KR20220048355A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 서브 화소를 포함하고 복수의 서브 화소 각각은 발광 소자, 발광 소자를 구동하고, 직렬 연결되는 제1 구동 트랜지스터와 제2 구동 트랜지스터 및 제1 구동 트랜지스터에 데이터 전압을 인가하는 제1 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 제1 구동 트랜지스터의 채널 폭은 상기 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭보다 넓음으로써, 보다 높은 구동 전류를 발생시켜 표시 장치의 휘도를 극대화시킬 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 스토리지 커패시터를 구비하지 않는 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등이 있다.
이러한 다양한 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 복수의 서브 화소를 포함하는 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동부를 포함한다. 구동부는 표시 패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부 및 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다. 유기 발광 표시 장치의 서브 화소에 게이트 신호 및 데이터 전압이 등의 신호가 공급되면, 선택된 서브 화소가 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다.
그리고, 서브 화소에는 데이터 전압에 대응되는 전압을 하나의 프레임 동안 유지하기 위해 스토리지 커패시터가 구비될 수 있다. 그리고, 스토리지 커패시터는 데이터 전압을 저장하기 위하여 충분한 정전용량을 구비해야 한다. 이에, 스토리지 커패시터는 서브 화소에서 넓은 영역을 자치하게 되므로, 유기 발광 소자가 배치되는 영역이 상대적으로 좁아진다.
따라서, 하나의 유기 발광 표시 장치가 일정 휘도를 출력하기 위하여, 하나의 유기 발광 소자에는 보다 많은 양의 구동 전류가 인가 되어야 한다. 이로 인하여, 종래의 유기 발광 표시 장치는 소비 전력이 증가하는 문제점이 발생하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 스토리지 커패시터를 구비하지 않는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 유기 발광 소자의 개구 영역을 증대시킨 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 서브 화소를 포함하고 복수의 서브 화소 각각은 발광 소자, 발광 소자를 구동하고, 직렬 연결되는 제1 구동 트랜지스터와 제2 구동 트랜지스터 및 제1 구동 트랜지스터에 데이터 전압을 인가하는 제1 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 제1 구동 트랜지스터의 채널 폭은 상기 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭보다 넓음으로써, 보다 높은 구동 전류를 발생시켜 표시 장치의 휘도를 극대화시킬 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에서 타겟 휘도를 달성하기 위한 소비 전력이 감소될 수 있다.
본 발명에서 한 프레임 동안 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압이 일정하게 유지될 수 있어, 휘도 균일성이 확보될 수 있다.
또한, 본 발명은 구동 트렌지스터의 소스 노드를 효과적으로 부스팅 시켜, 휘도를 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 스토리지 커패시터가 구비되지 않음으로써, 높은 개구율을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소에 대한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 전압을 나타내는 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 기간에서 서브 화소의 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 트랜지스터를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 기간에서 서브 화소의 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 전류를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 구동 트랜지스터와 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭의 비율과 구동 전류를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소에 대한 회로도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
본 발명의 표시 장치에서 사용되는 트랜지스터는 n 채널 트랜지스터(NMOS)와 p 채널 트랜지스터(PMOS) 중 하나 이상의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터는 산화물 반도체를 액티브층으로 갖는 산화물 반도체 트랜지스터 또는 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon; LTPS)을 액티브층으로 갖는 LTPS 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터는 적어도 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다. 트랜지스터는 표시 패널 상에서 TFT(Thin　Film Transistor)로 구현될 수 있다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스 전극으로부터 드레인 전극으로 흐른다. n 채널 트랜지스터(NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스 전극으로부터 드레인 전극으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터(NMOS)에서 전류의 방향은 드레인 전극으로부터 소스 전극으로 흐르고, 소스 전극이 출력 단자일 수 있다. p 채널 트랜지스터(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스 전극으로부터 드레인 전극으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터(PMOS)에서 정공이 소스 전극으로부터 드레인 전극 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르고, 드레인 전극이 출력 단자일 수 있다. 따라서, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있기 때문에 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 본 명세서에서는 트랜지스터가 n 채널 트랜지스터(NMOS)인 것을 가정하여 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니고, p 채널 트랜지스터가 사용될 수 있으며, 이에 따라 회로 구성이 변경될 수도 있다.
스위치 소자들로 이용되는 트랜지스터의 게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙한다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압(Vth) 보다 높은 전압으로 설정되며, 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압(Vth) 보다 낮은 전압으로 설정된다. 트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프된다. NMOS의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage, VGH)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage, VGL)일 수 있다. PMOS의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압(VGH)일 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130) 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시하기 위한 패널이다. 표시 패널(110)은 기판 상에 배치된 다양한 회로, 라인 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 상호 교차하는 복수의 데이터 라인(DL) 및 복수의 게이트 라인(GL)에 의해 구분되며, 복수의 데이터 라인(DL) 및 복수의 게이트 라인(GL)에 연결된 복수의 화소(PX)을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 복수의 화소(PX)에 의해 정의되는 표시 영역과 각종 신호 라인들이나 패드 등이 형성되는 비표시 영역을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 등과 같은 다양한 표시 장치에서 사용되는 표시 패널(110)로 구현될 수 있다. 이하에서는 표시 패널(110)이 유기 발광 표시 장치에서 사용되는 패널인 것으로 설명하나 이에 제한되는 것은 아니다.
타이밍 컨트롤러(140)는 호스트 시스템에 연결된 LVDS 또는 TMDS 인터페이스 등의 수신 회로를 통해 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 도트 클럭 등의 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 컨트롤러(140)는 입력된 타이밍 신호를 기준으로 데이터 구동부(130)와 게이트 구동부(120)를 제어하기 위한 타이밍 제어 신호들을 발생시킨다.
데이터 구동부(130)는 복수의 서브 화소(SP)에 데이터 전압(DATA)을 공급한다. 데이터 구동부(130)는 복수의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 복수의 소스 드라이브 IC는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 디지털 비디오 데이터들과 소스 타이밍 제어 신호를 공급받을 수 있다. 복수의 소스 드라이브 IC는 소스 타이밍 제어 신호에 응답하여 디지털 비디오 데이터들을 감마 전압으로 변환하여 데이터 전압(DATA)을 생성하고, 데이터 전압(DATA)을 표시 패널(110)의 데이터 라인(DL)을 통해 공급할 수 있다. 복수의 소스 드라이브 IC는 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 표시 패널(110)의 데이터 라인(DL)에 접속될 수 있다. 또한, 소스 드라이브 IC들은 표시 패널(110) 상에 형성되거나, 별도의 PCB 기판에 형성되어 표시 패널(110)과 연결되는 형태일 수도 있다.
게이트 구동부(120)는 복수의 서브 화소(SP)에 게이트 신호를 공급한다. 게이트 구동부(120)는 레벨 시프터 및 시프트 레지스터를 포함할 수 있다. 레벨 시프터는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 TTL(Transistor-Transistor-Logic) 레벨로 입력되는 클럭 신호의 레벨을 시프팅한 후 시프트 레지스터에 공급할 수 있다. 시프트 레지스터는 GIP 방식에 의해 표시 패널(110)의 비표시 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 시프트 레지스터는 클럭 신호 및 구동 신호에 대응하여 게이트 신호를 시프트하여 출력하는 복수의 스테이지로 구성될 수 있다. 시프트 레지스터에 포함된 복수의 스테이지는 복수의 출력단을 통해 게이트 신호를 순차적으로 출력할 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 서브 화소(SP)을 포함할 수 있다. 복수의 서브 화소(SP)은 서로 다른 색을 발광하기 위한 서브 화소(SP)일 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소(SP)은 각각 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 복수의 서브 화소(SP)은 화소(PX)을 구성할 수 있다. 즉, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소는 하나의 화소(PX)을 구성할 수 있고, 표시 패널(110)은 복수의 화소(PX)을 포함할 수 있다.
이하에서는 하나의 서브 화소(SP)을 구동하기 위한 구동 회로에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 함께 참조한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소에 대한 회로도이다. 도 2에서는 표시 장치(100)의 복수의 서브 화소(SP) 중 하나의 서브 화소(SP)에 대한 회로도를 도시하였다.
도 2를 참조하면, 서브 화소(SP)은 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SET), 제1 구동 트랜지스터(DT1), 제2 구동 트랜지스터(DT2) 및 발광 소자(150)를 포함할 수 있다. 즉, 서브 화소(SP)는 별도의 커패시터를 포함하지 않고, 4개의 트랜지스터와 발광 소자만을 포함할 수 있다.
발광 소자(150)는 애노드, 유기층 및 캐소드를 포함할 수 있다. 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등과 같은 다양한 유기층을 포함할 수 있다. 발광 소자(150)의 애노드는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 출력 단자인 소스 전극과 연결될 수 있고, 캐소드에는 저전위 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 도 2에서는 발광 소자(150)가 유기 발광 소자(150)인 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 발광 소자(150)로 무기 발광 다이오드, 즉, LED 또한 사용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(SWT)는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 해당하는 제1 노드(N1)로 데이터 전압(DATA)을 전달하기 위한 트랜지스터이다. 스위칭 트랜지스터(SWT)는 데이터 라인(DL)과 연결된 드레인 전극, 게이트 라인(GL)과 연결된 게이트 전극 및 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극과 연결된 소스 전극을 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(SWT)은 게이트 라인(GL)로부터 인가된 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(DATA)을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극 에 해당하는 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 구동 트랜지스터(DT1)는 발광 소자(150)에 구동 전류를 공급하여 발광 소자(150)를 구동하기 위한 트랜지스터이다. 제1 구동 트랜지스터(DT1)는 제1 노드(N1)에 해당하는 게이트 전극, 제2 노드(N2)에 해당하고 출력 단자에 해당하는 소스 전극 및 제3 노드(N3)에 해당하고 입력 단자에 해당하는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 즉, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극은 스위칭 트랜지스터(SWT)와 연결되고, 드레인 전극은 제2 구동 트랜지스터(DT2)와 연결되고, 소스 전극은 발광 소자(150)의 애노드와 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2 구동 트랜지스터(DT2) 또한 발광 소자(150)에 구동 전류를 공급하여 발광 소자(150)를 구동하기 위한 트랜지스터이다. 제2 구동 트랜지스터(DT2)는 제1 노드(N1)에 해당하는 게이트 전극, 제3 노드(N3)에 해당하고 출력 단자에 해당하는 소스 전극 및 제4 노드(N4)에 해당하고 입력 단자에 해당하는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 즉, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극은 스위칭 트랜지스터(SWT)와 연결되고, 드레인 전극은 고전위 전압 라인(VDDL)을 통해 고전위 전압(Vdd)을 인가받고, 소스 전극은 제1 구동 트랜지스터(DT1)와 연결될 수 있다.
그리고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭(Channel Width)는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭(Channel Width)보다 넓다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
한편, 표시 장치(100)의 경우, 각 서브 화소(SP)의 구동 시간이 길어짐에 따라, 제1 구동 트랜지스터(DT1) 등의 회로 소자에 대한 열화(Degradation)가 진행될 수 있다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT1, DT2) 등의 회로 소자가 갖는 고유한 특성치가 변할 수 있다. 여기서, 회로 소자의 고유 특성치는, 구동 트랜지스터(DT1, DT2)의 문턱 전압(Vth), 구동 트랜지스터(DT1, DT2)의 이동도(α) 등을 포함할 수 있다. 이러한 회로 소자의 특성치 변화는 해당 서브 화소(SP)의 휘도 변화를 야기할 수 있다. 따라서, 회로 소자의 특성치 변화는 서브 화소(SP)의 휘도 변화와 동일한 개념으로 사용될 수 있다.
또한, 각 서브 화소(SP)의 회로 소자 간의 특성치 변화의 정도는 각 회로 소자의 열화 정도의 차이에 따라 서로 다를 수 있다. 이러한 회로 소자 간의 특성치 변화 정도의 차이는 서브 화소(SP) 간의 휘도 편차를 야기할 수 있다. 따라서, 회로 소자 간의 특성치 편차는 서브 화소(SP) 간의 휘도 편차와 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 회로 소자의 특성치 변화, 즉, 서브 화소(SP)의 휘도 변화와 회로 소자 간 특성치 편차, 즉, 서브 화소(SP) 간 휘도 편차는, 서브 화소(SP)의 휘도 표현력에 대한 정확도를 떨어뜨리거나 화면 이상 현상을 발생시키는 등의 문제를 발생시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 서브 화소(SP)에서는 서브 화소(SP)에 대한 특성치를 센싱하는 센싱 기능과 센싱 결과를 이용하여 서브 화소(SP) 특성치를 보상해주는 보상 기능을 제공할 수 있다.
이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 서브 화소(SP)은 스위칭 트랜지스터(SWT), 제1 구동 트랜지스터(DT1), 제2 구동 트랜지스터(DT2) 및 발광 소자(150) 이외에 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극의 전압 상태를 효과적으로 제어하기 위한 센싱 트랜지스터(SET)를 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 센싱 트랜지스터(SET)는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극과 기준 전압(Vref)을 공급하는 기준 전압 라인(RVL) 사이에 연결되고, 게이트 전극은 게이트 라인(GL)과 연결된다. 이에, 센싱 트랜지스터(SET)는 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 센싱 신호(SENSE)에 의해 턴-온되어 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 기준 전압(Vref)을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극에 인가할 수 있다. 또한, 센싱 트랜지스터(SET)는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극에 대한 전압 센싱 경로 중 하나로 활용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 서브 화소(SP)의 스위칭 트랜지스터(SWT) 및 센싱 트랜지스터(SET)는 하나의 게이트 라인(GL)을 공유할 수 있다. 즉, 스위칭 트랜지스터(SWT) 및 센싱 트랜지스터(SET)는 동일한 게이트 라인(GL)에 인가되어 동일한 게이트 신호를 인가받을 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 전극에 인가되는 전압을 스캔 신호(SCAN)로 지칭하고, 센싱 트랜지스터(SET)의 게이트 전극에 인가되는 전압을 센싱 신호(SENSE)로 지칭하나, 하나의 서브 화소(SP)에 인가되는 스캔 신호(SCAN)와 센싱 신호(SENSE)는 동일한 게이트 라인(GL)에서 전달되는 동일한 신호이다.
다만, 이에 한정되지 않고, 스위칭 트랜지스터(SWT)만이 게이트 라인(GL)에 연결되고, 센싱 트랜지스터(SET)는 별도의 센싱 라인에 연결될 수 있다. 이에, 게이트 라인(GL)을 통해서 스위칭 트랜지스터(SWT)에 스캔 신호(SCAN)이 인가될 수 있고, 센싱 라인을 통해서 센싱 트랜지스터(SET)에 센싱 신호(SENSE)가 인가될 수 있다.
이에, 센싱 트랜지스터(SET)를 통해서, 센싱 트랜지스터(SET)를 통해 기준 전압(Vref)이 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극으로 인가된다. 그리고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 문턱 전압(Vth) 또는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 이동도(α)를 센싱하기 위한 전압을 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출한다. 그리고, 검출된 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 문턱 전압(Vth) 또는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 이동도(α)의 변화량에 따라 데이터 구동부(120)는 데이터 전압(DATA)을 보상할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 전압을 나타내는 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 기간에서 서브 화소의 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 트랜지스터를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제2 기간에서 서브 화소의 등가 회로를 나타내는 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 데이터 전압(DATA)이 프로그래밍되는 제1 기간(T1), 제1 구동 트랜지스터의 전압이 부스팅되는 제2 기간(T2) 발광 소자(150)가 발광하는 제3 기간(T3)으로 분할되어 구동될 수 있다.
구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 기간(T1)에는 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)가 하이레벨로 인가된다. 이에, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SET)는 턴온된다.
그리고, 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 됨으로써, 제1 노드(N1)에는 데이터 전압(DATA)이 인가된다. 이에, 제1 노드(N1)에 인가된 데이터 전압(DATA)으로 인해, 제1 구동 트랜지스터(DT1) 및 제2 구동 트랜지스터(DT2)도 턴-온된다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 복수의 트랜지스터 각각의 게이트 전극(Gate)에 하이 레벨의 턴-온 전압이 인가될 경우, 액티브층(Active)에서 게이트 전극(Gate)과 인접한 영역에 전하가 축적(Accumulation)된다. 이에, 액티브층(Active)에 소스 전극(Source)과 드레인 전극(Drain)을 전기적으로 연결하는 채널층(Channel)이 형성된다.
따라서, 복수의 트랜지스터 각각의 게이트 전극(Gate)에 하이 레벨의 턴-온 전압이 인가될 경우, 소스 전극(Source)과 드레인 전극(Drain) 사이에는 채널 저항(Channel Resistance)이 발생하고, 게이트 전극(Gate)과 채널층(Chnnel) 사이에는 채널 정전용량(Channel Capacitance)이 발생한다.
도 4에서는, 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SET), 제1 구동 트랜지스터(DT1) 및 제2 구동 트랜지스터(DT2) 각각이 턴 온 되므로, 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SET), 제1 구동 트랜지스터(DT1) 및 제2 구동 트랜지스터(DT2) 각각에서, 채널 저항 및 채널 정전용량이 형성되는 것으로 도시하였다.
그리고, 전술한 바와 같이, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭(Channel Width)는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭(Channel Width)보다 넓다. 이에, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 저항(Rdt1)은 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항(Rdt2)보다 낮고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 정전용량은 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 정전용량보다 클 수 있다.
이에, 제1 기간(T1)에서, 제1 노드(N1)의 전압(Vn1)은 데이터 전압(DATA)이고, 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)은 고전위 전압(Vdd)과 기준 전압(Vref)의 차이를 센싱 트랜지스터(SET)의 채널 저항(Rset), 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 저항(Rdt1) 및 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항(Rdt2)에 따라 전압 분배될 수 있다.
구체적으로 제1 기간(T1)에서 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)은 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Vn2= Vdd - { (Vdd - Vref.) x (Rdt1 + Rdt2) / (Rdt1 + Rdt2 + Rset) }
여기서, Vdd는 고전위 전압이고, Vref는 기준 전압이고, Rdt1은 제1 구동 트랜지스터의 채널 저항이고, Rdt2은 제2 구동 트랜지스터의 채널 저항이고, Rset은 센싱 트랜지스터의 채널 저항이다.
그리고, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 기간(T2) 및 제3 기간(T3)에는 스캔 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)가 로우레벨로 인가된다. 이에, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SET)는 턴-오프된다.
그리고, 제2 기간(T2)에서 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SET)가 턴-오프 됨으로써, 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)는 플로팅 된다. 이에, 제1 구동 트랜지스터(DT1) 및 제2 구동 트랜지스터(DT2)는 소스 팔로워로 동작되어, 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)의 전압 차에 따라 제1 노드(N1)의 전압(Vn1) 및 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)은 부스팅될 수 있다.
구체적으로, 제1 기간(T1)에서 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)의 전압 차가 클수록, 제2 기간(T2)에서 제1 노드(N1)의 전압(Vn1) 및 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)이 더 많이 부스팅될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 기간(T1)에서 제1 노드(N1)의 전압(Vn1)은 데이터 전압(DATA)으로 고정되는 반면, 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)은 고전위 전압(Vdd)과 기준 전압(Vref)의 차이를 센싱 트랜지스터(SET)의 채널 저항(Rset), 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 저항(Rdt1) 및 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항(Rdt2)에 따라 전압 분배된다. 즉, 수학식 1을 참고하면, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항(Rdt2)이 높을수록, 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)은 낮아질 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭보다 좁게 형성한다. 이에, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항(Rdt2)이 높임으로써, 제1 기간(T1)에서 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)의 전압 차를 크게 설정할 수 있다. 결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제2 기간(T2)에서 효과적으로, 제1 노드(N1)의 전압(Vn1) 및 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)을 부스팅시킬 수 있다.
그리고, 제3 기간(T3)에서 부스팅된 제1 노드(N1)의 전압(Vn1) 및 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)의 차이는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 정전용량에 의해 유지된다.
그리고, 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)과 저전위 전압(Vss)에 의하여 구동 전류(Idr)가 흐르고, 발광 소자(150)에 구동 전류(Idr)가 인가되어, 발광 소자(150)는 발광한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 전류를 나타내는 그래프이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 스토리지 커패시터를 제거하고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 정전용량으로 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트-소스 전압인 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이의 전압을 한 프레임 동안 저장할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 스토리지 커패시터를 제거함으로써, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭을 넓힐 수 있을 뿐만 아니라 발광 소자(150)가 배치되는 개구 영역을 확장시킬 수 있다.
이에, 발광 소자(150)가 배치되는 개구 영역을 확장시킴으로써, 발광 소자(150)가 발광 하는 영역이 확장될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 타겟 휘도를 달성하기 위한 소비 전력이 감소될 수 있다.
그리고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭이 넓어짐으로 인하여, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 정전용량이 증가하여, 한 프레임 동안 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트-소스 전압이 일정하게 유지될 수 있다. 이에, 본 발명의 표시 장치는 휘도 균일성이 확보될 수 있다.
또한, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭이 넓어 짐으로 인하여, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 저항이 감소됨으로써, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 노드인 제2 노드(N2)는 보다 효과적으로 부스팅될 수 있다. 이에, 보다 높은 구동 전류를 발생시킬 수 있다.
구체적으로 도 7을 참조하면, 종래의 스토리지 커패시터를 포함하는 서브 화소의 경우에는 구동 전류(Pixel current)가 3.6μA이나, 본 발명의 표시 장치에 따른 표시 장치의 서브 화소의 경우에는 구동 전류 약4.0μA 가 이다. 즉, 본 발명의 표시 장치는 보다 높은 구동 전류를 발생시켜, 표시 장치의 휘도 또한 극대화시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제1 구동 트랜지스터와 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭의 비율과 구동 전류를 나타내는 그래프이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭보다 좁게 함으로써, 효과적으로 제1 노드(N1)의 전압(Vn1) 및 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)을 부스팅시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭보다 좁게 형성할 경우, 고전위 전압 라인(VDDL)에서 발광 소자(150)에 흐르는 구동 전류가 줄어드는 이면도 있다.
이에, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭에 대한 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭의 비율(Width ratio)가 0.2 내지 1 일 경우에는 종래의 스토리지 커패시터를 포함하는 서브 화소의 경우에는 구동 전류보다 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소의 구동 전류가 높다. 즉, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭에 대한 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭의 비율(Width ratio)이 0.2 내지 1 일 경우에는 제2 노드(N2)의 전압(Vn2)이 충분히 부스팅되어, 구동 전류가 효과적으로 상승될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서 제1 구동 트랜지스터의 채널 폭에 대한 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭의 비율(Width ratio)가 0.2 내지 1 일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소에 대해서 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소와 비교하여, 제2 구동 트랜지스터와 제2 스위칭 트랜지스터에 대해서만 차이점이 있으므로, 이를 중점으로 설명한다.
<본 발명의 다른 실시예>
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소에 대한 회로도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)는 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1), 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2), 센싱 트랜지스터(SET), 제1 구동 트랜지스터(DT1), 제2 구동 트랜지스터(DT2) 및 발광 소자(150)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)는 별도의 커패시터를 포함하지 않고, 5개의 트랜지스터와 발광 소자만을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소와 비교하여, 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)를 더 포함할 수 있다.
발광 소자(150)는 애노드, 유기층 및 캐소드를 포함할 수 있다. 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등과 같은 다양한 유기층을 포함할 수 있다. 발광 소자(150)의 애노드는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 출력 단자인 소스 전극과 연결될 수 있고, 캐소드에는 저전위 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 도 9에서는 발광 소자(150)가 유기 발광 소자(150)인 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 발광 소자(150)로 무기 발광 다이오드, 즉, LED 또한 사용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 해당하는 제1 노드(N1)로 데이터 전압(DATA)을 전달하기 위한 트랜지스터이다. 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)는 데이터 라인(DL)과 연결된 드레인 전극, 게이트 라인(GL)과 연결된 게이트 전극 및 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극과 연결된 소스 전극을 포함할 수 있다. 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)는 게이트 라인(GL)로부터 인가된 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(DATA)을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극 에 해당하는 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 트랜지스터(SWT)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)에 해당할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극에 스캔 신호(SCAN)를 전달하기 위한 트랜지스터이다. 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)는 게이트 라인(GL)과 연결된 드레인 전극, 게이트 라인(GL)과 연결된 게이트 전극 및 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극과 연결된 소스 전극을 포함할 수 있다. 즉, 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)의 드레인 전극과 게이트 전극은 모두 게이트 라인(GL)에 연결되어, 다이오드 커넥션(Diode Connection)될 수 있다. 이에, 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)는 게이트 라인(GL)로부터 인가된 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온되어 게이트 라인(GL)로부터 인가된 스캔 신호(SCAN)를 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극에 전달할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 구동 트랜지스터(DT1)는 발광 소자(150)에 구동 전류를 공급하여 발광 소자(150)를 구동하기 위한 트랜지스터이다. 제1 구동 트랜지스터(DT1)는 제1 노드(N1)에 해당하는 게이트 전극, 제2 노드(N2)에 해당하고 출력 단자에 해당하는 소스 전극 및 제3 노드(N3)에 해당하고 입력 단자에 해당하는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 즉, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극은 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)와 연결되고, 드레인 전극은 제2 구동 트랜지스터(DT2)와 연결되고, 소스 전극은 발광 소자(150)의 애노드와 연결될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2 구동 트랜지스터(DT2) 또한 발광 소자(150)에 구동 전류를 공급하여 발광 소자(150)를 구동하기 위한 트랜지스터이다. 제2 구동 트랜지스터(DT2)는 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)에 연결되는 게이트 전극, 제3 노드(N3)에 해당하고 출력 단자에 해당하는 소스 전극 및 제4 노드(N4)에 해당하고 입력 단자에 해당하는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 즉, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극은 제2 스위칭 트랜지스터(SWT2)와 연결되고, 드레인 전극은 고전위 전압 라인(VDDL)을 통해 고전위 전압(Vdd)을 인가받고, 소스 전극은 제1 구동 트랜지스터(DT1)와 연결될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서 도 동일하게 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭(Channel Width)는 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭(Channel Width)보다 넓다. 이에, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 저항은 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항보다 낮고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 정전용량은 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 정전용량보다 클 수 있다.
보다 구체적으로는, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭에 대한 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭의 비율(Width ratio)가 0.2 내지 1 일 수 있다. 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 채널 폭에 대한 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭의 비율(Width ratio)이 0.2 내지 1 일 경우에는 제2 노드(N2)의 전압이 충분히 부스팅되어, 구동 전류가 효과적으로 상승될 수 있다.
도 9를 참조하면, 센싱 트랜지스터(SET)는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극과 기준 전압(Vref)을 공급하는 기준 전압 라인(RVL) 사이에 연결되고, 게이트 전극은 게이트 라인(GL)과 연결된다. 이에, 센싱 트랜지스터(SET)는 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 센싱 신호(SENSE)에 의해 턴-온되어 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 기준 전압(Vref)을 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극에 인가할 수 있다. 또한, 센싱 트랜지스터(SET)는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극에 대한 전압 센싱 경로 중 하나로 활용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 서브 화소(SP)의 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1) 및 센싱 트랜지스터(SET)는 하나의 게이트 라인(GL)을 공유할 수 있다. 즉, 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1) 및 센싱 트랜지스터(SET)는 동일한 게이트 라인(GL)에 인가되어 동일한 게이트 신호를 인가받을 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)의 게이트 전극에 인가되는 전압을 스캔 신호(SCAN)로 지칭하고, 센싱 트랜지스터(SET)의 게이트 전극에 인가되는 전압을 센싱 신호(SENSE)로 지칭하나, 하나의 서브 화소(SP)에 인가되는 스캔 신호(SCAN)와 센싱 신호(SENSE)는 동일한 게이트 라인(GL)에서 전달되는 동일한 신호이다.
다만, 이에 한정되지 않고, 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)만이 게이트 라인(GL)에 연결되고, 센싱 트랜지스터(SET)는 별도의 센싱 라인에 연결될 수 있다. 이에, 게이트 라인(GL)을 통해서 제1 스위칭 트랜지스터(SWT1)에 스캔 신호(SCAN)이 인가될 수 있고, 센싱 라인을 통해서 센싱 트랜지스터(SET)에 센싱 신호(SENSE)가 인가될 수 있다.
이에, 센싱 트랜지스터(SET)를 통해서, 센싱 트랜지스터(SET)를 통해 기준 전압(Vref)이 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 소스 전극으로 인가된다. 그리고, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 문턱 전압(Vth) 또는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 이동도(α)를 센싱하기 위한 전압을 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출한다. 그리고, 검출된 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 문턱 전압(Vth) 또는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 이동도(α)의 변화량에 따라 데이터 구동부(120)는 데이터 전압(DATA)을 보상할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서 데이터 전압(DATA)이 프로그래밍되는 기간에, 제1 구동 트랜지스터(DT1)에는 데이터 전압(DATA)이 인가되는 반면, 제2 구동 트랜지스터(DT2)는 스캔 신호(SCAN)가 인가된다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극에는 데이터 전압(DATA)보다 높은 전압 레벨을 갖는 스캔 신호(SCAN)가 인가될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서, 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극과 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극에는 동일한 전압이 인가되는 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극에는 제1 구동 트랜지스터(DT1)의 게이트 전극에 인가되는 전압보다 높은 레벨의 전압이 인가될 수 있다.
이에, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 게이트 전극에 상대적으로 높은 전압인 스캔 신호(SCAN)가 인가될 경우, 제2 구동 트랜지스터(DT2)에 축적(Accumulation)되는 전하량은 증가하게 된다. 이에, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭(Channel Width)이 보다 감소하더라도, 제2 구동 트랜지스터(DT2)에 축적되는(Accumulated) 전하량은 증가하기 때문에, 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 저항은 휘도 극대화를 위하여 정해진 레벨을 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)에서 제2 구동 트랜지스터(DT2)의 채널 폭(Channel Width)이 감소되어, 제2 구동 트랜지스터(DT2)가 차지하는 영역은 감소될 수 있으므로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 개구율은 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 게이트 구동부
130: 데이터 구동부
140: 타이밍 컨트롤러
150: 발광 소자
SP: 서브 화소
SCAN: 스캔 신호
SENSE: 센싱 신호
GL: 게이트 라인
DL: 데이터 라인
DATA: 데이터 전압
SWT: 스위칭 트랜지스터
SWT1: 제1 스위칭 트랜지스터
SWT2: 제2 스위칭 트랜지스터
Vdd: 고전위 전압
VDDL: 고전위 전압 라인
Vss: 저전위 전압
DT1: 제1 구동 트랜지스터
DT2: 제2 구동 트랜지스터
SET: 센싱 트랜지스터
Vref: 기준 전압
RVL: 기준 전압 라인
Rdt1: 제1 구동 트랜지스터의 채널 저항
Rdt2: 제2 구동 트랜지스터의 채널 저항

Claims (11)

  1. 복수의 서브 화소를 포함하고,
    복수의 서브 화소 각각은,
    발광 소자;
    상기 발광 소자를 구동하고, 직렬 연결되는 제1 구동 트랜지스터와 제2 구동 트랜지스터; 및
    상기 제1 구동 트랜지스터에 데이터 전압을 인가하는 제1 스위칭 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제1 구동 트랜지스터의 채널 폭은 상기 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭보다 넓은, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터는,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터에 연결되는 게이트 전극;
    상기 제2 구동 트랜지스터에 연결되는 드레인 전극; 및
    상기 발광 소자에 연결되는 소스 전극을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터의 채널 저항은 상기 제2 구동 트랜지스터의 채널 저항보다 낮은, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터의 채널 정전용량은 상기 제2 구동 트랜지스터의 채널 정전용량보다 큰, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터의 채널 폭에 대한 상기 제2 구동 트랜지스터의 채널 폭의 비율(Width ratio)은 0.2 내지 1 인, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터의 문턱 전압 또는 이동도를 센싱하는 센싱 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 센싱 트랜지스터는 상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극과 기준 전압 라인 사이에 연결되는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구동 트랜지스터는,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터에 연결되는 게이트 전극;
    고전위 전압 라인에 연결되는 드레인 전극; 및
    상기 제1 구동 트랜지스터에 연결되는 소스 전극을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극에는 동일한 전압이 인가되는, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호를 전달하는 제2 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제2 스위칭 트랜지스터는,
    게이트 라인에 연결되는 게이트 전극과 드레인 전극; 및
    상기 제2 구동 트랜지스터에 연결되는 소스 전극을 포함하는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 구동 트랜지스터는,
    상기 제2 스위칭 트랜지스터에 연결되는 게이트 전극;
    고전위 전압 라인에 연결되는 드레인 전극; 및
    상기 제1 구동 트랜지스터에 연결되는 소스 전극을 포함하는, 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 전압은 상기 제1 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 전압보다 높은, 표시 장치.
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