有机电致发光显示器驱动专用集成电路研究与设计及OSD功能实现

摘要

有机电致发光二极管(OLED)阵列显示器，作为一种新型显示器件，与传统液晶显示器(LCD)相比，其轻、薄、省电、自发光、全固态等诸多显著的优点已经受到很多领域青睐，蕴含的巨大市场潜力，随着在高分辨率和大尺寸化上取得突破，未来可能取代LCD而成为主流平板显示器。一套优秀的显示系统需要有优秀的显示性能和完备与便捷的控制方法，因此本文对高灰度级OLED驱动电路及OSD(On Screen Display)功能的实现的进行讨论和研究。 高灰度级动态图像显示一般是显示设备性能的主要指标和设计目标，高灰度级意味着图像更细腻，色彩更丰富。高灰度级驱动技术是实现的关键。本文对高灰度级驱动的方法和电路设计进行了相关的研究，提出了采用多级缓存/全部缓存技术，这种技术可以降低甚至消除了OLED传统驱动方式下的亮度损失，并极大的提高了扫描效率，再结合改进的预充电、强放电、防交叉效应等技术实现高灰度级驱动。最后采用ASIC流片进行系统验证。 OSD技术是一种人机交互技术，在各种显示系统中广泛使用。OSD系统一般是作为显示系统中的一个子系统存在，通过微处理器可实现对整个显示系统的控制。优秀的OSD可以更直观的反映出系统的状态信息，使得显示系统可实现的功能更加丰富，系统的操作更为简单方便，人机界面更为友好和美观。本文中对OSD功能的设计和实现方法进行了讨论，并最后采用FPGA进行系统验证。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2 OLED显示技术简介及OSD技术

1.3 OLED产业发展现状

1.4问题的提出与课题研究的目的

1.5论文的研究内容及创新点

1.6作者的主要工作

1.7文章结构

第二章灰度显示原理与具有OSD的OLED显示驱动电路概述

2.1灰度显示原理

2.2实现OLED灰度显示的基本方法

2.2.1电流或电压控制法

2.2.2空间比例分配法

2.2.3调节列驱动恒流脉宽法

2.2.4子场技术

2.3显示系统构架与工作原理

2.4 ASIC设计概念与片上系统(SOC)实现的概念

第三章OLED高灰度级扫描方法与OLED显示面板行列驱动芯片设计

3.1基于完全缓存机制的高灰度扫描与驱动电路研究

3.1.1传统的串行扫描方式

3.1.2完全缓存结构

3.2 OLED点驱动方式研究

3.2.1 OLED的驱动方式

3.2.2防止交叉效应

3.2.3改进的预充电方法与强放电

3.3列驱动芯片设计

3.3.1列驱动芯片功能定义

3.3.2结构框图

3.3.3同步方式

3.3.4串并器与接口模式模块

3.3.5锁存模块

3.3.6选择器模块

3.3.7驱动控制模块

3.3.8列驱动模块

3.3.9核心模块仿真

3.3.10 ASIC设计

3.4行驱动芯片设计

第四章OLED扫描控制芯片设计

4.1扫描控制芯片功能定义及结构

4.1.1芯片功能定义

4.1.2结构框图

4.2时间计算

4.2.1 OLED响应时间计算

4.2.2传输时间计算

4.3存贮策略

4.3.1分页存储策略

4.4 RAM读写仲裁

4.4.1空分存储

4.4.2时分存储

4.4.3 RAM读写仲裁模块设计

4.5扫描模块设计

4.6接口及接口处理模块设计

4.6.1 I2C接口设计

4.6.2接口处理模块设计

4.7芯片功能仿真

4.8 ASIC设计

第五章OSD系统的研究与实现

5.1 OSD系统结构

5.2字符的存储方式

5.3 OSD模块设计

5.3.1字符表生成

5.3.2 OSD内存控制电路设计

5.3.3图像叠加电路设计

5.3.4接口模块设计

5.3.5 OSD功能模块FPGA上实现概况

第六章OLED扫描控制芯片验证与OLED显示系统验证

6.1测试目的

6.2 ISA总线简介

6.3测试系统硬件实现

6.4测试系统软件实现

6.5系统测试方式及环境

6.5.1测试环境及照片

6.5.2测试方案

6.6芯片测试

6.6.1测试环境及方案

6.6.2测试过程

6.7结论

第七章OSD系统的FPGA验证

7.1测试目的

7.2测试系统硬件实现

7.3测试系统软件实现

7.4系统测试方式与测试过程

7.4.1测试方案

7.4.2测试过程

7.5结论

第八章结论及展望

8.1结论

8.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

作者在攻读硕士学位期间参与申请的专利

作者在攻读硕士学位期间参与的项目

致 谢