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有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)相较于液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有工作电压低、响应速度快、可视角度大、自发光、柔性好等优点,已经广泛应用于手机、平板等移动设备。但是OLED屏幕在显示效果方面存在两个重要问题:1.主流RGBW排列方式显示饱和度低,并且相应的映射算法通常以提升亮度为目的,而不考虑图像色彩等因素,加重了饱和度不足的问题。2.OLED像素长时间、高亮度发光会导致亮度衰退,使屏幕显示亮度不均匀。现有的补偿电路难以对多种因素引起的亮度衰退问题进行补偿。针对以上两种问题,本文提出了两种新的解决方案:1.针对第一种问题,本文提出了全新的RGBWY子像素排列方式,减少了白色像素W的数量并增加了黄色像素Y。相较于传统的RGBW排列降低了白色像素对周围像素的影响,提升了饱和度。同时基于提出的新排列方式,设计了两种映射算法。新算法引入了饱和度的概念,可以通过饱和度的变化调节白色分量和黄色分量大小。与传统映射算法相比,新型映射算法(一)对图像有着更高的还原度,并且饱和度提升40%。新型映射算法(二)能够在提升亮度的情况下维持原图像饱和度。2.针对第二种问题,本文提出了一种基于读出电路的亮度补偿方案。(1)设计了一种基于电容反馈互阻放大器(Capacitive Trans-impedance Amplifier,CTIA)的亮度读出电路。电路能够将流经像素的电流值转换为电压值并读出。本文主要完成CTIA电路、相关双采样电路(Correlated Double Sample,CDS)以及输出缓冲器(Buffer)的设计。电路采用TSMC 0.18um CMOS工艺,使用Cadence IC616平台完成仿真。(2)在读出电路的基础上,设计了一种插值与预测相结合的数据处理方法。通过插值算法对电路读出的数据进行插值,并预测下一时刻的电流值,实现缩短补偿间隔的目的。(3)在以上研究基础上提出了一种新的预测算法,新算法增加了对误差的预测。与传统预测算法相比,本文提出的预测算法能够在相同采样间隔下,预测更多的节点,从而提高亮度补偿频率,提高屏幕亮度的均匀性。