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5.? OLED 的驅動方式
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、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。該行不在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。
二、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。
三、主動式與被動式兩者比較
被動式? 主動式
瞬間高高密度發光 (動態驅動/有選擇性)? 連續發光(穩態驅動) 面板外附加 IC 芯片? TFT 驅動電路設計 /內藏薄膜型驅動 IC
線逐步式掃描? 線逐步式抹寫數據
階調控制容易? 在 TFT 基板上形成有機 EL 畫像素
低成本/高電壓驅動? 低電壓驅動 /低耗電能/高成本
設計變更容易、交貨期短(制造簡單)? 發光組件壽命長(制程復雜) 簡單式矩陣驅動 +OLED? LTPS? TFT+OLED
6.? OLED 的優缺點
一、OLED 的優點
1、厚度可以小于 1 毫米,僅為 LCD 屏幕的 1/3,并且重量也更輕 ;
2、固態機構,沒有液體物質,因此抗震性能更好,不怕摔;
3、幾乎沒有可視角度的問題,即使在很大的視角下觀看,畫面仍然不 失真;
4、響應時間是 LCD 的千分之一 ,顯示運動畫面絕對不會有拖影的現象;
5、低溫特性好,在零下 40 度時仍能正常顯示 ,而 LCD 則無法做到;
6、制造工藝簡單,成本更低;
7、發光效率更高,能耗比 LCD 要低;
8、能夠在不同材質的基板上制造,可以做成能彎曲的柔軟顯示器。
二、OLED 的缺點
1、壽命通常只有 5000 小時,要低于 LCD 至少 1 萬小時的壽命;
2、不能實現大尺寸屏幕的量產,因此目前只適用于便攜類的數碼類產品;
3、存在色彩純度不夠的問題,不容易顯示出鮮艷、濃郁的色彩。
對二的修改:現在的 OLED 的壽命已經遠遠超過 5000 小時了,而且已經生產出了較大尺寸的 OLED 面板,色彩十分鮮艷。
截止 07 年 7 月前后,熒光材料方面,性能最高的是日本出光興產
(Idemitsu? Kosan)的材料。紅光效率達到了 11cd/A,壽命高達 16 萬小時; 綠光效率達到 30cd/A,壽命為 6 萬小時;正在開發中的高效率、長壽命藍 光材料 BD-2? (0.13,? 0.22),效率為? 8.7cd/A,壽命 2.3 萬小時。
磷光材料方面,UDC 公司開發的紅光材料色度坐標為(0.67,0.33),效率達到 15cd/A ,500? cd/m2 下工作壽命超過 15 萬小時;綠光材料色坐標為 (0.34,0.61),效率達到 65cd/A,初始亮度為 1000? cd/m2 時,壽命超過 4 萬小時;最難得到的藍色磷光材料效率達到了 30cd/A,在 200 cd/m2 的初始 亮度下,壽命達到了 10 萬小時。
總體上講,OLED 紅、綠、藍三色材料的發光效率和發光壽命均基本滿 足實用化需求。
從以上數據看來 ,現在的 OLED? 在 500cd/m2 下至少有 20000 小時的工作 時間。
7.? OLED 的應用
一、OLED 在頭戴顯示器領域的應用
以視頻眼鏡和隨身影院為重要載體的頭戴式顯示器得到了越來越廣泛 的應用和發展。其在數字士兵、虛擬現實、虛擬現實游戲、3G 與視頻眼鏡 融合、超便攜多媒體設備與視頻眼鏡融合方面有卓越的優勢。
與 LCD 和 LCOS 相比,OLED 在頭戴顯示器的應用有非常大的優勢:清晰 鮮亮的全彩顯示、超低的功耗等,是頭戴式顯示器發展的一大推動力。
率先把 OLED 應用在視頻眼鏡上的是美國的 eMagin.? 無論是對于民用消費領域還是工業應用乃至軍事用途都提供了一個極佳的近眼應用解決途徑。隨之,采用歐洲的超微 OLED 顯示屏的視頻眼鏡被推上市場。在國內 , iTheater(愛視代)憑雄厚的研發實力率先推出世界首款高分子超微 OLED 顯示屏的視頻眼鏡 ;憑借其全知識產權的背景順利打入國內軍事領域,為 中國數字士兵的建設出一份力。
二、OLED 在 MP3 領域的應用
MP3 作為一款數字隨身聽已經在市場上日益成為時尚娛樂的主角,對于 它的功能、容量、價格等等都得到了人們廣泛的關注 ,也是各廠家目光的 焦點所在,可是對于作為 MP3 的眼睛的屏幕卻很少有人涉及。
除了影音隨身看產品之外,不論 Flash 型還是 HDD 型的 MP3,大多采用 黑白單色 LCD 面板,僅僅停留在能夠聆聽音樂的簡單要求上。但現如今的 MP3 除了這種最基本的功能外,更多的立足于人們對于個性、時尚追求的心 理,表達的是一種生活的觀念。所以在面板的設計上 ,出現了多彩背光設 計,就是經常聽到的“7 色背光”的產品。在此基礎上進一步發展,已經有 用到區域彩色 OLED 面板(如:黃、藍雙色等區域各 16 色階)的產品,有 代表性的有 BenQ 的 Joybee180、iRiver? N10 等。
OLED(Organic? Light? Emitting? Display),即有機發光顯示屏,在 MP3? 屏幕的應用領域屬于新崛起的種類,被譽為“夢幻顯示屏 ”。它無需背光燈,而是“主動發光”。以 BenQ Joybee180 的 OLED 液晶屏為例,它摒 棄了傳統 LCD 的缺點,每個像素都可自行發光,不管在什么角度什么光線下都可以比傳統 LCD 顯示更加清晰的畫面,而且環境越黑屏幕越亮,猶如夜間的瑩彩精靈。
MP3 的消費者多為年輕族群,對他們而言 MP3 除了基本功用之外,還帶 有一點點炫耀的色彩。在夜晚寂靜的街邊 ,邊走邊聽著音樂,看著 OLED 屏 幕跳動的藍光,音符的跳動伴著腳步的跳動和心情的起伏,定有一種別樣 的感覺。或是在朋友歡聚的 Party 上,OLED 藍光的閃爍熠熠生輝,定能讓 你成為聚會的主角 。
除了帶來全新的視覺感受之外,OLED 還有很多 LCD 面板無法比擬的優點。比如可以使 MP3 做得更輕更薄,可視角度更大,并且能夠顯著節省電能。不過 OLED 的應用還要搭配 MP3 的整體設計,才能展現出它的魅力。目前剛剛上市的 BenQ Joybee180 可以說是液晶屏的應用與整體設計相結合的典范。Joybee180 的造型時尚 、簡約、大方,整款機器呈正方形,看上去像一個精致小巧的手提袋,精華部分又好似一款華麗精美的手表。而且,運用表帶的流行元素取代傳統的佩戴方法,提供一系列不同的面板,可依服飾的不同進行替換 ,改變以往一成不變的搭配方案,秀出你的時尚搭配,秀出你的獨特心情 。OLED 應用于 MP3 產品上不僅增加了產品絢麗的美感,而且也為圖文資 訊的表達錦上添花 ,無疑將成為 MP3 顯示面板的主流。
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( 發表人:胡哥 )