【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于驱动数字硅基液晶(liquid crystal on silicon，lcos)显示器的装置和方法，例如用于缓冲数字像素架构。
技术介绍
1、lcos显示器的一些示例已经在以下现有技术中公开：
2、微显示器导论(introduction to microdisplays)：(2006年)david armitage、ian underwood和shin-tson wu(isbn-13 978-0-470-85281-1).第2章(电子寻址)和第3章(cmos背板技术)讨论像素驱动方案电路设计和制造。
3、van lcos微显示器：技术进化十年(a decade of technological evolution)：(2011年)dieter cuypers、herbert de smet、andrévan calster。用于lcos的垂直排列向列(vertically aligned nematic，van)液晶(liquid crystal，lc)是一种广泛采用的lc技术，用于lcos的高对比度和快速响应时间操作。
4、超越显示器：纯相位硅基液晶设备及其在光子学中的应用(beyond the display:phase-only liquid crystal on silicon devices and their applications inphotonics)：(2019)grigory lazarev、po-ju chen、johannes strauss、ni
5、硅晶反射显示器(sxrd)；一种用于投影显示器的新显示设备(sxrd(silicon x-tal reflective display)；a new display device for projection displays)：(2005年)s.hashimoto、o.akimoto、h.ishikawa、t.kiyomiya、t.togawa、t.isozaki、h.abe、m.nakai、h.terakawa、h.horikiri、t.ishii、m.kogure。本出版物说明了利用van lc实现用于高质量投影显示器的大规模生产的4k(4096×2160，8.5um像素)模拟lcos。
6、用于可穿戴和hud应用的高性能显示器(high-performance displays forwearable and hud applications)：(2018年)akheelesh k.abeeluck、andrew iverson、howard goetz、edmund passon。本出版物说明了最先进的数字驱动方案，像素间距为3.015um，用于增强现实(augmented reality，ar)和平视显示器(head-up display，hud)的4k lcos微显示器。此出版物说明了具有低延迟(<1ms)、高视频帧率(>120hz)和彩色子帧率(>720hz)的色场顺序操作的数字驱动器asic。采用的数字接口是mipi-d-phy。
7、硅基液晶面板中低帧频和256灰度的数字驱动方法(digital driving methodfor low frame frequency and 256gray scales in liquid crystal on siliconpanels)：(2012年)jin-seong kang、oh-kyong kwon。本出版物说明了lcos微显示器(854×480像素)，用于针对8位灰度，采用具有pwm的数字驱动方案进行投影。对二进制加权子帧进行求和作为单个帧，其中，8位分辨率灰度构成34子帧。采用的接口为lvds。
8、微显示器和空间光调制器上的数字调制(digital modulation on microdisplay and spatial light modulator)：(2017年)chen wang、ron hsu。本出版物说明了一种使用pwm和‘终止写入指针’的数字驱动方案(或数字调制)的方法，该方案是一种在不改变写入数据的情况下关闭像素的内置方案。此文献提出了一种对脉冲宽度进行编码的方法，其中，它积分(或平均)到所得到的灰度。
9、用于高分辨率显示器的有源矩阵场顺序彩色电抑制螺旋铁电液晶(activematrix field sequential color electrically suppressed helix ferroelectricliquid crystal for high resolution displays)：(2018年)liangyu shi、abhishekkumar srivastava、alex cheung、chia-ting hsieh、ching-lang hung ching-hsianglin、ching-huan lin、norio sugiura、chia-wei kuo、vladimir g.chigrinov、hoi singkwok。本出版物说明了一种用于铁电lc的模拟驱动方案的方法，该方法通过应用全局(即相对于所有像素)电压斜坡波形，将像素内存储元件的模拟电压转换为数字pwm。
10、模拟像素，例如dram式模拟像素，在“微显示器导论”中描述。sxrd的设备结构在“硅晶反射显示器(sxrd)；一种用于投影显示器的新显示设备”中描述。通常为电容器提供通过开关作为模拟电压存储元件，但“用于高分辨率显示器的有源矩阵场顺序彩色电抑制螺旋铁电液晶”除外，它说明了存在模拟电压到数字pwm的像素内转换的替代结构。在所有现有技术中，提供了dac组件，用于将数字数据表示转换为模拟电压。在应用模拟驱动方案下lc的相关电光响应在“微显示器导论”中说明。
11、本文的图1a和图1b示出了用于驱动现有技术的数字硅基液晶显示器109的像素的驱动器100的示意图(“微显示器导论”)。图1a示出了用于驱动现有技术的数字硅基液晶显示器109的像素的驱动器100的块级示意图。图1b示出了由现有技术的驱动器100驱动的单个像素109的示意性截面视图。驱动器100可以使用路由到像素焊盘的片外电压v0 106和v1105以及ito电极113上的固定电压vc。
12、图2示意性地示出了现有技术的数字lcos像素的模拟液晶驱动电压。(“微显示器导论”)。vc是公共电极109电压，v0和v1是像素电压。
13、lcos上的帧缓冲可用作与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于驱动数字硅基液晶显示器的像素的驱动器(300)，其特征在于，所述驱动器(300)包括：
2.根据权利要求1所述的驱动器(300)，其特征在于，所述控制电路(301)的所述晶体管和所述电压缩放电路(302)的所述晶体管通过双栅极氧化物工艺形成。
3.根据权利要求2所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)中的所述晶体管的栅极氧化物厚度大于所述控制电路(301)中的所述晶体管的栅极氧化物厚度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)的工作电压大于所述控制电路(301)的工作电压。
5.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)的所述工作电压大于3V，所述控制电路(301)的所述工作电压小于0.9V。
6.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路包括用于限制所述电压缩放电路中的电流的过电流保护设备。
7.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其
8.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述控制电路(301)包括静态随机存取存储器(303、304)，用于存储所述输入二进制信号和所述逻辑控制信号。
9.根据权利要求8所述的驱动器(300)，其特征在于：
10.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)包括数模转换器，用于形成用于驱动所述像素的所述像素驱动信号。
11.根据权利要求10所述的驱动器(300)，其特征在于，所述逻辑控制信号是数字的，所述像素驱动信号是模拟的。
12.一种用于驱动数字硅基液晶显示器的像素的驱动器(300)，其特征在于，所述驱动器(300)包括具有一个或多个晶体管的电路，所述电路用于：
13.根据权利要求11所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于接收所述显示器的每个像素的所述灰度级。
14.根据权利要求12或13所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于控制所述像素集合中的每个像素在包括帧周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、1700、1800)的照明周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、1700、1800)内照明，所述帧周期包括多个子帧周期(1001、1002)。
15.根据权利要求14所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于控制所述像素集合中的每个像素在照明周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、1700、1800)内照明，其中，所述像素集合中的任何两个像素的所述照明周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、1700、1800)不在同一子帧周期(1001、1002、1604、1606、1706)中开始。
16.根据权利要求14或15所述的驱动器(300)，其特征在于，所述帧周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、1700、1800)包括每个子帧周期(1604、1606、1706)之间的消隐周期(1605、1704)。
17.根据权利要求16所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于在所述消隐周期(1605、1704)期间接收所述显示器的像素集合中的每个像素的所述灰度级。
18.根据权利要求17所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于控制所述像素集合中的每个像素在所述消隐周期(1605、1704)之后的子帧周期(1606、1705)期间照明。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述消隐周期(1605、1704)的持续时间小于所述子帧周期(1604、1606、1706)的持续时间。
20.根据权利要求14或15所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于在所述子帧周期(1001、1002)期间接收所述显示器的所述像素集合中的每个像素的所述灰度级，并将所述显示器的所述像素集合中的每个像素的所述灰度级保持到后续子帧周期(1001、1002)。
21.根据权利要求20所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于控制所述像素集合中的每个像素在所述后续子帧周期(1001、1002)期间照明。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于驱动数字硅基液晶显示器的像素的驱动器(300)，其特征在于，所述驱动器(300)包括：
2.根据权利要求1所述的驱动器(300)，其特征在于，所述控制电路(301)的所述晶体管和所述电压缩放电路(302)的所述晶体管通过双栅极氧化物工艺形成。
3.根据权利要求2所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)中的所述晶体管的栅极氧化物厚度大于所述控制电路(301)中的所述晶体管的栅极氧化物厚度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)的工作电压大于所述控制电路(301)的工作电压。
5.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)的所述工作电压大于3v，所述控制电路(301)的所述工作电压小于0.9v。
6.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路包括用于限制所述电压缩放电路中的电流的过电流保护设备。
7.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述驱动器(300)包括小于3.7μm的间距尺寸。
8.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述控制电路(301)包括静态随机存取存储器(303、304)，用于存储所述输入二进制信号和所述逻辑控制信号。
9.根据权利要求8所述的驱动器(300)，其特征在于：
10.根据上述权利要求中任一项所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电压缩放电路(302)包括数模转换器，用于形成用于驱动所述像素的所述像素驱动信号。
11.根据权利要求10所述的驱动器(300)，其特征在于，所述逻辑控制信号是数字的，所述像素驱动信号是模拟的。
12.一种用于驱动数字硅基液晶显示器的像素的驱动器(300)，其特征在于，所述驱动器(300)包括具有一个或多个晶体管的电路，所述电路用于：
13.根据权利要求11所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于接收所述显示器的每个像素的所述灰度级。
14.根据权利要求12或13所述的驱动器(300)，其特征在于，所述电路用于控制所述像素集合中的每个像素在包括帧周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、1700、1800)的照明周期(1000、1100、1200、1300、1400、1600、17...
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