提出了一种双帧数模融合扫描策略,优化了数字脉宽调制部分。设计了一种硅基有机发光二极管(OLED)微显示器驱动电路,该电路包括像素驱动电路,在帧频为60 Hz、灰度等级为256、分辨率为1920 pixel×3 pixel×1080 pixel的条件下,扫描效率可达99.22%,数据传输频率降低至23.328 MHz。结果表明,该像素驱动电路可有效减少漏电流,保证灰度精度,降低最小电流,并提高硅基OLED微显示器的对比度。

硅基OLED微显示中为了在极小的像素面积内实现微小的OLED工作电流, 其像素驱动电路的驱动MOS管一般工作在亚阈值区, 存在OLED电流对驱动MOS管的阈值电压和栅源电压失配敏感、外围电路复杂等问题, 如果驱动MOS管工作在饱和区则可避免这些问题, 但为了获得微小的驱动电流, 必须采用尺寸大的倒比MOS管, 这又与极小的像素面积冲突。本文提出了一种采用脉宽调制(PWM)技术、驱动MOS管工作在饱和区的OLED微显示像素驱动电路, PWM信号减少了一帧内OLED的实际工作时间, OLED的脉冲电流变大, 使驱动MOS倒比管的尺寸减小; 由于PWM信号占空比小, 同时实现了OLED微小的平均像素驱动电流和亮度。结果表明PWM信号占空比为3%时, 实现的OLED驱动电流和像素亮度范围分别为27 pA~2.635 nA、2.19~225.1 cd/m2, 同时采用双像素版图共用技术, 在15 μm×15 μm的像素面积内实现了像素驱动电路的版图设计。

OLED微显示像素驱动电路中，由于较小的存储电容和开关MOS管关态漏电流的影响，导致其存储电压和亮度不稳定。通过分析影响关态漏电流的主要因素，提出了一种多开关管串联和存储电容拆分相结合的办法以减小关态漏电流，并设计了一种含有两个开关管和两个存储电容的像素电路，该电路将关态漏电流由大于3pA减小为0.4pA，存储电压和亮度稳定性得到了很大的改善，小亮度时一帧的亮度变化仅为0.18cd/m2。电路可实现的最小OLED驱动电流为25pA，像素亮度范围为1.82~217.37cd/m2。

有机发光二极管(OLED)微显示器在长时间显示高亮、高对比度的静态画面之后会产生像素衰退不同, 发光亮度衰减存在较大差异, 更新画面后存在残影现象。为此, 提出了一种电流PWM像素驱动电路对OLED像素衰退做出一定的补偿。文章介绍了电流PWM像素驱动电路的结构及其工作原理, 分析了电流PWM像素驱动电路对OLED像素衰退补偿原理。通过实验得出该电路结构中提高OLED衰退补偿效果的几个主要因素。在像素衰退差异在30 MΩ以下时, 电流PWM驱动电路的像素衰退率只有传统驱动电路的50%。