文摘

我们提出一个新的像素设计有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)使用低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFTs)。该像素是由四个开关日前,一个驱动TFT (DTFT),和一个电容器。仿真结果是由AIM-SPICE软件。OLED的错误率输出电流(阈值电压)变化(0.3 V)电力线路下降1 V提高约1.67%和15%,分别。因此,提出了像素电路能够成功克服缺点遭受DTFT阈值电压偏差和对权力的ir降线。

1。介绍

有机发光二极管(oled)显示了相当大的兴趣在大面积平板显示器应用程序由于其优异的光电性能,可视角度大,颜色多功能性和潜在的低制造成本(1]。因此,努力取得了发展有源矩阵驱动技术有机发光二极管显示可以实现大,高分辨率显示器。

最近,AMOLED驾驶像素电路是由非晶硅薄膜晶体管(晶硅日前)或低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFTs)。毫无疑问,LTPS-TFTs AMOLED的合适的切换和驱动装置,因为其出色的驾驶能力由于更高的机动性,可方法更实用和强大的应用程序2]。然而,LTPS-TFT制造过程将导致非均匀电特性如阈值电压变化像素,根据准分子激光能量的波动,导致无法控制栅氧化层陷阱密度和晶界分布不规则的多晶硅材料(3- - - - - -5]。在典型的p型2-TFT像素电路、供电线是连接到DTFT源节点。的输出电流存在寄生电阻供电线路。寄生电阻可能导致功耗电压降。由欧姆定律这是不可避免的,会导致不均匀的亮度面板(6]。解决不均匀性引起的问题变异和降低电压,提出了几种方法7- - - - - -13]。当前的编程方法有效地补偿阈值电压变化,日前,场效应迁移率的变化。然而,它需要更长的充电时间与电压相比在数据行编程方法。因此,电压编程方法更适合大型显示器。然而,大多数这些研究不能弥补DTFT阈值电压变化和电压降在同一时间。相比之下,我们的补偿方法可以克服这两个关键问题,仍然保持稳定的驾驶能力。

本文描述了一种新的电压编程像素电路基于ltp技术。该像素电路具有高免疫DTFT阈值电压变化和可以同时弥补电力线路上的电压降。与传统2-TFT像素相比,仿真结果表明,输出电流误差率和降解率是由于DTFT提高了1.67%和4%(±0.3 V)和变化分别下降0.3 V。我们相信该像素电路是一个很好的候选人大型,高分辨率的AMOLED的应用程序。

2。提出了像素电路和驱动方法

图1演示了该原理图像素电路基于文章日前及其信号线驱动方案。像素由四个开关日前(M1, M3, M4、M5),一个p型驱动TFT (M2),和一个电容器。开车方案有两个选择行(Scan1和Scan2)和一个数据行(DT)。M1是一个选择开关。与M2, M3用于二极管和M4用于阻止电流通过OLED补偿期间,分别。我们可以修改这个像素电路所有p型TFT结构通过添加额外的控制线M3,可为生产更有利。提出的操作电路分为两个时期:数据输入和补偿期;发射时间。下面的语句描述每个操作。期间(1)之前,高-低压信号应用于Scan1 Scan2,分别。 During this period, it is the previous frame operation for the same pixel and the DT voltage which was set to 0 V.

在图所示2。Scan1设置为打开M1, M3的低水平。Scan2设置为高水平同时关闭M4、M5。M2门节点连接到M2排水节点。目前,输入信号(),这是用于数据行(DT)由M1,存储在左侧C1。此外,通过M4岔道,我们可以关掉这一时期提高OLED的OLED电梯在长期操作。因为M2的二极管连接结构,M2门节点,在那里M2阈值电压,供电电压。设置存储电压C1。C1重置和补偿阶段可以在同一时间完成(1)。

(2)排放
所示(图2)2。Scan1设置为高水平关掉M1,和Scan2设置为低电平关掉M3,虽然打开M4、M5。M2排水节点连接到OLED阳极。左边的C1连接到地面。因此,M2门电压将提振在第一个时期,耦合。因此,是由的M2和运营的饱和区域变成如下:
因此,独立于M2阈值电压变化和电力线路的电压降(),才决定的。
此外,时间常数是众所周知的RC延迟时间。所需的最小时间周期(1)依赖于钢筋混凝土设计值。因此,电容面积会影响孔径面积的像素。电容面积越小,孔径越大比率。

3所示。提出了电路仿真结果

验证的有效性提出5 t1c像素电路进一步,我们做了一个AIM-SPICE模拟。文章TFT TFT模型用于模拟模型PSIA2(16)水平。OLED模型相当于一个二极管连接文章TFT和电容器。M2阈值电压设置为1 V。M2的阈值电压变化设置为±0.3 V在最坏的过程来验证它。产生足够的OLED输出电流,M2的宽度和长度是设计为10μ米和4μm。高级和低级信号(Scan1和Scan2)被设置为5 - 11.5 V和-11.5 - -11.5 V,分别。

图3显示了每个节点的电压DTFT的数据电压为2.5 V。两级电路操作用符号(1)和(2)。在数据输入和补偿阶段(1)DTFT门电压7.5 V(被指控)。然后,= 2.5 V输入设置DTFT栅电压5 V ()。在发射阶段(2)DTFT的,DTFT饱和区域的操作。该电路成功地补偿来自DTFT的阈值电压下降。

图4显示了提出5仿真结果t1c像素电路在不同(0.5 - -3.5 V)根据M2阈值电压变化(=±0.3 V, 0 V)。很明显,几乎是独立的阈值电压变化。此外,平均出错率在图2是1.67%,而这是传统2-TFTs像素约30 - 40%。

图5显示亮度数据衡量公关2.2英寸QCIF(176 - 705年RGB220)bottom-emission AMOLED面板,使用传统2-TFTs p型像素驱动。在这个面板中,一边,一边被定义为开始和结束的供电线,分别。亮度数据测量一边,方面,对于每一个RGB元素,亮度降低利率,之间的亮度差异一边,,约70 - 80%的输入= 9 V。退化的亮度测量表明,传统的面板是由2-TFT像素严重遭受驱动TFT下降造成的电力线路电压降,这意味着DTFT的终端电压源()将导致上述现象。亮度均匀性是非常依赖电压降。此外,亮度均匀性是成正比。

图6显示的仿真结果降解率与传统2-TFTs像素电路。最初的设置为9.5 V,电压降的V是设置为1,这意味着它衰变从9.5 V至8.5 V。在传统2-TFTs像素 降解率约为72%。发现的归一化降解速率输出电流造成的电力线路传统压降明显改善,提出了像素,分别。此外,输出电流的降解速率,同时下降为0.3 V是提高了约4%。我们相信我们提出像素电路能够成功解决阈值电压变化和电源线降低电压的影响。

4所示。结论

提出了一种新的电压编程像素电路应用大型,高分辨率的AMOLED显示屏。新的像素设计可以成功地弥补了驱动TFT阈值电压不均匀偏差。OLED的平均输出电流阈值时出错率约为1.67%±0.3 V电压是不同的。它也有对供电线路电压降的敏感性低于常规p型2-TFT像素的设计。

确认

作者要感谢国家科学委员会的财政支持(NSC)合同号NSC 98 - 2221 - e - 011 - 141和100 NSC - 2221 - e - 011 - 016和技术支持从主动矩阵和全彩,RiTdisplay公司,台湾。