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LCOS技术
   LCOS技术概述
LCOS技术   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,与LCD、DLP投影机技术相较,LCOS投影技术具高解析度、高亮度、及低成本潜力,为投影技术的明日之星。
   LCOS技术原理
LCOS技术原理   LCOS(Liquid Crystal on Silicon)它是一种采用有源点阵反射式液晶显示技术。是LCD与CMOS集成电路有机结合的反射型新型显示技术。

  LCOS的结构是在单晶硅上生长电晶体,利用半导体集成制作驱动面板(又称为CMOS-LCD),然后在电晶体上透过研磨技术磨平,并在上面镀铝膜电极作为反射镜,形成CMOS有源点阵基板,然后将CMOS基板与含有ITO透明电极之上玻璃基板贴合,再抽入液晶,进行封装。像素电极同时也作为反射镜,像素的尺寸一般可以做的很小约为7~20μm,开口率高达96%,对于百万像素的高分辨率的基板的大小还不到一英寸。
LCOS技术原理   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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