CN116264064A - 像素和显示装置 - Google Patents

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CN
China
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transistor
gate electrode
scan
line
pixel
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金根佑
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Samsung Display Co Ltd
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本公开涉及像素和显示装置。像素可以包括：发光元件；第一晶体管，产生从第一电源线通过发光元件流到第二电源线的驱动电流，第一晶体管包括第一栅极电极和第二栅极电极；第二晶体管，连接在数据线与第二栅极电极之间，并且响应于第三扫描信号而导通；第三晶体管，连接在第一节点与第二节点之间，并且响应于第二扫描信号而导通；第四晶体管，连接在第一节点与第三电源线之间，并且响应于第一扫描信号而导通；第五晶体管，连接在第一电源线与第一晶体管之间，并且响应于第一发射控制信号而截止；第六晶体管，连接在第三节点与第二节点之间，并且响应于第二发射控制信号而截止；以及第一电容器，连接在第一电源线与第一节点之间。

Description

像素和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月13日提交的第10-2021-0178132号韩国专利申请的优先权和从其获取的所有权益，上述韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明的各个实施例涉及一种显示装置，并且更具体地，涉及一种像素和一种包括像素的显示装置。
背景技术
显示装置可以包括多个像素。多个像素中的每一个可以包括多个晶体管、电连接到晶体管的发光元件以及电容器。晶体管可以基于通过信号线提供的信号产生驱动电流。发光元件可以基于驱动电流发射光。
为了提高依据驱动条件的显示装置的驱动效率，期望降低显示装置的功耗。例如，可以通过在显示静态图像时降低帧频率(或驱动频率)来降低显示装置的功耗。此外，显示装置可以以120赫兹(Hz)或更高的高帧频率显示图像，以便实现高分辨率图像或立体图像等。
如此，为了在各种条件下显示图像，显示装置可以以各种帧频率(或各种驱动频率)显示图像。
发明内容
本发明的各个实施例涉及一种像素，通过将数据信号供应到具有双栅极结构的第一晶体管的第一栅极电极和第二栅极电极中的至少一者来执行高速驱动操作。
本发明的各个实施例涉及一种包括所述像素的显示装置。
然而，本发明的特征不限于上述对象，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，各种修改是可能的。
本发明的实施例中的像素包括：发光元件；第一晶体管，产生从第一电源线通过所述发光元件流到第二电源线的驱动电流，所述第一电源线提供第一电源电压，所述第二电源线提供第二电源电压，所述第一晶体管包括第一栅极电极和第二栅极电极；第二晶体管，连接在数据线与所述第一晶体管的所述第二栅极电极之间，并且所述第二晶体管响应于供应到第三扫描线的第三扫描信号而导通；第三晶体管，连接在第一节点与第二节点之间，所述第一节点连接到所述第一晶体管的所述第一栅极电极，并且所述第三晶体管响应于供应到第二扫描线的第二扫描信号而导通；第四晶体管，连接在所述第一节点与第三电源线之间，所述第三电源线提供第三电源电压，并且所述第四晶体管响应于供应到第一扫描线的第一扫描信号而导通；第五晶体管，连接在所述第一电源线与所述第一晶体管之间，并且所述第五晶体管响应于供应到第一发射控制线的第一发射控制信号而截止；第六晶体管，连接在第三节点与所述第二节点之间，所述第三节点连接到所述发光元件的电极，并且所述第六晶体管响应于供应到第二发射控制线的第二发射控制信号而截止；以及第一电容器，连接在所述第一电源线与所述第一节点之间。
在实施例中，所述像素还可以包括：第二电容器，连接在所述第一晶体管的所述第二栅极电极与所述第二晶体管之间。
在实施例中，所述像素还可以包括：连接线，将所述第一栅极电极和所述第二栅极电极连接。
在实施例中，所述第三晶体管和所述第四晶体管各自可以包括N型氧化物半导体晶体管。所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管各自可以包括P型多晶硅半导体晶体管。
在实施例中，所述第六晶体管可以在非发射时段期间处于截止状态。所述第六晶体管可以在发射时段期间处于导通状态。所述非发射时段可以包括第一时段和第二时段，在所述第一时段期间所述第五晶体管处于导通状态，在所述第二时段期间所述第五晶体管处于截止状态。
在实施例中，所述第三晶体管和所述第四晶体管可以分别在所述第一时段中的彼此不同的时间点处导通。所述第二晶体管可以在所述第二时段中导通。
在实施例中，所述像素还可以包括：第七晶体管，连接在所述第三节点与第四电源线之间，所述第四电源线提供第四电源电压，并且所述第七晶体管响应于供应到第四扫描线的第四扫描信号而导通，
在实施例中，在所述第二时段中，所述第四晶体管可以在所述第二晶体管截止之后导通。
在实施例中，所述第一栅极电极和所述第二栅极电极可以彼此电绝缘。
在实施例中，所述第一晶体管还可以包括：下部金属层，设置在基底上，并且包括所述第二栅极电极；以及第一半导体图案，设置在覆盖所述下部金属层的缓冲层上并且包括第一有源区域，并且所述第一栅极电极可以设置在覆盖所述第一半导体图案的第一栅极绝缘层上并且与所述第一有源区域重叠。
在实施例中，所述缓冲层的厚度可以大于所述第一栅极绝缘层的厚度。
在实施例中，所述第二晶体管可以包括：第二半导体图案，设置在所述缓冲层上，并且包括第二有源区域；以及栅极电极，设置在所述第一栅极绝缘层上并且与所述第二有源区域重叠。
在实施例中，所述第二电容器可以包括：第一导电图案，通过第一接触孔连接到所述第二栅极电极，并且设置在所述第一栅极绝缘层上；以及第二导电图案，通过第二接触孔连接到所述第二半导体图案，并且设置在覆盖所述第一栅极电极的第二栅极绝缘层上，所述第二导电图案与所述第一导电图案重叠。
在实施例中，所述第一电容器可以包括：下部电极，对应于所述第一栅极电极；以及上部电极，设置在所述第二栅极绝缘层上并且与所述下部电极重叠。所述第三晶体管可以包括：第三半导体图案，设置在覆盖所述上部电极的中间绝缘层上，并且包括第三有源区域；以及栅极电极，与所述第三有源区域重叠。
本发明的实施例中的显示装置可以包括：像素，连接到第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线、第一发射控制线和第二发射控制线以及数据线；扫描驱动器，所述扫描驱动器将第一扫描信号至第三扫描信号分别供应到所述第一扫描线至所述第三扫描线；发射驱动器，所述发射驱动器将第一发射控制信号和第二发射控制信号分别供应到所述第一发射控制线和所述第二发射控制线；以及数据驱动器，所述数据驱动器将数据信号供应到所述数据线。所述像素可以包括：发光元件；第一晶体管，产生从第一电源线通过所述发光元件流到第二电源线的驱动电流，所述第一电源线提供第一电源电压，所述第二电源线提供第二电源电压，所述第一晶体管包括第一栅极电极和第二栅极电极；第二晶体管，连接在所述数据线与所述第一晶体管的所述第二栅极电极之间，并且响应于供应到所述第三扫描线的所述第三扫描信号而导通；第三晶体管，连接在第一节点与第二节点之间，所述第一节点连接到所述第一晶体管的所述第一栅极电极，并且所述第三晶体管响应于供应到所述第二扫描线的所述第二扫描信号而导通；第四晶体管，连接在所述第一节点与第三电源线之间，所述第三电源线提供第三电源电压，并且所述第四晶体管响应于供应到所述第一扫描线的所述第一扫描信号而导通；第五晶体管，连接在所述第一电源线与所述第一晶体管之间，并且所述第五晶体管响应于供应到所述第一发射控制线的所述第一发射控制信号而截止；以及第六晶体管，连接在第三节点与所述第二节点之间，所述第三节点连接到所述发光元件的电极，并且所述第六晶体管响应于供应到所述第二发射控制线的所述第二发射控制信号而截止。
在实施例中，所述像素可以包括：电容器，连接在所述第一晶体管的所述第二栅极电极与所述第二晶体管之间；以及连接线，将所述第一栅极电极和所述第二栅极电极连接。
在实施例中，所述第三晶体管和所述第四晶体管各自可以包括N型氧化物半导体晶体管。所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管各自可以包括P型多晶硅半导体晶体管。
在实施例中，所述发射驱动器可以在非发射时段期间供应所述第二发射控制信号。所述非发射时段可以包括第一时段和第二时段，在所述第一时段中，不供应所述第一发射控制信号，在所述第二时段中，供应所述第一发射控制信号。
在实施例中，所述扫描驱动器可以在所述第一时段中交替地供应所述第一扫描信号和所述第二扫描信号。所述扫描驱动器可以在所述第二时段中供应所述第三扫描信号。
在实施例中，所述显示装置还可以包括第四扫描线，所述第四扫描线连接到所述像素并且供应来自所述扫描驱动器的第四扫描信号。所述像素还可以包括：第七晶体管，连接在所述第三节点与用于提供第四电源电压的第四电源线之间，并且所述第七晶体管响应于供应到所述第四扫描线的所述第四扫描信号而导通。在所述第二时段中，所述扫描驱动器可以供应所述第三扫描信号，并且在供应所述第三扫描信号之后供应所述第四扫描信号。
在本发明的实施例中，像素可以包括氧化物半导体晶体管和多晶硅半导体晶体管，并且包括所述像素的显示装置可以包括包含第一栅极电极(顶部栅极)和第二栅极电极(底部栅极)的第一晶体管，并且具有其中数据信号被提供到第一栅极电极和第二栅极电极中的至少一者的改善的像素电路结构。此外，阈值电压补偿时段和数据写入(编程)时段可以被分开驱动。因此，不仅可以以常规的驱动频率适当地显示图像，而且可以以大约10Hz或更低的低频率或大约120Hz或更高的高频率适当地显示图像。此外，可以响应于驱动频率的频繁变化和数据信号变化快速地并精确地控制驱动电流。因此，可以改善图像质量。
然而，本发明的效果不限于上述效果，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，各种修改是可能的。
附图说明
通过参照附图进一步详细描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其它示例性实施例、优点和特征将变得更加显而易见。
图1是示出根据本发明的显示装置的框图。
图2是示出包括在图1的显示装置中的扫描驱动器和发射驱动器的实施例的图。
图3是示出根据本发明的像素的电路图。
图4是示出在第一驱动时段期间将被供应到图3的像素的信号的实施例的时序图。
图5是示出在第一驱动时段期间将被供应到图3的像素的信号的实施例的时序图。
图6是示出在第二驱动时段期间将被供应到图3的像素的信号的实施例的时序图。
图7A至图7C是各自示出根据帧频率的图1的显示装置的操作的实施例的图。
图8是示出图3的像素的一部分的截面图。
图9是示出根据本发明的像素的电路图。
图10是示出图9的像素的第一晶体管的阈值电压与将被施加到第二栅极电极的电压之间的关系的实施例的曲线图。
图11是示出根据本发明的像素的电路图。
具体实施方式
在下文中将参照附图详细描述本发明的各个实施例。在不同的附图中始终使用相同的附图标记来指代相同的组件，并且将省略对相同组件的重复描述。
将理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”时，所述元件可以直接在所述另一元件上，或者居间元件可以在所述元件与所述另一元件之间。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，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区、层和/或部分，但是这些元件、组件、区、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区、层或部分与另一元件、组件、区、层或部分区分开。因此，在不脱离本文中的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区”、“第一层”或“第一部分”可以被命名为“第二元件”、“第二组件”、“第二区”、“第二层”或“第二部分”。
本文中所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述(该)”旨在包括包含“至少一个(种)”的复数形式。“或”表示“和/或”。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”或者“具有”和/或“具备”时，说明存在所陈述的特征、区、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、区、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，在本文中可以使用诸如“下部”或“底部”以及“上部”或“顶部”的相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了附图中描绘的方位之外，相对术语还旨在涵盖装置的不同方位。在实施例中，当装置在一幅附图中被翻转时，则被描述为在其它元件的“下”侧的元件随后将被定向为在其它元件的“上”侧。因此，依据附图的具体方位，示例性术语“下”可以涵盖“下”和“上”两种方位。类似地，当装置在一幅附图中被翻转时，则被描述为“在”其它元件“下方”或“之下”的元件随后将被定向为“在”其它元件“上方”。因此，示例性术语“在……下方”或“在……之下”可以涵盖上方和下方两种方位。
考虑到讨论中的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)，如本文中所使用的“大约”或“近似”包括所陈述的值，并且指在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内。例如，术语“大约”可以指在一个或多个标准偏差内，或在所陈述的值的±30％、±20％、±10％或±5％以内。
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)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，除非在本文中明确地如此定义，否则术语(诸如在通用词典中定义的术语)应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本发明中的含义相一致的含义，并且将不以理想化的或过于形式化的含义来解释所述术语。
图1是示出根据本发明的显示装置1000的框图。
参考图1，显示装置1000可以包括像素区域100、扫描驱动器200、发射驱动器300、数据驱动器400和时序控制器500。
显示装置1000可以依据驱动条件以各种帧频率(或者刷新率或驱动频率)显示图像。帧频率可以是每秒将数据电压实质上施加到像素PX的驱动晶体管的频率。在实施例中，例如，帧频率也可以被称为“扫描速率”或“刷新频率”，并且指示每秒显示的图像的数量。
在实施例中，将被供应到用于供应来自数据驱动器400的数据信号的第三扫描线S3i(i是大于0的自然数)的第三扫描信号的输出频率可以响应于帧频率而改变。在实施例中，例如，用于驱动视频的帧频率可以是近似60Hz或更高(例如，大约60Hz、大约120Hz、大约240Hz、大约360Hz或大约480Hz)的频率。在帧频率是大约60Hz的情况下，可以将第三扫描信号每秒六十次地供应到每条水平线(每个像素行)。
在实施例中，显示装置1000可以依据驱动条件调整扫描驱动器200的输出频率和发射驱动器300的输出频率以及与扫描驱动器200的输出频率和发射驱动器300的输出频率相对应的数据驱动器400的输出频率。在实施例中，例如，显示装置1000可以响应于从大约1Hz至大约240Hz范围内的各种帧频率来显示图像。然而，这仅是出于说明性的目的。在实施例中，例如，显示装置1000可以以大于大约240Hz的帧频率(例如，大约300Hz或大约480Hz)显示图像。
像素区域100可以包括扫描线S11至S1n(n是大于1的自然数)、S21至S2n、S31至S3n和S41至S4n、发射控制线E11至E1n和E21至E2n以及数据线D1至Dm(m是大于1的自然数)，并且可以包括连接到扫描线S11至S1n、S21至S2n、S31至S3n和S41至S4n之中的扫描线S1i、S2i、S3i和S4i、发射控制线E11至E1n和E21至E2n之中的发射控制线E1i和E2i以及数据线D1至Dm之中的数据线Dj的像素PX。这里，i可以是大于0并且等于或小于n的自然数，并且j可以是大于0并且等于或小于m的自然数。多个像素PX中的每一个可以包括驱动晶体管和多个开关晶体管。
时序控制器500可以通过接口被供应有来自诸如应用处理器(“AP”)的主机系统的输入图像数据IRGB和控制信号。时序控制器500可以控制扫描驱动器200、发射驱动器300和数据驱动器400的驱动时序。
时序控制器500可以基于输入图像数据IRGB、控制信号和时钟信号产生第一控制信号SCS、第二控制信号ECS和第三控制信号DCS。第一控制信号SCS可以被供应到扫描驱动器200。第二控制信号ECS可以被供应到发射驱动器300。第三控制信号DCS可以被供应到数据驱动器400。时序控制器500可以重排输入图像数据IRGB并将重排后的图像数据RGB供应到数据驱动器400。
扫描驱动器200可以从时序控制器500接收第一控制信号SCS，并且基于第一控制信号SCS将第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号和第四扫描信号分别供应到第一扫描线S11至S1n、第二扫描线S21至S2n、第三扫描线S31至S3n以及第四扫描线S41至S4n。
第一扫描信号至第四扫描信号可以被设定为与相应扫描信号所供应到的晶体管的类型相对应的栅极导通电平。接收扫描信号的晶体管可以在具有栅极导通电平的扫描信号被供应到其时被设定为导通状态。在实施例中，例如，将被供应到P沟道金属氧化物半导体(“PMOS”)晶体管的扫描信号的栅极导通电平可以是逻辑低电平，并且将被供应到N沟道金属氧化物半导体(“NMOS”)晶体管的扫描信号的栅极导通电平可以是逻辑高电平。在下文中，表述“供应扫描信号”可以被理解为表示以能够使由该扫描信号控制的晶体管导通的逻辑电平供应扫描信号。
在实施例中，扫描驱动器200可以在非发射时段期间多次供应第一扫描信号至第四扫描信号中的一些。因此，可以控制包括在像素PX中的驱动晶体管的偏置状态。
发射驱动器300可以基于第二控制信号ECS将第一发射控制信号和第二发射控制信号分别供应到第一发射控制线E11至E1n和第二发射控制线E21至E2n。
第一发射控制信号和第二发射控制信号各自可以被设定为栅极截止电平(例如，高电压电平)。接收第一发射控制信号或第二发射控制信号的晶体管可以在具有栅极截止电平的发射控制信号被供应到其时截止，并且可以在具有栅极导通电平的发射控制信号被供应到其时导通。在下文中，表述“供应发射控制信号”可以被理解为表示以能够使由该发射控制信号控制的晶体管截止的逻辑电平(例如，高电平)供应发射控制信号，在另一方面，表述“不供应发射控制信号”可以被理解为表示以能够使由该发射控制信号控制的晶体管导通的逻辑电平(例如，低电平)供应发射控制信号。
尽管为了便于描述，图1示出了扫描驱动器200和发射驱动器300各自被提供为单个组件，但是本发明不限于此。依据设计，扫描驱动器200可以包括多个扫描驱动器，所述多个扫描驱动器中的每一个供应第一扫描信号至第四扫描信号中的至少一者。此外，扫描驱动器200和发射驱动器300中的至少一者可以被集成到驱动电路或模块等中。
数据驱动器400可以从时序控制器500接收第三控制信号DCS和图像数据RGB。数据驱动器400可以将数字的图像数据RGB转换成模拟数据信号(数据电压)。数据驱动器400可以响应于第三控制信号DCS将数据信号供应到数据线D1至Dm。这里，供应到数据线D1至Dm的数据信号可以与供应到第三扫描线S31至S3n的第三扫描信号同步地供应。
在实施例中，显示装置1000还可以包括电源。电源可以将用于驱动像素PX的电源电压供应到像素区域100。
显示装置1000可以以各种帧频率操作。在低频率驱动的情况下，诸如由像素中的电流泄漏引起的闪烁的图像缺陷可能是可见的。此外，由于由因驱动晶体管的在以各种帧频率驱动时的偏置状态或滞后特性的变化导致的阈值电压偏移等引起的响应速度的变化，诸如动态模糊的余像可能是可见的。
为了改善图像质量，依据帧频率，像素PX的每个帧时段可以包括多个非发射时段和多个发射时段。在实施例中，例如，帧的初始非发射时段和发射时段可以被限定为第一驱动时段，并且随后的非发射时段和随后的发射时段可以被限定为第二驱动时段。
在实施例中，例如，用于实质上显示图像的数据信号可以在第一驱动时段期间被供应到像素PX，并且设定电压(初始化电压)可以被周期性地供应到像素PX的发光元件的阳极电极。
在大约120Hz或更高的高速驱动的情况下，期望确保足够量的驱动晶体管的阈值电压补偿时间，以便体现至少标准的图像质量。本发明的实施例中的像素PX和显示装置1000可以确保足够量的阈值电压补偿时间，并且以各种帧频率显示高质量图像。
此外，响应于高速驱动中的图像的快速变化，也期望像素PX的驱动电流快速地变化。得益于响应于高速驱动的驱动电流的快速变化，本发明的实施例中的像素PX和显示装置1000可以显示高质量图像。
图2是示出包括在图1的显示装置1000中的扫描驱动器200和发射驱动器300的实施例的图。
参考图1和图2，扫描驱动器200可以包括第一扫描驱动器210、第二扫描驱动器220和第三扫描驱动器230。
在实施例中，第一扫描驱动器210、第二扫描驱动器220和第三扫描驱动器230可以分别包括级电路，所述级电路分别独立地连接到第一扫描驱动器210、第二扫描驱动器220和第三扫描驱动器230。
第一控制信号SCS可以包括第一扫描起始信号FLM1、第二扫描起始信号FLM2和第三扫描起始信号FLM3。第一扫描起始信号FLM1、第二扫描起始信号FLM2和第三扫描起始信号FLM3可以分别被供应到第一扫描驱动器210、第二扫描驱动器220和第三扫描驱动器230。
第一扫描起始信号FLM1、第二扫描起始信号FLM2和第三扫描起始信号FLM3的脉冲宽度或供应时序等可以依据驱动条件和帧频率来确定。
第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号可以分别基于第一扫描起始信号FLM1、第二扫描起始信号FLM2和第三扫描起始信号FLM3而输出。在实施例中，例如，第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号中的至少一者的脉冲宽度可以与其它信号的脉冲宽度不同。此外，在非发射时段期间，第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号中的至少一者可以被输出多次。
此外，第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号的栅极导通电平各自可以依据与第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号相对应的晶体管的类型来确定。
第一扫描驱动器210可以响应于第一扫描起始信号FLM1将第一扫描信号供应到第一扫描线S11至S1n。此外，第一扫描驱动器210可以响应于第一扫描起始信号FLM1将第二扫描信号供应到第二扫描线S21至S2n。第二扫描信号的脉冲宽度可以与第一扫描信号的脉冲宽度相同。在实施例中，例如，将被供应到相同的像素的第二扫描信号可以是通过使第一扫描信号移位而获得的信号。在实施例中，例如，连接到第i像素行(其中，i是大于0的自然数)的第二扫描线(例如，第i第二扫描线S2i)可以与连接到第i+k像素行(其中，k是大于0的自然数)的第一扫描线(例如，第i+k第一扫描线(未示出))连接。
第二扫描驱动器220可以响应于第二扫描起始信号FLM2将第三扫描信号供应到第三扫描线S31至S3n。
第三扫描驱动器230可以响应于第三扫描起始信号FLM3将第四扫描信号供应到第四扫描线S41至S4n。
在实施例中，发射驱动器300可以包括第一发射驱动器310和第二发射驱动器320。
第二控制信号ECS可以包括第一发射控制起始信号EFLM1和第二发射控制起始信号EFLM2。第一发射控制起始信号EFLM1和第二发射控制起始信号EFLM2可以被分别供应到第一发射驱动器310和第二发射驱动器320。
在实施例中，第一发射驱动器310和第二发射驱动器320可以分别包括分别独立地连接到第一发射驱动器310和第二发射驱动器320的级电路。此外，第一发射控制信号的脉冲宽度或供应时序等可以与第二发射控制信号的脉冲宽度或供应时序等不同。
第一发射驱动器310可以响应于第一发射控制起始信号EFLM1将第一发射控制信号供应到第一发射控制线E11至E1n。第二发射驱动器320可以响应于第二发射控制起始信号EFLM2将第二发射控制信号供应到第二发射控制线E21至E2n。
图3是示出根据本发明的像素10的电路图。
为了便于描述，图3示出了设置在第i水平线(或第i像素行)上并且连接到第j数据线Dj(其中，i和j中的每一者是大于0的自然数)的像素10。
参考图1和图3，像素10可以包括发光元件LD、第一晶体管T1至第七晶体管T7、第一电容器Cst(也被称为“存储电容器”)以及第二电容器Cpr(也被称为“可编程电容器”)。
发光元件LD可以包括连接到第三节点N3的第一电极(例如，阳极电极)和连接到第二电源线PL2的第二电极(例如，阴极电极)，第二电源线PL2将第二电源电压VSS传输到发光元件LD。发光元件LD可以产生具有与从第一晶体管T1供应的电流的量相对应的亮度的光。
第二电源线PL2可以具有线型，但是本发明不限于此。在实施例中，例如，第二电源线PL2可以是导电板型导电层。
在实施例中，发光元件LD可以是包括有机发光层的有机发光二极管。在可选实施例中，发光元件LD可以是包括无机材料的无机发光元件。作为进一步的选择，发光元件LD可以包括无机材料和有机材料的组合。发光元件LD可以具有其中多个无机发光元件并联和/或串联地连接在第二电源线PL2与第三节点N3之间的形状。
第一晶体管T1(或驱动晶体管)可以连接在第五晶体管T5与第二节点N2之间。第一晶体管T1可以包括第一栅极电极和第二栅极电极。在实施例中，例如，第一晶体管T1可以具有包括顶部栅极电极和底部栅极电极(也被称为前栅极电极和后栅极电极)的双栅极结构。
第一晶体管T1的第一栅极电极可以连接到第一节点N1。第一晶体管T1的第二栅极电极可以电连接到第二晶体管T2。
在实施例中，第一栅极电极和第二栅极电极可以通过连接线CNL彼此连接。因此，从第j数据线Dj或第二电容器Cpr供应的电压可以共同地提供到第一栅极电极和第二栅极电极。
第一晶体管T1可以基于第一节点N1的电压(例如，第一栅极电极的电压)和/或第二栅极电极的电压来控制从提供第一电源电压VDD的第一电源线PL1经由发光元件LD流到提供第二电源电压VSS的第二电源线PL2的驱动电流。在实施例中，例如，第一电源电压VDD可以被设定为具有比第二电源电压VSS的电平高的电平的电压。
第二晶体管T2可以连接在第j数据线Dj(在下文中，也被称为数据线Dj)与第一晶体管T1的第二栅极电极之间。在实施例中，第二晶体管T2可以连接在数据线Dj与第二电容器Cpr的一个电极之间。
第二晶体管T2的栅极电极可以连接到第i第三扫描线S3i(在下文中，也被称为第三扫描线S3i)。当第三扫描信号供应到第三扫描线S3i时，第二晶体管T2可以导通，以将数据线Dj与第二电容器Cpr电连接。当第二晶体管T2导通时，数据信号可以被提供到第二电容器Cpr。
在实施例中，第二电容器Cpr可以连接在第一晶体管T1的第二栅极电极与第二晶体管T2之间。此外，第二电容器Cpr可以共同地连接到第一晶体管T1的第二栅极电极和连接线CNL的一端。第二电容器Cpr可以将数据信号写入到第一晶体管T1。第二电容器Cpr可以将数据信号可靠地传输到第一晶体管T1的第一栅极电极和第二栅极电极。
第三晶体管T3可以连接在第一晶体管T1的第二电极(即，第二节点N2)与第一节点N1之间。第三晶体管T3的栅极电极可以连接到第i第二扫描线S2i(在下文中，也被称为第二扫描线S2i)。
当第二扫描信号供应到第二扫描线S2i时，第三晶体管T3可以导通，使得第一晶体管T1的第二电极可以与第一节点N1电连接。换句话说，第二扫描信号可以用于控制第一晶体管T1的第二电极(例如，漏极电极)与第一晶体管T1的第一栅极电极(和第二栅极电极)彼此连接的时序。当第三晶体管T3导通时，第一晶体管T1可以以二极管的形式连接。
第四晶体管T4可以连接在第一节点N1与第三电源线PL3之间，第三电源线PL3提供第三电源电压Vint1(例如，第一初始化电压)。第四晶体管T4的栅极电极可以连接到第i第一扫描线S1i(在下文中，也被称为第一扫描线S1i)。
当第一扫描信号供应到第一扫描线S1i时，第四晶体管T4可以导通，使得第三电源电压Vint1可以被供应到第一节点N1。在实施例中，例如，第三电源电压Vint1可以被设定为低于将被供应到数据线Dj的数据信号的最小电平的电压。
在实施例中，第三晶体管T3和第四晶体管T4可以包括氧化物半导体晶体管。第三晶体管T3和第四晶体管T4各自可以包括氧化物半导体层作为有源层(半导体层)。在实施例中，例如，第三晶体管T3和第四晶体管T4可以包括N型氧化物半导体晶体管。
氧化物半导体晶体管可以通过低温工艺生产，并且与多晶硅半导体晶体管的电荷迁移率相比具有低的电荷迁移率。换句话说，氧化物半导体晶体管可以具有优异的截止电流特性。因此，当第三晶体管T3和第四晶体管T4包括氧化物半导体晶体管时，根据低频率驱动和可变频率驱动通过第三晶体管T3和第四晶体管T4产生的漏电流(和截止电流)可以被最小化，使得可以增强显示质量。
第五晶体管T5可以连接在第一电源线PL1与第一晶体管T1的第一电极(例如，源极电极)之间。第五晶体管T5的栅极电极可以连接到第i第一发射控制线E1i(在下文中，也被称为第一发射控制线E1i)。
第五晶体管T5可以在具有栅极截止电平的第一发射控制信号被供应到第一发射控制线E1i时截止，并且可以在具有栅极导通电平的第一发射控制信号被供应到第一发射控制线E1i时导通。当第五晶体管T5导通时，第一晶体管T1的第一电极可以电连接到第一电源线PL1。
第六晶体管T6可以连接在第二节点N2与第三节点N3之间。第六晶体管T6的栅极电极可以连接到第i第二发射控制线E2i(在下文中，也被称为第二发射控制线E2i)。
第六晶体管T6可以在具有栅极截止电平的第二发射控制信号被供应到第二发射控制线E2i时截止，并且可以在具有栅极导通电平的第二发射控制信号被供应到第二发射控制线E2i时导通。当第六晶体管T6导通时，第二节点N2和第三节点N3可以彼此电连接。
第七晶体管T7可以连接在第三节点N3与提供第四电源电压Vint2的第四电源线PL4之间。第七晶体管T7的栅极电极可以连接到第i第四扫描线S4i(在下文中，也被称为第四扫描线S4i)。
当第四扫描信号供应到第四扫描线S4i时，第七晶体管T7可以导通，使得第四电源电压Vint2(例如，第二初始化电压)可以被供应到第三节点N3。
当第四电源电压Vint2供应到发光元件LD的第一电极时，可以使发光元件LD的寄生电容器放电。由于充电到寄生电容器中的残余电压被放电(去除)，因此可以防止不期望的微小发射。因此，可以增强像素10的黑色表达性能。特别地，可以进一步改善低频率驱动中的低灰度级图像质量。
第三电源电压Vint1和第四电源电压Vint2可以彼此不同。换句话说，使第一节点N1初始化的电压和使第三节点N3初始化的电压可以被设定为不同的值。
在实施例中，为了使低频率驱动中的闪烁现象最小化，第三电源电压Vint1的电平可以高于第二电源电压VSS的电平。此外，为了防止发光元件LD的寄生电容器被充电，第四电源电压Vint2的电平可以低于第二电源电压VSS的电平。前述仅是示例，并且第三电源电压Vint1和第四电源电压Vint2可以彼此相同。
第一电容器Cst可以连接在第一电源线PL1与第一节点N1之间。第一电容器Cst可以存储与第一电源线PL1和第一节点N1之间的电压差相对应的电压。
像素10的一些晶体管可以是多晶硅半导体晶体管。在实施例中，例如，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可以包括通过低温多晶硅(“LTPS”)工艺形成或提供的多晶硅半导体层作为有源层(沟道)。由于多晶硅半导体晶体管具有高响应速度的优点，因此多晶硅半导体晶体管可以应用在期望高速开关操作的开关元件中。
然而，前述仅是示例，并且晶体管的类型和种类不限于此。
图4是示出在第一驱动时段DP1期间将被供应到图3的像素10的信号的实施例的时序图。
参考图3和图4，像素10可以在第一驱动时段DP1期间操作。
在用于控制帧频率的可变频率驱动中，每个帧时段可以包括第一驱动时段DP1。此外，依据帧频率，图6的第二驱动时段DP2可以被省略或者被执行至少一次。
第一驱动时段DP1可以包括非发射时段NEP(例如，第一非发射时段)和发射时段EP(例如，第一发射时段)。
第一驱动时段DP1可以包括其中实质上对应于输出图像的数据信号被写入的时段(例如，第五时段P5)。
非发射时段NEP可以包括第一时段P1和第二时段P2。第一时段P1可以包括第三时段P3和第四时段P4。第二时段P2可以包括第五时段P5和第六时段P6。
在实施例中，将被供应到第二扫描线S2i的第二扫描信号的脉冲宽度可以与将被供应到第一扫描线S1i的第一扫描信号的脉冲宽度相同。在实施例中，例如，第二扫描信号可以是通过使第一扫描信号移位而获得的信号。因此，第二扫描线S2i可以与第i+k像素行的第i+k第一扫描线(未示出)共享扫描信号。
在实施例中，第一扫描信号和第二扫描信号的脉冲宽度可以大于第三扫描信号的脉冲宽度和第四扫描信号的脉冲宽度。
将被供应到N型氧化物半导体晶体管的第一扫描信号和第二扫描信号可以处于高电平。将被供应到P型多晶硅半导体晶体管的第三扫描信号和第四扫描信号可以处于低电平。
在实施例中，在非发射时段NEP中，第一发射控制信号的波形可以与第二发射控制信号的波形不同。在实施例中，例如，非发射时段NEP可以由第二发射控制信号限定。换句话说，在非发射时段NEP期间，可以供应第二发射控制信号(使第二发射控制信号保持在高电平)。第一时段P1和第二时段P2可以由第一发射控制信号限定。在第一时段P1中，可以不供应第一发射控制信号。在第二时段P2中，可以供应第一发射控制信号。
当第二发射控制信号的供应开始(即，第二发射控制信号进行到高电平的转变)时，非发射时段NEP可以开始。在非发射时段NEP期间，第六晶体管T6可以截止。
在第一时段P1中，可以不供应第一发射控制信号，并且第五晶体管T5可以具有导通状态。
在第三时段P3中，第一扫描信号可以被供应到第一扫描线S1i，并且第四晶体管T4可以导通。第三电源电压Vint1可以被供应到第一节点N1。因此，第一节点N1的电压(即，第一晶体管T1的第一栅极电极和第二栅极电极的电压)可以被初始化为第三电源电压Vint1。第三时段P3可以是使第一节点N1的电压初始化的时段，并且被理解为是栅极初始化时段。
此后，在第四时段P4期间，第一扫描信号的供应可以被中断，并且第二扫描信号可以被供应到第二扫描线S2i。第三晶体管T3可以响应于第二扫描信号而导通。因此，第一晶体管T1可以以二极管的形式连接，并且可以执行第一晶体管T1的阈值电压补偿。第四时段P4可以被理解为是用于第一晶体管T1的阈值电压补偿的时段。因此，与第一晶体管T1的阈值电压相对应的电压可以被存储在第一电容器Cst中。
在实施例中，在第一时段P1期间，第三时段P3的操作和第四时段P4的操作可以彼此交替。
在实施例中，例如，第三电源电压Vint1可以通过第三时段P3的重复(iteration)而被周期性地供应到第一节点N1。因此，导通偏置应力可以被周期性地施加到第一晶体管T1，使得第一晶体管T1的偏置状态可以周期性地改变，由此，第一晶体管T1的阈值电压特性可以改变(例如，负移位)。因此，可以防止第一晶体管T1的特性被固定在预定的状态中并因此劣化。
此外，可以通过第四时段P4的重复来确保足够量的总阈值电压补偿时间。
然而，前述仅仅是示例，并且第三时段P3和第四时段P4的重复不限于此，并且其设计可以改变而没有限制。
因此，在第二时段P2期间，第一发射控制信号可以被供应到第一发射控制线E1i，并且第五晶体管T5可以截止。
在第五时段P5中，第三扫描信号可以被供应到第三扫描线S3i，并且第二晶体管T2可以导通。因此，数据信号的电压可以通过第二晶体管T2和第二电容器Cpr被供应到第一晶体管T1的第一栅极电极和第二栅极电极。这里，第一栅极电极和第二栅极电极可以通过连接线CNL彼此连接。第五时段P5可以被理解为是数据写入时段。
如此，阈值电压补偿时段和数据写入时段可以彼此分开。因此，可以确保高速驱动中的足够量的阈值电压补偿时间。
在第五时段P5中，栅极信号可以被供应到第一栅极电极和第二栅极电极，并且第一晶体管T1可以在双栅极模式下操作。换句话说，可以由施加到第一栅极电极的电压和施加到第二栅极电极的电压在第一晶体管T1的半导体图案中限定沟道。前述操作可以被理解为是双栅极模式的操作。
在双栅极模式下，可以对第一栅极电极和第二栅极电极两者产生电场，使得栅极的电场可以被加强。因此，即使当供应到第一晶体管T1的电压(例如，数据信号)的变化小时，与第一晶体管T1具有单个栅极的情况下的驱动电流的变化相比，具有双栅极的第一晶体管T1的驱动电流的变化也可以增加。
因此，在高速驱动中，驱动电流的变化可以响应于数据电压的快速变化而增加(驱动电流可以更敏感地变化)，并且发光元件LD可以以期望亮度快速地发射光。因此，可以改善高速驱动中的图像质量。
随后，在第六时段P6中，第四扫描信号可以被供应到第四扫描线S4i，并且第七晶体管T7可以导通。通过使第七晶体管T7导通，第四电源电压Vint2可以被供应到第三节点N3，使得发光元件LD的寄生电容器可以被放电。
在实施例中，第六时段P6的操作可以在第七时段P7期间重复。在实施例中，例如，第四扫描信号的供应可以在第七时段P7期间重复。因此，可以增强黑色和低灰度级表达性能。
第六时段P6和第七时段P7可以是使发光元件LD的阳极电压初始化的时段，并且可以被理解为是阳极初始化时段。
此后，第一发射控制信号和第二发射控制信号的供应可以被中断，使得非发射时段NEP可以结束，并且发射时段EP可以开始。在发射时段EP期间，第五晶体管T5和第六晶体管T6可以导通。
在发射时段EP期间，基于在第五时段P5中写入的数据信号，与存储在第一电容器Cst中的电压相对应的驱动电流可以被供应到发光元件LD，使得发光元件LD可以基于驱动电流发射光。
图5是示出在第一驱动时段DP1'期间将被供应到图3的像素10的信号的实施例的时序图。
除了供应第一扫描信号、第二扫描信号和第四扫描信号的次数之外，图5的显示装置的操作与图4的显示装置的操作基本上相同。因此，同样的附图标记将用于指代与图4的组件相同或类似的组件，并且将省略对其的冗余说明。
参考图3和图5，像素10可以在第一驱动时段DP1'期间操作。
在实施例中，在第一时段P1期间，可以在第三时段P3中提供第一扫描信号一次，并且可以在第四时段P4中提供第二扫描信号一次。此外，在第二时段P2期间，可以在第六时段P6中提供第四扫描信号一次。
图6是示出在第二驱动时段DP2期间将被供应到图3的像素10的信号的实施例的时序图。
参考图3和图6，像素10可以在第二驱动时段DP2期间操作。
第二驱动时段DP2可以包括第二非发射时段NEP2和第二发射时段EP2。在第二驱动时段DP2中，可以不供应数据信号，并且可以供应第四扫描信号以使像素10的发光元件LD的阳极初始化。
在实施例中，在第二非发射时段NEP2期间，可以以与在图4中所示的非发射时段NEP中供应第一发射控制信号和第二发射控制信号的方式相同的方式供应第一发射控制信号和第二发射控制信号。然而，前述仅是示例。在第二非发射时段NEP2期间，可以以与第二发射控制信号的波形相同的波形供应第一发射控制信号。
在第二驱动时段DP2期间，第一扫描信号和第二扫描信号的供应可以被中断。换句话说，供应到第一扫描线S1i的第一扫描信号和供应到第二扫描线S2i的第二扫描信号各自可以具有低电平L。
在第二驱动时段DP2期间，第三扫描信号的供应可以被中断。换句话说，供应到第三扫描线S3i的第三扫描信号可以具有高电平H。
第四扫描信号可以在包括第六时段P6的第七时段P7期间被重复地供应到第四扫描线S4i。因此，可以改善低频率驱动中的低灰度级和黑色表达性能。
图7A至图7C是各自示出根据帧频率的图1的显示装置1000的操作的实施例的图。
参考图1以及图3至图7C，可以以各种帧频率驱动显示装置1000。
第一驱动时段DP1的频率可以对应于帧频率。
在实施例中，如图7A中所示，第一帧FRa可以包括第一驱动时段DP1。在实施例中，例如，在第一驱动时段DP1的频率是大约240Hz的情况下，可以在第一帧FRa期间以大约240Hz驱动显示装置1000。换句话说，第一驱动时段DP1和第一帧FRa在时间长度上可以是大约4.17毫秒(ms)。
在实施例中，如图7B中所示，第二帧FRb可以包括第一驱动时段DP1和第二驱动时段DP2。在实施例中，例如，第一驱动时段DP1和第二驱动时段DP2可以被重复。在这种情况下，可以在第二帧FRb期间以大约120Hz驱动显示装置1000。换句话说，第一驱动时段DP1和第二驱动时段DP2在时间长度上可以是大约4.17ms。第二帧FRb在时间长度上可以是大约8.33ms。
在实施例中，如图7C中所示，第三帧FRc可以包括第一驱动时段DP1和多个重复的第二驱动时段DP2。在实施例中，例如，在可以在第三帧FRc期间以大约1Hz驱动显示装置1000的情况下，第三帧FRc的时间长度可以是大约1秒。在第三帧FRc中，第二驱动时段DP2可以被重复大约239次。
如此，可以通过控制每个帧中的第二驱动时段DP2的重复次数来以各种帧频率(例如，大约1Hz至大约480Hz)驱动显示装置1000而没有限制。
图8是示出图3的像素10的一部分的截面图。
参考图3和图8，像素10可以包括用于形成晶体管T1至T7以及电容器Cst和Cpr的背板结构。
为了便于描述，图8示意性地示出了第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第一电容器Cst(存储电容器)和第二电容器Cpr(可编程电容器)。
第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第一电容器Cst和第二电容器Cpr可以形成或设置在基体层BL上。
第一晶体管T1可以包括第一半导体图案SCP1、第一栅极电极GE1_1(例如，前栅极电极或顶部栅极电极)以及第二栅极电极GE1_2(例如，后栅极电极或底部栅极电极)。第二晶体管T2可以包括第二半导体图案SCP2和第三栅极电极GE2。第三晶体管T3可以包括第三半导体图案SCP3和第四栅极电极GE3。
基体层BL可以包括诸如玻璃或树脂的绝缘材料。此外，基体层BL可以包括具有柔性的材料，以便是可弯折的或可折叠的，并且具有单层结构或多层结构。在实施例中，例如，基体层BL可以包括聚酰亚胺。
阻挡层BRL可以设置在基体层BL上。阻挡层BRL可以防止杂质从基体层BL扩散到上部结构中。阻挡层BRL可以是包括无机材料的无机绝缘层。聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等可以用作该无机材料。在可选实施例中，可以省略阻挡层BRL。
下部金属层BML可以设置在阻挡层BRL上。下部金属层BML可以包括金属。在实施例中，该金属可以包括诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)的金属和这些金属的任意合金中的至少一种。此外，下部金属层BML可以具有单层结构或者具有通过使包括两种或更多种金属和合金的材料的层堆叠而形成或提供的多层结构。
下部金属层BML可以包括第一晶体管T1的第二栅极电极GE1_2。
缓冲层BFL可以设置在下部金属层BML上。缓冲层BFL可以防止杂质扩散到每个电路元件中。在实施例中，缓冲层BFL可以包括氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的至少一种。
第一半导体图案SCP1和第二半导体图案SCP2可以设置在缓冲层BFL上。在实施例中，第一半导体图案SCP1和第二半导体图案SCP2各自可以包括多晶硅半导体。在实施例中，第一半导体图案SCP1和第二半导体图案SCP2可以例如通过低温多晶硅(“LTPS”)工艺形成或提供。
第一半导体图案SCP1可以包括第一有源区域ACT1、第一源极区域SA1和第一漏极区域DA1。第一有源区域ACT1可以是未被掺杂的沟道区域，并且与第一栅极电极GE1_1和第二栅极电极GE1_2重叠。第一源极区域SA1和第一漏极区域DA1各自可以包括被掺杂有掺杂剂的半导体层。第二半导体图案SCP2可以包括第二有源区域ACT2、第二源极区域SA2和第二漏极区域DA2。第二源极区域SA2和第二漏极区域DA2各自可以包括被掺杂有掺杂剂的半导体层。然而，前述仅是多个实施例中的一个。在另一实施例中，源极区域和漏极区域可以彼此交换。
覆盖第一半导体图案SCP1和第二半导体图案SCP2的第一栅极绝缘层GI1可以设置在缓冲层BFL上。第一栅极绝缘层GI1可以是包括前述无机材料的无机绝缘层。
第一栅极电极GE1_1、第三栅极电极GE2和第一导电图案CP1可以设置在第一栅极绝缘层GI1上。第一栅极电极GE1_1、第三栅极电极GE2和第一导电图案CP1可以包括彼此相同的材料。在实施例中，第一栅极电极GE1_1、第三栅极电极GE2和第一导电图案CP1各自可以包括诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)的金属和这些金属的任意合金中的至少一种。此外，其中设置有第一栅极电极GE1_1、第三栅极电极GE2和第一导电图案CP1的第一导电层可以具有单层结构或者具有通过使包括两种或更多种金属和合金的材料的层堆叠而形成或提供的多层结构。
第一栅极电极GE1_1可以与第一有源区域ACT1重叠。在实施例中，缓冲层BFL的沿厚度方向(例如，图8中的垂直方向)的厚度可以大于第一栅极绝缘层GI1的沿厚度方向的厚度。因此，第一栅极电极GE1_1与第一半导体图案SCP1之间的距离TS2可以小于第二栅极电极GE1_2与第一半导体图案SCP1之间的距离TS1。因此，在具有双栅极结构的第一晶体管T1中，第一栅极电极GE1_1可以被主要地操作，并且第二栅极电极GE1_2可以执行辅助功能。
此外，当数据信号被供应到像素10时，相同的电压可以被提供到第一栅极电极GE1_1和第二栅极电极GE1_2，并且可以对第一栅极电极GE1_1和第二栅极电极GE1_2两者产生电场。因此，第一晶体管T1的栅极的电场可以被加强，并且可以使控制第一晶体管T1的电流(驱动电流)的操作容易。
第三栅极电极GE2可以与第二有源区域ACT2重叠。
第一导电图案CP1可以通过穿过第一栅极绝缘层GI1和缓冲层BFL的第一接触孔CTH1连接到第二栅极电极GE1_2。第一导电图案CP1可以在图8中未示出的区域中与第一栅极电极GE1_1连接，同时避开第一源极区域SA1和第一漏极区域DA1。因此，如图8中所示，第一栅极电极GE1_1和第二栅极电极GE1_2可以彼此连接。
覆盖第一栅极电极GE1_1、第三栅极电极GE2和第一导电图案CP1的第二栅极绝缘层GI2可以设置在第一栅极绝缘层GI1上。在实施例中，第二栅极绝缘层GI2可以包括聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的至少一种。
第二导电图案CP2、第三导电图案CP3和第四导电图案CP4可以设置在第二栅极绝缘层GI2上。在实施例中，第二导电图案CP2、第三导电图案CP3和第四导电图案CP4可以包括诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)的金属和这些金属的任意合金中的至少一种。此外，其中设置有第二导电图案CP2、第三导电图案CP3和第四导电图案CP4的第二导电层可以具有单层结构或者通过使包括两种或更多种金属和合金的材料的层堆叠而形成或提供的多层结构。
第二导电图案CP2可以通过穿过第二栅极绝缘层GI2和第一栅极绝缘层GI1的第二接触孔CTH2连接到第二漏极区域DA2。此外，第二导电图案CP2可以与第一导电图案CP1重叠。因此，第一导电图案CP1和第二导电图案CP2可以构成第二电容器Cpr。
第三导电图案CP3可以与第一栅极电极GE1_1重叠。第三导电图案CP3和第一栅极电极GE1_1可以构成第一电容器Cst。换句话说，第三导电图案CP3可以是第一电容器Cst的上部电极。第一栅极电极GE1_1可以是第一电容器Cst的下部电极。
第四导电图案CP4可以将第三扫描信号提供到第三晶体管T3的第四栅极电极GE3。
覆盖第二导电图案CP2、第三导电图案CP3和第四导电图案CP4的第一中间绝缘层ILD1可以设置在第二栅极绝缘层GI2上。第一中间绝缘层ILD1可以是包括无机材料的无机绝缘层。聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等可以用作该无机材料。
第三半导体图案SCP3可以设置在第一中间绝缘层ILD1上。第三半导体图案SCP3可以包括氧化物半导体或金属氧化物半导体。第三半导体图案SCP3可以包括第三有源区域ACT3、第三源极区域SA3和第三漏极区域DA3。
覆盖第三半导体图案SCP3的第三栅极绝缘层GI3可以设置在第一中间绝缘层ILD1上。在实施例中，第三栅极绝缘层GI3可以包括聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的至少一种。
第四栅极电极GE3可以设置在第三栅极绝缘层GI3上。在实施例中，第四栅极电极GE3可以包括诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)的金属和这些金属的任意合金中的至少一种。此外，其中设置有第四栅极电极GE3的第三导电层可以具有单层结构或者通过使包括两种或更多种金属和合金的材料的层堆叠而形成或提供的多层结构。
第二中间绝缘层ILD2可以覆盖第四栅极电极GE3并且设置在第三栅极绝缘层GI3上。在实施例中，第二中间绝缘层ILD2可以包括聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的至少一种。
第一电源线PL1可以设置在第二中间绝缘层ILD2上。在实施例中，第一电源线PL1可以包括诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)的金属和这些金属的任意合金中的至少一种。此外，其中设置有第一电源线PL1的第四导电层可以具有单层结构或者通过使包括两种或更多种金属和合金的材料的层堆叠而形成或提供的多层结构。第一电源线PL1可以通过第三接触孔CTH3连接到第三导电图案CP3。
如此，可以使用设置在第一栅极绝缘层GI1上的第一导电图案CP1和设置在第二栅极绝缘层GI2上的第二导电图案CP2来获得第二电容器Cpr。
图9是示出根据本发明的像素11的电路图。图10是示出图9的像素11的第一晶体管的阈值电压与将被施加到第二栅极电极的电压之间的关系的实施例的曲线图。
除了第一晶体管T1的第一栅极电极和第二栅极电极之间的连接关系之外，图9的像素11可以与图3的像素10基本上相同或类似。因此，同样的附图标记将用于指代同样或类似的组件，并且将省略对其的冗余说明。
参考图9和图10，像素11可以包括发光元件LD、第一晶体管T1至第七晶体管T7、第一电容器Cst(也被称为“存储电容器”)和第二电容器Cpr(也被称为“可编程电容器”)。
第一晶体管T1可以包括第一栅极电极和第二栅极电极。在实施例中，第一栅极电极和第二栅极电极可以彼此电绝缘。在这种情况下，如图10中所示，可能引起第一晶体管T1的阈值电压Vth的特性的变化。在实施例中，第一晶体管T1的阈值电压可以依据作为第二栅极电极的电压的第二栅极电压V_bg的变化而移位。换句话说，第一晶体管T1的特性可以依据第二栅极电压V_bg通过第一晶体管T1的沟道区域(有源区域)与第一栅极电极之间的距离和/或第一晶体管T1的沟道区域(有源区域)与第二栅极电极之间的距离以及基于沟道的厚度的电压关系而改变。在实施例中，例如，随着将被供应到第二栅极电极(即，图8中的包括在第一晶体管T1中的下部金属层BML)的数据信号的电压增加，第一晶体管T1的阈值电压可以降低。
第二电容器Cpr可以将基于数据信号的电压提供到第二栅极电极。像素11可以通过第二电容器Cpr将写入电压仅提供到第二栅极电极并且改变第一晶体管T1的特性，使得第一晶体管T1的阈值电压Vth可以变化。换句话说，像素11可以通过阈值电压Vth的变化来控制驱动电流，并且调整发光元件LD的亮度。这里，没有数据信号被提供到第一栅极电极(例如，第一节点N1)。
因此，与图3的像素10的背板结构相比，像素11可以具有简单的背板结构，并且对高频率和低频率两者作出响应。
图11是示出根据本发明的像素12的电路图。
除了第二电容器Cpr之外，图11的像素12可以与图9的像素11基本上相同或类似。因此，同样的附图标记将用于指代同样或类似的组件，并且将省略对其的冗余说明。
参考图11，像素12可以包括发光元件LD、第一晶体管T1至第七晶体管T7和第一电容器Cst(或存储电容器)。
在实施例中，第二晶体管T2可以连接在第一晶体管T1的第二栅极电极与数据线Dj之间。数据信号可以通过第二晶体管T2提供到第一晶体管T1的第二栅极电极。
在实施例中，例如，在像素12中可以省略图9中所示的第二电容器Cpr。因此，不需要确保用于形成第二电容器Cpr的空间，因此与图9的像素11的像素电路的设计相比，使得可以使图11的像素12的像素电路的设计容易。
如上所述，本发明的实施例中的包括氧化物半导体晶体管和多晶硅半导体晶体管的像素以及包括像素的显示装置可以包括包含第一栅极电极(顶部栅极)和第二栅极电极(底部栅极)的第一晶体管，并且具有其中数据信号被提供到第一栅极电极和第二栅极电极中的至少一者的改善的像素电路结构。此外，阈值电压补偿时段和数据写入(编程)时段可以被分开驱动。因此，不仅可以以常规的驱动频率适当地显示图像，而且可以以大约10Hz或更低的低频率或者大约120Hz或更高的高频率适当地显示图像。此外，可以响应于驱动频率的频繁变化和数据信号变化快速地并精确地控制驱动电流。
虽然上面已经描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离所附权利要求中所要求保护的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、附加和替换是可能的。

Claims (15)

1.一种像素，其中，所述像素包括：
发光元件；
第一晶体管，产生从第一电源线通过所述发光元件流到第二电源线的驱动电流，所述第一电源线提供第一电源电压，所述第二电源线提供第二电源电压，所述第一晶体管包括第一栅极电极和第二栅极电极；
第二晶体管，连接在数据线与所述第一晶体管的所述第二栅极电极之间，并且所述第二晶体管响应于供应到第三扫描线的第三扫描信号而导通；
第三晶体管，连接在第一节点与第二节点之间，所述第一节点连接到所述第一晶体管的所述第一栅极电极，并且所述第三晶体管响应于供应到第二扫描线的第二扫描信号而导通；
第四晶体管，连接在所述第一节点与第三电源线之间，所述第三电源线提供第三电源电压，并且所述第四晶体管响应于供应到第一扫描线的第一扫描信号而导通；
第五晶体管，连接在所述第一电源线与所述第一晶体管之间，并且所述第五晶体管响应于供应到第一发射控制线的第一发射控制信号而截止；
第六晶体管，连接在第三节点与所述第二节点之间，所述第三节点连接到所述发光元件的电极，并且所述第六晶体管响应于供应到第二发射控制线的第二发射控制信号而截止；以及
第一电容器，连接在所述第一电源线与所述第一节点之间。
2.根据权利要求1所述的像素，其中，所述像素还包括：
第二电容器，连接在所述第一晶体管的所述第二栅极电极与所述第二晶体管之间。
3.根据权利要求2所述的像素，其中，所述像素还包括：
连接线，将所述第一栅极电极和所述第二栅极电极连接。
4.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管各自包括N型氧化物半导体晶体管，并且
其中，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管各自包括P型多晶硅半导体晶体管。
5.根据权利要求4所述的像素，其中，所述第六晶体管在非发射时段期间处于截止状态，
其中，所述第六晶体管在发射时段期间处于导通状态，
其中，所述非发射时段包括第一时段和第二时段，在所述第一时段期间所述第五晶体管处于导通状态，在所述第二时段期间所述第五晶体管处于截止状态，
其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管分别在所述第一时段中的彼此不同的时间点处导通，并且
其中，所述第二晶体管在所述第二时段中导通。
6.根据权利要求5所述的像素，其中，所述像素还包括：
第七晶体管，连接在所述第三节点与第四电源线之间，所述第四电源线提供第四电源电压，并且所述第七晶体管响应于供应到第四扫描线的第四扫描信号而导通，
其中，在所述第二时段中，所述第七晶体管在所述第二晶体管截止之后导通。
7.根据权利要求6所述的像素，其中，所述第一栅极电极和所述第二栅极电极彼此电绝缘。
8.根据权利要求3所述的像素，其中，所述第一晶体管还包括：
下部金属层，设置在基底上并且包括所述第二栅极电极；以及
第一半导体图案，设置在覆盖所述下部金属层的缓冲层上并且包括第一有源区域，
其中，所述第一栅极电极设置在覆盖所述第一半导体图案的第一栅极绝缘层上并且与所述第一有源区域重叠。
9.根据权利要求8所述的像素，其中，所述缓冲层的厚度大于所述第一栅极绝缘层的厚度。
10.根据权利要求8所述的像素，其中，所述第二晶体管包括：
第二半导体图案，设置在所述缓冲层上并且包括第二有源区域；以及
栅极电极，设置在所述第一栅极绝缘层上并且与所述第二有源区域重叠，并且
其中，所述第二电容器包括：
第一导电图案，通过第一接触孔连接到所述第二栅极电极并且设置在所述第一栅极绝缘层上；以及
第二导电图案，通过第二接触孔连接到所述第二半导体图案并且设置在覆盖所述第一栅极电极的第二栅极绝缘层上，所述第二导电图案与所述第一导电图案重叠。
11.根据权利要求10所述的像素，其中，所述第一电容器包括：
下部电极，对应于所述第一栅极电极；以及
上部电极，设置在所述第二栅极绝缘层上并且与所述下部电极重叠，并且
其中，所述第三晶体管包括：
第三半导体图案，设置在覆盖所述上部电极的中间绝缘层上并且包括第三有源区域；以及
栅极电极，与所述第三有源区域重叠。
12.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
像素，连接到第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线、第一发射控制线和第二发射控制线以及数据线，所述像素包括：
发光元件；
第一晶体管，产生从第一电源线通过所述发光元件流到第二电源线的驱动电流，所述第一电源线提供第一电源电压，所述第二电源线提供第二电源电压，所述第一晶体管包括第一栅极电极和第二栅极电极；
第二晶体管，连接在所述数据线与所述第一晶体管的所述第二栅极电极之间，并且所述第二晶体管响应于供应到所述第三扫描线的第三扫描信号而导通；
第三晶体管，连接在第一节点与第二节点之间，所述第一节点连接到所述第一晶体管的所述第一栅极电极，并且所述第三晶体管响应于供应到所述第二扫描线的第二扫描信号而导通；
第四晶体管，连接在所述第一节点与第三电源线之间，所述第三电源线提供第三电源电压，并且所述第四晶体管响应于供应到所述第一扫描线的第一扫描信号而导通；
第五晶体管，连接在所述第一电源线与所述第一晶体管之间，并且所述第五晶体管响应于供应到所述第一发射控制线的第一发射控制信号而截止；以及
第六晶体管，连接在第三节点与所述第二节点之间，所述第三节点连接到所述发光元件的电极，并且所述第六晶体管响应于供应到所述第二发射控制线的第二发射控制信号而截止；
扫描驱动器，将所述第一扫描信号至所述第三扫描信号分别供应到所述第一扫描线至所述第三扫描线；
发射驱动器，将所述第一发射控制信号和所述第二发射控制信号分别供应到所述第一发射控制线和所述第二发射控制线；以及
数据驱动器，将数据信号供应到所述数据线。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述像素还包括：
电容器，连接在所述第一晶体管的所述第二栅极电极与所述第二晶体管之间；以及
连接线，将所述第一栅极电极和所述第二栅极电极连接。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管各自包括N型氧化物半导体晶体管，
其中，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管各自包括P型多晶硅半导体晶体管，
其中，所述发射驱动器在非发射时段期间供应所述第二发射控制信号，
其中，所述非发射时段包括第一时段和第二时段，在所述第一时段中不供应所述第一发射控制信号，在所述第二时段中供应所述第一发射控制信号，
其中，所述扫描驱动器在所述第一时段中交替地供应所述第一扫描信号和所述第二扫描信号，并且
其中，所述扫描驱动器在所述第二时段中供应所述第三扫描信号。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述显示装置还包括第四扫描线，所述第四扫描线连接到所述像素并且供应来自所述扫描驱动器的第四扫描信号，
其中，所述像素还包括：
第七晶体管，连接在所述第三节点与提供第四电源电压的第四电源线之间，并且所述第七晶体管响应于供应到所述第四扫描线的所述第四扫描信号而导通，并且
其中，在所述第二时段中，所述扫描驱动器供应所述第三扫描信号，并且在供应所述第三扫描信号之后供应所述第四扫描信号。
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