發布日期:2022-04-17 點擊率:541 品牌:組態王_Kingview
Micro-LED是電流驅動型發光器件,其驅動方式一般只有兩種模式:無源選址驅動(PM:Passive Matrix,又稱無源尋址、被動尋址、無源驅動等等)與有源選址驅動(AM:Active Matrix,又稱有源尋址、主動尋址、有源驅動等),此文還延伸有源驅動的另一種“半有源”驅動。這幾種模式具有不同的驅動原理與應用特色,下面將通過電路圖來具體介紹其原理。
什么是PM驅動模式?
無源選址驅動模式把陣列中每一列的LED像素的陽極(P-electrode)連接到列掃描線(Data Current Source),同時把每一行的LED像素的陰極(N-electrode)連接到行掃描線(Scan Line)。當某一特定的第Y列掃描線和第X行掃描線被選通的時候,其交叉點(X,Y)的LED像素即會被點亮。整個屏幕以這種方式進行高速逐點掃描即可實現顯示畫面,如圖1所示。
這種掃描方式結構簡單,較為容易實現。
但不足之處是連線復雜(需要X+Y根連線),寄生電阻電容大導致效率低,像素發光時間短(1場/XY)從而導致有效亮度低,像素之間容易串擾,并且對掃描信號的頻率需求較高。
另外一種優化的無源選址驅動方式是在列掃描部分加入鎖存器,其作用是把某一時刻第X行所有像素的列掃描信號(Y1, Y2… … Yn)提前存儲在鎖存器中。當第X行被選通后,上述的Y1-Yn信號同時加載到像素上[3]。這種驅動方式可以降低列驅動信號頻率,增加顯示畫面的亮度和質量。但仍然無法克服無源選址驅動方式的天生缺陷:連線龐雜,易串擾,像素選通信號無法保存等。而有源選址驅動方式為上述困難提供了良好的解決方案。
什么是AM驅動模式?
在有源選址驅動電路中,每個Micro-LED像素有其對應的獨立驅動電路,驅動電流由驅動晶體管提供。基本的有源矩陣驅動電路為雙晶體管單電容(2T1C:2 Transistor 1 Capacitor)電路,如圖2所示。
每個像素電路中使用至少兩個晶體管來控制輸出電流,T1為選通晶體管,用來控制像素電路的開或關。T2是驅動個晶體管,與電壓源聯通并在一場(frame)的時間內為Micro-LED提供穩定的電流。該電路中還有一個存儲電容C1來儲存數據信號(Vdata)。當該像素單元的掃描信號脈沖結束后,存儲電容仍能保持驅動晶體管T2柵極的電壓,從而為Micro-LED像素源源不斷的驅動電流,直到這個frame結束。
2T1C驅動電路只是有源選址Micro-LED的一種基本像素電路結構,它結構較為簡單并易于實現。但由于其本質是電壓控制電流源(VCCS),而Micro-LED像素是電流型器件,所以在顯示灰度的控制方面會帶來一定的難度,這一點我們在后面的《Micro-LED的彩色化與灰階》部分中會討論。劉召軍博士課題組曾提出一種4T2C的電流比例型Micro-LED像素電路,采用電流控制電流源(CCCS)的方式,在實現灰階方面具有優勢。
什么是“半有源”選址驅動方式
另外需要提及的是一種 “半有源”選址驅動方式[6]。這種驅動方式采用單晶體管作為Micro-LED像素的驅動電路(如圖3所示),從而可以較好地避免像素之間的串擾現象。
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