KR19990066443A - 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 과도한 신호나 노이즈에 의한 전류를 제한하도록한 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법은 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어지는 화소들을 마련하고, 로우 라인들에서 전류를 검출하여 검출된 전류량에 따라 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추게 된다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치는 전계방출 디스플레이에 있어서, 과도한 전류의 발생을 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 전계 방출 디스플레이에 관한 것으로, 특히 과도한 신호나 노이즈(Noise)에 의한 전류를 제한하도록한 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이의 전류 구동방식과 대비되어 전압 구동방식으로 구동함으로써 매트릭스 형태로 배열된 화소들에 화소 데이터를 공급하게 되는 전계방출 디스플레이(Field Emission Display ; 이하 "FED"라 함)의 구동 특성상 전류제한 기법을 적용함으로써 표시품질을 향상시키는 방안이 활발히 연구되고 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 FED는 m 개의 로우 라인전극들(R1 내지 Rm)에 접속되어 각 로우 라인전극들(R1 내지 Rm)을 순차적으로 인에이블시키는 로우 드라이버(2)와, n 개의 컬럼 라인전극들(C1 내지 Cn)에 접속되어 로우 라인전극이 인에이블되는 기간에 화소 데이터를 컬럼 라인전극들(C1 내지 Cn)에 공급하는 칼럼 드라이버(4)와, 로우 라인전극들과 칼럼 라인전극들의 교차부에 배열되어진 화소들을 구비한다.
매트릭스 형태로 배열된 각 화소들은 도 2의 구성과 같이, 로우 드라이버(2)로부터 공급되는 부극성의 전압에 의해 에노드(10) 쪽으로 전자를 방출하는 에미터(6)와, 전자를 애노드(10) 쪽으로 집속시키는 게이트(8)를 구비한다. 에노드(10)는 컬럼드라이버들(4)로부터 공급되는 정극성의 전압에 의해 전자를 유도하여 형광체를 발광시키게 된다. 에미터(6)에서 방출되는 전자량은 공급되는 전압에 따라 달라지게 된다. 그리고 에미터(6)로부터 방출된 전자는 빔(Beam) 전류를 형성하여 화면의 휘도 변화를 발생시키게 된다.
도 3은 FED의 구동을 위한 일반적인 전압-전류 특성 곡선을 나타내는 것이다. 에미터(6)와 게이트(4) 전극간에 문턱(Threhold) 전압 Vγ이상의 전압이 공급되면 에미터(6)에서 전자 방출량을 결정하는 전류 증가가 전압의 증가량에 비해 지수적으로 급격하게 증가하게 된다. 만약, 화소에 공급되는 전압의 증가에 대한 전류의 증가를 적절히 제한하지 못하게 되면, 과도한 전류가 발생하게 되어 휘도 불균일 현상이 나타나고 형광체의 수명을 단축시키는 결과를 초래할 뿐만 아니라 에미터(6)와 게이트(8) 전극간의 단락(short)이 발생하는 문제점을 초래하게 된다. 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 선출원된 미국 특허 4,940,916에서는 전도층과 에미터 팁 사이 전극간에 저항층을 형성하여 저항성분에 의해 과도한 전류를 방지하는 방안이 제안되었다. 또한, 미국 특허 5,162,704에서는 캐소드와 에미터 사이에 쇼트키 다이오드(Schottkey diode)를 적용하여 과도한 전류를 방지하는 방안이 제안되기도 하였다. 이와 같은 구조적인 설계에 기초하여 종래의 문제점을 해결하려는 방법을 제시한 상기 방안들은 근본적으로 과전류를 제한하는데는 한계를 나타내고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 FED에 있어서, 과도한 전류의 발생을 방지하도록 한 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 전계방출 디스플레이를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에서 화소를 상세히 나타내는 도면.
도 3은 전계방출 디스플레이의 구동을 위한 일반적인 전압-전류 특성 곡선을 나타내는 특성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법의 제어수순을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치의 동작을 나타내는 도면.
도 7은 도 4에서 화소 및 빔전류 검출부를 상세히 나타내는 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,12 : 로우 드라이버 4,14 : 칼럼 드라이버
6,24 : 에미터 8,22 : 게이트
10,20 : 에노드 16 : 빔전류 검출부
18 : 제어부 26 : 비교기
28 : 화소 R1,R2,R3,R4 : 저항
C1 : 캐패시터
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법은 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어지는 화소들을 마련하는 단계와, 로우 라인들에서 전류를 검출하는 단계와, 검출된 전류량에 따라 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 단계를 포함한다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법은 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어지는 화소들을 마련하는 단계와, 칼럼 라인에서 전류를 검출하는 단계와, 검출된 전류량에 따라 칼럼 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 단계를 포함한다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법은 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들을 마련하는 단계와, 로우 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 단계와, 검출된 전류를 매 프레임 단위의 평균값으로 산출하여 산출된 평균값에 따라 이어지는 다음 프레임에서의 휘도를 낮추도록 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 단계를 포함한다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치는 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들과, 로우 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 빔전류 검출수단과, 검출된 전류량에 따라 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 제어수단을 구비한다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치는 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들과, 로우 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 빔전류 검출수단과, 검출된 전류를 매 프레임 단위의 평균값으로 산출하여 산출된 평균값에 따라 이어지는 다음 프레임에서의 휘도를 낮추도록 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 제어수단을 구비한다.
본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치는 m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들과, 컬럼 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 빔전류 검출수단과, 검출된 전류량에 따라 컬럼 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 제어수단을 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치를 나타낸다.
도 4의 구성에서, 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치는 m 개의 로우 라인전극들(R1 내지 Rm)에 접속된 로우 드라이버(12)와, n 개의 컬럼 라인전극들(C1 내지 Cn)에 접속된 칼럼 드라이버(14)와, 로우 라인전극들(R1 내지 Rm)과 칼럼 라인전극들(C1 내지 Cn)의 교차부에 배열되어진 화소들과, 화소들에 접속된 빔전류 검출부(16)와, 빔전류 검출부(16)와 로우 드라이버(12)에 공통으로 접속된 제어부(18)를 구비한다.
로우 라인전극들(R1 내지 Rm)과 칼럼라인전극들(C1 내지 Cn)은 매트릭스 형태로 이루어져 있고 각 라인전극들의 구동전압은 로우 드라이버(12)와 칼럼 드라이버(14)에 의해 공급된다. 예를 들면, 로우 드라이버(12)가 첫 번째 로우 라인전극(R1)에 구동전압을 공급하여 인에이블시키게 되면 인에이블 기간동안 칼럼 데이터 즉, 화소 데이터들이 각 칼럼에 공급되어 해당 에미터 팁에서 전자를 방출하게 된다. 이를 상세히 하면, 첫 번째 로우 라인전극(R1)에 이어서 순차적으로 두 번째, 세 번째,…,m 번째의 로우 라인전극들(R2 내지 Rm)에 구동전압이 공급되면 해당 로우라인전극들의 인에이블 기간동안 칼럼 데이터들이 해당 로우라인전극들에 공급된다. 여기서, 로우라인 전극들(R1 내지 Rm)이 인에이블되었다는 것은 각 화소에 문턱 전압 Vγ이상의 전압이 인가되어 전자가 방출될 수 있음을 나타낸다. 에미터의 팁에서 방출된 전자는 에노드 쪽으로 유도되어 형광체를 발광시키게 된다. 이처럼, 로우 바이 로우(Row by Row) 방식으로 로우라인들이 인에이블되어 정상적으로 동작하게 되면 에노드를 포함하는 전자회로가 형성된다.
빔전류 검출부(16)는 각 로우라인전극들이 순차적으로 구동될 때마다 빔전류를 검출할 수 있다. 제어부(18)는 각 로우라인전극 마다 검출되는 빔전류를 소정 기준값과 비교하여 다음 구동되는 로우라인전극들에 공급되는 전압을 낮추도록 로우 드라이버(12)를 제어(이하, 이러한 과전류 제한방법을 "매 로우라인전극 제어모드"라 함)하게 된다. 또한, 이와 다른 방법으로 제어부(18)는 매 프레임 단위로 검출되는 빔전류의 평균값을 산출하여 매 프레임 단위로 로우 드라이버(12)를 제어(이하, 이러한 과전류 제한방법을 "매 프레임 제어 모드"라 함)하게 된다. 여기서, 기준값은 시스템 설계시에 시스템의 안정도 및 원하는 스펙(Spec)에 맞는 휘도 레벨을 설정한 뒤 그에 대한 전압값으로 설정한다.
도 5는 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법의 제어수순을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것으로서, 빔전류 검출부(16) 및 제어부(18)에 의해 수행된다.
영상신호가 입력되면(S1 단계) 이 영상신호를 화면에 표시하기 위하여, 순차적으로 로우라인전극들(R1 내지 Rm)이 구동되어 영상신호를 표시하게 된다. 로우 바이 로우(Row By Row) 구동방식이기 때문에 에노드를 연결하는 회로에서는 각 로우라인전극의 구동시간에 해당하는 빔전류가 흐르게 된다. 빔전류 검출부(16)는 매 로우라인전극에서 빔전류를 검출하게 된다.(S2 단계) 매 로우라인전극 제어모드에서, 제어부(18)는 각 로우라인전극마다 측정되는 빔전류를 기준값과 비교하여 판별하게 된다. 그리고 매 프레임 제어 모드에서, 제어부(18)는 각 로우라인전극마다 측정되는 빔전류를 프레임 단위의 평균값으로 산출하여 그 평균값을 기준값과 비교하여 판별한다. 여기서, 각 로우라인 전극마다 측정되는 빔전류 또는 프레임 단위의 빔전류 평균값이 기준값보다 크게 되면 다음 구동되는 로우라인 전극 또는 다음 프레임에서는 전압레벨을 낮추어 로우 드라이버(12)에 공급하게 된다.(S4 및 S5 단계) 이를 상세히 하기 위하여, 매 로우라인전극 제어모드에서 로우라인전극들의 전압레벨이 제어됨을 나타내는 도 6을 결부하여 설명하면, 만약 첫 번째 로우라인전극(R1)에서 검출되는 빔전류가 "a"레벨로서 기준값이상으로 판별되면 제어부(18)는 전압레벨을 낮추어 "b"레벨의 전압레벨이 두 번째 로우라인전극(R2)에 공급되도록 로우 드라이버(12)를 제어하게 된다. 두 번째 로우라인전극(R2)에서 검출되는 빔전류가 기준값보다 크게 되면 전압레벨을 더 낮추어 "c"레벨의 전압이 세 번쩨 로우라인전극(R3)에 공급되도록 로우 드라이버(12)를 제어하게 된다. 세 번째 로우라인전극(R3)에서 검출된 빔전류가 "c"레벨의 전압으로 기준값보다 낮은 레벨값을 갖게 되면 이 레벨을 유지하여 이어지는 네 번째 로우라인전극(R4)에 공급하게 된다. 한편, 피드백제어를 하게 되는 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치는 로우 드라이버(12)를 제어하여 과도한 빔전류를 제한할 뿐만 아니라 검출된 빔전류를 기준값과 비교한 결과값에 따라 칼럼 드라이버(14)를 제어하여 공급되는 화소 데이터의 전압레벨을 낮춤으로써 매 로우라인전극 제어모드 또는 매 프레임 제어 모드로 과도한 빔전류를 제한할 수 있다. 매 프레임 제어 모드에서, 제어부(18)는 빔전류가 안정화되도록 다음 프레임에서 로우라인전극들(R1 내지 Rm) 또는 칼럼라인전극들(C1 내지 Cn)에 공급되는 전압을 낮춤으로서 휘도를 낮추어 조정하게 된다.
이와 같이, 매 로우라인전극 제어모드에서 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치는 검출되는 빔전류가 안정화될때까지 로우라인전극들(R1 내지 Rm)에 공급되는 전압을 낮추어 공급하게 된다. 그리고 매 프레임 제어 모드에서는 현재 프레임에서 검출되는 빔전류의 평균값을 기준값과 비교한 결과값에 따라 다음 프레임에서의 휘도를 조정하게 된다.
도 7은 도 4에서 빔전류 검출부(16)를 상세히 나타내는 회로도를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 빔전류 검출부(16)는 화소(28)의 에노드(20)에 공급되는 에노드 전압 Va에 공통으로 접속되는 제1 저항(R1) 및 제1 캐패시터(C1)와, 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)에 접속됨과 아울러 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)에 접속되는 비교기(26)를 구비한다.
애노드 전압 Va, 에미터 전압 Ve및 게이트 전압 Vg는 로우 드라이버(12)와 칼럼 드라이버(14)에서 공급되는 전압을 등가적으로 모식화한 것이다. 제1 캐패시터(C1), 제4 저항(R4) 및 화소(28)의 에미터 전압 Ve과 게이트 전압 Vg은 기저 전압원(GND)에 접속된다. 비교기(26)의 반전신호와 비반전신호의 두입력은 각각 기준전압 V2와 제2 노드상의 전압 V1이 공급된다. 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)는 기준전압 V2의 크기를 설정하기 위한 분압저항으로 사용된다.
영상신호를 디스플레이하기 위하여, 에미터에서 전자가 방출되면 애노드 전압 Va에 접속된 제1 및 제2 저항(R1,R2)을 통해 빔전류 IBEAM이 화살표 방향으로 흐르게 된다. 화소(28)에 과도전류가 공급되면 에미터에서 방출되는 전자량이 증가하게 되고 빔전류 IBEAM이 증가하게 된다. 이 때, 제1 캐패시터(C1)는 빔전류량이 증가함에 따라 제1 노드(n1) 상의 전압을 충전하게 되고 제2 저항(R2)에는 고정된 바이어스 B+가 걸리기 때문에 제2 저항(R2)에서 전압강하가 발생하여 제2 노드(n2) 상의 전압 V1이 감소하게 된다. 감소된 전압값이 기준전압 V2보다 낮게 되면 비교기(26)가 동작하게 되고 이 때의 신호레벨을 이용하여 제어부(18)는 로우 드라이버(12)를 제어함으로써 각 로우라인전극들(R1 내지 Rm)의 구동전압 레벨을 낮추게 된다. 즉, 비교기(26)의 두 입력 V1, V2의 크기가 V1<V2로 되는 동안은 로우라인전극들(R1 내지 Rm)의 구동전압 레벨을 빔전류가 정상레벨에 도달할 때까지 낮추는 과정이 반복된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치는 FED에 있어서, 과도한 전류의 발생을 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
Claims (9)
- m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어지는 화소들을 마련하는 단계와,상기 로우 라인들에서 전류를 검출하는 단계와,상기 검출된 전류량에 따라 상기 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전류량은 소정 기준값과 비교되어 상기 검출된 전류량이 상기 기준값보다 크게 되면 상기 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 전압레벨을 낮추는 단계는 상기 검출되는 전류량이 기준값 이하를 만족할 때까지 매 로우라인들에서 상기 전압레벨을 반복적으로 낮추는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법.
- m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어지는 화소들을 마련하는 단계와,상기 칼럼 라인에서 전류를 검출하는 단계와,상기 검출된 전류량에 따라 상기 칼럼 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법.
- m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들을 마련하는 단계와,상기 로우 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 단계와,상기 검출된 전류를 매 프레임 단위의 평균값으로 산출하여 상기 산출된 평균값에 따라 이어지는 다음 프레임에서의 휘도를 낮추도록 상기 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법.
- m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들과,상기 로우 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 빔전류 검출수단과,상기 검출된 전류량에 따라 상기 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 빔전류 검출수단은 상기 화소에서 발생하는 빔전류량에 따라 변화되는 전압을 소정 기준전압과 비교하여 상기 빔전류량을 검출하는 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치.
- m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들과,상기 로우 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 빔전류 검출수단과,상기 검출된 전류를 매 프레임 단위의 평균값으로 산출하여 상기 산출된 평균값에 따라 이어지는 다음 프레임에서의 휘도를 낮추도록 상기 로우 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치.
- m 개의 로우 라인들과 n 개의 컬럼 라인들의 교차부에 매트릭수 형태로 배열되어진 화소들과,상기 컬럼 라인들의 매 라인들에 공급되는 전류를 검출하는 빔전류 검출수단과,상기 검출된 전류량에 따라 상기 컬럼 라인들에 공급되는 전압레벨을 낮추는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전계방출 디스플레이의 전류 제한 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980002367A KR19990066443A (ko) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치 |
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|---|---|---|---|
| KR1019980002367A KR19990066443A (ko) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990066443A true KR19990066443A (ko) | 1999-08-16 |
Family
ID=65892562
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980002367A KR19990066443A (ko) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 전계방출 디스플레이의 전류 제한 방법 및 장치 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR19990066443A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100604303B1 (ko) * | 2003-10-30 | 2006-07-25 | 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈 | 표시 장치 및 표시 제어 방법 |
| US8547301B2 (en) | 2005-04-28 | 2013-10-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Light emitting display apparatus and driving method thereof |
-
1998
- 1998-01-26 KR KR1019980002367A patent/KR19990066443A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100604303B1 (ko) * | 2003-10-30 | 2006-07-25 | 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈 | 표시 장치 및 표시 제어 방법 |
| US8547301B2 (en) | 2005-04-28 | 2013-10-01 | Samsung Display Co., Ltd. | Light emitting display apparatus and driving method thereof |
| US8552941B2 (en) | 2005-04-28 | 2013-10-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Light emitting display apparatus having a controller for detecting pixel currents and driving method thereof |
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |