CN1667681A - 显示装置和像素电路 - Google Patents

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Abstract

一种发光显示装置包括利用响应于控制信号的开关传送数据信号的一像素电路。该发光显示装置的像素电路包括串连到数据线的第一和第二开关晶体管。响应于通过第一和第二开关晶体管来自数据线的数据信号，电容器被充以电荷。驱动晶体管输出对应于电容器中的电荷的电流。发光二极管发出对应于该电流的光。第一和第二开关晶体管之一响应于来自第一扫描线的选择信号而开启且另一个响应于用于控制第二像素电路的操作的控制信号而开启。

Description

显示装置和像素电路
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及一种利用有机材料的电致发光的有机电致发光(EL)显示器。
背景技术
有机EL显示器是一种利用电激发荧光有机化合物发光的显示装置。有机EL显示器利用电压或电流驱动以矩阵形式排列的N×M有机发光单元以显示图像。有机EL显示器的有机发光单元具有二极管的特性，因此也将其称为有机发光二极管(OLED)。参考图1，有机发光单元包括阳极(ITO)、多层有机薄膜和阴极(金属)。多层有机薄膜包括发光层(EML)、电子输运层(ETL)和空穴输运层(HTL)，以提高发光效率。此外，该有机薄膜进一步包括电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL)。M×N有机发光单元以矩阵形式排列以构造有机EL显示面板，其中，每一个有机发光单元都具有如上所述的结构。
驱动有机EL显示面板的方法可以分为无源矩阵方法或使用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵方法。无源矩阵方法以相交方式形成阳极和阴极并选择一条线以驱动有机EL显示面板。有源矩阵方法将TFT连接到每一个ITO像素电极并基于连接到TFT栅极的电容维持的电压驱动有机EL显示面板。
图2示出了传统的使用TFT的有源矩阵有机EL显示器。参考图2，有机EL显示器包括有机EL显示面板100、扫描驱动器200和数据驱动器300。有机EL显示面板100包括多个在行方向排列的数据线D1到Dm，多个在列方向排列的扫描线S1到Sn，以及多个像素电路110。数据线D1到Dm将表达视频信号的数据信号传送到像素电路110，而扫描线S1到Sn将选择信号传送到像素电路110。每一个像素电路110都形成在由邻近像素区域的两个数据线和两个扫描线界定的像素区域处。
扫描驱动器200依次将选择信号施加到扫描线S1到Sn，且数据驱动器300将对应于视频信号的数据电压的提供给数据线D1到Dm。
扫描驱动器200和/或数据驱动器300能够被连接到显示面板100上，或者以芯片的形式安装在附于显示面板100并连接至其上的载带封装(TCP)上。此外，可以以芯片的形式将扫描驱动器200和/或数据驱动器300安装在附于显示面板100且连接至其上的软性印制电路(FPC)或膜上。可选地，可以将扫描驱动器200和/或数据驱动器300直接安装在显示面板100的玻璃衬底上。此外，可以直接将扫描驱动器200和/或数据驱动器300安装在玻璃衬底上，这样它能够取代由扫描线、数据线和TFT的相同层形成的驱动电路。
图3是图2所示的显示面板100的M×N像素电路(或单元)之一的电路图。参考图3，像素电路包括有机EL二极管OLED、包括开关晶体管SM和驱动晶体管DM的两个晶体管以及电容器Cst。晶体管SM和DM是PMOS晶体管。
驱动晶体管DM有一个源极连接到电源电压Vdd。电容器Cst连接在驱动晶体管DM的栅极和源极之间。电容器Cst将驱动晶体管DM的栅极-源极电压(例如，VGS)维持一预定的时间段。开关晶体管SM响应来自当前扫描线Sn的选择信号，将数据电压从数据线Dm传送到驱动晶体管Dm。
有机EL二极管OLED有一个阴极连接到参考电压Vss上并且相应于通过驱动晶体管DM提供给它的电流发光。连接到该有机EL二极管OLED的阴极的参考电压Vss低于电源电压VDD，这样可以将地电压用作参考电压Vss。
上面描述的有源矩阵像素电路必须要包括开关晶体管SM，该开关晶体管SM响应来自扫描线的选择信号从数据线传送数据信号。然而，开关晶体管SM可能会流过漏电流并导致像素电路的误操作。因此，需要一种没有电流漏泄能够传送数据信号的像素电路。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种显示装置和驱动该显示装置的方法，该显示装置包括一种像素电路，该像素电路使用响应于至少两个控制信号的开关传送数据信号。
在本发明的一个实施例中，显示装置包括多个扫描线、多个数据线和多个像素电路。该扫描线包括用于施加第一选择信号的第一扫描线和用于在不同于第一扫描线施加选择信号的时间的时间施加第二选择信号的第二扫描线。数据线相交于扫描线并与扫描线绝缘。数据线施加数据信号。像素电路分别连接到扫描线和数据线。诸像素电路中的每个像素电路包括第一和第二开关、存储元件、第一晶体管和发光元件。第一和第二开关串连到诸数据线中相应的数据线上。存储元件充电至一电压，该电压对应于从相应数据线通过第一和第二开关传送的数据信号。第一晶体管输出一对应于存储元件所充电压的电流。发光元件发出对应于来自第一晶体管的输出电流的光。响应第一扫描线的选择信号，连接到第一扫描线的诸像素电路的第一个像素电路的第一和第二开关之一被开启，而响应于控制连接到第二扫描线的诸像素电路的第二像素电路的操作的第一控制信号，第一和第二开关中的另一个被开启。
第二像素电路可以进一步包括第三开关，该第三开关连接在发光元件和第一晶体管之间且能够阻塞来自第一晶体管的输出电流。第三开关可以响应于第一控制信号运行。
当来自第一扫描线的第一选择信号是提供给第一像素电路时，第一控制信号能够关闭第三开关。
第三开关能够具有不同于第一和第二开关中响应第一控制信号而开启的另一个的沟道类型的沟道类型。
存储元件可以包括第一电容器和串连到第一电容器的第二电容器，该第一电容器充至对应于第一晶体管的阈值电压的电压。
第一和第二电容器能够连接在第一晶体管的栅极和源极之间。第一像素电路可以进一步包括第四开关和第五开关，该第四开关响应于第二控制信号以二极管方式连接到(diode connecting)第一晶体管，该第五开关与第一电容器并联并响应于第二控制信号被开启。
第二控制信号可以是来自邻近第一扫描线的第三扫描线的选择信号。
当来自第一和第三扫描线的选择信号是提供给像素电路时，第一控制信号能够关闭第三开关。
在本发明的一个示范性实施例中，一种发光显示装置包括多个包括各自的发光元件的像素区域。每一个像素区域包括第一电极、第二电极、数据电极和第一半导体层。第一电极在第一方向延伸并施加选择信号。第二电极在第一方向延伸并施加控制信号。数据电极在第二方向延伸，与第一和第二电极相交，与第一和第二电极绝缘并施加表达图像的数据信号。第一半导体层与邻接该像素区域的像素区域的第一电极和第二电极相交，与第一和第二电极绝缘。第一半导体层的一端通过接触孔电连接至数据电极。
该发光显示器进一步包括至少一个具有该第一半导体层的一端的第一晶体管。该第一半导体层的一端是该至少一个第一晶体管的漏极或源极，而第一和第二电极是一个或更多晶体管的栅极。
该发光显示器进一步可以包括与第二电极绝缘的第二半导体层和具有第二半导体层的一端的第二晶体管。该第二半导体层的一端可以是第二晶体管的漏极，而第二电极可以是该第二晶体管的栅极。该第二半导体层的一端可以通过第二接触孔连接到发光元件的一个电极上。
邻近诸像素区域的第二像素区域的诸像素区域的第一像素区域的第一电极可以设置得非常接近第二像素区域的第二电极。
第一和第二半导体层可以分别形成具有不同沟道类型的晶体管。
第一和第二电极可以充当至少一个第一晶体管的栅极。
在本发明的一个示范性实施例中，发光显示装置包括多个施加选择信号的扫描线、多个施加数据信号的数据线和多个分别连接到扫描线和数据线的像素电路。诸像素电路中的第一像素电路包括发光元件、第一晶体管、第一开关、第一电容器、第二电容器、第二开关、第二晶体管和第三晶体管。发光元件发出对应于施加于其上的电流的光。第一晶体管包括第一电极、连接到第一电极的第二电极和连接到第一开关的第三电极，且它输出所施加的电流。所施加的电流对应于跨第一和第二电极施加到第三电极的电压。第一开关响应于第一控制信号以二极管方式连接到第一晶体管。第一电容器具有连接到第一晶体管的第二电极的第一电容器电极和第二电容器电极。第二电容器连接在第一晶体管的第一电极和第一电容器的的第二电容器电极之间。第二开关响应于第一控制信号被开启，以将第一电容器的第二电容器电极电连接到电源上。响应于对应于诸扫描线的一扫描线的选择信号，第二晶体管施加一被施加的数据信号至诸数据线中相应的数据线上。第三晶体管响应第二控制信号，将第二晶体管所提供的数据信号提供到第一电容器的第二电容器电极。
第二控制信号可以是来自邻近第一像素电路的诸像素电路中的第二像素电路的扫描线的选择信号。
该发光显示器可以进一步包括第三开关，该第三开关用于阻塞响应于第三控制信号而提供给发光元件的电流。
在施加来自第一电路的扫描线和邻近第二像素电路的第二像素电路的扫描线的选择信号时，第三控制信号能够关闭第三开关。
第三开关能够具有不同于第二晶体管的沟道类型的沟道类型。
第二控制信号可以是邻近第一像素电路的第二像素电路的第三控制信号。第二像素电路的第三控制信号可以用来阻塞提供给第二像素电路的发光元件的电流。
附图说明
附图连同说明书解释了本发明的示范性实施例，并与描述一起用以解释本发明的原理：
图1示出了一种有机EL装置；
图2示出了传统的使用TFT的有源矩阵有机EL显示器；
图3是图2所示的显示面板100的M×N像素电路之一的电路图；
图4是包括用于在无电流漏泄情况下传送数据信号的双开关晶体管的像素电路例子的等效电路图；
图5示出了施加到图4的像素电路的信号的波形；
图6示出了图4的像素电路的布局；
图7是沿图6的线I-I′截取的横截面图；
图8是依据本发明的示范性实施例的像素电路的等效电路图；
图9示出了施加到图8的像素电路的信号的波形；
图10示出了图8的像素电路的布局；以及
图11是沿图10的线II-II′截取的横截面图。
具体实施方式
在以下的详细描述中，仅以图示的方式对本发明的某些示范性实施例进行了展示和描述。如本领域的普通技术人员所能意识到的，所述的实施例可以用各种不同方式加以修改，所有方式都不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和描述被认为是说明性质的，而不是限制性的。在本申请的上下文中，将一件东西连接到另一件上是指直接将第一件东西连接到第二件东西，或者将第一件东西连接到第二件上，且其间具有第三件东西。此外，当称一层在另一层或衬底之“上”时，它可以直接位于另一层或衬底上，或者还有中间层或衬底。此外，为了阐明本发明，可以省略本说明书中未描述的某些组件，且相同的附图标记指代相同的组件。
在下文中，传送当前选择信号的扫描线被称为“当前扫描线”，在传送当前选择信号之前传送选择信号的扫描线被称为“在前(previous)扫描线”，而在传送当前选择信号之后传送选择信号的扫描线被称为“在后(next)扫描线”。此外，响应于当前扫描线的选择信号而发光的单元(例如，像素电路)被称为“当前单元”，响应于在前扫描线的选择信号而发光的单元被称为“在前单元”，而响应于在后扫描线的选择信号而发光的单元被称为“在后单元”。此外，当前单元的发光控制线被称为“当前发光控制线”，在前单元的发光控制线被称为“在前发光控制线”，而在后单元的发光控制线被称为“在后发光控制线”。
图4是包括用于在基本无电流漏泄情况下传送数据信号的双开关晶体管的像素电路例子的等效电路图。为解释方便起见，图4仅示出了连接到mth数据线Dm′、当前扫描线Sn′和在前扫描线Sn-1′的像素电路，本发明并不因此受限。
如图4所示，像素电路包括晶体管M1到M6，电容器Cst和Cvth，以及有机EL二极管OLED(例如，OLEDn-1′、OLEDn′、OLEDn+1′)。晶体管M1是用于驱动有机EL二极管OLED的驱动晶体管，连接在电源电压Vdd和有机EL二极管OLED之间。晶体管M1响应于施加到晶体管M1的栅极的电压，控制通过晶体管M2流向有机EL二极管OLED的电流。
晶体管M1的栅极连接到电容器Cvth的节点A(或电极)，而电容器Cst′和晶体管M4并联在电容器Cvth的节点(或电极)B和供电电压Vdd之间。
晶体管M5和M响应于来自当前扫描线Sn′的选择信号，将数据线Dm提供的数据电压传送到电容器Cvth的节点B。晶体管M4响应于来自在前扫描线Sn-1′的选择信号，直接将电容器Cvth的节点B连接到电源电压Vdd。晶体管M3响应于来自在前扫描线Sn-1′的选择信号以二极管方式连接到晶体管M1上。
晶体管M2连接在晶体管M1的漏极和有机EL二极管OLED的阳极之间并且可以响应于来自发光控制线EMIn′的选择信号从有机EL二极管OLED解除晶体管M1的漏极的电连接。有机EL二极管OLED响应于通过晶体管M2提供给它的电流发光。
现在将参照图5解释图4的像素电路的操作。图5示出了施加到图4的像素电路的信号的波形。
当在时间段T1期间向在前扫描线Sn-1′施加一低电平扫描电压时，晶体管M3就被开启且因此晶体管M1处于一种二极管连接状态。因此，晶体管M1的栅极-源极(或栅极到源极)电压就变化到等于晶体管M1的阈值电压(Vth)。这里，施加到晶体管M1的栅极，即电容器Cvth的节点A的电压，对应于电源电压Vdd和阈值电压(Vth)之和，是因为晶体管M1的源极是连接到电源电压Vdd的。此外，晶体管M4开启，因此电源电压Vdd被施加到电容器Cvth的节点B。这里，电容器Cvth中所充的电压(VCvth)由以下方程表达。
[方程1]
VCvth＝VCvthA-VCvthB＝(Vdd+Vth)-Vdd＝Vth
这里，VCvth是指电容器Cvth中所充的电压，VCthA代表施加到电容器Cvth的节点A的电压，而VCvthB代表施加到电容器Cvth的节点B的电压。
在时间段T1中，响应于发光控制线EMIn′的低电平信号，具有不同于晶体管M3的沟道类型的或者N型沟道的晶体管M2被关闭，以便防止流经晶体管M1的电流流向有机EL二极管OLED。晶体管M5和M6被关闭，是因为向当前扫描线Sn′提供了一个高电平信号。
当在时间段T2期间向当前扫描线Sn′施加低电平扫描电压时，晶体管M5和M6被开启且因此通过数据线Dm′向节点B提供一数据电压(Vdata)。此外，对应于数据电压(Vdata)和晶体管M1的阈值电压(Vth)之和的电压被提供给晶体管M1的栅极，是因为电容器Cvth中充了相当于晶体管M1的阈值电压(Vth)的电压。也就是说，晶体管M1的栅极-源极电压(Vgs)由以下方程2表达。这里，向发光控制线EMIn′提供一低电平信号以关闭晶体管M2。
[方程2]
Vgs＝(Vdata+Vth)-VDD
在时间段T3中，响应于当前发光控制线EMIn′的高电平信号，晶体管M2被开启，而对应于晶体管M1的栅极-源极电压(Vgs)的电流(IOLED)被提供给有机EL二极管OLED，使得有机EL二极管OLED发光。电流(IOLED)由以下方程3表达。
[方程3]
I OLED = β 2 ( Vgs - Vth ) 2 = β 2 ( ( Vdata + Vth - Vdd ) - Vth ) 2 = β 2 ( Vdd - Vdata ) 2
这里，IOLED表示流经有机EL二极管OLED的电流，Vgs代表晶体管M1的源极-栅极电压，Vth代表晶体管M1的阈值电压，Vdata表示数据电压，而为一常数。
如上所述，图4所示的像素电路可以将双晶体管，即晶体管M5和M6用作开关晶体管(或开关)，用于响应来自扫描线的选择信号传送来自数据线的数据信号，以便有效地防止漏电流流经开关晶体管。
此外，即使当相应像素的相应晶体管M1具有不同的阈值电压时，阈值电压之间的偏差由电容器Cvth进行补偿，这样提供给有机EL二极管OLED的电流就变得均匀了。因此，可以克服基于像素位置的亮度不平衡。
此外，由于在时间段T1和T2期间晶体管M2被关闭以中断数据充电期间的漏电流，因此可以减小功耗并且可以正确地表达暗电平。
图6示出了图4的像素电路的布局，而图7是沿图6的线I-I′截取的横截面图。参考图6和7，在绝缘衬底上用氧化硅形成屏蔽层10，且在屏蔽层10上形成多晶硅层图案21、22、23、24、25和26(图7示出)。
多晶硅层图案21在垂直方向上延伸且形成当前单元的晶体管M2的沟道区域。多晶硅层图案22具有包括两个垂直分支和一个连接该两个垂直分支的水平部分的形状，并形成当前单元的晶体管M3的沟道区域。多晶硅层图案23是L形的并形成当前单元的驱动晶体管M1的沟道区域和在前单元的电容器Cst′的一个电极。多晶硅层图案24具有L形并形成在前单元的开关晶体管M5和M6的沟道区域。多晶硅层图案25是L形的并形成电容器Cvth的一个电极。多晶硅层图案26在垂直方向延伸且形成当前单元的晶体管M4的沟道区域。
在多晶硅层图案21、22、23、24、25和26上形成栅极绝缘层30，且在栅极绝缘层30上形成栅极。具体地说，在栅极绝缘层上形成对应于在前扫描线Sn-1′的栅极、对应于发光控制线EMIn′的栅极41、驱动晶体管M1的栅极43和形成电容器Cst和Cvth的一个电极的电极44。
栅极42具有包括两个水平分支的形状并形成晶体管M3、M4、M5和M6的栅极。栅极41水平延伸且形成晶体管M2的栅极。电极44的一端通过接触孔31连接到多晶硅层图案24以连接到在前单元的晶体管M5和M6的漏极，其中接触孔31形成在栅极绝缘层30的预定部分中。电极44的另一端形成在前单元的电容器Cst和Cvth的节点(或电极)B(图4中示出)。
层间绝缘层50形成在栅极41、42、43和44上。在层间绝缘层50上形成电极61、电极线62、63和66、电源线64和数据线65。电极61通过接触孔51连接到多晶硅层图案21以形成晶体管M2的漏极，该接触孔51形成在栅极绝缘层30的预定部分中。电极线62垂直延伸，且其底端通过接触孔52连接到多晶硅层图案21以形成晶体管M2的源极，且通过接触孔53连接到多晶硅图案22以形成晶体管M3的源极，其中接触孔52形成在栅极绝缘层30的预定部分中，接触孔53贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的预定部分。电极线62的顶端通过接触孔54连接到多晶硅图案23以形成晶体管M1的漏极，该接触孔54贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的预定部分。
电极线63垂直延伸，且其顶端通过接触孔57连接到多晶硅图案23以形成晶体管M1的栅极，且通过接触孔59连接到多晶硅图案22以形成晶体管M3的漏极，其中该接触孔57贯穿栅极绝缘层30的预定部分。电极线63的底端通过一贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的预定部分的接触孔连接到多晶硅图案25以连接到当前单元的电容器Cvth的节点(或电极)A(图4中示出)上，。
电源线64垂直延伸，贯穿在前单元、当前单元和在后单元。电极线64通过接触孔55连接到多晶硅图案23以形成晶体管M1的源极，且通过一贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的预定部分的接触孔连接到多晶硅图案26以形成晶体管M4的漏极，其中接触孔55贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的预定部分。
数据线65通过一贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的接触孔56连接到多晶硅图案24以形成晶体管M5和M6的源极。电极线66通过一贯穿层间绝缘层50的接触孔和一贯穿层间绝缘层50和栅极绝缘层30的接触孔与多晶硅层图案26的源极区域和栅极44相连，以形成当前单元的电容器Cst′和Cvth的节点(或电极)B(图4中示出)。
如上所述，图4的像素电路具有两个串连的开关晶体管M5和M6。这样，当前扫描线Sn′大致形成U形60，该U形60具有两个分支和一个连接该两分支的部分，以便将当前单元的开关晶体管M5和M6的栅极连接到当前扫描线Sn′。这需要一个用于当前扫描线Sn′的额外空间A′(图6中示出)并造成了宽高比的减小。
在图6的像素电路的改进中，本发明提供了一种包括开关晶体管的像素电路，其能够防止漏电流流经开关晶体管而不减少宽高比。
图8是依据本发明的示范性实施例的像素电路的等效电路图。图8的像素电路与图4的像素电路不同之处在于，开关晶体管M6″是基于当前扫描线Sn″操作的，且开关晶体管M5″是基于在后发光控制线EMIn+1″操作的。
参考图8，该像素电路包括晶体管M1″到M6″、电容器Cst″和Cvth″和有机EL二极管OLED。晶体管M1″是用于驱动有机EL二极管OLED的驱动晶体管，连接在电源电压Vdd″和有机EL二极管OLED之间。晶体管M1″响应于施加到晶体管M1″的栅极的电压，控制通过晶体管M2″流向有机EL二极管OLED的电流。
晶体管M1″的栅极连接到电容器Cvth″的一个电极(或节点)A″，而电容器Cst″和晶体管M4″并联在电容器Cvth″的另一个电极(或节点)B″和供电电压Vdd″之间。
晶体管M5″响应于来自在后发光控制线EMIn+1″的选择信号而运行，且晶体管M6″响应于来自当前扫描线Sn″的选择信号而运行。此外，可以同时开启晶体管M5″和M6″以将数据线Dm″提供的数据电压传送给电容器Cvth″的另一个电极B″。
晶体管M4″响应于来自在前扫描线Sn-1″的选择信号，向电容器Cvth″的电极B″提供电源电压Vdd″。晶体管M3″响应于来自在前扫描线Sn-1″的选择信号以二极管方式连接到晶体管M1″上。
晶体管M2″连接在晶体管M1″的漏极和有机EL二极管OLED的阳极之间并且可以响应于来自发光控制线EMIn″的选择信号从有机EL二极管OLED解除晶体管M1″的漏极的电连接。有机EL二极管OLED响应于通过晶体管M2″提供给它的电流发光。
现在将更加详细地参照图9解释图8的像素电路的操作。图9示出了施加到图8的像素电路的信号的波形。
当在时间段T1″期间向在前扫描线Sn-1″施加一低电平扫描电压时，当前单元的晶体管M3″就被开启且因此晶体管M1″处于一种二极管连接状态。因此，晶体管M1″的栅极-源极电压就变化到等于晶体管M1″的阈值电压(Vth)。这里，施加到晶体管M1″的栅极，即电容器Cvth″的电极A″的电压，对应于电源电压Vdd″和阈值电压(Vth)之和，是因为晶体管M1″的源极是连接到电源电压Vdd″的。此外，晶体管M4″被开启，且因此将电源电压Vdd″施加到电容器Cvth″的电极B″上以将电容器Cvth″充一电压(VCvth，参考方程1)。
在时间段T1″中，响应于当前发光控制线EMIn″的低电平信号，具有N型沟道的晶体管M2″被关闭，以便防止流经晶体管M1″的电流流向有机EL二极管OLED。
当当前扫描线Sn″在时间段T2″期间向像素电路提供低电平信号时，当前单元的开关晶体管M6″被开启，且同时，在后单元的晶体管M3″和M4″被开启。这里，向在后发光控制线EMIn+1″施加低电平信号以关闭在后单元的N型晶体管M2″，以便防止在后单元的有机EL二极管OLED因漏电流而发光。此外，响应于在后发光控制线EMIn+1″的选择信号而运行的晶体管M5″也依照施加到在后发光控制线EMIn+1″的低电平信号而关闭，以关闭在后单元的N型晶体管M2″。通过这种方式，开关晶体管M5″和M6″同时被开启，且因此数据电压(Vdata)被提供给节点B″。
此外，对应于数据电压(Vdata)和晶体管M1″的阈值电压(Vth)之和的电压被提供给晶体管M1″的栅极，是因为电容器Cvth″中充了相当于晶体管M1″的阈值电压(Vth)的电压。这里，向发光控制线EMIn″提供一低电平信号以关闭晶体管M2″。
在时间段T3″中，响应于当前发光控制线EMIn″的高电平信号，晶体管M2″被开启，而对应于晶体管M1″的栅极-源极电压(Vgs)的电流(IOLED)被提供给有机EL二极管OLED，使得有机EL二极管OLED发光。
尽管在该实施例中晶体管M2″是N型晶体管而晶体管M5″是P型晶体管，晶体管M2″和M5″可以分别是P型和N型晶体管，且本发明并不因此受到限制。当然，本领域的技术人员应当认识到当使用其他的晶体管类型时电压极性和电平可能会不同。
如上所述，图7所示的根据本发明的像素电路通过使用分别响应于当前扫描线和在后发光控制线的晶体管M5″和M6″能够有效地阻塞流经开关晶体管的漏电流。
此外，即使当相应像素的相应晶体管M1″具有不同的阈值电压时，阈值电压之间的偏差由电容器Cvth″进行补偿，这样提供给有机EL二极管OLED的电流就变得均匀了。因此，可以解决基于像素位置的亮度不平衡的问题。
此外，由于在时间段T1″和T2″期间晶体管M2″被关闭以中断数据充电期间的漏电流，因此可以减小功耗并且可以正确地表达暗电平。
图10示出了图8的像素电路的布局，图11是沿图10的线II-II′截取的横截面图。参考图10和11，在绝缘衬底上用氧化硅形成屏蔽层10′，且在屏蔽层10′上形成多晶硅层图案21′、22′、23′、24′、25′和26′(图11中示出)。
多晶硅层图案21′在垂直方向上延伸且形成当前单元的晶体管M2″的沟道区域。这里，多晶硅层图案22′(与图6的多晶硅层图案不同)在连接分支100处电连接至多晶硅图案21′(或作为其一部分被形成)，并且具有一包括两个垂直分支和一个连接该两个垂直分支的水平部分的形状并形成当前单元的晶体管M3″的沟道区域。多晶硅层图案23′是L形的且形成当前单元的驱动晶体管M1″的沟道区域和在前单元的电容器Cst″的一个电极。多晶硅层图案24′具有L形状(其方向与图6的图案24不同)且形成在前单元的开关晶体管M5″和M6″的沟道区域。多晶硅层图案25′是L形的且形成电容器Cvth″的一个电极。多晶硅层图案26′在垂直方向延伸且形成当前单元的晶体管M4″的沟道区域。
在多晶硅层图案21′、22′、23′、24′、25′和26′上形成栅极绝缘层30′，且在栅极绝缘层30′上形成栅极。具体地说，在栅极绝缘层上形成对应于在前扫描线Sn-1″的栅极42′、对应于发光控制线EMIn″的栅极41′、驱动晶体管M1″的栅极43′和形成电容器Cst″和Cvth″的一个电极的电极44′。
栅极42′水平延伸且形成晶体管M3″、M4″和M6″的栅极。栅极41′以拐角160的形式水平延伸且形成晶体管M2″和M5″的栅极。电极44′的一端通过贯穿栅极绝缘层30′的接触孔31′连接到多晶硅层图案24′，以连接到在前单元的晶体管M6″的漏极。电极44′的另一端形成在前单元的电容器Cst″和Cvth″的一个电极B″。
在栅极41′、42′、43′、和44′上形成层间绝缘层50′，且在层间绝缘层50′上形成电极61′、电极线62′、63′和66′、电源线64′和数据线65′。电极61′通过接触孔51′连接到多晶硅层图案21′以形成晶体管M2″的漏极，该接触孔51′形成在栅极绝缘层30′的预定部分中。
电极线62′垂直延伸且其底端通过贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的接触孔58′连接到多晶硅层图案21′和22′，以共同形成晶体管M2″和M3″的源极。电极线62′的顶端通过接触孔54′连接到多晶硅图案23′以形成晶体管M1″的漏极，该接触孔54′贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的预定部分。
电极线63′垂直延伸，且其顶端通过接触孔57′连接到多晶硅图案23′以形成晶体管M1″的栅极，且通过接触孔59′连接到多晶硅图案22′以形成晶体管M3″的漏极，其中该接触孔57′贯穿栅极绝缘层30′的预定部分。电极线63′的底端通过贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的预定部分的接触孔连接到多晶硅图案25′，以连接到当前单元的电容器Cvth″的电极A上。
电源线64′垂直延伸，贯穿在前单元、当前单元和在后单元。电源线64′通过贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的接触孔55′连接到多晶硅图案23′以形成晶体管M1″的源极，且通过贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的接触孔连接到多晶硅图案26′以形成晶体管M4″的漏极。
数据线65′通过一贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的接触孔56′连接到多晶硅图案24′以形成晶体管M5″和M6″的源极。电极线66′通过一贯穿层间绝缘层50′的接触孔和一贯穿层间绝缘层50′和栅极绝缘层30′的接触孔与多晶硅层图案26′的源极区域和栅极44′相连，以形成当前单元的电容器Cst″和Cvth″的电极B。
如上所述，两个开关晶体管M5″和M6″是串连的，且它们的栅极分别连接到在后发光控制线EMIn+1″和当前扫描线Sn″。因此，不需要额外的空间(例如空间A′)(图6中所示的)，因此宽高比增大了。
由前述可知，本发明的示范性实施例提供了两个串连的开关晶体管(例如，晶体管M5″和M6″)，其栅极分别连接到在后发光控制线EMIn+1和当前扫描线Sn，从而减少了扫描线所占的空间并因此增加了宽高比。此外，本发明的示范性实施例通过使用分别响应于在后发光控制线和当前扫描线的晶体管(例如，晶体管M5″和/或M6″)，能够有效地阻塞可能会流经开关晶体管的漏电流。
此外，即使当像素的相应晶体管(例如，晶体管M1和/或M1″)具有不同的阈值电压时，阈值电压之间的偏差由电容器(例如，电容器Cvth和/或Cvth″)进行补偿，这样提供给有机EL二极管OLED(例如，二极管OLED和/或OLED)的电流就变得均匀了。因此，可以解决基于像素位置的亮度不平衡的问题。此外，由于在时间段(例如，时间段T1、T2、T1′和/或T2′)期间晶体管(例如，晶体管M2′和/或M2″)被关闭以中断数据充电期间的漏电流，因此可以减小功耗并且可以正确地表达暗电平。
尽管已经结合某些示范性实施例对本发明进行了描述，应当理解的是，本发明不仅仅局限于所公开的实施例，而是相反，意在覆盖所附权利要求及其等价物的精神和范围之内所包括的各种变化。

Claims (28)

1.一种显示装置，其包括多个用于施加选择信号的包括第一和第二扫描线的扫描线、多个与所述扫描线相交且用于施加数据信号的数据线和多个分别连接到所述扫描线和数据线的像素电路，
其中所述像素电路的每个像素电路包括：
串连到所述诸数据线中相应数据线的第一和第二开关；
存储元件，其用于充入对应于从所述相应数据线经所述第一和第二开关施加的数据信号的电压；
第一晶体管，其用于输出对应于在所述存储元件中所充电压的电流；以及
发光元件，其用于发出对应于来自所述晶体管的输出电流的光信息，
其中，响应于所述第一扫描线的选择信号，连接到所述第一扫描线的诸像素电路的第一个像素电路的所述第一和第二开关之一被开启，且其中，响应于用于控制连接到所述第二扫描线的诸像素电路的第二像素电路的操作的第一控制信号，所述第一和第二开关中的另一个被开启。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第二像素电路进一步包括第三开关，所述第三开关连接在所述发光元件和所述第一晶体管之间且阻塞来自所述第一晶体管的电流输出，所述第三开关响应于所述第一控制信号而运行。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，在所述第一扫描线的选择信号被提供给所述第一像素电路时所述第一控制信号关闭所述第三开关。
4.如权利要求2所述的显示装置，其中所述第三开关具有不同于所述第一和第二开关中响应所述第一控制信号而开启的另一个的沟道类型的沟道类型。
5.如权利要求2所述的显示装置，其中所述存储元件包括第一电容器和串连到所述第一电容器的第二电容器，该第一电容器充入对应于所述第一晶体管的阈值电压的电压。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中所述第一和第二电容器连接在所述第一晶体管的栅极和源极之间，且所述第一像素电路进一步包括响应于第二控制信号而以二极管方式连接所述第一晶体管的第四开关和与所述第一电容器并联且响应于所述第二控制信号而被开启的第五开关。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中所述第二控制信号为来自邻近所述第一扫描线的第三扫描线的选择信号。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中，在所述第一和第三扫描线的选择信号被提供给所述第一像素电路时所述第一控制信号关闭所述第三开关。
9.如权利要求1所述的显示装置，其中所述数据线与所述扫描线绝缘。
10.一种显示装置，其具有多个包括相应发光元件的像素区域，所述像素区域的每一个包括：
在第一方向延伸的第一电极，所述第一电极用于施加选择信号；
在第一方向延伸的第二电极，所述第二电极用于施加控制信号；
在第二方向延伸的数据电极，所述数据电极与所述第一和第二电极相交，所述数据电极与所述第一和第二电极绝缘并施加表达图像的数据信号；
以及
所述诸像素区域的第一像素区域的第一半导体层，该第一半导体层与所述诸像素区域中邻接所述第一像素区域的第二像素区域的所述第一电极和第二电极相交，所述第一半导体层与所述第一和第二电极绝缘，所述第一半导体层的一端通过一接触孔电连接至所述数据电极，
其中所述发光显示装置包括至少一个第一晶体管，所述至少一个第一晶体管包括所述第一半导体层的所述一端，所述第一半导体层的所述一端为所述至少一个第一晶体管的漏极或源极，所述第一和第二电极为一个或更多晶体管的栅极。
11.如权利要求10所述的显示装置，其进一步包括与所述第二电极绝缘的第二半导体层和第二晶体管，所述第二晶体管包括所述第二半导体层的一端，所述第二半导体层的所述一端为所述第二晶体管的漏极，所述第二电极为所述第二晶体管的栅极，所述第二半导体层的所述一端通过第二接触孔连接到所述发光元件的一个电极。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中邻近所述第一像素区域的第二像素区域的所述第一电极设置得非常接近所述第一像素区域的第二电极。
13.如权利要求11所述的显示装置，其中所述第一和第二半导体层分别形成具有不同沟道类型的晶体管。
14.如权利要求10所述的显示装置，其中所述第一和第二电极充当所述至少一个第一晶体管的栅极。
15.一种显示装置，其包括多个施加选择信号的扫描线、多个施加数据信号的数据线和多个分别连接到所述扫描线和数据线的像素电路，所述诸像素电路的第一像素电路包括：
发光元件，用于发出对应于施加于其上的电流的光；
第一晶体管，其包括第一电极、连接到所述第一电极的第二电极和连接到第一开关的第三电极，所述第一晶体管输出所施加的电流，所述所施加的电流对应于跨所述第一和第二电极施加到所述第三电极的电压；
第一开关，其响应于第一控制信号以二极管方式连接到所述第一晶体管；
第一电容器，其具有连接到所述第一晶体管的第二电极的第一电容器电极和第二电容器电极；
第二电容器，其连接在所述第一晶体管的第一电极和所述第一电容器的第二电容器电极之间；
第二开关，其响应于所述第一控制信号被开启，以将所述第一电容器的第二电容器电极电连接到电源上；
第二晶体管，其响应于所述诸扫描线的相应扫描线的选择信号，提供一被施加到所述诸数据线中相应的数据线上的数据信号；以及
第三晶体管，其响应第二控制信号，将所述第二晶体管所提供的数据信号提供到时第一电容器的第二电容器电极。
16.如权利要求15所述的显示装置，其中所述第二控制信号为来自邻近所述第一像素电路的所述诸像素电路的第二像素电路的扫描线的选择信号。
17.如权利要求16所述的显示装置，其进一步包括第三开关，该第三开关用于阻塞响应于第三控制信号提供给所述发光元件的电流。
18.如权利要求17所述的显示装置，其中，在施加来自所述第一像素电路的扫描线和所述第二像素电路的扫描线的选择信号时，所述第三控制信号关闭所述第三开关。
19.如权利要求17所述的显示装置，其中所述第三开关具有不同于所述第二晶体管的沟道类型的沟道类型。
20.如权利要求17所述的显示装置，其中所述第二控制信号为所述第二像素电路的第三控制信号。
21.如权利要求20所述的显示装置，其中所述第二像素电路的第三控制信号用于阻塞提供给所述第二像素电路的发光元件的电流。
22.一种显示装置，其包括：
扫描线，用于施加选择信号；
控制线，用于施加控制信号；
数据线，用于施加数据信号，所述数据线与所述扫描线和控制线相交；
串连到所述数据线的第一和第二晶体管；
存储元件，用于在所述第一和第二晶体管开启时存储对应于来自所述数据线通过所述第一和第二晶体管所施加的数据信号的电压；
第三晶体管，其用于输出对应于在所述存储元件中所存电压的电流；以及
第一发光元件，其用于发出对应于来自所述第三晶体管的输出电流的光，
其中，所述第一晶体管连接到所述扫描线，且响应于来自所述扫描线的选择信号而被开启，且所述第二晶体管响应于来自所述控制线的控制信号而被开启。
23.如权利要求22所述的显示装置，其进一步包括邻近所述第一发光元件的第二发光元件，其中所述控制信号进一步控制第四晶体管的运行，以防止漏电流到达所述第二发光元件。
24.如权利要求22所述的显示装置，其进一步包括串连到所述存储元件且用于补偿阈值电压偏差的补偿装置。
25.一种像素电路，其包括：
第一和第二开关晶体管，用于从数据线施加数据信号且用于阻塞来自所述数据线的漏电流；
存储电容器，用于在所述第一和第二晶体管开启时存储对应于来自所述数据线通过所述第一和第二晶体管所施加的数据信号的电压；
驱动晶体管，其用于输出对应于在所述存储元件中所存电压的电流；以及
第一发光元件，其用于显示对应于来自所述驱动晶体管的输出电流的信息，
其中所述第一开关晶体管响应于来自扫描线的选择信号而被开启且所述第二开关晶体管响应于来自控制线的控制信号而被开启。
26.如权利要求25所述的像素电路，其中所述控制信号进一步控制一用于阻塞邻近所述像素电路的另一电路的漏电流的操作。
27.如权利要求26所述的像素电路，其中所述另一个像素电路包括第三开关晶体管和第二发光元件，其中所述控制信号控制所述第三开关晶体管的操作，且其中所述第三开关晶体管用于阻塞漏电流防止其到达所述第二发光元件。
28.如权利要求25所述的像素电路，其进一步包括串连到所述存储电容器的补偿电容器，其用于向来自所述驱动晶体管的输出电流提供均匀效果。
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