模拟前端、输入感测装置和显示装置的制作方法

模拟前端、输入感测装置和显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年9月1日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0116567号韩国专利申请的优先权，上述韩国专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。
技术领域
3.本公开涉及模拟前端、输入感测装置和包括它们的显示装置。


背景技术：

4.显示装置可以包括显示图像的显示面板和设置在显示面板上以接收触摸输入的触摸面板。
5.触摸面板包括多个感测电极，并且显示装置可以是检测触摸面板上的触摸点并通过感测形成在多个触摸电极中的电容的变化来确定触摸点的位置的输入感测装置。
6.因为用于驱动显示面板的显示驱动信号对于触摸面板充当噪声，所以可以将用于驱动触摸面板的驱动信号设定为避开显示驱动信号，诸如水平同步信号。
7.然而，随着显示装置以高速被驱动，显示驱动信号的频率增加(例如，驱动速度从60hz增加至120hz)，并且显示驱动信号的周期减小。因此，驱动信号的周期减小，并且用于触摸感测的时间可能缩短。
8.另外，随着显示装置变得更薄和/或在尺寸上增加，显示面板和触摸面板(例如，触摸电极)之间的间隙减小。随着显示面板和触摸面板之间的重叠面积增大，寄生电容可能增大并且感测灵敏度可能降低。


技术实现要素：

9.本公开的实施例的目的在于提供即使在触摸传感器的性能劣化的环境(例如，显示装置的高速驱动、薄型化和/或尺寸增大)中仍具有提高的感测灵敏度的模拟前端、输入感测装置和包括它们的显示装置。
10.显示装置(例如，输入感测装置)可以转换从触摸面板感测的感测信号以感测电容变化并且检测触摸位置。由于感测信号的转换，在信号处理中可能发生负载。
11.本公开的实施例的另一目的在于提供能够在检测触摸位置时减小信号处理负载的模拟前端、输入感测装置和包括它们的显示装置。
12.然而，本公开的实施例的目的不限于上述目的，并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种扩展。
13.根据本公开的实施例，一种模拟前端包括具有第(1-1)输入端子和第(1-2)输入端子的第(1-1)电荷放大器。所述第(1-1)电荷放大器被配置为对分别提供到所述第(1-1)输入端子和所述第(1-2)输入端子的第一感测信号和第二感测信号进行差分放大，并且输出第(1-1)差分信号。第(1-2)电荷放大器包括第(1-3)输入端子和第(1-4)输入端子。所述第(1-2)电荷放大器被配置为对分别提供到所述第(1-3)输入端子和所述第(1-4)输入端子的
所述第二感测信号和第三感测信号进行差分放大，并且输出第(1-2)差分信号。第二电荷放大器包括第(2-1)输入端子和第(2-2)输入端子。所述第二电荷放大器被配置为对提供到所述第(2-1)输入端子的所述第(1-1)差分信号和提供到所述第(2-2)输入端子的所述第(1-2)差分信号进行差分放大，并且输出第(2-1)差分信号和第(2-2)差分信号。解调电路被配置为对所述第(2-1)差分信号和所述第(2-2)差分信号进行滤波，并且输出解调差分信号。模数转换器被配置为基于所述解调差分信号输出感测值。
14.在实施例中，所述第(1-2)输入端子可以连接到所述第(1-3)输入端子。
15.在实施例中，所述模拟前端还可以包括多路复用器，所述多路复用器被配置为选择所述第一感测信号、所述第二感测信号和所述第三感测信号之中的所述第一感测信号和所述第二感测信号，将所述第一感测信号和所述第二感测信号提供到所述第(1-1)电荷放大器，选择所述第一感测信号、所述第二感测信号和所述第三感测信号之中的所述第二感测信号和所述第三感测信号，并且将所述第二感测信号和所述第三感测信号提供到所述第(1-2)电荷放大器。
16.根据本公开的实施例，一种输入感测装置包括多个驱动电极和多个感测电极。模拟前端被配置为对从所述多个感测电极提供的感测信号进行处理，并且输出差分输出值。信号处理器被配置为基于所述差分输出值检测外部输入。所述模拟前端包括第n模拟前端，其中，n是大于或等于2的自然数。所述第n模拟前端包括第(n-1)第一电荷放大器，所述第(n-1)第一电荷放大器被配置为对分别从所述多个感测电极之中的第(n-1)感测电极和第n感测电极提供的第(n-1)感测信号和第n感测信号进行差分放大，并且输出第(n-1)子差分信号。第n第一电荷放大器被配置为对分别从所述多个感测电极之中的所述第n感测电极和第(n+1)感测电极提供的所述第n感测信号和第(n+1)感测信号进行差分放大，并且输出第n子差分信号。第(n-1)第二电荷放大器被配置为对所述第(n-1)子差分信号和所述第n子差分信号进行差分放大，并且输出第(n-1)差分信号。第n解调电路被配置为对所述第(n-1)差分信号进行滤波，并且输出解调差分信号。第n模数转换器被配置为基于所述解调差分信号输出第n感测值。
17.在实施例中，所述第(n-1)第一电荷放大器可以包括连接到所述第(n-1)感测电极的第(1-1)输入端子和连接到所述第n感测电极的第(1-2)输入端子，并且所述第n第一电荷放大器可以包括连接到所述第n感测电极的第(1-3)输入端子和连接到所述第(n+1)感测电极的第(1-4)输入端子。
18.在实施例中，所述第n解调电路可以包括：带通滤波器，被配置为对与所述感测信号的频带对应的频带内的所述第(n-1)差分信号进行滤波，并且输出第一滤波信号和第二滤波信号；以及低通滤波器，被配置为对所述第一滤波信号和所述第二滤波信号的高频带进行滤波，并且输出第三滤波信号和第四滤波信号。
19.在实施例中，所述第n解调电路可以包括：带通滤波器，被配置为对与所述感测信号的频带对应的频带内的所述第(n-1)差分信号进行滤波，并且输出第一滤波信号和第二滤波信号；混频器，被配置为改变所述第一滤波信号和所述第二滤波信号的频率，并且输出第一解调信号和第二解调信号；以及低通滤波器，被配置为对所述第一解调信号和所述第二解调信号的高频带进行滤波，并且输出第三滤波信号和第四滤波信号。
20.在实施例中，所述模拟前端包括第一模拟前端。所述第一模拟前端包括“第一”第
一电荷放大器，所述“第一”第一电荷放大器被配置为对分别从所述多个感测电极之中的第一感测电极和第二感测电极提供的第一感测信号和第二感测信号进行差分放大，并且输出第一子差分信号。第一解调电路被配置为对所述第一子差分信号进行滤波，并且输出至少一个解调信号。第一模数转换器被配置为基于所述至少一个解调信号输出第一感测值。
21.在实施例中，所述第(n-1)第二电荷放大器可以包括两个输入端子和两个输出端子。
22.在实施例中，所述“第一”第一电荷放大器可以包括两个输入端子和一个输出端子。
23.在实施例中，所述“第一”第一电荷放大器的输出端子和所述第一解调电路的输入端子可以彼此直接连接。
24.在实施例中，所述第n模数转换器可以输出与通过从经由放大所述第n感测信号获得的值中减去第(n-1)感测信号和所述第(n+1)感测信号之和所获得的值对应的所述第n感测值。
25.在实施例中，所述第一模数转换器可以输出与所述第一感测信号和所述第二感测信号之间的差对应的所述第一感测信号。
26.在实施例中，所述信号处理器可以包括位置计算电路，所述位置计算电路被配置为通过比较所述差分输出值的大小来检测所述外部输入。
27.根据本公开的实施例，一种显示装置包括显示面板，所述显示面板包括发射光的像素。多个驱动电极和多个感测电极设置在所述显示面板的第一表面上。模拟前端被配置为对从所述多个感测电极提供的感测信号进行处理，并且输出差分输出值。信号处理器被配置为基于所述差分输出值检测外部输入。所述模拟前端包括第n模拟前端，其中，n是大于或等于2的自然数。所述第n模拟前端包括第(n-1)第一电荷放大器，所述第(n-1)第一电荷放大器被配置为对分别从所述多个感测电极之中的第(n-1)感测电极和第n感测电极提供的第(n-1)感测信号和第n感测信号进行差分放大，并且输出第(n-1)子差分信号。第n第一电荷放大器被配置为对分别从所述多个感测电极之中的所述第n感测电极和第(n+1)感测电极提供的所述第n感测信号和第(n+1)感测信号进行差分放大，并且输出第n子差分信号。第(n-1)第二电荷放大器被配置为对所述第(n-1)子差分信号和所述第n子差分信号进行差分放大，并且输出第(n-1)差分信号。第n解调电路被配置为对所述第(n-1)差分信号进行滤波，并且输出解调差分信号。第n模数转换器被配置为基于所述解调差分信号输出第n感测值。
28.在实施例中，所述显示面板还可以包括：基体层；发光元件，设置在所述基体层上并且被包括在所述像素中的每一者中；以及薄膜封装层，覆盖所述发光元件，并且所述多个驱动电极或所述多个感测电极可以直接设置在所述薄膜封装层上。
29.在实施例中，所述第(n-1)第一电荷放大器可以包括连接到所述第(n-1)感测电极的第(1-1)输入端子和连接到所述第n感测电极的第(1-2)输入端子，并且所述第n第一电荷放大器可以包括连接到所述第n感测电极的第(1-3)输入端子和连接到所述第(n+1)感测电极的第(1-4)输入端子。
30.在实施例中，所述模拟前端包括第一模拟前端。所述第一模拟前端可以包括“第一”第一电荷放大器，所述“第一”第一电荷放大器被配置为对分别从所述多个感测电极之
中的第一感测电极和第二感测电极提供的第一感测信号和第二感测信号进行差分放大，并且输出第一子差分信号。第一解调电路被配置为对所述第一子差分信号进行滤波，并且输出至少一个解调信号。第一模数转换器被配置为基于所述至少一个解调信号输出第一感测值。
31.在实施例中，所述第(n-1)第二电荷放大器可以包括两个输入端子和两个输出端子。
32.在实施例中，所述第一电荷放大器中的每一者可以包括两个输入端子和一个输出端子。
附图说明
33.图1是示出了根据本公开的实施例的显示装置的透视图。
34.图2是示出了根据本公开的实施例的图1的显示装置中包括的显示面板的平面图。
35.图3是示出了根据本公开的实施例的图1的显示装置中包括的输入感测单元的平面图。
36.图4是根据本公开的实施例的图3的输入感测单元的第一区域ff的放大平面图。
37.图5是示出了根据本公开的实施例的沿着图4的线i-i’截取的显示装置的截面图。
38.图6a和图6b是示出了根据本公开的实施例的图1的显示装置中包括的输入感测单元和输入感测电路的框图。
39.图7a、图7b和图7c是用于说明根据本公开的实施例的图6a的输入感测电路中包括的驱动信号发生器的操作的波形图。
40.图8a是示出了图6a的输入感测电路中包括的模拟前端的比较示例的框图。
41.图8b至图8d是示出了根据本公开的实施例的图6a的输入感测电路中包括的模拟前端的框图。
42.图9a至图9c是示出了根据本公开的实施例的图8b和图8c的模拟前端中包括的电荷放大器的电路图。
43.图9d是示出了根据本公开的实施例的图8d的模拟前端中包括的电荷放大器的电路图。
44.图9e是示出了用于说明根据本公开的实施例的图8b至图8d的模拟前端的操作的信号的示例的图。
45.图10是示出了根据本公开的实施例的图6a的输入感测电路的框图。
46.图11是示出了根据本公开的实施例的图1的显示装置中包括的输入感测单元和输入感测电路的框图。
47.图12a和图12b是示出了根据本公开的实施例的图11的输入感测电路中包括的模拟前端的框图。
48.图13是示出了根据本公开的实施例的图11的输入感测电路的框图。
49.图14是示出了根据本公开的实施例的图1的显示装置中包括的输入感测单元和输入感测电路的框图。
50.图15a和图15b是示出了根据本公开的实施例的图14的输入感测电路中包括的模拟前端的框图。
具体实施方式
51.因为本公开可以进行各种修改并且可以具有各种形式，所以在附图中示出了具体实施例并且下面详细描述具体实施例。然而，本公开不限于下面公开的实施例，并且可以以各种形式修改和实现。
52.另一方面，在附图中，为了清楚地描述本公开，可以省略与本公开的特征不直接相关的一些组件。另外，可能以略微夸大的尺寸或比例示出了附图中的一些组件。在整个附图中的相同或相似的元件即使它们在不同的附图中示出，也尽可能用相同的参考标号和附图标记表示，并且为了便于说明，可以省略对其的重复描述。
53.图1是示出了根据本公开的实施例的显示装置的透视图。
54.参考图1，显示装置dd可以提供为各种形状，例如，提供为具有彼此平行的两对边的矩形板形状。然而，本公开的实施例不限于此。在显示装置dd提供为矩形板形状的实施例中，一对边可以提供为比另一对边长。
55.显示装置dd可以通过显示表面显示图像。在实施例中，显示表面可以平行于由与第一方向dr1对应的第一方向轴和与第二方向dr2对应的第二方向轴限定的表面。显示表面的法线方向(即，显示装置dd的厚度方向)被定义为第三方向dr3。
56.下面描述的构件、层或单元的前表面(或上表面)和后表面(或下表面)可以在第三方向dr3上划分。然而，第一方向dr1、第二方向dr2和第三方向dr3仅是示例，并且第一方向dr1、第二方向dr2和第三方向dr3是相对概念并且可以转变为其他方向。例如，在实施例中，第一方向dr1、第二方向dr2和第三方向dr3可以彼此垂直。然而，本公开的实施例不限于此，并且第一方向dr1、第二方向dr2和第三方向dr3可以以各种不同的角度彼此交叉。
57.显示装置dd可以具有平坦的显示表面。然而，显示表面不限于此。例如，显示装置dd可以包括能够显示图像的各种类型的显示表面，诸如弯曲显示表面或三维显示表面。当根据实施例的显示装置dd具有三维显示表面时，三维显示表面可以包括例如面对不同方向的多个显示区域。三维显示表面可以被实现为多边形柱状显示表面。
58.显示装置dd可以是柔性显示装置。例如，显示装置dd可以应用于可折叠显示装置、可弯折显示装置或可卷曲显示装置等。然而，本公开的实施例不限于此，并且显示装置dd可以是刚性显示装置。
59.显示装置dd可以应用于诸如电视机、监视器和电子标牌的大型电子装置以及诸如智能电话、平板计算机、导航装置、游戏机和智能手表的中小型电子装置。另外，显示装置dd可以应用于诸如头戴式显示器的可穿戴电子装置。
60.显示装置dd可以包括显示面板dp和输入感测单元isu(例如，输入感测层、输入感测面板或输入感测装置)。
61.在实施例中，显示面板dp和输入感测单元isu可以通过连续工艺形成。然而，显示面板dp和输入感测单元isu不限于此。例如，在实施例中，显示面板dp和输入感测单元isu可以通过粘合剂构件彼此连接。粘合剂构件可以包括常规的粘合剂或压敏粘合剂。例如，粘合剂构件可以是光学透明粘合剂构件。
62.与另一组件通过连续工艺形成的组件可以被表述为“层”，并且通过粘合剂构件与另一组件结合的组件可以被表述为“面板”。面板包括提供基体表面的基体层，诸如合成树脂膜、复合材料膜或玻璃基底等。然而，本公开的实施例不限于此，并且可以在“层”中省略
基体层。例如，表述为“层”的输入感测单元isu可以直接设置或形成在显示面板dp(例如，由显示面板dp提供的基体表面)上。
63.输入感测单元isu可以检测通过诸如手或笔的外部介质在显示装置dd的显示表面上的外部输入，诸如触摸或在输入感测单元isu的特定接近度内的接近(例如，悬停)。
64.在实施例中，显示面板dp可以是发光显示面板。例如，显示面板dp可以是有机发光显示面板或量子点发光显示面板。然而，本公开的实施例不限于此。
65.在一些实施例中，显示装置dd还可以包括防反射面板和/或窗面板。
66.防反射面板设置在输入感测单元isu上，并且可以减小入射在显示装置dd的显示表面上的外部光的反射率。例如，防反射面板可以包括滤色器。滤色器可以具有特定布置。可以考虑显示面板dp中包括的像素的发射颜色来确定滤色器的布置。
67.窗面板设置在输入感测单元isu上，并且可以保护显示面板dp和输入感测单元isu免受外部(例如，外部冲击)的影响。在实施例中，窗面板可以包括合成树脂膜和/或玻璃基底。然而，本公开的实施例不限于此。窗面板可以包括通过粘合剂构件接合的两个或更多个膜。
68.图2是示出了图1的显示装置中包括的显示面板的示例的平面图。
69.参考图1和图2，显示面板dp可以包括显示图像的显示区域dp-da和与显示区域dp-da相邻的非显示区域dp-nda。非显示区域dp-nda是不显示图像的区域。非显示区域dp-nda可以设置在显示区域dp-da的外部。例如，在实施例中，非显示区域dp-nda可以完全围绕显示区域dp-da(例如，在第一方向dr1和第二方向dr2上)。然而，本公开的实施例不限于此，并且非显示区域dp-nda可以在至少一侧不围绕显示区域dp-da。
70.显示区域dp-da可以包括提供像素px的像素区域。其中提供有布线的焊盘的焊盘部分可以提供在非显示区域dp-nda中。将数据信号提供到像素px的数据驱动器可以提供在非显示区域dp-nda中。数据驱动器可以通过数据线将数据信号提供到像素px。数据驱动器可以被包括在下面将描述的时序控制电路tc中。
71.显示面板dp可以包括驱动电路gdc、信号线sgl、信号焊盘dp-pd和像素px。
72.像素px可以设置在显示区域dp-da中。像素px中的每一者可以包括发光元件和连接到发光元件的像素驱动电路。例如，在实施例中，发光元件可以是有机发光二极管(led)或者诸如微型led或量子点led的无机led。另外，发光元件可以包括组合的有机材料和无机材料。此外，像素px中的每一者可以包括单个发光元件。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，像素px中的每一者可以包括多个发光元件，并且所述多个发光元件相互串联、并联或串并联连接。
73.驱动电路gdc可以包括扫描驱动电路。扫描驱动电路可以生成扫描信号，并且将扫描信号顺序地提供或输出到扫描线gl。扫描驱动电路可以进一步将另一控制信号提供到像素px的驱动电路。
74.扫描驱动电路可以包括与像素px的驱动电路通过同一工艺(例如，低温多晶硅(ltps)工艺或低温多晶氧化物(ltpo)工艺)形成的薄膜晶体管。然而，本公开的实施例不限于此。
75.在实施例中，信号线sgl可以包括扫描线gl、数据线dl、电力线pl和控制信号线csl，扫描线gl中的每一者可以连接到像素px之中的相应的像素px，并且数据线dl中的每一
者可以连接到像素px之中的相应的像素px。电力线pl可以连接到像素px。控制信号线csl可以将控制信号提供到扫描驱动电路。
76.信号线sgl可以与显示区域dp-da和非显示区域dp-nda重叠。信号线sgl可以包括焊盘部分(例如，焊盘部)和线部分(例如，线部)。线部分可以与显示区域dp-da和非显示区域dp-nda重叠。焊盘部分可以连接到线部分的端部。焊盘部分可以设置在非显示区域dp-nda中，并且可以与信号焊盘dp-pd之中的相应的信号焊盘dp-pd重叠。非显示区域dp-nda中的设置有信号焊盘dp-pd的区域可以被定义为焊盘区域nda-pd。
77.连接到像素px的线部分可以构成大部分信号线sgl。线部分可以连接到像素px的晶体管。线部分可以具有单层或多层结构，并且线部分可以具有单个主体或包括两个或更多个部分。两个或更多个部分可以设置在不同的层中，并且可以通过穿过设置在两个或更多个部分之间的绝缘层的接触孔彼此连接。
78.显示面板dp还可以包括设置在焊盘区域nda-pd中的虚设焊盘is-dpd。因为虚设焊盘is-dpd与信号线sgl通过同一工艺形成，所以虚设焊盘is-dpd可以与信号线sgl形成在同一层中。虚设焊盘is-dpd可以选择性地提供在包括输入感测层的显示装置dd中，并且可以在包括输入感测面板的显示装置dd中省略虚设焊盘is-dpd。
79.图2还示出了电连接到显示面板dp的电路板pcb。电路板pcb可以是柔性电路板或刚性电路板。电路板pcb可以直接连接到显示面板dp，或者可以通过另一电路板连接到显示面板dp。
80.控制显示面板dp的操作的时序控制电路tc可以设置在电路板pcb上。时序控制电路tc可以从外部(例如，诸如应用处理器的主机系统)接收输入图像数据和时序信号(例如，垂直同步信号、水平同步信号和时钟信号)，可以基于时序信号生成用于控制驱动电路gdc的栅极驱动控制信号，并且可以将栅极驱动控制信号提供到驱动电路gdc。时序信号之中的垂直同步信号可以限定显示一帧的图像(例如，帧图像)的一个显示周期(例如，一帧)的开始，或者可以限定与一帧对应的图像数据的开始(例如，传输开始)，并且时序信号之中的水平同步信号可以限定其中输出一帧的图像中包括的水平线的图像中的每一者(例如，通过同一行中包括的像素所显示的线图像)的周期。另外，时序控制电路tc可以生成用于控制数据驱动器的数据驱动控制信号，可以将数据驱动控制信号提供到数据驱动器，并且可以重新排列输入图像数据并将重新排列后的输入图像数据提供到数据驱动器。
81.另外，控制输入感测单元isu的输入感测电路is-c可以设置在电路板pcb上。输入感测电路is-c可以从外部(例如，诸如应用处理器的主机系统)接收时序信号(例如，垂直同步信号)，并且可以基于垂直同步信号生成驱动信号(例如，触摸驱动信号)。另外，输入感测电路is-c可以从输入感测单元isu接收与外部输入(例如，用户的触摸输入)对应的感测信号，并且可以基于感测信号计算或识别外部输入(例如，触摸输入)的位置。
82.在实施例中，时序控制电路tc和输入感测电路is-c中的每一者可以以集成芯片的形式安装在电路板pcb上。然而，本公开的实施例不限于此。在实施例中，时序控制电路tc和输入感测电路is-c可以以单个集成芯片的形式安装在电路板pcb上。电路板pcb可以包括电连接到显示面板dp的电路板焊盘pcb-p。电路板pcb还可以包括用于将电路板焊盘pcb-p连接到时序控制电路tc和/或输入感测电路is-c的信号线。
83.图3是示出了图1的显示装置中包括的输入感测单元的示例的平面图。图4是图3的
输入感测单元的第一区域ff的放大平面图。
84.参考图2和图3，输入感测单元isu可以包括用于感测外部输入(例如，用户的触摸和/或触摸时的压力)的感测区域sa和提供在感测区域sa的至少一侧的外围区域pa。
85.在实施例中，感测区域sa对应于显示面板dp的显示区域dp-da，并且可以具有与显示区域dp-da的面积基本上相同的面积或者可以具有比显示区域dp-da的面积大的面积。外围区域pa可以设置为相邻于感测区域sa(例如，在第一方向dr1和/或第二方向dr2上)。另外，外围区域pa可以对应于显示面板dp的非显示区域dp-nda。
86.在实施例中，输入感测单元isu可以包括提供在感测区域sa中的第一感测电极ie1-1至ie1-5(例如，驱动电极)和第二感测电极ie2-1至ie2-4(例如，感测电极)以及提供在外围区域pa中的第一信号线sl1-1至sl1-5和第二信号线sl2-1至sl2-4。然而，本公开的实施例不限于此，并且感测电极和信号线的数量可以改变。
87.一个第一感测电极ie1-1、ie1-2、ie1-3、ie1-4或ie1-5中的第一传感器单元sp1可以在第二方向dr2上布置，并且一个第二感测电极ie2-1、ie2-2、ie2-3或ie2-4中的第二传感器单元sp2可以在第一方向dr1上布置。第一连接部分cp1中的每一者可以连接相邻的第一传感器单元sp1，并且第二连接部分cp2中的每一者可以连接相邻的第二传感器单元sp2。
88.在实施例中，第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4可以具有网格图案或网格结构。然而，本公开的实施例不限于此。如图4中所示，网格图案可以包括作为形成至少一个网格孔is-opr、is-opg或is-opb(例如，开口)的金属线的网格线。由于网格线，网格孔is-opr、is-opg和is-opb可以具有菱形平面形状，但是不限于此。
89.因为第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4具有网格图案，所以可以减小与显示面板dp的电极的寄生电容。
90.另外，如图4中所示，在第一区域ff中，第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4可以不与发射区域pxa-r、pxa-g和pxa-b重叠。发射区域pxa-r、pxa-g和pxa-b是发射光的区域，并且可以被包括在参考图2描述的像素px(例如，提供像素px的像素区域)中。因此，第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4可以不被显示装置dd的用户识别出。
91.第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4可以包括铝、铜、铬、镍或钛等。第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4可以具有钛/铝/钛的三层结构。然而，本公开的实施例不限于此，并且感测电极可以包括各种金属。
92.在第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4包括例如可低温处理金属的实施例中，即使在制造显示面板dp的工艺之后以连续工艺形成输入感测单元isu，也可以防止对发光元件的损坏。
93.在第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4以网格图案直接设置在显示面板dp上的实施例中，可以提高显示装置dd的柔性。
94.尽管图3示出了第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4包括具有菱形形状的第一传感器单元sp1和第二传感器单元sp2，但是本公开的实施例不限于此。例如，第一传感器单元sp1和第二传感器单元sp2可以具有多边形形状。第一感测电极ie1-1至ie1-5和第二感测电极ie2-1至ie2-4可以具有传感器单元和连接部分未被区分的形状(例如，条形状)。
opg和is-opb的平面形状可以具有带倒圆角的多边形形状。
108.另一方面，尽管图3示出了输入感测单元isu包括五个第一感测电极ie1-1至ie1-5和四个第二感测电极ie2-1至ie2-4，但是第一感测电极ie1-1至ie1-5的数量和第二感测电极ie2-1至ie2-4的数量不限于此。例如，输入感测单元isu可以包括六个或更多个第一感测电极和/或五个或更多个第二感测电极。
109.图5是示出了沿着图4的线i-i’截取的显示装置的示例的截面图。
110.参考图5，显示装置dd(参见图1)可以包括基体层bl(例如，基底)、缓冲层bfl、像素电路层pcl、发光元件层ldl、薄膜封装层tfe和输入感测单元isu。
111.基体层bl可以包括合成树脂膜。合成树脂膜可以是聚酰亚胺类树脂层。然而，本公开的实施例不限于此，并且基体层bl可以包括各种材料。另外，基体层bl可以包括玻璃基底、金属基底或有机/无机复合材料基底。
112.缓冲层bfl可以设置在基体层bl上。缓冲层bfl可以防止杂质扩散到提供在基体层bl上的晶体管t中，并且可以提高基体层bl的平坦度。缓冲层bfl可以提供为单个层，或者可以提供为两个或更多个层的多层。缓冲层bfl可以是包括无机材料的无机绝缘层。例如，缓冲层bfl可以包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等。当缓冲层bfl提供为多个层时，每个层可以包括相同的材料或可以包括不同的材料。在一些情况下，可以省略缓冲层bfl。
113.像素电路层pcl可以包括至少一个绝缘层以及电路元件。所述至少一个绝缘层可以包括至少一个无机层和至少一个有机层。电路元件可以包括信号线和像素的驱动电路等。
114.晶体管t的半导体图案odp可以设置在缓冲层bfl上。半导体图案odp可以包括从非晶硅、多晶硅和金属氧化物半导体中选择的至少一种。然而，本公开的实施例不限于此。
115.第一绝缘层ins1可以设置在半导体图案odp上。第一绝缘层ins1可以是包括无机材料的无机绝缘层。例如，第一绝缘层ins1可以包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等。然而，本公开的实施例不限于此。
116.晶体管t的控制电极ge可以设置在第一绝缘层ins1上。控制电极ge可以与扫描线(图2的gl)通过同一光刻工艺来制造。
117.覆盖控制电极ge的第二绝缘层ins2可以设置在第一绝缘层ins1上。第二绝缘层ins2可以是包括无机材料的无机绝缘层。例如，第二绝缘层ins2可以包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等。然而，本公开的实施例不限于此。
118.晶体管t的第一晶体管电极de(例如，漏极电极)和第二晶体管电极se(例如，源极电极)可以设置在第二绝缘层ins2上。
119.第一晶体管电极de和第二晶体管电极se可以通过穿过第一绝缘层ins1和第二绝缘层ins2的第一通孔ch1和第二通孔ch2连接到半导体图案odp。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在本公开的实施例中，可以将晶体管t修改为具有底栅结构。
120.覆盖第一晶体管电极de和第二晶体管电极se的第三绝缘层ins3可以设置在第二绝缘层ins2上。第三绝缘层ins3可以提供平坦的表面。第三绝缘层ins3可以包括诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂等的有机膜。然而，本公开的实施例不限于此。
121.发光元件层ldl可以设置在第三绝缘层ins3上。发光元件层ldl可以包括像素限定
层pdl和发光元件oled。
122.像素限定层pdl可以包括有机材料。第一电极ae可以设置在第三绝缘层ins3上。第一电极ae可以通过穿过第三绝缘层ins3的第三通孔ch3连接到第二晶体管电极se。像素限定层pdl可以包括开口op，并且开口op可以限定发射区域pxa-r、pxa-g和pxa-b(参见图4)。像素限定层pdl的开口op可以暴露第一电极ae的至少一部分。例如，在实施例中，像素限定层pdl可以覆盖第一电极ae的侧边缘，并且开口op可以暴露第一电极ae的中心部分。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，可以省略像素限定层pdl。
123.像素(图2的px)可以设置在显示区域dp-da(参见图2)中。显示区域dp-da可以包括发射区域pxa和与发射区域pxa相邻的非发射区域npxa。非发射区域npxa可以围绕发射区域pxa(例如，在第一方向dr1(参见图2)和/或第二方向dr2(参见图2)上)。发射区域pxa可以被限定为第一电极ae的由开口op暴露的部分区域。非发射区域npxa可以被限定为对应于像素限定层pdl。
124.发光元件oled可以包括连接到第二晶体管电极se的第一电极ae、设置在第一电极ae上的发射层eml以及设置在发射层eml上的第二电极ce。例如，发光元件oled可以是有机led。
125.第一电极ae和第二电极ce中的一者可以是阳极电极，并且另一者可以是阴极电极。例如，第一电极ae可以是阳极电极，并且第二电极ce可以是阴极电极。
126.第一电极ae和第二电极ce中的至少一者可以是透射电极。例如，在发光元件oled是顶发射型有机发光元件的实施例中，第一电极ae可以是反射电极，并且第二电极ce可以是透射电极。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在发光元件oled是底发射型有机发光元件的实施例中，第一电极ae可以是透射电极，并且第二电极ce可以是反射电极。在发光元件oled是双侧发射型有机发光元件的实施例中，第一电极ae和第二电极ce两者可以是透射电极。为了便于说明，作为示例，将描述发光元件oled是顶发射型有机发光元件并且第一电极ae是阳极的实施例。
127.在每个像素区域中，第一电极ae可以设置在第三绝缘层ins3上。第一电极ae可以包括能够反射光的反射膜和设置在反射膜上方或下方的透明导电膜。透明导电膜和反射膜中的至少一者可以连接到第二晶体管电极se。
128.反射膜可以包括能够反射光的材料。例如，在实施例中，反射膜可以包括从铝(al)、银(ag)、铬(cr)、钼(mo)、铂(pt)、镍(ni)及其任何合金中选择的至少一种材料。然而，本公开的实施例不限于此。
129.透明导电膜可以包括透明导电氧化物。例如，在实施例中，透明导电膜可以包括从氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铝锌(azo)、掺杂镓的氧化锌(gzo)、氧化锌锡(zto)、氧化镓锡(gto)和掺杂氟的氧化锡(fto)中选择的至少一种透明导电氧化物。
130.发射层eml可以设置在第一电极ae的由开口op暴露的表面上。发射层eml可以具有至少包括光生成层(lgl)的多层薄膜结构。例如，在实施例中，发射层eml可以包括用于使空穴注入的空穴注入层(hil)、具有优异的空穴传输性质并且抑制在光生成层中结合的电子的移动以提高空穴与电子复合的机会的空穴传输层(htl)、用于通过注入的电子和空穴的复合而发射光的光生成层、用于抑制未在光生成层中结合的空穴的移动的空穴阻挡层(hbl)、用于使电子顺利地传输到光生成层的电子传输层(etl)以及用于使电子注入的电子
注入层(eil)。然而，本公开的实施例不限于此。
131.在光生成层中生成的光的颜色可以是红色、绿色、蓝色和白色中的一种。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在发射层eml的光生成层中生成的光的颜色可以是品红色、青色和黄色中的一种。
132.在实施例中，空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层可以是在彼此相邻的像素区域中连接的公共层。
133.第二电极ce可以设置在发射层eml上。第二电极ce可以是半透反射膜。例如，第二电极ce可以是具有足以透射光的厚度的薄金属层。第二电极ce可以使由光生成层生成的光的一部分透射，并且反射由光生成层生成的光的其余部分。
134.在实施例中，第二电极ce可以包括具有比透明导电层的功函数低的功函数的材料。例如，第二电极ce可以包括从钼(mo)、钨(w)、银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)及其任何合金中选择的至少一种材料。然而，本公开的实施例不限于此。
135.从发射层eml发射的光的一部分可以不穿过第二电极ce，并且从第二电极ce反射的光可以被反射膜反射回去。例如，从发射层eml发射的光可以在反射膜和第二电极ce之间共振。通过光的共振，可以提高发光元件oled的光提取效率。
136.反射膜和第二电极ce之间的距离可以根据在光生成层中生成的光的颜色而不同。例如，可以根据在光生成层中生成的光的颜色来调整反射膜和第二电极ce之间的距离以与共振距离匹配。
137.薄膜封装层tfe可以设置在第二电极ce上。在实施例中，薄膜封装层tfe可以公共地设置在像素px(参见图2)上。薄膜封装层tfe可以直接覆盖第二电极ce。在实施例中，覆盖第二电极ce的覆层可以进一步设置在薄膜封装层tfe和第二电极ce之间。在该实施例中，薄膜封装层tfe可以直接覆盖覆层。
138.在实施例中，薄膜封装层tfe可以包括顺序地堆叠在第二电极ce上的第一无机封装膜iol1、有机封装膜ol和第二无机封装膜iol2。第一无机封装膜iol1和第二无机封装膜iol2可以包括诸如聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅的无机绝缘材料。有机封装膜ol可以包括有机绝缘材料，诸如聚丙烯酸化合物、聚酰亚胺化合物、氟基碳化合物(诸如聚四氟乙烯)或苯并环丁烯化合物。然而，本公开的实施例不限于此。另外，薄膜封装层tfe的有机封装膜和无机封装膜的数量可以改变。
139.可以调整薄膜封装层tfe(例如，有机封装膜ol)的厚度t1，使得由发光元件层ldl(例如，显示面板)的组件产生的噪声不影响输入感测单元isu。然而，随着显示装置dd变得更薄，薄膜封装层tfe的厚度t1减小(例如，厚度t1为大约10μm或更小)，并且由发光元件层ldl的组件产生的噪声可能影响输入感测单元isu。
140.输入感测单元isu可以设置在薄膜封装层tfe上。输入感测单元isu可以包括第一导电层is-cl1、第四绝缘层is-il1、第二导电层is-cl2和第五绝缘层is-il2。第一导电层is-cl1和第二导电层is-cl2中的每一者可以具有单层结构(例如，单层导电层)或多层结构(例如，多层导电层)。
141.在实施例中，单层导电层可以包括金属层或透明导电层。金属层可以包括钼、银、钛、铜、铝及其任何合金中的至少一种。透明导电层可以包括诸如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌
(izo)、氧化锌(zno)或氧化铟锡锌(itzo)的透明导电氧化物。另外，透明导电层可以包括诸如pedot的导电聚合物、金属纳米线和石墨烯等。然而，本公开的实施例不限于此。
142.多层导电层可以包括多层金属层。多层金属层可以具有例如钛/铝/钛的三层结构。多层导电层可以包括至少一个金属层和至少一个透明导电层。
143.第一导电层is-cl1和第二导电层is-cl2中的每一者可以包括多个图案。在下文中，第一导电层is-cl1可以包括第一导电图案，并且第二导电层is-cl2可以包括第二导电图案。第一导电图案和第二导电图案中的每一者可以包括参考图3描述的感测电极和信号线。
144.第四绝缘层is-il1和第五绝缘层is-il2中的每一者可以具有单层或多层结构。第四绝缘层is-il1和第五绝缘层is-il2中的每一者可以包括无机材料、有机材料或复合材料。
145.第四绝缘层is-il1和第五绝缘层is-il2中的至少一者可以包括无机膜。在实施例中，无机膜可以包括从氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪中选择的至少一种化合物。
146.第四绝缘层is-il1和第五绝缘层is-il2中的至少一者可以包括有机膜。有机膜可以包括从丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚异戊二烯、乙烯基类树脂、环氧类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚酰胺类树脂和苝类树脂中选择的至少一种化合物。然而，本公开的实施例不限于此。
147.参考图3至图5，第一感测电极ie1-1至ie1-5的第一传感器单元sp1可以包括包含第一网格图案sp1-1和第二网格图案sp1-2的两层的网格状金属层。例如，第二网格图案sp1-2可以设置在第一网格图案sp1-1上，并且第四绝缘层is-il1可以设置在第二网格图案sp1-2和第一网格图案sp1-1之间。连接接触孔cnt-d形成在第四绝缘层is-il1中，并且接触部分sp1-0形成在连接接触孔cnt-d中，使得第一网格图案sp1-1和第二网格图案sp1-2彼此电连接。接触部分sp1-0可以包括导电材料。例如，为了工艺方便，接触部分sp1-0可以包括与第一网格图案sp1-1或第二网格图案sp1-2的材料相同的材料。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，接触部分sp1-0可以包括具有比第一网格图案sp1-1或第二网格图案sp1-2的导电率高的导电率的材料。
148.第五绝缘层is-il2可以设置在第二网格图案sp1-2上。第五绝缘层is-il2可以完全覆盖第二网格图案sp1-2并且用作平坦化层。
149.在实施例中，与第一感测电极ie1-1至ie1-5的第一传感器单元sp1类似，第二感测电极ie2-1至ie2-4的第二传感器单元sp2也可以包括两层的网格图案。将两层的网格图案设置为使得第四绝缘层is-il1在所述两层的网格图案之间，并且可以通过穿过形成在第四绝缘层is-il1中的连接接触孔cnt-d的接触部分电连接所述两层的网格图案。
150.然而，本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，感测电极可以包括一层的网格图案。
151.图6a和图6b是示出了图1的显示装置中包括的输入感测单元和输入感测电路的示例的框图。输入感测单元和输入感测电路可以构成一个输入感测装置。
152.参考图3、图6a和图6b，已经参考图3描述了第一感测电极ie1-1至ie1-5、第二感测电极ie2-1至ie2-4、第一信号线sl1-1至sl1-5和第二信号线sl2-1至sl2-4，并且因此，为了
便于说明，可以不重复其冗余描述。
153.输入感测电路is-c可以包括驱动信号发生器txd、模拟前端组afeg和信号处理器dsp。在实施例中，模拟前端组afeg可以包括第一模拟前端afe1至第四模拟前端afe4。然而，本公开的实施例不限于此，并且模拟前端的数量可以改变。
154.驱动信号发生器txd可以生成驱动信号tx(或触摸驱动信号)并且将驱动信号tx提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5。驱动信号发生器txd可以被实现为振荡器。驱动信号tx可以包括正弦波或方波的ac电压。
155.在一些实施例中，驱动信号tx可以包括正弦波形，诸如正弦波或余弦波。正弦波形根据时间的电平变化表现为正弦曲线或余弦曲线的形式，并且表现为比方波的电平变化更平缓。在驱动信号tx具有方波的实施例中，电平变化相对快。因此，可以易于提高驱动信号tx的频率。然而，因为根据驱动信号tx的感测信号由于电阻-电容(rc)延迟而与驱动信号tx具有不同的波形，所以可能不易于从感测信号去除噪声。例如，通过将感测信号与相应的驱动信号进行比较，将感测信号的电平变化不同于驱动信号的电平变化的部分进行提取并作为噪声去除。在驱动信号为方波的实施例中，由于rc延迟(例如，电容的充电/放电)，感测信号的电平可能以小于或等于特定值的切线斜率平缓地变化或失真(例如，感测信号的波形不同于驱动信号的波形)。即使由于噪声，感测信号的电平变化也可能表现为不同于驱动信号的电平变化。可能不易于区分感测信号的电平变化是仅由于rc延迟还是由于rc和噪声。另一方面，当驱动信号tx包括正弦波形时，即使发生rc延迟，根据驱动信号的感测信号也具有与驱动信号相同或类似的正弦波形。因此，可以容易地从感测信号去除噪声。即使当发生rc延迟时，正弦波形的驱动信号的电平变化也是平缓的。因此，仅感测信号的相位不同于驱动信号的相位，并且感测信号的波形可以与驱动信号的波形基本上相同。因此，感测信号的电平变化表现为不同于驱动信号的电平变化的部分可以被确定为是由于噪声而不考虑rc延迟。因此，可以容易地去除噪声。
156.在实施例中，提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5的驱动信号tx可以具有相同的波形和相位，并且可以同时提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5。例如，可以以并行驱动方式将驱动信号tx(例如，并行驱动信号)提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，可以将驱动信号tx顺序地提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5。
157.在一些实施例中，提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5的至少一些驱动信号可以具有不同的波形(例如，不同的频率或周期)。可以将驱动信号同时或顺序地提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5。
158.例如，因为“第一”第一感测电极ie1-1(例如，第一驱动电极)相比于“第五”第一感测电极ie1-5(例如，第五驱动电极)可以与输入感测电路is-c间隔更远，所以提供到“第一”第一感测电极ie1-1的第一驱动信号(和相应的第一感测信号)的rc延迟大于提供到“第五”第一感测电极ie1-5的第二驱动信号(和相应的第二感测信号)的rc延迟。在将高频率的第一驱动信号施加到“第一”第一感测电极ie1-1的实施例中，感测信号可能由于相对大的rc延迟而不跟随驱动信号，并且感测信号的灵敏度可能降低。因此，提供到“第一”第一感测电极ie1-1的第一驱动信号可以具有相对低的频率。另一方面，提供到“第五”第一感测电极ie1-5的第二驱动信号也可以具有低频率。在该实施例中，因为感测时间可能增加，所以可
能不适于驱动具有大面积的输入感测单元isu。在实施例中，提供到“第五”第一感测电极ie1-5的第二驱动信号可以具有相对高的频率，以缩短感测时间。
159.在实施例中，驱动信号发生器txd可以生成与垂直同步信号(例如，如参考图2描述的，从应用处理器提供的垂直同步信号)同步的驱动信号tx。例如，驱动信号发生器txd可以通过避开垂直同步信号的脉冲来生成驱动信号tx，在垂直同步信号具有脉冲的时段期间可以不将驱动信号tx提供到第一感测电极ie1-1至ie1-5(或切断驱动信号tx的供应)，并且可以提供恒定电压(例如，参考电压)的驱动信号tx。参考电压可以具有0、正电压电平或负电压电平，并且参考电压的电压电平不受具体限制。驱动信号tx在垂直同步信号的脉冲之间的时段内改变，并且可以具有例如ac电压。另一方面，驱动信号tx可以与水平同步信号异步。
160.作为参考，因为水平同步信号(例如，如参考图2描述的，从应用处理器提供的水平同步信号)的周期相对短，所以可以通过模拟前端afe1至afe4有效地滤除由水平同步信号导致的噪声(例如，相对高频率的噪声)。然而，因为垂直同步信号的周期相对长，所以可能无法通过模拟前端afe1至afe4滤除由垂直同步信号导致的噪声(例如，相对低频率的噪声)。因此，驱动信号发生器txd可以通过生成与垂直同步信号同步的驱动信号tx(诸如通过避开垂直同步信号的脉冲的驱动信号tx)来提高感测灵敏度。
161.可以在第一感测电极ie1-1至ie1-5与第二感测电极ie2-1至ie2-4之间形成感测电容器。例如，可以在“第一”第一感测电极ie1-1(例如，第一驱动电极)与“第一”第二感测电极ie2-1(例如，第一感测电极)之间形成第(1-1)感测电容器c11。当将驱动信号tx施加到“第一”第一感测电极ie1-1时，可以通过“第一”第二感测电极ie2-1输出与第(1-1)感测电容器c11的电容对应的感测信号。
162.在实施例中，模拟前端afe1至afe4中的每一者连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的相应的两个相邻的第二感测电极(例如，第二信号线)，并且可以输出与感测电容器的电容差对应的感测值(例如，差分输出值)。例如，第一模拟前端afe1可以连接到“第一”第二感测电极ie2-1(例如，第一感测电极)和“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)，并且可以输出与形成在“第一”第二感测电极ie2-1中的感测电容器的电容(例如，第(1-1)感测电容器c11的电容)和形成在“第二”第二感测电极ie2-2中的感测电容器的电容(例如，第(1-2)感测电容器c12的电容)之间的差对应的第一感测值。类似地，第二模拟前端afe2可以连接到“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)和“第三”第二感测电极ie2-3(例如，第三感测电极)，并且可以输出与形成在“第二”第二感测电极ie2-2中的感测电容器的电容和形成在“第三”第二感测电极ie2-3中的感测电容器的电容之间的差对应的第二感测值。在下文中，在第一感测电极ie1-1至ie1-5与第二感测电极ie2-1至ie2-4之间形成的感测电容器的电容可以基于第二感测电极ie2-1至ie2-4被称为第二感测电极ie2-1至ie2-4的感测电容。
163.当在输入感测单元isu的特定区域中发生触摸事件时，位于相应区域中的第一感测电极和第二感测电极之间的电容可能改变。例如，当在“第一”第一感测电极ie1-1和“第一”第二感测电极ie2-1彼此相交的区域中发生触摸事件时，“第一”第一感测电极ie1-1与“第一”第二感测电极ie2-1之间的第(1-1)感测电容器c11的电容可能改变。另一方面，“第一”第一感测电极ie1-1与“第二”第二感测电极ie2-2之间的第(1-2)感测电容器c12的电容
可能不改变。因此，通过第一模拟前端afe1输出的第一感测值可能改变，并且可以基于改变的第一感测值来检测发生触摸的位置。
164.在实施例中，模拟前端afe1至afe4中的每一者可以被配置为包括放大器、滤波器和模数转换器等。将参考图8a至图9e描述模拟前端afe1至afe4中的每一者的详细配置。
165.在实施例中，模拟前端afe1至afe4中的每一者可以被实现为全差分模拟前端。例如，在第一模拟前端afe1包括顺序连接的电荷放大器、斩波电路、滤波器和模数转换器的实施例中，第一模拟前端afe1可以使用电荷放大器以对与“第一”第二感测电极ie2-1(例如，第一感测电极)的感测电容对应的第一接收信号和与“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)的感测电容对应的第二接收信号进行差分放大，并且输出两个差分信号。第一模拟前端afe1可以使用斩波电路和滤波器以对所述两个差分信号进行解调和滤波并且将滤波后的两个差分信号提供到模数转换器。在该实施例中，模数转换器可以基于所述滤波后的两个差分信号之间的差来输出第一感测值。例如，全差分模拟前端可以是这样的模拟前端：将从感测电极提供的模拟形式的接收信号转换、保持并输出为多个差分信号直至模数转换器的前端(例如，直到模拟信号被转换为数字信号)。作为参考，电荷放大器和滤波器被配置为包括放大器。在低电压系统中，电荷放大器和滤波器的电压范围是有限的。典型的模拟前端可能无法完全利用模数转换器的动态范围。因此，因为全差分模拟前端将两个差分信号提供到模数转换器，所以可以使模数转换器的动态范围或动态范围的应用范围翻倍并且提高感测灵敏度。
166.这样，输入感测电路is-c可以通过使用全差分模拟前端对相邻的感测信号进行差分放大并且去除噪声(例如，由水平同步信号导致的噪声)。因此，可以防止驱动信号的带宽的减小和感测灵敏度的降低。
167.然而，本公开的实施例不限于此，并且模拟前端afe1至afe4中的至少一些或全部可以被实现为单端输出差分模拟前端。单端输出差分模拟前端中包括的电荷放大器具有两个输入端子和一个输出端子，并且可以对与两个接收信号(例如，第一接收信号和第二接收信号)之间的差对应的值进行放大，并且输出一个单端信号。另外，因为电荷放大器输出一个信号，所以单端输出差分模拟前端中包括的斩波电路和滤波器可以对单端信号进行解调和滤波，并且可以将滤波后的信号提供到模数转换器。在该实施例中，模数转换器可以基于滤波后的信号输出感测值(例如，第一感测值)。
168.从模拟前端afe1至afe4输出的感测值可以提供到信号处理器dsp，并且信号处理器dsp可以基于感测值确定是否发生触摸，或者可以计算发生触摸的位置。信号处理器dsp可以以包括逻辑元件的硬件实现，或者可以在集成电路(例如，fpga)中以软件实现。将参考图10描述信号处理器dsp确定是否发生触摸并计算发生触摸的位置的操作。
169.在实施例中，输入感测电路is-c还可以包括分配电路dc1、dc2和dc3。
170.如图6b中所示，分配电路dc1、dc2和dc3设置在第二感测电极ie2-1至ie2-4中的至少一些第二感测电极与模拟前端afe1至afe4之间，并且可以基于从第二感测电极ie2-1至ie2-4中的至少一些第二感测电极提供的感测信号中的每一者生成具有相同幅度(例如，相同的电压电平、相同的电流量等)的多个信号，并且可以将生成的信号分配到模拟前端afe1至afe4。例如，分配电路dc1、dc2和dc3可以包括放大器和缓冲器等，并且可以对感测信号进行放大或镜像并输出放大后或镜像后的感测信号。
171.例如，第一分配电路dc1可以接收从“第二”第二感测电极ie2-2提供的第二感测信号，并且可以将与第二感测信号相同的信号或与第二感测信号具有相互相同幅度的信号提供到第一模拟前端afe1和第二模拟前端afe2。作为参考，在第二感测信号不经过第一分配电路dc1的实施例中，第二感测信号被同时供应到第一模拟前端afe1和第二模拟前端afe2。由于相对于第二感测信号的负载的相对增加，第二感测信号的幅度(例如，最大幅度，例如电压电平、电流量等)不同于第一感测信号(例如，“第一”第二感测电极ie2-1)的幅度。因此，输入感测单元isu可以使用第一分配电路dc1以将与第二感测信号相同的信号或与第二感测信号具有相互相同幅度的信号提供到第一模拟前端afe1和第二模拟前端afe2。
172.类似地，第二分配电路dc2可以接收从“第三”第二感测电极ie2-3提供的第三感测信号，并且可以将与第三感测信号相同的信号或与第三感测信号具有相互相同幅度的信号提供到第二模拟前端afe2和第三模拟前端afe3。第三分配电路dc3可以接收从“第四”第二感测电极ie2-4提供的第四感测信号，并且可以将与第四感测信号相同的信号或与第四感测信号具有相互相同幅度的信号提供到第三模拟前端afe3和第四模拟前端afe4。
173.图7a、图7b和图7c是用于说明图6a的输入感测电路中包括的驱动信号发生器的操作的波形图。
174.参考图1、图2、图6a、图6b、图7a、图7b和图7c，垂直同步信号vsync从外部(例如，诸如应用处理器的主机系统)提供到输入感测电路(参见图2的is-c)和时序控制电路tc，并且限定一帧的开始。一帧可以包括活动时段(例如，显示时段)和消隐时段。在活动时段中，可以将数据信号提供到显示面板(参见图2的dp)，可以将数据信号顺序地记录到像素(参见图2的px)，并且像素px可以响应于数据信号发射光或显示图像。消隐时段是从一帧中的活动时段的结束到下一帧(例如，下一活动时段)的开始的时段。在消隐时段中，可以不将数据信号提供到显示面板dp。
175.水平同步信号hsync可以从外部(例如，诸如应用处理器的主机系统)提供到时序控制电路tc，并且可以不提供到输入感测电路is-c。水平同步信号hsync可以限定其中输出一帧的图像中包括的水平线的图像中的每一者的时段。
176.例如，在显示面板dp以60hz的刷新速率被驱动(例如，显示面板dp每秒显示60帧图像)的实施例中，垂直同步信号vsync的周期t_vsync可以为16.67ms(例如，1/60秒)。例如，当显示面板dp包括2,280条线(或3,040条线)时，水平同步信号hsync的周期t_hsync可以为7.3μs(或5.5μs)。
177.例如，在显示面板dp以120hz的刷新速率被驱动的实施例中，垂直同步信号vsync的周期t_vsync可以为8.33ms。水平同步信号hsync的周期t_hsync可以为3.7μs(或2.7μs)。
178.在实施例中，驱动信号tx可以具有正弦波(例如，正弦波波形)或方波(例如，方波波形)。如图7a中所示，驱动信号tx可以具有正弦波。然而，本公开的实施例不限于此。
179.在生成垂直同步信号vsync的脉冲pls_v的时段中，驱动信号tx可以具有参考值(例如，dc电压)。如参考图7a描述的，在生成垂直同步信号vsync的脉冲pls_v的时段中，驱动信号发生器txd可以不输出驱动信号tx或可以输出具有特定值(例如，0v)的驱动信号tx。
180.紧接在发生垂直同步信号vsync的上升沿之前(例如，在生成脉冲pls_v之前)，驱动信号tx可以具有参考值，并且在发生垂直同步信号vsync的下降沿的时间点之后(例如，在脉冲pls_v结束的时间点之后)，驱动信号tx可以改变为正弦波。
181.驱动信号tx可以与水平同步信号hsync异步。例如，可以在不考虑水平同步信号hsync(例如，生成水平同步信号hsync的脉冲的时段)的情况下自由地设定驱动信号tx。例如，在生成水平同步信号hsync的脉冲的时段中，驱动信号tx改变或者具有ac值(例如，ac电压)。即使在未生成水平同步信号hsync的脉冲的时段中，驱动信号tx也可以改变。驱动信号tx改变而与水平同步信号hsync无关。例如，驱动信号tx的周期t_tx为5μs、4μs和2.9μs(例如，驱动信号tx具有200khz、250khz和350khz的频率)，并且可以不同于作为水平同步信号hsync的周期t_hsync的3.7μs(或2.7μs)或者其倍数。驱动信号tx的频率可以小于水平同步信号hsync的频率。然而，本公开的实施例不限于此。
182.驱动信号tx即使在消隐时段中仍可以改变或具有正弦波，并且在消隐时段中的未生成水平同步信号hsync的脉冲的时段中也可以具有正弦波。
183.另一方面，图7a示出了驱动信号tx在从发生垂直同步信号vsync的上升沿的时间点开始的预定时间之前具有参考值，并且驱动信号tx在从发生垂直同步信号vsync的下降沿的时间点开始的预定时间之后改变为正弦波。然而，本公开的实施例不限于此，并且驱动信号tx相对于垂直同步信号vsync的时序可以改变。
184.例如，如图7b中所示，驱动信号tx具有参考值的时段可以与生成垂直同步信号vsync的脉冲pls_v的时段一致，驱动信号tx开始具有参考值的时间点可以与垂直同步信号vsync的上升沿一致，并且驱动信号tx开始具有ac值的时间点(例如，正弦波的开始点)可以与垂直同步信号vsync的下降沿一致。
185.另外，尽管图7a示出了驱动信号tx具有正弦波，但是本公开的实施例不限于此，并且驱动信号tx可以具有各种不同的波形。
186.例如，如图7c所示，驱动信号tx_1可以具有方波。驱动信号tx_1的周期t_tx_1与图7a的驱动信号tx的周期t_tx相同，并且在生成垂直同步信号vsync的时段中可以不生成驱动信号tx_1的脉冲。另一方面，即使在生成垂直同步信号vsync的脉冲的时段中，也可以生成驱动信号tx_1的脉冲。
187.如参考图7a至图7c描述的，驱动信号tx(和驱动信号tx_1)可以与垂直同步信号vsync同步，可以通过避开垂直同步信号vsync的脉冲pls_v而具有ac形式，并且可以在生成垂直同步信号vsync的脉冲pls_v的时段中具有参考值。另外，驱动信号tx(和驱动信号tx_1)可以与水平同步信号hsync异步。因此，可以更自由地设定驱动信号tx(或驱动信号tx_1)的周期t_tx(或周期t_tx_1)而不考虑水平同步信号hsync。例如，当将驱动信号tx(或驱动信号tx_1)的周期t_tx(或周期t_tx_1)设定为相对大时，可以响应于驱动信号tx(或驱动信号tx_1)的周期t_tx(或周期t_tx_1)更充分地确保触摸感测时间，并且可以提高感测灵敏度。
188.图8a是示出了图6a的输入感测电路中包括的模拟前端的比较示例的框图。图8b至图8d是示出了图6a的输入感测电路中包括的模拟前端的示例的框图。图6a中示出的模拟前端afe1至afe4彼此相同或类似。因此，在图8a中，将描述与模拟前端afe1至afe4进行比较的模拟前端afen_c，并且在图8b至图8d中，将描述包括模拟前端afe1至afe4的模拟前端afen(或模拟前端afen’)(其中，n为正整数)。
189.参考图6a和图8a，根据比较实施例的模拟前端afen_c可以包括电荷放大器can_c、低通滤波器lpfn_c和模数转换器adcn_c。
190.电荷放大器can_c可以接收通过第n第二信号线sl2-n(例如，第n感测线)提供的第n感测信号rxn和参考电压gnd(例如，诸如地电压的参考信号)，基于参考电压gnd对第n感测信号rxn进行放大，并且输出放大信号ca_outn。在实施例中，n可以为大于或等于1的自然数。例如，电荷放大器can_c可以从一条第二信号线接收并放大仅一个感测信号，而不是从两条第二信号线接收两个感测信号。在图8a所示的比较实施例中，当第n感测信号rxn包括噪声(例如，由于寄生电容导致的信号衰减、延迟等)时，噪声也可能被放大。
191.低通滤波器lpfn_c可以滤除在放大信号ca_outn的高频带中分布的噪声，并且将输出信号lpf_outn(例如，滤波后的信号)输出。然而，低频带中的噪声可能未被滤除。
192.模数转换器adcn_c可以接收输出信号lpf_outn，将模拟输出信号lpf_outn转换为数字感测值ssn，并且将感测值ssn提供到信号处理器dsp。感测值ssn可以对应于连接到第n第二信号线sl2-n(例如，第n感测线)的第n第二感测电极的感测电容。
193.另一方面，在显示装置(参见图1的dd)(和输入感测单元isu)变得更薄且更大的实施例中，除了诸如形成在第一感测电极和第二感测电极之间的感测电容器的第二感测电极的寄生电容之外，通过使第二感测电极与其他元件重叠所形成的寄生电容器的电容可能增大，并且第二感测电极的感测电容(例如，感测电容的变化量)与寄生电容之比可能减小。例如，信噪比(snr)可能减小，并且感测灵敏度可能降低。
194.因此，因为下面将参考图8b至图8d描述的根据本公开的实施例的模拟前端afen和afen’被实现为差分电路，所以可以更有效地去除感测信号中包括的噪声，增大模数转换器的动态范围(例如，动态范围的利用范围)，并且提高感测灵敏度。
195.参考图8b和图8c，模拟前端afen可以包括电荷放大器can、带通滤波器bpfn、低通滤波器lpfn和模数转换器adcn。另外，模拟前端afen还可以包括混频器mxn。
196.电荷放大器can可以接收通过连接到第一输入端子的第n第二信号线sl2-n(例如，第n感测线)提供的第n感测信号rxn和通过连接到第二输入端子的第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)(例如，第(n+1)感测线)提供的第(n+1)感测信号rxn+1，对第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1进行差分放大，并且通过第一输出端子和第二输出端子输出互补的第一差分信号ca_out1n(例如，第一放大信号)和第二差分信号ca_out2n(例如，第二放大信号)。
197.在实施例中，电荷放大器can可以被实现为全差分放大器。全差分放大器可以被定义为通过对两个输入信号进行差分而输出两个差分信号(例如，互补信号)的差分放大器。被实现为全差分放大器的电荷放大器can可以使与模数转换器adcn(例如，通过对两个模拟信号进行差分而输出数字值的差分模数转换器)相关的感测信号的幅度最大化。
198.可以将参考电压gnd提供到电荷放大器can，并且参考电压gnd可以用作电荷放大器can的驱动电压。将参考图9a至图9c描述电荷放大器can的详细配置。
199.带通滤波器bpfn可以仅选择从第一输入端子和第二输入端子接收的第一差分信号ca_out1n和第二差分信号ca_out2n中的每一者的特定频带的信号，并且可以通过第一输出端子和第二输出端子输出第一滤波信号bpf_out1n和第二滤波信号bpf_out2n。将参考图9e描述带通滤波器bpfn的操作以及低通滤波器lpfn和混频器mxn的操作。
200.带通滤波器bpfn可以选择性地放大第一差分信号ca_out1n并输出第一滤波信号bpf_out1n，并且可以选择性地放大第二差分信号ca_out2n并输出第二滤波信号bpf_out2n。例如，带通滤波器bpfn可以选择性地放大施加到全差分放大器的负输入端子的第一
差分信号ca_out1n并通过全差分放大器的正输出端子输出第一滤波信号bpf_out1n，并且可以选择性地放大施加到全差分放大器的第二输入端子的第二差分信号ca_out2n并通过全差分放大器的负输出端子输出第二滤波信号bpf_out2n。
201.在实施例中，第二滤波信号bpf_out2n可以具有其中第一滤波信号bpf_out1n被反相的波形。
202.混频器mxn可以改变第一滤波信号bpf_out1n和第二滤波信号bpf_out2n的频率，并且输出第一解调信号mx_out1n和第二解调信号mx_out2n。例如，混频器mxn可以对第一滤波信号bpf_out1n进行解调并输出第一解调信号mx_out1n，并且可以对第二滤波信号bpf_out2n进行解调并输出第二解调信号mx_out2n。
203.例如，混频器mxn可以被实现为包括两个输入端子和两个输出端子的斩波电路(例如，斩波器)。混频器mxn可以通过将两个输出端子交替地连接到被提供到两个输入端子的第一滤波信号bpf_out1n和第二滤波信号bpf_out2n来生成第一解调信号mx_out1n和第二解调信号mx_out2n。例如，混频器mxn可以从第一滤波信号bpf_out1n和第二滤波信号bpf_out2n提取触摸信号(参见图9e的ts)。然而，本公开的实施例不限于此。例如，在实施例中，可以省略混频器mxn。
204.低通滤波器lpfn可以滤除在从第一输入端子和第二输入端子接收的第一滤波信号bpf_out1n和第二滤波信号bpf_out2n中的每一者的高频带中分布的噪声，并且通过第一输出端子和第二输出端子输出第一输出信号lpf_out1n(例如，第三滤波信号)和第二输出信号lpf_out2n(例如，第四滤波信号)。另一方面，在模拟前端afen包括混频器mxn的实施例中，低通滤波器lpfn可以滤除在第一解调信号mx_out1n和第二解调信号mx_out2n中的每一者的高频带中分布的噪声，并且输出第一输出信号lpf_out1n(例如，第三滤波信号)和第二输出信号lpf_out2n(例如，第四滤波信号)。
205.例如，低通滤波器lpfn可以通过包括差分放大器(例如，全差分放大器)、电阻器和电容器来实现，并且可以仅对相对低的频带的信号进行放大。低通滤波器lpfn可以滤除第一解调信号mx_out1n的噪声并输出第一输出信号lpf_out1n，并且可以滤除第二解调信号mx_out2n的噪声并输出第二输出信号lpf_out2n。例如，低通滤波器lpfn可以滤除施加到全差分放大器的负输入端子的第一解调信号mx_out1n的噪声并通过全差分放大器的负输出端子输出第一输出信号lpf_out1n，并且可以滤除施加到全差分放大器的正输入端子的第二解调信号mx_out2n的噪声并通过全差分放大器的正输出端子输出第二输出信号lpf_out2n。在实施例中，第二输出信号lpf_out2n可以具有与第一输出信号lpf_out1n的极性不同的极性。
206.这样，带通滤波器bpfn、混频器mxn和低通滤波器lpfn可以实现执行解调器的功能的解调电路demn，并且可以从第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1中仅恢复或提取与驱动信号tx对应的信号(例如，第一输出信号lpf_out1n和第二输出信号lpf_out2n)。
207.模数转换器adcn可以通过第一输入端子和第二输入端子接收第一输出信号lpf_out1n和第二输出信号lpf_out2n，并且可以向信号处理器dsp提供与第一输出信号lpf_out1n和第二输出信号lpf_out2n之间的差(例如，lpf_out1n至lpf_out2n)对应的感测值ssn(例如，差分输出值)。例如，模数转换器adcn可以将模拟第一输出信号lpf_out1n转换为数字第一输出值，将模拟第二输出信号lpf_out2n转换为数字第二输出值，对第一输出值和
第二输出值进行差分，并且输出作为数字信号的感测值ssn。
208.如参考图8b和图8c描述的，模拟前端afen可以使用电荷放大器can、带通滤波器bpfn、混频器mxn和低通滤波器lpfn以从两个输入信号(例如，第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1)去除噪声(例如，由参考图7a描述的水平同步信号hsync导致的噪声)。
209.另外，在实施例中，模拟前端afen可以被实现为从电荷放大器can到模数转换器adcn的前端(例如，低通滤波器lpfn)的保持并输出两个差分信号的全差分电路(例如，全差分模拟前端)。因为模拟前端afen将两个差分信号提供到模数转换器adcn，所以可以使模数转换器的动态范围或者动态范围的应用范围翻倍并且提高感测灵敏度。
210.然而，本公开的实施例不限于此，并且模拟前端afen可以被实现为单端输出差分模拟前端。
211.例如，参考图8d，模拟前端afen’可以包括电荷放大器can’、带通滤波器bpfn’、低通滤波器lpfn’和模数转换器adcn’。
212.电荷放大器can’可以接收通过第n第二信号线sl2-n(例如，第n感测线)提供的第n感测信号rxn和通过第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)(例如，第(n+1)感测线)提供的第(n+1)感测信号rxn+1，对第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1进行差分放大，并且输出单端(例如，一个)差分信号ca_out1n(例如，放大信号)。
213.在实施例中，电荷放大器can’可以被实现为差分输入-单端输出放大器。差分输入-单端输出放大器可以被定义为对两个输入信号进行差分放大并且输出一个信号的差分放大器。被实现为单端输出差分放大器的电荷放大器can’减小与模数转换器adcn’(例如，将一个模拟信号转换为数字值并且输出数字值的单作用模数转换器)相关的功耗。
214.可以将参考电压gnd提供到电荷放大器can’，并且参考电压gnd可以用作电荷放大器can’的驱动电压。将参考图9d描述电荷放大器can’的详细配置。
215.另一方面，因为电荷放大器can’输出一个差分信号ca_outn，所以解调电路demn’中包括的带通滤波器bpfn’和低通滤波器lpfn’可以接收单端信号并对单端信号进行滤波，并且输出滤波后的单端信号。例如，带通滤波器bpfn’可以仅选择差分信号ca_outn的特定频带的信号并输出滤波信号bpf_outn，并且低通滤波器lpfn’可以滤除在滤波信号bpf_outn的高频带中分布的噪声并将输出信号lpf_outn输出。
216.另外，模数转换器adcn’可以接收输出信号lpf_outn，并且将相应的感测值ssn(例如，差分输出值)提供到信号处理器dsp。例如，模数转换器adcn’可以将模拟输出信号lpf_outn转换为数字输出值，并且输出感测值ssn。
217.如参考图8d描述的，模拟前端afen’从两个输入信号(例如，第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1)中去除噪声，并且被实现为单端输出模拟前端。因此，可以简化模拟前端afen’的电路配置并且可以减小功耗。
218.图9a至图9c是示出了图8b和图8c的模拟前端中包括的电荷放大器的示例的电路图。图9d是示出了图8d的模拟前端中包括的电荷放大器的示例的电路图。
219.首先，参考图8b、图8c和图9a，电荷放大器ca可以包括放大器amp、第一电容器c1、第一电阻器r1、第二电容器c2和第二电阻器r2。
220.放大器amp可以包括第二输入端子in_p(例如，正输入端子(“+”))、第一输入端子in_n(例如，负输入端子(
“‑”
))、第一输出端子out_p(例如，正输出端子“+”)和第二输出端
子out_n(例如，负输出端子
“‑”
)。在实施例中，放大器amp还可以包括第三输入端子in_r(例如，参考输入端子)，并且可以将参考电压gnd施加到第三输入端子in_r。
221.放大器amp的第一输入端子in_n可以连接到第n第二信号线sl2-n，并且第n感测信号rxn可以被施加到放大器amp的第一输入端子in_n。放大器amp的第二输入端子in_p可以连接到第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)，并且第(n+1)感测信号rxn+1可以被施加到放大器amp的第二输入端子in_p。
222.第一电容器c1和第一电阻器r1可以在放大器amp的第一输入端子in_n和第一输出端子out_p之间并联连接。因此，与第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1之间的差对应的第一差分信号ca_out1可以通过放大器amp的第一输出端子out_p输出。
223.类似地，第二电容器c2和第二电阻器r2可以在放大器amp的第二输入端子in_p和第二输出端子out_n之间并联连接。第二电阻器r2(和第一电阻器r1)可以具有固定的电阻值，或者可以被配置为可变电阻器或开关。因此，与第(n+1)感测信号rxn+1和第n感测信号rxn之间的差对应的第二差分信号ca_out2可以通过放大器amp的第二输出端子out_n输出。在实施例中，第二差分信号ca_out2可以具有其中第一差分信号ca_out1被反相的波形。
224.电荷放大器ca可以通过以差分方式输出第一差分信号ca_out1和第二差分信号ca_out2来去除ac偏移和公共噪声。
225.在实施例中，放大器amp可以包括子放大器。
226.如图9b中所示，电荷放大器ca_1可以包括第一子放大器amp1(例如，第一放大器)和第二子放大器amp2(例如，第二放大器)。第一子放大器amp1可以包括与参照图9a描述的放大器amp的第二输入端子in_p、第一输入端子in_n和第一输出端子out_p对应的输入/输出端子。在实施例中，第n感测信号rxn可以被施加到第一子放大器amp1的负输入端子
“‑”
，并且第(n+1)感测信号rxn+1可以被施加到第一子放大器amp1的正输入端子“+”。根据第一电阻器r1、第一电容器c1和第一子放大器amp1的连接配置，第一子放大器amp1可以基于第(n+1)感测信号rxn+1放大并输出第n感测信号rxn的电荷。类似地，第二子放大器amp2可以包括与参考图9a描述的放大器amp的第二输入端子in_p、第一输入端子in_n和第二输出端子out_n对应的输入/输出端子。在实施例中，第n感测信号rxn可以被施加到第二子放大器amp2的正输入端子“+”，并且第(n+1)感测信号rxn+1可以被施加到第二子放大器amp2的负输入端子
“‑”
。根据第二电阻器r2、第二电容器c2和第二子放大器amp2的连接配置，第二子放大器amp2可以基于第n感测信号rxn放大并输出第(n+1)感测信号rxn+1的电荷。
227.可以将参考电压gnd作为驱动电压提供到第一子放大器amp1和第二子放大器amp2。然而，本公开的实施例不限于此。
228.如图9c中所示，电荷放大器ca_2可以包括第三子放大器amp3和第四子放大器amp4。第n感测信号rxn可以被施加到第三子放大器amp3的负输入端子
“‑”
，并且参考电压gnd可以被施加到第三子放大器amp3的正输入端子“+”。根据第一电阻器r1、第一电容器c1和第三子放大器amp3的连接配置，第三子放大器amp3可以基于参考电压gnd放大并输出第n感测信号rxn的电荷。类似地，参考电压gnd可以被施加到第四子放大器amp4的正输入端子“+”，并且第(n+1)感测信号rxn+1可以被施加到第四子放大器amp4的负输入端子
“‑”
。根据第二电阻器r2、第二电容器c2和第四子放大器amp4的连接配置，第四子放大器amp4可以基于参考电压gnd放大并输出第(n+1)感测信号rxn+1的电荷。
229.如上所述，电荷放大器ca和ca_1可以被实现为全差分放大器，以输出从中去除了ac偏移和公共噪声的第一差分信号ca_out1和第二差分信号ca_out2。相比之下，电荷放大器ca_2可以基于参考电压gnd放大第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1，并且输出第一差分信号ca_out1和第二差分信号ca_out2。
230.另一方面，如参考图8d描述的，电荷放大器can’可以被实现为单端输出差分放大器。例如，参考图9d，电荷放大器ca_s可以包括放大器amp’以及第三电阻器r3、第四电阻器r4、第五电阻器r5和第六电阻器r6。
231.放大器amp’可以包括第二输入端子in_p(例如，正输入端子(“+”))、第一输入端子in_n(例如，负输入端子(
“‑”
))和输出端子out。放大器amp’还可以包括第三输入端子in_r(例如，参考输入端子)，并且参考电压gnd可以被施加到第三输入端子in_r。
232.参考图8d和图9d，在实施例中，放大器amp’的第一输入端子in_n可以通过第三电阻器r3连接到第n第二信号线sl2-n，并且第n感测信号rxn可以被施加到放大器amp’的第一输入端子in_n。在实施例中，放大器amp’的第二输入端子in_p可以通过第四电阻器r4连接到第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)，并且第(n+1)感测信号rxn+1可以被施加到放大器amp’的第二输入端子in_p。另外，参考电压gnd可以通过第五电阻器r5施加到放大器amp’的第二输入端子in_p。
233.第六电阻器r6可以连接在放大器amp’的第一输入端子in_n和输出端子out之间。因此，可以通过放大器amp’的第一输出端子out输出与第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1之间的差对应的差分信号ca_out。
234.在实施例中，放大器amp’还可以包括在放大器amp’的第一输入端子in_n和输出端子out之间与第六电阻器r6并联连接的电容器。
235.这样，电荷放大器ca_s被实现为单端输出差分放大器并且输出从中去除了公共噪声的差分信号ca_out。另外，电荷放大器ca_s被配置有相对简化的电路，以使功耗最小化。
236.图9e是示出了用于说明图8b至图8d的模拟前端的操作的信号的示例的图。
237.参考图6a、图6b、图8b、图8c、图8d和图9e，根据输入感测电路is-c的驱动频率(例如，感测周期)，触摸信号ts可以具有在参考带宽(例如，-ωb至ωb)内的频率。从第二感测电极ie2-1至ie2-4中的每一者提供到模拟前端afen和afen’的感测信号rx可以由驱动信号tx调制，并且可以相对于驱动信号tx的频率ω0具有在参考带宽2ω0内的频率。感测信号rx包括负频率分量(例如，-ω0)。然而，负频率分量具有与正频率分量的幅度相同的幅度，并且具有180度的相位差。因为负频率分量在物理上无意义，所以不考虑负频率分量。带通滤波器bpfn和bpfn’具有与感测信号rx的频带(例如，预定频带)对应的第一传递函数f_bpf，并且可以仅放大相应频带内的信号。例如，带通滤波器bpfn和bpfn’可以通过包括差分放大器(例如，全差分放大器)、电容器和电阻器来实现，并且可以仅放大与驱动信号(参见图7a的tx)的频带(例如，200khz至350khz)对应的信号。
238.混频器mxn可以将相对高的频带内的信号(例如，与带通滤波器bpfn和bpfn’对应的频带内的信号)转换为低频带内的解调信号mx_out(例如，与触摸信号ts对应的频带内的信号)。另外，混频器mxn可以将相对低的频带内的噪声转换为高频带内的高频噪声ns。作为参考，在构成模拟前端afen和afen’的半导体器件(例如，晶体管)中可能产生低频噪声(例如，称为“1/f噪声”的噪声)，并且混频器mxn可以通过斩波操作使低频噪声移位至高频带。
239.低通滤波器lpfn和lpfn’具有与触摸信号ts的频带对应的第二传递函数f_lpf。例如，第二传递函数f_lpf的增益gain_lpf在ωb或更小的频带内可以为大约2。在该实施例中，低通滤波器lpfn和lpfn’可以仅放大低频带内的解调信号mx_out，并且将输出信号lpf_out输出。
240.图10是示出了图6a的输入感测电路的示例的框图。另一方面，图10示出了第二信号线sl2-1至sl2-8的数量为8个以及从第二信号线sl2-1至sl2-8接收感测信号rx1至rx8的模拟前端afe1至afe7的数量为7个。然而，为了便于描述，这仅是作为示例而示出的。第二信号线sl2-1至sl2-8(例如，图6a的输入感测单元isu中包括的第二信号线)的数量和模拟前端afe1至afe7的数量不限于此。
241.参考图6a、图6b、图8b、图8c、图8d和图10，输入感测电路is-c可以接收与外部输入(例如，用户的触摸输入)对应的感测信号(例如，感测信号rx1至rx8)，并且可以基于感测信号计算或识别外部输入的位置。
242.在实施例中，输入感测电路is-c可以包括参考图6a和图6b描述的模拟前端组afeg和信号处理器dsp。
243.在实施例中，模拟前端组afeg可以包括模拟前端afe1至afe7。如参考图6a和图6b描述的，模拟前端afe1至afe7可以分别连接到第二信号线sl2-1至sl2-8之中的两条相邻的第二信号线(例如，第二感测电极)，并且可以分别接收通过所述两条相邻的第二信号线提供的两个感测信号。
244.例如，第一模拟前端afe1可以连接到“第一”第二信号线sl2-1和“第二”第二信号线sl2-2以接收第一感测信号rx1和第二感测信号rx2，并且第二模拟前端afe2可以连接到“第二”第二信号线sl2-2和“第三”第二信号线sl2-3以接收第二感测信号rx2和第三感测信号rx3。类似地，第三模拟前端afe3至第七模拟前端afe7也可以分别连接到两条相邻的第二信号线以接收两个感测信号。
245.如图10中所示，因为模拟前端afe1至afe7连接到彼此相邻的两条第二信号线，所以模拟前端afe1至afe7的数量可以比第二信号线sl2-1至sl2-8的数量少一个。然而，本公开的实施例不限于此，并且模拟前端的数量可以改变并且可以比第二信号线的数量少一个。
246.如参考图8b至图8d描述的，模拟前端afe1至afe7可以基于感测信号输出感测值(例如，第一感测值ss1至第七感测值ss7)。
247.模拟前端afe1至afe7被实现为差分模拟前端(例如，全差分模拟前端)，由模拟前端afe1至afe7输出的感测值ss1至ss7可以分别对应于由模拟前端afe1至afe7接收的两个感测信号之间的差值。
248.例如，由第一模拟前端afe1至第七模拟前端afe7输出的第一感测值ss1至第七感测值ss7可以分别对应于第一差值dv1至第七差值dv7。第一差值dv1可以对应于第一感测信号rx1和第二感测信号rx2之间的差(例如，rx1-rx2)，第二差值dv2可以对应于第二感测信号rx2和第三感测信号rx3之间的差(例如，rx2-rx3)，第三差值dv3可以对应于第三感测信号rx3和第四感测信号rx4之间的差(例如，rx3-rx4)，第四差值dv4可以对应于第四感测信号rx4和第五感测信号rx5之间的差(例如，rx4-rx5)，第五差值dv5可以对应于第五感测信号rx5和第六感测信号rx6之间的差(例如，rx5-rx6)，第六差值dv6可以对应于第六感测信
号rx6和第七感测信号rx7之间的差(例如，rx6-rx7)，并且第七差值dv7可以对应于第七感测信号rx7和第八感测信号rx8之间的差(例如，rx7-rx8)。
249.由模拟前端afe1至afe7输出的感测值ss1至ss7可以提供到信号处理器dsp。
250.信号处理器dsp可以基于感测值ss1至ss7来确定外部输入(例如，用户的触摸输入)是否已经被施加，并且可以计算发生触摸的位置。
251.根据实施例，信号处理器dsp可以通过比较感测值ss1至ss7的大小并且比较第二感测电极的感测电容的变化量来确定是否发生了触摸并且计算触摸位置。
252.如上所述，感测值ss1至ss7对应于从两条相邻的第二信号线(例如，第二感测电极)提供的两个感测信号之间的差值(分别为rx1-rx2、rx2-rx3、rx3-rx4、rx4-rx5、rx5-rx6、rx6-rx7和rx7-rx8)。然而，当信号处理器dsp仅比较感测值ss1至ss7的大小时，计算触摸位置的精度可能降低。例如，当将触摸输入施加到输入感测单元isu时，不仅在与被施加触摸输入的位置对应的第二信号线中而且在第二信号线sl2-1至sl2-8之中的相邻的第二信号线中可能发生感测电容的变化。例如，当响应于“第三”第二信号线sl2-3产生触摸输入时，根据触摸输入的位置，“第二”第二信号线sl2-2的感测电容的变化和/或“第四”第二信号线sl2-4的感测电容的变化可能一起发生。因此，与被施加触摸输入的位置对应的第二信号线和与其相邻的第二信号线之间的感测信号之间的差值可能相对小。
253.因此，根据本公开的实施例的信号处理器dsp可以转换感测值ss1至ss7并且通过比较转换值的大小来计算触摸位置。
254.在实施例中，信号处理器dsp可以将第二信号线sl2-1至sl2-8中的一条(例如，“第一”第二信号线sl2-1)设定为参考信号线，并且可以对感测值ss1至ss7进行转换以比较第二信号线sl2-1至sl2-8与参考信号线之间的感测信号rx1至rx8之间的差。
255.在实施例中，信号处理器dsp可以包括转换器cvt1至cvt7和位置计算电路ctl。
256.转换器cvt1至cvt7可以接收感测值ss1至ss7并且基于差值dv1至dv7将感测值ss1至ss7转换为转换值cv1至cv7。
257.例如，当信号处理器dsp将第二信号线sl2-1至sl2-8之中的“第一”第二信号线sl2-1设定为参考信号线时，第一转换器cvt1可以将与第一感测信号rx1和第二感测信号rx2之间的差值(例如，第一差值dv1)(例如，rx1-rx2)对应的第一感测值ss1转换为第一转换值cv1以进行比较。第一转换值cv1可以对应于第一差值dv1。例如，第一转换值cv1可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第二”第二信号线sl2-2之间的感测信号的差(例如，rx1-rx2)。然而，本公开的实施例不限于此。因为第一转换值cv1对应于第一差值dv1，所以第一转换器cvt1可以绕过并且输出第一感测值ss1而不进行转换。
258.第一转换器cvt1可以将第一转换值cv1提供到第二转换器cvt2。
259.第二转换器cvt2可以通过使用第一转换值cv1将第二感测值ss2转换为第二转换值cv2。例如，第二转换器cvt2可以通过将第二感测信号rx2和第三感测信号rx3之间的差值(例如，第二差值dv2)(例如，rx2-rx3)与第一转换值cv1(例如，rx1-rx2)相加将第二感测值ss2转换为第二转换值cv2。例如，第二转换值cv2可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第三”第二信号线sl2-3之间的感测信号的差(例如，rx1-rx3)。
260.第二转换器cvt2可以将第二转换值cv2提供到第三转换器cvt3。
261.类似地，第三转换器cvt3可以通过使用第二转换值cv2将第三感测值ss3转换为第
三转换值cv3。例如，第三转换器cvt3可以通过将第三感测信号rx3和第四感测信号rx4之间的差值(例如，第三差值dv3)(例如，rx3-rx4)与第二转换值cv2(例如，rx1-rx3)相加将第三感测值ss3转换为第三转换值cv3。例如，第三转换值cv3可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第四”第二信号线sl2-4之间的感测信号的差(例如，rx1-rx4)。
262.另外，与第二转换器cvt2和第三转换器cvt3的操作类似，第四转换器cvt4至第七转换器cvt7可以分别将第四感测值ss4至第七感测值ss7转换为第四转换值cv4至第七转换值cv7。第四转换值cv4可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第五”第二信号线sl2-5之间的感测信号的差(例如，rx1-rx5)，第五转换值cv5可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第六”第二信号线sl2-6之间的感测信号的差(例如，rx1-rx6)，第六转换值cv6可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第七”第二信号线sl2-7之间的感测信号的差(例如，rx1-rx7)，并且第七转换值cv7可以对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第八”第二信号线sl2-8之间的感测信号的差(例如，rx1-rx8)。
263.转换器cvt1至cvt7可以分别将转换值cv1至cv7提供到位置计算电路ctl。
264.在实施例中，位置计算电路ctl可以通过比较转换值cv1至cv7的大小来计算触摸位置。因为感测电容的值响应于发生触摸输入的位置而增大，所以位置计算电路ctl可以将与转换值cv1至cv7之中的最大值对应的第二信号线(例如，第二感测电极)确定为感测电容具有最大变化的第二信号线(例如，第二感测电极)，并且可以将其计算为触摸位置。因为转换值cv1至cv7中的每一者对应于通过从同一参考信号线的感测值减去相应的第二信号线的感测值所获得的值，所以位置计算电路ctl可以通过比较转换值cv1至cv7的大小来比较第二感测电极的感测电容的变化量。
265.例如，当第三转换值cv3在转换值cv1至cv7之中为最大时，因为第三转换值cv3对应于“第一”第二信号线sl2-1和“第四”第二信号线sl2-4之间的感测信号的差(例如，rx1-rx4)，所以位置计算电路ctl可以确定触摸输入被施加到“第四”第二信号线sl2-4(例如，“第四”第二感测电极(参见图6a的ie2-4))。
266.如参考图6a、图6b、图8b、图8c、图8d和图10描述的，输入感测电路is-c可以基于参考信号线对感测值ss1至ss7进行转换，并且可以比较转换值cv1至cv7以计算或识别外部输入(例如，用户的触摸输入)的位置，从而提高计算外部输入位置的精度。
267.图11是示出了图1的显示装置中包括的输入感测单元和输入感测电路的示例的框图。
268.参考图6a、图6b和图11，图11的输入感测电路is-c_1与图6a和图6b的输入感测电路is-c的不同之处在于，模拟前端组afeg_1包括模拟前端afe1_1、afe2_1、afe3_1和afe4_1。因为除了模拟前端afe1_1、afe2_1、afe3_1和afe4_1之外，图11的输入感测电路is-c_1与图6a和图6b的输入感测电路is-c类似，所以为了便于说明，可以不重复其冗余描述。
269.模拟前端afe1_1、afe2_1、afe3_1和afe4_1之中的第一模拟前端afe1_1可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的两个相邻的第二感测电极(例如，第二信号线)。例如，第一模拟前端afe1_1可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的“第一”第二感测电极ie2-1(例如，第一感测电极)和“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)。与第一模拟前端afe1_1类似，模拟前端afe1_1、afe2-1、afe3_1和afe4_1之中的最后一个模拟前端也可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的两个相邻的第二感测电极(例如，第二信号
线)。例如，最后一个模拟前端可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的最后两个第二感测电极。
270.另外，模拟前端afe1_1、afe2_1、afe3_1和afe4_1之中的除了第一模拟前端afe1_1和最后一个模拟前端之外的模拟前端afe2_1、afe3_1和afe4_1中的每一者可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的相应的第二感测电极(例如，第二信号线)和两个相邻的第二感测电极(例如，第二信号线)。例如，模拟前端afe2_1、afe3_1和afe4_1中的每一者可以连接到三条相邻的第二感测电极(例如，第二信号线)。例如，第二模拟前端afe2_1可以连接到“第一”第二感测电极ie2-1(例如，第一感测电极)、“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)和“第三”第二感测电极ie2-3(例如，第三感测电极)。在实施例中，第三模拟前端afe3_1可以连接到“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)、“第三”第二感测电极ie2-3(例如，第三感测电极)和“第四”第二感测电极ie2-4(例如，第四感测电极)。
271.在实施例中，模拟前端组afeg_1(例如，模拟前端组afeg_1中包括的模拟前端中的每一者)可以通过包括两级差分放大器来实现。例如，模拟前端组afeg_1(例如，模拟前端组afeg_1包括中的模拟前端中的每一者)可以包括第一电荷放大器和顺序地连接到第一电荷放大器的第二电荷放大器。
272.第一电荷放大器可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的两个相邻的第二感测电极，并且可以对通过第二感测电极提供的两个感测信号进行差分放大并输出单端(例如，一个)差分信号(例如，放大信号)。例如，在实施例中，第一电荷放大器可以被实现为参考图9d描述的单端输出差分放大器。
273.另外，第二电荷放大器可以连接到彼此相邻的两个第一电荷放大器，并且可以对通过第一电荷放大器提供的两个差分信号进行差分放大并输出两个互补差分信号。例如，在实施例中，第二电荷放大器可以被实现为参考图9a至图9c描述的全差分放大器。
274.在实施例中，第一模拟前端afe1_1可以仅包括第一电荷放大器，可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的“第一”第二感测电极ie2-1(例如，“第一”第二信号线sl2-1)和“第二”第二感测电极ie2-2(例如，“第二”第二信号线sl2-2)，并且可以输出与感测电容器的电容差对应的感测值(例如，差分输出值)。例如，第一模拟前端afe1_1可以被实现为参考图8d描述的单端输出模拟前端。类似地，模拟前端afe1_1、afe2_1、afe3_1和afe4_1之中的最后一个模拟前端也可以被实现为参考图8d描述的单端输出模拟前端。
275.在实施例中，模拟前端afe1_1、afe2_1、afe3_1和afe4_1之中的除了第一模拟前端afe1_1和最后一个模拟前端之外的模拟前端afe2_1、afe3_1和afe4_1中的每一者可以包括第一电荷放大器和第二电荷放大器，可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的相应的第二感测电极(例如，第二信号线)和两个相邻的第二感测电极(例如，第二信号线)，并且可以输出与通过从经由放大相应的第二感测电极的感测电容(诸如放大两倍)获得的值中减去两个相邻的第二感测电极的感测电容之和所获得的值对应的感测值。然而，本公开的实施例不限于此，并且放大量可以改变。例如，第二模拟前端afe2_1可以输出与从通过放大形成在相应的“第二”第二感测电极ie2-2中的感测电容器的感测电容(例如，第(1-2)感测电容器c12的电容)(例如，放大两倍)获得的值中减去形成在“第一”第二感测电极ie2-1和“第三”第二感测电极ie2-3中的感测电容器的感测电容之和(例如，第(1-1)感测电容器c11的电容和第(1-3)感测电容器c13的电容之和)所获得的值对应的第二感测值。
276.模拟前端afe1_1至afe4_1中的每一者可以被配置为包括放大器(例如，第一电荷放大器和/或第二电荷放大器)、滤波器和模数转换器等，并且将参考图12a和图12b描述模拟前端afe1_1至afe4_1中的每一者的详细配置。
277.从模拟前端afe1_1至afe4_1输出的感测值可以提供到信号处理器dsp_1，并且信号处理器dsp_1可以基于感测值确定是否发生触摸，并且可以计算发生触摸的位置。
278.响应于在输入感测单元isu的特定区域中发生的触摸事件，位于相应的区域中的第一感测电极和第二感测电极之间的电容可能改变。例如，当在“第一”第一感测电极ie1-1和“第二”第二感测电极ie2-2彼此相交的区域中发生触摸事件时，“第一”第一感测电极ie1-1和“第二”第二感测电极ie2-2之间的第(1-2)感测电容器c12的电容可能改变。另一方面，“第一”第一感测电极ie1-1和“第一”第二感测电极ie2-1之间的第(1-1)感测电容器c11的电容和/或“第一”第一感测电极ie1-1和“第三”第二感测电极ie2-3之间的第(1-3)感测电容器c13的电容可能不改变或仅改变相对小的量。因此，通过第二模拟前端afe2_1输出的第二感测值的变化量可以相对大于其他感测值的变化量，并且可以基于具有相对大的变化量的第二感测值来检测发生触摸的位置。
279.因为模拟前端(例如，第二模拟前端afe2_1)通过放大形成在相应的第二感测电极(例如，“第二”第二感测电极ie2-2)中的感测电容器的感测电容(例如，第(1-2)感测电容器c12的电容)来输出感测值(例如，第二感测值)，所以信号处理器dsp_1可以通过经由感测值的大小比较进行感测电容的变化量比较来检测发生触摸的位置，而无需单独地转换从模拟前端组afeg_1提供的感测值。因为信号处理器dsp_1不执行单独的转换操作，所以可以减小信号处理器dsp_1的信号处理负载。
280.另一方面，参考图6b描述的分配电路dc1、dc2和dc3可以应用于图11的输入感测电路is-c_1。
281.图12a和图12b是示出了图11的输入感测电路中包括的模拟前端的示例的框图。图12a示出了参考图11描述的模拟前端afe1_1至afe4_1之中的第一模拟前端afe1_1。如参考图11描述的，模拟前端afe1_1至afe4_1中的最后一个模拟前端可以被配置为与图12a的第一模拟前端afe1_1相同或基本上类似。另外，模拟前端afe1_1至afe4_1之中的除了第一模拟前端afe1_1和最后一个模拟前端之外的模拟前端afe2_1、afe3_1和afe4_1彼此相同或基本上类似。因此，在图12b中，将主要描述包括模拟前端afe2_1、afe3_1和afe4_1的第n模拟前端afen_1和第(n+1)模拟前端afe(n+1)_1(其中，n为正整数)。
282.如参考图11描述的，图12a和图12b中示出的第一电荷放大器fca1、fcan-1、fcan和fcan+1与参考图8d和图9d描述的电荷放大器can’以及电荷放大器ca_s相同或基本上类似，图12a和图12b中示出的第二电荷放大器scan-1和scan与参考图8b、图8c和图9a至图9c描述的电荷放大器can以及电荷放大器ca、ca_1和ca_2相同或基本上类似，图12a中示出的解调电路dem1和模数转换器adc1与参考图8d描述的解调电路demn’和模数转换器adcn’相同或基本上类似，并且图12b中示出的解调电路demn和demn+1与参考图8b和图8c描述的解调电路demn相同或基本上类似。因此，为了便于说明，可以不重复其冗余描述。
283.首先，参考图12a，第一模拟前端afe1_1可以包括第一电荷放大器fca1、解调电路dem1和模数转换器adc1。如参考图11描述的，第一模拟前端afe1_1可以实现为与参考图8d描述的模拟前端afen’相同或基本上类似。
284.第一电荷放大器fca1可以接收通过“第一”第二信号线sl2-1(例如，第一感测线)提供的第一感测信号rx1和通过“第二”第二信号线sl2-2(例如，第二感测线)提供的第二感测信号rx2，可以对第一感测信号rx1和第二感测信号rx2进行差分放大，并且可以输出单端(例如，一个)第一子差分信号fca_out1。
285.第一解调电路dem1可以接收从第一电荷放大器fca1提供的第一差分信号fca_out1并对其进行滤波，并且可以输出第一输出信号lpf_out1。因为第一模拟前端afe1_1不包括第二电荷放大器，所以不同于将参考图12b描述的解调电路demn和demn+1，第一解调电路dem1的输入端子可以直接连接到第一电荷放大器fca1的输出端子。
286.另外，第一模数转换器adc1可以接收第一输出信号lpf_out1，并且将相应的第一感测值ss1(例如，第一差分输出值)提供到信号处理器dsp_1。
287.参考图12b，第n模拟前端afen_1和第(n+1)模拟前端afe(n+1)_1可以通过包括两级差分放大器来实现。
288.例如，第n模拟前端afen_1可以包括第(n-1)第一电荷放大器fcan-1和第n第一电荷放大器fcan(例如，第(1-1)电荷放大器和第(1-2)电荷放大器)以及与其顺序连接的第(n-1)第二电荷放大器scan-1(例如，第(2-1)电荷放大器)，并且第(n+1)模拟前端afen+1_1可以包括第n第一电荷放大器fcan和第(n+1)第一电荷放大器fcan+1(例如，第(1-2)电荷放大器和第(1-3)电荷放大器)以及与其顺序连接的第n第二电荷放大器scan(例如，第(2-2)电荷放大器)。例如，模拟前端afen_1和afe(n+1)_1中的每一者可以包括两个第一电荷放大器和与其顺序连接的第二电荷放大器，并且彼此相邻的两个模拟前端afen_1和afe(n+1)_1可以共享一个第一电荷放大器，诸如第n第一电荷放大器fcan(例如，第(1-2)电荷放大器)。
289.第(n-1)第一电荷放大器fcan-1可以接收通过第(n-1)第二信号线sl2-(n-1)(例如，第(n-1)信号线)(诸如通过第一电荷放大器fcan-1的第(1-1)输入端子)提供的第(n-1)感测信号rxn-1和通过第n第二信号线sl2-n(例如，第n信号线)(诸如通过第一电荷放大器fcan-1的第(1-2)输入端子)提供的第n感测信号rxn，可以对第(n-1)感测信号rxn-1和第n感测信号rxn进行差分放大，并且输出单端第(n-1)子差分信号fca_out(n-1)(例如，第(1-1)差分信号)。
290.第n第一电荷放大器fcan可以接收通过第n第二信号线sl2-n(例如，第n信号线)(诸如通过第n第一电荷放大器fcan的第(1-3)输入端子)提供的第n感测信号rxn和通过第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)(例如，第(n+1)信号线)(诸如通过第n第一电荷放大器fcan的第(1-4)输入端子)提供的第(n+1)感测信号rxn+1，可以对第n感测信号rxn和第(n+1)感测信号rxn+1进行差分放大，并且输出单端第n子差分信号fca_outn(例如，第(1-2)差分信号)。类似地，第(n+1)第一电荷放大器fcan+1可以输出第(n+1)子差分信号fca_out(n+1)(例如，第(1-3)差分信号)。
291.如图12b中所示，第一电荷放大器fcan-1、fcan和fcan+1可以连接到接收相同感测信号的输入端子。例如，第(n-1)第一电荷放大器fcan-1的第二输入端子和第n第一电荷放大器fcan的第一输入端子可以彼此连接，第n第一电荷放大器fcan的第二输入端子和第(n+1)第一电荷放大器fcan+1的第一输入端子可以彼此连接，并且第(n+1)第一电荷放大器fcan+1的第二输入端子和第(n+2)第一电荷放大器的第一输入端子可以彼此连接。
292.另外，第(n-1)第二电荷放大器scan-1可以对从第(n-1)第一电荷放大器fcan-1和
第n第一电荷放大器fcan提供(例如，提供到第二电荷放大器scan-1的第(2-1)输入端子和第(2-2)输入端子)的第(n-1)子差分信号fca_out(n-1)和第n子差分信号fca_outn进行差分放大，并且可以输出互补的第(n-1)差分信号sca_out1(n-1)和sca_out2(n-1)(例如，第(2-1)差分信号和第(2-2)差分信号)。类似地，第n第二电荷放大器scan可以对从第n第一电荷放大器fcan和第(n+1)第一电荷放大器fcan+1提供的第n子差分信号fca_outn和第(n+1)子差分信号fca_out(n+1)进行差分放大，并且可以输出互补的第n差分信号sca_out1n和sca_out2n(例如，第(2-3)差分信号和第(2-4)差分信号)。
293.另外，第n解调电路demn可以接收从第(n-1)第二电荷放大器scan-1提供的第(n-1)差分信号sca_out1(n-1)和sca_out2(n-1)并对其进行滤波，并且输出第n输出信号lpf_out1n和lpf_out2n，并且第(n+1)解调电路demn+1可以接收从第n第二电荷放大器scan提供的第n差分信号sca_out1n和sca_out2n并对其进行滤波，并且输出第(n+1)输出信号lpf_out1(n+1)和lpf_out2(n+1)(例如，第(3-1)差分信号和第(3-2)差分信号，它们可以统称为“解调差分信号”)。
294.另外，第n模数转换器adcn可以接收第n输出信号lpf_out1n和lpf_out2n，并且将与第n输出信号lpf_out1n和lpf_out2n之间的差(例如，lpf_out1n至lpf_out2n)对应的第n感测值ssn(例如，第n差分输出值)提供(例如，输出)到信号处理器dsp_1。类似地，第(n+1)模数转换器adcn+1可以接收第(n+1)输出信号lpf_out1(n+1)和lpf_out2(n+1)，并且将与第(n+1)输出信号lpf_out1(n+1)和lpf_out2(n+1)之间的差(例如，lpf_out1(n+1)至lpf_out2(n+1))对应的第(n+1)感测值ssn+1(例如，第(n+1)差分输出值)提供(例如，输出)到信号处理器dsp_1。
295.图13是示出了图11的输入感测电路的示例的框图。另一方面，图13示出了第二信号线sl2-1至sl2-8的数量为8个以及模拟前端afe1_1至afe8_1的数量为8个。然而，为了便于描述，这仅是作为示例而示出的。第二信号线sl2-1至sl2-8(例如，图11的输入感测单元isu中包括的第二信号线)的数量和模拟前端afe1_1至afe8_1的数量不限于此。
296.参考图11、图12a、图12b和图13，输入感测电路is-c_1可以接收与外部输入(例如，用户的触摸输入)对应的感测信号(例如，感测信号rx1至rx8)，并且可以基于感测信号计算并识别外部输入的位置。
297.为此，输入感测电路is-c_1可以包括参考图11描述的模拟前端组afeg_1和信号处理器dsp_1。
298.模拟前端组afeg_1可以包括模拟前端afe1_1至afe8_1。如参考图11、图12a和图12b描述的，模拟前端afe1_1至afe8_1之中的第一模拟前端和最后一个模拟前端(例如，第一模拟前端afe1_1和第八模拟前端afe8_1)可以分别连接到彼此相邻的两条第二信号线(例如，第二感测电极)并且接收两个感测信号，并且其余模拟前端(例如，第二模拟前端afe2_1至第七模拟前端afe7_1)可以分别连接到彼此相邻的三条第二信号线(例如，第二感测电极)并且接收三个第二感测信号。
299.另外，如参考图12a和图12b描述的，模拟前端afe1_1至afe8_1可以基于感测信号输出感测值(例如，第一感测值ss1至第八感测值ss8)。
300.因为第一模拟前端afe1_1和第八模拟前端afe8_1被实现为单端输出差分模拟前端，所以由第一模拟前端afe1_1和第八模拟前端afe8_1输出的感测值ss1和ss8可以分别对
应于由第一模拟前端afe1_1和第八模拟前端afe8_1接收的两个感测信号之间的差值。
301.例如，由第一模拟前端afe1_1至第八模拟前端afe8_1输出的第一感测值ss1至第八感测值ss8可以分别对应于第一差值dv1’至第八差值dv8’。第一差值dv1’可以对应于第一感测信号rx1和第二感测信号rx2之间的差(例如，rx1-rx2)，并且第八差值dv8’可以对应于第七感测信号rx7和第八感测信号rx8之间的差(例如，rx7-rx8)。
302.另外，如参考图11和图12b描述的，因为第二模拟前端afe2_1至第七模拟前端afe7_1通过包括两级差分放大器来实现，所以由第二模拟前端afe2_1至第七模拟前端afe7_1输出的感测值ss2至ss7中的每一者可以对应于通过从经由放大相应的感测信号(例如，放大两倍)获得的值中减去相应的两个相邻的感测信号所获得的值。
303.例如，由第二模拟前端afe2_1至第七模拟前端afe7_1输出的第二感测值ss2至第七感测值ss7可以分别对应于第二差值dv2’至第七差值dv7’。在实施例中，第二差值dv2’可以对应于通过从经由放大第二感测信号rx2(例如，放大两倍)获得的值中减去第一感测信号rx1和第三感测信号rx3之和所获得的值(例如，2rx2-(rx1+rx3))，第三差值dv3’可以对应于通过从经由放大第三感测信号rx3(例如，放大两倍)获得的值中减去第二感测信号rx2和第四感测信号rx4之和所获得的值(例如，2rx3-(rx2+rx4))，第四差值dv4’可以对应于通过从经由放大第四感测信号rx4(例如，放大两倍)获得的值中减去第三感测信号rx3和第五感测信号rx5之和所获得的值(例如，2rx4-(rx3+rx5))，第五差值dv5’可以对应于通过从经由放大第五感测信号rx5(例如，放大两倍)获得的值中减去第四感测信号rx4和第六感测信号rx6之和所获得的值(例如，2rx5-(rx4+rx6))，第六差值dv6’可以对应于通过从经由放大第六感测信号rx6(例如，放大两倍)获得的值中减去第五感测信号rx5和第七感测信号rx7之和所获得的值(例如，2rx6-(rx5+rx7))，并且第七差值dv7’可以对应于通过从经由放大第七感测信号rx7(例如，放大两倍)获得的值中减去第六感测信号rx6和第八感测信号rx8之和所获得的值(例如，2rx7-(rx6+rx8))。
304.由模拟前端afe1_1至afe8_1输出的感测值ss1至ss8可以提供到信号处理器dsp_1。
305.信号处理器dsp_1可以基于感测值ss1至ss8确定外部输入(例如，用户的触摸输入)是否已经被触摸，并且可以计算发生触摸的位置。
306.在实施例中，信号处理器dsp_1(例如，信号处理器dsp_1中包括的位置计算电路ctl_1)可以确定是否发生触摸并且通过比较感测值ss1至ss8的大小来计算触摸位置。因为第二感测值ss2至第七感测值ss7是通过放大相应的第二信号线的感测信号所产生的值，所以信号处理器dsp_1可以通过经由感测信号的大小比较进行感测电容的变化量比较来相对精确地检测发生触摸的位置，而无需单独地转换从模拟前端组afeg_1提供的第二感测值ss2至第七感测值ss7。
307.这样，信号处理器dsp_1不包括单独的转换器(例如，参考图10描述的转换器cvt1至cvt7)，不对感测值ss1至ss8进行单独的转换操作，从而减小了信号处理器dsp_1的信号处理负载。
308.另一方面，与参考图10描述的信号处理器dsp一样，信号处理器dsp_1可以转换感测值ss1至ss8并且通过比较转换值来检测发生触摸的位置。在该实施例中，可以更精确地检测发生触摸的位置。
309.例如，在信号处理器dsp_1将第二信号线sl2-1至sl2-8之中的“第一”第二信号线sl2-1设定为参考信号线的实施例中，信号处理器dsp_1(例如，信号处理器dsp_1中包括的转换器)可以通过将与第一感测值ss1(例如，第一差值dv1’)的两倍对应的值(例如，2rx1-2rx2)与第二感测值ss2(例如，第二差值dv2’)相加来转换第二感测值ss2。第二感测值ss2的转换值可以对应于参考图10描述的第二转换值cv2(例如，rx1-rx3)。类似地，信号处理器dsp_1(例如，信号处理器dsp_1中包括的转换器)可以转换第三感测值rx3至第八感测值rx8，并且可以通过比较转换值来检测发生触摸的位置。
310.另外，与图10的输入感测电路is-c中包括的信号处理器dsp相比，图13的输入感测电路is-c_1中包括的信号处理器dsp_1可以将感测值ss1至ss8的数量与第二信号线sl2-1至sl2-8的数量进行比较，从而相对于具有相同面积的输入感测单元(参见图11的isu)更精确地计算触摸位置。
311.图14是示出了图1的显示装置中包括的输入感测单元和输入感测电路的示例的框图。
312.参考图6a、图6b和图14，图14的输入感测电路is-c_2与图6a和图6b的输入感测电路is-c的不同之处在于，输入感测电路is-c_2包括模拟前端afe1_2和afe2_2。因为除了模拟前端afe1_2和afe2_2之外，输入感测电路is-c_2与图6a和图6b的输入感测电路is-c类似，所以为了便于说明，可以不重复其冗余描述。
313.模拟前端afe1_2和afe2_2中的每一者可以连接到第二感测电极ie2-1至ie2-4之中的相应的三个相邻的第二感测电极(例如，第二信号线)，并且可以选择所述三个相邻的第二感测电极之中的两个感测电极并输出感测值。
314.例如，第一模拟前端afe1_2可以连接到“第一”第二感测电极ie2-1(例如，第一感测电极)、“第二”第二感测电极ie2-2(例如，第二感测电极)和“第三”第二感测电极ie2-3(例如，第三感测电极)，并且可以选择“第一”第二感测电极ie2-1和“第二”第二感测电极ie2-2并在第一模式下输出第一感测值，或者可以选择“第二”第二感测电极ie2-2和“第三”第二感测电极ie2-3并在第二模式下输出第二感测值。类似地，第二模拟前端afe2_2可以连接到“第三”第二感测电极ie2-3(例如，第三感测电极)、“第四”第二感测电极ie2-4(例如，第四感测电极)和“第五”第二感测电极(例如，第五感测电极)，并且可以选择“第三”第二感测电极ie2-3和“第四”第二感测电极ie2-4并在第一模式下输出第三感测值，或者可以选择“第四”第二感测电极ie2-4和“第五”第二感测电极并在第二模式下输出第四感测值。
315.在实施例中，参考图6b描述的分配电路dc1、dc2和dc3可以应用于图14的输入感测电路is-c_2。
316.图15a和图15b是示出了图14的输入感测电路中包括的模拟前端的示例的框图。参考图8b、图15a和图15b，因为除了模拟前端afen_2和afen_3还包括多路复用器muxn之外，图15a和图15b的模拟前端afen_2和afen_3与图8b的模拟前端afen基本上相同或类似，所以为了便于说明，可以不重复其冗余描述。
317.参考图14、图15a和图15b，模拟前端afen_2和afen_3可以包括多路复用器muxn、电荷放大器can、带通滤波器bpfn、低通滤波器lpfn和模数转换器adcn。
318.多路复用器muxn可以接收通过第n第二信号线sl2-n(例如，第n感测线)提供的第n感测信号rxn、通过第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)(例如，第(n+1)感测线)提供的第(n+1)感
测信号rxn+1和通过第(n+2)第二信号线sl2-(n+2)(例如，第(n+2)感测线)提供的第(n+2)感测信号rxn+2，并且可以选择并输出第n感测信号rxn、第(n+1)感测信号rxn+1和第(n+2)感测信号rxn+2之中的两个感测信号。第n感测信号rxn、第(n+1)感测信号rxn+1和第(n+2)感测信号rxn+2之中的两个感测信号作为第一输入信号ca_in1n和第二输入信号ca_in2n提供到电荷放大器can。在实施例中，多路复用器muxn可以被实现为具有3：2的输入/输出比的多路复用器。然而，本公开的实施例不限于此。
319.当模拟前端afen_2和afen_3包括多路复用器muxn时，可以减少输入感测电路is-c_2中的模拟前端afe1_2和afe2_2的总数量，并且可以进一步有利于输入感测电路is-c_2的集成。
320.在实施例中，模拟前端afen_3还可以包括负电容器c_n。负电容器c_n(例如，负电容器电路或寄生电容补偿电路)可以分别连接到多路复用器muxn的输入端子，或者可以分别形成在第二信号线上。
321.例如，负电容器c_n可以连接到多路复用器muxn的第一输入端子或第n第二信号线sl2-n(例如，第n感测线)。另外，其他负电容器c_n可以分别连接到多路复用器muxn的第二输入端子(例如，第(n+1)第二信号线sl2-(n+1)和第(n+1)感测线)和多路复用器muxn的第三输入端子(例如，第(n+2)第二信号线sl2-(n+2)和第(n+2)感测线)。
322.作为参考，如参考图5描述的，随着薄膜封装层tfe(例如，有机封装膜ol)的厚度t1减小，输入感测单元中的感测电极与发光元件oled的第二电极ce(例如，公共电极)之间的间隙减小，并且形成在它们之间的寄生电容可能增加。另外，随着显示装置变得更大，输入感测单元中的感测电极与发光元件oled的第二电极ce之间的重叠面积增加，并且寄生电容可能增加。寄生电容可能导致驱动信号和感测信号的响应延迟，并且可能减小感测灵敏度。
323.在实施例中，负电容器c_n被实现为负电容器场效应晶体管(fet)等。当相应的线的电压升高时，负电容器c_n可以被放电，并且当相应的线的电压降低时，负电容器c_n可以被充电。因此，负电容器c_n可以消除寄生电容。
324.模拟前端afen_3可以通过使用负电容器c_n减小相对于输入感测单元中的感测电极的寄生电容。因此，可以进一步提高感测灵敏度。
325.另一方面，参考图11描述的模拟前端组afeg_1还可以包括参考图15a和图15b描述的多路复用器muxn和负电容器c_n。
326.根据本公开的实施例的输入感测装置可以包括通过包括两级差分放大器实现的模拟前端。因此，可以减小在检测触摸位置时的信号处理负载，并且即使在输入感测装置劣化(例如，显示装置的高速驱动、薄型化和尺寸增大)的环境中，也可以提高感测灵敏度。
327.然而，本公开的效果不限于上述效果，并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种扩展。
328.本公开的范围不应当局限于在说明书的详细描述中描述的实施例。