浅谈AMOLED补偿技术

sor通常是高分辨率和高精度的CCD照相机。

　　外部光学补偿原理图

　　其补偿过程是用CCD对整个面板拍照，得到每个像素在几个特征灰阶下的亮度值，然后对子像素进行建模，得到每个像素的灰阶-亮度的特性曲线。在对某一显示图像进行补偿时，我们根据输入灰阶相对应的理想亮度，从该子像素的灰阶-亮度特征曲线中可以反推出为了使该子像素达到相同的亮度，所对应的补偿灰阶，对所有的子像素都进行类似操作，我们就可以得到一个所谓的补偿图像，使用这个补偿图像驱动背板，就可以达到我们想要的理想亮度值。这一技术的难点是如何用CCD准确抓到每个像素的正确亮度并建立正确的模型，要通过算法克服子像素准确定位、摩尔纹等问题。因为光学补偿要借助专业化的设备，只能在出厂前做初始化校准，无法在产品使用中进行补偿，因此只能补偿显示非均匀性，无法补偿使用中产生的残像。

　　光学外部补偿方案

　　外部补偿的另一种方式是电学补偿，即通过像素内部的TFT将驱动管的I-V特性以及OLED器件的I-V特性读取到外部感应电路，计算需要补偿的驱动电压值并反馈给驱动面板的芯片从而实现补偿。它需要开发具有信号提取功能的新型IC。

　　图中Column readout作用是监测 TFT I-V 特性变化和均匀性，监测OLED均匀性和老化；Image processing LSI作用是根据监测结果计算补偿量，并将补偿量和初始数据整合输出给Data Driver

　　外部补偿像素电路比较简单，通常是3T1C结构如下图，除了传统的数据线以外，它有一个感应线（SENSE）可以将TFT和OLED的电流抽取到驱动IC中。

　　外部补偿像素结构

　　它有两种抽取电信号方式，一种是抽取TFT电流，被称作TFT sensing，一种是抽取OLED电流，被称作OLED sensing。基本原理都是给定TFT或OLED的驱动电压，把电流从感应线传抽取到驱动IC，如下图所示

　　TFT和OLED感应方式

　　读出电信号后，外部补偿方式可借助外部的集成电路芯片实施较复杂的算法，对TFT阈值电压和迁移率的非均匀性以及OLED 老化等实施补偿。外部电学补偿的技术难点在于实现高精度和高速的TFT&OLED电学参数读取，感应线上的寄生效应会影响读取速度并造成信号衰减，感应电路的误差会造成输出失真，相邻感应线或外界环境的噪声会干扰感应信号的准确性。外部补偿技术是一个包含面板设计，IC设计，驱动电路设计，算法设计的系统级方案，任何一个环节做不好都有可能影响补偿效果，但是一旦实现精准设计，它的补偿效果是最好的，可以实现实时补偿，即在产品生命周期内，在使用过程中持续进行补偿，可有效提升产品寿命。

　　由于补偿技术非常关键，很多公司都在积极开发具有自主知识产权的补偿技术。目前内部补偿技术积累较深厚的公司是三星，外部补偿业内只有LG率先实现了量产。其他面板厂或公司都在大力投入、针对这一技术积极进行研发，BOE目前也开发完成了具有自主知识产权的内部补偿和外部补偿技术，并已完成了在产品端的验证，在国内处于领先地位。但即使是三星或LG，现在的补偿技术并不能说是毫无瑕疵，还需要继续创新和改进，伴随着工艺水平和能力的进步，相信未来的AMOLED产品会更加完美。

　　作者简介：吴仲远 BOE VO SBU OLED开发副本部长2004年获得清华大学微电子与固体物理学专业硕士学位，2004~2010在韩国三星半导体从事显示驱动IC设计，2010年加入京东方至今一直专注于大尺寸OLED技术领域。现负责大尺寸OLED技术和产品开发工作。个人主要研究兴趣方向包括AMOLED像素设计、驱动技术、补偿算法、IC设计等。主要负责的55 UHD AMOLED开发、外部补偿等项目曾获集团卓越&优秀项目奖。目前担任SID北京分会专业技术委员会委员。