--電尋址驅(qū)動(dòng)在空間光調(diào)制器中的應(yīng)用簡(jiǎn)介

空間光調(diào)制器是以電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及液晶顯示器(LCD)為核心構(gòu)成的器件，其液晶顯示器作為液晶平板顯示器家族中一員，在光學(xué)信息處理等新興學(xué)科的發(fā)展下，逐步從電子顯示技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展到現(xiàn)代光學(xué)領(lǐng)域中來。通過研究液晶平板顯示的原理，可對(duì)空間光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行探究。下面，就從顯示技術(shù)的幾個(gè)角度出發(fā)為大家簡(jiǎn)單的介紹下我們主流產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)方式。

01 顯示原理

從空間光調(diào)制器的整個(gè)使用環(huán)境而言，在計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)為調(diào)制器輸入了信號(hào)指令后，負(fù)責(zé)與整機(jī)通信的電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)將信號(hào)轉(zhuǎn)化為顯示相應(yīng)的位置信息以及電壓、電流等電學(xué)信息輸出，經(jīng)過電路傳送后到達(dá)液晶顯示器，并在電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制下將電學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為亮度、顏色等光學(xué)信息，并在外加光源的光信號(hào)作用下，輸出調(diào)制后的圖案，從而完成空間光調(diào)制器的整個(gè)顯示過程。

02 驅(qū)動(dòng)方式分類

通過外場(chǎng)作用力改變液晶分子排列狀態(tài)這一過程可以理解為液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)，而根據(jù)不同的外場(chǎng)作用力又可以將液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)分為電尋址、光尋址及熱尋址三大類。通常，因?yàn)殡妶?chǎng)的加載具有的方便和快速的優(yōu)點(diǎn)，使得電尋址的驅(qū)動(dòng)方式最為常見。

03 電尋址驅(qū)動(dòng)原理

在電尋址的驅(qū)動(dòng)方式下，液晶盒兩端的電荷量會(huì)發(fā)生改變，簡(jiǎn)單的來說，可類比成電容的兩極，當(dāng)這兩極的帶電量改變從而產(chǎn)生電勢(shì)時(shí)，液晶分子也會(huì)產(chǎn)生方向的偏轉(zhuǎn)，從而也改變了介電常數(shù)，引起液晶的電容大小發(fā)生變化。

同時(shí)，液晶驅(qū)動(dòng)通常采用交流驅(qū)動(dòng)，以此來避免出現(xiàn)直流驅(qū)動(dòng)帶來的阻絕效應(yīng)以及殘留效應(yīng)，絕對(duì)值相同的正負(fù)極性電壓對(duì)于液晶顯示的效果完全一致，因此，在奇數(shù)幀和偶數(shù)幀分別采用不同極性的電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在保證絕對(duì)值相同的情況下，可使液晶顯示器能夠完好的運(yùn)行。

空間光調(diào)制器在使用時(shí)，可根據(jù)光源不同的讀出方式分為透射式和反射式兩種，其電尋址的加載方式和工作原理如下圖所示，當(dāng)讀出光經(jīng)由寫入電信號(hào)的液晶顯示器進(jìn)行光場(chǎng)調(diào)制(振幅、相位)后，輸出帶有一定信息的光波，從而實(shí)現(xiàn)光波調(diào)制的目的。

04 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)

在電尋址驅(qū)動(dòng)中，靜態(tài)驅(qū)動(dòng)通常用于數(shù)字和字母的顯示，較為簡(jiǎn)單，顯示數(shù)字的各段和共通電極之間的驅(qū)動(dòng)電壓連續(xù)且同時(shí)，但又相互獨(dú)立，互不影響，可以使液晶充分驅(qū)動(dòng)，但也帶來了當(dāng)顯示數(shù)字位數(shù)較多時(shí)控制端子數(shù)量太多導(dǎo)致的在復(fù)雜顯示方面應(yīng)用的限制。

這一點(diǎn)，可通過動(dòng)態(tài)的矩陣驅(qū)動(dòng)顯示來克服。矩陣驅(qū)動(dòng)在一幀的時(shí)間內(nèi)對(duì)像素進(jìn)行逐行掃描，并將掃描到的像素寫入信息，未掃描到的則保持原有信息。這樣一來，行信號(hào)便與待顯示的信息無關(guān)，只有列信號(hào)作為信號(hào)線加載像素信息，大大減少了控制端子的個(gè)數(shù)。

05 無源驅(qū)動(dòng)(PM)與有源驅(qū)動(dòng)(AM)

矩陣顯示的實(shí)現(xiàn)方式有無源矩陣驅(qū)動(dòng)以及有源矩陣驅(qū)動(dòng)。二者的最根本區(qū)別在于，無源矩陣采用上下相互垂直的條形電極形成像素矩陣，在較短占空比時(shí)間的信號(hào)施加控制顯示狀態(tài)的有用波形，其余時(shí)間則施加的是無關(guān)的電壓波形，從而導(dǎo)致不同像素間在顯示效果上存在嚴(yán)重相互干擾的情況，即串?dāng)_，會(huì)降低顯示的對(duì)比度。

而有源矩陣的像素矩陣由一個(gè)諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)器件、一個(gè)液晶電極(電容)和一個(gè)存儲(chǔ)電容構(gòu)成，TFT器件的柵極與掃描線相接，漏極與信號(hào)線相接，當(dāng)掃描線加載高電平時(shí)，TFT打開，信號(hào)線上的電壓可加載至液晶電極和存儲(chǔ)電容上，當(dāng)掃描線為低電平時(shí)，TFT關(guān)閉，則信號(hào)無法寫入，使得液晶電極上的電壓能有效的保持，有效的避免了串?dāng)_現(xiàn)象。

結(jié)語：關(guān)于液晶的驅(qū)動(dòng)方式，這次就先介紹到這里，在之后的文章中，再與大家進(jìn)行進(jìn)一步的探討，歡迎關(guān)注!

另外，基于電尋址驅(qū)動(dòng)的空間光調(diào)制器，是我們的主營產(chǎn)品，有運(yùn)用了薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣型透射式空間光調(diào)制器——TSLM0XX-A和TSLMXXU-A系列以及運(yùn)用了硅基液晶(LCOS)的有源矩陣型反射式空間光調(diào)制器——FSLM-XXXX系列，歡迎了解。

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