【中國數字視聽網訊】3LCD以及DLP顯示技術是傳統投影儀市場的主流，但由于3LCD不易小型化，已經被LCOS技術取代，在微型投影市場與DLP技術分庭抗禮。目前，美國德州儀器(TI)是DLP的主要供貨商，提供包含DLP顯示以及主控芯片在內的產品。系統開發商幾乎可以從TI那里一次性購足所需的關鍵器件，但缺點是供貨商單一、產品價格較高。

LCOS陣營目前有四大供貨商，包含臺灣奇景/立景光電(HimaxDisplay)、收購了DisplayTech的美光科技(Micron)、收購Aurora的豪威科技(OmniVision)以及美商晶典科技(Syndiant)。在這其中，僅Himax同時生產以白光光源為主的ColorFilterLCOS與RGBSequentialLCOS顯示芯片，剩余三家均以RGBSequential光源的LCOS顯示芯片為主。由于在功耗、對比度以及光利用率方面的差異，以RGBLED光源為主的ColorSequential循序掃瞄方式將漸漸在未來取代白光光源，成為中高端產品的主要顯示方式。不過目前其缺點是與白光相比價格仍然較高。

投影系統能夠廉價的提供超大尺寸顯示畫面的關鍵就在于：原有顯示畫面的亮度足夠高（這個前級畫面是液晶、等離子、OLED、LED、CRT、DLP、LCOS，都可以）；畫面放大系統（投影的光學鏡頭）效果要足夠好。以上兩點是一個好的投影系統的最核心部分。但是，這兩部分的技術成熟性卻不一樣：光學鏡頭是一個古老的行業，從天文系統的巨大鏡頭、到眼外科手術用的微型鏡頭，各類出色的低成本產品層出不窮；與此形成鮮明對比的是，高亮度的、亮度足以滿足數百英寸顯示畫面的、體積尺寸“較小”的顯示系統卻是一個科學難題。對后者問題的解決構成了不同投影技術的關鍵差異——如早期的CRT投影，現在的DLP系統、3LCD系統或者3LCOS系統，以及本文要講的單片式LCD系統。

被用于放大的投影前級畫面要滿足的條件主要是兩個：一是亮度足夠高，二是畫面要盡可能小。后者主要是為了適應投影鏡頭的設計，同時也在很大程度上影響整個系統的成本。但是，前者，亮度才是投影系統效果的關鍵。對于現代投影系統，無論是DLP、3LCD、3LCOS還是單片式LCD，高亮度主要依靠光源系統實現。從光源角度看，投影需要的是高亮度的平行光源。但是，傳統的燈泡光源，例如汞燈，都是點光源，只有光源中心位置，很小截面積下的光束才擁有足夠高的均勻度。

同時，汞燈等傳統燈泡光源，提升亮度的成本很高。這些成本包括，第一，汞燈的發光效率低，也就是說發熱量高，更高亮度的汞燈意味著更高的溫度控制難度；第二，隨著汞燈等燈泡產品亮度的增加，其穩定工作壽命也會下降；第三，燈泡產品亮度增加，燈泡產品自身的體積也會變大。這些問題都使得采用燈泡光源產品的投影提升亮度的成本很高——高檔工程投影機不僅采用多組燈泡實現高亮度，同時更要采用復雜的水冷降溫系統，以及被壓縮到只有數百小時的燈泡壽命。

提升投影系統亮度的另一個方法是加大前級畫面的尺寸。比如工程投影機多使用一英寸以上的DMD或者lcos光閥，而普通商用機則使用0.5英寸上下的光閥產品。這個方法雖然能提升投影產品的亮度，但是更大尺寸的光閥產品成本更高、成品率也更低。這樣的系統也意味著需要大口徑的鏡頭——這也會增加系統成本；同時意味著要求光源在更大截面積內保持極佳的均勻性——這提升了光源成本。

最后這一點是傳統單片式LCD投影機“顯示效果”非常不好的根本原因。因為單片式LCD投影機的思路是，利用大面積單片的帶有三原色濾光膜的低溫多晶硅技術LCD光閥成本低、制備容易、成品率高的特點，實現更低成本的“先進投影系統”。然而，傳統光源技術根本無法保障4-6英寸，甚至更大尺寸下高亮、高均勻、平行光源的設計。這就使得，早期的單片式LCD投影機的亮度比較低、畫面均勻性比較差，產品只能成為DIY玩家、以及KTV等低端應用市場的“廉價”產品。

尋找更為出色的“高亮、高均勻、平行光源”，是提升單片LCD顯示系統性能的關鍵。隨著LED光源系統的進步，這一技術訴求成為了可能。LED光源產品具有產品光效率高、產品光密度高、穩定性好壽命長的特點，同時更具有產品體積非常非常小的“結構設計優勢”。利用后者這個優勢，可以使用數十顆、甚至上百顆LED光珠形成有序的排列陣列，并通過導光板技術，獲得一個截面積相對有限、但是亮度較高、均勻性較佳的光源系統。這樣的光源系統非常適合于單片式LCD顯示系統。——實際上，這樣的光源技術原理，也是液晶電視、液晶顯示器、手機產品的基本顯示原理。只不過，用于投影的時候，這個系統的亮度被大大強化了而已。

全封閉光機

因此，可以說現在的高亮度單片式LCD投影技術，就是“放大鏡”外加強化亮度和散熱設計的“手機顯示器”。這種產品的性能效果，一方面決定于上文提到的LED光源系統的進步和設計；另一方面取決于光源前端的LCD光閥的設計。

近年來，小尺寸LCD顯示屏的技術進步日新月異：主要變現為采用低溫多晶硅技術TFT之后，驅動效率和開口率的提升；液晶面板制備工藝進步使得顯示像素密度的大幅度提升。這兩項技術共同決定了，在5英寸尺寸上實現720P像素顯示的液晶屏的開口率已經今非昔比——這一變化，徹底改善了傳統單片式投影系統畫面網格化嚴重的“核心致命缺陷”。

應用LED光源和新型液晶顯示技術的單片式LCD投影系統的性能已經大大提升：主要是亮度和畫面的網格效果的改善上。但是，LED光源的技術進步和LCD技術的進步，卻沒有抹殺掉單片式LCD的“廉價”優勢。這構成了目前單片式LCD投影技術的主要市場機遇：性能提升和價格低廉。

在此，特別值得一提的是，應用于單片式LCD系統的LED光源組，由于體積依然顯著大于傳統LCOs、或者DMD、3LCD投影系統的光閥產品，這使得傳統數字投影產品的主流產品，暫時無緣分享LED陣列光源的高亮度、低成本市場優勢。