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超高亮度LED在LCoS微显示器中的应用

宋萍  
【摘要】: 硅基液晶(LCoS)是一种新型的微显示技术,以其高分辨率、高亮度和低成本的优势在微显示领域有很广阔的发展前景。本课题针对现有硅基液晶LCoS光源功耗大、对比度低、寿命短、且需强风散热等技术瓶颈,将超高亮度彩色发光二极管(LED)作为新型光源应用于LCoS微显示器,设计了一种专用的LED驱动电路,该LED光源具有高对比度、高亮度、长寿命、紧凑型的特点,可广泛用于各种投影系统、高清晰度电视等,具有广阔的市场前景。 本文介绍了超高亮度LED的结构、发光机理及国内外研究状况;阐述了微显示技术的研究概况及目前主流的LCoS光学引擎的架构特点;分析了新型光学引擎架构中各部分的组成及该架构的优点;给出了LED驱动电路的总体设计方案。 本文从超高亮度LED特性的角度分析了各种驱动方法的原理,设计了LED线性驱动电路;分析了脉宽调制信号动态调节LED亮度的原理,设计了单片机控制电路;分析了新型热管散热技术,解决了超高亮度LED的散热问题;并通过Visual Basic开发应用程序对LED驱动电路进行串行通信控制。 本文给出了驱动电路各组成部分的设计电路图及PCB电路板的实物图,单片机及Visual Basic程序设计;对超高亮度LED工作状态下的电流及温度进行了测试,实验测得LED工作最大电流达到8A,温度控制在60 oC以下,均达到了设计的要求。


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