KR20080022695A - Picture element structure of display device and driving method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 전압기입방식 능동 구동형 유기발광소자의 단위 화소의 회로도, 1 is a circuit diagram of a unit pixel of a conventional voltage write type active driving type organic light emitting device;
도 2는 도 1의 동작타이밍도,2 is an operation timing diagram of FIG. 1;
도 3은 도 1에 도시된 종래의 전압기입방식 화소구조에서 구동시간에 따른 OLED의 전류량 변화를 시뮬레이션한 도면,3 is a view simulating a change in the amount of current of the OLED according to the driving time in the conventional voltage write type pixel structure shown in FIG.
도 4는 도 1에 도시된 종래의 화소구조에서 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류량에 변화가 있을 경우 OLED의 전류변화량을 시뮬레이션한 도면,4 is a view simulating the amount of change in the current of the OLED when there is a change in the amount of leakage current of the switching transistor T1 in the conventional pixel structure shown in FIG.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 전압기입방식 능동 구동형 유기발광소자의 단위 화소의 회로도, 5 is a circuit diagram of a unit pixel of a voltage write type active driving organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 도 5의 동작 타이밍도, 6 is an operation timing diagram of FIG. 5;
도 7은 도 5의 전압기입방식 화소구조에서 구동시간에 따른 OLED의 전류량 변화를 시뮬레이션한 도면,FIG. 7 is a view simulating a change in the amount of current of an OLED according to a driving time in the voltage write-in pixel structure of FIG.
도 8은 도 3과 도 7에 사용된 박막트랜지스터의 SPICE 모델링(modeling) 된 VDS=-2V인 경우의 전류-전압(ID-VGS) 특성곡선을 나타낸 도면,FIG. 8 is a diagram showing current-voltage (I D -V GS ) characteristic curves when SP DS modeled V DS = -2V of the thin film transistors used in FIGS. 3 and 7;
도 9는 도 5의 화소구조에서 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류량에 변화가 있을 경우 OLED의 전류변화량을 시뮬레이션한 도면, 9 is a view simulating the amount of change in the current of the OLED when there is a change in the amount of leakage current of the switching transistor T1 in the pixel structure of FIG.
도 10은 도 4와 도 9에 사용된 박막트랜지스터의 SPICE 모델링(modeling) 된 VDS=-2V인 경우의 전류-전압(ID-VGS) 특성곡선,FIG. 10 is a current-voltage (I D -V GS ) characteristic curve when SP DS modeled V DS = -2V of the thin film transistors used in FIGS. 4 and 9;
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 문턱전압 보상기능의 전압기입방식 화소구조의 회로도, 11 is a circuit diagram of a voltage write method pixel structure having a threshold voltage compensation function according to a second embodiment of the present invention;
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른, 문턱전압 보상기능의 전류기입방식 화소구조의 회로도, 12 is a circuit diagram of a current write method pixel structure having a threshold voltage compensation function according to a third embodiment of the present invention;
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른, 능동구동 액정표시장치의 화소구조의회로도,13 is a circuit diagram of a pixel structure of an active driving liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention;
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른, 히스테레시스 현상 보상기능의 전압기입방식 화소구조의 회로도.14 is a circuit diagram of a voltage write type pixel structure of a hysteresis phenomenon compensation function according to a fifth embodiment of the present invention;
본 발명은 표시장치의 화소구조에 관한 것으로, 특히 화소 내의 스위칭 트랜지스터의 누설전류로 인한 화질열화를 최소화하기 위한 표시장치의 화소구조 및 그 구동방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근, 보다 얇고 가벼우면서 저렴한 디스플레이 장치의 개발이 활발히 진행 중이며, 그러한 차세대 디스플레이 소자로서 주목받고 있는 것 중의 하나가 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode: OLED)이다. Recently, development of thinner, lighter and cheaper display devices is actively underway, and one of the things that is attracting attention as such a next-generation display device is an organic light emitting diode (OLED).
유기발광소자는 특정 유기물 또는 고분자의 디(Elector-Luminescence) 현상을 이용한 것으로서, 백라이트를 구비하지 않아도 되므로 이를 이용한 표시장치는 일반적인 액정표시장치에 비해 얇게 구현할 수 있고, 더 저렴하고 쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 넓은 시야각과 밝은 광을 내는 장점이 있다.The organic light emitting device uses the organic (Lector-Luminescence) phenomenon of a specific organic material, and because it does not have a backlight, the display device using the organic light emitting device can be implemented thinner than the general liquid crystal display device, it is cheaper and easier to manufacture But it has the advantage of wide viewing angle and bright light.
이러한 유기발광소자를 이용한 유기발광 표시장치는 유기발광소자와 이를 구동하는 박막트랜지스터(TFT)를 구비한다. 박막트랜지스터는 활성층의 종류에 따라 다결정 실리콘 박막트랜지스터와 비정질 실리콘 박막트랜지스터 등으로 구분된다. The organic light emitting diode display using the organic light emitting diode includes an organic light emitting diode and a thin film transistor (TFT) for driving the organic light emitting diode. Thin film transistors are classified into polycrystalline silicon thin film transistors and amorphous silicon thin film transistors according to the type of active layer.
또한 유기발광 표시패널의 단위화소에 구비되는 스위칭 소자의 존재여부에 따라 능동 구동형과 수동 구동형으로도 나뉜다.In addition, depending on the presence of a switching element provided in the unit pixel of the organic light emitting display panel, it is divided into active driving type and passive driving type.
다결정 박막트랜지스터를 채용한 유기발광 표시장치는 여러 가지 장점이 있어서 일반적으로 널리 사용되고 있으나 한편으로는 박막트랜지스터의 제조공정이 복잡하고 이에 따라 비용도 증가하는 문제점이 있다. 더욱이, 유기발광 표시장치는 대화면을 얻기가 어렵다. The organic light emitting display device employing the polycrystalline thin film transistor has various advantages, and thus is widely used. On the other hand, the manufacturing process of the thin film transistor is complicated, and accordingly, the cost increases. Moreover, organic light emitting displays are difficult to obtain large screens.
이에 비해 비정질실리콘 박막트랜지스터를 채용한 유기발광 표시장치는 대화면을 얻기가 용이하며, 다결정실리콘 박막트랜지스터를 채용한 유기발광 표시장치보다 제조공정 수도 상대적으로 적어 비용측면에서 유리하다.On the other hand, an organic light emitting display device employing an amorphous silicon thin film transistor is easy to obtain a large screen, and is advantageous in terms of cost because the number of manufacturing processes is relatively smaller than that of an organic light emitting display device employing a polysilicon thin film transistor.
그러나 비정질 실리콘 박막트랜지스터가 유기발광소자에 지속적으로 전류를 공급함에 따라 비정질 실리콘 박막트랜지스터 자체의 문턱전압(VTH)이 천이되며, 이에 따라 동일한 데이터전압이 인가되더라도 불균일한 전류가 유기발광소자에 흐르게 된다. 결국 유기발광 표시장치의 화질이 열화되는 문제점이 있다. However, as the amorphous silicon thin film transistor continuously supplies a current to the organic light emitting diode, the threshold voltage (V TH ) of the amorphous silicon thin film transistor itself changes, thereby causing an uneven current to flow through the organic light emitting diode even when the same data voltage is applied. do. As a result, the image quality of the organic light emitting display is deteriorated.
최근, 결정화공정을 거치지 않는 박막트랜지스터(direct desposited nanocrystalline-silicon(nc-Si) 박막트랜지스터), 고상결정화(solid phase crystallization) 박막트랜지스터가 관심을 받고 있다. Recently, a thin film transistor (direct desposited nanocrystalline-silicon (nc-Si) thin film transistor) that does not undergo a crystallization process and a solid phase crystallization thin film transistor have been attracting attention.
상기 두 가지 종류의 박막트랜지스터는 종래의 다결정실리콘 박막트랜지스터에 비해 전류균일도가 우수하며, 비정질실리콘 박막트랜지스터에 비해서는 전류 안정성이 우수한 것으로 보고되고 있다. The two types of thin film transistors have excellent current uniformity compared to conventional polysilicon thin film transistors, and have been reported to have excellent current stability compared to amorphous silicon thin film transistors.
그러나 상기 nc-Si 박막트랜지스터 및 고상결정화 박막트랜지스터는 내부 그레인 밀도결함이 크기 때문에 트랜지스터의 누설전류가 심각한 수준이다. However, since the nc-Si thin film transistor and the solid-state crystallized thin film transistor have a large internal grain density defect, the leakage current of the transistor is severe.
도 1은 종래의 전압기입방식 능동 구동형 유기발광소자의 단위 화소의 회로도이고, 도 2는 도 1의 동작타이밍도이다.1 is a circuit diagram of a unit pixel of a conventional voltage write type active driving type organic light emitting diode, and FIG. 2 is an operation timing diagram of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 능동 구동형 유기발광소자의 단위 화소는, 스위칭 트랜지스터(T1)와, 구동용 트랜지스터(T2)와, 캐패시터(C)와, 유기발광소자(OLED)를 구비한다. Referring to FIG. 1, a unit pixel of an active driving organic light emitting diode includes a switching transistor T1, a driving transistor T2, a capacitor C, and an organic light emitting diode OLED.
스위칭 트랜지스터(T1)는 화상 신호라인을 통하여 인가되는 데이터전압 (Vdata)을 게이트 신호라인을 통하여 인가되는 선택신호(Scan)에 의해 구동용 트랜지스터(T2)와 캐패시터(C)로 전달 또는 차단하는 역할을 한다. The switching transistor T1 transfers or blocks the data voltage Vdata applied through the image signal line to the driving transistor T2 and the capacitor C by the selection signal Scan applied through the gate signal line. Do it.
구동용 트랜지스터(T2)는 전류원 소자로서 스위칭 트랜지스터(T1)를 통하여 전달된 데이터전압(Vdata)에 따라 해당 전류를 유기발광다이오드(OLED)에 공급하는 역할을 한다. The driving transistor T2 serves as a current source device to supply a corresponding current to the organic light emitting diode OLED according to the data voltage Vdata transferred through the switching transistor T1.
캐패시터(C)는 스위칭 트랜지스터(T1)가 차단되었을 때에도 구동용 트랜지스터(T2)가 전류원으로서의 동작을 유지할 수 있도록 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트 단에 인가되는 데이터전압을 저장하는 역할을 한다. The capacitor C stores the data voltage applied to the gate terminal of the driving transistor T2 so that the driving transistor T2 can maintain its operation as a current source even when the switching transistor T1 is cut off.
그러나, 상기 도 1에 도시된 전압기입방식의 기본 화소구조는, 지속적인 데이터전압의 변화로 인해 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류가 클 경우 프레임 초기에 동일한 데이터전압이 캐패시터(C)에 충전되더라도 프레임 시간이 증가할수록 데이터전압이 변화한다. 결국, 변화된 데이터전압에 의해 발생된 전류가 구동용 트랜지스터(T2)를 통해 유기발광소자(OLED)에 흐르게 되며 각 화소의 이미지가 왜곡된다. 이와 같이 데이터전압에 의해 각 화소의 이미지가 왜곡되는 현상을 크로스토크(crosstalk) 현상이라 한다.However, in the basic pixel structure of the voltage write method shown in FIG. 1, when the leakage current of the switching transistor T1 is large due to the continuous change of the data voltage, even if the same data voltage is charged in the capacitor C at the beginning of the frame, the frame As time increases, the data voltage changes. As a result, a current generated by the changed data voltage flows to the organic light emitting diode OLED through the driving transistor T2, and the image of each pixel is distorted. The phenomenon in which the image of each pixel is distorted by the data voltage is called a crosstalk phenomenon.
구동용 트랜지스터(MDRV)의 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류 ID는 다음과 같다. The current ID flowing between the source and the drain of the driving transistor MDRV is as follows.
ID = 1/2 * k * (VGS-VTH)2 ID = 1/2 * k * (V GS -V TH ) 2
(포화영역에서의 전류-전압 관계식 k = μ * COX * W/L이며, 여기서, μ는 전계효과 이동도, COX는 절연층의 커패시턴스, W는 박막트랜지스터의 채널 폭, L은 박막트랜지스터의 채널 길이를 각각 나타낸다] (Current-voltage relationship in the saturation region k = μ * C OX * W / L, where μ is the field effect mobility, C OX is the capacitance of the insulating layer, W is the channel width of the thin film transistor, L is a thin film transistor) Indicates the channel length of
n번째 선택신호를 통하여 캐패시터(C)에 저장된 데이터전압은 n번째 열 이후에 인가되는 데이터 전압으로 인하여 스위칭 트랜지스터(T1)의 소스-드레인 사이의 전압(VDS)이 달라지게 된다. The data voltage stored in the capacitor C through the nth selection signal is changed by the voltage V DS between the source and the drain of the switching transistor T1 due to the data voltage applied after the nth column.
스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류가 낮을 경우 한 프레임(일반적으로 60Hz일 경우에는 16.7mse) 동안 캐패시터(C)에 저장된 데이터 전압은 왜곡되지 않는다. 그러나 T1의 누설전류가 높은 값이라면 n번째 선택신호를 통하여 캐패시터(C)에 저장된 데이터전압이 증가 또는 감소하게 되어 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트-소스 사이의 전압(VGS)을 증가 또는 감소시키게 된다. When the leakage current of the switching transistor T1 is low, the data voltage stored in the capacitor C is not distorted for one frame (generally 16.7 mse at 60 Hz). However, if the leakage current of T1 is high, the data voltage stored in the capacitor C is increased or decreased through the nth selection signal, thereby increasing or decreasing the voltage V GS between the gate and the source of the driving transistor T2. Let's go.
결국, 한 프레임 내에서의 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트-소스 사이의 전압(VGS)의 증가 또는 감소는 크로스토크 현상을 야기하는 문제점이 따른다. As a result, an increase or decrease in the voltage V GS between the gate and the source of the driving transistor T2 in one frame has a problem of causing a crosstalk phenomenon.
도 3은 도 1에 도시된 종래의 전압기입방식 화소구조에서 데이터전압의 변화에 따른 누설전류로 인해 초래되는 크로스토크 현상을 보여주는 SPICE 시뮬레이션 결과로써, n번째 선택신호에 의해 7.5V의 데이터전압이 입력된 후 다른 수평라인에 존재하는 화소들에 인가되는 데이터전압이 변화할 경우의 7.5V 데이터전압이 입력된 화소 내에서의 OLED의 전류변화량이다. 다른 수평라인에 존재하는 화소들에 인가되는 데이터전압은 DC전압을 인가하였으며, 각각 6.5V에서 8.5V까지 0.5V 간격으로 변화시키며 그 특성을 관찰한 것이다. FIG. 3 is a SPICE simulation result showing a crosstalk phenomenon caused by a leakage current caused by a change in data voltage in the conventional voltage write-in pixel structure shown in FIG. 1, wherein a data voltage of 7.5V is determined by an nth selection signal. When the data voltage applied to the pixels existing in other horizontal lines after input is changed, the 7.5V data voltage is the amount of current change of the OLED in the input pixel. DC voltage was applied to the data voltages applied to the pixels on the other horizontal lines, and the characteristics were observed by changing the voltage from 0.5V to 6.5V at 0.5V intervals, respectively.
먼저, n번째 선택신호에 의해 데이터전압 7.5V가 인가된 화소에서 다음 라인부터 입력되는 데이터전압이 DC 6.5V인 경우, 7.5V의 데이터전압이 도 1의 스위칭 트랜지스터의 누설전류로 인하여 6.5V 전압이 인가된 데이터라인으로 방전된다. 캐패시터(C)에 저장된 7.5V의 데이터전압이 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류를 통하여 방전되어 감소하게 되면 OLED의 전류공급원인 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트-소스 사이의 전압(VGS)은 증가하게 되어 결국 OLED 전류는 증가하게 된다. First, when the data voltage input from the next line in the pixel to which the data voltage 7.5V is applied by the nth selection signal is DC 6.5V, the data voltage of 7.5V is 6.5V due to the leakage current of the switching transistor of FIG. This is applied to the applied data line. When the data voltage of 7.5V stored in the capacitor C is discharged and decreased through the leakage current of the switching transistor T1, the voltage V GS between the gate and the source of the driving transistor T2, which is a current supply source of the OLED, becomes As a result, the OLED current increases.
따라서, 도 1의 화소구조를 이용한 능동구동 디스플레이 구동시에 데이터전압을 전달하는 스위치의 누설전류가 큰 경우 동일한 데이터전압이 인가되더라도 그 다음 라인부터 입력되는 랜덤한 데이터전압들에 의해 이미지가 왜곡되는 문제점이 있다. Accordingly, when the leakage current of the switch transferring the data voltage is large when the active driving display is driven using the pixel structure of FIG. 1, the image is distorted by random data voltages input from the next line even when the same data voltage is applied. There is this.
도 4는 도 1에 도시된 종래의 화소구조에서 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류량에 변화가 있을 경우 OLED의 전류변화량을 시뮬레이션한 도면이다. 4 is a diagram simulating the amount of change in the current of the OLED when there is a change in the amount of leakage current of the switching transistor T1 in the conventional pixel structure shown in FIG.
도 4를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류량이 증가하면 전술한 바와 같이 도 1의 화소구조에서는 데이터라인에 인가되는 전압변화로 인해 OLED의 전류변화량이 증가하게 된다. 도 4의 시뮬레이션 조건은 n번째 선택신호에 의해 데이터전압 7.5V가 인가된 후 그 다음 라인부터 데이터전압은 DC 8.5V가 인가된다고 가정한 것이다. Referring to FIG. 4, when the leakage current amount of the switching transistor T1 increases, the current change amount of the OLED increases in the pixel structure of FIG. 1 due to the voltage change applied to the data line. The simulation condition of FIG. 4 assumes that a data voltage of 7.5 V is applied by the n-th selection signal and then DC 8.5 V is applied from the next line.
만일, 도 1의 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류((VGS=2V)가 2pA에서 67pA로 증가하게 되면 캐패시터에 저장되었던 7.5V의 데이터전압은 누설전류가 증가함에 따라 더 빨이 8.5V로부터 충전된다. 따라서 구동용 트랜지스터(T2)의 VGS는 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류가 증가함에 따라 더 빠른 시간 내에 감소하게 되어 OLED 전류가 감소하는 것을 확인할 수 있다.If the leakage current (V GS = 2V) of the switching transistor T1 of FIG. 1 increases from 2pA to 67pA, the data voltage of 7.5V stored in the capacitor is faster from 8.5V as the leakage current increases. Therefore, the V GS of the driving transistor T2 decreases in a shorter time as the leakage current of the switching transistor T1 increases, so that the OLED current decreases.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화소 내의 스위칭 트랜지스터의 누설전류로 인한 데이터 전압의 변화를 최소화하기 위한 표시장치의 화소구조 및 그 구동방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a pixel structure of a display device and a driving method thereof for minimizing a change in data voltage due to leakage current of a switching transistor in a pixel. In providing.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 표시장치의 화소구조는 n 번째 스캔신호에 의해 제어되며, 데이터 라인과 스캔 라인에 의해 정의되는 단위 화소를 선택하는 스위칭 트랜지스터를 적어도 구비하는 화소구조에 있어서, 노드A에서 상기 스위칭 트랜지스터의 소스/드레인 전류통로에 자신의 소스/드레인 전류통로가 접속되며, n-1 번째 스캔신호에 의해 제어되어 상기 스위칭 트랜지스터의 누설전류를 보상하기 위한 제어데이터신호를 상기 노드 A에 전달하는 누설전류 보상용 트랜지스를 더 포함함을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a pixel structure of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention is controlled by an nth scan signal and includes at least a switching transistor for selecting a unit pixel defined by a data line and a scan line. In the structure, the source / drain current path of the switching transistor is connected to the source / drain current path of the switching transistor at node A, and is controlled by an n−1 th scan signal to control the leakage current of the switching transistor. And a leakage current compensation transistor for transmitting a signal to the node A.
바람직하게는, 상기 화소구조는 유기발광소자와; 상기 스위칭 트랜지스터를 통하여 전달된 데이터전압을 상기 노드A에 접속된 게이트로 수신하여 해당 전류를 상기 유기발광소자에 공급하는 구동용 트랜지스터와; 상기 구동용 트랜지스터의 게이트에 인가되는 데이터전압을 저장하는 캐패시터를 더 포함함을 특징으로 한다. Preferably, the pixel structure and the organic light emitting element; A driving transistor for receiving the data voltage transferred through the switching transistor to a gate connected to the node A and supplying a corresponding current to the organic light emitting element; And a capacitor for storing a data voltage applied to the gate of the driving transistor.
바람직하게는, 상기 화소구조는 상기 노드A와 상기 구동용 트랜지스터의 게이트와의 사이에 소스/드레인 전류통로가 접속되고 각각의 게이트가 상기 노드A와 상기 구동용 트랜지스터의 게이트에 접속된 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 더 포함하는 문턱전압 보상기능의 전압기입방식 화소구조임을 특징으로 한다. Preferably, the pixel structure includes a first transistor having a source / drain current path connected between the node A and a gate of the driving transistor, and each gate connected to a gate of the node A and the driving transistor. And a voltage write method pixel structure having a threshold voltage compensation function including a second transistor.
바람직하게는, 상기 화소구조는 상기 노드A와 전원전압 단자와의 사이에 접속되어 상기 데이터 라인으로부터 인가되는 화소전압에 따라 해당 전하를 저장하는 저장용 커패시터와; 상기 저장용 커패시터에 저장된 전압에 의해 투과율이 조절되는 액정을 더 포함하는 액정표시장치의 화소구조임을 특징으로 한다. Preferably, the pixel structure includes a storage capacitor connected between the node A and a power supply voltage terminal to store a corresponding charge in accordance with a pixel voltage applied from the data line; The pixel structure of the liquid crystal display further comprises a liquid crystal whose transmittance is controlled by the voltage stored in the storage capacitor.
더욱 바람직하게는, 상기 누설전류를 보상하기 위한 별도의 제어데이터신호는 원래의 이미지 데이터신호의 디지털 비트의 반전신호임을 특징으로 한다. More preferably, the separate control data signal for compensating for the leakage current is an inverted signal of the digital bit of the original image data signal.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 전압기입방식 화소의 구동방법은 n 번째 스캔신호에 의해 제어되며, 데이터 라인과 스캔 라인에 의해 정의되는 단위 화소를 선택하는 스위칭 트랜지스터를 적어도 구비하는 화소구조에 있어서, 상기 스위칭 트랜지스터의 누설전류를 보상하기 위한 별도의 제어 데이터신호를 상기 스위칭 트랜지스터의 소스/드레인 전류통로에 제공함을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a voltage write method driving method according to an embodiment of the present invention is controlled by an nth scan signal and includes at least a switching transistor for selecting a unit pixel defined by a data line and a scan line. In the pixel structure, a separate control data signal for compensating for the leakage current of the switching transistor is provided to the source / drain current path of the switching transistor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필 요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; Note that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전압기입방식 능동 구동형 유기발광소자의 단위 화소의 회로도이고, 도 6은 도 5의 동작 타이밍도이다. 5 is a circuit diagram of a unit pixel of a voltage write type active driving type organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an operation timing diagram of FIG. 5.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단위 화소는 스위칭 트랜지스터(T1)와, 구동용 트랜지스터(T2)와, 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)와, 캐패시터(C1)와, 유기발광소자(OLED)를 구비한다.Referring to FIG. 5, a unit pixel according to an exemplary embodiment may include a switching transistor T1, a driving transistor T2, a leakage current compensating transistor T3, a capacitor C1, and an organic light emitting diode. An element OLED is provided.
스위칭 트랜지스터(T1)는 드레인이 데이터 라인(Vdata)에 접속되고, 소스가 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트에 접속되어, 게이트를 통해 인가되는 n번째 선택신호(Scan(n))에 따라 데이터전압(Vdata)을 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트로 전달하는 역할을 한다.The switching transistor T1 has a drain connected to the data line Vdata, a source connected to the gate of the driving transistor T2, and a data voltage according to the nth selection signal Scan (n) applied through the gate. Serves to transfer Vdata to the gate of the driving transistor T2.
구동용 트랜지스터(T2)는 소스가 공급전원라인(VDD)에 접속되고, 드레인이 유기발광소자(OLED)의 애노드에 접속되어 게이트로 전달되는 데이터전압(Vdata)에 따라 해당 전류를 유기발광다이오드(OLED)에 공급하는 역할을 한다. The driving transistor T2 has a source connected to the supply power supply line V DD , a drain connected to the anode of the organic light emitting diode OLED, and a corresponding current supplied to the organic light emitting diode according to the data voltage Vdata transferred to the gate. (OLED) serves to supply.
누설전류 보상용 트랜지스터(T3)는 드레인이 별도의 제어 데이터 신호라인에 접속되고, 소스가 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트에 접속되어, 게이트를 통해 인가되는 n-1번째 선택신호(Scan(n-1))에 따라 별도의 제어 데이터신호를 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트로 전달하는 역할을 한다. 별도의 제어 데이터신호는 원래의 이미지(image) 데이터신호의 디지털 비트(digital bit)를 반전(inversion)시켜 디지털/아날로그 변환기(Digiital Analog Converter)를 이용하여 아날로그화한 신호 로써, 본 실시에에서는 반전 데이터전압(/Vdata)이 된다. The leakage current compensating transistor T3 has a drain connected to a separate control data signal line, a source connected to a gate of the driving transistor T2, and an n-1th selection signal Scan (n) applied through the gate. -1)) to transfer a separate control data signal to the gate of the driving transistor T2. The separate control data signal is a signal obtained by inverting the digital bit of the original image data signal and analogizing it using a digital to analog converter. It becomes the data voltage (/ Vdata).
캐패시터(C)는 스위칭 트랜지스터(T1)가 차단되었을 때에도 구동용 트랜지스터(T2)가 전류원으로서의 동작을 유지할 수 있도록 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트 단에 인가되는 데이터전압을 저장하는 역할을 한다. The capacitor C stores the data voltage applied to the gate terminal of the driving transistor T2 so that the driving transistor T2 can maintain its operation as a current source even when the switching transistor T1 is cut off.
상기 구성을 갖는 본 발명의 전압기입방식 능동 구동형 유기발광소자의 단위 화소의 동작은 다음과 같다. 참고로, 본 실시예에서 설명하는 도 5의 화소구조는 n번째 스캔신호(Scan(n))에 의해 데이터전압이 저장되어 유기발광소자(OLED)의 발광을 제어하는 것을 기본으로 가정하고 설명하는 것이다. The operation of the unit pixel of the voltage write method active driving organic light emitting device of the present invention having the above configuration is as follows. For reference, the pixel structure of FIG. 5 described in the present embodiment will be described based on the assumption that the data voltage is stored by the n-th scan signal Scan (n) to control the light emission of the OLED. will be.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도 6의 (1)은 n-1번째 스캔신호(Scan(n-1))가 로우(low)이고, n번째 스캔신호(Scan(n))가 하이(high)인 구간으로, 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)가 턴온(turn on)되어 n-1번째 데이터전압이 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트노드(A)에 인가된다.Referring to FIGS. 5 and 6, in (1) of FIG. 6, the n-1 th scan signal Scan (n-1) is low and the n th scan signal Scan (n) is high ( In the period of high, the leakage current compensating transistor T3 is turned on to apply the n−1th data voltage to the gate node A of the driving transistor T2.
도 6의 (2)는 n-1번째 스캔신호(Scan(n-1))가 하이(high)이고, n번째 스캔신호(Scan(n))가 로우(low)인 구간으로, 스위칭 트랜지스터(T1)가 턴온(turn on)되어 단위 화소에 인가되어야 할 데이터전압이 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트노드(A)에 인가된다. FIG. 6 (2) shows a section in which the n-1 th scan signal Scan (n-1) is high and the n th scan signal Scan (n) is low. T1 is turned on and a data voltage to be applied to the unit pixel is applied to the gate node A of the driving transistor T2.
도 6의 (3)은 n-1번째 스캔신호(Scan(n-1))와 n번째 스캔신호(Scan(n))가 모두 하이(high)인 구간으로, 스위칭 트랜지스터(T1)와 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)에 누설전류가 발생한다. (3) 구간은 스위칭 트랜지스터(T1)에 발생하는 누설전류를 보상하는 구간으로, 스위칭 트랜지스터(T1)에 누설전류가 발생할 경우 누 설전류 순환용 스위치인 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)를 통해 방전되도록 함으로써 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트노드(A)에 저장된 데이터전압의 왜곡을 최소화할 수 있다. FIG. 6 (3) is a section in which both the n-1 th scan signal Scan (n-1) and the n th scan signal Scan (n) are high, and the switching transistor T1 and the leakage current are shown in FIG. A leakage current is generated in the compensation transistor T3. Section (3) is a section for compensating for leakage current generated in the switching transistor T1. When a leakage current occurs in the switching transistor T1, it is discharged through the leakage current compensation transistor T3, which is a switch for leakage current circulation. By doing so, distortion of the data voltage stored in the gate node A of the driving transistor T2 can be minimized.
누설전류 보상용 트랜지스터(T3)에 누설전류 방전경로를 형성하는 것은, 별도의 제어 데이터신호를 인가함으로써 가능하다. 별도의 제어 데이터신호는 원래의 이미지 데이터신호의 디지털 비트(digital bit)를 반전(inversion)시킨 후 디지털/아날로그 변환기(D/A converter)를 이용하여 아날로그화한 신호이다. It is possible to form the leakage current discharge path in the leakage current compensation transistor T3 by applying a separate control data signal. The separate control data signal is a signal obtained by inverting the digital bits of the original image data signal and then analogizing them using a digital / analog converter.
예를 들어, 도 5의 구동용 트랜지스터와 같이 PMOS 타입의 트랜지스터를 전류구동 트랜지스터로 이용할 경우, 원래의 이미지 데이터전압이 8.5V이면 누설전류보상전압(leakage compensation voltage)는 6.85V이고, 원래의 이미지 데이터전압이 6.5V이면 누설전류 보상전압은 8.8V가 인가됨으로써 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류로 인한 데이터전압의 왜곡을 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)의 누설전류를 이용하여 방지할 수 있다. For example, when a PMOS type transistor is used as a current driving transistor as in the driving transistor of FIG. 5, the leakage compensation voltage is 6.85V when the original image data voltage is 8.5V, and the original image. When the data voltage is 6.5V, 8.8V is applied to the leakage current compensation voltage, thereby preventing distortion of the data voltage due to the leakage current of the switching transistor T1 using the leakage current of the leakage current compensation transistor T3.
하기 표 1은 데이터전압과 대응되는 누설전류 보상전압의 예를 나타낸 것이다.Table 1 below shows examples of leakage current compensation voltages corresponding to data voltages.
표 1. Table 1.
본 발명에 따른 화소구조에서는 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트-소스 사이의 전압(VGS) 변화에 의한 누설전류의 변화가 작을수록 누설전류로 인한 영향을 최소화할 수 있으며, 구동용 트랜지스터(T2)의 게이트-소스 사이의 전압(VGS)에 의한 누설전류의 변화 최소화는 LDD(lightly doped drain) 공정기술을 적용함으로써 용이하게 소자특성을 확보할 수 있다. In the pixel structure according to the present invention, the smaller the change of the leakage current due to the change of the voltage V GS between the gate and the source of the driving transistor T2, the smaller the influence of the leakage current can be minimized. Minimizing the change of leakage current by the voltage V GS between the gate and the source can be easily secured by applying a lightly doped drain (LDD) process technology.
또한, 스위칭 트랜지스터(T1)와 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)의 누설전류량이 비슷할수록 누설전류로 인한 영향을 최소화하는 능력이 증대된다. 스위칭 트랜지스터(T1)와 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)는 단위 화소 내에서 그 위치가 인접해 있기 때문에, 누설전류량이 비슷하도록 특성을 확보할 수 있다. In addition, as the leakage current of the switching transistor T1 and the leakage current compensating transistor T3 is similar, the ability to minimize the influence due to the leakage current is increased. Since the switching transistor T1 and the leakage current compensating transistor T3 are adjacent to each other in the unit pixel, the characteristics can be ensured so that the amount of leakage current is similar.
도 7은 도 5에 본 발명의 일실시예에 따른 전압기입방식 화소구조에서 구동시간에 따른 OLED의 전류량 변화를 나타낸 SPICE 시뮬레이션 결과도이다. 도 3과 마찬가지로 n번째 선택신호에 의해 7.5V의 데이터전압이 입력된 후 다른 수평라인에 존재하는 화소들에 인가되는 데이터전압이 변화할 경우 7.5V 데이터전압이 입력된 화소 내에서의 OLED의 전류변화량이다. 다른 수평라인에 존재하는 화소들에 인가되는 데이터전압은 DC전압을 인가하였으며, 각각 6.5V에서 8.5V까지 0.5V 간격으로 변화시키며 그 특성을 관찰한 것이다. FIG. 7 is a SPICE simulation result diagram illustrating a change in the amount of current of an OLED according to a driving time in the voltage write type pixel structure according to the exemplary embodiment of FIG. 5. As in FIG. 3, when the data voltage of 7.5V is input by the nth selection signal and the data voltage applied to the pixels existing in other horizontal lines is changed, the current of the OLED in the pixel in which the 7.5V data voltage is input. The amount of change. DC voltage was applied to the data voltages applied to the pixels on the other horizontal lines, and the characteristics were observed by changing the voltage from 0.5V to 6.5V at 0.5V intervals, respectively.
먼저, n번째 선택신호에 의해 데이터전압 7.5V가 인가된 화소에서 다음 라인부터 입력되는 데이터전압이 DC 6.5V인 경우(이때, 누설전류 보상용 별도 제어 데이터전압은 8.8V임), 7.5V 데이터전압이 도 5의 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류 로 인하여 6.5V 전압이 인가된 데이터라인으로 방전하려고 하는 현상과 함께 누설전류보상용 트랜지스터(T3)의 누설전류로 인하여 8.8V 전압이 있는 별도의 제어 데이터라인으로 충전하려는 현상이 존재하게 된다. First, when the data voltage input from the next line in the pixel to which the data voltage 7.5V is applied by the nth selection signal is DC 6.5V (in this case, the separate control data voltage for compensating for leakage current is 8.8V), 7.5V data The voltage is about to discharge to the data line to which the 6.5V voltage is applied due to the leakage current of the switching transistor T1 of FIG. 5, and the separate voltage with the 8.8V voltage due to the leakage current of the leakage current compensation transistor T3. There is a phenomenon of charging to the control data line.
따라서, 캐패시터(C)에 저장된 7.5V의 데이터전압은 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류를 통하여 방전될 것이 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)를 통해 충전됨으로써 한 프레임동안 최대한 유지된다. 이와 같이 OLED의 전류 공급원인 구동용 트랜지스터(T2)의 VGS가 일정하게 유지됨에 따라 OLED 전류 또한 일정하게 유지된다. Therefore, the data voltage of 7.5V stored in the capacitor C is discharged through the leakage current of the switching transistor T1 and charged through the leakage current compensating transistor T3 so as to be maintained as long as possible for one frame. As such, the V GS of the driving transistor T2, which is the current source of the OLED, is kept constant, thereby keeping the OLED current constant.
만일, n번째 선택신호에 의해 데이터전압 7.5V가 인가된 화소에서 다음 라인부터 입력되는 데이터전압이 DC 8.5V인 경우(이때, 누설전류 보상용 별도 제어 데이터전압은 6.85V임), 7.5V의 데이터전압이 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류로 인하여 8.5V 전압이 있는 데이터라인으로부터 충전되려고 하는 현상과 동이에 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)의 누설전류로 인하여 6.85V 전압이 있는 별도의 제어 데이터라인으로 방전하려는 현상이 존재하게 된다.If the data voltage input from the next line in the pixel to which the data voltage 7.5V is applied by the nth selection signal is DC 8.5V (the separate control data voltage for leakage current compensation is 6.85V), While the data voltage is trying to charge from the data line with the 8.5V voltage due to the leakage current of the switching transistor T1, the separate control data with the 6.85V voltage due to the leakage current of the leakage current compensating transistor T3. There is a phenomenon of discharging to a line.
따라서, 캐패시터에 저장된 7.5V의 데이터전압은 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류를 통하여 방전되게 될 현상을 누설전류 보상용 트랜지스터(T3)의 누설전류를 통하여 충전함으로써 한 프레임동안 최대한 유지시키게 된다. 이와 같이 OLED의 전류 공급원인 구동용 트랜지스터의 VGS는 변하지 않게 되어 OLED의 전류는 유지된다. Accordingly, the data voltage of 7.5 V stored in the capacitor is maintained to the maximum for one frame by charging the phenomenon that the discharge current is caused by the leakage current of the switching transistor T1 through the leakage current of the leakage current compensating transistor T3. As such, V GS of the driving transistor, which is the current source of the OLED, does not change, and the current of the OLED is maintained.
도 8은 도 3과 도 7에 사용된 박막트랜지스터의 SPICE 모델링(modeling) 된 VDS=-2V인 경우의 전류-전압(ID-VGS) 특성곡선이다. FIG. 8 is a current-voltage (I D -V GS ) characteristic curve when SP DS modeled V DS = -2V of the thin film transistors used in FIGS. 3 and 7.
도 9는 도 5에 도시된 본 발명의 일실시에에 따른 화소구조에서 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류량에 변화가 있을 경우 OLED의 전류변화량을 시뮬레이션 한 결과이다. 9 is a result of simulating the amount of change in the current of the OLED when there is a change in the amount of leakage current of the switching transistor (T1) in the pixel structure according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
도 9를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류량이 증가하더라도 도 5의 화소구조에서는 데이터라인에 인가되는 전압변화에 무관하게 OLED의 전류변화량이 유지된다. 도 9의 시뮬레이션 조건은 n번째 선택신호에 의해 데이터전압 7.5V가 인가된 후 그 다음 라인부터 데이터전압은 DC 8.5V가 인가된다고 가정한 것이다. Referring to FIG. 9, even though the leakage current amount of the switching transistor T1 increases, the current change amount of the OLED is maintained regardless of the voltage change applied to the data line in the pixel structure of FIG. 5. The simulation condition of FIG. 9 assumes that the data voltage 7.5V is applied by the nth selection signal and then the data voltage DC 8.5V is applied from the next line.
도 5의 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류((VGS=2V)가 2pA에서 67pA로 증가하더라도 캐패시터에 저장되었던 7.5V의 데이터전압은 누설전류 증가와는 무관하게 한 프레임에서 유지된다. 따라서 구동용 트랜지스터(T2)의 VGS는 스위칭 트랜지스터(T1)의 누설전류가 증가하여도 OLED의 전류변화가 사람의 육안으로 식별이 어려운 2.5%의 오차 내에서 제어됨을 확인할 수 있다.Even if the leakage current (V GS = 2V) of the switching transistor T1 of Fig. 5 increases from 2pA to 67pA, the data voltage of 7.5V stored in the capacitor is maintained in one frame regardless of the leakage current increase. The V GS of the transistor T2 can confirm that the current change of the OLED is controlled within an error of 2.5%, which is difficult for the human eye, even when the leakage current of the switching transistor T1 increases.
도 10은 도 4와 도 9에 사용된 박막트랜지스터의 SPICE 모델링(modeling) 된 VDS=-2V인 경우의 전류-전압(ID-VGS) 특성곡선이다. FIG. 10 is a current-voltage (I D -V GS ) characteristic curve when the SPICE modeled V DS = -2V of the thin film transistors used in FIGS. 4 and 9.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 문턱전압 보상기능의 전압기입방식 화소구조의 회로도로써, 누설전류 보상용 스위치(T5)를 기존의 4개의 트랜지스터(T1,T2,T3,T4)로 구성된 문턱전압 보상기능을 갖는 전압기입방식 화소회로에 적 용한 예를 나타낸 것이다. FIG. 11 is a circuit diagram of a voltage write type pixel structure having a threshold voltage compensation function according to a second embodiment of the present invention, in which a switch T5 for leakage current compensation is performed using four conventional transistors T1, T2, T3, and T4. It shows an example applied to a voltage write type pixel circuit having a threshold voltage compensation function.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른, 문턱전압 보상기능의 전류기입방식 화소구조의 회로도로써, 누설전류 보상용 스위치(T5)를 기존의 4개의 트랜지스터(T1,T2,T3,T4)로 구성된 문턱전압 보상기능을 갖는 전류기입방식 화소회로에 적용한 예를 나타낸 것이다. 12 is a circuit diagram of a current write type pixel structure having a threshold voltage compensation function according to a third embodiment of the present invention, in which a switch T5 for leakage current compensation is performed using four conventional transistors T1, T2, T3, and T4. An example of application to a current write method pixel circuit having a threshold voltage compensation function is shown.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 기존의 문턱전압 보상회로에 대해서도 누설전류 보상용 스위치 및 별도의 제어데이터신호를 추가함으로써 능동구동형 표시장치에서 트랜지스터의 누설전류로 인한 영향을 억제할 수 있다.As shown in FIGS. 11 and 12, a leakage current compensation switch and a separate control data signal can be added to an existing threshold voltage compensation circuit to suppress an influence caused by a leakage current of a transistor in an active driving display device. have.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른, 능동구동 액정표시장치의 화소구조의회로도로써, 종래 일반적인 액정표시장치의 화소구조에 누설전류 보상용 스위치(T2)와 별도의 제어데이터신호를 적용한 예를 나타낸 것이다. FIG. 13 is a circuit diagram of a pixel structure of an active driving liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention, in which a leakage current compensation switch T2 and a separate control data signal are applied to a pixel structure of a conventional liquid crystal display device. An example is shown.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른, 트랜지스터의 히스테레시스 현상으로 인한 전류 오차 보상기능의 전압기입방식 화소구조의 회로도로써, 누설전류 보상용 스위치(T4)를 기존의 3개의 트랜지스터(T1,T2,T3)로 구성된 히스테레시스 현상으로 인한 전류 오차 보상기능을 갖는 전압기입방식 화소회로에 적용한 예를 나타낸 것이다. FIG. 14 is a circuit diagram of a voltage write type pixel structure having a current error compensation function due to a hysteresis phenomenon of a transistor, according to a fifth embodiment of the present invention. An example of application to a voltage write type pixel circuit having a current error compensation function due to a hysteresis phenomenon composed of T1, T2, and T3) is shown.
한편, 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어 본 발명에서 제안된 P-type의 박막트랜지스터(TFT)만으로 이루어진 회로구성을 N-type의 박막트랜지스터로도 구성할 수 있다. On the other hand, in the description of the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. For example, a circuit configuration consisting of only the P-type thin film transistor (TFT) proposed in the present invention may be configured as an N-type thin film transistor.
뿐만 아니라, nanocrystalline-실리콘 박막트랜지스터, 비정질 실리콘 박막트랜지스터, 산화물 박막트랜지스터(oxide-TFT), 유기물 박막트랜지스터(organic-TFT) 등 박막트랜지스터를 이용한 AMOLED 디스플레이 구동시에 유용하게 적용될 수 있다. In addition, it can be useful for driving AMOLED displays using thin film transistors such as nanocrystalline-silicon thin film transistors, amorphous silicon thin film transistors, oxide thin film transistors (oxide-TFT), organic thin film transistors (organic-TFT), and the like.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 화소 내 박막트랜지스터의 누설전류의 크기에 상관없이 한 프레임동안 OLED 전류를 균일하게 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 크로스토크 현상을 성공적으로 억제할 수 있다. As described above, according to the present invention, the OLED current can be uniformly maintained for one frame regardless of the magnitude of the leakage current of the thin film transistor in the pixel, thereby successfully suppressing the crosstalk phenomenon.
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101887689A (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-17 | 索尼公司 | Display device and display packing |
US8290115B2 (en) | 2009-10-07 | 2012-10-16 | Samsung Display Co., Ltd. | Driver and organic light emitting diode display using the same |
US8786591B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-07-22 | Samsung Display Co., Ltd. | Pixel and organic light emitting display using the same |
KR101429711B1 (en) * | 2007-11-06 | 2014-08-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display and method for driving thereof |
KR20140120164A (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof |
KR20170031321A (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | Pixel, organic light emitting display device including the pixel and driving method of the pixel |
KR20180075054A (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting diode display device |
KR20180078933A (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | organic light emitting diode display device |
KR20190084934A (en) * | 2019-07-10 | 2019-07-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display Device |
KR20190084935A (en) * | 2019-07-10 | 2019-07-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display Device |
CN110751927A (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-04 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | Pixel driving circuit, driving method thereof, display panel and display device |
CN111223448A (en) * | 2019-09-16 | 2020-06-02 | 友达光电股份有限公司 | Pixel circuit |
KR20210063163A (en) * | 2019-11-22 | 2021-06-01 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display device, display deviceand driving method for the same |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100570995B1 (en) | 2003-11-28 | 2006-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pixel circuit in OLED |
KR100592641B1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-06-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pixel circuit and organic light emitting display using the same |
KR100673759B1 (en) * | 2004-08-30 | 2007-01-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | Light emitting display |
-
2006
- 2006-09-07 KR KR1020060086207A patent/KR100816470B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101429711B1 (en) * | 2007-11-06 | 2014-08-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display and method for driving thereof |
US9159264B2 (en) | 2007-11-06 | 2015-10-13 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting display and method of driving thereof |
CN101887689A (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-17 | 索尼公司 | Display device and display packing |
US8290115B2 (en) | 2009-10-07 | 2012-10-16 | Samsung Display Co., Ltd. | Driver and organic light emitting diode display using the same |
US8786591B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-07-22 | Samsung Display Co., Ltd. | Pixel and organic light emitting display using the same |
KR20140120164A (en) * | 2013-04-02 | 2014-10-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof |
KR20170031321A (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | Pixel, organic light emitting display device including the pixel and driving method of the pixel |
KR20180075054A (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting diode display device |
KR20180078933A (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | organic light emitting diode display device |
KR20190084934A (en) * | 2019-07-10 | 2019-07-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display Device |
KR20190084935A (en) * | 2019-07-10 | 2019-07-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display Device |
CN111223448A (en) * | 2019-09-16 | 2020-06-02 | 友达光电股份有限公司 | Pixel circuit |
CN110751927A (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-04 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | Pixel driving circuit, driving method thereof, display panel and display device |
KR20210063163A (en) * | 2019-11-22 | 2021-06-01 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display device, display deviceand driving method for the same |
Also Published As
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