OLED的特性及其驱动方式详解

OLED 即有机发光二极管，又称为有机电激光显示、有机发光半导体。它是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物（ITO），与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。OLED 是一种由柯达公司开发并拥有专利的显示技术，这项技术使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体（ semiconductor）材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。 蛋白质和 DNA 就是有机聚合物的例子。
 
OLED 显示技术广泛的运用于手机、数码摄像机、DVD 机、个人数字助理（ PDA）、笔记本电脑、汽车音响和电视。OLED 显示器很薄很轻，因为它不使用背光。OLED 显示器还有一个最大为 160 度的宽屏视角，其工作电压为二到十伏特（ volt，用 V 来表示）。基于 OLED 的新技术有软性有机发光显示技术（ FOLED），这项技术有可能在将来使得高度可携带、折叠的显示技术变为可能。
 
特性

OLED 显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且 OLED 显示屏幕可视角度大，并且能够节省电能，从 2003 年开始这种显示设备在 MP3 播放器上得到了应用。
 
以 OLED 使用的有机发光材料来看，一是以染料及颜料为材料的小分子器件系统，另一则以共轭性高分子为材料的高分子器件系统。同时由于有机电致发光器件具有发光二极管整流与发光的特性，因此小分子有机电致发光器件亦被称为 OLED（Organic Light Emitting Diode），高分子有机电致发光器件则被称为 PLED （Polymer Light－emitting Diode）。小分子及高分子 OLED 在材料特性上可说是各有千秋，但以现有技术发展来看，如作为监视器的信赖性上，及电气特性、生产安定性上来看，小分子 OLED 处于领先地位。当前投入量产的 OLED 组件，全是使用小分子有机发光材料。
 
OLED 的驱动方式有哪些

OLED 的驱动方式分为主动式驱动（有源驱动）和被动式驱动（无源驱动）。
 
一、有源驱动（AM OLED）

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。
 
有源驱动属于静态驱动方式，具有存储效应，可进行 100％负载驱动，这种驱动不受扫描电极数的限制，可以对各像素独立进行选择性调节。
 
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。
 
有源驱动由于可以对 亮度的红色和蓝色像素独立进行灰度调节驱动，这更有利于 OLED 彩色化实现。
 
有源矩阵的驱动电路藏于显示屏内，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。
 
二、无源驱动（PM OLED）

其分为静态 驱动电路和动态驱动电路。
 
⑴静态驱动方式：在静态驱动的有机发光显示器件上，一般各有机电致发光像素的阴极是连在一起引出的，各像素的阳极是分立引出的，这就是 共阴的连接方式。若要一个像素发光只要让恒流源的电压与阴极的电压之差大于像素发光值的前提下，像素将在恒流源的驱动下发光，若要一个像素不发光就将它的阳极接在一个负电压上，就可将它反向截止。但是在图像变化比较多时可能出现 交叉效应，为了避免我们必须采用交流的形式。 静态驱动电路一般用于段式显示屏的驱动上。
 
⑵动态驱动方式：在动态驱动的有机发光显示器件上人们把像素的两个电极做成了 矩阵型结构，即水平一组显示像素的同一性质的电极是共用的，纵向一组显示像素的相同性质的另一电极是共用的。如果像素可分为 N 行和 M 列，就可有 N 个行电极和 M 个列电极。行和列分别对应发光像素的两个电极。即阴极和阳极。在实际电路驱动的过程中， 要逐行点亮或者要逐列点亮像素，通常采用逐行扫描的方式，行扫描，列电极为数据电极。实现方式是：循环地给每行电极施加脉冲，同时所有列电极给出该行像素的驱动电流脉冲，从而实现一行所有像素的显示。该行不再同一行或同一列的像素就加上反向电压使其不显示，以避免“交叉效应”，这种扫描是逐行顺序进行的，扫描所有行所需时间叫做帧周期。
 
在一帧中每一行的选择时间是均等的。假设一帧的扫描行数为 N，扫描一帧的时间为 1，那么一行所占有的选择时间为一帧时间的 1／N 该值被称为占空比系数。在同等电流下，扫描行数增多将使占空比下降，从而引起有机电致发光像素上的电流注入在一帧中的有效下降，降低了显示质量。因此随着显示像素的增多，为了保证显示质量，就需要适度地提高驱动电流或采用双屏电极机构以提高占空比系数。
 
除了由于电极的公用形成交叉效应外，有机 电致发光显示屏中正负电荷载流子复合形成发光的机理使任何两个发光像素，只要组成它们结构的任何一种功能膜是直接连接在一起的，那两个发光像素之间就可能有相互 串扰的现象，即一个像素发光，另一个像素也可能发出微弱的光。这种现象主要是因为有机功能薄膜厚度均匀性差，薄膜的横向绝缘性差造成的。从驱动的角度，为了减缓这种不利的串扰，采取反向截至法也是一行之有效的方法。
 
带灰度控制的显示：显示器的灰度等级是指黑白图像由黑色到白色之间的亮度层次。灰度等级越多，图像从黑到白的层次就越丰富，细节也就越清晰。灰度对于图像显示和彩色化都是一个非常重要的指标。一般用于有灰度显示的屏多为 点阵显示屏，其驱动也多为动态驱动，实现灰度控制的几种方法有：控制法、空间灰度调制、时间灰度调制。