OLED 的無源驅動技術研究（一）

摘 要：為了達到OLED 的均勻顯示效果和解決交叉效應，首先分析了OLED 結構特性以及無源OLED 器件的驅動特點，介紹了OLED 的無源驅動技術。其次，為了達到均勻的現示，采用電流源驅動和預充電技術來提高現示亮度的均勻性。最后，在分析了交叉效應形成原因的基礎上采取反向電壓抑制法，使非選中像素在反向電壓的作用下處于截止狀態，從而有效的解決了交叉效應現象對顯示的影響。

0 引言

目前，在平板顯示技術中，有機發光二極管(OLED, Organic Light Emitting Diode)具有自發光性、高對比度、高的反應速度、廣視角等優點，在近幾年引起了世界范圍內的關注，在平板顯示技術中發揮著越來越重要的作用。作為新一代顯示器件，OLED在頭戴顯示器、MP3、電視、手機等數碼產品及軍事領域都有廣闊的發展空間和應用前景。

驅動控制電路是有源發光二極管中必不可少的重要組成部分，其性能的優劣直接關系到整個系統性能的優劣。因此，高性能的驅動控制電路的設計在OLED顯示設計中起著舉足輕重的作用。OLED的驅動方式主要有無源驅動(Passive Matrix Driving)和有源驅動(Active Matrix Driving)兩種方式。

采用無源驅動的OLED稱為PM-OLED,采用有源驅動的OLED稱為AM-OLED.AM-OLED具有制作復雜、多像素、大尺寸、高成本等特點而PM-OLED則具有制作簡單、少像素、小尺寸、低成本等特性，因此主要介紹OLED的無源驅動方式。

1 OLED 的構成和發光原理

OLED的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物(ITO, Indium Tin Oxide)，與正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。接著是空穴注入層、復合發光層、電子傳輸層和金屬陰極。如圖1所示。

其發光原理為：在所施加的電壓達到適當值時，正極的電洞(空穴)和陰極電子以電流的形式分別由陽極和陰極注入且在電場的作用下反方向移動到達發光層中結合，在結合的過程中電子以光子的形式釋放出能量產生發光現象。

2 OLED 的電光特性

OLED的電流密度和電壓的關系曲線及亮度和電壓的關系曲線如圖2所示。

由如圖2(a)知當外加電壓小于OLED 閾值電壓時，流過器件的電流接近零，當外加電壓超過閾值電壓，發現電流密度隨著外加電壓的增大而增大。

如圖2(b)所示，OLED 電壓和亮度呈非線性關系，若采用電壓驅動的方式來實現亮度級別的區分，那么驅動電壓必須要有很高的精度，對驅動電源部分的設計有很高的要求，不易實現。

如圖2(c)所示，電流與發光亮度有著較好的線性關系，所以只要控制好流過各個OLED 像素的電流，就可簡單有效的實現亮度級別的區分。

綜上所述，OLED 每一像素的亮度正比于與流過像素的電流， 需要電流源驅動。由于OLED的流入電流與外加電壓為冪級數的關系，得知很小的電壓變化必會導致電流的大范圍變化。因此電流的大小必須得到精確的控制。