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基于遗传算法的场堆叠硅基OLED微显示器伽玛校正研究
1
作者 陈宝良 季渊 +1 位作者 黄忻杰 刘俊恺 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期194-207,共14页
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... 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。 展开更多
关键词 GAMMA校正 遗传算法 硅基oled微显示器 场堆叠数字驱动 灰阶曲线 oled等效模型 视觉建模
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硅基OLED微显示器的集中式融合扫描策略
2
作者 季渊 许怡晴 +2 位作者 陈宝良 张引 黄忻杰 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期472-481,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 硅基oled 微显示器 集中式融合扫描 数字驱动 脉宽调制
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基于超像素的硅基OLED微显示器数字驱动成像质量研究 被引量：7
3
作者 季渊 陈鸿港 +2 位作者 陈宝良 张引 许怡晴 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期178-188,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 超像素 硅基oled微显示器 数字驱动 动态假轮廓 微显示控制器
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应用于硅基OLED微显示器的分段可调伽马校正 被引量：9
4
作者 黄振兴 黄苒 +2 位作者 赵博华 苏畅 杜寰 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期825-830,共6页
由于人类视觉系统感知的亮度与显示器实际显示的亮度为非线性关系,需要对显示器的视频数据进行伽马校正,使显示亮度适应人眼的感知需求。本文提出一种针对硅基OLED微型显示器的伽马校正方法。首先,基于人眼视觉的伽马特性,分析伽马校正... 由于人类视觉系统感知的亮度与显示器实际显示的亮度为非线性关系,需要对显示器的视频数据进行伽马校正,使显示亮度适应人眼的感知需求。本文提出一种针对硅基OLED微型显示器的伽马校正方法。首先,基于人眼视觉的伽马特性,分析伽马校正的基本原理。然后,提出对输入视频数据进行位宽拓展达到非线性输出,并基于查找表和分段可调的线性差值算法实现伽马校正。最后,根据实际XGA039芯片发光情况调试校正参数以达到更优的显示效果。实验结果表明XGA039芯片最大发光亮度为20000 cd/m2,在伽马取值为2.2时,采用可调非均匀分段获得了较好的显示效果。所提出的伽马校正方法能够使视频图像的显示质量明显改进,且较传统方式在精度和实现面积上均有一定优势。 展开更多
关键词 伽马校正 硅基oled 微显示 分段
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高灰阶硅基OLED微显示器的递归扫描算法 被引量：1
5
作者 沈文心 冉峰 +1 位作者 郭爱英 沈华明 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期527-537,共11页
硅基微显示器正向着高灰度、高帧率方向发展,而传统的扫描算法存在时间冗余问题。通过对数字脉宽调制扫描算法、灰度权值扫描算法及子场扫描算法进行研究,对微显示的扫描进行分析,建立了一种递归扫描模型,并推导出递归扫描算法在任意比... 硅基微显示器正向着高灰度、高帧率方向发展,而传统的扫描算法存在时间冗余问题。通过对数字脉宽调制扫描算法、灰度权值扫描算法及子场扫描算法进行研究,对微显示的扫描进行分析,建立了一种递归扫描模型,并推导出递归扫描算法在任意比特位的扫描结构。通过数学模型将扫描过程抽象为矩阵的形式,其原理是将整个显示空间分为多个子空间,充分利用数据传输过程中的等待时间使传输效率达到100%。经现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件平台验证,在时钟频率50 MHz、256级灰阶下采用递归扫描算法可使转换效率达到100%,同时帧率可达85 Hz,基本可以满足高灰阶微显示器中帧率和灰度高、时钟频率低的要求。该扫描算法不仅可以运用在微显示器的图像数据传输,也可以运用在平板、大屏显示等领域。 展开更多
关键词 硅基微显示器 高灰度级 扫描算法 子空间
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基于动态比较的硅基OLED微显示器接口设计
6
作者 王杰 季渊 +2 位作者 金忠蓓 张引 刘兴艳 《液晶与显示》 2025年第9期1289-1295,共7页
本研究针对数字驱动型硅基OLED(Organic Light Emitting Diode,OLED)微显示器在高分辨率、高灰度级及高刷新率下数据量过大的问题,设计了一种应用于2k×2k微显示器的动态比较低功耗接口电路。目前,低功耗接口主要采用高速低压差分信... 本研究针对数字驱动型硅基OLED(Organic Light Emitting Diode,OLED)微显示器在高分辨率、高灰度级及高刷新率下数据量过大的问题,设计了一种应用于2k×2k微显示器的动态比较低功耗接口电路。目前,低功耗接口主要采用高速低压差分信号(LVDS)传输方式,接收端的模拟比较器存在较大静态功耗。提出的接口电路采用动态比较的方式接收数据和控制信号,降低了电路的整体功耗。实验结果表明,基于110 nm工艺,接收器在1.2 V工作电压、输入信号摆幅100 mV、时钟频率为1.25 GHz下能够正确接收到数据,且单路动态比较接收器的功耗为160.7μW,对比传统接收器电路功耗降低29.4%,整体功耗为4.01 mW。动态比较接口电路为未来更高要求的数字驱动微显示器电路提供了一种新的接口电路设计方案。 展开更多
关键词 硅基oled 微显示器 动态比较接口 低功耗
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硅基OLED微显示的数模融合驱动电路设计 被引量：3
7
作者 季渊 褚勇男 +2 位作者 冉峰 穆廷洲 满丽萍 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期973-980,共8页
当前,硅基OLED(organic light-emitting diode,OLED)微显示器正向高分辨率、高刷新频率方向发展。为了实现像素面积微小型化、降低扫描数据流量从而更好满足高分辨率、高刷新率的要求,提出了一种新型的有源矩阵硅基微显示驱动电路结构... 当前,硅基OLED(organic light-emitting diode,OLED)微显示器正向高分辨率、高刷新频率方向发展。为了实现像素面积微小型化、降低扫描数据流量从而更好满足高分辨率、高刷新率的要求,提出了一种新型的有源矩阵硅基微显示驱动电路结构。该电路采用数模融合的扫描策略,该策略结合了数字脉宽调制方式和模拟幅值调制方式;设计了多列像素复用列驱动通道的结构,满足数模融合扫描方式的时序要求。最后通过对列驱动单元后仿真,得到关键时序参数,结合数模融合扫描策略确定了几个具体结构方案。在保证红绿蓝三色像素尺寸在10μm以下的情况下,与单纯的数字扫描策略相比,每秒数据流量降低了25%~64%。结果表明:基于数模融合扫描策略的硅基OLED微显示驱动电路在保证像素面积微小型化基础上,降低了扫描数据流量,有利于高分辨率高刷新率的显示。 展开更多
关键词 数模融合扫描策略 硅基oled微显示驱动电路 多路复用结构 数据流量
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一种驱动MOS管工作在饱和区的硅基OLED微显示像素电路 被引量：2
8
作者 戴爽 谢杉杉 +4 位作者 陈鑫 杨春城 张健 赵毅 李传南 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期97-103,共7页
硅基OLED微显示中为了在极小的像素面积内实现微小的OLED工作电流,其像素驱动电路的驱动MOS管一般工作在亚阈值区,存在OLED电流对驱动MOS管的阈值电压和栅源电压失配敏感、外围电路复杂等问题,如果驱动MOS管工作在饱和区则可避免这些问... 硅基OLED微显示中为了在极小的像素面积内实现微小的OLED工作电流,其像素驱动电路的驱动MOS管一般工作在亚阈值区,存在OLED电流对驱动MOS管的阈值电压和栅源电压失配敏感、外围电路复杂等问题,如果驱动MOS管工作在饱和区则可避免这些问题,但为了获得微小的驱动电流,必须采用尺寸大的倒比MOS管,这又与极小的像素面积冲突。本文提出了一种采用脉宽调制(PWM)技术、驱动MOS管工作在饱和区的OLED微显示像素驱动电路,PWM信号减少了一帧内OLED的实际工作时间,OLED的脉冲电流变大,使驱动MOS倒比管的尺寸减小;由于PWM信号占空比小,同时实现了OLED微小的平均像素驱动电流和亮度。结果表明PWM信号占空比为3%时,实现的OLED驱动电流和像素亮度范围分别为27pA^2.635nA、2.19~225.1cd/m^2,同时采用双像素版图共用技术,在15μm×15μm的像素面积内实现了像素驱动电路的版图设计。 展开更多
关键词 硅基oled微显示 像素驱动电路 脉宽调制(PWM) 驱动MOS管 饱和区
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一种新型硅基液晶微显示器件像素电路的研究 被引量：3
9
作者 宋玉龙 刘绍锦 +3 位作者 崔宏青 张俊瑞 冯亚云 凌志华 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期328-332,共5页
设计了一种新型硅基微显示器件场缓存像素电路结构,并通过SPICE模拟与其他像素电路做比较,分析了其电路特点。新型像素结构可使在电压保持期间影响液晶电容电压的晶体管数量降到最低,从而提高了像素电容的电压保持率,降低了闪烁,并减小... 设计了一种新型硅基微显示器件场缓存像素电路结构,并通过SPICE模拟与其他像素电路做比较,分析了其电路特点。新型像素结构可使在电压保持期间影响液晶电容电压的晶体管数量降到最低,从而提高了像素电容的电压保持率,降低了闪烁,并减小了电磁干扰对像素电压的影响,提高了器件可靠性,同时提高了对光照的承受能力及对温度变化的适应能力,改善了显示品质,适用于高亮度显示器件。 展开更多
关键词 硅基液晶微显示 场序显示彩色 场缓存 像素电路 微显示器件 电路结构 硅基液晶 像素 SPICE模拟 电容电压
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面向数字驱动式硅基微显示器的双帧分权融合扫描 被引量：2
10
作者 杨宇臣 季渊 +3 位作者 陈文栋 穆廷洲 张春燕 冉峰 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期14-20,共7页
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 LE... 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。 展开更多
关键词 发光亮度 双帧分权融合 数字驱动式硅基微显示器 扫描控制器 扫描效率
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