一种单色硅基OLED显示器的驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单色硅基OLED显示器的驱动电路，包括：像素单元电路矩阵、行驱动器电路、列驱动器电路、分频分流器电路、Vcom反转开关电路和OLED发光层测试区；其中列驱动器电路分为镜像对称的上下两组电路，分别驱动奇偶数据线。本实用新型专利技术，可以减少整机空间的尺寸，降低整机功耗。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微电子显示技术，更具体地，本申请涉及一种硅基OLED显示屏和驱动电路。
技术介绍
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)为电流驱动器件，要求背板电路能提供精确、稳定的电流控制。早期的有源背板采用的是非晶硅(amorphous silicon, a-Si)TFT技术，但是由于非晶硅的迁移率较低及阈值电压的不稳定等原因，使其没有获得成功。相比非晶硅而言，低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS) TFT的迁移率要高得多，但是阈值电压仍存在均勻性不一致的问题，所以需要在像素电路的设计中进行一定的电路补偿，目前已有的OLED显示器大部分采用的都是LTPS TFT背板技术。而在大尺寸OLED量产方面，LTPS的制造技术尚不成熟，没有统一的标准生产线，要制备LTPS TFT背板必须投巨资建造专用生产线。硅基OLED微型显示器件采用单晶硅CMOS基板技术，相比其他基板技术而言，单晶硅具有载流子迁移率高、阈值电压稳定等优点，可以将像素矩阵及周边驱动电路等都集成在显示屏上，大大减小整个显示系统的体积及成本，同时成熟的CMOS集成电路工艺也为硅基OLED微型显示器件的基板制作提供了便利，且单晶硅CMOS基板生产工艺流程标准化，仅需支付小额的加工费用就可以在任何一家标准的单晶硅CMOS基板生产线上制备基板；同时硅基OLED基板上的每个像素面积可以做得很小，利于显示分辨率的提高。在单晶硅CMOS 基板芯片的设计上，主要考虑的是如何精确控制流过OLED的电流，从而实现良好的灰度图象显示。同时芯片功耗也非常重要，因为硅基OLED微型显示器件也就可以用于便携式近眼显示，由普通手机电池供电，低功耗电路可延长电池的使用寿命。
技术实现思路
为精确控制OLED的电流并且降低电路功耗，克服上述的现有LTPS TFT背板像素电路存在的缺陷，本申请提供一种基于单晶硅CMOS基板技术的一种硅基OLED显示屏和驱动电路。根据本申请的一个方面，提供一种单色硅基OLED显示器的驱动电路，包括像素单元电路矩阵、行驱动器电路、列驱动器电路、分频分流器电路、Vcom反转开关电路和OLED 发光层测试区；其中列驱动器电路分为镜像对称的上下两组电路，分别驱动奇偶数据线。所述分频分流器电路用于实现32组数据并行输入到像素单元显示矩阵。所述像素单元电路矩阵包括多个像素单元电路，所述像素单元电路包括4个PMOS 管，用于向OLED发光层提供驱动脉冲电流。所述像素单元电路中，第一 PMOS管用作OLED发光层的驱动管，第二 PMOS管为像素单元矩阵寻址开关管，第三PMOS管为驱动开关管，第四PMOS管为像素单元电路保护管。第一 PMOS管的漏极连接电源VCC，第一PMOS管的栅极和VCC之间连接电容器Cl，第一 PMOS管的源级连接第三PMOS管的漏极，第一 PMOS管的栅极连接第二 PMOS管的漏极； 第二 PMOS管的源级连接数字视频位信号VD，第二 PMOS管的栅极连接扫描寻址信号SV ；第三PMOS管的栅极连接扫描寻址信号SVB，第三PMOS管的源级连接到OLED发光层到Vcom， 第三PMOS管的源级还连接第四PMOS管的栅极和源级，第四PMOS管的漏极接地。当扫描寻址信号SV为低电平时，第二 PMOS管导通，VD对Cl进行充放电。当对Cl充入高电位时，第一 PMOS管工作在截止状态，不向OLED发光层提供驱动电流；当对Cl充入低电位时，第一 PMOS管工作在亚阈值状态，向OLED发光层提供几十纳安的微驱动电流。在第二 PMOS管导通期间，第三PMOS管截止，防止在第一 PMOS管工作状态发生变化时产生的瞬变电流激发OLED发光层出现意外闪烁现象。第二 PMOS管从VD取样截止后，第三PMOS管立即导通；第四PMOS管用作像素单元电路的保护管，当第三PMOS管的输出电位低于OV时，第四PMOS管导通，透过OLED发光层 Vcom公共电极接入-3V电位，使得施加到OLED发光层上的最大电压为8V。综上所述，通过应用本技术，可以减少整机空间的尺寸，降低整机功耗。附图说明图1示出根据本技术的显示屏区域示意图；图2示出时分脉宽调制帧周期的示意图；图3示出显示屏的功能结构示意图；图4示出像素单元电路的示意图；图5示出行扫描器电路的示意图；图6示出列扫描器电路的示意图；图7示出电平移位器电路的示意图；图8示出分频分流器电路的示意图；图9示出Vcom反转开关电路的示意图；图10示出图3所示结构的版图布图；图11示出图4所示的像素电路的详细结构。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提供的一种硅基OLED显示屏和驱动电路进行详细描述。对于本申请所述的单色OLEDoS显示芯片(SVGA)的规格，其一般特征包括单色硅基OLED(OLEDc^)显示芯片拥有864X606像素分辨率，按照时分脉宽调制模式实现灰度显示，以备近眼显示应用。输入该芯片的视频数字信号为16b子场数据流，即按照子场数目从 1-8的不同设置，灰度可实现2-256级灰度显示。OLEDoS芯片可输入的数字信号的低电位为\，可以取0V，高电位为VH，可以取3. 3V。总的来说，本申请的显示芯片具有的特征包括适合于单色显示用途的SVGA像素分辨率；根据接口电路输入信号子场设置可进行2-256级灰度显示；采用CMOS工艺实现 OLED发光层负载驱动；像素单元中OELD发光层驱动管的工作状态可自由外置；对OLED发4光层实现了脉冲驱动模式；无固定像素时钟设置要求，形成视频数据传输通道；OLEDoS芯片上集成行列驱动器，其中包括输入信号缓存电路模块、电压分配电路模块、接口静电防护电路模块，分频器电路模块，行存储器模块等；显示图像可跟随输入数据输入方式进行对称镜面转换。图1示出显示屏区域的规划图，如图1所示，该区域包括切割区和布图区，布图区中包括焊盘区、密封区以及设计像素区，设计像素区域也就是显示区域。图中所示尺寸为设计的最优尺寸，但这并不是对于本申请功能区划的限制，在实际的布图设计中，可以根据显示需要进行调整，并且根据电子功能的划分，可以改变布图区和切割区的尺寸设计。在图1所示的实施例中，该布图区由切割区四周围绕，焊盘区位于布图区的左侧， 焊盘区在布图区中所占面积小，沿着左侧的切割区成竖条状，焊盘区与左侧的切割区直接相邻。设计像素区占到布图区的大部分面积，设计像素区的四周由密封区围绕，将设计像素区和焊盘区以及切割区隔离。密封区在右侧和切割区直接相邻。密封区在左侧位于焊盘区和设计像素区之间。在优选的实施例中，芯片类型为双阱CMOS工艺芯片；功能类型为全数字式；应用途径为时分脉宽调制模式硅基OLED微型显示器；驱动负载为OLED有机发光薄膜层；设计像素区的像素数为864X606 (523，584个像素)；像素间距15 μ mX 15 μ m ；显示面积 12. 96mm HX9. 09mm V(0. 62 英寸)；总的芯片面积17.00mm HX 13. OOmm V(0. 84 英寸)。本申请的OLEDoS显示芯片采用时分脉宽调制灰度显示模式，其基本原理是运用人眼视网膜在视觉暂略时间范围内对亮度感本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单色硅基ＯＬＥＤ显示器的驱动电路，其特征在于，包括：像素单元电路矩阵、行驱动器电路、列驱动器电路、分频分流器电路、Ｖｃｏｍ反转开关电路和ＯＬＥＤ发光层测试区；其中列驱动器电路分为镜像对称的上下两组电路，分别驱动奇偶数据线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海成，代永平，凌代年，邱成峰，彭华军，黄飚，
申请(专利权)人：广东中显科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44