一种适用于OLED显示器的区域与功耗高效源驱动IC，具备多线感应功能及实时像素补偿技术

《IEEE Journal of Solid-State Circuits》：An Area and Power Efficient Source Driver IC With Multi-Line Sensing Real-Time Pixel Compensation for OLED Displays

该研究提出一种集成像素补偿器的源驱动IC（SD-IC），通过外部补偿实现4T1C结构，在250nm CMOS工艺下将最大电流误差控制在5.17 LSB（0.59nA），面积优化至4442.8μm2，功耗降至13.3μW/通道，支持UHD AMOLED屏幕7.2μs刷新率及动态刷新率自适应补偿。

　　

摘要：

本文提出了一种集成有像素补偿器的源驱动集成电路（SD-IC），旨在最小化有机发光二极管（OLED）显示器的硅面积和功耗。所提出的SD-IC能够驱动超高清（UHD）主动矩阵OLED（AMOLED）面板，其水平扫描时间为7.2 μs，并支持可变刷新率（VRR）。在VRR模式下，补偿器会检测驱动薄膜晶体管（DTFT）的特性，并利用实时RGB数据进行误差补偿。通过采用外部补偿机制，每个像素都采用了4T1C结构，从而提高了开口率、亮度效率以及成本效益。该补偿器集成了降噪双电流传输器（NDCC）和双斜率误差检测器（DSED），以检测有源像素错误，同时将面板噪声的影响降至最低。此外，补偿通道多路复用器（CCM）允许使用单个补偿器来检测和调整多个像素。所提出的SD-IC采用250纳米CMOS工艺制造。经过补偿后，两个CMOS模型薄膜晶体管（TFT）在100 mV的体源电压差下的最大电流误差为5.17 LSB，其中1 LSB对应0.59 nA。与现有最先进的补偿器相比，所提出的像素补偿器实现了最小的硅面积（4442.8 μm2）和最低的功耗（每通道13.3 μW）。

引言

主动矩阵有机发光二极管（AMOLED）显示器因其宽广的色域、快速的响应时间和宽广的视角而得到广泛应用。图1(a)展示了一个AMOLED显示系统，该系统包括源驱动集成电路（SD-IC）、栅极驱动器、时序控制器（T-Con）、电源管理集成电路（PMIC）和像素电路[1][2][3][4][5]。每个像素由薄膜晶体管（TFT）、存储电容器和OLED组成。OLED根据通过驱动TFT（DTFT）提供的电流发光，而TFT则由SD通道提供的数据电压控制。图1。

(a)显示驱动IC和像素的 conceptual block diagram；(b)由于TFT差异导致的OLED亮度不均匀性。