分析OLED驅動電源解決方案

　多種新型顯示技術正擴大其市場占有率,包括新出現的OLED顯示器在內,它們擁有超高的對比值、快速的響應時間和寬廣的視角。就像其它新技術一樣,廠商正利用不同的LED材料(聚合物或小分子)、主動或被動矩陣控制、電流和電壓驅動技術,以及不同的偏壓供應電路來*估和制造不同的解決方案。

　　本文將討論各種OLED技術和適當的偏壓電源供應電路,而關于OLED技術和驅動方法的選擇,也會影響電源供應電路的需求。工程師所面臨的挑戰為如何選擇最適當的電源供應電路,以便支持電池供電型可攜式裝置,以及特定OLED顯示器的需求。

　　OLED技術的優缺點

　　內廣視角及良好的色彩飽和度是OLED顯示器的主要優點,它在這方面遠勝過液晶顯示器等其它技術；除此之外,OLED顯示器也是一種自發光技術,因此不但不需要背光照明,還能提供比液晶顯示器更快的響應時間以支持多媒體應用。目前市場上的OLED材料有兩種,分別是小分子和發光聚合物；相較于標準LED,這兩種技術的電路參數都很類似,它們的發光強度是由LED順向偏壓電流決定,液晶顯示器的像素亮度則是由加在液晶像素的電壓決定。

　　OLED顯示器的另一項優點是它能使用現有的基板技術,這和薄膜晶體管(TFT)液晶顯示器的基板技術完全相同,主動矩陣OLED顯示器可以使用非晶硅(a-Si)或低溫多晶硅(LTPS)的TFT基板。

　　現有OLED技術的主要挑戰之一是它的壽命時間,這項限制源自于RGB色彩的衰減速度并不相同,特別是當大部份顯示內容為白色時,它需要這三種原色同時發出相同的亮度。受到這些色彩限制的影響,單色顯示器就成為市場上最早出現的顯示器,全彩顯示器只用于在產品壽命期限的多數時間內會將顯示器關掉的應用。

　　第一種全彩顯示器用于數字相機,但對于使用電池的可攜式產品來說,全彩顯示器仍有其問題。OLED顯示器在功耗上必須與液晶顯示器競爭,對于不需要為液晶顯示器提供背光照明的應用,它的功耗遠低于OLED顯示器。如果啟動液晶顯示器的背光照明,則會根據顯示內容來決定OLED是否需要較多的功耗；如果顯示內容大部份是白色,OLED的功耗仍會超過液晶顯示器,但隨著「白色」畫面內容逐漸減少,功耗差別將不再是問題。

　　在戶外使用OLED顯示器是OLED技術的另一項挑戰。由于這種屏幕受到光子撞擊時會開始發光,所以在戶外使用OLED顯示器時,畫面對比會降低,可讀性也跟著變差。

　　OLED技術層面的缺點使它們目前較適合可攜式裝置的小型屏幕,但隨著這項技術逐漸成熟,也能應用于大型顯示器。短期而言,筆記型計算機或桌上顯示器對于OLED是過于困難的挑戰,因為在顯示大量「白色」圖片內容時,RGB色彩會出現不同的老化速度。但在電視機面板應用上,OLED的未來技術卻極有展望,因為這類應用不需要顯示大量的「白色」圖片內容。

　　被動矩陣顯示器需要一組電源升壓轉換器

　　矩陣OLED屏幕是目前的市場主流,主要用于行動電話,大多數做為貝殼型手機的外屏幕。對于仍在初期階段的OLED技術來說,這些單色或雙色被動矩陣顯示器是最理想的應用對象。圖1是這類顯示器的簡單示意圖,它的尋址方式非常類似標準的被動矩陣液晶顯示器。主要區別在于OLED是一種電流驅動型裝置,因此OLED顯示器的驅動電路就和液晶顯示器有所不同。

　　圖1：被動矩陣OLED顯示器的簡單示意圖

　　被動矩陣OLED顯示器需要一組正電壓來做為它的電源或偏壓,這組正電壓和液晶顯示器所使用的電壓非常類似,它必須提供低功耗和高效率,解決方案的體積也要很小。隨著顯示器尺寸和分辨率不同,OLED驅動組件需要15V到20V之間的電壓,因此電感式升壓轉換器是最理想的解決方案。