KR20080098057A - 발광 디바이스 디스플레이 방법 및 시스템 - Google Patents

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아로키아 나단
레자 지. 차지
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이그니스 이노베이션 인크.
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Abstract

발광 디바이스 디스플레이 방법 및 시스템이 제공된다. 본 시스템은 발광 디바이스, 발광 디바이스를 구동하기 위한 구동 트랜지스터, 및 화소를 선택하기 위한 스위치 트랜지스터를 각각 구비하는 하나 이상의 화소와, 화소의 변경을 모니터링 및 추출하여 화소의 프로그래밍 데이터를 보정하는 회로를 포함한다. 프로그래밍 데이터는 모니터링 결과를 이용하여 보정된다.
발광 디바이스, 구동 트랜지스터, 스위치 트랜지스터, 화소, 프로그래밍 데이터

Description

발광 디바이스 디스플레이 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR LIGHT EMITTING DEVICE DISPLAYS}
본 발명은 디스플레이 기술, 특히 발광 디바이스 디스플레이 방법 및 시스템에 관한 것이다.
전계발광(electro-luminance) 디스플레이는 휴대 전화와 같이 광범위한 디바이스에 대하여 개발되고 있다. 특히, 편리한 가요성 디스플레이, 낮은 제조 비용, 높은 해상도, 및 넓은 시야각 등의 이점으로 인해, 비정질 실리콘(a-Si), 폴리-실리콘, 유기, 또는 그 외의 구동 백플레인(driving backplane)을 구비한 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(AMOLED) 디스플레이가 주목받고 있다.
AMOLED 디스플레이는 유기 발광 다이오드(OLED) 및 행렬 어레이로 배열된 백플레인 전자장치를 각각 구비하는 화소(pixel)들로 이루어진 행(row)들 및 열(column)들의 어레이를 포함한다. OLED는 전류 구동형 디바이스이기 때문에, AMOLED의 화소 회로는 정확하고 일정한 구동 전류를 제공할 수 있어야 한다.
일정한 휘도를 높은 정확도로 제공할 수 있는 방법 및 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은 현존하는 시스템의 적어도 하나의 단점을 제거 또는 경감하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 하나 이상의 화소를 포함하는 디스플레이 시스템이 제공된다. 각각의 화소는 발광 디바이스, 발광 디바이스를 구동하기 위한 구동 트랜지스터, 및 화소를 선택하기 위한 스위치 트랜지스터를 포함한다. 디스플레이 시스템은 화소의 변화를 모니터링 및 추출하여 화소의 프로그래밍 데이터를 보정하는 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 디스플레이 시스템을 구동하는 방법이 제공된다. 디스플레이 시스템은 하나 이상의 화소를 포함한다. 본 발명의 방법은 연산 신호를 화소에 제공하고, 화소 내의 노드를 모니터링하고, 모니터링 결과에 의거하여 화소의 에이징(aging)을 추출하는 추출 사이클에서의 단계와, 화소의 에이징의 추출에 의거하여 프로그래밍 데이터를 보정하고 그 프로그래밍 데이터를 화소에 제공하는 프로그래밍 사이클에서의 단계를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태는 첨부 도면을 참조로 하기의 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 2-트랜지스터(2T) 화소 회로를 갖는 화소 어레이의 일례를 도시하는 도면.
도 2는 도 1과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 2T 화소 회로를 갖는 화소 어레이의 다른 예를 도시하는 도면.
도 3a는 추출 연산 중에 도 1 및 도 2의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 3b는 정상 연산 중에 도 1 및 도 2의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 도 3a의 추출 사이클 중에 VDD의 전압에서의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 변동의 효과를 도시하는 도면.
도 5는 도 1 또는 도 2의 화소 어레이를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 도 5의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3-트랜지스터(3T) 화소 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 8은 도 7과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 다른 예를 도시하는 도면.
도 9a는 추출 연산 중에 도 7 및 도 8의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 9b는 정상 연산 중에 도 7 및 도 8의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 10은 도 7 또는 도 8의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 11a는 도 10의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 11b는 도 10의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 다른 예를 도시하는 도면.
도 12는 도 7 또는 도 8의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 다른 예를 도시하는 도면.
도 13은 도 12의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 4-트랜지스터(4T) 화소 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 15는 도 14와 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 4T 화소 회로의 다른 예를 도시하는 도면.
도 16a는 추출 연산 중에 도 14 및 도 15의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 16b는 정상 연산 중에 도 14 및 도 15의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 17은 도 14 또는 도 15의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 18은 도 17의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 19는 도 14 또는 도 15의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 다른 예를 도시하는 도면.
도 20은 도 19의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 22는 도 21과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 다른 예를 도시하는 도면.
도 23a는 추출 연산 중에 도 21 및 도 22의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 23b는 정상 연산 중에 도 21 및 도 22의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 24는 도 21 또는 도 22의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 25a는 도 24의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 25b는 도 24의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 다른 예를 도시하는 도면.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 27은 도 26과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 다른 예를 도시하는 도면.
도 28a는 추출 연산 중에 도 26 및 도 27의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 28b는 정상 연산 중에 도 26 및 도 27의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 29는 도 26 또는 도 27의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 30은 도 29의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시하는 도면.
도 31a는 j번째 행 및 i번째 열에 있는 판독 성능을 가진 화소 회로를 도시하는 도면.
도 31b는 j번째 행 및 i번째 열에 있는 판독 성능을 가진 다른 화소 회로를 도시하는 도면.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구동 기술이 적절히 적용된 화소 회로의 일례를 도시하는 도면.
도 33은 도 32의 화소 배치구조에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 34는 도 32와 관련된 구동 기술이 적절히 적용된 화소 회로의 다른 예를 도시하는 도면.
도 35는 도 34의 화소 배치구조에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 36은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 어레이의 일례를 도시하는 도면.
도 37은 도 36의 화소 어레이를 사용하는 RGBW 구조를 도시하는 도면.
도 38은 도 37의 화소 회로의 레이아웃을 도시하는 도면.
본 발명의 실시예는 발광 디바이스(예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED)) 및 복수의 트랜지스터를 갖는 화소 회로를 사용하여 기술된다. 후술하는 실시예에서의 화소 회로 또는 디스플레이 시스템 내의 트랜지스터는 n-형 트랜지스터, p-형 트랜지스터 또는 이들의 조합일 수 있다. 후술하는 실시예에서의 화소 회로 또는 디스플레이 시스템 내의 트랜지스터는 비정질 실리콘, 나노/마이크로 결정질 실리콘, 폴리 실리콘, 유기 반도체 기술(예를 들어, 유기 TFT), NMOS/PMOS 기술 또는 CMOS 기술(예를 들어, MOSFET)을 사용하여 제조될 수 있다. 화소 회로를 갖는 디스플레이는 단색(single color), 다색(multi-color) 또는 풀컬러(fully color) 디스플레이이거나, 하나 이상의 전계발광(EL) 소자(예를 들어, 유기 EL)를 포함할 수 있다. 디스플레이는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이(예를 들어, AMOLED)일 수 있다. 디스플레이는 TV, DVD, 개인휴대정보단말기(PDA), 컴퓨터 디스플레이, 휴대 전화기, 또는 다른 응용기기에 사용될 수 있다. 디스플레이는 플랫 패널(flat panel)일 수 있다.
하기의 설명에서, "화소 회로(pixel circuit)" 및 "화소(pixel)"는 혼용된다. 하기의 설명에서, "신호(signal)" 및 "라인(line)"은 혼용될 수 있다. 하기의 설명에서, "라인(line)" 및 "노드(node)"는 혼용될 수 있다. 상세한 설명에서, "선택 라인(select line)" 및 "어드레스 라인(address line)"은 혼용될 수 있다. 하기의 설명에서, "접속(또는 접속된)(connect(or connected))" 및 "결합(또는 결합된)(couple(or coupled))"은 혼용될 수 있고, 두 개 이상의 소자가 직접 또는 간접적으로 서로 물리적 또는 전기적으로 접촉해 있는 것을 지칭하는데 사용될 수 있다. 상세한 설명에서, i번째 행 및 j번째 열에서의 화소(회로)는 위치 (i,j)에서의 화소(회로)로서 인용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 2-트랜지스터(2T) 화소 회로를 갖는 화소 어레이의 일례를 도시한다. 도 1의 화소 어레이(10)는 "n" 행 및 "m" 열로 배열된 복수의 화소 회로(12)를 포함한다. 도 1에는, i번째 행에서의 화소 회로(12)가 도시된다.
각각의 화소 회로(12)는 OLED(14), 스토리지 커패시터(16), 스위치 트랜지스터(18) 및 구동 트랜지스터(20)를 포함한다. 구동 트랜지스터(20)의 드레인 단자는 대응하는 행의 전원 라인(예를 들어, VDD(i))에 접속되고, 구동 트랜지스터(20)의 소스 단자는 OLED(14)에 접속된다. 스위치 트랜지스터(18)의 하나의 단자는 대응하는 열의 데이터 라인(예를 들어, VDATA(l), ..., 또는 VDATA(m))에 접속되고, 스위치 트랜지스터(18)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(20)의 게이트 단자에 접속된다. 스위치 트랜지스터(18)의 게이트 단자는 대응하는 행의 선택 라인(예를 들 어, SEL(i))에 접속된다. 스토리지 커패시터(16)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(20)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(16)의 다른 단자는 OLED(14) 및 구동 트랜지스터(20)의 소스 단자에 접속된다. OLED(14)는 전원(예를 들어, 접지) 및 구동 트랜지스터(20)의 소스 단자 사이에 접속된다. 화소 회로(12)의 에이징은, 후술하는 바와 같이 전원 라인(VDD(i))의 전압을 모니터링함으로써 추출된다.
도 2는 도 1과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 2T 화소 회로를 갖는 화소 어레이의 다른 예를 도시한다. 도 2의 화소 어레이(30)는 도 1의 화소 어레이(10)와 유사하다. 화소 회로 어레이(30)는 "n" 행 및 "m" 열로 배열된 복수의 화소 회로(32)를 포함한다. 도 2에서, i번째 행에서의 화소 회로(32)가 도시된다.
각각의 화소 회로(32)는 OLED(34), 스토리지 커패시터(36), 스위치 트랜지스터(38) 및 구동 트랜지스터(40)를 포함한다. OLED(34)는 도 1의 OLED(14)에 대응한다. 스토리지 커패시터(36)는 도 1의 스토리지 커패시터(16)에 대응한다. 스위치 트랜지스터(38)는 도 1의 스위치 트랜지스터(18)에 대응한다. 구동 트랜지스터(40)는 도 1의 구동 트랜지스터(20)에 대응한다.
구동 트랜지스터(40)의 소스 단자는 대응하는 행의 전원 라인(예를 들어, VSS(i))에 접속되고, 구동 트랜지스터(40)의 드레인 단자는 OLED(34)에 접속된다. 스위치 트랜지스터(38)의 하나의 단자는 대응하는 열의 데이터 라인(예를 들어, VDATA(l), ..., 또는 VDATA(m))에 접속되고, 스위치 트랜지스터(38)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(40)의 게이트 단자에 접속된다. 스토리지 커패시터(36)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(40)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(36)의 다른 단자는 대응하는 전원 라인(예를 들어, VSS(i))에 접속된다. OLED(34)는 전원과 구동 트랜지스터(40)의 드레인 단자 사이에 접속된다. 화소 회로의 에이징은, 후술하는 바와 같이 전원 라인(VSS(i))의 전압을 모니터링함으로써 추출된다.
도 3a는 추출 연산 중에 도 1 및 도 2의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시한다. 도 3b는 정상 연산 중에 도 1 및 도 2의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시한다. 도 3a에서, VDD(i)는 도 1의 VDD(i)에 대응하는 전원 라인/신호이고, VSS(i)는 도 2의 VSS(i)에 대응하는 전원 라인/신호이다. "IC"는 위치 (i,j)에서의 화소의 VDD(i)에 인가된 보정된 일정한 전류이다. 전류 IC의 결과로서 VDD(i) 라인에 발생한 전압은 (VCD+ΔVCD)이고, 여기서 VCD는 회로의 DC 바이어스 점(biasing point)이고, ΔVCD는 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)의 문턱 전압과 OLED 전압에서의 증폭된 변동(amplified shift)이다.
도 1, 도 2 및 도 3a를 참조하면, 위치 (i,j)에서의 화소의 에이징은 전원 라인(도 1의 VDD(i) 또는 도 2의 VSS(i))의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. 위치 (i,j)에서의 화소에 대한 도 3a의 연산은 제 1 및 제 2 추출 사이클(50 및 52)을 포함한다. 제 1 추출 사이클(50) 중에, 위치 (i,j)에서의 화소의 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)의 게이트 단자는 보정 전압(VCG)으로 대전된다. 이러한 보정 전압(VCG)은 이전의 에이징 데이터에 의거하여 계산된 에이징 추정, 및 바이어스 전압을 포함한다. 또한, i번째 행에 있는 다른 화소 회로는 제 1 추출 사이클 중에 영(zero)으로 프로그램된다.
제 2 추출 사이클(52) 중에, SEL(i)이 영으로 되어 위치 (i,j)에서의 화소 내의 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)의 게이트 전압은 전하 주입(charge injection) 및 클록 피드스루(clock feed-through) 등의 동적 효과에 의해 영향을 받는다. 이 사이클 중에, 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)는 i번째 행에 대한 전원 라인(도 1의 VDD(i) 또는 도 2의 VSS(i))을 통해 일정한 전류로 바이어스되기 때문에 증폭기로서 작용한다. 따라서, 위치 (i,j)에서의 화소 내의 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)의 문턱 전압(VT)의 변동의 효과는 증폭되고, 그에 따라 전원 라인(도 1의 VDD(i) 또는 도 2의 VSS(i))의 전압은 변화된다. 따라서, 이러한 방법에 의하면 매우 작은 VT 변동량이 추출되어 매우 정확한 보정이 가능해진다. VDD(i) 또는 VSS(i) 내의 변화가 모니터링된다. 이후, VDD(i) 또는 VSS(i) 내의 변화(들)는 프로그래밍 데이터의 보정에 사용된다.
도 1, 도 2 및 도 3b를 참조하면, 위치 (i,j)에서의 화소의 정상 연산은 프로그래밍 사이클(62) 및 구동 사이클(64)을 포함한다. 프로그래밍 사이클(62) 중에, 위치 (i,j)에서의 화소 내의 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)의 게이트 단자는 모니터링 결과(예를 들어, VDD 또는 VSS의 변화(들))를 사용하여 보정된 프로그래밍 전압(VCP)으로 대전된다. 이 전압(VCP)은 화소의 그레이 스케일 및 에이징에 의해 규정(예를 들어, 보정 사이클 도중에 추출된 그레이 스케일 및 에이 징과 관련된 전압의 합)된다. 다음으로, 구동 사이클(64) 중에, 선택 라인 SEL(i)은 낮아지고, 위치 (i,j)에서의 화소 내의 구동 트랜지스터(도 1의 20 또는 도 2의 40)는 위치 (i,j)에서의 화소 내의 OLED(도 1의 14 또는 도 2의 34)에 전류를 제공한다.
도 4는 도 3a의 추출 사이클 중에 전원 라인(VDD)의 전압에서의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 변동(VT 변동)의 효과를 도시한다. 작은 VT 변동의 추출이 가능하도록 구동 트랜지스터가 적당한 게인(gain)을 제공할 수 있다는 것은 당업자에게는 명백하다.
도 5는 도 1 및 도 2의 화소 어레이를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시한다. 도 5의 디스플레이 시스템(1000)은 복수의 화소(1004)를 갖는 화소 어레이(1002)를 포함한다. 도 5에서, 4개의 화소(1004)가 도시된다. 그러나, 화소(1004)의 수는 시스템 설계에 따라 변경될 수 있고, 4개로만 제한되는 것은 아니다. 화소(1004)는 도 1의 화소 회로(12) 또는 도 2의 화소 회로(32)로 될 수 있다. 화소 어레이(1002)는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이이며, AMOLED 디스플레이를 형성할 수 있다.
SEL(k)(k=i,i+1)은 k번째 행을 선택하는 선택 라인이며, 도 1 및 도 2의 SEL(i)에 대응한다. V(k)는 전원 라인이며, 도 1의 VDD(j) 및 도 2의 VSS(j)에 대응한다. VDATA(l)(l=j,j+1)는 데이터 라인이며, 도 1 및 도 2의 VDATA(l), ..., VDATA(m) 중 하나에 대응한다. SEL(k) 및 V(k)는 화소 어레이(1002) 내의 공통 행의 화소들 사이에 공유된다. VDATA(l)는 화소 어레이(1002) 내의 공통 열의 화소 들 사이에 공유된다.
게이트 드라이버(1006)는 SEL(k) 및 V(k)를 구동한다. 게이트 드라이버(1006)는 SEL(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 게이트 드라이버(1006)는 V(k)를 구동하고 V(k)의 전압을 모니터링하는 모니터(1010)를 포함한다. V(k)는 도 3a 및 도 3b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. 데이터 드라이버(1008)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 추출기 블록(1014)은 VDD(i)에서 발생된 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, 데이터 라인(V(k))의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1012)에 제공될 수 있다. 게이트 드라이버(1006), 컨트롤러(1012), 추출기(1014), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1012)는 드라이버(1006 및 1008) 및 추출기(1014)를 제어하여, 상술한 바와 같이 화소(1004)를 구동한다. 도 3a 및 도 3b의 전압(VCG, VCP)은 열 드라이버를 사용하여 생성된다.
도 6은 도 5의 화소 어레이(1002)를 구동하는 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시한다. 도 6에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 3b의 60에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 3b의 62에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 3a의 50에 대응하고, "E2"는 제 2 추출 사이클을 나타내며 도 3a의 52에 대응한다. 추출은 공백 시간(blanking time) 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중 에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3-트랜지스터(3T) 화소 회로의 일례를 도시한다. 도 7의 화소 회로(70)는 OLED(72), 스토리지 커패시터(74), 스위치 트랜지스터(76) 및 구동 트랜지스터(78)를 포함한다. 화소 회로(70)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
구동 트랜지스터(78)의 드레인 단자는 전원 라인(VDD)에 접속되고, 구동 트랜지스터(78)의 소스 단자는 OLED(72)에 접속된다. 스위치 트랜지스터(76)의 하나의 단자는 데이터 라인(VDATA)에 접속되고, 스위치 트랜지스터(76)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(78)의 게이트 단자에 접속된다. 스위치 트랜지스터(76)의 게이트 단자는 제 1 선택 라인(SEL1)에 접속된다. 스토리지 커패시터(74)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(78)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(74)의 다른 단자는 OLED(72) 및 구동 트랜지스터(78)의 소스 단자에 접속된다.
감지 트랜지스터(80)는 화소 회로(70)에 설치된다. 트랜지스터(80)는 화소 회로(70) 내에 포함될 수 있다. 트랜지스터(80)의 하나의 단자는 출력 라인(VOUT)에 접속되고, 트랜지스터(80)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(78)의 소스 단자 및 OLED(72)에 접속된다. 트랜지스터(80)의 게이트 단자는 제 2 선택 라인(SEL2)에 접속된다.
화소 회로(70)의 에이징은 출력 라인(VOUT)의 전압을 모니터링함으로써 추출 된다. 일례에서, VOUT은 VDATA와는 별도로 설치될 수 있다. 다른 예에서, VOUT은 물리적으로 인접하는 열(행)의 데이터 라인(VDATA)일 수 있다. SEL1은 프로그래밍에 사용되지만, SEL1 및 SEL2는 화소 에이징의 추출에 사용된다.
도 8은 도 7과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 다른 예를 도시한다. 도 8의 화소 회로(90)는 OLED(92), 스토리지 커패시터(94), 스위치 트랜지스터(96) 및 구동 트랜지스터(98)를 포함한다. OLED(92)는 도 7의 OLED(72)에 대응한다. 스토리지 커패시터(94)는 도 7의 스토리지 커패시터(74)에 대응한다. 트랜지스터(96 및 98)는 도 7의 트랜지스터(76 및 78)에 대응한다. 화소 회로(90)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
구동 트랜지스터(98)의 소스 단자는 전원 라인(VSS)에 접속되고, 구동 트랜지스터(98)의 드레인 단자는 OLED(92)에 접속된다. 스위치 트랜지스터(96)는 데이터 라인(VDATA)과 구동 트랜지스터(98)의 게이트 단자 사이에 접속된다. 스위치 트랜지스터(96)의 게이트 단자는 제 1 선택 라인(SEL1)에 접속된다. 스토리지 커패시터(94)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(98)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(94)의 다른 단자는 VSS에 접속된다.
감지 트랜지스터(100)는 화소 회로(90)에 설치된다. 트랜지스터(100)는 화소 회로(90) 내에 포함될 수 있다. 트랜지스터(100)의 하나의 단자는 출력 라인(VOUT)에 접속되고, 트랜지스터(100)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(98)의 소스 단자 및 OLED(92)에 접속된다. 트랜지스터(100)의 게이트 단자는 제 2 선택 라인(SEL2)에 접속된다.
화소 회로(90)의 에이징은 출력 라인(VOUT)의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. 일례에서, VOUT은 VDATA와는 별도로 설치될 수 있다. 다른 예에서, VOUT은 물리적으로 인접하는 열(행)의 데이터 라인(VDATA)일 수 있다. SEL1은 프로그래밍에 사용되지만, SEL1 및 SEL2는 화소 에이징의 추출에 사용된다.
도 9a는 추출 연산 중에 도 7 및 도 8의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하고, 도 9b는 정상 연산 중에 도 7 및 도 8의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시한다.
도 7, 도 8 및 도 9a를 참조하면, 위치 (i,j)에서의 화소의 추출 연산은 제 1 및 제 2 추출 사이클(110 및 112)을 포함한다. 제 1 추출 사이클 중에, 구동 트랜지스터(도 7의 78 또는 도 8의 98)의 게이트 단자는 보정 전압(VCG)으로 대전된다. 보정 전압(VCG)은 이전의 에이징 데이터에 의거하여 계산된 에이징 추정을 포함한다. 제 2 추출 사이클(112) 중에, 제 1 선택 라인 SEL1이 영으로 되어, 구동 트랜지스터(도 7의 78 또는 도 8의 98)의 게이트 전압은 전하 주입 및 클록 피드스루 등의 동적 효과에 의해 영향을 받는다. 제 2 추출 사이클(112) 중에, 구동 트랜지스터(도 7의 78 또는 도 8의 98)는 VOUT을 통해 일정한 전류(Ic)로 바이어스되기 때문에 증폭기로서 작용한다. 그것에 인가된 전류(Ic)의 결과로서 VOUT에 전개된 전압은 (VCD+ΔVCD)이다. 따라서, 화소의 에이징이 증폭되고, 그에 따라 VOUT의 전압이 변화된다. 따라서, 이러한 방법에 의하면 매우 작은 문턱 전압(VT) 변동량이 추출되어 매우 정확한 보정이 가능해진다. VOUT에서의 변화가 모니터링된다. 이후, VOUT에서의 변화는 프로그래밍 데이터의 보정에 사용된다.
또한, 추출 사이클 중에 OLED에 전류/전압을 인가하면, OLED의 전압/전류를 추출할 수 있고, 시스템은 OLED의 에이징 인자를 판정하여 발광 데이터의 보다 정확한 보정에 사용한다.
도 7, 도 8 및 도 9b를 참조하면, 위치 (i,j)에서의 화소의 정상 연산은 프로그래밍 사이클(120) 및 구동 사이클(122)을 포함한다. 프로그래밍 사이클(120) 중에, 구동 트랜지스터(도 7의 78 또는 도 8의 98)의 게이트 단자는 모니터링 결과(예를 들어, VOUT의 변화(들))를 사용하여 보정된 프로그래밍 전압(VCP)으로 대전된다. 다음으로, 구동 사이클(122) 중에, 선택 라인 SEL1은 낮아지고, 구동 트랜지스터(도 7의 78 또는 도 8의 98)는 OLED(도 7의 72 또는 도 8의 92)에 전류를 제공한다.
도 10은 도 7 또는 도 8의 화소 어레이를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시한다. 도 10의 디스플레이 시스템(1020)은 복수의 화소(1004)가 행 및 열로 배치되어 있는 화소 어레이(1022)를 포함한다. 도 10에서, 4개의 화소(1024)가 도시된다. 그러나, 화소(1024)의 수는 시스템 설계에 따라 변경될 수 있고, 4개로만 제한되는 것은 아니다. 화소(1024)는 도 7의 화소 회로(70) 또는 도 8의 화소 회로(90)로 될 수 있다. 화소 어레이(1022)는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이이며, AMOLED 디스플레이로 될 수 있다.
SEL1(k)(k=i,i+1)은 k번째 행을 선택하는 제 1 선택 라인이며, 도 7 및 도 8 의 SEL1에 대응한다. SEL2(k)(k=i,i+1)는 k번째 행을 선택하는 제 2 선택 라인이며, 도 7 및 도 8의 SEL2에 대응한다. VOUT(l)(l=j,j+1)은 l번째 열의 출력 라인이며, 도 7 및 도 8의 VOUT에 대응한다. VDATA(l)는 l번째 열의 데이터 라인이며, 도 7 및 도 8의 VDATA에 대응한다.
게이트 드라이버(1026)는 SEL1(k) 및 SEL2(k)를 구동한다. 게이트 드라이버(1026)는 SEL1(k) 및 SEL2(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 데이터 드라이버(1028)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 데이터 드라이버(1028)는 VOUT(l)의 전압을 구동 및 모니터링하는 모니터(1030)를 포함한다. 추출기 블록(1034)은 VOUT(i)에서 발생된 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한다. VDATA(l) 및 VOUT(l)는 도 9a 및 도 9b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, VOUT(l)의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1032)에 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(1028), 컨트롤러(1032), 추출기(1034), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1032)는 드라이버(1026 및 1028) 및 추출기(1034)를 제어하여, 상술한 바와 같이 화소(1024)를 구동한다.
도 11a 및 도 11b는 도 10의 화소 어레이를 구동하는 정상 및 추출 사이클의 두가지 예를 도시한다. 도 11a 및 도 11b에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 9b의 120에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 9b의 122에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 9a의 110에 대응하고, "E2"는 제 2 추출 사이클을 나타내며 도 9a의 112에 대응한다. 도 11a에서, 추출은 공백 시간(blanking time) 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다. 도 11b는 프로그램 사이클과 평행하게 추출을 행할 수 있는 경우를 도시한다.
도 12는 도 7 또는 도 8의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 다른 예를 도시한다. 도 12의 디스플레이 시스템(1040)은 복수의 화소(1044)가 행 및 열로 배치되어 있는 화소 어레이(1042)를 포함한다. 디스플레이 시스템(1040)은 도 10의 디스플레이 시스템(1020)과 유사하다. 도 12에서, 데이터 라인 VDATA(j+1)는 화소의 에이징을 모니터링하는 출력 라인 VOUT(j)으로서 사용된다.
게이트 드라이버(1046)는 도 10의 게이트 드라이버(1026)와 동일 또는 유사하다. 게이트 드라이버(1046)는 SEL1(k) 및 SEL2(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 데이터 드라이버(1048)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 데이터 드라이버(1048)는 VDATA(l)의 전압을 모니터링하는 모니터(1050)를 포함한다. VDATA(l)는 도 9a 및 도 9b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. 추출기 블록(1054)은 VDATA에서 생성된 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, VDATA(l)의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1052)에 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(1048), 컨트롤러(1052), 추출기(1054), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저 장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1052)는 드라이버(1046 및 1048) 및 추출기(1054)를 제어하여 상술한 바와 같이 화소(1044)를 구동한다.
도 13은 도 12의 화소 어레이(1042)를 구동하는 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시한다. 도 13에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 9b의 120에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 9b의 122에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 9a의 110에 대응하고, "E2"는 제 2 추출 사이클을 나타내며 도 9a의 112에 대응한다. 추출은 공백 시간 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 4-트랜지스터(4T) 화소 회로의 일례를 도시한다. 도 14의 화소 회로(130)는 OLED(132), 스토리지 커패시터(134), 스위치 트랜지스터(136), 및 구동 트랜지스터(138)를 포함한다. 화소 회로(130)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
구동 트랜지스터(138)의 드레인 단자는 OLED(132)에 접속되고, 구동 트랜지스터(138)의 소스 단자는 전원 라인(VSS)에 접속(예를 들어, 접지)된다. 스위치 트랜지스터(136)의 하나의 단자는 데이터 라인(VDATA)에 접속되고, 스위치 트랜지스터(136)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(138)의 게이트 단자에 접속된다. 스위치 트랜지스터(136)의 게이트 단자는 선택 라인(SEL[j])에 접속된다. 스토리지 커 패시터(134)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(138)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(134)의 다른 단자는 VSS에 접속된다.
감지 네트워크(140)는 화소 회로(130)에 설치된다. 네트워크(140)는 화소 회로(130) 내에 포함될 수 있다. 회로(140)는 트랜지스터(142 및 144)를 포함한다. 트랜지스터(142 및 144)는 구동 트랜지스터(138)의 드레인 단자와 출력 라인 VOUT 사이에 직렬로 접속된다. 트랜지스터(142)의 게이트 단자는 선택 라인 SEL[j+1]에 접속된다. 트랜지스터(144)의 게이트 단자는 선택 라인 SEL[j-1]에 접속된다.
선택 라인 SEL[k](k=j-1,j,j+1)은 화소 어레이의 k번째 행의 어드레스 라인일 수 있다. SEL[j-1] 및 SEL[j+1]의 신호가 ON일 때 SEL[j]이 ON인 경우에, 선택 라인 SEL[j-1] 또는 SEL[j+1]은 SEL[j]로 대체될 수 있다.
화소 회로(130)의 에이징은 출력 라인 VOUT의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. 일례에서, VOUT은 VDATA와는 별도로 설치될 수 있다. 다른 예에서, VOUT은 물리적으로 인접하는 열(행)의 데이터 라인 VDATA일 수 있다.
도 15는 도 14와 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 4T 화소 회로의 다른 예를 도시한다. 도 15의 화소 회로(150)는 OLED(152), 스토리지 커패시터(154), 스위치 트랜지스터(156), 및 구동 트랜지스터(158)를 포함한다. 화소 회로(150)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다. OLED(152)는 도 14의 OLED(132)에 대응한다. 스토리지 커패시터(154)는 도 14의 스토리지 커패시터(134)에 대응한다. 트랜지스터(156 및 158)는 도 14의 트랜지스터(136 및 138)에 대응한다.
구동 트랜지스터(158)의 소스 단자는 OLED(152)에 접속되고, 구동 트랜지스터(158)의 드레인 단자는 전원 라인 VDD에 접속된다. 스위치 트랜지스터(156)는 데이터 라인 VDATA과 구동 트랜지스터(158)의 게이트 단자 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(154)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(158)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(154)의 다른 단자는 OLED(152)와 구동 트랜지스터(158)의 소스 단자에 접속된다.
감지 네트워크(160)는 화소 회로(150)에 설치된다. 네트워크(160)는 화소 회로(150) 내에 포함될 수 있다. 회로(160)는 트랜지스터(162 및 164)를 포함한다. 트랜지스터(162 및 164)는 구동 트랜지스터(158)의 소스 단자와 출력 라인 VOUT 사이에 직렬로 접속된다. 트랜지스터(162)의 게이트 단자는 선택 라인 SEL[j-1]에 접속된다. 트랜지스터(164)의 게이트 단자는 선택 라인 SEL[j+1]에 접속된다. 트랜지스터(162 및 164)는 도 14의 트랜지스터(142 및 144)에 대응한다.
화소 회로(150)의 에이징은 출력 라인 VOUT의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. 일례에서, VOUT은 VDATA와는 별도로 설치될 수 있다. 다른 예에서, VOUT은 물리적으로 인접하는 열(행)의 데이터 라인 VDATA일 수 있다.
도 16a는 추출 연산 중에 도 14 및 도 15의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하고, 도 16b는 정상 연산 중에 도 14 및 도 15의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시한다.
도 14, 도 15 및 도 16a를 참조하면, 위치 (i,j)에서의 화소의 추출 연산은 제 1 및 제 2 추출 사이클(170 및 172)을 포함한다. 제 1 추출 사이클(170) 중에, 구동 트랜지스터(도 14의 138 또는 도 15의 158)의 게이트 단자는 보정 전압(VCG)으로 대전된다. 보정 전압(VCG)은 이전의 에이징 데이터에 의거하여 계산된 에이징 추정을 포함한다. 제 2 추출 사이클(172) 중에, 선택 라인 SEL[i]이 영으로 되어, 구동 트랜지스터(도 14의 138 또는 도 15의 158)의 게이트 전압은 전하 주입 및 클록 피드스루를 포함하는 동적 효과에 의해 영향을 받는다. 제 2 추출 사이클(172) 중에, 구동 트랜지스터(도 14의 138 또는 도 15의 158)는 VOUT을 통해 일정한 전류로 바이어스되기 때문에 증폭기로서 작용한다. 그것에 인가된 전류(Ic)의 결과로서 VOUT에 전개된 전압은 (VCD+ΔVCD)이다. 따라서, 화소의 에이징이 증폭되고, 그에 따라 VOUT의 전압이 변화된다. 따라서, 이러한 방법에 의하면 매우 작은 문턱 전압(VT) 변동량이 추출되어 매우 정확한 보정이 가능해진다. VOUT에서의 변화가 모니터링된다. 이후, VOUT에서의 변화(들)는 프로그래밍 데이터의 보정에 사용된다.
또한, 추출 사이클 중에 OLED에 전류/전압을 인가하면, 시스템은 OLED의 전압/전류를 추출할 수 있고, OLED의 에이징 인자를 판정하여 발광 데이터의 보다 정확한 보정에 사용한다.
도 14, 도 15 및 도 16b를 참조하면, 위치 (i,j)에서의 화소의 정상 연산은 프로그래밍 사이클(180) 및 구동 사이클(182)을 포함한다. 프로그래밍 사이클(180) 중에, 구동 트랜지스터(도 14의 138 또는 도 15의 158)의 게이트 단자는 모니터링 결과(예를 들어, VOUT의 변화들)를 사용하여 보정된 프로그래밍 전압(VCP) 으로 대전된다. 다음으로, 구동 사이클(182) 중에, 선택 라인 SEL[i]은 낮아지고, 구동 트랜지스터(도 14의 138 또는 도 15의 158)는 OLED(도 14의 142 또는 도 15의 152)에 전류를 제공한다.
도 17은 도 14 또는 도 15의 화소 어레이를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하고, 여기서 VOUT은 VDATA와는 별도로 설치된다. 도 17의 디스플레이 시스템(1060)은 도 10의 디스플레이 시스템(1020)과 유사하다. 디스플레이 시스템(1060)은 복수의 화소(1064)가 행 및 열로 배치되어 있는 화소 어레이를 포함한다. 도 17에서, 4개의 화소(1064)가 도시된다. 그러나, 화소(1064)의 수는 시스템 설계에 따라 변경될 수 있고, 4개로만 제한되는 것은 아니다. 화소(1064)는 도 14의 화소 회로(130) 또는 도 15의 화소 회로(150)로 될 수 있다. 도 17의 화소 어레이는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이이며, AMOLED 디스플레이로 될 수 있다.
SEL1(k)(k=i-1,i,i+1,i+2)은 k번째 행을 선택하는 선택 라인이며, 도 14 및 도 15의 SEL[j-1], SEL[j] 및 SEL[j+1]에 대응한다. VOUT(l)(l=j,j+1)은 l번째 열의 출력 라인이며, 도 14 및 도 15의 VOUT에 대응한다. VDATA(l)는 l번째 열의 데이터 라인이며, 도 14 및 도 15의 VDATA에 대응한다.
게이트 드라이버(1066)는 SEL(k)를 구동한다. 게이트 드라이버(1066)는 SEL(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 데이터 드라이버(1068)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 데이터 드라이버(1068)는 VOUT(l)의 전압을 구동 및 모니터링하는 모니터(1070)를 포함한다. 추출기 블록(1074)은 VOUT(l)에서 발생된 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한 다. VDATA(l) 및 VOUT(l)는 도 16a 및 도 16b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, VOUT(l)의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1072)에 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(1068), 컨트롤러(1072), 추출기(1074), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1072)는 드라이버(1066 및 1068) 및 추출기(1074)를 제어하여, 상술한 바와 같이 화소(1064)를 구동한다.
도 18은 도 17의 화소 어레이를 구동하는 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시한다. 도 18에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 16b의 180에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 16b의 182에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 16a의 170에 대응하고, "E2"는 제 2 추출 사이클을 나타내며 도 16a의 172에 대응한다. 추출은 공백 시간 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다.
도 19는 도 14 또는 도 15의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 다른 예를 도시하고, 여기서 VDATA는 VOUT으로서 사용된다. 도 19의 디스플레이 시스템(1080)은 도 12의 디스플레이 시스템(1040)과 유사하다. 디스플레이 시스템(1080)은 복수의 화소(1084)가 행 및 열로 배치되어 있는 화소 어레이를 포함한다. 도 19에서, 4개의 화소(1084)가 도시된다. 그러나, 화소(1084)의 수는 시스 템 설계에 따라 변경될 수 있고, 4개로 제한되는 것은 아니다. 화소(1084)는 도 14의 화소 회로(130) 또는 도 15의 화소 회로(150)일 수 있다. 도 19의 화소 어레이는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이이며, AMOLED 디스플레이로 될 수 있다.
도 19의 디스플레이 시스템에서, VDATA는 l번째 열의 데이터 라인 및 화소의 에이징을 모니터링하는 출력 라인으로서 사용된다.
게이트 드라이버(1086)는 SEL(k)를 구동한다. 게이트 드라이버(1086)는 SEL(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 데이터 드라이버(1088)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 데이터 드라이버(1088)는 VDATA(l)의 전압을 구동 및 모니터링하는 모니터(1090)를 포함한다. 추출기 블록(1094)은 VDATA(l)에서 발생한 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한다. VDATA(l)는 도 16a 및 도 16b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, VDATA(l)의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1092)에 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(1088), 컨트롤러(1092), 추출기(1094), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1092)는 드라이버(1086 및 1088) 및 추출기(1094)를 제어하여, 상술한 바와 같이 화소(1084)를 구동한다.
도 20은 도 19의 화소 어레이를 구동하는 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시한다. 도 20에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 16b의 180에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 16b의 182에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 16a의 170에 대 응하고, "E2"는 제 2 추출 사이클을 나타내며 도 16a의 172에 대응한다. 추출은 공백 시간 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 일례를 도시한다. 도 21의 화소 회로(190)는 OLED(192), 스토리지 커패시터(194), 스위치 트랜지스터(196), 및 구동 트랜지스터(198)를 포함한다. 화소 회로(190)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
구동 트랜지스터(198)의 드레인 단자는 OLED(192)에 접속되고, 구동 트랜지스터(198)의 소스 단자는 전원 라인 VSS에 접속(예를 들어, 접지)된다. 스위치 트랜지스터(196)의 하나의 단자는 데이터 라인 VDATA에 접속되고, 스위치 트랜지스터(196)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(198)의 게이트 단자에 접속된다. 스위치 트랜지스터(196)의 게이트 단자는 선택 라인 SEL에 접속된다. 스토리지 커패시터(194)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(198)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(194)의 다른 단자는 VSS에 접속된다.
감지 트랜지스터(200)는 화소 회로(190)에 설치된다. 트랜지스터(200)는 화소 회로(190) 내에 포함될 수 있다. 트랜지스터(200)는 구동 트랜지스터(198)의 드레인 단자와 출력 라인 VOUT 사이에 접속된다. 트랜지스터(200)의 게이트 단자는 접속 라인 SEL에 접속된다.
화소 회로(190)의 에이징은 출력 라인 VOUT의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. SEL은 스위치 트랜지스터(196) 및 트랜지스터(200)에 의해 공유된다.
도 22는 도 21과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3-트랜지스터(3T) 화소 회로의 다른 예를 도시한다. 도 22의 화소 회로(210)는 OLED(212), 스토리지 커패시터(214), 스위치 트랜지스터(216), 및 구동 트랜지스터(218)를 포함한다. OLED(212)는 도 21의 OLED(192)에 대응한다. 스토리지 커패시터(214)는 도 21의 스토리지 커패시터(194)에 대응한다. 트랜지스터(216 및 218)는 도 21의 트랜지스터(196 및 198)에 대응한다. 화소 회로(210)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
구동 트랜지스터(218)의 드레인 단자는 전원 라인 VDD에 접속되고, 구동 트랜지스터(218)의 소스 단자는 OLED(212)에 접속된다. 스위치 트랜지스터(216)는 데이터 라인 VDATA와 구동 트랜지스터(218)의 게이트 단자 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(214)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(218)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(214)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(218)의 소스 단자와 OLED(212)에 접속된다.
감지 트랜지스터(220)는 화소 회로(210)에 설치된다. 트랜지스터(220)는 화소 회로(210) 내에 포함될 수 있다. 트랜지스터(220)는 구동 트랜지스터(218)의 소스 단자 및 OLED(212)를 출력 라인 VOUT에 접속한다. 트랜지스터(220)는 도 21의 트랜지스터(200)에 대응한다. 트랜지스터(220)의 게이트 단자는 접속 라인 SEL에 접속된다.
화소 회로(210)의 에이징은 출력 라인 VOUT의 전압을 모니터링함으로써 추출 된다. SEL은 스위치 트랜지스터(216) 및 트랜지스터(220)에 의해 공유된다.
도 23a는 추출 연산 중에 도 21 및 도 22의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하고, 도 23b는 정상 연산 중에 도 21 및 도 22의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시한다.
도 21, 도 22 및 도 23a를 참조하면, 추출 연산은 추출 사이클(230)을 포함한다. 추출 사이클(230) 중에, 구동 트랜지스터(도 21의 198 또는 도 22의 218)의 게이트 단자는 보정 전압(VCG)으로 대전된다. 보정 전압(VCG)은 이전의 에이징 데이터에 의거하여 계산된 에이징 추정을 포함한다. 추출 사이클(230) 중에, 구동 트랜지스터(도 21의 198 또는 도 22의 218)는 VOUT을 통해 일정한 전류로 바이어스되기 때문에 증폭기로서 작용한다. 그것에 인가된 전류(Ic)의 결과로서 VOUT에 전개된 전압은 (VCD+ΔVCD)이다. 따라서, 화소의 에이징이 증폭되고, 그에 따라 VOUT의 전압이 변화된다. 따라서, 이러한 방법에 의하면 매우 작은 문턱 전압(VT) 변동량이 추출되어 매우 정확한 보정이 가능해진다. VOUT에서의 변화가 모니터링된다. 이후, VOUT에서의 변화(들)는 프로그래밍 데이터의 보정에 사용된다.
또한, 추출 사이클 중에 OLED에 전류/전압을 인가하면, 시스템은 OLED의 전압/전류를 추출할 수 있고, OLED의 에이징 인자를 판정하여 발광 데이터의 보다 정확한 보정에 사용한다.
도 21, 도 22 및 도 23b를 참조하면, 정상 연산은 프로그래밍 사이클(240) 및 구동 사이클(242)을 포함한다. 프로그래밍 사이클(240) 중에, 구동 트랜지스 터(도 21의 198 또는 도 22의 218)의 게이트 단자는 모니터링 결과(즉, VOUT의 변화들)를 사용하여 보정된 프로그래밍 전압(VCP)으로 대전된다. 구동 사이클(242) 중에, 선택 라인 SEL은 낮아지고, 구동 트랜지스터(도 21의 198 또는 도 22의 218)는 OLED(도 21의 192 또는 도 22의 212)에 전류를 제공한다.
도 24는 도 21 또는 도 22의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시하고, 여기서 VOUT은 VDATA와는 별도로 설치된다. 도 24의 디스플레이 시스템(1100)은 복수의 화소(1104)가 행 및 열로 배치되어 있는 화소 어레이를 포함한다. 도 24에서, 4개의 화소(1104)가 도시된다. 그러나, 화소(1104)의 수는 시스템 설계에 따라 변경될 수 있고, 4개로만 제한되는 것은 아니다. 화소(1104)는 도 21의 화소 회로(190) 또는 도 22의 화소 회로(210)로 될 수 있다. 도 24의 화소 어레이는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이이며, AMOLED 디스플레이로 될 수 있다.
SEL(k)(k=i,i+1)은 k번째 행을 선택하는 선택 라인이며, 도 21 및 도 22의 SEL에 대응한다. VOUT(l)(l=j,j+1)은 l번째 열의 출력 라인이며, 도 21 및 도 22의 VOUT에 대응한다. VDATA(l)는 l번째 열의 데이터 라인이며, 도 21 및 도 22의 VDATA에 대응한다.
게이트 드라이버(1106)는 SEL(k)을 구동한다. 게이트 드라이버(1106)는 SEL(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 데이터 드라이버(1108)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 데이터 드라이버(1108)는 VOUT(l)의 전압을 구동 및 모니터링하는 모니터(1100)를 포함한다. 추 출기 블록(1114)은 VOUT(l)에서 발생한 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한다. VDATA(l) 및 VOUT(l)은 도 23a 및 도 23b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, VOUT(l)의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1112)에 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(1108), 컨트롤러(1112), 추출기(1114), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1112)는 드라이버(1106 및 1108) 및 추출기(1114)를 제어하여, 상술한 바와 같이 화소(1104)를 구동한다.
도 25a 및 도 25b는 도 24의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 두 가지 예를 도시한다. 도 25a 및 도 25b에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 23b의 240에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 23b의 242에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 23a의 230에 대응한다. 도 25a에서, 추출은 공백 시간 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다. 도 25b에서, 추출 및 프로그래밍은 동시에 일어난다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 일례를 도시한다. 도 26의 화소 회로(260)는 OLED(262), 스토리지 커패시터(264), 스위치 트랜지스터(266), 및 구동 트랜지스터(268)를 포함한다. 화소 회로(260)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
OLED(262)는 도 21의 OLED(192)에 대응한다. 스토리지 커패시터(264)는 도 21의 스토리지 커패시터(194)에 대응한다. 트랜지스터(264 및 268)는 도 21의 트랜지스터(196 및 198)에 각각 대응한다. 스위치 트랜지스터(266)의 게이트 단자는 제 1 선택 라인 SEL1에 접속된다.
감지 트랜지스터(270)는 화소 회로(260)에 설치된다. 트랜지스터(270)는 화소 회로(260) 내에 포함될 수 있다. 트랜지스터(270)는 구동 트랜지스터(268)의 드레인 단자와 VDATA 사이에 접속된다. 트랜지스터(270)의 게이트 단자는 제 2 접속 라인 SEL2에 접속된다.
화소 회로(260)의 에이징은 VDATA의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. VDATA는 프로그래밍 및 화소의 에이징을 추출하기 위해 공유된다.
도 27은 도 26과 관련된 화소 연산 기술이 적절히 적용된 3T 화소 회로의 다른 예를 도시한다. 도 27의 화소 회로(280)는 OLED(282), 스토리지 커패시터(284), 스위치 트랜지스터(286), 및 구동 트랜지스터(288)를 포함한다. 화소 회로(280)는 AMOLED 디스플레이를 형성한다.
OLED(282)는 도 22의 OLED(212)에 대응한다. 스토리지 커패시터(284)는 도 22의 스토리지 커패시터(214)에 대응한다. 트랜지스터(284 및 288)는 도 22의 트랜지스터(216 및 218)에 각각 대응한다. 스위치 트랜지스터(286)의 게이트 단자는 제 1 선택 라인 SEL1에 접속된다.
감지 트랜지스터(290)는 화소 회로(280)에 설치된다. 트랜지스터(290)는 화소 회로(280) 내에 포함될 수 있다. 트랜지스터(290)는 구동 트랜지스터(288)의 소스 단자와 VDATA 사이에 접속된다. 트랜지스터(290)는 도 26의 트랜지스터(270)에 대응한다. 트랜지스터(290)의 게이트 단자는 제 2 접속 라인 SEL2에 접속된다.
화소 회로(280)의 에이징은 VDATA의 전압을 모니터링함으로써 추출된다. VDATA는 프로그래밍 및 화소의 에이징을 추출하기 위해 공유된다.
도 28a는 추출 연산 중에 도 26 및 도 27의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시하고, 도 28b는 정상 연산 중에 도 26 및 도 27의 화소 회로에 인가된 신호 파형의 일례를 도시한다.
도 26, 도 27 및 도 28a를 참조하면, 추출 연산은 제 1 및 제 2 추출 사이클(300 및 302)을 포함한다. 제 1 추출 사이클(300) 중에, 구동 트랜지스터(도 26의 268 또는 도 27의 288)의 게이트 단자는 보정 전압(VCG)으로 대전된다. 보정 전압(VCG)은 이전의 에이징 데이터에 의거하여 계산된 에이징 추정을 포함한다. 제 2 추출 사이클(302) 중에, 구동 트랜지스터(도 26의 268 또는 도 27의 288)는 VDATA를 통해 일정한 전류로 바이어스되기 때문에 증폭기로서 작용한다. 따라서, 화소의 에이징이 증폭되고, 그에 따라 VDATA의 전압이 변화된다. 따라서, 이러한 방법에 의하면 매우 작은 문턱 전압(VT) 변동량이 추출되어 매우 정확한 보정이 가능해진다. VDATA에서의 변화가 모니터링된다. 이후, VDATA에서의 변화(들)는 프로그래밍 데이터의 보정에 사용된다.
또한, 추출 사이클 중에 OLED에 전류/전압을 인가하면, 시스템은 OLED의 전압/전류를 추출할 수 있고, OLED의 에이징 인자를 판정하여 발광 데이터의 보다 정 확한 보정에 사용한다.
도 26, 도 27 및 도 28b를 참조하면, 정상 연산은 프로그래밍 사이클(310) 및 구동 사이클(312)을 포함한다. 프로그래밍 사이클(310) 중에, 구동 트랜지스터(도 26의 268 또는 도 27의 288)의 게이트 단자는 모니터링 결과(즉, VDATA의 변화들)를 사용하여 보정된 프로그래밍 전압(VCP)으로 대전된다. 다음으로, 구동 사이클(312) 중에, 선택 라인 SEL1은 낮아지고, 구동 트랜지스터(도 26의 268 또는 도 27의 288)는 OLED(도 26의 262 또는 도 27의 282)에 전류를 제공한다.
도 29는 도 26 또는 도 27의 화소 회로를 갖는 디스플레이 시스템의 일례를 도시한다. 도 29의 디스플레이 시스템(1120)은 복수의 화소(1124)가 행 및 열로 배치되어 있는 화소 어레이를 포함한다. 도 29에서, 4개의 화소(1124)가 도시된다. 그러나, 화소(1124)의 수는 시스템 설계에 따라 변경될 수 있고, 4개로만 제한되는 것은 아니다. 화소(1124)는 도 26의 화소 회로(260) 또는 도 27의 화소 회로(280)로 될 수 있다. 도 29의 화소 어레이는 액티브 매트릭스 발광 디스플레이이며, AMOLED 디스플레이로 될 수 있다.
SEL1(k)(k=i,i+1)은 k번째 행을 선택하는 제 1 선택 라인이며, 도 26 및 도 27의 SEL1에 대응한다. SEL2(k)(k=i,i+1)는 k번째 행을 선택하는 제 2 선택 라인이며, 도 26 및 도 27의 SEL2에 대응한다. VDATA(l)(l=j,j+1)는 l번째 열의 데이터 라인이며, 도 26 및 도 27의 VDATA에 대응한다.
게이트 드라이버(1126)는 SEL1(k) 및 SEL2(k)를 구동한다. 게이트 드라이 버(1126)는 SEL1(k) 및 SEL2(k)에 어드레스 신호를 제공하는 어드레스 드라이버를 포함한다. 데이터 드라이버(1128)는 프로그래밍 데이터를 생성하고 VDATA(l)를 구동한다. 데이터 드라이버(1128)는 VDATA(l)의 전압을 구동 및 모니터링하는 모니터(1130)를 포함한다. 추출기 블록(1134)은 VDATA(i)에서 발생한 전압에 의거하여 화소의 에이징을 계산한다. VDATA(l)는 도 28a 및 도 28b의 연산을 위해 적절히 활성화된다. VDATA(l)는 모니터링 결과(즉, VDATA(l)의 변화)를 사용하여 보정된다. 모니터링 결과는 컨트롤러(1132)에 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(1128), 컨트롤러(1132), 추출기(1134), 또는 이들의 조합은 모니터링 결과를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1132)는 드라이버(1126 및 1128) 및 추출기(1134)를 제어하여, 상술한 바와 같이 화소(1124)를 구동한다.
도 30은 도 29의 화소 어레이를 구동하기 위한 정상 및 추출 사이클의 일례를 도시한다. 도 30에서, 각각의 ROWi(i=1,2,..)는 i번째 행을 나타내고, "P"는 프로그래밍 사이클을 나타내며 도 28b의 310에 대응하고, "D"는 구동 사이클을 나타내며 도 28b의 312에 대응하고, "E1"은 제 1 추출 사이클을 나타내며 도 28a의 300에 대응하고, "E2"는 제 2 추출 사이클을 나타내며 도 28a의 302에 대응한다. 추출은 공백 시간 중에 각각의 프레임의 말단에서 일어날 수 있다. 이 시간 중에, 몇몇 화소의 에이징이 추출될 수 있다. 또한, 여분의 프레임은 모든 화소가 OFF된 몇몇 프레임들 사이에 삽입될 수 있다. 이 프레임 중에, 하나는 화질에 영향을 주지 않고 몇몇 화소의 에이징을 추출할 수 있다.
도 1 내지 도 28b에 도시된 본 발명의 실시예들에 따르면, 화소의 에이징이 추출되고, 화소의 프로그래밍 또는 바이어싱 데이터는 보정되어, 보다 정확한 연산을 제공한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 플랫 패널의 프로그래밍/바이어싱은 매우 정확해져서 에러가 적어진다. 따라서, 디스플레이 및 센서의 플랫 패널에서의 고해상도의 실현을 용이하게 한다.
공유된 데이터 라인 및 선택 라인을 사용하는 프로그래밍 및 판독 기술은 도 31a 내지 도 35를 사용하여 상세하게 후술된다.
도 31a 및 도 31b는 j번째 행 및 i번째 열에 있는 판독 능력을 가진 화소 회로를 도시한다. 도 31a의 화소는 발광 디바이스(예를 들어, OLED)를 구동하기 위한 드라이버 회로(352) 및 화소로부터의 획득 데이터를 모니터링하는 감지 회로(356)를 포함한다. 트랜지스터(354)는 선택 라인 SEL[j]에서의 신호에 의거하여 데이터 라인 DATA[i]을 드라이버 회로(352)에 접속하도록 제공된다. 트랜지스터(358)는 감지 회로(356)로부터의 출력을 판독 라인 Readout[i]에 접속하도록 설치된다. 도 31a에서, 화소는 트랜지스터(354)를 경유하여 데이터 라인 DATA[i]를 통해 프로그램되고, 획득 데이터는 트랜지스터(358)를 경유하여 판독 라인 Readout[i]을 통해 판독된다.
감지 회로(356)는 센서, TFT, 또는 OLED 자체일 수 있다. 도 31a의 시스템은 여분의 라인(즉, Readout[i])을 사용한다.
도 31b의 화소에서, 트랜지스터(358)는 데이터 라인 DATA[i] 또는 인접하는 데이터 라인, 예를 들어 DATA[i-1], DATA[i+1]에 접속된다. 트랜지스터(354)는 제 1 선택 라인 SEL1[i]에 의해 선택되지만, 트랜지스터(358)는 여분의 선택 라인 SEL2[i]에 의해 선택된다. 도 31b에서, 화소는 트랜지스터(354)를 경유하여 데이터 라인 DATA[i]를 통해 프로그램되고, 획득 데이터는 트랜지스터(358)를 경유하여 동일한 데이터 라인 또는 인접하는 행의 데이터 라인을 통해 판독된다. 패널 내의 행의 수가 열의 수보다 적은 것이 일반적이지만, 도 31b의 시스템은 여분의 선택 라인을 사용한다.
도 32는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구동 기술이 적절히 적용된 화소 회로의 일례를 도시한다. 도 32의 화소 회로(370)는 j번째 행 및 i번째 열에 위치된다. 도 32에서, 데이터 라인 및 판독 라인은 여분의 선택 라인을 추가하지 않고 통합된다. 도 32의 화소 회로(370)는 발광 디바이스(예를 들어, OLED)를 구동하는 드라이버 회로(372) 및 화소로부터의 획득 데이터를 감지하는 감지 회로(376)를 포함한다. 트랜지스터(374)는 선택 라인 SEL[i]에서의 신호에 의거하여 데이터 라인 DATA[i]를 드라이버 회로(372)에 접속하도록 제공된다. 화소는 SEL[j]이 높은 상태에서 프로그램된다. 감지 네트워크(378)는 감지 회로(376)에 설치된다.
감지 회로(376)는 드라이버 회로(352)의 화소 전기, 광학, 또는 온도 신호를 감지한다. 따라서, 감지 회로(376)의 출력은 화소 에이징 초과시간을 판정한다. 감지 회로(376)는 센서, TFT, 화소의 TFT, 또는 화소의 OLED(예를 들어, 도 1의 14)일 수 있다.
일예에서, 감지 회로(376)는 감지 네트워크(378)를 경유하여 화소가 있는 열의 데이터 라인 DATA[i]에 접속된다. 다른 예에서, 감지 회로(376)는 감지 네트워크(378)를 경유하여 인접하는 열들 중 하나의 데이터 라인, 예를 들어 DATA[i+1], 또는 DATA[i-1]에 접속된다.
감지 네트워크(378)는 트랜지스터(380 및 382)를 포함한다. 트랜지스터(380 및 382)는 감지 회로(376)의 출력과 데이터 라인, 예를 들어 DATA[i], DATA[i-1], DATA[i+1] 사이에 직렬로 접속된다. 트랜지스터(380)는 인접하는 행의 선택 라인, 예를 들어 SEL[i-1], SEL[i+1]에 의해 선택된다. 트랜지스터(382)는 트랜지스터(374)의 게이트 단자에도 접속되는 선택 라인 SEL[i]에 의해 선택된다.
드라이버 회로(372), 감지 회로(376), 및 스위치(374, 380 및 382)는 비정질 실리콘, 폴리 실리콘, 유기 반도체, 또는 CMOS 기술로 제조될 수 있다.
도 32의 배치구조는 상이한 타이밍 스케줄로 사용될 수 있다. 그러나, 이들 중 하나가 도 33에 도시된다. 도 33의 연산 사이클은 프로그래밍 사이클(390), 구동 사이클(392), 및 판독 사이클(394)을 포함한다.
도 32 및 도 33을 참조하면, 프로그래밍 사이클(390) 중에, 화소는 SEL[i]이 ON인 상태에서 DATA[i]를 통해 프로그래밍된다. 구동 사이클(392) 중에, SEL[i]은 OFF로 된다. 판독 사이클(394) 동안, SEL[i] 및 인접하는 행의 선택 라인 SEL[i-1] 또는 SEL[j+1]은 ON이고, 모니터링 데이터는 감지 네트워크(378)에 접속되는 DATA[i], DATA[i-1] 또는 DATA[i+1]를 통해 판독된다.
트랜지스터(380 및 382)는 판독 처리에 영향을 주지 않고 용이하게 교환될 수 있다.
도 34는 도 32와 관련된 구동 기술이 적절히 적용된 화소 회로의 다른 예를 도시한다. 도 34의 화소 회로(400)는 j번째 행 및 i번째 열에 위치된다. 도 34에 서, 데이터 라인 및 판독 라인은 여분의 선택 라인을 추가하지 않고 통합된다. 도 34의 화소 회로(400)는 OLED(도시 생략), 드라이버 회로(372) 및 감지 회로(376)를 포함한다. 감지 네트워크(408)는 트랜지스터(410 및 412)를 포함한다. 트랜지스터(410 및 412)는 각각 도 32의 트랜지스터(380 및 382)와 동일하거나 유사하다. 트랜지스터(410)의 게이트 단자는 (j-1)번째 행의 선택 라인 SEL[j-1]에 접속된다. 트랜지스터(412)의 게이트 단자는 (j+1)번째 행의 선택 라인 SEL[j+1]에 접속된다. 화소는 SEL[i]이 높은 상태에서 프로그램된다. 트랜지스터(412)는 하나 이상의 화소에 의해 공유될 수 있다.
일예에서, 감지 회로(376)는 감지 네트워크(408)를 경유하여 화소가 있는 열의 데이터 라인 DATA[j]에 접속된다. 다른 예에서, 감지 회로(376)는 감지 네트워크(408)를 경유하여 인접하는 열들 중 하나의 데이터 라인, 예를 들어 DATA[i+1], DATA[i-1]에 접속된다.
스위치(410 및 412)는 비정질 실리콘, 폴리 실리콘, 유기 반도체, 또는 CMOS 기술로 제조될 수 있다.
도 34의 배치구조는 상이한 타이밍 스케줄로 사용될 수 있다. 그러나, 이들 중 하나가 도 35에 도시된다. 도 35의 연산 사이클은 프로그래밍 사이클(420), 구동 사이클(422), 및 판독 사이클(424)을 포함한다.
도 34 및 도 35를 참조하면, 프로그래밍 사이클(420) 중에, 화소는 SEL[j]이 ON인 상태에서 DATA[i]를 통해 프로그래밍된다. 구동 사이클(422) 중에, SEL[j]은 OFF로 된다. 판독 사이클(424) 동안, SEL[i-1]은 ON이고, 모니터링 데이터는 감지 네트워크(408)에 접속되는 DATA[i], DATA[i-1] 또는 DATA[i+1]를 통해 판독된다. 트랜지스터(410 및 412)는 판독 처리에 영향을 주지 않고 용이하게 교환될 수 있다.
도 31 및 도 34의 화소 구조를 갖는 디스플레이 시스템은 상술한 디스플레이 시스템과 유사하다. 감지 네트워크로부터의 데이터 판독은 프로그래밍 데이터의 보정에 사용된다.
도 32 내지 도 34에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 기술은 화소 회로 연산에 영향을 주지 않으며, 여분의 제어 신호를 추가하지 않고, 화소 회로를 프로그래밍하는데 사용되는 데이터 라인 및 화소 에이징 데이터를 추출하는데 사용되는 판독 라인을 공유한다. 패널에 접속된 신호의 수는 현저하게 감소된다. 따라서, 드라이버의 복잡성이 경감된다. 이는 외부 드라이버의 구현 비용의 증가를 경감시키는 한편, 액티브 매트릭스 발광 디스플레이, 특히 AMOLED 디스플레이에서의 보정 비용을 경감시킨다.
보정 기술의 화소 회로의 구경비(aperture ratio)를 증가시키는 기술은 도 36 내지 도 38을 사용하여 상세하게 후술된다.
도 36은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소 어레이의 일례를 도시한다. 도 36의 화소 어레이(500)는 행 및 열로 배치된 복수의 화소 회로(510)를 포함한다. 도 36에는, j번째 열 내의 두 개의 화소(510)가 도시된다. 화소 회로(510)는 OLED(512), 스토리지 커패시터(514), 스위치 트랜지스터(516), 및 구동 트랜지스터(518)를 포함한다. OLED(512)는 도 22의 OLED(212)에 대응한다. 스토리지 커패 시터(514)는 도 22의 스토리지 커패시터(214)에 대응한다. 트랜지스터(516 및 518)는 도 22의 트랜지스터(216 및 218)에 대응한다.
구동 트랜지스터(518)의 드레인 단자는 전원 라인 VDD에 접속되고, 구동 트랜지스터(518)의 소스 단자는 OLED(512)에 접속된다. 스위치 트랜지스터(516)는 상응하는 데이터 라인 Data[j]와 구동 트랜지스터(518)의 게이트 단자 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(514)의 하나의 단자는 구동 트랜지스터(518)의 게이트 단자에 접속되고, 스토리지 커패시터(514)의 다른 단자는 구동 트랜지스터(518)의 소스 단자 및 OLED(512)에 접속된다.
감지 네트워크(550)는 화소 어레이(500)에 설치된다. 네트워크(550)는 각각의 화소의 감지 트랜지스터(532) 및 감지 트랜지스터(534)를 포함한다. 트랜지스터(532)는 화소(500) 내에 포함될 수 있다. 감지 트랜지스터(534)는 복수의 화소(510)의 복수의 스위치 트랜지스터(532)에 접속된다. 도 36에서, 감지 트랜지스터(534)는 j번째 열 내의 두 개의 화소(510)의 두 개의 스위치 트랜지스터(532)에 접속된다.
위치 (i,j)에서의 화소(510)의 트랜지스터(532)는 트랜지스터(534)를 경유하여 데이터 라인 DATA[j+1]에 접속되고, 위치 (i,j)에서의 화소(510) 내의 OLED(512)에도 접속된다. 유사하게, 위치 (i-h,j)에서의 화소(510)의 트랜지스터(532)는 트랜지스터(534)를 경유하여 데이터 라인 DATA[j+1]에 접속되고, 위치 (i-h,j)에서의 화소(510) 내의 OLED(512)에도 접속된다. DATA[j+1]는 (j+1)번째 열을 프로그래밍하는 데이터 라인이다.
위치 (i,j)에서의 화소(510)의 트랜지스터(532)는 "k"번째 행의 선택 라인 SEL[k]에 의해 선택된다. 위치 (i-h,j)에서의 화소(510)의 트랜지스터(532)는 k'번째 행의 선택 라인 SEL[k']에 의해 선택된다. 감지 트랜지스터(534)는 "t"번째 행의 선택 라인 SEL[t]에 의해 선택된다. "i", "i-h", "k", "k'", 및 "t" 사이에는 관련이 없을 수 있다. 그러나, 보다 높은 해상도의 컴팩트한 화소 회로를 갖기 위해서는, 이들은 연속되는 것이 바람직하다. 두 개의 트랜지스터(532)는 내부 라인, 즉 모니터 라인 Monitor[i,j+1]를 통해 트랜지스터(534)에 접속된다.
하나의 열 내의 화소(510)는 몇 개의 세그먼트(각각의 세그먼트는 화소의 'h' 수를 가짐)로 분할된다. 도 36의 화소 어레이(500)에서, 하나의 열 내의 두 개의 화소는 하나의 세그먼트 내에 있다. 보정 성분(예를 들어, 트랜지스터(534))은 두 개의 화소에 의해 공유된다.
도 36에서, j번째 열에 있는 화소는 데이터 라인 DATA[j]을 통해 프로그래밍되고, 획득 데이터는 인접하는 열의 데이터 라인, 예를 들어 DATA[j+1](또는 DATA[j-1])을 통해 판독된다. SEL(i)은 프로그래밍 및 추출 중에는 OFF이기 때문에, 스위치 트랜지스터(516)는 OFF이다. 감지 스위치(534)는 모순 없는 판독 및 프로그래밍 절차를 보증한다.
도 37은 도 36의 화소 어레이(500)를 사용하는 RGBW 구조를 도시한다. 도 37에서, 두 개의 화소가 하나의 세그먼트를 형성한다. 도 37에서, "CSR", "T1R", "T2R", 및 "T3R"은 적색 "R"의 화소의 성분이며 도 36의 514, 518, 516, 및 532에 대응하고, "CSG", "T1G", "T2G", 및 "T3G"는 녹색 "G"의 화소의 성분이며 도 36의 514, 518, 516, 및 532에 대응하고, "CSB", "T1B", "T2B", 및 "T3B"는 청색 "B"의 화소의 성분이며 도 36의 514, 518, 516, 및 532에 대응하고, "CSW", "T1W", "T2W", 및 "T3W"는 백색 "W"의 화소의 성분이며 도 36의 514, 518, 516, 및 532에 대응한다.
도 37에서, "TWB"는 "W" 및 "B"의 두 화소에 의해 공유된 감지 트랜지스터를 나타내며 도 36의 감지 트랜지스터(534)에 대응하고, "TGR"은 "G" 및 "R"의 두 화소에 의해 공유된 감지 트랜지스터를 나타내며 도 36의 감지 트랜지스터(534)에 대응한다.
트랜지스터(T3W 및 T3G)의 게이트 단자는 i번째 행의 선택 라인 SEL[i]에 접속된다. 트랜지스터(T3B 및 T3R)의 게이트 단자는 i번째 행의 선택 라인 SEL[i+1]에 접속된다. 감지 트랜지스터(TWB)의 게이트 단자 및 감지 트랜지스터(TGR)의 게이트 단자는 i번째 행의 선택 라인 SEL[i]에 접속된다.
감지를 위해 SEL[i]을 사용하는 두 개의 인접하는 세그먼트의 감지 트랜지스터(TWB 및 TGR)는 레이아웃 복잡성을 경감시키기 위해 프로그래밍을 위해 SEL[i]을 사용하는 화소의 세그먼트 영역 내에 놓이고, 여기서 하나의 세그먼트는 동일한 감지 트랜지스터를 공유하는 두 개의 화소를 포함한다.
도 38은 도 37의 화소 회로의 레이아웃을 도시한다. 도 38에서, "R"은 적색용 화소와 관련된 영역이고, "G"는 녹색용 화소와 관련된 영역이며, "B"는 청색용 화소와 관련된 영역이고, "W"는 백색용 화소와 관련된 영역이다. "TWB"는 도 37의 감지 트랜지스터(TWB)에 대응하고, 백색용 화소와 청색용 화소에 의해 공유된다. "TGR"은 도 37의 감지 트랜지스터(TGR)에 대응하고, 녹색용 화소와 적색용 화소에 의해 공유된다. 화소의 사이즈는 예를 들어, 208um × 208um이다. 이는 고해상도의 디스플레이를 위해 매우 작은 화소에 회로를 적용할 수 있다는 것을 도시한다.
현재, 하나 이상의 바람직한 실시예가 예로서 기술되었다. 청구범위에 규정된 발명의 범위로부터 일탈함이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게는 명백하다.

Claims (18)

  1. 발광 디바이스, 상기 발광 디바이스를 구동하는 구동 트랜지스터, 및 화소를 선택하는 스위치 트랜지스터를 각각 구비하는 하나 이상의 화소와,
    상기 화소의 변화를 모니터링 및 추출하여 상기 화소의 프로그래밍 데이터를 보정하는 회로를 포함하는 디스플레이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 발광 디바이스와 상기 구동 트랜지스터 사이의 경로를 모니터링 라인에 접속하는 감지 네트워크를 포함하는 디스플레이 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모니터링 라인은 상기 발광 디바이스 또는 상기 구동 트랜지스터에 직접 또는 간접적으로 접속된 전원 라인, 프로그래밍 데이터를 제공하는 데이터 라인, 또는 상기 발광 디바이스 또는 상기 구동 트랜지스터에 접속된 출력 데이터 라인을 포함하는 디스플레이 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 스위치 트랜지스터는 제 1 선택 라인에 의해 선택되고, 상기 감지 네트워크는 제 2 선택 라인에 의해 활성화되는 디스플레이 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 선택 라인은 상기 제 1 선택 라인인 디스플레이 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 네트워크는 상기 경로를 상기 모니터링 라인에 접속하는 감지 트랜지스터를 포함하는 디스플레이 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위치 트랜지스터는 선택 라인에 의해 선택되고, 상기 감지 트랜지스터는 상기 선택 라인에 의해 선택되는 디스플레이 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 경로를 상기 모니터링 라인에 접속하는 제 1 감지 트랜지스터 및 제 2 감지 트랜지스터를 포함하는 디스플레이 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위치 트랜지스터는 선택 라인에 의해 선택되고, 상기 제 1 감지 트랜지스터는 제 2 선택 라인에 의해 선택되며, 상기 제 2 감지 트랜지스터는 제 3 선택 라인에 의해 선택되는 디스플레이 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소는 화소의 에이징(aging)을 모니터링하는 감지 회로를 포함하고, 상기 회로는 상기 감지 회로를 모니터링 라인에 접속하는 감지 네트워크를 포함하는 디스플레이 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 감지 네트워크는 상기 모니터링 회로를 상기 모니터링 라인에 접속하는 제 1 감지 트랜지스터 및 제 2 감지 트랜지스터를 포함하는 디스플레이 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치 트랜지스터는 선택 라인에 의해 선택되고, 상기 제 1 감지 트랜지스터는 제 2 선택 라인에 의해 선택되며, 상기 제 2 감지 트랜지스터는 제 3 선택 라인에 의해 선택되는 디스플레이 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 감지 트랜지스터는 각각의 화소에 배치되고, 상기 제 2 감지 스위치는 하나 이상의 화소의 하나 이상의 제 1 감지 트랜지스터에 배치되는 디스플레이 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 화소는 RGBW 화소 어레이를 형성하는 디스플레이 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소에는 프로그래밍 데이터를 제공하고 상기 화소의 변화를 모니터링하는 프로그래밍 라인이 설치되는 디스플레이 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소의 에이징은 상기 모니터링 결과에 의거하여 추출되고, 상기 프로그래밍 데이터는 상기 화소의 에이징에 의거하여 보정되는 디스플레이 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템의 적어도 일부는 비정질 실리콘, 폴리 실리콘, 나노/마이크로 결정질 실리콘, 유기 반도체 기술, TFT, NMOS/PMOS 기술, CMOS 기술, MOSFET 또는 이들의 조합을 사용하여 제조되는 디스플레이 시스템.
  18. 하나 이상의 화소를 포함하는 디스플레이 시스템을 구동하는 방법으로서,
    추출 사이클에서, 연산 신호를 상기 화소에 제공하고, 상기 화소 내의 노드를 모니터링하며, 모니터링 결과에 의거하여 상기 화소의 에이징을 추출하는 단계와,
    프로그래밍 사이클에서, 상기 화소의 에이징의 추출에 의거하여 프로그래밍 데이터를 보정하고, 그 프로그래밍 데이터를 상기 화소에 제공하는 단계를 포함하는 디스플레이 시스템 구동 방법.
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