В отличие от данной упрощенной схемы в реальных структурах могут с различными целями вводиться дополнительные слои для повышения квантовой эффективности и уменьшения деградации полимерных плёнок. Для увеличения эффективности в состав полимера могут вводиться фотолюминофоры, преобразующие часть невидимого излучения в видимый диапазон.
5.1.5. Способы управления OLED
Как и для ЖК-дисплеев, для OLED-дисплеев может использоваться прямая, пассивно-матричная и активно-матричная адресация. В случае прямой адресации для каждого сегмента (элемента) изображения требуется свой вывод драйвера. При применении драйверов с обычными транзисторными ключами в выходную цепь драйвера последовательно включаются токозадающие резисторы.
Реализация пассивной адресации проще и дешевле, чем активной. Основной недостаток пассивной адресации - низкая светоотдача по сравнению с активной. При пассивной адресации 30-35 % подводимой мощности теряется на сопротивлении анодных и катодных дорожек, еще 17 – 25 % — из-за утечки тока по столбцам. Для того чтобы получить яркость около 200 кд/м2, требуется обеспечить импульсную плотность тока до 800 мА/см2 (данные для реального монохромного образца OLED-дисплея формата QVGA с разрешением 320 х 240 пикселов и диагональю около 5 дюймов). Общая потребляемая мощность такого дисплея при 30 % светящихся точек – свыше
1 Вт.
В OLED-структуре с активной адресацией используются два ТFТ-транзистора: один - для адресации, а второй - как токовый ключ и/или генератор тока (рис. 5.3, б). Для управления силой тока в элементах изображения используются сигналы напряжения. Столбцовые драйверы в процессе развертки формируют сигналы с амплитудой напряжения, пропорциональной току адресуемого светодиода. Строчный сигнал открывает транзистор адресации, и напряжение со столбцового электрода попадает на затвор второго транзистора. Второй транзистор преобразует это напряжение в ток для управления светодиодом. В качестве элемента памяти так же, как в ЖК-дисплеях с активной адресацией, используется паразитная емкость затвора второго транзистора. Для получения такой же яркости экрана, как у дисплея с пассивной адресацией, в дисплее с активной адресацией необходимая интегральная плотность тока составляет 2,4 мА/см2.
При активной адресации существуют паразитные потери за счёт потери мощности на сопротивлении открытого ключевого TFT-транзистора. Потери достигают 20-25 % мощности. 5-7 % мощности теряется на сопротивлении токоведущих элементов, остаются и потери за счёт паразитной утечки тока в электродной структуре, потери из-за протекания обратных
 |
Так как технологическими ухищрениями пока не удается решить проблему разнояркости пикселов, поэтому как для пассивно-, так и для активно-адресуемых OLED-дисплеев была разработана система самокалибровки. В этой системе драйверы столбцов содержат встроенные АЦП, измеряющие величину активного тока в цепи светодиода, которая и определяет его яркость. Характеристики материала светодиода заранее известны и заложены в память управляющего контроллера. Контроллер на некоторое время переводит драйвер в режим калибровки.
При этом производится последовательное сканирование элементов изображения всей матрицы с одним и тем же управляющим напряжением. Т.е. в процессе каждой фазы тестирования адресуется всего один элемент изображения и с помощью одноканального АЦП измеряется ток в его цепи, зависящий от многих факторов: разброса передаточных характеристик транзистора адресации и ключевого транзистора, локальных токов утечки и сопротивления токовых шин.
Значение тока, измеренное для каждого пиксела, считывается контроллером, и по нему вычисляется поправочный коэффициент, который запоминается в памяти, доступной контроллеру. Это требует наличия нескольких уровней (слоёв) видеопамяти. Часть слоев хранит значение интенсивности каждого цвета, а другая - поправочные коэффициенты. При развертке контроллер производит умножение данных видеобуфера на поправочные коэффициенты.
Процесс самокалибровки происходит периодически и незаметно для глаз пользователя. В программе видеоконтроллера заложены поправки на деградацию элементов изображения и токоведущих электродов, а также температурную зависимость.
Система самокалибровки может работать и с цветными дисплеями, светодиоды которых имеют различные передаточные характеристики. При этом производится калибровка для каждого из цветных массивов светодиодов.
Таким образом, решение проблем, связанных с технологическим разбросом характеристик управляющих элементов OLED-дисплеев (неоднородность, артефакты, температурные зависимости) и деградацией структур, возлагается на драйвер.
Ещё одна проблема, возникающая в настоящее время при использовании, главным образом, светодиодов зеленого (изумрудного), синего и белого цветов свечения - низкая устойчивость таких изделий к пробою статическим электричеством. Она обусловлена конструктивными особенностями изготовления этих светодиодов (InGaN - эпитаксиальная структура наносится на сапфировую подложку, где тонкая активная область заключена между электродными слоями).
5.1.6. Современное состояние и перспективы ЭЛИ
В настоящее время наиболее распространёнными устройствами, в которых используется электролюминесценция, являются светодиоды на основе неорганических люминофоров, органические светодиоды и тонкоплёночные излучатели на основе предпробойной электролюминесценции.
Важнейшими характеристиками индикаторов являются их эффективность и светоотдача. Для СИД, например, эффективность процесса генерации квантов излучения зависит от коэффициента инжекции, эффективности преобразования энергии в переходе и условий вывода излучения из области генерации. Суммарная эффективность зависит от режима включения и температуры области генерации. Светоотдача определяется как отношение мощности светового потока в видимой области спектра к величине подводимой к индикатору средней мощности.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.