CN115620672A - 像素和显示装置 - Google Patents

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姜章美
郑珉在
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Abstract

提供了像素和显示装置。该像素包括：发光二极管；第一晶体管；连接在第一节点与第一晶体管的栅电极之间的第一电容器；第二晶体管，包括电连接到第一晶体管的栅电极的第一电极、第二电极和接收第一扫描信号的栅电极；以及第三晶体管，包括电连接到第二晶体管的第二电极的第一电极、电连接到第三电压线的第二电极和接收第二扫描信号的栅电极。在初始化时段期间，从第三电压线提供的初始化电压通过第三晶体管和第二晶体管被提供到第一晶体管的栅电极，并且当初始化时段结束时，第二晶体管和第三晶体管中的至少一个被截止。

Description

像素和显示装置
本申请要求于2021年7月12日提交的韩国专利申请第10-2021-0091251号的优先权以及从中获得的所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及像素和包括该像素的显示装置。
背景技术
显示装置之中的有机发光显示装置使用通过电子和空穴的复合发射光的有机发光二极管来显示图像。有机发光显示装置具有快速响应速度和低功耗的优点。
有机发光显示装置包括连接到数据线和扫描线的像素。典型地，像素中的每个包括有机发光二极管以及用于控制流过有机发光二极管的电流量的电路单元。有机发光二极管生成与从电路单元传送的电流量对应的规定亮度的光。
发明内容
本公开提供了能够在各种驱动频率下操作的像素和显示装置。
本发明的实施例提供了一种像素，包括：第一晶体管，包括电连接到接收第一电压的第一电压线的第一电极、第二电极和栅电极；连接在第一节点与第一晶体管的栅电极之间的第一电容器；发光二极管，包括电连接到第一晶体管的第二电极的第一电极和连接到接收第二电压的第二电压线的第二电极；第二晶体管，包括电连接到第一晶体管的栅电极的第一电极、第二电极和接收第一扫描信号的栅电极；以及第三晶体管，包括电连接到第二晶体管的第二电极的第一电极、电连接到第三电压线的第二电极和接收第二扫描信号的栅电极。在初始化时段期间，从第三电压线提供的初始化电压通过第三晶体管和第二晶体管被提供到第一晶体管的栅电极，并且当初始化时段结束时，第二晶体管和第三晶体管中的至少一个被截止。
在本发明的实施例中，一种显示装置包括：像素，连接到第一扫描线、第二扫描线和数据线；扫描驱动电路，将第一扫描信号和第二扫描信号分别输出到第一扫描线和第二扫描线；数据驱动电路，在驱动时段期间将数据信号输出到数据线，并且在偏置时段期间将偏置信号输出到数据线；以及驱动控制器，控制扫描驱动电路和数据驱动电路。像素包括：第一晶体管，包括电连接到接收第一电压的第一电压线的第一电极、第二电极和栅电极；连接在第一节点与第一晶体管的栅电极之间的第一电容器；发光二极管，包括电连接到第一晶体管的第二电极的第一电极和连接到接收第二电压的第二电压线的第二电极；第二晶体管，包括电连接到第一晶体管的栅电极的第一电极、第二电极和接收第一扫描信号的栅电极；以及第三晶体管，包括电连接到第二晶体管的第二电极的第一电极、电连接到第三电压线的第二电极和接收第二扫描信号的栅电极。在驱动时段中的初始化时段期间，从第三电压线提供的初始化电压通过第三晶体管和第二晶体管被提供到第一晶体管的栅电极，并且在偏置时段期间，第二晶体管和第三晶体管中的至少一个被截止。
在本发明的实施例中，一种像素包括：第一晶体管，包括电连接到接收第一电压的第一电压线的第一电极、第二电极和栅电极；连接在第一节点与第一晶体管的栅电极之间的第一电容器；发光二极管，包括电连接到第一晶体管的第二电极的第一电极和连接到接收第二电压的第二电压线的第二电极；第二晶体管，包括电连接到第一晶体管的栅电极的第一电极、连接到第三电压线的第二电极和接收第一扫描信号的栅电极；以及第三晶体管，包括电连接到第一晶体管的第一电极的第一电极、连接到第一节点的第二电极和接收第二扫描信号的栅电极，其中在初始化时段和补偿时段中的每个期间，从第三电压线提供的初始化电压通过第二晶体管被提供到第一晶体管的栅电极，并且在初始化时段和补偿时段中的每个中，第三晶体管处于导通状态。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明的实施例的显示装置的框图；
图2是根据本发明的实施例的像素的等效电路图；
图3A、图3B和图3C是用于说明显示装置的操作的时序图；
图4是用于说明图2中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图；
图5A至图5F是用于说明图2中所示的像素的图4中所示的第一时段至第六时段中的相应操作的图；
图6是根据本发明的另一实施例的显示装置的框图；
图7是根据本发明的另一实施例的像素的等效电路图；
图8是用于说明图7中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图；
图9A至图9F是用于说明图7中所示的像素的图8中所示的第一时段至第六时段中的操作的图；
图10是根据本发明的又一实施例的像素的等效电路图；
图11是根据本发明的再一实施例的像素的等效电路图；
图12是根据本发明的另一实施例的像素的等效电路图；
图13是根据本发明的又一实施例的像素的等效电路图；
图14是用于说明图13中所示的像素的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图；
图15是用于说明图2中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图；
图16是用于说明图2中所示的像素的图15中所示的第一时段中的操作的图；
图17是用于说明图7中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图；
图18是用于说明图7中所示的像素的图17中所示的第一时段中的操作的图；以及
图19是示出根据本发明的实施例的像素的一部分的截面图。
具体实施方式
将理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，该元件或层能够直接在另一元件或层上、直接连接到或直接耦接到另一元件或层，或者可以存在居间的第三元件或层。
附图中相同的附图标记指代相同的元件。另外，在附图中，为了技术内容的有效描述，夸大了元件的厚度和比例以及尺寸。本文中使用的用语仅用于描述具体实施例的目的，而不旨在限制。除非上下文另外清楚地指示，否则如本文中使用的，“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两者。例如，除非上下文另外清楚地指示，否则“元件”具有与“至少一个元件”相同的含义。“至少一个”不被解释为限于“一(a)”或“一(an)”。“或”意味着“和/或”。术语“和/或”包括相关联的项目中的一个或多个的任何和所有组合。
诸如“第一”、“第二”等术语可以用于描述各种组件，但这些组件不应受术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，或者类似地，第二组件可以被称为第一组件。除非上下文另外清楚地规定，否则单数表述包括复数表述。
另外，诸如“下”、“下部的”、“上”和“上部的”等术语用于说明附图中示出的项目的关联。将理解，除附图中描绘的方位之外，空间相对术语还旨在涵盖装置在使用中或操作中的不同方位。
还将理解，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时，指明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由示例实施例所属的领域中的普通技术人员通常理解的含义相同含义。另外，还将理解，术语，诸如在常用词典中定义的那些术语，应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确地如此定义，否则将不在理想化或过于刻板的意义上来解释。
在下文中，将参考附图来描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例的显示装置的框图。
参考图1，显示装置DD包括显示面板DP、驱动控制器100、数据驱动电路200和电压生成器300。
驱动控制器100接收图像信号RGB和控制信号CTRL。驱动控制器100生成其中图像信号RGB的数据格式被转换的图像数据信号DATA，以满足与数据驱动电路200的接口规范。驱动控制器100输出扫描控制信号SCS、数据控制信号DCS和发光驱动控制信号ECS。
数据驱动电路200从驱动控制器100接收数据控制信号DCS和图像数据信号DATA。数据驱动电路200将图像数据信号DATA转换为数据信号，并且将数据信号输出到稍后要描述的多条数据线DL1至DLm。数据信号具有与图像数据信号DATA的灰度值对应的模拟电压。
在本实施例中，数据驱动电路200可以在一帧的驱动时段DRP(参考图4和图8)期间将与图像数据信号DATA对应的数据信号输出到数据线DL1至DLm，并且在一帧的偏置时段BIP(参考图4和图8)期间将偏置信号输出到数据线DL1至DLm。
电压生成器300生成用于显示面板DP的操作的电压。在本实施例中，电压生成器300生成第一驱动电压ELVDD(或第一电压)、第二驱动电压ELVSS(或第二电压)、第一初始化电压VINT1(或第三电压)和第二初始化电压VINT2(或第四电压)。在实施例中，第一初始化电压VINT1可以具有比第二初始化电压VINT2的电压电平更高的电压电平。在实施例中，第一初始化电压VINT1可以具有与第二初始化电压VINT2的电压电平相同的电压电平。
显示面板DP包括扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn、发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n、数据线DL1至DLm以及像素PX。显示面板DP可以进一步包括扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC。在实施例中，扫描驱动电路SD被布置在显示面板DP的第一侧。扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn从扫描驱动电路SD在第一方向DR1上延伸。
发光驱动电路EDC被布置在显示面板DP的第二侧。发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n从发光驱动电路EDC在与第一方向DR1相反的方向上延伸。
扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn以及发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n在第二方向DR2上彼此间隔开。数据线DL1至DLm从数据驱动电路200在与第二方向DR2相反的方向上延伸，并且被排列成在第一方向DR1上彼此间隔开。
在图1中所示的示例中，扫描驱动电路SD被布置成隔着像素PX面对发光驱动电路EDC，但本发明的实施例并不限于此。例如，扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC可以被布置成与显示面板DP的第一侧和第二侧中的任一侧相邻。在实施例中，扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC可以由一个电路配置。
多个像素PX电连接到扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn、发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n以及数据线DL1至DLm。多个像素PX中的每个可以电连接到四条扫描线和两条发光控制线。例如，如图1中所示，第一行中的像素PX可以连接到扫描线GIL1、GCL1、GWL1和EBL1以及发光控制线EML11和EML21。另外，第二行中的像素PX可以连接到扫描线GIL2、GCL2、GWL2和EBL2以及发光控制线EML12和EML22。
多个像素PX中的每个包括发光二极管ED(参考图2)以及控制发光二极管ED的发光的像素电路单元。像素电路单元可以包括一个或多个晶体管以及一个或多个电容器。扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC可以包括通过与像素电路单元的晶体管的工艺相同的工艺形成的晶体管。
多个像素PX中的每个从电压生成器300接收第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS、第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2。
扫描驱动电路SD从驱动控制器100接收扫描控制信号SCS。响应于扫描控制信号SCS，扫描驱动电路SD可以将扫描信号输出到扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn。
响应于来自驱动控制器100的发光驱动控制信号ECS，发光驱动电路EDC可以将发光控制信号输出到发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n。
根据本发明的实施例的驱动控制器100可以确定驱动频率，并且根据所确定的驱动频率来控制数据驱动电路200、扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC。
图2是根据本发明的实施例的像素的等效电路图。
图2示出了与图1中所示的数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi、扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn之中的第j扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj以及发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n之中的第j发光控制线EML1j和EML2j连接的像素PXij的等效电路图。为了便于说明，在下文中，第i数据线DLi也被称为数据线DLi，第j扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj也被称为扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj，并且第j发光控制线EML1j和EML2j也被称为发光控制线EML1j和EML2j。
图1中所示的多个像素PX中的每个可以具有与图2中所示的像素PXij的等效电路图中所示的电路配置相同的电路配置。
参考图2，根据实施例的显示装置的像素PXij包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7、电容器Cst和Chold以及至少一个发光二极管ED。本实施例描述了其中一个像素PXij包括一个发光二极管ED的示例。
在本实施例中，第一晶体管T1至第七晶体管T7之中的第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7中的每个可以是具有低温多晶硅(“LTPS”)半导体层的P型晶体管，并且第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每个可以是以氧化物半导体作为半导体层的N型晶体管。在另一实施例中，全部的第一晶体管T1至第七晶体管T7可以是P型晶体管或N型晶体管。在另一实施例中，第一晶体管T1至第七晶体管T7中的至少一个可以是P型晶体管，并且其余的晶体管可以是N型晶体管。
另外，根据本发明的实施例的像素PXij的电路配置不限于图2。图2中所示的像素PXij仅仅是示例性的，并且可以修改并且实践像素PXij的电路配置。
扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj可以分别传送扫描信号GIj、GCj、GWj和EBj，并且发光控制线EML1j和EML2j可以分别传送发光控制信号EM1j和EM2j。数据线DLi可以传送数据信号Di和偏置信号Bi中的任一个。数据信号Di可以具有与输入到显示装置DD(参考图1)的图像信号RGB对应的电压电平。第一电压线VL1、第二电压线VL2、第三电压线VL3和第四电压线VL4可以分别传送第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS、第一初始化电压VINT1和第二初始化电压VINT2。
第一晶体管T1包括经由第五晶体管T5电连接到第一电压线VL1的第一电极、经由第六晶体管T6电连接到发光二极管ED的阳极的第二电极以及栅电极。
第二晶体管T2包括连接到数据线DLi的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及连接到扫描线GWLj的栅电极。第二晶体管T2可以根据通过扫描线GWLj传送的扫描信号GWj而被导通，以将数据信号Di和偏置信号Bi中的任一个从数据线DLi传送到第一晶体管T1的第一电极。
第三晶体管T3包括连接到第一晶体管T1的第一电极的第一电极、连接到第一节点N1的第二电极以及连接到扫描线GCLj的栅电极。第三晶体管T3可以根据通过扫描线GCLj传送的扫描信号GCj而被导通，以电连接第一晶体管T1的第一电极和第一节点N1。
第四晶体管T4包括连接到第一晶体管T1的栅电极的第一电极、连接到通过其传送第一初始化电压VINT1的第三电压线VL3的第二电极以及连接到扫描线GILj的栅电极。第四晶体管T4根据通过扫描线GILj传送的扫描信号GIj而被导通，以将第一初始化电压VINT1传送到第一晶体管T1的栅电极。第一初始化电压VINT1可以是用于初始化第一晶体管T1的栅电极的电压。
第五晶体管T5包括连接到第一电压线VL1的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及连接到发光控制线EML1j的栅电极。第五晶体管T5可以由通过发光控制线EML1j接收的发光控制信号EM1j而被导通，以将第一驱动电压ELVDD传送到第一晶体管T1的第一电极。
第六晶体管T6包括连接到第一晶体管T1的第二电极的第一电极、连接到发光二极管ED的阳极的第二电极以及连接到发光控制线EML2j的栅电极。第六晶体管T6可以根据通过发光控制线EML2j接收的发光控制信号EM2j而被导通，以将第一晶体管T1的第二电极电连接到发光二极管ED。
第七晶体管T7包括连接到发光二极管ED的阳极的第一电极、连接到第四电压线VL4的第二电极以及连接到扫描线EBLj的栅电极。第七晶体管T7根据通过扫描线EBLj传送的扫描信号EBj而被导通，以将发光二极管ED的阳极的电流旁路到第四电压线VL4。
电容器Chold连接在第一电压线VL1与第一节点N1之间。电容器Cst连接在第一节点N1与第一晶体管T1的栅电极之间。
图3A、图3B和图3C是用于说明显示装置的操作的时序图。
参考图1、图2、图3A、图3B和图3C，显示装置DD的驱动频率可以以各种方式进行改变。为了便于说明，显示装置DD被示出为以第一频率(例如，240赫兹(Hz))、第二频率(例如，120Hz)和第三频率(例如，60Hz)操作，但本发明的实施例并不限于此。在一个实施例中，根据图像信号RGB的类型，可以从第一频率、第二频率和第三频率之中选择显示装置DD的驱动频率。例如，当图像信号RGB是运动图像时，显示装置DD的驱动频率可以被选择为第一频率。例如，当图像信号RGB是其变化时段长的图像时，显示装置DD的驱动频率可以被选择为第二频率。例如，当图像信号RGB是长时间不改变的诸如数码框等图像时，显示装置DD的驱动频率可以被选择为第三频率。
驱动控制器100将扫描控制信号SCS提供到扫描驱动电路SD。扫描控制信号SCS可以包括关于显示装置DD的驱动频率的信息。扫描驱动电路SD可以响应于扫描控制信号SCS而输出扫描信号GC1至GCn和GW1至GWn。
图3A是当显示装置DD的驱动频率是第一频率(例如，240Hz)时扫描信号的时序图。
参考图1和图3A，当驱动频率是第一频率(例如，240Hz)时，扫描驱动电路SD在帧F11、F12、F13和F14中的每个中将扫描信号GC1至GCn顺序地激活为高电平，并且将扫描信号GW1至GWn顺序地激活为低电平。在图3A中，仅示出了扫描信号GC1至GCn和GW1至GWn，但是扫描信号GI1至GIn和EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n也可以在帧F11、F12、F13和F14中的每个中顺序地被激活。
图3B是当显示装置DD的驱动频率是第二频率(例如，120Hz)时扫描信号的时序图。
参考图1和图3B，当驱动频率是第二频率(例如，120Hz)时，帧F21和F22中的每个的持续时间可以是图3A中所示的帧F11、F12、F13和F14中的每个的持续时间的两倍。帧F21和F22中的每个可以包括一个驱动时段DRP和一个偏置时段BIP。扫描驱动电路SD可以在驱动时段DRP期间以预设顺序来顺序地激活扫描信号GI1至GIn、扫描信号GC1至GCn、扫描信号GW1至GWn、扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n。
在图3B中，仅示出了扫描信号GC1至GCn和GW1至GWn，但是扫描信号GI1至GIn和扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n也可以在驱动时段DRP期间顺序地被激活。
在偏置时段BIP期间，扫描驱动电路SD将扫描信号GC1至GCn保持在低电平的解激活状态，并且将扫描信号GW1至GWn顺序地激活为低电平。
尽管在图3B中未示出，但是在偏置时段BIP期间，扫描驱动电路SD将扫描信号GI1至GIn保持在低电平的解激活状态，并且以预设顺序将扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n顺序地激活为低电平。
在图3A中所示的示例中，帧F11、F12、F13和F14中的每个可以与图3B中所示的驱动时段DRP对应。
图3C是当显示装置DD的驱动频率是第三频率(例如，60Hz)时扫描信号的时序图。
参考图1和图3C，当驱动频率是第三频率(例如，60Hz)时，帧F31的持续时间可以是图3B中所示的帧F21和F22中的每个的持续时间的两倍。帧F31的持续时间可以是图3A中所示的帧F11、F12、F13和F14中每个的持续时间的四倍。
帧F31可以包括一个驱动时段DRP和三个偏置时段BIP。扫描驱动电路SD可以在驱动时段DRP期间以预设顺序来顺序地激活扫描信号GI1至GIn、扫描信号GC1至GCn、扫描信号GW1至GWn、扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n。
在图3C中，仅示出了扫描信号GC1至GCn和扫描信号GW1至GWn，但是扫描信号GI1至GIn和扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n也可以在驱动时段DRP期间顺序地被激活。
扫描驱动电路SD在三个偏置时段BIP中的每个中将扫描信号GI1至GIn保持在低电平的解激活状态，并且在偏置时段BIP期间以预设顺序将扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n顺序地激活为低电平。
尽管在图3C中未示出，但是在偏置时段BIP期间，扫描驱动电路SD将扫描信号GI1至GIn保持在低电平的解激活状态，并且将扫描信号EB1至EBn以及发光控制信号EM11至EM1n和EM21至EM2n顺序地激活为低电平。
图4是用于说明图2中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图。
参考图4，驱动时段DRP可以包括第一时段t11至第四时段t14，并且偏置时段BIP可以包括第五时段t15和第六时段t16。
图5A至图5F是用于说明图2中所示的像素的图4中所示的第一时段至第六时段中的操作的图。
参考图4和图5A，第三晶体管T3和第四晶体管T4在驱动时段DRP的第一时段t11中分别响应于高电平的扫描信号GIj和GCj而被导通。由于扫描信号GWj和EBj中的每个在第一时段t11中处于高电平，因此第二晶体管T2和第七晶体管T7中的每个被截止。另外，由于在第一时段t11中发光控制信号EM1j处于低电平并且发光控制信号EM2j处于高电平，因此第五晶体管T5被导通，并且第六晶体管T6被截止。
因此，第一初始化电压VINT1可以通过第四晶体管T4被提供到第一晶体管T1的栅电极，并且第一驱动电压ELVDD可以通过第五晶体管T5和第三晶体管T3被提供到第一节点N1。第一时段t11可以是其中第一晶体管T1的栅电极被初始化的初始化时段。
参考图4和图5B，第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每个在驱动时段DRP的第二时段t12中保持导通状态。在第二时段t12中，第二晶体管T2保持截止状态，并且由于扫描信号EBj转变为低电平，因此第七晶体管T7被导通。当第七晶体管T7被导通时，发光二极管ED的阳极的电流可以被旁路到第四电压线VL4。
另外，由于在第二时段t12中发光控制信号EM1j处于高电平并且发光控制信号EM2j处于低电平，因此第五晶体管T5被截止，并且第六晶体管T6被导通。
当第一晶体管T1在第三晶体管T3被导通的状态下作为源极跟随器操作时，电压VINT1+Vth可以被提供到第一节点N1，其中电压VINT1+Vth是比第一初始化电压VINT1高了第一晶体管T1的阈值电压(被称为Vth)的电压。换句话说，电容器Cst的相对两端之间的电压差等于第一晶体管T1的阈值电压Vth。第二时段t12可以是其中发光二极管ED的阳极的电流被旁路并且第一晶体管T1的阈值电压Vth被补偿的旁路和补偿时段。在实施例中，第一时段t11和第二时段t12可以被整体地称为初始化时段。
参考图4和图5C，当扫描信号GIj在驱动时段DRP的第三时段t13中转变为低电平时，第四晶体管T4被截止。由于发光控制信号EM1j和EM2j中的每个处于非激活高电平，因此第五晶体管T5和第六晶体管T6被截止。
在第三时段t13中，由于扫描信号GWj转变为低电平，因此第二晶体管T2被导通，并且第三晶体管T3保持导通状态。因此，通过数据线DLi提供的数据信号Di可以被提供到第一节点N1。电容器Cst的一端(即，第一节点N1)处的电压被改变为数据信号Di的电压电平Vdata，并且第一晶体管T1的栅电极(即，电容器Cst的另一端)的电压可以被改变为Vdata-Vth。这里，Vdata-Vth是比数据信号Di的电压电平Vdata低了第一晶体管T1的阈值电压(被称为Vth)的电压。第三时段t13可以是其中与数据信号Di对应的电压电平Vdata被提供到电容器Cst的一端的写入时段。
参考图4和图5D，全部扫描信号GIj、GCj、GWj和EBj可以在驱动时段DRP的第四时段t14中转变为非激活电平。因此，第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和第七晶体管T7被截止。由于发光控制信号EM1j和EM2j中的每个在第四时段t14中处于激活低电平，因此第五晶体管T5和第六晶体管T6被导通。当第五晶体管T5和第六晶体管T6被导通时，可以形成从第一电压线VL1经由第五晶体管T5、第一晶体管T1和第六晶体管T6到发光二极管ED的电流路径。
流过发光二极管ED的电流与作为第一晶体管T1的栅源电压(被称为Vgs)和第一晶体管T1的阈值电压Vth之间的差的平方的(Vgs-Vth)2成比例。由于第一晶体管T1的栅电极的电压电平为Vdata-Vth，因此流过发光二极管ED的电流变成与作为第一驱动电压ELVDD和对应于数据信号Di的电压电平Vdata之间的差的平方的(ELVDD-Vdata)2成比例。换句话说，第一晶体管T1的阈值电压Vth可以不影响流过发光二极管ED的电流。第四时段t14可以是发光二极管ED的发光时段。
参考图4和图5E，扫描信号GIj和GCj被保持为非激活低电平。因此，第三晶体管T3和第四晶体管T4被保持在截止状态。在偏置时段BIP的第五时段t15中，发光控制信号EM1j处于非激活高电平，第五晶体管T5被截止。另外，在第五时段t15中，由于发光控制信号EM2j和扫描信号EBj中的每个转变为低电平，因此第六晶体管T6和第七晶体管T7被导通。因此，发光二极管ED的阳极的电流可以通过第七晶体管T7被旁路到第四电压线VL4。第五时段t15可以是其中发光二极管ED的阳极的电流被旁路的旁路时段。
参考图4和图5F，由于发光控制信号EM1j和EM2j以及扫描信号EBj在偏置时段BIP的第六时段t16中分别处于高电平，因此第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7被截止。当扫描信号GWj在第六时段t16中转化为低电平时，第二晶体管T2可以被导通，并且通过数据线DLi提供的偏置信号Bi可以被提供到第一晶体管T1的第一电极。在偏置时段BIP的第六时段t16中通过数据线DLi提供的偏置信号Bi可以具有规定的电压电平(例如，在3至7伏特(V)之间的电压电平)。
根据第一晶体管T1的迟滞特性，由于在当前帧的驱动时段DRP中施加的数据信号Di而引起的第一晶体管T1的驱动电流可能受在先前帧的驱动时段DRP中施加的数据信号Di影响。
具体地，如参考图3A和图3B描述的，在其中显示装置DD的驱动频率频繁地从第一频率改变为第二频率(或第三频率)并且再次从第二频率(或第三频率)改变为第一频率的可变频率模式中，用户可以感测根据迟滞特性的亮度的变化。
由于偏置信号Bi在偏置时段BIP的第六时段t16中被提供到第一晶体管T1的第一电极，因此可以有效地最小化由第一晶体管T1的迟滞特性引起的亮度变化。第六时段t16可以是其中偏置信号Bi被提供到第一晶体管T1的第一电极的导通偏置时段。
在偏置时段BIP期间，用于控制影响第一晶体管T1的栅电极的电压电平的第三晶体管T3和第四晶体管T4的扫描信号GIj和GCj被保持在非激活状态的低电平。另外，在偏置时段BIP期间，用于控制第二晶体管T2和第七晶体管T7的扫描信号GWj和EBj可以被激活，以初始化第一晶体管T1的源电极和发光二极管ED的阳极。以这种方式，其中扫描信号GIj、GCj、GWj和EBj中的一些被激活以初始化第一晶体管T1的源电极和发光二极管ED的阳极的偏置时段BIP可以被称为自扫描时段。
图6是根据本发明的另一实施例的显示装置的框图。
图6中所示的显示装置DDa与图1中所示的显示装置DD部分地类似。图6中的显示装置DDa中的与图1中的显示装置DD中的那些组件相同的组件具有相同的附图标记，并且将省略重复的描述。
显示面板DPa包括扫描线GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn、发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n、数据线DL1至DLm以及像素PXa。
图1中所示的显示装置DD的显示面板DP包括扫描线GIL1至GILn，但图6中所示的显示装置DDa的显示面板DPa不包括扫描线GIL1至GILn。
图7是根据本发明的另一实施例的像素的等效电路图。
图7示出了与图6中所示的数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi、扫描线GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn之中的第j扫描线GCLj、GWLj和EBLj以及发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n之中的第j发光控制线EML1j和EML2j连接的像素PXaij的等效电路图。为了便于说明，在下文中，第i数据线DLi也被称为数据线DLi，第j扫描线GCLj、GWLj和EBLj也被称为扫描线GCLj、GWLj和EBLj，并且第j发光控制线EML1j和EML2j也被称为发光控制线EML1j和EML2j。
图6中所示的多个像素PXa中的每个可以具有与图7中所示的像素PXaij的等效电路图中所示的电路配置相同的电路配置。
参考图7，根据实施例的显示装置的像素PXaij包括第一晶体管T1第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8、电容器Cst和Chold以及至少一个发光二极管ED。
在本实施例中，第一晶体管T1至第八晶体管T8之中的第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8中的每个可以是具有LTPS半导体层的P型晶体管，并且第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是以氧化物半导体作为半导体层的N型晶体管。在另一实施例中，全部的第一晶体管T1至第八晶体管T8可以是P型晶体管或N型晶体管。在又一实施例中，第一晶体管T1至第八晶体管T8中的至少一个可以是P型晶体管，并且其余的晶体管可以是N型晶体管。
另外，根据本发明的实施例的像素PXaij的电路配置不限于图7。图7中所示的像素PXaij仅仅是示例性的，并且可以修改并且实践像素PXaij的电路配置。
图7中所示的像素PXaij的第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7以及电容器Cst和Chold与图2中所示的那些相同，并且因此，赋予相同的附图标记，并且将省略重复的描述。
第四晶体管T4包括连接到第一晶体管T1的栅电极的第一电极、第二电极以及连接到扫描线GCLj的栅电极。扫描线GCLj可以共同连接到第三晶体管T3的栅电极和第四晶体管T4的栅电极。
第八晶体管T8包括连接到第四晶体管T4的第二电极的第一电极、连接到第三电压线VL3的第二电极以及连接到扫描线EBLj的栅电极。扫描线EBLj可以共同连接到第七晶体管T7的栅电极和第八晶体管T8的栅电极。
图8是用于说明图7中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图。
参考图8，驱动时段DRP可以包括第一时段t21至第四时段t24，并且偏置时段BIP可以包括第五时段t25和第六时段t26。
图9A至图9F是用于说明图7中所示的像素的图8中所示的第一时段至第六时段中的操作的图。
参考图8和图9A，第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每个在驱动时段DRP的第一时段t21中响应于高电平的扫描信号GCj而被导通。第七晶体管T7和第八晶体管T8中的每个在第一时段t21中响应于低电平的扫描信号EBj而被导通。
扫描信号GWj在第一时段t21中处于高电平，并且因此第二晶体管T2被截止。另外，由于在第一时段t21中发光控制信号EM1j处于低电平并且发光控制信号EM2j处于高电平，因此第五晶体管T5被导通，并且第六晶体管T6被截止。
因此，第一初始化电压VINT1可以通过第八晶体管T8和第四晶体管T4被提供到第一晶体管T1的栅电极，并且第一驱动电压ELVDD可以通过第五晶体管T5和第三晶体管T3被提供到第一节点N1。第一时段t21可以是其中第一晶体管T1的栅电极被初始化的初始化时段。
参考图8和图9B，第三晶体管T3、第四晶体管T4、第七晶体管T7和第八晶体管T8中的每个在驱动时段DRP的第二时段t22中保持导通状态。在第二时段t22中，第二晶体管T2保持截止状态，并且由于扫描信号EBj保持为低电平，因此第七晶体管T7保持为导通状态。当第七晶体管T7被导通时，发光二极管ED的阳极的电流可以被旁路到第四电压线VL4。
另外，由于在第二时段t22中发光控制信号EM1j处于高电平并且发光控制信号EM2j处于低电平，因此第五晶体管T5被截止，并且第六晶体管T6被导通。
当第一晶体管T1在第三晶体管T3被导通的状态下作为源极跟随器操作时，电压VINT1+Vth可以被提供到第一节点N1，其中电压VINT1+Vth是比第一初始化电压VINT1高了第一晶体管T1的阈值电压(被称为Vth)的电压。换句话说，电容器Cst的相对两端之间的电压差等于第一晶体管T1的阈值电压Vth。第二时段t22可以是其中发光二极管ED的阳极的电流被旁路并且第一晶体管T1的阈值电压Vth被补偿的旁路和补偿时段。在实施例中，第一时段t21和第二时段t22可以被整体地称为初始化时段。
参考图8和图9C，当扫描信号GCj在驱动时段DRP的第三时段t23中保持在高电平时，第三晶体管T3和第四晶体管T4中的每个保持导通状态。由于发光控制信号EM1j和EM2j和扫描信号EBj中的每个在第三时段t23中处于非激活高电平，因此第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8中的每个被截止。
扫描信号GWj转变为低电平，并且因此第二晶体管T2被导通。因此，通过数据线DLi提供的数据信号Di可以被提供到第一节点N1。电容器Cst的一端(即，第一节点N1)处的电压电平被改变为与数据信号Di对应的电压电平Vdata，并且第一晶体管T1的栅电极(即，电容器Cst的另一端)的电压可以被改变为Vdata-Vth。第三时段t23可以是其中与数据信号Di对应的电压电平Vdata被提供到电容器Cst的一端的写入时段。
即使当第四晶体管T4在第三时段t23中保持导通状态时，由于第八晶体管T8处于截止状态，因此第一初始化电压VINT1不被提供到第一晶体管T1的栅电极。
与图2中所示的像素PXij相比，图7中所示的像素PXaij进一步包括第八晶体管T8。然而，由于像素PXaij的第八晶体管T8的栅电极共同接收被提供到第七晶体管T7的栅电极的扫描信号EBj，并且第四晶体管T4的栅电极共同接收被提供到第三晶体管T3的栅电极的扫描信号GCj，因此与图1中所示的显示面板DP不同，图6中所示的显示面板DPa不包括用于传递扫描信号GIj的扫描线GILj。
参考图8和图9D，全部扫描信号GCj、GWj和EBj可以在驱动时段DRP的第四时段t24中转变为非激活电平。因此，第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第七晶体管T7和第八晶体管T8被截止。由于发光控制信号EM1j和EM2j中的每个在第四时段t24中处于激活低电平，因此第五晶体管T5和第六晶体管T6中的每个被导通。当第五晶体管T5和第六晶体管T6被导通时，可以形成从第一电压线VL1经由第五晶体管T5、第一晶体管T1和第六晶体管T6到发光二极管ED的电流路径。
流过发光二极管ED的电流与作为第一晶体管T1的栅源电压(被称为Vgs)和第一晶体管T1的阈值电压Vth之间的差的平方的(Vgs-Vth)2成比例。由于第一晶体管T1的栅电极的电压电平为Vdata-Vth，因此流过发光二极管ED的电流变成与作为第一驱动电压ELVDD和对应于数据信号Di的电压电平Vdata之间的差的平方的(ELVDD-Vdata)2成比例。换句话说，第一晶体管T1的阈值电压Vth可以不影响流过发光二极管ED的电流。
参考图8和图9E，扫描信号GCj在偏置时段BIP期间被保持在非激活低电平。因此，第三晶体管T3和第四晶体管T4被保持在截止状态。在偏置时段BIP的第五时段t25中，扫描信号GWj处于高电平，并且因此第二晶体管T2被截止。另外，当发光控制信号EM2j和扫描信号EBj中的每个在第五时段t25中转变为低电平时，第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8被导通。因此，发光二极管ED的阳极的电流可以通过第七晶体管T7被旁路到第四电压线VL4。第五时段t25可以是其中发光二极管ED的阳极的电流被旁路的旁路时段。
当扫描信号EBj在第五时段t25中转变为低电平时，即使当第八晶体管T8被导通时，第四晶体管T4也处于截止状态，并且因此，第一初始化电压VINT1不被提供到第一晶体管T1的栅电极。换句话说，即使当第七晶体管T7的栅电极和第八晶体管T8的栅电极共同接收扫描信号EBj时，像素PXaij也可以在偏置时段BIP的第五时段t25中正常操作。
参考图8和图9F，由于发光控制信号EM1j和EM2j以及扫描信号EBj中的每个在偏置时段BIP的第六时段t26中处于高电平，因此第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8被截止。当扫描信号GWj在第六时段t26中转化为低电平时，第二晶体管T2可以被导通，并且通过数据线DLi提供的偏置信号Bi可以被提供到第一晶体管T1的第一电极。在偏置时段BIP的第六时段t26中通过数据线DLi提供的偏置信号Bi可以具有规定的电压电平(例如，在3V至7V之间的电压电平)。
根据第一晶体管T1的迟滞特性，由于在当前帧的驱动时段DRP中施加的数据信号Di而引起的第一晶体管T1的驱动电流可能受在先前帧的驱动时段DRP中施加的数据信号Di影响。
由于偏置信号Bi在偏置时段BIP的第六时段t26中被提供到第一晶体管T1的第一电极，因此可以有效地最小化由第一晶体管T1的迟滞特性引起的亮度变化。第六时段t26可以是其中偏置信号Bi被提供到第一晶体管T1的第一电极的导通偏置时段。
图10是根据本发明的又一实施例的像素的等效电路图。
作为示例，图10示出了与图1中所示的数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi、扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn之中的第j扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj以及发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n之中的第j发光控制线EML1j和EML2j连接的像素PXbij的等效电路图。为了便于说明，在下文中，第i数据线DLi也被称为数据线DLi，第j扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj也被称为扫描线GILj、GCLj、GWLj和EBLj，并且第j发光控制线EML1j和EML2j也被称为发光控制线EML1j和EML2j。
图1中所示的多个像素PX中的每个可以具有与图10中所示的像素PXbij的等效电路图中所示的电路配置相同的电路配置。
参考图10，根据实施例的显示装置的像素PXbij包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7、电容器Cst和Chold、升压电容器Cb1和至少一个发光二极管ED。
图10中所示的像素PXbij的第一晶体管T1至第七晶体管T7以及电容器Cst和Chold与图2中所示的像素PXij的那些相同，并且因此，赋予相同的附图标记并且将省略重复的描述。
另外，根据本发明的实施例的像素PXbij的电路配置不限于图10。图10中所示的像素PXbij仅仅是示例性的，并且可以修改并且实践像素PXbij的电路配置。
升压电容器Cb1连接在扫描线EBLj与第一晶体管T1的栅电极之间。
参考图4和图10，当扫描信号GWj在第三时段t13中处于低电平时，与数据信号Di对应的电压Vdata被提供到电容器Cst的一端(即，第一节点N1)，并且因此，电容器Cst的另一端(即，第一晶体管T1的栅电极)处的电压电平被改变为Vdata-Vth(参考图5C)。这里，当扫描信号EBj从低电平转变为高电平时，第一晶体管T1的栅电极的电压电平增大。
如上所述，流过发光二极管ED的电流变成与作为第一驱动电压ELVDD和对应于数据信号Di的电压电平Vdata之间的差的平方的(ELVDD-Vdata)2成比例。
当数据信号Di与黑色灰度对应时，随着与数据信号Di对应的电压电平Vdata变得更高，流过发光二极管ED的电流可以被最小化。然而，增大与数据信号Di对应的电压电平Vdata存在限制。当输入到升压电容器Cb1的一端的扫描信号EBj从低电平转变为高电平时，提供到第一晶体管T1的栅电极的电压增大，并且因此流过发光二极管ED的电流可以被最小化。
在图10中，升压电容器Cb1的一端连接到扫描线EBLj，但本发明的实施例并不限于此。在实施例中，升压电容器Cb1的一端可以连接到扫描线GWLj。由于扫描信号GWj在第三时段t13结束时从低电平转变为高电平，因此要提供到第一晶体管T1的栅电极的电压可以增大。
在图10中，升压电容器Cb1的另一端连接到第一晶体管T1的栅电极，但本发明的实施例并不限于此。在实施例中，升压电容器Cb1的另一端可以连接到第一节点N1。电容器Cst的一端与另一端之间的电压差与阈值电压Vth相同，并且当电容器Cst的一端处的电压被升压时，电容器Cst的另一端的电压也可以增大。
图11是根据本发明的再一实施例的像素的等效电路图。
图11示出了与图6中所示的数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi、扫描线GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn之中的第j扫描线GCLj、GWLj和EBLj以及发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n之中的第j发光控制线EML1j和EML2j连接的像素PXcij的等效电路图。为了便于说明，在下文中，第i数据线DLi也被称为数据线DLi，第j扫描线GCLj、GWLj和EBLj也被称为扫描线GCLj、GWLj和EBLj，并且第j发光控制线EML1j和EML2j也被称为发光控制线EML1j和EML2j。
图6中所示的多个像素PXa中的每个可以具有与图11中所示的像素PXcij的等效电路图中所述的电路配置相同的电路配置。
参考图11，根据实施例的显示装置的像素PXcij包括第一晶体管T1至第八晶体管T8、电容器Cst和Chold、升压电容器Cb2和至少一个发光二极管ED。
图11中所示的像素PXcij的第一晶体管T1至第八晶体管T8以及电容器Cst和Chold与图7中所示的像素PXaij的那些相同，并且因此，赋予相同的附图标记并且将省略重复的描述。
另外，根据本发明的实施例的像素PXcij的电路配置不限于图11。图11中所示的像素PXcij仅仅是示例性的，并且可以修改并且实践像素PXcij的电路配置。
升压电容器Cb2连接在扫描线EBLj与第一晶体管T1的栅电极之间。
参考图8和图11，当扫描信号GWj在第三时段t23中处于低电平时，与数据信号Di对应的电压Vdata被提供到电容器Cst的一端(即，第一节点N1)，并且因此，电容器Cst的另一端(即，第一晶体管T1的栅电极)处的电压电平被改变为Vdata-Vth(参考图9C)。这里，当扫描信号EBj从低电平转变为高电平时，第一晶体管T1的栅电极的电压电平增大。
如上所述，流过发光二极管ED的电流变成与作为第一驱动电压ELVDD和对应于数据信号Di的电压电平Vdata之间的差的平方的(ELVDD-Vdata)2成比例。
当数据信号Di与黑色灰度对应时，随着与数据信号Di对应的电压电平Vdata变得更高，流过发光二极管ED的电流可以被最小化。然而，增大与数据信号Di对应的电压电平Vdata存在限制。当输入到升压电容器Cb2的一端的扫描信号EBj从低电平转变为高电平时，提供到第一晶体管T1的栅电极的电压增大，并且因此流过发光二极管ED的电流可以被最小化。
在图11中，升压电容器Cb2的一端连接到扫描线EBLj，但本发明的实施例并不限于此。在实施例中，升压电容器Cb2的一端可以连接到扫描线GWLj。由于扫描信号GWj在第三时段t23结束时从低电平转变为高电平，因此要提供到第一晶体管T1的栅电极的电压可以增大。
图12是根据本发明的另一实施例的像素的等效电路图。
图12示出了与图6中所示的数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi、扫描线GCL1至GCLn、GWL1至GWLn和EBL1至EBLn之中的第j扫描线GCLj、GWLj和EBLj以及发光控制线EML11至EML1n和EML21至EML2n之中的第j发光控制线EML1j和EML2j连接的像素PXdij的等效电路图。为了便于说明，在下文中，第i数据线DLi也被称为数据线DLi，第j扫描线GCLj、GWLj和EBLj也被称为扫描线GCLj、GWLj和EBLj，并且第j发光控制线EML1j和EML2j也被称为发光控制线EML1j和EML2j。
图6中所示的多个像素PXa中的每个可以具有与图12中所示的像素PXdij的等效电路图中所述的电路配置相同的电路配置。
参考图12，根据实施例的显示装置的像素PXdij包括第一晶体管T1至第八晶体管T8、电容器Cst和Chold、升压电容器Cb3和至少一个发光二极管ED。
图12中所示的像素PXdij的第一晶体管T1至第八晶体管T8以及电容器Cst和Chold与图7中所示的像素PXaij的那些相同，并且因此，赋予相同的附图标记并且将省略重复的描述。
另外，根据本发明的实施例的像素PXdij的电路配置不限于图12。图12中所示的像素PXdij仅仅是示例性的，并且可以修改并且实践像素PXdij的电路配置。
升压电容器Cb3连接在扫描线EBLj与第一节点N1之间。电容器Cst的一端与另一端之间的电压差与阈值电压Vth相同，并且当电容器Cst的一端处的电压被升压时，电容器Cst的另一端的电压也可以增大。换句话说，当输入到升压电容器Cb3的一端的扫描信号EBj从低电平转变为高电平时，第一节点N1处的电压电平增大，并且因此提供到第一晶体管T1的栅电极的电压也可以增大。因此，当数据信号Di与黑色灰度对应时，流过发光二极管ED的电流可以被最小化。
在图12中，升压电容器Cb3的一端连接到扫描线EBLj，但本发明的实施例并不限于此。在实施例中，升压电容器Cb3的一端可以连接到扫描线GWLj。由于扫描信号GWj在第三时段t23结束时从低电平转变为高电平，因此要提供到第一晶体管T1的栅电极的电压可以增大。
图13是根据本发明的又一实施例的像素的等效电路图。
参考图13，根据实施例的显示装置的像素PXeij包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7、第八晶体管T8和第九晶体管T9、电容器Cst和Chold以及至少一个发光二极管ED。
在本实施例中，第一晶体管T1至第九晶体管T9之中的第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7、第八晶体管T8和第九晶体管T9中的每个可以是具有LTPS半导体层的P型晶体管，并且第三晶体管T3和第四晶体管T4可以是以氧化物半导体作为半导体层的N型晶体管。在另一实施例中，全部的第一晶体管T1至第九晶体管T9可以是P型晶体管或N型晶体管。在另一实施例中，第一晶体管T1至第九晶体管T9中的至少一个可以是P型晶体管，并且其余的晶体管可以是N型晶体管。
另外，根据本发明的实施例的像素PXeij的电路配置不限于图13。图13中所示的像素PXeij仅仅是示例性的，并且可以修改并且实践像素PXeij的电路配置。
图13中所示的像素PXeij的第一晶体管T1至第八晶体管T8以及电容器Cst和Chold与图7中所示的像素PXaij的那些相同，并且因此，赋予相同的附图标记并且将省略重复的描述。
第九晶体管T9包括连接到偏置线BLi的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极以及连接到扫描线EBL2j的栅电极。扫描线EBL2j将扫描信号EB2j提供到第九晶体管T9的栅电极。
在图13中所示的示例中，第九晶体管T9的第二电极连接到第一晶体管T1的第一电极，但本发明的实施例并不限于此。例如，第九晶体管T9的第二电极可以连接到第一晶体管T1的第二电极。
图14是用于说明图13中所示的像素的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图。
参考图13和图14，驱动时段DRP可以包括第一时段t31至第四时段t34，并且偏置时段BIP可以包括第五时段t35和第六时段t36。
当在驱动时段DRP的第一时段t31至第四时段t34中的每个中扫描信号GCj、GWj和EBj以及发光控制信号EM1j和EM2j被提供到像素PXeij时，发光二极管ED可以显示与通过数据线DLi提供的数据信号Di对应的图像。
在驱动时段DRP期间，扫描信号EB2j被保持为非激活高电平。
在偏置时段BIP期间，扫描信号GCj被保持为非激活低电平，并且扫描信号GWj被保持为非激活高电平。因此，第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4被保持在截止状态。当发光控制信号EM2j和扫描信号EBj中的每个在偏置时段BIP中的第五时段t35中转变为低电平时，第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8被导通。因此，发光二极管ED的阳极的电流可以通过第七晶体管T7被旁路到第四电压线VL4。
由于发光控制信号EM1j和EM2j以及扫描信号EBj中的每个在偏置时段BIP的第六时段t36中处于高电平，因此第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8被截止。当扫描信号EB2j在第六时段t36中转变为低电平时，第九晶体管T9可以被导通，并且通过偏置线BLi提供的偏置信号Bi可以被提供到第一晶体管T1的第一电极。在偏置时段BIP的第六时段t36中通过偏置线BLi提供的偏置信号Bi可以具有规定的电压电平(例如，在3V至7V之间的电压电平)。
图15是用于说明图2中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图。
图16是用于说明图2中所示的像素的图15中所示的第一时段t41中的操作的图。
参考图15和图16，驱动时段DRP包括第一时段t41至第三时段t43，并且偏置时段BIP包括第四时段t44和第五时段t45。
第三晶体管T3和第四晶体管T4在驱动时段DRP的第一时段t41中分别响应于高电平的扫描信号GCj和GIj而被导通。当第四晶体管T4被导通时，第一初始化电压VINT1被提供到第一晶体管T1的栅电极以初始化第一晶体管T1。
当扫描信号EBj在第一时段t41中转变为低电平时，第七晶体管T7被导通。当第七晶体管T7被导通时，发光二极管ED的阳极的电流可以被旁路到第四电压线VL4。
第一时段t41中的扫描信号GWj处于高电平，并且因此第二晶体管T2被保持在截止状态。
另外，由于发光控制信号EM1j在第一时段t41中处于高电平，因此第五晶体管T5被截止，并且由于发光控制信号EM2j处于低电平，因此第六晶体管T6被导通。
当第一晶体管T1在第三晶体管T3被导通的状态下作为源极跟随器操作时，电压VINT1+Vth可以被提供到第一节点N1，其中电压VINT1+Vth是比被提供到第一晶体管T1的栅电极的第一初始化电压VINT1高了第一晶体管T1的阈值电压Vth的电压。换句话说，电容器Cst的相对两端之间的电压差等于第一晶体管T1的阈值电压Vth。第一时段t41可以是其中第一晶体管T1被初始化，发光二极管ED的阳极的电流被旁路，并且第一晶体管T1的阈值电压Vth被补偿的旁路和补偿时段。
图15中所示的驱动时段DRP的第二时段t42和第三时段t43分别对应于图4中所示的驱动时段DRP的第三时段t13和第四时段t14，并且因此将省略重复的描述。图15中所示的偏置时段BIP的第四时段t44和第五时段t45分别对应于图4中所示的偏置时段BIP的第五时段t15和第六时段t16，并且因此将省略重复的描述。
图17是用于说明图7中所示的像素的驱动时段和偏置时段中的操作的扫描信号和发光控制信号的时序图。
图18是用于说明图7中所示的像素的图17中所示的第一时段t51中的操作的图。
参考图17和图18，驱动时段DRP包括第一时段t51至第三时段t53，并且偏置时段BIP包括第四时段t54和第五时段t55。
第三晶体管T3和第四晶体管T4两者在驱动时段DRP的第一时段t51中响应于高电平的扫描信号GCj而被导通。当扫描信号EBj在第一时段t51中转变为低电平时，第七晶体管T7和第八晶体管T8中的每个被导通。
当第四晶体管T4和第八晶体管T8被导通时，第一初始化电压VINT1可以被提供到第一晶体管T1的栅电极以初始化第一晶体管T1。
另外，当第七晶体管T7被导通时，发光二极管ED的阳极的电流可以被旁路到第四电压线VL4。
扫描信号GWj在第一时段t51中处于高电平，并且因此第二晶体管T2被截止。另外，由于在第一时段t51中发光控制信号EM1j处于高电平并且发光控制信号EM2j处于低电平，因此第五晶体管T5被截止，并且第六晶体管T6被导通。
当第一晶体管T1在第三晶体管T3被导通的状态下作为源极跟随器操作时，电压VINT1+Vth可以被提供到第一节点N1，其中电压VINT1+Vth是比被提供到第一晶体管T1的栅电极的第一初始化电压VINT1高了第一晶体管T1的阈值电压Vth的电压。换句话说，电容器Cst的相对两端之间的电压差等于第一晶体管T1的阈值电压Vth。第一时段t51可以是其中第一晶体管T1被初始化，发光二极管ED的阳极的电流被旁路，并且第一晶体管T1的阈值电压Vth被补偿的旁路和补偿时段。
图17中所示的驱动时段DRP的第二时段t52和第三时段t53分别对应于图8中所示的驱动时段DRP的第三时段t23和第四时段t24，并且因此将省略重复的描述。图17中所示的偏置时段BIP的第四时段t54和第五时段t55分别对应于图8中所示的偏置时段BIP的第五时段t25和第六时段t26，并且因此将省略重复的描述。
图19是示出根据本发明的实施例的像素的一部分的截面图。
在图19中，为了易于描述，省略了图2中所示的组件之中的发光二极管ED。另外，在图19中，简要示出了第一晶体管T1和第三晶体管T3的部分。
参考图2和图19，除了像素之外，显示面板DP还可以包括基底层BS以及多个绝缘层10、20、30、40、50、60、70和80。
绝缘层、半导体层和导电层可以通过涂布、沉积等工艺来形成。之后，可以通过光刻工艺和刻蚀工艺选择性地图案化绝缘层、半导体层和导电层。通过这些工艺，半导体图案、导电图案、信号线等被形成。布置在同一层的图案通过相同的工艺来形成。
基底层BS可以包括合成树脂层。合成树脂层可以包括热固性树脂。具体地，合成树脂层可以是聚酰亚胺类树脂层，但材料没有特别限制。合成树脂层可以包括丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚异戊二烯、乙烯类树脂、环氧类树脂、氨酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰胺类树脂和聚对二甲苯类树脂之中的至少一种。此外，基底层BS可以包括玻璃基板、金属基板或有机/无机复合材料基板等。
至少一个无机层形成在基底层BS的顶表面上。无机层可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化锆和氧化铪之中的至少任一种。无机层可以由多个层形成。第一绝缘层10可以是用于防止异物从外部流入的阻挡层。第一绝缘层10可以包括氧化硅层和氮化硅层。它们中的每个可以设置成多个，并且氧化硅层和氮化硅层可以被交替层叠。
导电层(在下文中，第一导电层)被布置在第一绝缘层10上。第一导电层可以包括多个导电图案。在图19中，第一底栅极SC1被示出为第一导电层的导电图案的示例。
第二绝缘层20可以被布置在第一绝缘层10上以覆盖第一底栅极SC1。第二绝缘层20增加基底层BS与半导体图案和/或导电图案之间的结合强度。第二绝缘层20可以是包括氧化硅层和氮化硅层的缓冲层。氧化硅层和氮化硅层可以被交替层叠。
半导体层可以被布置在第二绝缘层20上。半导体层可以包括多个半导体图案。半导体图案可以包括结晶半导体材料。例如，半导体图案可以包括诸如多晶硅的多晶半导体材料。
如图19中所示，第一晶体管T1的第一电极S1、半导体区A1、第二电极D1由半导体图案形成。第一晶体管T1的第一电极S1和第二电极D1在相反的方向上从半导体区A1延伸。
第三绝缘层30被布置在第二绝缘层20上。
导电层(在下文中，第二导电层)被布置在第三绝缘层30上。第二导电层可以包括多个导电图案。在图19中，第一栅电极G1被示出为第二导电层的导电图案的示例。
覆盖第一栅电极G1的第四绝缘层40被布置在第三绝缘层30上。第四绝缘层40可以是无机材料层和/或有机材料层，并且具有单层或多层结构。
导电层(在下文中，第三导电层)被布置在第四绝缘层40上。第三导电层可以包括多个导电图案。在图19中，第一电极AE1和第三底栅极SC3被示出为第三导电层的导电图案的示例。第一电极AE1可以与第一栅电极G1重叠。
覆盖第一电极AE1和第三底栅极SC3的第五绝缘层50被布置在第四绝缘层40上。在本实施例中，第五绝缘层50可以是有机层并且具有单层结构，但没有特别限制。
导电层(在下文中，第四导电层)被布置在第五绝缘层50上。第四导电层可以包括第二电极AE2。第二电极AE2可以与第一电极AE1重叠。
覆盖第二电极AE2的第六绝缘层60被布置在第五绝缘层50上。
半导体层可以被布置在第六绝缘层60上。半导体层可以包括多个半导体图案。半导体图案可以包括金属氧化物。金属氧化物半导体可以包括结晶或非晶氧化物半导体。例如，氧化物半导体可以包括锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、钛(Ti)等的金属氧化物或诸如锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)或钛(Ti)的金属及其氧化物的混合材料。氧化物半导体可以包括氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟镓锌(“IGZO”)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌铟(“ZIO”)、氧化铟(InO)、氧化钛(TiO)、氧化铟锌锡(“IZTO”)、氧化锌锡(“ZTO”)等。
半导体图案可以包括根据金属氧化物是否被还原而划分的多个区域。与其中金属氧化物未被还原的区(在下文中，非还原区)相比，其中金属氧化物被还原的区(在下文中，还原区)具有高导电性。还原区可以实质上具有晶体管的源极/漏极或信号线的作用。非还原区实质上与晶体管的半导体区(或沟道)对应。换句话说，半导体图案的一部分可以是晶体管的半导体区，另一部分可以是晶体管的源极/漏极，并且另一部分可以是信号传递区。
如图19中所示，第三晶体管T3的第一电极S3、半导体区A3、第二电极D3由半导体图案形成。第一晶体管T3的第一电极S3和第二电极D3在相反的方向上从半导体区A3延伸。上述第一底栅极SC1和第三底栅极SC3具有遮光图案的功能。第一底栅极SC1和第三底栅极SC3分别被布置在第一晶体管T1的半导体区A1和第三晶体管T3的半导体区A3下，以阻挡从外部向其入射的光。
覆盖第三晶体管T3的第一电极S3、半导体区A3、第二电极D3的第七绝缘层70形成在第六绝缘层60上。
导电层(在下文中，第五导电层)被布置在第七绝缘层70上。第五导电层可以包括第三栅电极G3。
覆盖第三栅电极G3的第八绝缘层80被布置在第七绝缘层70上。
导电层(在下文中，第六导电层)被布置在第八绝缘层80上。第六导电层可以包括多个连接电极。例如，图19示出了第一连接电极CNE1、第二连接电极CNE2和第三连接电极CNE3。第一连接电极CNE1通过穿透第三绝缘层30、第四绝缘层40、第五绝缘层50、第六绝缘层60、第七绝缘层70和第八绝缘层80的接触孔CH1连接到第一晶体管T1的第二电极D1。第二连接电极CNE2通过穿透第三绝缘层30、第四绝缘层40、第五绝缘层50、第六绝缘层60、第七绝缘层70和第八绝缘层80的接触孔CH2连接到第一晶体管T1的第一电极S1，并且通过穿透第七绝缘层70和第八绝缘层80的接触孔CH3连接到第三晶体管T3的第一电极S3。第一晶体管T1的第一电极S1和第三晶体管T3的第一电极S3可以通过第二连接电极CNE2电连接。第三连接电极CNE3通过穿透第七绝缘层70和第八绝缘层80的接触孔CH4连接到第三晶体管T3的第二电极D3。
在图19中所示的示例中，第一晶体管T1的第一栅电极G1和第一电极AE1可以形成电容器Cst。另外，第一电极AE1和第二电极AE2可以形成电容器Chold。
具有这样的配置的像素包括以氧化物半导体作为半导体层的晶体管，并且因此可以最小化在低驱动频率下的泄漏电流。另外，通过在时间上将其中电路单元中的驱动晶体管的阈值电压被补偿的时段与其中对应于数据的电荷被充电到电容器的时段分开，像素可以在高驱动频率下操作。因此，显示装置可以在各种驱动频率下操作。
尽管已经参考本发明的示例性实施例描述了本发明，但是本发明所属领域的普通技术人员将清楚，可以在不脱离如在所附权利要求和它们的等同物中所限定的本发明的精神和技术范围的情况下，对所描述的实施例进行各种改变和修改。因此，本发明的范围不应受前述描述的约束或限制，而是由所附权利要求的最宽的可允许的解释来确定。

Claims (20)

1.一种像素，包括：
第一晶体管，包括电连接到接收第一电压的第一电压线的第一电极、第二电极和栅电极；
第一电容器，连接在第一节点与所述第一晶体管的所述栅电极之间；
发光二极管，包括电连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极和连接到接收第二电压的第二电压线的第二电极；
第二晶体管，包括电连接到所述第一晶体管的所述栅电极的第一电极、第二电极和接收第一扫描信号的栅电极；以及
第三晶体管，包括电连接到所述第二晶体管的所述第二电极的第一电极、电连接到第三电压线的第二电极和接收第二扫描信号的栅电极，
其中，在初始化时段期间，从所述第三电压线提供的初始化电压通过所述第三晶体管和所述第二晶体管被提供到所述第一晶体管的所述栅电极，并且
其中，当所述初始化时段结束时，所述第二晶体管和所述第三晶体管中的至少一个被截止。
2.根据权利要求1所述的像素，进一步包括：
第四晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第一电极、连接到所述第一节点的第二电极和接收所述第一扫描信号的栅电极。
3.根据权利要求2所述的像素，其中，在所述初始化时段期间，所述第四晶体管被导通，并且所述第一节点的电压电平等于所述初始化电压和所述第一晶体管的阈值电压的和。
4.根据权利要求3所述的像素，进一步包括：
第五晶体管，包括连接到所述第一电压线的第一电极、连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第二电极和接收第一发光控制信号的栅电极；
第六晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极、连接到所述发光二极管的所述第一电极的第二电极和接收第二发光控制信号的栅电极；
第七晶体管，包括连接到所述发光二极管的所述第一电极的第一电极、连接到第四电压线的第二电极和接收所述第二扫描信号的栅电极；以及
第八晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第二电极和接收第三扫描信号的栅电极。
5.根据权利要求4所述的像素，其中，在所述初始化时段之后的写入时段期间提供到所述数据线的数据信号通过所述第八晶体管和所述第四晶体管被传送到所述第一节点。
6.根据权利要求4所述的像素，进一步包括：
第二电容器，连接在所述第一电压线与所述第一节点之间。
7.根据权利要求4所述的像素，其中，所述初始化时段包括第一时段和第二时段，
其中，在所述第一时段期间，所述第五晶体管被导通，并且所述第六晶体管被截止，并且
其中，在所述第二时段期间，所述第五晶体管被截止，并且所述第六晶体管被导通。
8.根据权利要求4所述的像素，其中，在所述初始化时段期间，所述第五晶体管被截止，并且所述第六晶体管被导通。
9.根据权利要求1所述的像素，其中，一帧包括驱动时段和偏置时段，
其中，所述驱动时段包括所述初始化时段。
10.根据权利要求9所述的像素，其中，所述第二晶体管和所述第三晶体管中的至少一个在所述偏置时段期间处于截止状态。
11.根据权利要求9所述的像素，其中，所述第二晶体管是N型晶体管，并且所述第三晶体管是P型晶体管。
12.根据权利要求11所述的像素，其中，所述第二晶体管在所述偏置时段期间保持截止状态。
13.根据权利要求1所述的像素，进一步包括：
第三电容器，连接在所述第一晶体管的所述栅电极与接收所述第二扫描信号的扫描线之间。
14.根据权利要求1所述的像素，进一步包括：
第三电容器，连接在所述第一节点与接收所述第二扫描信号的扫描线之间。
15.根据权利要求1所述的像素，进一步包括：
第四晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第二电极和接收第三扫描信号的栅电极；以及
第五晶体管，包括连接到偏置线的第一电极、连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第二电极和接收第四扫描信号的栅电极。
16.一种显示装置，包括：
像素，连接到第一扫描线、第二扫描线和数据线；
扫描驱动电路，将第一扫描信号和第二扫描信号分别输出到所述第一扫描线和所述第二扫描线；
数据驱动电路，在驱动时段期间将数据信号输出到所述数据线，并且在偏置时段期间将偏置信号输出到所述数据线；以及
驱动控制器，控制所述扫描驱动电路和所述数据驱动电路，
其中，所述像素包括：
第一晶体管，包括电连接到接收第一电压的第一电压线的第一电极、第二电极和栅电极；
第一电容器，连接在第一节点与所述第一晶体管的所述栅电极之间；
发光二极管，包括电连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极和连接到接收第二电压的第二电压线的第二电极；
第二晶体管，包括电连接到所述第一晶体管的所述栅电极的第一电极、第二电极和接收所述第一扫描信号的栅电极；以及
第三晶体管，包括电连接到所述第二晶体管的所述第二电极的第一电极、电连接到第三电压线的第二电极和接收所述第二扫描信号的栅电极，
其中，在所述驱动时段中的初始化时段期间，从所述第三电压线提供的初始化电压通过所述第三晶体管和所述第二晶体管被提供到所述第一晶体管的所述栅电极，并且
其中，所述第二晶体管和所述第三晶体管中的至少一个在所述偏置时段期间被截止。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述驱动控制器确定驱动频率，并且根据所确定的驱动频率来控制所述数据驱动电路和所述扫描驱动电路。
18.根据权利要求16所述的显示装置，进一步包括：
第四晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第一电极、连接到所述第一节点的第二电极和接收所述第一扫描信号的栅电极。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，在所述初始化时段期间，所述第四晶体管被导通，并且所述第一节点的电压电平等于所述初始化电压和所述第一晶体管的阈值电压的和。
20.根据权利要求19所述的显示装置，进一步包括：
第五晶体管，包括连接到所述第一电压线的第一电极、连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第二电极和接收第一发光控制信号的栅电极；
第六晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极、连接到所述发光二极管的所述第一电极的第二电极和接收第二发光控制信号的栅电极；
第七晶体管，包括连接到所述发光二极管的所述第一电极的第一电极、连接到第四电压线的第二电极和接收所述第二扫描信号的栅电极；以及
第八晶体管，包括连接到所述数据线的第一电极、连接到所述第一晶体管的所述第一电极的第二电极和接收第三扫描信号的栅电极。
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