應用于AMOLED顯示的金屬氧化物TFT行集成驅(qū)動電路研究與設計
發(fā)布時間：2021-12-31 19:25
薄膜晶體管（TFT）是平板顯示領域核心的有源尋址器件。近年來金屬氧化物TFT由于其優(yōu)良的器件特性和低成本的生產(chǎn)工藝而受到極大關注,有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的非晶硅TFT和低溫多晶硅TFT,成為新一代背板技術。而有源矩陣有機發(fā)光二極管（AMOLED）顯示由于其具有眾多的優(yōu)點如可自主發(fā)光,高響應速度和可柔性彎曲等,是被譽為下一代可取代液晶顯示（LCD）的大尺寸、高分辨的顯示技術。金屬氧化物TFT應用于AMOLED顯示更是成為產(chǎn)業(yè)界的熱點。金屬氧化物TFT因其優(yōu)良的器件特性,不僅可以作為像素的驅(qū)動單元,還可以用來集成外圍驅(qū)動電路,特別用來集成行驅(qū)動電路。用金屬氧化物TFT集成行驅(qū)動電路不僅可滿足AMOLED日趨復雜的像素補償電路的驅(qū)動要求,而且還有眾多優(yōu)點如簡化模組工藝,降低芯片成本及實現(xiàn)顯示器的窄邊框等。本文主要對應用于AMOLED顯示的金屬氧化物TFT的行集成驅(qū)動電路進行研究與設計。首先對實際測出的金屬氧化物TFT特性曲線進行模型擬合,為后續(xù)對金屬氧化物TFT的行集成驅(qū)動電路的原理驗證提供精確的仿真模型。然后設計了一種應用于AMOLED顯示的高穩(wěn)定性的金屬氧化物TFT行集成驅(qū)動電路,先對該電路進行原...
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
TFT器件結構
a） b）圖 1-2 N 型 TFT a）轉移特性 b）輸出特性Fig 1-2 N type TFT a) The transfer characteristic b) The output characteristic圖 1-2 a）為 TFT 的轉移特性曲線，可以看出 TFT 柵極可以控制流過管子電流的大，因此利用柵極電壓的大小可以很好地控制 TFT 的開與關。圖 1-2 b)為輸出特性曲線，要包括三個工作區(qū)：（1）截止區(qū)。TFT 的柵源電壓使管子關斷，使流過管子的電流非小，管子處于截止狀態(tài)；（2）線性區(qū)。當 VDS﹤﹤VGS，流過管子的漏電流隨源漏電壓線增加，TFT 的溝道電阻不變，其溝道電阻與管子的柵源電壓無關；（3）飽和區(qū)。當 VDS﹥VGS，溝道中流過的電流保持恒流狀態(tài)，其漏電流只與 TFT 的柵源電壓有關[6]。根據(jù)形成 TFT 溝道有源層材料的不同，主要分為氫化非晶硅（Hydrogenatedmorphous silicon，H: a-Si）TFT，低溫多晶硅（Low Temperature Poly-Silicon, LTPS）TFT金屬氧化物（Metal Oxide）TFT[1-6]。另外，還有一種以有機物（Organic）半導體材為有源層的 TFT 近年來也引起了一定的關注，有機 TFT 的材料來源多，可采用溶液
圖 1-3 2T1C 電路原理圖Fig 1-3 Schematic of 2T1C circuit，T1 為開關管而 T2 為驅(qū)動管，工作過程包括 Vdata 會將像素所需要的灰階電壓信號通過 T1，T2 的柵極電壓被存儲電容 Cs 存儲，在整一個因此 OLED 亮度不變，其中流過 OLED 的電流2n222()()21OLEDoxGSthVVLWI μ C （1-1） μn，W/L，Cox和 Vth2分別是驅(qū)動管 T2 的載流電容，柵源電容和閾值電壓。從公式 1-1 可以值電壓 Vth2的影響。在非晶硅中，TFT 的閾值移，而在低溫多晶硅中，TFT 的閾值電壓會在化物中，TFT 隨著工作時間的增長（特別是在
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A new poly-Si TFT compensation pixel circuit employing AC driving mode for AMOLED displays[J]. 宋小鋒,羅建國,周雷,張立榮,吳為敬,彭俊彪. Journal of Semiconductors. 2013(12)
[2]金屬氧化物薄膜晶體管及其在新型顯示中的應用[J]. 曹鏞,陶洪,鄒建華,徐苗,蘭林鋒,王磊,彭俊彪. 華南理工大學學報(自然科學版). 2012(10)
[3]一種WXGA液晶顯示器的非晶硅柵極驅(qū)動電路[J]. 何常德,廖聰維,梁逸南,張盛東,David Dai,Smart Chung,T.S.Jen. 測試技術學報. 2011(03)
[4]氧化鋅基薄膜晶體管最新研究進展[J]. 林明通,余峰,張志林. 光電子技術. 2008(04)
[5]基于P-Type多晶硅TFT技術的集成型有源OLED驅(qū)動電路（英文）[J]. 丁媛媛,司玉娟,郎六琪. 電子器件. 2008(01)
博士論文
[1]氧化物薄膜晶體管研究[D]. 徐華.華南理工大學 2014
[2]新型金屬氧化物薄膜晶體管的性能研究及工藝開發(fā)[D]. 羅東向.華南理工大學 2014
[3]金屬氧化物薄膜晶體管器件的穩(wěn)定性研究[D]. 李民.華南理工大學 2014
[4]薄膜晶體管及其在有源矩陣有機發(fā)光二極管中的應用[D]. 蘭林鋒.華南理工大學 2010
碩士論文
[1]OLED像素驅(qū)動電路設計[D]. 周雷.華南理工大學 2013
[2]面向AMOLED應用的氧化鋅基TFT集成電路研究[D]. 張立榮.華南理工大學 2012
本文編號：3560830
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
TFT器件結構
a） b）圖 1-2 N 型 TFT a）轉移特性 b）輸出特性Fig 1-2 N type TFT a) The transfer characteristic b) The output characteristic圖 1-2 a）為 TFT 的轉移特性曲線，可以看出 TFT 柵極可以控制流過管子電流的大，因此利用柵極電壓的大小可以很好地控制 TFT 的開與關。圖 1-2 b)為輸出特性曲線，要包括三個工作區(qū)：（1）截止區(qū)。TFT 的柵源電壓使管子關斷，使流過管子的電流非小，管子處于截止狀態(tài)；（2）線性區(qū)。當 VDS﹤﹤VGS，流過管子的漏電流隨源漏電壓線增加，TFT 的溝道電阻不變，其溝道電阻與管子的柵源電壓無關；（3）飽和區(qū)。當 VDS﹥VGS，溝道中流過的電流保持恒流狀態(tài)，其漏電流只與 TFT 的柵源電壓有關[6]。根據(jù)形成 TFT 溝道有源層材料的不同，主要分為氫化非晶硅（Hydrogenatedmorphous silicon，H: a-Si）TFT，低溫多晶硅（Low Temperature Poly-Silicon, LTPS）TFT金屬氧化物（Metal Oxide）TFT[1-6]。另外，還有一種以有機物（Organic）半導體材為有源層的 TFT 近年來也引起了一定的關注，有機 TFT 的材料來源多，可采用溶液
圖 1-3 2T1C 電路原理圖Fig 1-3 Schematic of 2T1C circuit，T1 為開關管而 T2 為驅(qū)動管，工作過程包括 Vdata 會將像素所需要的灰階電壓信號通過 T1，T2 的柵極電壓被存儲電容 Cs 存儲，在整一個因此 OLED 亮度不變，其中流過 OLED 的電流2n222()()21OLEDoxGSthVVLWI μ C （1-1） μn，W/L，Cox和 Vth2分別是驅(qū)動管 T2 的載流電容，柵源電容和閾值電壓。從公式 1-1 可以值電壓 Vth2的影響。在非晶硅中，TFT 的閾值移，而在低溫多晶硅中，TFT 的閾值電壓會在化物中，TFT 隨著工作時間的增長（特別是在
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A new poly-Si TFT compensation pixel circuit employing AC driving mode for AMOLED displays[J]. 宋小鋒,羅建國,周雷,張立榮,吳為敬,彭俊彪. Journal of Semiconductors. 2013(12)
[2]金屬氧化物薄膜晶體管及其在新型顯示中的應用[J]. 曹鏞,陶洪,鄒建華,徐苗,蘭林鋒,王磊,彭俊彪. 華南理工大學學報(自然科學版). 2012(10)
[3]一種WXGA液晶顯示器的非晶硅柵極驅(qū)動電路[J]. 何常德,廖聰維,梁逸南,張盛東,David Dai,Smart Chung,T.S.Jen. 測試技術學報. 2011(03)
[4]氧化鋅基薄膜晶體管最新研究進展[J]. 林明通,余峰,張志林. 光電子技術. 2008(04)
[5]基于P-Type多晶硅TFT技術的集成型有源OLED驅(qū)動電路（英文）[J]. 丁媛媛,司玉娟,郎六琪. 電子器件. 2008(01)
博士論文
[1]氧化物薄膜晶體管研究[D]. 徐華.華南理工大學 2014
[2]新型金屬氧化物薄膜晶體管的性能研究及工藝開發(fā)[D]. 羅東向.華南理工大學 2014
[3]金屬氧化物薄膜晶體管器件的穩(wěn)定性研究[D]. 李民.華南理工大學 2014
[4]薄膜晶體管及其在有源矩陣有機發(fā)光二極管中的應用[D]. 蘭林鋒.華南理工大學 2010
碩士論文
[1]OLED像素驅(qū)動電路設計[D]. 周雷.華南理工大學 2013
[2]面向AMOLED應用的氧化鋅基TFT集成電路研究[D]. 張立榮.華南理工大學 2012
本文編號：3560830
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