大尺寸amoled tft補(bǔ)償技術(shù)

大尺寸AMOLEDTFT補(bǔ)償技術(shù)內(nèi)部資料嚴(yán)禁外傳AMOLED系統(tǒng)開發(fā)部目錄CONTENTS1TFT補(bǔ)償技術(shù)概述234TFT補(bǔ)償技術(shù)背景TFT補(bǔ)償技術(shù)路線TFT外部補(bǔ)償技術(shù)偵測原理56TFT外部補(bǔ)償技術(shù)補(bǔ)償原理TFT補(bǔ)償技術(shù)展望1.TFT補(bǔ)償技術(shù)概述3由于TFT初始的電性存在差異（空間性差異），以及TFT會隨著使用發(fā)生電性漂移（時間性差異），顯示畫質(zhì)會受到這兩點(diǎn)影響而產(chǎn)生Mura。通過對柵極電壓(Vg)電壓調(diào)制，實(shí)現(xiàn)對DrivingTFT電性差異補(bǔ)償，從而消除Ids差異造成的OLED發(fā)光亮度差異，提升顯示均勻性。Panel顯示存在MuraTFT電性補(bǔ)償Panel均勻性提升等效像素電路OVDDOVSSVsIdsOLEDDrivingTFTgdsVgLum_oled4OLED顯示屏問題根本原因顯示缺陷解決方法TFT空間不均勻性制程不均勻Mura工藝改善TFT補(bǔ)償技術(shù)TFT時間不均勻性應(yīng)力作用(Stress)TFT老化(Degradation)殘影(ImageSticking)器件改善TFT補(bǔ)償技術(shù)2.TFT補(bǔ)償技術(shù)背景：TFT1初始電性：TFT1老化后電性：TFT2初始電性：TFT2老化后電性TFT1&TFT2差異：空間性不均勻t0&t1差異：時間性不均勻TFT的空間性和時間性不均勻VthIdsVgsK:slopeTFT1_t0TFT2_t1TFT1_t1TFT2_t0TFT重要特性（Vth&Mobility）：

OLED的亮度取決于流過OLED的電流大小影響電流大小的兩個重要參數(shù)：Vth、uVth：TFT閾值電壓u：電子遷移率(Mobility)

2.TFT補(bǔ)償技術(shù)背景顯示PatternTFT初始電性不均勻性Panel顯示出現(xiàn)Mura靜態(tài)畫面高亮度區(qū)域長時間顯示區(qū)域溫度升高TFT遷移率↑區(qū)域亮度失控↑圖像細(xì)節(jié)丟失TFT初始電性不均勻，將導(dǎo)致顯示畫質(zhì)下降正常顯示中TFT電性漂移導(dǎo)致顯示畫質(zhì)下降5拍照補(bǔ)償機(jī)理：通過相機(jī)拍照獲取像素亮度信息，根據(jù)亮度差異進(jìn)行亮度補(bǔ)償，獲得均勻亮度的面板。拍照補(bǔ)償作用：補(bǔ)償TFT器件及OLED器件等特性的空間不均勻性所造成的初始亮度差異。1.原始顯示（灰階畫面）2.相機(jī)拍照3.差異分析4.數(shù)據(jù)存儲5.補(bǔ)償顯示（原始數(shù)據(jù)+補(bǔ)償數(shù)據(jù)）亮度補(bǔ)償信息水平位置亮度水平位置驅(qū)動電路拍照補(bǔ)償流程亮度水平位置3.TFT補(bǔ)償技術(shù)路線－拍照補(bǔ)償63.TFT補(bǔ)償技術(shù)路線－TFT外部補(bǔ)償TFT外部補(bǔ)償機(jī)理：通過專門的偵測電路及驅(qū)動系統(tǒng)，獲取TFT特性數(shù)據(jù)并存儲，在顯示時將偵測數(shù)據(jù)疊加至顯示數(shù)據(jù)上輸出，從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償效果，達(dá)到顯示畫質(zhì)提升。TFT外部補(bǔ)償作用：補(bǔ)償TFT器件在空間及時間上的電性差異（Vth,u），提升顯示均勻性。硬件基礎(chǔ)：將TFT特性數(shù)據(jù)以電壓形式疊加至顯示畫面（補(bǔ)償）輸出補(bǔ)償后顯示數(shù)據(jù)（顯示）通過專門的外部補(bǔ)償電路及系統(tǒng)獲取TFT特性數(shù)據(jù)（偵測）具有電壓采樣功能的SourceIC用于存儲TFT特性數(shù)據(jù)的存儲器（DDR、Flash）偵測、補(bǔ)償控制算法模塊OVSSCstOVDDDataLineVgWRSensingdataVsenSampleVsRDSensingLineADCVrefSen_pre集成于SourceIC內(nèi)部的采樣電路73T1C外部補(bǔ)償?shù)刃袼仉娐穫蓽y數(shù)據(jù)分布圖顯示畫面3.TFT補(bǔ)償技術(shù)路線－TFT內(nèi)部補(bǔ)償VrefVintVref-VthVdataVdataSnSn-1EnVdataVsVgVref-Vth+Voled+OVSSVdata+Voled+OVSS初始化Vth感測數(shù)據(jù)寫入顯示發(fā)光TFT內(nèi)部補(bǔ)償機(jī)理：通過特定的內(nèi)部補(bǔ)償電路，搭配特殊驅(qū)動時序，在OLED發(fā)光前將DrivingTFT的Vth信息預(yù)存于電容上，再于顯示階段完成Vth補(bǔ)償。TFT內(nèi)部補(bǔ)償作用：補(bǔ)償TFT器件Vth差異導(dǎo)致的均勻性問題。硬件基礎(chǔ)：OVSSOVDDVintEnSnSn-1Vdata/VrefVgVsgdsC1C2OLEDDrivingTFT具有多個開關(guān)控制的像素電路無額外硬件資源需求84T2C內(nèi)部補(bǔ)償?shù)刃袼仉娐夫?qū)動時序示意圖初始化階段：Vs點(diǎn)充入Vint，Vg點(diǎn)充入Vref，保證Vref-Vint>Vth；Vth感測階段：斷開Sn-1，開啟En，DrivingTFT開啟，當(dāng)Vs點(diǎn)電壓抬升至Vref-Vth，DrivingTFT關(guān)斷，C1維持Vg和Vs的壓差；數(shù)據(jù)寫入階段：Vg點(diǎn)充入顯示數(shù)據(jù)Vdata，Vgs=Vdata-(Vref-Vth)；顯示發(fā)光階段：斷開Sn，Vg和Vs同時抬升，流過OLED的電流Ids=K(Vdata-Vref)2，消除了Vth的影響。93.TFT補(bǔ)償技術(shù)路線－技術(shù)對比Samsung：55”FHD內(nèi)補(bǔ)

LG：55”FHD外補(bǔ)vs相較于內(nèi)部補(bǔ)償技術(shù)，外部補(bǔ)償技術(shù)擁有更多的補(bǔ)償目標(biāo)、更大的補(bǔ)償范圍以及更高的開口率，所以更適用于大尺寸顯示屏幕技術(shù)路線拍照補(bǔ)償內(nèi)部補(bǔ)償外部補(bǔ)償驅(qū)動系統(tǒng)復(fù)雜簡單復(fù)雜驅(qū)動芯片普通普通IntegratedSensingIC開口率高低高補(bǔ)償目標(biāo)TFT(Vth、Mob)、OLED(發(fā)光效率η)TFT(Vth)TFT(Vth、Mob)、OLED(發(fā)光效率η)補(bǔ)償準(zhǔn)確性★★★★★★★★★★★★持續(xù)補(bǔ)償不支持支持支持補(bǔ)償范圍大小大適用面板尺寸大中小中小尺寸大尺寸4.TFT外部補(bǔ)償技術(shù)偵測原理－電壓型偵測10核心原理：直接使用ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣獲取包含Vth&Mob信息的Vs數(shù)據(jù)，再計(jì)算出Vth&Mob補(bǔ)償數(shù)據(jù)OVSSCstOVDDDataLineVgWRSensingdataVsenSampleVsRDSensingLineADCVrefSen_preVth偵測：利用源跟隨方法，較長偵測時間下，OVDD持續(xù)為Vs充電，Vs抬升至Vgs=Vth時電流為0，此時Vs差異即為Vth差異。Mob偵測：在Vth補(bǔ)償基礎(chǔ)上進(jìn)行Mob偵測，線性抬升的Vs斜率差異，即為Mob差異Vdata+VthVrefVrefVdataSensetimeSensetime外部補(bǔ)償電壓型偵測等效電路電壓采樣模塊優(yōu)勢：結(jié)構(gòu)簡單，相較電流型偵測成本低劣勢：①偵測結(jié)果受SensingLine寄生電容差異影響，誤差較大；②準(zhǔn)確偵測需要等SensingLine電壓穩(wěn)定，耗時較長

Vgs經(jīng)過補(bǔ)償為Vgs+Vth，消除Vth影響；Vg和Vs由于電容耦合效應(yīng)共同抬升，差值不變，即Vgs不變；故電流的差異正比于K，即Mob差異；VthMappingKMapping電壓采樣模塊4.TFT外部補(bǔ)償技術(shù)偵測原理－電流型偵測11核心原理：先利用電流積分器對Ids進(jìn)行累積，再通過ADC對存儲于電流積分器中的電壓信息進(jìn)行采樣，計(jì)算出Ids信息。電流型偵測時序外部補(bǔ)償電流型偵測等效電路

偵測得到Ids1、Ids2代入計(jì)算：可得Vth&K：

Vgs1、Vgs2為已知偵測條件Ids1、Ids2為偵測結(jié)果電流積分器優(yōu)勢：①積分電容器電容較小，充電速度塊，相較電壓偵測的偵測時間更短；②積分電容器位于驅(qū)動IC內(nèi)部，不受顯示影響，偵測結(jié)果更準(zhǔn)劣勢：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相較電壓型偵測IC成本更高偵測公式推導(dǎo)

5.TFT外部補(bǔ)償技術(shù)補(bǔ)償原理－Vth補(bǔ)償12

核心原理：通過將偵測得到的Vth數(shù)據(jù)疊加至顯示數(shù)據(jù)上，從而消除Vth對流過OLED的電流Ids的影響，完成Vth補(bǔ)償5.TFT外部補(bǔ)償技術(shù)補(bǔ)償原理－K補(bǔ)償13在完成Vth補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)行Mob補(bǔ)償

核心原理：通過將不同TFT

K值補(bǔ)償至預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值Ktrg，從而消除不同的K造成的Ids差異，完成K補(bǔ)償（即Mob補(bǔ)償）

KtrgKtrg6.TFT補(bǔ)償技術(shù)展望－發(fā)展趨勢14高速Vth偵測補(bǔ)償(VthFastsense)：技術(shù)現(xiàn)狀：單顆子像素偵測時間≥10ms，完成一塊UD屏幕Vth偵測需要≥65s高速Vth偵測：獲取相對Vth，單行子像素單次偵測時間≤1ms，完整偵測時間≤5ms顯示隨機(jī)選行K偵測(RandomDisplayKsense)：順序偵測技術(shù)現(xiàn)狀：順序偵測中規(guī)律出現(xiàn)的亮度變化存在被人眼識別的可能，造成顯示效果下降。隨機(jī)選行偵測：通過隨機(jī)選取偵測行，打散順序偵測時容易被察覺的亮度變化，提升顯示畫質(zhì)。兩張動圖呈現(xiàn)順序偵測和隨機(jī)偵測的掃描差異。隨機(jī)偵測IJPOLED起亮電壓對K偵測范圍限制：高速Vth偵測中K值的影響：面臨挑戰(zhàn)：在進(jìn)行高速Vth偵測時，由于在采樣時TF