AMOLED-显示原理详解

AMOLED 显示原理详解

2016/05/25

Agenda

什么是AMOLED

AMOLED vs LCD

PMOLED

AMOLED vs Retina

AMOLED AMOLED 工艺流程工艺流程

MICRO-OLED

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什么是AMOLED？

AMOLED是Active Matrix Organic Light Emitting

Diode的缩写，即主动矩阵有机发光二极体，核心还是在

Light Emitting Diode，即LED。

屏幕中，每个LED的尺寸都非常小，并且被分成了红、绿、

蓝三个子像素群，然后再组合成不一样的颜色，子像素的

排列方式也会影响到显示效果。排列方式也会影响到显示效果。

3

OLED 发光原理

两片玻璃之间夹有阴极、阳极以及电子传输层、空穴传输

层和发光层。

有偏压时，阴极注入电子，阳极注入空穴, 被注入的电子

和空穴在有机层内以碰撞波的形式传输，并在发光层内复

合，从而激发发光层分子产生单态激子，单态激子辐射衰

减而发光。减而发光。

4

AMOLED 驱动等效电路

AMOLED的驱动电路类似LCD 屏幕，都是行、列扫描的

阵列式结构。

驱动电路完成两个功能，一是提供电流以驱动OLED；二

是在寻址期之后继续提供电流以保证各像素持续发光。

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AMOLED 像素等效电路

当扫描线被选中时，开关管T1开启，数据电压通过T1管对存储电容CS

充电，CS的电压控制驱动管T2的漏极电流；当扫描线未被选中时，T1

截止，储存在CS上的电荷继续维持T2的栅极电压，T2保持导通状态，

故在整个帧周期中，OLED处于恒流控制。

左图和右图被分别称为恒流源结构与源极跟随结构，前者OLED处于

驱动管T2的漏端，克服了OLED开启电压的变化对T2管电流的影响；

后者在工艺上更容易实现。

6

OLED 半导体材料

AMOLED是给每个像素配备具有开关功能的低温多晶硅薄膜晶体管

((Low Temperature Poly-silicon;简称LTPS TFT)或者氧化物半导

体(In-Ga-ZnO)，每个像素配备一个电荷储存电容，外围驱动电路和

显示阵列都集成在同一玻璃基板上。

由于AMOLED依赖电流发光，其亮度与电流大小成正比，单个COMS

提供不了足以驱动LED的电流，因此除了进行ON/OFF切换的选址TFT

之外，还需要能让电流通过的导通阻抗低的小型驱动之外，还需要能让电流通过的导通阻抗低的小型驱动TFTTFT ，这就是为，这就是为

什么AMOLED使用的半导体材料是LTPS (电子迁移率100cm²/vs )

或者IGZO(10-25cm²/vs )，这两种材料的电子迁移率大大超过a-si

(1cm²/vs )，晶体管体积更小。LTPS和IGZO具有更好的导电性能，

支持更大的电流，是当前AMOLED必用的半导体材料，IGZO工艺难

度及成本要比LTPS低，IGZO面板产线可在TFT-LCD面板产线改造而

来。

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AMOLED 结构

AMOLED阴极为整面电极，通过驱动电路驱动阳极发光，

大幅度减少了控制线路的数量，使其拥有低耗电，高解析，

快响应等特色，AMOLED也因此逐渐成为OLED显示器的

主流。

AMOLED各个像素是同时发光的，这样单个像素发光亮度

的要求就降低了。的要求就降低了。

8

AMOLED 结构

AMOLED拥有底发光与顶发光两种结构。顶发光结构中，

光线不会受到驱动电路的遮挡，相比底发光结构拥有更高

的开口率，从而在高解析度的应用中具有更大的优势，因

此逐渐成为了AMOLED的主流。

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AMOLED的彩色化

小分子OLED实现彩色化的方法主要有三种：

独立发光材料法：分别制备红、绿、蓝三原色的发光单元，然后调

节三种颜色的不同程度的组合 ，产生彩色。

彩色滤光膜法：原理类似于TFT-LCD。首先制备出发白光的器件 ，

然后通过彩色滤光膜得到三原色，重新组合三原色从而实现彩色显

示。

光色光色转转换法：换法：首先首先制备发蓝关的制备发蓝关的器件器件 ，