隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，差不多所有的電子器件體積都已經(jīng)顯著地減小了，唯有顯示器件本身是一個(gè)例外。微顯示器（Microdisplay）的出現(xiàn)，極大地減小了顯示器件本身的尺寸，也為工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者們一個(gè)機(jī)會(huì)，在增加圖像顯示尺寸和清晰度的同時(shí)，極大地減小顯示器的尺寸。因?yàn)樵谠S多情況下，顯示器越小，整機(jī)越便宜。因此，使用微顯示器不僅會(huì)使系統(tǒng)價(jià)格下降，較小的物理尺寸也意味著產(chǎn)品體積將較小較輕，在利用相同電池的條件下工作時(shí)間也較長(zhǎng)。

1. 微顯示器特點(diǎn)

微顯示器實(shí)際上就是把顯示圖像或視頻的全部像素集成到單片集成電路模塊上。該模塊分為兩大類：一類用于投影顯示系統(tǒng)，一類用于虛擬顯示系統(tǒng)。到目前為止，用于投影顯示的微顯示器數(shù)量上只占很小的比例。

市面上，我們看到的擁有時(shí)尚外觀的視頻眼鏡產(chǎn)品采用的是虛擬大屏幕成像技術(shù)，將來(lái)自便攜式設(shè)備的視頻信號(hào)快速生成由紅、綠和藍(lán)（RGB）圖像組成的高幀速率序列，然后由人眼合成為完整的彩色圖像，這些圖像出現(xiàn)在觀察器的內(nèi)部，觀看者在觀察器內(nèi)部某處可看到與實(shí)物顯示屏相同的虛像，但看起來(lái)非常之大，好象身臨其境地觀看超大屏幕電視一樣。

與普通顯示器不同，微顯示器可提供高得多的分辨率。多數(shù)顯示器的全彩色分辨率只有80-100行/吋，而許多微顯示器提供的彩色分辨率可達(dá)1000行/吋或者更高。

從已有微顯示器芯片的生產(chǎn)過程看，許多微顯示器采用了混合工藝。這種工藝首先利用現(xiàn)有的大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)線制造CMOS硅基片，然后在硅基片的另一面生成包含光調(diào)制器或光發(fā)射層的上層結(jié)構(gòu)。比如，上層結(jié)構(gòu)層由液晶材料組成時(shí)，就可以在具有規(guī)模生產(chǎn)能力的LCD工廠中完成微顯示器生產(chǎn)的最后工序。

通過成熟的工業(yè)流程來(lái)生產(chǎn)新型顯示器件導(dǎo)致將CMOS矩陣用作顯示器的控制矩陣。這種作法可以為芯片增加各種復(fù)雜的新功能，從而為靈巧型顯示器的誕生鋪平道路。第二，生產(chǎn)商在充分利用原有廠房和設(shè)備的情況下進(jìn)入顯示器的生產(chǎn)領(lǐng)域。這種模式降低了微顯示器的生產(chǎn)投資，加速了產(chǎn)品上市的時(shí)間。這就是大批從未生產(chǎn)過顯示器產(chǎn)品的高科技企業(yè)迅速成為顯示器領(lǐng)域新秀的原因。

2. LCOS微顯示器

LCoS（Liquid Crystal on Silicon）是將半導(dǎo)體與LCD技術(shù)相結(jié)合的反射式液晶投影新技術(shù)，最大特色在于基底的材質(zhì)是單晶硅，因此擁有良好的電子移動(dòng)率，而且單晶硅可形成較細(xì)的線路，是比較容易實(shí)現(xiàn)高解析度的投影結(jié)構(gòu)，反射式成像也不會(huì)因光線穿透面板而大幅降低光利用率，因此光效率提升。

LCOS微顯示器利用外部光源，當(dāng)光從微顯示器表面反射時(shí)被調(diào)制。LCOS器件的有源控制電路采用CMOS工藝，然后生成液晶層作為反射器，LCOS微顯示器可以利用約85%的表面積來(lái)反射光，光柵利用系數(shù)比較高。對(duì)反射光的調(diào)制由加到液晶的電壓來(lái)控制。

由于繼承了LCD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也克服了LCD的不足之處，所以LCoS擁有諸多LCD所不具備的優(yōu)點(diǎn)，在理論上具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本等優(yōu)勢(shì)，基于LCOS器件的顯示技術(shù)是最近關(guān)注的重點(diǎn)之一。

3. FLCoS高清晰微顯示技術(shù)

在LCoS技術(shù)的基礎(chǔ)上，Displaytech公司開發(fā)出了鐵電版LCoS（Ferroelectric LCoS）微顯示器，能夠利用高量產(chǎn)的互連和封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)小外形尺寸、低功耗和低成本。與傳統(tǒng)的向列液晶的開關(guān)時(shí)間在10ms范圍相比，F(xiàn)LCoS微型顯示器的開關(guān)時(shí)間小于100us，這是它與其它微型顯示器的差異所在�？焖俚拈_關(guān)速度使人們能夠在CMOS硅裸片的表面上覆蓋一層FLC以生成全彩顯示。CMOS電路與標(biāo)準(zhǔn)的視頻輸入接口，并利用CMOS工藝在金屬的頂層實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣式反射鏡面。

根據(jù)由CMOS電路施加在點(diǎn)陣金屬上的電壓，F(xiàn)LC材料與通過該材料的光線相互作用，要么旋轉(zhuǎn)極化光，要么不旋轉(zhuǎn)極化光。FLCoS微型顯示器利用FLC的快速來(lái)生成由紅、綠和藍(lán)（RGB）圖像組成的高幀速率序列，然后，由人眼合成為完整的彩色圖像。因?yàn)镕LCoS微型顯示器采用的是CMOS工藝，所以，它可以采用大量的互連和封裝技術(shù)來(lái)制造，而這跟小尺寸、低功耗及消費(fèi)定價(jià)模型是一致的。

FLCoS微顯示器特別適合于高清晰個(gè)人顯示產(chǎn)品，包括眼鏡顯示器和超小型全彩色投影儀。過去6年中，Displaytech公司交付使用的FLCoS微型顯示器超過了1400萬(wàn)套。

由于受FLC（Ferroelectric Liquid Crystal）專利的限制，F(xiàn)LCoS微顯示方案由美國(guó)Displaytech公司獨(dú)家提供，主要生產(chǎn)商有Oculon Optoelectronic公司、深圳市億特聯(lián)合顯示技術(shù)有限公司、深圳力偉等公司。

目前，F(xiàn)LCoS微顯示器正被用于其它“眼鏡”類顯示應(yīng)用中。在雙目眼鏡應(yīng)用中，照明光源是受集成在顯示面板中的電子電路控制的三色LED。LED光源與FLCoS微型顯示器相結(jié)合，足以為眼鏡應(yīng)用提供光線。

對(duì)于眼鏡顯示來(lái)說，一項(xiàng)絕對(duì)的要求是利用單一面板生成全彩顯示。只有具有非�？焖匍_關(guān)速度的FLCoS面板能夠產(chǎn)生順序彩色顯示所需要的非常高的幀速率。彩色三色面板的微小孔徑使你在近眼顯示器中看到的圖像就像通過紗窗看一樣。FLCoS反射型顯示器利用順序彩色來(lái)在每一個(gè)像素大于90%的孔徑上創(chuàng)建想要的色彩，從而產(chǎn)生類似全息的圖像。
 
當(dāng)選擇顯示器的時(shí)候，還要考慮由顯示器提供的色域，眼鏡顯示器利用產(chǎn)生非常有限的色域的彩色濾光片來(lái)形成它們的彩色三色。FLCoS面板利用生成較寬彩色域的三色LED，產(chǎn)生更接近生活的色彩。

利用FLCoS微顯示器，設(shè)計(jì)成功的近眼顯示器所面對(duì)的復(fù)雜特性被已經(jīng)被簡(jiǎn)化了。FLCoS在單一微型顯示器上提供了高品質(zhì)全彩顯示，不需要彩色染料。因?yàn)樗鼈兊耐庑涡∏夜δ軓?qiáng)，這樣的微型顯示器具有足夠的靈活性，從而有助于工程師設(shè)計(jì)一種有吸引力的眼鏡顯示應(yīng)用。

采用專利性FLCoS技術(shù)，Displaytech公司開發(fā)出了LightView VGA、WVGA和SVGA（LV-VGA, LV-WVGA, LV-SVGA）微顯器件，它們結(jié)合了Displaytech公司專有的鐵電材料和超大型集成電路（VLSI）半導(dǎo)體，能提供快速轉(zhuǎn)換速度和一流的光學(xué)質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)沒有運(yùn)動(dòng)拖延的全彩視頻質(zhì)量。

其中，LV-VGA具有640×480的全彩象素和9.2mm的有效顯示區(qū)域?qū)蔷�，LV-WVGA的分辨率為852×480，有效顯示區(qū)域?qū)蔷�為11.25mm，而LV-SVGA的分辨率則為800×600，有效顯示區(qū)域?qū)蔷�為11.5mm。這三種微型顯示器都集成了溫度補(bǔ)償功能，能支持消費(fèi)電子各種溫度范圍，而且功耗也很低，一般只有100mw甚至更低，幀率為60Hz，具有可調(diào)節(jié)的亮度和Gamma設(shè)置。

LightView微型顯示器件的一流畫質(zhì)主要要?dú)w功于其全數(shù)字象素結(jié)構(gòu)。每款LightView微型顯示器還具有一個(gè)可編程色彩矩陣處理器和可調(diào)節(jié)彩色場(chǎng)持續(xù)時(shí)間。