LCOS

LCOS簡(jiǎn)介

　　LCOS（Liquid Crystal on Silicon），即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工制作而成。像素的尺寸大小從7微米到20微米，對(duì)于百萬像素的分辨率，這個(gè)裝置通常小于1英寸。有效矩陣的電路在每個(gè)像素的電極和公共透明電極間提供電壓，這兩個(gè)電極之間被一薄層液晶分開。像素的電極也是一個(gè)反射鏡。通過透明電極的入射光被液晶調(diào)制光電響應(yīng)電壓將被應(yīng)用于每個(gè)像素電極。反射的像被光學(xué)方法同入射光分開從而被投影物鏡放大成像到大屏幕上。采用LCOS技術(shù)的投影機(jī)其光線不是穿過LCD面板，而是采用反射方式來形成圖像，光利用效率可達(dá)40%。與其他投影技術(shù)相比，LCOS技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，采用該技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品在亮度和價(jià)格方面也將有一定優(yōu)勢(shì)。LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術(shù)。與穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術(shù)較成熟等特點(diǎn)，它可以很容易的實(shí)現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。由于LCOS尺寸一般為0.7英寸，所以相關(guān)的光學(xué)儀器尺寸也大大縮小，使LCOS-PTV的總成本大幅下降。HTPS-LCD目前僅有索尼（SONY）及愛普生（EPSON）擁有專利權(quán)，而DLP則是德州儀器的獨(dú)家專利，LCOS則無專利權(quán)的問題。

LCOS百科

　　LCOS（Liquid Crystal on Silicon），即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工制作而成。像素的尺寸大小從7微米到20微米，對(duì)于百萬像素的分辨率，這個(gè)裝置通常小于1英寸。有效矩陣的電路在每個(gè)像素的電極和公共透明電極間提供電壓，這兩個(gè)電極之間被一薄層液晶分開。像素的電極也是一個(gè)反射鏡。通過透明電極的入射光被液晶調(diào)制光電響應(yīng)電壓將被應(yīng)用于每個(gè)像素電極。反射的像被光學(xué)方法同入射光分開從而被投影物鏡放大成像到大屏幕上。采用LCOS技術(shù)的投影機(jī)其光線不是穿過LCD面板，而是采用反射方式來形成圖像，光利用效率可達(dá)40%。與其他投影技術(shù)相比，LCOS技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，采用該技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品在亮度和價(jià)格方面也將有一定優(yōu)勢(shì)。LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術(shù)。與穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術(shù)較成熟等特點(diǎn)，它可以很容易的實(shí)現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。由于LCOS尺寸一般為0.7英寸，所以相關(guān)的光學(xué)儀器尺寸也大大縮小，使LCOS-PTV的總成本大幅下降。HTPS-LCD目前僅有索尼（SONY）及愛普生（EPSON）擁有專利權(quán)，而DLP則是德州儀器的獨(dú)家專利，LCOS則無專利權(quán)的問題。

　　雖然LCOS看起來簡(jiǎn)單，但要產(chǎn)品化還要有一個(gè)過程，并不是像想象的那樣容易形成一個(gè)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(jī)的LCOS芯片和應(yīng)用LCOS技術(shù)的投影機(jī)及背投電視機(jī)。LCOS技術(shù)在以后大屏幕顯示應(yīng)用領(lǐng)域具有很大優(yōu)勢(shì)，它沒有晶元模式，且具有開放的架構(gòu)和低成本的潛力。

　　近幾年來，在LCD業(yè)界出現(xiàn)了許多新技術(shù)，其中較熱門的技術(shù)是LCOS。LCOS最大的優(yōu)點(diǎn)是解析度可以很高，在攜帶型資訊設(shè)備的應(yīng)用上，此優(yōu)點(diǎn)是其他技術(shù)無法與之看齊的。缺點(diǎn)是模組的制程較為繁瑣，各生產(chǎn)階段良率控制不易，成本難以有競(jìng)爭(zhēng)力。目前只能停留在需要高解析度的特定用途中，如液晶投影器。但自今年3月后，業(yè)者中開始將其應(yīng)用到手機(jī)產(chǎn)品中，而且將在第4季起正式供貨。若果真如此，將是LCOS的最重要里程碑。

　　什么是LCOS？ LCOS（Liquid Crystal on Silicon）屬于新型的反射式micro LCD投影技術(shù)，其結(jié)構(gòu)是在矽晶圓上長(zhǎng)電晶體，利用半導(dǎo)體制程制作驅(qū)動(dòng)面板（又稱為CMOS -LCD），然后在電晶體上透過研磨技術(shù)磨平，并鍍上鋁當(dāng)作反射鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再抽入液晶，進(jìn)行封裝測(cè)試。

　　簡(jiǎn)單來說，LCOS是直接與映像管（CRT）投影技術(shù)、高溫多晶矽液晶（Ploy-Si LCD）穿透式投影技術(shù)、DMD（Digital Micromirror Device）數(shù)位光學(xué)處理（DLP; Digital Light Projector）反射式技術(shù)相關(guān)。這三項(xiàng)技術(shù)已發(fā)展成熟，但LCOS則成為投影顯示技術(shù)的新主流。

　　LCOS市場(chǎng)定位在大尺寸顯示器產(chǎn)品及HMD（Head Mount Device）。目前業(yè)界普遍認(rèn)可：在顯示器市場(chǎng)20‘以下以LCD為主流，PDP可應(yīng)用于30’- 60‘產(chǎn)品，但價(jià)格昂貴，投影顯示器適用于30’- 60’以上的產(chǎn)品，具有解析度高，價(jià)格適中等優(yōu)勢(shì)。LCOS投影顯示技術(shù)則是落于上述投影顯示器市場(chǎng)；另外亦可作為直視元件，應(yīng)用在HMD中。

　　省電、便宜與高解析度為L(zhǎng)COS最大優(yōu)點(diǎn)。LCOS可視為L(zhǎng)CD的一種，但傳統(tǒng)的LCD是做在玻璃基板上，但LCOS則是長(zhǎng)在矽晶圓上。和LCOS的相對(duì)比的產(chǎn)品，最常用在投影機(jī)上的高溫多晶矽LCD為代表。后者通常用穿透式投射的方式，光利用效率只有3%左右，解析度不易提高；LCOS則采用反射式投射，光利用效率可達(dá)40%以上，且其最大的優(yōu)勢(shì)是可利用最廣泛使用、最便宜的CMOS制程，毋需額外的投資，并可隨半導(dǎo)體制程快速的微細(xì)化，易于提高解析度。反觀高溫多晶矽LCD則需另投資設(shè)備，且屬于特殊制程，成本不易降低。各種技術(shù)應(yīng)用比較。

　　lcos成像原理

　　LCOS投影技術(shù)的成像采用反射式光路。在早期的產(chǎn)品中采用過和單片式DLP類似的時(shí)序成像方式。不過目前的主流產(chǎn)品普遍采用成像水平更高的三片式紅綠藍(lán)三元素分離在組合的成像方式。其成像光路與高檔的百萬元級(jí)的3片式DLP數(shù)字電影放映機(jī)基本相同。

　　三片式的LCOS成像系統(tǒng)，首先將投影機(jī)燈泡發(fā)出的白色光線，通過分光系統(tǒng)系統(tǒng)分成紅綠藍(lán)三原色的光線，然后，每一個(gè)原色光線照射到一塊反射式的LCOS芯片上，系統(tǒng)通過控制LCOS面板上液晶分子的狀態(tài)來改變?cè)搲K芯片每個(gè)像素點(diǎn)反射光線的強(qiáng)弱，最后經(jīng)過LCOS反射的光線通過必要的光學(xué)折射匯聚成一束光線，經(jīng)過投影機(jī)鏡頭照射到屏幕上，形成彩色的圖像。

　　這種成像系統(tǒng)在光源光線參與成像的利用率上能夠達(dá)到單片式成像系統(tǒng)的一倍左右。同時(shí)因此，同樣的光源和電力消耗可以產(chǎn)生更加明亮的最終畫面。同時(shí)，由于避免了單片式DLP時(shí)序成像的缺陷，三片式LCOS投影系統(tǒng)也能產(chǎn)生出更加飽和、豐滿的色彩，并且不會(huì)出現(xiàn)困擾單片式DLP成像系統(tǒng)的彩虹畫面問題。

　　三片式LCOS成像的投影機(jī)產(chǎn)品是目前最成熟的LCOS投影方式。推出這種產(chǎn)品的廠家眾多，包括索尼、HVC、視創(chuàng)、佳能等著名公司均有優(yōu)秀的產(chǎn)品。

　　而此前曾經(jīng)被開發(fā)過的單片式LCOS系統(tǒng)已經(jīng)逐漸退出投影機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。因?yàn)樵趩纹降臅r(shí)序系統(tǒng)中，要求LCOS芯片具有比三片式更快的反應(yīng)速度。二者恰恰是LCOS的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手DLP產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也是LCOS的劣勢(shì)。飛利浦早期的LCOS背投顯示技術(shù)就是基于單片式LCOS時(shí)序顯示的投影產(chǎn)品。該項(xiàng)目已經(jīng)在04年夭折。

　　lcos投影儀

　　LCOS投影儀是采用LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術(shù)。與穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術(shù)較成熟等特點(diǎn)，它可以很容易的實(shí)現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。由于LCOS尺寸一般為0.7英寸，所以相關(guān)的光學(xué)儀器尺寸也大大縮小，使LCOS-PTV的總成本大幅下降。

　　LCOS投影技術(shù)

　　LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術(shù)。與穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術(shù)較成熟等特點(diǎn)，它可以很容易的實(shí)現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。由于LCOS尺寸一般為0.7英寸，所以相關(guān)的光學(xué)儀器尺寸也大大縮小，使LCOS-PTV的總成本大幅下降?！‰m然LCOS看起來簡(jiǎn)單，但要產(chǎn)品化還要有一個(gè)過程，并不是像想象的那樣容易形成一個(gè)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(jī)的LCOS芯片和應(yīng)用LCOS技術(shù)的投影機(jī)及背投電視機(jī)。LCOS技術(shù)在以后大屏幕顯示應(yīng)用領(lǐng)域具有很大優(yōu)勢(shì)，它沒有晶元模式，且具有開放的架構(gòu)和低成本的潛力。

　　近幾年來，在LCD業(yè)界出現(xiàn)了許多新技術(shù)，其中較熱門的技術(shù)是LCOS。LCOS最大的優(yōu)點(diǎn)是解析度可以很高，在攜帶型資訊設(shè)備的應(yīng)用上，此優(yōu)點(diǎn)是其他技術(shù)無法與之看齊的。缺點(diǎn)是模組的制程較為繁瑣，各生產(chǎn)階段良率控制不易，成本難以有競(jìng)爭(zhēng)力。目前只能停留在需要高解析度的特定用途中，如液晶投影器。但自今年3月后，業(yè)者中開始將其應(yīng)用到手機(jī)產(chǎn)品中，而且將在第4季起正式供貨。若果真如此，將是LCOS的最重要里程碑。

　　什么是LCOS LCOS（Liquid Crystal on Silicon）屬于新型的反射式micro LCD投影技術(shù)，其結(jié)構(gòu)是在矽晶圓上長(zhǎng)電晶體，利用半導(dǎo)體制程制作驅(qū)動(dòng)面板（又稱為CMOS -LCD），然后在電晶體上透過研磨技術(shù)磨平，并鍍上鋁當(dāng)作反射鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再抽入液晶，進(jìn)行封裝測(cè)試。

　　簡(jiǎn)單來說，LCOS是直接與映像管（CRT）投影技術(shù)、高溫多晶矽液晶（Ploy-Si LCD）穿透式投影技術(shù)、DMD（Digital Micromirror Device）數(shù)位光學(xué)處理（DLP; Digital Light Projector）反射式技術(shù)相關(guān)。這三項(xiàng)技術(shù)已發(fā)展成熟，但LCOS則成為投影顯示技術(shù)的新主流。

　　LCOS市場(chǎng)定位在大尺寸顯示器產(chǎn)品及HMD（Head Mount Device）。目前業(yè)界普遍認(rèn)可：在顯示器市場(chǎng)20‘以下以LCD為主流，PDP可應(yīng)用于30’- 60‘產(chǎn)品，但價(jià)格昂貴，投影顯示器適用于30’- 60’以上的產(chǎn)品，具有解析度高，價(jià)格適中等優(yōu)勢(shì)。LCOS投影顯示技術(shù)則是落于上述投影顯示器市場(chǎng)；另外亦可作為直視元件，應(yīng)用在HMD中。

　　省電、便宜與高解析度為L(zhǎng)COS最大優(yōu)點(diǎn)。LCOS可視為L(zhǎng)CD的一種，但傳統(tǒng)的LCD是做在玻璃基板上，但LCOS則是長(zhǎng)在矽晶圓上。和LCOS的相對(duì)比的產(chǎn)品，最常用在投影機(jī)上的高溫多晶矽LCD為代表。后者通常用穿透式投射的方式，光利用效率只有3%左右，解析度不易提高；LCOS則采用反射式投射，光利用效率可達(dá)40%以上，且其最大的優(yōu)勢(shì)是可利用最廣泛使用、最便宜的CMOS制程，毋需額外的投資，并可隨半導(dǎo)體制程快速的微細(xì)化，易于提高解析度。反觀高溫多晶矽LCD則需另投資設(shè)備，且屬于特殊制程，成本不易降低。各種技術(shù)應(yīng)用比較。