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,是比较容易实现高解析度的投影结构,反射式成像也不会因光线穿透面板而大幅降低光利用率,因此光效率提升。
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。
在LCoS技术的基础上,Displaytech公司开发出了铁电版LCoS(Ferroelectric LCoS)微显示器,能够利用高量产的互连和封装技术实现小外形尺寸、低功耗和低成本。与传统的向列液晶的开关时间在10ms范围相比,FLCoS微型显示器的开关时间小于100us,这是它与其它微型显示器的差异所在。快速的开关速度使人们能够在CMOS硅裸片的表面上覆盖一层FLC以生成全彩显示。CMOS电路与标准的视频输入接口,并利用CMOS工艺在金属的顶层实现点阵式反射镜面。
根据由CMOS电路施加在点阵金属上的电压,FLC材料与通过该材料的光线相互作用,要么旋转极化光,要么不旋转极化光。FLCoS微型显示器利用FLC的快速来生成由红、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。因为FLCoS微型显示器采用的是CMOS工艺,所以,它可以采用大量的互连和封装技术来制造,而这跟小尺寸、低功耗及消费定价模型是一致的。
目前,FLCoS微显示器正被用于其它“眼镜”类显示应用中。在双目眼镜应用中,照明光源是受集成在显示面板中的电子电路控制的三色LED。LED光源与FLCoS微型显示器相结合,足以为眼镜应用提供光线。
采用专利性FLCoS技术,Displaytech公司开发出了LightView VGA、WVGA和SVGA(LV-VGA、LV-WVGA、LV-SVGA)微显器件,它们结合了Displaytech公司专有的铁电材料和超大型集成电路(VLSI)半导体,能提供快速转换速度和一流的光学质量,以实现没有运动拖延的全彩视频质量。
其中,LV-VGA具有640×480的全彩象素和9.2mm的有效显示区域对角线,LV-WVGA的分辨率为852×480,有效显示区域对角线为11.25mm,而LV-SVGA的分辨率则为800×600,有效显示区域对角线为11.5mm。这三种微型显示器都集成了温度补偿功能,能支持消费电子各种温度范围,而且功耗也很低,一般只有100mw甚至更低,帧率为60Hz,具有可调节的亮度和Gamma设置。
LightView微型显示器件的一流画质主要要归功于其全数字象素结构。每款LightView微型显示器还具有一个可编程色彩矩阵处理器和可调节彩色场持续时间。