一個液晶顯示單元就是一滴液態晶體構成的光閥門，這種液態晶體既有液態物質的流動性，又可在一定的條件下擁有穩定的結構，它自身不會發光，但在擁有穩定的結構以后就成為可以容許光線流通的閥門，光線通過時看起來就是亮的，沒有光通過時就是暗的，大量這樣的點組合起來就可以構成各種圖案。能夠讓液晶處于穩定結構的是電場，它使液晶分子順著一定的方向排列起來，光線就可以從分子間的空隙里通過了。電場消失以后，液晶分子又進入無序排列的狀態，光線也就無法通過了。控制液晶結構的電場由液晶兩端的電容儲能形成，不需要的時候就要把電容里的儲能泄掉，可是與之相鄰的正在顯示的單元里的電場會對其有影響，所以就需要有另一個電場來對此進行對沖，因此給液晶驅動電路的供電就要有兩個電壓，而且它們的極性還應該是相反的。我第一次把 Boost 用來滿足顯示屏的這種需要時要提供的電壓就有一個是 17V，另一個是 -11V(記憶中的數據，是否準確已經不能保證，但在這里并不重要)，而輸入則是來自兩節鋰離子電池的串聯，當時用的是我已經提到過的 RT9262，通過將其必須的電感換成多繞組的變壓器再給每個繞組配上整流電路，一個雙輸出的正負壓生成電路就形成了，這個電路后來被眾多的客戶直接復制，因此主動找到我進行過技術支持的廠商還不少，自我感覺還是為當時的便攜式 DVD 應用做出了一點貢獻的。

液晶顯示屏上出來的光來自它背后的光源，早期的時候這種光都由 CCFL 冷陰極射線熒光管發出，現在則完全被 LED 取代，眾多的 WLED 被放置在背光板的四周或是平鋪在后背，背光板也同時有勻光的功能，因為需要背面的每個位置都有同樣的亮度，為確保這一點也需要每一顆 WLED 都以同樣的發光量發光，這就要求流過每顆 WLED 的電流是一致的，所以最好的做法就是把這些 WLED 串聯起來進行驅動，而每顆 WLED 的工作電壓都有 2.xV 以上，多顆串聯以后需要的驅動電壓就很高了，所以又給 Boost 轉換器帶來了使用機會。

液晶顯示采用光閥的形式來控制光的輸出，即使顯示內容為全黑的時候它后面的背光源也是在工作的，所以即使你看到的發光點很少，它的光源的能耗也不會降低。使用平面背光源的時候可以加入局部亮度的控制技術，相應的能耗可以隨顯示內容而發生變化，亮暗的對比度也可以得到提高，但是由此帶來的節約和提升也是有限的，除非這種控制能夠達到最小的像素級別，真的到了那個時候，用液晶做光閥的意義也就不存在了，因為我們可以直接控制每一顆 LED 的亮暗來顯示圖像，這便是采用 OLED 或 MicroLED 的顯示技術了。

現在 MicroLED 技術還沒有到達大規模應用的階段，OLED 的應用則已經很普遍，我用的手機和手環都是采用這種技術的產品。OLED 的 O 代表的是有機物，就是用有機物構成了能夠發光的二極管，讓它正向導通的時候它就發光，讓它反向截止的時候它就變暗，所以對它的驅動既可以是單一的電源，也可以是給它兩個不同極性的電源(為了快速變換的目的)，微調其電壓就能對亮度進行調節，固定電壓但是調節供電的時間也能對視覺亮度進行調節，這個時候利用的就是我們人眼的視覺暫留特性了，我說到這個就會想起陰極射線熒光管的余輝現象，因為這兩個東西實在是太像了，總能讓我把它們聯系在一起。

同樣是為顯示屏提供兩個極性的電壓，液晶屏和 OLED 顯示屏對電源的要求其實是不一樣的，原因很簡單，液晶屏的驅動對象是光閥，它對電壓變化的靈敏度不是太高;OLED 屏的控制對象是(發光)二極管，電壓的變化對流過它的電流的影響比較大，相應的亮度也就不同，對圖像品質的影響會比較大，所以給 OLED 的供電要求會比較高，電壓要準，紋波要小，從而使得面對兩種應用的供電電路不僅是參數不同，在結構上也是有差別的。

上面的內容是我第一次用這樣的方式去理解顯示單元，其中的表達不見得就是對的，因為我也不是相關領域的專業人士，出錯是很難避免的，寫作的過程就經過了多次修改，最后成了現在表達出來的樣子，自認為已經清楚地說明了顯示屏的廠商們為什么要提出兩種電壓源的需求，這樣做的目的一是為了讓讀者了解我們在做的事，二是讓我自己能夠更深刻地理解這個世界，利己又助人，這樣的事我不做豈不是太虧了?所以即使有可能錯也是要做的，如果不小心遇到一個真正的行家幫我指出問題，那就太幸運了。

下面就讓我們來看看立锜為液晶顯示器和 OLED 顯示器都準備了一些什么樣的產品，看看它們的應用電路都是怎樣的，方便大家在有需要時有個選擇的方向，避免在這方面浪費太多的時間。由于顯示屏規格眾多，各自的需求也有差別，我們的介紹就點到為止，大概了解有些什么類型就行了，真的有了需求時可以和我們進行交流來獲得更多的資訊。

這是一個利用 Boost 轉換器 RT9266 和電荷泵的結合構成的多輸出電路，可以理解為是前面提及的 RT9262 和變壓器配合構成的多輸出電路的簡化，這樣的電路在我提到過的數碼相機里曾經大量使用，只是后來的集成化產品又都進行了改造，大多變成了一個 Boost 轉換器和一個負壓發生器的結合體，這種變化在后面述及的應用里也有呈現，只是這篇文章不會涉及到。這個電路還可以有很多變數，通過引入不同的電壓源、使用穩壓二極管等可以形成各種輸出電壓的組合。

上面這個電路的反饋是從正電壓輸出取得的，當各輸出的負載有不平衡的問題時，沒有反饋之輸出的穩定性就會變差，所以在一些設計中就會使用獨立的電荷泵電路，也就是說它們也是含有反饋環節的，這類產品被大量使用在大型顯示屏的供電電路上，立锜大量提供此類產品，但因為與一般用戶幾乎沒有關系，所以也就沒有廣泛提供此類產品的信息，下面的示意圖可供讀者參考，你在有需求時可以和我們聯絡以取得自己需要的各種支持。

液晶顯示屏背光源 WLED 的驅動電路在大屏和小屏里是有區別的，一般小屏大概是這樣的：

利用 Boost 轉換器將電壓提升，流過 LED 串的電流在經過 RSET 時形成的電壓與其內部參考電壓相等，則所有 LED 里流過的電流就與預設值相等了。隨著大屏所用 LED 數量的增多，這樣的結構就不能滿足需求，于是有了新的電路架構：

若干串 LED 用同一個電壓供電，流過每一串的電流不可能都相等，此時就要給每一串都增加一個恒流電路來提高電流的一致性。

我們常用的智能手機需要使用 LED 給液晶屏做背光源，還要驅動照相用的大電流 LED，于是又有了同時集成兩種驅動電路的器件：

這顆器件除了驅動背光用的兩個 LED 串，還可以驅動兩只閃光燈用的大電流 LED，兩顆大電流 LED 也可以合成為一顆，因為輸出部分是恒流電路，合并使用不會有任何問題。

這顆 IC 集成的東西就更多了，顯示屏需要的正負壓電路也在其中。

OLED 顯示屏的供電電路通常是 Boost 轉換器、電荷泵電路和線性穩壓器的組合，Boost 生成正電壓，電荷泵生成負電壓，線性穩壓器的加入是為了確保輸出的高精度和低噪聲，其位置在上述轉換器的輸出端構成二級穩壓，下圖為示例電路之一，其外觀看起來非常整潔。

如果輸出電壓與輸入電壓區間存在交集，Boost 轉換器就不能滿足要求，需要改用 Buck-Boost 電路，于是有下述產品出現：

實際上有很多與顯示屏有關的產品都是定制性質的，因為各家廠商的產品在規格上都有自己的特色，通過定制能更好地與相關產品實現匹配，由此帶來更好的性能，立锜已與許多廠商建立了這種配合關系，你在選擇產品時也可關注相關信息，這樣也方便我們為你提供更有針對性的服務，減輕你在選型上的難度。

原文標題：平面顯示單元的特性和它們的供電方案

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審核編輯：湯梓紅