LED ডিসপ্লেগুলির ডিসপ্লে গুণমান সবসময়ই ধ্রুবক বর্তমান ড্রাইভার চিপের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, যা ঘোস্টিং, ডেড পিক্সেল ক্রসহেয়ার, লো গ্রেস্কেল কালার শিফ্ট, ডার্ক ফার্স্ট স্ক্যান এবং হাই কনট্রাস্ট কাপলিং এর মতো সমস্যা সমাধান করে। অনুভূমিক ড্রাইভ, একটি সাধারণ স্ক্যানিং প্রয়োজনীয়তা হিসাবে, ঐতিহ্যগতভাবে কম মনোযোগ পেয়েছে। ছোট পিচ এলইডি ডিসপ্লেগুলির বিকাশের সাথে, অনুভূমিক ড্রাইভে উচ্চ চাহিদা রাখা হচ্ছে, সাধারণ P-MOSFET থেকে আরও সমন্বিত এবং শক্তিশালী মাল্টি-কার্যকরী অনুভূমিক ড্রাইভারগুলিতে অনুভূমিক স্যুইচিংয়ের জন্য বিবর্তিত হয়েছে৷ অনুভূমিক ড্রাইভারের নকশা এবং নির্বাচন ছয়টি বড় চ্যালেঞ্জেরও মুখোমুখি: ভুতুড়ে নির্মূল, LED চিপগুলির বিপরীত ভোল্টেজ, শর্ট-সার্কিট সমস্যা, খোলা-সার্কিট ক্রসহেয়ার, LED চিপগুলির অত্যধিক উচ্চ VF মান এবং উচ্চ বৈপরীত্য কাপলিং৷
ভূতের ছায়া
স্ক্যানিং স্ক্রিনগুলির মধ্যে স্যুইচ করার সময়, PMOS ট্রানজিস্টরের সুইচগুলি চালু এবং বন্ধ করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের কারণে এবং সারি লাইনের পরজীবী ক্যাপ্যাসিট্যান্স Cr-এ চার্জটি ছড়িয়ে যাওয়ার জন্য, পূর্ববর্তী সারি স্ক্যান থেকে VLED-এর আনডিসচার্জড চার্জটি তাত্ক্ষণিকভাবে একটি পরিবাহী পথ থাকে এবং VLED-এর পরের দিকের স্ক্রিনটি চালু হয়। যখন সারি(n) চালু করা হয়, তখন সারির পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স Cr VCC সম্ভাব্যতার সাথে চার্জ করা হয়। Row(n+1) এ স্যুইচ করার সময়, Cr এবং OUT-এর মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি হয় এবং LED এর মাধ্যমে চার্জটি ডিসচার্জ হয়, যা একটি ম্লান LED আলো তৈরি করে।
তাই, লাইন বিরতির সময় Cr ক্যাপাসিটরের চার্জ আগে থেকেই ডিসচার্জ করা দরকার। সাধারণত, সমন্বিত ব্ল্যাঙ্কিং ফাংশন সহ অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টর সুইচিংয়ের সময় পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স Cr-এ চার্জ দ্রুত নিষ্কাশন করতে একটি পুল-ডাউন সার্কিট ব্যবহার করে। যত কম টান-ডাউন পটেনশিয়াল, অর্থাৎ, ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ VH, সেট করা হয়, পরজীবী ক্যাপ্যাসিট্যান্সের চার্জ তত দ্রুত ডিসচার্জ হয়, এবং উপরের ভুত দূর করার প্রভাব তত ভাল। সাধারণত, VH < VCC - 1V উপরের ভূত দূর করার জন্য যথেষ্ট।
LED বিপরীত ভোল্টেজ
LED চিপগুলির রিভার্স সার্জ ভোল্টেজ উল্লেখযোগ্যভাবে তাদের জীবনকালকে প্রভাবিত করে, এবং বিপরীত ভোল্টেজের কারণে পিক্সেল ত্রুটিগুলি সবসময়ই এলইডি ডিসপ্লেগুলির জন্য একটি প্রধান উদ্বেগের বিষয়, বিশেষ করে ছোট{0}}পিচ ডিসপ্লেগুলির জন্য৷
যখন আউটপুট চ্যানেল বন্ধ থাকে, তখন পরজীবী ইন্ডাকট্যান্সের ফ্রিহুইলিং কারেন্ট চ্যানেলে পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সকে ক্রমাগত চার্জ করে, একটি উচ্চ ভোল্টেজ স্পাইক তৈরি করে। এই স্পাইক, অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টর (HIP) এর সাথে মিলিত, LED চিপ জুড়ে একটি বিপরীত ভোল্টেজ গঠন করে। অতএব, HIP এর ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ LED চিপের বিপরীত ভোল্টেজকেও প্রভাবিত করে। ধ্রুব কারেন্ট আউটপুট চ্যানেলে একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজের সাথে, একটি উচ্চতর HIP ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজের ফলে LED চিপের জন্য একটি নিম্ন বিপরীত ভোল্টেজ তৈরি হয়। যদিও LED চিপগুলিতে সাধারণত 5V এর একটি নামমাত্র বিপরীত ভোল্টেজ থাকে, প্রস্তুতকারকের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে 1.4V এর নিচে একটি বিপরীত ভোল্টেজ বিপরীত ভোল্টেজের কারণে পিক্সেল ত্রুটিগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। তাই, LED চিপ রিভার্স ভোল্টেজ সমস্যা সমাধানের জন্য ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ খুব কম হওয়া উচিত নয়, সাধারণত VCC-2V এর চেয়ে কম নয়।
শর্ট-সার্কিট ক্যাটারপিলার
যখন একটি LED ছোট-সার্কিট হয়, তখন ক্রমাগত আলোকিত LEDগুলির একটি সারি প্রদর্শিত হবে, যা সাধারণত একটি শর্ট-সার্কিট ক্যাটারপিলার নামে পরিচিত। যখন মাঝের LED ছোট-সার্কিট করা হয়, সেই সারিটি স্ক্যান করার সময় একই সারিতে থাকা LEDগুলি নীচের চিত্রে দেখানো হিসাবে একটি পথ তৈরি করবে৷ যদি VLED এবং পয়েন্ট A-এর মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য LED এর আলোকসজ্জার মানের থেকে বেশি হয়, তাহলে ক্রমাগত আলোকিত শুঁয়োপোকাগুলির একটি সারি তৈরি হবে।
একটি ছোট-সার্কিট শুঁয়োপোকা এবং একটি খোলা-সার্কিট ক্রসের মধ্যে সবচেয়ে বড় পার্থক্য হল যে একটি ছোট-সার্কিট শুঁয়োপোকা ততক্ষণ প্রদর্শিত হবে যতক্ষণ স্ক্রীন স্ক্যানিং মোডে থাকবে, LED পুঁতিগুলি কোনও চিত্র প্রদর্শন করছে কিনা তা বিবেচনা না করে, যখন একটি খোলা-সার্কিট শুঁয়োপোকা খোলার সময় সমস্যা দেখায়-সার্কিট ক্রস{4} খোলা-সার্কিট এলইডি পুঁতি জ্বলছে। এটি সাধারণত অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টরের ফাঁকা ভোল্টেজ বৃদ্ধি করে সমাধান করা হয় যাতে ভোল্টেজের পার্থক্য LED এর ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ VF থেকে কম হয়, অর্থাৎ VLED - VH < VF। সাধারণত, লাল LED পুঁতির জন্য ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ VF হয় 1.6~2.4V, এবং সবুজ এবং নীল LED পুঁতির জন্য এটি 2.4~3.4V হয়। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে একটি লাল LED পুঁতি 1.4V দিয়ে জ্বালানো যেতে পারে; তাই, উদাহরণ হিসেবে একটি লাল LED পুঁতি নিলে, যখন VH > VCC - 1.4V, শর্ট-সার্কিট শুঁয়োপোকা সমস্যা সম্পূর্ণভাবে সমাধান হয়ে যায়। যখন VCC - 2V < VH < VCC - 1.4V, শর্ট-সার্কিট পয়েন্টের নীচে শুধুমাত্র একটি লাল LED দুর্বলভাবে আলোকিত হয়।
ওপেনিং ক্রস
যখন স্ক্যানিং স্ক্রিনে একটি খোলা-সার্কিট এলইডি প্রদর্শিত হয় এবং সেই বিন্দুটি আলোকিত হয়, তখন চ্যানেল OUT1-এর ভোল্টেজ 0.5V এর নিচে নামিয়ে আনা হয়। স্ক্যানিং সারি সম্ভাব্যতার ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ VH যদি 3.5V হয়, তাহলে LED-এর সেই সারির জন্য একটি পরিবাহী পথ তৈরি হবে, যা একটি খোলা-সার্কিট "শুঁয়োপোকা" প্রভাব তৈরি করবে।
যখন একটি LED খোলা থাকে-সার্কিট করা হয়, চ্যানেল OUT1-এর ভোল্টেজ 0.5V বা এমনকি 0V-এর নিচে টেনে আনা হয়। এটি পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স C1 এবং C2 এর মাধ্যমে কলামের পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স Cr কে প্রভাবিত করে। যখন Cr-এর সম্ভাব্যতা কম টেনে নেওয়া হয়, তখন খোলা-সার্কিটযুক্ত LEDগুলির মতো একই সারিতে থাকা LEDগুলি ম্লান হয়ে যাবে৷
অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টরের (আউটপুট ট্রানজিস্টর) ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ কমিয়ে কার্যকরভাবে ওপেন-সার্কিট ক্রস সমস্যার সমাধান করতে পারে, অর্থাৎ, ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ VH < 1.4V। শিল্পের কিছু আউটপুট ট্রানজিস্টর ওপেন-সার্কিট ক্রস সমস্যা সমাধানের জন্য ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজকে 1.4V-এর নিচে কমাতে অ্যাডজাস্টেবল ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ ব্যবহার করে, কিন্তু এটি LED-এর বিপরীত ভোল্টেজ বাড়িয়ে দেবে, LED ক্ষতিকে ত্বরান্বিত করবে এবং শর্ট সার্কিটের কারণ হবে।
LED এর VF মান খুব বেশি।
এলইডি-তে অত্যধিক উচ্চ ভিএফ মানের কারণে কলামগুলি ক্রমাগত আলোকিত থাকার সমস্যাটি ব্যবহারকারীদের বিরক্ত করে এমন আরেকটি সমস্যা। সাধারণত, একটি সবুজ LED-এর নামমাত্র ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ VF হল 2.4~3.4V৷ সাধারণত, সবুজ LED এর অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে 1.8V এর ভোল্টেজের পার্থক্য এটিকে আলোকিত করার জন্য যথেষ্ট। যাইহোক, অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টরের একটি অত্যধিক উচ্চ ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ VH কলামটিকে ক্রমাগত আলোকিত করবে।
একটি কলাম হিসাবে একটি ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ VF1=3.4V সহ একটি LED নেওয়া, যখন স্ক্যানিং পরবর্তী LED-তে পৌঁছায়, VOUT এবং VLED1 একই সাথে চালু হয়। চ্যানেল টার্মিনাল ভোল্টেজ হল: VOUT=VLED1 - VF1। সেই কলামের অন্যান্য এলইডি জুড়ে ভোল্টেজগুলি হল: VΔ=VH - VOUT=VH - VLED1 + VF1। যদি VΔ > 1.8V হয়, তাহলে এটি কলামটি ক্রমাগত আলোকিত হতে পারে, যেমন, VH - VLED1 + VF1 > 1.8V, যেখানে VLED=VCC (অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টর ভোল্টেজ ড্রপ উপেক্ষা করে)। তাই, VH > VCC - 1.6V LED-তে অত্যধিক উচ্চ VF মানের কারণে ক্রমাগত আলোতে থাকা কলামগুলির সমস্যা সমাধানের জন্য সহায়ক নয়।
উচ্চ বৈসাদৃশ্য কাপলিং
হাই কন্ট্রাস্ট কাপলিং এমন ঘটনাকে বোঝায় যেখানে একটি উজ্জ্বল ছবিকে কম-উজ্জ্বলতার পটভূমিতে সুপারইম্পোজ করা হয়, যার ফলে রঙের পরিবর্তন হয় এবং সেই জায়গায় অন্ধকার হয়ে যায় যেখানে কম-উজ্জ্বলতা এবং উজ্জ্বল-উজ্জ্বলতা ছবিগুলি সমান্তরাল হয়, যেমন উপরের ছবিতে বিন্দুযুক্ত রেখা দ্বারা দেখানো হয়েছে, যা উজ্জ্বল চিত্রকে উপস্থাপন করে। এই উচ্চ বৈসাদৃশ্য কাপলিং অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টরের মাধ্যমে কলাম চ্যানেলগুলির মধ্যে হস্তক্ষেপের কারণে ঘটে। এটি একটি ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজ ডিজাইন করে, ডিসচার্জের পরে একটি নির্দিষ্ট স্তরে রক্ষণাবেক্ষণ করে, এর ফলে অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টরের ফাঁকা ভোল্টেজ কমিয়ে কিছুটা প্রশমিত করা যেতে পারে। যাইহোক, এই নকশা পদ্ধতিটি ছোট-সার্কিট কলাম অন্ধকার, কম-ধূসর এলাকা লালচে দেখায়, এবং LED-এর জন্য অত্যধিক উচ্চ VF মানগুলির মতো সমস্যাগুলি প্রবর্তন করে। অনুভূমিক ড্রাইভের দৃষ্টিকোণ থেকে উচ্চ বৈপরীত্য সংযোগের উন্নতি করা ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ কমিয়ে অর্জন করা যেতে পারে, তবে এর ফলে এলইডিগুলির জন্য অত্যধিক উচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ এবং "শুঁয়োপোকা" শর্ট সার্কিট সমস্যা হয়৷
অনুভূমিক আউটপুট ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ নির্বাচন
সংক্ষেপে, অনুভূমিক আউটপুট ট্রানজিস্টরের (HIP) জন্য ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ নির্বাচন করা উপরে উল্লিখিত ছয়টি সমস্যার সাথে সম্পর্কিত চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়, প্রতিটির নিজস্ব নির্দিষ্ট অসুবিধা রয়েছে। ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজ খুব বেশি বা খুব কম হতে পারে না। সাধারণত, খোলা-সার্কিট ক্রসহেয়ার ধ্রুবক কারেন্ট ড্রাইভ সনাক্তকরণের মাধ্যমে পরিষ্কার করা হয়, কারণ একটি অত্যধিক কম ফাঁকা ভোল্টেজ LED-এর দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা-কে হ্রাস করে। নীচের টেবিলটি বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ব্ল্যাঙ্কিং ভোল্টেজের উপযুক্ত পরিসরের সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেয়।
অতএব, বিভিন্ন প্রয়োগ সংক্রান্ত সমস্যা বিবেচনা করে, 3V~3.4V (VCC=5V) এর একটি ফাঁকা ভোল্টেজ একটি যুক্তিসঙ্গত পছন্দ। এটি বিভিন্ন স্ক্যানিং মডিউলের ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে এবং এইভাবে যুক্তিসঙ্গতভাবে একাধিক অ্যাপ্লিকেশন সমস্যার সমাধান করতে পারে।
