KR20170020571A - 표시 장치 - Google Patents

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김성호
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Abstract

표시장치는 제1 유기 발광 다이오드 및 상기 제1 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터를 포함하는 제1 화소, 제2 유기 발광 다이오드 및 상기 제2 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터를 포함하는 제2 화소, 및 제3 유기 발광 다이오드 및 상기 제3 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제3 구동 트랜지스터를 포함하는 제3 화소를 포함하고, 상기 제1 내지 제3 구동 트랜지스터는 서로 다른 개수의 단위 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소는 서로 다른 색의 화소이다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화물 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소로 구성된 표시 영역을 포함한다. 표시 영역은 행 방향으로 연장되어 있는 복수의 게이트선 및 열 방향으로 연장되어 있는 복수의 데이터선을 포함하고, 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선은 서로 교차하면서 배열된다. 복수의 화소 각각은 대응하는 게이트선 및 데이터선에 연결되고, 게이트선으로부터 전달되는 게이트 신호 및 데이터선으로부터 전달되는 데이터 전압에 의해 구동하기 위한 적어도 하나의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 포함한다.
최근에는 채널 재료로 산화물 반도체를 이용하는 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT)가 개발되고 있다. 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous-Si TFT), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS) 박막 트랜지스터 등은 채널 사이즈에 따라 문턱 전압, 이동도 등의 특성이 비교적 적게 변하는 반면, 산화물 박막 트랜지스터는 채널 사이즈에 따라 문턱 전압, 이동도 등의 특성이 크게 변하는 특징을 가지고 있다.
산화물 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 장치에서 박막 트랜지스터 간의 특성 차이가 커지게 되면 표시 품질이 저하되는 등의 제품 불량이 발생할 수 있으며, 제품 양산이 불가능해질 수 있다. 따라서 표시 장치에서 산화물 박막 트랜지스터 간의 특성 차이를 줄일 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 산화물 박막 트랜지스터 간의 특성 차이를 줄일 수 있는 표시 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 유기 발광 다이오드 및 상기 제1 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터를 포함하는 제1 화소, 제2 유기 발광 다이오드 및 상기 제2 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터를 포함하는 제2 화소, 및 제3 유기 발광 다이오드 및 상기 제3 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제3 구동 트랜지스터를 포함하는 제3 화소를 포함하고, 상기 제1 내지 제3 구동 트랜지스터는 서로 다른 개수의 단위 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소는 서로 다른 색의 화소이다.
상기 단위 트랜지스터는 일정한 폭 및 길이의 채널을 가질 수 있다.
상기 제1 구동 트랜지스터는 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 2개의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 트랜지스터에 포함되는 상기 2개의 단위 트랜지스터는 제1 전원 전압과 상기 제1 유기 발광 다이오드 사이에서 하나의 전류 경로를 형성할 수 있다.
상기 제1 화소는 상기 제1 노드에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 스위칭 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제2 구동 트랜지스터는 데이터 전압이 인가되는 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 4개의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제2 구동 트랜지스터에 포함되는 상기 4개의 단위 트랜지스터는 제1 전원 전압과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이에서 2개의 전류 경로를 형성할 수 있다.
상기 4개의 단위 트랜지스터 중에서 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이의 제1 전류 경로를 형성하고, 다른 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이의 제2 전류 경로를 형성할 수 있다.
상기 제2 화소는 상기 제2 노드에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 스위칭 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동 트랜지스터는 데이터 전압이 인가되는 제3 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 6개의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제3 구동 트랜지스터에 포함되는 상기 6개의 단위 트랜지스터는 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이에서 3개의 전류 경로를 형성할 수 있다.
상기 6개의 단위 트랜지스터 중에서 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이의 제1 전류 경로를 형성하고, 다른 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이의 제2 전류 경로를 형성하고, 또 다른 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이의 제3 전류 경로를 형성할 수 있다.
상기 제3 화소는 상기 제3 노드에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 스위칭 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제1 유기 발광 다이오드는 적색 빛을 방출하고, 상기 제2 유기 발광 다이오드는 녹색 빛을 방출하고, 상기 제3 유기 발광 다이오드는 청색 빛을 방출할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 화소 각각은 상기 제1 내지 제3 유기 발광 다이오드 각각에 구동 전류를 전달하는 발광 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 트랜지스터는 발광 제어 신호가 인가되는 게이트 전극을 포함하는 5개의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 5개의 단위 트랜지스터는 5개의 전류 경로를 형성할 수 있다.
상기 단위 트랜지스터는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다.
상기 제1 구동 트랜지스터, 상기 제2 구동 트랜지스터, 상기 제3 구동 트랜지스터 및 상기 발광 트랜지스터 중 적어도 어느 하나는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다.
표시 장치에서 산화물 박막 트랜지스터 간의 특성 차이를 줄일 수 있으며, 산화물 박막 트랜지스터 간의 특성 차이에 의한 제품 불량을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제1 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제2 화소를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제3 화소를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제3 화소에 포함되는 스위칭 트랜지스터를 나타내는 배치도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 화소에 포함되는 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 화소에 포함되는 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 화소에 포함되는 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다.
도 9는 비교예의 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다.
도 10은 복수의 표시 기판에 형성된 복수의 단위 트랜지스터의 문턱 전압의 분포를 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 10과 동일한 표시 기판에 형성된 복수의 다중 트랜지스터의 문턱 전압의 분포를 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는 도 10과 동일한 표시 기판에 형성된 복수의 단일 트랜지스터의 문턱 전압의 분포를 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제1 화소를 나타내는 회로도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제2 화소를 나타내는 회로도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제3 화소를 나타내는 회로도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 내지 제3 화소에 포함되는 발광 트랜지스터를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 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.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 신호 제어부(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 전원 제어부(400) 및 표시부(600)를 포함한다.
신호 제어부(100)는 외부 장치로부터 입력되는 영상 신호(ImS) 및 동기 신호를 수신한다. 영상 신호(ImS)는 복수의 화소의 휘도(luminance) 정보를 담고 있다. 휘도는 정해진 수효, 예를 들어, 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26)개의 계조 레벨(gray level)을 가지고 있다. 동기 신호는 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(MCLK)를 포함한다.
신호 제어부(100)는 영상 신호(ImS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(MCLK)에 따라 제1 내지 제3 구동 제어신호(CONT1, CONT2, CONT3) 및 영상 데이터(ImD)를 생성한다.
신호 제어부(100)는 수직 동기 신호(Vsync)에 따라 프레임 단위로 영상 신호(ImS)를 구분하고, 수평 동기 신호(Hsync)에 따라 게이트선 단위로 영상 신호(ImS)를 구분하여 영상 데이터(ImD)를 생성한다. 신호 제어부(100)는 영상 데이터(ImD)를 제1 구동 제어신호(CONT1)와 함께 데이터 구동부(300)에 전달한다.
표시부(600)는 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행한 복수의 게이트선, 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행한 복수의 데이터선, 및 복수의 게이트선 및 복수의 데이터선이 교차하는 영역에 대략 행렬의 형태로 배열되는 복수의 화소를 포함한다.
게이트 구동부(200)는 제2 구동 제어신호(CONT2)에 따라 복수의 게이트 신호(S[1]~S[n])를 생성한다. 게이트 구동부(200)는 복수의 게이트선에 연결되고, 복수의 게이트선에 게이트 온 전압의 게이트 신호(S[1]~S[n])를 순차적으로 인가할 수 있다.
데이터 구동부(300)는 제1 구동 제어신호(CONT1)에 따라 영상 데이터(ImD)를 샘플링 및 홀딩하여 복수의 데이터 전압(data[1]~data[m])을 생성한다. 데이터 구동부(300)는 복수의 데이터선에 연결되고, 복수의 데이터선 각각에 복수의 데이터 전압(data[1]~data[m])을 전달한다. 데이터 구동부(300)는 게이트 온 전압의 게이트 신호(S[1]~S[n])에 대응하여 복수의 데이터선에 소정의 전압 범위를 갖는 데이터 전압을 인가한다.
전원 제어부(400)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 표시부(600)에 포함된 복수의 화소에 공급한다. 전원 제어부(400)는 제3 구동 제어신호(CONT3)에 따라 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 제어할 수 있다. 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)은 화소의 구동 전류를 제공한다.
표시부(600)에 포함되는 복수의 화소 각각은 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상이 표시될 수 있다. 적색의 빛을 내는 화소를 적색 화소라 하고, 녹색의 빛을 내는 화소를 녹색 화소라 하며, 청색의 빛을 내는 화소를 청색 화소라 한다.
여기서는 기본색으로 적색, 녹색, 청색을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 화소는 황색(yellow), 청록색(cyan), 자홍색(magenta) 등의 기본색 중 하나의 빛을 낼 수도 이 될 수도 있다. 또는 복수의 화소는 기본색의 혼합색 또는 백색의 빛을 낼 수도 있다.
이하, 표시부(600)에 포함되는 복수의 화소는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제1 화소를 나타내는 회로도이다. 제1 화소(PXR)는 도 1의 표시부(600)에 포함되는 복수의 화소 중에서 적색의 빛을 내는 적색 화소일 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 화소(PXR)는 제1 유기 발광 다이오드(R-OLED) 및 제1 화소 회로(10R)를 포함한다.
제1 화소 회로(10R)는 스위칭 트랜지스터(M1), 제1 구동 트랜지스터(M2R) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M1)는 게이트선(Si)에 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터선(Dj)에 연결되어 있는 일 전극 및 제1 노드(N11)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M1)는 게이트선에 인가되는 게이트 온 전압의 게이트 신호에 의해 턴 온되어 데이터선(Dj)에 인가되는 데이터 전압을 제1 노드(N11)에 전달한다.
제1 구동 트랜지스터(M2R)는 제1 노드(N11)에 게이트 전극이 연결되어 있는 2개의 단위 트랜지스터(M21, M22)를 포함한다. 즉, 제1 구동 트랜지스터(M2R)는 제1 단위 트랜지스터(M21) 및 제2 단위 트랜지스터(M22)를 포함한다. 제1 단위 트랜지스터(M21)는 제1 노드(N11)에 연결되어 있는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 일 전극 및 제2 단위 트랜지스터(M22)의 일 전극에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제2 단위 트랜지스터(M22)는 제1 노드(N11)에 연결되어 있는 게이트 전극, 제1 단위 트랜지스터(M21)의 타 전극에 연결되어 있는 일 전극 및 제1 유기 발광 다이오드(R-OLED)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제1 단위 트랜지스터(M21) 및 제2 단위 트랜지스터(M22)는 제1 노드(N11)의 전압에 따라 턴 온되어 제1 전원 전압(ELVDD)과 제1 유기 발광 다이오드(R-OLED) 사이에서 하나의 전류 경로를 형성하고, 제1 전원 전압(ELVDD)으로부터 제1 유기 발광 다이오드(R-OLED)로 흐르는 구동 전류를 제어한다.
단위 트랜지스터는 미리 정해진 일정한 폭 및 길이의 채널을 가지는 트랜지스터를 의미한다. 즉, 제1 단위 트랜지스터(M21) 및 제2 단위 트랜지스터(M22)는 미리 정해진 일정한 폭 및 길이의 채널을 가진다. 제1 단위 트랜지스터(M21)의 채널의 폭 및 길이는 제2 단위 트랜지스터(M22)의 채널의 폭 및 길이와 동일하며, 제1 단위 트랜지스터(M21)와 제2 단위 트랜지스터(M22)의 특성을 실질적으로 동일한다. 스위칭 트랜지스터(M1)는 제1 및 제2 단위 트랜지스터(M21, M22)의 채널과 동일한 폭 및 길이의 채널을 가질 수 있다. 즉, 스위칭 트랜지스터(M1)도 하나의 단위 트랜지스터일 수 있다. 단위 트랜지스터에 대해서는 도 5 내지 8에서 더욱 상세하게 설명한다.
유지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N11)에 연결되어 있는 일 전극 및 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N11)에 인가되는 데이터 전압을 스위칭 트랜지스터(M1)가 턴 오프된 이후에도 유지한다.
제1 유기 발광 다이오드(R-OLED)는 제1 구동 트랜지스터(M2R)에 연결되어 있는 애노드 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 캐소드 전극을 포함한다. 제1 유기 발광 다이오드(R-OLED)는 제1 구동 트랜지스터(M2R)를 통해 구동 전류가 흐를 때 적색의 빛을 방출할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(M1) 및 제1 구동 트랜지스터(M2R)는 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT)일 수 있다. 물론, 제1 구동 트랜지스터(M2R)에 포함되는 단위 트랜지스터도 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 산화물 박막 트랜지스터는 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, 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 인듐-갈륨 산화물 (In-Ga-O), 인듐-주석 산화물(In-Sn-O), 인듐-지르코늄 산화물(In-Zr-O), 인듐-지르코늄-아연 산화물(In-Zr-Zn-O), 인듐-지르코늄-주석 산화물(In-Zr-Sn-O), 인듐-지르코늄-갈륨 산화물(In-Zr-Ga-O), 인듐-알루미늄 산화물(In-Al-O), 인듐-아연-알루미늄 산화물(In-Zn-Al-O), 인듐-주석-알루미늄 산화물(In-Sn-Al-O), 인듐-알루미늄-갈륨 산화물(In-Al-Ga-O), 인듐-탄탈륨 산화물(In-Ta-O), 인듐-탄탈륨-아연 산화물(In-Ta-Zn-O), 인듐-탄탈륨-주석 산화물(In-Ta-Sn-O), 인듐-탄탈륨-갈륨 산화물(In-Ta-Ga-O), 인듐-게르마늄 산화물(In-Ge-O), 인듐-게르마늄-아연 산화물(In-Ge-Zn-O), 인듐-게르마늄-주석 산화물(In-Ge-Sn-O), 인듐-게르마늄-갈륨 산화물(In-Ge-Ga-O), 티타늄-인듐-아연 산화물(Ti-In-Zn-O), 하프늄-인듐-아연 산화물(Hf-In-Zn-O) 중 어느 하나를 채널 층으로 가질 수 있다.
스위칭 트랜지스터(M1) 및 제1 구동 트랜지스터(M2R)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때, 스위칭 트랜지스터(M1) 및 제1 구동 트랜지스터(M2R)를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 로우 레벨 전압이고, 턴 오프시키는 게이트 오프 전압은 하이 레벨 전압이다.
여기서는 p-채널 전계 효과 트랜지스터를 나타내었으나, 스위칭 트랜지스터(M1) 및 제1 구동 트랜지스터(M2R) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 하이 레벨 전압이고, 턴 오프시키는 게이트 오프 전압은 로우 레벨 전압이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제2 화소를 나타내는 회로도이다. 제2 화소(PXG)는 도 1의 표시부(600)에 포함되는 복수의 화소 중에서 녹색의 빛을 내는 녹색 화소일 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 화소(PXG)는 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED) 및 제2 화소 회로(10G)를 포함한다.
제2 화소 회로(10G)는 스위칭 트랜지스터(M1), 제2 구동 트랜지스터(M2G) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M1)는 게이트선(Si)에 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터선(Dj+1)에 연결되어 있는 일 전극 및 제2 노드(N12)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 제2 노드(N12)에 연결되어 있는 일 전극 및 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M1) 및 유지 커패시터(Cst)는 도 2에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 구성이므로, 동일한 부호가 사용되었다.
제2 구동 트랜지스터(M2G)는 제2 노드(N12)에 게이트 전극이 연결되어 있는 4개의 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24)를 포함한다. 즉, 제2 구동 트랜지스터(M2G)는 제1 단위 트랜지스터(M21), 제2 단위 트랜지스터(M22), 제3 단위 트랜지스터(M23) 및 제4 단위 트랜지스터(M24)를 포함한다. 도 2의 제1 구동 트랜지스터(M2R)와 비교하여, 제2 구동 트랜지스터(M2G)는 제3 단위 트랜지스터(M23) 및 제4 단위 트랜지스터(M24)를 더 포함한다. 제3 단위 트랜지스터(M23)는 제2 노드(N12)에 연결되어 있는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 일 전극 및 제4 단위 트랜지스터(M24)의 일 전극에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제4 단위 트랜지스터(M24)는 제2 노드(N12)에 연결되어 있는 게이트 전극, 제3 단위 트랜지스터(M23)의 타 전극에 연결되어 있는 일 전극 및 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제1 내지 제4 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24)는 제2 노드(N12)의 전압에 따라 턴 온되어 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED) 사이에서 2개의 전류 경로를 형성하고, 제1 전원 전압(ELVDD)으로부터 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 즉, 제1 단위 트랜지스터(M21) 및 제2 단위 트랜지스터(M22)가 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED) 사이의 제1 전류 경로를 형성하고, 제3 단위 트랜지스터(M23) 및 제4 단위 트랜지스터(M24)가 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED) 사이의 제2 전류 경로를 형성한다.
제1 내지 제4 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24)의 채널의 폭 및 길이는 서로 동일하며, 제1 내지 제4 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24)는 실질적으로 동일한 특성을 가진다.
제2 유기 발광 다이오드(G-OLED)는 제2 구동 트랜지스터(M2G)에 연결되어 있는 애노드 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 캐소드 전극을 포함한다. 제2 유기 발광 다이오드(G-OLED)는 제2 구동 트랜지스터(M2G)를 통해 구동 전류가 흐를 때 녹색의 빛을 방출할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(M1) 및 제2 구동 트랜지스터(M2G)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 스위칭 트랜지스터(M1) 및 제2 구동 트랜지스터(M2G)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또는 스위칭 트랜지스터(M1) 및 제2 구동 트랜지스터(M2G) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제3 화소를 나타내는 회로도이다. 제3 화소(PXB)는 도 1의 표시부(600)에 포함되는 복수의 화소 중에서 청색의 빛을 내는 청색 화소일 수 있다.
도 4를 참조하면, 제3 화소(PXB)는 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED) 및 제3 화소 회로(10B)를 포함한다.
제3 화소 회로(10B)는 스위칭 트랜지스터(M1), 제3 구동 트랜지스터(M2B) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M1)는 게이트선(Si)에 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터선(Dj+2)에 연결되어 있는 일 전극 및 제3 노드(N13)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 유지 커패시터(Cst)는 제3 노드(N13)에 연결되어 있는 일 전극 및 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M1) 및 유지 커패시터(Cst)는 도 2에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 구성이므로, 동일한 부호가 사용되었다.
제3 구동 트랜지스터(M2B)는 제3 노드(N13)에 게이트 전극이 연결되어 있는 6개의 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24, M25, M26)를 포함한다. 즉, 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 제1 단위 트랜지스터(M21), 제2 단위 트랜지스터(M22), 제3 단위 트랜지스터(M23), 제4 단위 트랜지스터(M24), 제5 단위 트랜지스터(M25) 및 제6 단위 트랜지스터(M26)를 포함한다. 도 3의 제2 구동 트랜지스터(M2G)와 비교하여, 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 제5 단위 트랜지스터(M25) 및 제6 단위 트랜지스터(M26)를 더 포함한다. 제5 단위 트랜지스터(M25)는 제3 노드(N13)에 연결되어 있는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 일 전극 및 제6 단위 트랜지스터(M26)의 일 전극에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제6 단위 트랜지스터(M26)는 제3 노드(N13)에 연결되어 있는 게이트 전극, 제5 단위 트랜지스터(M25)의 타 전극에 연결되어 있는 일 전극 및 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제1 내지 제6 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24, M25, M26)는 제3 노드(N13)의 전압에 따라 턴 온되어 제1 전원 전압(ELVDD)과 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED) 사이에서 3개의 전류 경로를 형성하고, 제1 전원 전압(ELVDD)으로부터 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 즉, 제1 단위 트랜지스터(M21) 및 제2 단위 트랜지스터(M22)가 제1 전원 전압(ELVDD)과 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED) 사이의 제1 전류 경로를 형성하고, 제3 단위 트랜지스터(M23) 및 제4 단위 트랜지스터(M24)가 제1 전원 전압(ELVDD)과 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED) 사이의 제2 전류 경로를 형성하고, 제5 단위 트랜지스터(M25) 및 제6 단위 트랜지스터(M26)가 제1 전원 전압(ELVDD)과 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED) 사이의 제3 전류 경로를 형성한다.
제1 내지 제6 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24, M25, M26)의 채널의 폭 및 길이는 서로 동일하며, 제1 내지 제6 단위 트랜지스터(M21, M22, M23, M24, M25, M26)는 실질적으로 동일한 특성을 가진다.
제3 유기 발광 다이오드(B-OLED)는 제3 구동 트랜지스터(M2B)에 연결되어 있는 애노드 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 캐소드 전극을 포함한다. 제3 유기 발광 다이오드(B-OLED)는 제3 구동 트랜지스터(M2B)를 통해 구동 전류가 흐를 때 청색의 빛을 방출할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(M1) 및 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 스위칭 트랜지스터(M1) 및 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또는 스위칭 트랜지스터(M1) 및 제3 구동 트랜지스터(M2B) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수도 있다.
도 2 내지 4에서 상술한 바와 같이, 제1 화소(PXR), 제2 화소(PXG) 및 제3 화소(PXB) 각각에 포함되는 제1 구동 트랜지스터(M2R), 제2 구동 트랜지스터(M2G) 및 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 서로 다른 개수의 단위 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제1 구동 트랜지스터(M2R)는 2개의 단위 트랜지스터를 포함하고, 제2 구동 트랜지스터(M2G)는 4개의 단위 트랜지스터를 포함하고, 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 6개의 단위 트랜지스터를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 하나의 예시에 불과하다. 제1 구동 트랜지스터(M2R), 제2 구동 트랜지스터(M2G) 및 제3 구동 트랜지스터(M2B) 각각에 포함되는 단위 트랜지스터의 개수 및 연결 구성은 다양하게 변경될 수 있다.
이하, 도 5 내지 8을 참조하여 단위 트랜지스터로 구성되는 스위칭 트랜지스터(M1), 제1 내지 제3 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 스위칭 트랜지스터(M1), 제1 내지 제3 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)가 산화물 박막 트랜지스터인 것으로 예를 들어 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제3 화소에 포함되는 스위칭 트랜지스터를 나타내는 배치도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 화소에 포함되는 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 화소에 포함되는 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 화소에 포함되는 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다.
먼저, 산화물 박막 트랜지스터에 대하여 간략하게 설명한다. 산화물 박막 트랜지스터의 게이트 전극(G)은 절연층(미도시)을 사이에 두고 산화물 반도체층(Se)과 중첩하여 배치되고, 산화물 반도체층(Se)의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 형성된다. 불순물은 산화물 박막 트랜지스터의 종류에 따라 N형 또는 P형 불순물이 될 수 있다. 게이트 전극(G)과 중첩하는 영역이 산화물 박막 트랜지스터의 채널(Ch)이 된다. 산화물 박막 트랜지스터는 게이트 전극(G)이 산화물 반도체층(Se)의 상부에 배치되는 탑 게이트 형(top-gate type)으로 형성될 수 있다. 또는 산화물 박막 트랜지스터는 게이트 전극(G)이 산화물 반도체층(Se)의 하부에 배치되는 바텀 게이트 형(bottom-gate type)으로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(M1)는 하나의 단위 트랜지스터로서, 게이트 전극(G)과 반도체층(Se)이 중첩하는 채널(Ch)이 단위 폭(W) 및 단위 길이(L)를 가지도록 구성된다. 예를 들어, 채널(Ch)의 단위 폭(W)은 7um이고, 단위 길이(L)는 7um일 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 구동 트랜지스터(M2R)의 게이트 전극(G)은 2개로 갈라져서 하나의 반도체층(Se)과 중첩하여 2개의 채널(Ch1, Ch2)을 형성한다. 제1 채널(Ch1) 및 제2 채널(Ch2) 각각은 단위 폭(W) 및 단위 길이(L)를 가지도록 구성된다.
제1 채널(Ch1)은 제1 단위 트랜지스터(도 2의 M21 참조)의 채널이 되고, 제2 채널(Ch2)은 제2 단위 트랜지스터(도 2의 M22)의 채널이 된다. 제1 채널(Ch1)과 제2 채널(Ch2) 사이의 영역은 제1 단위 트랜지스터(M21)의 드레인 전극이자 제2 단위 트랜지스터(M22)의 소스 전극이 된다.
즉, 게이트 전극(G), 제1 채널(Ch1)의 일측의 소스 전극(S), 제1 채널(Ch1)의 타측의 드레인 전극(DS) 및 제1 채널(Ch1)이 제1 단위 트랜지스터(M21)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제2 채널(Ch2)의 일측의 소스 전극(DS), 제2 채널(Ch2)의 타측의 드레인 전극(D) 및 제2 채널(Ch2)이 제2 단위 트랜지스터(M22)를 이루게 된다.
도 7을 참조하면, 제2 구동 트랜지스터(M2G)의 게이트 전극(G)은 2개로 갈라져서 2개의 반도체층(Se1, Se2)과 중첩하여 4개의 채널(Ch1, Ch2, Ch3, Ch4)을 형성한다. 제1 반도체층(Se1) 및 제2 반도체층(Se2)은 동일한 평면상에 배치되어 있을 수 있다. 제1 내지 제4 채널(Ch1, Ch2, Ch3, Ch4) 각각은 단위 폭(W) 및 단위 길이(L)를 가지도록 구성된다.
제1 채널(Ch1)은 제1 단위 트랜지스터(도 3의 M21 참조)의 채널이 되고, 제2 채널(Ch2)은 제2 단위 트랜지스터(도 3의 M22 참조)의 채널이 되고, 제3 채널(Ch3)은 제3 단위 트랜지스터(도 3의 M23 참조)의 채널이 되고, 제4 채널(Ch4)은 제4 단위 트랜지스터(도 3의 M24 참조)의 채널이 된다. 제1 채널(Ch1)과 제2 채널(Ch2) 사이의 영역은 제1 단위 트랜지스터(M21)의 드레인 전극이자 제2 단위 트랜지스터(M22)의 소스 전극이 된다. 제3 채널(Ch3)과 제4 채널(Ch4) 사이의 영역은 제3 단위 트랜지스터(M23)의 드레인 전극이자 제4 단위 트랜지스터(M24)의 소스 전극이 된다.
즉, 게이트 전극(G), 제1 채널(Ch1)의 일측의 소스 전극(S), 제1 채널(Ch1)의 타측의 드레인 전극(DS1) 및 제1 채널(Ch1)이 제1 단위 트랜지스터(M21)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제2 채널(Ch2)의 일측의 소스 전극(DS1), 제2 채널(Ch2)의 타측의 드레인 전극(D) 및 제2 채널(Ch2)이 제2 단위 트랜지스터(M22)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제3 채널(Ch3)의 일측의 소스 전극(S), 제3 채널(Ch3)의 타측의 드레인 전극(DS2) 및 제3 채널(Ch3)이 제3 단위 트랜지스터(M23)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제4 채널(Ch4)의 일측의 소스 전극(DS2), 제4 채널(Ch4)의 타측의 드레인 전극(D) 및 제4 채널(Ch4)이 제4 단위 트랜지스터(M24)를 이루게 된다.
도 8을 참조하면, 제3 구동 트랜지스터(M2B)의 게이트 전극(G)은 2개로 갈라져서 3개의 반도체층(Se1, Se2, Se3)과 중첩하여 6개의 채널(Ch1, Ch2, Ch3, Ch4, Ch5, Ch6)을 형성한다. 제1 반도체층(Se1), 제2 반도체층(Se2) 및 제3 반도체층(Se3)은 동일한 평면상에 배치되어 있을 수 있다. 제1 내지 제6 채널(Ch1, Ch2, Ch3, Ch4, Ch5, Ch6) 각각은 단위 폭(W) 및 단위 길이(L)를 가지도록 구성된다.
제1 채널(Ch1)은 제1 단위 트랜지스터(도 4의 M21 참조)의 채널이 되고, 제2 채널(Ch2)은 제2 단위 트랜지스터(도 4의 M22 참조)의 채널이 되고, 제3 채널(Ch3)은 제3 단위 트랜지스터(도 4의 M23 참조)의 채널이 되고, 제4 채널(Ch4)은 제4 단위 트랜지스터(도 4의 M24 참조)의 채널이 되고, 제5 채널(Ch5)은 제5 단위 트랜지스터(도 4의 M25 참조)의 채널이 되고, 제6 채널(Ch6)은 제6 단위 트랜지스터(도 4의 M26 참조)의 채널이 된다. 제1 채널(Ch1)과 제2 채널(Ch2) 사이의 영역은 제1 단위 트랜지스터(M21)의 드레인 전극이자 제2 단위 트랜지스터(M22)의 소스 전극이 된다. 제3 채널(Ch3)과 제4 채널(Ch4) 사이의 영역은 제3 단위 트랜지스터(M23)의 드레인 전극이자 제4 단위 트랜지스터(M24)의 소스 전극이 된다. 제5 채널(Ch5)과 제6 채널(Ch6) 사이의 영역(DS3)은 제5 단위 트랜지스터(M25)의 드레인 전극이자 제6 단위 트랜지스터(M26)의 소스 전극이 된다.
즉, 게이트 전극(G), 제1 채널(Ch1)의 일측의 소스 전극(S), 제1 채널(Ch1)의 타측의 드레인 전극(DS1) 및 제1 채널(Ch1)이 제1 단위 트랜지스터(M21)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제2 채널(Ch2)의 일측의 소스 전극(DS1), 제2 채널(Ch2)의 타측의 드레인 전극(D) 및 제2 채널(Ch2)이 제2 단위 트랜지스터(M22)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제3 채널(Ch3)의 일측의 소스 전극(S), 제3 채널(Ch3)의 타측의 드레인 전극(DS2) 및 제3 채널(Ch3)이 제3 단위 트랜지스터(M23)를 이루게 된다. 그리고 중첩한 게이트 전극(G), 제4 채널(Ch4)의 일측의 소스 전극(DS2), 제4 채널(Ch4)의 타측의 드레인 전극(D) 및 제4 채널(Ch4)이 제4 단위 트랜지스터(M24)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제5 채널(Ch5)의 일측의 소스 전극(S), 제5 채널(Ch5)의 타측의 드레인 전극(DS3) 및 제5 채널(Ch5)이 제5 단위 트랜지스터(M25)를 이루게 된다. 그리고 게이트 전극(G), 제6 채널(Ch6)의 일측의 소스 전극(DS3), 제6 채널(Ch6)의 타측의 드레인 전극(D) 및 제6 채널(Ch6)이 제6 단위 트랜지스터(M26)를 이루게 된다.
상술한 바와 같이, 복수의 화소에 포함되는 스위칭 트랜지스터(M1) 및 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)가 일정한 폭과 길이의 채널을 갖는 복수의 단위 트랜지스터로 구성됨으로써, 채널 사이즈에 따른 문턱 전압, 이동도 등의 특성 변동을 억제할 수 있다.
만일, 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)가 복수의 단위 트랜지스터로 구성되지 않고, 서로 다른 채널 사이즈를 갖는 하나의 트랜지스터로 구성되는 경우에는 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B) 간에 특성 차이가 커지게 되고, 표시 장치의 표시 품질의 저하를 유발할 수 있다. 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)가 하나의 채널
본 발명에 따라 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)가 복수의 단위 트랜지스터로 구성되는 경우와 서로 다른 채널 사이즈를 갖는 하나의 트랜지스터로 구성되는 경우의 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B) 간에 특성 차이를 실험한 결과에 대하여 도 9 내지 12를 참조하여 설명한다.
도 9는 비교예의 구동 트랜지스터를 나타내는 배치도이다. 도 10은 복수의 표시 기판에 형성된 복수의 단위 트랜지스터의 문턱 전압의 분포를 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 도 11은 도 10과 동일한 표시 기판에 형성된 복수의 다중 트랜지스터의 문턱 전압의 분포를 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 도 12는 도 10과 동일한 표시 기판에 형성된 복수의 단일 트랜지스터의 문턱 전압의 분포를 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9의 비교예의 구동 트랜지스터(TRm)는 하나의 채널(Chm)을 포함하고, 채널(Chm)의 폭(3W)은 단위 폭보다 3배 크고, 채널(Chm)의 길이(2L)는 단위 길이보다 2배 크다. 비교예의 구동 트랜지스터(TRm)의 채널 사이즈는 도 8의 제3 구동 트랜지스터(M2B)의 6개의 채널(Ch1, Ch2, Ch3, Ch4, Ch5, Ch6)의 합과 같다.
복수의 표시 기판에 하나의 단위 채널을 갖는 단위 트랜지스터, 도 8의 제3 구동 트랜지스터(M2B)와 같이 6개의 채널을 갖는 다중 트랜지스터, 및 도 9의 비교예의 구동 트랜지스터(TRm)와 같이 단위 채널의 2x3 배 크기의 채널을 갖는 단일 트랜지스터를 형성하고, 각각의 문턱 전압 분포를 측정하였다. 이때, 단위 채널의 폭 및 길이는 7um 이다.
도 10의 기판 별 단위 트랜지스터의 문턱 전압의 분포와 도 11의 기판 별 다중 트랜지스터의 문턱 전압의 분포는 매우 유사하게 나타나는 것을 볼 수 있다. 즉, 복수의 단위 트랜지스터로 이루어지는 다중 트랜지스터의 문턱 전압의 특성은 단위 트랜지스터의 문턱 전압의 특성과 매우 유사하다. 문턱 전압의 특성이 매우 유사하다는 것은 게이트 전극에 인가되는 게이트 전압에 따라 트랜지스터를 통해 흐르는 전류량도 매우 유사하다는 것을 의미한다.
따라서, 복수의 단위 트랜지스터로 이루어지는 다중 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터의 특성과 거의 유사한 특성을 갖게 된다. 즉, 제1 화소(PXR)의 제1 구동 트랜지스터(M2R), 제2 화소(PXG)의 제2 구동 트랜지스터(M2G), 제3 화소(PXB)의 제3 구동 트랜지스터(M2B)는 거의 유사한 특성을 가지게 된다고 할 수 있다.
반면, 도 12의 기판 별 단일 트랜지스터의 문턱 전압의 분포는 도 10의 기판 별 단위 트랜지스터의 문턱 전압의 분포와 차이가 있을 뿐만 아니라 도 11의 기판 별 다중 트랜지스터의 문턱 전압의 분포와도 차이가 있는 것을 볼 수 있다. 뿐만 아니라, 도 12의 기판 별 단일 트랜지스터의 문턱 전압의 분포는 상대적으로 크게 나타나는 것을 볼 수 있다.
이와 같이, 제1 내지 제3 화소(PXR, PXG, PXB)의 제1 내지 제3 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)를 복수의 단위 트랜지스터로 이루어지는 다중 트랜지스터로 구성함에 따라 제1 내지 제3 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)가 동일한 특성을 갖도록 할 수 있다.
이하, 도 13 내지 17을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치와의 차이점 위주로 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 표시 장치는 발광 제어부(500)를 더 포함한다.
신호 제어부(100)는 제4 구동 제어신호(CONT4)를 더 생성하고, 제4 구동 제어신호(CONT4)를 발광 제어부(500)에 전달한다.
발광 제어부(500)는 제4 구동 제어신호(CONT4)에 따라 발광 제어 신호(GC)를 생성한다. 발광 제어부(500)는 표시부(600)에 포함되어 있는 복수의 발광선에 연결되고, 복수의 발광선에 게이트 온 전압의 발광 제어 신호(GC)를 동시에 또는 순차적으로 인가할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제1 화소를 나타내는 회로도이다. 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제2 화소를 나타내는 회로도이다. 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제3 화소를 나타내는 회로도이다.
도 14 내지 16을 참조하면, 제1 화소(PXR), 제2 화소(PXG) 및 제3 화소(PXB) 각각의 화소 회로(10R, 10G, 10B)는 발광 트랜지스터(M3)를 더 포함한다. 제1 내지 제3 화소(PXR, PXG, PXB)에서 발광 트랜지스터(M3)는 동일하게 구성될 수 있다.
발광 트랜지스터(M3)는 발광선(Ei)에 게이트 전극이 연결되어 있는 5개의 단위 발광 트랜지스터(M31, M32, M33, M34, M35)를 포함한다. 제1 내지 제5 단위 발광 트랜지스터(M31, M32, M33, M34, M35) 각각은 발광선(Ei)에 연결되어 있는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B)에 연결되어 있는 일 전극 및 유기 발광 다이오드(R-OLED, G-OLED, B-OLED)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다.
발광 트랜지스터(M3)는 발광선(Ei)에 인가되는 게이트 온 전압의 발광 제어 신호(GC)에 의해 턴 온되고, 5개의 단위 발광 트랜지스터(M31, M32, M33, M34, M35)의 5개의 전류 경로를 통해 구동 전류를 유기 발광 다이오드(R-OLED, G-OLED, B-OLED)로 전달한다.
발광 트랜지스터(M3)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 발광 트랜지스터(M3)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또는 발광 트랜지스터(M3)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터로 마련될 수도 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 내지 제3 화소에 포함되는 발광 트랜지스터를 나타내는 블록도이다.
도 17을 참조하면, 발광 트랜지스터(M3)의 게이트 전극(G)은 5개의 반도체층(Se11, Se12, Se13, Se14, Se15)과 중첩하여 5개의 채널(Ch11, Ch12, Ch13, Ch14, Ch15)을 형성한다. 제1 내지 제5 반도체층(Se11, Se12, Se13, Se14, Se15)은 동일한 평면상에 배치되어 있을 수 있다. 제1 내지 제5 채널(Ch11, Ch12, Ch13, Ch14, Ch15) 각각은 단위 폭(W) 및 단위 길이(L)를 가지도록 구성된다.
제1 채널(Ch11)은 제1 단위 발광 트랜지스터(도 14 내지 16의 M31 참조)의 채널이 되고, 제2 채널(Ch12)은 제2 단위 발광 트랜지스터(도 14 내지 16의 M32 참조)의 채널이 되고, 제3 채널(Ch13)은 제3 단위 발광 트랜지스터(도 14 내지 16의 M33 참조)의 채널이 되고, 제4 채널(Ch14)은 제4 단위 발광 트랜지스터(도 14 내지 16의 M34 참조)의 채널이 되고, 제5 채널(Ch5)은 제5 단위 발광 트랜지스터(도 14 내지 16의 M35 참조)의 채널이 된다. 발광 트랜지스터(M3)는 5개의 채널(Ch11, Ch12, Ch13, Ch14, Ch15)을 통해 5개의 전류 경로를 형성한다.
이와 같이, 발광 트랜지스터(M3)도 일정한 폭과 길이의 채널을 갖는 복수의 단위 발광 트랜지스터(M31, M32, M33, M34, M35)로 구성됨으로써, 스위칭 트랜지스터(M1), 구동 트랜지스터(M2R, M2G, M2B) 등과 동일한 문턱 전압, 이동도 등의 특성을 가질 수 있다.
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 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 신호 제어부
200 : 게이트 구동부
300 : 데이터 구동부
400 : 전원 제어부
500 : 발광 제어부
600 : 표시부

Claims (19)

  1. 제1 유기 발광 다이오드 및 상기 제1 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터를 포함하는 제1 화소;
    제2 유기 발광 다이오드 및 상기 제2 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터를 포함하는 제2 화소; 및
    제3 유기 발광 다이오드 및 상기 제3 유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류를 제어하는 제3 구동 트랜지스터를 포함하는 제3 화소를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 구동 트랜지스터는 서로 다른 개수의 단위 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제3 화소는 서로 다른 색의 화소인 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 단위 트랜지스터는 일정한 폭 및 길이의 채널을 가지는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터는 제1 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 2개의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터에 포함되는 상기 2개의 단위 트랜지스터는 제1 전원 전압과 상기 제1 유기 발광 다이오드 사이에서 하나의 전류 경로를 형성하는 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 화소는 상기 제1 노드에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 스위칭 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 구동 트랜지스터는 데이터 전압이 인가되는 제2 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 4개의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 구동 트랜지스터에 포함되는 상기 4개의 단위 트랜지스터는 제1 전원 전압과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이에서 2개의 전류 경로를 형성하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 4개의 단위 트랜지스터 중에서 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이의 제1 전류 경로를 형성하고, 다른 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이의 제2 전류 경로를 형성하는 표시 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 화소는 상기 제2 노드에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 스위칭 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 구동 트랜지스터는 데이터 전압이 인가되는 제3 노드에 게이트 전극이 연결되어 있는 6개의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제3 구동 트랜지스터에 포함되는 상기 6개의 단위 트랜지스터는 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이에서 3개의 전류 경로를 형성하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 6개의 단위 트랜지스터 중에서 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이의 제1 전류 경로를 형성하고, 다른 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이의 제2 전류 경로를 형성하고, 또 다른 2개의 단위 트랜지스터가 상기 제1 전원 전압과 상기 제3 유기 발광 다이오드 사이의 제3 전류 경로를 형성하는 표시 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 제3 화소는 상기 제3 노드에 데이터 전압을 전달하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 스위칭 트랜지스터는 하나의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 유기 발광 다이오드는 적색 빛을 방출하고, 상기 제2 유기 발광 다이오드는 녹색 빛을 방출하고, 상기 제3 유기 발광 다이오드는 청색 빛을 방출하는 표시 장치.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 화소 각각은 상기 제1 내지 제3 유기 발광 다이오드 각각에 구동 전류를 전달하는 발광 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 발광 트랜지스터는 발광 제어 신호가 인가되는 게이트 전극을 포함하는 5개의 단위 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 5개의 단위 트랜지스터는 5개의 전류 경로를 형성하는 표시 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 단위 트랜지스터는 산화물 박막 트랜지스터인 표시 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터, 상기 제2 구동 트랜지스터, 상기 제3 구동 트랜지스터 및 상기 발광 트랜지스터 중 적어도 어느 하나는 p-채널 전계 효과 트랜지스터인 표시 장치.
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