KR20140096329A - 구동 및 감지 기술을 복합한 디스플레이 패널 및 터치 패널 - Google Patents

구동 및 감지 기술을 복합한 디스플레이 패널 및 터치 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터선, 게이트선 및 화소를 포함하는 디스플레이 패널, 데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하는 데이터 구동부, 게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하는 게이트 구동부, 및 데이터 구동부와 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나는 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 디스플레이를 제공한다.

Description

구동 및 감지 기술을 복합한 디스플레이 패널 및 터치 패널{DISPLAY AND TOUCH PANELS WITH DRIVE AND SENSE TECHNIQUES}
본 발명은 구동 및 감지 기술을 복합한 디스플레이 및 터치 패널에 관한 것이다.
정보 기술 제품이 고품질과 작은 크기를 가질 필요에 따라, 이에 대응하는 고품질의 이미지와 얇은 두께를 가지는 디스플레이도 요구되고 있다. 액정 디스플레이(LCD)와 유기 발광 디스플레이(OLED)는 공통적으로 그러한 디스플레이로서 사용되고 있다.
이상에서 배경으로써 설명한 내용은 본 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려져 있는 선행 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수 있다.
그러나, 액정 디스플레이와 유기 발광 디스플레이는 포토리소그래피(photolithography)와 식각 등의 복잡한 공정을 통하여 생산되고, 또한 수많은 미세한 전자 소자와 배선, 전극 등을 가지므로 모든 전자 소자들이 균일한 성능을 가지도록 만들기가 매우 어렵다. 또한 전자 소자들이 노화됨에 따라 그들의 성능도 변화하게 된다. 따라서 균일하고 높은 이미지 품질을 위하여는 액정 디스플레이나 유기 발광 디스플레이를 구동하는 동안, 각각의 픽셀을 보상하는 것이 필요하다. 각각의 픽셀을 보상하기 위하여는, 각각의 픽셀의 상태를 감시하는 것이 필수적이다. 그러나 각각의 픽셀의 상태를 감지하는 기술은 아직까지 알려져 있지 않다.
본 발명의 일 실시예는 데이터선, 게이트선 및 화소를 포함하는 디스플레이 패널, 데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하는 데이터 구동부, 게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부와 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나는 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 디스플레이를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 복수의 데이터선, 복수의 게이트선, 복수의 공통 전극선 및 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널, 데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하고, 데이터 구동부의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 데이터 구동부, 게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하는 게이트 구동부, 공통 전압을 상기 공통 전극선에 출력하고, 공통 전압 구동부의 출력 전류를 감시하는 제2 전류 감시부를 포함하는 공통 전압 구동부, 그리고 상기 제1 전류 감시부와 상기 제2 전류 감시부의 전류 감시 결과를 사용하여 터치가 가해졌는지 여부와 터치가 가해졌다면 그 위치는 어디인가를 판단하는 터치 모니터를 포함하는 디스플레이를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 복수의 데이터선, 복수의 게이트선 및 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널, 데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하고, 데이터 구동부의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 데이터 구동부, 게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하고, 게이트 구동부의 출력 전류를 감시하는 제2 전류 감시부를 포함하는 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 공통 전압 구동부를 제어하는 신호 제어부, 상기 제1 전류 감시부와 상기 제2 전류 감시부의 전류 감시 결과를 사용하여 터치가 가해졌는지 여부와 터치가 가해졌다면 그 위치는 어디인가를 판단하는 터치 모니터를 포함하는 디스플레이를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이의 구동 전류를 감시함으로써 구동 보상을 적용할 있다. 또한, 임베디드 터치 센싱 동작을 디스플레이에 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 복제부(replication unit)의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류 복제부의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전하 적분기의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전하 적분기의 회로도이다.
도 6은 다양한 RC 지연에 대한 전류 피크 그래프를 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 피크 검출기의 회로도이다.
도 8은 도 7의 전류 피크 검출기의 각 부에서의 신호 파형도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이의 개략도이다.
도 10은 도 9의 액정 디스플레이의 각 부에서의 신호 파형도이다.
도 11은 전류 감시 및 보정부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이의 개략도이다.
도 12는 전류 감시 및 보정부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이의 단순화된 개략도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이의 블록도이다.
도 14는 전류 감시 및 보정부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이의 개략도이다.
도 15는 전류 구동 박막 트랜지스터의 전류를 측정하는 유기 발광 디스플레이의 회로도이다.
도 16은 도 15의 등가 회로도이다.
도 17은 유기 발광 다이오드의 전류를 측정하는 유기 발광 디스플레이의 회로도이다.
도 18은 도 17의 등가 회로도이다.
도 19는 임베디드 터치 감지 기능을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 개략도이다.
도 20은 임베디드 터치 감지 기능을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 공통 전극을 보여주는 단순화된 사시도이다.
도 21은 수직 블랭크 기간 동안 터치 감지 동작을 수행하는 도 19의 액정 디스플레이의 신호 파형도이다.
도 22는 수평 블랭크 기간 동안 터치 감지 동작을 수행하는 도 19의 액정 디스플레이의 신호 파형도이다.
도 23은 임베디드 터치 감지 기능을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이의 개략도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
디스플레이는, 액정 디스플레이에서는 박막 트랜지스터 스위치와 유지 및 액정 축전기, 유기 발광 디스플레이에서는 박막 트랜지스터 스위치와 유지 축전기의 조합 및 전류 구동 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드를 포함하는 능동 매트릭스뿐만 아니라, 저항-축전기(RC) 네트웍 매트릭스로 모델화되는 배선의 수동 매트릭스로 구성된다. 이러한 수동 매트릭스 소자는 위치에 따라 달라지는 비이상적인 결함(artifacts)를 유발한다. 그런데, 만약 수동 매트릭스의 위치 의존 특성을 알 수 있다면, 표시 소자(화소)에 정확한 값을 쓸 수 있도록 입력 데이터를 조정할 수 있다.
디스플레이 패널은 펄스 모양의 순간 전류를 유발하는 전압 스위칭에 의하여 구동된다. 순간 전류의 양은 스위칭 동작의 양에 비례한다. 순간 전류의 감지는 전압 구동을 수행하면서 동시에 이루어질 수 있다. 순간 전류는 출력단에 전계 효과 트랜지스터(FET)를 추가함으로써 대부분의 전압 증폭기와 로 드롭아웃 전압 레귤레이터(Low Drop-Out voltage regulators (LDO))에서 표본을 추출할 수 있다. 이러한 순간 전류 추출 회로는 통상적인 전류 측정 회로에 비하여 훨씬 단순하고 작다. 추출된 순간 전류는 두 가지 방법으로 분석될 수 있다. 하나는 일정 시간 동안 전하를 누적하여 평균하는 전하 적분이고, 다른 하나는 피크 전류와 피크 시간을 알아내는 피크 검출이다.
디스플레이의 수동 매트릭스 소자의 특성화는 다음에 기초하여 이루어진다. 액정 디스플레이와 유기 발광 디스플레이의 배선 배열은 거의 동일하다. 모든 배선은 전압 증폭기나 LDO에 의하여 구동된다. 따라서, 순간 전류는 과도한 노력을 들이지 않고서도 드라이버에서 측정될 수 있다. 순간 전류의 위치 의존성은 전파 지연 및 감쇠의 쌍을 저장하는 지도 형태로 저장될 수 있다. 수동 매트릭스 소자의 특성값을 저장하기 위하여 룩업 테이블(LUT1)이 사용된다. 룩업 테이블(LUT1)은 라인 타임 변화(Y 스캔) 및 크로스톡 보상(X 스캔)을 포함하는 액정 디스플레이의 비례 산출(calibration)과 일반적인 디스플레이 패널의 터치 감지 등 다양한 경우에 사용될 수 있다.
패널이 룩업 테이블(LUT1)이 수집되어 있는 기준 자극에 의하여 구동되면, 손가락이 반송 전하를 유발할 것이므로, 룩업 테이블(LUT1)에서 벗어난 정도가 손가락과 같은 외부 교란을 보여준다.
유기 발광 디스플레이의 유기 발광 다이오드나 전류 구동 박막 트랜지스터에 대한 특성화(characterization)도 가능하다. 만약 유기 발광 다이오드나 전류 구동 박막 트랜지스터가 전류 펄스 감시를 통하여 특성이 파악되면, 화소의 위치에 의존하는 유기 발광 다이오드나 전류 구동 박막 트랜지스터의 결과값(read)도 수동 매트릭스 소자의 특성값을 저장하는 룩업 테이블(LUT1)에 의하여 계량화될 수 있다. 유기 발광 다이오드와 박막 트랜지스터가 기준 유기 발광 다이오드와 박막 트랜지스터로부터 차이나는 정도를 저장하기 위하여 다른 룩업 테이블들(LUT2, LUT3)이 사용될 수 있다. 다른 룩업 테이블들(LUT2, LUT3)은 입력 데이터를 표시 회로에 인가하기 전에 보정하기 위하여 사용될 수도 있다.
턴온 저항과 스위칭 박막 트랜지스터의 누설은 측정하기에는 각각 지나치게 높거나 낮기 때문에 액정 디스플레이 패널의 능동 매트릭스 소자들을 특성화하는 것은 비현실적이다. 마찬가지로 액정 디스플레이 패널의 능동 매트릭스 특성화도 비현실적이다. 그러나, 유기 발광 디스플레이에서는 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드의 전류 구동 능력은 중요한 파라미터이고, 펄스 전류 측정을 통하여 측정될 수 있다.
디스플레이 패널의 보정 구동은 본 발명에 의하여 적용될 수 있다.
액정 디스플레이에서, 널(Null) 스캔, Y 스캔 및 X 스캔을 수행함과 함께 데이터 구동 증폭기, 공통 전압 LDO(또는 증폭기) 및 게이트 전압 공급기에서의 순간 전류를 감시하고, 위치 의존 응답차(전파 지연 및 감쇠)를 테이블화함으로써, 수동 매트릭스 소자들을 특성화하는 룩업 테이블(LUT1)이 생성된다. 그리고 스캔 시간의 변경과 같은 계량화가 수행될 수 있다.
유기 발광 디스플레이에서는, 널(Null) 스캔, Y 스캔 및 X 스캔을 수행함과 함께 데이터 구동 증폭기, 공통 전압 LDO(또는 증폭기) 및 게이트 전압 공급기에서의 순간 전류를 감시하고, 위치 의존 응답차(전파 지연 및 감쇠)를 테이블화함으로써, 수동 매트릭스 소자들을 특성화하는 룩업 테이블(LUT1)이 생성된다. 또한, 액티브 매트릭스 소자들의 특성화도 가능하다. 이를 위하여, 데이터선을 구동 박막 트랜지스터의 드레인과 유기 발광 다이오드의 애노드에 연결하는 테스트 박막 트랜지스터가 필요하다. 액티브 매트릭스 소자들의 순간 전류는 데이터 구동 증폭기에서 감시할 수 있다. VSSEL 단자에 고전압을 인가하면 유기 발광 다이오드는 턴오프된다. 그러면 구동 박막 트랜지스터의 전류를 감시할 수 있다. VDDEL 단자에 저전압을 인가하면 구동 박막 트랜지스터가 턴오프된다. 그러면 유기 발광 다이오드의 전류를 감시할 수 있다. 구동 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드의 순간 전류의 위치 의존성은 수동 매트릭스 소자의 순간 전류를 빼줌으로써 보상된다. 구동 박막 트랜지스터와 유기 발광 다이오드의 순간 전류의 특성차를 테이블화하여 룩업 테이블(LUT2, LUT3)을 만든다. 구동 박막 트랜지스터의 전류에 대하여는, 패널에서의 최소값 또는 최대값과 각 픽셀에서의 값의 차이를 저장한다. 유기 발광 다이오드 전류에 대하여는, 패널에서의 최대값과 각 픽셀에서의 값의 차이를 저장한다. 이를 통하여, 입력 계조 레벨에 기초한 룩업 테이블(LUT2, LUT3)의 스케일링과 스케일링된 차이를 입력에 적용하는 등의 보정이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널은 표시와 터치 감지를 함께 수행할 수 있다. 표시는 구동 액티브 매트릭스 소자들에 의하여 수행되고, 터치 감지는 액티브 매트릭스 소자들이 표시를 수행하는 동안 수동 매트릭스 소자들을 감시함으로써 수행된다. 터치 감지는 전압 스위칭을 하는 동안 순간 전류를 감지함으로써 수행된다. 두 종류의 전압 자극이 적용될 수 있다. 하나는 단순한 측정을 위한 미리 정의된 기준 전압(일반적으로 구형파)이고 다른 하나는 표시 데이터 그 자체이다. 후자가 적용될 경우에는, 감지된 순간 전류에서 표시 관련 요소를 제거하기 위한 감산 기술이 요구된다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이는 신호 제어부(600, Tcon), 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(400), 공통 전압 구동부(1000) 및 디스플레이 패널(300) 등을 포함한다.
디스플레이 패널(300)은 두 개의 기판(도시하지 않음)과 이들 두 기판 사이에 끼워져 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함한다. 두 기판 중 하나는 복수의 게이트선(G1, G2, G3... Gn), 복수의 데이터선(D1, D2, D3... Dn), 복수의 공통 전극선(Com1, Com2, Com3... ComN), 각각이 적어도 하나의 화소 전극(도시하지 않음)과 박막 트랜지스터(도시하지 않음)를 가지는 복수의 화소를 포함한다. 다른 기판은 화소 전극의 대향 전극인 공통 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 공통 전극선(Com1, Com2, Com3... ComN)은 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 액정 용량이 충분히 크거나, 유지 용량이 게이트선(G1, G2, G3... Gn)에 의하여 제공될 경우에는 생략될 수 있다.
신호 제어부(600)는 입력 이미지 신호와 디스플레이를 제어하기 위한 입력 제어 신호를 외부로부터 수신하여 출력 이미지 신호(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2), 공통 제어 신호(CONT3) 등을 상기 신호들에 기초하여 생성한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클록 신호, 데이터 인에블 신호 등이 있다. 신호 제어부(600)는 생성된 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)에 전송하고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 이미지 신호(DAT)를 게이트 구동부(500)에 전송하며, 공통 제어 신호(CONT3)를 공통 전압 구동부(1000)에 전송한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스의 출력을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV)와 게이트 온 펄스의 출력 시간을 제어하기 위한 수직 클록 신호(CPV1, CPV2)를 포함한다. 데이터 제어 신호는 출력 이미지 신호(DAT)의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선에 대응하는 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP)를 포함한다. 공통 제어 신호(CONT3)는 반전 제어 신호를 포함한다. 신호 제어부(600)는 출력 이미지 신호(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2), 공통 제어 신호(CONT3) 등을 룩업 테이블(LUT)에 저장되어 있는 정보에 기초하여 수정하기 위한 룩업 테이블(LUT)을 가지는 보정부(900)을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호에 따라 하나의 화소행에 대응하는 출력 이미지 신호(DAT)를 수신하여 각 출력 이미지 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 변환된 아날로그 데이터 전압을 대응하는 데이터선에 인가한다. 데이터 구동부(500)는 데이터선(D1, D2, D3… Dn)을 흐르는 전류의 특성을 파악하기 위한 데이터 전류 감시부(700)를 포함한다.
게이트 구동부(400)는 게이트 펄스 시작 신호(STVP)와 한 쌍의 수직 클록 신호(CPV1, CPV2)를 사용하여 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 생성하여 타이밍에 맞춰 게이트선에 인가한다. 게이트 구동부(400)는 게이트선, 데이터선 및 스위칭 소자 등과 함께 디스플레이 패널(300) 위에 직접적으로 형성한 비정질 규소 게이트(ASG)일 수 있다. 게이트 구동부(400)는 타이밍에 맞춰 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 게이트선에 인가하기 위한 게이트 온 전압 제공부(도시하지 않음)와 게이트 오프 전압 제공부(도시하지 않음)를 포함한다. 게이트 구동부(400)는 게이트선(G1, G2, G3... Gn)을 흐르는 전류의 특성을 파악하기 위한 게이트 전류 감시부(800)을 포함한다.
공통 전압 구동부(1000)는 반전 제어 신호를 사용하여 반전된 극성을 가지는 한 쌍의 공통 전압을 생성하여 공통 전극선(Com1, Com2, Com3... ComN)과 공통 전극에 인가한다. 공통 전압 구동부(1000)는 공통 전압을 번갈아 공통 전극선(Com1, Com2, Com3... ComN)과 공통 전극에 인가하기 위한 고전압 제공부와 저전압 제공부(도시하지 않음)를 가진다. 공통 전압 구동부(1000)는 공통 전극선(Com1, Com2, Com3... ComN)을 흐르는 전류의 특성을 파악하기 위한 공통 전류 감시부(1100)를 포함한다.
보정부(900)는 게이트 전류 감시부(800), 데이터 전류 감시부(700) 및 공통 전류 감시부(1100)로부터 전류 감시 결과(CI1, CP1, CI2, CP2, CI3, CP3)를 수신하여 전류 감시 결과(CI1, CP1, CI2, CP2, CI3, CP3)에 약간의 프로세싱을 가한 후에 룩업 테이블(LUT)에 저장한다. 전류 감시 결과(CI1, CP1, CI2, CP2, CI3, CP3)는 전하 적분값(CI1, CI2, CI3)과 전류 피크 데이터(CP1, CP2, CP3)를 포함한다. 보정부(900)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 공통 전압 구동부(1000)에 제공되는 신호(DAT, CONT1, CONT2, CONT3)를 룩업 테이블(LUT)을 참조하여 보상한다.
데이터 전류 감시부(700)는 전하 적분기와 전류 피크 감지부 중의 적어도 하나를 포함하는 특성 측정부와 전류 복제부를 포함한다. 데이터 구동부(500)는 데이터 전압을 출력하기 위한 연산 증폭기를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증폭기에 삽입되어 있는 전류 복제부(replication unit)의 회로도이다.
증폭기가 네거티브 피드백으로 구성되어 있으면, 로드의 변화는 증폭기의 출력단에서의 공급 전류의 변화로 나타난다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 증폭기가 그 출력단에 복제 FET부(710)를 구비하고 있으면, 복제된 출력 전류(IsensP, IsensN)가 데이터 전류 감시부(700)의 특성 측정부(720)로 제공된다. 여기서, 복제 FET부(710)의 전계 효과 트랜지스터들의 제어 단자들은 데이터선에의 데이터 신호 출력을 제어하는 증폭기에 연결되어 있다. 복제된 출력 전류(IsensP, IsensN)의 양은 복제측과 증폭기측의 전계 효과 트랜지스터의 크기 비를 달리함으로써 조절할 수 있다. 따라서, 구동 증폭기가 복제 FET(전계 효과 트랜지스터)를 구비하고 있으면, 어떠한 구동부도 로드를 구동하는 동안 그 자신의 출력 전류를 감시할 수 있다.
게이트 전류 감시부(800)도 역시 전하 적분기와 전류 피크 감지부 중의 적어도 하나를 포함하는 특성 측정부와 전류 복제부를 포함한다. 게이트 구동부(400)는 게이트 전압을 출력하기 위한 로 드롭아웃 전압 레귤레이터(Low Drop-Out voltage regulators (LDO))를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LDO에 삽입되어 있는 전류 복제부의 회로도이다.
LDO는 네거티브 피드백을 하면서 출력 전압을 일정하게 유지하는 소자 중 하나이다. 대부분의 LDO는 일측에만 출력 FET를 가지고 있으나, 동일한 복제 기술이 적용될 수 있다.
복제 FET(810)는 출력 FET에 병렬이 되도록 LDO에 연결되어 있다. 복제 FET(810)를 통하여 복제된 출력 전류(Isens)가 게이트 전류 감시부(800)의 측정부(820)에 제공된다. 복제된 출력 전류(Isens)의 양은 복제 FET(810)와 출력 FET의 크기 비를 조절함으로써 달라질 수 있다.
공통 전류 감시부(1100)는 도 2 및 도 3의 전류 복제부 중 어느 형태의 것이라도 구비할 수 있다. 또한 게이트 전류 감시부(800)는 도 2의 전류 복제부를 구비할 수도 있다.
복제된 출력 전류는 펄스 형태를 가지므로 그 측정에는 두 가지 방법이 있다. 하나는 소정 기간 동안 전류를 축전기에 축적하는 것이다. 이것은 시간 간격에 따라 축적된 전하로 표현된다. 다른 하나는 고정된 시간 단계에서 전류 펄스를 샘플링하여 피크값을 감지하는 것이다. 이것은 피크 전류값과 피크가 나타나는 시간 단계로 표현된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전하 적분기의 회로도이다.
도 4를 참고하면, 복제된 출력 전류(IsensP, IsensN)는 스위치(SW1, SW2)의 동작에 의하여 번갈아 축전기(Ci)에 공급되고, 축전기(Ci)의 전압은 전압계(VM)에 의하여 측정된다. 저항과 축전기로 구성된 회로(PC)는 페이스 보상을 위한 것이다. 어떠한 형태의 전하 펌프도 사용될 수 있다. 도 4는 그 중 한 형태의 전하 펌프를 나타낸다.
도 5를 참고하면, 복제된 출력 전류(Isens)는 축전기(Ci)에 제공되고, 축전기(Ci)의 전압은 전압계(VM)에 의하여 측정된다.
축전기(Ci)에 저장된 전하는 축전기의 전압으로 나타난다. 이러한 아날로그 전압은 아날로그 신호 가공 시스템에 의하여 곧바로 아날로그 전류로서 평가될 수 있고, 이것은 디지털 신호 가공을 통하여 디지털 신호로 변환될 수 있다.
도 6은 다양한 RC 지연에 대한 전류 피크 그래프를 보여준다.
로드가 저항과 커패시턴스로 분산되어 있는 경우에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 출력 전류의 모양은 로드의 구성에 의존한다. 전파 지연은 분산된 로드의 핵심 파라미터 중 하나이다. 이것은 자극 인가 스텝으로부터 피크가 나타나는 스텝까지의 시간 스텝 수를 셈으로써 측정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 피크 검출기의 회로도이고, 도 8은 도 7의 전류 피크 검출기의 각 부에서의 신호 파형도이다.
피크 검출기가 도 7에 도시되어 있다.
피크 검출기는 다음과 같이 동작한다:
홀수 시간 스텝에서의 제어: ro -> 리셋 C1 -> C1에서의 전류 펄스(Isens)를 검출하여 그 전압을 비교기의 입력단에 인가;
짝수 시간 스텝에서의 제어: re -> 리셋 C2 -> C2에서의 전류 펄스(Isens)를 검출하여 그 전압을 비교기의 입력단에 인가;
스위치 매트릭스는 비교기의 음의 입력단의 이후 시간 스텝에서 추출된 전압을 선택하는 한편, 비교기의 양의 입력단의 이전 시간 스텝에서 추출된 전압을 선택한다.
도 7을 참고하며, RST가 모든 카운터 및 비교기의 출력을 리셋한다. 추출된 전압이 단조롭게 상승하는 동안, 비교기의 출력(O)은 로우(low) 상태로 유지된다. RST가 로우로 되면, 카운터(1)가 카운팅을 시작하고 값(T)을 업데이트한다. 이후의 샘플이 이전의 샘플보다 작으면, 비교기 출력(O)은 하이(high)로 되고, 카운터 인에이블(E1, E2)는 각각 하이와 로우로 된다. 그러면, 스위치 매트릭스는 동작을 멈추고 이전에 추출된 축전기는 전류 소스(It)에 의하여 방전을 시작한다. 하이인 E1이 카운터(1)을 정지시켜 최종값(T)를 유지하도록 한다. T는 피크가 나타날 때의 시간 스텝의 수를 나타낸다. 로우인 E2는 카운터(2)를 가동하여 값(V)를 업데이트 시킨다. 피크 전하를 방전하면, 비교기 출력(O)은 다시 로우가 되고, E2는 하이가 되어 카운터(2)를 정지시킨다. 최종값(V)은 피크값을 나타낸다. Ipeak = V*It (방전 : It*V*dt = Ipeak*dt : 충전, 여기서 dt = 시간 스텝, V= 스텝의 수).
달리 말해, 도 7의 피크 검출기는 소정의 간격을 두고 C1과 C2를 반복적으로 리셋 및 충전하고, 비교기로 하여금 C1과 C2의 전압을 비교하도록 하여 그 전압들이 단조롭게 상승하는지 또는 감소하는지를 판단하도록 한다. 이 판단에 따라, 피크 검출기는 변곡점을 Ipeak로서 검출한다. 피크 검출기는 클록을 세고 Ipeak의 양을 계산하기 위하여 방전 전류를 측정한다.
피크 검출기 회로는 단순하고 충분히 작아서 데이터 구동 증폭기에 통합될 수 있다. 피크값과 피크 시간은 디지털화된 수의 쌍으로 직접적으로 생성된다.
공급 전류를 감시하면 시스템의 동작에 대한 정보를 얻을 수 있다. 공급 전류 펄스는 시스템에서 스위칭 동작이 나올 때마다 발생한다. 전달되는 전하량은 천이의 진폭에 의존한다. 따라서, 주어진 기간 동안의 전류 펄스의 누적은 평균 전류(총 전하량을 기간으로 나눈값)를 낳는다. 따라서, 누적된 전류 펄스 값은 여러 동작과 로드 변화의 측정값으로 사용될 수 있다.
표시 시스템에서, 그 공급 전류를 하나의 선시간(line time)에 대하여 평균 내면, 누적된 값은 해당 선의 평균 밝기를 나타낸다. 하나의 프레임에 대하여 평균내면 해당 프레임의 평균 밝기를 얻을 수 있다. 이것은 디스플레이 시스템의 밝기를 측정하는 단순한 아날로그적인 방법으로 사용될 수 있다. 반면에 디지털적인 접근은 큰 누적 논리 회로를 요구한다. 이러한 밝기 평균은 (1) 액정 디스플레이 패널에서의 백라이트 제어에 사용될 수 있고, (2) 유기 발광 디스플레이 패널에서 디밍(dimming)에 사용될 수 있다.
로드 측정과 전류 피크 검출이 결합되면, 공급 시스템은 하나의 보호 밴드를 가지고 전류를 공급하도록 역동적으로 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이의 개략도이고, 도 10은 도 9의 액정 디스플레이의 각 부에서의 신호 파형도이다.
액정 디스플레이 패널은 박막 트랜지스터, 축전기 및 배선 어레이를 가진다. 배선은 화소를 선택하는 게이트선과 화소에 아날로그 전압을 인가하는 데이터선, 화소 전극의 대향 전극인 공통 전극선을 포함한다.
배선의 기생 소자들이 배선 저항과 배선 사이의 커플링 축전기로 이루어지는 RC 네트웍 그물을 형성한다. 따라서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 하나의 화소는 배선 기생 소자와 스위칭 박막 트랜지스터, 유지 축전기, 화소 전극과 공통 전극 사이의 액정 축전기 등의 능동 소자로 구성된다.
배선들은 증폭기와 LDO들에 연결되어 있다. 게이트선은 패널 위의 게이트 구동부의 쉬프트 레지스터의 출력단에 연결되어 있다. 게이트선 신호는 VGH와 VGL 사이를 오간다. VGH는 화소를 선택하는 하이 전압이다. 데이터선은 데이트 구동 증폭기의 출력단에 연결되어 있고, 선택된 화소에 계조 전압을 인가한다. RGB 디멀티플렉서가 LTPS 패널의 데이터선과 데이터 구동 증폭기의 출력단 사이에 삽입될 수 있다. 공통 전극선은 선택 스위치의 출력단에 연결되어 있다. 공통 전극선의 전압은 선반전 패널(도 9)의 경우 VCOMH과 VCOML 사이를 오가고, 점반전 패널에서는 VCOM(일반적으로 VCOML에 가까움)에 고정되어 있다.
도 10을 참고하면, 축전기들의 전압을 변경하기 위하여 전압 천이가 배선에 발생하면, 천이 전류 펄스(Ic, Id, Igl, Igh)가 발생한다. 디스플레이는 RC 네트웍이기 때문에 전류 펄스는 축전기의 전압 변화와 마찬가지로 날카로운 리딩에지와 완만한 트레일링에지를 가진다.
다른 한 편으로는, 공급 전류는 공급 배선에서 큰 펄스로 나타난다. 이 공급 전류는 다른 배선을 통해 반송된다. 따라서, 해당 다른 배선은 반송 전류가 배선 중으로 퍼지므로 더 작은 크기의 전류 펄스를 가진다. 따라서 천이 전류는 다른 배선을 통하여 측정될 수 있다.
도 11은 전류 감시 및 보정부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이의 개략도이다.
디스플레이 패널은 전기 배선을 통하여 연결되어 있는 화소들의 이차원 배열이다. 배선들은 액정 디스플레이에서 게이트선, 데이터선, 공통 전극선이라고 지칭된다.
능동 매트릭스 디스플레이는 화소와 데이터선의 연결을 제어하는 스위치 소자(일반적으로 박막 트랜지스터)를 가진다. 화소들과 배선들은 좁은 공간에 밀집되어 있기 때문에 배선들은 유한한 기생 저항을 가진다. 배선들은 배선간 기생 축전기를 통하여 서로 커플링되어 있다. 도 11에서, 게이트선, 데이터선 및 공통 전극선에 분산된 기생 저항 및 축전기는 집중된 소자들로 표시되어 있다. 따라서, 전기적인 관점에서 디스플레이 패널은 RC 네트웍 시스템으로 취급된다. 패널의 시스템 특성 함수는 H(s)라고 표현될 수 있다. 시스템이 능동 소자 매트릭스(AM, 액티브 매트릭스)와 배선 연결 매트릭스(PM, 패시브 매트릭스)로 구성되어 있기 때문에 이들은 각각 Ha(s)와 Hp(s)로 표현된다.
각 배선의 끝에는 증폭기 또는 LDO가 해당 배선을 소정의 전압 레벨로 구동하기 위하여 연결되어 있다. 모든 배선은 일반적으로 소정의 아날로그 전압으로 표시 프레임의 특정된 시간에 스위칭되기 때문에 전압 천이는 스텝으로 나타난다. 스텝 전압이 RC 네트웍에 인가되면 전압원은 임펄스 전류를 발생시킨다.
전류 감시 기능이 증폭기나 LDO에 부가되면, 구동 전류는 배선들이 스텝 전압원에 의하여 구동되는 동안 측정될 수 있다. 구동 전류의 파라미터들은 시스템 특성 함수에 의존하므로, 모든 전압 천이 발생시마다 구동 전류를 측정하면, 시스템 함수의 특성을 파악할 수 있다.
배선이 LDO 없이 단순한 안정 축전기에 연결되면, 전류 측정 회로는 배선과 직렬로 삽입될 수도 있다. 도 11에서 폐루프(11, 12, 13)은 생략될 수 있는 전류 측정 회로를 나타낸다.
도 11에서 게이트선의 전압 레귤레이터인 LDOH와 LDOL에서 추출된 전류는 시스템 특성 함수(H(s))를 생성하기 위하여 LUT에 제공될 수 있다.
도 12는 전류 감시 및 보정부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이의 단순화된 개략도이다.
일반적으로, 한 세트의 배선이 스위칭하면, 증폭기와 LDO에 연결되어 있는 나머지 배선은 안정된 전압에 머무른다. 도 12의 실시예에서, 공통 전극선은 데이터선이 스위칭할 때 대향 전극 중 하나이고, 정 전압 레벨에 머무른다. 우리는 스위칭의 순간에 이들 정적인 증폭기와 LDO의 응답 전류를 측정할 수 있다. 나머지 배선의 합이 스위칭 배선의 평균 응답이다.
선택적으로, 증폭기에 파워를 공급하는 LDO의 응답 전류를 측정할 수도 있다. 복수의 증폭기가 하나의 LDO에 의하여 파워를 공급받는 경우에는 이 LDO의 응답 전류가 복수의 증폭기의 평균 응답을 나타낸다.
평균 응답은 하나의 그룹에서의 화소 밝기에 대한 단순한 추정값으로 사용될 수 있다. 만약 이것을 수평 주기동안 측정하면, 이것은 하나의 행에서의 평균 밝기를 나타낸다. 만약 이것을 프레임 시간동안 누적하면, 이것은 프레임 밝기를 나타낸다. 몇 개의 수평선에 대하여 누적함으로써 몇 개의 행으로 이루어진 밴드의 밝기를 측정할 수 있다. 만약 열에서의 데이터선 증폭기에 대한 측정과 결합하면, 이차원 화소 블록의 밝기를 측정할 수 있다.
주어진 자극과 측정된 응답을 비교함으로써, 시스템(분산된 RC 네트웍)이 입력에 대하여 어떻게 응답하는지를 알아낼 수 있다. 각각의 화소가 나머지 화소와 어떻게 다른지도 알아낼 수 있다. 디스플레이 패널의 모든 화소들은 동일해야 하지만, 실제 패널에서는 어느 정도는 차이가 있다. 만약 이 차이가 너무 크면, 그 패널은 폐기되어야 한다. 따라서 그 차이를 확인하고 이를 보상함으로써 생산성을 획기적으로 향상할 수 있다.
RC 네트웍이 얼마간의 지연을 유발하므로, 감시된 구동 전류와 비교되기 전에 입력측에 조정가능한 지연 소자가 있어야 한다.
시스템의 특징을 파악하기 위하여, 테스트 입력이 시스템에 인가된다. 테스트 입력은 그 응답이 잘 분석되어 있는 단순한 자극의 조합이다.
패널의 특성이 이상적인 응답과의 차이로 파악되면, 그것은 룩업 테이블(LUT)로서 저장될 수 있다. LUT는 다음의 두 부분으로 구축될 수 있다. 배선의 특징에 대한 PM과 TFT와 화소의 특징에 대한 AM. 만약 실제 표시 데이터가 적용되면, 동작 블록(도 1의 보정부(900))이 LUT를 참조하여 입력 데이터에 수정을 가한다.
TFT의 턴온 저항과 TFT의 턴오프 누설을 측정하는 것은 어렵다. 따라서 TFT의 기생 소자를 특징짓는 것은 어렵다. 그러나 화소 용량은 배선의 기생 소자의 일부로써 특정될 수 있다. 화소의 기생 소자는 유지 용량 및 액정 용량을 포함한다. 화소의 기생 소자는 스캐닝에 의하여 위치에 의존하는 정전 용량으로 나타난다. 스캐닝은 통상적인 방법(한 번에 한 행씩)에 의하여 수행되거나 복수의 행의 화소들을 그룹으로 선택하여 수행될 수 있다. 후자를 위하여, 쉬프트 레지스터의 변경이 필요하다.
배선 기생 소자의 특정을 위하여, 널(null) 구동이 먼저 수행된다. 널 구동은 아무 픽셀도 선택하지 않은 상태에서 디스플레이 패널을 구동하는 것이다. 널 구동을 위하여, 게이트 쉬프트 레지스터의 클록킹 없이 이루어지는 특별한 구동 모드가 필요하다. 이것은 화소의 기생 소자가 포함되지 않은 순수한 배선의 기생 소자를 측정하기 위한 것이다. 데이터선은 한 세트의 아날로그 전압 레벨(저 계조, 중 계조, 고 계조)에 의하여 구동된다. 그리고 응답 전류의 특징을 각 아날로그 레벨에 대한 기준 응답으로서 저장한다. 전하 적분은 관계되어 있는 총 정전 용량을 말해준다. 피크 검출은 위의 정전 용량과 관계되어 있는 총 저항을 말해준다.
두 번째로, Y 스캔이 수행된다. Y 스캐은 두 가지 타입을 포함할 수 있다.
제1 타입으로, 디스플레이 패널을 보통의 표시 모드와 동일한 방법으로 구동한다. 널 구동과 동일한 아날로그 전압 레벨들을 인가한다. 회로의 부하, 저항 및 정전 용량이 위치에 의존하여 달라지므로 응답 전류는 선택된 화소 행의 위치가 진행함에 따라 달라진다. 그리고 응답 전류의 피크값과 피크 시간을 각 행마다 측정한다. 피크값은 신호가 선택된 위치에 도달하기까지 얼마나 감쇠되었나를 말해주고, 피크 시간은 그 위치까지의 전파 지연을 말해준다.
제2 타입에서는, 디스플레이 패널이 게이트선들을 그룹 단위로 함께 스캐닝하면서 구동된다. 화소 용량이 작은 경우에는, 복수의 행을 선택함으로써 정전 용량이 증가될 수 있다. 이를 통하여, 위치에 의존하는 응답을 더 쉽게 측정할 수 있다. 이를 위하여 게이트 쉬프트 레지스터의 변경이 필요하다.
세 번째로, 수평 방향(X 방향)으로 펼쳐져 있는 배선의 특성을 파악하기 위하여 X 스캔을 진행한다. X 스캔은 데이터선들을 순차적으로 구동함으로써 수행된다. 그러나 데이터선은 모두가 함께 구동되도록 설계되어 있기 때문에 나머지 구동부가 동일한 전압(바람직하기로는 0V)으로 유지되는 가운데 선택된 데이터선에만 특정 전압을 인가하는 선택적 구동 수단이 필요하다. 그 특정 아날로그 전압은 응답의 양을 증가시키기 위하여 하나의 그룹의 구동부에 동시에 인가될 수 있다. 복제 FET가 전류원으로 작용하기 때문에 그룹에서의 전류를 합치는 것은 매우 쉽다.
디스플레이 패널의 특성을 파악하기 위하여 응답 비교를 수행한다. 응답들은 널 구동의 응답과 비교된다. 응답들은 첫 번째 행(데이터선 증폭기로부터 가장 먼 행)의 응답과 비교될 수 있다. 이것은 가장 느린 응답과의 비교에 해당하고 널 구동과 거의 동일하다. 이것은 보통의 제어를 변형시키지 않고도 이루어질 수 있다. 응답들은 가장 마지막 행(데이터선 증폭기와 가장 가까운 행)의 응답과 비교될 수 있다. 이것은 가장 빠른 응답과의 비교에 해당한다. 기생 소자가 분산되어 있음으로 인해 차이가 점진적으로 나타나므로 응답은 일부 행을 생략하고 측정될 수도 있다. 일부 행을 생략함으로써 룩업 테이블에 저장될 데이터의 크기를 줄일 수 있다.
앞서의 프로세스들로부터 얻은 정보를 이용하여 가변 선시간 최적화(Variable line time optimization)를 수행할 수 있다. 먼 행일수록 충전에 더 긴 시간이 필요하므로 먼 행에 대하여 더 긴 시간을 할당할 수 있고, 행이 구동 증폭기와 가까울수록 수평선 시간을 감소시킬 수 있다. 가변 선시간은 LUT에 저장되어 있는 측정된 시간을 참조하여 생성될 수 있다. 근사를 통해 얻은 거친 시간 단계들을 LUT에 저장할 수도 있다.
이상의 기술들은 액정 디스플레이와 유기 발광 디스플레이 사이의 구조적 유사성으로 인해 유기 발광 디스플레이에도 적용할 수 있다.
구체적으로는, 유기 발광 디스플레이는 유기 발광 다이오드가 추가되고, 전류 구동 TFT가 추가되며, 유기 발광 다이오드 전원 공급선이 추가되고, 공통 전극선 대신에 VDDEL선이 포함되며, VSSEL 전극이 추가된다는 점에서 액정 디스플레이와 구조적으로 차이가 난다. 그러나 유기 발광 디스플레이는 데이터선 구동이 동일하고, 스위칭 TFT가 기본적으로 동일하며, 유지 축전기가 스위칭 TFT를 통하여 연결된다는 점에서 액정 디스플레이와 구조적으로 유사하다. VDDEL 선을 공통 전극선으로 취급하면, 데이터선 구동은 액정 디스플레이와 유사하다.
구동 TFT와 유기 발광 다이오드의 전류를 분리하여 특성을 파악하기 위하여는 부가적인 TFT 스위치가 필요하다. 부가적인 TFT 스위치는 구동 TFT의 드레인과 유기 발광 다이오드의 애노드가 연결되어 있는 접점과 스위칭 TFT의 드레인 사이에 연결된다. 구동 TFT와 유기 발광 다이오드의 응답은 데이터선이 스위칭할 때 앞서 설명한 구동 및 감지 기술을 이용하여 측정될 수 있다. DC값 측정 회로는 필요하지 않다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이의 블록도이고, 도 14는 전류 감시 및 보정부를 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이의 개략도이다.
도 13을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이는 신호 제어부(600), 데이터 구동부(500), 게이트 구동부(400), VDDEL 전압 구동부(1200), 그리고 디스플레이 패널(200)을 포함한다.
도 13 및 14를 참고하면, 디스플레이 패널(200)은 적어도 하나의 기판을 포함한다. 기판은 복수의 게이트선(G1, G2, G3...Gn), 복수의 데이터선(D1, D2, D3...Dn), 복수의 VDDEL선(VD1, VD2, VD3...VDm), 복수의 테스트선, 그리고 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각각의 화소(PX)는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED), 스위칭 TFT(Tsw), 구동 TFT(Td), 유지 축전기(Cs) 및 테스트 TFT(Tt)를 포함한다. OLED는 구동 TFT(Td)와 테스트 TFT(Tt)의 드레인 단자에 연결되어 있는 애노드와 VSSEL 전압에 연결되어 있는 캐소드 단자를 가진다. 스위칭 TFT(Tsw)는 게이트선에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선에 연결되어 있는 소스 단자 그리고 드레인 단자를 가진다. 구동 TFT(Td)는 스위칭 TFT의 드레인 단자에 연결되어 있는 제어 단자, VDDEL선에 연결되어 있는 소스 단자를 가진다. 유지 축전기는 구동 TFT(Td)의 소스 단자와 구동 TFT(Td)의 제어 단자 사이에 연결되어 있다. 테스트 TFT(Tt)는 테스터 전압선에 연결되어 있는 제어 단자, 스위칭 TFT의 드레인 단자에 연결되어 있는 소스 단자, 그리고 OLED 의 애노드에 연결되어 있는 드레인 단자를 가진다.
신호 제어부(600)는 입력 이미지 신호와 디스플레이를 제어하기 위한 입력 제어 신호를 외부로부터 수신하여 출력 이미지 신호(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2), VDDEL 제어 신호(CONT4) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 생성된 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)에 전송하고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 이미지 신호(DAT)를 게이트 구동부(500)에 전송하며, VDDEL 제어 신호(CONT4)를 VDDEL 제어 구동부(1200)에 전송한다. 신호 제어부(600)는 출력 이미지 신호(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2), VDDEL 제어 신호(CONT4) 등을 룩업 테이블(LUT)에 저장되어 있는 정보에 기초하여 수정하기 위한 룩업 테이블(LUT)을 가지는 보정부(900)을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호에 따라 하나의 화소행에 대응하는 출력 이미지 신호(DAT)를 수신하여 각 출력 이미지 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 변환된 아날로그 데이터 전압을 대응하는 데이터선에 인가한다. 데이터 구동부(500)는 데이터선(D1, D2, D3… Dn)을 흐르는 전류의 특성을 파악하기 위한 데이터 전류 감시부(700)를 포함한다.
게이트 구동부(400)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 사용하여 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 생성하여 타이밍에 맞춰 게이트선에 인가한다. 게이트 구동부(400)는 게이트선, 데이터선 및 스위칭 소자 등과 함께 디스플레이 패널(200) 위에 직접적으로 형성한 비정질 규소 게이트(ASG)일 수 있다. 게이트 구동부(400)는 타이밍에 맞춰 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 게이트선에 인가하기 위한 게이트 온 전압 제공부(도시하지 않음)와 게이트 오프 전압 제공부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 게이트 구동부(400)는 게이트선(G1, G2, G3... Gn)을 흐르는 전류의 특성을 파악하기 위한 게이트 전류 감시부(800)을 포함한다.
VDDEL 전압 구동부(1200)는 VDDEL 전압을 생성하여 VDDEL선(VD1, VD2, VD3...VDm)에 인가한다. VDDEL 전압 구동부(1200)는 전압 규율부(LDO)를 포함한다. VDDEL 전압 구동부(1200)는 VDDEL선(VD1, VD2, VD3...VDm)을 흐르는 전류의 특성을 파악하기 위한 VDDEL 전류 감시부(1300)를 포함한다.
보정부(900)는 게이트 전류 감시부(800), 데이터 전류 감시부(700) 및 VDDEL 전류 감시부(1300)로부터 전류 감시 결과(CI1, CP1, CI2, CP2, CI4, CP4)를 수신하여 전류 감시 결과(CI1, CP1, CI2, CP2, CI4, CP4)에 약간의 프로세싱을 가한 후에 룩업 테이블(LUT)에 저장한다. 전류 감시 결과(CI1, CP1, CI2, CP2, CI4, CP4)는 전하 적분값(CI1, CI2, CI4)과 전류 피크 데이터(CP1, CP2, CP4)를 포함한다. 보정부(900)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 VDDEL 전압 구동부(1200)에 제공되는 신호(DAT, CONT1, CONT2, CONT4)를 룩업 테이블(LUT)을 참조하여 보상한다.
전류 감시부(700, 800, 1300)는 각각 전하 적분기와 전류 피크 검출기 중의 적어도 하나를 포함하는 특성 측정부와 전류 복제부를 포함한다. 전류 복제부와 특성 측정부는 액정 디스플레이와 동일한 구조 및 기술을 채용할 수 있다.
액정 디스플레이에 대하여 사용된 특성 파악 방법(널 구동, 널 구동/첫 번째 행/마지막 행과의 비교, 전파 지연 확인 및 LUT 작성)을 배선 기생 소자의 특성 파악에 적용할 수 있다. 그리고 TFT와 OLED 전류의 위치 의존성을 보상하기 위하여 LUT를 사용할 수 있다.
구동 TFT의 특성을 파악하기 위하여, VDDEL과 VSSEL(음 전압 공급) 단자에 소정 전압을 인가함으로써 특별한 회로를 생성한다.
도 15는 전류 구동 박막 트랜지스터의 전류를 측정하는 유기 발광 디스플레이의 회로도이고, 도 16은 도 15의 등가 회로도이다.
구동 TFT의 전류를 측정하기 위하여, OLED를 통과하는 전류를 차단하기 위하여 VSSEL 전압을 높이고, 스위칭 TFT를 턴온하여 구동 TFT의 드레인을 데이터선에 연결하고, 테스트 TFT를 턴온하여 구동 TFT를 다이오드 연결 상태로 만든다. 예를 들어, 도 15에 도시한 바와 같이, VSSEL 단자에 6V를 인가하고, VDDEL 단자에 3V를 인가하며, 게이트선과 테스트선에 턴온 전압(Von)을 인가한다. 그러면 도 16의 회로가 형성된다.
이러한 구성에서, 데이터선에 한 세트의 아날로그 전압을 인가함으로써 행 스캐닝을 진행한다. 그러면 구동 TFT를 통과하는 전류 펄스가 측정된다. 전하 적분 및 피크 검출 방법이 측정된 전류 펄스에 적용된다. 전하 적분 방법은 구동 TFT의 DC 특성에 대하여 더 많은 정보를 제공해 준다.
배선의 기생 저항과 축전기가 천이 전류에 영향을 미쳐 측정된 전류는 패널 상의 위치에 의존하여 다르므로 위치 의존 응답의 보상이 수행된다. 위치 의존 응답을 보상하기 위하여, 미리 특성화해 놓은 배선 기생 소자에 대한 룩업 테이블을 이용한다. 배선의 기생 저항과 기생 축전기의 영향을 측정된 천이 전류로부터 감산한다. 전하 적분 방법이 더 쉽고 우수한 계산을 제공한다.
각 픽셀의 구동 TFT에 대한 추출된 파라미터들은 저장된다. 일반적으로, 구동 TFT의 전류 구동 능력은 폴리 실리콘 TFT 패널에서 광범위하게 분산되어 있다. 최소값 또는 최대값을 확인한 후, 각 픽셀 TFT의 최소값 또는 최대값과의 차이를 계산하여 룩업 테이블에 저장한다. 최소값과 최대값 사이의 선택은 선호되는 구현 방법에 따라 이루어진다.
실제적인 적용에 있어서는 TFT 특성의 변화는 무시될 수 있으므로 특성 파악은 공장에서 필요할 수 있다. 룩업 테이블은 OTP, MTP, EEPROM, 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리(NVM: non volatile memory)에 저장될 수 있다. 차이의 저장은 테이블의 크기를 줄이는데 도움이 된다.
보상은 차이를 저장하는 룩업 테이블을 가지고 실제 구동에서 수행된다. 특정 픽셀에서의 표시 계조 레벨이 주어지면, 해당 픽셀에서의 차이를 룩업 테이블에서 확인하고, 구동 TFT를 모든 계조 레벨에서 측정할 수는 없으므로, 차이를 입력 계조 레벨에 대하여 보정한다. 그리고, 보정된 입력 계조 레벨에서의 차이를 더하거나 뺀다. 베이스가 최소값이면 차이를 더하고, 베이스가 최대값이면 차이를 뺀다.
OLED의 특성을 파악하기 위하여도 VDDEL과 VSSEL 단자에 소정의 전압을 인가하여 특정한 회로를 생성한다.
도 17은 유기 발광 다이오드의 전류를 측정하는 유기 발광 디스플레이의 회로도이고, 도 18은 도 17의 등가 회로도이다.
측정과 특성 파악 과정은 VDDEL과 VSSEL의 세팅을 제외하고 구동 TFT의 측정 및 특성 파악 과정과 거의 동일하다.
OLED의 응답 전류를 측정하기 위하여, 구동 TFT를 통과하는 전류를 차단하기 위하여 VDDEL 전압을 낮추고, 테스트 TFT를 턴온하여 OLED의 애노드를 데이터선에 연결한다. 그러면, 구동 TFT는 다이오드 연결 상태가 되나 전류는 차단된다.
이러한 구성에서, 데이터선에 한 세트의 아날로그 전압을 인가함으로써 행 스캐닝을 진행한다. 그러면 OLED를 통과하는 전류 펄스가 측정된다. 전하 적분 및 피크 검출 방법이 측정된 전류 펄스에 적용된다. 전하 적분 방법은 OLED의 DC 특성에 대하여 더 많은 정보를 제공해 준다.
배선의 기생 저항과 축전기가 천이 전류에 영향을 미쳐 측정된 전류는 패널 상의 위치에 의존하여 다르므로 위치 의존 응답의 보상이 수행된다. 위치 의존 응답을 보상하기 위하여, 미리 특성화해 놓은 배선 기생 소자에 대한 룩업 테이블을 이용한다.
각 픽셀의 OLED에 대한 추출된 파라미터들은 저장된다. 일반적으로, OLED의 전류는 노화aging)으로 인하여 광범위하게 분산되어 있다. 노화는 수명 기간동안의 표시 내용과 사용 모델에 의존한다. 패널 전반에 걸쳐 최대값을 확인한 후, 각 픽셀 OLED의 최대값과의 차이를 계산하여 룩업 테이블에 저장한다. 최소값과 최대값 사이의 선택은 선호되는 구현에 의존하여 이루어진다. 최대값 픽셀은 가장 적게 노화된 픽셀로 간주될 수 있다. 가장 적게 노화된 픽셀로부터의 차이는 실제 구동에서 더해질 것이다.
OLED 디스플레이의 수명 기간동안 주기적인 특성 파악이 필요하고, 룩업 테이블은 반복적으로 업데이트가 가능한 MTP, EEPROM, 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리(NVM)에 저장되어야 한다. 차이의 저장은 테이블의 크기를 줄이는데 도움이 된다.
보상은 차이를 저장하는 룩업 테이블을 가지고 실제 구동에서 수행된다. 차이를 저장하는 룩업 테이블을 사용한 실제 구동에서의 보상은, 보정된 차이를 더하는 것만이 유일한 실용적인 선택이라는 점을 제외하고, 구동 TFT의 보상과 거의 동일하다.
앞서 설명한 전류 감시 기술은 임베디드 터지 감지 동작에 적용될 수 있다.
도 19는 임베디드 터치 센싱 기능을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 개략도이고, 도 20은 임베디드 터치 센싱 기능을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이의 공통 전극을 보여주는 단순화된 사시도이다.
터치 센싱 전극은 사용자의 손가락 측에 배치되어 있다. 일반적으로 액정 디스플레이의 공통 전극이 사용자측에 있다. 데이터선도 사용자측에 배치될 수도 있다.
첫 번째 옵션으로, 공통 전극을 터치 센싱 전극으로 사용할 수 있다. 도 19를 참고하면, 복수의 공통 전극이 서로 연결되어 하나의 그룹을 형성할 수 있다. 그룹의 수는 요구되는 터치 해상도에 따라 달라진다. 각 그룹은 순차적으로 VCOM1이 인가되는 특별한 공통 전압 레귤레이터(LDO1)에 연결되고 전류 감시부를 사용하여 전류를 측정한다. 나머지 그룹들은 VCOM2가 인가되는 포괄적인 공통 전압 레귤레이터(LDO3)에 연결되고, 전류 측정은 수행되지 않는다. 전압 레귤레이터(LDO1, LDO3) 중 적어도 하나는 증폭기로 대체될 수 있다. 쉬프트 레지스터가 이러한 연결 제어를 위하여 사용될 수 있다. 공통 전극 그룹들은 터치의 수평 전극이라고 일컬을 수 있고, 이러한 동작은 터치의 Y 스캔이라고 부를 수 있다. 그러나 하나의 공통 전극을 하나의 수평 전극으로 사용할 수도 있다.
공통 전극의 대향 전극은 데이터선이다. 데이터선은 공통 전극선 위로 수직 방향으로 달린다. 데이터선은 데이터 구동부에 의하여 그룹화될 수 있고, 하나의 그룹의 전류는 합쳐질 수 있다. 데이터선 그룹들은 터치의 수직 전극이라고 부를 수 있다. 수직 전극들은 쉬운 멀티 터지 동작을 위하여 Y 스캔과 함께 스캔될 수 있다. 스캔은 X축 의존성을 확인하기 위하여 각 데이터선 그룹에 증폭기를 통하여 순차적으로 구분되어 있는 값을 인가하는 것을 말한다.
배선 전류는 화소 축전기를 통과하여 공통 전극선을 통하여 되돌아 온다. 데이터 구동부에서의 반송 전류는 전압 레귤레이터(LDO1)와 함께 측정된다. 손가락을 통하여 전하가 유출된 경우, 반송 전류가 감소한다. 기준값을 참고로 하여 예상 전류와 반송 전류를 비교함으로써, 손가락의 터치를 검출할 수 있다. 비교기가 이러한 비교를 수행한다. 터치 모니터가 비교기로부터 비교된 데이터를 수신하여 터치가 이루어졌는지 여부와 이루어졌다면 어디에 이루어졌는지를 판단한다. 터치 모니터와 비교기는 도 1의 신호 제어부(600)의 일부로서 설계될 수 있다. 도 19를 참고하면, 두 개의 비교기(comp)가 각각 데이터 구동부의 응답 전류와 공통 전압 구동부의 일부일 수 있는 공통 전압 레귤레이터(LDO1)의 응답 전류를 비교하기 위하여 채용되어 있다.
공통 전압 레귤레이터(LDO1)와 데이터선 증폭기 모두 구동 및 감지 기능을 수행한다. 만약 감지 증폭기가 양측에 추가되면, 복잡도가 증가하고 추가적인 공간이 필요해질 것이다. 구동 및 감지 기술을 이용함으로써, 복잡도가 증가하는 것과 추가 공간이 필요해 지는 것을 회피할 수 있다.
보통, 공통 전극은 IPS나 FFS 패널을 제외하고 액정 디스플레이의 양 기판에 모두 배치된다. 도 20을 참고하면, 상부 기판의 공통 전극이 복수의 띠로 나눠져서 하부 기판의 공통 전극과 기판간 탭을 통하여 연결될 수 있다. 상부 기판과 하부 기판의 공통 전극 중 적어도 하나는 그룹으로 묶일 수 있다.
터치 센싱 동작은 수직 블랭크 구간 또는 수평 블랭크 구간 중에 수행될 수 있다. 터치 센싱 동작은 표시 구간에 수행될 수도 있다.
먼저, 수직 블랭크 구간 동안 터치 센싱 동작을 수행하는 것을 설명한다.
도 21은 수직 블랭크 기간 동안 터치 감지 동작을 수행하는 도 19의 액정 디스플레이의 신호 파형도이다.
도 21을 참고하면, 공통 전극 전압(com)과 데이터선 전압(data)이 쌍을 이룬 3개의 조합을 수직 블랭크 구간 동안 인가할 수 있다:
1. 공통 전극 전압(com)을 데이터를 고정한 상태에서 온-오프(toggle)한다.
2. 공통 전극 전압(com)을 고정한 상태에서 데이터를 온-오프(toggle)한다. 이것은 점 반전 패널에서 임베디드 터치 센싱을 구현하기 위한 자연스러운 방법이다.
3. 공통 전극 전압(com)을 데이터를 차별된 방법으로 온-오프(toggle)한다. 이 방법이 3개의 조합 중에서 가장 큰 응답 전류를 제공한다.
게이트선을 제어하는 두 가지 방법이 있다:
1. 그룹에서 스캔되고 있는 게이트선들을 턴온한다. 이 방법은 전류 경로에 화소 축전기들을 더하므로 전류 레벨을 증가시킨다. 그러나, 터치 스캔 도중에 화소 전압이 업데이트되므로 플리커가 표시 도중에 나타날 수 있다.
2. 전체 수직 블랭크 구간 동안 게이트를 턴오프한다. 기생 축전기를 통한 전류만이 존재하므로 낮은 전류 레벨이 예상된다. 그러나 화소 값은 영향을 받지 않으므로 표시 결함은 저감될 수 있다.
수평 블랭크 구간 동안 터치 센싱 동작을 수행하는 것을 설명한다.
도 22는 수평 블랭크 기간 동안 터치 감지 동작을 수행하는 도 19의 액정 디스플레이의 신호 파형도이다.
도 22를 참고하면, 공통 전극 전압(com)과 데이터선 전압(data)이 쌍을 이룬 3개의 조합을 수평 블랭크 구간 동안 인가할 수 있다:
1. 공통 전극 전압(com)을 데이터를 고정한 상태에서 온-오프(toggle)한다.
2. 공통 전극 전압(com)을 고정한 상태에서 데이터를 온-오프(toggle)한다. 이것은 점 반전 패널에서 임베디드 터치 센싱을 구현하기 위한 자연스러운 방법이다.
3. 공통 전극 전압(com)을 데이터를 차별된 방법으로 온-오프(toggle)한다. 이 방법이 3개의 조합 중에서 가장 큰 응답 전류를 제공한다.
표시 구간 동안 터치 센싱 동작을 수행하는 것을 설명한다.
공통 자극을 이용하여 표시와 터치 센싱 동작을 동시에 수행한다. 공통 자극이란 표시 데이터 자체를 터치 센싱을 위한 자극으로 사용하는 것을 말한다.
표시 데이터를 일반적인 방법으로 패널에 인가한다. 터치 센싱을 위한 기준 신호도 함께 인가된다. 그리고 반송되는 표시 신호를 감시하고 이를 지연된 입력과 비교한다. 감쇠는 손가락의 터치를 의미한다.
이 방법은 표시 시간에 영향을 주지 않는다. 그러나 표시 내용은 역동적으로 변하므로 복잡한 검출 프로세스가 요구된다. 이 방법은 표시 데이터에 대한 예상값을 계산하기 위하여 룩업 테이블(LUT1)을 광범위하게 사용할 필요가 있다. 이 방법이 유기 발광 디스플레이에 채용될 경우, LUT2와 LUT3도 사용될 필요가 있다. 이 방법은 변환 프로세스를 필요로 한다. 응답이 디지털 데이터로 변환되거나 예상값이 디지털 데이터로 변환되어야 한다.
표시 데이터가 데이터선에 인가되는 동안 두 가지 동작이 수행된다. 데이터 구동부에서 천이 전류가 측정된다. 그리고, LUT1(유기 발광 디스플레이에서는 LUT2와 LUT3)을 사용하여 응답의 예상값을 계산한다.
터치는 측정된 응답을 예상값과 비교하여 감지된다. 측정된 응답은 손가락이 반송 전하를 가져갈 경우 예상값보다 작아진다.
터치 센싱의 전체 순서는 다음과 같다:
1. LUT1을 작성하기 위하여 수동 매트릭스 특성을 파악
2. 유기 발광 디스플레이에서 LUT2와 LUT3를 작성하기 위하여 능동 매트릭스 특성을 파악
3. LUT들을 사용한 보정(calibration)과 함께 표시를 위한 구동을 진행
4. 응답을 측정하고 예상값을 계산
5. 응답과 예상값을 비교하여 전류 경로의 변경을 가져온 외부 간섭을 탐색
임베디드 터치 센싱 동작을 유기 발광 디스플레이에 채용할 경우, 액정 디스플레이에서의 공통 전극을 대신하여 게이트선을 터치의 수평 전극으로 이용할 수 있다.
도 23은 임베디드 터치 감지 기능을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이의 개략도이다.
도 23은 VCOM1과 VCOM2를 VGH과 VGL로 대체한 것을 제외하고 도 19와 거의 동일하다. 즉, 게이트선을 터치의 수평 전극으로 사용한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
300 디스플레이 패널
400 게이트 구동부
500 데이터 구동부
600 신호 제어부
700 데이터 전류 감시부
800 게이트 전류 감시부
900 보정부
1000 공통 전압 구동부
1100 공통 전류 감시부

Claims (40)

  1. 데이터선, 게이트선 및 화소를 포함하는 디스플레이 패널,
    데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하는 데이터 구동부,
    게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하는 게이트 구동부, 및
    데이터 구동부와 게이트 구동부를 제어하는 신호 제어부
    를 포함하고,
    상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나는 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 디스플레이.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 전류 감시부는 상기 출력 전류의 복제 전류를 추출하는 제1 전류 복제부와 상기 제1 전류 복제부가 제공하는 상기 복제 전류의 특성을 측정하는 제1 특성 측정부를 포함하는 디스플레이.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 특성 측정부는 제1 전하 적분기와 제1 전류 피크 검출기 중의 적어도 하나를 포함하는 디스플레이.
  4. 제3항에서,
    상기 전류 피크 검출기는 전류가 피크에 이르는 시간과 피크 전류의 값을 확인하는 디스플레이.
  5. 제4항에서,
    상기 전류 피크 검출기는 제1 축전기와 제2 축전기 및 비교기를 포함하고,
    상기 제1 축전기와 제2 축전기는 소정의 간격을 두고 리셋과 충전을 반복하고, 상기 비교기는 전압이 단조롭게 증가하거나 감소하는지를 판단하기 위하여 상기 제1 축전기와 제2 축전기의 전압을 비교하며,
    상기 전류 피크 검출기는 전압의 변곡점을 전류 피크로서 검출하는 디스플레이.
  6. 제2항에서,
    상기 제1 전류 복제부는 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나의 증폭기의 출력단에 삽입되어 있는 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 디스플레이.
  7. 제2항에서,
    상기 제1 전류 복제부는 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나의 전압 레귤레이터의 출력단에 삽입되어 있는 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 디스플레이.
  8. 제1항에서,
    공통 전압 구동부의 출력 전류를 감시하는 제2 전류 감시부를 포함하는 공통 전압 구동부를 더 포함하는 디스플레이.
  9. 제8항에서,
    상기 제2 전류 감시부는 상기 공통 전압 구동부의 출력 전류의 복제 전류를 추출하는 제2 전류 복제부와 상기 제2 전류 복제부가 제공하는 상기 복제 전류의 특성을 측정하는 제2 특성 측정부를 포함하는 디스플레이.
  10. 제9항에서,
    상기 제2 특성 측정부는 제2 전하 적분기와 제2 전류 피크 검출기 중의 적어도 하나를 포함하는 디스플레이.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 전류 피크 검출기는 전류가 피크에 이르는 시간과 피크 전류의 값을 확인하는 디스플레이.
  12. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 상기 제1 전류 감시부가 제공하는 전류 감시 결과를 저장하기 위한 룩업 테이블을 가지는 보정부를 포함하는 디스플레이.
  13. 제12항에서,
    상기 보정부는 상기 룩업 테이블을 참조하여 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부 중의 적어도 하나에 제공되는 신호를 보상하는 디스플레이.
  14. 제1항에서,
    공통 전압 구동부의 출력 전류를 감시하는 제2 전류 감시부를 포함하는 공통 전압 구동부를 더 포함하고,
    상기 신호 제어부는 상기 제1 전류 감시부와 상기 제2 전류 감시부가 제공하는 전류 감시 결과를 저장하기 위한 룩업 테이블을 가지는 보정부를 포함하는 디스플레이.
  15. 제14항에서,
    상기 보정부는 상기 룩업 테이블을 참조하여 상기 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 공통 전압 구동부 중의 적어도 하나에 제공되는 신호를 보상하는 디스플레이.
  16. 제15항에서,
    상기 룩업 테이블은 배선에 대한 수동 매트릭스 부분과 박막 트랜지스터와 화소 특성에 대한 능동 매트릭스 부분을 포함하는 디스플레이.
  17. 제1항에서,
    양의 공급 전압 구동부의 출력 전류를 감시하는 제3 전류 감시부를 포함하는 양의 공급 전압 구동부를 더 포함하는 디스플레이.
  18. 제17항에서,
    상기 제3 전류 감시부는 상기 양의 공급 전압 구동부의 출력 전류의 복제 전류를 추출하는 제3 전류 복제부와 상기 제3 전류 복제부가 제공하는 상기 복제 전류의 특성을 측정하는 제3 특성 측정부를 포함하는 디스플레이.
  19. 제18항에서,
    상기 제3 특성 측정부는 제3 전하 적분기와 제3 전류 피크 검출기 중의 적어도 하나를 포함하는 디스플레이.
  20. 제19항에서,
    상기 제3 전류 피크 검출기는 전류가 피크에 이르는 시간과 피크 전류의 값을 확인하는 디스플레이.
  21. 제17항에서,
    상기 화소는
    애노드와 음의 공급 전압에 연결되어 있는 캐소드를 가지는 유기 발광 다이오드,
    게이트선에 연결되어 있는 제어 단자, 상기 데이터선에 연결되어 있는 소스 단자 및 드레인 단자를 가지는 스위칭 박막 트랜지스터,
    상기 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되어 있는 제어 단자, 상기 양의 공급 전압선에 연결되어 있는 소스 단자, 상기 유기 발광 다이오드의 애노드에 연결되어 있는 드레인 단자를 포함하는 구동 박막 트랜지스터,
    상기 구동 박막 트랜지스터의 상기 제어 단자와 상기 드레인 단자 사이에 연결되어 있는 유지 축전기, 및
    테스트 전압선에 연결되어 있는 제어 단자, 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되어 있는 소스 단자 및 상기 유기 발광 다이오드의 애노드에 연결되어 있는 드레인 단자를 포함하는 테스트 박막 트랜지스터
    를 포함하는 디스플레이.
  22. 제21항에서,
    상기 신호 제어부는 상기 제1 전류 감시부와 상기 제3 전류 감시부가 제공하는 전류 감시 결과를 저장하기 위한 룩업 테이블을 가지는 보정부를 포함하는 디스플레이.
  23. 제22항에서,
    상기 룩업 테이블은
    배선의 특성을 저장하는 제1 룩업 테이블,
    상기 구동 박막 트랜지스터의 특성을 저장하는 제2 룩업 테이블,
    상기 유기 발광 다이오드의 특성을 저장하는 제3 룩업 테이블
    을 포함하는 디스플레이.
  24. 제23항에서,
    상기 제2 룩업 테이블은 상기 구동 박막 트랜지스터의 측정된 값들과 상기 상기 구동 박막 트랜지스터의 측정된 값들 중 최고값 또는 최저값인 기준값과의 차이를 저장하는 디스플레이.
  25. 제23항에서,
    상기 제3 룩업 테이블은 상기 유기 발광 다이오드의 측정된 값들과 상기 유기 발광 다이오드의 측정된 값들 중에서 최고값과의 차이를 저장하는 디스플레이.
  26. 제23항에서,
    상기 보정부는 상기 룩업 테이블을 참조하여 상기 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 양의 공급 전압 구동부 중의 적어도 하나에 제공되는 신호를 보상하는 디스플레이.
  27. 복수의 데이터선, 복수의 게이트선, 복수의 공통 전극선 및 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널,
    데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하고, 데이터 구동부의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 데이터 구동부,
    게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하는 게이트 구동부,
    공통 전압을 상기 공통 전극선에 출력하고, 공통 전압 구동부의 출력 전류를 감시하는 제2 전류 감시부를 포함하는 공통 전압 구동부, 그리고
    상기 제1 전류 감시부와 상기 제2 전류 감시부의 전류 감시 결과를 사용하여 터치가 가해졌는지 여부와 터치가 가해졌다면 그 위치는 어디인가를 판단하는 터치 모니터
    를 포함하는 디스플레이.
  28. 제27항에서,
    상기 제1 전류 감시부의 전류 감시 결과를 제1 예상값과 비교하여 제1 비교 데이터를 상기 터치 모니터에 제공하는 제1 비교기, 그리고
    상기 제2 전류 감시부의 전류 감시 결과를 제2 예상값과 비교하여 제2 비교 데이터를 상기 터치 모니터에 제공하는 제2 비교기
    를 더 포함하는 디스플레이.
  29. 제27항에서,
    수직 블랭크 구간 동안, 상기 데이터 구동부는 제1 자극 전압을 상기 데이터선에 인가하고, 상기 공통 전압 구동부는 제2 자극 전압을 상기 공통 전극선에 인가하는 디스플레이.
  30. 제27항에서,
    수평 블랭크 구간 동안, 상기 데이터 구동부는 제1 자극 전압을 상기 데이터선에 인가하고, 상기 공통 전압 구동부는 제2 자극 전압을 상기 공통 전극선에 인가하는 디스플레이.
  31. 제27항에서,
    상기 터치 모니터는 표시 데이터를 자극 신호로 사용하여 표시 구간 동안 터치 센싱 동작을 수행하는 디스플레이.
  32. 제27항에서,
    상기 공통 전극선은 제1 공통 전극선과 제2 공통 전극선을 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은
    상기 제1 공통 전극선을 가지는 제1 기판과 상기 제2 공통 전극선을 가지는 제2 기판, 그리고
    상기 제1 공통 전극선과 상기 제2 공통 전극선 사이를 연결하는 복수의 탭을 포함하는 디스플레이.
  33. 제32항에서,
    상기 제1 공통 전극선과 상기 제2 공통 전극선 중의 적어도 하나는 복수의 그룹으로 분할되어 있고, 하나의 그룹에 속하는 공통 전극선들은 서로 연결되어 있는 디스플레이.
  34. 제32항에서,
    상기 데이터선은 복수의 그룹으로 분할되어 있고, 하나의 그룹에 속하는 데이터선들은 동시에 자극 전압을 인가받는 디스플레이.
  35. 복수의 데이터선, 복수의 게이트선 및 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널,
    데이터 신호를 상기 데이터선에 출력하고, 데이터 구동부의 출력 전류를 감시하는 제1 전류 감시부를 포함하는 데이터 구동부,
    게이트 신호를 상기 게이트선에 출력하고, 게이트 구동부의 출력 전류를 감시하는 제2 전류 감시부를 포함하는 게이트 구동부,
    상기 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 공통 전압 구동부를 제어하는 신호 제어부,
    상기 제1 전류 감시부와 상기 제2 전류 감시부의 전류 감시 결과를 사용하여 터치가 가해졌는지 여부와 터치가 가해졌다면 그 위치는 어디인가를 판단하는 터치 모니터
    를 포함하는 디스플레이.
  36. 제35항에서,
    상기 제1 전류 감시부의 전류 감시 결과를 제1 예상값과 비교하여 제1 비교 데이터를 상기 터치 모니터에 제공하는 제1 비교기, 그리고
    상기 제2 전류 감시부의 전류 감시 결과를 제2 예상값과 비교하여 제2 비교 데이터를 상기 터치 모니터에 제공하는 제2 비교기
    를 더 포함하는 디스플레이.
  37. 제35항에서,
    수직 블랭크 구간 동안, 상기 데이터 구동부는 제1 자극 전압을 상기 데이터선에 인가하고, 상기 게이트 구동부는 제2 자극 전압을 상기 게이트선에 인가하는 디스플레이.
  38. 제35항에서,
    수평 블랭크 구간 동안, 상기 데이터 구동부는 제1 자극 전압을 상기 데이터선에 인가하고, 상기 게이트 구동부는 제2 자극 전압을 상기 게이트선에 인가하는 디스플레이.
  39. 제35항에서,
    상기 터치 모니터는 표시 데이터를 자극 신호로 사용하여 표시 구간 동안 터치 센싱 동작을 수행하는 디스플레이.
  40. 제35항에서,
    각 화소는
    애노드와 음의 공급 전압에 연결되어 있는 캐소드를 가지는 유기 발광 다이오드,
    상기 게이트선에 연결되어 있는 제어 단자, 상기 데이터선에 연결되어 있는 소스 단자 및 드레인 단자를 가지는 스위칭 박막 트랜지스터,
    상기 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되어 있는 제어 단자, 양의 공급 전압선에 연결되어 있는 소스 단자, 상기 유기 발광 다이오드의 애노드에 연결되어 있는 드레인 단자를 가지는 구동 박막 트랜지스터,
    상기 구동 박막 트랜지스터의 상기 제어 단자와 상기 드레인 단자 사이에 연결되어 있는 유지 축전기, 그리고
    테스트 전압선에 연결되어 있는 제어 단자, 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되어 있는 소스 단자 및 상기 유기 발광 다이오드의 애노드에 연결되어 있는 드레인 단자를 가지는 테스트 박막 트랜지스터
    를 포함하는 디스플레이.
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