OLED 即有機發(fā)光二極管,又稱為有機電激光顯示、有機發(fā)光半導(dǎo)體。它是由一薄而透明具半導(dǎo)體特性之銦錫氧化物(ITO),與電力之正極相連,再加上另一個金屬陰極,包成如三明治的結(jié)構(gòu)。OLED 是一種由柯達公司開發(fā)并擁有專利的顯示技術(shù),這項技術(shù)使用有機聚合材料作為發(fā)光二極管中的半導(dǎo)體( semiconductor)材料。聚合材料可以是天然的,也可能是人工合成的,可能尺寸很大,也可能尺寸很小。 蛋白質(zhì)和 DNA 就是有機聚合物的例子。
OLED 顯示技術(shù)廣泛的運用于手機、數(shù)碼攝像機、DVD 機、個人數(shù)字助理( PDA)、筆記本電腦、汽車音響和電視。OLED 顯示器很薄很輕,因為它不使用背光。OLED 顯示器還有一個最大為 160 度的寬屏視角,其工作電壓為二到十伏特( volt,用 V 來表示)?;?OLED 的新技術(shù)有軟性有機發(fā)光顯示技術(shù)( FOLED),這項技術(shù)有可能在將來使得高度可攜帶、折疊的顯示技術(shù)變?yōu)榭赡堋?/div>
特性
OLED 顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當有電流通過時,這些有機材料就會發(fā)光,而且 OLED 顯示屏幕可視角度大,并且能夠節(jié)省電能,從 2003 年開始這種顯示設(shè)備在 MP3 播放器上得到了應(yīng)用。
以 OLED 使用的有機發(fā)光材料來看,一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統(tǒng),另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統(tǒng)。同時由于有機電致發(fā)光器件具有發(fā)光二極管整流與發(fā)光的特性,因此小分子有機電致發(fā)光器件亦被稱為 OLED(Organic Light Emitting Diode),高分子有機電致發(fā)光器件則被稱為 PLED (Polymer Light-emitting Diode)。小分子及高分子 OLED 在材料特性上可說是各有千秋,但以現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展來看,如作為監(jiān)視器的信賴性上,及電氣特性、生產(chǎn)安定性上來看,小分子 OLED 處于領(lǐng)先地位。當前投入量產(chǎn)的 OLED 組件,全是使用小分子有機發(fā)光材料。
OLED 的驅(qū)動方式有哪些
OLED 的驅(qū)動方式分為主動式驅(qū)動(有源驅(qū)動)和被動式驅(qū)動(無源驅(qū)動)。
一、有源驅(qū)動(AM OLED)
有源驅(qū)動的每個像素配備具有開關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管(LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor, LTP-Si TFT),而且每個像素配備一個電荷存儲電容,外圍驅(qū)動電路和顯示陣列整個系統(tǒng)集成在同一玻璃基板上。與 LCD 相同的 TFT 結(jié)構(gòu),無法用于 OLED。這是因為 LCD 采用電壓驅(qū)動,而 OLED 卻依賴電流驅(qū)動,其亮度與電流量成正比,因此除了進行 ON/OFF 切換動作的選址 TFT 之外,還需要能讓足夠電流通過的導(dǎo)通阻抗較低的小型驅(qū)動 TFT。
有源驅(qū)動屬于靜態(tài)驅(qū)動方式,具有存儲效應(yīng),可進行 100%負載驅(qū)動,這種驅(qū)動不受掃描電極數(shù)的限制,可以對各像素獨立進行選擇性調(diào)節(jié)。
有源驅(qū)動無占空比問題,驅(qū)動不受掃描電極數(shù)的限制, 易于實現(xiàn)高亮度和高分辨率。
有源驅(qū)動由于可以對 亮度的紅色和藍色像素獨立進行灰度調(diào)節(jié)驅(qū)動,這更有利于 OLED 彩色化實現(xiàn)。
有源矩陣的驅(qū)動電路藏于顯示屏內(nèi),更易于實現(xiàn)集成度和小型化。另外由于解決了外圍驅(qū)動電路與屏的連接問題,這在一定程度上提高了成品率和可靠性。
二、無源驅(qū)動(PM OLED)
其分為靜態(tài) 驅(qū)動電路和動態(tài)驅(qū)動電路。
⑴靜態(tài)驅(qū)動方式:在靜態(tài)驅(qū)動的有機發(fā)光顯示器件上,一般各有機電致發(fā)光像素的陰極是連在一起引出的,各像素的陽極是分立引出的,這就是 共陰的連接方式。若要一個像素發(fā)光只要讓恒流源的電壓與陰極的電壓之差大于像素發(fā)光值的前提下,像素將在恒流源的驅(qū)動下發(fā)光,若要一個像素不發(fā)光就將它的陽極接在一個負電壓上,就可將它反向截止。但是在圖像變化比較多時可能出現(xiàn) 交叉效應(yīng),為了避免我們必須采用交流的形式。 靜態(tài)驅(qū)動電路一般用于段式顯示屏的驅(qū)動上。
⑵動態(tài)驅(qū)動方式:在動態(tài)驅(qū)動的有機發(fā)光顯示器件上人們把像素的兩個電極做成了 矩陣型結(jié)構(gòu),即水平一組顯示像素的同一性質(zhì)的電極是共用的,縱向一組顯示像素的相同性質(zhì)的另一電極是共用的。如果像素可分為 N 行和 M 列,就可有 N 個行電極和 M 個列電極。行和列分別對應(yīng)發(fā)光像素的兩個電極。即陰極和陽極。在實際電路驅(qū)動的過程中, 要逐行點亮或者要逐列點亮像素,通常采用逐行掃描的方式,行掃描,列電極為數(shù)據(jù)電極。實現(xiàn)方式是:循環(huán)地給每行電極施加脈沖,同時所有列電極給出該行像素的驅(qū)動電流脈沖,從而實現(xiàn)一行所有像素的顯示。該行不再同一行或同一列的像素就加上反向電壓使其不顯示,以避免“交叉效應(yīng)”,這種掃描是逐行順序進行的,掃描所有行所需時間叫做幀周期。
在一幀中每一行的選擇時間是均等的。假設(shè)一幀的掃描行數(shù)為 N,掃描一幀的時間為 1,那么一行所占有的選擇時間為一幀時間的 1/N 該值被稱為占空比系數(shù)。在同等電流下,掃描行數(shù)增多將使占空比下降,從而引起有機電致發(fā)光像素上的電流注入在一幀中的有效下降,降低了顯示質(zhì)量。因此隨著顯示像素的增多,為了保證顯示質(zhì)量,就需要適度地提高驅(qū)動電流或采用雙屏電極機構(gòu)以提高占空比系數(shù)。
除了由于電極的公用形成交叉效應(yīng)外,有機 電致發(fā)光顯示屏中正負電荷載流子復(fù)合形成發(fā)光的機理使任何兩個發(fā)光像素,只要組成它們結(jié)構(gòu)的任何一種功能膜是直接連接在一起的,那兩個發(fā)光像素之間就可能有相互 串擾的現(xiàn)象,即一個像素發(fā)光,另一個像素也可能發(fā)出微弱的光。這種現(xiàn)象主要是因為有機功能薄膜厚度均勻性差,薄膜的橫向絕緣性差造成的。從驅(qū)動的角度,為了減緩這種不利的串擾,采取反向截至法也是一行之有效的方法。
帶灰度控制的顯示:顯示器的灰度等級是指黑白圖像由黑色到白色之間的亮度層次?;叶鹊燃壴蕉?,圖像從黑到白的層次就越豐富,細節(jié)也就越清晰?;叶葘τ趫D像顯示和彩色化都是一個非常重要的指標。一般用于有灰度顯示的屏多為 點陣顯示屏,其驅(qū)動也多為動態(tài)驅(qū)動,實現(xiàn)灰度控制的幾種方法有:控制法、空間灰度調(diào)制、時間灰度調(diào)制。
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