基于MEMS的闪耀光栅数字微镜显示技术

技术背景
在pmp个人媒体播放器等便携式应用中，tft液晶显示器已成为主流配置。虽然tft液晶显示器具有图像清晰、对比度高等优点，但其耗电占了pmp系统耗电的70%以上。随着分辨率不断提高，屏幕加大，显示器的功耗也同步增长。由于液晶显示器的光源利用率不足10%，降低亮度并不能有效地节省电力，迫不得已的办法是尽可能减少显示屏的工作时间，或者是采用尽可能小的显示屏，结果使观赏舒适性降低，导致pmp的实用价值大打折扣。

理想的适合于便携用途的显示技术应在电池供电环境下有尽可能长的工作时间、尽可能小的体积、尽可能高的画面质量，既可产生满足个人独立观看的优质小画面，又能产生供多人观赏的投影画面等特性。
现有的各类显示器，根据成像的基本方式，可以分为像素单元主动发光形成画面和像素单元被动发光形成画面两大类。

在像素单元主动发光形成画面的显示技术中，先后出现了阴极射线管crt显示技术、等离子平板pdp显示技术、表面传导发射sed显示技术、碳纳米管场发射cnt显示技术、有机电致发光二极管oled显示技术。在这些显示技术中，有机电致发光显示器是唯一可小型化的技术，但是，oled为电流驱动型显示技术，电流强度与显示亮度成正相关关系，对于便携式应用，功耗仍然较高。

在像素单元被动发光形成画面的显示技术中，先后开发出了控制光线透射程度来实现显示的液晶lcd显示技术，控制光线反射程度实现显示的硅基液晶lcos显示技术，控制光线反射角度实现显示的数字微镜dmd显示技术和单微镜-扫描镜显示技术，利用干涉原理实现显示的干涉调节imod显示技术，利用衍射原理实现显示的光栅光阀glv显示技术。这些技术当中，imod干涉调节显示技术是最适合于便携应用的技术之一，与lcd显示器借助于偏振光来形成显示不同， imod显示技术利用干涉原理产生彩色，光线通过不同厚度的气隙时产生不同的光程差，形成不同的颜色。图1所示为imod显示器样机。虽然具有极其优越的节电性能，但无论是对比度还是亮度，都与tft显示器差距甚远。这是由于imod显示技术所特有的彩色形成方式决定的。这样的亮度和对比度远远不足以用来产生较大画面的投影影像。因此，不能同时满足既可产生优质小画面，又可产生大幅投影画面的便携应用理想要求。