什么是LCOS？
LCOS技術是現(xiàn)行三種投影技術中的后起之秀，它是“硅基液晶”（Liquid Crystal on Silicon）技術的縮寫名稱，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(qū)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(shù)位光學處理(DLP; Digital Light Projector)反射式技術相關。這三項技術已發(fā)展成熟，LCOS則成為投影顯示技術的新主流。
LCOS工作原理
LCOS投影技術分為單片式和三片式兩種。單片式采用了與DLP投影技術類似的時序成像方式；三片式是指使用紅綠藍三原色通過棱鏡分離再匯聚的成像方式，這種方式的成像質(zhì)量更高。目前的主流產(chǎn)品普遍采用了這種成像方式。
LCOS光學引擎架構 三片式的LCOS成像系統(tǒng)，首先將投影機燈泡發(fā)出的白色光線，通過分光系統(tǒng)系統(tǒng)分成紅綠藍三原色的光線，然后，每一個原色光線照射到一塊反射式的LCOS芯片上，系統(tǒng)通過控制LCOS面板上液晶分子的狀態(tài)來改變該塊芯片每個像素點反射光線的強弱，最后經(jīng)過LCOS反射的光線通過必要的光學折射匯聚成一束光線，經(jīng)過投影機鏡頭照射到屏幕上，形成彩色的圖像。歡迎光臨小強家庭影院導購網(wǎng)vxru.cn
LCOS光學引擎架構
LCOS投影技術發(fā)展歷史
LCOS技術最早出現(xiàn)在二十世紀九十年代末期。其首批成型產(chǎn)品是由Aurora Systems公司于2000年開發(fā)出的。該產(chǎn)品具有高分辨率、低價格、反射式成像的特點。在此之后無數(shù)家企業(yè)蜂擁而至。早期LCOS技術最有力的支持者是英特爾和飛利浦兩位“巨人”，還有今天依然活躍在LCOS舞臺上的索尼、JVC等許多知名企業(yè)。但是，讓人遺憾的是那兩位 “巨人”卻未能堅持到最后。
JVC的110寸LCOS背投
2004年，隨著液晶和等離子平板電視產(chǎn)品市場的高速增長，飛利浦宣布退出單片式時序成像的LCOS產(chǎn)品的開發(fā)計劃。同樣在這一年，英特爾停止了百萬像素級LCOS芯片的研發(fā)和供貨計劃。據(jù)英特爾宣稱，未來主要經(jīng)歷將放在開發(fā)兩百萬像素全高清級LCOS產(chǎn)品上。英特爾這樣的表態(tài)被認為是希望以LCOS在像素密度上的優(yōu)勢和德州儀器的DLP投影技術相抗衡的策略。但是，2005年后，英特爾開發(fā)LCOS的計劃卻 “不了了之”了。
2004和2005年，失去兩位“巨人”的LCOS陣營進入了低潮時期。在這個時期先后有多家企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)出了各自的LCOS產(chǎn)品。LCOS陣營似乎一時間面臨崩潰的危險。但是，出于對已有技術的不滿和對未來產(chǎn)業(yè)趨勢的預期，索尼、JVC和臺灣的視窗科技卻依然堅持了下來。2004年，佳能發(fā)布了第一款采用LCOS技術的1400x1050高分辨率投影機，為LCOS陣營增添了一個強有力的產(chǎn)品。
LCOS投影技術優(yōu)勢
LCOS技術在色彩、對比度、亮度、開口率、光效率、和高分辨率等方面的優(yōu)勢遠遠超過了DLP和LCD技術。LCOS可視為LCD的一種，但傳統(tǒng)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(chǎn)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(yōu)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。歡迎光臨小強家庭影院導購網(wǎng)vxru.cn
相比LCD技術，LCOS具有色彩鮮艷、灰度優(yōu)秀、黑色深沉、畫面明亮、網(wǎng)格化情況較少和更加節(jié)能的特點。相比單片式DLP技術，三片式LCOS投影技術具有更高的光學利用效率、更加豐滿的色彩表現(xiàn)，沒有色彩斷裂現(xiàn)和觀賞者眩暈現(xiàn)象等特點。在和三芯片DLP投影機的比較中，三片式LCOS投影機在分辨率上的優(yōu)勢更是DLP投影機無可比擬的。目前，LOCS芯片的分辨率已經(jīng)可以覆蓋2K、3K、4K、8K等水平產(chǎn)品。而DLP技術由于其微電子機械學結構的原因?qū)е缕浞直媛孰y以達到2K以上，這可以說是所有DLP投影產(chǎn)品和三片式LCOS投影產(chǎn)品對抗時候的致命弱點。
LCOS投影技術缺點
雖然LCOS看起來簡單，但要產(chǎn)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(chǎn)業(yè)。LCOS技術一經(jīng)推出便在全世界范圍內(nèi)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(chǎn)品還沒有形成大規(guī)模量產(chǎn)，只有少數(shù)廠家開發(fā)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(yōu)勢，它沒有晶元模式，且具有開放的架構和低成本的潛力。
目前LCOS的發(fā)展業(yè)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）等。由于LCOS在開發(fā)中涉及整個元件的設計、制造到光學系統(tǒng)的整合，有較高的技術門檻。且每個業(yè)者所開發(fā)的LCOS，各有專用的ASIC、光學引擎等，零組件和生產(chǎn)各自為陣，無法標準化，因此很難達到量產(chǎn)的經(jīng)濟規(guī)模，部份業(yè)者因無法提出全套的解決方案，致使產(chǎn)品無法順利推出而面臨財務危機。
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。
LCOS技術的春天
經(jīng)過幾年的發(fā)展，LCOS現(xiàn)在已經(jīng)進入了一個相對成熟時期，隨著技術的不斷進步，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了主要應用于大型數(shù)字高清影院的1.7英寸4K(3840×2048)超高分辨率顯示芯片，并成為高端影院投影機產(chǎn)品采用的主要技術。得到了包括佳能、索尼、JVC、先鋒、LG等數(shù)家企業(yè)的支持。
佳能從04年開始，一直貫徹LCOS投影技術，推出多款高分辨率投影機產(chǎn)品，完善了LCOS投影產(chǎn)品線，07年，佳能又發(fā)布了一款高分辨率投影機SX7，這款擁有3700流明高亮度，1000:1對比度的旗艦機型。08年8月20日佳能又發(fā)布了——SX80，這是一款采用了LCOS投影技術和佳能AISYS專利光學技術，具有3000流明亮度的SXGA+級高分辨率投影機。
采用LCOS技術的投影機還有索尼VPL-VW200、VPL-VW60、示創(chuàng)HD 900家用投影機、JVC旗艦DLA-HD100 LCOS投影機等等。
2008年年底，臺灣歐達推出首款LCoS口袋型多媒體投影機——歐達P1，目前這款新品已經(jīng)在國內(nèi)上市銷售，LCOS技術之前只能停留在需要高解析度的特定用途中，但自08年3月后，LCOS技術開始應用到手機產(chǎn)品中，而且在08第4季正式供貨。LCoS技術還有很大的潛在市場，例如HMD、高價位的數(shù)位相機、數(shù)位攝影機等領域均可應用。
目前，LCOS技術已經(jīng)渡過了低潮時期，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。在投影顯示技術上，DLP技術追趕LCD技術用了十年的時間， 而目前LCOS技術也已經(jīng)經(jīng)過了八九年的發(fā)展期。隨著技術進一步發(fā)展成熟，生產(chǎn)成本日益下降，LCOS投影顯示技術發(fā)展的春天正在向我們走來。
