[디스플레이 공학 개론] PMOLED, AMOLED, 개구율

2.3 구동방식에따른 분류  - 수동 구동 OLED (Passive Matrix OLED (PMOLED)) : 버스선이 교차되는 부분이 OLED 화소가 된다.  - 능동 구동 OLED (Active Matrix OLED (AMOLED)) :버스선이 교차되는 부분에 TFT가 놓여있어, TFT에 의해 OLED 소자의 구동이 조절된다.  출처: https://brush-up.tistory.com/411 [공부중:티스토리]

 

 

 

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1. PMOLED

 

 

4줄의 디스플레이를 구동할 경우 디스플레이 화면의 휘도는 OLED 화소 휘도보다 4배 작게 된다. 

일반적으로 500줄 이상의 디스플레이를 사용하며 10cd/m^2이상의 휘도를 필요로 하므로 중형 및 대형 크기에는 적합하지 않다. 주로 소형 크기에 사용된다. 

 

우선 다이오드는 아래 조건에서 ON이 된다고 가정하자 

아래 그림과 같은 방식으로 동작된다. 

1	2	3	4

 

양극과 음극 사이에 유기물이 높여 있으므로 캐패시터와 다이오드가 병렬 연결된 등가회로로 그릴 수 있다. 

 

 

RC 회로로 인해 빛의 생성과 소멸이 즉시 이루어 지지 않고, 점차적으로 생성 및 소멸된다. (RC 지연)

 

줄 수가 많아질 수록 듀티비는 작아지게 된다. 듀티비가 작아질수록 빛이 생성되는 시간이 짧아지게 때문에 휘도가 감소하며, 이를 보상하기 위해서는 인가되는 전압이 증가해야 한다. 

 

즉 해상도 증가 -> 줄 수 증가 -> 듀티비 급격 증가 -> 구동 전압 증가 -> 구동 전류 증가 -> 소비전력 증가

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2. AMOLED

이처럼 PMOLED는 이전 신호가 저장되지 않으므로 AMOLED는 TFT를 사용하여 구동한다. 

 

AMOLED는 TFT-LCD와 달리 전류에 의해 OLED 화소의 휘도가 조절되기 때문에 각각의 화소를 구동하기 위해서는 2개 이상의 TFT를 필요로 한다. 

 

AMOLED를 구동하기 위한 TFT로는 저온다결정 Si( LTPS (Low Temperature Poly-Si))와 비정질 Si TFT( Amorphous Silicon )가 있으며, 플랙서블 기판을 사용할 경우 유기 TFT를 사용하기도 한다. 

 

	LTPS TFT	비정질 Si	유기 TFT
재료	다결정 실리콘	비정질 실리콘	유기 반도체
이동도	매우 높음	낮음	낮음
제조 온도	약 500°C	약 300°C	100~150°C(저온)
주요 특징	고성능, 고해상도 가능	대면적, 저가	플렉서블구현 가능
응용	스마트폰, 태블릿	LCD 백플레인	웨어러블, 스트레처블 기기
	비쌈. 균일도 좋지 않음	대면적 유리 기판을 처리할 수 있는 장비 개발 잘되어 있음 전하 이동도 작음	신뢰성 개선 필요

 

 

 

각각의 OLED 화소에는 TFT가 있으며 저장용량(저장 캡)이 있어서 한 줄에서 다음 줄로 신호가 옮겨가도 계속 빛이 방출되도록 된다. 

 

 

 

AMOLED 동작 추가 

https://brush-up.tistory.com/412

 

 

 

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3. 개구율 

개구율이 큰 경우 면적이 빛이 방출되는 부분의 면적이 넓으므로 이에 해당하는 만큼의 전류가 필요하다. 

개구율이 작은 경우에는 방출되는 휘도가 높아야 하므로 전류가 많이 필요하다. 

실제로 흐르는 전류는 개구율에 관계없이 같지만, 개구율이 작아지면 더 많은 전류 밀도를 필요로 하므로, 구동 전압이 높아져, 궁극적으로 소비전력이 증가한다. 

 

OLED의 수명은 OLED의 초기 휘도에 따라 달라지며, 초기 휘도가 높을수록 수명이 감소하므로, 

개구율리 작아지면 초기 휘도가 높아지게 되어, 수명이 감소한다. 

 

즉, 

개구율 작음 -> 구동 전압 높음 -> 소비전력 증가

개구율 작음 -> 초기 휘도 높음 -> 수명 감소