KR20230174363A - 표시 장치 및 이의 온도 센싱 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 온도 센싱 방법 Download PDF

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이재훈
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Abstract

본 발명은, 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소, 상기 센싱 화소 회로에 연결되고 상기 센싱 화소의 전류가 흐르는 센싱 라인을 포함하는 전류 센싱 회로를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터에서 생성되어 상기 센싱 라인에 흐르는 전류를 기설정된 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터를 생성하는 센싱부 및 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 온도를 산출하는 온도 출력부를 포함하고, 제1 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소에 제1 센싱 신호를 인가하며, 상기 제1 센싱 신호는 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 이의 온도 센싱 방법{DISPLAY DEVICE AND TEMPERATURE SENSING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 온도 센싱 방법에 관한 것이다.
최근, 정보 디스플레이에 대한 관심이 고조되고 있다. 이에 따라, 표시 장치에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
표시 장치는 온도 변화, 특히 표시 장치 내부의 온도 변화에 의해 화소의 열화 상태가 다르게 설정되기 때문에, 표시 장치의 내부의 온도를 측정하기 위한 시도가 계속되어 왔다. 그러나, 현재 대부분의 표시 장치는 외부 온도 센서를 활용하여 온도를 측정하므로, 표시 장치 내부의 온도 예측에 오류가 발생하거나 정확하게 온도를 측정하는데 어려움이 있다.
본 발명의 일 목적은 표시 장치 내부의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있는 표시 장치 및 이의 온도 센싱 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치는, 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소, 상기 센싱 화소 회로에 연결되고 상기 센싱 화소의 전류가 흐르는 센싱 라인을 포함하는 전류 센싱 회로를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터에서 생성되어 상기 센싱 라인에 흐르는 전류를 기설정된 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터를 생성하는 센싱부 및 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 온도를 산출하는 온도 출력부를 포함하고, 제1 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소에 제1 센싱 신호를 인가하며, 상기 제1 센싱 신호는 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱용 데이터 전압은 상기 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터에 대응되는 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 화소 회로는, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 제1 노드와 데이터 전압이 인가되는 데이터 선의 사이에 연결되며, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제1 스위칭 트랜지스터, 기준 전원 전압이 인가되는 기준 전원선과 상기 제1 노드의 사이에 연결되며, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제2 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터와 상기 비발광 다이오드 사이의 제2 노드와 상기 제1 노드의 사이에 연결되는 제1 커패시터, 초기화 전원 전압이 인가되는 초기화 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되며, 상기 제3 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제3 스위칭 트랜지스터, 제1 전원 전압이 인가되는 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 사이에 연결되며, 상기 제4 제어 신호에 응답하여 턴 오프되는 제4 스위칭 트랜지스터 및 상기 제1 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전류 센싱 회로는, 상기 전류를 센싱하기 위한 증폭기, 상기 증폭기에 연결되어 상기 센싱 라인을 초기화시키기 위한 스위치 및 상기 전류에 대응하는 디지털 형태의 센싱 데이터를 생성하기 위한 ADC를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱부는 센싱 전에 상기 센싱 라인을 초기화시키고, 상기 기설정된 횟수 미만으로 센싱이 수행되면, 상기 센싱 라인을 초기화시켜 반복적으로 센싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 생성된 센싱 데이터를 필터링하는 필터부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 온도 출력부는 상기 센싱 데이터의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 계산하고, 계산된 SNR을 기설정된 수치와 비교하는 SNR 계산부 및 상기 계산된 SNR이 상기 기설정된 수치 이상이면, 상기 기확보된 온도-전류 관계의 데이터로부터 상기 센싱 데이터에 대응되는 온도를 산출하는 온도 산출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 SNR 계산부는 상기 계산된 SNR이 상기 기설정된 수치 미만이면, 상기 기설정된 반복 횟수를 재설정하고, 상기 센싱부는 상기 재설정된 반복 횟수만큼 다시 센싱할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소에 제2 센싱 신호를 인가하며, 상기 제2 센싱 신호는 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널에는 적어도 둘 이상의 센싱 화소들이 구비되며, 제3 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소들 중 하나의 센싱 화소에는 제1 센싱 신호를 인가하고, 다른 하나의 센싱 화소에는 제3 센싱 신호를 인가하며, 상기 제3 센싱 신호는 블랙 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치의 온도 센싱 방법은, 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소에 센싱 신호들을 인가하는 단계, 상기 센싱 화소에 연결된 센싱 라인을 초기화하는 단계, 상기 구동 트랜지스터에서 생성되어 상기 센싱 라인으로 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하는 단계, 상기 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터를 생성하는 단계 및 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 온도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 신호들은 제1 센싱 신호들 또는 제2 센싱 신호들이며, 상기 제1 센싱 신호들은 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하고, 상기 제2 센싱 신호들은 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱용 데이터 전압은 상기 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터에 대응되는 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 화소는, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 제1 노드와 데이터 전압이 인가되는 데이터 선의 사이에 연결되며, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제1 스위칭 트랜지스터, 기준 전원 전압이 인가되는 기준 전원선과 상기 제1 노드의 사이에 연결되며, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제2 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터와 상기 비발광 다이오드 사이의 제2 노드와 상기 제1 노드의 사이에 연결되는 제1 커패시터, 초기화 전원 전압이 인가되는 초기화 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되며, 상기 제3 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제3 스위칭 트랜지스터, 제1 전원 전압이 인가되는 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 사이에 연결되며, 상기 제4 제어 신호에 응답하여 턴 오프되는 제4 스위칭 트랜지스터 및 상기 제1 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱이 상기 기설정된 반복 횟수 미만으로 수행되면, 상기 센싱 라인을 초기화시켜 반복적으로 센싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 생성된 센싱 데이터를 필터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 온도를 산출하는 단계는 상기 센싱 데이터의 SNR이 기설정된 수치 이상이면 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 데이터의 SNR이 상기 기설정된 수치 미만이면, 상기 기설정된 반복 횟수를 재설정하고 상기 초기화하는 단계부터 재시작할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 온도를 산출하는 단계는, 상기 기확보된 온도-전류 관계의 데이터로부터 상기 센싱 데이터에 대응되는 온도를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널에는 적어도 둘 이상의 센싱 화소들이 구비되며, 상기 센싱 화소들 중 하나의 센싱 화소에는 제1 센싱 신호들을 인가하고, 다른 하나의 센싱 화소에는 제3 센싱 신호들을 인가하며, 상기 제1 센싱 신호들은 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하고, 상기 제3 센싱 신호들은 블랙 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 외부 온도 센서가 아닌 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소로부터 전달되는 전류를 센싱하여 센싱 데이터를 생성하고, 이로부터 온도를 측정하므로, 표시 장치 내부의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 반복 센싱, 필터 적용, 차동 모드 등을 통해 상기 센싱 데이터의 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 표시 모드에서 도 2의 화소로 공급되는 구동 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱 화소 및 전류 센싱 회로를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 센싱 모드에서 도 4의 센싱 화소에 인가되는 제1 센싱 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 제2 센싱 모드에서 도 4의 센싱 화소에 인가되는 제2 센싱 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱 화소의 구동 트랜지스터의 온도-전류 관계의 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 제3 센싱 모드에서의 센싱 화소들의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 출력부를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 온도 센싱 방법을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결된다"고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 주사 구동부(200), 발광 구동부(300), 데이터 구동부(400), 전원전압 생성부(500), 센싱부(600), 온도 출력부(700) 및 타이밍 제어부(800)를 포함할 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 모드에서, 구동 조건에 따라 다양한 구동 주파수(또는, 영상 리프레시 레이트, 화면 재생률)로 영상을 표시할 수 있다. 구동 주파수는 화소(PX)들의 구동 트랜지스터에 실질적으로 데이터 신호가 기입되는 빈도수이다. 예를 들어, 구동 주파수는 화면 주사율, 화면 재생 빈도수라고도 하며, 1초 동안 표시 화면이 재생되는 빈도수를 나타낸다. 표시 장치(10)는 1Hz 내지 120Hz의 다양한 구동 주파수들에 대응하여 영상을 표시할 수 있다.
표시 장치(10)는 센싱 모드에서, 센싱 신호들(SS)을 적어도 하나 이상의 센싱 화소(TPX)에 공급하여 센싱 화소들(TPX)의 의 구동 트랜지스터에서 생성되는 전류를 센싱하고, 이를 기초로 표시 패널(100)의 온도를 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 모드는 제1 센싱 신호들(SS1)에 따라 동작하는 제1 센싱 모드, 제2 센싱 신호들(SS2)에 따라 동작하는 제2 센싱 모드, 제1 센싱 신호들(SS1) 및 제3 센싱 신호들(SS3)에 따라 동작하는 제3 센싱 모드를 포함할 수 있다. 각 센싱 신호들 및 센싱 모드의 동작에 관하여는 아래에서 후술한다.
표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 표시 패널(100)은 소정의 영상을 표시하기 위한 화소(PX)들 및 표시 패널(100)의 온도를 산출하기 위한 센싱 화소(TPX)들을 포함할 수 있다.
화소(PX)들은 각각의 주사선(SL)들, 각각의 발광 제어선(ECL)들 및 각각의 데이터선(DL)들에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 화소(PX)는 해당 수평 라인에 배치된 주사선(SL), 발광 제어선(ECL) 및 해당 수직 라인에 배치된 데이터선(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 1에서는 각각의 화소(PX)가 하나의 주사선(SL)에 연결되는 것으로 도시하였지만, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 각각의 수평 라인에는 서로 다른 주사 신호들이 인가되는 두 개 이상의 주사선(SL)들이 배치될 수 있고, 각각의 화소(PX)는 상기 두 개 이상의 주사선(SL)들에 전기적으로 연결될 수 있다.
구동 신호들(DRS, 도 2에 도시됨)은 표시 모드에서 화소(PX)들 각각으로 제공될 수 있다. 화소(PX)들은 각각의 구동 신호들(DRS)을 공급받을 수 있고, 상기 구동 신호들에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 신호들은, 각각의 주사선(SL)들을 통해 화소(PX)들로 공급되는 각각의 주사 신호들, 각각의 발광 제어선(ECL)들을 통해 화소(PX)들로 공급되는 각각의 발광 제어 신호들 및 각각의 데이터선(DL)들을 통해 화소(PX)들로 공급되는 각각의 데이터 신호들을 포함할 수 있다.
화소(PX)들은 전원전압 생성부(500)로부터 구동 전압들을 공급받을 수 있다. 일 실시예에서, 상기 구동 전압들은 제1 전원 전압(VDD)(일 예로, 고전위의 화소 전압) 및 제2 전원 전압(VSS)(일 예로, 저전위의 화소 전압)을 포함할 수 있고, 기준 전원 전압(VREF) 및 초기화 전원 전압(VINT) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
화소(PX)들에 연결되는 신호선들, 전원선들, 및 상기 신호선들 및 전원선들로부터 공급되는 구동 신호들 및 구동 전압들이 상술한 실시예에 한정되지는 않는다. 화소들(PX)의 회로 구조 및/또는 구동 방식에 대응하여 화소들(PX)에 연결되는 신호선들, 전원선들, 구동 신호들 및/또는 구동 전압들은 다양하게 변경될 수 있다.
센싱 화소(TPX)는 표시 패널(100) 내에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 이와 같은 센싱 화소(TPX)는 표시 패널(100)의 온도를 산출하기 위한 것으로, 형성 위치는 실험적으로 결정될 수 있다.
센싱 화소(TPX)는 센싱 신호들(SS) 및 구동 전압들을 공급받을 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 신호들(SS)은 센싱용 데이터 전압(Sdata), 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)를 포함하는 제1 센싱 신호들(SS1, 도 4 및 도 5에 도시됨), 센싱용 데이터 전압(Sdata), 제1 제어 신호(CS1), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)를 포함하는 제2 센싱 신호들(SS2, 도 4 및 도 5에 도시됨), 및 블랙 데이터 전압(Bdata), 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)를 포함하는 제3 센싱 신호들(SS3, 도 8에 도시됨)을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱 화소의 구동 트랜지스터의 온도-전류 관계의 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 센싱용 데이터 전압(Sdata)는 센싱 화소(TPX)의 구동 트랜지스터(일 예로, 제2 구동 트랜지스터)의 온도-전류 관계의 데이터에 대응되는 전압일 수 있다. 예를 들어, 센싱 전에 실험적으로 특정 데이터 전압들(도 7의 0.5nA 또는 5nA에 대응하는 전압) 각각에서 센싱 화소(TPX)의 구동 트랜지스터의 온도-전류의 상관 관계를 나타내는 데이터들을 확보할 수 있으며, 상기 특정 데이터 전압들 중 어느 하나가 센싱용 데이터 전압(Sdata)일 수 있다. 이때, 기확보된 온도-전류 관계의 데이터는 센싱 화소(TPX)의 구동 트랜지스터의 특성에 따라 직선, 곡선 등의 다양한 그래프 형태로 추출될 수 있다. 블랙 데이터 전압(Bdata)은 블랙 계조에 대응하는 전압으로, 제3 센싱 모드(또는 차동 센싱 모드)에서 센싱용 데이터 전압(Sdata)이 인가되는 센싱 화소(TPX)와 다른 센싱 화소(TPX)에 인가될 수 있다.
센싱 신호들(SS)은 화소(PX)들을 구동하기 위한 구동 신호들(일 예로, 각각의 주사 신호들, 발광 제어 신호들 및 데이터 신호들)과 유사한 종류 및/또는 파형의 신호일 수 있으나, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다.
센싱 신호들(SS)은 각 센싱 모드에서 센싱 화소(TPX)로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 신호들(SS)은 구동 신호들(DRS)과는 별개로 센싱부(600)로부터 독립적으로 공급될 수 있다. 예를 들어, 센싱 신호들(SS)은 타이밍 제어부(800)로부터 공급되는 센싱 구동 신호들(SES)에 기초하여 센싱부(600)의 신호 생성부(610)에서 생성되어 센싱 화소(TPX)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 화소(PX)들과 센싱 화소(TPX)는 서로 독립적으로 구동될 수 있다. 다른 실시예에서, 센싱 화소(TPX)는 주사 구동부(200), 발광 구동부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)에 전기적으로 연결되어, 상기 주사 구동부(200), 발광 구동부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)로부터 센싱 신호들(SS)을 공급받을 수도 있다.
일 실시예에서, 센싱 화소(TPX)는 화소(PX)들 각각에 포함된 화소 회로(일 예로, 도 2의 화소 회로(PXC))와 실질적으로 동일한 구조의 화소 회로(일 예로, 도 4의 센싱 화소 회로(TPXC)) 및 상기 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드(DI)를 포함할 수 있다. 즉, 센싱 화소(TPX)는 센싱 신호들(SS)에 대응하는 전류(I_TPX)가 흐를 수 있도록 형성되되, 발광 소자를 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 센싱이 진행되는 동안 센싱 화소(TPX)에서의 불필요한 발광을 방지할 수 있다. 다만, 센싱 화소(TPX)는 화소(PX)의 발광 소자와 대응되고, 센싱 화소(TPX)의 전류(I_TPX)의 누설을 방지하기 위해 비발광 다이오드(DI)를 포함할 수 있으며, 상기 비발광 다이오드(DI)는 트랜지스터가 다이오드 커넥션(diode connection)된 형태일 수 있다.
센싱 화소(TPX)는 각각의 센싱 기간 동안 센싱용 데이터 전압(Sdata)으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 각각의 센싱 기간 동안 센싱 화소(TPX)에는 센싱용 데이터 전압(Sdata)에 대응하는 전류(I_TPX)가 흐를 수 있다. 상기 전류(I_TPX)는 센싱 화소(TPX)와 연결된 센싱부(600)로 공급되며, 이에 따라 센싱부(600)는 각각의 센싱 기간 동안 센싱 화소(TPX)에 흐르는 전류(I_TPX)를 센싱할 수 있다. 센싱 기간은 일정 주기마다 및/또는 일정 조건을 만족할 때마다 주기적, 조건적 및/또는 규칙적으로 실행될 수 있다.
주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(800)로부터 주사 구동 신호(SCS)들을 수신할 수 있다. 주사 구동 신호(SCS)들은 주사 구동부(200)의 구동에 필요한 샘플링 신호 및/또는 타이밍 신호들을 포함할 수 있다. 주사 구동부(200)는 주사 구동 신호(SCS)들에 기초하여 주사선(SL)들로 각각의 주사 신호들을 공급할 수 있다.
각각의 주사 신호는 상기 주사 신호가 공급되는 트랜지스터를 턴 온시킬 수 있는 게이트-온 전압을 가질 수 있다. 예를 들어, P형 트랜지스터에는 로우 레벨의 주사 신호가 공급될 수 있고, N형 트랜지스터에는 하이 레벨의 주사 신호가 공급될 수 있다. 이에 따라, 각각의 주사 신호를 수신한 트랜지스터는 상기 주사 신호에 대응하여 턴 온될 수 있다.
발광 구동부(300)는 타이밍 제어부(800)로부터 발광 구동 신호들(ECS)을 수신할 수 있다. 발광 구동 신호들(ECS)은 발광 구동부(300)의 구동에 필요한 샘플링 신호 및/또는 타이밍 신호들을 포함할 수 있다. 발광 구동부(300)는 발광 구동 신호들(ECS)에 기초하여 발광 제어선들(ECL)로 각각의 발광 제어 신호들을 공급할 수 있다. 예를 들어, 발광 구동부(300)는 발광 구동 신호들(ECS)에 기초하여 발광 제어선들(ECL)로 순차적으로 발광 제어 신호들을 공급할 수 있다.
각각의 발광 제어 신호는 상기 발광 제어 신호가 공급되는 트랜지스터를 턴 오프시킬 수 있는 게이트-오프 전압을 가질 수 있다. 예를 들어, P형 트랜지스터에는 하이 레벨의 발광 제어 신호가 공급될 수 있고, N형 트랜지스터에는 로우 레벨의 발광 제어 신호가 공급될 수 있다. 이에 따라, 각각의 발광 제어 신호를 수신한 트랜지스터는 상기 발광 제어 신호에 대응하여 턴 오프되어 상기 발광 제어 신호가 공급되는 기간 동안 오프된 상태를 유지할 수 있다.
도 1에서는 주사 구동부(200) 및 발광 구동부(300)가 서로 별개의 구성으로 제공되는 실시예를 도시하였으나, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 주사 구동부(200) 및 발광 구동부(300)는 하나의 구동 회로 또는 하나의 모듈 등으로 통합될 수도 있다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 제어부(800)로부터 데이터 구동 신호들(DCS) 및 영상 데이터(DT)를 수신할 수 있다. 데이터 구동 신호들(DCS)은 데이터 구동부(400)의 구동에 필요한 샘플링 신호 및/또는 타이밍 신호들을 포함할 수 있다. 데이터 구동부(400)는 데이터 구동 신호들(DCS) 및 영상 데이터(DT)에 기초하여, 데이터선들(DL)로 각각의 데이터 신호들을 공급할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(400)는 디지털 데이터로 공급되는 영상 데이터(DT)에 포함된 각각의 계조 값들에 대응하는 아날로그 데이터 전압들을 가지는 데이터 신호들을 생성하고, 상기 데이터 신호들을 각각의 데이터선들(DL)로 출력할 수 있다. 데이터선들(DL)로 출력된 데이터 신호들은 각각의 화소(PX)들로 공급될 수 있다.
전원전압 생성부(500)는 타이밍 제어부(800)로부터 전원 구동 신호들(PCS)을 수신할 수 있다. 전원전압 생성부(500)는 전원 구동 신호들(PCS)에 기초하여 화소(PX)들 및 센싱 화소(TPX)의 구동 전압들을 생성하고, 상기 구동 전압들을 각각의 전원선들을 통해 표시 패널(100)로 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 전원전압 생성부(500)는 PMIC(power management integrated circuit)이거나, PMIC를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전원전압 생성부(500)는, 제1 전원 전압(VDD), 제2 전원 전압(VSS), 기준 전원 전압(VREF) 및 초기화 전원 전압(VINT)을 생성하여 표시 패널(100) 및 센싱부(600)로 공급할 수 있다. 제1 전원 전압(VDD), 제2 전원 전압(VSS) 및 기준 전원 전압(VREF)은 화소(PX)들 및 센싱 화소(TPX)로 공급될 수 있다. 초기화 전원 전압(VINT)은 화소(PX)들, 센싱 화소(TPX) 및 센싱부(600)에 공급될 수 있다.
센싱부(600)는 센싱 화소(TPX)에 전기적으로 연결되며, 각각의 센싱 기간마다 센싱 화소(TPX)에 흐르는 전류(I_TPX)를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다. 이때, 기설정된 반복 횟수는 센싱하고자 하는 온도 범위, 타겟하는 전류(I_TPX)의 크기에 따라 다르게 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 센싱부(600)는 타이밍 제어부(800)로부터 센싱 구동 신호들(SES)에 대응하여 센싱 화소(TPX)의 구동에 필요한 센싱 신호들(SS)을 생성할 수 있다.
센싱부(600)는 제1 센싱 모드에서, 센싱 화소(TPX)에 제1 센싱 신호들(SS1)이 인가되면, 센싱 라인(SEL)을 초기화시킨 후, 센싱 화소(TPX)에 포함된 구동 트랜지스터에서 생성되어 센싱 라인(SEL)을 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다.
센싱부(600)는 제2 센싱 모드에서, 센싱 화소(TPX)에 제2 센싱 신호들(SS2)이 인가되면, 센싱 라인(SEL)을 초기화시킨 후, 센싱 화소(TPX)에 포함된 구동 트랜지스터에서 생성되어 센싱 라인(SEL)을 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다.
센싱부(600)는 제3 센싱 모드에서, 적어도 둘 이상의 센싱 화소(TPX)들 중 하나의 센싱 화소(TPX)에 제1 센싱 신호들(SS1)이 인가되고, 다른 하나의 센싱 화소(TPX)에 제3 센싱 신호들(SS3)이 인가되면, 각 센싱 라인(SEL)을 초기화시킨 후, 각 센싱 화소(TPX)에 포함된 구동 트랜지스터에서 생성되어 센싱 라인(SEL)을 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱부(600)는 기설정된 반복 횟수 미만으로 센싱이 수행되면, 센싱 라인(SEL)을 초기화시켜 반복적으로 센싱할 수 있으며, 반복 센싱을 통해 센싱 데이터(SDT)의 정확도를 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 센싱부(600)는 기설정된 반복 횟수 이상으로 센싱이 수행되면, 생성된 센싱 데이터(SDT)를 온도 출력부(700)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱부(600)는 신호 생성부(610) 및 전류 센싱 회로(620)를 포함할 수 있다.
신호 생성부(610)는 타이밍 제어부(800)로부터 센싱 구동 신호들(SES)을 수신하고, 상기 센싱 구동 신호들(SES)에 대응하여 센싱 화소(TPX)의 구동에 필요한 센싱 신호들(SS)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성부(610)는 디지털 형태의 센싱 구동 신호들(SES)을 수신하고, 상기 센싱 구동 신호들(SES)에 대응하는 각각의 아날로그 전압들을 가지는 센싱 신호들(SS)을 생성하고, 상기 센싱 신호들(SS)을 센싱 화소(TPX)로 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 생성부(610)는 디지털 형태의 센싱 구동 신호들(SES)을 아날로그 형태의 센싱 신호들(SS)로 변환하기 위한 레벨 쉬프터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 신호들(SS)이 주사 구동부(200), 발광 구동부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)에 의해 생성될 경우, 센싱 화소(TPX)는 주사 구동부(200), 발광 구동부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)에 전기적으로 연결될 수 있고, 신호 생성부(6510)는 생략될 수도 있다. 예를 들어, 실시예에 따라서는 센싱부(6500)가 전류 센싱 회로(6520)만을 포함하고, 신호 생성부(6510)는 포함하지 않을 수도 있다.
전류 센싱 회로(620)는 센싱 화소(TPX)에 전기적으로 연결되어, 센싱 화소(TPX)의 전류(I_TPX)를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱할 수 있다. 전류 센싱 회로(620)는 센싱 화소(TPX)의 전류(I_TPX)에 대응하는 센싱 데이터(SDT)를 생성하고, 상기 센싱 데이터(SDT)를 온도 출력부(700)로 출력할 수 있다. 전류 센싱 회로(620)에 대해서는 구체적인 실시예를 통해 아래에서 상세하게 후술한다.
표시 장치(10)는 센싱부(600)에서 생성된 센싱 데이터(SDT)를 필터링하는 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 필터부(미도시)는 센싱부(600)에서 생성된 센싱 데이터(SDT)를 전달받아 필터링을 수행하며, 이를 위해 중간값 필터(Median Filter), 평균값 필터(Average Filter) 등과 같은 필터를 구비할 수 있다. 다만, 필터부(미도시)에 구비될 수 있는 필터가 상술한 필터들로 제한되는 것은 아니며, 센싱 데이터(SDT)의 노이즈를 제거하여 정확도를 향상시킬 수 있는 필터라면 제한없이 구비될 수 있다.
온도 출력부(700)는 센싱부(600)에서 공급되는 센싱 데이터(SDT)에 기초하여 표시 패널(100)의 온도 데이터(TDT)를 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 온도 출력부(700)는 센싱 데이터(SDT)의 SNR(Signal to Noise Ratio) 확보를 위한 SNR 계산부(710) 및 센싱 데이터(SDT)에 기초하여 온도 데이터(TDT)를 산출하는 온도 산출부(720)를 포함할 수 있다. 온도 출력부(700)는 산출된 온도 데이터(TDT)를 타이밍 제어부(800)로 공급할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 온도 출력부(700)는 산출된 온도 데이터(TDT)를 타이밍 제어부(800)와 별개로 구성되어 산출된 온도를 바탕으로 잔상을 보상하는 보상부(미도시)로 전송할 수 있다. 온도 출력부(700)에 대해서는 구체적인 실시예를 통해 아래에서 상세하게 후술한다.
타이밍 제어부(800)는 인터페이스를 통해 호스트 시스템(일 예로, AP(application processor))으로부터 입력 영상 데이터(IDT) 및 타이밍 제어 신호들(TCS)을 수신할 수 있다. 타이밍 제어 신호들(TCS)은, 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호와 같은 동기 신호들, 데이터 인에이블 신호 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(800)는 타이밍 제어 신호들(TCS)에 기초하여, 주사 구동 신호들(SCS), 발광 구동 신호들(ECS), 데이터 구동 신호들(DCS), 전원 구동 신호들(PCS) 및 센싱 구동 신호들(SES)을 생성할 수 있다. 주사 구동 신호들(SCS), 발광 구동 신호들(ECS), 데이터 구동 신호들(DCS), 전원 구동 신호들(PCS) 및 센싱 구동 신호들(SES)은, 각각 주사 구동부(200), 발광 구동부(300), 데이터 구동부(400), 전원전압 생성부(500) 및 센싱부(600)로 공급될 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(800)는 각각의 센싱 기간마다 센싱 라인(SEL)을 초기화시키기 위한 제어 신호(일 예로, 도 4의 스위치 제어 신호(CS_SW) 또는 이에 대응하는 디지털 신호)를 출력할 수도 있다.
추가적으로, 도 1에서는 타이밍 제어부(800), 데이터 구동부(400), 센싱부(600) 및 온도 출력부(700)가 별개의 구성으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되는 않는다. 일례로, 타이밍 제어부(800), 데이터 구동부(400), 센싱부(600) 및/또는 온도 출력부(700)는 하나의 구동회로(또는 집적회로(IC))로 구현될 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
실시예에 따라, 도 2의 화소(PX)는 도 1의 표시 장치(10)에 포함된 화소(PX)들 중 하나일 수 있으며, 화소(PX)들은 실질적으로 서로 유사 또는 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 화소(PX)는 해당 수평 라인 및 해당 수직 라인에 제공된 신호선들에 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소(PX)는 해당 수평 라인에 배치된 적어도 하나의 주사선(SL) 및 발광 제어선(ECL)과, 해당 수직 라인에 배치된 데이터선(DL)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 화소(PX)는 해당 수평 라인의 제1 주사선(SL1), 제2 주사선(SL2), 제3 주사선(SL3) 및 발광 제어선(ECL)과, 해당 수직 라인의 데이터선(DL)(해당 수직 라인에 서로 다른 색의 화소들(PX)에 대응하는 적어도 두 개의 데이터선(DL)들이 배치될 경우, 상기 데이터선(DL)들 중 하나)에 연결될 수 있다.
화소(PX)는 전원선들에 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소(PX)는 제1 전원선(PL1) 및 제2 전원선(PL2)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 화소(PX)는 기준 전원선(RFL) 및 초기화 전원선(INL)에 더 연결될 수 있다.
화소(PX)는 화소 회로(PXC) 및 상기 화소 회로(PXC)에 연결된 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 화소 회로(PXC)는 제1 트랜지스터(T1)("제1 구동 트랜지스터(DT1)"라고도 함), 제2 트랜지스터(T2)("제1 스위칭 트랜지스터"라고도 함), 및 제1 커패시터(Cst)("저장 커패시터"라고도 함)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소 회로(PXC)는, 제3 트랜지스터(T3)("제2 스위칭 트랜지스터"라고도 함), 제4 트랜지스터(T4)("제3 스위칭 트랜지스터"라고도 함), 제5 트랜지스터(T5)("제4 스위칭 트랜지스터"라고도 함), 및 제2 커패시터(Chold)("유지 커패시터"라고도 함)를 더 포함할 수 있다.
화소(PX)는 구동 신호들(DRS) 및 구동 전압들에 의해 구동될 수 있다. 구동 신호들(DRS)은 제1 주사 신호(GW) 및 데이터 신호(일 예로, 데이터 전압(Vdata))를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 신호들(DRS)은 제2 주사 신호(GB), 제3 주사 신호(GI) 및/또는 발광 제어 신호(EM)를 더 포함할 수 있다. 구동 전압들은 제1 전원 전압(VDD) 및 제2 전원 전압(VSS)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 전압들은 기준 전원 전압(VREF) 및/또는 초기화 전원 전압(VINT)을 더 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 전원선(PL1)과 제2 노드(N2)의 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 거쳐 제1 전원선(PL1)에 연결될 수 있고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 제1 전원선(PL1)은 제1 전원 전압(VDD)이 인가되는 전원선일 수 있다. 제2 노드(N2)는 제1 트랜지스터(T1)와 발광 소자(LD) 사이의 노드일 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 발광 소자(LD)로 구동 전류를 공급할 수 있다. 예를들어, 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)에 대응하는 구동 전류를 발광 소자(LD)로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 트랜지스터(T1)는 동작 특성 개선을 위하여 바텀 게이트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)의 바텀 게이트는 제2 커패시터(Chold)와 제2 노드(N2)의 사이에 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터선(DL)과 제1 노드(N1)의 사이에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 주사선(SL1)에 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 제1 주사선(SL1)으로 공급되는 제1 주사 신호(GW)에 응답하여 턴 온될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되는 경우, 데이터선(DL)으로 공급된 데이터 신호가 제1 노드(N1)로 전달될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 기준 전원선(RFL)과 제1 노드(N1)의 사이에 연결될 수 있다. 기준 전원선(RFL)은 기준 전원 전압(VREF)이 인가되는 전원선일 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 제2 주사선(SL2)에 연결될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제2 주사선(SL2)으로 공급되는 제2 주사 신호(GB)에 응답하여 턴 온될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온되는 경우, 기준 전원 전압(VREF)이 제1 노드(N1)에 전달될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제2 노드(N2)와 초기화 전원선(INL)의 사이에 연결될 수 있다. 초기화 전원선(INL)은 초기화 전원 전압(VINT)이 인가되는 전원선일 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 제3 주사선(SL3)에 연결될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제3 주사선(SL3)으로 공급되는 제3 주사 신호(GI)에 응답하여 턴 온될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온되는 경우, 제2 노드(N2)로 초기화 전원 전압(VINT)이 전달될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원선(PL1)과 제1 트랜지스터(T1)의 사이에 연결될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어선(ECL)에 연결될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 발광 제어선(ECL)으로 공급되는 발광 제어 신호(EM)에 응답하여 턴 오프될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)가 턴 오프되는 경우, 화소(PX)에서는 구동 전류가 흐를 수 있는 전류 패스가 차단될 수 있고, 이에 따라 발광 소자(LD)로 구동 전류가 공급되지 않을 수 있다.
제1 내지 제5 트랜지스터들(T1 내지 T5)은 N형 트랜지스터일 수 있으나, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1 내지 T5) 중 적어도 하나는, P형 트랜지스터로 변경될 수도 있다. 각 트랜지스터의 타입에 따라 상기 트랜지스터의 구동을 제어하기 위한 구동 신호들(DRS)의 신호 레벨(일 예로, 전압 레벨)이 설정될 수 있다.
제1 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)의 사이에 연결될 수 있다. 제1 커패시터(Cst)에는 데이터 신호에 대응되는 전압이 저장될 수 있다.
제2 커패시터(Chold)는 제1 전원선(PL1)과 제2 노드(N2)의 사이에 연결될 수 있다. 제2 커패시터(Chold)는 제2 노드(N2)의 전압을 안정화할 수 있다.
발광 소자(LD)는 제2 노드(N2)와 제2 전원선(PL2)의 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 제2 노드(N2)와 제2 전원선(PL2)의 사이에 순방향으로 연결될 수 있다. 제2 전원선(PL2)은 제2 전원 전압(VSS)이 인가되는 전원선일 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 구동 전류가 공급되는 경우, 상기 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(LD)는 적어도 하나의 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)를 포함할 수 있다. 발광 소자(LD)의 종류, 크기, 및/또는 개수는 실시예에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 화소(PX)에 제공된 적어도 하나의 트랜지스터는 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)를 포함한 적어도 하나의 트랜지스터는 산화물 반도체를 포함한 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다.
도 3은 표시 모드에서 도 2의 화소(PX)로 공급되는 구동 신호들(DRS)을 나타내는 파형도이다. 예를 들어, 도 3은 화소(PX)의 동작 타이밍을 제어하는, 제1 주사 신호(GW), 제2 주사 신호(GB), 제3 주사 신호(GI) 및 발광 제어 신호(EM)의 일 예를 나타낸다. 일 실시예에서, 도 1의 동일한 수평 라인에 배치된 화소(PX)들은 동시에 구동될 수 있다. 서로 다른 수평 라인들에 배치된 화소(PX)들은 각각의 수평 기간들에 대응하여 순차적으로 구동될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모드에서의 화소(PX)의 구동 방법은 초기화 단계, 문턱 전압 보상 단계, 데이터 기입 단계 및 발광 단계를 포함할 수 있다.
초기화 단계는 제1 기간(P1) 동안 수행될 수 있다. 초기화 단계에서는 제4 트랜지스터(T4)를 턴 온시켜 제2 노드(N2)에 초기화 전원 전압(VINT)을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 제1 기간(P1) 동안 제3 주사선(SL3)으로 게이트-온 전압의 제3 주사 신호(GI)가 공급될 수 있다.
또한, 초기화 단계에서는 제3 트랜지스터(T3)를 함께 턴 온시켜 제1 노드(N1)에 기준 전원 전압(VREF)을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 제1 기간(P1) 동안 제2 주사선(SL2)으로 게이트-온 전압의 제2 주사 신호(GB)가 함께 공급될 수 있다.
또한, 초기화 단계에서는 제5 트랜지스터(T5)를 턴 오프시켜 제1 트랜지스터(T1)에 의해 구동 전류가 발생하는 것을 차단할 수 있다. 이를 위하여, 제1 기간(P1) 동안 발광 제어선(ECL)으로 게이트-오프 전압의 발광 제어 신호(EM)가 공급될 수 있다.
상술한 초기화 동작을 통하여, 화소(PX)는 이전 단위 기간(일 예로, 이전 프레임 기간)에 공급된 데이터 신호의 영향을 받지 않도록 초기화될 수 있다.
이때, 제1 노드(N1)의 전압 및 제2 노드(N2)의 전압은 하기의 수학식 1과 같을 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
(여기서, VN1은 제1 노드(N1)의 전압, VREF는 기준 전원 전압, VN2는 제2 노드(N2)의 전압, VINT는 초기화 전원 전압)
문턱 전압 보상 단계는 제2 기간(P2) 동안 수행될 수 있다. 문턱 전압 보상 단계에서는 제3 트랜지스터(T3) 및 제5 트랜지스터(T5)를 턴 온시켜 제1 커패시터(Cst)에 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 저장할 수 있다. 이를 위하여, 제2 기간(P2) 동안, 제2 주사선(SL2)으로 게이트-온 전압의 제2 주사 신호(GB)를 공급하고, 발광 제어선(ECL)으로 게이트-온 전압의 발광 제어 신호(EM)가 공급될 수 있다.
이에 따라, 제2 기간(P2) 동안에는 제3 트랜지스터(T3)가 온 상태를 유지하고, 제5 트랜지스터(T5)가 턴 온될 수 있다.
제2 기간(P2) 동안 제1 노드(N1)의 전압은 기준 전원 전압(VREF)으로 유지되고, 제2 노드(N2)의 전압은 초기화 전원 전압(VINT)으로부터, 기준 전원 전압(VREF)에서 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 차감한 값으로 변화하게 된다.
이때, 제1 노드(N1)의 전압 및 제2 노드(N2)의 전압은 하기의 수학식 2와 같을 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
(여기서, VN1은 제1 노드(N1)의 전압, VREF는 기준 전원 전압, VN2는 제2 노드(N2)의 전압, Vth1은 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압)
한편, 문턱 전압 보상 단계 동안 발광 소자(LD)를 비발광 상태로 유지하기 위하여, 기준 전원 전압(VREF)은 발광 소자(LD)를 비발광 상태로 유지시킬 수 있는 전압 레벨로 설정될 수 있다.
문턱 전압 보상 단계의 진행 시간(일 예로, 제2 기간(P2)의 지속 시간)은 제2 주사 신호(GB) 및 발광 제어 신호(EM)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 게이트-온 전압의 제2 주사 신호(GB) 및 발광 제어 신호(EM)의 폭을 조절함으로써 문턱 전압 보상 단계의 진행 시간을 조절할 수 있다.
데이터 기입 단계는 제3 기간(P3) 동안 수행될 수 있다. 데이터 기입 단계에서는 제2 트랜지스터(T2)를 턴 온시켜 제1 노드(N1)에 데이터 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 데이터 기입 단계에서는 데이터선(DL)으로부터 전달된 데이터 신호가 제2 트랜지스터(T2)를 경유하여 제1 노드(N1)로 공급될 수 있다.
이를 위하여, 제3 기간(P3) 동안에는 제1 주사선(SL1)으로 게이트-온 전압의 제1 주사 신호(GW)가 공급될 수 있다. 이에 따라, 제3 기간(P3) 동안에는 제2 트랜지스터(T2)가 온 상태를 유지하고, 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4), 및 제5 트랜지스터(T5)는 오프 상태를 유지할 수 있다.
제3 기간(P3) 동안 제1 노드(N1)의 전압은 데이터 신호의 전압(일 예로, 데이터 전압(Vdata))으로 유지될 수 있다. 제3 기간(P3) 동안 제1 노드(N1)의 전압 및 제2 노드(N2)의 전압은 하기의 수학식 3과 같을 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
(여기서, VN1은 제1 노드(N1)의 전압, Vdata는 데이터 전압, VREF는 기준 전원 전압, VN2는 제2 노드(N2)의 전압, Vth1은 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압)
추가적으로, 수학식 3에서는 설명의 편의성을 위하여 제3 기간(P3) 동안 제2 노드(N2)가 VREF-Vth1 전압을 유지한다고 설명하였지만, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다.
일 예로, 제3 기간(P3) 동안 제1 노드(N1)는 기준 전원 전압(VREF)에서 데이터 전압(Vdata)으로 변경될 수 있고, 제1 커패시터(Cst)의 커플링에 의하여 제1 노드(N1)의 전압 변화량에 대응하여 제2 노드(N2)의 전압이 변화될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 제1 커패시터(Cst)의 정전 용량에 비하여 제2 커패시터(Chold)의 정전 용량을 크게 설정할 수 있고, 이에 따라 제3 기간(P3) 동안 제2 노드(N2)의 전압 변경량을 최소화할 수 있다. 이후, 설명의 편의성을 위하여 제3 기간(P3) 동안 제2 노드(N2)는 VREF-Vth1 전압을 유지한다고 가정하기로 한다.
마지막으로, 발광 단계는 제4 기간(P4) 동안 수행될 수 있다. 발광 단계에서는 제1 트랜지스터(T1)에 의해, 제1 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 대응하는 구동 전류가 발광 소자(LD)로 공급될 수 있다.
이를 위하여, 제4 기간(P4) 동안에는 제1, 제2 및 제3 주사선(SL1, SL2, SL3)으로 게이트-온 전압의 주사 신호(GW, GB, GI)가 공급되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제4 기간(P4) 동안 제1, 제2 및 제3 주사선(SL1, SL2, SL3)의 전압은 게이트-오프 전압일 수 있다. 제4 기간(P4) 동안, 발광 제어선(ECL)으로 게이트-오프 전압의 발광 제어 신호(EM)가 공급되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제4 기간(P4) 동안 발광 제어선(ECL)의 전압은 게이트-온 전압일 수 있다. 이에 따라, 제5 트랜지스터(T5)가 턴 온될 수 있다.
제4 기간(P4) 동안 제1 노드(N1)의 전압 및 제2 노드(N2)의 전압은 하기의 수학식 4와 같을 수 있다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(T1)는 아래 수학식 4에 따른 구동 전류를 발광 소자(LD)로 공급할 수 있다.
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
(여기서, VN1은 제1 노드(N1)의 전압, Vdata는 데이터 전압, Vld는 제2 노드(N2)의 전압, VREF는 기준 전원 전압, Vth1은 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압, VN2는 제2 노드(N2)의 전압(일 예로, 애노드 전압), Ild는 제1 트랜지스터(T1)에 의해 생성되는 구동 전류, k는 상수, Vgs는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 간 전압, Cst는 제1 커패시터의 정전용량, Chold는 제2 커패시터의 정전용량, Cld는 발광 소자에 형성된 기생용량)
상기 수학식 4에서 알 수 있듯이 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth1)이 상쇄될 수 있다. 이에 따라, 화소(PX)들에 포함된 제1 구동 트랜지스터들(DT1), 즉 제1 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압 편차로 인한 휘도 불균일 현상을 방지 또는 저감할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센싱 화소(TPX) 및 전류 센싱 회로(620)를 나타내는 회로도이다.
실시예에 따라, 도 4의 센싱 화소(TPX)는 도 1의 표시 장치(10)에 제공된 센싱 화소(TPX)일 수 있다. 표시 장치(10)는 적어도 하나 이상의 센싱 화소(TPX)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 센싱 화소(TPX)는 적어도 하나의 제어선(CL) 및 센싱 데이터선(SDL)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 화소(TPX)는 제1 제어선(CL1), 제2 제어선(CL2), 제3 제어선(CL3), 제4 제어선(CL4) 및 센싱 데이터선(SDL)에 연결될 수 있다.
센싱 화소(TPX)는 전원선들에 더 연결될수 있다. 예를 들어, 센싱 화소(TPX)는 제1 전원선(PL1) 및 제2 전원선(PL2)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 화소(TPX)는 기준 전원선(RFL) 및 초기화 전원선(INL)에 더 연결될 수 있다.
센싱 화소(TPX)는 센싱 신호들(SS) 및 구동 전압들에 의해 구동될 수 있다. 이때, 센싱 화소(TPX)에 공급되는 센싱 신호들(SS)은 제1 센싱 신호들(SS1) 또는 제2 센싱 신호들(SS2)일 수 있다. 제1 센싱 신호들(SS1)은 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3), 제4 제어 신호(CS4) 및 센싱용 데이터(Sdata)를 포함할 수 있고, 제2 센싱 신호들(SS2)은 제1 제어 신호(CS1), 제3 제어 신호(CS3), 제4 제어 신호(CS4) 및 센싱용 데이터(Sdata)를 포함할 수 있다. 제1 센싱 신호들(SS1)과 제2 센싱 신호들(SS2)은 각각 제1 센싱 모드, 제2 센싱 모드에서 센싱 화소(TPX)에 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 신호들(SS)은 구동 신호들(DRS)과 실질적으로 동일 또는 유사한 파형을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱 신호들(SS1) 및 제2 센싱 신호들(SS2)의 제1 제어 신호(CS1), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)는 도 3의 제1 주사 신호(GW), 제3 주사 신호(GI) 및 발광 제어 신호(EM)와 실질적으로 동일 또는 유사한 파형을 가질 수 있다. 마찬가지로, 제1 센싱 신호들(SS1)의 제2 제어 신호(CS2)는 도 3의 제2 주사 신호(GB)와 실질적으로 동일 또는 유사한 파형을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 신호들(SS)은 구동 신호들(DRS)과 별개로 공급될 수 있고, 이에 따라 화소(PX)들과 센싱 화소(TPX)를 독립적으로 구동할 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱 신호들(SS1) 또는 제2 센싱 신호들(SS2)은 화소(PX)들이 구동되는 표시 기간 및 센싱 화소(TPX)의 전류(I_TPX)를 센싱하는 센싱 기간 모두에서 센싱 화소(TPX)로 공급될 수 있다. 다만, 센싱 신호들(SS)은 센싱 화소(TPX)의 열화를 방지하기 위해 센싱 모드가 동작하는 경우에만 센싱 화소(TPX)로 공급될 수 있다.
구동 전압들은, 제1 전원 전압(VDD) 및 제2 전원 전압(VSS)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 전압들은, 기준 전원 전압(VREF) 및/또는 초기화 전원 전압(VINT)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 화소(TPX)는 센싱 화소 회로(TPXC) 및 상기 센싱 화소 회로(TPXC)에 연결된 비발광 다이오드(DI)(일 예로, 트랜지스터를 순방향으로 다이오드 연결한 구조의 비발광 다이오드)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 센싱 기간동안 센싱 화소(TPX)의 불필요한 발광을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 화소 회로(TPXC)의 구조는 화소 회로(PXC)의 구조와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 센싱 화소 회로(TPXC)는, 각각 화소 회로(PXC)의 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4), 제5 트랜지스터(T5), 제1 커패시터(Cst) 및 제2 커패시터(Chold)에 대응하는, 제1 트랜지스터(T1')("제2 구동 트랜지스터(DT2)"라고도 함), 제2 트랜지스터(T2'), 제3 트랜지스터(T3'), 제4 트랜지스터(T4'), 제5 트랜지스터(T5'), 제1 커패시터(Cst') 및 제2 커패시터(Chold')를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1')는 제1 전원선(PL1)과 제2 노드(N2')의 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1')의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5')를 거쳐 제1 전원선(PL1)에 연결될 수 있고, 제1 트랜지스터(T1')의 제2 전극은 제2 노드(N2')에 연결될 수 있다. 제2 노드(N2')는 제1 트랜지스터(T1')와 비발광 다이오드(DI) 사이의 노드일 수 있다. 제1 트랜지스터(T1')의 게이트 전극은 제1 노드(N1')에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1')는 제1 노드(N1')의 전압에 대응하는 구동 전류(I_TPX)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 트랜지스터(T1')는 화소(PX)들의 제1 트랜지스터들(T1)과 동일한 종류, 구조 및/또는 크기의 트랜지스터일 수 있고, 상기 화소(PX)들의 제1 트랜지스터들(T1)과 동시에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1')는 화소(PX)들의 제1 트랜지스터들(T1)과 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 트랜지스터(T1')는 화소(PX)들의 제1 트랜지스터들(T1)과 실질적으로 동일한 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다.
제2 트랜지스터(T2')는 센싱 데이터선(SDL)과 제1 노드(N1')의 사이에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제1 제어선(CL1)에 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2')는 제1 제어선(CL1)으로 공급되는 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여 턴 온될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2')가 턴 온되는 경우, 센싱 데이터선(SDL)으로 공급된 센싱용 데이터 전압(Sdata)이 제1 노드(N1')로 전달될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3')는 기준 전원선(RFL)과 제1 노드(N1')의 사이에 연결될수 있다. 제3 트랜지스터(T3')의 게이트 전극은 제2 제어선(CL2)에 연결될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3')는 제2 제어선(CL2)으로 공급되는 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여 턴 온될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 제어 신호(CS2)를 포함하는 제1 센싱 신호(SS1)가 공급되는 경우에는 제3 트랜지스터(T3')가 턴 온되어, 기준 전원 전압(VREF)이 제1 노드(N1')에 전달될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 제어 신호(CS2)를 포함하지 않는 제2 센싱 신호(SS2)가 공급되는 경우에는 제3 트랜지스터(T3')가 턴 오프 상태를 유지할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4')는 제2 노드(N2')와 초기화 전원선(INL)의 사이에 연결될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4')의 게이트 전극은 제3 제어선(CL3)에 연결될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4')는 제3 제어선(CL3)으로 공급되는 제3 제어 신호(CS3)에 응답하여 턴 온될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4')가 턴 온되는 경우, 제2 노드(N2')로 초기화 전원 전압(VINT)이 전달될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5')는 제1 전원선(PL1)과 제1 트랜지스터(T1')의 사이에 연결될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5')의 게이트 전극은 제4 제어선(CL4)에 연결될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5')는 제4 제어선(CL4)으로 공급되는 게이트-오프 전압의 제4 제어 신호(CS4)에 응답하여 턴 오프될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5')가 턴 오프되는 경우, 센싱 화소(TPX)의 전류 패스가 차단되어, 비발광 다이오드(DI)로 구동 전류(I_TPX)가 공급되지 않을 수 있다.
제1 내지 제5 트랜지스터들(T1' 내지 T5')은 N형 트랜지스터일 수 있으나, 실시예들이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1' 내지 T5') 중 적어도 하나는, P형 트랜지스터일 수도 있다. 일 실시예에서, 센싱 화소(TPX)의 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1' 내지 T5')은 화소(PX)의 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1 내지 T5)과 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
제1 커패시터(Cst')는 제1 노드(N1')와 제2 노드(N2')의 사이에 연결될 수 있다. 제1 커패시터(Cst')에는 센싱용 데이터 전압(Sdata)에 대응되는 전압이 저장될 수 있다.
제2 커패시터(Chold')는 제1 전원선(PL1)과 제2 노드(N2')의 사이에 연결될 수 있다. 제2 커패시터(Chold')는 제2 노드(N2')의 전압을 안정화할 수 있다.
비발광 다이오드(DI)는 제2 노드(N2')와 제2 전원선(PL2)의 사이에 순방향으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 센싱 화소(TPX)가 발광하지 아니하여 센싱 기간동안의 불필요한 발광을 방지할 수 있다.
전류 센싱 회로(620)는 센싱 화소 회로(TPXC)에 연결되고, 센싱 화소(TPX)의 전류(I_TPX)가 흐르는 센싱 라인(SEL), 상기 전류(I_TPX)를 센싱하기 위한 증폭기, 상기 증폭기에 연결되어 센싱 라인(SEL)을 초기화시키기 위한 스위치(SW) 및 상기 전류(I_TPX)에 대응하는 디지털 형태의 센싱 데이터(SDT)를 생성하기 위한 ADC(analog-to-digital converter)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 라인(SEL)은 센싱 화소 회로(TPXC)에 연결되며, 증폭기를 거쳐 ADC와 연결될 수 있다. 제1 센싱 모드에서 센싱용 데이터 전압(Sdata)에 대응하여 센싱 화소(TPX)의 구동 트랜지스터(일 예로, 제2 구동 트랜지스터)에서 생성된 전류(I_TPX)는 센싱 라인(SEL)을 통해 최종적으로 ADC에 전달될 수 있다.
증폭기는 센싱 라인(SEL)에 연결되고, 센싱 라인(SEL)에 흐르는 전류(I_TPX)를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱한다. 일 실시예에서, 증폭기는 센싱 라인(SEL)에 흐르는 전류를 소정 시간동안 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하는 적분기(Integrator)로 동작할 수 있다. 증폭기는 초기화 전원 전압(VINT)이 인가되는 비반전 단자, 센싱 라인(SEL)에 연결되는 반전 단자 및 상기 반전 단자와 출력 단자(Vout) 사이에 연결되는 제3 커패시터(Cs)를 포함할 수 있다.
비반전 단자에 연결된 초기화 전원 전압(VINT)은 센싱이 시작되면, 즉 센싱 화소(TPX)에 센싱 신호(SS)가 인가되면 센싱 라인(SEL)을 초기화시키기 위해 인가될 수 있다.
반전 단자는 센싱 라인(SEL)과 연결되며, 센싱이 시작되면 비반전 단자에 연결된 초기화 전원 전압(VINT)과 같은 전압이 인가되어 센싱 라인(SEL)을 초기화시킬 수 있다.
제3 커패시터(Cs)는 센싱 라인(SEL)을 통해 전달되는 전류(I_TPX)를 소정 시간동안 센싱하기 위해 반전 단자 및 출력 단자(Vout)와 연결될 수 있다.
스위치(SW)는 증폭기의 제3 커패시터(Cs)와 병렬적으로 연결되며, 비반전 단자에 연결된 초기화 전원 전압(VINT)이 인가되면 턴-온되어 센싱 라인(SEL)을 초기화시키고, 초기화가 완료되면 센싱할 수 있도록 턴-오프될 수 있다. 이러한 스위치(SW)의 동작은 타이밍 제어부(800)에서 공급되는 스위치 제어 신호(CS_SW)에 의해 조절될 수 있다.
ADC는 증폭기와 연결되고, 증폭기에서 센싱된 전류를 아날로그-디지털 변환하여 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다. ADC의 반전 단자는 증폭기의 출력 단자(Vout)와 연결되고, 비반전 단자에는 초기화 전원 전압(VINT)이 인가될 수 있다. 증폭기와 마찬가지로, ADC의 비반전 단자에는 센싱이 시작되면, 즉 센싱 화소(TPX)에 제1 센싱 신호(SS1)가 인가되면 초기화를 위해 초기화 전원 전압(VINT)이 인가될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 센싱 모드에서 도 4의 센싱 화소에 인가되는 제1 센싱 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 3, 4 및 5를 참조하면, 제1 센싱 모드에서는 센싱 화소(TPX)에 제1 센싱 신호들(SS1), 즉 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)가 인가될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)는 각각 화소(PX)에 인가되는 제1 주사 신호(GW), 제2 주사 신호(GB), 제3 주사 신호(GI) 및 발광 제어 신호(EM)에 대응될 수 있으므로, 제1 센싱 모드에서 센싱 화소(TPX)는 화소(PX)의 동작 타이밍(도 3)과 동일하게 동작할 수 있다. 이에 따라, 센싱 화소(TPX)는 초기화 단계(SP1), 문턱 전압 보상 단계(SP2), 데이터 기입 단계(SP3) 및 발광 단계(SP4)를 거쳐 전류(I_TPX)를 생성하며, 생성된 전류(I_TPX)는 센싱부(600)를 통해 센싱될 수 있다. 단, 센싱 화소(TPX)는 화소(PX)와 달리 발광 소자(LD)가 아닌 비발광 다이오드(DI)를 포함하므로, 실제로 발광이 이뤄지지 않는다. 이러한 제1 센싱 모드는 문턱 전압 보상 단계를 거치므로, 구동 트랜지스터의 온도 민감도가 낮아져 온도 변화가 큰 경우의 온도 센싱에 유리하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 제2 센싱 모드에서 도 4의 센싱 화소에 인가되는 제2 센싱 신호들을 나타내는 파형도이다.
도 3, 4 및 6을 참조하면, 제2 센싱 모드에서는 센싱 화소(TPX)에 제2 센싱 신호들(SS2), 즉 제1 제어 신호(CS1), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)가 인가될 수 있다. 이처럼, 제2 센싱 모드에서는 제1 센싱 모드와 달리 제2 제어 신호(CS2)가 인가되지 않는다. 이에 따라, 제2 센싱 모드는 초기화 및 데이터 기입 단계(SSP1, 제1 기간과 동일), 발광 단계(SSP2, 제2 기간과 동일)를 거쳐 전류(I_TPX)를 생성하며, 생성된 전류(I_TPX)는 센싱부(600)를 통해 센싱될 수 있다.
초기화 및 데이터 기입 단계는 제1 기간(SSP1) 동안 수행될 수 있다. 초기화 및 데이터 기입 단계에서는 제4 트랜지스터(T4')를 턴 온시켜 제2 노드(N2')에 초기화 전원 전압(VINT)을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 제1 기간(SSP1) 동안 제3 제어선(CL3)으로 게이트-온 전압의 제3 제어 신호(CS3)가 공급될 수 있다. 이때, 초기화 전원 전압(VINT)은 제1 트랜지스터(T1')에서 생성된 전류(I_TPX)가 비발광 다이오드(DI)로 흐르지 않도록 충분히 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
또한, 초기화 및 데이터 기입 단계에서는 제2 트랜지스터(T2')를 턴 온시켜 제1 노드(N1')에 센싱용 데이터 전압(Sdata)을 공급할 수 있다. 예를 들어, 초기화 및 데이터 기입 단계에서는 센싱 데이터선(SDL)으로부터 전달된 센싱용 데이터 전압(Sdata)이 제2 트랜지스터(T2)를 경유하여 제1 노드(N1')로 공급될 수 있다.
이를 위하여, 제1 기간(SSP1) 동안에는 제1 제어선(CL1)으로 게이트-온 전압의 제1 제어 신호(CS1)가 공급될 수 있다. 이에 따라, 제1 기간(SSP1) 동안에는 제2 트랜지스터(T2')가 온 상태를 유지할 수 있다.
또한, 초기화 단계에서는 제5 트랜지스터(T5')를 턴 오프시켜 제1 트랜지스터(T1')에 의해 구동 전류(I_TPX)가 발생하는 것을 차단할 수 있다. 이를 위하여, 제1 기간(SSP1) 동안 제4 제어선(CL4)으로 게이트-오프 전압의 제4 제어 신호(CS4)가 공급될 수 있다.
상술한 초기화 및 데이터 기입 동작을 통하여, 센싱 화소(TPX)는 이전 단위 기간(일 예로, 이전 프레임 기간)에 공급된 센싱용 데이터 전압(Sdata)의 영향을 받지 않도록 초기화되고, 센싱용 데이터 전압(Sdata)을 기입할 수 있다.
발광 단계는 제2 기간(SSP2) 동안 수행될 수 있다. 발광 단계에서는 제1 트랜지스터(T1')에 의해, 제1 커패시터(Cst')에 저장된 전압에 대응하는 전류(I_TPX)가 생성될 수 있다. 다만, 생성된 전류(I_TPX)는 초기화 전원 전압(VINT)이 비발광 다이오드(DI)가 동작하지 않는 전압으로 설정됨에 따라, 비발광 다이오드(DI)로 흘러가지 않고 센싱부(600)로 흘러가게 된다.
이를 위하여, 제2 기간(SSP2) 동안에는 제1 및 제3 제어선(CL1, CL3)으로 게이트-온 전압의 제어 신호(CS1, CS3)가 공급되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 기간(SSP2) 동안 제1 및 제3 제어선(CL1, CL3)의 전압은 게이트-오프 전압일 수 있다. 제2 기간(SSP2) 동안, 제4 제어선(CL4)으로 게이트-오프 전압의 제4 제어 신호(CS4)가 공급되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 기간(SSP2) 동안 제4 제어선(CL4)의 전압은 게이트-온 전압일 수 있다. 이에 따라, 제5 트랜지스터(T5')가 턴 온될 수 있다. 단, 센싱 화소(TPX)는 화소(PX)와 달리 발광 소자(LD)가 아닌 비발광 다이오드(DI)를 포함하므로, 실제로 발광이 이뤄지지 않는다.
한편, 제2 센싱 모드에서 전류가 발생하기 위해 센싱 화소(TPX)에 공급되는 제1 전원 전압(VDD)과 초기화 전원 전압(VINT)의 크기는 가변될 수 있다.
이러한 제2 센싱 모드는 문턱 전압 보상 단계를 거치지 아니하므로, 구동 트랜지스터의 온도 민감도가 높아져 온도 변화가 작은 경우의 온도 센싱에 유리하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 제3 센싱 모드에서의 센싱 화소들의 회로도이다. 이때, 도 8에 나타난 센싱 화소(TPX)들의 회로도는 각각 도 3에 나타난 센싱 화소(TPX)의 회로도와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제3 센싱 모드에서, 적어도 둘 이상의 센싱 화소(TPX)들 중 하나의 센싱 화소(TPX)에는 제1 센싱 신호(SS1)가 인가되고, 다른 하나의 센싱 화소(TPX)에는 제3 센싱 신호(SS3)가 인가될 수 있다. 즉 센싱 화소(TPX)들 중 하나의 센싱 화소(TPX)에는 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3), 제4 제어 신호(CS4) 및 센싱용 데이터 전압(Sdata)가 인가되고, 다른 하나의 센싱 화소(TPX)에는 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3), 제4 제어 신호(CS4) 및 블랙 데이터 전압(Bdata)이 인가될 수 있다. 이에 따라, 각 센싱 화소(TPX)는 도 5의 파형도에 따라 동작하여 전류(I_TPX)를 생성하고, 이를 센싱부(600)에서 센싱하여 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다.
제3 센싱 모드는 센싱 데이터(SDT)의 노이즈를 효과적으로 제거하기 위한 것으로서, 각 센싱 화소(TPX)에 연결된 전류 센싱 회로(620)에서 생성된 전류 중 어느 하나는 ADC의 반전 단자로 입력되고, 다른 하나는 ADC의 비반전 단자로 입력될 수 있으며, ADC는 2개의 전류를 이용하여 아날로그-디지털 변환을 수행함으로써 센싱 데이터(SDT)를 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 출력부를 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 온도 출력부(700)는 센싱 데이터(SDT)의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 계산하는 SNR 계산부(710) 및 센싱 데이터(SDT)와 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 데이터를 비교하여 온도를 산출하는 온도 산출부(720)를 포함할 수 있다.
SNR 계산부(710)는 센싱부(600)에서 생성된 센싱 데이터(SDT)의 SNR 값을 계산하며, 이에 따라 센싱 데이터(SDT)의 품질을 확인할 수 있다. SNR은 Ps/Pn으로 정의되고, Ps, Pn은 각각 신호의 전력과 노이즈의 전력을 나타내며, 단위는 데시벨(db)을 사용한다.
일 실시예에서, SNR 계산부(710)는 센싱 데이터(SDT)의 SNR을 계산하고, 이를 기설정된 수치와 비교한 결과에 따라, 센싱 데이터(SDT)를 온도 산출부(720)에 전달하거나 센싱부(600)의 기설정된 반복 횟수를 재설정할 수 있다. 예를 들어, SNR 계산부(710)는 계산된 센싱 데이터(SDT)의 SNR이 기설정된 수치 미만인 경우에는 센싱부(600)의 기설정된 반복 횟수를 변경하는 재설정 신호(RS)를 센싱부(600)에 공급할 수 있다. 이에 대응하여, 센싱부(600)는 기설정된 반복 횟수를 변경하고, 센싱 라인(SEL)을 초기화하며, 변경된 반복 횟수만큼 다시 전류를 센싱함으로써, 특정 SNR이 확보된 센싱 데이터(SDT`)를 생성할 수 있다. 이때, 재설정 신호(RS)에 따라 센싱부(600)의 기설정된 반복 횟수가 증가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 기설정된 반복 횟수는 감소할 수도 있다.
이후, SNR 계산부(710)는 재설정된 반복 횟수에 따른 센싱 데이터(SDT`)의 계산된 SNR이 기설정된 수치 이상인 경우에는 센싱 데이터(SDT`)를 온도 산출부(720)로 전달할 수 있다. 물론, SNR 계산부(710)는 초기 계산된 센싱 데이터(SDT)의 SNR이 기설정된 수치 이상인 경우에는 곧바로 센싱 데이터(SDT)를 온도 산출부(720)로 전달할 수도 있다. 이처럼, SNR 계산부(710)는 센싱 데이터(SDT)의 SNR이 기설정된 수치 이상이 되도록 함으로써, 센싱 데이터(SDT)의 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
온도 산출부(720)는 SNR 계산부(710)에서 전달된 센싱 데이터(SDT 또는 SDT`)를 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터와 비교하여 표시 패널(100)의 온도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 온도 산출부(720)는 센싱 데이터(SDT 또는 SDT`)에 포함된 전류 값을 센싱 화소(TPX)에 포함된 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터의 전류 값과 비교함으로써, 상기 전류 값에 대응되는 온도를 표시 패널(100)의 내부 온도로 산출할 수 있다. 이를 위해, 온도 산출부(720)에는 센싱 화소(TPX)에 포함된 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터가 룩업 테이블 등과 같은 형태로 저장될 수 있다. 이처럼, 온도 산출부(720)는 센싱 화소(TPX)에 포함되고 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터로부터 도출된 센싱 데이터(SDT 또는 SDT`)를 기초로 온도를 산출하므로, 외부 온도 센서에 비해 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 온도 산출부(720)는 잔상 보상이 수행되도록 산출된 온도를 타이밍 제어부(800)로 전달할 수 있다. 타이밍 제어부(800)는 전달된 온도를 바탕으로 화소(PX)들에 인가되는 데이터 전압을 변경함으로써, 잔상 보상 성능을 개선할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 온도 센싱 방법을 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 온도 센싱 방법은, 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소에 센싱 신호들을 인가하는 단계(S10), 상기 센싱 화소에 연결된 센싱 라인을 초기화하는 단계(S20), 상기 구동 트랜지스터에서 생성되어 상기 센싱 라인으로 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하는 단계(S30), 상기 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터를 생성하는 단계(S40) 및 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 온도를 산출하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
S10 단계는 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소(TPX)에 센싱 신호들(SS)을 인가하여 센싱을 시작하는 단계이다. 이때, 센싱 신호들(SS)은 센싱용 데이터 전압(Sdata), 제1 제어 신호(CS1), 제2 제어 신호(CS2), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)를 포함하는 제1 센싱 신호들(SS1) 또는 센싱용 데이터 전압(Sdata), 제1 제어 신호(CS1), 제3 제어 신호(CS3) 및 제4 제어 신호(CS4)를 포함하는 제2 센싱 신호들(SS2)일 수 있다. 즉, 제1 센싱 신호들(SS1)을 인가하는 경우에는 상술한 제1 센싱 모드에 따라 동작할 수 있고, 제2 센싱 신호들(SS2)을 인가하는 경우에는 상술한 제2 센싱 모드에 따라 동작할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널에 둘 이상의 센싱 화소(TPX)들이 구비되는 경우에는, 상기 센싱 화소(TPX)들 중 하나의 센싱 화소(TPX)에는 제1 센싱 신호들(SS1)을 인가하고, 다른 하나의 센싱 화소(TPX)에는 제3 센싱 신호들(SS3)을 인가할 수 있다. 이때, 제3 센싱 신호들은 블랙 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함할 수 있으며, 이에 따라 상술한 제3 센싱 모드(또는 차동 센싱 모드)에 따라 동작할 수 있다.
상기 센싱 화소 회로의 구조는 상술한 바와 같으므로, 중복된 설명은 생략한다.
S20 단계는 센싱 화소(TPX)에 연결된 센싱 라인(SEL)을 초기화하여 직전 센싱에 의한 영향을 제거하는 단계이다.
S30 단계는 구동 트랜지스터에서 생성되어 센싱 라인(SEL)으로 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하는 단계로서, 반복 센싱을 통해 센싱 데이터(SDT)의 높은 품질을 확보할 수 있다. S30 단계에서, 누적된 센싱 횟수가 기설정된 반복 횟수 미만인 경우에는 S20 단계로 회귀하여 센싱 라인(SEL)을 초기화한 후 센싱을 반복한다. 이후, 누적된 센싱 횟수가 기설정된 반복 횟수 이상인 경우에는 센싱을 종료하고 하기 S40 단계로 넘어간다.
S40 단계는 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터(SDT)를 생성하는 단계로서, 센싱된 전류를 아날로그-디지털 변경하여 센싱 데이터(SDT)를 생성한다.
일 실시예에서, S40 단계 이후, 생성된 센싱 데이터(SDT)를 필터링하는 단계(S41)를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 센싱 데이터(SDT)의 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다.
S50 단계는 센싱 데이터(SDT)에 기초하여 표시 패널의 온도를 산출하는 단계이다. 이때 S50 단계는 센싱 데이터(SDT)의 SNR이 기설정된 수치 이상이면 수행될 수 있다. 반대로, 센싱 데이터(SDT)의 SNR이 기설정된 수치 미만이면, S30 단계의 기설정된 반복 횟수를 재설정하고 S20 단계로 회귀하여 센싱 라인(SEL)을 초기화한 후 재설정된 반복 횟수만큼 센싱을 반복한다. 이에 따라, 센싱 데이터(SDT)의 높은 SNR을 확보하고 이를 기초로 표시 패널의 온도를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
S50 단계에서 센싱 데이터(SDT)의 SNR이 기설정된 수치 이상이면 기확보된 온도-전류 관계의 데이터로부터 센싱 데이터(SDT)에 대응되는 온도를 산출한다. 센싱 데이터(SDT)와 기확보된 온도-전류 관계의 데이터를 이용하여 온도를 산출하는 방법은 상술한 바와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은 전술한 실시예들에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아님에 유의하여야 한다. 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 표시 장치 100: 표시 패널
200: 주사 구동부 300: 발광 구동부
400: 데이터 구동부 500: 전원전압 생성부
600: 센싱부 610: 신호 생성부
620: 전류 센싱 회로 700: 온도 출력부
710: SNR 계산부 720: 온도 산출부
Bdata: 블랙 데이터 전압 IDT: 입력 영상 데이터
PX: 화소 PXC: 화소 회로
RS: 재설정 신호 SDT: 센싱 데이터
Sdata: 센싱용 데이터 전압 TDT: 온도 데이터
TPX: 센싱 화소 TPXC: 센싱 화소 회로
SW: 스위치

Claims (20)

  1. 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소;
    상기 센싱 화소 회로에 연결되고 상기 센싱 화소의 전류가 흐르는 센싱 라인을 포함하는 전류 센싱 회로를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터에서 생성되어 상기 센싱 라인에 흐르는 전류를 기설정된 횟수만큼 센싱하고, 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터를 생성하는 센싱부; 및
    상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 온도를 산출하는 온도 출력부를 포함하고,
    제1 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소에 제1 센싱 신호를 인가하며,
    상기 제1 센싱 신호는 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱용 데이터 전압은 상기 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터에 대응되는 전압인, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 화소 회로는,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 제1 노드와 데이터 전압이 인가되는 데이터 선의 사이에 연결되며, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제1 스위칭 트랜지스터;
    기준 전원 전압이 인가되는 기준 전원선과 상기 제1 노드의 사이에 연결되며, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제2 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터와 상기 비발광 다이오드 사이의 제2 노드와 상기 제1 노드의 사이에 연결되는 제1 커패시터;
    초기화 전원 전압이 인가되는 초기화 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되며, 상기 제3 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제3 스위칭 트랜지스터;
    제1 전원 전압이 인가되는 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 사이에 연결되며, 상기 제4 제어 신호에 응답하여 턴 오프되는 제4 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되는 제2 커패시터를 더 포함하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전류 센싱 회로는,
    상기 전류를 센싱하기 위한 증폭기;
    상기 증폭기에 연결되어 상기 센싱 라인을 초기화시키기 위한 스위치; 및
    상기 전류에 대응하는 디지털 형태의 센싱 데이터를 생성하기 위한 ADC를 더 포함하는, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는 센싱 전에 상기 센싱 라인을 초기화시키고, 상기 기설정된 횟수 미만으로 센싱이 수행되면, 상기 센싱 라인을 초기화시켜 반복적으로 센싱하는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 센싱 데이터를 필터링하는 필터부를 더 포함하는, 표시 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 온도 출력부는,
    상기 센싱 데이터의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 계산하고, 계산된 SNR을 기설정된 수치와 비교하는 SNR 계산부; 및
    상기 계산된 SNR이 상기 기설정된 수치 이상이면, 상기 기확보된 온도-전류 관계의 데이터로부터 상기 센싱 데이터에 대응되는 온도를 산출하는 온도 산출부를 포함하는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 SNR 계산부는 상기 계산된 SNR이 상기 기설정된 수치 미만이면, 상기 기설정된 반복 횟수를 재설정하고,
    상기 센싱부는 상기 재설정된 반복 횟수만큼 다시 센싱하는, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    제2 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소에 제2 센싱 신호를 인가하며,
    상기 제2 센싱 신호는 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하는, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 표시 패널에는 적어도 둘 이상의 센싱 화소들이 구비되며,
    제3 센싱 모드에서, 상기 센싱 화소들 중 하나의 센싱 화소에는 제1 센싱 신호를 인가하고, 다른 하나의 센싱 화소에는 제3 센싱 신호를 인가하며,
    상기 제3 센싱 신호는 블랙 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하는, 표시 장치.
  11. 온도에 따라 생성되는 전류가 가변되는 구동 트랜지스터를 포함하는 센싱 화소 회로 및 상기 센싱 화소 회로에 연결된 비발광 다이오드를 포함하고, 표시 패널에 구비되는 적어도 하나 이상의 센싱 화소에 센싱 신호들을 인가하는 단계;
    상기 센싱 화소에 연결된 센싱 라인을 초기화하는 단계;
    상기 구동 트랜지스터에서 생성되어 상기 센싱 라인으로 흐르는 전류를 기설정된 반복 횟수만큼 센싱하는 단계;
    상기 센싱된 전류에 대응되는 센싱 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 온도를 산출하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 신호들은 제1 센싱 신호들 또는 제2 센싱 신호들이며,
    상기 제1 센싱 신호들은 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하고,
    상기 제2 센싱 신호들은 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 센싱용 데이터 전압은 상기 구동 트랜지스터의 기확보된 온도-전류 관계의 데이터에 대응되는 전압인, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 화소는,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 제1 노드와 데이터 전압이 인가되는 데이터 선의 사이에 연결되며, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제1 스위칭 트랜지스터;
    기준 전원 전압이 인가되는 기준 전원선과 상기 제1 노드의 사이에 연결되며, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제2 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터와 상기 비발광 다이오드 사이의 제2 노드와 상기 제1 노드의 사이에 연결되는 제1 커패시터;
    초기화 전원 전압이 인가되는 초기화 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되며, 상기 제3 제어 신호에 응답하여 턴 온되는 제3 스위칭 트랜지스터;
    제1 전원 전압이 인가되는 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 사이에 연결되며, 상기 제4 제어 신호에 응답하여 턴 오프되는 제4 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원선과 상기 제2 노드의 사이에 연결되는 제2 커패시터를 더 포함하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 센싱이 상기 기설정된 반복 횟수 미만으로 수행되면, 상기 센싱 라인을 초기화시켜 반복적으로 센싱하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 생성된 센싱 데이터를 필터링하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 온도를 산출하는 단계는 상기 센싱 데이터의 SNR이 기설정된 수치 이상이면 수행되는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 센싱 데이터의 SNR이 상기 기설정된 수치 미만이면, 상기 기설정된 반복 횟수를 재설정하고 상기 초기화하는 단계부터 재시작하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 온도를 산출하는 단계는, 상기 기확보된 온도-전류 관계의 데이터로부터 상기 센싱 데이터에 대응되는 온도를 산출하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 표시 패널에는 적어도 둘 이상의 센싱 화소들이 구비되며,
    상기 센싱 화소들 중 하나의 센싱 화소에는 제1 센싱 신호들을 인가하고, 다른 하나의 센싱 화소에는 제3 센싱 신호들을 인가하며,
    상기 제1 센싱 신호들은 센싱용 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하고,
    상기 제3 센싱 신호들은 블랙 데이터 전압, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 포함하는, 표시 장치의 온도 센싱 방법.
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