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应用在便携设备视频播放的高速OLED驱动芯片

作者:时间:2018-09-05来源:网络收藏

随着科技的进步,应用已广泛进入商业电子产品中(如移动电话和MP3播放器)。移动电话和MP3播放器是当前最热门、发展最快的两种商业电子产品。手机市场在今后几年内可望持续增长。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201809/388473.htm

在这些中,高品质的显示对观看视频十分重要。有机发光二极管()显示技术包含多项不同的优点(如超快的反应时间),被认为是及时出现的显示解决方案。为了在中充分地运用本身存在的这些好处,需要一个具有高竞争力的智能驱动芯片。

彩屏手机的普及激发了大量以前手机上未曾出现的新功能,如录制及重放录像视频、拍摄和显示照片、玩游戏、浏览网页、查看电子邮件还有阅读电子书等。预计到2009年,可拍照手机的出货量将达到9亿部。而且随着手机由2G向2.75G和3G的升级,视频会议、多媒体、视频点播以及DVB-H(针对数字移动电视应用的数字视频广播)等应用正逐渐面世。因此对于手机视频应用的需求正迅速增长。

另一方面,将音频数据压缩编码成MP3格式改变了人们听音乐的方式。自1998年第一个MP3播放器面世以后,人们就可以随时随地聆听MP3格式的音乐。MP3播放器的出货量可望从2004年的2,700万台增长到2009年的超过7,500万台。除了解码以外,每个MP3播放器还需要一块显示面板作为与用户交流的界面。随着显示技术的发展,目前MP3播放器的显示面板有单色、多色、灰阶和全彩色等多个种类,而且分辨率各不相同。除了显示歌曲编号和歌曲名称,以前的驱动芯片已经能利用MP3播放器中的商用OLED技术显示静态图片。现在,用户甚至可以在收听MP3播放器/PMP播放器的同时观看音乐视频。

视频显示的发展趋势

从歌名到歌词、来电号码到来电者照片、静止照片到实时视频,如今人们希望MP3播放器和手机能显示越来越多的内容。PMP上的常用视频数据格式(例如MPEG-4和H.263),都需要高帧率(每秒25帧以上)来确保的流畅。此外,使用具有高分辨率和真彩以及在阳光下可看清的的显示面板,对于移动设备的视频应用也至关重要。作为MP3和PMP以及手机显示屏解决方案的OLED的及时出现,克服了显示技术上的这些挑战。因为它有着无可争辩的优势:响应时间低于1毫秒、自发光、亮度高、可视角度几乎达到180度、对比度好、视觉清晰度高而且耗电量低,非常适合便携式电子设备。

视频显示驱动芯片

芯片技术的进一步发展使高数据传输率和真彩色得以实现。用于PMP的视频OLED显示屏已经投放市场,而用于手机的视频OLED显示屏也将面世。为了更好地发挥PMP和手机视频应用中OLED显示器的众多内在优势,一块高性能的智能驱动芯片十分必要。无论播放还是拍摄视频,都需要在每一帧图像之间进行流畅的转换。OLED以其高速响应时间而闻名;然而,为了持续向OLED屏幕提供数据,微处理器(MCU)和OLED驱动芯片之间必须有足够高的数据传输率(见图2)。首先,驱动芯片必须具备一个高速响应的MCU接口。其次,为了显示真实的视频或图像,处理复杂色深的能力也是不可缺少的。

图1:使用OLED芯片的终端产品

晶门科技的SSD1339芯片使移动显示终端应用从静态图像显示升级到动态视频显示。SSD1339是一块控制OLED屏幕的单芯片驱动IC,最高支持132×132的面板分辨率,提供的262K真彩色能展现逼真的图像。为了达到如此高的颜色和分辨率,MCU的数据传输带宽被提升到18位,确保了视频显示的高速和流畅。

高速MCU接口

SSD1339最多可支持9个不同的MCU总线接口,能提供高达18位的数据带宽、超过180帧每秒的数据传输率和帧刷新率。这种特别的设计满足了那些需要高速响应的应用,例如以更高的性能在PMP和手机上流畅显示视频,而成本保持不变。OLED显示的响应时间可以达到甚至低于1毫秒,而TFT  LCD则为10毫秒左右,而且OLED的视频显示质量要远高于TFT  LCD。SSD1339除了有着超高速的MCU接口,其OLED驱动的特殊设计还使其保持很低的耗电量。

此外,SSD1339直接从它内置的132×132×18位SRAM显示缓存中读取数据;每个像素占18位数据;对应于红、绿、蓝的每个子像素占6位数据;最大色深为262K,并有256阶的对比度控制。这种先进的色彩管理使真彩色视频显示得以实现。

在262K色彩模式下,可以采用16位和18位MCU接口通信模式访问OLED驱动芯片中的图形显存中的数据。不过,18位模式速度比16位模式要快一倍,其原因如下:

对于18位接口模式,通信仅包含一次18位数据传输,MCU将所有数据位一次性写入OLED驱动芯片中对应的某个18位像素。图3显示了18位彩色数据写入的次序,图中的A、B和C分别代表红、绿、蓝三色(顺序不计)。

图3:18位MCU接口模式下的262K色数据写入次序

对于16位接口模式,数据通信要包含两次16位传输,MCU分两次传送16位字,才能将一个18位像素数据写入OLED驱动芯片。

如图4所示,对于每个像素,18位模式只需一次数据传输,而16位模式则需要两次。这说明采用18位模式传送每个像素数据所需的时间是16位模式的一半。132x132分辨率的显示屏有大约17,000个像素,由于18位数据宽度可以获得更快的比特率,采用18位模式时像素数据传送时间只要一半,因而与16位模式产生了明显的区别。

图4:16位MCU接口模式下的262K色数据写入次序(X=任意)

本文小结

对于PMP和手机的内置的视频显示功能,为了实现流畅的视频播放及艳丽的色彩,快速的响应时间是十分重要的。对于这种应用,OLED显示技术是很好的解决方案,因此设计紧凑的驱动芯片非常重要。晶门科技的SSD1339除了可以被封装在玻璃上(COG),也可以被封装在胶片上(COF),从而增加了移动应用设计的灵活性。



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