AMOLED显示技术.docx

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AMOLED显示技术

第六章AMOLED显示技术

6.1OLED技术基础

6.2AMOLED显示面板技术

6.1OLED技术基础

6.1.1OLED的原理

6.1.2无源驱动OLED显示技术

6.1.3有源驱动（AMOLED）显示技术

6.1.1OLED的结构及

发光机理

阴极

载流子注入

载流子传输有机层

载流子的复合与激子的形成

激子的衰减与发光阳极

发光

OLED的彩色化

6.1.2无源驱动方

式

PMOLED

优劣势

•缺点

•优点

–象素发光时间只有Tf/N（N为行

–简单

数）

–成本低

–行脉冲电流大–适用于手机、汽车仪

–对器件寿命不利

表、数字表等显示容

–亮度低、分辨率低

量小的场合。

–行电极电压降、显示亮度不均匀

6.1.3AMOLED

显示技术

•模拟驱动技术•采用有源矩阵使象素在一帧时间

内连续发光，一帧时间内象素的发

光亮度基本不变。

•提高显示亮度、分辨率、亮度均

匀性、寿命。

•数字驱动技术

–每一像素与一开关相连,TFT

仅作模拟开关使用,灰度级产

生方法包括时间比率灰度和面

积比率灰度,或者两者的结合

非晶硅与多晶硅驱动比较

TFT

•非晶硅TFT驱动电路•多晶硅TFT驱动电路

–技术成熟，生产线规模大–成本高，投资大

–TFT体积大，减小开口率–TFT体积小，显示开口率

大（>50%）–TFT压降大，驱动功耗大

，显示屏效率低。

–TFT压降小

–IOFF偏大，但已经有一些

降低IOFF的措施。

显示技术的发展趋势

下一代的TFT技术呼之欲出

追求图像效果－高临场感显示

CRT显示技

术

平板显示技术（TFT－

LCD、PDP）

追求方便性

－电子纸显示

追求可视性

－可与印刷品媲美的

显示

过去现在未来的显示技术无处不在

OTFT载流子迁移率的进展

下一代金属氧化物

TFT技术

日本东京工业大学细野秀雄教授

•1964年SnO2作为有源层的TFT

•1968年ZnOTFT

•2003年多晶ZnOTFT

•2004年Fortunato和Nomura

全透明室温ZnO和IGZOTFT

•a-Si:

H是应用最广泛的TFT有源层材料

•下一代的TFT技术是?

?

TFT的应用

AMOLED,LCD

6.2AMOLED显示面板技术

6.2.1OLED的器件特性

6.2.2AMOLED像素电路

6.2.3OLED集成策略

6.2.4AMOLED像素补偿电路

6.2.1OLED的器件

特性

（I-V与电路模型）

OLED老化特性

6.2.2AMOLED像素电路

电压驱动型基本像素电路

•工作原理

–Cs为存储电容，T1为驱动TFT，T2为开关。

在采样阶段，将与OLED亮度

呈一定关系的电信号充到Cs中；在保持阶段，存储在Cs中的驱动信号保

证OLED在的非采样阶段信号持续发光

在T1管工作于饱和的条件下,恒定电流结构可以克服负载

OLED阻抗的轻微变化对栅源电压的影响

AMOLED制造

问题分析！

！

•TFT的阈值电压漂移

–时间漂移（非晶硅TFT）：

且漂移量与驱动管的工作时间及所流过的电流

大小有关

–空间漂移（LTPS-TFT）

•OLED的阈值电压漂移（OLED老化，电压上升

VDD

•电源线的IR影响

Vscan

Vdata

T2T1

Cs

Id

OLED

I

12

D=−,其中=μ

kVVkCi

（）

GSTHFE

2

W

L

VGS=VG-VOLED

Vss

GND

实例

T1管的阈值漂移

6.2.3OLED集成策略

6.2.4AMOLED像素补偿电路

•根据数据信号的不同，AMOLED像素电路可以分为电流

驱动型和电压驱动型。

补偿类型：

电压控制、电流控制及光反

馈、电反馈

电流控制型驱动电路中由于是直接的电流驱动,输出和输入是线性

关系,对电流的调节比较方便,能容易地实现亮度的均匀性和显示灰

度的准确性调节。

电路补偿原理

T1管为驱动管；T2管提供存储电容

Cs的放电回路，使Cs存放T2管的阈值电压VTH2；T3管、T4管、T5管、

T6管为像素电路的开关管

预充电阶段：

数据电压-ΔVdata

（<0），且脉冲电压源VDD为Vdd。

因

此，通过T4管和T5管，B点电位将被

充电到一个高电位。

补偿阶段：

在预充电阶段和补偿阶段，OLED都处于反向偏置状态。

C点电位为VSS。

存储电容Cs经T2管放电，直至T2管关闭，存储于电容Cs的电压为VCs=ΔVdata+VTH2

驱动阶段：

存储于电容Cs中的电压VCs（T1管的栅源电压VGS）会保持为ΔVdata+VTH2。

OLED开启电压的上升会同时使T1管栅极电压VB、源极电压VA上升，而T1管栅源电压VGS

则保持不变。

作业

1、分析如图所示两管像素电路面临

的问题及产生这些问题的物理机制

2、针对两管电路中驱动管阈值电压漂移以及OLED阈值电压变化

，人们提出了大量的像素补偿电路。

请分析如图所示电路对驱动管阈值电压漂移或OLED阈值电压变化的补偿原理。

–如果你能进一步给出仿真结果………………

–如果你能进一步给出版图………………

–如果你能提出新的电路并给出补偿原理………………

实验作业

•实验报告

–实验原理

–实验步骤

–MOSFET

•画出转移特性和输出特性图

•实验任选其中之一，

，提取迁移率、阈值电压、

亚阈值摆幅。

作业通过讨论、交流

、网上搜索等方法提

–磁控溅射

•写出如下薄膜特性测试方法

以及基本原理

高作业质量

–薄膜电阻、薄膜透过率与反

射率、薄膜表面形貌、薄膜

厚度、薄膜的结晶状况等

–光刻

•另外举出一例半导体工艺中

的图形化技术，介绍其原理

并对照光刻技术进行优劣势

分析