연결된 제2 감지 배선(232), 제3 서브 감지 전극(220s1)에 연결된 제3 감지 배선(233), 제4 서브 감지 전극(220s2)에 연결된 제4 감지 배선(234)을 포함할 수 있다.
하나의 센싱 단위(200U) 내에 배치된 제1 내지 제4 서브 감지 전극들(210s1, 210s2, 220s1, 220s2) 각각은 제1 내지 제4 감지 배선들(231, 232, 233, 234) 각각에 전기적으로 연결되기 때문에, 제1 내지 제4 서브 감지 전극들(210s1, 210s2, 220s1, 220s2)은 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장되는 연장 부분(210se)과 상기 연장 부분(210se)으로부터 상기 제2 방향(DR2)을 따라 돌출된 복수의 가지 부분들(210sb)을 포함할 수 있다.
제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2) 각각은 복수의 감지 패턴들(220sp, 이하 감지 패턴들) 및 복수의 브릿지 패턴들(220sb, 이하 브릿지 패턴들)을 포함할 수 있다.
감지 패턴들(220sp)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)과 비중첩하며, 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)과 이격될 수 있다. 감지 패턴들(220sp) 각각은 복수의 가지 부분들(210sb)과 맞물리는 형상을 가질 수 있다.
브릿지 패턴들(220sb)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 또는 제2 서브 감지 전극(210s2)을 사이에 두고 이격된 두 개의 감지 패턴들(220sp)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 브릿지 패턴들(220sb)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 또는 제2 서브 감지 전극(210s2)과 중첩할 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 제3 서브 감지 전극(220s1), 및 제4 서브 감지 전극(220s2)이 배치되지 않은 영역에는 더미 패턴(200fp)이 배치될 수 있다. 더미 패턴(200fp)은 전기적으로 플로팅된 패턴일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 감지 패턴들(220sp), 및 더미 패턴(200fp)은 서로 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 브릿지 패턴들(220sb)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)과 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서, 브릿지 패턴들(220sb)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)과 상이한 층 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 브릿지 패턴들(220sb)은 제1 도전층(202, 도 4 참조)에 포함될 수 있고, 제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 감지 패턴들(220sp), 및 더미 패턴(200fp)은 제2 도전층(204, 도 4 참조)에 포함될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에서, 브릿지 패턴들(220sb)은 제2 도전층(204, 도 4 참조)에 포함될 수 있고, 제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 감지 패턴들(220sp), 및 더미 패턴(200fp)은 제1 도전층(202, 도 4 참조)에 포함될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 감지 패턴들(220sp), 및 더미 패턴(200fp)은 메쉬 구조를 가질 수 있다. 도 7에서는 더미 패턴(200fp)의 일부분, 감지 패턴(220sp)의 일부분, 및 제2 서브 감지 전극(210s2)의 일부분이 도시되었다. 메쉬 구조에 의해 정의된 개구(220op)는 도 4에서 설명된 발광 영역(PXA)과 중첩할 수 있다.
도 8a는 제1 모드에서 센서층의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8b는 제2 모드에서 센서층의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b 각각에서는 하나의 센싱 단위(200U)와 센서 구동 회로(240)가 예시적으로 도시되었다.
도 5, 도 8a, 및 도 8b를 참조하면, 센서 구동 회로(240)는 센서층(200)의 동작을 제어하는 회로로 적어도 하나의 구동칩을 포함할 수 있다. 센서 구동 회로(240)는 칩이 실정된 회로 기판 형태로 제공될 수 있으며, 센서 구동 회로(240)는 도 5에 도시된 센서층(200)에 전기적으로 연결될 수 있다.
하나의 센싱 단위(200U)에는 하나의 제1 감지 전극(210)의 일부분 및 하나의 제2 감지 전극(220)의 일부분이 포함될 수 있다. 제1 감지 전극(210)과 제2 감지 전극(220) 각각은 적어도 2 개의 서브 감지 전극들로 분할될 수 있다.
도 5 및 도 8a를 참조하면, 제1 모드에서 제1 감지 전극(210)은 TX 전극으로 동작할 수 있고, 제2 감지 전극(220)은 RX 전극으로 동작할 수 있다. 제1 모드에서 센서 구동 회로(240)는 제1 감지 전극(210)과 제2 감지 전극(220) 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화량을 감지하여 외부 입력을 감지할 수 있다.
센서 구동 회로(240)는 제1 감지 전극(210)으로 구동 신호를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 감지 전극(210)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)을 포함한다. 따라서, 센서 구동 회로(240)는 제1 서브 감지 전극(210s1)으로 제1 신호(S1)를 제공하고, 제2 서브 감지 전극(210s2)으로 제2 신호(S2)를 제공할 수 있다. 제1 신호(S1)와 제2 신호(S2)는 서로 동일한 파형을 가질 수 있고, 제1 신호(S1)와 제2 신호(S2)는 동시에 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2) 각각으로 제공될 수 있다.
센서 구동 회로(240)는 제2 감지 전극(220)으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 감지 전극(220)은 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)을 포함하고, 이 둘은 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서 구동 회로(240)는 제3 서브 감지 전극(220s1)으로부터 제1 감지 신호(S3)를 수신하고, 제4 서브 감지 전극(220s2)으로부터 제2 감지 신호(S4)를 수신할 수 있다.
센서 구동 회로(240)는 제1 감지 신호(S3)와 제2 감지 신호(S4)를 합산하는 알고리즘을 가질 수 있다. 즉, 센서 구동 회로(240)는 제1 감지 신호(S3)와 제2 감지 신호(S4)를 합산할 수 있다.
제2 감지 전극(220)이 제3 서브 감지 전극(220s1)과 제4 서브 감지 전극(220s2)으로 분할되지 않을 경우에 제2 감지 전극(220)으로부터 수신된 신호의 파형은 제3 서브 감지 전극(220s1)으로부터 수신된 신호의 파형과 제4 서브 감지 전극(220s2)으로부터 수신된 신호의 파형의 합과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제2 감지 전극(220)이 제3 서브 감지 전극(220s1)과 제4 서브 감지 전극(220s2)으로 분할되더라도, 제1 감지 전극(210)과 제2 감지 전극(220) 사이의 상호정전용량 및 상호정전용량의 변화량은 없거나, 미미할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 센서층(200) 내에서 서로 전기적으로 분리된 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)과 센서층(200) 내에서 서로 전기적으로 분리된 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)이 하나의 감지 단위 노드를 정의할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 액티브 펜(2000, 도 3 참조)이 센서층(200, 도 3 참조)에 근접하면, 센서층(200, 도 3 참조)은 제2 모드에서 액티브 펜(2000, 도 3 참조) 감지 모드로 진입할 수 있다.
액티브 펜(2000, 도 3 참조) 감지 모드에서, 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220) 각각은 액티브 펜(2000, 도 3 참조)으로부터 제공된 TX 신호를 감지하여 파형이 변형된 감지 신호를 센서 구동 회로(240)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제2 모드에서, 센서 구동 회로(240)는 제1 서브 감지 전극(210s1)으로부터 제1 감지 신호(Sa)를 수신하고, 제2 서브 감지 전극(210s2)으로부터 제2 감지 신호(Sb)를 수신하고, 제3 서브 감지 전극(210s3)으로부터 제3 감지 신호(Sc)를 수신하고, 제4 서브 감지 전극(210s4)으로부터 제4 감지 신호(Sd)를 수신할 수 있다.
즉, 센서층(200, 도 3 참조)이 액티브 펜(2000, 도 3 참조) 감지 모드로 진입하면, 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220)은 모두 RX 전극으로 동작할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 감지 전극(210)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)으로 전기적으로 분리되고, 제2 감지 전극(220)은 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)으로 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 분리되기 전의 제1 감지 전극(미도시)에 비해 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)이 각각 갖는 기생 정전용량 성분은 절반 이하로 줄어들 수 있다. 또한, 분할 되기 전의 제2 감지 전극(미도시)에 비해 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)이 각각 갖는 기생 정전용량 성분도 절반 이하로 줄어들 수 있다. 즉, 기생 정전용량 성분이 감소됨에 따라 센서층(200)의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 9는 도 5에 도시된 I-I'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 9를 참조하면, 하나의 제1 감지 전극(210)을 적어도 둘 이상의 제1 및 제2 서브 감지 전극들(210s1, 210s2)로 분할하고, 제1 및 제2 서브 감지 전극들(210s1, 210s2)에 감지 배선들(230)이 각각 연결된다. 즉, 주변 영역(200N)에 배치되는 감지 배선들(230)의 수는 증가될 수 있다.
감지 배선들(230)이 배치될 영역을 확보하기 위해, 감지 배선들(230) 중 일부 감지 배선들(230a, 이하 제1 감지 배선들)은 베이스층(201)과 감지 절연층(203) 사이에 배치되고, 감지 배선들(230) 중 다른 일부 감지 배선들(230b, 이하 제2 감지 배선들)은 감지 절연층(203)과 커버 절연층(205) 사이에 배치될 수 있다.
제3 방향(DR3)에서 보았을 때, 제1 감지 배선들(230a)과 제2 감지 배선들(230b)은 하나씩 교대로 배열될 수 있다. 따라서, 제1 감지 배선들(230a)과 제2 감지 배선들(230b) 사이에 발생될 수 있는 기생 커패시턴스의 크기가 감소되거나 제거될 수 있다.
제1 감지 배선들(230a) 및 제2 감지 배선들(230b) 각각은 하나의 도전층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 배선들(230a)은 제1 도전층(202, 도 4 참조)에 포함될 수 있고, 제2 감지 배선들(230b)은 제2 도전층(204, 도 4 참조)에 포함될 수 있다. 이 경우, 하나의 감지 배선이 제1 도전층(202, 도 4 참조)에 포함된 배선 패턴 및 제2 도전층(204, 도 4 참조)에 포함된 배선 패턴을 모두 포함하는 경우보다 저항이 감소되는 것을 보상하기 위해, 제1 감지 배선들(230a) 및 제2 감지 배선들(230b)의 두께들(Tk1, Tk2)은 소정 두께 이상으로 제공될 수 있다. 제1 감지 배선들(230a)의 두께(Tk1)는 제2 감지 배선들(230b)의 두께(Tk2)와 유사한 수준으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 감지 배선들(230a) 및 제2 감지 배선들(230b)의 두께들(Tk1, Tk2)이 증가되더라도, 제1 감지 배선들(230a)은 유기 물질을 포함하는 감지 절연층(203)에 의해 커버될 수 있고, 제2 감지 배선들(230b)은 유기 물질을 포함하는 커버 절연층(205)에 의해 커버될 수 있다. 감지 절연층(203)의 두께는 감지 절연층(203)이 무기물질을 포함하는 경우보다 유기물질을 포함하는 경우 더 두꺼울 수 있기 때문에, 제1 감지 배선들(230a)과 제2 감지 배선들(230b)이 서로 단락될 확률이 감소 또는 제거될 수 있다.
도 10은 도 5에 도시된 I-I'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 10을 참조하면, 감지 배선들(230) 중 일부 감지 배선(230x, 이하 제1 감지 배선)는 감지 절연층(203)과 커버 절연층(205) 사이에 배치되고, 감지 배선들(230) 중 다른 일부 감지 배선(230y, 이하 제2 감지 배선)은 베이스층(201)과 감지 절연층(203) 사이에 배치될 수 있다.
제1 감지 배선(230x)의 제1 방향(DR1)의 폭(LW1)은 제2 감지 배선(230y)의 제1 방향(DR1)의 폭(LW2)보다 작을 수 있다. 도 5를 참조하면, 제2 감지 배선(230y)의 길이는 제1 감지 배선(230x)의 길이보다 길 수 있다. 따라서, 제2 감지 배선(230y)의 폭(LW2)을 제1 감지 배선(230x)의 폭(LW1)보다 넓게 제공하여, 제2 감지 배선(230y)의 저항과 제1 감지 배선(230x)의 저항 차를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 10에 도시된 것과 달리, 제1 감지 배선(230x)이 베이스층(201)과 감지 절연층(203) 사이에 배치되고, 제2 감지 배선(230y)이 감지 절연층(203)과 커버 절연층(205) 사이에 배치될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 센서층(200)은 도 9와 도 10에 도시된 실시예에 추가로, 커버 절연층(205) 위에 배치된 배선층, 및 상기 배선층을 커버하는 추가 커버 절연층을 더 포함할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다. 도 12는 도 11에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 센서층(200_1)은 복수의 제1 감지 전극들(210, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220_1, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230_1)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210) 및 제2 감지 전극들(220_1)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_1)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극들(210)은 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)을 포함할 수 있다. 하나의 센싱 단위(200U1)에는 제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 및 하나의 제2 감지 전극(220_1)이 포함될 수 있다.
센서층(200_1)은 제1 감지 전극(210)과 제2 감지 전극(220_1) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득하는 제1 모드, 또는 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220_1) 각각의 정전용량의 변화를 통해 액티브 펜(2000, 도 3 참조)에 의한 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다.
제1 모드로 동작 시, 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)에는 동일한 구동 신호가 동시에 제공될 수 있다. 이 후, 센서 구동 회로는 제2 감지 전극(220_1)으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다.
제2 모드로 동작 시, 제1 서브 감지 전극(210s1), 제2 서브 감지 전극(210s2), 및 제2 감지 전극(220_1) 각각은 액티브 펜(2000, 도 3 참조)으로부터 제공된 TX 신호를 감지하여 파형이 변형된 감지 신호를 센서 구동 회로로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 모드에서 동일한 신호를 동시에 제공받는 제1 서브 감지 전극(210s1) 및 제2 서브 감지 전극(210s2)은 센서층(200) 내에서 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서층(200)과 제2 전극(CE, 도 4 참조) 사이에 발생하는 최대 기생 정전용량 성분이 감소될 수 있다. 그에 따라, 센서층(200_1)의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다. 도 14는 도 13에 도시된 센서층의 일부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 센서층(200_2)은 복수의 제1 감지 전극들(210_1, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230_2)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210_1) 및 제2 감지 전극들(220)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_2)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제2 감지 전극들(220)은 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)을 포함할 수 있다. 하나의 센싱 단위(200U2)에는 제3 서브 감지 전극(220s1), 제4 서브 감지 전극(220s2), 및 하나의 제1 감지 전극(210_1)이 포함될 수 있다.
센서층(200_2)은 제1 감지 전극(210_1)과 제2 감지 전극(220) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득하는 제1 모드, 또는 제1 감지 전극(210_1) 및 제2 감지 전극(220) 각각의 정전용량의 변화를 통해 액티브 펜(2000, 도 3 참조)에 의한 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다.
제1 모드로 동작 시, 제1 감지 전극(210_1)에는 구동 신호가 제공될 수 있다. 이 후, 센서 구동 회로는 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2) 각각으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다. 센서 구동 회로는 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2) 각각으로부터 수신된 감지 신호를 합산할 수 있다.
제2 모드로 동작 시, 제1 감지 전극(210_1), 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2) 각각은 액티브 펜(2000, 도 3 참조)으로부터 제공된 TX 신호를 감지하여 파형이 변형된 감지 신호를 센서 구동 회로로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 모드에서 센서 구동 회로에서 합산되는 신호를 출력하는 제3 서브 감지 전극(220s1) 및 제4 서브 감지 전극(220s2)이 센서층(200_2) 내에서 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서층(200_2)과 제2 전극(CE, 도 3 참조) 사이에 발생하는 최대 기생 정전용량 성분이 감소될 수 있다. 그에 따라, 센서층(200_2)의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층을 도시한 평면도이다. 도 16은 도 15의 BB'을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 16에는 4 개의 센싱 단위들(200U3)이 도시되었다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 센서층(200_3)은 복수의 제1 감지 전극들(210_2, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220_2, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230_3)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210_2) 및 제2 감지 전극들(220_2)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_3)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극들(210_2) 각각은 센서층(200_3) 내에서 전기적으로 분리된 제1 서브 감지 전극(210s1a) 및 제2 서브 감지 전극(210s2a)을 포함할 수 있다. 제2 감지 전극들(220_2) 각각은 센서층(200_3) 내에서 전기적으로 분리된 제3 서브 감지 전극(220s1a) 및 제4 서브 감지 전극(220s2a)을 포함할 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1a)은 제2 서브 감지 전극(210s2a)을 에워싸는 형상을 가질 수 있고, 제3 서브 감지 전극(220s1a)은 제4 서브 감지 전극(220s2a)을 에워싸는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 감지 전극(210s1a)의 일부분과 제1 서브 감지 전극(210s1a)의 다른 일부분 사이에 제2 서브 감지 전극(210s2a)이 배치될 수 있다. 또한, 제3 서브 감지 전극(220s1a)의 일부분과 제3 서브 감지 전극(220s1a)의 다른 일부분 사이에 제4 서브 감지 전극(220s2a)이 배치될 수 있다.
센서층(200_3)은 제1 감지 전극(210_2)과 제2 감지 전극(220_2) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득하는 제1 모드, 또는 제1 감지 전극(210_2) 및 제2 감지 전극(220_2) 각각의 정전용량의 변화를 통해 액티브 펜(2000, 도 3 참조)에 의한 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다.
제1 모드로 동작 시, 제1 서브 감지 전극(210s1a) 및 제2 서브 감지 전극(210s2a)에는 동일한 구동 신호가 동시에 제공될 수 있다. 이 후, 센서 구동 회로는 제3 서브 감지 전극(220s1a) 및 제4 서브 감지 전극(220s2a) 각각으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다. 센서 구동 회로는 제3 서브 감지 전극(220s1a) 및 제4 서브 감지 전극(220s2a)으로부터 수신된 감지 신호들을 합산할 수 있다.
제2 모드로 동작 시, 제1 서브 감지 전극(210s1a), 제2 서브 감지 전극(210s2a), 제3 서브 감지 전극(220s1a) 및 제4 서브 감지 전극(220s2a) 각각은 액티브 펜(2000, 도 3 참조)으로부터 제공된 TX 신호를 감지하여 파형이 변형된 감지 신호를 센서 구동 회로로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 모드에서 동일한 신호를 동시에 제공받는 제1 서브 감지 전극(210s1a) 및 제2 서브 감지 전극(210s2a)이 센서층(200_3) 내에서 전기적으로 분리될 수 있다. 또한, 제1 모드에서 센서 구동 회로에서 합산되는 신호를 출력하는 제3 서브 감지 전극(220s1a) 및 제4 서브 감지 전극(220s2a)이 센서층(200_3) 내에서 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서층(200_3)과 제2 전극(CE, 도 3 참조) 사이에 발생하는 최대 기생 정전용량 성분이 감소될 수 있다. 그에 따라, 센서층(200_3)의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(210s1a)에는 복수의 개구들이 정의될 수 있다. 복수의 개구들은 제1 개구(210op1) 및 제2 개구(210op2)을 포함할 수 있다. 제1 개구(210op1)와 제2 개구(210op2)는 제1 서브 감지 전극(210s1a)의 연장 방향을 따라 이격되어 정의될 수 있다. 제1 개구(210op1)와 제2 개구(210op2)는 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다.
제2 서브 감지 전극(210s2a)은 제1 서브 감지 패턴(210sp1), 제2 서브 감지 패턴(210sp2), 및 서브 브릿지 패턴(210spb)을 포함할 수 있다. 제1 서브 감지 패턴(210sp1)은 제1 개구(210op1)에 배치되고, 제2 서브 감지 패턴(210sp2)은 제2 개구(210op2)에 배치될 수 있다. 서브 브릿지 패턴(210spb)은 서로 이격된 제1 서브 감지 패턴(210sp1)과 제2 서브 감지 패턴(210sp2)에 연결될 수 있다.
제3 서브 감지 전극(220s1a)은 복수의 제1 감지 패턴들(220sp1) 및 복수의 브릿지 패턴들(220sb1)을 포함할 수 있다. 복수의 제4 서브 감지 전극(220s2a)은 복수의 제2 감지 패턴들(220sp2), 복수의 제1 브릿지 패턴들(220sb2), 및 복수의 제2 브릿지 패턴들(220sb3)을 포함할 수 있다.
하나의 제2 감지 패턴(220sp2)은 하나의 제1 감지 패턴(220sp1)과 하나의 제1 서브 감지 전극(210s1a) 사이에 배치될 수 있다. 서로 인접한 2 개의 제2 감지 패턴들(220sp2)은 제1 감지 패턴(220sp1)을 사이에 두고 서로 이격되거나, 제1 서브 감지 전극(210s1a)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
제1 브릿지 패턴들(220sb2)은 제1 감지 패턴(220sp1)을 사이에 두고 서로 이격된 2 개의 제2 감지 패턴들(220sp2)에 연결될 수 있고, 제2 브릿지 패턴들(220sb3)은 제1 서브 감지 전극(210s1a)을 사이에 두고 서로 이격된 2 개의 제2 감지 패턴들(220sp2)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 브릿지 패턴들(220sb2)은 제1 감지 패턴(220sp1)과 중첩할 수 있고, 제2 브릿지 패턴들(220sb3)은 제1 서브 감지 전극(210s1a)과 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 서브 브릿지 패턴(210spb), 복수의 브릿지 패턴들(220sb1), 복수의 제1 브릿지 패턴들(220sb2), 및 복수의 제2 브릿지 패턴들(220sb3)은 서로 동일한 층 상에 배치되며, 서로 비중첩할 수 있다. 제1 서브 감지 전극(210s1a), 제1 서브 감지 패턴(210sp1), 제2 서브 감지 패턴(210sp2), 복수의 제1 감지 패턴들(220sp1), 및 복수의 제2 감지 패턴들(220sp2)은 서로 동일한 층 상에 배치되며, 서로 비중첩할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 17을 참조하면, 센서층(200_4)은 복수의 제1 감지 전극들(210_3, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220_3, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230_4)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210_3) 및 제2 감지 전극들(220_3)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_4)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극들(210_3) 각각은 제1 서브 감지 전극(211) 및 제2 서브 감지 전극(212)을 포함할 수 있다. 제2 감지 전극들(220) 각각은 제3 서브 감지 전극(221) 및 제4 서브 감지 전극(222)을 포함할 수 있다.
제1 서브 감지 전극(211)과 제2 서브 감지 전극(212)은 센서층(200_4) 내에서 서로 전기적으로 분리되고, 제3 서브 감지 전극(221)과 제4 서브 감지 전극(222)은 센서층(200_4) 내에서 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 따라서, 센서층(200_4)에 발생하는 최대 기생 정전용량이 감소될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(211) 및 제2 서브 감지 전극(212) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 제1 서브 감지 전극(211) 및 제2 서브 감지 전극(212)은 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다.
제3 서브 감지 전극(221) 및 제4 서브 감지 전극(222) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 제3 서브 감지 전극(221) 및 제4 서브 감지 전극(222)은 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(211)이 제3 서브 감지 전극(221)과 교차한다면, 제2 서브 감지 전극(212)은 제3 서브 감지 전극(221)과 교차하지 않을 수 있다. 즉, 제2 서브 감지 전극(212)은 제3 서브 감지 전극(221)과 이격될 수 있다. 또한, 제2 서브 감지 전극(212)은 제4 서브 감지 전극(222)과도 이격될 수 있다.
제1 서브 감지 전극(211)의 제1 방향(DR1)의 길이(211L)와 제2 서브 감지 전극(212)의 제1 방향(DR1)의 길이(212L)는 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 감지 영역(200A)의 제1 방향(DR1)의 폭(200AW1)은 제1 서브 감지 전극(211)의 제1 방향(DR1)의 길이(211L) 및 제2 서브 감지 전극(212)의 제1 방향(DR1)의 길이(212L) 각각보다 클 수 있다. 감지 영역(200A)의 제1 방향(DR1)의 폭(200AW1)은 제1 서브 감지 전극(211)의 제1 방향(DR1)의 길이(211L)와 제2 서브 감지 전극(212)의 제1 방향(DR1)의 길이(212L)의 합보다 크거나 실질적으로 동일할 수 있다.
제3 서브 감지 전극(221)의 제2 방향(DR2)의 길이(221L)와 제4 서브 감지 전극(222)의 제2 방향(DR2)의 길이(222L)는 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 감지 영역(200A)의 제2 방향(DR2)의 폭(200AW2)은 제3 서브 감지 전극(221)의 제2 방향(DR2)의 길이(221L) 및 제4 서브 감지 전극(222)의 제2 방향(DR2)의 길이(222L) 각각보다 클 수 있다. 감지 영역(200A)의 제2 방향(DR2)의 폭(200AW2)은 제3 서브 감지 전극(221)의 제2 방향(DR2)의 길이(221L)와 제4 서브 감지 전극(222)의 제2 방향(DR2)의 길이(222L)의 합보다 크거나 실질적으로 동일할 수 있다.
센서층(200_4)은 제1 감지 전극(210_3)과 제2 감지 전극(220_3) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득하는 제1 모드, 또는 제1 감지 전극(210_3) 및 제2 감지 전극(220_3) 각각의 정전용량의 변화를 통해 액티브 펜(2000, 도 3 참조)에 의한 입력을 감지하는 제2 모드로 동작할 수 있다.
제1 모드로 동작 시, 제1 서브 감지 전극(211) 및 제2 서브 감지 전극(212)에는 동일한 구동 신호가 동시에 제공될 수 있다. 이 후, 센서 구동 회로는 제2 감지 전극(220_3)으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다. 앞서, 도 5 내지 도 15에서 설명된 실시예들과 달리, 제2 감지 전극(220_3)의 제3 서브 감지 전극(221)과 제4 서브 감지 전극(222)은 다른 센싱 단위에 포함될 수 있다. 따라서, 센서 구동 회로는 제3 서브 감지 전극(221) 및 제4 서브 감지 전극(222)으로부터 감지 신호들을 각각 감지하여 위치 좌표를 산출할 수 있다.
제2 모드로 동작 시, 제1 서브 감지 전극(211), 제2 서브 감지 전극(212), 제3 서브 감지 전극(221), 및 제4 서브 감지 전극(222) 각각은 액티브 펜(2000, 도 3 참조)으로부터 제공된 TX 신호를 감지하여 파형이 변형된 감지 신호를 센서 구동 회로로 출력할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 18을 참조하면, 센서층(200_5)은 복수의 제1 감지 전극들(210_3, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220_1, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230_5)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210_3) 및 제2 감지 전극들(220_1)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_5)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극들(210_3)은 도 17에서 설명된 제1 감지 전극들(210_3)과 동일할 수 있고, 제2 감지 전극들(220_1)은 도 11에서 설명된 제2 감지 전극들(220_1)과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 감지 전극들(220_1)은 도 5에 도시된 제2 감지 전극들(220) 또는 도 15에 도시된 제2 감지 전극들(220_2)로 치환될 수도 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 19를 참조하면, 센서층(200_6)은 복수의 제1 감지 전극들(210_1, 이하 제1 감지 전극들), 복수의 제2 감지 전극들(220_3, 이하 제2 감지 전극들), 및 복수의 감지 배선들(230_6)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극들(210_1) 및 제2 감지 전극들(220_3)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_6)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극들(210_1)은 도 13에서 설명된 제1 감지 전극들(210_1)과 동일할 수 있고, 제2 감지 전극들(220_3)은 도 17에서 설명된 제2 감지 전극들(220_3)과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 감지 전극들(210_1)은 도 5에 도시된 제1 감지 전극들(210) 또는 도 15에 도시된 제1 감지 전극들(210_2)로 치환될 수도 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 20을 참조하면, 센서층(200_7)은 복수의 제1 감지 전극들(210_4a, 210_4b, 210_4c), 복수의 제2 감지 전극들(220_4a, 220_4b, 220_4c), 및 복수의 감지 배선들(230_7)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 감지 전극들(210_4a, 210_4b, 210_4c) 및 복수의 제2 감지 전극들(220_4a, 220_4b, 220_4c)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있다. 감지 배선들(230_7)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극(210_4a)은 제1 서브 감지 전극(211a) 및 제2 서브 감지 전극(212a)을 포함하고, 제1 감지 전극(210_4b)은 제1 서브 감지 전극(211b) 및 제2 서브 감지 전극(212b)을 포함하고, 제1 감지 전극(210_4c)은 제1 서브 감지 전극(211c) 및 제2 서브 감지 전극(212c)을 포함할 수 있다. 동일한 구성 요소 명칭임에도 다른 도면 부호가 사용된 경우, 서로 다른 구성 요소임은 설명의 내용 및 도면을 참조하여 이해될 수 있을 것이다.
제1 서브 감지 전극(211a)의 제1 방향(DR1)의 길이는 제2 서브 감지 전극(212a)의 제1 방향(DR1)의 길이보다 짧을 수 있다. 제1 서브 감지 전극(211b)의 제1 방향(DR1)의 길이는 제2 서브 감지 전극(212b)의 제1 방향(DR1)의 길이와 동일할 수 있다. 제1 서브 감지 전극(211c)의 제1 방향(DR1)의 길이는 제2 서브 감지 전극(212c)의 제1 방향(DR1)의 길이보다 길 수 있다.
제2 감지 전극(220_4a)은 제3 서브 감지 전극(221a) 및 제4 서브 감지 전극(222a)을 포함하고, 제2 감지 전극(220_4b)은 제3 서브 감지 전극(221b) 및 제4 서브 감지 전극(222b)을 포함하고, 제2 감지 전극(220_4c)은 제3 서브 감지 전극(221c) 및 제4 서브 감지 전극(222c)을 포함할 수 있다.
제3 서브 감지 전극(221a)의 제2 방향(DR2)의 길이는 제4 서브 감지 전극(222a)의 제2 방향(DR2)의 길이보다 짧을 수 있다. 제3 서브 감지 전극(221b)의 제2 방향(DR2)의 길이는 제4 서브 감지 전극(222b)의 제2 방향(DR2)의 길이와 동일할 수 있다. 제3 서브 감지 전극(221c)의 제2 방향(DR2)의 길이는 제4 서브 감지 전극(222c)의 제2 방향(DR2)의 길이보다 길 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 전자 장치 2000: 액티브 펜
100: 표시층 200: 센서층
210: 제1 감지 전극 220: 제2 감지 전극
230: 감지 배선

Claims (20)

  1. 표시층; 및
    상기 표시층 위에 배치되고, 제1 서브 감지 전극 및 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 분리된 제2 서브 감지 전극을 포함하는 제1 감지 전극 및 상기 제1 감지 전극과 교차하는 제2 감지 전극을 포함하는 센서층을 포함하고,
    상기 센서층은 상기 제1 감지 전극과 상기 제2 감지 전극 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화를 통해 외부 입력을 감지하고, 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 및 상기 제2 감지 전극 각각의 정전 용량의 변화를 통해 액티브 펜에 의한 입력을 감지하는 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 방향으로 이격되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 상기 제2 감지 전극과 교차하는 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 방향으로 이격되고,
    상기 제1 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 교차하고, 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 이격된 전자 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극에는 제1 개구, 상기 제1 개구와 이격된 제2 개구가 정의되고,
    상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제1 서브 감지 패턴, 상기 제2 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제2 서브 감지 패턴, 및 상기 제1 서브 감지 패턴과 상기 제2 서브 감지 패턴을 연결하는 서브 브릿지 패턴을 포함하는 전자 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극의 길이는 상기 제2 서브 감지 전극의 길이 이상인 전자 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 감지 전극은 제3 서브 감지 전극 및 제4 서브 감지 전극을 포함하는 전자 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극과 교차하는 전자 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 방향으로 이격되고,
    상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극은 상기 제2 방향으로 이격되고,
    상기 제1 서브 감지 전극과 상기 제3 서브 감지 전극은 서로 교차되고, 상기 제2 서브 감지전극은 상기 제3 서브 감지 전극 및 상기 제4 서브 감지 전극과 이격된 전자 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 센서층을 구동하는 센서 구동 회로를 더 포함하고,
    상기 센서 구동 회로는 상기 외부 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극으로 동일한 신호를 동시에 제공하고, 상기 제3 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호를 합산하고,
    상기 센서 구동 회로는 상기 액티브 펜에 의한 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 상기 제3 서브 감지 전극, 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 감지 신호들을 각각 수신하는 전자 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 표시층은,
    베이스층;
    상기 베이스층 위에 배치된 회로층;
    상기 회로층 위에 배치되며, 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 배치된 발광층, 상기 발광층 위에 배치된 제2 전극을 포함하는 발광 소자층; 및
    상기 발광 소자층 위에 배치된 봉지층을 포함하고, 상기 센서층은 상기 봉지층 위에 직접 배치된 전자 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 센서층에는 상기 제1 감지 전극 및 상기 제2 감지 전극이 배치된 감지 영역 및 상기 감지 영역과 인접한 주변 영역이 정의되고,
    상기 센서층은 상기 제1 서브 감지 전극에 전기적으로 연결된 제1 감지 배선, 상기 제2 서브 감지 전극에 전기적으로 연결된 제2 감지 배선, 및 상기 제2 감지 전극에 전기적으로 연결된 제3 감지 배선을 더 포함하고, 상기 제1 감지 배선, 상기 제2 감지 배선, 및 상기 제3 감지 배선 각각은 상기 주변 영역에 배치되는 전자 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 감지 영역의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이 이상인 전자 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고, 상기 감지 영역의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이와 상기 제2 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이의 합 이상인 전자 장치.
  14. 베이스층, 상기 베이스층 위에 배치된 회로층, 상기 회로층 위에 배치된 발광 소자층, 및 상기 발광 소자층 위에 배치된 봉지층을 포함하는 표시층; 및
    상기 표시층 위에 배치되며, 감지 영역 및 주변 영역이 정의되고, 상기 감지 영역에 배치되며 제1 서브 감지 전극 및 제2 서브 감지 전극을 포함하는 제1 감지 전극, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 제1 감지 전극과 교차하는 제2 감지 전극, 상기 제1 서브 감지 전극에 전기적으로 연결되며 상기 주변 영역에 배치된 제1 감지 배선, 상기 제2 서브 감지 전극에 전기적으로 연결되며 상기 주변 영역에 배치된 제2 감지 배선, 상기 제2 감지 전극에 전기적으로 연결되며 상기 주변 영역에 배치된 제3 감지 배선을 포함하는 센서층을 포함하고,
    상기 센서층은 상기 제1 감지 전극과 상기 제2 감지 전극 사이에 형성된 상호 정전 용량의 변화를 통해 외부 입력을 감지하고, 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 및 상기 제2 감지 전극 각각의 정전 용량의 변화를 통해 액티브 펜에 의한 입력을 감지하는 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 방향으로 이격되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 상기 제2 감지 전극과 교차하는 전자 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 감지 전극은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장되고,
    상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 방향으로 이격되고,
    상기 제1 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 교차하고, 상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제2 감지 전극과 이격된 전자 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 감지 영역의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이와 상기 제2 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이의 합 이상인 전자 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이는 상기 제2 서브 감지 전극의 상기 제1 방향의 길이 이상인 전자 장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 서브 감지 전극에는 제1 개구, 상기 제1 개구와 이격된 제2 개구가 정의되고,
    상기 제2 서브 감지 전극은 상기 제1 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제1 서브 감지 패턴, 상기 제2 개구에 배치되며 상기 제1 서브 감지 전극과 전기적으로 절연된 제2 서브 감지 패턴, 및 상기 제1 서브 감지 패턴과 상기 제2 서브 감지 패턴을 연결하는 서브 브릿지 패턴을 포함하는 전자 장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 센서층을 구동하는 센서 구동 회로를 더 포함하고,
    상기 제2 감지 전극은 제3 서브 감지 전극 및 제4 서브 감지 전극을 포함하고,
    상기 센서 구동 회로는 상기 외부 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극 및 상기 제2 서브 감지 전극으로 동일한 신호를 동시에 제공하고, 상기 제3 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 수신된 감지 신호를 합산하고,
    상기 센서 구동 회로는 상기 액티브 펜에 의한 입력을 감지하기 위해 상기 제1 서브 감지 전극, 상기 제2 서브 감지 전극, 상기 제3 서브 감지 전극, 및 상기 제4 서브 감지 전극으로부터 감지 신호들을 각각 수신하는 전자 장치.
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