lcos顯示屏工作原理
一項(xiàng)技術(shù),怎么樣才能稱得上“優(yōu)秀”呢?它必須具有比其它技術(shù)類型低廉的成本、全面超越的性能、同時(shí)還要更加節(jié)能環(huán)保。在投影機(jī)顯示技術(shù)領(lǐng)域,LCOS投影技術(shù)就扮演著這樣的角色。
什么是LCOS?
? ? ? ? LCOS(Liquid Crystal on Silicon)屬于新型的反射式micro LCD投影技術(shù),其結(jié)構(gòu)是在矽晶圓上長電晶體,利用半導(dǎo)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(shù)磨平,并鍍上鋁當(dāng)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(jìn)行封裝測試。
簡單來說,LCOS是直接與映像管(CRT)投影技術(shù)、高溫多晶矽液晶(Ploy-Si LCD)穿透式投影技術(shù)、DMD(Digital Micromirror Device)數(shù)位光學(xué)處理(DLP; Digital Light Projector)反射式技術(shù)相關(guān)。這三項(xiàng)技術(shù)已發(fā)展成熟,但LCOS則成為投影顯示技術(shù)的新主流。
直視式大屏幕電視和顯示器尚未大量投放市場,使投影顯示發(fā)展活躍起來,其中LCOS(LiquidCrystalonSilicon)反射式投影顯示剛剛迸人市場,引起業(yè)界的重視。因?yàn)長COS技術(shù)借硅基CMOS集成電路技術(shù),在單晶硅片上CMOS陣列取代a一Si TFT LCD中玻璃基板上a一Si TFT陣列,相比之下前者生產(chǎn)技術(shù)更成熟,還有單晶硅遷移率遠(yuǎn)高于a一Si遷移率,因此不僅適合于高密度、高分辨率、高開口率顯示,而且可以周邊驅(qū)動電路集成一體,甚至可以集成信息處埋系統(tǒng)。但LCOS微型顯示通過光學(xué)系統(tǒng)放大圖像幾十到幾百倍,帶來液晶顯示技術(shù)的新問題。
LCOS投影技術(shù)的成像采用反射式光路。在早期的產(chǎn)品中采用過和單片式DLP類似的時(shí)序成像方式。不過目前的主流產(chǎn)品普遍采用成像水平更高的三片式紅綠藍(lán)三元素分離在組合的成像方式。其成像光路與高檔的百萬元級的3片式DLP數(shù)字電影放映機(jī)基本相同。
? ? ?lcos顯示屏工作原理
LCOS投影機(jī)的基本原理與LCD投影機(jī)相似,只是LCOS投影機(jī)是利用LCOS面板來調(diào)變由光源發(fā)射出來欲投影至屏幕的光信號,與LCD投影機(jī)最大的不同是LCD投影機(jī)是利用光源穿過LCD作調(diào)變,屬于穿透式,而LCOS投影機(jī)中是利用反射的架構(gòu),所以光源發(fā)射出來的光并不會穿透LCOS面板,屬于反射式。LCOS面板是以CMOS芯片為電路基板及反射層,然后再涂布液晶層后,以玻璃平板封裝。
三片式的LCOS成像系統(tǒng),首先將投影機(jī)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(lán)三原色的光線,然后,每一個(gè)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(gè)像素點(diǎn)反射光線的強(qiáng)弱,最后經(jīng)過LCOS反射的光線通過必要的光學(xué)折射匯聚成一束光線,經(jīng)過投影機(jī)鏡頭照射到屏幕上,形成彩色的圖像。
這種成像系統(tǒng)在光源光線參與成像的利用率上能夠達(dá)到單片式成像系統(tǒng)的一倍左右。同時(shí)因此,同樣的光源和電力消耗可以產(chǎn)生更加明亮的最終畫面。同時(shí),由于避免了單片式DLP時(shí)序成像的缺陷,三片式LCOS投影系統(tǒng)也能產(chǎn)生出更加飽和、豐滿的色彩,并且不會出現(xiàn)困擾單片式DLP成像系統(tǒng)的彩虹畫面問題。
三片式LCOS成像的投影機(jī)產(chǎn)品是目前最成熟的LCOS投影方式。推出這種產(chǎn)品的廠家眾多,包括索尼、HVC、視創(chuàng)、佳能等著名公司均有優(yōu)秀的產(chǎn)品。
而此前曾經(jīng)被開發(fā)過的單片式LCOS系統(tǒng)已經(jīng)逐漸退出投影機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。因?yàn)樵趩纹降臅r(shí)序系統(tǒng)中,要求LCOS芯片具有比三片式更快的反應(yīng)速度。二者恰恰是LCOS的主要競爭對手DLP產(chǎn)品的優(yōu)勢,同時(shí)也是LCOS的劣勢。飛利浦早期的LCOS背投顯示技術(shù)就是基于單片式LCOS時(shí)序顯示的投影產(chǎn)品。該項(xiàng)目已經(jīng)在04年夭折。
單片式LCOS工作原理圖
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( 發(fā)表人:劉杰 )