上一节我们说到 2T1C 通过增加
选择晶体管(STFT) 存储电容(CST) 多路复用技术
解决了两个问题:
面内像素的独立控制
像素亮度的保持
1,TFT vth 的来源??(记住蓝色的字即可)
定义:源极和漏极之间导通时的最小电压(NMOS),公式如下
材料与工艺因素通常会直接影响电荷分布与缺陷状态:
沟道掺杂:向沟道区域注入硼(B)等杂质,会增加体电荷密度,需要更高的栅压来克服这些电荷才能形成沟道,从而导致Vth正偏。
- 栅介质(GI)电荷(改变平带电压):
固定电荷(Fixed charge):界面附近不可移动的正/负电荷。
有源层质量:
缺陷(如氧空位、悬挂键、晶界)充当电荷陷阱或施主/受主中心。
氧空位(在 IGZO 中)→ 施主态 → 提供自由电子 → 降低 Vth。
悬挂键或杂质 → 陷阱态 → 捕获载流子 → 导致 Vth、漂移
2,TFT vth 对亮度的影响?(NMOS管为例)
Vth 正偏:器件更难开启 → 需要更大的正栅压才能导通
关态漏电流降低:有利于黑态功耗
Vth 负偏:器件更容易开启,甚至变为常开(normally-on, Vth<0)
关态漏电流增大 → 静态功耗上升
3,像素电路vth 内补偿设计(3T1C)
为了补偿vth,我们可以让驱动电压到达栅极的过程 经过 DTFT,从2T1C 像素电路变成 右边的3T1C 电路:
充电的过程:
(假定这个阶段PVDD 和 PVEE,两处是断路)
(同时假定,初始的栅极电压是一个较大的电压,确保驱动电压可正常写入)
当Scan 信号打开,电荷逐渐从驱动电极注入CST
栅极电压从高到低逐渐减小,当 Vgs-Vth =0 停止,电荷锁入 CST
即栅极电压 Vg = 驱动电压 +vth ,即实现了vth 的抓取
此时 电容上下极电压差: delta V = 驱动电压 +vth -PVDD
发光的过程:
当Scan信号关闭, Vs 从原来的 驱动电压,变成了 PVDD
Vgs = 驱动电压 +vth - PVDD
复位初始化:EM-Scan低电平,隔离电源干扰 栅极初始化:Scan2高电平,确保DTFT开启状态 数据写入:Scan2低电平,Scan1高电平,写入Vdata并完成Vth提取 发光显示:Scan1低电平,EM-Scan高电平,OLED按补偿后电流发光
5,技术演进与前沿发展
1. 复杂补偿电路结构
随着显示需求提高,出现了更复杂的补偿结构:
7T1C电路:在6T1C基础上增加OLED旁路晶体管,更彻底消除残影
4T2C电路:采用双栅极TFT设计,通过底栅极电位调控Vth值
2. LTPO宽频驱动技术
LTPO技术结合LTPS(高频性能好)和氧化物(如IGZO,关态电流低)两种TFT优点,支持1~120Hz刷新率自适应调节,大幅降低动态功耗。
3. 一次锁存(OTD)架构
OTD架构创新性地将Vth锁存与数据刷新分离,将补偿频率降至数据刷新频率的1/N(如每20帧补偿一次),高刷新率下动态功耗降低超50%。