什么是LTPO,它對有機發光二極管意味著什么?

什么是LTPO,它對有機發光二極管意味著什么?

在這段期間,“長期保障措施”引起了一些討論,有很多文章試圖解釋“長期保障措施”是甚麽,但邏輯並不是那麽順暢,而且引入了很多不必要的概念,令不知道的人在看了之後更感困惑。

所以我也嘗試用最簡單的方法,試圖通過解釋分析一下相關理論知識層面 LTPO 到底應該是什么,算是拋磚引玉。

LTPO 為什么中國出現?都要從 LCD 和 OLED 需要我們完全滿足不同的驅動發展方式開始講起。

簡單地說,LCD 背光源是一個完全獨立的層,所以它的光線和顏色非常清晰,要控制 LCD 像素正常工作,我們只需要一個非常簡單的電路驅動。

有機發光二極管是一種主動發光技術。發光材料在達到足夠的電壓後可以發光,亮度由電流決定。因此,為了保持發光亮度,通電電流必須非常穩定。

如果我們直接使用有機發光二極管上的LCD驅動電路,注意力不足過動症測驗將導致原本用於控制灰度的電容器被用於點亮有機發光二極管,像素在瞬間耗盡電力後會變黑,這顯然是不可接受的,因此這不是低功耗和省電的問題,而是根本不可用。

這就是為什么 Oleds 需要一個完全不同於 LCD 的 TFT: 我們必須設計一個驅動電路,可以打開和關閉像素,但也可以控制光的強度,可以在一幀中為 OLED 提供穩定的電流。

上邊我們就是這樣一個很最基礎的 2T1C(兩個 TFT 晶體管+一個通過電容)結構進行像素控制電路:

Vdd負責持續向有機發光二極管提供穩定的電流;;

Vselect負責控制開關TFT並決定像素的開關;

由於電容 C 的存在,VDATA 信號被存儲,驅動 TFT 在開關 TFT 關閉時保持開啟,控制電流以期望的方式穩定地照亮 OLED

當然,事實上,我們手機中使用的有機發光二極管比這複雜得多,還有補償電路、PWM等,但這裏沒必要說這些。

OLED 面板的功耗數據可以被分為以下兩大類:

刷新功率: 與刷新率、電容、開關 TFT 之間電壓差的平方成正比

照明功耗:與發光效率和驅動TFT電壓成正比。

你會看到刷新和光功率都與 TFT 有關,在測量 TFT 時有兩件重要的事情是載波移動性和開關比。

載流子遷移率越高,驅動電壓越低,因此可以降低功耗。

開關比越大,關閉工作狀態的漏電就越小,也就能進行支撐一個像素點亮更久

理解了這些前提,我們就可以最終進入本文的主題-TFT。

目前我國主流的 TFT 技術:

非晶矽(a-Si):

成熟的技術使用多年,但由於移動性低,只有0.3 -1cm2/V · s,它需要很大的空間,所以不適合高分辨率顯示,但制造工藝相對簡單,生產成本低,最常用於液晶顯示器。

低溫多晶矽(LTPS):

低溫多晶矽最大的優勢發展就是一個超高遷移率,它可以真正做到 >100 cm²/V·S 的遷移率,所以能通過降低成本驅動系統電壓,刷新率越高它相對於一些其他信息技術的省電效果就更明顯,而且積極響應中國速度增長很快,因此我們只需要很小的空間,最適合用於高刷新率高 PPI 的屏幕。

氧化銦鎵鋅(IGZO)

LTPS的移動性能非常好,但也非常昂貴。如果你想制造一個大尺寸的LTPS,成本會上升得很快,所以業界選擇了IZGO,它的流動性可以達到10-25 cmu002Fv s,這不如LTPS,但遠遠高於a-Si。

更重要的是,它有一個比 LTPS 更大的開關,這意味著更少的泄漏,低刷新率的穩定性,並可以配對較小的電容器,往往用於大型產品。

如果你不明白,沒關系。換句話說:

Si 便宜,但是對於性能差只能通過用於 LCD

LTPS 很貴,對於高刷新率很友好也能做一個更高 PPI,但是我們不適合低刷新率

IZGO不太貴,自然適合低刷新率。

為什么選擇LTPO TFT:

好了,讓我們回顧一下這個最基本的有機發光二極管電路,它只有2T1C,總共有兩個tft,一個用於開關,另一個用於驅動:

負責一個開關的 TFT 會在每一幀開啟中國一次,在開啟發展過程中通過數據分析電壓 Vdata 給電容Cst 充電;當 Cst 兩端電壓是否大於自己負責技術驅動的 TFT 的閾值控制電壓工作之後,驅動 TFT 導通 OLED 開始使用發光;Vselect 變為高電壓 開關 TFT 關閉,此時可以完全沒有依靠電容 Cst 的電壓來繼續努力維持市場驅動 TFT 輸出系統穩定的電流,讓 OLED 在一幀內保持社會穩定以及發光。

雖然發展上邊很重要,但看不懂也不要緊,我們再換句人話說:

開關TFT大部分時間處於關斷狀態,因此需要較低的泄漏,驅動TFT大部分時間處於導通狀態,因此需要較高的遷移率。那么如何才能達到這種效果呢?

恭喜你,你找到了問題的答案——混搭。

LTPS有高流動性,但沒有低泄漏;IGZO有低泄漏,但流動性不夠高。夥計,讓我們把它們結合起來:

讓 LTPS 用於數據驅動,就能得到實現一個更小的驅動電流和更低的驅動系統電壓

讓 IGZO 負責開關,因為較小的漏電就能讓像素保持更長時間開啟,實現更低的刷新率

這就是LTPO理論的起源。可以說是天作之合,這使得有機發光二極管的可用刷新率范圍非常廣。

有機發光二極管 oled

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