상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 특징에 따른 발광 표시 장치는, 제1 방향으로 뻗어 있으며 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선, 상기 주사선에 절연되어 교차하고 제2 방향으로 뻗어 있으며 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선, 상기 주사선과 상기 데이터선에 각각 연결되는 복수의 화소 회로를 포함하는 발광 표시 장치로서,
상기 각 화소 회로는, 상기 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하는 커패시터; 상기 커패시터에 충전된 전압에 대응하는 전류를 출력하는 트랜지스터; 대략 직사각형이며 상기 트랜지스터로부터 출력된 전류에 대응하는 빛을 방출하며 제1, 제2 및 제3 발광소자들; 및 상기 트랜지스터와 상기 복수의 발광소자 각각의 사이에 전기적으로 연결되는 제1, 제2 및 제3 발광 트랜지스터들을 포함하고,
상기 트랜지스터를 형성하는 채널 영역은 상기 제1 방향으로 길게 형성되고, 상기 채널영역의 제1 방향의 길이는 상기 발광소자의 상기 제1 방향의 길이보다 길다.
상기 제1, 제2 및 제3 발광소자는 상기 제2 방향의 변이 상기 제1 방향의 변보다 길이가 긴 대략 직사각형이고, 상기 제2 방향의 변들이 서로 인접하게 나란히 배치될 수 있다.
상기 채널영역의 제1 방향의 길이가 상기 제1, 제2 및 제3 발광소자 중에서 가운데 배치되는 제2 발광소자의 제1 방향의 변과 나란하게 배치될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 주사선에 관한 용어를 정의하면, 현재 선택 신호를 전달하려고 하는 주사선을 “현재 주사선”이라 하고, 현재 선택 신호가 전달되기 전에 선택 신호를 전달한 주사선을 “직전 주사선”이라고 한다. 또한, 현재 주사선의 선택신호에 기초하여 발광하는 화소을 "현재 화소"이라 하고, 직전 주사선의 선택신호에 기초하여 발광하는 화소를 "직전 화소", 다음 주사선의 선택신호에 기초하여 발광하는 화소를 "다음 화소"이라고 한다. 또한, 끝에 화살표가 없는 인출선은 인출선이 닿는 부분만을 표시하는 것이고, 끝에 화살표가 표시된 인출선은 화살표 부근에 배치된 복수개의 부분으로 이루어진 하나의 소자, 예컨대 트랜지스터를 표시하는 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기EL 표시 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기EL 표시 장치는 표시 패널(100), 주사구동부(200), 발광제어부(300) 및 데이터 구동부(400)를 포함한다. 표시 패널(100)은 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 주사선(S0, S1, …, Sk, …, Sn), 발광제어선(E1, …, Ek, …, En), 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1, …, Dk, …, Dm) 및 복수의 전원선(VDD) 및 복수의 화소(110)를 포함한다. 화소(110)는 이웃하는 임의의 두 주사선(Sk-1, Sk)과 이웃하는 임의의 두 데이터선(Dk-1, Dk)에 의해 형성되는 화소 영역에 형성되고, 각 화소(110)는 현재 주사선(Sk), 직전 주사선(Sk-1), 발광제어선(Ek) 및 데이터선(Dk)으로부터 전달되는 신호에 의해 구동된다. 또한 도 2에 도시하지는 않았지만 발광제어선(E1∼En)은 각각 3개의 발광제어선(E1r∼Enr, E1g∼Eng, E1b∼Enb)으로 이루어진다.
주사구동부(200)는 해당 라인의 화소에 데이터 신호가 인가될 수 있도록 해당 라인을 선택하기 위한 선택 신호를 순차적으로 주사선(S0∼Sn)으로 전달하고, 발광제어부(300)는 유기EL 소자(OLEDr, OLEDg, OLEDb)의 발광을 제어하기 위한 발광제어 신호를 순차적으로 발광제어선(E1∼En)으로 전달한다. 그리고 데이터 구동부(400)는 선택 신호가 순차적으로 인가될 때마다 선택 신호가 인가된 라인의 화소에 대응하는 데이터 신호를 데이터선(D1∼Dm)에 인가한다.
그리고 주사구동부 및 발광제어부(200, 300)와 데이터 구동부(400)는 각각 표시 패널(400)이 형성된 기판에 전기적으로 연결된다. 이와는 달리, 주사구동부(200), 발광제어부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)를 표시 패널(100)의 유리 기판 위에 직접 장착할 수도 있으며, 표시 패널(100)의 기판에 주사선, 데이터선 및 트랜지스터와 동일한 층들로 형성되어 있는 구동 회로로 대체될 수도 있다. 또는 주사구동부(200), 발광제어부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)를 표시 패널(100)의 기판에 접착되어 전기적으로 연결된 TCP(tape carrier package), FPC(flexible printed circuit) 또는 TAB(tape automatic bonding)에 칩 등의 형태로 장착할 수도 있다.
이때, 본 발명의 제1 실시예에서는 한 필드가 세 개의 서브필드로 분할되어 구동되며, 세 개의 서브필드에서는 각각 적색, 녹색 및 청색의 데이터가 기입되어 발광이 이루어진다. 이를 위해, 주사구동부(200)는 서브필드마다 선택 신호를 순차적으로 주사선(S0∼Sn)으로 전달하고, 발광제어부(300)도 각 색상의 유기EL 소자가 하나의 서브필드에서 발광이 이루어지도록 발광제어 신호를 발광제어선(E1∼En)에 인가한다. 그리고 데이터 구동부(400)는 세 개의 서브필드에서 각각 적색, 녹색 및 청색의 유기EL 소자에 각각 대응하는 데이터 신호를 데이터선(D1∼Dm)에 인가한다.
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기EL 표시장치의 구체적인 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2의 유기EL 표시장치에서 하나의 화소(110)의 등가회로도이다. 도 3에서는 편의상 임의의 k번째 행의 주사선(Sk)과 k번째 열의 데이터선(Dk)에 연결되는 화소(Pk)를 예로써 도시하였으며, 모든 트랜지스터는 p채널 트랜지스터로 도시하였다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로는 구동 트랜지스터(M1), 다이오드 트랜지스터(M3), 커패시터 트랜지스터(M4), 스위칭 트랜지스터(M2), 3개의 유기EL 소자(OLEDr, OLEDg, OLEDb) 및 유기EL 소자(OLEDr, OLEDg, OLEDb)의 발광을 각각 제어하는 발광 트랜지스터(M2r, M2g, M2b)를 포함하고 2개의 커패시터(Cst, Cvth)를 포함한다. 그리고 하나의 발광제어선(Ek)은 3개의 발광제어선(Ekr, Ekg, Ekb)으로 이루어진다. 이러한 발광 트랜지스터(M2r, M2g, M2b)는 발광제어선(Ekr, Ekg, Ekb)에 의해 전달되는 발광제어 신호에 응답하여 구동 트랜지스터(M1)로부터의 전류를 유기EL 소자(OLEDr, OLEDg, OLEDb)에 선택적으로 전달한다.
구체적으로, 트랜지스터(M5)는 게이트가 현재 주사선(Sk)에 연결되고 소스가 데이터선(Dk)에 연결되어, 주사선(Sk)으로부터의 선택 신호에 응답하여 데이터선(Dk)으로부터 인가된 데이터 전압을 커패시터(Cvth)의 노드(B)로 전달한다. 트랜지스터(M4)는 직전 주사선(Sk-1)으로부터의 선택 신호에 응답하여 커패시터(Cvth)의 노드(B)를 전원(VDD)에 직접 연결한다. 트랜지스터(M3)는 직전 주사선(Sk-1)으로부터의 선택 신호에 응답하여 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결시킨다. 구동 트랜지스터(M1)는 유기EL 소자(OLED)를 구동하기 위한 구동 트랜지스터로서, 게이트이 커패시터(Cvth)의 노드(A)가 접속되고, 소스가 전원(VDD)에 접속되고, 게이트에 인가되는 전압에 의하여 유기EL 소자(OLED)에 인가될 전류를 제어한다.
또한, 커패시터(Cst)는 일전극이 전원(VDD)에 접속되고 타전극이 트랜지스터(M4)의 드레인전극(노드 B)에 접속되며, 커패시터(Cvth)는 일전극이 커패시터(Cst)의 타전극에 연결되어 2개의 커패시터가 직렬연결되고 타전극이 구동트랜지스터(M1)의 게이트(노드 A)에 연결된다.
그리고 구동 트랜지스터(M1)의 드레인에는 발광 트랜지스터(M2r, M2g, M2b)의 소스가 각각 연결되며, 트랜지스터(M2r, M2g, M2b)의 게이트에는 각각 발광제어선(Ekr, Ekg, Ekb)이 연결된다. 발광 트랜지스터(M2r, M2g, M2b)의 드레인에는 각각 유기EL 소자(OLEDr, OLEDg, OLEDb)의 애노드가 연결되며, 유기EL 소자(OLEDr, OLEDg, OLEDb)의 캐소드에는 전원전압(VDD)보다 낮은 전원전압(VSS)이 인가된다. 이러한 전원 전압(VSS)으로는 음의 전압 또는 접지 전압이 사용될 수 있다.
직전 주사선(Sk-1)에 로우 레벨의 주사 전압이 인가되면, 트랜지스터(M3) 및 트랜지스터(M4)가 턴온된다. 트랜지스터(M3)가 턴온되어 트랜지스터(M1)는 다이오드 연결 상태가 된다. 따라서, 트랜지스터(M1)의 게이트와 소스 사이의 전압차가 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)이 될 때까지 변하게 된다. 이때 트랜지스터(M1)의 소스가 전원(VDD)에 연결되어 있으므로, 트랜지스터(M1)의 게이트 즉, 커패시터(Cvth)의 노드(A)에 인가되는 전압은 전원전압(VDD)과 문턱전압(Vth)의 합이 된다. 또한, 트랜지스터(M4)가 턴온되어 커패시터(Cvth)의 노드(B)에는 전원(VDD)이 인가되어, 커패시터(Cvth)에 충전되는 전압(VCvth)은 수학식 2와 같다.
여기서, VCvth는 커패시터(Cvth)에 충전되는 전압을 의미하고, VCvthA는 커패시터(Cvth)의 노드(A)에 인가되는 전압, VCvthB는 커패시터(Cvth)의 노드(B)에 인가되는 전압을 의미한다.
현재 주사선(Sn)에 로우 레벨의 주사 전압이 인가되면, 트랜지스터(M5)가 턴온되어 데이터 전압(Vdata)이 노드(B)에 인가된다. 또한, 커패시터(Cvth)에는 트랜지스터(M1)의 문턱 전압(Vth)에 해당되는 전압이 충전되어 있으므로, 트랜지스터(M1)의 게이트에는 데이터 전압(Vdata)과 트랜지스터(M1)의 문턱 전압(Vth)의 합에 대응되는 전압이 인가된다. 즉, 트랜지스터(M1)의 게이트-소스간 전압(Vgs)은 다음의 수학식 3와 같다. 이 때, 발광제어선(Ek)은 로우레벨의 신호가 인가되어 트랜지스터(M2)는 차단된다.
그 다음, 발광제어선(Ek)의 하이레벨에 응답하여 트랜지스터(M2)가 온되어 트랜지스터(M1)의 게이트-소스 전압(VGS)에 대응하는 전류(IOLED)가 유기EL 소자(OLED)에 공급되어, 유기EL 소자(OLED)는 발광하게 된다. 전류(IOLED)는 수학식 4와 같다.
여기서, IOLED는 유기EL 소자(OLED)에 흐르는 전류, Vgs는 트랜지스터(M1)의 소스와 게이트 사이의 전압, Vth는 트랜지스터(M1)의 문턱 전압, Vdata는 데이터 전압, β는 상수 값을 나타낸다.
데이터 전압(Vdata)이 적색 데이터 신호인 경우, 발광 트랜지스터(M2r)가 발광제어선(Ekr)으로부터의 로우 레벨의 발광제어 신호에 응답하여 턴온되면, 이 전류(IOLED)가 적색의 유기EL 소자(OLEDr)에 전달되어 발광이 이루어진다.
마찬가지로, 데이터 전압(Vdata)이 녹색 데이터 신호인 경우, 발광 트랜지스터(M2g)가 발광제어선(Ekg)으로부터의 로우 레벨의 발광제어 신호에 응답하여 턴온되면, 전류(IOLED)가 녹색의 유기EL 소자(OLEDg)에 전달되어 발광이 이루어진다. 또한, 데이터 전압(Vdata)이 청색 데이터 신호인 경우, 발광 트랜지스터(M2b)가 발광제어선(Ekb)으로부터의 로우 레벨의 발광제어 신호에 응답하여 턴온되면, 전류(IOLED)가 청색의 유기EL 소자(OLEDb)에 전달되어 발광이 이루어진다. 그리고 한 화소가 적색, 녹색 및 청색을 표시할 수 있도록, 3개의 발광제어선에 각각 인가되는 3개의 발광제어 신호는 한 필드 동안 중복되지 않는 로우 레벨 기간을 각각 가진다.
다음으로, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기EL 표시장치에서 하나의 화소회로가 배치되는 화소영역의 배치구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 도 4 및 도 5에서는, 현재 화소(Pk)의 구성요소에 대하여 도면부호를 부여하고 직전 화소(Pk-1)의 구성요소의 도면부호는 현재 화소(Pk)의 구성요소의 도면부호와 동일한 번호에 (')를 추가하여 표시하였다.
도 4는 도 3에서 도시된 화소회로의 배치구조의 일 예를 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 4의 행방향의 Ⅰ-Ⅰ' 부분의 단면도이고, 도 6은 도 4의 대략 열방향의 Ⅱ-Ⅱ'부분의 단면도이다.
먼저, 도 4, 도 5 및 도 6에서와 같이, 절연 기판(1) 위에 산화 규소 등으로 이루어진 차단층(3)이 형성되고, 차단층(3) 위에 내부가 사선으로 채워진 반도체층인 다결정 규소층(poly silicon layer)(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29)이 형성된다.
다결정 규소층(21)은 좌측 하단부에 'U'자 모양으로 현재 화소(Pk)의 트랜지스터(M5)의 소스영역, 드레인영역 및 채널영역을 포함하는 반도체층을 형성한다. 다결정 규소층(22)은 발광소자(OLEDr)의 위부분에 대략 '┌' 형상으로 현재 화소(Pk)의 트랜지스터(M2r)의 소스영역, 드레인영역 및 채널영역을 포함하는 반도체층을 형성한다. 다결정 규소층(23)은 발광소자(OLEDg)의 위부분에 열방향으로 뻗어 형성되어 현재 화소(Pk)의 트랜지스터(M2g)의 소스영역, 드레인영역 및 채널영역을 포함하는 반도체층을 형성한다. 다결정 규소층(24)은 발광소자(OLEDb)의 위부분에 대략 '┐' 형상으로 현재 화소(Pk)의 트랜지스터(M2b)의 소스영역, 드레인영역 및 채널영역을 포함하는 반도체층을 형성한다. 이러한 다결정 규소층(22, 23, 24)은 일체로 연결되어 대략 'm'자 모양이 되고 다결정 규소층(23)을 중심으로 다결정 규소층(22)과 다결정 규소층(24)은 대략 대칭이 된다.
다결정 규소층(25)은 화소영역의 상당 중앙부에 행방향으로 길게 트랜지스터(M1)의 소스영역, 채널영역 및 드레인영역을 포함하는 반도체층을 형성한다. 다결정 규소층(26)은 도면의 대략 사각형 형상으로 커패시터(Cvth)의 일전극(노드 A)을 형성하고 다결정 규소층(27)은 대략 행방향으로 긴 사각형 형상으로 커패시터(Cst)의 일전극을 형성한다. 다결정 규소층(28)은 다결정 규소층(26)과 다결정 규소층(27) 사이에 대략 'n'자형으로 형성되고 한쪽 끝이 다결정 규소층(26)과 연결되고 다른 쪽 끝은 다결정 규소층(25) 및 다결정 규소층들(22, 23, 24)과 연결되도록 열방향으로 길게 연장되어 형성되고, 트랜지스터(M3)의 소스, 드레인 및 채널영역을 형성한다. 따라서 다결정 규소층(29)은 대략 'n'자형으로 형성되며 한 쪽 끝이 다결정 규소층(25) 및 다결정 규소층(27)에 연결되고 트랜지스터(M4)의 소스영역, 채널영역 및 드레인영역을 형성한다.
이렇게 형성된 다결정 규소층들(21 내지 29) 위에 게이트절연막(30)이 형성된다.
게이트절연막(30) 위에 게이트 전극들(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47)이 형성된다. 구체적으로, 게이트 전극선(41)은 행방향으로 뻗어 있으며 현재 화소(Pk)의 현재 주사선(Sk)에 대응되므로 다결정 규소층(21)과 절연되게 교차되어 현재 화소(Pk)의 트랜지스터(M5)의 게이트전극을 형성한다. 게이트 전극선(42)은 행방향으로 뻗어 있으며 현재 화소(Pk)의 발광신호선(Ekb)에 대응되므로 트랜지스터(M2b)의 게이트전극을 형성한다. 게이트 전극선(43)은 행방향으로 뻗어 있으며 현재 화소(Pk)의 발광신호선(Ekg)에 대응되므로 트랜지스터(M2g)의 게이트전극을 형성한다. 게이트 전극선(44)은 행방향으로 뻗어 있으며 현재 화소(Pk)의 발광신호선(Ekr)에 대응되므로 트랜지스터(M2k)의 게이트전극을 형성한다. 게이트 전극(45)은 행방향으로 길게 뻗어 행방향 길이가 발광소자들(OLEDr, OLEDg, OLEDb)의 행방향 폭보다 긴 직사각형모양으로 형성되며 또한 다결정 규소층(25)과 절연되게 교차하여 트랜지스터(M1)의 게이트전극을 형성한다. 구동 트랜지스터(M1)의 게이트전극(45)을 길게 형성하여 트랜지스터(M1)의 채널영역의 길이를 길게 함으로써 트랜지스터의 특성을 개선시킬 수 있다. 게이트전극(46)은 다결정 규소층(26)의 상부에 대략 사각형 모양으로 형성되어 커패시터(Cvth)의 타전극(노드 B)을 형성한다. 게이트전극(47)은 게이트전극(46)과 연결되어 형성되고 다결정 규소층(27)의 상부에 대략 사각형 모양으로 형성되어 커패시터(Cst)의 타전극(노드 B)을 형성한다.
게이트 전극선(41')은 행방향으로 뻗어 있으며 직전 화소(Pk-1)의 직전 주사선(Sk-1)에 대응되므로 다결정 규소층(21')과 절연되게 교차되어 직전 화소(Pk-1)의 트랜지스터(M5)의 게이트전극을 형성한다. 또한 게이트 전극선(41')은 다결정 규소층(28, 29)과 절연되게 교차되어 현재 화소(Pk)의 트랜지스터(M3, M4)의 게이트전극을 형성한다.
이와 같은 게이트 전극(41, 42, 43, 44, 45, 46, 47) 위에 층간절연막(50)이 형성된다. 층간절연막(50) 위에는 콘택홀들(51a, 51b, 53, 54a, 54b, 55, 56a, 56b, 57r, 57g, 57b)을 통하여 해당 전극들에 접촉되도록 데이터선(61), 전원선(62) 및 전극들(63, 64, 65, 66r, 66g, 66b)이 형성된다.
데이터선(61)은 화소영역과 다른 화소영역 사이에 열방향으로 길게 뻗어 있으며 층간절연막(50) 및 게이트절연막(30)을 관통하는 접촉구(51a)를 통하여 다결정 규소층(21)에 연결되어 트랜지스터(M4)의 소스와 전기적으로 연결된다.
전원선(62)은 열방향으로 길게 뻗어 있으며 층간절연막(50) 및 게이트절연막(30)을 관통하는 접촉구(55)를 통하여 다결정 규소층(27) 및 다결정 규소층(29)과 연결되어 커패시터(Cst)의 일전극 및 트랜지스터(M1)의 소스에 전원을 공급한다.
전극(63)은 데이터선(61)과 인접하여 평행하게 형성되며, 층간절연막(50) 및 게이트절연막(30)을 관통하는 접촉구(51b) 및 층간절연막(50)을 관통하는 접촉구(53)를 통하여 다결정 규소층(21)의 드레인영역과 게이트전극(46)을 전기적으로 연결하여 노드(B)가 된다.
전극(64)은 게이트전극(41')과 인접하여 평행하게 뻗어 있으며, 층간절연막(50) 및 게이트절연막(30)을 관통하는 접촉구(54a) 및 층간절연막(50)을 관통하는 접촉구(54b)를 통하여 다결정 규소층(28)에서 트랜지스터(M3)의 드레인영역과 게이트전극(45)을 전기적으로 연결하여 노드(A)가 된다.
전극(65)은 게이트전극(41')과 인접하여 대략 직사각형으로 형성되며, 층간절연막(50) 및 게이트절연막(30)을 관통하는 접촉구(56a) 및 층간절연막(50)을 관통하는 접촉구(56b)를 통하여 다결정 규소층(29)에서 트랜지스터(M4)의 드레인영역과 게이트전극(47)을 전기적으로 연결하여 노드(B)가 된다.
전극들(66r, 66g, 66b)은 각 발광소자들의 화소전극(81r, 81g, 81b)과 트랜지스터(M2r, M2g, M2b)의 드레인을 각각 연결하기 위한 전극들이다. 전극들(66r, 66g, 66b)은 데이터선(62)이 뻗은 세로 방향보다 게이트전극(42 내지 44)이 뻗은 가로 방향으로 더 긴 대략 직사각형으로 형성된다. 전극들(66r, 66g, 66b)은 각각 게이트절연막(30) 및 층간절연막(50)을 관통하는 접촉구(57r, 57g, 57b)를 통하여 다결정규소층(22, 23, 24)과 각각 접촉되어 트랜지스터들(M2r, M2g, M2b)의 드레인전극과 각각 전기적으로 연결되도록 형성된다.
이와 같은 전극들(63, 64, 65, 66r, 66g, 66b) 위에 평탄화막(70)이 형성된다. 화소전극(81r, 81g, 81b)은 평탄화막(70)을 관통하는 콘택홀들(71r, 71g, 71b)을 통하여 전극(66r, 66g, 66b)에 각각 전기적으로 연결된다. 도 6에서와 같이, 화소전극(81r, 81g, 81b) 상에는 발광층(EML), 전자 수송층(ETL) 및 정공 수송층(HTL)을 포함하는 다층구조의 적, 녹, 청색 유기박막(85r, 85g, 85b)이 각각 형성된다.
이와 같이, 트랜지스터(M1)의 게이트전극이 길게 형성되어 채널영역의 길이를 길게 함으로써 트랜지스터의 특성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 수학식 4에 따르면, 발광소자에 전달되는 전류(IOLED)는 전원선(62)에 의해 전달되는 전원전압(VDD)과 데이터선(61)에 의해 전달되는 데이터전압(Vdata)에 의해 결정된다. 한편 전류(IOLED)는 상수(β)에 비례하고, 이 상수(β)는 트랜지스터(M1)의 채널길이(L)에 반비례하고 채널폭(W)에 비례하는 특성을 갖는다. 즉 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
즉, 채널의 길이(L)가 커지면 커질수록 상수(β)의 크기는 작아지므로, 전원(VDD)과 데이터전압(Vdata)의 크기가 크더라도 트랜지스터(M1)에 의해 미세한 전류(IOLED)가 유기EL 소자에 전달될 수 있다. 따라서, 각 화소에 기입되는 데이터전압의 크기를 크게 할 수 있어, 화소회로 내에서 발생할 수 있는 전압강하의 영향을 줄일 수 있으며 각 유기EL 소자는 기입된 데이터전압에 대응되는 전류를 안정적으로 공급받아 발광할 수 있다.
이에 더하여, 트랜지스터(M1)의 채널영역을 행방향으로 길게 형성함으로써 화소 영역에 각 소자들이 더욱 효율적으로 배치될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에서는 하나의 화소회로에 3개의 발광소자가 포함되고 5개의 트랜지스터, 2개의 커패시터를 포함하는 경우를 예로써 설명하였으나, 본 발명은 발광소자의 수는 3개에 한정되는 것이 아니라 하나 이상의 복수개, 예컨대 2개 또는 4개의 발광소자를 포함하는 화소회로에도 적용될 수 있으며, 또한 도 1에서와 같이 2개의 트랜지스터, 1개의 커패시터를 포함하는 화소회로에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 권리범위는 실시예와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.