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率,而且單晶硅可形成較細的線路,是比較容易實現(xiàn)高解析度的投影結(jié)構(gòu),反射式成像也不會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,當光從微顯示器表面反射時被調(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%的表面積來反射光,光柵利用系數(shù)比較高。對反射光的調(diào)制由加到液晶的電壓來控制。由于繼承了LCD技術(shù)的優(yōu)點,同時也克服了LCD的不足之處,所以LCoS擁有諸多LCD所不具備的優(yōu)點,在理論上具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,低成本等優(yōu)勢,基于LCOS器件的顯示技術(shù)是最近關(guān)注的重點之一。
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)時間在10ms范圍相比,F(xiàn)LCoS微型顯示器的開關(guān)時間小于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電路與標準的視頻輸入接口,并利用CMOS工藝在金屬的頂層實現(xiàn)點陣式反射鏡面。
根據(jù)由CMOS電路施加在點陣金屬上的電壓,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的快速來生成由紅、綠和藍(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。因為FLCoS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)來制造,而這跟小尺寸、低功耗及消費定價模型是一致的。
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。
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,以實現(xiàn)沒有運動拖延的全彩視頻質(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償功能,能支持消費電子各種溫度范圍,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)主要要歸功于其全數(shù)字象素結(jié)構(gòu)。每款LightView微型顯示器還具有一個可編程色彩矩陣處理器和可調(diào)節(jié)彩色場持續(xù)時間。