AMOLED-顯示原理詳解

AMOLED 顯示原理詳解

2016/05/25

Agenda

什么是AMOLED

AMOLED vs LCD

PMOLED

AMOLED vs Retina

AMOLED AMOLED 工藝流程工藝流程

MICRO-OLED

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什么是AMOLED？

AMOLED是Active Matrix Organic Light Emitting

Diode的縮寫，即主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極體，核心還是在

Light Emitting Diode，即LED。

屏幕中，每個(gè)LED的尺寸都非常小，并且被分成了紅、綠、

藍(lán)三個(gè)子像素群，然后再組合成不一樣的顏色，子像素的

排列方式也會(huì)影響到顯示效果。排列方式也會(huì)影響到顯示效果。

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OLED 發(fā)光原理

兩片玻璃之間夾有陰極、陽(yáng)極以及電子傳輸層、空穴傳輸

層和發(fā)光層。

有偏壓時(shí)，陰極注入電子，陽(yáng)極注入空穴, 被注入的電子

和空穴在有機(jī)層內(nèi)以碰撞波的形式傳輸，并在發(fā)光層內(nèi)復(fù)

合，從而激發(fā)發(fā)光層分子產(chǎn)生單態(tài)激子，單態(tài)激子輻射衰

減而發(fā)光。減而發(fā)光。

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AMOLED 驅(qū)動(dòng)等效電路

AMOLED的驅(qū)動(dòng)電路類似LCD 屏幕，都是行、列掃描的

陣列式結(jié)構(gòu)。

驅(qū)動(dòng)電路完成兩個(gè)功能，一是提供電流以驅(qū)動(dòng)OLED；二

是在尋址期之后繼續(xù)提供電流以保證各像素持續(xù)發(fā)光。

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AMOLED 像素等效電路

當(dāng)掃描線被選中時(shí)，開(kāi)關(guān)管T1開(kāi)啟，數(shù)據(jù)電壓通過(guò)T1管對(duì)存儲(chǔ)電容CS

充電，CS的電壓控制驅(qū)動(dòng)管T2的漏極電流；當(dāng)掃描線未被選中時(shí)，T1

截止，儲(chǔ)存在CS上的電荷繼續(xù)維持T2的柵極電壓，T2保持導(dǎo)通狀態(tài)，

故在整個(gè)幀周期中，OLED處于恒流控制。

左圖和右圖被分別稱為恒流源結(jié)構(gòu)與源極跟隨結(jié)構(gòu)，前者OLED處于

驅(qū)動(dòng)管T2的漏端，克服了OLED開(kāi)啟電壓的變化對(duì)T2管電流的影響；

后者在工藝上更容易實(shí)現(xiàn)。

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OLED 半導(dǎo)體材料

AMOLED是給每個(gè)像素配備具有開(kāi)關(guān)功能的低溫多晶硅薄膜晶體管

((Low Temperature Poly-silicon;簡(jiǎn)稱LTPS TFT)或者氧化物半導(dǎo)

體(In-Ga-ZnO)，每個(gè)像素配備一個(gè)電荷儲(chǔ)存電容，外圍驅(qū)動(dòng)電路和

顯示陣列都集成在同一玻璃基板上。

由于AMOLED依賴電流發(fā)光，其亮度與電流大小成正比，單個(gè)COMS

提供不了足以驅(qū)動(dòng)LED的電流，因此除了進(jìn)行ON/OFF切換的選址TFT

之外，還需要能讓電流通過(guò)的導(dǎo)通阻抗低的小型驅(qū)動(dòng)之外，還需要能讓電流通過(guò)的導(dǎo)通阻抗低的小型驅(qū)動(dòng)TFTTFT ，這就是為，這就是為

什么AMOLED使用的半導(dǎo)體材料是LTPS (電子遷移率100cm2/vs )

或者IGZO(10-25cm2/vs )，這兩種材料的電子遷移率大大超過(guò)a-si

(1cm2/vs )，晶體管體積更小。LTPS和IGZO具有更好的導(dǎo)電性能，

支持更大的電流，是當(dāng)前AMOLED必用的半導(dǎo)體材料，IGZO工藝難

度及成本要比LTPS低，IGZO面板產(chǎn)線可在TFT-LCD面板產(chǎn)線改造而

來(lái)。

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AMOLED 結(jié)構(gòu)

AMOLED陰極為整面電極，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)陽(yáng)極發(fā)光，

大幅度減少了控制線路的數(shù)量，使其擁有低耗電，高解析，

快響應(yīng)等特色，AMOLED也因此逐漸成為OLED顯示器的

主流。

AMOLED各個(gè)像素是同時(shí)發(fā)光的，這樣單個(gè)像素發(fā)光亮度

的要求就降低了。的要求就降低了。

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AMOLED 結(jié)構(gòu)

AMOLED擁有底發(fā)光與頂發(fā)光兩種結(jié)構(gòu)。頂發(fā)光結(jié)構(gòu)中，

光線不會(huì)受到驅(qū)動(dòng)電路的遮擋，相比底發(fā)光結(jié)構(gòu)擁有更高

的開(kāi)口率，從而在高解析度的應(yīng)用中具有更大的優(yōu)勢(shì)，因

此逐漸成為了AMOLED的主流。

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AMOLED的彩色化

小分子OLED實(shí)現(xiàn)彩色化的方法主要有三種：

獨(dú)立發(fā)光材料法：分別制備紅、綠、藍(lán)三原色的發(fā)光單元，然后調(diào)

節(jié)三種顏色的不同程度的組合 ，產(chǎn)生彩色。

彩色濾光膜法：原理類似于TFT-LCD。首先制備出發(fā)白光的器件 ，

然后通過(guò)彩色濾光膜得到三原色，重新組合三原色從而實(shí)現(xiàn)彩色顯

示。

光色光色轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換法：換法：首先首先制備發(fā)藍(lán)關(guān)的制備發(fā)藍(lán)關(guān)的器件器件 ，

總結(jié)

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