LCOS(Liquid Crystal on Silicon)归于新式的反射式micro LCD投影技能,它选用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片。用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜,构成CMOS基板,然后将CMOS基板与含有通明电极之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。LCOS将控制电路放置于显示装置的后边,能够进步透光率,然后到达更大的光输出和更高的分辨率。
LCOS也可视为LCD的一种,传统的LCD是做在玻璃基板上,LCOS则是做在硅晶圆上。前者通常用穿透式投射的方法,光运用功率只要3%左右,解析度不易进步;LCOS则选用反射式投射,光运用功率可达40%以上,并且它的最大优势是可运用现在广泛运用、廉价的CMOS制造技能来出产,毋需额定的出资,并可随半导体制程快速的微细化,逐步进步解析度。反观高温多晶硅LCD则需求独自出资设备,并且归于特别制程,本钱不易下降。LCOS面板的结构有些相似TFT LCD,相同是在上下二层基板中心散布Spacer以加以隔绝后,再填充液晶于基板间构成光阀,藉由电路的开关以推进液晶分子的旋转,以决议画面的明与暗。LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃,下基板是涂有液晶硅的CMOS基板,LCOS面板最大的特征在于下基板的原料是单晶硅,因而具有杰出的电子移动率,并且单晶硅可构成较细的线路,因而与现有的LCD及DLP投影面板相比较,LCOS是一种很简略到达高解析度的新式投影技能。
由于LCOS技能仍在起步阶段,现在并无规范制程,所以有多家厂商开宣布不同的LCOS光学引擎架构,比较具有代表性的厂商有:IBM、ColorQuad、Philip、Hologram、…,而这十余种技能各有好坏。在这些不同的技能中,可概分为三片式及单片式二大类,具体阐明如下:
一:三片式光学引擎
LCOS光学引擎现在以三片式为主,三片式是将光源经分光棱镜将光束分为红、蓝、绿光后,再分别将光束投射入三片LCOS面板,将投射出的三色印象通过光学体系集聚加以结合构成五颜六色印象。就Nikon规划的IBM 4-Cube光学引擎架构来看,由于三片式LCOS光学引擎除了需求三片面板外,并结合多项的分光、合光体系,因而体积较大、本钱也较高,不过由于能够到达较高的光学功率,又具有高画质的特性,因而首要是面向高阶的专业用处开展,首要的产品以JVC的多款投影机为主,除此之外,三片式光学引擎还有ColorLink选用的ColoRQuard架构、Philips的Prism架构,致伸开展的Dichroic-PBS架构,及Unaxis的ColorCorner架构等等。
二:单片式光学引擎
单片式Color Wheel光学引擎则是以快速旋转的ColorSwitch将白光构成循序的红、蓝、绿光,并将三原色光与驱动程式发生的红、蓝、绿画面,同步构成分色印象,再藉由人眼视觉暂留的特性,最终在人脑发生五颜六色的投影画面。相似的技能有:Displaytech宣布的Field Sequential Color、Philip所选用的Scrolling Color-Rotating Prism架构、及JVC选用的Spatial Color –Hologram架构。
单片式的最大长处便是由于面板数仅需一片,加上分光、合光的体系架构比较简略,因而在本钱上较具竞赛优势,并且光学引擎的空间也相对较小。但是现在在技能上面对一些困难,以Color Wheel而言,白光经偏极化后的光源仅为从前的1/3,亮度显着下降;此外,由于LCOS面板得在红、蓝、绿画面快速的切换下组成印象,因而面板反应速度的要求更高,使得出产的难度也相形进步。
与LCD、DLP投影机技能相较,LCOS投影技能具高解析度、高亮度、及低本钱潜力,为投影技能的明日之星。
1、高解析度
LCOS投影技能最大的特征在于其面板的下基板选用硅晶圆CMOS基板,由于下基板的原料是单晶硅,具有杰出的电子移动率,并且单晶硅可构成较细的线路,因而比较简略出产出高解析度的面板。
2、高亮度
LCOS为反射式技能,不会像LCD光学引擎会由于光线穿透面板而大幅度下降光运用率,因而光运用率可进步至40%,与穿透式的LCD的3%相较,可削减耗电,并可发生较高的亮度。
3、低本钱
LCOS光学引擎由于产品零件简略,因而具有低本钱的优势,再加上台湾厂商大举投入,相较于由Epson, Sony供货的LCD面板、及德仪(TI)独家供给的DLP面板,LCOS具有本钱的快速下降趋势。
但是LCOS技能自身,仍有许多技能问题有待战胜,比如:是非比照欠安、三片式LCOS光学引擎体积较大。尽管LCOS具有一些技能上的优势,不过现在在市场上LCOS投影机仍占少量,首要问题在于量产技能没有战胜,零件供货上仍不安稳,因而LCOS仍需以时日才干成为投影机的干流技能。