一款适用于高分辨率硅基OLED显示屏的10位驱动芯片，具备全通道自动偏移校正功能以及基于数据信号的摆率优化技术

《IEEE Journal of Solid-State Circuits》：A 10-bit Source-Driver IC for High-Resolution OLED-on-Silicon Displays With All-Channel Automatic Offset Calibration and Data-Aware Slew-Rate Enhancement

　　

摘要：

本文介绍了一种10位源驱动芯片（SD IC），专为增强现实（AR）/虚拟现实（VR）应用中的高分辨率硅基有机发光二极管（OLEDoS）微显示器设计。为了解决面积缩减、亚微秒级稳定时间以及高输出均匀性等严格要求，提出了三种关键技术。首先，通过结合基于解复用器（DEMUX）的通道宽度扩展方法和深度N阱（DNW）技术的电压域转换技术，使源驱动芯片（SD-IC）能够适应OLEDoS面板的1.33 μm亚像素间距。这种基于DNW的电压域转换技术使得DAC和通道逻辑电路能够在低压（LV）环境下运行，从而使用更紧凑的低压器件，显著减小了通道面积。其次，引入了一种数据差分依赖的动态电流源（D3DCS），以满足4K 4K分辨率OLEDoS显示器在120 Hz帧率下的亚微秒级驱动时间要求。该技术根据最高有效位（MSB）的转换情况有选择性地提升放大器的摆率（SR），而不会增加静态电流或产生死区现象。第三，提出了一种全通道自动偏置校准（ACAOC）方案，用于抑制放大器的固有偏置并提高输出电压的均匀性。与传统逐帧极性切换技术相比，由于OLEDoS面板的数据电压范围较窄，后者效果较差；而所提出的方案通过同时对所有通道进行校准来直接减小偏置幅度，从而实现均匀的输出电压，无需额外的帧级补偿。该SD-IC采用65纳米CMOS工艺制造，每通道占用面积为2273 μm2。测量结果显示，其稳定时间为0.69 μs，电压输出的最大偏差从26.6 mV降至1.9 mV。此外，还测得其差分非线性（DNL）和积分非线性...

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