CN107978620A - 具有高孔径比的超高密度显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及具有高孔径比的超高密度显示装置。本公开内容提出一种显示装置，其包括：上水平电流线、水平感测线、扫描线和下水平电流线，这些线沿水平方向延伸并且按上述顺序从上侧到下侧沿竖直方向依次设置在衬底上；发射区域，其被限定在水平感测线与上水平电流线之间；非发射区域，其被限定在水平感测线与下水平电流线之间；开关薄膜晶体管和感测薄膜晶体管，这些晶体管被设置在水平感测线与扫描线之间；驱动薄膜晶体管，其被设置在扫描线与下水平电流线之间；阳极电极，其从发射区域扩展至非发射区域，并且连接至驱动薄膜晶体管；以及阳极瓶颈部，其被设置在水平感测线与扫描线之间，用于选择性地使阳极电极与驱动薄膜晶体管断开连接。

Description

具有高孔径比的超高密度显示装置
技术领域
本公开内容涉及具有高孔径比的超高密度显示装置。特别地，本公开内容涉及具有用于使缺陷像素变暗的瓶颈部以及在像素区域中具有最大化的孔径比的超高密度有机发光二极管显示器。
背景技术
现今，开发出各种显示装置(或“FPD”)用于克服笨重庞大的阴极射线管(或“CRT”)的许多缺点。显示装置包括液晶显示装置(或“LCD”)、场发射显示器(或“FED”)、等离子体显示面板(或“PDP”)、电致发光装置(或“EL”)等。
作为自发射显示装置，电致发光装置具有响应速度极快、亮度极高和视角大的优点。电致发光装置可以分为无机发光二极管显示器和有机发光二极管(或“OLED”)显示器。由于具有良好的能量效率和较低的漏电流并且易于通过电流控制来表示颜色和亮度，因此更为需要使用有机发光二极管的OLED显示器。
图1是示出有机发光二极管的结构的图。如图1所示，有机发光二极管包括有机发光材料层，以及以有机发光材料层位于其间的方式彼此面对的阴极和阳极。有机发光材料层包括空穴注入层HIL、空穴输运层HTL、发射层EML、电子输运层ETL和电子注入层EIL。
有机发光二极管由于来自在激发状态下形成的激子的能量而辐射光，在激发状态下来自阳极的空穴和来自阴极的电子在发射层EML处复合。如图1所示,有机发光二极管显示器可以通过控制有机发光二极管的发射层EML产生和辐射的光的量(或“亮度”)来表示视频数据。
使用具有良好能量效率的有机发光二极管的OLED显示器可以分为无源矩阵型有机发光二极管(或“PMOLED”)显示器和有源矩阵型有机发光二极管(或“AMOLED”)显示器。
有源矩阵型有机发光二极管(或“AMOLED”)显示器通过使用薄膜晶体管(或“TFT”)控制施加于有机发光二极管的电流来呈现视频数据。下文将参照图2和图3对根据相关技术的有机发光二极管显示器进行说明。
图2是示出有源矩阵有机发光二极管(或“AMOLED”)显示器中的一个像素的结构的示例性电路图。图3是示出根据相关技术的AMOLED的结构的平面图。图4是用于示出根据相关技术的底部发射型AMOLED的结构的沿切割线I-I'的截面图。
参照图2和图3，有源矩阵有机发光二极管显示器的一个像素包括开关薄膜晶体管ST、连接至开关薄膜晶体管ST的驱动薄膜晶体管DT以及连接至驱动薄膜晶体管DT的有机发光二极管OLED。通过在衬底上淀积扫描线SL、数据线DL和驱动电流线VDD来限定像素区域。由于有机发光二极管设置在像素区域内，所以它限定了发射区域。
开关薄膜晶体管ST形成在扫描线SL与数据线DL的交叉处。开关薄膜晶体管ST用于选择连接至开关薄膜晶体管ST的像素。开关薄膜晶体管ST包括从栅极线GL分支的栅电极SG、与栅电极SG交叠的半导体沟道层SA、源电极SS以及漏电极SD。驱动薄膜晶体管DT用于驱动设置在由开关薄膜晶体管ST选择的像素处的有机发光二极管OLED的阳极电极ANO。
驱动薄膜晶体管DT包括连接至开关薄膜晶体管ST的漏电极SD的栅电极DG、半导体沟道层DA、连接至驱动电流线VDD的漏电极DD以及源电极DS。驱动薄膜晶体管DT的源电极DS连接至有机发光二极管OLED的阳极电极ANO。在阳极电极ANO与阴极电极CAT之间设置有有机发光层OL。基准电压VSS被提供给阴极电极CAT。在驱动薄膜晶体管DT的栅电极DG与驱动电流线VDD之间或者在驱动薄膜晶体管DT的栅电极DG与驱动薄膜晶体管DT的源电极DS之间形成有存储电容Cst。
将参照图4对底部发射型有机发光二极管显示器进行说明。在有源矩阵有机发光二极管显示器的衬底SUB上分别形成开关薄膜晶体管ST的栅电极SG和驱动薄膜晶体管DT的栅电极DG。在栅电极SG和DG上淀积栅极绝缘体GI。在与栅电极SG和DG交叠的栅极绝缘体GI上分别形成半导体层SA和DA。在半导体层SA和DA上形成彼此面对且分开的源电极SS和DS以及漏电极SD和DD。开关薄膜晶体管ST的漏电极SD经由穿过栅极绝缘体GI的漏极接触孔DH连接至驱动薄膜晶体管DT的栅电极DG。在具有开关薄膜晶体管ST和驱动薄膜晶体管DT的衬底SUB上淀积钝化层PAS。
具有这些薄膜晶体管ST和DT的衬底的上表面不处于均匀和/或平滑状况，而是处于具有许多台阶的不均匀和/或粗糙状况。为了获得最佳的发光效率，会在均匀或平坦的表面上淀积有机发光层OL。因此，为了使上表面处于平坦和均匀状况，在衬底SUB的整个表面上淀积外涂层OC。
然后，在外涂层OC上形成有机发光二极管OLED的阳极电极ANO。此处，阳极电极ANO通过穿过外涂层OC和钝化层PAS的像素接触孔PH连接至驱动薄膜晶体管DT的源电极DS。
在具有阳极电极ANO的衬底SUB上，在具有开关薄膜晶体管ST、驱动薄膜晶体管DT以及各种线DL、SL和VDD的区域上形成用于限定发光区域的堤部BA。阳极电极ANO的通过堤部BA暴露的部分将作为发光区域。在有机发光层OL上淀积阴极电极CAT。
在具有阴极电极CAT的衬底SUB上设置间隔件SP。优选地，间隔件SP设置在堤部BA即非发射区域上。利用间隔件SP，端帽接合在下衬底SUB上。为了附接端帽与下衬底SUB，将在其他们之间淀积粘合层或粘合材料(未示出)。
对于底部发射型有机发光二极管显示器，来自有机发光层OL的光将被辐射至下衬底SUB。因此，优选的是，在外涂层OC与钝化层PAS之间设置滤色器CF，并且阳极电极ANO包括透明传导材料。此外，阴极电极CAT优选地包括具有高反射性的金属材料，用于将来自有机发光层OL的光反射至底侧。另外，有机发光层OL和阴极电极CAT将被淀积为覆盖衬底的整个表面。
阴极电极CAT被提供有机发光二极管OLED的参考电压。为了确保有机发光二极管OLED的稳定操作，参考电压应保持在没有闪烁的稳定电压。为此，优选的是，阴极电极CAT具有低电阻金属材料并且被淀积在衬底SUB的整个表面上。
当根据相关技术的有机发光二极管显示器被长时间使用时，视频质量会由于像素的电特性的改变而劣化。通过检测电特性的改变，需要用于恢复这些缺陷的补偿元件。
在这些补偿元件或电路被安装到像素区域中的情况下，它会导致作为发射区域与像素区域之比的孔径比减小。对于包括UHD或4K的超高分辨率显示器，像素区域包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和补偿薄膜晶体管，使得孔径比明显降低。需要确保高孔径比的具有超高密度分辨率的有机发光二极管显示器的新结构。
发明内容
为了克服上述缺点，本公开内容的目的是提出具有高孔径比的超高密度有机发光二极管显示器。本公开内容的另一目的是提出具有高孔径比以及选择性地使缺陷像素变暗的瓶颈部的超高密度有机发光二极管显示器。
为了实现上述目的，本公开内容提出了一种显示装置，其包括：上水平电流线、水平感测线、扫描线和下水平电流线，这些线沿水平方向延伸并且按上述顺序从上侧到下侧沿竖直方向依次设置在衬底上；发射区域，其被限定在水平感测线与上水平电流线之间；非发射区域，其被限定在水平感测线与下水平电流线之间；开关薄膜晶体管和感测薄膜晶体管，这些晶体管被设置在水平感测线与扫描线之间；驱动薄膜晶体管，其被设置在扫描线与下水平电流线之间；阳极电极，其从发射区域延伸至非发射区域，并且连接至驱动薄膜晶体管；以及阳极瓶颈部，其被设置在水平感测线与扫描线之间，用于使阳极电极与驱动薄膜晶体管断开连接。
在一个实施方式中，感测薄膜晶体管包括：从水平感测线分支的感测源电极；感测栅电极，其被限定在扫描线的第一部分处；感测漏电极，其以感测栅电极位于中间的方式面对感测源电极；感测半导体层，其从感测源电极延伸至感测漏电极，并且与感测栅电极交叠；以及感测瓶颈部，其被设置在水平感测线与扫描线之间，用于选择性地使感测源电极与水平感测线断开连接。
在一个实施方式中，阳极瓶颈部在水平感测线与扫描线之间沿竖直方向延伸，并且将设置在发射区域处的阳极电极的第一部分连接至设置在非发射区域处的阳极电极的第二部分。
在一个实施方式中，感测瓶颈部具有与水平感测线和阳极瓶颈部间隔开至少6μm的片段形状。
在一个实施方式中，水平感测线通过暴露感测线的一部分的感测接触孔连接至竖直感测线。
在一个实施方式中，显示器还包括：在衬底上沿竖直方向延伸的数据线、驱动电流线和竖直感测线。
在一个实施方式中，开关薄膜晶体管包括：从数据线分支的开关源电极；开关栅电极，其被限定在扫描线的第二部分处；开关漏电极，其以开关栅电极位于中间的方式面对开关源电极；以及开关半导体层，其从开关源电极延伸至开关漏电极，并且与开关栅电极交叠。
在一个实施方式中，开关薄膜晶体管还包括：设置在数据线与开关源电极之间的开关瓶颈部。
在一个实施方式中，驱动薄膜晶体管包括：驱动栅电极，其连接至开关薄膜晶体管；驱动漏电极，其被限定在驱动电流线的一部分处；驱动源电极，其以驱动栅电极位于中间的方式面对驱动漏电极；以及驱动半导体层，其从驱动源电极延伸至驱动漏电极，并且与驱动栅电极交叠。
在一个实施方式中，上水平电流线和下水平电流线通过暴露驱动电流线的一部分的电流接触孔连接至驱动电流线。
根据本公开内容的有机发光二极管显示器包括用于通过检测像素的劣化来控制驱动薄膜晶体管和/或有机发光二极管的状况的补偿薄膜晶体管。在导致像素劣化的恶劣状况下，视频质量可以保持处于优异的质量。此外，在像素中具有瓶颈部，通过该瓶颈部，当任何像素在制造过程中具有不可恢复的缺陷时该像素将是缺陷像素(因此被称为“变暗的像素”)。在超高密度有机发光二极管显示器中具有使缺陷像素不可用的元件，可以提高制造产量。在根据本公开内容的有机发光二极管显示器中，用于使缺陷像素变暗的瓶颈部位于非发射区域，使得可以使孔径比最大化。根据本公开内容，可以在具有补偿元件的UHD级超高分辨率有机发光二极管显示器中确保最大孔径比。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用于对本发明的原理进行说明。
在附图中：
图1是示出根据相关技术的有机发光二极管的结构的图。
图2是示出根据相关技术的有源矩阵有机发光二极管(或“AMOLED”)显示器中的一个像素的结构的示例性电路图。
图3是示出根据相关技术的AMOLED显示器中的一个像素的结构的平面图。
图4是用于示出根据现有技术的底部发射型AMOLED的结构的沿切割线I-I'的截面图；
图5是示出根据本公开内容的具有补偿元件的有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的等效电路图。
图6是根据本公开内容的第一实施方式的具有补偿元件的有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的平面图。
图7是示出根据本公开内容的第二实施方式的具有用于使缺陷像素变暗的瓶颈部的超高密度有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的平面图。
图8是示出根据本公开内容的第三实施方式的具有用于使缺陷像素变暗的瓶颈部的超高密度有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的平面图。
具体实施方式
参考附图，我们将对本公开内容的优选实施方式进行说明。在整个详细描述中，相同的附图标记表示相同的元件。然而，本公开内容不受这些实施方式的限制，而是可以在不改变技术精神的情况下适用于各种改变或修改。在下面的实施方式中，为了易于说明而选择了元件的名称，使得它们可能会不同于实际名称。
在下文中，将参照图5对本公开内容进行说明。图5是示出根据本公开内容的具有补偿元件的有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的等效电路图。
参照图5，有机发光二极管显示器的一个像素包括开关薄膜晶体管ST、驱动薄膜晶体管DT、存储电容Cst、补偿元件和有机发光二极管OLED。补偿元件可以以各种方法来配置。此处对补偿元件包括感测薄膜晶体管ET和感测线REF的情况进行说明。
响应于从扫描线SL提供的扫描信号，开关薄膜晶体管ST执行用于将来自数据线DL的数据信号作为数据电压存储到存储电容Cst的开关操作。根据存储电容Cst中的数据电压，驱动薄膜晶体管DT工作用于在驱动电流线VDD(提供可变高电平电压)与基准电压线VSS(提供恒定低电平电压)之间提供驱动电流。有机发光二极管OLED工作用于根据由驱动薄膜晶体管DT形成的驱动电流来产生光。
感测薄膜晶体管ET是设置在像素区域内用于补偿驱动薄膜晶体管DT的阈值电压的附加元件。感测薄膜晶体管ET连接在驱动薄膜晶体管DT的源电极与有机发光二极管OLED的阳极电极(或感测节点)之间。感测薄膜晶体管ET工作以用于从感测线REF向感测节点提供初始电压(或感测电压)或者用于检测(或感测)感测节点处的电压或电流。
开关薄膜晶体管ST包括连接至数据线DL的源电极和连接至驱动薄膜晶体管DT的栅电极的漏电极。驱动薄膜晶体管DT包括连接至驱动电流线VDD的漏电极和连接至有机发光二极管OLED的阳极电极的源电极。存储电容Cst包括连接至驱动薄膜晶体管DT的栅电极的第一电极和连接至有机发光二极管OLED的阳极电极的第二电极。
有机发光二极管OLED包括连接至驱动薄膜晶体管DT的源电极的阳极电极和连接至基准电压线VSS的阴极电极。感测晶体管ET包括连接至感测线REF的源电极和连接至感测节点(有机发光二极管OLED的阳极电极)的漏电极。
根据补偿算法，感测薄膜晶体管ET的操作时序可以与开关薄膜晶体管ST的操作时序相关。例如，如图5所示，开关薄膜晶体管ST和感测薄膜晶体管ET的栅电极可以共同地连接至扫描线SL。在其他方面，开关薄膜晶体管ST的栅电极连接至一条扫描线SL，并且感测薄膜晶体管ET的栅电极连接到另一条扫描线(未示出)。
根据感测结果，可以对数字类型数据信号、模拟类型数据信号或伽马信号进行补偿。用于基于感测结果来生成补偿信号(或补偿电压)的补偿元件可以被配置为嵌入到数据驱动器或时序控制器中的内部电路或者外部电路。
图5示出了具有3T1C(三个薄膜晶体管和一个电容)结构的像素，其包括开关薄膜晶体管ST、驱动薄膜晶体管DT、感测薄膜晶体管ET、存储电容Cst以及有机发光二极管OLED。此外，该像素可以包括附加补偿元件，例如3T2C、4T2C、5T1C、6T2C等。
在下文中，将对根据本公开内容的被配置具有在图5中示出的电路图的超高分辨率有机发光二极管显示器的结构特征进行说明。根据像素的实际结构，孔径比会不同。作为分辨率的等级，孔径比对于决定显示器的质量而言非常重要。随着显示器的分辨率的增加，单位像素区域越来越小。薄膜晶体管的尺寸和线宽不能无限地变小。在像素区域更小时，像素区域中的发射区域的比率更小。
此外，当补偿元件包括在像素区域中时，孔径比即发射区域与像素区域之比要小得多。此外，随着像素数量增加，缺陷像素的概率也增加。缺陷像素是视频质量劣化的主要原因。因此，优选的是，使缺陷像素变暗，使得正常像素不受缺陷像素的影响。为了使缺陷像素变暗，优选的是，切断薄膜晶体管与有机发光二极管之间的连接部分。在下文中，将对根据本公开内容的有机发光二极管显示器的各种结构进行说明。
<第一实施方式>
参照图6，将对本公开内容的第一实施方式进行说明。图6是示出根据本公开内容的第一实施方式的具有补偿元件的有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的平面图。
根据本公开内容的第一实施方式的有机发光二极管显示器包括：在衬底SUB上的感测线REF、数据线DL、驱动电流线VDD、水平感测线REFh、水平电流线VDDh以及扫描线SL。这些线限定了像素区域。详细地，单位像素区域被限定为由两条相邻的水平感测线REFh、一条数据线DL和一条驱动电流线VDD包围的区域。
扫描线SL、水平感测线REFh和水平电流线VDDh在衬底SUB上沿水平方向延伸。数据线DL、驱动电流线VDD和感测线REF在衬底SUB上沿竖直方向延伸。水平感测线REFh经由感测接触孔RH连接至感测线REF。水平电流线VDDh经由电流接触孔VH连接至驱动电流线VDD。
在两条相邻的水平感测线REFh之间设置有水平电流线VDDh和扫描线SL。上水平感测线REFh与水平电流线VDDh之间的区域被限定为发射区域。水平电流线VDDh与下水平感测线REFh之间的区域被限定为非发射区域。在发射区域中设置有机发光二极管OLED。在非发射区域中设置有薄膜晶体管ST、DT和ET以及存储电容Cst。
开关薄膜晶体管ST包括：连接至数据线DL的开关源电极SS、限定在扫描线SL的一部分处的开关栅电极SG、开关半导体层SA以及开关漏电极SD。在开关半导体层SA与开关栅电极SG的交叠区域处限定沟道区域。由于开关半导体层SA被设置成从下侧向上侧与扫描线SL交叉，所以形成开关薄膜晶体管ST。
感测薄膜晶体管ET包括：连接至下水平感测线REFh的感测源电极ES、限定在扫描线SL的一部分处的感测栅电极EG、感测半导体层EA以及感测漏电极ED。在感测半导体层EA与感测栅电极EG的交叠区域处限定沟道区域。由于感测半导体层EA被设置成从下侧向上侧与扫描线SL交叉，所以形成感测薄膜晶体管ET。
驱动薄膜晶体管DT包括：限定在水平电流线VDDh的一部分处的驱动源电极DS、连接至开关漏电极SD的驱动栅电极DG、驱动半导体层DA以及驱动漏电极DD。在驱动半导体层DA与驱动栅电极DG的交叠区域处限定沟道区域。由于驱动半导体层DA被设置成从水平电流线VDDh向扫描线SL与驱动栅电极DG交叉，所以形成驱动薄膜晶体管DT。驱动漏电极DD连接至驱动半导体层DA的一部分和感测半导体层EA的一部分。
存储电容Cst包括第一电极和第二电极。第一电极被形成为开关漏电极SD的一些扩展部分。第二电极被形成为向着扫描线SL越过驱动栅电极DG的驱动半导体层DA的一些扩展部分。
驱动薄膜晶体管DT和存储电容Cst设置在水平电流线VDDh与扫描线SL之间。包括薄膜晶体管ST、DT和ET以及存储电容Cst的驱动元件设置在水平电流线VDDh与下水平感测线REFh之间。该区域被限定为非发射区域。
有机发光二极管OLED的阳极电极ANO通过像素接触孔PH连接至驱动漏电极DD。堤部BA的开口区域被限定为暴露阳极电极ANO的最大区域。在确保最大区域时，阳极电极ANO占据发射区域并且一些部分扩展到非发射区域。具体地，优选的是，阳极电极ANO扩展到驱动漏电极DD。此外，阳极电极ANO可以与存储电容Cst交叠。当难以用驱动半导体层DA形成存储电容Cst的第二电极时，可以通过将阳极电极ANO扩展为与第一电极交叠来形成存储电容Cst的第二电极。
阳极电极ANO的大部分通过堤部BA暴露。通过在堤部BA上堆叠有机发光层和阴极电极来形成有机发光二极管OLED。优选的是，有机发光二极管OLED被形成为在像素区域内具有最大发射区域。
图6所示的有机发光二极管显示器具有包含补偿元件的结构。利用该结构，当任何一个像素缺陷时，切断或断开阳极电极ANO与薄膜晶体管之间的连接。例如，将开关薄膜晶体管ST的源电极SS与数据线DL断开连接。此外，将感测薄膜晶体管ET的源电极ES与下水平感测线REFh断开连接。
为了在发现任何缺陷像素时进行变暗处理，优选的是，在开关源电极SS与数据线DL之间设置开关瓶颈部SCN，在感测源电极ES与下水平感测线REFh之间设置感测瓶颈部ECN。这些瓶颈部SCN和ECN具有至少宽度为4.5μm、长度为6μm的片段形状。
当像素被定义为缺陷像素时，这些瓶颈部SCN和ECN是用于使用激光束物理被切除或去除的部分。优选的是，在这些瓶颈部SCN和ECN周围存在空置空间以用于防止干扰其他元件。例如，这些瓶颈部SCN和ECN将与所有相邻元件间隔开至少6μm。因此，在像素区域内需要用于设置这些瓶颈部SCN和ECN的一些区域。也就是说，为了确保用于变暗处理的瓶颈部，孔径比将会减小。
在如图6所示的有机发光二极管显示器中，瓶颈部没有直接将有机发光二极管OLED的阳极电极ANO与薄膜晶体管断开连接。换句话说，在进行变暗处理之后，阳极电极ANO仍然连接至驱动薄膜晶体管DT。因此，有机发光二极管OLED将通过感应电流和/或感应电压而处于激活状态。
因此，即使具有如图6所示的结构的有机发光二极管显示器具有用于变暗处理的瓶颈部，缺陷像素也不会完全变暗。因此，需要用于将有机发光二极管OLED与薄膜晶体管完全断开的新结构的瓶颈部。
<第二实施方式>
在下文中，参照图7，将对根据第二实施方式的有机发光二极管显示器进行说明，在第二实施方式中将有机发光二极管OLED与薄膜晶体管断开连接。图7是示出根据本公开内容的第二实施方式的具有用于使缺陷像素变暗的瓶颈部的超高密度有机发光二极管显示器中的一个像素的结构的平面图。
根据第二实施方式的有机发光二极管显示器与根据第一实施方式的显示器非常相似。与第一实施方式相同或相似的元件将不被重复。主要区别点在于阳极电极ANO的结构。
根据第二实施方式的阳极电极ANO还包括在像素区域的下侧的阳极瓶颈部PCN。通过使阳极电极ANO的一些部分的宽度变窄而形成阳极瓶颈部PCN。换句话说，阳极瓶颈部PCN具有将设置在发射区域处的阳极电极ANO的主要部分链接至设置在非发射区域处的阳极电极ANO的次要部分的短而窄的片段形状。
类似于第一实施方式，阳极瓶颈部PCN与其他相邻元件之间的间隙优选的是至少6μm。例如，优选的是，阳极瓶颈PCN与水平电流线VDDh间隔开至少6μm的距离。为了便于切断处理，优选的是，阳极瓶颈部PCN具有至少宽度为4.5μm并且长度为6μm的短的片段形状。
为了设置阳极瓶颈部PCN，借助堤部BA的阳极电极ANO的开口区域小于第一实施方式的开口区域。图7中示出的有机发光二极管显示器包括阳极瓶颈部，使得可以将有机发光二极管OLED的阳极电极ANO从驱动薄膜晶体管DT物理地和电气地断开连接。然而，为了确保阳极瓶颈部PCN，孔径比将会减小。
<第三实施方式>
在下文中，在第三实施方式中，将提出包括用于使缺陷像素变暗并且确保最大孔径比的瓶颈部的有机发光二极管显示器的独特结构。图8是示出根据本公开内容的第三实施方式的具有用于使缺陷像素变暗的瓶颈部的超高密度有机发光二极管显示器的结构中的一个像素的平面图。
根据本公开内容的第三实施方式的有机发光二极管显示器包括：感测线REF、数据线DL、驱动电流线VDD、水平感测线REFh、水平电流线VDDh以及扫描线SL。像素由这些线来限定。例如，由两条相邻的水平电流线VDDh、数据线DL和驱动电流线VDD包围的空间被限定为单位像素区域。
扫描线SL、水平感测线REFh和水平电流线VDDh在衬底SUB上沿水平方向延伸。数据线DL、驱动电流线VDD和感测线REF在衬底SUB上沿竖直方向延伸。水平感测线REFh经由感测接触孔RH连接至感测线REF。水平电流线VDDh经由电流接触孔VH连接至驱动电流线VDD。
在两条相邻的两条水平电流线VDDh之间设置有水平感测线REFh和扫描线SL。上水平电流线VDDh与水平感测线REFh之间的区域被限定为发射区域。水平感测线REFh与下水平电流线VDDh之间的区域被限定为非发射区域。在发射区域中设置有机发光二极管OLED。在非发射区域中设置有薄膜晶体管ST、DT和ET以及存储电容Cst。
开关薄膜晶体管ST包括：从数据线DL分支的或连接至数据线DL的开关源电极SS、限定在扫描线SL的第一部分的开关栅电极SG、开关半导体层SA以及开关漏电极SD。在开关半导体层SA与开关栅电极SG的交叠区域处限定沟道区域。开关半导体层SA从设置在扫描线SL的上侧的开关源电极SS延伸至设置在扫描线SL的下侧的开关漏电极SD。由于开关半导体层SA被设置成与开关栅电极SG交叉，所以形成开关薄膜晶体管ST。
感测薄膜晶体管ET包括：从水平感测线REFh分支的或连接至水平感测线REFh的感测源电极ES、限定在扫描线SL的第二部分处的感测栅电极EG、感测半导体层EA以及感测漏电极ED。在感测半导体层EA与感测栅电极EG的交叠区域处限定沟道区域。感测半导体层EA从设置在扫描线SL的上侧的感测源电极ES延伸至设置在扫描线SL的下侧的感测漏电极ED。由于感测半导体层EA被设置成与感测栅电极EG交叉，所以形成感测薄膜晶体管ET。
驱动薄膜晶体管DT包括：限定在下水平电流线VDDh的一部分处的驱动源电极DS、连接至开关漏电极SD的驱动栅电极DG、驱动半导体层DA以及驱动漏电极DD。驱动漏电极DD以驱动栅电极DG位于中间的方式面对驱动源电极DS。驱动半导体层DA从下水平电流线VDDh向扫描线SL延伸为与驱动栅电极DG交叉。在驱动半导体层DA与驱动栅电极DG的交叠区域处限定沟道区域。驱动漏电极DD同时连接至驱动半导体层DA的一个端部和感测半导体层EA的一个端部。
存储电容Cst包括第一电极和第二电极。第一电极被形成为开关漏电极SD的一些扩展部分。第二电极被形成为向着扫描线SL越过驱动栅电极DG的驱动半导体层DA的一些扩展部分。
驱动薄膜晶体管DT和存储电容Cst设置在下水平电流线VDDh与扫描线SL之间。包括薄膜晶体管ST、DT和ET以及存储电容Cst的驱动元件设置在下水平电流线VDDh与水平感测线REFh之间。该区域被限定为非发射区域。
有机发光二极管OLED的阳极电极ANO通过像素接触孔PH连接至驱动漏电极DD。堤部BA的开口区域被限定为暴露阳极电极ANO的最大区域。在确保最大区域时，阳极电极ANO占据发射区域并且一些部分扩展到非发射区域。具体地，优选的是，阳极电极ANO扩展到驱动漏电极DD。此外，阳极电极ANO可以与存储电容Cst交叠。当难以用驱动半导体层DA形成存储电容Cst的第二电极时，可以通过将阳极电极ANO扩展为与第一电极交叠来形成存储电容Cst的第二电极。
阳极电极ANO的大部分通过堤部BA暴露。通过在堤部BA上堆叠有机发光层和阴极电极来形成有机发光二极管OLED。优选的是，有机发光二极管OLED被形成为在像素区域内具有最大发射区域。
图8所示的有机发光二极管显示器具有包含补偿元件的结构。利用该结构，当任何一个像素缺陷时，切断或断开阳极电极ANO与薄膜晶体管之间的连接。例如，可以选择性地将阳极电极ANO与驱动薄膜晶体管DT切断或断开连接。此外，为了防止在缺陷像素处引起的感测电压影响到其他相邻正常像素，选择性地将感测薄膜晶体管ET的感测栅电极EG与水平感测线REFh切断或断开连接。
为了在发现任何缺陷像素时进行变暗处理，优选的是，在阳极电极ANO与驱动薄膜晶体管DT之间设置阳极瓶颈部PCN，在感测源电极ES与水平感测线REFh之间设置感测瓶颈部ECN。优选的是，这些瓶颈部PCN和ECN与所有相邻元件间隔开至少6μm。因此，在像素区域内需要用于设置这些瓶颈部PCN和ECN的一些区域。
然而，在根据本公开内容的第三实施方式的有机发光二极管显示器中，阳极瓶颈部PCN设置在用于设置感测瓶颈部ECN的相同区域处。具体地，这些瓶颈部PCN和ECN设置在水平感测线REFh与扫描线SL之间的区域处。也就是说，根据第三实施方式，瓶颈部PCN和ECN设置在非发射区域内。因此，孔径比不受瓶颈部影响。
此外，尽管图中未示出，但是也可以将开关薄膜晶体管ST与数据线DL切断或断开连接。为此，可以在数据线DL与开关源电极SS之间设置开关瓶颈部SCN。在图8中，开关源电极SS与数据线DL的连接部分设置在水平感测线REFh与扫描线SL之间。因此，开关瓶颈部SCN位于与阳极瓶颈部PCN和感应瓶颈部ECN相同的区域处。由于所有瓶颈部都设置在非发射区域处，因此孔径比不会受瓶颈部影响(或减小)。
根据本公开内容的第三实施方式的有机发光二极管显示器包括保持最大孔径比的补偿元件。利用第三实施方式的主要特征，本公开内容提出具有高孔径比的超高密度(超过4K级)有机发光二极管显示器。
虽然已经参考附图详细描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员将会理解，在不改变本发明的技术精神或基本特征的情况下可以以其他具体形式实现本发明。因此，应当注意，前述实施方式在所有方面仅仅是说明性的，而不应被解释为限制本发明。本发明的范围由所附权利要求书而不是本发明的详细描述来限定。在权利要求的意义和范围内作出的所有改变或修改或其等同物应被理解为落入本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种显示装置，包括：
上水平电流线、水平感测线、扫描线和下水平电流线，这些线沿水平方向延伸并且按上述顺序从上侧到下侧沿竖直方向依次设置在衬底上；
发射区域，其被限定在所述水平感测线与所述上水平电流线之间；
非发射区域，其被限定在所述水平感测线与所述下水平电流线之间；
开关薄膜晶体管和感测薄膜晶体管，这些晶体管被设置在所述水平感测线与所述扫描线之间；
驱动薄膜晶体管，其被设置在所述扫描线与所述下水平电流线之间；
阳极电极，其从所述发射区域扩展到所述非发射区域，并且连接至所述驱动薄膜晶体管；以及
阳极瓶颈部，其被设置在所述水平感测线与所述扫描线之间，用于选择性地使所述阳极电极与所述驱动薄膜晶体管断开连接。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测薄膜晶体管包括：
从所述水平感测线分支的感测源电极；
感测栅电极，其被限定在所述扫描线的第一部分处；
感测漏电极，其以所述感测栅电极位于中间的方式面对所述感测源电极；
感测半导体层，其从所述感测源电极延伸至所述感测漏电极，并且与所述感测栅电极交叠；以及
感测瓶颈部，其被设置在所述水平感测线与所述扫描线之间，用于选择性地使所述感测源电极与所述水平感测线断开连接。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述阳极瓶颈部在所述水平感测线与所述扫描线之间沿竖直方向延伸，并且将设置在所述发射区域处的所述阳极电极的第一部分连接至设置在所述非发射区域处的所述阳极电极的第二部分。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述感测瓶颈部具有与所述水平感测线和所述阳极瓶颈部间隔开至少6μm的片段形状。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述水平感测线通过暴露所述感测线的一部分的感测接触孔连接至竖直感测线。
6.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
在衬底上沿竖直方向延伸的数据线、驱动电流线和竖直感测线。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述开关薄膜晶体管包括：
从所述数据线分支的开关源电极；
开关栅电极，其被限定在所述扫描线的第二部分处；
开关漏电极，其以所述开关栅电极位于中间的方式面对所述开关源电极；以及
开关半导体层，其从所述开关源电极延伸至所述开关漏电极，并且与所述开关栅电极交叠。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述开关薄膜晶体管还包括：
开关瓶颈部，其被设置在所述数据线与所述开关源电极之间。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述驱动薄膜晶体管包括：
驱动栅电极，其连接至所述开关薄膜晶体管；
驱动漏电极，其被限定在所述驱动电流线的一部分处；
驱动源电极，其以所述驱动栅电极位于中间的方式面对所述驱动漏电极；以及
驱动半导体层，其从所述驱动源电极延伸至所述驱动漏电极，并且与所述驱动栅电极交叠。
10.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述上水平电流线和所述下水平电流线通过暴露所述驱动电流线的一部分的电流接触孔连接至所述驱动电流线。
11.一种显示装置，包括：
上水平感测线、水平电流线、扫描线和下水平感测线，这些线沿水平方向延伸并且按上述顺序从上侧到下侧沿竖直方向依次设置在衬底上；
发射区域，其被限定在所述上水平感测线与所述水平电流线之间；
非发射区域，其被限定在所述下水平感测线与所述水平电流线之间；
开关薄膜晶体管和感测薄膜晶体管，这些晶体管被设置在所述下水平感测线与所述扫描线之间；
驱动薄膜晶体管，其被设置在所述扫描线与所述水平电流线之间；
阳极电极，其从所述发射区域扩展到所述非发射区域，并且连接至所述驱动薄膜晶体管；
感测瓶颈部，其被设置在所述下水平感测线与所述感测薄膜晶体管的源电极之间，用于选择性地使所述下水平感测线与所述感测薄膜晶体管的源电极断开连接；以及
开关瓶颈部，其被设置在竖直数据线与所述开关薄膜晶体管的源电极之间，用于选择性地使所述竖直数据线与所述开关薄膜晶体管的源电极断开连接。
12.根据权利要求11所述的显示装置，还包括：
阳极瓶颈部，其被设置在所述上水平感测线与所述水平电流线之间，用于选择性地使所述阳极电极与所述驱动薄膜晶体管断开连接。
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