面向数字驱动式硅基微显示器的双帧分权融合扫描

当micro LED处于正向工作区时,难以精确调节它们的电压来获得不同的发光亮度;且当micro LED/OLED工作时,会较长时间处于闭合状态,导致人眼观察到的图像显示亮度变差。为解决以上问题,本文提出一种双帧分权融合扫描策略,通过调节micro LED/OLED导通时间来获得不同亮度。该方法先对数据位重新分权,使导通时间分散插入到闭合时间内,然后将分权后的各数据位权值进行双帧融合,最后重新定义数据位的扫描顺序。并根据所提出的扫描策略设计了一款面向数字驱动式硅基微显示器的扫描控制器。结果表明:本文提出的双帧分权融合扫描策略可以精确调节micro LED/OLED的发光亮度,提高人眼观察到图像显示亮度。该扫描策略与其它扫描策略相比,扫描效率提升至93.75%,场频提升至2040 Hz,扫描时钟频率为102.36 MHz,且同时减小了扫描数据带宽。最后通过测试证明了扫描控制器的可行性。

硅基OLED微显示器的集中式融合扫描策略

本研究针对数字驱动型硅基OLED(Organic Light-emitting Diode,OLED)微显示器在显示动态图像时引发的视觉感知问题,尤其是动态假轮廓和闪烁现象,提出了一种新的扫描策略——集中式融合扫描。集中式融合扫描策略采用灰度权值重分配和融合子场概念,通过对整数子场数目和权值的重新分配,以及将融合子场固定于调制周期中间位置,改善显示器图像质量。实验结果表明,集中式融合扫描在峰值信噪比方面较传统扫描方法平均提高约13%,均方误差降低了约10%,并且结构相似度评分接近1,显著高于现有扫描方法。集中式融合扫描在JEITA闪烁评估中的表现优于19子场扫描法,闪烁量化值降低了约22%。集中式融合扫描策略在改善数字驱动型硅基OLED微显示器的图像显示质量方面提供了一种有效解决方案,为未来显示技术的研究和创新提供了新的方向。

基于超像素的硅基OLED微显示器数字驱动成像质量研究

针对微显示器分辨率、刷新率低,显示运动画面时产生动态假轮廓等成像问题,通过分析超像素技术的特性及驱动原理,结合数字驱动方式,提出数字驱动型超像素扫描策略。利用人眼的积分特性和视觉暂留特性,通过帧与帧之间在时间上切换,空间上偏移的方式,降低数据传输带宽,改善动态假轮廓现象,提升显示器成像效果。结合超像素技术设计一款数字驱动型超像素微显示控制器,并在分辨率为2048×2048的全彩硅基OLED微显示器上验证其可行性。仿真分析结果表明,基于超像素的数字驱动扫描策略在分辨率主观感知不变的条件下,数据传输带宽减少50%。利用最小可察觉失真积分法进行评估,超像素扫描策略动态假轮廓等于0和不超过8灰度的概率分别约为93.3%和99.3%,成像质量有较大提升。

基于遗传算法的场堆叠硅基OLED微显示器伽玛校正研究

硅基有机发光二极管(OLED)微显示器的驱动方式主要分为数字驱动和模拟驱动。在数字驱动中,OLED器件的等效电容导致开启过程中产生亮度脉冲,特别是在场堆叠驱动方式中,固定小数子场的开关过程带来的亮度脉冲直接影响显示的亮度,导致灰阶曲线呈现出非线性递增,这为Gamma校正带来了挑战。为改善Gamma校正的过程及其结果,基于场堆叠数字驱动提出了一个新型亮度模型。该模型结合场顺序、场权值、Vcom电压值和Vcom电压配置,组成一个综合的参数空间。基于该模型,运用遗传算法对灰阶曲线进行了优化,并在分辨率为2560×2560×3的全彩硅基OLED微显示器上进行了实验验证。实验结果表明,通过优化参数空间,白色光灰阶曲线的均根方差和无效灰度点数从21.65 cd/m^(2)、15395个降至1.62 cd/m^(2)、2977个,得到显著改善。这一改进不仅使灰阶曲线更加线性和单调,还有效减少了无效灰度点,成功地实现了白色光Gamma 2.2曲线的精确校正。相比于模拟驱动,场堆叠数字驱动在低灰阶显示上展现出更佳的区分度,更符合人眼对显示效果的感知。

透射式硅基液晶微显示器研制

设计并研制了一种单色透射式硅基液晶微显示器,详细论述了透射式硅基液晶微显示器的整个研制工艺流程。为实现透射式结构,驱动背板芯片采用SOI CMOS工艺设计并且流片;使用两次键合的工艺完成了驱动背板芯片硅外延层的剥离和转移,掌握了实现透明背板的关键技术;以此透明背板为驱动基板完成了SXGA单色透射式硅基液晶微显示器的研制。

硅基液晶显示（或反射型液晶微显示器）

它是由将绝缘栅型功牢场效应晶体管矩阵制作在单晶硅片上形成的基板与另一透明导电玻璃基板之问蜂乳液晶的一种反射式有源矩阵液晶显示器件。在单晶硅基板上形成有MOSFET矩阵电路、配线、铝反射镜电极，以及相应的外部驱动和控制电路等。因为在反射镜面的电极的下面才有MOSFET驱动电路，所以能对入射光进行全像素面积的光调制，从而可以获得90％以上的开口率，具有同时得到高清晰化与高亮度化的优点。

一种基于数字灰度的微显OLEDos的片上电路设计

介绍了高分辨率硅基微显OLED的特性和时间子场的数字灰度技术,基于单晶硅CMOS成熟技术,给出了一种片上电路设计方案,方案采用2管的数字像素电路,集成了行扫描电路及列数据驱动电路,经模拟仿真满足设计要求。

中科院微电子所在微显示项目研究上取得突破

近日，中科院微电子所硅器件与集成技术研究室（一室）微显示驱动课题组在杜寰研究员的带领下，依托863课题，与浙江大学合作，成功研制出基于硅基液晶（LiquidCrystalonSilicon，LCoS）微显示芯片，分辨率为SVGA（800×600）彩色的微型投影显示器。

基于双帧数模融合扫描的硅基有机发光二极管微显示器

提出了一种双帧数模融合扫描策略,优化了数字脉宽调制部分。设计了一种硅基有机发光二极管(OLED)微显示器驱动电路,该电路包括像素驱动电路,在帧频为60Hz、灰度等级为256、分辨率为1920pixel×3pixel×1080pixel的条件下,扫描效率可达99.22%,数据传输频率降低至23.328 MHz。结果表明,该像素驱动电路可有效减少漏电流,保证灰度精度,降低最小电流,并提高硅基OLED微显示器的对比度。