KR102362092B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 기판 위에 위치하며 스캔 신호를 전달하는 스캔선, 기판 위에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 기판 위에 위치하며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 스캔선 및 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터와 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 그리고 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 유기 발광 다이오드를 포함한다. 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극 및 복수의 채널을 포함하고, 각각의 채널은 복수의 굴곡부를 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 한 전극인 캐소드(cathode)로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극인 애노드(anode)로부터 주입된 정공(hole)이 유기 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.
유기 발광 표시 장치는 캐소드, 애노드 및 유기 발광층으로 이루어진 유기 발광 다이오드를 포함하는 화소들을 포함하며, 각각의 화소는 유기 발광 다이오드를 구동하기 위한 트랜지스터들과 축전기를 포함한다. 트랜지스터들은 기본적으로 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터를 포함하고, 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터 같은 추가적인 트랜지스터를 포함할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 전류 구동 장치이므로 균일한 표시 특성을 얻기 위해서는 균일한 트랜지스터 특성(예컨대 문턱 전압, 전자 이동도 등)을 얻는 것이 중요하다. 유기 발광 표시 장치를 야외 같은 밝은 주변 환경에서 사용할 경우 유기 발광 다이오드가 고휘도로 발광해야 영상 식별이 가능할 수 있으므로, 고휘도의 유기 발광 표시 장치에 대한 요구가 존재한다.
실시예들은 고휘도의 유기 발광 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 기판 위에 위치하며 스캔 신호를 전달하는 스캔선, 기판 위에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 기판 위에 위치하며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 스캔선 및 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터와 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 그리고 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 유기 발광 다이오드를 포함한다. 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극 및 복수의 채널을 포함하고, 각각의 채널은 복수의 굴곡부를 포함한다.
복수의 채널은 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 위치하며 소스 전극 및 드레인 전극에 의해 병렬로 연결되어 있을 수 있다.
복수의 채널은 제1 채널 및 제2 채널을 포함하고, 제1 채널과 상기 제2 채널은 이들 사이의 한 축에 대하여 대칭일 수 있다.
제1 채널 및 제2 채널은 서로 분리되어 있을 수 있다.
제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 연결되어 있을 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 게이트 전극과 중첩하며 게이트 전극과 함께 유지 축전기를 형성하는 유지 전극을 더 포함할 수 있다. 유지 전극은 제1 채널과 제2 채널 사이에 위치하는 개구부를 포함할 수 있다.
복수의 채널은 서로 동일한 형상과 크기를 가질 수 있다.
각각의 채널은 4개의 굴곡부를 포함하는 대략 Ω 형상을 가질 수 있다.
게이트 전극은 서로 분리되어 있는 제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극을 포함할 수 있고, 복수의 채널은 서로 분리되어 있는 제1 채널 및 제2 채널을 포함할 수 있다. 제1 게이트 전극은 제1 채널과 중첩할 수 있고, 제2 게이트 전극은 제2 채널과 중첩할 수 있다.
소스 전극, 드레인 전극 및 복수의 채널은 하나의 반도체 내에 형성되어 있을 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 스캔 신호를 전달하는 스캔선, 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 스캔선 및 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터와 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 그리고 구동 트랜지스터의 구동 전류를 공급받아 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함한다. 구동 트랜지스터는 서로 병렬 연결되어 있으며 평면상 굴곡되어 있는 복수의 채널을 포함한다.
실시예들에 따르면, 얼룩 불량 발생을 방지하면서도 고휘도를 위한 고전류를 유기 발광 다이오드에 공급할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소에 인가되는 신호들의 타이밍도이다.
도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소 영역의 배치도이다.
도 5는 도 4에서 V-V'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 4에서 VI-VI'선을 따라 자른 단면도이다.
도 7 내지 도 15는 몇몇 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 반도체층 및 게이트 전극의 평면 형상을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 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 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 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.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도면들을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소에 인가되는 신호들의 타이밍도이다.
도 1을 참고하면, 유기 발광 표시 장치의 화소(PX)는 여러 신호선들(151, 152, 153, 158, 171, 172, 192)에 연결되어 있는 트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 유지 축전기(Cst), 그리고 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다. 도시되지 않았지만, 유기 발광 표시 장치는 영상이 표시되는 표시 영역(화면에 해당함)을 포함하고, 표시 영역에는 이러한 화소(PX)가 예컨대 행렬로 배열되어 있다.
트랜지스터들은 구동 트랜지스터(T1) 및 스위칭 트랜지스터(T2)를 포함하고, 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6) 및 바이패스 트랜지스터(T7)를 더 포함할 수 있다.
신호선들은 스캔선(151), 전단 스캔선(152), 발광 제어선(153), 바이패스 제어선(158), 데이터선(171), 구동 전압선(172) 및 초기화 전압선(192)을 포함할 수 있다.
스캔선(151) 게이트 구동부(도시되지 않음)에 연결되어 스캔 신호(Sn)를 스위칭 트랜지스터(T2) 및 보상 트랜지스터(T3)에 전달한다. 전단 스캔선(152)은 게이트 구동부에 연결되어 전단 스캔 신호(Sn-1)를 초기화 트랜지스터(T4)에 전달한다. 발광 제어선(153)은 발광 제어부(도시되지 않음)에 연결되어 발광 제어 신호(EM)를 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)에 전달한다. 바이패스 제어선(158)은 바이패스 신호(BP)를 바이패스 트랜지스터(T7)에 전달한다.
데이터선(171)은 데이터 구동부(도시되지 않음)에서 생성되는 데이터 신호(Dm)를 전달하고, 구동 전압선(172)은 구동 전압(ELVDD)을 전달한다. 초기화 전압선(192)은 트랜지스터(T1)를 초기화하는 초기화 전압(Vint)을 전달한다.
구동 트랜지스터(T1)는 유지 축전기(Cst)의 제1 유지 전극(E1)과 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)은 동작 제어 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)은 발광 제어 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드와 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 신호(Dm)를 전달받아 유기 발광 다이오드(OLED)에 구동 전류(Id)를 공급한다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 게이트 전극(G2)이 스캔선(151)과 연결되어 있고 소스 전극(S2)이 데이터선(171)과 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(D2)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)과 연결되어 있고, 동작 제어 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 스캔선(151)을 통해 전달되는 스캔 신호(Sn)에 따라 스위칭 트랜지스터(T2)가 켜지면, 데이터선(171)을 통해 전달되는 데이터 신호(Dm)가 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)으로 전달된다.
보상 트랜지스터(T3)는 게이트 전극(G3)이 스캔선(151)과 연결되어 있고, 소스 전극(S3)이 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)의 소스 전극(S6)과 연결되어 있다. 보상 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3)은 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극(D4), 유지 축전기(Cst)의 제1 유지 전극(E1) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 연결되어 있다. 보상 트랜지스터(T3)는 스캔선(151)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 켜져서 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 드레인 전극(D1)을 연결, 즉 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다.
초기화 트랜지스터(T4)는 게이트 전극(G4)이 전단 스캔선(152)과 연결되어 있고, 소스 전극(S4)이 초기화 전압선(192)과 연결되어 있다. 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극(D4)은 보상 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3)을 경유하여 유지 축전기(Cst)의 제1 유지 전극(E1) 및 구동 트랜지스터(T1)의 구동 게이트 전극(G1)에 연결되어 있다. 초기화 트랜지스터(T4)는 전단 스캔선(152)을 통해 전달받은 전단 스캔 신호(Sn-1)에 따라 켜져서 초기화 전압(Vint)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 전달한다. 이에 따라 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 게이트 전압이 초기화된다.
동작 제어 트랜지스터(T5)는 게이트 전극(G5)이 발광 제어선(153)과 연결되어 있고, 소스 전극(S5)이 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 동작 제어 트랜지스터(T5)의 드레인 전극(D5)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1) 및 스위칭 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(D2)과 연결되어 있다. 발광 제어 트랜지스터(T6)는 게이트 전극(G6)이 발광 제어선(153)과 연결되어 있고, 드레인 전극(D6)이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드와 연결되어 있다. 발광 제어 트랜지스터(T6)의 소스 전극(S6)은 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 보상 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3)과 연결되어 있다. 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(153)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(EM)에 따라 동시에 켜지고, 이를 통해 구동 전압(ELVDD)이 다이오드 연결된 구동 트랜지스터(T1)를 통해 보상되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 전달된다.
바이패스 트랜지스터(T7)는 게이트 전극(G7)이 바이패스 제어선(158)과 연결되어 있고, 소스 전극(S7)이 발광 제어 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(D6) 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드와 연결되어 있고, 드레인 전극(D7)이 초기화 전압선(192) 및 초기화 트랜지스터(T4)의 소스 전극(S4)과 연결되어 있다. 바이패스 제어선(158)이 전단 스캔선(152)에 연결되어 있으므로, 바이패스 신호(BP)는 전단 스캔 신호(Sn-1)와 동일하다. 바이패스 제어선(158)은 전단 스캔선(152)에 연결되지 않고 전단 스캔 신호(Sn-1)와 별개의 신호를 전달할 수도 있다.
유지 축전기(Cst)의 제2 유지 전극(E2)은 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드는 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선(741)과 연결되어 있다.
도 1의 실시예에서 화소 회로는 7개의 트랜지스터와 1개의 축전기를 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 트랜지스터의 수와 축전기의 수, 그리고 이들의 연결은 다양하게 변경 가능하다.
일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 동작에 대해 도 1 및 도 2를 참고하여 설명하면, 초기화 기간 동안 로우 레벨의 전단 스캔 신호(Sn-1)가 전단 스캔선(152)을 통해 화소(PX)로 공급된다.　 그러면, 로우 레벨의 전단 스캔 신호(Sn-1)에 따라서 초기화 트랜지스터(T4)가 켜지고, 초기화 전압선(192)으로부터 초기화 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(Vint)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 인가되어, 초기화 전압(Vint)에 의해 구동 트랜지스터(T1)가 초기화된다.
이후, 데이터 프로그래밍 기간 동안 스캔선(151)을 통해 로우 레벨의 스캔 신호(Sn)가 화소(PX)로 공급된다.　 그러면, 로우 레벨의 스캔 신호(Sn)에 따라서 스위칭 트랜지스터(T2) 및 보상 트랜지스터(T3)가 켜지고, 구동 트랜지스터(T1)는 켜진 보상 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고 순방향으로 바이어스된다. 그러면, 데이터선(171)을 통해 전달된 데이터 신호(Dm)에서 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)만큼 감소한 보상 전압(Dm+Vth, Vth는 (-)의 값)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 인가된다. 유지 축전기(Cst)의 두 유지 전극(E1, E2)에는 구동 전압(ELVDD)과 보상 전압(Dm+Vth)이 인가되고, 유지 축전기(Cst)에는 두 유지 전극(E1, E2)의 전압 차에 대응하는 전하가 저장된다.
이후, 발광 제어선(153)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EM)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되어, 발광 기간 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호(EM)에 의해 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)가 켜진다. 그러면, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 게이트 전압과 구동 전압(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동 전류(Id)가 발생하고, 구동 전류(Id)는 발광 제어 트랜지스터(T6)를 통해 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급된다. 발광 기간 동안 유지 축전기(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 "(Dm+Vth)-ELVDD"으로 유지되고, 구동 트랜지스터(T1)의 전류-전압 관계에 따르면, 구동 전류(Id)는 소스-게이트 전압(Vgs)에서 문턱 전압(Vth)을 차감한 값의 제곱인 "(Dm-ELVDD)2"에 비례한다. 따라서 구동 전류(Id)는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)에 관계없이 결정되므로, 예컨대 공정 산포로 인해 발생할 수 있는 구동 트랜지스터(T1) 특성의 불균일성을 개선할 수 있다.
바이패스 트랜지스터(T7)는 구동 트랜지스터(T1)의 최소 전류(즉, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)보다 작아서 구동 트랜지스터(T1)가 오프되는 조건에서의 전류)의 일부를 바이패스 전류(Ibp)로서 유기 발광 다이오드 쪽의 전류 경로 외의 다른 전류 경로로 분산시킨다. 이에 따라 블랙 계조를 더욱 정확하게 표시할 수 있고 대비비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있다. 도 1에서는 바이패스 신호(BP)는 전단 스캔 신호(Sn-1)와 동일하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이제, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구조에 대하여 도 3 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소 영역의 배치도이고, 도 5는 도 4에서 V-V'선을 따라 자른 단면도이고, 도 6은 도 4에서 VI-VI'선을 따라 자른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하여 유기 발광 표시 장치의 구체적인 평면상 구조에 대해 설명하고, 도 5 및 도 6을 참고하여 단면상 구조에 대해 설명한다. 도 3과 도 4는 동일한 배치도이지만, 다수의 도면부호를 하나의 도면에 모두 나타내기면 복잡하므로 두 개의 도면에 나타내었다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 주로 제1 방향(x)을 따라 연장하며 스캔 신호(Sn), 전단 스캔 신호(Sn-1), 발광 제어 신호(EM) 및 바이패스 신호(BP)를 각각 전달하는 스캔선(151), 전단 스캔선(152), 발광 제어선(153) 및 바이패스 제어선(158)을 포함한다. 유기 발광 표시 장치는 주로 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)을 따라 연장하며 데이터 신호(Dm) 및 구동 전압(ELVDD)을 각각 전달하는 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)을 포함한다. 초기화 전압(Vint)은 초기화 전압선(192)에서 초기화 트랜지스터(T4)를 경유하여 보상 트랜지스터(T3)로 전달된다.
유기 발광 표시 장치는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6), 바이패스 트랜지스터(T7), 유지 축전기(Cst) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소 전극(191), 유기 발광층(370) 및 공통 전극(270)으로 이루어진다. 보상 트랜지스터(T3)와 초기화 트랜지스터(T4)는 누설 전류를 차단하기 위해 듀얼 게이트(dual gate) 구조를 가질 수 있다.
구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6) 및 바이패스 트랜지스터(T7)의 각각의 채널(channel)은 길게 연장되어 있는 하나의 반도체(130) 내에 형성되어 있다. 반도체(130)는 다양한 형상으로 굴곡되어 형성될 수 있다. 반도체(130)는 폴리실리콘 같은 다결정 반도체 또는 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물 또는 이들의 복합 산화물일 수 있다. 반도체(130)가 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
반도체(130)는 N형 불순물 또는 P형 불순물로 채널 도핑이 되어 있는 채널과, 채널의 양측에 형성되어 있으며 채널에 도핑된 불순물보다 도핑 농도가 높은 소스 도핑 영역 및 드레인 도핑 영역을 포함한다. 도시된 실시예에서, 소스 도핑 영역 및 드레인 도핑 영역은 각각 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극에 해당한다. 또한, 반도체(130)에서 서로 다른 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극의 사이 영역도 도핑되어 한 트랜지스터의 소스 전극과 다른 트랜지스터의 드레인 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4를 참고하면, 채널(131)은 구동 트랜지스터(T1)의 채널(131a), 스위칭 트랜지스터(T2)의 채널(131b), 보상 트랜지스터(T3)의 채널(131c), 초기화 트랜지스터(T4)의 채널(131d), 동작 제어 트랜지스터(T5)의 채널(131e), 발광 제어 트랜지스터(T6)의 채널(131f) 및 바이패스 트랜지스터(T7)의 채널(131g)을 포함한다. 이하, 트랜지스터의 명칭에 따라서 그 채널의 명칭도 구동 채널(131a), 스위칭 채널(131b), 보상 채널(131c), 초기화 채널(131d), 동작 제어 채널(131e), 발광 제어 채널(131f) 및 바이패스 채널(131g)이라고도 한다.
구동 트랜지스터(T1)는 제1 구동 채널(131a1), 제2 구동 채널(131a2), 게이트 전극(155a), 소스 전극(136a) 및 드레인 전극(137a)을 포함한다. 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)은 소스 전극(136a)과 드레인 전극(137a) 사이에서 게이트 전극(155a)과 중첩하고 있으며, 서로 분리되어 있다. 각각의 구동 채널(131a1, 131a2)은 굴곡되어 있다. 예컨대 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)은 사행 형상(meandering shape) 또는 지그재그 형상(zigzag shape)을 가질 수 있다. 이에 따라, 제한된 영역에 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)을 길게 형성할 수 있다. 도시된 실시예에서, 각각의 구동 채널(131a1, 131a2)은 제1 방향(x)과 대략 나란한 3개의 가로부와 제2 방향(y)과 대략 나란한 2개의 세로부를 포함한다. 따라서 각각의 구동 채널(131a1, 131a2)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 만나는 가로부들과 세로부들에 의해 형성되는 4개의 굴곡부(B11, B12, B13, B14; B21, B22, B23, B24)를 포함하고, 4회 굴곡된 구조를 가진다.
구동 채널(131a1, 131a2)의 길이가 길어짐에 따라 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(155a)에 인가되는 게이트 전압(Vg)의 구동 범위(driving range)가 넓어진다. 게이트 전압(Vg)의 구동 범위가 넓으므로 게이트 전압(Vg)의 크기를 변화시켜 유기 발광 다이오드(OLED)에서 방출되는 광의 계조를 보다 세밀하게 제어할 수 있으며, 따라서 유기 발광 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 구동 채널(131a1, 131a2)이 한 방향으로 연장되지 않고 여러 방향으로 연장되므로, 제조 공정에서 방향성에 따른 영향이 상쇄되어 공정 산포 영향이 줄어들 수 있다. 따라서 공정 산포로 인해 구동 트랜지스터(T1)의 특성이 표시 장치의 영역에 따라 달라짐으로 인해 발생할 수 있는 얼룩 불량(예컨대, 동일한 데이터 전압(Dm)이 인가되더라도 화소에 따라 휘도 차가 발생) 같은 화질 저하를 방지할 수 있다. 이러한 구동 채널(131a1, 131a2)의 형상은 도시된 Ω형에 제한되지 않고, S형, 역S형, M형, W형 등의 형상으로 다양하게 변형될 수 있다.
구동 채널의 굴곡된 형상에 의해 구동 범위를 증가시키고 화질 저하를 방지하는 장점이 있지만, 채널 길이 증가로 인해 고전류(예컨대 약 100 ㎁ 내지 약 1 ㎂, 또는 약 1 ㎂ 이상)를 유기 발광 다이오드(OLED)에 공급하기가 어려워 고휘도의 구현이 힘들다는 단점이 있다. 따라서 구동 채널의 굴곡된 형상에 따른 장점을 유지하면서도 고휘도를 위한 고전류를 공급할 수 있도록, 일 실시예에 따른 구동 채널은 복수의 구동 채널, 예컨대 도시된 바와 같이 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)을 포함한다. 복수의 구동 채널에 의해 구동 채널의 폭이 증가하므로 구동 트랜지스터(T1)가 높은 구동 전류(Id)를 제공할 수 있다.
제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 소스 전극(136a)과 드레인 전극(137a)에 의해 병렬로 연결되어 있다. 따라서 구동 트랜지스터(T1)는 병렬 연결된 2개의 구동 채널(131a1, 131a2)을 포함한다고 할 수 있다. 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 모두 게이트 전극(155a)과 중첩하지만, 게이트 전극(155a)과 중첩하는 영역에서 서로 떨어져 있다. 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 이들 사이의 한 축(예컨대 제1 방향(x)과 나란한 축)에 대하여 대칭일 수 있다.
제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 서로 같은 특성을 나타낼 수 있도록 서로 동일한 형상과 크기를 가질 수 있다. 그렇더라도 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)이 서로 다른 특성을 가질 가능성은 있으나, 작은 영역(예컨대 제2 방향(y)으로 약 40 ㎛ 이내)에 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)이 위치할 경우 공정 산포가 거의 발생하지 않아 거의 동일한 특성을 가질 수 있고, 따라서 복수의 구동 채널로 인한 구동 트랜지스터(T1)의 출력 특성 저하가 문제되지 않는다. 유기 발광 표시 장치가 야외 같은 밝은 주변 환경에서 사용되는 경우에는 보다 밝은 영상 표시를 요하고, 이때 구동 채널의 특성 차이에 따른 산포가 거의 나타나지 않는 전류 영역이 주로 사용되므로, 특성 차이에 의한 화질 저하 위험이 적다. 도 4에서 2개의 병렬 연결된 구동 채널(131a1, 131a2)이 도시되어 있으나, 구동 트랜지스터(T1)는 2개 이상의 구동 채널을 포함할 수 있다. 복수의 구동 채널은 서로 다른 형상 및/또는 크기를 가질 수도 있다.
이러한 구동 트랜지스터(T1)의 복수의 구동 채널은 모든 화소에 적용될 수 있지만, 화소의 색상에 따라 다르게 적용될 수 있다. 예컨대, 유기 발광 표시 장치가 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하고, 청색 화소의 효율이 상대적으로 낮은 경우, 청색 화소에만 복수의 구동 채널을 적용하거나, 적색 화소 및 녹색 화소에는 2개의 구동 채널을 적용하고 청색 화소에는 3개 이상의 구동 채널을 적용할 수 있다. 화소의 색상에 관계없이 모든 화소에 같은 개수의 구동 채널을 적용하더라도 청색 화소에는 보다 큰 구동 채널을 적용할 수도 있다.
게이트 전극(155a)은 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)과 중첩한다. 소스 전극(136a) 및 드레인 전극(137a)은 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)의 양측에 각각 인접하여 형성되어 있다. 게이트 전극(155a)은 접촉 구멍(61)을 통해 제1 데이터 연결 부재(174)와 연결되어 있다. 이와 같은 연결을 위해 제2 유지 전극(156)에는 제2 데이터 연결 부재(174)가 관통할 수 있는 개구부(68)가 형성되어 있다. 도시된 실시예에서, 접촉 구멍(61)은 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2) 사이에 위치하고 있으나, 그 위치는 이에 제한되지 않고 게이트 전극(155a)과 중첩하는 영역 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)은 약 50% 이상이 화소 전극(191)과 중첩할 수 있다. 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)의 중심(예컨대 도 3에서 접촉 구멍(61)이 도시된 위치에 대응함)으로부터 접촉 구멍(66)까지의 거리는 약 100 ㎛ 이내일 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 스위칭 채널(131b), 게이트 전극(155b), 소스 전극(136b) 및 드레인 전극(137b)을 포함한다. 스캔선(151)의 일부일 수 있는 게이트 전극(155b)은 스위칭 채널(131b)과 중첩한다. 소스 전극(136b) 및 드레인 전극(137b)은 스위칭 채널(131b)의 양측에 각각 인접하여 형성되어 있다. 소스 전극(136b)은 접촉 구멍(62)을 통해 데이터선(171)과 연결되어 있다.
보상 트랜지스터(T3)는 서로 인접하는 제1 보상 트랜지스터(T3-1) 및 제2 보상 트랜지스터(T3-2)를 포함한다. 제1 보상 트랜지스터(T3-1)는 제1 보상 채널(131c1), 게이트 전극(155c1), 소스 전극(136c1) 및 드레인 전극(137c1)을 포함하고, 제2 보상 트랜지스터(T3-2)는 제2 보상 채널(131c2), 게이트 전극(155c2), 소스 전극(136c2) 및 드레인 전극(137c2)을 포함한다.
스캔선(151)의 일부일 수 있는 게이트 전극(155c1)은 제1 보상 채널(131c1)과 중첩한다. 소스 전극(136c1) 및 드레인 전극(137c1)은 제1 보상 채널(131c1)의 양측에 각각 인접하고 있다. 소스 전극(136c1)은 소스 전극(136f) 및 드레인 전극(137a)과 연결되어 있고, 드레인 전극(137c1)은 소스 전극(136c2)과 연결되어 있다. 스캔선(151)의 돌출부일 수 있는 게이트 전극(155c2)은 제2 보상 채널(131c2)과 중첩한다. 소스 전극(136c2) 및 드레인 전극(137c2)은 제2 보상 채널(131c2)의 양측에 각각 인접하고 있다. 드레인 전극(137c2)은 접촉 구멍(63)을 통해 제1 데이터 연결 부재(174)와 연결되어 있다.
초기화 트랜지스터(T4)는 제1 초기화 트랜지스터(T4-1) 및 제2 초기화 트랜지스터(T4-2)를 포함한다. 제1 초기화 트랜지스터(T4-1)는 제1 초기화 채널(131d1), 게이트 전극(155d1), 소스 전극(136d1) 및 드레인 전극(137d1)을 포함한다. 제2 초기화 트랜지스터(T4-2)는 제2 초기화 채널(131d2), 게이트 전극(155d2), 소스 전극(136d2) 및 드레인 전극(137d2)을 포함한다.
전단 스캔선(152)의 일부일 수 있는 게이트 전극(155d1)은 제1 초기화 채널(131d1)과 중첩한다. 소스 전극(136d1) 및 드레인 전극(137d1)은 제1 초기화 채널(131d1)의 양측에 각각 인접하고 있다. 소스 전극(136d1)은 접촉 구멍(64)을 통해 제2 데이터 연결 부재(175)와 연결되어 있고, 드레인 전극(137d1)은 제2 초기화 소스 전극(136d2)과 연결되어 있다. 전단 스캔선(152)의 돌출부일 수 있는 게이트 전극(155d2)은 제2 초기화 채널(131d2)과 중첩한다. 소스 전극(136d2) 및 드레인 전극(137d2)은 제2 초기화 채널(131c2)의 양측에 각각 인접하고 있다. 드레인 전극(137d2)은 접촉 구멍(63)을 통해 제1 데이터 연결 부재(174)와 연결되어 있다.
이와 같이, 보상 트랜지스터(T3)로서 제1 및 제2 보상 트랜지스터들(T3-1, T3-2)을 형성하고, 초기화 트랜지스터(T4)로서 제1 및 제2 초기화 트랜지스터들(T4-1, T4-2)을 형성함으로써, 오프 상태에서 채널(131c1, 131c2, 131d1, 131d2)의 전자 이동 경로를 차단하여 누설 전류가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
동작 제어 트랜지스터(T5)는 동작 제어 채널(131e), 게이트 전극(155e), 소스 전극(136e) 및 드레인 전극(137e)을 포함한다. 발광 제어선(153)의 일부일 수 있는 게이트 전극(155e)은 동작 제어 채널(131e)과 중첩한다. 소스 전극(136e) 및 드레인 전극(137e)은 동작 제어 채널(131e)의 양측에 각각 인접하고 있다. 소스 전극(136e)은 접촉 구멍(65)을 통해 구동 전압선(172)과 연결되어 있다.
발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어 채널(131f), 게이트 전극(155f), 소스 전극(136f) 및 드레인 전극(137f)을 포함한다. 발광 제어선(153)의 일부일 수 있는 게이트 전극(155f)은 발광 제어 채널(131f)과 중첩한다. 소스 전극(136f) 및 드레인 전극(137f)은 발광 제어 채널(131f)의 양측에 각각 인접하고 있다. 드레인 전극(137f)은 접촉 구멍(66)을 통해 제3 데이터 연결 부재(179)와 연결되어 있다.
바이패스 트랜지스터(T7)는 바이패스 채널(131g), 게이트 전극(155g), 소스 전극(136g) 및 드레인 전극(137g)을 포함한다. 바이패스 제어선(158)의 일부일 수 있는 게이트 전극(155g)은 바이패스 채널(131g)과 중첩한다. 소스 전극(136g) 및 드레인 전극(137g)은 바이패스 채널(131g)의 양측에 각각 인접하고 있다. 소스 전극(136g)은 접촉 구멍(81)을 통해 제3 데이터 연결 부재(179)와 연결되어 있고, 드레인 전극(137g)은 제1 초기화 소스 전극(136d1)과 연결되어 있다.
유지 축전기(Cst)는 절연층을 사이에 두고 중첩하는 제1 유지 전극(155a)과 제2 유지 전극(156)을 포함한다. 제1 유지 전극(155a)은 게이트 전극(155a)에 해당하고, 제2 유지 전극(156)은 유지선(126)의 확장된 부분일 수 있다. 제2 유지 전극(156)은 게이트 전극(155a)보다 넓은 면적을 차지하여 게이트 전극(155a)을 전부 덮고 있을 수 있다. 여기서, 절연층은 유전체가 되며, 유지 축전기(Cst)에서 충전된 전하와 유지 전극들(155a, 156) 사이의 전압에 의해 유지 정전용량(storage capacitance)이 결정된다. 게이트 전극(155a)을 제1 유지 전극(155a)으로 사용함으로써, 화소 내에서 큰 면적을 차지하는 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)에 의해 좁아진 공간에서 유지 축전기를 형성할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
게이트 전극(155a)인 제1 유지 전극(155a)은 접촉 구멍(61) 및 개구부(68)를 통하여 제1 데이터 연결 부재(174)의 일단과 연결되어 있다. 개구부(68)는 제2 유지 전극(156)에 형성되어 있다. 제1 데이터 연결 부재(174)는 데이터선(171)과 거의 나란하게 데이터선(171)과 동일한 층에 형성되어 있다. 제1 데이터 연결 부재(174)의 타단은 접촉 구멍(63)을 통해 제2 보상 트랜지스터(T3-2)의 드레인 전극(137c2) 및 제2 초기화 트랜지스터(T4-2)의 드레인 전극(137d2)과 연결되어 있다. 따라서 제1 데이터 연결 부재(174)는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(155a)과 제2 보상 트랜지스터(T3-2)의 드레인 전극(137c2) 및 제2 초기화 트랜지스터(T4-2)의 드레인 전극(137d2)을 연결하고 있다.
제2 유지 전극(156)은 접촉 구멍(69)을 통해 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 따라서 유지 축전기(Cst)는 구동 전압선(172)을 통해 제2 유지 전극(156)에 전달된 구동 전압(ELVDD)과 구동 게이트 전극(155a)의 게이트 전압(Vg) 간의 차에 대응하는 전하를 저장한다.
제3 데이터 연결 부재(179)는 접촉 구멍(81)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있고, 제2 데이터 연결 부재(175)는 접촉 구멍(82)을 통해 초기화 전압선(192)과 연결되어 있다.
도 5 및 도 6을 참고하여 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면상 구조에 대해 적층 순서에 따라 설명한다. 특별한 언급이 없더라도 도 3 및 도 4를 또한 참고한다. 동작 제어 트랜지스터(T5)는 발광 제어 트랜지스터(T6)의 적층 구조와 대부분 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기판(110) 위에는 버퍼층(120)이 위치한다. 기판(110)은 플라스틱, 유리, 석영, 세라믹 등의 절연 물질로 형성될 수 있다. 버퍼층(120)은 반도체(130)의 특성을 열화시키는 불순물이 확산되는 것을 방지하고 수분 등의 침투를 방지하기 위해 형성될 수 있다.
버퍼층(120) 위에는 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2), 스위칭 채널(131b), 보상 채널(131c), 초기화 채널(131d), 동작 제어 채널(131e), 발광 제어 채널(131f) 및 바이패스 채널(131g)을 포함하는 반도체(130)가 위치한다. 반도체(130)에서, 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)의 양측에는 소스 전극(136a) 및 드레인 전극(137a)이 형성되어 있고, 스위칭 채널(131b)의 양측에는 소스 전극(136b) 및 드레인 전극(137b)이 형성되어 있다. 유사하게, 제1 보상 채널(131c1)의 양측에는 소스 전극(136c1) 및 드레인 전극(137c1)이 형성되어 있고, 제2 보상 채널(131c2)의 양측에는 소스 전극(136c2) 및 드레인 전극(137c2)이 형성되어 있고, 제1 초기화 채널(131d1)의 양측에는 소스 전극(136d1) 및 드레인 전극(137d1)이 형성되어 있고, 제2 초기화 채널(131d2)의 양측에는 소스 전극(136d2) 및 드레인 전극(137d2)이 형성되어 있다. 또한, 동작 제어 채널(131e)의 양측에는 소스 전극(136e) 및 드레인 전극(137e)이 형성되어 있고, 발광 제어 채널(131f)의 양측에는 소스 전극(136f) 및 드레인 전극(137f)이 형성되어 있으며, 바이패스 채널(131g)의 양측에는 소스 전극(136g) 및 드레인 전극(137g)이 형성되어 있다.
반도체(130) 위에는 이를 덮는 제1 게이트 절연층(141)이 위치한다. 제1 게이트 절연층(141) 위에는 게이트 전극(155b), 게이트 전극들(155c1, 155c2)을 포함하는 스캔선(151), 게이트 전극들(155d1, 155d2)을 포함하는 전단 스캔선(152), 게이트 전극들(155e, 155f)을 포함하는 발광 제어선(153), 게이트 전극(155g)을 포함하는 바이패스 제어선(158), 그리고 게이트 전극(제1 유지 전극)(155a)을 포함하는 제1 게이트 도전체가 위치한다.
제1 게이트 도전체 및 제1 게이트 절연층(141) 위에는 이를 덮는 제2 게이트 절연층(142)이 위치한다. 제1 게이트 절연층(141) 및 제2 게이트 절연층(142)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성될 수 있다.
제2 게이트 절연층(142) 위에는 유지선(126), 그리고 유지선(126)에서 확장된 부분인 제2 유지 전극(156)을 포함하는 제2 게이트 도전체가 위치한다.
제2 게이트 절연층(142) 및 제2 게이트 도전체 위에는 층간 절연층(160)이 위치한다. 층간 절연층(160)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성될 수 있다.
층간 절연층(160)에는 접촉 구멍(61, 62, 63, 64, 65, 66, 69)이 형성되어 있다. 층간 절연층(160) 위에는 데이터선(171), 구동 전압선(172), 제1 데이터 연결 부재(174), 제2 데이터 연결 부재(175), 그리고 제3 데이터 연결 부재(179)를 포함하는 데이터 도전체가 위치한다.
데이터선(171)은 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)에 형성된 접촉 구멍(62)을 통해 소스 전극(136b)과 연결되어 있다. 제1 데이터 연결 부재(174)의 일단은 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)에 형성된 접촉 구멍(61)을 통하여 제1 유지 전극(155a)과 연결되어 있고, 제1 데이터 연결 부재(174)의 타단은 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)에 형성된 접촉 구멍(63)을 통해 드레인 전극(137c2) 및 드레인 전극(137d2)과 연결되어 있다.
제2 데이터 연결 부재(175)는 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)에 형성된 접촉 구멍(64)을 통해 소스 전극(136d1)과 연결되어 있다. 제3 데이터 연결 부재(179)는 제1 게이트 절연층(141), 제2 게이트 절연층(142) 및 층간 절연층(160)에 형성된 접촉 구멍(66)을 통해 드레인 전극(137f)과 연결되어 있다.
데이터 도전체 및 층간 절연층(160) 위에는 이를 덮는 보호막(180)이 위치한다. 보호막(180)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 초기화 전압선(192)이 위치한다. 제3 데이터 연결 부재(179)는 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(81)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있고, 제2 데이터 연결 부재(175)는 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(82)을 통해 초기화 전압선(192)과 연결되어 있다.
보호막(180), 초기화 전압선(192) 및 화소 전극(191) 위에는 화소 정의막(350)이 위치한다. 화소 정의막(350)은 화소 전극(191)과 중첩하는 개구부(351)를 가진다. 화소 정의막(350)은 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있고, 실리카 계열의 무기 절연 물질을 포함할 수도 있다.
화소 전극(191) 위에는 유기 발광층(370)이 위치한다. 유기 발광층(370)은 차례대로 적층된 제1 유기 공통층, 발광층 및 제2 유기 공통층 포함할 수 있다. 제1 유기 공통층은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광층은 적색, 녹색 및 청색 등의 기본 색의 광을 고유하게 내는 유기 물질로 만들어질 수도 있고, 서로 다른 색의 광을 내는 복수의 유기 물질층이 적층된 구조를 가질 수도 있다. 제2 유기 공통층은 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유기 발광층(370) 위에는 공통 전극(270)이 위치한다. 공통 전극(270)은 복수의 화소에 걸쳐 위치할 수 있다.
화소 전극(191), 유기 발광층(370) 및 공통 전극(270)은 유기 발광 다이오드(OLED)를 이룬다. 화소 전극(191)은 정공 주입 전극인 애노드일 수 있고, 공통 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드일 수 있다. 이와 반대로, 화소 전극(191)이 캐소드일 수 있고, 공통 전극(270)이 애노드일 수도 있다. 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(370) 내부로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하게 된다.
공통 전극(270) 위에는 유기 발광 다이오드(OLED)를 보호하는 봉지 층(도시되지 않음)이 위치한다. 봉지층은 무기막과 유기막이 적층된 박막 봉지층일 수 있다.
이하에는 몇몇 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 트랜지스터의 평면 형상에 대하여 전술한 실시예와 차이점을 위주로 설명한다.
도 7 내지 도 15는 몇몇 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 반도체층 및 게이트 전극의 평면 형상을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이들 도면은 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 채널만을 간략하게 도시하고 있으므로, 유기 발광 표시 장치의 나머지 부분은 도 3 등을 참고한다.
먼저 도 7을 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)는 게이트 전극(155a)과 중첩하는 2개의 구동 채널, 즉 제1 구동 채널(131a1) 및 제2 구동 채널(131a2)을 포함한다. 도 3의 실시예와 마찬가지로, 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 소스 전극(136a)과 드레인 전극(137a) 사이에서 이들에 의해 병렬로 연결되어 있고, 각각 4개의 굴곡부(B11, B12, B13, B14; B21, B22, B23, B24)를 포함하는 대략 Ω형을 가진다. 도 3의 실시예와 달리, 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 이들 사이의 한 축에 대하여 대칭이지 않고, 동일한 형상이 상하로 반복되어 있다.
도 8을 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)는 각각 대략 Ω형인 3개의 구동 채널(131a1, 131a2, 131a3)을 포함한다. 이들 구동 채널(131a1, 131a2, 131a3)은 모두 게이트 전극(155a)과 중첩하고 있으며, 양측에서 소스 전극(136a)과 드레인 전극(137a)에 의해 병렬 연결되어 있다.
도 9를 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)은 도 3의 실시예의 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)이 서로 붙어 있는 형상을 가진다. 도 10을 참고하면, 하나의 구동 채널이 상측의 제1 구동 채널(131a1)과 하측의 제2 구동 채널(131a2)로 분기한 후 합류한 형상을 가진다. 도 11을 참고하면, 도 9의 실시예와 유사하지만, 구동 트랜지스터(T1)는 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)을 가로 방향으로 연결하는 연결 채널(131a')을 더 포함한다.
도 12를 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)는 각각 2개의 굴곡부(B11, B12; B21, B22)를 포함하는 제1 구동 채널(131a1) 및 제2 구동 채널(131a2)을 포함한다. 도 13을 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 구동 채널(131a1)은 4개의 굴곡부(B11, B12, B13, B14)를 포함하고, 제2 구동 채널(131a2)은 2개의 벤딩부(B21, B22)를 포함하며, 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)은 게이트 전극(155a)의 대략 중심에서 교차한다. 도 12 및 도 13의 실시예에서, 제한된 영역에 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)을 형성하기 위해, 제1 및 제2 구동 채널들(131a1, 131a2)은 서로 동일한 형상을 갖지 않을 수 있다.
이와 같이, 구동 트랜지스터(T1)는 다양한 형상과 개수의 병렬 연결된 복수의 구동 채널을 포함할 수 있고, 각각의 구동 채널은 복수의 벤딩부를 포함한다.
도 14를 참고하면, 구동 트랜지스터(T1)는 사선 방향으로 하향 연장하는 제1 구동 채널(131a1)과 사선 방향으로 상향 연장하는 제2 구동 채널(131a2)을 포함한다. 제1 구동 채널(131a)과 제2 구동 채널(131b)은 게이트 전극(155a)의 대략 중심에서 교차한다. 전술한 실시예들과 달리, 제1 및 제2 구동 채널들(131a, 131b)은 벤딩부를 포함하지 않고 직선으로 형성되어 있다. 대신, 게이트 전극(155a)의 대략 대각선을 따라 형성되어 있으므로, 제1 및 제2 구동 채널들(131a, 131b)의 길이를 증가시킬 수 있다.
도 15를 참고하면 구동 트랜지스터(T1)의 제1 및 제2 구동 채널(131a1, 131a2)은 도 3의 실시예와 유사하게 형성되어 있지만, 게이트 전극이 제1 게이트 전극(155a1)과 제2 게이트 전극(155a2)으로 분리되어 있다. 제1 구동 채널(131a1)은 제1 게이트 전극(155a1)과 중첩하고 제2 구동 채널(131a2)은 제2 게이트 전극(155a2)과 중첩한다. 구동 트랜지스터(T1)는 병렬 연결된 2개의 트랜지스터, 즉 제1 구동 트랜지스터(T1-1)와 제2 구동 트랜지스터(T1-2)를 포함한다고 할 수 있다. 이와 같은 구조는 제1 구동 채널(131a1)과 제2 구동 채널(131a2)의 특성 차이로 인해 보상이 어려울 경우 유리할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 각각의 구동 채널에 대응하게 게이트 전극을 분리하여 형성함으로써 각각의 구동 채널을 개별적으로 보상할 수 있으므로, 특성이 균일하지 않은 복수의 구동 채널로 인한 구동 트랜지스터(T1)의 출력 특성 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
131a1: 제1 구동 채널
131a2: 제2 구동 채널
151: 스캔선
152: 전단 스캔선
153: 발광 제어선
158: 바이패스 제어선
171: 데이터선
172: 구동 전압선

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 위에 위치하며 스캔 신호를 전달하는 스캔선;
    상기 기판 위에 위치하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선;
    상기 기판 위에 위치하며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선;
    상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터;
    상기 스위칭 트랜지스터와 연결되어 있는 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있는 유기 발광 다이오드
    를 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 그리고 상기 게이트 전극과 중첩하는 제1 채널 및 제2 채널을 포함하고,
    상기 제1 채널 및 제2 채널은 각각 복수의 굴곡부를 포함하고,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 각각 상기 소스 전극에 연결된 일단 및 상기 드레인 전극에 연결된 타단을 포함하고,
    상기 제1 채널의 일단 및 상기 제2 채널의 일단은 상기 소스 전극의 서로 연결된 제1 부분 및 제2 부분에 각각 연결되어 있고,
    상기 제1 채널의 타단 및 상기 제2 채널의 타단은 상기 드레인 전극의 서로 연결된 제1 부분 및 제2 부분에 각각 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 위치하며 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극에 의해 병렬로 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 이들 사이의 한 축에 대하여 대칭인 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 분리되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 게이트 전극과 중첩하며 상기 게이트 전극과 함께 유지 축전기를 형성하는 유지 전극을 더 포함하며,
    상기 유지 전극은 상기 제1 채널과 상기 제2 채널 사이에 위치하는 개구부를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 동일한 형상과 크기를 가지는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 각각 4개의 굴곡부를 포함하는 Ω 형상을 가지는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 게이트 전극은 서로 분리되어 있는 제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극을 포함하고,
    상기 제1 게이트 전극은 상기 제1 채널과 중첩하고, 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 채널과 중첩하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 하나의 반도체 내에 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  11. 스캔 신호를 전달하는 스캔선;
    데이터 신호를 전달하는 데이터선;
    구동 전압을 전달하는 구동 전압선;
    상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터;
    상기 스위칭 트랜지스터와 연결되어 있는 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 구동 전류를 공급받아 발광하는 유기 발광 다이오드;
    를 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 그리고 상기 게이트과 중첩하고 서로 병렬 연결되어 있으며 평면상 굴곡되어 있는 제1 채널 및 제2 채널을 포함하고,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 각각 상기 소스 전극에 연결된 일단 및 상기 드레인 전극에 연결된 타단을 포함하고,
    상기 제1 채널의 일단 및 상기 제2 채널의 일단은 상기 소스 전극의 서로 연결된 제1 부분 및 제2 부분에 각각 연결되어 있고,
    상기 제1 채널의 타단 및 상기 제2 채널의 타단은 상기 드레인 전극의 서로 연결된 제1 부분 및 제2 부분에 각각 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 소스 전극, 상기 드레인 전극, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 하나의 반도체 내에 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 채널과 상기 제2 채널은 이들 사이의 한 축에 대하여 대칭인 유기 발광 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 분리되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제13항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제13항에서,
    상기 게이트 전극과 중첩하는 유지 전극 및 상기 게이트 전극과 상기 유지 전극 사이에 위치하는 절연층을 더 포함하며,
    상기 유지 전극은 상기 제1 채널과 상기 제2 채널 사이에 위치하는 개구부를 포함하고, 상기 절연층은 상기 개구부와 중첩하는 접촉 구멍을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제11항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 서로 동일한 형상과 크기를 가지는 유기 발광 표시 장치.
  18. 제11항에서,
    상기 게이트 전극은 서로 분리되어 있는 제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극을 포함하고,
    상기 제1 게이트 전극은 상기 제1 채널과 중첩하고, 상기 제2 게이트 전극은 상기 제2 채널과 중첩하는 유기 발광 표시 장치.
  19. 제11항에서,
    상기 제1 채널 및 상기 제2 채널은 각각 4개의 굴곡부를 포함하는 Ω 형상을 가지는 유기 발광 표시 장치.
  20. 삭제
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