通过数据写入实现负脉冲退火的方法、装置及其驱动电路制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通过数据写入实现负脉冲退火的方法和装置及其驱动电路，抑制有源驱动ＯＬＥＤ显示器件中驱动ＯＬＥＤ器件的ＴＦＴ的特性漂移，延长器件寿命。其技术方案为：本发明专利技术方法是在每一帧显示周期内包括：在第一扫描周期内逐行对所有像素写入显示数据；在第二扫描周期内逐行对所有像素写入退火数据。或者在每一帧显示周期内包括：在第一扫描周期内逐行对所有像素写入显示数据的第一部分及退火数据的第一部分；在第二扫描周期内逐行对所有像素写入显示数据的第二部分及退火数据的第二部分；其中使每个像素在一个帧显示周期内的两个扫描周期之一分别写入显示数据，另一个扫描周期内写入退火数据。本发明专利技术应用于液晶显示设备的领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
有机发光显示器件(0LED)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 。0LED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細驱动0LED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LTPSTFT，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，己经有多种方 案被提出。TFT特性衰减主要是由于驱动0LED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 AM0LED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0LED 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0LED104，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。图2表示了抑制特性漂移与"滞后"效应的另一技术方案。该电路工作机制 如下在写入信号之前，首先将节点203信号Vsc;，与节点205信号V^,同时置于 高电压，TFT 212、 213、 215、 216打开，节点204被充电到高电压。接下来， 节点205信号VE肌，变为低电压，TFT212、 216关闭，节点204上电压开始下降至 V陽+Vth，其中VTH为TFT214的阈值电压。此时，存储电容211上面电压为VDATA+VTH-Vss， Vss为节点201上的低电平直流偏置电压。此后，节点203信号Vs，变为低电压，节 点205信号V,s腦变为高电压，TFT 213、 215关闭，216、 212打开，TFT 214的源漏极电流即为0LED 217的电流。由于VTH值已经预先存储在电容211上，电流 大小与Vth无失，达到了抑制特性漂移的目的。在下一次写入数据之前的特定时间内，节点200信号CLK电压被置于更低的 电平，节点204的信号通过TFT 210被下拉至低电压。这样， 一方面使TFT 214 的栅极电压相对源极变为负值，实现了负电压脉冲退火；另一方面保证了接下来的 数据写入过程节点204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。现有技术虽然能够实现对特性漂移与"滞后"效应的抑制，却存在一些缺点， 主要表现在通过像素电路设计的现有技术增加了像素的复杂性与像素驱动的复杂 性，对像素补偿不能实现差异化。如图1所示方法，电路需要为每个像素引入一 个负电压脉冲信号，因此每行像素都需要额外增加一条信号导线，降低了像素开口 率。在显示器件长期使用的过程中，不同像素显示的图像信息有所区别，因此不同 像素中的器件衰减程度是有差异的，可能形成不同程度的"烧灼图像"(Burn-in Image)残留。该电路由于引入的负脉冲信号的幅值与宽度对所有像素是相同的， 不能够实现像素的差别化补偿，不能防止烧灼图像的产生。图2所示方法同样具有上述图l存在的缺点。此外，该电路需要将TFT基板 上的像素电极连接OLED器件的阴极，OLED器件制作的工艺难度较大。该电路额外 引入了多个控制信号，布线复杂，系统驱动电路复杂性大幅提高，像素开口率受到 影响。该像素电路中器件数目较多，工艺中像素失效可能性提高，会导致产品良率 下降。另外，该像素电路对不同的像素不能实现差异化的退火补偿，不能够防止烧 灼图像的产生。AMOLED与TFT-LCD—样，属于保持型(Hold-type)的显示器件，即显示数据 写入像素后，对应的像素灰度会一直保持到下一帧的新的显示数据写入为止。这种 显示技术存在动画响应时间(Motion Picture Response Time,简称MPRT)较长 的缺点，其后果是显示高速运动画面时，使用者会观察到图像边界会出现模糊。现 有技术在改善AMOLED器件的寿命与均匀性的时候，未能够縮短显示器件的MPRT 数值，即不能解决其动态画面模糊的问题。改善MPRT的有效方法之一就是插入黑 画面(Black Frame Insertion)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种通过数据写入实现负脉冲退火的方法和装置，可以有效抑制有源驱动OLED显示器件中驱动OLED器件的TFT的特 性漂移，使器件寿命得以延长。本专利技术的另一目的在于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过数据写入实现负脉冲退火的方法，在每一个帧显示周期内包括：　　　　在第一扫描周期内，逐行对所有像素写入包含显示信息的偏置电压数据；　　　　在第二扫描周期内，逐行对所有像素写入包含退火脉冲信息的负脉冲电压偏置数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊峰，张晓建，
申请(专利权)人：上海广电光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]