科技管理研究-微型投影電視科技發(fā)展報(bào)告

    廣州市花都區(qū)凱迪威電子廠（以下簡稱“凱迪威”）在區(qū)科信局的支持下，聯(lián)合清華大學(xué)深圳研究生院、中山大學(xué)國光電子與通信研究院成功研制出3D高清投影電視，將掀起電視產(chǎn)生革命性變革，為家電產(chǎn)業(yè)的升級換代注入活力，為新能源應(yīng)用作出貢獻(xiàn)。

    微型投影電視研發(fā)領(lǐng)頭人伍松，從1993年開始從事VCD的開發(fā)、設(shè)計(jì)工作。2006年開始，伍松先生創(chuàng)辦凱迪威，開始專注于新能源、環(huán)保、節(jié)能的家電替代產(chǎn)品的研發(fā)，先后同國內(nèi)外知名企業(yè)合作，著手于微型投影家庭影院的開發(fā)，于2008年成功研發(fā)出第一款微型投影產(chǎn)品的初樣。為更好地滿足消費(fèi)者的需求，在花都區(qū)科信局支持下，凱迪威聯(lián)合清華大學(xué)與中山大學(xué)共同對微型投影產(chǎn)品的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行最后攻關(guān)，于2010年成功研制出國內(nèi)第一款功率只有40W左右，節(jié)省3/4的用電量，可以代替電視和高清播放器的微型投影產(chǎn)品初樣（一臺40寸的液晶電視功率一般在200W以上，傳統(tǒng)投影的功率在250W以上），并申請國家專利，為產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化提供了有力的保障。

    一、微型投影電視具有重要社會經(jīng)濟(jì)效益

    隨著投影技術(shù)的飛速發(fā)展，投影機(jī)的應(yīng)用也越來越廣。從市場需求來看，低功耗、高亮度、微型化以及多功能化是當(dāng)前投影機(jī)的主要發(fā)展方向。但是，由于目前大多數(shù)投影機(jī)體積較大、功率高、燈泡使用壽命短、功能單一，且使用還需要連接電腦，所以在移動辦公、家庭娛樂等領(lǐng)域難以普及。凱迪威與有關(guān)單位共同研究的“高性能多媒體微型投影系統(tǒng)”采用LCOS和DLP光學(xué)引擎技術(shù)和高亮度LED光源，具有功耗低、壽命長、發(fā)熱量小，體積非常小等特點(diǎn)。在不連接電腦的情況下就可以實(shí)現(xiàn)文本顯示、圖片瀏覽和音視頻播放、電視接收等功能，具備多功能讀卡器、USB接口、VCA接口、自帶揚(yáng)聲器、FM功能，并內(nèi)置藍(lán)牙功能可與藍(lán)牙音響系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線連接，是一種高性能的便攜式多媒體投影設(shè)備，適合商務(wù)、會議、辦公、家庭娛樂。

    從技術(shù)角度來看，比較成熟的多媒體投影技術(shù)主要有LCD、DLP、LCOS三種。其中LCD投影技術(shù)是EPSON和SONY的聯(lián)合專利，中國大陸都沒有核心知識產(chǎn)權(quán)，生產(chǎn)投影設(shè)備要向以上公司購買面板，在市場和技術(shù)上都十分被動。而LCOS技術(shù)還處于高速發(fā)展期，沒有形成技術(shù)壁壘，因此，發(fā)展LCOS投影技術(shù)不僅僅是市場需求，同事也是掌握投影機(jī)產(chǎn)業(yè)中的核心技術(shù)，保持我國投影機(jī)產(chǎn)業(yè)高速、可持續(xù)發(fā)展的需要。凱迪威通過對LCOS技術(shù)的開發(fā)，將有機(jī)會與美、日、韓大廠一爭高低，擺脫在LCD、DLP投影技術(shù)上受制于人的情況，真正把握投影市場的被動。凱迪威研制的新型反射式MicroLCD投影技術(shù)采用COMS制成，區(qū)別于國外市場現(xiàn)有投影產(chǎn)品技術(shù)，為該產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》中提到，要確保視聽產(chǎn)品等骨干產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長，突破集成電路、新型顯示器件、軟件等核心產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。而發(fā)展多媒體投影技術(shù)既可以為新型顯示器件LCOS與新型的反射式MicroLCD投影技術(shù)提供機(jī)遇，又可以為視聽產(chǎn)品的發(fā)展提供新的高速增產(chǎn)股點(diǎn)。

    二、微型投影電視技術(shù)的先進(jìn)性及創(chuàng)新性

    （一）國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況

    國內(nèi)LCOS芯片技術(shù)進(jìn)展迅速。我國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。南開大學(xué)在LCOS芯片設(shè)計(jì)和控制電路方面已經(jīng)申請了多項(xiàng)相關(guān)專利。

    近兩年，在發(fā)展LCOS相關(guān)技術(shù)方面，我國政府領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)家和研發(fā)單位都表現(xiàn)了極大的關(guān)注。發(fā)改委在數(shù)學(xué)電視專項(xiàng)中，信息產(chǎn)業(yè)部在發(fā)展基金安排的項(xiàng)目中都給研發(fā)單位以一定的科研經(jīng)費(fèi)支持。LCOS技術(shù)是我國可以獨(dú)立自主發(fā)展大屏幕投影顯示的核心技術(shù)，由于LCOS涉及的技術(shù)門類較多，我國對核心技術(shù)的投入仍然不足，發(fā)展較慢，不能發(fā)揮核心技術(shù)對產(chǎn)業(yè)鏈的拉動作用。

    國際市場微型投影產(chǎn)品是各廠家的研究熱電之一，是未來顯示領(lǐng)域的主力軍。美國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，分辨率可以達(dá)到1280x720，兼容多媒體輸入，能夠很好的處理720p HDTV信號。L50000重量不超過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與DLP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推出的像像素為4096x2160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)9萬臺的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顯示元件的技術(shù) 變化太快，同時考慮到用戶的意見，英特爾決定將LCOS量產(chǎn)時間推遲。

    （二）凱迪威“高性能多媒體微型投影系統(tǒng)”的特點(diǎn)

    由于LCOS投影技術(shù)尚未成熟，此時介入LCOS技術(shù)的開發(fā)，我國的廠商將有機(jī)會與美、日大廠一爭高低，擺脫在LCD\DLP投影技術(shù)上受制于人的情況。因此，凱迪威與清華大學(xué)和中山大學(xué)一起組成技術(shù)聯(lián)盟，共同投入LCOS與DLP技術(shù)開發(fā)，已取得相當(dāng)大的成績，開發(fā)出初期樣品。

    “高性能多媒體微型投影系統(tǒng)”項(xiàng)目技術(shù)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性，在于應(yīng)用LCOS與DLP顯示技術(shù)、高亮度LED光源技術(shù)和多功能多媒體集成技術(shù)。目前，凱迪威研制出的微型投影電視應(yīng)用了一種新型的反射式MicroLCD投影技術(shù)，與穿透視LCD相比，具有利用光效率高、體積小、開口率高、制造技術(shù)較成熟、功率低等特點(diǎn)，它可以很容易地實(shí)現(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。在多媒體掌上型投影系統(tǒng)中，充分利用了新型的反射式MicroLCD技術(shù)高分辨率、光利用率高的有點(diǎn)。

    新型的反射式MicroLCD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(xì)的線路，因此在便攜式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)高分辨率。

    新型的反射式MicroLCD為反射式技術(shù)，不會像LCD光學(xué)引擎會因?yàn)楣饩�穿透面板而大幅度降低光利用率，因此光利用率可提高至80%，與穿透式的LCD的3%相較，可減少耗電，并可產(chǎn)品較高的亮度。在便攜式設(shè)備中，可利用較小的光源達(dá)到較高的亮度。

    LED（Light Emitting Diode），即發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。而傳統(tǒng)的白熾燈是先把電轉(zhuǎn)化為熱，再轉(zhuǎn)化為光的。所以LED光源還具有體積小，耗電量低，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。因此，多媒體掌上型投影系統(tǒng)采用LED光源作為背光源。

    為了更好的發(fā)揮LED光源的性能，本項(xiàng)目對LED光源驅(qū)動技術(shù)做了深入的研究，有效的提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，延長LED光源壽命，并增加了ESD防護(hù)設(shè)計(jì)。

    “高性能多媒體微型投影系統(tǒng)”基于LCOS顯示技術(shù)，LED背光源，集成電視接口、多功能讀卡器、USB接口、VGA接口、自帶揚(yáng)聲器、FM功能、內(nèi)置藍(lán)牙功能，可與藍(lán)牙音響系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線連接形成固定或移動式多媒體投影系統(tǒng)，其多媒體功能的完整性以及多樣性處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

    隨著不斷完善與推廣，新一代多媒體微型投影家庭影院系統(tǒng)的成功研發(fā)使打破便攜式投影產(chǎn)品由國外公司壟斷的局面，建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的便攜式投影技術(shù)體系成為可能。產(chǎn)品的投產(chǎn)，將帶動碟機(jī)和電視生產(chǎn)廠的轉(zhuǎn)型，促進(jìn)便攜式投影高薪技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。