随着半导体集成电路技术的发展，差不多所有的电子器件体积都已经显著地减小了，唯有显示器件本身是一个例外。微显示器（Microdisplay）的出现，极大地减小了显示器件本身的尺寸，也为工业产品的设计者们一个机会，在增加图像显示尺寸和清晰度的同时，极大地减小显示器的尺寸。因为在许多情况下，显示器越小，整机越便宜。因此，使用微显示器不仅会使系统价格下降，较小的物理尺寸也意味着产品体积将较小较轻，在利用相同电池的条件下工作时间也较长。

1. 微显示器特点

微显示器实际上就是把显示图像或视频的全部像素集成到单片集成电路模块上。该模块分为两大类：一类用于投影显示系统，一类用于虚拟显示系统。到目前为止，用于投影显示的微显示器数量上只占很小的比例。

市面上，我们看到的拥有时尚外观的视频眼镜产品采用的是虚拟大屏幕成像技术，将来自便携式设备的视频信号快速生成由红、绿和蓝（RGB）图像组成的高帧速率序列，然后由人眼合成为完整的彩色图像，这些图像出现在观察器的内部，观看者在观察器内部某处可看到与实物显示屏相同的虚像，但看起来非常之大，好象身临其境地观看超大屏幕电视一样。

高平公司的Digital iVision成像技术

与普通显示器不同，微显示器可提供高得多的分辨率。多数显示器的全彩色分辨率只有80-100行/吋，而许多微显示器提供的彩色分辨率可达1000行/吋或者更高。

从已有微显示器芯片的生产过程看，许多微显示器采用了混合工艺。这种工艺首先利用现有的大规模集成电路的生产线制造CMOS硅基片，然后在硅基片的另一面生成包含光调制器或光发射层的上层结构。比如，上层结构层由液晶材料组成时，就可以在具有规模生产能力的LCD工厂中完成微显示器生产的最后工序。

通过成熟的工业流程来生产新型显示器件导致将CMOS矩阵用作显示器的控制矩阵。这种作法可以为芯片增加各种复杂的新功能，从而为灵巧型显示器的诞生铺平道路。第二，生产商在充分利用原有厂房和设备的情况下进入显示器的生产领域。这种模式降低了微显示器的生产投资，加速了产品上市的时间。这就是大批从未生产过显示器产品的高科技企业迅速成为显示器领域新秀的原因。

2. AMLCD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。

在利用单晶硅的方式中，基片用的是硅绝缘体（SOI）而不是硅圆片。随后，有源电极被取下来移置到玻璃基板上。下一步的液晶加工就是在这一薄而透明的玻璃基板上完成。附加的电路例如行、列驱动器，必须在基板的显示屏的周边部分生成。

多晶硅微显示器不需要分开的基板材料，所有的处理均在石英片上完成。首先，在基片上淀积一层非晶硅层，然后利用高温退火将其转变成多晶硅。这样做改善了材料的电气性能，容许某些周边的行、列驱动器在显示屏晶体管附近生成。不过，多晶硅的电气特性不如单片硅那么好。最后经过下一步的液晶添加，最后完成透射微显示器的全部加工。作为投机的光学引擎，HTPS微显示器已经取得很大的成功。这些器件一般可以直接连接笔记本电脑。利用低温多晶硅（LTPS）的液晶器件也进入商业生产，可以应用比较便宜但面积大得多的玻璃基片，并准备用来生产微显示器。

3. 高平公司视频眼镜方案

AMLCD是一种成熟的显示技术，其工艺与目前的CMOS兼容，微显示方案供应商为美国高平公司（Kopin），韩国e-MDT公司也提供基于其3D-Cube SOC的整套方案。AMLCD视频眼镜生产厂商有深圳东方景等公司、日本Scalar公司、奥林巴斯（Olympus）公司、美国Microoptical公司等。

美国军火制造商、纳米半导体开发者——高平公司（Kopin Corporation）是AMLCD微显器方案主要供应商，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）。采用高平公司Digital iVision技术的BDM-230K、BDM-922K双目显示模块模块，能将全屏幕影像压缩至微型显示器，然后再由光学配件将该影像放大至肉眼可接收的大型影像，从而使其体积变得非常轻薄，配戴舒适。这样，视频眼镜制造商毋须顾虑显示系统所涉及的复杂技术，就可以快速推出最新的头戴视频眼镜。

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。

（1）Cyberdisplay技术及专利

高平公司Cyberdisplays LCD通过其专利性剥离（lift-off）工艺，将非常薄的IC层转移到玻璃基板上，单晶硅晶体管实现了业界最小的像素尺寸。Cyberdisplays LCD采用标准的彩色滤光片，通过背光源为图像提供照明，穿过每一个彩色点的光线由各个像素电极独立控制，以产生全彩色域。

BDM（Binocular Display Module）双目显示模块产品是一个视频眼镜的完整影像子系统，它集合了高平公司的Cyberdisplays LCD、晶门科技的微型显示控制器芯片及移动视频产品所需的其它电子及光学组件，再将其放置于轻巧密封式的微型装置之中。在工艺上，BDM模块采用了高解像度而体积最小的透光式液晶显示器（AMLCD），它是直接在晶圆上封装TFT，所以能使微显示器更小，其体积可小至一枚邮票以至一粒米大小。

高平公司的LCD微显示产品基于其专利待审的低电压（LV）技术，以外接耦合电容其的方式使写入各个像素的输入电压倍增；其集成的DC存储开关电路可以保存DC电平，无须切换公共电极（VCOM）的电压。另外，更低的接口电压还兼容了CMOS驱动器IC工艺，降低了系统功耗和成本。

另外，高平的另一专利待审广视角技术——多区域垂直排列（multi-domain verticalalignment，MVA）可以使普通的黑色图像（偏压为零）的对比度增加，看起来非常舒适。

（2）BDM双目显示模块

目前，BDM模块采用的是0.25um和0.35um工艺。晶门科技（Solomon Systech）特别针对该类微显示器设计了专门的驱动IC，进一步实现了更高的集成度和更省电的特点。晶门科技用于此微显示模块的驱动IC有SSD1502和SSD1503两款产品，他们分别是两块集成度非常高的SoC，集成了所有必须的功能，所不同的是SSD1502采用I2C接口，而SSD1503采用SPI接口。SSD1502/1503直接接收数字视频信号，也可以通过增加一个额外的解码器接收模拟视频信号。

其中，模块BDM-230K具备QVGA（320×240）解像度，能提供相等于置身2m距离外观赏35吋电视所播放的大型视频效果。BDM-230K仅需3.3V电源及一般NTSC或PAL视频输入，内嵌于一个仅重26g、体积只有97.5×23.75×22.0mm的密闭式装置内，内置两组CyberDisplay 230K显示屏、背光装置、驱动电子零件，以及一对视角达24度、眼视舒解距为20mm及可测曈孔大小为10mm的光学组件。此外，两组显示屏及各光学组件之间均已精确对准，确保带来最舒适的观赏效果，其耗电量低至450mW，毋须经常充电亦能长时间使用，同时备有音频转接器以简化最后的装嵌工序。

模块BDM-922K具有VGA（640×480）解像度，能提供相等于观看48吋电视的视频效果，其它功能与BDM-230K相似。它内嵌于一个仅重28g、体积只有95.6×22.3×31.1mm的密闭式装置内，内置两组CyberDisplay VGA显示屏、背光装置、驱动电子零件，以及一对视角达32度、眼视舒解距为20mm及可测曈孔大小为10mm的光学组件。

韩国e-MDT 3D-Cube方案

4. 韩国e-MDT 3D-Cube方案

韩国e-MDT公司提供基于其3D-Cube EM3100单芯片的整套方案。EM3100 SOC芯片采用0.18um CMOS工艺生产，采用100LQFP/100FBGA封装，支持复合、S-VIDEO、BT.601/656、RGB、DVI等格式信号，支持QVGA到SVGA分辨率，切可以自由调整。基于3D-Cube方案的头戴产品支持3G手机、i-POD、PMP、PSP、x-BOX等。