逐渐成熟 LCOS投影技术发展之路及代表机型分析

    我们知道，当前的投影市场上最常见的是LCD和DLP显示技术，相比于日臻成熟的这两种投影技术，号称要在将来超越DLP和LCD成为投影技术"王者"的LCOS还是一门新的技术。LCOS将CMOS半导体基板与LCD技术相结合，就技术面来看，它具有高解析度、高亮度的特性，加上产品结构简单，亦具低成本潜力，是一种极具发展前景的新兴技术。而经过这些年的发展，LCOS投影还是取得了长足的进步，正逐渐走向成熟。

    LCOS投影技术原理

    LCOS（Liquid Crystal on Silicon）技术属于新型的反射式micro LCD投影技术，其结构是在矽晶圆上长电晶体，利用半导体制程制作驱动面板，在电晶体上透过研磨技术磨平，并镀上铝当作反射镜，形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有ITO透明电极之上玻璃基板贴合，再抽入液晶，进行封装测试。像素电极同时也作为反射镜，像素的尺寸一般可以做的很小约为7～20μm，开口率高达96％，对于百万像素的高分辨率的基板的大小还不到一英寸。

    其基本显影原理与LCD相仿，主要是由投影灯泡发光，集光至面板，将面板的影像经反射或透射投射出影像，再经过分光、合光系统，最后将影像投射到屏幕显像。它拥有LCD投影色彩鲜艳的优点，又拥有反射式投影光线利用率高，亮度和对比度较高的长处，被业内人士寄予厚望，之前一直被应用在数字影院、宇航的模拟飞行室投射、3D的建模等领域，这些年才开始向民用领域发展。

    LCOS面板介绍

    LCOS面板结构类似于TFT LCD，由上下二层基板组成，并在中间散步Spacer并隔绝之，再填充液晶于基板间形成光阀，然后由电路的开关以推动液晶分子的旋转，这样就可以决定画面的明与暗。LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃（或者是AZO导电透明薄膜），下基板是则矽晶圆CMOS基板。其下基板的材质是单晶矽，可以拥有良好的电子移动率，而且单晶矽可形成较细的线路，这也就使得LCOS相比于LCD或DLP更容易形成高解析度的影像。

    LCOS光学引擎架构

    LCOS光学引擎架构大体可以分为单片式和高阶三片式两种：

    单片式光学引擎以快速旋转的ColorSwitch为基础，将白光分解成红、蓝、绿光，并将这三原色光与驱动程式产生的红、蓝、绿画面，同步形成分色影像，再藉由人眼视觉暂留的特性，最后在人脑产生彩色的投影画面。其优点就是面板仅需一片，分光、合光的系统架构比较简单，更容易控制生产成本，而且光学引擎的空间也相对较小。然而白光经由其偏极化后，光源仅为先前的1/3，亮度明显降低，也就使得它在与三片式引擎的长期竞争中败下阵来。

    不同于低阶的单片引擎，三片式LCOS引擎能利用一个分光器和偏振过滤器将光分为红、蓝、绿三种基本色，然后将三种光分别投射到一个LCOS微型显示器上，然后经过反射后，再经由一个Colour Cube将光重新合成。可以实现更高的光学效率，又具备提供高画质的本领，更有利于LCOS向专业方向发展。