OLED技术

在生活中处处可见电子产品，为数最多的就是LED产品，不仅在车灯上有LED，而且在显示屏中也有LED，有机发光二极管(OLED)显示器越来越普遍，在手机、媒体播放器及小型入门级电视等产品中最为显着。

不同于标准的液晶显示器，OLED像素是由电流源所驱动。若要了解OLED电源供应如何及为何会影响显示器画质，必须先了解OLED显示器技术及电源供应需求。本文将说明最新的OLED显示器技术，并探讨主要的电源供应需求及解决方案，另外也介绍专为OLED电源供应需求而提出的创新性电源供应架构。

市场环境

各大手机公司现在都推出一款或多款采用OLED显示器的机型，Sony则率先量产OLED电视，其它多家公司也推出首款样品机种。OLED显示器具有广色域、高对比度、宽视角及快速反应时间等特性，这使得这类显示器相当适用于多媒体应用。自体发光的OLED技术不需要采用背光，而且耗电量视显示内容而定，其耗电量远低于使用背光的LCD.面板尺寸加大之后，OLED的高画质特性更为明显，因此愈来愈多OLED面板的显示器尺寸都大于3,而未来的应用层面仍将以电视面板为大宗。另一个OLED显示器市场是软性显示器。目前OLED及电泳显示器技术的前景相当看好，应用于电子阅读器的电泳或双稳态显示器需要提升色彩质量。另一方面，在使用完全软性材质的情况下，OLED显示器目前仍不适合量产，这主要取决于背板技术的发展。

背板技术造就软性显示器

高分辨率彩色主动式矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器需要采用主动式矩阵背板，此背板使用主动式开关进行各像素的开关。目前液晶(LC)显示器非晶硅制程已臻成熟，可供应低成本的主动式矩阵背板，并且可用于OLED.许多公司目前正针对软性显示器开发有机薄膜晶体管(OTFT)背板制程，此一制程也可用于OLED显示器，以实现全彩软性显示器的推出。不论是标准或软性OLED,都需要运用相同的电源供应及驱动技术。若要了解OLED技术、功能及其与电源供应之间的互动，必须深入剖析这项技术本身。OLED显示器是一种自体发光显示器技术，完全不需要任何背光。OLED采用的材质属于化学结构适用的有机材质。

OLED技术需要电流控制驱动方法

OLED具有与标准有机发光二极管(LED)相当类似的电气特性，亮度均取决于LED电流。若要开启和关闭OLED并控制OLED电流，需要使用薄膜晶体管(TFT)的控制电路。

晶体管T2是开启和关闭像素的像素控制晶体管，这类似于其它任何主动式矩阵液晶显示器技术。T1被当作电流来源，电流就是由此闸极电压源所驱动。储存电容为Cs,它用来维持稳定的T1闸极电压，并锁定供应电流的大小，一直到像素被重新配置。在图1中，简易的单一晶体管电流源具有重大的成本优点，因为只需要两个晶体管。这类简易电路的缺点是电流会产生变化，变化的因素包括过程变化及Vdd电压变化。OLED电源供应电路通常提供Vdd和Vss两种电压电源轨。电压轨Vdd必须达到极严格的调节效用，才能发挥最佳画质并避免影像闪烁。Vss通常是负电压，其电压调节准确度可降低，因为此电压较不会影响LED电流。

当电压供应的Vdd变动时，OLED亮度也会随之变动。Vdd上的迭加电压链波(superimposedvoltageripple)会让影像出现水平条纹，这是因为亮度不同所致。视显示器而定，大于20mV的电压链波就可能会造成这种现象。水平条纹的显现程度与迭加电压链波的振幅及频率有关。一旦频率干扰讯框频率，就会出现条纹。在一般的实验环境下，Vdd上的迭加电压链波通常小于20mV.将显示器与电源供应整合成为系统时，这个问题就会出现。一旦系统中任何的子电路从系统电源供应器汲取脉动电流(pulsatingcurrent)，就会出现电压链波，所有连接系统电源供应器的电路都是如此。一般汲取脉动电流的子电路包括手机中的GSM功率放大器、马达驱动器、音讯功率放大器等等。在这些系统中，系统供应电源轨都会出现迭加电压链波。如果AMOLED电源供应不抑制这种链波，链波便会出现在输出端，并造成前述的影像失真。为避免这类问题的发生，AMOLED的电源供应需要有极高的电源抑制比及线路瞬时响应。

对于AMOLED的电源供应而言，正电压电源轨Vdd需要升压转换器，负电压电源轨Vss需要升降压转换器或反相器。这对于提供适用电源供应的IC制造商而言是一大挑战，因为制造商需要提供相当准确的正电压电源轨Vdd与负电压电源轨Vss,以达到最低的组件高度与最小的解决方案尺寸。为了符合所有这些要求，需要选择全新的电源供应拓朴架构，以便在仅使用单一电感的情况下从锂离子电池提供正输出及负输出的电压电源轨。

进阶节能模式可达到最高效率

和任何电池供电的设备一样，只有在转换器以整体负载电流范围的最高效率进行运作时，才能达到较长的电池待机时间，这对于OLED显示器尤其重要。OLED显示器呈现全白时会耗用最大的电源，对于其它任何显示色彩则电流相对较小，这是因为只有白色需要所有红、绿、蓝子像素都全亮。举例来说，2.7显示器需要80mA电流来呈现全白影像，但只需要5mA电流显示其它图标或图形。因此，OLED电源供应需要针对所有负载电流达到高转换器效率。为了达到如此的效率，需要运用进阶的节能模式技术来减少负载电流，以降低转换器切换频率。由于这是透过电压控制震荡器(VCO)完成，因此能够将可能的EMI问题降至最低，并且能够将最低切换频率控制在一般40kHz的音讯范围以外，这可避免陶瓷输入或输出电容产生噪音。在手机应用中使用这类装置时，这特别重要，而且可简化设计流程。

结论

由于OLED显示器技术尚在起步阶段，对于节能、提升OLED效率以及将整体解决方案尺寸降至最低等方面仍有许多改善空间，由于OLED日益成熟，因此可将OLED应用于建筑照明或液晶显示器背光的用途。相较于传统的照明解决方案，OLED为这两种用途提供更低的耗电量及较高的设计弹性。

对于OLED技术而言，未来必然是一片光明。以上就是LED技术的相关知识，相信随着科学技术的发展，未来的LED灯回越来越高效，使用寿命也会由很大的提升，为我们带来更大便利。