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1、6.1 OLED技术基础技术基础6.1.1 OLED的原理的原理6.1.2 无源驱动无源驱动OLED显示技术显示技术6.1.3 有源驱动（有源驱动（AMOLED）显示技术）显示技术6.1.1 OLED的结构及 发光机理的结构及 发光机理阴极有机层阳极载流子注入载流子注入载流子传输载流子传输载流子的复合与激子的形成载流子的复合与激子的形成激子的衰减与发光激子的衰减与发光发光OLED的彩色化的彩色化6.1.2 无源驱动方 式无源驱动方 式PMOLED优劣势优劣势PMOLEDPMOLED优劣势优劣势优劣势优劣势 优点优点 简单简单 成本低成本低 适用于手机、汽车仪表、数字表等显示容量小的场合。适用于
2、手机、汽车仪表、数字表等显示容量小的场合。 缺点缺点 象素发光时间只有T象素发光时间只有Tf f/N（N为行数）/N（N为行数） 行脉冲电流大行脉冲电流大 对器件寿命不利对器件寿命不利 亮度低、分辨率低亮度低、分辨率低 行电极电压降、显示亮度不均匀行电极电压降、显示亮度不均匀6.1.3 AMOLED6.1.3 AMOLED显示技术显示技术显示技术显示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。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。提高显示亮度、分辨率、亮度均匀性、寿命。 模拟驱动技术模
3、拟驱动技术数字驱动技术数字驱动技术 每一像素与一开关相连每一像素与一开关相连,TFT 仅作模拟开关使用仅作模拟开关使用, 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,或者两者的结合或者两者的结合非晶硅与多晶硅非晶硅与多晶硅非晶硅与多晶硅非晶硅与多晶硅TFTTFT驱动比较驱动比较驱动比较驱动比较 非晶硅TFT驱动电路非晶硅TFT驱动电路 技术成熟，生产线规模大技术成熟，生产线规模大 TFT体积大，减小开口率TFT体积大，减小开口率 TFT压降大，驱动功耗大，显示屏效率低。TFT压降大，驱动功耗大，显示屏效率低。 多晶硅TFT驱动电路多晶硅TF
4、T驱动电路 成本高，投资大成本高，投资大 TFT体积小，显示开口率大（50%）TFT体积小，显示开口率大（50%） TFT压降小TFT压降小 I IOFFOFF偏大，但已经有一些降低I偏大，但已经有一些降低IOFFOFF的措施。的措施。显示技术的发展趋势显示技术的发展趋势 下一代的下一代的TFT技术呼之欲出技术呼之欲出过去过去现在现在未来的显示技术无处不在未来的显示技术无处不在CRT显示技 术显示技 术平板显示技术平板显示技术(TFT LCD、PDP)追求图像效果追求图像效果 高临场感显示高临场感显示追求可视性追求可视性 可与印刷品媲美的 显示可与印刷品媲美的 显示追求方便性追求方便性 电子纸
5、显示电子纸显示OTFT载流子迁移率的进展载流子迁移率的进展下一代金属氧化物下一代金属氧化物 1964年年SnO2作为有源层的作为有源层的TFT 1968年年ZnO TFT 2003年多晶年多晶ZnO TFT 2004年年 Fortunato和和Nomura全透明室温全透明室温 ZnO和和IGZO TFTTFT技术技术日本东京工业大学细野秀雄教授日本东京工业大学细野秀雄教授 a-Si:H是应用最广泛的是应用最广泛的TFT有源层材料有源层材料 下一代的下一代的TFT技术是技术是?TFT的应用的应用AMOLED,LCDAOS6.2 AMOLED显示面板技术显示面板技术6.2.1 OLED的器件特性的
6、器件特性6.2.2 AMOLED像素电路像素电路6.2.3 OLED集成策略集成策略6.2.4 AMOLED像素补偿电路像素补偿电路6.2.1 OLED的器件的器件特性特性（I-V与电路模型）与电路模型）OLED老化特性老化特性6.2.2 AMOLED像素电路像素电路电压驱动型基本像素电路电压驱动型基本像素电路电压驱动型基本像素电路电压驱动型基本像素电路工作原理工作原理 Cs为存储电容，为存储电容，T1为驱动为驱动TFT，T2为开关。在采样阶段，将与为开关。在采样阶段，将与OLED亮度 呈一定关系的电信号充到亮度 呈一定关系的电信号充到Cs中；在保持阶段，存储在中；在保持阶段，存储在Cs中的驱
7、动信号保 证中的驱动信号保 证OLED在的非采样阶段信号持续发光在的非采样阶段信号持续发光在在T1 管工作于饱和的条件下管工作于饱和的条件下,恒定电流结构可以克服负载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阻抗的轻微变化对栅源电压的影响AMOLED制造制造TFT的阈值电压漂移的阈值电压漂移 时间漂移（非晶硅时间漂移（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）：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（空间漂移（LTPS-TFT） OLED的阈值电压漂移（的阈值电压漂移（OLED老化，电压上升老化，电压上升 电源线的电源线的
8、IR影响影响CsT2T1GNDOLEDVDDVscanVdataIdVss()LWCikVVkIFETHGSD=其中,212问题分析！问题分析！VGS=VG-VOLED实例实例T1管的阈值漂移管的阈值漂移6.2.3 OLED集成策略集成策略6.2.4 AMOLED像素补偿电路像素补偿电路补偿类型：电压控制、电流控制及光反 馈、电反馈补偿类型：电压控制、电流控制及光反 馈、电反馈 根据数据信号的不同，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。像素电路可以分为电流驱动型和电压驱动型。电流控制型驱动电路中由于是直接的电流驱动电流控制型驱动电路中由于是直接的电流驱动, 输
9、出和输入是线性 关系输出和输入是线性 关系, 对电流的调节比较方便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。能容易地实现亮度的均匀性和显示灰 度的准确性调节。电路补偿原理电路补偿原理T1管为驱动管；管为驱动管；T2管提供存储电容管提供存储电容 Cs的放电回路，使的放电回路，使Cs存放存放T2管的阈 值电压管的阈 值电压VTH2；T3管、管、T4管、管、T5管、管、 T6管为像素电路的开关管管为像素电路的开关管预充电阶段预充电阶段：数据电压：数据电压-Vdata (0)，且脉冲电压源，且脉冲电压源VDD为为Vdd。因 此，通过。因 此，通过T4管和管和T5管，管，
10、B点电位将被 充电到一个高电位。点电位将被 充电到一个高电位。补偿阶段补偿阶段：在预充电阶段和补偿阶段，：在预充电阶段和补偿阶段，OLED都处于反向偏置状态。都处于反向偏置状态。C点电位为点电位为VSS。 存储电容。 存储电容Cs经经T2管放电，直至管放电，直至T2管关闭，存储于电容管关闭，存储于电容Cs的电压为的电压为VCs=Vdata+VTH2驱动阶段驱动阶段：存储于电容：存储于电容Cs中的电压中的电压VCs(T1管的栅源电压管的栅源电压VGS)会保持为会保持为Vdata+VTH2。 OLED开启电压的上升会同时使开启电压的上升会同时使T1管栅极电压管栅极电压VB、源极电压、源极电压VA上
11、升，而上升，而T1管栅源电压管栅源电压VGS 则保持不变。则保持不变。作业作业2、针对两管电路中驱动管阈值电压漂移以及、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。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仿真结果 如果你能进一步给出版图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如果你能提出新的电路并给出补偿原理1、分析如图所示两管像素电路面临
12、的问题及产生这些问题的物理机制、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实验作业实验作业 实验任选其中之一， 作业通过讨论、交流 、网上搜索等方法提 高作业质量实验任选其中之一， 作业通过讨论、交流 、网上搜索等方法提 高作业质量 实验报告实验报告 实验原理实验原理 实验步骤实验步骤 MOSFET 画出转移特性和输出特性图 ，提取迁移率、阈值电压、 亚阈值摆幅。画出转移特性和输出特性图 ，提取迁移率、阈值电压、 亚阈值摆幅。 磁控溅射磁控溅射 写出如下薄膜特性测试方法 以及基本原理写出如下薄膜特性测试方法 以及基本原理 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
