用于便攜設備視頻播放的高速OLED驅(qū)動芯片

　　MP3播放器和手機是當前最熱門、發(fā)展最快的兩種商業(yè)電子產(chǎn)品。將音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼成MP3格式改變了人們聽音樂的方式。自1998年第一個MP3播放器面世以后，人們就可以隨時隨地享受聆聽MP3格式的音樂。今年MP3播放器的出貨量可望從2004年的2700萬臺增長至1億臺。除了解碼器單元，每個MP3播放器還需要一塊顯示面板作為與用戶交流的界面。隨著顯示技術的發(fā)展，目前MP3播放器的顯示面板有單色、多色、灰階和全彩色等多個種類，而且分辨率各不相同。除了顯示歌曲編號和歌曲名稱，以往的OLED驅(qū)動芯片已經(jīng)能利用商用OLED技術顯示圖片。時至今日，用戶們不單可以使用MP3播放器或便攜式媒體播放器(PMPs)聆聽音樂，甚至可以用它們來收看音樂視頻。


圖1  使用晶門科技OLED單芯片的終端產(chǎn)品


圖2  MCU與驅(qū)動芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸

　　另一方面，手機市場在今后幾年內(nèi)也可望持續(xù)增長。彩屏手機的普及激發(fā)了大量新功能的出現(xiàn)，如播放及拍攝錄像和照片、玩游戲、瀏覽網(wǎng)頁、查看電子郵件還有閱讀電子書等等，這僅僅是冰山一角。預計到2006年，一半的手機將附帶照相功能，而到2009年，拍照手機的出貨量將達到9億臺。另外，隨著手機網(wǎng)絡由2G向2.75G及3G的升級，視象會議、多媒體、視頻點播以及掌上DVB(掌上數(shù)碼電視)的實際應用正逐步面世。因此，對于手機視頻應用的需求也在迅速增長。

　　視頻顯示發(fā)展趨勢

　　從歌名到歌詞、來電號碼到來電者照片、靜態(tài)圖像到即時視像，如今人們希望MP3播放器和手機能顯示越來越多的內(nèi)容。PMP上的常用視頻數(shù)據(jù)格式，例如MPEG4和H.263，都需要高幀頻(每秒25幀以上)來確保視頻播放的流暢。此外，具有高分辨率和真彩色，對于移動設備的視頻應用也是至關重要。作為MP3和PMP以及手機顯示屏解決方案的OLED的及時出現(xiàn)，克服了以上這些技術困難。因為它有著無可爭辯的優(yōu)勢：反應時間低于1毫秒、自發(fā)光、可視角度幾乎達到180度、對比度好、視覺清晰度高而且耗電量低，適合便攜式電子設備。
　
　　視頻顯示驅(qū)動芯片

　　芯片技術的進一步發(fā)展使高數(shù)據(jù)傳輸率和真彩色得以實現(xiàn)。因此，用于PMP的OLED顯示屏已經(jīng)投放市場，而用于手機的OLED視頻顯示屏也將問世。為了更好地發(fā)揮用于PMP和手機的OLED顯示器的先天優(yōu)勢，一塊高性能的驅(qū)動芯片十分必要。無論播放還是拍攝視頻，都需要在每一幀圖像之間進行流暢的過渡。OLED以其高速反應時間而聞名；然而，為了持續(xù)向OLED屏幕提供數(shù)據(jù)，MCU (微處理器) 和OLED驅(qū)動芯片之間必須有足夠高的數(shù)據(jù)傳輸率 (見圖2)。首先，驅(qū)動芯片必須具備一個高速的MCU接口。其次，為了顯示實際的視頻或圖像，處理復雜色深度(即色彩數(shù))的能力也是不可缺少的。

　　晶門科技的SSD1339芯片就能使便攜顯示應用從靜態(tài)圖像顯示升級到動態(tài)視頻顯示。

　　SSD1339是一塊控制OLED屏幕的單一驅(qū)動芯片，最高支持132RGBx132的屏幕分辨率，提供的262K真彩色能展現(xiàn)逼真圖像。為了達到如此高的分辨率，MCU的數(shù)據(jù)傳輸帶寬被提升到18位，同時確保了視頻顯示的高速和流暢。

　　高速MCU控制接口

　　SSD1339最多可支持9個不同的MCU總線接口，能提供高達18位的數(shù)據(jù)帶寬、超過180幀每秒的數(shù)據(jù)傳輸率和視頻刷新率。它的專門設計滿足了那些需要高速反應的實際運用，例如在PMP和手機上流暢顯示視頻，而費用卻并沒有隨之增高。OLED的反應時間可以達到甚至低于1毫秒，而TFT LCD則為10毫秒左右，而且OLED的顯示質(zhì)量要遠高于TFT LCD。SSD1339除了有著超高速的MCU接口，它的OLED驅(qū)動特殊設計還使其保持低的耗電量。

　　SSD1339直接從它內(nèi)置的132x132x18位SRAM顯示緩存中讀取數(shù)據(jù)；每個象素占18位數(shù)據(jù)；每個對應于紅、綠、藍的子象素占6位數(shù)據(jù)；而最大色彩數(shù)值為262k，并有256階的對比度控制。這樣的高端色彩管理使真彩色視頻顯示得以實現(xiàn)。

　　在262k色彩模式下，16位及18位MCU接口通信方式都可被OLED驅(qū)動芯片用來存取圖像顯存中的數(shù)據(jù)。不過，18位模式速度比16位快一倍，其原因如下：

　　對于18位接口模式，數(shù)據(jù)通信僅包含一次18位傳輸，MCU將所有數(shù)據(jù)位一次性寫入OLED驅(qū)動芯片中對應的某一個18位象素。圖3示出了18位　　彩色數(shù)據(jù)寫入的次序，圖中的A、B和C分別代表紅、綠、藍三色(順序不計)。


圖3  18位MCU接口模式下的262k色數(shù)據(jù)寫入次序


圖4  16位MCU接口模式下的262k色數(shù)據(jù)寫入次序(X = 任意)

　　對于16位接口模式，數(shù)據(jù)通信要包含兩次16位傳輸，MCU分兩次傳送16位字以寫入OLED驅(qū)動芯片中的18位象素，如圖4所示。

　　如圖所示，對于每個象素，18位方式只需一次數(shù)據(jù)傳輸，而16位方式則需要兩次。這說明采用18位模式傳送數(shù)據(jù)至每個象素所需的時間是16位方式的一半。132×132的顯示屏有大約17K個象素，因此采用18K模式將使傳送時間減半，從而獲得更高的比特率。


圖5  手機128x128解析度主顯示屏應用實例：SSD1339的COF被封裝在SSD1339U3中

　　結(jié)語

　　對于PMP和手機的內(nèi)置視頻顯示功能來說，提高反應時間去達到流暢播放及色彩艷麗的視頻是十分重要的，使用OLED顯示技術及設計精密的驅(qū)動芯片正是相應的一個上好解決方案。晶門科技的SSD1339除了可以被封裝在玻璃上(COG)，也可以被封裝在膠片上(COF)，而COF封裝增加了移動應用設計的靈活性。圖5為SSD1339U3，COF封裝的一個實例。