有机发光二极管(organic light emitting diode; OLED)用于显示领域时,与液晶显示器(liquid crystal display; LCD)一样,可根据驱动方式的不同分为主动有机发光二极管(AMOLED)和被动有机发光二极管(passive matrix organic light emitting diode; PMOLED)。
AMOLED使用独立的薄膜晶体管(thin film transistor; TFT)控制每个发光单元,发光单元在TFT驱动下点亮。TFT阵列自身就是一个电路,通过控制像素发光来决定图像的构成。AMOLED的结构如图所示。
AMOLED的优点是每个像素均可连续发光,驱动电压低,发光元件寿命长,比PMOLED更省电且显示性能更佳(无限分辨率和更高的刷新率),适合应用于手机、电脑屏幕和大屏幕电视等具有高分辨率、高亮度、快速动态画面等显示需求的显示终端;缺点是主动驱动电路自身的复杂性带来的高制备成本。
AMOLED的驱动电路是整个OLED产业的关键技术之一,相比LCD而言,OLED中的主动驱动电路更加复杂,要求也更高。一般至少需要由两个TFT单元来控制OLED像素点的电流,一个用来控制存储电容的开关状态,另一个则用来控制维持OLED像素点发光的电源电路。考虑到OLED(尤其是蓝光单元)存在的效率不平衡和稳定性等方面的问题,一些附加了平衡或补偿等特殊功能的主动驱动电路具有更多的TFT单元。不同于PMOLED在工作状态下只有一行像素处于发光状态,当像素行数增多时必须同步增大电流提高单个像素点亮度才能维持显示效果,因此限制了分辨率的提升,AMOLED的主动驱动电路中加入了电容单元,在寻址的同时可以维持像素既有的显示状态(寻址电路一般采用逐行扫描模式,每次只改变一行像素的显示状态),即所有像素点始终处于工作状态,因而理论上可以自由增加像素数量,实现具有高分辨率的大尺寸显示器。
21世纪20年代初,AMOLED具备低能耗、高分辨率、极速响应和其他优良光电特性,已成为OLED显示领域的主流技术。高分辨率OLED屏幕,无论是手机显示屏还是OLED电视,所使用的面板大多是AMOLED屏幕。特别是在手机领域,AMOLED还集成了触摸感应电路,从而实现了显示屏与触摸屏的合二为一,进一步减小了手机屏幕的厚度,业界称之为“Super AMOLED”。低温多晶硅和非晶硅这两种主要的TFT背板已经可以在低于150℃的条件下制备,从而实现了基于塑性衬底的柔性AMOLED显示技术。