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| 什么是LCOS？ |
更新時間：2008-1-22 11:40:56
（ 編輯：映君 ）
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LCOS（Liquid Crystal on Silicon）屬于新型的反射式micro LCD投影技術，它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片。用先進工藝磨平后鍍上鋁當作反射鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合，再注入液晶封裝而成。LCOS將控制電路放置于顯示裝置的后面，可以提高透光率，從而達到更大的光輸出和更高的分辨率。
LCOS也可視為 LCD的一種，傳統的LCD是做在玻璃基板上，LCOS則是做在硅晶圓上。前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40%以上，而且它的最大優勢是可利用目前廣泛使用、便宜的CMOS制作技術來生產，毋需額外的投資，并可隨半導體制程快速的微細化，逐步提高解析度。反觀高溫多晶硅LCD則需要單獨投資設備，而且屬于特殊制程，成本不易降低。LCOS面板的結構有些類似TFT LCD，一樣是在上下二層基板中間分布Spacer以加以隔絕后，再填充液晶于基板間形成光閥，藉由電路的開關以推動液晶分子的旋轉，以決定畫面的明與暗。LCOS面板的上基板是ITO導電玻璃，下基板是涂有液晶硅的CMOS基板，LCOS面板最大的特色在于下基板的材質是單晶硅，因此擁有良好的電子移動率，而且單晶硅可形成較細的線路，因此與現有的LCD及DLP投影面板相比較，LCOS是一種很容易達到高解析度的新型投影技術。
由于LCOS技術仍在起步階段，目前并無標準制程，所以有多家廠商開發出不同的LCOS光學引擎架構，比較具有代表性的廠商有：IBM、ColorQuad、Philip、Hologram、…，而這十余種技術各有優劣。在這些不同的技術中，可概分為三片式及單片式二大類，詳細說明如下：
一：三片式光學引擎
LCOS光學引擎目前以三片式為主，三片式是將光源經分光棱鏡將光束分為紅、藍、綠光后，再分別將光束投射入三片LCOS面板，將投射出的三色影像經過光學系統會聚加以結合形成彩色影像。就Nikon設計的IBM 4-Cube光學引擎架構來看，由于三片式LCOS光學引擎除了需要三片面板外，并結合多項的分光、合光系統，因此體積較大、成本也較高，不過由于可以達到較高的光學效率，又具備高畫質的特性，因此主要是面向高階的專業用途發展，主要的產品以JVC的多款投影機為主，除此之外，三片式光學引擎還有ColorLink采用的ColoRQuard架構、Philips的Prism架構，致伸發展的Dichroic-PBS架構，及Unaxis的ColorCorner架構等等。
二：單片式光學引擎
單片式Color Wheel光學引擎則是以快速旋轉的ColorSwitch將白光形成循序的紅、藍、綠光，并將三原色光與驅動程式產生的紅、藍、綠畫面，同步形成分色影像，再藉由人眼視覺暫留的特性，最后在人腦產生彩色的投影畫面。類似的技術有：Displaytech發表的Field Sequential Color、Philip所采用的Scrolling Color-Rotating Prism架構、及JVC采用的Spatial Color –Hologram架構。
單片式的最大優點就是因為面板數僅需一片，加上分光、合光的系統架構比較簡單，因此在成本上較具競爭優勢，而且光學引擎的空間也相對較小。然而目前在技術上面臨一些困難，以Color Wheel而言，白光經偏極化后的光源僅為先前的1/3，亮度明顯降低；此外，由于LCOS面板得在紅、藍、綠畫面快速的切換下合成影像，因此面板反應速度的要求更高，使得生產的難度也相形提高。
與LCD、DLP投影機技術相較，LCOS投影技術具高解析度、高亮度、及低成本潛力，為投影技術的明日之星。
1、高解析度
LCOS投影技術最大的特色在于其面板的下基板采用硅晶圓CMOS基板，由于下基板的材質是單晶硅，擁有良好的電子移動率，而且單晶硅可形成較細的線路，因此比較容易生產出高解析度的面板。
2、高亮度
LCOS為反射式技術，不會像LCD光學引擎會因為光線穿透面板而大幅度降低光利用率，因此光利用率可提高至40%，與穿透式的LCD的3%相較，可減少耗電，并可產生較高的亮度。
3、低成本
LCOS光學引擎因為產品零件簡單，因此具有低成本的優勢，再加上臺灣廠商大舉投入，相較于由Epson, Sony供貨的LCD面板、及德儀(TI)獨家供應的DLP面板，LCOS具有成本的快速降低趨勢。
然而LCOS技術本身，仍有許多技術問題有待克服，諸如：黑白對比不佳、三片式LCOS光學引擎體積較大。雖然LCOS擁有一些技術上的優勢，不過目前在市場上LCOS投影機仍占少數，主要問題在于量產技術尚未克服，零件供貨上仍不穩定，因此LCOS仍需以時日才能成為投影機的主流技術。
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文章來源：中國投影網
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