有機(jī)LED圖形顯示器正在圖像質(zhì)量和低功耗兩個方面與LCD進(jìn)行較量

　　要點(diǎn)

　　•OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)顯示器與LCD相比，雖然成本較高，但功耗卻很低。

　　•隨著OLED制造工藝的成熟和產(chǎn)量的攀升，功率轉(zhuǎn)換器制造商正在開始制造用于OLED顯示器的IC。

　　•不可以不變應(yīng)萬變：根據(jù)OLED顯示器類型的不同，所需的電源電壓和電流也隨之改變。在功率轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用系統(tǒng)清單上，“OLED”這個詞并不保證該器件適合您的顯示器。

　　提高成品率和降低制造成本這兩個因素正在促進(jìn)OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)顯示器的使用量穩(wěn)定攀升。作為響應(yīng)，一些半導(dǎo)體制造商已經(jīng)開始提供用于OLED和 LCD偏置電源的功率轉(zhuǎn)換IC，為OEM設(shè)計(jì)師在如何實(shí)現(xiàn)顯示器電源子系統(tǒng)方面帶來靈活性。盡管IC制造商沒有嚴(yán)格地優(yōu)化這些供OLED用的功率控制器，但這些器件確實(shí)有助于保持OLED優(yōu)異的能量效率，并發(fā)揮顯示器市場中像LCD所能提供的規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

　　黑白OLED的首次商業(yè)應(yīng)用是便攜式測量儀器和娛樂設(shè)備中的小型低分辨率前面板顯示器。由于制造工藝已經(jīng)成熟，OLED作為翻蓋手機(jī)中的第二顯示器業(yè)已取得了更大的商業(yè)成功。

　　彩色OLED作為取景器首次應(yīng)用于模擬攝錄機(jī)、數(shù)字?jǐn)z錄機(jī)和數(shù)碼相機(jī)中。在這一方面，彩色OLED很好地順應(yīng)了OEM向更小型、更高分辨率照相機(jī)發(fā)展的趨勢。自彩色OLED首次應(yīng)用以來，顯示器制造商一直在改進(jìn)制造工藝和顯示器的設(shè)計(jì)，以降低成本，改善性能，增強(qiáng)可靠性。

　　LCD類似于壓控半透明光閘。與LCD不同，OLED是光發(fā)射器，因而不需要背光照明。當(dāng)前的OLED顯示器具有比LCD更佳的能量效率、圖像質(zhì)量、堅(jiān)固性以及低溫性能。OLED暫時還比較昂貴，不過，成品率和市場滲透力的不斷提高正在逐漸縮小OLED和LCD的價格差距。正如iSuppli公司的技術(shù)與戰(zhàn)略研究總監(jiān) Kimberly Allen所指出的，“Kodak公司的原始(OLED技術(shù))專利開始過期。”OLED廠商一直承擔(dān)的相關(guān)許可費(fèi)用負(fù)擔(dān)也同樣即將過期。LCD制造商已經(jīng)做出了回應(yīng)，價差繼續(xù)有利于其顯示器，而圖像質(zhì)量和效率則趨近于OLED顯示器。

　　用微瓦功率驅(qū)動毫瓦設(shè)備

　　并非所有制造出來的OLED顯示器都是一樣的，它們對電源的需求反映出它們之間的差別。兩種基本的顯示器結(jié)構(gòu)是無源矩陣和有源矩陣(參見附文《矩陣：顯示器上的OLED》)。STMicroelectronics公司的OLED產(chǎn)品系列經(jīng)理Joel Roibet評述道：“材料是類似的……不過，因?yàn)槲覀儾捎酶蟮碾娏鱽眚?qū)動PMOLED(無源矩陣OLED)，所以我們具有更高的壓降。因此 PMOLED要求高達(dá)20V的電壓，而AMOLED(有源矩陣 OLED)則由于電流低得多只需要低于10V的電壓。PMOLED顯示器的驅(qū)動電流范圍為每列幾十到幾百微安，而AMOLED顯示器則為每列幾微安到幾十微安。”

　　Advanced Analogic Technologies公司的副總裁Jan Nilsson評述道：“許多手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)及其它便攜式設(shè)備中的有源矩陣LCD和OLED……子系統(tǒng)要求正負(fù)兩種小電流偏置電源。”這種情況使得電源前景復(fù)雜化。 Advanced Analogic Technologies公司推出的AAT3190能滿足這種需求，因?yàn)樗柚粔K采用自同步雙電荷泵體系結(jié)構(gòu)其工作于標(biāo)稱1MHz的開關(guān)頻率芯片來生成正負(fù)兩種電源(圖1)。這種電荷泵可利用2.7V～5.5V的單極性輸入電源產(chǎn)生最大可達(dá)±25V的可調(diào)輸出電壓。

　　這種電壓控制器不需要任何電感器，而電感器通常會影響小型便攜式設(shè)備中電路板的高度極限。取而代之的是，每一個電荷泵驅(qū)動外部二極管/電容器倍增器級。你可以級聯(lián)倍增器級來增大輸出電壓。每個輸出端有一個外部電阻分壓器，用來為轉(zhuǎn)換器提供反饋信號。正電源的反饋調(diào)整電壓容差為50mV，即大約4%，而負(fù)電源則是100mV。AAT3190芯片的每一根電荷泵驅(qū)動引腳均可提供200 mA最大絕對值電流，而 Advanced Analogic Technologies公司使該芯片的效率高，負(fù)載調(diào)整能力達(dá)到40 mA。由于兩根驅(qū)動引腳可按給定極性泵浦所有倍增級，所以倍增器級聯(lián)能夠提供的負(fù)載電流與級數(shù)成反比。