彩色硅基液晶微显示器驱动控制电路的研究和实现

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1、上海大学硕士学位论文摘要随着计算机使用的便携化(甚至可穿戴化)、移动化、远程化、人机互动化，人们对于显示器件的微型化、便携化和高性能也提出越来越高的要求。特别是近几年来虚拟现实技术的发展、现代数字化部队的装备需要以及可穿戴式计算机技术快速发展应用，使得微显示器件在这些领域占据了重要的地位。近几年来兴起的硅基液晶(LiquidCrystalOnSilicon，LCOS)微显示技术，是一种新型的反射式液晶微显示技术，它把扫描驱动、时钟电路、存储器等周边驱动电路和液晶显示寻址开关矩阵集成在一块硅片上，提高了显示器件的紧凑性和可靠

2、性，又通过调制每个像素对入射光(来自时序光源)的反射程度实现图像灰度显示，具有很高的开口率，可以获得高的显示分辨率，易实现大屏幕显示。目前，硅基液晶微显示技术已被应用在集成数字投影显示系统、军用头盔显示器、虚拟现实等方面。本文对彩色硅基液晶微显示器的驱动电路作了研究，并依照三基色原理，采用场时序的方法设计了彩色硅基液晶微显示器的控制电路(显示控制器)。论文主要的研究成果和设计特点有以下四个方面：1)研究了彩色硅基液晶微显示器的驱动电路。论文介绍了液晶显示器的常规有源驱动方式，针对其驱动电压高的缺点并结合彩色硅基液晶微显示器

3、的要求，采用了一种低电压的驱动方式(公共电极场反转)，这种方式大大降低了驱动电路的电压。2)分析了基于场时序的彩色成像方法。论文分析了几种彩色化方法及其优缺点，最后采用了场时序的彩色成像方法以实现硅基液晶微显示器的彩色显示。这种方法采用红、绿、蓝三基色脉冲光源组成不连续场时序光源，依次产生红色、绿色、蓝色光脉冲，然后利用人眼的视觉惰性合成彩色。3)采用了四通道写入像素矩阵的方法。论文在实现硅基液晶微显示器的彩色显示时，为了减小时钟频率，采用了四通道写入像素矩阵的扫描寻址方式，即对每一个显示行在一个列时钟周期内，同时写入四个

4、像素，这样可以使得像素的时钟频率降低四倍。V上海大学硕士学位论文4)完成了彩色硅基液晶微显示器的系统结构中的显示控制器的设计。论文根据彩色液晶微显示器显示的扫描方式等方面的要求，将整个显示控制器分为四个单元进行了分析，采用VerilogHDL完成硬件编程设计，并完成了控制器各个单元中的模块的功能仿真。关键词：微显示硅基液晶场时序彩色控制器VI上海大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeportableevenwearable，mobile，long-rangeandman—machineinteractiondire

5、ctionofthecomputeruse，therequirementofdisplayminiature，portableandhigh-performancefordisplaydevciceisincreasing．Especiallyinrecentyearswiththedevelopmentofthevirtualrealitytechnology，theneedincreasedofthemoderndigitalequipmentinthemilitary,aswellastherapiddevelopm

6、entandapplicationoftheWearableComputertechnology,themicrodisplaytechnologyoccupiesanimportantpositionintheseareas．LatelythedevelopingmicrodisplaytechnologyofLiquidCrystalonSilicon(LCOS)，whichisanovelreflectiveliquidcrystalmicro-displaytechnology，integratesperipher

7、aldrivingcircuits，suchasscanningdrivers，clockcircuits，memoriesandaddressableswitchmatrixofliquidcrystalintoachip，andimprovesthecompactnessandreliabilityofthedisplay．Itachievesimagegraydisplaythroughmodulatingthereflectionlevelofeachpixelontheincidentlight(fromthet

8、iminglight)，whichCanobtainaveryhighapertureratio，getthehighresolution，andimplementlarge-screendisplayeasily．Atpresent，ithasbeenappliedintheintegrateddig