主動(dòng)矩陣OLED顯示器的供電分析

OLED類別與特性

OLED 屏幕分為被動(dòng)矩陣 (PMOLED) 及主動(dòng)矩陣 (AMOLED) 兩種類型。PMOLED顯示器的成本較低，也較易于生產(chǎn)制造。然而，分辨率及屏幕更新頻率則受到限制?，F(xiàn)今大多數(shù) OLED顯示器都采用被動(dòng)矩陣，但是主動(dòng)矩陣顯示器有逐漸加速增長的趨勢(shì)。高色彩飽和度、輕薄體積、高對(duì)比度度、快速反應(yīng)時(shí)間及低耗電等特性，正是促成此一趨勢(shì)的因素。

OLED 只需要正極電壓，即可供應(yīng)行列驅(qū)動(dòng)器 VOH_r 及 VOH_c 所需的電力。許多升壓轉(zhuǎn)換器能夠供應(yīng) PMOLED顯示器所需的升壓，不過 AMOLED 顯示器則具有快速切換的 TFT 矩陣，能夠控制 OLED。因此，若要驅(qū)動(dòng)AMOLED 顯示器的OLED，需要正極與負(fù)極電壓。

AMOLED 只需要較少的電流與較低的電壓。事實(shí)上，對(duì)于同等尺寸的 PMOLED 顯示器，只需要供應(yīng)低一個(gè)級(jí)數(shù)的電力(試想各列微瓦數(shù)與毫瓦數(shù)的差異)。從前設(shè)計(jì)人員都會(huì)搜尋 IC 制造商的網(wǎng)站，試圖找出能夠進(jìn)行 OLED顯示器供電的裝置，不過只有少數(shù)幾項(xiàng)裝置適合。這些裝置都會(huì)特別注明"適合 OLED 供電用途"。為了供電給 AMOLED，需要合適的IC 使功率等級(jí)正確無誤，并且使提供負(fù)極與正極電壓的外部電路最小化。

一代的電源 IC

持續(xù)不斷發(fā)展的 AMOLED 顯示器需要新一代的電源 IC。某些 IC會(huì)控制使用兩個(gè)電感的兩個(gè)獨(dú)立電源回路，以滿足對(duì)于正極與負(fù)極電壓的需求。

使用單一獨(dú)立電感的多重輸出轉(zhuǎn)換器，即可達(dá)到更小的解決方案尺寸、更少的組件數(shù)量，以及更低的設(shè)計(jì)成本。透過正極與負(fù)極電壓之間相對(duì)緊密匹配的負(fù)載電流，電感的兩端都可用于提供兩個(gè)經(jīng)過調(diào)節(jié)的電極。以德州儀器TPS65136 使用的轉(zhuǎn)換器為例，單一電感多重輸出轉(zhuǎn)換器有助于 AMOLED 顯示器達(dá)到高畫質(zhì)的效能。其中僅透過一個(gè) 2.2μH電感，就能夠在降壓升壓拓樸結(jié)構(gòu)中運(yùn)作，產(chǎn)生正極與負(fù)極輸出電壓。這項(xiàng)技術(shù)也能夠達(dá)到絕佳的線壓和負(fù)載調(diào)節(jié)，因此能夠避免移動(dòng)電話在信號(hào)傳輸期間出現(xiàn)的顯示干擾。

為了維持整個(gè)負(fù)載電流范圍的高效率，轉(zhuǎn)換器會(huì)在負(fù)載電流降低時(shí)降低切換頻率。頻率過低時(shí)，轉(zhuǎn)換器會(huì)以陶瓷輸出電容的振動(dòng)發(fā)出可聽見的噪音。 TPS65136使用電壓控制震蕩器 (VCO) 將切換頻率保持在發(fā)出可聽見噪音的范圍以上，因此避免這類情況的發(fā)生。使用具有小型 AMOLED顯示器的設(shè)備時(shí)，例如移動(dòng)電話和便攜式媒體播放器，這顯得特別重要。

如今，AMOLED面板與系統(tǒng)整合商正轉(zhuǎn)向第二代及第三代產(chǎn)品的研發(fā)。移動(dòng)電話和便攜式媒體播放器將促進(jìn)量產(chǎn)，達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的效益，并使其他設(shè)備從中受益。這些產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展在在凸顯了電源IC 的演進(jìn)與淘汰對(duì)于顯示器運(yùn)作及創(chuàng)新的重要性。