姚 海
南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司
OLED顯示驅動技術新進展
姚 海
南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司
OLED顯示技術是顯示領域重要的新型技術,隨著OLED向大尺寸、柔性化、高分辨率等功能的研發成功,OLED顯示驅動技術應用將會迎來新的發展時期。我國相關企業應當加大研發力度,促進企業間強強聯合進行技術攻關;瞄準未來市場需求,積極推進技術產品化,提高我國在新型平板顯示技術中的核心競爭力。基于此,本文將著重分析探討OLED顯示驅動技術新進展,以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。
OLED;顯示驅動;新技術
按照電路中是否采取薄膜晶體管技術,OLED的驅動方式可分為有源驅動(AM-OLED)和無源驅動(PM-OLED)兩種[4],AM-OLED的驅動電路和顯示陣列集成在同一基板上,其每一個發光像素在集成基板上有一個對應電荷存儲電容,該存儲電容上的電壓保證在一幀周期內,對應像素始終保持其發光狀態或者非發光狀態。而無源驅動則需要外接驅動電路,其是通過選通一對陽極和陰極,從而實現控制交叉處的每一個OLED的點亮,PM-OLED通常應用于普通矩陣交叉屏。
AM-OLED具有能夠實現高亮度、高分辨率、高效率以及低功耗等優點,而且更易于實現彩色化和大尺寸顯示,因此,目前AMOLED是有機發光二極管顯示器件驅動的主流技術。
PMOLED技術有占空比問題,只有提商尋址電流,用平均電流驅動像素點才能得到相同的亮度。隨著屏幕的增大和像素密度的提高,電極本身的壓降受到影響,另外發光材料的壽命和發光效率也受大電流的影響而損耗。另外PMOLED還存在串擾現象,即當一個像素上施加電壓時,附近未被選中的像素上也會有一定電壓,當此電壓大于閩值電壓vth時,附近未被選中的像素也會部分呈現顯示狀態,使實際顯示效果受影響。因此,PMOLED存在眾多問題,在尺寸和分辨率的發展空間有限。而有源驅動技術能處理以上問題,并達到圖像高分辨率和高信息量的要求,因此只有AMOLED技術更適合未來需要。
受限于模組結構的影響,LCD模組一定要比AMOLED模組厚,另外OLED器件為全固態機構,且無真空、液體物質,因此抗展性優于LCD器件。針對LCD與OLED面板在像素電路結構方面差異,OLED每個子像素電路需要兩個TFT和一個存儲電容Cs,并且在發光二極管兩端需要兩路電壓OVSS與OVDD(也稱作PVDD與PVEE),二者相同之處都是門驅動電路逐行行掃描,源驅動電路同時進行列傳送數據。與},CD相比,OLED顯示技術被認為是最有可能替代液晶顯示器的技術。
2.1 三星公司是OLED顯示驅動領域中的技術領先者,其專利申請涉及OLED顯示驅動的多個領域。其近年來在驅動領域的研究主要集中在提高圖像顯示質量上。OLED顯示驅動中的主要部件是驅動晶體管,由于各個像素的驅動晶體管的閾值電壓存在差異,容易造成顯示效果的劣化。因此對驅動晶體管的閾值電壓進行補償是OLED顯示驅動領域中經常采用的技術手段。然而這樣的技術方案相應帶來一些新的問題。例如圖像顯示的均勻化和偽像問題。在一些有機發光顯示裝置的像素中,當在顯示黑灰度級之后顯示白灰度級時,產生亮度低于期望亮度的光達兩幀時間段,在這樣的情況下,由于沒有顯示具有期望亮度的圖像來與像素期望的灰度級對應,從而亮度均勻性劣化且運動畫面品質劣化。
2.2 LG公司作為另一家韓國公司,在OLED顯示驅動技術方面同樣進行了廣泛的研究。其近年來的研究重點主要在于降低功耗。對于液晶顯示器來說,當降低幀驅動頻率時,會產生閃爍。而OLED顯示器件采用自發光元件而具有快的響應時間,所以幀驅動頻率減小到低級別是不會產生閃爍。但是當接收到靜態圖像時,由于不能區分靜態圖像和動態圖像,并且采用同樣的幀驅動頻率,會帶來不必要的功耗。
2.3 京東方公司作為一家中國企業,起步較晚,其研發實力相對不足,其大多數的專利只在中國請求保護,很少有到美國、歐洲、日本等發達國家申請專利保護。其中專利申請CN102708785(申請日為2011年05月18日)是一件同時在美國、歐洲、日本和韓國都進行了同族專利申請。該發明是為了解決OLED器件退化補償問題。OLED退化會造成在長時間顯示固定畫面的區域出現圖像殘影(ImageSticking),影響顯示效果。在該項專利申請中,京東方公司提出了一種像素電路結構,如圖1所示。

圖31 CN102708785發明圖示
總而言之,有機發光二極管顯示是目前顯示領域的新型顯示技術,其又被稱作有機電致發光,通常將其簡稱為0LED,這種新型的顯示技術發展于20世紀中期其被認為是在LCD,PDP后最為理想和具備發展前景的顯示技術川。十九世紀三十年代末,有機電致發光現象被發現,直至十九世紀八十年代末,美國伊斯曼柯達公司首先推出了0LED雙層顯示器件,此后0LED以其所獨有的商業價值以及優異性能進入新型的平板顯示技術領域并備受重視,也要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。
[1]劉偉,張守祥,閆玉華.基于TI55x系列DSP的OLED顯示驅動技術[J].液晶與顯示,2008,01:82-86.
[2]陶嫄.非制冷熱成像中OLED顯示驅動技術研究[D].南京理工大學,2011.