OLED顯示器中的多線定址驅(qū)動方案分析

多線定址(multi-line addressing)技術(shù)是一種能夠同時(shí)驅(qū)動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。特別是對于OLED顯示器而言，多線定址技術(shù)能夠降低功耗、延長生命周期，通常還能夠?yàn)楸粍覱LED (POLED)顯示器提供主動矩陣功能。

　　由于被動OLED顯示器的每一畫素都有一個(gè)真正的主動元件——有機(jī)發(fā)光二極體(OLED)，可用來作為顯示器行列訊號上振幅調(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)，但從圖1可看出，任何使用二進(jìn)制(數(shù)位)訊號的方法都無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)位多線定址所面對的問題 

    由于存在上述數(shù)位控制的問題，畫素級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。類比的行與列訊號通常是OFDM載波，而行與列訊號中的每個(gè)頻率元件代表顯示器中單一畫素的控制?！?/span>

　　目前可實(shí)現(xiàn)多線定址的POLED顯示器(無需使用Walsh函數(shù)，即可作業(yè)于任何主動矩陣顯示器中，例如僅用于被動LCD的主動定址)，最早可見于1995年所申請的5644340號專利(美國)中。在這種方法中，顯示器的每列訊號是一個(gè)獨(dú)立的參考頻率(與本地振盪器相同)，而每行訊號是指特定振幅內(nèi)所有列參考頻率的線性組合。

　　每個(gè)行列訊號的交叉點(diǎn)映射每個(gè)畫素的頻率控制(每列訊號具有相同的頻率，但每行訊號的頻率不同)。每個(gè)畫素包含一個(gè)簡單的解調(diào)電路，能夠解調(diào)輸入的行列訊號，而產(chǎn)生一個(gè)可控制畫素亮度的訊號振幅(圖2)。如此一來，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：一款以頻率識別行列訊號頻率(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?！膱D3可以看出，在200Hz鑒頻電路的條件下，一款1,920×1,080 HDTV顯示器可採用最大為385kHz的線性頻率來實(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)動每條走線，從而減少了對于更快逐行時(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)一臺出來!)。將陽極連接到行走線，陰極連接到列走線(如果考慮到訊號的極性則可能要反過來接)，OLED解調(diào)器將產(chǎn)生特徵化的和頻與差頻，然后經(jīng)過低通濾波器適當(dāng)?shù)臑V波后，產(chǎn)生所需的畫素直流控制訊號。主動式矩陣OLED(AMOLED)顯示器中的薄膜電晶體經(jīng)過正確偏置(例如將源極連接到列訊號，閘極連接到行訊號)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)勢看來似乎維持不了多久，但即使是AMOLED也能從多線定址對于降低頻率與功耗的要求中受益。多線定址的更大優(yōu)勢可能來自于驅(qū)動數(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。