KR100623813B1 - 유기전계발광 소자 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 유기전계발광 소자는, 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 게이트 라인과, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차부에 각 픽셀이 매트릭스 형태로 형성되어 패널의 표시영역을 이루는 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 픽셀은,
인가되는 전류에 대응하여 빛을 발광하는 발광소자와; 상기 발광 소자에 소정의 구동 전류를 제공하며, 드레인 및 게이트가 서로 연결되어 네가티브 게인(negative gain) 회로를 이루는 구동 트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 상기 데이터 라인 사이에 구비되는 캐패시터와; 상기 데이터 라인 및 캐패시터 사이, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 및 게이트 사이, 상기 발광소자의 입력단 및 상기 데이터 라인 사이에 각각 제 1스위치 소자, 제 2스위치 소자, 제 3스위치 소자가 구비되어 구성됨을 특징으로 한다.

Description

유기전계발광 소자 및 그 구동방법{Organic Electro luminescence Device and driving method thereof}
도 1은 종래의 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 나타내는 회로도.
도 2는 본 발명에 의한 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 개략적으로 나타내는 회로도.
도 3은 도 2에 도시된 구동 트랜지스터(T1)의 입,출력 전압 및 문턱전압과의 관계를 나타내는 그래프.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 픽셀 구조의 동작을 설명하기 위한 회로도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 나타내는 회로도.
본 발명은 유기전계발광 소자에 관한 것으로, 특히 유기전계발광 소자의 각 픽셀 구조 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근 들어 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다.
이러한 평판표시장치들로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 PDP) 및 유기전계발광 소자(Organic Electro-Luminescence Device) 등이 있으며, 이와 같은 상기 평판표시장치에 대해서 표시 품질을 높이고, 대화면화를 시도하는 연구들이 활발히 진행되고 있다.
상기 평판표시장치 중 유기전계발광 소자는 스스로 발광하는 자발광소자로, 전자 및 정공 등의 캐리어를 이용하여 형광물질을 여기 시킴으로써, 화상 또는 영상을 표시하게 되며, 직류 저전압으로 구동이 가능하고 응답속도가 빠른 장점이 있다.
도 1은 종래의 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 나타내는 회로도이다.
단, 도 1은 전압 어드레싱(voltage addressing) 방식으로 구동되는 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 유기 EL 다이오드(OLED)에 구동 트랜지스터(M1)가 연결되어 발광을 위한 전류를 공급하며, 상기 구동 트랜지스터(M1)의 전류량은 스위칭 트랜지스터(M2)를 통해 인가되는 데이터 전압에 의해 제어되도록 되어 있다.이때, 인가된 전압을 일정 기간 유지하기 위한 커패시터(C1)가 구동 트랜지스터(M1)의 소스와 게이트 사이에 연결되어 있다. 또한, 스위칭 트랜지스터(M2)의 게이트에는 게이트라인(S n )이 연결되어 있으며, 소스 측에는 데이터라인(D m )이 연결되어 있다.
이와 같은 구조의 화소의 동작을 살펴보면, 스위칭 트랜지스터(M2)의 게이트에 인가되는 선택 신호에 의해 트랜지스터(M2)가 턴온 되면, 데이터라인(D m )으로 부터의 데이터 전압이 트랜지스터(M1)의 게이트에 인가된다. 그러면 커패시터(C1)에 의해 게이트와 소스 사이에 충전된 전압(VGS)에 대응하여 구동 트랜지스터(M1)에 전류(IOLED)가 흐르고,이 전류(IOLED)에 대응하여 OLED가 발광한다. 이때, OLED에 흐르는 전류는 다음과 같다.
Figure 112004058165913-pat00001
여기서, IOLED는 OLED에 흐르는 전류, VTH는 트랜지스터(M1)의 문턱전압, VDATA는 데이터 전압,
Figure 112004058165913-pat00002
는 상수 값을 나타낸다.
도 1에 도시한 픽셀 구조에 의하면 인가되는 데이터 전압에 대응하는 전류가 OELD에 공급되고, 공급된 전류에 대응하여 OLED가 발광하게 된다. 이때, 인가되는 데이터 전압은 계조를 표현하기 위하여 일정 범위에서 다단계의 값을 갖는다.
그런데 이와 같은 종래의 픽셀 구조에서는 제조 공정의 불균일성에 의해 생기는 박막 트랜지스터의 문턱 전압(VTH) 및 전자 이동도(electron mobility)의 편차로 인해 고계조를 얻기 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들어, 3V로 화소의 박막 트랜지스터를 구동하는 경우 8비트(256) 계조를 표현하기 위해서는 12mV(=3V/256) 간격으로 박막 트랜지스터의 게이트에 전압을 인가해야 하는데, 만일 제조 공정의 분균일로 인한 박막 트랜지스터의 문턱전압의 편차가 100㎷인 경우에는 고계조를 표현하기 어려워진다.
본 발명은 유기전계발광 소자의 픽셀 구조에 있어서, 외부에서 OLED 구동전압을 어드레싱하고, 픽셀 내부 회로에서 상기 구동전압을 버퍼링 함으로써, 기존 전압 어드레싱 방식의 단순 구성을 이용하여 전류 어드레싱 방식의 화질 균일도를 구현할 수 있는 아날로그 전압 구동 방식을 제공하는 유기전계발광 소자 및 그 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 유기전계발광 소자는, 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 게이트 라인과, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차부에 각 픽셀이 매트릭스 형태로 형성되어 패널의 표시영역을 이루는 유기전계발광 소자에 있어서, 상기 픽셀은,
인가되는 전류에 대응하여 빛을 발광하는 발광소자와; 상기 발광 소자에 소정의 구동 전류를 제공하며, 드레인 및 게이트가 서로 연결되어 네가티브 게인(negative gain) 회로를 이루는 구동 트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 상기 데이터 라인 사이에 구비되는 캐패시터와; 상기 데이터 라인 및 캐패시터 사이, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 및 게이트 사이, 상기 발광소자의 입력단 및 상기 데이터 라인 사이에 각각 제 1스위치 소자, 제 2스위치 소자, 제 3스위치 소자가 구비되어 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 픽셀에 소정의 전원(VDD)을 제공하는 전원 라인이 상기 데이터 라인에 평행하도록 구비된다.
여기서, 상기 발광소자는 유기전계발광 다이오드(OLED)이고, 상기 구동 트랜 지스터 및 캐패시터는 상기 픽셀 내부로 인가되는 데이터 전압을 버퍼링(buffering)하는 버퍼 회로를 구성함을 특징으로 한다.
또한, 상기 각각의 스위치 소자는 박막트랜지스터로 구성되고, 상기 구동 트랜지스터는 CMOS로 구성될 수 있으며, 상기 제 1, 2스위치 소자가 턴온되면, 제 3스위치 소자는 턴오프되고, 제 1, 2스위치 소자가 턴오프되면, 제 3스위치 소자는 턴온됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 유기전계발광 소자 구동방법은, 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 게이트 라인과, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차부에 발광소자 및 상기 발광소자를 구동시키기 위한 구동 박막트랜지스터, 캐패시터 및 다수의 스위치 소자가 구비된 각 픽셀이 매트릭스 형태로 형성되는 유기전계발광 소자의 구동방법에 있어서,
상기 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 제 1, 2 스위치 소자가 턴온되는 단계와; 상기 제 1스위치 소자가 턴온 됨에 따라, 데이터 라인으로부터 인가되는 전압(Vdata)과 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 차 즉, Vdata - Vth가 캐패시터에 충전되고, 상기 제 2스위치 소자가 턴온 됨에 따라, 상기 구동 트랜지스터의 드레인에 걸리는 전압(Vout)은 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 걸리는 전압(Vin) 및 데이터 라인으로부터 인가되는 전압(Vdata)과 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 차의 합 즉, Vout = Vin + Vdata - Vth 이 인가되는 단계와; 상기 제 1, 2 스위치 소자가 턴오프되고, 제 3스위치 소자가 턴온되는 단계와; 상기 Vout이 Vdata와 동일한 값을 갖도록 수렴되어, 상기 구동 트랜지스터의 드레인에 최종적으로 인가되는 전압 Vout이 데이터 라인에 의해 인가되는 데이터 전압 Vdata과 동일하게 되는 단계가 포함됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 의한 유기전계발광 소자는, 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 게이트 라인과, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차부에 각 픽셀이 매트릭스 형태로 형성되어 패널의 표시영역을 이루며, 상기 픽셀은 유기 EL 다이오드(OLED) 및 상기 OLED을 구동시키기 위한 회로로 구성된다. 또한, 상기 각 픽셀에 소정의 전원(VDD)을 제공하는 전원 라인이 상기 데이터라인에 평행하도록 구비되어 있다.
도 2는 본 발명에 의한 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 유기 EL 다이오드(OLED)에 구동 트랜지스터(T1)가 연결되어 발광을 위한 전류를 공급함에 있어, 본 발명은 상기 구동 트랜지스터(T1)의 자체 문턱전압(VTH)에 의해 상기 OLED에 제공되는 전류 값이 영향 받지 않도록 구성되는 것으로, 즉, 외부에서 OLED 구동 전압을 어드레싱하고, 픽셀 내부 회로에서 상기 구동전압을 버퍼링 하도록 구성된다.
좀 더 상세히 설명하면, 본 발명에 있어서 상기 구동 트랜지스터(T1)는 드레인 및 게이트가 스위치 소자에 의해 서로 연결되는 네가티브 게인(negative gain) 회로를 이루며, 또한, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 게이트와 데이터 라인 사이에 캐패시터(C2)가 구비되어 있다.
여기서, 상기 구동 트랜지스터(T1) 및 캐패시터(C2)는 픽셀 내부로 인가되는 구동 전압을 버퍼링(buffering)하는 버퍼 회로를 구성하는 것이다.
또한, 상기 데이터 라인 및 캐패시터(C2) 사이, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 및 게이트 사이, 상기 OLED의 입력단 및 상기 데이터 라인 사이에는 각각 제 1스위치 소자(ck1), 제 2스위치 소자(ck2), 제 3스위치 소자(ck3)가 구비되어 있다.
이 때, 상기 각각의 스위치 소자(ck1, 2, 3)는 박막트랜지스터로 구성될 수 있으며, 상기 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)는 동일한 주기로 동작하고, 제 3스위치(ck3)는 제 1, 2스위치 소자와 반대 주기로 동작한다.
즉, 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 턴온되면, 제 3스위치 소자(ck3)는 턴오프되고, 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 턴오프되면, 제 3스위치 소자(ck3)는 턴온된다.
도 3은 도 2에 도시된 구동 트랜지스터(T1)의 입,출력 전압 및 문턱전압과의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 픽셀 구조의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
먼저 도 4a는 제 1, 2스위치 소자가 턴온되고, 제 3스위치 소자가 턴오프된 경우의 회로도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1스위치(ck1)가 턴온 됨에 따라, 상기 캐패시터(C2)에는 데이터 라인으로부터 인가되는 전압 Vdata과 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압 Vth의 차가 충전된다.
즉, 상기 캐패시터(C2)에 충전되는 전압은 Vdata - Vth 이다.
또한, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 게이트에 걸리는 전압을 Vin, 드레인에 걸리는 전압을 Vout 이라고 하면, 상기 제 2스위치 소자(ck2)가 턴온 됨에 따라 상기 게이트 및 드레인이 서로 연결되어, 상기 Vout = Vin + Vdata - Vth 이 된다.
여기서, 상기 구동 트랜지스터(T1)는 게이트 및 드레인이 연결되어 네가티브 게인(negative gain) 구조를 이루게 되며, 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 Vin 과 Vout 은 그 크기가 서로 반비례되는 관계를 갖게 된다.
또한, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 문턱전압 Vth은 도시된 바와 같이, 상기 Vin 과 Vout 에 대한 상기 반비례 곡선과 정비례 직선과의 교차점에 해당하는 x축 값 즉, Vin 값에 해당한다.
다음으로 도 3 및 도 4b를 참조하여, 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 턴오프되고, 제 3스위치 소자(ck3)가 턴온되는 경우의 동작을 설명하도록 한다.
도 4b와 같은 회로가 구성되면, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 드레인에 걸리 는 전압 Vout 이 데이터 라인으로부터 인가되는 전압 Vdata에 비해 크다고 가정할 경우, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 걸리는 전압 Vin 은 구동 트랜지스터의 문턱전압 Vth 보다 크게 된다.
즉, Vout' - Vdata = Vin' - Vth > 0 이 되는 것이다.
이 경우, 도 3에 도시된 그래프에 의해 Vin'이 Vth 보다 크므로, 상기 Vout'의 크기는 감소하는 방향으로 변하게 된다.
반면에, 상기 구동 트랜지스터의 드레인에 걸리는 전압 Vout'이 데이터 라인으로부터 인가되는 전압 Vdata에 비해 작다고 가정할 경우, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 걸리는 전압 Vin"은 구동 트랜지스터의 문턱전압 Vth 보다 작게 된다.
즉, Vout" - Vdata = Vin" - Vth < 0 이 되는 것이다.
이 경우, 도 3에 도시된 그래프에 의해 Vin"이 Vth 보다 작으므로, 상기 Vout "의 크기는 증가하는 방향으로 변하게 된다.
상기와 같은 동작은 결과적으로 상기 Vout이 Vdata와 동일한 값을 갖도록 수렴되게 되도록 하며, 이에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인에 최종적으로 인가되는 전압 Vout은 데이터 라인에 의해 인가되는 데이터 전압 Vdata와 동일하게 된다.
이에 따라 상기 OLED에 인가되는 전류는 최종적으로 VDD 및 Vdata의 영향만을 받게 되며, 이는 종래와 같이 상기 OLED에 인가되는 전류가 구동 트랜지스터의 문턱전압의 영향을 받지 않도록 한다.
즉, 본 발명에 의하게 되면, 종래의 유기전계발광 소자 픽셀 제조 공정의 불균일성에 의해 생기는 박막 트랜지스터의 문턱 전압(VTH) 및 전자 이동도(electron mobility)의 편차로 인해 고계조를 얻기 어렵다는 문제점을 극복할 수 있게 되는 것이다. 또한, 본 발명에 의할 경우 구동 트랜지스터(T1)가 리니어(linear) 영역에서 동작 가능하기 때문에 VDD 전압을 낮출 수 있어 소비 전력 감소 및 박막트랜지스터 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 소자의 픽셀 구조를 나타내는 회로도이다.
먼저 도 5a는 도 2에 도시된 픽셀 구조와 같이 구동 트랜지스터(T1)가 N 타입 박막트랜지스터(TFT)로 이루어진 경우이며, 제 1, 2, 3 스위치 소자(ck1, 2, 3)가 모두 N 타입 박막트랜지스터로 이루어짐을 그 특징으로 한다.
이 때, 상기 제 1스위치 소자(ck1) 및 제 2스위치 소자(ck2)는 제 1게이트 라인으로부터 소정의 스캔 신호(Gate1)를 인가 받아 주기적으로 상기 데이터 라인으로부터 인가되는 데이터 전압을 상기 픽셀 회로로 인가하는 역할을 한다.
또한, 상기 제 3스위치 소자(ck3)는 상기 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)와 반대 주기로 동작하는 것으로, 이는 제 2 게이트 라인으로부터 소정의 스캔 신호(Gate2)를 받아 동작할 수 있다. 즉, 즉, 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 턴온 되면, 제 3스위치 소자(ck3)는 턴오프되고, 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 턴오프되면, 제 3스위치 소자(ck3)는 턴온된다.
단, 상기 제 3스위치 소자(ck3)는 제 1게이트 라인으로부터 반전된 스캔신호(Gate2)를 인가받거나, 제 1, 2스위치 소자와 반대 타입의 박막트랜지스터로 구성되는 경우도 동일한 동작이 수행된다.
즉, 상기 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 N 타입 박막트랜지스터인 경우, 제 3스위치 소자(ck3)가 P타입 박막트랜지스터이면 상기와 동일한 동작이 수행되는 것이다.
도 5b는 도 5a와 반대로 상기 구동 트랜지스터(T1) 및 스위치 소자가 P 타입인 경우를 도시한 것이며, 단, 상기 제 3스위치 소자(ck3)는 제 1게이트 라인으로부터 반전된 스캔신호(Gate2)를 인가받거나, 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)와 반대 타입의 박막트랜지스터로 구성되는 경우도 가능하다.
즉, 상기 제 1, 2스위치 소자(ck1, 2)가 P타입 박막트랜지스터인 경우, 제 3스위치 소자(ck3)가 N타입 박막트랜지스터이면 상기와 동일한 동작이 수행되는 것이다.
또한, 도 5c에 도시된 픽셀 구조는 도 5a에 도시된 픽셀 구조와 유사하며, 단, 구동 트랜지스터(T1)를 CMOS 인버터 타입으로 형성함에 그 차이가 있다.
상기 도 5a 내지 도 5c에 도시된 픽셀 구조의 동작은 앞서 도 3 및 도 4를 통해 설명한 바와 같으므로 그 설명은 생략토록 하며, 상기 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명에 의한 유기전계발광 소자 및 그 구동 방법을 설명하기 위한 예시적 인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하고 균등한 예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다
이와 같은 본 발명에 의하면, 외부에서 OLED 구동전압을 어드레싱하고, 픽셀 내부 회로에서 상기 구동전압을 버퍼링 함으로써, 각 픽셀에 구비된 구동 박막트랜지스터 소자 특성 불균일을 보상하고, 각 픽셀의 회로 구성을 단순화하면서도 화질 개선을 이룰 수 있다는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 게이트 라인과, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차부에 각 픽셀이 매트릭스 형태로 형성되어 패널의 표시영역을 이루는 유기전계발광 소자에 있어서,
    상기 픽셀은,
    인가되는 전류에 대응하여 빛을 발광하는 발광소자와;
    상기 발광 소자에 소정의 구동 전류를 제공하며, 드레인 및 게이트가 서로 연결되어 네가티브 게인(negative gain) 회로를 이루는 구동 트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트와 상기 데이터 라인 사이에 구비되는 캐패시터와;
    상기 데이터 라인 및 캐패시터 사이, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 및 게이트 사이, 상기 발광소자의 입력단 및 상기 데이터 라인 사이에 각각 제 1스위치 소자, 제 2스위치 소자, 제 3스위치 소자가 구비되어 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 픽셀에 소정의 전원(VDD)을 제공하는 전원 라인이 상기 데이터 라인에 평행하도록 구비됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발광소자는 유기전계발광 다이오드(OLED)임을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터 및 캐패시터는 상기 픽셀 내부로 인가되는 데이터 전압을 버퍼링(buffering)하는 버퍼 회로를 구성함을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 스위치 소자는 박막트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는 CMOS로 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1, 2스위치 소자가 턴온되면, 제 3스위치 소자는 턴오프되고, 제 1, 2스위치 소자가 턴오프되면, 제 3스위치 소자는 턴온됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자.
  8. 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 게이트 라인과, 상기 데이터 라인 및 게이트 라인의 교차부에 발광소자 및 상기 발광소자를 구동시키기 위한 구동 트랜지스터, 캐패시터 및 다수의 스위치 소자가 구비된 각 픽셀이 매트릭스 형태로 형성되는 유기전계발광 소자의 구동방법에 있어서,
    상기 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 제 1, 2 스위치 소자가 턴온되는 단계와;
    상기 제 1스위치 소자가 턴온 됨에 따라, 데이터 라인으로부터 인가되는 전압(Vdata)과 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 차 즉, Vdata - V th가 캐패시터에 충전되고, 상기 제 2스위치 소자가 턴온 됨에 따라, 상기 구동 트랜지스터의 드레인에 걸리는 전압(Vout)은 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 걸리는 전압(Vin) 및 데이터 라인으로부터 인가되는 전압(Vdata)과 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 차의 합 즉, Vout = Vin + Vdata - Vth 이 인가되는 단계와;
    상기 제 1, 2스위치 소자가 턴오프되고, 제 3스위치 소자가 턴온되는 단계와;
    상기 Vout이 Vdata와 동일한 값을 갖도록 수렴되어, 상기 구동 트랜지스터의 드레인에 최종적으로 인가되는 전압 Vout이 데이터 라인에 의해 인가되는 데이터 전압 Vdata과 동일하게 되는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자의 구동 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터 및 캐패시터는 상기 픽셀 내부로 인가되는 데이터 전압을 버퍼링(buffering)하는 역할을 수행함을 특징으로 하는 유기전계발광 소자 구동방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 각각의 스위치 소자는 박막트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광소자 구동방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는 CMOS로 구성됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자 구동방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1, 2스위치 소자가 턴온되면, 제 3스위치 소자는 턴오프되고, 제 1, 2스위치 소자가 턴오프되면, 제 3스위치 소자는 턴온됨을 특징으로 하는 유기전계발광 소자 구동방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006284916A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置、アレイ基板、及び表示装置の駆動方法
JP4752315B2 (ja) * 2005-04-19 2011-08-17 セイコーエプソン株式会社 電子回路、その駆動方法、電気光学装置および電子機器
KR100805596B1 (ko) * 2006-08-24 2008-02-20 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치
KR101352322B1 (ko) * 2006-10-02 2014-01-22 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시소자 및 그의 구동 방법
JP5665256B2 (ja) * 2006-12-20 2015-02-04 キヤノン株式会社 発光表示デバイス
KR100824854B1 (ko) 2006-12-21 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치
JP5063433B2 (ja) * 2008-03-26 2012-10-31 富士フイルム株式会社 表示装置
KR100952836B1 (ko) * 2008-07-21 2010-04-15 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
CN103956141B (zh) * 2014-05-15 2016-05-11 武汉天马微电子有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、像素阵列基板以及显示面板
JP2019090940A (ja) * 2017-11-15 2019-06-13 シャープ株式会社 画素検査方法、画素検査装置、表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229506B1 (en) * 1997-04-23 2001-05-08 Sarnoff Corporation Active matrix light emitting diode pixel structure and concomitant method
EP1331627B1 (en) * 2002-01-24 2012-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of driving the semiconductor device
GB0218170D0 (en) * 2002-08-06 2002-09-11 Koninkl Philips Electronics Nv Electroluminescent display devices
TW588468B (en) * 2002-09-19 2004-05-21 Ind Tech Res Inst Pixel structure of active matrix organic light-emitting diode
KR100490622B1 (ko) * 2003-01-21 2005-05-17 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계발광 표시장치 및 그 구동방법과 픽셀회로
JP4484451B2 (ja) * 2003-05-16 2010-06-16 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
US7193588B2 (en) * 2003-09-29 2007-03-20 Wintek Corporation Active matrix organic electroluminescence display driving circuit

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