MicroLED三种驱动方式对比

1、Micro-LED三种驱动方式比较Micro-LED是流型光器件，其方式一般只有两种模式：无源址(PM：PassiveMatrix，又称无源址、被址、无源等等)与有源址(AM：ActiveMatrix，又称有源址、主址、有源等另一种“半有源”。几种模式拥有不一样的原理与用特色，下面将通路来详细介其原理。)，此文延伸有源的什么是PM模式?无源址模式把列中每一列的LED像素的阳极(P-electrode)接到列描(DataCurrentSource)，同把每一行的LED像素的阴极(N-electrode)接到行描(ScanLine)。当某一特定的第Y列描和第X行描被通的候，其交织点(X，Y)的LE

2、D像素即会被点亮。整个屏幕以种方式行高速逐点描即可示画面，如1所示。种描方式构，简单。但不足之是复(需要X+Y根)，寄生阻容大体效率低，像素光短(1/XY)从而致有效亮度低，像素之简单串，并且描信号的率需求高。别的一种化的无源址方式是在列描部分加入存器，其作用是把某一刻第Y2Yn)提前存在存器中。当第X行被通后，上述的Y1-Yn信号同加到像素上X行全部像素的列描信号(Y1，3。种方式能够降低列信号率，增加示画面的亮度和量。但依旧无法战胜无源址方式的天生弊端：，易串，像素通信号无法保存等。而有源址方式上述困供应了优异的解决方案。什么是AM模式?在有源址路中，每个Micro-LED像素有其的独立路

3、，流由晶体管供应。基本的有源矩路双晶体管容(2T1C：2Transistor1Capacitor)路，如2所示。每个像素电路中使用最少两个晶体管来控制输出电流，T1为选通晶体管，用来控制像素电路的开或关。T2是驱动个晶体管，与电压源联通并在一场(Frame)的时间内为Micro-LED供应牢固的电流。该电路中还有一个储藏电容C1来储蓄数据信号(Vdata)。当该像素单元的扫描信号脉冲结束后，储藏电容还可以保持驱动晶体管T2栅极的电压，从而为Micro-LED像素纷至沓来的驱动电流，直到这个Frame结束。2T1C驱动电路可是有源选址Micro-LED的一种基本像素电路结构，它结构较为简单并易于

4、实现。但由于其实质是电压控制电流源(VCCS)，而Micro-LED像素是电流型器件，因此在显示灰度的控制方面会带来必然的难度，这一点我们在后边的Micro-LED的彩色化与灰阶部分中会谈论。刘召军博士课题组曾提出一种4T2C的电流比率型Micro-LED像素电路，采用电流控制电流源(CCCS)的方式，在实现灰阶方面拥有优势。什么是“半有源”选址驱动方式别的需要提及的是一种“半有源”选址驱动方式6。这种驱动方式采用单晶体管作为Micro-LED像素的驱动电路(如图3所示)，从而能够较好地防备像素之间的串扰现象。三大驱动方式比较与无源选址对照，有源选址方式有着明显的优势，更加适用于Micro-L

5、ED这种电流驱动型发光器件。现详细解析以下：有源选址的驱动能力更强，可实现更大面积的驱动。而无源选址的驱动能力受外面集成电路驱动性能的影响，驱动面积于分辨率受限制。有源选址有更好的亮度均匀性和比较度。在无源选址方式中，由于外面驱动集成电路驱动能力的有限，每个像素的亮度受这一列亮起像素的个数影响。一般来说，同一列的Micro-LED像素共享外面驱动集成电路的一个或多个输出引脚的驱动电流。因此，当两列中亮起的像素个数不一样样的时，施加到每个LED像素上的驱动电流将会不一样样，不一样列的亮度就会差别很大。这个问题将会更加严重地表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的

6、增加，这个问题也会变得更严重。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的像素密度，因此就必定尽可能减小电极尺寸，而驱动显示屏所需的电压也会极大的上升，大量的功率将耗费行家和列的扫描线上，从而以致效率低下。高独立可控性。无源选址中，较高的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，驱动电流理论上只从选定的LED像素经过，但周围的其他像素将会被电流脉冲影响，最后也会降低显示质量。有源选址方式则经过由选通晶体管和驱动晶体管构成的像素电路很好的防备了这种现象。更高的分辨率。有源选址驱动的更适用于高PPI高分辨率的Micro-LED显示。而第三种“半有源”驱动诚然能

7、够较好地防备像素之间的串扰现象，但是由于其像素电路中没有储藏电容，并且每一列的驱动电流信号需要单独调制，其实不能够完好达到上面列出的有源选址驱动方式的全部优势。以蓝宝石衬底上外延生长的蓝光Micro-LED为例，像素和驱动晶体管T2的连接方式有图4所示的4种。但由于LED外延生长结构是p型氮化镓(GaN)在最表面而n型氮化镓在基层，如图5所示。从制备工艺角度出发驱动晶体管的输出端与Micro-LED像素的p电极连接较为合理，即图4中的(a)和(c)。图4(a)中Micro-LED像素连接在N型驱动晶体管的源极(Source)。由外延生长(EpitaxialGrowth)、制备工艺、及器件老化所产生的不均匀性所以致的Micro-LED电学特色的不均匀性将会直接影