MOEMS光柵光調(diào)制器陣列的控制系統(tǒng)電路關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、MOEMS(微光機電系統(tǒng))是MEMS領(lǐng)域的重要研究方向。盡管基于MOEMS的顯示技術(shù)已逐漸形成產(chǎn)業(yè),但仍存在眾多科學問題和關(guān)鍵技術(shù)急待解決。本論文針對面向顯示的新型MOEMS光柵光調(diào)制器,開展MOEMS光柵光調(diào)制器陣列的控制系統(tǒng)電路關(guān)鍵技術(shù)研究,對形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的MOEMS投影顯示產(chǎn)業(yè),具有重要的理論意義和實用價值。本文針對MOEMS光柵光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和工作原理,研究了光柵光調(diào)制器的靜態(tài)和動態(tài)機電耦合特性,提出了光柵光調(diào)制器的

2、有源驅(qū)動方案；在研究MOEMS光柵光調(diào)制器陣列工作原理基礎(chǔ)上,提出了MOEMS光柵光調(diào)制器陣列的控制系統(tǒng)電路；基于無錫華潤上華0.5μm低壓工藝完成了控制系統(tǒng)電路版圖設計、仿真、驗證與流片；探索了MOEMS光柵光調(diào)制器與有源驅(qū)動電路的單片集成技術(shù)；搭建了相應的軟、硬件測試系統(tǒng)平臺,采用該控制系統(tǒng)電路實現(xiàn)了對光柵光調(diào)制器陣列的有源控制,獲得了預期的動態(tài)投影圖像。主要工作如下：
　　 ①建立了光柵光調(diào)制器的靜態(tài)機電模型,獲得了器件的

3、彈性系數(shù)與驅(qū)動電壓參數(shù)；采用四階龍格-庫塔數(shù)值法分析了光柵光調(diào)制器的動態(tài)機電特性,獲得了動態(tài)響應曲線和響應時間參數(shù)；
　　 ②提出了光柵光調(diào)制器的有源驅(qū)動電路,分析了開關(guān)管、存儲電容、寄生電容以及光照對有源驅(qū)動電路性能的影響；
　　 ③提出了MOEMS光柵光調(diào)制器陣列的控制系統(tǒng)電路,分析了控制系統(tǒng)電路的時序與關(guān)鍵參數(shù)；基于華潤上華0.5μm低壓工藝,完成了控制系統(tǒng)電路的版圖設計、仿真、驗證與流片,實現(xiàn)了控制系統(tǒng)電路的行掃

4、描驅(qū)動電路、列數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和有源驅(qū)動陣列的單片集成；
　　 ④探索了MOEMS光柵光調(diào)制器與有源驅(qū)動電路的單片集成技術(shù)；
　　 ⑤進行了光柵光調(diào)制器靜態(tài)和動態(tài)特性測試,其工作電壓為7.8V、吸合電壓為8.5V、響應頻率約為7KHz；同時,對光柵光調(diào)制器陣列進行了交叉效應試驗,結(jié)果與理論分析基本一致；
　　 ⑥搭建了MOEMS光柵光調(diào)制器陣列控制系統(tǒng)電路的相應軟、硬件測試與實驗系統(tǒng)平臺,首次實現(xiàn)了MOEMS光柵光調(diào)