CN114842782A - 像素和具有像素的显示装置 - Google Patents

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CN
China
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switching element
pixel
gate
compensation
node
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CN202210102300.5A
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金根佑
姜美在
金韩彩
李度炅
朱在焕
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Samsung Display Co Ltd
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

提供了像素和具有像素的显示装置。像素包括发光元件、驱动开关元件以及第一补偿开关元件和第二补偿开关元件。驱动开关元件向发光元件施加驱动电流。第一补偿开关元件和第二补偿开关元件连接在驱动开关元件的控制电极与驱动开关元件的输出电极之间。第一补偿开关元件和第二补偿开关元件彼此串联连接。驱动开关元件为P型晶体管。第一补偿开关元件为N型晶体管。第二补偿开关元件为P型晶体管。

Description

像素和具有像素的显示装置
技术领域
本发明的实施例涉及像素和包括像素的显示装置。更具体地，本发明的实施例涉及具有降低的功耗和增强的显示品质的像素以及包括像素的显示装置。
背景技术
通常，显示装置包括显示面板和显示面板驱动器。显示面板可包括多个栅极线、多个数据线、多个发射线和多个像素。显示面板驱动器可包括栅极驱动器、数据驱动器、发射驱动器和驱动控制器。栅极驱动器向栅极线输出栅极信号。数据驱动器向数据线输出数据电压。发射驱动器向发射线输出发射信号。驱动控制器控制栅极驱动器、数据驱动器和发射驱动器。
当显示面板上显示的图像为静态图像或显示面板在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板的驱动频率以降低功耗。
发明内容
当在显示静态图像或在息屏显示模式下操作期间减小显示面板的驱动频率以降低功耗时，显示品质可能由于电流泄漏而劣化。此外，在传统像素结构中，由于在聚酰亚胺层处的电场的充电，电场可集中在驱动开关元件的有源区域中，使得驱动开关元件的特性可能被改变。相应地，由于驱动开关元件的特性的改变，可能在显示面板的特定区中产生光残像(photo afterimage)。
本发明的实施例提供了具有降低的功耗和增强的显示品质的像素。
本发明的实施例提供了包括该像素的显示装置。
在根据本发明的像素的实施例中，像素包括发光元件、驱动开关元件以及第一补偿开关元件和第二补偿开关元件。在这样的实施例中，驱动开关元件向发光元件施加驱动电流。在这样的实施例中，第一补偿开关元件和第二补偿开关元件连接在驱动开关元件的控制电极与驱动开关元件的输出电极之间。在这样的实施例中，第一补偿开关元件和第二补偿开关元件彼此串联连接。在这样的实施例中，驱动开关元件为P型晶体管。在这样的实施例中，第一补偿开关元件为N型晶体管。在这样的实施例中，第二补偿开关元件为P型晶体管。
在实施例中，像素还可包括初始化开关元件，初始化开关元件向连接在第一补偿开关元件与第二补偿开关元件之间的节点施加初始化电压。
在实施例中，像素可包括：第一像素开关元件，包括连接到第一节点的控制电极、连接到第二节点的输入电极和连接到第三节点的输出电极；第二像素开关元件，包括接收数据写入栅极信号的控制电极、接收数据电压的输入电极和连接到第二节点的输出电极；第3-1像素开关元件，包括接收补偿栅极信号的控制电极、连接到第一节点的输入电极和连接到第四节点的输出电极；第3-2像素开关元件，包括接收数据写入栅极信号的控制电极、连接到第四节点的输入电极和连接到第三节点的输出电极；第四像素开关元件，包括接收数据初始化栅极信号的控制电极、接收第一初始化电压的输入电极和连接到第四节点的输出电极；第五像素开关元件，包括接收发射信号的控制电极、接收第一电源电压的输入电极和连接到第二节点的输出电极；第六像素开关元件，包括接收发射信号的控制电极、连接到第三节点的输入电极和连接到发光元件的阳极的输出电极；第七像素开关元件，包括接收发光元件初始化栅极信号的控制电极、接收第二初始化电压的输入电极和连接到发光元件的阳极的输出电极；存储电容器，包括接收第一电源电压的第一电极和连接到第一节点的第二电极；以及发光元件，包括阳极和接收第二电源电压的阴极。在这样的实施例中，驱动开关元件可为第一像素开关元件。在这样的实施例中，第一补偿开关元件可为第3-1像素开关元件。在这样的实施例中，第二补偿开关元件可为第3-2像素开关元件。
在实施例中，第一像素开关元件、第二像素开关元件、第3-2像素开关元件、第四像素开关元件、第五像素开关元件、第六像素开关元件和第七像素开关元件可为P型晶体管。在这样的实施例中，第3-1像素开关元件可为N型晶体管。
在实施例中，第一像素开关元件、第二像素开关元件、第3-2像素开关元件、第四像素开关元件、第五像素开关元件、第六像素开关元件和第七像素开关元件可为多晶硅晶体管。在这样的实施例中，第3-1像素开关元件可为氧化物晶体管。
在实施例中，在第一持续时间期间，发射信号可具有无效电平，数据初始化栅极信号可具有有效电平，数据写入栅极信号可具有无效电平并且补偿栅极信号可具有有效电平。在第一持续时间之后的第二持续时间期间，发射信号可具有无效电平，数据初始化栅极信号可具有无效电平，数据写入栅极信号可具有有效电平并且补偿栅极信号可具有有效电平。
在实施例中，发射信号的有效电平可为低电平。在这样的实施例中，数据初始化栅极信号的有效电平可为低电平。在这样的实施例中，数据写入栅极信号的有效电平可为低电平。在这样的实施例中，补偿栅极信号的有效电平可为高电平。
在实施例中，发光元件初始化栅极信号可具有与数据写入栅极信号的相位相同的相位。
在实施例中，在第二持续时间之后的第三持续时间期间，发射信号可具有无效电平，数据初始化栅极信号可具有无效电平，数据写入栅极信号可具有无效电平并且发光元件初始化栅极信号可具有有效电平。
在实施例中，发光元件初始化栅极信号可具有与数据初始化栅极信号的相位相同的相位。
在实施例中，驱动开关元件的有源区域可布置在与第二补偿开关元件的有源区域的层相同的层中。在这样的实施例中，驱动开关元件的有源区域可布置在与第一补偿开关元件的有源区域的层不同的层中。
在实施例中，像素可包括：第一有源层；第一栅极绝缘层，布置在第一有源层上；第一栅极金属层，布置在第一栅极绝缘层上；第二栅极绝缘层，布置在第一栅极金属层上；第二栅极金属层，布置在第二栅极绝缘层上；第一层间绝缘层，布置在第二栅极金属层上；第二有源层，布置在第一层间绝缘层上；第三栅极绝缘层，布置在第二有源层上；第三栅极金属层，布置在第三栅极绝缘层上；以及第二层间绝缘层，布置在第三栅极金属层上。在这样的实施例中，驱动开关元件的有源区域和第二补偿开关元件的有源区域可包括在第一有源层中。在这样的实施例中，第一补偿开关元件的有源区域可包括在第二有源层中。
在实施例中，第一栅极金属层的部分和第二栅极金属层的部分可与驱动开关元件的有源区域重叠。
在实施例中，第一补偿开关元件可包括栅电极、漏电极、源电极和与栅电极重叠的底栅电极。
在实施例中，像素可包括：第一有源层；第一栅极绝缘层，布置在第一有源层上；第一栅极金属层，布置在第一栅极绝缘层上；第二栅极绝缘层，布置在第一栅极金属层上；第二栅极金属层，布置在第二栅极绝缘层上；第一层间绝缘层，布置在第二栅极金属层上；第二有源层，布置在第一层间绝缘层上；第三栅极绝缘层，布置在第二有源层上；第三栅极金属层，布置在第三栅极绝缘层上；以及第二层间绝缘层，布置在第三栅极金属层上。在这样的实施例中，第一补偿开关元件的栅电极可包括在第三栅极金属层中。在这样的实施例中，第一补偿开关元件的底栅电极可包括在第二栅极金属层中。
在实施例中，驱动开关元件可包括第一栅电极、漏电极、源电极和第二栅电极。
在根据本发明的显示装置的实施例中，显示装置包括显示面板、栅极驱动器、数据驱动器和发射驱动器。在这样的实施例中，显示面板包括像素。在这样的实施例中，栅极驱动器向像素提供栅极信号。在这样的实施例中，数据驱动器向像素提供数据电压。在这样的实施例中，发射驱动器向像素提供发射信号。在这样的实施例中，像素包括发光元件、驱动开关元件以及第一补偿开关元件和第二补偿开关元件。在这样的实施例中，驱动开关元件向发光元件施加驱动电流。在这样的实施例中，第一补偿开关元件和第二补偿开关元件连接在驱动开关元件的控制电极与驱动开关元件的输出电极之间。在这样的实施例中，第一补偿开关元件和第二补偿开关元件彼此串联连接。在这样的实施例中，驱动开关元件为P型晶体管。在这样的实施例中，第一补偿开关元件为N型晶体管。在这样的实施例中，第二补偿开关元件为P型晶体管。
在实施例中，像素还可包括初始化开关元件，初始化开关元件向连接在第一补偿开关元件与第二补偿开关元件之间的节点施加初始化电压。
在实施例中，像素可包括：第一像素开关元件，包括连接到第一节点的控制电极、连接到第二节点的输入电极和连接到第三节点的输出电极；第二像素开关元件，包括接收数据写入栅极信号的控制电极、接收数据电压的输入电极和连接到第二节点的输出电极；第3-1像素开关元件，包括接收补偿栅极信号的控制电极、连接到第一节点的输入电极和连接到第四节点的输出电极；第3-2像素开关元件，包括接收数据写入栅极信号的控制电极、连接到第四节点的输入电极和连接到第三节点的输出电极；第四像素开关元件，包括接收数据初始化栅极信号的控制电极、接收第一初始化电压的输入电极和连接到第四节点的输出电极；第五像素开关元件，包括接收发射信号的控制电极、接收第一电源电压的输入电极和连接到第二节点的输出电极；第六像素开关元件，包括接收发射信号的控制电极、连接到第三节点的输入电极和连接到发光元件的阳极的输出电极；第七像素开关元件，包括接收发光元件初始化栅极信号的控制电极、接收第二初始化电压的输入电极和连接到发光元件的阳极的输出电极；存储电容器，包括接收第一电源电压的第一电极和连接到第一节点的第二电极；以及发光元件，包括阳极和接收第二电源电压的阴极。在这样的实施例中，驱动开关元件可为第一像素开关元件。在这样的实施例中，第一补偿开关元件可为第3-1像素开关元件。在这样的实施例中，第二补偿开关元件可为第3-2像素开关元件。
在实施例中，第一像素开关元件、第二像素开关元件、第3-2像素开关元件、第四像素开关元件、第五像素开关元件、第六像素开关元件和第七像素开关元件可为P型晶体管。在这样的实施例中，第3-1像素开关元件可为N型晶体管。
根据像素和包括像素的显示装置的实施例，当显示面板上显示的图像为静态图像或者显示面板在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板的驱动频率以降低显示装置的功耗。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件可为N型晶体管，以使得可防止在低频率驱动模式下的电流泄漏。因此，可增强在低频率驱动模式下的显示面板的显示品质。
在这样的实施例中，第二补偿开关元件可为P型晶体管，以使得可有效地防止由于在聚酰亚胺层处的电场的充电而引起的电场在驱动开关元件的有源区域中的集中。相应地，可有效地防止由于驱动开关元件的特性的改变而引起的在显示面板的特定区中产生的光残像。因此，可增强显示面板的显示品质。
在这样的实施例中，在包括N型晶体管和P型晶体管这两者的像素结构中，可减少N型晶体管的数量，使得可增强像素的分辨率特性并且可增强在高速驱动模式下的高频率特性。在这样的实施例中，可进一步增强显示装置的良品率。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的显示装置的框图。
图2是示出图1的显示面板的像素的实施例的电路图。
图3是示出施加到图2的像素的输入信号的时序图。
图4A是示出在低频率驱动模式下施加到图2的显示面板的像素的信号的时序图。
图4B是示出在正常驱动模式下施加到图2的显示面板的像素的信号的时序图。
图5A是示出当图2的像素显示高灰度值的图像时的电流泄漏的电路图。
图5B是示出当图2的像素显示低灰度值的图像时的电流泄漏的电路图。
图6A是示出施加到比较实施例的驱动开关元件的电场的示意性剖面视图。
图6B是示出施加到图2的驱动开关元件的电场的示意性剖面视图。
图7是示出图2的像素的第一像素开关元件、第3-1像素开关元件和第3-2像素开关元件的剖面视图。
图8是示出根据本发明的实施例的显示装置的显示面板的像素的电路图。
图9是示出图8的像素的第一像素开关元件、第3-1像素开关元件和第3-2像素开关元件的剖面视图。
图10是示出根据本发明的实施例的施加到显示装置的显示面板的像素的输入信号的时序图。
图11是示出根据本发明的实施例的施加到显示装置的显示面板的像素的输入信号的时序图。
图12是示出根据本发明的实施例的显示装置的显示面板的像素的电路图。
具体实施方式
现在将在下文中参照示出了各种实施例的附图更全面地描述本发明。然而，本发明可以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于在本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本发明的范围。相似的附图标记始终指代相似的元件。
将理解的是，当元件被称为在另一元件“上”时，它能直接在另一元件上，或者其间可存在居间元件。相反，当元件被称为“直接”在另一元件“上”时，不存在居间元件。
将理解的是，尽管措辞“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应受这些措辞限制。这些措辞仅用于将一个元件、部件、区、层或部分与另一元件、部件、区、层或部分区分开。因此，在不背离本文中的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区、层或部分能被称作第二元件、部件、区、层或部分。
本文中所使用的用语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。除非上下文另有清楚指示，否则如本文中所使用的，“一(a)”、“一(an)”、“该”和“至少一个”不表示数量的限制，并且旨在包括单数和复数这两者。例如，除非上下文另有清楚指示，否则“元件”具有与“至少一个元件”相同的含义，“至少一个”将不被解释为对“一(a)”或“一(an)”限制。“或”意味着“和/或”。如本文中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。还将理解的是，措辞“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”或者“包括(includes)”和/或“包括(including)”，当在本说明书中使用时，指明所陈述的特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
此外，诸如“下”或“底”和“上”或“顶”的相对措辞可在本文中用于描述如图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，相对措辞旨在涵盖设备的除了图中描绘的取向之外的不同取向。例如，如果多个图中的一个中的设备被翻转，被描述为在其它元件的“下”侧上的元件然后将取向为在其它元件的“上”侧上。因此，依据图的特定取向，措辞“下”能涵盖“下”和“上”的取向这两者。类似地，如果多个图中的一个中的设备被翻转，被描述为在其它元件“下方”或“之下”的元件然后将取向为在其它元件“上方”。因此，措辞“下方”或“之下”能涵盖上方和下方的取向这两者。
除非另有限定，否则本文中所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解的是，术语，诸如常用字典中限定的那些，应被解释为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确如此限定，否则将不以理想的或过于刻板的意义来解释。
在本文中参照作为理想实施例的示意性图示的剖面图示来描述实施例。这样，由例如制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化将被预期。因此，本文中所描述的实施例不应被解释为限于如本文中所说明的区的特定形状，而是将包括由例如制造导致的形状的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区通常可具有粗糙和/或非线性的特征。此外，被示出的尖角可被倒圆。因此，图中示出的区本质上为示意性的，并且它们的形状不旨在示出区的精确形状，并且不旨在限制本权利要求书的范围。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的实施例的显示装置的框图。
参照图1，显示装置的实施例包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马基准电压发生器400、数据驱动器500和发射驱动器600。
显示面板100具有显示图像的显示区和与显示区相邻的外围区。
显示面板100包括多个栅极线GWL、GCL、GIL和GBL、多个数据线DL、多个发射线EL以及电连接到栅极线GWL、GCL、GIL和GBL、数据线DL和发射线EL的多个像素。栅极线GWL、GCL、GIL和GBL可在第一方向D1上延伸，数据线DL可在与第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸，并且发射线EL可在第一方向D1上延伸。
驱动控制器200从外部装置接收输入图像数据IMG和输入控制信号CONT。在一个实施例中，例如，输入图像数据IMG可包括红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据。输入图像数据IMG还可包括白色图像数据。替代性地，输入图像数据IMG可包括品红色图像数据、青色图像数据和黄色图像数据。输入控制信号CONT可包括主时钟信号和数据使能信号。输入控制信号CONT还可包括垂直同步信号和水平同步信号。
驱动控制器200基于输入图像数据IMG和输入控制信号CONT生成第一控制信号CONT1、第二控制信号CONT2、第三控制信号CONT3、第四控制信号CONT4和数据信号DATA3。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制栅极驱动器300的操作的第一控制信号CONT1，并且向栅极驱动器300输出第一控制信号CONT1。第一控制信号CONT1可包括垂直起始信号和栅极时钟信号。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制数据驱动器500的操作的第二控制信号CONT2，并且向数据驱动器500输出第二控制信号CONT2。第二控制信号CONT2可包括水平起始信号和负载信号。
驱动控制器200基于输入图像数据IMG生成数据信号DATA3。驱动控制器200向数据驱动器500输出数据信号DATA3。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制伽马基准电压发生器400的操作的第三控制信号CONT3，并且向伽马基准电压发生器400输出第三控制信号CONT3。
驱动控制器200基于输入控制信号CONT生成用于控制发射驱动器600的操作的第四控制信号CONT4，并且向发射驱动器600输出第四控制信号CONT4。
栅极驱动器300基于从驱动控制器200接收的第一控制信号CONT1生成驱动栅极线GWL、GCL、GIL和GBL的栅极信号。栅极驱动器300可向栅极线GWL、GCL、GIL和GBL顺序输出栅极信号。
伽马基准电压发生器400基于从驱动控制器200接收的第三控制信号CONT3生成伽马基准电压VGREF。伽马基准电压发生器400向数据驱动器500提供伽马基准电压VGREF。伽马基准电压VGREF具有与数据信号DATA3的电平对应的值。
在实施例中，伽马基准电压发生器400可布置在驱动控制器200中或数据驱动器500中。
数据驱动器500从驱动控制器200接收第二控制信号CONT2和数据信号DATA3，并且从伽马基准电压发生器400接收伽马基准电压VGREF。数据驱动器500使用伽马基准电压VGREF将数据信号DATA3转换为具有模拟类型的数据电压。数据驱动器500向数据线DL输出数据电压。
发射驱动器600基于从驱动控制器200接收的第四控制信号CONT4生成发射信号以驱动发射线EL。发射驱动器600可向发射线EL输出发射信号。
尽管出于图示和描述的便利，在图1中示出了栅极驱动器300布置在显示面板100的第一侧处并且发射驱动器600布置在显示面板100的与第一侧相对的第二侧处的实施例，但是本发明可不限于此。在一个替代性实施例中，例如，栅极驱动器300和发射驱动器600这两者可布置在显示面板100的同一侧或第一侧处。在一个替代性实施例中，例如，栅极驱动器300和发射驱动器600可彼此一体地形成，例如，在单个集成电路中。
图2是示出图1的显示面板100的像素的实施例的电路图。图3是示出施加到图2的像素的输入信号的时序图。
参照图1至图3，显示面板100包括多个像素。每个像素包括发光元件EE。
在实施例中，像素接收数据写入栅极信号GW、补偿栅极信号GC、数据初始化栅极信号GI、发光元件初始化栅极信号GB、数据电压VDATA和发射信号EM，并且像素的发光元件EE发射与数据电压VDATA的电平对应的光以显示图像。
在实施例中，像素可包括第一类型的开关元件和不同于第一类型的第二类型的开关元件。在一个实施例中，例如，第一类型的开关元件可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第一类型的开关元件可为低温多晶硅(“LTPS”)薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第二类型的开关元件可为氧化物薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第一类型的开关元件可为P型晶体管，并且第二类型的开关元件可为N型晶体管。
在实施例中，像素可包括驱动开关元件(例如，T1)、第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)。驱动开关元件(例如，T1)可向发光元件EE施加驱动电流。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可布置在驱动开关元件(例如，T1)的控制电极与驱动开关元件(例如，T1)的输出电极之间。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可彼此串联连接。
在实施例中，驱动开关元件(例如，T1)可为P型晶体管。第一补偿开关元件(例如，T3-1)可为N型晶体管。第二补偿开关元件(例如，T3-2)可为P型晶体管。
像素还可包括初始化开关元件(例如，T4)。初始化开关元件(例如，T4)可向第一补偿开关元件(例如，T3-1)与第二补偿开关元件(例如，T3-2)之间的连接节点施加初始化电压(例如，VI1)。
在这样的实施例中，例如，像素可包括第一像素开关元件T1、第二像素开关元件T2、第3-1像素开关元件T3-1、第3-2像素开关元件T3-2、第四像素开关元件T4、第五像素开关元件T5、第六像素开关元件T6和第七像素开关元件T7、存储电容器CST和发光元件EE。
第一像素开关元件T1包括连接到第一节点N1的控制电极、连接到第二节点N2的输入电极和连接到第三节点N3的输出电极。第一像素开关元件T1可为驱动开关元件。
在一个实施例中，例如，第一像素开关元件T1可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第一像素开关元件T1可为P型薄膜晶体管。第一像素开关元件T1的控制电极可为栅电极，第一像素开关元件T1的输入电极可为源电极，并且第一像素开关元件T1的输出电极可为漏电极。
第二像素开关元件T2包括接收数据写入栅极信号GW的控制电极、接收数据电压VDATA的输入电极和连接到第二节点N2的输出电极。
在一个实施例中，例如，第二像素开关元件T2可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第二像素开关元件T2可为P型薄膜晶体管。第二像素开关元件T2的控制电极可为栅电极，第二像素开关元件T2的输入电极可为源电极，并且第二像素开关元件T2的输出电极可为漏电极。
第3-1像素开关元件T3-1包括接收补偿栅极信号GC的控制电极、连接到第一节点N1的输入电极和连接到第四节点N4的输出电极。第3-1像素开关元件T3-1可为第一补偿开关元件。
在一个实施例中，例如，第3-1像素开关元件T3-1可为氧化物薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第3-1像素开关元件T3-1可为N型薄膜晶体管。第3-1像素开关元件T3-1的控制电极可为栅电极，第3-1像素开关元件T3-1的输入电极可为源电极并且第3-1像素开关元件T3-1的输出电极可为漏电极。
第3-2像素开关元件T3-2包括接收数据写入栅极信号GW的控制电极、连接到第四节点N4的输入电极和连接到第三节点N3的输出电极。第3-2像素开关元件T3-2可为第二补偿开关元件。
在一个实施例中，例如，第3-2像素开关元件T3-2可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第3-2像素开关元件T3-2可为P型薄膜晶体管。第3-2像素开关元件T3-2的控制电极可为栅电极，第3-2像素开关元件T3-2的输入电极可为源电极，并且第3-2像素开关元件T3-2的输出电极可为漏电极。
第四像素开关元件T4包括接收数据初始化栅极信号GI的控制电极、接收初始化电压(或第一初始化电压VI1)的输入电极和连接到第四节点N4的输出电极。第四像素开关元件T4可为初始化开关元件。
在一个实施例中，例如，第四像素开关元件T4可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第四像素开关元件T4可为P型薄膜晶体管。第四像素开关元件T4的控制电极可为栅电极，第四像素开关元件T4的输入电极可为源电极，并且第四像素开关元件T4的输出电极可为漏电极。
第五像素开关元件T5包括接收发射信号EM的控制电极、接收第一电源电压ELVDD的输入电极和连接到第二节点N2的输出电极。
在一个实施例中，例如，第五像素开关元件T5可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第五像素开关元件T5可为P型薄膜晶体管。第五像素开关元件T5的控制电极可为栅电极，第五像素开关元件T5的输入电极可为源电极，并且第五像素开关元件T5的输出电极可为漏电极。
第六像素开关元件T6包括接收发射信号EM的控制电极、连接到第三节点N3的输入电极和连接到发光元件EE的阳极的输出电极。
在一个实施例中，例如，第六像素开关元件T6可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第六像素开关元件T6可为P型薄膜晶体管。第六像素开关元件T6的控制电极可为栅电极，第六像素开关元件T6的输入电极可为源电极，并且第六像素开关元件T6的输出电极可为漏电极。
第七像素开关元件T7包括接收发光元件初始化栅极信号GB的控制电极、接收第二初始化电压VI2的输入电极和连接到发光元件EE的阳极的输出电极。在实施例中，如图2中所示，第二初始化电压VI2可施加到第七像素开关元件T7的输入电极，但是本发明可不限于此。在替代性实施例中，第一初始化电压VI1可施加到第七像素开关元件T7的输入电极。
在一个实施例中，例如，第七像素开关元件T7可为多晶硅薄膜晶体管。在一个实施例中，例如，第七像素开关元件T7可为P型薄膜晶体管。第七像素开关元件T7的控制电极可为栅电极，第七像素开关元件T7的输入电极可为源电极，并且第七像素开关元件T7的输出电极可为漏电极。
存储电容器CST包括接收第一电源电压ELVDD的第一电极和连接到第一节点N1的第二电极。
发光元件EE包括阳极和接收第二电源电压ELVSS的阴极。
在实施例中，如图3中所示，在第一持续时间DU1期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有有效电平，数据写入栅极信号GW可具有无效电平，并且补偿栅极信号GC可具有有效电平。
在第一持续时间DU1之后的第二持续时间DU2期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有无效电平，数据写入栅极信号GW可具有有效电平，并且补偿栅极信号GC可具有有效电平。
在实施例中，发光元件初始化栅极信号GB可具有与数据写入栅极信号GW的相位相同的相位。
在一个实施例中，例如，发射信号EM的有效电平可为低电平，并且发射信号EM的无效电平可为高电平。数据初始化栅极信号GI的有效电平可为低电平，并且数据初始化栅极信号GI的无效电平可为高电平。数据写入栅极信号GW的有效电平可为低电平，并且数据写入栅极信号GW的无效电平可为高电平。发光元件初始化栅极信号GB的有效电平可为低电平，并且发光元件初始化栅极信号GB的无效电平可为高电平。补偿栅极信号GC的有效电平可为高电平，并且补偿栅极信号GC的无效电平可为低电平。在实施例中，发射信号EM、数据初始化栅极信号GI、数据写入栅极信号GW和发光元件初始化栅极信号GB为P型晶体管的控制信号，以使得发射信号EM、数据初始化栅极信号GI、数据写入栅极信号GW和发光元件初始化栅极信号GB可具有低电平的有效电平。在这样的实施例中，补偿栅极信号GC为N型晶体管的控制信号，以使得补偿栅极信号GC可具有高电平的有效电平。
在第一持续时间DU1期间，响应于数据初始化栅极信号GI和补偿栅极信号GC，第一节点N1和存储电容器CST被初始化。在第二持续时间DU2期间，第一像素开关元件T1的阈值电压(|VTH|)被补偿，并且响应于数据写入栅极信号GW和补偿栅极信号GC，减去被补偿的阈值电压(|VTH|)的数据电压VDATA被写入第一节点N1。在第二持续时间DU2期间，响应于发光元件初始化栅极信号GB，发光元件EE的阳极被初始化。在第三持续时间DU3期间，响应于发射信号EM，发光元件EE发射光，以使得显示面板100显示图像。
在实施例中，如图2和图3中所示，发射信号EM的发射关断持续时间对应于第一持续时间DU1和第二持续时间DU2，但是本发明不限于此。在替代性实施例中，发射信号EM的发射关断持续时间可设置为包括第二持续时间DU2。在替代性实施例中，发射信号EM的发射关断持续时间可长于第一持续时间DU1和第二持续时间DU2的总和。
在实施例中，如图3中所示，在第一持续时间DU1期间，数据初始化栅极信号GI和补偿栅极信号GC可具有有效电平。当数据初始化栅极信号GI具有有效电平时，第四像素开关元件T4导通，并且当补偿栅极信号GC具有有效电平时，第3-1像素开关元件T3-1导通，以使得第一初始化电压VI1可施加到第一节点N1。
在第二持续时间DU2期间，数据写入栅极信号GW和补偿栅极信号GC可具有有效电平。当数据写入栅极信号GW和补偿栅极信号GC具有有效电平时，第二像素开关元件T2、第3-1像素开关元件T3-1和第3-2像素开关元件T3-2导通。此外，第一像素开关元件T1响应于第一初始化电压VI1而导通。
从数据电压VDATA减去第一像素开关元件T1的阈值电压的绝对值(|VTH|)后的电压可沿由第一像素开关元件T1、第二像素开关元件T2、第3-1像素开关元件T3-1和第3-2像素开关元件T3-2生成的路径被充电在第一节点N1处。
在第二持续时间DU2期间，发光元件初始化栅极信号GB可具有有效电平。当发光元件初始化栅极信号GB具有有效电平时，第七像素开关元件T7导通，以使得第二初始化电压VI2可施加到发光元件EE的阳极。
在第三持续时间DU3期间，发射信号EM可具有有效电平。当发射信号EM具有有效电平时，第五像素开关元件T5和第六像素开关元件T6导通。此外，第一像素开关元件T1由数据电压VDATA导通。
驱动电流流过第五像素开关元件T5、第一像素开关元件T1和第六像素开关元件T6以驱动发光元件EE。驱动电流的强度可由数据电压VDATA的电平确定。发光元件EE的亮度由驱动电流的强度确定。流过从第一像素开关元件T1的输入电极到输出电极的路径的驱动电流ISD可满足下面的等式1。
[等式1]
Figure BDA0003492666920000151
在等式1中，μ表示第一像素开关元件T1的迁移率。Cox表示第一像素开关元件T1的每单位面积的电容。W/L表示第一像素开关元件T1的宽长比。VSG表示第一像素开关元件T1的输入电极与第一像素开关元件T1的控制电极之间的电压。|VTH|表示第一像素开关元件T1的阈值电压的绝对值。
在第二持续时间DU2期间，在补偿阈值电压(|VTH|)之后的第一节点N1的电压VG可满足下面的等式2。
[等式2]
VG＝VDA TA-|VTH|
当发光元件EE在第三持续时间DU3期间发射光时，驱动电压VOV和驱动电流ISD可满足下面的等式3和等式4。在等式3中，VS表示第二节点N2的电压。
[等式3]
VOV＝VS-VG-|VTH|＝ELVDD-(VDA TA-|VTH|)-|VTH|＝ELVDD-VDA TA
[等式4]
Figure BDA0003492666920000161
阈值电压(|VTH|)在第二持续时间DU2期间被补偿，以使得当发光元件EE在第三持续时间DU3期间发射光时，驱动电流ISD可与第一像素开关元件T1的阈值电压(|VTH|)无关地被确定。
在这样的实施例中，当显示面板100上显示的图像为静态图像或者显示面板在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板100的驱动频率以降低功耗。如果显示面板100的像素的所有的开关元件为多晶硅薄膜晶体管，在低频率驱动模式下，由于像素开关元件的泄漏电流而可能产生闪烁。因此，可期望像素开关元件中的至少一个为氧化物薄膜晶体管。在本发明的实施例中，第3-1像素开关元件T3-1可为氧化物薄膜晶体管。在这样的实施例中，第一像素开关元件T1、第二像素开关元件T2、第3-2像素开关元件T3-2、第四像素开关元件T4、第五像素开关元件T5、第六像素开关元件T6和第七像素开关元件T7可为多晶硅薄膜晶体管。
图4A是示出在低频率驱动模式下施加到图2的显示面板100的像素的信号的时序图。图4B是示出在正常驱动模式下施加到图2的显示面板100的像素的信号的时序图。
参照图1至图4B，显示面板100可以第一模式和第二模式驱动。在第一模式下，显示面板驱动器可以低驱动频率驱动像素开关元件。在第二模式下，显示面板驱动器可以高驱动频率驱动像素开关元件。第一模式可为低频率驱动模式。第二模式可为正常驱动模式。
在一个实施例中，例如，在第一模式下，可以低驱动频率驱动所有的像素开关元件。替代性地，在第一模式下，可以低驱动频率驱动像素开关元件中的一些。
显示面板驱动器(例如，驱动控制器200)可分析输入图像。显示面板驱动器可确定输入图像是运动图像还是静态图像。
当输入图像为运动图像时，可在正常驱动模式下驱动显示面板100。当输入图像为静态图像时，可在低频率驱动模式下驱动显示面板100。
图4A示出了在低频率驱动模式下的信号。在低频率驱动模式下，发射信号EM[1]、数据初始化栅极信号GI[1]、数据写入栅极信号GW[1]、发光元件初始化栅极信号GB[1]和补偿栅极信号GC[1]可以低驱动频率驱动。
在一个实施例中，例如，如图4A中所示，高驱动频率可为60赫兹(Hz)并且低驱动频率可为1Hz。在这样的实施例中，在低频率驱动模式下，在一秒期间，写入操作WRITE在一个帧中操作，并且保持操作HOLD在五十九个帧中操作。
在一个实施例中，例如，当低驱动频率为10Hz时，在低频率驱动模式下，在一秒中，写入操作WRITE在十个帧中操作，并且保持操作HOLD在五十个帧中操作。
在一个实施例中，例如，当低驱动频率为30Hz时，在低频率驱动模式下，在一秒中，写入操作WRITE在三十个帧中操作，并且保持操作HOLD在三十个帧中操作。
图4B示出了在正常驱动模式下的信号。在正常驱动模式下，发射信号EM[60]、数据初始化栅极信号GI[60]、数据写入栅极信号GW[60]、发光元件初始化栅极信号GB[60]和补偿栅极信号GC[60]可以高驱动频率驱动。
在实施例中，如图4B中所示，高驱动频率可为60Hz。在这样的实施例中，在正常驱动模式下，写入操作WRITE在每一个帧中操作。
图5A是示出当图2的像素显示高灰度值的图像时的电流泄漏的电路图。图5B是示出当图2的像素显示低灰度值的图像时的电流泄漏的电路图。
参照图1至图5B，在实施例中，像素包括布置在驱动开关元件T1的控制电极与驱动开关元件T1的输出电极之间并且彼此串联连接的第一补偿开关元件T3-1和第二补偿开关元件T3-2。第一补偿开关元件T3-1可为N型晶体管。第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管。
图5A示出了像素显示高灰度值的图像的情况。当像素显示高灰度值的图像时，驱动开关元件T1的栅极电压相对低，使得可形成从驱动开关元件T1的输出电极朝向驱动开关元件T1的控制电极的电流路径。在实施例中，第二补偿开关元件T3-2为P型晶体管，使得第二补偿开关元件T3-2的电流泄漏相对大。在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1为N型晶体管，使得第一补偿开关元件T3-1的电流泄漏相对小。由于第一补偿开关元件T3-1的电流泄漏相对小，因此驱动开关元件T1的栅极电压的电平可几乎不减小。因此，即使当以低驱动频率驱动像素时，也可有效地防止电流泄漏，并且相应地，可有效地防止显示面板100的显示品质的劣化。
图5B示出了像素显示低灰度值的图像的情况。当像素显示低灰度值的图像时，驱动开关元件T1的栅极电压相对高，使得可形成从驱动开关元件T1的控制电极朝向驱动开关元件T1的输出电极的电流路径。在实施例中，第二补偿开关元件T3-2为P型晶体管，使得第二补偿开关元件T3-2的电流泄漏相对大。在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1为N型晶体管，使得第一补偿开关元件T3-1的电流泄漏相对小。由于第一补偿开关元件T3-1的电流泄漏相对小，因此即使当像素显示低灰度值的图像时，驱动开关元件T1的栅极电压的电平也可几乎不减小。因此，即使当以低驱动频率驱动像素时，也可有效地防止电流泄漏，并且相应地，可有效地防止显示面板100的显示品质的劣化。
图6A是示出施加到比较实施例的驱动开关元件的电场的示意性剖面视图。图6B是示出施加到图2的驱动开关元件的电场的示意性剖面视图。
在图6A的比较实施例中，与驱动开关元件T1的输出电极相邻布置的补偿开关元件可为N型晶体管。在比较实施例中，补偿开关元件可接收补偿栅极信号GC。
显示面板100的像素在帧时段中具有显著长于非发射时段的发射时段。
参照图6A，在比较实施例中，在像素的发射时段中，发射信号EM具有有效电平(导通，例如，-8伏(V))并且补偿栅极信号GC具有无效电平(关断，例如，-8V)。补偿开关元件为N型晶体管，使得补偿栅极信号GC的无效电平可为低电平(例如，-8V)。
在像素的发射时段中，由发射信号EM和补偿栅极信号GC在聚酰亚胺层PI处形成电场。电场也通过缓冲层BF形成在驱动开关元件T1处，如图6A中所示。在比较实施例中，如图6A中所示，电场集中到驱动开关元件T1，使得可改变驱动开关元件T1的特性。相应地，在比较实施例中，由于驱动开关元件T1的特性的改变，在显示面板100的特定区中可能产生光残像。
在本发明的实施例中，如图6B中所示，与驱动开关元件T1的输出电极相邻布置的第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管。在这样的实施例中，第二补偿开关元件T3-2可接收数据写入栅极信号GW，如图2中所示。
参照图6B，在这样的实施例中，在像素的发射时段中，发射信号EM具有有效电平(导通，例如，-8V)并且数据写入栅极信号GW具有无效电平(关断，例如，+8V)。第二补偿开关元件T3-2为P型晶体管，使得数据写入栅极信号GW的无效电平可为高电平(例如，+8V)。
在实施例中，在像素的发射时段中，由发射信号EM和数据写入栅极信号GW在聚酰亚胺层PI处形成电场。电场也通过缓冲层BF形成在驱动开关元件T1处，如图6B中所示。在实施例中，如图6B中所示，电场不集中到驱动开关元件T1，使得可有效地防止驱动开关元件T1的特性的改变。相应地，可有效地防止由于驱动开关元件T1的特性的改变而引起的在显示面板100的特定区中产生的光残像。
图7是示出图2的像素的第一像素开关元件T1、第3-1像素开关元件T3-1和第3-2像素开关元件T3-2的剖面视图。
参照图1至图7，在实施例中，像素可包括第一有源层AC1、布置在第一有源层AC1上的第一栅极绝缘层GI1、布置在第一栅极绝缘层GI1上的第一栅极金属层GATE1、布置在第一栅极绝缘层GI1上以覆盖第一栅极金属层GATE1的第二栅极绝缘层GI2、布置在第二栅极绝缘层GI2上的第二栅极金属层GATE2、布置在第二栅极绝缘层GI2上以覆盖第二栅极金属层GATE2的第一层间绝缘层ILD1、布置在第一层间绝缘层ILD1上的第二有源层AC2、布置在第一层间绝缘层ILD1上以覆盖第二有源层AC2的第三栅极绝缘层GI3、布置在第三栅极绝缘层GI3上的第三栅极金属层GATE3以及布置在第三栅极绝缘层GI3上以覆盖第三栅极金属层GATE3的第二层间绝缘层ILD2。第一源-漏金属层SD1可布置在第二层间绝缘层ILD2上。第一源-漏金属层SD1可通过接触孔与第一有源层AC1的掺杂层P+连接或接触。在这样的实施例中，第一源-漏金属层SD1可通过接触孔与第二有源层AC2的掺杂层连接或接触。
驱动开关元件T1的有源区域CH1可布置在与第二补偿开关元件T3-2的有源区域CH3-2的层相同的层(或同一层)中，或直接布置在与第二补偿开关元件T3-2的有源区域CH3-2的层相同的层(或同一层)上。驱动开关元件T1的有源区域CH1可布置在与第一补偿开关元件T3-1的有源区域CH3-1的层不同的层中或直接布置在与第一补偿开关元件T3-1的有源区域CH3-1的层不同的层上。
在实施例中，驱动开关元件T1的有源区域CH1和第二补偿开关元件T3-2的有源区域CH3-2可包括在第一有源层AC1中。第一补偿开关元件T3-1的有源区域CH3-1可包括在第二有源层AC2中。
第一栅极金属层GATE1的部分和第二栅极金属层GATE2的部分可在像素的厚度方向上与驱动开关元件T1的有源区域CH1重叠。彼此重叠并且与驱动开关元件T1的有源区域CH1重叠的第一栅极金属层GATE1的部分和第二栅极金属层GATE2的部分可形成存储电容器CST。
在实施例中，像素还可包括布置在第一有源层AC1下面的缓冲层BF2和BF1。在替代性实施例中，可省略缓冲层BF2和BF1。在实施例中，每个缓冲层BF2和BF1可具有包括两个或更多个不同层的多层结构。像素还可包括布置在缓冲层BF2和BF1下面的衬底BR。在一个实施例中，例如，衬底BR可包括聚酰亚胺层和阻挡层。
根据实施例，当显示面板100上显示的图像为静态图像或显示面板100在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板100的驱动频率以降低显示装置的功耗。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1可为N型晶体管，以使得可防止在低频率驱动模式下的电流泄漏。因此，可增强在低频率驱动模式下的显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管，以使得可有效地防止由于在聚酰亚胺层PI处的电场的充电而引起的电场在驱动开关元件T1的有源区域中的集中。相应地，可有效地防止由于驱动开关元件T1的特性的改变而引起的在显示面板100的特定区中产生的光残像。因此，可增强显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，在包括N型晶体管和P型晶体管这两者的像素结构中，可减少N型晶体管的数量，以使得可增强像素的分辨率特性，并且可增强在高速驱动模式下的高频率特性。在这样的实施例中，可进一步增强显示装置的良品率。
图8是示出根据本发明的实施例的显示装置的显示面板100的像素的电路图。图9是示出图8的像素的第一像素开关元件T1、第3-1像素开关元件T3-1和第3-2像素开关元件T3-2的剖面视图。
除了像素的结构以外，图8和图9中所示的显示装置的实施例与以上参照图1至图7描述的显示装置的实施例基本上相同。因此，将使用相同的附图标记来指代与图1至图7的实施例中的那些元件相同或相似的元件，并且将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图1、图3至图6B、图8和图9，显示装置的实施例包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马基准电压发生器400、数据驱动器500和发射驱动器600。
显示面板100包括多个像素。每个像素包括发光元件EE。
像素接收数据写入栅极信号GW、补偿栅极信号GC、数据初始化栅极信号GI、发光元件初始化栅极信号GB、数据电压VDATA和发射信号EM，并且像素的发光元件EE发射与数据电压VDATA的电平对应的光，以显示图像。
像素可包括驱动开关元件(例如，T1)、第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)。驱动开关元件(例如，T1)可向发光元件EE施加驱动电流。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可布置在驱动开关元件(例如，T1)的控制电极与驱动开关元件(例如，T1)的输出电极之间。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可彼此串联连接。
在这样的实施例中，驱动开关元件(例如，T1)可为P型晶体管。第一补偿开关元件(例如，T3-1)可为N型晶体管。第二补偿开关元件(例如，T3-2)可为P型晶体管。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1包括栅电极、漏电极、源电极和与栅电极重叠的底栅电极。补偿栅极信号GC可共同施加到栅电极和底栅电极。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1还包括底栅电极BML，以使得可进一步增强第一补偿开关元件T3-1的特性和可靠性。在一个实施例中，例如，第一补偿开关元件T3-1还包括底栅电极BML，以使得可防止由于第一补偿开关元件T3-1的阈值电压的偏移而引起的元件的劣化。
像素可包括第一有源层AC1、布置在第一有源层AC1上的第一栅极绝缘层GI1、布置在第一栅极绝缘层GI1上的第一栅极金属层GATE1、布置在第一栅极金属层GATE1上的第二栅极绝缘层GI2、布置在第二栅极绝缘层GI2上的第二栅极金属层GATE2、布置在第二栅极金属层GATE2上的第一层间绝缘层ILD1、布置在第一层间绝缘层ILD1上的第二有源层AC2、布置在第二有源层AC2上的第三栅极绝缘层GI3、布置在第三栅极绝缘层GI3上的第三栅极金属层GATE3以及布置在第三栅极金属层GATE3上的第二层间绝缘层ILD2。
驱动开关元件T1的有源区域CH1可布置在与第二补偿开关元件T3-2的有源区域CH3-2的层相同的层中或直接布置在与第二补偿开关元件T3-2的有源区域CH3-2的层相同的层上。驱动开关元件T1的有源区域CH1可布置在与第一补偿开关元件T3-1的有源区域CH3-1的层不同的层中或直接布置在与第一补偿开关元件T3-1的有源区域CH3-1的层不同的层上。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1的栅电极可包括在第三栅极金属层GATE3中，并且第一补偿开关元件T3-1的底栅电极BML可包括在第二栅极金属层GATE2中。
根据实施例，当显示面板100上显示的图像为静态图像或显示面板100在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板100的驱动频率以降低显示装置的功耗。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1可为N型晶体管，以使得可防止在低频率驱动模式下的电流泄漏。因此，可增强在低频率驱动模式下的显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管，以使得可有效地防止由于在聚酰亚胺层PI处的电场的充电而引起的电场在驱动开关元件T1的有源区域中的集中。相应地，可有效地防止由于驱动开关元件T1的特性的改变而引起的在显示面板100的特定区中产生的光残像。因此，可增强显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，在包括N型晶体管和P型晶体管这两者的像素结构中，可减少N型晶体管的数量，使得可增强像素的分辨率特性，并且可增强在高速驱动模式下的高频率特性。在这样的实施例中，可进一步增强显示装置的良品率。
图10是示出根据本发明的实施例的施加到显示装置的显示面板100的像素的输入信号的时序图。
除了施加到像素的输入信号以外，图10的显示装置的实施例与以上参照图1至图7描述的显示装置的实施例基本上相同。因此，将使用相同的附图标记来指代与图1至图7的实施例的那些元件相同或相似的元件，并且将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图1、图2、图5A至图6B和图10，显示装置的实施例包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马基准电压发生器400、数据驱动器500和发射驱动器600。
显示面板100包括多个像素。每个像素包括发光元件EE。
像素接收数据写入栅极信号GW、补偿栅极信号GC、数据初始化栅极信号GI、发光元件初始化栅极信号GB、数据电压VDATA和发射信号EM，并且像素的发光元件EE发射与数据电压VDATA的电平对应的光，以显示图像。
像素可包括驱动开关元件(例如，T1)、第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)。驱动开关元件(例如，T1)可向发光元件EE施加驱动电流。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可布置在驱动开关元件(例如，T1)的控制电极与驱动开关元件(例如，T1)的输出电极之间。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可彼此串联连接。
在实施例中，如图10中所示，在第一持续时间DU1期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有有效电平，数据写入栅极信号GW可具有无效电平并且补偿栅极信号GC可具有有效电平。
在第一持续时间DU1之后的第二持续时间DU2期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有无效电平，数据写入栅极信号GW可具有有效电平并且补偿栅极信号GC可具有有效电平。
在这样的实施例中，在第二持续时间DU2之后的第三持续时间DU3期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有无效电平，数据写入栅极信号GW可具有无效电平并且发光元件初始化栅极信号GB可具有有效电平。
在一个实施例中，例如，发射信号EM的有效电平可为低电平，并且发射信号EM的无效电平可为高电平。数据初始化栅极信号GI的有效电平可为低电平，并且数据初始化栅极信号GI的无效电平可为高电平。数据写入栅极信号GW的有效电平可为低电平，并且数据写入栅极信号GW的无效电平可为高电平。发光元件初始化栅极信号GB的有效电平可为低电平，并且发光元件初始化栅极信号GB的无效电平可为高电平。补偿栅极信号GC的有效电平可为高电平，并且补偿栅极信号GC的无效电平可为低电平。发射信号EM、数据初始化栅极信号GI、数据写入栅极信号GW和发光元件初始化栅极信号GB为P型晶体管的控制信号，使得发射信号EM、数据初始化栅极信号GI、数据写入栅极信号GW和发光元件初始化栅极信号GB可具有低电平的有效电平。在这样的实施例中，补偿栅极信号GC为N型晶体管的控制信号，使得补偿栅极信号GC可具有高电平的有效电平。
在第一持续时间DU1期间，响应于数据初始化栅极信号GI和补偿栅极信号GC，第一节点N1和存储电容器CST被初始化。在第二持续时间DU2期间，第一像素开关元件T1的阈值电压(|VTH|)被补偿，并且响应于数据写入栅极信号GW和补偿栅极信号GC，减去被补偿的阈值电压(|VTH|)的数据电压VDATA被写入第一节点N1。在第三持续时间DU3期间，响应于发光元件初始化栅极信号GB，发光元件EE的阳极被初始化。在第四持续时间DU4期间，响应于发射信号EM，发光元件EE发射光，以使得显示面板100显示图像。
根据实施例，当显示面板100上显示的图像为静态图像或显示面板100在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板100的驱动频率以降低显示装置的功耗。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1可为N型晶体管，以使得可有效地防止在低频率驱动模式下的电流泄漏。因此，可增强在低频率驱动模式下的显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管，以使得可有效地防止由于在聚酰亚胺层PI处的电场的充电而引起的电场在驱动开关元件T1的有源区域中的集中。相应地，可有效地防止由于驱动开关元件T1的特性的改变而引起的在显示面板100的特定区中产生的光残像。因此，可增强显示面板100的显示品质。
图11是示出根据本发明的实施例的施加到显示装置的显示面板100的像素的输入信号的时序图。
除了施加到像素的输入信号以外，图11的显示装置的实施例与以上参照图1至图7描述的显示装置的实施例基本上相同。因此，将使用相同的附图标记来指代与图1至图7的实施例的那些元件相同或相似的元件，并且将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图1、图2、图5A至图6B和图11，显示装置的实施例包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马基准电压发生器400、数据驱动器500和发射驱动器600。
显示面板100包括多个像素。每个像素包括发光元件EE。
像素接收数据写入栅极信号GW、补偿栅极信号GC、数据初始化栅极信号GI、发光元件初始化栅极信号GB、数据电压VDATA和发射信号EM，并且像素的发光元件EE发射与数据电压VDATA的电平对应的光，以显示图像。
像素可包括驱动开关元件(例如，T1)、第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)。驱动开关元件(例如，T1)可向发光元件EE施加驱动电流。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可布置在驱动开关元件(例如，T1)的控制电极和驱动开关元件(例如，T1)的输出电极之间。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可彼此串联连接。
在实施例中，如图11中所示，在第一持续时间DU1期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有有效电平，数据写入栅极信号GW可具有无效电平并且补偿栅极信号GC可具有有效电平。
在第一持续时间DU1之后的第二持续时间DU2期间，发射信号EM可具有无效电平，数据初始化栅极信号GI可具有无效电平，数据写入栅极信号GW可具有有效电平并且补偿栅极信号GC可具有有效电平。
在这样的实施例中，发光元件初始化栅极信号GB可具有与数据初始化栅极信号GI的相位相同的相位。
在第一持续时间DU1期间，响应于数据初始化栅极信号GI和补偿栅极信号GC，第一节点N1和存储电容器CST被初始化。在第一持续时间DU1期间，响应于发光元件初始化栅极信号GB，发光元件EE的阳极被初始化。在第二持续时间DU2期间，第一像素开关元件T1的阈值电压(|VTH|)被补偿，并且响应于数据写入栅极信号GW和补偿栅极信号GC，减去被补偿的阈值电压(|VTH|)的数据电压VDATA被写入第一节点N1。在第三持续时间DU3期间，响应于发射信号EM，发光元件EE发射光，以使得显示面板100显示图像。
根据实施例，当显示面板100上显示的图像为静态图像或显示面板100在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板100的驱动频率以降低显示装置的功耗。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1可为N型晶体管，以使得可防止在低频率驱动模式下的电流泄漏。因此，可增强在低频率驱动模式下的显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管，以使得可有效地防止由于在聚酰亚胺层PI处的电场的充电而引起的电场在驱动开关元件T1的有源区域中的集中。相应地，可有效地防止由于驱动开关元件T1的特性的改变而引起的在显示面板100的特定区中产生的光残像。因此，可增强显示面板100的显示品质。
图12是示出根据本发明的实施例的显示装置的显示面板100的像素的电路图。
除了像素的结构以外，图12的显示装置的实施例与以上参照图1至图7描述的显示装置的实施例基本上相同。因此，将使用相同的附图标记来指代与图1至图7的实施例的那些元件相同或相似的元件，并且将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图1、图3至图6B和图12，显示装置的实施例包括显示面板100和显示面板驱动器。显示面板驱动器包括驱动控制器200、栅极驱动器300、伽马基准电压发生器400、数据驱动器500和发射驱动器600。
显示面板100包括多个像素。每个像素包括发光元件EE。
像素接收数据写入栅极信号GW、补偿栅极信号GC、数据初始化栅极信号GI、发光元件初始化栅极信号GB、数据电压VDATA和发射信号EM，并且像素的发光元件EE发射与数据电压VDATA的电平对应的光，以显示图像。
像素可包括驱动开关元件(例如，T1)、第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)。驱动开关元件(例如，T1)可向发光元件EE施加驱动电流。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可布置在驱动开关元件(例如，T1)的控制电极与驱动开关元件(例如，T1)的输出电极之间。第一补偿开关元件(例如，T3-1)和第二补偿开关元件(例如，T3-2)可彼此串联连接。
在这样的实施例中，驱动开关元件(例如，T1)可为P型晶体管。在这样的实施例中，第一补偿开关元件(例如，T3-1)可为N型晶体管。第二补偿开关元件(例如，T3-2)可为P型晶体管。
在实施例中，驱动开关元件T1包括第一栅电极、漏电极、源电极以及与第一栅电极重叠的第二栅电极。第一栅电极和第二栅电极可共同连接到第一节点N1。
当驱动开关元件T1包括第一栅电极和第二栅电极时，可进一步减少光残像。
根据实施例，当显示面板100上显示的图像为静态图像或显示面板100在息屏显示模式下操作时，可减小显示面板100的驱动频率以降低显示装置的功耗。
在这样的实施例中，第一补偿开关元件T3-1可为N型晶体管，以使得可有效地防止在低频率驱动模式下的电流泄漏。因此，可增强在低频率驱动模式下的显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，第二补偿开关元件T3-2可为P型晶体管，以使得可有效地防止由于在聚酰亚胺层PI处的电场的充电而引起的电场在驱动开关元件T1的有源区域中的集中。相应地，可防止由于驱动开关元件T1的特性的改变而引起的在显示面板100的特定区中产生的光残像。因此，可增强显示面板100的显示品质。
在这样的实施例中，在包括N型晶体管和P型晶体管这两者的像素结构中，可减少N型晶体管的数量，使得可增强像素的分辨率特性，并且可增强在高速驱动模式下的高频率特性。在这样的实施例中，可进一步增强显示装置的良品率。
在根据本发明的显示装置的实施例中，如本文中所描述的，可降低显示装置的功耗并且可增强显示面板的显示品质。
本发明不应被解释为限于在本文中所阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本发明的概念。
虽然已参照本发明的实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不背离如由随附的权利要求所限定的本发明的精神或范围的情况下，可在其中作出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种像素，包括：
发光元件；
驱动开关元件，向所述发光元件施加驱动电流；以及
第一补偿开关元件和第二补偿开关元件，所述第一补偿开关元件和所述第二补偿开关元件连接在所述驱动开关元件的控制电极与所述驱动开关元件的输出电极之间，
其中，所述第一补偿开关元件和所述第二补偿开关元件彼此串联连接，
其中，所述驱动开关元件为P型晶体管，
其中，所述第一补偿开关元件为N型晶体管，并且
其中，所述第二补偿开关元件为所述P型晶体管。
2.如权利要求1所述的像素，还包括：
初始化开关元件，向连接在所述第一补偿开关元件与所述第二补偿开关元件之间的节点施加初始化电压。
3.如权利要求1所述的像素，其中，所述像素包括：
第一像素开关元件，包括连接到第一节点的控制电极、连接到第二节点的输入电极和连接到第三节点的输出电极；
第二像素开关元件，包括接收数据写入栅极信号的控制电极、接收数据电压的输入电极和连接到所述第二节点的输出电极；
第3-1像素开关元件，包括接收补偿栅极信号的控制电极、连接到所述第一节点的输入电极和连接到第四节点的输出电极；
第3-2像素开关元件，包括接收所述数据写入栅极信号的控制电极、连接到所述第四节点的输入电极和连接到所述第三节点的输出电极；
第四像素开关元件，包括接收数据初始化栅极信号的控制电极、接收第一初始化电压的输入电极和连接到所述第四节点的输出电极；
第五像素开关元件，包括接收发射信号的控制电极、接收第一电源电压的输入电极和连接到所述第二节点的输出电极；
第六像素开关元件，包括接收所述发射信号的控制电极、连接到所述第三节点的输入电极和连接到所述发光元件的阳极的输出电极；
第七像素开关元件，包括接收发光元件初始化栅极信号的控制电极、接收第二初始化电压的输入电极和连接到所述发光元件的所述阳极的输出电极；
存储电容器，包括接收所述第一电源电压的第一电极和连接到所述第一节点的第二电极；以及
所述发光元件，包括所述阳极和接收第二电源电压的阴极，
其中，所述驱动开关元件为所述第一像素开关元件，
其中，所述第一补偿开关元件为所述第3-1像素开关元件，并且
其中，所述第二补偿开关元件为所述第3-2像素开关元件。
4.如权利要求3所述的像素，
其中，所述第一像素开关元件、所述第二像素开关元件、所述第3-2像素开关元件、所述第四像素开关元件、所述第五像素开关元件、所述第六像素开关元件和所述第七像素开关元件为所述P型晶体管，并且
其中，所述第3-1像素开关元件为所述N型晶体管。
5.如权利要求3所述的像素，
其中，所述第一像素开关元件、所述第二像素开关元件、所述第3-2像素开关元件、所述第四像素开关元件、所述第五像素开关元件、所述第六像素开关元件和所述第七像素开关元件为多晶硅晶体管，并且
其中，所述第3-1像素开关元件为氧化物晶体管。
6.如权利要求3所述的像素，
其中，在第一持续时间期间，所述发射信号具有无效电平，所述数据初始化栅极信号具有有效电平，所述数据写入栅极信号具有无效电平，并且所述补偿栅极信号具有有效电平，并且
其中，在所述第一持续时间之后的第二持续时间期间，所述发射信号具有所述无效电平，所述数据初始化栅极信号具有无效电平，所述数据写入栅极信号具有有效电平，并且所述补偿栅极信号具有所述有效电平。
7.如权利要求6所述的像素，
其中，所述发射信号的有效电平为低电平，
其中，所述数据初始化栅极信号的所述有效电平为低电平，
其中，所述数据写入栅极信号的所述有效电平为低电平，并且
其中，所述补偿栅极信号的所述有效电平为高电平。
8.如权利要求6所述的像素，其中，所述发光元件初始化栅极信号具有与所述数据写入栅极信号的相位相同的相位。
9.如权利要求6所述的像素，其中，在所述第二持续时间之后的第三持续时间期间，所述发射信号具有所述无效电平，所述数据初始化栅极信号具有所述无效电平，所述数据写入栅极信号具有所述无效电平，并且所述发光元件初始化栅极信号具有有效电平。
10.如权利要求6所述的像素，其中，所述发光元件初始化栅极信号具有与所述数据初始化栅极信号的相位相同的相位。
11.如权利要求1所述的像素，
其中，所述驱动开关元件的有源区域布置在与所述第二补偿开关元件的有源区域的层相同的层中，并且
其中，所述驱动开关元件的所述有源区域布置在与所述第一补偿开关元件的有源区域的层不同的层中。
12.如权利要求11所述的像素，其中，所述像素包括：
第一有源层；
第一栅极绝缘层，布置在所述第一有源层上；
第一栅极金属层，布置在所述第一栅极绝缘层上；
第二栅极绝缘层，布置在所述第一栅极金属层上；
第二栅极金属层，布置在所述第二栅极绝缘层上；
第一层间绝缘层，布置在所述第二栅极金属层上；
第二有源层，布置在所述第一层间绝缘层上；
第三栅极绝缘层，布置在所述第二有源层上；
第三栅极金属层，布置在所述第三栅极绝缘层上；以及
第二层间绝缘层，布置在所述第三栅极金属层上，
其中，所述驱动开关元件的所述有源区域和所述第二补偿开关元件的所述有源区域包括在所述第一有源层中，并且
其中，所述第一补偿开关元件的所述有源区域包括在所述第二有源层中。
13.如权利要求12所述的像素，其中，所述第一栅极金属层的部分和所述第二栅极金属层的部分与所述驱动开关元件的所述有源区域重叠。
14.如权利要求1所述的像素，其中，所述第一补偿开关元件包括栅电极、漏电极、源电极和与所述栅电极重叠的底栅电极。
15.如权利要求14所述的像素，其中，所述像素包括：
第一有源层；
第一栅极绝缘层，布置在所述第一有源层上；
第一栅极金属层，布置在所述第一栅极绝缘层上；
第二栅极绝缘层，布置在所述第一栅极金属层上；
第二栅极金属层，布置在所述第二栅极绝缘层上；
第一层间绝缘层，布置在所述第二栅极金属层上；
第二有源层，布置在所述第一层间绝缘层上；
第三栅极绝缘层，布置在所述第二有源层上；
第三栅极金属层，布置在所述第三栅极绝缘层上；以及
第二层间绝缘层，布置在所述第三栅极金属层上，
其中，所述第一补偿开关元件的所述栅电极包括在所述第三栅极金属层中，并且
其中，所述第一补偿开关元件的所述底栅电极包括在所述第二栅极金属层中。
16.如权利要求1所述的像素，其中，所述驱动开关元件包括第一栅电极、漏电极、源电极和第二栅电极。
17.一种显示装置，包括：
显示面板，包括像素；
栅极驱动器，向所述像素提供栅极信号；
数据驱动器，向所述像素提供数据电压；以及
发射驱动器，向所述像素提供发射信号，
其中，所述像素包括：
发光元件；
驱动开关元件，向所述发光元件施加驱动电流；以及
第一补偿开关元件和第二补偿开关元件，所述第一补偿开关元件和所述第二补偿开关元件连接在所述驱动开关元件的控制电极与所述驱动开关元件的输出电极之间，
其中，所述第一补偿开关元件和所述第二补偿开关元件彼此串联连接，
其中，所述驱动开关元件为P型晶体管，
其中，所述第一补偿开关元件为N型晶体管，并且
其中，所述第二补偿开关元件为所述P型晶体管。
18.如权利要求17所述的显示装置，其中，所述像素还包括初始化开关元件，所述初始化开关元件向连接在所述第一补偿开关元件与所述第二补偿开关元件之间的节点施加初始化电压。
19.如权利要求17所述的显示装置，其中，所述像素包括：
第一像素开关元件，包括连接到第一节点的控制电极、连接到第二节点的输入电极和连接到第三节点的输出电极；
第二像素开关元件，包括接收数据写入栅极信号的控制电极、接收所述数据电压的输入电极和连接到所述第二节点的输出电极；
第3-1像素开关元件，包括接收补偿栅极信号的控制电极、连接到所述第一节点的输入电极和连接到第四节点的输出电极；
第3-2像素开关元件，包括接收所述数据写入栅极信号的控制电极、连接到所述第四节点的输入电极和连接到所述第三节点的输出电极；
第四像素开关元件，包括接收数据初始化栅极信号的控制电极、接收第一初始化电压的输入电极和连接到所述第四节点的输出电极；
第五像素开关元件，包括接收所述发射信号的控制电极、接收第一电源电压的输入电极和连接到所述第二节点的输出电极；
第六像素开关元件，包括接收所述发射信号的控制电极、连接到所述第三节点的输入电极和连接到所述发光元件的阳极的输出电极；
第七像素开关元件，包括接收发光元件初始化栅极信号的控制电极、接收第二初始化电压的输入电极和连接到所述发光元件的所述阳极的输出电极；
存储电容器，包括接收所述第一电源电压的第一电极和连接到所述第一节点的第二电极；以及
所述发光元件，包括所述阳极和接收第二电源电压的阴极，
其中，所述驱动开关元件为所述第一像素开关元件，
其中，所述第一补偿开关元件为所述第3-1像素开关元件，并且
其中，所述第二补偿开关元件为所述第3-2像素开关元件。
20.如权利要求19所述的显示装置，
其中，所述第一像素开关元件、所述第二像素开关元件、所述第3-2像素开关元件、所述第四像素开关元件、所述第五像素开关元件、所述第六像素开关元件和所述第七像素开关元件为所述P型晶体管，并且
其中，所述第3-1像素开关元件为所述N型晶体管。
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