CN104637437A - 显示装置及像素 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置及像素。OLED像素包括向驱动晶体管传送数据信号的开关晶体管。开关晶体管包括联接来接收第一扫描信号的第一栅极以及联接来接收在第一扫描信号之前的第二扫描信号的第二栅极。存储电容器连接至驱动晶体管的第一端子并且第一晶体管基于第一扫描信号和第二扫描信号向驱动晶体管的第二端子传递数据信号。还包括补偿晶体管和初始化晶体管。补偿晶体管包括第一栅极和第二栅极来接收第一扫描信号，以在驱动晶体管的第一端子和第三端子之间建立信号路径。初始化电压通过初始化晶体管被传送至驱动晶体管的第一端子。

Description

显示装置及像素
技术领域
本文中描述的一个或多个实施例涉及显示装置。
背景技术
有机发光二极管显示器包括多个像素，每个像素包括在两个电极之间的有机发光层。在操作中，来自电极之一的电子与来自另一电极的空穴在有机发光层中复合，生成用于发光的激子。
每个像素可还包括多个晶体管和至少一个电容器以控制发光。晶体管包括驱动晶体管和多个开关晶体管。这些晶体管基于各种控制信号驱动包括有机发光层的有机发光二极管。
在操作中，有机发光二极管可根据由有机发光二极管接收的驱动电流Id发出从较暗级别到较亮级别(如，从黑到白)变化的光。驱动电流的大小基于栅电极电压由驱动晶体管控制。与黑级别和白级别的光对应的栅电极电压之间的差异可被称为栅电极电压驱动范围。
前面提及的类型的有机发光二极管(OLED)显示器具有很多缺点。例如，像素尺寸随着屏幕分辨率的增加而趋于减少。减少的像素尺寸可引起每个像素中流动的电流量的减少，这转而使驱动晶体管的栅电极电压驱动范围变窄。更窄的栅电极电压驱动范围会减少每个像素能够发出的灰度级别的数量和/或增加为了产生期望的灰度级别而进行的对栅电极电压的控制难度。
进一步，由于与暗(或黑)级别的光的发射对应的关断偏置状态和与更亮(如，白)级别的光的发射对应的接通偏置状态会发生滞后。该滞后现象会限制显示装置的响应速度，在某种程度上反而影响亮度，尤其是在像素亮度在更暗和更亮的光级别之间变化的情况下。
进一步，完全HD(FHD，如1920x1080像素)OLED显示器会使用一个或多个双栅晶体管来减少关断电流。然而，在UHD OLED显示器中，当像素的尺寸减少时，例如，减少至800PPI(每英寸像素)，会难以使用双栅晶体管，因为每个像素中存储电容器的面积减少，关断电流会进一步减少到不充分的级别。
发明内容
根据一个实施例，显示装置包括：基板；形成在所述基板上的扫描线和先前扫描线，所述扫描线传送扫描信号并且所述先前扫描信号传送先前扫描信号；与所述扫描线交叉的数据线和驱动电压线，所述数据线传送数据信号并且所述驱动电压线传送驱动电压；连接至所述扫描线、所述先前扫描线和所述数据线的开关晶体管；连接至所述开关晶体管的驱动晶体管；以及连接至所述驱动晶体管的有机发光二极管，其中所述开关晶体管包括在不同层上的第一开关栅电极和第二开关栅电极，并且其中所述先前扫描信号被传送至所述第一开关栅电极并且所述扫描信号被传送至所述第二开关栅电极。
所述第一开关栅电极和所述第二开关栅电极可与所述开关半导体层重叠。所述显示装置可包括在所述基板上的第一后向偏置线，其中所述第一开关栅电极是所述第一后向偏置线的一部分。
所述显示装置可包括：在所述第一后向偏置线之上的第一栅极绝缘层；在所述第一栅极绝缘层上的包括开关半导体层和驱动半导体层的半导体层；在所述半导体层之上的第二栅极绝缘层；以及在所述第二栅极绝缘层上并且在所述第二开关栅电极之上来与所述开关半导体层重叠的第三栅极绝缘层。所述第一开关栅电极可连接至所述先前扫描线，并且所述第二开关栅电极可以是所述扫描线的一部分。
所述第一后向偏置线和所述先前扫描线可在不同的层上，并且所述第一后向偏置线可通过在所述第一栅极绝缘层和所述第二栅极绝缘层中的接触孔连接至所述先前扫描线。初始化电压线可传送初始化电压来初始化所述驱动晶体管；并且初始化晶体管可基于所述先前扫描信号向所述驱动晶体管的驱动栅电极传送初始化电压。
所述初始化晶体管可包括在不同层上的第一初始化栅电极和第二初始化栅电极，并且所述第一初始化栅电极和所述第二初始化栅电极连接至所述先前扫描线。所述第一初始化栅电极可以是所述第一后向偏置线的一部分。
所述显示装置可包括补偿晶体管来基于所述扫描信号对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿。所述补偿晶体管可包括补偿栅电极，该补偿栅电极包括在不同层上的第一补偿栅电极和第二补偿栅电极，所述第一补偿栅电极和所述第二补偿栅电极连接至所述扫描线。
所述显示装置可包括与所述补偿晶体管的一部分重叠并且与所述第一后向偏置线形成在相同的层上的第二后向偏置线。所述第一补偿栅电极可以是所述第二后向偏置线的一部分。所述驱动半导体层具有至少一个曲线或弯曲。
所述显示装置可包括：存储电容器，包括与在所述第二栅极绝缘层上的所述驱动栅电极对应并且与所述驱动半导体层重叠的第一存储电容器板、以及在所述第一存储电容器板之上的所述第三栅极绝缘层上的第二存储电容器板。
显示装置可包括：在所述第二存储电容器板之上的层间绝缘层；在所述层间绝缘层上的连接器，其中所述数据线和所述驱动电压线也形成在所述层间绝缘层上；以及在所述层间绝缘层、所述数据线、所述驱动电压线和所述连接器之上的钝化层，其中所述连接器的一端通过接触孔和所述第二存储电容器板中的电容开口连接至所述第一存储电容器板，所述接触孔包括在所述第三栅极绝缘层和所述层间绝缘层中。
所述扫描线和所述先前扫描线可与所述第一存储电容器板在相同的层上。此外，所述驱动电压线可通过所述层间绝缘层中的接触孔连接至所述第二存储电容器板。此外，所述先前扫描信号可通过所述第一后向偏置线被传送至所述第一开关栅电极。所述第一后向偏置线可以与所述先前扫描线分离。
所述初始化电压线可传送初始化电压来初始化所述驱动晶体管；并且初始化晶体管可基于所述先前扫描信号向所述驱动晶体管的所述驱动栅电极传送初始化电压，其中所述初始化晶体管包括在不同层上的第一初始化栅电极和第二初始化栅电极，并且其中所述第一初始化栅电极是所述第一后向偏置线的一部分并且所述第二初始化栅电极是所述先前扫描线的一部分。
根据另一实施例，像素包括：驱动晶体管；有机发光二极管；连接至所述驱动晶体管的存储电容器；以及向所述驱动晶体管传送数据信号的第一晶体管，其中所述第一晶体管包括联接来接收第一扫描信号的第一栅极和联接来接收在所述第一扫描信号之前接收的第二扫描信号的第二栅极，并且其中所述存储电容器连接至所述驱动晶体管的第一端子并且所述第一晶体管基于所述第一扫描信号和所述第二扫描信号向所述驱动晶体管的第二端子传递数据信号，所述第一端子与所述驱动晶体管的栅极对应并且所述驱动晶体管联接至所述有机发光二极管。
所述显示装置可包括：补偿所述驱动晶体管的阈值电压的第二晶体管；以及包括联接来接收所述第二扫描信号的第一栅极和第二栅极的第三晶体管，其中所述第二晶体管包括第一栅极和第二栅极来接收所述第一扫描信号，以在所述驱动晶体管的所述第一端子和第三端子之间建立信号路径，并且其中初始化电压通过所述第三晶体管被传送至所述驱动晶体管的所述第一端子。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例，对于本领域技术人员特征将变得显而易见，其中：
图1图示了OLED显示装置中的像素的实施例；
图2图示了用于图1的装置的时序图的实施例；
图3是图1中的像素的晶体管和电容器的一个布局；
图4图示了图3中的布局的详细视图；
图5图示了图4的局部放大视图；
图6图示了沿着图4中的剖面线VI-VI取的视图；
图7图示了沿着图4中的剖面线VII-VII'和VII'-VII″的视图；
图8图示了显示装置的一个类型的滞后曲线；
图9图示了像素的晶体管和电容器的布局的另一实施例；以及
图10图示了图9中的布局的详细视图。
具体实施方式
以下将参照附图更全面地描述示例实施例，然而示例实施例可以以不同的形式实施并且不应解释为限于本文中阐述的实施例。而是，提供这些实施例来使得对于本领域的技术人员而言本公开彻底和完全，并且全面表达示例性实施例。
在图中，为了说明的清楚，层和区域的尺寸可以被夸大。还应理解，当层或元素被称为“在另一层或基板上”时，其可能直接在其它层或基板上，或还可存在中间层。而且，将理解，当层被称为“在另一层下”时，其可能直接在下方或还可存在一个或多个中间层。另外，还将理解，当层被称为“在两层之间”时，其可能是两层之间的唯一层，或还可存在一个或多个中间层。全文中相同的附图标记指相同的元素。
图1是有机发光二极管显示装置的像素1的一个实施例的等效电路图。如图1所示，像素1包括多个信号线121、122、123、124、128、171和172，连接至多个信号线的多个薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7，存储电容器Cst，以及有机发光二极管OLED。
晶体管包括驱动薄膜晶体管T1、开关薄膜晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5、发光控制晶体管T6和旁路晶体管T7。
信号线包括传送扫描信号Sn的扫描线121、向初始化晶体管T4传送先前扫描信号Sn-1的先前扫描线122、向操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6传送发光控制信号En的发光控制线123、以及传送对驱动薄膜晶体管T1进行初始化的初始化电压Vint的初始化电压线124。信号线还包括向旁路晶体管T7传送旁路信号BP的旁路控制线128、与扫描线121交叉并且传送数据信号Dm的数据线171、以及传送驱动电压ELVDD并且与数据线171基本平行形成的驱动电压线172。
驱动薄膜晶体管T1的栅电极G1连接至存储电容器Cst的一端Cst1。驱动薄膜晶体管T1的源电极S1经由操作控制晶体管T5连接至驱动电压线172。驱动薄膜晶体管T1的漏电极D1经由发光控制晶体管T6电连接至有机发光二极管OLED的阳极。驱动薄膜晶体管T1根据开关薄膜晶体管T2的开关操作接收数据信号Dm并且向有机发光二极管OLED提供驱动电流Id。
开关薄膜晶体管T2的栅电极G2包括第一栅电极G21和第二栅电极G22。第一栅电极G21通过第一后向偏置线21连接至先前扫描线122。第二栅电极G22连接至扫描线121。另外，开关薄膜晶体管T2的源电极S2连接至数据线171。开关薄膜晶体管T2的漏电极D2连接至驱动薄膜晶体管T1的源电极S1并且经由操作控制晶体管T5连接至驱动电压线172。开关薄膜晶体管T2根据通过扫描线121接收的扫描信号Sn接通，并且执行开关操作来将数据信号Dm(被传送至数据线171的)传送至驱动薄膜晶体管T1的源电极。
另外，由于先前扫描信号Sn-1通过第一后向偏置线21被传送至开关薄膜晶体管T2的第一栅电极G21，开关薄膜晶体管T2在基于扫描信号执行开关操作之前由先前扫描信号Sn-1接通。因此，接通偏置数据信号被施加至驱动薄膜晶体管T1。接通偏置数据信号可连续地被施加至驱动薄膜晶体管T1。结果，由于关断偏置状态和接通偏置状态之间的差异，不会发生滞后，由此提高响应速度。
补偿晶体管T3的栅电极G3包括第一栅电极G31和第二栅电极G32。第一栅电极G31通过第二后向偏置线22连接至扫描线121。第二栅电极G32直接连接至扫描线121。另外，补偿晶体管T3的源电极S3连接至驱动薄膜晶体管T1的漏电极D1，并且经由发光控制晶体管T6还连接至有机发光二极管OLED的阳极。
补偿晶体管T3的漏电极D3连接至存储电容器Cst的一端Cst1、初始化晶体管T4的漏电极D4以及驱动薄膜晶体管T1的栅电极G1。补偿晶体管T3根据通过扫描线121接收的扫描信号Sn接通，以连接驱动薄膜晶体管T1的栅电极G1和漏电极D1并且二极管连接(diode-connect)驱动薄膜晶体管T1。另外，扫描信号Sn通过第二后向偏置线22被传送至补偿晶体管T3，相同的关断电压同时被施加到补偿晶体管T3的第一栅电极G31和第二栅电极G32，由此减少或最小化关断电流。
初始化晶体管T4的栅电极G4包括第一栅电极G41和第二栅电极G42。第一栅电极G41通过第一后向偏置线21连接至先前扫描线122。第二栅电极G42直接连接至扫描线122。
另外，初始化晶体管T4的源电极S4连接至初始化电压线124。初始化晶体管T4的漏电极D4连接至存储电容器Cst的一端Cst1、补偿晶体管T3的漏电极D3以及驱动薄膜晶体管T1的栅电极G1。初始化晶体管T4根据通过先前扫描线122接收的先前扫描信号Sn-1接通。当初始化晶体管T4接通时，初始化电压Vint被传送至驱动薄膜晶体管T1的栅电极G1。然后，对驱动薄膜晶体管T1的栅电极G1的电压进行初始化的初始化操作被执行。由于先前扫描信号Sn-1通过第一后向偏置线21被传送至初始化晶体管T4，相同的关断电压同时被施加到初始化晶体管T4的第一栅电极G41和第二栅电极G42，由此减少或最小化关断电流。
操作控制晶体管T5的栅电极G5连接至发光控制线123。操作控制晶体管T5的源电极S5连接至驱动电压线172。操作控制晶体管T5的漏电极D5连接至驱动薄膜晶体管T1的源电极S1和开关薄膜晶体管T2的漏电极S2。
发光控制晶体管T6的栅电极G6连接至发光控制线123。发光控制晶体管T6的源电极S6连接至驱动薄膜晶体管T1的漏电极D1和补偿晶体管T3的源电极S3。发光控制晶体管T6的漏电极D6电连接至有机发光二极管OLED的阳极。操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6根据通过发光控制线123接收的发光控制信号En同时接通。此外，驱动电压ELVDD被传送至有机发光二极管OLED。结果，发光电流Ioled流过有机发光二极管OLED。
旁路晶体管T7的栅电极G7连接至旁路控制线128。旁路晶体管T7的源电极S7连接至发光控制晶体管T6的漏电极D6和有机发光二极管OLED的阳极。旁路晶体管T7的漏电极D7同时连接至初始化电压线124和初始化晶体管T4的源电极S4。
存储电容器Cst的另一端Cst2连接至驱动电压线172。有机发光二极管OLED的阴极连接至公共电压ELVSS。结果，有机发光二极管OLED从驱动薄膜晶体管T1接收发光电流Ioled来发光，由此显示图像。
图2图示了用于有机发光二极管显示装置的控制操作的时序图的一个实施例。如图2所示，在初始化期间，通过先前扫描线122供给具有低电平的先前扫描信号Sn-1。初始化晶体管T4响应于具有低电平的先前扫描信号Sn-1接通。初始化电压Vint从初始化电压线124通过初始化晶体管T4连接至驱动薄膜晶体管T1的栅电极。然后，驱动薄膜晶体管T1被初始化电压Vint初始化。在该情况下，开关薄膜晶体管T2由先前扫描信号Sn-1接通，并因此接通偏置数据信号被施加到驱动薄膜晶体管T1。
此后，在数据编程期间，通过扫描线121供给低电平的扫描信号Sn。然后，开关薄膜晶体管T2和补偿晶体管T3响应于低电平扫描信号Sn接通。
在该情况下，驱动薄膜晶体管T1通过接通的补偿晶体管T3被二极管连接并且在前方向上偏置。然后，生成补偿电压Dm+Vth(Vth是负(-)值)。补偿电压对应于由驱动薄膜晶体管T1的阈值电压Vth减少的数据信号Dm的电压。补偿电压被施加到驱动薄膜晶体管T1的栅电极。
驱动电压ELVDD和补偿电压被施加到存储电容器Cst的各端，并且对应于这些电压之差的电荷被存储在存储电容器Cst中。此后，在发光期间，从发光控制线123供给的发光控制信号En从高电平改变至低电平。然后，在发光期间，通过低电平的发光控制信号En，操作控制晶体管T5和发光控制晶体管T6接通。
然后，根据驱动薄膜晶体管T1的栅电极电压和驱动电压ELVDD之间的电压差异，生成驱动电流Id。驱动电流Id通过发光控制晶体管T6被供给至有机发光二极管OLED。在发光期间，通过存储电容器Cst，驱动薄膜晶体管T1的栅-源电压Vgs维持为(Dm+Vth)-ELVDD。根据驱动薄膜晶体管T1的电流-电压关系，驱动电流Id与通过从源-栅电压减去阈值电压而获得的值的平方(Dm-ELVDD)2成比例。因而，忽略驱动薄膜晶体管T1的阈值电压Vth确定驱动电流Id。
在该情况下，旁路晶体管T7从旁路控制线128接收旁路信号BP。旁路信号BP是具有预定电平的总是关断旁路晶体管T7的电压。旁路晶体管T7从栅电极G7接收具有晶体管关断电平的电压。因此，旁路晶体管T7总是关断并且驱动电流Id的一部分作为旁路电流Ibp通过旁路晶体管T7流出。
因而，当流过显示黑色图像的驱动电流时，有机发光二极管的发光电流Ioled(其由旁路电流Ibp的电流量减少，并且通过旁路晶体管T7从驱动电流Id流出)具有对应于可准确表达黑色图像的级别的最小电流量。因此，使用旁路晶体管T7准确地实现黑色亮度图像，由此提高对比度。
图3图示了图1中的像素的布局的示例。图4是图3中的布局的更详细的视图。图5是图4的局部放大视图。图6是沿着线VI-VI取的图4的有机发光二极管显示装置的剖视图。图7是沿着线VII-VII'和VII'-VII″取的图4的有机发光二极管显示装置的剖视图。图8图示了有机发光二极管显示装置的另一类型中发生的滞后曲线。
如图3所示，像素包括扫描线121、先前扫描线122、发光控制线123和旁路控制线128。这些线分别向像素施加扫描信号Sn、先前扫描信号Sn-1、发光控制信号En和旁路信号BP。这些线可在行方向上形成，并且可包括与扫描线121交叉的数据线171和驱动电压线172、先前扫描线122、发光控制线123以及旁路控制线128。数据线171和驱动电压线172分别施加数据信号Dm和驱动电压ELVDD。初始化电压Vint通过初始化电压线124从有机发光二极管OLED经由初始化晶体管T4被传送至驱动薄膜晶体管T1。
驱动薄膜晶体管T1、开关薄膜晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5、发光控制晶体管T6、旁路晶体管T7、存储电容器Cst和有机发光二极管OLED形成在像素中。
驱动薄膜晶体管T1、开关薄膜晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5、发光控制晶体管T6和旁路晶体管T7沿着半导体层131形成。
半导体层131以各种形状弯曲。半导体层131可由例如多晶硅半导体或氧化物半导体制成。氧化物半导体可包括以下之一：以钛(Ti)、铪(Hf)、锆(Zr)、铝(Al)、钽(Ta)、锗(Ge)、锌(Zn)、镓(Ga)、锡(Sn)或铟(In)为基础的氧化物，作为复合氧化物的铟镓锌氧化物(“InGaZnO4”)、铟锌氧化物(“Zn-In-O”)、锌锡氧化物(“Zn-Sn-O”)、铟镓氧化物(“In-Ga-O”)、铟锡氧化物(“In-Sn-O”)、铟锆氧化物(“In-Zr-O”)、铟锆锌氧化物(“In-Zr-Zn-O”)、铟锆锡氧化物(“In-Zr-Sn-O”)、铟锆镓氧化物(“In-Zr-Ga-O”)、铟铝氧化物(“In-Al-O”)、铟锌铝氧化物(“In-Zn-Al-O”)、铟锡铝氧化物(“In-Sn-Al-O”)、铟铝镓氧化物(“In-Al-Ga-O”)、铟钽氧化物(“In-Ta-O”)、铟钽锌氧化物(“In-Ta-Zn-O”)、铟钽锡氧化物(“In-Ta-Sn-O”)、铟钽镓氧化物(“In-Ta-Ga-O”)、铟锗氧化物(“In-Ge-O”)、铟锗锌氧化物(“In-Ge-Zn-O”)、铟锗锡氧化物(“In-Ge-Sn-O”)、铟锗镓氧化物(“In-Ge-Ga-O”)、钛铟锌氧化物(“Ti-In-Zn-O”)或铪铟锌氧化物(“Hf-In-Zn-O”)。当半导体层131由氧化物半导体制成时，可添加单独的钝化层来保护氧化物半导体免受由高温和/或外部影响导致的损伤。
半导体层131包括沟道区域、源极区域和漏极区域。沟道区域允许沟道的形成并且由N型杂质或P型杂质掺杂。源极区域和漏极区域形成在沟道区域的各侧，并且可通过掺杂具有与沟道区域的导电性类型相反的导电性类型的掺杂杂质来形成。
如图3至图5所示，像素1包括驱动薄膜晶体管T1、开关薄膜晶体管T2、补偿晶体管T3、初始化晶体管T4、操作控制晶体管T5、发光控制晶体管T6、旁路晶体管T7、存储电容器Cst和有机发光二极管OLED。晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7沿着半导体层131形成。半导体层131包括形成在驱动薄膜晶体管T1中的驱动半导体层131a、形成在开关薄膜晶体管T2中的开关半导体层131b、形成在补偿晶体管T3中的补偿半导体层131c、形成在初始化晶体管T4中的初始化半导体层131d、形成在操作控制晶体管T5中的操作控制半导体层131e、形成在发光控制晶体管T6中的发光控制半导体层131f、以及形成在旁路晶体管T7中的旁路半导体层131g。
驱动薄膜晶体管T1包括驱动半导体层131a、驱动栅电极125a、驱动源电极176a和驱动漏电极177a。
驱动半导体层131a是弯曲的并且可具有锯齿形状。结果，形成了弯曲的驱动半导体层131a。因此，驱动半导体层131a可形成为在窄空间具有相对长的长度。因而，由于驱动半导体层131a的驱动沟道区域131a1可形成为具有长的长度，可增加被施加到驱动栅电极125a的栅极电压的驱动范围。由于栅极电压的驱动范围增加，从有机发光二极管OLED发出的光的灰度级别可通过改变栅极电压的大小来更精细地控制。这可具有增加有机发光二极管显示器的分辨率的效果，并由此提高显示品质。这种驱动半导体层131a的形状可以以各种方式修改，包括但不限于反转的S、S、M或W结构。
驱动源电极176a对应于驱动源极区域176a，该驱动源极区域176a在驱动半导体层131a中掺杂有杂质。驱动漏电极177a对应于驱动漏极区域177a，该驱动漏极区域177a在驱动半导体层131a中掺杂有杂质。驱动栅电极125a与驱动半导体层131a重叠并且使用相同的材料形成在与扫描线121、先前扫描线122、发光控制线123、第二开关栅电极1252b、第二补偿栅电极1252c、第二初始化栅电极1252d、操作控制栅电极125e和发光控制栅电极125f相同的层上。
开关薄膜晶体管T2包括开关半导体层131b、开关栅电极125b、开关源电极176b和开关漏电极177b。开关栅电极125b包括第一开关栅电极1251b和第二开关栅电极1252b，第一开关栅电极1251b和第二开关栅电极1252b形成在不同的层上以彼此重叠。第一开关栅电极1251b是第一后向偏置线21的一部分。第一开关栅电极1251b通过第一后向偏置线21连接至先前扫描线122。第二开关栅电极1252b是扫描线121的一部分。在该情况下，第一后向偏置线21通过形成在第一栅极绝缘层141和第二栅极绝缘层142中的接触孔41连接至先前扫描线122。
因而，先前扫描信号Sn-1被传送至第一开关栅电极1251b并且扫描信号Sn被传送至第二开关栅电极1252b。因此，开关薄膜晶体管T2在通过扫描信号Sn的开关操作之前由先前扫描信号Sn-1接通。因此，接通偏置数据信号被施加至驱动薄膜晶体管T1。由于接通偏置数据信号被连续地施加到驱动薄膜晶体管T1，不会发生由图8所示的关断偏置状态和接通偏置状态之间的差异引起的滞后，由此提高响应速度。
开关源电极176b(其是数据线171的一部分)通过接触孔62连接至开关源极区域132b，该开关源极区域132b在开关半导体层131b中掺杂有杂质。开关漏电极177b在开关半导体层131b中掺杂有杂质。
补偿晶体管T3包括补偿半导体层131c、补偿栅电极125c、补偿源电极176c和补偿漏电极177c。补偿源电极176c对应于在补偿半导体层131c中掺杂有杂质的补偿源极区域176c。补偿漏电极177c对应于掺杂有杂质的补偿漏极区域177c。
补偿栅电极125c包括形成在不同层上的第一补偿栅电极1251c和第二补偿栅电极1252c。第一补偿栅电极1251c是第二后向偏置线22的一部分，第一补偿栅电极1251c通过第二后向偏置线22连接至扫描线121，并且第二补偿栅电极1252c直接连接至扫描线121。
在该情况下，第二后向偏置线22通过形成在第一栅极绝缘层141和第二栅极绝缘层142中的接触孔42连接至扫描线121。由于第一补偿栅电极1251c和第二补偿栅电极1252c都连接至扫描线121并且具有垂直的双栅电极结构，相同的关断电压同时被施加到第一补偿栅电极1251c和第二补偿栅电极1252c，由此减少或最小化关断电流。
初始化晶体管T4包括初始化半导体层131d、初始化栅电极125d、初始化源电极176d和初始化漏电极177d。初始化源电极176d对应于掺杂有杂质的初始化源电极176d。初始化漏电极177d还掺杂有杂质。
初始化栅电极125d包括形成在不同层上的第一初始化栅电极1251d和第二初始化栅电极1252d。由于第一初始化栅电极是第一后向偏置线21的一部分，第一初始化栅电极1251d通过第一后向偏置线21连接至先前扫描线122。第二初始化栅电极1252d直接连接至先前扫描线122。第一初始化栅电极1251d和第二初始化栅电极1252d都连接至先前扫描线122并且具有垂直的双栅电极结构。因而，相同的关断电压同时被施加到第一初始化栅电极1251d和第二初始化栅电极1252d，由此减少或最小化关断电流。
由于补偿栅电极125c和初始化栅电极125d具有垂直的双栅电极结构，可减少补偿栅电极125c和初始化栅电极125d占有的面积，由此实现高分辨率。
操作控制晶体管T5包括操作控制半导体层131e、操作控制栅电极125e、操作控制源电极176e和操作控制漏电极177e。操作控制源电极176e(其是驱动电压线172的一部分)通过接触孔65连接至操作控制半导体层131e。操作控制漏电极177e在操作控制半导体层131e中掺杂有杂质。
发光控制晶体管T6包括发光控制半导体层131f、发光控制栅电极125f、发光控制源电极176f和发光控制漏电极177f。发光控制源电极176f在发光控制半导体层131f中掺杂有杂质。发光控制漏电极177f通过接触孔66连接至发光控制半导体层131f。
旁路晶体管T7包括旁路半导体层131g、旁路栅电极125g、旁路源电极176g和旁路漏电极177g。旁路源电极176g对应于在旁路半导体层131g中掺杂有杂质的旁路源极区域176g。旁路漏电极177g在旁路半导体层131g中掺杂有杂质。旁路源电极176g直接连接至发光控制漏极区域133f。
驱动薄膜晶体管T1的驱动半导体层131a的一端连接至开关半导体层131b和操作控制半导体层131e。驱动半导体层131a的另一端连接至补偿半导体层131c和发光控制半导体层131f。因而，驱动源电极176a连接至开关漏电极177b和操作控制漏电极177e，并且驱动漏电极177a连接至补偿源电极176c和发光控制源电极176f。
存储电容器Cst包括第一存储电容器板125a和第二存储电容器板126，以及两板之间的第三栅极绝缘层143。第一存储电容器板125a可当作驱动栅电极125a。第三栅极绝缘层143可当作电介质材料。存储电容可通过存储在存储电容器Cst中的电荷和电容器板125a与电容器板126之间的电压确定。
第一存储电容器板125a(还当作驱动栅电极125a)通过形成在第二存储电容器板126中的电容开口68和形成在第三栅极绝缘层143和层间绝缘层160中的接触孔61连接至连接构件174。连接构件174平行于数据线171形成在同一层上。连接构件174连接驱动栅电极125a和补偿晶体管T3的补偿漏电极177c。
因而，存储电容器Cst具有与驱动电压ELVDD(通过驱动电压线172被传送至第二存储电容器板126)和驱动栅电极125a的栅极电压之差对应的存储电容。进一步，为了确保通过具有弯曲部分的驱动半导体层减少的存储电容器的面积，存储电容器Cst可与驱动半导体层131a重叠，由此即使在高分辨率下也充分地确保存储电容。
开关薄膜晶体管T2当作开关元件，以选择像素来发光。开关栅电极125b连接至扫描线121。开关源电极176b连接至数据线171。开关漏电极177b连接至驱动薄膜晶体管T1和操作控制晶体管T5。另外，发光控制晶体管T6的发光控制漏电极177f直接连接至有机发光二极管70的像素电极191。
参考图6和图7，操作控制晶体管T5可具有几乎与发光控制晶体管T6的层压结构相同的层压结构。缓冲层120形成在基板110上，并且由例如玻璃、石英、陶瓷或塑料制成的绝缘基板形成在基板110上。
第一开关栅电极1251b、第一补偿栅电极1251c和第一初始化栅电极1251d形成在缓冲层120上。第一栅极绝缘层141形成在第一开关栅电极1251b、第一补偿栅电极1251c和第一初始化栅电极1251d上。
驱动半导体层131a、开关半导体层131b、补偿半导体层131c、初始化半导体层131d、发光控制半导体层131f和旁路半导体层131g形成在第一栅极绝缘层141上。
驱动半导体层131a包括驱动沟道区域131a1以及将驱动沟道区域131a1置于中间彼此面对的驱动源极区域176a和驱动漏极区域177a。开关半导体层131b包括开关沟道区域131b1以及将开关沟道区域131b1置于中间彼此面对的开关源极区域132b和开关漏极区域177b。
补偿半导体层131c包括补偿沟道区域131c、补偿源极区域176c和补偿漏极区域177c。初始化半导体层131d包括初始化沟道区域131d、初始化源极区域176d和初始化漏极区域177d。发光控制半导体层131f包括发光控制沟道区域131f1、发光控制源极区域176f和发光控制漏极区域133f。旁路半导体层131g包括旁路沟道区域131g、旁路源极区域176g和旁路漏极区域177g。
第二栅极绝缘层142形成在驱动半导体层131a、开关半导体层131b、补偿半导体层131c、初始化半导体层131d、发光控制半导体层131f和旁路半导体层131g上。在第二栅极绝缘层142上形成扫描线121、先前扫描线122、发光控制线123和栅极线121、122、123、1252b、1252c、1252d和125f。扫描线121包括第二开关栅电极1252b和第二补偿栅电极1252c。先前扫描线122包括第二初始化栅电极1252d。发光控制线123包括发光控制栅电极125f。栅极线125a包括驱动栅电极(第一存储电容器板)125a。
第三栅极绝缘层143形成在栅极线121、122、123、1252b、1252c、1252d和125f以及第二栅极绝缘层142上。第一栅极绝缘层141至第三栅极绝缘层143由例如硅氮化物(SiNx)或氧化硅(SiO2)制成。
与第一存储电容器板125a重叠的第二存储电容器板126形成在第三栅极绝缘层143上。层间绝缘层160形成在第三栅极绝缘层143和第二存储电容器板126上。层间绝缘层160通过利用例如诸如硅氮化物(SiNx)或氧化硅(SiO2)的基于陶瓷的材料制成。
数据导线171、172、174、176b、177f和124(包括数据线171，包括开关源电极176b、驱动电压线172、连接构件174、发光控制漏电极177f和初始化电压线124)形成在层间绝缘层160上。
开关源电极176b通过形成在第二栅极绝缘层142、第三栅极绝缘层143和层间绝缘层160中的接触孔62连接至开关半导体层131b，发光控制漏电极177f通过形成在第二栅极绝缘层142、第三栅极绝缘层143和层间绝缘层160中的接触孔66连接至发光控制半导体层131f。初始化电压线124通过形成在第二栅极绝缘层142、第三栅极绝缘层143和层间绝缘层160中的接触孔64连接至半导体层131。
驱动电压线172通过形成在层间绝缘层160中的接触孔67连接至第二存储电容器板126。连接构件174的一端通过形成在第三栅极绝缘层143和层间绝缘层160中的接触孔61连接至驱动栅电极125a。连接构件174的另一端通过形成在第二栅极绝缘层142、第三栅极绝缘层143和层间绝缘层160中的接触孔63连接至补偿漏电极177c。
钝化层180覆盖数据导线171、172、174、176b、177f和124，并且形成在层间绝缘层160上。像素电极191形成在钝化层180上。像素电极191通过形成在钝化层180中的接触孔81连接至发光控制漏电极177f。初始化电压线124通过形成在钝化层180中的接触孔82连接至像素电极191。
分隔壁350形成在像素电极191和钝化层180的边缘上。分隔壁350具有暴露像素电极191的分隔壁开口351。分隔壁350可由例如诸如聚丙烯酸树脂、聚酰亚胺的树脂和/或二氧化硅类无机材料制成。
有机发光层370形成在由分隔壁开口351暴露的像素电极191上。公用电极270形成在有机发光层370上。如此，形成了有机发光二极管70(包括像素电极191、有机发光层370和公用电极270)。
在一个实施例中，像素电极191可以是当作空穴注入电极的阳极，并且公用电极270可以是当作电子注入电极的阴极。在另一实施例中，像素电极191可以是阴极，并且公用电极270可以是阳极。在操作中，空穴和电子分别从像素电极191和公用电极270注入到有机发光层370，并且通过耦合注入的空穴和电子生成激子。当激子从激发态降至基态时发光。
有机发光层370可由低分子有机材料或例如聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)的高分子有机材料制成。进一步，有机发光层370可形成为包括发光层、以及空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)或电子注入层(EIL)中的一层或多层的多层。在有机发光层370包括前面提到的所有层的情况下，空穴注入层(HIL)可设置在阳极(如，像素电极191)上，并且空穴传输层(HTL)、发光层、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)可按顺序地层压在其上。
有机发光层370可包括发出红光的红色有机发光层、发出绿光的绿色有机发光层以及发出蓝光的蓝色有机发光层。红色有机发光层、绿色有机发光层和蓝色有机发光层分别形成在红色像素、绿色像素和蓝色像素中，由此实现彩色图像。
有机发光层370可通过在红色像素、绿色像素和蓝色像素中将红色有机发光层、绿色有机发光层和蓝色有机发光层层压一起实现彩色图像。然后，可为每个像素形成红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片和蓝色彩色滤光片。在另一示例中，发出白光的白色有机发光层形成在红色像素、绿色像素和蓝色像素中，并且为每个像素形成红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片和蓝色彩色滤光片，由此实现彩色图像。
在使用白色有机发光层和彩色滤光片实现彩色图像时，不需要使用用于将红色有机发光层、绿色有机发光层和蓝色有机发光层各自沉积在红色像素、绿色像素和蓝色像素上的沉积掩膜。
在另一示例中使用的白色有机发光层可通过一个有机发光层形成，并且可包括通过层压多个有机发光层形成而发出白光的构造。例如，白色有机发光层可通过结合至少一个黄色有机发光层和至少一个蓝色有机发光层来发出白光。在另一示例中，白色有机发光层可通过结合至少一个蓝绿色有机发光层和至少一个红色发光层来发出白光。在另一示例中，白色有机发光层可通过结合至少一个品红色有机发光层和至少一个绿色发光层来发出白光，等等。
保护有机发光元件70的封装构件可形成在公用电极270上。封装构件可例如通过密封剂封装在基板110上。此外，封装构件可由诸如玻璃、石英、陶瓷、塑料和/或金属的各种材料制成。薄膜封装层可在没有密封剂的情况下通过在公用电极270上沉积无机层和有机层来形成。
根据一个实施例，第一后向偏置线连接至先前扫描线以接收先前扫描信号。在另一实施例中，第一后向偏置线和先前扫描线彼此分离，并且先前扫描信号被直接传送至第一后向偏置线。
图9图示了包括多个晶体管和电容器的OLED像素的另一实施例，并且图10提供了图9中像素的布局的更详细的视图。图示的该实施例可以与图1至图7的实施例相同，除了只有第一后向偏置线和先前扫描线彼此分离之外。
如图9和图10所示，开关薄膜晶体管T2包括开关半导体层131b、开关栅电极125b、开关源电极176b和开关漏电极177b。开关栅电极125b包括第一开关栅电极1251b和第二开关栅电极1252b，第一开关栅电极1251b和第二开关栅电极1252b形成在不同的层上以彼此重叠。第一开关栅电极1251b是第一后向偏置线21的一部分，并且第二开关栅电极1252b是扫描线121的一部分。先前扫描信号Sn-1通过第一后向偏置线21被直接传送。结果，先前扫描信号Sn-1被传送至第一开关栅电极1251b(其是第一后向偏置线21的一部分)并且扫描信号Sn被传送至第二开关栅电极1252b(其是扫描线121的一部分)。因此，开关薄膜晶体管T2在通过扫描信号Sn的开关操作之前通过先前扫描信号Sn-1接通。因此，接通偏置数据信号被施加至驱动薄膜晶体管T1。由于接通偏置数据信号被连续地施加到驱动薄膜晶体管T1，不会发生滞后，由此提高显示装置的响应速度
初始化晶体管T4包括初始化半导体层131d、初始化栅电极125d、初始化源电极176d和初始化漏电极177d。
初始化栅电极125d包括形成在不同层上的第一初始化栅电极1251d和第二初始化栅电极1252d。第一初始化栅电极是第一后向偏置线21的一部分，并且第二初始化栅电极1252d是先前扫描线122的一部分。由于先前扫描信号Sn-1通过第一后向偏置线21被直接传送，先前扫描信号Sn-1被传送至第一初始化栅电极1251d(其是第一后向偏置线21的一部分)并且先前扫描信号Sn-1被传送至第二初始化栅电极1252d(其是先前扫描线122的一部分)。
(被传送先前扫描信号Sn-1的)第一初始化栅电极1251d和第二初始化栅电极1252d具有垂直的双栅电极结构。因而，相同的关断电压同时被施加到第一初始化栅电极1251d和第二初始化栅电极1252d，由此减少或最小化关断电流。
传送先前扫描信号的分离的第一后向偏置线与先前扫描线分离。因此，即使在大面积高分辨率有机发光二极管显示器中，先前扫描线的负载也可以减少。此外，驱动薄膜晶体管T1的驱动栅电极可由先前扫描信号Sn-1初始化。
根据一个或多个前面提到的实施例，可提供在高分辨率下具有提高的响应速度的有机发光二极管显示器。一个或多个实施例可进一步最小化关断电流中的减少，由此获得提高的图像品质和驱动效率。
本文中公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是它们只用于大体描述性地解释，并不用于限制的目的。在一些实例中，如在提交本申请时对于本领域的技术人员显而易见，与特定实施例相关描述的特征、特性和/或元件可单独或和与其它实施例相关的特征、特性和/或元件结合使用，除非具体指出。因而，本领域的技术人员将会理解，在不脱离下面的权利要求中阐述的本发明的精神和范围的前提下可进行各种形式和细节的改变。

Claims (20)

1.显示装置，包括：
基板；
形成在所述基板上的扫描线和先前扫描线，所述扫描线传送扫描信号并且所述先前扫描线传送先前扫描信号；
与所述扫描线交叉的数据线和驱动电压线，所述数据线传送数据信号并且所述驱动电压线传送驱动电压；
连接至所述扫描线、所述先前扫描线和所述数据线的开关晶体管；
连接至所述开关晶体管的驱动晶体管；以及
连接至所述驱动晶体管的有机发光二极管，
其中所述开关晶体管包括在不同层上的第一开关栅电极和第二开关栅电极，并且其中所述先前扫描信号被传送至所述第一开关栅电极并且所述扫描信号被传送至所述第二开关栅电极。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一开关栅电极和所述第二开关栅电极与所述开关半导体层重叠。
3.根据权利要求2所述的显示装置，进一步包括：
在所述基板上的第一后向偏置线，
其中所述第一开关栅电极是所述第一后向偏置线的一部分。
4.根据权利要求3所述的显示装置，进一步包括：
在所述第一后向偏置线之上的第一栅极绝缘层；
在所述第一栅极绝缘层上的包括开关半导体层和驱动半导体层的半导体层；
在所述半导体层之上的第二栅极绝缘层；以及
第三栅极绝缘层，在所述第二栅极绝缘层上并且在与所述开关半导体层重叠的所述第二开关栅电极之上。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中：
所述第一开关栅电极连接至所述先前扫描线，并且
所述第二开关栅电极是所述扫描线的一部分。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述第一后向偏置线与所述先前扫描线分离。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其中：
所述第一后向偏置线和所述先前扫描线在不同的层上，并且
所述第一后向偏置线通过在所述第一栅极绝缘层和所述第二栅极绝缘层中的接触孔连接至所述先前扫描线。
8.根据权利要求6或7所述的显示装置，进一步包括：
初始化电压线，传送初始化电压来初始化所述驱动晶体管；以及
初始化晶体管，基于所述先前扫描信号向所述驱动晶体管的驱动栅电极传送所述初始化电压，
其中所述初始化晶体管包括在不同层上的第一初始化栅电极和第二初始化栅电极，并且其中所述第一初始化栅电极和所述第二初始化栅电极连接至所述先前扫描线。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述第一初始化栅电极是所述第一后向偏置线的一部分。
10.根据权利要求6或7所述的显示装置，进一步包括：
补偿晶体管，基于所述扫描信号对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿，其中所述补偿晶体管包括：
补偿栅电极，包括在不同层上的第一补偿栅电极和第二补偿栅电极，所述第一补偿栅电极和所述第二补偿栅电极连接至所述扫描线。
11.根据权利要求10所述的显示装置，进一步包括：
第二后向偏置线，与所述补偿晶体管的一部分重叠并且与所述第一后向偏置线形成在相同的层上，其中所述第一补偿栅电极是所述第二后向偏置线的一部分。
12.根据权利要求6或7所述的显示装置，其中所述驱动半导体层具有至少一个曲线或弯曲。
13.根据权利要求12所述的显示装置，进一步包括：
存储电容器，包括与在所述第二栅极绝缘层上的所述驱动栅电极对应并且与所述驱动半导体层重叠的第一存储电容器板；以及在所述第一存储电容器板之上的所述第三栅极绝缘层上的第二存储电容器板。
14.根据权利要求13所述的显示装置，进一步包括：
在所述第二存储电容器板之上的层间绝缘层；
在所述层间绝缘层上的连接器，其中所述数据线与所述驱动电压线也形成在所述层间绝缘层上；以及
在所述层间绝缘层、所述数据线、所述驱动电压线和所述连接器之上的钝化层，
其中所述连接器的一端通过接触孔和所述第二存储电容器板中的电容开口连接至所述第一存储电容器板，所述接触孔包括在所述第三栅极绝缘层和所述层间绝缘层中。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述扫描线和所述先前扫描线与所述第一存储电容器板在相同的层上。
16.根据权利要求15所述的显示装置，所述驱动电压线通过所述层间绝缘层中的接触孔连接至所述第二存储电容器板。
17.根据权利要求15所述的显示装置，其中：
所述先前扫描信号通过所述第一后向偏置线被传送至所述第一开关栅电极。
18.根据权利要求17所述的显示装置，进一步包括：
初始化电压线，传送初始化电压来初始化所述驱动晶体管；以及
初始化晶体管，基于所述先前扫描信号向所述驱动晶体管的所述驱动栅电极传送所述初始化电压，
其中所述初始化晶体管包括在不同层上的第一初始化栅电极和第二初始化栅电极，并且其中所述第一初始化栅电极是所述第一后向偏置线的一部分并且所述第二初始化栅电极是所述先前扫描线的一部分。
19.一种像素，包括：
驱动晶体管；
有机发光二极管；
连接至所述驱动晶体管的存储电容器；以及
向所述驱动晶体管传送数据信号的第一晶体管，
其中所述第一晶体管包括联接来接收第一扫描信号的第一栅极和联接来接收在所述第一扫描信号之前接收的第二扫描信号的第二栅极，并且其中所述存储电容器连接至所述驱动晶体管的第一端子并且所述第一晶体管基于所述第一扫描信号和所述第二扫描信号向所述驱动晶体管的第二端子传递数据信号，所述第一端子与所述驱动晶体管的栅极对应并且所述驱动晶体管联接至所述有机发光二极管。
20.根据权利要求19所述的像素，进一步包括：
补偿所述驱动晶体管的阈值电压的第二晶体管；以及
包括联接来接收所述第二扫描信号的第一栅极和第二栅极的第三晶体管，
其中所述第二晶体管包括第一栅极和第二栅极来接收所述第一扫描信号，以在所述驱动晶体管的所述第一端子和第三端子之间建立信号路径，并且其中初始化电压通过所述第三晶体管被传送至所述驱动晶体管的所述第一端子。
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