随着扩展现实（XR）技术在游戏和医疗等领域的广泛应用，市场对高分辨率和高帧率XR显示器的需求日益增长。然而，追求更高显示性能的同时往往伴随着性能退化和功耗增加的问题，特别是在高分辨率显示中。为了解决这些问题，研究者们开发了一种新型的OLED微显示器，它通过单片集成c轴对齐的晶体氧化物半导体（CAAC-OS）FET和硅CMOS技术，实现了二维排列的硅显示器驱动器，旨在提供更高分辨率和更低功耗的显示解决方案。
OS/Si单片堆叠的横截面图像展示了氧化物半导体（OS）和硅（Si）层的物理结构，显示了CAAC-OS FET和SiFET是如何在垂直方向上堆叠的。这种单片堆叠技术使得像素电路和驱动电路可以在不同的层上集成，为实现高分辨率和高帧率显示提供了物理基础。
图(A)展示了使用CAAC-OS FETs构成的子像素电路图，而图(B)提供了子像素的时序图，说明了视频电势是如何被写入和控制的。这种电路设计允许精确控制OLED的亮度，并且通过电容耦合维持一致的亮度，即使在OLED特性变化时也能保持稳定。
OS/Si结构中的显示器驱动器布局图说明了在OS/Si结构中，显示器驱动器是如何在硅CMOS层中布局的，以及像素阵列是如何在CAAC-OS层中形成的。这种二维驱动器布局允许独立控制多个驱动子块，提高了驱动性能，使得高分辨率和高帧率的显示成为可能。
二维驱动器的示意图展示了如何通过二维排列的驱动器实现注视点渲染（FR），即在用户注视区域处理高分辨率图像，在周边区域处理低分辨率图像。这种结构可以减少非注视区域的数据需求，从而降低整个显示系统的处理负载，包括驱动器和GPU。
文章提出的OLED微显示器技术，通过单片集成CAAC-OS FET和Si CMOS实现二维排列的硅显示器驱动器，对XR显示器市场具有显著影响。这项技术不仅提高了显示器的分辨率和帧率，还大幅降低了功耗，满足了市场对高清晰度、高刷新率、高对比度和轻薄显示器的需求。
随着技术的不断进步和成本的降低，OLED微显示器在AR/VR设备中的应用有望快速增长，预计到2027年市场规模将达到73亿美元。此外，随着苹果等大公司的产品采用Micro OLED屏幕，预计将带动其在虚拟现实中的渗透率快速提高。这项技术的发展和应用，有望推动整个XR行业的技术变革，为用户带来更加沉浸式和舒适的视觉体验，同时也为显示器市场带来新的增长机遇。
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文章来源：Deep Thought 公众号
