双拍双存储伪并行LCoS微显示器交流驱动的研究

双拍双存储伪并行LCoS微显示器交流驱动的研究 Vol . 18 ,No . 3 第 18 卷 第 3 期 液晶与显示2003 年 6 月 Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays J un . ,2003 () 文章编号 : 100722780 20030320198203 双拍双存储伪并行 L Co S 微显示器交流驱动的研究 任立儒 ,耿卫东 ,孙钟林 ( ) 南开大学 光电子所 ,天津 300071 , E2mail : renliru @yahoo . co m 摘 要 :双拍双存储式驱动的 L Co S 微显示器引入了一些新的问题 ,对此提出了应用于双拍双 存储式驱动的 L Co S 微显示器的新的交流驱动方式 ,通过互补驱动信号电压和浮动公共电极 电压相结合的方法 ,不但满足了 L Co S 的要求 ,而且降低了工作电压 。 关 键 词 : 双拍双存储伪并行 L Co S 微显示器 ;互补 ;浮动 中图分类号 : TN141 ; TN873 . 93文献标识码 : A 1 2 引言双拍双存储式 L Co S 驱动方式 鉴于亮度是影响显示器效果的重要因素 , ( ) 人们对微显示器 Micro display的兴 趣 越 来了使单片 L Co S 微显示器既获得较高的亮度 , ( 越大 。它很可能是今后便携式设备 如可穿戴式 不采用复杂的光学系统 , 也不在 L Co S 微显示 ) 电子设备所需高性能显示器的最佳选择 。L Co S 上制作全息彩色滤色片 , 增加 L Co S 微显示器 1 微显示器是较为出色的一种,因为它可以利用 制作难度 ,我们此前给出了双拍双存储式驱动 3 L Co S 微显示器的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 。通过对驱动方式的 现有的单晶硅加工线生产 ,用标准半导体生产线 化而获得较高的时间占空比 ,从而获得较高的 即可 制 作 有 源 矩 阵 , 工 艺 成 熟 、可 靠 、一 致 性度 。单个像素的驱动电路如图 1 所示 ,这也使 2 好。L Co S 微显示器在本质上仍是液晶显示器驱动电路的密度大大增加 。 的一种 ,它也需要交流驱动 。然而当液晶与单晶 硅电路标准 CMO S 工艺相结合时 ,就出现了新的 问题需要我们去解决 。 图 1 双存储机构示意图 Fig. 1 Schematic of dual2storage co nfiguratio n 命 ,液晶显示器总是采用交流驱动信号 。信号电- DataMo dData= com signal signal极上驱动信号电压的平均值保持与公共电极电压 式中 Data为反场时图像的信号所对应的数字 com 的平均值相同 ,并保持施加于液晶上的平均直流 ( V 信号 ,Mo d为图像信号的模 即饱和电压 satsignal 电压为零 。) 所对应的数字信号,Data为正常图像的信号 signal 通常由于交流驱动的要求 ,施加于液晶显示 所对应的数字信号 。器的电压为显示器饱和电压的 2 倍 。如果液晶显 示器饱和电压为 V ,则施加于液晶屏的驱动电 sat 极与公共电极间的电位差为 ?V , 即总电压为 sat 4 。2 V sat 4 空间电荷区宽度 由于 L Co S 微显示器的基板 是 单 晶 硅 , 所 有 图 2 产生互补驱动信号电压的示意图 的驱动电路都是用 CMO S 工艺制作的 ,因而它遵 Fig. 2 Schematic of p roducing co mplementary driving signal 循单晶硅体电路的规律 。 voltages 在 MO S 电路中 ,通过注入形成的 MO S 管的 源 、漏极实际上都与衬底形成 p2n 结 ,当电路工作 在非反场时数字信号保持不变 ,由 DAC 将数时这些 p2n 结都处于反偏状态 。正如我们所知道 字信号转换为驱动液晶所需的模拟信号电压 ,这 的 ,p2n 结中有一定宽度的空间电荷区 。在空间电 荷区内 , 电 荷 、电 场 和 电 位 之 间 存 在 着 一 定 的 规 样就得到了我们所需的互补驱动信号电压 。若所 律 。突变结的空间电荷区的宽度为 : 需驱动信号电压为 V ,则反场时互补驱动信号电 压为 V - V 。 加在公共电极上的电压是浮动sat 1/ 2 εεN + N 2 A D0的 , 在反场时 ( )x =V - V m D A N N q A D 为 V ,非反场时等于 DAC 的 0 电压 。这样在反 sat 线性缓变结的空间电荷区的宽度为 : 场时加在液晶像素上的电压为互补驱动信号电压1/ 3 εε( ) 12V - V 0 D A V -V 与公共电极电压 V 之差 ,即 sat sat x = m qa ( ) V = V - = - V V -V L C sat sat εε式中 , 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示真空介电常数 ,表示电介质的相对 0 介电常数 , V 表示外加电压 , V 表示 p2n 结的 A D 接触 电 位 差 , q 为 单 位 电 荷 , a 是 杂 质 浓 度 梯 [ 5 ] 度。 空间电荷区的宽度随偏压的升高而增大 , 空 间电荷区向外扩展 , 当两个相邻的 p2n 结的空间 电荷区相遇时 , 电路就会失效 。因此我们不希望 加在电路上的电压过高 。 5 交流驱动方法 为了解决这一对矛盾 ,我们采取了互补信号 电压和浮动公共电极电压相结合的方法 ,这样就 图 3 驱动电压的模拟结果 . A. 加在液晶像素上的电压 ; 可以在 较 低 的 工 作 电 压 下 实 现 ?V 的 交 流 驱 sat B . 加在公共电极上的电压 ; C. 加在信号电极上的 动 。图 2 给出了产生互补驱动信号电压的方法 。 电压 。 我们采用逐场反场的方式 ,所有像素有共同 的公Fig. 3 Simulatio n result s for driving voltage. A. Voltage 共电极 。在反场控制信号的控制下 , 求补电 o n liquid crystal pixel ; B . Voltage o n co mmo n elect rode ; C. Voltage o n signal elect rode. 200 液晶与显示第 18 卷 与非反场时的驱动电压 V 一起形成了液晶显示, 我们在 5V CMO S 工艺下满足相结合的方法 器所需的交流驱动信号 。图 3 为所得到的结果 。 双拍双存储伪并行驱动的 L Co S 微显示器的高 由图可以看出 ,我们所得到的结果是很理想 度电路的要求 ,使液晶显示器的电源电压降低 的 。此外 ,由于采用了全新的矩阵驱动电路 ,使得 一半 ,并且获得了所需的交流驱动电压 。同时 , 这种逐场反场方式的串扰几乎完全被抑制 ,不必 得了一个额外的好处 , 即降低了功耗 。这对于 再像以往那样担心串扰问题对显示效果的影响 。型显示系统也是非常重要的 。 6 结论 通过采用互补信号电压和浮动公共电极电压 参考 文 献 : ( ) 黄锡珉 1L COS 技术的发展J . 液晶与显示 ,2002 ,17 1:125 . 1 ( ) 代永平 ,孙钟林 ,王隆望 1 彩色硅基液晶显示芯片的研制J . 液晶与显示 ,2001 ,16 4:3002305 . 2 ( ) 任立儒 ,耿卫东 ,孙钟林. 彩色时序 L Co S 的高亮度设计J . 光电子技术 ,2002 ,22 1:22225 . 日3 本学术振兴会 142 委员会 编. 液晶器件手册M . 北京 :航空工业出版社 ,1992 . 4 ( ) 施敏 美著 ,黄振岗 译. 半导体器件物理M . 北京 :电子工业出版社 ,1987 . 5 Research of AC Driving f or Bi2pha se Bi2storage Pseudo2parallel L CoS Microdispla y R EN Li2ru , GEN G Wei2do ng , SU N Zho ng2lin ( )I nst i t ute of Photoelect ronics , N a nk ai U ni versi t y , Ti a nji n 300071 , Chi na , E2m ai l : renli r u @y ahoo. com Abstract So me new p ro blems were int ro duced fo r bi 2 p hase bi 2 sto rage L Co S micro display . A new AC dri ving met ho d was suggested fo r Bi2p hase Bi2sto rage L Co S Micro display in t his paper . Co mbining co mpl mentary voltage of driving signal wit h floating voltage of co mmo n elect ro de , it not o nly meet s t he need L Co S , but also dep resses t he operating voltage . Key words : bi2p hase bi2sto rage p seudo2parallel L Co S micro display ;co mplementary ;floating () 作者简介 :任立儒 1972 - ,男 ,辽宁建昌人 ,2000 年在南开大学光电子所获硕士学位 ,期间从事 OL ED 等方面的研究 现在攻读博士学位 ,主要从事 L Co S 系统的研究 。