LCOS显示技术产业化进入复苏期

LCOS显示技术发展趋势明朗

    LCOS在克服技术不足后，将是非常具有竞争优势的投影技术。目前，LCOS有向二极发展的趋势，即大尺寸的背投影电视与小尺寸的高阶便携式产品。未来在器件成本进一步降低后，LCOS前投影将会有更大的发展。
    LCOS(硅基液晶)技术指基于硅基CMOS芯片的液晶微反射式投影成像技术，其独特之处在于LCOS面板的CMOS芯片上涂有一层液晶硅，当信号输入时，小液晶圆就会受控被打开或者关闭，利用单晶硅的快速转换能力，从而使投射进LCOS面板的光线被镜面反射或遮挡。用这种方式对光线进行调制从而产生的图像显示技术就是LCOS技术。

   
　　现阶段以背投影电视为主
　　虽然LCOS面板技术具有很大潜力，不过就技术现状来看，LCOS虽然在解析度上优于LCD及DLP技术，然而在重量、亮度及对比上均需改进，加上成品率偏低，仍然不具成本优势，因此目前LCOS在前投影机产品中尚不具竞争力，但在画质要求较高、体积较大的背投影电视上，为LCOS提供了较佳的成长空间，也是目前LCOS技术比较看得到的营运实绩。就以LCOS技术较为领先的JVC而言，其主要应用产品即背投影电视。LCOS技术以其高画质，低耗电量在背投影电视领域具有成长潜力。
　　LCOS应用目前的市场将以背投影电视为主力，不过LCOS强调的高画质仍不容易找到着力点，目前市场主流以解析度460与720的背投影电视为主，而LCOS标榜的高解析度1080，市场需求仍不明朗。虽然许多国际大厂已陆续推出新产品，不过由于良率问题，目前的高价位使LCOS仍只局限在高阶市场，要能有效开拓市场，产品价格必须要能有相当大的降幅。
　　在各项应用于50英寸以上大尺寸电视的显示技术中，LCOS占有显著的优势。LCOS与DLP技术相比，在明亮度、色彩层次感、色彩还原能力、色差调节和数字化自由度等方面更具优势，能更好地达到真正1080P的显示分辨力；相对于LCD(HTPS)技术，LCOS技术能够更好地减少屏幕抖动，提供更好的稳定性，在无机队列层次方面也更胜一筹。
　　朝小型化高阶应用发展
　　由于LCOS面板尺寸小、解析度高、耗电量低，因此可以取代LCD在一些高阶可携式产品上的面板需求，以DSC而言，已有Minolta以LCOS面板取代LCD面板，如果LCOS成本可以有效降低后，将有机会进军高阶可携式产品发展。

　　LCOS产业要走联合之路
　　LCOS产业涉及光学、半导体、液晶等多学科技术领域，产业链较长。相对其他显示技术，LCOS投资总额小，需要集中优势、以最小投入赢得市场。因此需要全球LCOS产业大联合、大整合，形成产业合力，共同推动产业发展。
    中国内地加快LCOS技术研究和产业布局
　　中国发展LCOS产业的优势
　　中国拥有丰厚的传统光学零件加工存量，加上近年来我国半导体产业和液晶产业得到高速的发展，因此在中国进行LCOS显示技术产业化，与全球其他的显示器领域相比，具有良好的产业化基础。
　　中国是全球微显示技术产品的主要市场之一。据国际权威研究机构分析和预测，中国和美国将是全球微显示背投技术最大的市场。
　　中国介入LCOS显示技术比其他显示技术起点早。中国早在1998年就开始介入LCOS产业，迄今已有七年多时间，与发展其他显示技术不同的是，它是在技术发展的初期阶段就开始参与了，其中有很多院校、企业、研究机构都在该领域有过探索和发展。
　　符合国家对自主创新科技产业鼓励、扶持的方向。由于LCOS是唯一未被个别跨国公司垄断的显示技术，是中国企业唯一有可能掌握显示领域自主知识产权的机会，因此国家发改委和信息产业部对LCOS产业非常关注，从宏观政策上给予了大力扶持。

　　国内LCOS芯片技术进展迅速
　　LCOS是微电子学、光学和视频显示技术相结合的新技术。
　　我国LCOS微显示芯片的研究始于1998年，南开大学信息学院光电子所在教育部和天津市科委的支持下，在国内率先开展了LCOS微显示器芯片技术的研究，取得了重大进展，自主研制成功我国第一枚LCOS微显示芯片。南开大学已经初步掌握了LCOS芯片设计的关键技术，在国内半导体生产厂流片，做出的SVGA分辨率的LCOS模块，采用自主开发的控制电路，可以播放DVD电影。在LCOS芯片设计和控制电路方面已经申请了多项相关专利。
　　近两年，在发展LCOS相关技术方面，我国政府、企业家和研发单位都表现了极大的关注和积极的响应，国家发改委在数字电视专项中、信息产业部在发展基金安排的项目中、北京市在科研经费中都给予了一定支持。
　　LCOS技术是我国可以独立自主发展大屏幕投影显示的核心技术，目前我们发展较慢的主要原因是：由于LCOS涉及的技术门类较多，主攻方向不明确，对核心技术的投入不足，不能发挥核心技术对产业链的拉动作用。

　　国内企业需联合做大LCOS产业
　　国内企业对于LCOS背投电视的关注、研究和生产，要相对滞后于国外同行，2002年深圳创维、上海华源等少数企业推出自己的LCOS背投电视产品，华源集团也于2002年宣布试制成功61英寸LCOS背投电视，可接播数字电视、DVD和电脑。创维显示技术公司还推出了采用LCOS技术的43英寸液晶背投彩电。它采用0.72英寸三片式LCOS，分辨率达1024×768，兼容计算机信号。随着国内对LCOS技术认识的深入和LCOS技术在背投电视产品中应用优势的体现，相信LCOS背投电视在国内将得到更快的发展。
　　目前，国内很多企业正在依托LCOS联盟，来实现LCOS光学引擎的本地化生产。海信LCOS电视目前已开始小量生产，一旦LCOS光学系统足够成熟，会及时量产。江西鸿源数显科技有限公司已经向市场推出了三片式LCOS背投电视，今后将主要致力于LCOS背投电视光学引擎的生产，并于2005年建成了产量为5万台的LCOS光学引擎生产线，已生产出一批LCOS背投影机，至此，江西鸿源数显有限公司将成为我国重要的LCOS光学引擎与投影机生产企业。
　　TCL也表示,由于LCOS背投电视本身具有高分辨率、高对比度的特点，肯定会有特定的需求群体，LCOS背投电视无疑也是TCL今后选择之一。
　　德州仪器公司投资了21亿美元，用了20多年的时间，才成就DLP背投电视现在的市场状况。LCOS背投电视产业需要加大投入，特别是中国企业更需要联合起来，才能做好LCOS背投电视产业。
　　2005年9月，LCOS业务的核心成员纷纷成立新的公司，继续推动单片LCOS产业的发展，而且这些公司与中国LCOS联盟保持着良好的关系。美国永锡科技公司在单片LCOS方面为联盟提供技术支持，永锡科技是飞利浦原来在美国研发LCOS光机的核心成员。此外，一些新的成员如日本索尼、JVC、日立、LG等开始介入该领域，LCOS产业进入复苏期。

国外LCOS厂商掀起LCOS技术应用热

    国外厂商
    掀起LCOS技术应用热
　　目前LCOS的发展集中在美英两地，包括Three-Five(光学引擎)、Aurora(原S-Vision，开发LCOS芯片的著名公司)、Micropix、Microdisplay、Kopin、Displaytech、Spatialight等公司。
　　从CES各厂家的参展产品情况，可以发现LCOS投影产品是各厂家的研究热点之一，是未来显示领域的主力军。
　　美国RCA在CES 2001上推出了L50000，这是一款LCOS背投HDTV。屏幕尺寸50英寸，屏宽比为16∶9，它采用三片LCOS，分辨力可以达到1280×720，兼容多媒体输入，能够很好地处理720p HDTV信号。L50000重量不超过100磅，厚度仅有18英寸，而CRT RPTV一般都在250磅左右，厚度至少为26英寸。L50000的售价大概在6000美元和8000美元之间。
　　JVC、SONY等也都在进行LCOS应用于投影特别是背投影电视技术的研究，并相继推出了自己的LCOS背投电视产品，如JVC推出的像素数为4096×2160的1.7英寸产品，像素间距从10微米减小到9.5微米，而且JVC还打算在北京建立一条年产9万台的LCOS生产线。日立也推出LCOS背投影机。
　　由于大屏幕电视市场显示元件的技术变化太快，同时考虑到用户的意见，英特尔决定将LCOS量产时间推迟到2005年以后，进一步提高LCOS的精细度，充分发挥LCOS特长。
    我国台湾LCOS厂商积极跟进
　　由于LCOS投影技术尚未成熟，此时介入LCOS技术的开发，我国台湾厂商将有机会与美、日、韩大厂一争高低，摆脱在LCD、DLP投影技术上受制于人的情况，因此台湾厂商投入LCOS技术开发相当积极，其中尤其以联电所主导的LCOS联盟最引人注目。
　　此联盟主要目的是希望凭借上下游合作，整合彼此的研发资源，以尽早解决LCOS关键技术的开发。就关键零组件LCOS面板而言，联电投资15亿元成立联诚光电，以制造LCOS面板为主，自2002年2月份投产开始，但至今累计出货仅2000套面板，日前联诚光电展示5款Micro View LCOS背投电视，不过这样的量基本上仅提供下游客户作研发、测试用，离量产应该还要再经过一段时间，而最主要因素仍在于良率偏低，据了解，目前LCOS面板良率仍无法突破20%，光机系统厂商良率也未达40%的良率水准，这也不难了解为何虽然LCOS技术面上具有如此的优势，然而现今却有部分联盟成员放弃该项投入而转向投入DLP研发。
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    LCOS显示技术的优势
　　一、开口率高：由于LCOS的晶体管及驱动线路都制作于硅晶圆CMOS基板内，位于反射面之下，不占表面面积，所以仅有像素间隙占用开口面积，不像穿透式LCD的TFT及导线皆占用开口面积。
　　二、光利用效率高：LCOS与LCD投影显示类似，主要的差别就是LCOS属反射式成像，所以光利用效率至少可达40%以上。
　　三、较成熟的制造技术：LCOS的制作可分为前段的半导体CMOS制造及后段的液晶面板贴合封装制造。前段的半导体CMOS制造过程已有成熟的设计、仿真、制作及测试技术，所以产品优良率可达90%以上；后段的液晶面板贴合封装制造，尽管目前产品优良率只有30%，但由于液晶面板制造已发展得相当成熟，优良率提升速率高，所以LCOS有机会取代穿透式LCD成为投影显示技术的主流。
　　四、LCOS不存在专利权问题：HTPS-LCD目前是由SONY及SEIKO EPSON拥有专利权，DLP则是TI的独家专利，而LCOS则不存在专利权的问题。
    LCOS背投电视的突出优势
　　(1)高分辨力：LCOS可以轻易做到1080i或者以上的分辨力，而目前市场正在出售的DLP背投电视大都是720P的。
　　(2)低功耗：LCOS器件的光利用效率很高，大部分入射光都能够被利用。用LCOS制作的投影电视只用1/5功耗的光源即可得到比普通穿透式LCD投影电视亮几倍的效果。
　　(3)无辐射：由于机身里没有电磁偏转元件和高压元件，所以LCOS背投影电视机没有辐射，对人身体非常安全。
　　LCOS微显示器的应用前景
　　LCOS显示技术在大屏幕投影显示和微型显示器方面具有明显的竞争优势和巨大的市场前景。由于LCOS技术特有的优势，其应用领域非常广泛，不但可以满足50英寸及以上的各种投影显示，也可以用于头盔显示器HMD、近眼显示器NTE、游戏机、虚拟现实显示器等，不但容易占领民用和消费类市场(如高清电视)，也可以进入军事、医疗和各类工业市场。