平板显示技术OLED驱动技术
《OLED显示技术》 (2)幻灯片
❖ 有机电致发光就是指有机材料在电流或电场 的激发作用下发光的现象，
❖ 根据所使用有机电致发光材料的不同，可分 为:
小分子材料、 高分子材料、 稀土配合物
❖ 成型加工简单，不受尺寸限制，可直接利用喷墨打印技术形 成；
❖ 全固态构造，可用于航天器、飞机、坦克等移动显示设备。
有机电致发光和有机半导体根本原理
❖ 无机晶体能带理论
❖ 有机材料中，有机分子间通过较弱的vandewaals力 相互作用形成固体，产生松散无定形构造，整个固 体分子不再保持周期性排列的构造，电子不再作离 域共有化运动，而是局域在分子上，不受其他分子 势场的影响，不形成能带。
❖ 另一种激子转移能量的方式称为Dexter能量转移， 是直接将电子或空穴转移到另外的分子上形成新的 激子的同时完成能量转移〔传递〕，它是以载流子 直接交换的方式传递能量，只有处于激发态的分子 和另外一个处于基态的分子离得很近以至于电子云 出现彼此交叠的时候，分子间间距最多只能到几个 埃，发生这种能量转移的速率也正比于给体分子发 光光谱和受体分子的吸收光谱的交叠程度。
彩色滤光片，来到达全彩色效果。
存在问题
❖ 尽管世界上众多国家和地区的研究机构和公司投入 巨资致力于有机平板显示的研究与开发〔R&D)， 但其产业化进程远低于人们预料。其原因，从科学 上讲，还有许多重大关键问题没有解决。
❖ 材料构造与发光性能，载流子传输特性，电子能态 与发光行为之间关系是调控材料发光颜色、载流子 平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据；
❖ 增加器件内载流子密度，能增加形成激子的 概率，提高器件的亮度；
❖ 调整电子、空穴传输的平衡，防止或减少因 器件中一种载流子数量过剩导致载流子通过 器件内部传输到与注入电极相对的另一个电 极而形成的漏电流，从而提高器件的效率。
OLED显示技术介绍
OLED显示技术介绍OLED，即有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode）技术，是一种集显示与发光功能于一体的新型显示技术。
相较于传统的液晶显示技术，OLED显示技术具有更高的对比度、更快的响应速度、更宽的视角范围以及更低的功耗，因此备受关注并广泛应用于各个领域。
OLED显示技术的基本原理是利用有机材料具有的电致发光性质。
有机材料通常是一种或多种有机化合物或含有有机基团的无机物。
在OLED 中，有机材料被分成多层，其中包括阴极、电子传输层、发光层和阳极。
当电流通过这些层时，电子从阴极注入发光层，在激发态的电子和空穴会再组合的过程中，产生能量释放，发出可见光。
通过控制每层材料的属性和组合方式，可以实现不同颜色的发光，形成彩色显示。
OLED显示技术相较于传统的液晶显示技术具有多个优势。
首先，OLED具有更高的对比度。
由于OLED自身发光，在黑色显示时可以实现真正的像素关闭，因此可以实现纯黑色的显示，对比度更高，显示效果更加逼真。
其次，OLED具有更快的响应速度。
由于OLED的发光原理，每个像素点的响应速度非常快，可以达到微秒级别的刷新速度，不会产生拖尾现象，极大地提高了动态显示的效果。
此外，OLED具有更宽的视角范围。
传统的液晶显示技术会有视角变色的问题，而OLED则可以在更大的视角范围内保持色彩和亮度的一致性，使得多个观察者都能够获得相同的显示效果。
最后，OLED的功耗更低。
由于OLED只有点亮的像素会消耗能量，而其他像素则完全不消耗能量，因此在黑色显示时OLED的功耗非常低，能够延长设备的续航时间。
OLED显示技术在各个领域都得到了广泛的应用。
在移动设备领域，OLED显示技术已经成为智能手机和平板电脑的主流显示技术。
OLED屏幕可以实现更薄、更轻的设计，提供更高质量的显示效果。
在电视领域，OLED显示技术也被广泛应用。
OLED电视的主要优势是提供更高的对比度和更宽的视角，使得观众可以获得更加逼真的观影体验。
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3、什么是液晶的电光效应？ 液晶分子在某种排列状态下，通过施加电场，将向着其它排 列状态变化，液晶的光学性质也随之变化。这种通过电学 方法，产生光变化的现象称为液晶的电气光学效应，简称 电光效应。 4、简述液晶的种类与特点。 （1）溶致液晶：有些材料在溶剂中，处于一定的浓度区间时 便会产生液晶，这类液晶称之为溶致液晶。 （2）热致液晶：把某些有机物加热熔解，由于加热破坏了结 晶晶格而形成的液晶称为热致液晶。 5、试说明注入电致发光和高场电致发光的基本原理。 答：注入电致发光是在半导体PN结加正偏压时产生少数载流 子注入，与多数载流子复合发光。高场电致发光是将发光 材料粉末与介质的混合体或单晶薄膜夹持于透明电极板之 间，外施电压，由电场直接激励电子与空穴复合而发光。
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பைடு நூலகம்
8、大面积着色原理 • 从人眼对亮度细节和色度细节的分辨力不 同出发，彩色电视系统在传送彩色景物时， 可以只传送一个粗线条(大面积)的彩色图像， 并配以亮度细节。
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9、频谱交错原理 • 将色度信号的频谱插在亮度信号频谱的空 隙中间进行传送，以实现在同一个通道内 同时传送亮度信号和包度信号的目的的处 理亮度信号和色度信号的方法。 • 通过精确选定副载频，可使色度信号的各 谱线群正好插在亮度信号各谱线群的中间。
使行扫描锯齿波电流只有当行同步脉冲到达后才开始 逆程期，而场扫描锯齿波电流也只有在场同步脉冲到达 时才开始逆程期。
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5、消隐脉冲与复合同步脉冲 • 为了使扫描逆程光栅不显示(消隐)，还需 要加入行、场消隐脉冲，使扫描逆程期间 电子束被截止。这时的图像信号电平称为 消隐电平。
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6、逐行扫描
• 逐行扫描是指电子束从左到右沿垂直方向从上到下以均 匀速度依次地一行紧接一行扫过屏幕。扫描电子束移动 轨迹的集合体便形成扫描光栅，它由水平扫描和垂直扫 描两部分组成。 • 称水平方向的扫描为行扫描。沿水平方向从左到右的扫 描为正程扫描，简称行正程。行正程的时间以THt表示。 沿水平方向从左至右的扫描为行逆程扫描，简称行逆程。 行逆程时间以THr表示。所以行周期TH=THt+THr；行扫描 频率fH=1/TH；行逆程系数α=THr/TH。 • TF=TFt+TFr;fF=1/TF; β=TFr/TF. • 在电视设备中行扫描与帧扫描是同时进行的，这样每行 正程扫描有点向下倾斜，并在荧光屏上由扫描行组成均 匀栅状发光面，称为光栅。
oled 工艺名词
OLED的工艺名词包括以下几种：
PMOLED（被动式，Passive Matrix，又称无源驱动OLED）：制程相对简单，结构单纯，但缺点是不容易制作成大尺寸。
AMOLED（主动式，Active Matrix，又称有源驱动OLED）：是OLED 技术的主流产品，广泛应用于手机、平板电脑等平板显示中。
LTPS-AMOLED（低温多晶硅技术-有源驱动OLED）：制作工艺囊括了显示面板行业的诸多尖端技术。
此外，OLED工艺中还有COF封装工艺和COP封装工艺。
COF英文全称为Chip On Film，是将屏幕的IC芯片集成在柔性材质的PCB板上，然后弯折至屏幕下方，可以进一步缩小边框，提升屏占比。
COP 英文全称为Chip On Pi，是一种全新的屏幕封装工艺，可视为专为柔性OLED屏幕定制的完美封装方案。
《OLED显示技术》课件
OLED与其它技术的融合和应用发展
OLED可以与其他技术（如可穿戴设备、虚拟现实等） 相结合，开拓更多应用领域。
OLED的市场前景
1 OLED市场规模分析
OLED市场规模持续扩大，显示行业正迎来新 一轮发展机遇。
2 OLED产品的市场需求
消费者对高质量、高性能的OLED产品的需求 不断增加，尤其是移动设备和电视市场。
3 OLED市场的发展前景
随着技术进步和成本降低，OLED有望在未来 几年取得更大市场份额。
4 OLED产业链及主要企业分析
从材料供应商到设备制造商和终端产品厂商， 整个OLED产业链逐步完善，各方竞争激烈。
总结
OLED显示技术以其优异的性能和广泛的应用前景受到越来越多行业的关注和 推崇，我们对OLED技术的发展充满期待。
《OLED显示技术》课件
通过学习本课件，你将深入了解 OLED 显示技术的定义、原理和优点，探索 OLED 的不同种类和广泛应用，以及展望 OLED 技术的发展趋势和市场前景。
OLED显示技术
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什么是OLED？
OLED（Org anic Lig ht-Em itting Dio d e）是一种有机发光二极管显示技术，以 有机材料作为发光层。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
参考文献
1. XXX, XXX, XXX. OLED Technology: Advantages, Limitations, and Future Prospects. Journal of Display Technology, 20XX, XX(X): XXX-XXX.
2. XXX, XXX. OLED Display Market: Global Industry Trends, Share, Size, Growth, Opportunity and Forecast 20XX-20XX.
平板工艺技术有哪些
平板工艺技术有哪些平板工艺技术是指在制造平板显示器（LCD、OLED等）中使用的各种工艺技术。
随着科技的进步和市场对高质量平板显示器的需求不断增加，平板工艺技术也在不断发展和创新。
下面是关于平板工艺技术的一些介绍。
1. TFT工艺：TFT（薄膜晶体管）是平板显示器的关键技术，用于在液晶屏幕上控制每一个像素的亮度和色彩。
TFT工艺技术包括制备TFT的材料、制程和设备，如光刻、蒸镀、湿法腐蚀等。
2. OLED工艺：OLED（有机发光二极管）是一种基于有机物质的发光技术，可制造出更薄、更灵活、对比度更高的显示器。
OLED工艺技术包括有机发光材料的制备、薄膜沉积技术、封装和驱动电路设计等。
3. 色彩管理：色彩管理是为了实现对于显示器的颜色准确度和一致性的控制。
这需要对显示器和图像源进行精确的校准和调整，以确保显示出准确且一致的颜色。
4. 背光技术：背光技术用于提供显示器的亮度和对比度。
常见的背光技术有CCFL（冷阴极管）和LED。
LED背光技术由于其高亮度、低能耗和长寿命等优点，已经成为主流。
5. 触摸技术：随着移动互联网的兴起，触摸技术成为平板工艺中的重要部分。
触摸技术包括电容触摸、电阻触摸、光学触摸等，用于实现平板设备上的交互功能。
6. 封装技术：封装技术用于保护显示模块和电路，并连接显示模块与其它电子元件。
常见的封装技术有COF（芯片触摸封装）、COG（芯片玻璃封装）和FOG（薄膜玻璃封装）等。
7. 3D显示技术：3D显示技术是近年来的热门技术，用于实现在显示器上呈现出逼真的三维效果。
这需要特殊的显示模块和人眼的配合，使得观众可以享受到更加沉浸式的视觉体验。
总结起来，平板工艺技术是涉及制造和设计平板显示器的各种关键技术。
不断创新和发展的平板工艺技术为我们带来了更高质量、更好体验的平板显示器产品。
随着科技的进步和需求的不断变化，平板工艺技术也将继续发展，并为用户提供更好的视觉体验。
OLED介绍教程
iEL(Inorganic Electroluminescence)：即无机电致发光 发光原理：发光材料薄膜中电子在电场的作用下碰撞发光中心，发光中心从激发态返回基态过程中发生能级跃迁而导致发光。
Inorganic EL——性能特点
自发光/宽视角/高对比 高亮度，且亮度均匀无闪烁 快速反应 轻薄 制程简单，成本低，无需TFT 冷光源，工作时不发热 牢固,抗震
EL——全彩色无机EL器件结构
介电薄膜
限制电流、保护器件不被击穿的关键耐压层
～
EL——蓝光成彩法
（EL）——器件结构
UV胶
干燥剂
金属或玻璃盖
金属电极
发光层
ITO电极
玻璃基板
介电薄膜
EL（单色）—— 一般制作流程
ITO玻璃基板
列电极光刻
无机薄膜制作
行电极制作
封 装
ITO玻璃清洗、光阻旋涂、曝光、显影、蚀刻、光阻剥离
介电薄膜
金属行电极
玻璃基板
色彩转换膜
ITO列电极
蓝光薄膜
密封、保护玻璃
发光
一般选用可耐高温的平板显示专用玻璃，如TFT玻璃
扫描电极薄膜，用光刻加工成条状
限制电流、保护器件不被击穿的关键耐压层
蓝色电致发光层
透明导电薄膜，用光刻或激光加工成条状
红、绿色光致发光厚膜，丝网印刷后曝光成型
对器件提供环境和物理保护
绿膜蒸镀、抬离
EL（彩色）——一般制作流程
介电膜
金属行电极
玻璃基板
蓝光膜
蓝光膜
绿光膜
光刻胶
光刻胶
介电膜
金属行电极
玻璃基板
绿光膜
新型平板显示技术OLED
4、反应速度快：OLED显示器的反应速度非常快，可以轻松达到微秒级别。 这意味着用户在观看动态图像或视频时，不会出现拖影或模糊现象。
三、OLED的应用领域
1、智能手机：随着智能手机的日益普及，OLED显示技术在智能手机领域的 应用也日益广泛。由于OLED的自发光、高对比度、轻薄和反应速度快等特点，它 成为了智能手机制造商的首选。现在，大部分高端智能手机都采用了OLED屏幕。
4.电子纸显示技术（EPD）
电子纸显示技术是一种基于电泳原理的平板显示技术。它利用带电粒子在电 场作用下的移动实现图像显示。EPD具有反光率高、视觉舒适、可实现柔性显示 等优点，在电子书、电子标签等领域得到了广泛应用。
二、探讨平板显示技术的研究进 展
1.液晶显示技术（LCD）
近年来，液晶显示技术不断取得新的突破。其中，高分辨率、柔性化、低功 耗等方向的研究成果尤为显著。在高分辨率方面，通过采用新型像素设计，LCD 的分辨率得到了显著提升，使得图像更加细腻。在柔性化方面，柔性LCD的研制 取得了重要进展，有望在未来实现更为轻薄、可弯曲的显示产品。在低功耗方面， 通过优化背光源设计和驱动电路，LCD的功耗得到了显著降低，有助于提高设备 的续航能力。
四、未来展望
随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，OLED显示技术有望在未来几年得到 更广泛的应用。尤其是在柔性可折叠手机和可穿戴设备领域，OLED的轻薄和可弯 曲特性使其成为潜在的理想选择。此外，随着5G技术的普及和物联网的发展，智 能家居、车载娱乐系统等新兴市场也将为OLED产业带来新的增长点。
在产业趋势方面，随着越来越多的企业投入到OLED面板的生产中，OLED面板 的生产成本将逐渐降低，使得更多的消费者能够享受到OLED显示技术带来的优势。 同时，随着市场竞争的加剧，面板制造商将需要不断进行技术创新，以提高产品 的性能和降低生产成本。
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面板分割为图标区（直接驱动）和图像区（矩阵驱动）。 测试需要显示的图像，尽可能降低电压和亮度。 待机模式中引入简单的驱动算法，满足最小信息显示要求。 不扫描无信息的行，降低有用行的信息（SmartScan）。
像素间老化程度存在差异
驱动IC可编程化，但仍难以处理这种单个像素间
基板的主要功能
- 根据图像数据设置电流等级 - 为电流提供通路
OLED 面板电路
- 像素电路 - 总线电路 - 驱动ICs - 内部互联电路 - 数据信号处理 - 电源
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
寻址的三种方式
直接寻址（段显示） PM寻址:随着分辨率/占空比的增加，瞬间电流必须增加 AM寻址:适合200行以上的分辨率。
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
Content
1. Segmented Displays 2. Passive Matrix Drive 3. Active Matrix Drive 4. Gray Scale Control 5. Drive Electronics
2018-10-17
2T1C像素电路结构的改进（Inverted AMOLED TFTs）
OLED连接在漏极比连接在源极稳定，功率下降（Vds ↓ ）
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
Driving current：
The results show a 10X increase in the driving current with the same bias, because the data voltage is applied directly across the gate-source voltage of the driving TFT rather than being split between the driving TFT and the OLED.
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
扫描线电阻功耗：0.1V压降即导致整个面板的亮度显著变化
电容功耗损失：Pcap = C × Vswing × Vsupply × f
电容的损失影响严重，因为电流被逐行间传递。 增加发光效率。采用低电压的磷光材料，而非荧光材料。 列电极上下分离，降低电容值，但会提高ICs数量。
TIME
SCAN LINE
DATA LINEs
1 234
反偏压的OLED在行间扫描时需用电流源充电到驱动电压，但电极间的有机层间距很小(0.1-0.2μm)， 电容相对大，需50 μs的充电时间。在可用的时间内充电会不足，占空比↓，亮度下降↓。
扫描期间所有阴极接地 扫描电极分组，多电极同时扫描 行电极电流>>列电极金属阴极
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
3. Active Matrix Drive
DATA
SCAN T1
POWER C
阳极背板设计的关键问题
每个子像素需要多少TFTs？
T2
那种半导体材料适合做TFTs？
OLED
像素应该是电压控制还是电流控制？
Samsung
CATHODE
Flat Panel Displays 平板显示技术
OLED驱动技术
张小宁 电子物理与器件教育部重点实验室
2018年7月
一、OLED驱动技术 二、Beyond OLEDs
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
LCD和OLED的重要差异
- LCD：通过电压差控制光阀 - OLED： 通过控制电流强度来控制发光
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一、OLED驱动技术
PMOLED 和 PMLCD的比较
响应速度快 发光强度由通过的瞬间电流决定 和PMLCD一样，PMOLED图像质量不会恶化 增加驱动电压得到快速的响应 高的瞬间亮度在一场的时间内被平均，类似CRT电子枪扫描 超过100行时，需要电压超过15V，和5-7V时的电压相比，电阻和电容引起
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
2. Passive Matrix Drive
透明 ITO 列电极在阳极一侧，金属行电极在阴极一侧 阴阳电极交叉ห้องสมุดไป่ตู้处，电流由阳极到阴极发光 图像显示方式类似CRT，采用行扫描而非点扫描。瞬间亮度高，并 通过帧间平均得到需要的灰度
2018-10-17
西安交通大学
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
1. 段显示驱动
每个像素均被直接驱动 为在寿命期内得到稳定的性能，需采用电流驱动 由于段显示的尺寸不同，驱动IC的电流输出应可被编程
2018-10-17
Examples of segmented OLEDs pioneering car radio displays and the smart card.
的损失随行数增加上升很快 。
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
PMOLED 驱动原理
驱动ICs 通过在寻址期控制数据线的电流控制电流强度（亮度） 电流控制方式：PWM 或模拟控制。
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
存在问题
未选中的像素处于ON和OFF状态之间，被选中和未选中的像素之间存在串扰。 解决思路：校正PM OLED 的器件特性，抑制漏电流减少串扰
解决的出发点：
电致发光总量（光通量）和 制造工艺的难度。控制TFTs的两个关键特性：阈值电压
和迁移率。
制造的不均匀性
因电流和发热引起的像素间的差异
对多晶硅AMOLED，迁移率的影响小于阈值电压，但仍影响显示。
2018-10-17
西安交通大学
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一、OLED驱动技术
3.1 每个像素TFT的数目
设置T2栅极电压，控制电流源（TFT线性区）。 打开T1，使DATA电压到T2栅极（25μs）。 T1关闭，T2端电压保持到下一帧 电流连续其他行寻址。
DATA
SCAN T1
POWER C
2018-10-17
Samsung
T2 OLED CATHODE
西安交通大学
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一、OLED驱动技术