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1、第30卷第3期农业与技术Vol.30No.32010年6月Agriculture&TechnologyJune.2010∀140∀AM-OLED像素驱动电路的研究杨佳王英志(吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院,吉林长春130021)[摘要]由于有源像素驱动电路克服了无源像素驱动电路所带来的驱动电流大、OLED器件寿命短、发光效率低等缺点,近几年来被广泛的看好。本文主要对有源矩阵像素单元电路进行了分析,并针对其缺点进行了适当改进,最后通过Hspice仿真验证可行性。[关键词]AM-OLED;像素驱动;TFT;Hspice
2、中图分类号:TN8733文献标识码:A比小的脉冲信号带来的问题,有利于实现大面积、1引言高分辨率的显示,因而,近几年来被广泛的看好。21有源两管电压型像素驱动电路随着科学技术发展的日新月异,在短短的10最简单、最常见的电压型像素驱动电路是两余年时间内,平板显示已经迅速发展起来,并凭管电压像素驱动电路。有源两管电压型像素驱动[1]借着性价比的优势普及到各家各户。其中,液晶电路结构如图1所示:显示器的产量和市场占有率以高速迅猛的趋势向前发展。不可否认,液晶显示器具有低耗能,散热小,纤薄轻巧等优点,但也存在着一些无法克服的缺点。另
3、一种平板显示OLED(OrganicLightEmittingDiode,有机发光二极管)自2003年开始应用在数码相机、手机等数字产品上,与LCD相比,在厚度、抗震性、视角、耗能方面有着很大的优势,并且可以将电路印刷在弹性材料上做成图1有源两管电压型像素驱动电路结构可以弯曲的柔软显示器,因而被很多人称之为其中,扫描线(Vsel)为栅极选通信号线,LCD的杀手!。数据线(Vdata)为数据信号线。T1为开关管,T2为驱动管,Cs为存储电容。2OLED像素驱动电路有源两管像素驱动电路的工作原理是:当栅极选通信号为低电平时,像素被选通。
4、T1管打OLED器件按照其驱动方式不同,可以分为开,进入线性工作状态。数据信号传到T2管的栅PM-OLED(PassiveMatrixOLED,无源驱动)和极,使T2管饱和,T2管的源漏电流驱动OLED发AM-OLED(ActiveMatrixOLED,有源驱动)。光,Cs开始充放电,Cs两端电压与数据信号相对PM-OLED要求发光器件的效率和亮度很高,应。当栅极选通信号为高电平时,像素未被选通。使得PM-OLED无法满足高分辨率和大信息量显T1截止,数据信号无法到达T2的栅极。Cs继续示的要求。AM-OLED显示屏的每个像素除了具维持T
5、2饱和,驱动OLED发光。有发光材料本身以外,还在其衬底上集成了多个驱动电路能够正常工作的条件是:在选通时TFT(thinfilmtransistor,薄膜晶体管),能在整个间内,开关管T1必须工作在线性工作状态。在整帧周期内提供持续的工作信号,克服了使用占空个帧周期内,驱动管T2必须工作在饱和状态。Cs∀141∀2010年6月农业与技术Vol.30No.3的充放电时间必须要小于选通时间,这样才能使像素不被选通,进入保持阶段。T1管关闭,进入Cs在像素选通结束时,完成全部的充放电过程。截止状态。T3管打开,进入线性工作状态。因为考
6、虑到翘曲响应、充电时间、开口率等因素,没有泄放回路,所以电容两端的电压能够保持不最终确定T1、T2管的宽长比10m/10m、25m/变,驱动管T2进入饱和状态。又因为T3管打开,20m,电容Cs=15pF。T2管的漏电流经过T3管流入OLED,则此时22有源两管电压型像素驱动电路的改进OLED开始发光。对于图1所示的像素驱动电路来说,在选通222这个电路的优点期间内T1管打开,数据信号对电容Cs充放电,当栅极数据线被寻址时,T3管处于截止状输入信号线可能由于外界因素的影响产生极短暂态。如果此时数据信号产生了波动,则T3
7、管可以的波动,因为在选通时间内,OLED的电流直接止断数据信号所激发的电流流入发光单元,因此,反应了数据信号,那么OLED的电流也会发生瞬在一定程度上起到阻止误电流出现和保护OLED时变化,影响OLED发光亮度,导致输出数据的的作用。不准确性。更重要的是,数据信号的波动过大,对开关管T3的参数进行选择。T3在选通时可能会给OLED带来巨大的电流,这会降低OLED间内处于截止状态,T3的漏电流对OLED的亮度[2]的使用寿命。也会产生直接的影响。一般认为电压变化如果在因此,对有源两管电压型像素驱动电路进行电路的灰阶电平范围内,则不会对OLE
8、D的亮度了改进,在OLED阳极增加了一个开关管T3,变造成很大的影响。因为TFT的漏电流与TFT沟道为三管电压型像素驱动电路(如图2所示)。其中宽度成正比,所以减小T3的沟道宽度能有效的减T1
