[go: up one dir, main page]

KR102277901B1 - 광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102277901B1
KR102277901B1 KR1020140115685A KR20140115685A KR102277901B1 KR 102277901 B1 KR102277901 B1 KR 102277901B1 KR 1020140115685 A KR1020140115685 A KR 1020140115685A KR 20140115685 A KR20140115685 A KR 20140115685A KR 102277901 B1 KR102277901 B1 KR 102277901B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
flip
modulation device
optical modulation
flop circuit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020140115685A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160026568A (ko
Inventor
정명훈
이두현
이병규
권용주
박용화
이승준
Original Assignee
삼성전자주식회사
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
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140115685A priority Critical patent/KR102277901B1/ko
Priority to US14/810,861 priority patent/US9606379B2/en
Publication of KR20160026568A publication Critical patent/KR20160026568A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102277901B1 publication Critical patent/KR102277901B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/017Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
    • G02F1/01716Optically controlled superlattice or quantum well devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/015Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/0155Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction modulating the optical absorption
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/12Function characteristic spatial light modulator

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

일 실시 예에 따라 인가되는 전압에 따라 광을 흡수하는 광 변조 소자, 광 변조 소자에 인가되는 전압을 결정하는 소자 구동 신호에 기초하여, 제 1 전압을 출력하는 플립 플롭 회로 및 플립 플롭 회로와 광 변조 소자 사이에 접속되고, 플립 플롭 회로에서 출력되는 제 1 전압을 증폭하여 생성한 제 2 전압을 광 변조 소자에 인가하는 증폭기를 포함하는 각각의 화소로 구성된 화소 어레이를 포함하는 광 변조 장치를 개시한다.

Description

광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법 {Apparatus for light modulating and method for applying the same}
개시된 실시 예들은 광 변조 장치 및 광 변조 장치를 구동하는 방법에 관한 것이다.
MQW(Multi Quantum Well) 소자는 인가하는 전압에 따라 빛을 투과 또는 흡수하는 소자이다. MQW 소자는 인가 전압에 따라 에너지 밴드가 휨으로써 유효 밴드갭 에너지가 변화하게 된다.물질의 밴드갭 에너지가 변화하는 경우, 특정 파장 영역의 빛을 투과 또는 흡수시킬 수 있다. 따라서, MQW 소자는 외부 전압에 따라 광학적 특성이 변하게 된다.
MQW 소자는 단일 소자로는 광학 셔터로 사용될 수 있다. 또한, MQW 소자를 복수로 배열된 형태를 이용하여 광 컴퓨팅을 위한 모듈레이터(modulator) 또는 마스크 리소그래피(lithography) 등의 광학 모듈레이터(modulator)로 사용될 수도 있다.
일반적으로 광을 변조하기 위한 모듈레이터의 경우, DLP(Digital Light Processor)가 주로 사용되었는데 DLP의 경우, 모듈레이터가 기계적으로 제어되기 때문에 모듈레이터를 고속 구동하는데 한계가 있다. MQW 소자를 이용하여, 광을 변조하는 경우 전기적인 제어가 가능하여, 모듈레이터의 고속 구동이 가능하다.
개시된 일 실시 예는 전압의 크기를 변환할 수 있는 회로 소자를 이용하여, 효과적으로 광을 변조할 수 있는 광 변조 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치는 화소 어레이에 포함되는 각 화소에서, 인가되는 전압에 따라 광을 흡수하는 광 변조 소자, 광 변조 소자에 인가되는 전압을 결정하는 소자 구동 신호에 기초하여, 제 1 전압을 출력하는 플립 플롭 회로 및 플립 플롭 회로와 광 변조 소자 사이에 접속되고, 플립 플롭 회로에서 출력되는 제 1 전압을 증폭하여 생성한 제 2 전압을 상기 광 변조 소자에 인가하는 증폭기를 포함한다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 플립 플롭 회로는, 제 1 소자 구동 신호에 기초하여, 증폭기를 구성하는 복수의 트랜지스터 중에서 드레인(drain) 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 1 트랜지스터에 제 1 전압을 인가하고, 제 2 소자 구동 신호에 기초하여, 증폭기를 구성하는 복수의 트랜지스터 중에서 소스(source) 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 2 트랜지스터에 제 1 전압을 인가한다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 증폭기는, 제 1 트랜지스터에 제 1 전압이 출력됨에 따라, 제 1 전압을 증폭하여 제 2 전압을 생성하고, 생성된 제 2 전압을 광 변조 소자에 인가한다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 광 변조 소자는, 제 2 전압이 인가됨에 따라, 광 변조 소자에 포함되어 광의 투사 여부를 결정하는 물질의 광 흡수 계수가 변경된다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 각 화소는, 워드 라인, 비트 라인 및 온오프 트랜지스터를 더 포함하고, 온오프 트랜지스터는. 각 화소의 외부로부터, 워드 라인에 인가되는 전압이 기설정된 값 이상이면, 비트 라인을 통해 소자 구동 신호를 전달 받는다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 플립 플롭 회로는, 소자 구동 신호에 기초하여, 제 1 전압을 저장하는 제 1 플립 플롭 회로 및 제 1 플립 플롭 회로와 연결되고, 제 1 플립 플롭 회로에 저장되는 제 1 전압을 상기 증폭기에 출력하는 제 2 플립 플롭 회로를 포함한다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 제 1 플립 플롭 회로는, 화소 어레이에 포함되는 각 화소에 제 1 전압이 저장되는 경우, 제 2 플립 플롭 회로에 저장된 제 1 전압을 출력한다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치는, 출력 신호를 제공하는 출력 제어 회로를 더 포함하고, 출력 신호는 화소 어레이에 포함되는 각 화소에 제 1 전압이 저장되는 경우, 제 1 플립 플롭 회로 및 제 2 플립 플롭 회로에 전달된다.
일 실시 예에 따른 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서, 광 변조 소자는, MQW(Multi Quatum Well) 물질이 포함된 다이오드를 구비한다.
일 실시 예에 따른 인가되는 전압에 따라 광을 흡수하는 광 변조 소자 및 소자 구동 신호에 기초하여 광 변조 소자에 인가되는 전압을 출력하는 플립 플롭 회로가 각각의 화소에 포함된 화소 어레이를 포함하는 광 변조 장치를 구동하는 방법은 플립 플롭 회로와 연결된 복수의 트랜지스터 중 어느 하나에, 플립 플롭 회로로부터 출력되는 제 1 전압을 인가하여, 인가된 제 1 전압을 증폭하고, 제 1 전압을 증폭하여 생성한 제 2 전압을 광 변조 소자에 인가한다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서, 플립 플롭 회로는, 제 1 소자 구동 신호에 기초하여, 복수의 트랜지스터 중에서 드레인(drain) 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 1 트랜지스터에 제 1 전압을 인가하고, 제 2 소자 구동 신호에 기초하여, 복수의 트랜지스터 중에서 소스(source) 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 2 트랜지스터에 제 1 전압을 인가한다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서, 획득된 제 1 전압을 증폭하는 단계는, 제 1 트랜지스터에 제 1 전압이 출력됨에 따라, 제 1 전압을 증폭하여 제 2 전압을 생성하고, 생성된 제 2 전압을 광 변조 소자에 인가한다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서, 광 변조 소자는, 제 2 전압이 인가됨에 따라, 광 변조 소자에 포함된 물질의 광 흡수 계수가 변경된다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법은, 화소 어레이에 포함되는 복수의 화소들 중에서, 외부로부터 인가되는 전압이 기설정된 값 이상인 화소를 선택하고, 선택된 화소에 소자 구동 신호를 전달한다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서, 제 1 전압을 증폭하는 단계는, 선택된 화소 각각에 상기 소자 구동 신호에 기초하여, 획득한 제 1 전압을 저장하는 단계 및 선택된 화소 각각에 저장된 제 1 전압을 증폭하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서, 플립 플롭 회로는, 화소 어레이에 포함되는 각각의 화소에 제 1 전압이 저장되는 경우, 플립 플롭 회로와 연결된 복수의 트랜지스터 중 어느 하나에 저장된 제 1 전압을 출력한다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법은, 화소 어레이에 포함되는 각 화소 중 선택된 화소에 출력 신호를 전송하는 단계를 더 포함하고, 출력 신호는 화소 어레이에 포함되는 각 화소에 상기 제 1 전압이 저장되는 경우 발생된다.
일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서, 광 변조 소자는, MQW(Multi Quatum Well)가 포함된 다이오드를 포함한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 설명하기 위한 개념도이다
도 2 및 도 3은 일 실시 예에 따라 전계 흡수 작용을 하는 반도체 물질인 MQW의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따라 입사되는 광을 변조하는 화소를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 화소의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6 및 7은 다른 실시 예에 따라 두 개의 플립 플롭 회로를 포함하는 화소 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 광 변조 장치에서의 시간에 따른 출력 전압을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 광 변조 장치를 구동하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 광 변조 장치(10)를 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 광 변조 장치(10)는 화소 어레이(40), 로우(row) 레지스터(20) 및 컬럼 레지스터(30)를 포함할 수 있다.
그러나 도 1에 개시된 실시 예에 따라 광 변조 장치(10)가 한정되는 것은 아니다. 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 광 변조 장치(10)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 광 변조 장치(10)는 구현될 수 있다. 예를 들어, 로우 레지스터(20) 및 컬럼 레지스터(30)는 광 변조 장치(10)의 외부에 존재할 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
광 변조 장치(10)는 소자 구동 신호에 기초하여 화소 어레이(40)에 입사되는 광의 특성을 제어한다. 화소 어레이(40)에서 각각의 화소(예를 들어, 100)는 광 변조 장치(10)에서 나타내고자 하는 정보 신호를 처리할 수 있다. 여기에서, 각각의 화소(예를 들어, 100)는 광 변조 장치(10)에서 나타내고자 하는 정보 신호가 처리되는 장소의 단위일 수 있다.
또한, 여기에서, 소자 구동 신호는 정보 신호가 광에 나타날 수 있도록 변조되어야 하는 광의 특성에 관한 정보를 포함할 수 있다. 광의 특성은 광의 진폭, 위상, 파장 및 편광 상태 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 변조 장치(10)는 소자 구동 신호에 기초하여 광의 특성을 변경함으로써 이미지 정보 또는 음성 정보 등을 포함하는 정보 신호를 화소(100)에 입사되는 광에 나타낼 수 있다.
광 변조 장치(10)는 디지털 리소그래피(lithography)에 주로 이용되는 UV(Ultra Violet) 영역대의 광을 변조할 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐, 광 변조 장치(10)에서 변조되는 광이 UV 영역대의 광으로 한정되는 것은 아니다.
한편, 일 실시 예에 따른 광 변조 장치(10)는 전계 흡수(eletroasorption)를 이용하여 광을 변조한다. 전계 흡수는 반도체 물질에 전압을 인가하여 물성을 변화시킴으로써, 반도체 물질에 입사되는 광의 흡수율이 변경되는 현상을 의미할 수 있다.
예를 들어, 광 변조 장치(10) 는 광이 입사되는 경우, 변경하고자 하는 광의 흡수율에 따라 기 설정된 변조 전압을 반도체 물질에 인가할 수 있다. 광 변조 장치(10)는 기 설정된 변조 전압을 반도체 물질에 인가하여, 반도체 물질의 광의 흡수율을 변경할 수 있다. 여기에서, 반도체 물질은 MQW(Multi Quantum Well)를 포함할 수 있다. 반도체 물질의 광 흡수율이 제어되는 전계 흡수 현상에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 후술하도록 한다.
한편, 광 변조 장치(10)가 기설정된 변조 전압을 전계 흡수 작용을 하는 반도체 물질에 인가하기 위해서는, 광 변조 소자에 일정 범위 이상의 전압이 인가되어야 한다. 여기에서, 광 변조 소자에 인가되어야 하는 전압은 회로를 구성하는 다른 소자들에 인가되어야 하는 전압 보다 높다. 따라서, 일반적으로 광 변조 소자를 구동시키기 위해, 회로를 구성하는 다른 소자들에 비해 높은 전압을 화소에 인가할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 광 변조 장치(10)는 기존의 광 변조 소자를 구동시키기 위해 화소(100)에 인가되어야 했던 전압에 비해 저전압인 제 1 전압을 인가할 수 있다. 광 변조 장치(10)는 화소(100)의 내부에서, 인가된 제 1 전압을 제 2 전압으로 증폭함으로써, 화소(100) 전체에 높은 전압을 인가하지 않아도 광 변조 소자를 구동하기 위한 전압을 생성할 수 있다. 개시된 실시 예에 따르면, 광 변조 장치(10)의 화소 어레이(40)에 저전압을 인가하여 광 변조 동작을 수행함으로써, 고전압을 인가하여 소모되었던 시간적인 한계를 극복할 수 있다.
한편, 광 변조 장치(10)의 화소 어레이(40)에 포함된 복수개의 화소(예를 들어, 100)들 각각은 로우 드라이버(20) 및 컬럼 드라이버(30)와 각각 연결될 수 있다.
로우 드라이버(20)는 화소 어레이(40)의 일 측면에 위치한다. 예를 들어, 로우 드라이버(20)는 화소 어레이(40)에 수직 방향으로 위치할 수 있다. 로우 드라이버(20)는 화소 어레이(40)에서 특정 행을 선택하여, 선택된 행에 포함된 화소들을 온(on) 상태로 변경할 수 있다. 선택된 행에 포함된 화소들이 온(on) 상태가 되는 경우, 컬럼 드라이버(30)는 선택된 행에 포함된 화소들 각각에 소자 구동 신호를 전달할 수 있다.
제 2 드라이버(30)는 제 1 드라이버(20)가 위치한 일 측면에 대해 수직 방향인 다른 측면에 위치한다. 예를 들어, 제 2 드라이버(30)는 화소 어레이(40)에 수평 방향으로 위치할 수 있다.
도 2및 도 3은 일 실시 예에 따라 전계 흡수 작용을 하는 반도체 물질인 MQW의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서와 같이 MQW 는 인가되는 변조 전압의 세기에 따라 흡수하는 빛의 양이 변하게 된다. 인가되는 변조 전압의 세기에 따라 흡수하는 빛의 양이 변하는 전계 흡수 현상은 인가된 전압에 의해 MQW의 밴드갭 구조가 변하고, 밴드갭 구조의 변화로 인해 광 흡수에 의한 전자-홀 쌍(electron-hole pair)형성이 영향을 받아 나타날 수 있다.
도 3의 그래프는 405nm의 UV를 변조하기 위해 설계된 일 실시 예에 따른 InGaN/GaN MQW에서 InGaN 우물(well) 층이 갖는 광 흡수 계수를 계산에 의해 도출한 결과이다. MQW는 변조 전압이 인가되지 않았을 경우 낮은 흡수 계수를 갖지만, 10 V의 변조 전압이 인가되면서 흡수 계수가 4배 이상 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 흡수 계수가 변함에 따라 반도체 물질의 특정 파장을 갖는 빛에 대한 흡수율을 조절하여, 반도체 물질의 투과율이나 반사율의 변조가 가능해질 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따라 입사되는 광을 변조하는 화소(100)를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 화소(100)는 플립 플롭 회로(110), 증폭기(120) 및 광 변조 소자(130)를 포함할 수 있다. 그러나 도 4에 개시된 실시 예에 따라 화소(100)가 한정되는 것은 아니다. 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 화소(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 화소(100)는 구현될 수 있다. 예를 들어, 화소(100)는 워드 라인, 비트 라인, 온오프 트랜지스터 및 트랜스퍼 라인을 더 포함할 수 있다. 도4에 개시되지 않은 구성 요소들에 대해서는 도5내지 도 7을 참조하여 구체적으로 후술하도록 한다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
플립 플롭 회로(110)는 소자 구동 신호를 전달 받을 수 있다. 플립 플롭 회로(110)는 전달 받은 소자 구동 신호에 따라, 기설정된 크기의 제 1 전압을 인가 받을 수 있다. 플립 플롭 회로(110)는 인가 받은 제 1 전압을 저장할 수 있다.
전달 받는 소자 구동 신호가 0인 경우, 플립 플롭 회로(110)는 소자 구동 신호 0에 대응되는 전압을 저장할 수 있다. 예를 들어, 플립 플롭 회로(110)는 소자 구동 신호가 0인 경우, 0.5V의 전압을 저장할 수 있다. 또한, 전달 받는 소자 구동 신호가 1인 경우, 플립 플롭 회로(110)는 소자 구동 신호 1에 대응되는 전압을 저장할 수 있다. 예를 들어, 플립 플롭 회로(110)는 소자 구동 신호가 1인 경우, 3.3V의 전압을 저장할 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐, 플립 플롭 회로가 저장하는 전압의 크기가 이에 한정되는 것은 아니다.
증폭기(120)는 화소(100)에 인가된 제 1 전압을 제 2 전압으로 증폭한다. 증폭기(120)는 소자 구동 신호가 1인 경우, 플립 플롭 회로(100)에서 저장한 제 1 전압을 증폭하여, 제 2 전압을 생성할 수 있다. 증폭기(120)는 생성한 제 2 전압을 광 변조 소자(130)에 인가할 수 있다. 여기에서 제 2 전압은 광 변조 소자(130)에 포함된, 전압의 크기에 따라, 광 흡수 계수가 변화하는 물질의 흡수 계수를 변경시킬 수 있는 크기의 전압으로 가정한다.
광 변조 소자(130)는 증폭기(120)로부터 제 1 전압을 증폭한 결과 생성된 제 2 전압이 인가되는 경우, 광 변조 소자(130)에 포함된 물질의 흡수 계수를 변경한다. 광 변조 소자(130)는 물질의 흡수 계수를 변경함으로써, 화소(100)에 입사되는 광의 흡수 여부 또는 투사 여부를 결정할 수 있다.
한편, 화소(100)는 화소 어레이(40)에 포함된 다른 화소 들과 상호 작용하여 동작할 수 있다. 화소(100)가 다른 화소들과 상호 작용하여 동작하는 경우, 플립 플롭 회로(110)는 화소 어레이(40)에 포함된 복수개의 화소 회로들 중에서 선택된 화소 회로들에 모두 소자 구동 신호가 전달될 때까지, 제 1 전압을 증폭하는 동작을 수행하지 않을 수 있다.
플립 플롭 회로(110)는 선택된 화소 회로들에 모두 소자 구동 신호가 전달되는 경우, 소자 구동 신호가 모두 전달되어 제 1 전압이 저장된 경우, 트랜스퍼(transfer) 신호를 수신할 수 있다. 여기에서. 트랜스퍼 신호는 트랜스퍼 라인(미도시)으로부터 화소(100)에 전달될 수 있다. 트랜스퍼 신호가 화소(100)에 전달되는 구체적인 방법에 대해서는 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.
화소(100)가 다른 화소 회로들과 상호 작용하여 동작하는 경우의, 플립 플롭 회로(110)의 동작에 대해서는 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
광 변조 소자(130)는 증폭기(120)에서 증폭된 제 2 전압을 이용하여, 광 변조 소자(130)에 포함된 반도체 물질의 광 흡수 계수를 변화시킴으로써, 화소(100)에 입사되는 빛을 변조할 수 있다. 예를 들어, 광 변조 소자(130)는 MQW를 포함한 다이오드 일 수 있다.
광 변조 소자(130)에 증폭된 제 2 전압이 인가됨에 따라, MQW의 흡수 계수가 높아지면, 광 변조 소자(130)는 광을 흡수한다. 광 변조 소자(130)에 전압이 인가되지 않는 경우에는 MQW의 흡수 계수가 낮은 채로 유지되어, 광 변조 소자(130)는 광을 투사한다. 예를 들어, 광 변조 소자(130)에 3.3V에서 8.5V로 증폭된 제 2 전압이 인가되는 경우에는 MQW의 흡수 계수가 높아지면서, 광 변조 소자(130)가 광을 흡수하지만, 광 변조 소자(130)에 인가되는 전압이 3.3V로 유지되는 경우에는, 광이 화소(100)를 투사할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 화소(100) 의 동작을 설명하기 위한 회로도이다. 화소(100)에는 전술한 바와 같이 플립 플롭 회로(110), 증폭기(120), 광 변조 소자(130), 워드 라인(140), 비트 라인(150) 및 온오프 트랜지스터(160)가 포함될 수 있다.
도 5에 개시된 플립 플롭 회로(110), 증폭기(120) 및 광 변조 소자(130)의 동작은 도 4를 참조하여 전술한 바와 동일하다. 도 5에서는 전술한 구성 요소 이외의 워드 라인(140), 비트 라인(150) 및 온오프 트랜지스터(160)에 대해 설명하도록 한다. 한편, 도 5에 개시된 플립 플롭 회로(110)는 SRAM을 구현한 형태로, 이는 일 실시예일 뿐, 광 변조 장치(10)가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, DRAM을 도 5에 개시된 플립 플롭 회로(110)에 적용하여, 광 변조 장치(10)를 구동할 수도 있다.
워드 라인(140)은 화소(100)의 일면에 연결되고, 비트 라인(150)은 그 반대 면에 혹은 다른 면에 연결될 수 있다. 복수개의 화소들(예를 들어, 100) 각각에 연결된 워드 라인들 중에서 선택된 워드 라인(140)에는 전압이 인가될 수 있다. 워드 라인(140)은 로우 레지스터(20)로부터 인가 받은 전압을 복수개의 화소들(예를 들어, 100)에 전달함으로써, 특정 행에 포함된 화소들을 선택할 수 있다.
선택된 워드 라인(140)의 행에 포함되는 화소들은 비트 라인(150)을 통해 연결되는 컬럼 레지스터(30)로부터 소자 구동 신호를 전달받을 수 있다.
온오프 트랜지스터(160)는 로우 레지스터(20)와 워드 라인(140)을 통해 연결될 수 있고, 컬럼 레지스터(30)와 비트 라인(150)을 통해 연결될 수 있다. 온오프 트랜지스터(160)는 워드 라인(140) 및 비트 라인(150)에 모두 연결될 수 있다. 온오프 트랜지스터(160)는 화소(100)와 연결된 워드 라인(140)에 전압이 인가되는 경우, 온(on) 상태로 되어, 컬럼 레지스터(30)로부터 비트 라인(150)을 통해 소자 구동 신호를 전달 받을 수 있다. 여기에서, 소자 구동 신호는 0 또는 1의 비트 데이터로 표현될 수 있다.
화소 어레이(130)에 포함된 복수개의 화소 회로들 중에서 로우 레지스터(20)에 의해 선택된 특정 행의 화소 회로들과 연결된 워드 라인(140)에 3.3V의 제 1 전압(V1)이 온오프 트랜지스터(M0, 160)의 게이트에 인가될 수 있다.
온오프 트랜지스터(M0, 160)의 게이트에 제 1 전압(V1)이 인가되는 경우, 온오프 트랜지스터(M0, 160)는 온 상태로 존재할 수 있다. 온오프 트랜지스터(M0, 160)가 온 상태이면, 컬럼 레지스터(30)로부터 비트 라인(150)을 통해 플립 플롭 회로(110)에 소자 구동 신호가 전달될 수 있다.
플립 플롭 회로(110)는 전달 받은 소자 구동 신호를 증폭기(120)에 전달할 수 있다. 플립 플롭 회로(110)로부터 증폭기(120)에 소자 구동 신호를 전달하기 위해 제1 전압과 동일한 크기의 전압(V2)이 인가될 수 있다. 도 5를 참조하면, 플립 플롭 회로(110)는 두 개의 인버터(I1, I2) 및 읽기 기능을 수행하는 레지스터M0를 포함할 수 있다.
한편, 증폭기(120)는 전달 받은 소자 구동 신호의 전압을 증폭시킬 수 있다. 증폭된 소자 구동 신호의 전압(V3)은 광 변조 소자(130)에서 반도체 물질의 흡수 계수를 변화시킬 수 있다.
도 6 및 7은 다른 실시 예에 따라 두 개의 플립 플롭 회로(112, 114)를 포함하는 화소(100)의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6에는 두 개의 플립 플롭 회로(112, 114)를 포함하는 화소(100)의 회로도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 화소(100)의 플립 플롭 회로는 제 1 플립 플롭 회로(112) 및 제 2 플립 플롭 회로(114)를 포함하고 있다. 제 1 플립 플롭 회로(112)는 화소(100)에 전달되는 소자 구동 신호를 일시적으로 저장하는 버퍼 역할을 수행할 수 있다. 이하에서, 구체적인 실시 예를 들어, 제 1 플립 플롭 회로(112)의 동작을 설명하도록 한다.
워드 라인(140)과 비트 라인(150)의 교차점에 의해 선택된 화소(100)의 화소(100)에는 컬럼 레지스터(30)로부터 소자 구동 신호가 전달될 수 있다. 도 6에 따르면, 화소(100)에 포함된 제 1 플립 플롭 회로(112)에는 컬럼 레지스터(30)로부터 소자 구동 신호가 전달될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 1 플립 플롭 회로(112)는 소자 구동 신호를 전달 받은 경우, 다른 화소 회로들이 소자 구동 신호를 전달 받을 때까지, 소자 구동 신호를 제 2 플립 플롭 회로(114)로 전달하지 않을 수 있다.
제 1 플립 플롭 회로(112)는 선택된 모든 화소 회로들 각각에 소자 구동 신호가 전달되는 시점에 출력 제어 회로로부터 출력 신호를 수신할 수 있다. 제 1 플립 플롭 회로(112)는 출력 신호를 수신하는 경우, 제2 플립 플롭 회로(114)로 소자 구동 신호를 전송할 수 있다.
제 2 플립 플롭 회로부(114)로 전달된 소자 구동 신호는 증폭기(120)로 전달될 수 있다. 증폭기(120)는 광 변조 소자(130)를 구동 시키기 위해, 소자 구동 신호를 증폭시킬 수 있다. 증폭기(120)는 소자 구동 신호를 기초로 판단한 결과, 화소(100)에 입사되는 광이 흡수되는 경우에는 소자 구동 신호를 광 변조 소자(130)를 구동할 수 있는 크기로 증폭시키고, 화소(100)에 입사되는 광이 투사되는 경우에는 소자 구동 신호를 증폭 시키지 않을 수 있다.
광 변조 소자(130)는 증폭기(120)로부터 증폭된 소자 구동 신호를 수신하는 경우, 광 변조 소자((130)에 포함된 MQW의 흡수 계수를 증가시킬 수 있다. MQW의 흡수 계수가 증가됨에 따라 화소(100)에 입사되는 광이 흡수되어, 화소(100)에 입사되는 광은 투사되지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 7에 도시된 제 1 플립 플롭 회로(112)는 는 도 6에 도시된 두 쌍의 인버터들(I1, I2 또는 I3, I4)과 각각 동일한 기능을 수행하는 4개의 트랜지스터(M11, M12, M13, M14)를 포함할 수 있고, 제 2 플립 플롭 회로(114)는 4개의 트랜지스터 (M21, M22, M23, M24)를 포함할 수 있다.
또한, 증폭기(120)는 제 2 플립 플롭 회로(114)로부터 제 1 소자 구동 신호를 전달 받는 제 1 게이트 선으로 연결되는 제 1 트랜지스터(S1) 및 제 2 플립 플롭 회로(114)로부터 제 2 소자 구동 신호를 전달 받는 제 2 게이트 선으로 연결되는 제 2 트랜지스터(S2)를 포함할 수 있다. 또한, 증폭기(120)는 광 변조 소자(130)와 연결되어 있는 제 3 트랜 지스터(S3) 및 제 4 트랜지스터(S4)를 포함할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 VDDL의 크기를 갖는 제 1 전압과 VDDH의 크기를 가는 제 2 전압은 각각 플립 플롭 회로들(112, 114)과 증폭기(120)를 구동하기 위해 필요한 전압을 나타낸다. 여기에서, 제 2 전압이 제 1 전압에 비해 크다고 가정할 수 있다. 한편, 도 7에 도시되어 있지는 않지만, 각 플립 플로 회로들(112, 114)은 제 1 전압을 제공받기 위한 제 1 전원 단자를 포함할 수 있다. 또한, 증폭기(120)는 제 2 전압을 제공 받기 위한 제 2 전원 단자를 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 광 변조 장치(10)에서의 시간에 따른 출력 전압을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8의 (a)를 참조하면, WORD LINE에 3.3V의 제 1 전압이 인가되는 경우, 화소 어레이(40)에 포함되는 복수개의 화소들 중에서, 특정 행에 포함된 화소들이 선택될 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, WORD LINE에 3.3V의 제 1 전압이 인가되어, 특정 행에 포함된 화소들이 선택되는 경우, 컬럼 레지스터(30)와 연결되는 BIT LINE에 3.3V의 제 1 전압이 인가될 수 있다.
도 8의 (c)를 참조하면, 제 1 플립 플롭 회로(112)는 BIT LINE에 전압이 인가되는 경우, 컬럼 레지스터(30)로부터 소자 구동 신호를 획득할 수 있다.
도 8의 (d)를 참조하면, 출력 신호는 화소 어레이(40)에 포함된 복수개의 화소 회로들 중에서 선택된 화소 회로들에 모두 소자 구동 신호가 획득된 경우 발생될 수 있다.
도 8의 (e)를 참조하면, 출력 신호가 발생됨에 따라 제 1 플립 플롭 회로(112)로부터 제 2 플립 플롭 회로(114)로 소자 구동 신호가 전달될 수 있다. 여기에서, 소자 구동 신호의 전달은 다음 출력 신호가 발생될 때까지 지속될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 제 2 플립 플롭 회로(114)에 전달되는 소자 구동 신호에 기초하여, 광 변조 소자(130)에 인가되는 전압이 증폭되는 것을 확인할 수 있다. 제 2 플립 플롭 회로(114)에 전송되는 소자 구동 신호에 기초하여, 증폭기(120)는 화소 회로에 인가되는 3.3V의 제 1 전압을 8.5V의 제 2 전압으로 증폭할 수 있다. 증폭된 제 2 전압은 광 변조 소자(130)를 구동하여, MQW의 흡수 계수를 높일 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 광 변조 장치(10)를 구동하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기에서, 광 변조 장치는 인가되는 전압에 따라 광을 흡수하는 광 변조 소자 및 소자 구동 신호에 기초하여 광 변조 소자에 인가되는 전압을 출력하는 플립 플롭 회로가 각각의 화소에 포함된 화소 어레이를 포함한다.
이하에서는 광 변조 장치(10)를 구동시키는 주체를 설명의 편의상 광 변조 구동 장치로 지칭하여 설명하나, 여기에서, 광 변조 구동 장치는 광 변조 장치(100)에 포함되어, 광 변조 장치(10)에 포함된 플립 플롭 회로(110), 증폭기(120) 및 광 변조 소자(130)를 제어하는 부, 유닛 및 회로 등에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 광 변조 구동 장치는 광 변조 장치(10)의 외부에 존재하고, 광 변조 장치(10)와 데이터를 송수신하면서, 광 변조 장치(10)를 제어할 수도 있다.
단계 910에서, 광 변조 구동 장치는 플립 플롭 회로(110)와 연결된 복수의 트랜지스터 중 어느 하나에, 플립 플롭 회로(110)로부터 출력되는 제 1 전압을 인가한다.
광 변조 구동 장치는 획득한 제 1 소자 구동 신호에 기초하여, 복수의 트랜지스터 중에서 드레인(drain) 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 1 트랜지스터에 제 1 전압을 인가할 수 있다. 또한, 광 변조 구동 장치는 획득한 제 2 소자 구동 신호에 기초하여, 복수의 트랜지스터 중에서 소스 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 2 트랜지스터에 제 1 전압을 인가할 수 있다.
한편, 일 실시 예에 따른 광 변조 장치(10)에는 화소 어레이(40)가 포함될 수 있다. 광 변조 구동 장치는 화소 어레이(40)에 포함되는 복수의 화소들 중에서, 외부로부터 인가되는 전압이 기설정된 값 이상인 화소를 선택할 수 있다. 광 변조 장치(10)는 선택된 화소(100)에 소자 구동 신호를 전달할 수 있다.
단계 920에서, 광 변조 구동 장치는 플립 플롭 회로(110)에 인가된 제 1 전압을 증폭한다.
광 변조 구동 장치는 드레인 전극이 광 변조 소자와 연결된 제 1 트랜지스터에 제 1 전압이 출력됨에 따라, 제 1 전압을 증폭하여 제 2 전압을 생성할 수 있다. 여기에서, 제 2 전압의 크기는 광 변조 소자에 포함된 물질의 흡수 계수를 변경시킬 수 있는 전압의 크기를 초과한다고 가정한다.
단계 930에서, 광 변조 구동 장치는 제 1 전압을 증폭하여 생성한 제 2 전압을 광 변조 소자에 인가한다. 광 변조 소자에 포함되어 있는 물질은 제 2 전압이 인가됨에 따라, 광 흡수 계수가 변경될 수 있다. 예를 들어, MQW 소자의 경우, 기설정된 값 이상의 전압이 인가되면 광 흡수 계수가 높아질 수 있다. MQW 소자에 전압이 인가되어, 광 흡수 계수가 높아지는 경우, 화소에 입사된 광의 흡수 비율이 높아져, 화소를 투사하는 광이 현저히 줄어들게 된다.
실시 예들에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
본 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 설명하는 특정 실행들은 예시들로서, 어떠한 방법으로도 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다.
본 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 한정되는 것은 아니다. 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
100: 화소
110: 플립 플롭 회로
120: 증폭기
130: 광 변조 소자

Claims (19)

  1. 화소 어레이를 구비하는 광 변조 장치에 있어서,
    복수의 화소를 포함하는 상기 화소 어레이의 화소에서, 인가되는 전압에 따라 광을 흡수하는 광 변조 소자;
    상기 광 변조 소자에 인가되는 전압을 결정하는 소자 구동 신호에 기초하여, 제 1 전압을 출력하는 플립 플롭 회로; 및
    상기 플립 플롭 회로에서 출력되는 상기 제 1 전압을 증폭하여 생성한 제 2 전압을 상기 광 변조 소자에 인가하는 증폭기를 포함하고,
    상기 광 변조 소자, 상기 플립 플롭 회로 및 상기 증폭기는 상기 복수의 화소 각각에 포함되는, 광 변조 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 플립 플롭 회로는,
    제 1 소자 구동 신호에 기초하여, 상기 증폭기를 구성하는 복수의 트랜지스터 중에서 드레인(drain) 전극이 상기 광 변조 소자와 연결된 제 1 트랜지스터에 상기 제 1 전압을 인가하고,
    제 2 소자 구동 신호에 기초하여, 상기 증폭기를 구성하는 복수의 트랜지스터 중에서 소스(source) 전극이 상기 광 변조 소자와 연결된 제 2 트랜지스터에 상기 제 1 전압을 인가하는 광 변조 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 증폭기는,
    상기 제 1 트랜지스터에 상기 제 1 전압이 출력됨에 따라, 상기 제 1 전압을 증폭하여 제 2 전압을 생성하고, 상기 생성된 제 2 전압을 상기 광 변조 소자에 인가하는 광 변조 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 광 변조 소자는,
    상기 제 2 전압이 인가됨에 따라, 상기 광 변조 소자에 포함되어 광의 투사 여부를 결정하는 물질의 광 흡수 계수가 변경되는 광 변조 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 화소는,
    워드 라인;
    비트 라인; 및
    온오프 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 온오프 트랜지스터는.
    상기 화소의 외부로부터, 상기 워드 라인에 인가되는 전압이 기설정된 값 이상이면, 상기 비트 라인을 통해 상기 소자 구동 신호를 전달 받는 광 변조 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 플립 플롭 회로는,
    상기 소자 구동 신호에 기초하여, 획득한 제 1 전압을 저장하는 제 1 플립 플롭 회로; 및
    상기 제 1 플립 플롭 회로와 연결되고, 상기 제 1 플립 플롭 회로에 저장되는 제 1 전압을 상기 증폭기에 출력하는 제 2 플립 플롭 회로를 포함하는 광 변조 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 플립 플롭 회로는,
    상기 화소 어레이에 포함된 화소에 상기 제 1 전압이 저장되는 경우, 상기 제 2 플립 플롭 회로에 상기 저장된 제 1 전압을 출력하는 광 변조 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    출력 신호를 제공하는 출력 제어 회로를 더 포함하고,
    상기 출력 신호는 상기 화소 어레이에 포함된 화소에 상기 제 1 전압이 저장되는 경우, 상기 제 1 플립 플롭 회로 및 상기 제 2 플립 플롭 회로에 전달되는 광 변조 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 증폭기는 상기 플립 플롭 회로와 상기 광 변조 소자 사이에 접속되는 광 변조 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 광 변조 소자는,
    MQW(Multi Quatum Well) 물질이 포함된 다이오드를 구비하는 광 변조 장치.
  11. 인가되는 전압에 따라 광을 흡수하는 광 변조 소자, 소자 구동 신호에 기초하여 광 변조 소자에 인가되는 전압을 출력하는 플립 플롭 회로 및 화소 어레이를 포함하는 광 변조 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 플립 플롭 회로와 연결된 복수의 트랜지스터 중 어느 하나에, 상기 플립 플롭 회로로부터 출력되는 제 1 전압을 인가하는 단계;
    증폭기를 통해 상기 인가된 제 1 전압을 증폭하여 생성한 제 2 전압을 상기 광 변조 소자에 인가하는 단계; 및
    상기 인가된 제 2 전압에 따라 상기 광 변조 소자를 구동하여 상기 광을 흡수하는 단계를 포함하고,
    상기 광 변조 소자, 상기 플립 플롭 회로 및 상기 증폭기는 상기 화소 어레이에 포함된 복수의 화소 각각에 포함되는, 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 플립 플롭 회로는,
    제 1 소자 구동 신호에 기초하여, 상기 복수의 트랜지스터 중에서 드레인(drain) 전극이 상기 광 변조 소자와 연결된 제 1 트랜지스터에 상기 제 1 전압을 인가하고,
    제 2 소자 구동 신호에 기초하여, 상기 복수의 트랜지스터 중에서 소스(source) 전극이 상기 광 변조 소자와 연결된 제 2 트랜지스터에 상기 제 1 전압을 인가하는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 획득된 제 1 전압을 증폭하는 단계는,
    상기 제 1 트랜지스터에 상기 제 1 전압이 출력됨에 따라, 상기 제 1 전압을 증폭하여 제 2 전압을 생성하고, 상기 생성된 제 2 전압을 상기 광 변조 소자에 인가하는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 광 변조 소자는,
    상기 제 2 전압이 인가됨에 따라, 상기 광 변조 소자에 포함된 물질의 광 흡수 계수가 변경되는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 화소 어레이에 포함된 복수의 화소들 중에서, 외부로부터 인가되는 전압이 기설정된 값 이상인 화소를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 화소에 소자 구동 신호를 전달하는 단계를 더 포함하는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 1 전압을 증폭하는 단계는,
    상기 선택된 화소 각각에 상기 소자 구동 신호에 기초하여, 획득한 제 1 전압을 저장하는 단계; 및
    상기 선택된 화소 각각에 저장된 제 1 전압을 증폭하는 단계를 포함하는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 플립 플롭 회로는,
    상기 화소 어레이에 포함되는 각각의 화소에 상기 제 1 전압이 저장되는 경우, 상기 플립 플롭 회로와 연결된 복수의 트랜지스터 중 어느 하나에 상기 저장된 제 1 전압을 출력하는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 화소 어레이에 포함된 복수의 화소들 중 선택된 화소에 출력 신호를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 출력 신호는 상기 화소 어레이에 포함된 각 화소에 상기 제 1 전압이 저장되는 경우, 발생되는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 광 변조 소자는,
    MQW(Multi Quatum Well)가 포함된 다이오드를 포함하는 광 변조 장치를 구동하는 방법.
KR1020140115685A 2014-09-01 2014-09-01 광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법 Active KR102277901B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140115685A KR102277901B1 (ko) 2014-09-01 2014-09-01 광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법
US14/810,861 US9606379B2 (en) 2014-09-01 2015-07-28 Light modulating apparatus and method of driving the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140115685A KR102277901B1 (ko) 2014-09-01 2014-09-01 광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160026568A KR20160026568A (ko) 2016-03-09
KR102277901B1 true KR102277901B1 (ko) 2021-07-15

Family

ID=55402298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140115685A Active KR102277901B1 (ko) 2014-09-01 2014-09-01 광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9606379B2 (ko)
KR (1) KR102277901B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110298496A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-08 Manoj Sachdev Sram sense ampliifer

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3326640B2 (ja) 1993-08-19 2002-09-24 ソニー株式会社 レベル変換回路
US5670977A (en) * 1995-02-16 1997-09-23 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator having single bit-line dual-latch memory cells
US5767924A (en) * 1995-06-09 1998-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Display unit which is immersed in a coolant
JP4416901B2 (ja) 2000-03-14 2010-02-17 株式会社半導体エネルギー研究所 レベルシフタ
US7120183B2 (en) * 2001-07-11 2006-10-10 Optium Corporation Electro-absorption modulated laser with high operating temperature tolerance
JP2006186897A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Fujitsu Ltd 光検出装置及び光検出方法
JP4964461B2 (ja) * 2005-12-13 2012-06-27 ティーピーオー、ホンコン、ホールディング、リミテッド 表示装置及びその容量性負荷の駆動回路
JP5215534B2 (ja) 2006-05-19 2013-06-19 株式会社ジャパンディスプレイイースト 画像表示装置
KR101974582B1 (ko) * 2012-09-06 2019-05-02 삼성전자주식회사 적외선 투과형 대면적 셔터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110298496A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-08 Manoj Sachdev Sram sense ampliifer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160026568A (ko) 2016-03-09
US20160062153A1 (en) 2016-03-03
US9606379B2 (en) 2017-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102229942B1 (ko) 멀티 다이들을 갖는 멀티 채널 반도체 장치의 동작 방법 및 그에 따른 반도체 장치
CN109477983B (zh) 电光调制器
EP2858273B1 (en) Light quantum phase modulating system
JP6413265B2 (ja) 光変調器駆動回路
US9996794B2 (en) Reservoir computing device using external-feedback laser system
US8861560B2 (en) Vertical-cavity surface-emitting laser driver with improved output impedance
US9059557B2 (en) Non-linear vertical-cavity surface-emitting laser equalization
JP2012255929A (ja) 光変調器および光変調方法
US20180136540A1 (en) Beam steering device and system employing same
US20230018578A1 (en) Generation of an optical pam-4 signal in a mach-zehnder modulator
US11101256B2 (en) Optical modulators
US9337839B2 (en) Pre-driver and power circuit including the same
US10348536B2 (en) Data transmission device for modulating amplitude of PAM-4 signal using toggle serializer and method of operating the same
KR102277901B1 (ko) 광 변조 장치 및 이를 구동하는 방법
US9557764B2 (en) Clock tree circuit and memory controller
US20160105182A1 (en) Level shifting an i/o signal into multiple voltage domains
KR100670682B1 (ko) 반도체 기억 소자에서의 데이터 출력 회로 및 방법
US20230213835A1 (en) Serial data conversion redudacy using optical modulators
TWI556644B (zh) 像素電路和影像感測器
US9001925B1 (en) Digital architecture for encoding a return-to-zero differential phase shift keying waveform
CN106773318B (zh) 显示装置
CN109785786A (zh) 驱动电路及触控栅极驱动电路
KR102791203B1 (ko) 액정 디스플레이를 위한 이중 전압 픽셀 회로부
CN108028702B (zh) 采用差分偏置控制的电光调制器
US20210088813A1 (en) Light modulator, beam steering device including the light modulator, and electronic device including the beam steering device

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20140901

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20190828

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20140901

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20201201

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210419

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210709

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210712

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250612

Start annual number: 5

End annual number: 5