CN116249398A - 发光显示装置及其制造方法 - Google Patents

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朴钟臣
蔡熙泳
李盛远
黄梨娟
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Abstract

本发明提供一种发光显示装置，包括被配置为传输低电平电压的低电平电压电源线、被配置为传输数据电压的数据线、被配置为传输栅极信号的栅极线以及与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接的子像素。子像素包括与低电平电压电源线重叠的电容器。

Description

发光显示装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月7日提交的韩国专利申请10-2021-0173752的权益，该专利申请通过引用并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本公开涉及一种发光显示装置及其制造方法。
背景技术
随着信息技术的发展，作为用户和信息之间的媒介的显示装置的市场正在扩大。因此，诸如发光显示器(LED)装置、量子点显示器(QDD)装置、液晶显示器(LCD)装置等的显示装置的使用正在增加。
上述的显示装置包括：具有子像素的显示面板；被配置为输出驱动信号以驱动显示面板的驱动器；以及被配置为产生供应给显示面板或驱动器的电力的电源。
当驱动信号(例如，扫描信号和数据信号)被供应给如上所述在显示装置的显示面板上形成的子像素时，子像素中的被选定的子像素传输光或直接发射光，从而显示装置可以显示图像。
然而，存在对于具有提高的亮度和/或提高的图像质量的显示装置的需求。
发明内容
因此，本公开涉及一种基本上消除了由于相关技术的限制和缺点而产生的一个或多个问题的发光显示装置及其制造方法。
本公开的一个目的是提供一种发光显示装置及其制造方法，该发光显示装置能够通过在最小化实现电路所需的面积的同时增加被有机发光二极管占据的面积来实现增加开口率。因此，本公开的第一方面和第二方面分别在所附权利要求1和权利要求18中被限定，由此电容器与低电电平压电源线重叠，以在最小化实现电路所需的面积的同时增加被有机发光二极管占据的面积，从而增加开口率。驱动晶体管与低电平电压电源线的重叠可以进一步帮助实现本公开的上述目的。
本公开的另一个目的是提供一种发光显示装置及其制造方法，所述发光显示装置及其制造方法能够稳定低电平电压的功率，从而实现提高显示质量。因此，本公开的第二方面在所附权利要求18中被限定，由此在每个子像素中配置低电平电压电源线稳定低电压电平的功率并且降低线电阻，从而实现提高显示面板的显示质量。
此外，通过提供第一组和第二组具有垂直倒置关系的根据第二方面的发光显示装置，可以实现更有效的空间利用率，这将从详细描述中变得清楚。
本公开的其他优点、目的和特征将在下文的描述中部分阐述，并且对本领域的普通技术人员而言在检查以下内容后部分上将变得显而易见，或者可以从本公开的实践中习得。本公开的目的和其他优点可以通过书面描述和其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和达成。
本文公开了一种发光显示装置，其包括：被配置为传输低电平电压的低电平电压电源线；被配置为传输数据电压的数据线；被配置为用于传输栅极信号的栅极线；以及与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接的子像素；以及包括与低电平电压电源线重叠的电容器的子像素。低电平电压电源线在本文中可以替代地称为第二电源线。
子像素还可以包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有与电容器的第一电极连接的栅极，并且驱动晶体管可以与低电平电压电源线重叠。
电容器的第一电极和第二电极可以与低电平电压电源线重叠。驱动晶体管的栅极和沟道区域可以与低电平电压电源线重叠。
子像素可以包括设置在子像素上的低电平电压电源线、设置在低电平电压电源线上的缓冲层、设置在缓冲层上的半导体层、设置在半导体层上的栅极绝缘层、设置在栅极绝缘层上的栅极金属层、设置在栅极金属层上的层间绝缘层以及设置在层间绝缘层上的像素电极层。金属层可以设置在半导体层与栅极金属层之间，以与半导体层和栅极金属层接触。
子像素可以包括：设置在子像素上的低电平电压电源线；设置在低电平电压电源线上的缓冲层；设置在缓冲层上的半导体层；设置在半导体层上的金属层(例如，第一金属层)；设置在第一金属层上的栅极金属层；以及设置在半导体层与栅极金属层之间的栅极绝缘层。第一金属层可以与半导体层和栅极金属层接触。
半导体层可以选择为包括半导体区域和金属化区域的氧化物半导体。半导体层还可以包括设置在金属化区域中的金属层。
像素电极层可以通过设置在层间绝缘层和栅极绝缘层中的接触孔与金属层的一部分接触，从而电连接到金属化区域。
像素电极层可以通过设置在层间绝缘层和栅极绝缘层中的接触孔直接连接到金属化区域。
本文还公开了一种发光显示装置，该发光显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括分别与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接的子像素，每个子像素包括与低电平电压电源线重叠的电容器；以及被配置为驱动显示面板的驱动器，其中，子像素包括第一组和第二组，第一组和第二组中的每一者包括彼此横向对称的两个子像素，并且第一组和第一组具有彼此垂直倒置关系。
电容器的第一电极和第二电极可以与低电平电压电源线重叠。驱动晶体管的栅极和沟道区域可以与低电平电压电源线重叠。
本文还公开了一种发光显示装置的制造方法，包括：在基板上形成与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接并且包括与低电平电压电源线重叠的电容器的子像素；以及封装在基板上形成的子像素，其中，电容器包括设置在覆盖低电平电压电源线的缓冲层上的第一电极和设置在覆盖一端的电极的栅极绝缘层上的第二电极，其中电容器的第一电极包括金属化氧化物半导体层。
根据本公开的示例，具有通过形成电容器和驱动晶体管以在最小化实现电路所需的面积的同时通过增加有机发光二极管所占据的面积来实现增大开口率的效果。此外，具有通过在设置有子像素的每个区域中配置低电平电压电源线稳定低电压电平的功率并减小线电阻的效果，从而实现提高显示面板的显示质量。进一步，具有在数据驱动器等中不实施单独补偿电路的情况下补偿驱动晶体管的效果，从而提高实现显示面板的显示质量和增加显示面板的寿命。
附图说明
被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入并构成本申请的一部分的附图示出了本公开的实施例并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是示意性地示出发光显示装置的框图；
图2是示意性地示出图1中所示的子像素的图；
图3A和图3B是示出面板内栅极型栅极驱动器的配置示例的图；
图4和图5是说明与面板内栅极型栅极驱动器相关的元件的配置的图；
图6是根据第一方面的第一实施例的子像素的电路配置的电路图；
图7是根据第一方面的第一实施例的子像素的示例性布置图；
图8是沿图7中的线X1-X2截取的示例性横截面图；
图9是根据第一方面的第二实施例的子像素的电路配置的电路图；
图10是根据第一方面的第二实施例的子像素的示例性布置图；
图11至图13是说明根据第一方面的第二实施例的子像素的优点的图；
图14是根据第一方面的第三实施例的子像素的示例性布局视图；
图15是沿图14中的线A1-A2截取的示例性横截面图；
图16是沿图14中的线B1-B2截取的示例性横截面图；
图17和图18是沿图14中的线B1-B2截取的示例性横截面图，示出了第一方面的第三实施例的变型例；
图19是根据第一方面的第四实施例的子像素的示例性布置图；
图20是沿图19中的线C1-C2截取的示例性横截面图；
图21是沿图19中的线D1-D2截取的示例性横截面图；
图22是沿图19中的D1-D2线截取的示例性横截面图，示出了第一方面的第四实施例的变型例；以及
图23是根据第一方面或第二方面的第五示例的子像素的电路配置的电路图。
具体实施方式
根据本公开的示例的显示装置可以实现为电视、图像播放器、个人计算机(PC)、家庭影院、汽车电子装置、智能手机等，但不限于此。显示装置可以实现为发光显示(LED)装置、量子点显示(QDD)装置、液晶显示(LCD)装置等。然而，为了便于描述，以下提供的描述将结合被配置为基于无机发光二极管或有机发光二极管直接发光的发光显示装置。
尽管下文将描述的子像素将与子像素包括n型薄膜晶体管的示例一起描述，但子像素可以实现为包括p型薄膜晶体管或具有存在n型和p型这两种的类型的薄膜晶体管。薄膜晶体管可以是包括栅极、源极和漏极的三电极元件。源极是被配置为向晶体管供应载流子的电极。薄膜晶体管中的载流子首先从源极流出。漏极是载流子经由其从薄膜晶体管流出到薄膜晶体管的外部的电极。也就是说，薄膜晶体管中的载流子从源极流向漏极。
在p型薄膜晶体管的情况下，源极电压具有比漏极电压高的电平，使得空穴可以而从源极流到漏极，因为空穴是载流子。在p型薄膜晶体管中，由于空穴从源极流到漏极，因此电流从源极流到漏极。相反，在n型薄膜晶体管中，源极电压具有比漏极电压低的电平，使得电子可以而从源极流到漏极，因为电子是载流子。在n型薄膜晶体管中，由于电子从源极流到漏极，因此电流从漏极流到源极。然而，在薄膜晶体管中，源极和漏极可以根据施加到其上的电压而互换。考虑到这些条件，源极和漏极中的一个被称为“第一电极”，源极与漏极中的另一个被称作“第二电极”。
图1是示意性地示出发光显示装置的框图。图2是示意性地示出图1中所示的子像素的图。
如图1和图2所示，发光显示装置可以包括图像提供部110、时序控制器120、栅极驱动器130、数据驱动器140、显示面板150、电源180等。
图像提供部110(一组或主机系统)可以将各种驱动信号与从其外部供应的图像数据信号或存储在其内部存储器中的图像数据信号输出。图像提供部110可以将数据信号和各种驱动信号供应给时序控制器120。
时序控制器120可以输出用于控制栅极驱动器130的工作时序的栅极时序控制信号GDC、用于控制数据驱动器140的工作时序的数据时序控制信号DDC、各种同步信号(垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync)等。时序控制器120可以将从图像提供部110供应的数据信号DATA与数据时序控制信号DDC一起供应到数据驱动器140。时序控制器120可以采用集成电路(IC)的形式，因此可以安装在印刷电路板上，但不限于此。
栅极驱动器130可以响应于从时序控制器120供应的栅极时序控制信号GDC输出栅极信号(或扫描信号)。栅极驱动器130可以通过栅极线GL1至GLm将栅极信号供应到包括在显示面板150中的子像素。栅极驱动器130可以采用IC的形式或者可以以面板内栅极方式直接形成在显示面板150上，但不限于此。
数据驱动器140可以响应于从时序控制器120供应的数据时序控制信号DDC对数据信号DATA进行采样和锁定，可以基于伽马基准电压将具有数字形式的数据信号转换为具有模拟形式的数据电压，并且可以输出数据电压。数据驱动器140可以通过数据线DL1至DLn向包括在显示面板150中的子像素供应数据电压。数据驱动器140可以采用IC的形式，因此可以安装在显示面板150上或者可以安装在印刷电路板上，但不限于此。
电源180可以基于从其外部供应的外部输入电压产生高电平电压的第一电源和低电平电压的第二电源，并且可以通过第一电源线(高电平电压电源线)EVDD和第二电源线(低电平电压电源线)EVSS输出第一电源和第二电源。电源180可以不仅产生和输出第一电源和第二电源，而且可以产生和输出驱动栅极驱动器130所需的电压(例如，栅极高电压和栅极低电压)、驱动数据驱动器140所需的电压(漏极电压和半漏极电压)等。
显示面板150可以与包括栅极信号和数据电压的驱动信号、第一电源、第二电源等相应地显示图像。显示面板150的子像素可以直接发光。显示面板150可以基于诸如玻璃、硅、聚酰亚胺等具有刚度或延展性的基板来制造。发光的子像素可以由红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素或红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素组成。
例如，一个子像素SP可以在包括开关晶体管、驱动晶体管、电容器、有机发光二极管等的同时，还包括与第一数据线DL1、第一栅极线GL1、第一电源线EVDD和第二电源线EVSS连接的像素电路。在发光显示装置中使用的子像素SP具有复杂的电路配置，因为子像素SP直接发光。此外，被配置为不仅补偿发光的有机发光二极管的劣化而且补偿被配置为向有机发光二极管供应驱动有机发光二极管所需的驱动电流的驱动晶体管等的劣化的补偿电路也是多种多样的。然而，为了便于说明，子像素SP只是以块的形式示出。
同时，在上述描述中，时序控制器120、栅极驱动器130、数据驱动器140等分别被描述为具有单独的配置。然而，根据发光显示装置的实现类型，时序控制器120、栅极驱动器130和数据驱动器140中的一个或多个可以被集成到一个IC中。
图3A和图3B是示出面板内栅极型栅极驱动器的配置示例的图。图4和图5是示出与面板内栅极型栅极驱动器相关的元件的配置的图。
如图3A和图3B所示，面板内栅极型栅极驱动器130a和130b设置在显示面板150的非显示区域NA中。栅极驱动器130a和130b可以设置在显示面板150的左侧和右侧非显示区域NA中，如图3A所示，或者可以设置在显示面板150的上部和下部非显示区域NA中，如图3B所示。
虽然栅极驱动器130a和130b被示出和描述为设置于在显示区域AA的左侧和右侧或上侧和下侧的非显示区域NA中，但可以只有一个栅极驱动器设置在左侧、右侧、上侧或下侧。
如图4所示，面板内栅极型栅极驱动器可以包括移位寄存器131和电平移位器135。电平移位器35可以基于从时序控制器120和电源180输出的信号和电压产生时钟信号Clks、起始信号Vst等。时钟信号Clks可以在时钟信号Clk具有K个不同相位(K是2以上的整数)，例如2相位、4相位、8相位等的条件下生成。
移位寄存器131可以基于从电平移位器135输出的信号Clks、Vst等进行工作，并且可以输出能够导通或截止在显示面板处形成的晶体管的栅极信号Gate[1]至Gate[m]。移位寄存器131可以以薄膜的形式以面板内栅极方式形成在显示面板上。因此，图3A和图3B中示出的“130a”和“130b”可以对应于移位寄存器131。
如图4和图5所示，电平移位器135可以不同于移位寄存器131，以IC的形式独立形成，或者可以被包括在电源180的内部。然而，这种配置只是示例性的，本公开的示例不限于此。
图6是根据本公开的第一实施例的子像素的电路配置的电路图。图7是根据本公开的第一实施例的子像素的示例性布置图。图8是沿图7中的线X1-X2截取的示例性横截面图。
如图6所示，根据本公开的第一实施例，子像素可以包括开关晶体管SW、驱动晶体管DT、电容器CST以及有机发光二极管OLED。
开关晶体管SW可以在其栅极处连接到第一栅极线GL1，同时在其第一电极处连接到第一数据线DL1并在其第二电极处连接到驱动晶体管DT的栅极和电容器CST一端的电极(第一电极)。开关晶体管SW可以用于通过第一数据线DL1将施加于其上的数据电压传输到电容器CST一端的电极。
驱动晶体管DT可以在其栅极处连接到开关晶体管SW的第二电极和电容器CST一端的电极，同时在其第一电极处连接到有机发光二极管OLED的阴极并在其第二电极处连接到电容器CST的另一端的电极(第二电极)和第二电源线EVSS。驱动晶体管DT可以用于产生与存储在电容器CST中的数据电压对应的驱动电流。
电容器CST可以在其一端的电极处连接到开关晶体管SW的第二电极和驱动晶体管DT的栅极，同时在其另一端的电极处连接到驱动晶体DT的第二电极和第二电源线EVSS。电容器CST可以用于存储用于驱动晶体管DT的数据电压。
有机发光二极管OLED可以在其阳极处连接到第一电源线EVDD，同时在其阴极处连接到驱动晶体管DT的第一电极。有机发光二极管OLED可以用于与驱动晶体管DT的工作对应地发光。
如图7所示，根据本公开的第一实施例，电容器CST可以与第二电源线EVSS重叠。此外，驱动晶体管DT可以与第二电源线EVSS重叠。重叠是在平面图中，即，在图7所示的视图中观察到的。平面图在此定义为在与显示装置的平面垂直，即，与设置有子像素(多个)的基板的平面垂直的方向上观看的视图。电容器CST的每个电极可以与第二电源线EVSS重叠。也就是说，电容器CST可以在其一端的电极和其另一端的电极处与第二电源线EVSS重叠。驱动晶体管DT可以在其栅极处和其沟道区域中与第二电源线EVSS重叠。为此，电容器CST和驱动晶体管DT可以沿第二电源线EVSS设置。也就是说，电容器CST和驱动晶体管DT可以沿第一方向(图7中的上下方向)设置，所述第一方向与第二电源线EVSS在平面图中延伸的方向平行。第一方向平行于显示装置的平面。如读者将会理解的，晶体管的沟道区域是指在晶体管的漏极与源极之间延伸的区域。
有机发光二极管OLED可以设置在第二电源线EVSS与第一数据线DL1之间，第二电源线EVSS设置在OLED的第一侧(图7中的左侧)，第一数据线DL1设置在OLED的第二侧(图7中的右侧)。在平面图中，OLED可以是长形的，并且可以在第一方向上延伸。有机发光二极管OLED的阴极可以通过接触孔CH电连接到驱动晶体管DT的第一电极。
开关晶体管SW可以设置在驱动晶体管DT的下端处。第一栅极线GL1可以设置为在设置有开关晶体管SW的区域中在第二方向(图7中的左右方向)上延伸。第二方向垂直于第一方向，并且与显示装置的平面平行。
第二电源线EVSS可以具有比第一数据线DL1或第一栅极线GL1更大的线宽，以实现降低其线电阻并且与电容器CST和驱动晶体管DT的重叠配置。第二电源线EVSS和第一数据线DL1可以设置在同一层上，并且第一栅极线GL1可以设置在覆盖第二电源线EVSS和第一数据线DL1的绝缘层上。这可以通过参考图8提供的以下描述看出。
此外，接触孔CH可以设置在有机发光二极管OLED的发射区域EMA与第一栅极线GL1之间，而电容器CST可以设置为与有机发光二极管OLED的发射区域EMA相邻，并且驱动晶体管DT可以设置为与接触孔CH相邻。
如图7和图8所示，第二电源线EVSS可以设置在基板SUB上。第二电源线EVSS还可以用作被配置为遮挡入射到驱动晶体管DT的沟道区域CHA上的外部光的遮光层LSD。为此，作为第二电源线EVSS的材料，可以选择表现出优异的遮光比的材料。缓冲层BUF可以形成在第二电源线EVSS上，并且可以暴露第二电源线EVSS的一部分。
可以在缓冲层BUF上形成半导体层ACT。作为半导体层ACT的材料，可以选择氧化物半导体，例如，铟镓锌氧化物(IGZO)。在半导体层ACT中，其构成电容器CST的一部分也可以金属化以用作电极。半导体层ACT可以通过等离子体工艺、干法蚀刻工艺、材料(例如，氢)掺杂工艺等被部分金属化，并且根据制造方法，可以选择其中一种工艺作为简单工艺。
可以在缓冲层BUF上形成栅极绝缘层GI，并且栅极绝缘层GI可以暴露半导体层ACT的一部分。可以在栅极绝缘层GI上形成栅极金属层GAT1和GAT2。第一栅极金属层GAT1可以电连接到半导体层ACT的被栅极绝缘层GI暴露的部分。第二栅极金属层GAT2可以电连接到第二电源线EVSS的被栅极绝缘层GI和缓冲层BUF暴露的部分。
图8中所示的半导体层ACT可以金属化，以构成电容器CST一端的电极。被金属化以构成电容器CST一端的电极的半导体层ACT可以通过第一栅极金属层GAT1电连接至开关晶体管SW的第二电极。电连接至第二电源线EVSS的第二栅极金属层GAT2可以构成电容器CST的另一端的电极。
图9是根据本公开的第二实施例的子像素的电路配置的电路图。图10是根据本公开的第二实施例的子像素的示例性布局视图。图11至图13是说明根据本公开的第二实施例的子像素的优点的图。
如图9所示，根据本公开的第二实施例，子像素可以包括开关晶体管SW、驱动晶体管DT、补偿晶体管ST、电容器CST以及有机发光二极管OLED。
开关晶体管SW可以在其栅极处连接到第一栅极线GL1，同时在其第一电极处连接到第一数据线DL1并且在其第二电极处连接到驱动晶体管DT的栅极和电容器CST一端的电极。开关晶体管SW可以用于通过第一数据线DL1将施加于其上的数据电压传输到电容器CST一端的电极。
驱动晶体管DT可以在其栅极处连接到开关晶体管SW的第二电极和电容器CST一端的电极，同时在其第一电极处连接到有机发光二极管OLED的阴极并且在其第二电极处连接到电容器CST的另一端的电极和第二电源线EVSS。驱动晶体管DT可以用于产生与存储在电容器CST中的数据电压对应的驱动电流。
电容器CST可以在其一端的电极处连接到开关晶体管SW的第二电极和驱动晶体管DT的栅极，同时在其另一端的电极处连接到驱动晶体DT的第二电极和第二电源线EVSS。电容器CST可用于存储用于驱动晶体管DT的数据电压。
补偿晶体管ST可以在其栅极处连接到第一栅极线GL1，同时在其第一电极处连接到有机发光二极管OLED的阴极和驱动晶体管DT的第一电极并且在其第二电极处连接到补偿线INI。补偿晶体管ST可以用于施加用于补偿驱动晶体管DT的阈值电压的电压或用于初始化的电压。
有机发光二极管OLED可以在其阳极处连接到第一电源线EVDD，同时在其阴极处连接到驱动晶体管DT的第一电极和补偿晶体管ST的第一电极。有机发光二极管OLED可以用于与驱动晶体管DT的工作对应地发射光。
如图10所示，根据本公开的第二实施例，电容器CST和驱动晶体管DT可以设置为沿第二电源线EVSS的第一方向(垂直方向)延伸，与第一实施例相同。
第二实施例中进一步包括的补偿晶体管ST可以设置在开关晶体管SW与第一数据线DL1之间。此外，连接到补偿晶体管ST的补偿线INI可以设置为与第一数据线DL1相邻。电容器CST的剖面结构与第一实施例的剖面结构相同，因此，对于其描述，参考参照图8提供的描述。
在下文中将描述根据本公开的第二实施例的子像素的无感测补偿方法。
如图11所示，在初始化期间，补偿线INI可以与驱动晶体管DT的第一节点Vdn一起被初始化。对于该初始化，可以向第一数据线DL1施加能够导通驱动晶体管DT的第一数据电压，并且可以向补偿线INI施加初始化电压。
在初始化期间，可以向第一电源线EVDD施加低电平电压，并且可以向第二电源线EVSS施加高电平电压。由此，有机发光二极管OLED可以保持在截止状态。初始化电压可以根据设置在补偿线INI与基准电压源VRF之间的开关VSW的导通操作而施加，但不限于此。
如图12所示，在阈值电压感测期间，设置在补偿线INI与基准电压源VRF之间的开关VSW可以截止。因此，可以根据初始化电压的放电和驱动晶体管DT中的源极跟随操作来感测驱动晶体管DT的阈值电压。
如图13所示，参见施加于驱动晶体管DT的栅极节点的电压Vgn与施加于驱动晶体管DT的漏极节点的电压Vdn的变化，可以看出，可以根据驱动晶体管DT的源极跟随操作进行阈值电压感测。也就是说，在根据本公开的第二实施例的子像素中，可以通过初始化电压的充电和放电来实现驱动晶体管DT的阈值电压感测操作。由此，在本公开的第二实施例中，不仅可以实现增加开口率，还可以实现驱动晶体管DT的无感测补偿校准和补偿。
图14是根据本公开的第三实施例的子像素的示例性布置图。图15是沿图14中的线A1-A2截取的示例性横截面图。图16是沿图14中的线B1-B2截取的示例性横截面图。图17和图18是沿图14中的线B1-B2截取的示例性横截面图，其示出了本公开的第三实施例的变型例。
如图14所示，根据本公开的第三实施例，第一子像素SP1和第二子像素SP2可以分别包括开关晶体管SW、驱动晶体管DT、补偿晶体管ST、电容器CST以及有机发光二极管OLED。此外，电容器CST和驱动晶体管DT可以设置为沿第二电源线EVSS的第一方向(垂直方向)延伸以与第二电源线EVSS重叠。
第一子像素SP1和第二子像素SP2可以共享补偿线INI。第一子像素SP1可以设置在一侧(左侧)的第二电源线EVSS与第一数据线DL1之间，第二子像素SP2可以设置在第二数据线DL2与另一侧(右侧)的第二电源线EVSS之间。
第一子像素SP1和第二子像素SP2可以设置为相对于第一数据线DL1、第二数据线DL2和设置于它们之间的补偿线INI彼此横向对称。当然，设置在第一栅极线GL1下方的接触结构可以根据第一数据线DL1、第二数据线DL2以及补偿线INI的布置关系彼此横向对称或者可以彼此横向不对称。也就是说，第一数据线DL1、第二数据线DL2以及补偿线INI的布置顺序可以更改为第一数据线DL1、补偿线INI以及第二数据行DL2的布置顺序。在这种情况下，第一子像素SP1和第二子像素SP2可以完全彼此横向对称。
第二电源线EVSS、第一数据线DL1、第二数据线DL2以及补偿线INI可以设置在同一层，并且第一栅极线GL1可以设置在覆盖第二电源线EVSS、第一数据线DL1、第二数据线DL2以及补偿线INI的绝缘层上。这可以通过参照参考图15等提供的以下描述看出。
如图14至图16所示，每个第二电源线EVSS可以设置在基板SUB上。第二电源线EVSS也可以用作遮光层LSD，遮光层LSD被配置为遮挡入射到驱动晶体管DT的沟道区域CHA上的外部光。为此，作为第二电源线EVSS的材料，可以选择表现出优异遮光比的材料。可以在第二电源线EVSS上形成缓冲层BUF，并且缓冲层BUF可以暴露第二电源线EVSS的一部分。
可以在缓冲层BUF上形成半导体层ACT。作为半导体层ACT的材料，可以选择氧化物半导体，例如，铟镓锌氧化物(IGZO)。在半导体层ACT中，除了其与驱动晶体管DT的沟道区域CHA对应的部分之外的其他部分也可以金属化(金属化区域)。可以在金属化半导体层ACT上形成金属层MM1、MM2以及MM3以提高电特性(降低线电阻、降低接触电阻等)。
可以在缓冲层BUF上形成栅极绝缘层GI，并且栅极绝缘层GI可以暴露形成在金属化半导体层ACT上的金属层MM1、MM2和MM3的一部分。可以在栅极绝缘层GI上形成栅极金属层GAT1、GAT2和GAT3。
第一栅极金属层GAT1可以电连接到第一金属层MM1的通过栅极绝缘层GI暴露的一部分和第二金属层MM2的通过栅极绝缘层GI暴露的一部分。第二栅极金属层GAT2可以电连接到第二电源线EVSS的通过栅极绝缘层GI和缓冲层BUF暴露的一部分。第三栅极金属层GAT3可以连接到第三金属层MM3的通过栅极绝缘层GI暴露的一部分。第一金属层MM1可以构成驱动晶体管DT的第二电极，第三金属层MM3可以构成驱动晶体管DT的第一电极。
可以在栅极绝缘层GI上形成层间绝缘层INS，并且层间绝缘层INS可以暴露第三栅极金属层GAT3的一部分。层间绝缘层INS可以形成为具有单层结构或多层结构。例如，层间绝缘层INS可以形成为具有基于保护层或覆盖层的单层结构或包括保护层和覆盖层的多层结构。
可以在层间绝缘层INS上形成像素电极层PXL。像素电极层PXL可以被选择为有机发光二极管OLED的阴极，并且可以通过设置在层间绝缘层INS中的接触孔CH连接到第三栅极金属层GAT3。像素电极层PXL可以形成为具有单层结构或多层结构。例如，像素电极层PXL可以具有基于透明氧化物的单层结构或包括透明氧化物和金属的多层结构。
如图17所示，根据第三实施例的第一变型例，可以省略第三栅极金属层GAT3。在这种情况下，像素电极层PXL可以通过设置在层间绝缘层INS中的接触孔CH连接到设置在驱动晶体管DT的第一电极上的第三金属层MM3。该结构对应于像素电极层PXL和驱动晶体管DT的第一电极彼此间接接触的结构。
如图18所示，根据第三实施例的第二变型例，可以省略第三金属层MM3和第三栅极金属层GAT3。在这种情况下，像素电极层PXL可以通过设置在层间绝缘层INS中的接触孔CH直接连接到构成驱动晶体管DT的第一电极的金属化半导体层ACT。该结构对应于像素电极层PXL和驱动晶体管DT的第一电极彼此直接接触的结构。
同时，需要注意的是，为了主要结合本公开的特征部分进行描述，省略了图15中的设置在栅极金属层上的层间绝缘层INS等，并且省略了图16至图18中的设置在像素电极层PXL上的堤层、有机材料层、公共电极层(阳极)、封装层等。
图19是根据本公开的第四实施例的子像素的示例性布置图。图20是沿着图19中的线C1-C2截取的示例性横截面图。图21是沿图19中的线D1-D2截取的示例性横截面图。图22是沿着图19中的线D1-D2截取的示例性横截面图，示出了本公开的第四实施例的变型例。
如图19所示，根据本公开的第四实施例，第一子像素SP1和第二子像素SP2可以分别包括开关晶体管SW、驱动晶体管DT、补偿晶体管ST、电容器CST以及有机发光二极管OLED。此外，电容器CST和驱动晶体管DT可以设置为沿第二电源线EVSS的第一方向(垂直方向)延伸以与第二电源线EVSS重叠。
与第三实施例相同，第一子像素SP1和第二子像素SP2可以设置为相对于第一数据线DL1、第二数据线DL2以及补偿线INI彼此横向对称。此外，根据第一数据线DL1、第二数据线DL2以及补偿线INI的布置关系，设置在第一栅极线GL1下方的接触结构可以彼此横向对称或者可以彼此横向不对称。
如图19至图21所示，每条第二电源线EVSS可以设置在基板SUB上。第二电源线EVSS还可以用作被配置为遮挡入射到驱动晶体管DT的沟道区域CHA上的外部光的遮光层LSD。为此，作为第二电源线EVSS的材料，可以选择表现出优异的遮光比的材料。缓冲层BUF可以形成在第二电源线EVSS上，并且可以暴露第二电源线EVSS的一部分。
可以在缓冲层BUF上形成半导体层ACT。作为半导体层ACT的材料，可以选择氧化物半导体，例如铟镓锌氧化物(IGZO)。在半导体层ACT中，除了其与驱动晶体管DT的沟道区域CHA对应的部分以外的其他部分也可以金属化。
可以在缓冲层BUF上形成栅极绝缘层GI，并且栅极绝缘层GI可以暴露半导体层ACT的金属化部分。栅极金属层GAT1、GAT2和GAT3可以形成在栅极绝缘层GI上。第一栅极金属层GAT1可以与半导体层ACT的通过栅极绝缘层GI暴露的第一部分和第二部分电连接。第二栅极金属层GAT2可以连接到第二电源线EVSS的通过栅极绝缘层GI和缓冲层BUF暴露的一部分。第三栅极金属层GAT3可以连接到半导体层ACT的通过栅极绝缘层GI暴露的第三部分。半导体层ACT的第一部分可以构成驱动晶体管DT的第二电极，半导体层ACT的第三部分可以构成驱动晶体管DT的第一电极。
可以在栅极绝缘层GI上形成层间绝缘层INS，并且层间绝缘层INS可以暴露第三栅极金属层GAT3的一部分。层间绝缘层INS可以形成为具有单层结构或多层结构。例如，层间绝缘层INS可以形成为具有基于保护层或覆盖层的单层结构或包括保护层和覆盖层的多层结构。
像素电极层PXL可以形成在层间绝缘层INS上。像素电极层PXL可以选择为有机发光二极管OLED的阴极，并且可以通过设置在层间绝缘层INS中的接触孔CH连接到第三栅极金属层GAT3。像素电极层PXL可以形成为具有单层结构或多层结构。例如，像素电极层PXL可以具有基于透明氧化物的单层结构或包括透明氧化物和金属的多层结构。虽然可以在像素电极层PXL上形成堤层、有机材料层、公共电极层(阳极)、封装层等，但未提供其图示和描述。
如图22所示，根据第四实施例的变型例，可以省略第三栅极金属层GAT3。在这种情况下，像素电极层PXL可以通过设置在层间绝缘层INS中的接触孔CH直接连接到构成驱动晶体管DT的第一电极的半导体层ACT的金属化的第三部分。
同时，需要注意的是，为了主要结合本公开的特征部分进行描述，省略了图20中的设置在栅极金属层上的层间绝缘层INS等，并且省略了图21至图22中的设置在像素电极层PXL上的堤层、有机材料层、公共电极层(阳极)、封装层等。
图23是根据本公开的第五实施例的子像素的电路配置的电路图。
如图23所示，根据本公开的第五实施例，第一子像素SP1至第四子像素SP4可以分别包括开关晶体管SW、驱动晶体管DT、补偿晶体管ST、电容器CST以及有机发光二极管OLED。此外，电容器CST和驱动晶体管DT可以设置为沿第二电源线EVSS的第一方向(垂直方向)延伸以与第二电源线EVSS重叠。
第一子像素SP1和第二子像素SP2可以设置为相对于第一数据线DL1、第二数据线DL2以及与其对应的补偿线INI彼此横向对称。此外，第三子像素SP3和第四子像素SP4可以设置为相对于第三数据线DL3、第四数据线DL4以及与其对应的另一补偿线INI彼此横向对称。
根据第一数据线DL1、第二数据线DL2以及相应的补偿线INI的布置关系，设置在与第一子像素SP1和第二子像素SP2连接的第一栅极线GL1上方的接触结构可以彼此横向对称或者可以彼此横向不对称。此外，根据第三数据线DL3、第四数据线DL4和相应的补偿线INI的布置关系，设置在与第三子像素SP3和第四子像素SP4连接的第二栅极线GL2下方的接触结构可以彼此横向对称或者可以彼此横向不对称。
根据本公开的第五实施例，第一子像素SP1和第二子像素SP2可以被包括在子像素彼此横向对称的第一组中，第三子像素SP3和第四子像素SP4可以被包括在子像素彼此横向对称的第二组中。为了有效空间利用，可以将第一组和第二组分别设置为具有彼此垂直倒置关系。
例如，被包括在第一组中的第一子像素SP1和第二子像素SP2的电路以及第一栅极线GL1可以设置在比与其对应的有机发光二极管OLED的发射区域EMA更高的位置处。此外，被包括在第二组中的第三子像素SP3和第四子像素SP4的电路以及第二栅极线GL2可以设置在比与其对应的有机发光二极管OLED的发射区域EMA更低的位置处。或者，这些元件可以倒置布置。
当分别包括彼此横向对称的两个子像素的第一组和第二组设置为彼此垂直倒置时，包括在第一子像素SP1至第四子像素SP4中的有机发光二极管OLED的所有发射区域EMA可以设置在同一条线上。
此外，如上文所述，当第一组和第二组设置为彼此垂直倒置时，第N-1电容器CST[N-1](例如，第一电容器)和第N电容器CST[n](例如，第二电容器)可以和与其对应的第二电源线EVSS重叠，同时彼此相邻。在此，第N电容器CST[n]可以是被包括在第四子像素SP4中的电容器，第N-1电容器CST[n-1]可以是被包括在设置在第四子像素SP4之后的第五子像素中的电容器。这种布置关系可以通过参考彼此相邻设置的第二子像素SP2和第三子像素SP3看出，但在垂直布置方面彼此不同。
同时，尽管结合有机发光二极管被连接在高电平电压电源线与驱动晶体管之间的示例描述了本公开，但本公开也可以应用于有机发光二极管被连接在驱动晶体管与低电平电压电源线之间的结构。此外，本公开不仅可应用于由两个晶体管和一个电容器或三个晶体管和一个电容器构成的子像素，而且还可以应用于进一步包括用于补偿的晶体管和电容器的结构。进一步，尽管在本公开中基于n型晶体管对子像素进行了图示和描述，但本公开也可应用于包括p型晶体管的结构或包括n型晶体管和p型晶体管这两者的结构。
从上面的描述中显而易见的，根据本公开的实施例，具有通过将电容器和驱动晶体管形成为使得电容器和驱动晶体管与低电平电压电源线重叠以在最小化实现电路所需的面积的同时通过增加有机发光二极管所占据的面积来实现增大开口率的效果。此外，根据本公开的实施例，具有通过在设置有子像素的每个区域中配置低电平电压电源线来稳定低电压电平的功率并减小线电阻的效果，从而实现提高显示面板的显示质量。此外，根据本公开的实施例，具有在数据驱动器等中不实施单独补偿电路的情况下补偿驱动晶体管的效果，从而实现提高显示面板的显示质量并且增加显示面板的寿命。
为了示例性说明本公开的技术思想，提供了上面的描述和附图。本公开所属领域的技术人员可以理解，在不改变本公开的基本特征的情况下，通过组合、分割、替换或改变构成要素而获得的各种修改和变化是可能的，只要它们在所附权利要求的范围内即可。因此，本文公开的上述实施例应被解释为仅为说明性的，而不是对本公开的原则和范围的限制，本公开的原理和范围由所附权利要求书限定。应当理解，本公开的范围应由所附权利要求书限定。
本文还公开了根据以下编号的项目的一些实施例。
第1项.一种发光显示装置，包括：
低电平电压电源线，所述低电平电压电源线被配置为传输低电平电压；
数据线，所述数据线被配置为传输数据电压；
栅极线，所述栅极线被配置为传输栅极信号；以及
子像素，所述子像素与所述低电平电压电源线、所述数据线和所述栅极线连接，所述子像素包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器。
第2项.根据第1项所述的发光显示装置，其中：
所述子像素还包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有与所述电容器的第一电极连接的栅极；并且
所述驱动晶体管与所述低电平电压电源线重叠。
第3项.根据第2项所述的发光显示装置，其中：
所述电容器的所述第一电极和第二电极与所述低电平电压电源线重叠；并且
所述驱动晶体管的所述栅极和沟道区域与所述低电平电压电源线重叠。
第4项.根据前述任一项所述的发光显示装置，其中，所述子像素包括：
设置在子像素上的低电平电压电源线；
设置在所述低电平电压电源线上的缓冲层；
设置在缓冲层上的半导体层；
设置在所述半导体层上的栅极绝缘层；
设置在所述栅极绝缘层上的栅极金属层；
设置在所述栅极金属层上的层间绝缘层；以及
设置在所述层间绝缘层上的像素电极层。
第5项.根据第4项所述的发光显示装置，其中：
所述半导体层被选择为包括半导体区域和金属化区域的氧化物半导体；并且
所述半导体层还包括设置在所述金属化区域中的金属层。
第6项.根据第5项所述的发光显示装置，其中，所述像素电极层通过设置在所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层中的接触孔与所述金属层的一部分接触，从而与所述金属化区域电连接。
第7项.根据第4项至第6项中的任一项所述的发光显示装置，其中，所述像素电极层通过设置在所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层中的接触孔直接连接到所述金属化区域。
第8项.一种发光显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括分别与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接的子像素，每个所述子像素包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器；以及
驱动器，所述驱动器被配置为驱动所述显示面板，
其中，所述子像素包括第一组和第二组，所述第一组和所述第二组中的每一者包括彼此横向对称的两个子像素，并且所述第一组和所述第二组具有彼此垂直倒置关系。
第9项.根据第8项所述的发光显示装置，其中：
所述电容器的第一电极和第二电极与所述低电位电压电源线重叠；并且
所述驱动晶体管的栅极和沟道区域与所述低电平电压电源线重叠。
第10项.一种发光显示装置的制造方法，包括：
在基板上形成与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接并且包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器的子像素；以及
封装在所述基板上形成的所述子像素，
其中，所述电容器包括设置在覆盖所述低电平电压电源线的缓冲层上的第一电极以及设置在覆盖一端的电极的栅极绝缘层上的第二电极，并且
其中，所述电容器的所述第一电极包括金属化的氧化物半导体层。

Claims (22)

1.一种发光显示装置，包括：
低电平电压电源线，所述低电平电压电源线被配置为传输低电平电压；
数据线，所述数据线被配置为传输数据电压；
栅极线，所述栅极线被配置为传输栅极信号；以及
子像素，所述子像素与所述低电平电压电源线、所述数据线和所述栅极线连接，所述子像素包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器。
2.根据权利要求1所述的发光显示装置，其中：
所述子像素还包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有与所述电容器的第一电极连接的栅极；并且
所述驱动晶体管与所述低电平电压电源线重叠。
3.根据权利要求2所述的发光显示装置，其中：
所述电容器的所述第一电极和第二电极与所述低电平电压电源线重叠；并且
所述驱动晶体管的所述栅极和沟道区域与所述低电平电压电源线重叠。
4.根据权利要求2或3所述的发光显示装置，其中：
所述子像素还包括开关晶体管，所述开关晶体管被配置为将所述数据电压传输到所述驱动晶体管的所述栅极和所述电容器的所述第一电极；并且
所述开关晶体管与所述栅极线重叠。
5.根据权利要求4所述的发光显示装置，其中，所述开关晶体管具有：与所述栅极线连接的栅极；与所述数据线连接的第一电极；以及与所述驱动晶体管的所述栅极和所述电容器的所述第一电极连接的第二电极。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的发光显示装置，其中：
所述低电平电压电源线在所述发光显示装置的平面中沿第一方向延伸；并且
所述栅极线在与所述第一方向垂直并且与所述发光显示装置的平面平行的第二方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的发光显示装置，其中，所述电容器和驱动晶体管沿所述第一方向布置并且与所述低电平电压电源线重叠。
8.根据权利要求1-5中的任一项所述的发光显示装置，其中：
所述子像素还包括有机发光二极管；并且
在平面图中，所述有机发光二极管位于所述低电平电压电源线与所述数据线之间。
9.根据权利要求1-5中的任一项所述的发光显示装置，其中，所述子像素包括：
设置在所述低电平电压电源线上的缓冲层；
设置在所述缓冲层上的半导体层；
设置在所述半导体层上的栅极绝缘层；
设置在所述栅极绝缘层上的栅极金属层；
设置在所述栅极金属层上的层间绝缘层；以及
设置在所述层间绝缘层上的像素电极层。
10.根据权利要求9所述的发光显示装置，其中：
所述半导体层被选择为包括半导体区域和金属化区域的氧化物半导体；并且
所述半导体层还包括设置在所述金属化区域中的金属层。
11.根据权利要求10所述的发光显示装置，其中，所述像素电极层通过设置在所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层中的接触孔与所述金属层的一部分接触，从而与所述金属化区域电连接。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的发光显示装置，其中，所述像素电极层通过设置在所述层间绝缘层和所述栅极绝缘层中的接触孔直接连接到所述金属化区域。
13.根据权利要求8所述的发光显示装置，其中，
所述子像素还包括补偿晶体管，所述补偿晶体管被配置为向所述有机发光二极管施加补偿电压；并且
所述补偿晶体管与所述栅极线重叠。
14.根据权利要求13所述的发光显示装置，其中，所述补偿晶体管具有：与所述栅极线连接的栅极；与所述有机发光二极管的阴极和所述驱动晶体管的第一电极连接的第一电极；以及与补偿线连接的第二电极。
15.根据权利要求14所述的发光显示装置，其中，所述补偿线与所述数据线相邻并且沿第一方向延伸。
16.根据权利要求1所述的发光显示装置，其中，所述电容器包括设置在覆盖所述低电平电压电源线的缓冲层上的第一电极以及设置在覆盖所述第一电极的栅极绝缘层上的第二电极，并且
其中，所述电容器的所述第一电极包括金属化氧化物半导体层。
17.根据权利要求1-5中的任一项所述的发光显示装置，包括：
多个子像素，其中，每个子像素与所述低电平电压电源线、所述数据线和所述栅极线连接，并且其中，每个子像素包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器；以及
驱动器，所述驱动器被配置为驱动所述显示面板，
其中，所述子像素包括第一组和第二组，其中每个组包括彼此横向对称的两个子像素，并且其中所述第一组的子像素相对于所述第二组的子像素倒置。
18.一种发光显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括分别与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接的子像素，每个所述子像素包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器；以及
驱动器，所述驱动器被配置为驱动所述显示面板，
其中，所述子像素包括第一组和第二组，其中每个组包括彼此横向对称的两个子像素，并且其中所述第一组的子像素相对于所述第二组的子像素倒置。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的发光显示装置，其中：
每个子像素包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有与所述电容器的第一电极连接的栅极，
每个电容器的第一电极和第二电极与所述低电位电压电源线重叠；并且
每个驱动晶体管的所述栅极和沟道区域与所述低电平电压电源线重叠。
20.根据权利要求17至19中的任一项所述的发光显示装置，包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器彼此相邻并且分别与对应于所述第一电容器和所述第二电容器的所述低电平电压电源线重叠，
其中，所述第一电容器和所述第二电容中的每一个被包括在各个相邻的子像素中。
21.一种发光显示装置的制造方法，包括：
在基板上形成与低电平电压电源线、数据线和栅极线连接并且包括与所述低电平电压电源线重叠的电容器的子像素；以及
封装在所述基板上形成的所述子像素。
22.根据权利要求21所述的发光显示装置的制造方法，其中，所述发光显示装置是根据权利要求1或18所述的发光显示装置。
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