大尺寸amoled tft補償技術(shù)

大尺寸AMOLEDTFT補償技術(shù)內(nèi)部資料嚴(yán)禁外傳AMOLED系統(tǒng)開發(fā)部目錄CONTENTS1TFT補償技術(shù)概述234TFT補償技術(shù)背景TFT補償技術(shù)路線TFT外部補償技術(shù)偵測原理56TFT外部補償技術(shù)補償原理TFT補償技術(shù)展望1.TFT補償技術(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)會受到這兩點影響而產(chǎn)生Mura。通過對柵極電壓(Vg)電壓調(diào)制，實現(xiàn)對DrivingTFT電性差異補償，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補償技術(shù)2.TFT補償技術(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拍照補償機理：通過相機拍照獲取像素亮度信息，根據(jù)亮度差異進(jìn)行亮度補償，獲得均勻亮度的面板。拍照補償作用：補償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.相機拍照3.差異分析4.數(shù)據(jù)存儲5.補償顯示（原始數(shù)據(jù)+補償數(shù)據(jù)）亮度補償信息水平位置亮度水平位置驅(qū)動電路拍照補償流程亮度水平位置3.TFT補償技術(shù)路線－拍照補償63.TFT補償技術(shù)路線－TFT外部補償TFT外部補償機理：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，從而實現(xiàn)補償效果，達(dá)到顯示畫質(zhì)提升。TFT外部補償作用：補償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（補償）輸出補償后顯示數(shù)據(jù)（顯示）通過專門的外部補償電路及系統(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外部補償?shù)刃袼仉娐穫蓽y數(shù)據(jù)分布圖顯示畫面3.TFT補償技術(shù)路線－TFT內(nèi)部補償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)部補償機理：通過特定的內(nèi)部補償電路，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補償。TFT內(nèi)部補償作用：補償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)部補償?shù)刃袼仉娐夫?qū)動時序示意圖初始化階段：Vs點充入Vint，Vg點充入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補償技術(shù)路線－技術(shù)對比Samsung：55”FHD內(nèi)補

LG：55”FHD外補vs相較于內(nèi)部補償技術(shù)，外部補償技術(shù)擁有更多的補償目標(biāo)、更大的補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)路線拍照補償內(nèi)部補償外部補償驅(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)補償準(zhǔn)確性★★★★★★★★★★★★持續(xù)補償不支持支持支持補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)，再計算出Vth&Mob補償數(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，計算出Ids信息。電流型偵測時序外部補償電流型偵測等效電路

偵測得到Ids1、Ids2代入計算：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外部補償技術(shù)補償原理－Vth補償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補償5.TFT外部補償技術(shù)補償原理－K補償13在完成Vth補償?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)行Mob補償

核心原理：通過將不同TFT

K值補償至預(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補償（即Mob補償）

KtrgKtrg6.TFT補償技術(shù)展望－發(fā)展趨勢14高速Vth偵測補償(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。隨機選行偵測：通過隨機選取偵測行，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)順序偵測和隨機偵測的掃描差異。隨機偵測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