一、OLED工作原理
OLED(Organic Light-Emitting Diode)学名“有机发光二极管”,意思是当有电流通过它时,它就会发光,且发光亮度取决于电流大小,电流越大,亮度越高,反之越暗。
OLED的基本结构如图1所示,一层薄而透明且具有半导体特性的锢锡氧化物(ITO)与阳极相连,再加上另一个金属阴极,犹如三明治的结构。当输入电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合而发光。依其不同的配方,可产生红、绿、蓝(R、G、B)三基色,构成基本色彩。与LED液晶屏不同,OLED属于电流型的有机自发光器件。
如图1所示,在OLED的玻璃基板上通过喷墨打印、有机气相沉积或真空热蒸发等工艺,形成纳米级的正(阳)电极、空穴传输层、发光层、电子传输层和负(阴)电极附着物。当给阳极加上+2V~+10V的直流电压时,金属阴极产生电子,ITO阳极产生空穴,在电场力的作用下,电子穿过电子传输层,空穴穿过空穴传输层,在有机发光层相遇。电子和空穴分别带负电和正电,它们相互吸引,激发有机材料发光。由于ITO阳极段是透明的,人们就可以看到它发出的光。通过控制电流的大小,可调整发光亮度。每个OLED显示单元(像素点)都能受控制地产生三种不同颜色的光,而OLED显示单元(像素点)后都有一个薄膜晶体管TFT,显示单元(像素点)在TFT驱动下点亮。薄膜晶体管TFT的开启与否由逻辑板形成的栅极驱动信号和源极数据信号控制。
提示:按照面板的工艺技术OLED可分为RGB像素独立发光、光色转换和彩色滤光膜三种。目前,市场上的大尺寸OLED以LG的生产技术为主流,该技术采用白光OLED与滤光片结合,像素点是白色发光二极管,在白色发光的二极管上覆有红、绿、蓝三基色滤光膜,从而实现R、 G、B三色显示。
二、OLED驱动方式
要实现平面显示技术,需大量像素组合,即形成OLED阵列,要点亮这些阵列像素就需要相应的驱动电路。驱动电路分为被动驱动式(PMOLED)和主动驱动式(AMOLED)。
PMOLED采用共阴极结构,即把各交叉点像素组成矩阵,如图2所示。当需要某一行发光时,与之交叉的相应列都加上正电压(无关列不加电压),此时若该行接地就可以点亮,以此类推形成逐行扫描。在此方式下,每个像素都工作在短脉冲模式下,瞬间高亮度发光,其优点是结构简单,可以有效降低制造成本,但缺点是驱动电压高,PMOLED不适合大尺寸与高分辨率面板。
AMOLED采用薄膜晶体管(TFT)阵列,如图3所示,由独立的薄膜晶体管控制对应像素的开/关,每个像素都可以连续且独立地发光。在此方式下,可以使用低温多晶硅或者氧化物TFT驱动,优点是驱动电压低,发光组件寿命长,但缺点是成本高,制作工艺复杂。AMOLED色彩更加丰富,可以做成大尺寸显示设备,如LG公司制造的曲面OLED屏LC550LQD-GJP1。