AMOLED驱动原理

随科技的不断进步和发展,显示技术也日新月异,从crt到lcd,再从lcd到amoled,技术的进步对显示产业具有颠覆性的影响,我们有幸目睹了crt从辉煌走向衰落的整个过程。虽然仅十多年来,期中兴起了等离子、led显示。但正在大放光彩的只有lcd显示,等离子显示由于成本、能耗、占有空间等问题已经成为历史,led屏则主要在户外广告领域,由于种种原因目前还不能进入家庭用户及平板显示应用,其应用范围比lcd小很多。
虽然lcd技术一直在不断进度,从tn到stn,从stn到cstn,再从cstn到tft-lcd,显示色彩饱和度(ntsc)越来越丰富,同时解析度(resolution)也越来越高,尽管如此,但始终不能摆脱背光源,lcd本身并不具有发光功能,显示时,其背面必须要有一个背光源,液晶分子通过lcd driver实现不同角度的翻转,从而rgb三个子像素得到不同灰阶级的光再穿过cf就成了能表现各种颜色的像素点,在这一过程中,lcd的背光仅有3%-6%的使用效率,这无疑是一种巨大的能源浪费。lcd的缺陷也致使显示业界有志之士不断寻找lcd显示的替代方案,这一成果便是amoled。
amoled(active matrix/organic light emitting diode)是继tft-lcd之后一种全新的显示技术,与液晶显示器相比,amoled具有全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄、无视角限制,工作温度范围宽等tft-lcd不可比拟的优点。目前全球amoled产业中,三星一支独秀,控制着全球95%的产能,近年来,国内大牌lcd厂家也积极紧跟显示潮流,boe、华星光电等厂家也正在建amoled面板厂,中国面板厂商的加入,全球范围内,amoled在取代tft-lcd成为显示领域中的主导指日可待。
amoled主要特点如下:
1、 amoled自主发光,无需背光照明光源,可以省掉显示模块的背光体积,最多只需一片甚至无 需偏光片,由于oled发光效率高且吸收光的介质少,使得模组功耗低,而且可以做得更薄;
2、 amoled显示屏响应时间是传统液晶的1/1000,甚至更小,显示运动画面的质量远优于 tft-lcd;
3、 amoled无视角限制,只要能看到amoled平面,就可以看到画面,比ips和mva tft-lcd 更宽;
4、 amoled能在阳光下显示清晰的画面,这是lcd不具备的;
5、 amoled低温性能好,可在-40℃下正常显示,使得amoled比lcd在环境上更具有广泛的应用 空间;
6、 amoled为固态器件,无类似液晶之类的物质,抗压和抗震能力强,能经受振动、加速度,高 低温冲击;
7、 amoled能在不同材质的基板上制作,甚至可以在弹性的材料上做成可弯曲的柔性显示器,这 便就成了柔性显示,未来穿戴设备所用到的显示屏必定是属于amoled。
amoled驱动方式 oled驱动方式有两种,分为被动(passive matrix)和主动(active matrix)矩阵显示两种方式,前者与传统的stn类似,没有tft开关二极管,ito和金属电极都是平行的电极,两者相互正交,在交叉处形成led,如图c所示。而amoled属于主动矩阵显示,对被动方式在此文中不作敖述,有兴趣可以查看stn驱动资料。
amoled器件结构
主动矩阵oled(amoled)采用的是薄膜晶体管阵列,如图 d所示。类似与tft-lcd的制造技术,在玻璃衬底上制作多晶硅tft(p-si),发光层制作在tft之上。
amoled器件结构
amoled驱动等效电路
驱动电路完成两个功能,一是提供受控电流以驱动oled,其次,在寻址期之后继续提供电流以保证个像素连续发光。和pm-oled不同的是,amoled各个像素是同时发光的,其等效电路如图e所示。这样单个像素发光亮度的要求就降低了,可见amoled大面积显示要比pm-oled功耗低很多,这也是oled普遍采取主动矩阵驱动的原因,当然amoled制造成本要比pm-oled高。

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