专题三：--有机发光二极管(OLED)显示技术PPT课件.ppt

,专题三：有机发光二极管（,OLED,）显示技术,OLED,概述,OLED,的结构及发光原理,0LED,的特点,0LED,的分类,0LED,的发展应用,OLED,的材料选用,OLED,的彩色化技术,OLED,的驱动技术,新型,0LED,显示技术,3.1.1 OLED,的结构及发光原理,OLED,本质上属于,电致发光（,EL,）,显示器件。通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子能级的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。,这种现像称为电致发光或场至发光（,EL,）。,电致发光（,EL,）按激发光过程的不同分为二大类：,（,1,）,注入式电致发光,：直接由装在晶体上的电极注入少数载流子（电子和空穴），当电子与空穴在晶体内再复合时，以光的形式释放出多余的能量。,LED,和,OLED,都属于,注入式电致发光。,（,2,）,本征型电致发光,：,不伴随少数载流子注入而发光。,又分为高场电致发光与低能电致发光。其中高场电致发光是荧光粉中的电子或由电极注入的电子在外加强电场的作用下在晶体内部加速，碰撞发光中心并使其激发或离化，电子在回复到基态时辐射发光。低能电致发光是指某些高电导荧光粉在低能电子注入时的激励发光现象。,3.1.1 OLED,的结构及发光原理,发光原理：,在外界电压驱动下，由阴极注入的电子和阳极注入的空穴在有机材料中复合放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，有机发光物质的分子受到激发，从基态跃迁到激发态，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。,OLED,属于载流子双注入型发光器件。,OLED,（,Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管,）的,基本结构,是由一薄而透明具有半导体特性的铟锡氧化物,(ITO),，与电源正极相连，再加上另一个金属阴极，构成如右图所示的三明治的结构。整个结构层中包括了：,空穴传输层,(HTL),、发光层,(EL),与,电子传输层,(ETL),。,金属阴极,电子传输层,发光层,空穴传输层,ITO,阳极,OLED,的基本结构,一种常见,OLED,结构,发光过程通常由个阶段完成：,（）载流子的注入：,在外加电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机功能薄膜注入。,（）载流子迁移：,注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移。,（）载流子复合：,电子和空穴复合产生激子。,（）激子迁移：,激子在电场作用下迁移，能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态。,（）电致发光：,当电子由激态高能阶回到稳态低能阶时，其能量将分别以光子（,Light Emission,）或热能（,Heat Dissipation,）的方式放出，其中光子的部分可被利用当做显示功能；然而有机荧光材料在室温下并无法观测到三重态的,磷光,，故,PM-OLED,（无源矩阵）元件发光效率之理论极限值仅,25%,。,3.1.1 OLED,的结构及发光原理,优点：,1,、自发光器件，,高亮度,，,高,发光,效率,；,2,、,全固,态组,件，,抗震性,好，能,适应恶劣环境，工作温度范围大（,-4080,）；,3,、,超,薄,，,厚度,为,目前液晶的,1/3,；,4,、,高,对比度，低成本其工艺简单，使用原材料少；,5,、响应速度快（,微秒,级）；,6,、,超,广视角，几乎不受限制；,7,、,低功率消耗,；,8,、,可,挠,曲面板,。,3.1.2 OLED,的特点,缺点：,1,、,寿命短,，通常只有,5000,小时，要低于,LCD,至少,1,万小时的寿命；,2,、,不能实现大尺寸屏幕的量产,，因此目前只适用于便携类的数码类产品；,3,、存在,色彩纯度不够,的问题，不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。,现在的,OLED,的寿命已经远远超过,5000,小时了，而且已,经生产出了较大尺寸的,OLED,面板，色彩十分鲜艳。截止,07,年,7,月前后，荧光材料方面，性能最高的是日本出光兴产,(Idemitsu Kosan),的材料。红光效率达到了,11cd/A,，寿命高达,16,万小时；绿光效率达到,30cd/A,，寿命为,6,万小时；正在开发中的高效率、长寿命蓝光材料,BD-2,，效率为,8.7cd/A,，寿命,2.3,万小时。,3.1.2 OLED,的特点,磷光材料方面，,UDC,公司开发的,红光,材料色度坐标为,(0.67,，,0.33),，效率达到,15cd/A,，,500cd/m,2,下工作寿命超过,15,万小时；,绿光,材料色坐标为,(0.34,，,0.61),，效率达到,65cd/A,，初始亮度为,1000cd/m,2,时，寿命超过,4,万小时；最难得到的,蓝色,磷光材料效率达到了,30cd/A,，在,200cd/m,2,的初始亮度下，寿命达到了,10,万小时。,总体上讲，,OLED,红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足实用化需求。,3.1.2 OLED,的特点,根据使用有机,材料的不同,，,OLED,器件可以分为两大类：,小分子器件,和,高分子器件,。,小分子,OLED,技术发展较早（,1987,年），而且技术已经达到商业化生产水平；高分子,OLED,又被称为,PLED,（,PolymerLED,），其发展始于,1990,年，目前该技术尚未成熟。,根据,驱动方式,的不同，,OLED,器件可以分为,无源驱动,型（,PM-OLED,）和,有源驱动,型（,AM-OLED,）两种。,无源驱动型不采用薄膜晶体管（,TFT,）基板，一般适用于中小尺寸显示；有源驱动型则采用,TFT,基板，适用于中大尺寸显示，特别是大尺寸全彩色动态图像的显示。,目前，无源驱动型,OLED,技术已经比较成熟，商业化的产品都是无源驱动型；有源驱动型,OLED,技术发展很快，已经有产品推出了。,3.1.3 OLED,的分类,3.1.4 OLED,的发展,有机电致发光现象在,1936,年被人发现，但直到,1987,年柯达公司才推出了,OLED,双层器件。,OLED,才作为一种可商业化和性能优异的平板显示技术而引得人们的重视。,1990,年英国剑桥大学的,Friend,等人成功的开发出以涂布方式将多分子应用在,OLED,上，即,Polymer,（多聚物，聚和物）,LED,，亦称,PLED,。不但再次引发第二次研究热潮，更确立了,OLED,在二十一世纪产业中所占的重要地位。,后来相继有一些公司（大多是日本的，如先锋、,NEC,、,SONY,等）推出自己的产品，主要是一些小尺寸的。,目前，全球已经有,100,多家的研究单位和企业投入到,OLED,的研发和生产中，包括目前市场上的显示巨头，如三星，,LG,，飞利浦，索尼等公司。整体上讲，,OLED,的产业化目前已经开始，其中单色，多色和彩色器件已经达到批量生产水平，大尺寸全彩色器件目前尚处在研究开发阶段。,3.1.4 OLED,的发展,整体上看,OLED,的应用大致可以分为,3,个阶段：,1,1997,年,2001,年，,OLED,的试验阶段。在这段时期,OLED,开始逐渐走出实验室，主要应用于汽车音响面板，,PDA,及手机方面。但产品很有限，产品规格少，均为无源驱动，单色或区域彩色，很大程度上带有试验和试销的性质，,2001,年,OLED,的全球销售额仅约为,1.5,亿美元。,2,2002,年,2005,年，,OLED,的成长阶段。在这段时期人们开始逐渐接触到更多带有,OLED,的产品，例如车载显示器、,PDA,、手机、,DVD,、数码相机、头戴用微显示器和家电产品等。仍以无源驱动、单色或多色显示、,10,寸以下的小面板为主，但有源驱动的全彩色,10,寸以上的面板也开始投入使用。,3,2005,年以后，,OLED,的成熟阶段。随着,OLED,产业化技术的日渐成熟，,OLED,将全面出击显示器市场并拓展属于自己的应用领域。其各项技术优势将得到充分发掘和发挥。,国内的发展情况：,从,1996,年开始，清华大学就成立了,OLED,项目组，并以实现产业化为目标开展了持续的技术攻关。,2001,年，基于清华大学的,OLED,技术，成立了（北京）维信诺公司。,2002,年，维信诺公司在北京建成国内第一条,OLED,中试生产线。,2008,年，在江苏昆山建成第一条,PMOLED,大规模生产线，成功实现了,OLED,产品的规模化生产。,目前维信诺已成为国际上最主要的,OLED,生产企业之一，产品远销欧美、韩、日及台湾地区。,据国际权威显示行业调研与咨询机构,DisplaySearch,公司最新统计，,2012,年维信诺公司小尺寸,OLED,产品出货量位居全球第一。,3.1.4 OLED,的发展,国内的发展情况：,2010,年,6,月，维信诺建成了国内首条,AMOLED,中试生产线；,2010,年,12,月，全线打通,LTPS-TFT,背板制造工艺技术，并先后研制成功,2.8,英寸和,3.5,英寸,AMOLED,全彩显示屏；,2011,年,11,月，成功开发出国内首款,7.6,英寸,AMOLED,全彩显示屏和,12,英寸,AMOLED,全彩显示屏。,2013,年,8,月，维信诺公司发布,3.5,英寸单色柔性,AMOLED,显示器，该显示器采用薄膜封装技术，是中国大陆首款柔性,AMOLED,显示器，弯曲半径小于,10,毫米。,正在紧张建设的,5.5,代,AMOLED,量产线进展顺利，预计于,2014,年下半年正式投产。,3.1.4 OLED,的发展,截至目前，维信诺和清华大学拥有,OLED,相关专利,520,多项，负责制定,2,项,OLED,国际标准，主导制定,OLED 3,项国家标准、,5,项,OLED,行业标准，并荣获国家技术发明一等奖等多项荣誉。,目前,OLED,技术发展的重要趋势：,（,1,）开发新型,OLED,有机材料；,（,2,）改善生产工艺，提高成品率，以保证产品推向市场后的竞争力；,（,3,）研制彩色显示屏及相关驱动电路；,（,4,）为了实现大屏幕，研发低温多晶硅,TFT,方式驱动的,OLED,显示器。,3.1.4 OLED,的发展,目前的,OLED,电视机面临的几大问题（,2013.08,）：,虽然,OLED,电视机的显示效果很好，而且很有前景，但短期内仍然面临一些问题。（,1,）,价格太贵,，短期内也难以降价。三星,S9 OLED,电视的价格仍然高达,8999,美元；,LG 55EM9800,的价格更是高达,14999,美元；,但,OLED,的生产,难度远高,于,LED,液晶电视。考虑到,OLED,面临的生产问题，这类产品短期内仍然无法实现亲民的价格。至于两年或五年后的情况，现在还不好说。,（,2,）,表面不平,美国市场销售的首批,OLED,电视机，并不像其他电视机那样采用平板设计，而是设计成了曲面。边角似乎比中央部分更宽，与传统平板电视相比似乎有一点梯形效果。水平边缘处也更宽，在顶端出现了轻微的,U,形，底部则是倒转的,U,形。,3.1.4 OLED,的发展,3,、,容易烧屏,OLED,很容易烧屏。与等离子电视和,CRT,显示器一样，如果图像静止时间过长，,OLED,会将图像在屏幕上短暂保留一段时间，甚至可能永久保留。虽然具体受影响的概率目前还不确定。三星,OLED,电视机设计了烧屏保护功能。,4,、,可选尺寸少,，只有,55,英寸可选,OLED,电视最早是在,2008,年亮相的，当时的索尼,XEL-1,尺寸只有,11,英寸，但之后再也没有在亚洲之外推出其他产品。虽然,55,英寸对电视而 言是个很好的尺寸，但如果你想寻找更大或更好的屏幕，目前别无选择。虽然其他尺寸迟早会推出，但由于生产难度很大，可能还要等上一段时间。,3.1.4 OLED,的发展,（,5,）,OLED,技术尚不成熟 虽然这并非第一代,OLED,显示屏，但与液晶和等离子相比仍是新兴技术。,OLED,的量产仍然面临两大问题，即,蓝像素的相对寿命较短,和,较低的良品率,。,与红、绿像素相比，蓝像素效率低得多,有研究显示，蓝像素仅为,4%,，另外两种高达,20%,。蓝像素还有可能降低屏幕的寿命，之前有研究显示，索尼,XEL-1,使用,1000,小时后，屏幕的亮度就降低了,12%,。随着技术的进步，这种情况或许已经改善，但没有一家公司给出过确切数据。,3.1.4 OLED,的发展,（,5,）,OLED,技术尚不成熟,低良品率指的是每生产一台能够上架销售的,OLED,电视，都要有很多面板因为缺陷被废弃。,数据显示，,2012,年的,OLED,良品率只有,10%,。然而，三星号称最近已经大幅提升了良品率，这也是该公司将首款,OLED,电视机降价,6000,美元的原因。,这并不意味着良品率问题得到解决，但在该问题正式解决前，,OLED,仍将是一款小众产品。这两家公司都没有发布新款,OLED,电视机的官方寿命，但,LG,和三星的,OLED,电视机都提供,12,个月的质保。,3.1.4 OLED,的发展,（,6,）技术并不统一 三星和,LG,在生产,OLED,屏幕时采用了截然不同的像素技术，而目前还很难判断孰优孰劣。,三星的方法是像等离子电视或,LED,液晶电视一样，整合了离散的红、绿、蓝三种子像素。由于蓝像素存在不确定性，所以长期可靠性难以判断。,LG,针对蓝像素问题设计的方法可能更具成本效率。该公司使用了一个网格来制成白色,OLED(,其实质是压缩过的红、绿、蓝,OLED,层,),，之后再在上面覆盖一系列滤光镜来生成四种不同的子像素：红、绿、蓝、白。,LG,表示，这种方法的优势是可以实现更高的亮度。,3.1.4 OLED,的发展,3.1.5 OLED,的应用,（,1,）,3G,通信终端,（,2,）壁挂电视和电脑显示器,（,3,）军事和特殊用途,（,4,）柔软显示器,（,5,）作装饰品和照明,2009,展索尼首发,21,英寸,OLED,电视，分辨率为,1366,768,2012 CES,三星、,LG,推出的,55,吋,OLED,平板电视,三星、,LG,都推出了基于,OLED,技术的大尺寸平板电视。三星的,OLED,电视采用自家的,“,SUPER OLED,”,技术，之前已经使用在热销手机,GALAXY SII,上，并且饱受好评。,LG,公司也针锋相对的推出了同尺寸的,OLED,机型。百万级的超高对比度以及超过,100%,的,NTSC,色域使其具备远胜于普通液晶电视的色彩表现。,OLED,技术被普遍认为是替代等离子,/,液晶的下一代平板显示技术。在几乎所有关键指标上都大幅度领先于现有的平板显示技术。,OLED,技术之前的主要问题是良品率低、成本高，因此只被用在少数高端手机、平板电脑上。,维信诺研发成功中国大陆首款单色柔性,AMOLED,显示器,可以卷起来的显示器,3.1.5 OLED,的应用,用于电致发光的有机材料应具备以下特性：,在可见光区域内具有较高的荧光量子效率或良好的半导体特性，能有效地传导电子或空穴；,高质量成膜特性；,良好的稳定性和机械加工性能。,OLED,用材料主要有电极材料、载流子输送材料和发光材料。,1,、电极材料,（,1,）阴极材料,为提高电子的注入效率，要求选用功函数尽可能低的材料做阴极，,功函数,越低，发光亮度越高，使用寿命越长。,A.,单层金属阴极,3.2 OLED,的材料,把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。,B.,合金阴极,将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成金属阴极。,优点：提高器件量子效率和稳定性；,能在有机膜上形成稳定坚固的金属薄膜。,C.,层状阴极 由一层极薄的绝缘材料（如,LiF,Li2O,，,MgO,，,Al,2,O,3,等）和外面一层较厚的,Al,组成，其电子注入性能较纯,Al,电极高，可得到更高的发光效率和更好的,I-V,特性曲线。,D.,掺杂复合型电极 将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间，可大大改善器件性能。,3.2 OLED,的材料,（,2,）阳极材料 为提高空穴的注入效率，要求阳极的功函数尽可能高。作为显示器件还要求阳极透明，一般采用的有金（,Au,）、透明导电聚合物（如聚苯胺）和,ITO,导电玻璃，常用,ITO,玻璃。,2,、载流子输送材料,（,1,）空穴输送材料（,HTM,）,有高的热稳定性，与阳极形成小的势垒，能真空蒸镀形成无针孔薄膜。最常用的,HTM,均为芳香多胺类化合物。,好的,HTM,应具备以下特性：,高的空穴迁移率，利于空穴传输；,相对较小的电子亲和能，有利于空穴注入；,相对较低的电离能，有利于阻挡电子；,良好的成膜性和热稳定行。,3.2 OLED,的材料,（,2,）电子输运材料,(ETM),现在采用的器件结构中电子传输层与发光层大多是合并的，因此专门用于电子传输的有机材料不多。这类材料在分子结构上表现为缺电子体系，具有较强的电子接受能力，可以形成稳定的负离子。,好的电子传输材料应具备如下特性：,较高的电子迁移率；,相对较高的电子亲和能力，有利于电子注入；,相对较大的电离能，有利于阻挡空穴；,激发能量高于发光层的激发能量；,不能与发光层形成复合物；,良好的成膜特性和稳定性。,3.2 OLED,的材料,3,、发光材料发光材料应满足下列条件：,高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布,400-700nm,可见光区域。,良好的半导体特性，即具有高的导电率，能传导电子或空穴或两者兼有。,好的成膜性，在几十纳米的薄层中不产生针孔。,良好的热稳定性。,3.2 OLED,的材料,OLED,实现彩色化的方法主要有：独立发光材料法、彩色滤光薄膜法和光色转换法等三种。,1,、独立发光材料法,目前采用最多的彩色模式，它利用了精密的,金属荫罩与,CCD,象素对位技术。,首先分别制备,RGB,三基色的独立发光中心，然后调整三基色不同比例的组合，利用加法混色原理实现不同的颜色，使三色,OLED,元件独立发光构成一个象素。,该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。,随着,OLED,显示器的彩色化、高分辨率和大面积化，金属荫罩刻蚀技术直接影响着显示板画面的质量，所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。,3.3 OLED,的彩色化技术,OLED,实现彩色化的方法主要有：独立发光材料法、彩色滤光薄膜法和光色转换法等三种。,2,、彩色滤光薄膜法,利用白光,OLED,结合彩色滤光膜，首先制备发白光,OLED,的器件，然后通过彩色滤光膜得到三基色，再组合三基色实现彩色显示。,该项技术的关键在于,获得高效率和高纯度的白光,。,制作过程,不需要金属荫罩对位技术,，可采用成熟的液晶显示器,LCD,的彩色滤光膜制作技术。所以是大尺寸全彩色,OLED,显示器具有潜力的全彩色化技术之一。,但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成,光损失高达三分之二,。,目前日本,TDK,公司和美国,Kodak,公司采用这种方法制作,OLED,显示器。,3.3 OLED,的彩色化技术,OLED,实现彩色化的方法主要有：独立发光材料法、彩色滤光薄膜法和光色转换法等三种。,3,、,光色转换法,以蓝光OLED结合光色转换膜阵列，首先制备发蓝光OLED,的器件，然后利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光，从而获得全彩色。,该项技术的关键在于,提高光色转换材料的色纯度及效率,。,不需要金属荫罩对位技术,，,只需蒸镀蓝光OLED元件,，是未来大尺寸全彩色OLED显示器极具潜力的全彩色化技术之一。,但,光色转换材料容易吸收环境中的蓝光,，造成,图像对比度下降,，同时光导也会造成,画面质量降低,的问题。,目前掌握此技术的日本出光兴产公司已生产出10英寸的OLED显示器。,3.3 OLED,的彩色化技术,3.4 OLED,的驱动技术,从电子学角度简述有机电致发光显示器件的显示原理为：在大于某一阈值的外加电场作用下，空穴和电子以电流的形式分别从阳极和阴极注入夹在阳极和阴极的有机薄膜发光层，两者结合并生成激子，发生辐射复合而导致发光。,发光强度与注入的电流成正比,，,注入到显示器件中的每个显示像素的电流可以单独控制，不同的显示像素在驱动信号作用下，在显示器上合成出各种字符、数字、图形以及图像。有机电致发光显示驱动的功能就是提供这种电流信号。,驱动方法分为有源驱动（,AM-OLDE,）和无源驱动（,PM-OLED,）两种。,有源驱动,突出的特点是,恒流驱动电路集成,在显示屏上，而且每一个发光像素对应集成有一个,薄膜晶体,管和一个电荷存储,电容,，该存储电容上的电压保证在一帧周期内，对应像素一直维持其发光或不发光的状态。,有机电致发光器件具有二极管,单向导通特性,。但是由于有机发光薄膜的厚度在纳米量级，发光面积尺寸一般大于,100um,，器件具有很明显的电容特性，为了提高显示器件的刷新频率，,对不发光的像素对应的电容进行快速放电,。,目前很多采用,正向恒流反向恒压,的驱动模式。,3.4 OLED,的驱动技术,3.4.1 PM-OLED,（无源驱动）,一、静态驱动方式,共阴和共阳,一般各有机电致发光像素的阴极是连在一起的，各像素的阳极是分离引出的，这是共阴。,OLED,静态驱动方式示意图,器件的阴极连在一起引出接到某一电压源,U1,（如,0V,），阳极,Ai,通过一个可控中间接线端,Mi,可与另一电源电压,U2,（如,-5V,）或者与可调幅值的恒流源,Di,相接。,控制所要显示的像素阳极（如,A2,）对应的中间连接端，,M2,与对应的可调幅值恒流源,D2,相连，在恒流源电压与阴极电压之差大于像素发光阈值的前提下，像素将在恒流源的驱动下发光处于显示状态。,OLED,静态驱动方式示意图,对于不发光的像素，控制所要显示的像素阳极对应的中间连接线端与,-5V,电源相连，由于像素的阳极阴极之间的电压差为,-5V,，发光二极管反向截止，像素不发光，处于不显示状态。,加在像素上的单向直,流会产生交叉效应，所以必须采用交流的形式。,3.4.1 PM-OLED,（无源驱动）,二、动态驱动,当像素众多时，采用静态驱动将产生众多引脚以及庞大的硬件驱动电路。所以可采取与液晶类似的矩阵电极驱动，每个有机电致发光显示像素都由其所在的行与列的位置唯一确定。为了点亮整屏像素，将采取逐行点亮或逐列点亮，点亮整屏像素时间小于人眼视觉暂留极限,20ms,。这样的方法叫作动态驱动法。,1,、动态驱动方法简述,假设行为阴极，采用行扫描。,有机电致发光显示的动态驱动法是循环地给每行电极施加选择脉冲，同时所有列电极给出该行像素的驱动电流脉冲，实现该行所有显示像素的驱动。这种行扫描是逐行顺序进行的，循环扫描所有的行一遍所用的时间为,帧周期,。,3.4.1 PM-OLED,（无源驱动）,矩阵驱动方式对于半选像素会产生交叉效应，解决办法,反向截止法,。反向截止强行使可能形成发光的弱场漂移电流和扩散电流都不可能在像素中通过，有效消除交叉效应。,2,、动态驱动的实现,CPU,控制电路产生总控制信号，行控制电路和列驱动电路在总控制信号下，结合各自内部功能，产生基本行信号和基,行控制,电路,行驱动,电路,OLED,列驱动电路,列控制电路,CPU,（或,MCU,）控制电路,本列信号，行驱动电路和列驱动电路在总控制信号、基本行信号和基本列信号下，结合各自内部功能，产生行扫描信号和列数据信号。,矩阵式,OLED,动态驱动控制电路框图,3.4.1 PM-OLED,（无源驱动）,3,、灰度显示,（,1,）幅值控制法,在输入数据的列驱动器中加入输出的电信号复制的控制，使有机电致发光显示产生灰度的变化。,（,2,）空间灰度调制,将显示像素划分为若干可控单独控制的,“,子像素,”,，当显示像素中不同数量的子像素被选通时，在一定距离外观察，像素将显示不同的灰度级。,优点：不需要特殊的驱动和控制技巧。,缺点：首先不可能将显示像素分割成很多子像素，因此不可能有很多灰度级别。,其次，其灰度级别是增加微细加工成本的成本和降低分辨率来实现的。,大量子像素需要大量驱动、控制电路，造成成本增加。,3.4.1 PM-OLED,（无源驱动）,（,3,）时间灰度调制,在单位时间内，控制显示像素选通截止的时间长短，从而实现灰度级的显示。,帧灰度调制,若选取若干帧为一个单位，在这个单位内某一像素在不同帧内被导通，在另一些帧不被导通，则使该像素呈现不同灰度级别。把若干帧合并为一个大单位，所以会引起灰度级别的,闪烁,，为了保证不出现闪烁，必须,增加帧频,。由于有机电致发光显示屏，在窄脉冲驱动下，,寿命缩短,，所以帧频不可能太高。,脉宽灰度调制,在扫描脉冲对应的数据脉宽中划出一个灰度调制脉冲，这个脉冲的宽度可以划分多个级别，不同宽度级别代表不同灰度信息，从而可以使被选通的像素实现不同的灰度级别。,该方法不仅可以在一个像素上实现灰度调制，而且可以很容易地通过数字电路控制将灰度信息携带在列信号脉冲上，非常方便。与帧灰度调制一样，脉冲宽度调制的灰度也会因有机电致发光不能在过窄脉冲下驱动而受限制。,3.4.1 PM-OLED,（无源驱动）,3.4.2 AM-OLED,（有源驱动）,有源驱动的每个像素配备具有开关功能的,低温多晶硅薄膜晶体管,（,LowTemperature Poly-Si Thin Film Transistor,LTP-Si TFT,），而且每个像素配备一个电荷存储,电容,，外围,驱动电路,和显示阵列整个系统,集成,在同一,玻璃基板上,。与,LCD,相同的,TFT,结构，无法用于,OLED,。这是因为,LCD,采用电压驱动，而,OLED,却依赖电流驱动，其亮度与电流量成正比，因此除了进行,ON/OFF,切换动作的选址,TFT,之外，还需要能让足够电流通过的导通阻抗较低的小型驱动,TFT,。,3.4.2 AM-OLED,（有源驱动）,一、有源驱动与无源驱动的比较,1,、结构不同,有源矩阵的每个像素配备具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管（,LT P-Si TFT,）和一个电荷存储电容。,2,、驱动方式不同,有源矩阵的驱动方式占空比可达,100%,，具有存储效应，属于静态驱动驱动，不受扫描电极数的限制，可以对个像素独立进行选择性调节。,3,、有源矩阵可以实现高亮度和高分辨率，无源矩阵难以实现,高亮度和高分辨率。有源驱动无占空比问题，驱动不受扫描电极数的限制，易于实现高亮度和高分辨率。,4,、有源矩阵可以实现高效率和低功耗,一、有源驱动与无源驱动的比较,5,、有源矩阵易于实现彩色化,无源矩阵的驱动为多路动态驱动，难以对低亮度的红色和蓝色独立进行调控，这个彩色化带来了困难。有源驱动可以对低亮度的红色和蓝色像素独立进行灰度调节，有利于实现彩色化。,6,、有源矩阵易于提高器件的集成度和小型化,无源矩阵需外接驱动,IC,，有源矩阵的外围驱动电路和显示阵列整个系统集成,在同一玻璃基板上，更易于实现集成度和小型化。另外由于解决了外围驱动电路与屏的连接问题，这在一定程度上,提高了成品率和可靠性。,3.4.2 AM-OLED,（有源驱动）,3.4.2 AM-OLED,（有源驱动）,一、有源驱动与无源驱动的比较,7,、有源矩阵易于实现大面积显示,无源矩阵难于实现大面积显示的原因：,（,1,）占空比问题；,（,2,）有较大的电容量，这与要求,RC,充分短相矛盾；,（,3,）大电流会给,ITO,电极和有几层的发热量增加，是器件的稳定性降低，难以实现高亮度显示。,有源矩阵能很好的解决以上问题。,8,、工艺成本的比较,无源驱动有简单的矩阵构成，基板制造工艺简单；有源驱动低温多晶硅,TFT,工艺复杂，设备投资大，成本较高。,3.5,新型,0LED,显示技术,OLED,显示技术在显示领域具有光明的应用前景，被看作极富竞争力的未来平板显示技术。十几年来，有机电致发光的研究得到了飞速的发展，如今，无论以有机小分子还是以聚合物为发光材料的电致发光器件，现在都已经达到初步的产业化水平。产业化的发展对,OLED,技术不断提出新要求，,OLED,前沿显示技术发展很快。,从发光材料和器件结构考虑，,OLED,最新显示技术主要包括,白光,OLED,、,透明,OLED,、,表面发射,OLED,、,多分子发射,OLED,等；从器件的制备技术角度出发，除了常规真空蒸镀和旋涂制备技术之外，在,OLED,丝网印刷制备技术,、,喷墨打印技术,上也不断出现新的突破；从应用领域角度考虑，基于,柔性,OLED,、,微显示,OLED,技术,的相关研究也开始成为研究的热点。,1,、简述,LED,的发光原理。,2,、,LED,的优点有哪些？,3,、动态扫描点阵式,LED,显示屏，每帧周期为,T,，设采用,8,行扫描方式，举例说明如何实现,16,个灰度级？,4,、简述,OLED,的发光原理及过程。,5,、,OLED,的特点有哪些？,作业：,