真实充放电过程(以黒态电压来说明):
VDD=4.6V、VSS=-3V、VREF=-4V;黒态Vdata=6.2V。
1.初态(T1阶段末): M3的电流为 I=W/2L×μCox×(Vdata-VREF+Vth)2 ,此时由于VREF与Vdata压差为10V,电流高达uA量级。
2.放电过程(T2阶段): M3的电流为 I=W/2L×μCox×(Vdata-Vg+Vth)2 ,随着放电过程,(Vdata-Vg+Vth)不断降低,而I 与此呈平方关系,因此I 的衰减速度远远大于电压;
R=(Vdata-Vg)/I=(Vdata-Vg)/(W/2L×μCox×(Vdata-Vg+Vth)2) ,因此该过程为可变电阻放电过程,随放电时间,电流急剧减少;实际仿真和测试结果显示,实际放电时间远大于6us才能充分。3.放电末态(T2阶段结束时): 由于放电不充分,此时栅压为Vg=Vdata+Vth-Verror,此时补偿后的M3最终电流为 I=W/2L×μCox×(VDD-Vdata+Verror)2。
可见虽然补偿了Vth,但存在误差电压Verror(数值约1~1.5V),因此Vth的均一性问题转变为充放电的均一性问题。
Vth理想的补偿
理想的补偿结果是消除Vth,M3的电流为 I=W/2L×μCox×(VDD-Vdata)2。
补偿后的公式中,仍然存在μ,Cox等均一性问题;实际TEG测试数据显示,μ误差最高可达10%,Cox均一性与GI厚度均一性一致;
实际补偿分析
实际补偿后M3的近似电流为 I=W/2L×μCox×(VDD-Vdata+Verror)2
由于Verror为放电不足产生,因此Verror与放电电流有关,放电电流越大,Verror越小;即μCox越大,Verror越小。
若将电流公式分成两部分,I=A×B,其中:
A=W/2L×μCox
B=(VDD-Vdata+Verror)2
从上述分析可以看到,当A减少时,B将增大;因此需要适当控制A减少的比例k,使B增加的比例h满足(1-k)(1+h)趋于100%即可使电流获得最佳补偿。
NOVATEK OLED Driver NT37XXX 系列,技术成熟并成功导入客户项目量产,如有需求欢迎咨询使用,谢谢。