硅基OLED微顯示器件區別于常規利用非晶硅、微晶硅或低溫多晶硅薄膜晶體管為背板的AMOLED器件，它以單晶硅芯片為基底，像素尺寸為傳統顯示器件的1/10，精細度遠遠高于傳統器件。
單晶硅芯片采用現有成熟的集成電路CMOS工藝，不但實現了顯示屏像素的有源尋址矩陣，還在硅芯片上實現了如SRAM存儲器、T-CON等多種功能的驅動控制電路，大大減少了器件的外部連線，增加里可靠性，實現了輕量化。
與傳統的AMOLED顯示技術相比，OLED微顯示技術有以下突出特點：
1. 基底芯片采用成熟的集成電路工藝，可通過集成電路代工廠制造，制造良率更是大大高于目前主流的LTPS技術；
2. 采用單晶硅，遷移率高、性能穩定，壽命高于AMOLED顯示器；
3. 200mmx200mm的OLED蒸鍍封裝設備就可滿足制造要求（與8英寸晶圓尺寸兼容），而不像AMOLED需要追求高世代產線；
4. 響應速度快，OLED像素更新所需時間小于1μs，而LCD的更新時間通常為10~15ms，相差了1000到1500倍，OLED的顯示畫面更流暢從而減小視疲勞。
OLED微顯示的應用領域
硅基AMOLED微顯示器具適合應用于頭盔顯示器、立體顯示鏡以及眼睛式顯示器等。如與移動通訊網絡、衛星定位等系統連在一起則可以在任何地方、任何時間獲得精確的圖像信息。
硅基AMOLED微顯示器能夠為便攜式計算機、無線互聯網瀏覽器、便攜式DVD、游戲平臺機可戴式計算機等移動信息產品提供高畫質的視頻顯示。
硅基AMOLED微顯示無論是對于民用消費領域還是工業應用乃至軍事用途都提供了一個極佳的近眼應用（如頭盔顯示）解決途徑。
但由于目前硅基AMOLED微顯示頭盔顯示器價格較高，主要應用于高端產品，其價格還不能為廣大消費者接受，所以目前的市場主要應用是面向軍事領域。
硅基AMOLED頭盔顯示器可用于海、陸、空三軍軍械的戰場裝備，基于虛擬現實軍事訓練，戰事模擬訓練等。
研發生產狀況
目前全球從事開發、生產OLED微顯示器的廠商并不多，主要集中在歐美國家，包括美國eMagin公司，英國MicroEmissive Displays（MED）公司，德國Fraunhofer IPMS研究機構，法國MicroOLED公司，日本索尼以及中國云南北方奧雷德。
其中eMagin公司是全球首家進入OLED微顯示領域的廠商，也是目前為止推出產品最多、規模最大、技術最為先進的一家廠商，盡管國內廠商在微顯示方面做出了一定的努力，并獲得了相應的成果，但歐美廠商在OLED微顯示的專利與創意等領域內仍然保持了相當的優勢。
eMagin公司
成立于2000年6月，是全球首家AMOLED微顯示器制造商。2001年，eMagin公司首個SVGA+OLED微顯示器開始商業化供樣，至今該公司已經推出了三代OLED微顯示產品。其第三代產品分辨率達到了1920x（3）x1200,像素尺寸縮至9.6μs，產品中還加入了最新的設計用以提高對比度、色域等光學性能。該器件采用了頂發射OLED技術，以白光透過彩色濾光片的方式實現全彩，配合薄膜封裝技術在制作彩色濾光片時對OLED器件形成保護。
到目前為止，硅基OLED微顯示器基本都是采用這種工藝技術制造。從文中表格可以看到微顯示產品是朝著高分辨率、數字化方向發展。為了獲得高分辨率，需要進一步縮小像素尺寸，為此eMagin將像素驅動方式從第一代產品的電流方式換成了電壓方式。電流驅動方式中，電流源IDATA通過行線對像素進行寫入，存于驅動管QP1的電流用于驅動OLED。
程序電流通過位于背板的簡單的電壓電流轉換實現，最終實現灰度顯示。這種方式的優點是背板設計簡單，特別適用于模擬視頻界面；缺點是像素存儲電容的面積較大，限制了像素變小。驅動像素的電流對存儲電容的信號變化很敏感，所以需要電容足夠大以降低硅寄生漏電流造成的亮度干擾。在電壓驅動模式中，電壓源VDATA用來對像素進行寫入。
OLED通過QN1管上存儲的柵壓相應信號來驅動，由于OLED亮度與偏壓是非線性的，寫入電壓VDATA必須進行伽馬校正。這種模式的優點是信號對存儲電容的干擾不敏感，電容縮小自由度大，可以減小像素尺寸。
eMagin除推出OLED微顯示模組外，還推出了集OLED技術、頭盔技術和3D立體視像技術一體的個人顯示系統Z800 3D Visor。盡管僅有0.59英寸的對角尺寸，但它卻能提供相當于3米處105英寸電影屏幕大小的寬大畫面。
MicroEmissive Displays（MED）公司
1999年成立，致力于P-OLED微顯示器技術的開發。2005年11月，MED公司發布第一款商業化微顯示器eyescreen，并商業出貨。2007年5月，該公司位于德國德累斯頓的批量制造工廠正式投入運營。公司主要用戶有美國Vuzix公司的iWear系列頭戴式眼鏡。MED公司推出eyescreen技術是在CMOS襯底上將P-OLED和顯示驅動電路整合在一起，從而在同一芯片上實現圖像大小調整等更多功能。
eyescreen可提供一流的圖像質量（QVGA分辨率（320Cx240,230k像素點））和超低功耗，對角線像素數組的間距僅為0.24英寸（6mm）；集成了顯示驅動電子電路和數字視頻接口，可直接無縫集成多系統，是的產品設計師能夠開發更小、更輕的產品。
MicroOLED公司
成立于2007年，于法國原子能機構CEALeti合作開發除了世界上最高效的OLED的微顯示器。其開發的OLED技術基于特殊的有機薄膜結構和改進的制造工藝，開啟電壓低、制造工藝穩定、溫度穩定性高、散熱低而且高效。
2008年MicroOLED開發了0.38英寸WVGA硅基OLED微顯示器，2012年該公司接著推出了0.61英寸硅基OLED微顯示器，采用了四點像素設計，擁有彩色、黑白兩個型號，其中彩色型號分辨率為1280x1024，黑白的是2560x2048。
Fraunhofer IPMS公司
2009年6月，Fraunhofer IPMS發布了OLED微型投影產品的研究新成果，該顯示器的硅基芯片采用0.35μs高壓集成電路工藝，分辨率為320x240（QVGA）,基于P-OLED技術。
2010年該機構參與厭煩成功HYPOLED OLED微型顯示器。顯示區有效面積為7.68x5.76mm2,具有VGA（640x480）分辨率。
整個芯片采用0.18μs制程CMOS的工藝制造，核心電壓與數字I/O電壓為1.8V，OLED負向偏壓值最大為-5.5v，可提供10000cd/m2的單色以及1000cd/m2的全彩畫面。該顯示器基于頂發光（Top-emitting）PIN結構的OLED技術。
2011年，IPMS還開發展示了雙向OLED微顯示器，有效顯示面積達11.52x8.64mm2，解析度為QVGA（320x240，單色），如果內嵌影像感測器，其解析度則為QQVGA（160x120）。硅芯片采用0.35μs3.3V/12V CMOS工藝。OLED通過Shadow Mask直接制作在硅芯片上，封裝采用薄膜封裝以及玻璃復合封裝技術。
索尼
2011年，索尼發布可0.5英寸及0.7英寸OLED微顯示屏產品。0.5英寸屏的分辨率達1024x768，像素尺寸為9.9μs；0.7英寸屏分辨率為1024x720。這兩款OLED微顯示屏色域可達90%NTSC，對比度高達10000:1，響應時間為0.01ms。這種全新超高顯示密度OLED微顯示屏是專門設計用于數碼相機電子取景器等領域使用的，它可以提供97%的NSTC色域，采用了白色OLED以及彩色濾光片結構。
關注我們
公眾號：china_tp
微信名稱：亞威資訊
顯示行業頂級新媒體
掃一掃即可關注我們
