科技管理研究-微型投影电视科技发展报告

    广州市花都区凯迪威电子厂（以下简称“凯迪威”）在区科信局的支持下，联合清华大学深圳研究生院、中山大学国光电子与通信研究院成功研制出3D高清投影电视，将掀起电视产生革命性变革，为家电产业的升级换代注入活力，为新能源应用作出贡献。

    微型投影电视研发领头人伍松，从1993年开始从事VCD的开发、设计工作。2006年开始，伍松先生创办凯迪威，开始专注于新能源、环保、节能的家电替代产品的研发，先后同国内外知名企业合作，着手于微型投影家庭影院的开发，于2008年成功研发出第一款微型投影产品的初样。为更好地满足消费者的需求，在花都区科信局支持下，凯迪威联合清华大学与中山大学共同对微型投影产品的关键参数进行最后攻关，于2010年成功研制出国内第一款功率只有40W左右，节省3/4的用电量，可以代替电视和高清播放器的微型投影产品初样（一台40寸的液晶电视功率一般在200W以上，传统投影的功率在250W以上），并申请国家专利，为产品的产业化提供了有力的保障。

    一、微型投影电视具有重要社会经济效益

    随着投影技术的飞速发展，投影机的应用也越来越广。从市场需求来看，低功耗、高亮度、微型化以及多功能化是当前投影机的主要发展方向。但是，由于目前大多数投影机体积较大、功率高、灯泡使用寿命短、功能单一，且使用还需要连接电脑，所以在移动办公、家庭娱乐等领域难以普及。凯迪威与有关单位共同研究的“高性能多媒体微型投影系统”采用LCOS和DLP光学引擎技术和高亮度LED光源，具有功耗低、寿命长、发热量小，体积非常小等特点。在不连接电脑的情况下就可以实现文本显示、图片浏览和音视频播放、电视接收等功能，具备多功能读卡器、USB接口、VCA接口、自带扬声器、FM功能，并内置蓝牙功能可与蓝牙音响系统实现无线连接，是一种高性能的便携式多媒体投影设备，适合商务、会议、办公、家庭娱乐。

    从技术角度来看，比较成熟的多媒体投影技术主要有LCD、DLP、LCOS三种。其中LCD投影技术是EPSON和SONY的联合专利，中国大陆都没有核心知识产权，生产投影设备要向以上公司购买面板，在市场和技术上都十分被动。而LCOS技术还处于高速发展期，没有形成技术壁垒，因此，发展LCOS投影技术不仅仅是市场需求，同事也是掌握投影机产业中的核心技术，保持我国投影机产业高速、可持续发展的需要。凯迪威通过对LCOS技术的开发，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，真正把握投影市场的被动。凯迪威研制的新型反射式MicroLCD投影技术采用COMS制成，区别于国外市场现有投影产品技术，为该产品的产业化发展奠定了坚实的基础。

    《电子信息产业调整振兴规划》中提到，要确保视听产品等骨干产业稳定增长，突破集成电路、新型显示器件、软件等核心产品的关键技术。而发展多媒体投影技术既可以为新型显示器件LCOS与新型的反射式MicroLCD投影技术提供机遇，又可以为视听产品的发展提供新的高速增产股点。

    二、微型投影电视技术的先进性及创新性

    （一）国内外相关技术的发展情况

    国内LCOS芯片技术进展迅速。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。南开大学在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，我国政府领导、企业家和研发单位都表现了极大的关注。发改委在数学电视专项中，信息产业部在发展基金安排的项目中都给研发单位以一定的科研经费支持。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，由于LCOS涉及的技术门类较多，我国对核心技术的投入仍然不足，发展较慢，不能发挥核心技术对产业链的拉动作用。

    国际市场微型投影产品是各厂家的研究热电之一，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，分辨率可以达到1280x720，兼容多媒体输入，能够很好的处理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与DLP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推出的像像素为4096x2160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。

    （二）凯迪威“高性能多媒体微型投影系统”的特点

    由于LCOS投影技术尚未成熟，此时介入LCOS技术的开发，我国的厂商将有机会与美、日大厂一争高低，摆脱在LCD\DLP投影技术上受制于人的情况。因此，凯迪威与清华大学和中山大学一起组成技术联盟，共同投入LCOS与DLP技术开发，已取得相当大的成绩，开发出初期样品。

    “高性能多媒体微型投影系统”项目技术的先进性和创新性，在于应用LCOS与DLP显示技术、高亮度LED光源技术和多功能多媒体集成技术。目前，凯迪威研制出的微型投影电视应用了一种新型的反射式MicroLCD投影技术，与穿透视LCD相比，具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟、功率低等特点，它可以很容易地实现高分辨率和充分的色彩表现。在多媒体掌上型投影系统中，充分利用了新型的反射式MicroLCD技术高分辨率、光利用率高的有点。

    新型的反射式MicroLCD投影技术最大的特色在于其面板的下基板采用硅晶圆CMOS基板，由于下基板的材质是单晶硅，拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，因此在便携式设备中实现高分辨率。

    新型的反射式MicroLCD为反射式技术，不会像LCD光学引擎会因为光线穿透面板而大幅度降低光利用率，因此光利用率可提高至80%，与穿透式的LCD的3%相较，可减少耗电，并可产品较高的亮度。在便携式设备中，可利用较小的光源达到较高的亮度。

    LED（Light Emitting Diode），即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。而传统的白炽灯是先把电转化为热，再转化为光的。所以LED光源还具有体积小，耗电量低，使用寿命长等优点。因此，多媒体掌上型投影系统采用LED光源作为背光源。

    为了更好的发挥LED光源的性能，本项目对LED光源驱动技术做了深入的研究，有效的提高系统工作稳定性，延长LED光源寿命，并增加了ESD防护设计。

    “高性能多媒体微型投影系统”基于LCOS显示技术，LED背光源，集成电视接口、多功能读卡器、USB接口、VGA接口、自带扬声器、FM功能、内置蓝牙功能，可与蓝牙音响系统实现无线连接形成固定或移动式多媒体投影系统，其多媒体功能的完整性以及多样性处于国内领先水平。

    随着不断完善与推广，新一代多媒体微型投影家庭影院系统的成功研发使打破便携式投影产品由国外公司垄断的局面，建立具有自主知识产权的便携式投影技术体系成为可能。产品的投产，将带动碟机和电视生产厂的转型，促进便携式投影高薪技术产业发展。