LCOS

面板結(jié)構(gòu)

    LCOS（Liquid Crystal on Silicon）屬于新型反射式微LCD，其結(jié)構(gòu)是在硅片上“生長”液晶，利用集成電路工藝制作驅(qū)動面板（又稱CMOS-LCD），經(jīng)過研磨技術(shù)磨平后鍍上鋁當(dāng)反射鏡，形成CMOS基板，再將CMOS基板與含有透明電極的玻璃（ITO）極板貼合，再注入液晶，進行封裝（見圖 1）。在單晶硅片上集成ＣＭＯＳ和存貯電容器的數(shù)組，通過開孔把漏電極和像素電極連結(jié)，像素電極用鋁做成反射電極。為防止強光照射溝道，加一層金屬擋光層。另一側(cè)基板是ITO電極的玻璃板。液晶層盒厚受像素尺寸限制，一般盒厚為幾微米。

投影顯示系統(tǒng)技術(shù)原理

    ＬＣＯＳ投影機的基本原理與ＬＣＤ投影機相似，只是ＬＣＯＳ投影機是利用ＬＣＯＳ面板來調(diào)變由光源發(fā)射出來欲投影至屏幕的光信號，當(dāng)光線照射到LCOS芯片時，其反射光就受到CMOS電極和ITO電極之間電壓的調(diào)制，因此LCOS芯片實際上是一種光調(diào)制器件。利用這種特性，將圖像或數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為CMOS電極數(shù)組的電壓，就可以實現(xiàn)反射光的成像。光源的光經(jīng)過極化和傳輸系統(tǒng)到棱鏡分光為紅綠蘭三種光并照射到LCOS芯片上被圖像調(diào)制，調(diào)制后的光線在經(jīng)光會聚系統(tǒng)合成后進入投影鏡頭并照射到屏幕上成像。

    ＬＣＯＳ面板是以ＣＭＯＳ芯片為電路基板，因此無法讓光線直接穿過，其分光合光系統(tǒng)設(shè)計和ＬＣＤ投影機有些不同，通常需要在分光合光系統(tǒng)中利用偏極化分光鏡（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｅｒ；ＰＢＳ），將入射ＬＣＯＳ面板的光束與反射后的光束分開。

    由光源所發(fā)出的光經(jīng)由Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｍｉｒｒｏｒ（雙色鏡）后分成Ｒ、Ｇ、Ｂ三色光，此三色光分別通過各自的ＰＢＳ后，會反射Ｓ偏光進入ＬＣＯＳ面板，當(dāng)液晶顯示為亮態(tài)時，Ｓ偏光將改變成Ｐ偏光，最后以雙色棱鏡（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ Ｐｒｉｓｍ）組合調(diào)變過的三道偏極光，投射至屏幕處得到影像。

圖2 LCOS成像原理圖

應(yīng)用領(lǐng)域

    和透射式LCD技術(shù)相比，LCOS可以很容易地實現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)，而且可以較大地降低成本。LCOS的用途十分廣泛，大到背投彩電，小至數(shù)碼相機都可以使用它作為顯像器件。雖然LCOS看起來簡單，但要產(chǎn)品化還要有一個過程，并不是像想象的那樣容易形成產(chǎn)業(yè)。LCOS技術(shù)一經(jīng)推出便在全世界范圍內(nèi)造成極大影響，但由于制造工藝等方面原因，目前基于LCOS技術(shù)的產(chǎn)品還沒有形成大規(guī)模量產(chǎn)，只有少數(shù)廠家開發(fā)出了應(yīng)用于投影機的LCOS芯片和應(yīng)用LCOS技術(shù)的投影機及背投電視樣機。LCOS技術(shù)在以后大屏幕顯示應(yīng)用領(lǐng)域里具有很大優(yōu)勢，它沒有晶元模式，且具有開放的架構(gòu)和低成本的潛力。

新型顯示器件進展  

    陰極射線管CRT曾經(jīng)一枝獨秀，但在新的世紀里，各類顯示器件將各領(lǐng)風(fēng)騷，百花齊放。總的發(fā)展趨勢將是：CRT會緩慢地減少，平板顯示器件(FPD)將快速地增長。預(yù)計2004～2005年，CRT和FPD二者的產(chǎn)值將相當(dāng)（見表1）。各種平板顯示器件由于自身的技術(shù)原因，發(fā)展并不平衡。

表1 全球CRT和FPD市場分析

市場仍在擴大

　　顯示器件的發(fā)展方向是高分辨率、高清晰度。根據(jù)市場調(diào)查，人們對顯示器件性能的要求各有不同側(cè)重，其中要求高分辨率的約占52.7%、高亮度的約占20.1%、寬視角的約占17.8%、彩色飽和的約占9.3%。市場對高分辨率、高清晰度顯示器件的需求量越來越大，人們對顯示質(zhì)量和顯示功能的要求也越來越高，越來越多樣化。由于競爭十分激烈，還要求顯示器件成本低，價格便宜。

　　由表2可以看出，從1999年到2005年，F(xiàn)PD產(chǎn)值將會翻番。預(yù)計在2004年，F(xiàn)PD產(chǎn)值將超過CRT產(chǎn)值。顯示器主要用于電視、PC、筆記本計算機和移動通訊產(chǎn)品等四個方面，這四個方面占全部顯示市場的87%，其中移動通訊產(chǎn)品市場最大。電視市場主要由CRT、AMLCD(有源矩陣液晶顯示器)和PDP(等離子體顯示器)瓜分；PC顯示器市場主要由CRT和AMLCD瓜分；筆記本計算機市場主要由AMLCD和PMLCD(無源矩陣液晶顯示器)瓜分；移動通訊手機市場主要由STNLCD(超扭曲向列相液晶顯示器)和OLED(有機發(fā)光二極管)瓜分。新近問世的Smart Card將會在小型顯示器市場占有相當(dāng)大的份額。