硅基液晶显示器与虚拟成像技术的融合途径研究
房菁+谢超
摘要：文章阐述了硅基液晶显示器的原理及优势，并明确了虚拟成像技术的特点及优势，指出了虚拟成像在设备方面的局限性，并对娃基液晶显示器与虚拟成像技术的融合途径进行了探讨。
关键词：硅基液晶显示器；LCOS；虚拟成像技术；融合途径
近些年来，VR眼镜等产品的出现，使图像显示技术迎来了一个新的高度，虚拟成像技术的诞生使其在图像显示上更加生动逼真，立体感极强，给民众带来了极强的视觉感受。当前，硅基液晶显示器得到了广泛的应用。而虚拟成像技术的出现，也为硅基显示器的发展带来了一个全新的发展契机。因此，探索硅基液晶显示器与虚拟成像技术的融合途径，己经成为硅基液晶显示器未来新的发展趋势。
1 娃基液晶显示器
娃基液晶（LiquidCrystalonSilicon，LCOS）是利用
半导体VLSI技术和液晶技术进行有机的融合而形成的。硅基液晶显示器从结构上可以分为4个组成部分，分别为硅基液晶显示屏、光学系统、显示控制器及光源。它的工作原理是将要进行显示的数字和模拟信号通过显示控制器对其进行转换，以此形成和硅基液晶芯片显示模式所匹配的信号，然后通过硅晶上光学系统进行反射形成图像，如图1所示。其中，光源的作用是能够依据绿蓝红3种基色形成相应的全色光或序脉冲光，以此为图像带来色彩，从而使显示系统进行成像显示。硅基液晶显示器主要分为两种类型，分别为反射型与透射型，因为这两种类型的硅基液晶显示
器利用了不同的硅基液晶显示芯片，所以它们的光学原理也有所不同，硅基液晶显示芯片是LCOS显示器中极为关键的核心部件，它是集多结构和多功能于一体的片上系统。由于在进行SOC类芯片设计过程中，需要对系统的所有情况进行全面研宄和分析，因此，在工艺技术相同的条件下，硅基液晶显示器的系统指标要远远超过其他普通显示器，并且生产成本也比其他普通显示器要低，而这一系统芯片式的设计也使硅基液晶显示器的应用前景十分广阔。硅基液晶显示器中的像素是集中于单晶硅片上的，而硅片是利用大规模集成电路对其加工的，因此，其像素非常小，像素密度也很密集，这也使得LCOS显示器的尺寸很小，不过，可以采用放大光学原理对尺寸进行放大，采用投影或虚像的放大方式，来实现对成像的放大。硅晶液晶显示器中的硅片采用的是单晶硅，所以其像速开口率很高。另外LCOS显示器对光的利用率非常高，LCOS显示器中的背基板是由单晶硅基片组成的，硅片中还被镀上了光学反光镜，因此能够对光进行全部反射，从而使大部分入射光都能被利用。硅基液晶显示器相比于传统的普通显示器，具有外引线少、装机简单的优势。
2 虚拟成像技术及优势
虚拟成像技术（见图2）是通过衍射及干射原理对物体的三维图像进行记录，以此实现对物体三维图像的再现。它与全息摄影技术所不同的是，全息摄影技术是虚拟成像技术的正向展示，而它则是逆向展示，虚拟成像技术与普通的银幕投影所不同，普通的银幕投影只能展示二维表面，并采取透视和阴影来突出图像的立体感。而虚拟成像技术则完全是对图像的360度进行记录，从而真正呈现出物体的三维影响，并且可以通过不同角度来实现对图像不同侧面的观察。虚拟成像技术的优势所在就是能够摆脱显示器与屏幕的显示限制，真正实现了利用裸眼进行立体图像的观看，并且极具带入感，更加生动逼真，并且其拓展功能也非常强大，充分增强了互动效果。不过，虚拟成像技术的要求较为苛刻，不仅需要大量的硬件对其进行支持，还需要现场的光线达到要求。
3 虚拟成像技术在硅基液晶显示器中的融合途径
在硅基液晶显示器中应用虚拟成像技术是未来硅基液晶显示器的重要发展方向之一，通过虚拟成像技术在硅基液晶显示器的应用，能使硅基液晶显示器的图像显示水平得到进一步提高，并且能给观众带来更加新奇的体验。在进行虚拟成像技术应用之前，应尽量对虚拟成像技术的局限性进行优化，降低虚拟成像技术的设备依赖，并在硅基液晶显示器中增加相應的计算设备，并采取相应技术手段将液晶显示器与计算机进行有效连接，充分利用计算机的强大运算能力，以此来实现虚拟成像技术在硅基液晶显示器中的应用。
当前，我国在硅基液晶显示器中应用虚拟成像的相关技术还不成熟，设施还不够完善。但随着科学技术的进步，这些技术问题都将得到进一步解决，我们也必然会寻找到硅基液晶显示器与虚拟成像技术的融合途径，使其真正能在硅基液晶显示器中大放光彩。
4 结语
本文对硅基液晶显示器进行了分析，明确了硅基液晶显示器的构造及优势，并对虚拟成像技术进行了分析，阐述了虚拟成像技术的原理及优势，并以此对虚拟成像技术在硅基液晶显示器中的融合途径进行了阐述，希望能为虚拟成像技术在硅基液晶显示器中融合途径的探索提供一些积极的参考建议。
[参考文献]
[1]赵红平，雷威，张晓兵，等.液晶显示器新技术[J].真空电子技术，2004（5）：2-5.
[2]刘会刚，耿卫东，高丕涛，等.LCOS伽马校正电路的研究[J].半导体光电，2009（6）：13-16.
[3]杨洪宝，李超，刘凯丽，等.透射式硅基液晶微显示器研制[J].光电子技术，2015（4）：25-28.
