一种用于硅基OLED驱动芯片的PWM电路设计

发布时间：2021-04-10 19:24

　　为改善传统模拟驱动方式在调亮时会改变OLED灰阶特性的现象,提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的脉宽调制电路（Pulse Width Modulation,PWM）电路。该电路对加在OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制,从而达到在调节亮度时灰阶特性不变的目的。电路采用0.18μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和流片验证。仿真和测试结果表明,当亮度从100 cd/m2调节到500 cd/m2时,灰阶特征得到了明显的改善。 

【文章来源】：光电子技术. 2020,40(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

OLED微显示驱动芯片系统架构图

硅基OLED模拟驱动方式一般通过调节Vcom电压的大小来进行亮度调节。图2所示为Vcom=-2 V和-3 V时像素驱动管T1的I-V特性曲线。由图2可以看出相同驱动电压下，Vcom=-2 V和Vcom=-3 V时的电流已经完全不成比例，因此OLED屏的灰阶特性也截然不同。

众所周知，发光器件的强度与时间决定了人眼对亮度的感知，人眼感受到的实际亮度是单位时间内发光器件的亮度及其发光时间的积分[6-7]。根据硅基OLED的发光特性，可以认为当Vcom=0 V时，OLED器件处于关闭状态，当Vcom=-5 V时，OLED器件处于最大发光亮度状态。图3是OLED微显示芯片Vcom电压用PWM进行调制的信号时序图。每帧内像素阵列包含2个工作段，以第一行和最后一行像素为例，工作于T1阶段时，Vcom=-5 V，所有像素单元开始发光，第一行像素发光时间Ton=T1，当扫描到最后一行时，最后一行所有像素在下一帧同样发光T1时间；当工作于T2阶段时，第一行像素被关闭T2时间，直至下一帧到来时刷新数据并继续开始发光，最后一行像素在下一帧的T2阶段也被关闭同样时间。因此可以认为每一行像素在单位一帧时间内都发光T1时间，其发光占空比保持一致，调节该占空比的大小就可以调节屏幕实际出光亮度的大小。而且因为实际亮度和电流是脉冲亮度和脉冲电流的平均值，屏幕的灰阶特征都等比例变化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高亮度均匀性硅基OLED像素电路设计[J]. 秦昌兵,徐亭亭,陈啟宏,张白雪,杨建兵.  光电子技术. 2019(04)
[2]基于OLED微显示器的原子扫描控制器设计[J]. 张春燕,陈文栋,季渊,赵浩然,冉峰,闫科.  液晶与显示. 2019(04)
[3]一种高分辨率硅基OLED驱动芯片设计[J]. 张白雪,秦昌兵,任健雄,杨建兵.  光电子技术. 2016(04)
[4]一种驱动MOS管工作在饱和区的硅基OLED微显示像素电路[J]. 戴爽,谢杉杉,陈鑫,杨春城,张健,赵毅,李传南.  液晶与显示. 2016(01)
[5]硅基有机发光微显示像素驱动电路设计[J]. 王晓慧,王文博,陈淑芬,孟彦龙,杜寰,韩郑生,赵毅.  液晶与显示. 2008(01)



本文编号：3130200