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OLED显示技术的电源供应需求和解决方案
更新时间:2012-09-26 发布:www.1024sj.com
能抢先的闪现器渐成为如今耗费电子产品的重要特征,这些新式闪现器所发扬的作用,通常会强化运用者关于整体产品的形象,而这样的形象终会抉择该产品在商场上会多成功。运用者在面临行为电话和口袋型核算机时,对新式闪现器的形象尤为重要,由于高分辨率五颜六色屏幕已成为这些产品的必备功用。多种新式闪现技术正扩大其商场占有率,包含新出现的OLED闪现器在内,它们具有超高的对比值、快速的照应时间和广阔的视角。就像其它新技术相同,厂商正运用不相同的LED材料(聚合物或小分子)、主动或被逼矩阵控制、电流和电压驱动技术,以及不相同的偏压供应电路来评估和制造不相同的解决方案。本文将谈论各种OLED技术和恰当的偏压电源供应电路,而关于OLED技术和驱动办法的选择,也会影响电源供应电路的需要。工程师所面临的应战为如何选择恰当的电源供应电路,以便支撑电池供电型可携式设备,以及特定OLED闪现器的需要。

    OLED技术的优缺点

    内广视角及出色的颜色饱和度是OLED闪现器的首要利益,它在这方面远胜过液晶闪现器等其它技术;除此之外,OLED闪现器也是一种自发光技术,因此不但不需要背光照明,还能供应比液晶闪现器更快的照应时间以支撑多媒体运用。当时商场上的OLED材料有两种,分别是小分子和发光聚合物;相较于标准LED,这两种技术的电路参数都很类似,它们的发光强度是由LED顺向偏压电流抉择,液晶闪现器的像素亮度则是由加在液晶像素的电压抉择。OLED闪现器的另一项利益是它能运用现有的基板技术,这和薄膜晶体管(TFT)液晶闪现器的基板技术完全相同,主动矩阵OLED闪现器可以运用非晶硅(a-Si)或低温多晶硅(LTPS)的TFT基板。

    现有OLED技术的首要应战是它的寿数时间,这项束缚源自于RGB颜色的衰减速度并不相同,共同是当大部份闪现内容为白色时,它需要这三种原色一同宣告相同的亮度。遭到这些颜色束缚的影响,单色闪现器就成为商场上早出现的闪现器,全彩闪现器只用于在产品寿数期限的大都时间内会将闪现器关掉的运用。种全彩闪现器用于数字相机,但关于运用电池的可携式产品来说,全彩闪现器仍有其问题。OLED闪现器在功耗上有必要与液晶闪现器比赛,关于不需要为液晶闪现器供应背光照明的运用,它的功耗远低于OLED闪现器。假若发起液晶闪现器的背光照明,则会根据闪现内容来抉择OLED能否需要较多的功耗;假若闪现内容大部份是白色,OLED的功耗仍会逾越液晶闪现器,但跟着「白色」画面内容逐渐减少,功耗不相同将不再是问题。在户外运用OLED闪现器是OLED技术的另一项应战。由于这种屏幕遭到光子碰击时会初步发光,所以在户外运用OLED闪现器时,画面临比会降低,可读性也跟着变差。

    OLED技术层面的缺点使它们当时较适宜可携式设备的小型屏幕,但跟着这项技术逐渐老到,也能运用于大型闪现器。短期而言,笔记型核算机或桌上闪现器关于OLED是过于困难的应战,由于在闪现许多「白色」图片内容时,RGB颜色会出现不相同的老化速度。但在电视机面板运用上,OLED的将来技术却极有展望,由于这类运用不需要闪现许多的「白色」图片内容。

    被逼矩阵闪现器需要一组电源升压转换器

    1至2吋的被逼矩阵OLED屏幕是当时的商场干流,首要用于行为电话,大大都做为贝壳型手机的外屏幕。

关于仍在初期时间的OLED技术来说,这些单色或双色被逼矩阵闪现器是志向的运用政策。图1是这类闪现器的简略示意图,它的寻址办法十分类似标准的被逼矩阵液晶闪现器。首要差异在于OLED是一种电流驱动型设备,因此OLED闪现器的驱动电路就和液晶闪现器有所不相同。

    被逼矩阵OLED闪现器需要一组正电压来做为它的电源或偏压,这组正电压和液晶闪现器所运用的电压十分类似,它有必要供应低功耗和高功率,解决方案的体积也要很小。跟着闪现器标准和分辨率不相同,OLED驱动组件需要15V到20V之间的电压,因此电感式升压转换器是志向的解决方案。

    输入端与输出端的电气隔绝是OLED偏压电源供应的另一项重要需要,这在选择电源供应时十分重要。标准升压转换器所用的萧特基二极管,会供应一条从输入到输出的直接方法,使输出电压大约等于输入电压;但若运用系统需要开机或关机的电源按次功用,或是将关机方式的泄露电流减至小,这个方法就会成为问题来历。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。

    主动矩阵闪现器需要正负偏压电源供应

    若运用需要较高分辨率、较大闪现面积、更高对比和快速反响时间,它们可以运用图3所示的主动矩阵OLED闪现器。

    OLED像素的导通和寻址是由主动开关控制,这个开关则由薄膜晶体管担任,它的制造技术和TFT液晶闪现器完全相同:电流源从前简化到只需要一个MOSFET与OLED串联。有些描绘会运用电压驱动架构,有些则选用电流驱动架构,全部描绘都需要二至四颗,甚至更多的联系式薄膜晶体管。为了打败不相同颜色OLED像素的不相同老化速度问题,某些解决方案会在电路中联系一颗光敏晶体管,由它来设定较大的OLED电流,避免像素亮度跟着时间削弱。低温多晶硅(LTPS)基板的组件规划较小,因此若工程师想在基板上做出更多的主动组件,这将是一项利益。当时这种基板所用的技术有两种,分别是低温多晶硅和非晶硅。

    除了供应正负电压做为视频信号驱动器的电源之外,主动OLED闪现器的偏压电源供应电路还有必要供应偏压,让列选择(rowselect)薄膜晶体管可以导通和截止。由于偏压的电压值很高,所以电理性升压转换器是适宜的解决方案。为了将解决方案的体积减至小,图4所示的完全联系式升压转换器,除了会供应正电压之外,还运用反相器来供应负电压。

    为了将关机方式的泄露电流减至少,一同替正电压供应电源按次功用,图4中的组件会控制另一颗选用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),并供应高达+15V和-15V的输出电压,以及联系式800mA/2A的开关限流功用,使得输出电流高可达200mA。欲供应电源给OLED闪现器,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闪现器的画面失真和交互耦合效应减至少。就此而言,选用1.38MHz固定频率PWM机制的TPS6513x,正是供应电源给OLED闪现器的志向选择。虽然在负载电流范围内,供应高精确度的稳压输出关于电压驱动的液晶闪现器共同重要,但它关于电流驱动的OLED闪现器并不会构成太大问题。有些闪现器在户外运用时需要较大的电流,在室内则可将电流减少,它们还有必要在很广阔的负载电流范围内供应很高的电源功率。

由于标准升压转换器只能在政策负载电流下完结佳功率,因此TPS65130还另外供应一种可由运用者选择的「省电方式」,它能将开关频率和静态电流降低,使得组件在整个负载电流范围内都能坚持很高的作业功率。

    结论

    跟着OLED技术逐渐老到,它的商场占有率也会不断上升,这种技术在手机、数字相机和口袋型核算机屏幕的运用潜力都很惊人。主动矩阵闪现器将来可以代替被逼矩阵闪现器成为商场干流,OLED闪现器驱动组件也会变得更抢先,OLED偏压电源供应电路则将初步细微化和特殊化,这在本文所引见的部份解决方案中都曾加以谈论。关于电源供应组件技术,首要应战则在于如何一同供应高功率和小体积的解决方案。

 

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