State-dependent charge-controlled driving scheme - SQC - : a power saving technology for PMOLED displays

Abstract

Due to their layered structure and small inter-layer distances, passive-matrix OLED displays exhibit large pixel capacitances which cumulate within a column affecting each addressed pixel. Conventional driving schemes discharge them during each addressing sequence and thus waste energy. This work presents a novel concept that reuses this capacitively stored charge. Natural discharge is considered and the variable anode states before and after the pixel addressing sequence are predicted. Dissipative discharge is almost entirely avoided. The driving scheme is validated by discrete demonstrators. Still grey-scale images are accurately reproduced, the power saving is 58% for natural images, and 43% for graphics. For larger, thinner displays, this rate is expected to be higher. SQC is thus an enabling technology for a larger scale deployment of passive-matrix OLED displays.

Durch ihre mehrlagige Struktur bei geringen Schichtabständen weisen Passivmatrix-OLED-Displays hohe Pixelkapazitäten auf, die in einer Spalte kumulieren und jeden adressierten Pixel belasten. Einfache Treiberschemas entladen diese bei jeder Adressierung und vergeuden dabei Energie. Diese Arbeit stellt ein neues Konzept vor, das diese kapazitive Ladung wiederverwertet. Selbstentladung wird berücksichtigt und die variablen Anodenzustände vor und nach der Pixeladressierung werden vorausberechnet. Dissipatives Entladen wird fast vollständig vermieden. Das Treiberschema wird mittels diskreten Demonstratoren validiert. Graubilder werden präzise abgebildet, die Leistungseinsparung beträgt 58% für Bilder und 43% für Grafiken. Für größere und dünnere Displays wird eine höhere Einsparung erwartet. SQC ist daher eine technologische Voraussetzung für die Massenverbreitung von PMOLED-Displays.