小型主動矩陣OLED顯示器之供電應用

OLED類別與特性

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

PMOLED 只需要正極電壓，即可供應行列驅動器 VOH_r 及 VOH_c 所需的電力。許多升壓轉換器能夠供應 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，若要驅動 AMOLED 顯示器的OLED，需要正極與負極電壓。

AMOLED 只需要較少的電流與較低的電壓。事實上，對于同等尺寸的 PMOLED 顯示器，只需要供應低一個級數的電力(試想各列微瓦數與毫瓦數的差異)。從前設計人員都會搜尋 IC 制造商的網站，試圖找出能夠進行 OLED顯示器供電的裝置，不過只有少數幾項裝置適合。這些裝置都會特別注明適合 OLED 供電用途。為了供電給 AMOLED，需要合適的IC 使功率等級正確無誤，并且使提供負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會控制使用兩個電感的兩個獨立電源回路，以滿足對于正極與負極電壓的需求。

使用單一獨立電感的多重輸出轉換器，即可達到更小的解決方案尺寸、更少的組件數量，以及更低的設計成本。透過正極與負極電壓之間相對緊密匹配的負載電流，電感的兩端都可用于提供兩個經過調節(jié)的電極。以德州儀器TPS65136 使用的轉換器為例，單一電感多重輸出轉換器有助于 AMOLED 顯示器達到高畫質的效能。其中僅透過一個 2.2μH電感，就能夠在降壓升壓拓樸結構中運作，產生正極與負極輸出電壓。這項技術也能夠達到絕佳的線壓和負載調節(jié)，因此能夠避免移動電話在信號傳輸期間出現(xiàn)的顯示干擾。

為了維持整個負載電流范圍的高效率，轉換器會在負載電流降低時降低切換頻率。頻率過低時，轉換器會以陶瓷輸出電容的振動發(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顯示器的設備時，例如移動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)整合商正轉向第二代及第三代產品的研發(fā)。移動電話和便攜式媒體播放器將促進量產，達到規(guī)模經濟的效益，并使其他設備從中受益。這些產業(yè)上的發(fā)展在在凸顯了電源IC 的演進與淘汰對于顯示器運作及創(chuàng)新的重要性。