硅基液晶微显示视频驱动系统与显示系统设计

摘要

硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)微显示,即在单晶硅制作的驱动电路衬底与顶部ITO玻璃之间灌装液晶而成,它结合了液晶显示与CMOS集成电路两者各自优点,是一种极具发展前途的新型平板显示技术。
　　 本文对硅基液晶(LCoS)微显示芯片外部视频驱动系统以及LCoS微显示芯片的显示面板进行了较深入研究,主要研究成果如下:
　　 1)研究建立了LCoS微显示视频驱动系统。根据系统设计要求以FPGA为控制核心搭建了微显示视频驱动系统,该系统可用于分辨率为SVGA(800×600)、彩色化方式为时序彩色的LCoS微显示芯片,系统包含SIGNAL GE、WRITE、READ、DATA IN、ADDR IN、SWITCH与DDR_CONTROL,七个主要模块。以QuartusⅡ为平台对其进行了电路综合与仿真验证,仿真结果表明电路功能正确,性能符合设计要求。
　　 2)研究设计了基于FPGA的DDR控制器。为了满足时序彩色化高数据传输率,本次驱动系统存储器选用DDR2 SDRAM,深入分析了DDR2 SRAMI作原理及内部组成,设计了一种基于FPGA的DDR控制器,为微显示芯片与DDR SDRAM之间连接提供了一种方案。详细阐述了基本结构以及设计思想,同时给出了DDR控制器几个关键部分的结构优化方案。
　　 3)研究开发了硅基液晶微显示面板的初步制作流程,制作了尺寸为15438gm×11462μm的LCoS液晶盒,对流程中液晶取向剂PI的涂覆、PI的摩擦取向、边框胶的调配方案和涂覆过程、ITO玻璃与晶圆对准贴合以及灌装液晶等工艺均进行了详细的研究。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 平板显示技术

1.2 微显示技术

1.3 硅基液晶(LCoS)微显示

1.4 本文内容安排

第二章 LCoS微显示视频驱动系统

2.1 LCoS彩色化方式

2.2 LCoS像素电路

2.3 驱动电路总体结构

2.4 视频驱动系统

2.4.1 视频驱动系统概述

2.4.2 VGA信号

2.4.3 VGA信号的A/D转换

2.4.4 视频驱动板

2.5 中央控制电路

2.4.1 总体结构

2.4.2 控制信号产生模块SIGNAL_GE

2.4.3 数据输入模块DATA_IN

2.4.4 写地址模块WRITE

2.4.5 读地址模块READ

2.4.6 地址输入模块ADDR_IN

2.4.7 读写转换控制模块SWITCH

第三章 DDR控制器

3.1 DDR原理及工作特点

3.2 DDR控制器的设计

3.2.1 Control Interface模块

3.2.2 Command模块

3.2.3 Data_Path模块

第四章 硅基液晶微显示面板的制作流程

4.1 微显示面板制作工艺综述

4.2 微显示面板制作流程

4.2.1 ITO玻璃与晶圆清洗

4.2.2 清洗后烘干

4.2.3 液晶取向剂PI的涂覆

4.2.4 PI的烘烤固化

4.2.5 PI的摩擦取向

4.2.6 调配边框胶

4.2.7 涂覆边框胶

4.2.8 ITO玻璃与晶圆对准贴合

4.2.9 边框胶的紫外固化

4.2.10液晶盒的切割与清洗

4.2.11液晶的灌装

第五章 结论

致谢

参考文献