IEEE JEDS八月发表实验室AMOLED补偿电路最新研究成果

近期， IEEE Journal of the Electron Devices Society刊登了我实验室在用于AMOLED外部补偿的像素电路方面的研究论文: ” A Compact Pixel Circuit for Externally Compensated AMOLED Displays”.（论文链接: https://ieeexplore.ieee.org/document/8424011）

近年来，有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）受到了人们的广泛关注，相比于传统的有源矩阵液晶显示器（AMLCD），其具有对比度高、响应时间短和可视角度宽等优势，有望成为下一代显示技术的主流。在AMOLED中，有机发光二极管（OLED）的亮度受其所在的像素电路的驱动薄膜晶体管（TFT）的电流大小控制。然而，TFT的阈值电压和迁移率均存在不均匀性和迁移现象，同时OLED的发光效率也会逐渐退化，这都会引起面板显示的不均匀性。在实际应用中，AMOLED的像素电路必须针对上述不稳定因素进行补偿。目前AMOLED的补偿方式分为像素电路内部补偿和外部补偿两种方式。出于高分辨率的要求，内部补偿像素电路中的TFT数量受到限制，其补偿效果也因此受限。而外部补偿方法是通过将像素电路中的物理量反馈给外部补偿芯片，可以同时补偿TFT和OLED特性漂移产生的亮度变化而且补偿效果更好。基于此，我们对于AMOLED的外部补偿像素电路进行了研究。

现有的用于AMOLED外部补偿的2T1C像素电路具有2条信号线（1条数据线和1条反馈线），像素面积大，开口率低。因此有研究通过减少信号线的数量来提高开口率，但是连接到信号线的晶体管总数没有减少，功耗并没有改善。在本文的研究中，我们提出了一种用于AMOLED外部补偿的低功耗像素电路，该电路将数据线进行分时复用，在显示阶段进行显示数据的写入，在反馈阶段作为反馈线将补偿所需的物理信息反馈给外部补偿芯片，像素电路中信号线的数量减小至原来的50%，从而提高了开口率。与此同时，和传统的像素电路相比，本文提出的像素电路搭建出新的反馈路径，将连接到数据线的TFT总数减小了50%，从而减小了数据线上的电容负载，功耗降低了15%。

该论文的第一作者为博士生林兴武，共同作者还有王莹、张敏老师、焦海龙老师和张盛东老师。此项研究是在深圳TFT与先进显示重点实验室完成，受深圳科技计划(JSGG20170823140256585、JCYJ20160330100025255)等项目的支持。

Fig1. State-of-the-art pixel circuits for AMOLED displays with external compensation schemes. (a) A pixel circuit with separate data line and monitor line. (b) A pixel circuit with shared monitor lines. (c) A pixel circuit with shared data and monitor lines . (d) A pixel circuit with shared data and monitor lines. The scan signal is reused for feedback path control.

Fig2.A partial array of the proposed pixel circuits for the AMOLED display panel with the data line driver and sense block of each data line.