LCOS技术原理及应用优势介绍

光电显示 时间:2012-05-02来源:网络

目前业界普遍认可:在显示器市场20家韵乱LCD为主流,PDP可应用于30- 60疾品,但价格昂贵,投影显示器适用于30- 60家陨系牟品,具有解析度高,价格适中等优势。LCOS投影显示技术则是落于上述投影显示器市场;另外亦可作为直视元件,应用在HMD中。

事实上,LCOS技术也比较复杂,因为它是结合了DLP和LCD两种技术的优势而来的,所以要弄懂LCOS技术就必须要对DLP和LCD有足够的了解,DLP是一种反射投影技术,LCD(液晶)则是一种透射型技术,LCOS就是在液晶层下面加入反射技术,从而大幅提高性能。

LCOS即Liquid Crystal on Silicon,是在矽晶圆上长电晶体,利用半导体制程制作驱动面板(又称为CMOS -LCD),然后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基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合,再抽入液晶,进行封装测试。

LCOS利用CMOS半导体制程,将电路及平面的反射镜做在非常平滑的硅芯片上做为基础,然后再于此一平面的硅基上涂布LCD,并将液晶着床于硅芯片之上,然后再覆上一片非常薄的玻璃。实际应用时,是把光线由外部投射至芯片之上,再由芯片上面那层LCD的明暗变化来决定要反射多少的光线出去,而此一反射率之变化则是受到影像讯号的调制;因此,只要把影像讯号加诸于硅芯片,经由芯片反射出来的光线就会随着视讯产生变化,此一变化再经由透镜投射至银幕,就变成可以观赏的投影机画面了。

LCOS技术主要以3片式技术为主,它的主要优势在于高开口率、低价格、丰富的色彩,尤其是其高开口率和像素密度的优势,使得LCOS在产品小型化和高解析度方面的优势得天独厚。当然LCOS的缺点也很明显,其工艺并非我们说的那样简单,所以它的良品率有待提高,而低成本优势还未能充分发挥,因此在商务和教育产品中还未引入。

简单来说,LCOS是直接与映像管 (CRT)投影技术、高温多晶矽液晶(Ploy-Si LCD)穿透式投影技术、DMD(Digital Micromirror Device)数位光学处理(DLP; Digital Light Projector)反射式技术相关。这三项技术已发展成熟,LCOS则成为投影显示技术的新主流。

LCOS投影技术特点

LCOS投影技术是尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。这种矩阵采用CMOS技术在硅芯片上加工制作而成。像素的尺寸大小从7微米到20微米,对于百万像素的分辨率,这个装置通常小于1英寸。有效矩阵的电路在每个像素的电极和公共透明电极间提供电压,这两个电极之间被一薄层液晶分开。像素的电极也是一个反射镜。通过透明电极的入射光被液晶调制光电响应电压将被应用于每个像素电极。

反射的像被光学方法同入射光分开从而被投影物镜放大成像到大屏幕上。采用LCOS技术的投影机其光线不是穿过LCD面板,而是采用反射方式来形成图像,光利用效率可达40%。与其他投影技术相比,LCOS技术最大的优点是分辨率高,采用该技术的投影机产品在亮度和价格方面也存在明显的优势。

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