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LCOS


訪問人數:2729  新聞作者:  新聞來源:  發布時間:2010/1/4 15:13:32
 

    LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術。與穿透式LCDDLP相比,LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術較成熟等特點,它可以很容易的實現高分辨率和充分的色彩表現。由于LCOS尺寸一般為0.7英寸,所以相關的光學儀器尺寸也大大縮小,使LCOS-PTV的總成本大幅下降。HTPS-LCD目前僅有索尼(SONY)及愛普生(EPSON)擁有專利權,而DLP則是德州儀器的獨家專利,LCOS則無專利權的問題。
  雖然LCOS看起來簡單,但要產品化還要有一個過程,并不是像想象的那樣容易形成一個產業。LCOS技術一經推出便在全世界范圍內造成極大影響,但由于制造工藝等方面原因,目前基于LCOS技術的產品還沒有形成大規模量產,只有少數廠家開發出了應用于投影機的LCOS芯片和應用LCOS技術的投影機及背投電視機。LCOS技術在以后大屏幕顯示應用領域具有很大優勢,它沒有晶元模式,且具有開放的架構和低成本的潛力。 
  近幾年來,在LCD業界出現了許多新技術,其中較熱門的技術是LCOS。LCOS最大的優點是解析度可以很高,在攜帶型資訊設備的應用上,此優點是其他技術無法與之看齊的。缺點是模組的制程較為繁瑣,各生產階段良率控制不易,成本難以有競爭力。目前只能停留在需要高解析度的特定用途中,如液晶投影器。但自今年3月后,業者中開始將其應用到手機產品中,而且將在第4季起正式供貨。若果真如此,將是LCOS的最重要里程碑。
  什么是LCOS LCOSLiquid Crystal on Silicon)屬于新型的反射式micro LCD投影技術,其結構是在矽晶圓上長電晶體,利用半導體制程制作驅動面板(又稱為CMOS -LCD),然后在電晶體上透過研磨技術磨平,并鍍上鋁當作反射鏡,形成CMOS基板,然后將CMOS基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合,再抽入液晶,進行封裝測試。
  簡單來說,LCOS是直接與映像管(CRT)投影技術、高溫多晶矽液晶(Ploy-Si LCD)穿透式投影技術、DMD(Digital Micromirror Device)數位光學處理(DLP; Digital Light Projector)反射式技術相關。這三項技術已發展成熟,但LCOS則成為投影顯示技術的新主流。
  LCOS市場定位在大尺寸顯示器產品及HMD(Head Mount Device)。目前業界普遍認可:在顯示器市場20'以下以LCD為主流,PDP可應用于30'- 60'產品,但價格昂貴,投影顯示器適用于30'- 60’以上的產品,具有解析度高,價格適中等優勢。LCOS投影顯示技術則是落于上述投影顯示器市??;另外亦可作為直視元件,應用在HMD中。
  省電、便宜與高解析度為LCOS最大優點。LCOS可視為LCD的一種,但傳統的LCD是做在玻璃基板上,但LCOS則是長在矽晶圓上。和LCOS的相對比的產品,最常用在投影機上的高溫多晶矽LCD為代表。后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,且其最大的優勢是可利用最廣泛使用、最便宜的CMOS制程,毋需額外的投資,并可隨半導體制程快速的微細化,易于提高解析度。反觀高溫多晶矽LCD則需另投資設備,且屬于特殊制程,成本不易降低。各種技術應用比較:(略)
  發展LCOS面臨的課題—極待建立標準化與上下游產業結構 目前LCOS的發展業者集中在美英中三地的Fabless公司,包括Three-Five、Aurora(原S-Vision)、MicroPix、Microdisplay、Kopin、Displaytech、SpatiaLight,中國香港的Varitronix以及中國南陽的河南南方輝煌圖像信息技術有限公司(中美合資)//www.sino-brillian.com/ 等。由于LCOS在開發中涉及整個元件的設計、制造到光學系統的整合,有較高的技術門檻。且每個業者所開發的LCOS,各有專用的ASIC、光學引擎等,零組件和生產各自為陣,無法標準化,因此很難達到量產的經濟規模,部份業者因無法提出全套的解決方案,致使產品無法順利推出而面臨財務?;?。另外最大的障礙是合格率問題,LCOS前段之矽制程以0.35u制程即可(也不需要作得更小了),目前良率已可達90%;后段加玻璃基板,抽入液晶,并加以切割、封裝的部份,目前良率卻仍很低,僅約30%左右。LCOS的后段制程良率若無法順利提升,將可能面臨如DMD技術一般的窘境。
  潛在市場大:HMD、高價位的數位相機、數位攝影機?等領域均可應用。HMD原以高溫多晶矽TFT LCD虛擬15寸級以上的XGA顯示器。另外,數位相機和數位攝影機的觀景窗,慣用小型非晶矽的LCD面板,采用LCOSSolution,在解析度、和耗電量上,都將十分有利,但目前在價格上仍然偏高,因此,預期只有高價位市場才有可能采用。
  除投影機外,LCOS高解析度、高亮度及高反應速度的特性,在20寸以上監視器、大尺寸電視等應用市場,都深具發展潛力。另外,移動電話上網普及后,將引發對手機大畫面和高解析度的需求。LCOS省電的特性,適合移動電話上網。業者Three-Five預測至2001年,彩色屏幕手機應至少有10%會使用LCOS,數量大約達500萬臺。另由于主力手機業者非出自日系廠商,較不會有LCD情結,有利于LCOS之推展。盡管業界認為LCOS應用的潛在市場規模龐大,且未來3年每年皆有13%以上的市場成長率。但依目前的價格/性能比,數位相機與數位攝影機在短期內大量采用LCOS的比例預期仍不會太高;另外,在無線寬頻網路尚未完成之前,Three-Five預期彩色屏幕手機10%采用LCOS或許是過于樂觀。因此我們可以期待的,會比較偏重于投影機和大尺寸電視的市場,如果它能有效降低成本,則將原有產品如投影機、電視整個替代掉是有可能的。
  全球生產廠商一覽表(略) 主要開發業者以歐美系小型業者為代表。競爭者中Three-Five之手機STN-LCD營收規模已大,LCOS技術已達量產階段,各產品線(SVGA、XGA、SXGA、HDTV)均有prototype,故較具優勢。另外,各競爭廠商除DisplayTech外均主攻HMD市場并看好可攜式產品,顯示對可攜式產品市場潛力都持較樂觀的看法。
  LCOS的應用領域
  和透射式LCD技術相比,LCOS可以很容易地實現高分辨率和充分的色彩表現,而且可以較大地降低成本。LCOS的用途十分廣泛,大到背投彩電,小至數碼相機都可以使用它作為顯像器件。雖然LCOS看起來簡單,但要產品化還要有一個過程,并不是像想象的那樣容易形成產業。LCOS技術一經推出便在全世界范圍內造成極大影響,但由于制造工藝等方面原因,目前基于LCOS技術的產品還沒有形成大規模量產,只有少數廠家開發出了應用于投影機的LCOS芯片和應用LCOS技術的投影機及背投電視樣機。LCOS技術在以后大屏幕顯示應用領域里具有很大優勢,它沒有晶元模式,且具有開放的架構和低成本的潛力。

 

 

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