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      7. OLED的特性與其驅動方式詳解
        • 發布時間:2021-04-08 18:56:42
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        OLED的特性與其驅動方式詳解
        OLED 即有機發光二極管,又稱為有機電激光顯示、有機發光半導體。它是由一薄而透明具半導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,包成如三明治的結構。OLED 是一種由柯達公司開發并擁有專利的顯示技術,這項技術使用有機聚合材料作為發光二極管中的半導體( 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。 蛋白質和 DNA 就是有機聚合物的例子。
        OLED 顯示技術廣泛的運用于手機、數碼攝像機、DVD 機、個人數字助理( 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)。基于 OLED 的新技術有軟性有機發光顯示技術( FOLED),這項技術有可能在將來使得高度可攜帶、折疊的顯示技術變為可能。
        特性
        OLED 顯示技術具有自發光的特性,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光,而且 OLED 顯示屏幕可視角度大,并且能夠節省電能,從 2003 年開始這種顯示設備在 MP3 播放器上得到了應用。
        以 OLED 使用的有機發光材料來看,一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統,另一則以共軛性高分子為材料的高分子器件系統。同時由于有機電致發光器件具有發光二極管整流與發光的特性,因此小分子有機電致發光器件亦被稱為 OLED(Organic Light Emitting Diode),高分子有機電致發光器件則被稱為 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,但以現有技術發展來看,如作為監視器的信賴性上,及電氣特性、生產安定性上來看,小分子 OLED 處于領先地位。當前投入量產的 OLED 組件,全是使用小分子有機發光材料。
        OLED 的驅動方式有哪些
        OLED 的驅動方式分為主動式驅動(有源驅動)和被動式驅動(無源驅動)。
        一、有源驅動(AM OLED)
        有源驅動的每個像素配備具有開關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,外圍驅動電路和顯示陣列整個系統集成在同一玻璃基板上。與 LCD 相同的 TFT 結構,無法用于 OLED。這是因為 LCD 采用電壓驅動,而 OLED 卻依賴電流驅動,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通阻抗較低的小型驅動 TFT。
        有源驅動屬于靜態驅動方式,具有存儲效應,可進行 100%負載驅動,這種驅動不受掃描電極數的限制,可以對各像素獨立進行選擇性調節。
        有源驅動無占空比問題,驅動不受掃描電極數的限制, 易于實現高亮度和高分辨率。
        有源驅動由于可以對 亮度的紅色和藍色像素獨立進行灰度調節驅動,這更有利于 OLED 彩色化實現。
        有源矩陣的驅動電路藏于顯示屏內,更易于實現集成度和小型化。另外由于解決了外圍驅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、無源驅動(PM OLED)
        其分為靜態 驅動電路和動態驅動電路。
        ⑴靜態驅動方式:在靜態驅動的有機發光顯示器件上,一般各有機電致發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。若要一個像素發光只要讓恒流源的電壓與陰極的電壓之差大于像素發光值的前提下,像素將在恒流源的驅動下發光,若要一個像素不發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 交叉效應,為了避免我們必須采用交流的形式。 靜態驅動電路一般用于段式顯示屏的驅動上。
        ⑵動態驅動方式:在動態驅動的有機發光顯示器件上人們把像素的兩個電極做成了 矩陣型結構,即水平一組顯示像素的同一性質的電極是共用的,縱向一組顯示像素的相同性質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。行和列分別對應發光像素的兩個電極。即陰極和陽極。在實際電路驅動的過程中, 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,列電極為數據電極。實現方式是:循環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動電流脈沖,從而實現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”,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。假設一幀的掃描行數為 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。在同等電流下,掃描行數增多將使占空比下降,從而引起有機電致發光像素上的電流注入在一幀中的有效下降,降低了顯示質量。因此隨著顯示像素的增多,為了保證顯示質量,就需要適度地提高驅動電流或采用雙屏電極機構以提高占空比系數。
        除了由于電極的公用形成交叉效應外,有機 電致發光顯示屏中正負電荷載流子復合形成發光的機理使任何兩個發光像素,只要組成它們結構的任何一種功能膜是直接連接在一起的,那兩個發光像素之間就可能有相互 串擾的現象,即一個像素發光,另一個像素也可能發出微弱的光。這種現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。灰度等級越多,圖像從黑到白的層次就越豐富,細節也就越清晰。灰度對于圖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,其驅動也多為動態驅動,實現灰度控制的幾種方法有:控制法、空間灰度調制、時間灰度調制。
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