基于a-IGZO TFT 的AMOLED 像素电路稳定性的仿真研究

贾田颖，詹润泽，董承远

(上海交通大学电子信息与电气工程学院 电子工程系，上海 200240)

1 引 言

有机发光二极管(OLED)具有自发光、亮度高、对比度高、超薄、低成本、低功耗、视角宽、工作温度范围广等优点，因而成为当前显示器研究的热点。OLED 显示器按照驱动方式可分为有源驱动和无源驱动，其中，有源矩阵有机发光显示(AMOLED)将成为OLED 的主流。在AMOLED 面板中，每个像素都有自己独立的TFT 驱动电路对像素进行控制和供电［1-2］。为了使OLED 显示器获得更高的分辨率、更大的尺寸以及更快的响应速度，更高性能的TFT 器件有待开发。传统的非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)的一些缺陷限制了它的进一步发展，因此人们将目光投向了新型半导体材料。其中，非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)因具有高迁移率、完全透明、均一性好、响应速度快等优点有望为AMOLED 提供性能更好的驱动功能［3-4］。

尽管a-IGZO TFT 非常适合构成AMOLED 的像素电路，但仍有许多技术难题亟待解决［5］。虽然a-IGZO TFT 的稳定特性优于a-Si TFT，但在偏置电压的长期作用下，a-IGZO TFT 的阈值电压仍会发生明显的漂移现象，从而影响OLED 器件的发光性能［6］。本文采用数值仿真的方法深入探讨了a-IGZO TFT 的阈值电压变化对2T1C 和3T1C 像素电路性能的影响，对上面两种电路进行了比较并讨论了进一步改善电路特性的技术方案。

2 实 验

2.1 a-IGZO TFT 的基本电学特性

本研究采用一种双层有源层结构的a-IGZO TFT 器件(器件结构见图1(a)，具体制备工艺见文献［7］)作为研究对象，通过探针台和半导体参数测试仪(Keithley 4200)测量了TFT 器件的基本电学特性。图1 是a-IGZO TFT 的转移(Ids-Vgs)和输出(Ids-Vds)特性曲线。……