由于有機(jī)電致發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)由于同時具備自發(fā)光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡單等優(yōu)異之特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)，因此目前有多家廠商投入研發(fā)，根據(jù)了解和估計，我國目前手機(jī)市場上采用OLED產(chǎn)品的手機(jī)共38款[單色OLED10款,區(qū)域色15款,256色8款,全色3款](見表1),據(jù)本人得知目前國內(nèi)手機(jī)設(shè)計公司正在著手研發(fā)的OLED手機(jī),已有7款.再加上SKD/CKD的產(chǎn)品和國際品牌的產(chǎn)品。

　　預(yù)計到年底我國手機(jī)市場上會有50款OLED產(chǎn)品手機(jī)，風(fēng)騷于我國手機(jī)市場。同時在綜合表3數(shù)據(jù)顯示,OLED未來可望與STN-LCD及TFT-LCD技術(shù)抗衡,至此向大家介紹OLED的相關(guān)知識。

　　與OLED技術(shù)和發(fā)展相呼應(yīng),OLED的驅(qū)動器也日益扮演著重要的角色。不只是從低占空比上升到支持高占空比,而且應(yīng)用了RGB電流的控制、更寬的IC工作溫度(-45到80℃)、內(nèi)部DC-DC升壓、以及圖形加速指令等一些特性。SolomonSystech的OLED驅(qū)動器都具備所有這些特性,提升了OLED的使用壽命和可靠性,增強(qiáng)了OLED的顯示效果。

　　OLED的發(fā)光原理

　　OLED的發(fā)光原理與LED相似，是利用外加偏壓使電洞和電子分別由正、負(fù)極出發(fā)，并在有機(jī)發(fā)光層相遇而產(chǎn)生發(fā)光作用，其中陽極為ITO導(dǎo)電膜，陰極則含有Mg、Al、Li等金屬，其基本結(jié)構(gòu)如(圖四)所示。而OLED發(fā)光的顏色取決于有機(jī)發(fā)光層的材料，故廠商可由改變發(fā)光層的材料而得到所需之顏色。也可以理解為主要發(fā)光原理是由電子與電洞結(jié)合而產(chǎn)生光，視材料的不同，電子與電洞所具的能階也有差異，進(jìn)而產(chǎn)生不同波長(即不同顏色)的光線。

　　手機(jī)常見的顯示分辨率

　　主屏

　　用于手機(jī)主屏的顯示分辨率有很多，從96x64到640x320。在一些直板機(jī)上，有96x65,101x80顯示分辨率;而在折疊機(jī)上，多是128x128顯示；而132x176,176x220應(yīng)用在許多折疊機(jī)和帶拍照手機(jī)上；320x240則用于3G手機(jī)。

　　副屏

　　在手機(jī)副屏上一般有三種顯示分辨率:80x48,96x64,和96x96。2003年應(yīng)用在手機(jī)副屏上的主要是區(qū)域色類型的OLED，這是一種帶兩至三種顏色的單顯示類型。被證明是一個用在手機(jī)副屏上的不錯的選擇。將來區(qū)域色的OLED將用在低成本的手機(jī)上，而全彩色的OLED副屏將會在帶拍照的手機(jī)、3G手機(jī)和智能PDA電話等高端產(chǎn)品上使用。

　　今年,個用OLED主屏的手機(jī)出現(xiàn)在中國。現(xiàn)在越來越多的手機(jī)廠家考慮采用OLED主顯示屏,其中的一些已將這技術(shù)加入到新產(chǎn)品中?？梢灶A(yù)見，OLED將是手機(jī)主顯示中的重要一員。

　　OLED驅(qū)動器和模塊設(shè)計

　　與LCD模塊相比,自發(fā)光的OLED顯示不需要背光和LED驅(qū)動電路。典型的OLED模塊厚度只有1至1.5毫米,而LCD模塊的厚度一般是3毫米。所以,OLED模塊適合應(yīng)用在折疊機(jī)上的超薄的翻蓋。

　　一個高度集成的OLED驅(qū)動/控制器IC包含行、列驅(qū)動、時序控制、DC-DC轉(zhuǎn)換、顯示內(nèi)存和MCU接口電路,對OLED模塊廠商來說,提供了一個用在移動設(shè)備上的簡明方案。不僅如此,軟件工程師也可以通過使用內(nèi)建的圖形控制器功能來節(jié)省手機(jī)開發(fā)的時間(如圖1所示)。

　　隨著顯示分辨率的占空比增加,用被動矩陣OLED的困難和對技術(shù)的要求也越高。因而一些OLED模塊廠商有意采用主動矩陣的OLED在占空比大于132的顯示上。這有些象LCD技術(shù)中碰到的STN和TFT的情形。

　　一種推測認(rèn)為將來大尺寸的顯示考慮顯示的質(zhì)量和屏的尺寸,將被主動矩陣的OLED統(tǒng)治,而低占空比的顯示因為成本和靈活性的原因?qū)⒈槐粍泳仃嚨腛LED(PMOLED)所占據(jù)。不過,雖然AMOLED有很大的優(yōu)點(diǎn)，但是處于實驗研究階段，并未形成量產(chǎn)。而PMOLED的制造商也努力生產(chǎn)更大尺寸和更高占空比的產(chǎn)品，盡量與STNLCD和TFTLCD分享手機(jī)的龐大市場。

　　雖然PMOLED在高占空比的應(yīng)用上面對一些技術(shù)問題,但這是可以通過合適的驅(qū)動IC來達(dá)到高占空比顯示來解決。舉例來說，將兩個分列的屏用一個支持級聯(lián)的驅(qū)動IC驅(qū)動，可以將一個88x176的顯示加倍到132RGBx176(如圖2所示)。為實現(xiàn)這方案，驅(qū)動IC需要有以下一些功能：

　　(a)與LCD驅(qū)動不同，需采用電流驅(qū)動技術(shù)；

　　(b)因為全彩色應(yīng)用的高數(shù)據(jù)傳輸率和高耗電,數(shù)據(jù)內(nèi)存和控制功能、灰度表、省電模式需集成在IC中，這也對OLED的壽命和可靠性有幫助；

　　(c)為減少外部組件和節(jié)省成本，需內(nèi)置內(nèi)部的電源控制系統(tǒng)。擁有以上這些技術(shù)和特性，PMOLED將更容易進(jìn)入手機(jī)全彩主屏的競技場。

　　下面以用SolomonSystech的SSD1338為例，詳細(xì)介紹一些關(guān)鍵的特性和技術(shù)。

　　驅(qū)動技術(shù)

　　PMOLED彩色顯示要求的驅(qū)動機(jī)理和信號互換系統(tǒng)非常復(fù)雜。SSD1338的驅(qū)動器采用復(fù)用的尋址算法,每個驅(qū)動周期由放電(復(fù)位)，電壓預(yù)充電和電流驅(qū)動三個階段組成(如圖3所示)。

　　圖形控制功能

　　SSD1338內(nèi)建132x132x18bit的SRAM(GDDRAM)顯示存儲空間,可以支持132x132,262K色的顯示,并且也可以編程設(shè)置在256色,65K色,262K色等不同模式下。SSD1338具有8-bit和16-bit的6800系列和8080系列的并行接口及串行接口,可以和MCU進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)通信,顯示流暢的彩色圖畫和如3G手機(jī)中用到的視頻數(shù)據(jù)。

　　SSD1338的GDDRAM是一個132x132x18bits比特映射的靜態(tài)RAM,和顯示的位圖形數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。為使機(jī)械結(jié)構(gòu)靈活可變,可以通過軟件設(shè)置行列輸出的重映射。在顯示的垂直滾動效果上,內(nèi)部的寄存器存有顯示起始行的位置,從而將不同位置的RAM數(shù)據(jù)對應(yīng)到顯示屏上顯示。

　　每個象素對應(yīng)18-bit的數(shù)據(jù),其中每個三色子象素為6-bit。GDDRAM對圖形顯示的象素數(shù)據(jù)具體對應(yīng)安排見表1。

　　灰階和灰階表

　　全彩顯示對每一個RGB原色分量提供6-bit，即64級灰度，通過電流驅(qū)動階段列驅(qū)動的脈寬調(diào)制(PWM)設(shè)置不同的灰度級?；叶缺砑礊榇鎯α藢?yīng)64級灰度(GS0~GS63)的PWM(PW0~PW63)的值。脈寬越寬，象素顯示越亮。因此，每個象素的顯示亮度由灰度表中的脈寬值決定。

　　這一單一的灰度表適用于三子色，脈寬的數(shù)值由軟件指令輸入。在262k模式，每一顏色包含6-bit，因在262k模式，每一顏色包含6-bit，因此每一顏色都有64階灰度(如表2所示)。

　　在65K色模式,情形有些不同。如表3所示,從GS0到GS63的64階灰度,有一顏色(顏色B)由6bit組成；而從GS0,GS2,.....到GS62,另外兩個顏色(顏色A和C)只有5-bit,只能呈現(xiàn)32階灰度。

　　下面的舉例示范在65K色模式下，對應(yīng)灰度級的GDDRAM數(shù)據(jù)(DCLK:顯示時鐘)。

　　電源管理系統(tǒng)

　　這是一個開關(guān)電壓產(chǎn)生電路,專為手持設(shè)備設(shè)計。在SSD1338中,內(nèi)置的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器,配合外部應(yīng)用電路(如圖5),可以經(jīng)由低壓供電VDD產(chǎn)生高壓驅(qū)動Vcc,能供給OLED驅(qū)動電路。以下的示例是一個3V的VDD輸入產(chǎn)生一個12V,20到30毫安Vcc輸出的應(yīng)用。

　　Vcc輸出的電壓可由R1和R2調(diào)節(jié):

　　VCC=1.2x(R1+R2)/R2

　　除了COG方案，COF封裝也是針對手機(jī)應(yīng)用的很好的OLED模塊方案，一個合適的COF設(shè)計可以提升OLED模塊的良品類，節(jié)省模塊空間及增加手機(jī)設(shè)計的靈活性。