微显示技术：LCD、LCoS、OLED

    微显示（Microdisplay）技术是显示技术领域的一个分支。虽然“微显示”这个词是最近几年提出的，但是具有“微显示”特点的显示设备早已经出现。最初的具有“微显示”特点的显示设备是头盔悬挂式微型CRT 再配一个光学放大设备。也正是它推动着头盔显示产品的演进，一步步发展成头戴式、眼镜式，即目前大家看到的视频眼镜等。

LCD微显技术

    有源矩阵液晶显示器（AMLCD）属于透射型微显示技术，其背光源发出的光在经过每一像素时受到液晶单元的调制，而液晶单元受显示屏上晶体管的控制。这种微显示器有用多晶硅晶体管的，也有用单晶硅晶体管的。AMLCD是一种成熟的显示技术，其工艺与目前的CMOS兼容。

    AMLCD微显示方案有美国高平公司（Kopin）的Cyberdisplay方案，合作企业有深圳东方景等公司、日本Scalar公司、Tekom、三菱电机、奥林巴斯（Olympus）公司、美国

Microoptical公司、Yello Mosquito公司等。高平公司在AMLCD微显方面拥有多项专利：IC剥离（lift-off）工艺、低电压LCD技术、多区域垂直排列（multi-domain

verticalalignment，MVA）。早在2005年，高平就与晶门科技结成市场推广联盟，借助于晶门科技（Solomon Systech）的强大渠道优势，目前中国市场上的AMLCD视频眼镜产品大多采用了高平公司方案。

    在日本，微显示器用透射式LCD面板制造大厂SONY，自1987年起就有头盔显示器的构想，1991年起先从投影显器技术着手，1996年开始有商品发售，当时的头盔形式显示器已被修改成大型眼罩式，到了1998年底，SONY已经有0.55吋、18万画素数的LCD面板做为影像源，其PLM-S700产品的显示器部分重量已经可以减轻到95克，并利用偏心光学曲面设计的透镜，显示相当于人眼2m前52吋的大画面。除了SONY，Olympus也有相似的产品推出，同样使用0.55吋穿透式LCD面板，其Eye-Trek系列的FMD-700产品的显示器重量减为85克，SONY与Olympus的产品设计是作为DVD player、游戏机等视觉娱乐外围配备。

LCoS微显技术

    LCoS（Liquid Crystal on Silicon）是将半导体与LCD技术相结合的反射式液晶投影新技术，最大特色在于基底的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，是比较容易实现高分辨率的投影结构，反射式成像也不会因光线穿透面板而大幅降低光利用率，因此提升了光效率。

    LCoS微显示器利用外部光源，当光从微显示器表面反射时被调制。LCoS器件的有源控制电路采用CMOS工艺，然后生成液晶层作为反射器，LCoS微显示器可以利用约85%的表面积来反射光，光栅利用系数比较高。对反射光的调制由加到液晶的电压来控制。

    由于继承了LCD技术的优点，同时也克服了LCD的不足之处，所以LCoS拥有诸多LCD所不具备的优点，在理论上具有产品结构简单，低成本等优势，基于LCoS器件的显示技术是最近关注的重点之一。目前，LCoS微显示器方案供应商有JVC公司、台湾微型影像股份有限公司（Taiwan MicroDisplay）、台湾Himax公司、Varitronix、HOLOEYE Systems公司，以及FLCoS方案供应商Displaytech公司等。

    2009年5月，美光科技公司（Micron Technology）收购了Displaytech公司，双方的目标是开启一个“以前不被大家注意”的规模市场，并随后推出了MT7DMQV3A FLCoS微显示模块。

    对眼镜应用来说，一项绝对的要求是利用单一面板生成全彩显示。FLCoS面板具有非常快速开关速度，能够产生顺序彩色显示所需要的非常高的帧速率，能够在每一个像素大于90%的孔径上创建想要的色彩，从而产生类似全息的图像。另外，利用生成较宽彩色域的三色LED，FLCoS面板产生更接近生活的色彩。

OLED微显技术

    有机发光二极管（OLED）相对较新，同场致发射（FE）、电致发光（EL）一样，OLED也属于发光型微显技术，目前已经能跟LCD和LCoS技术在价格和性能上进行竞争。

    OLED在头戴显示器应用领域有非常大的优势：清晰鲜亮的全彩显示、超低的功耗等，是头戴式显示器发展的一大推动力。例如，四川虹视显示技术有限公司的HMD-481E、HMD-481ED、HMD-321E头戴显示器就采用了OLED微显示技术，其驱动芯片采用晶门科技的SSD13XX、SES114、LDS517等驱动IC，能够提供近100万像素的清晰立体影像，加上附设在神奇幻像镜两侧的立体声耳机，感觉好似于中央座位欣赏立体影片。

    OLED显示器可以使用小有机分子或聚合物。其中，聚合物技术（Polymer OLED，简称P-OLED）允许制造更大屏幕尺寸的显示器，也可在更低的电压下工作，而且比基于小分子的显示器功耗更低，因为它无需真空淀积处理所需的遮蔽掩模，如Micro Emissive Displays（MED）公司推出的eyescreen技术。

    同时，一种新技术——主动矩阵有机发光二极管（AMOLED）能在硅基片上用淀积法生成有机发光层已经出现，可以实现完全透明的眼镜型设计，不过尚处于商业化生产的初期阶段，主要开发商有美国eMagin公司。

Micro

   提到微显示技术不得不提最近大热的Micro LED，即LED微缩化和矩阵化技术。指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列，如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮，可看成是户外LED显示屏的微缩版，将像素点距离从毫米级降低至微米级。

   而Micro LED display，则是底层用正常的CMOS集成电路制造工艺制成LED显示驱动电路，然后再用MOCVD机在集成电路上制作LED阵列，从而实现了微型显示屏，也就是所说的LED显示屏的缩小版。

  Micro LED优点表现的很明显，它继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，并且具自发光无需背光源的特性，更具节能、机构简易、体积小、薄型等优势。

   除此之外，Micro LED还有一大特性就是解析度超高。因为超微小，表现的解析度特别高;据说，如若苹果iPhone 6S采用micro LED，解析度可轻松达1500ppi以上，比原来的Retina显示的400PPi要高出3.75倍。