LCOS顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入復(fù)蘇期

LCOS顯示技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)明朗

    LCOS在克服技術(shù)不足后，將是非常具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的投影技術(shù)。目前，LCOS有向二極發(fā)展的趨勢(shì)，即大尺寸的背投影電視與小尺寸的高階便攜式產(chǎn)品。未來(lái)在器件成本進(jìn)一步降低后，LCOS前投影將會(huì)有更大的發(fā)展。
    LCOS(硅基液晶)技術(shù)指基于硅基CMOS芯片的液晶微反射式投影成像技術(shù)，其獨(dú)特之處在于LCOS面板的CMOS芯片上涂有一層液晶硅，當(dāng)信號(hào)輸入時(shí)，小液晶圓就會(huì)受控被打開或者關(guān)閉，利用單晶硅的快速轉(zhuǎn)換能力，從而使投射進(jìn)LCOS面板的光線被鏡面反射或遮擋。用這種方式對(duì)光線進(jìn)行調(diào)制從而產(chǎn)生的圖像顯示技術(shù)就是LCOS技術(shù)。

   
　　現(xiàn)階段以背投影電視為主
　　雖然LCOS面板技術(shù)具有很大潛力，不過(guò)就技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)看，LCOS雖然在解析度上優(yōu)于LCD及DLP技術(shù)，然而在重量、亮度及對(duì)比上均需改進(jìn)，加上成品率偏低，仍然不具成本優(yōu)勢(shì)，因此目前LCOS在前投影機(jī)產(chǎn)品中尚不具競(jìng)爭(zhēng)力，但在畫質(zhì)要求較高、體積較大的背投影電視上，為L(zhǎng)COS提供了較佳的成長(zhǎng)空間，也是目前LCOS技術(shù)比較看得到的營(yíng)運(yùn)實(shí)績(jī)。就以LCOS技術(shù)較為領(lǐng)先的JVC而言，其主要應(yīng)用產(chǎn)品即背投影電視。LCOS技術(shù)以其高畫質(zhì)，低耗電量在背投影電視領(lǐng)域具有成長(zhǎng)潛力。
　　LCOS應(yīng)用目前的市場(chǎng)將以背投影電視為主力，不過(guò)LCOS強(qiáng)調(diào)的高畫質(zhì)仍不容易找到著力點(diǎn)，目前市場(chǎng)主流以解析度460與720的背投影電視為主，而LCOS標(biāo)榜的高解析度1080，市場(chǎng)需求仍不明朗。雖然許多國(guó)際大廠已陸續(xù)推出新產(chǎn)品，不過(guò)由于良率問(wèn)題，目前的高價(jià)位使LCOS仍只局限在高階市場(chǎng)，要能有效開拓市場(chǎng)，產(chǎn)品價(jià)格必須要能有相當(dāng)大的降幅。
　　在各項(xiàng)應(yīng)用于50英寸以上大尺寸電視的顯示技術(shù)中，LCOS占有顯著的優(yōu)勢(shì)。LCOS與DLP技術(shù)相比，在明亮度、色彩層次感、色彩還原能力、色差調(diào)節(jié)和數(shù)字化自由度等方面更具優(yōu)勢(shì)，能更好地達(dá)到真正1080P的顯示分辨力；相對(duì)于LCD(HTPS)技術(shù)，LCOS技術(shù)能夠更好地減少屏幕抖動(dòng)，提供更好的穩(wěn)定性，在無(wú)機(jī)隊(duì)列層次方面也更勝一籌。
　　朝小型化高階應(yīng)用發(fā)展
　　由于LCOS面板尺寸小、解析度高、耗電量低，因此可以取代LCD在一些高階可攜式產(chǎn)品上的面板需求，以DSC而言，已有Minolta以LCOS面板取代LCD面板，如果LCOS成本可以有效降低后，將有機(jī)會(huì)進(jìn)軍高階可攜式產(chǎn)品發(fā)展。

　　LCOS產(chǎn)業(yè)要走聯(lián)合之路
　　LCOS產(chǎn)業(yè)涉及光學(xué)、半導(dǎo)體、液晶等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)。相對(duì)其他顯示技術(shù)，LCOS投資總額小，需要集中優(yōu)勢(shì)、以最小投入贏得市場(chǎng)。因此需要全球LCOS產(chǎn)業(yè)大聯(lián)合、大整合，形成產(chǎn)業(yè)合力，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
    中國(guó)內(nèi)地加快LCOS技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)布局
　　中國(guó)發(fā)展LCOS產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)
　　中國(guó)擁有豐厚的傳統(tǒng)光學(xué)零件加工存量，加上近年來(lái)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和液晶產(chǎn)業(yè)得到高速的發(fā)展，因此在中國(guó)進(jìn)行LCOS顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，與全球其他的顯示器領(lǐng)域相比，具有良好的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。
　　中國(guó)是全球微顯示技術(shù)產(chǎn)品的主要市場(chǎng)之一。據(jù)國(guó)際權(quán)威研究機(jī)構(gòu)分析和預(yù)測(cè)，中國(guó)和美國(guó)將是全球微顯示背投技術(shù)最大的市場(chǎng)。
　　中國(guó)介入LCOS顯示技術(shù)比其他顯示技術(shù)起點(diǎn)早。中國(guó)早在1998年就開始介入LCOS產(chǎn)業(yè)，迄今已有七年多時(shí)間，與發(fā)展其他顯示技術(shù)不同的是，它是在技術(shù)發(fā)展的初期階段就開始參與了，其中有很多院校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)都在該領(lǐng)域有過(guò)探索和發(fā)展。
　　符合國(guó)家對(duì)自主創(chuàng)新科技產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)、扶持的方向。由于LCOS是唯一未被個(gè)別跨國(guó)公司壟斷的顯示技術(shù)，是中國(guó)企業(yè)唯一有可能掌握顯示領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)會(huì)，因此國(guó)家發(fā)改委和信息產(chǎn)業(yè)部對(duì)LCOS產(chǎn)業(yè)非常關(guān)注，從宏觀政策上給予了大力扶持。

　　國(guó)內(nèi)LCOS芯片技術(shù)進(jìn)展迅速
　　LCOS是微電子學(xué)、光學(xué)和視頻顯示技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)。
　　我國(guó)LCOS微顯示芯片的研究始于1998年，南開大學(xué)信息學(xué)院光電子所在教育部和天津市科委的支持下，在國(guó)內(nèi)率先開展了LCOS微顯示器芯片技術(shù)的研究，取得了重大進(jìn)展，自主研制成功我國(guó)第一枚LCOS微顯示芯片。南開大學(xué)已經(jīng)初步掌握了LCOS芯片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體生產(chǎn)廠流片，做出的SVGA分辨率的LCOS模塊，采用自主開發(fā)的控制電路，可以播放DVD電影。在LCOS芯片設(shè)計(jì)和控制電路方面已經(jīng)申請(qǐng)了多項(xiàng)相關(guān)專利。
　　近兩年，在發(fā)展LCOS相關(guān)技術(shù)方面，我國(guó)政府、企業(yè)家和研發(fā)單位都表現(xiàn)了極大的關(guān)注和積極的響應(yīng)，國(guó)家發(fā)改委在數(shù)字電視專項(xiàng)中、信息產(chǎn)業(yè)部在發(fā)展基金安排的項(xiàng)目中、北京市在科研經(jīng)費(fèi)中都給予了一定支持。
　　LCOS技術(shù)是我國(guó)可以獨(dú)立自主發(fā)展大屏幕投影顯示的核心技術(shù)，目前我們發(fā)展較慢的主要原因是：由于LCOS涉及的技術(shù)門類較多，主攻方向不明確，對(duì)核心技術(shù)的投入不足，不能發(fā)揮核心技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的拉動(dòng)作用。

　　國(guó)內(nèi)企業(yè)需聯(lián)合做大LCOS產(chǎn)業(yè)
　　國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于LCOS背投電視的關(guān)注、研究和生產(chǎn)，要相對(duì)滯后于國(guó)外同行，2002年深圳創(chuàng)維、上海華源等少數(shù)企業(yè)推出自己的LCOS背投電視產(chǎn)品，華源集團(tuán)也于2002年宣布試制成功61英寸LCOS背投電視，可接播數(shù)字電視、DVD和電腦。創(chuàng)維顯示技術(shù)公司還推出了采用LCOS技術(shù)的43英寸液晶背投彩電。它采用0.72英寸三片式LCOS，分辨率達(dá)1024×768，兼容計(jì)算機(jī)信號(hào)。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)LCOS技術(shù)認(rèn)識(shí)的深入和LCOS技術(shù)在背投電視產(chǎn)品中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)，相信LCOS背投電視在國(guó)內(nèi)將得到更快的發(fā)展。
　　目前，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)正在依托LCOS聯(lián)盟，來(lái)實(shí)現(xiàn)LCOS光學(xué)引擎的本地化生產(chǎn)。海信LCOS電視目前已開始小量生產(chǎn)，一旦LCOS光學(xué)系統(tǒng)足夠成熟，會(huì)及時(shí)量產(chǎn)。江西鴻源數(shù)顯科技有限公司已經(jīng)向市場(chǎng)推出了三片式LCOS背投電視，今后將主要致力于LCOS背投電視光學(xué)引擎的生產(chǎn)，并于2005年建成了產(chǎn)量為5萬(wàn)臺(tái)的LCOS光學(xué)引擎生產(chǎn)線，已生產(chǎn)出一批LCOS背投影機(jī)，至此，江西鴻源數(shù)顯有限公司將成為我國(guó)重要的LCOS光學(xué)引擎與投影機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。
　　TCL也表示,由于LCOS背投電視本身具有高分辨率、高對(duì)比度的特點(diǎn)，肯定會(huì)有特定的需求群體，LCOS背投電視無(wú)疑也是TCL今后選擇之一。
　　德州儀器公司投資了21億美元，用了20多年的時(shí)間，才成就DLP背投電視現(xiàn)在的市場(chǎng)狀況。LCOS背投電視產(chǎn)業(yè)需要加大投入，特別是中國(guó)企業(yè)更需要聯(lián)合起來(lái)，才能做好LCOS背投電視產(chǎn)業(yè)。
　　2005年9月，LCOS業(yè)務(wù)的核心成員紛紛成立新的公司，繼續(xù)推動(dòng)單片LCOS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且這些公司與中國(guó)LCOS聯(lián)盟保持著良好的關(guān)系。美國(guó)永錫科技公司在單片LCOS方面為聯(lián)盟提供技術(shù)支持，永錫科技是飛利浦原來(lái)在美國(guó)研發(fā)LCOS光機(jī)的核心成員。此外，一些新的成員如日本索尼、JVC、日立、LG等開始介入該領(lǐng)域，LCOS產(chǎn)業(yè)進(jìn)入復(fù)蘇期。

國(guó)外LCOS廠商掀起LCOS技術(shù)應(yīng)用熱

    國(guó)外廠商
    掀起LCOS技術(shù)應(yīng)用熱
　　目前LCOS的發(fā)展集中在美英兩地，包括Three-Five(光學(xué)引擎)、Aurora(原S-Vision，開發(fā)LCOS芯片的著名公司)、Micropix、Microdisplay、Kopin、Displaytech、Spatialight等公司。
　　從CES各廠家的參展產(chǎn)品情況，可以發(fā)現(xiàn)LCOS投影產(chǎn)品是各廠家的研究熱點(diǎn)之一，是未來(lái)顯示領(lǐng)域的主力軍。
　　美國(guó)RCA在CES 2001上推出了L50000，這是一款LCOS背投HDTV。屏幕尺寸50英寸，屏寬比為16∶9，它采用三片LCOS，分辨力可以達(dá)到1280×720，兼容多媒體輸入，能夠很好地處理720p HDTV信號(hào)。L50000重量不超過(guò)100磅，厚度僅有18英寸，而CRT RPTV一般都在250磅左右，厚度至少為26英寸。L50000的售價(jià)大概在6000美元和8000美元之間。
　　JVC、SONY等也都在進(jìn)行LCOS應(yīng)用于投影特別是背投影電視技術(shù)的研究，并相繼推出了自己的LCOS背投電視產(chǎn)品，如JVC推出的像素?cái)?shù)為4096×2160的1.7英寸產(chǎn)品，像素間距從10微米減小到9.5微米，而且JVC還打算在北京建立一條年產(chǎn)9萬(wàn)臺(tái)的LCOS生產(chǎn)線。日立也推出LCOS背投影機(jī)。
　　由于大屏幕電視市場(chǎng)顯示元件的技術(shù)變化太快，同時(shí)考慮到用戶的意見，英特爾決定將LCOS量產(chǎn)時(shí)間推遲到2005年以后，進(jìn)一步提高LCOS的精細(xì)度，充分發(fā)揮LCOS特長(zhǎng)。
    我國(guó)臺(tái)灣LCOS廠商積極跟進(jìn)
　　由于LCOS投影技術(shù)尚未成熟，此時(shí)介入LCOS技術(shù)的開發(fā)，我國(guó)臺(tái)灣廠商將有機(jī)會(huì)與美、日、韓大廠一爭(zhēng)高低，擺脫在LCD、DLP投影技術(shù)上受制于人的情況，因此臺(tái)灣廠商投入LCOS技術(shù)開發(fā)相當(dāng)積極，其中尤其以聯(lián)電所主導(dǎo)的LCOS聯(lián)盟最引人注目。
　　此聯(lián)盟主要目的是希望憑借上下游合作，整合彼此的研發(fā)資源，以盡早解決LCOS關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)。就關(guān)鍵零組件LCOS面板而言，聯(lián)電投資15億元成立聯(lián)誠(chéng)光電，以制造LCOS面板為主，自2002年2月份投產(chǎn)開始，但至今累計(jì)出貨僅2000套面板，日前聯(lián)誠(chéng)光電展示5款Micro View LCOS背投電視，不過(guò)這樣的量基本上僅提供下游客戶作研發(fā)、測(cè)試用，離量產(chǎn)應(yīng)該還要再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，而最主要因素仍在于良率偏低，據(jù)了解，目前LCOS面板良率仍無(wú)法突破20%，光機(jī)系統(tǒng)廠商良率也未達(dá)40%的良率水準(zhǔn)，這也不難了解為何雖然LCOS技術(shù)面上具有如此的優(yōu)勢(shì)，然而現(xiàn)今卻有部分聯(lián)盟成員放棄該項(xiàng)投入而轉(zhuǎn)向投入DLP研發(fā)。
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    LCOS顯示技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
　　一、開口率高：由于LCOS的晶體管及驅(qū)動(dòng)線路都制作于硅晶圓CMOS基板內(nèi)，位于反射面之下，不占表面面積，所以僅有像素間隙占用開口面積，不像穿透式LCD的TFT及導(dǎo)線皆占用開口面積。
　　二、光利用效率高：LCOS與LCD投影顯示類似，主要的差別就是LCOS屬反射式成像，所以光利用效率至少可達(dá)40%以上。
　　三、較成熟的制造技術(shù)：LCOS的制作可分為前段的半導(dǎo)體CMOS制造及后段的液晶面板貼合封裝制造。前段的半導(dǎo)體CMOS制造過(guò)程已有成熟的設(shè)計(jì)、仿真、制作及測(cè)試技術(shù)，所以產(chǎn)品優(yōu)良率可達(dá)90%以上；后段的液晶面板貼合封裝制造，盡管目前產(chǎn)品優(yōu)良率只有30%，但由于液晶面板制造已發(fā)展得相當(dāng)成熟，優(yōu)良率提升速率高，所以LCOS有機(jī)會(huì)取代穿透式LCD成為投影顯示技術(shù)的主流。
　　四、LCOS不存在專利權(quán)問(wèn)題：HTPS-LCD目前是由SONY及SEIKO EPSON擁有專利權(quán)，DLP則是TI的獨(dú)家專利，而LCOS則不存在專利權(quán)的問(wèn)題。
    LCOS背投電視的突出優(yōu)勢(shì)
　　(1)高分辨力：LCOS可以輕易做到1080i或者以上的分辨力，而目前市場(chǎng)正在出售的DLP背投電視大都是720P的。
　　(2)低功耗：LCOS器件的光利用效率很高，大部分入射光都能夠被利用。用LCOS制作的投影電視只用1/5功耗的光源即可得到比普通穿透式LCD投影電視亮幾倍的效果。
　　(3)無(wú)輻射：由于機(jī)身里沒(méi)有電磁偏轉(zhuǎn)元件和高壓元件，所以LCOS背投影電視機(jī)沒(méi)有輻射，對(duì)人身體非常安全。
　　LCOS微顯示器的應(yīng)用前景
　　LCOS顯示技術(shù)在大屏幕投影顯示和微型顯示器方面具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和巨大的市場(chǎng)前景。由于LCOS技術(shù)特有的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，不但可以滿足50英寸及以上的各種投影顯示，也可以用于頭盔顯示器HMD、近眼顯示器NTE、游戲機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器等，不但容易占領(lǐng)民用和消費(fèi)類市場(chǎng)(如高清電視)，也可以進(jìn)入軍事、醫(yī)療和各類工業(yè)市場(chǎng)。