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KR102173203B1 - 능동매트릭스 기반의 전자 장치 및 그 구동방법 - Google Patents

능동매트릭스 기반의 전자 장치 및 그 구동방법 Download PDF

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KR102173203B1
KR102173203B1 KR1020190087564A KR20190087564A KR102173203B1 KR 102173203 B1 KR102173203 B1 KR 102173203B1 KR 1020190087564 A KR1020190087564 A KR 1020190087564A KR 20190087564 A KR20190087564 A KR 20190087564A KR 102173203 B1 KR102173203 B1 KR 102173203B1
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KR
South Korea
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light
transistor
emitting element
voltage line
sensing
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English (en)
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이승우
김종빈
이우림
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 능동매트릭스 기반의 전자 장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로는 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부와, 감지 모드(sensing mode)에서, 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부를 포함할 수 있다.

Description

능동매트릭스 기반의 전자 장치 및 그 구동방법{ELECTRONIC APPARATUS BASED ON ACTIVE-MATRIX AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 능동매트릭스 기반의 전자 장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 발광 소자를 이용하여 빛 방출 및 감지 기능을 동시에 수행하는 기술적 사상에 관한 것이다.
최근 휴대용 전자기기의 수요가 증가함에 따라 휴대용 전자기기에 디스플레이 장치에 디스플레이 기능과는 별도의 기능을 포함시키기 위한 노력이 지속되고 있다. 특히, 외부의 빛이나 디스플레이 자체의 빛을 감지하는 광 센서를 활용하여 다양한 기능을 구현하기 위한 연구가 진행되고 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 디스플레이 주변의 빛을 감지하여 디스플레이의 밝기를 조절하는 주변광 감지 회로, 디스플레이 주변의 빛이나 디스플레이 자체의 빛을 이용하여 손으로 가려진 부분을 감지하는 터치 패널 회로 등의 부가적인 회로를 기존 디스플레이 장치에 적용하여 다기능 디스플레이 장치를 구현하고 있다.
그러나, 상술한 다기능 디스플레이 기술들은 부가적인 회로들을 다스플레이에 실장함으로써, 디스플레이 장치의 사이즈가 증가하게 되어 장치 소형화에 한계를 보이고 있다.
미국등록특허 제9570002호 "INTERACTIVE DISPLAY PANEL WITH IR DIODES"
본 발명은 외부 영역이나 별도의 기판이 아닌 픽셀 내에 있는 발광 소자를 이용하여 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 소형화 및 경량화할 수 있는 전자 장치 및 그 구동 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 능동 매트릭스 구동 방식을 통해 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 수동 매트릭스 구동 방식에 비하여 빛의 세기 변화 감지 시간을 단축하고 상대적으로 크로스톡이 적어 보다 정확하게 빛의 세기 변화를 감지할 수 있는 전자 장치 및 그 구동 방법을 제공하고자 한다.
일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로는 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부와, 감지 모드(sensing mode)에서, 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 발광 구동부는 데이터 라인과 전원전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 발광 소자의 애노드(anode) 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 발광 구동부는 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 전원전압 라인 사이에 구비되는 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터, 접지전압 라인과 발광 소자의 애노드 사이에 구비되는 제4 트랜지스터 및 전원전압 라인과 발광 소자의 캐소드 사이에 구비되는 제7 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 제1 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터 및 발광 소자의 애노드와 제2 접지전압 라인 사이에 구비되는 제4 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 제1 접지전압 라인은 제2 접지전압 라인을 통해 인가되는 제2 접지전압 보다 높은 레벨의 전압인 제1 접지전압이 인가될 수 있다.
일측에 따르면, 발광 구동부는 데이터 라인과 접지전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 제1 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 애노드(anode)를 통해 연결되는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 발광 구동부는 제1 트랜지스터의 소스 단자와 접지전압 라인 사이에 구비되는 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 접지전압 라인은 감지 모드에서 기설정된 시간 구간 동안 전원전압 라인에 인가되는 제1 전원전압 보다 높은 레벨의 전압인 제2 전원전압이 인가될 수 있다.
일측에 따르면, 판독부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 게이트 단자를 통해 연결되는 소스 팔로워 트랜지스터인 제5 트랜지스터 및 제5 트랜지스터와 판독 라인 사이에 구비되는 제6 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자에 역방향 바이어스를 인가하여 인접 픽셀에서 방출되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로의 구동 방법은 발광 구동부에서, 발광 모드(emission mode) 시 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 단계와, 감지 구동부에서, 감지 모드(sensing mode) 시 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 단계 및 판독부에서, 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 전기 신호가 발생되도록 제어하는 단계는, 발광 소자에 역방향 바이어스를 인가하여 인접 픽셀에서 방출되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어할 수 있다.
일실시예에 따르면, 의 외부 영역이나 별도의 기판이 아닌 픽셀 내에 있는 발광 소자를 이용하여 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 전자 장치를 소형화 및 경량화할 수 있다.
일실시예에 따르면, 능동 매트릭스(active-matrix) 구동 방식을 통해 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 수동 매트릭스(passive-matrix) 구동 방식에 비하여 빛의 세기 변화 감지 시간을 단축하고 상대적으로 크로스톡(cross-talk)이 적어 보다 정확하게 빛의 세기 변화를 감지할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 제1 실시예에 따른 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 제2 실시예에 따른 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 제3 실시예에 따른 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 외부 영역이나 별도의 기판이 아닌 픽셀 내에 있는 발광 소자를 이용하여 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 전자 장치를 소형화 및 경량화할 수 있다.
또한, 전자 장치(100)는 능동 매트릭스(active-matrix) 구동 방식을 통해 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 수동 매트릭스(passive-matrix) 구동 방식에 비하여 빛의 세기 변화 감지 시간을 단축하고 상대적으로 크로스톡(cross-talk)이 적어 보다 정확하게 빛의 세기 변화를 감지할 수 있다.
이를 위해, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 픽셀 어레이(pixel array)(110), 구동회로(120), 전원 공급 회로(130) 및 판독 회로(140)를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 디스플레이 장치 또는 감지 장치일 수 있으며, 감지 장치는 이미지 센서 장치일 수 있으나, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 이에 한정되지 않고 빛 방출 또는 감지 기능을 수행하는 다양한 종류의 전자 장치들이 포함할 수 있다.
예를 들면, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 기설정된 발광 모드(emission mode) 및 감지 모드(sensing mode)에 대응하여, 구동회로(120), 전원 공급 회로(130) 및 판독 회로(140)의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수도 있다.
또한, 픽셀 어레이(110)는 복수의 스캔 신호인 Scan(1) 내지 Scan(n) 각각을 인가하는 복수의 스캔 라인과, 복수의 데이터 신호인 Data(1) 내지 Data(m) 각각을 인가하는 복수의 데이터 라인의 교차점에 대응되는 복수의 픽셀을 포함할 수 있고, 복수의 픽셀 각각은 하나의 발광 소자를 포함하는 픽셀 회로를 구비할 수 있으며, 여기서, n과 m은 양의 정수일 수 있다.
예를 들면, 발광 소자는 발광 다이오드일 수 있고, 바람직하게는 발광 소자는 OLED(organic light emitting diodes) 소자일 수도 있다.
일측에 따르면, 복수의 픽셀 각각에 구비되는 발광 소자는 픽셀 회로의 동작을 통해, 발광 모드에서는 빛을 방출하고 감지 모드에서는 발광 소자로 입사되는 빛을 감지할 수 있다.
구체적으로, 발광 소자는 순방향 바이어스(forward bias)가 인가될 때 발광(light emitting)되고, 역방향 바이어스가 인가되는 동안 발광 소자에 빛이 입사되면, 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따른 전기 신호는 광 전류(photo current)일 수 있다.
다시 말해, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 별도의 부가적인 회로 없이, 발광 소자에 인가되는 바이어스를 제어하여 빛 방출 기능과, 빛 감지 기능을 동시에 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 일실시예에 따른 구동회로(120)는 각 픽셀의 능동 매트릭스(active-matrix) 구동을 위해, 복수의 스캔 라인 및 복수의 데이터 라인에 대응되는 각각의 픽셀에 스캔 신호인 Scan(1) 내지 Scan(n)과, 데이터 신호인 Data(1) 내지 Data(m)을 제공할 수 있다.
또한, 일실시예에 따른 전원 공급 회로(130)는 각 픽셀에 구비된 발광 소자 각각에 순방향 바이어스 또는 역방향 바이어스를 인가하기 위해, 각 픽셀에 전원전압 라인인 ELVDD(1) 내지 ELVDD(n)을 통해 전원전압(ELVDD)을 제공하고, 접지전압 라인인 ELVss(1) 내지 ELVSS(n)을 통해 접지전압(ELVSS)을 제공할 수 있다.
예를 들면, 전원전압(ELVDD) 및 접지전압(ELVSS)은 소정의 레벨로 구분될 수도 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 전원전압(ELVDD)은 제1 전원전압과, 제1 전원전압 보다 높은 레벨의 전압인 제2 전원전압을 포함할 수 있고, 접지전압(ELVSS)은 제1 접지전압과, 제1 접지전압 보다 낮은 레벨의 전압인 제2 접지전압을 포함할 수도 있다.
한편, 전원전압(ELVDD) 및 접지전압(ELVss)의 레벨은 사용자 또는 기설정된 공정 조건에 따라 결정될 수 있다.
일실시예에 따른 판독 회로(140)는 복수의 판독 라인인 RL(1) 내지 RL(n)을 이용하여 각 픽셀에서 발생되는 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 감지하고, 감지된 빛의 세기에 대응되는 신호를 처리하는 감지 회로(sensing circuit)을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 구동회로(120) 및 전원 공급 회로(130)는 각 픽셀의 능동 매트릭스(active-matrix) 구동을 제어하여 디스플레이 기능과, 빛 감지 기능을 동시에 수행할 수 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 구동회로(120) 및 전원 공급 회로(130)는 데이터 신호 Data(1), Data(3), ... , Data(m-1)를 제공하는 홀수 열의 데이터 라인에 대응되는 픽셀들의 발광 소자에는 순방향 바이어스를 인가하여 빛을 방출하도록 제어하고, 데이터 신호 Data(2), Data(4), ... , Data(m)를 인가하는 짝수 열의 데이터 라인에 대응되는 픽셀들의 발광 소자에는 역방향 바이어스를 인가하여, 입사되는 빛을 감지하도록 제어할 수 있다.
즉, 일실시예에 따른 전자 장치(100)는 홀수 열의 데이터 라인에 대응되는 발광 소자는 발광부의 역할을 수행하고, 짝수 열의 데이터 라인에 대응되는 발광 소자는 수광부의 역할을 수행하도록 제어함으로써, 기존에 디스플레이 장치에 구비된 발광 소자를 이용하여 주변의 빛을 감지하여 디스플레이의 밝기를 조절하거나, 디스플레이 주변의 빛이나 디스플레이 자체의 빛을 이용하여 손으로 가려진 부분을 감지하는 터치 패널의 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
다시 말해, 도 2는 도 1을 통해 설명한 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 이후 도 2를 통해 설명하는 내용 중 도 1을 통해 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 일실시예에 따른 픽셀 회로(200)는 발광 구동부(210), 감지 구동부(220), 발광 소자(230) 및 판독부(240)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 발광 소자(230)는 발광 다이오드일 수 있고, 바람직하게는 발광 소자(230)는 OLED(organic light emitting diodes) 소자일 수도 있다.
일실시예에 따른 발광 구동부(210)는 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자(230)에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 발광 소자(230)를 통해 빛이 방출 되도록 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 감지 구동부(220)는 감지 모드(sensing mode)에서, 발광 소자(230)에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 발광 소자(230)에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 전기 신호는 광 전류(photo current)일 수 있다.
일측에 따르면, 감지 구동부(220)는 발광 소자(230)에 역방향 바이어스를 인가하여 인접 픽셀에서 방출되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어할 수도 있다.
구체적으로, 일실시예에 따른 감지 구동부(220)가 구비된 픽셀이 홀수 열의 데이터 라인에 대응되는 픽셀이고, 인접 픽셀이 짝수 열의 데이터 라인에 대응되는 픽셀인 경우, 일실시예에 따른 감지 구동부(220)는 발광 소자(230)에 역방향 바이어스를 인가하여, 인접 픽셀로부터 방출되는 빛을 수신할 수 있다.
일실시예에 따른 판독부(240)는 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독할 수 있다.
다시 말해, 판독부(240)는 발생된 전기 신호에 대응되는 감지 데이터(sensing output data)를 판독 라인으로 제공할 수 있다.
일실시예에 따른 픽셀 회로(200)의 세부 구성은 이후 실시예 도 3a 내지 도 5b를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3b는 제1 실시예에 따른 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
다시 말해, 도 3a 내지 도 3b는 도 1 내지 도 2를 통해 설명한 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로에 관한 예시를 설명하는 도면으로, 이후 도 3a 내지 도 3b를 통해 설명하는 내용 중 도 1 내지 도 2를 통해 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 참조부호 310은 제n 스캔 라인과, 제m 데이터 라인(여기서, n, m은 양의 정수)에 대응되는 픽셀에 구비되는 제1 실시예에 따른 픽셀 회로의 세부 구성을 나타내고, 참조부호 320은 제1 실시예에 따른 픽셀 회로의 동작에 따른 타이밍 도를 나타낸다.
참조부호 310에 따르면, 제1 실시예에 따른 픽셀 회로는 발광 구동부(311), 감지 구동부(312) 및 판독부(314)를 구성하는 제1 내지 제7 트랜지스터(M1 내지 M7)를 포함할 수 있고, 제1 내지 제7 트랜지스터(M1 내지 M7)는 모두 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.
또한, Scan(n)은 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 인가되는 스캔 신호이고, Data(m)은 제1 트랜지스터(M1)의 소스 단자에 인가되는 데이터 신호이며, EM(n)은 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 단자에 인가되는 신호이고, Sens(n)은 제4 트랜지스터(M4)의 게이트 단자에 인가되는 신호일 수 있다.
또한, Sel(n)은 제6 트랜지스터(M6)의 게이트 단자에 인가되는 신호이고, RST(n)은 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 단자에 인가되는 신호일 수 있다.
구체적으로, 제1 실시예에 따른 발광 구동부(311)는 데이터 신호인 Data(m)이 인가되는 데이터 라인과, 전원전압(ELVDD)이 인가되는 전원전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터(M1) 및 제1 트랜지스터(M1)의 드레인 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 발광 소자(313)의 애노드(anode) 사이에 구비되는 제2 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있다.
또한, 발광 구동부(311)는 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 전원전압 라인 사이에 구비되는 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
또한, 감지 구동부(312)는 발광 소자(313)의 캐소드(cathode)와 접지전압(ELVSS)이 인가되는 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터(M3), 접지전압 라인과 발광 소자(313)의 애노드 사이에 구비되는 제4 트랜지스터(M4) 및 전원전압 라인과 발광 소자(313)의 캐소드 사이에 구비되는 제7 트랜지스터(M7)를 포함할 수 있다.
또한, 판독부(314)는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 게이트 단자를 통해 연결되는 소스 팔로워 트랜지스터인 제5 트랜지스터(M5) 및 제5 트랜지스터(M5)와 판독 라인인 RL(n) 사이에 구비되는 제6 트랜지스터(M6)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 참조부호 320을 참조하여 참조부호 310에 도시된 제1 실시예에 따른 픽셀 회로의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
참조부호 310 내지 320에 따르면, 제1 실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로는 감지 모드(sensing mode)와 발광 모드(emission mode)로 구분하여 동작할 수 있으며, 감지 모드는 (a) 구간과 (b) 구간으로 구분될 수 있다.
감지 모드의 (a)구간에서는 RST(n) 및 Sens(n)가 로우(Low) 레벨로 인가되고, Sel(n) 및 EM(n)이 하이(High) 레벨로 인가될 수 있다. 즉, 감지 모드의 (a)구간에서는 제7 트랜지스터(M7)가 턴-온(Turn-on)되어 발광 소자(313)의 캐소드에는 전원전압(ELVDD)이 인가되고, 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온되어 발광 소자(313)의 애노드에는 접지 전압(ELVSS)이 인가될 수 있다.
여기서, 전원전압(ELVDD)은 접지 전압(ELVSS) 보다 높은 레벨의 전압일 수 있다(ELVDD > ELVSS).
다시 말해, 감지 모드의 (a)구간에서 발광 소자(313)에는 역방향 바이어스가 인가될 수 있다.
여기서, 발광 소자(313)에는 역방향 바이어스가 인가된 상태에서 빛이 입사되면 전기 신호가 발생될 수 있다.
보다 구체적으로, 발광 소자(313)는 빛이 입사되면 캐소드에서 애노드 방향으로 전기 신호가 흐르게 되고, 전기 신호는 제4 트랜지스터(M4)를 통해 접지전압 라인으로 빠져 나갈 수 있다.
이때, 빠져 나가는 전기 신호의 양에 따라 발광 소자(313)의 캐소드에 대응되는 노드(node)의 전압이 변화하며, 캐소드에 대응되는 노드의 전압 변화로 인해 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 인가되는 전압이 변경될 수 있다.
감지 모드의 (b)구간에서는 제6 트랜지스터(M6)의 게이트 단자에 연결된 Sel(n)가 로우 레벨로 인가되어 제6 트랜지스터(M6)가 턴-온될 수 있다. 여기서, 제5 트랜지스터(M5)는 소스 팔로워(source follower)로서 역할을 수행할 수 있다.
또한, 판독 라인인 RL(n)은 감지 회로(sensing circuit)와 연결되고, 감지 회로에는 정전류원이 연결될 수 있다. 따라서, 판독 라인인 RL(n)을 통해 정전류가 흐르게 되면, 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자의 전압 변화를 판독할 수 있다.
다시 말해, 각 픽셀마다 입사되는 빛의 세기가 다르면 각 화소 내 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 인가되는 전압 변화가 다르므로, 제1 실시예에 따른 전자 장치는 이를 통해 각 픽셀마다 감지된 신호를 능동 구동(active-matrix) 방식으로 판독할 수 있으며, 결과적으로 감지회로에서 각 픽셀 위치별 빛의 세기 변화를 판별할 수 있다.
발광 모드에서는 Scan(n)가 로우 레벨로 인가되고, 제1 트랜지스터(M1)를 통해 데이터 신호인 Data(m)가 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 단자로 인가될 수 있다.
여기서, Data(m)신호에 의해 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온되면 ELVDD > ELVSS의 관계에 의해 발광 소자(313)에 순방향 바이어스가 인가될 수 있다.
도 4a 내지 도 4b는 제2 실시예에 따른 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
다시 말해, 도 4a 내지 도 4b는 도 1 내지 도 3b를 통해 설명한 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로에 관한 예시를 설명하는 도면으로, 이후 도 4a 내지 도 4b를 통해 설명하는 내용 중 도 1 내지 도 3b를 통해 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 참조부호 410은 제n 스캔 라인과, 제m 데이터 라인(여기서, n, m은 양의 정수)에 대응되는 픽셀에 구비되는 제2 실시예에 따른 픽셀 회로의 세부 구성을 나타내고, 참조부호 420은 제2 실시예에 따른 픽셀 회로의 동작에 따른 타이밍 도를 나타낸다.
참조부호 410에 따르면, 제2 실시예에 따른 픽셀 회로는 발광 구동부(411), 감지 구동부(412) 및 판독부(414)를 구성하는 제1 내지 제6 트랜지스터(M1 내지 M6)를 포함할 수 있고, 제1 내지 제6 트랜지스터(M1 내지 M6)는 모두 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.
또한, Scan(n)은 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 인가되는 스캔 신호이고, Data(m)은 제1 트랜지스터(M1)의 소스 단자에 인가되는 데이터 신호이며, EM(n)은 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 단자에 인가되는 신호이고, Sens(n)은 제4 트랜지스터(M4)의 게이트 단자에 인가되는 신호이며, Sel(n)은 제6 트랜지스터(M6)의 게이트 단자에 인가되는 신호일 수 있다.
구체적으로, 일실시예에 따른 발광 구동부(411)는 데이터 신호인 Data(m)이 인가되는 데이터 라인과, 전원전압(ELVDD)이 인가되는 전원전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터(M1) 및 제1 트랜지스터(M1)의 드레인 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 발광 소자(313)의 애노드(anode) 사이에 구비되는 제2 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있다.
또한, 발광 구동부(411)는 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 전원전압 라인 사이에 구비되는 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
감지 구동부(412)는 발광 소자(413)의 캐소드(cathode)와 제1 접지전압(ELVSS)이 인가되는 제1 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터(M3) 및 발광 소자(413)의 애노드와 제2 접지전압(ELVSS2)이 인가되는 제2 접지전압 라인 사이에 구비되는 제4 트랜지스터(M4)를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 제1 접지전압 라인을 통해 인가되는 제1 접지전압(ELVSS)은 제2 접지전압 라인을 통해 인가되는 제2 접지전압(ELVSS2) 보다 높은 레벨의 전압일 수 있다(ELVSS > ELVSS2).
한편, 판독부(414)는 발광 소자(413)의 캐소드(cathode)와 게이트 단자를 통해 연결되는 소스 팔로워 트랜지스터인 제5 트랜지스터(M5) 및 제5 트랜지스터(M5)와 판독 라인인 RL(n) 사이에 구비되는 제6 트랜지스터(M6)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 참조부호 420을 참조하여 참조부호 410에 도시된 제2 실시예에 따른 픽셀 회로의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
참조부호 410 내지 420에 따르면, 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로는 감지 모드(sensing mode)와 발광 모드(emission mode)로 구분하여 동작할 수 있으며, 감지 모드는 (a) 구간과 (b) 구간으로 구분될 수 있다.
감지 모드의 (a) 구간에서는 EM(n) 및 Sens(n)가 로우 레벨로 인가되고, Sel(n)신호가 하이 레벨로 인가될 수 있다. 즉, 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온 되므로 발광 소자(413)의 캐소드에는 제1 접지전압(ELVSS)이 인가되고, 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온되므로 발광 다이오드의 애노드에는 제2 접지전압(ELVSS2)이 인가될 수 있다.
다시 말해, 발광 소자(413)에는 역방향 바이어스가 인가될 수 있다. 이때, 도 3a 내지 도 3b를 통해 설명한 것과 같이, 발광 소자(413)는 역방향 전압이 걸린 상태에서 빛이 입사했을 때 전기 신호가 발생될 수 있고, 발생된 전기 신호는 제4 트랜지스터(M4)를 통해서 제2 접지전압 라인으로 빠져나갈 수 있으며, 이를 통해 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 인가되는 전압이 변경될 수 있다.
감지 모드의 (b) 구간에서는 제6 트랜지스터(M6)의 게이트 단자로 인가되는 Sel(n)가 로우 레벨로 인가되어 제6 트랜지스터(M6)가 턴-온될 수 있다.
감지 모드의 (b) 구간에서 제5 트랜지스터(M5)는 도 3a 내지 도 3b를 통해 설명한 것과 같이, 소스 팔로워로서 역할을 수행할 수 있고, 판독 라인인 RL(n)은 감지 회로와 연결될 수 있으며, 감지회로에는 전류원이 연결될 수 있다.
따라서, 판독 라인인 RL(n)을 통해서 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 인가되는 전압의 변화를 읽어낼 수 있다. 결과적으로, 감지회로에서 각 픽셀 위치별 빛의 세기 변화를 판별할 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 제3 실시예에 따른 픽셀 회로를 설명하기 위한 도면이다.
다시 말해, 도 5a 내지 도 5b는 도 1 내지 도 4b를 통해 설명한 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로에 관한 예시를 설명하는 도면으로, 이후 도 5a 내지 도 5b를 통해 설명하는 내용 중 도 1 내지 도 4b를 통해 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 참조부호 510은 제n 스캔 라인과, 제m 데이터 라인(여기서, n, m은 양의 정수)에 대응되는 픽셀에 구비되는 제3 실시예에 따른 픽셀 회로의 세부 구성을 나타내고, 참조부호 520은 제3 실시예에 따른 픽셀 회로의 동작에 따른 타이밍 도를 나타낸다.
참조부호 510에 따르면, 제3 실시예에 따른 픽셀 회로는 발광 구동부(511), 감지 구동부(512) 및 판독부(514)를 구성하는 제1 내지 제5 트랜지스터(M1 내지 M5)를 포함할 수 있고, 제1 내지 제5 트랜지스터(M1 내지 M5)는 모두 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.
또한, Scan(n)은 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 인가되는 스캔 신호이고, Data(m)은 제1 트랜지스터(M1)의 드레인 단자에 인가되는 데이터 신호이며, RST(n)은 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 단자에 인가되는 신호이고, Sens(n)은 제4 트랜지스터의 게이트 단자에 인가되는 신호일 수 있다.
구체적으로, 제3 실시예에 따른 발광 구동부(511)는 데이터 신호인 Data(m)이 인가되는 데이터 라인과 접지전압인 ELVSS(n)이 인가되는 접지전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터(M1) 및 제1 트랜지스터(M1)의 소스 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압(ELVDD)이 인가되는 전원전압 라인과 애노드(anode)를 통해 연결되는 발광 소자(513)의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제2 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있다.
또한, 제3 실시예에 따른 발광 구동부(511)는 제1 트랜지스터(M1)의 소스 단자와 접지전압 라인 사이에 구비되는 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
또한, 감지 구동부(512)는 발광 소자(513)의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터(M3)를 포함할 수 있다. 즉, 제3 트랜지스터(M3)는 제2 트랜지스터(M2)와 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 판독부(314)는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 게이트 단자를 통해 연결되는 소스 팔로워 트랜지스터인 제5 트랜지스터(M5) 및 제5 트랜지스터(M5)와 판독 라인인 RL(n) 사이에 구비되는 제4 트랜지스터(M4)를 포함할 수 있다.
한편, 접지전압 라인은 감지 모드에서 기설정된 시간 구간 동안 전원전압 라인에 인가되는 제1 전원전압(ELVDD) 보다 높은 레벨의 전압인 제2 전원전압(ELVDD2)이 인가될 수 있다(ELVDD2 > ELVDD).
이하에서는, 참조부호 520을 참조하여 참조부호 510에 도시된 제3 실시예에 따른 픽셀 회로의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
참조부호 510 내지 520에 따르면, 제3 실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로는 감지 모드(sensing mode)와 발광 모드(emission mode)로 구분하여 동작할 수 있으며, 감지 모드는 (a) 구간과 (b) 구간으로 구분될 수 있다.
감지 모드의 (a)구간에서는 RST(n)가 하이 레벨로 인가되고, 접지전압인 ELVSS(n)이 인가되는 접지전압 라인을 통해 제2 전원전압(ELVDD2)이 인가될 수 있다.
다시 말해, 감지 모드의 (a)구간에서는 ELVDD2 > ELVDD 관계에 따라, 발광 소자(513)에는 역방향 바이어스가 인가될 수 있다.
따라서, 감지 모드의 (a)구간에서는 도 3a 내지 도 3b를 통해 설명한 것과 같이, 발광 소자(513)는 역방향 전압이 걸린 상태에서 빛이 입사했을 때 전기 신호가 발생될 수 있고, 발생된 전기 신호는 제1 전원전압(ELVDD)이 인가되는 전원전압 라인을 통해 빠져나갈 수 있으며, 이를 통해 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 인가되는 전압이 변경될 수 있다.
감지 모드의 (b)구간에서는 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 인가되는 Sel(n)가 하이 레벨로 인가되어 제5 트랜지스터(M5)가 턴-온될 수 있으며, 이 구간에서 제5 트랜지스터(M5)는 소스 팔로워로서 역할을 수행할 수 있다.
판독 라인은 감지 회로와 연결되고, 감지 회로는 전류원과 연결될 수 있다. 따라서 판독 라인을 통해서 제4 트랜지스터(M4)의 게이트 단자에 인가되는 전압의 변화를 판독할 수 있다. 결과적으로 감지회로에서 각 픽셀 위치별 빛의 세기 변화를 판별할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
다시 말해, 도 6은 도 1 내지 도 5b를 통해 설명한 일실시예에 따른 전자 장치의 픽셀 회로의 구동 방법을 설명하는 도면으로, 이후 도 6을 통해 설명하는 내용 중 도 1 내지 도 5b를 통해 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 6에 도시된 방법은 610 내지 630 단계가 순차적으로 진행될 수 있으나, 620 내지 630 단계가 진행된 이후에 610 단계가 진행될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 610 단계에서 일실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 방법은 발광 구동부에서 발광 모드(emission mode) 시 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어할 수 있다.
제1 내지 제2 실시예에 따르면, 발광 구동부는 데이터 라인과 전원전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 발광 소자의 애노드(anode) 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
제3 실시예에 따르면, 발광 구동부는 데이터 라인과 접지전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 제1 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 애노드(anode)를 통해 연결되는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함할 수도 있다.
다음으로, 620 단계에서 일실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 방법은 감지 구동부에서 감지 모드(sensing mode) 시 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어할 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터, 접지전압 라인과 발광 소자의 애노드 사이에 구비되는 제4 트랜지스터 및 전원전압 라인과 발광 소자의 캐소드 사이에 구비되는 제7 트랜지스터를 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 제1 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터 및 발광 소자의 애노드와 제2 접지전압 라인 사이에 구비되는 제4 트랜지스터를 포함할 수도 있으며, 제1 접지전압 라인은 제2 접지전압 라인을 통해 인가되는 제2 접지전압 보다 높은 레벨의 전압인 제1 접지전압이 인가될 수 있다.
제3 실시예에 따르면, 감지 구동부는 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터를 포함수도 있다.
일측에 따르면, 620 단계에서 일실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 방법은 발광 소자에 역방향 바이어스를 인가하여 인접 픽셀에서 방출되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어할 수도 있다.
다음으로, 630 단계에서 일실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 방법은 판독부에서 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 소스 팔로워(source follower) 트랜지스터를 이용하여 판독할 수 있다.
결국, 본 발명을 이용하면 외부 영역이나 별도의 기판이 아닌 픽셀 내에 있는 발광 소자를 이용하여 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 전자 장치를 소형화 및 경량화할 수 있다.
또한, 능동 매트릭스(active-matrix) 구동 방식을 통해 빛 방출 및 감지 기능을 수행함으로써, 수동 매트릭스(passive-matrix) 구동 방식에 비하여 빛의 세기 변화 감지 시간을 단축하고 상대적으로 크로스톡(cross-talk)이 적어 보다 정확하게 빛의 세기 변화를 감지할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
200: 픽셀 회로 210: 발광 구동부
220: 감지 구동부 230: 발광 소자
240: 판독부

Claims (14)

  1. 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부;
    감지 모드(sensing mode)에서, 상기 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및
    상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부
    를 포함하고,
    상기 판독부는,
    상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 게이트 단자를 통해 연결되는 소스 팔로워 트랜지스터인 제5 트랜지스터 및 상기 제5 트랜지스터와 판독 라인 사이에 구비되는 제6 트랜지스터를 포함하는 전자 장치의 픽셀 회로.
  2. 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부;
    감지 모드(sensing mode)에서, 상기 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및
    상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부
    를 포함하고,
    상기 발광 구동부는,
    데이터 라인과 전원전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 상기 전원전압 라인과 상기 발광 소자의 애노드(anode) 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 감지 구동부는,
    상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터, 상기 접지전압 라인과 상기 발광 소자의 애노드 사이에 구비되는 제4 트랜지스터 및 상기 전원전압 라인과 상기 발광 소자의 캐소드 사이에 구비되는 제7 트랜지스터를 포함하는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발광 구동부는,
    상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 상기 전원전압 라인 사이에 구비되는 캐패시터를 더 포함하는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  4. 삭제
  5. 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부;
    감지 모드(sensing mode)에서, 상기 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및
    상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부
    를 포함하고,
    상기 발광 구동부는,
    데이터 라인과 전원전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 상기 전원전압 라인과 상기 발광 소자의 애노드(anode) 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 감지 구동부는,
    상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 제1 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터 및 상기 발광 소자의 애노드와 제2 접지전압 라인 사이에 구비되는 제4 트랜지스터를 포함하는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 접지전압 라인은,
    상기 제2 접지전압 라인을 통해 인가되는 제2 접지전압 보다 높은 레벨의 전압인 제1 접지전압이 인가되는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부;
    감지 모드(sensing mode)에서, 상기 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및
    상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부
    를 포함하고,
    상기 발광 구동부는,
    데이터 라인과 접지전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 애노드(anode)를 통해 연결되는 상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 상기 접지전압 라인 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 감지 구동부는,
    상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 상기 접지전압 라인 사이에 구비되는 제3 트랜지스터를 포함하는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  10. 발광 모드(emission mode)에서, 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 발광 구동부;
    감지 모드(sensing mode)에서, 상기 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 감지 구동부 및
    상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 판독부
    를 포함하고,
    상기 발광 구동부는,
    데이터 라인과 접지전압 라인 사이에 구비되는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자를 통해 연결되고, 전원전압 라인과 애노드(anode)를 통해 연결되는 상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 상기 접지전압 라인 사이에 구비되는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 접지전압 라인은,
    상기 감지 모드에서 기설정된 시간 구간 동안 상기 전원전압 라인에 인가되는 제1 전원전압 보다 높은 레벨의 전압인 제2 전원전압이 인가되는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 감지 구동부는,
    상기 발광 소자에 상기 역방향 바이어스를 인가하여 인접 픽셀에서 방출되는 빛에 대응되는 상기 전기 신호가 발생되도록 제어하는
    전자 장치의 픽셀 회로.
  13. 발광 구동부에서, 발광 모드(emission mode) 시 발광 소자에 순방향 바이어스(forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자를 통해 빛이 방출 되도록 제어하는 단계;
    감지 구동부에서, 감지 모드(sensing mode) 시 상기 발광 소자에 역방향 바이어스(non-forward bias)를 인가하여 상기 발광 소자에 입사되는 빛에 대응되는 전기 신호가 발생되도록 제어하는 단계 및
    판독부에서, 상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 단계
    를 포함하고,
    상기 판독하는 단계는,
    상기 발광 소자의 캐소드(cathode)와 게이트 단자를 통해 연결되는 소스 팔로워 트랜지스터인 제5 트랜지스터 및 상기 제5 트랜지스터와 판독 라인 사이에 구비되는 제6 트랜지스터를 이용하여 상기 발생된 전기 신호에 대응되는 빛의 세기를 판독하는 단계
    를 포함하는 전자 장치의 픽셀 회로의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전기 신호가 발생되도록 제어하는 단계는,
    상기 발광 소자에 상기 역방향 바이어스를 인가하여 인접 픽셀에서 방출되는 빛에 대응되는 상기 전기 신호가 발생되도록 제어하는
    전자 장치의 픽셀 회로의 구동 방법.
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