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LCOS显示技术简介来源于瑞达科技网
作者:佚名  文章来源:家电网  点击数  更新时间:2010/6/6   文章录入:瑞达  责任编辑:李家远华

LCOS显示技术简介及产品说明
LCOS显示是LCD与CMOS集成电路有机结合的反射型新型显示技术,LCOS作为新型显示器件具备大屏幕、高亮度、高分辨率、省电等诸多优势,其应用产品被广大消费者和业内人士看好,LCOS可能是HDTV的背投影技术发展的主要方向。在大屏幕投影显示中具有重要地位,由于经济和轻便,它将成为目前CRT技术大屏幕投影电视机的主要竞争者。随着HDTV的推广应用,将加快其产业化进程。本文介绍了LCOS显示技术的基本原理和特性,还介绍了本公司最新出品的LCOS43,LCOS53等产品基本原理及简单维修方法。
一、前言
直视式大屏幕电视和显示器尚未大量投放市场,使投影显示发展活跃起来,其中LCOS(Liquid Crystal on Silicon)反射式投影显示刚刚迸人市场,引起业界的重视。因为LCOS技术借硅基CMOS集成电路技术,在单晶硅片上CMOS阵列取代a-Si TFT LCD中玻璃基板上a-Si TFT阵列,相比之下前者生产技术更成熟,还有单晶硅迁移率远高于a-Si迁移率,因此不仅适合于高密度、高分辨率、高开口率显示,而且可以周边驱动电路集成一体,甚至可以集成信息处埋系统。但LCOS微型显示通过光学系统放大图像几十到几百倍,带来液晶显示技术的新问题。本文介绍LCOS基本结构、光学系统、LCOS应用和市场及液晶显示中的新问题。
今后LCOS主要将应用于数字化HDTV。据统计预测,该领域2000年产值为5亿美元,到2004年产值将达到23亿美元,年增长率为46.5%,是一种快速成长的新型显示系统。
二、LCOS简介
2.1 LCOS 面板架构
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)属于新型的反射式 MICRO LCD投影技术,其结构是在硅片上,利用半导体制程制作驱动面板(又称为CMOS-LCD),然后在电晶体上透过研磨技术磨平,并镀上铝当作反射镜,形成CMOS基板,然后将CMOS基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合,再注入液晶,进行封装测试。见图 1。在单晶硅片上集成CMOS和存贮电容器的阵列,通过开孔把漏电极和像素电极连结,像素电极用铝做成反射电极。为防止强光照射沟道,加一层金属档光层。另一侧基板是ITO电极的玻璃板。

图1LCOS 面板结构图

LCOS背投影电视机的基本原理与LCD背投影电视机相似,只是LCOS背投影电视机是利用LCOS面板来调变由光源发射出来欲投影至屏幕的光信号,与LCD背投影电视机最大的不同是LCD背投影电视机是利用光源穿过
LCD作调变,属于穿透式,而LCOS背投影电视机中是利用反射的架构,所以光源发射出来的光并不会穿透LCOS面板,属于反射式。LCOS面板是以CMOS芯片为电路基板及反射层,然后再涂布液晶层后,以玻璃平板封装。
2.2 投影显示系统架构
LCOS面板是以CMOS芯片为电路基板,因此无法让光线直接穿过,其分光合光系统设计和LCD投影机有些不同,通常需要在分光合光系统中利用偏极化分光镜(Polarization Beam Spliter;PBS),将入射LCOS面板的光束与反射后的光束分开。
(a)偏极化分光镜(PBS)的功能:
PBS是由两个45度等腰直角棱镜底边粘合的而成的棱镜,当非线性偏极化光入射PBS时,PBS会反射入射光的S偏光(垂直入射线平面),并且让P偏光(平行入射线平面)通过。
(b)主要结构:
图2是LCOS投影结构系统,用金属卤化物灯(亮度6000流明以上)或氖灯(亮度60000流明),用抛物面反射镜过滤紫外光和红外光,再用冷反射镜过滤红外光,通过聚焦透镜和复眼透镜得到均匀的平行光,然后分色镜分光,再通过PBS得到偏振光,通过LCOS反射进行合成并通过变焦透镜投影到屏幕。LCOS背投影电视机与LCD背投影电视机的主要结构在导光及分光合光部分的设计大同小异,只是在LCOS投影机系统中,LCOS面板前均多加了PBS。
由光源所发出的光经由Dichroic Mirror(双色镜)后分成R、G、B三色光,此三色光分别通过各自的PBS后,会反射S偏光进入LCOS面板,当液晶显示为亮态时,S偏光将改变成P偏光,最后以双色棱镜(Dichroic Prism)组合调变过的三道偏极光,投射至屏幕处得到影像。
简单来说,LCOS是直接与显像管(CRT)投影技术、高温多晶硅液晶(Ploy-Si LCD)穿透式投影技术、DMD(Digital Micromirror Device)数据光学处理(DLP; Digital Light Projector)反射式技术相关。这三项技术已

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