硅基OLED微显示器像素发光电流稳定性的研究

为了提高硅基OLED微显示器的电流稳定性，提出了一种6T1C型像素电路，该电路既可以减小驱动管阈值电压Vth的偏移，又补偿了OLED发光层电流衰减，利用HSPICE进行仿真，仿真结果表明:在阈值电压偏移量为-7.25ｍＶ~ 7.12ｍＶ和OLED内部电阻偏移量为0~ 8ＭΩ时，该像素电路的发光电流偏差分别为－0.144LSB~ 0.416LSB和-0.48LSB~0.6LSB电流稳定性得到大幅提高。同时，为了保证像素电路能精确反映OLED的电流－电压特性，提出了基于TCLC理论的OLED等效电路模型,该OLED等效电路的仿真数据和实验数据具有良好的一致性。     

硅基高清OLED微显示器像素驱动电路的设计

本文提出几种新型的硅基OLED高清微显示器像素驱动电路。通过对这几种电路工作方式的详细研究,在性能、面积等方面分别进行对比,评价各个电路的优缺点。文中像素阵列的驱动方式基于分形扫描理论,提高扫描效率。     

一种提高硅基OLED微显示器对比度的像素电路

提出了一种应用于硅基有机发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)微显示驱动芯片的新型像素单元电路,具有三个MOSFET和一个存储电容。相比传统的电压驱动像素单元电路,增加的一个MOSFET,可以根据输入数据的变化,自动调节其等效电阻,降低像素单元的最小输出电流。本像素电路能够在较宽的OLED公共阴极电压范围内维持很大的电流比率。该电路采用SMIC 0.35μm 2P4M混合信号工艺进行设计,目前已成功应用于一款分辨率为800×600,像素节距为15μm×15μm的硅基OLED驱动芯片,经测试验证,输出电流范围为280pA~65nA,可以同时满足OLED阵列高亮度和高对比度的要求。     

Si基OLED微显示器阳极图案化研究

在传统的Si基OLED微显示器像素阳极工艺流程基础上,提出利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制作像素阳极的一次图案化工艺,从而精简工艺流程,节省投资。分析了常规CMOS工艺中Al作为像素阳极表面材料对OLED微显示器光电性能的影响,开发了一种Si芯片作为微显示器基板,最小像素面积为12mm×4mm,在其表面制作有机发光材料,形成Si基OLED微显示器。实验结果表明,在5V驱动电压下,本文研制的OLED微显示器发光强度可达1 000cd/m2以上,电流密度0.1mA/mm2以上,光电响应速度280ns以下,表明利用常规CMOS工艺开发Si基微显示器的可行性。     

硅基微显示器发展现状与研究进展

硅基微显示器以单晶硅为衬底,背板中集成CMOS驱动电路,具有体积小、像素密度高、开关速度快、功耗低等特性,在近眼显示、投影、增强现实/虚拟现实（AR/VR）等领域具有广泛应用。综述数字微镜器件（DMD）、硅基液晶（LCoS）、硅基有机发光（OLED on silicon）、硅基二极管发光（硅基micro-LED）4种硅基微显示器,重点论述硅基OLED和硅基micro-LED的关键技术和研究进展。这些硅基微显示器具有主动发光、高分辨率、高刷新率、高对比度、低功耗等突出特点,在近眼显示领域拥有巨大的应用潜力。     

硅基OLED微显示的数模融合驱动电路设计

当前,硅基OLED(organic light-emitting diode,OLED)微显示器正向高分辨率、高刷新频率方向发展。为了实现像素面积微小型化、降低扫描数据流量从而更好满足高分辨率、高刷新率的要求,提出了一种新型的有源矩阵硅基微显示驱动电路结构。该电路采用数模融合的扫描策略,该策略结合了数字脉宽调制方式和模拟幅值调制方式;设计了多列像素复用列驱动通道的结构,满足数模融合扫描方式的时序要求。最后通过对列驱动单元后仿真,得到关键时序参数,结合数模融合扫描策略确定了几个具体结构方案。在保证红绿蓝三色像素尺寸在10μm以下的情况下,与单纯的数字扫描策略相比,每秒数据流量降低了25%~64%。结果表明:基于数模融合扫描策略的硅基OLED微显示驱动电路在保证像素面积微小型化基础上,降低了扫描数据流量,有利于高分辨率高刷新率的显示。     

一种应用于硅基OLED微显示驱动芯片的负压DC-DC变换器的设计

设计了一款应用于硅基OLED微显示驱动芯片的Cuk型DC-DC变换器,用于给硅基OLED的公共阴极提供负电压,输出电压范围为0~-4V,可以实现动态可调。Cuk变换器采用单周期和III型补偿的混合控制方式,使电路获得了良好的抗输入扰动性和负载调整率。该变换器使用0.35μm CMOS工艺模型进行设计,工作在2 MHz开关频率。仿真结果显示,在150mA负载跳变时,瞬态恢复时间为24μs,过冲电压为33.47 mV,同时负载调整率为0.003 mV/mA,输出电压的纹波小于5mV。     

OLED微显示器驱动控制电路研究

介绍一种MICROOLED公司OLED微显示器的驱动控制电路,重点研究其驱动控制和亮度调节方式。根据与一种用于近眼显示图像源的高温多晶硅液晶微显示器的参数对比,确定该OLED微显示器可用作近眼显示图像源。     

一种新型硅基OLED微显示像素电路

在硅基OLED微显示器中,为了解决很小的像素驱动电流的难题,论文提出了一种像素电路。此像素电路由2个PMOS、2个NMOS、1个存储电容、1个OLED和4根信号线组成。并且利用HSPICE基于TSMC 0.35μm CMOS 5V工艺的参数进行了仿真验证。在此像素电路中,当OLED发光时流过OLED的电流是恒定的,并且通过控制OLED的发光时间来实现不同的灰度。此像素电路完全由数字信号控制,能实现精确的灰度调节。通过6个子场,实现了21级灰度,进而论证了实现64级灰度(0~63)的可能性。当OLED发光时,流过的恒定电流是35.3nA。     

硅基OLED微显示技术的优势与发展现状

硅基OLED微显示器件以单晶硅芯片为基底,像素尺寸为传统显示器件的1/10。基于其技术优势和广阔的应用市场,它有望在军事以及消费类电子领域掀起近眼显示的新浪潮。     

硅基液晶显示器研究进展

硅基液晶（Liquid Crystal on Silicon)显示器是一种反射式液晶显示器，其周边驱动器和有源像素矩阵使用CMOS技术制作在单晶硅上，并以该晶片为基底封装液晶盒，因而拥有小尺寸和高显示分辨率的双重特性。详细讨论了LCoS显示器的结构和用途，展示了LCoS显示芯片的实际设计结果及其设计方法。     

无线OLED微显示器系统的设计与实现

针对现有微显示器系统采用硅基液晶(LCOS)带来的功耗、用户体验不佳,以及图像发送端和微显示器之间一般通过物理电线连接,或者采用传输效率不高的无线图像传输协议等问题,采用OLED微显示器和基于非压缩数据的无线图像数据传输协议WHDI的无线传输模块,利用FPGA EP2C8Q208C8作为核心控制器件,设计了主控制器以及OLED微显示器的驱动与控制模块,从而完成了整个无线OLED微显示器系统的设计,实现了高清图像的无线实时传输和显示。     

基于OLED微显示器的原子扫描控制器设计

头戴式虚拟现实(Virtual Reality,VR)显示的持续升温推动微显示器不断向高分辨率、高刷新率的方向发展,然而微显示器有限的带宽难以承载虚拟世界下的海量图像数据,为了减少微显示器系统扫描成像过程中的时间冗余,提高数据传输效率和图像线性度,建立了一种伪随机扫描顺序的原子扫描模型。传统的微显示器是从第一个像素到最后一个像素连续顺序扫描的,原子扫描采用分子空间按位的扫描方法,将整个显示屏幕分成若干子空间,扫描时可以任意切换子空间。根据原子扫描模型设计了微显示器的原子扫描控制器,通过分辨率为1.6k×3×1.6k硅基OLED微显示器的验证,扫描达到了100%的传输效率和93.8%的线性度,相比于传统的十二子场扫描,时钟频率降低了约3.3倍。证明了原子扫描控制器的可行性,适用于超高清、高分辨率、海量数据的图像显示。     

硅基液晶显示（或反射型液晶微显示器）

它是由将绝缘栅型功牢场效应晶体管矩阵制作在单晶硅片上形成的基板与另一透明导电玻璃基板之问蜂乳液晶的一种反射式有源矩阵液晶显示器件。在单晶硅基板上形成有MOSFET矩阵电路、配线、铝反射镜电极，以及相应的外部驱动和控制电路等。因为在反射镜面的电极的下面才有MOSFET驱动电路，所以能对入射光进行全像素面积的光调制，从而可以获得90％以上的开口率，具有同时得到高清晰化与高亮度化的优点。     

OLED未来的显示器

你想知道未来的显示器什么样么?未来的显示屏不仅能薄得像一本杂志,而且可以布满你家里的一整面墙,甚至可以被卷起来装入大衣柜。     

基于非对称椭圆中心凹JND模型的硅基微显示器

为解决高分辨率、高刷新率微显示器存在的传输数据量过大的问题,针对人眼视觉特性以及数字驱动硅基有机发光二极管（OLED）微显示器的扫描方式,提出基于非对称椭圆中心凹最小可觉差（JND）模型的位平面图像压缩算法,并针对该算法设计了相应的硅基微显示控制器,在现场可编程门阵列（FPGA）平台上验证算法的可行性。实验结果表明,与当前其他JND模型相比,该模型更加符合人眼视觉特性,基于该模型的位平面图像压缩算法能够在不影响人眼主观感受的前提下,对图像进行较大程度的压缩,图像平均压缩率可以达到39.573%,能够有效降低微显示器中的传输数据带宽。     

硅基OLED像素及驱动电路研究

从分析不同OLED(Organic light emitting diode,有机发光二极管)像素电路特点出发,分析并总结硅基OLED像素电路特点及设计要点.根据电压控制和电流控制电路的仿真结果,并从人眼的视觉时间积分特性出发,提出采用由两个晶体管一个电容构成的交流电压控制OLED像素电路及时间灰度法驱动相结合设计方案,在实现灰度的线性控制同时改善OLED寿命.并且随着分辨率及灰度级数的增加,可结合采用像素数据并行写入的方式降低电路系统的工作频率,并降低电路功耗.     

分辨率为800×600的硅基OLED微显示驱动芯片设计

设计了一款用于驱动分辨率为800×600的OLED微显示器的驱动芯片,利用10位的DAC将数字视频信号转成模拟信号,然后经过两个8位DAC实现数据的偏压和增益调整,可以适应微显示器在不同环境下对亮度和对比度的需要。像素电路采用了改进型的电压型驱动方式,能够在较宽的OLED公共阴极电压范围内维持很大的电流比率。该电路采用0.35μm 2P4M混合信号工艺完成了设计,进行了流片验证,已在芯片表面成功制作了OLED阵列,实现了微显示器的静态和动态画面显示,微显示器亮度可达11 000cd/m2,在此条件下,对比度可达到10 000∶1。