LED displeju displeja kvalitāte vienmēr ir bijusi cieši saistīta ar nemainīgu strāvas draivera mikroshēmu, risinot tādas problēmas kā dubultošanās, mirušo pikseļu krustojums, zema pelēktoņu krāsu maiņa, tumšā pirmā skenēšana un augsta kontrasta savienojums. Horizontālajai piedziņai kā vienkāršai skenēšanas prasībai tradicionāli ir pievērsta mazāka uzmanība. Izstrādājot mazāka leņķa LED displejus, horizontālajiem diskdziņiem tiek izvirzītas augstākas prasības, sākot no vienkāršiem P-MOSFET horizontālai pārslēgšanai uz integrētākiem un jaudīgākiem daudzfunkcionāliem horizontāliem draiveriem. Horizontālo draiveru dizains un atlase arī saskaras ar sešām galvenajām problēmām: dubultojuma novēršana, LED mikroshēmu apgrieztais spriegums, īssavienojuma problēmas, atvērtas-ķēdes krustojums, pārmērīgi augstas LED mikroshēmu VF vērtības un augsta kontrasta savienojums.
Spoku ēna
Pārslēdzoties starp skenēšanas ekrāniem, ņemot vērā laiku, kas nepieciešams PMOS tranzistora slēdžu ieslēgšanai un izslēgšanai un lādiņa izkliedēšanai uz rindas līniju parazitārās kapacitātes Cr, neizlādētajam VLED lādiņam no iepriekšējās rindas skenēšanas ir vadošs ceļš brīdī, kad tiek ieslēgts nākamās rindas skenēšanas VLED un OUT. Kad rinda (n) ir ieslēgta, rindas parazitārā kapacitāte Cr tiek uzlādēta līdz VCC potenciālam. Pārslēdzoties uz Row(n+1), starp Cr un OUT veidojas potenciālu starpība, un lādiņš tiek izlādēts caur LED, radot vāju LED gaismu.
Tāpēc Cr kondensatora uzlāde ir jāizlādē iepriekš līnijas pārtraukuma laikā. Parasti horizontālās izejas tranzistors ar integrētu izslēgšanas funkciju izmanto novilkšanas-shēmu, lai pārslēgšanas laikā ātri izlādētu parazitārās kapacitātes Cr lādiņu. Jo zemāks ir novilkšanas-uz leju potenciāls, ti, izslēgšanas spriegums VH, jo ātrāk tiek izlādēts parazitārās kapacitātes lādiņš, un jo labāks ir augšējo dubultojuma novēršanas efekts. Parasti VH < VCC - 1V ir pietiekams, lai novērstu augšējos dubļus.
LED reversais spriegums
LED mikroshēmu apgrieztais pārsprieguma spriegums būtiski ietekmē to kalpošanas laiku, un pikseļu defekti, ko izraisa apgrieztais spriegums, vienmēr ir bijuši liela problēma LED displejos, jo īpaši tajos, kuriem ir maza{0}}skaluma displeji.
Kad izejas kanāls ir izslēgts, parazitārās induktivitātes brīvgaitas strāva nepārtraukti uzlādē kanāla parazitāro kapacitāti, radot augstsprieguma smaili. Šis smaile, apvienojumā ar horizontālo izejas tranzistoru (HIP), veido apgrieztu spriegumu visā LED mikroshēmā. Tāpēc HIP izslēgšanas spriegums ietekmē arī LED mikroshēmas reverso spriegumu. Ar fiksētu spriegumu pastāvīgās strāvas izvades kanālā, lielāks HIP izslēgšanas spriegums rada zemāku LED mikroshēmas pretējo spriegumu. Lai gan LED mikroshēmām parasti ir 5 V nominālais apgrieztais spriegums, ražotāja testēšana ir parādījusi, ka reversais spriegums zem 1,4 V var ievērojami samazināt pikseļu defektus, ko izraisa reversais spriegums. Tāpēc izslēgšanas spriegumam nevajadzētu būt pārāk zemam, lai risinātu LED mikroshēmas apgrieztā sprieguma problēmas, parasti ne zemākam par VCC-2V.
Īsslēguma kāpurs-
Kad gaismas diode ir īssavienota,{0}}parādās nepārtraukti degošu gaismas diožu rinda, ko parasti sauc par īssavienojuma Kad vidējā gaismas diode ir īssavienota-, tajā pašā rindā esošās gaismas diodes veidos ceļu, kā parādīts tālāk esošajā diagrammā, skenējot šo rindu. Ja sprieguma starpība starp VLED un punktu A ir lielāka par gaismas diodes apgaismojuma vērtību, izveidosies pastāvīgi izgaismotu kāpuru rinda.
Lielākā atšķirība starp īssavienojuma kāpuru-un atvērtas-ķēdes krustojumu ir tāda, ka īssavienojuma kāpurs-parādās tik ilgi, kamēr ekrāns ir skenēšanas režīmā neatkarīgi no tā, vai LED lodītes rāda attēlu, savukārt atvērtas-shēmas gaismas diodes kāpurs parāda tikai atvērtās ķēdes{5}problēmu{4} ir iedegts. To parasti atrisina, palielinot horizontālā izejas tranzistora izslēgšanas spriegumu, lai sprieguma starpība būtu mazāka par gaismas diodes tiešo spriegumu VF, ti, VLED - VH < VF. Parasti tiešais spriegums VF sarkanām LED lodītēm ir 1,6–2,4 V, bet zaļajām un zilajām LED lodītēm tas ir 2,4–3,4 V. Testēšana parādīja, ka sarkanu LED lodziņu var iedegt ar 1,4 V; tādēļ, piemēram, ņemot sarkanu LED lodziņu, kad VH > VCC - 1.4V, īssavienojuma-kāpurķēdes problēma ir pilnībā atrisināta. Ja VCC - 2V < VH < VCC - 1.4V, tikai viens sarkans LED zem īssavienojuma punkta ir vāji izgaismots.
Atklāšanas krusts
Kad skenēšanas ekrānā parādās atvērtas{0}}ķēdes gaismas diode un šis punkts ir izgaismots, kanāla OUT1 spriegums tiek samazināts līdz 0,5 V. Ja skenēšanas rindas potenciāla izslēgšanas spriegums VH ir 3,5 V, šai gaismas diožu rindai tiks izveidots vadošs ceļš, radot atvērtas-ķēdes "kāpura" efektu.
Kad gaismas diode ir atvērta-ieslēgumā, kanāla OUT1 spriegums tiek samazināts līdz 0,5 V vai pat 0 V. Tas ietekmē kolonnas parazitāro kapacitāti Cr caur parazītiskajām kapacitātēm C1 un C2. Kad Cr potenciāls tiek samazināts, gaismas diodes, kas atrodas tajā pašā rindā, kur atvērtā -slēgtā gaismas diode, nodziest.
Horizontālā izejas tranzistora (izejas tranzistora) izslēgšanas sprieguma pazemināšana var efektīvi atrisināt atvērtās-ķēdes šķērsproblēmu, ti, izslēgšanas spriegumu VH < 1,4 V. Daži nozares izvades tranzistori izmanto arī regulējamu izslēgšanas spriegumu, lai samazinātu izslēgšanas spriegumu zem 1,4 V, lai atrisinātu atvērtās-ķēdes šķērsproblēmu, taču tas palielinās gaismas diodes reverso spriegumu, paātrinās LED bojājumus un izraisīs īssavienojumus.
Gaismas diodes VF vērtība ir pārāk augsta.
Vēl viena problēma, kas nomoka lietotājus, ir problēma, ka kolonnas paliek pastāvīgi izgaismotas pārāk augstu VF vērtību dēļ LED. Parasti zaļās gaismas diodes nominālais tiešais spriegums VF ir 2,4–3,4 V. Parasti, lai to iedegtu, pietiek ar 1,8 V sprieguma starpību starp zaļās gaismas diodes anodu un katodu. Tomēr pārāk augsts horizontālā izejas tranzistora izslēgšanas spriegums VH izraisīs kolonnas nepārtrauktu apgaismojumu.
Ja kā kolonnu tiek ņemta gaismas diode ar priekšējo spriegumu VF{0}}V, skenēšana sasniedz nākamo LED, VOUT un VLED1 ieslēdzas vienlaicīgi. Kanāla spailes spriegums ir: VOUT=VLED1 - VF1. Spriegumi pārējām šīs kolonnas gaismas diodēm ir: VΔ=VH - VOUT=VH - VLED1 + VF1. Ja VΔ > 1,8 V, kolonna var palikt pastāvīgi izgaismota, ti, VH - VLED1 + VF1 > 1,8 V, kur VLED=VCC (ignorējot horizontālo izejas tranzistora sprieguma kritumu). Tāpēc VH > VCC - 1.6V neveicina problēmas, kas rodas, lai atrisinātu problēmu, kas saistīta ar kolonnām, kas paliek pastāvīgi izgaismotas, jo gaismas diodes ir pārāk augstas VF vērtības.
Augsta kontrasta savienojums
Augsta kontrasta savienojums attiecas uz parādību, kad spilgts attēls tiek uzklāts uz zema-spilgtuma fona, izraisot krāsu nobīdi un tumšāku apgabalā, kur zema-spilgtuma un spilgta-spilgtuma attēli ir paralēli, kā parādīts ar punktētu līniju augstāk esošajā attēlā, kas attēlo uzklāto spilgtu attēlu. Šo augstā kontrasta savienojumu izraisa traucējumi starp kolonnu kanāliem caur horizontālajiem izvades tranzistoriem. To zināmā mērā var mazināt, projektējot iespīlēšanas spriegumu, uzturot to noteiktā līmenī pēc izlādes, tādējādi pazeminot horizontālā izejas tranzistora izslēgšanas spriegumu. Tomēr šī projektēšanas metode rada tādas problēmas kā īssavienojuma kolonnas-tumšošana, zemi-pelēki apgabali, kas parādās sarkanīgi, un pārāk augstas gaismas diožu VF vērtības. Uzlabot augsta kontrasta savienojumu no horizontālās piedziņas perspektīvas var panākt, pazeminot izslēgšanas spriegumu, taču tas rada pārmērīgi augstu pretējo spriegumu gaismas diodēm un "kāpurķēdes" īssavienojuma problēmu.
Horizontālā izejas izslēgšanas sprieguma izvēle
Rezumējot, horizontālā izvades tranzistora (HIP) izslēgšanas sprieguma izvēle saskaras ar problēmām, kas saistītas ar sešām iepriekš minētajām problēmām, un katrai no tām ir savas īpašās grūtības. Izslēgšanas spriegums nedrīkst būt pārāk augsts vai pārāk zems. Parasti atvērtās-ķēdes krustojums tiek dzēsts ar pastāvīgas strāvas piedziņas noteikšanu, jo pārāk zems izslēgšanas spriegums samazina gaismas diodes ilgtermiņa uzticamību. Tālāk esošajā tabulā ir apkopots piemērotais izslēgšanas sprieguma diapazons dažādos apstākļos.
Tāpēc, ņemot vērā dažādas lietojumprogrammas problēmas, 3 V–3,4 V (VCC=5V) izslēgšanas spriegums ir saprātīga izvēle. Tas var atbilst dažādu skenēšanas moduļu dizaina prasībām un tādējādi saprātīgi atrisināt vairākas lietojumprogrammu problēmas.
