KR101930439B1 - Pixel - Google Patents

Pixel Download PDF

Info

Publication number
KR101930439B1
KR101930439B1 KR1020170174380A KR20170174380A KR101930439B1 KR 101930439 B1 KR101930439 B1 KR 101930439B1 KR 1020170174380 A KR1020170174380 A KR 1020170174380A KR 20170174380 A KR20170174380 A KR 20170174380A KR 101930439 B1 KR101930439 B1 KR 101930439B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
voltage
driving transistor
electrode
pixel
Prior art date
Application number
KR1020170174380A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170143479A (en
Inventor
정진태
김창엽
곽원규
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170174380A priority Critical patent/KR101930439B1/en
Publication of KR20170143479A publication Critical patent/KR20170143479A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101930439B1 publication Critical patent/KR101930439B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42384Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate for thin film field effect transistors, e.g. characterised by the thickness or the shape of the insulator or the dimensions, the shape or the lay-out of the conductor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G09G3/3241Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element the current through the light-emitting element being set using a data current provided by the data driver, e.g. by using a two-transistor current mirror
    • G09G3/325Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element the current through the light-emitting element being set using a data current provided by the data driver, e.g. by using a two-transistor current mirror the data current flowing through the driving transistor during a setting phase, e.g. by using a switch for connecting the driving transistor to the data driver
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/3262
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78612Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device for preventing the kink- or the snapback effect, e.g. discharging the minority carriers of the channel region for preventing bipolar effect
    • H01L29/78615Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device for preventing the kink- or the snapback effect, e.g. discharging the minority carriers of the channel region for preventing bipolar effect with a body contact
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0876Supplementary capacities in pixels having special driving circuits and electrodes instead of being connected to common electrode or ground; Use of additional capacitively coupled compensation electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0262The addressing of the pixel, in a display other than an active matrix LCD, involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependent on signals of two data electrodes

Abstract

화소는 유기 발광 다이오드, 상기 유기 발광 다이오드에 데이터 신호에 따른 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터의 반도체층 중 적어도 제1 영역과 중첩하도록 연장되어 위치하는 배선을 포함한다.The pixel includes an organic light emitting diode, a driving transistor for transmitting a driving current according to a data signal to the organic light emitting diode, and a wiring extending to overlap at least a first region of the semiconductor layer of the driving transistor.

Description

화소{PIXEL}Pixel {PIXEL}

본 개시는 화소에 관한 것이다. This disclosure relates to pixels.

평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로서, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되고 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어난 장점이 있어 주목받고 있다.Among the flat panel display devices, organic light emitting display devices display images using an organic light emitting diode that emits light by recombination of electrons and holes. The organic light emitting display device has a fast response speed, is driven at low power consumption, It has attracted attention because of its excellent viewing angle.

통상적으로, 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 구동하는 방식에 따라 패시브 매트릭스형 OLED(PMOLED)와 액티브 매트릭스형 OLED(AMOLED)로 분류된다.2. Description of the Related Art Conventionally, organic light emitting display devices are classified into a passive matrix type OLED (PMOLED) and an active matrix type OLED (AMOLED) according to a method of driving an organic light emitting diode.

이 중 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형 OLED(AMOLED)가 주류가 되고 있다.Of these, an active matrix type OLED (AMOLED) which is selected and turned on for each unit pixel in view of resolution, contrast, and operation speed has become mainstream.

평판 표시 장치의 성능은 다양한 지표로 판단되는데, 그러한 지표 중 하나로서, 동영상이나 이와 함께 흐르는 텍스트를 구현할 때 패턴의 끌림 현상(motion blur)이 없이 선명하고 깨끗하게 영상을 표시하는지에 대한 평가가 있다.The performance of a flat panel display device is judged by various indicators. One of such indicators is evaluation for displaying a clear and clear image without a motion blur of a pattern when a moving picture or a text accompanying the moving picture is implemented.

끌림 현상(motion blur)은 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)의 경우 액정의 반응 속도에 기인하여 발생한다. The motion blur occurs due to the reaction rate of the liquid crystal in the case of a liquid crystal display (LCD).

그러나 유기 발광 표시 장치의 경우, 유기 발광층의 원자들을 여기시킨 후 자체 발광하는 원리이기 때문에, 반응 속도에 기인한 끌림 현상(motion blur)은 발생하지 않지만, 유기 발광층에 인가되는 전류를 조절하는 구동 트랜지스터의 히스테리시스(hysteresis) 특성에 기인한 응답 시간(response time)의 지연으로 인해 끌림 현상(motion blur)이 발생하게 된다.However, in the case of an organic light emitting display device, since the principle of self-luminescence after exciting atoms of the organic light emitting layer does not occur, a motion blur due to the reaction speed does not occur. However, A motion blur occurs due to a delay in a response time due to the hysteresis characteristic of the hysteresis characteristic.

구체적으로, 유기 발광 표시 장치에서 구동 트랜지스터는 유기 발광층으로 데이터 신호에 따른 데이터 전압 레벨의 구동 전류를 전달하는데, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성으로 인하여 정상적으로 현재 데이터의 계조 레벨을 표시하지 못할 수 있다. 특히 저계조에서 고계조로, 혹은 고계조에서 저계조로 전류량이 급변할 때, 히스테리시스로 인해 계조 변화에 대응하는 전류를 제대로 전달하지 못하고 정상 휘도로 표시하지 못하여 끌림 현상이 나타나게 된다. Specifically, in the organic light emitting diode display, the driving transistor transfers a driving current of a data voltage level according to a data signal to an organic light emitting layer. However, due to the hysteresis characteristic of the driving transistor, the gray level of current data may not be normally displayed. In particular, when the amount of current rapidly changes from a low gray level to a high gray level or from a high gray level to a low gray level, the current corresponding to the gray level change can not be properly transmitted due to hysteresis,

따라서, 유기 발광 표시 장치에서의 끌림 현상을 제거하여 고화질의 선명한 영상이 표시되도록 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성 개선에 대한 연구 개발이 필요하다. Therefore, it is necessary to research and improve the hysteresis characteristic of the driving transistor so that a sharp image of a high image quality is displayed by eliminating a drag phenomenon in an organic light emitting display device.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로서, 히스테리시스로 인한 응답 시간 지연을 개선한 화소를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a pixel with improved response time delay due to hysteresis.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .

발명의 한 특징에 따른 화소는, 유기 발광 다이오드, 상기 유기 발광 다이오드에 데이터 신호에 따른 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터의 반도체층 중 적어도 제1 영역과 중첩하도록 연장되어 위치하는 배선을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pixel including an organic light emitting diode, a driving transistor for transmitting a driving current according to a data signal to the organic light emitting diode, .

상기 화소는, 상기 배선에 연결되어 있는 일단에 연결되어 있고, 소정의 제1 전압을 상기 배선에 공급하는 보조 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. The pixel may further include an auxiliary transistor connected to one end connected to the wiring and supplying a predetermined first voltage to the wiring.

상기 화소는, 상기 구동 트랜지스터의 일단에 연결되어 있고, 상기 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.The pixel may further include a switching transistor connected to one end of the driving transistor and transmitting the data signal.

상기 화소는, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 타단 사이에 연결되어 있고, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 보상 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.The pixel may further include a compensation transistor connected between the gate and the other terminal of the driving transistor and compensating for a threshold voltage of the driving transistor.

상기 화소는, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있고, 상기 구동 트랜지터의 게이트에 초기화 전압을 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.The pixel may further include an initialization transistor connected to a gate of the driving transistor and transmitting an initialization voltage to the gate of the driving transistor.

본 발명에 의하면 박막 트랜지스터의 히스테리시스 특성을 개선하는 구조를 제안하여, 응답 시간이 개선된 구동 트랜지스터를 구비하는 화소 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치에서 끌림 현상을 줄여 선명한 고화질의 영상을 구현하는 효과가 있다.The present invention proposes a structure for improving the hysteresis characteristic of a thin film transistor, and it is an object of the present invention to provide a pixel having a driving transistor with improved response time and an organic light emitting diode have.

특히 블랙 투 화이트(Black to White)와 같은 극단적인 휘도 변화에서 프레임이 변경될 때 중간 레벨의 휘도를 유지하다가 화이트를 표시하는 현상이 존재하는데, 이러한 중간 휘도를 거치는 과정 없이도 구동 트랜지스터의 구조를 변경하여 응답 시간을 개선시킴으로써 정확한 휘도로 영상을 표시할 수 있다. 이러한 구동 트랜지스터의 구조 개선으로 인하여 화소 구조 및 구동 방식에 따라 최대 PPI(pixel per inch)를 구현할 수 있다.Particularly, there is a phenomenon that, when a frame is changed at an extreme luminance change such as Black to White, the luminance is maintained at an intermediate level and then white is displayed. Without changing the structure of the driving transistor, By improving the response time, the image can be displayed with the correct luminance. Due to the improvement of the structure of the driving transistor, the maximum PPI (pixel per inch) can be realized according to the pixel structure and the driving method.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터를 간략히 나타낸 모식도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 배치도.
도 3은 도 2의 배치도 중 A-A' 실선에 대응하여 박막 트랜지스터의 단면 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 도 2의 배치도 중 B-B' 실선에 대응하여 박막 트랜지스터의 단면 구조를 나타낸 단면도.
도 5 및 도 6은 도 2의 다른 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 배치도.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 배치도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 배치도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 적용한 화소 구조를 나타낸 회로도.
도 12는 종래 화소의 기본 구조(6TR 구조)를 나타낸 회로도.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터를 구비하는 화소를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 블록도.
도 14는 도 13에 도시된 유기 발광 표시 장치의 화소 구동 동작을 나타내는 타이밍도.
1 is a schematic diagram illustrating a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a layout diagram showing a structure of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of a thin film transistor corresponding to a solid line AA 'in the layout diagram of FIG.
4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a thin film transistor corresponding to a solid line BB 'in the layout diagram of FIG. 2;
FIG. 5 and FIG. 6 are arrangement views showing the structure of a thin film transistor according to another embodiment of FIG. 2;
FIGS. 7 to 9 are layouts illustrating a structure of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention. FIG.
10 is a layout view showing the structure of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.
11 is a circuit diagram illustrating a pixel structure to which a structure of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention is applied.
12 is a circuit diagram showing a basic structure (6TR structure) of a conventional pixel.
FIG. 13 is a block diagram of an OLED display including a pixel having a thin film transistor according to an embodiment of the present invention. FIG.
14 is a timing chart showing a pixel driving operation of the organic light emitting diode display shown in FIG.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 제1 실시 예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in the various embodiments, components having the same configuration are represented by the same reference symbols in the first embodiment, and only the configuration other than the first embodiment will be described in the other embodiments.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터를 간략히 나타낸 모식도이다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a thin film transistor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

일반적으로 박막형 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)는 MOSFET으로부터 적용된 것이지만, 모스(Metal-Oxide-Semiconductor, MOS) 트랜지스터와 다르게 벌크(bulk)를 이용하지 않는 3단자 소자로서, 소스(Source) 단자, 게이트(Gate) 단자, 드레인(Drain) 단자로 구성되어 있다. 박막 트랜지스터의 주된 기능은 스위칭 동작으로서, 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류를 제3의 전극인 게이트에 인가되는 전압을 조절하여 전기적으로 소통(ON) 또는 불통(OFF) 상태로 스위칭 동작을 수행한다. In general, a thin film transistor (TFT) is applied from a MOSFET, but unlike a metal-oxide-semiconductor (MOS) transistor, a bulk terminal is not used. A gate terminal, and a drain terminal. The main function of the thin film transistor is a switching operation, in which a current flowing between a source and a drain is switched to an ON state or an OFF state by controlling a voltage applied to a gate which is a third electrode.

액티브 매트릭스의 유기 발광 표시 장치의 화소 각각은 화소 내부에 포함된 박막 트랜지스터에 의해 OLED의 구동 전류량을 조절하고, 그에 따라 각 화소에 전달되는 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광된다.Each pixel of the organic light emitting display of the active matrix controls the amount of driving current of the OLED by the thin film transistor included in the pixel and is emitted with the luminance corresponding to the data signal transmitted to each pixel.

특히 유기 발광 표시 장치의 복수의 화소 각각에서 유기 발광층에 전달되는 구동 전류를 조절하는 구동 박막 트랜지스터는 데이터 전압에 따른 계조 표현시 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 구동 전류 변화에 따라 히스테리시스 특성을 가지므로 영상 표현시 끌림 현상의 원인이 되고 있다.In particular, a driving thin film transistor for controlling a driving current transmitted to an organic light emitting layer in each of a plurality of pixels of an organic light emitting display has a hysteresis characteristic according to a driving current change between a previous frame and a current frame in gradation representation according to a data voltage, It is causing dragging in expression.

따라서, 이러한 히스테리시스 특성으로 인한 끌림 현상을 제거하기 위하여 도 1과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터는 소스(Source) 단자와 드레인(Drain) 단자 사이의 채널 영역과 연결되는 바이어스(Bias) 단자를 추가한다. 1, a thin film transistor according to an embodiment of the present invention includes a bias electrode connected to a channel region between a source terminal and a drain terminal, Add a terminal.

도 1을 참조하면 박막 트랜지스터는 P형 구조를 제시하고 있으나, 이에 반드시 한정되지 않으며 N형 구조의 박막 트랜지스터에도 동일하게 바이어스(Bias) 단자를 연결시킬 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 1, a thin film transistor has a P-type structure, but the present invention is not limited thereto. It is needless to say that a Bias terminal can be connected to an N-type thin film transistor.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 레이아웃 구조를 나타낸 배치도로서, 특히 도 1에 제시한 박막 트랜지스터의 배치도를 나타낸다.FIG. 2 is a layout diagram showing a layout structure of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention, particularly showing a layout of the thin film transistor shown in FIG. 1. FIG.

도 2의 레이아웃 구조는 가장 하부의 투명 절연 기판과 그 위에 적층될 수 있는 버퍼층의 구조의 표시를 생략하고, 활성층으로 이용되는 반도체층(10)부터 표시하였다.In the layout structure of FIG. 2, the structure of the lowest transparent insulating substrate and the buffer layer that can be laminated thereon is omitted, and the semiconductor layer 10 used as the active layer is indicated.

반도체층(10)은 P형 또는 N형 반도체 불순물 이온이 도입되는 영역과 불순물 이온이 주입되지 않은 영역을 포함하는 활성층이다.The semiconductor layer 10 is an active layer including a region into which P-type or N-type semiconductor impurity ions are introduced and a region in which no impurity ions are implanted.

구체적으로 소스 전극(20)과 드레인 전극(30)이 각각 위치하는 영역의 하부 영역이 P형 또는 N형 반도체 불순물 이온이 도핑되는 반도체층 영역이다. 소스 전극(20)과 접속되는 반도체층 영역을 소스 영역이라고 하고, 드레인 전극(30)이 접속되는 반도체층 영역을 드레인 영역이라고 한다. 또한 반도체층(10) 중 소스 영역과 드레인 영역 사이의 영역으로서, 반도체 불순물이 주입되지 않은 영역을 채널 영역이라고 한다.Specifically, the lower region of the region where the source electrode 20 and the drain electrode 30 are respectively located is a semiconductor layer region doped with P-type or N-type semiconductor impurity ions. The semiconductor layer region connected to the source electrode 20 is referred to as a source region and the semiconductor layer region to which the drain electrode 30 is connected is referred to as a drain region. A region between the source region and the drain region in the semiconductor layer 10, where the semiconductor impurity is not implanted, is referred to as a channel region.

반도체층(10)의 형태는 특별히 제한되지 않으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체층(10)의 형태는 소스 영역과 드레인 영역을 제외한 채널 영역의 일부분이 돌출되어 있는 T자 형태일 수 있다. 이하, 상기 돌출된 채널 영역 부위를 바이어스 단자 연결부라고 명명한다.Although the shape of the semiconductor layer 10 is not particularly limited, the shape of the semiconductor layer 10 according to an embodiment of the present invention may be a T-shape in which a part of the channel region except the source region and the drain region is protruded . Hereinafter, the protruded channel region portion is referred to as a bias terminal connection portion.

반도체층(10)의 돌출된 채널 영역 중에서도 특히 컨택홀(61)을 통해 바이어스 전극(60)과 직접 연결되는 영역은 바이어스 영역이라고 명명한다.A region directly connected to the bias electrode 60 through the contact hole 61 among the protruded channel regions of the semiconductor layer 10 is called a bias region.

또한 도 2를 참조하면 반도체층(10) 상부에 게이트 금속층(40)이 적층된다. 구체적으로 게이트 금속층(40)은 불순물 이온이 도핑되지 않은 반도체층(10)의 채널 영역의 상부에 적층된다.Referring to FIG. 2, a gate metal layer 40 is stacked on the semiconductor layer 10. Specifically, the gate metal layer 40 is stacked on top of the channel region of the semiconductor layer 10 to which the impurity ions are not doped.

그리고 도 2에는 표시하지 않았으나 반도체층(10)과 게이트 금속층(40) 사이에는 전기적으로 도통하지 않도록 절연물질로 이루어진 절연층이 구비된다.Although not shown in FIG. 2, an insulating layer made of an insulating material is provided between the semiconductor layer 10 and the gate metal layer 40 so as not to electrically conduct.

게이트 금속층(40)을 포함하는 기판 상부에 다시 절연층으로서 중간층(도면 미도시)을 형성하고 난 후 각 전극을 형성한다.An intermediate layer (not shown) is formed as an insulating layer on the substrate including the gate metal layer 40, and then each electrode is formed.

즉, 반도체층(10)의 소스 영역과 연결되는 소스 전극(20), 반도체층(10)의 드레인 영역과 연결되는 드레인 전극(30), 반도체층(10)의 바이어스 영역과 연결되는 바이어스 전극(60), 및 게이트 금속층(40)과 연결되는 게이트 전극(50)이 형성된다. A source electrode 20 connected to a source region of the semiconductor layer 10, a drain electrode 30 connected to a drain region of the semiconductor layer 10, a bias electrode connected to a bias region of the semiconductor layer 10 60, and a gate electrode 50 connected to the gate metal layer 40 are formed.

상기 중간층과 게이트 절연층을 패터닝하여 식각한 컨택홀(21, 31, 61)을 통해 소스 전극(20), 드레인 전극(30), 및 바이어스 전극(60)이 반도체층(10)과 연결된다. 또한 상기 중간층을 패터닝하여 식각한 컨택홀(51)을 통해 게이트 전극(50)이 게이트 금속층(40)과 연결된다.The source electrode 20, the drain electrode 30 and the bias electrode 60 are connected to the semiconductor layer 10 through the contact holes 21, 31 and 61 formed by etching the intermediate layer and the gate insulating layer. The gate electrode 50 is connected to the gate metal layer 40 through the contact hole 51 etched by patterning the intermediate layer.

도 2의 구조에 따른 본 발명의 일 실시 예의 박막 트랜지스터의 구조는 도 2의 레이아웃 배치도에 표시된 실선 A-A', 및 B-B'에 대응하는 단면도인 도 3 및 도 4를 통해 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.The structure of the thin film transistor according to one embodiment of the present invention according to the structure of FIG. 2 is specifically understood by referring to FIGS. 3 and 4 which are sectional views corresponding to the solid lines A-A 'and B-B' shown in the layout layout diagram of FIG. .

도 3은 도 2의 배치도 중 A-A' 실선에 대응하여 박막 트랜지스터의 단면 구조를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the thin film transistor corresponding to the solid line A-A 'in the layout diagram of FIG.

즉, 소스 전극(20), 게이트 전극(50), 및 드레인 전극(30)을 지나는 A-A' 실선에 대응하는 박막 트랜지스터의 단면 구조이다.That is, it is a cross-sectional structure of a thin film transistor corresponding to the A-A 'solid line passing through the source electrode 20, the gate electrode 50, and the drain electrode 30.

도 3의 단면도를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 형성 단계를 알 수 있다.Referring to FIG. 3, a step of forming a thin film transistor according to an embodiment of the present invention can be seen.

기판(100) 상에 반도체 불순물 이온이 도핑된 반도체층(110)을 형성한다. 기판(100)은 유리 기판과 같은 투명한 절연 기판으로 형성될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예일 뿐이며 반드시 제한되지 않는다.A semiconductor layer 110 doped with semiconductor impurity ions is formed on a substrate 100. The substrate 100 may be formed of a transparent insulating substrate such as a glass substrate, but this is only one embodiment and is not necessarily limited.

반도체층(110)은 비정질 실리콘막을 기판(100) 위에 형성하고, 상기 비정질 실리콘막을 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성한다. 비정질 실리콘막으로 형성하는 것은 하나의 실시 예일 뿐이며 다결정 실리콘막으로 형성될 수도 있다. 반도체층(110)은 반도체 불순물 이온이 도핑된 소스 영역(110S) 및 드레인 영역(110D)과 반도체 불순물 이온이 도핑되지 않은 채널 영역(110C)으로 구분지어 형성된다.The semiconductor layer 110 is formed by forming an amorphous silicon film on the substrate 100 and patterning the amorphous silicon film by an etching process. The formation of the amorphous silicon film is only an example and may be formed of a polysilicon film. The semiconductor layer 110 is formed of a source region 110S and a drain region 110D doped with semiconductor impurity ions and a channel region 110C doped with semiconductor dopant ions.

상기 불순물 이온의 도핑 방법이나 순서는 특별히 제한되지 않으며, 박막 트랜지스터의 적층 방식에 따라 먼저 영역별로 구분하여 불순물 이온을 주입하거나, 혹은 이후에 적층되는 게이트 금속층(140)을 마스크로 하여 불순물 이온을 주입할 수 있다.The doping method and order of the impurity ions are not particularly limited and the impurity ions may be firstly classified according to the layering method of the thin film transistor and then impurity ions may be implanted using the gate metal layer 140, can do.

반도체층(110)이 형성된 기판 위에 게이트 절연층(115)을 형성한다. 게이트 절연층(115)은 반도체층(110)과 차후에 형성되는 게이트 금속층(140)간의 전기적 도통을 방지하기 위한 층으로서, 특정의 물질로 제한되지 않으며, 통상적인 절연물질을 사용하여 형성할 수 있다. The gate insulating layer 115 is formed on the substrate on which the semiconductor layer 110 is formed. The gate insulating layer 115 is a layer for preventing electrical conduction between the semiconductor layer 110 and the gate metal layer 140 formed later, and is not limited to a specific material, and may be formed using a conventional insulating material .

게이트 절연층(115)이 형성된 후 반도체층(110)이 위치한 영역의 상부의 소정 영역에 게이트 금속층(140)이 형성된다. 구체적으로는 반도체층(110)의 소스 영역(110S)과 드레인 영역(110D) 사이의 채널 영역(110C) 상부의 소정 영역에 상기 게이트 금속층(140)이 형성될 수 있다.After the gate insulating layer 115 is formed, a gate metal layer 140 is formed on a predetermined region of the region where the semiconductor layer 110 is located. The gate metal layer 140 may be formed on a predetermined region of the channel region 110C between the source region 110S and the drain region 110D of the semiconductor layer 110. [

반도체 공정 방법의 공지된 일 실시 예에 따라서는, 게이트 절연층(115)과 게이트 금속층(140)이 형성된 이후에 게이트 금속층(140)을 마스크로 하여 식각하고 패터닝 한 후 반도체층(110)의 소스 영역(110S)과 드레인 영역(110D)에 불순물 이온을 도핑하는 공정을 수행할 수 있다.A gate insulating layer 115 and a gate metal layer 140 are formed and then etched and patterned using the gate metal layer 140 as a mask and then patterned to form a source of the semiconductor layer 110. [ A process of doping the region 110S and the drain region 110D with an impurity ion can be performed.

게이트 금속층(140)은 금속물질로 구성될 수 있으나, 특히 인접하는 층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성, 및 가공성을 고려하여 금속물질 중에서도 MoW, Al계 등과 같은 물질로 구성될 수 있다.The gate metal layer 140 may be made of a metal material, but may be made of a metal material such as MoW, Al or the like in consideration of adhesion with an adjacent layer, surface flatness of a layer to be laminated, and workability.

게이트 금속층(140), 및 게이트 금속층(140)이 적층되어 있는 게이트 절연층(115)의 상부에는, 절연층으로서의 중간층(145)이 적어도 하나의 층으로 형성된다. 중간층(145)을 구성하는 물질은 특별히 제한되지 않으며 통상적인 절연물질로 구성될 수 있다.An intermediate layer 145 as an insulating layer is formed on at least one layer on the gate insulating layer 115 on which the gate metal layer 140 and the gate metal layer 140 are stacked. The material constituting the intermediate layer 145 is not particularly limited and may be composed of a conventional insulating material.

중간층(145)을 형성하고 난 후, 반도체층(110)의 소스 영역(110S)과 드레인 영역(110D)의 일부가 노출되도록 중간층(145) 및 게이트 절연층(115)의 소정의 영역을 식각하여 컨택홀을 형성한다. 즉, 반도체층(110)의 소스 영역(110S)을 노출시키는 소스 영역 컨택홀(121)과 반도체층(110)의 드레인 영역(110D)을 노출시키는 드레인 영역 컨택홀(131)을 각각 형성한다.A predetermined region of the intermediate layer 145 and the gate insulating layer 115 is etched to expose a part of the source region 110S and the drain region 110D of the semiconductor layer 110 Thereby forming a contact hole. That is, a source region contact hole 121 exposing the source region 110S of the semiconductor layer 110 and a drain region contact hole 131 exposing the drain region 110D of the semiconductor layer 110 are formed.

다음으로 소스 영역 컨택홀(121)과 드레인 영역 컨택홀(131)의 상부에 각각 소스 전극(120)과 드레인 전극(130)이 형성된다. A source electrode 120 and a drain electrode 130 are formed on the source region contact hole 121 and the drain region contact hole 131, respectively.

소스 전극(120)과 드레인 전극(130)은 전기적으로 도통되는 금속물질로 형성될 수 있으며, 특히 MoW 등과 같은 금속으로 형성될 수 있으나, 이에 반드시 제한되지 않는다. 소스 전극(120)과 드레인 전극(130)은 반도체층(110)과의 원활한 오믹 접촉(ohmic contact)을 이루기 위해 추후에 열처리 될 수 있다.The source electrode 120 and the drain electrode 130 may be formed of a metal material that is electrically conductive, and may be formed of a metal such as MoW, but the present invention is not limited thereto. The source electrode 120 and the drain electrode 130 may be subsequently annealed to form a smooth ohmic contact with the semiconductor layer 110.

한편, 게이트 금속층(140)의 상부에 형성된 중간층(145)의 소정의 영역을 식각하여 게이트 금속층(140)이 노출되는 게이트 영역 컨택홀(151)을 형성한다. 게이트 영역 컨택홀(151)의 상부에는 게이트 전극(150)이 형성된다. A predetermined region of the intermediate layer 145 formed on the gate metal layer 140 is etched to form a gate region contact hole 151 in which the gate metal layer 140 is exposed. A gate electrode 150 is formed on the gate region contact hole 151.

도 4는 도 2의 배치도 중 B-B' 실선에 대응하여 박막 트랜지스터의 단면 구조를 나타낸 것으로서, 게이트 전극(50)과 바이어스 전극(60)을 지나는 B-B' 실선에 대응하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the thin film transistor corresponding to the solid line B-B 'in the layout diagram of FIG. 2, and is a cross-sectional view corresponding to the solid line B-B' passing through the gate electrode 50 and the bias electrode 60.

도 4를 참조하면 본 발명의 박막 트랜지스터를 구성하는 층들은, 기판(200) 위에 형성된 반도체층(210), 게이트 절연층(215), 게이트 금속층(240), 중간층(245), 및 전극들로서, 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.4, the layers constituting the thin film transistor of the present invention include a semiconductor layer 210, a gate insulating layer 215, a gate metal layer 240, an intermediate layer 245, and electrodes formed on a substrate 200, 3, and thus a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 바이어스 전극(260)과 게이트 전극(250)을 지나는 실선에 대한 박막 트랜지스터의 단면도로서, 중간층(245) 상부에 형성된 바이어스 전극(260)은 바이어스 컨택홀(261)을 통하여 반도체층(210)과 연결된다.4 is a sectional view of the thin film transistor with respect to a solid line passing through the bias electrode 260 and the gate electrode 250. The bias electrode 260 formed on the intermediate layer 245 is electrically connected to the semiconductor layer 210 through the bias contact hole 261. [ ).

특히 바이어스 전극(260)과 연결되는 반도체층(210)은, 상기에서 정의한 바이어스 영역에 해당된다. 반도체층(210)의 바이어스 영역은 게이트 절연층(215)을 사이에 두고 게이트 금속층(240)이 적층되는 채널 영역에 해당된다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 바이어스 전극(260)을 통해 인가되는 보조 전압이 반도체층(210)의 채널 영역에 전달되게 된다.In particular, the semiconductor layer 210 connected to the bias electrode 260 corresponds to the bias region defined above. The bias region of the semiconductor layer 210 corresponds to a channel region in which the gate metal layer 240 is stacked with the gate insulating layer 215 interposed therebetween. According to an embodiment of the present invention, an auxiliary voltage applied through the bias electrode 260 is transferred to the channel region of the semiconductor layer 210.

바이어스 컨택홀(261)은 반도체층(210)의 바이어스 영역 일부가 노출되도록 중간층(245) 및 게이트 절연층(215)을 동시에 식각하여 형성한다.The bias contact hole 261 is formed by simultaneously etching the intermediate layer 245 and the gate insulating layer 215 so that a part of the bias region of the semiconductor layer 210 is exposed.

한편, 게이트 전극(250)은 게이트 금속층(240)이 노출되도록 게이트 컨택홀(251)을 형성하고 난 후 증착하게 되는데, 도 3에서 설명된 바와 같이 게이트 컨택홀(251)은 중간층(245)의 영역 중에서 하부에 게이트 금속층(240)이 위치하는 영역의 일부를 식각함으로써 형성된다. The gate electrode 250 is formed after the gate contact hole 251 is formed so as to expose the gate metal layer 240. The gate contact hole 251 is formed in the middle layer 245 And etching a part of the region where the gate metal layer 240 is located in the lower part of the region.

도 2의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조 이외에 다양한 구조로 형성할 수 있는데, 도 5 및 도 6은 다른 구조의 실시 예들이다.In addition to the structure of the thin film transistor according to the embodiment of FIG. 2, various structures can be formed. FIGS. 5 and 6 are embodiments of other structures.

도 5 및 도 6의 박막 트랜지스터 구조는, T자 형태로 형성되는 반도체층(10)의 채널 영역의 돌출 부위, 즉 바이어스 단자 연결부가, 도 2와 같이 중앙에 위치하지 않고, 좌 또는 우로 치우친 형태이다. 다만, 상기 바이어스 단자 연결부는 반도체층(10)의 채널 영역의 폭을 벗어나지 않으면서 동시에 반도체층(10)의 소스 영역 또는 드레인 영역과 중첩되지 않도록 형성된다.5 and 6, the protruding portion of the channel region of the semiconductor layer 10 formed in the T-shape, that is, the bias terminal connection portion, is not located at the center as shown in FIG. 2, to be. However, the bias terminal connection portion is formed so as not to overlap the source region or the drain region of the semiconductor layer 10 without deviating from the width of the channel region of the semiconductor layer 10.

도 5 및 도 6에서 알 수 있듯이, 바이어스 전극(60)은 반도체층(10)의 상기 바이어스 단자 연결부의 상부에 형성되어 컨택홀(61)을 통해 접촉된다. 따라서, 바이어스 전극(60)에 인가되는 보조 전압이 반도체층(10)의 소스 영역 또는 드레인 영역 쪽으로 치우쳐서 형성된 바이어스 단자 연결부를 통해 반도체층(10)의 채널 영역에 전달된다.5 and 6, the bias electrode 60 is formed on the bias terminal connection portion of the semiconductor layer 10 and is contacted through the contact hole 61. Accordingly, an auxiliary voltage applied to the bias electrode 60 is transferred to the channel region of the semiconductor layer 10 through the bias terminal connection portion biased toward the source region or the drain region of the semiconductor layer 10.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 것으로서, 도 2, 도 5, 및 도 6의 박막 트랜지스터의 구조와 비교하면, 바이어스 전극(60)이 연결되는 반도체층(10)의 바이어스 영역의 폭이 반도체층(10)의 채널 영역의 폭(100)보다 작은 것을 알 수 있다.7 to 9 illustrate the structure of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention. As compared with the structure of the thin film transistor of FIGS. 2, 5, and 6, It can be seen that the width of the bias region of the layer 10 is smaller than the width 100 of the channel region of the semiconductor layer 10.

보다 구체적으로, 도 7 내지 도 9의 박막 트랜지스터에서 반도체층(10)의 바이어스 단자 연결부의 폭(100)이 도 2, 도 5, 및 도 6의 박막 트랜지스터의 바이어스 단자 연결부의 폭보다 넓다. 따라서, 바이어스 전극(60)이 직접 연결되는 반도체층(10)의 바이어스 영역의 폭이 상대적으로 바이어스 단자 연결부의 폭(100)에 비하여 작게 구성된다.More specifically, the width 100 of the bias terminal connection portion of the semiconductor layer 10 in the thin film transistor of FIGS. 7 to 9 is wider than the width of the bias terminal connection portion of the thin film transistor of FIGS. 2, 5, and 6. Therefore, the width of the bias region of the semiconductor layer 10 to which the bias electrode 60 is directly connected is configured to be smaller than the width 100 of the bias terminal connection portion.

도 7 내지 도 9와 같은 실시 예들은 반도체층(10)의 채널 영역의 폭을 상대적으로 넓게 형성함으로써 공정의 편의성을 도모할 수 있고, 채널 영역과 이어지는 바이어스 영역을 통해 전달되는 소정의 전압이 좀더 용이하게 전달될 수 있는 구성일 수 있다.7 to 9 can improve the process convenience by forming the channel region of the semiconductor layer 10 relatively wide in width, and the predetermined voltage transmitted through the channel region and the subsequent bias region becomes more It can be a configuration that can be easily transmitted.

도 7 내지 도 9에서 바이어스 단자 연결부의 폭(100)은 특별히 제한되지 않지만, 적어도 반도체층(10)의 바이어스 영역의 폭 또는 바이어스 전극(60)의 폭보다 크고, 반도체층(10)의 채널 영역의 길이보다 짧을 수 있다.7 to 9, the width 100 of the bias terminal connection portion is not particularly limited, but is preferably at least the width of the bias region of the semiconductor layer 10 or the width of the bias electrode 60, As shown in FIG.

여기서 채널 영역의 길이라 함은 반도체층(10)의 전체 길이 중에서 소스 영역과 드레인 영역의 길이를 제한 나머지 길이를 의미한다.Here, the length of the channel region means the length of the remaining length of the source region and the drain region in the entire length of the semiconductor layer 10.

도 7의 박막 트랜지스터 구조는, 바이어스 단자 연결부의 폭(100)이 게이트 전극(50)을 기준으로 소스 전극(20) 방향으로 확장된 형태이다.7, the width 100 of the bias terminal connection portion is extended in the direction of the source electrode 20 with respect to the gate electrode 50.

도 8의 박막 트랜지스터 구조는, 바이어스 단자 연결부의 폭(100)이 게이트 전극(50)을 기준으로 소스 전극(20) 방향 및 드레인 전극(30) 방향의 양방향으로 동일하게 확장된 형태이다.The structure of the thin film transistor of FIG. 8 is such that the width 100 of the bias terminal connection portion extends equally in both the direction of the source electrode 20 and the direction of the drain electrode 30 with respect to the gate electrode 50.

도 9의 박막 트랜지스터 구조는, 바이어스 단자 연결부의 폭(100)이 게이트 전극(50)을 기준으로 드레인 전극(30) 방향으로 확장된 형태이다.9, the width 100 of the bias terminal connection portion is extended in the direction of the drain electrode 30 with respect to the gate electrode 50.

도 7 내지 도 9의 형태들은 하나의 실시 예를 설명한 것이므로, 바이어스 단자 연결부의 폭이 확장된 형태로서 다양한 실시 예가 가능함은 물론이다.7 to 9 illustrate one embodiment of the present invention. Therefore, it is needless to say that various embodiments are possible as the extended width of the bias terminal connection portion.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 배치도이다.10 is a layout diagram showing the structure of a thin film transistor according to another embodiment of the present invention.

도 10의 박막 트랜지스터는 상기 살펴본 본 발명의 실시 예들에 따른 박막 트랜지스터와 달리, 반도체층의 채널 영역에 이어지는 바이어스 영역에 연결된 하나의 바이어스 전극(B1) 이외에, 적어도 하나 이상의 바이어스 전극(B2)을 추가로 더 형성하고 있다.10, unlike the thin film transistor according to the embodiments of the present invention, at least one bias electrode B2 is additionally provided in addition to one bias electrode B1 connected to a bias region following a channel region of the semiconductor layer As shown in FIG.

즉, 반도체층(10)의 형태가 T자 형태가 아닌 대략적으로 십자(+) 형태를 가진다. That is, the shape of the semiconductor layer 10 is not a T shape but a roughly positive shape.

반도체층(10)에서 말단에 소스 영역과 드레인 영역이 형성된 채널 영역을 기준으로 상하로 돌출된 채널 영역을 가지는 형태이다.And has a channel region protruding upward and downward with respect to a channel region where a source region and a drain region are formed at the ends of the semiconductor layer 10.

도 10을 참조하면, 상부에 소스 전극(20)과 드레인 전극(30)이 형성되는 반도체층(10)의 채널 영역의 상부 돌출된 부분(제1 바이어스 단자 연결부라 함)(65-2)에 연결되는 제1 바이어스 영역(65-1) 상부에 제1 바이어스 전극(65)이 형성된다. 또한 상기 반도체층(10)의 채널 영역의 하부 돌출된 부분(제2 바이어스 단자 연결부라 함)(67-2)에 연결되는 제2 바이어스 영역(67-1) 상부에 제2 바이어스 전극(67)이 형성된다.10, an upper protruding portion (referred to as a first bias terminal connecting portion) 65-2 of the channel region of the semiconductor layer 10 on which the source electrode 20 and the drain electrode 30 are formed A first bias electrode 65 is formed on the first bias region 65-1 connected thereto. A second bias electrode 67 is formed on the second bias region 67-1 connected to the lower protruded portion (referred to as a second bias terminal connection portion) 67-2 of the channel region of the semiconductor layer 10, .

좀더 구체적으로, 제1 바이어스 전극(65)은 바이어스 컨택홀(66)을 통하여 반도체층(10)의 제1 바이어스 영역(65-1)에 연결된다. 상기 제1 바이어스 영역(65-1)은 제1 바이어스 단자 연결부(65-2)를 통해 채널 영역과 연결된다.More specifically, the first bias electrode 65 is connected to the first bias region 65-1 of the semiconductor layer 10 through the bias contact hole 66. The first bias region 65-1 is connected to the channel region through the first bias terminal connection portion 65-2.

한편, 제2 바이어스 전극(67)은 바이어스 컨택홀(68)을 통하여 반도체층(10)의 제2 바이어스 영역(67-1)에 연결된다. 상기 제2 바이어스 영역(67-1)은 제2 바이어스 단자 연결부(67-2)를 통해 채널 영역과 연결된다.On the other hand, the second bias electrode 67 is connected to the second bias region 67-1 of the semiconductor layer 10 through the bias contact hole 68. The second bias region 67-1 is connected to the channel region through the second bias terminal connection portion 67-2.

이때 상기 제1 바이어스 단자 연결부(65-2) 및 상기 제2 바이어스 단자 연결부(67-2)의 폭은 특별히 제한되지 않으나, 도 10의 실시 예와 같이 각 바이어스 영역(65-1, 67-1)의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.At this time, the widths of the first bias terminal connection portion 65-2 and the second bias terminal connection portion 67-2 are not particularly limited, but the widths of the bias regions 65-1 and 67-1 As shown in FIG.

도 10을 참조하면, 제1 바이어스 단자 연결부(65-2) 및 상기 제2 바이어스 단자 연결부(67-2)의 폭이 확장된 형태이므로, 게이트 전극(50)은 소스 전극(20) 방향 또는 드레인 전극(30) 방향으로 치우쳐서 형성될 수 있다.10, since the widths of the first bias terminal connection portion 65-2 and the second bias terminal connection portion 67-2 are extended, the gate electrode 50 is formed in the direction of the source electrode 20, May be formed to be biased toward the electrode (30).

도 10에서는 추가되는 바이어스 전극(B2)을 한 개로 구성하였으나, 이에 제한되지 않고 다양한 형태로 구성될 수 있다.In FIG. 10, the additional bias electrode B2 is formed as one electrode. However, the present invention is not limited thereto.

도 10과 같은 형태의 실시 예는, 본 발명의 박막 트랜지스터에 바이어스 전극을 하나 이상 추가하여 구성함으로써, 데이터 신호가 기입되기 전에 반도체층의 채널 영역으로 소정의 바이어스 전압을 보다 정확하고 확실하게 인가할 수 있게 한다.10, by forming at least one bias electrode in the thin film transistor of the present invention, a predetermined bias voltage can be more accurately and reliably applied to the channel region of the semiconductor layer before the data signal is written I will.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터의 구조를 적용한 화소 구조를 나타낸 회로도이다. 구체적으로, 도 11의 회로도를 구성하는 박막 트랜지스터 M1 내지 M7 중에서 소정의 데이터 신호에 따른 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터(M1)를 상술한 본 발명의 박막 트랜지스터로 구성한 것이다. 즉, 도 11의 회로도에서 박막 트랜지스터 M2 내지 M7은 모두 게이트, 소스, 드레인의 3단자 구조인 박막 트랜지스터이지만, 구동 트랜지스터(M1)는 게이트, 소스, 드레인, 바이어스의 4단자 구조인 본 발명의 박막 트랜지스터로 구성된다.11 is a circuit diagram illustrating a pixel structure in which the structure of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention is applied. Concretely, the driving transistor M1 for supplying the driving current according to the predetermined data signal among the thin film transistors M1 to M7 constituting the circuit diagram of Fig. 11 is constituted by the above-mentioned thin film transistor of the present invention. That is, in the circuit diagram of FIG. 11, the thin film transistors M2 to M7 are all thin film transistors having a three-terminal structure of gate, source, and drain. The driving transistor M1 is a thin film transistor of the present invention having a four terminal structure of gate, source, Transistors.

본 발명의 일 실시 예에 따른 화소는, 데이터 신호를 전달하기 위하여 화소를 활성화하는 제1 주사 신호(Scan[n])를 전달하는 제1 주사선 외에, 초기화 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 초기화 전압(Vint)을 인가하고, 구동 트랜지스터(M1)의 바이어스 전극에 보조 전압(Vsus)을 인가하여, 구동 트랜지스터(M1)의 게이트-소스 간 전압 및 소스-드레인 간 전압을 일정 전압으로 유지하도록 제어하는 제2 주사 신호(Scna[n-1])를 전달하는 제2 주사선에 각각 연결된다.The pixel according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first scan line for transmitting a first scan signal Scan [n] for activating a pixel to transfer a data signal, Source voltage and the source-drain voltage of the driving transistor Ml to a constant voltage by applying the initializing voltage Vint to the bias electrode of the driving transistor Ml and applying the auxiliary voltage Vsus to the bias electrode of the driving transistor Ml And the second scanning line Scna [n-1] for controlling the scanning lines Scna [n-1].

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소는, 외부 영상 신호에 대응하는 데이터 신호(Data(t))를 전달하는 대응하는 데이터선과 화소의 발광을 제어하는 발광 제어 신호(EM[n])를 전달하는 발광 제어선에 각각 연결된다.Further, the pixel according to an embodiment of the present invention transmits a corresponding data line for transmitting a data signal (Data (t)) corresponding to an external video signal and a light emission control signal EM [n] for controlling light emission of the pixel Respectively.

도 11에 도시된 화소는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 구동 트랜지스터(M1), 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 연결된 스위칭 트랜지스터(M2), 구동 트랜지스터(M1)와 스위칭 트랜지스터(M2)가 연결된 접점(N2)과 제1 전원전압(ELVDD) 사이에 연결된 제1 발광 제어 트랜지스터(M5), 구동 트랜지스터(M1)의 채널 영역에 연결된 바이어스 전극에 연결되어 바이어스 전극으로 소정의 보조 전압(Vsus)을 전달하는 보조 트랜지스터(M7), 및 구동 트랜지스터(M1)와 제1 전원전압(ELVDD) 사이에 위치한 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.11 includes a driving transistor M1 connected to the anode electrode of the organic light emitting diode OLED, a switching transistor M2 connected to the source electrode of the driving transistor M1, A first emission control transistor M5 connected between the first power source voltage ELVDD and a node N2 connected between the driving transistor M1 and the switching transistor M2, An auxiliary transistor M7 connected to the electrode to transmit a predetermined auxiliary voltage Vsus to the bias electrode and a storage capacitor Cst disposed between the driving transistor M1 and the first power source voltage ELVDD.

본 발명의 화소는 초기화 기간 동안 초기화 전압(Vint)을 전달하는 초기화 트랜지스터(M4)를 더 포함할 수 있다.The pixel of the present invention may further include an initialization transistor M4 for transferring the initialization voltage Vint during the initialization period.

화소는 구동 트랜지스터(M1)의 문턱 전압을 보상하기 위해 구동 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결하는 문턱전압 보상 트랜지스터(M3)를 더 포함할 수 있다.The pixel may further include a threshold voltage compensating transistor M3 for diode-connecting the driving transistor Ml to compensate the threshold voltage of the driving transistor Ml.

화소는 제1 발광 제어 트랜지스터(M5) 외에, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 구동 전류에 따른 발광을 조절하는 제2 발광 제어 트랜지스터(M6)를 적어도 하나 이상 더 포함할 수 있다.The pixel includes at least one second emission control transistor M6 which is connected to the anode electrode of the organic light emitting diode OLED in addition to the first emission control transistor M5 and controls light emission according to the driving current of the organic light emitting diode OLED Or more.

또한 화소는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극이 연결된 접점(N1)과 스위칭 트랜지스터(M2)의 게이트 전극 사이에 위치한 부스트 커패시터(Cboost)를 더 포함할 수 있다.The pixel may further include a boost capacitor Cboost positioned between the contact N1 connected to the gate electrode of the driving transistor M1 and the gate electrode of the switching transistor M2.

본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터를 구동 트랜지스터에 적용한 화소의 회로도의 실시 예는 다양할 수 있으며 반드시 도 11에 한정되는 것은 아니다.The embodiment of the circuit diagram of the pixel in which the thin film transistor according to the embodiment of the present invention is applied to the driving transistor may be various and is not necessarily limited to Fig.

화소의 유기 발광 다이오드(OLED)는 애노드 전극과 캐소드 전극을 포함하며, 대응하는 데이터 신호에 따른 구동 전류에 의해 발광한다. 본 발명에서 상기 데이터 신호에 따른 구동 전류는 화소의 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압에 영향받지 않도록 보상된다.An organic light emitting diode (OLED) of a pixel includes an anode electrode and a cathode electrode, and emits light by a driving current corresponding to a corresponding data signal. In the present invention, the driving current according to the data signal is compensated so as not to be influenced by the threshold voltage of the driving transistor (M1) of the pixel.

화소의 회로도에서, 구동 트랜지스터(M1)는 4단자 트랜지스터로서, 구체적으로 접점(N2)에 연결되어 있는 소스 전극, 문턱전압 보상 트랜지스터(M3)가 연결된 접점(N3)에 연결되는 드레인 전극, 부스트 커패시터(Cboost)가 연결된 접점(N1)에 연결된 게이트 전극, 및 보조 트랜지스터(M7)가 연결되는 바이어스 전극을 포함한다. 구동 트랜지스터(M1)는 상기 접점(N2)에 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터(M2)를 통해 데이터 신호를 전달받는다.In the circuit diagram of the pixel, the driving transistor M1 is a four-terminal transistor, specifically, a source electrode connected to the contact N2, a drain electrode connected to the contact N3 to which the threshold voltage compensating transistor M3 is connected, A gate electrode connected to the node N1 to which the first transistor Cboost is connected, and a bias electrode to which the auxiliary transistor M7 is connected. The driving transistor M1 receives the data signal through the switching transistor M2 connected to the contact N2.

구동 트랜지스터(M1)는 소스 전극과 게이트 전극 간 전압차에 대응하는 구동 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 전달하여 발광시킨다. The driving transistor M1 transmits a driving current corresponding to a voltage difference between the source electrode and the gate electrode to the organic light emitting diode OLED to emit light.

본 발명의 실시 예에 따르면 구동 트랜지스터(M1)에 데이터 신호가 기입되기 전에 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 소정의 초기화 전압(Vint)이, 바이어스 전극에 소정의 보조 전압(Vsus)이 각각 인가된다.A predetermined initializing voltage Vint is applied to the gate electrode of the driving transistor M1 and a predetermined auxiliary voltage Vsus is applied to the bias electrode before the data signal is written to the driving transistor M1 do.

스위칭 트랜지스터(M2)는 데이터선에 연결되어 데이터 신호(Data(t))가 전달되는 소스 전극, 접점(N2)에 연결되는 드레인 전극, 및 대응하는 주사선에 연결되어 주사 신호(Scan[n])를 전달받는 게이트 전극을 포함한다.The switching transistor M2 is connected to the data line and is connected to a source electrode to which the data signal Data (t) is transferred, a drain electrode connected to the contact N2, and a scan signal Scan [n] And a gate electrode.

상기 대응하는 주사선을 통해 주사 신호(Scan[n])가 전달되어 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴 온 되면 데이터 신호(Data(t))가 접점(N2)에 전달되고, 상기 데이터 신호(Data(t))에 대응하는 데이터 전압(Vdata)이 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 전달된다.When the scanning signal Scan [n] is transferred through the corresponding scanning line and the switching transistor M2 is turned on, the data signal Data (t) is transferred to the contact N2 and the data signal Data (t ) Is transferred to the source electrode of the driving transistor Ml.

주사 신호(Scan[n])는 문턱전압 보상 트랜지스터(M3)의 게이트 전극에도 동시에 전달된다.The scan signal Scan [n] is simultaneously transmitted to the gate electrode of the threshold voltage compensating transistor M3.

문턱전압 보상 트랜지스터(M3)는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 연결되고, 주사 신호(Scan[n])가 게이트 온 전압 레벨로 전달되는 동안 턴 온 되어 구동 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결한다. 그러면 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 인가된 데이터 전압에서 구동 트랜지스터(M1)의 문턱 전압만큼 강하된 전압(Vdata-Vth)이 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 인가된다. 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일단에 연결되어 있으므로, 전압(Vdata-Vth)은 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 유지된다. 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)이 반영된 전압(Vdata-Vth)이 게이트 전극에 인가되어 유지되므로, 구동 트랜지스터(M1)에 흐르는 구동 전류는 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압에 따른 영향을 받지 않는다.The threshold voltage compensating transistor M3 is connected between the gate electrode and the drain electrode of the driving transistor M1 and is turned on while the scanning signal Scan [n] is transferred to the gate- Diode connection. Then, a voltage (Vdata-Vth) lowered by the threshold voltage of the driving transistor (M1) is applied to the gate electrode of the driving transistor (M1) at the data voltage applied to the source electrode of the driving transistor (M1). Since the gate electrode of the driving transistor Ml is connected to one end of the storage capacitor Cst, the voltage Vdata-Vth is held by the storage capacitor Cst. Since the voltage Vdata-Vth reflecting the threshold voltage Vth of the driving transistor M1 is applied and held to the gate electrode, the driving current flowing to the driving transistor M1 affects the threshold voltage of the driving transistor M1 I do not accept.

초기화 트랜지스터(M4)는 상기 대응하는 주사선의 이전 주사선에 연결되어 주사 신호(Scan[n-1])를 전달받는 게이트 전극, 초기화 전압(Vint)을 전달하는 전압원에 연결되는 소스 전극, 및 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 연결되어 있는 드레인 전극을 포함한다.The initialization transistor M4 includes a gate electrode connected to the previous scan line of the corresponding scan line and receiving the scan signal Scan [n-1], a source electrode connected to a voltage source for transferring the initialization voltage Vint, And a drain electrode connected to the gate electrode of the first transistor M1.

데이터 신호가 기입되기 이전의 초기화 기간 동안 주사 신호(Scan[n-1])가 게이트 온 전압 레벨로 초기화 트랜지스터(M4)에 전달되면 초기화 트랜지스터(M4)가 턴 온 되는데, 이로 인해 초기화 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에는 초기화 전압(Vint)이 인가됨으로써 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 초기화 전압으로 초기화된다.When the scan signal Scan [n-1] is transferred to the initialization transistor M4 at the gate-on voltage level during the initialization period before the data signal is written, the initialization transistor M4 is turned on, The initializing voltage Vint is applied to the gate electrode of the transistor M1 so that the gate electrode of the driving transistor M1 is initialized to the initializing voltage.

한편, 주사 신호(Scan[n-1])가 게이트 온 전압 레벨로 전달되는 초기화 기간 동안 주사 신호(Scan[n-1])가 게이트 전극에 전달되어 보조 트랜지스터(M7)가 턴 온 된다. 그러면 구동 트랜지스터(M1)의 바이어스 전극에는 턴 온 된 보조 트랜지스터(M7)를 통해 보조 전압(Vsus)이 인가된다. 주사 신호(Scan[n-1])가 게이트 온 전압 레벨로 전달되는 초기화 기간 동안에는 주사 신호(Scan[n]) 및 발광 제어 신호(EM[n])이 모두 게이트 오프 전압 레벨로 전달되므로, 구동 트랜지스터(M1)의 소스 및 드레인은 모두 플로팅된다. 따라서 데이터가 기입되기 전의 초기화 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)의 채널 영역과 이어지는 바이어스 영역에 연결된 바이어스 전극에 보조 전압(Vsus)을 인가함으로써, 궁극적으로 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전압 및 드레인 전압을 보조 전압으로 설정할 수 있다. 이때 구동 트랜지스터(M1)의 소스-드레인 전압차는 대략적으로 제로(0)인 상태가 된다.On the other hand, during the initialization period in which the scan signal Scan [n-1] is transferred to the gate-on voltage level, the scan signal Scan [n-1] is transferred to the gate electrode and the auxiliary transistor M7 is turned on. Then, the auxiliary voltage Vsus is applied to the bias electrode of the driving transistor M1 through the auxiliary transistor M7 turned on. Since the scan signal Scan [n] and the emission control signal EM [n] are all transmitted at the gate-off voltage level during the initialization period in which the scan signal Scan [n-1] The source and the drain of the transistor M1 are all floated. Therefore, by applying the auxiliary voltage Vsus to the bias electrode connected to the bias region following the channel region of the driving transistor Ml during the initialization period before data is written, ultimately, the source voltage and the drain voltage of the driving transistor Ml are supplied to the auxiliary Voltage can be set. At this time, the source-drain voltage difference of the driving transistor M1 becomes approximately zero (0).

모든 화소의 구동 트랜지스터(M1)가 이와 같은 동작에 의해 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전압 및 드레인 전압을 보조 전압으로 설정한 상태에서 데이터 전압이 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 기입되므로, 극단적인 계조 변화에 따른 히스테리시스 특성을 개선할 수 있다.The data voltage is written to the source electrode of the driving transistor M1 in a state in which the driving transistor M1 of all the pixels sets the source voltage and the drain voltage of the driving transistor M1 to the auxiliary voltage by this operation, The hysteresis characteristic according to the gradation change can be improved.

한편 복수의 구동 트랜지스터 각각은 직전 프레임의 데이터 전압이 인가되어 있으므로, 현재 프레임의 데이터 전압을 기입하기 전에 복수의 구동 트랜지스터 각각의 게이트-소스 전압은 서로 다른 레벨일 수 있다.On the other hand, since each of the plurality of driving transistors is applied with the data voltage of the immediately preceding frame, the gate-source voltages of the plurality of driving transistors may be at different levels before writing the data voltage of the current frame.

본 발명의 실시 예에서는 초기화 기간 동안 모든 구동 트랜지스터의 소스 및 드레인 전압을 소정의 보조 전압으로 설정함과 동시에 게이트 전압을 초기화 전압(Vint)으로 만들어, 모든 구동 트랜지스터를 동일한 조건으로 온 바이어스 시킨다. 따라서 히스테리시스 특성에 영향을 받지 않고 모든 화소의 구동 트랜지스터들의 게이트-소스 전압이 동일한 조건에서 대응하는 현재 프레임의 데이터 전압에 따라 결정되도록 한다.In the embodiment of the present invention, the source and drain voltages of all the driving transistors are set to a predetermined auxiliary voltage and the gate voltage is set to the initializing voltage Vint during the initialization period to bias all the driving transistors on the same condition. So that the gate-source voltages of the driving transistors of all the pixels are determined in accordance with the data voltage of the corresponding current frame under the same condition without being influenced by the hysteresis characteristic.

본 발명의 실시 예에서는 초기화 트랜지스터(M4) 및 보조 트랜지스터(M7)의 스위칭 동작을 제어하는 신호를 해당 화소 라인에 연결된 주사선의 이전 주사선을 통해 전달되는 주사 신호를 이용하였으나, 이에 제한되지 않고 별개의 제어선을 통해 공급되는 제어 신호를 이용하도록 할 수 있음은 물론이다.In the embodiment of the present invention, the signals for controlling the switching operations of the initializing transistor M4 and the auxiliary transistor M7 are used as the scanning signals transmitted through the previous scanning lines of the scanning lines connected to the corresponding pixel lines. However, The control signal supplied through the control line may be used.

한편, 첫 번째 화소 라인에 포함되는 화소의 경우 초기화 트랜지스터(M4) 및 보조 트랜지스터(M7)에 전달되는 주사 신호는 주사 구동부에서 생성하여 전달하는 더미 주사 신호일 수 있다.On the other hand, in the case of a pixel included in the first pixel line, the scan signal transmitted to the initializing transistor M4 and the auxiliary transistor M7 may be a dummy scan signal generated and transmitted by the scan driver.

스토리지 커패시터(Cst)는 접점(N1)에 연결된 제1 전극 및 제1 전원전압(ELVDD)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The storage capacitor Cst includes a first electrode connected to the contact N1 and a second electrode connected to the first power supply voltage ELVDD.

스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극이 연결된 접점(N1)에 연결되어 있기 때문에 화소의 구동 과정에 따라 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극 전압값을 저장한다.Since the storage capacitor Cst is connected to the contact N1 to which the gate electrode of the driving transistor Ml is connected, the storage capacitor Cst stores the gate electrode voltage value of the driving transistor Ml in accordance with the driving process of the pixel.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소의 제1 발광 제어 트랜지스터(M5)는 대응하는 발광 제어선에 연결되어 발광 제어 신호(EM[n])를 전달받는 게이트 전극, 제1 전원전압(ELVDD)에 연결된 소스 전극, 및 접점(N2)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.The first emission control transistor M5 of the pixel according to an embodiment of the present invention includes a gate electrode connected to a corresponding emission control line and receiving a emission control signal EM [n], a first power supply voltage ELVDD, And a drain electrode connected to the contact N2.

화소는 제2 발광 제어 트랜지스터(M6)를 더 포함할 수 있는데, 제2 발광 제어 트랜지스터(M6)는 상기 대응하는 발광 제어선에 연결되어 발광 제어 신호(EM[n])를 전달받는 게이트 전극, 접점(N3)에 연결된 소스 전극, 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 드레인 전극을 포함한다.The pixel may further include a second emission control transistor M6. The second emission control transistor M6 may include a gate electrode connected to the corresponding emission control line and receiving the emission control signal EM [n] A source electrode connected to the contact N3, and a drain electrode connected to the anode electrode of the organic light emitting diode OLED.

본 발명의 발광 제어 트랜지스터의 구성은 하나의 실시 형태이므로 반드시 이러한 구성에 제한되는 것은 아니다.The configuration of the light emission control transistor of the present invention is one embodiment and is not necessarily limited to this configuration.

발광 제어 신호(EM[n])가 게이트 온 전압 레벨로 전달되면 제1 발광 제어 트랜지스터(M5) 및 제2 발광 제어 트랜지스터(M6)는 턴 온 되고, 데이터 기입 기간 동안 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 신호에 따른 데이터 전압에 대응하는 구동 전류만큼 유기 발광 다이오드(OLED)에 전달하여 발광시킨다. 상술한 바와 같이 상기 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압은 문턱전압(Vth)이 고려된 전압값(Vdata-Vth)이므로 대응하는 구동 전류만큼 발광할 때 문턱전압의 영향이 배제될 수 있다. When the emission control signal EM [n] is transferred to the gate-on voltage level, the first emission control transistor M5 and the second emission control transistor M6 are turned on and stored in the storage capacitor Cst during the data write- Emitting diode OLED by a driving current corresponding to a data voltage according to a data signal. As described above, since the data voltage stored in the storage capacitor Cst is a voltage value (Vdata-Vth) in which the threshold voltage (Vth) is taken into account, the influence of the threshold voltage can be excluded when the light emission is performed for the corresponding driving current.

도 11에 도시된 화소의 구동 회로도에 포함된 트랜지스터는 PMOS 인 것을 상정하여 설명하였으나, 이에 제한되지 않으며 NMOS로 구현될 수 있다.The transistor included in the driving circuit diagram of the pixel shown in FIG. 11 has been described on the assumption that the transistor is a PMOS, but the present invention is not limited thereto and can be implemented by an NMOS.

도 11에 도시된 화소의 구동에 대한 자세한 동작은 이하 도 14의 타이밍도의 설명에서 상세히 설명하도록 한다.The detailed operation of the driving of the pixel shown in Fig. 11 will be described in detail in the following description of the timing diagram of Fig.

도 12는 종래 화소의 기본 구조(6TR 구조)를 나타낸 회로도인데, 도 11과 달리 구동 트랜지스터(M10)가 게이트, 소스, 및 드레인으로만 구성된 3단자 구조임을 알 수 있다. 따라서, 종래의 박막 트랜지스터로 구성하였으므로 구동 트랜지스터(M10)의 채널 영역에 연결되는 바이어스 전극이 존재하지 않으며, 바이어스 전극에 연결되는 보조 트랜지스터가 존재하지 않는 구성이다.FIG. 12 is a circuit diagram showing a basic structure (6TR structure) of a conventional pixel. Unlike FIG. 11, it can be seen that the driving transistor M10 has a three-terminal structure composed of only a gate, a source, and a drain. Therefore, since the conventional thin film transistor is used, there is no bias electrode connected to the channel region of the driving transistor M10, and there is no auxiliary transistor connected to the bias electrode.

도 12의 화소 역시 초기화 기간과 데이터 신호가 기입되는 기간의 동작 과정 및 화소 회로의 구성요소들은 도 11에 비하여 크게 다르지 않으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The operation of the initialization period and the period during which the data signal is written and the components of the pixel circuit of FIG. 12 are not so different from those of FIG. 11, so a detailed description thereof will be omitted.

다만, 도 12의 구동 트랜지스터(M10)가 일반적인 3단자 구조이므로 도 11에 비하여 데이터 기입 전에 구동 트랜지스터의 소스 및 드레인 전압을 특정 전압으로 셋팅하지 않게 되어 그로 인해 히스테리시스 특성의 개선 효과가 적은 것을 알 수 있다.However, since the driving transistor MlO of FIG. 12 has a general three-terminal structure, the source and drain voltages of the driving transistor are not set to a specific voltage before data writing as compared with the case of FIG. 11 so that the effect of improving hysteresis characteristics is small have.

이하의 표 1은 도 11에 따른 본 발명의 박막 트랜지스터 구조를 구동 트랜지스터에 적용한 화소(실험예)와 도 12에 따른 종래 박막 트랜지스터 구조를 구동 트랜지스터에 적용한 화소(비교예)를 각각 포함하는 표시 장치에서 극단적 휘도 변경시(black to white) 효율 특성을 비교한 표이다.The following Table 1 shows the relationship between the pixel (Experimental Example) in which the thin film transistor structure of the present invention shown in FIG. 11 is applied to the driving transistor and the pixel (Comparative Example) in which the conventional thin film transistor structure shown in FIG. 12 is applied to the driving transistor (Black to white).

휘도 변화량에 따른 효율성Efficiency according to luminance variation Start -> EndStart -> End 실험예(7TR)Experimental Example (7TR) 비교예(6TR)Comparative Example (6TR) 개선율Improvement rate 0 -> 640 -> 64 89.87%89.87% 62.19%62.19% 27.6827.68 0 -> 1280 -> 128 91.69%91.69% 64.71%64.71% 26.9826.98 0 -> 1920 -> 192 93.28%93.28% 67.28%67.28% 26.0026.00 0 -> 2550 -> 255 96.20%96.20% 72.27%72.27% 23.9323.93

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 가장 저계조인 0에서 소정의 계조 레벨로 각각 변화할 때 휘도의 변화량은 비교예에 비하여 7 TR 구조인 박막 트랜지스터를 적용한 본 발명의 실험예가 더 우수하였다.As can be seen from Table 1, the variation of the luminance when the gradation level was changed from 0, which is the lowest gradation, to the predetermined gradation level was superior to the experimental example of the present invention using the thin film transistor having the 7 TR structure as compared with the comparative example.

극단적인 계조 변화일수록 실험예에서 휘도 변하량에 따른 효율성이 크게 개선됨을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 박막 트랜지스터를 적용한 구동 트랜지스터를 포함하는 화소는 극단적인 계조 표현시 중간 계조를 거치지 않고 바로 변화할 수 있으며 이로 인한 히스테리시스 특성이 월등히 개선됨을 알 수 있다.It can be seen that the efficiency according to the luminance variation is greatly improved in the experimental example in the case of the extreme gradation change. Therefore, it can be seen that a pixel including a driving transistor to which the thin film transistor according to the present invention is applied can change immediately without passing through an intermediate gray level in expressing an extreme gradation, thereby greatly improving the hysteresis characteristic.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박막 트랜지스터를 구비하는 도 11의 화소를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 블록도이다.13 is a block diagram of an OLED display including the pixel of FIG. 11 including a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 의한 표시 장치(300)는 복수의 화소를 포함하는 표시부(310), 주사 구동부(320), 데이터 구동부(330), 발광 구동부(340), 제어부(350), 표시장치에 외부 전압을 공급하는 전원 공급부(360)를 포함한다.A display device 300 according to an embodiment of the present invention includes a display unit 310 including a plurality of pixels, a scan driver 320, a data driver 330, a light emitting driver 340, a controller 350, And a power supply unit 360 for supplying an external voltage.

복수의 화소 각각은 표시부(310)에 전달되는 복수의 주사선(S0 내지 Sn) 중 두 개의 주사선에 연결되어 있다. 도 13에서 화소는 해당 화소 라인에 대응하는 주사선과 그 이전 라인의 주사선에 연결되어 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.Each of the plurality of pixels is connected to two of the plurality of scan lines S0 to Sn transmitted to the display unit 310. [ 13, the pixel is connected to the scanning line corresponding to the pixel line and the scanning line of the previous line, but the pixel is not necessarily limited to this.

또한 복수의 화소 각각은 표시부(310)에 전달되는 복수의 데이터선(D1 내지 Dm) 중 하나의 데이터선, 표시부(310)에 전달되는 복수의 발광 제어선(EM1 내지 EMn) 중 하나의 발광 제어선에 연결되어 있다.Each of the plurality of pixels includes one of a plurality of data lines D1 to Dm transmitted to the display unit 310 and one of the plurality of emission control lines EM1 to EMn transmitted to the display unit 310. [ Line.

주사 구동부(320)는 복수의 주사선(S0 내지 Sn)을 통해 각 화소에 두 개의 대응하는 주사 신호를 생성하여 전달한다. 즉, 주사 구동부(320)는 각 화소가 포함되는 화소 라인에 대응하는 주사선을 통해 제1 주사 신호를 전달하고, 해당 화소 라인의 이전 화소 라인에 대응하는 주사선을 통해 제2 주사 신호를 전달한다.The scan driver 320 generates and transmits two corresponding scan signals to each pixel through the plurality of scan lines S0 to Sn. That is, the scan driver 320 transmits the first scan signal through the scan line corresponding to the pixel line including each pixel, and transmits the second scan signal through the scan line corresponding to the previous pixel line of the pixel line.

도 13의 실시 예에서 n번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 중 하나인 화소(370)는 해당 n번째 화소 라인에 대응하는 주사선(Sn)과 n번째 화소 라인 이전의 n-1번째 화소 라인에 대응하는 주사선(Sn-1)에 각각 연결된다. n번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 중 하나인 화소(370)는 상술한 도 11에 도시된 화소에 해당된다.13, the pixel 370, which is one of the plurality of pixels included in the nth pixel line, is connected to the scan line Sn corresponding to the nth pixel line and the (n-1) th pixel line before the nth pixel line And is connected to the corresponding scanning line Sn-1, respectively. The pixel 370, which is one of the plurality of pixels included in the nth pixel line, corresponds to the pixel shown in Fig.

화소는 상기 주사선(Sn)을 통해 제1 주사 신호(Scan[n])를 전달받고, 동시에 상기 주사선(Sn-1)을 통해 제2 주사 신호(Scan[n-1])를 동시에 전달받는다.The pixel receives the first scan signal Scan [n] through the scan line Sn and simultaneously receives the second scan signal Scan [n-1] through the scan line Sn-1.

데이터 구동부(330)는 복수의 데이터선(D1 내지 Dm)을 통해 각 화소에 데이터 신호를 전달한다.The data driver 330 transmits data signals to the respective pixels through the plurality of data lines D1 to Dm.

발광 구동부(340)는 복수의 발광 제어선(EM1 내지 EMn)을 통해 각 화소에 발광 제어 신호를 생성하여 전달한다.The light emission driving unit 340 generates and transmits a light emission control signal to each pixel through the plurality of light emission control lines EM1 to EMn.

제어부(350)는 외부에서 전달되는 복수의 영상 신호(R,G,B)를 복수의 영상 데이터 신호(DR,DG,DB)로 변경하여 데이터 구동부(330)에 전달한다. 또한 제어부(350)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 및 클럭신호(MCLK)를 전달받아 상기 주사 구동부(320), 데이터 구동부(330), 및 발광 구동부(340)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 각각에 전달한다. 즉, 제어부(350)는 주사 구동부(320)를 제어하는 주사 구동 제어 신호(SCS), 데이터 구동부(330)를 제어하는 데이터 구동 제어 신호(DCS), 및 발광 구동부(340)를 제어하는 발광 구동 제어 신호(ECS)를 각각 생성하여 전달한다.The control unit 350 converts a plurality of video signals R, G and B transmitted from the outside into a plurality of video data signals DR, DG and DB and transmits them to the data driver 330. The controller 350 receives the vertical synchronizing signal Vsync, the horizontal synchronizing signal Hsync and the clock signal MCLK to drive the scan driving unit 320, the data driving unit 330, and the light emitting driving unit 340 And transmits the generated control signals to the respective control signals. That is, the control unit 350 includes a scan driving control signal SCS for controlling the scan driving unit 320, a data driving control signal DCS for controlling the data driving unit 330, And generates and transmits control signals ECS.

또한, 표시부(310)는 복수의 주사선(S0 내지 Sn), 복수의 데이터선(D1 내지 Dm), 및 복수의 발광 제어선(EM1 내지 EMn)의 교차부에 위치되는 복수의 화소를 포함한다. The display unit 310 includes a plurality of pixels located at intersections of the plurality of scan lines S0 to Sn, the plurality of data lines D1 to Dm, and the plurality of emission control lines EM1 to EMn.

상기 복수의 화소는 전원 공급부(360)로부터 제1 전원전압(ELVDD), 제2 전원전압(ELVSS), 초기화 전압(VINT), 보조 전압(Vsus) 등 외부 전압을 공급받는다. 상기 제1 전원전압(ELVDD)은 제2 전원전압(ELVSS)보다 높은 전압 레벨을 가진다.The plurality of pixels receive an external voltage such as a first power supply voltage ELVDD, a second power supply voltage ELVSS, an initialization voltage VINT, and an auxiliary voltage Vsus from a power supply unit 360. The first power source voltage ELVDD has a voltage level higher than the second power source voltage ELVSS.

표시부(310)는 대략 행렬 형태로 배열된 복수의 화소를 포함한다. 특별히 제한되지 않으나, 복수의 주사선(S0 내지 Sn)은 상기 화소들의 배열 형태에서 대략 행 방향으로 뻗으며 서로 거의 평행하고, 복수의 데이터선(D1 내지 Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로 거의 평행하다.The display unit 310 includes a plurality of pixels arranged in a substantially matrix form. Although not particularly limited, the plurality of scanning lines S0 to Sn extend in a substantially row direction in the arrangement of the pixels and are substantially parallel to each other, and the plurality of data lines D1 to Dm extend in a substantially column direction, Do.

복수의 화소 각각은 복수의 데이터선(D1 내지 Dm)을 통해 전달된 대응하는 데이터 신호에 따라 유기 발광 다이오드로 공급되는 구동 전류에 의해 소정 휘도의 빛을 발광한다.Each of the plurality of pixels emits light of a predetermined luminance by a driving current supplied to the organic light emitting diode according to a corresponding data signal transmitted through the plurality of data lines (D1 to Dm).

도 14는 도 13에 도시된 유기 발광 표시 장치의 화소 구동 동작을 나타내는 타이밍도로서, 도 14를 활용하여 도 11의 회로 구조를 가지는 화소의 구동 과정을 상세히 설명하기로 한다.FIG. 14 is a timing chart showing the pixel driving operation of the organic light emitting display shown in FIG. 13, and the driving process of the pixel having the circuit structure of FIG. 11 will be described in detail with reference to FIG.

도 11에서 상술하였듯이 본 발명의 실시 예에 따른 화소는 연이은 두 개의 주사선에 연결되어 있어 각각 주사 신호를 전달받아 동작한다.As described above with reference to FIG. 11, the pixel according to the exemplary embodiment of the present invention is connected to two consecutive scan lines, and receives a scan signal.

먼저, 시점 t1에서 n-1번째 주사선을 통해 전달되는 주사 신호(S[n-1])가 로우 레벨로 변화하고 T1 기간 동안 로우 레벨을 유지한다.First, the scan signal S [n-1] transmitted through the (n-1) th scan line at time t1 changes to a low level and maintains a low level during a period T1.

화소에서 상기 주사 신호(S[n-1])를 전달받는 초기화 트랜지스터(M4) 및 보조 트랜지스터(M7)가 동시에 턴 온 된다. The initializing transistor M4 and the auxiliary transistor M7, which receive the scanning signal S [n-1] from the pixel, are simultaneously turned on.

그러면 T1 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에는 초기화 트랜지스터(M4)를 통해 초기화 전압(Vint)이 인가된다. 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극과 드레인 전극은 이들 전극에 연결된 트랜지스터들이 오프된 상태여서 플로팅된다. 이때 플로팅된 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극과 드레인 전극에는 구동 트랜지스터(M1)의 채널 영역과 연결된 바이어스 전극을 통해 보조 전압(Vsus)이 인가된다. 보조 전압(Vsus)은 T1 기간 동안 턴 온 된 보조 트랜지스터(M7)를 통해 전달된다.During the period T1, the initializing voltage Vint is applied to the gate electrode of the driving transistor M1 through the initializing transistor M4. The source electrode and the drain electrode of the driving transistor Ml are in a state in which the transistors connected to these electrodes are off and are floating. At this time, the auxiliary voltage Vsus is applied to the source electrode and the drain electrode of the floating driving transistor M1 through the bias electrode connected to the channel region of the driving transistor M1. The auxiliary voltage Vsus is transmitted through the auxiliary transistor M7 turned on during the period T1.

구동 트랜지스터(M1)의 채널 영역에 인가된 보조 전압(Vsus)으로 인하여 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극과 드레인 전극은 데이터 기입 전에 소정의 전압으로 설정되고 구동 트랜지스터(M1)의 소스-드레인 전극 전압차가 없게 된다. 데이터 신호에 따른 데이터 기입 전에 소정 레벨의 전압을 인가하게 되므로 극단적인 계조 변화를 표시하는 경우에도 중간 계조를 거치지 않고 바로 변화할 수 있게 되어 목표하는 계조를 정확하게 표시할 수 있게 된다. 그래서 히스테리시스 특성이 현저하게 개선될 수 있다.The source electrode and the drain electrode of the driving transistor Ml are set to a predetermined voltage before data writing due to the auxiliary voltage Vsus applied to the channel region of the driving transistor Ml and the source- There is no car. A voltage of a predetermined level is applied before data writing according to a data signal. Therefore, even when an extreme gradation change is displayed, the gradation can be changed immediately without passing through the intermediate gradation, and the target gradation can be accurately displayed. Thus, the hysteresis characteristic can be remarkably improved.

한편 T1 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전압에는 초기화 전압(Vint)이 인가되므로 게이트-소스 전압차(Vgs)를 데이터 기입 전에 일정하게 유지할 수 있게 된다. 각 프레임에서 구동 트랜지스터(M1)의 문턱 전압이 보상되고 데이터가 기입되는 기간 전에 모든 화소에 포함된 구동 트랜지스터(M1)의 전극 전압이 소정의 전압으로 셋팅되므로 구동 트랜지스터(M1)의 히스테리시스 특성에 영향 받지 않고 목적하는 계조로 표현되는 영상을 구현할 수 있다.Meanwhile, since the initializing voltage Vint is applied to the gate voltage of the driving transistor M1 during the period T1, the gate-source voltage difference Vgs can be kept constant before data writing. Since the electrode voltage of the driving transistor Ml included in all the pixels is set to a predetermined voltage before the threshold voltage of the driving transistor Ml is compensated in each frame and the data is written, the influence of the hysteresis characteristic of the driving transistor Ml It is possible to realize an image that is expressed in a desired gradation without receiving it.

그 후 시점 t2에 주사 신호(S[n-1])이 하이 레벨로 천이하고, 시점 t3에 n번째 주사선을 통해 전달되는 주사 신호(S[n])가 로우 레벨로 변화하여 T2 기간 동안 로우 레벨을 유지한다. Then, the scanning signal S [n] transitioned to the high level at the time point t2 and the scanning signal S [n] transferred through the nth scanning line at the time point t3 changes to the low level, Level.

T2 기간 동안 주사 신호(S[n-1])이 하이 상태로 전달되므로 초기화 트랜지스터(M4) 및 보조 트랜지스터(M7)는 턴 오프 되고, 접점(N1)의 전압은 플로팅(floating)된다.The initialization transistor M4 and the auxiliary transistor M7 are turned off and the voltage of the contact N1 is floating because the scan signal S [n-1] is transferred to the high state during the period T2.

동시에 T2 기간 동안 화소에서 상기 주사 신호(S[n])를 전달받는 스위칭 트랜지스터(M2) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M3)가 턴 온 된다. 그러면 T2 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극에는 스위칭 트랜지스터(M2)를 통해 데이터 신호(Date(t))에 따른 데이터 전압(Vdata)이 전달되고, 구동 트랜지스터(M1)는 문턱전압 보상 트랜지스터(M3)에 의해 다이오드 연결된다.At the same time, the switching transistor M2 and the threshold voltage compensating transistor M3, which receive the scanning signal S [n] from the pixel during the period T2, are turned on. During the period T2, the data voltage Vdata according to the data signal Date (t) is transferred to the source electrode of the driving transistor M1 through the switching transistor M2. The driving transistor M1 is connected to the threshold voltage compensating transistor M3.

따라서 T2 기간 동안 스토리지 커패시터(Cst)의 일단에 연결된 접점(N1)에 유지되는 전압은 구동 트랜지스터(M1)의 게이트-소스 전극 간 전압차에 해당하는 전압(Vgs)으로서, 데이터 전압(Vdata)에서 구동 트랜지스터(Md)의 문턱전압(Vth)만큼 하강된 전압값(Vdata-Vth)이다.The voltage held at the contact N1 connected to one end of the storage capacitor Cst during the period T2 is the voltage Vgs corresponding to the gate-source electrode voltage difference of the driving transistor M1, (Vdata-Vth) lowered by the threshold voltage Vth of the driving transistor Md.

T1 기간의 초기화 기간 동안 구동 트랜지스터(M1)에 보조 전압이 인가되어 히스테리시스 특성을 개선하였으므로 상기 데이터 전압(Vdata)에 따른 계조 표현 시 응답 속도의 지연 문제를 해결할 수 있다.Since the auxiliary voltage is applied to the driving transistor M1 during the initialization period of the T1 period to improve the hysteresis characteristic, it is possible to solve the problem of delaying the response speed in gradation representation according to the data voltage Vdata.

시점 t4에 주사 신호(S[n])가 하이 레벨로 천이하면 스위칭 트랜지스터(M2) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M3)가 턴 오프 된다. 그러면 접점(N1)의 전압은 다시 플로팅(floating)된다.When the scanning signal S [n] transitions to the high level at the time point t4, the switching transistor M2 and the threshold voltage compensating transistor M3 are turned off. Then, the voltage of the contact N1 is floating again.

시점 t5에 n번째 화소 라인에 포함된 화소에 전달되는 발광 제어 신호(EM[n])가 로우 레벨로 변한다.The emission control signal EM [n] transmitted to the pixel included in the n-th pixel line at time t5 changes to the low level.

그러면 발광 제어 신호(EM[n])가 전달되는 화소의 제1 발광 제어 트랜지스터(M5) 및 제2 발광 제어 트랜지스터(M6)는 턴 온 되고, 유기 발광 다이오드(OLED)로 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 신호에 따른 데이터 전압의 구동 전류가 전달되어 발광한다.The first emission control transistor M5 and the second emission control transistor M6 of the pixel to which the emission control signal EM [n] is transmitted are turned on, and the organic light emitting diode OLED is connected to the storage capacitor Cst And the driving current of the data voltage corresponding to the stored data signal is transmitted to emit light.

본 발명의 일 실시 예에 따른 화소와 그를 포함하는 표시 장치는 데이터 신호에 따라 영상을 표시함에 있어, 구동 트랜지스터의 문턱전압의 영향을 배제하면서 동시에 히스테리시스 특성으로 인한 응답 속도의 문제를 해결할 수 있어 응답 속도가 지연되지 않고 해당 프레임에서 바로 목적하는 휘도로 발광하여 선명한 고품질의 영상을 제공할 수 있다.The pixel and the display device including the same according to the embodiment of the present invention can solve the problem of the response speed due to the hysteresis characteristic while excluding the influence of the threshold voltage of the driving transistor in displaying an image according to the data signal, It is possible to provide a clear high quality image by emitting light with a desired luminance directly in the frame without delaying the speed.

특히 직전 프레임에서 해당 프레임으로 데이터가 변화할 때 극단적인 휘도 변화를 가진다고 하여도, 해당 프레임 데이터가 기입되기 전에 보조 전압이 바이어스 전극을 통해 인가됨으로써, 채널 영역을 통해 소스-드레인 전극을 소정의 전압으로 설정하기 때문에 히스테리시스 특성이 개선될 수 있다.In particular, even if an extreme luminance change occurs when data is changed from the immediately preceding frame to the corresponding frame, an auxiliary voltage is applied through the bias electrode before the corresponding frame data is written, so that the source- The hysteresis characteristic can be improved.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are illustrative and explanatory only and are intended to be illustrative of the invention and are not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It is not. Therefore, those skilled in the art can readily select and substitute it. Those skilled in the art will also appreciate that some of the components described herein can be omitted without degrading performance or adding components to improve performance. In addition, those skilled in the art may change the order of the method steps described herein depending on the process environment or equipment. Therefore, the scope of the present invention should be determined by the appended claims and equivalents thereof, not by the embodiments described.

10,110,210: 반도체층 20,120: 소스 전극
30,130: 드레인 전극
40,140,240: 게이트 금속층 50,150,250: 게이트 전극
60,65,67,260: 바이어스 전극
21,31,51,61,121,131,151,251,261: 컨택홀
100,200: 기판
300: 유기 발광 표시 장치
310: 표시부 320: 주사 구동부
330: 데이터 구동부 340: 발광 구동부
350: 제어부 360: 전원 공급부
370: 화소
10, 110, 210: semiconductor layer 20, 120: source electrode
30, 130: drain electrode
40, 140, 240: gate metal layer 50, 150, 250: gate electrode
60, 65, 67, 260:
21, 31, 51, 61, 121, 131, 151, 251, 261:
100, 200: substrate
300: organic light emitting display
310: Display section 320:
330: Data driver 340:
350: control unit 360: power supply unit
370: pixel

Claims (5)

유기 발광 다이오드;
상기 유기 발광 다이오드에 데이터 신호에 따른 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 반도체층 중 적어도 제1 영역과 중첩하도록 연장되어 위치하는 배선; 및
상기 배선에 연결되어 있는 일단에 연결되어 있고, 데이터 기입 전 초기화 기간 동안 턴 온 되어 소정의 제1 전압을 상기 배선에 공급하여 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인 전압차를 감소시키는 보조 트랜지스터를 포함하는 화소.
Organic light emitting diodes;
A driving transistor for transmitting a driving current according to a data signal to the organic light emitting diode;
A wiring extending to overlap with at least a first region of the semiconductor layer of the driving transistor; And
And an auxiliary transistor connected to one end of the driving transistor, the auxiliary transistor being turned on during an initialization period before data writing to supply a predetermined first voltage to the wiring to reduce a source-drain voltage difference of the driving transistor. .
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 일단에 연결되어 있고, 상기 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
The method according to claim 1,
And a switching transistor connected to one end of the driving transistor and transmitting the data signal.
제1항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 게이트와 타단 사이에 연결되어 있고, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 보상 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
The method according to claim 1,
And a compensating transistor connected between the gate and the other end of the driving transistor and compensating a threshold voltage of the driving transistor.
제1항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 초기화 전압을 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
The method according to claim 1,
Further comprising an initialization transistor coupled to a gate of the driving transistor and transmitting an initialization voltage to a gate of the driving transistor.
KR1020170174380A 2017-12-18 2017-12-18 Pixel KR101930439B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170174380A KR101930439B1 (en) 2017-12-18 2017-12-18 Pixel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170174380A KR101930439B1 (en) 2017-12-18 2017-12-18 Pixel

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110063169A Division KR20130007065A (en) 2011-06-28 2011-06-28 Thin film transistor, pixel and organic light emitting display device having the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180160075A Division KR102051102B1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Pixel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170143479A KR20170143479A (en) 2017-12-29
KR101930439B1 true KR101930439B1 (en) 2018-12-19

Family

ID=60939359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170174380A KR101930439B1 (en) 2017-12-18 2017-12-18 Pixel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101930439B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030201497A1 (en) 2001-04-03 2003-10-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method for fabricating the same
US20080135838A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Samsung Sdi Co., Ltd Thin film transistor, method of fabricating the same, and organic light emitting diode display device including the same
US20100117155A1 (en) 2007-05-21 2010-05-13 Hidehito Kitakado Semiconductor device and production method thereof
US20100244104A1 (en) 2009-03-31 2010-09-30 Fujitsu Limited Compound semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2011100988A (en) * 2009-10-09 2011-05-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and method for manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030201497A1 (en) 2001-04-03 2003-10-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device and method for fabricating the same
US20080135838A1 (en) 2006-12-06 2008-06-12 Samsung Sdi Co., Ltd Thin film transistor, method of fabricating the same, and organic light emitting diode display device including the same
US20100117155A1 (en) 2007-05-21 2010-05-13 Hidehito Kitakado Semiconductor device and production method thereof
US20100244104A1 (en) 2009-03-31 2010-09-30 Fujitsu Limited Compound semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2011100988A (en) * 2009-10-09 2011-05-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170143479A (en) 2017-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230145828A1 (en) Pixel circuit and method of driving the same, display device
US11881164B2 (en) Pixel circuit and driving method thereof, and display panel
US9236484B2 (en) Thin film transistor, and pixel and organic light emitting display device having the same
KR101197768B1 (en) Pixel Circuit of Organic Light Emitting Display
TWI768621B (en) Electroluminescent display device
CN101383125B (en) Display device and electronic equipment
KR101117731B1 (en) Pixel circuit, and organic light emitting display, and driving method thereof
US20160125809A1 (en) Thin film transistor substrate
KR102051102B1 (en) Pixel
CN101751854B (en) Display apparatus, pixel layout method for display apparatus, and electronic device
JP2008051960A (en) Pixel circuit
KR20070111638A (en) Pixel circuit of organic light emitting display
US11798473B2 (en) Pixel driving circuit and display panel
JP6153830B2 (en) Display device and driving method thereof
CN113035133A (en) Pixel driving circuit, driving method of pixel driving circuit and display panel
JP2016099505A (en) Display device
TW202236242A (en) Organic light emitting display apparatus
US20180226027A1 (en) Pixel driving circuit and driving method thereof and display device
JP4182919B2 (en) Pixel circuit and display device
KR101611621B1 (en) Display apparatus and method of driving the same
CN111341788B (en) Thin film transistor and display panel
WO2020194647A1 (en) Display device and driving method thereof
KR20140144033A (en) organic light-emitting dIODE DISPLAY device
KR102045346B1 (en) Display panel and organic light emmiting display device inculding the same
KR101930439B1 (en) Pixel

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant