特許 7030085 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-24

(45)【発行日】2022-03-04

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/3233 20160101AFI20220225BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20220225BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20220225BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20220225BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20220225BHJP

   G09G 3/3275 20160101ALI20220225BHJP

   H01L 27/32 20060101ALI20220225BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220225BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20220225BHJP

   G06F 3/042 20060101ALI20220225BHJP

【ＦＩ】

G09G3/3233

G09F9/00 366A

G09F9/30 365

G09F9/33

G09G3/20 612T

G09G3/3275

G09G3/20 611H

G09G3/20 670J

G09G3/20 624B

H01L27/32

H05B33/14 A

G06F3/041 412

G06F3/041 510

G06F3/042 472

G09G3/20 641P

G09G3/20 642A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019142662

(22)【出願日】2019-08-02

(65)【公開番号】P2020024411

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2019-08-02

(31)【優先権主張番号】10-2018-0091894

(32)【優先日】2018-08-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(72)【発明者】

【氏名】鄭 紋 須

(72)【発明者】

【氏名】李 珠 希

【審査官】橋本 直明

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２４３２１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０７２８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７２４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５０１９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５０４５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２７８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５４１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１９１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１３２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０４６６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１０２９５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５７４１７７６（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１７０５７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１１０１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６４０６６２２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４２４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２５５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２６８６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５６７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２５４４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０１６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２３７６７４１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｇ ３／３２３３

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｇ０９Ｆ ９／３３

Ｇ０９Ｇ ３／２０

Ｇ０９Ｇ ３／３２７５

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

映像信号に対応して発光する複数のピクセルおよび入射光に対応して電気信号を出力する複数のフォトセンサを備える表示パネルと、
前記複数のピクセルに前記映像信号を供給し、前記複数のピクセルから該当ピクセルの特性を示すセンシング信号を受信し、前記複数のフォトセンサから前記電気信号を受信する１つまたは複数のソースドライブＩＣを含むデータ駆動回路と、
前記複数のピクセルと前記複数のフォトセンサの動作を制御するスキャン信号を生成するゲート駆動回路と、
前記データ駆動回路と前記ゲート駆動回路の動作を制御する制御信号と前記表示パネルに表示する映像データとを供給するタイミングコントローラとを含み、
前記１つまたは複数のソースドライブＩＣは、
前記タイミングコントローラが供給する映像データを、前記映像信号に変換するデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）と、
１つまたは複数のセンシングユニットであって、前記センシングユニットのそれぞれは、前記複数のピクセルに前記映像信号を供給するディスプレイ期間において、前記フォトセンサからの前記電気信号を受信し、前記センシングユニットのそれぞれは、２つのディスプレイ期間の間のブランク期間に前記ピクセルから前記センシング信号を受信するための１つまたは複数のセンシングユニットと、
前記センシングユニットが出力する信号をデジタルデータに変換するアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）を含み、
前記複数のピクセルはセンシングラインを介して前記センシングユニットと接続し、前記複数のフォトセンサは、フォトラインを介して前記センシングユニットと接続し、
前記センシングユニットは、
前記センシングラインを介して前記複数のピクセルに基準電圧を供給するかどうかを制御する第５スイッチングＴＦＴと、
前記センシングラインと前記ＡＤＣとの接続を制御する第６スイッチングＴＦＴと、
前記フォトラインを介して入力される前記電気信号を増幅して前記ＡＤＣに伝達するバッファと、
前記フォトラインと前記バッファとの接続を制御する第７スイッチングＴＦＴとを含む、表示装置。

【請求項2】

前記複数のピクセルは、印加される電流に応じて光を放射する発光ダイオードと、ゲート－ソース間の電位差に応じて前記発光ダイオードに流れる電流量を調節する駆動ＴＦＴと、前記スキャン信号に応答して、前記データ駆動回路が供給する映像信号を前記駆動ＴＦＴのゲート電極に供給する第１スイッチングＴＦＴと、前記スキャン信号に応じて前記センシングユニットとの接続を制御する第２スイッチングＴＦＴと、前記駆動ＴＦＴに供給する映像信号に対応するデータ電圧を格納するストレージキャパシタとを含む、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第５および第７スイッチングＴＦＴは、前記ディスプレイ期間においてターン－オンされ、前記第６スイッチングＴＦＴは、前記ブランク期間においてターン－オンされる、請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

映像信号に対応して発光する複数のピクセルおよび入射光に対応して電気信号を出力する複数のフォトセンサを備える表示パネルと、
前記複数のピクセルに前記映像信号を供給し、前記複数のピクセルから該当ピクセルの特性を示すセンシング信号を受信し、前記複数のフォトセンサから前記電気信号を受信する１つまたは複数のソースドライブＩＣを含むデータ駆動回路と、
前記複数のピクセルと前記複数のフォトセンサの動作を制御するスキャン信号を生成するゲート駆動回路と、
前記データ駆動回路と前記ゲート駆動回路の動作を制御する制御信号と前記表示パネルに表示する映像データとを供給するタイミングコントローラとを含み、
前記１つまたは複数のソースドライブＩＣは、
前記タイミングコントローラが供給する映像データを、前記映像信号に変換するデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）と、
センシングユニットであって、前記センシングユニットのそれぞれは、前記複数のピクセルに前記映像信号を供給するディスプレイ期間において、前記フォトセンサからの前記電気信号を受信し、前記センシングユニットのそれぞれは、２つのディスプレイ期間の間のブランク期間に前記ピクセルから前記センシング信号を受信するための１つまたは複数のセンシングユニットと、
前記センシングユニットが出力する信号をデジタルデータに変換するアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）を含み、
前記複数のピクセルと前記複数のフォトセンサは、センシングラインを介して前記センシングユニットと接続し、
前記複数のピクセルは、基準電圧を供給するタイミングを制御するスイッチングＴＦＴをさらに含み、
前記センシングユニットは、
同じ制御信号に応じて前記ブランク期間において前記センシングラインと前記ＡＤＣとの接続を制御する第８及び第９スイッチングＴＦＴと、
第８及び第９スイッチングＴＦＴの間に配置されて前記センシング信号に対応する電圧を格納するセンシングユニットキャパシタと、
前記ディスプレイ期間において前記センシングラインと前記ＡＤＣとの接続を制御する第１０スイッチングＴＦＴと、
前記ディスプレイ期間において前記センシングラインを介して入力される前記電気信号を増幅して前記ＡＤＣに伝達するバッファを含む表示装置。

【請求項5】

前記複数のピクセルと前記センシングユニットとは、センシングラインを介して接続され、
前記ゲート駆動回路は、前記データ駆動回路が前記映像信号を供給する第１ピクセルに、前記ディスプレイ期間中に前記第１ピクセルを前記センシングラインに接続するためにターン－オンレベルのセンシング信号を供給し、前記データ駆動回路がセンシング用映像信号を供給する第２ピクセルに、前記ブランク期間中に前記センシングラインに接続するために前記ターン－オンレベルのセンシング信号を供給することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記複数のフォトセンサは、入射光に対応する電流を出力するフォトＴＦＴと、前記フォトＴＦＴが出力する電流を充電するフォトキャパシタと、前記スキャン信号に応じて前記フォトキャパシタと前記センシングユニットとの接続を制御する第３スイッチングＴＦＴとを含む、請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記フォトＴＦＴと前記第３スイッチングＴＦＴは、少なくとも１水平期間以上離隔する二つのスキャン信号によってターン－オンされることを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記複数のフォトセンサの前記第３スイッチングＴＦＴは第１スキャン信号によって制御され、前記第１スキャン信号は前記複数のフォトセンサに対応するピクセルに供給され、前記フォトセンサのフォトＴＦＴは、前記第１スキャン信号より少なくとも２水平期間遅い第２スキャン信号によって制御される、請求項７に記載の表示装置。

【請求項9】

前記複数のフォトセンサは、前記フォトセンサに対応するピクセルが入力される映像信号に基づいて発する光に対応する電気信号を前記センシングユニットに出力し、前記ＡＤＣは、前記電気信号をデジタルフォトデータに変換する、請求項１に記載の表示装置。

【請求項10】

前記タイミングコントローラは、映像データとピクセルが発光する輝度との相関関係を格納するルックアップテーブルを管理し、前記データ駆動回路から伝送されるデジタルフォトデータを前記ルックアップテーブル内の対応するデータと比較し、前記比較の結果に応じて前記表示パネルに表示する映像データを補償する、請求項９に記載の表示装置。

【請求項11】

前記ＡＤＣは前記複数のフォトセンサが出力した電気信号をデジタルフォトデータに変換して出力し、
前記タイミングコントローラは、前記データ駆動回路から伝送されるデジタルフォトデータを基準値と比較し、前記基準値以上のデジタルフォトデータを出力するフォトセンサの座標データを取得し、前記座標データを接続されたホストシステムに伝送する、請求項１に記載の表示装置。

【請求項12】

前記ホストシステムは、前記タイミングコントローラから受信した座標に外部入力があることを表現するイメージを生成し、前記表示パネルに表示する映像データに重ね合わせ、前記重ね合わせた映像データを、前記タイミングコントローラに出力することを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。

【請求項13】

前記フォトセンサは、複数のピクセルで構成されるピクセルユニットごとに１つずつ配置される、請求項１に記載の表示装置。

【請求項14】

ディスプレイ期間に表示パネルの複数のピクセルに映像データを書き込み、発光させる段階と、
２つのディスプレイ期間の間のブランク期間に、ピクセルラインの複数のピクセルをセンシングするためのデータを書き込み、前記複数のピクセルから前記ピクセルの特性を示すセンシング信号を受信し、前記センシング信号をデジタルセンシングデータに変換する段階を含み、
前記発光させる段階は、前記表示パネルに入射する光に対応して電気信号を出力する複数のフォトセンサからの電気信号を受信し、これをデジタルフォトデータに変換する段階をさらに含み、
前記電気信号を受信することは、センシングユニットにおけるバッファを使用する前記電気信号を増幅することを含み、
前記電気信号を前記デジタルフォトデータに変換する段階は、前記バッファを使用して、前記増幅された電気信号をアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）に伝達することを含む、表示装置を駆動する方法であって、
前記複数のピクセルはセンシングラインを介して前記センシングユニットと接続し、前記複数のフォトセンサは、フォトラインを介して前記センシングユニットと接続し、
前記センシングユニットは、
前記センシングラインを介して前記複数のピクセルに基準電圧を供給するかどうかを制御する第５スイッチングＴＦＴと、
前記センシングラインと前記ＡＤＣとの接続を制御する第６スイッチングＴＦＴと、
前記フォトラインと前記バッファとの接続を制御する第７スイッチングＴＦＴとを含む、方法。

【請求項15】

前記映像データを書き込む段階が、前記表示パネルに含まれる複数のフォトセンサが対応する入射光を出力する電気信号を受信し、前記電気信号をデジタルフォトデータに変換する段階を含む、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

表示パネルに配置され、映像信号に応じて発光する複数のピクセルと、
前記表示パネルに配置され、入射光に応じて電気信号を出力する複数のフォトセンサと、
映像信号を前記複数のピクセルに供給し、複数のピクセルの特性を示すセンシング信号を受信し、前記複数のフォトセンサから電気信号を受信するソースドライブＩＣとを備え、
前記ソースドライブＩＣは、
タイミングコントローラが供給する映像データを、前記映像信号に変換するデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）と、
前記複数のピクセルの内の１つに前記映像信号を供給するディスプレイ期間において、前記複数のフォトセンサから前記電気信号を受信し、２つのディスプレイ期間の間のブランク期間に前記複数のピクセルの内の前記１つから前記センシング信号を受信するためのセンシングユニットと、
前記センシングユニットが出力する信号をデジタルデータに変換するアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）とを備え、
前記複数のフォトセンサと前記複数のピクセルはセンシングラインを介して前記ソースドライブＩＣと接続し、
前記ソースドライブＩＣは、前記複数のピクセルと前記複数のフォトセンサの動作を制御するスキャン信号を生成するゲート駆動回路を備え、
前記センシングユニットは、
同じ制御信号に応じて前記ブランク期間において前記センシングラインと前記ＡＤＣとの接続を制御する第８及び第９スイッチングＴＦＴと、
第８及び第９スイッチングＴＦＴの間に配置されて前記センシング信号に対応する電圧を格納するセンシングユニットキャパシタと、
前記ディスプレイ期間において前記センシングラインと前記ＡＤＣとの接続を制御する第１０スイッチングＴＦＴと、
前記ディスプレイ期間において前記センシングラインを介して入力される前記電気信号を増幅して前記ＡＤＣに伝達するバッファを含む、表示装置。

【請求項17】

データ駆動回路と前記ゲート駆動回路の動作を制御する制御信号と表示する映像データとを供給するタイミングコントローラをさらに備え、
前記タイミングコントローラは、前記ソースドライブＩＣから伝送されるデジタルフォトデータを基準値と比較し、前記基準値以上のデジタルフォトデータを出力するフォトセンサの座標データを取得し、前記座標データを接続されたホストシステムに伝送する、請求項１６に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に関し、さらに詳細には、発光ダイオードの補償回路とフォトセンサの検出回路を併合して駆動する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アクティブマトリックス型の有機発光表示装置は、自ら発光する有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）を含み、応答速度が速く、発光効率、輝度及び視野角が大きい長所がある。

【0003】

有機発光表示装置は、ＯＬＥＤを含むピクセルをマトリックス形態に配列し駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が映像データの階調に対応して、ゲート電極とソース電極との間にかかる電圧に基づいてＯＬＥＤに流れる電流を調整して輝度を調節する。ＯＬＥＤと駆動ＴＦＴの電気的特性は、時間が進むにつれて、劣化し、ピクセルごとに差が生じることがある。ピクセルの電気的特性（駆動ＴＦＴのしきい値電圧、駆動ＴＦＴの移動度、ＯＬＥＤのしきい値電圧）に相当するセンシング情報を測定して、アナログ－デジタルコンバータ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＡＤＣ）を介してデジタルセンシングデータに変換し、これに基づいて映像データを変調する外部補償技術が知られている。

【0004】

最近、フォトセンサをディスプレイパネルに内蔵して、タッチ入力や指紋センサのような入力装置として活用しようとする試みがあるが、フォトセンサは、光の強さに応じた電荷量を情報として格納し、格納した情報を制御信号に応じて出力する素子である。フォトセンサが出力する信号を入力信号として利用するためには、フォトセンサの出力をＡＤＣを介してデジタルデータに変換しなければならない。

【0005】

外部補償回路でピクセルの電気的特性を測定し、補償する表示装置にフォトセンサのような入力装置を追加するには、外部補償回路を含むソースドライブＩＣとフォトセンサの出力を検出するための受信ドライブＩＣを別々に設けて別に動作させなければならない。また、水平方向の各ピクセルまたはいくつかのピクセルを束ねた一単位のピクセル毎に、ソースドライブＩＣと受信ドライブＩＣにＡＤＣをそれぞれ１つずつ装着するべきで、資源の重複が発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－０８７９７３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような状況を勘案したものであり、本発明の目的は、外部補償回路とフォトセンサ検出回路を融合して駆動する表示装置を提供することにある。

【0008】

本発明の他の目的は、ピクセルの電気的特性を出力するためのセンシングラインとフォトセンサの出力ラインを統合して駆動する方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係る表示装置は、映像信号に対応して発光する複数のピクセルおよび入射光に対応して電気信号を出力する複数のフォトセンサを備える表示パネルと、複数のピクセルに映像信号を供給し、複数のピクセルから該当ピクセルの特性を示すセンシング信号を受信し、複数のフォトセンサから電気信号を受信する１つまたは複数のソースドライブＩＣを含むデータ駆動回路と、複数のピクセルと複数のフォトセンサの動作を制御するスキャン信号を生成するゲート駆動回路と、データ駆動回路とゲート駆動回路の動作を制御する制御信号と表示パネルに表示する映像データとを供給するタイミングコントローラとを含み、１つまたは複数のソースドライブＩＣは、タイミングコントローラが供給する映像データを映像信号に変換するデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）と、複数のピクセルに映像信号を供給するディスプレイ期間において、フォトセンサからの電気信号を受信し、２つのディスプレイ期間の間のブランク期間にピクセルからセンシング信号を受信するための１つまたは複数のセンシングユニットと、センシングユニットが出力する信号をデジタルデータに変換するアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む。

【0010】

一実施形態において、複数のピクセルは、印加される電流に応じて光を放射する発光ダイオードと、ゲート－ソース間の電位差に応じて発光ダイオードに流れる電流量を調節する駆動ＴＦＴ、スキャン信号に応答して、データ駆動回路が供給する映像信号を駆動ＴＦＴのゲート電極に供給する第１スイッチングＴＦＴと、スキャン信号に応じてセンシングユニットとの接続を制御する第２スイッチングＴＦＴと、駆動ＴＦＴに供給する映像信号に対応するデータ電圧を格納するストレージキャパシタとを含む。

【0011】

一実施形態において、複数のピクセルはセンシングラインを介してセンシングユニットと接続し、複数のフォトセンサは、フォトラインを介してセンシングユニットと接続することができる。

【0012】

一実施形態において、センシングユニットは、センシングラインを介して複数のピクセルに基準電圧を供給するかどうかを制御する第５スイッチングＴＦＴと、センシングラインとＡＤＣとの接続を制御する第６スイッチングＴＦＴと、フォトラインを介して入力される電気信号を増幅してＡＤＣに伝達するバッファと、前記フォトラインと前記バッファとの接続を制御する第７スイッチングＴＦＴとを含む。

【0013】

一実施形態において、第５および第７スイッチングＴＦＴは、ディスプレイ期間においてターン－オンされ、第６スイッチングＴＦＴはブランク期間においてターン－オンされ得る。

【0014】

一実施形態において、複数のピクセルと前記複数のフォトセンサは、センシングラインを介してセンシングユニットと接続し、複数のピクセルは、基準電圧を供給するタイミングを制御するスイッチングＴＦＴをさらに含められる。

【0015】

一実施形態において、センシングユニットは、同じ制御信号に応じてブランク期間においてセンシングラインとＡＤＣとの接続を制御する第８及び第９スイッチングＴＦＴと、第８及び第９スイッチングＴＦＴの間に配置されてセンシング信号に対応する電圧を格納するセンシングユニットキャパシタと、ディスプレイ期間においてセンシングラインとＡＤＣとの接続を制御する第１０スイッチングＴＦＴと、ディスプレイ期間において、センシングラインを介して入力される電気信号を増幅してＡＤＣに伝達するバッファを含む。

【0016】

一実施形態において、複数のピクセルとセンシングユニットとは、センシングラインを介して接続され、ゲート駆動回路は、データ駆動回路が映像信号を供給する第１ピクセルに、ディスプレイ期間中に第１ピクセルをセンシングラインに接続するためにターン－オンレベルのセンシング信号を供給し、データ駆動回路がセンシング用映像信号を供給する第２ピクセルに、ブランク期間中にセンシングラインに接続するためにターン－オンレベルのセンシング信号を供給できる。

【0017】

一実施形態において、フォトセンサは、入射光に対応する電流を出力するフォトＴＦＴと、フォトＴＦＴが出力する電流を充電するフォトキャパシタと、スキャン信号に応じてフォトキャパシタとセンシングユニットとの接続を制御する第３スイッチングＴＦＴとを含められる。

【0018】

一実施形態において、フォトＴＦＴと第３スイッチングＴＦＴは、少なくとも１水平期間以上離隔するスキャン信号によってターン－オンされることができる。

【0019】

一実施形態において、複数のフォトセンサの第３スイッチングＴＦＴは第１スキャン信号によって制御され、第１スキャン信号は、複数のフォトセンサに対応するピクセルに供給され、フォトセンサのフォトＴＦＴは、第１スキャン信号より少なくとも２水平期間遅い第２スキャン信号によって制御され得る。

【0020】

一実施形態において、複数のフォトセンサは、フォトセンサに対応するピクセルが入力される映像信号に基づいて発する光に対応する電気信号をセンシングユニットに出力し、ＡＤＣは、電気信号をデジタルフォトデータに変換できる。

【0021】

一実施形態において、タイミングコントローラは、映像データとピクセルが発光する輝度との相関関係を格納するルックアップテーブルを管理し、データ駆動回路から伝送されるデジタルフォトデータをルックアップテーブル内の対応するデータと比較し、比較結果に応じてパネルに表示する映像データを補償できる。

【0022】

一実施形態において、ＡＤＣは複数のフォトセンサが出力した電気信号をデジタルフォトデータに変換して出力し、タイミングコントローラは、データ駆動回路から伝送されるデジタルフォトデータを基準値と比較し、基準値以上のデジタルフォトデータを出力するフォトセンサの座標データを取得し、座標データを接続されたホストシステムに伝送できる。

【0023】

一実施形態において、ホストシステムは、タイミングコントローラから受信した座標に外部入力があることを表現するイメージを生成し、表示パネルに表示する映像データに重ね合わせ、重ね合わせた映像データを、タイミングコントローラに出力できる。

【0024】

一実施形態において、フォトセンサは、複数のピクセルで構成されるピクセルユニットごとに1つずつ配置され得る。

【0025】

本発明の他の実施形態に係る表示装置を駆動する方法は、ディスプレイ期間に表示パネルの複数のピクセルに映像データを書き込み、発光させる段階と、２つのディスプレイ期間の間のブランク期間にピクセルラインの複数のピクセルをセンシングするためのデータを書き込み、複数のピクセルからピクセルの特性を示すセンシング信号を受信し、これをデジタルセンシングデータに変換する段階を含み、発光させる段階は、表示パネルに入射する光に対応して電気信号を出力する複数のフォトセンサからの電気信号を受信し、これをデジタルフォトデータに変換する段階をさらに含む。

【発明の効果】

【0026】

したがって、外部補償のための回路とフォトセンシングのための回路を統合することにより、駆動回路の一体化が可能となり、ＡＤＣの数を減らしてコストを削減することができる。

【0027】

また、駆動回路の一体化により、ベゼルのサイズを減らす効果が発生する。

【0028】

また、外部補償のためのセンシングラインとフォトセンサの出力ラインを１つに統一することで、ピクセルの開口率を向上させることができる。

【0029】

また、表示装置にフォトセンサを採用することにより、タッチしなくても、ユーザのコマンドを入力することができるようになる。

【0030】

また、フォトセンサの出力を用いて、ＯＬＥＤの実際の出力輝度に基づいて映像データを補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】ピクセル回路と電圧センシング方式の外部補償回路の接続を示す図である。

【図2】フォトセンサの回路を示す図である。

【図3】本発明に基づいて、ディスプレイの区間にフォトセンシングを行い、ブランク区間に外部補償を実行することを概念的に示す図である。

【図4】本発明に係る有機発光表示装置をブロックで示す図である。

【図5】本発明に基づいてフォトセンサの出力データに座標アルゴリズムを適用して座標データを得ることを概念的に示す図である。

【図6】本発明の一実施形態に基づいて表示パネルに装着されるピクセル回路とフォトセンシング回路がソースドライブＩＣに内蔵されたセンシングユニットに接続されることを示す図である。

【図7】図６のセンシングユニットを構成するスイッチの動作タイミングを示す図である。

【図8】図６のピクセル回路とフォトセンシング回路を構成するスイッチの動作タイミングを示す図である。

【図9】本発明の他の実施形態に基づいて表示パネルに装着されるピクセル回路とフォトセンシング回路がソースドライブＩＣに内蔵されたセンシングユニットに接続されることを示す図である。

【図10】図９のセンシングユニットを構成するスイッチの動作タイミングを示す図である。

【図11】本発明のさらに他の実施形態に基づいてフォトセンシング回路の出力を使用してピクセルの輝度を補償することを概念的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、添付された図面を参照して、本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。明細書全体にわたって同一の参照番号は、実質的に同一の構成要素を意味する。以下の説明において、本発明と関連された公知の機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

【0033】

図１は、ピクセル回路と電圧センシング方式の外部補償回路の接続を示したものである。

【0034】

図１において、ピクセル回路（ＰＸＬ）は、表示パネルに配列され、デジタル－アナログコンバータ（Digital-to-Analog Converter、ＤＡＣ）、センシングユニット（Sensing Unit、ＳＵ）及びアナログ－デジタル変換器（Analog-to-Digital Converter、ＡＤＣ）は、ソースドライブＩＣに内蔵される。

【0035】

ＤＡＣはソースドライブＩＣが出力するデジタルデータをイメージ表示用のデータ電圧（Ｖｄａｔａ）に変換してデータライン（Data Line、ＤＬ）を介してピクセル（ＰＸＬ）に印加する。

【0036】

センシングユニット（ＳＵ）は、ピクセル回路（ＰＸＬ）に含まれた駆動ＴＦＴ（ＤＴ）に流れる電流（Ｉｄｓ）に対応してセンシングライン（ＳＬ）のラインキャパシタ（Ｃ_ＳＬ）に格納されたセンシング電圧をセンシングする。センシングユニット（ＳＵ）は、初期化制御信号（ＰＲＥ）に基づいて基準電圧（Ｖｒｅｆ）を提供する基準電圧源とセンシングライン（Sensing Line、ＳＬ）の接続を制御する第１スイッチ（ＳＷ１）とサンプリング制御信号（ＳＡＭ）に基づいてセンシングライン（ＳＬ）と、ＡＤＣの接続を制御する第２スイッチ（ＳＷ２）を含みから構成されることができる。第２スイッチ（ＳＷ２）とＡＤＣの間にセンシング駆動時のアナログセンシング電圧をサンプリングし、維持するためのサンプル＆ホールド部を含めてもよい。

【0037】

駆動ＴＦＴ（ＤＴ）に流れる電流（Ｉｄｓ）に応じて駆動ＴＦＴのソースノード（Ｎ２）の電圧が変化する時、ＡＤＣは、第２スイッチ（ＳＷ２）がターン－オンされる特定の時点でセンシングライン（ＳＬ）のラインキャパシタ（Ｃ_ＳＬ）に格納された駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のソースノード電圧をデジタルセンシング値に変換して出力する。

【0038】

ピクセル（ＰＸＬ）は、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）、第１スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１）、第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）、ストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含んでもよい。第１スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１）は、スキャン信号（ＳＣＡＮ）の制御に基づいて、データライン（ＤＬ）を介して印加されるデータ電圧（Ｖｄａｔａ）を駆動トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極に印加し、第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）は、センス信号（ＳＥＮＳ）に基づいて基準電圧（Ｖｒｅｆ）を駆動トランジスタ（ＤＴ）のソース電極に印加し、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）は、ゲート－ソース電極間の電圧（Ｖｇｓ）に応じて、ＯＬＥＤに流れる電流を制御する。

【0039】

外部補償方式は、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）をソースフォロワ（Source Follower）方式で動作させた後、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のソース端子の電圧をセンシング電圧として受信し、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のしきい値電圧の変化を補償するために、ＡＤＣが変換したデジタルセンシング値（ＳＤ）に基づいて入力デジタルビデオデータを変調する。このような外部補償は、センシングにかかる時間が比較的長いため、少なくとも１つの非表示区間において実行され得る。

【0040】

図２は、フォトセンサの回路を示したものである。

【0041】

フォトセンサの回路またはフォトセンサは、フォトＴＦＴ（ＰＴ）、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）及びスイッチングＴＦＴ（ＳＴ）を含んでもよい。フォトＴＦＴ（ＰＴ）は、スキャン１（ＳＣＡＮ１）信号がオン状態を維持する間入力される光を感知して電流を生成し、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）は、スイッチングＴＦＴ（ＳＴ）がオフの状態を維持する間、フォトＴＦＴ（ＰＴ）から生成される電流を充填し、スイッチングＴＦＴ（ＳＴ）は、スキャン２（ＳＣＡＮ２）信号に応じてターン－オンされてフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）の電圧をフォトライン（Photo Line、ＰＬ）に供給し、ＡＤＣはフォトライン（ＰＬ）を介して伝達される電圧をデジタル値に変換する。

【0042】

指、ペン、瞳のような物体（object）がフォトセンサに近接したり、タッチされると、フォトセンサに入射される光量が変化し、光量の変化をフォトライン（ＰＬ）を介して受信して処理するとアクセスまたはタッチされた物体を認識することができるようになる。また、レーザーポインタからレーザービームがフォトセンサに入射すると、同様にフォトセンサがレーザービームを感知して、レーザービームが入射する位置情報を得ることができる。したがって、フォトセンサは、表示パネルに内蔵されて、タッチの認識、指紋の認識、虹彩の認識、レーザーポインタの認識などのような入力装置として使用することができる。

【0043】

フォトセンサが、表示パネルに内蔵されて、タッチやポインタの認識のための入力装置として使用されるためには、ピクセルの単位（ピクセルごとに１つのフォトセンサ）または所定数のピクセルグループの単位（例えばｎＸｍ個のピクセルごとに１つのフォトセンサ）でフォトセンサが装着されるべきであり、またフォトセンサの出力を引き出すための配線、つまりフォトラインが必要である。

【0044】

データラインが進行する垂直方向（例えば、第１方向）に配列されたフォトセンサをまとめて１つのフォトライン（ＰＬ）を共有することにしても、ゲートラインが進行する水平方向（例えば、第１方向と垂直な第２方向）に表示パネルの水平解像度に相当する数のフォトラインまたは水平解像度をｎで割った数のフォトラインが必要である。また、各フォトラインにＡＤＣを接続するか、所定数のフォトラインをまとめて１つのＡＤＣと接続しても、多くの数のＡＤＣを表示パネルの表示領域外ベゼル領域に配置するべきである。

【0045】

図１に示したように、有機発光表示装置で、外部補償のために表示パネルにデータ電圧を印加するソースドライブＩＣにセンシングユニットとＡＤＣが装着される。

【0046】

このような点に着目して、本発明は、有機発光表示装置にフォトセンサを用いる入力装置を装着するとき、外部補償のためのＡＤＣをフォトセンサの出力に共に使用することにより、フォトセンサの出力を変換するＡＤＣの数を減らし、ベゼル領域が大きくなることを防止することができる。

【0047】

図３は本発明に基づいて、ディスプレイの区間にフォトセンシングを行い、ブランク区間に外部補償を実行することを概念的に示したものである。

【0048】

図１を参照して、説明したように、外部補償動作は非表示区間、例えば１フレームでピクセルにデータを書き込み、ＯＬＥＤを発光させるディスプレイ期間（Display Period）を除外したブランク期間（Blank Period）に実行され得る。ソースドライブＩＣに含まれたＡＤＣがブランク期間に動作するので、ＡＤＣはフォトセンサの出力をブランク期間を除外した期間、すなわちディスプレイ期間にデジタル値に変換しなければならない。

【0049】

図３に示したように、１フレームの中で、ディスプレイ期間にはピクセルを発光させる表示動作とフォトセンサを用いたフォトセンシング動作が行われ、ブランク期間には、ピクセルの電気的特性の変化をセンシングする外部補償動作が実行され得る。

【0050】

図４は、本発明に係る有機発光表示装置をブロック図で示したものである。本発明に係る表示装置は、表示パネル１０、タイミングコントローラ１１とデータ駆動回路１２、及びゲート駆動回路１３を備えることができる。

【0051】

図４の表示装置は、外部電源を用いて、データ駆動回路１２とゲート駆動回路１３の動作に必要な電圧を生成し、および、高電位駆動電圧と低電位駆動電圧を生成し、表示パネル１０にこれらの電圧を印加する電源回路（図示せず）をさらに含んでもよい。また、表示装置は、タッチセンサを駆動するためのタッチ駆動回路（図示せず）をさらに備えることができる。

【0052】

表示パネル１０には、垂直方向（第１方向）に進行する複数のデータライン１４とセンシングライン１４とフォトライン１４、及び水平方向（第２方向）に進行する複数のゲートライン１５が交差し、データラインとゲートラインが交差する交差領域ごとにピクセル（ＰＸＬ）がマトリックス形態に配置されてピクセルアレイを形成する。

【0053】

複数のゲートライン１５は、データ電圧印加を制御するためのスキャン信号（ＳＣＡＮ）が供給される複数の第１ゲートラインとピクセル（ＰＸＬ）とセンシングラインの接続を制御するためのセンス信号（ＳＥＮＳ）が供給される複数の第２ゲートラインを含められる。しかしながら、スキャン信号とセンス信号が同位相の場合には、第１及び第２ゲートラインは、１つに統一され得る。

【0054】

ピクセルアレイにおいて、同じ水平線に配置されるピクセル（ＰＸＬ）のそれぞれは、データライン１４の内の１つ、センシングライン１４の内の１つ、第１ゲートラインの内の１つ、および、第２ゲートラインの内の１つに接続されてピクセルラインを形成する。

【0055】

１つのピクセルユニットに含まれた複数のピクセルは、１つのセンシングライン１４を共有することができる。ピクセルユニットは赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、青色サブピクセルを含む３つのサブピクセルまたは赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、青色サブピクセル、白色サブピクセルを含む４つのサブピクセルで構成され得るが、これに限定されない。

【0056】

また、表示パネル１０には、１つのピクセルユニットごとに１つのフォトセンサ（ＰＳ）が配置されたり、または水平方向にｎ個と垂直方向にｍ個のピクセルユニットグループに１つのフォトセンサ（ＰＳ）が配置されてもよい。各フォトセンサ（ＰＳ）は、水平方向に進行するフォトライン１４の内の１つに接続され、水平方向に進行するゲートライン１５の内、１つまたは２つ（図２でＳＣＡＮ１、ＳＣＡＮ２）に接続することができる。また、各フォトセンサには、所定の電圧ライン（図２でＶ１１、Ｖ２２）が接続することができる。フォトセンサはフォトＴＦＴ、キャパシタ、スイッチングＴＦＴで構成すれ得る。

【0057】

ピクセル（ＰＸＬ）は、第１ゲートラインを介して入力されるスキャン信号（ＳＣＡＮ）に応答してデータライン１４と電気的に接続され、データ電圧を受信し、第２ゲートラインを介して入力されるセンス信号（ＳＥＮ）に応答してセンシングユニット（ＳＵ）から基準電圧（Ｖｒｅｆ）を受信し、または、センシングユニット（ＳＵ）に駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のソース電圧を出力することができる。同じピクセルラインに配置されたピクセルは、第１ゲートラインから入力されるスキャン信号と同じ第２ゲートラインから入力されるセンス信号に応答して同時に動作する。

【0058】

ピクセルは、電源生成部から高電位駆動電圧（ＥＶＤＤ）と低電位駆動電圧（ＥＶＳＳ）の供給を受け、発光素子、駆動トランジスタ、ストレージキャパシタ、複数のスイッチングトランジスタを備えることができる。発光素子は、無機電界発光素子または有機発光ダイオード素子（ＯＬＥＤ）であってよい。以下では、便宜上、ＯＬＥＤを例に挙げて説明する。

【0059】

ピクセルは、内部補償回路をさらに含むことができる。内部補償回路は、１つまたは複数のスイッチングＴＦＴと１つまたは複数のキャパシタを含み、駆動ＴＦＴのゲート電極を初期化した後、駆動ＴＦＴのしきい値電圧と電子移動度をセンシングして、データ電圧を補償する。内部補償回路は、いずれの実施形態にも適用可能である。

【0060】

ピクセルを構成するトランジスタ（またはＴＦＴ）は、Ｐ型またはＮ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）構造で実現されるか、またはＰ型とＮ型の混用されたハイブリッド型で実現され得る。さらに、ＴＦＴの半導体層は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、または酸化物を含められる。以下の実施形態においてＮ型トランジスタを例示するが、本発明はこれに限定されない。

【0061】

トランジスタは、ゲート（gate）、ソース（source）及びドレイン（drain）を含む３電極素子である。ソースは、キャリア（carrier）をトランジスタに供給する電極である。トランジスタ内でキャリアは、ソースから流れ始める。ドレインはトランジスタでキャリアが外部に出る電極である。つまり、ＭＯＳＦＥＴでのキャリアの流れは、ソースからドレインに流れる。

【0062】

Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＮＭＯＳ）の場合、キャリアが電子（electron）であるため、ソースからドレインに電子が流れるように、ソース電圧はドレイン電圧より低い電圧を有する。Ｎ型ＭＯＳＦＥＴで電子がソースからドレインに流れるため、電流の方向は、ドレインからソースの方向である。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（ＰＭＯＳ）の場合、キャリアが正孔（hole）であるため、ソースからドレインに正孔が流れるように、ソース電圧はドレイン電圧より高い電圧を有する。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴの場合、正孔がソースからドレインに流れるため、電流はソースからドレインに流れる。

【0063】

ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインは、固定されたものではない。例えば、ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインは、印加電圧に応じて変更され得る。以下の実施形態において、トランジスタのソースとドレインによって発明が限定されてはならず、ソース電極とドレイン電極を区別せずに、第１及び第２電極と称することもある。

【0064】

表示パネル１０にタッチセンサを配置することができる。タッチ入力を別のタッチセンサを用いて、センシングしたり、ピクセルを介してセンシングしてもよい。タッチセンサは、オン－セル（On-cell type）またはアドオン型（Add on type）で表示パネル１０上に配置されてもよく、ピクセルアレイに内蔵されるイン－セル型（In-cell type）タッチセンサとして実現してもよい。

【0065】

タイミングコントローラ１１は、外部ホストシステム（図示せず）から伝達される映像データ（ＲＧＢ）をデータ駆動回路１２に供給する。タイミングコントローラ１１は、ホストシステムから垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、データイネーブル信号（Data Enable、ＤＥ）、ドットクロック（ＤＣＬＫ）などのタイミング信号を受信し、データ駆動回路１２とゲート駆動回路１３の動作タイミングを制御するための制御信号を生成する。制御信号は、ゲート駆動回路１３の動作タイミングを制御するためのゲートタイミング制御信号（ＧＤＣ）とデータ駆動回路１２の動作タイミングを制御するためのデータタイミング制御信号（ＤＤＣ）を含む。

【0066】

タイミングコントローラ１１は、ピクセルの駆動特性をセンシングし、それに応じた補償値を更新するためのセンシング駆動（または外部補償駆動）と、補償値が反映された入力映像を表示するためのディスプレイ駆動を所定の制御シーケンスに基づいて時間的に分離することができる。

【0067】

タイミングコントローラ１１の制御動作により、外部補償駆動は、ディスプレイ駆動の間の垂直ブランク期間（またはバーチカルブランク時間）に行われるか、またはディスプレイ駆動が開始される前のパワーオンシーケンス期間で実行されるか、またはディスプレイ駆動が終わった後のパワーオフシーケンスの期間に実行され得る。

【0068】

垂直ブランク期間は、入力映像データ（ＤＡＴＡ）が書き込まれない期間であって、１フレーム分の入力映像データ（ＤＡＴＡ）が書き込まれる垂直アクティブ期間の間ごとに配置される。パワーオンシーケンス期間とはシステムの電源がオンされた後から入力映像が表示されるまでの過渡期間をいう。パワーオフシーケンスの期間とは、入力映像の表示が終わった後からシステムの電源がオフになるまでの過渡期間をいう。

【0069】

駆動ＴＦＴの特性センシングと補償のための外部補償駆動は、システムの電源が印加される途中で表示装置の画面だけオフされた状態、例えば、待機モード、スリープモード、低電力モードなどで実行されてもよい。タイミングコントローラ１１は、所定の感知プロセスに基づいて待機モード、スリープモード、低電力モードなどを感知し、外部補償駆動のための全ての動作を制御してもよい。

【0070】

即ち、タイミングコントローラ１１は、外部補償駆動によるデジタルセンシングデータ（ＳＤ）をデータ駆動回路１２から受信し、デジタルセンシングデータ（ＳＤ）に基づいて入力デジタルビデオデータ（ＲＧＢ）を補償して、データ駆動回路１２に供給することにより、駆動ＴＦＴの電気的特性を補償したり、またはＯＬＥＤの劣化を補償することができる。

【0071】

図５は本発明に基づいてフォトセンサの出力データに座標アルゴリズムを適用して座標データを得ることを概念的に示したものである。

【0072】

タイミングコントローラ１１は、ディスプレイ駆動するディスプレイ期間に、フォトセンサの出力信号をタッチまたはポインタ入力信号で検出するフォトセンシング駆動を行ってもよく、フォトセンシング駆動によるデジタルフォトデータ（ＰＤ）をデータ駆動回路１２から受信し、これに所定の座標アルゴリズムを適用してフォトセンサを介した入力に相当する座標データを生成し、これを接続されたホストシステムに伝送して、タッチ入力またはポインタの入力として使用することができる。

【0073】

即ち、タイミングコントローラ１１は、入力されるデジタルフォトデータ（ＰＤ）を基準値と比較して、基準値を超えるデジタルフォトデータ（ＰＤ）を出力するフォトセンサにタッチやポインタ入力があると判断し、そのフォトセンサの座標を求めることができるが、１つのクラスタを構成する複数のフォトセンサから出力されるデジタルフォトデータ（ＰＤ）が基準値より大きいとき、その領域にタッチまたはポインタ入力があることをさらに明確に判断し、その領域の中心座標を計算することができる。

【0074】

ホストシステムは、タイミングコントローラ１１から、デジタルフォトデータ（ＰＤ）に相当する座標情報の伝達を受け取ったら、その座標に発生するタッチによる動作を実行するか、またはその座標にタッチまたはポインタ入力があることを表現するイメージ（例えば所定の大きさの赤い丸）を生成し、表示パネル１０に表示する映像データに重畳し、重畳された映像データをタイミングコントローラ１１に出力することができる。

【0075】

データ駆動回路１２は、タイミングコントローラ１１の制御に基づいてタイミングコントローラ１１から入力されるデジタルビデオデータ（ＲＧＢ）をアナログデータ電圧に変換してデータライン１４に出力するが、データ電圧は、有機発光素子が示すイメージ信号に相当する値で有り得る。

【0076】

また、データ駆動回路１２は、データ制御信号（ＤＤＣ）に基づいて、外部補償動作を実行するブランク期間に、センシングユニット（ＳＵ）を介してセンシングラインでピクセルの駆動特性に相当する電圧をセンシングしＡＤＣを介して、デジタルセンシングデータ（ＳＤ）に変換してタイミングコントローラ１１に出力する。

【0077】

また、データ駆動回路１２は、データ制御信号（ＤＤＣ）に基づいて、ディスプレイの動作を実行するディスプレイ期間に、センシングユニット（ＳＵ）を介してフォトラインでフォトセンサ（ＰＳ）の出力に該当する電圧をセンシングし、ＡＤＣを介して、デジタルフォトデータ（ＰＤ）に変換してタイミングコントローラ１１に出力する。

【0078】

ゲート駆動回路１３は、タイミングコントローラ１１の制御に基づいて、ゲート制御信号（ＧＤＣ）に基づいて、スキャン信号とセンス信号を生成するが、スキャン信号とセンス信号を行順次方式で生成してピクセルラインごとに接続された第１及び第２ゲートラインに順次提供できる。

【0079】

ゲート駆動回路１３は、シフトレジスタ、シフトレジスタの出力信号をピクセルのＴＦＴ駆動に適したスイング幅に変換するためのレベルシフター及び出力バッファなどをそれぞれ含む複数のゲートドライブ集積回路で構成され得る。または、ゲート駆動回路１３は、ＧＩＰ（Gate Drive IC in Panel）方式で表示パネル１０の下部基板に直接形成することもできる。ＧＩＰ方式の場合、レベルシフターはＰＣＢ（Printed Circuit Board）上に実現され、シフトレジスタは、表示パネル１０の下部基板に形成され得る。

【0080】

モバイル機器やウェアラブル機器においてデータ駆動回路１２、ゲート駆動回路１３、タッチ駆動回路などの駆動回路、タイミングコントローラ１１及び、電源回路は、１つの集積回路に集積できる。

【0081】

図６は、本発明の一実施形態に基づいて表示パネルに装着されるピクセル回路とフォトセンシング回路が、ソースドライブＩＣに内蔵されたセンシングユニットに接続されることを示したものであり、表示パネルには、２つの連続するピクセルライン（ＰＬ＃１、ＰＬ＃２）にそれぞれピクセルとフォトセンサが配置されている。

【0082】

ピクセル（ＰＸＬ）は、発光ダイオード、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）、ストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）、第１スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１）及び第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）を含めて構成され得る。

【0083】

発光ダイオード、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、第２ノード（Ｎ２）に接続されたアノード電極、低電位駆動電圧（ＥＶＳＳ）の入力端に接続されたカソード電極、アノード電極とカソード電極との間に位置する有機化合物層を含む。

【0084】

駆動ＴＦＴ（ＤＴ）は、ゲート－ソース間電圧（Ｖｇｓ）に応じて、ＯＬＥＤに入力される電流量を制御するが、第１ノード（Ｎ１）に接続されたゲート電極、高電位駆動電圧（ＥＶＤＤ）の入力端に接続された第１電極及び第２ノード（Ｎ２）に接続された第２電極を備える。

【0085】

ストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）は、第１ノード（Ｎ１）と第２ノード（Ｎ２）との間に接続される。

【0086】

第１スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１）は、スキャン信号（ＳＣＡＮ１１、ＳＣＡＮ２１）に応答してデータライン（ＤＬ）のデータ電圧（Ｖｄａｔａ）を第１ノード（Ｎ１）に印加し、ゲート電極は、スキャン信号（ＳＣＡＮ１１）を出力する第１ゲートライン１５に接続され、第１電極は、データライン１４に接続し、第２電極は、第１ノード（Ｎ１）に接続される。

【0087】

第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）は、センス信号（ＳＥＮＳ１、ＳＥＮＳ２）に応答して、第２ノード（Ｎ２）とセンシングライン（ＳＬ）との間の接続を制御する。第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）は、第２ゲートライン１５に接続されたゲート電極、センシングライン（ＳＬ）に接続された第１電極及び第２ノード（Ｎ２）に接続された第２電極を備える。

【0088】

フォトセンサ（Photo Sensor）は、フォトＴＦＴ（ＰＴ）、第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）及びフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）を含めて構成され得る。

【0089】

フォトＴＦＴ（ＰＴ）は、フォト半導体層に入射される光エネルギーを電気エネルギーに変換するのに、ゲート電極が第１ゲートライン１５の内、１つに接続され、第１電極が第１電圧（Ｖ１１）の入力端に接続され、第２電極がフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）の第１電極に接続される。

【0090】

フォトＴＦＴ（ＰＴ）で生成される電流を充電するフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）は、第１電極がフォトＴＦＴ（ＰＴ）の第２電極に接続され、第２電極は、第２電圧（Ｖ２２）の入力端に接続することができる。

【0091】

第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）は、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）とフォトライン（ＰＬ）の接続を制御するが、ゲート電極は、第１ゲートライン１５の内、他の１つに接続され、第１電極は、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）の第１電極に接続され、第２電極は、フォトライン（ＰＬ）に接続される。

【0092】

フォトＴＦＴ（ＰＴ）と第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）は、それぞれゲート駆動回路１３が出力するスキャン信号の内の１つを用いることができ、同じピクセルラインに供給されるスキャン信号を用いるか、他のピクセルラインに供給されるスキャン信号を用いることができる。

【0093】

ソースドライブＩＣ（Ｓ－ＩＣ）は、ＤＡＣ、センシングユニット（Sensing Unit）及びＡＤＣを含められる。

【0094】

データライン（ＤＬ）に接続されるＤＡＣは、ディスプレイ駆動時、データ制御信号（ＤＤＣ）に基づいてタイミングコントローラ１１から印加される入力映像データ（ＤＡＴＡ）をディスプレイ用のデータ電圧（Ｖｄａｔａ）に変換して、データライン（ＤＬ）に供給する。ディスプレイ用のデータ電圧（Ｖｄａｔａ）は、入力映像の階調に応じて変わる電圧である。

【0095】

ＤＡＣは、外部補償駆動時、データ制御信号（ＤＤＣ）に基づいてセンシング用データ電圧を生成して、データライン（ＤＬ）に供給する。センシング用データ電圧は、外部補償駆動時のピクセル（ＰＸＬ）に供給された駆動ＴＦＴ（ＤＴ）をターン－オンさせることができる電圧である。センシング用データ電圧は、すべてのピクセルに対して同じ値で生成するか、カラーごとにピクセルの特性が相違することを考慮して、カラーごとに異なる値で生成されることができる。

【0096】

センシングユニット（Sensing Unit）は、外部補償駆動時、データ制御信号（ＤＤＣ）をベースに、センシングライン（ＳＬ）に基準電圧（Ｖｒｅｆ）を供給し、またはセンシングライン（ＳＬ）のセンシングラインキャパシタ（Ｃ_ＳＬ）に格納される、ピクセル（ＰＬＸ）の第２ノード（Ｎ２）の電圧（ＯＬＥＤや駆動ＴＦＴの電気的特性値）をサンプリングしホールディングしてＡＤＣに供給することができる。センシングユニットは、電流センシング型または電圧センシング型で実現されるが、図６では、電圧センシング型を示す。

【0097】

また、センシングユニットは、ディスプレイ駆動時、フォトライン（ＰＬ）を通じて流れる電流（フォトセンサが入射光を電荷に変換し、電荷はフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に蓄積され、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）の電荷がフォトラインＰＬを通じて流れる電流を生じさせる）を増幅してＡＤＣに供給できる。

【0098】

センシングユニットは、第５スイッチングＴＦＴ（ＳＴ５）、第６スイッチングＴＦＴ（ＳＴ６）、第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）及びバッファ（Buffer）を含められる。

【0099】

第５スイッチングＴＦＴ（ＳＴ５）は、ピクセルに基準電圧（Ｖｒｅｆ）を供給することを制御し、ゲート電極は、第１スイッチング信号（ＳＷ１）の供給を受け、第１電極は、基準電圧（Ｖｒｅｆ）の入力端に接続され、第２電極は、センシングライン（ＳＬ）に接続する。

【0100】

第６スイッチングＴＦＴ（ＳＴ６）は、センシングライン（ＳＬ）とＡＤＣの接続を制御する。第６スイッチングＴＦＴ（ＳＴ６）では、ゲート電極は第２スイッチング信号（ＳＷ２）を受信し、第１電極は、センシングライン（ＳＬ）に接続され、第２電極はＡＤＣに接続される。

【0101】

第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）は、フォトライン（ＰＬ）とバッファ（Buffer）の接続を制御する。第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）では、ゲート電極は第３スイッチング信号(ＳＷ３)を受信し、第１電極はフォトライン（ＰＬ）に接続され、第２電極はバッファ（Buffer）に接続される。

【0102】

バッファ（Buffer）は、フィードバックキャパシタ（図示せず）によってフォトライン（ＰＬ）を介して入力されるフォトセンサの出力電流を積分し増幅してＡＤＣに伝達する。

【0103】

ＡＤＣはセンシングユニットが出力する電圧をデジタルデータに変換し、複数のセンシングユニットは１つのＡＤＣに順次接続され得る。したがって、ＡＤＣは、ディスプレイ期間には、複数のフォトライン（ＰＬ）から順次フォトセンシング信号を受信し、デジタルフォトデータ（ＰＤ）に変換して出力する。ブランク期間には、複数のセンシングライン（ＳＬ）から順次に第２ノード（Ｎ２）の電圧を受信し、デジタルセンシングデータ（ＳＤ）に変換して出力できる。

【0104】

図７は、図６のセンシングユニットを構成するスイッチの動作タイミングを示すものであり、図８は、図６のピクセル回路とフォトセンシング回路を構成するスイッチの動作タイミングを示すものである。

【0105】

１フレームを、映像データを表示パネル１０に表示するディスプレイ駆動とフォトセンサに蓄積された電圧を検出するフォトセンシング駆動を行うディスプレイ期間（垂直アクティブ期間（Display Period））と外部補償駆動を行うブランク期間（Blank Period）に分割することにより、１フレームが駆動される。

【0106】

図７において、ブランク期間（Blank Period）に、ターン－オフレベルの第１スイッチング信号（ＳＷ１）に基づいて、第５スイッチングＴＦＴ（ＳＴ５）はセンシングライン（ＳＬ）に基準電圧（Ｖｒｅｆ）を供給せず、ターン－オンレベルの第２スイッチング信号（ＳＷ２）に基づいて、第６スイッチングＴＦＴ（ＳＴ６）はセンシングライン（ＳＬ）をＡＤＣに接続し、ターン－オフレベルの第３スイッチング信号(ＳＷ３)に基づいて、第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）はフォトライン（ＰＬ）とバッファ（Buffer）の接続を切る。

【0107】

また、ブランク期間（Blank Period）に、外部補償駆動を行うピクセルライン（図７でｉ番目のピクセルライン）の第２ゲートライン１５にターン－オンレベルのセンス信号（ＳＥＮＳ（ｉ））が印加され、そのピクセルラインのピクセルとセンシングライン（ＳＬ）とを接続する。

【0108】

表示装置は、ブランク期間（Blank Period）にピクセルの駆動特性をセンシングする外部補償動作を実行する。つまり、ブランク期間（Blank Period）に、データ駆動回路１２は、データライン（１４、ＤＬ）を介してｉ番目のピクセルラインに属するすべてのサブピクセルまたは一部のサブピクセルにセンシング用データ電圧を印加し、ゲート駆動回路１３は、ｉ番目のピクセルラインの第１ゲートライン１５にスキャンパルスを印加して、第１スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１）をターン－オンさせてデータライン（ＤＬ）のセンシング用データ電圧を駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のゲート電極（Ｎ１）に印加し、したがって、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）がターン－オンされて駆動ＴＦＴ（ＤＴ）に電流が流れる。第２ノード（Ｎ２）では、センシング用データ電圧と駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のしきい値電圧の差分に相当する電圧が形成され、センシングユニットが第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）、センシングライン（ＳＬ）及び第６スイッチングＴＦＴ（ＳＴ６）を経て、第２ノード（Ｎ２）の電圧をセンシングし、ＡＤＣがこれをデジタルセンシングデータ（ＳＤ）に変換して出力する。

【0109】

ディスプレイ期間（Display Period）では、１水平期間（１Ｈ）周期のデータイネーブル信号（ＤＥ）に合わせてすべてのピクセルラインに順次データ電圧を印加する。図７において、ディスプレイ期間に、ターン－オンレベルの第１スイッチング信号（ＳＷ１）に基づいて、第５スイッチングＴＦＴ（ＳＴ５）はセンシングライン（ＳＬ）に基準電圧（Ｖｒｅｆ）を印加し、ターン－オフレベルの第２スイッチング信号（ＳＷ２）に基づいて、第６スイッチングＴＦＴ（ＳＴ６）はセンシングライン（ＳＬ）とＡＤＣの接続を切り、ターン－オンレベルの第３スイッチング信号(ＳＷ３)に基づいて、第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）はフォトライン（ＰＬ）とバッファ（Buffer）とを接続する。

【0110】

表示装置は、ディスプレイ期間に、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）から最後のピクセルラインまで順次、各ピクセルラインに含まれたピクセル（ＰＸＬ）にデータ電圧を書き込み、ＯＬＥＤを発光させて映像データを表示パネル１０に表示し、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）から最後のピクセルラインまで順次、各ピクセルラインに含まれた（または所定のピクセルライン間隔で配置された）フォトセンサ（Photo Sensor）のスイッチを制御してフォトセンサに入力される光をフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に蓄積しフォトライン（ＰＬ）に印加し、センシングユニットとＡＤＣを介して、デジタルフォトデータ（ＰＤ）に出力するフォトセンシング駆動を行う。

【0111】

図８において、ゲート駆動回路１３は、１水平期間（１Ｈ）の間隔で、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）から最後のピクセルラインまで順次、各ピクセルラインのピクセルにスキャン信号とセンス信号を出力する。

【0112】

つまり、ゲート駆動回路１３は、最初の水平期間で、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）の第１ゲートライン１５にパルス幅が１Ｈであるスキャン信号（ＳＣＡＮ１１）を印加して第１スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１）をターン－オンさせデータライン（ＤＬ）のデータ電圧が第１ノード（Ｎ１）に印加されるようにし、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）の第２ゲートライン１５にパルス幅が１Ｈより小さいセンス信号（ＳＥＮＳ１）を印加して第２スイッチングＴＦＴ（ＳＴ２）をターン－オンさせセンシングライン（ＳＬ）の基準電圧（Ｖｒｅｆ）が第２ノード（Ｎ２）に印加されるようにする。ターン－オンレベルのセンス信号（ＳＥＮＳ１）が印加される間、ＯＬＥＤは、基準電圧（Ｖｒｅｆ）に初期化されるので、初期化期間と呼ぶ。

【0113】

最初の水平期間の中盤以降に、スキャン信号（ＳＣＡＮ１１）がターン－オンレベルを維持し、センス信号（ＳＥＮＳ１）がターン－オフレベルに変わると、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）には、初期化期間に設定されたゲート－ソース間電位差（Ｖｇｓ）に相当する電流が流れ、これに駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のソース電極である第２ノード（Ｎ２）の電位は、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のゲート電極である第１ノード（Ｎ１）に印加されたデータ電圧の方向に上昇して、所望する階調レベルに合わせて駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のゲート－ソース間の電位差（Ｖｇｓ）をプログラミングするため、センシング期間に相当する。

【0114】

２番目の水平期間にスキャン信号（ＳＣＡＮ１１）がターン－オフレベルに変わると、第１ノード（Ｎ１）と第２ノード（Ｎ２）の電位は、センシング期間にプログラミングされた電位差（Ｖｇｓ）を維持しながら、ＯＬＥＤのしきい値電圧以上の電圧レベルまで上昇した後に維持され、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のゲート－ソース間の電位差（Ｖｇｓ）に相当する駆動電流がＯＬＥＤを介して流れ、その結果ＯＬＥＤが発光して、所望する階調が実現され、この期間は、発光期間に相当する。

【0115】

最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）のピクセルと同様に、２番目の水平期間において、２番目のピクセルライン（ＰＬ＃２）のピクセルに図８に示すようなスキャン信号（ＳＣＡＮ２１）とセンス信号（ＳＥＮＳ２）が印加され、ピクセルにデータ電圧を印加して、ＯＬＥＤを初期化し、また、駆動ＴＦＴ（ＤＴ）のゲート－ソース間の電位差（Ｖｇｓ）をプログラミングし、３番目の水平期間に２番目のピクセルラインのピクセルが発光する。

【0116】

一方、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されたフォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）のゲート電極には、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）の第１ゲートライン１５に印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ１１）が最初の水平期間に印加され、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されたフォトセンサのフォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極には、３番目のピクセルライン（ＰＬ＃３）の第１ゲートラインに印加されるスキャン信号が３番目の水平期間に印加される。

【0117】

最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されたフォトセンサは、最初の水平期間に、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に貯蔵された電荷をフォトライン（ＰＬ）とセンシングユニットの第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）を介してセンシングユニットのバッファ（Buffer）に伝達し、バッファ（Buffer）は、これを積分して増幅し、ＡＤＣがこれをデジタルフォトデータ（ＰＤ）に変換してタイミングコントローラ１１に出力する。

【0118】

同様に２番目のピクセルライン（ＰＬ＃２）に配置されたフォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）のゲート電極に、２番目のピクセルライン（ＰＬ＃２）の第１ゲートライン１５に印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ２１）を２番目の水平期間において印加し、２番目のピクセルライン（ＰＬ＃２）に配置されたフォトセンサのフォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極に、４番目のピクセルライン（ＰＬ＃４）の第１ゲートラインに印加されるスキャン信号を第４の水平期間において印加する。したがって、２番目のピクセルライン（ＰＬ＃２）に配置されたフォトセンサは、２番目の水平期間においてフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に貯蔵された電荷に相当するデジタルフォトデータ（ＰＤ）を出力することができる。

【0119】

フォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）のゲート電極とフォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極にピクセルラインに印加するスキャン信号を印加する時、互いに少なくとも１Ｈ以上離隔された二つのスキャン信号を印加してフォトＴＦＴ（ＰＴ）がターン－オンされてフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に電荷が蓄積される間、フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）がフォトライン（ＰＬ）に接続されないようにすることができる。

【0120】

フォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）のゲート電極とフォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極に印加するスキャン信号の順序を図８と異なるようにすることもできるが、フォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極に、第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）のゲート電極に印加するスキャン信号より早いスキャン信号を印加することができる。つまり、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されたフォトセンサのフォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極に最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）の第１ゲートライン１５に印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ１１）を最初の水平期間において印加し、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されたフォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）のゲート電極に、３番目のピクセルライン（ＰＬ＃３）の第１ゲートラインに印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ３１）を３番目の水平期間において印加できる。

【0121】

一方、水平解像度が３８４０であり、垂直解像度が２１６０である４Ｋ表示パネルにおいて６×６ピクセルユニットグループ毎に１つのフォトセンサを配置する場合は、水平方向に６４０（３８４０／６）個、垂直方向に３６０（２１６０／６）個のフォトセンサを表示パネルに配置することができる。

【0122】

データ駆動回路１２に８つのソースドライブＩＣが装着され、各ソースドライブＩＣに１つのＡＤＣが配置されると、１つのＡＤＣは、６つの水平期間（６Ｈ）の間８０（６４０／８）個のセンシングユニットが出力するフォトセンシング信号を処理できる。１水平期間は１ｓ／６０frames／２１６０＝７．４μｓ程度であり６Ｈは４４．４μｓである。

【0123】

４Ｍｈｚで動作するＡＤＣが１つのサンプルを処理するのに０．２５μｓがかかり、８０個のサンプルを処理するのに０．２５μｓ×８０＝２０μｓがかかるので、６Ｈの間にＡＤＣが８０個のフォトセンシング信号を処理するには何の問題もない。

【0124】

このように、フォトセンシングのための別途の受信ドライブＩＣを削除し、外部補償のためのソースドライブＩＣに統合することで、ドライブＩＣの一体化が可能となり、ＡＤＣの数を減らしてコストを削減することができる。また、ドライブＩＣの一体化により、ベゼルのサイズを小さくすることができる。

【0125】

図９は、本発明の他の実施形態に基づいて表示パネルに装着されるピクセル回路とフォトセンシング回路がソースドライブＩＣに内蔵されたセンシングユニットに接続されることを示したものであり、図１０は、図９のセンシングユニットを構成するスイッチの動作タイミングを示すものである。

【0126】

図９において、フォトセンサのフォトライン（ＰＬ）を省略し、フォトセンサをピクセルのセンシングライン（ＳＬ）に接続する。図６の実施形態において、ディスプレイ期間（Display Period）に、センシングライン（ＳＬ）を介してセンシングユニットから基準電圧（Ｖｒｅｆ）をピクセルに印加し、また、フォトセンサのフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に蓄積された電荷をフォトライン（ＰＬ）を介してセンシングユニットに伝達する。図６とは異なり、図９の実施形態においては、ディスプレイの期間に、センシングライン（ＳＬ）を介した信号伝達が重畳されることがあるので、フォトライン（ＰＬ）とセンシングライン（ＳＬ）を統合するために、基準電圧（Ｖｒｅｆ）をピクセルで供給しなければならない。

【0127】

このために、ピクセル回路（ＰＸＬ）は、第４スイッチングＴＦＴ（ＳＴ４）をさらに含むが、第４スイッチングＴＦＴ（ＳＴ４）のゲート電極は、スキャン信号（ＳＣＡＮ１４）を出力するゲートライン１５に接続され、第１電極は、基準電圧（Ｖｒｅｆ）の入力端に接続され、第２電極は、第２ノード（Ｎ２）に接続される。

【0128】

センシングユニット（Sensing Unit）は、第８スイッチングＴＦＴ（ＳＴ８）、第９スイッチングＴＦＴ（ＳＴ９）、第１０スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１０）、センシングユニットキャパシタ（Ｃ_ＳＵ）及びバッファ（Buffer）から構成され得る。

【0129】

第８スイッチングＴＦＴ（ＳＴ８）と第９スイッチングＴＦＴ（ＳＴ９）は、センシングライン（ＳＬ）と、ＡＤＣの接続を制御する。第８／第９スイッチングＴＦＴ（ＳＴ８／ＳＴ９）のゲート電極は、第４スイッチング信号（ＳＷ４）を受信し、第８スイッチングＴＦＴ（ＳＴ８）の第１電極は、センシングライン（ＳＬ）と接続し、第２電極は、センシングユニットキャパシタ（Ｃ_ＳＵ）の第１電極と接続し、第９スイッチングＴＦＴ（ＳＴ９）の第１電極は、センシングユニットキャパシタ（Ｃ_ＳＵ）の第１電極と接続し、第２電極は、ＡＤＣと接続する。

【0130】

センシングユニットキャパシタ（Ｃ_ＳＵ）は、外部補償駆動時に第２ノード（Ｎ２）の電圧を貯蔵するためのもので、図６の実施形態において、センシングラインキャパシタ（Ｃ_ＳＬ）の役割をする。センシングユニットキャパシタ（Ｃ_ＳＵ）の第１電極は、第８スイッチングＴＦＴ（ＳＴ８）の第２電極と第９スイッチングＴＦＴ（ＳＴ９）の第１電極に接続される。第２電極は、所定の電圧、例えば、共通電圧を供給する入力端に接続される。

【0131】

第１０スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１０）は、センシングライン（ＰＬ）とＡＤＣとの接続を制御するが、ゲート電極は、第５スイッチング信号（ＳＷ５）を受信する。第１電極は、センシングライン（ＳＬ）に接続され、第２電極は、バッファに接続される。

【0132】

図９の第１０スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１０）とバッファ（Buffer）は、図６の第７スイッチングＴＦＴ（ＳＴ７）とバッファ（Buffer）と同じである。

【0133】

図１０では、ブランク期間（Blank Period）において、ターン－オンレベルの第４スイッチング信号（ＳＷ４）に基づいて、第８及び第９スイッチングＴＦＴ（ＳＴ８、ＳＴ９）はセンシングライン（ＳＬ）をＡＤＣに接続し、ターン－オフレベルの第５スイッチング信号（ＳＷ５）に基づいて、第１０スイッチングＴＦＴ（ＳＴ１０）はセンシングライン（ＳＬ）とバッファ（Buffer）との接続を切る。

【0134】

さらに、ブランク期間（Blank Period）において、外部補償駆動を行うピクセルライン（例えば、ｉ番目のピクセルライン）の第２ゲートライン１５に、ターン－オンレベルのセンス信号（ＳＥＮＳ（ｉ））を印加し、そのピクセルラインに対応するピクセルとセンシングライン（ＳＬ）を接続する。しかし、センス信号（ＳＥＮＳ）を、ディスプレイ期間（Display Period）において、すべてのピクセルラインに対してターン－オフレベルに印加し、ピクセルとセンシングライン（ＳＬ）との接続を切る。

【0135】

図９のセンシングユニットの動作は、図６のセンシングユニットについて説明したものとほぼ同じで、説明を省略する。

【0136】

第４スイッチングＴＦＴ（ＳＴ４）のゲート電極に印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ１４）は、ブランク期間（Blank Period）においてターン－オフレベルであり、ディスプレイ期間（Display Period）では、図８のセンス信号（ＳＥＮＳ１）のような信号として入力される。つまり、スキャン信号（ＳＣＡＮ１４）は、当該ピクセルラインにスキャン信号が入力される水平期間の初期にターン－オンレベルで入力され、水平期間の後半にターン－オフレベルで入力され、当該ピクセルラインのピクセルに初期化期間とセンシング期間とを提供する。

【0137】

やはり、図９と図１０の実施形態において、ディスプレイ期間にピクセルのＯＬＥＤを発光させるディスプレイ駆動とフォトセンサでタッチまたはポインタの入力をセンシングするフォトセンシング駆動とブランク期間にピクセルの駆動特性をセンシングする外部補償駆動は、図６～図８を参照し説明したものと同じであるので、説明を省略する。

【0138】

図９の実施形態のようにフォトラインを省略し、センシングラインに統合することにより、ピクセルを通過する配線の数を減らしてピクセルの開口率を向上できる。

【0139】

図１１は、本発明の他の実施形態に基づいてフォトセンシング回路の出力を用いて、ピクセルの輝度を補償することを概念的に示したものである。

【0140】

図６～図１０の実施形態は、外部入力を受信するためにフォトセンサを使用する場合に該当する。しかし、ピクセルごとにフォトセンサが配置される場合、対応するピクセルが発光する光をフォトセンサが感知すると、これをピクセルの輝度を補償するために使用できる。

【0141】

ＯＬＥＤ発光層とＴＦＴアレイが垂直に積層される垂直積層構造において、ＯＬＥＤ発光層から放射される光は、表示パネル１０の表面だけでなく、ＴＦＴアレイの方向に進行するので、ＴＦＴアレイに配置されるフォトセンサのフォトＴＦＴは、対応するピクセルが発光する光に相当する電気信号を出力することができる。

【0142】

ＯＬＥＤ発光層とＴＦＴアレイが水平に配置される構造においても、ＯＬＥＤ発光層から放射される光は、バンク（Bank）を横切って水平方向に進行してフォトセンサに進入することができるが、隣接するピクセルで発光する光がフォトセンサに進入しないように、セル境界にあるバンクにコーティング処理することもできる。

【0143】

フォトセンサは、対応するピクセルが発光する期間中、または発光する期間の一部の間に入射する光を用いて、キャパシタに電荷を貯蔵しなければならない。したがって、図６や図９のフォトセンサでフォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極に、対応するピクセルが発光する間ターン－オンレベルの信号を印加する必要がある。

【0144】

図８において、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されるピクセルは、最初の水平期間に初期化とサンプリングが行われ、２番目の水平期間から発光が行われる。したがって、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）に配置されるフォトセンサのフォトＴＦＴ（ＰＴ）は、２番目の水平期間以後に動作する必要があり、フォトＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極には２番目のピクセルライン（ＰＬ＃２）の第１ゲートライン１５に印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ２１）または３番目のピクセルライン（ＰＬ＃３）の第１ゲートライン１５に印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ３１）が印加され得る。

【0145】

フォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に蓄積された電荷をフォトライン（ＰＬ）に印加するためのフォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）は、フォトＴＦＴ（ＰＴ）が動作する時間の後に動作する必要がある。しかし、最後のピクセルラインのフォトセンサの場合、フォトセンサの第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）が動作する時間を確保することが難しいため、フォトＴＦＴ（ＰＴ）が動作するフレームではない、次のフレームにおいて、第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）がフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に蓄積された電荷をフォトライン（ＰＬ）に印加するほうが有利である。

【0146】

また、フォトセンサが配置されるピクセルラインから遠いピクセルラインからスキャン信号を引き出すことは、ピクセル配線構造を複雑にし、開口率を下げる問題を発生させ得る。

【0147】

したがって、図８に示すように、最初のピクセルライン（ＰＬ＃１）において、スキャン信号（ＳＣＡＮ１２）が制御する第３スイッチングＴＦＴ（ＳＴ３）は、最初のピクセルラインに配置された対応するピクセルの発光（この発光は、前のフレームにおいて同じピクセルライン（ＰＬ＃１）に印加されたスキャン信号（ＳＣＡＮ１１）を使用することにより発生する）によってフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に蓄積された電荷をフォトライン（ＰＬ）に伝達できる。また、フォトＴＦＴ（ＰＴ）は、二つの水平期間後（または２つのピクセルラインの下ピクセルラインに）印加されるスキャン信号（ＳＣＡＮ３１）をスキャン信号（ＳＣＡＮ１３）として用いて、現在のフレームに最初のピクセルラインに配置される対応するピクセルが発光する光エネルギーを電気エネルギーに変えてフォトキャパシタ（Ｃ_ＰＴ）に電荷として蓄積できる。

【0148】

タイミングコントローラ１１は、所定数の階調別映像データと輝度の関係を格納するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を管理し、ルックアップテーブルにおいて輝度はフォトセンサが出力するデジタルフォトデータ（ＳＤ）の形で管理できる。タイミングコントローラ１１は、ピクセルに印加した映像データとその映像データのピクセルを発光させてフォトセンサが検出したデジタル映像データ（ＰＤ）をルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納された値と比較し、比較にしたがってピクセルの電気的特性の変化を判断し、そのピクセルの駆動特性を補償するためにピクセルに印加する映像データを変更できる。

【0149】

このように、フォトセンサを用いて、実際出力される輝度に基づいて、ピクセルの発光特徴の変化を補償することができるようになる。

【0150】

以上説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であることを知ることができる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定まれるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】