微顯的視界(下)
VIEW OF Micro Device Display
本期介紹的LCoS、GxL以及SOD相較于微顯的視界(上)所介紹的DLP和3LCD在產(chǎn)品成熟度上來說要稚嫩很多,但因為技術(shù)起點(diǎn)更高,這三類技術(shù)以后的發(fā)展?jié)摿⑹志薮螅欠浅S星巴镜奈⑵骷@示技術(shù)!索尼SXRD、JVC D-ILA的強(qiáng)勁性能已經(jīng)博得了眾多發(fā)燒友以及專業(yè)人士的歡心;索尼GxL一旦成功商用,必將在數(shù)字影院市場掀起革命風(fēng)暴。以后它們將有何等更為精彩的表現(xiàn),讓我們在激動中一起耐心等待
LCoS
技術(shù)原理
LCoS的成像原理與其他微顯示技術(shù)基本相仿,主要是由鹵素?zé)簟㈦瘹鉄舻劝l(fā)光,集光至面板,將面板的影像經(jīng)反射或透射投射出影像,再經(jīng)過分光、合光系統(tǒng),最后將影像投射到屏幕顯像。LCoS(Liquid Crystal on Silicon)是在HTPS和DLP之后出現(xiàn)的一種數(shù)字成像技術(shù),它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片。用先進(jìn)工藝磨平后鍍上鋁當(dāng)作反射鏡,形成CMOS基板,然后將CMOS基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合,再注入液晶封裝而成。LCOS將控制電路放置于顯示裝置的后面,可以提高透光率,從而達(dá)到更大的光輸出和更高的分辨率。LCoS從技術(shù)原理上來說,集合了HTPS和DLP的優(yōu)點(diǎn),是更為先進(jìn)的一種微顯示投影技術(shù)。下面我們來具體看看LCoS的面板和光學(xué)引擎架構(gòu)。
1、LCoS面板:
LCoS也可視為LCD的一種,傳統(tǒng)的LCD是做在玻璃基板上,LCoS則是做在硅晶圓上。前者通常用穿透式投射的方式,光利用效率只有3%左右,分辨率不易提高;LCoS則采用反射式投射,光利用效率可達(dá)40%以上,而且它的最大優(yōu)勢是可利用目前廣泛使用、便宜的CMOS制作技術(shù)來生產(chǎn),毋需額外的投資,并可隨半導(dǎo)體制程快速的微細(xì)化,逐步提高分辨率。LCoS面板的結(jié)構(gòu)有些類似TFT LCD一樣,是在上下二層基板中間分布Spacer以加以隔絕后,再填充液晶于基板間形成光閥,藉由電路的開關(guān)以推動液晶分子的旋轉(zhuǎn),以決定畫面的明與暗。LCOS面板的上基板是ITO導(dǎo)電玻璃,下基板是涂有液晶硅的CMOS基板,LCOS面板最大的特色在于下基板的材質(zhì)是單晶硅,因此擁有良好的電子移動率,而且單晶硅可形成較細(xì)的線路,因此與現(xiàn)有的LCD及DLP投影面板相比較,LCOS是一種很容易達(dá)到高分辨率的投影技術(shù)。
2、LCoS光學(xué)引擎架構(gòu):
由于LCoS技術(shù)流派眾多,目前尚無統(tǒng)一規(guī)格,所以各家廠商開發(fā)出的LCoS光學(xué)引擎架構(gòu)均不相同。在這些不同的技術(shù)中,可大致分為三片式及單片式兩大類。
(1)三片式光學(xué)引擎
LCoS光學(xué)引擎目前以三片式為主,三片式是將光源經(jīng)分光棱鏡將光束分為紅、藍(lán)、綠光后,再分別將光束投射入三片LCoS面板,將投射出的三色影像經(jīng)過合光系統(tǒng)加以結(jié)合形成彩色影像。就Nikon設(shè)計的IBM 4-Cube光學(xué)引擎架構(gòu)來看,由于三片式LCOS光學(xué)引擎除了需要三片面板外,并結(jié)合多項的分光、合光光學(xué)系統(tǒng),因此體積較大、成本也較高,不過由于可以達(dá)到較高的光學(xué)效率,又具備高畫質(zhì)的特性,因此主要是朝高端的專業(yè)用途發(fā)展,主要的產(chǎn)品以JVC的多款投影機(jī)為主,除此之外,三片式光學(xué)引擎還有ColorLink采用的ColoRQuard架構(gòu)、Philips的Prism架構(gòu),致伸發(fā)展的Dichroic-PBS架構(gòu),及Unaxis的ColorCorner架構(gòu)等。
(2)單片式光學(xué)引擎
單片式Color Wheel光學(xué)引擎則是以快速旋轉(zhuǎn)的ColorSwitch將白光形成循序的紅、藍(lán)、綠光,并將三原色光與驅(qū)動程式產(chǎn)生的紅、藍(lán)、綠畫面,同步形成分色影像,再藉由人眼視覺暫留的特性,最后在人腦產(chǎn)生彩色的投影畫面。類似的技術(shù)有:Displaytech發(fā)表的Field Sequential Color、Philip所采用的Scrolling Color-Rotating Prism架構(gòu)、及JVC采用的Spatial Color-Hologram架構(gòu)。
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