CN116419608A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，该显示装置包括：多个像素，该多个像素设置在基板上，其中，每个像素包括第一子像素、与第一子像素相邻的第二子像素、以及与第二子像素相邻的第三子像素。此外，第一子像素和第三子像素中的每个子像素包括与单个发光区域对应的单个发光二极管，并且第二子像素包括与第一子发光区域对应的第一发光二极管以及与第二子发光区域对应的第二发光二极管。显示装置还包括控制器，该控制器被配置成在低灰度级模式期间仅控制第二子像素的第一发光二极管发光，并且在高灰度级模式中控制第二子像素的第一发光二极管和第二发光二极管两者发光。

Description

显示装置
技术领域
本公开涉及显示装置，并且更具体地涉及用于改进低灰度级中的蓝光效率的显示装置。
背景技术
近来，随着多媒体的发展，平板显示装置的重要性在增加。作为对此的响应，诸如液晶显示装置、等离子体显示装置、有机电致发光显示装置的平板显示装置已经商业化。在这些平板显示装置当中，有机电致发光显示装置目前被广泛使用，因为它具有高响应速度、高亮度和宽视角。
随着虚拟现实和增强现实最近吸引了更多关注，对具有高分辨率和紧凑尺寸的显示装置的需求正在增加。然而，利用现有的有机电致发光显示装置难以满足这种高分辨率和紧凑性。
发明内容
因此，本公开的一个目的是提供一种显示装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题。
本公开的另一目的是提供一种显示装置，其能够提高蓝色发光效率并防止由于漏电流引起的色移(color shift)。
为了实现这些和其它优点并根据本公开的目的，如本文所实施和广泛描述的，本发明提供一种显示装置，该显示装置包括：多个像素，该多个像素设置在基板上，其中，每个像素包括第一子像素、与第一子像素相邻的第二子像素、以及与第二子像素相邻的第三子像素。此外，第一子像素和第三子像素中的每个子像素包括与单个发光区域对应的单个发光二极管，并且第二子像素包括与第一子发光区域对应的第一发光二极管以及与第二子发光区域对应的第二发光二极管。显示装置还包括控制器，该控制器被配置成在低灰度级模式期间仅控制第二子像素的第一发光二极管发光，并且在高灰度级模式中控制第二子像素的第一发光二极管和第二发光二极管两者发光。
本公开的另外的特征和优点将在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实践本公开而获知。本公开的目的和其它优点将通过本公开中特别指出的结构来实现和获得。
应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
附图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说明书的一部分，附图例示了本公开的实施方式并且与说明书一起用于说明本公开的原理。
图1是根据本公开的实施方式的有机电致发光显示装置的示意性框图。
图2是图1所示的子像素的示意性框图。
图3A是根据本公开的实施方式的有机电致发光显示装置的R子像素和G子像素的电路图。
图3B是根据本公开的实施方式的有机电致发光显示装置的B子像素的电路图。
图4是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置的像素的平面图。
图5A是例示在第一子发光区域和第二子发光区域的低灰度级驱动中B子像素的电流供应的图。
图5B是例示高灰度级驱动中B子像素的电流供应的图。
图5C是例示根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置的信号波形的图。
图6是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置的立体图。
图7是根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置的截面图。
图8A和图8B是例示根据本公开的第二实施方式的有机电致发光显示装置的子像素的布置的平面图。
具体实施方式
本公开的优点和特征以及用于实现它们的方法将从以下参照附图详细描述的实施方式变得清楚。然而，本公开可以以许多不同的形式来实现，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施方式，并且提供实施方式使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本公开所属领域的技术人员充分传达本公开的范围。
在附图中公开的用于描述本公开的实施方式的形状、尺寸、比例、角度、数量等是例示性的，因此本公开不限于所例示的内容。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。此外，在本公开的以下描述中，当确定已知相关技术的详细描述不必要地模糊了本公开的主旨时，本文将省略其详细描述。当使用本公开中提到的诸如“包括”、“具有”、“由…组成”等的用语时，除非本文中使用用语“仅”，否则可以添加其它部件。当组件表示为单数时，除非另有说明，否则包括复数。在分析组件时，即使在没有明确描述的情况下，也解释为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如，当两个部件的位置关系被描述为“上”、“上方”、“下方”、“紧挨着”等时，除非使用“立即”或“直接”，否则一个或更多个其它部件可以位于两个部件之间。
在描述时间关系时，例如，当时间优先关系被描述为“之后”、“随后”、“紧接着”、“之前”等时，除非使用“立即”或“直接”，否则还可以包括不连续的情况。
尽管用语第一、第二等用于描述各种组件，但是这些组件基本上不受这些用语的限制。这些用语仅用于区分一个部件与另一部件。因此，在本公开的技术精神内，下面描述的第一组件基本上可以是第二组件。
本公开的各种实施方式的特征可以部分地或全部地彼此联合或组合，技术上各种互锁和驱动是可能的，并且实施方式中的每一个可以相对于彼此独立地实现或以相关关系一起实现。
在下文中，将参照附图详细描述本公开。本公开可以应用于各种显示装置。例如，本公开可以应用于诸如液晶显示装置、有机电致发光显示装置和电泳显示装置的各种显示装置，但是为了便于说明，下面仅描述有机电致发光显示装置。
图1是根据本公开的有机电致发光显示装置的示意性框图，并且图2是图1所示的子像素的示意性框图。
在图1中，有机电致发光显示装置100包括图像处理部102、定时控制部104、选通驱动部106、数据驱动部107、电源部108和显示面板109。图像处理部102、定时控制部104、选通驱动部、数据驱动部107和电源部可以包括适当的硬件嵌入式处理器，用于执行适当的算法以执行所述功能。
图像处理部102输出从外部提供的图像数据并输出用于驱动各种组件的驱动信号。例如，从图像处理部102输出的驱动信号包括数据使能信号、垂直同步信号、水平同步信号和时钟信号。
定时控制部104从图像处理部102接收图像数据和驱动信号。定时控制部104基于从图像处理部102输入的驱动信号来产生并输出用于控制选通驱动部106的操作定时的选通定时控制信号GDC和用于控制数据驱动部107的操作定时的数据定时控制信号DDC。
选通驱动部106响应于从定时控制部104提供的选通定时控制信号GDC来向显示面板109输出扫描信号。选通驱动部106通过多条选通线GL1～GLm输出扫描信号。在这种情况下，选通驱动部106可以是集成电路(IC)，但不限于此。
此外，数据驱动部107响应于从定时控制部104输入的数据定时控制信号DDC来向显示面板109输出数据电压。数据驱动部107对从定时控制部104提供的数字数据信号DATA进行采样和锁存，并基于伽马电压将其转换成模拟数据电压。此外，数据驱动部107通过多条数据线DL1～DLn输出数据电压。在这种情况下，数据驱动部107可以是集成电路(IC)，但不限于此。
电源部108输出高电位电压VDD和低电位电压VSS，并将这些电压提供给显示面板109。高电位电压VDD通过第一电源线EVDD提供给显示面板109，并且低电位电压VSS通过第二电源线EVSS提供给显示面板109。此外，从电源部108输出的电压被输出到选通驱动部106或数据驱动部107以用于驱动这些驱动部。
另外，显示面板109显示与从选通驱动部106和数据驱动部107提供的扫描信号和数据电压以及从电源部108提供的电源电压对应的图像。显示面板109包括实际实现图像的多个子像素SP。子像素SP包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素。这里，R子像素、G子像素和B子像素SP可以具有相同的面积或者可以具有不同的面积。
在图2中，一个子像素SP连接到选通线GL1、数据线DL1、第一电源线EVDD、第二电源线EVSS和感测线SRL。根据像素电路的配置来确定子像素的晶体管和电容器的数量及其驱动方法。
接着，图3A和图3B是根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置的子像素的电路图。图3A是R子像素和G子像素的电路图，并且图3B是B子像素的电路图。
如所示的，B子像素包括两个子发光二极管E1和E2(图3B)，并且R子像素和G子像素中的每个子像素包括一个发光二极管E(图3A)。然而，本公开不限于此。另选地，G子像素可以包括两个子发光二极管E1和E2，并且R子像素和B子像素中的每个子像素可以包括一个发光二极管E，或者R子像素可以包括两个子发光二极管E1和E2，并且G子像素和B子像素中的每个子像素可以包括一个发光二极管E。
在图3A中，R子像素和G子像素中的每个子像素包括开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2、存储电容器Cst、感测薄膜晶体管T3和发光二极管E。
因为有机电致发光显示装置的R子像素和G子像素包括三个薄膜晶体管和一个电容器，所以该结构可以被称为3T1C结构。然而，R子像素和G子像素的结构不限于此。另选地，R子像素和G子像素可以具有各种补偿结构中的一种，诸如包括四个薄膜晶体管和一个电容器的4T1C结构、包括四个薄膜晶体管和两个电容器的4T2C结构、包括五个薄膜晶体管和两个电容器的5T2C结构、包括六个薄膜晶体管和两个电容器的6T2C结构、以及包括七个薄膜晶体管和两个电容器的7T2C结构。
R子像素和G子像素的三个薄膜晶体管(也就是说，开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2和感测薄膜晶体管T3)中的每个薄膜晶体管包括例如半导体层、栅极、源极和漏极，并且可以是P型薄膜晶体管或N型薄膜晶体管。为了便于说明，在图3A和图3B中示出了N型薄膜晶体管。
此外，开关薄膜晶体管T1包括连接到数据线的漏极、连接到第一节点N1的源极、以及连接到选通线的栅极。开关薄膜晶体管T1基于从选通驱动部提供到选通线的选通电压Vg而导通，并且利用从数据驱动部施加到数据线的数据电压Vdata对第一节点N1充电。
另外，驱动薄膜晶体管T2包括连接到高电位线(例如Vdd线)的漏极、连接到发光二极管E的阳极的源极、以及连接到第一节点N1的栅极。驱动薄膜晶体管T2在第一节点N1的电压比阈值电压Vth高时导通，并在第一节点N1的电压比阈值电压Vth低时截止。此外，驱动薄膜晶体管T2将从Vdd线接收的驱动电流传送到发光二极管E。
如所示的，存储电容器Cst包括连接到第一节点N1的电极和连接到驱动薄膜晶体管T2的源极的电极。存储电容器Cst在发光二极管E发光的发光时间期间保持驱动薄膜晶体管T2的栅极与源极之间的电位差，由此将恒定的驱动电流传送到发光二极管E。
如所示的，感测薄膜晶体管T3包括连接到提供参考电压或初始化电压Vsg或者检测感测电压的感测线的漏极、连接到驱动薄膜晶体管T2的源极的源极、以及连接到选通线的栅极。感测薄膜晶体管T3是用于感测驱动薄膜晶体管T2的阈值电压Vth的薄膜晶体管。
在图3B中，B子像素包括开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2、存储电容器Cst、感测薄膜晶体管T3、发光控制薄膜晶体管T4以及两个子发光二极管E1和E2。另外，一个单位像素包括R子像素、G子像素和B子像素。B子像素包括两个子发光区域，并且子发光二极管E1和E2分别设置在两个子发光区域中。如上所述，尽管R子像素和G子像素中的每个子像素具有一个子发光区域和一个发光二极管，但是B子像素具有两个子发光区域并且包括两个子发光二极管E1和E2(也就是说，第一子发光二极管E1和第二子发光二极管E2)。
此外，B子像素的两个子发光二极管E1和E2连接到一条选通线和一条数据线。即，相同的选通信号和相同的数据信号被施加到B子像素的两个子发光二极管E1和E2。
除了进一步提供发光控制薄膜晶体管T4之外，B子像素的结构与R子像素和G子像素的结构类似。也就是说，B子像素还具有发光控制薄膜晶体管T4，由此包括两个子发光区域。
发光控制薄膜晶体管T4根据灰度级控制第二子发光二极管E2的驱动。也就是说，发光控制薄膜晶体管T4在低灰度级中阻止施加到第二子发光二极管E2的电流，以仅驱动第一子发光二极管E1，并且在高灰度级中允许电流流过第二子发光二极管E2，以驱动第一子发光二极管E1和第二子发光二极管E2。
此外，发光控制薄膜晶体管T4的栅极连接到第一节点N1，并且发光控制薄膜晶体管T4的漏极连接到感测薄膜晶体管T3的源极。另外，发光控制薄膜晶体管T4的源极连接到第二子发光二极管E2的阳极。接着，图4是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置的像素的结构的平面图。
如图4所示，一个像素P包括R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B，并且B子像素SP_B包括第一子发光区域B1和第二子发光区域B2。这里，B子像素SP_B的面积比R子像素SP_R和G子像素SP_G中的每个子像素的面积大，并且在R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B之间形成或设置沟槽TR。
更具体地，沟槽TR形成在R子像素SP_R与B子像素SP_B之间以及G子像素SP_G与B子像素SP_B之间。另外，沟槽TR形成在G子像素SP_G和与像素P邻近的像素的R子像素之间。沟槽TR还可以形成在R子像素SP_R和与像素P邻近的另一像素的G子像素之间。
另外，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2可以沿着水平方向(例如，选通线的纵向方向)彼此相邻，但不限于此。沟槽TR也不形成在第一子发光区域B1与第二子发光区域B2之间。
如上所述，R子像素SP_R和G子像素SP_G各自包括一个子发光区域，并且B子像素SP_B包括两个子发光区域。原因如下。
通常，在由多个叠层组成并发射白光的有机发光元件中，发射蓝光的蓝色发光层具有比红色发光层和绿色发光层低的发光效率。当不同颜色的发光层具有不同的发光效率时，图像质量由于颜色之间的亮度差而降低。此外，在现有技术的有机发光元件中，在相邻的子像素之间产生横向漏电流，并且横向漏电流引起色移。
另外，由于B子像素的导通电压比R子像素和G子像素的导通电压高，所以当电压施加到R子像素、G子像素和B子像素时，B子像素最晚导通。因此，在B子像素中发生色移。
更详细地，B子像素中的色移主要发生在低灰度级驱动中。具体地，当在设置子像素中改变设置灰度级时，发生色移。当由于横向漏电流等而改变子像素的灰度级时，并且当施加相同的漏电流时，在高灰度级中灰度级变化不明显，但是在低灰度级中灰度级变化相对较大。因此，根据灰度级变化的色移主要发生在低灰度级驱动中。
在根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置中，像素P被配置成包括各自具有一个子发光区域的R子像素SP_R和G子像素SP_G以及具有两个子发光区域的B子像素SP_B，从而可以解决如上所述的现有技术的有机电致发光显示装置中出现的问题。
也就是说，B子像素SP_B被配置成具有两个子发光区域B1和B2，并且使B子像素SP_B的面积比子像素R子像素SP_R和G子像素SP_G的面积大，由此补偿B子像素SP_B中的发光效率的降低。
此外，在根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置中，在R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B之间形成沟槽TR，以断开相邻子像素之间的有机发光层。因此，可以防止沿着有机发光层发生横向漏电流，从而可以防止由于横向漏电流引起的色移。
此外，在根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置中，R子像素SP_R和G子像素SP_G中的每个子像素具有一个子发光区域，并且B子像素SP_B具有两个子发光区域，也就是说，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2。
在图的上下文中，第一子发光区域B1与左边的G子像素SP_G相邻，并且与右边的第二子发光区域B2相邻。在现有技术的有机电致发光显示装置中，G子像素和R子像素分别设置在B子像素的左侧和右侧，使得B子像素与两种不同颜色的子像素相邻。另一方面，在根据本公开的实施方式的有机电致发光显示装置中，B子像素SP_B的第一子发光区域B1仅与一个不同颜色的子像素(也就是说，G子像素SP_G)相邻。
因此，在低灰度级驱动中，因为仅驱动第一子发光区域B1，所以从邻近子像素施加到第一子发光区域B1的漏电流仅穿过G子像素SP_G，从而可以减小施加到第一子发光区域B1的漏电流。因此，因为可以减小显示图像的灰度级的变化，所以可以进一步有效地防止由于横向漏电流引起的色移。
此外，在高灰度级驱动中，因为第一子发光区域B1和第二子发光区域B2都被驱动，并且B子像素SP_B与G子像素SP_G和R子像素SP_R相邻，所以横向漏电流从G子像素SP_G和R子像素SP_R施加到B子像素SP_B。因此，在高灰度级驱动中，可能由于横向漏电流而发生色移。然而，在高灰度级驱动中，尽管与在低灰度级驱动中类似地发生色移，但是由于显示图像的高灰度级，所以图像的灰度级变化相对较小。换句话说，因为与低灰度级相比，高灰度级受横向漏电流的影响较小，因此在高灰度级驱动中图像质量基本上没有劣化。
此外，B子像素SP_B的第一子发光区域B1和第二子发光区域B2的驱动可以由发光控制薄膜晶体管T4控制。
接着，图5A是例示B子像素SP_B的第一子发光区域B1和第二子发光区域B2的在低灰度级驱动中B子像素SP_B的电流供应的图，图5B是例示在高灰度级驱动中B子像素SP_B的电流供应的图，并且图5C是例示信号波形的图。
将参照图5A至图5C描述在发光时段之前的感测时段中的操作。这里，开关薄膜晶体管T1、驱动薄膜晶体管T2、感测薄膜晶体管T3和发光控制薄膜晶体管T4分别被称为第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管。当施加选通电压Vg时，第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3导通。结果，数据电压Vdata被施加到第二薄膜晶体管T2的栅极和第四薄膜晶体管T4的栅极，使得第二薄膜晶体管T2和第四薄膜晶体管T4导通。当第二薄膜晶体管T2和第四薄膜晶体管T4导通时，向第二薄膜晶体管T2的源极和第四薄膜晶体管T4的漏极施加参考电压，例如0V电压。
0V电压也施加到高电位线，也就是说，Vdd线。数据电压Vdata存储在存储电容器Cst中。此时，0V电压被施加到第一子发光二极管E1的阳极，并且第一子发光二极管E1不发光。另外，由于0V电压被施加到第四薄膜晶体管T4的漏极，所以不能将足够的电压施加到第二子发光二极管E2，因此第二子发光二极管E2也不发光。接着，在发光时段中，由存储在存储电容器Cst中的数据电压Vdata确定第二薄膜晶体管T2的栅-源电压Vgs，并且将电流IOLED提供给第一子发光二极管E1，使得第一子发光二极管E1开始发光。
在这种情况下，第四薄膜晶体管T4用作开关。也就是说，第四薄膜晶体管T4在低灰度级驱动中用作高电阻Ron，以阻止向第二子发光二极管E2提供电流。随着灰度级增加，电阻Ron减小，并且第四薄膜晶体管T4在高灰度级驱动中具有低电阻Ron以向第二子发光二极管E2提供电流。
第四薄膜晶体管T4的电阻Ron由下面的式1表示。当第四薄膜晶体管T4用作开关时，其在线性区域中操作。
式1
Figure BDA0004012492560000091
这里，VDS是第四薄膜晶体管T4的漏-源电压，ID是流过第四薄膜晶体管T4的电流，Kn是第四薄膜晶体管T4的固有常数，W是第四薄膜晶体管T4的沟道宽度，L是第四薄膜晶体管T4的沟道长度，VGS是第四薄膜晶体管T4的栅-源电压，并且VTh是第四薄膜晶体管T4的阈值电压。
如式1所述，第四薄膜晶体管T4的电阻Ron与流过第四薄膜晶体管T4的电流ID成反比。另外，第四薄膜晶体管T4的电阻Ron与第四薄膜晶体管T4的栅-源电压VGS成反比。
因此，在低灰度级驱动中，由于流过第四薄膜晶体管T4的电流ID相对较小并且栅-源电压VGS相对较低，所以第四薄膜晶体管T4的电阻Ron增大。如图5A所示，电流不被提供给第二子发光二极管E2，并且电流仅被提供给第一子发光二极管E1，使得仅第一子发光二极管E1发光。
另一方面，在高灰度级驱动中，由于流过第四薄膜晶体管T4的电流ID相对较大并且栅-源电压VGS相对较高，因此第四薄膜晶体管T4的电阻Ron减小。如图5B所示，电流被提供给第二子发光二极管E2以及第一子发光二极管E1，使得第一子发光二极管E1和第二子发光二极管E2都发光。
如上所述，在根据本公开第一实施方式的显示装置中，在B子像素中设置两个子发光区域，并且根据灰度级来驱动一个或两个子发光二极管，从而可以防止低灰度级中的不均匀亮度和色移。在下文中，将更详细地描述根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100。
具体地，图6是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100的结构的立体图。
根据本公开的有机电致发光显示装置100可以应用于各种结构。在下文中，将描述所谓的OLEDoS(硅上有机发光二极管)结构，其中使用半导体工艺在硅晶片基板上形成有机发光二极管。然而，本公开不限于具有这种结构的有机电致发光显示装置100。在图6中，根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100包括晶片基板110、第一电极132、有机发光层134、第二电极136，封装层160和滤色器层180。
晶片基板110可以是使用半导体工艺形成的硅晶片基板。可以在晶片基板110中形成有源层，并且可以在晶片基板110的顶表面上形成选通线、数据线和晶体管。
依次形成第一电极132、有机发光层134和第二电极136以构成有机发光二极管E。第一电极132布置在晶片基板110上，以分别与R子像素、G子像素和B子像素对应，并且彼此间隔开。
有机发光层134形成在晶片基板110的基本上整个上部上方以覆盖晶片基板110和第一电极132。有机发光层134通常针对R子像素、G子像素和B子像素共同形成，以在这些子像素中发射白光。此外，第二电极136形成在有机发光层134上。第二电极136形成在所有子像素上方，以同时向所有子像素施加信号。
封装层160形成在第二电极136上以防止氧气或湿气渗入有机发光二极管E。封装层160可以包括无机层和有机层的多层。
滤色器层180形成在封装层160上。滤色器层180包括R滤色器、G滤色器和B滤色器。在这种情况下，B滤色器形成为与第一子发光区域B1和第二子发光区域B2对应的一体。在具有OLEDoS结构的有机电致发光显示装置100中，由于在晶片基板110上形成有源层以形成薄膜晶体管，因此可以形成具有优异电迁移率的单晶薄膜晶体管。因此，可以显著地减小子像素的尺寸，从而可以制造高分辨率的显示装置。
另外，在具有OLEDoS结构的有机电致发光显示装置100中，选通驱动部和数据驱动部的晶体管以及子像素中的薄膜晶体管可以形成为单晶晶体管，因此，可以获得快速的响应速度。
具有OLEDoS结构的有机电致发光显示装置100可以应用于各种领域。例如，具有OLEDoS结构的有机电致发光显示装置100可以应用于表示基于虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的虚拟世界的元空间(metaverse)装置，虚拟现实(VR)和增强现实(AR)最近一直备受关注。
接着，图7是示出根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100的具体结构的截面图。具体地，图7与沿着图6的线I-I’截取的截面对应。为了便于说明，图中主要示出了G子像素SP_G和B子像素SP_B。另外，尽管在每个子像素中设置多个薄膜晶体管，但是每个薄膜晶体管具有基本相同的结构，从而在G子像素SP_G和R子像素SP_R中的每个子像素中仅示出驱动薄膜晶体管T2，并且在B子像素SP_B中仅示出驱动薄膜晶体管T2和发光控制薄膜晶体管T4。
由于驱动薄膜晶体管T2和发光控制薄膜晶体管T4也具有相同的结构，为了便于说明，它们可以被描述为一个薄膜晶体管。
如图7所示，一个或更多个薄膜晶体管T2和T4设置在晶片基板110上。在该图中，驱动薄膜晶体管T2设置在R子像素SP_R子像素和G子像素SP_G中的每个子像素中，并且驱动薄膜晶体管T2和发光控制薄膜晶体管T4设置在包括第一子发光区域B1和第二子发光区域B2的B子像素SP_B中。这里，驱动薄膜晶体管T2可以设置在第一子发光区域B1中，并且发光控制薄膜晶体管T4可以设置在第二子发光区域B2中。薄膜晶体管T2和T4中的每个薄膜晶体管包括设置在晶片基板110内部的有源区112、形成在晶片基板110上的栅极绝缘层122、设置在栅极绝缘层122上的栅极114、形成在栅极114和栅极绝缘层122上的层间绝缘层124、以及设置在层间绝缘层124上的源极116和漏极117。
晶片基板110可以是通过生长单晶硅(Si)形成的单晶硅晶片，但不限于此。另选地，晶片基板110可以是由各种半导体材料形成的晶片。
有源区112可以形成在晶片基板110内部。晶片基板110的有源区112的一部分可以掺杂有杂质，使得有源区112包括位于其中心部分的未掺杂有杂质的沟道区112a以及位于沟道区112a的两侧处的掺杂有杂质的源区112b和漏区112c。栅极绝缘层122可以是包括诸如SiOx或SiOx的无机材料的单层或多层。然而，本公开不限于此。
栅极114可以是包括诸如Cr、Mo、Ta、Cu、Ti、Al或Al合金的金属的单层或多层，但不限于此。
另外，层间绝缘层124可以是包括诸如SiOx或SiOx的无机材料的单层或多层，或者可以包括例如光丙烯酸的有机材料。另选地，层间绝缘层124可以是有机材料层和无机材料层的多层。此外，源极116和漏极117可以是包括诸如Cr、Mo、Ta、Cu、Ti、Al或Al合金的金属的单层或多层，但不限于此。
源极116和漏极117通过形成在栅极绝缘层122和层间绝缘层124中的接触孔与有源区112的源区112b和漏区112c欧姆接触。
此外，钝化层126可以形成在其上设置有薄膜晶体管T2和T4的晶片基板110上。钝化层126可以包括例如光丙烯酸的有机材料，但不限于此。在每个子像素SP_R、SP_G和SP_B的边界处形成堤层152。具体地，堤层152设置在相邻的子像素SP_R、SP_G和SP_B之间。堤层152是限定每个子像素SP_R、SP_G和SP_B的分隔壁并且划分每个子像素SP_R、SP_G和SP_B，以防止特定颜色的光与来自相邻子像素的另一颜色的光混合和输出。
堤层152还形成在子发光区域B1与B2之间。
沟槽TR形成在堤层152和钝化层126中，并且设置在相邻的子像素SP_R、SP_G和SP_B之间。更具体地，沟槽TR设置在G子像素SP_G与第一子发光区域B1之间以及R子像素SP_R与第二子发光区域B2之间。在这种情况下，沟槽TR形成为穿过堤层152和钝化层126，或者可以仅形成在堤层152的一部分中。此外，有机发光二极管E形成在钝化层126上，并通过形成在钝化层126中的接触孔电连接到薄膜晶体管T2和T4的漏极117。
更具体地，有机发光二极管E包括形成在堤层152之间并通过接触孔连接到薄膜晶体管T2和T4的漏极117的第一电极132、形成在第一电极132和堤层152上的有机发光层134、以及形成在有机发光层134上的第二电极136。
另外，第一电极132可以是包括诸如Ca、Ba、Mg、Al、Ag或它们的合金的金属的单层或多层，或者可以包括诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明金属氧化物。第一电极132电连接到薄膜晶体管T2和T4的漏极117，并从外部接收图像信号。
当第一电极132包括透明金属氧化物形成时，可以在第一电极132下面形成诸如Al或Ag的具有相对高反射率的金属的反射电极，从而通过反射入射在第一电极132上的光来提高光效率。此外，针对每个子像素SP_R、SP_G和SP_B形成第一电极132，并且对应的图像信号被施加到每个子像素SP_R、SP_G和SP_B的第一电极132。
另外，还针对每个子发光区域B1和B2形成第一电极132。这里，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2的第一电极132可以具有不同的宽度。
例如，第一子发光区域B1的第一电极132的宽度可以比第二子发光区域B2的第一电极132的宽度窄。此外，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2的第一电极132可以具有不同的尺寸。例如，第一子发光区域B1的第一电极132的面积可以比第二子发光区域B2的第一电极132的面积小。然而，本公开不限于此。
另外，有机发光层134形成在第一电极132和堤层152上。有机发光层134可以形成在晶片基板110的基本上整个表面上方。有机发光层134可以包括空穴传输层、空穴注入层、发光材料层、电子传输层和电子注入层中的一个或更多个层。
有机发光层134可以是基本上在整个有机电致发光显示装置100上方发射白光的白色有机发光层。有机发光层134还可以具有其中设置有两个或更多个叠层的串联结构。每个叠层可以包括空穴传输层、发光材料层和电子传输层。
发光材料层可以以其中层叠多个发光材料层的串联结构形成。例如，有机发光层134可以包括以串联结构层叠的红色(R)发光材料层、绿色(G)发光材料层和蓝色(B)发光材料层，并且从发光材料层输出的红光、绿光和蓝光可以混合以输出白光。在这种情况下，空穴传输层、电子传输层和电荷产生层可以设置在发光材料层之间。
另选地，有机发光层134可以包括以串联结构层叠的黄绿色(Y-G)发光材料层和蓝色(B)发光材料层，并且从发光材料层发射的黄绿色光和蓝色光可以混合以输出白光。
在根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100中，输出白光的有机发光层134不限于上述结构，并且可以具有各种结构。有机发光层134可以通过蒸发工艺或溶液工艺来基本上在整个晶片基板110上方形成。尽管有机发光层134形成在整个晶片基板110上方，但是有机发光层134可以被沟槽TR部分地断开。另外，当有机发光层134形成为串联结构时，一些发光材料层和电荷产生层通过沟槽TR断开，但是上发光材料层可以连接而不在沟槽TR上方断开。
因此，有机发光层134可以通过沟槽TR而在G子像素SP_G与第一子发光区域B1之间以及在R子像素SP_R与第二子发光区域B2之间部分地断开。
通常，有机电致发光显示装置100的横向漏电流主要通过有机发光层134的空穴传输层和电子传输层传送到相邻的子像素。然而，在本公开中，由于有机发光层134在G子像素SP_G与B子像素SP_B的第一子发光区域B1之间以及在R子像素SP_R与B子像素SP_B的第二子发光区域B2之间断开，所以可以防止来自G子像素SP_G和/或R子像素SP_R的漏电流通过有机发光层134传送到B子像素SP_B的第一子发光区域B1和/或第二子发光区域B2。
另外，第二电极136可以包括诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明导电材料或者可见光可以通过的薄金属，但不限于此。第二电极136可以形成为连接到整个子像素上方而不被沟槽TR断开。
在具有这种结构的有机发光二极管E中，当向第一电极132和第二电极136施加电压时，空穴和电子分别通过空穴传输层和电子传输层移动到发光材料层，并且在发光材料层中彼此结合以发光。
另外，封装层160形成在第二电极136上并且可以包括无机材料的第一封装层162、有机材料的第二封装层164和无机材料的第三封装层166。在这种情况下，无机材料可以包括SiNx和SiOx，但不限于此。另外，有机材料可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯磺酸盐(PES)、聚甲醛(POM)、聚芳酯(PAR)或其混合物，但不限于此。
然而，在根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100中，封装层160不限于如上所述的三层结构，而是可以形成为各种结构。例如，封装层160可以形成为无机层和有机层的两层结构，或者可以形成为四层或更多层的结构。
此外，滤色器层180形成在封装层160上。滤色器层180包括分别形成在R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B中的R滤色器、G滤色器和B滤色器。当从有机发光二极管E发射的白光通过滤色器层180时，R滤色器输出红光并吸收除红光之外的其它波长的光，G滤色器输出绿光并吸收除绿光之外的其它波长的光，并且B滤色器输出蓝光并吸收除蓝光之外的其它波长的光。
这里，B滤色器可以在B子像素SP_B的第一子发光区域B1和第二子发光区域B2上方形成为一体。另外，粘合剂192设置在滤色器层180上，并且保护构件190设置在粘合剂192上。保护构件190通过粘合剂192附接到滤色器层180并且保护并封装有机电致发光显示装置100，并且可以包括玻璃或透明膜。诸如聚苯乙烯(PS)膜、聚乙烯(PE)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜或聚酰亚胺(PI)膜的透明保护膜可以用作透明膜。
此外，粘合剂192可以是光学透明粘合剂(OCA)，但不限于此，并且可以使用各种粘合剂构件。
如上所述，在根据本公开的第一实施方式的有机电致发光显示装置100中，薄膜晶体管T2和T4形成在单晶半导体的晶片基板110上，而不是形成在玻璃基板或塑料膜上。即使当子像素的面积显著减小时，也可以显示期望的高质量图像，从而可以实现高分辨率的显示装置。
另选地，由于在子像素SP_R、SP_G和SP_B之间没有形成用于防止漏光的黑矩阵，因此可以形成更精细的子像素SP_R、SP_G和SP_B，由此实现超高分辨率显示装置。
此外，一个像素包括R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B，并且B子像素SP_B包括第一子发光区域B1和第二子发光区域B2。B子像素SP_B的总面积可以比R子像素SP_R和G子像素SP_G的面积大，从而可以补偿发光效率的降低并且可以实现均匀亮度的图像。
另外，沟槽TR形成在R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B之间，并且有机发光层在相邻子像素之间断开。因此，可以防止沿着有机发光层产生横向漏电流，从而可以防止由于横向漏电流引起的色移。
此外，B子像素SP_B的第一子发光区域B1仅在一侧而不是两侧与不同颜色的子像素相邻。因此，从相邻子像素施加到第一子发光区域B1的漏电流仅穿过一个不同颜色的子像素(也就是说，G子像素SP_G)，从而可以减小施加到第一子发光区域B1的漏电流。因此，可以进一步有效地防止由于低灰度级中的横向漏电流引起的色移。
此外，由于B子像素SP_B被配置成具有两个子发光区域B1和B2，所以在仅驱动第一子发光区域B1的低灰度级驱动中，大约两倍的电流被施加到B子像素SP_B的第一子发光区域B1。因此，快速地接通第一子发光区域B1，从而可以防止由于B子像素SP_B的接通延迟而引起的色移。
另外，R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B以特定形式布置，但不限于此。R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B可以以各种形式布置。
接着，图8A和图8B是例示根据本公开的第二实施方式的有机电致发光显示装置200的子像素的布置的平面图。如图8A所示，一个像素P包括R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B，并且B子像素SP_B包括两个子发光区域，也就是说，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2。这里，R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B沿水平方向(例如，选通线的纵向方向)布置，并且沿着垂直方向(例如，数据线的纵向方向)延伸的沟槽TR形成在R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B之间。水平方向可以平行于选通线，并且垂直方向可以平行于数据线。
另外，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2沿着垂直方向(也就是说，数据线的纵向方向)设置，并且在第一子发光区域B1与第二子发光区域B2之间不形成沟槽。
如图8B所示，在根据本公开的第二实施方式的另一示例的有机电致发光显示装置200中，一个像素P包括R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B，并且B子像素SP_B包括两个子发光区域，也就是说，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2。这里，R子像素SP_R和G子像素SP_G以及第一子发光区域B1和第二子发光区域B2被布置成格子形状。更具体地，第一子发光区域B1和第二子发光区域B2沿着垂直方向(也就是说，数据线的纵向方向)布置，并且R子像素SP_R和G子像素SP_G也沿着垂直方向(也就是说，数据线的纵向方向)布置。另外，R子像素SP_R和G子像素SP_G沿着水平方向(也就是说，选通线的纵向方向)与第一子发光区域B1和第二子发光区域B2相邻设置。R子像素SP_R和第一子发光区域B1可以沿着水平方向彼此相邻，并且G子像素SP_G和第二子发光区域B2可以沿着水平方向彼此相邻。
另外，沟槽TR形成在R子像素SP_R、G子像素SP_G和B子像素SP_B之间。具体地，沟槽TR设置在R子像素SP_R与G子像素SP_G之间、R子像素SP_R与第一子发光区域B1之间、以及G子像素SP_G与第二子发光区域B2之间。在第一子发光区域B1与第二子发光区域B2之间不形成沟槽。沟槽TR可以在R子像素SP_R与G子像素SP_G之间沿着水平方向延伸，并且可以在R子像素SP_R与第一子发光区域B1之间以及在G子像素SP_G与第二子发光区域B2之间沿着垂直方向延伸，由此形成一体。由于晶体管形成在单晶半导体的晶片基板上而不是玻璃基板或塑料膜上，所以即使当子像素的面积显著减小时，也可以显示期望的高质量图像，从而可以实现高分辨率显示装置。
另外，由于在子像素之间没有形成用于防止漏光的黑矩阵，所以可以形成更精细的子像素，由此实现超高分辨率显示装置。
此外，一个像素包括三个子像素，并且一个子像素包括两个子发光区域。包括子发光区域的子像素被配置成具有比其它子像素大的面积，使得可以补偿发光效率的降低，由此实现均匀亮度的图像。
沟槽还形成在相邻的子像素之间，由此在相邻的子像素之间断开有机发光层的一些或全部层。因此，可以防止沿着有机发光层发生漏电流，从而可以防止由于漏电流引起的色移。
另外，在本公开中，一个子像素的第一子发光区域仅在一侧而不是两侧与另一不同颜色的子像素相邻。因此，从相邻子像素施加到第一子发光区域的漏电流仅穿过另一不同颜色的子像素，从而可以减小施加到第一子发光区域的漏电流。因此，可以进一步有效地防止由于低灰度级中的横向漏电流引起的色移。
另外，由于特定子像素被配置成具有两个子发光区域，所以在仅驱动一个子发光区域的低灰度级驱动中，大约两倍的电流被施加到第一子发光区域。因此，快速地接通第一子发光区域，从而可以防止由于对应子像素的接通延迟而引起的色移。
在上述实施方式中描述的特征、结构、效果等包括在本申请的至少一个示例中，并且不一定限于仅一个示例。此外，在本申请的至少一个示例中例示的特征、结构、效果等可以由本申请所属领域的技术人员相对于其它示例进行组合或修改。因此，与这些组合和修改相关的内容应被解释为包括在本申请的范围内。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离实施方式的精神或范围的情况下，可以在本公开的装置中进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本公开的修改和变化。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月30日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2021-0193271的优先权，其全部内容在此通过引用明确地并入本申请。

Claims (19)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
多个像素，所述多个像素设置在基板上，其中，每个像素包括第一子像素、与所述第一子像素相邻的第二子像素、以及与所述第二子像素相邻的第三子像素；
其中，所述第一子像素和所述第三子像素中的每个子像素包括与单个发光区域对应的单个发光二极管，并且
其中，所述第二子像素包括与第一子发光区域对应的第一发光二极管以及与第二子发光区域对应的第二发光二极管；以及
控制器，所述控制器被配置成在低灰度级模式期间仅控制所述第二子像素的所述第一发光二极管发光，并且在高灰度级模式中控制所述第二子像素的所述第一发光二极管和所述第二发光二极管两者发光。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管与发射蓝色的所述第一子发光区域和所述第二子发光区域对应。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子像素和所述第三子像素中的每个子像素包括：
单个发光二极管；
开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管具有连接到数据线的漏极、连接到第一节点的源极、以及连接到选通线的栅极，其中，所述开关薄膜晶体管基于提供给所述选通线的选通电压而导通，并且利用施加到所述数据线的数据电压对所述第一节点充电；
驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管具有连接到高电位线的漏极、连接到所述单个发光二极管的阳极的源极、以及连接到所述第一节点的栅极，其中，当所述第一节点的电压比阈值电压高时，所述驱动薄膜晶体管导通，并且当所述第一节点的所述电压比所述阈值电压低时，所述驱动薄膜晶体管截止，并且其中，所述驱动薄膜晶体管将从所述高电位线接收的驱动电流传送到所述单个发光二极管；
存储电容器，所述存储电容器包括连接到所述第一节点的电极以及连接到所述驱动薄膜晶体管的所述源极的电极，其中，所述存储电容器在所述单个发光二极管发光的发光时间期间保持所述驱动薄膜晶体管的所述栅极与所述源极之间的电位差，以向所述单个发光二极管传送恒定驱动电流；以及
感测薄膜晶体管，所述感测薄膜晶体管包括连接到提供参考电压或初始化电压的感测线的漏极、连接到所述驱动薄膜晶体管的所述源极的源极、以及连接到所述选通线的栅极。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二子像素包括：
电连接到同一选通线和同一数据线的所述第一发光二极管和所述第二发光二极管；
开关薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管具有连接到所述数据线的漏极、连接到第一节点的源极、以及连接到所述选通线的栅极，其中，所述开关薄膜晶体管基于提供给所述选通线的选通电压而导通，并利用施加到所述数据线的数据电压对所述第一节点充电；
驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管具有连接到高电位线的漏极、连接到所述第一发光二极管的阳极的源极、以及连接到所述第一节点的栅极，其中，当所述第一节点的电压比阈值电压高时，所述驱动薄膜晶体管导通，当所述第一节点的所述电压比所述阈值电压低时，所述驱动薄膜晶体管截止，并且其中，所述驱动薄膜晶体管将从所述高电位线接收的驱动电流传送到所述第一发光二极管；
存储电容器，所述存储电容器包括连接到所述第一节点的电极以及连接到所述驱动薄膜晶体管的源极的电极，其中，所述存储电容器在所述第一发光二极管发光的发光时间期间保持所述驱动薄膜晶体管的所述栅极与所述源极之间的电位差，以向所述第一发光二极管传送恒定驱动电流；
感测薄膜晶体管，所述感测薄膜晶体管包括连接到提供参考电压或初始化电压的感测线的漏极、连接到所述驱动薄膜晶体管的所述源极的源极、以及连接到所述选通线的栅极，其中，所述感测薄膜晶体管感测所述驱动薄膜晶体管的所述阈值电压；以及
发光控制薄膜晶体管，所述发光控制薄膜晶体管具有连接到所述第一节点的栅极、连接到所述感测薄膜晶体管的所述源极的漏极、以及连接到所述第二发光二极管的阳极的源极。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述发光控制薄膜晶体管在所述低灰度级模式中阻止施加到所述第二发光二极管的电流以仅驱动所述第一发光二极管，并且在所述高灰度级模式中允许所述电流流过所述第二发光二极管以驱动所述第一发光二极管和所述第二发光二极管两者。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二子像素的所述驱动薄膜晶体管和所述发光控制薄膜晶体管在所述基板上设置在所述第一子像素的所述驱动薄膜晶体管与所述第二子像素的所述驱动薄膜晶体管之间，
其中，第一堤部与所述第一子像素的所述驱动薄膜晶体管交叠，第二堤部与所述第二子像素的所述驱动薄膜晶体管交叠，第三堤部与所述第二子像素的所述发光控制薄膜晶体管交叠，并且第四堤部与所述第三子像素的所述驱动薄膜晶体管交叠，并且
其中，有机发光层设置在所述第一堤部、所述第二堤部、所述第三堤部和所述第四堤部上，并且第二电极作为公共电极连续地设置在所述有机发光层上。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，第一沟槽穿过所述有机发光层和所述第二堤部，并且第二沟槽穿过所述有机发光层和所述第四堤部。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，在所述第二子像素中的所述第一子发光区域与所述第二子发光区域之间省略沟槽。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二子像素的所述第一子发光区域和所述第二子发光区域沿着选通线的纵向方向彼此相邻。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二子像素的面积比所述第一子像素或所述第三子像素的面积大。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子发光区域与所述第一子像素相邻并且与所述第二子发光区域相邻，并且
其中，所述第二子发光区域与所述第三子像素和所述第一子发光区域相邻。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二子像素的所述第一子发光区域和所述第二子发光区域仅与一个不同颜色的子像素相邻。
13.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
第一沟槽，所述第一沟槽设置在所述第一子像素与所述第二子像素之间，并将所述第一子像素与所述第二子像素之间的有机发光层断开；以及
第二沟槽，所述第二沟槽设置在所述第二子像素与所述第三子像素之间，并将所述第二子像素与所述第三子像素之间的有机发光层断开，
其中，所述第一子像素发射绿光，所述第二子像素发射蓝光，并且所述第三子像素发射红光。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二子像素的第一子发光区域占据与所述第二子发光区域相同的面积。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子发光区域设置在所述第二子发光区域上方。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二子像素设置在所述第一子像素与所述第三子像素之间。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一子发光区域设置在所述第二子发光区域上方。
18.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一子像素设置在所述第三子像素上方，并且所述第二子像素设置成与所述第一子像素和所述第三子像素相邻。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述第二子像素的所述第一子发光区域设置在所述第二子像素的所述第二子发光区域上方。
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