KR100426132B1 - organic electroluminescence display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 능동행렬 유기전기발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to an active matrix organic electroluminescent device comprising a thin film transistor as a switching device.
능동행렬 유기전기발광소자에서, 박막 트랜지스터의 온 전류는 데이터 배선의 신호지연으로 인해, 데이터 패드부와 인접한 영역에서 데이터 패드부의 반대쪽으로 갈수록 작아지게 된다. 따라서, 데이터 패드부에서 멀어질수록 휘도가 감소되는 문제가 발생한다.In an active matrix organic electroluminescent device, the ON current of the thin film transistor becomes smaller toward the opposite side of the data pad portion in the region adjacent to the data pad portion due to the signal delay of the data line. Therefore, a problem occurs that the luminance decreases away from the data pad unit.
본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에서는 데이터 신호가 인가되는 데이터 패드부와 인접한 영역에서 데이터 패드부의 반대쪽으로 갈수록 박막 트랜지스터의 채널 폭과 채널 길이 비가 커지도록 하여, 박막 트랜지스터의 온 전류를 균일하게 한다. 따라서, 모든 영역에서 균일한 휘도를 가지는 능동행렬 유기전기발광소자를 제공할 수 있다.In the active matrix organic electroluminescent device according to the present invention, the channel width and the channel length ratio of the thin film transistor become larger toward the opposite side of the data pad portion in a region adjacent to the data pad portion to which the data signal is applied, thereby uniformly turning on the current of the thin film transistor. do. Accordingly, it is possible to provide an active matrix organic electroluminescent device having uniform luminance in all areas.
Description
본 발명은 유기전기발광소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 포함하는 능동행렬 유기전기발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an active matrix organic electroluminescent device including a thin film transistor as a switching device.
현재 텔레비전이나 모니터와 같은 디스플레이 장치에는 음극선관(cathode ray tube : CRT)이 주된 장치로 이용되고 있으나, 이는 무게와 부피가 크고 구동전압이 높은 문제가 있다. 이에 따라, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었으며, 액정 표시 장치(liquid crystal display)와 플라즈마 표시 장치(plasma display panel), 전계 방출 표시 장치(field emission display), 그리고 전기 발광 표시 장치(또는 전기발광소자라고도 함 : electroluminescence display(ELD))와 같은 다양한 평판 표시 장치가 연구 및 개발되고 있다.Currently, a cathode ray tube (CRT) is used as a main device in a display device such as a television or a monitor, but this has a problem of weight and volume and high driving voltage. Accordingly, there is a need for a flat panel display having excellent characteristics such as thinness, light weight, and low power consumption, and has emerged, such as a liquid crystal display, a plasma display panel, and an electric field emission. Various flat panel display devices such as a field emission display and an electroluminescent display (or electroluminescence display (ELD)) have been researched and developed.
이중 전기발광소자는, 형광체에 일정 이상의 전기장이 걸리면 빛이 발생하는 전기발광(electroluminescence : EL) 현상을 이용한 표시 소자로서, 캐리어들의 여기를 일으키는 소스(source)에 따라 무기(inorganic)전기발광소자와 유기전기발광소자(organic electroluminescence display : OELD 또는 유기 ELD)로 나눌 수 있다.The dual electroluminescent device is a display device using an electroluminescence (EL) phenomenon in which light is generated when a certain electric field is applied to a phosphor, and an inorganic electroluminescent device is generated depending on a source causing excitation of carriers. It can be divided into organic electroluminescence display (organic electroluminescence display: OELD or organic ELD).
이중, 유기전기발광소자가 청색을 비롯한 가시광선의 모든 영역의 빛이 나오므로 천연색 표시 소자로서 주목받고 있으며, 이는 높은 휘도와 낮은 동작전압과 같은 장점도 가진다. 게다가, 자체 발광이므로 명암대비(contrast ratio)가 크고 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 공정이 간단하여 환경 오염이 비교적 적다. 또한, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고 시야각의 제한이 없으며, 저온에서도 안정적이고 직류 5 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.Among them, the organic electroluminescent device is attracting attention as a natural color display device because it emits light in all regions of visible light including blue, which also has advantages such as high luminance and low operating voltage. In addition, because of self-luminous, the contrast ratio is large, and an ultra-thin display can be realized, and the process is simple, so that environmental pollution is relatively low. In addition, the response time is a few microseconds (㎲), it is easy to implement a moving picture, there is no restriction on the viewing angle, it is stable even at low temperatures and driven at a low voltage of DC 5 to 15V, it is easy to manufacture and design a drive circuit.
이러한 유기전기발광소자는 구조가 무기전기발광소자와 비슷하지만, 발광원리는 전자와 정공의 재결합에 의한 발광으로 이루어지므로 유기 발광다이오드 (organic light emitting diode : OLED 또는 유기 LED)라고 부르기도 한다. 따라서, 이하에서는 유기 LED라고 칭하기로 한다.The organic electroluminescent device has a structure similar to that of an inorganic electroluminescent device, but the light emitting principle is called an organic light emitting diode (OLED) due to light emission by recombination of electrons and holes. Therefore, hereinafter, referred to as organic LED.
최근, 다수의 화소를 매트릭스 형태로 배열하고 각 화소에 스위칭 소자를 연결한 능동행렬(active matrix) 형태가 평판 표시 장치에 널리 이용되는데, 이를 유기전기발광소자에 적용한 능동행렬 유기 LED에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Recently, an active matrix form in which a plurality of pixels are arranged in a matrix form and a switching element is connected to each pixel is widely used in a flat panel display device. The active matrix organic LED applied to the organic electroluminescent element is described. It demonstrates with reference to drawings.
도 1은 일반적인 능동행렬 유기 LED를 도시한 평면도로서, 도시한 바와 같이 능동행렬 유기 LED(10)는 화상을 표시하는 표시영역(11)과, 상기 표시영역(11) 가장자리의 비표시영역(12)으로 이루어진다.FIG. 1 is a plan view illustrating a general active matrix organic LED. As illustrated, the active matrix organic LED 10 includes a display area 11 for displaying an image and a non-display area 12 at an edge of the display area 11. )
표시영역(11)에는 화소(23)가 매트릭스 형태로 배열되어 있는데, 화소(23)는 다수의 게이트 배선(21)과 데이터 배선(22)이 교차하여 정의하는 화소 영역에 위치한다. 한 화소는 발광 다이오드(도시하지 않음)와 박막 트랜지스터(도시하지 않음)를 각각 포함한다. 비표시영역(12)에는 외부의 구동회로(도시하지 않음)에서 생성된 신호를 표시영역(11)의 박막 트랜지스터에 인가하기 위한 게이트 패드부(13) 및 데이터 패드부(14)가 각각 형성되어 있다.In the display area 11, pixels 23 are arranged in a matrix form, and the pixels 23 are positioned in pixel areas defined by a plurality of gate lines 21 and data lines 22 intersecting with each other. One pixel includes a light emitting diode (not shown) and a thin film transistor (not shown), respectively. In the non-display area 12, a gate pad part 13 and a data pad part 14 for applying a signal generated by an external driving circuit (not shown) to the thin film transistor of the display area 11 are formed, respectively. have.
이러한 능동행렬 유기 LED의 한 화소 구조에 대한 일례를 도 2에 도시하였는데, 여기서는 한 화소에 박막 트랜지스터와 발광 다이오드를 각각 하나씩 포함한다.An example of one pixel structure of the active matrix organic LED is illustrated in FIG. 2, where one pixel includes one thin film transistor and one light emitting diode.
도시한 바와 같이, 능동행렬 유기 LED의 한 화소는 게이트 배선(21) 및 데이터 배선(22)과 연결되어 있는 박막 트랜지스터(23)와, 박막 트랜지스터(23)로부터 신호를 전달받는 발광 다이오드(24)로 이루어진다. 따라서, 게이트 배선(21)의 신호에 의해 박막 트랜지스터(23)가 온(on) 되었을 때, 데이터 배선(22)의 신호가 발광 다이오드(24)에 인가되어 빛이 발생한다.As illustrated, one pixel of the active matrix organic LED includes a thin film transistor 23 connected to a gate line 21 and a data line 22, and a light emitting diode 24 receiving a signal from the thin film transistor 23. Is made of. Therefore, when the thin film transistor 23 is turned on by the signal of the gate wiring 21, the signal of the data wiring 22 is applied to the light emitting diode 24 to generate light.
이때의 박막 트랜지스터 구조를 도 3에 도시하였는데, 도시한 바와 같이 박막 트랜지스터는 게이트 전극(31)과 소스 및 드레인 전극(33, 34), 그리고 채널(CH)이 형성되는 액티브층(32)으로 이루어진다. 여기서, 도 3의 L은 채널(CH)의 길이를 나타내며, W는 채널(CH)의 폭을 나타낸다.The structure of the thin film transistor at this time is shown in FIG. 3, and the thin film transistor includes a gate electrode 31, source and drain electrodes 33 and 34, and an active layer 32 on which a channel CH is formed. . Here, L in FIG. 3 represents the length of the channel CH, and W represents the width of the channel CH.
이러한 박막 트랜지스터의 게이트 전극(31)에 신호가 인가되어 박막 트랜지스터가 온이 되었을 때, 채널(CH)을 통해 소스 및 드레인 전극(33, 34) 사이에 흐르는 전류(Ion)는When a signal is applied to the gate electrode 31 of the thin film transistor and the thin film transistor is turned on, the current Ion flowing between the source and drain electrodes 33 and 34 through the channel CH is
로 표현된다.It is expressed as
여기서, μeff는 전계효과 이동도, Cg는 단위면적당 게이트의 정전 용량, Vg는 게이트 전극에 인가된 전압, 그리고 Vth는 문턱전압을 나타낸다.Where μ eff is the field effect mobility, C g is the capacitance of the gate per unit area, V g is the voltage applied to the gate electrode, and V th is the threshold voltage.
이 온 전류(Ion)는 데이터 배선(도 1 및 도 2의 22)을 통해 전달되는 데이터 신호에 의한 것으로서, 데이터 패드부(도 1의 14)로부터 인가되므로 데이터 배선(22)의 신호지연으로 인해, 도 1의 B 영역에 위치하는 박막 트랜지스터(도 1의 23)의 온 전류(Ion)는 A 영역에 위치하는 박막 트랜지스터(23)의 온 전류(Ion)에 비해 작아지게 된다.The on current Ion is caused by a data signal transmitted through the data line 22 of FIGS. 1 and 2, and is applied from the data pad unit 14 of FIG. 1 due to a signal delay of the data line 22. 1, the on current Ion of the thin film transistor 23 located in the region B of FIG. 1 is smaller than the on current Ion of the thin film transistor 23 located in the A region.
따라서, 데이터 패드부(14)와 인접한 A 영역에서 데이터 패드부(14)의 반대쪽에 위치하는 B 영역으로 갈수록 휘도가 감소되는 문제가 발생한다.Therefore, a problem arises in that the luminance decreases from the area A adjacent to the data pad part 14 toward the area B opposite to the data pad part 14.
또한, 최근에는 표시 장치의 고정세화가 요구됨에 따라 배선의 폭이 작아지게 되어, 배선의 저항이 더 커지게 되므로 신호지연에 의한 영역별 휘도 차이가 더욱 크게 발생하게 된다.Also, in recent years, as the display device is required to have higher resolution, the width of the wiring becomes smaller, and the resistance of the wiring becomes larger, resulting in a greater luminance difference for each region due to signal delay.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 휘도를 가지는 능동행렬 유기 LED를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an active matrix organic LED having a uniform brightness.
도 1은 일반적인 능동행렬 유기전기발광소자를 도시한 평면도.1 is a plan view showing a general active matrix organic electroluminescent device.
도 2는 종래의 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소 구조에 대한 일례를 도시한 도면.2 is a view showing an example of one pixel structure of a conventional active matrix organic electroluminescent device.
도 3은 도 2의 박막 트랜지스터 구조를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating the thin film transistor structure of FIG. 2.
도 4는 본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자를 도시한 평면도.Figure 4 is a plan view showing an active matrix organic electroluminescent device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소 구조를 도시한 도면.5 is a diagram illustrating one pixel structure of an active matrix organic electroluminescent device according to the present invention;
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자의 박막 트랜지스터 구조를 도시한 도면.6 and 7 illustrate a thin film transistor structure of an active matrix organic electroluminescent device according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 능동행렬 유기 LED 110 : 기판100: active matrix organic LED 110: substrate
120 : 표시영역 121 : 게이트 배선120: display area 121: gate wiring
122 : 데이터 배선 123 : 화소122: data wiring 123: pixel
124 : 공급선 130 : 비표시영역124: supply line 130: non-display area
131 : 게이트 패드부 132 : 데이터 패드부131: gate pad portion 132: data pad portion
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 능동행렬 유기 LED에서는 화상의 표시영역과 비표시영역으로 정의되는 기판의 표시영역에 교차하여 화소 영역을 정의하는 다수의 게이트 배선과 데이터 배선이 형성되어 있고, 화소 영역에는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 박막 트랜지스터와 발광 다이오드를 적어도 하나 이상 포함하는 화소가 위치한다. 다음, 비표시영역에는 게이트 배선 및 데이터 배선에 각각 신호를 인가하기 위한 게이트 패드부 및 데이터 패드부가 위치한다. 여기서, 데이터 패드부에 인접한 제 1 박막 트랜지스터보다 데이터 패드부의 반대쪽에 위치하는 제 2 박막 트랜지스터의 채널 폭과 길이 비(채널 폭/채널 길이)가 더 큰 것이 바람직하다.In the active matrix organic LED according to the present invention for achieving the above object, a plurality of gate wirings and data wirings defining pixel regions are formed to intersect a display region of a substrate defined as an image display region and a non-display region. In the pixel area, a pixel including at least one thin film transistor and a light emitting diode connected to the gate line and the data line is positioned. Next, in the non-display area, a gate pad portion and a data pad portion for applying a signal to the gate line and the data line are respectively located. Here, it is preferable that the channel width and length ratio (channel width / channel length) of the second thin film transistor positioned on the opposite side of the data pad portion are larger than the first thin film transistor adjacent to the data pad portion.
이때, 제 2 박막 트랜지스터의 채널 길이가 제 1 박막 트랜지스터의 채널 길이보다 작을 수 있으며, 또는 제 2 박막 트랜지스터의 채널 폭이 제 1 박막 트랜지스터의 채널 폭보다 클 수도 있다.In this case, the channel length of the second thin film transistor may be smaller than the channel length of the first thin film transistor, or the channel width of the second thin film transistor may be larger than the channel width of the first thin film transistor.
한편, 본 발명에서 화소는 데이터 신호 및 게이트 신호에 의해 동작하는 스위칭 박막 트랜지스터와, 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 드라이빙 박막 트랜지스터, 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 발광 다이오드, 그리고 스위칭 박막 트랜지스터 및 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 스토리지 캐패시터를 포함할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, a pixel includes a switching thin film transistor operated by a data signal and a gate signal, a driving thin film transistor connected to the switching thin film transistor, a light emitting diode connected to the driving thin film transistor, and a switching thin film transistor and the driving thin film transistor. It may also include a storage capacitor connected to the.
본 발명에 따른 능동행렬 유기 LED에서는 데이터 신호가 인가되는 데이터 패드부와 인접한 영역에서 데이터 패드부의 반대쪽으로 갈수록 박막 트랜지스터의 채널 폭과 채널 길이 비가 커지도록 하여, 박막 트랜지스터의 온 전류를 균일하게 한다. 따라서, 모든 영역에서 균일한 휘도를 가지는 능동행렬 유기 LED를 제공할 수 있다.In the active matrix organic LED according to the present invention, the channel width and the channel length ratio of the thin film transistor become larger toward the opposite side of the data pad portion in a region adjacent to the data pad portion to which the data signal is applied, thereby making the on current of the thin film transistor uniform. Therefore, it is possible to provide an active matrix organic LED having uniform luminance in all areas.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 능동행렬 유기 LED에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an active matrix organic LED according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 능동행렬 유기 LED의 평면도로서, 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 능동행렬 유기 LED(100)는 기판(110) 상의 영역이 화상이 표현되는 표시영역(120)과, 표시영역(120) 가장자리의 비표시영역(130)으로 정의된다.First, FIG. 4 is a plan view of an active matrix organic LED according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the active matrix organic LED 100 according to the present invention includes a display area in which an image is represented on the substrate 110. 120 and the non-display area 130 at the edge of the display area 120.
표시영역(120)에는 가로 방향으로 연장된 다수의 게이트 배선(121)과 세로 방향으로 연장된 다수의 데이터 배선(122)이 형성되어 있다. 게이트 배선(121)과 데이터 배선(122)이 교차하여 정의되는 영역에는 게이트 배선(121) 및 데이터 배선(122)에 연결된 화소(123)가 위치하며, 화소(123)는 화상신호가 전달되는 공급선(supply line)(124)과도 연결되어 있다.In the display area 120, a plurality of gate lines 121 extending in the horizontal direction and a plurality of data lines 122 extending in the vertical direction are formed. The pixel 123 connected to the gate line 121 and the data line 122 is positioned in an area defined by the intersection of the gate line 121 and the data line 122, and the pixel 123 is a supply line through which an image signal is transmitted. It is also connected to the (supply line) 124.
다음, 비표시영역(130)에는 표시영역(120)의 게이트 배선(121)과 데이터 배선(122), 그리고 공급선(124)에 각각 신호를 인가하기 위한 게이트 패드부(131)와 데이터 패드부(132) 및 공급선 패드부(133)가 형성되어 있다.Next, in the non-display area 130, a gate pad part 131 and a data pad part for applying a signal to the gate line 121, the data line 122, and the supply line 124 of the display area 120, respectively. 132 and supply line pad portion 133 are formed.
이러한 능동행렬 유기 LED의 한 화소는 발광 다이오드와 적어도 하나 이상의박막 트랜지스터를 포함하는데, 본 발명에서는 박막 트랜지스터를 두 개 포함한 경우에 대해 설명한다.One pixel of the active matrix organic LED includes a light emitting diode and at least one thin film transistor. In the present invention, a case in which two thin film transistors are included will be described.
도 5는 본 발명에 따른 능동행렬 유기 LED의 한 화소 구조를 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이 화소(도 4의 123)는 스위칭 박막 트랜지스터(125)와 드라이빙 박막 트랜지스터(126), 스토리지 캐패시터(127), 그리고 발광 다이오드(128)로 이루어진다. 여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(125)의 게이트 전극은 게이트 배선(121)과 연결되고, 소스 전극은 데이터 배선(122)과 연결되어 있으며, 드레인 전극은 드라이빙 박막 트랜지스터(126)의 게이트 전극과 연결되어 있다. 다음, 드라이빙 박막 트랜지스터(126)의 소스 전극은 발광 다이오드(128)의 애노드(anode)와, 그리고 드라이빙 박막 트랜지스터(126)의 드레인 전극은 공급선(124)과 각각 연결되어 있다. 발광 다이오드(128)의 캐소드(cathode)는 접지되어 있으며, 스토리지 캐패시터(127)의 일 전극은 스위칭 박막 트랜지스터(125)의 드레인 전극 및 드라이빙 박막 트랜지스터(126)의 게이트 전극과 연결되고, 스토리지 캐패시터(127)의 타 전극은 드라이빙 박막 트랜지스터(126)의 드레인 전극 및 공급선(124)과 연결되어 있다.FIG. 5 illustrates a pixel structure of an active matrix organic LED according to the present invention. As shown in FIG. 4, the pixel 123 of FIG. 4 includes a switching thin film transistor 125, a driving thin film transistor 126, and a storage capacitor 127. And a light emitting diode 128. Here, the gate electrode of the switching thin film transistor 125 is connected to the gate line 121, the source electrode is connected to the data line 122, and the drain electrode is connected to the gate electrode of the driving thin film transistor 126. . Next, a source electrode of the driving thin film transistor 126 is connected to an anode of the light emitting diode 128 and a drain electrode of the driving thin film transistor 126 is connected to a supply line 124, respectively. The cathode of the light emitting diode 128 is grounded, one electrode of the storage capacitor 127 is connected to the drain electrode of the switching thin film transistor 125 and the gate electrode of the driving thin film transistor 126, and the storage capacitor The other electrode of 127 is connected to the drain electrode and the supply line 124 of the driving thin film transistor 126.
게이트 배선(121)의 신호에 의해 스위칭 박막 트랜지스터(125)가 동작하여 데이터 배선(122)의 신호가 드라이빙 박막 트랜지스터(126)에 전달되고, 이 신호에 의해 드라이빙 박막 트랜지스터(126)가 동작함으로써 공급선(124)의 화상신호 Vdd가 발광 다이오드(128)에 전달되어, 발광 다이오드(128)에서 빛이 나오게 된다. 이때, 스토리지 캐패시터(127)는 드라이빙 박막 트랜지스터(126)의 킥백전압(kick-back voltage)을 감소시키는 역할을 한다.The switching thin film transistor 125 operates by the signal of the gate wiring 121, and the signal of the data wiring 122 is transmitted to the driving thin film transistor 126, and the driving thin film transistor 126 operates by the signal to supply the supply line. The image signal Vdd of 124 is transmitted to the light emitting diode 128 so that light is emitted from the light emitting diode 128. In this case, the storage capacitor 127 serves to reduce the kick-back voltage of the driving thin film transistor 126.
본 발명에서는 한 화소에 박막 트랜지스터가 두 개 포함된 경우에 대해 설명하였는데, 한 화소에 박막 트랜지스터를 네 개 포함하도록 하여 화질을 균일도를 높일 수도 있다.In the present invention, a case in which two thin film transistors are included in one pixel has been described. Even if the thin film transistors are included in one pixel, the image quality may be improved.
앞서 언급한 바와 같이, 도 4의 데이터 패드부(132)에서 인가된 데이터 신호는 데이터 배선(122)의 저항에 의해 신호 지연이 발생하게 하여, 데이터 패드부(132)와 인접한 C 영역에서 데이터 패드부(132)의 반대쪽 즉, 데이터 패드부(132)에서 먼 D 영역으로 갈수록 스위칭 박막 트랜지스터(125)의 온 전류(Ion) 사이에 차이가 발생한다. 다시 말하면, D 영역에 위치하는 박막 트랜지스터의 온 전류(Ion)가 C 영역에 위치하는 박막 트랜지스터의 온 전류(Ion)에 비해 더 작은 값을 가진다. 이에 따라, C 영역에서 D 영역으로 갈수록 스위칭 박막 트랜지스터(125)의 충전(charging) 능력이 저하되게 된다.As mentioned above, the data signal applied from the data pad unit 132 of FIG. 4 causes a signal delay to occur due to the resistance of the data line 122, thereby causing the data pad in the C region adjacent to the data pad unit 132. A difference occurs between the on-current Ion of the switching thin film transistor 125 toward the opposite side of the unit 132, that is, to the D region far from the data pad unit 132. In other words, the on current Ion of the thin film transistor positioned in the D region has a smaller value than the on current Ion of the thin film transistor positioned in the C region. Accordingly, the charging capability of the switching thin film transistor 125 decreases from the C region to the D region.
박막 트랜지스터의 온 전류(Ion)는 앞서 언급한 식과 같이 표현되는데, 여기서 각 박막 트랜지스터는 동일한 공정에 의해 형성되고 동일한 구동 조건에 의해 동작하므로, 박막 트랜지스터의 채널 폭(W)과 길이(L)를 변화시킴으로써 C 영역과 D 영역에서의 박막 트랜지스터의 온 전류(Ion)를 동일하게 할 수 있다.The on current Ion of the thin film transistor is expressed as in the above-mentioned formula, where each thin film transistor is formed by the same process and operates under the same driving conditions, so that the channel width W and the length L of the thin film transistor are determined. By changing, the ON current Ion of the thin film transistor in the C region and the D region can be made the same.
또한, 드라이빙 박막 트랜지스터(126)도 공급선 패드부(133)에서 멀어질수록 배선 저항에 의해 전압강하가 일어나게 된다. 이에 따라 C 영역에서 D 영역으로 갈수록 발광 다이오드(128)에 전달되는 화상 신호가 저하되어 휘도가 불균일한 문제가 있다.In addition, as the driving thin film transistor 126 moves away from the supply line pad part 133, a voltage drop occurs due to the wiring resistance. As a result, as the image signal transmitted to the light emitting diode 128 decreases from the C region to the D region, the luminance is not uniform.
따라서, 드라이빙 박막 트랜지스터의 채널 폭(W)과 길이(L)를 변화시킴으로써 전압 강하를 보상하여 휘도 불균일을 감소시킬 수 있다.Therefore, by changing the channel width W and the length L of the driving thin film transistor, it is possible to compensate for the voltage drop and reduce the luminance unevenness.
이러한 본 발명에 따른 능동행렬 유기 LED의 박막 트랜지스터 구조에 대해 도 6 및 도 7에 각각 도시하였는데, 도 6은 도 4의 C 영역에 위치하는 박막 트랜지스터를 도시한 것이고, 도 7은 도 4의 D 영역에 위치하는 박막 트랜지스터를 도시한 것이다. 이때, 박막 트랜지스터는 스위칭 박막 트랜지스터일 수 있고, 또는 드라이빙 박막 트랜지스터일 수도 있으며, 둘 다일 수도 있다.The thin film transistor structure of the active matrix organic LED according to the present invention is illustrated in FIGS. 6 and 7, respectively, and FIG. 6 illustrates a thin film transistor positioned in region C of FIG. 4, and FIG. A thin film transistor positioned in a region is shown. In this case, the thin film transistor may be a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, or both.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터(140, 150)는 게이트 전극(141, 151)과 소스 전극(143, 153) 및 드레인 전극(144, 154), 그리고 채널(CH1, CH2)이 형성되는 액티브층(142, 152)으로 각각 이루어진다. 여기서, L1과 L2는 각각 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터의 채널(CH1, CH2) 길이를 나타내는 것으로서, 소스 전극(143, 153)과 드레인 전극(144, 154) 사이의 거리에 해당하며, W1과 W2는 각각 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터의 채널(CH1, CH2) 폭을 나타내는 것으로서, 소스 전극(143, 153) 또는 드레인 전극(144, 154)의 폭에 해당한다.6 and 7, the thin film transistors 140 and 150 according to the present invention may include the gate electrodes 141 and 151, the source electrodes 143 and 153, the drain electrodes 144 and 154, and the channel ( CH1 and CH2 are formed of active layers 142 and 152, respectively. Here, L1 and L2 represent the lengths of the channels CH1 and CH2 of the first and second thin film transistors, respectively, and correspond to the distance between the source electrodes 143 and 153 and the drain electrodes 144 and 154. W2 represents the widths of the channels CH1 and CH2 of the first and second thin film transistors, respectively, and corresponds to the widths of the source electrodes 143 and 153 or the drain electrodes 144 and 154.
이때, D 영역에 위치하는 박막 트랜지스터(150)의 채널 폭(W2)은 C 영역에 위치하는 박막 트랜지스터(140)의 채널 폭(W1) 보다 더 크며, 채널 길이 L2는 L1보다 더 작다.In this case, the channel width W2 of the thin film transistor 150 in the D region is larger than the channel width W1 of the thin film transistor 140 in the C region, and the channel length L2 is smaller than L1.
따라서, 채널 폭과 길이 비 W2/L2가 W1/L1에 비해 더 크므로 D 영역의 박막 트랜지스터(140)의 온 전류(Ion)를 증가시킬 수 있다. 이때, W2/L2와 W1/L1은 박막트랜지스터의 온 전류(Ion)가 C와 D 영역에서 동일하게 되도록 하는 것이 좋다.Therefore, since the channel width and length ratio W2 / L2 are larger than that of W1 / L1, the on current Ion of the thin film transistor 140 in the D region may be increased. In this case, W2 / L2 and W1 / L1 may be configured such that the ON current Ion of the thin film transistor is the same in the C and D regions.
여기서는 채널 폭과 길이를 모두 변화시켜 박막 트랜지스터의 온 전류를 조절하였으나, 어느 하나만을 변화시켜 조절할 수도 있다. 즉, L2와 L1은 동일하게 하고 W2를 W1보다 크게 하거나, W2와 W1은 동일하게 하고 L2를 L1보다 작게 할 수도 있다.Here, the on current of the thin film transistor is controlled by changing both the channel width and the length, but only one of the channel currents may be changed. That is, L2 and L1 may be the same and W2 may be made larger than W1, or W2 and W1 may be the same and L2 may be made smaller than L1.
한편, 본 발명에서는 C 영역과 D 영역의 박막 트랜지스터에 대해서만 설명하였으나, 신호지연은 데이터 패드부(132)에서 멀어질수록 커지므로, 박막 트랜지스터의 채널 폭과 길이 비(W/L)를 데이터 패드부(132)에 인접한 C 영역에서 데이터 패드부(132)의 반대쪽 D 영역으로 갈수록 점진적으로(gradual) 커지도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the present invention, only the thin film transistors in the C region and the D region have been described. However, since the signal delay increases as the distance from the data pad unit 132 increases, the channel width and length ratio (W / L) of the thin film transistor are determined. It is preferable to gradually increase from the C region adjacent to the portion 132 to the D region opposite the data pad portion 132.
이와 같이, 본 발명에서는 데이터 신호가 인가되는 데이터 패드부와 인접한 영역에서 데이터 패드부의 반대쪽으로 갈수록 박막 트랜지스터의 채널 폭과 채널 길이 비를 커지게 하여, 박막 트랜지스터의 온 전류를 균일하도록 함으로써, 모든 영역에서 균일한 휘도를 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, the channel width and the channel length ratio of the thin film transistor are increased from the region adjacent to the data pad portion to which the data signal is applied to the opposite side of the data pad portion, so that the ON current of the thin film transistor is uniform. Uniform luminance can be obtained at.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명에 따른 능동행렬 유기 LED에서는 데이터 신호가 인가되는 데이터 패드부와 인접한 영역에서 데이터 패드부의 반대쪽으로 갈수록 박막 트랜지스터의 채널 폭과 채널 길이 비가 커지도록 하여, 박막 트랜지스터의 온 전류를 균일하게 한다. 따라서, 모든 영역에서 균일한 휘도를 가지는 능동행렬 유기 LED를 제공할 수 있다.In the active matrix organic LED according to the present invention, the channel width and the channel length ratio of the thin film transistor become larger toward the opposite side of the data pad portion in a region adjacent to the data pad portion to which the data signal is applied, thereby making the on current of the thin film transistor uniform. Therefore, it is possible to provide an active matrix organic LED having uniform luminance in all areas.
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