LCOS

LCOS(Liquid Crystal on Silicon),即矽基液晶,是一種基於反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣採用CMOS技術在矽晶片上加工製作而成。像素的尺寸大小從7微米到20微米,對於百萬像素的解析度,這個裝置通常小於1英寸。

LCOS(Liquid Crystal on Silicon),即矽基液晶,是一種基於反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣採用CMOS技術在矽晶片上加工製作而成。像素的尺寸大小從7微米到20微米,對於百萬像素的解析度,這個裝置通常小於1英寸。有效矩陣的電路在每個像素的電極和公共透明電極間提供電壓,這兩個電極之間被一薄層液晶分開。像素的電極也是一個反射鏡。通過透明電極的入射光被液晶調製光電回響電壓將被套用於每個像素電極。反射的像被光學方法同入射光分開從而被投影物鏡放大成像到大螢幕上。採用LCOS技術的投影機其光線不是穿過LCD面板,而是採用反射方式來形成圖像,光利用效率可達40%。與其他投影技術相比,LCOS技術最大的優點是解析度高,採用該技術的投影機產品在亮度和價格方面也將有一定優勢。LCOS是一種新型的反射式microLCD投影技術。與穿透式LCD和DLP相比,LCOS具有利用光效率高、體積小、開口率高、製造技術較成熟等特點,它可以很容易的實現高解析度和充分的色彩表現。由於LCOS尺寸一般為0.7英寸,所以相關的光學儀器尺寸也大大縮小,使LCOS-PTV的總成本大幅下降。HTPS-LCD目前僅有索尼(SONY)及愛普生(EPSON)擁有專利權,而DLP則是德州儀器的獨家專利,LCOS則無專利權的問題。
雖然LCOS看起來簡單,但要產品化還要有一個過程,並不是像想像的那樣容易形成一個產業。LCOS技術一經推出便在全世界範圍內造成極大影響,但由於製造工藝等方面原因,目前基於LCOS技術的產品還沒有形成大規模量產,只有少數廠家開發出了套用於投影機的LCOS晶片和套用LCOS技術的投影機及背投電視機。LCOS技術在以後大螢幕顯示套用領域具有很大優勢,它沒有晶元模式,且具有開放的架構和低成本的潛力。
近幾年來,在LCD業界出現了許多新技術,其中較熱門的技術是LCOS。LCOS最大的優點是解析度可以很高,在攜帶型資訊設備的套用上,此優點是其他技術無法與之看齊的。缺點是模組的製程較為繁瑣,各生產階段良率控制不易,成本難以有競爭力。目前只能停留在需要高解析度的特定用途中,如液晶投影器。但自今年3月後,業者中開始將其套用到手機產品中,而且將在第4季起正式供貨。若果真如此,將是LCOS的最重要里程碑。
什麼是LCOS LCOS(Liquid Crystal on Silicon)屬於新型的反射式micro LCD投影技術,其結構是在矽晶圓上長電晶體,利用半導體製程製作驅動面板(又稱為CMOS -LCD),然後在電晶體上透過研磨技術磨平,並鍍上鋁當作反射鏡,形成CMOS基板,然後將CMOS基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合,再抽入液晶,進行封裝測試。
簡單來說,LCOS是直接與映像管(CRT)投影技術、高溫多晶矽液晶(Ploy-Si LCD)穿透式投影技術、DMD(Digital Micromirror Device)數位光學處理(DLP; Digital Light Projector)反射式技術相關。這三項技術已發展成熟,但LCOS則成為投影顯示技術的新主流。
LCOS市場定位在大尺寸顯示器產品及HMD(Head Mount Device)。目前業界普遍認可:在顯示器市場20'以下以LCD為主流,PDP可套用於30'- 60'產品,但價格昂貴,投影顯示器適用於30'- 60’以上的產品,具有解析度高,價格適中等優勢。LCOS投影顯示技術則是落於上述投影顯示器市場;另外亦可作為直視元件,套用在HMD中。
省電、便宜與高解析度為LCOS最大優點。LCOS可視為LCD的一種,但傳統的LCD是做在玻璃基板上,但LCOS則是長在矽晶圓上。和LCOS的相對比的產品,最常用在投影機上的高溫多晶矽LCD為代表。後者通常用穿透式投射的方式,光利用效率只有3%左右,解析度不易提高;LCOS則採用反射式投射,光利用效率可達40%以上,且其最大的優勢是可利用最廣泛使用、最便宜的CMOS製程,毋需額外的投資,並可隨半導體製程快速的微細化,易於提高解析度。反觀高溫多晶矽LCD則需另投資設備,且屬於特殊製程,成本不易降低。各種技術套用比較。

LCOS投影技術的發展歷史

LCOS投影技術又稱矽基液晶、矽晶光技術(Liquid Crystal on Silicon,LCoS),是一種結合半導體工藝和液晶顯示器(LCD)的新興技術。該技術最早出現在上世紀九十年代末期。其首批成型產品是由Aurora Systems公司於2000年開發出的。該產品具有高解析度、低價格、反射式成像的特點。
在此之後無數家企業蜂擁而至。其中不乏今天依然活躍在LCOS舞台上的索尼、JVC、視創科技、中芯國際、台聯電、江西鴻源數顯科技、河南輝煌等企業。但是,在早期被認為是LCOS技術最有力的支持者的英特爾和飛利浦兩位“巨人”卻未能堅持到最後。
04年飛利浦宣布退出LCOS產品的開發計畫。飛利浦在LCOS產品上主要技術方向是單片式時序成像背投電視機產品。04年以來液晶和等離子平板電視產品的高速增長被認為是飛利浦放棄LCOS背投電視機產品開發停頓的核心因素。此外,在這一年英特爾也宣布了停止百萬像素級LCOS晶片的研發和供貨計畫。英特爾聲稱,未來主要經歷將放在開發兩百萬像素全高清級LCOS產品上。英特爾這樣的表態被認為是希望以LCOS在像素密度上的優勢和德州儀器TI的DLP投影技術抗爭的策略。然而,05年之後英特爾的LCOS計畫“無疾而終”。
失去兩位巨頭的LCOS正營在04、05年陷入低谷時期。這一階段先後有多家企業推出了LCOS產品的開發和生產。令LCOS陣營似乎一時間面臨崩潰的危險。但是,出於對已有技術的不滿和對未來產業趨勢的預期,索尼、JVC和台灣的視窗科技卻依然堅持了下來。目前,LCOS投影機已經成為影院投影機高端產品採用的主要技術。得到了數家企業,例如索尼、JVC、視創、佳能、先鋒、LG等的支持。
目前,LCOS技術產品呈現出良好的市場增長態勢。在投影顯示技術上,DLP技術追趕LCD技術用了十年的時間。而目前LCOS技術也已經經過了八九年的發展期。業內分析預計,隨著LCOS技術的進一步成熟和產業鏈條的擴大,LCOS投影顯示技術正在迎來發展的春天。

LCOS投影技術的成像原理

LCOS投影技術的成像採用反射式光路。在早期的產品中採用過和單片式DLP類似的時序成像方式。不過目前的主流產品普遍採用成像水平更高的三片式紅綠藍三元素分離在組合的成像方式。其成像光路與高檔的百萬元級的3片式DLP數字電影放映機基本相同。
三片式的LCOS成像系統,首先將投影機燈泡發出的白色光線,通過分光系統系統分成紅綠藍三原色的光線,然後,每一個原色光線照射到一塊反射式的LCOS晶片上,系統通過控制LCOS面板上液晶分子的狀態來改變該塊晶片每個像素點反射光線的強弱,最後經過LCOS反射的光線通過必要的光學折射匯聚成一束光線,經過投影機鏡頭照射到螢幕上,形成彩色的圖像。
這種成像系統在光源光線參與成像的利用率上能夠達到單片式成像系統的一倍左右。同時因此,同樣的光源和電力消耗可以產生更加明亮的最終畫面。同時,由於避免了單片式DLP時序成像的缺陷,三片式LCOS投影系統也能產生出更加飽和、豐滿的色彩,並且不會出現困擾單片式DLP成像系統的彩虹畫面問題。
三片式LCOS成像的投影機產品是目前最成熟的LCOS投影方式。推出這種產品的廠家眾多,包括索尼、HVC、視創、佳能等著名公司均有優秀的產品。
而此前曾經被開發過的單片式LCOS系統已經逐漸退出投影機套用領域。因為在單片式的時序系統中,要求LCOS晶片具有比三片式更快的反應速度。二者恰恰是LCOS的主要競爭對手DLP產品的優勢,同時也是LCOS的劣勢。飛利浦早期的LCOS背投顯示技術就是給予單片式LCOS時序顯示的投影產品。該項目已經在04年夭折。

LCOS投影技術晶片的結構

給予反射光路的LCOS投影機的核心器件就是LCOS晶片。該晶片的基本結構是CMOS的背板電路上覆蓋液晶分子塗布層。
LCOS晶片也可以算作液晶顯示技術的一種。只不過,與一般薄膜電晶體液晶顯示(即我們常見的液晶顯示器、液晶電視的液晶顯示系統,Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display;TFT-LCD)面板上、下兩面均以玻璃做為基板不同,而LCoS則僅有上面採用玻部,底部的基本則以半導體材料矽為主的控制電路晶片。
LCOS晶片從下向上的第一層是矽基的IC晶片,採用互補金氧化半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor;CMOS)工藝製造。在CMOS上面為拋光的鋁鍍層,用於提供電極和光線反界面射面。在鋁金屬層上要塗布液晶分子,並採用格線狀的框架分割成像素。LCOS晶片最上面一層是透明ITO電極和玻璃基板層。LCOS晶片結構中,採用現代CMOS製造工藝的IC驅動層是整塊晶片的控制中樞。
從像素結構上講,LCOS晶片背面的CMOS有源顯示驅動矩陣為每一個像素提供了包括開關(NMOS電晶體)、存儲電容和在它們上面的鋁反射電極。工作的時候,NMOS電晶體控制列數據線對液晶像素充電,而存儲電容中的充電電荷建立了相對於控制電極的電壓差。於是上部的液晶分子按照電壓取向和強度進行偏轉,從而控制出入光線的多少,形成灰階圖像。
LCOS晶片的典型像素的截面如圖3所示,採用了四層金屬,分別用於掃描線、數據線、避光層和鋁反射鏡面電極,一層液晶層,一層ITO透明電極以及一層玻璃基板。

LCOS投影技術晶片的工藝特點

LCOS投影技術晶片的工藝技術具有大量集成已有成熟技術的特色。
例如,整個LCOS晶片的矽背板都是在常規IC晶片生產線上完成的。採用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)技術的矽背板具有生產製程成熟、成本低廉和產品功耗較低的優點。CMOS是指互補金屬氧化物(PMOS管和NMOS管)共同構成的互補型MOS積體電路製造工藝。由於CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間看,要么PMOS導通,要么NMOS導通,要么都截至,比線性的三極體(BJT)效率要高得多,因此被廣泛採用。
眾所周知,IC技術的強大生命力在於它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模組。從生產工藝角度來說,在IC工藝中建立CMP(化學機械拋光)技術是為了填平複雜的電路走線提高各金屬布線層的平面光刻精度,防止電荷光端積累效應。現在,這些優勢都成為製作LCoS晶片像素反射鏡面的必然方法。其他,如遮光層工藝也源於IC技術。目前LCOS前段晶圓製程以0.35u製程即可(LCOS晶片也不需要作得更小了),目前良率已可達90%。這些因素成為了LCOS晶片控制成本的關鍵之一。
除此之外,液晶分子、液晶塗布和ITO透明電極玻璃基板也是被廣泛套用的成熟技術。特殊零件的淨化操作、、1~2μm盒厚的控制與封接技術、理想的液晶分子定向工藝技術、薄盒的液晶灌注技術、顯示模組製造工藝技術等等都是已經比較成熟的工藝。目前,大尺寸液晶產品已經能夠突破100英寸的大關。而在小尺寸方面,成熟的噴墨或者印刷等技術也能夠輕易的實現高像素密度的塗布。
在LCOS晶片的整個製程中關鍵的難點是鋁反射電極層與液晶分子間的結合問題。液晶分子的著床需要優秀的光學反射平面。這對鋁金屬電極層的質量提出了苛刻的要求。鋁金屬電極層主要採用表面化學拋光和表面蒸鍍反光層的工藝。在早期的產品中受制於工藝技藝的限制成品率只能達到30%左右,目前這一成品率水平正在被穩步提升。
綜合來看,LCOS晶片的工藝特點具有傳統工藝、成熟工藝為主導,新問題相對苛刻的特點。這也決定了當下LCOS投影產品從在的理論成本最低,而實際售價有比較高的現象。在早期,DLP投影機技術也面臨著類似的問題。採用微電子機械工程DMD晶片的成品率曾經一直是TI德州儀器最大的“心病”。不過這一問題已經被德州儀器很好的解決了。相信隨著工藝水平的進步,LCOS一旦能形成穩定的高成品率,到那時必然帶來一場普及型的LCOS投影革命。

LCOS投影技術晶片的優勢

LCOS投影晶片除了上文體提及的擁有理論上最低的成本外還具有著其它的顯著優點。
和LCD比較,LCOS技術僅擁有一個光學面,從而能夠利用另一個平面配置驅動電路。進而達到驅動電路和晶片一體化的產品結構。普通的LCD有大量密集的外部引線,如一個1024×768像素點陣的LCD便有2592條外部引線,給整機裝配帶來了諸多不便。LCoS由於是將LCD制於單晶矽片上,LCD的行、列引出線皆通過半導體工藝在矽片內與IC相連線,故留在外部的僅有數條數據控制線、時序線及電源線等。可利用通用連線連線埠與前級電路相連線,頗為簡便。
普通的LCD透光的光學結構決定了兩個光學平面必須保持“乾淨”。這使得像素分子中間不僅要包含LCOS技術液晶層所需要的像素塗布的分割格線,同時還必須擁有晶片工作必須的“電線”等電子設備。這些設備占據了大量的晶片光學面積,使得晶片的開口率在早期很難突破40%。但是,採用單光學面工作的LCOS晶片則可以輕易形成超過90%的開口率。
此外,普通的LCD在製造過程中需在玻璃基板上進行光刻,製成像素。通常將像素制至0.28mm已屬不易,因在每個像素上還需制出一個有源器件(這些因素也影響到產品的開口率)。但LCoS的像素是制在單晶矽片上,矽片採用LSIC的工藝進行加工,可將象像制至4µm以下。像素密度的增大必然帶來晶片體積的減少,材料費及成本自然便會大幅度地降低。
和德州儀器的DLP投影技術的DMD晶片相比較,LCOS技術具有工藝簡單的特點。採用微電子機械學的DLP DMD晶片不僅僅使得各種工藝難度大幅增加,同時對成本、成品率,尤其是像素密度等方面都面臨著嚴峻的挑戰。
DMD晶片北背部的驅動層和LCOS晶片很是相似。但是在光線的控制上,DMD採用機械式的鏡片鏇轉(大約每分鐘5000次),而LCOS技術卻採用液晶材料的光學各向異性形成,是一種從電子的操作。這種在光學控制上的不同導致了LCOS晶片不需要向DMD那樣複雜的“微型的電子機械結構”。這不僅僅能夠節約成本,從長遠來看還能保障成品率的優良比例,並同時提高晶片的可靠性。同時,微電子機械的結構決定了DMD晶片工藝的複雜性,使得這種晶片在高解析度產品上的突破成為難點。

LCOS投影機的和LCD投影機的優缺比較

當前市場銷售的LCOS投影機和LCD投影機主要採用三片式結構。雖然一些一兩千元的LCD投影機還採用單片式結構,但是長遠來看這種產品已經瀕臨淘汰。
在終端產品的實際性能的差異上,大多數都是由兩種晶片的技術特點決定。綜合來講LCOS具有色彩鮮艷、灰度優秀、黑色深沉、畫面明亮、格線化情況較少和更加節能的特點。相比之下3LCD投影在畫面格線化、黑色不純和燈泡亮度利用率上具有明顯的不足之處。
LCOS晶片具有更高的開口率和更細的像素間距。這使得LCOS的畫面像素間的距離更小,畫面看起來更加鮮明統一。沒有3LCD投影產品明顯的格線化的現象。這種技術特色在投影大尺寸畫面的時候格外明顯。
LCOS晶片的高開口率本身就會提升投影機的光學效率。高開口率意味著晶片更多的面積參與光線的反射。同時,由於3LCD的晶片投射結構特殊的光學需求,進一步減弱了3LCD的光學效率。所以,同樣的燈泡再用3LCOS和3LCD投影機數相比能夠實現更高的亮度。這不僅僅能夠提升畫面品質,同時也能夠節約更多的能源。
3LCOS還具有更具優勢的黑色表現。採用透射技術的3LCD投影顯示技術,無論是否要求顯示顏色,都不能控制液晶芯片達到零透光率。這使得3LCD投影機不能完美的呈現黑色的畫面效果。但是採用反射式光路的3LCOS投影技術卻能顯著改善投影機在黑色端的畫質表現。優秀的黑色和灰色效果也為3lcos投影機帶來了更加豐富細膩的灰階表現力。使得畫面細節更真實、自然、富裕立體感。
此外,在運動畫面顯示上,3LCOS投影技術也占據一定的優勢。由於採用特殊的反射光路,液晶塗布層可以儘量做的更薄,因此可以減輕液晶分子的粘滯作用,使得運動畫面反應更加快捷、清晰,形成更加流暢的畫面。這也是為什麼單片式LCOS可以採用類似DLP那樣的時序成像的原因之一。
與今天市場上大多數LCOS投影機均採用三片式結構相比,DLP投影機的產品陣營稍顯複雜。市場銷售的DLP產品以單片式時序成像的產品為主。這類產品具有成本更低廉的特點。同時,在高端的工程機和數字電影放映機市場,DLP投影機也有一部分產品採用三片式的結構。這類產品價值動輒幾十萬、幾百萬,可謂是絕對貴族產品。
三片式的3LCOS投影技術與單片式的DLP技術比較具有更高的光學利用效率、更加豐滿的色彩表現,和沒有彩虹現象、觀賞者眩暈現象等特點。
單片式DLP投影機最大的性能瓶頸來自於其“糟糕”的色彩表現。與3LCD集中在黑色段不能徹底“黑”下去不同,單片式DLP投影機色彩問題主要出在飽和度、溫和性和自然真實感上。由於單片式的DLP投影採用時序顯示色彩:即同一色彩的不同部分分成一個個時間上的小片段來逐一顯示。由於這些片段間的時間間隔非常短,人眼不能準確分辨,故而觀賞者的感覺會使投影機顯示了某一個固定的顏色。
但是這種時序的顯示方式,尤其是在早期產品中經常出現大量的消費者眩暈,以及畫面上的彩虹條紋現象。隨著技術的進步,眩暈和彩虹現象已經得到了很好的抑制,同時德州儀器也採用了名為“極致色彩”的技術來提升DLP單片式產品的色彩表現。但是受制於“先天不足”,目前色彩上單片式DLP尚無法和LCOS技術抗衡。
三片DLP投影機是DLP技術產品的頂級性能製作。能很好的避免單片式產品上出現的眩暈、彩虹、色彩表現力不足等缺陷。並且能夠表達出高清晰的運動畫面和層次豐富的空間效果。這種產品也被廣泛套用於數字電影院的演示系統。但是和3LCOS技術相比,DLP技術的三片式產品的成本極其高昂。價格最低的也在幾十萬元以上。而3LCOS產品的價格則可以控制在幾萬元。這使得在家用普及型市場上,DLP的三片式產品無力和3LCOS抗衡。
在和三片式DLP投影機的對抗中,3LCOS投影機也不是完全只能依仗價格優勢:在解析度上的優勢更是DLP投影機無可比低的。目前,LOCS晶片解析度水平已經可以覆蓋2K、3K、4K、8K等水平產品。但是,DLP產品的解析度最高僅僅2K。解析度的提升難度在於DLP的微電子機械學結構,可以說這是所有DLP投影產品和3LCOS對抗時候的致命弱點。這決定了未來的數字電影放映市場3LCOS和3dlp的對決中誰輸誰贏還是具有很大的不確定性的。
對比3LCOS技術,3DLP產品在有對比度方面略占優勢。在專業產品3DLP數字影院投影機對比度指標在各種投影技術中一直具有一定優勢。不過二者的差距目前正在縮小。而在家用機級別LCOS機型的對比度表現則已經超越了大多數單片的DLP投影機,並表現出強勁的發展潛力。

LCOS投影技術的產業特點和前景

LCOS投影技術擁有者幾乎DLP技術和LCD技術的全部優點,同時很好的克服了二者的不足之處。這也是LCOS產品之所以被稱為投影產業未來之星的原因。但是,LCOS產業化的道路卻並非一帆風順。
目前困擾LCOS產業成為投影機產品領導型技術類型的原因主要有兩個。其一是成品率問題,其二是來自競爭對手DLP的競爭。
LCOS晶片需要在高度拋光的鋁層上緊密結合液晶分子材料。這一步驟是導致LCOS晶片成品率較低的關鍵。液體和固體表面的精密結合,滿足優秀的光學成像隨需要的精度,是LCOS晶片工藝改進的最主要方面。成品率問題直接導致LCOS投影機的價格並不具有良好的競爭優勢。尤其是和全高清解析度以下的單片式DLP產品比較,DLP產品的價格往往要低於LCOS產品很多。
在產業競爭上,LCOS最大的優勢在於沒有形成類似於LCD和DLP投影機那樣的壟斷態勢。DLP投影機的晶片只有德州儀器擁有技術,並且受委託生產的企業也很有限。LCD技術的晶片技術相對好一些。由索尼和愛普生兩家公司所掌握。但是,向外提供晶片和光機的企業卻只有愛普生。索尼LCD新品以自用為主。而且在高端產品上索尼早已經完成了向lcos技術的轉型。
這種核心技術壟斷的格局必然造成產業發展的滯後。尤其是在LCD產業上,具有晶片技術的企業又是最主要的終端企業,這必然造成自己的客戶是自己的主要競爭對手的局面。DLP技術的持有者德州儀器本身不生產投影機產品,這樣就避免了上游廠家和廠家的競爭,形成良好的產業價值鏈。目前在全球市場DLP產品無論是市場規模還是支援企業數量都超過LCD產品。
而LCOS產業在這一點上則更具優勢。LCOS晶片基本採用半導體產業和液晶產業成熟的大眾型技術。這使得許多公司都可以跳過核心專利門檻來開發屬於自己的晶片產品。能夠擁有一款產品核心產業鏈是獲得競爭實力和創造更高的企業價值的良好基礎。單憑這一點,LCOS就可以成為最受投影企業,尤其是崇尚創造性製造的企業最喜歡的技術類型了。
但是沒有一個核心企業來領導的LCOS產業也具有其固有的弱點。那就是標準不統一、實力分散。這樣的特點必然能夠給競爭對手留下更多的機會。同時,也是至今LCOS投影機只能在那些注重性能的領域獲得良好市場表現的原因之一。因為LCOS的成本優勢需要規模化的製造,而規模化的製造則必須建立在統一的行業標準之上。
從整體上來講,對於已經步入成熟期的投影機產業,LCOS技術依然是一個稚嫩的嬰兒。但是這個孩子天生伶俐、極具天賦,擁有者不可限量的前途。尤其是對與國內投影產業,如果真的要做一番大事業,LCOS技術將是最具前途的切入點。

發展LCOS面臨的課題

發展LCOS面臨的課題—極待建立標準化與上下游產業結構 目前LCOS的發展業者集中在美英中三地的Fabless公司,包括Three-Five、Aurora(原S-Vision)、MicroPix、Microdisplay、Kopin、Displaytech、SpatiaLight,中國香港的Varitronix以及中國南陽的河南南方輝煌圖像信息技術有限公司(中美合資)http://www.sino-brillian.com/ 等。由於LCOS在開發中涉及整個元件的設計、製造到光學系統的整合,有較高的技術門檻。且每個業者所開發的LCOS,各有專用的ASIC、光學引擎等,零組件和生產各自為陣,無法標準化,因此很難達到量產的經濟規模,部份業者因無法提出全套的解決方案,致使產品無法順利推出而面臨財務危機。另外最大的障礙是合格率問題,LCOS前段之矽製程以0.35u製程即可(也不需要作得更小了),目前良率已可達90%;後段加玻璃基板,抽入液晶,並加以切割、封裝的部份,目前良率卻仍很低,僅約30%左右。LCOS的後段製程良率若無法順利提升,將可能面臨如DMD技術一般的窘境。
潛在市場大:HMD、高價位的數位相機、數位攝影機?等領域均可套用。HMD原以高溫多晶矽TFT LCD虛擬15寸級以上的XGA顯示器,預期日系業者短期內仍將延襲此一傳統解決方式,美系業者則會傾向採用解析度高的LCOS。另外,數位相機和數位攝影機的觀景窗,慣用小型非晶矽的LCD面板,採用LCOS為Solution,在解析度、和耗電量上,都將十分有利,但目前在價格上仍然偏高,因此,預期只有高價位市場才有可能採用。
除投影機外,LCOS高解析度、高亮度及高反應速度的特性,在20寸以上監視器、大尺寸電視等套用市場,都深具發展潛力。另外,行動電話上網普及後,將引發對手機大畫面和高解析度的需求。LCOS省電的特性,適合行動電話上網。業者Three-Five預測至2001年,彩色螢幕手機應至少有10%會使用LCOS,數量大約達500萬台。另由於主力手機業者非出自日系廠商,較不會有LCD情結,有利於LCOS之推展。儘管業界認為LCOS套用的潛在市場規模龐大,且未來3年每年皆有13%以上的市場成長率。但依目前的價格/性能比,數位相機與數位攝影機在短期內大量採用LCOS的比例預期仍不會太高;另外,在無線寬頻網路尚未完成之前,Three-Five預期彩色螢幕手機10%採用LCOS或許是過於樂觀。因此我們可以期待的,會比較偏重於投影機和大尺寸電視的市場,如果它能有效降低成本,則將原有產品如投影機、電視整個替代掉是有可能的。
全球生產廠商一覽表(略) 主要開發業者以歐美系小型業者為代表。競爭者中Three-Five之手機STN-LCD營收規模已大,LCOS技術已達量產階段,各產品線(SVGA、XGA、SXGA、HDTV)均有prototype,故較具優勢。另外,各競爭廠商除DisplayTech外均主攻HMD市場並看好可攜式產品,顯示對可攜式產品市場潛力都持較樂觀的看法。

LCOS的套用領域

和透射式LCD技術相比,LCOS可以很容易地實現高解析度和充分的色彩表現,而且可以較大地降低成本。LCOS的用途十分廣泛,大到背投彩電,小至數位相機都可以使用它作為顯像器件。雖然LCOS看起來簡單,但要產品化還要有一個過程,並不是像想像的那樣容易形成產業。LCOS技術一經推出便在全世界範圍內造成極大影響,但由於製造工藝等方面原因,目前基於LCOS技術的產品還沒有形成大規模量產,只有少數廠家開發出了套用於投影機的LCOS晶片和套用LCOS技術的投影機及背投電視樣機。LCOS技術在以後大螢幕顯示套用領域裡具有很大優勢,它沒有晶元模式,且具有開放的架構和低成本的潛力。

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