AMOLED驱动原理

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1、AMOLED驱动原理深圳市国显科技股份有限公司研发部冯祖华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

2、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LCDDriver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AMO

3、LED。AMOLED(ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode)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

4、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MVATFT-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

5、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。一.AMOLED工作原理AMOLED发光器件结构主要分为五层，阳极、空穴层、有机材料发光层(OLED)、电子层和阴极。ITO玻璃透明电极和金属电极分别作为阳极和阴极，如图a所

6、示。在一定点电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子传输层和空穴传输层，然后分别迁移到发光层，在有机材料中相遇后复合放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，发光分子受到激发，从基态跃进到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁产生了发光现象。辐射光可从ITO一侧观察到，金属电极膜同时也起了反射层的作用，如图b所示。图a（OLED结构原理）图b（OLED发光原理）二．AMOLED驱动方式OLED驱动方式有两种，分为被动(PassiveMatrix)和主动(ActiveMatrix)矩阵显示两种方式

7、，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。图c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。图d（AMOLED器件结构）图e（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

8、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。三.AMOLED的像素单元电路AMOLED器件是给每个像素配备具有开关功能的低温多晶硅薄膜