用于氧化物TFT基AMOLED显示器的嵌入式组合逻辑双输出栅极驱动电路设计

本综述推荐一种创新的栅极驱动阵列（GOA）电路设计，该设计通过嵌入式组合逻辑模块实现仅用单一时钟组同步生成扫描（Scan）与发光控制（EM）信号，显著降低了氧化物薄膜晶体管（TFT）基AMOLED显示器的外围电路复杂度和功耗（仅42.72mW@QHD/120Hz）。采用双负电源架构有效解决负阈值电压引发的稳定性问题，为下一代低功耗窄边框显示技术提供关键技术路径。

　　

章节精选

提出的栅极驱动电路及原理

目标AM-OLED像素电路及其时序图如图1(a)、(b)所示。该像素电路需两类扫描信号：Scan1与Scan2为逐行正扫描信号，EM1和EM2为逐行负扫描脉冲（即EM[n]信号），需维持高电平较长时间。图1(c)、(d)对比了传统与新型GOA电路在AMOLED面板中的架构差异。

结果与讨论

图3(a)展示非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）TFT的截面结构。顶栅自对准a-IGZO TFT采用四层金属结构，包含底栅金属层、顶栅金属层、源漏金属层及铜制顶层金属。顶栅绝缘层为150纳米厚二氧化硅（SiO₂）。基于测试数据提取a-IGZO TFT的SPICE模型，等效场效应迁移率（μ_FE）经提取分析显示优异性能。

结论

本研究展示了一种用于氧化物TFT基AMOLED显示器的双输出栅极驱动电路。该设计仅通过四个额外TFT和一个电容实现EM信号生成，无需附加时钟信号或复杂逻辑电路，显著降低GOA复杂性与外围电路电平转换芯片数量。同时，EM信号生成所需功耗大幅降低，为高端显示应用提供高效解决方案。