[发明专利]通过数据写入实现负脉冲退火的方法、装置及其驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现黑画面插入的负脉冲退火方法、装置及其驱动电路，尤其涉及一种应用在有源矩阵有机发光显示器中的以数据写入方式实现负脉冲退火的方法、装置及其驱动电路。

背景技术

有机发光显示器件(OLED)是主动发光器件。相比现在的主流平板显示技术薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)，OLED具有高对比度、广视角、低功耗、体积更薄等优点，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一。

OLED可以用被动矩阵(PM)驱动，也可以用主动矩阵驱动(AM)。相比PM驱动，AM驱动具有显示的信息容量较大、功耗较低、器件寿命长，画面对比度高等优点。而PM驱动适用于低成本的、简单的显示器件。

在玻璃基板上制作的用于AM驱动OLED的器件，目前有多种类型的器件被尝试，包括非晶硅(a-Si)薄膜晶体管(TFT)、微晶硅(u-Si)与低温多晶硅(LTPS)TFT以及采用其他材料的TFT器件如氧化锌TFT或者有机物材料TFT等。在商业化生产的实践中，a-Si是一种目前最广泛应用的可以大面积均匀且相对低成本成膜的材料，a-Si TFT成为大尺寸产品有竞争力的阵列基板器件。

对于TFT器件，包括a-Si、u-Si与LTPS TFT，其长期工作在直流电压偏置状态下会发生器件特性的漂移，其中尤以a-Si TFT最为明显。如果不采取某种措施处理这种漂移，发生特性漂移的器件驱动OLED的电流下降，显示器件亮度降低，会导致器件过早失效。除了特性漂移之外，a-Si TFT还存在“滞后”效应(hysteresis)，由于该效应的存在，TFT开启和关闭过程中，当栅电极(栅极)电压分别从小到大与从大到小变化的时候，相同的电压偏置状态处于上升和下降的不同过程中时通过器件的电流并不相等。因此，如果不采取措施控制，相同的驱动信号，可能会得到不同的器件电流，也就不能实现期望的发光亮度值，进而影响显示器件的图像质量。

为了抑制TFT，特别是a-Si TFT得特性衰减与“滞后”效应，已经有多种方案被提出。TFT特性衰减主要是由于驱动OLED器件的TFT栅极长时间置于正向偏置，从而引起电荷被俘获在栅绝缘层中，并且在沟道半导体层中产生缺陷态，使TFT阈值电压升高。研究发现，对于在栅极施加正向电压发生特性漂移的TFT器件，如果在其栅极施加负电压偏置一段时间，其漂移的特性会有不同程度的恢复。利用这个特点，一种被称为“负脉冲退火”的方法被提出，在器件工作的时候，一部分时间将负电压偏置施加到器件的栅电极，用于减轻TFT特性衰减的程度，延长AMOLED的使用寿命。通过控制电压器件施加电压时的电压变化遵循从小到大的固定扫描方向，可以避免“滞后”效应。

图1表示了一种抑制特性漂移和“滞后”效应的方案。数据信号通过数据线111传输，栅极扫描信号通过栅极线110传输。电源线112提供直流电压，为发光器件OLED 104显示提供电流。在通过TFT 101写入像素电压数据以及写入数据以后的一帧时间中的大部分时间，节点113连接的信号CLK处于高电压，节点100处的TFT(该TFT为驱动TFT 102提供放电通路)关闭，电压信号被保持在节点100上，并依靠存储电容103维持该信号电压。受数据电压信号控制的TFT 102(用于驱动OLED器件)的源极与漏极之间通过一定的电流，并提供给OLED 104，保持其发光。在下次写入新的显示数据电压之前，信号CLK被设定到低电压一段特定时间。在该时间内，TFT 102的栅极电压相对源极变为负值，实现了TFT 102栅极的负电压偏置，从而实现抑制TFT特性漂移的功能。与此同时，存储电容103得以充分放电，可以保证接下来的数据写入过程节点100上面的信号电压变化是从低电压向高电压变化，从而避免了“滞后”效应的影响。