CN116486747A - 像素和显示设备 - Google Patents

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贾智铉
金旼正
李敏九
李胜熙
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Abstract

本公开涉及一种像素和一种显示设备。所述像素包括显示元件、驱动晶体管、存储电容器、扫描晶体管和栅极控制电路。所述显示元件可以在发射时段期间发射光，其中，所述显示元件包括阳极和阴极。所述驱动晶体管可以控制流过所述显示元件的驱动电流的量，其中，所述驱动晶体管包括第一栅极和第二栅极。所述存储电容器电连接到所述驱动晶体管的所述第一栅极。所述扫描晶体管可以在数据写入时段期间导通并且将数据电压传送到所述驱动晶体管。所述栅极控制电路可以在所述发射时段期间将所述驱动晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极，并且可以在所述数据写入时段期间将偏置电压施加到所述驱动晶体管的所述第二栅极。

Description

像素和显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年1月24日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0010229号韩国专利申请的优先权，上述韩国专利申请通过引用包含于此。
技术领域
本技术领域涉及像素和显示设备。
背景技术
显示设备可以响应于输入信号或数据显示图像。显示设备可以被包括在诸如移动电话和电视机的各种电子装置中。
显示设备通常包括接收电信号并发光以显示图像的像素。每个像素包括显示元件。例如，有机发光显示设备包括有机发光二极管作为显示元件。一般地，有机发光显示设备包括基底上的薄膜晶体管和有机发光二极管。
发明内容
一个或多个实施例可以涉及可以调整驱动晶体管的阈值电压的像素和显示设备。
根据一个或多个实施例，像素包括：显示元件，被配置为在发射时段期间发光，并且所述显示元件包括阳极和阴极；驱动晶体管，被配置为控制流过所述显示元件的驱动电流的量，其中，所述驱动晶体管包括上栅极和下栅极；存储电容器，连接到所述驱动晶体管的所述上栅极；扫描晶体管，被配置为在数据写入时段期间导通并且将数据电压传送到所述驱动晶体管；以及下栅极控制电路，被配置为在所述发射时段期间将所述驱动晶体管的所述下栅极连接到所述显示元件的所述阳极，并且在所述数据写入时段期间将偏置电压施加到所述驱动晶体管的所述下栅极。
所述驱动晶体管的所述下栅极和源极之间的电压在所述数据写入时段期间可以是第一电平，并且在所述发射时段期间可以是第二电平，其中，所述第二电平可以高于所述第一电平。
所述偏置电压可以基于数据电压范围内的最小电压和所述驱动晶体管的阈值电压来确定。
所述下栅极控制电路可以包括：第一电压控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将所述驱动晶体管的所述下栅极连接到所述显示元件的所述阳极；以及第二电压控制晶体管，被配置为在所述数据写入时段期间导通以将所述偏置电压传送到所述驱动晶体管的所述下栅极。
所述像素还可以包括：第一发射控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将驱动电压传送到所述驱动晶体管的漏极；以及第二发射控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将所述驱动晶体管的源极连接到所述显示元件的所述阳极。
所述第一电压控制晶体管的栅极可以连接到所述第一发射控制晶体管的栅极和所述第二发射控制晶体管的栅极。
所述像素还可以包括：补偿晶体管，被配置为在所述数据写入时段期间导通以将所述驱动晶体管的所述上栅极连接到所述驱动晶体管的所述漏极；第一初始化晶体管，被配置为在第一初始化时段期间导通以将参考电压传送到所述驱动晶体管的所述上栅极；以及第二初始化晶体管，被配置为在第二初始化时段期间导通以将初始化电压传送到所述显示元件的所述阳极，其中，所述扫描晶体管可以被配置为将所述数据电压传送到所述驱动晶体管的所述源极。
所述第二电压控制晶体管的栅极可以连接到所述第二初始化晶体管的栅极。
所述第二初始化时段可以包括所述第一初始化时段和所述数据写入时段。
所述驱动晶体管可以是n型金属氧化物半导体场效应晶体管。
所述驱动晶体管可以包括下栅极电极、半导体层和上栅极电极，其中，所述下栅极电极是所述下栅极，所述半导体层位于所述下栅极电极上，并且所述上栅极电极位于所述半导体层上并且是所述上栅极。
所述半导体层可以包括氧化物半导体材料。
根据一个或多个实施例，一种像素，电连接到被配置为分别传送第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号的第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线、被配置为传送发射控制信号的发射控制线、被配置为传送数据电压的数据线、被配置为传送驱动电压的电源线、被配置为传送参考电压的第一电压线、被配置为传送初始化电压的第二电压线、以及被配置为传送偏置电压的第三电压线，所述像素包括：显示元件，包括阳极和阴极；存储电容器，包括第一电极和第二电极，所述第二电极连接到所述显示元件的所述阳极；第一晶体管，包括上栅极、下栅极、漏极和源极，其中，所述上栅极连接到所述存储电容器的所述第一电极，并且所述漏极连接到所述电源线；第二晶体管，被配置为响应于所述第一扫描信号将所述数据线连接到所述第一晶体管的所述源极；第三晶体管，被配置为响应于所述第一扫描信号将所述第一晶体管的所述上栅极连接到所述第一晶体管的所述漏极；第四晶体管，被配置为响应于所述第二扫描信号将所述第一电压线连接到所述第一晶体管的所述上栅极；第五晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述电源线连接到所述第一晶体管的所述漏极；第六晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述显示元件的所述阳极连接到所述第一晶体管的所述源极；第七晶体管，被配置为响应于所述第三扫描信号将所述第二电压线连接到所述显示元件的所述阳极；第八晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述第一晶体管的所述下栅极连接到所述显示元件的所述阳极；以及第九晶体管，被配置为响应于所述第三扫描信号将所述第三电压线连接到所述第一晶体管的所述下栅极。
所述偏置电压可以基于数据电压范围内的最小电压和所述第一晶体管的阈值电压来确定。
所述第一晶体管可以包括下栅极电极、半导体层和上栅极电极，其中，所述下栅极电极是所述下栅极，所述半导体层位于所述下栅极电极上并且包括氧化物半导体材料，并且所述上栅极电极位于所述半导体层上并且是所述上栅极。
所述第一晶体管的所述下栅极与所述源极之间的电压可以在数据写入时段期间是第一电平，并且在发射时段期间是第二电平，在所述数据写入时段期间，所述第二晶体管和所述第三晶体管由所述第一扫描信号导通，在所述发射时段期间，所述第五晶体管和所述第六晶体管以及所述第八晶体管由所述发射控制信号导通。
所述第一电平可以小于所述第二电平。
所述第一晶体管至所述第九晶体管可以是n型金属氧化物半导体场效应晶体管。
所述第二晶体管至所述第九晶体管中的每一者包括彼此电连接的上栅极和下栅极。
根据一个或多个实施例，显示设备包括：基底，平行于由第一方向和第二方向所限定的平面；以及多个像素，在所述第一方向和所述第二方向上布置在所述基底上，其中，每个像素包括上述像素。
实施例可以涉及一种像素。所述像素包括显示元件、驱动晶体管、存储电容器、扫描晶体管和栅极控制电路。所述显示元件可以包括阳极和阴极，并且可以在发射时段期间发光。所述驱动晶体管可以包括第一栅极和第二栅极，并且可以控制流过所述显示元件的驱动电流的量。所述存储电容器可以电连接到所述驱动晶体管的所述第一栅极。所述扫描晶体管可以在数据写入时段期间导通并且可以将数据电压传送到所述驱动晶体管。所述栅极控制电路可以在所述发射时段期间将所述驱动晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极，并且可以在所述数据写入时段期间将偏置电压施加到所述驱动晶体管的所述第二栅极。
实施例可以涉及一种显示设备。所述显示设备可以包括基底和像素。所述基底可以平行于由第一方向和第二方向所限定的平面。所述像素可以在所述第一方向和所述第二方向上布置在所述基底上，并且可以包括上述像素。
所述驱动晶体管的所述第二栅极和源极之间的电压在所述数据写入时段期间可以处于第一电平，并且在所述发射时段期间可以处于第二电平。所述第二电平可以高于所述第一电平。
所述偏置电压可以基于数据电压范围内的最小电压和所述驱动晶体管的阈值电压来确定。
所述栅极控制电路可以包括以下元件：第一电压控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将所述驱动晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极；以及第二电压控制晶体管，被配置为在所述数据写入时段期间导通以将所述偏置电压传送到所述驱动晶体管的所述第二栅极。
所述像素可以包括以下元件：第一发射控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将驱动电压传送到所述驱动晶体管的漏极；以及第二发射控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将所述驱动晶体管的源极电连接到所述显示元件的所述阳极。
所述第一电压控制晶体管的栅极可以电连接到所述第一发射控制晶体管的栅极和所述第二发射控制晶体管的栅极两者。
所述像素可以包括以下元件：补偿晶体管，被配置为在所述数据写入时段期间导通以将所述驱动晶体管的所述第一栅极电连接到所述驱动晶体管的所述漏极；第一初始化晶体管，被配置为在第一初始化时段期间导通以将参考电压传送到所述驱动晶体管的所述第一栅极；以及第二初始化晶体管，被配置为在第二初始化时段期间导通以将初始化电压传送到所述显示元件的所述阳极。所述扫描晶体管可以将所述数据电压传送到所述驱动晶体管的所述源极。
所述第二电压控制晶体管的栅极可以电连接到所述第二初始化晶体管的栅极。
所述第二初始化时段可以包括所述第一初始化时段和所述数据写入时段。
所述驱动晶体管可以是n型金属氧化物半导体场效应晶体管。
所述驱动晶体管可以包括定位在所述第二栅极与所述第一栅极之间的半导体层。
所述半导体层可以包括氧化物半导体材料。
实施例涉及一种电连接到第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线、发射控制线、数据线、电源线、第一电压线、第二电压线和第三电压线中的每一条的像素。所述第一扫描线可以传送第一扫描信号。所述第二扫描线可以传送第二扫描信号。所述第三扫描线可以传送第三扫描信号。所述发射控制线可以传送发射控制信号。所述数据线可以传送数据电压。所述电源线可以传送驱动电压。所述第一电压线可以传送参考电压。所述第二电压线可以传送初始化电压。所述第三电压线可以传送偏置电压。所述像素可以包括以下元件：显示元件，包括阳极和阴极；存储电容器，包括第一电极和第二电极，所述第二电极电连接到所述显示元件的所述阳极；第一晶体管，包括第一栅极、第二栅极、漏极和源极，其中，所述第一栅极可以电连接到所述存储电容器的所述第一电极；第二晶体管，被配置为响应于所述第一扫描信号将所述数据线电连接到所述第一晶体管的所述源极；第三晶体管，被配置为响应于所述第一扫描信号将所述第一晶体管的所述第一栅极电连接到所述第一晶体管的所述漏极；第四晶体管，被配置为响应于所述第二扫描信号将所述第一电压线电连接到所述第一晶体管的所述第一栅极；第五晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述电源线电连接到所述第一晶体管的所述漏极；第六晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述显示元件的所述阳极电连接到所述第一晶体管的所述源极；第七晶体管，被配置为响应于所述第三扫描信号将所述第二电压线电连接到所述显示元件的所述阳极；第八晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述第一晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极；以及第九晶体管，被配置为响应于所述第三扫描信号将所述第三电压线电连接到所述第一晶体管的所述第二栅极。
所述偏置电压可以基于数据电压范围内的最小电压和所述第一晶体管的阈值电压来确定。
所述第一晶体管包括位于所述第二栅极与所述第一栅极之间并且包括氧化物半导体材料的半导体层。
所述第一晶体管的所述第二栅极与所述第一晶体管的所述源极之间的电压在数据写入时段期间可以处于第一电平，并且在发射时段期间可以处于第二电平，在所述数据写入时段期间，所述第二晶体管和所述第三晶体管两者由所述第一扫描信号导通，在所述发射时段期间，所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管全部由所述发射控制信号导通。
所述第一电平可以低于所述第二电平。
所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管可以全部是n型金属氧化物半导体场效应晶体管。
所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管中的每一者可以包括彼此电连接的第一栅极电极和第二栅极电极。
附图说明
图1是根据实施例的显示设备的示意性框图。
图2是根据实施例的像素的等效电路图。
图3是根据实施例的用于操作图2中所示的像素电路的扫描信号和发射控制信号的时序图。
图4是用于说明根据实施例的下栅极控制电路在数据写入时段期间的操作的视图。
图5是用于说明根据实施例的下栅极控制电路在发射时段期间的操作的视图。
图6是根据实施例的驱动晶体管的示意性截面图。
图7是根据实施例的像素的等效电路图。
图8是根据实施例的有机发光二极管的结构的截面图。
图9A是根据实施例的有机发光二极管的结构的截面图。
图9B是根据实施例的有机发光二极管的结构的截面图。
图9C是根据实施例的有机发光二极管的结构的截面图。
图9D是根据实施例的有机发光二极管的结构的截面图。
图10A是根据实施例的图9C的有机发光二极管的截面图。
图10B是根据实施例的图9D的有机发光二极管的截面图。
图11是根据实施例的显示设备的多个像素的结构的截面图。
具体实施方式
参照附图描述实施例的示例，在附图中，同样的附图标记可以指代同样的元件。实际的实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于所描述的实施例。
尽管可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件/特征，但是这些元件/特征不应限于这些术语。这些术语可以用于将一个元件/特征与另一元件/特征区分开。在不脱离一个或多个实施例的教导的情况下，第一元件可以被命名为第二元件。作为“第一”元件的元件的描述可以不需要或暗示存在第二元件或其它元件。术语“第一”、“第二”等可以用于区分元件的不同类别或组。为了简洁起见，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类(或第一组)”、“第二类(或第二组)”等。
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)”也可以指示复数形式。
术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“具备”可以说明存在所陈述的特征或组件，但是可以不排除附加一个或多个其它特征或组件。
为了便于说明，可以夸大或减小附图中所示的元件的尺寸。本公开的实施例不限于所示的尺寸。
当可以不同地实现特定实施例时，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行特定工艺顺序。作为示例，两个连续描述的工艺可以基本上同时执行，或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。
术语“在……上”可以表示“直接在……上”或“间接在……上”。术语“连接”可以表示“直接连接”或“间接连接”。术语“连接”可以表示“机械连接”和/或“电连接”。术语“连接”可以表示“电连接”或“不通过居间晶体管电连接”。术语“绝缘”可以表示“电绝缘”或“电隔离”。术语“传导的”可以表示“导电的”。术语“驱动”可以表示“操作”或“控制”。术语“包括”可以表示“由……组成”。术语“相邻”可以表示“紧邻”。术语“接触”可以表示“直接接触”。元件在特定方向上延伸的表述可以表示元件在特定方向上纵向延伸和/或元件的纵向方向在特定方向上。术语“图案”可以表示“构件”。术语“限定”可以表示“形成”或“提供”。空间或开口与对象重叠的表述可以表示空间或开口(的位置)与对象(的位置)重叠。术语“与……重叠”可以等同于“被……重叠”。第一元件在平面图中与第二元件重叠的表述可以表示第一元件在垂直于基底的方向上与第二元件重叠。
图1是根据实施例的显示设备100的示意性框图。
显示设备100可以是包括显示元件(例如，其亮度根据电流改变的有机发光二极管)的有机发光显示设备。显示设备100可以是无机发光显示设备或量子点发光显示设备。显示设备100的显示元件的发射层可以包括有机材料；无机材料；量子点；有机材料和量子点；无机材料和量子点；或者有机材料、无机材料和量子点。显示设备100可以包括平行于由第一方向DR1和第二方向DR2所限定的平面的基底。
参照图1，有机发光显示设备100包括显示单元110、栅极驱动器120、数据驱动器130、时序控制器140和电压发生器150。
显示单元110包括像素，诸如定位在第i行中和第j列中的像素PXij。像素在第一方向DR1和第二方向DR2上布置在基底上。尽管在图1中仅示出了一个像素PXij作为示例，但是显示单元110可以包括以二维阵列布置的m×n个像素。这里，i是等于或小于m的正整数，并且j是等于或小于n的正整数。在本文中，m和n是正整数。
像素连接到第一扫描线SL1_1至SL1_m、第二扫描线SL2_1至SL2_m、发射控制线EML_1至EML_m、第三扫描线SL3_1至SL3_m以及数据线DL_1、DL_2至DL_n。像素连接到电源线PL_1至PL_n、第一电压线VL1_1至VL1_m、第二电压线VL2_1至VL2_m以及第三电压线VL3_1至VL3_m。作为示例，像素PXij可以连接到第一扫描线SL1_i、第二扫描线SL2_i、发射控制线EML_i、第三扫描线SL3_i、数据线DL_j、电源线PL_j、第一电压线VL1_i、第二电压线VL2_i以及第三电压线VL3_i。
第一扫描线SL1_1至SL1_m、第二扫描线SL2_1至SL2_m、发射控制线EML_1至EML_m、第三扫描线SL3_1至SL3_m、第一电压线VL1_1至VL1_m、第二电压线VL2_1至VL2_m以及第三电压线VL3_1至VL3_m可以各自在第一方向DR1(例如，行方向)上延伸，并且可以各自连接到同一行中的像素。数据线DL_1至DL_n以及电源线PL_1至PL_n可以各自在第二方向DR2(例如，列方向)上延伸，并且可以各自连接到同一列中的像素。
第一扫描线SL1_1至SL1_m被配置为将从栅极驱动器120输出的第一扫描信号GW_1至GW_m分别传送到不同的行中的像素，第二扫描线SL2_1至SL2_m被配置为将从栅极驱动器120输出的第二扫描信号GI_1至GI_m分别传送到不同的行中的像素，并且第三扫描线SL3_1至SL3_m被配置为将从栅极驱动器120输出的第三扫描信号GB_1至GB_m分别传送到不同的行中的像素。
发射控制线EML_1至EML_m被配置为将从栅极驱动器120输出的发射控制信号EM_1至EM_m分别传送到不同的行中的像素。数据线DL_1至DL_n被配置为将从数据驱动器130输出的数据电压Dm_1至Dm_n分别传送到不同的列中的像素。像素PXij接收(图2中所示的)扫描信号GW_i、GI_i和GB_i、数据电压Dm_j以及发射控制信号EM_i。
电源线PL_1至PL_n中的每一条被配置为将从电压发生器150输出的第一驱动电压ELVDD传送到同一列中的像素。第一电压线VL1_1至VL1_m中的每一条被配置为将从电压发生器150输出的参考电压VREF传送到同一行中的像素。第二电压线VL2_1至VL2_m中的每一条被配置为将从电压发生器150输出的初始化电压VINT传送到同一行中的像素。第三电压线VL3_1至VL3_m中的每一条被配置为将从电压发生器150输出的偏置电压VB传送到同一行中的像素。
像素PXij包括显示元件OLED(参照图2)以及被配置为基于数据电压Dm_j来控制流过显示元件OLED的电流的量的驱动晶体管T1(参照图2)。数据电压Dm_j从数据驱动器130输出并且通过数据线DL_j由像素PXij接收。显示元件OLED可以是例如有机发光二极管。因为显示元件OLED以与从驱动晶体管T1接收的电流的量相对应的亮度发射光，所以像素PXij可以表现与数据电压Dm_j相对应的灰度级。像素PXij可以与单元像素的可以表现全色的一部分(例如，子像素)相对应。像素PXij还可以包括至少一个开关晶体管(例如，图2中所示的第二晶体管T2至第七晶体管T7)和至少一个电容器(例如，图2中所示的存储电容器Cst)。
电压发生器150可以产生驱动像素所需的电压。电压发生器150可以产生第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS、参考电压VREF、初始化电压VINT和偏置电压VB。第一驱动电压ELVDD的电平可以大于第二驱动电压ELVSS的电平。参考电压VREF的电平可以大于初始化电压VINT的电平。初始化电压VINT的电平可以大于第二驱动电压ELVSS的电平。初始化电压VINT与第二驱动电压ELVSS之间的差可以小于像素的显示元件发射光所需的阈值电压。参考电压VREF的电平可以与第一驱动电压ELVDD的电平不同。参考电压VREF的电平可以小于第一驱动电压ELVDD的电平。参考电压VREF的电平可以等于第一驱动电压ELVDD的电平。
电压发生器150可以产生用于控制像素的开关晶体管的第一栅极电压VGH和第二栅极电压VGL，并且可以将栅极电压VGH和VGL提供到栅极驱动器120。当第一栅极电压VGH施加到开关晶体管的栅极时，开关晶体管导通，并且当第二栅极电压VGL施加到开关晶体管的栅极时，开关晶体管可以截止。第一栅极电压VGH可以是栅极导通电压，第二栅极电压VGL可以是栅极截止电压。像素的开关晶体管可以是n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且第一栅极电压VGH的电平可以高于第二栅极电压VGL的电平。尽管在图1中未示出，但是电压发生器150可以产生伽马参考电压并且可以将伽马参考电压提供到数据驱动器130。
时序控制器140可以通过控制栅极驱动器120和数据驱动器130的操作时序来控制显示单元110。显示单元110的像素可以通过接收新的数据电压Dm_1、Dm_2至Dm_n并且在每个帧周期发射与数据电压Dm_1、Dm_2至Dm_n相对应的亮度级的光来显示与一帧的图像源数据RGB相对应的图像。一个帧周期可以包括栅极初始化时段、数据写入时段、阳极初始化时段和发射时段。在栅极初始化时段期间，可以将参考电压VREF与第二扫描信号GI_1至GI_m同步地施加到像素。在数据写入时段期间，可以将数据电压Dm_1至Dm_n与第一扫描信号GW_1至GW_m同步地提供到像素。在阳极初始化时段期间，可以将初始化电压VINT与第三扫描信号GB_1至GB_m同步地施加到像素。在发射时段期间，显示单元110的像素发射光。
时序控制器140从外部装置接收图像源数据RGB和控制信号CONT。时序控制器140可以基于显示单元110和像素的特性将图像源数据RGB转换成图像数据DATA。时序控制器140可以将图像数据DATA提供到数据驱动器130。
控制信号CONT可以包括垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、数据使能信号(DE)和时钟信号(CLK)。时序控制器140可以通过使用控制信号CONT控制栅极驱动器120和数据驱动器130的操作时序。时序控制器140可以通过对水平扫描时段的数据使能信号(DE)进行计数来确定帧周期。从外部供应的垂直同步信号(Vsync)和水平同步信号(Hsync)可以是可选的。图像源数据RGB包括像素的亮度信息。亮度可以具有预定数量(例如，1024(＝210)、256(＝28)或64(＝26))的灰度级。
时序控制器140可以产生包括用于控制栅极驱动器120的操作时序的栅极时序控制信号GDC和包括用于控制数据驱动器130的操作时序的数据时序控制信号DDC的控制信号。
栅极时序控制信号GDC可以包括栅极起始脉冲(GSP)、栅极移位时钟(GSC)和栅极输出使能信号(GOE)。栅极起始脉冲(GSP)在扫描时段的起始点被供应到栅极驱动器120。栅极移位时钟(GSC)是公共地输入到栅极驱动器120的时钟信号，并且是用于使栅极起始脉冲(GSP)移位的时钟信号。栅极输出使能信号(GOE)被配置为控制栅极驱动器120的输出。
数据时序控制信号DDC可以包括源起始脉冲(SSP)、源采样时钟(SSC)和源输出使能信号(SOE)。源起始脉冲(SSP)被配置为控制数据驱动器130的数据采样起始点，并且源起始脉冲(SSP)在扫描时段的起始点被提供到数据驱动器130。源采样时钟(SSC)是被配置为基于上升沿或下降沿控制数据驱动器130内的数据采样操作的时钟信号。输出使能信号(SOE)被配置为控制数据驱动器130的输出。依据数据传输方法，供应到数据驱动器130的源起始脉冲(SSP)可以是可选的。
栅极驱动器120被配置为响应于从时序控制器140供应的栅极时序控制信号GDC，通过使用从电压发生器150提供的第一栅极电压VGH和第二栅极电压VGL顺序地产生第一扫描信号GW_1至GW_m、第二扫描信号GI_1至GI_m和第三扫描信号GB_1至GB_m。
数据驱动器130响应于数据时序控制信号DDC对从时序控制器140供应的图像数据DATA进行采样和锁存，并且将图像数据DATA转换为并行数据系统的数据，其中，从时序控制器140供应数据时序控制信号DDC。当将图像数据DATA转换成并行数据系统的数据时，数据驱动器130将图像数据DATA转换成伽马参考电压，从而将图像数据DATA转换成模拟形式的数据电压。数据驱动器130通过数据线DL_1、DL_2至DL_n将数据电压Dm_1、Dm_2至Dm_n提供到像素。像素响应于第一扫描信号GW_1至GW_m接收数据电压Dm_1至Dm_n。
图2是根据实施例的像素PXij的等效电路图。
参照图2，像素PXij连接到被配置为分别传送第一扫描信号GW_i、第二扫描信号GI_i和第三扫描信号GB_i的第一扫描线GWL_i、第二扫描线GIL_i和第三扫描线GBL_i，像素PXij连接到被配置为传送数据电压Dm_j的数据线DL_j，并且像素PXij连接到被配置为传送发射控制信号EM_i的发射控制线EML_i。像素PXij连接到被配置为传送第一驱动电压ELVDD(或驱动电压)的电源线PL_j，像素PXij连接到被配置为传送参考电压VREF的第一电压线VL1_i，像素PXij连接到被配置为传送初始化电压VINT的第二电压线VL2_i，并且像素PXij连接到被配置为传送偏置电压VB的第三电压线VL3_i。像素PXij包括公共电极的被施加有第二驱动电压ELVSS的一部分。像素PXij与图1中所示的像素PXij相对应。
第一扫描线GWL_i与图1的第一扫描线SL1_i对应，第二扫描线GIL_i与图1的第二扫描线SL2_i对应，并且第三扫描线GBL_i与图1的第三扫描线SL3_i对应。
像素PXij包括显示元件OLED；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；存储电容器Cst；以及下栅极控制电路160(或栅极控制电路)。显示元件OLED可以是包括阳极和阴极的有机发光二极管。阴极可以是公共电极的(被施加有第二驱动电压ELVSS的)一部分。
第一晶体管T1可以是其中根据栅极-源极电压确定漏极电流的量的驱动晶体管。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可以是根据栅极-源极电压(基本上栅极电压)导通/截止的开关晶体管。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可以各自包括薄膜晶体管。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可以各自包括n型MOSFET。
第一晶体管T1可以是驱动晶体管，第二晶体管T2可以是扫描晶体管，第三晶体管T3可以是补偿晶体管，第四晶体管T4可以是栅极初始化晶体管(或第一初始化晶体管)，第五晶体管T5可以是第一发射控制晶体管，第六晶体管T6可以是第二发射控制晶体管，并且第七晶体管T7可以是阳极初始化晶体管(或第二初始化晶体管)。
存储电容器Cst连接在驱动晶体管T1的上栅极Ga与显示元件OLED的阳极之间。存储电容器Cst可以包括第一电极CE1和第二电极CE2，其中，第一电极CE1连接到驱动晶体管T1的上栅极Ga，并且第二电极CE2连接到显示元件OLED的阳极。
驱动晶体管T1可以控制流过显示元件OLED的驱动电流Id的量。显示元件OLED可以从驱动晶体管T1接收驱动电流Id，并且可以以与驱动电流Id的量相对应的亮度发射光。驱动晶体管T1可以包括上栅极Ga(或第一栅极)、漏极D、源极S和下栅极Gb(或第二栅极)，其中，上栅极Ga连接到存储电容器Cst的第一电极CE1，漏极D通过第一发射控制晶体管T5连接到电源线PL_j，源极S通过第二发射控制晶体管T6连接到显示元件OLED，并且下栅极Gb连接到下栅极控制电路160。
扫描晶体管T2可以响应于第一扫描信号GW_i将数据线DL_j连接到驱动晶体管T1。扫描晶体管T2可以响应于第一扫描信号GW_i将数据电压Dm_j传送到驱动晶体管T1。扫描晶体管T2可以响应于第一扫描信号GW_i将数据线DL_j连接到驱动晶体管T1的源极S。扫描晶体管T2可以响应于第一扫描信号GW_i将数据电压Dm_j传送到驱动晶体管T1的源极S。
补偿晶体管T3可以响应于第一扫描信号GW_i将驱动晶体管T1的漏极D连接到驱动晶体管T1的上栅极Ga。补偿晶体管T3可以与驱动晶体管T1的漏极D和上栅极Ga串联连接，并且连接在驱动晶体管T1的漏极D和上栅极Ga之间。
栅极初始化晶体管T4可以响应于第二扫描信号GI_i将第一电压线VL1_i连接到驱动晶体管T1的上栅极Ga。栅极初始化晶体管T4可以响应于第二扫描信号GI_i将参考电压VREF施加到驱动晶体管T1的上栅极Ga。栅极初始化晶体管T4可以响应于第二扫描信号GI_i将第一电压线VL1_i连接到存储电容器Cst的第一电极CE1。栅极初始化晶体管T4可以响应于第二扫描信号GI_i将参考电压VREF施加到存储电容器Cst的第一电极CE1。
第一发射控制晶体管T5可以响应于发射控制信号EM_i将电源线PL_j连接到驱动晶体管T1的漏极D。第一发射控制晶体管T5可以响应于发射控制信号EM_i将第一驱动电压ELVDD施加到驱动晶体管T1的漏极D。
第二发射控制晶体管T6可以响应于发射控制信号EM_i将驱动晶体管T1的源极S连接到显示元件OLED的阳极。第二发射控制晶体管T6可以响应于发射控制信号EM_i使驱动电流Id从驱动晶体管T1的源极S流到显示元件OLED的阳极。
阳极初始化晶体管T7可以响应于第三扫描信号GB_i将第二电压线VL2_i连接到显示元件OLED的阳极。阳极初始化晶体管T7可以响应于第三扫描信号GB_i将初始化电压VINT施加到显示元件OLED的阳极。阳极初始化晶体管T7可以响应于第三扫描信号GB_i将第二电压线VL2_i连接到存储电容器Cst的第二电极CE2。阳极初始化晶体管T7可以响应于第三扫描信号GB_i将初始化电压VINT施加到存储电容器Cst的第二电极CE2。
下栅极控制电路160可以在数据写入时段期间将偏置电压VB施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb，并且可以在发射时段期间将驱动晶体管T1的下栅极Gb连接到显示元件OLED的阳极。因为显示元件OLED的阳极电压可以基本上等于驱动晶体管T1的源极电压，所以下栅极控制电路160可以在基本上整个发射时段期间将驱动晶体管T1的下栅极Gb连接到驱动晶体管T1的源极S。
下栅极控制电路160可以包括第八晶体管T8和第九晶体管T9。第八晶体管T8和第九晶体管T9可以各自是根据栅极-源极电压(基本上栅极电压)导通/截止的开关晶体管。第八晶体管T8和第九晶体管T9可以各自包括薄膜晶体管。第八晶体管T8和第九晶体管T9可以各自包括n型MOSFET。
第八晶体管T8可以是第一电压控制晶体管，并且第九晶体管T9可以是第二电压控制晶体管。
第一电压控制晶体管T8可以响应于发射控制信号EM_i将驱动晶体管T1的下栅极Gb连接到显示元件OLED的阳极。第一电压控制晶体管T8的栅极可以连接到第一发射控制晶体管T5的栅极和第二发射控制晶体管T6的栅极。
第二电压控制晶体管T9可以响应于第三扫描信号GB_i将第三电压线VL3_i连接到驱动晶体管T1的下栅极Gb。第二电压控制晶体管T9可以响应于第三扫描信号GB_i将偏置电压VB施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb。第二电压控制晶体管T9的栅极可以连接到阳极初始化晶体管T7的栅极。
图3是根据实施例的用于操作图2中所示的像素电路的扫描信号GW_i、GI_i和GB_i以及发射控制信号EM_i的时序图。
参照图2和图3，第一发射控制晶体管T5和第二发射控制晶体管T6在其中发射控制信号EM_i具有低电平的时段截止。其中发射控制信号EM_i具有低电平的时段可以是非发射时段。
在非发射时段期间，驱动晶体管T1停止输出驱动电流Id，并且显示元件OLED停止发光。
当第一扫描信号GW_i具有低电平时，第二扫描信号GI_i具有高电平。其中第二扫描信号GI_i具有高电平的脉冲电压的时段可以是第一初始化时段(或栅极初始化时段)。
在第一初始化时段期间，栅极初始化晶体管T4导通，并且参考电压VREF被施加到驱动晶体管T1的上栅极Ga和存储电容器Cst的第一电极CE1。
第二扫描信号GI_i再次转变为低电平；随后，第一扫描信号GW_i具有高电平。第一扫描信号GW_i具有高电平的脉冲电压的时段可以是数据写入时段。
在数据写入时段期间，扫描晶体管T2和补偿晶体管T3导通，并且数据电压Dm_j由驱动晶体管T1的源极S接收。驱动晶体管T1被补偿晶体管T3以二极管式连接。
当第二扫描信号GI_i具有高电平并且第一扫描信号GW_i具有高电平时，第三扫描信号GB_i可以具有高电平。第三扫描信号GB_i具有高电平的脉冲电压的时段可以是第二初始化时段(或阳极初始化时段)。
在第二初始化时段期间，阳极初始化晶体管T7导通，并且初始化电压VINT被施加到显示元件OLED的阳极。因为初始化电压VINT被施加到显示元件OLED的阳极使得显示元件OLED完全地不发光，所以显示元件OLED可以不响应于下一帧中的黑色灰度级而发射明显的不需要的光。
在第二初始化时段期间，第二电压控制晶体管T9导通，并且偏置电压VB被施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb。
随后，第一扫描信号GW_i和第三扫描信号GB_i转变为低电平，并且发射控制信号EM_i具有高电平。其中发射控制信号EM_i具有高电平的时段可以是发射时段。
在发射时段期间，第一发射控制晶体管T5和第二发射控制晶体管T6导通。驱动晶体管T1可以输出驱动电流Id，并且显示元件OLED可以以与驱动电流Id的量相对应的亮度发光。
在发射时段期间，第一电压控制晶体管T8导通，并且驱动晶体管T1的下栅极Gb连接到显示元件OLED的阳极。
第二扫描信号GI_i可以与前一行中的第一扫描信号(未示出)基本上同步。
如图3中所示，第二初始化时段可以包括第一初始化时段和数据写入时段。第二初始化时段可以与第一初始化时段和数据写入时段两者重叠。
因为第二初始化时段包括数据写入时段，所以偏置电压VB在数据写入时段期间被施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb。因为偏置电压VB在数据写入时段期间被施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb，所以可以通过调整驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压电平来调整驱动晶体管T1的阈值电压(Vth)。可以通过在数据写入时段期间将小于驱动晶体管T1的源极电压的偏置电压VB施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb来增加驱动晶体管T1的阈值电压(Vth)。可以通过允许驱动晶体管T1具有大于0的阈值电压(Vth)来减少在数据写入时段期间出现的漏电流。
可以基于数据电压范围内的最小电压和驱动晶体管T1的阈值电压(Vth)确定偏置电压VB。作为示例，当像素PXij的亮度具有256(＝28)个灰度级时，通过与0灰度级(黑色灰度级)相对应的数据电压和与255灰度级(白色灰度级)相对应的数据电压确定数据电压范围。数据电压范围内的最小电压可以是与0灰度级相对应的数据电压。偏置电压VB可以小于数据电压范围内的最小电压并且可以通过预设电平进行确定，使得驱动晶体管T1具有预设阈值电压(Vth)。
因为第二初始化时段包括数据写入时段，所以在数据写入时段期间，数据补偿电压(Dm_j+Vth)与初始化电压VINT之间的差(Dm_j+Vth-VINT)可以存储在存储电容器Cst中。
驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压可以在数据写入时段期间具有第一电平，并且可以在发射时段期间具有第二电平。
在数据写入时段期间，偏置电压VB通过下栅极控制电路160施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb，并且数据电压Dm_j通过扫描晶体管T2施加到驱动晶体管T1的源极S；因此，第一电平可以是偏置电压VB与数据电压Dm_j之间的差(VB-Dm_j)。在发射时段期间，驱动晶体管T1的下栅极Gb通过下栅极控制电路160连接到显示元件OLED的阳极，并且显示元件OLED的阳极电压基本上等于驱动晶体管T1的源极电压；因此，第二电平可以基本上是0。
第一电平可以低于第二电平。偏置电压VB可以小于0。偏置电压VB可以是大约-1V。数据电压Dm_j可以在大约-0.5V至大约1.5V的范围内。因为第一电平是偏置电压VB与数据电压Dm_j之间的差(VB-Dm_j)，所以第一电平可以在大约-2.5V至大约-0.5V的范围内。因为第二电平基本上是0，所以第一电平可以低于第二电平。
在发射时段期间，布置在显示设备中的每个像素的驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压基本上是0。第二驱动电压ELVSS的电平可以依据像素的位置而不同。在发射时段期间，布置在显示设备中的每个像素的驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压基本上是0；因此，可以防止由于第二驱动电压ELVSS的电平的差异而出现像素之间的亮度的差异。
图4是用于说明根据实施例的下栅极控制电路160在数据写入时段期间的操作的视图。
参照图4，下栅极控制电路160可以在数据写入时段期间将偏置电压VB施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb。
可以通过调整驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压电平来调整驱动晶体管T1的阈值电压(Vth)。可以通过在数据写入时段期间将小于驱动晶体管T1的源极电压的偏置电压VB施加到驱动晶体管T1的下栅极Gb来增加驱动晶体管T1的阈值电压(Vth)。可以通过允许驱动晶体管T1具有大于0的阈值电压(Vth)来减少在数据写入时段期间出现的漏电流。
图5是用于说明根据实施例的下栅极控制电路160在发射时段期间的操作的视图。
参照图5，下栅极控制电路160可以在发射时段期间将驱动晶体管T1的下栅极Gb连接到显示元件OLED的阳极。因为显示元件OLED的阳极电压可以基本上等于驱动晶体管T1的源极电压，所以下栅极控制电路160可以基本上在整个发射时段期间将驱动晶体管T1的下栅极Gb连接到驱动晶体管T1的源极S。
在发射时段期间，布置在显示设备中的每个像素的驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压基本上是0。第二驱动电压ELVSS的电平可以依据像素的位置而彼此不同。在发射时段期间，布置在显示设备中的每个像素的驱动晶体管T1的下栅极Gb和源极S之间的电压基本上是0，可以防止由于第二驱动电压ELVSS的电平的差异而出现像素之间的亮度的差异。
图6是根据实施例的驱动晶体管T1的示意性截面图。
参照图6，驱动晶体管T1可以包括下栅极电极GEb、半导体层Act和上栅极电极GEa。下栅极电极GEb用作图2中所示的驱动晶体管T1的下栅极Gb，并且上栅极电极GEa用作图2中所示的驱动晶体管T1的上栅极Ga。
基底200可以包括玻璃材料、陶瓷材料或金属材料等，以及/或者还可以包括柔性和/或可弯曲材料。当基底200是柔性的或可弯曲的时，基底200可以包括聚合物树脂，所述的聚合物树脂包含聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯和乙酸丙酸纤维素中的至少一种。
基底200可以具有单层结构或多层结构，并且可以包括无机层。基底200可以包括第一有机材料、居间无机材料和第二有机材料。
缓冲层211可以减少或阻止穿透基底200的外来材料、湿气或外部空气损坏半导体层Act。缓冲层211可以包括无机材料、有机材料或有机/无机复合材料，并且可以包括单层结构或多层结构。无机材料可以包括氧化物或氮化物。
屏障层210可以设置在基底200与缓冲层211之间。屏障层210可以阻止杂质损坏半导体层Act。屏障层210可以包括无机材料、有机材料或有机/无机复合材料，并且可以包括单层结构或多层结构。无机材料可以包括氧化物或氮化物。
半导体层Act可以设置在缓冲层211上。半导体层Act可以包括单层结构或多层结构。半导体层Act可以包括半导体区以及分别设置在半导体区的两个相对侧上的导电区。
半导体层Act可以包括氧化物半导体材料。半导体层Act可以包括铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、锆(Zr)、钒(V)、铪(Hf)、镉(Cd)、锗(Ge)、铬(Cr)、钛(Ti)、铝(Al)、铯(Cs)、铈(Ce)和锌(Zn)中的至少一种的氧化物。
半导体层Act可以是氧化铟锡锌(ITZO/InSnZnO)半导体层或氧化铟镓锌(IGZO/InGaZnO)半导体层。因为氧化物半导体具有(大约3.1eV的)宽带隙、高载流子迁移率和低漏电流，所以即使驱动时间长，电压降也不大。有利的是，即使当显示设备以低频率驱动时，由于电压降导致的亮度变化也不明显。
半导体层Act可以包括非晶硅或多晶硅。
下栅极电极GEb可以设置在屏障层210与缓冲层211之间。下栅极电极GEb可以与半导体层Act的至少一部分重叠。下栅极电极GEb可以包括导电材料，所述导电材料包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种，并且下栅极电极GEb具有单层结构或多层结构。
下栅极电极GEb可以连接到图2中所示的下栅极控制电路160。偏置电压VB(参照图2)可以在数据写入时段期间被施加到下栅极电极GEb，并且下栅极电极GEb可以在发射时段期间连接到显示元件OLED(参照图2)的阳极。
栅极绝缘层213可以提供在缓冲层211上，以覆盖半导体层Act。栅极绝缘层213可以包括氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铪(HfO2)或氧化锌(ZnOx)。氧化锌(ZnOx)可以是氧化锌(ZnO)和/或过氧化锌(ZnO2)。
图6示出了栅极绝缘层213设置为遍及基底200的整个表面，以覆盖半导体层Act。栅极绝缘层213可以被图案化以与半导体层Act的一部分重叠并且暴露半导体层Act的其它部分。栅极绝缘层213可以被图案化以与半导体层Act的半导体区重叠并且暴露半导体层Act的其它区。
上栅极电极GEa可以设置在栅极绝缘层213上。上栅极电极GEa可以与半导体层Act的至少一部分重叠。上栅极电极GEa可以与半导体层Act的半导体区重叠。也就是说，半导体层Act的至少一部分可以设置在下栅极电极GEb与上栅极电极GEa之间。上栅极电极GEa可以包括导电材料，所述导电材料包括钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种，并且上栅极电极GEa可以具有单层结构或多层结构。
图7是根据实施例的像素PXij的等效电路图。图7包括参照图2描述的特征并且在开关晶体管T2至T9中的每一者的栅极的结构上与图2不同。
参照图7，驱动晶体管T1可以包括第一上栅极Ga1和第一下栅极Gb1。第一上栅极Ga1与图2的上栅极Ga相对应，并且第一下栅极Gb1与图2的下栅极Gb相对应。
包括在像素PXij中的开关晶体管T2至T9中的每一者可以具有上栅极(或第一栅极电极)和下栅极(或第二栅极电极)。扫描晶体管T2可以具有第二上栅极Ga2和第二下栅极Gb2。补偿晶体管T3可以具有第三上栅极Ga3和第三下栅极Gb3。栅极初始化晶体管T4可以具有第四上栅极Ga4和第四下栅极Gb4。第一发射控制晶体管T5可以具有第五上栅极Ga5和第五下栅极Gb5。第二发射控制晶体管T6可以具有第六上栅极Ga6和第六下栅极Gb6。阳极初始化晶体管T7可以具有第七上栅极Ga7和第七下栅极Gb7。第一电压控制晶体管T8可以具有第八上栅极Ga8和第八下栅极Gb8。第二电压控制晶体管T9可以具有第九上栅极Ga9和第九下栅极Gb9。
在开关晶体管T2至T9中的每一者中，上栅极可以连接到(例如，电连接到)的下栅极。第二上栅极Ga2可以连接到第二下栅极Gb2。第三上栅极Ga3可以连接到第三下栅极Gb3。第四上栅极Ga4可以连接到第四下栅极Gb4。第五上栅极Ga5可以连接到第五下栅极Gb5。第六上栅极Ga6可以连接到第六下栅极Gb6。第七上栅极Ga7可以连接到第七下栅极Gb7。第八上栅极Ga8可以连接到第八下栅极Gb8。第九上栅极Ga9可以连接到第九下栅极Gb9。因为在开关晶体管T2至T9中的每一者中，上栅极连接到下栅极，所以可以改善晶体管内的电子迁移率。
图8、图9A、图9B、图9C、和图9D中的每一幅是根据实施例的有机发光二极管OLED的结构的截面图。
参照图8，作为显示元件的有机发光二极管OLED可以包括像素电极201(第一电极、阳极)、对电极205(第二电极、阴极)、以及在像素电极201与对电极205之间的中间层203。
像素电极201可以包括透光的导电氧化物，诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)或氧化铝锌(AZO)。像素电极201可以包括包含银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)或它们的化合物的反射层。像素电极201可以具有ITO-Ag-ITO的三层结构。
对电极205可以设置在中间层203上。对电极205可以包括具有低功函数的金属和/或合金。对电极205可以包括锂(Li)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)、镱(Yb)、银-镱(Ag-Yb)、ITO、IZO或上述材料中的一些的组合。对电极205可以是透射电极、半透射电极或反射电极。
中间层203可以包括发射具有预设颜色的光的聚合物有机材料或低分子量有机材料。中间层203还可以包括含金属化合物(诸如有机金属化合物)和/或无机材料(诸如量子点)。
中间层203可以包括发射层(例如，图9A中所示的发射层EML1和EML2)以及分别直接定位在发射层的两个相对面上的第一功能层和第二功能层。第一功能层可以包括如图10A中所示的空穴传输层HTL，或者可以包括空穴传输层HTL和空穴注入层HIL。第二功能层可以设置在发射层上并且可以是可选的。第二功能层可以包括如图10A中所示的电子传输层ETL和/或电子注入层EIL。
中间层203可以包括两个或更多个发射单元(例如，图9A中所示的发射单元EU1和EU2)和电荷产生层CGL(参照图9A)，其中，两个或更多个发射单元在像素电极201与对电极205之间彼此重叠，并且电荷产生层CGL设置在两个发射单元之间。当中间层203包括发射单元和电荷产生层CGL时，有机发光二极管OLED可以是串联(tandem)发光元件。有机发光二极管OLED可以通过具有多个发射单元的堆叠结构来改善色纯度和发光效率。
一个发射单元可以包括发射层、第一功能层和第二功能层。两个功能层可以分别直接定位在发射层的两个相对面上。电荷产生层CGL可以包括负电荷产生层(例如，图10A中所示的负电荷产生层nCGL)和正电荷产生层(例如，图10A中所示的正电荷产生层pCGL)。作为具有多个发射层的串联发光元件的有机发光二极管OLED可以由于负电荷产生层和正电荷产生层而进一步增加发光效率。
负电荷产生层可以是n型电荷产生层。负电荷产生层可以供应电子。负电荷产生层可以包括主体和掺杂剂。主体可以包括有机材料。掺杂剂可以包括金属材料。正电荷产生层可以是p型电荷产生层。正电荷产生层可以提供空穴。正电荷产生层可以包括主体和掺杂剂。主体可以包括有机材料。掺杂剂可以包括金属材料。
参照图9A，有机发光二极管OLED可以包括彼此重叠的第一发射单元EU1和第二发射单元EU2，其中，第一发射单元EU1包括第一发射层EML1，并且其中，第二发射单元EU2包括第二发射层EML2。电荷产生层CGL可以设置在第一发射单元EU1与第二发射单元EU2之间。有机发光二极管OLED可以包括顺序地堆叠的像素电极201、第一发射层EML1、电荷产生层CGL、第二发射层EML2和对电极205。第一功能层和第二功能层可以分别直接定位在第一发射层EML1的两个相对面上。第一功能层和第二功能层可以分别直接定位在第二发射层EML2的两个相对面上。第一发射层EML1可以是蓝色发射层，并且第二发射层EML2可以是黄色发射层。
参照图9B，有机发光二极管OLED可以包括第一发射单元EU1、第三发射单元EU3和第二发射单元EU2，其中，第一发射单元EU1和第三发射单元EU3各自包括第一发射层EML1，并且第二发射单元EU2包括第二发射层EML2。第一电荷产生层CGL1可以设置在第一发射单元EU1与第二发射单元EU2之间，并且第二电荷产生层CGL2可以设置在第二发射单元EU2与第三发射单元EU3之间。有机发光二极管OLED可以包括顺序地堆叠的像素电极201、第一发射层EML1、第一电荷产生层CGL1、第二发射层EML2、第二电荷产生层CGL2、第一发射层EML1和对电极205。第一功能层和第二功能层可以分别直接定位在第一发射层EML1的两个相对面上。第一功能层和第二功能层可以分别直接定位在第二发射层EML2的两个相对面上。第一发射层EML1可以是蓝色发射层，并且第二发射层EML2可以是黄色发射层。
参照图9C，有机发光二极管OLED的第二发射单元EU2还可以包括与第二发射层EML2(的下表面)直接接触的第三发射层EML3。参照图9D，有机发光二极管OLED的第二发射单元EU2还可以包括分别与第二发射层EML2(的两个相对面)直接接触的第三发射层EML3以及第四发射层EML4。参照图9C和图9D，在第二发射层EML2与第三发射层EML3之间可以不设置中间层，并且/或者在第二发射层EML2与第四发射层EML4之间可以不设置中间层。第三发射层EML3可以是红色发射层，并且第四发射层EML4可以是绿色发射层。
参照图9C，有机发光二极管OLED可以包括像素电极201、第一发射层EML1、第一电荷产生层CGL1、第三发射层EML3、第二发射层EML2、第二电荷产生层CGL2、第一发射层EML1和对电极205。参照图9D，有机发光二极管OLED可以包括像素电极201、第一发射层EML1、第一电荷产生层CGL1、第三发射层EML3、第二发射层EML2、第四发射层EML4、第二电荷产生层CGL2、第一发射层EML1和对电极205。
图10A是根据实施例的图9C的有机发光二极管OLED的截面图。图10B是根据实施例的图9D的有机发光二极管OLED的截面图。
参照图10A，有机发光二极管OLED可以包括彼此重叠的第一发射单元EU1、第二发射单元EU2和第三发射单元EU3。第一电荷产生层CGL1可以设置在第一发射单元EU1与第二发射单元EU2之间，并且第二电荷产生层CGL2可以设置在第二发射单元EU2与第三发射单元EU3之间。第一电荷产生层CGL1和第二电荷产生层CGL2中的每一者可以包括负电荷产生层nCGL和正电荷产生层pCGL。
第一发射单元EU1可以包括蓝色发射层BEML。第一发射单元EU1还可以包括像素电极201与蓝色发射层BEML之间的空穴注入层HIL和空穴传输层HTL。第一发射单元EU1还可以包括空穴注入层HIL与空穴传输层HTL之间的p型掺杂层。P型掺杂层可以通过使用p型掺杂剂对空穴注入层HIL进行掺杂而形成。蓝光辅助层、电子阻挡层和缓冲层中的至少一者可以设置在蓝色发射层BEML与空穴传输层HTL之间。蓝光辅助层可以增加蓝色发射层BEML的光输出效率。蓝光辅助层可以通过调整空穴电荷平衡来增加蓝色发射层BEML的光输出效率。电子阻挡层可以防止电子注入到空穴传输层HTL。缓冲层可以补偿与从发射层发射的光的波长相对应的共振距离。
第二发射单元EU2可以包括黄色发射层YEML和在黄色发射层YEML下面的红色发射层REML，其中，红色发射层REML直接接触黄色发射层YEML。第二发射单元EU2还可以包括空穴传输层HTL和电子传输层ETL，其中，空穴传输层HTL在第一电荷产生层CGL1的正电荷产生层pCGL与红色发射层REML之间，并且其中，电子传输层ETL在黄色发射层YEML与第二电荷产生层CGL2的负电荷产生层nCGL之间。
第三发射单元EU3可以包括蓝色发射层BEML。第三发射单元EU3还可以包括第二电荷产生层CGL2的正电荷产生层pCGL与蓝色发射层BEML之间的空穴传输层HTL。第三发射单元EU3还可以包括蓝色发射层BEML与对电极205之间的电子传输层ETL和电子注入层EIL。电子传输层ETL可以包括单层结构或多层结构。蓝光辅助层、电子阻挡层和缓冲层中的至少一者可以设置在蓝色发射层BEML与空穴传输层HTL之间。空穴阻挡层和缓冲层中的至少一者可以设置在蓝色发射层BEML与电子传输层ETL之间。空穴阻挡层可以防止空穴注入到电子传输层ETL。
图10B中所示的有机发光二极管OLED的第二发射单元EU2的堆叠结构与图10A中所示的有机发光二极管OLED的第二发射单元EU2的堆叠结构不同。参照图10B，第二发射单元EU2可以包括黄色发射层YEML、红色发射层REML和绿色发射层GEML，其中，红色发射层REML在绿色发射层GEML下面并且直接接触绿色发射层GEML，并且其中，黄色发射层YEML在绿色发射层GEML上并且直接接触绿色发射层GEML。第二发射单元EU2还可以包括空穴传输层HTL和电子传输层ETL，其中，空穴传输层HTL在第一电荷产生层CGL1的正电荷产生层pCGL与红色发射层REML之间，并且其中，电子传输层ETL在黄色发射层YEML与第二电荷产生层CGL2的负电荷产生层nCGL之间。
图11是根据实施例的显示设备的多个像素PX1、PX2和PX3的结构的截面图。
参照图11，显示设备可以包括多个像素PX1、PX2和PX3。多个像素PX1、PX2和PX3可以包括第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3。第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3中的每一者可以包括像素电极201、对电极205的一部分以及中间层203。第一像素PX1可以是红色像素，第二像素PX2可以是绿色像素，并且第三像素PX3可以是蓝色像素。像素PX1、PX2和PX3中的每一者可以包括电连接到像素电路的有机发光二极管。
第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3中的每一者的有机发光二极管的中间层203可以包括第一发射单元EU1、第二发射单元EU2以及在第一发射单元EU1与第二发射单元EU2之间的电荷产生层CGL的一部分。电荷产生层CGL可以包括负电荷产生层nCGL和正电荷产生层pCGL。电荷产生层CGL可以是由第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3共享的公共层。
第一像素PX1的第一发射单元EU1可以包括像素电极201上顺序地堆叠的空穴注入层HIL的一部分、空穴传输层HTL的一部分、红色发射层REML以及电子传输层ETL的一部分。第二像素PX2的第一发射单元EU1可以包括像素电极201上顺序地堆叠的空穴注入层HIL的一部分、空穴传输层HTL的一部分、绿色发射层GEML以及电子传输层ETL的一部分。第三像素PX3的第一发射单元EU1可以包括像素电极201上顺序地堆叠的空穴注入层HIL的一部分、空穴传输层HTL的一部分、蓝色发射层BEML以及电子传输层ETL的一部分。第一发射单元EU1的空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子传输层ETL中的每一者可以是由第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3共享的公共层。
第一像素PX1的第二发射单元EU2可以包括电荷产生层CGL上顺序地堆叠的空穴传输层HTL的一部分、辅助层AXL、红色发射层REML以及电子传输层ETL的一部分。第二像素PX2的第二发射单元EU2可以包括电荷产生层CGL上顺序地堆叠的空穴传输层HTL的一部分、绿色发射层GEML以及电子传输层ETL的一部分。第三像素PX3的第二发射单元EU2可以包括电荷产生层CGL上顺序地堆叠的空穴传输层HTL的一部分、蓝色发射层BEML以及电子传输层ETL的一部分。第二发射单元EU2的空穴传输层HTL和电子传输层ETL中的每一者可以是由第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3共享的公共层。空穴阻挡层和缓冲层中的至少一者可以被提供在第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3的第二发射单元EU2的发射层与电子传输层ETL之间。
红色发射层REML的厚度H1、绿色发射层GEML的厚度H2以及蓝色发射层BEML的厚度H3可以根据共振距离来确定。辅助层AXL可以调整共振距离，并且可以包括共振辅助材料。辅助层AXL可以包括与空穴传输层HTL的材料相同的材料。
图11示出了辅助层AXL仅被提供给第一像素PX1。辅助层AXL可以被提供给第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3中的至少一者，以调整第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3中的一者或多者的共振距离。
显示设备还可以包括设置在对电极205的外侧的覆盖层207。覆盖层207可以通过使用相长干涉原理来改善发光效率。因此，因为有机发光二极管的光提取效率增加，所以可以改善有机发光二极管的发光效率。
实施例可以涉及像素和/或显示设备。实施例可以涉及制造像素的方法和/或制造显示设备的方法。
根据实施例，在显示设备的像素中，可以调整驱动晶体管的阈值电压。有利的是，由显示设备显示的图像质量可以是令人满意的。
所描述的实施例应被认为是说明性的，并且不是出于限制的目的。每个实施例之中的特征或方面的描述通常应被认为可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了实施例，但是在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在所描述的实施例中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种像素，其中，所述像素包括：
显示元件，被配置为在发射时段期间发光，并且所述显示元件包括阳极和阴极；
驱动晶体管，被配置为控制流过所述显示元件的驱动电流的量，其中，所述驱动晶体管包括第一栅极和第二栅极；
存储电容器，电连接到所述驱动晶体管的所述第一栅极；
扫描晶体管，被配置为在数据写入时段期间导通并且将数据电压传送到所述驱动晶体管；以及
栅极控制电路，被配置为在所述发射时段期间将所述驱动晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极，并且被配置为在所述数据写入时段期间将偏置电压施加到所述驱动晶体管的所述第二栅极。
2.根据权利要求1所述的像素，其中，所述驱动晶体管的所述第二栅极和源极之间的电压在所述数据写入时段期间处于第一电平，并且在所述发射时段期间处于第二电平，其中，所述第二电平高于所述第一电平。
3.根据权利要求1所述的像素，其中，所述偏置电压基于数据电压范围内的最小电压和所述驱动晶体管的阈值电压来确定。
4.根据权利要求1所述的像素，其中，所述栅极控制电路包括：
第一电压控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将所述驱动晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极；以及
第二电压控制晶体管，被配置为在所述数据写入时段期间导通以将所述偏置电压传送到所述驱动晶体管的所述第二栅极。
5.根据权利要求4所述的像素，其中，所述像素还包括：
第一发射控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将驱动电压传送到所述驱动晶体管的漏极；以及
第二发射控制晶体管，被配置为在所述发射时段期间导通以将所述驱动晶体管的源极电连接到所述显示元件的所述阳极。
6.根据权利要求5所述的像素，其中，所述第一电压控制晶体管的栅极电连接到所述第一发射控制晶体管的栅极和所述第二发射控制晶体管的栅极两者。
7.根据权利要求5所述的像素，其中，所述像素还包括：
补偿晶体管，被配置为在所述数据写入时段期间导通以将所述驱动晶体管的所述第一栅极电连接到所述驱动晶体管的所述漏极；
第一初始化晶体管，被配置为在第一初始化时段期间导通以将参考电压传送到所述驱动晶体管的所述第一栅极；以及
第二初始化晶体管，被配置为在第二初始化时段期间导通以将初始化电压传送到所述显示元件的所述阳极，
其中，所述扫描晶体管被配置为将所述数据电压传送到所述驱动晶体管的所述源极。
8.根据权利要求7所述的像素，其中，所述第二电压控制晶体管的栅极电连接到所述第二初始化晶体管的栅极。
9.根据权利要求7所述的像素，其中，所述第二初始化时段包括所述第一初始化时段和所述数据写入时段。
10.根据权利要求1所述的像素，其中，所述驱动晶体管是n型金属氧化物半导体场效应晶体管。
11.根据权利要求1所述的像素，其中，所述驱动晶体管包括定位在所述第二栅极与所述第一栅极之间的半导体层。
12.根据权利要求11所述的像素，其中，所述半导体层包括氧化物半导体材料。
13.一种像素，电连接到第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线、发射控制线、数据线、电源线、第一电压线、第二电压线和第三电压线中的每一条，所述第一扫描线被配置为传送第一扫描信号，所述第二扫描线被配置为传送第二扫描信号，所述第三扫描线被配置为传送第三扫描信号，所述发射控制线被配置为传送发射控制信号，所述数据线被配置为传送数据电压，所述电源线被配置为传送驱动电压，所述第一电压线被配置为传送参考电压，所述第二电压线被配置为传送初始化电压，所述第三电压线被配置为传送偏置电压，其中，所述像素包括：
显示元件，包括阳极和阴极；
存储电容器，包括第一电极和第二电极，所述第二电极电连接到所述显示元件的所述阳极；
第一晶体管，包括第一栅极、第二栅极、漏极和源极，其中，所述第一栅极电连接到所述存储电容器的所述第一电极；
第二晶体管，被配置为响应于所述第一扫描信号将所述数据线电连接到所述第一晶体管的所述源极；
第三晶体管，被配置为响应于所述第一扫描信号将所述第一晶体管的所述第一栅极电连接到所述第一晶体管的所述漏极；
第四晶体管，被配置为响应于所述第二扫描信号将所述第一电压线电连接到所述第一晶体管的所述第一栅极；
第五晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述电源线电连接到所述第一晶体管的所述漏极；
第六晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述显示元件的所述阳极电连接到所述第一晶体管的所述源极；
第七晶体管，被配置为响应于所述第三扫描信号将所述第二电压线电连接到所述显示元件的所述阳极；
第八晶体管，被配置为响应于所述发射控制信号将所述第一晶体管的所述第二栅极电连接到所述显示元件的所述阳极；以及
第九晶体管，被配置为响应于所述第三扫描信号将所述第三电压线电连接到所述第一晶体管的所述第二栅极。
14.根据权利要求13所述的像素，其中，所述偏置电压基于数据电压范围内的最小电压和所述第一晶体管的阈值电压来确定。
15.根据权利要求13所述的像素，其中，所述第一晶体管包括位于所述第二栅极与所述第一栅极之间并且包括氧化物半导体材料的半导体层。
16.根据权利要求13所述的像素，其中，所述第一晶体管的所述第二栅极与所述第一晶体管的所述源极之间的电压在数据写入时段期间处于第一电平，并且在发射时段期间处于第二电平，在所述数据写入时段期间，所述第二晶体管和所述第三晶体管两者由所述第一扫描信号导通，在所述发射时段期间，所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管全部由所述发射控制信号导通。
17.根据权利要求16所述的像素，其中，所述第一电平低于所述第二电平。
18.根据权利要求13所述的像素，其中，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管是n型金属氧化物半导体场效应晶体管。
19.根据权利要求13所述的像素，其中，所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管、所述第八晶体管和所述第九晶体管中的每一者包括彼此电连接的第一栅极电极和第二栅极电极。
20.一种显示设备，其中，所述显示设备包括：
基底，平行于由第一方向和第二方向所限定的平面；以及
像素，在所述第一方向和所述第二方向上布置在所述基底上，其中，
所述像素包括权利要求1至19中的任何一项所述的像素。
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