- OLED顯示器中的多線定址驅(qū)動(dòng)
- 多線定址技術(shù)能夠降低功耗、延長(zhǎng)生命周期
- 為被動(dòng)OLED顯示器提供主動(dòng)矩陣功能
多線定址(multi-lineaddressing)技術(shù)是一種能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)顯示器中一條或多條走線，以便在不增加線速的情況下提升訊框速率。特別是對(duì)于OLED顯示器而言，多線定址技術(shù)能夠降低功耗、延長(zhǎng)生命周期，通常還能夠?yàn)楸粍?dòng)OLED(POLED)顯示器提供主動(dòng)矩陣功能。
由于被動(dòng)OLED顯示器的每一畫素都有一個(gè)真正的主動(dòng)元件——有機(jī)發(fā)光二極體(OLED)，可用來(lái)作為顯示器行列訊號(hào)上振幅調(diào)變正交頻分多工(OFDM)載波的解調(diào)器。雖然這種在顯示器中定址畫素的複雜方法一開始看起來(lái)似乎沒什麼必要(畢竟我們只需為大多數(shù)顯示器調(diào)高或調(diào)低其行與列訊號(hào))，但從圖1可看出，任何使用二進(jìn)制(數(shù)位)訊號(hào)的方法都無(wú)法在不影響其它線畫素的情況下為多線畫素定址。如圖1所示，嘗試以數(shù)位化方式控制不同走線的兩個(gè)畫素(圖中是畫素1和畫素8)時(shí)，導(dǎo)致啟動(dòng)了兩個(gè)以上的非預(yù)期畫素，如畫素1和畫素7，它們分別是畫素2和畫素8的鏡像畫素。
圖1數(shù)位多線定址所面對(duì)的問(wèn)題
由于存在上述數(shù)位控制的問(wèn)題，畫素級(jí)的多線定址方法一直是類比式的。影像數(shù)據(jù)在處理器中仍以數(shù)位方式處理，但採(cǎi)用影像分解方法將影像分解成行列數(shù)據(jù)，然后再以數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器(DAC)轉(zhuǎn)換成類比訊號(hào)。類比的行與列訊號(hào)通常是OFDM載波，而行與列訊號(hào)中的每個(gè)頻率元件代表顯示器中單一畫素的控制。
目前可實(shí)現(xiàn)多線定址的POLED顯示器(無(wú)需使用Walsh函數(shù)，即可作業(yè)于任何主動(dòng)矩陣顯示器中，例如僅用于被動(dòng)LCD的主動(dòng)定址)，最早可見于1995年所申請(qǐng)的5644340號(hào)專利(美國(guó))中。在這種方法中，顯示器的每列訊號(hào)是一個(gè)獨(dú)立的參考頻率(與本地振盪器相同)，而每行訊號(hào)是指特定振幅內(nèi)所有列參考頻率的線性組合。
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每個(gè)行列訊號(hào)的交叉點(diǎn)映射每個(gè)畫素的頻率控制(每列訊號(hào)具有相同的頻率，但每行訊號(hào)的頻率不同)。每個(gè)畫素包含一個(gè)簡(jiǎn)單的解調(diào)電路，能夠解調(diào)輸入的行列訊號(hào)，而產(chǎn)生一個(gè)可控制畫素亮度的訊號(hào)振幅(圖2)。如此一來(lái)，所有的畫素就能夠同時(shí)加以控制，并且表現(xiàn)出不同的亮度。
圖2畫素單元架構(gòu)
每一畫素都具有完全相同的電路：一款以頻率識(shí)別行列訊號(hào)頻率(鑒頻)的解調(diào)器，以及一款用于產(chǎn)生畫素直流振幅控制的低通濾波器。圖2中的鑒頻電路和低通濾波器特性決定了行列頻率之間的間距，以及特定顯示器解析度所需的最高頻率。
從圖3可以看出，在200Hz鑒頻電路的條件下，一款1,920×1,080HDTV顯示器可採(cǎi)用最大為385kHz的線性頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。鑒頻和顯示器訊框率是由圖2中每一畫素點(diǎn)低通濾波器的關(guān)斷頻率所控制。相同385kHz的最大頻率同時(shí)驅(qū)動(dòng)每條走線，從而減少了對(duì)于更快逐行時(shí)脈的需求。相較于使用單一高頻點(diǎn)時(shí)脈的顯示器而言，在圖3中的顯示器由于只需在低頻下作業(yè)，因而在相同畫素亮度條件下的功耗明顯降低了。
圖3 HDTV的最大頻率
早在電晶體收音機(jī)時(shí)代，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)到POLED顯示器中的OLED二極體可同時(shí)作為行列訊號(hào)的解調(diào)器與低通濾波器(編注：如果你不熟悉二極體和基本的被動(dòng)石英收音機(jī)——這可是第一款大眾化的“電子”電路，你最好先進(jìn)行一些基本瞭解與研究，甚至建構(gòu)一臺(tái)出來(lái)!)。將陽(yáng)極連接到行走線，陰極連接到列走線(如果考慮到訊號(hào)的極性則可能要反過(guò)來(lái)接)，OLED解調(diào)器將產(chǎn)生特徵化的和頻與差頻，然后經(jīng)過(guò)低通濾波器適當(dāng)?shù)臑V波后，產(chǎn)生所需的畫素直流控制訊號(hào)。主動(dòng)式矩陣OLED(AMOLED)顯示器中的薄膜電晶體經(jīng)過(guò)正確偏置(例如將源極連接到列訊號(hào)，閘極連接到行訊號(hào))后，就能像一款解調(diào)器一樣有效運(yùn)作，甚至更好。
隨著AMOLED顯示器價(jià)格的快速下降，OLED顯示器中多線定址的優(yōu)勢(shì)看來(lái)似乎維持不了多久，但即使是AMOLED也能從多線定址對(duì)于降低頻率與功耗的要求中受益。多線定址的更大優(yōu)勢(shì)可能來(lái)自于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)到顯示器時(shí)能夠更大幅節(jié)省用的頻寬，因?yàn)楦偷漠嬎仡l率可實(shí)現(xiàn)更多頻寬，從而有助于提升具有最快速OLED反應(yīng)時(shí)間的訊框率。另外，它還有助于開發(fā)出更高解析度的顯示器，如UXGA，它能夠在更高訊框率下運(yùn)作，而不至于影響OLED畫素的反應(yīng)時(shí)間。隨著更高解析度和更高頻寬顯示設(shè)備的出現(xiàn)，使用多線定址的架構(gòu)更值得審慎考慮。
