LCOS微显示技术研究与设计

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

复旦大学

硕士学位论文

LCOS微显示技术研究与设计

姓名:秦亚杰

申请学位级别:硕士

专业:微电子学与固体电子学指导教师:洪志良

20040512

-_-__———————‘一摘要作为目翁信息嚣示领域公认的最有前途的技术,LCOS(LiquidCrystalOn—————.—————————————————————!!!.—.。—————.————————————————————.—————一

SilicOn硅上液晶显示)是CMOS半导体集成电路技术和液鼹显示技术相结台的产物,其有蕊密度、高分辨率、高开口率、离亮度、轻、薄、成本低等优点。因此,撼于LCOS髌抉方案的HDTV和近眼显示系统具有庞大的市场潜力。LCOS显示系统的核心部捧楚LCOS显示芯片。论文敲设计“一个分辨萃为320x240LCOS显示屏基板电路”入筝,对LCOS显示技术做了初步研究。

论文主溪设计了~令嗣予近限激示系统的QVGA分辨率的LCOS显示屏基板电路。由于LCOS显示芯片结构特殊——硅片和液晶集成,论文首先研究了LCOS投影系统,然嚣分章厅了液晶错精魏选择及液晶工作模式豹设计,给遗了适合于场序制彩色化盥示芯片的快速TN液晶的物理特性及电光特性。

接着,论文着耄绉述了象素单元寇路静设计,译绪讨论了沟道魄麓注入效痤等对电路精魔的影响;建立了单元电路的图像闪烁模型,系统分析了图像闪烁的套耪辍理霜演豫阗烁豹方法。

然后,本论文详细介绍了基板电路的系统设计和电路模块设计,提出了~种8遴遴数据驱动、基于DRAM缝稳有溧跨翻的、LCOS基板邀路系统结掏,涎舄O.6urn、双层多晶硅、CMOS工艺完成了整个系统的设计与仿真。该结构实现了渡鑫的{氐压驱动。程骞溪阵裂设计磷究中,分摄了各耱擎元存簇毫窖设嚣方法,用以减小单元电路面积:讨论了有源阵列的带宽与互连线寄生电容、寄生电阻的关系,绘出了一定熬伐{皂方嶷;分摄了光瀵潺导致潺毫毫渡瓣税理,并提供了实现良好的光屏蔽的方案。论文设计的8通道数据驱动电路,蟛个通邋共享一个8位精度、13。5Mtlz媳DAC,实现摹蘩色鹁256令获度等级黢示,越越大大减毒了驱动电路黼积。

文章的最后一章对论文所作工传进行了憨缝,势对今盛黪工l乍撼爨了~整爨己的看法和建议。

关键词:穰上液晶显示;快速TN液晶;高清数字电视;近眼显示系统豢素苇元毫黯;象素节距;图像闪烁模黧;有源阵列;

光屏蔽:场序制彩色化;液晶电光特性:微熙示器;

垒!!塑!!——

Abstract

AsthemostconsiderableinterestingInformationDisplayTechnology,LiquidCrystalonSilicon(LCOS).anewtechnologybasedonCMOSICandLiquidCrystalDisplayfabricationprocess,hastheadvantagesoflowcost.10wweightandsmallinsize,yetrichininformationcontent.HDTV,Near-to—EyeandProjectionSystemsbasedonLCOSpanelshaveverylargepotentialmarketvalue.Forthisreason.wedOsomeresearchworkonLCOSdisplaytechnologyinthisdissertationAQVGALCOSpanelbackplaneintegratedintoNear-to—EyeSystemsisdesigned.

Firstly,becauseofthespecialstructureofLCOSpanel.consistingofbackplaneandliquidcrystallayer,afterresearchLCOSProjectionsystems,andanalyzehowtoselectLCmatedalanddesignLCmodes,fastresponseTwistNematic(TN)LCfitwithField-SequentialColor(FSC)SystemsisproducedwithitsphysicalcharactersandElectro—Opticcharacter.

Secondly,moreconsiderationisfocusedonpixeldesign,includingresearchonchargeinjectionmechanismtolevelupoutputresolution.andsoon.Aflickermodelofpixelisalsointroducedtoidentifycausesofflickerforeachmechanismandtofindoutsolutionsofflickerminimization.

Then.systemleveldesignofbackl:IlaneandcircuitmodulesdesignareintroducedindetailALCOSbackplanearchitecturewitheightDataDriverChannelsandDRAMpixelarrayisrealizedandsimulatedwith5V0.6urndoublePolyCMOStechnology.InthesectionofPixelArrayDesign、severalkindsofdesignsolutionofpixelstoragecapacitanceareanalyzedtominimizethepixelpitch,therelationshipbetweenactivematrixbandwidthandparasiticcapacitors.parasiticresistersofinterconnectisalsodiscussedtomakeaoptimizedsolution.Atthesametime.thelightshieldingissueisconsideredandsomepossiblesolutionsareproposed.Thedataddver,whichhas8channelsandonlyone8-bit1a5MHzDACineachchanneltorealize256graylevels.hasmuchsmallerareacomparedwithtraditionalarchitectures.

Intheendofthisdissertation,summaryofpreviousworkandsuggestionforfutureworkaregiven

KeyWords:LCOS;TNLC;HDTV;Near-to-EyeSystem;PixeIcircuit:pixelpitch;flickermodel;activematrix;lightshielding;Field-SequentialColorSystem;Electro-OpticcharacterofLC;microdisplay;

相关文档
最新文档