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(jī)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(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)急待解決。本論文針對(duì)面向顯示的新型MOEMS光柵光調(diào)制器,開(kāi)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(duì)形成具有我國(guó)自主知識(shí)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(shí)用價(jià)值。本文針對(duì)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(dòng)態(tài)機(jī)電耦合特性,提出了光柵光調(diào)制器的

2、有源驅(qū)動(dòng)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(wú)錫華潤(rùn)上華0.5μm低壓工藝完成了控制系統(tǒng)電路版圖設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證與流片；探索了MOEMS光柵光調(diào)制器與有源驅(qū)動(dòng)電路的單片集成技術(shù)；搭建了相應(yīng)的軟、硬件測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái),采用該控制系統(tǒng)電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)光柵光調(diào)制器陣列的有源控制,獲得了預(yù)期的動(dòng)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(jī)電模型,獲得了器件的

3、彈性系數(shù)與驅(qū)動(dòng)電壓參數(shù)；采用四階龍格-庫(kù)塔數(shù)值法分析了光柵光調(diào)制器的動(dòng)態(tài)機(jī)電特性,獲得了動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線和響應(yīng)時(shí)間參數(shù)；
　　 ②提出了光柵光調(diào)制器的有源驅(qū)動(dòng)電路,分析了開(kāi)關(guān)管、存儲(chǔ)電容、寄生電容以及光照對(duì)有源驅(qū)動(dòng)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(shí)序與關(guān)鍵參數(shù)；基于華潤(rùn)上華0.5μm低壓工藝,完成了控制系統(tǒng)電路的版圖設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證與流片,實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)電路的行掃

4、描驅(qū)動(dòng)電路、列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路和有源驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路的單片集成技術(shù)；
　　 ⑤進(jìn)行了光柵光調(diào)制器靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性測(cè)試,其工作電壓為7.8V、吸合電壓為8.5V、響應(yīng)頻率約為7KHz；同時(shí),對(duì)光柵光調(diào)制器陣列進(jìn)行了交叉效應(yīng)試驗(yàn),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(yīng)軟、硬件測(cè)試與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái),首次實(shí)現(xiàn)了MOEMS光柵光調(diào)