OLED( Organic Light - Emitting Diode)学名“有机发光二极管”,意思是当有电流通过它时,它就会发光,且发光亮度取决于电流大小,电流越大,亮度越高,反之越暗。OLED的基本结构如图1所示,一层薄而透明且具有半导体特性的铟锡氧化物( Ito )与阳极相连,再加上另一个金属阴极,犹如三明治的结构。

一、OLED工作原理

      当输入电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合而发光。依其不同的配方,可产生红、绿、蓝(R、G.B)三基色构成基本色彩。与LED液晶屏不同,OLED属于电流型的有机自发光器件。

      如图1所示,在OLED的玻璃基板上通过喷墨打印、有机气相沉积或真空热蒸发等工艺,形成纳米级的正(阳)电极、空穴传输层、发光层、电子传输层和负(阴)电极附着物。当给阳极加上+2V~+10V的直流电压时,金属阴极产生电子,ITO阳极产生空穴,在电场力的作用下,电子穿过电子传输层,空穴穿过空穴传输层,在有机发光层相遇。电子和空穴分别带负电和正电,它们相互吸引,激发有机材料发光。由于ITO阳极段是透明的,人们就可以看到它发出的光。通过控制电流的大小,可调整发光亮度。每个OLED显示单元(像素点)都能受控制地产生三种不同颜色的光,而OLED显示单元(像素点)后都有一个薄膜晶体管TFT,显示单元(像素点)在TFT驱动下点亮。薄膜晶体管TFt的开启与否由逻辑板形成的栅极驱动信号和源极数据信号控制。

     提示:按照面板的工艺技术OLED可分为RGB像素独立发光、光色转换和彩色滤光膜三种。目前,市场上的大尺寸OLED以LG的生产技术为主流,该技术采用白光OLED与滤光片结合,像素点是白色发光二极管,在白色发光的二极管上覆有红、绿、蓝三基色滤光膜,从而实现R.G.B三色显示。

二、OLED驱动方式

      要实现平面显示技术,需大量像素组合,即形成OLED阵列,要点亮这些阵列像素就需要相应的驱动电路。驱动电路分为被动驱动式(PMOLED )和主动驱动式(AMOLED)。PMOLED采用共阴极结构,即把各交叉点像素组成矩阵如图2所示。

      当需要某行发光时, 与之交叉的相应列都加上正电压(无关列不加电压),此时若该行接地就可以点亮,以此类推形成逐行扫描。在此方式下,每个像素都工作在短脉冲模式下,瞬间高亮度发光,其优点是结构简单,可以有效降低制造成本,但缺点是驱动电压高,PMOLED不适合大尺寸与高分辨率面板。

      AMOLED采用薄膜晶体管(TFT )阵列,如图3所示,由独立的薄膜晶体管控制对应像素的开/关,每个像素都可以连续且独立地发光。在此方式下,可以使用低温多晶硅或者氧化物TFT驱动,优点是驱动电压低,发光组件寿命长,但缺点是成本高,制作工艺复杂。AMOLED色彩更加丰富,可以做成大尺寸显示设备,如LG公司制造的曲面OLED屏LC550LQD-GJP1。

      由于OLED电视在长时间显示静态画面后可能会出现残影,所以LG公司生产的OLED屏设计有待机补偿(OfRS)功能,对每个像素点进行补偿,将像素点的状态校准至出厂状态。系统会在用户开机后进行计时,当累计时间超过4小时后,在用户进行待机操作时,触发Off RS功能,对OLED屏进行修复。FHD OLED屏的修复时间约为60s,UHD OLED屏的修复时间约600s。待修复完成后,OLED屏返回-个修复完成(Off RS Done)信号给主板,主板再进入待机状态。在进行ofRS的过程中,屏上无显示,在此期间不能关断交流电,否则,不能完成修复动作。尽管ofRS能够修复很多暂时性的残影,但仍需避免OLED电视长时间显示静态画面。

三、LG-OLED屏结构图解

     LG-OLED屏模组结构如图4所示。

四、长虹55Q3A型OLED曲面电视电路结构简介

      长虹55Q3A型机采用ZLM65H-i 机芯,以MTK公司生产的MT5520为主芯片,带多媒体功能,安装有数字模块、无线WIFI电路,具有HDMI1.4、HDMI2.0接口,支持MHL、HDR.UD屏。该机由OLED曲面屏(LC550LQD-GJP1 )、逻辑板( 6870C-0636A)、电源板(HSL10S-1S2 18A5-C/ HSL10S -1S218A5- B)、主板(JuC6.690.00160621)、五轴中心按键板、WIFI蓝牙板、双喇叭组成。主板至逻辑板的上屏线为41PIN和51PIN,逻辑板至OLED屏PCB板间采用80PINX4连接排线。

1. LG -OLED曲面屏工作特点

       55Q3A型机采用LG公司生产的曲面OLED屏,型号为LC550LQD -GJP2,其物理分辨率为3840 X2160(QWUXGA), 10bit@16Lane差分信号。主板输出两路8Lane VBO信号从逻辑板上屏插座CN10(41PIN )和CN6(51PIN)输入,由主芯片uC10解码、格式变换、D/A变换,在8路DDR3数据缓存、NAND Flash程序及EEPROM存储器配合下,形成栅极驱动和数据控制信号,送给OLED屏源极驱动电路,从而显示图像。

       同时,电源板输出的12V和24V电压通过插座CN11(14PIN)和CN5(15PIN)进入逻辑板的电源电路,如图17所示,一是产生低电压,供给主芯片及其他电路,二是形成电源驱动信号,供给源极驱动电路。OLED驱动部分采用24V供电,电源板输出的24V电压(EVDD)直接送到OLED屏,给OLED像素点提供驱动电压,以打开薄膜管TFT(值得注意的是,24V的上电时序受到主板严格控制,必须在屏逻辑12V输入稳定及VBO输入信号锁定后方能送入,从而避免屏上异常的显示)。OLED驱动控制信号和像素点驱动电压通过4根80PIN排线与OLED屏的驱动PCB板连接,如图18所示。

     因OLED自行发光,且采用电流驱动(LED是电压驱动),所以不需要背光驱动电路,这也是OLED彩电与液晶彩电的本质区别。

2.板件介绍

(1)电源板该机使用的是长虹欣锐公司生产的电源板,主、副电源板型号分别是:HSL10S-1S218A5-C、HSL10S-1S2 18A5-B,如图19所示。主电源板产生PFC电压、OLED屏上逻辑板供电12Vt及发光二极管所需的基本供电24VBL,而副电源产生主板所需的12V供电、伴音供电24Va及控制信号。

(2)主板该机主板主要由DC/DC、射频、音视频处理、模拟和数字音视频输入输出接口、图像变换处理(含图像信号MEMC处理及进行VBO的8lane@60Hz转16lane@120Hz处理)、多媒体处理、伴音功放、系统控制、BT-WIFI模块等电路组成,其框图如图20所示。

1)图像信号流程

      高频头输出的tV信号、AV信号直接送给主芯片MT5520,进行视频解码、A/D变换、格式变换等处理,将不同格式的输入信号变成统一的VBO信号。从HDMI和USB接口输入的数字信号以及网络信号进入MT5520,经过视频解码处理后形成统一的VBO信号。所有的VBO信号再经MST6M60FV转换为16lane4K@120Hz信号,经上屏插座(JP5-41PINJ18-51PIN )送至逻辑板。

2)伴音信号流程

      AV、HDMI、网络输入的伴音信号和射频信号经调谐器解调输出音频信号,送给MT5520进行音效处理,再送给数字伴音功放TA5719进行功率放大,最后推动扬声器发声。

3)整机供电系统

     电源板输出的+24V_ Audio电压供功放使用,+12V_ IN通过MOS管开/关后供给TCON板(逻辑板)。+12V电压通过DC-DC或LDO(低压差稳压块)变成3.3V、1.0V、1.5V、1.05V.1.2V供IC使用。+5VSB电压一路供给遥控、指示灯等待机电路,另一路通过LDO或DC-DC变成+3V3SB。

3.软件升级与工厂模式设置

(1)在线升级方法先将升级程序拷贝到U盘根目录下,在交流关机情况下,将U盘插入电视机的USB接口中,然后开机,电视机自动进入升级模式。升级完成后,电视会自动重启。

(2)进入工厂菜单的方法

      按遥控器上的设置键后,进入“情景模式”下的“标准模式”,依次按“上、右、右”键调出数字键,再依次输入“0、8、1、6”即可进入工厂菜单。遥控关机退出工厂模式。

(3)遥控器配对

       本机采用蓝牙遥控器RBE90OVC,首次使用时必须与电视进行配对,这样才能使用。配对的操作方法如下:接通电视机电源后,按本机“OK"键(五轴中心)开机,再将遥控器尽量靠近蓝牙天线位置(电视背面中间)后,同时按下遥控器上的“菜单”键和“音量-”键3s以上,红色指示灯快速闪烁,遥控器进入配对模式,待红色指示灯长亮后熄灭,屏上出现“配对成功"提示,表示配对成功。若配对失败,则重新进行上述操作。