KR20230041906A - 표시 장치의 검사 방법 및 장치 - Google Patents

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김태준
서은솔
신유진
이준성
최재우
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 화소 전극 및 상기 화소 전극과 중첩된 터치 센서를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치의 검사 방법은, 상기 표시 장치의 모델에 따라 검사 장치의 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 조정하는 단계; 상기 검사 장치의 전원 생성부를 구동하고, 상기 가변 임피던스 회로에 연결된 출력 단자를 통해 상기 화소 전극으로 화소 전압을 공급하는 단계; 상기 터치 센서를 구동하는 단계; 및 상기 터치 센서로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치의 검사 방법 및 장치{INSPECTION METHOD AND APPARATUS FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예는 표시 장치의 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근, 정보 디스플레이에 대한 관심이 고조되고 있다. 이에 따라, 표시 장치와 관련한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 터치 센서를 포함한 표시 장치의 화소 전극과 관련한 불량을 검출할 수 있는, 표시 장치의 검사 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 화소 전극 및 상기 화소 전극과 중첩된 터치 센서를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치의 검사 방법은, 상기 표시 장치의 모델에 따라 검사 장치의 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 조정하는 단계; 상기 검사 장치의 전원 생성부를 구동하고, 상기 가변 임피던스 회로에 연결된 출력 단자를 통해 상기 화소 전극으로 화소 전압을 공급하는 단계; 상기 터치 센서를 구동하는 단계; 및 상기 터치 센서로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치의 검사 방법은, 상기 표시 장치와 동일한 모델의 표본 표시 장치를 이용하여 상기 모델에 대한 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 설정된 임피던스 값에 따라 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 설정하는 단계는, 상기 표시 장치를 상기 검사 장치에 연결하기에 앞서 실행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치의 검사 방법은, 양품의 표본 표시 장치를 이용하여 제1 참조 데이터를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계는, 상기 감지 신호들을 상기 제1 참조 데이터와 비교하여 상기 화소 전극과 관련한 불량의 유무를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치의 검사 방법은, 상기 화소 전극과 관련하여 제1 유형의 불량을 포함한 표본 표시 장치를 이용하여 제2 참조 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 화소 전극과 관련하여 제2 유형의 불량을 포함한 표본 표시 장치를 이용하여 제3 참조 데이터를 획득하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계는, 상기 감지 신호들을 상기 제2 참조 데이터 및 상기 제3 참조 데이터 중 적어도 하나와 비교하여 상기 화소 전극과 관련한 불량의 유형을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 참조 데이터, 상기 제2 참조 데이터 및 상기 제3 참조 데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계는, 상기 표시 장치를 상기 검사 장치에 연결하기에 앞서 실행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소 전극과 관련한 불량은, 상기 화소 전극과 안정화 커패시터의 연결 불량, 및 상기 화소 전극의 성막 불량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소 전압은 상기 표시 장치의 저전위 화소 전압일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 검사 장치는, 표시 장치의 화소 전압을 생성하는 전원 생성부; 및 상기 전원 생성부의 출력 단자에 전기적으로 연결되는 가변 임피던스 회로를 포함할 수 있다. 상기 가변 임피던스 회로는, 상기 전원 생성부의 출력 단자와 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자의 사이에 전기적으로 연결되는 가변 저항 회로; 및 상기 전원 생성부의 출력 단자와 기준 전압원의 사이에 전기적으로 연결되는 가변 커패시터 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가변 저항 회로는, 상기 전원 생성부의 출력 단자에 전기적으로 연결되며, 서로 병렬로 연결된 저항들; 상기 저항들과 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자의 사이에 서로 병렬로 연결되며, 각각이 상기 저항들 중 어느 하나에 직렬로 연결되는 제1 스위치들; 및 상기 전원 생성부의 출력 단자와 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자의 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 저항들 및 상기 제1 스위치들과 병렬로 연결되는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 스위치는, 상기 전원 생성부의 출력 단자 및 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자에 직접적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가변 커패시터 회로는, 상기 전원 생성부의 출력 단자에 전기적으로 연결되며 서로 병렬로 연결된 제3 스위치들; 및 상기 제3 스위치들과 상기 기준 전압원의 사이에 서로 병렬로 연결되며, 각각이 상기 제3 스위치들 중 어느 하나에 직렬로 연결되는 커패시터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소 전압은, 상기 전원 생성부로부터 상기 가변 임피던스 회로를 경유하여 상기 표시 장치의 화소 전극으로 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소 전압은 저전위 화소 전압일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치의 검사 방법 및 장치에 따르면, 검사 장치에 제공되는 가변 임피던스 회로 및 표시 장치의 터치 센서를 활용하여 상기 표시 장치의 화소 전극과 관련한 불량을 검출할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 패널부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화소를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 패널부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 표시 패널의 제2 화소 전극과 터치 센서의 센서 전극들의 배치 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 터치 센서를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 터치 센서의 상호 정전용량에 의해 생성되는 감지 신호, 제2 화소 전극에 의해 생성되는 노이즈 신호 및 감지 회로로 입력되는 감지 신호를 나타내는 그래프이다.
도 10은 제2 화소 전극과 관련하여 제1 유형의 불량을 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 제2 화소 전극과 관련하여 제2 유형의 불량을 포함하는 패널부를 나타내는 도면이다.
도 12는 제2 화소 전극과 관련하여 제3 유형의 불량을 포함하는 패널부를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 검사 장치를 나타내는 도면이다.
도 14는 표시 장치의 터치 센서로부터 출력되는 감지 신호들의 정전용량 값을 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 검사 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 참조 데이터의 생성 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 상세하게 설명하고자 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
한편, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되지는 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이하에서 개시되는 각각의 실시예는 단독으로 실시되거나, 또는 적어도 하나의 다른 실시예와 결합되어 복합적으로 실시될 수 있을 것이다.
도면 전반에서, 서로 동일 또는 유사한 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 부호를 사용하였다. 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 서로 동일 또는 유사한 요소들에 대한 중복적인 설명은 생략하거나, 간소화하기로 한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, "연결"이라 함은 물리적 및/또는 전기적인 연결을 포괄적으로 의미할 수 있다. 또한, 이는 직접적인 연결 및 간접적인 연결을 포괄적으로 의미할 수 있고, 일체형 연결 및 비일체형 연결을 포괄적으로 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)를 나타내는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)의 패널부(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)는 패널부(100) 및 구동 회로부(200)를 포함할 수 있다. 구동 회로부(200)는 패널부(100)에 전기적으로 연결될 수 있고, 패널부(100)를 구동하기 위한 전원 전압들 및 구동 신호들을 패널부(100)로 공급할 수 있다. 또한, 구동 회로부(200)는 패널부(100)로부터 감지 신호들을 수신하고, 상기 감지 신호들에 기초하여 패널부(100)에서 발생하는 터치 입력을 검출할 수 있다.
패널부(100)는 표시 패널(110) 및 터치 센서(120)(또는, 터치 센서(120)의 센서부)를 포함할 수 있다. 표시 패널(110) 및 터치 센서(120)는 서로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(120)는 표시 패널(110)의 상부에 제공될 수 있다.
패널부(100)는 최상층에 배치되는 보호층(130)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호층(130)은 터치 센서(120)의 상부에 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 패널부(100)는 적어도 일 부분에서 접거나 구부리는 등의 변형이 가능하도록 유연성(flexibility)을 가지는 플렉서블 표시 장치의 패널부일 수 있다. 유연성을 높이기 위하여 패널부(100)는 얇은 두께로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(110)과 터치 센서(120)는 일체로 형성 및/또는 제공될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(120)는 표시 패널(110) 상에 직접 형성될 수 있다. 터치 센서(120)를 표시 패널(110)과 일체로 형성할 경우, 패널부(100)의 두께를 낮추고 유연성을 높일 수 있다.
표시 패널(110)은 표시 영역에 배치되는 화소들(일 예로, 도 3의 화소들(PXL))을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 화소들을 이용하여 입력 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
터치 센서(120)는 감지 영역에 배치되는 센서 전극들(일 예로, 도 5의 센서 전극들(SSE))을 포함할 수 있다. 터치 센서(120)는 패널부(100)에 가해지는 터치 입력에 따라 변화되는 감지 신호들을 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 센서(120)는 정전용량 방식의 터치 센서(일 예로, 상호 정전용량 방식의 터치 센서)일 수 있다.
구동 회로부(200)는 표시 구동부(210) 및 터치 구동부(220)(또는, 터치 센서(120)의 구동 회로부)를 포함할 수 있다.
표시 구동부(210)는 표시 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 표시 구동부(210)는 표시 패널(110)을 구동하기 위한 구동 신호들(일 예로, 각각의 화소들로 공급되는 게이트 신호들 및/또는 데이터 신호들)을 생성하고, 상기 구동 신호들을 표시 패널(110)로 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 구동부(210)는, 게이트 신호들을 생성하기 위한 게이트 구동부, 데이터 신호들을 생성하기 위한 데이터 구동부, 및 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
터치 구동부(220)는 터치 센서(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 구동부(220)는 터치 센서(120)를 구동하기 위한 구동 신호들(일 예로, 터치 센서(120)의 구동 전극들로 공급되는 터치 구동 신호들)을 생성하고, 상기 구동 신호들을 터치 센서(120)로 공급할 수 있다. 터치 구동부(220)는 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들을 수신하고, 상기 감지 신호들에 기초하여 터치 입력을 검출할 수 있다.
구동 회로부(200)는 입력 전압을 이용하여 패널부(100)를 구동하기 위한 구동 전압들을 생성하는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로부(200)는 PMIC(Power Management Integrated Circuit)(230)를 더 포함할 수 있다. PMIC(230)는 표시 패널(110)의 화소들로 공급되는 제1 화소 전압(일 예로, 고전위 화소 전압) 및 제2 화소 전압(일 예로, 저전위 화소 전압) 등을 생성하여 패널부(100)로 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널(110)을 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 패널(110)은, 기판(SUB)과, 상기 기판(SUB) 상에 배치된 화소들(PXL)을 포함할 수 있다. 기판(SUB) 및 이를 포함한 표시 패널(110)은, 다양한 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB) 및 표시 패널(110)은, 사각 형상 또는 이외의 다른 형상을 가지는 판 형태로 제공될 수 있고, 각지거나 둥근 코너 부분을 포함할 수 있다.
도 3에서는 표시 패널(110)이 사각 형상의 판 형태를 가지는 것으로 도시하기로 한다. 또한, 표시 패널(110)의 가로 방향(일 예로, 행 방향 또는 수평 방향)을 제1 방향(DR1)으로, 표시 패널(110)의 세로 방향(일 예로, 열 방향 또는 수직 방향)을 제2 방향(DR2)으로, 표시 패널(110)의 두께 방향(또는, 높이 방향)을 제3 방향(DR3)으로 규정하기로 한다.
기판(SUB)은, 표시 패널(110)을 형성하기 위한 베이스 부재일 수 있다. 예를 들어, 기판(SUB)은 표시 패널(110)의 기저면을 구성할 수 있다.
기판(SUB) 및 이를 포함한 표시 패널(110)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상이 표시되는 영역일 수 있다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)을 제외한 나머지 영역일 수 있다.
표시 영역(DA)에는 화소들(PXL)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 화소(PXL)는 적어도 하나의 발광 소자(일 예로, 유기 발광 다이오드)를 포함한 자발광형 화소일 수 있다.
비표시 영역(NA)에는, 화소들(PXL)에 전기적으로 연결되는 신호 배선들(SLI) 및 전원 배선(PL)이 배치될 수 있다.
신호 배선들(SLI)은, 각각의 화소들(PXL)에 전기적으로 연결되는 게이트선들 및/또는 데이터선들, 또는 상기 게이트선들 및/또는 데이터선들에 전기적으로 연결되는 라우팅 배선들을 포함할 수 있다.
전원 배선(PL)은, 제2 전원선(PL2)을 포함한 복수의 전원선들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 배선(PL)은, 화소들(PXL)로 고전위 화소 전압을 공급하기 위한 제1 전원선(일 예로, 도 4의 제1 전원선(PL1)), 및 화소들(PXL)로 저전위 화소 전압을 공급하기 위한 제2 전원선(PL2)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 표시 패널(110)에 형성되는 전원선들의 일 예로서 제2 전원선(PL2)만을 도시하기로 한다. 일 실시예에서, 제2 전원선(PL2)은 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 비표시 영역(NA)에 형성될 수 있다.
비표시 영역(NA)에는, 신호 배선들(SLI) 및 전원 배선(PL)에 전기적으로 연결되는 패드들이 더 배치될 수 있다. 상기 패드들은 패드 영역(PA)에 제공될 수 있고, 상기 패드 영역(PA) 상에 본딩된 회로 기판(201)에 전기적으로 연결될 수 있다.
회로 기판(201)은, 구동 회로부(200)의 적어도 일 부분을 포함하거나, 구동 회로부(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 표시 구동부(210), 터치 구동부(220) 및 PMIC(230)는 회로 기판(201)에 실장되거나, 상기 회로 기판(201)을 경유하여 표시 패널(110)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화소(PXL)를 나타내는 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 화소(PXL)는, 제1 전원선(PL1)과 제2 전원선(PL2)의 사이에 전기적으로 연결된 화소 회로(PXC)와 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 제1 전원선(PL1)에는 제1 화소 전압(일 예로, 고전위 화소 전압)(VDD)이 인가되고, 제2 전원선(PL2)에는 제2 화소 전압(일 예로, 저전위 화소 전압)(VSS)이 인가될 수 있다.
화소 회로(PXC)는 제1 전원선(PL1)과 발광 소자(LD)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 화소 회로(PXC)는 적어도 하나의 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)에 전기적으로 연결될 수 있고, 센싱선(SENL)에 선택적으로 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소 회로(PXC)는, 제1 게이트선(GL1)(일 예로, 해당 화소 행의 화소들(PXL)에 연결되는 주사선(SL)), 제2 게이트선(GL2)(일 예로, 해당 화소 행의 화소들(PXL)에 연결되는 제어선(CL)), 데이터선(DL)(일 예로, 해당 화소 열의 화소들(PXL)에 연결되는 데이터선(DL)) 및 센싱선(SENL)(일 예로, 해당 화소 열의 화소들(PXL)에 연결되는 센싱선(SENL))에 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 회로(PXC)는 적어도 하나의 트랜지스터 및 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소 회로(PXC)는 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제3 트랜지스터(M3) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(M1)는 제1 전원선(PL1)과 발광 소자(LD)의 제1 전극(AE)(일 예로, 애노드 전극) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(M1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 발광 소자(LD)로 공급되는 구동 전류를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(M1)는 화소(PXL)의 구동 전류를 제어하는 구동 트랜지스터일 수 있다.
제2 트랜지스터(M2)는 데이터선(DL)과 제1 노드(N1)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 제1 게이트선(GL1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(M2)는, 제1 게이트선(GL1)으로부터 게이트-온 전압(일 예로, 하이 레벨 전압)의 제1 게이트 신호(일 예로, 주사 신호)가 공급될 때 턴-온되어, 데이터선(DL)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결할 수 있다.
각각의 프레임 기간마다 데이터선(DL)으로는 해당 프레임의 데이터 신호가 공급될 수 있고, 상기 데이터 신호는 게이트-온 전압의 제1 게이트 신호가 공급되는 기간 동안 턴-온된 제2 트랜지스터(M2)를 통해 제1 노드(N1)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 제2 트랜지스터(M2)는 각각의 데이터 신호를 화소(PXL)의 내부로 전달하기 위한 스위칭 트랜지스터일 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 노드(N2)는 제1 트랜지스터(M1)와 발광 소자(LD)가 연결되는 노드일 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전할 수 있다.
제3 트랜지스터(M3)는 제2 노드(N2)와 센싱선(SENL)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 전극은 제2 게이트선(GL2)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 트랜지스터(M3)는 제2 게이트선(GL2)에 공급되는 게이트-온 전압의 제2 게이트 신호에 대응하여 턴-온되어, 센싱선(SENL)으로 공급되는 초기화 전압을 제2 노드(N2)로 전달하거나, 제2 노드(N2)의 전압을 센싱선(SENL)으로 전달할 수 있다. 센싱 기간 동안 센싱선(SENL)을 통해 센싱된 제2 노드(N2)의 전압은 외부 회로(일 예로, 타이밍 제어부)에 제공되어 화소들(PXL)의 열화 및/또는 특성 편차를 보상하는 데에 이용될 수 있다.
도 4에서는 화소 회로(PXC)에 포함되는 트랜지스터들, 일 예로 제1, 제2 및 제3 트랜지스터들(M1, M2, M3)을 모두 N형의 트랜지스터들로 도시하였으나, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1, 제2 및 제3 트랜지스터들(M1, M2, M3) 중 적어도 하나는 P형 트랜지스터로 변경될 수도 있다.
화소(PXL)의 구조 및 구동 방식은 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 화소 회로(PXC)는 도 4에 도시된 실시예 외에도, 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 화소 회로로 구성될 수 있다.
일 예로, 화소 회로(PXC)는 제3 트랜지스터(M3)를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 화소 회로(PXC)는 제1 트랜지스터(M1)의 문턱 전압 등을 보상하기 위한 보상 트랜지스터, 제1 노드(N1) 및/또는 제2 노드(N2)의 전압을 초기화하기 위한 적어도 하나의 초기화 트랜지스터, 발광 소자(LD)로 구동 전류가 공급되는 기간을 제어하기 위한 발광 제어 트랜지스터, 및/또는 제1 노드(N1)의 전압을 부스팅하기 위한 부스팅 커패시터 등과 같은 다른 회로 소자들을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 화소(PXL)가 수동형 발광 표시 장치의 화소일 경우, 화소 회로(PXC)는 생략될 수 있다.
발광 소자(LD)는, 제1 전극(AE) 및 제2 전극(CE)과, 상기 제1 전극(AE) 및 제2 전극(CE)의 사이에 배치된 발광층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 유기 발광층을 포함한 유기 발광 다이오드(OLED)일 수 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극(AE)은 화소 회로(PXC)를 통해 제1 전원선(PL1)에 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)의 제2 전극(CE)은 제2 전원선(PL2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(LD)의 제1 전극(AE)은 애노드 전극일 수 있고, 발광 소자(LD)의 제2 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.
발광 소자(LD)는 화소 회로(PXC)로부터 구동 전류가 공급될 때 상기 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 이에 따라, 각각의 화소(PXL)는 각각의 프레임 기간 동안 제1 노드(N1)로 공급된 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(120)를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(120)는 베이스 층(BL)과, 상기 베이스 층(BL) 상에 배치된 센서 전극들(SSE)을 포함할 수 있다.
베이스 층(BL)은, 터치 센서(120)를 형성하기 위한 베이스 부재일 수 있다. 예를 들어, 베이스 층(BL)은 터치 센서(120)의 기저면을 구성할 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서(120)는 표시 패널(110)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서(120)는 표시 패널(110) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)(또는, 표시 패널(110)의 봉지층)이 터치 센서(120)의 베이스 층(BL)이 될 수 있다.
베이스 층(BL) 및 이를 포함한 터치 센서(120)는 감지 영역(SA) 및 주변 영역(NSA)(일 예로, 비감지 영역)을 포함할 수 있다. 감지 영역(SA)은 터치 입력에 반응하여 감지 신호들을 출력하는 영역일 수 있고, 주변 영역(NSA)은 감지 영역(SA)을 제외한 나머지 영역일 수 있다.
일 실시예에서, 감지 영역(SA)은 표시 영역(DA)에 대응하는 영역일 수 있고, 주변 영역(NSA)은 비표시 영역(NA)에 대응하는 영역일 수 있다. 예를 들어, 감지 영역(SA)은 표시 영역(DA)과 중첩되는 영역일 수 있고, 주변 영역(NSA)은 비표시 영역(NA)과 중첩되는 영역일 수 있다.
감지 영역(SA)에는 센서 전극들(SSE)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 전극들은(SSE)은 제1 센서 전극들(ET1) 및 제2 센서 전극들(ET2)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 센서 전극들(ET1) 및 제2 센서 전극들(ET2)은 서로 다른 방향을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 전극들(ET1) 및 제2 센서 전극들(ET2)은 각각 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있고, 서로 교차할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 센서 전극(SSE)은 전극 셀들(EP)("전극부들"이라고도 함) 및 연결부들(CP)("연결 패턴들"이라고도 함)을 포함할 수 있다. 도 5에서는 전극 셀들(EP)을 판형 패턴들로 도시하였으나, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 전극 셀들(EP)은 메쉬형 패턴들로 형성될 수도 있다.
일 실시예에서, 각각의 제1 센서 전극(ET1)은 제1 전극 셀들(EP1) 및 제1 연결부들(CP1)을 포함할 수 있다. 제1 전극 셀들(EP1)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 제1 연결부들(CP1)은 제1 전극 셀들(EP1)을 연결할 수 있다. 제1 연결부들(CP1)은 제1 전극 셀들(EP1)과 일체로 형성되거나, 브리지(bridge) 형태의 도전 패턴들로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 제2 센서 전극(ET2)은 제2 전극 셀들(EP2) 및 제2 연결부들(CP2)을 포함할 수 있다. 제2 전극 셀들(EP2)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 제2 연결부들(CP2)은 제2 전극 셀들(EP2)을 연결할 수 있다. 제2 연결부들(CP2)은 제2 전극 셀들(EP2)과 일체로 형성되거나, 브리지 형태의 도전 패턴들로 형성될 수 있다.
센서 전극들(SSE)의 구성, 구조, 형상, 크기 및/또는 위치 등은 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 센서 전극들(SSE)은 적어도 하나의 도전 물질을 포함할 수 있고, 센서 전극들(SSE)의 구성 물질이 특별히 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(120)가 상호 정전용량 방식의 터치 센서일 때, 제1 센서 전극들(ET1) 및 제2 센서 전극들(ET2) 중 한 그룹의 전극들은 터치 센서(120)의 구동 전극들일 수 있고, 나머지 그룹의 전극들은 터치 센서(120)의 감지 전극들일 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 전극들(ET1)은 터치 센서(120)의 구동 전극들(일 예로, 터치 센서(120)가 활성화되는 감지 기간 동안 터치 구동부(220)로부터 터치 구동 신호를 공급받는 Tx 전극들)일 수 있고, 제2 센서 전극들(ET2)은 터치 센서(120)의 감지 전극들(일 예로, 터치 센서(120)가 활성화되는 감지 기간 동안 터치 입력에 대응하는 감지 신호를 터치 구동부(220)로 출력하는 Rx 전극들)일 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서(120)는 더미 패턴들(DMP)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 터치 센서(120)는, 감지 영역(SA)의 가장자리 영역에 배치되며 플로팅된 더미 패턴들(DMP)을 포함할 수 있다.
주변 영역(NSA)에는 센서 전극들(SSE)에 전기적으로 연결되는 터치 배선들(TLI)이 배치될 수 있다. 각각의 터치 배선(TLI)은 어느 하나의 센서 전극(SSE)(일 예로, 어느 하나의 제1 센서 전극(ET1) 또는 제2 센서 전극(ET2))에 전기적으로 연결될 수 있다.
주변 영역(NSA)에는 터치 배선들(TLI)에 전기적으로 연결되는 패드들(TP)이 더 배치될 수 있다. 터치 센서(120)는 상기 패드들(TP)을 통해 터치 구동부(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)의 패널부(100)를 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 6은 도 4의 실시예에서와 같이 각각의 발광 소자(LD)(일 예로, 유기 발광 다이오드(OLED))를 포함하는 두 개의 화소들(PXL)이 배치되는 화소 영역들(PXA)을 중심으로 패널부(100)의 단면을 개략적으로 나타낸다. 각각의 화소 영역(PXA)은 해당 화소(PXL)를 구성하는 회로 소자들 및/또는 발광 소자(LD)가 배치되는 영역을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 패널부(100)는 제3 방향(DR3)을 따라 순차적으로 배치된 표시 패널(110), 터치 센서(120) 및 보호층(130)을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은, 기판(SUB)과, 상기 기판(SUB) 상에 순차적으로 배치된 화소 회로층(PCL), 발광 소자층(LDL) 및 봉지층(ENL)을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 패널부(100)의 베이스 층(BSL)을 구성할 수 있다.
화소 회로층(PCL)은 화소들(PXL) 각각의 화소 회로(PXC)를 구성하는 회로 소자들과, 화소들(PXL)에 전기적으로 연결되는 신호 배선들(SLI) 및 전원 배선들(PL)을 포함할 수 있다. 도 6에서는 화소 회로층(PCL)에 배치될 수 있는 회로 소자들의 일 예로서, 각각의 컨택홀(CH) 및/또는 제1 브릿지 패턴(BRP1) 등을 통해 발광 소자(LD)에 전기적으로 연결되는 트랜지스터(M)(일 예로, 도 4의 제1 트랜지스터(M1))를 도시하기로 한다.
화소 회로층(PCL)은 절연층들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소 회로층(PCL)은, 버퍼층(BFL), 게이트 절연층(GI), 제1 층간 절연층(ILD1), 제2 층간 절연층(ILD2) 및/또는 패시베이션층(PSV)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 각각의 회로 소자에 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에는 반도체층이 배치될 수 있다. 반도체층은 각 트랜지스터(M)의 반도체 패턴(SCP)을 포함할 수 있다. 반도체 패턴(SCP)은 해당 트랜지스터(M)의 게이트 전극(GE)과 중첩되는 채널 영역과, 상기 채널 영역의 양측에 배치된 제1 및 제2 도전 영역들(일 예로, 소스 및 드레인 영역들)을 포함할 수 있다.
반도체층 상에는 게이트 절연층(GI)이 배치될 수 있다. 그리고, 게이트 절연층(GI) 상에는 제1 도전층이 배치될 수 있다.
제1 도전층은 각 트랜지스터(M)의 게이트 전극(GE)을 포함할 수 있다. 제1 도전층은 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극, 적어도 하나의 배선 또는 그의 일 부분, 및/또는 브릿지 패턴 등을 더 포함할 수도 있다.
제1 도전층 상에는 제1 층간 절연층(ILD1)이 배치될 수 있다. 그리고, 제1 층간 절연층(ILD1) 상에는 제2 도전층이 배치될 수 있다.
제2 도전층은 각 트랜지스터(M)의 제1 및 제2 트랜지스터 전극들(TE1, TE2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 트랜지스터 전극들(TE1, TE2)은 소스 및 드레인 전극들일 수 있다. 또한, 제2 도전층은 스토리지 커패시터(Cst)의 다른 일 전극, 적어도 하나의 배선 또는 그의 일 부분, 및/또는 브릿지 패턴 등을 더 포함할 수도 있다.
제2 도전층 상에는 제2 층간 절연층(ILD2)이 배치될 수 있다. 그리고, 제2 층간 절연층(ILD2) 상에는 제3 도전층이 배치될 수 있다.
제3 도전층은 화소 회로층(PCL)과 발광 소자층(LDL)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 브릿지 패턴(BRP1)을 포함한 적어도 하나의 브릿지 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 제3 도전층은 적어도 하나의 배선 또는 그의 일 부분을 더 포함할 수도 있다.
제1 브릿지 패턴(BRP1)은, 각각의 컨택홀(CH)을 통해 해당 화소(PXL)의 발광 소자(LD)의 제1 전극(AE)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 브릿지 패턴(BRP1)은 해당 화소(PXL)의 화소 회로(PXC)를 구성하는 적어도 하나의 회로 소자(일 예로, 도 4의 제1 트랜지스터(M1))에 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 도전층 상에는 패시베이션층(PSV)이 배치될 수 있다. 그리고, 패시베이션층(PSV)을 포함한 화소 회로층(PCL) 상에는 발광 소자층(LDL)이 배치될 수 있다.
발광 소자층(LDL)은 화소들(PXL)의 발광 소자들(LD)을 포함할 수 있다. 또한, 발광 소자층(LDL)은 발광 소자들(LD)의 주변에 배치되는 절연층 및/또는 절연 패턴(일 예로, 화소 정의막(PDL))을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 화소(PXL)의 발광 소자(LD)가 유기 발광 다이오드(OLED)인 경우, 발광 소자층(LDL)은 각각의 화소 영역(PXA)에 형성된 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 전극(AE) 및 제2 전극(CE)과, 제1 전극(AE)과 제2 전극(CE)의 사이에 배치된 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 이하에서는, 발광 소자(LD)의 제1 전극(AE)을 "제1 화소 전극(AE)"이라 하고, 발광 소자(LD)의 제2 전극(CE)을 "제2 화소 전극(CE)"이라 하기로 한다.
제1 화소 전극(AE) 및 제2 화소 전극(CE) 중 어느 하나는 발광 소자(LD)의 애노드 전극일 수 있고, 다른 하나는 발광 소자(LD)의 캐소드 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 전극(AE)은 발광 소자(LD)의 애노드 전극일 수 있고, 제2 화소 전극(CE)은 발광 소자(LD)의 캐소드 전극일 수 있다.
제1 화소 전극(AE)은 패시베이션층(PSV)을 관통하는 컨택홀(CH) 및/또는 제1 브릿지 패턴(BRP1)을 통해 화소 회로층(PCL)의 회로 소자(일 예로, 도 4의 제1 트랜지스터(M1))에 전기적으로 연결될 수 있다.
발광 소자층(LDL)은, 화소 영역들(PXA)의 사이에 배치된 화소 정의막(PDL)을 더 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 화소들(PXL) 각각의 제1 전극(AE)의 적어도 일 부분을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소 정의막(PDL)은 유기 재료를 포함한 유기 절연막일 수 있다.
발광층(EML)은 화소 정의막(PDL)의 개구부에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은 노출된 제1 화소 전극(AE)의 일면 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 발광층(EML)은 광 생성층(light generation layer)을 포함하는 다중 층의 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은, 정공 주입층(hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 광 생성층, 정공 억제층(hole blocking layer), 전자 수송층(electron transport layer), 및/또는 전자 주입층(electron injection layer)을 포함할 수 있다.
광 생성층은 각각의 화소 영역(PXA)(일 예로, 각 화소(PXL)의 발광 영역)에 개별적으로 형성될 수 있고, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 서로 인접하는 발광 영역들에서 연결되는 공통막일 수 있다. 도 6에서는 광 생성층을 기준으로 발광층(EML)을 도시하기로 한다.
발광층(EML) 상에는 제2 화소 전극(CE)이 제공 및/또는 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 화소 전극(CE)은 화소들(PXL)에 공통으로 제공되는 공통 전극일 수 있다. 예를 들어, 제2 화소 전극(CE)은 표시 영역(DA)에 전면적으로 형성된 판형 전극일 수 있고, 화소들(PXL)의 발광 소자들(LD)은 하나의 제2 화소 전극(CE)에 공통으로 연결될 수 있다.
화소들(PXL)의 발광 소자들(LD)을 포함한 발광 소자층(LDL) 상에는 봉지층(ENL)이 배치 및/또는 형성될 수 있다.
봉지층(ENL)은 단일 층 또는 다중 층으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 봉지층(ENL)은 발광 소자층(LDL)을 커버하는 복수의 절연층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 봉지층(ENL)은 발광 소자층(LDL) 상에 순차적으로 배치된 제1 봉지층(ENL1), 제2 봉지층(ENL2) 및 제3 봉지층(ENL3)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 봉지층(ENL1) 및 제3 봉지층(ENL3)은 무기 절연층일 수 있고, 제2 봉지층(ENL2)은 유기 절연층일 수 있다. 봉지층(ENL)의 재료 및/또는 구조는 실시예에 따라 변경될 수 있다.
터치 센서(120)("센서층" 또는 "센서부"라고도 함)는 표시 패널(110) 상에 배치된 센서 전극들(SSE)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 전극들(SSE)은, 도 5에서와 같이 서로 교차하는 제1 센서 전극들(ET1) 및 제2 센서 전극들(ET2)을 포함할 수 있고, 제1 센서 전극들(ET1)과 제2 센서 전극들(ET2)의 교차부에는 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 절연층(INS1)은 감지 영역(SA)에 전면적으로 형성될 수 있고, 각각의 제1 연결부들(CP1)(또는, 각각의 제2 연결부들(CP2))을 각각의 제1 전극 셀들(EP1)(또는, 각각의 제2 전극 셀들(EP2))에 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 절연층(INS1)은 제1 센서 전극들(ET1)과 제2 센서 전극들(ET2)의 교차부들(일 예로, 제1 연결부들(CP1) 및 제2 연결부들(CP2)의 교차부들)에 개별적으로 배치된 섬 형상의 절연 패턴(들)일 수 있다.
보호층(130)은 터치 센서(120) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보호층(130)은 센서 전극들(SSE)과 중첩되도록 감지 영역(SA)에 전면적으로 형성될 수 있다. 또한, 보호층(130)은, 주변 영역(NSA)의 적어도 일 부분에도 형성될 수 있다. 보호층(130)은 제2 절연층(INS2)을 포함한 적어도 하나의 절연층을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 패널부(100)는 컬러 필터층 및/또는 컬러 변환층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 컬러 필터층은, 화소들(PXL) 각각의 발광 소자들(LD)과 중첩되며 화소들(PXL) 각각에 대응하는 색의 컬러 필터들을 포함할 수 있다. 컬러 변환층은, 적어도 일부의 화소들(PXL)에 제공된 발광 소자들(LD)과 중첩되며 상기 적어도 일부의 화소들(PXL) 각각에 대응하는 색의 파장 변환 입자들(일 예로, 퀀텀 닷)을 포함한 컬러 변환 패턴들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 변환층은, 화소들(PXL)의 광 효율을 높이기 위한 광 산란 입자들을 더 포함할 수 있다.
도 7은 표시 패널(110)의 제2 화소 전극(CE)과 터치 센서(120)의 센서 전극들(SSE)의 배치 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 제2 화소 전극(CE)과 센서 전극들(SSE)은 서로 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 화소 전극(CE)과 센서 전극들은 표시 패널(110)의 봉지층(ENL)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있고, 표시 영역(DA) 및 감지 영역(SA)에서 서로 중첩될 수 있다.
제2 화소 전극(CE)과 센서 전극들(SSE)의 사이에는 기생 용량이 생성될 수 있고, 상기 기생 용량은 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 센서 전극들(SSE)의 전극 셀들(EP)과 제2 화소 전극(CE)의 사이에 형성되는 기생 용량에 의해 감지 신호들에 노이즈가 포함될 수 있다. 감지 신호들에 실린 노이즈의 크기 및/또는 양상은, 제2 화소 전극(CE)의 전기적 특성(일 예로, 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값)에 따라 달라질 수 있다. 제2 화소 전극(CE)과 센서 전극들(SSE)이 가깝게 배치될수록 제2 화소 전극(CE)이 터치 센서(120)의 감지 신호들에 미치는 영향성은 증가할 수 있다.
도 8은 터치 센서(120)를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)를 나타내는 도면이다. 도 8에서는 패널부(100)에 대하여 한 쌍의 제1 센서 전극(ET1)과 제2 센서 전극(ET2)을 중심으로 등가 회로로 도시하기로 한다. 예를 들어, 도 8에서는 터치 센서(120)에 대하여 한 쌍의 제1 센서 전극(ET1)과 제2 센서 전극(ET2)의 사이에 형성되는 상호 정전용량(Cm)을 도시하고, 상기 상호 정전용량(Cm)을 중심으로 터치 센서(120)의 구동 방법을 설명하기로 한다. 또한, 도 8에서는 터치 센서(120)에 전기적으로 연결되는 터치 구동 회로(222)(일 예로, Tx 회로) 및 감지 회로(224)(일 예로, Rx 회로)를 도시하기로 한다.
도 9는 터치 센서(120)의 상호 정전용량(Cm)에 의해 생성되는 감지 신호(Sse), 제2 화소 전극(CE)에 의해 생성되는 노이즈 신호(Sno), 및 감지 회로(224)로 입력되는 감지 신호(Sse')를 나타내는 그래프이다.
먼저 도 1 내지 도 8을 참조하면, 터치 센서(120)는 상호 정전용량(Cm)를 형성하는 적어도 한 쌍의 제1 센서 전극(ET1) 및 제2 센서 전극(ET2)을 포함할 수 있다. 제1 센서 전극(ET1)은 터치 구동 회로(222)에 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 센서 전극(ET2)은 감지 회로(224)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 터치 구동 회로(222) 및 감지 회로(224)는 터치 구동부(220) 내에 함께 집적될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터치 센서(120)의 구동 방법을 설명하면, 터치 센서(120)가 활성화되는 기간 동안, 터치 구동 회로(222)로부터 제1 센서 전극(ET1)으로 터치 구동 신호(Sdr)가 공급될 수 있다. 일 실시예에서, 터치 구동 신호(Sdr)는 교류 신호일 수 있다. 터치 센서(120)가 다수의 제1 센서 전극들(ET1)을 포함할 경우, 터치 구동 회로(222)는 제1 센서 전극들(ET1)로 순차적으로 터치 구동 신호(Sdr)를 공급할 수 있다.
제1 센서 전극(ET1)에 터치 구동 신호(Sdr)가 공급되면, 상기 제1 센서 전극(ET1)과의 사이에 상호 정전용량(Cm)이 형성된 제2 센서 전극(ET2)을 통해 터치 구동 신호(Sdr)에 대응하는 감지 신호(Sse)가 출력될 수 있다. 감지 신호(Sse)는 감지 회로(224)로 입력되어 터치 입력의 검출에 이용될 수 있다. 노이즈 신호(Sno)도 상호 정전용량(Cm)에 의한 감지 신호(Sse)와 함께 감지 회로(224)로 입력될 수 있다. 터치 센서(120)가 다수의 제2 센서 전극들(ET2)을 포함할 경우, 감지 회로(224)는 각각의 제2 센서 전극들(ET2)에 전기적으로 연결되는 다수의 감지 채널들(일 예로, 각각의 수신기들(224A)을 포함하는 Rx 채널들)을 포함할 수 있다. 이러한 감지 회로(224)는 상기 감지 채널들을 통해 터치 센서(120)로부터의 감지 신호들(Sse')(일 예로, 상호 정전용량(Cm)에 의한 각각의 감지 신호들(Sse)과 각각의 노이즈 신호들(Sno)을 포함하는 신호들)을 수신할 수 있다.
감지 회로(224)는 제2 센서 전극들(ET2)로부터 입력되는 감지 신호들(Sse')을 증폭, 변환 및 신호 처리하고, 그 결과에 따라 터치 입력을 검출할 수 있다. 이를 위해, 감지 회로(224)는 각각의 제2 센서 전극들(ET2)에 전기적으로 연결되는 수신기들(224A)과, 상기 수신기들(224A)에 연결되는 적어도 하나의 아날로그 디지털 변환기(analog-to-digital converter; 이하, "ADC"라 함)(224B) 및 프로세서(224C)를 포함할 수 있다.
각각의 수신기(224A)는, 이에 연결된 제2 센서 전극(ET2)으로부터 감지 신호(Sse')(일 예로, 노이즈 신호(Sno)를 포함하는 감지 신호(Sse'))를 수신하는 아날로그 프론트 엔드(analog front end; 이하, "AFE"라 함)일 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 수신기(224A)는 OP 앰프(operational amplifier)와 같은 증폭기(AMP)를 포함하는 AFE로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자(IN1)(일 예로, 반전 입력 단자)는 이에 대응하는 제2 센서 전극(ET2)에 전기적으로 연결될 수 있고, 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자(IN2)(일 예로, 비반전 입력 단자)는 접지 전압원(GND)과 같은 기준 전압원에 연결될 수 있다. 이 경우, 각각의 수신기(224A)는, 제2 입력 단자(IN2)의 전위를 기준으로, 제1 입력 단자(IN1)로 입력되는 감지 신호(Sse')를 증폭하여 출력할 수 있다. 즉, 각각의 수신기(224A)는, 제1 입력 단자(IN1)를 통해 각각의 제2 센서 전극(ET2)으로부터 감지 신호(Sse')를 수신하고, 제1 입력 단자(IN1)의 전압과 제2 입력 단자(IN2)의 전압 차에 대응하는 신호를 증폭하여 출력함으로써, 감지 신호(Sse')를 증폭할 수 있다.
일 실시예에서, 증폭기(AMP)는 적분기로 구현될 수 있다. 이 경우, 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자(IN1)와 출력 단자(OUT1)의 사이에는 커패시터(Camp) 및 리셋 스위치(SW)가 서로 병렬로 연결될 수 있다.
ADC(224B)는 각각의 수신기(224A)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
프로세서(224C)는 ADC(224B)에서 변환된 디지털 신호를 신호 처리하고, 신호 처리 결과에 따라 터치 입력을 검출할 수 있다. 일 예로, 프로세서(224C)는 제2 센서 전극들(ET2)로부터 각각의 수신기들(224A) 및 ADC(들)(224B)를 경유하여 입력되는 신호(증폭 및 디지털 변환된 감지 신호(Sse'))를 종합하여 터치 입력의 발생 여부 및 그 위치를 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(224C)는 마이크로 프로세서(Microprocessor: MPU)일 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(224C)는 마이크로 컨트롤러(Microcontroller: MCU) 등과 같은 다른 종류의 프로세서일 수 있다.
이와 같이, 터치 센서(120)는 터치 구동 신호들(Sdr)에 대응하는 파형의 감지 신호들(Sse')을 출력할 수 있다. 터치 센서(120)와 표시 패널(110)의 사이에는 기생 용량이 형성될 수 있고, 이에 따라 터치 센서(120)의 상호 정전용량(Cm)에 따른 감지 신호들(Sse)에, 노이즈 신호들(Sno)이 합산되어 감지 회로(224)로 입력될 수 있다. 이에 따라, 감지 회로(224)의 입력 신호(일 예로, 감지 회로(224)로 입력되는 감지 신호(Sse'))가 왜곡될 수 있다.
예를 들어, 터치 센서(120)와 제2 화소 전극(CE)의 사이에는 제1 기생 용량(Cp1)이 생성될 수 있다. 이에 따라, 터치 구동 회로(222)로부터 터치 센서(120)로 유입되는 전하의 일부가 제2 화소 전극(CE)으로 이동할 수 있다.
제2 화소 전극(CE)으로 이동한 전하의 일부는 제2 화소 전극(CE) 및 제1 기생 용량(Cp1)을 통해 제2 센서 전극(ET2)으로 재 유입(retransmission)될 수 있고, 상호 정전용량(Cm)에 의한 감지 신호(Sse)에 더해져 감지 회로(224)로 입력될 수 있다. 이에 따라, 감지 회로(224)에는 터치 센서(120)의 상호 정전용량(Cm)에 의한 감지 신호(Sse)에 노이즈 신호(Sno)가 합산된 형태의 감지 신호(Sse')가 입력될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 감지 회로(224)로 입력되는 감지 신호(Sse')의 전하량(또는, 이에 대응하는 감지 신호(Sse')의 전압)은, 터치 센서(120)의 상호 정전용량(Cm)에 의한 감지 신호(Sse)에 대응하는 전하량(또는, 이에 대응하는 감지 신호(Sse)의 전압)에, 제2 화소 전극(CE)에 의해 생성되는 노이즈 신호(Sno)의 전하량(또는, 이에 대응하는 노이즈 신호(Sno)의 전압)이 합산된 값을 가질 수 있다.
제2 화소 전극(CE)으로 이동한 전하의 다른 일부는 제2 화소 전극(CE)에 의해 형성되는 제2 기생 용량(Cp2)(일 예로, 접지 전압원(GND)과 같은 기준 전압원에 연결되는 표시 모듈(일 예로, 표시 장치(10)를 포함하는 모듈)의 차폐 전극 등과 제2 화소 전극(CE)의 사이에 형성되는 기생 용량) 또는 제2 화소 전극(CE)에 전기적으로 연결되는 안정화 커패시터(Cs) 등으로 이동할 수 있다.
도 8에서, 점선의 화살표는 제2 화소 전극(CE)으로 이동한 전하의 흐름을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 8의 미설명 부호와 관련하여, 도면 부호 Rtx는 제1 센서 전극(ET1) 및/또는 상기 제1 센서 전극(ET1)에 연결되는 터치 배선(TLI)의 저항을 등가적으로 나타낸 것이고, 도면 부호 Rrx는 제2 센서 전극(ET2) 및/또는 상기 제2 센서 전극(ET2)에 연결되는 터치 배선(TLI)의 저항을 등가적으로 나타낸 것이다. 도면 부호 Rce는 제2 화소 전극(CE)의 저항을 등가적으로 나타낸 것이고, 도면 부호 Rpl은 제2 전원선(PL2)의 저항을 등가적으로 나타낸 것이다.
제2 화소 전극(CE)에 의해 발생하는 노이즈 신호(Sno)의 크기 및/또는 파형은, 제2 화소 전극(CE)의 전기적 특성에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 노이즈 신호(Sno)의 크기 및/또는 파형은, 제2 화소 전극(CE) 및/또는 상기 제2 화소 전극(CE)에 연결되는 제2 전원선(PL2)의 임피던스 값에 따라 달라질 수 있다.
따라서, 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값에 따라, 감지 회로(224)에서 생성 및/또는 출력되는 감지 신호의 값(일 예로, ADC(224B)에서 변환된, 정전용량에 대응하는 디지털 코드 값)은 달라질 수 있다.
도 10은 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 제1 유형의 불량을 포함하는 표시 장치(10)를 나타내는 도면이다. 도 10에서는 도 8에서와 같이 터치 센서(120)를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)를 나타내기로 한다. 도 11은 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 제2 유형의 불량을 포함하는 패널부(100)를 나타내는 도면이다. 도 12는 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 제3 유형의 불량을 포함하는 패널부(100)를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, PMIC(230)의 출력 단자와 제2 전원선(PL2)에 전기적으로 연결되어야 할 안정화 커패시터(Cs)가 제2 전원선(PL2)으로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 모듈 공정 및 검사 공정 등을 포함한 표시 장치(10)의 제조 공정 중에, 안정화 커패시터(Cs)와 제2 전원선(PL2) 사이의 연결이 끊어질 수 있다. 안정화 커패시터(Cs)가 제2 전원선(PL2)으로부터 분리됨에 따라, 제2 화소 전극(CE) 및 이에 연결되는 제2 전원선(PL2)의 임피던스 값이 달라질 수 있다. 이에 따라, 제2 화소 전극(CE)에서 제2 센서 전극(ET2)으로 재 유입되는 전하량이 증가하여, 터치 센서(120)의 성능이 저하될 수 있다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 제2 화소 전극(CE)의 성막 불량으로 인하여, 제2 화소 전극(CE) 및 이에 연결되는 제2 전원선(PL2)의 임피던스 값이 달라질 수 있다. 예를 들어, 제2 화소 전극(CE)에서 제2 센서 전극(ET2)으로 재 유입되는 전하량이 증가하여, 터치 센서(120)의 성능이 저하될 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 제2 화소 전극(CE)의 두께가 변화되면, 제2 화소 전극(CE)의 저항 값이 변화될 수 있고, 제2 화소 전극(CE)과 터치 센서(120) 사이의 거리가 변화될 수 있다. 이에 따라, 제1 기생 용량(Cp1)의 값이 변화되어, 감지 회로(224)로 입력되는 감지 신호(Sse')의 레벨 및/또는 파형이 변화될 수 있다. 또한, 제2 화소 전극(CE)의 저항 값이 증가할 경우, 제2 화소 전압(VSS)의 전압 강하로 인하여 화질 불량이 발생할 수 있다.
또는, 일부의 표시 장치(10)에서는 제2 화소 전극(CE)의 형성 공정에서 발생할 수 있는 제2 화소 전극(CE)의 성막 불량으로 인해 도 12에 도시된 바와 같이 표시 영역(DA)의 일 부분에 제2 화소 전극(CE)이 형성되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 포토리소그래피 공정을 위한 마스크의 쉬프트로 인해, 표시 영역(DA)의 가장자리 영역에 제2 화소 전극(CE)이 형성되지 않을 수도 있다.
이 경우, 제2 화소 전극(CE)이 형성되지 않은 영역에서, 표시 패널(110)로부터 터치 센서(120)로 디스플레이 노이즈가 유입될 수 있다. 이에 따라, 감지 회로(224)로 입력되는 감지 신호(Sse')의 레벨 및/또는 파형이 변화될 수 있다. 예를 들어, 제2 화소 전극(CE)이 형성되지 않은 영역에 대응하는 위치의 제2 센서 전극들(ET2)에 보다 큰 디스플레이 노이즈가 유입되어, 상기 제2 센서 전극들(ET2)에 연결된 각 Rx 채널들의 수신기(224A)로 입력되는 감지 신호들(Sse')에 보다 큰 레벨의 노이즈 신호(Sno)가 포함될 수 있다. 이에 따라, 터치 센서(120)의 성능이 저하될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)의 검사 장치(2)를 나타내는 도면이다. 예를 들어, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)(또는, 상기 표시 장치(10)와 동일한 모델의 표본 표시 장치)를 포함한 표시 모듈(1)에 전기적으로 연결되어, 상기 표시 장치(10)의 불량을 검사하는 데에 이용될 수 있는 검사 장치(2)를 나타낸다. 도 14는 표시 장치(10)의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들의 정전용량 값을 나타내는 그래프이다. 예를 들어, 도 14는 각각의 제2 센서 전극들(ET2)에 연결된 각각의 수신 채널들(Rx_CH)(일 예로, 표시 장치(10)의 감지 회로(224) 또는 검사 장치(2)의 모니터링 장치의 Rx 채널들)에 제공된 ADC(224B)로부터 출력되는 정전용량의 코드 값을 나타낸다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 검사 장치(2)는, 전원 생성부(22) 및 가변 임피던스 회로(24)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 검사 장치(2)는 인쇄 회로 기판 형태의 검사 지그일 수 있다.
전원 생성부(22)는, 표시 장치(10)의 구동에 필요한 화소 전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전원 생성부(22)는, 제2 화소 전압(VSS)을 생성하기 위한 전원 생성 회로(일 예로, 제2 화소 전압(VSS) 생성용 DC-DC 컨버터("DC-DC(VSS)"라고도 함))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전원 생성부(22)는 제1 화소 전압(VDD)을 생성하기 위한 전원 생성 회로를 더 포함할 수 있다. 전원 생성부(22)는 출력 단자(OUT2)를 통해 제2 화소 전압(VSS)을 출력할 수 있다.
가변 임피던스 회로(24)는, 전원 생성부(22)의 출력 단자(OUT2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 가변 임피던스 회로(24)는, 가변 저항 회로(24A) 및 가변 커패시터 회로(24B)를 포함할 수 있다.
가변 저항 회로(24A)는, 전원 생성부(22)의 출력 단자(OUT2)와 가변 임피던스 회로(24)의 출력 단자(OUT3)(일 예로, 검사 장치(2)의 제2 화소 전압 출력 단자)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
가변 저항 회로(24A)는, 전원 생성부(22)의 출력 단자(OUT2)에 전기적으로 연결되며 서로 병렬로 연결된 저항들(R1~Rk), 상기 저항들(R1~Rk)과 가변 임피던스 회로(24)의 출력 단자(OUT3)의 사이에 서로 병렬로 연결된 제1 스위치들(SW11~SW1k), 및 전원 생성부(22)의 출력 단자(OUT2)와 가변 임피던스 회로(24)의 출력 단자(OUT3)의 사이에 전기적으로 연결된 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 스위치들(SW11~SW1k) 각각은, 저항들(R1~Rk) 중 어느 하나에 직렬로 연결될 수 있다. 제2 스위치(SW2)는, 저항들(R1~Rk) 및 제1 스위치들(SW11~SW1k)과 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 스위치(SW2)는, 전원 생성부(22)의 출력 단자(OUT2)와 가변 임피던스 회로(24)의 출력 단자(OUT3)에 직접적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(10)에 대한 화질 검사가 진행되는 동안에는, 제1 스위치들(SW11~SW1k)을 오프시키고, 제2 스위치(SW2)는 턴-온시켜 제2 화소 전극(CE)의 임피던스를 낮출 수 있다. 이에 따라, 가변 임피던스 회로(24)에 의한 화질 저하를 방지할 수 있다.
제1 스위치들(SW11~SW1k) 및 제2 스위치(SW2)를 제어함에 의해, 가변 저항 회로(24A)의 저항 값을 다양하게 변경할 수 있다.
가변 커패시터 회로(24B)는, 전원 생성부(22)의 출력 단자(OUT2)에 전기적으로 연결되며 서로 병렬로 연결된 제3 스위치들(SW31~SW3j), 및 상기 제3 스위치들(SW31~SW3j)과 기준 전압원(일 예로, 접지 전압원(GND))의 사이에 서로 병렬로 연결된 커패시터들(C1~Cj)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 커패시터들(C1~Cj) 각각은, 제3 스위치들(SW31~SW3j) 중 어느 하나에 직렬로 연결될 수 있다.
제3 스위치들(SW31~SW3j)을 제어함에 의해, 가변 커패시터 회로(24B의 정전용량 값을 다양하게 변경할 수 있다.
표시 장치(10)에 대한 검사가 진행되는 동안, 제2 화소 전압(VSS)은 검사 장치(2)의 전원 생성부(22)로부터 가변 임피던스 회로(24)를 경유하여 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)으로 공급될 수 있다. 예를 들어, 가변 임피던스 회로(24)의 출력 단자(OUT3)는 표시 장치(10)의 제2 전원선(PL2)(또는, 상기 제2 전원선(PL2)에 연결된 전원 패드)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 표시 장치(10)에 대한 검사가 진행되는 동안 가변 임피던스 회로(24)에 의해 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 가변 임피던스 회로(24)를 포함한 검사 장치(2)를 이용하여 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량을 검출할 수 있다. 예를 들어, 검사하고자 하는 표시 장치(10)에서 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량이 발생하였을 시 감지 회로(224)로 입력되는 감지 신호(Sse')가 상기 불량을 검출할 수 있을 정도로 노이즈 신호(Sno)에 의해 큰 폭으로 변화될 수 있도록, 가변 임피던스 회로(24)를 이용하여 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값을 조절할 수 있다. 일 예로, 각각의 표시 장치(10)에서 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 원하는 유형의 결함을 검출하기에 최적화될 수 있도록 가변 임피던스 회로(24)를 이용하여 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값을 조절할 수 있다. 이때, 가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값은, 표시 장치(10)의 검사에 앞서, 상기 표시 장치(10)와 동일한 모델의 표본 표시 장치를 이용하여 실험적으로 도출한 값일 수 있다.
예를 들어, 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 원하는 유형의 결함을 포함한 표본 표시 장치(일 예로, 도 10에 도시된 바와 같이 안정화 커패시터(Cs)가 분리된 표시 장치(10), 도 11에 도시된 바와 같이 제2 화소 전극(CE)의 두께 불량이 발생한 패널부(100)를 포함하는 표시 장치(10), 또는 도 12에 도시된 바와 같이 제2 화소 전극(CE)의 성막 불량이 발생한 패널부(100)를 포함하는 표시 장치(10))에 대하여 가변 임피던스 회로(24)를 이용하여 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값을 변화시키면서 ADC(224B)(또는, 검사 장치(2)에 구비되어 터치 센서(120)에 연결된 모니터링 장치)의 출력 신호를 모니터링할 수 있다. 이때, 상기 표본 표시 장치의 ADC(224B)에서 출력되는 정전용량의 값이, 동일한 임피던스 조건에서 정상 표시 장치의 ADC(224B)로부터 출력되는 정전용량의 값과 기준 값 이상으로 차이가 날 경우, 가변 임피던스 회로(24)의 저항 값 및 커패시터 값을 해당 모델의 표시 장치(10)에 대하여 불량 검출이 가능한 값인 것으로 구분할 수 있다.
예를 들어, 도 14에서 실선으로 도시된 정전용량 값이 가변 임피던스 회로(24)의 제1 설정 값에 대응하여 정상의 표본 표시 장치의 터치 센서(120)에서 출력되는 감지 신호(Sse')를 증폭 및 디지털 변환한 정전용량 값(일 예로, 각각의 제2 센서 전극들(ET2)에 연결된 수신 채널들(Rx_CH)에서 출력되는 각각의 감지 신호들(Sse')을 증폭 및 디지털 변환한 값들로서, 제2 센서 전극들(ET2)의 위치에 따라 서로 다를 수 있음)이고, 도 14에서 점선으로 도시된 정전용량 값이 가변 임피던스 회로(24)의 제1 설정 값에 대하여 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 제1 유형의 결함을 포함하는 표본 표시 장치의 터치 센서(120)에서 출력되는 감지 신호(Sse')를 증폭 및 디지털 변환한 정전용량 값이라고 할 때, 정상의 표본 표시 장치와 제1 유형의 결함을 포함하는 표본 표시 장치에서 검출된 정전용량 값이 기준 값 이상의 차이를 보일 경우, 가변 임피던스 회로(24)의 제1 설정 값을 제1 유형의 결함을 포함하는 표시 장치(10)를 검출할 수 있는 값으로 정의할 수 있다. 이러한 방식으로, 가변 임피던스 회로(24)의 저항 값 및 정전용량 값을 다양하게 변경하면서, 각 모델의 표시 장치(10)에서 원하는 유형의 결함을 검출하기에 적절한 가변 임피던스 회로(24)의 설정 값을 추출하고, 추출된 설정 값을, 가변 임피던스 회로(24)의 저항 값 및 정전용량 값에 따른 룩업테이블의 형태로 저장할 수 있다. 예를 들어, 아래의 표 1과 같이 각 모델의 표본 표시 장치에 대하여 가변 임피던스 회로(24)의 저항 값 및 정전용량 값을 변화시키면서, 아래의 표 1과 같은 형태의 룩업테이블(LUT)을 생성할 수 있다.
LUT CV1 CV2 … CVq
RV1 O O … O
RV2 O O … O
… … … … …
RVp O O … X
표 1에서, CV1 내지 CVq는 가변 임피던스 회로(24)의 정전용량 값을 나타내고, RV1 내지 RVp는 가변 임피던스 회로(24)의 저항 값을 나타낼 수 있다. 그리고, "O"는 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 원하는 유형의 결함을 검출할 수 있는 케이스를 나타내고, "X"는 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 원하는 유형의 결함을 검출하기 어려운 케이스를 나타낼 수 있다.
각 모델에 대응하는 표시 장치(10)에 대한 검사 시, 해당 모델에 대응하는 룩업테이블(LUT)을 참조하여 가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값을 설정한 상태에서, 검사 장치(2)를 이용하여 제2 화소 전극(CE)으로 제2 화소 전압(VSS)을 공급할 수 있다. 그리고, 터치 센서(120)를 구동하고, 터치 구동부(220)(또는, 검사 장치(2)의 모니터링 장치)에서 검출된 정전용량 값을, 표본 표시 장치에 대하여 미리 저장된 참조 데이터(일 예로, 도 14의 정상 또는 불량의 케이스에 해당하는 정전용량 값에 대응하는 데이터)와 비교하여, 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 표시 장치(10) 또는 각각의 표본 표시 장치를 포함한 표시 모듈(1)의 감지 회로(224)에서 검출되는 정전용량 값을 직접적으로 확인하기 어려울 경우에는, 제2 센서 전극들(ET2)로부터 출력되는 감지 신호들(일 예로, 상호 정전용량(Cm)에 의한 각각의 감지 신호(Sse) 및 상기 감지 신호(Sse)에 합산되는 노이즈 신호(Sno)를 포함한 감지 신호들(Sse'))을 직접 검출 및/또는 변환하여 모니터링할 수 있는 모니터링 장치를 검사 장치(2)에 구비 또는 형성할 수도 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치(10)의 검사 방법을 나타내는 순서도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 참조 데이터의 생성 방법을 나타내는 순서도이다. 상기 참조 데이터는 표시 장치(10)에 대한 불량 검사 시, 상기 표시 장치(10)("대상 표시 장치"라고도 함)의 불량을 판단하는 데에 이용될 수 있다.
도 1 내지 도 16을 참조하면, 대상 표시 장치(10)에 대하여 제2 화소 전극(CE)의 불량을 검사하기에 앞서, 대상 표시 장치(10)와 동일한 모델의 표본 표시 장치를 이용하여 상기 모델에 대한 검사 장치(2)의 가변 임피던스 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 표본 표시 장치를 검사 장치(2)에 연결하고, 가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값을 변화시키면서, 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 원하는 유형의 불량을 검출할 수 있는 임피던스 값(일 예로, 해당 모델에 최적화된 임피던스 값)을 도출하고, 상기 임피던스 값을 해당 모델(또는, 해당 모델에서의 특정 유형의 불량을 검출하기 위한 검사)에 대한 검사 장치(2)의 가변 임피던스 값(가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값)으로 설정할 수 있다. (ST10)
설정된 가변 임피던스 값으로 가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값을 조정한 상태에서, 표본 표시 장치를 이용하여 대상 표시 장치(10)의 불량 검사에 이용될 수 있는 참조 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 설정된 가변 임피던스 값으로 가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값을 조정하고, 검사 장치(2)의 가변 임피던스 회로(24)를 표본 표시 장치의 제2 화소 전극(CE)에 전기적으로 연결하여 상기 제2 화소 전극(CE)으로 제2 화소 전압(VSS)을 공급할 수 있다. 그리고, 표본 표시 장치의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 참조 데이터를 획득할 수 있다. (ST20)
일 실시예에서, 적어도 하나의 표본 표시 장치를 이용하여, 양품의 표시 장치(10)에 대응하는 제1 참조 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 표본 표시 장치를 이용하여 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 특정 유형의 불량을 포함하는 표시 장치(10)에 대응하는 참조 데이터를 더 획득할 수 있다. 예를 들어, 양품의 표본 표시 장치의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 제1 참조 데이터를 획득할 수 있다. (ST21) 또한, 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 제1 유형의 불량(일 예로, 안정화 커패시터(Cs)의 분리 등과 같은, 제2 화소 전극(CE)과 안정화 커패시터(Cs)의 연결 불량)을 포함하는 표본 표시 장치의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 제2 참조 데이터를 획득할 수 있다. (ST22) 일 실시예에서, 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 제2 유형의 불량(일 예로, 제2 화소 전극(CE)의 성막 불량)을 포함하는 표본 표시 장치의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 제2 참조 데이터를 획득할 수 있다. (ST23) 제2 화소 전극(CE)과 관련하여 어느 한 유형의 불량만을 검출할 경우, 제2 또는 제3 참조 데이터를 획득하는 단계는 생략될 수도 있다.
이후, 대상 표시 장치에 따라(일 예로, 대상 표시 장치의 모델에 따라) 검사 장치(2)의 가변 임피던스 값을 조정하고, 대상 표시 장치를 검사 장치(2)에 연결할 수 있다. (ST30)
이후, 검사 장치(2)의 전원 생성부(22)를 구동하고, 가변 임피던스 회로(24)에 연결된 출력 단자(일 예로, 가변 임피던스 회로(24)의 출력 단자(OUT3))를 통해, 대상 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)으로 제2 화소 전압(VSS)을 공급할 수 있다. (ST40)
대상 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)이 가변 임피던스 회로(24)에 전기적으로 연결된 상태에서, 대상 표시 장치(10)의 터치 센서(120)를 구동할 수 있다. (ST50)
이후, 대상 표시 장치(10)의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들(일 예로, 디지털 값으로 변환된 정전용량 코드 값들)에 기초하여, 대상 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량을 검출할 수 있다. 예를 들어, 대상 표시 장치(10)의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들을 제1 참조 데이터와 비교하여, 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량의 유무를 판단할 수 있다. 또한, 대상 표시 장치(10)의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들을 제2 참조 데이터 및/또는 제3 참조 데이터와 비교하여, 대상 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량의 유형을 판단할 수 있다. (ST60)
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 검사하고자 하는 대상 표시 장치(10)의 모델에 따라 대상 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)에 연결되는 검사 장치(2)의 가변 임피던스 회로(24)의 임피던스 값을 조정하고, 대상 표시 장치(10)의 터치 센서(120)로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 대상 표시 장치(10)의 제2 화소 전극(CE)과 관련한 불량을 용이하게 검출할 수 있다. 검사 장치(2)의 가변 임피던스 회로(24)에 제공된 저항들(R1~Rk) 및 커패시터들(C1~Cj)의 조합에 의한 가변 임피던스 값이 세분화될 경우, 다양한 모델의 대상 표시 장치들(10)에 대하여 제2 화소 전극(CE)의 임피던스 값을 용이하게 조정할 수 있다. 이에 따라, 검사 장치(2)의 활용도를 높일 수 있다.
이상에서는 전술한 실시예들을 참조하여 본 발명을 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예들은 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 검사 장치 10: 표시 장치
22: 전원 생성부 24: 가변 임피던스 회로
24A: 가변 저항 회로 24B: 가변 커패시터 회로
100: 패널부 110: 표시 패널
120: 터치 센서 200: 구동 회로부
210: 표시 구동부 220: 터치 구동부
222: 터치 구동 회로 224: 감지 회로
AE: 제1 화소 전극 CE: 제2 화소 전극
Cs: 안정화 커패시터 ET1: 제1 센서 전극
ET2: 제2 센서 전극 LD: 발광 소자
SSE: 센서 전극

Claims (15)

  1. 화소 전극 및 상기 화소 전극과 중첩된 터치 센서를 포함하는 표시 장치의 검사 방법에 있어서,
    상기 표시 장치의 모델에 따라 검사 장치의 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 조정하는 단계;
    상기 검사 장치의 전원 생성부를 구동하고, 상기 가변 임피던스 회로에 연결된 출력 단자를 통해 상기 화소 전극으로 화소 전압을 공급하는 단계;
    상기 터치 센서를 구동하는 단계; 및
    상기 터치 센서로부터 출력되는 감지 신호들에 기초하여 상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 검사 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 장치와 동일한 모델의 표본 표시 장치를 이용하여, 상기 모델에 대한 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 설정된 임피던스 값에 따라 상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 조정함을 특징으로 하는, 표시 장치의 검사 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가변 임피던스 회로의 임피던스 값을 설정하는 단계는, 상기 표시 장치를 상기 검사 장치에 연결하기에 앞서 실행되는, 표시 장치의 검사 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    양품의 표본 표시 장치를 이용하여 제1 참조 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하며,
    상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계는, 상기 감지 신호들을 상기 제1 참조 데이터와 비교하여 상기 화소 전극과 관련한 불량의 유무를 판단하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 검사 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 관련하여 제1 유형의 불량을 포함한 표본 표시 장치를 이용하여 제2 참조 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 화소 전극과 관련하여 제2 유형의 불량을 포함한 표본 표시 장치를 이용하여 제3 참조 데이터를 획득하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는, 표시 장치의 검사 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 관련한 불량을 검출하는 단계는, 상기 감지 신호들을 상기 제2 참조 데이터 및 상기 제3 참조 데이터 중 적어도 하나와 비교하여 상기 화소 전극과 관련한 불량의 유형을 판단하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 검사 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 참조 데이터, 상기 제2 참조 데이터 및 상기 제3 참조 데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계는, 상기 표시 장치를 상기 검사 장치에 연결하기에 앞서 실행되는, 표시 장치의 검사 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 화소 전극과 관련한 불량은, 상기 화소 전극과 안정화 커패시터의 연결 불량, 및 상기 화소 전극의 성막 불량 중 적어도 하나를 포함하는, 표시 장치의 검사 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 화소 전압은 상기 표시 장치의 저전위 화소 전압인, 표시 장치의 검사 방법.
  10. 표시 장치의 화소 전압을 생성하는 전원 생성부; 및
    상기 전원 생성부의 출력 단자에 전기적으로 연결되는 가변 임피던스 회로를 포함하며,
    상기 가변 임피던스 회로는,
    상기 전원 생성부의 출력 단자와 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자의 사이에 전기적으로 연결되는 가변 저항 회로; 및
    상기 전원 생성부의 출력 단자와 기준 전압원의 사이에 전기적으로 연결되는 가변 커패시터 회로를 포함하는, 표시 장치의 검사 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 가변 저항 회로는,
    상기 전원 생성부의 출력 단자에 전기적으로 연결되며, 서로 병렬로 연결된 저항들;
    상기 저항들과 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자의 사이에 서로 병렬로 연결되며, 각각이 상기 저항들 중 어느 하나에 직렬로 연결되는 제1 스위치들; 및
    상기 전원 생성부의 출력 단자와 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자의 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 저항들 및 상기 제1 스위치들과 병렬로 연결되는 제2 스위치를 포함하는, 표시 장치의 검사 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 스위치는, 상기 전원 생성부의 출력 단자 및 상기 가변 임피던스 회로의 출력 단자에 직접적으로 연결되는, 표시 장치의 검사 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 가변 커패시터 회로는,
    상기 전원 생성부의 출력 단자에 전기적으로 연결되며 서로 병렬로 연결된 제3 스위치들; 및
    상기 제3 스위치들과 상기 기준 전압원의 사이에 서로 병렬로 연결되며, 각각이 상기 제3 스위치들 중 어느 하나에 직렬로 연결되는 커패시터들을 포함하는, 표시 장치의 검사 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 화소 전압은, 상기 전원 생성부로부터 상기 가변 임피던스 회로를 경유하여 상기 표시 장치의 화소 전극으로 공급되는, 표시 장치의 검사 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 화소 전압은 저전위 화소 전압인, 표시 장치의 검사 장치.
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