针对微显示器分辨率、刷新率低，显示运动画面时产生动态假轮廓等成像问题，通过分析超像素技术的特性及驱动原理，结合数字驱动方式，提出数字驱动型超像素扫描策略。利用人眼的积分特性和视觉暂留特性，通过帧与帧之间在时间上切换，空间上偏移的方式，降低数据传输带宽，改善动态假轮廓现象，提升显示器成像效果。结合超像素技术设计一款数字驱动型超像素微显示控制器，并在分辨率为2 048×2 048的全彩硅基OLED微显示器上验证其可行性。仿真分析结果表明，基于超像素的数字驱动扫描策略在分辨率主观感知不变的条件下，数据传输带宽减少50%。利用最小可察觉失真积分法进行评估，超像素扫描策略动态假轮廓等于0和不超过8灰度的概率分别约为93.3%和99.3%，成像质量有较大提升。

应用200 mm硅基GaN外延片，研究晶圆级键合、薄膜转移和微小尺寸像素制备等技术，实现了Micro LED微显示阵列的点亮与显示功能。相对于传统蓝宝石基GaN外延晶圆，200 mm硅基GaN外延晶圆与硅基驱动晶圆尺寸更匹配，有利于通过晶圆键合工艺实现低成本量产。同时对工艺量产的难点和解决思路进行了分析，指出显示缺陷是目前亟待解决的问题。

为了满足可穿戴设备对微显示器高稳定性、低工作电压的要求，本文设计了一种新型低压微显示电路及其工作时序，在一帧时间内完成晶体管阈值电压偏移的提取、储存、补偿与发光，在最大灰度下发光电流达1 017.1 nA。当阈值电压偏移量在-50~+50 mV之间时，传统微显示电路误差最大达+18.67 LSB，而所设计的微显示电路发光电流误差保持在-0.54~+0.70 LSB之间，显著提高了显示稳定性。所设计的微显示电路经HSPICE仿真验证功能正确，符合可穿戴设备的应用要求。

量子点是一种具有量子限域效应的半导体纳米晶，近年来，以其优异的光电特性得到了广泛关注。量子点具有发光效率高、发光波长可调、发光半峰宽窄、可溶液法低成本制备等优势，已被大量应用于显示领域，成为了新型显示的核心材料之一。微显示技术一般应用于有效显示区域对角线长度小于1 inch 的近眼显示场景中，近年来虚拟现实、增强现实等近眼显示场景的兴起，对高亮度、高像素密度、全彩色的微显示技术提出了更高的要求。本文将从量子点应用于高亮度、高像素密度的全彩微显示技术的角度出发，从光致发光和电致发光两条技术路线对现有的进展进行回顾和总结，最后对量子点应用于微显示技术面临的机遇和挑战进行展望。

提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的温度反馈PWM调节电路。该电路能够根据温度变化自动对OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制，从而实现温度变化时，保持OLED微显示器屏幕亮度和灰阶特性不变。电路采用0.18 μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和流片验证，仿真和测试结果表明，当温度从-25 ℃变化至70 ℃时，屏幕亮度与灰阶特征保持不变。研究解决了OLED微显示器屏幕亮度随温度变化，传统共阴极电压调节方案会改变OLED的灰阶特性的问题。

作为目前信息显示技术领域的热点，近眼显示设备的发展承载着人们对未来信息交互方式的美好愿景，同时，人们对于增强现实显示的需求也在不断提升，近眼显示中的AR显示无疑成为近年来研究的热点。伴随着显示技术的不断发展，高度微型化和集成化成为近眼显示中重要的发展趋势，微发光二极管（Micro Light-Emitting Diode，Micro-LED）显示技术在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于其他技术均有巨大的优势，是近眼显示设备较为理想的光源和图像显示源。本文从结构、制备工艺及挑战方面分析了Micro-LED显示技术的研究进展，从人眼的视觉特性出发综述了近眼显示的发展现状，总结了Micro-LED应用于近眼显示的优势，对比了各项技术的先进性和可实现性，最后对其发展进行了展望。

为改善传统模拟驱动方式在调亮时会改变OLED灰阶特性的现象，提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的脉宽调制电路（Pulse Width Modulation，PWM）电路。该电路对加在OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制，从而达到在调节亮度时灰阶特性不变的目的。电路采用0.18 μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和流片验证。仿真和测试结果表明，当亮度从100 cd/m²调节到500 cd/m²时，灰阶特征得到了明显的改善。