KR102037052B1 - Organic light emitting diode display device and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선; 상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터와; 상기 스위칭 박막트랜지스터에 연결되는 구동 박막트랜지스터와; 상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극 및 소스전극에 연결되는 스토리지 커패시터와; 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극에 연결되어 발광하는 발광다이오드와; 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극에 연결되는 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터와; 상기 제1센싱 박막트랜지스터에 연결되는 아날로그-디지털 변환기와; 상기 제2센싱 박막트랜지스터에 연결되는 전류원을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.The present invention provides a semiconductor device comprising: a gate wiring and a data wiring crossing to define a pixel area; A switching thin film transistor connected to the gate line and the data line; A driving thin film transistor connected to the switching thin film transistor; A storage capacitor connected to the gate electrode and the source electrode of the driving thin film transistor; A light emitting diode connected to the source electrode of the driving thin film transistor and emitting light; First and second sensing thin film transistors connected to the source electrode of the driving thin film transistor; An analog-to-digital converter connected to the first sensing thin film transistor; An organic light emitting diode display device including a current source connected to the second sensing thin film transistor is provided.
Description
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로, 특히 구동 박막트랜지스터의 문턱전압 및 이동도를 보상할 수 있는 유기발광다이오드 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting diode display, and more particularly, to an organic light emitting diode display and a driving method thereof capable of compensating a threshold voltage and mobility of a driving thin film transistor.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다. Recently, flat panel displays having excellent characteristics such as thinness, light weight, and low power consumption have been widely developed and applied to various fields.
평판표시장치 중에서, 유기 전계발광 표시장치 또는 유기 전기발광 표시장치(organic electroluminescent display device)라고도 불리는 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)는, 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 발광층에 전하를 주입하여 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 이러한 유기발광다이오드 표시장치는 플라스틱과 같은 유연한 기판(flexible substrate) 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 자체 발광형이기 때문에 대조비(contrast ratio)가 크며, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도이므로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5V 내지 15V의 비교적 낮은 전압으로 구동이 가능하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다. Among flat panel displays, an organic light emitting diode (OLED), also called an organic electroluminescent display or an organic electroluminescent display device, is provided between a cathode, which is an electron injection electrode, and an anode, which is a hole injection electrode. It is a device that emits light by injecting electric charge into the formed light emitting layer and disappears after pairing electrons and holes. The organic light emitting diode display can be formed on a flexible substrate such as plastic, and because it is a self-luminous type, the contrast ratio is large and the response time is about several microseconds, thereby realizing moving images. This is easy, there is no restriction on the viewing angle, it is stable even at low temperatures, and can be driven at a relatively low voltage of DC 5V to 15V, thereby facilitating the manufacture and design of the driving circuit.
유기발광다이오드 표시장치는 구동 방식에 따라 수동형(passive matrix type) 및 능동형(active matrix type)으로 나누어질 수 있는데, 저소비전력, 고정세, 대형화가 가능한 능동형 유기발광다이오드 표시장치가 다양한 표시장치에 널리 이용되고 있다. The organic light emitting diode display can be classified into a passive matrix type and an active matrix type according to a driving method. An active organic light emitting diode display device capable of low power consumption, high definition, and large size can be widely used in various display devices. It is used.
도 1은 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역에 대한 회로도이다. 1 is a circuit diagram of one pixel area of a conventional organic light emitting diode display.
도 1에 도시한 바와 같이, 유기발광다이오드 표시장치는 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)을 포함하고, 각각의 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 발광다이오드(De)가 형성된다. As shown in FIG. 1, the organic light emitting diode display includes a gate line GL and a data line DL that cross each other to define a pixel area P. Each pixel area P includes a switching thin film. The transistor Ts, the driving thin film transistor Td, the storage capacitor Cst, and the light emitting diode De are formed.
스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)에 연결되고, 구동 박막트랜지스터(Td) 및 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 고전위 전압(VDD) 사이에 연결되며, 발광다이오드(De)는 구동 박막트랜지스터(Td)와 저전위 전압(VSS) 사이에 연결된다. The switching thin film transistor Ts is connected to the gate wiring GL and the data wiring DL, and the driving thin film transistor Td and the storage capacitor Cst are connected between the switching thin film transistor Ts and the high potential voltage VDD. The light emitting diode De is connected between the driving thin film transistor Td and the low potential voltage VSS.
이러한 유기발광다이오드 표시장치의 영상표시 동작을 살펴보면, 게이트배선(GL)을 통해 인가된 게이트신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되고, 이때, 데이터배선(DL)으로 인가된 데이터신호가 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다. Referring to the image display operation of the organic light emitting diode display, the switching thin film transistor Ts is turned on according to the gate signal applied through the gate wiring GL, and at this time, the data wiring DL The applied data signal is applied to the gate electrode of the driving thin film transistor Td and one electrode of the storage capacitor Cst through the switching thin film transistor Ts.
구동 박막트랜지스터(Td)는 데이터신호에 따라 턴-온 되어 발광다이오드(De)를 흐르는 전류를 제어하여 영상을 표시한다. 발광다이오드(De)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 전달되는 전원전압(VDD)의 전류에 의하여 발광한다.The driving thin film transistor Td is turned on according to a data signal to control an electric current flowing through the light emitting diode De to display an image. The light emitting diode De emits light by a current of the power supply voltage VDD transmitted through the driving thin film transistor Td.
즉, 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양은 데이터신호의 크기에 비례하고, 발광다이오드(De)가 방출하는 빛의 세기는 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양에 비례하므로, 화소영역(P)은 데이터신호의 크기에 따라 상이한 계조를 표시하고, 그 결과 유기발광다이오드 표시장치는 영상을 표시한다. That is, since the amount of current flowing through the light emitting diode De is proportional to the magnitude of the data signal, and the intensity of light emitted by the light emitting diode De is proportional to the amount of current flowing through the light emitting diode De, the pixel region P ) Displays different gray scales according to the magnitude of the data signal, and as a result, the organic light emitting diode display displays an image.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응되는 전하를 일 프레임(frame) 동안 유지하여 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양을 일정하게 하고 발광다이오드(De)가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 역할을 한다. The storage capacitor Cst maintains a charge corresponding to the data signal for one frame to maintain a constant amount of current flowing through the light emitting diode De, and to maintain a constant gray level displayed by the light emitting diode De. Do it.
포화 영역에서의 박막트랜지스터의 전류 특성은 다음의 식(1)로 나타낼 수 있다. The current characteristics of the thin film transistor in the saturation region can be expressed by the following equation (1).
여기서, W는 채널 폭이고, L은 채널 길이이며, Cox는 단위 면적당 게이트 절연막의 용량(capacity)이고, μ는 이동도(mobility)이며, Vth는 임계값, 즉, 문턱전압(threshold voltage)이다. Where W is the channel width, L is the channel length, Cox is the capacity of the gate insulating film per unit area, μ is the mobility, and Vth is the threshold, that is, the threshold voltage. .
따라서, 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트-소스전극 사이의 전압차(Vgs)에 따라 구동 박막트랜지스터(Td)의 전류(Ids)를 제어할 수 있으며, 이에 따라 발광다이오드(De)를 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
Accordingly, the current I ds of the driving thin film transistor Td can be controlled according to the voltage difference V gs between the gate and source electrodes of the driving thin film transistor Td, and thus, the light emitting diode De flows. Current can be controlled.
그런데, 화소영역의 박막트랜지스터가 일 프레임 중 상대적으로 짧은 시간 동안만 턴-온 되는 액정표시장치의 경우와는 달리, 유기발광다이오드 표시장치에서는 발광다이오드(De)가 발광하여 계조를 표시하는 상대적으로 긴 시간 동안 데이터신호가 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극에 인가되어 턴-온 된 상태를 유지한다. 따라서, 이러한 데이터신호의 장시간 인가에 의하여 구동 박막트랜지스터(Td)는 열화(deterioration) 될 수 있으며, 구동 박막트랜지스터(Td)의 이동도(mobility: μ)와 문턱전압(threshold voltage: Vth)이 변하게 된다. However, unlike the liquid crystal display device in which the thin film transistor of the pixel region is turned on only for a relatively short time of one frame, in the organic light emitting diode display device, the light emitting diode De emits light to display gray levels. The data signal is applied to the gate electrode of the driving thin film transistor Td for a long time to maintain the turned-on state. Accordingly, the driving thin film transistor Td may be deteriorated by prolonged application of the data signal, and the mobility and threshold voltage Vth of the driving thin film transistor Td change. do.
구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인-소스간 전류(Ids)는 구동 박막트랜지스터(Td)의 이동도(μ)와 문턱전압(Vth)에 의존하므로, 구동 박막트랜지스터(Td)이 열화 되어 이동도(μ)와 문턱전압(Vth)이 변하게 될 경우, 동일한 데이터신호를 공급하더라도 발광다이오드에 공급되는 전류는 화소영역마다 달라진다. 따라서, 유기발광다이오드 표시장치의 화소영역은 동일한 데이터신호에 대하여 상이한 계조를 표시하게 되며, 휘도 불균일이 나타나 유기발광다이오드 표시장치의 화질이 악화된다.
Since the drain-source current Ids of the driving thin film transistor Td depends on the mobility μ and the threshold voltage Vth of the driving thin film transistor Td, the driving thin film transistor Td deteriorates and the mobility ( [mu]) and the threshold voltage Vth change, even if the same data signal is supplied, the current supplied to the light emitting diode is different for each pixel region. Therefore, the pixel region of the organic light emitting diode display displays different grayscales with respect to the same data signal, and luminance unevenness occurs, thereby deteriorating the image quality of the organic light emitting diode display.
이동도와 문턱전압의 변동에 의한 전류 편차를 보상하기 위해 다양한 보상 회로가 사용되고 있다. Various compensation circuits are used to compensate for current variation caused by variation in mobility and threshold voltage.
그러나, 이동도와 문턱전압을 센싱하는 방법이 다르므로, 이동도와 문턱전압을 동시에 보상하기가 어렵다. However, since the mobility and threshold voltage sensing methods are different, it is difficult to simultaneously compensate for the mobility and threshold voltage.
한편, 문턱전압을 보상하기 위해, 전압소스를 이용하여 구동 박막트랜지스터에 전류가 흐르지 않을 때까지 전압을 센싱하는 방법이 사용되고 있는데, 이는 문턱전압을 센싱하기까지 시간이 많이 소요된다. 또한, 공정 편차에 의해 센싱을 위한 기준배선의 기생용량이 변하게 되어 센싱전압이 달라지는 문제가 있다. 게다가, 기준배선에 전류가 흐르게 될 경우, 구동부에서 센싱되는 전압은 IR 강하(IR drop)에 의해 구동 박막트랜지스터의 소스 노드(source node)에서의 전압과 동일하지 않기 때문에, 정확한 센싱전압을 얻을 수 없다.
Meanwhile, in order to compensate for the threshold voltage, a method of sensing a voltage until no current flows in the driving thin film transistor using a voltage source is used, which takes a long time to sense the threshold voltage. In addition, there is a problem in that the parasitic capacitance of the reference wiring for sensing is changed by the process variation, so that the sensing voltage is changed. In addition, when the current flows through the reference wiring, the voltage sensed by the driver is not equal to the voltage at the source node of the driving thin film transistor due to the IR drop, so that an accurate sensing voltage can be obtained. none.
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 이동도 및 문턱전압을 보상할 수 있는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic light emitting diode display and a driving method thereof capable of compensating for mobility and threshold voltage.
또한, 본 발명은, 휘도가 균일한 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide an organic light emitting diode display device having a uniform brightness and a driving method thereof.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트배선과 데이터배선; 상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터와; 상기 스위칭 박막트랜지스터에 연결되는 구동 박막트랜지스터와; 상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극 및 소스전극에 연결되는 스토리지 커패시터와; 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극에 연결되어 발광하는 발광다이오드와; 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극에 연결되는 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터와; 상기 제1센싱 박막트랜지스터에 연결되는 아날로그-디지털 변환기와; 상기 제2센싱 박막트랜지스터에 연결되는 전류원을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the gate wiring and the data wiring crossing to define a pixel region; A switching thin film transistor connected to the gate line and the data line; A driving thin film transistor connected to the switching thin film transistor; A storage capacitor connected to the gate electrode and the source electrode of the driving thin film transistor; A light emitting diode connected to the source electrode of the driving thin film transistor and emitting light; First and second sensing thin film transistors connected to the source electrode of the driving thin film transistor; An analog-to-digital converter connected to the first sensing thin film transistor; An organic light emitting diode display device including a current source connected to the second sensing thin film transistor is provided.
본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 상기 제1센싱 박막트랜지스터와 상기 아날로그-디지털 변환기를 연결하는 제1기준배선 및 상기 제2센싱 박막트랜지스터와 상기 전류원을 연결하는 제2기준배선을 더 포함한다.The organic light emitting diode display of the present invention further includes a first reference line connecting the first sensing thin film transistor and the analog-to-digital converter, and a second reference wiring connecting the second sensing thin film transistor and the current source.
또한, 본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 상기 제1 및 제2기준배선에 연결되는 전압원을 더 포함한다.In addition, the organic light emitting diode display of the present invention further includes a voltage source connected to the first and second reference wirings.
또한, 본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 상기 제1기준배선과 상기 전압원 사이에 연결되는 제1스위치와; 상기 제1 및 제2기준배선 사이에 연결되는 제2스위치와; 상기 제1기준배선과 상기 아날로그-디지털 변화기 사이에 연결되는 제3스위치와; 상기 제2기준배선과 상기 전류원 사이에 연결되는 제4스위치를 더 포함한다.In addition, the organic light emitting diode display of the present invention includes a first switch connected between the first reference line and the voltage source; A second switch connected between the first and second reference wires; A third switch connected between the first reference line and the analog-digital converter; And a fourth switch connected between the second reference line and the current source.
상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터의 게이트전극은 상기 게이트배선에 연결된다.Gate electrodes of the first and second sensing thin film transistors are connected to the gate wiring.
한편, 본 발명은, 화소영역마다 스위칭 박막트랜지스터, 구동 박막트랜지스터, 스토리지 커패시터, 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터, 그리고 발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 스위칭 박막트랜지스터를 통해 데이터신호를 상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극에 인가하는 제1단계와; 상기 제2센싱 박막트랜지스터를 통해 기준전류를 상기 구동 박막트랜지스터에 제공하는 제2단계와; 상기 제1센싱 박막트랜지스터를 통해 상기 기준전류에 대응하는 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극의 전압을 측정하여 제1센싱전압으로 출력하는 제3단계와; 상기 제1센싱전압을 이용하여 상기 데이터신호를 조절하는 제4단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법을 제공한다.The present invention provides a method of driving an organic light emitting diode display device including a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, a storage capacitor, a first and a second sensing thin film transistor, and a light emitting diode for each pixel region. Applying a data signal to a gate electrode of the driving thin film transistor through a first step; Providing a reference current to the driving thin film transistor through the second sensing thin film transistor; A third step of measuring a voltage of a source electrode of the driving thin film transistor corresponding to the reference current through the first sensing thin film transistor and outputting the first sensing voltage; A method of driving an organic light emitting diode display device, the method comprising adjusting a data signal by using the first sensing voltage.
본 발명의 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법은 상기 제1단계와 상기 제2단계 사이에 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극과 상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터를 초기화하는 단계를 더 포함한다.The driving method of the organic light emitting diode display device further includes initializing the source electrode of the driving thin film transistor and the first and second sensing thin film transistors between the first step and the second step.
또한, 본 발명의 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법은 상기 제3단계와 상기 제4단계 사이에, 상기 기준전류를 제거하고 상기 제1센싱 박막트랜지스터를 통해 상기 구동 박막트랜지스터의 소스전극의 전압을 측정하여 제2센싱전압으로 출력하는 단계를 더 포함한다.In addition, the driving method of the organic light emitting diode display device according to the present invention removes the reference current between the third step and the fourth step, and reduces the voltage of the source electrode of the driving thin film transistor through the first sensing thin film transistor. The method may further include measuring and outputting the second sensing voltage.
상기 제4단계는, 상기 제2센싱전압을 이용하여 상기 구동 박막트랜지스터의 문턱전압을 산출하는 단계와; 상기 제1 및 제2센싱전압을 이용하여 상기 구동 박막트랜지스터의 이동도를 산출하는 단계와; 상기 문턱전압과 상기 이동도를 이용하여 상기 데이터신호를 조절하는 단계를 포함한다.
The fourth step may include calculating a threshold voltage of the driving thin film transistor using the second sensing voltage; Calculating mobility of the driving thin film transistor using the first and second sensing voltages; Adjusting the data signal using the threshold voltage and the mobility.
본 발명에서는, 센싱전압을 출력하는 기준배선 외에 전류원으로부터 기준전류를 공급하는 기준배선을 추가하여 구동 박막트랜지스터의 문턱전압과 이동도를 동시에 센싱할 수 있는 효과가 있다. 또한, 문턱전압과 이동도를 센싱하는 시간을 줄일 수 있으며, IR 강하에 의한 센싱전압 변화를 방지하여 보다 정확한 문턱전압을 산출할 수 있다. In the present invention, the threshold voltage and the mobility of the driving thin film transistor can be simultaneously sensed by adding a reference wiring for supplying a reference current from a current source in addition to the reference wiring for outputting a sensing voltage. In addition, the time for sensing the threshold voltage and mobility can be reduced, and the threshold voltage can be calculated more accurately by preventing the sensing voltage change due to the IR drop.
산출된 문턱전압과 이동도를 통해 데이터신호를 보상함으로써, 휘도편차를 방지하고 표시품질이 개선되는 효과가 있다.
By compensating the data signal through the calculated threshold voltage and mobility, the luminance deviation is prevented and the display quality is improved.
도 1은 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역에 대한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압에 따른 전류-전압 특성을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보상 방법에서 구동 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압을 센싱하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센싱 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법을 설명하기 위한 박막트랜지스터의 전류-전압 특성을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법에서 센싱 타이밍도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법에서 구동 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압을 센싱하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법에 의한 문턱전압 센싱 정도를 도시한 그래프이다. 1 is a circuit diagram of one pixel area of a conventional organic light emitting diode display.
2 is a circuit diagram schematically illustrating an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the current-voltage characteristics according to the mobility and the threshold voltage of the thin film transistor.
4 is a diagram schematically illustrating a process of sensing a mobility and a threshold voltage of a driving thin film transistor in a compensation method according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a sensing timing diagram according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating current-voltage characteristics of a thin film transistor for explaining a compensation method according to another exemplary embodiment of the present invention.
7 is a sensing timing diagram in a compensation method according to another embodiment of the present invention.
8A to 8D are views illustrating a process of sensing a mobility and a threshold voltage of a driving thin film transistor in a compensation method according to another exemplary embodiment of the present invention.
9A and 9B are graphs illustrating the degree of threshold voltage sensing by the compensation method according to another exemplary embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 회로도이다. 2 is a circuit diagram schematically illustrating an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널(110)과 각종 신호를 생성하여 표시패널(110)에 공급하는 구동부(120)를 포함한다. 여기서, 도 2는 표시패널(110)의 하나의 화소영역(P)과 이에 대응하는 구동부(120)의 일부를 도시한다.As shown in FIG. 2, the organic light emitting diode display of the present invention includes a
표시패널(110)은 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)을 포함하며, 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)은 교차하여 화소영역(P)을 정의한다. 각 화소영역(P)에는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 발광다이오드(De), 그리고 제1센싱 박막트랜지스터(SEN1) 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN2)가 위치한다.The
구동부(120)는 데이터신호 출력부(122)와 센싱데이터 출력부(124)를 포함한다. 데이터신호 출력부(122)는 영상데이터를 데이터신호(Vdata)로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 포함할 수 있다. 센싱데이터 출력부(124)는 전압원(VS)과, 센싱전압을 디지털신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC), 전류원(CS), 그리고 제1 내지 제4스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)를 포함할 수 있다. The
표시패널(110)에서 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 게이트전극은 게이트배선(GL)에 연결되고, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 소스전극은 데이터배선(DL)에 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 드레인전극은 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극 및 스토리지 커패시터(Cst)의 제1전극과 연결된다. 스위칭 박막트랜지스터(Ts)의 드레인전극과 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극 및 스토리지 커패시터(Cst)의 제1전극이 연결되는 지점은 제1노드(n1)가 된다.In the
구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인전극은 고전위 전압(EVDD)을 공급하는 고전위 전압원에 연결되고, 구동 박막트랜지스터(Td)의 소스전극은 발광다이오드(De)의 애노드전극 및 스토리지 커패시터(Cst)의 제2전극에 연결된다. A drain electrode of the driving thin film transistor Td is connected to a high potential voltage source for supplying a high potential voltage EVDD, and a source electrode of the driving thin film transistor Td is an anode electrode of the light emitting diode De and a storage capacitor Cst. Is connected to the second electrode of the.
발광다이오드(De)의 캐소드전극은 저전위 전압(EVSS)을 공급하는 저전위 전압원에 연결된다.The cathode of the light emitting diode De is connected to a low potential voltage source for supplying a low potential voltage EVSS.
여기서, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 게이트배선(GL)을 통하여 공급되는 게이트신호(Vg)에 따라 데이터배선(DL)을 통하여 공급되는 데이터신호(Vdata)를 구동 박막트랜지스터(Td)에 공급하는 스위칭(switching) 소자 역할을 하고, 구동 박막트랜지스터(Td)는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통하여 게이트전극에 인가되는 데이터신호(Vdata)에 따라 고전위 전압(EVDD)을 발광다이오드(De)에 공급하는 구동(driving) 소자 역할을 한다. The switching thin film transistor Ts is configured to supply a data signal Vdata supplied through the data line DL to the driving thin film transistor Td according to the gate signal Vg supplied through the gate line GL. The driving thin film transistor Td supplies a high potential voltage EVDD to the light emitting diode De according to the data signal Vdata applied to the gate electrode through the switching thin film transistor Ts. It acts as a driving device.
따라서, 데이터신호(Vdata)에 대응되는 전류가 발광다이오드(De)에 공급됨으로써, 다양한 계조(gray) 표시가 가능하다.Therefore, various gray levels can be displayed by supplying a current corresponding to the data signal Vdata to the light emitting diode De.
이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호(Vdata)에 대응되는 전하를 일 프레임(frame) 동안 유지하여 발광다이오드(De)를 흐르는 전류의 양을 일정하게 하고 발광다이오드(De)가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 역할을 한다At this time, the storage capacitor Cst maintains the charge corresponding to the data signal Vdata for one frame to keep the amount of current flowing through the light emitting diode De constant, and to adjust the gray level displayed by the light emitting diode De. It keeps constant
한편, 표시패널(110)은 구동 박막트랜지스터(Td)의 특성변화를 감지하기 위하여, 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)와 제1 및 제2기준배선(RL1, RL2)을 포함한다. 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)의 게이트전극은 게이트배선(GL)에 연결되고, 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)의 드레인전극은 구동 박막트랜지스터(Td)의 소스 노드인 제2노드(n2)에 연결된다. 제1센싱 박막트랜지스터(SEN1)의 소스전극은 제1기준배선(RL1)에 연결되고, 제2센싱 박막트랜지스터(SEN2)의 소스전극은 제2기준배선(RL2)에 연결된다. 제1센싱 박막트랜지스터(SEN1)의 소스전극과 제1기준배선(RL1)의 연결지점은 제3노드(n3)가 된다.Meanwhile, the
제1기준배선(RL1)은 제1스위치(SW1)를 통해 전압원(VS)에 연결되고, 제2스위치(SW2)를 통해 제2기준배선(RL2)에 연결되며, 제3스위치(SW3)를 통해 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 연결된다. 제2기준배선(RL2)은 제4스위치(SW4)를 통해 전류원(CS)에 연결된다. The first reference line RL1 is connected to the voltage source VS through the first switch SW1, and is connected to the second reference line RL2 through the second switch SW2, and connects the third switch SW3. Via an analog-to-digital converter (ADC). The second reference line RL2 is connected to the current source CS through the fourth switch SW4.
여기서, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 그리고 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)는 n-타입 박막트랜지스터인 것을 일례로 하고 있으나, p-타입 박막트랜지스터가 사용될 수도 있다. Here, the switching thin film transistor Ts, the driving thin film transistor Td, and the first and second sensing thin film transistors SEN1 and SEN2 are n-type thin film transistors, but p-type thin film transistors are used. It may be.
또한, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 그리고 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)의 소스 및 드레인전극은 그 위치가 바뀔 수도 있으며, 캐리어(carrier)의 종류 및 두 전극의 전압에 따라 소스 및 드레인전극의 위치가 결정될 수 있다.In addition, the source and drain electrodes of the switching thin film transistor Ts, the driving thin film transistor Td, and the first and second sensing thin film transistors SEN1 and SEN2 may be changed in position. The positions of the source and drain electrodes may be determined according to the voltages of the two electrodes.
한편, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 구동 박막트랜지스터(Td), 그리고 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)는 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘 또는 산화물 반도체를 액티브층으로 포함할 수 있다.
The switching thin film transistor Ts, the driving thin film transistor Td, and the first and second sensing thin film transistors SEN1 and SEN2 may include amorphous silicon, polycrystalline silicon, or an oxide semiconductor as an active layer.
도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 구동 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압을 보상하는 방법에 대해 설명한다. A method of compensating for mobility and threshold voltage of a driving thin film transistor of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압에 따른 전류-전압 특성을 도시한 그래프로, 가로축은 게이트-소스전극 사이의 전압차(Vgs)이고, 세로축은 드레인-소스전극 사이의 전류(Ids)이다. 3 is a graph showing the current-voltage characteristics according to the mobility and the threshold voltage of the thin film transistor, wherein the horizontal axis is the voltage difference Vgs between the gate and source electrodes, and the vertical axis is the current Ids between the drain and source electrodes. .
도 3에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터는 이동도(mobility)와 문턱전압(threshold voltage, Vth)에 따라 다른 전류-전압 특성을 가지며, 동일한 기준전류(Icc) 대해 박막트랜지스터의 게이트-소스전극 사이의 전압들(V1, V2, V3)은 서로 다르다. 여기서, 구동 박막트랜지스터의 게이트전극의 전압은 데이터전압으로 고정되므로, 구동 박막트랜지스터의 소스전극의 전압을 알면 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트-소스전극 사이의 전압을 알 수 있다. 따라서, 기준전류(Icc)에서 센싱된 소스전극의 전압을 통해 게이트-소스전극 사이의 전압(V1, V2, V3)을 산출하여 각 화소영역의 구동 박막트랜지스터의 특성을 확인하고, 이로부터 각 화소영역의 구동 박막트랜지스터에 해당하는 이동도와 문턱전압을 구하여 구동 박막트랜지스터의 게이트전극에 인가되는 데이터전압을 보상할 수 있다.As shown in FIG. 3, the thin film transistor has different current-voltage characteristics according to mobility and threshold voltage (Vth) and between gate-source electrodes of the thin film transistor for the same reference current (Icc). The voltages V1, V2, V3 are different from each other. Here, since the voltage of the gate electrode of the driving thin film transistor is fixed to the data voltage, the voltage between the gate and the source electrode of the driving thin film transistor Td can be known by knowing the voltage of the source electrode of the driving thin film transistor Td. Therefore, the voltages V1, V2, and V3 between the gate and source electrodes are calculated based on the voltages of the source electrodes sensed at the reference current Icc, and the characteristics of the driving thin film transistors of each pixel region are checked. The mobility and threshold voltage corresponding to the driving thin film transistor of the region may be obtained to compensate for the data voltage applied to the gate electrode of the driving thin film transistor.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보상 방법에서 구동 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압을 센싱하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a process of sensing a mobility and a threshold voltage of a driving thin film transistor in a compensation method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 구동 박막트랜지스터(Td)의 이동도와 문턱전압을 센싱하기 위해, 게이트배선(GL)을 통해 고전위전압의 게이트신호(Vg)를 인가하여 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 턴-온시키고 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 데이터신호(Vdata)를 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극에 인가한다. 이때, 고전위전압의 게이트신호(Vg)에 의해 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)도 턴-온된다.As shown in FIG. 4, in order to sense the mobility and the threshold voltage of the driving thin film transistor Td, the switching thin film transistor Ts is applied by applying the gate signal Vg of the high potential voltage through the gate wiring GL. The data signal Vdata is applied to the gate electrode of the driving thin film transistor Td through the switching thin film transistor Ts. At this time, the first and second sensing thin film transistors SEN1 and SEN2 are also turned on by the gate signal Vg of the high potential voltage.
이어, 제4스위치(SW4)를 턴-온(turn-on)시켜 기준전류(Icc)를 제공하는 전류원(CS)을 제2기준배선(RL2)과 연결한다. 따라서, 구동 박막트랜지스터(Td)의 소스 노드인 제2노드(n2)의 전압이 올라가게 되고, 구동 박막트랜지스터(Td)에 기준전류(Icc)만큼의 전류가 흐를 때 제2노드(n2)의 전압은 일정해진다. Subsequently, the fourth switch SW4 is turned on to connect the current source CS providing the reference current Icc with the second reference wiring RL2. Therefore, when the voltage of the second node n2 which is the source node of the driving thin film transistor Td increases, and the current flows as much as the reference current Icc through the driving thin film transistor Td, the second node n2 The voltage becomes constant.
다음, 제3스위치(SW3)를 턴-온시켜 제2노드(n2)의 전압을 센싱전압(Vsen)으로 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 통해 읽는다.Next, the third switch SW3 is turned on to read the voltage of the second node n2 as the sensing voltage Vsen through the analog-to-digital converter ADC.
여기서, 구동 박막트랜지스터(Td)에 기준전류(Icc)만큼의 전류가 일정하게 흐르게 되면, 제1기준배선(RL1)의 기생 커패시터는 충전 또는 방전되어 평행상태를 이루게 되고, 제1기준배선(RL1)으로는 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 제3노드(n3)는 플로팅(floating) 상태가 되어 IR 강하(IR drop)가 발생하지 않으므로, 제2노드(n2)와 동일한 전압을 아날로그-디지털 변환기(ADC)에서 읽을 수 있다.
Here, when a current equal to the reference current Icc flows constantly through the driving thin film transistor Td, the parasitic capacitor of the first reference line RL1 is charged or discharged to form a parallel state and the first reference line RL1. ) Does not flow current. Therefore, since the third node n3 is in a floating state and no IR drop occurs, the same voltage as that of the second node n2 can be read by the analog-to-digital converter ADC.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센싱 타이밍도로, 제2노드(도 4의 n2)와 제1기준배선(RL1)의 전류와 전압을 도시한다. 여기서, 센싱 시간은 400us이고, 게이트신호(Vg)와 데이터신호(Vdata)를 인가하는 동안 7uA의 기준전류(Icc)를 공급하여, 제2노드(도 4의 n2)와 제1기준배선(도 4의 RL1)의 전류(I(n2), I(RL1)) 및 전압(V(n2), V(RL1))을 측정한다. 제1기준배선의 전압(V(RL1))은 센싱전압(Vsen)에 해당하고, 제1기준배선의 전류(I(RL1))와 제2노드의 전류(I(n2))의 합은 기준전류(Icc)가 된다.FIG. 5 is a sensing timing diagram illustrating currents and voltages of a second node (n2 of FIG. 4) and a first reference line RL1. The sensing time is 400us and the 7uA reference current Icc is supplied while the gate signal Vg and the data signal Vdata are applied to the second node (n2 in FIG. 4) and the first reference wiring (Fig. 4). The currents I (n2), I (RL1) and voltages V (n2) and V (RL1) of RL1 of 4 are measured. The voltage V (RL1) of the first reference line corresponds to the sensing voltage Vsen, and the sum of the current I (RL1) of the first reference line and the current I (n2) of the second node is a reference. It becomes the current Icc.
도시한 바와 같이, 제1기준배선의 기생 커패시터가 충전 또는 방전된 후, 제1기준배선에는 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서, 제1기준배선의 전류(I(RL1))는 0이 되므로, 제2노드의 전류(I(n2))는 기준전류(Icc)와 동일하게 된다. 또한, 전류가 흐르지 않아 IR 강하가 발생하지 않으므로, 제1기준배선의 전압(V(RL1))은 제2노드의 전압(V(n2))와 동일하게 된다. As shown, after the parasitic capacitor of the first reference line is charged or discharged, no current flows in the first reference line. Therefore, since the current I (RL1) of the first reference wiring becomes 0, the current I (n2) of the second node becomes equal to the reference current Icc. In addition, since no current flows and no IR drop occurs, the voltage V (RL1) of the first reference line is equal to the voltage V (n2) of the second node.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보상 방법은 이동도와 문턱전압을 동시에 센싱할 수 있으며, 보다 정확한 센싱전압을 얻을 수 있다. 또한, 센싱 시간이 짧은 장점을 가진다. As described above, the compensation method according to the embodiment of the present invention can sense the mobility and the threshold voltage at the same time, and can obtain a more accurate sensing voltage. In addition, the sensing time has the advantage of short.
이러한 보상 방법은 주로 중간 계조, 예를 들면, 256계조 중 31계조 내지 127계조에서 이동도와 문턱전압을 보상하는데 적합하다.
This compensation method is mainly suitable for compensating for mobility and threshold voltage in intermediate gradations, for example, 31 to 127 gradations of 256 gradations.
한편, 앞서 설명한 보상 방법보다 더 정확하게 이동도와 문턱전압을 보상하는 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. Meanwhile, a method of compensating mobility and threshold voltage more accurately than the above-described compensation method will be described with reference to the drawings.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법을 설명하기 위한 박막트랜지스터의 전류-전압 특성을 도시한 그래프이다. 여기서, 가로축은 게이트-소스전극 사이의 전압차(Vgs)이고, 세로축은 드레인-소스전극 사이의 전류(Ids)이다.6 is a graph illustrating current-voltage characteristics of a thin film transistor for explaining a compensation method according to another exemplary embodiment of the present invention. Here, the horizontal axis is the voltage difference Vgs between the gate and source electrodes, and the vertical axis is the current Ids between the drain and source electrodes.
도 6에 도시한 바와 같이, 기준전류(Icc)에서 구동 박막트랜지스터의 소스전극의 전압을 센싱하여 제1센싱전압으로 출력하고, 구동 박막트랜지스터의 게이트전극의 전압인 데이터전압과 제1센싱전압으로부터 구동 박막트랜지스터의 게이트-소스 전극 사이의 전압인 제1센싱 데이터(V1(t1))를 구한다. As shown in FIG. 6, the voltage of the source electrode of the driving thin film transistor is sensed at the reference current Icc and output as the first sensing voltage, and the data voltage and the first sensing voltage which are the voltages of the gate electrodes of the driving thin film transistor are sensed. The first sensing data V1 (t1), which is a voltage between the gate and source electrodes of the driving thin film transistor, is obtained.
이어, 기준전류(Icc)보다 낮은 전류에서 구동 박막트랜지스터의 소스전극의 전압을 센싱하여 제2센싱전압으로 출력하고, 데이터전압과 제2센싱전압으로부터 구동 박막트랜지스터의 게이트-소스 전극 사이의 전압인 제2센싱 데이터(V0(t2))를 구한다. 이때, 제2센싱전압은 구동 박막트랜지스터가 턴-오프되어 전류가 흐르지 않을 때 소스전극의 전압을 센싱하는 것이 바람직하다.Subsequently, the voltage of the source electrode of the driving thin film transistor is sensed at a current lower than the reference current Icc and output as the second sensing voltage, which is a voltage between the gate and source electrodes of the driving thin film transistor from the data voltage and the second sensing voltage. The second sensing data V0 (t2) is obtained. In this case, it is preferable that the second sensing voltage senses the voltage of the source electrode when the driving thin film transistor is turned off and no current flows.
제2센싱 데이터(V0(t2))를 이용하여 구동 박막트랜지스터의 문턱전압을 산출하고, 제1센싱 데이터(V1(t1))와 제2센싱 데이터(V0(t2))에 각각 대응하는 두 점(A1, A2) 사이의 기울기를 구하여 구동 박막트랜지스터의 이동도를 산출한다. The threshold voltage of the driving thin film transistor is calculated using the second sensing data V0 (t2), and two points corresponding to the first sensing data V1 (t1) and the second sensing data V0 (t2), respectively. The mobility between the driving thin film transistors is calculated by obtaining the slope between (A1, A2).
산출된 문턱전압과 이동도를 이용하여 구동 박막트랜지스터의 게이트전극에인가되는 데이터전압을 보상한다.
The calculated threshold voltage and mobility are used to compensate for the data voltage applied to the gate electrode of the driving thin film transistor.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법에서 센싱 타이밍도이며, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법에서 구동 박막트랜지스터의 이동도와 문턱전압을 센싱하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 센싱 시간은 초기화 단계인 리셋구간(t0)과 제1센싱전압을 측정하는 제1센싱구간(t1), 그리고 제2센싱전압을 측정하는 제2센싱구간(t2)을 포함한다. 7 is a sensing timing diagram in a compensation method according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 8A to 8D schematically illustrate a process of sensing mobility and threshold voltage of a driving thin film transistor in the compensation method according to another embodiment of the present invention. It is a figure shown. Here, the sensing time includes a reset period t0 which is an initialization step, a first sensing period t1 for measuring the first sensing voltage, and a second sensing period t2 for measuring the second sensing voltage.
도 7과 도 8a에 도시한 바와 같이, 리셋구간(t0)에서는, 게이트신호(Vg)와 제1스위칭신호(Vsw1) 및 제2스위칭신호(Vsw2)가 고전위전압을 가지고, 제3스위칭신호(Vsw3)와 제4스위칭신호(Vsw4)는 저전위전압을 가진다. 이에 따라, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온되어, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 데이터신호(Vdata)가 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극에 인가되고, 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)도 턴-온된다. 또한, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)가 턴-온되어 제1 및 제2기준배선(RL1, RL2)이 전압원(VS)에 연결됨으로써, 제2노드(n2)와 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터(SEN1, SEN2)가 초기화된다. As shown in Fig. 7 and Fig. 8A, in the reset section t0, the gate signal Vg, the first switching signal Vsw1 and the second switching signal Vsw2 have a high potential voltage, and the third switching signal. Vsw3 and the fourth switching signal Vsw4 have a low potential voltage. Accordingly, the switching thin film transistor Ts is turned on so that the data signal Vdata is applied to the gate electrode of the driving thin film transistor Td through the switching thin film transistor Ts, and the first and second sensing thin film transistors are applied. (SEN1, SEN2) are also turned on. In addition, the first and second switches SW1 and SW2 are turned on so that the first and second reference wires RL1 and RL2 are connected to the voltage source VS, whereby the second node n2 and the first and second switches SW1 and SW2 are turned on. The two-sensing thin film transistors SEN1 and SEN2 are initialized.
다음, 도 7과 도 8b에 도시한 바와 같이, 저전위전압을 갖는 제1 및 제2스위칭신호(Vsw1, Vsw2)와 고전위전압을 갖는 제4스위칭신호(Vsw4)를 인가하여, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)를 턴-오프시키고 제4스위치(SW4)를 턴-온시켜, 기준전류(Icc)를 제공하는 전류원(CS)을 제2기준배선(RL2)과 연결한다. 이때, 게이트신호(Vg)는 고전위전압을 가지므로, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 턴-온 상태를 유지하고, 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극은 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 데이터신호(Vdata)가 인가되어 데이터전압으로 고정되며, 구동 박막트랜지스터(Td)와 제2센싱 박막트랜지스터(SEN2)를 통해 전류가 흘러 제2노드(n2)의 전압이 상승한다. 이러한 제2노드(n2)의 전압 상승은 구동 박막트랜지스터(Td)를 통해 흐르는 전류가 기준전류(Icc)만큼이 될 때까지 지속되며, 이후 제2노드(n2)의 전압은 일정해진다. Next, as shown in FIGS. 7 and 8B, the first and second switching signals Vsw1 and Vsw2 having the low potential voltage and the fourth switching signal Vsw4 having the high potential voltage are applied to the first and second switching signals. The second switches SW1 and SW2 are turned off and the fourth switch SW4 is turned on to connect the current source CS providing the reference current Icc to the second reference wiring RL2. In this case, since the gate signal Vg has a high potential voltage, the switching thin film transistor Ts is kept turned on, and the gate electrode of the driving thin film transistor Td is a data signal through the switching thin film transistor Ts. Vdata is applied to fix the data voltage, and a current flows through the driving thin film transistor Td and the second sensing thin film transistor SEN2 to increase the voltage of the second node n2. The voltage rise of the second node n2 is continued until the current flowing through the driving thin film transistor Td is equal to the reference current Icc, and then the voltage of the second node n2 becomes constant.
이어, 도 7과 도 8c에 도시한 바와 같이, 제1센싱구간(t1)에서는, 게이트신호(Vg)와 제3스위칭신호(Vsw3) 및 제4스위칭신호(Vsw4)가 고전위전압을 가지고, 제1스위칭신호(Vsw1)와 제2스위칭신호(Vsw2)는 저전위전압을 가진다. 이에 따라, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 턴-오프 상태를 유지하고, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 제4스위치(SW4)는 턴-온 상태를 유지하며, 제3스위치(SW3)가 턴-온되어 제1기준배선(RL1)을 통해 제2노드(n2)의 전압을 제1센싱전압(Vsen1)으로 센싱한다. 센싱된 제1센싱전압(Vsen1)은 아날로그-디지털 변환기(ADC)에서 디지털 데이터로 변환된다.7 and 8C, in the first sensing section t1, the gate signal Vg, the third switching signal Vsw3, and the fourth switching signal Vsw4 have a high potential voltage. The first switching signal Vsw1 and the second switching signal Vsw2 have a low potential voltage. Accordingly, the first and second switches SW1 and SW2 maintain the turn-off state, the switching thin film transistor Ts and the fourth switch SW4 maintain the turn-on state, and the third switch SW3. ) Is turned on to sense the voltage of the second node n2 as the first sensing voltage Vsen1 through the first reference line RL1. The sensed first sensing voltage Vsen1 is converted into digital data by an analog-to-digital converter ADC.
다음, 도 7과 도 8d에 도시한 바와 같이, 저전위전압을 갖는 제1 내지 제4스위칭신호(Vsw1, Vsw2, Vsw3, Vsw4)와 고전위전압을 갖는 게이트신호(Vg)를 인가하여, 제1 및 제2스위치(SW1, SW2)는 턴-오프 상태를 유지하고, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 턴-온 상태를 유지하며, 제3스위치(SW3)와 제4스위치(SW4)는 턴-오프된다. 이어, 제2센싱구간(t2)에서는, 게이트신호(Vg)와 제3스위칭신호(Vsw3)가 고전위전압을 가지고, 제1스위칭신호(Vsw1)와 제2스위칭신호(Vsw2) 및 제4스위칭신호(Vsw4)는 저전위전압을 가진다. 이에 따라, 제1스위치(SW1)와 제2스위치(SW2) 및 제4스위치(SW4)는 턴-오프 상태를 유지하고, 스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 턴-온 상태를 유지하며, 제3스위치(SW3)가 턴-온되어 제1기준배선(RL1)을 통해 제2노드(n2)의 전압을 제2센싱전압(Vsen2)으로 센싱한다. 센싱된 제2센싱전압(Vsen2)은 아날로그-디지털 변환기(ADC)에서 디지털 데이터로 변환된다. Next, as shown in FIGS. 7 and 8D, the first to fourth switching signals Vsw1, Vsw2, Vsw3, and Vsw4 having low potential voltage and the gate signal Vg having high potential voltage are applied to each other. The first and second switches SW1 and SW2 maintain the turn-off state, the switching thin film transistor Ts maintains the turn-on state, and the third switch SW3 and the fourth switch SW4 turn-off. Is off. Subsequently, in the second sensing section t2, the gate signal Vg and the third switching signal Vsw3 have a high potential voltage, and the first switching signal Vsw1, the second switching signal Vsw2, and the fourth switching signal are performed. Signal Vsw4 has a low potential voltage. Accordingly, the first switch SW1, the second switch SW2, and the fourth switch SW4 maintain the turn-off state, and the switching thin film transistor Ts maintains the turn-on state, and the third switch SW3 is turned on to sense the voltage of the second node n2 as the second sensing voltage Vsen2 through the first reference line RL1. The sensed second sensing voltage Vsen2 is converted into digital data by an analog-to-digital converter ADC.
여기서, 제4스위치(SW4)가 턴-오프되었을 때, 전류는 구동 박막트랜지스터(Td)와 발광다이오드(De)를 통해 흐르고, 제2노드(n2)의 전압은 상승하며, 이러한 제2노드(n2)의 전압 상승은 구동 박막트랜지스터(Td)가 턴-오프될 때까지 지속된다. 제2센싱전압(Vsen2)은 구동 박막트랜지스터(Td)가 턴-오프될 때의 제2노드(n2) 전압을 측정하는 것이 바람직하다. Here, when the fourth switch SW4 is turned off, current flows through the driving thin film transistor Td and the light emitting diode De, and the voltage of the second node n2 rises, thereby increasing the voltage of the second node. The voltage rise of n2) continues until the driving thin film transistor Td is turned off. The second sensing voltage Vsen2 preferably measures the voltage of the second node n2 when the driving thin film transistor Td is turned off.
따라서, 제2센싱전압(Vsen2)으로부터 구동 박막트랜지스터(Td)의 문턱전압을 산출하고, 도 6과 같은 전류-전압 특성 그래프에서 제1센싱전압(Vsen1)과 제2센싱전압(Vsen2)에 대응하는 두 지점의 기울기(slope)를 구하여 구동 박막트랜지스터(Td)의 이동도를 산출한다. 산출된 문턱전압과 이동도를 이용하여 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트전극에 인가되는 데이터신호(Vdata)를 조절한다.
Accordingly, the threshold voltage of the driving thin film transistor Td is calculated from the second sensing voltage Vsen2 and corresponds to the first sensing voltage Vsen1 and the second sensing voltage Vsen2 in the current-voltage characteristic graph as shown in FIG. 6. The mobility of the driving thin film transistor Td is calculated by obtaining slopes of two points. The data signal Vdata applied to the gate electrode of the driving thin film transistor Td is adjusted using the calculated threshold voltage and mobility.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 방법에 의한 문턱전압 센싱 정도를 도시한 그래프로, 센싱전압에 대한 문턱전압의 변동을 나타낸다. 도 9a는 127계조에서의 센싱 정도를 나타내고, 도 9b는 63계조에서의 센싱 정도를 나타낸다. 여기서, S1은 제1센싱전압에 대응하고, S0는 제2센싱전압에 대응한다.9A and 9B are graphs illustrating the degree of threshold voltage sensing by the compensation method according to another exemplary embodiment of the present invention, and show variations in threshold voltage with respect to the sensing voltage. 9A shows the sensing degree in 127 gradations, and FIG. 9B shows the sensing degree in 63 gradations. Here, S1 corresponds to the first sensing voltage and S0 corresponds to the second sensing voltage.
도 9a와 도 9b에 도시한 바와 같이, 127계조(127G)에서 문턱전압의 센싱 정도는 99.4%이고, 63계조(63G)에서의 문턱전압의 센싱 정도는 99.1%이다. 따라서, 본 발명에 따른 보상 방법에 의하면, 저계조와 고계조 모두 문턱전압의 센싱 정도가 높다는 것을 알 수 있다.
As shown in FIGS. 9A and 9B, the sensing degree of the threshold voltage is 99.4% in 127
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
P: 화소 영역 GL: 게이트배선
DL: 데이터배선 Ts: 스위칭 박막트랜지스터
Td: 구동 박막트랜지스터 De: 발광다이오드
SEN1: 제1센싱 박막트랜지스터 SEN2: 제2센싱 박막트랜지스터
Cst: 스토리지 커패시터 EVDD: 고전위 전압
EVSS: 저전위 전압 RL1: 제1기준배선
RL2: 제2기준배선 SW1 내지 SW4: 제1 내지 제4스위치
110: 표시패널 120: 구동부
122: 데이터신호 출력부 124: 센싱데이터 출력부
VS: 전압원 CS: 전류원P: pixel area GL: gate wiring
DL: data wiring Ts: switching thin film transistor
Td: driving thin film transistor De: light emitting diode
SEN1: first sensing thin film transistor SEN2: second sensing thin film transistor
Cst: Storage Capacitor EVDD: High Potential Voltage
EVSS: Low potential voltage RL1: First reference wiring
RL2: second reference wiring SW1 to SW4: first to fourth switches
110: display panel 120: driver
122: data signal output unit 124: sensing data output unit
VS: voltage source CS: current source
Claims (11)
상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터와;
상기 스위칭 박막트랜지스터에 연결되는 구동 박막트랜지스터와;
상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극 및 제1전극에 연결되는 스토리지 커패시터와;
상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극에 연결되어 발광하는 발광다이오드와;
상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극에 연결되는 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터와;
상기 제1센싱 박막트랜지스터의 제1전극에 연결되는 아날로그-디지털 변환기와;
상기 제2센싱 박막트랜지스터의 제1전극에 연결되는 전류원
을 포함하며,
상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터의 게이트전극은 상기 게이트배선에 연결되는 유기발광다이오드 표시장치.
Gate wiring and data wiring intersecting to define a pixel area;
A switching thin film transistor connected to the gate line and the data line;
A driving thin film transistor connected to the switching thin film transistor;
A storage capacitor connected to the gate electrode and the first electrode of the driving thin film transistor;
A light emitting diode connected to the first electrode of the driving thin film transistor to emit light;
First and second sensing thin film transistors connected to the first electrode of the driving thin film transistor;
An analog-to-digital converter connected to the first electrode of the first sensing thin film transistor;
Current source connected to the first electrode of the second sensing thin film transistor
Including;
An organic light emitting diode display device of which the gate electrodes of the first and second sensing thin film transistors are connected to the gate wiring.
상기 제1센싱 박막트랜지스터와 상기 아날로그-디지털 변환기를 연결하는 제1기준배선 및 상기 제2센싱 박막트랜지스터와 상기 전류원을 연결하는 제2기준배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
The method of claim 1,
And a second reference line connecting the first sensing thin film transistor and the analog-to-digital converter, and a second reference wiring connecting the second sensing thin film transistor and the current source.
상기 제1 및 제2기준배선에 연결되는 전압원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
The method of claim 2,
And a voltage source connected to the first and second reference wirings.
상기 제1기준배선과 상기 전압원 사이에 연결되는 제1스위치와; 상기 제1 및 제2기준배선 사이에 연결되는 제2스위치와; 상기 제1기준배선과 상기 아날로그-디지털 변화기 사이에 연결되는 제3스위치와; 상기 제2기준배선과 상기 전류원 사이에 연결되는 제4스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
The method of claim 3,
A first switch connected between the first reference line and the voltage source; A second switch connected between the first and second reference wires; A third switch connected between the first reference line and the analog-digital converter; And a fourth switch connected between the second reference line and the current source.
상기 스위칭 박막트랜지스터를 통해 데이터신호를 상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극에 인가하는 제1단계와;
상기 제2센싱 박막트랜지스터를 통해 기준전류를 상기 구동 박막트랜지스터에 제공하는 제2단계와;
상기 제1센싱 박막트랜지스터를 통해 상기 기준전류에 대응하는 상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극의 전압을 측정하여 제1센싱전압으로 출력하는 제3단계와;
상기 제1센싱전압을 이용하여 상기 데이터신호를 조절하는 제4단계
를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법.
Each pixel region includes a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, a storage capacitor, first and second sensing thin film transistors, and a light emitting diode, wherein the gate electrodes of the first and second sensing thin film transistors are connected to a gate wiring. In the method of driving a diode display device,
Applying a data signal to a gate electrode of the driving thin film transistor through the switching thin film transistor;
Providing a reference current to the driving thin film transistor through the second sensing thin film transistor;
A third step of measuring a voltage of a first electrode of the driving thin film transistor corresponding to the reference current through the first sensing thin film transistor and outputting the first sensing voltage;
A fourth step of adjusting the data signal by using the first sensing voltage
Driving method of an organic light emitting diode display device comprising a.
상기 제1단계와 상기 제2단계 사이에 상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극과 상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터를 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법.
The method of claim 6,
And initiating a first electrode of the driving thin film transistor and the first and second sensing thin film transistors between the first step and the second step.
상기 제3단계와 상기 제4단계 사이에, 상기 기준전류를 제거하고 상기 제1센싱 박막트랜지스터를 통해 상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극의 전압을 측정하여 제2센싱전압으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법.
The method according to claim 6 or 7,
Between the third step and the fourth step, the step of removing the reference current, and measuring the voltage of the first electrode of the driving thin film transistor through the first sensing thin film transistor to output to the second sensing voltage; A method of driving an organic light emitting diode display, characterized in that.
상기 제4단계는, 상기 제2센싱전압을 이용하여 상기 구동 박막트랜지스터의 문턱전압을 산출하는 단계와; 상기 제1 및 제2센싱전압을 이용하여 상기 구동 박막트랜지스터의 이동도를 산출하는 단계와; 상기 문턱전압과 상기 이동도를 이용하여 상기 데이터신호를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법.The method of claim 8,
The fourth step may include calculating a threshold voltage of the driving thin film transistor using the second sensing voltage; Calculating mobility of the driving thin film transistor using the first and second sensing voltages; And adjusting the data signal using the threshold voltage and the mobility.
상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극과 상기 스토리지 커패시터의 제1전극은 제1노드에 연결되고,
상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극과, 상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터의 제2전극, 그리고 상기 스토리지 커패시터의 제2전극은 제2노드에 연결되는 유기발광다이오드 표시장치.
The method of claim 1,
A gate electrode of the driving thin film transistor and a first electrode of the storage capacitor are connected to a first node,
And a first electrode of the driving thin film transistor, a second electrode of the first and second sensing thin film transistors, and a second electrode of the storage capacitor are connected to a second node.
상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터의 제1전극은 각각 아날로그-디지털 변환기 및 전류원에 연결되고,
상기 구동 박막트랜지스터의 게이트전극과 상기 스토리지 커패시터의 제1전극은 제1노드에 연결되며,
상기 구동 박막트랜지스터의 제1전극과, 상기 제1 및 제2센싱 박막트랜지스터의 제2전극, 그리고 상기 스토리지 커패시터의 제2전극은 제2노드에 연결되는 유기발광다이오드 표시장치의 구동 방법.The method of claim 6,
The first electrodes of the first and second sensing thin film transistors are connected to an analog-digital converter and a current source, respectively.
A gate electrode of the driving thin film transistor and a first electrode of the storage capacitor are connected to a first node,
The first electrode of the driving thin film transistor, the second electrode of the first and second sensing thin film transistors, and the second electrode of the storage capacitor are connected to a second node.
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