Active-Matrix Micro-LED Display Driven by Metal Oxide TFTs Using Digital PWM Method

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作者
Ya Lin,Chun Liu,Jinhui Zhang,Yikai Yuan,Wei Cai,Lei Zhou,Miao Xu,Lei Wang,Weijing Wu,Junbiao Peng
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:68 (11): 5656-5661 被引量:16
标识
DOI:10.1109/ted.2021.3112947
摘要

This article presents a new micro-light-emitting diode (LED) pixel circuit driven by the digital pulsewidth modulation (PWM) method, in which the threshold voltage compensation of the driving thin-film transistor (TFT) is included. A scan driver integrated by metal oxide (MO) TFTs is also designed to provide the scan signals for pixel circuits array. A micro-LEDs array with $76\,\, \times $ BBB $\times \,\,78$ and a scan driver with 80 stages are simultaneously fabricated by MO TFTs backplane with back-channel etch (BCE) structure. A respective micro-LED display is consequently realized by a peripheral driving system based on a field-programmable gate array (FPGA), which is used as a core control unit to synchronize the scan signals with the data signals. It is shown that the micro-LED in the pixel circuit can operate at a constant current even at the 5- $\mu \text{s}$ pulsewidth of the emission (EM) signal. The micro-LED display can achieve 256 linear grayscales with an approximately 60 Hz flash rate under the minimum pulsewidth of 40 $\mu \text{s}$ of EM signal.
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