KR20230160571A

KR20230160571A - 표시장치 및 구동 방법

Info

Publication number: KR20230160571A
Application number: KR1020220060229A
Authority: KR
Inventors: 공창선
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2023-11-24

Abstract

본 명세서는 표시장치에 관한 것으로서, 터치전극에서 센싱된 정전용량을 이용하여 전체 표시패널의 영역별 온도를 생성하고, 생성된 온도를 이용하여 영상 데이터를 보상함으로써, 표시패널의 온도 변화에 따른 유기 발광 소자의 열화를 보상하는 표시장치 및 구동 방법에 관한 것이다.

Description

표시장치 및 구동 방법 {DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING IT}

본 명세서는 표시장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치전극의 정전용량을 센싱하여 표시패널의 온도를 획득하고, 표시패널의 온도에 따른 화소부의 열화를 보상하는 표시장치 및 구동 방법에 관한 것이다.

TV, 모니터, 스마트폰, 태블릿 PC, 및 노트북 등에서 영상을 표시하는 표시장치는, 다양한 방식과 형태가 사용되고 있다.

다양한 방식의 표시장치 중 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)는 현재까지 이용되고 있으며, 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device; OLED)도 이용 및 적용 범위가 급속하게 확대되고 있다.

이러한 표시장치 중 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 소자를 이용하여, 응답 속도가 빠르고 명암비, 발광 시야각, 효율, 및 휘도 등이 높은 장점이 있다. 유기 발광 소자는 무기 발광 소자로 대체될 수 있으며, 무기 발광 소자를 발광하기 위한 구성은 유기 발광 소자와 유사하게 구성할 수 있다.

유기발광 표시장치는 서브화소를 갖는 표시패널을 포함하며, 서브화소는 구동 트랜지스터 및 구동 트랜지스터에 연결된 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 유기 발광 소자는 전압 인가에 따라 발광하는 유기 발광 물질과 유기 발광 물질에 전압을 인가하는 애노드 전극과 캐소드 전극을 포함할 수 있다.

구동 트랜지스터에 흐르는 전압 제어를 통해 유기 발광 소자를 개별적으로 제어하여 표시하고자 하는 이미지를 구현할 수 있다.

각각의 유기 발광 소자를 구동하기 위한 구동 트랜지스터는 문턱 전압(threshold voltage) 또는 이동도(mobility)와 같은 특성값이 구동 시간에 따라 변화될 수 있다. 각 서브화소는 누적된 구동 시간이 달라지게 되고, 누적된 구동 시간의 차이는 각 구동 트랜지스터의 특성값을 다르게 변화시킬 수 있다. 이로 인해, 서브화소 간의 휘도 편차(휘도 불균일)가 발생하여 영상 품질이 저하될 수 있다.

따라서, 유기발광 표시장치의 경우 각각의 서브화소 사이의 휘도 편차를 해결하기 위해, 문턱 전압이나 이동도와 같은 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하고 이를 보상해 주기 위한 기술이 제안되었다.

표시패널에 포함되는 유기 발광 소자는 표시장치의 사용 환경에 따라 변동되거나 열화될 수 있다. 특히, 유기 발광 소자는 온도 변화에 취약한 특성을 가지고 있다.

표시패널은 주변 환경에 따라 일부 영역에서 온도 변화가 급격하게 발생할 수 있으며, 온도 변화가 발생한 표시패널의 일부 영역에서의 유기 발광 소자는 쉽게 열화될 수 있다.

표시패널의 크기가 증가함에 따라, 표시패널 각각의 영역별로 다양한 온도가 가해질 수 있고, 표시패널 각각의 영역별로 열화되는 정도에 차이가 발생할 수 있다.

예를 들어, 차량에 적용되는 표시패널의 경우, 표시패널의 일부 영역에만 외부 광이 노출되어 외부 광이 노출된 영역이 다른 영역보다 온도가 높게 형성될 수 있다. 또한, 차량 히터나 에어컨 등의 공조장치를 동작시키는 경우, 차량 공조장치와 가까운 영역에 배치된 표시패널의 일부 영역이 다른 영역보다 온도가 높거나 낮게 형성될 수 있다.

이에 따라, 유기 발광 소자는 일부영역에서 급격하게 열화가 진행되고, 각 서브화소에서 표현되는 휘도가 다르게 구현될 수 있다.

따라서, 표시패널 각각의 영역에서 온도를 측정해서 온도에 따른 보상이 이루어져야 되지만, 표시패널 각각의 영역에 대해 온도를 측정하는 것은 어려울 수 있다.

본 명세서에는 표시패널 전체 영역에서의 온도 변화를 빠르게 측정하고, 온도 변화에 따라 열화된 각각의 유기 발광 소자를 보상할 수 있는 표시장치를 제공하고자 한다.

본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 화소부 및 터치전극을 포함하는 표시패널; 표시패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 표시패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부; 터치전극의 정전용량을 센싱하여 터치 위치를 판별하는 터치 구동부; 및 데이터 구동부, 게이트 구동부 및 터치 구동부의 동작 타이밍을 제어하고, 터치 구동부로부터 정전용량을 수신하는 타이밍 컨트롤러를 포함할 수 있다. 그리고, 타이밍 컨트롤러는 터치 구동부에서 센싱된 정전용량을 바탕으로 표시패널의 온도를 생성하고, 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하는 온도 보상부를 포함할 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치의 구동 방법은, 터치 구동부에서 화소부 및 터치전극을 포함하는 표시패널로부터 터치전극의 정전용량을 센싱하는 단계; 터치 구동부에서 센싱된 정전용량을 온도 보상부로 전송하는 단계; 온도 보상부에서 센싱된 정전용량에 따른 표시패널의 온도를 영역별로 생성하는 단계; 온도 보상부에서 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하고, 제2 영상 데이터를 데이터 구동부로 전송하는 단계; 및 데이터 구동부에서 제2 영상 데이터를 데이터 전압으로 변경하고, 데이터 라인에 상기 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 명세서의 실시예에 의하면, 터치 전극으로부터 센싱된 정전용량을 바탕으로 표시패널의 온도(온도 변화)를 영역별로 또는 서브화소별로 빠르게 획득할 수 있고, 표시패널의 온도(온도 변화)에 따라 서브화소별로 영상 데이터를 보상함으로써, 온도 변화에 따른 유기 발광 소자의 열화를 보상할 수 있다. 이 결과, 본 명세서의 실시예는 표시패널의 전체 영역에서 영역별 온도 변화에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있다.

또한, 본 명세서의 실시예는 추가 구성요소 없이 표시패널의 온도를 획득할 수 있으므로, 비용 저감 및 구조를 단순화할 수 있다.

본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 명세서의 실시예에 따른, 표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른, 터치전극의 평면도이다.
도 3a는 도 2의 A-A'단면을 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 2의 B-B'단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 터치전극에서 센싱한 정전용량에 따른 표시패널의 온도를 나타낸 표이다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른, 표시장치의 시스템 예시도이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치에서, 서브화소를 구성하는 회로의 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치에서, 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하기 위한 특성값 센싱 회로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 8a는 표시패널의 온도에 따른 유기 발광 소자의 열화를 나타내는 표이다.
도 8b는 유기 발광 소자의 열화에 따른 영상 데이터의 보상값을 나타내는 표이다.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은, 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 실시예들로 청구범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

신호의 흐름 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, "A 노드에서 B 노드로 신호가 전달된다"는 경우에도, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않은 이상, A 노드에서 다른 노드를 경유하여 B 노드로 신호가 전달되는 경우를 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 명세서의 표시장치는 유기발광 표시장치에 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, LED 표시장치나 양자점 표시장치와 같은 다양한 표시장치에 적용될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)는 다수의 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 연결되고, 다수의 서브화소(SP)가 매트릭스 형태로 배열된 표시패널(110) 및 사용자의 터치를 감지하는 터치전극(TE)을 포함할 수 있다.

그리고, 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동부(120), 다수의 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부(130), 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140), 및 표시패널(110)의 터치 및 온도를 감지하기 위한 터치 구동부(150)를 포함할 수 있다. 터치 구동부(150)는 별도로 구성되거나, 데이터 구동부(130) 내에 통합되어 형성될 수 있으며, 터치 라인(TL)을 통해 터치전극(TE)에 연결될 수 있다.

표시패널(110)은 다수의 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 구동부(120)에서 전달되는 스캔 신호와 다수의 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 구동부(130)에서 전달되는 데이터 전압을 기반으로 영상을 표시할 수 있다.

그리고, 다수의 터치 라인(TL)을 통해 터치 구동부(150)에서 터치전극(TE)으로 구동신호를 공급하고, 터치전극(TE)으로부터 터치센싱신호를 수신하여, 사용자의 터치 유무를 파악하고 터치 좌표를 검출할 수 있다.

터치전극(TE)은 뮤추얼-캐패시턴스(Mutual-Capacitance) 기반의 터치구조를 가질 수도 있고, 셀프-캐패시턴스(Self-Capacitance) 기반의 터치구조를 가질 수도 있다.

본 명세서에서는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치구조로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치구조도 사용 가능하다.

표시패널(110)은 유기 발광 소자와 유기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터로 구성된 서브화소(SP)를 포함할 수 있다. 표시패널(110)에는 다양한 색상을 구현하기 위해 서로 다른 색상을 발광하는 서브화소(SP)가 혼합하여 배치될 수 있다. 서로 다른 색상을 구현하는 복수의 서브화소(SP)는 하나의 화소를 구성할 수 있다.

예를 들어, 화소는 서로 다른 색상의 서브화소(SP), 예를 들어 화이트 서브화소, 레드 서브화소, 그린 서브화소, 및 블루 서브화소로 이루어지며, 각 서브화소(SP)는 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 게이트 라인(GL)에 연결될 수 있다. 화소를 구성하는 서브화소의 색상은 다양하게 구성할 수 있으며, 동일한 색상을 나타내는 복수의 서브화소(SP)를 하나의 화소에 포함시킬 수도 있다.

표시패널(110)에 포함되는 전체 화소는 표시패널(110)의 화소부를 구성할 수 있다.

화소부는 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)에 의해 형성된 영역에 배치된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 데이터 전압에 따라 발광하는 유기 발광 소자, 유기 발광 소자에 전기적으로 연결되어 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함할 수 있다.

게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(140)에 의해 제어되는데, 표시패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력함으로써 다수의 서브화소(SP)에 대한 구동 타이밍을 제어한다.

게이트 구동부(120)는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(Gate Driving Integrated Circuit; GDIC)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다. 또는, 게이트 구동부(120)가 표시패널(110)의 베젤(Bezel) 영역에 내장되어 GIP(Gate In Panel) 형태로 구현될 수도 있다.

데이터 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(DATA2)를 수신하고, 수신된 영상 데이터(DATA2)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환한다. 그리고, 데이터 구동부(130)는 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력함으로써, 데이터 라인(DL)에 연결된 각 서브화소(SP)는 데이터 전압에 해당하는 밝기의 발광 신호를 디스플레이 한다.

마찬가지로, 데이터 구동부(130)는 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(Source Driving Integrated Circuit; SDIC)를 포함할 수 있으며, 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 TAB (Tape Automated Bonding) 방식 또는 COP (Chip On Panel) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나 표시패널(110) 상에 직접 배치될 수 있다.

경우에 따라서, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 표시패널(110)에 집적화 되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 COF (Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우에, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 회로 필름 상에 실장 되어, 회로 필름을 통해 표시패널(110)의 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)에 여러 가지 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)의 동작을 제어한다. 즉, 타이밍 컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동부(120)가 스캔 신호를 출력하도록 제어하고, 다른 한편으로는 외부에서 수신한 영상 데이터(DATA1)를 데이터 구동부(130)에 전달한다.

이 때, 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 데이터(DATA1)와 함께 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable; DE), 메인 클럭 신호(MCLK) 등을 포함하는 여러 가지 타이밍 신호를 외부(예, 호스트 시스템)로부터 수신한다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(140)는 외부로부터 수신한 여러 가지 타이밍 신호를 이용하여 제어 신호를 생성하고, 이를 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)로 전달한다.

예를 들어, 타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 구동부(120)를 제어하기 위해서, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 클럭(Gate Clock; GCLK), 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable; GOE) 등을 포함하는 여러 가지 게이트 제어 신호를 출력한다. 여기에서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)가 동작을 시작하는 타이밍을 제어한다. 또한, 게이트 클럭(GCLK)은 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 또한, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)의 출력 타이밍을 제어한다.

또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동부(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SCLK), 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable; SOE) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호를 출력한다. 여기에서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 데이터 샘플링을 시작하는 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SCLK)은 소스 구동 집적 회로(SDIC)에서 데이터를 샘플링하는 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동부(130)의 출력 타이밍을 제어한다.

그리고, 터치전극(TE)은 제1 방향으로 배치된 복수의 구동 전극들과 제2 방향으로 배치된 복수의 센싱 전극들을 포함할 수 있다. 터치 구동부(150)는 복수의 구동 전극들과 복수의 센싱 전극들에 의해 형성되는 정전용량을 센싱할 수 있다. 터치 구동부(150)는 센싱된 정전용량을 바탕으로 터치 좌표를 검출하고, 센싱된 정전용량을 타이밍 컨트롤러(140)로 전송할 수 있다.

터치 구동부(150)로부터 터치전극(TE)의 정전용량을 수신한 타이밍 컨트롤러(140)는 정전용량을 바탕으로 전체 표시패널(110)의 각 영역별로 온도를 산출할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 산출된 표시패널(110)의 온도에 따라, 유기 발광 소자의 열화 정도를 산출하여, 영상 데이터(DATA1)를 보상하고 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다.

또는, 유기 발광 소자의 열화 정도를 산출하고 보상하기 위해, 표시장치(100)는 표시패널(110)의 변경된 온도를 측정하고, 영상 데이터(DATA1)를 보상하기 위한 온도 보상부(145)를 포함할 수 있다.

온도 보상부(145)는 타이밍 컨트롤러(140)에 내장될 수 있으며, 별도로 구성될 수도 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 온도 보상부(145)를 포함할 수 있다.

온도 보상부(145)는 터치 구동부(150)에서 센싱된 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도가 저장된 제1 룩업테이블을 이용하여 표시패널(110)의 각 영역별 온도를 생성할 수 있다. 온도 보상부(145)는 타이밍 컨트롤러(140)에 내장될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 제1 룩업 테이블을 이용하여 터치 구동부(150)에서 센싱된 정전용량에 따른 표시패널(110)의 각 영역별 온도를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 표시패널(110)의 온도에 따른 보상 게인이 저장된 제2 룩업 테이블을 이용하여, 표시패널(110)의 각 영역별로 생성된 온도에 따른 보상 게인을 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 생성된 보상게인을 적용하여 각 서브화소의 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상함으로써 각 서브화소의 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 각 서브화소의 제2 영상 데이터(DATA2)와 각종 데이터 제어 신호를 데이터 구동부(130)로 전송할 수 있다.

또는, 온도 보상부(145)에서 제1 룩업테이블을 이용하여 정전용량에 따른 표시패널(110)의 각 영역별 온도를 생성하고, 제2 룩업테이블을 이용하여 생성된 온도에 따른 보상 게인을 생성할 수 있다. 온도 보상부(145)는 생성된 보상 게인을 적용하여 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상함으로써 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성하고, 생성된 제2 영상 데이터(DATA2)를 타이밍 컨트롤러(140)에 전송할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 제2 영상 데이터(DATA2)와 각종 데이터 제어 신호를 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 제2 영상 데이터(DATA2)를 아날로그 데이터 전압(Vdata)으로 변경하고, 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인(DL)으로 출력하므로, 온도 변화에 따라 열화된 유기 발광 소자를 보상할 수 있다.

따라서, 온도에 의해 국부적으로 열화된 표시패널(110)의 서브화소(SP) 휘도를 터치 구동부(150)와 타이밍 컨트롤러(140)를 이용하여 보정할 수 있으며, 온도에 따라 발생되는 표시패널(110)의 영역간 휘도 편차를 제거할 수 있다.

표시장치(100)는 표시패널(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 파워 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.

도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 터치전극의 평면도이다.

도 2는 터치전극(TE) 구조 중 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치전극(TE) 구조를 나타내고 있으나, 본 명세서는 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치전극 구조에 한정되지 않으며, 셀프-캐패시턴스 기반의 터치전극 구조 등도 적용할 수 있다.

도 2를 참조하면, 표시장치(100)가 뮤추얼-캐패시턴스 기반의 터치 센싱을 하는 경우, 터치전극(TE)은, 복수의 구동 전극(Tx)들과 복수의 센싱 전극(Rx)들을 포함할 수 있다.

그리고, 복수의 구동 전극(Tx)은 구동 브릿지(bt)를 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 복수의 센싱 전극(Rx)은 센싱 브릿지(br)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

복수의 구동 전극(Tx)은 제1 방향으로 연결되어 배치되고, 복수의 센싱 전극(Rx)은 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연결되어 배치될 수 있다.

표시패널(110)에는, 복수의 터치전극(TE)들의 전부 또는 일부와 대응되어 전기적으로 연결된 다수의 신호배선(TL)들이 배치될 수 있다. 이러한 신호배선(TL)들을 통해, 터치전극(TE)들은 터치 구동부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.

구동 전극(Tx)에는 구동 신호배선(Lt)이 연결되고, 센싱 전극(Rx)에는 센싱 신호배선(Lr)이 연결될 수 있다.

구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)이 교차되는 영역에서 구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)을 분리하기 위해, 구동 브릿지(bt)는 구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)이 위치하는 층과 다른 층에 배치할 수 있다.

터치 구동부(150)는, 구동 신호배선(Lt)으로 터치구동신호를 공급하고, 센싱 신호배선(Lr)을 통해 수신된 터치 센싱신호를 토대로 터치 유무 또는 터치 위치를 센싱할 수 있다.

터치 센싱신호는 구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)이 교차되는 영역 및 주변 영역에서 센싱된 정전용량일 수 있으며, 센싱된 정전용량을 타이밍 컨트롤러(140)로 전송하여 표시패널(110)의 온도를 산출할 수 있다.

도 3a는 도 2의 표시패널 A-A'단면을 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 2의 표시패널 B-B'단면을 나타낸 도면이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 표시패널(110)은 표시기판(112), 화소부(114), 봉지부(116), 및 터치전극(TE)을 포함할 수 있다.

표시패널(110)의 최하부에는 표시기판(112)이 배치될 수 있다. 표시기판(112)은 유연성을 갖는 플라스틱 재질로 형성되어 플렉서블(Flexible)한 특성을 가질 수 있다. 표시기판(112)은 폴리이미드(Polyimide)를 포함하여 형성할 수 있으며, 유연성을 갖는 얇은 두께의 글라스 재질로도 형성될 수 있다.

표시기판(112) 상에는 화소부(114)가 배치될 수 있다. 화소부(114)는 영상을 표시할 수 있는 구성으로, 유기 발광 소자와 유기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터로 구성된 다수의 서브화소(SP)를 포함할 수 있다. 유기 발광 소자는 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결된 애노드 전극, 애노드 전극 상에 형성된 발광층, 및 공통전압을 공급하는 캐소드 전극을 포함할 수 있다.

구동 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극, 및 드레인 전극 등을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터의 반도체층은 a-Si, poly-Si, 또는 저온 poly-Si 등의 실리콘을 포함하거나 IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide) 등의 산화물을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

애노드 전극은 각각의 화소 영역에서, 화소의 패턴 형태에 따라 마련된 개구 영역에 대응되도록 배치되어 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결될 수 있다.

유기 발광 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 발광층을 포함할 수 있다. 발광층은 백색광과 같이 화소 별로 동일한 색의 광을 발광하도록 구현되거나, 적색, 녹색, 또는 청색의 광과 같이 화소 별로 상이한 색을 발광하도록 구현될 수 있다.

봉지부(116)는 화소부(114)를 덮도록 표시기판(112) 상에 배치될 수 있다. 봉지부(116)는 화소부(114)의 유기 발광 소자로 산소 또는 수분이나 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지부(116)는 유기 물질층과 무기 물질층이 교대로 적층된 복층 구조로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

봉지부(116) 상에는 터치전극(TE)이 배치될 수 있다. 터치전극(TE)이 봉지부(116) 상에 형성된 터치구조를 TOE(Touch On Encapsulation Layer)라고 하며, 별도의 터치 패널을 부착하는 구조에 비해 표시장치(100)의 두께가 얇아지고 제조 비용도 저감시킬 수 있다. 본 명세서는 상술한 터치 구조에 한정되는 것은 아니며, 별도의 터치 패널을 사용한 터치 구조 또는 인-셀 터치 구조에도 적용할 수 있다.

봉지부(116)와 터치전극(TE) 사이에는 터치 버퍼층(118)이 배치될 수 있다. 터치 버퍼층(118)은 유기물 및/또는 무기물을 포함할 수 있으며, 터치전극(TE)을 봉지부(116) 상에 용이하게 배치시킬 수 있고, 터치전극(TE) 형성 과정에서 봉지부(116)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

터치전극(TE)은 구동 전극(Tx), 센싱 전극(Rx), 구동 브릿지(bt) 및 센싱 브릿지(br)를 포함할 수 있다. 구동 전극(Tx), 센싱 전극(Rx), 구동 브릿지(bt) 및 센싱 브릿지(br)는 개구부를 갖는 메쉬 타입으로 형성하는 경우, 저항이 낮은 불투명 금속을 사용하여 터치전극(TE)을 형성할 수 있다. 구동 전극(Tx), 센싱 전극(Rx), 구동 브릿지(bt) 및 센싱 브릿지(br)의 개구부는 유기 발광 소자가 위치하는 영역에 배치될 수 있다.

구동 전극(T x)과 센싱 전극(Rx)은 서로 다른 방향으로 연장되며, 구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)의 교차 지점에서의 연결을 방지하기 위해, 컨택홀을 통해 연결되는 구동 브릿지(bt)를 사용할 수 있다.

예를 들어, 구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)은 동일한 층에 배치되고, 구동 브릿지(bt)는 다른 층에 배치될 수 있다.

즉, 터치 버퍼층(118) 상에 구동 브릿지(bt)가 배치되고, 구동 브릿지(bt) 상에 구동 전극(Tx)과 센싱 전극(Rx)이 배치될 수 있다. 그리고, 구동 브릿지(bt)와 센싱 전극(Rx)을 절연시키기 위해, 구동 브릿지(bt)와 센싱 전극(Rx) 사이에는 절연층(119)이 배치될 수 있다.

구동 전극(Tx)은 복수개로 구성되어 구동 브릿지(bt)를 통해 서로 연결될 수 있으며, 절연층(119)을 관통하는 컨택홀을 통해 구동 브릿지(bt)와 구동 전극(Tx)은 연결될 수 있다. 복수의 구동 전극(Tx)은 구동 브릿지(bt)와 다른 층에 배치되며, 구동 브릿지(bt)를 통해 서로 연결될 수 있어, 센싱 전극(Rx)과의 연결을 방지할 수 있다.

그리고, 센싱 전극(Rx)은 복수개로 구성되어 서로 연결되며, 센싱 전극(Rx)과 동일한 층에 배치되는 센싱 브릿지(br)을 통해 서로 연결될 수 있다. 센싱 전극(Rx)과 센싱 브릿지(br)는 일체로 형성될 수 있다.

복수의 구동 전극(Tx)과 복수의 센싱 전극(Rx)에 의해 형성되는 정전용량을 센싱하여 터치 좌표를 검출할 수 있으며, 정전용량을 이용하여 표시패널(110)의 각 영역별 온도를 산출할 수 있다.

도 4는 터치전극에서 센싱한 정전용량에 따른 표시패널의 온도를 나타낸 표이다.

도 4를 참조하면, 터치전극(TE)의 정전용량(Capacitance)이 10㎌일 때, 표시패널(110)의 온도(Temperature)는 16℃를 나타내고, 터치전극(TE)의 정전용량(Capacitance)이 160㎌일 때, 표시패널(110)의 온도(Temperature)는 58℃를 나타내고 있다. 다양한 조건에서 측정한 결과, 터치전극(TE)의 정전용량(Capacitance)은 표시패널(110)의 온도(Temperature)에 선형적으로 비례하는 것으로 측정되었다.

터치전극(TE)의 정전용량과 표시패널(110)의 온도와의 관계를 산출하기 위해, 터치전극(TE)의 전체 영역을 반복적으로 터치하고 표시패널(110)의 온도를 측정하거나, 표시패널(110)의 온도를 측정하고 터치전극(TE)의 정전용량을 측정하는 방법 등으로, 터치전극(TE)의 정전용량과 표시패널(110)의 온도와의 관계를 산출하고 표로 나타낼 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)에서는 본 측정 결과를 이용하여, 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도를 산출할 수 있으며, 표시패널(110)의 온도 변화에 따른 유기 발광 소자의 열화를 보상할 수 있다.

표시장치(100)는 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도를 산출하기 위해, 사용자가 표시 패널(110)의 일정 영역을 반복하여 터치하도록 유도할 수 있으며, 이에 따른 터치전극(TE)의 정전용량과 표시패널(110)의 온도를 수회 측정하고 평균값을 산출하여 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도를 산출할 수 있다.

또는, 표시장치(100)는 표시패널(110)을 저온 환경에서 고온 환경까지 다양한 온도 환경에 노출시킨 상태에서, 사용자가 표시패널(110)의 일정 영역을 수회 반복 터치하게 하여 측정한 터치전극(TE)의 정전용량을 이용하여, 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도를 산출할 수도 있다.

표시장치(100)는 터치전극(TE)의 정전용량을 수회 반복 측정하여 정전용량 평균값을 산출하고, 정전용량 평균값에 따른 표시패널(110)의 온도가 저장된 룩업테이블을 생성하여 이용할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도가 저장된 룩업테이블을 이용하여 표시패널의 온도를 생성할 수 있다.

도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치의 시스템 예시도이다.

도 5를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)는 데이터 구동부(130)에 포함된 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF 등) 중에서 COF (Chip On Film) 방식으로 구현되고, 게이트 구동부(120)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF, GIP 등) 중에서 GIP (Gate In Panel) 형태로 구현된 경우를 나타낸 것이다. 터치 구동부(150)는 데이터 구동부(130)의 소스 구동 집적 회로(SDIC)에 내장되거나 별도로 구성될 수 있다.

게이트 구동부(120)가 GIP 형태로 구현되는 경우, 게이트 구동부(120)에 포함된 복수의 게이트 구동 회로는 표시패널(110)의 비표시 영역에 직접 형성될 수 있다. 이 때, 게이트 구동 회로는 비표시 영역에 배치된 게이트 구동 관련 신호 배선을 통해, 스캔 신호(SCAN)의 생성에 필요한 각종 신호(클럭 신호, 게이트 하이 신호, 게이트 로우 신호 등)를 공급받을 수 있다.

데이터 구동부(130)에 포함된 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 각각 소스 필름(SF) 상에 실장될 수 있으며, 소스 필름(SF)의 일측은 표시패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 소스 필름(SF)의 상부에는 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 표시패널(110)을 전기적으로 연결하기 위한 배선들이 배치될 수 있다.

이러한 표시장치(100)는 복수의 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 다른 장치들 간의 회로적인 연결을 위해서, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(Source Printed Circuit Board; SPCB)과, 제어 부품들 및 각종 전기 장치들을 실장하기 위한 컨트롤 인쇄 회로 기판(Control Printed Circuit Board; CPCB)을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)에는 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 필름(SF)의 타측이 연결될 수 있다. 즉, 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 필름(SF)은 일측이 표시패널(110)과 전기적으로 연결되고, 타측이 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.

컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)에는 타이밍 컨트롤러(140)와 파워 관리 집적 회로(Power Management IC; PMIC, 165)가 실장될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동부(130), 터치 구동부(150) 및 게이트 구동부(120)의 동작을 제어할 수 있다. 파워 관리 집적 회로(165)는 표시패널(110), 데이터 구동부(130) 및 게이트 구동부(120) 등으로 구동 전압이나 전류를 공급할 수도 있고, 공급되는 전압이나 전류를 제어할 수 있다.

적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 적어도 하나의 연결 부재를 통해 회로적으로 연결될 수 있으며, 연결 부재는 예를 들어, 플렉서블 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC), 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable; FFC) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 통합되어 구현될 수도 있다.

표시장치(100)는 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)과 전기적으로 연결된 세트 보드(Set Board, 170)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 세트 보드(170)는 파워 보드(Power Board)라고 할 수도 있다. 이러한 세트 보드(170)에는 표시장치(100)의 전체 파워를 관리하는 메인 파워 관리 회로(Main Power Management Circuit; M-PMC, 160)가 존재할 수 있다. 메인 파워 관리 회로(160)는 파워 관리 집적 회로(165)와 연동될 수 있다.

본 명세서의 실시예와 같은 표시장치(100)의 경우, 구동 전압은 세트 보드(170)에서 발생되어 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB) 내의 파워 관리 집적 회로(165)로 전달된다. 파워 관리 집적 회로(165)는 디스플레이 구동 또는 특성값 센싱에 필요한 구동 전압을 플렉서블 인쇄 회로(FPC), 또는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 통해 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달한다. 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달된 구동 전압은 소스 구동 집적 회로(SDIC)를 통해 표시패널(110) 내의 특정 서브화소(SP)를 발광시키거나 센싱하기 위해 공급된다.

표시장치(100) 내의 표시패널(110)에 배열된 각 서브화소(SP)는 유기 발광 소자와, 이를 발광시키기 위한 구동 트랜지스터 등의 회로 소자로 구성될 수 있다.

각 서브화소(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치에서 서브화소를 구성하는 회로의 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)에서, 서브화소(SP)는 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있으며, 유기 발광 소자(EL)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 서브화소(SP)는 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SENT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 소자(EL)를 포함할 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)는 제 1 노드(N1), 제 2 노드(N2), 및 제 3 노드(N3)를 가진다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)는 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되면, 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 구동부(130)로부터 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 게이트 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)는 유기 발광 소자(EL)의 애노드(Anode) 전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 3 노드(N3)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 구동 전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결되며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.

표시장치(100)의 디스플레이 구동 기간에는 구동 전압 라인(DVL)으로 영상을 디스플레이 하는데 필요한 구동 전압(EVDD)이 공급될 수 있는데, 예를 들어, 영상을 디스플레이 하는데 필요한 구동 전압(EVDD)은 27V일 수 있다.

스위칭 트랜지스터(SWT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 따라 동작한다. 또한, 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되는 경우에는 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 전달함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 동작을 제어하게 된다.

센싱 트랜지스터(SENT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 기준 전압 라인(RVL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 센스 신호(SENSE)에 따라 동작한다. 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온 되는 경우에는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 센싱용 기준 전압(Vref)이 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)에 전달된다.

즉, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 제어함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1) 전압과 제 2 노드(N2) 전압을 제어하게 되고, 이로 인해 유기 발광 소자(EL)를 발광시키기 위한 전류가 공급될 수 있도록 한다.

이러한 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드는 하나의 게이트 라인(GL)에 함께 연결될 수도 있고, 서로 다른 게이트 라인(GL)에 연결될 수도 있다. 여기에서는 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 서로 다른 게이트 라인(GL)에 연결된 구조를 예시로 나타낸 것이며, 이 경우에는 서로 다른 게이트 라인(GL)을 통해 전달되는 스캔 신호(SCAN)와 센스 신호(SENSE)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 독립적으로 제어할 수 있다.

반면, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 하나의 게이트 라인(GL)에 연결된 경우에는 하나의 게이트 라인(GL)을 통해 전달되는 스캔 신호(SCAN) 또는 센스 신호(SENSE)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 동시에 제어할 수 있으며, 서브화소(SP)의 개구율(aperture ratio)이 증가할 수 있다.

서브화소(SP)에 배치된 트랜지스터는 n-타입 트랜지스터뿐만 아니라 p-타입 트랜지스터로 이루어질 수 있는데, 여기에서는 n-타입 트랜지스터로 구성된 경우를 예시로 나타내고 있다.

스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되며, 한 프레임 동안 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 차전압을 구동 트랜지스터(DRT)의 구동전압으로 저장하여 유지할 수 있다.

이러한 스토리지 커패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 유형에 따라 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 3 노드(N3) 사이에 연결될 수도 있다. 유기 발광 소자(EL)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 유기 발광 소자(EL)의 캐소드(Cathode) 전극으로 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다.

여기에서, 기저 전압(EVSS)은 그라운드 전압이거나 그라운드 전압보다 높거나 낮은 전압일 수 있다. 또한, 기저 전압(EVSS)은 구동 상태에 따라 가변될 수 있으며, 예를 들어, 디스플레이 구동 시점의 기저 전압(EVSS)과 센싱 구동 시점의 기저 전압(EVSS)이 서로 다르게 설정될 수 있다.

본 명세서의 실시예로서 설명한 서브화소(SP)의 구조는 3T(Transistor) 1C (Capacitor) 구조로, 설명을 위한 예시일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 경우에 따라서는, 1개 이상의 커패시터를 더 포함할 수도 있다. 또는, 복수의 서브화소(SP) 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 복수의 서브화소(SP) 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값, 예를 들어, 문턱 전압이나 이동도를 효과적으로 센싱하기 위해서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱 구간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전압에 의해 흐르는 전류를 측정하는 방법을 사용할 수 있는데, 이를 전류 센싱이라고 한다.

즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱 구간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 흐르는 전류를 측정함으로써, 서브화소(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값이나 특성값의 변화를 알아낼 수 있다.

기준 전압 라인(RVL)은 기준 전압(Vref)을 전달해주는 역할 뿐만 아니라, 서브화소 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하기 위한 센싱 라인의 역할도 하기 때문에, 기준 전압 라인(RVL)을 센싱 라인이라고 할 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 또는 특성값의 변화는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1) 전압과 제 2 노드(N2) 전압의 차이(예: Vdata - Vref)에 대응될 수 있다.

이러한 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱은 예컨대, 데이터 구동부(130)에 포함된 특성값 센싱 회로에 의해 수행될 수 있다.

도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치에서, 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하기 위한 특성값 센싱 회로를 예시로 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)에서, 데이터 구동부(130)는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하기 위한 특성값 센싱 구간에서 데이터 라인(DL)을 통해 센싱용 데이터 전압을 공급하고, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 센싱용 기준 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 센싱용 데이터 전압은 14V일 수 있으며, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 센싱용 기준 전압은 4V일 수 있다.

이로 인해 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 전압 차이가 형성되므로, 스토리지 커패시터(Cst)에 전하가 충전될 수 있다.

이 때, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱 구간 동안 구동 전압 라인(DVL)을 통해 공급되는 구동 전압(EVDD)은 표시패널(110)에 영상을 디스플레이하는 디스플레이 구동 기간 동안 공급되는 구동 전압과 같을 수도 있고, 이보다 낮을 수도 있다.

데이터 구동부(130)에 포함된 특성값 센싱 회로(134)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전하량을 센싱하고, 센싱된 전하량에 따른 센싱 특성값(Vsen)을 출력한다.

특성값 센싱 회로(134)에서 출력된 센싱 특성값(Vsen)은 타이밍 컨트롤러(140)로 전달될 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(140)는 센싱 특성값(Vsen)으로부터 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 또는 특성값의 변화를 판단한다.

구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 변화가 있는 경우에, 타이밍 컨트롤러(140)는 특성값의 변화 정도에 따라 보상된 데이터 전압(Vdata)이 해당 서브화소(SP)로 공급되도록 함으로써, 해당 서브화소(SP)의 휘도 불균일을 방지할 수 있도록 한다.

이러한 특성값 센싱 회로(134)는 다양한 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 특성값 센싱 회로(134)는 피드백 캐패시터(Cfb)와 증폭기(Amp)로 구성될 수 있으며, 피드백 캐패시터(Cfb)의 초기화를 위한 초기화 스위치(SW1)와, 센싱 특성값(Vsen)의 샘플링을 위한 샘플링 스위치(SW2)를 포함할 수 있다.

증폭기(Amp)는 비반전 입력 단자(+)에 비교 기준 전압(Vpre)이 인가되고, 반전 입력 단자(-)가 기준 전압 라인(RVL)과 연결될 수 있다. 그리고, 증폭기(Amp)의 반전 입력 단자(-)와 출력 단자 사이에 피드백 캐패시터(Cfb)와 초기화 스위치(SW1)가 병렬로 연결될 수 있다.

따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전하가 피드백 캐패시터(Cfb)에 충전되도록 함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 변화에 따라 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전하량의 변화를 센싱할 수 있다.

이 때, 증폭기(Amp)는 피드백 캐패시터(Cfb)에 충전되는 전하량이 클 수록 (-) 방향의 값을 출력하므로, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 변화로 인해 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전하량이 감소하면, 그에 따라 센싱 전압(Vsen)이 증가할 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)는 기준이 되는 센싱 전압을 미리 저장하고 있는 메모리, 그리고 메모리에 저장된 기준 센싱 전압과 특성값 센싱 회로(134)에서 측정된 센싱 특성값(Vsen)을 비교함으로써, 센싱 특성값(Vsen)의 편차를 보상해주는 보상 회로를 포함할 수 있다.

메모리와 보상 회로는 타이밍 컨트롤러(140)에 내장될 수 있다.

보상 회로에 의해 산출된 보상값은 메모리에 저장될 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(140)는 보상 회로에 의해 산출된 보상값을 이용하여 영상 데이터(DATA1)를 보상하고, 보상된 영상 데이터인 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 구동부(130)로 출력할 수 있다.

이에 따라, 데이터 구동부(130)는 영상 보상 데이터(DATA2)를 아날로그 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 이를 해당하는 데이터 라인(DL)으로 출력함으로써, 해당 서브화소(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 특성값 편차(문턱 전압 편차, 이동도 편차)를 보상할 수 있다.

한편, 표시패널(110)의 온도에 따른 유기 발광 소자(EL)의 열화를 보상하기 위해, 타이밍 컨트롤러(140)는 구동 트랜지스터(DRT) 보상과 별도로, 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 보상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다.

표시패널(110)의 온도에 따라, 유기 발광 소자(EL)는 열화 되어, 일부 영역에 배치된 서브화소(SP)의 휘도가 저하되는 휘도 불균일 현상이 발생될 수 있다.

표시패널(110)의 온도에 따른 휘도 불균일 현상을 개선하기 위해, 타이밍 컨트롤러(140)(또는 표시장치(100)는) 표시패널(110) 전체 영역에서의 온도 분포를 나타내는 온도맵을 구성하고, 온도맵에 따라 각 영역별로 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상한 제2 영상 데이터(DATA2)를 공급하여, 표시패널(110)의 온도에 따른 휘도 불균일 현상을 개선할 수 있다.

예를 들어, 타이밍 컨트롤러(140)는 터치전극(TE) 전체 영역에서의 정전용량을 전송 받고, 표시패널(110)의 전체 영역에서의 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 온도 분포를 나타내는 온도맵을 룩업테이블 형태로 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 온도맵에 따라 각 영역별로 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 출력할 수 있다.

또는, 타이밍 컨트롤러(140)는 터치전극(TE) 중 터치가 발생한 일부 영역에서의 정전용량을 전송 받고, 표시패널(110)의 일부 영역에서의 터치전극(TE)의 정전용량에 따른 온도 분포를 나타내는 온도맵을 룩업테이블 형태로 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 온도맵에 따라 각 영역별로 제1 영상 데이터(DATA1)을 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 출력할 수 있다.

그리고, 터치전극(TE) 중 터치가 발생하지 않은 영역에의 정전용량은, 터치가 발생한 일부영역에서의 정전용량을 이용하여 타이밍 컨트롤러(140)에서 보간법을 통해 산출할 수 있다. 보간법은 터치전극(TE)의 위치와 주변의 정전용량을 고려하여, 다양한 방법이 적용될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 온도에 따른 유기 발광 소자(EL)의 열화와 구동 시간에 따른 구동 트랜지스터(DRT)의 열화를 고려하여 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 열화는 구동 시간이 길어짐에 따라 발생할 수 있으며, 열화로 인하여 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 등의 특성치가 변할 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 열화정보를 산출하기 위해, 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동부(130)를 통해 서브화소의 구동 트랜지스터(DRT)에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전시키되, 적어도 두 번에 걸쳐 미리 설정된 방전 시간에 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압 값을 센싱한다. 그 후 타이밍 컨트롤러(140)는 각 시점에서 센싱된 제1 문턱 전압 값과 제2 문턱 전압 값의 차이를 연산하여 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압 변화량을 산출한다. 타이밍 컨트롤러(140)는 이렇게 산출된 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하여 열화 정보를 산출할 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 구동 시간이 길어짐에 따라 열화가 진행되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압 분포가 전제적으로 포지티브(Positive) 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같이, 문턱 전압의 분포가 변화됨에 따라, 문턱 전압의 평균값, 하한값, 및 상한값이 우측 상향으로 이동할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 구동 시간에 따라 열화된 구동 트랜지스터(DRT)를 보상하기 위한 제1 보상값을 산출하고, 표시패널(110)의 온도에 따라 열화된 유기 발광 소자(EL)를 보상하기 위한 제2 보상값을 산출할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 제1 보상값과 제2 보상값을 바탕으로 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성하여 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 온도에 따른 유기 발광 소자(EL)의 열화에 대한 보상만을 고려하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수도 있다.

표시패널(110)의 휘도가 낮아지는 요인 중 온도에 따라 열화되는 유기 발광 소자(EL)의 요인이, 구동 시간에 따라 열화되는 구동 트랜지스터(DRT)에 의한 요인보다 큰 비중을 차지하고 있으므로, 타이밍 컨트롤러(140)는 구동 트랜지스터(DRT)의 열화에 대한 보상은 고려하지 않고, 온도에 따른 유기 발광 소자(EL)의 보상만 고려하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다.

도 8a는 표시패널의 온도에 따른 유기 발광 소자의 열화를 나타내는 표이다.

도 8a를 참조하면, 표시패널(110)의 온도(Temperature)가 높아질수록, 영상 데이터 누적량(DATA)이 높아지게 되며, 영상 데이터 누적량(DATA)은 고온으로 갈수록 급격하게 높아지는 경향을 나타내고 있다.

영상 데이터 누적량(DATA)은 화소부(114)의 유기 발광 소자(EL)가 열화되는 정도를 나타내기 위해 사용한 것으로, 영상 데이터 누적량(DATA)이 높을수록 유기 발광 소자(EL)의 열화 정도가 높은 것을 나타낸다.

유기 발광 소자(EL)의 열화는 표시패널(110)의 온도가 25℃ 이상 상승할 때 시작될 수 있으며, 60℃ 이상 상승하는 경우 유기 발광 소자(EL)의 열화는 급격하게 이루어진다.

도 8b는 유기 발광 소자의 열화에 따른 영상 데이터의 보상값을 나타내는 표이다.

도 8b를 참조하면, 영상 데이터 누적량(DATA)이 높아질수록 비례하여 보상값(Compensation)도 높아질 수 있다.

즉, 유기 발광 소자(EL)의 열화되는 정도를 나타내는 영상 데이터 누적량(DATA)이 높아질수록 데이터 전압(Vdata)을 보상값(Compensation)에 따라 증가시켜, 유기 발광 소자(EL)의 열화에 따른 휘도 저하를 보상할 수 있고, 휘도 불균일을 개선할 수 있다.

예를 들어, 도 8b에서는 보상값을 0~180까지 표현을 하였으나, 0~255까지 보상값을 다르게 하여 적용할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 보상값이 0인 경우, 데이터 전압(Vdata)을 입력되는 제1 영상 데이터(DATA1)의 1배가 되도록 적용할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 보상값이 127인 경우, 데이터 전압(Vdata)을 입력되는 제1 영상 데이터(DATA1)의 1.25배가 되도록 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성하고 생성된 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 보상값이 255인 경우, 데이터 전압(Vdata)을 입력되는 영상 데이터(DATA1)의 1.5배가 되도록 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성하고 생성된 제2 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다.

도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치의 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치(100)의 구동 방법은 터치전극(TE)의 정전용량을 센싱하는 단계(S100), 센싱된 정전용량으로 표시패널(110)의 온도를 생성하는 단계(S200), 표시패널(110)의 온도에 따라 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성 및 데이터 구동부(130)로 전송하는 단계(S300), 및 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 전압(Vdata)으로 변경하고, 데이터 라인(DL)에 데이터 전압(Vdata)를 출력하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.

표시장치(100)는 데이터 라인(DL), 게이트 라인(GL), 화소부(114) 및 터치전극(TE)을 포함하는 표시패널(110)을 포함할 수 있다.

또한, 표시장치(100)는 데이터 라인(DL)에 데이터 전압(Vdata)을 인가하는 데이터 구동부(130), 터치전극(TE)의 정전용량을 센싱하는 터치 구동부(150), 화소부(114)의 열화에 따라 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상한 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성하여 데이터 구동부(130)에 전송하는 온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.

그리고, 표시장치(100)의 세부적인 구동 방법은, 터치 구동부(150)에서 터치전극(TE)의 정전용량을 센싱하는 단계, 센싱된 정전용량을 온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)로 전송하는 단계, 온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)에서 제1 룩업테이블을 이용하여 정전용량에 따른 표시패널(110)의 온도를 생성하는 단계, 온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)에서 제2 룩업테이블을 이용하여 생성된 온도에 따라 보상 게인을 생성하고, 보상 게인을 적용하여 제1 영상 데이터(DATA)를 보상한 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성하고, 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 구동부(130)로 전송하는 단계, 및 데이터 구동부(130)에서 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 전압(Vdata)으로 변경하고, 데이터 라인(DL)에 데이터 전압(Vdata)을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

온도 보상부(145)는 타이밍 컨트롤러(150)에 내장될 수 있으며, 센싱된 정전용량은 타이밍 컨트롤러(150)에 전송될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(150)는 정전용량에 따른 온도를 생성하고, 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하여 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다.

터치전극(TE)의 정전용량을 센싱하는 단계는 표시장치(100)를 구동하는 제1 프레임 기간 동안에 진행되고, 제2 영상 데이터(DATA2)를 데이터 전압(Vdata)으로 변경하여 출력하는 단계는, 표시장치(100)의 구동이 끝나고 다시 시작하는 제2 프레임 기간에 진행될 수 있다.

따라서, 표시장치(100)의 구동이 시작되면, 데이터 구동부(130)는 제2 영상 데이터(DATA2)에 따라 데이터 구동부(130)에서 아날로그 데이터 전압(Vdata)을 생성하여, 데이터 라인(DL)에 출력하고, 그 후에 터치 구동부(150)는 터치전극(TE)에서 정전용량을 센싱할 수 있다.

표시장치(100)를 구동하는 기간에 터치전극(TE)에서 센싱된 정전용량은 누적되며, 온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)는 누적된 정전용량의 평균값을 이용하여 표시패널(110)의 온도를 생성할 수 있다.

온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)는 화소부(114)의 제1 열화정보를 전달받고, 제1 열화정보를 표시패널(110)의 온도를 고려한 제2 열화정보로 보정할 수 있다. 온도 보상부(145) 또는 타이밍 컨트롤러(140)는 제2 열화정보를 이용하여 제1 영상 데이터(DATA1)를 보상하고 제2 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다.

제1 열화정보는 화소부(114)의 구동 트랜지스터(DRT)가 구동 시간에 따라 특성값이 열화된 정도를 나타내는 수치일 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(140)는 메모리와 센싱 회로(134)에서 측정된 센싱 특성값을 비교하여 산출할 수 있다.

그리고, 제2 열화정보는 화소부(114)의 유기 발광 소자(EL)가 온도 변화에 따라 열화된 정도를 나타내는 수치일 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(140) 또는 온도 보상부(145)에서 룩업테이블을 이용하여 산출할 수 있다.

본 명세서에 따른 표시장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.

본 명세서에 따른 표시장치는, 화소부 및 터치전극을 포함하는 표시패널; 표시패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 표시패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부; 터치전극의 정전용량을 센싱하여 터치 위치를 판별하는 터치 구동부; 및 데이터 구동부, 게이트 구동부 및 터치 구동부의 동작 타이밍을 제어하고, 터치 구동부로부터 정전용량을 수신하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며, 타이밍 컨트롤러는 터치 구동부에서 센싱된 정전용량을 바탕으로 표시패널의 온도를 생성하고, 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하는 온도 보상부를 가질 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 상기 온도 보상부는 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하며, 제2 영상 데이터를 데이터 구동부에 전송하고, 데이터 구동부는 제2 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여, 화소부에 데이터 전압을 공급할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 온도 보상부는 터치전극의 정전용량에 따른 표시패널의 온도가 저장된 룩업테이블을 이용하여 표시패널의 영역별 온도를 생성할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 타이밍 컨트롤러는, 표시패널의 온도에 따른 보상 게인이 저장된 룩업테이블을 이용하여 표시패널의 영역별 온도에 따른 보상게인을 생성하고, 생성된 보상게인을 적용하여 제1 영상 데이터를 보상하고 제2 영상 데이터를 생성할 수 있다.본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 화소부는 발광 소자와 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하고, 타이밍 컨트롤러는 구동 시간에 따라 열화된 구동 트랜지스터를 보상하기 위한 제1 보상값을 산출하고, 표시패널의 온도에 따라 열화된 발광 소자를 보상하기 위한 제2 보상값을 산출하여, 제1 보상값과 제2 보상값을 적용하여 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 보상 데이터를 생성할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 데이터 구동부와 터치 구동부는 하나의 구동 집적 회로로 구성될 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 터치전극은 적어도 하나 이상의 구동 전극과 적어도 하나 이상의 센싱 전극을 포함하고, 적어도 하나 이상의 구동 전극과 적어도 하나 이상의 센싱 전극이 교차되는 영역 및 주변 영역 중 적어도 어느 하나에서의 정전용량을 센싱하고, 센싱된 정전용량을 타이밍 컨트롤러로 전송하여 표시패널의 온도를 산출할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 터치전극 전체 영역에서의 정전용량을 전송 받고, 표시패널의 전체 영역에서의 온도 분포를 나타내는 온도맵을 생성하며, 온도맵을 이용하여 표시 패널의 각 영역별로 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 터치전극 중 터치가 발생한 일부 영역에서의 정전용량을 전송 받고, 표시패널의 일부 영역에서의 정전용량에 따른 온도 분포를 나타내는 온도맵을 생성하고, 온도맵을 이용하여 표시 패널의 각 영역별로 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 터치가 발생한 일부영역에서의 정전용량을 이용한 보간법을 통해, 터치전극 중 터치가 발생하지 않은 영역의 정전용량을 산출할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 표시패널은 화소부 상에 있는 봉지부를 더 포함하며, 터치전극은 봉지부 상에 배치되며, 터치전극과 봉지부 사이에는 터치 버퍼층이 더 배치될 수 있다.

본 명세서에 따른 표시장치의 구동 방법은, 터치 구동부에서, 화소부 및 터치전극을 포함하는 표시패널로부터 터치전극의 정전용량을 센싱하는 단계; 터치 구동부에서 센싱된 정전용량을 온도 보상부로 전송하는 단계; 온도 보상부에서 센싱된 정전용량에 따른 표시패널의 온도를 영역별로 생성하는 단계; 온도 보상부에서 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하고, 제2 영상 데이터를 데이터 구동부로 전송하는 단계; 및 데이터 구동부에서 제2 영상 데이터를 데이터 전압으로 변경하고, 데이터 라인에 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 터치 구동부에서 터치전극의 정전용량을 센싱하는 단계는, 표시장치를 구동하는 기간 동안에 진행되고, 데이터 구동부에서 제2 영상 데이터를 데이터 전압으로 변경하여 출력하는 단계는, 표시장치의 구동이 끝나고 다시 시작하는 기간에 진행될 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 온도 보상부는 표시장치를 구동하는 기간에 센싱된 터치전극의 정전용량을 누적하고, 누적된 정전용량의 평균값을 바탕으로 제1 룩업테이블을 이용하여 표시패널의 온도를 생성할 수 있다.본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 온도 보상부는 제1 룩업테이블을 이용하여 정전용량에 따른 표시패널의 영역별 온도를 생성하고, 제2 룩업테이블을 이용하여 표시패널의 온도에 따른 보상 게인을 생성하고, 생성된 보상 게인을 적용하여 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 화소부는 발광 소자와 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하고, 온도 보상부에서 제2 영상 데이터를 생성하여 데이터 구동부로 전송하는 단계는, 온도 보상부를 포함한 타이밍 컨트롤러에서, 화소부의 구동 트랜지스터의 열화를 나타내는 제1 열화정보를 전달받는 단계; 표시패널의 온도를 고려한 발광 소자의 제2 열화정보를 전달받는 단계; 제1 열화정보 및 제2 열화정보를 적용하여 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 제2 영상 데이터를 데이터 구동부로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 표시장치 110 : 표시패널
112 : 표시기판 114 : 화소부
116 : 봉지부 118 : 터치 버퍼층
119 : 절연층 120 : 게이트 구동부
130 : 데이터 구동부 140 : 타이밍 컨트롤러
145 : 온도 보상부 150 : 터치 구동부
160 : 메인 파워 관리 회로 165 : 파워 관리 집적 회로
170 : 세트 보드 DL : 데이터 라인
TL : 터치 라인 TE : 터치 전극
Tx : 구동 전극 Rx : 센싱 전극
bt : 구동 브릿지 br : 센싱 브릿지
Lr : 센싱 신호배선 Lt : 구동 신호배선

Claims

화소부 및 터치전극을 포함하는 표시패널;
상기 표시패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
상기 표시패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부;
상기 터치전극의 정전용량을 센싱하여 터치 위치를 판별하는 터치 구동부; 및
상기 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 터치 구동부의 동작 타이밍을 제어하고, 상기 터치 구동부로부터 상기 정전용량을 수신하는 타이밍 컨트롤러를 포함하며,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 터치 구동부에서 센싱된 정전용량을 바탕으로 상기 표시패널의 온도를 생성하고,
상기 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하는 온도 보상부를 포함하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 온도 보상부는 상기 제1 영상 데이터를 보상하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하며, 상기 제2 영상 데이터를 상기 데이터 구동부에 전송하고,
상기 데이터 구동부는 상기 제2 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여, 상기 화소부에 상기 데이터 전압을 공급하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 온도 보상부는 상기 터치전극의 정전용량에 따른 상기 표시패널의 온도가 저장된 룩업테이블을 이용하여 상기 표시패널의 영역별 온도를 생성하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는,
상기 표시패널의 온도에 따른 보상 게인이 저장된 룩업테이블을 이용하여 상기 표시패널의 영역별 온도에 따른 보상게인을 생성하고,
생성된 보상게인을 적용하여 상기 제1 영상 데이터를 보상하고 상기 제2 영상 데이터를 생성하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 화소부는 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하고,
상기 타이밍 컨트롤러는 구동 시간에 따라 열화된 상기 구동 트랜지스터를 보상하기 위한 제1 보상값을 산출하고,
상기 표시패널의 온도에 따라 열화된 발광 소자를 보상하기 위한 제2 보상값을 산출하고,
상기 제1 보상값과 제2 보상값을 적용하여 상기 제1 영상 데이터를 보상하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 데이터 구동부와 상기 터치 구동부는 하나의 구동 집적 회로로 구성되는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 터치전극은 적어도 하나 이상의 구동 전극과 적어도 하나 이상의 센싱 전극을 포함하고,
상기 터치 구동부는 상기 적어도 하나 이상의 구동 전극과 상기 적어도 하나 이상의 센싱 전극이 교차되는 영역 및 주변 영역 중 적어도 어느 하나에서의 정전용량을 센싱하고, 상기 센싱된 정전용량을 상기 타이밍 컨트롤러로 전송하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 터치 구동부로부터 상기 터치전극 전체 영역에서의 정전용량을 전송받고,
상기 표시패널의 전체 영역에서의 상기 정전용량에 따른 온도 분포를 나타내는 온도맵을 생성하며,
상기 온도맵을 이용하여 상기 표시 패널의 각 영역별로 상기 제1 영상 데이터를 보상하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 터치전극 중 터치가 발생한 일부 영역에서의 정전용량을 전송받고,
상기 표시패널의 일부 영역에서의 정전용량에 따른 온도 분포를 나타내는 온도맵을 생성하고,
상기 온도맵을 이용하여 상기 표시 패널의 각 영역별로 상기 제1 영상 데이터를 보상하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하는, 표시장치.
제9 항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 터치가 발생한 일부영역에서의 정전용량을 이용한 보간법을 통해, 상기 터치전극 중 터치가 발생하지 않은 영역의 정전용량을 산출하는, 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널은
상기 화소부 상에 있는 봉지부를 더 포함하며,
상기 터치전극은 상기 봉지부 상에 배치되며, 상기 터치전극과 상기 봉지부 사이에는 터치 버퍼층이 더 배치되는, 표시장치.
터치 구동부에서, 화소부 및 터치전극을 포함하는 표시패널로부터 상기 터치전극의 정전용량을 센싱하는 단계;
상기 터치 구동부에서 센싱된 정전용량을 온도 보상부로 전송하는 단계;
상기 온도 보상부에서 상기 센싱된 정전용량에 따른 상기 표시패널의 온도를 영역별로 생성하는 단계;
상기 온도 보상부에서 상기 생성된 온도에 따라 제1 영상 데이터를 보상하여 제2 영상 데이터를 생성하고, 상기 제2 영상 데이터를 데이터 구동부로 전송하는 단계; 및
상기 데이터 구동부에서 상기 제2 영상 데이터를 데이터 전압으로 변경하고, 상기 데이터 라인에 상기 데이터 전압을 출력하는 단계를 포함하는, 표시장치의 구동 방법.
제12 항에 있어서,
상기 터치 구동부에서 상기 터치전극의 정전용량을 센싱하는 단계는, 상기 표시장치를 구동하는 기간 동안에 진행되고,
상기 데이터 구동부에서 상기 제2 영상 데이터를 상기 데이터 전압으로 변경하여 출력하는 단계는, 상기 표시장치의 구동이 끝나고 다시 시작하는 기간에 진행되는, 표시장치의 구동 방법.
제13 항에 있어서,
상기 온도 보상부는
상기 표시장치를 구동하는 기간에 상기 센싱된 터치전극의 정전용량을 누적하고, 상기 누적된 정전용량의 평균값을 바탕으로 상기 제1 룩업테이블을 이용하여 상기 표시패널의 온도를 생성하는, 표시장치의 구동 방법.
제1 항에 있어서,
상기 온도 보상부는
제1 룩업테이블을 이용하여 상기 정전용량에 따른 상기 표시패널의 영역별 온도를 생성하고,
제2 룩업테이블을 이용하여 상기 표시패널의 온도에 따른 보상 게인을 생성하고,
상기 생성된 보상 게인을 적용하여 상기 제1 영상 데이터를 보상하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하는, 표시장치의 구동 방법.
제12 항에 있어서,
상기 화소부는 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하고,
상기 온도 보상부에서 상기 제2 영상 데이터를 생성하여 상기 데이터 구동부로 전송하는 단계는
상기 온도 보상부를 포함한 타이밍 컨트롤러에서,
상기 화소부의 상기 구동 트랜지스터의 열화를 나타내는 제1 열화정보를 전달받는 단계;
상기 표시패널의 온도를 고려한 상기 발광 소자의 제2 열화정보를 전달받는 단계;
상기 제1 열화정보 및 상기 제2 열화정보를 적용하여 상기 제1 영상 데이터를 보상하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 제2 영상 데이터를 상기 데이터 구동부로 전송하는 단계를 포함하는, 표시장치의 구동 방법.