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KR102371182B1 - 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법 - Google Patents

표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법 Download PDF

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KR102371182B1
KR102371182B1 KR1020150093818A KR20150093818A KR102371182B1 KR 102371182 B1 KR102371182 B1 KR 102371182B1 KR 1020150093818 A KR1020150093818 A KR 1020150093818A KR 20150093818 A KR20150093818 A KR 20150093818A KR 102371182 B1 KR102371182 B1 KR 102371182B1
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South Korea
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panel
voltage
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panel defect
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김응규
박신균
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Abstract

본 실시예들은, 패널 결함이 없는 경우에는 표시패널에서 비정상 전류가 발생하지 않는 구간을 패널 결함 검출 구간으로 하여, 이러한 패널 결함 검출 구간에서, 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 인가되는 위치에 배치된 제어 스위칭 소자가 오프 상황에서 표시패널에서의 비정상 전류의 발생 여부를 확인하여 패널 결함 여부를 쉽고 정확하게 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법에 관한 것이다.

Description

표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법{DISPLAY DEVICE, PANEL DEFECT DETECTION SYSTEM, AND PANEL DEFECT DETECTION METHOD}
본 실시예들은 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 각종 표시장치의 표시패널에는, 각종 전압 배선 등의 신호 라인과, 트랜지스터, 캐패시터 등의 각종 회로 소자와, 각종 패턴 등이 존재하는데, 이러한 표시패널에 결함(Defect)이 발생하는 경우, 정상 범위보다 과도하게 흐르는 과전류 또는 흐리지 않아야 하는 상황에서 흐르게 되는 전류 등의 비정상 전류(Abnormal Current)가 표시패널에서 발생할 수 있다.
이러한 비정상 전류가 표시패널에서 발생하는 경우, 높은 발열이 생길 수 있다. 이에 따라, 표시패널의 일부(예: 회로 소자, 편광판 등) 또는 전부가 타버리는 현상이 초래될 수 있다.
종래에도, 회로 기술 분야에서, 과전류 등의 비정상 전류를 검출하는 다양한 기술들이 제시되었다.
하지만, 종래의 검출 기술은 표시패널의 패널 결함을 검출하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 과전류 검출 기술에 해당할 뿐, 흐리지 않아야 하는 상황에서 흐르게 되는 매우 작은 전류까지 정확하게 검출하는 기술은 아니다.
또한, 종래의 검출 기술들은 복잡한 검출 회로를 이용하고 구현하는데 많은 비용이 드는 단점이 있을 뿐만 아니라, 검출 정확도가 상당히 떨어지는 문제점이 있어 왔다.
또한, 종래의 검출 기술들은, 다양한 원인에 기인하는 비정상적 전류를 검출할 수 없는 문제점도 있어 왔다.
또한, 종래의 검출 기술들은 과전류 발생 시점에 즉각적으로 신속하게 비정상 전류를 검출하지 못하여, 회로가 손상되거나 타버리는 것을 미연에 막지 못하는 문제점이 있어 왔다.
본 실시예들의 목적은, 표시패널에서 발생하는 전류 센싱을 통해 패널 결함을 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 표시패널에서 발생하는 전류를 전압으로 변환하여 센싱함으로써, 패널 결함을 더욱 정확하게 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 간단한 회로로 패널 결함 검출을 가능하게 할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 다양한 종류의 패널 결함을 정확하게 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 패널 결함의 발생 시, 패널 결함을 즉각적으로 신속하게 검출함으로써, 표시패널의 일부 또는 전부가 손상되거나 타버리는 것을 미연에 방지할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 사용자의 시청이나 화면 구동에 전혀 영향을 주지 않고 패널 결함을 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공하는 데 있다.
일 실시예는, 패널 결함이 없는 경우에는 표시패널에서 비정상 전류가 발생하지 않는 구간을 패널 결함 검출 구간으로 하여, 이러한 패널 결함 검출 구간에서, 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 인가되는 위치에 배치된 제어 스위칭 소자가 오프 상황에서 표시패널에서의 비정상 전류의 발생 여부를 확인하여 패널 결함 여부를 쉽고 정확하게 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
다른 실시예는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치된 표시패널과, 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 표시패널로 인가되는 인가 노드와 표시패널로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자와, 제어 스위칭 소자의 오프 시, 인가 노드를 통해 흐르는 전류 또는 이러한 전류에 따른 전압을 센싱하는 센싱 모듈을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 표시장치의 제어 스위칭 소자는 표시패널에서의 비정상 전류 미발생 상태에서 턴-오프 될 수 있다.
이러한 표시장치의 제어 스위칭 소자는 미리 정해진 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간에서 턴-오프 될 수 있다.
또 다른 실시예는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치되는 표시패널과, 이러한 표시패널에 특정 밝기 이하의 화면이 표시될 때, 표시패널에서 비정상 전류의 발생 여부를 센싱하는 센싱 모듈을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
또 다른 실시예는, 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 표시패널로 인가되는 인가 노드와 표시패널로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자와, 제어 스위칭 소자의 오프 시, 인가 노드를 통해 흐르는 전류 또는 이러한 전류에 따른 전압을 센싱하고, 센싱 결과를 토대로, 패널 결함 여부를 검출하는 센싱 모듈을 포함하는 패널 결함 검출 시스템을 제공할 수 있다.
또 다른 실시예는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치되는 표시패널을 포함하는 표시장치의 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
이러한 패널 결함 검출 방법은, 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 표시패널로 인가되는 인가 노드와 표시패널로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자를 오프 시킴으로써, 패널 결함 검출 환경을 세팅하는 단계와, 제어 스위칭 소자의 오프 시, 표시패널에서 인가 노드로 흐르는 전류의 크기 또는 발생 여부를 센싱하여 센싱 결과를 토대로 패널 결함 여부를 검출하는 단계와, 표시패널에서 인가 노드로 흐르는 전류가 발생하거나 표시패널에서 인가 노드로 흐르는 전류의 크기가 임계 전류 값 이상인 것으로 센싱된 경우, 미리 정해진 패널 결함 대응 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 패널 결함 검출 방법은, 패널 결함 검출 환경을 세팅하는 단계 이전에, 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간, 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간을 패널 결함 검출 구간으로 인지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 표시패널에서 발생하는 전류 센싱을 통해 패널 결함을 검출할 수 있는 표시장치, 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 표시패널에서 발생하는 전류를 전압으로 변환하여 센싱함으로써, 패널 결함을 더욱 정확하게 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 간단한 회로로 패널 결함 검출을 가능하게 할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 다양한 종류의 패널 결함을 정확하게 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 패널 결함의 발생 시, 패널 결함을 즉각적으로 신속하게 검출함으로써, 표시패널(110)의 일부 또는 전부가 손상되거나 타버리는 것을 미연에 방지할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 사용자의 시청이나 화면 구동에 전혀 영향을 주지 않고 패널 결함을 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 실시예들에 따른 표시장치의 시스템 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 실시예들에 따른 표시장치의 서브픽셀 구조의 예시도들이다.
도 5 및 도 6은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 타입 또는 센싱 방식(센싱 위치)의 타입에 따른 패널 결함 검출 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 표시장치의 패널 결함 검출 시스템에서 제어 스위칭 소자(CSW)의 동작 타이밍과 패널 결함 검출 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 패널 구동 전압의 종류와 패널 결함 검출용 임피던스 소자의 종류에 따라, 4가지의 패널 결함 검출 시스템(제1, 제2, 제3, 제4 패널 결함 검출 시스템)을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 21은 본 실시예들에 따른 제1 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 22 및 도 23은 본 실시예들에 따른 제2 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 24 내지 도 27은 본 실시예들에 따른 제3 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 28 및 도 29는 본 실시예들에 따른 제4 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 30은 패널 결함 없는 경우, 패널 결함 검출 동작과 관련된 주요 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 31은 패널 결함 있는 경우, 패널 결함 검출 동작과 관련된 주요 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 32는 본 실시예들에 따른 패널 결함 검출 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL1~DLm) 및 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)이 배치되고, 다수의 서브픽셀(SP: Sub Pixel)이 배치된 표시패널(110)과, 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(120)와, 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(130)와, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하는 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)로 각종 제어신호를 공급하여, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어한다.
이러한 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
이러한 컨트롤러(140)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다.
데이터 드라이버(120)는, 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)으로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)을 구동한다. 여기서, 데이터 드라이버(120)는 '소스 드라이버'라고도 한다.
게이트 드라이버(130)는, 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)으로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 드라이버(130)는 '스캔 드라이버'라고도 한다.
게이트 드라이버(130)는, 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)으로 순차적으로 공급한다.
데이터 드라이버(120)는, 게이트 드라이버(130)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)으로 공급한다.
데이터 드라이버(120)는, 도 1에서는 표시패널(110)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치하고 있으나, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라서, 표시패널(110)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.
게이트 드라이버(130)는, 도 1에서는 표시패널(110)의 일측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치하고 있으나, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라서, 표시패널(110)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.
전술한 컨트롤러(140)는, 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.
컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하는 것 이외에, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)로 출력한다.
예를 들어, 컨트롤러(140)는, 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(130)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 드라이버(120)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 드라이버(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
이상에서 설명한 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 일 예로, 도 2와 같이, 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 데이터 드라이버(120)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit, 122)를 포함하여 다수의 데이터 라인을 구동할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(122)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
또한, 각 소스 드라이버 집적회로(122)는, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 소스 드라이버 집적회로(122)는 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(Source Printed Circuit Board, 150)에 본딩되고, 타 단은 표시패널(110)에 본딩되는 필름(121) 상에 실장될 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(122)는, 쉬프트 레지스터, 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter), 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 게이트 드라이버(130)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit, 132)를 포함할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(132)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(132)는, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 게이트 드라이버 집적회로(132)는 표시패널(110)과 연결된 필름(131) 상에 실장될 수 있다. 여기서, 필름(131)은 가요성 필름(Flexible Film)일 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(132)는 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 컨트롤러(140)는, 일 예로, 칩 온 필름(COF) 타입으로 구현된 각 소스 드라이버 집적회로(122)가 본딩된 소스 인쇄회로기판(150)과 가요성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 또는 가요성 인쇄 회로(FPC: Flexible Printed Circuit) 등의 연결 매체(170)를 통해 연결된 컨트롤 인쇄회로기판(Control Printed Circuit Board, 160)에 배치될 수 있다.
이러한 컨트롤 인쇄회로기판(160)에는, 표시패널(110), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러(미도시)가 더 배치될 수 있다.
위에서 언급한 소스 인쇄회로기판(150)과 컨트롤 인쇄회로기판(160)은, 하나의 인쇄회로기판으로 되어 있을 수도 있다.
본 실시예들에 따른 표시장치(100)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Device) 등의 다양한 타입의 장치일 수 있다.
따라서, 표시패널(110) 또한, 액정표시패널(Liquid Crystal Display Panel), 유기발광표시패널(Organic Light Emitting Display Panel), 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel) 등의 다양한 타입의 패널일 수 있다.
표시패널(110)에 배치되는 각 서브픽셀(SP)은 트랜지스터 등의 회로 소자를 포함하여 구성될 수 있다.
일 예로, 표시패널(110)이 유기발광표시패널인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와, 이를 구동하기 위한 트랜지스터(DRT: Driving Transistor) 등의 회로 소자로 구성되어 있다.
각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
단, 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 표시장치(100) 및 표시패널(110)이 유기발광표시장치 및 유기발광표시패널인 것으로 가정한다.
도 3 및 도 4는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 서브픽셀 구조의 예시도들이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 각 서브픽셀은, 기본적으로, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT: Driving Transistor)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)로 데이터 전압을 전달해주기 위한 스위칭 트랜지스터(SWT: Switching Transistor)와, 영상 신호 전압에 해당하는 데이터 전압 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 동안 유지하는 스토리지 캐패시터(Cstg: Storage Capacitor)를 포함하여 구성될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 제1전극(예: 애노드 전극), 유기층 및 제2전극(예: 캐소드 전극) 등으로 이루어질 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 유기발광다이오드(OLED)로 구동 전류를 공급해줌으로써 유기발광다이오드(OLED)를 구동해준다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)는 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)는 스위칭 트랜지스터(SWT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 연결될 수 있으며, 게이트 노드일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제3노드(N3)는 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL: Driving Voltage Line)과 연결될 수 있으며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)와 스위칭 트랜지스터(SWT)는, 도 3의 예시와 같이 n 타입으로 구현될 수도 있고, p 타입으로도 구현될 수도 있다.
스위칭 트랜지스터(SWT)는 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2) 사이에 연결되고, 게이트 라인을 통해 스캔 신호(SCAN)를 게이트 노드로 인가받아 제어될 수 있다.
이러한 스위칭 트랜지스터(SWT)는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)로 전달해줄 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우, 각 서브픽셀(SP)의 구동 시간이 길어짐에 따라, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT) 등의 회로 소자가 열화되고, 이에 따라, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT) 등의 회로 소자가 갖는 고유한 특성치(예: 문턱전압, 이동도 등)가 변할 수 있다.
이러한 회로 소자 간의 특성치 변화의 정도는 회로 소자 간의 열화 정도의 차이로 인해 서로 다를 수 있다.
이러한 회로 소자의 특성치의 변화 및 편차는 서브픽셀 특성치의 변화 및 편차라고 할 수 있는데, 이러한 서브픽셀 특성치의 변화 및 편차로 인해, 서브픽셀의 휘도의 부정확성과 서브픽셀(SP) 간의 휘도 편차를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 표시패널(110)의 화질이 저하될 수 있다.
여기서, 서브픽셀 특성치는, 일 예로, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압일 수도 있고, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 및 이동도 등을 포함할 수 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는 서브픽셀 특성치의 변화 및 편차를 센싱하는 서브픽셀 센싱 기능과, 센싱 결과를 이용하여 서브픽셀의 변화 및 편차를 보상해주는 서브픽셀 보상 기능을 제공할 수 있다.
이러한 경우, 서브픽셀 구조의 변경과 센싱 및 보상 구성이 추가될 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우, 서브픽셀 구조와, 센싱 및 보상 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시패널(110)에 배치된 각 서브픽셀은, 일 예로, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT) 및 스토리지 캐패시터(Cstg) 이외에, 센싱 트랜지스터(SENT: Sensing Transistor)를 더 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 센싱 트랜지스터(SENT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 기준전압(Vref)을 공급하는 기준전압 라인(RVL) 사이에 연결되고, 게이트 노드로 스캔 신호의 일종인 센싱 신호(SENSE)를 인가받아 제어될 수 있다.
이러한 센싱 트랜지스터(SENT)는 센싱 신호(SENSE)에 의해 턴-온 되어 기준전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 기준전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)에 인가해준다.
또한, 센싱 트랜지스터(SENT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압을 센싱할 수 있도록 센싱 경로로서의 역할도 해줄 수 있다.
한편, 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)는 다른 게이트 라인을 통해 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드 및 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드로 각각 인가될 수도 있다.
경우에 따라서는, 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)는 동일한 신호로서, 동일한 게이트 라인을 통해 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드 및 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드로 각각 인가될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는 서브픽셀 특성치의 변화 및 편차를 센싱하기 위하여, 센싱부(410)와, 센싱부(410)의 센싱 결과를 저장하는 메모리(420)와, 서브픽셀 특성치의 변화 및 편차를 보상해주기 위한 보상부(430)를 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 센싱 구동을 제어하기 위하여, 즉, 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압 인가 상태를 서브픽셀 특성치 센싱에 필요한 상태로 제어하기 위하여, 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2)를 더 포함할 수 있다.
제1스위치(SW1)를 통해, 기준전압 라인(RVL)으로의 기준전압(Vref)의 공급 여부가 제어될 수 있다.
제1스위치(SW1)가 턴-온 되어, 기준전압 라인(RVL)으로 기준전압(Vref)이 공급되면, 턴-온 되어 있는 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해, 기준전압(Vref)이 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)로 인가된다.
한편, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압이 서브픽셀 특성치를 반영하는 전압 상태가 되면, 즉, 기준전압 라인(RVL)의 전압이 서브픽셀 특성치를 반영하는 전압 상태가 되면, 제2스위치(SW2)가 턴-온 되어, 센싱부(410)와 기준전압 라인(RVL)이 연결된다.
이에 따라, 센싱부(410)는 서브픽셀 특성치를 반영하는 전압 상태인 기준전압 라인(RVL)의 전압, 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압을 센싱한다. 여기서, 기준전압 라인(RVL)을 '센싱 라인'이라고도 기재한다.
이러한 기준전압 라인(RVL)은, 일 예로, 서브픽셀 열마다 1개씩 배치될 수도 있고, 둘 이상의 서브픽셀 열마다 1개씩 배치될 수도 있다.
예를 들어, 1개의 픽셀이 4개의 서브픽셀(적색 서브픽셀, 흰색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀, 청색 서브픽셀)로 구성된 경우, 기준전압 라인(RVL)은 1개의 픽셀 열마다 1개씩 배치될 수도 있다.
센싱부(410)에서 센싱되는 전압은, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 센싱하기 위한 전압값일 수도 있고, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도를 센싱하기 위한 전압값일 수도 있다.
예를 들어, 서브픽셀이 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 센싱을 위해 구동되는 경우, 문턱전압 센싱 구동에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 각각은 문턱전압 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)으로 초기화되고, 이후, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)가 플로팅 되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압이 상승하게 되고, 일정 시간이 지나면, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압이 포화된다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 포화된 전압은 데이터 전압(Vdata)과 문턱전압(Vth)의 차이에 해당한다.
따라서, 센싱부(410)에 의해 센싱된 전압은 데이터 전압(Vdata)에서 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 뺀 전압에 해당한다.
서브픽셀이 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 센싱을 위해 구동되는 경우, 이동도 센싱 구동에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 각각은 이동도 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)으로 초기화되고, 이후, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2)가 모두 플로팅되어 전압이 상승한다.
이때, 전압 상승 속도(시간에 대한 전압 상승치의 변화량)는 구동 트랜지스터(DRT)의 전류 능력, 즉 이동도를 나타낸다. 따라서, 전류 능력(이동도)가 큰 구동 트랜지스터(DRT)일 수록, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압이 더욱 가파르게 상승한다.
센싱부(410)는 일정 시간이 경과한 이후, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)의 전압 상승에 따라 함께 전압 상승이 이루어진 기준전압 라인(RVL)의 전압을 센싱한다.
센싱부(410)는 문턱전압 또는 이동도 센싱을 위해 센싱된 전압을 아날로그 값으로 변환하여 센싱 데이터를 생성하고 이를 메모리(420)에 저장시킨다.
보상부(430)는 메모리(420)에 저장된 센싱 데이터를 토대로 해당 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(예: 문턱전압, 이동도)를 파악하여 특성치 보상 처리를 수행할 수 있다.
여기서, 특성치 보상 처리는, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압을 보상하는 문턱전압 보상 처리와, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도를 보상하는 이동도 보상 처리를 포함할 수 있다.
문턱전압 보상 처리는 문턱전압을 보상하기 위한 보상값을 연산하고, 연산된 보상값을 메모리(420)에 저장하거나, 연산된 보상값으로 해당 영상 데이터(Data)를 변경하는 처리를 포함할 수 있다.
이동도 보상 처리는 이동도를 보상하기 위한 보상값을 연산하고, 연산된 보상값을 메모리(420)에 저장하거나, 연산된 보상값으로 해당 영상 데이터(Data)를 변경하는 처리를 포함할 수 있다.
보상부(430)는 문턱전압 보상 처리 또는 이동도 보상 처리를 통해 영상 데이터(Data)를 변경하여 변경된 데이터를 데이터 드라이버(120) 내 소스 드라이버 집적회로(122)로 공급해줄 수 있다.
이에 따라, 데이터 드라이버(120)는 변경된 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 해당 서브픽셀로 공급해줌으로써, 특성치 보상(문턱전압 보상, 이동도 보상)이 실제로 적용되게 된다.
전술한 보상부(430)를 통해, 구동 트랜지스터의 특성치를 보상해주어, 서브픽셀 간의 휘도 편차를 줄여주거나 방지해줄 수 있다.
한편 센싱부(410)는, 소스 드라이버 집적회로(122)에 포함될 수 있으며 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)로 구현될 수 있다. 메모리(420)는 컨트롤러(140)의 내부 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치할 수 있다. 그리고, 보상부(430)는 컨트롤러(140)의 내부 또는 외부에 포함될 수 있다.
한편, 표시패널(110)에는 각종 전압 배선 등의 신호 라인과, 트랜지스터, 캐패시터 등의 각종 회로 소자와, 각종 패턴 등이 존재한다.
이러한 표시패널(110)에서 결함(Defect)이 발생하는 경우, 정상 범위보다 과도하게 흐르는 과전류 또는 흐리지 않아야 하는 상황에서 흐르게 되는 전류 등의 비정상 전류(Abnormal Current)가 표시패널(110)에서 발생할 수 있다.
이러한 비정상 전류(Abnormal Current)가 표시패널(110)에서 발생하는 경우, 상당히 높은 발열이 생길 수 있고, 이에 따라, 표시패널(110)의 일부(예: 회로 소자, 편광판 등) 또는 전부가 타버리는 현상이 초래될 수 있다.
비정상 전류에 의한 표시패널(110)의 일부 또는 전부가 타버리는 현상은, 일 예로, 표시패널(110)의 외곽부에 있는 편광판(편광 필름이라고도 함) 등이 녹는 것을 통해 쉽게 확인해볼 수 있다.
이에, 본 실시예들은, 비정상 전류가 발생하면, 이를 신속하게 감지하여 패널 결함으로 검출하고, 즉각적이고 효과적인 대응 조치를 취함으로써, 비정상 전류에 의해 표시패널(110)의 일부 또는 전부가 타버리는 현상을 미리 방지해줄 수 있는 패널 결함 검출 방법과 이를 위한 패널 결함 검출 시스템, 그리고, 패널 결함 검출 시스템을 포함하는 표시장치(100)를 제공할 수 있다.
아래에서는, 패널 결함 검출 방법과 이를 위한 패널 결함 검출 시스템, 그리고, 패널 결함 검출 시스템을 포함하는 표시장치(100)를 더욱 상세하게 설명한다. 단, 설명의 편의를 위해, 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 것으로 예를 든다.
도 5 및 도 6은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 타입 또는 센싱 방식(센싱 위치)의 타입에 따른 패널 결함 검출 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에 포함된 패널 결함 검출 시스템은, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)와 표시패널(110)로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드(Ns) 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자(CSW)와, 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프(Off) 시, 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류 또는 이러한 전류에 따른 전압을 센싱하는 센싱 모듈(510) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 상황은, 표시패널(110)의 구동에서 패널 결함을 검출할 수 있는 상황(조건)을 의미할 수 있다.
또한, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 상황은, 패널 결함이 없고 오차 성분(예: 누설 전류 등)을 고려하지 않는다면, 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 전류가 아예 흐르지 않아야 하는 상황이다.
따라서, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 상황에서, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류는 "비정상 전류(Abnormal Current, Iab)"에 해당할 수 있다.
제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 상황에서, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)를 통해 약간의 누설 전류(Leakage Current)가 발생할 수 있다.
누설 전류 성분을 더 고려하면, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 상황에서, 패널 결함이 없다면, 인가 노드(Na)를 통해서, 누설 전류 크기에 해당하는 약간의 전류만 흘러야 한다.
이에 따라, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 상황에서, 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류가 임계 전류 값 이하인 경우, 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류는 누설 전류에 해당하는 "정상적인 전류(Normal Current)"로 간주할 수 있다. 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류가 임계 전류 값을 초과하는 경우, 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류는 "비정상 전류(Iab)"로 간주할 수 있다.
전술한 바와 같이, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)와 표시패널(110)로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드(Ns) 사이에 전기적으로 연결된 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프 상황, 즉, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab)가 발생해서는 안 되는 상황에서, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류를 감지함으로써, 패널 결함 존재 여부를 신속하고 편리하게 검출할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 패널 결함 검출을 위하여, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)와 표시패널(110)로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드(Ns) 사이에 전기적으로 연결된 제어 스위칭 소자(CSW)를 오프 시켜 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab)검출할 수 있는 환경(패널 결함 검출 환경)을 만들어 놓는다.
여기서, 비정상 전류(Iab)는, 0[A] 보다 조금이라도 큰 전류 값을 갖거나, 누설 전류 등의 정상적인 오차 성분을 고려하여 임계 전류 값을 초과하는 전류 값을 가질 수 있다.
이러한 패널 결함 검출 환경에서, 표시패널(110)에는 패널 결함 검출용 화면이 표시된다.
이에, 데이터 드라이버(120)는, 일 예로, 표시패널(110)에서의 다수의 서브픽셀 각각에 연결된 데이터 라인으로 패널 결함 검출용 데이터 전압을 출력한다.
여기서, 패널 결함 검출용 화면은 블랙 화면 등일 수 있으며, 이러한 패널 결함 검출용 화면을 표시하기 위한 패널 결함 검출용 데이터 전압은 미리 정의된 블랙 데이터 전압 등일 수 있다.
컨트롤러(140)가 패널 결함 검출 타이밍이 되면, 패널 결함 검출용 데이터를 데이터 드라이버(120)로 출력하고, 데이터 드라이버(120)는 수신한 패널 결함 검출용 데이터를 패널 결함 검출용 데이터 전압으로 변환하여 출력할 수 있다.
센싱 모듈(510)은 데이터 드라이버(120)에서 패널 결함 검출용 데이터 전압이 출력될 때, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab)의 발생 여부를 센싱할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 데이터 전압 제어를 통해, 블랙 화면 등의 패널 결함 검출용 화면이 표시되는 동안, 표시패널(110)에서 발생하는 비정상 전류(Iab)를 센싱함으로써, 패널 결함 존재 여부를 검출할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에 포함된 패널 결함 검출 시스템은, 제어 스위칭 소자(CSW)의 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)를 제어하는 제어 모듈(520)을 더 포함할 수 있다.
제어 스위칭 소자(CSW)가 트랜지스터로 구현된 경우, 제어 모듈(520)은 제어 스위칭 소자(CSW)의 게이트 노드로 제어 신호에 해당하는 게이트 신호(도 7 참조)를 공급함으로써, 제어 스위칭 소자(CSW)의 턴-온 또는 턴-오프를 제어할 수 있다.
이러한 제어 모듈(520)을 이용하면, 패널 결함 검출을 위한 패널 결함 검출 환경을 효과적으로 세팅해줄 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 패널 결함 검출 시스템은, 인가 노드(Na)에 일단이 연결되는 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)를 더 포함할 수 있다.
이러한 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는 비정상 전류(Iab)를 전압 성분으로 변환해주는 역할을 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 일단은 인가 노드(Na)에 연결되지만, 타단은 그라운드 전압 노드(GND)에 연결될 수 있다.
이 경우, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 패널 결함 검출 타이밍에서 전류에 의한 임피던스 변화가 발생하여 전압 센싱 방식으로 비정상 전류 센싱(패널 결함 검출)을 할 수 있도록 해주는 소자일 수 있다.
일 예로, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 캐패시터 타입의 임피던스 소자일 수 있으며, 경우에 따라서는, 저항 타입의 임피던스 소자일 수도 있다.
도 5를 참조하면, 패널 결함이 존재하여 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab)가 발생하는 경우, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프 되어 있기 때문에, 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 유입된 비정상 전류(Iab)는 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로 흐르게 된다.
이에 따라, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 임피던스가 변하게 되어, 인가 노드(Na)의 전압(Va)이 변한다.
센싱 모듈(510)은 인가 노드(Na)의 전압(Va)을 센싱함으로써, 표시패널(110)에서의 비정상 전류(Iab)의 발생 여부 또는 전류 크기를 센싱할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 일단은 인가 노드(Na)에 연결되지만, 타단은 그라운드 공급 노드(Ns)에 연결될 수도 있다.
이 경우, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 간의 전위차(Vas)를 측정하는 방식으로 비정상 전류 센싱(패널 결함 검출)을 하기 위한 임피던스 소자일 수 있다.
본 명세서에서, 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 간의 전위차(Vas)는, 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 중 인가 노드(Na)가 더 고전위인 경우 인가 노드(Na)에서 공급 노드(Ns) 뺀 전압(Va-Vs)일 수도 있고, 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 중 공급 노드(Ns)가 더 고전위인 경우 공급 노드(Ns)에서 인가 노드(Na)를 뺀 전압(Vs-Va)일 수도 있다.
일 예로, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 저항 타입의 임피던스 소자일 수 있으며, 경우에 따라서는, 캐패시터 타입의 임피던스 소자일 수도 있다.
도 6을 참조하면, 패널 결함이 존재하여 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab)가 발생하는 경우, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프 되어 있기 때문에, 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 유입된 비정상 전류(Iab)는 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로 흐르게 된다.
이에 따라, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 전류에 의해, 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 간의 전위차(Vas)가 발생한다.
센싱 모듈(510)은 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 간의 전위차(Vas)를 센싱함으로써, 표시패널(110)에서의 비정상 전류(Iab)의 발생 여부 또는 전류 크기를 센싱할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 센싱 모듈(510)은, 전압 센싱 방식으로 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류를 센싱할 수 있다.
이러한 센싱 모듈(510)은, 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프 시, 인가 노드(Na)의 전압(Va) 또는 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 임피던스 또는 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 사이의 전위차(Vas)를 센싱함으로써, 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류를 센싱할 수 있다.
다시 말해, 전류가 흘러서는 안 되는 상황 또는 흘러도 적정 수준으로만 미세하게 흘러야 하는 상황에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)를 통해, 표시패널(110)에서 발생한 미세한 전류까지도 전압 성분으로 변환해줌으로써, 센싱 모듈(510)은 표시패널(110)에서 발생하여 인가 노드(Na)로 흐르는 전류를 전압 센싱 방식으로 정확하게 센싱할 수 있다. 이에 따라, 패널 결함을 정확하고 효율적으로 검출할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 패널 결함 검출 시스템은, 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프 시, 인가 노드(Na)의 전압(Va)이 임계 전압 이상이거나 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 임피던스가 임계 임피던스 이상이거나 인가 노드(Na)와 공급 노드(Ns) 사이의 전위차(Vas)가 임계 전위차 이상인 경우, 인가 노드(Na)를 통해 비정상 전류(Iab)가 발생한 것으로 간주하여, 패널 결함 코드를 저장하거나 패널 결함 위치 정보를 저장하거나 패널 결함 대응 제어 신호(예: 전원 오프 제어 신호 등)를 출력하는 패널 결함 대응 처리부(530)를 더 포함할 수 있다.
이러한 패널 결함 대응 처리부(530)를 통해, 패널 결함에 대하여 신속한 대응 처리를 수행함으로써, 패널 결함에 의해 표시패널(110)의 일부 또는 전부가 타버리는 상황을 미연에 방지해줄 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에 포함된 패널 결함 검출 시스템을 이루는 각 구성들(Na, Ns, CSW, Z, 510, 520, 530)은 다양한 위치에 배치될 수 있고, 다양한 타입으로 구현될 수도 있다.
예를 들어, 제어 스위칭 소자(CSW)는 표시패널(110) 또는 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치할 수 있다.
센싱 모듈(510)은 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치하거나 제어 모듈(520)의 내부에 포함될 수도 있고, 경우에 따라서는, 데이터 드라이버(120)의 내부에 포함될 수도 있다.
인가 노드(Na)는 표시패널(110)에 위치할 수도 있고, 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치할 수도 있다.
공급 노드(Ns)도 표시패널(110)에 위치할 수도 있고, 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치할 수도 있으며, 전원 공급 장치(미도시)의 출력단일 수도 있다.
패널 결함 대응 처리부(530)은 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치하거나, 컨트롤러(140)이거나, 컨트롤러(140)의 내부 모듈이거나, 제어 모듈(520)의 내부에 포함될 수도 있다.
제어 모듈(520)은 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160)에 위치할 수 있다.
이러한 제어 모듈(520)은 집적회로(IC)로 구현되거나 반도체 소자를 사용하는 제어 회로 등을 구현될 수 있다.
이러한 제어 모듈(520)은 컨트롤러(140)와는 다른 모듈일 수 있으며, 경우에 따라서, 컨트롤러(140)이거나 컨트롤러(140)의 내부 모듈일 수도 있다.
전술한 바와 같이, 표시장치(100)의 다른 구성들을 고려하여, 패널 결함 검출 시스템의 구성들(Na, Ns, CSW, Z, 510, 520, 530)를 다양한 위치에 배치하거나 다양한 형태로 구현할 수 있다.
도 7은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 패널 결함 검출 시스템에서 제어 스위칭 소자(CSW)의 동작 타이밍과 패널 결함 검출 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 패널 결함 검출 시스템은 패널 결함 검출을 위하여, 패널 결함 검출 환경을 세팅한다.
이를 위해, 패널 결함 검출 시스템은 표시패널(110)에서 전류가 발생하지 않는 상황, 일 예로, 블랙 화면이 표시되는 상황이 되면, 이때를 패널 결함 검출 타이밍으로 인지하여 패널 결함 검출 환경을 세팅해준다.
여기서, 패널 결함 검출 타이밍(패널 결함 검출 구간)은, 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간(이 구간에서도 블랙 화면이 표시될 수 있음), 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간 등일 수 있다.
이러한 패널 결함 검출 타이밍(패널 결함 검출 구간)은, 일 예로, 블랙 화면 표시 구동 구간일 수 있다.
패널 결함 검출 시스템은 패널 결함 검출 타이밍을 인지하면, 제어 스위칭 소자(CSW)를 오프 시켜, 패널 결함이 없다면, 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 비정상 전류(Iab)가 흐르지 않아야 하는 상황(패널 결함 검출 환경)을 만들어 주고, 패널 결함 검출 환경이 세팅되면 패널 결함 검출을 한다.
이를 위해, 제어 스위칭 소자(CSW)는, 제어 모듈(520)에 의해, 패널 결함이 없는 경우에는 표시패널(110)에서 비정상 전류가 발생하지 않아야 하는 상태, 즉, 표시패널(110)에서의 비정상 전류 미발생 조건(비정상 전류가 발생해서는 안 되는 조건)에서, 턴-오프 될 수 있다.
여기서, 표시패널(110)에서 조금이라도 생기는 전류(I), 즉, 0 [A]가 아닌 전류(I)는 비정상 전류(Iab)일 수 있다.
또는, 누설 전류(Leakage Current) 등의 정상적인 오차 성분에 의해 생기는 미세 전류 값(미리 정의된 임계 전류 값, Ith)보다 큰 전류 값을 갖는 전류(I)가 표시패널(110)에서 발생하는 경우, 이 전류(I)는 비정상 전류(Iab)일 수 있다.
- 정상 상태 : I=0 또는 I ≤ Ith
- 비정상 상태: I≠0 또는 I > Ith ⇒ I=Iab
표시패널(110)에 표시된 화면 관점에서 패널 결함 검출 환경을 설명해보면, 패널 결함 검출 환경은 미리 정해진 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 환경일 수 있다.
이를 이해, 제어 스위칭 소자(CSW)는 미리 정해진 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간에서 턴-오프 될 수 있다.
즉, 제어 스위칭 소자(CSW)는, 블랙 화면 표시 구동 구간에서 오프 상태이고, 블랙 화면 표시 구동 구간이 아닌 다른 구간(노말 화면 표시 구동 구간)에서 온 상태일 수 있다.
전술한 바와 같이, 표시패널(110)에서 비정상 전류가 발생하지 않는 구간, 또는 화면 관점에서 미리 정해진 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간에서, 제어 스위칭 소자(CSW)가 턴-오프 되도록 제어해줌으로써, 패널 결함 여부를 쉽고 정확하게 검출할 수 있는 환경과 타이밍을 제어해줄 수 있다.
또한, 미리 정해진 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면 등)이 표시되는 구간을 패널 결함 검출 구간으로 하여, 패널 결함을 검출하기 때문에, 패널 결함 검출 시, 사용자 시청에 전혀 방해가 되지 않는 이점도 있다.
제어 스위칭 소자(CSW)는 p 타입의 트랜지스터로 구현될 수도 있고, n 타입의 트랜지스터로 구현될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 제어 모듈(520)은 제어 스위칭 소자(CSW)의 타입(n 타입, p 타입)에 맞는 게이트 신호를 제어 스위칭 소자(CSW)의 게이트 노드로 입력해줄 수 있다. 단, 아래에서는, 설명의 편의를 위해, 제어 스위칭 소자(CSW)가 n 타입으로 구현될 경우를 가정한다.
전술한 바와 같이, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 패널 결함 검출 타이밍에서 전류에 의한 전압차가 발생하여 전압 센싱 방식으로 비정상 전류 센싱(패널 결함 검출)을 할 수 있도록 해주는 소자일 수 있다.
이러한 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 일 예로, 인가 노드(Na)에 일단이 연결되고 공급 노드(Ns)에 타단이 연결되는 패널 결함 검출용 저항(Rdet)일 수 있다.
전술한 바와 같이, 센싱 방식(패널 결함 검출 방식)이나 패널 결함 검출 시스템의 회로 구성 등이 저항 타입의 임피던스 소자가 적합한 경우, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 이용할 수 있다.
또한, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)는, 다른 예로, 인가 노드(Na)에 일단이 연결되고 그라운드 전압 노드(GND) 또는 공급 노드(Ns)에 타단이 연결되는 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)일 수 있다.
여기서, 그라운드 전압 노드(GND)는 미리 정의된 그라운드 전압이 인가되는 노드로서, 미리 정의된 그라운드 전압은, 일 예로, O[V] 또는 0[V]보다 약간 작거나 큰 전압(예: -1[V], 0.5[V] 등)일 수 있으며, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)의 종류 및 회로 설계 등에 따라서, 공급 노드(Ns)와 동일한 전압 값일 수도 있다.
전술한 바와 같이, 센싱 방식(패널 결함 검출 방식)이나 패널 결함 검출 시스템의 회로 구성 등이 캐패시터 타입의 임피던스 소자가 적합한 경우, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 이용할 수 있다.
한편, 표시패널(110)이 유기발광다이오드(OLED)와 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)를 각각 포함하는 다수의 서브픽셀이 배치된 유기발광표시패널인 경우, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)은, 구동 트랜지스터(DRT)의 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있는 제3노드(N3)에 인가되는 전압(예: 구동전압(EVDD) 등)일 수 있거나, 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극 또는 캐소드 전극에 인가될 수 있는 전압(예: 기저전압(EVSS) 등)일 수 있다.
전술한 바와 같이, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)와 표시패널(110)로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드(Ns) 사이에 전기적으로 연결된 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프 상황에서 패널 결함 검출을 할 때, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 다양한 패널 구동 전압(PDV)이 인가되는 지점(Na)에서 흐르는 전류를 센싱하여 패널 결함을 검출할 수 있다.
아래에서는, 패널 구동 전압(PDV)의 종류와 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 종류에 따라, 패널 결함 검출 시스템을 4가지로 나누어 예시적으로 설명한다.
도 8 내지 도 11은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 패널 구동 전압(PDV)의 종류와 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 종류에 따라, 4가지의 패널 결함 검출 시스템(제1, 제2, 제3, 제4 패널 결함 검출 시스템)을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8에 간략하게 예시된 제1 패널 결함 검출 시스템은, 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류로서 기저전압(EVSS)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na1)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용한다.
도 9에 간략하게 예시된 제2 패널 결함 검출 시스템은, 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류로서 기저전압(EVSS)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na1)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용한다.
도 10에 간략하게 예시된 제3 패널 결함 검출 시스템은, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용한다.
도 11에 간략하게 예시된 제4 패널 결함 검출 시스템은, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용한다.
도 8을 참조하면, 제1 패널 결함 검출 시스템에서, 제어 스위칭 소자(CSW)는, 표시패널(110)에서 각 서브픽셀의 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극에 기저전압(EVSS)이 인가되는 인가 노드(Na1)과 기저전압(EVSS)을 공급하는 공급 노드(Ns1) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 인가 노드(Na1)는 기저전압(EVDD)이 인가되는 표시패널(110)에서의 캐소드 전극 상에 있거나 캐소드 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 기저전압(EVSS)은 캐소드 전압이고 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류이다.
제1 패널 결함 검출 시스템에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 활용되는 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)는, 인가 노드(Na1)와 그라운드 전압 노드(GND) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 기저전압(EVSS)이 그라운드 전압으로 설정된 경우, 공급 노드(Ns1)와 그라운드 전압 노드(GND)는 등 전위 노드일 수 있다.
특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간(이 구간에서도 블랙 화면이 표시될 수 있음), 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간 등일 수 있는 패널 결함 검출 구간(패널 결함 검출 타이밍)에서, 제어 모듈(520)은 제어 신호를 출력하여, 제어 스위칭 소자(CSW)가 턴-오프 되도록 제어한다.
이에 따라, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab1)가 발생하는 경우, 발생된 비정상 전류(Iab)는 제어 스위칭 소자(CSW)를 통해 흐르지 못하고, 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 충전시킨다.
패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)의 충전에 따라, 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)이 상승한다.
센싱 모듈(510)은 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)을 센싱하고, 센싱된 전압(Va1)을 패널 결함 검출 신호로서 패널 결함 대응 처리부(530)로 출력하거나, 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)이 상승했다는 것을 나타낸 패널 결함 검출 신호를 패널 결함 대응 처리(530)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 패널 결함 대응 처리(530)는, 패널 결함 검출 신호를 수신하여 패널 결함 여부를 인지하게 되어 미리 정해진 대응 처리를 수행할 수 있다.
한편, 도 8의 제1 패널 결함 검출 시스템에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하지 않고, 인가 노드(Na1)와 그라운드 전압 노드(GND) 사이에 전기적으로 연결되는 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하여도, 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)을 센싱하는 방식 등은 모두 동일하다.
도 9를 참조하면, 제2 패널 결함 검출 시스템에서, 제어 스위칭 소자(CSW)는, 표시패널(110)에서 각 서브픽셀의 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극에 기저전압(EVSS)이 인가되는 인가 노드(Na1)과 기저전압(EVSS)을 공급하는 공급 노드(Ns1) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 인가 노드(Na1)는 기저전압(EVDD)이 인가되는 표시패널(110)에서의 캐소드 전극 상에 있거나 캐소드 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 기저전압(EVSS)은 캐소드 전압이고 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류이다.
제2 패널 결함 검출 시스템에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 활용되는 패널 결함 검출용 저항(Rdet)은, 인가 노드(Na1)와 공급 노드(Ns1) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간(이 구간에서도 블랙 화면이 표시될 수 있음), 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간 등일 수 있는 패널 결함 검출 구간(패널 결함 검출 타이밍)에서, 제어 모듈(520)은 제어 신호를 출력하여, 제어 스위칭 소자(CSW)가 턴-오프 되도록 제어한다.
이에 따라, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab1)가 발생하는 경우, 발생된 비정상 전류(Iab1)는 제어 스위칭 소자(CSW)를 통해 흐르지 못하고, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 통해 흐르게 된다.
이에 따라, 전압 강하가 일어나, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전위차(Vas1)가 발생한다.
센싱 모듈(510)은 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전위차(Vas1), 즉, 인가 노드(Na1)와 공급 노드(Ns1) 간의 전위차(Vas1)를 센싱하고, 센싱된 전위차(Vas1)를 패널 결함 검출 신호로서 패널 결함 대응 처리부(530)로 출력하거나, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전위차(Vas1)가 발생했다는 것을 나타낸 패널 결함 검출 신호를 패널 결함 대응 처리(530)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 패널 결함 대응 처리(530)는, 패널 결함 검출 신호를 수신하여 패널 결함 여부를 인지하게 되어 미리 정해진 대응 처리를 수행할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제3 패널 결함 검출 시스템에서, 제어 스위칭 소자(CSW)는, 표시패널(110)에서 각 서브픽셀의 구동 트랜지스터(DRT)의 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있는 제3노드(N3)로 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류인 구동전압(EVDD)이 인가되는 인가 노드(Na2)과 구동전압(EVDD)을 공급하는 공급 노드(Ns2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 인가 노드(Na2)는 표시패널(110)에서의 구동전압 라인(DVL) 상에 있거나 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 패널 결함 검출 시스템에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 활용되는 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)는, 인가 노드(Na2)와 그라운드 전압 노드(GND) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간(이 구간에서도 블랙 화면이 표시될 수 있음), 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간 등일 수 있는 패널 결함 검출 구간(패널 결함 검출 타이밍)에서, 제어 모듈(520)은 제어 신호를 출력하여, 제어 스위칭 소자(CSW)가 턴-오프 되도록 제어한다.
이에 따라, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab2)가 발생하는 경우, 발생된 비정상 전류(Iab2)는 제어 스위칭 소자(CSW)를 통해 흐르지 못하고, 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 충전시킨다.
패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)의 충전에 따라, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)이 상승한다.
센싱 모듈(510)은 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)을 센싱하고, 센싱된 전압(Va2)을 패널 결함 검출 신호로서 패널 결함 대응 처리부(530)로 출력하거나, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)이 상승했다는 것을 나타낸 패널 결함 검출 신호를 패널 결함 대응 처리(530)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 패널 결함 대응 처리(530)는, 패널 결함 검출 신호를 수신하여 패널 결함 여부를 인지하게 되어 미리 정해진 대응 처리를 수행할 수 있다.
한편, 도 10의 제3 패널 결함 검출 시스템에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하지 않고, 인가 노드(Na2)와 그라운드 전압 노드(GND) 사이에 전기적으로 연결되는 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하여도, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)을 센싱하는 방식 등은 모두 동일하다.
도 11을 참조하면, 제4 패널 결함 검출 시스템에서, 제어 스위칭 소자(CSW)는, 표시패널(110)에서 각 서브픽셀의 구동 트랜지스터(DRT)의 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있는 제3노드(N3)로 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류인 구동전압(EVDD)이 인가되는 인가 노드(Na2)과 구동전압(EVDD)을 공급하는 공급 노드(Ns2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 인가 노드(Na2)는 표시패널(110)에서의 구동전압 라인(DVL) 상에 있거나 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 패널 결함 검출 시스템에서, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 활용되는 패널 결함 검출용 저항(Rdet)은, 인가 노드(Na2)와 공급 노드(Ns2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간(이 구간에서도 블랙 화면이 표시될 수 있음), 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 구간 등일 수 있는 패널 결함 검출 구간(패널 결함 검출 타이밍)에서, 제어 모듈(520)은 제어 신호를 출력하여, 제어 스위칭 소자(CSW)가 턴-오프 되도록 제어한다.
이에 따라, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab2)가 발생하는 경우, 발생된 비정상 전류(Iab2)는 제어 스위칭 소자(CSW)를 통해 흐르지 못하고, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 통해 흐르게 된다.
이에 따라, 전압 강하가 일어나, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전위차(Vas2)가 발생한다.
센싱 모듈(510)은 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전위차(Vas2), 즉, 인가 노드(Na2)와 공급 노드(Ns2) 간의 전위차(Vas2)를 센싱하고, 센싱된 전위차(Vas2)를 패널 결함 검출 신호로서 패널 결함 대응 처리부(530)로 출력하거나, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전위차(Vas2)가 발생했다는 것을 나타낸 패널 결함 검출 신호를 패널 결함 대응 처리(530)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 패널 결함 대응 처리(530)는, 패널 결함 검출 신호를 수신하여 패널 결함 여부를 인지하게 되어 미리 정해진 대응 처리를 수행할 수 있다.
이상에서 전술한 패널 결함 검출 시스템에서 센싱 모듈(510), 제어 모듈(520) 등은 다양한 타입으로 구현될 수 있다.
또한, 패널 결함 검출 시스템은 표시장치(100)의 추가적인 기능(예: 서브픽셀 특성치 센싱 및 보상 기능 등)에 따라 추가적인 회로 등을 포함할 수도 있다.
아래에서는, 이상에서 간략하게 설명한 제1, 제2, 제3, 제4 패널 결함 검출 시스템 각각에 대하여 다양한 구현 예시들을 설명한다.
도 12 내지 도 21은 본 실시예들에 따른 제1 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 12를 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류로서 기저전압(EVSS)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na1)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하는 제1 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)의 변화에 따라 턴-온 되어 패널 결함 검출 신호를 출력하는 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)와, 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)의 게이트 노드와 인가 노드(Na1) 사이에 연결된 제너 다이오드(ZD) 등을 포함할 수 있다.
패널 결함이 있는 경우, 표시패널(110)에서 발생한 비정상 전류(Iab1)가 인가 노드(Na1)으로 유입되어 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 충전시키고, 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)을 상승시킨다.
인가 노드(Na1)의 전압(Va1)이 제너 다이오드(ZD)의 고유 특성치인 제너 전압(Vz) 이상이 되면, 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)의 게이트 노드의 전압도 제너 전압(Vz) 이상이 되어 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)가 턴-온 된다.
여기서, 제너 다이오드(ZD)는 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)를 턴-온 시킬 수 있는 제너 전압(Vz)을 갖도록 설계되어야 할 것이다.
패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)가 턴-온 되면, 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)는 패널 결함 검출 신호를 패널 결함 대응 처리부(530)로 출력할 수 있다.
여기서, 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)의 드레인 노드 또는 소스 노드가 그라운드 전압 노드에 연결되어 있다고 가정할 때, 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)는, 턴-온 되면, 그라운드 전압에 해당하는 패널 결함 검출 신호를 소스 노드 또는 드레인 노드로 출력할 수 있다.
이로써, 패널 결함 대응 처리부(530)는, 패널 결함 검출 신호와 입력되는 지점의 전압이 하이 레벨로 있다고, 그라운드 전압에 해당하는 패널 결함 검출 신호가 입력되어 패널 결함 검출 신호와 입력되는 지점의 전압이 그라운드 전압(로우 레벨 전압)으로 낮아지면, 패널 결함이 있다고 가정하여 그에 맞는 대응 처리를 수행할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 센싱 모듈(510)을 패널 결함 검출 트랜지스터(PDDT)와 제어 다이오드(ZD) 등을 포함하는 회로로 구성함으로써, 센싱 모듈(510)을 싼 가격으로 구현할 수 있고, 소스 인쇄회로기판(150) 또는 컨트롤 인쇄회로기판(160) 등에 구현하기가 쉬워진다.
도 12에서, 공급 노드(Ns)로 인가받는 기저전압(EVSS)은 그라운드 전압인 것으로 가정한다.
도 13은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)가 서브픽셀 특성치 센싱 및 보상 기능을 갖는 경우, 도 2의 제1 패널 결함 검출 시스템에서 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)가 추가된 경우를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 표시패널(110)이 유기발광다이오드(OLED)와 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)를 각각 포함하는 다수의 서브픽셀이 배치된 유기발광표시패널인 경우, 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 측정하는 구간(서브픽셀 특성치 센싱 구간) 동안 인가 노드(Na1)에, 서브픽셀 특성치 센싱 구동에 필요한 역 전압에 해당하는 기저전압(EVSS)을 공급하는 전원 공급부(1310)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 측정하는 구간 동안 턴-온 되어 인가 노드(Na1)와 전원 공급부(1310)를 전기적으로 연결해주는 스위칭 소자(SW) 등을 포함할 수 있다.
전술한 전원 공급부(1310)는, 일 예로, 전류 소싱(Current Sourcing)만 할 수 있고 전류 싱크(Current Sinking)은 억제할 수 있는 DC-DC 컨버터로 구현될 수 있다.
서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)는 제어 모듈(520)에 의해 제어될 수 있다.
서브픽셀 특성치 센싱 구동 시, 스위칭 소자(SW)가 턴-온 되어 있고, 제어 스위칭 소자(CSW)는 턴-오프 되어 있다.
전술한 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)를 통해, 서브픽셀 특성치 센싱 구동 시, 블랙 화면 등과 같이 특정 밝기 이하의 화면이 표시될 때, 패널 결함을 검출할 수 있다.
도 13을 참조하면, 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에서는, 서브픽셀 특성치 센싱 구동 시, 역 전류가 전원 공급부(1310)로 들어가는 것을 방지하기 위하여, 전원 공급부(1310)와 스위칭 소자(SW) 사이에 역 전류 방지 다이오드(Dib)가 전기적으로 연결될 수 있다.
역 전류 방지 기능은, 역 전류 방지 다이오드(Dib) 없이, 전원 공급부(1310)에 포함된 역 전류 방지 회로에 의해 제공될 수도 있다.
전술한 바에 따르면, 서브픽셀 특성치 센싱 구동 시, 역 전류가 전원 공급부(1310)로 들어가는 것을 방지해줌으로써, 서브픽셀 특성치 센싱과 패널 결함 검출을 정확하게 수행할 수 있다.
도 14는 도 13에서 제어 스위칭 소자(CSW)와 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)의 동작 타이밍도이다.
도 14를 참조하면, 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 블랙 화면 표시 구간에 해당하는 서브픽셀 특성치 센싱 구동 구간에서, 패널 결함 검출을 위해 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프(Off) 상태일 때, 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)는 온(On) 상태일 수 있다.
도 14를 참조하면, 블랙 화면 표시 구간에 해당하는 서브픽셀 특성치 센싱 구동 구간 이외의 구간에서는, 패널 결함 검출을 위해 제어 스위칭 소자(CSW)는 온 상태일 수 있고, 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)는 오프 상태일 수 있다.
도 15는 도 13에서 제어 스위칭 소자(CSW)와 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)의 다른 동작 타이밍도이다.
도 15를 참조하면, 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면)이 표시되는 블랙 화면 표시 구간(블랙 화면이 표시되는 노말 화면 표시 구동 구간일 수 있음)에서, 패널 결함 검출을 위해 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프(Off) 상태일 때, 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)도 오프(Off) 상태일 수 있다.
도 15를 참조하면, 블랙 화면 표시 구간 이외의 구간(블랙 화면이 표시되지 않는 노말 화면 표시 구동 구간일 수 있음)에서는, 패널 결함 검출을 위해 제어 스위칭 소자(CSW)는 온 상태일 수 있고, 서브픽셀 특성치 센싱 관련 회로(1300)에 포함된 스위칭 소자(SW)는 오프 상태일 수 있다.
도 16, 도 17 및 도 18을 참조하면, 제1 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 인가 노드(Na1)의 전압 또는 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)의 양단 전위차를 센싱하기 위한 집적회로 또는 반도체 소자로 구현될 수 있다. 이에 따라, 센싱 모듈(510)은 제어 모듈(520)의 내부에 구현하기가 용이해질 수 있다.
전술한 바와 같이, 센싱 모듈(510)을 제어 모듈(520)의 내부에 구현함으로써, 패널 결함 검출을 위한 구성의 개수를 줄여줄 수 있다.
도 17을 참조하면, 일 예로, 전류 소싱(Current Sourcing)만 할 수 있고 전류 싱크(Current Sinking)은 억제할 수 있는 DC-DC 컨버터로 구현될 수 있는 전원 공급부(1310)는, 도 13의 스위칭 소자(SW) 없이, 제어 모듈(520)에 의해 전원 공급이 제어될 수 있다.
또한, 역 전류 방지를 위하여, 도 13에 도시된 바와 같이 전원 공급부(1310)와 스위칭 소자(SW) 사이에 역 전류 방지 다이오드(Dib)가 연결되지 않고, 도 18에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(1310)가 역 전류 방지 다이오드(Dib)가 하던 역 전류 방지 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 센싱 모듈(510)은 도 12 및 도 13에서와 같이 회로로 구현될 수도 있으나, 경우에 따라서, 아날로그 전압 값을 디지털 값으로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog-to-Digital)로 구현할 수도 있다.
또한, 센싱 모듈(510)은, 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)과 비교기준전압(Vr)을 비교하는 비교기(COMP19)를 포함하여 구현될 수도 있다.
비교기(COMP19)는 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)이 비교기준전압(Vr)보다 높은 경우, 패널 결함 검출 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 비교기준전압(Vr)은 도 12 및 도 13의 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압(Vz)과 대응되는 전압일 수 있다.
전술한 바와 같이, 비교기(COMP19)를 통해 간단한 센싱 모듈(510)을 구현할 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 센싱 모듈(510)은, 인가 노드(Na1)에 연결된 벅 컨버터 회로(Buck Converter Circuit, 2000)와 벅 컨버터 회로(2000)에 포함된 트랜지스터(TR2)에 흐르는 전류를 센싱하는 전원 집적회로(2010) 등을 포함하여 구현될 수 있다.
벅 컨버터 회로(2000)는, 감압 직류-직류 변환기의 일종으로서, 인덕터(L)와, 인덕터(L)를 제어하는 2개의 스위칭 소자(TR1, T2), 캐패시터(C) 등으로 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 벅 컨버터 회로(2000)를 이용하여 센싱 모듈(510)을 이용하면, 패널 결함을 더욱 효율적으로 검출할 수 있다.
센싱 모듈(510)은, 도 20에 도시된 바와 같이 제어 모듈(520)에 의해 전원 집적회로(2010)가 제어됨으로써 패널 결함 검출(비정상 전류 센싱) 동작이 제어되거나, 도 21에 도시된 별도의 스위칭 소자(SW21)를 통해 패널 결함 검출(비정상 전류 센싱) 동작이 제어될 수도 있다.
도 22 및 도 23은 본 실시예들에 따른 제2 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 22를 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류로서 기저전압(EVSS)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na1)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하는 제2 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서의 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단과 연결되어, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서의 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전압(Va1, Vs1)을 토대로 인가 노드(Na1)를 통해 흐르는 전류(비정상 전류)를 센싱할 수 있다.
전술한 바와 같이, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하는 경우, 패널 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 비정상 전류(Iab1)의 센싱 방식을 제공할 수 있다.
이러한 센싱 모듈(510)은, 도 22에 도시된 바와 같이, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)에 해당하는 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전압(Va1, Vs1)을 2개의 입력 전압으로서 입력받고, 2개의 입력 전압(Va1, Vs1)의 차이의 차동 이득 배에 해당하는 출력 전압(Vo1)을 출력하는 차동 증폭기(AMP22)와, 차동 증폭기(AMP22)의 출력 전압(Vo1)과 비교기준전압(Vr22)을 입력받아 패널 결함 검출 신호를 출력 신호(Vof1)로서 출력하는 비교기(COMP22) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하는 경우, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단 전압을 이용하여 패널 결함 검출을 위한 센싱 모듈(510)을 구현할 수 있다.
도 23을 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 한 종류로서 기저전압(EVSS)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na1)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하는 제2 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 집적회로 또는 반도체 소자로 구현되고, 제어 모듈(520)의 내부에 포함될 수 있다.
공급 노드(Ns1)가 그라운드 전압 노드(GND)에 해당하기 때문에, 센싱 모듈(510)은 인가 노드(Na1)의 전압(Va1)만을 센싱하여 패널 결함 검출 신호를 출력할 수도 있다.
도 24 내지 도 27은 본 실시예들에 따른 제3 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 24를 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하는 제3 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)과 공급 노드(Ns2)의 전압(Vs2)을 2개의 입력 전압으로서 입력받고, 2개의 입력 전압의 차이의 정해진 차동 이득 배에 해당하는 출력 신호(Vo2)를 출력하는 차동 증폭기(AMP24)와, 차동 증폭기(AMP24)의 출력 신호(Vo2)와 비교기준전압(Vr24)을 비교하여 패널 결함 검출 신호에 해당하는 출력 신호(Vof2)를 출력하는 비교기(COMP24) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 25를 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하는 제3 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 제어 스위칭 소자(CSW)의 양단 전압, 즉, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)와 공급 노드(Ns2)의 전압(Vs2)을 센싱할 수 있다.
이러한 센싱 모듈(510)은, 집적회로 또는 반도체 소자로 구현되고, 제어 모듈(520)의 내부에 포함될 수 있다.
도 26을 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하는 제3 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)의 일단의 전압에 해당하는 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)과 다른 전압(예: 그라운드 전압)을 2개의 입력 전압으로서 입력받고, 2개의 입력 전압의 차이의 정해진 차동 이득 배에 해당하는 출력 신호(Vo2)를 출력하는 차동 증폭기(AMP26)와, 차동 증폭기(AMP26)의 출력 신호(Vo2)와 비교기준전압(Vr26)을 비교하여 패널 결함 검출 신호에 해당하는 출력 신호(Vof2)를 출력하는 비교기(COMP26) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 27을 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 캐패시터(Cdet)를 활용하는 제3 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 제어 스위칭 소자(CSW)의 일단 전압, 즉, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)을 센싱할 수 있다.
이러한 센싱 모듈(510)은, 집적회로 또는 반도체 소자로 구현되고, 제어 모듈(520)의 내부에 포함될 수 있다.
도 28 및 도 29는 본 실시예들에 따른 제4 패널 결함 검출 시스템의 구현 예시들이다.
도 28을 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하는 제4 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 인가 노드(Na2)의 전압(Va2)과 공급 노드(Ns2)의 전압(Vs2)을 2개의 입력 전압으로서 입력받고, 2개의 입력 전압의 차이의 정해진 차동 이득 배에 해당하는 출력 신호(Vo2)를 출력하는 차동 증폭기(AMP28)와, 차동 증폭기(AMP28)의 출력 신호(Vo2)와 비교기준전압(Vr28)을 비교하여 패널 결함 검출 신호에 해당하는 출력 신호(Vof2)를 출력하는 비교기(COMP28) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 29를 참조하면, 패널 구동 전압(PDV)의 다른 종류로서 구동전압(EVDD)이 표시패널(110)에 인가되는 인가 노드(Na2)를 활용하고 패널 결함 검출용 임피던스 소자(Z)로서 패널 결함 검출용 저항(Rdet)을 활용하는 제4 패널 결함 검출 시스템에서, 센싱 모듈(510)은, 제어 스위칭 소자(CSW)의 양단 전압(Va2, Vs2), 즉, 패널 결함 검출용 저항(Rdet)의 양단에 걸리는 전압(Va2, Vs2)을 센싱할 수 있다.
이러한 센싱 모듈(510)은, 집적회로 또는 반도체 소자로 구현되고, 제어 모듈(520)의 내부에 포함될 수 있다.
도 30은 패널 결함 없는 경우, 패널 결함 검출 동작과 관련된 주요 신호 파형을 나타낸 도면이고, 도 31은 패널 결함 있는 경우, 패널 결함 검출 동작과 관련된 주요 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 30을 참조하면, 블랙 화면 등과 같이 특정 밝기 이하의 화면이 표시될 때, 이때, 제어 스위칭 소자(CSW)는 오프 된다.
이와 같이, 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간, 즉, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 구간은, 전술한 패널 결함 검출 동작(센싱 동작, 패널 결함 대응 처리)이 진행되는 패널 결함 검출 구간에 해당한다.
도 30을 참조하면, 패널 결함이 없는 경우이기 때문에, 패널 결함 검출 구간 동안, 센싱된 전압(예: Va1, Va2, Vas1, 또는 Vas2 등)이 로우 레벨로 유지된다.
도 30을 참조하면, 패널 결함이 있는 경우이기 때문에, 패널 결함 검출 구간이 끝나고 나면, 제어 스위칭 소자(CSW)는 다시 턴-온 된다.
도 31을 참조하면, 블랙 화면 등과 같이 특정 밝기 이하의 화면이 표시될 때, 이때, 제어 스위칭 소자(CSW)는 오프 된다.
이와 같이, 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간, 즉, 제어 스위칭 소자(CSW)가 오프된 구간은, 전술한 패널 결함 검출 동작(센싱 동작, 패널 결함 대응 처리)이 진행되는 패널 결함 검출 구간에 해당한다.
도 31을 참조하면, 패널 결함이 있는 경우이기 때문에, 패널 결함 검출 구간에서, 센싱된 전압(예: Va1, Va2, Vas1, 또는 Vas2 등)이 로우 레벨에서 하이 레벨로 바뀌게 된다.
도 31을 참조하면, 패널 결함이 있는 경우이기 때문에, 패널 결함 검출 구간이 끝나고 나도, 제어 스위칭 소자(CSW)는 오프 상태로 유지된다. 패널 결함 검출 결과가 래치(Latch) 된다.
도 32는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 패널 결함 검출 방법의 흐름도이다.
도 32를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 패널 결함 검출 방법은, 패널 결함 검출 환경 세팅 단계(S3220), 패널 결함 여부 검출 단계(S3230) 및 패널 결함 대응 처리 단계(S3240) 등을 포함한다.
패널 결함 검출 환경 세팅 단계(S3220)에서, 표시장치(100)는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치되는 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV, 예: EVSS, EVDD 등)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)와 표시패널(110)로 인가하기 위한 전압(PDV, 예: EVSS, EVDD 등)을 공급하는 공급 노드(Ns) 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자(CSW)를 오프 시킴으로써, 패널 결함 검출 환경을 세팅할 수 있다.
패널 결함여부 검출 단계(S3230)에서, 표시장치(100)는, 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프 시, 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 흐르는 전류의 크기 또는 발생 여부를 센싱하여 센싱 결과를 토대로 패널 결함 여부를 검출할 수 있다.
패널 결함 대응 처리 단계(S3240)에서, 표시장치(100)는, 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 흐르는 전류가 발생하거나 표시패널(110)에서 인가 노드(Na)로 흐르는 전류의 크기가 임계 전류 값 이상인 것으로 센싱된 경우, 미리 정해진 패널 결함 대응 처리를 수행할 수 있다.
본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 패널 결함 검출 방법을 이용하면, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV, 예: EVSS, EVDD 등)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)와 표시패널(110)로 인가하기 위한 전압을 공급하는 공급 노드(Ns) 사이에 전기적으로 연결된 제어 스위칭 소자(CSW)의 오프 상황, 즉, 표시패널(110)에서 비정상 전류(Iab)가 발생해서는 안 되는 상황에서, 표시패널(110)의 구동에 사용되는 전압(PDV)이 표시패널(110)로 인가되는 인가 노드(Na)를 통해 흐르는 전류를 감지함으로써, 패널 결함 존재 여부를 신속하게 그리고 편리하게 검출할 수 있다.
한편, 도 32를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 패널 결함 검출 방법은, 패널 결함 검출 환경 세팅 단계(S3220) 이전에, 패널 결함 검출 구간 인지 단계(S3210)를 더 포함할 수 있다.
이러한 패널 결함 검출 구간 인지 단계(S3210)에서, 표시장치(100)는, 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면 등)이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간, 또는 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면(예: 블랙 화면 등)이 표시되는 구간을 패널 결함 검출 구간으로 인지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 패널 결함이 없는 경우에는 표시패널(110)에서 비정상 전류가 발생하지 않는 구간(1. 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간, 2. 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간, 3. 화상 구동 중 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간)을 패널 결함 검출 구간으로 인지함으로써, 비정상 전류의 발생 여부를 통해, 패널 결함 여부를 쉽고 정확하게 검출할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 표시패널(110)에서 발생하는 전류 센싱을 통해 패널 결함을 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 표시패널(110)에서 발생하는 전류를 전압으로 변환하여 센싱함으로써, 패널 결함을 더욱 정확하게 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 간단한 회로로 패널 결함 검출을 가능하게 할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 다양한 종류의 패널 결함을 정확하게 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 패널 결함의 발생 시, 패널 결함을 즉각적으로 신속하게 검출함으로써, 표시패널(110)의 일부 또는 전부가 손상되거나 타버리는 것을 미연에 방지할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 사용자의 시청이나 화면 구동에 전혀 영향을 주지 않고 패널 결함을 검출할 수 있는 표시장치(100), 패널 결함 검출 시스템 및 패널 결함 검출 방법을 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 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. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 컨트롤러

Claims (23)

  1. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치된 표시패널;
    상기 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 상기 표시패널로 인가되는 인가 노드와 상기 표시패널로 인가하기 위한 상기 전압을 공급하는 공급 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자; 및
    상기 제어 스위칭 소자의 오프 시, 상기 인가 노드를 통해 흐르는 전류 또는 상기 전류에 따른 전압을 센싱하는 센싱 모듈을 포함하되,
    상기 제어 스위칭 소자의 게이트 노드에 제어 신호에 해당하는 게이트 신호를 공급하여 상기 제어 스위칭 소자의 턴-온 또는 턴-오프를 제어하는 제어 모듈을 더 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 스위칭 소자는 표시패널에서 비정상 전류를 검출하기 위해 턴-오프 되는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 스위칭 소자는 미리 정해진 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간에서 턴-오프 되는 표시장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 스위칭 소자는 상기 표시패널 또는 인쇄회로기판에 위치하고,
    상기 센싱 모듈은 상기 인쇄회로기판에 위치하거나 상기 제어 모듈의 내부에 포함되거나 데이터 드라이버의 내부에 포함되고,
    상기 제어 모듈은 상기 인쇄회로기판에 위치하는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인가 노드에 일단이 연결되고 상기 공급 노드 또는 그라운드 전압 노드에 타단이 연결되는 패널 결함 검출용 임피던스 소자를 더 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자는,
    상기 인가 노드에 일단이 연결되고 상기 공급 노드에 타단이 연결되는 패널 결함 검출용 저항인 표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자는,
    상기 인가 노드에 일단이 연결되고 그라운드 전압 노드 또는 공급 노드에 타단이 연결되는 패널 결함 검출용 캐패시터인 표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 제어 스위칭 소자의 오프 시,
    상기 인가 노드의 전압 또는 상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자의 임피던스 또는 상기 인가 노드와 상기 공급 노드 간의 전위차를 센싱함으로써, 상기 인가 노드를 통해 흐르는 전류를 센싱하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 스위칭 소자의 오프 시, 상기 인가 노드의 전압이 임계 전압 이상이거나 상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자의 임피던스가 임계 임피던스 이상이거나 상기 인가 노드와 상기 공급 노드 간의 전위차가 임계 전위차 이상인 경우, 상기 인가 노드를 통해 비정상 전류가 발생한 것으로 간주하여, 패널 결함 코드를 저장하거나 패널 결함 위치 정보를 저장하거나 패널 결함 대응 제어 신호를 출력하는 패널 결함 대응 처리부를 더 포함하는 표시장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 인가 노드의 전압 변화에 따라 턴-온 되어 패널 결함 검출 신호를 출력하는 패널 결함 검출 트랜지스터와,
    상기 패널 결함 검출 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 인가 노드 사이에 연결된 제너 다이오드를 포함하는 표시장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 인가 노드의 전압 변화 또는 상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자의 양단 전위차를 센싱하기 위한 집적회로 또는 반도체 소자인 표시장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 인가 노드의 전압과 비교기준전압을 비교하는 비교기를 포함하는 표시장치.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자의 양단과 연결되어, 상기 패널 결함 검출용 임피던스 소자의 양단 전압을 토대로 상기 인가 노드를 통해 흐르는 전류를 센싱하는 표시장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 인가 노드에 연결된 벅 컨버터 회로와 상기 벅 컨버터 회로에 포함된 트랜지스터에 흐르는 전류를 센싱하는 전원 집적회로를 포함하는 표시장치.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 패널 결함 검출용 임피던스의 양단 전압을 2개의 입력 전압으로서 입력받거나, 상기 패널 결함 검출용 임피던스의 일단 전압과 다른 전압을 2개의 입력 전압으로서 입력받고, 상기 2개의 입력 전압의 차이의 차동 이득 배에 해당하는 출력 전압을 출력하는 차동 증폭기와,
    상기 차동 증폭기의 출력 전압과 비교기준전압을 입력받아 패널 결함 검출 신호를 출력 신호로서 출력하는 비교기를 포함하는 표시장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널이 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 다수의 서브픽셀이 배치된 유기발광표시패널인 경우,
    상기 구동 트랜지스터의 특성치를 측정하는 구간 동안 상기 인가 노드에 역 전압에 해당하는 기저전압을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 구동 트랜지스터의 특성치를 측정하는 구간 동안 턴-온 되어 상기 인가 노드와 상기 전원 공급부를 전기적으로 연결해주는 스위칭 소자를 포함하는 표시장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전원 공급부와 상기 스위칭 소자 사이에 역 전류 방지 다이오드가 전기적으로 연결되거나,
    상기 전원 공급부에 역 전류 방지 회로가 포함되는 표시장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널이 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 다수의 서브픽셀이 배치된 유기발광표시패널인 경우,
    상기 표시패널의 구동에 사용되는 전압은,
    상기 구동 트랜지스터의 드레인 노드 또는 소스 노드에 인가되는 전압 또는 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극 또는 캐소드 전극에 인가되는 전압인 표시장치.
  20. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치되는 표시패널;
    상기 표시패널에 특정 밝기 이하의 화면이 표시될 때, 상기 표시패널에서 비정상 전류의 발생 여부를 센싱하는 센싱 모듈; 및
    일단이 인가 노드에 연결되고 타단이 공급 노드 또는 그라운드 전압 노드에 연결되는 패널 결함 검출용 임피던스 소자를 포함하는 표시장치.
  21. 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 상기 표시패널로 인가되는 인가 노드와 상기 표시패널로 인가하기 위한 상기 전압을 공급하는 공급 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자;
    상기 제어 스위칭 소자의 오프 시, 상기 인가 노드를 통해 흐르는 전류 또는 상기 전류에 따른 전압을 센싱하고, 센싱 결과를 토대로, 패널 결함 여부를 검출하는 센싱 모듈; 및
    일단이 상기 인가 노드에 연결되고 타단이 상기 공급 노드 또는 그라운드 전압 노드에 연결되는 패널 결함 검출용 임피던스 소자를 포함하는 패널 결함 검출 시스템.
  22. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 배치되는 표시패널을 포함하는 표시장치의 패널 결함 검출 방법에 있어서,
    상기 표시패널의 구동에 사용되는 전압이 상기 표시패널로 인가되는 인가 노드와 상기 표시패널로 인가하기 위한 상기 전압을 공급하는 공급 노드 사이에 전기적으로 연결되는 제어 스위칭 소자를 오프 시킴으로써, 패널 결함 검출 환경을 세팅하는 단계;
    상기 제어 스위칭 소자의 오프 시, 일단이 상기 인가 노드에 연결되고 타단이 상기 공급 노드 또는 그라운드 전압 노드에 연결되는 패널 결함 검출용 임피던스 소자를 이용하여 상기 표시패널에서 상기 인가 노드로 흐르는 전류의 크기 또는 발생 여부를 센싱하여 센싱 결과를 토대로 패널 결함 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 표시패널에서 상기 인가 노드로 흐르는 전류가 발생하거나 상기 표시패널에서 상기 인가 노드로 흐르는 전류의 크기가 임계 전류 값 이상인 것으로 센싱된 경우, 미리 정해진 패널 결함 대응 처리를 수행하는 단계를 포함하는 패널 결함 검출 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 패널 결함 검출 환경을 세팅하는 단계 이전에,
    특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간, 서브픽셀 특성치가 센싱되는 구간, 또는 화상 구동 중 상기 특정 밝기 이하의 화면이 표시되는 구간을 패널 결함 검출 구간으로 인지하는 단계를 더 포함하는 패널 결함 검출 방법.
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