OLED的結(jié)構(gòu)原理及優(yōu)缺點（三）

第五節(jié)、OLED的形色化技術(shù)
顯示器全彩色是檢驗顯示器是否在市場上具有競爭力的重要標(biāo)志，因此許多全彩色化技術(shù)也應(yīng)用到了Oled顯示器上，按面板的類型通常有下面三種:RGB象素獨立發(fā)光，光色轉(zhuǎn)換(ColorConversion)和彩色濾光膜(ColorFilter)。

一、RGB象素獨立發(fā)光

利用發(fā)光材料獨立發(fā)光是目前采用最多的彩色模式。它是利用精密的金屬蔭罩與CCD象素對位技術(shù)，首先制備紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光中心，然后調(diào)節(jié)三種顏色組合的混色比，產(chǎn)生真彩色，使三色OLED元件獨立發(fā)光構(gòu)成一個象素。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于提高發(fā)光材料的色純度和發(fā)光效率，同時金屬蔭罩刻蝕技術(shù)也至關(guān)重要。

目前，有機(jī)小分子發(fā)光材料AlQ3是很好的綠光發(fā)光小分一于材料，它的綠光色純度，發(fā)光效率和穩(wěn)定性都很好。但OLED最好的紅光發(fā)光小分子材料的發(fā)光效率只有31m/W，壽命1萬小時，藍(lán)色發(fā)光小分子材料的發(fā)展也是很慢和很困難的。有機(jī)小分子發(fā)光材料面臨的最大瓶頸在于紅色和藍(lán)色材料的純度、效率與壽命。但人們通過給主體發(fā)光材料摻雜，已得到了色純度、發(fā)光效率和穩(wěn)定性都比較好的藍(lán)光和紅光。

高分子發(fā)光材料的優(yōu)點是可以通過化學(xué)修飾調(diào)節(jié)其發(fā)光波長，現(xiàn)已得到了從藍(lán)到綠到紅的覆蓋整個可見光范圍的各種顏色，但其壽命只有小分子發(fā)光材料的十分之一，所以對高分子聚合物，發(fā)光材料的發(fā)光效率和壽命都有待提高。不斷地開發(fā)出性能優(yōu)良的發(fā)光材料應(yīng)該是材料開發(fā)工作者的一項艱巨而長期的課題。

隨著OLED顯示器的彩色化、高分辨率和大面積化，金屬蔭罩刻蝕技術(shù)直接影響著顯示板畫面的質(zhì)量，所以對金屬蔭罩圖形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。

二、光色轉(zhuǎn)換

光色轉(zhuǎn)換是以藍(lán)光OLED結(jié)合光色轉(zhuǎn)換膜陣列，首先制備發(fā)藍(lán)光OLED的器件，然后利用其藍(lán)光激發(fā)光色轉(zhuǎn)換材料得到紅光和綠光，從而獲得全彩色。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于提高光色轉(zhuǎn)換材料的色純度及效率。這種技術(shù)不需要金屬蔭罩對位技術(shù)，只需蒸鍍藍(lán)光OLED元件，是未來大尺寸全彩色OLED顯示器極具潛力的全彩色化技術(shù)之一。但它的缺點是光色轉(zhuǎn)換材料容易吸收環(huán)境中的藍(lán)光，造成圖像對比度下降，同時光導(dǎo)也會造成畫面質(zhì)量降低的問題。目前掌握此技術(shù)的日本出光興產(chǎn)公司已生產(chǎn)出10英寸的OLED顯示器。

三、彩色濾光膜

此種技術(shù)是利用白光OLED結(jié)合彩色濾光膜，首先制備發(fā)白光OLED的器件，然后通過彩色濾光膜得到三基色，再組合三基色實現(xiàn)彩色顯示。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于獲得高效率和高純度的白光。它的制作過程不需要金屬蔭罩對位技術(shù)，可采用成熟的液晶顯示器LCD的彩色濾光膜制作技術(shù)。所以是未來大尺寸全彩色OLED顯示器具有潛力的全彩色化技術(shù)之一，但采用此技術(shù)使透過彩色濾光膜所造成光損失高達(dá)三分之二。目前日本TDK公司和美國Kodak公司采用這種方法制作OLED顯示器。

RGB象素獨立發(fā)光，光色轉(zhuǎn)換和彩色濾光膜三種制造OLED顯示器全彩色化技術(shù)，各有優(yōu)缺點?？筛鶕?jù)工藝結(jié)構(gòu)及有機(jī)材料決定。

第六節(jié)、OLED的驅(qū)動方式

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、無源驅(qū)動（PMOLED）

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(jī)發(fā)光顯示器件上，一般各有機(jī)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(fù)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)電致發(fā)光顯示屏中正負(fù)電荷載流子復(fù)合形成發(fā)光的機(jī)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?dāng)_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(jī)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?dāng)_，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?；叶鹊燃壴蕉啵瑘D像從黑到白的層次就越豐富，細(xì)節(jié)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(biāo)。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。

二、有源驅(qū)動（AMOLED）

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（LowTemperaturePoly-SiThinFilmTransistor,LTP-SiTFT），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(jìn)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(jìn)行100%負(fù)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(jìn)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(lán)色像素獨立進(jìn)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。

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(fā)光（動態(tài)驅(qū)動/有選擇性）連續(xù)發(fā)光（穩(wěn)態(tài)驅(qū)動）

面板外附加IC芯片TFT驅(qū)動電路設(shè)計/內(nèi)藏薄膜型驅(qū)動IC

線逐步式掃描線逐步式抹寫數(shù)據(jù)

階調(diào)控制容易在TFT基板上形成有機(jī)EL畫像素

低成本/高電壓驅(qū)動低電壓驅(qū)動/低耗電能/高成本

設(shè)計變更容易、交貨期短（制造簡單）發(fā)光組件壽命長（制程復(fù)雜）

簡單式矩陣驅(qū)動+OLEDLTPSTFT+OLED