[發明專利]固態體積式真三維液晶光閥快速驅動電路及其驅動方法

有效

• 申請號: 201210494873.3
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103021356A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 方勇;朱堯;呂國強
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域???

本發明涉及固態體積式真三維顯液晶光閥快速驅動技術，尤其涉及固態體積式真三維液晶光閥快速驅動電路及其驅動方法。

背景技術

固態體積式真三維顯示是將具有不同深度信息的三維物體的多層切片圖像，通過高速投影裝置依次順序投影到對應深度的一組液晶光閥上，從而在三維空間產生具有真實物理深度的真三維圖像。固態體積式真三維顯示的液晶光閥一般用PDLC（Polymer?Dispersed?Liquid?Crystal，聚合物分散液晶）材料制成。在無外加電壓的狀態下，PDLC呈現不透明的散射態；而在外加電壓的驅動下，PDLC呈現透明態，因此PDLC可以作為光開關應用在固態體積式真三維顯示中。

相比于常規DLP顯示，固態體積式真三維顯示的投影頻率很高，例如20層液晶光閥，60Hz顯示刷新率的情況下，投影頻率為1200Hz，要求液晶光閥至少具有0.83ms的響應速度。為了得到較好的光電響應曲線，要求上升時間（液晶光閥從透明態轉換為散射態的時間）和下降時間（液晶光閥從散射態轉換為透明態的時間）均小于0.1ms。對于液晶光閥而言，隨著尺寸的增大，其等效電阻和等效電容隨之增大，充放電時間隨之延長，液晶光閥的狀態轉換速度下降。因此，在固態體積式真三維顯示系統設計中，液晶光閥，尤其是大尺寸液晶光閥的快速驅動電路設計既十分重要，又具有很大的設計難度，要求驅動電路開關速度快，導通電阻低，能承受瞬間大電流，安全性高。并且，為了消除單極性驅動電場對電路系統的干擾與損壞，增加液晶光閥的使用壽命，驅動電路及驅動方法應采用正負極交替驅動的方法。目前業內尚無專門應用在固態體積式真三維顯示中的大尺寸液晶光閥（如32英寸以上）快速驅動電路及驅動方法。

?

發明內容

本發明的目的是提供一種固態體積式真三維液晶光閥快速驅動電路及其驅動方法。該驅動電路可應用在液晶光閥，尤其是大尺寸液晶光閥的快速驅動上，具有開關速度快，導通電阻低，能承受瞬間大電流的特點，采用正負極交替驅動，并且安全性高。?????本發明的目的通過采用如下技術方案實現：

固態體積式真三維液晶光閥快速驅動電路，該驅動電路包括：

第一光電耦合器：陽極接第一掃描線的限流電阻，陰極接數字地端，集電極接電源線，發射極接第一半橋驅動器的邏輯輸入端，并通過限流電阻接模擬地端；

第二光電耦合器:?陽極接第二掃描線的限流電阻，陰極接數字地端，集電極接電源線，發射極接第二半橋驅動器的邏輯輸入端，并通過限流電阻接模擬地端；

第一半橋驅動器：低端及邏輯固定供電腳接電源線，并接自舉升壓二極管陽極，邏輯關斷輸入腳接與非門輸出腳，低端回路腳接模擬地端，低端門驅動輸出腳接第二開關晶體管柵極，高端懸浮供電回路腳接第二開關晶體管漏極，并接尖峰抑制二極管陰極以及自舉升壓電容的B端，高端門驅動輸出腳接第一開關晶體管柵極，高端懸浮供電腳接自舉升壓二極管陰極，并接自舉升壓電容的A端；

第二半橋驅動器：低端及邏輯固定供電腳接電源線，并接自舉升壓二極管陽極，邏輯關斷輸入腳接與非門輸出腳，低端回路腳接模擬地端，低端門驅動輸出腳接第四開關晶體管柵極，高端懸浮供電回路腳接第四開關晶體管漏極，并接尖峰抑制二極管陰極以及自舉升壓電容的B端，高端門驅動輸出腳接第三開關晶體管柵極，高端懸浮供電腳接自舉升壓二極管陰極，并接自舉升壓電容的A端；

第一開關晶體管：源極接尖峰抑制二極管陽極，漏極接液晶光閥驅動電源線；

第二開關晶體管：源極接模擬地端；

第三開關晶體管：源極接尖峰抑制二極管陽極，漏極接液晶光閥驅動電源線；

第四開關晶體管：源極接模擬地端；

與非門：邏輯輸入a腳接第一光電耦合器發射極，邏輯輸入b腳接第二光電耦合器發射極。

上述第一半橋驅動器，第二半橋驅動器為具有高端和低端門驅動輸出、可驅動N溝道功率金屬氧化物場效應晶體管的半橋驅動器；

上述第一開關晶體管，第二開關晶體管，第三開關晶體管，第四開關晶體管為N溝道功率金屬氧化物場效應晶體管；

上述固態體積式真三維液晶光閥快速驅動電路，所采用的驅動方法，包括下列步驟：

正向充電階段：第一掃描控制線由低電平跳變至高電平，第二掃描控制線處于低電平，此時第一開關晶體管打開，第二開關晶體管關閉，第三開關晶體管關閉，第四開關晶體管打開，液晶光閥被正向充電；