明明白白告訴你，什么是LCD投影機(jī)技術(shù)

LCD投影技術(shù)的發(fā)展歷史

    液晶（LCD）投影技術(shù)是目前主流的數(shù)字投影機(jī)顯示技術(shù)之一。投影成像技術(shù)以其不能替代的大畫(huà)面優(yōu)勢(shì)，成為了電影放映、家庭影院應(yīng)用、商務(wù)會(huì)議、教育教學(xué)、大型指揮控制和監(jiān)視顯示系統(tǒng)的最佳技術(shù)選擇，在國(guó)民生活的各個(gè)方面發(fā)揮著巨大的作用。作為最主流現(xiàn)代數(shù)字投影最主流技術(shù)之一的LCD投影產(chǎn)品更是深受廣大用戶的歡迎。

    說(shuō)到LCD投影技術(shù)，就必定要說(shuō)到愛(ài)普生，其是掌握全球微顯示數(shù)字投影機(jī)液晶面板產(chǎn)能的主要廠商之一，而且也是唯一向其他終端產(chǎn)品企業(yè)提供液晶投影機(jī)芯片、光機(jī)和整體解決方案的廠商（液晶投影技術(shù)的另一核心廠商索尼目前不出售芯片面板和相應(yīng)技術(shù)）。

    作為液晶投影機(jī)核心的液晶芯片是整個(gè)投影系統(tǒng)的心臟。愛(ài)普生在液晶投影機(jī)的發(fā)展歷史中最重要的貢獻(xiàn)之一就是研制成功了世界上第一塊LCD投影板芯片，并于1989年制造出世界上第一臺(tái)LCD投影機(jī)VJP-2000，由此開(kāi)創(chuàng)了LCD投影機(jī)的新時(shí)代。

    1989年愛(ài)普生推出的第一款LCD投影機(jī)不叫液晶投影機(jī)，而是叫做Video-Projection(視頻投影機(jī))，起這個(gè)名字的意圖在于想告訴消費(fèi)者這款產(chǎn)品的具體用途。愛(ài)普生第一臺(tái)液晶投影機(jī)的出臺(tái)，不僅開(kāi)創(chuàng)了液晶投影機(jī)的新時(shí)代，也奠定了愛(ài)普生在投影機(jī)行業(yè)的全球領(lǐng)先地位。此后，另一家顯示巨頭，索尼也開(kāi)發(fā)出了相似的產(chǎn)品。索尼和愛(ài)普生不僅僅是液晶投影機(jī)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)者，同時(shí)也是現(xiàn)代數(shù)字投影機(jī)技術(shù)的最早推動(dòng)者。

    液晶投影機(jī)誕生之時(shí)面對(duì)的主要競(jìng)爭(zhēng)者是傳統(tǒng)的CRT陰極射線管投影機(jī)。這種產(chǎn)品雖然擁有很好的色彩還原能力，但是在分辨率指標(biāo)、亮度指標(biāo)和可視角度指標(biāo)上均面臨著很大的技術(shù)瓶頸。另一方面，陰極射線管投影機(jī)的安裝、調(diào)試也極其麻煩，這給市場(chǎng)應(yīng)用帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。雖然在液晶投影技術(shù)誕生的初期，CRT投影機(jī)所面臨的問(wèn)題也成為了LCD技術(shù)需要突破的方向，但是在以后的日子里，LCD投影機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，令CRT技術(shù)不得不告別歷史舞臺(tái)。

    從1995年開(kāi)始，投影機(jī)液晶板尺寸在不斷減小，從最開(kāi)始的1.3英寸慢慢降到了現(xiàn)在的0.5英寸。2002年10月，精工愛(ài)普生LCD-HTP已達(dá)成第一個(gè)千萬(wàn)出貨里程碑。2003年和2004年，精工愛(ài)普生發(fā)布了D4和D5兩代液晶面板技術(shù)。2005年4月，精工愛(ài)普生開(kāi)始供貨使用噴墨技術(shù)形成配向膜的TN液晶面板。液晶投影機(jī)核心面板技術(shù)進(jìn)入空前的“完美”階段。

    在整機(jī)上，自VJP-2000問(wèn)世以來(lái)，多款經(jīng)典機(jī)型成為了液晶投影機(jī)史冊(cè)上的里程碑： 1996年EMP-300將投影機(jī)的重量降到了8公斤以下。2006年，EMP-1710/1715，其重量?jī)H1.6公斤。十年的時(shí)間產(chǎn)品重量縮減了80%。

    經(jīng)由技術(shù)和產(chǎn)品的不斷進(jìn)步，液晶投影在全球數(shù)字投影機(jī)技術(shù)中的領(lǐng)頭羊位置也保持到了今天。和后起之秀DLP和LCOS技術(shù)先比，LCD的市場(chǎng)份額高達(dá)55%以上。中國(guó)市場(chǎng)，自上世紀(jì)90年代中期引入數(shù)字投影產(chǎn)品以來(lái)，行業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展。08年全年銷(xiāo)量達(dá)到57萬(wàn)臺(tái)，其中超過(guò)30萬(wàn)臺(tái)采用了LCD顯示技術(shù)。

液晶投影技術(shù)的分類(lèi)

    在液晶投影機(jī)的技術(shù)演進(jìn)過(guò)程中，其技術(shù)種類(lèi)也出現(xiàn)過(guò)分化。除了現(xiàn)在占據(jù)絕對(duì)主流的三片式高溫多晶硅液晶板（HTPS）技術(shù)外，還出現(xiàn)過(guò)單片式的技術(shù)、液晶光閥投影機(jī)等。本文介紹的重點(diǎn)產(chǎn)品是目前占據(jù)市場(chǎng)絕大部分份額的三片式HTPS技術(shù)產(chǎn)品。在介紹這種產(chǎn)品前，我們先向讀者介紹一下單片式技術(shù)和液晶光閥投影機(jī)技術(shù)。

    自１９９９年以來(lái)，基于比較成熟、簡(jiǎn)潔的技術(shù)模式以及大量易購(gòu)的通用部件，國(guó)內(nèi)掀起一股液晶投影ＤＩＹ熱潮，經(jīng)過(guò)幾年的磨煉，由ＤＩＹ熱潮所催生的一批廠商逐漸走向成熟。目前，這類(lèi)以早期DIY技術(shù)為主導(dǎo)的單片式液晶投影機(jī)成為了部分低端KTV行業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)配置”。其產(chǎn)品主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉、燈泡壽命長(zhǎng)等。

單片液晶投影機(jī)的工作原理如圖：

    單片式液晶投影機(jī)以普通的小屏幕液晶顯示器用面板為顯示核心芯片，配以必要的其他設(shè)備組成完整的工作光路，通過(guò)鏡頭系統(tǒng)提供大尺寸的現(xiàn)實(shí)畫(huà)面，為用戶展示具有震撼力的影像效果。在光路上，這種產(chǎn)品受制于芯片面積過(guò)大的影響體積難以縮小，光路的總光效利用率也很低，內(nèi)部的光學(xué)、機(jī)械部件的工藝結(jié)構(gòu)精確在０．１ｍｍ。主要光學(xué)部件的選擇時(shí)，比如投影燈泡、反光碗、反光鏡、投影鏡頭、聚焦鏡、菲涅爾鏡等，擁有著成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，能夠提供良好的產(chǎn)品體驗(yàn)。

    從本質(zhì)上講，目前國(guó)產(chǎn)單片液晶投影機(jī)是在特定技術(shù)、市場(chǎng)背景下的過(guò)渡產(chǎn)品。目前，國(guó)產(chǎn)自主開(kāi)發(fā)的這類(lèi)液晶投影機(jī)的技術(shù)指標(biāo)基本在：８００×６００×３（１５０萬(wàn)像素）；2０００ＡＮＳＩ流明；２００∶１對(duì)比度以下。這類(lèi)產(chǎn)品不能滿足市場(chǎng)主流應(yīng)用的需求，其市場(chǎng)主要集中在中小城市低端KTV等娛樂(lè)行業(yè)應(yīng)用。

    液晶光閥投影機(jī)是一種歷史上出現(xiàn)的技術(shù)形態(tài)。它本質(zhì)上是利用液晶的光學(xué)開(kāi)關(guān)作用改進(jìn)CRT投影機(jī)的成像效果的產(chǎn)物。

    液晶光閥投影機(jī)采用CRT管和液晶光閥作為成像器件。是為了CRT投影機(jī)解決圖像分辨率與亮度間的矛盾而生的產(chǎn)品。一般的光閥主要由三部分組成：光電轉(zhuǎn)換器、鏡子、光調(diào)制器，它是一種可控開(kāi)關(guān)。通過(guò)CRT輸出的光信號(hào)照射到光電轉(zhuǎn)換器上，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號(hào)；外光源產(chǎn)生一束強(qiáng)光，投射到液晶光閥上，由內(nèi)部的鏡子反射，通過(guò)光調(diào)制器，偏振濾光片的處理令光閥投射光線與CRT信號(hào)相復(fù)合，投射到屏幕上形成畫(huà)面。

    液晶光閥投影機(jī)亮度可達(dá)6000ANSI流明，分辨率為2500×2000以上，適用于環(huán)境光較強(qiáng)，觀眾較多的場(chǎng)合。但其價(jià)格高，體積大嚴(yán)重阻礙了其市場(chǎng)發(fā)展。隨著三片式液晶投影機(jī)的誕生，高分辨率和高亮度問(wèn)題逐漸得到完美解決，目前液晶光閥投影機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)很少見(jiàn)。

3LCD投影技術(shù)的成像原理

    3LCD投影技術(shù)和液晶投影機(jī)的主流技術(shù)。其市場(chǎng)份額占據(jù)液晶投影機(jī)市場(chǎng)的絕大部分，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的事實(shí)性標(biāo)準(zhǔn)。其核心面板的提供商主要是愛(ài)普生。此外，索尼公司也擁有自產(chǎn)面板提供給自己的液晶投影機(jī)使用。國(guó)內(nèi)3片式液晶投影機(jī)主流企業(yè)包括東芝、三菱、松下、三洋、日立、愛(ài)普生和索尼等。

    3片液晶顯示投影機(jī)的光路原理，由高亮度、高色溫金屬鹵化物燈(UHE)發(fā)出的光經(jīng)拋物線型燈碗反射形成平行光線，射人第一透鏡陣列(單元聚光透鏡組)，經(jīng)第二透鏡陣列(偏振光轉(zhuǎn)換透鏡組)提高偏振光的利用率，再經(jīng)過(guò)分光光路，形成三原色三束光線；分別射人R，G，B三個(gè)液晶板，然后由一體化棱鏡匯聚3色光；投影鏡頭將3色合成圖像投影在屏幕上。

　　3LCD技術(shù)

    在這一投影過(guò)程中，各種光學(xué)器件和液晶面板芯片、燈泡光源各自起著各自的作用。其中光源普遍采用金屬鹵素?zé)�、UHP(Ultra-High Performance，超高性能)燈和UHE燈。金屑鹵素?zé)舫杀镜�、價(jià)格便宜；缺陷是發(fā)熱量很大、半衰期很短。半衰期是指燈的亮度下降到設(shè)計(jì)亮度一半時(shí)所用的時(shí)間。為克服金屬鹵素?zé)舭l(fā)熱量大、半衰期短的缺陷，冷光源應(yīng)運(yùn)而生，出現(xiàn)了UHP，UHE金屬鹵化物燈。UHP，UHE燈比起金屬鹵素?zé)舭l(fā)熱量小得多。此外包括激光光源、LED無(wú)機(jī)發(fā)光二極管等新型光源也成為了各家企業(yè)開(kāi)發(fā)新技術(shù)的焦點(diǎn)對(duì)象。

    除了光源外，一系列的光學(xué)器件的作用也不容小視。投影過(guò)程需要的是面狀的均勻平行三原色線偏振光源。而普通燈泡發(fā)出的光線則是白色的球形圓偏振光。通過(guò)一系列透鏡、楞鏡和濾光鏡的調(diào)整，燈泡的發(fā)出的光才能成為滿足投影機(jī)投影需要的光源。

    在液晶投影機(jī)的成像過(guò)程中，處于核心地位的是液晶面板芯片。在實(shí)際工作中，液晶面板芯片起著光學(xué)開(kāi)關(guān)的作用。芯片上每一個(gè)獨(dú)立的有源矩陣控制下的像素點(diǎn)能夠獨(dú)立變化，進(jìn)而控制投射過(guò)液晶半的這一點(diǎn)的光線的多少。通過(guò)三塊液晶板對(duì)三元的分別控制，并經(jīng)過(guò)最后的畫(huà)面合成，就可以成為色彩豐富、明暗變化的彩色投影畫(huà)面。在經(jīng)過(guò)鏡頭的放大投射在屏幕上，消費(fèi)者就可以欣賞到如同電影一般的出色大尺寸影像了。

LCD投影技術(shù)的芯片

    液晶芯片是液晶投影機(jī)最核心的部件，。它不僅是液晶投影機(jī)重要的成本構(gòu)成要素，同時(shí)更是決定著整臺(tái)產(chǎn)品的品質(zhì)性能和壽命的重要組件。介紹液晶投影機(jī)就不得不詳細(xì)所說(shuō)液晶芯片的故事了。

    LCD是Liquid Crystal Display(液晶顯示)的縮寫(xiě)。液晶既有液體的流動(dòng)性，又有晶體的光學(xué)各向異性，常稱(chēng)為“液態(tài)晶體”。液晶材料工作溫度為一55一十77℃。液晶分子間作用力小，在電場(chǎng)作用下，分子排列變化，導(dǎo)致液晶對(duì)光的透射率和反射率變化，稱(chēng)為液晶的電光效應(yīng)。在液晶顯示技術(shù)中，正式利用這種特殊的物質(zhì)性質(zhì)，將液晶材料做成可以控制光線進(jìn)出的開(kāi)關(guān)，進(jìn)而達(dá)到成像效果的。

    液晶顯示板是在兩玻璃基片之間充入液晶材料，并在玻璃基片表面貼線偏振片、掃描電路、薄膜晶體管(TFT)等構(gòu)成的。當(dāng)某一象素的行電極加上掃描電壓，薄膜晶體管(TFT)導(dǎo)通，該液晶象素透光。玻璃基片之間的液晶單元構(gòu)成一個(gè)個(gè)光開(kāi)關(guān)，控制著透過(guò)液晶的光線的多少，顯示出色彩明暗的變化。

    在實(shí)際的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，投影機(jī)用到的液晶面板芯片要經(jīng)受住背后的燈泡發(fā)出的巨大能量（主要是熱量）的考驗(yàn)。這就決定了液晶投影機(jī)用的液晶和普通液晶顯示器、液晶電視機(jī)應(yīng)用的液晶，擁有著必然的區(qū)別。目前，液晶投影機(jī)采用的主要是被稱(chēng)為“高溫多晶硅液晶板（HTPS）”的技術(shù)。改型液晶芯片能夠承受住長(zhǎng)期高溫的煎熬。

    HTPS是High Temperature Poly-Silicon的縮寫(xiě)，翻譯成中文是“高溫多晶矽”的意思，一般俗稱(chēng)高溫玻璃。它是液晶顯示家族中的一支，也屬于主動(dòng)點(diǎn)矩陣（TFT）式LCD(Active Matrix LCD)�！　�HTPS LCD在面板的制造過(guò)程中，擁有一道獨(dú)特的Laser Anneal(激光退火)制造過(guò)程，它的溫度超過(guò)攝氏1000度。這一過(guò)程使得玻璃基板的非晶矽結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成多晶矽結(jié)構(gòu)——形成類(lèi)似于水晶的結(jié)構(gòu)。采用該工藝的液晶面板制程要求采用高檔石英基板。

    HTPS液晶芯片最大的特性在于持續(xù)高溫工作的穩(wěn)定性，這位投影機(jī)產(chǎn)品提高整機(jī)壽命、提升產(chǎn)品亮度提供了基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)，這一技術(shù)的產(chǎn)品還具有色彩還原準(zhǔn)確、視覺(jué)感舒適的等特點(diǎn)。目前，該技術(shù)已經(jīng)被索尼、愛(ài)普生兩家液晶投影機(jī)液晶芯片企業(yè)廣泛應(yīng)用，成為了全球數(shù)字投影領(lǐng)域最重要的組成技術(shù)。

LCD投影技術(shù)的發(fā)展瓶頸和進(jìn)步

    作為液晶投影技術(shù)的核心，LCD芯片的進(jìn)步一直是液晶投影產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。作為行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，在索尼停止對(duì)第三方企業(yè)提供液晶芯片之后，愛(ài)普生獨(dú)自擔(dān)當(dāng)起了推動(dòng)HTPS TFT LCD技術(shù)進(jìn)步的重任。

    在早期的LCD液晶投影機(jī)中，壽命、亮度和體積問(wèn)題成為了制約產(chǎn)品進(jìn)步的主要問(wèn)題。由于液晶投影機(jī)的核心材料是高分子的液晶材料，其在高溫下的老化作用很明顯。同時(shí)作為液晶面板基板的玻璃，也可能由于長(zhǎng)時(shí)間的高分烘烤而發(fā)生光學(xué)性能的變異。這兩點(diǎn)導(dǎo)致，在早期的液晶投影機(jī)，特別是上世紀(jì)的時(shí)候芯片壽命不足5000小時(shí)，這使得消費(fèi)者的實(shí)際使用成本大幅增加。

    在早期的液晶投影機(jī)產(chǎn)品中，液晶芯片如何實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的TFT薄膜晶體管及其控制電路成為了液晶投影芯片小型化、高開(kāi)口率化的最大難題。采用三片式設(shè)計(jì)的整個(gè)光機(jī)系統(tǒng)，如果不能實(shí)現(xiàn)芯片體積的縮小，整個(gè)產(chǎn)品的小型化無(wú)從談起。而一旦芯片變小，片上控制電路組件如果不能大幅簡(jiǎn)化和縮小，則導(dǎo)致整個(gè)芯片可用于光學(xué)開(kāi)關(guān)的面積占芯片整體的比例（開(kāi)口率）的下降，進(jìn)而造成光利用率的下降和亮度的降低。

    此外，液晶顯示的另一個(gè)特性是畫(huà)面的拖尾和黑色畫(huà)面的黑位欠缺。液晶分子受電磁場(chǎng)影響的偏轉(zhuǎn)需要一定的時(shí)間，同時(shí)也具有滯后性，這導(dǎo)致了液晶顯示產(chǎn)品畫(huà)面的拖尾現(xiàn)象的出現(xiàn)。采用透射光路的液晶投影芯片，很難做大100%阻斷光線的透過(guò)，因此產(chǎn)生了黑色畫(huà)面不夠黑的現(xiàn)象，整體畫(huà)面的對(duì)比度和暗部細(xì)節(jié)展示受到了很大的影響。

    近年來(lái)隨著液晶投影機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，以上問(wèn)題已經(jīng)得到了很好的克服。愛(ài)普生在日本北海道的千歲建設(shè)了自己最先進(jìn)的HTPS生產(chǎn)廠，將傳統(tǒng)的HTPS生產(chǎn)工藝從200mm晶片轉(zhuǎn)移到300mm晶片，同時(shí)快速提升了技術(shù)，發(fā)展出了第五、六、七代液晶板。新產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)更高、尺寸也更小。

    在液晶投影機(jī)芯片技術(shù)的進(jìn)步中，追求小尺寸、高開(kāi)口率、高壽命、更高的灰階控制精度位數(shù)以及更高的畫(huà)面刷新頻率是最主要的內(nèi)容。目前最先進(jìn)的芯片能夠?qū)崿F(xiàn)，一英寸以下的1080p像素、超過(guò)50%的開(kāi)口率、12位以上的精細(xì)控制以及120HZ的超高速刷新速率。這些方面的巨大進(jìn)步，令LCD液晶投影機(jī)已經(jīng)進(jìn)步一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。

LCD投影機(jī)的和DLP投影機(jī)的優(yōu)缺比較

    在數(shù)字投影機(jī)產(chǎn)業(yè)，液晶投影技術(shù)面臨的直接競(jìng)爭(zhēng)者是來(lái)自德州儀器的DLP（Digital Light Processing“數(shù)字光學(xué)處理器”）投影顯示技術(shù)。DLP投影的工作原理與LCD有很大差異。不同于液晶板透光的形式，DLP在芯片的表面上放置了幾十萬(wàn)片甚至幾百萬(wàn)片微鏡，每片微鏡代表一個(gè)單獨(dú)的像素點(diǎn)，通過(guò)反射式的光路成像。DLP投影技術(shù)又有單片和三篇之分。

    單片式DLP投影技術(shù)以場(chǎng)序的方式形成一個(gè)像素的成像，而三片式DLP投影機(jī)則以三原色同步分別處理的方式成現(xiàn)最終的多彩畫(huà)面。液晶和DLP與眾不同的顯示方式，導(dǎo)致了兩項(xiàng)投影技術(shù)的顯示特性上的差異性。與三片式液晶投影機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的主角是單片式DLP投影機(jī)。這類(lèi)產(chǎn)品主要面向商務(wù)、教育、會(huì)議市場(chǎng)，具有直接的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

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    單片式的DLP投影機(jī)的優(yōu)勢(shì)主要在于更高的光學(xué)利用率和片上開(kāi)口率，更出色的灰階控制和黑色效果、更清晰銳利的成像能力、更低的整機(jī)成本，以及更高的核心芯片壽命。以上特點(diǎn)使得單片式DLP投影機(jī)在亮度、功耗、市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)上保持著對(duì)3片式液晶投影機(jī)的優(yōu)勢(shì)。這使得在低端低價(jià)位市場(chǎng)，單片式DLP產(chǎn)品吃盡了甜頭。

    不過(guò)，3LCD投影機(jī)也有自己的優(yōu)勢(shì)，那就是出色的色彩展示表現(xiàn)。采用單片系統(tǒng)的DLP投影機(jī)往往在色彩飽和度上不敵液晶投影技術(shù)。雖然單片DLP投影機(jī)產(chǎn)品采用極致色彩技術(shù)，來(lái)提升自己產(chǎn)品的短板，但是實(shí)際使用中依然難以抵擋三片式LCD系統(tǒng)的天然優(yōu)勢(shì)。這使得在中高端市場(chǎng)，那些看重產(chǎn)品性能的消費(fèi)者更原因選擇3lcd投影機(jī)產(chǎn)品。

    此外，在早期困擾單片DLP投影技術(shù)的彩虹現(xiàn)象和困擾3lcd技術(shù)的紗窗現(xiàn)象已經(jīng)得到了很好的克服，不再是消費(fèi)者選購(gòu)需要主要的重點(diǎn)問(wèn)題。在產(chǎn)品的壽命上，現(xiàn)有的技術(shù)資料依然支持DLP芯片和壽命高于LCD芯片。這一顯著的差異雖然不為大多數(shù)消費(fèi)者重視，但是也成為部分消費(fèi)者選擇DLP投影機(jī)產(chǎn)品的原因。

    在三片式液晶投影機(jī)和三片式DLP投影機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)中，由于采用了三片式的光路構(gòu)成，DLP產(chǎn)品的色彩表象超過(guò)了3LCD產(chǎn)品，同時(shí)在產(chǎn)品亮度、穩(wěn)定性上，3DLP產(chǎn)品也占盡優(yōu)勢(shì)。這是最近，3lcd正營(yíng)突然退出4LCD技術(shù)的一大原因。液晶顯示技術(shù)陣營(yíng)希望通過(guò)增加一篇面板芯片，獲得綜合亮度的提升。但是這一轉(zhuǎn)變將對(duì)液晶投影機(jī)在色彩方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)構(gòu)成破壞，同時(shí)也會(huì)令產(chǎn)品成本大幅提升。

    技術(shù)優(yōu)勢(shì)使得，在數(shù)字電影放映機(jī)市場(chǎng)這樣的高端市場(chǎng)，3DLP投影機(jī)完勝3LCD產(chǎn)品；在超高亮度工程投影市場(chǎng)，3dlp投影產(chǎn)品依然獨(dú)霸天下。但是在中的亮度工程市場(chǎng)，單片式DLP和3片式DLP的空隙區(qū)，3LCD產(chǎn)品依然獲得了不錯(cuò)的市場(chǎng)份額。

LCD投影技術(shù)的繼任者LCOS

    液晶投影技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)者除了全產(chǎn)品線的DLP技術(shù)外，還包括主要產(chǎn)品集中在家庭影院投影市場(chǎng)的LCOS投影機(jī)技術(shù)。在投影機(jī)產(chǎn)業(yè)各種技術(shù)類(lèi)型的競(jìng)爭(zhēng)中，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家普遍認(rèn)為L(zhǎng)COS技術(shù)可能是未來(lái)數(shù)字投影機(jī)技術(shù)的唯一“勝出者”。

    LCOS投影技術(shù)又稱(chēng)硅基液晶、硅晶光技術(shù)（Liquid Crystal on Silicon，LCoS），是一種結(jié)合半導(dǎo)體工藝和液晶顯示器（LCD）的新興技術(shù)。該技術(shù)最早出現(xiàn)在上世紀(jì)九十年代末期。其首批成型產(chǎn)品是由Aurora Systems公司于2000年開(kāi)發(fā)出的。該產(chǎn)品具有高分辨率、低價(jià)格、反射式成像的特點(diǎn)。

    在家用投影機(jī)市場(chǎng)，LCD技術(shù)和LCOS技術(shù)均采用三片式的成像結(jié)構(gòu)。但是LCD技術(shù)采用的是透射光路，而LCOS采用的則是反射光路。這使得LCOS面板具有更高的黑位表現(xiàn)和開(kāi)口率，并在亮度、對(duì)比度和畫(huà)面平滑性上具有超越LCD顯示技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

    LCOS芯片具有更高的開(kāi)口率和更細(xì)的像素間距。這使得LCOS的畫(huà)面像素間的距離更小，畫(huà)面看起來(lái)更加鮮明統(tǒng)一。沒(méi)有3LCD投影產(chǎn)品明顯的網(wǎng)格化的現(xiàn)象。這種技術(shù)特色在投影大尺寸畫(huà)面的時(shí)候格外明顯。

    LCOS芯片的高開(kāi)口率本身就會(huì)提升投影機(jī)的光學(xué)效率。高開(kāi)口率意味著芯片更多的面積參與光線的反射。同時(shí)，由于3LCD的芯片投射結(jié)構(gòu)特殊的光學(xué)需求，進(jìn)一步減弱了3LCD的光學(xué)效率。所以，同樣的燈泡再用3LCOS和3LCD投影機(jī)數(shù)相比能夠?qū)崿F(xiàn)更高的亮度。這不僅僅能夠提升畫(huà)面品質(zhì)，同時(shí)也能夠節(jié)約更多的能源。

    3LCOS還具有更具優(yōu)勢(shì)的黑色表現(xiàn)。采用透射技術(shù)的3LCD投影顯示技術(shù)，無(wú)論是否要求顯示顏色，都不能控制液晶芯片達(dá)到零透光率。這使得3LCD投影機(jī)不能完美的呈現(xiàn)黑色的畫(huà)面效果。但是采用反射式光路的3LCOS投影技術(shù)卻能顯著改善投影機(jī)在黑色端的畫(huà)質(zhì)表現(xiàn)。優(yōu)秀的黑色和灰色效果也為3lcos投影機(jī)帶來(lái)了更加豐富細(xì)膩的灰階表現(xiàn)力。使得畫(huà)面細(xì)節(jié)更真實(shí)、自然、富裕立體感。

    在3LCD投影技術(shù)和3LCOS投影技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中，3LCD的唯一優(yōu)勢(shì)來(lái)自于LCOS產(chǎn)業(yè)尚未成熟的事實(shí)。困擾LCOS產(chǎn)業(yè)成熟的問(wèn)題來(lái)自于芯片成品率。在LCOS芯片的整個(gè)制程中關(guān)鍵的難點(diǎn)是鋁反射電極層與液晶分子間的結(jié)合問(wèn)題。液晶分子的著床需要優(yōu)秀的光學(xué)反射平面。這對(duì)鋁金屬電極層的質(zhì)量提出了苛刻的要求。鋁金屬電極層主要采用表面化學(xué)拋光和表面蒸鍍反光層的工藝。在早期的產(chǎn)品中受制于工藝技藝的限制成品率只能達(dá)到30%左右，目前這一成品率水平正在被穩(wěn)步提升。

    雖然在成品率上LCOS尚未取得革命性的突破，但是該技術(shù)已經(jīng)獲得了LCD陣營(yíng)核心企業(yè)，面板技術(shù)擁有著索尼的認(rèn)可。目前在索尼推出的高端家用1080p投影機(jī)中，均采用其自產(chǎn)的lcos面板。此外，包括JVC、佳能、三星等眾多企業(yè)均看好LCOS投影技術(shù)的發(fā)展前途。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)部分光電企業(yè)，例如奇景、示創(chuàng)也具有LCOS面板的設(shè)計(jì)能力。相信隨著，未來(lái)LCOS顯示技術(shù)的進(jìn)步，其對(duì)液晶投影機(jī)市場(chǎng)必將構(gòu)成巨大的沖擊。

LCD液晶投影機(jī)的使用注意事項(xiàng)

    在介紹LCD液晶投影技術(shù)的過(guò)程中，我們不止一次的提到過(guò)這種產(chǎn)品的芯片面板壽命問(wèn)題。影響液晶投影機(jī)芯片壽命的因素除了LCD芯片本身的技術(shù)特性外，還包括消費(fèi)者的應(yīng)用和保養(yǎng)情況。如果應(yīng)用不當(dāng)，輕則投影效果較差，重則會(huì)顯著縮短芯片的應(yīng)用壽命。

    液晶投影機(jī)采用的面板含有大分子的有機(jī)液晶材料，這些材料和構(gòu)成面板的各種光學(xué)薄膜、玻璃基本均具有“怕熱”的特性。為此，液晶投影機(jī)的光學(xué)引擎采用了開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，以便將風(fēng)扇的風(fēng)量很好的配送到面板上，迅速降低芯片面板的溫度。但是這有導(dǎo)致了面板容易著塵的問(wèn)題。面板上的塵土?xí)�阻礙光線的通過(guò)、熱量的散出，對(duì)成像效果和芯片面板壽命均有很大的影響。因此，在液晶投影機(jī)的應(yīng)用中必須注意散熱和除塵兩項(xiàng)保養(yǎng)工作。

    液晶投影機(jī)的內(nèi)部熱量主要來(lái)自燈泡。投影光線透射諸多透鏡，光損失很大。為補(bǔ)償光損失，提高亮度，就要加大光源的功率。其結(jié)果是光熱同生；亮度增高了，熱量也增大了。

LCOS投影機(jī)的和LCD投影機(jī)的優(yōu)缺比較

    投影機(jī)內(nèi)部熱量的危害并不小。盡管光源燈泡是用耐熱的高純度石英玻璃制作，但非正常的高溫，也會(huì)使燈泡壁上燒灼白色斑點(diǎn)，產(chǎn)生失透現(xiàn)象，高熱的光線透不出來(lái)，失透現(xiàn)象加劇，使石英玻璃的強(qiáng)度下降，可能在這些薄弱的地方爆裂。同時(shí)，液晶板中的液晶對(duì)溫度最為敏感，其最高工作溫度是77℃，高于此溫度會(huì)使液晶的相態(tài)變化，失去液晶固有的特性，導(dǎo)致永久性損壞。液晶板上的偏振片是有機(jī)高分子膜，高溫會(huì)使他變形或失效。此外，高溫也會(huì)使開(kāi)關(guān)電源板上的電容干涸、電阻變質(zhì)、開(kāi)關(guān)管過(guò)熱損壞。

    綜上所述，熱量是投影機(jī)各部件的大忌。為防止機(jī)內(nèi)溫度急劇升高，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，投影機(jī)均裝有冷卻風(fēng)扇為燈泡散熱，在機(jī)身上開(kāi)有風(fēng)槽和風(fēng)道，為液晶板、開(kāi)關(guān)電源散熱。液晶投影機(jī)應(yīng)用必須保證風(fēng)扇等散熱設(shè)備工作正常。同時(shí)，也要注意散熱口不被異物、外物遮擋。投影機(jī)光機(jī)過(guò)程也要特別注意的。關(guān)閉投影后，燈泡要散發(fā)熱量，此時(shí)排風(fēng)扇會(huì)強(qiáng)制冷卻。千萬(wàn)不可強(qiáng)行關(guān)閉電源，要等排風(fēng)扇徹底停止工作才能切斷投影機(jī)電源。

    液晶投影機(jī)的除塵問(wèn)題也很重要。清潔液晶板比較困難，由于液晶板表面的偏振片是有機(jī)高分子膜，不宜用有機(jī)溶劑清潔。用麂皮和絲織品清潔，容易造成劃傷。用棉簽清潔時(shí)，會(huì)使棉纖維滯留在液晶板上，形成比灰塵還要大的斑點(diǎn)或者劃傷液晶板。通常除塵需要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)維修人員，采用潔凈壓縮空氣強(qiáng)力吹拂灰塵，在清洗技術(shù)中稱(chēng)為“氣刀除塵”效果較好。

LCD投影技術(shù)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和前景

    LCD液晶投影機(jī)技術(shù)是目前最成熟的數(shù)字投影機(jī)技術(shù)之一。長(zhǎng)達(dá)二十年的歷史，使得這一技術(shù)的產(chǎn)品獲得了廣大消費(fèi)者的認(rèn)可。目前無(wú)論是國(guó)際市場(chǎng)還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，液晶投影機(jī)產(chǎn)品在數(shù)字投影機(jī)市場(chǎng)的占有率均超過(guò)55%。但是，作為一項(xiàng)成熟的技術(shù)，液晶投影并非毫無(wú)危機(jī)，面對(duì)著DLP近十年的快速崛起和LCOS的日益成熟，液晶投影的前路也充滿了未知數(shù)。

    在國(guó)內(nèi)液晶投影機(jī)市場(chǎng)，活躍著眾多的企業(yè)。在零售東芝、索尼、三菱產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者；行業(yè)市場(chǎng)愛(ài)普生、東芝、三菱、索尼、三洋、松下、日立等企業(yè)均建樹(shù)頗豐，家庭影院市場(chǎng)則有松下、三菱、三洋、愛(ài)普生等品牌挑起大梁。廣泛的品牌支持是3LCD投影機(jī)笑傲國(guó)內(nèi)投影市場(chǎng)的重要原因。

    在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，3LCD液晶投影機(jī)技術(shù)最吃香的領(lǐng)域是行業(yè)市場(chǎng)。該市場(chǎng)占據(jù)國(guó)內(nèi)投影機(jī)市場(chǎng)超過(guò)60%的銷(xiāo)量。從08年開(kāi)始，索尼、東芝、三菱等企業(yè)也在零售市場(chǎng)大規(guī)模發(fā)力，使得液晶投影機(jī)在低端零售市場(chǎng)落后DLP產(chǎn)品的局面得到了一定的改觀。

    從未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，寬屏化、低價(jià)格化、高分辨率化是主要的趨勢(shì)。而且將取代以往追求高亮的主流旋律，成為液晶投影機(jī)發(fā)展的主要方向。在這一進(jìn)程中，液晶投影機(jī)將直接和單片式DLP技術(shù)發(fā)生較量。其市場(chǎng)發(fā)展充滿變數(shù)。另外，短期內(nèi)液晶投影機(jī)也不會(huì)放棄在高端家用市場(chǎng)和中高端工程市場(chǎng)上和LCOS技術(shù)、3DLP技術(shù)的較量。短期內(nèi)，3LCD和LCOS的抗衡優(yōu)勢(shì)來(lái)自于成本控制能力；同時(shí)和3DLP比較3LCD也具有價(jià)格上的一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

    不過(guò)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，液晶投影技術(shù)的主力市場(chǎng)依然是中端市場(chǎng)，尤其是終端行業(yè)市場(chǎng)。由于液晶投影技術(shù)是最早的成熟的數(shù)字投影技術(shù)，所以已經(jīng)投影技術(shù)在這部分用戶心目中已經(jīng)留下了很好的口碑和品牌影響力。但是在低價(jià)格市場(chǎng)和高端市場(chǎng)，尤其是高端家用市場(chǎng)，液晶投影機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并不明顯，甚至表現(xiàn)出了疲態(tài)。未來(lái)的LCD家用投影機(jī)市場(chǎng)極可能被LCOS取代，而低價(jià)位市場(chǎng)也無(wú)望超越單片DLP的優(yōu)勢(shì)。

    綜上所述，液晶投影機(jī)技術(shù)在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中最大的優(yōu)勢(shì)是其技術(shù)的成熟性和以往廣泛應(yīng)用留下的卓越口碑；而其最大的弱勢(shì)在于其技術(shù)的飽和，這使得面對(duì)新勢(shì)力LCOS的挑戰(zhàn)和與老搭檔DLP的競(jìng)爭(zhēng)中，3LCD液晶投影技術(shù)拿不出像樣的武器。未來(lái)液晶投影技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)出穩(wěn)重漸落的“夕陽(yáng)趨勢(shì)”。