市場(chǎng)環(huán)境

　　各大手機(jī)公司現(xiàn)在都推出一款或多款采用 OLED 顯示器的機(jī)型，Sony 則率先量產(chǎn) OLED 電視,，其它多家公司也推出首款樣品機(jī)種,。OLED 顯示器具有廣色域,、高對(duì)比度,、寬視角及快速反應(yīng)時(shí)間等特性，這使得這類顯示器相當(dāng)適用于多媒體應(yīng)用,。自體發(fā)光的 OLED 技術(shù)不需要采用背光，而且耗電量視顯示內(nèi)容而定,，其耗電量遠(yuǎn)低于使用背光的 LCD,。面板尺寸加大之后,，OLED 的高畫(huà)質(zhì)特性更為明顯,，因此愈來(lái)愈多 OLED 面板的顯示器尺寸都大于 3 吋,，而未來(lái)的應(yīng)用層面仍將以電視面板為大宗,。另一個(gè) OLED 顯示器市場(chǎng)是軟性顯示器,。目前 OLED 及電泳顯示器技術(shù)的前景相當(dāng)看好,，應(yīng)用于電子閱讀器的電泳或雙穩(wěn)態(tài)顯示器需要提升色彩質(zhì)量,。另一方面，在使用完全軟性材質(zhì)的情況下,，OLED 顯示器目前仍不適合量產(chǎn),，這主要取決于背板技術(shù)的發(fā)展,。

　　背板技術(shù)造就軟性顯示器

　　高分辨率彩色主動(dòng)式矩陣有機(jī)發(fā)光二極管 (AMOLED) 顯示器需要采用主動(dòng)式矩陣背板,，此背板使用主動(dòng)式開(kāi)關(guān)進(jìn)行各像素的開(kāi)關(guān)。目前液晶 (LC) 顯示器非晶硅制程已臻成熟,，可供應(yīng)低成本的主動(dòng)式矩陣背板，并且可用于 OLED,。許多公司目前正針對(duì)軟性顯示器開(kāi)發(fā)有機(jī)薄膜晶體管 (OTFT) 背板制程,，此一制程也可用于 OLED 顯示器，以實(shí)現(xiàn)全彩軟性顯示器的推出,。不論是標(biāo)準(zhǔn)或軟性 OLED,，都需要運(yùn)用相同的電源供應(yīng)及驅(qū)動(dòng)技術(shù),。若要了解 OLED 技術(shù)、功能及其與電源供應(yīng)之間的互動(dòng),，必須深入剖析這項(xiàng)技術(shù)本身。OLED 顯示器是一種自體發(fā)光顯示器技術(shù),，完全不需要任何背光,。OLED 采用的材質(zhì)屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)適用的有機(jī)材質(zhì),。

　　OLED 技術(shù)需要電流控制驅(qū)動(dòng)方法

　　圖 1 是僅顯示一個(gè)像素的簡(jiǎn)易電路示意圖,。OLED 具有與標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)發(fā)光二極管 (LED) 相當(dāng)類似的電氣特性，亮度均取決于 LED 電流,。若要開(kāi)啟和關(guān)閉 OLED 并控制 OLED 電流,，需要使用薄膜晶體管 (TFT)的控制電路。

圖 1.簡(jiǎn)易的主動(dòng)式矩陣 OLED 單一像素控制范例 (ITO – 透明導(dǎo)電膜)

　　在圖 1 中,，晶體管 T2 是開(kāi)啟和關(guān)閉像素的像素控制晶體管,，這類似于其它任何主動(dòng)式矩陣液晶顯示器技術(shù),。T1 被當(dāng)作電流來(lái)源，電流就是由此閘極電壓源所驅(qū)動(dòng),。儲(chǔ)存電容為 Cs,，它用來(lái)維持穩(wěn)定的 T1 閘極電壓,，并鎖定供應(yīng)電流的大小，一直到像素被重新配置,。在圖 1 中，簡(jiǎn)易的單一晶體管電流源具有重大的成本優(yōu)點(diǎn),，因?yàn)橹恍枰獌蓚€(gè)晶體管,。這類簡(jiǎn)易電路的缺點(diǎn)是電流會(huì)產(chǎn)生變化，變化的因素包括過(guò)程變化及 Vdd 電壓變化,。OLED 電源供應(yīng)電路通常提供 Vdd 和 Vss 兩種電壓電源軌,。電壓軌 Vdd 必須達(dá)到極嚴(yán)格的調(diào)節(jié)效用，才能發(fā)揮最佳畫(huà)質(zhì)并避免影像閃爍,。Vss 通常是負(fù)電壓,，其電壓調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度可降低,，因?yàn)榇穗妷狠^不會(huì)影響 LED 電流。圖 2 顯示 Vdd 對(duì)于 OLED 顯示器所產(chǎn)生的電壓波動(dòng)效應(yīng),。

圖 2.電源軌的電壓波動(dòng)造成水平條紋

　　當(dāng)電壓供應(yīng)的 Vdd 變動(dòng)時(shí),，OLED 亮度也會(huì)隨之變動(dòng),。Vdd 上的迭加電壓鏈波(superimposed voltage ripple)會(huì)讓影像出現(xiàn)水平條紋，這是因?yàn)榱炼炔煌?。視顯示器而定,，大于 20mV 的電壓鏈波就可能會(huì)造成這種現(xiàn)象。水平條紋的顯現(xiàn)程度與迭加電壓鏈波的振幅及頻率有關(guān),。一旦頻率干擾訊框頻率,，就會(huì)出現(xiàn)條紋。在一般的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,，Vdd 上的迭加電壓鏈波通常小于 20mV,。將顯示器與電源供應(yīng)整合成為系統(tǒng)時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn),。一旦系統(tǒng)中任何的子電路從系統(tǒng)電源供應(yīng)器汲取脈動(dòng)電流（pulsating current）,，就會(huì)出現(xiàn)電壓鏈波，所有連接系統(tǒng)電源供應(yīng)器的電路都是如此,。一般汲取脈動(dòng)電流的子電路包括手機(jī)中的GSM 功率放大器,、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、音訊功率放大器等等,。在這些系統(tǒng)中,，系統(tǒng)供應(yīng)電源軌都會(huì)出現(xiàn)迭加電壓鏈波。如果 AMOLED 電源供應(yīng)不抑制這種鏈波,，鏈波便會(huì)出現(xiàn)在輸出端,，并造成前述的影像失真。為避免這類問(wèn)題的發(fā)生,，AMOLED 的電源供應(yīng)需要有極高的電源抑制比及線路瞬時(shí)響應(yīng),。

        對(duì)于 AMOLED 的電源供應(yīng)而言，正電壓電源軌Vdd 需要升壓轉(zhuǎn)換器,，負(fù)電壓電源軌 Vss 需要升降壓轉(zhuǎn)換器或反相器,。這對(duì)于提供適用電源供應(yīng)的 IC 制造商而言是一大挑戰(zhàn)，因?yàn)橹圃焐绦枰峁┫喈?dāng)準(zhǔn)確的正電壓電源軌 Vdd 與負(fù)電壓電源軌 Vss,，以達(dá)到最低的組件高度與最小的解決方案尺寸,。

　　為了符合所有這些要求，需要選擇全新的電源供應(yīng)拓樸架構(gòu),，以便在僅使用單一電感的情況下從鋰離子電池提供正輸出及負(fù)輸出的電壓電源軌,。
SIMO 穩(wěn)壓器技術(shù)可達(dá)到同級(jí)產(chǎn)品中最佳的畫(huà)質(zhì)

圖 3. 支持雙重輸入的 TPS65136 降壓升壓轉(zhuǎn)換器拓樸

　　圖 3 顯示使用 TPS65136 的一般應(yīng)用電路，此裝置采用單一電感多重輸出 (SIMO) 穩(wěn)壓器技術(shù),，并且以四開(kāi)關(guān)的降壓升壓轉(zhuǎn)換器拓樸進(jìn)行運(yùn)作,。SIMO 技術(shù)可達(dá)到同級(jí)產(chǎn)品中最佳的線路瞬時(shí)調(diào)節(jié)、兩個(gè)輸出的降壓升壓模式，以及整體負(fù)載電流范圍的最高效率,。
進(jìn)階節(jié)能模式可達(dá)到最高效率

　　和任何電池供電的設(shè)備一樣,，只有在轉(zhuǎn)換器以整體負(fù)載電流范圍的最高效率進(jìn)行運(yùn)作時(shí)，才能達(dá)到較長(zhǎng)的電池待機(jī)時(shí)間,，這對(duì)于 OLED 顯示器尤其重要,。OLED 顯示器呈現(xiàn)全白時(shí)會(huì)耗用最大的電源，對(duì)于其它任何顯示色彩則電流相對(duì)較小,，這是因?yàn)橹挥邪咨枰屑t,、綠、藍(lán)子像素都全亮,。舉例來(lái)說(shuō),，2.7 吋顯示器需要 80mA 電流來(lái)呈現(xiàn)全白影像，但只需要 5mA 電流顯示其它圖標(biāo)或圖形,。因此,，OLED 電源供應(yīng)需要針對(duì)所有負(fù)載電流達(dá)到高轉(zhuǎn)換器效率。為了達(dá)到如此的效率,，需要運(yùn)用進(jìn)階的節(jié)能模式技術(shù)來(lái)減少負(fù)載電流,，以降低轉(zhuǎn)換器切換頻率。由于這是透過(guò)電壓控制震蕩器 (VCO) 完成,，因此能夠?qū)⒖赡艿?EMI 問(wèn)題降至最低，并且能夠?qū)⒆畹颓袚Q頻率控制在一般 40kHz 的音訊范圍以外,，這可避免陶瓷輸入或輸出電容產(chǎn)生噪音,。在手機(jī)應(yīng)用中使用這類裝置時(shí)，這特別重要,，而且可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程,。

　　結(jié)論

　　由于 OLED 顯示器技術(shù)尚在起步階段，對(duì)于節(jié)能,、提升 OLED 效率以及將整體解決方案尺寸降至最低等方面仍有許多改善空間,，由于 OLED 日益成熟，因此可將 OLED 應(yīng)用于建筑照明或 液晶顯示器背光的用途,。相較于傳統(tǒng)的照明解決方案，OLED為這兩種用途提供更低的耗電量及較高的設(shè)計(jì)彈性,，因此很有商機(jī),。對(duì)于 OLED 技術(shù)而言，未來(lái)必然是一片光明,。