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KR20060064614A - Electroluminescent display devices - Google Patents

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KR20060064614A
KR20060064614A KR1020067002632A KR20067002632A KR20060064614A KR 20060064614 A KR20060064614 A KR 20060064614A KR 1020067002632 A KR1020067002632 A KR 1020067002632A KR 20067002632 A KR20067002632 A KR 20067002632A KR 20060064614 A KR20060064614 A KR 20060064614A
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KR
South Korea
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pixel
display
data
light
display element
Prior art date
Application number
KR1020067002632A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
마크 제이. 차일즈
알랜 쥐. 크냅
데이빗 에이. 피쉬
니겔 디. 영
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

The pixels of an active matrix display device have a current-driven light emitting display element, a drive transistor for driving a current through the display element, a storage capacitor for storing a pixel drive voltage to be used for addressing the drive transistor, a light-dependent device for detecting the brightness of the display element, and driver circuitry for providing data signals to the pixel external to the pixel array. This provides a pixel with optical feedback to compensate for display element ageing. The driver circuitry has a processing means for processing the feedback brightness signals and derives from them a threshold voltage for the drive transistor of the pixel as well as information relating to the performance of the display element, for ageing compensation.

Description

전자발광 디스플레이 디바이스{ELECTROLUMINESCENT DISPLAY DEVICES}Electroluminescent Display Device {ELECTROLUMINESCENT DISPLAY DEVICES}

본 발명은 전자발광 디스플레이 디바이스 특히, 광-방출 전자발광 디스플레이 소자와 박막 트랜지스터를 포함하는 픽셀 어레이를 구비하는 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스에 대한 것이다. 더욱 상세하게, 그러나 비배타적으로, 본 발명은 능동 매트릭스 전자발광 디스플레이 디바이스와 관련되는데, 이 디바이스의 픽셀은, 디스플레이 소자에 의해 방출되는 광에 응답하고 디스플레이 소자의 활성(energisation) 제어에 사용되는, 감광 소자를 포함한다.The present invention relates to an electroluminescent display device, in particular an active matrix display device having a pixel array comprising a light-emitting electroluminescent display element and a thin film transistor. More specifically, but not exclusively, the present invention relates to an active matrix electroluminescent display device, wherein the pixels of the device are used for responding to light emitted by the display element and for controlling the activation of the display element, It includes a photosensitive element.

전자발광, 광-방출, 디스플레이 소자를 사용하는 매트릭스 디스플레이 디바이스는 잘 알려져 있다. 이 디스플레이 소자는 폴리머 물질(PLED), 또는 이외에 발광 다이오드(LED)를 포함하는, 유기 박막 전자발광 소자(OLED)를 공통적으로 포함한다. 이러한 물질은 한 쌍의 전극 사이에 삽입되는 한 층 이상의 반도전성 공액 폴리머 층을 통상적으로 포함하는데, 이 전극 중 하나는 투명하고 나머지는 홀 또는 전자를 폴리머 층에 주입하는데 적합한 물질이다.Matrix display devices using electroluminescent, light-emitting, display elements are well known. This display device commonly includes an organic thin film electroluminescent device (OLED), which includes a polymer material (PLED), or in addition to a light emitting diode (LED). Such materials typically comprise one or more layers of semiconductive conjugated polymer layer inserted between a pair of electrodes, one of which is transparent and the other suitable for injecting holes or electrons into the polymer layer.

이러한 디스플레이 디바이스 내의 디스플레이 소자는 전류 구동되며 종래의 아날로그 구동 방식은 제어 가능한 전류를 디스플레이 소자에 공급하는 것을 수반한다. 통상, 전류원 트랜지스터가 픽셀 구성의 일부로서 제공되며, 전류원 트랜지 스터에 공급되는 게이트 전압이 전자발광(EL) 디스플레이 소자를 통하는 전류를 결정한다. 저장 커패시터가 어드레스 지정 단계 후에 게이트 전압을 유지한다. 이러한 픽셀 회로의 예는 EP-A-0717446에 설명되어 있다.Display elements in such display devices are current driven and conventional analog drive schemes involve providing a controllable current to the display elements. Typically, a current source transistor is provided as part of the pixel configuration, and the gate voltage supplied to the current source transistor determines the current through the electroluminescent (EL) display element. The storage capacitor maintains the gate voltage after the addressing step. Examples of such pixel circuits are described in EP-A-0717446.

각 픽셀은 따라서 EL 디스플레이 소자 및 관련 구동기 회로를 포함한다. 구동기 회로는, 행 컨덕터 상의 행 어드레스 펄스에 의해 턴 온되는, 어드레스 트랜지스터를 구비한다. 어드레스 트랜지스터가 턴 온 될 때, 열 컨덕터 상의 데이터 전압이 픽셀의 나머지에 통과할 수 있다. 특히, 어드레스 트랜지스터는 열 컨덕터 전압을 전류원에 공급하며, 구동 트랜지스터의 게이트에 연결되는 저장 커패시터와 구동 트랜지스터를 포함한다. 열(데이터) 전압이 구동 트랜지스터의 게이트에 제공되고 이 게이트는 행 어드레스 펄스가 종료한 후에도 저장 커패시터에 의해 이 전압으로 유지된다. 이 회로 내의 구동 트랜지스터는 p-채널 TFT(박막 트랜지스터)로서 구현되어, 저장 커패시터가 게이트-소스 전압을 고정된 채로 유지한다. 이것은 트랜지스터를 통과하는 소스-드레인 전류가 고정되게 하므로, 트랜지스터는 픽셀의 원하는 전류원 동작을 제공한다. EL 디스플레이 소자의 밝기는 대략, 이 소자를 통해 흐르는 전류와 비례한다.Each pixel thus comprises an EL display element and associated driver circuit. The driver circuit has an address transistor, which is turned on by a row address pulse on the row conductor. When the address transistor is turned on, the data voltage on the column conductor can pass through the rest of the pixel. In particular, the address transistor supplies a column conductor voltage to a current source and includes a storage capacitor and a driving transistor connected to the gate of the driving transistor. A column (data) voltage is provided to the gate of the drive transistor, which is held at this voltage by the storage capacitor even after the row address pulse ends. The drive transistor in this circuit is implemented as a p-channel TFT (thin film transistor) so that the storage capacitor keeps the gate-source voltage fixed. This allows the source-drain current through the transistor to be fixed, so that the transistor provides the desired current source operation of the pixel. The brightness of the EL display element is approximately proportional to the current flowing through this element.

위의 기본적인 픽셀 회로에서, 소정의 구동 전류에 대해 픽셀의 밝기 레벨에서의 감소를 초래하는, LED 물질의 차동 노화 또는 LED 물질의 열화는 디스플레이에 걸쳐 이미지 품질의 변화를 야기할 수 있다. 광범위하게 사용되어 온 디스플레이 소자는 드물게 사용되어 온 디스플레이 소자보다 매우 어두울(dimmer) 것이다. 또한, 구동 트랜지스터의 특성, 특히 임계 전압 레벨에서의 가변성으로 인해 디스 플레이 비-균일성 문제가 나타날 수 있다.In the basic pixel circuit above, differential aging of the LED material or degradation of the LED material, which results in a decrease in the brightness level of the pixel for a given drive current, can cause a change in image quality across the display. Display elements that have been used extensively will be much dimmer than display elements that have been rarely used. In addition, display non-uniformity problems may occur due to the characteristics of the driving transistors, particularly the variability in threshold voltage levels.

LED 물질의 노화 및 트랜지스터 특성 내의 변화를 보상할 수 있는, 개선된 전압-어드레스된 픽셀 회로가 제안되어 왔다. 이 회로들은 감광 소자를 포함하는데, 이 감광 소자는 디스플레이 소자의 광 출력에 응답하며, 픽셀의 초기 어드레스 지정 뒤에 계속되는 구동 기간 동안 디스플레이 소자의 적분된 광 출력(integrated light output)을 제어하도록 광 출력에 응답해 저장 커패시터 상의 저장 전하를 누설하도록 작용한다. 이러한 유형의 픽셀 구성의 예는 WO 01/20591 및 EP 1 096 466에 상세히 기술되어 있다. 예시적인 실시예에서, 구동 트랜지스터 상의 게이트 전압이 임계 전압에 달할 때 픽셀 내의 광다이오드가 저장 커패시터 상에 저장되어 있는 게이트 전압을 방전시키고 EL 디스플레이 소자가 방출하는 것을 중지하는데, 이 때, 저장 커패시터는 방전하는 것을 중단한다. 전하가 광다이오드로부터 누설되는 속도는 디스플레이 소자 출력의 함수이어서, 광다이오드는 감광 피드백 디바이스로서 작용한다. Improved voltage-addressed pixel circuits have been proposed that can compensate for aging of LED materials and changes in transistor characteristics. These circuits include a photosensitive element, which is responsive to the light output of the display element and is coupled to the light output to control the integrated light output of the display element for a driving period following the initial addressing of the pixel. In response to act to leak the stored charge on the storage capacitor. Examples of pixel configurations of this type are described in detail in WO 01/20591 and EP 1 096 466. In an exemplary embodiment, when the gate voltage on the driving transistor reaches the threshold voltage, the photodiode in the pixel discharges the gate voltage stored on the storage capacitor and stops the EL display element from emitting, wherein the storage capacitor is Stop discharging. The rate at which charge leaks from the photodiode is a function of the display element output, so that the photodiode acts as a photosensitive feedback device.

이러한 배열로, 디스플레이 소자로부터의 광 출력이 EL 디스플레이 소자 효율과 독립적이며 이로써 노화 보상이 제공된다. 이러한 기술은, 일정 시간 시간에 걸쳐 비-균일성을 덜 겪는, 고 품질 디스플레이를 달성하는데 효과적이라는 것이 밝혀져 왔다. 그러나, 이러한 방법은 높은 순간적인 피크 밝기 레벨(a high instantaneous peak brightness level)이 프레임 타임에(in a frame time) 픽셀로부터 적당한 평균 밝기를 획득할 것을 요구하며 이는 결과적으로, LED 물질이 더욱 신속하게 노화하기 쉽기 때문에, 디스플레이의 작동에 유리하지 않다.In this arrangement, the light output from the display element is independent of the EL display element efficiency, thereby providing aging compensation. Such techniques have been found to be effective in achieving high quality displays, which suffer less non-uniformity over time. However, this method requires a high instantaneous peak brightness level to obtain an appropriate average brightness from a pixel in a frame time, which results in a faster LED material. Since it is easy to age, it is not advantageous for the operation of the display.

출원인에 의해 제안된 대안적인 접근법에서, 디스플레이 소자가 작동되는, 듀티 사이클을 변경하기 위해 광 피드백 시스템이 사용된다. 디스플레이 소자는 고정된 밝기로 구동되며, 구동 트랜지스터를 신속하게 턴 오프시키는, 트랜지스터 스위치를 트리거하기 위해 광 피드백이 사용된다. 이는 높은 순간적인 밝기 레벨에 대한 필요를 회피하나, 추가적인 복잡도를 픽셀에 야기한다.In an alternative approach proposed by the applicant, an optical feedback system is used to change the duty cycle in which the display element is operated. The display element is driven at a fixed brightness and optical feedback is used to trigger the transistor switch, which quickly turns off the drive transistor. This avoids the need for high instantaneous brightness levels, but introduces additional complexity to the pixel.

이러한 유형의 전압 어드레스되는 픽셀 회로에 대해 제안된 다른 개선책이 존재해 왔으며, 예컨대, 픽셀의 EL 소자에 전류를 공급하는 구동 트랜지스터 내의 스트레스 유도 임계 전압 변화(stress induced threshold voltage variation)의 효과에 대해 똑같이 정정하도록 영국 특허 출원 번호 0305632.2(PHGB 030025)에 기술된 바와 같은데, 이는 비결정 실리콘 TFT가 구동 트랜지스터를 위해 사용될 가능성이 있게 한다.Other improvements that have been proposed for this type of voltage addressed pixel circuitry exist, for example the same for the effect of stress induced threshold voltage variation in the driving transistors that supply current to the EL elements of the pixel. To correct, as described in British Patent Application No. 0305632.2 (PHGB 030025), which makes it possible for amorphous silicon TFTs to be used for driving transistors.

이러한 픽셀 회로의 문제점은, 이 회로가 픽셀 회로에 증가하는 복잡도를 추가하며, 픽셀 회로를 위한 더욱 많은 구성 요소를 필요로 한다는 점인데, 이는 고 해상도 디스플레이를 제작하는 것을 더욱 어렵게 만든다.The problem with such pixel circuits is that they add increasing complexity to the pixel circuits and require more components for the pixel circuits, which makes it more difficult to produce high resolution displays.

본 발명에 따르면, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스가 제공되는데, 각 픽셀은:According to the present invention, there is provided an active matrix display device comprising an array of display pixels, wherein each pixel is:

전류-구동 발광 디스플레이 소자;Current-driven light emitting display elements;

디스플레이 소자를 통해 전류를 구동하기 위한 구동 트랜지스터;A driving transistor for driving a current through the display element;

구동 트랜지스터를 어드레스하는데 사용될 픽셀 구동 전압을 저장하기 위한 저장 커패시터;A storage capacitor for storing a pixel drive voltage to be used to address the drive transistor;

디스플레이 소자의 밝기를 검출하기 위한 광-의존 디바이스; 및A light-dependent device for detecting the brightness of the display element; And

데이터 신호를 픽셀 어레이 외부의 픽셀에 제공하기 위한 구동기 회로Driver circuit for providing data signals to pixels outside the pixel array

를 포함하되, 구동기 회로는 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하기 위한 처리 수단을 더 포함하며, 처리 수단은 각각의 픽셀의 복수의 상이한 밝기 신호로부터 픽셀의 구동 트랜지스터를 위한 임계 전압, 및 디스플레이 소자의 성능과 관련있는 정보를 도출하도록 적응된다.Wherein the driver circuit further comprises processing means for processing a brightness signal from the light-dependent device of each pixel, wherein the processing means comprises a threshold voltage for the drive transistor of the pixel from a plurality of different brightness signals of each pixel, And derive information relating to the performance of the display element.

이러한 배열에서, 구동기 회로 내에서 밝기 신호의 처리가 제공되며, 이러한 처리는 노화 보상 방식을 도출하기 위해서뿐만 아니라 구동 트랜지스터 임계 전압을 획득하기 위해서이다. 픽셀 회로는 따라서, 픽셀 회로의 복잡도 중 적어도 일부를 픽셀 어레이를 위한 구동기 회로에 이전함으로써 간단해지며, 따라서 픽셀 회로는 실질적으로, 작동에 필수적인 소자만을 포함한다. 이러한 방식으로, 더욱 복잡한 회로가 픽셀 그 자체에가 아니라, 구동 회로, 바람직하게는 열 구동 회로에 수용된다. In this arrangement, processing of the brightness signal is provided within the driver circuit, which processing is not only to derive the aging compensation scheme but also to obtain the drive transistor threshold voltage. The pixel circuit is thus simplified by transferring at least some of the complexity of the pixel circuit to the driver circuit for the pixel array, so that the pixel circuit contains substantially only the elements necessary for operation. In this way, more complex circuits are accommodated in the drive circuit, preferably in the column drive circuit, not in the pixels themselves.

밝기 신호는 바람직하게는 광 의존 디바이스와 결합된 커패시터 상에 저장되는 다량의 전하 형태로 존재한다. 디스플레이 소자의 성능과 관련있는 정보는 바람직하게는, 디스플레이 소자 효율과 구동 트랜지스터 이동도를 고려하는, 파라미터를 포함한다.The brightness signal is preferably present in the form of a large amount of charge stored on a capacitor coupled with the light dependent device. The information relating to the performance of the display element preferably comprises a parameter which takes into account the display element efficiency and the drive transistor mobility.

각 픽셀은 광-의존 디바이스를 감지선(sense line)에 연결하는 것을 제어하기 위한 감지 트랜지스터를 포함한다. 광 의존 디바이스는 전원선과 감지선 사이의 감지 트랜지스터와 직렬로 연결될 수 있다. Each pixel includes a sense transistor for controlling connecting the light-dependent device to a sense line. The light dependent device may be connected in series with a sense transistor between the power supply line and the sense line.

구동기 회로는 바람직하게는, 각 픽셀의 디스플레이 소자를 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨로 구동하도록 설정 프로세스 동안 작동가능하며, 처리 수단은 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하도록 작동가능하다.The driver circuit is preferably operable during the setting process to drive the display element of each pixel at a plurality of different predetermined drive levels, wherein the processing means is a light-dependent device of each pixel for each of the plurality of different predetermined drive levels. It is operable to process the brightness signal from.

또한, 다수의 상이하고 균일한 이미지에 대한 밝기 신호의 분석이 임계 전압 및 노화/이동도 파라미터가 결정될 수 있도록 한다. 설정 프로세스는 각 픽셀의 디스플레이 소자를 오프 상태, 완벽한 밝기 상태 및 중간 상태로 구동하는 것을 수반할 수 있다. 각 픽셀은 이러한 상이한 레벨로 두 번 구동될 수 있으며, 차이 데이터(difference data)가 이후 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 각 픽셀을 위한 데이터 쌍으로부터 도출된다. 이는 누설 전류에 대한 보상을 인에이블한다.In addition, analysis of the brightness signal for a number of different and uniform images allows the threshold voltage and aging / mobility parameters to be determined. The setting process may involve driving the display element of each pixel to an off state, a perfect brightness state and an intermediate state. Each pixel may be driven twice to this different level, and difference data is then derived from the data pairs for each pixel for each of a plurality of different predetermined drive levels. This enables compensation for leakage current.

이후, 광 의존 디바이스의 주변 조명을 보상하기 위해, 추가적인 차이 데이터가 차이 데이터로부터 획득될 수 있다. Subsequently, additional difference data may be obtained from the difference data to compensate for the ambient illumination of the light dependent device.

디스플레이를 사용하는 동안에, 리셋 동작이 하나의 픽셀 또는 픽셀 행의 광 의존 디바이스에 대해 수행될 수 있으며, 밝기 신호가 하나의 픽셀 또는 픽셀 행의 광-의존 디바이스로부터 나중에 획득된다. 정보는 따라서 2 스테이지 프로세스에서 획득된다. 설정하는 동안, 완벽한 감지 동작이 수행되며, 모든 파라미터가 결정된다. 디스플레이를 사용하는 동안에, 이들 파라미터 중 일부는 상수, 예컨대 폴리실리콘 트랜지스터의 임계 전압 또는 광다이오드 효율로 가정할 수 있다. 사용하는 동안에, 더욱 간단한 감지 동작이 수행되어 가변적인 파라미터만이 갱신된다.While using the display, a reset operation may be performed on the light dependent device of one pixel or pixel row, and a brightness signal is later obtained from the light-dependent device of one pixel or pixel row. The information is thus obtained in a two stage process. During setup, a complete sensing operation is performed and all parameters are determined. While using a display, some of these parameters can be assumed to be constants, such as the threshold voltage or photodiode efficiency of the polysilicon transistor. During use, simpler sensing operations are performed so that only variable parameters are updated.

사용하는 동안에, 전하가 증가하도록 허용될 수 있으며, 측정은 하나의 픽셀 또는 행 내의 하나의 픽셀의 광 의존 디바이스가 포화 상태에 달하기 직전에만 이루어진다. 이는 리셋 동작 후 복수의 프레임일 수 있어, 판독된 동작(read out operation)의 수가 최소로 유지되며 최종적으로 측정될 신호가 커지게 할 수 있다.During use, the charge may be allowed to increase, and the measurement is made only immediately before the light dependent device of one pixel or one pixel in a row reaches saturation. This may be a plurality of frames after the reset operation, so that the number of read out operations is kept to a minimum and the signal to be finally measured may be large.

디바이스는, 각 픽셀의 구동 트랜지스터를 위한 임계 전압 정보를 저장하기 위한 제1 메모리 영역을 구비하며 각 픽셀에 대한 노화/이동도 정보를 저장하기 위한 제2 메모리 영역을 구비하는, 메모리 구조를 더 포함할 수 있다. The device further includes a memory structure having a first memory region for storing threshold voltage information for the drive transistors of each pixel and a second memory region for storing aging / mobility information for each pixel. can do.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 픽셀 회로는 EL 디스플레이 소자와, 전류원(구동 트랜지스터)과, 메모리 소자와, 및 픽셀이 데이터 신호를 이용해 어드레스 지정될 수 있게 하는 스위치를 포함하며, 이러한 구성요소는 종래의, 기본적인, 능동 매트릭스 픽셀 회로를 제공하며, 능동 매트릭스 작동을 위해 최소한의 구성요소가 요구된다. 이 회로는 또한 감광성 디바이스, 예컨대 광다이오드 또는 광트랜지스터, 관련 메모리 소자(커패시터) 및 추가적인 스위치를 더 포함할 수 있다. 감광성 소자는 관련 메모리 소자를 이용해, 밝기 레벨을 나타내는 전기 전하로 변환되고 픽셀에 저장되는 EL 디스플레이 소자의 밝기를 감지한다. 이러한 전하는 임의의 후속 시간에 픽셀로부터 판독될 수 있으며, 소정의 데이터 신호 전압 레벨에 대한 픽셀의 밝기가 결정될 수 있도록 한다. 이러한 정보는 이후, 변하는 TFT 임계 전압 및 이동도 및 EL 디스플레이 소자 효율을 정정하도록, 각 픽셀에 공급된 입력 데이터 신호 전압을 조정하는데 사용될 수 있다. 이러한 정정은 픽셀 어레이 외부의 구동 회로에서, 바람직하게는 데이터 신호를 픽셀에 공급하는 열 구동 회로 내에서 수행될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the pixel circuit includes an EL display element, a current source (driving transistor), a memory element, and a switch that allows the pixel to be addressed using a data signal, which is a conventional component. It provides a basic, active matrix pixel circuit and requires minimal components for active matrix operation. The circuit may also further include photosensitive devices such as photodiodes or phototransistors, associated memory elements (capacitors) and additional switches. The photosensitive element uses an associated memory element to sense the brightness of the EL display element, which is converted into an electric charge representing the brightness level and stored in the pixel. This charge can be read from the pixel at any subsequent time, allowing the brightness of the pixel for a given data signal voltage level to be determined. This information can then be used to adjust the input data signal voltage supplied to each pixel to correct the varying TFT threshold voltage and mobility and EL display element efficiency. This correction may be performed in a drive circuit outside the pixel array, preferably in a column drive circuit that supplies a data signal to the pixel.

다른 바람직한 실시예에서, 각 픽셀은 추가적으로, 디스플레이 소자의 활성도(energisability)를 제어하기 위한 다른 스위치를 포함하며, 픽셀 애퍼쳐를 최대화시기 위해 어드레스 지정 (선택) 및 데이터 신호선의 공유를 수반한다.In another preferred embodiment, each pixel additionally includes another switch for controlling the energization of the display element, involving addressing (selection) and sharing of data signal lines to maximize pixel aperture.

본 발명은 또한, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법을 제공하는데, 각 픽셀은 구동 트랜지스터와, 전류-구동 발광 디스플레이 소자와, 디스플레이 소자의 밝기를 검출하기 위한 광-의존 디바이스를 포함하며, 이 방법은:The present invention also provides a method for driving an active matrix display comprising an array of display pixels, each pixel comprising a drive transistor, a current-driven light emitting display element, and a light-dependent device for detecting the brightness of the display element. This method includes:

각 픽셀의 디스플레이 소자를 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨로 구동시키는 단계와, 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨의 각각에 대해 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하는 단계; 및Driving a display element of each pixel to a plurality of different predetermined drive levels, and processing a brightness signal from the light-dependent device of each pixel for each of the plurality of different predetermined drive levels; And

디스플레이 소자의 성능과 관련있는 정보 및 임계 전압을 밝기 신호로부터 도출하는 단계Deriving from the brightness signal information and threshold voltages relating to the performance of the display device.

를 포함한다. 본 발명의 방법의 다른 측면은 위에서 약술되었다. It includes. Another aspect of the method of the present invention has been outlined above.

본 발명에 따른 유리한 특징은, 첨부 도면을 참조해서, 예로써, 이제 설명될 본 발명의 다양한 측면의 실시예에서 구체적으로 설명된다.Advantageous features according to the invention are described in detail in the embodiments of various aspects of the invention, which will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings.

도 1은 능동 매트릭스 EL 디스플레이 디바이스의 실시예의 간략화된 개략도.1 is a simplified schematic diagram of an embodiment of an active matrix EL display device.

도 2는 공지된 픽셀 회로 형태를 설명하는 도면.2 illustrates a known pixel circuit form;

도 3, 4 및 5는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 실시예에서 픽셀 회로를 개략적으로 설명하는 도면.3, 4 and 5 schematically illustrate a pixel circuit in an embodiment of a display device according to the invention.

도 6은 피드백 정보를 포착하는 방법을 설명하기 위해 사용되는 도면.6 is a diagram used to describe a method of capturing feedback information.

도 7은 도 6을 참조해서 설명된 방법을 구현하기 위한 시스템을 도시하는 도면.FIG. 7 illustrates a system for implementing the method described with reference to FIG. 6.

도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 실시예에서 대안적인 픽셀 회로를 도시하는 도면.8 shows an alternative pixel circuit in an embodiment of a display device according to the invention.

도 9는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 실시예에서 픽셀에 공급된 데이터를 조정하기 위한 픽셀 외부의 회로를 개략적으로 도시하는 도면.9 schematically illustrates a circuit external to a pixel for adjusting data supplied to a pixel in an embodiment of a display device according to the invention.

도면 전체에서 동일 또는 유사 부분을 지칭하기 위해 동일한 참조 번호가 사용된다. Like reference numerals are used to refer to the same or like parts throughout the drawings.

도 1을 참조하면, 능동 매트릭스 EL 디스플레이 디바이스는 블록(10)으로 지칭되는, 규칙적으로-이격된 픽셀의 행 및 열 매트릭스 어레이를 구비하는 패널을 포함하는데, 각 픽셀은 EL 디스플레이 소자(20)와, 디스플레이 소자를 통해 전류를 제어하는 관련 구동 회로를 포함한다. 픽셀은 행(선택)어드레스 컨덕터와 열(데이터) 어드레스 컨덕터, 또는 라인 12와 14의 교차 세트 사이의 교차부에 위치된다. 간략함을 위해, 여기에서는 소수의 픽셀만이 도시된다. 픽셀(10)은 각각의 컨덕터 세트의 종단에 연결되는, 행(스캐닝) 구동기 회로(16)와 열(데이터) 구동기 회로(18)를 포함하는, 주변 구동 회로에 의해 어드레스 컨덕터 세트를 거쳐 어드레스된 다. Referring to FIG. 1, an active matrix EL display device comprises a panel having a row and column matrix array of regularly-spaced pixels, referred to as block 10, each pixel being associated with an EL display element 20. And an associated drive circuit for controlling the current through the display element. The pixel is located at the intersection between the row (select) address conductor and the column (data) address conductor, or the intersection set of lines 12 and 14. For simplicity, only a few pixels are shown here. The pixel 10 is addressed via a set of address conductors by a peripheral drive circuit, including a row (scanning) driver circuit 16 and a column (data) driver circuit 18, connected to the ends of each conductor set. All.

픽셀의 각 행은, 회로(16)에 의해 관련 행 컨덕터(12)에 인가되는 선택 펄스 신호를 이용해 프레임 기간에 교대로 어드레스되어, 행 픽셀을 각각의 데이터 신호를 이용해 프로그래밍하는데, 이 데이터 신호는 어드레스 기간을 뒤따르는 프레임 기간에 각각의 개별적인 디스플레이 출력을 결정하며, 데이터 신호는 회로(18)에 의해 병렬로 열 컨덕터(14)에 공급된다. 각 행이 어드레스 됨에 따라, 데이터 신호는 회로(18)에 의해 적당히 동기되어 공급된다.Each row of pixels is alternately addressed in a frame period using a selection pulse signal applied to the associated row conductors 12 by the circuitry 16 to program the row pixels with their respective data signals. Each individual display output is determined in a frame period following the address period, and the data signal is supplied by the circuit 18 to the column conductor 14 in parallel. As each row is addressed, the data signal is supplied by the circuit 18 in appropriate synchronization.

각 픽셀의 EL 디스플레이 소자(20)는 유기 발광다이오드(여기에서는 다이오드 소자(LED)로 나타남)를 포함하며, 한 쌍의 전극을 포함하는데, 이들 전극 사이에 하나 이상의 유기 전자발광 광-방출 물질의 활성층이 삽입된다. 이 특정 실시예에서, 물질은 폴리머 LED 물질을 포함하나, 다른 유기 전자발광 물질, 이를 테면 저 분자 중량 물질(low molecular weight materials)이 사용될 수 있다. 어레이의 디스플레이 소자는 관련된 능동 매트릭스 회로와 함께 절연 기판의 표면 상에 구비된다. 이 기판은 투명 물질, 예컨대 유리이며, 디스플레이 소자(20)의 캐소드 또는 애노드 중 하나가 투명 전도성 물질, 이를 테면 ITO로 형성되어, 전자발광 층에 의해 생성된 광이 전극을 통해 투과된다. EL 물질을 위해 사용될 수 있는 적당한 유기 공액 폴리머 물질(organic conjugated polymer materials)의 전형적인 예가 WO 96/36959에 기술되어 있다. 다른, 저 분자 중량, 유기 물질의 전형적인 예가 EP-A-0717446에 기술되어 있다. The EL display element 20 of each pixel comprises an organic light emitting diode (represented here as a diode element (LED)) and comprises a pair of electrodes, between one or more organic electroluminescent light-emitting materials The active layer is inserted. In this particular embodiment, the material includes a polymer LED material, but other organic electroluminescent materials, such as low molecular weight materials, can be used. The display elements of the array are provided on the surface of the insulating substrate along with the associated active matrix circuitry. The substrate is a transparent material, such as glass, and one of the cathodes or anodes of the display element 20 is formed of a transparent conductive material, such as ITO, so that light generated by the electroluminescent layer is transmitted through the electrode. Typical examples of suitable organic conjugated polymer materials that can be used for EL materials are described in WO 96/36959. Other, low molecular weight, typical examples of organic materials are described in EP-A-0717446.

각 픽셀(10)의 구동 회로는, 저온 폴리실리콘 TFT(박막 트랜지스터)를 포함 하는, 구동 트랜지스터를 포함하며, 이 구동 트랜지스터는 열 컨덕터(14)를 거쳐 픽셀에 인가되는 데이터 신호 전압을 기초로 해서 디스플레이 소자(20)를 통과하는 전류를 제어할 책임이 있는데, 이 컨덕터는 픽셀의 각 열에 의해 공유된다. 열 컨덕터(14)는 픽셀 구동 회로 내의 어드레스 TFT를 통해 전류-제어 구동 TFT의 게이트에 연결되며 행 픽셀의 어드레스 TFT를 위한 게이트는 각각의, 공통, 행 어드레스 컨덕터(12)에 모두 연결된다. The drive circuit of each pixel 10 includes a drive transistor, including a low temperature polysilicon TFT (thin film transistor), which drive transistor based on the data signal voltage applied to the pixel via the column conductor 14. It is responsible for controlling the current passing through the display element 20, which is shared by each column of pixels. The column conductor 14 is connected to the gate of the current-control driving TFT through an address TFT in the pixel driving circuit, and the gate for the address TFT of the row pixel is connected to each, common, row address conductor 12.

도 1에 도시되지 않았으나, 각각의 픽셀(10) 행은 또한, 미리 결정된 전압으로 유지되는 각각의 전원선과, 통상적으로 모든 픽셀에 공통인 연속 전극으로서 제공되는 기준 전위선을, 종래 방식으로 공유한다. 디스플레이 소자(20)와 구동 TFT는 전원선과 공통 기준 전위선 사이에서 직렬로 연결된다. 예컨대, 기준 전위선은 접지 전위로 있을 수 있으며 전원선은 접지 전위에 대해 예컨대, 12V 근처의 양 전위로 있을 수 있다.Although not shown in FIG. 1, each pixel 10 row also shares, in a conventional manner, each power supply line maintained at a predetermined voltage, and a reference potential line, typically provided as a continuous electrode common to all pixels. . The display element 20 and the driving TFT are connected in series between the power supply line and the common reference potential line. For example, the reference potential line may be at ground potential and the power supply line may be at a positive potential, for example near 12V, relative to ground potential.

지금까지 설명된 디스플레이 디바이스의 특징은 일반적으로, 공지된 디바이스의 특징과 유사하다.The features of the display device described so far are generally similar to those of known devices.

도 2는 예컨대 WO 01/20591에 설명된 바와 같이, 공지된 형태의 픽셀 회로를 설명한다. 여기에서 구동 TFT와 어드레스 TFT(모두 p-채널 디바이스를 포함함)는, 22와 26으로 각각 참조되며, 전원선과 기준 전위선은 32와 30으로 각각 참조된다. 어드레스 TFT(26)가 행 컨덕터(12)에 인가된 선택 펄스 신호에 의해 각각의 행 어드레스 기간에 턴 온 될 때, 열 컨덕터(14)상의 전압(데이터 신호)이 픽셀의 나머지에 전달될 수 있다. 특히, TFT(26)는, 열 컨덕터 전압을 TFT(22)의 게이트와 전 원선(32) 사이에 연결된 저장 커패시터(24)와 구동 TFT(22)를 포함하는, 전류원 회로(25)에 공급한다. 따라서, 열 전압이 TFT의 게이트에 제공되는데, 이 게이트는 어드레스 TFT(26)가 행 어드레스 기간의 종료시에 턴 오프된 후에도 저장 커패시터(24)에 의해, 저장된 제어 값을 구성하는, 이 전압으로 유지된다. 구동 TFT(22)는 여기에서 P-채널 TFT로서 구현되며 커패시터는 게이트-소스 전압을 유지한다. 이는 TFT(22)를 통해 고정된 소스- 드레인 전류를 야기하며, 따라서, 이는 픽셀의 원하는 전류원 동작을 제공한다. 디스플레이 소자(20)를 통과하는 전류는 구동 TFT(22)에 의해 조절되며 TFT(22) 상의 게이트 전압의 함수로서, 이 게이트 전압은 열 전압, 데이터, 신호에 의해 결정된 저장 제어 값에 따른다. 행 어드레스 기간의 종료시에, 저장 커패시터(24)에 의해 보유된 전압은, 픽셀이 다음 프레임 기간(next frame period)에 다시 어드레스되기 전에 후속 구동 기간 동안에 디스플레이 소자의 동작을 지속시킨다. TFT(22)의 게이트와 기준 전위선(32) 사이의 전압은 따라서 디스플레이 소자(20)를 통과하는 전류를 결정하며, 계속해서 픽셀의 순간 광 출력 레벨을 제어한다. 2 illustrates a pixel circuit of known type, as described, for example, in WO 01/20591. Here, the driving TFT and the address TFT (both including the p-channel device) are referred to as 22 and 26, respectively, and the power supply line and the reference potential line are referred to as 32 and 30, respectively. When the address TFT 26 is turned on in each row address period by the selection pulse signal applied to the row conductor 12, the voltage (data signal) on the column conductor 14 can be transferred to the rest of the pixel. . In particular, the TFT 26 supplies a thermal conductor voltage to the current source circuit 25, which includes a storage capacitor 24 and a driving TFT 22 connected between the gate of the TFT 22 and the power line 32. . Thus, a column voltage is provided to the gate of the TFT, which is held at this voltage, which constitutes a stored control value, by the storage capacitor 24 even after the address TFT 26 is turned off at the end of the row address period. do. The driving TFT 22 is here implemented as a P-channel TFT and the capacitor holds the gate-source voltage. This causes a fixed source-drain current through the TFT 22, thus providing the desired current source operation of the pixel. The current passing through the display element 20 is regulated by the driving TFT 22 and as a function of the gate voltage on the TFT 22, which gate voltage depends on the storage control value determined by the column voltage, data, and signal. At the end of the row address period, the voltage held by the storage capacitor 24 continues the operation of the display element for the subsequent driving period before the pixel is addressed again in the next frame period. The voltage between the gate of the TFT 22 and the reference potential line 32 thus determines the current passing through the display element 20, and subsequently controls the instantaneous light output level of the pixel.

도 2의 공지된 픽셀 회로는 방전 광다이오드(34)를 더 포함하는데, 이 광다이오드는 역 바이어스되며, 디스플레이 소자(20)에 의해 방출된 광에 응답하고, 광다이오드에서 생성된 광전류를 통해, 소자(20)에 의해 방출된 광에 따라 저장 커패시터(24) 상에 저장된 전하를 소실하도록 작용한다. 광다이오드는 커패시터(24) 상에 저장된 게이트 전압을 방전시키며, TFT(22) 상의 게이트 전압이 TFT의 임계 전압에 도달할 때 디스플레이 소자(20)는 광을 더 이상 방출하지 않을 것이며 저장 커패시터는 방전하는 것을 중단한다. 광다이오드(34)로부터 전하가 누설되는 속도는 디스플레이 소자 광 출력 레벨의 함수이어서, 광다이오드(34)는 감광 피드백 디바이스로서 기능한다. The known pixel circuit of FIG. 2 further includes a discharge photodiode 34, which is reverse biased, responds to light emitted by the display element 20, and through the photocurrent generated in the photodiode, The light emitted by the device 20 acts to dissipate the charge stored on the storage capacitor 24. The photodiode discharges the gate voltage stored on the capacitor 24, and when the gate voltage on the TFT 22 reaches the threshold voltage of the TFT, the display element 20 will no longer emit light and the storage capacitor will discharge. Stop doing it. The rate at which charge leaks from the photodiode 34 is a function of the display element light output level, so that the photodiode 34 functions as a photosensitive feedback device.

광다이오드 피드백 배열이 디스플레이 소자 노화의 열화 효과를 보상하도록 사용됨으로써, 소정의 구동 전류를 위해 생성되는 광 출력 레벨 면에서 디스플레이 소자의 동작 효율이 감소한다. 이러한 열화를 통해, 더 길게 그리고 더 강하게 구동되는 디스플레이 소자가, 디스플레이 비-균일성을 야기하는, 감소된 밝기를 나타낼 것이다. 광다이오드 배열은, 프레임 기간에 대응하는 구동 기간에 디스플레이소자로부터, 적분된 전체 광 출력을 최대로 적당히 제어함으로써 이러한 효과를 상쇄시킨다. 어드레스 기간을 뒤따르는 구동 기간 동안에 광을 생성하도록 디스플레이 소자가 활성화되는 시간의 길이가 디스플레이 소자의 현존하는 구동 전류 광 방출 레벨 특성뿐만 아니라, 인가된 데이터 신호의 레벨에 따라 조절되어, 열화 효과가 감소된다. 열화된, 더 어두운(dimmer), 디스플레이 소자는 픽셀 구동 회로가 열화되지 않은, 더욱 밝은, 디스플레이소자를 위한 기간보다 더 긴 기간 동안 디스플레이 소자를 활성화시키는 것을 야기할 것이어서, 평균 밝기는 확장된 디바이스 작동 시간 기간에 걸쳐 동일하게 유지할 수 있다.The photodiode feedback arrangement is used to compensate for the degradation effect of display element aging, thereby reducing the operating efficiency of the display element in terms of the light output level generated for a given drive current. Through this degradation, longer and more strongly driven display elements will exhibit reduced brightness, causing display non-uniformity. The photodiode arrangement cancels this effect by maximally appropriately controlling the integrated total light output from the display element in the driving period corresponding to the frame period. The length of time that the display element is activated to generate light during the driving period following the address period is adjusted according to the level of the applied data signal as well as the existing drive current light emission level characteristics of the display element, so that the deterioration effect is reduced. do. A degraded, dimmer, display element will cause the pixel drive circuit to activate the display element for a period longer than that for the brighter, brighter, non-degraded display, so that average brightness is extended to the device operation. It can remain the same over a period of time.

구동 기간 내의 평균 광 출력은, 픽셀 어레이에 걸쳐 고도로 균일한, 광다이오드(34)의 효율에 따르며, LED 소자의 효율과는 독립적이다. 그러나, 이 출력은 또한 구동 TFT(22)의 임계 전압에 의존하며, 이것이 픽셀마다 변할 수 있어, 디스플레이 비-균일성이 발생할 수 있다. 도 2의 픽셀 회로는 또한 효율적인 광다이오 드, 통상 비결정 실리콘 핀 광다이오드와, 합당한 평균 밝기를 획득하기 위한 비교적 높은 피크 밝기를 요구한다. 저장 커패시터(24) 상에 저장된 전하의 소실은 또한, 회로가 대부분의 구동 기간 동안에 비교적 낮은 밝기 레벨에서 작동한다는 것을 의미한다. 회로는 따라서 LED를 저 효율로 작동시키며, 그리하여, 증가된 노화를 초래할 수 있다. The average light output within the driving period depends on the efficiency of the photodiode 34, which is highly uniform over the pixel array, and is independent of the efficiency of the LED device. However, this output also depends on the threshold voltage of the driving TFT 22, which can vary from pixel to pixel, resulting in display non-uniformity. The pixel circuit of FIG. 2 also requires efficient photodiodes, typically amorphous silicon fin photodiodes, and relatively high peak brightness to achieve reasonable average brightness. Loss of charge stored on storage capacitor 24 also means that the circuit operates at a relatively low brightness level for most driving periods. The circuit thus operates the LED at low efficiency, and thus can lead to increased aging.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스에서 픽셀 회로(10)의 실시예를 설명하며, 더욱 상세하게는 디스플레이 디바이스에서 사용되는 외부 광 피드백 접근법의 기본적인 원리를 도시한다. 이 픽셀 회로에서, 감광성 디바이스(여기서는 광다이오드(40) 형태임)가, 디스플레이 소자(20)로부터의 광 출력을 픽셀에서 감지하기 위해 다시 사용된다. 저장 커패시터(44)(데이터 신호 저장 커패시터(24)와 별개임)가 광다이오드(40) 양단에 연결되며, 광다이오드(40) 상에 닿는 디스플레이 소자(20)로부터의 광의 결과로서 생성되는 전하를 축적한다. 이 저장 커패시터(44)는 아마도 별개의 구성요소라기보다는 광다이오드의 내재된 자기-커패시턴스(intrinsic self-capacitance)일 수 있다. 커패시터(24)에 저장된 전하량은 픽셀의 밝기에 의해 결정되며 그에 따라 변한다.3 illustrates an embodiment of the pixel circuit 10 in a display device according to the invention, and more particularly illustrates the basic principle of an external light feedback approach used in the display device. In this pixel circuit, a photosensitive device (in the form of photodiode 40 here) is used again to sense light output from the display element 20 at the pixel. A storage capacitor 44 (separate from the data signal storage capacitor 24) is connected across the photodiode 40 and carries charges generated as a result of light from the display element 20 striking on the photodiode 40. To accumulate. This storage capacitor 44 may be an intrinsic self-capacitance of the photodiode rather than a separate component. The amount of charge stored in the capacitor 24 is determined by the brightness of the pixel and varies accordingly.

광다이오드(40)는 그 일측에서 전압 전원, 여기서는 전원선(32)에 연결되며, 다른 측에서는 스위칭 TFT(45)를 거쳐 감지 열 선(46, sense column line)에 연결되는데, 스위칭 TFT의 동작은 판독 제어선(48) 상의 제어 신호에 의해 제어된다. 이 선(48)이 동일 행 내의 모든 픽셀에 의해 공유되어, 행 내의 모든 픽셀의 스위치(45)가 동시에 작동되는 한편, 감지선(46)은 동일 열 내의 모든 픽셀에 의해 공 유된다. 커패시터(44)에 의해 축적된 전하가 픽셀 어레이 외부의 회로에 대해 스위치(45)가 작동시에 선(46)을 통해 판독되며, 측정되어, 픽셀에 공급된 데이터 신호에 대한 조정을 결정하는데 사용된다. 따라서, 도 2의 회로와는 달리, 픽셀 회로의 광 출력 감지부는 회로의 전류원 부분과 직접 관련되지 않는다는 것이 인식될 것이다.The photodiode 40 is connected at one side to a voltage power source, here a power supply line 32, and at the other side to a sense column line 46 via a switching TFT 45, the operation of the switching TFT being It is controlled by a control signal on the read control line 48. This line 48 is shared by all the pixels in the same row so that the switch 45 of all the pixels in the row is actuated simultaneously, while the sense line 46 is shared by all the pixels in the same column. The charge accumulated by the capacitor 44 is read through the line 46 when the switch 45 is activated for circuits outside the pixel array and is measured and used to determine the adjustment to the data signal supplied to the pixel. do. Thus, it will be appreciated that, unlike the circuit of FIG. 2, the light output sensing portion of the pixel circuit is not directly related to the current source portion of the circuit.

픽셀은 디스플레이 소자(20)와 구동 TFT(22) 사이에 연결되는 절연 TFT(36, isolating TFT)를 더 포함하는데, 이 절연 TFT는, 디스플레이 소자(20)를 구동 TFT(22)로부터 절연시키도록, 열릴 수 있거나, 자신의 게이트에 연결되며 동일 행 내의 다른 픽셀에 의해 공유되는 제어선(48) 상의 스위칭 신호를 이용해, 구동 TFT가 디스플레이 소자를 구동시킬 수 있게 하고 광 출력을 생성할 수 있게 하도록, 닫힐 수 있다. 스위치(45)는 디스플레이 소자(20)가 데이터 신호를 이용해서 픽셀의 어드레스 동안에 오프로 지속될 수 있게 해서, 이 어드레스 지정 기간 동안에 어떠한 광도 생성되지 않으며 따라서, 어떠한 전류도 전원선(32)을 통해 유도되지 않는다. 이는 선(32)을 통해 발생하는 전압 강하, 그리고 그 결과인 크로스토크 가능성을 회피한다.The pixel further includes an insulating TFT 36 connected between the display element 20 and the driving TFT 22, which insulates the display element 20 from the driving TFT 22. , Using a switching signal on the control line 48, which may be opened or connected to its gate and shared by other pixels in the same row, to enable the driving TFT to drive the display element and generate a light output. , Can be closed. The switch 45 allows the display element 20 to remain off during the addressing of the pixel using the data signal so that no light is produced during this addressing period and thus no current is induced through the power supply line 32. It doesn't work. This avoids the voltage drop that occurs through line 32 and the resulting crosstalk potential.

바람직한 작동 모드에서, 디스플레이 소자(20)는 광 출력을 생성하도록 TFT(22)에 의해 공급된 전류에 의해 활성화 된 채, 광다이오드(40)는, 광다이오드(40)의 조명으로부터 초래되는 전하를 커패시터(44) 상에 축적할 수 있도록, 스위칭 TFT(45)를 열림으로 지속시킴으로써 감지선(46)과 절연된다. 이러한 방식으로, 판독을 더욱 간단하게 하도록 유익한 전하 신호가 축적될 수 있다. 스위칭 TFT(45) 가 닫힐 때에, 감지선(46)을 통한 전하 판독이 전류, 또는 전압, 신호 판독 형태 보다 나은데, 그 이유는 신호 레벨의 표시를 제공하기 위한 선(46)에 연결된 증폭기 회로의 감응도가 훨씬 커질 수 있으며 동작 범위가 상당히 커질 수 있기 때문이다. In a preferred mode of operation, while the display element 20 is activated by the current supplied by the TFT 22 to produce a light output, the photodiode 40 receives charges resulting from the illumination of the photodiode 40. The switching TFT 45 is kept open to insulate the sensing line 46 so that it can accumulate on the capacitor 44. In this way, beneficial charge signals can be accumulated to make reading simpler. When the switching TFT 45 is closed, the charge reading through the sense line 46 is better than the current, voltage, or signal readout form because of the amplifier circuit connected to the line 46 to provide an indication of the signal level. This is because the sensitivity can be much greater and the operating range can be quite large.

도 3의 회로에 의해 제공되는 광 피드백 정보는 구동 트랜지스터의 임계 전압, 구동 트랜지스터의 이동도 및 디스플레이 소자의 노화에 대한 보상을 인에이블한다. 위에서 언급한 바와 같이, 임계 전압의 변화는 데이터-전압/밝기 곡선의 이동을 야기할 것이며 데이터 전압의 이동을 이용해서 조정될 수 있다. 이동도의 변화 및 LED 효율의 변화는 곡선의 기울기의 변화를 야기하며, 데이터가 스케일링되는 것을 필요로 한다. 트랜지스터 이동도의 변화와 LED 효율의 변화는 동일한 방식으로 작용하며, 따라서 중요한 것은 그들의 곱(product)이다(따라서 이동도의 증가가 LED 효율의 감소를 정확하게 거스를(counter) 수 있다). 이러한 곱은 아래에서 "분명한 이동도(apparent mobility)"로 언급될 것이다.Optical feedback information provided by the circuit of FIG. 3 enables compensation for threshold voltages of drive transistors, mobility of drive transistors, and aging of display elements. As mentioned above, the change in the threshold voltage will cause a shift in the data-voltage / brightness curve and can be adjusted using the shift in the data voltage. Changes in mobility and changes in LED efficiency cause changes in the slope of the curve and require data to be scaled. The change in transistor mobility and the change in LED efficiency work in the same way, and therefore it is their product that matters (so the increase in mobility can accurately counter the reduction in LED efficiency). This product will be referred to below as "apparent mobility."

어레이 내의 픽셀의 구동 TFT(22)의 이동도와 임계 전압 레벨의 표시를 제공하기 위해, 디스플레이 디바이스는 일련의(적어도 두 개의) 플레인 필드 이미지(plain field images)를 상이한 밝기 레벨로 생성하도록 구동될 수 있다. 각각의 플레인 필드 이미지를 위한 픽셀의 광다이오드 저장 커패시터(44) 상에 저장된 신호가 이후 감지선(46)을 거쳐 스위치(45)를 작동함으로써 판독될 것이다. 이러한 판독은 한 번에 하나의 픽셀 행에 대해 이루어지며, 저장되어 있는 전하는 플레인 이미지 필드 중 하나를 뒤따르고 그 후 다음 플레인 이미지 필드를 다시 뒤따르는 순서로 각 행에 대해 판독된다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 각 픽셀로부터 이와 같이 획득된 데이터로부터, 픽셀 어레이의 구동 TFT(22)의 임계 전압과 이동도가 계산될 수 있다. 이러한 값이 다결정 실리콘형 TFT를 포함하는 구동 TFT(22)의 경우에 시간에 따라 상당히 변하지 않기 때문에, 이러한 동작은 단지, 매우 가끔 또는 가능하게는 디바이스를 제작할 때에만 수행될 필요가 있을 것이다. 디스플레이 디바이스의 수명에 걸쳐 적당한 구간에, 예컨대, 디바이스가 턴 온 될 때마다, 디바이스가 임계/이동도 정정된 플레인 필드 이미지를 이용해 작동되도록 배열될 수 있으며 감지된 전하가 다시 판독된다. 디스플레이 이미지의 임의의 불규칙성은 이때 단순히, 디스플레이 소자의 EL 물질의 노화 효과로 인한 것일 수 있으며 적당한 이미지 데이터 정정에 의해 상쇄될 수 있다. 비결정 실리콘 TFT를 포함하는 구동 TFT(22)의 경우에, 그 특성은 디바이스의 수명에 걸쳐 개별적인 픽셀의 구동 레벨의 결과로서 변할 수 있으며, 이후 이러한 판독 절차는 바람직하게는 더욱 빈번하게 수행된다.In order to provide an indication of the mobility and threshold voltage levels of the driving TFTs 22 of the pixels in the array, the display device can be driven to produce a series of (at least two) plain field images at different brightness levels. have. The signal stored on the photodiode storage capacitor 44 of the pixel for each plane field image will then be read by operating switch 45 via sense line 46. This read is made for one pixel row at a time, and the stored charge is read for each row in the order following one of the plane image fields and then again following the next plane image field. As described in detail below, from the data thus obtained from each pixel, the threshold voltage and mobility of the driving TFT 22 of the pixel array can be calculated. Since this value does not change significantly with time in the case of the driving TFT 22 including the polycrystalline silicon type TFT, this operation will only need to be performed very occasionally or possibly only when manufacturing the device. At appropriate intervals over the life of the display device, eg, each time the device is turned on, the device can be arranged to operate with a plane field image that has been corrected for threshold / mobility and the sensed charge is read back. Any irregularities in the display image may then simply be due to the aging effect of the EL material of the display element and may be offset by proper image data correction. In the case of the driving TFT 22 including the amorphous silicon TFT, its characteristics may change as a result of the driving level of the individual pixels over the lifetime of the device, and this readout procedure is then preferably performed more frequently.

도 4는 도 3의 픽셀 회로의 바람직한 구현예를 개략적으로 도시한다. 여기서, 동일한 열 선(14/46, same column line)이 데이터 신호의 공급, 및 픽셀로부터 의 전하 신호 판독 모두를 위해 사용된다. 또한, 동일한 행 어드레스선이 행 내의 픽셀의 스위칭 TFT(45 및 36) 모두를 위해 사용된다. 이는 픽셀 애퍼쳐의 증가를 인에이블한다.4 schematically illustrates a preferred implementation of the pixel circuit of FIG. 3. Here, the same column line 14/46 is used for both supplying the data signal and reading the charge signal from the pixel. In addition, the same row address line is used for both the switching TFTs 45 and 36 of the pixels in the row. This enables an increase in pixel aperture.

도 5는 도 3의 픽셀 회로의 변형된 형태를 설명하는데, 도 5에서 광트랜지스터(50)는 광다이오드(40)보다는 감광성 디바이스로서 사용되며, 광트랜지스터(50) 의 게이트가 디스플레이 소자(20)의 애노드에 연결된다. 스위치(45)는 스위치(36)(n형)에 대해 반대 전도성(p형)이다. FIG. 5 illustrates a modified form of the pixel circuit of FIG. 3, in which the phototransistor 50 is used as a photosensitive device rather than the photodiode 40, the gate of the phototransistor 50 being the display element 20. Is connected to the anode. Switch 45 is of opposite conductivity (p-type) to switch 36 (n-type).

어레이 내의 각 픽셀에 대한 광 피드백 데이터를 포착하기 위해 위에서 설명된 도 5의 픽셀 회로를 작동시키는 방법이 예가 이제 설명될 것이다. 디스플레이 디바이스가 픽셀로부터 균일한 그레이 레벨 이미지를 생성하도록 적당한 데이터 신호를 이용해서, 여느 때와 같이, 한번에 한 행씩 픽셀 행을 어드레스 지정함으로써 우선 작동되며, 스위치 TFT(36)가 어드레스 지정하는 동안에 턴 오프되며 이후, 디스플레이 소자의 활성 및 광 방출을 허용하도록 후속적인 디스플레이 단계에 턴 온 된다. 행단위로 열리도록, 스위치(36)가 이후 스위치 제어선(37)을 거쳐 작동된다. 이는 교대로 각각의 픽셀 행을 소등시키는 효과가 있다. 각 행의 스위치(37)의 스위칭과 동시에, 스위칭 TFT(45)가 한 번에 하나의 픽셀 행의 커패시터(44)를 공유 열 선(14/46, shared column line)에 연결하도록, 상보적인 방식으로, 작동된다. 저장되어 있는 전하가 이후 감지 절차를 대비해서 리셋될 수 있다. 이는 커패시터(44)에 리셋 동작을 제공하며 감지 동작을 위한 명확한 시작 시점을 제공한다.An example will now be described of how to operate the pixel circuit of FIG. 5 described above to capture light feedback data for each pixel in the array. The display device is first activated by addressing the rows of pixels one row at a time, using the appropriate data signal to produce a uniform gray level image from the pixels, and turned off while the switch TFT 36 is addressing. It is then turned on in a subsequent display step to allow for activation and light emission of the display element. Switch 36 is then actuated via switch control line 37 to open in rows. This has the effect of turning off each row of pixels in turn. At the same time as the switching of the switch 37 in each row, the switching TFT 45 is complementary in such a way that the capacitor 44 of one pixel row is connected to the shared column line 14/46 at a time. To work. The stored charge can then be reset in preparation for the sensing procedure. This provides a reset operation for the capacitor 44 and provides a clear starting point for the sensing operation.

각 행이 어드레스되는 것이 중지될 때, 픽셀 행의 EL 디스플레이 소자는 재-조명되며 그 픽셀의 저장 커패시터에서 전하 적분(charge integration)이 시작된다. 미리 결정된 조명 기간의 종료시에, 디스플레이 디바이스가 한 번에 한 행씩 어드레스되어 디스플레이 소자를 턴 오프시킨다. 이러한 방식으로, 저장되어 있는 전하를 교란시키지 않고도, 전하 적분의 종료가 정확하게 이루어질 수 있다. 이 전하는 이후 후속 기간에 천천히 판독될 수 있다. When each row stops being addressed, the EL display element of the pixel row is re-illuminated and charge integration starts at the storage capacitor of that pixel. At the end of the predetermined illumination period, the display device is addressed one row at a time to turn off the display element. In this way, the termination of the charge integration can be made precisely without disturbing the stored charge. This charge can then be read slowly in subsequent periods.

동일한 기능을 얻기 위해 다른 방식으로 픽셀과 디스플레이 디바이스를 작동시킬 수 있으며, 또한 대안적인 픽셀 회로 설계도를 사용할 수 있다.Pixels and display devices can be operated in different ways to achieve the same functionality, and alternative pixel circuit schematics can be used.

위에서 개시된 바와 같이 획득되는 광 피드백 정보를 사용하는 다수의 방법이 이제 설명될 것이다.A number of methods of using the optical feedback information obtained as disclosed above will now be described.

제1 구현예에서, 피드백 정보는 6개의 프레임(각 프레임은 균일한 이미지로 구동됨)에 걸쳐 작동되는 픽셀을 이용해서 획득되어, 광 피드백 정보가 상이한 디스플레이 구동 상태에 대해 획득된다. 아래에 개시된 바와 같이, 이러한 프레임은 세개의 상이한 이미지 밝기 레벨을 나타내며, 각 레벨은 두 개의 상이한 적분 기간(integrating periods)을 갖는다. 6개의 프레임은 다음 조건:In the first embodiment, feedback information is obtained using pixels operated over six frames (each frame is driven with a uniform image) so that optical feedback information is obtained for different display drive states. As disclosed below, these frames represent three different image brightness levels, with each level having two different integration periods. Six frames have the following conditions:

1. 픽셀 데이터 없음(픽셀 오프), 전체 프레임 시간 후 샘플링1.No pixel data (pixels off), sampling after full frame time

2. 최대 픽셀 데이터(픽셀 풀(full) 온), 전체 프레임 시간 후 샘플링2. Maximum pixel data (pixel full on), sampling after full frame time

3. 중간 픽셀 데이터(픽셀 미디엄 온), 전체 프레임 시간 후 샘플링3. Intermediate pixel data (pixel medium on), sampling after full frame time

4. 픽셀 데이터 없음(픽셀 오프), 절반 프레임 시간 후 샘플링4. No pixel data (pixel off), sampling after half frame time

5. 최대 픽셀 데이터(픽셀 풀 온), 절반 프레임 시간 후 샘플링5. Maximum pixel data (pixel pull-on), sampling after half frame time

6. 중간 픽셀 데이터(픽셀 미디엄 온), 절반 프레임 시간 후 샘플링6. Medium pixel data (pixel medium on), sampled after half frame time

에 대해 광 피드백 정보를 제공한다.Provides optical feedback information for.

이러한 각 픽셀에 대한 6개의 피드백 데이터 값 세트는 픽셀 구동 데이터에 대한 보상 방식을 도출하기 위해 사용될 수 있는데, 픽셀 구동 데이터는 임계 전압 변화, 이동도 변화, 디스플레이 소자 노화 및 또한 누설 전류 효과를 보상한다.A set of six feedback data values for each of these pixels can be used to derive the compensation scheme for the pixel drive data, which compensates for threshold voltage changes, mobility changes, display device aging, and also leakage current effects. .

절반 프레임 지속기간 동안 그리고 전체 프레임 지속기간 동안 광 출력의 차 이를 고려함으로써, 킥백 효과(kickback effects)뿐만 아니라 누설 전류 효과도 보상될 수 있다. 따라서, 세 개의 새로운 값이 도출된다:By considering the difference in light output for half frame duration and for the entire frame duration, leakage current effects as well as kickback effects can be compensated. Thus, three new values are derived:

7. 픽셀 데이터 없음(픽셀 오프), 전체 프레임 시간과 절반 프레임 시간 사이의 차이(1-4의 값)7. No pixel data (pixel off), difference between full frame time and half frame time (value of 1-4)

8. 최대 픽셀 데이터(픽셀 풀 온), 전체 프레임 시간과 절반 프레임 시간 사이의 차이(2-5의 값)8. Maximum pixel data (pixel pull-on), difference between full frame time and half frame time (value of 2-5)

9. 중간 픽셀 데이터(픽셀 미디엄 온), 전체 프레임 시간과 절반 프레임 시간 사이의 차이(3-6의 값)9. Intermediate pixel data (pixel medium on), the difference between full frame time and half frame time (value of 3-6)

픽셀 내에서의 광다이오드 상의 외부광의 효과가 또한 픽셀 데이터 없음에 대해 광 피드백 신호를 사용함으로써 기준값으로서 고려될 수 있다. 따라서, 커패시터 상에 저장되는 전하량을 나타내는, 두 개의 새로운 값이 도출된다. The effect of external light on the photodiode within the pixel can also be considered as a reference value by using the light feedback signal for no pixel data. Thus, two new values are derived, representing the amount of charge stored on the capacitor.

Q1. 주변광에 대한 보상을 이용한 최대 픽셀 피드백 데이터(8-7의 값)Q1. Maximum pixel feedback data (value of 8-7) using compensation for ambient light

Q2. 주변광에 대한 보상을 이용한 중간 픽셀 피드백 데이터(9-7의 값)Q2. Intermediate pixel feedback data (value of 9-7) using compensation for ambient light

이러한 계산은 외부광의 효과를 제거할 뿐만 아니라, 추가적인 누설 전류 효과도 제거한다. 두 개의 값(Q1 및 Q2) 각각은 저장되어 있는 전하를 위에서 설명된 보상을 이용해서, 데이터 값(V1 및 V2)으로 나타낸다. 두 개의 값은, 각 픽셀의 광다이오드 커패시터 상의 전하의 측정으로부터 도출되는, 전하 값이다. 전하 영역에서의 판독을 인에이블함으로써, 높은 신호 대 잡음비가 획득될 수 있으며, 전하가 양호한 신호 레벨을 제공하도록 구성하는 것이 허용될 수 있다.This calculation not only eliminates the effects of external light, but also the additional leakage current effect. Each of the two values Q1 and Q2 represents the stored charge as data values V1 and V2, using the compensation described above. The two values are the charge values, derived from the measurement of the charge on the photodiode capacitor of each pixel. By enabling readout in the charge region, a high signal-to-noise ratio can be obtained, and the charge can be configured to provide a good signal level.

포화 상태의 트랜지스터에서, 드레인-소스 전류는:In a saturated transistor, the drain-source current is:

Figure 112006008940450-PCT00001
Figure 112006008940450-PCT00001

로 제공된다.Is provided.

폴리머 LED 효율(ηpl)과 광다이오드 효율(ηpd)을 고려하면, 프레임 시간(Tfr)에 걸쳐 저장된 전하는:Given the polymer LED efficiency (η pl ) and photodiode efficiency (η pd ), the charge stored over the frame time (T fr ) is:

Figure 112006008940450-PCT00002
Figure 112006008940450-PCT00002

와 동일할 것이다.Would be the same as

이러한 방정식으로 대체하면, 두 개의 값이 커패시터 상에 저장된 전하에 대해 획득될 것이다.Substituting this equation, two values will be obtained for the charge stored on the capacitor.

Figure 112006008940450-PCT00003
Figure 112006008940450-PCT00003

K는, 프레임 기간 및 광다이오드 효율을 고려한, 상수이며, 두 개의 값은 실질적으로 상수이다. 이 방정식은 트랜지스터 이동도와 LED 효율의 곱인 하나의 항을 포함하는데, 이 곱은 위에서 설명된 "분명한 이동도"이다. 이러한 분명한 이동도는 본질적으로, LED 노화와 트랜지스터 이동도 변화의 결합된 효과를 나타낸다. 이러한 두 개의 전하 값은 임계 전압이 획득되는 것을 인에이블한다:K is a constant, taking into account the frame period and the photodiode efficiency, and the two values are substantially constant. This equation contains one term that is the product of transistor mobility and LED efficiency, which is the "obvious mobility" described above. This apparent mobility essentially represents the combined effect of LED aging and transistor mobility variations. These two charge values enable the threshold voltage to be obtained:

Figure 112006008940450-PCT00004
Figure 112006008940450-PCT00004

두 개의 값은 또한 "분명한 이동도"가 결정되는 것을 인에이블한다:The two values also enable the "obvious mobility" to be determined:

Figure 112006008940450-PCT00005
Figure 112006008940450-PCT00005

전체 디스플레이로부터 획득된 Q 값을 알면, 원하는 디스플레이 밝기에 대한 평균값이 발견될 수 있다. 이는 밝기에 대한 Q의 전체 감마 곡선을 계산하는데 사용될 수 있다.Knowing the Q value obtained from the entire display, an average value for the desired display brightness can be found. This can be used to calculate the overall gamma curve of Q for brightness.

위에서 설명된 바와 같은 파라미터의 계산은 정정 방식이 디스플레이에 인가되는 것을 인에이블한다. 필요한 (원하는 디스플레이 밝기를 나타내는)Q 값에 대해 사용될 데이터 전압이 다음과 같이 픽셀 특성을 사용해서 계산될 수 있다:The calculation of the parameters as described above enables the correction scheme to be applied to the display. The data voltage to be used for the required Q value (indicative of the desired display brightness) can be calculated using the pixel characteristics as follows:

Figure 112006008940450-PCT00006
Figure 112006008940450-PCT00006

따라서, 이 데이터는 결정된 임계 전압에 따라 이동되며, 이동도/노화 "분명한 이동도" 파라미터에 따라 스케일링된다.Thus, this data is moved according to the determined threshold voltage and scaled according to the mobility / aging “obvious mobility” parameter.

정정 방식은 상이한 디스플레이 조건에 대한 두 개의 광학 피드백 측정을 필요로 하며, 이러한 두 개의 자유도는 임계 전압 및 이동도/노화 파라미터가 결정되는 것을 인에이블한다. 위의 접근법은 필요한 두 개의 피드백 값을 더욱 정확하게 도출하기 위해 6개의 초기 측정을 사용하며 다양한 효과를 보상한다. 그러나, 상대적인 누설 전류 크기, 주변광 효과 및 킥백 효과에 따른, 필요한 두 개의 피드백 값에 도달하기 위해 더욱 간단한 보상 방식이 사용될 수 있다. 예컨대, 3번 또는 4번의 측정으로 충분할 수 있다.The correction scheme requires two optical feedback measurements for different display conditions, and these two degrees of freedom enable the threshold voltage and mobility / aging parameters to be determined. The above approach uses six initial measurements to more accurately derive the two feedback values needed and compensates for various effects. However, a simpler compensation scheme can be used to reach the two feedback values required, depending on the relative leakage current magnitude, ambient light effect and kickback effect. For example, three or four measurements may be sufficient.

폴리실리콘 구동 트랜지스터에서, "분명한 이동도"는 시간에 따라 변할 것인 반면에, 임계 전압은 비교적 안정적으로 존재할 것이다. In polysilicon drive transistors, the "obvious mobility" will change over time, while the threshold voltage will be relatively stable.

임계 전압이 이 경우에 안정적인 것으로 고려될 수 있음에 따라, 초기 설정 절차 동안에 결정될 수 있으며 이후 프레임 저장 수단에 저장될 수 있다. 분명한 이동도만이 사용하는 동안 이동할 것이다. 이런 점에서, 간략화된 작동 방식이 아래에서 설명되는 바와 같이 고안될 수 있다. 이러한 작동 방식은 초기 설정 절차 동안, 또는 제작하는 동안 위에서 설명된 바와 같은 다수의 프레임 측정을 제공하며, 이후 구동 TFT 내의 이동도 변화 및 LED 노화 효과를 점진적으로 보상하기 위해 디스플레이를 사용하는 동안 더욱 기본적인 전하 측정을 사용한다. As the threshold voltage can be considered stable in this case, it can be determined during the initial setting procedure and then stored in the frame storage means. Only apparent mobility will move during use. In this regard, a simplified mode of operation can be devised as described below. This mode of operation provides a number of frame measurements as described above during the initial setup procedure or during fabrication, and then more fundamentally while using the display to progressively compensate for changes in mobility and LED aging effects within the driving TFTs. Use charge measurements.

따라서, 제작시에, 디스플레이는 임계 전압 및 분명한 이동도를 측정하도록(그리고 또한 선택적으로 주변광 효과를 제거하도록) 위에서 개괄된 바와 같이 작동 및 측정된다. 이 값은 이후 저장되며, 임계 전압 이동 값은 그 후에는 결코 바뀌지 않을 것이다.Thus, in manufacturing, the display is operated and measured as outlined above to measure the threshold voltage and apparent mobility (and optionally to remove ambient light effects as well). This value is then stored and the threshold voltage shift value will never change after that.

사용 시작시에, 디스플레이는 LED 차동 노화로부터 분명한 통전 테스트(apparent burn-in) 없이도 균일할 것이다. 사용하는 동안, LED는 노화할 것이며 분명한 이동도 값은 부정확해질 것이다. 데이터가 임계 전압을 보상하기 위해 이동되는 경우, 단일 측정이 분명한 이동도를 측정하는데 충분하며, 이는 픽셀 구동 데이터를 적당한 것으로서 스케일링하도록 사용될 수 있다. 이는 이후 정상적으로 사용하는 동안 행 단위로 수행될 수 있다.At the start of use, the display will be uniform without apparent burn-in from LED differential aging. During use, the LED will age and the apparent mobility value will be inaccurate. If the data is moved to compensate for the threshold voltage, a single measurement is sufficient to measure the apparent mobility, which can be used to scale the pixel drive data as appropriate. This can then be done line by line during normal use.

이러한 계속적인 측정은 다양한 방식으로 행해질 수 있으며, 하나의 바람직한 구현예가 아래에서 설명된다.This continuous measurement can be done in a variety of ways, one preferred embodiment is described below.

픽셀 행("n"행)이 초기에 리셋되어 그것의 광-감지기 저장 커패시터가 리셋된다. 디스플레이가 이후 정상적으로 작동된다. 따라서, 데이터가 행 단위로 픽셀 상에 로딩되며 픽셀의 각 행이 동시에 조명된다. "n"행을 위한 광-감지기가 밝기를 샘플링할 것이며 전하를 광-감지기 저장 커패시터 상에 저장할 것이다.The pixel row (“n” row) is initially reset to reset its photo-sensor storage capacitor. The display will then operate normally. Thus, data is loaded on a pixel in rows and each row of pixels is illuminated simultaneously. The photo-sensor for the "n" row will sample the brightness and store the charge on the photo-sensor storage capacitor.

디스플레이가 다음 프레임에 대한 밝기 데이터를 이용해서 어드레스될 때, 전하 데이터가 광-감지지 저장 커패시터 상에 지속된다. 이러한 방식으로, 광-감지기가 다수의 프레임에 걸쳐 적분하며, 단일 프레임 측정 동안 보다 더 큰 피드백 신호가 획득될 수 있다. When the display is addressed using the brightness data for the next frame, the charge data persists on the light-sensitive storage capacitor. In this way, the photo-sensor integrates over multiple frames, and a larger feedback signal can be obtained than during a single frame measurement.

구동 시스템이 "n" 행 내의 픽셀 상에 저장되어 있는 전하를 정확하게 예측할 수 있는데, 그 이유는 시스템이 광-감지기의 효율과, 리셋된 이후에 통과한 모든 프레임에 대한 행 상의 각 픽셀의 밝기를 알고 있기 때문이다.The drive system can accurately predict the charge stored on the pixels in an "n" row because the system is responsible for the efficiency of photo-sensing and the brightness of each pixel in the row for every frame that has passed since reset. Because I know.

구동 시스템이, "n" 행 내의 픽셀이 (후속 프레임(following frame)에 대한 데이터를 사용해서) 다음 프레임 후에 포화될 것이라고 결정할 때, 판독 요청을 보낸다. 이러한 포화는 광-감지기 저장 커패시터의 완전한 충전 또는 방전을 나타낸다. 판독 요청에 따라, 현재 프레임의 종료시에 "n" 행이 계속해서 판독 동작을 받는다.When the drive system determines that the pixels in the " n " row will be saturated after the next frame (using data for the following frame), it sends a read request. This saturation represents a complete charge or discharge of the photo-sensor storage capacitor. In response to the read request, the " n " row continues to receive a read operation at the end of the current frame.

"n" 행으로부터 획득된 새로운 피드백 데이터는 이후, 그 행 위의 픽셀에 대한 새로운 분명한 이동도 데이터를 계산하기 위해 사용되며 이 데이터는 이후 이전에 저장된 데이터(제조시에 또는 분명한 이동도 데이터의 최종 갱신시에 저장된 데이터 중 하나)를 대체하기 위해 사용된다.The new feedback data obtained from the "n" row is then used to calculate new apparent mobility data for the pixels on that row, which data is then stored in the previously stored data (at the time of manufacture or at the end of the apparent mobility data). It is used to replace one of the stored data at the time of update.

분명한 이동도 데이터는, 초기의 설정 측정으로부터의 정보를 사용해서, 그리고 임계 전압 및 광다이오드 효율과 같은 몇 가지 파라미터가 일정하게 유지된다는 것을 전제로, 단일 전하 측정으로부터 도출될 수 있다.Obvious mobility data can be derived from a single charge measurement using information from the initial set up measurement and assuming that some parameters such as threshold voltage and photodiode efficiency remain constant.

"n" 행에 대한 데이터 집합이 완료된 후에, 계속해서, "n+1" 행에 대한 광다이오드 커패시터가 리셋되고, 이 동작이 행 단위로 계속될 수 있다. 계속해서 각각의 행에 대해, 시스템은 언제 위에서처럼 포화되기 시작하는지를 모니터링하기 위해 행에 대한 데이터를 계산 및 적분한다. After the data set for the " n " row is completed, the photodiode capacitor for the " n + 1 " row can be reset, and this operation can continue on a row-by-row basis. Subsequently, for each row, the system calculates and integrates data for the row to monitor when it begins to saturate as above.

이러한 모니터링 방식은 한번에 그리고 다수의 프레임의 간격을 두고, 하나의 픽셀 행에 대한 리셋 및 판독 펄스를 필요로 한다. 포화에 근접한 광다이오드 커패시턴스를 충전함으로써, 판독 동작의 수가 최소로 줄어들며, 더욱 큰 충전량이 측정되는데, 이는 판독 및 데이터 처리를 단순화시킨다. This monitoring approach requires reset and read pulses for one pixel row at a time and at intervals of multiple frames. By charging the photodiode capacitance near saturation, the number of read operations is reduced to a minimum, and a larger charge amount is measured, which simplifies reading and data processing.

연속적인 필드 사이의 필드 귀선소거 기간(field blanking period) 동안에 판독 동작이 수행될 수 있어, 판독 동작이 구동 방식 타이밍에 영향을 줄 필요가 없다. 이는 필드 귀선소거 기간 동안에 단일 행 펄스만을 필요로 함으로써 가능해지며, 피드백데이터는 상이한 귀선소거 기간 동안에 상이한 행으로부터 수집된다. 그러나, 필드 귀선소거 기간에 판독하는 것이 필수적인 것은 아니다. 판독 동작은 짧으며, 따라서 구동 방식에 따라, 다른 때에 행해질 수 있다. The read operation can be performed during a field blanking period between successive fields, so that the read operation does not need to affect the drive scheme timing. This is made possible by requiring only a single row pulse during the field blanking period, and the feedback data is collected from different rows during different blanking periods. However, reading in the field blanking period is not essential. The read operation is short and can therefore be done at different times, depending on the drive scheme.

이 방법에 대한 변형예에서, 단일 픽셀이 디스플레이로부터 무작위로 또는 순차적으로 선택될 수 있다. 이러한 픽셀은 이후, 리셋, 작동, 모니터링, 및 판독될 것이다. 이는, 적어도 픽셀이 위치되는 전체 행을 리셋시키는 것, 및 전체 행을 판독하는 것을 초래하나, 이 행 내의 다른 픽셀로부터의 정보를 무시하는 것을 초래한다.In a variation on this method, a single pixel can be selected randomly or sequentially from the display. This pixel will then be reset, activated, monitored, and read. This results in resetting at least the entire row in which the pixel is located, and reading the entire row, but ignoring information from other pixels in this row.

도 6은 위에서 개괄된 방법을 설명하기 위해 사용된다. 맨 위 도면은 몇 개 의 프레임 동안 소정의 행(n 행) 내에서 픽셀의 밝기를 나타낸다. 이 픽셀은 시간에 따라 변하는 비디오 데이터를 디스플레이하고 있다. 중간 도면은 이러한 시간에 따라 광-감지기 저장 커패시터에 축적되는 전하를 나타낸다. 전하의 증가 속도는 도시된 바와 같이, 픽셀 밝기에 따른다. 이 도면에서, 가로 점선은 픽셀의 포화 전하를 나타낸다. 6 is used to describe the method outlined above. The top figure shows the brightness of a pixel within a given row (n rows) for several frames. This pixel displays video data that changes over time. The middle figure shows the charge that accumulates in the photo-sensor storage capacitor over this time. The rate of increase in charge depends on the pixel brightness, as shown. In this figure, the horizontal dotted line represents the saturated charge of the pixel.

맨 아래 도면은 디스플레이의 어드레스 지정 단계를 나타낸다. 각각의 어드레스 지정 단계는 각각의 픽셀 행에 대한 행 어드레스 펄스를 포함하며, n 행에 대한 행 어드레스 펄스의 타이밍은 섹션(60)으로 나타나며, 모든 다른 행에 대한 행 어드레스 펄스는 섹션(62)에 타이밍된다. The bottom figure shows the addressing steps of the display. Each addressing step includes a row address pulse for each pixel row, the timing of the row address pulse for n rows is represented by section 60, and the row address pulses for all other rows are stored in section 62. Timing

펄스(64)는 n 행에 대한 판독 펄스를 나타내며, 펄스(66)는 n-1 행에 대한 판독 펄스를 나타낸다.Pulse 64 represents a read pulse for n rows, and pulse 66 represents a read pulse for n-1 rows.

하나의 행이 판독될 때, 다음 행이 측정을 위해 리셋된다. 따라서, 펄스(66)는 n-1 행에 대한 판독을 제공할 뿐만 아니라 n 행에 대한 광다이오드 저장 커패시터를 리셋한다. 정상적인 데이터가, 도시된 앞 4개의 프레임에 걸쳐 n 행에 제공되며, 광-감지기가 각각의 프레임 동안 광을 샘플링한다. 저장 커패시터는 전하를 저장하며 위에서 설명된 바와 같이 이를 몇 개의 프레임에 걸쳐 적분한다.When one row is read, the next row is reset for the measurement. Thus, pulse 66 not only provides a read for n-1 rows but also resets the photodiode storage capacitor for n rows. Normal data is provided in n rows over the first four frames shown, and the photo-sensor samples the light during each frame. The storage capacitor stores the charge and integrates it over several frames as described above.

구동 시스템은 전하가 n 행 내의 매 픽셀의 광-감지기 저장 커패시터에 대략적으로 얼마나 많이 저장되는지를 모니터링한다. 네 번째 프레임의 종료시에, 도 6에 도시된 픽셀이 최고로 저장된 전하를 구비하는 픽셀이라는 것을 전제로, 구동 시스템은 다른 프레임이 픽셀을 포화시킬 것임을 예측할 수 있다. 이러한 포화는, 도 6의 중간 도면에 연장 점선(dashed extrapolation line)(포화 레벨과 교차함)으로서 도시되어 있다. 이는 n 행 위에서 판독 펄스(64)를 트리거한다. 이러한 판독 펄스는, 이 프레임에 대한 모든 행의 어드레스 지정의 종료 후에, 도시된 바와 같이 필드 귀선소거 기간(68)에 발생할 수 있다. 이는 n 행 위의 픽셀을 판독하며, 또한 계속해서, n+1 행이 다음 몇 개의 프레임에 걸쳐 적분 및 측정을 위해 준비 상태로 리셋된다.The drive system monitors approximately how much charge is stored in the photo-sensor storage capacitor of every pixel in n rows. At the end of the fourth frame, assuming that the pixel shown in FIG. 6 is the pixel with the highest stored charge, the drive system can predict that another frame will saturate the pixel. This saturation is shown in the middle figure of FIG. 6 as a dashed extrapolation line (intersecting the saturation level). This triggers a read pulse 64 over n rows. This read pulse may occur in the field blanking period 68, as shown, after the end of addressing of all rows for this frame. This reads the pixels over n rows, and subsequently the n + 1 rows are reset to ready for integration and measurement over the next few frames.

도 7은 구동 시스템에 대한 하나의 가능한 구조를 나타낸다.7 shows one possible structure for the drive system.

픽셀용 데이터가 밝기 데이터 입력부(100)로부터 입력된다. 이 데이터는, 광-감지기가 다음 프레임에 걸쳐 전하를 얼마나 많이 생성할지를 계산하는, 전하 계산 유닛(102)에 제공된다. Pixel data is input from the brightness data input unit 100. This data is provided to the charge calculation unit 102, which calculates how much charge the photo-sensor will generate over the next frame.

이는 계속해서 적분기(104)에 제공되며, 이 적분기가 저장하는 값은, 임의의 픽셀이 다음 프레임에 걸쳐 포화될지를 산정하는, 포화 예측기(106)에 의해 모니터링된다. 포화되는 경우, 구동 시스템은 다음 기회에, 그리고 데이터가 디스플레이상에 로딩되기 전에, 리셋 및 판독 유닛(107)을 사용해서, 행을 판독할 것이다. This is subsequently provided to the integrator 104, the value stored by the integrator is monitored by the saturation predictor 106, which estimates whether any pixel will be saturated over the next frame. If saturated, the drive system will read the row at the next opportunity and using the reset and read unit 107 before the data is loaded onto the display.

이 데이터는 또한 보상 기능 유닛(108)에 제공되는데, 이 유닛은 프레임 저장 수단으로부터 정확한 임계 전압(Vt) 및 이동도 데이터를 획득하며, 보상할 데이터 값을 정정한다. This data is also provided to the compensation function unit 108, which obtains the correct threshold voltage Vt and mobility data from the frame storage means, and corrects the data value to be compensated.

이러한 정정된 데이터는 디스플레이에 입력되기 위해 준비되는 선 저장수단(110)(또는 어드레스 지정 방식에 따른 프레임 저장수단)에 제공된다. 행이 판독되지 않는 경우, 이 데이터는 정확한 어드레스 지정 방식으로 디스플레이에 전달될 것이다. This corrected data is provided to the line storing means 110 (or frame storing means according to the addressing method) prepared for input to the display. If the row is not read, this data will be delivered to the display in the correct addressing manner.

행이 판독될 때, 전하 증폭기(112)가 행 위의 모든 픽셀로부터 데이터를 측정하며, 이 데이터를 Vt 계산기(114)와 이동도 계산기(116)에 전달한다. 이 계산기들은 제조 또는 사용 중 하나로부터의 측정 출력 데이터와, 해당 프레임 그룹을 위한 예측된 적분 전하를 측정하며, 픽셀의 이동도 및 임계 전압을 계산한다. 이 값은, 후속적인 보상 동작을 위한 준비로, 각각의 프레임 저장수단(118, 120)에 전달 및 저장된다. When a row is read, charge amplifier 112 measures data from every pixel on the row, and passes this data to Vt calculator 114 and mobility calculator 116. These calculators measure the measurement output data from either manufacture or use, the predicted integrated charge for that frame group, and calculate the pixel mobility and threshold voltage. This value is transferred and stored in the respective frame storage means 118, 120 in preparation for subsequent compensation operations.

이 시스템에 의해 수행되는 기능이 도 7에 유닛들로 구분되어 있다. 사실상, 계산은 프로세서에서 이행될 것이며, 도면은 단순히 설명을 위한 것이다. 데이터 정정은 전적으로 디지털 영역에서, 예컨대 별개의 구동 칩을 사용해서 발생할 수 있다.The functions performed by this system are divided into units in FIG. In fact, the calculations will be implemented in the processor and the drawings are for illustrative purposes only. Data correction can occur entirely in the digital domain, for example using separate drive chips.

위에서 설명된 픽셀 회로는 다결정 실리콘 TFT를 사용하는 것이 의도된다. 비결정 실리콘 TFT를 사용하는데 적당한 다른 변형이 가능하다. 이 경우에, 감지 판독 방식은 또한, 구동 TFT 내에서의 임계 전압 드리프트 뿐만 아니라 LED 물질 열화를 보상하도록 사용할 수 있을 것이다. The pixel circuit described above is intended to use polycrystalline silicon TFTs. Other variations suitable for using amorphous silicon TFTs are possible. In this case, the sense reading scheme may also be used to compensate for LED material degradation as well as threshold voltage drift in the driving TFT.

도 8은 비결정 실리콘 기술과 함께 사용하는데 적당한 픽셀 회로 변형예를 나타낸다. 스위치 선(37)이 스위치(36)를 제어하는데, 이 스위치는 여기에서 픽셀의 구동 TFT(22)와 직렬이 아닌 병렬로 연결된다. 스위치(36)의 닫힘은, 어드레스 지정 단계 동안, 디스플레이 소자(20)의 애노드를 하이(high)로, 즉 전원선(32)의 전압까지 끌어올려서, 정확한 데이터 전압이 구동 TFT(22) 양단에 프로그래밍될 것 이다. 광트랜지스터(50)가, 사용된 구동 방식에 따라, 자신의 게이트를 픽셀 회로 내의 적당한 노드, 또는 가능하게는 이전 행 내의 한 픽셀에 연결함으로써 바이어스될 수 있다. 이후 픽셀은 이전 실시예와 유사한 방식으로 작동한다. 그러나, 이 경우에, 디스플레이 디바이스가 제조 스테이지에서 간단히 정정되지 않으나, 사용하는 동안 주기적으로 정정된다. 달성된 정정은 이제 임계 전압 드리프트 및 LED 물질 열화 모두를 위한 것이어야 한다.8 illustrates a pixel circuit variant suitable for use with amorphous silicon technology. The switch line 37 controls the switch 36, which is here connected in parallel with the driving TFT 22 of the pixel and not in series. The closing of the switch 36 raises the anode of the display element 20 high, ie to the voltage of the power supply line 32, during the addressing step, so that the correct data voltage is across the driving TFT 22. Will be programmed. The phototransistor 50 can be biased by connecting its gate to a suitable node in the pixel circuit, or possibly one pixel in the previous row, depending on the driving scheme used. The pixels then operate in a similar manner to the previous embodiment. In this case, however, the display device is not simply corrected at the manufacturing stage but periodically corrected during use. The correction achieved should now be for both threshold voltage drift and LED material degradation.

도 9는, 도 3, 4, 5 및 8의 픽셀 회로 실시예 중 하나를 사용하는 디스플레이 디바이스에서, 필요한 정정을 수행하기 위한, 그리고 픽셀에 공급하기 위해 조정된 데이터 신호를 획득하기 위한, 픽셀 외부의 대안적인 회로 배열을 개략적으로 설명한다. 이 회로는 바람직하게는, 그리고 편리하게는, 열 구동기 회로(18)에 통합된다. FIG. 9 illustrates a device external to a pixel in a display device using one of the pixel circuit embodiments of FIGS. 3, 4, 5 and 8 to perform a necessary correction and to obtain a coordinated data signal for supplying the pixel. An alternative circuit arrangement is outlined. This circuit is preferably and conveniently integrated into the column driver circuit 18.

디스플레이 디바이스가 감지 모드에 있으며, 전하가 감지선(46) 또는 결합된 감지선 및 데이터선(14/46)을 거쳐 판독될 때, 하나의 픽셀을 위한 전하가 전하 감응성 증폭기(70)를 사용해서 측정된다. 증폭기의 출력이 A/D 변환기(72)로 공급되며, 판독된 전하의 레벨을 나타내는 결과적인 디지털 데이터가 대응 룩업 테이블(LUT)(74, 76)에 저장된다. 디스플레이 디바이스 프로그래밍 동안에(during display device programming), 구동 TFT(22)의 임계 전압 및 이동도에 대한 프로그래밍 데이터와, LUT(74 및 76)와 연결된 각각의 저장수단(80 및 82)으로부터의 LED 물질 열화에 대한 프로그래밍 데이터가 84에서 결합되고, 가산기(88)에서 픽셀 데이터와 더해지는데, 이 픽셀 데이터는 열 구동기 회로(18)에서 획득되어 이 정정 회로의 입력부(86)에 공급된다. 가산기(88)에 의해 출력된 적합하게 정정된 데이터 신호는 이후 D/A 변환기(90) 및 버퍼(9)를 거쳐 픽셀로의 공급을 위한 데이터 신호선(14)에 공급된다.When the display device is in sense mode and the charge is read via sense line 46 or combined sense line and data line 14/46, the charge for one pixel is transferred using charge sensitive amplifier 70. Is measured. The output of the amplifier is fed to the A / D converter 72 and the resulting digital data indicative of the level of the read charge is stored in the corresponding lookup tables (LUTs) 74 and 76. During display device programming, programming data on the threshold voltage and mobility of the driving TFT 22 and LED material degradation from the respective storage means 80 and 82 connected to the LUTs 74 and 76. The programming data for is combined at 84 and added with pixel data at adder 88, which is obtained from column driver circuit 18 and supplied to input 86 of this correction circuit. The suitably corrected data signal output by the adder 88 is then supplied to the data signal line 14 for supply to the pixel via the D / A converter 90 and the buffer 9.

열 선(14/46)으로부터의 전하의 판독과 이 선으로의 데이터 신호의 공급이 번갈아 작동되는, 스위치(92 및 94)에 의해 제어된다. The reading of the charge from the column line 14/46 and the supply of the data signal to this line are controlled by switches 92 and 94, which are operated alternately.

각각의 픽셀 열은 유사한 정정 회로와 관련된다.Each pixel column is associated with a similar correction circuit.

비결정 실리콘 TFT 픽셀 회로의 경우에, 임계 전압 및 LED 물질 열화 모두에 대한 오프셋을 포함하는, 일 세트의 데이터만이 존재할 것이다.In the case of amorphous silicon TFT pixel circuits, there will only be a set of data, including offsets for both threshold voltage and LED material degradation.

회로의 예가 다결정 및 비결정 실리콘 TFT를 사용하나, 미정질 실리콘 TFT가 또한 사용될 수도 있다.Examples of circuits use polycrystalline and amorphous silicon TFTs, but microcrystalline silicon TFTs may also be used.

광다이오드(40)는 바람직하게는 핀 디바이스이다.The photodiode 40 is preferably a pin device.

본 개시를 읽음으로써, 당업자에게는 다른 변경이 명백할 것이다. 이러한 변경은, 능동 매트릭스 EL 디스플레이 디바이스와 이 디바이스를 위한 구성 부품 분야에서 이미 알려져 있으며 본 명세서에 이미 설명된 특징 대신에 또는 특징에 추가해서 사용될 수 있는, 다른 특징을 포함할 수 있다.By reading this disclosure, other changes will be apparent to those skilled in the art. Such modifications may include other features that are already known in the field of active matrix EL display devices and components for the devices and may be used in place of or in addition to the features already described herein.

본 발명은 전자발광 디스플레이 디바이스 특히, 광-방출 전자발광 디스플레이 소자와 박막 트랜지스터를 포함하는 픽셀 어레이를 구비하는 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스에 이용 가능하다.The present invention is applicable to electroluminescent display devices, in particular active matrix display devices having pixel arrays comprising photo-emitting electroluminescent display elements and thin film transistors.

Claims (36)

디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스로서, 각 픽셀은,An active matrix display device comprising an array of display pixels, wherein each pixel is 전류-구동 발광 디스플레이 소자(20);A current-driven light emitting display element 20; 디스플레이 소자를 통해 전류를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(22);A drive transistor 22 for driving a current through the display element; 구동 트랜지스터를 어드레스 지정하기 위해 사용될 픽셀 구동 전압을 저장하기 위한 저장 커패시터(24);A storage capacitor 24 for storing a pixel driving voltage to be used for addressing the driving transistor; 디스플레이 소자의 밝기를 검출하기 위한 광-의존 디바이스(40); 및A light-dependent device 40 for detecting the brightness of the display element; And 픽셀 어레이 외부의 픽셀에 데이터 신호를 제공하기 위한 구동기 회로Driver circuitry for providing data signals to pixels outside the pixel array 를 포함하되, 구동기 회로는 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터의 밝기 신호를 처리하기 위한 처리 수단(114, 116)을 더 포함하며, 처리 수단은 픽셀의 복수의 상이한 밝기 신호로부터 픽셀의 구동 트랜지스터를 위한 임계 전압과, 디스플레이 소자의 성능에 대한 정보를 도출하도록 적응되는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.Wherein the driver circuit further comprises processing means (114, 116) for processing the brightness signal from the light-dependent device of each pixel, wherein the processing means comprises driving the driving transistor of the pixel from a plurality of different brightness signals of the pixel. An active matrix display device adapted to derive information about a threshold voltage and a performance of the display element. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 각 픽셀은 광-의존 디바이스와 감지선(46)의 연결을 제어하기 위한 감지 트랜지스터(45)를 더 포함하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.Each pixel further comprising a sense transistor (45) for controlling the connection of the light-dependent device with the sense line (46). 제1 항에 있어서,According to claim 1, 광 의존 디바이스(40)는 전원선(32)과 감지선(46) 사이에서 감지 트랜지스터(45)와 직렬로 연결되는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The light dependent device 40 is connected in series with the sense transistor 45 between the power supply line 32 and the sense line 46. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 저장 커패시터(24)는 구동 트랜지스터(22)의 소스와 게이트 사이에서 연결되는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.A storage capacitor (24) is connected between the source and the gate of the drive transistor (22). 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 밝기 신호는 광 의존 디바이스와 결합된 커패시터(44) 상에 저장되는 다량의 전하 형태로 존재하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The brightness signal is in the form of a large amount of charge stored on a capacitor 44 coupled with the light dependent device. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 디스플레이 소자의 성능에 대한 정보는 디스플레이 소자 효율 및 구동 트랜지스터 이동도를 고려하는 파라미터를 포함하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.And wherein the information about the performance of the display element comprises parameters that take into account display element efficiency and drive transistor mobility. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 구동 트랜지스터(22)는 전원선(32)과 디스플레이 소자(20) 사이에서 연결되는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.A drive transistor (22) is connected between the power supply line (32) and the display element (20). 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 전류 구동 발광 디스플레이 소자는 전자발광 디스플레이 소자를 포함하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.And the current driven light emitting display element comprises an electroluminescent display element. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 구동 회로는 설정 프로세스 동안에, 각 픽셀의 디스플레이 소자가 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨로 구동하도록 동작할 수 있으며, 처리 수단은 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하도록 동작할 수 있는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The driving circuit may be operable to drive the display element of each pixel at a plurality of different predetermined drive levels during the setting process, and the processing means may be bright from the light-dependent device of each pixel for each of the plurality of different predetermined drive levels. An active matrix display device operable to process a signal. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 구동 회로는 설정 프로세스 동안에, 각 픽셀의 디스플레이 소자가 오프 상태, 완전한 밝기 상태 및 중간 상태로 구동하도록 동작할 수 있는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The driving circuit is operable to drive the display element of each pixel to the off state, the full brightness state and the intermediate state during the setting process. 제10 항에 있어서,The method of claim 10, 구동기 회로는 설정 프로세스 동안에, 각 픽셀의 디스플레이 소자가 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨을 두 번 구동하도록 동작할 수 있으며, 처리 수단은 두 개의 상이한 조명 시간 기간 동안 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하도록 동작할 수 있는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The driver circuit may be operable to cause the display element of each pixel to drive a plurality of different predetermined drive levels twice during the setting process, and the processing means is for each of the plurality of different predetermined drive levels for two different illumination time periods. An active matrix display device operable to process a brightness signal from a light-dependent device of each pixel. 제11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 처리 수단은 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 각 픽셀을 위한 데이터 쌍으로부터 차이 데이터를 도출하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The processing means derive the difference data from the data pairs for each pixel for each of a plurality of different predetermined drive levels. 제12 항에 있어서,The method of claim 12, 처리 수단은 광 의존 디바이스의 주변 조명을 보상하기 위해 차이 데이터로부터 추가적인 차이 데이터를 도출하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.And processing means derive additional difference data from the difference data to compensate for the ambient illumination of the light dependent device. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 처리 수단은 각 픽셀에 대해, 추가적인 차이 데이터로부터 임계 전압 데이터 및 이동도 데이터를 도출하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.And the processing means derives threshold voltage data and mobility data from the additional difference data for each pixel. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 14, 구동기 회로는 디스플레이를 사용하는 동안에, 픽셀 또는 픽셀 행의 광 의존 디바이스의 리셋 동작(64,66)을 수행하도록 동작할 수 있으며, 후속적으로 픽셀 또는 픽셀 행의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하기 위해 처리 수단을 제 어하도록 동작할 수 있는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The driver circuit may be operable to perform a reset operation 64, 66 of the light dependent device of the pixel or pixel row while using the display, and subsequently process the brightness signal from the light-dependent device of the pixel or pixel row. An active matrix display device operable to control a processing means for the purpose of control. 제15 항에 있어서,The method of claim 15, 구동기 회로는 하나의 픽셀 또는 행 내의 하나의 픽셀의 광 의존 디바이스가 포화 상태에 도달하기 직전에 처리 수단이 픽셀 또는 픽셀 행의 광 의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하는 것을 제어하도록 동작할 수 있는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The driver circuit may be operable to control the processing means to process the brightness signal from the light dependent device in the pixel or pixel row immediately before the light dependent device of one pixel in one pixel or row reaches saturation. Matrix display device. 제16 항에 있어서,The method of claim 16, 구동기 회로는 처리 수단이 리셋 동작으로부터 복수 프레임 후에 픽셀 또는 픽셀 행의 광 의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하는 것을 제어하도록 동작할 수 있는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The driver circuit is operable to control the processing means to process the brightness signal from the light dependent device of the pixel or pixel row after a plurality of frames from the reset operation. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 17, 각 픽셀의 구동 트랜지스터를 위한 임계 전압 정보를 저장하기 위한 제1 메모리 수단(120)과 각 픽셀을 위한 이동도 정보를 저장하기 위한 제2 메모리 수단(118)을 구비하는 메모리 구조를 더 포함하는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.Further comprising a memory structure having first memory means 120 for storing threshold voltage information for the drive transistors of each pixel and second memory means 118 for storing mobility information for each pixel, Active matrix display device. 제18 항에 있어서,The method of claim 18, 구동 트랜지스터(22)는 p-형 박막 트랜지스터이며, 설정 절차 동안에 데이터가 제1 메모리 수단에 한 번만 제공되고, 디스플레이를 사용하는 동안에 제2 메모리 수단 내의 데이터가 갱신되는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The drive transistor (22) is a p-type thin film transistor, wherein data is provided only once to the first memory means during the setting procedure, and data in the second memory means is updated while using the display. 제18 항에 있어서,The method of claim 18, 구동 트랜지스터(22)는 n-형 비결정 실리콘 박막 트랜지스터이며, 설정 절차 동안에 데이터가 제2 메모리 수단에 한 번만 제공되고, 디스플레이를 사용하는 동안에 제1 메모리 수단 내의 데이터가 갱신되는, 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스.The drive transistor (22) is an n-type amorphous silicon thin film transistor, wherein data is provided only once to the second memory means during the setting procedure, and data in the first memory means is updated while using the display. 각 디스플레이 픽셀이 구동 트랜지스터(22)와, 전류-구동 발광 디스플레이 소자(20)와, 디스플레이 소자의 밝기를 검출하기 위한 광-의존 디바이스(40)를 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법으로서,An active matrix display comprising an array of display pixels, each display pixel comprising a drive transistor 22, a current-driven light emitting display element 20, and a light-dependent device 40 for detecting the brightness of the display element. As a way to drive, 각 픽셀의 디스플레이 소자(20)를 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨로 구동시키는 단계와, 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨의 각각에 대해 각 픽셀의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하는 단계; 및Driving the display element 20 of each pixel to a plurality of different predetermined drive levels, and processing a brightness signal from the light-dependent device of each pixel for each of the plurality of different predetermined drive levels; And 디스플레이 소자의 성능과 관련있는 정보 및 임계 전압을 밝기 신호로부터 도출하는 단계Deriving from the brightness signal information and threshold voltages relating to the performance of the display device. 를 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이 를 구동하는 방법.And an active matrix display comprising a display pixel array. 제21 항에 있어서,The method of claim 21, 설정 프로세스 동안에, 밝기 신호로부터 임계 전압과 성능 정보를 도출하는 단계; 및During the setting process, deriving threshold voltage and performance information from the brightness signal; And 디스플레이를 사용하는 동안에, 성능 정보를 갱신하고 이에 따라 차동 픽셀 노화를 보상하도록 각 픽셀의 광 의존 디바이스로부터 밝기 신호를 처리하는 단계를 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.While using the display, processing the brightness signal from the light dependent device of each pixel to update the performance information and thus compensate for differential pixel aging. 제22 항에 있어서,The method of claim 22, 설정 프로세스 동안에, 각 픽셀의 디스플레이 소자는 오프 상태, 완전한 밝기 상태 및 중간 상태로 구동되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.During the setting process, the display element of each pixel is driven to an off state, a full brightness state and an intermediate state. 제23 항에 있어서,The method of claim 23, wherein 설정 프로세스 동안에, 각 픽셀의 디스플레이 소자는 복수의 상이한 미리 결정된 레벨로 두 번 구동되고, 각 픽셀의 광 의존 디바이스의 밝기 신호가 두 개의 상이한 조명 시간 기간 동안 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 처리되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.During the setting process, the display element of each pixel is driven twice to a plurality of different predetermined levels, and the brightness signal of the light dependent device of each pixel is processed for each of the plurality of different predetermined driving levels for two different illumination time periods. Wherein the active matrix display comprises a display pixel array. 제24 항에 있어서,The method of claim 24, 복수의 상이한 미리 결정된 구동 레벨 각각에 대해 각 픽셀을 위한 데이터 쌍으로부터 차이 신호를 도출하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.Deriving a difference signal from a data pair for each pixel for each of a plurality of different predetermined drive levels. 제25 항에 있어서,The method of claim 25, 광 의존 디바이스의 주변 조명을 보상하기 위해 차이 데이터로부터 추가적인 차이 데이터를 도출하는 단계를 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.Deriving additional difference data from the difference data to compensate for the ambient illumination of the light dependent device. 제26 항에 있어서,The method of claim 26, 각 픽셀에 대해, 추가적인 차이 데이터로부터 임계 전압 데이터 및 이동도 데이터를 도출하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.For each pixel, further comprising deriving threshold voltage data and mobility data from the additional difference data. 제21 항 내지 제27 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 21 to 27, 디스플레이를 사용하는 동안에, 픽셀 또는 픽셀 행의 광 의존 디바이스의 리셋 동작을 수행하고, 후속적으로 픽셀 또는 픽셀 행의 광-의존 디바이스로부터 밝 기 신호를 처리하는 단계를 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.While using the display, performing a reset operation of the light dependent device of the pixel or pixel row and subsequently processing a brightness signal from the light-dependent device of the pixel or pixel row. A method of driving an active matrix display. 제28 항에 있어서,The method of claim 28, 리셋 동작은 디스플레이의 필드 귀선 소거 기간 동안에 수행되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.The reset operation is performed during a field blanking period of the display. 제28 항 또는 제29 항에 있어서,The method of claim 28 or 29, 하나의 픽셀 또는 행 내의 하나의 픽셀의 광 의존 디바이스가 포화 상태에 도달하기 직전에, 픽셀 또는 픽셀 행의 광-의존 디바이스로부터 밝기 신호가 처리되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.Immediately before a light dependent device of one pixel in one pixel or row reaches saturation, a brightness signal is processed from the light-dependent device of the pixel or pixel row to drive an active matrix display comprising an array of display pixels. Way. 제30 항에 있어서,The method of claim 30, 포화 상태는 리셋 동작 후의 디스플레이 데이터 및 다음 프레임의 디스플레이 데이터에 따라 픽셀의 감광 디바이스의 예상 상태를 추정함으로써 예측되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.The saturation state is predicted by estimating the expected state of the photosensitive device of the pixel according to the display data after the reset operation and the display data of the next frame. 제30 항 또는 제31 항에 있어서,32. The method of claim 30 or 31 wherein 리셋 동작으로부터 복수의 프레임 후에 픽셀 또는 픽셀 행의 광-의존 디바이 스로부터 밝기 신호가 처리되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.10. A method of driving an active matrix display comprising a display pixel array, wherein a brightness signal is processed from a photo-dependent device of a pixel or pixel row after a plurality of frames from a reset operation. 제21 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 21 to 32, 각 픽셀의 구동 트랜지스터에 대한 임계 전압 정보를 하나의 메모리에 저장하고, 각 픽셀에 대한 이동도 정보를 제2 메모리 영역에 저장하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.Storing threshold voltage information for the drive transistors of each pixel in one memory, and storing mobility information for each pixel in a second memory region, wherein the active matrix display comprises an array of display pixels. How to. 제33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 구동 트랜지스터는 p-형 박막 트랜지스터이고, 설정 절차 동안에 데이터가 제1 메모리 영역에 한 번만 제공되며, 디스플레이를 사용하는 동안에 제2 메모리 영역 내의 데이터가 갱신되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.The drive transistor is a p-type thin film transistor and comprises an active matrix display comprising an array of display pixels in which data is provided only once to the first memory area during the setup procedure and data in the second memory area is updated while using the display. How to drive. 제33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 구동 트랜지스터는 n-형 비결정 실리콘 박막 트랜지스터이고, 설정 절차 동안에 데이터가 제2 메모리 영역에 한 번만 제공되며, 디스플레이를 사용하는 동안에 제1 메모리 영역 내의 데이터가 갱신되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.The drive transistor is an n-type amorphous silicon thin film transistor, and an active matrix comprising a display pixel array in which data is provided only once to the second memory region during the setup procedure and data in the first memory region is updated while using the display. How to drive a display. 제21 항 내지 제34 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 21 to 34, wherein 픽셀 구동 데이터가 가장 최근의 임계 전압 및 이동도 정보를 고려해서 변경되는, 디스플레이 픽셀 어레이를 포함하는 능동 매트릭스 디스플레이를 구동하는 방법.10. A method of driving an active matrix display comprising a display pixel array, wherein pixel drive data is changed in view of the most recent threshold voltage and mobility information.
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