有源矩陣
關注創建者：工采電子 創建時間：2023-07-10
有源矩陣的實例教程
臺灣旺泓（WH）自2018年起就開始了專利布局，目前已經申請了相關MiniLED驅動與封裝的專利20多項；現推出4-CH有源矩陣驅動助力Mini LED背光解決方案。
產品描述：
WH5097D是一個4通道LED驅動器，設計用于驅動局部調光顯示器；支持12位的PWM；可以實現直接驅動或掃描型驅動方法；每個通道上可提供高達30mA的持續電流。
為了實現有源矩陣結構，WH5097D采用專有的接口協議和自尋址算法，使BLU（背光單元）上的每個WH5097D被賦予一個地址，以便與背光定時控制器（BCON）通信。這種全新的背光解決方案拓撲有許多好處，例如輕薄的機械設計，簡化的PCB/BLU路由，以及控制板和BLU之間更簡單的連接。
直接驅動和掃描驅動都可以通過使用BCON發起的適當命令來實現。在掃描模式下，可以通過BCON調整掃描行數。
WH5097D優勢：
1、有四個可選擇的驅動電流范圍：(0.5mA～5mA)(1mA～10mA)(2mA～20mA)和(3mA～30mA)每個范圍都有相同的7位分辨率電流控制。
2、對于純PWM調光，可提供12位PWM占空比；所有調光方法的數據通過單線Dip接口發送。
3、支持頻率倍增功能；在直接驅動模式下，基于16Mhz內部振蕩器和背光幀率，最大可實現64倍的乘法。
4、為了大限度減少電磁干擾，4個電流匯包括一個2位轉換速率控制。
5、為了控制涌流，對于BLu中的每個個體 PWM電流匯聚輸出的相位可以被延遲或偏移。
6、為了更好地控制功率效率，WH5097D能夠測量每個電流sink輸出的通道電壓。
7、提供LED開路/短路保護和過溫保護(OTP)，以確保系統的可靠性；CH1/CH2/CH3/CH4引腳的持續電壓可達36V。
展開 Micro-LED顯示器可以不需要單獨使用有源矩陣背板，因為用作有源矩陣和顯示器驅動的電路在巨量轉移過程中就可以實現。對比來看，OLED顯示器則需要使用薄膜有源矩陣驅動背板。理論上，Micro-LED 顯示器可以使用印刷電路板作為驅動背板，而有源矩陣電子器件既可以位于Micro-LED的封裝載體中，也可以位于其他芯片載體中，例如圖像傳感器芯片。OLED顯示器原則上也可以使用薄膜工藝和巨量轉移兩種生產工藝制造，只是這可能過于復雜且成本高昂。與Micro-LED 顯示器一起使用的印刷電路板背板結構在材料以及信號和電源路由方面有很多選擇，因為它在設計時不限于透明或耐高溫，導體或絕緣體等。當然，設計者也可以想象在 OLED 有源矩陣基板上集成透鏡和薄膜光電傳感器陣列。不過迄今為止，薄膜光電傳感器陣列的成像性能在可見光靈敏度、噪聲、最小像素尺寸、響應時間等方面與現代硅基CMOS圖像傳感器相比還差很多。實際上，市場在優化硅基CMOS傳感器的投資上要遠遠超過薄膜圖像傳感器。如果真得要使用這種方案，市場需要大量投資來開發與 OLED 共面且具有競爭力的薄膜圖像傳感器。從這些點來看，OLED顯示器，在可預見的未來，也只能繼續沿著屏下攝像頭集成的方案走下去。
不過，集成微型攝像頭陣列的 Micro-LED 顯示器，其可行性仍需要通過產品來證明。當然，除了Micro-LED 巨量轉移過程中眾所周知的挑戰之外，設計者還需要面臨許多其他挑戰，這里需要特別提到的是如何通過實時處理，將多個低分辨率圖像合成為高分辨率的圖像。
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展開 晶體管有源矩陣技術可以有效做到相鄰傳感單元之間沒有串擾同時減少排線數量。橡膠智能皮膚能夠定量感知壓力分布進而識別物體的形狀。即使當橡膠智能皮膚被進一步沿著平行和垂直于溝道的兩個方向拉伸50%，在拉伸和釋放100個循環后，其感知能力沒有明顯變化。
圖3.全橡膠陣列集成觸覺感知皮膚
南京大學王欣然教授對此工作做了點評：
余存江教授課題組開創性地設計并制造出具有高載流子遷移率同時可以拉伸的半導體材料，開發了全橡膠集成電子電路以及有源矩陣柔性傳感皮膚。高遷移率橡膠半導體以及集成電子電路在柔性電子領域是重要的突破。
據介紹，該微型顯示器使用了三色發光層堆疊的方案，具體為一種由有源矩陣硅CMOS背板驅動的紅綠藍3色Micro-LED像素陣列。
根據外媒Semiconductor Today報道，實際上，早在今年4月的下旬，Sundiode就已經宣布與KOPTI（韓國光子技術研究所）合作以開發一種RGB 3色堆疊式Micro-LED顯示技術。該合作的技術基礎是Sundiode的授權專利，他們最近所展示的產品正是基于上述專利和KOPTI合作開發的堆疊式RGB像素式微型顯示器。
另外，該產品所用有源矩陣——硅基CMOS驅動背板由同樣來自美國加利福尼亞州的Jasper Display公司（該公司具體地址在圣克拉拉市）提供。據介紹，這款尺寸僅15.4毫米x8.6毫米的緊湊型微型顯示器，在上述單塊CMOS驅動背板上沉積制造了堆疊形式的RGB Micro-LED 像素陣列。實際上，該像素陣列是作為一個整體直接鍵合到上述硅基CMOS驅動背板上的，這樣做可以完全避免轉移離散R、G和B像素所需的傳統巨量轉移工藝。
這次樣品開發向市場展示了這樣一個可能，那就是利用紅綠藍像素堆疊方式制造全彩色微型顯示器并極大提高微型顯示器小像素區域的利用率。在這款微型顯示器的設計過程中，像素大小設計為100μm，可以計算，其分辨率約為200PPI。該公司目前正在進行其下一階段的產品技術開發，希望進一步提升該全彩色微型顯示器的像素密度，這樣才能更好地用于AR 和MR等產品。
圖1. 左圖展示了這款RGB像素堆疊式微型顯示器，其每個像素都是一個由紅綠藍發光層堆疊構成的Micro-LED器件；右圖所示為該微型顯示器顯示夜間煙花視頻的畫面，主要是為了向客戶展示其色彩重現能力。
展開 Kopin公司的技術產品組合具體包括微型有源矩陣液晶顯示器 (AMLCD)、硅基液晶(LCOS) 顯示器和有機發光二極管 (OLED) 顯示器，另外公司還研發生產各種先進的光學器件以及作為獨立組件或組合件部件的產品。
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臺灣旺泓（WH）自2018年起就開始了專利布局，目前已經申請了相關MiniLED驅動與封裝的專利20多項；現推出4-CH有源矩陣驅動助力Mini LED背光解決方案。
產品描述：
WH5097D是一個4通道LED驅動器，設計用于驅動局部調光顯示器；支持12位的PWM；可以實現直接驅動或掃描型驅動方法；每個通道上可提供高達30mA的持續電流。
在FlexEnable制作的樣品中，有一個孔徑為25mm、厚度約為100微米的柔性液晶盒，它的質量小于40mg，可以進一步集成有源矩陣和使用有機電子器件的集成驅動，所有這些都能夠制造在獨立的TAC膜基板上。
如下圖5顯示了一款制作在TAC膜上的、可實現環境光調節的可調諧透鏡。即使這些液晶盒被多次堆疊，其整體結構仍然非常輕薄。
Kopin公司的技術產品組合具體包括微型有源矩陣液晶顯示器 (AMLCD)、硅基液晶(LCOS) 顯示器和有機發光二極管 (OLED) 顯示器，另外公司還研發生產各種先進的光學器件以及作為獨立組件或組合件部件的產品。
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Kopin公司的技術產品組合具體包括微型有源矩陣液晶顯示器 (AMLCD)、硅基液晶 (LCOS) 顯示器和有機發光二極管 (OLED) 顯示器，另外公司還研發生產各種先進的光學器件以及作為獨立組件或組合件部件的產品。
眾所周知，傳統的有源矩陣OLED (AMOLED)微型顯示器是通過在顯示區域沉積單一白色OLED疊層制造出來的。這種OLED顯示器具有彩色濾光片陣列（圖 1a）——在薄膜密封層頂部或在與 OLED 基板對齊的另一片玻璃基板上進行光刻圖案化。eMagin的dPd型OLED微型顯示器是通過單獨圖案化每種顏色（紅綠藍）發光層材料來制造的，它不需要沉積彩色濾光片（圖 1b）。
據日媒EETimes報道，矢野經濟研究所本次調查對象的產品包括用于TFT-LCD面板和AMOLED（有源矩陣式OLED）等顯示屏的偏光片和主要光學薄膜元件（相位差膜、PVA保護膜、表面處理膜）。調查期間為2021年9～10月。
Kopin公司的技術產品組合具體包括微型有源矩陣液晶顯示器 (AMLCD)、硅基液晶 (LCOS) 顯示器和有機發光二極管 (OLED) 顯示器，另外公司還研發生產各種先進的光學器件以及作為獨立組件或組合件部件的產品。
這里提到的Kopin、ColorMax、DoC、Lightning和Pancake都是Kopin 公司的注冊商標。
Kopin公司的技術產品組合具體包括微型有源矩陣液晶顯示器 (AMLCD)、硅基液晶 (LCOS) 顯示器和有機發光二極管 (OLED) 顯示器，另外公司還研發生產各種先進的光學器件以及作為獨立組件或組合件部件的產品。
這里提到的Kopin、ColorMax、DoC、Lightning和Pancake都是Kopin 公司的注冊商標。
另外，該產品所用有源矩陣——硅基CMOS驅動背板由同樣來自美國加利福尼亞州的Jasper Display公司（該公司具體地址在圣克拉拉市）提供。據介紹，這款尺寸僅15.4毫米x8.6毫米的緊湊型微型顯示器，在上述單塊CMOS驅動背板上沉積制造了堆疊形式的RGB Micro-LED 像素陣列。
該公司在中國上海建立了一家晶圓廠，憑借其有源矩陣Micro-LED顯示器產品組合，被認為是目前Micro-LED 顯示技術的領導者之一。
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