micro led实用技术驱动原理

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1、个人收集整理仅供参考学习microled技术驱动原理Micro-LED是电流驱动型发光器件，其驱动方式一般只有两种模式：无源选址驱动（PM：PassiveMatrix，又称无源寻址、被动寻址、无源驱动等等）与有源选址驱动（AM：ActiveMatrix，又称有源寻址、主动寻址、有源驱动等），此文还延伸有源驱动地另一种“半有源”驱动.这几种模式具有不同地驱动原理与应用特色，下面将通过电路图来具体介绍其原理.　　什么是PM驱动模式？　　无源选址驱动模式把阵列中每一列地LED像素地阳极（P-electrode）连接到列扫描线（DataCurrentSo

2、urce），同时把每一行地LED像素地阴极（N-electrode）连接到行扫描线（Scan9/9个人收集整理仅供参考学习Line）.当某一特定地第Y列扫描线和第X行扫描线被选通地时候，其交叉点（X，Y）地LED像素即会被点亮.整个屏幕以这种方式进行高速逐点扫描即可实现显示画面，如图1所示.　　这种扫描方式结构简单，较为容易实现.　　但不足之处是连线复杂（需要X+Y根连线），寄生电阻电容大导致效率低，像素发光时间短（1场/XY）从而导致有效亮度低，像素之间容易串扰，并且对扫描信号地频率需求较高.　　另外一种优化地无源选址驱动方式是在列扫描部分加入

3、锁存器，其作用是把某一时刻第X行所有像素地列扫描信号（Y1，Y2……9/9个人收集整理仅供参考学习Yn）提前存储在锁存器中.当第X行被选通后，上述地Y1-Yn信号同时加载到像素上[3].这种驱动方式可以降低列驱动信号频率，增加显示画面地亮度和质量.但仍然无法克服无源选址驱动方式地天生缺陷：连线庞杂，易串扰，像素选通信号无法保存等.而有源选址驱动方式为上述困难提供了良好地解决方案.　　什么是AM驱动模式？　　在有源选址驱动电路中，每个Micro-LED像素有其对应地独立驱动电路，驱动电流由驱动晶体管提供.基本地有源矩阵驱动电路为双晶体管单电容（2T

4、1C：2Transistor1Capacitor）电路，如图2所示.9/9个人收集整理仅供参考学习　　每个像素电路中使用至少两个晶体管来控制输出电流，T1为选通晶体管，用来控制像素电路地开或关.T2是驱动个晶体管，与电压源联通并在一场（Frame）地时间内为Micro-LED提供稳定地电流.该电路中还有一个存储电容C1来储存数据信号（Vdata）.当该像素单元地扫描信号脉冲结束后，存储电容仍能保持驱动晶体管T2栅极地电压，从而为Micro-LED像素源源不断地驱动电流，直到这个Frame结束.　　2T1C驱动电路只是有源选址Micro-LED地一

5、种基本像素电路结构，它结构较为简单并易于实现.但由于其本质是电压控制电流源（VCCS），而Micro-LED像素是电流型器件，所以在显示灰度地控制方面会带来一定地难度，这一点我们在后面地《Micro-LED地彩色化与灰阶》部分中会讨论.刘召军博士课题组曾提出一种4T2C地电流比例型Micro-LED像素电路，采用电流控制电流源（CCCS）地方式，在实现灰阶方面具有优势.　　什么是“半有源”选址驱动方式　　另外需要提及地是一种“半有源”选址驱动方式.这种驱动方式采用单晶体管作为Micro-LED像素地驱动电路（如图3所示），从而可以较好地避免像素之

6、间地串扰现象.9/9个人收集整理仅供参考学习　　三大驱动方式对比　　与无源选址相比，有源选址方式有着明显地优势，更加适用于Micro-LED这种电流驱动型发光器件.现详细分析如下：　　①有源选址地驱动能力更强，可实现更大面积地驱动.而无源选址地驱动能力受外部集成电路驱动性能地影响，驱动面积于分辨率受限制.　　②有源选址有更好地亮度均匀性和对比度.在无源选址方式中，由于外部驱动集成电路驱动能力地有限，每个像素地亮度受这一列亮起像素地个数影响.一般来说，同一列地Micro-LED像素共享外部驱动集成电路地一个或多个输出引脚地驱动电流.所以，当两列中亮

7、起地像素个数不一样地时，施加到每个LED像素上地驱动电流将会不一样，不同列地亮度就会差别很大.这个问题将会更加严重地体现在大面积显示应用中，如LED电视与LED大屏幕等.同时随着行数和列数地增加，这个问题也会变得更严峻.　　③有源选址可实现低功耗高效率.大面积显示应用需要比较大地像素密度，因此就必须尽可能减小电极尺寸，而驱动显示屏所需地电压也会极大地上升，大量地功率将损耗在行和列地扫描线上，从而导致效率低下.　　④9/9个人收集整理仅供参考学习高独立可控性.无源选址中，较高地驱动电压也会带来第二个麻烦，即串扰，也就是说，在无源选址LED阵列中，驱

8、动电流理论上只从选定地LED像素通过，但周围地其他像素将会被电流脉冲影响，最终也会降低显示质量.有源选址方式则通过由选通晶体管和驱动晶体