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一种基于数字灰度微显OLEDos片上电路设计 　　摘要：介绍了高分辨率硅基微显OLED的特性和时间子场的数字灰度技术，基于单晶硅CMOS成熟技术，给出了一种片上电路设计方案，方案采用2管的数字像素电路，集成了行扫描电路及列数据驱动电路，经模拟仿真满足设计要求。 　　关键词：硅基有机电致发光显示器；素电路；驱动电路；数字灰度技术 　　中图分类号：TN312.8 文献标识码：A 　　 　　A Circuit Design on Chip for OLEDos Based on Digital Gray Scale 　　TIAN Ding-bao1,3，LV Guo-qiang1,2,3，HU Yue-hui1,2，YANG Chun-lai1,3 　　（1.Key Laboratory of Special Display Technology , Ministry of Education, Hefei University of Technology；2. Academe of Opto-electronic Technology , Hefei University of Technology；3. School of Instrument Science and Opto-electronic Engineering , Hefei University of Technology, Anhui Hefei230009, China） 　　 　　Abstract: The characteristic of high resolution OLED-on-silicon and the digital gray scale based on time sub-frame are introduced, an integrated circuit on chip design based on monocrystalline silicon CMOS utilizing two transistors digital pixel circuit is presented, which integrates row and column driver circuits on chip and the design meet the requirements of design by simulation. 　　Keywords: OLEDos（OLED-on-silicon）；pixel circuit；driver circuit；digital gray scale 　　 　　1引言 　　 　　有机电致发光显示器（organic light emitting display, OLED）具有主动发光、反应速度快、重量轻与视角宽等优点，被认为是继液晶显示器之后极具潜力的新一代平板显示技术。其全固态结构、抗震性好和对温度不敏感等优点更是在军事及特殊领域具有很好的应用前景。OLED按照驱动方式可分为无源驱动（passive matrix OLED, PM-OLED）和有源驱动（active matrix OLED, AM-OLED）。作为AM-OLED的一个重要分支，OLEDos（OLED -on -silicon）实现有机发光器件与成熟的CMOS电路相结合，制作成硅基顶出光的微显示器。这样，一方面可以解决底发射显示器件驱动电路占用显示发光面积的问题，提高了显示器件的开口率；另一方面可以集成周边驱动电路，从而使片外配套的大规模集成电路的外部驱动电路和接口大大减少，成本也随之大幅度降低，实现增强产品可靠性和缩小整体尺寸的目标。所以硅基???发射器件OLED逐渐成为有机发光显示器研究的一个热点。 　　本设计中OLED器件 采用硅基顶发光，以白光OLED+RGB滤色膜的方法实现彩色化，器件分层结构如图1所示。设计分辨率800×600×3，16级灰度，据此本文给出了片上像素矩阵及集成周边驱动电路的设计方案。 　　 　　2设计方案 　　 　　2.1数字灰度技术 　　由于OLED是一种电流驱动型发光器件，其发光亮度与驱动电流成正比。而高分辨率的硅基OLED像素电流很小，一般在几百pA到几十nA之间[1]。若采用按电流比例来实现灰度分级，首先电压分割及电压电流转换将十分困难，其次还将面临各个像素电流的一致性问题。所以本文采用一种数字灰度方案，即时间分场技术来实现灰度。数字灰度方法中的时间比率灰度(Time Ratio Gray)，其基本原理是利用人眼在一定时间范围内，对亮度感觉具有类似于时间积分的效应，从而可以利用像素点亮的时间来区分亮度，实现灰度级[4]。 　　设输入视频信号的帧周期为T，灰度级为