LCOS技術(shù)原理及應用優(yōu)勢介紹

LCOS投影技術(shù)是2000年以后發(fā)展起來的最新投影技術(shù)，是一種新型的反射式投影技術(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，它可以很容易的實現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。LCOS技術(shù)在日后大屏幕顯示應用領域具有很大優(yōu)勢，其沒有晶元模式，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)LCOS的最大優(yōu)點是解析度很高，在攜帶型資訊設備的應用這個優(yōu)點是其他技術(shù)無法與之看齊的。

LCOS投影技術(shù)示意圖

  此外，LCOS投影機在高分辨率投影方面非常具有潛力。目前市場上的 LCOS投影機通常都是SXGA（1365×1024）或更高。由于LCOS的晶體管及驅(qū)動線路都制作于硅基板內(nèi)，位于反射面之下，不占表面面積，所以僅有像素間隙占用開口面積。而在穿透式LCD投影機中，作為像素點開關(guān)控制的晶體管被做在液晶板上相應位置上，在光源透射過程中，晶體管本身將阻擋部分光線，因此采用透射式液晶技術(shù)的投影機的光源利用效率不高，僅有3%～10％。故理論上LCOS不論分辨率或開口率都會比穿透式LCD高，畫面上像素柵格結(jié)構(gòu)幾乎不可見，光的利用效率可達40％以上，從而達到更大的光輸出和更充分的色彩體現(xiàn)。相對于 DLP微鏡帶來的銳利的數(shù)字畫面，LCOS投影機的像素邊緣顯得更加平滑，有效消除了圖像的鋸齒現(xiàn)象，適合喜歡自然、柔和畫面的用戶。

LCOS投影色彩較量完勝LCD

LCOS投影機工作原理

                                    
   LCOS投影機工作原理

目前業(yè)界普遍認可：在顯示器市場20吋以下以LCD為主流，PDP可應用于30吋- 60吋產(chǎn)品，但價格昂貴，投影顯示器適用于30吋- 60吋以上的產(chǎn)品，具有解析度高，價格適中等優(yōu)勢。LCOS投影顯示技術(shù)則是落于上述投影顯示器市場；另外亦可作為直視元件，應用在HMD中。

事實上，LCOS技術(shù)也比較復雜，因為它是結(jié)合了DLP和LCD兩種技術(shù)的優(yōu)勢而來的，所以要弄懂LCOS技術(shù)就必須要對DLP和LCD有足夠的了解，DLP是一種反射投影技術(shù)，LCD（液晶）則是一種透射型技術(shù)，LCOS就是在液晶層下面加入反射技術(shù)，從而大幅提高性能。

LCOS即Liquid Crystal on Silicon，是在矽晶圓上長電晶體，利用半導體制程制作驅(qū)動面板(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，進行封裝測試。

LCOS利用CMOS半導體制程，將電路及平面的反射鏡做在非常平滑的硅芯片上做為基礎，然后再于此一平面的硅基上涂布LCD，并將液晶著床于硅芯片之上，然后再覆上一片非常薄的玻璃。實際應用時，是把光線由外部投射至芯片之上，再由芯片上面那層LCD的明暗變化來決定要反射多少的光線出去，而此一反射率之變化則是受到影像訊號的調(diào)制；因此，只要把影像訊號加諸于硅芯片，經(jīng)由芯片反射出來的光線就會隨著視訊產(chǎn)生變化，此一變化再經(jīng)由透鏡投射至銀幕，就變成可以觀賞的投影機畫面了。

LCOS技術(shù)主要以3片式技術(shù)為主，它的主要優(yōu)勢在于高開口率、低價格、豐富的色彩，尤其是其高開口率和像素密度的優(yōu)勢，使得LCOS在產(chǎn)品小型化和高解析度方面的優(yōu)勢得天獨厚。當然LCOS的缺點也很明顯，其工藝并非我們說的那樣簡單，所以它的良品率有待提高，而低成本優(yōu)勢還未能充分發(fā)揮，因此在商務和教育產(chǎn)品中還未引入。

簡單來說，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)位光學處理(DLP; Digital Light Projector)反射式技術(shù)相關(guān)。這三項技術(shù)已發(fā)展成熟，LCOS則成為投影顯示技術(shù)的新主流。

LCOS投影技術(shù)特點

LCOS投影技術(shù)是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，對于百萬像素的分辨率，這個裝置通常小于1英寸。有效矩陣的電路在每個像素的電極和公共透明電極間提供電壓，這兩個電極之間被一薄層液晶分開。像素的電極也是一個反射鏡。通過透明電極的入射光被液晶調(diào)制光電響應電壓將被應用于每個像素電極。

反射的像被光學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40%。與其他投影技術(shù)相比，LCOS技術(shù)最大的優(yōu)點是分辨率高，采用該技術(shù)的投影機產(chǎn)品在亮度和價格方面也存在明顯的優(yōu)勢。