目前微型投影机普遍采用了LCOS显示技术和LED光源的组合,除了奥图码PK-101使用的是德州仪器的DLP技术,另外在研发中的可能还有其他光源技术,目前还难以成为主流。
LCOS技术,又称硅基液晶,可以基本认为是DLP技术与LCOS技术的组合,兼有两者的优点。LCoS的结构是在硅片上利用半导体工艺制作驱动面板(亦称CMOS-LCD),然后在单晶硅片上通过研磨磨平,并镀上铝(Al)作为反射镜,形成了CMOS基板,再将CMOS基板与涂有透明电极的上玻璃基板粘合,并注入液晶,进行封装而成。
LCOS芯片从下向上的第一层是硅基的IC芯片,采用互补金氧化半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor;CMOS)工艺制造。在CMOS上面为抛光的铝镀层,用于提供电极和光线反界面射面。在铝金属层上要涂布液晶分子,并采用网格状的框架分割成像素。LCOS芯片背面的CMOS有源显示驱动矩阵为每一个像素提供了包括开关(NMOS晶体管)、存储电容和在它们上面的铝反射电极。工作的时候,NMOS晶体管控制列数据线对液晶像素充电,而存储电容中的充电电荷建立了相对于控制电极的电压差。于是上部的液晶分子按照电压取向和强度进行偏转,从而控制出入光线的多少,形成灰阶图像。LCOS芯片最上面一层是透明ITO电极和玻璃基板层。LCOS芯片结构中,采用现代CMOS制造工艺的IC驱动层是整块芯片的控制中枢。
至于LED光源,可能大家会比较熟悉了,LED就是发光二极管,而所以被选作为光源,是因为其具有以下优点:(1)光效率高:光谱几乎全部集中于可见光频率,效率可以达到80%-90%。(2)光线质量高:由于光谱中没有紫外线和红外线,故没有热量,没有辐射(3)能耗小(4)寿命长(5)可靠耐用(6)应用灵活(7)安全:单位工作电压大致在1.5-5v之间,工作电流在20-70mA之间。(8)绿色环保(9)响应时间短:适应频繁开关以及高频运作的场合。
从上面可以看到,对于传统投影的发热、寿命、响应时间等问题LED都能很好解决,而且可以极大的减少能耗和成本,如果能解决亮度问题这一硬伤,LED的应用将不仅限于微型投影产品。