TFT-LCD與TFT-OLED的技術對比

TFT-LCD与TFT-OLED的技术对比

TFT液晶為每個像素都設有一個半導體開關,每個像素都可以通過點脈衝直接控制,因而每個節點都相對獨立,並可以連續控制,不僅提高了顯示屏的反應速度,同時可以精確控制顯示色階,所以TFT液晶的色彩更真。因此,LCD的顯示不再受行列電極數目的限制從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。但是由於LCD設備不可避免的要使用背光源,導致其耗電量較高,並且在顯示高亮度圖片時,會出現屏幕發白(彩色化降低)的問題。

AMOLED設備與TFT-LCD類似,也是每個像素點對應一個TFT開關,不同的是, OLED為電流驅動型,亮度與電流成正比,每個像素需要配備TFT進行開啟、關閉的控制,還要作為像素髮光的驅動電流的提供者,並且配備有電荷存儲電容以提供持續的電流,像素與像素之間相對獨立。TFT驅動下,每個像素都具有存儲效應,可以進行連續的驅動,且不受掃描電極數目的限制,這就提高了顯示器的限制尺寸,由於可以對單個像素進行控制,因而容易實現高亮度與高分辨率。

TFT-LCD与TFT-OLED的技术对比

LCD和OLED的驅動方式LCD為電壓型驅動,OLED為電流型驅動,所以二者在TFT的設計上有很大差別。上圖為液晶的TFT驅動,灰色部分代表液晶,利用TFT的開關來維持液晶兩端的電壓值,從而進行光路的控制。圖中,行掃描信號控制柵壓,列信號電極控制電壓值,當行列電壓滿足TFT導通值時,液晶兩端電壓大於液晶偏轉電壓,液晶進行偏轉,從而光路進行改變。圖a為兩管TFT驅動OLED電路,可見,OLED的電流值由TFT的T2的漏極電流決定,Cs為電荷維持電容,用來補充OLED上的電流值穩定。T1導通以後,控制T2的柵極導通,從而使Vdd作用到OLED像素上,產生電流,也即是像素進行發光顯示。因此驅動電路設計的時候要設置限流電阻,以免OLED上的電流過大,燒壞器件。

TFT-LCD与TFT-OLED的技术对比

LCD 和OLED 應用的TFT技術包括非晶硅TFT 有機薄膜TFTLTPS-TFT

非晶硅TFT的應用中有許多問題和優勢,非晶硅製作的TFT像素驅動電路簡單,屏幕開口率高,但是非晶硅的遷移率小,可提供電流小,因此在你驅動電路時,尤其是OLED器件,可驅動路數較小,因此不適用於大尺寸的器件,但是在小尺寸的器件中由於驅動的方便,因此比其他材料要佔據一定優勢。

在應用時,OLED和LCD的多晶硅TFT驅動類型不同,OLED為電流型,要求每個像素的驅動電流是一樣的,但是由於多晶硅TFT的生長特點,每個TFT的閾值電壓、載流子遷移率和串聯電阻是不同的,導致其輸出特性有很大的差異性;而LCD器件為電壓型,多晶硅的生長特性帶來的區別對LCD的驅動影響要比OLED小的多,因此,低溫多晶硅TFT-LCD更加實用。

有機薄膜TFT,有機TFT的出現,將對現有非晶硅TFT形成有力的競爭是不言而喻的。它將是新一代柔性顯示的核心技術,使用柔性顯示技術製造的顯示屏可以像畫布一樣捲曲,並可能像液晶顯示器一樣成為未來顯示器世界的重要一員。 由於使用有機材料,具有可彎曲顯示的特點,因此不但耐衝擊,而且重量輕、體積小。不僅改變了顯示器的外觀,應用環境也因此大為擴展且多樣化。採用類似於報紙印刷工藝的卷帶工藝將顯示器印刷在塑料薄膜片上,可極大地降低生產成本。 但是現有技術下製作的OTFT的載流子遷移率較低,穩定工作壽命較短,器件的穩定性較低。

LTPS-TFT技術:多晶硅的電子遷移率高達幾百/(伏秒)。由於可將驅動IC集成在顯示屏內,因此可降低IC成本,而且可提升成品率。多晶硅技術可將周邊驅動電路製作在玻璃基板上,與顯示區域實現一體化,這樣可以解決高密度引線的困難,且周邊驅動電路的連接管腳較少,故接線的連接點較少,引起產生的缺陷率降低,增加了產品的可靠性。

總結:

TFT-LCD和TFT-OLED均採用了TFT作為像素單元發光的控制器件,OLED器件具有以下一系列優點:1視角寬,側視畫面色彩不失真,更適合播放動態圖像無拖尾現象。2無需背光源,器件更薄,對比度更高,色彩更鮮豔。3高低溫性能優越,適應嚴寒等特殊環境。4製作成本更低,性價比更高。

但是,OLED器件的有效壽命短的問題仍未解決,而且OLED的TFT製作工藝比TFT-LCD要複雜的多,且成品率低,製作成本高制約著TFT-OLED器件的發展。


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