OLED显示器及其馈电技术分析

附文：矩阵：显示器用OLED

构成OLED（有机发光二极管）像素阵列的方法基本上有两种，即：无源矩阵（PMOLED）和有源矩阵（AMOLED）。这两种方法所用LED结构相同（图 A），但对每个单元的寻址方法则各异。电子从阴极流到阳极，而空穴则从阳极流到阴极。有机发光材料层内的电子与空穴的复合会放出光子。因此，除去光损耗之后，光输出正比于电流。

这样的像素结构与其它诸如LCD等的薄型显示器技术相比，其优点是很明显的。LCD需要背光照明，并且采用光闸似的像素来局部控制显示器的光传播。从能量的角度来看，这种方法类似于汽车驾驶，当需要使用刹车来调节速度时将气动踏板踩向地板。而OLED显示器则产生构成图像所需的光，这类似于仅仅将汽车引擎节流阀开启到你希望的行驶速度所需的位置。OLED与LCD背光照明并不以同样的效率产生光子。然而，LCD背光照明发出的光子大多数都从不出现，所以 OLED显示器的总能量效率更高。

两种OLED显示器的像素寻址方法各不相同。在无源显示器中，导电的行和列构成一个矩阵。制造工艺在各个交叉点上的矩阵导体之间的空间内形成OLED结构。当显示器控制器扫描各行时，电流流到包含被照亮像素的各列。然而，像素只是在控制器寻址到其所在的行时才被照亮，所以电流占空因素反比于行数，而峰值电流则正比于行数。察觉到的亮度正比于帧间隔内电流的时间积分。在下一帧期间内，控制器可以刷新该像素，给观察者一种持久图像的印象。

AMOLED 显示器利用每个像素的TFT（薄膜晶体管）在帧间隔持续时间内获得驱动信号。如同PMOLED一样，控制器扫描各行，但却利用一个在各次刷新之间保持的栅极驱动电压为像素编程。TFT像素控制器设定并维持OLED电流。在一帧之内，峰值电流和平均电流是一样的。因为对于一个有n行的显示器来说， AMOLED电流是PMOLED电流的n分之一，所以阴极、阳极和矩阵内的电阻性损耗也同样降低到n分之一。

能量效率提高并非是AMOLED结构的唯一优点。由于占空因数随显示器变大而缩小，所以PMOLED局限在大约200行以内。200行这一数字既不精确，又非固定不变；随着加工工艺和发光聚合物化学特性的改进，这一数字还会增大。无论如何，对于任意给定的工艺和化学特性来说，最大实用的行数都是有限的。有源矩阵显示器在这方面不受限制，许多制造商声称制作任意大的显示器的前景仅受制造缺陷密度和控制器能力的限制。

AMOLED显示器的另一优点是，其像素的峰值电流与平均电流之比为1，而不是PMOLED像素的n:1。这种差别使两种显示器的老化效应大不相同，因为老化效应正比于电流密度。