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AMOLED 픽셀 회로의 구조 본문

디스플레이

AMOLED 픽셀 회로의 구조

복습 2025. 5. 10. 01:09
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2T1C / 4T1C / 7T1C / 7T2C 등 AMOLED 픽셀 회로 구조별 동작 순서, 보상 방식, 커패시터 개수 차이

 

AMOLED 픽셀 회로는 트랜지스터와 커패시터 수에 따라 2T1C, 4T1C, 7T1C, 7T2C 등으로 나뉘며, 커패시터 수가 늘어날수록 보상 정확도와 신뢰성은 증가하지만 회로 면적과 공정 복잡도도 함께 증가한다. 현재는 4T1C가 가장 널리 사용되며, 고정밀 응용에는 7T 구조가 활용된다.

 

1. 표기법 

 

  • nT mC = n개의 트랜지스터(TFT) + m개의 커패시터(Capacitor)
  • 이는 픽셀 내부 회로의 복잡도, 보상 능력, 전류 정확도를 결정합니다.

 

2. 픽셀 회로는 어떤 기능을 해야 하는가?

 

  • 데이터 수신 (쓰기 모드)
  • 전류 구동 (발광 모드)
  • 문턱전압(V_th) 변화나 Mobility 변화에 따른 밝기 오차 보상
  • OLED 열화에 따른 전류 변화 보상 (고급 회로)

 

 

 

3. 커패시터 개수 차이 요약

커패시터 수  역할 차이점
1개 (1C) 게이트 전압 유지 보정 기능 없이 기본값만 저장 가능
2개 (2C) 게이트 + 보정값 분리 저장 V_th, mobility, 열화 등 복합 보상 가능

 

 

4. 회로 선택 기준 요약

구조 트랜지스터 수 보상능력 응용 분야
2T1C 2 없음 저가형 디스플레이, 초기 AMOLED
4T1C 4 V_th 보상 스마트폰 AMOLED, 주류 구조
7T1C 7 V_th + 전류 보정 고급 AMOLED, 플래그십 제품
7T2C 7 V_th + Mobility + OLED 열화 보상 Micro OLED, AR용 초고정밀 디스플레이

1. 2T1C 구조

  • T1: 스위칭 TFT (스캔신호로 동작, 데이터 전달)
  • T2: 구동 TFT (OLED에 전류 공급)
  • C1: 저장 커패시터 (게이트 전압 유지)

🔹 동작

  • 스캔선 ON → T1 열림 → V_DATA → T2 게이트 저장
  • 스캔선 OFF → C1이 T2 게이트 전압 유지 → OLED 발광

🔹 보상 기능 없음 → V_th 변화에 민감

 

 

 

 

2. 4T1C 구조

  • T1~T2: 스위칭용 TFT 2개 (데이터 읽기/기억용)
  • T3: 구동 TFT
  • T4: 보상용 TFT (V_th 추출 및 보정)
  • C1: 저장 커패시터

🔹 동작 순서

  1. Initialization: 구동 TFT 게이트/드레인 단락 → V_th 측정
  2. Data Programming: T1 통해 V_DATA 저장
  3. Hold + Emit: 구동 TFT가 보정된 전류로 OLED 구동

🔹 장점: V_th 보상

 

https://www.mdpi.com/2079-9292/14/5/824

 

A 4T1C Pixel Circuit with Threshold Voltage Compensation for Organic Light-Emitting Diode on Silicon Microdisplays

In this paper, a pixel circuit consists of four MOSFETs and one capacitor is proposed for Organic Light-Emitting Diode on Silicon (OLEDoS) microdisplays. The proposed pixel circuit enhances luminance uniformity by compensating for the threshold voltage var

www.mdpi.com

 

4T1C 픽셀 회로의 동작 단계. (  a  ) 초기화 단계; (  b  ) 임계 전압 저장 단계; (  c  ) 보상 및 방출 단계. 이

 외에도 다양한 구조들이 제안되고 있음. 

3. 7T1C 구조

  • 총 7개의 TFT와 1개의 커패시터
  • 일반적으로 정확한 전류 모드 프로그래밍 + V_th 보상
  • 구동 TFT 외에 샘플링 TFT, 리셋 TFT, 전류 센싱 TFT 등 포함

🔹 동작

  1. 샘플링 및 초기화 (T1~T3): OLED 및 구동 TFT 초기화
  2. 전류 프로그램 (T4~T5): 전류 직접 측정 후 보정
  3. 발광 (T6~T7): 정밀한 전류로 OLED 구동

🔹 장점: 정확한 전류 프로그래밍 + 보상

 

https://m.blog.naver.com/kevinjoe2023/221458035268

 

6T1C가 뭐야? 디스플레이 픽셀 보상회로(1)

안녕하세요! 케빈입니다. 오늘은 조금 어려운 이야기를 해보려고 합니다. 바로 디스플레이에 들어가는 보상...

blog.naver.com

 

 

 

 

 

4. 7T2C 구조

  • 7개의 TFT + 2개의 커패시터(C1, C2)
  • V_th 보정 + mobility 보정 + OLED 열화 보정까지 수행 가능

🔹 커패시터 2개를 쓰는 이유?

  • C1: 게이트 전압 저장
  • C2: 보정용 기준값 저장 (예: ΔV_th, Δmobility 또는 기준전류)

C2가 없으면, 저장된 보정값이 누설되거나 유지가 어려워 고정밀 보상이 불가능

 

 

 

 

5. 6T1C

 

  • V_th 보상 정확도 우수 (샘플링 및 리셋 단계 포함)
  • 전류 모드 프로그램이 가능 → 밝기 선형성 ↑
  • OLED 열화 보상 회로와도 연동 가능

 

 

 

  • Initialization (초기화)
    • T2로 구동 TFT 게이트-소스를 연결 → V_th 추출 목적
    • OLED는 차단됨 (T6 OFF)
  • Current Programming
    • T1, T3 등을 통해 외부 전류가 구동 TFT에 흐르도록 하고
    • 이 전류로 인해 구동 TFT의 게이트 전압이 설정됨
  • Hold & Emission
    • T1~T4 OFF
    • T5는 설정된 게이트 전압 유지하며 OLED에 전류 공급 → 발광

 
T1 스위칭 TFT (스캔 라인에 의해 열림)
T2 리셋 TFT (구동 TFT 초기화)
T3 샘플링/전류 감지용 TFT
T4 전류 보상 TFT (또는 복합 기능)
T5 구동 TFT (OLED 전류 공급)
T6 OLED on/off 제어
C1 저장 커패시터 (구동 TFT 게이트 전압 저장)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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