大连理工大学
专业学位硕士研究生学位论文 选题报告及文献综述考核表
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论 文 题 目：有源OLED驱动控制电路的研究与设计
年 月 日填
一、选题的依据(1、选题所属研究领域；2、选题的应用价值；3、国内外相关研究简况及发展趋势> 1.所选课题针对有源OLED驱动控制技术进行分析，并设计完成OLED驱动控制电路，通过搭建FPGA 平台验证了所设计控制电路的有效性，实现了有源OLED驱动； 2.OLED技术在过去的十年中取得了跨越式的发展，已成为目前国内外研究的一大热点。但是，相比OLED技术的飞速发展，OLED驱动技术已成为制约OLED技术进一步发展的一个瓶颈，因此大多数OLED只能将LCD驱动芯片改进后进行使用，尤其是在显示高质量动态图像方面。目前OLED驱动技术仍未达到完全成熟的技术阶段，业内并未形成某种统一的技术方案，其相关技术产业也没有完全展开。尤其是有源OLED驱动控制技术，对于实现高信息含量、高分辨率的全彩色显示十分重要。无论从技术角度还是产业角度，有源OLED驱动控制技术都存在广阔的发展空间。掌握OLED驱动技术，便可以在OLED相关产业的国际合作与竞争中占据优势。因此对OLED驱动技术的研究具有广泛的应用价值。 3.美国克莱尔公司已推出拥有知识产权的无源OLED驱动芯片，比较成熟的有MXED101及MXED201等型号。韩国DisplayChips有限公司推出型号为DC3100的OLED驱动芯片，它的创新技术集成了DC/DC转换器，从而节省了空间，也使得模块的制造成本降低了10%~15%。在国内，我国第一块自主研发的 OLED驱动芯片是由上海航天上大欧德科技公司开发的，由一颗80行驱动，是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件，其原理是通过正负载流子注入有机半导体薄膜后复合产生发光[1]。因为具有重量轻、功耗低、亮度高、响应快、光电效率高等优势，OLED被业界公认为是继TFT-LCD之后，最具发展前景的下一代平板显示技术[2]。 早在1936年，Desrtiua将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，得到了最早的电致发光器件。Pope M 等人也获得了蒽单晶的直流电致发光[3]，但当时的单层结构器件需要制备单晶蒽，成本高，制造难度大，而且做出来的器件亮度太低，驱动电压在100伏以上，且量子效率也很低，因此在当时并未引起人们的重视。在随后的二十多年中，有机电致发光器件的研究虽然有一定的进展，但因为其工作电压高、亮度低、效率低等问题，仍未受到大家的关注[4]。直到1982年有机电致发光器件的研究才有了较大的进展，Vincett和柯达公司的C. W. Tang利用真空沉积有机薄膜法制作了驱动电压低于30V的有机电致发光器件[5-7]。至此，有机电致发光器件的研究才真正拉开了序幕。1987年可以说是有机电致发光显示技术划时代的一年，柯达公司的C. W. Tang等人采用超薄膜技术，成功研制出一种绿光有机电致发光器件，该器件以ITO透明薄膜作为阳极，有机小分子AlQ3作为发光层兼电子传输层，空穴传输效果更好的TPD作为传输层，镁银合金作为阴极。该器件在10V直流工作电压下发光亮度可达1000cd/m2，发光效率达1.51m/w，寿命在100小时以上。初次实现了低电压驱动，高发光效率[8]。这一历史性的突破使得OLED器件的研究得以在世界范围内迅速且深入地开展起来。19年C. W. Tang等对发光层进行掺杂，使发光内量子效率达到2.5%，进一步提高了OLED的发光效率。1990年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的Jeremy Burroughes等在Nature 上首次报道了共轭高分子聚合物聚苯撑乙烯和薄膜晶体管(TFT>矩阵寻址的有源矩阵驱动(Active Matrix，AMOLED>两大类。PMOLED使用普通的矩阵交叉屏，在ITO电极施加正电压，金属电极施加负电压，这样在矩阵交叉点上的发光单元便实现了发光功能；AMOLED的每一个发光单元都分别由TFT寻址控制[14]。 早期的OLED应用受限于工艺水平和驱动电路的性能，尺寸通常较小，因此采用无源驱动方式较多，即驱动信号与OLED像素单元直接相连。PMOLED虽然结构简单、制造简单、成本低，但对瞬时电流要求较高，因此通常仅应用在小尺寸、单色的低端显示产品上。 [15]。AMOLED虽然工艺复杂、成本较高，但具有耗电量低、反应速度较快、视角较广等特点，能够实现高信息含量、高分辨率的全彩色显示，目前已成为市场应用主流。韩国三星和LG公司己实现AMOLED量产化。因为AMOLED的驱动芯片和模块里GOA以及像素结构相关，所以目前AMOLED的驱动芯片大都为订制化芯片，极少有通用型IC。的HIMAX以及NOVAI，EK有少数几颗公开的AMOLED驱动芯片。据研究机构的报告显示，在2009年一季度有源矩阵AMOLED的收入首次超过无源矩阵PM-OLED显示器，因为各大手机生产商大量使用AMOLED作为手机主显示屏，如三星和索尼爱立信在2009年上半年大力推广AMOLED手机。在2009年已经有多个型号的手机使用AMOLED显示屏。据预测到2018年AM-OLED显示产业市场规模将达到62亿美元，其中手机显示屏将是主要应用，市场规模约30亿美元，OLED TV将是除了手机屏幕外的第二大应用，预计将达到 20 亿美元。 2003年，Tetsuro Itakura和Hironori Minamizaki等人设计了一种基于0.6微M工艺、5V电源电压的TFT-LCD驱动芯片，该芯片可以提供402路输出，并可以针对显示色彩的三种不同需求调节供电电流以节省功耗[16]。2005年，Jang Woo Ryu等人设计了一种使用电压型 DAC预充电的AM-OLED面板驱动芯片，可以大幅减少低电流驱动情况下的充电时间[17]。2007年，Soo-yang Park等人提出了一种新型轨到轨结构的高速低功耗源驱动电路，该电路基于0.3微MCMOS工艺，用于1600万色<8位）的显示驱动芯片中[18]。2005年，Southern Taiwan University of Technology的Po-Ming Lee和Hung-YiChen在发表的研究中提出，与传统的采用非线性DAC来校正线性输入数据方法相比，采用线性DAC来对非线性的输入数据进行校正能减少电阻的使用，从而降低芯片的面积和复杂程度，实现更加理想的效果[19]。2009年，我国地区的 Jia-Hui Wang, Hao-Yuan Zheng, Chien-Hung Tsai等设计了一种利用电流正反馈的集成轨到轨缓冲器，该缓冲器采用0.35微M的CMOS工艺，用两个互补的NMOS和PMOS缓冲器实现轨到轨功能，在负载是3K的电阻和100pF的电容时仍能保证5μs的建立时间[20]。 针对OLED内部有源驱动技术主要提出了基于两管、四管的单像素驱动电路。其中两管TFT的驱动电路主要有源极跟随型和恒流型[21]。在此基础上，有的学者又提出每个单元像素配有4个TFT的电路结构，对TFT阈值电压因为温度的变化引起的漂移进行了补偿[22]。虽然两管、四管驱动像素电路技术已经得到一定的发展。但是OLED外部驱动、控制芯片仍处于研究阶段，同时因驱动信号的频率不同，OLED的衰减曲线也是不同的，驱动波形也不尽相同，对OLED的特性参数、工作稳定性等都会产生一定的影响。因此研究OLED的驱动方式，设计合理的驱动方式，优化OLED器件的驱动电路，有着有广阔的应用前景。 参考文献(1) 邵作叶，郑喜凤，陈宇，等．平板显示器中的OLED液晶与显示[J]．液晶与显示.2005，20(1>：52-56. 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(22) 谢强，等.几种OLED有源驱动电路中像素单元电路的分析[J]．液晶与显示.2004，19<6）：462-467. 学位论文工作计划表 开始时间 阶段时间 年 月 完成时间 年 月 答辩时间 完成形式 年 月 指导人 论文各阶段的主要内容 2018.9—2018.2 收集文献资料，整理前期研 究成果，确定课题研究方向。2018.3—2018.5 对目前的有源OLED驱动控制技术进行分析，查找技术不足，提出改进 意见。2018.6—2018.9 对改进措施进行可行性分析，包括技术难度，时间周期及具体实施细 节。2018.10—2018.1设计AMOLED显示屏驱动 电路。2018.2—2018.4利用 VCS工具进行电路仿 真，搭建 FPGA 平台进行功能验证。 2018.5—2018.6 撰写论文。 阅读分析，阅读 分析 设计 仿真 写作 指导教师签字： 年 月 日 指导教师意见：报告日期 姓 名 报告地点 职 称 听众人数 所在学科<专业） 组名单评议小 评议组组长签字： 年 月 日 评议小组意见 考核成绩 A 通过； B 不通过； 备注：1、考核成绩在A、B、项上画圈。 2、不合格者必须重做，再次不合格者，取消进入论文的资格。3、各考核评议小组组长将本小组学生的考核成绩统一汇总到本院系研究生教务员处，教务员将本
院系成绩汇总后交研究生院专业学位办。 4、本考核表由学生本人留存，毕业报退时与学位论文同时交到校档案馆存档。
申明：
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