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无源OLED显示器在手持设备中的供电解决方案

关键词:      来源:迈肯思工控机箱     发布时间:2019-11-15 08:12
  

   有机发光二极管显示器(OLED)是一种即将给显示器产业带来革命性变化的新兴技术。OLED采用的有机材料在有电流流过时会发光,OLED与目前的LCD技术相比具有许多优点。其中一个优点是容易制造,最终可形成更低成本的显示器。性能的优势包括更快的响应时间、更宽的视角、更低的功耗和更亮/更高对比度的图像。最核心的优点是OLED采用一种自发光技术,因此不需要背光。这不仅能节省功耗,而且可以实现只有1mm厚度的显示器。

与LCD显示器相似,OLED显示器提供无源矩阵和有源矩阵两种配置。在采用无源矩阵时,显示器被连接成为二极管栅格,每个二极管构成一个独立的OLED像素。可以使用外部驱动电路一次点亮一行栅格。相反,有源矩阵显示器内含晶体管,像素可以被连续点亮。然而OLED与LCD不同的是,OLED采用电流驱动矩阵模式,这会增加有源矩阵设计的复杂性,因此目前大批量的OLED仍采用无源矩阵产品(PMOLED)。这些PMOLED可用于各种设备,包括蜂窝电话、汽车立体声音响、MP3播放器和其它消费类产品。

OLED显示器的供电

因为目前许多OLED显示器被用于便携应用,因此功耗特别重要。任何电源芯片都必须工作在最高效率,以尽可能节省功率,延长电池寿命,特别是在显示器不工作的时候。

OLED显示器的电源要求与许多因素有关。由于显示器是电流驱动的,因此峰值电流要求取决于同一时间被点亮的像素总数量以及驱动它们的最大电流值。显示驱动电路也会消耗部分电流。电压要求取决于二极管的前向压降、显示器内部互连(往往呈现阻性)的压降以及显示器驱动器所需的所有压降(见图1)。

在本例中,所需的最大电压由以下公式给出:

无源OLED显示器在手持设备中的供电解决方案

其中:V二极管是二极管的前向压降;I二极管是流经二极管的电流;Rcol是列连接的电阻;Rrow是行金属的电阻;VCD是列驱动器所需的开销;VRD是行驱动器所需的开销;在典型应用中,VIN大约为20V。

峰值电流等于:

其中:I二极管是流经二极管的电流;X像素是一次点亮的像素数量;ICD是供给列驱动器的电流;IRD是供给行驱动器的电流。

便携显示器的节能

对于带LCD显示器的便携式设备来说,如果一段时间不工作,常见的做法是关掉背光灯,几秒钟后再把显示器完全断电。而OLED显示器没有背光灯,因此一段时间不工作后通常屏幕就会暗下来,再过一段时间断电。从公式1可以看出,如果减少显示器的电流,所需的最大电压也会降低。在供电电压恒定的典型应用中,这一额外电压将降在列驱动器上,从而造成额外的功耗和能源浪费。通过减少供电电压,这一能量就不会再消耗在列驱动器上,系统效率也就得到了提高。

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