集成型有源OLED的全p沟道P-SiTFT屏上驱动电路制造技术

本发明专利技术涉及一种驱动集成型有源ＯＬＥＤ显示屏发光的屏上驱动电路结构，该结构由行驱动器、列驱动器、像素驱动电路阵列构成，所有单元电路均由全Ｐ沟道Ｐ－Ｓｉ　　ＴＦＴ构成。行驱动器产生基本行信号Ｒ和行驱动信号ＲＤ，用所产生的具有特定波形的行驱动信号ＲＤ逐行开启ＯＬＥＤ像素驱动电路阵列中的开关ＴＦＴ管；列驱动器产生基本列信号Ｃ和列驱动信号ＣＤ，用所产生的具有特定波形的列驱动信号ＣＤ开启对应ＢＬＯＣＫ中的所有传输门，使来自于数据线的数据信号Ｖｄａｔａｌ～ＶｄａｔａＹ通过该ＢＬＯＣＫ中的传输门传送到像素驱动电路阵列中的相应的数据线上，从而驱动有源ＯＬＥＤ显示屏发光。本发明专利技术所述产品具有成品率高、成本低、能够大幅减少外接引线、降低外围驱动电路复杂性的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电致发光驱动
，具体的说，涉及一种驱动有源OLED显示屏发光的集成型屏上驱动电路结构，并且该电路结构由全P沟道P-Si TFT制作。
技术介绍
OLED是一种新兴的平板显示器件，由于其超轻薄、高亮度、广视角、自发光、响应速度快、高清晰、低能耗、低温和抗震性能优异、制造成本低、可以制成可弯曲的显示屏等优点，使其具有广阔的应用前景。按照驱动方式的不同OLED显示屏可分为无源驱动(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源驱动(Active Matrix OLED，AMOLED)两种。PMOLED显示屏的像素没有单元驱动电路，是通过对OLED上、下电极所形成的矩阵扫描来完成显示驱动。在无源驱动方式中，OLED器件的工作信号是占空比很小的脉冲，随着显示屏中像素数目的增多，为使OLED显示屏达到足够的亮度，无源矩阵的驱动中需要瞬间高电流和电压，由此产生一系列问题，如器件工作寿命下降、显示屏的平均功耗增加，因为此时发光器件工作在低效率区段；同时导致引线上的电压损耗也增加等。无源矩阵很难实现高亮度和高分辨率，故PMOLED局限于低于240行的4英寸的显示屏。目前无源矩阵(PM)单色低信息含量的OLED显示屏已进入应用领域。而在AMOLED显示屏中，每个像素单元都带有由存储电容和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)组成的单元驱动电路。尽管这样会使AMOLED显示屏的制作工艺复杂，制作成本提高，但在有源驱动方式中，发光元件在整帧的时间内都处于工作状态，这样可以解决无源OLED显示屏所遇到的上述问题，使OLED处于低电流(或低电压)工作，显示屏可以获得更高的工作效率和亮度，也有利于提高OLED显示屏的寿命。目前AMOLED显示屏的驱动电路，主要有两种解决方案，一种是利用非晶硅(a-SiAmorphous silicon)TFT技术，另外一种是多晶硅(p-Siploy-crystalSilicon)TFT技术。a-Si TFT具有工艺简单、成熟、价格低、易于制成较大面积和TFT制备成品率高等优点。但是，a-Si TFT由于迁移率小，在相同器件尺寸时提供的电流小，并且只有N沟道器件。而p-Si TFT由于其迁移率高，响应速度快，图像数据写入时间短，易于实现大面积的视频显示，并且p-Si TFT可采用N沟道和P沟道两种结构，当像素驱动电路中的驱动管为P沟道p-Si TFT时，OLED可采用性能较好的常规结构器件(底电极出光)与之配合，而a-Si TFT只有N沟道器件，当OLED采用常规结构器件时存在问题，需采用性能尚待改进的上电极出光型OLED。使用p-Si TFT可将部分外围驱动电路集成于显示屏的衬底上，大大减少外接引线，降低外围驱动电路的复杂性。因此，目前国际上采用p-Si TFT已经成为了大尺寸AMOLED研究和开发的一种趋势，也成为当前OLED领域的热点之一。目前，集成于显示屏衬底上的行驱动器、列驱动器以及像素驱动电路，通常是利用互补式多晶硅TFT技术制备的。但是，传统的制作互补式TFT的步骤是制作a-Si TFT的2倍，是制作P沟道P-Si TFT的1.3倍。互补式TFT制作工艺的复杂性，导致成品率下降。并且，N沟道TFT的耐热性能以及稳定性能都没有P沟道TFT好。如果能将整个屏上驱动电路部分都采用P沟道P-Si TFT制作，将使TFT的制作工艺大为简化，成本也降低并且有利于显示屏成品率的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于集成型有源OLED显示屏的屏上驱动电路结构，其能将部分外围驱动电路集成在显示屏衬底上，而且能使TFT的制作工艺大为简化，降低成本，提高成品率，其能够大幅减少外接引线，降低外围驱动电路的复杂性。本专利技术所述的显示屏驱动电路包括行驱动器、列驱动器、像素驱动电路阵列，整个屏上驱动电路都是由全P沟道的P-Si(Poly-Silicon)TFT(Thin Film Transistor)构成，其是通过下述方法和电路实现的行驱动器由行移位寄存器和行缓冲器构成，它能产生具有特定波形的行驱动信号RD，为像素驱动电路提供行选通信号，逐行开启OLED像素驱动电路阵列中的开关TFT管；每个行移位寄存器单元由6个P沟道P-Si TFT构成，在基本时钟信号CLKH1～CLKH6以及起始信号VSTH的作用下产生基本行信号R；其中，CLKH1～CLKH6是一种脉冲信号，幅度为-10V～+10V，占空比为1/4(本文中出现的占空比均定义为信号的低电平时间比信号周期)，频率由显示屏的分辨率M×N×3以及显示屏的刷新频率F决定，大小为 CLKH1，CLKH2，CLKH3，CLKH4的低电平脉冲依次延迟 时间，CLKH5比CLKH3提前一个周期 CLKH6比CLKH4提前一个周期 VSTH是一种脉冲信号，幅度为-10V～+10V，占空比1/M，频率与显示屏刷新频率F相等，当其在该帧时间内的低电平结束时，时钟信号CLKH1开始该帧时间内的第一次低电平；经过行移位寄存器单元得到的基本行信号R是一种脉冲信号，幅度为-10V～+10V，占空比为1/M，频率与显示屏的刷新频率F相同，R1在该帧时间内的低电平与时钟信号CLKH1在该帧时间内的第一次低电平同时出现，低电平持续时间与时钟信号CLKH1的低电平持续时间相同，以后每一级移位寄存器的输出相对于前一级的输出均延迟一个低电平时间。后一行的移位寄存器单元与前一行的移位寄存器单元的输出端相连，每行的移位寄存器单元在VSTH信号、两个时钟信号及一个直流正电源信号VDDH的控制下，依次移位VSTH信号，并输出负脉冲信号。每个行移位寄存器均接有行缓冲器，每个行缓冲器均由四个级联的反相器构成，第一级反相器的输入是行移位寄存器产生的基本行信号R，第一级反相器的输出作为第二级反相器的输入，第二级反相器的输出作为第三级反相器的输入，第三级反相器的输出作为第四级反相器的输入；每一级反相器单元均由4个P沟道的P-Si TFT管构成，在输入信号以及外加电压信号的控制下工作。将所述各级基本行信号R通过四个级联的反相器后，生成具有特定波形的行驱动信号RD，RD也是一种脉冲信号，幅度为-10V～+10V，频率与显示屏的刷新频率F相等，同基本行信号R的波形一致。列驱动器由列移位寄存器、列缓冲器及传输门构成。每个列移位寄存器均接有列缓冲器，每个列移位寄存器单元均由6个P沟道P-Si TFT构成，在基本时钟信号CLKL1～CLKL6以及起始信号VSTL的作用下产生基本列信号C；其中，CLKL1～CLKL6是一种脉冲信号，幅度为-10V～+10V，占空比为1/4，频率由显示屏的分辨率M×N×3、刷新频率F以及分块的数目X决定，大小为 其中，N必须能够被X整除，并且X是4的倍数，X与行数M无关。CLKL1，CLKL2，CLKL3，CLKL4的低电平脉冲依次延迟 时间，CLKL5比CLKL3提前一个周期 CLKL6比CLKL4提前一个周期 VSTL是一种脉冲信号，幅度为-10V～+10V，占空比为1/X，频率由显示屏的分辨率M×N×3以及刷新频率F决定，大小为F·M，当其在该行时间内的低电平结束时，时钟信号CLKL1开始该行时间内的第一次低电平；经过列移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成型有源ＯＬＥＤ屏上驱动电路，由行驱动器、列驱动器、像素驱动电路阵列构成，其特征在于：（１）整个屏上驱动电路都是由全Ｐ沟道的Ｐ－ＳｉＴＦＴ构成；（２）行驱动器产生基本行信号Ｒ和具有特定波形的行驱动信号ＲＤ，用所产生 的具有特定波形的行驱动信号ＲＤ逐行开启ＯＬＥＤ像素驱动电路阵列中的开关ＴＦＴ管；（３）列驱动器产生基本列信号Ｃ和具有特定波形的列驱动信号ＣＤ，用所产生的具有特定波形的列驱动信号ＣＤ开启对应ＢＬＯＣＫ中的所有传输门，使来自于数据线的数 据信号Ｖｄａｔａ１～ＶｄａｔａＹ通过该ＢＬＯＣＫ中的传输门传送到像素驱动电路阵列中的相应的数据线上，进而驱动有源ＯＬＥＤ显示屏发光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司玉娟，丁媛媛，赵毅，徐艳蕾，徐小舟，朱承基，刘式墉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]