KR102559092B1 - Current Sensing Device And Organic Light Emitting Display Device Including The Same, And Pixel Compensation Method Of Organic Light Emitting Display Device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 픽셀 센싱 장치는 픽셀들의 구동 특성을 나타내는 픽셀 전류를 센싱하기 위한 복수의 전류 적분기들을 포함한다. 상기 전류 적분기들 각각은, 상기 픽셀 전류에 의해 (-) 입력전압이 걸리는 반전 입력단자와 상기 픽셀 전류에 의해 (+) 입력전압이 걸리는 비반전 입력단자와 상기 픽셀 전류에 대응되는 적분전압이 출력되는 출력단자를 갖는 오피 앰프, 및 상기 반전 입력단자와 상기 출력단자 사이에 접속된 피드백 커패시터를 포함한다. 상기 오피 앰프는, 상기 반전 입력단자와 상기 비반전 입력단자를 가지며, 앰프 입력 게인을 낮추는 프리 앰프부; 및 상기 프리 앰프부의 출력을 입력 받고 앰프 출력 게인을 상기 앰프 입력 게인보다 높이는 2개의 게인 증폭부들을 포함한다.The pixel sensing device of the present invention includes a plurality of current integrators for sensing pixel current representing driving characteristics of pixels. Each of the current integrators includes an op amp having an inverting input terminal to which a negative input voltage is received by the pixel current, a non-inverting input terminal to which a positive input voltage is received by the pixel current, and an output terminal to which an integrated voltage corresponding to the pixel current is output, and a feedback capacitor connected between the inverting input terminal and the output terminal. The operational amplifier includes a pre-amplifier unit having the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and lowering an amplifier input gain; and two gain amplifiers which receive the output of the preamplifier unit and increase an amplifier output gain higher than the amplifier input gain.

Description

픽셀 센싱 장치와 그를 포함한 유기발광 표시장치, 및 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법{Current Sensing Device And Organic Light Emitting Display Device Including The Same, And Pixel Compensation Method Of Organic Light Emitting Display Device}Pixel sensing device, organic light emitting display device including the same, and pixel compensation method of the organic light emitting display device

본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 픽셀 센싱 장치와 그를 포함한 유기발광 표시장치, 및 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to a pixel sensing device, an organic light emitting display device including the same, and a pixel compensation method of the organic light emitting display device.

액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. An active matrix type organic light emitting display device includes an organic light emitting diode (OLED) that emits light by itself, and has advantages of fast response speed, high luminous efficiency, luminance, and viewing angle.

유기발광 표시장치는 OLED를 각각 포함한 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고 영상 데이터의 계조에 따라 픽셀들의 휘도를 조절한다. 픽셀들 각각은 게이트전극과 소스전극 사이에 걸리는 전압에 따라 OLED에 흐르는 구동전류를 제어하는 구동 소자 즉, 구동 TFT(Thin Film Transistor)를 포함한다. OLED와 구동 TFT는 온도나 열화에 의해 그 구동 특성이 변한다. OLED 및/또는 구동 TFT의 구동 특성이 픽셀들마다 달라지면 동일한 영상 데이터를 기입하더라도 픽셀들 간 휘도가 달라지므로 원하는 영상 구현이 어렵다.An organic light emitting display device arranges pixels each including an OLED in a matrix form, and adjusts luminance of the pixels according to gray levels of image data. Each of the pixels includes a driving element that controls a driving current flowing through the OLED according to a voltage applied between the gate electrode and the source electrode, that is, a driving TFT (Thin Film Transistor). The driving characteristics of OLEDs and driving TFTs change due to temperature or deterioration. If the driving characteristics of the OLED and/or the driving TFT are different for each pixel, it is difficult to implement a desired image because the luminance between the pixels is different even if the same image data is written.

OLED 또는 구동 TFT에 대한 구동 특성 변화를 보상하기 위해 외부 보상 기술이 알려져 있다. 외부 보상 기술은 OLED나 구동 TFT의 구동 특성 변화를 센싱하고, 그 센싱 결과를 기초로 영상 데이터를 변조하는 것이다. An external compensation technique is known to compensate for a change in driving characteristics for an OLED or driving TFT. External compensation technology senses a change in driving characteristics of an OLED or driving TFT and modulates image data based on the sensing result.

유기발광 표시장치는 OLED나 구동 TFT의 구동 특성 변화에 대응되는 픽셀 전류를 센싱하기 위해 전류 적분기를 사용하고 있다. 전류 적분기는 오피 앰프와, 오피 앰프의 반전 입력단자와 출력단자 사이에 접속된 피드백 커패시터를 포함한다. 오피 앰프의 반전 입력단자에 픽셀 전류가 입력되면 정해진 시간(센싱 타임) 동안 피드백 커패시터에 축적되는 센싱 전압을 통해 픽셀 전류의 변화량을 알 수 있다. 오피 앰프의 입력 임피던스(input impedance)는 무한하지 않기 때문에 픽셀 전류가 전부 피드백 커패시터로 전달될 수는 없고, 일부 픽셀 전류가 오피 앰프 내로 흘러 들어가 누설 전류가 될 수 있다.An organic light emitting display device uses a current integrator to sense a pixel current corresponding to a change in driving characteristics of an OLED or driving TFT. The current integrator includes an operational amplifier and a feedback capacitor connected between an inverting input terminal and an output terminal of the operational amplifier. When the pixel current is input to the inverting input terminal of the op amp, the amount of change in the pixel current can be known through the sensing voltage accumulated in the feedback capacitor for a predetermined time (sensing time). Since the input impedance of the op amp is not infinite, not all of the pixel current can be transferred to the feedback capacitor, and some of the pixel current may flow into the op amp and become leakage current.

고해상도, 고정세 추세에 따라 픽셀 전류는 작아지고 있다. C(피드백 커패시터 용량)*V(출력 전압)=I(픽셀 전류)*T(센싱 타임) 수식을 통해 알 수 있듯이, 센싱 타임과 출력 전압(혹은, 센싱 전압)을 일정하게 유지하면서 미세 전류를 센싱하기 위해서는 피드백 커패시터의 용량이 작게 설계되어야 한다. 그런데, 피드백 커패시터의 용량이 작아지면 피드백 커패시터의 임피던스가 오피 앰프의 입력 임피던스 수준으로 커질 수 있다. 이렇게 되면, 피드백 커패시터로 인가되는 픽셀 전류는 줄어드는 대신에 오피 앰프 내부로 흘러 들어가는 누설 전류가 늘어나기 때문에 픽셀 전류에 대한 정확한 센싱이 불가능해진다. 센싱 성능이 저하되면, OLED 및/또는 구동 TFT의 구동 특성이 정확히 보상될 수 없다.With the trend of high resolution and high definition, the pixel current is getting smaller. As can be seen through the formula C (feedback capacitor capacity) * V (output voltage) = I (pixel current) * T (sensing time), the capacity of the feedback capacitor must be designed to be small in order to sense the microcurrent while maintaining the sensing time and output voltage (or sensing voltage) constant. However, if the capacitance of the feedback capacitor decreases, the impedance of the feedback capacitor may increase to the level of the input impedance of the op amp. In this case, instead of reducing the pixel current applied to the feedback capacitor, the leakage current flowing into the inside of the op amp increases, making accurate sensing of the pixel current impossible. If the sensing performance is degraded, driving characteristics of the OLED and/or driving TFT cannot be accurately compensated.

한편, 화면 균일도를 저하시키는 요인으로 OLED 또는 구동 TFT에 대한 구동 특성 변화 외에 패널 위치에 따른 공정 편차가 더 포함될 수 있다. 공정 편차는 패널 위치에 따른 TFT 및 픽셀 구성 성분의 증착 두께 편차를 포함한다. 이는 구동 TFT의 게이트 전극에 연결된 커패시터의 커패시턴스 편차를 의미한다. 이러한 커패시턴스 편차가 보상되지 않으면 구동 TFT에 대한 보상 성능이 저하될 수 있다.On the other hand, factors that decrease screen uniformity may further include process deviations according to panel positions in addition to changes in driving characteristics of OLEDs or driving TFTs. Process variations include variations in the deposition thickness of TFTs and pixel components according to panel positions. This means the capacitance deviation of the capacitor connected to the gate electrode of the driving TFT. If this capacitance deviation is not compensated for, compensation performance for the driving TFT may deteriorate.

따라서, 본 발명은 전류 적분기에 포함된 오피 앰프의 입력 임피던스를 높여 누설 전류를 줄일 수 있도록 한 픽셀 센싱 장치와 그를 포함한 유기발광 표시장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a pixel sensing device capable of reducing leakage current by increasing the input impedance of an operational amplifier included in a current integrator and an organic light emitting display device including the same.

나아가, 본 발명은 구동 TFT의 특성 편차뿐만 아니라 구동 TFT의 게이트전극에 연결되는 커패시턴스 편차를 더 보상하여 보상 성능을 높일 수 있도록 한 유기발광 표시장치와 그의 픽셀 센싱 방법을 제공한다.Furthermore, the present invention provides an organic light emitting display device and a pixel sensing method thereof capable of improving compensation performance by further compensating not only the variation in characteristics of the driving TFT but also the variation in capacitance connected to the gate electrode of the driving TFT.

본 발명의 픽셀 센싱 장치는 픽셀들의 구동 특성을 나타내는 픽셀 전류를 센싱하기 위한 복수의 전류 적분기들을 포함한다. 상기 전류 적분기들 각각은, 상기 픽셀 전류에 의해 (-) 입력전압이 걸리는 반전 입력단자와 상기 픽셀 전류에 의해 (+) 입력전압이 걸리는 비반전 입력단자와 상기 픽셀 전류에 대응되는 적분전압이 출력되는 출력단자를 갖는 오피 앰프, 및 상기 반전 입력단자와 상기 출력단자 사이에 접속된 피드백 커패시터를 포함한다. 상기 오피 앰프는, 상기 반전 입력단자와 상기 비반전 입력단자를 가지며, 앰프 입력 게인을 낮추는 프리 앰프부; 및 상기 프리 앰프부의 출력을 입력 받고 앰프 출력 게인을 상기 앰프 입력 게인보다 높이는 2개의 게인 증폭부들을 포함한다.The pixel sensing device of the present invention includes a plurality of current integrators for sensing pixel current representing driving characteristics of pixels. Each of the current integrators includes an op amp having an inverting input terminal to which a negative input voltage is received by the pixel current, a non-inverting input terminal to which a positive input voltage is received by the pixel current, and an output terminal to which an integrated voltage corresponding to the pixel current is output, and a feedback capacitor connected between the inverting input terminal and the output terminal. The operational amplifier includes a pre-amplifier unit having the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and lowering an amplifier input gain; and two gain amplifiers which receive the output of the preamplifier unit and increase an amplifier output gain higher than the amplifier input gain.

본 발명은 프리 앰프부를 통해 앰프 입력 게인을 낮추고, 프리 앰프부 뒷단의 게인 증폭부들의 게인을 증가시킴으로써, 매우 높은 입력 임피던스를 구현한다. 본 발명에 따르면, 픽셀 전류 중에서 오피 앰프 내부로 흘러 들어가는 누설 전류 성분이 줄어들고, 그만큼 피드백 커패시터로 인가되는 유효 전류 성분이 늘어나기 때문에 픽셀 전류에 대한 정확한 센싱이 가능해진다. 센싱 성능이 향상되면, OLED 및/또는 구동 TFT의 구동 특성이 정확히 보상될 수 있다.The present invention implements very high input impedance by lowering the amplifier input gain through the pre-amplifier unit and increasing the gains of the gain amplifying units at the rear of the pre-amplifier unit. According to the present invention, the leakage current component flowing into the op amp of the pixel current is reduced, and the effective current component applied to the feedback capacitor is increased accordingly, so that the pixel current can be accurately sensed. If the sensing performance is improved, driving characteristics of the OLED and/or driving TFT can be accurately compensated.

본 발명은 구동 TFT의 특성 편차뿐만 아니라 구동 TFT의 게이트전극에 연결되는 커패시턴스 편차를 더 보상하여 보상 성능을 획기적으로 높일 수 있다.According to the present invention, compensation performance can be remarkably improved by further compensating not only the characteristic variation of the driving TFT but also the variation of the capacitance connected to the gate electrode of the driving TFT.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 픽셀 센싱 장치가 포함된 데이터 구동회로와 픽셀 어레이의 일 접속 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀들의 일 접속 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀들의 다른 접속 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 비교예로서, 프리 앰프부가 배제된 2-스테이지 오피 앰프를 갖는 기존의 전류 적분기를 간략히 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 픽셀 센싱 장치를 구현하기 위한 일 센싱 유닛으로서, 프리 앰프부를 포함한 3-스테이지 오피 앰프를 갖는 전류 적분기를 간략히 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5의 2-스테이지 앰프와 도 6의 3-스테이지 앰프의 스펙을 비교하여 보여주는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 도 5의 2-스테이지 앰프에 대한 구성 및 입력 임피던스를 설명하기 위한 도면들이다.
도 11 내지 도 12는 도 6의 3-스테이지 앰프에 대한 구성 및 입력 임피던스를 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 도 6의 3-스테이지 앰프의 개략적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 6의 3-스테이지 앰프를 포함한 전류 적분기를 이용하여 픽셀의 구동 TFT 특성과, 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 총 커패시턴스를 센싱하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 16은 구동 TFT 특성을 센싱하기 위한 구동 파형도이다.
도 17은 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 총 커패시턴스를 센싱하기 위한 구동 파형도이다.
1 is a diagram showing an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a connection configuration between a data driving circuit and a pixel array including a pixel sensing device according to the present invention.
3 is a diagram showing a connection configuration of pixels constituting a pixel array.
4 is a diagram showing another connection configuration of pixels constituting a pixel array.
FIG. 5 is a diagram briefly showing a conventional current integrator having a 2-stage op amp without a preamplifier unit as a comparative example of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a current integrator having a 3-stage op amp including a pre-amplifier unit as one sensing unit for implementing the pixel sensing device of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a comparison between specifications of the 2-stage amplifier of FIG. 5 and the 3-stage amplifier of FIG. 6 .
8 to 10 are diagrams for explaining the configuration and input impedance of the 2-stage amplifier of FIG. 5 .
11 and 12 are diagrams for explaining the configuration and input impedance of the 3-stage amplifier of FIG. 6 .
FIG. 13 is a diagram for explaining a schematic operation of the 3-stage amplifier of FIG. 6 .
FIG. 14 is a diagram for explaining sensing the driving TFT characteristics of a pixel and the total capacitance connected to the gate electrode of the driving TFT using a current integrator including the 3-stage amplifier of FIG. 6 .
15 is a flowchart illustrating a pixel compensation method of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
16 is a driving waveform diagram for sensing driving TFT characteristics.
17 is a driving waveform diagram for sensing the total capacitance connected to the gate electrode of the driving TFT.

본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of this specification, and methods of achieving them, will become clear with reference to embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present specification is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present specification complete, and those skilled in the art are provided to fully inform the scope of the invention, and the present specification is only defined by the scope of the claims.

본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of this specification are illustrative, so this specification is not limited to the matters shown. Like reference numbers designate like elements throughout the specification. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where a component is expressed in the singular, the case including the plural is included unless otherwise explicitly stated.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of a positional relationship, for example, when the positional relationship of two parts is described as 'on ~', 'upon ~', 'under ~', 'next to', etc., one or more other parts may be located between the two parts unless 'directly' or 'directly' is used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. may be used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present specification.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numbers designate substantially like elements throughout the specification.

본 명세서에서 표시패널의 기판 상에 형성되는 픽셀 회로는 n 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 TFT로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않고 p 타입 MOSFET 구조의 TFT로 구현될 수도 있다. TFT는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. TFT 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 TFT에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 타입 TFT (NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 TFT에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이에 반해, p 타입 TFT(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 TFT에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. In this specification, a pixel circuit formed on a substrate of a display panel may be implemented as a TFT of an n-type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) structure, but is not limited thereto and may be implemented as a TFT of a p-type MOSFET structure. A TFT is a three-electrode device including a gate, a source, and a drain. The source is an electrode that supplies a carrier to the transistor. Within the TFT, carriers start flowing from the source. The drain is an electrode through which carriers exit from the TFT. That is, the flow of carriers in the MOSFET flows from the source to the drain. In the case of an n-type TFT (NMOS), since electrons are carriers, the source voltage has a lower voltage than the drain voltage so that electrons can flow from the source to the drain. Since electrons flow from the source to the drain in the n-type TFT, the direction of the current flows from the drain to the source. In contrast, in the case of a p-type TFT (PMOS), since a carrier is a hole, the source voltage is higher than the drain voltage so that holes can flow from the source to the drain. Since holes flow from the source to the drain side in the p-type TFT, current flows from the source to the drain side. It should be noted that the source and drain of a MOSFET are not fixed. For example, the source and drain of a MOSFET can be changed depending on the applied voltage.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 실시예에서, 표시장치는 유기발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 하지만, 본 명세서의 기술적 사상은 유기발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기발광 표시장치에 적용될 수 있음에 주의하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the display device will be mainly described as an organic light emitting display device including an organic light emitting material. However, it should be noted that the technical spirit of the present specification is not limited to an organic light emitting display device and may be applied to an inorganic light emitting display device including an inorganic light emitting material.

이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present specification may unnecessarily obscure the gist of the present specification, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 픽셀 센싱 장치가 포함된 데이터 구동회로와 픽셀 어레이의 일 접속 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 3 및 도 4는 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀들의 다양한 접속 구성을 보여주는 도면들이다.1 is a diagram showing an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 is a diagram showing a connection configuration between a data driving circuit and a pixel array including a pixel sensing device according to the present invention. 3 and 4 are diagrams showing various connection configurations of pixels constituting a pixel array.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13)를 포함할 수 있다. 데이터 구동회로(12)는 본 발명의 실시예에 따른 픽셀 센싱 장치(122)를 포함한다.1 to 4 , an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a display panel 10, a timing controller 11, a data driving circuit 12, and a gate driving circuit 13. The data driving circuit 12 includes the pixel sensing device 122 according to an embodiment of the present invention.

표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(14) 및 센싱라인들(16)과, 다수의 게이트라인들(15)이 교차되고, 이 교차영역마다 센싱용 픽셀들(P)이 매트릭스 형태로 배치되어 픽셀 어레이를 구성한다. 게이트라인들(15)은, 도 4에서와 같이 스캔 제어신호(SCAN)가 공급되는 다수의 제1 게이트라인들(15A)과, 센싱 제어신호(SEN)가 공급되는 다수의 제2 게이트라인들(15B)을 포함할 수 있다. 다만, 스캔 제어신호(SCAN)와 센싱 제어신호(SEN)가 동위상을 가질 때, 제1 및 제2 게이트라인들(15A,15B)은 도 3에서와 같이 하나의 게이트라인(15)으로 단일화될 수 있다. A plurality of data lines 14 and sensing lines 16 and a plurality of gate lines 15 intersect in the display panel 10, and sensing pixels P are arranged in a matrix form at each crossing area to form a pixel array. As shown in FIG. 4 , the gate lines 15 may include a plurality of first gate lines 15A supplied with a scan control signal SCAN and a plurality of second gate lines 15B supplied with a sensing control signal SEN. However, when the scan control signal SCAN and the sensing control signal SEN have the same phase, the first and second gate lines 15A and 15B may be unified into one gate line 15 as shown in FIG. 3 .

각 픽셀(P)은 데이터라인들(14) 중 어느 하나에, 센싱라인들(16) 중 어느 하나에, 게이트라인들(15) 중 어느 하나에 접속될 수 있다. 픽셀 어레이를 구성하는 픽셀들(P)은 적색을 표시하기 위한 적색 픽셀, 녹색을 표시하기 위한 녹색 픽셀, 청색을 표시하기 위한 청색 픽셀, 및 백색을 표시하기 위한 백색 픽셀을 포함할 수 있다. 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 청색 픽셀, 및 백색 픽셀을 포함한 4개의 픽셀들이 하나의 픽셀 유닛(UPXL)을 구성할 수 있다. 다만 픽셀 유닛(UPXL)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 동일한 픽셀 유닛(UPXL)을 구성하는 복수의 픽셀들(P)은 하나의 센싱라인(16)을 공유할 수 있다. 다만, 도면에 도시되어 있지 않지만 동일한 픽셀 유닛(UPXL)을 구성하는 복수의 픽셀들(P)이 서로 다른 센싱라인들에 독립적으로 연결될 수도 있다. 픽셀(P) 각각은 도시하지 않은 전원생성부로부터 고전위 픽셀전압(EVDD)과 저전위 픽셀전압(EVSS)을 공급받는다.Each pixel P may be connected to one of the data lines 14 , one of the sensing lines 16 , and one of the gate lines 15 . The pixels P constituting the pixel array may include a red pixel for displaying red, a green pixel for displaying green, a blue pixel for displaying blue, and a white pixel for displaying white. Four pixels including a red pixel, a green pixel, a blue pixel, and a white pixel may constitute one pixel unit UPXL. However, the configuration of the pixel unit UPXL is not limited thereto. A plurality of pixels P constituting the same pixel unit UPXL may share one sensing line 16 . However, although not shown in the drawings, a plurality of pixels P constituting the same pixel unit UPXL may be independently connected to different sensing lines. Each of the pixels P receives a high potential pixel voltage EVDD and a low potential pixel voltage EVSS from a power generator (not shown).

본 발명의 픽셀(P)은 도 3 및 도 4에서와 같이 OLED, 구동 TFT(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위치 TFT(ST1), 및 제2 스위치 TFT(ST2)를 구비할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. TFT들은 P 타입으로 구현되거나 또는, N 타입으로 구현되거나 또는, P 타입과 N 타입이 혼용된 하이브리드 타입으로 구현될 수 있다. 또한, TFT의 반도체층은, 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 또는, 산화물을 포함할 수 있다.The pixel P of the present invention may include an OLED, a driving TFT (DT), a storage capacitor (Cst), a first switch TFT (ST1), and a second switch TFT (ST2) as shown in FIGS. 3 and 4, but is not limited thereto. The TFTs may be implemented as P-type, N-type, or hybrid types in which P-type and N-type are mixed. In addition, the semiconductor layer of the TFT may include amorphous silicon, polysilicon, or oxide.

OLED는 발광소자이다. OLED는 소스노드(Ns)에 접속된 애노드전극과, 저전위 픽셀전압(EVSS)의 입력단에 접속된 캐소드전극과, 애노드전극과 캐소드전극 사이에 위치하는 유기화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함할 수 있다. OLED is a light emitting device. The OLED includes an anode electrode connected to the source node Ns, a cathode electrode connected to an input terminal of the low potential pixel voltage EVSS, and an organic compound layer positioned between the anode electrode and the cathode electrode. The organic compound layer may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer (EIL).

구동 TFT(DT)는 게이트-소스 간 전압(이하, Vgs라 함)에 따라 OLED에 입력되는 구동 TFT(DT)의 소스-드레인 간 전류(이하, Ids라 함)의 크기를 제어하는 구동소자이다. 구동 TFT(DT)는 게이트노드(Ng)에 접속된 게이트전극, 고전위 픽셀전압(EVDD)의 입력단에 접속된 드레인전극, 및 소스노드(Ns)에 접속된 소스전극을 구비한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 게이트노드(Ng)와 소스노드(Ns) 사이에 접속되어 구동 TFT(DT)의 Vgs를 일정 기간 동안 유지시킨다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 스캔 제어신호(SCAN)에 따라 데이터라인(14)과 게이트노드(Ng) 간의 전기적 접속을 스위칭한다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 제1 게이트라인(15A)에 접속된 게이트전극, 데이터라인(14)에 접속된 제1 전극, 및 게이트노드(Ng)에 접속된 제2 전극을 구비한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 센싱 제어신호(SEN)에 따라 소스노드(Ns)와 센싱 라인(16) 간의 전기적 접속을 스위칭한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 제2 게이트라인(15B)에 접속된 게이트전극, 센싱 라인(16)에 접속된 제1 전극, 및 소스노드(Ns)에 접속된 제2 전극을 구비한다.The driving TFT (DT) is a driving element that controls the magnitude of a source-drain current (hereinafter, referred to as Ids) of the driving TFT (DT) input to the OLED according to a gate-source voltage (hereinafter, referred to as Vgs). The driving TFT (DT) has a gate electrode connected to the gate node Ng, a drain electrode connected to the input terminal of the high-potential pixel voltage EVDD, and a source electrode connected to the source node Ns. The storage capacitor Cst is connected between the gate node Ng and the source node Ns to maintain Vgs of the driving TFT DT for a certain period of time. The first switch TFT ST1 switches the electrical connection between the data line 14 and the gate node Ng according to the scan control signal SCAN. The first switch TFT (ST1) has a gate electrode connected to the first gate line 15A, a first electrode connected to the data line 14, and a second electrode connected to the gate node Ng. The second switch TFT (ST2) switches an electrical connection between the source node (Ns) and the sensing line 16 according to the sensing control signal (SEN). The second switch TFT ST2 includes a gate electrode connected to the second gate line 15B, a first electrode connected to the sensing line 16, and a second electrode connected to the source node Ns.

한편, 제1 게이트라인(15A)과 제2 게이트라인(15B)은 하나의 게이트라인(15)으로 단일화될 수 있다(도 3 참조). 이 경우, 스캔 제어신호(SCAN)와 센싱 제어신호(SEN)는 동위상을 가질 수 있다.Meanwhile, the first gate line 15A and the second gate line 15B may be unified into one gate line 15 (see FIG. 3 ). In this case, the scan control signal SCAN and the sensing control signal SEN may have the same phase.

이러한 픽셀 어레이를 갖는 유기발광 표시장치는 외부 보상 기술을 채용한다. 외부 보상 기술은 픽셀들(P_에 구비된 OLED 및/또는 구동 TFT(DT)의 구동 특성을 센싱하고 그 센싱값에 따라 입력 영상 데이터를 보정하는 기술이다. OLED의 구동 특성은 OLED의 동작점 전압을 의미한다. 구동 TFT(DT)의 구동 특성은 구동 TFT의 문턱전압과 구동 TFT의 전자 이동도를 의미한다.An organic light emitting display device having such a pixel array employs an external compensation technology. The external compensation technology senses the driving characteristics of the OLED and/or the driving TFT (DT) included in the pixels P_ and corrects the input image data according to the sensed value. The driving characteristic of the OLED means the operating point voltage of the OLED. The driving characteristic of the driving TFT (DT) means the threshold voltage of the driving TFT and the electron mobility of the driving TFT.

또한, 본 발명의 외부 보상 기술은 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀(P)의 커패시터들에 축적된 총 전하량을 센싱하고 그 센싱값에 따라 입력 영상 데이터(DATA)를 보정하는 것을 더 포함한다. 여기서, 상기 커패시터들은 각 픽셀(P)에 포함된 구동 TFT(DT)의 게이트전극에 연결된 스토리지 커패시터(Cst)와 기생 커패시터를 포함한다. In addition, the external compensation technology of the present invention further includes sensing the total amount of charge accumulated in the capacitors of each pixel P in response to the sensing data voltage and correcting the input image data DATA according to the sensed value. Here, the capacitors include a storage capacitor Cst connected to a gate electrode of a driving TFT DT included in each pixel P and a parasitic capacitor.

구동 TFT(DT)의 게이트전극에 연결된 커패시터들의 총 커패시턴스는 구동 TFT의 증착 두께에 따라 픽셀들(P) 간에 다를 수 있다. 이 경우, 동일한 센싱용 데이터전압을 픽셀들(P)에 인가하더라도, 각 픽셀(P)에서 상기 커패시터들에 축적된 총 전하량에 편차가 있을 수 있다. 본 발명은 이러한 픽셀들(P) 간의 커패시턴스 차이를 더 센싱하고, 그 센싱 결과에 따라 추가적으로 입력 영상 데이터(DATA)를 보정함으로써, 보상 성능을 획기적으로 높일 수 있다.본 발명의 유기발광 표시장치는 영상 표시 동작과 외부 보상 동작을 수행한다. 외부 보상 동작은 영상 표시 동작 중의 수직 블랭크 기간에서 수행되거나, 또는 영상 표시가 시작되기 전의 파워 온 시퀀스 기간에서 수행되거나, 또는 영상 표시가 끝난 후의 파워 오프 시퀀스 기간에서 수행될 수 있다. 수직 블랭크 기간은 영상 데이터가 기입되지 않는 기간으로서, 1 프레임분의 영상 데이터가 기입되는 수직 액티브 구간들 사이마다 배치된다. 파워 온 시퀀스 기간은 구동 전원이 온 된 후부터 영상이 표시될 때까지의 기간을 의미한다. 파워 오프 시퀀스 기간은 영상 표시가 끝난 후부터 구동 전원이 오프 될 때까지의 기간을 의미한다.The total capacitance of the capacitors connected to the gate electrode of the driving TFT (DT) may vary between the pixels P according to the deposition thickness of the driving TFT. In this case, even if the same data voltage for sensing is applied to the pixels P, the total amount of charge accumulated in the capacitors in each pixel P may vary. The present invention further senses the capacitance difference between the pixels P and additionally corrects the input image data DATA according to the sensing result, thereby dramatically increasing compensation performance. The organic light emitting display device of the present invention performs an image display operation and an external compensation operation. The external compensation operation may be performed in a vertical blank period during video display, or in a power-on sequence period before video display starts, or in a power-off sequence period after video display ends. The vertical blank period is a period in which video data is not written, and is arranged between vertical active periods in which one frame of video data is written. The power-on sequence period refers to a period from when driving power is turned on until an image is displayed. The power-off sequence period refers to a period from when an image is displayed to when driving power is turned off.

타이밍 콘트롤러(11)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 생성한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 영상 표시가 수행되는 기간과 외부 보상이 수행되는 기간을 시간적으로 분리하고, 영상 표시를 위한 제어신호들(DDC,GDC)과 외부 보상을 위한 제어신호들(DDC,GDC)을 서로 다르게 생성할 수 있다. The timing controller 11 generates a data control signal DDC for controlling the operating timing of the data driving circuit 12 and a gate control signal GDC for controlling the operating timing of the gate driving circuit 13 based on timing signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a dot clock signal DCLK, and a data enable signal DE. The timing controller 11 temporally separates a period in which image display is performed and a period in which external compensation is performed, and control signals DDC and GDC for image display and control signals DDC and GDC for external compensation can be generated differently.

게이트 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 스캔 신호를 발생하는 게이트 스테이지에 인가되어 첫 번째 스캔 신호가 발생되도록 그 게이트 스테이지를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스테이지들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. The gate control signal GDC includes a gate start pulse (GSP), a gate shift clock (GSC), and the like. The gate start pulse GSP is applied to the gate stage generating the first scan signal and controls the gate stage to generate the first scan signal. The gate shift clock GSC is a clock signal commonly input to the gate stages and is a clock signal for shifting the gate start pulse GSP.

데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(12)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 드라이브 IC들 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로(12)의 출력 타이밍을 제어한다. 데이터 제어신호(DDC)는 데이터 구동회로(12)에 포함된 픽셀 센싱 장치(122)의 동작을 제어하기 위한 제반 신호들을 포함한다. The data control signal DDC includes a source start pulse (SSP), a source sampling clock (SSC), and a source output enable signal (SOE). The source start pulse SSP controls data sampling start timing of the data driving circuit 12 . The source sampling clock SSC is a clock signal that controls data sampling timing in each of the source drive ICs based on a rising or falling edge. The source output enable signal SOE controls output timing of the data driving circuit 12 . The data control signal DDC includes various signals for controlling the operation of the pixel sensing device 122 included in the data driving circuit 12 .

타이밍 콘트롤러(11)는 데이터 구동회로(12)로부터 외부 보상 동작에 따른 디지털 센싱 결과값(SD)을 입력 받는다. 타이밍 콘트롤러(11)는 디지털 센싱 결과값(SD)을 기초로 입력 영상 데이터(DATA)를 보정하여 픽셀들(P) 간 구동 TFT의 열화 편차를 보상하거나, 또는 픽셀들(P) 간 OLED의 열화 편차를 보상할 수 있다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 픽셀들(P) 간 구동 TFT의 증착 두께 편차를 보상할 수 잇다. 타이밍 콘트롤러(11)는 영상 표시를 위한 동작 기간에서 상기 보정된 디지털 영상 데이터(DATA)를 데이터 구동회로(12)에 전송한다. The timing controller 11 receives a digital sensing result value SD according to an external compensation operation from the data driving circuit 12 . The timing controller 11 corrects the input image data DATA based on the digital sensing result value SD to compensate for the deviation in degradation of the driving TFT between the pixels P or the deviation in degradation of the OLED between the pixels P. In addition, the timing controller 11 can compensate for the deviation of the deposition thickness of the driving TFT between the pixels P. The timing controller 11 transmits the corrected digital image data DATA to the data driving circuit 12 during an operation period for displaying an image.

데이터 구동회로(12)는 적어도 하나 이상의 소스 드라이버 IC(Intergrated Circuit)를 포함한다. 이 소스 드라이버 IC는 래치 어레이(미도시)와, 각 데이터라인(14)에 연결된 다수의 디지털-아날로그 컨버터들(121) (이하, DAC)과, 센싱 채널을 통해 각 센싱라인(16)에 연결된 픽셀 센싱 장치(122)와, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 구비한다. The data driving circuit 12 includes at least one source driver integrated circuit (IC). This source driver IC includes a latch array (not shown), a plurality of digital-to-analog converters 121 (hereinafter referred to as DACs) connected to each data line 14, a pixel sensing device 122 connected to each sensing line 16 through a sensing channel, and an analog-to-digital converter (ADC).

래치 어레이는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(DATA)를 래치하여 DAC에 공급한다. DAC는 영상 표시 동작시 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(DATA)를 영상 표시용 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(14)에 공급할 수 있다. DAC는 외부 보상 동작시 일정 레벨의 센싱용 데이터전압을 생성하여 데이터라인들(14)에 공급할 수 있다. The latch array latches the digital image data DATA input from the timing controller 11 based on the data control signal DDC and supplies it to the DAC. During an image display operation, the DAC may convert digital image data (DATA) input from the timing controller 11 into data voltages for image display and supply them to the data lines 14 . During an external compensation operation, the DAC may generate a data voltage for sensing of a certain level and supply it to the data lines 14 .

픽셀 센싱 장치(122)는 다수의 센싱 유닛들(SU)을 포함한다.The pixel sensing device 122 includes a plurality of sensing units SU.

센싱 유닛들(SU) 각각은 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀(P)에 흐르는 픽셀 전류를 센싱 라인(16)을 통해 센싱하는 역할을 한다. 또한, 센싱 유닛들(SU) 각각은 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀(P)의 커패시터들에 축적된 총 전하량을 데이터라인(14)을 통해 센싱하는 역할을 한다.Each of the sensing units SU serves to sense the pixel current flowing in each pixel P through the sensing line 16 in response to the data voltage for sensing. In addition, each of the sensing units SU serves to sense the total amount of charge accumulated in the capacitors of each pixel P through the data line 14 in response to the data voltage for sensing.

센싱 유닛들(SU) 각각은 전류 적분기를 포함한 전류 센싱형으로 구현될 수 있다. 센싱 유닛들(SU) 각각은 전류 적분기에 포함된 오피 앰프의 입력 임피던스를 높이기 위해 3-스테이지 오피 앰프 구성을 갖는다. 3-스테이지 오피 앰프의 입력 입피던스는 앰프 출력 게인에 비례하고 앰프 입력 게인에 반비례한다. 따라서, 3-스테이지 오피 앰프 구성은 앰프 입력 게인을 상대적으로 낮추는 프리 앰프부(제1 앰프 스테이지)와, 앰프 출력 게인을 앰프 입력 게인보다 높이는 2개의 게인 증폭부들(제2 및 제3 앰프 스테이지들)을 포함한다. 본 발명의 픽셀 센싱 장치를 구성하는 센싱 유닛들(SU)에 대해서는 도 6 및 도 7과, 도 11 내지 도 12를 참조하여 상세히 후술한다.Each of the sensing units SU may be implemented as a current sensing type including a current integrator. Each of the sensing units SU has a 3-stage op amp structure to increase the input impedance of the op amp included in the current integrator. The input impedance of a 3-stage op amp is proportional to the amplifier output gain and inversely proportional to the amplifier input gain. Therefore, the 3-stage op-amp configuration includes a pre-amplifier section (first amplifier stage) that relatively lowers the amplifier input gain, and two gain amplification sections (second and third amplifier stages) that increase the amplifier output gain than the amplifier input gain. The sensing units SU constituting the pixel sensing device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7 and FIGS. 11 and 12 .

게이트 구동회로(13)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 영상 표시 동작, 외부 보상 동작에 맞게 스캔 제어신호(SCAN)를 생성한 후, 제1 게이트라인들(15A)에 공급한다. 게이트 구동회로(13)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 영상 표시 동작, 외부 보상 동작에 맞게 센싱 제어신호(SEN)를 생성한 후, 제2 게이트라인들(15B)에 공급한다. 한편, 게이트 구동회로(13)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 영상 표시 동작, 외부 보상 동작에 맞게 동일 위상의 스캔 제어신호(SCAN)와 센싱 제어신호(SEN)를 생성한 후, 게이트라인들(15)에 공급할 수도 있다.The gate driving circuit 13 generates the scan control signal SCAN according to the image display operation and the external compensation operation based on the gate control signal GDC, and supplies it to the first gate lines 15A. The gate driving circuit 13 generates a sensing control signal SEN suitable for an image display operation and an external compensation operation based on the gate control signal GDC, and then supplies the sensing control signal SEN to the second gate lines 15B. Meanwhile, the gate driving circuit 13 may generate a scan control signal SCAN and a sensing control signal SEN of the same phase according to an image display operation and an external compensation operation based on the gate control signal GDC, and then supply them to the gate lines 15.

도 5는 본 발명의 비교예로서, 프리 앰프부가 배제된 2-스테이지 오피 앰프를 갖는 기존의 전류 적분기를 간략히 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명의 픽셀 센싱 장치를 구현하기 위한 일 센싱 유닛으로서, 프리 앰프부를 포함한 3-스테이지 오피 앰프를 갖는 전류 적분기를 간략히 보여주는 도면이다. 그리고, 도 7은 도 5의 2-스테이지 앰프와 도 6의 3-스테이지 앰프의 스펙을 비교하여 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a diagram briefly showing a conventional current integrator having a 2-stage op amp without a preamplifier unit as a comparative example of the present invention. 6 is a schematic diagram showing a current integrator having a 3-stage op amp including a pre-amplifier unit as one sensing unit for implementing the pixel sensing device of the present invention. And, FIG. 7 is a diagram showing a comparison between specifications of the 2-stage amplifier of FIG. 5 and the 3-stage amplifier of FIG. 6 .

도 5 및 도 7과 같이 2-스테이지 오피 앰프(AMP)를 갖는 기존의 전류 적분기의 경우, 프리 앰프부가 없고 앰프 출력 게인이 상대적으로 낮기 때문에, 픽셀 전류(Ipix) 중에서 피드백 커패시터(Cfb)로 인가되는 유효 전류 성분(Iint)은 줄어든다. 그리고 유효 전류 성분(Iint)이 줄어드는 대신에 오피 앰프(AMP) 내부로 흘러 들어가는 누설 전류 성분(Ileak)가 늘어나기 때문에 픽셀 전류(Ipix)에 대한 정확한 센싱이 불가능해진다. 센싱 성능이 저하되면, OLED 및/또는 구동 TFT의 구동 특성이 정확히 보상될 수 없다.In the case of the conventional current integrator having a 2-stage operational amplifier (AMP) as shown in FIGS. 5 and 7 , since there is no preamplifier and the amplifier output gain is relatively low, the effective current component (Iint) applied to the feedback capacitor (Cfb) out of the pixel current (Ipix) is reduced. In addition, since the leakage current component Ileak flowing into the inside of the operational amplifier AMP increases instead of the effective current component Iint decreasing, accurate sensing of the pixel current Ipix becomes impossible. If the sensing performance is degraded, driving characteristics of the OLED and/or driving TFT cannot be accurately compensated.

이에 반해, 도 6 및 도 7과 같이 3-스테이지 오피 앰프(AMP)를 갖는 본 발명의 전류 적분기의 경우, 추가된 프리 앰프부에 의해 앰프 입력 게인이 낮아지고 증폭도가 높은 2개의 게인 증폭부들에 의해 앰프 출력 게인이 상대적으로 높기 때문에, 픽셀 전류(Ipix) 중에서 오피 앰프(AMP) 내부로 흘러 들어가는 누설 전류 성분(Ileak)이 획기적으로 줄어들고 그 줄어든 만큼 피드백 커패시터(Cfb)로 인가되는 유효 전류 성분(Iint)은 늘어나게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 2-스테이지 오피 앰프를 갖는 기존의 전류 적분기에 비해 픽셀 전류(Ipix)에 대한 보다 정확한 센싱이 가능해진다. On the other hand, in the case of the current integrator of the present invention having a 3-stage operational amplifier (AMP) as shown in FIGS. 6 and 7, since the amplifier input gain is lowered by the added pre-amplifier unit and the amplifier output gain is relatively high by the two gain amplification units with high amplification, the leakage current component (Ileak) flowing into the operational amplifier (AMP) among the pixel current (Ipix) is remarkably reduced, and the reduced effective current applied to the feedback capacitor (Cfb) Ingredient (Iint) is increased. Therefore, according to the present invention, it is possible to more accurately sense the pixel current Ipix compared to the conventional current integrator having a 2-stage operational amplifier.

도 8 내지 도 10은 도 5의 2-스테이지 앰프에 대한 구성 및 입력 임피던스를 설명하기 위한 도면들이다.8 to 10 are diagrams for explaining the configuration and input impedance of the 2-stage amplifier of FIG. 5 .

도 8을 참조하면, 비교예에 따른 전류 적분기는, 픽셀 전류에 의해 (-) 입력전압(Vin-)이 걸리는 반전 입력단자(51)와 픽셀 전류에 의해 (+) 입력전압(Vin+)이 걸리는 비반전 입력단자(52)와 픽셀 전류에 대응되는 적분전압(Vout)이 출력되는 출력단자(53)를 갖는 오피 앰프(AMP), 및 반전 입력단자(51)와 출력단자(53) 사이에 접속된 피드백 커패시터(Cfb)를 포함한다. (+) 입력전압(Vin+)은 도 6의 Vcm을 의미한다.Referring to FIG. 8 , the current integrator according to the comparative example includes an operational amplifier (AMP) having an inverting input terminal 51 receiving a (-) input voltage (Vin-) from the pixel current, a non-inverting input terminal 52 receiving a (+) input voltage (Vin+) from the pixel current, and an output terminal 53 outputting an integrated voltage (Vout) corresponding to the pixel current, and a feedback capacitor connected between the inverting input terminal 51 and the output terminal 53. (Cfb). The (+) input voltage (Vin+) means Vcm in FIG. 6 .

오피 앰프(AMP)는 앰프 출력 게인을 제1 차 증폭하기 위한 제1 게인 스테이지(STG1)와, 앰프 출력 게인을 제2 차 증폭하기 위한 제2 게인 스테이지(STG2)를 포함한다.The operational amplifier AMP includes a first gain stage STG1 for primary amplification of the amplifier output gain and a second gain stage STG2 for secondary amplification of the amplifier output gain.

제1 게인 스테이지(STG1)는 제1 내지 제5 모스 트랜지스터들(M1~M5)로 구현된다. 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트전극은 반전 입력단자(51)에 접속되고, 제1 모스 트랜지스터(M1)의 드레인전극은 제1 노드(Na1)에 접속되며, 제1 모스 트랜지스터(M1)의 소스전극은 제2 노드(Na2)에 접속된다. 제2 모스 트랜지스터(M2)의 게이트전극은 비반전 입력단자(52)에 접속되고, 제2 모스 트랜지스터(M2)의 드레인전극은 제3 노드(Na3)에 접속되며, 제2 모스 트랜지스터(M2)의 소스전극은 제2 노드(Na2)에 접속된다. 제3 모스 트랜지스터(M3)의 게이트전극과 드레인전극은 제1 노드(Na1)에 접속되고, 제3 모스 트랜지스터(M3)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속된다. 제4 모스 트랜지스터(M4)의 게이트전극은 제1 노드(Na1)에 접속되고, 제4 모스 트랜지스터(M4)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속되며, 제4 모스 트랜지스터(M4)의 드레인전극은 제3 노드(Na3)에 접속된다. 그리고, 제5 모스 트랜지스터(M5)의 게이트전극은 바이어스 전압원(Vb)에 접속되고, 제5 모스 트랜지스터(M5)의 드레인전극은 제2 노드(Na2)에 접속되며, 제5 모스 트랜지스터(M5)의 소스전극은 저전위 동작전압원(GND)에 접속된다. 여기서, 제1, 제2, 및 제5 모스 트랜지스터들(M1,M2,M5)은 N 타입으로 구현되고, 제3 및 제4 모스 트랜지스터들(M3,M4)은 P 타입으로 구현된다. The first gain stage STG1 is implemented with the first to fifth MOS transistors M1 to M5. The gate electrode of the first MOS transistor M1 is connected to the inverting input terminal 51, the drain electrode of the first MOS transistor M1 is connected to the first node Na1, and the source electrode of the first MOS transistor M1 is connected to the second node Na2. The gate electrode of the second MOS transistor M2 is connected to the non-inverting input terminal 52, the drain electrode of the second MOS transistor M2 is connected to the third node Na3, and the source electrode of the second MOS transistor M2 is connected to the second node Na2. The gate electrode and drain electrode of the third MOS transistor M3 are connected to the first node Na1, and the source electrode of the third MOS transistor M3 is connected to the high potential operating voltage source VDD. The gate electrode of the fourth MOS transistor M4 is connected to the first node Na1, the source electrode of the fourth MOS transistor M4 is connected to the high potential operating voltage source VDD, and the drain electrode of the fourth MOS transistor M4 is connected to the third node Na3. The gate electrode of the fifth MOS transistor M5 is connected to the bias voltage source Vb, the drain electrode of the fifth MOS transistor M5 is connected to the second node Na2, and the source electrode of the fifth MOS transistor M5 is connected to the low potential operating voltage source GND. Here, the first, second, and fifth MOS transistors M1 , M2 , and M5 are implemented as N-type, and the third and fourth MOS transistors M3 and M4 are implemented as P-type.

제2 게인 스테이지(STG2)는 제6 및 제7 모스 트랜지스터들(M6,M7)로 구현된다. 제6 모스 트랜지스터(M6)의 게이트전극은 제3 노드(Na3) 접속되고, 제6 모스 트랜지스터(M6)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속되며, 제6 모스 트랜지스터(M6)의 드레인전극은 출력단자(53)에 접속된다. 그리고, 제7 모스 트랜지스터(M7)의 게이트전극은 바이어스 전압원(Vb)에 접속되고, 제7 모스 트랜지스터(M7)의 드레인전극은 출력단자(53) 접속되며, 제7 모스 트랜지스터(M7)의 소스전극은 저전위 동작전압원(GND)에 접속된다. 여기서, 제6 모스 트랜지스터(M6)은 P 타입으로 구현되고, 제7 모스 트랜지스터(M7)은 N 타입으로 구현된다.The second gain stage STG2 is implemented with the sixth and seventh MOS transistors M6 and M7. The gate electrode of the sixth MOS transistor M6 is connected to the third node Na3, the source electrode of the sixth MOS transistor M6 is connected to the high potential operating voltage source VDD, and the drain electrode of the sixth MOS transistor M6 is connected to the output terminal 53. The gate electrode of the seventh MOS transistor M7 is connected to the bias voltage source Vb, the drain electrode of the seventh MOS transistor M7 is connected to the output terminal 53, and the source electrode of the seventh MOS transistor M7 is connected to the low potential operating voltage source GND. Here, the sixth MOS transistor M6 is implemented as a P type, and the seventh MOS transistor M7 is implemented as an N type.

이러한 오피 앰프(AMP)의 피드백 구조에서, 입력 임피던스를 구하기 위해 (-) 입력전압(Vin-)에 영향 받는 제1, 및 제3 모스 트랜지스터들(M1,M3)을 소신호 분석하면 도 9와 같이 표현될 수 있다. 도 9에서, Vx는 입력 임피던스를 계산하기 위한 테스트 전압을 의미하고, gm1Vx는 제1 게인 스테이지(STG1)에서 테스트 전압(Vx)과 제1 모스 트랜지스터(M1)에 의해 생성되는 전류를 의미한다. gm1은 제1 모스 트랜지스터(M1)의 트랜스 컨덕턴스(Transconductance)를 의미하고, gm3은 제3 모스 트랜지스터(M3)의 트랜스 컨덕턴스(Transconductance)를 의미하고, Cgd는 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트-드레인 간 기생 용량을 의미하며, Cgs는 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트-소스 간 기생 용량을 의미한다. In the feedback structure of such an operational amplifier (AMP), small signal analysis of the first and third MOS transistors M1 and M3 affected by the (-) input voltage Vin- to obtain the input impedance can be expressed as shown in FIG. In FIG. 9 , Vx means a test voltage for calculating input impedance, and gm1Vx means a test voltage Vx in the first gain stage STG1 and a current generated by the first MOS transistor M1. gm1 means the transconductance of the first MOS transistor M1, gm3 means the transconductance of the third MOS transistor M3, Cgd means the parasitic capacitance between the gate and drain of the first MOS transistor M1, and Cgs means the parasitic capacitance between the gate and the source of the first MOS transistor M1.

도 9의 제1, 및 제3 모스 트랜지스터들(M1,M3)을 기준으로 한 입력 임피던스는 수학식 1과 같이 모델링될 수 있다. 수학식 1에서, Ix는 테스트 전압원(Vx)에서 제1 게인 스테이지(STG1)로 입력되는 테스트 전류를 의미한다.Input impedance based on the first and third MOS transistors M1 and M3 of FIG. 9 may be modeled as in Equation 1. In Equation 1, Ix means a test current input from the test voltage source Vx to the first gain stage STG1.

[수학식 1][Equation 1]

이어서, 도 10에서와 같은 피드백 회로의 전체 소신호 모델로부터 수학식 2와 같은 피드백 회로에서의 입력 임피던스(Zin,closed)를 구할 수 있다. 수학식 2에서, β는 피드백 팩터로서 앰프 출력단자(53)에서 반전 입력단자(51)로 피드백되는 크기를 의미하고, S는 각주파수(Angular frequency)를 의미한다. 그리고, Av는 앰프 출력 게인을 의미하고, CF는 피드백 커패시터의 용량을 의미한다.Subsequently, the input impedance (Zin, closed) of the feedback circuit as shown in Equation 2 can be obtained from the entire small signal model of the feedback circuit as shown in FIG. 10 . In Equation 2, β is a feedback factor and means the magnitude of feedback from the amplifier output terminal 53 to the inverting input terminal 51, and S means the angular frequency. Also, Av means the amplifier output gain, and CF means the capacity of the feedback capacitor.

[수학식 2][Equation 2]

전술한 도 5에서 누설 전류 성분(Ileak)이 줄어들기 위해서는 입력 임피던스(Zin,closed)가 증가되어야 한다. 그런데, 수학식 2에서 알 수 있듯이, 입력 임피던스(Zin,closed)는 앰프 입력 게인과 관련된 gm1/gm3 팩터와, 앰프 출력 게인과 관련된 βAv에 따라 결정된다. 따라서, 입력 임피던스(Zin,closed)를 높이기 위해서는 gm1/gm3가 감소되거나 및/또는 βAv가 증가되어야 한다. gm1/gm3를 감소시키기 위해서는 앰프 입력 게인을 감소시켜야 하고, βAv를 증가시키기 위해서는 앰프 출력 게인을 증가시켜야 한다.In order to reduce the leakage current component (Ileak) in FIG. 5 described above, the input impedance (Zin, closed) must be increased. However, as can be seen from Equation 2, the input impedance (Zin, closed) is determined according to the gm1/gm3 factor related to the amplifier input gain and βAv related to the amplifier output gain. Therefore, in order to increase the input impedance (Zin, closed), gm1/gm3 must be reduced and/or βAv must be increased. To decrease gm1/gm3, the amplifier input gain must be reduced, and to increase βAv, the amplifier output gain must be increased.

도 11 내지 도 12는 도 6의 3-스테이지 앰프에 대한 구성 및 입력 임피던스를 설명하기 위한 도면들이다.11 and 12 are diagrams for explaining the configuration and input impedance of the 3-stage amplifier of FIG. 6 .

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전류 적분기는, 픽셀 전류에 의해 (-) 입력전압(Vin-)이 걸리는 반전 입력단자(51)와 픽셀 전류에 의해 (+) 입력전압(Vin+)이 걸리는 비반전 입력단자(52)와 픽셀 전류에 대응되는 적분전압(Vout)이 출력되는 출력단자(53)를 갖는 오피 앰프(AMP), 및 반전 입력단자(51)와 출력단자(53) 사이에 접속된 피드백 커패시터(Cfb)를 포함한다.Referring to FIG. 11, the current integrator according to an embodiment of the present invention has an inverting input terminal 51 receiving a (-) input voltage (Vin-) from the pixel current, a non-inverting input terminal 52 receiving a (+) input voltage (Vin+) from the pixel current, and an operational amplifier (AMP) having an output terminal 53 outputting an integrated voltage (Vout) corresponding to the pixel current, and between the inverting input terminal 51 and the output terminal 53. It includes a connected feedback capacitor (Cfb).

오피 앰프(AMP)는 제1 내지 제3 앰프 스테이지들(STG1~STG3)을 포함한 3-스테이지 구성을 갖는다. 오피 앰프(AMP)의 제1 앰프 스테이지(STG1)는 프리 앰프부로서, 앰프 입력 게인을 낮추는 역할을 한다. 오피 앰프(AMP)의 제2 및 제3 앰프 스테이지들(STG2,STG3)은 제1 및 제2 게인 증폭부로서, 앰프 출력 게인을 앰프 입력 게인보다 훨씬 크게 증폭시키는 역할을 한다. The operational amplifier AMP has a 3-stage configuration including first to third amplifier stages STG1 to STG3. The first amplifier stage STG1 of the operational amplifier AMP is a pre-amplifier unit and serves to lower the amplifier input gain. The second and third amplifier stages STG2 and STG3 of the operational amplifier AMP are first and second gain amplifiers, and serve to amplify the output gain of the amplifier far greater than the input gain of the amplifier.

프리 앰프부(STG1)는 반전 입력단자(61)와 비반전 입력단자(62)를 가지며, 제1 내지 제5 모스 트랜지스터들(M1~M5)로 구현된다. 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트전극은 반전 입력단자(61)에 접속되고, 제1 모스 트랜지스터(M1)의 드레인전극은 제1 노드(Nb1)에 접속되며, 제1 모스 트랜지스터(M1)의 소스전극은 제2 노드(Nb2)에 접속된다. 제2 모스 트랜지스터(M2)의 게이트전극은 비반전 입력단자(62)에 접속되고, 제2 모스 트랜지스터(M2)의 드레인전극은 제3 노드(Nb3)에 접속되며, 제2 모스 트랜지스터(M2)의 소스전극은 제2 노드(Nb2)에 접속된다. 제3 모스 트랜지스터(M3)의 게이트전극과 드레인전극은 제1 노드(Nb1)에 접속되고, 제3 모스 트랜지스터(M3)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속된다. 제4 모스 트랜지스터(M4)의 게이트전극과 드레인전극은 제3 노드(Nb3)에 접속되고, 제4 모스 트랜지스터(M4)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속된다. 그리고, 제5 모스 트랜지스터(M5)의 게이트전극은 바이어스 전압원(Vb)에 접속되고, 제5 모스 트랜지스터(M5)의 드레인전극은 제2 노드(Na2)에 접속되며, 제5 모스 트랜지스터(M5)의 소스전극은 저전위 동작전압원(GND)에 접속된다. 여기서, 제1 노드(Nb1)에는 프리 앰프부(STG1)의 반전 출력전압(Vo-)이 걸리고, 제3 노드(Nb3)에는 프리 앰프부(STG1)의 비반전 출력전압(Vo+)이 걸린다. 그리고, 동작의 안정성이 확보되도록, 제1, 제2, 및 제5 모스 트랜지스터들(M1,M2,M5)은 N 타입으로 구현되고, 제3 및 제4 모스 트랜지스터들(M3,M4)은 P 타입으로 구현된다.The pre-amplifier unit STG1 has an inverting input terminal 61 and a non-inverting input terminal 62, and is implemented with first to fifth MOS transistors M1 to M5. The gate electrode of the first MOS transistor M1 is connected to the inverting input terminal 61, the drain electrode of the first MOS transistor M1 is connected to the first node Nb1, and the source electrode of the first MOS transistor M1 is connected to the second node Nb2. The gate electrode of the second MOS transistor M2 is connected to the non-inverting input terminal 62, the drain electrode of the second MOS transistor M2 is connected to the third node Nb3, and the source electrode of the second MOS transistor M2 is connected to the second node Nb2. The gate electrode and drain electrode of the third MOS transistor M3 are connected to the first node Nb1, and the source electrode of the third MOS transistor M3 is connected to the high potential operating voltage source VDD. The gate and drain electrodes of the fourth MOS transistor M4 are connected to the third node Nb3, and the source electrode of the fourth MOS transistor M4 is connected to the high potential operating voltage source VDD. The gate electrode of the fifth MOS transistor M5 is connected to the bias voltage source Vb, the drain electrode of the fifth MOS transistor M5 is connected to the second node Na2, and the source electrode of the fifth MOS transistor M5 is connected to the low potential operating voltage source GND. Here, the inverted output voltage Vo- of the preamplifier unit STG1 is applied to the first node Nb1, and the non-inverted output voltage Vo+ of the preamplifier unit STG1 is applied to the third node Nb3. Also, to secure operation stability, the first, second, and fifth MOS transistors M1, M2, and M5 are implemented as N-type, and the third and fourth MOS transistors M3 and M4 are implemented as P-type.

제1 게인 증폭부(STG2)는 프리 앰프부(STG1)의 출력(Vo-,Vo+)을 입력 받고, 차동 다이오드 연결된 모스 트랜지스터들(M8~M11)을 통해 앰프 출력 게인을 제1 값만큼 높인다. 제1 게인 증폭부(STG2)는 앰프 출력 게인을 도 8의 제1 게인 스테이지(STG1)에 비해 훨씬 크게 증폭시킨다. 구체적으로, 도 8의 제1 게인 스테이지(STG1)의 증폭도(게인)는 gm(ro1||ro2) 형태로 표현되나, 본 발명의 제1 게인 증폭부(STG2)의 증폭도(게인)는 gm11=gm10을 가정할 때 gm7ro7 형태로 표현될 수 있다. 도 8 및 도 11의 회로들이 동일한 gm과 ro를 가진다면, gm7ro7는 gm(ro1||ro2)에 비해 훨씬 크다. The first gain amplifier STG2 receives the outputs (Vo-, Vo+) of the pre-amplifier unit STG1 and increases the amplifier output gain by a first value through the MOS transistors M8 to M11 connected to the differential diode. The first gain amplifier STG2 amplifies the amplifier output gain much more than the first gain stage STG1 of FIG. 8 . Specifically, the amplification degree (gain) of the first gain stage STG1 of FIG. 8 is expressed in the form of g m (r o1 || r o2 ), but the amplification degree (gain) of the first gain amplifier STG2 of the present invention can be expressed in the form of g m7 r o7 assuming gm11 = gm10. If the circuits of FIGS. 8 and 11 have the same gm and ro, g m7 r o7 is much larger than g m (r o1 || r o2 ).

제1 게인 증폭부(STG2)는 제6 내지 제12 모스 트랜지스터들(M6~M12)로 구현된다. 제6 모스 트랜지스터(M6)의 게이트전극은 제3 노드(Nb3)에 접속되고, 제6 모스 트랜지스터(M6)의 드레인전극은 제4 노드(Nb4)에 접속되며, 제6 모스 트랜지스터(M6)의 소스전극은 제5 노드(Nb5)에 접속된다. 제7 모스 트랜지스터(M7)의 게이트전극은 제1 노드(Nb1)에 접속되고, 제7 모스 트랜지스터(M7)의 드레인전극은 제6 노드(Nb6)에 접속되며, 제7 모스 트랜지스터(M7)의 소스전극은 제5 노드(Nb5)에 접속된다. 제8 모스 트랜지스터(M8)의 게이트전극은 제6 노드(Nb6)에 접속되고, 제8 모스 트랜지스터(M8)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속되며, 제8 모스 트랜지스터(M8)의 드레인전극은 제4 노드(Nb4)에 접속된다. 제9 모스 트랜지스터(M9)의 게이트전극과 드레인전극은 제4 노드(Nb4)에 접속되고, 제9 모스 트랜지스터(M9)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속된다. 제10 모스 트랜지스터(M10)의 게이트전극은 제4 노드(Nb4)에 접속되고, 제10 모스 트랜지스터(M10)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속되며, 제10 모스 트랜지스터(M10)의 드레인전극은 제6 노드(Nb6)에 접속된다. 제11 모스 트랜지스터(M11)의 게이트전극과 드레인전극은 제6 노드(Nb6)에 접속되고, 제11 모스 트랜지스터(M11)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속된다. 그리고, 제12 모스 트랜지스터(M12)의 게이트전극은 바이어스 전압원(Vb)에 접속되고, 제12 모스 트랜지스터(M12)의 드레인전극은 제5 노드(Na5)에 접속되며, 제12 모스 트랜지스터(M12)의 소스전극은 저전위 동작전압원(GND)에 접속된다. 여기서, 동작의 안정성이 확보되도록, 제6, 제7, 및 제12 모스 트랜지스터들(M6,M7,M12)은 N 타입으로 구현되고, 제8 내지 제11 모스 트랜지스터들(M8~M11)은 P 타입으로 구현된다.The first gain amplifier STG2 is implemented with sixth to twelfth MOS transistors M6 to M12. The gate electrode of the sixth MOS transistor M6 is connected to the third node Nb3, the drain electrode of the sixth MOS transistor M6 is connected to the fourth node Nb4, and the source electrode of the sixth MOS transistor M6 is connected to the fifth node Nb5. The gate electrode of the seventh MOS transistor M7 is connected to the first node Nb1, the drain electrode of the seventh MOS transistor M7 is connected to the sixth node Nb6, and the source electrode of the seventh MOS transistor M7 is connected to the fifth node Nb5. The gate electrode of the eighth MOS transistor M8 is connected to the sixth node Nb6, the source electrode of the eighth MOS transistor M8 is connected to the high potential operating voltage source VDD, and the drain electrode of the eighth MOS transistor M8 is connected to the fourth node Nb4. The gate and drain electrodes of the ninth MOS transistor M9 are connected to the fourth node Nb4, and the source electrode of the ninth MOS transistor M9 is connected to the high potential operating voltage source VDD. The gate electrode of the tenth MOS transistor M10 is connected to the fourth node Nb4, the source electrode of the tenth MOS transistor M10 is connected to the high potential operating voltage source VDD, and the drain electrode of the tenth MOS transistor M10 is connected to the sixth node Nb6. The gate electrode and the drain electrode of the eleventh MOS transistor M11 are connected to the sixth node Nb6, and the source electrode of the eleventh MOS transistor M11 is connected to the high potential operating voltage source VDD. The gate electrode of the twelfth MOS transistor M12 is connected to the bias voltage source Vb, the drain electrode of the twelfth MOS transistor M12 is connected to the fifth node Na5, and the source electrode of the twelfth MOS transistor M12 is connected to the low potential operating voltage source GND. Here, to secure operation stability, the sixth, seventh, and twelfth MOS transistors M6, M7, and M12 are implemented as N types, and the eighth to eleventh MOS transistors M8 to M11 are implemented as P types.

제2 게인 증폭부(STG3)는 출력단자(63)를 가지며, 제6 노드(Nb6)를 통해 제1 게인 증폭부(STG2)에 연결된다. 제2 게인 증폭부(STG3)는 앰프 출력 게인을 제2 값만큼 높이되, 이 제2 값은 제1 게인 증폭부(STG2)의 제1 값보다 낮다. 제2 게인 증폭부(STG3)는 도 8의 제2 게인 스테이지(STG2)와 유사한 증폭도(게인)를 가질 수 있다.The second gain amplifier STG3 has an output terminal 63 and is connected to the first gain amplifier STG2 through the sixth node Nb6. The second gain amplifier STG3 increases the output gain of the amplifier by a second value, and the second value is lower than the first value of the first gain amplifier STG2. The second gain amplifier STG3 may have an amplification degree (gain) similar to that of the second gain stage STG2 of FIG. 8 .

제2 게인 증폭부(STG3)는 제13 및 제14 모스 트랜지스터들(M13,M14)로 구현된다. 제13 모스 트랜지스터(M13)의 게이트전극은 제6 노드(Nb6)에 접속되고, 제13 모스 트랜지스터(M13)의 소스전극은 고전위 동작전압원(VDD)에 접속되며, 제13 모스 트랜지스터(M13)의 드레인전극은 출력단자(63)에 접속된다. 그리고, 제14 모스 트랜지스터(M14)의 게이트전극은 바이어스 전압원(Vb)에 접속되고, 제14 모스 트랜지스터(M14)의 드레인전극은 출력단자(63)에 접속되며, 제14 모스 트랜지스터(M14)의 소스전극은 저전위 동작전압원(GND)에 접속된다. 여기서, 동작의 안정성이 확보되도록, 제13 모스 트랜지스터(M13)은 P 타입으로 구현되고, 제14 모스 트랜지스터(M14)은 N 타입으로 구현된다.The second gain amplifier STG3 is implemented with thirteenth and fourteenth MOS transistors M13 and M14. The gate electrode of the thirteenth MOS transistor M13 is connected to the sixth node Nb6, the source electrode of the thirteenth MOS transistor M13 is connected to the high potential operating voltage source VDD, and the drain electrode of the thirteenth MOS transistor M13 is connected to the output terminal 63. The gate electrode of the fourteenth MOS transistor M14 is connected to the bias voltage source Vb, the drain electrode of the fourteenth MOS transistor M14 is connected to the output terminal 63, and the source electrode of the fourteenth MOS transistor M14 is connected to the low potential operating voltage source GND. Here, the thirteenth MOS transistor M13 is implemented as a P type and the fourteenth MOS transistor M14 is implemented as an N type so as to ensure operational stability.

이러한 오피 앰프(AMP)는 상호 대칭적인 구조를 가지므로, 제5 및 제12 모스 트랜지스터들(M5,M12)의 테일 전류(Tail Current)를 기준으로 절반으로 나누어 분석하는 하프 회로 분석(Half Circuit Analysis) 방법이 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 오피 앰프(AMP)의 피드백 구조에서, (-) 입력전압(Vin-)을 기준으로 하프 회로 분석 방법을 적용하여 입력 임피던스를 계산할 수 있다. 하프 회로 분석 방법에 따라 오피 앰프(AMP)를 소신호 분석하면 도 12와 같이 표현될 수 있다.Since this operational amplifier AMP has a mutually symmetrical structure, a half circuit analysis method of dividing the tail current of the fifth and twelfth MOS transistors M5 and M12 in half for analysis can be applied. Therefore, in the feedback structure of the op amp (AMP) described above, the present invention can calculate the input impedance by applying the half-circuit analysis method based on the (-) input voltage (Vin-). A small signal analysis of an operational amplifier (AMP) according to the half circuit analysis method can be expressed as shown in FIG. 12 .

도 12에서, V1은 프리 앰프부(STG1)의 반전 출력전압(Vo-)을 의미하고, V2는 제6 노드(Nb6)에 걸리는 전압을 의미하고, Vx는 입력 임피던스를 계산하기 위한 테스트 전압원을 의미한다. gm1,gm3,gm10,gm11, 및 gm13은 각각 제1, 제3, 제10, 제11, 및 제13 모스 트랜지스터들(M1,M3,M10,M11,M13)의 트랜스 컨덕턴스를 의미한다. gm1Vx는 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트전극으로 입력되는 테스트 전류를 의미하고, gm7V1은 제7 모스 트랜지스터(M7)의 게이트전극으로 입력되는 동작 전류를 의미하고, gm13V2은 제13 모스 트랜지스터(M13)의 게이트전극으로 입력되는 동작 전류를 의미한다. Cgd1은 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트-드레인 간 기생 용량을 의미하고, Cgs1은 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트-소스 간 기생 용량을 의미한다. Cgd7은 제7 모스 트랜지스터(M7)의 게이트-드레인 간 기생 용량을 의미하고, Cgs7은 제7 모스 트랜지스터(M7)의 게이트-소스 간 기생 용량을 의미한다. ro1은 제1 모스 트랜지스터(M1)의 드레인전극에서 바라본 임피던스를 의미하고, ro7은 제7 모스 트랜지스터(M7)의 드레인전극에서 바라본 임피던스를 의미하고, ro13은 제13 모스 트랜지스터(M13)의 드레인전극에서 바라본 임피던스를 의미하고, ro14는 제14 모스 트랜지스터(M14)의 드레인전극에서 바라본 임피던스를 의미한다.12, V1 means the inverted output voltage (Vo-) of the preamplifier unit (STG1), V2 means the voltage applied to the sixth node (Nb6), and Vx means the test voltage source for calculating the input impedance. gm1, gm3, gm10, gm11, and gm13 denote transconductances of the first, third, tenth, eleventh, and thirteenth MOS transistors M1, M3, M10, M11, and M13, respectively. gm1Vx denotes a test current input to the gate electrode of the first MOS transistor M1, gm7V1 denotes an operating current input to the gate electrode of the seventh MOS transistor M7, and gm13V2 denotes an operating current input to the gate electrode of the thirteenth MOS transistor M13. Cgd1 refers to the parasitic capacitance between the gate and drain of the first MOS transistor M1, and Cgs1 refers to the parasitic capacitance between the gate and the source of the first MOS transistor M1. Cgd7 means the parasitic capacitance between the gate and drain of the seventh MOS transistor M7, and Cgs7 means the parasitic capacitance between the gate and the source of the seventh MOS transistor M7. ro1 means the impedance seen from the drain electrode of the first MOS transistor M1, ro7 means the impedance seen from the drain electrode of the seventh MOS transistor M7, ro13 means the impedance seen from the drain electrode of the thirteenth MOS transistor M13, and ro14 means the impedance seen from the drain electrode of the fourteenth MOS transistor M14.

도 12의 소신호 모델링 결과에서 V1과 V2를 기준으로 한 임피던스(Zv1,Zv2)는 수학식 3과 같다. 수학식 3에서, Zv2 는 V2에서 우측으로 보이는 임피던스 성분들(Cgs13,Cgd13, gm3V2, ro13, ro14)로 표현될 수 있다. 그리고, Zv1 는 V1에서 우측으로 보이는 임피던스 성분들(Cgs7, Cgd7, gm7V1, ro7, 1/(gm11-gm12), Zv2)로 표현될 수 있다.In the small signal modeling result of FIG. 12, the impedances (Zv1, Zv2) based on V1 and V2 are as shown in Equation 3. In Equation 3, Zv2 can be expressed by the impedance components (Cgs13, Cgd13, gm3V2, ro13, ro14) shown to the right of V2. And, Zv1 can be expressed by the impedance components (Cgs7, Cgd7, gm7V1, ro7, 1/(gm11-gm12), Zv2) seen from V1 to the right.

수학식 3에서, ro13∥ro14는 제2 게인 증폭부(STG3)의 앰프 출력단자(63)에 걸리는 임피던스를 의미하는 것으로, 제13 및 제14 모스 트랜지스터들(M13,M14)의 드레인에서 보이는 각각의 임피던스 ro13과 ro14의 병렬 연결을 의미한다.In Equation 3, ro13 ? ro14 means the impedance applied to the amplifier output terminal 63 of the second gain amplification unit STG3, and is seen at the drains of the 13th and 14th MOS transistors M13 and M14. It means parallel connection of impedances ro13 and ro14.

[수학식 3][Equation 3]

수학식 3의 Vv1/Iv1을 다시 표현하면 수학식 4와 같다. Vv1/Iv1은 Zv1에서 Cgs7을 제외한 임피던스를 계산한 것이다. 수학식 4에서 S는 각 주파수를 의미한다.Re-expressing Vv1/Iv1 in Equation 3 is equivalent to Equation 4. Vv1/Iv1 is the calculated impedance excluding Cgs7 from Zv1. In Equation 4, S means each frequency.

[수학식 4][Equation 4]

도 12의 제1, 제3, 제7, 제10, 제11, 제13, 및 제14 모스 트랜지스터들(M1,M3,M7,M10,M11,M13,M14)을 기준으로 한 입력 임피던스(Zin)는 수학식 5와 같이 모델링될 수 있다.The input impedance Zin based on the first, third, seventh, tenth, eleventh, thirteenth, and fourteenth MOS transistors M1, M3, M7, M10, M11, M13, and M14 of FIG. 12 may be modeled as in Equation 5.

[수학식 5][Equation 5]

수학식 5의 Vin/Iin을 다시 표현하면 수학식 6과 같다.Re-expressing Vin/Iin in Equation 5 is equivalent to Equation 6.

[수학식 6][Equation 6]

수학식 6을 수학식 5에 대입하면 입력 임피던스(Zin)가 수학식 7과 같이 표현된다. 수학식 7에서, Av①은 프리 앰프부(STG1)의 앰프 입력 게인을 의미한다. When Equation 6 is substituted into Equation 5, the input impedance Zin is expressed as Equation 7. In Equation 7, Av 1 means the amplifier input gain of the preamplifier unit STG1.

[수학식 7][Equation 7]

따라서, 피드백 회로의 전체 소신호 모델로부터 수학식 8와 같이 피드백 회로에서의 입력 임피던스(Zin,closed)를 구할 수 있다. 수학식 8에서, β는 피드백 팩터로서 앰프 출력단자(63)에서 반전 입력단자(61)로 피드백되는 크기를 의미하고, S는 각주파수를 의미한다. 그리고, Av는 앰프 출력 게인을 의미하는 것으로, 프리 앰프부(STG1)의 앰프 입력 게인(Av①)과 제1 게인 증폭부(STG2)의 게인(Av②)과 제2 게인 증폭부(STG3)의 게인(Av③)의 곱으로 표현된다.Therefore, the input impedance (Zin, closed) of the feedback circuit can be obtained from the entire small signal model of the feedback circuit as shown in Equation 8. In Equation 8, β is a feedback factor and means the magnitude of feedback from the amplifier output terminal 63 to the inverting input terminal 61, and S means the angular frequency. And, Av means the amplifier output gain, and is expressed as the product of the amplifier input gain (Av①) of the preamplifier unit (STG1), the gain (Av②) of the first gain amplifier unit (STG2), and the gain (Av③) of the second gain amplifier unit (STG3).

[수학식 8][Equation 8]

수학식 8을 통해 명확히 알 수 있듯이, 피드백 회로에서의 입력 임피던스(Zin,closed)는 앰프 입력 게인(Av①)에 반비례하고, 앰프 출력 게인(Av)에 비례한다. 즉, 입력 임피던스(Zin,closed)는 앰프 입력 게인(Av①)이 작을수록, 그리고 앰프 출력 게인(Av)이 클수록 증가한다. 본 발명은 프리 앰프부(STG1)를 통해 앰프 입력 게인(Av①)을 낮추고, 프리 앰프부(STG1) 뒷단의 게인 증폭부들(STG2,STG3)의 게인을 증가시킴으로써, 매우 높은 입력 임피던스(Zin,closed)를 구현한다. 본 발명에 따르면, 픽셀 전류(Ipix) 중에서 오피 앰프(AMP) 내부로 흘러 들어가는 누설 전류 성분(Ileak)이 줄어들고, 그만큼 피드백 커패시터(Cfb)로 인가되는 유효 전류 성분(Iint)이 늘어나기 때문에 픽셀 전류(Ipix)에 대한 정확한 센싱이 가능해진다. 센싱 성능이 향상되면, OLED 및/또는 구동 TFT의 구동 특성이 정확히 보상될 수 있다.As can be clearly seen through Equation 8, the input impedance (Zin, closed) in the feedback circuit is inversely proportional to the amplifier input gain (Av①) and proportional to the amplifier output gain (Av). That is, the input impedance (Zin, closed) increases as the amplifier input gain (Av①) decreases and the amplifier output gain (Av) increases. The present invention implements a very high input impedance (Zin, closed) by lowering the amplifier input gain (Av①) through the preamplifier unit (STG1) and increasing the gains of the gain amplifiers (STG2, STG3) at the rear of the preamplifier unit (STG1). According to the present invention, the leakage current component Ileak flowing into the op amp AMP among the pixel current Ipix is reduced, and the effective current component Iint applied to the feedback capacitor Cfb increases accordingly, so that the pixel current Ipix can be accurately sensed. If the sensing performance is improved, driving characteristics of the OLED and/or driving TFT can be accurately compensated.

한편, 제2, 제4, 제6, 제8, 제9, 제13, 및 제14 모스 트랜지스터들(M2,M4,M6,M8,M9,M13,M14)에 대한 소신호 모델링도 하프 회로 분석(Half Circuit Analysis) 방법에 따라 (+) 입력전압(Vin+) 기준으로 동일하게 분석될 수 있다.On the other hand, small-signal modeling of the second, fourth, sixth, eighth, ninth, thirteenth, and fourteenth MOS transistors M2, M4, M6, M8, M9, M13, and M14 may also be analyzed in the same way based on the (+) input voltage (Vin+) according to the half circuit analysis method.

도 13은 도 6의 3-스테이지 앰프의 네거티브 피드백(Negative feedback) 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 13 is a diagram for explaining a negative feedback operation of the 3-stage amplifier of FIG. 6 .

도 13을 참조하면, 본 발명의 3-스테이지 앰프(AMP)에서, 센싱 라인을 통해 픽셀 전류(Ipix)가 인가되면, 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트 전압(Vin-)이 증가(즉, ①전압 증가)한다. 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트 전압(Vin-)이 증가하면, 제3 모스 트랜지스터(M3)의 드레인 전압이 감소(②전압 감소)한다. 제3 모스 트랜지스터(M3)의 드레인 전압이 감소하면, 제13 모스 트랜지스터(M13)의 게이트 전압이 증가(즉, ③전압 증가)하고, 출력전압(적분전압, Vout)이 감소(즉, ④전압 감소)한다. 출력전압(Vout)이 감소하면, 피드백 커패시터(Cfb)를 통한 네거티브 피드백(Negative feedback) 영향으로 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트 전압이 감소(즉, ⑤전압 감소)하게 된다. 이와 같이, 본 발명의 3-스테이지 앰프(AMP)는 전술한 네거티브 피드백 동작을 통해 픽셀 전류(Ipix)를 센싱합니다. ①전압 증가와 ⑤전압 감소의 영향으로 제1 모스 트랜지스터(M1)의 게이트 전압(Vin-)은 제2 모스 트랜지스터(M2)의 게이트 전압(Vin+)과 같아지게 된다. 이때, 출력전압(Vout)은 피드백 커패시터(Cfb)에 축적되는 픽셀 전류(Ipix)에 의해 제2 모스 트랜지스터(M2)의 게이트 전압(Vin+)보다 감소하게 된다. Referring to FIG. 13 , in the 3-stage amplifier (AMP) of the present invention, when the pixel current Ipix is applied through the sensing line, the gate voltage Vin- of the first MOS transistor M1 increases (that is, voltage ① increases). When the gate voltage (Vin-) of the first MOS transistor M1 increases, the drain voltage of the third MOS transistor M3 decreases (voltage decreases ②). When the drain voltage of the third MOS transistor M3 decreases, the gate voltage of the thirteenth MOS transistor M13 increases (ie, the voltage ③ increases), and the output voltage (integral voltage, Vout) decreases (ie, the voltage ④ decreases). When the output voltage Vout decreases, the gate voltage of the first MOS transistor M1 decreases (that is, voltage ⑤ decreases) due to negative feedback through the feedback capacitor Cfb. As such, the 3-stage amplifier (AMP) of the present invention senses the pixel current (Ipix) through the aforementioned negative feedback operation. Under the influence of ① voltage increase and ⑤ voltage decrease, the gate voltage Vin− of the first MOS transistor M1 becomes equal to the gate voltage Vin+ of the second MOS transistor M2. At this time, the output voltage Vout is lower than the gate voltage Vin+ of the second MOS transistor M2 due to the pixel current Ipix accumulated in the feedback capacitor Cfb.

도 14는 도 6의 3-스테이지 앰프를 포함한 전류 적분기를 이용하여 픽셀의 구동 TFT 특성과, 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 총 커패시턴스를 센싱하는 것을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 14 is a diagram for explaining sensing the driving TFT characteristics of a pixel and the total capacitance connected to the gate electrode of the driving TFT using a current integrator including the 3-stage amplifier of FIG. 6 .

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 전술한 3-스테이지 앰프(AMP)를 포함한 전류 적분기(CI)를 이용하여 각 픽셀(P)의 픽셀 전류와 각 픽셀(P)의 커패시터들에 축적된 총 전하량을 센싱한다. 커패시터들은 스토리지 커패시터(Cst) 외에 구동 TFT(DT)의 게이트전극과 드레인전극 사이에 연결된 제1 기생 커패시터(Cgd)와 구동 TFT(DT)의 게이트전극과 소스전극 사이에 연결된 제2 기생 커패시터(Cgs)와 제1 스위치 TFT(ST1)의 게이트전극과 소스전극 사이에 연결된 제3 기생 커패시터(Cgs), 및 그 밖의 기생 커패시터들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention senses the pixel current of each pixel P and the total amount of charge accumulated in the capacitors of each pixel P using the current integrator CI including the aforementioned 3-stage amplifier AMP. In addition to the storage capacitor Cst, the capacitors may include a first parasitic capacitor Cgd connected between the gate electrode and the drain electrode of the driving TFT DT, a second parasitic capacitor Cgs connected between the gate electrode and the source electrode of the driving TFT DT, a third parasitic capacitor Cgs connected between the gate electrode and the source electrode of the first switch TFT ST1, and other parasitic capacitors.

전류 적분기(CI)는 오피 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 출력 단자 사이에 연결된 리셋 스위치(RST)를 더 포함한다. 리셋 스위치(RST)는 피드백 커패시터(Cfb)와 병렬로 접속될 수 있다. 리셋 스위치(RST)는 센싱에 앞서 오피 앰프(AMP)의 출력 단자의 전압(Vout)을 비 반전 입력단자(+)의 기준 전압(Vpre)으로 초기화하는 역할을 한다. 기준 전압(Vpre)은 도 6의 Vcm을 의미한다.The current integrator CI further includes a reset switch RST connected between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the operational amplifier AMP. The reset switch RST may be connected in parallel with the feedback capacitor Cfb. The reset switch RST serves to initialize the voltage Vout of the output terminal of the operational amplifier AMP to the reference voltage Vpre of the non-inverting input terminal (+) prior to sensing. The reference voltage Vpre means Vcm in FIG. 6 .

전류 적분기(CI)는 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)에 대응하여 각 픽셀(P)에 흐르는 픽셀 전류를 센싱 라인들(16)을 통해 센싱하고, 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)에 대응하여 각 픽셀(P)의 커패시터들(Cst,Cgd,Cgs)에 축적된 총 전하량을 데이터라인들(14)을 통해 센싱한다. 센싱 라인(16)을 통한 제1 센싱 패스(①)와 데이터라인(14)을 통한 제2 센싱 패스(②)는 선택적으로 활성화된다. 즉, 제1 센싱 패스(①)가 활성화될 때 제2 센싱 패스(②)는 비활성화되고, 이와 반대로 제2 센싱 패스(②)가 활성화될 때 제1 센싱 패스(①)는 비활성화된다.The current integrator CI senses the pixel current flowing in each pixel P through the sensing lines 16 in response to the sensing data voltage Vdata-SEN, and senses the total charge accumulated in the capacitors Cst, Cgd, and Cgs of each pixel P through the data lines 14 in response to the sensing data voltage Vdata-SEN. The first sensing path (①) through the sensing line 16 and the second sensing path (②) through the data line 14 are selectively activated. That is, when the first sensing path ① is activated, the second sensing path ② is deactivated, and conversely, when the second sensing path ② is activated, the first sensing path ① is deactivated.

이를 위해, 본 발명의 유기발광 표시장치는 데이터 공급용 스위치(D-SW), 기준전압 공급용 스위치(R-SW), 제1 센싱 패스용 스위치(SW1), 및 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)를 더 포함한다. 데이터 공급용 스위치(D-SW)는 데이터 구동회로(12)의 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)의 출력단과 각 데이터라인(14) 사이에 접속된다. 기준전압 공급용 스위치(R-SW)는 데이터 구동회로(12)의 기준전압(VREF)의 출력단과 각 센싱 라인(16) 사이에 접속된다. 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)는 전류 적분기(CI)를 구성하는 오피 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 각 센싱 라인(16) 사이에 접속된다. 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)는 오피 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 각 데이터라인(14) 사이에 접속된다.To this end, the organic light emitting display device of the present invention further includes a data supply switch (D-SW), a reference voltage supply switch (R-SW), a first sensing pass switch (SW1), and a second sensing pass switch (SW2). The data supply switch D-SW is connected between the output terminal of the sensing data voltage Vdata-SEN of the data driving circuit 12 and each data line 14 . The reference voltage supply switch R-SW is connected between the output terminal of the reference voltage VREF of the data driving circuit 12 and each sensing line 16 . The switch SW1 for the first sensing pass is connected between the inverting input terminal (-) of the operational amplifier AMP constituting the current integrator CI and each sensing line 16 . The second sensing pass switch SW2 is connected between the inverting input terminal (-) of the operational amplifier AMP and each data line 14 .

본 발명의 센싱 유닛(SU)에서 각 픽셀(P)의 픽셀 전류를 센싱하는 동안, 데이터 공급용 스위치(D-SW)와 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)는 온 상태를 유지하고 기준전압 공급용 스위치(R-SW)와 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)는 오프 상태를 유지한다(도 16의 Tsen1,Tsen2 참조). 그리고, 본 발명의 센싱 유닛(SU)에서 각 픽셀(P)의 커패시터들(Cst,Cgd,Cgs)에 축적된 총 전하량을 센싱하는 동안, 기준전압 공급용 스위치(R-SW)와 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)는 온 상태를 유지하고 데이터 공급용 스위치(D-SW)와 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)는 오프 상태를 유지한다(도 17의 Tsen 참조).While the sensing unit SU of the present invention senses the pixel current of each pixel P, the data supply switch D-SW and the first sensing pass switch SW1 maintain an on state, and the reference voltage supply switch R-SW and the second sensing pass switch SW2 maintain an off state (see Tsen1 and Tsen2 in FIG. 16). In addition, while the sensing unit SU of the present invention senses the total amount of charge accumulated in the capacitors Cst, Cgd, and Cgs of each pixel P, the switch for the reference voltage supply (R-SW) and the switch for the second sensing pass (SW2) are maintained in an on state, and the switch for data supply (D-SW) and the switch for the first sensing pass (SW1) are maintained in an off state (see Tsen in FIG. 17).

한편, 본 발명의 센싱 유닛(SU)은 전류 적분기(CI)의 적분전압(Vout)을 샘플링 및 홀딩하는 샘플 앤 홀드부(SH)를 더 포함할 수 있다. 샘플 앤 홀드부(SH)는 전류 적분기(CI)와 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 사이에 직렬 접속된 샘플링 스위치(SAM)와 홀딩 스위치(HOLD), 및 양 스위치들(SAM,HOLD) 사이 노드와 기저 전압원(GND) 사이에 접속된 샘플링 커패시터(Cs)를 구비한다.Meanwhile, the sensing unit SU of the present invention may further include a sample and hold unit SH for sampling and holding the integrated voltage Vout of the current integrator CI. The sample and hold unit SH includes a sampling switch SAM and a holding switch HOLD connected in series between the current integrator CI and the analog-to-digital converter ADC, and a sampling capacitor Cs connected between a node between the switches SAM and HOLD and a ground voltage source GND.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 16은 구동 TFT 특성을 센싱하기 위한 구동 파형도이다. 그리고, 도 17은 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 총 커패시턴스를 센싱하기 위한 구동 파형도이다. 도 14를 더 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법을 설명하면 다음과 같다.도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법은 제1 초기화 기간(Tint1)과 제1 센싱 기간(Tsen1)을 통해 구동 TFT(DT)에 흐르는 저계조 픽셀 전류를 센싱하고, 제2 초기화 기간(Tint2)과 제2 센싱 기간(Tsen2)을 통해 구동 TFT(DT)에 흐르는 고계조 픽셀 전류를 센싱한다(S1). 픽셀 전류를 2번 센싱하는 이유는 구동 TFT(DT)의 문턱전압 변화와 전자 이동도 변화를 모두 알아내기 위함이다.15 is a flowchart illustrating a pixel compensation method of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention. 16 is a driving waveform diagram for sensing driving TFT characteristics. 17 is a driving waveform diagram for sensing the total capacitance connected to the gate electrode of the driving TFT. A pixel compensation method of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described further with reference to FIG. 14 as follows. Referring to FIGS. The high gray pixel current flowing through the driving TFT (DT) is sensed (S1). The reason for sensing the pixel current twice is to find out both the change in the threshold voltage and the change in electron mobility of the driving TFT (DT).

제1 초기화 기간(Tint1)에서, 스캔 제어신호(SCAN)에 응답하여 픽셀(P)의 제1 스위치 TFT(ST1)와 제2 스위치 TFT(ST2)가 턴 온 되고, 센싱 유닛(SU)의 리셋 스위치(RST)와 샘플링 스위치(SAM)가 턴 온 된다. 그리고, 데이터 공급용 스위치(D-SW)와 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)이 턴 온 된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs1)이 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)과 기준 전압(Vpre) 간의 차로 설정되고, 구동 TFT(DT)에는 게이트-소스 간 전압(Vgs1)에 대응되는 제1 픽셀 전류가 흐른다. In the first initialization period Tint1, the first switch TFT ST1 and the second switch TFT ST2 of the pixel P are turned on in response to the scan control signal SCAN, and the reset switch RST and sampling switch SAM of the sensing unit SU are turned on. Then, the data supply switch D-SW and the first sensing pass switch SW1 are turned on. Therefore, the gate-source voltage Vgs1 of the driving TFT DT is set as the difference between the sensing data voltage Vdata-SEN and the reference voltage Vpre, and the first pixel current corresponding to the gate-source voltage Vgs1 flows through the driving TFT DT.

제1 센싱 기간(Tsen1)에서, 제1 및 제2 스위치 TFT들(ST1,ST2)과 데이터 공급용 스위치(D-SW)와 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)와 샘플링 스위치(SAM)는 턴 온 상태를 유지하고, 리셋 스위치(RST)는 턴 오프 상태로 반전된다. 따라서, 센싱 유닛(SU)은 제1 픽셀 전류를 적분하여, 기준 전압(Vpre)으로부터 낮아지는 제1 적분 전압(Vout)을 출력한다. 제1 적분 전압(Vout)은 샘플 앤 홀드부(SH)에서 샘플링 및 저장된 후 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 통해 제1 센싱 결과값으로서 타이밍 콘트롤러(11)로 출력된다.In the first sensing period Tsen1, the first and second switch TFTs ST1 and ST2, the data supply switch D-SW, the first sensing pass switch SW1, and the sampling switch SAM maintain a turned-on state, and the reset switch RST is reversed to a turned-off state. Accordingly, the sensing unit SU integrates the first pixel current and outputs a first integrated voltage Vout that is lowered from the reference voltage Vpre. The first integral voltage Vout is sampled and stored in the sample and hold unit SH, and then output to the timing controller 11 as a first sensing result value through the analog-to-digital converter ADC.

제2 초기화 기간(Tint2)에서, 스캔 제어신호(SCAN)에 응답하여 픽셀(P)의 제1 스위치 TFT(ST1)와 제2 스위치 TFT(ST2)가 턴 온 되고, 센싱 유닛(SU)의 리셋 스위치(RST)와 샘플링 스위치(SAM)가 턴 온 된다. 그리고, 데이터 공급용 스위치(D-SW)와 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)이 턴 온 된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs2)이 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)과 기준 전압(Vpre) 간의 차로 설정되고, 구동 TFT(DT)에는 게이트-소스 간 전압(Vgs2)에 대응되는 제2 픽셀 전류가 흐른다. In the second initialization period Tint2, the first switch TFT ST1 and the second switch TFT ST2 of the pixel P are turned on in response to the scan control signal SCAN, and the reset switch RST and sampling switch SAM of the sensing unit SU are turned on. Then, the data supply switch D-SW and the first sensing pass switch SW1 are turned on. Therefore, the gate-source voltage Vgs2 of the driving TFT DT is set as the difference between the sensing data voltage Vdata-SEN and the reference voltage Vpre, and the second pixel current corresponding to the gate-source voltage Vgs2 flows through the driving TFT DT.

제2 센싱 기간(Tsen2)에서, 제1 및 제2 스위치 TFT들(ST1,ST2)과 데이터 공급용 스위치(D-SW)와 제1 센싱 패스용 스위치(SW1)와 샘플링 스위치(SAM)는 턴 온 상태를 유지하고, 리셋 스위치(RST)는 턴 오프 상태로 반전된다. 따라서, 센싱 유닛(SU)은 제2 픽셀 전류를 적분하여, 기준 전압(Vpre)으로부터 낮아지는 제2 적분 전압(Vout)을 출력한다. 제2 적분 전압(Vout)은 샘플 앤 홀드부(SH)에서 샘플링 및 저장된 후 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 통해 제2 센싱 결과값으로서 타이밍 콘트롤러(11)로 출력된다.In the second sensing period Tsen2, the first and second switch TFTs ST1 and ST2, the data supply switch D-SW, the first sensing pass switch SW1, and the sampling switch SAM maintain a turned-on state, and the reset switch RST is reversed to a turned-off state. Accordingly, the sensing unit SU integrates the second pixel current and outputs a second integrated voltage Vout that is lowered from the reference voltage Vpre. The second integral voltage Vout is sampled and stored in the sample and hold unit SH, and then output to the timing controller 11 as a second sensing result value through the analog-to-digital converter ADC.

타이밍 콘트롤러(11)는 제1 및 제2 센싱 결과값들을 이전 센싱 결과값들과 비교하여 구동 TFT(DT)의 문턱전압 변화와 전자 이동도 변화를 보상하기 위한 제1 보상 파라미터를 계산한다(S2).The timing controller 11 compares the first and second sensing result values with the previous sensing result values to calculate a first compensation parameter for compensating for the change in threshold voltage and electron mobility of the driving TFT (DT) (S2).

타이밍 콘트롤러(11)는 제1 보상 파라미터를 기초로 픽셀들(P)에 기입될 디지털 영상 데이터(DATA)를 제1차 보상한다(S3).The timing controller 11 firstly compensates the digital image data DATA to be written into the pixels P based on the first compensation parameter (S3).

도 14 내지 도 15, 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법은 데이터 기입 기간(Twt)과 부스팅 기간(Tbst)과 센싱 기간(Tsen)을 통해 구동 TFT(DT)의 게이트전극에 연결된 커패시터들(Cst,Cgd,Cgs)의 총 전하량을 센싱한다(S4).14 to 15 and 17 , in the pixel compensation method of the organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention, the total charge amount of the capacitors Cst, Cgd, and Cgs connected to the gate electrode of the driving TFT DT is sensed through a data writing period Twt, a boosting period Tbst, and a sensing period Tsen (S4).

데이터 기입 기간(Twt)에서 제1 및 제2 스위치 TFT들(ST1,ST2)과 데이터 공급용 스위치(D-SW)가 턴 온 되고, 기준전압 공급용 스위치(R-SW)와 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)와 샘플링 스위치(SAM)는 턴 오프 된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 게이트 전극에 연결된 커패시터들(Cst,Cgd,Cgs)에는 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)이 충전된다.In the data write period Twt, the first and second switch TFTs ST1 and ST2 and the data supply switch D-SW are turned on, and the reference voltage supply switch R-SW, the second sensing pass switch SW2 and the sampling switch SAM are turned off. Accordingly, the sensing data voltage Vdata-SEN is charged in the capacitors Cst, Cgd, and Cgs connected to the gate electrode of the driving TFT DT.

부스팅 기간(Tbst)에서 제1 및 제2 스위치 TFT들(ST1,ST2)과 데이터 공급용 스위치(D-SW)가 턴 오프 되고, 기준전압 공급용 스위치(R-SW)와 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)와 샘플링 스위치(SAM)는 턴 온 된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압이 센싱용 데이터전압(Vdata-SEN)과 기준 전압(VREF)간의 차로 설정되고, 구동 TFT(DT)에는 게이트-소스 간 전압에 대응되는 픽셀 전류가 흐른다. 이러한 픽셀 전류에 의해 게이트-소스 간 전압을 유지하면서 구동 TFT(DT)의 게이트전극의 전압(DTG)과 소스전극의 전압(DTS)이 부스팅된다. During the boosting period Tbst, the first and second switch TFTs ST1 and ST2 and the data supply switch D-SW are turned off, the reference voltage supply switch R-SW, the second sensing pass switch SW2 and the sampling switch SAM are turned on. Therefore, the gate-source voltage of the driving TFT (DT) is set as the difference between the sensing data voltage (Vdata-SEN) and the reference voltage (VREF), and the pixel current corresponding to the gate-source voltage flows through the driving TFT (DT). The gate electrode voltage DTG and the source electrode voltage DTS of the driving TFT DT are boosted by the pixel current while maintaining the gate-source voltage.

센싱 기간(Tsen)에서 제1 및 제2 스위치 TFT들(ST1,ST2)이 턴 온 되고, 데이터 공급용 스위치(D-SW)는 턴 오프 상태를 유지하고, 기준전압 공급용 스위치(R-SW)와 제2 센싱 패스용 스위치(SW2)와 샘플링 스위치(SAM)는 턴 온 상태를 유지한다. 따라서, 센싱 유닛(SU)은 구동 TFT(DT)의 부스팅 된 게이트전극 전압(DTG)을 적분하여, 기준 전압(Vpre)으로부터 낮아지는 적분 전압(Vout)을 출력한다. 적분 전압(Vout)은 샘플 앤 홀드부(SH)에서 샘플링 및 저장된 후 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 통해 센싱 결과값으로서 타이밍 콘트롤러(11)로 출력된다.During the sensing period Tsen, the first and second switch TFTs ST1 and ST2 are turned on, the data supply switch D-SW remains turned off, and the reference voltage supply switch R-SW, the second sensing pass switch SW2 and the sampling switch SAM remain turned on. Accordingly, the sensing unit SU integrates the boosted gate electrode voltage DTG of the driving TFT DT and outputs an integrated voltage Vout that is lowered from the reference voltage Vpre. The integral voltage (Vout) is output to the timing controller 11 as a sensing result value through an analog-to-digital converter (ADC) after being sampled and stored in the sample and hold unit (SH).

타이밍 콘트롤러(11)는 센싱 결과값들을 이전 센싱 결과값들과 비교하여 구동 TFT(DT)의 게이트전극에 연결된 커패시턴스 편차를 보상하기 위한 제2 보상 파라미터를 계산한다(S5).The timing controller 11 calculates a second compensation parameter for compensating for a capacitance deviation connected to the gate electrode of the driving TFT (DT) by comparing the sensing result values with previous sensing result values (S5).

타이밍 콘트롤러(11)는 제2 보상 파라미터를 기초로 픽셀들(P)에 기입될 디지털 영상 데이터(DATA)를 제2차 보상한다(S6).The timing controller 11 performs secondary compensation on the digital image data DATA to be written into the pixels P based on the second compensation parameter (S6).

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Through the above description, those skilled in the art will understand that various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be determined by the claims.

10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로
14 : 데이터라인 16 : 센싱 라인
15 : 게이트라인 122 : 픽셀 센싱 장치
STG1: 프리 앰프부 STG2: 제1 게인 증폭부
STG3: 제2 게인 증폭부 D-SW: 데이터 공급용 스위치
SW1: 제1 센싱 패스용 스위치 SW2: 제2 센싱 패스용 스위치
R-SW: 기준전압 공급용 스위치
10: display panel 11: timing controller
12: data driving circuit 13: gate driving circuit
14: data line 16: sensing line
15: gate line 122: pixel sensing device
STG1: pre-amp section STG2: first gain amplification section
STG3: 2nd gain amplifier D-SW: switch for data supply
SW1: switch for first sensing path SW2: switch for second sensing path
R-SW: switch for supplying reference voltage

Claims (16)

픽셀들의 구동 특성을 센싱하기 위한 복수의 전류 적분기들을 포함하고,
상기 전류 적분기들 각각은, 상기 픽셀들의 픽셀 전류에 의해 (-) 입력전압이 걸리는 반전 입력단자와 상기 픽셀 전류에 의해 (+) 입력전압이 걸리는 비반전 입력단자와 상기 픽셀 전류에 대응되는 적분전압이 출력되는 출력단자를 갖는 오피 앰프, 및 상기 반전 입력단자와 상기 출력단자 사이에 접속된 피드백 커패시터를 포함하고,
상기 오피 앰프는,
상기 반전 입력단자와 상기 비반전 입력단자를 가지며, 앰프 입력 게인을 낮추는 프리 앰프부; 및
상기 프리 앰프부의 출력을 입력 받고 앰프 출력 게인을 상기 앰프 입력 게인보다 높이는 2개의 게인 증폭부들을 포함하고,
상기 2개의 게인 증폭부들은,
상기 프리 앰프부의 출력을 입력 받고, 차동 다이오드 연결된 모스 트랜지스터들을 통해 상기 앰프 출력 게인을 제1 값만큼 높이는 제1 게인 증폭부; 및
상기 출력단자를 가지며, 상기 제1 게인 증폭부에 연결되어 상기 앰프 출력 게인을 제2 값만큼 높이되, 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 작은 제2 게인 증폭부를 포함하고,
상기 프리 앰프부는,
상기 반전 입력단자에 게이트전극이 접속되고, 제1 노드에 드레인전극이 접속되며, 제2 노드에 소스전극이 접속된 제1 모스 트랜지스터;
상기 비반전 입력단자에 게이트전극이 접속되고, 제3 노드에 드레인전극이 접속되며, 상기 제2 노드에 소스전극이 접속된 제2 모스 스랜지스터;
상기 제1 노드에 게이트전극과 드레인전극이 접속되고, 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제3 모스 트랜지스터;
상기 제3 노드에 게이트전극과 드레인전극이 접속되고, 상기 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제4 모스 트랜지스터; 및
바이어스 전압원에 게이트전극이 접속되고, 상기 제2 노드에 드레인전극이 접속되며, 저전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제5 모스 트랜지스터를 포함한 픽셀 센싱 장치.
Including a plurality of current integrators for sensing the driving characteristics of the pixels,
Each of the current integrators includes an op amp having an inverting input terminal to which a (-) input voltage is received by the pixel current of the pixels, a non-inverting input terminal to which a (+) input voltage is received by the pixel current, and an output terminal to which an integrated voltage corresponding to the pixel current is output, and a feedback capacitor connected between the inverting input terminal and the output terminal;
The op amp,
a pre-amplifier unit having the inverting input terminal and the non-inverting input terminal and lowering an amplifier input gain; and
Includes two gain amplification units that receive the output of the preamplifier unit and increase an amplifier output gain higher than the amplifier input gain;
The two gain amplifiers,
a first gain amplification unit that receives the output of the preamplifier unit and increases the output gain of the amplifier by a first value through MOS transistors connected to differential diodes; and
A second gain amplifier having the output terminal and connected to the first gain amplifier unit to increase the output gain of the amplifier by a second value, wherein the second value is smaller than the first value;
The preamp section,
a first MOS transistor having a gate electrode connected to the inverting input terminal, a drain electrode connected to a first node, and a source electrode connected to a second node;
a second MOS transistor having a gate electrode connected to the non-inverting input terminal, a drain electrode connected to a third node, and a source electrode connected to the second node;
a third MOS transistor having a gate electrode and a drain electrode connected to the first node and a source electrode connected to a high-potential operating voltage source;
a fourth MOS transistor having a gate electrode and a drain electrode connected to the third node and a source electrode connected to the high-potential operating voltage source; and
A pixel sensing device including a fifth MOS transistor having a gate electrode connected to a bias voltage source, a drain electrode connected to the second node, and a source electrode connected to a low potential operating voltage source.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 노드를 통해 상기 프리 앰프부의 반전 전압이 출력되고, 상기 제3 노드를 통해 상기 프리 앰프부의 비반전 전압이 출력되며,
상기 제1, 제2 및 제5 모스 트랜지스터들은 N 타입으로 구현되고,
상기 제3 및 제4 모스 트랜지스터들은 P 타입으로 구현된 픽셀 센싱 장치.
According to claim 1,
An inverted voltage of the pre-amplifier unit is output through the first node, and a non-inverted voltage of the pre-amplifier unit is output through the third node;
The first, second and fifth MOS transistors are implemented as N-type,
The third and fourth MOS transistors are implemented as P-type pixel sensing devices.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 게인 증폭부는,
상기 제3 노드에 게이트전극이 접속되고, 제4 노드에 드레인전극이 접속되며, 제5 노드에 소스전극이 접속된 제6 모스 트랜지스터;
상기 제1 노드에 게이트전극이 접속되고, 제6 노드에 드레인전극이 접속되며, 상기 제5 노드에 소스전극이 접속된 제7 모스 트랜지스터;
상기 제6 노드에 게이트전극이 접속되고, 상기 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속되며, 상기 제4 노드에 드레인전극이 접속된 제8 모스 트랜지스터;
상기 제4 노드에 게이트전극과 드레인전극이 접속되고, 상기 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제9 모스 트랜지스터;
상기 제4 노드에 게이트전극이 접속되고, 상기 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속되며, 상기 제6 노드에 드레인전극이 접속된 제10 모스 트랜지스터;
상기 제6 노드에 게이트전극과 드레인전극이 접속되고, 상기 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제11 모스 트랜지스터;
상기 바이어스 전압원에 게이트전극이 접속되고, 상기 제5 노드에 드레인전극이 접속되며, 상기 저전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제12 모스 트랜지스터를 포함한 픽셀 센싱 장치.
According to claim 1,
The first gain amplification unit,
a sixth MOS transistor having a gate electrode connected to the third node, a drain electrode connected to a fourth node, and a source electrode connected to a fifth node;
a seventh MOS transistor having a gate electrode connected to the first node, a drain electrode connected to a sixth node, and a source electrode connected to the fifth node;
an eighth MOS transistor having a gate electrode connected to the sixth node, a source electrode connected to the high potential operating voltage source, and a drain electrode connected to the fourth node;
a ninth MOS transistor having a gate electrode and a drain electrode connected to the fourth node and a source electrode connected to the high-potential operating voltage source;
a tenth MOS transistor having a gate electrode connected to the fourth node, a source electrode connected to the high potential operating voltage source, and a drain electrode connected to the sixth node;
an eleventh MOS transistor having a gate electrode and a drain electrode connected to the sixth node and a source electrode connected to the high-potential operating voltage source;
A pixel sensing device including a twelfth MOS transistor having a gate electrode connected to the bias voltage source, a drain electrode connected to the fifth node, and a source electrode connected to the low potential operating voltage source.
제 5 항에 있어서,
상기 제6, 제7 및 제12 모스 트랜지스터들은 N 타입으로 구현되고,
상기 제8, 제9, 제10 및 제11 모스 트랜지스터들은 P 타입으로 구현된 픽셀 센싱 장치.
According to claim 5,
The sixth, seventh, and twelfth MOS transistors are implemented as N-type,
The eighth, ninth, tenth, and eleventh MOS transistors are implemented as P-type pixel sensing devices.
제 5 항에 있어서,
상기 제2 게인 증폭부는,
상기 제6 노드에 게이트전극이 접속되고, 상기 고전위 동작전압원에 소스전극이 접속되며, 상기 출력단자에 드레인전극이 접속된 제13 모스 트랜지스터; 및
상기 바이어스 전압원에 게이트전극이 접속되고, 상기 출력단자에 드레인전극이 접속되며, 상기 저전위 동작전압원에 소스전극이 접속된 제14 모스 트랜지스터를 포함한 픽셀 센싱 장치.
According to claim 5,
The second gain amplification unit,
a thirteenth MOS transistor having a gate electrode connected to the sixth node, a source electrode connected to the high potential operating voltage source, and a drain electrode connected to the output terminal; and
A pixel sensing device including a 14th MOS transistor having a gate electrode connected to the bias voltage source, a drain electrode connected to the output terminal, and a source electrode connected to the low potential operating voltage source.
제 1 항에 있어서,
상기 오피 앰프의 입력 입피던스는, 상기 앰프 출력 게인에 비례하고 상기 앰프 입력 게인에 반비례하는 픽셀 센싱 장치.
According to claim 1,
The input impedance of the operational amplifier is proportional to the output gain of the amplifier and inversely proportional to the input gain of the amplifier.
제 1 항에 있어서,
상기 전류 적분기들 각각은,
센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀의 구동 TFT에 흐르는 상기 픽셀 전류를 센싱함과 아울러, 상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀의 커패시터들에 축적되는 총 전하량을 센싱하며,
상기 커패시터들은 상기 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 스토리지 커패시터와 기생 커패시터를 포함한 픽셀 센싱 장치.
According to claim 1,
Each of the current integrators,
Sensing the pixel current flowing through the driving TFT of each pixel in response to the sensing data voltage and sensing the total amount of charge accumulated in the capacitors of each pixel in response to the sensing data voltage;
The capacitors include a storage capacitor and a parasitic capacitor connected to the gate electrode of the driving TFT.
다수의 픽셀들과 상기 픽셀들에 연결된 센싱 라인들과 데이터라인들이 구비된 표시패널;
상기 데이터라인들에 센싱용 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로;
상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀에 흐르는 픽셀 전류를 상기 센싱 라인들을 통해 센싱하고, 상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀의 커패시터들에 축적된 총 전하량을 상기 데이터라인들을 통해 센싱하는 청구항 제1 항과 청구항 제4 항 내지 제9 항 중 어느 한 항의 픽셀 센싱 장치; 및
상기 픽셀 센싱 장치의 센싱 결과를 기초로 상기 표시패널에 기입될 디지털 영상 데이터를 보상하는 타이밍 콘트롤러를 구비하는 유기발광 표시장치.
a display panel having a plurality of pixels and sensing lines and data lines connected to the pixels;
a data driving circuit supplying data voltages for sensing to the data lines;
The pixel sensing device according to any one of claims 1 and 4 to 9, which senses a pixel current flowing in each pixel in response to the sensing data voltage through the sensing lines and senses a total charge accumulated in capacitors of each pixel in response to the sensing data voltage through the data lines; and
and a timing controller compensating for digital image data to be written on the display panel based on a sensing result of the pixel sensing device.
제 10 항에 있어서,
상기 커패시터들은 각 픽셀에 포함된 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 스토리지 커패시터와 기생 커패시터를 포함한 유기발광 표시장치.
According to claim 10,
wherein the capacitors include a storage capacitor connected to a gate electrode of a driving TFT included in each pixel and a parasitic capacitor.
제 11 항에 있어서,
상기 데이터 구동회로의 센싱용 데이터전압의 출력단과 각 데이터라인 사이에 접속된 데이터 공급용 스위치;
상기 데이터 구동회로의 기준 전압의 출력단과 각 센싱 라인 사이에 접속된 기준전압 공급용 스위치;
상기 픽셀 센싱 장치에 포함된 오피 앰프의 반전 입력단자와 각 센싱 라인 사이에 접속된 제1 센싱 패스용 스위치; 및
상기 픽셀 센싱 장치에 포함된 상기 오피 앰프의 상기 반전 입력단자와 상기 각 데이터라인 사이에 접속된 제2 센싱 패스용 스위치를 더 포함한 유기발광 표시장치.
According to claim 11,
a switch for supplying data connected between an output terminal of the data voltage for sensing of the data driving circuit and each data line;
a switch for supplying a reference voltage connected between an output terminal of the reference voltage of the data driving circuit and each sensing line;
a switch for a first sensing pass connected between an inverting input terminal of an op amp included in the pixel sensing device and each sensing line; and
The organic light emitting display device further includes a switch for a second sensing path connected between the inverting input terminal of the op amp included in the pixel sensing device and each of the data lines.
제 12 항에 있어서,
상기 픽셀 센싱 장치에서 상기 각 픽셀의 픽셀 전류를 센싱하는 동안, 상기 데이터 공급용 스위치와 제1 센싱 패스용 스위치는 온 상태를 유지하고 상기 기준전압 공급용 스위치와 상기 제2 센싱 패스용 스위치는 오프 상태를 유지하며,
상기 픽셀 센싱 장치에서 상기 각 픽셀의 커패시터들에 축적된 총 전하량을 센싱하는 동안, 상기 기준전압 공급용 스위치와 상기 제2 센싱 패스용 스위치는 온 상태를 유지하고 상기 데이터 공급용 스위치와 제1 센싱 패스용 스위치는 오프 상태를 유지하는 유기발광 표시장치.
According to claim 12,
While the pixel sensing device senses the pixel current of each pixel, the data supply switch and the first sensing pass switch maintain an on state, and the reference voltage supply switch and the second sensing pass switch maintain an off state,
While the pixel sensing device senses the total amount of charge accumulated in the capacitors of each pixel, the switch for supplying the reference voltage and the switch for the second sensing pass maintain an on state, and the switch for supplying data and the switch for the first sensing pass maintain an off state.
제 10 항에 있어서,
상기 타이밍 콘트롤러는,
상기 픽셀 전류에 대한 상기 픽셀 센싱 장치의 제1 센싱 결과에 대응되는 제1 보상 파라미터를 계산하고, 상기 제1 보상 파라미터를 기초로 상기 표시패널에 기입될 상기 디지털 영상 데이터를 제1차 보상하고,
상기 총 전하량에 대한 상기 픽셀 센싱 장치의 제2 센싱 결과에 대응되는 제2 보상 파라미터를 계산하고, 상기 제2 보상 파라미터를 기초로 상기 표시패널에 기입될 상기 디지털 영상 데이터를 제2차 보상하는 유기발광 표시장치.
According to claim 10,
The timing controller,
Calculate a first compensation parameter corresponding to a first sensing result of the pixel sensing device for the pixel current, and first compensate the digital image data to be written in the display panel based on the first compensation parameter;
An organic light emitting display device that calculates a second compensation parameter corresponding to a second sensing result of the pixel sensing device for the total amount of charge, and performs secondary compensation for the digital image data to be written on the display panel based on the second compensation parameter.
다수의 픽셀들과; 센싱 라인들과 데이터라인들을 통해 상기 픽셀들에 연결된 청구항 제1 항과 청구항 제4 항 내지 제9 항 중 어느 한 항의 픽셀 센싱 장치; 상기 데이터라인들에 센싱용 데이터전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및 상기 픽셀 센싱 장치의 센싱 결과를 기초로 상기 픽셀들에 기입될 디지털 영상 데이터를 보상하는 타이밍 콘트롤러를 갖는 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법에 있어서,
상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀에 흐르는 픽셀 전류를 상기 센싱 라인들을 통해 상기 픽셀 센싱 장치에서 센싱하는 단계;
상기 픽셀 전류에 대한 상기 픽셀 센싱 장치의 제1 센싱 결과에 대응되는 제1 보상 파라미터를 상기 타이밍 콘트롤러에서 계산하고, 상기 제1 보상 파라미터를 기초로 상기 디지털 영상 데이터를 상기 타이밍 콘트롤러에서 제1차 보상하는 단계;
상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 각 픽셀의 커패시터들에 축적된 총 전하량을 상기 데이터라인들을 통해 상기 픽셀 센싱 장치에서 센싱하는 단계; 및
상기 총 전하량에 대한 상기 픽셀 센싱 장치의 제2 센싱 결과에 대응되는 제2 보상 파라미터를 상기 타이밍 콘트롤러에서 계산하고, 상기 제2 보상 파라미터를 기초로 상기 디지털 영상 데이터를 상기 타이밍 콘트롤러에서 제2차 보상하는 단계를 포함한 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법.
a number of pixels; a pixel sensing device according to any one of claims 1 and 4 to 9, connected to the pixels through sensing lines and data lines; a data driving circuit supplying data voltages for sensing to the data lines; and a timing controller for compensating digital image data to be written in the pixels based on a sensing result of the pixel sensing device.
sensing, by the pixel sensing device, a pixel current flowing in each pixel corresponding to the sensing data voltage through the sensing lines;
calculating a first compensation parameter corresponding to a first sensing result of the pixel current by the pixel sensing device in the timing controller, and firstly compensating the digital image data in the timing controller based on the first compensation parameter;
sensing a total amount of charge accumulated in capacitors of each pixel in response to the sensing data voltage through the data lines in the pixel sensing device; and
Calculating a second compensation parameter corresponding to a second sensing result of the pixel sensing device for the total amount of charge in the timing controller, and performing secondary compensation on the digital image data in the timing controller based on the second compensation parameter.
제 15 항에 있어서,
상기 커패시터들은 각 픽셀에 포함된 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 스토리지 커패시터와 기생 커패시터를 포함한 유기발광 표시장치의 픽셀 보상 방법.
According to claim 15,
wherein the capacitors include a storage capacitor connected to a gate electrode of a driving TFT included in each pixel and a parasitic capacitor.
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