[发明专利]硅基有机发光二极管微显示器驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及到一种有机发光二极管微显示器驱动电路。

背景技术

硅基有机发光二极管（OLED-on-Silicon， Organic Light Emitting Diode on Silicon）是一种新型微显示技术，该技术将有机发光二极管与单晶硅集成电路结合，具备两者的组合优势。OLED具有低能耗、自发光、宽视角、工艺简单、成本低、温度适应性好、响应速度快等优点, 是当今世界上备受瞩目的新型显示技术。CMOS工艺具有低成本、小体积等特点，是集成电路工业的基石。将OLED与CMOS工艺结合，即把有机发光器件集成在单晶硅集成电路芯片上，可以减少系统芯片总数以降低系统的成本和功耗、减小产品体积，具有广阔的应用前景，可应用到头戴式显示、便携计算机、虚拟现实显示、医疗电子、军工电子等领域。目前，硅基有机发光二极管微显示技术与硅基液晶（LCoS，Liquid Crystal on Silicon）微显示技术形成竞争局面，LCoS研究的时间更早，液晶显示的大规模生产技术也相对更成熟。相对LCoS来说，硅基有机发光二级管微显示由于温度适应性好、亮度高、功耗低，发展前景更为广阔。目前，美国的eMagin公司在OLED微显示领域处于领先地位，该公司已经发布了SVGA （852*600）全彩色显示产品，而国内硅基有机发光二级管领域还处于起步阶段。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供了一种硅基有机发光二极管微显示器驱动电路，解决了两个关键技术点：第一，本发明提供了一种可驱动硅基有机发光二极管微显示器的驱动电路，第二，本发明利用了特有的功能模块——随机行扫描存储器。所述随机扫描存储器用以完成分形扫描。分形扫描的控制电路不在本发明范围内，关于分形扫描的原理和方法可以参见相关文献。

为达到上述目的，本发明的构思是：

本发明的目标是驱动硅基有机发光二极管微显示器，并且完成灰度控制。硅基有机发光二极管微显示器与普通有机发光二极管显示器的区别在于，硅基有机发光二极管微显示器将有机发光器件集成在多晶硅或单晶硅片上，同时，有机发光器件的驱动电路也集成在同一硅片上，从而形成一个体积通常仅有几十至几百平方毫米的带有驱动电路的微型显示器模组，该微型显示器模组具有低成本、低功耗等特点，而普通有机发光二极管显示器的面板一般在几万平方毫米至几十万平米方毫米，受成本影响，无法将驱动电路和显示器件集成在同一块硅片上，普通有机发光二极管显示器一般集成在玻璃基板上，依靠外部的驱动芯片进行发光。

本发明设计了一种集成电路，可以驱动硅基有机发光二极管微显示器的像素阵列。如图1所示，本发明的集成电路包括有机发光器件像素单元阵列驱动电路101、行驱动电路102、奇数列驱动电路103和偶数列驱动电路104共四个电路模块。整个集成电路通过外部输入的分形扫描控制信号，经过行驱动电路和列驱动电路产生驱动信号，在发光二极管像素阵列的单元像素驱动电路中输出驱动电压，驱动有机发光二极管器件，使其发光。与传统扫描驱动电路不是的，本发明的行驱动电路包含一个随机行扫描存储器201，根据输入的控制信号可以访问特定的扫描行，以实现分形扫描算法，从而可以完成更高的扫描灰度等级，而传统的扫描驱动电路通常只能顺序扫描，所能够达到的灰度也较低。

如图1所示，像素单元阵列驱动电路101为一个可驱动红、绿、蓝三色有机发光二极管像素的驱动阵列电路。该驱动电路的驱动方式为主动驱动，每一个像素点都带有一个存储单元，采用静态存储器实现。该驱动电路的灰度控制方式采用数字分形扫描方式，所有的P沟道或N沟道的金属氧化物半导体场效应晶体管，均采用数字电路的工作方式，只有“开”和“关”两种状态，通过分形扫描算法产生的信号脉宽来调节像素单元的灰度，分形扫描信号由外部电路输入。像素单元阵列驱动电路101有两对工作电源，共四条电源线，分别是静态存储器正电源VDD（401）和接地GND（402），以及有机发光二极管像素正电源VOLED（403）和负电源VCOM（404），VCOM采用负电源是为了增大有机发光二极管的驱动电压。所有发光二极管的阴极VCOM连接在一起使得有机发光显示面板形成共阴连接。