KR102020587B1

KR102020587B1 - 내부 픽셀의 특성 편차 평가가 가능한 amoled 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR102020587B1
Application number: KR1020190071595A
Authority: KR
Inventors: 고재간
Original assignee: 주식회사 티엘아이
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2019-09-10

Abstract

내부 픽셀의 특성 평가가 가능한 AMOLED 디스플레이 장치가 게시된다. 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에서는, 2개의 센싱 데이터 라인마다 1하나의 특성 측정 유닛이 배치된다. 상기 특성 측정 유닛의 전류 측정부는 2개의 센싱 데이터 라인이 공유하게 된다. 그 결과, 본 발명의 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에 의하면, 레이아웃 면적을 최소화하면서도 각 내부 픽셀의 픽셀 트랜지스터의 특성이 효과적으로 센싱될 수 있다.

Description

내부 픽셀의 특성 편차 평가가 가능한 AMOLED 디스플레이 장치{AMOLED DISPLAY DEVICE CAPABLE OF EVALUATING FOR QUALITY VARIATION IN INTERNAL PIXEL}

본 발명은 AMOLED 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히, 내부 픽셀의 특성 편차 평가가 가능한 AMOLED 디스플레이 장치에 관한 것이다.

유기발광 디스플레이 장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 명암비(Contrast Ration), 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 크다는 장점이 있다.

이러한 유기발광 디스플레이 장치 중의 하나는 AMOLED 디스플레이 장치이다. 그리고, AMOLED 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에는 다수개의 내부 픽셀들이 매트릭스 구조로 배치된다. 또한, 다수개의 내부 픽셀들 각각은 유기발광 다이오드와 유기발광 다이오드를 구동하는 픽셀 트랜지스터를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 픽셀 트랜지스터는 공정편차 및 열화 정도에 따라 각 내부 픽셀마다 다른 특성을 가질 수 있다. 이러한 각 픽셀 트랜지스터 간의 특성 편차는 휘도 편차를 유발하여, 결과적으로 유기발광 디스플레이 장치 전체의 휘도 불균일을 야기한다.

이러한 유기발광 디스플레이 장치 전체의 휘도 불균일을 보상하기 위하여, 각 내부 픽셀의 픽셀 트랜지스터에 대한 특성을 정확히 센싱하는 기술이 요구된다.

한편, AMOLED 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널이 차지하는 면적이 점점 증대되고 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널을 구동하는 각 구성요소들에 대해서는, 소요되는 면적을 최소화하는 것이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 레이아웃 면적을 최소화하면서 각 내부 픽셀의 픽셀 트랜지스터의 특성을 효과적으로 센싱할 수 있는 AMOLED 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 AMOLED 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치는 다수개의 내부 픽셀들이 배치되는 디스플레이 패널로서, 상기 다수개의 내부 픽셀들은 스캔 모드에서는 다수개의 스캔 게이트 라인들과 다수개의 스캔 데이터 라인들에 의하여 특정되며, 센싱 모드에서는 다수개의 센싱 게이트 라인들과 다수개의 센싱 데이터 라인들에 의하여 특정되는 상기 디스플레이 패널; 상기 다수개의 스캔 게이트 라인들 및 상기 다수개의 센싱 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동 블락; 및 상기 다수개의 스캔 데이터 라인들 및 상기 다수개의 센싱 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 센싱 블락을 구비한다. 상기 다수개의 내부 픽셀들 각각은 대응하는 상기 스캔 게이트 라인의 특정에 응답하여 대응하는 상기 스캔 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 픽셀 구동단; 대응하는 상기 센싱 게이트 라인의 특정에 응답하여 대응하는 상기 센싱 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 픽셀 예비단: 상기 픽셀 예비단에 공급되는 전류에 의하여 발광되는 유기발광 다이오드; 상기 픽셀 구동단에 게이팅되어, 상기 픽셀 예비단으로 전류를 공급하도록 구동되는 픽셀 트랜지스터; 및 상기 구동단을 상기 예비단에 커플링시키는 픽셀 캐패시터를 가진다. 상기 데이터 구동 센싱 블락은 한쌍을 이루는 2개의 상기 센싱 데이터 라인들 마다 배치되어, 상기 내부 픽셀들의 특성을 측정하도록 구동되는 다수개의 특성 측정 유닛들을 가진다. 그리고, 상기 다수개의 특성 측정 유닛들 각각은 대응하는 상기 센싱 데이터 라인들 중의 어느 하나 및 다른 어느하나를 메인 감지단 및 보조 감지단과 전기적으로 연결하도록 구동되는 패스 선택부; 상기 메인 감지단의 유입 전류에 상기 보조 감지단의 유입 전류를 반영하도록 구동되는 전류 미러링부; 및 상기 메인 감지단의 순수 전류를 측정하도록 구동되는 전류 측정부로서, 상기 메인 감지단의 순수 전류는 상기 메인 감지단의 유입 전류에서 상기 보조 감지단의 유입 전류를 반영한 값인 상기 전류 측정부를 구비한다.

상기와 같은 구성의 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에서는, 2개의 센싱 데이터 라인마다 1하나의 특성 측정 유닛이 배치된다. 그리고, 상기 특성 측정 유닛의 전류 측정부는 2개의 센싱 데이터 라인이 공유하게 되어, 내부 픽셀의 픽셀 트랜지스터의 특성을 센싱하게 된다. 이때, 상기 특성 측정 유닛의 전류 측정부는 2개의 센싱 데이터 라인을 통하여 전송되는 전류값의 차이를 센싱함으로써, 각종 간섭 및 노이즈에 따른 영향을 제거할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에 의하면, 레이아웃 면적을 최소화하면서도 각 내부 픽셀의 픽셀 트랜지스터의 특성이 효과적으로 센싱될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 AMOLED 디스플레이 장치를 나타내는 블락도이다.
도 2는 도 1의 내부 픽셀을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 상기 데이터 구동 센싱 블락의 특성 측정 유닛를 자세히 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 내부 픽셀의 픽셀 트랜지스터의 특성 평가 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 3의 전류 미러링부의 예들을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 전류 측정부를 자세히 나타내는 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

그리고, 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

한편, 본 명세서에서는 동일한 구성 및 작용을 수행하는 구성요소들에 대해서는 동일한 참조부호와 함께 < >속에 참조부호가 추가된다. 이때, 이들 구성요소들은 참조부호로 통칭한다. 그리고, 이들을 개별적인 구별이 필요한 경우에는, 참조부호 뒤에 '< >'가 추가된다.

본 발명의 내용을 명세서 전반에 걸쳐 설명함에 있어서, 개개의 구성요소들 사이에서 '전기적으로 연결된다', '연결된다', '접속된다'의 용어의 의미는 직접적인 연결뿐만 아니라 속성을 일정 정도 이상 유지한 채로 중간 매개체를 통해 연결이 이루어지는 것도 모두 포함하는 것이다. 개개의 신호가 '전달된다', '도출된다'등의 용어 역시 직접적인 의미뿐만 아니라 신호의 속성을 어느 정도 이상 유지한 채로 중간 매개체를 통한 간접적인 의미까지도 모두 포함된다. 기타, 전압 또는 신호가 '가해진다, '인가된다', '입력된다' 등의 용어도, 명세서 전반에 걸쳐 모두 이와 같은 의미로 사용된다.

또한 각 구성요소에 대한 복수의 표현도 생략될 수도 있다. 예컨대 복수 개의 스위치나 복수개의 신호선으로 이루어진 구성일지라도 '스위치들', '신호선들'과 같이 표현할 수도 있고, '스위치', '신호선'과 같이 단수로 표현할 수도 있다. 이는 스위치들이 서로 상보적으로 동작하는 경우도 있고, 때에 따라서는 단독으로 동작하는 경우도 있기 때문이며, 신호선 또한 동일한 속성을 가지는 여러 신호선들, 예컨대 데이터 신호들과 같이 다발로 이루어진 경우에 이를 굳이 단수와 복수로 구분할 필요가 없기 때문이기도 하다. 이런 점에서 이러한 기재는 타당하다. 따라서 이와 유사한 표현들 역시 명세서 전반에 걸쳐 모두 이와 같은 의미로 해석되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 AMOLED 디스플레이 장치를 나타내는 블락도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 게이트 구동 블락(200) 및 데이터 구동 센싱 블락(300)을 구비한다.

여기서, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치는 '스캔 모드' 및 '센싱 모드'의 동작을 가진다. 상기 '스캔 모드'에서는, 상기 디스플레이 패널(100)에 영상이 디스플레이된다. 그리고, '센싱 모드'에서는, 상기 디스플레이 패널(100)에 배치되는 내부 픽셀(PIX)들의 특성이 센싱된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 디스플레이 패널(100)에는, 다수개의 내부 픽셀(PIX)들이 배치된다.

이때, 상기 다수개의 내부 픽셀(PIX)들은 상기 '스캔 모드'에서는 다수개의 스캔 게이트 라인(DGL<1:m>)들과 다수개의 센싱 데이터 라인(DDL<1:n>)들에 의하여 특정되며, 상기 '센싱 모드'에서는 다수개의 센싱 게이트 라인(SGL<1:m>)들과 다수개의 센싱 데이터 라인(SDL<1:n>)들에 의하여 특정된다.

도 2는 도 1의 내부 픽셀(PIX<i,j>)을 나타내는 도면이다. 여기서, i는 1과 m 사이의 자연수이며, j는 1과 n 사이의 자연수이다.

도 2를 참조하면, 상기 내부 픽셀(PIX<i,j>)은 픽셀 구동단(NDR), 픽셀 예비단(NPR), 유기발광 다이오드(PD), 픽셀 트랜지스터(TDR) 및 픽셀 캐패시터(DCP)를 가진다.

도 2의 내부 픽셀(PIX<i,j>)에서, 대응하는 상기 스캔 게이트 라인(DGL<i>)이 특정되어 활성화되면, 스캔 스위치(DSW)가 턴온된다. 이때, 상기 픽셀 구동단(NDR)은 대응하는 상기 센싱 데이터 라인(DDL<j>)과 전기적으로 연결된다.

또한, 도 2의 내부 픽셀(PIX<i,j>)에서, 대응하는 상기 센싱 게이트 라인(SGL<i>)이 특정되어 활성화되면, 센싱 스위치(SSW)가 턴온된다. 이때, 상기 픽셀 예비단(NPR)은 대응하는 상기 센싱 데이터 라인(SDL<j>)과 전기적으로 연결된다.

상기 유기발광 다이오드(PD)는 상기 픽셀 예비단(NPR)과 접지전압(VSS) 사이에 형성되어, 상기 픽셀 예비단(NPR)에 공급되는 전류에 의하여 발광된다.

상기 픽셀 트랜지스터(TDR)는 상기 픽셀 구동단(NDR)에 게이팅되어, 상기 픽셀 예비단(NPR)으로 전류를 공급하도록 구동된다.

상기 픽셀 캐패시터(DCP)는 상기 픽셀 구동단(NDR)을 상기 픽셀 예비단(NPR)에 커플링시킨다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 게이트 구동 블락(200)은 상기 다수개의 스캔 게이트 라인들(DGL<1:m>) 및 상기 다수개의 센싱 게이트 라인들(SGL<1:m>)을 구동한다.

그리고, 상기 데이터 구동 센싱 블락(300)은 상기 다수개의 센싱 데이터 라인들(DDL<1:n>) 및 상기 다수개의 센싱 데이터 라인들(SDL<1:n>)을 구동한다.

이때, 상기 데이터 구동 센싱 블락(300)에는, 하나의 쌍을 이루는 2개의 센싱 데이터 라인(SDL<1:n>)들마다 상기 특성 측정 유닛들(300a<1:n/2>)이 배치된다.

예를 들어, 1번째의 센싱 데이터 라인(SDL<1>)과 2번째의 센싱 데이터 라인(SDL<2>)에는 1번째의 특성 측정 유닛(300a<1>)이 배치되고, 3번째의 센싱 데이터 라인(SDL<3>)과 4번째의 센싱 데이터 라인(SDL<4>)에는 2번째의 특성 측정 유닛(300a<2>)이 배치된다.

그리고, 상기 특성 측정 유닛들(300a<1:n/2>) 각각은 한쌍을 이루는 2개의 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1:n>)들에 연결되는 상기 내부 픽셀(PIX)들의 특성치를 측정하도록 구동된다.

본 실시예에서, 상기 특성 측정 유닛들(300a<1:n/2>)은 동일한 구성 및 작용효과를 가진다.

도 3은 도 1의 상기 데이터 구동 센싱 블락(300)의 특성 측정 유닛(300a)을 자세히 나타내는 도면으로서, 1번째의 특성 측정 유닛(300a<1>)이 대표적으로 도시되고 기술된다.

그리고, 본 명세서에서는, 상기 특성 측정 유닛들(300a<1>)의 동작 설명과 관련하여, i 번째의 센싱 게이트 라인(SGL<i>)의 활성화에 의하여 특정되는 상기 내부 픽셀들(PIX<i,1>, PIX<i,2>)의 특성을 센싱하는 것으로 가정한다.

도 3을 참조하면, 상기 특성 측정 유닛(300a<1>)은 패스 선택부(310), 전류 미러링부(320) 및 전류 측정부(330)를 구비한다.

상기 패스 선택부(310)는 센싱 모드에서 극성을 선택하는 극성 선택 신호(XPOL)의 논리상태에 따라 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1>)과 상기 센싱 데이터 라인(SDL<2>) 중의 어느 하나 및 다른 어느 하나를 메인 감지단(NSM) 및 보조 감지단(NSP)에 전기적으로 연결한다.

예를 들어, 상기 극성 선택 신호(XPOL)의 논리상태가 "H"일 때는, 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1>)은 상기 메인 감지단(NSM)에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터 라인(SDL<2>)은 상기 보조 감지단(NSP)에 전기적으로 연결된다.

그리고, 상기 극성 선택 신호(XPOL)의 논리상태가 "L"일 때는, 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1>)은 상기 보조 감지단(NSP)에 전기적으로 연결되며, 상기 센싱 데이터 라인(SDL<2>)은 상기 메인 감지단(NSM)에 전기적으로 연결된다.

이러한 상기 패스 선택부(310)의 구현은 당업자에게는 자명하므로, 본 명세서에서는, 그에 대한 구체적인 기술은 생략된다. 그리고, 본 명세서에서는, 상기 보조 감지단(NSP)이 센싱 데이터 라인(SDL<1>)에 연결되고 상기 메인 감지단(NSM)이 센싱 데이터 라인(SDL<2>)에 연결되는 것으로 가정한다.

상기 전류 미러링부(320)는 상기 메인 감지단(NSM)의 유입 전류(Imt)에 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)를 반영하도록 구동된다.

또한, 바람직하기로는 상기 전류 미러링부(320)는 상기 보조 감지단(NSP)을 보조 기준 전압(VREFP)으로 제어하도록 구동된다. 이 경우, 상기 보조 감지단(NSP)에 연결되는 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1>) 즉, 상기 내부 픽셀(PIX<i,1>)의 픽셀 예비단(NPR)이 상기 보조 기준 전압(VREFP)으로 제어된다.

그리고, 상기 전류 측정부(330)는 상기 메인 감지단(NSM)의 순수 전류(Imn)를 측정하도록 구동된다.

또한, 바람직하기로는 상기 전류 측정부(330)는 상기 메인 감지단(NSM)을 메인 기준 전압(VREFM)으로 제어하도록 구동된다. 이 경우, 상기 상기 메인 감지단(NSM)에 연결되는 상기 센싱 데이터 라인(SDL<2>) 즉, 상기 내부 픽셀(PIX<i,2>)의 픽셀 예비단(NPR)이 상기 메인 기준 전압(VREFM)으로 제어된다.

더욱 바람직하기로는, 상기 보조 기준 전압(VREFP)과 상기 메인 기준 전압(VREFM)은 동일한 레벨이다.

이어서, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에서 내부 픽셀(PIX)들의 특성을 측정하는 원리가 도 3의 전류 미러링부(320) 및 전류 측정부(330)의 자세한 구성 및 작용 효과와 함께 기술된다.

본 실시예에서의 상기 내부 픽셀(PIX<i,j>)의 각 구성요소들 중, 특히, 상기 픽셀 트랜지스터(TDR)의 특성은 상기 픽셀 구동단(NDR)과 상기 픽셀 예비단(NPR)을 일정한 전압으로 제어한 상태에서 즉, 상기 픽셀 트랜지스터(TDR)의 Vgs(도 4 참조)를 일정한 상태로 제어한 상태에서 상기 픽셀 예비단(NPR)으로 흐르는 전류를 측정하여 평가한다.

여기서, 상기 픽셀 구동단(NDR)은 대응하는 스캔 데이터 라인(DDL<j>)에 특정 레벨의 전압을 공급함으로서, 상기 픽셀 구동단(NDR)은 일정한 레벨로 제어될 수 있다. 그리고, 상기 픽셀 예비단(NPR)도 상기 데이터 구동 센싱 블락(300)의 대응하는 특성 측정 유닛(300a)에 의하여 메인 기준 전압(VREFM)으로 제어된다.

그리고, 이와 같이, 상기 픽셀 구동단(NDR)과 상기 픽셀 예비단(NPR)을 일정한 전압으로 제어한 상태에서 상기 픽셀 트랜지스터(TDR)를 통하여 상기 픽셀 예비단(NPR)으로 흐르는 전류는 상기 전류 측정부(330)에서 발생되는 측정 전압(VSEN)으로 평가할 수 있다.

또한, 상기 픽셀 트랜지스터(TDR)를 통하여 상기 픽셀 예비단(NPR)으로 흐르는 전류를 보다 정확히 평가하기 위해서는, 노이즈 전류 성분의 영향을 배제시키는 것이 중요하다.

여기서, 상기 노이즈 전류의 성분에는, 상기 픽셀 트랜지스터(TDR)과 관련되어 의도되지 않은 모든 전류로서, 디스플레이 패널 전체 혹은 국부적으로 존재하는 간섭과, 전류 패스에 위치하는 상기 센싱 데이터 라인(SDL<i>)의 노이즈 전류 등이 포함된다.

이와 같은 노이즈 전류 성분의 영향을 배제하기 위하여, 상기 전류 미러링부(320)가 구비된다.

즉, 상기 보조 감지단(NSP)에 전기적으로 연결되는 내부 픽셀(PIXi,1>)의 픽셀 트랜지스터(TDR)가 턴오프한 상태로 제어되고, 이때, 발생되는 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt) 즉, 노이즈 전류 성분을 반영한 미러링 전류(Imr)가 상기 전류 미러링부(320)에서 생성된다. 그리고, 생성된 상기 미러링 전류(Imr)를 상기 메인 감지단(NSM)의 유입 전류(Imt)에 반영하도록 구동된다.

도 5a는 도 3의 전류 미러링부(320)의 일예를 나타내는 도면이다. 도 5a를 참조하면, 상기 전류 미러링부(320)는 보조 전압 유지 수단(321) 및 전류 미러링 수단(323)을 구비한다.

상기 보조 전압 유지 수단(321)은 더욱 구체적으로 보조 증폭기(APMS) 및 연결 트랜지스터(TCNP)를 구비한다.

상기 보조 증폭기(APMS)는 양(+)의 입력단으로 상기 보조 기준 전압(VREFP)이 인가되며, 음(-)의 입력단이 상기 보조 감지단(NSP)과 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 연결 트랜지스터(TCNP)는 상기 보조 감지단(NSP)과 보조 예비단(NPP) 사이에 형성되며, 상기 보조 증폭기(AMPS)의 출력단에 의하여 게이팅된다.

이때, 상기 연결 트랜지스터(TCNP)는 피모스 트랜지스터로 구현되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성의 상기 보조 전압 유지 수단(321)에 의하여, 상기 보조 예비단(NPP)은 상기 보조 감지단(NSP)과 전기적으로 연결되며, 상기 보조 감지단(NSP)과 상기 보조 예비단(NPP) 사이에 전류 패스가 형성된다. 이때, 상기 보조 감지단(NSP)에 연결된 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1>) 즉, 내부 픽셀(PIX<i,1>)의 픽셀 예비단(NPR)은 상기 보조 기준 전압(VREFP)으로 제어된다.

상기 전류 미러링 수단(323)은 상기 보조 예비단(NPP)에서 제1 전압단(도 5a에서는, '접지전압(VSS)' 임)으로 흐르는 전류에 따른 미러링 전류(Imr)를 생성한다.

상기 전류 미러링 수단(323)은 구체적으로 4개의 앤모스 트랜지스터들(T15 내지 T18)로 구성된다. 이때, 상기 앤모스 트랜지스터(T15)와 상기 앤모스 트랜지스터(T16)가 서로 동일한 형태로 구성되고, 상기 앤모스 트랜지스터(T17)와 상기 앤모스 트랜지스터(T18)가 서로 동일한 형태로 구성된다. 이 경우, 상기 메인 감지단(NSM)에서 상기 접지전압(VSS)으로 흐르는 전류량은 상기 보조 감지단(NSP)에서 상기 접지전압(VSS)으로 흐르는 전류량을 미러링하게 된다.

한편, 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt) 즉, 상기 노이즈 전류가 음(-)의 값일 수 있다. 이 경우, 상기 미러링 전류(Imr) 역시 음(-)의 값이 되어야 하므로, 상기 전류 미러링 수단(323)은 비정상적으로 동작될 수 있다.

이와 같이, 상기 미러링 전류(Imr)가 음(-)의 값이 되는 것을 방지하기 위하여, 상기 전류 미러링부(320)는 전류 바이어싱 수단(325)를 더 구비한다.

상기 전류 바이어싱 수단(325)은 제2 전압단(도 5a에서는, '전원전압(VDD)' 임)에서 상기 보조 감지단(NSP) 및 상기 메인 감지단(NSM) 사이에 동일한 바이어싱 전류(Ibs)가 공급하도록 구동된다.

상기 전류 바이어싱 수단(325)는 더욱 구체적으로 4개의 피모스 트랜지스터(T11 내지 T14)를 구비한다. 이때, 상기 피모스 트랜지스터(T11) 및 상기 피모스 트랜지스터(T12)는 제1 바이어싱 전압(VBIS11)에 게이팅되며, 동일한 사이즈로 구현된다. 그리고, 상기 피모스 트랜지스터(T13) 및 상기 피모스 트랜지스터(T14)는 제2 바이어싱 전압(VBIS12)에 게이팅되며, 역시 동일한 사이즈로 구현된다.

상기 전류 바이어싱 수단(325)에 의하여, 제2 전압단(도 5a에서는, '전원 전압(VDD)' 임)에서 상기 보조 감지단(NSP) 및 상기 메인 감지단(NSM)에는 동일한 양의 바이어싱 전류(Ibs)가 공급된다.

그 결과, 상기 미러링 전류(Imr)는 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)와 상기 바이어싱 전류(Ibs)의 합으로 된다.

상기와 같은 전류 바이어싱 수단(325)에 의하여 바이어싱 전류(Ibs)가 공급됨으로써, 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)가 음(-)의 값을 가지더라도 미러링 전류(Imr)는 양(+)의 값으로 된다.

한편, 도 5a의 상기 전류 미러링부(320)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 5b는 도 3의 전류 미러링부(320)의 다른 일예를 나타내는 도면이다. 도 5b를 참조하면, 상기 전류 미러링부(320)는 보조 전압 유지 수단(321') 및 전류 미러링 수단(323')을 구비한다.

상기 보조 전압 유지 수단(321')은 더욱 구체적으로 보조 증폭기(APMS') 및 연결 트랜지스터(TCNP')를 구비한다.

상기 보조 증폭기(APMS')는 양(+)의 입력단으로 상기 보조 기준 전압(VREFP)이 인가되며, 음(-)의 입력단이 상기 보조 감지단(NSP)과 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 연결 트랜지스터(TCNP')는 상기 보조 감지단(NSP)과 보조 예비단(NPP') 사이에 형성되며, 상기 보조 증폭기(AMPS')의 출력단에 의하여 게이팅된다.

이때, 상기 연결 트랜지스터(TCNP)는 앤모스 트랜지스터로 구현되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성의 상기 보조 전압 유지 수단(321')에 의하여, 상기 보조 예비단(NPP')은 상기 보조 감지단(NSP)과 전기적으로 연결되며, 상기 보조 감지단(NSP')과 상기 보조 예비단(NPP') 사이에 전류 패스가 형성된다. 이때, 상기 보조 감지단(NSP)에 연결된 상기 센싱 데이터 라인(SDL<1>) 즉, 내부 픽셀(PIX<i,1>)의 픽셀 예비단(NPR)은 상기 보조 기준 전압(VREFP)으로 제어된다.

상기 전류 미러링 수단(323')은 상기 보조 예비단(NPP)에서 제1 전압단(도 5b에서는, '전원전압(VDD)' 임)으로 흐르는 전류에 따른 미러링 전류(Imr')를 생성한다.

상기 전류 미러링 수단(323')은 구체적으로 4개의 피모스 트랜지스터들(T15' 내지 T18')로 구성된다. 이때, 상기 피모스 트랜지스터(T15')와 상기 피모스 트랜지스터(T16')가 서로 동일한 형태로 구성되고, 상기 피모스 트랜지스터(T17')와 상기 피모스 트랜지스터(T18')가 서로 동일한 형태로 구성된다. 이 경우, 상기 전원전압(VDD)에서 상기 메인 감지단(NSM)으로 흐르는 전류량은 상기 전원전압(VDD)에서 상기 보조 감지단(NSP)으로 흐르는 전류량을 미러링하게 된다.

한편, 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt) 즉, 상기 노이즈 전류가 음(-)의 값일 수 있다. 이 경우, 상기 미러링 전류(Imr') 역시 음(-)의 값이 되어야 하므로, 상기 전류 미러링 수단(323')은 비정상적으로 동작될 수 있다.

이와 같이, 상기 미러링 전류(Imr')가 음(-)의 값이 되는 것을 방지하기 위하여, 상기 전류 미러링부(320)는 전류 바이어싱 수단(325')를 더 구비한다.

상기 전류 바이어싱 수단(325')은 제2 전압단(도 5b에서는, '전원전압(VDD)' 임)에서 상기 보조 감지단(NSP) 및 상기 메인 감지단(NSM) 사이에 동일한 바이어싱 전류(Ibs')가 공급하도록 구동된다.

상기 전류 바이어싱 수단(325)는 더욱 구체적으로 4개의 앤모스 트랜지스터(T11' 내지 T14')를 구비한다. 이때, 상기 앤모스 트랜지스터(T11') 및 상기 앤모스 트랜지스터(T12')는 제1 바이어싱 전압(VBIS11')에 게이팅되며, 동일한 사이즈로 구현된다. 그리고, 상기 앤모스 트랜지스터(T13') 및 상기 앤모스 트랜지스터(T14')는 제2 바이어싱 전압(VBIS12')에 게이팅되며, 역시 동일한 사이즈로 구현된다.

상기 전류 바이어싱 수단(325')에 의하여, 상기 보조 감지단(NSP) 및 상기 메인 감지단(NSM)에서 제2 전압단(도 5b에서는, '접지전압(VSS)' 임)으로 양의 바이어싱 전류(Ibs')가 공급된다.

그 결과, 상기 미러링 전류(Imr')는 상기 바이어싱 전류(Ibs')에서 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)를 뺀값으로 된다.

상기와 같은 전류 바이어싱 수단(325')에 의하여 바이어싱 전류(Ibs')가 생성됨으로써, 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)가 음(-)의 값을 가지더라도 미러링 전류(Imr')는 양(+)의 값으로 된다.

결과적으로, 상기 전류 미러링부(320)는 상기 보조 감지단(NSP)에 전기적으로 연결되는 내부 픽셀(PIX<i,1>)의 픽셀 트랜지스터(TDR)을 턴오프 상태로 제어한 상태에서 발생되는 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)의 영향을 상기 메인 감지단(NSM)의 유입 전류(Imt)에서 배제하도록 반영함으로써, 노이즈 전류 성분의 영향을 배제할 수 있다.

그리고, 상기 전류 측정부(330)는 상기 메인 감지단(NSM)의 순수 전류(Imn)를 측정하도록 구동됨은 전술한 바와 같다.

본 실시예에서, 상기 메인 감지단(NSM)의 순수 전류(Imn)는 상기 메인 감지단(NSM)의 유입 전류(Imt)에 상기 전류 미러링부(320)에서 발생되는 미러링 전류(Imr)를 감산값이다. 이때, 상기 전류 미러링부(320)에서 발생되는 미러링 전류(Imr)는 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)를 반영한다.

그러므로, 상기 메인 감지단(NSM)의 순수 전류(Imn)는 상기 메인 감지단(NSM)의 유입 전류(Imt)에 상기 보조 감지단(NSP)의 유입 전류(Ipt)를 반영한 값이다.

도 6은 도 3의 전류 측정부(330)를 자세히 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 상기 전류 측정부(330)는 메인 증폭기(AMPM), 측정 캐패시터(333) 및 리셋 스위치(335)를 구비한다.

상기 메인 증폭기(AMPM)은 양(+)의 입력단에 상기 메인 기준 전압(VREFM)이 인가되며, 음(-)의 입력단에 상기 메인 감지단(NSM)이 전기적으로 연결되며, 출력단으로 측정 전압(VSEN)을 제공한다.

상기 측정 캐패시터(333)는 상기 메인 증폭기(AMPM)의 음(-)의 입력단과 상기 출력단을 커플링시킨다. 이때, 상기 측정 캐패시터(333)의 구현에는, 비교적 레이아웃 면적이 소요된다.

상기 리셋 스위치(335)은 상기 메인 증폭기(AMPM)의 음(-)의 입력단과 상기 출력단 사이에 상기 측정 캐패시터(333)와 병렬로 형성된다.

상기와 같은 구성의 전류 측정부(330)에 의하여, 상기 메인 감지단(NSM)의 순수 전류량이 측정된다. 이때, 상기 메인 감지단(NSM)에 연결된 상기 센싱 데이터 라인(SDL<2>) 즉, 내부 픽셀(PIX<i,2>)의 픽셀 예비단(NPR)은 상기 메인 기준 전압(VREFM)으로 제어된다.

그러므로, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에서는, 내부 픽셀(PIX) 특히, 픽셀 트랜지스터(TDR)의 특성이 상기 전류 측정부(330)에서 발생되는 측정 전압(VSEN)을 통하여 평가될 수 있다.

다시 기술하자면, 상기 특성 측정 유닛(300a<1>)은 2개의 센싱 데이터 라인(SDL<1>, SDL<2>)을 통하여 제공되는 전류값의 차이를 센싱한다. 즉, 1차 센싱 동작에서는, 센싱 데이터 라인(SDL<1>)을 통하여 제공되는 전류값은 내부 픽셀(PIX<i,1>)의 전류와 노이즈 전류의 합이며, 센싱 데이터 라인(SDL<2>)을 통하여 제공되는 전류값은 노이즈 전류이다. 이때, 상기 특성 측정 유닛(300a<1>)의 상기 전류 측정부(330)는 센싱 데이터 라인(SDL<1>)을 통하여 제공되는 전류값에 센싱 데이터 라인(SDL<2>)을 통하여 제공되는 전류값을 뺀 전류값인 내부 픽셀(PIX<i,1>)의 전류값에 따른 측정 전압(VSEN)을 발생하게 된다.

그리고, 2차 센싱 동작에서는, 센싱 데이터 라인(SDL<2>)을 통하여 제공되는 전류값은 내부 픽셀(PIX<i,2>)의 전류와 노이즈 전류의 합이며, 센싱 데이터 라인(SDL<1>)을 통하여 제공되는 전류값은 노이즈 전류이다. 이때, 상기 특성 측정 유닛(300a<1>)의 상기 전류 측정부(330)는 센싱 데이터 라인(SDL<2>)을 통하여 제공되는 전류값에 센싱 데이터 라인(SDL<1>)을 통하여 제공되는 전류값을 뺀 전류값인 내부 픽셀(PIX<i,2>)의 전류값에 따른 측정 전압(VSEN)을 발생하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에 의하면, 공통적으로 존재할 수 있는 각종 간섭 및 노이즈에 따른 영향이 제거될 수 있으므로, 내부 픽셀(PIX)의 특성이 효과적으로 평가될 수 있다.

또한, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에서는, 2개의 센싱 데이터 라인(SDL)마다 1하나의 특성 측정 유닛(300a)이 배치된다. 여기서, 하나의 센싱 데이터 라인(SDL)은 메인 감지단(NSM)에 연결되어, 내부 픽셀(PIX)의 특성이 평가될 수 있다. 그리고, 다른 하나의 센싱 데이터 라인(SDL)은 보조 감지단(NSP)에 연결되어, 내부 픽셀(PIX) 및 경로 상에서 발생되는 노이즈 전류를 감지하는데 이용된다.

이때, 상기 메인 감지단(NSM)에 연결되는 센싱 데이터 라인(SDL)과 상기 보조 감지단(NSP)에 연결되는 센싱 데이터 라인(SDL)은 패스 선택부(310)에 결정된다. 즉, 2개의 센싱 데이터 라인(SDL)이 비교적 큰 레이아웃 면적을 소요하는 전류 측정부(330)가 공유하게 된다. 그러므로, 본 발명의 AMOLED 디스플레이 장치에 의하면, 각 센싱 데이터 라인(SDL)마다 전류 측정부(330)가 배치되는 경우에 비하여, 레이아웃 면적이 최소화된다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

AMOLED 디스플레이 장치에 있어서,
다수개의 내부 픽셀들이 배치되는 디스플레이 패널로서, 상기 다수개의 내부 픽셀들은 스캔 모드에서는 다수개의 스캔 게이트 라인들과 다수개의 스캔 데이터 라인들에 의하여 특정되며, 센싱 모드에서는 다수개의 센싱 게이트 라인들과 다수개의 센싱 데이터 라인들에 의하여 특정되는 상기 디스플레이 패널;
상기 다수개의 스캔 게이트 라인들 및 상기 다수개의 센싱 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동 블락; 및
상기 다수개의 스캔 데이터 라인들 및 상기 다수개의 센싱 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 센싱 블락을 구비하며,
상기 다수개의 내부 픽셀들 각각은
대응하는 상기 스캔 게이트 라인의 특정에 응답하여 대응하는 상기 스캔 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 픽셀 구동단;
대응하는 상기 센싱 게이트 라인의 특정에 응답하여 대응하는 상기 센싱 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 픽셀 예비단:
상기 픽셀 예비단에 공급되는 전류에 의하여 발광되는 유기발광 다이오드;
상기 픽셀 구동단에 게이팅되어, 상기 픽셀 예비단으로 전류를 공급하도록 구동되는 픽셀 트랜지스터; 및
상기 구동단을 상기 예비단에 커플링시키는 픽셀 캐패시터를 가지며,
상기 데이터 구동 센싱 블락은
한쌍을 이루는 2개의 상기 센싱 데이터 라인들 마다 배치되어, 상기 내부 픽셀들의 특성을 측정하도록 구동되는 다수개의 특성 측정 유닛들을 가지며,
상기 다수개의 특성 측정 유닛들 각각은
대응하는 상기 센싱 데이터 라인들 중의 어느 하나 및 다른 어느하나를 메인 감지단 및 보조 감지단과 전기적으로 연결하도록 구동되는 패스 선택부;
상기 메인 감지단의 유입 전류에 상기 보조 감지단의 유입 전류를 반영하도록 구동되는 전류 미러링부; 및
상기 메인 감지단의 순수 전류를 측정하도록 구동되는 전류 측정부로서, 상기 메인 감지단의 순수 전류는 상기 메인 감지단의 유입 전류에서 상기 보조 감지단의 유입 전류를 반영한 값인 상기 전류 측정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 전류 미러링부는
상기 보조 감지단을 보조 기준 전압으로 제어하도록 구동되며,
상기 전류 측정부는
상기 메인 감지단을 메인 기준 전압으로 제어하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.
제2항에 있어서, 상기 보조 기준 전압과 상기 메인 기준 전압은
동일한 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.
제2항에 있어서, 상기 전류 미러링부는
상기 보조 감지단을 보조 예비단에 전기적으로 연결하도록 구동되되, 상기 보조 감지단을 상기 보조 기준 전압으로 제어하도록 구동되는 보조 전압 유지 수단; 및
보조 예비단과 제1 전압단 사이에 흐르는 미러링 전류를 미러링하여, 상기 메인 감지단의 상기 유입 전류에 반영하는 전류 미러링 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 보조 전압 유지 수단은
양(+)의 입력단으로 상기 보조 기준 전압을 인가하며, 음(-)의 입력단이 상기 보조 감지단과 전기적으로 연결되는 보조 증폭기; 및
상기 보조 감지단과 상기 보조 예비단 사이에 형성되며, 상기 보조 증폭기의 출력단에 의하여 게이팅되는 연결 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.
제4항에 있어서, 상기 전류 미러링부는
제2 전압단에서 상기 보조 감지단 및 상기 메인 감지단으로 동일한 양의 바이어싱 전류를 공급하도록 구동되는 전류 바이어싱 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.
제2항에 있어서, 상기 전류 측정부는
양(+)의 입력단에 상기 메인 기준 전압을 인가하며, 음(-)의 입력단에 상기 메인 감지단이 전기적으로 연결되며, 출력단으로 측정 전압을 제공하는 메인 증폭기;
상기 메인 증폭기의 음(-)의 입력단과 상기 출력단을 커플링시키는 측정 캐패시터; 및
상기 메인 증폭기의 음(-)의 입력단과 상기 출력단 사이에 상기 측정 캐패시터와 병렬로 형성되는 리셋 스위치를 구비하는 특징으로 하는 AMOLED 디스플레이 장치.