OLED硬件电路设计

OLED,全称有机自发光二极管。其主要通过控制注入子像素发光材料的电流大小，实现不同颜色的显示。

OLED屏幕的每个像素点都可以理解成一颗独立控制的灯珠，开启时只需要进行显示的像素点即可。不像LCD一样，显示需要整块背光的亮度，因此OLED屏可实现AOD(熄屏显示)以及屏下指纹。

原理图

其主要分为电源和信号。

电源

关于OLED屏的供电，主要分为DISP_AVDD,PVDD PPVEE DISP_VCI DISP_VIO以及TPAVDD TPVIO。
DISP_AVDD(7.3V) DISP_VCI(3.0V)负责给屏幕内部的模拟电路部分供电。
PVDD和PVEE给与屏幕显示像素部分供电。其中PVDD不可调为固定值，通常在4.6V。PVEE电压可调。根据不同亮度通过ESWIRE引脚进行电压的调节。
上图为屏幕由最亮至最暗的PVEE电压变化图。

关于PVEE电压值，其由ESWIRE的脉冲次数所决定。

如下为OLED屏PVEE电压值在-1.6V的波形图。对应51个上升沿脉冲。51个上升脉冲结束，随后PVEE变为-1.6V。

在手机硬件设计方面，DISP_AVDD PVDD PVEE往往由一颗DCDC电源芯片所提供。

PVDD DISP_AVDD为BOOST架构，PVEE因为为负压所以采样BUCK-BOOST架构。
除前面三路电，还有关DISP_VIO给与屏幕模拟部分供电。TPAVDD TPVIO均给TP供电。

信号

除了电源外还含有RST INT TE MIPI SPI ESWIRE ASWIRE信号等。与LCD屏大部分一致。
其中MIPI只有在显示画面变化才会存在数据传输与LCD屏存在差异。ESWIRE作为PVDD PVEE的Control PIN,同时还负责PVDD的电压输出值。ASWIRE作为DISP_AVDD的Control PIN,还负责DISP_AVDD的电压输出值。

功耗

OLED屏叫LCD屏优点之一其中就是功耗。LCD屏只要画面显示，其MIPI信号传递屏幕的显示数据就在不停的传输。而OLED屏则不一样，为了降低功耗，当画面处于静态时，MIPI无数据传输，静态画面存储至屏幕内部存储中。

除此之外，关于屏幕的功耗主要由上述的几路电流的耗流所决定。不同场景下各路电的耗流甚至电压均会出现一些变化。

关于亮度和刷新率的提升这点不必过多解释，其必定带来功耗的上升。

其中，亮度的提升主要影响部分为ELVDD与ELVSS的两路功耗。前面说过电压方面ELVDD为稳定的4.6V,ELVSS随着亮度发生变化。耗流方面，举一个曾经做过的项目屏幕这两路耗流情况，在5nits变化至500nits时，两路电的耗流可从2mA上升至接近200mA，两路电的耗流值一致保持同步上升。

在抬升刷新率方面，耗流的变化主要体现在DVDD VDDI VCI以及AVDD。其中VDDI耗流变化较为明显。此四路电又被称为Driver IC Power。

虽说OLED屏较LCD屏功耗低。然而在纯白画面相同亮度的情况下OLED的功耗不一定具备优势。曾有机构专门对此测试对比过。

在显示白色画面情况下，oled像素中的红绿蓝都要发光且颜色一致，才能组合成白光。随着纯白画面不具备优势但是根据发光原理来看，在黑色画面OLED屏的功耗显著优于LCD屏。