若應(yīng)用需要較高分辨率、較大顯示面積、更高對比和快速反應(yīng)時間,它們可以使用圖3所示的主動矩陣OLED顯示器。
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圖3：主動矩陣顯示器的簡單示意圖
OLED像素的導(dǎo)通和尋址是由主動開關(guān)控制,這個開關(guān)則由薄膜晶體管擔(dān)任,它的制造技術(shù)和TFT液晶顯示器完全相同：電流源已經(jīng)簡化到只需要一個MOSFET與OLED串聯(lián)。有些設(shè)計會使用電壓驅(qū)動架構(gòu),有些則采用電流驅(qū)動架構(gòu),所有設(shè)計都需要二至四顆,甚至更多的整合式薄膜晶體管。
為了克服不同顏色OLED像素的不同老化速度問題,某些解決方案會在電路中整合一顆光敏晶體管,由它來設(shè)定較大的OLED電流,避免像素亮度隨著時間減弱。低溫多晶硅(LTPS)基板的組件結(jié)構(gòu)較小,因此若工程師想在基板上做出更多的主動組件,這將是一項優(yōu)點(diǎn)。目前這種基板所用的技術(shù)有兩種,分別是低溫多晶硅和非晶硅。
除了提供正負(fù)電壓做為視頻訊號驅(qū)動器的電源之外,主動OLED顯示器的偏壓電源供應(yīng)電路還必須提供偏壓,讓列選擇(rowselect)薄膜晶體管能夠?qū)ê徒刂?。由于偏壓的電壓值很?所以電感性升壓轉(zhuǎn)換器是最合適的解決方案。為了將解決方案的體積減至最小,圖4所示的完全整合式升壓轉(zhuǎn)換器,除了會提供正電壓之外,還利用反相器來提供負(fù)電壓。
圖4：單顆組件同時提供正電壓和負(fù)電壓
為了將關(guān)機(jī)模式的泄漏電流減至最少,同時替正電壓提供電源順序功能,圖4中的組件會控制另一顆采用SOT-23或更小封裝的外接MOSFET晶體管(Q1)。這顆組件使用鋰離子電池做為輸入電源(2.7V至5.5V),并提供高達(dá)+15V和-15V的輸出電壓,以及整合式800mA/2A的開關(guān)限流功能,使得輸出電流最高可達(dá)200mA。
欲提供電源給OLED顯示器,輸出電壓漣波必須很小,開關(guān)頻率也必須固定,才能將OLED顯示器的畫面失真和交互耦合效應(yīng)減至最少。就此而言,采用1.38MHz固定頻率PWM機(jī)制的TPS6513x,正是提供電源給OLED顯示器的理想選擇。雖然在負(fù)載電流范圍內(nèi),提供高精確度的穩(wěn)壓輸出對于電壓驅(qū)動的液晶顯示器特別重要,但它對于電流驅(qū)動的OLED顯示器并不會構(gòu)成太大問題。
有些顯示器在戶外使用時需要較大的電流,在室內(nèi)則可將電流減少,它們還必須在很寬廣的負(fù)載電流范圍內(nèi)提供很高的電源效率。由于標(biāo)準(zhǔn)升壓轉(zhuǎn)換器只能在目標(biāo)負(fù)載電流下實(shí)現(xiàn)最佳效率,因此TPS65130還另外提供一種可由使用者選擇的「省電模式」,它能將開關(guān)頻率和靜態(tài)電流降低,使得組件在整個負(fù)載電流范圍內(nèi)都能維持很高的工作效率。
隨著OLED技術(shù)逐漸成熟,主動矩陣顯示器將來可能取代被動矩陣顯示器成為市場主流。對于電源供應(yīng)組件技術(shù),主要挑戰(zhàn)則在于如何同時提供高效率和最小體積的解決方案。