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有机发光器件（Organic Light-emitting Device, OLED）被视为极有可能取代液晶显示器的下一代新型显示技术，因为它具有众多优点，例如全固态显示、主动发光、发光亮度高、视角宽、工作温度范围宽、响应时间短、节能环保并且可做在柔性衬底上。硅基有机发光显示屏（OLED-on-Silicon）具有显示屏面积小、图像分辨率高、便于携带等优点。它作为一种微显示器件既有自身的优点，同时它又结合了OLED的优点，将顶发射OLED（Top-emitting OLED, TOLED）直接集成在单晶硅集成电路之上，集成电路中可将像素驱动电路、D/A转换模块、行列控制电路和其它功能电路模块集成在一块基板上，提供了一种OLED微显示器的SOC解决方案。这些电路模块与CMOS工艺兼容，工艺实现方便。OLED微显示器可应用在诸如头盔显示器、摄像机、娱乐设备等需要近眼显示的装置中。目前OLED微显示技术仅仅处于起步阶段，在小电流驱动、全彩化实现等问题上还有大量的研究工作需要进行。现在市场上仅有eMagin和IBM等几家公司有成熟的产品。在OLED显示，特别是OLED微显示及其像素驱动电路方面，我国仅有少数报道，因此研究具有高性能的OLED微显示像素驱动电路具有非常大的意义。在OLED微显示技术中，由于像素面积较小，OLED发光效率高，因此流过OLED像素的电流也很小，一般在几百皮安到几十纳安量级之间。如何在有限像素面积下实现OLED微显示像素驱动电路所需的小电流驱动是设计像素驱动电路的重点和难点。为此本文设计了一种脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)调节的电压输入型微显示像素驱动电路和一种PWM调节的电流输入型微显示像素驱动电路，论文主要完成了以下工作：首先，由于仿真软件HSPICE中没有TOLED的仿真模型，论文结合实验室制备的TOLED器件的实验数据，通过参数拟合、仿真，获得了一种TOLED等效电路仿真模型。由仿真电流数据和实验测量的电流数据相比较，证明该模型满足像素驱动电路设计和仿真的要求。然后，针对OLED微显示中像素驱动电路的小电流驱动实现问题，本论文设计了一种PWM调节的电压输入型微显示像素驱动电路和一种PWM调节的电流输入型微显示像素驱动电路，两种电路中都采用PWM技术控制和缩短开关MOS管在一个帧周期内的导通时间，从而缩短在一个帧周期内OLED的发光时间。这样为了达到一个帧周期内OLED的平均目标亮度，就需要提高OLED导通时间内OLED的亮度和电流，避免了驱动管的小电流问题，却仍然能够在整个帧周期内为OLED提供小的平均驱动电流，解决了OLED微显示中的小电流问题。此外，像素驱动电路中的驱动MOS管工作在饱和区。仿真结果表明两种微显示像素驱动电路都实现了在15×15μm2的单个像素面积下的单色的16级灰阶显示的设计目标。电路中驱动MOS管工作在饱和区，OLED亮度范围为1.0cd/m2~214.3cd/m2。