專利名稱：一種提高a－Si－TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序控制，具體地說就是隔幀顯示，即在象素的幀與幀數(shù)據(jù)間增加了一個(gè)反向的電壓來抑制晶體管閾值漂移，達(dá)到控制有機(jī)電致發(fā)光二極管發(fā)光亮度穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)顯示由于具有重量輕厚度薄、自主發(fā)光、高亮度、高對(duì)比度、寬視角和快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前顯示領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。有機(jī)電致發(fā)光二極管顯示有兩種驅(qū)動(dòng)方法，即無源驅(qū)動(dòng)和有源驅(qū)動(dòng)。無源驅(qū)動(dòng)在大尺寸高分辨率時(shí)無法克服交叉串?dāng)_現(xiàn)象，因此在要求大尺寸和高清晰度時(shí)無法得到推廣。有源驅(qū)動(dòng)由于采用比較成熟的薄膜晶體管(TFT)技術(shù)，在驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光二極管顯示上得到很好的應(yīng)用。由于多晶硅薄膜晶體管(p-Si-TFT)制作成本高，實(shí)現(xiàn)大尺寸難等缺點(diǎn)，應(yīng)用過程中受到一定局限。高品質(zhì)非晶硅薄膜晶體管(a-Si-TFT)由于也能很好地驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光二極管顯示，能與大規(guī)模薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)生產(chǎn)相匹配，成為現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)。
在有源驅(qū)動(dòng)方式中，現(xiàn)在主要有雙管TFT如圖1和四管TFT如圖2驅(qū)動(dòng)。在雙管驅(qū)動(dòng)中，一個(gè)薄膜晶體管1TFT又叫開關(guān)管，另一個(gè)薄膜晶體管2TFT又叫驅(qū)動(dòng)管。雙管驅(qū)動(dòng)在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)時(shí)序中，如信號(hào)電壓全大于零或全小于零，不能解決有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度不均勻性的問題。這種原因主要是由于驅(qū)動(dòng)管2TFT在現(xiàn)有數(shù)據(jù)時(shí)序中存在閾值漂移，因此影響了通過有機(jī)電致發(fā)光二極管的電流穩(wěn)定性，即影響了其發(fā)光的均勻性。為了解決這個(gè)問題，提出了四管TFT驅(qū)動(dòng)方案。四管TFT驅(qū)動(dòng)方案雖然很好地解決了亮度均勻性的問題，但又不可避免地降低了象素開口率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)電致發(fā)光二極管顯示有源驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)，本發(fā)明在有源驅(qū)動(dòng)中仍然采用雙管TFT驅(qū)動(dòng)，但數(shù)據(jù)時(shí)序經(jīng)過處理變化。用這種改進(jìn)的數(shù)據(jù)時(shí)序如圖4來抑制驅(qū)動(dòng)管的閾值漂移，達(dá)到有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度均勻性的要求，目的是提供一種提高a-si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法。
因?yàn)楸∧ぞw管的柵信號(hào)電壓如果始終為正(n溝道TFT)或始終為負(fù)(p溝道TFT)，TFT閾值電壓會(huì)單調(diào)地升高或降低。變化趨勢(shì)如圖3所示。在雙管TFT驅(qū)動(dòng)方案中，數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序的電壓設(shè)計(jì)為全大于零(n溝道TFT)或全小于零(p溝道TFT)，這種數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過開關(guān)管1TFT傳到驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵線上，作為其柵信號(hào)，即驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵信號(hào)電壓都大于零或小于零，這就造成其閾值電壓?jiǎn)握{(diào)地增大或減小。根據(jù)TFT工作在飽和區(qū)的開態(tài)電流公式Ion=12μPCaxWL(VG-VTH)2]]>可以看出如果閾值電壓VTH單調(diào)變化，則開態(tài)電流Ion下降。
為了使閾值電壓VTH不產(chǎn)生變化，保持開態(tài)電流Ion穩(wěn)定，本發(fā)明改變了傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序，如圖4所示。圖4中A是原來的某象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序，它通過開關(guān)管1TFT數(shù)據(jù)線傳送到驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵極上，驅(qū)動(dòng)管2TFT上就得到了圖5中C的驅(qū)動(dòng)波形。如上述分析，這個(gè)柵信號(hào)波形能使控制管2TFT的閾值向上單調(diào)漂移(增大)，結(jié)果使通過的電流減少，即有機(jī)電致發(fā)光二極管發(fā)光亮度下降。如果在象素的偶數(shù)幀不傳送該象素信號(hào)，而是變換成一個(gè)相反電壓的信號(hào)，如圖4中B的波形，則在驅(qū)動(dòng)管2TFT上得到如圖5中D的柵信號(hào)波形。驅(qū)動(dòng)管2TFT在第二幀的負(fù)波形使其閾值向下單調(diào)漂移(減少)，即在每?jī)蓭g使閾值抑制在初始值上。這種交替正負(fù)變化的柵控制信號(hào)就實(shí)現(xiàn)了抑制驅(qū)動(dòng)管2TFT閾值漂移。
本發(fā)明通過改變柵線電路的時(shí)鐘信號(hào)方向的辦法，有效地控制驅(qū)動(dòng)管2TFT閾值漂移，使開態(tài)電流Ion保持穩(wěn)定，從而提高了有機(jī)發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性。


圖1為雙管a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為四管a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為在雙管a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)管2TFT閾值漂移變化關(guān)系曲線；圖4為兩種數(shù)據(jù)時(shí)序示意圖，其中A是原象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序，B是本發(fā)明改進(jìn)的象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序。圖中，A1為原象素第一幀數(shù)據(jù)時(shí)序，A2原象素第二幀數(shù)據(jù)時(shí)序，A3原象素第三幀數(shù)據(jù)時(shí)序，A4原象素第四幀數(shù)據(jù)時(shí)序，B1本發(fā)明第一幀數(shù)據(jù)時(shí)序，B2本發(fā)明第二幀數(shù)據(jù)時(shí)序，B3本發(fā)明第三幀數(shù)據(jù)時(shí)序，B4本發(fā)明第四幀數(shù)據(jù)時(shí)序；圖5為控制管2TFT上的柵壓信號(hào)示意圖，其中C是輸入原數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序得到的柵壓信號(hào)，D是輸入本發(fā)明改進(jìn)數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序得到的柵壓信號(hào)。圖中，C1為原象素第一幀柵壓信號(hào)，C2原象素第二幀柵壓信號(hào)，D1本發(fā)明第一幀柵壓信號(hào)，D2本發(fā)明第二幀柵壓信號(hào)；圖6為數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序變化和控制的電路框圖；圖7為兩種數(shù)據(jù)信號(hào)輸入單個(gè)象素的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖6是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
信號(hào)時(shí)序變化和控制的電路框圖。在圖7中的具體實(shí)施方式
中，原象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)A和本發(fā)明的象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)B都是由函數(shù)發(fā)生器輸出，通過調(diào)節(jié)頻率、幅度和偏移量來得到原象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)信號(hào)A和本發(fā)明的象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)B波形。
在圖6中，通過記數(shù)器記錄顯示屏的柵線控制電路的時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)記錄滿第一幀柵時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，記數(shù)器向模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)出指令，轉(zhuǎn)換成與數(shù)據(jù)信號(hào)相反的電壓，成為第二幀數(shù)據(jù)信號(hào)。同樣，記數(shù)器在記錄滿第二幀柵時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，又轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)輸入。以此類推，隔幀顯示，實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光亮度的穩(wěn)定。
圖6是本發(fā)明的一種TFT-OLED全屏驅(qū)動(dòng)時(shí)的電路設(shè)計(jì)框圖，計(jì)數(shù)器主要由單片機(jī)電路或下降沿計(jì)數(shù)器電路來實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器對(duì)柵時(shí)鐘的下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)所計(jì)的下降時(shí)鐘數(shù)和行數(shù)相等時(shí)，計(jì)數(shù)器發(fā)出控制命令，使模擬開關(guān)切換到產(chǎn)生與數(shù)據(jù)信號(hào)相反電壓的電路，即第二幀輸入負(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)來補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)管閾值的漂移，計(jì)數(shù)器發(fā)出控制信號(hào)的同時(shí)，計(jì)數(shù)器清零重新對(duì)柵時(shí)鐘的下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)所計(jì)的下降時(shí)鐘數(shù)和行數(shù)相等時(shí)，計(jì)數(shù)器發(fā)出控制命令，使模擬開關(guān)切換到數(shù)據(jù)信號(hào)，即奇數(shù)幀顯示偶數(shù)幀不顯示。
下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
如圖7，用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩組信號(hào)，其中信號(hào)A作為原數(shù)據(jù)信號(hào)，信號(hào)B作為本發(fā)明的數(shù)據(jù)信號(hào)，它們分別為象素中1TFT的數(shù)據(jù)線輸入，然后用一個(gè)電流表來檢測(cè)2TFT導(dǎo)通電流的變化情況。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，輸入信號(hào)B得到的電流穩(wěn)定性比輸入信號(hào)A有很大的提高。
權(quán)利要求
1.一種提高a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法，其特征是將原來的某象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序通過開關(guān)管1TFT數(shù)據(jù)線傳送到驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵極上，驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵信號(hào)波形能使驅(qū)動(dòng)管2TFT的閾值向上單調(diào)漂移，結(jié)果使通過的電流減少；在上述象素的某幀的相鄰一幀不傳送該象素信號(hào)，而是變換成一個(gè)相反電壓的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)管2TFT在第二幀的負(fù)波形使其閾值向下單調(diào)漂移，即在每?jī)蓭g使閾值抑制在初始值上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法，其特征是通過記數(shù)器記錄顯示屏的柵線控制電路的時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)記錄滿第一幀柵時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，記數(shù)器向模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)出指令，轉(zhuǎn)換成與數(shù)據(jù)信號(hào)相反的電壓，成為第二幀數(shù)據(jù)信號(hào)；同樣，記數(shù)器在記錄滿第二幀柵時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，又轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)輸入；以此類推，隔幀顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法，其特征是數(shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)A和數(shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)B都是由函數(shù)發(fā)生器輸出；通過調(diào)節(jié)頻率、幅度和偏移量得到數(shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)信號(hào)A和數(shù)據(jù)時(shí)序信號(hào)B波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法，其特征是計(jì)數(shù)器由單片機(jī)電路或下降沿計(jì)數(shù)器電路來實(shí)現(xiàn)，計(jì)數(shù)器對(duì)柵時(shí)鐘的下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高a-Si-TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法，其特征是當(dāng)計(jì)數(shù)器所計(jì)的下降時(shí)鐘數(shù)和行數(shù)相等時(shí)，計(jì)數(shù)器發(fā)出控制命令，使模擬開關(guān)切換到產(chǎn)生與數(shù)據(jù)信號(hào)相反電壓的電路，即第二幀輸入負(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)來補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)管閾值的漂移，計(jì)數(shù)器發(fā)出控制信號(hào)的同時(shí)，計(jì)數(shù)器清零重新對(duì)柵時(shí)鐘的下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)所計(jì)的下降時(shí)鐘數(shù)和行數(shù)相等時(shí)，計(jì)數(shù)器發(fā)出控制命令，使模擬開關(guān)切換到數(shù)據(jù)信號(hào)，即奇數(shù)幀顯示偶數(shù)幀不顯示。
全文摘要
本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，是一種提高a－Si－TFT有機(jī)電致發(fā)光二極管亮度穩(wěn)定性的方法。本發(fā)明改變了傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)序，將原來的某象素?cái)?shù)據(jù)時(shí)序通過開關(guān)管1TFT數(shù)據(jù)線傳送到驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵極上，驅(qū)動(dòng)管2TFT上的柵信號(hào)波形能使驅(qū)動(dòng)管2TFT的閾值向上單調(diào)漂移(增大)，結(jié)果使通過的電流減少。在上述象素的偶數(shù)幀不傳送該象素信號(hào)，而是變換成一個(gè)相反的電壓信號(hào)，驅(qū)動(dòng)管2TFT在偶數(shù)幀的負(fù)波形使其閾值向下單調(diào)漂移(減少)，即在每二幀間使閾值抑制在初始值上。本發(fā)明在數(shù)據(jù)信號(hào)幀與幀之間增加一幀反向電壓信號(hào)，就能使驅(qū)動(dòng)管2TFT的柵電壓變?yōu)檎?fù)交替的信號(hào)，即可以抑制其閾值的單調(diào)變化，使驅(qū)動(dòng)管2TFT電流穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)有機(jī)電致發(fā)光二極管達(dá)到發(fā)光穩(wěn)定的要求。
文檔編號(hào)H05B33/02GK1851792SQ200510016740
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者廖燕平, 邵喜斌, 張志偉, 付國(guó)柱, 荊海, 馬凱 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所