【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】為投影機產(chǎn)品的核心，其芯片基本決定了投影機的品質(zhì)和特色，隨著投影機市場的擴大，3片式的構(gòu)架以更大優(yōu)勢基本占據(jù)了主要市場，這也將是投影機芯片未來的技術(shù)方向。由于3DLP的高端價格難以企及，所以3LCD和3LCOS將是3片式結(jié)構(gòu)戰(zhàn)場上的主角。

先說3LCD

三片式LCD（3LCD）采用體型極小的高穿透式高溫多晶硅（High-Temperature Poly Silicon；HTPS）LCD顯示面板， 每一塊HTPS都是由很多個像素組成，如分辨率為1024×768的HTPS就是由1024×768個像素組成以對應(yīng)投射圖像的像素點。每一個像素又包含了信號線、控制線、TFT和開口區(qū)。其中開口區(qū)包含了以特定方式排列的液晶分子，根據(jù)液晶分子在不同電壓下排列方式的變化，改變透過像素光線的振動方向，并與偏振板相結(jié)合實現(xiàn)了從全黑到全白狀態(tài)下不同灰階的過渡。

每一個3LCD光路系統(tǒng)都是由3塊HTPS構(gòu)成。將燈光源發(fā)出的光通過分色鏡A分出紅色光，再通過分色鏡B分為綠色光和藍色光，三種顏色的光分別投射到三塊相對應(yīng)的液晶板上，并經(jīng)過中間的棱鏡將三原色光進行混合后投射出不同顏色的圖像。

3LCD技術(shù)的成像和色彩還原的特點是先將三原色同時進行充分的空間混合，再投射出不同色彩的圖像，又稱為同時空間混合還原。

3LCD與3LCOS投影技術(shù)特點比較

外部引線少、連接簡單及整機裝配簡便

普通的LCD有大量密集的外部引線，如一個1024×768像素點陣的LCD便有2592條外部引線，給整機裝配帶來了諸多不便，而LCoS由于是將LCD制于單晶硅片上，LCD的行、列引出線皆通過半導(dǎo)體工藝在硅片內(nèi)與IC相連接，故留在外部的僅有數(shù)條數(shù)據(jù)控制線、時序線及電源線等。可利用通用連接端口與前級電路相連接，頗為簡便。

體積更小、外觀更精巧

普通的LCD在制造過程中需在玻璃基板上進行光刻，制成像素。通常將像素制至0.28mm已屬不易，因在每個像素上還需制出一個有源器件。但LCoS的像素是制在單晶硅片上，硅片采用LSIC的工藝進行加工，可將象像制至4µm以下。故在一個僅零點數(shù)英寸的硅片上可制成1024×768像素，甚至1920×1240像素點陣密度的顯示產(chǎn)品。

低成本潛力

顯示的信息量密度增大了，而體積卻減少了（達0.35~0.5英寸），材料費及成本自然便會大幅度地降低，較相同分辨率的LCD和數(shù)字微鏡（DMD）低得多，將來克服成品率低的弱點，相信還會有更大的降價空間。

高解析度 高亮度

LCOS投影技術(shù)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(zhì)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(chǎn)出高解析度的面板。LCOS為反射式技術(shù)，不會像LCD光學(xué)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(chǎn)生較高的亮度。

像素開口率高

LCoS解決了普通TFT-LCD像素開口率不高的技術(shù)難題。開口率是指除去每一個像素的配線部、晶體管部（通常采用黑色矩陣隱藏）后的光線通過部分的面積和每一個像素整體的面積之間的比例。開口率越高，光 線通過的效率越高。普通的TFT-LCD需在每個像素面積內(nèi)劃出一個區(qū)域來制成場效應(yīng)三極管和電容，由于普通的TFT-LCD是在玻璃基板非晶硅膜層上制成的，非晶硅或多晶硅層上制作場效應(yīng)管時，由于非晶硅或多晶硅的電子遷移率低，故場效應(yīng)管等有源器件所占的面積較大，而LCoS采用單晶硅，其電子遷移率較非晶硅或多晶硅高得多，所以其面積可制成很小，因而其開口率可很高，達96%以上。

由于LCoS的晶體管及驅(qū)動電路皆制于單晶硅基板內(nèi)，位于反射面之下，并不占用表面面積，故僅有像素間隙才占用開口面積，不像透射式LCD的TFT及導(dǎo)線皆占用開口面積，所以理論上無論是分辨率還是開口率，LCoS都較透射式LCD高。

光利用率高

LCoS可提高光的利用率。它與LCD投影顯示器相類似，主要差別在于LCoS屬反射式成象，故光利用率可達40%以上，與數(shù)字光處理（DLP）相當，而透射式LCD僅有3~10%而已。眾所周知，LCD屬于被動式顯示器件，靠調(diào)制外界環(huán)境光來實現(xiàn)顯示的，普通的LCD在前后各裝有一片偏光膜，LCD便是靠調(diào)制偏振光的開關(guān)通斷來實現(xiàn)顯示的。偏光膜是靠吸收光來產(chǎn)生偏光的，故制成的LCD透光率很低，因此，為顯示清晰，在TFT-LCD的背后需裝上一個較強的背光源，該背光源頗耗電，從而將TFT-LCD微功耗的特點喪失貽盡。

LCoS的背基板采用單晶硅基片，故LCoS大多制成反射式。硅片像素上又鍍有光學(xué)反光膜，可將光全部反射出，從而大部分入射光皆能被利用。LCoS的反射式成像光效高，不僅節(jié)電，符合綠色環(huán)保需求，而且還能給便攜式IT產(chǎn)品提供高清晰度的大屏面。

無技術(shù)壁壘

目前擁有LCD核心技術(shù)的僅有索尼和愛普生，而LCOS技術(shù)則不存在這樣的問題，更多廠家進入這一領(lǐng)域有助于技術(shù)的完善，但沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準也是普及上的障礙。

上面上說的都是LCOS技術(shù)的優(yōu)勢，但是LCOS也不是完美的技術(shù)，仍有許多技術(shù)問題有待克服，諸如：黑白對比不佳、三片式LCOS光學(xué)引擎體積較大。

3LCD與3LCOS兩大投影技術(shù)產(chǎn)業(yè)特點及前景

LCOS投影技術(shù)擁有者幾乎DLP技術(shù)和LCD技術(shù)的全部優(yōu)點，同時很好的克服了二者的不足之處。這也是LCOS產(chǎn)品之所以被稱為投影產(chǎn)業(yè)未來之星的原因。但是，LCOS產(chǎn)業(yè)化的道路卻并非一帆風順。

作為新興科技產(chǎn)物，LCOS的生產(chǎn)條件也相對苛刻，它要求特殊的生產(chǎn)工藝，特殊的材料技術(shù)，特殊的配套技術(shù)和檢驗技術(shù)，甚至是特殊的設(shè)計方式。LCOS芯片需要在高度拋光的鋁層上緊密結(jié)合液晶分子材料。這一步驟是導(dǎo)致LCOS芯片成品率較低的關(guān)鍵。液體和固體表面的精密結(jié)合，滿足優(yōu)秀的光學(xué)成像隨需要的精度，是LCOS芯片工藝改進的最主要方面。成品率問題直接導(dǎo)致LCOS投影機的價格并不具有良好的競爭優(yōu)勢。尤其是和全高清分辨率以下的單片式DLP產(chǎn)品比較，DLP產(chǎn)品的價格往往要低于LCOS產(chǎn)品很多。

在產(chǎn)業(yè)競爭上，LCOS最大的優(yōu)勢在于沒有形成類似于LCD和DLP投影機那樣的壟斷態(tài)勢。DLP投影機的芯片只有德州儀器擁有技術(shù)，并且受委托生產(chǎn)的企業(yè)也很有限。LCD技術(shù)的芯片技術(shù)相對好一些。由索尼和愛普生兩家公司所掌握。但是，向外提供芯片和光機的企業(yè)卻只有愛普生。索尼LCD新品以自用為主。而且在高端產(chǎn)品上索尼早已經(jīng)完成了向lcos技術(shù)的轉(zhuǎn)型。

這種核心技術(shù)壟斷的格局必然造成產(chǎn)業(yè)發(fā)展的滯后。尤其是在LCD產(chǎn)業(yè)上，具有芯片技術(shù)的企業(yè)又是最主要的終端企業(yè)，這必然造成自己的客戶是自己的主要競爭對手的局面。DLP技術(shù)的持有者德州儀器本身不生產(chǎn)投影機產(chǎn)品，這樣就避免了上游廠家和廠家的競爭，形成良好的產(chǎn)業(yè)價值鏈。目前在全球市場DLP產(chǎn)品無論是市場規(guī)模還是支援企業(yè)數(shù)量都超過LCD產(chǎn)品。

而LCOS產(chǎn)業(yè)在這一點上則更具優(yōu)勢。LCOS芯片基本采用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和液晶產(chǎn)業(yè)成熟的大眾型技術(shù)。這使得許多公司都可以跳過核心專利門檻來開發(fā)屬于自己的芯片產(chǎn)品。能夠擁有一款產(chǎn)品核心產(chǎn)業(yè)鏈是獲得競爭實力和創(chuàng)造更高的企業(yè)價值的良好基礎(chǔ)。單憑這一點，LCOS就可以成為最受投影企業(yè)，尤其是崇尚創(chuàng)造性制造的企業(yè)最喜歡的技術(shù)類型了。

但是沒有一個核心企業(yè)來領(lǐng)導(dǎo)的LCOS產(chǎn)業(yè)也具有其固有的弱點。那就是標準不統(tǒng)一、實力分散。這樣的特點必然能夠給競爭對手留下更多的機會。同時，也是至今LCOS投影機只能在那些注重性能的領(lǐng)域獲得良好市場表現(xiàn)的原因之一。因為LCOS的成本優(yōu)勢需要規(guī)模化的制造，而規(guī)模化的制造則必須建立在統(tǒng)一的行業(yè)標準之上。

從整體上來講，對于已經(jīng)步入成熟期的投影機產(chǎn)業(yè)，LCOS技術(shù)依然是一個稚嫩的嬰兒。但是這個孩子天生伶俐、極具天賦，擁有者不可限量的前途。尤其是對與國內(nèi)投影產(chǎn)業(yè)，如果真的要做一番大事業(yè)，LCOS技術(shù)將是最具前途的切入點。

（編輯：小M）