LED 디스플레이의 디스플레이 품질은 항상 정전류 드라이버 칩과 밀접하게 관련되어 있으며 고스팅, 데드 픽셀 십자선, 낮은 회색조 색상 이동, 어두운 첫 번째 스캔 및 고대비 결합과 같은 문제를 해결합니다. 간단한 스캐닝 요구 사항인 수평 드라이브는 전통적으로 덜 주목을 받았습니다. 더 작은 피치의 LED 디스플레이가 개발됨에 따라 수평 스위칭을 위한 단순한 P-MOSFET에서 보다 통합되고 강력한 다기능 수평 드라이버로 발전하면서 수평 드라이브에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 수평 드라이버의 설계 및 선택 역시 고스팅 제거, LED 칩의 역전압, 단락 문제, 개방-회로 십자선, LED 칩의 지나치게 높은 VF 값, 고대비 커플링 등 6가지 주요 과제에 직면해 있습니다.
고스트 섀도우
스캐닝 화면을 전환할 때 PMOS 트랜지스터 스위치가 켜지고 꺼지는 데 필요한 시간과 행 라인의 기생 커패시턴스 Cr에서 전하가 소멸되는 데 필요한 시간으로 인해 이전 행 스캔에서 VLED의 방전되지 않은 전하는 VLED와 다음 행 스캔의 OUT이 켜지는 순간 전도성 경로를 갖습니다. Row(n)이 켜지면 행의 기생 용량 Cr이 VCC 전위로 충전됩니다. Row(n+1)로 전환하면 Cr과 OUT 사이에 전위차가 생기고 LED를 통해 전하가 방전되면서 희미한 LED 빛이 나온다.
따라서 Cr 커패시터의 전하는 Line Break 시점에 미리 방전되어야 합니다. 일반적으로 블랭킹 기능이 통합된 수평 출력 트랜지스터는 풀다운 회로를 사용하여 스위칭 중에 기생 용량 Cr의 전하를 빠르게 방전합니다. 풀다운 전위, 즉 블랭킹 전압(VH)을 낮게 설정할수록 기생 커패시턴스의 전하가 더 빨리 방전되어 상부 고스팅 제거 효과가 좋아진다. 일반적으로 VH < VCC - 1V는 상부 고스팅을 제거하는 데 충분합니다.
LED 역전압
LED 칩의 역서지 전압은 수명에 큰 영향을 미치며, 역전압으로 인한 픽셀 결함은 항상 LED 디스플레이, 특히 작은 피치 디스플레이의 주요 관심사였습니다.-
출력 채널이 꺼지면 기생 인덕턴스의 환류 전류가 채널의 기생 용량을 지속적으로 충전하여 높은 전압 스파이크를 생성합니다. 수평 출력 트랜지스터(HIP)와 결합된 이 스파이크는 LED 칩 전체에 역전압을 형성합니다. 따라서 HIP의 블랭킹 전압은 LED 칩의 역전압에도 영향을 미칩니다. 정전류 출력 채널의 고정 전압을 사용하면 HIP 블랭킹 전압이 높을수록 LED 칩의 역전압이 낮아집니다. LED 칩의 공칭 역전압은 일반적으로 5V이지만 제조업체 테스트에 따르면 1.4V 미만의 역전압은 역전압으로 인해 발생하는 픽셀 결함을 크게 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 블랭킹 전압은 LED 칩 역전압 문제를 해결하기 위해 너무 낮아서는 안 되며 일반적으로 VCC-2V보다 낮으면 안 됩니다.
단락-회로 애벌레
LED가 단락되면-일반적으로 단락 애벌레라고 알려진 지속적으로 켜진 LED 행이 나타납니다.- 가운데 LED가 단락되면-같은 행의 LED가 해당 행을 스캔할 때 아래 다이어그램에 표시된 경로를 형성합니다. VLED와 A 지점 사이의 전압 차이가 LED의 조명 값보다 크면 지속적으로 켜진 애벌레의 행이 형성됩니다.
단락-회로 애벌레와 개방{1}}회로 교차 사이의 가장 큰 차이점은 LED 비드가 이미지를 표시하는지 여부에 관계없이 화면이 스캐닝 모드에 있는 한 단락-회로 애벌레가 나타나는 반면 개방-회로 애벌레는 개방-회로 LED 비드가 켜져 있을 때만 개방-회로 교차 문제를 표시한다는 것입니다. 이는 일반적으로 수평 출력 트랜지스터의 블랭킹 전압을 증가시켜 전압 차이가 LED의 순방향 전압 VF(예: VLED - VH < VF)보다 작아짐으로써 해결됩니다. 일반적으로 빨간색 LED 비드의 순방향 전압 VF는 1.6~2.4V이고, 녹색 및 파란색 LED 비드의 경우 2.4~3.4V입니다. 테스트 결과 빨간색 LED 비드가 1.4V로 켜질 수 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 빨간색 LED 비드를 예로 들면 VH > VCC - 1.4V일 때 단락-애벌레 문제가 완전히 해결됩니다. VCC - 2V < VH < VCC - 1.4V인 경우 단락 지점 아래에 있는 빨간색 LED 하나만 -약하게 켜집니다.
오프닝 크로스
개방형-회로 LED가 스캐닝 화면에 나타나고 해당 지점이 켜지면 채널 OUT1의 전압이 0.5V 미만으로 낮아집니다. 스캐닝 행 전위의 블랭킹 전압 VH가 3.5V인 경우 해당 LED 행에 대한 전도성 경로가 형성되어 개방-회로 "캐터필라" 효과를 생성합니다.
LED가 개방-회로되면 채널 OUT1의 전압이 0.5V 미만 또는 심지어 0V까지 낮아집니다. 이는 기생 용량 C1 및 C2를 통해 열 기생 용량 Cr에 영향을 미칩니다. Cr 전위가 낮아지면 개방-회로 LED와 동일한 행에 있는 LED가 어두워집니다.
수평 출력 트랜지스터(출력 트랜지스터)의 블랭킹 전압을 낮추면 개방-회로 교차 문제, 즉 블랭킹 전압 VH < 1.4V를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 업계의 일부 출력 트랜지스터도 개방형-회로 교차 문제를 해결하기 위해 블랭킹 전압을 1.4V 미만으로 낮추기 위해 조정 가능한 블랭킹 전압을 사용하지만, 이로 인해 LED의 역전압이 증가하고 LED 손상이 가속화되며 단락이 발생합니다.
LED의 VF 값이 너무 높습니다.
LED의 지나치게 높은 VF 값으로 인해 열이 지속적으로 켜져 있는 문제는 사용자를 괴롭히는 또 다른 문제입니다. 일반적으로 녹색 LED의 공칭 순방향 전압 VF는 2.4~3.4V입니다. 일반적으로 녹색 LED의 양극과 음극 사이의 전압 차이는 1.8V이면 충분합니다. 그러나 수평 출력 트랜지스터의 블랭킹 전압 VH가 지나치게 높으면 열이 지속적으로 켜진 상태로 유지됩니다.
순방향 전압 VF1=3.4V를 갖는 LED를 열로 사용하여 스캔이 다음 LED에 도달하면 VOUT 및 VLED1이 동시에 켜집니다. 채널 단자 전압은 VOUT=VLED1 - VF1입니다. 해당 열에 있는 다른 LED의 전압은 VΔ=VH - VOUT=VH - VLED1 + VF1입니다. VΔ > 1.8V인 경우 열이 지속적으로 켜진 상태로 유지될 수 있습니다. 즉, VH - VLED1 + VF1 > 1.8V, 여기서 VLED=VCC(수평 출력 트랜지스터 전압 강하 무시)입니다. 따라서 VH > VCC - 1.6V는 LED의 VF 값이 지나치게 높아 열이 계속 켜져 있는 문제를 해결하는 데 도움이 되지 않습니다.
고대비 커플링
고대비 커플링은 낮은-밝기 배경에 밝은 이미지가 겹쳐서 낮은-밝기 이미지와 밝은-밝기 이미지가 평행한 영역에서 색상 변화 및 어두워지는 현상을 말하며, 위 이미지에서 점선으로 표시된 것처럼 겹쳐진 밝은 이미지를 나타냅니다. 이러한 고대비 커플링은 수평 출력 트랜지스터를 통한 열 채널 간의 간섭으로 인해 발생합니다. 클램핑 전압을 설계하고 방전 후 이를 일정 수준으로 유지함으로써 수평 출력 트랜지스터의 블랭킹 전압을 낮추면 어느 정도 완화될 수 있습니다. 그러나 이 설계 방법은 단락-회로 기둥이 어두워지고, 낮은-회색 영역이 붉게 나타나고, LED에 대해 지나치게 높은 VF 값과 같은 문제를 야기합니다. 블랭킹 전압을 낮춤으로써 수평 구동 관점에서 고대비 커플링을 개선할 수 있지만, 이로 인해 LED의 역전압이 과도하게 높아지고 "캐터필라" 단락-회로 문제가 발생합니다.
수평 출력 블랭킹 전압 선택
요약하면 수평 출력 트랜지스터(HIP)에 대한 블랭킹 전압을 선택하는 것은 위에서 언급한 6가지 문제와 관련된 과제에 직면하며 각 문제에는 고유한 어려움이 있습니다. 블랭킹 전압은 너무 높거나 낮을 수 없습니다. 일반적으로 개방형-회로 십자선은 정전류 구동 감지에 의해 제거됩니다. 너무 낮은 블랭킹 전압은 LED의 장기적인 신뢰성을-줄이기 때문입니다. 아래 표에는 다양한 조건에서 적합한 블랭킹 전압 범위가 요약되어 있습니다.
따라서 다양한 애플리케이션 문제를 고려할 때 블랭킹 전압은 3V~3.4V(VCC{2}}V)가 합리적인 선택입니다. 이는 다양한 스캐닝 모듈의 설계 요구 사항을 충족할 수 있으므로 여러 응용 프로그램 문제를 합리적으로 해결할 수 있습니다.
