2025年LCOS技术

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LCOS技术

转自：http://www.coema.org.cn/bbs/dispbbs.asp?boardID=44&ID=6894&page=1

LCOS是一种反射型的液晶显示面板，特点是开口率高。配线部分和开关元件设在反射层的下面，因此不需要黑色矩阵部分，能够实现无缝连接的图像显示。有单片式、3片式。显示元件采用反射型液晶元件LCOS(liquid crystal on silicon)。充分利用高分辨率元件的特性，实现了3-chip LCOS方式的高性能投影机、背投电视机。1-chip LCOS方式的情况下，采用通过把光分解成RGB来投影的旋转棱镜机构的光顺序驱动方式。

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LCOS投影机图像调制原理和LCD基本相同，也是以光调制来控制投影显示图像。入射光线在分光后，经过入射偏光板(PBS)，将入射光变成S偏光，经LCOS板反射调制。如果液晶经外部信号调制，处于显示亮态时，S光会变成P光，经棱镜透射后，有最多的光投射到会聚透镜会聚成像。处于显示暗电平时，S光经调制，依然还是S光输出，经棱镜没有光透射到会聚透镜，图像显示为暗电平。因此，输出到会聚透镜的光的多少是由每个像素的外部信号调制决定的。

LCOS技术特点

LCOS是在传统的LCD基础上发展起来的，它继承了LCD技术的优点，同时也克服了LCD的不足之处，所以LCOS拥有诸多LCD所不具备的优点。
    1. 首先LCD是在石英玻璃基板上生长多晶硅，利用半导体技术在多晶硅(poly－silicon)上制作象素CMOS有源驱动电路和存储电容，这样无疑会占用象素一定的面积，导致开口率的。像素的开口率达到96%。(LCD一般是85%)。因此图像画面没有像素感，画面边缘更自然。
    2. 由于多晶硅(P-LCD)中电子迁移速率低，渡越时间比较长，所以显示画面会有延迟，直接影响到画面的刷新速率。而在LCOS技术中，采用反射式结构，渡越时间大大减少，显示画面延时和DLP技术相同，为12ms，而P-LCD的延时，在20ms左右。
    3. 其次，LCOS是反射式显示技术，可以避免LCD由于光源长时间的照射温升而导致LCD面板局部灼伤的问题。
    4. LCOS的驱动电路做在反射电极下面，芯片的像素分辨率可以做得很高，通常LCOS的基本分辨率为1400×1050，而LCD和DLP的常规分辨率为1024×768。
    5. LCOS的芯片为0.7"，而P-LCD的显示芯片为1.3"，LCD面板尺寸过大，制作工艺难以保证颜色大面积的均匀性。
    6. 体积小：LCOS可将驱动IC等外围线路完全整合至CMOS基板上，减少外围IC以及引线的数目，降低了封装成本，并使体积缩小，一般XGA(1024×768)TFT－LCD的外围引线达到2500多条。
    7. LCOS以单晶硅基板上的CMOS点阵取代多晶硅TFT点阵。相比之下，前者生产技术更为成熟。LCOS的整个工艺，可以分为前道的半导体CMOS制造和后道的夜景面板贴合封装过程。前道(0.35mm半导体工艺)CMOS电路设计、仿真、制造及测试技术都已经十分成熟，目前合格率可以达到90%以上；后道的液晶屏贴合封装过程成品率为30%，但是随着LCOS产品的发展和应用的增加，LCOS的价格下降空间还是很大的。
从与LCOS相关联的显示技术进行比较，它是与高温多晶硅HTPS－LCD显示技术，DMD(Digital Mirror Device)数字光处理显示技术相对应的。简单来说，LCOS是直接与阴极射线显像管(CRT)显示技术、高温多晶硅液晶(Ploy-Si LCD)穿透式显示技术、DMD(Digital Micromirror Device)数字光学处理(DLP; Digital Light Projector)反射式显示技术具有相等同的地位。这三项技术目前发展已经相当成熟，但LCOS将成为大屏幕高分辨率低成本投影显示技术的新主流

LCOS优点：
1. 分辨率高
2. 阻挡光源的强热不易灼伤
3. 光源利用率、亮度高
4. 响应速度快
5. 对比度高
6. 成本低
7. 开口率高，图像细腻
8. 使用寿命长20khrs
9. 具有LCD的低功耗驱动特点
LCOS缺点：
1. 有多家生产厂家，标准暂不统一
2. 技术门槛较高，有一定的技术难度

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