采(cai)用無源驅動的(de)OLED稱(cheng)為PM-OLED
采用有源驅動的(de)OLED稱(cheng)為(wei)AM-OLED
AM-OLED具有制作復雜(za)、多(duo)像素、大(da)尺寸、高成本(ben)等特(te)點
而(er)PM-OLED則具有制作簡單、少(shao)像素(su)、小尺(chi)寸、低成本等(deng)特(te)性
今天先來看(kan)看(kan)OLED的無源驅動(dong)方式
無(wu)源驅(qu)動(dong)(PMOLED)
無源(yuan)驅(qu)動分(fen)為(wei)靜態(tai)驅(qu)動電路和動態(tai)驅(qu)動電路
靜態驅動方式
在靜態驅動的(de)(de)有機發(fa)光(guang)顯示器件上,一般各(ge)有機電致發(fa)光(guang)像素(su)的(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)是連在一起引(yin)出的(de)(de),各(ge)像素(su)的(de)(de)陽極(ji)是分(fen)立引(yin)出的(de)(de),這就是共陰(yin)(yin)的(de)(de)連接(jie)方式(shi)。
若(ruo)要一(yi)個像素(su)發(fa)(fa)光只(zhi)要讓橫流源(yuan)(yuan)的電壓與(yu)陰極的電壓只(zhi)差大于像素(su)發(fa)(fa)光值(zhi)的前提下(xia),像素(su)將在恒流源(yuan)(yuan)的驅動下(xia)發(fa)(fa)光;
若要一個像素(su)不發(fa)光就(jiu)將它(ta)的陽極接在一個負電(dian)壓上,就(jiu)可將它(ta)反向截(jie)止。
但是在圖像變(bian)化比較多時可能出(chu)現交叉效應(ying),為了(le)避免(mian)我(wo)們必(bi)須(xu)采用交流的形式。
靜態驅動電路一般用于(yu)段式顯示屏的驅動上。
動態驅動方式
在動(dong)態驅動(dong)的(de)(de)有機發(fa)光顯示器(qi)件上人(ren)們把像素(su)的(de)(de)兩個電極(ji)做成了矩陣型結構,即水平(ping)一(yi)組(zu)顯示像素(su)的(de)(de)同一(yi)性質的(de)(de)電極(ji)是共用的(de)(de),縱向一(yi)組(zu)顯示像素(su)的(de)(de)相同性質的(de)(de)另一(yi)電極(ji)是共用的(de)(de)。
如果像(xiang)素可分(fen)為N行(xing)和M列,就可有N個行(xing)電極和M個列電極。
行和列分別對應發光像素的兩(liang)個(ge)電極,即陰極和陽極。
在實際電(dian)路驅動的過程中,要逐(zhu)(zhu)行(xing)點(dian)亮(liang)或者要逐(zhu)(zhu)列(lie)點(dian)亮(liang)像素(su),通常采(cai)用逐(zhu)(zhu)行(xing)掃描的方式,行(xing)掃描,列(lie)電(dian)極(ji)為(wei)數據電(dian)極(ji)。
實現方式
循(xun)環給每行的(de)(de)電(dian)極(ji)施加脈沖,同時(shi)(shi)所有(you)列電(dian)極(ji)給出該行像素的(de)(de)驅動電(dian)流(liu)脈沖,從而(er)實現一行所有(you)像素的(de)(de)顯(xian)示,該行不在(zai)同一行或者同一列的(de)(de)像素就加反(fan)向電(dian)壓使其不顯(xian)示。由(you)于(yu)點亮(liang)屏幕的(de)(de)時(shi)(shi)間較(jiao)短(duan),人眼的(de)(de)視覺暫(zan)留,看到(dao)的(de)(de)就是流(liu)暢的(de)(de)畫面。
無源矩陣(zhen)OLED驅動電路
電壓驅動與電流驅動
電壓驅動
電壓驅動即是在OLED的像素點陰陽極上直接加上驅動電壓。
這種電(dian)路的(de)結(jie)構簡單,易于實(shi)現,但是(shi)存在很大的(de)缺點(dian),由于分布電(dian)阻存在等因素,這種簡單的(de)電(dian)壓(ya)驅動電(dian)路圖(tu)像的(de)顯(xian)示效果較差,屏(ping)幕(mu)尺寸越大越明顯(xian)。
電流驅動
通過對OLED的(de)(de)(de)光電(dian)特性分(fen)(fen)(fen)析可知,OLED的(de)(de)(de)發光亮度與加(jia)載(zai)的(de)(de)(de)電(dian)流近似成線性比例關系,而由于制作(zuo)工藝的(de)(de)(de)原因,不可能所(suo)有的(de)(de)(de)二極管有相同的(de)(de)(de)發光閾值電(dian)壓,當屏(ping)幕(mu)分(fen)(fen)(fen)辨率較高(gao)的(de)(de)(de)情(qing)況下,會在(zai)電(dian)極上分(fen)(fen)(fen)布較高(gao)的(de)(de)(de)壓降(jiang),從(cong)而會出現屏(ping)幕(mu)亮度不均勻的(de)(de)(de)情(qing)況,電(dian)流驅動(dong)的(de)(de)(de)話則(ze)不會產生這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)現象,只要每個(ge)像素(su)點(dian)的(de)(de)(de)電(dian)流值相同,且不超過最大值,就能保證屏(ping)幕(mu)亮度的(de)(de)(de)一致。
直流驅動與交流驅動
直流驅動
OLED的驅(qu)動(dong)(dong)就電(dian)壓極性(xing)來可(ke)分(fen)(fen)為直流驅(qu)動(dong)(dong)和(he)交流驅(qu)動(dong)(dong),由(you)OLED的發(fa)光(guang)原(yuan)理可(ke)知,在適當(dang)的電(dian)壓作用(yong)下,空穴和(he)電(dian)子分(fen)(fen)別由(you)陽極和(he)陰極注入空穴傳(chuan)輸層(ceng)和(he)電(dian)子傳(chuan)輸層(ceng),最后在發(fa)光(guang)層(ceng)復合發(fa)光(guang)。
直流驅動時,空穴和電(dian)子(zi)的傳(chuan)輸(shu)方向(xiang)不會(hui)(hui)改變(bian),沒有參(can)與復(fu)合(he)的多余的空穴和電(dian)子(zi)將(jiang)會(hui)(hui)累積在傳(chuan)輸(shu)層(ceng),復(fu)合(he)效率不高。
交流驅動
交(jiao)流驅(qu)動相對于直流驅(qu)動來(lai)說,有(you)(you)著(zhu)很(hen)大的優勢。交(jiao)流驅(qu)動的正(zheng)半周期和直流驅(qu)動有(you)(you)著(zhu)相同的效果,也(ye)有(you)(you)一(yi)些沒(mei)有(you)(you)參與復合(he)的多余的空穴和電子積(ji)累在傳(chuan)輸層。
但是(shi)負(fu)半周期的反(fan)向電(dian)壓(ya)使多余的空穴和電(dian)子(zi)的傳輸(shu)方(fang)向發生變(bian)化,空穴和電(dian)子(zi)朝著(zhu)反(fan)方(fang)向運動,消耗掉其在傳輸(shu)層的累(lei)積,從而增強了其在下(xia)一個正半周期的復合效率。
交流(liu)驅動還可以消除器件中的電場累積,減(jian)少因電場累積而造(zao)成的電極間的短(duan)路,延長器件的使用壽(shou)命。
驅動電路硬件系統設計
行驅動電路
工作原理
單片機(ji)作(zuo)用在(zai)控(kong)制器(qi),使之發出(chu)行掃描(miao)起(qi)始信號(hao)、移位(wei)信號(hao)。
行驅動(dong)電路接收這些(xie)信號,當移(yi)位寄存器輸出的為(wei)高(gao)電平時,該行的MOSFET管導通,選擇適當的電阻R,使得三(san)級(ji)管輸出到行電極的為(wei)低電平,該行就被導通。
其(qi)他沒得(de)到選通信號的(de)行(xing)電極,由(you)于(yu)三(san)極管的(de)截(jie)止,加在其(qi)上的(de)電壓為高電平VCC,使(shi)其(qi)在反(fan)向電壓的(de)作用下(xia)被抑(yi)制截(jie)止。
掃(sao)描(miao)(miao)所(suo)需(xu)要約10~20mA電(dian)(dian)流,非掃(sao)描(miao)(miao)行需(xu)要約10~15V的高電(dian)(dian)平截(jie)止電(dian)(dian)壓。
列驅動電路設計
列(lie)電(dian)極(ji)上所需(xu)的驅動電(dian)流(liu)比行(xing)電(dian)極(ji)要(yao)小(xiao),因為行(xing)電(dian)極(ji)是逐行(xing)選通(tong),像(xiang)素(su)被點亮(liang)時選通(tong)的列(lie)電(dian)極(ji)對應唯一一條行(xing)電(dian)極(ji)。
當(dang)某(mou)一行被(bei)選通時,其(qi)上的顯示(shi)數據隨機就被(bei)傳送到列尋(xun)址模塊,然后(hou)在OLED屏相應的列上顯示(shi)。
其數(shu)(shu)據將保存在(zai)存儲器里面,數(shu)(shu)據的排列方式是八位一個字節。
列驅動電路
橫流源設計
OLED為電流型驅動器件,經實驗證明(ming),在(zai)一定(ding)的(de)范圍(wei)內其亮度和電流近似成線(xian)性關系,對OLED屏的(de)每一個(ge)列電極上都接上一個(ge)恒(heng)流源,只需保證流過每一個(ge)OLED像素(su)點的(de)電流為一個(ge)常數,就可以保證它們(men)的(de)亮度一致。
同時,采(cai)用(yong)恒流源驅動(dong)還可以有效的避免(mian)因(yin)為陽(yang)極壓(ya)降所引起的亮度(du)不均勻的問(wen)題,使得顯示質量得到顯著的提高。
預充電技術
OLED是電流控制的(de)(de)(de)器件,它的(de)(de)(de)亮度和電流通過的(de)(de)(de)平均時間成比例,當電流未到(dao)(dao)OLED的(de)(de)(de)發(fa)光閾值前,器件的(de)(de)(de)發(fa)光亮度很小(xiao),當電流達到(dao)(dao)其(qi)發(fa)光閾值后,OLED會隨著電流增加發(fa)光強度增大。一(yi)個OLED單(dan)元可(ke)以簡化成一(yi)個LED和一(yi)個20~30PF的(de)(de)(de)寄生電容并(bing)聯。
OLED像素(su)的等效電路(lu)
要使(shi)OLED發光,電(dian)(dian)(dian)流(liu)源首先要將電(dian)(dian)(dian)容(rong)充電(dian)(dian)(dian)到(dao)OLED的(de)發光電(dian)(dian)(dian)壓,則(ze)充電(dian)(dian)(dian)時間(jian)會(hui)比(bi)較(jiao)長,響應時間(jian)會(hui)比(bi)較(jiao)慢。
因此,可以在電(dian)(dian)流(liu)源驅動電(dian)(dian)路中加入(ru)預充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路,先對其(qi)電(dian)(dian)容預充(chong)到預先計算的電(dian)(dian)壓,該電(dian)(dian)壓略小于其(qi)閾值電(dian)(dian)壓VTH,后再用(yong)準(zhun)確的恒(heng)流(liu)源來驅動,從而提高(gao)其(qi)電(dian)(dian)光(guang)相應速度(du)。
在一個掃描(miao)周期(qi)內,Common為低電平,Segment經歷(li)3個階段分別為:discharge、precharge、display。
Segment/Common顯示(shi)波形
預充電技術原理
1、當行掃描開始(shi)后,先采(cai)用(a)所示電(dian)(dian)路CD放電(dian)(dian),行列驅動電(dian)(dian)路均接地,使電(dian)(dian)容兩端電(dian)(dian)壓(ya)為零。
2、放(fang)電(dian)結束后,利用(b)所示電(dian)路(lu)對(dui)CD充(chong)電(dian),充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong),行驅(qu)動電(dian)路(lu)接(jie)地,列(lie)驅(qu)動電(dian)路(lu)接(jie)充(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)PREV。
3、預充電(dian)(dian)結束后,利用(yong)圖5(c)所示電(dian)(dian)路發光階段,此(ci)時(shi)掃描行的CD兩(liang)端(duan)電(dian)(dian)壓為(wei)PREV(接(jie)(jie)近(jin)OLED閾值(zhi)電(dian)(dian)壓),行驅動電(dian)(dian)路接(jie)(jie)地,列驅動電(dian)(dian)路接(jie)(jie)恒流(liu)源。
這樣在(zai)很大程度上減少了電(dian)流源對電(dian)容的(de)充電(dian)時間(jian)。
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