LCOS是一種2000年後發展起來的新型顯示技術，相較於(yu) 傳(chuan) 統的LCD顯示。LCOS可以將像元做得很小，具有光能利用率高，圖像解析
度高等優(you) 點。曾因製造工藝限製屢受挫折，卻因其出色的表現，尤其在高清顯示和智能近眼顯示行業(ye) 已經占有一席之地。 可以被做成
體(ti) 積小、重量輕的投影模塊，在汽車抬頭顯示、VR眼鏡、智能檢測等領域有著很好的国产成人在线观看免费网站前景。
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圖1 LCOS像素結構示意圖
LCOS芯片通常主要由硬質基板（Rigidiser/Stiffener）、柔性電路（Flexi-circuit）、半導體(ti) Si層（塗覆有鋁反射層的cmos結構）、鐵
電液晶層（FLC）、透明前電極（Front Electrode）以及鍍有增透膜的窗口玻璃等部分組成。相較於(yu) LCD的透射式顯示，LCOS可以將
像元做到微米級，遠遠小於(yu) LCD的像元尺寸。此外，LCOS采用反射式結構，即LCOS隻有一個(ge) 光學麵，這樣我們(men) 就可以在芯片的背麵
布線，而無需引出大量導線，這有利於(yu) 芯片的集成，提高芯片的壽命和穩定性。
圖2 LCOS結構剖析圖
LCOS的結構如上圖所示，其中：
柔性電路（Flexi-circuit）和引線（Wire bond）：將外部驅動電路板接口上的信號傳(chuan) 輸到半導體(ti) 矽層（Si backplane）。
半導體(ti) 矽層：該層是頂層塗覆有Al材質的可以位尋址的CMOS芯片。
像素間間隙（Inter-pixel gap）：每一個(ge) 鋁微鏡之間存在間隙，以保證每個(ge) 微鏡是電隔離的。
集成墊片（Integrated spacer）：存在於(yu) 矽層和前玻璃麵板之間，用來支撐起前麵板玻璃（cover-glass），維持矽層和前麵板之間，
0.8um的液晶層（FLC）厚度。
液晶層：在像素兩(liang) 端施加電壓後，液晶分子發生扭轉。當合適方向的線偏振光入射到液晶層，偏振方向將發生變化。起到1/4波片的作
用，是芯片上實現光調製的部分。
取向膜（alignment layer）：與(yu) FLC相鄰的矽和玻璃表麵上的薄材料層。 它用於(yu) 建立FLC分子的所需方向。
前電極（ITO coating）：ITO是一種透明導電材料，它被用作FLC與(yu) 像素鏡電極相對側(ce) 的電極。
增透膜（AR coating）：減少窗口玻璃在可見光範圍內(nei) 的窗口反射率，在寬光譜（430nm to 670nm）範圍內(nei) ，窗口反射率低於(yu) 0.5%。
圖3 左：像素的兩(liang) 種狀態
圖3左圖顯示了顯示器如何改變入射光的偏振狀態。為(wei) 了簡化概念，圖中顯示了光“通過”鏡子而不是反射到鏡子上的路徑。這樣就更容
易看到相對於(yu) 顯示器光軸的光的偏振狀態的方向。基本上，顯示器的工作方式要麽(me) 是改變入射光的偏振狀態，要麽(me) 是不改變。這允許顯
示器分別顯示為(wei) 亮或暗。在矽背板的控製下，鐵電液晶(FLC)的光軸可以在兩(liang) 個(ge) 方向之間切換，從(cong) 而實現了顯示器的這種性能。FLC的
厚度和雙折射的組合產(chan) 生了優(you) 化到555nm(人類視覺係統的峰值響應波長)的四分之一波板(QWP)。理想狀態下，“亮狀態”的光經顯示器
後偏振方向旋轉90度，而“暗”狀態的光經顯示器後，偏振方向不發生變化。
圖4 PBS晶體(ti) 光路
進出顯示器的入射光和反射光必須在空間上分開。這通常使用分光器來實現，最有效的方法是使用偏振分光器(PBS)。PBS是一種反射
偏振器，常用的偏振麵與(yu) 入射光束成45度角。它可以被用來從(cong) 一個(ge) 非偏振光源產(chan) 生兩(liang) 束正交偏振光，也可以根據偏振光的方向選擇性
地反射或透射光。圖4說明了這一點，它顯示了入射到PBS上的非偏振光和從(cong) PBS中輸出的兩(liang) 個(ge) 正交偏振態。這也顯示了標記
為(wei) “s”和“p”的兩(liang) 個(ge) 輸出偏振狀態，這是描述關(guan) 於(yu) a的偏振方向的標準方法分光鏡。“s”來自德語單詞“senkrecht”，意思是垂直的。即偏振
方向垂直於(yu) 反射麵，反射麵是包含入射光束和輸出光束的麵和法線麵。“p”來自英語或德語中的“平行”。 則可以利用下圖的結構，來實
現LCOS的顯示。
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