LCOS技术与LCD技术的比较论述

【中文关键词】LCOS技术与LCD技术的比较论述
【摘要】本文介绍了LCD技术的原理及需要主要技术问题，LCOS显示技术，LCOS结构，对LCOS技术与LCD技术的比较论述。

【全部正文】LCD技术
概述：LCD投影技术是自90年代起，由日商主导的投影技术，其显影原理
类似幻灯机，系藉由高亮度卤素灯泡，照射LCD面板，再将影像穿透面板后，经
过投射镜头组的聚焦及放大影像后，投射于屏幕上显示影像，投影机内部有3
片LCD面板，各片分别负责RGB三色的显像，将此3原色经重迭影像后投射出
彩色的影像。

LCD投影技术的投射过程主要是将灯泡的光源，通过滤镜、分光
镜，再于折射镜头将影像投射至屏幕上。

LCD投影机也是目前投影机市场上的主要产品。

液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为-55度～+77度。

投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其
液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及
颜色的图像。

LCD投影机色彩还原较好、分辨率可达SXGA标准，体积小，重
量轻，操作、携带极其方便，并且价格比较低廉。

目前LCD显示技术的核心技术主要集中于SONY和EPSON两家。

LCD显示技术成像原理如下：
LCD为目前比较成熟的投影技术，不过由于受到产品性能的特性，在面临D LP、LCOS的竞争下，有以下几点主要技术问题仍待克服：
1、亮度不足：由于受开口率的限制，光利用率低，此外单片式又加上彩色
滤光片吸收的光源，光利用率低于10%，因此在亮度上仍有很大的改善空间，目
前厂商以加大芯片尺寸来克服。

2、尺寸、重量：相对DLP而言，LCD投影机就显得体积大、重量也较重，
使得LCD在超可携投影机市场受到DLP的侵蚀。

DLP大多余2公斤以下，而L
CD大多超过2公斤。

3、黑白对比：LCD由于其液晶显影会有漏光的现象，因此无法作出真实的
黑色，黑白对比不佳将影响画质的立体感，这必须藉由液晶排列来改善遮光效果，
这点对家庭视讯应用上则显得相当重要。

4、散热问题：由于高亮度卤素灯泡的温度高，散热问题对灯泡的寿命影响
相当大，而因应散热而产生的风扇噪音，对往家庭电影院发展的走向也是亟待解
决的事。

5、液晶本身的物理特性，决定了它的响应速度慢，随着时间的推移，性能有所下降。

1995年以日本公司为首的LCD生产厂家研制出多晶硅（Poly-silico n）的技术，使得投影显示系统有更多的选择。

多晶硅（Poly-silicon）技术采用柱状点阵，及在LCD液晶板的前面加上了一组微凸透镜，将平行入镜光转变为交叉光，这样就解决了单晶硅LCD技术光路的透射效率低的问题，光线的透射率高达95%，因此在同等光源的情况下，提高了亮度。

LCOS显示技术
随着LCD显示技术的发展，市场上出现了将半导体与LCD技术相结合的反射式液晶投影新技术——LCOS（Liquid Crystal on Silicon）。

LCOS面板最大的特色在于基底的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，是比较容易实现高解析度的投影结构(LCOS结构如下图)，反射式成像也不会因光线穿透面板而大幅降低光利用率，因此光效率提升;另外因产品结构简单，故LCOS技术在理论上还具有低成本优势。

LCOS结构
LCOS 技术从问世之初就凭借其高解析度、高亮度、低成本的优势成为业界关注和讨论的焦点，并吸引了众多厂家参与研制。

但是两年多来，LCOS技术发展缓慢，基本仍处于研发阶段，离市场对它的预期相差甚远（今年6月在美国拉斯维加斯举办的首届投影行业峰会上，曾就LCOS技术的优劣和发展前景展开过深入的探讨）。

目前技术本身仍有许多问题有待克服，比如：黑白对比不佳；三片式LCOS 光学引擎体积较大；现有LCOS光学引擎在产品重量、亮度上仍不甚理想。

另外LCOS产品量产尚未实现，面板供货仍不稳定，同时由于良率偏低，成本优势也无从发挥。

因此，现阶段LCOS产品在前投影机市场上竞争力较弱，市场份额微乎其微。

LCOS如今正呈现两极化发展：一是应用于大尺寸的背投影电视，这是目前LCOS的主流应用产品，二是应用于小尺寸的高阶可携式产品。

未来在量产及成本问题解决后，该类产品将有机会在前投影市场上获得更广泛的应用。