當(dāng)前主流顯示技術(shù)存在著顯示功耗偏高的問(wèn)題,基于MEMS輔助的顯示由于可以取消偏光片和彩色濾光片的使用,更適合于戶外、低功耗類的應(yīng)用。為了將基于MEMS輔助的顯示器大規(guī)模制造,將液晶顯示工藝與基于MEMS輔助的顯示進(jìn)行材料和工藝的匹配意義重大。本文對(duì)MEMS與液晶顯示加工工藝進(jìn)行系統(tǒng)介紹,同時(shí)分析了3種主流基于MEMS輔助的顯示模式,詳細(xì)闡述了將現(xiàn)行規(guī)模生產(chǎn)下的液晶顯示工藝應(yīng)用于這些基于MEMS輔助的顯示技術(shù)所做的一些工作和研究進(jìn)展,并探討了基于MEMS輔助的顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 

【文章來(lái)源】：液晶與顯示. 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

不同狀態(tài)下的TMOS像素。（a）像素關(guān)，背光關(guān)；（b）像素關(guān)，背光開；（c）像素開，背光開。

TMOS顯示由照明系統(tǒng)、導(dǎo)光板TFT像素驅(qū)動(dòng)電路與活性層4部分組成（圖7）。TMOS結(jié)構(gòu)使用RGB LED等作為光源，并使用合適的粘附手段保證照明系統(tǒng)與導(dǎo)光板的匹配性，阻擋漏光，重新定向雜散光線進(jìn)入系統(tǒng)。而導(dǎo)光板作為系統(tǒng)中的核心光源透過(guò)介質(zhì)，常使用標(biāo)準(zhǔn)的TFT-LCD玻璃基板進(jìn)行制作[23]。TMOS單個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)使用可變的電容結(jié)構(gòu)來(lái)控制。電容由兩個(gè)互相平行的導(dǎo)電電極組成，兩電極由亞微米的空隙分開。當(dāng)電容之間產(chǎn)生電壓差時(shí)，庫(kù)倫力將兩個(gè)導(dǎo)電平行板拉到一起。在TMOS顯示結(jié)構(gòu)中，一個(gè)電容器平面電極設(shè)置在導(dǎo)光片上，另外一個(gè)電極則設(shè)置在活性層之上或之內(nèi)。導(dǎo)光板上的平板電極每個(gè)像素是分離的，且每個(gè)像素被一個(gè)或多個(gè)TFT控制；而活性層上的導(dǎo)電電極則是一個(gè)薄的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，也就是說(shuō)，導(dǎo)電膜層延伸整個(gè)薄膜表面。最后，通過(guò)控制每個(gè)像素的充電和放電，提供控制吸引力，通過(guò)活性層的局部變形，激活每個(gè)單獨(dú)的像素。在最初的原型器件中，使用“直接驅(qū)動(dòng)”方法，即TFT驅(qū)動(dòng)控制像素。而在“簡(jiǎn)單矩陣”模式中，通過(guò)導(dǎo)光板和活性層上的行條紋交叉點(diǎn)，確定提供延遲控制光快門電容的點(diǎn)像素功能。

干涉調(diào)制顯示（IMOD）是由Iridigm Display Corporation（之后并入Qualcomm公司）提出后而為大家所熟知的一種顯示技術(shù)，即Mirasol顯示[4-6]。IMOD的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是可以調(diào)節(jié)的光學(xué)微腔，類似于法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具，由獨(dú)立的金屬反光膜與薄膜堆疊形成的半透半反膜形成一個(gè)微小的平行反射鏡。其中，金屬反射膜位于下部，是可變形的。在兩層薄膜間施加電壓，可使下部金屬反射層隆起，進(jìn)而改變兩層薄膜間隙。如圖1所示，當(dāng)環(huán)境光入射到微結(jié)構(gòu)中，光線會(huì)受到底部金屬反射膜及上層薄膜堆疊的半透半反膜的反射。根據(jù)需要的波長(zhǎng)選擇兩層薄膜間隙的高度，對(duì)于特定的波長(zhǎng)，底層金屬反光膜反射的光線與上層堆疊結(jié)構(gòu)反射的光線存在微小相移動(dòng)。根據(jù)相位差的不同，某些波長(zhǎng)將發(fā)生相長(zhǎng)干涉，另一些發(fā)生相消干涉。通過(guò)增強(qiáng)的干涉，人眼會(huì)接收到特定波長(zhǎng)的一種顏色，包括紅色、綠色和藍(lán)色。而相消干涉會(huì)導(dǎo)致一個(gè)黑態(tài)，產(chǎn)生黑色。按照這種方式，通過(guò)施加驅(qū)動(dòng)電壓可以選擇性地控制顯示的顏色[7-10]。IMOD顯示像素的設(shè)計(jì)基于以下原則：（1）根據(jù)薄膜干涉調(diào)制原理，利用環(huán)境光產(chǎn)生顏色；（2）利用微腔MEMS的開關(guān)結(jié)構(gòu)，改變像素的狀態(tài)（R/G/B/黑態(tài)）。由于反射光從環(huán)境光源回收，且低電壓MEMS像素開關(guān)意味著顯示陣列尋址時(shí)是低功耗的，因此與目前主流的顯示技術(shù)相比，IMOD顯示具有低功耗的特性。與常規(guī)的反射顯示相比，干涉調(diào)制的環(huán)境光會(huì)造成一個(gè)顯著的視覺(jué)體驗(yàn)，因此，顯示技術(shù)的圖像質(zhì)量，如對(duì)比度、色域更佳且沒(méi)有衰減。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]平板顯示中的雙穩(wěn)態(tài)技術(shù):現(xiàn)狀與進(jìn)展（一）[J]. 黃子強(qiáng).  現(xiàn)代顯示. 2009(04)
[2]MEMS顯示技術(shù)[J]. 耿衛(wèi)東,劉會(huì)剛,商廣輝.  液晶與顯示. 2008(02)



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