由于结合了半导体集成电路和液晶显示技术的优点,具有开口率高、分辨率高、体积小等优点。
硅基液晶显示器的驱动方式主要有两种,分别是模拟驱动和数字驱动。在模拟驱动方式下,像素单元的MOS晶体管采用类似于DRAM的结构,即像素单元并联一个电容,通过对电容的充放电来控制液晶的驱动电压。在数字驱动方式下,像素单元的MOS晶体管采用类似于SRAM的结构,即加载在像素单元上的是“0”或“1”双稳态电压,通过PWM调制方式来实现灰阶的动态调制。模拟和数字驱动各有优缺点,模拟驱动的电路结构简单,而数字驱动具有像素小型化的优势。
通过控制液晶的取向,硅基液晶显示器可以工作在振幅调制和相位调制两种模式。在振幅调制模式下,液晶有MTN、VA等多种工作模式,同时需要在显示器前方增加偏振分光镜或圆偏振片来配合实现偏振光强的调制。在相位调制模式下,液晶通常工作在ECB模式,此时液晶不对入射光的偏转状态进行调制,只对光程进行调制,从而是一种纯相位的工作模式。
硅基液晶显示器的应用领域非常广泛。早期由于具有微型化和高分辨率的特点,大尺寸投影仪是主要的应用方向。可穿戴的近眼显示设备是硅基液晶显示器的另一个重要应用方向,由于具有低功耗、轻便化、高亮度等优点,例如在虚拟现实、增强现实领域,硅基液晶显示器是核心的显示器件。
当硅基液晶显示器工作在相位调制模式时,通常也被称为相位型空间光调制器,由于仅对入射光的波前相位进行调制,具有光利用效率高的优点。在光通讯领域用作波长选择开关器件,或者动态的涡旋光调控器件。结合空间滤波和编码算法,相位型硅基液晶显示器还可以实现矢量光场的调控,在光镊等微粒操控领域具有广泛的应用。结合相位型全息成像算法,硅基液晶显示器也是动态全息显示的核心器件。