功用先进的显现器渐成为如今消费电子产品的重要特征,这些新式显现器所发挥的效果,通常会强化运用者关于全体产品的形象,而这样的形象最终会决议该产品在 商场上会多成功。运用者在面对举动电话和口袋型核算机时,对新式显现器的形象尤为重要,因为高分辨率五颜六色屏幕已成为这些产品的必备功用。
多种新式显现技能正扩展其商场占有率,包含新出现的OLED显现器在内,它们具有超高的比照值、快速的呼应时刻和广大的视角。就像其它新技能相同,厂商正利 用不同的LED资料(聚合物或小分子)、自动或被迫矩阵操控、电流和电压驱动技能,以及不同的偏压供给电路来评价和制作不同的解决方案。
本文将评论各种OLED技能和恰当的偏压电源供给电路,而关于OLED技能和驱动办法的挑选,也会影响电源供给电路的需求。工程师所面对的应战为怎么挑选最恰当的电源供给电路,以便支撑电池供电型可携式设备,以及特定OLED显现器的需求。
被迫矩阵显现器需求一组电源升压转换器
矩阵OLED屏幕是现在的商场干流,首要用于举动电话,大多数做为贝壳型手机的外屏幕。关于仍在初期阶段的OLED技能来说,这些单色或双色被迫矩阵显现 器是最抱负的运用方针。图1是这类显现器的简略示意图,它的寻址方法十分相似规范的被迫矩阵液晶显现器。首要差异在于OLED是一种电流驱动型设备,因而 OLED显现器的驱动电路就和液晶显现器有所不同。
图1:被迫矩阵OLED显现器的简略示意图
动矩阵OLED显现器需求一组正电压来做为它的电源或偏压,这组正电压和液晶显现器所运用的电压十分相似,它有必要供给低功耗和高功率,解决方案的体积也 要很小。跟着显现器尺度和分辨率不同,OLED驱动组件需求15V到20V之间的电压,因而电感式升压转换器是最抱负的解决方案。
输入端与输出端的电气阻隔是OLED偏压电源供给的另一项重要要求,这在挑选电源供给时十分重要。规范升压转换器所用的萧特基二极管,会供给一条从输入 到输出的直接途径,使输出电压大约等于输入电压;但若运用体系需求开机或关机的电源次序功用,或是将关机形式的走漏电流减至最小,这个途径就会成为问题来 源。图2所示组件运用内建MOSFET开关堵截输入和输出之间的联机。
图2:升压转换器将OLED显现器的输入与输出阻隔
自动矩阵显现器需求正负偏压电源供给
若运用需求较高分辨率、较大显现面积、更高比照和快速反应时刻,它们可以运用图3所示的自动矩阵OLED显现器。
图3:自动矩阵显现器的简略示意图
OLED像素的导通和寻址是由自动开关操控,这个开关则由薄膜晶体管担任,它的制作技能和TFT液晶显现器彻底相同:电流源现已简化到只需求一个 MOSFET与OLED串联。有些规划会运用电压驱动架构,有些则选用电流驱动架构,一切规划都需求二至四颗,乃至更多的整合式薄膜晶体管。
?战胜不同色彩OLED像素的不同老化速度问题,某些解决方案会在电路中整合一颗光敏晶体管,由它来设定较大的OLED电流,防止像素亮度跟着时刻减 弱。低温多晶硅(LTPS)基板的组件结构较小,因而若工程师想在基板上做出更多的自动组件,这将是一项长处。现在这种基板所用的技能有两种,分别是低温 多晶硅和非晶硅。
除了供给正负电压做为视频信号驱动器的电源之外,自动OLED显现器的偏压电源供给电路还有必要供给偏压,让列挑选(rowselect)薄膜晶体管可以导 通和截止。因为偏压的电压值很高,所以电理性升压转换器是最合适的解决方案。为了将解决方案的体积减至最小,图4所示的彻底整合式升压转换器,除了会供给 正电压之外,还运用反相器来供给负电压。
图4:单颗组件一起供给正电压和负电压
为了将关机形式的走漏电流减至最少,一起替正电压供给电源次序功用,图4中的组件会操控另一颗选用SOT-23或更小封装的外接MOSFET晶体管 (Q1)。这颗组件运用锂离子电池做为输入电源(2.7V至5.5V),并供给高达+15V和-15V的输出电压,以及整合式800mA/2A的开关限流 功用,使得输出电流最高可达200mA。
欲供给电源给OLED显现器,输出电压涟波有必要很小,开关频率也有必要固定,才能将OLED显现器的画面失真和交互耦合效应减至最少。就此而言,选用 1.38MHz固定频率PWM机制的TPS6513x,正是供给电源给OLED显现器的抱负挑选。虽然在负载电流范围内,供给高精确度的稳压输出关于电压 驱动的液晶显现器特别重要,但它关于电流驱动的OLED显现器并不会构成太大问题。
有些显现器在户外运用时需求较大的电流,在室内则可将电流削减,它们还有必要在很广大的负载电流范围内供给很高的电源功率。因为规范升压转换器只能在方针负 载电流下完成最佳功率,因而TPS65130还别的供给一种可由运用者挑选的「省电形式」,它能将开关频率和静态电流下降,使得组件在整个负载电流范围内 都能保持很高的工作功率。
跟着OLED技能逐步老练,它的商场占有率也会不断上升,这种技能在手机、数字相机和口袋型核算机屏幕的运用潜力都很惊人。自动矩阵显现器将来或许替代被 动矩阵显现器成为商场干流,OLED显现器驱动组件也会变得更先进,OLED偏压电源供给电路则将开端细小化和特殊化,这在本文所介绍的部份解决方案中都 曾加以评论。关于电源供给组件技能,首要应战则在于怎么一起供给高功率和最小体积的解决方案