다중 레벨을 구현하는 픽셀 유닛, 그것을 포함하는 전자 장치 및 그것의 동작 방법
PIXEL UNIT IMPLEMENTING MULTI-LEVEL, ELECTRONIC APPARATUS COMPRISING THE SAME, AND OPERATING METHOD THEREOF
특허 요약
본 개시는 멤리스터(memristor) 소자를 이용하여 다중 레벨(multi-level)을 구현하는 픽셀 유닛, 그것을 포함하는 전자 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것으로, 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 패널(display panel)의 화소(pixel)를 구현하는 픽셀 유닛(pixel unit)에 있어서, 상기 픽셀 유닛은 전기 신호를 기반으로 저항 상태를 형성하는 저항 형성층을 포함하는 멤리스터 소자, 상기 멤리스터 소자의 일 단에 전기적으로 연결되는 발광 소자 및 상기 멤리스터 소자 및 상기 발광 소자 간에 형성되는 노드에 대하여 제1 단이 전기적으로 연결되는 트랜지스터(transistor)를 포함하되, 상기 발광 소자는 상기 저항 상태에 대응하여 밝기가 조절될 수 있다.
청구항
번호청구항
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디스플레이 패널(display panel)의 화소(pixel)를 구현하는 픽셀 유닛(pixel unit)의 동작 방법에 있어서,상기 픽셀 유닛에 포함되는 멤리스터(memristor) 소자에 대하여 전원 전압을 인가하는 단계;상기 픽셀 유닛에 포함되는 트랜지스터의 제1 단에 대하여 인가되는 게이트 전압을 기반으로 상기 트랜지스터를 턴-온(turn-on)하는 단계;상기 트랜지스터의 제2 단에 대하여 데이터 전압을 인가하는 단계;상기 전원 전압 및 상기 데이터 전압을 기반으로 상기 멤리스터 소자에 대한 저항 상태를 형성하는 단계;상기 트랜지스터의 제1 단에 대한 상기 게이트 전압의 공급을 중단하는 단계; 및상기 멤리스터 소자에 대하여 인가된 상기 전원 전압을 상기 픽셀 유닛에 포함되는 발광 소자에 대하여 공급하는 단계를 포함하되,상기 발광 소자는 상기 저항 상태에 대응하여 밝기가 조절되고,상기 트랜지스터의 제2 단에 대하여 상기 트랜지스터를 스위칭(switching) 하기 위한 게이트 전압이 인가되는 단계;상기 트랜지스터의 제3 단에 대하여 상기 픽셀 유닛의 구동 여부를 선택하기 위한 데이터 전압이 인가되는 단계; 및상기 저항 상태가 상기 게이트 전압의 크기에 대응하여 형성되는 단계를 더 포함하고,상기 픽셀 유닛의 구동 여부를 선택하기 위한 데이터 전압이 인가되는 단계는,상기 트랜지스터에 대하여 상기 게이트 전압에 대응하여 확인되는 포화 전압 이상의 드레인 전압이 제공되는 단계를 포함하고,상기 멤리스터 소자에 대한 저항 상태를 형성하는 단계는,상기 포화 전압 이상의 드레인 전압이 인가됨에 따라 상기 트랜지스터를 통과하는 전류의 크기가 일정하게 되어, 상기 멤리스터 소자에 대하여 상기 저항 상태가 형성될 수 있는 단계를 포함하는, 동작 방법.

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디스플레이 패널(display panel)의 화소(pixel)를 구현하는 픽셀 유닛(pixel unit)에 있어서,전기 신호를 기반으로 저항 상태를 형성하는 저항 형성층을 포함하는 멤리스터(memristor) 소자;상기 멤리스터 소자의 일 단에 전기적으로 연결되는 발광 소자; 및상기 멤리스터 소자 및 상기 발광 소자 간에 형성되는 노드에 대하여 제1 단이 전기적으로 연결되는 트랜지스터(transistor)를 포함하되,상기 발광 소자는 상기 저항 상태에 대응하여 밝기가 조절되고,상기 트랜지스터의 제2 단에 대하여 상기 트랜지스터를 스위칭(switching) 하기 위한 게이트 전압이 인가되고,상기 트랜지스터의 제3 단에 대하여 상기 픽셀 유닛의 구동 여부를 선택하기 위한 데이터 전압이 인가되고,상기 저항 상태는 상기 게이트 전압의 크기에 대응하여 형성되고,상기 트랜지스터의 제3 단에 대하여 상기 데이터 전압이 인가되는 것은, 상기 트랜지스터에 대하여 상기 게이트 전압에 대응하여 확인되는 포화 전압 이상의 드레인 전압이 제공되는 것이고,상기 포화 전압 이상의 드레인 전압이 인가됨에 따라 상기 트랜지스터를 통과하는 전류의 크기가 일정하게 되어, 상기 멤리스터 소자에 대하여 상기 저항 상태가 형성될 수 있는, 픽셀 유닛.

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제1 항에 있어서,상기 저항 상태는 상기 저항 형성층에 포함되는 필라멘트(filament)의 형태에 대응하여 도출되는 픽셀 유닛.

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제1 항에 있어서,상기 게이트 전압을 기반으로 상기 트랜지스터가 턴-온(turn-on)되고,상기 저항 상태는 전원 전압 및 상기 데이터 전압을 기반으로 형성되는 픽셀 유닛.

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제3 항에 있어서,상기 게이트 전압의 공급이 중단되는 경우, 상기 트랜지스터가 턴-오프(turn-off)되고, 상기 전원 전압은 상기 발광 소자에 대하여 공급되는 픽셀 유닛.

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제3 항에 있어서,상기 게이트 전압은 상기 트랜지스터에 대응하는 임계 전압 이상의 크기를 가진 전압인 픽셀 유닛.

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삭제

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제3 항에 있어서,상기 데이터 전압의 크기는 상기 발광 소자가 턴-온될 수 있는 동작 전압의 크기보다 작은 픽셀 유닛.

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제1 항에 있어서,상기 발광 소자는 마이크로 발광 다이오드(Micro Light Emitting Diode, Micro LED) 및 미니 유기 발광 다이오드(Mini Organic Light Emitting Diode, Mini OLED) 중 어느 하나인 픽셀 유닛.

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복수의 픽셀 유닛(pixel unit)들이 적어도 하나의 행 및 적어도 하나의 열로 정렬되어 형성된 픽셀 어레이(pixel array)를 포함하되,상기 복수의 픽셀 유닛들 각각은:전기 신호를 기반으로 저항 상태를 형성하는 저항 형성층을 포함하는 멤리스터(memristor) 소자;상기 멤리스터 소자의 일 단에 전기적으로 연결되는 발광 소자; 및상기 멤리스터 소자 및 상기 발광 소자 간에 형성되는 노드에 대하여 제1 단이 전기적으로 연결되는 트랜지스터(transistor)를 포함하고,상기 발광 소자는 상기 저항 상태에 대응하여 밝기가 조절되고,상기 트랜지스터의 제2 단에 대하여 상기 트랜지스터를 스위칭(switching) 하기 위한 게이트 전압이 인가되고,상기 트랜지스터의 제3 단에 대하여 상기 픽셀 유닛의 구동 여부를 선택하기 위한 데이터 전압이 인가되고,상기 저항 상태는 상기 게이트 전압의 크기에 대응하여 형성되고,상기 트랜지스터의 제3 단에 대하여 상기 데이터 전압이 인가되는 것은, 상기 트랜지스터에 대하여 상기 게이트 전압에 대응하여 확인되는 포화 전압 이상의 드레인 전압이 제공되는 것이고,상기 포화 전압 이상의 드레인 전압이 인가됨에 따라 상기 트랜지스터를 통과하는 전류의 크기가 일정하게 되어, 상기 멤리스터 소자에 대하여 상기 저항 상태가 형성될 수 있는, 전자 장치.