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LCOS（Liquid Crystal on Silicon），即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置，本文詳細介紹了lcoss是什么，lcos投影機及lcos投影技術，全面的總結了從lcos成像原理到應用技術。
LCOS（Liquid Crystal on Silicon），即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣采用CMOS技術在硅芯片上加工制作而成。像素的尺寸大小從7微米到20微米，對于百萬像素的分辨率，這個裝置通常小于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制光電響應電壓將被應用于每個像素電極。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屏幕上。采用LCOS技術的投影機其光線不是穿過LCD面板，而是采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技術最大的優點是分辨率高，采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、制造技術較成熟等特點，它可以很容易的實現高分辨率和充分的色彩表現。由于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。
LCOS（Liquid Crystal on Silicon），即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一種基于反射模式，尺寸非常小的矩陣液晶顯示裝置。這種矩陣采用CMOS技術在硅芯片上加工制作而成。像素的尺寸大小從7微米到20微米，對于百萬像素的分辨率，這個裝置通常小于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制光電響應電壓將被應用于每個像素電極。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屏幕上。采用LCOS技術的投影機其光線不是穿過LCD面板，而是采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技術最大的優點是分辨率高，采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、制造技術較成熟等特點，它可以很容易的實現高分辨率和充分的色彩表現。由于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，并不是像想象的那樣容易形成一個產業。LCOS技術一經推出便在全世界范圍內造成極大影響，但由于制造工藝等方面原因，目前基于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應用于投影機的LCOS芯片和應用LCOS技術的投影機及背投電視機。LCOS技術在以后大屏幕顯示應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應用上，此優點是其他技術無法與之看齊的。缺點是模組的制程較為繁瑣，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月后，業者中開始將其應用到手機產品中，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。
什么是LCOS？ LCOS（Liquid Crystal on Silicon）屬于新型的反射式micro LCD投影技術，其結構是在矽晶圓上長電晶體，利用半導體制程制作驅動面板（又稱為CMOS -LCD），然后在電晶體上透過研磨技術磨平，并鍍上鋁當作反射鏡，形成CMOS基板，然后將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可應用于30’- 60‘產品，但價格昂貴，投影顯示器適用于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于上述投影顯示器市場；另外亦可作為直視元件，應用在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。后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則采用反射式投射，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制程，毋需額外的投資，并可隨半導體制程快速的微細化，易于提高解析度。反觀高溫多晶矽LCD則需另投資設備，且屬于特殊制程，成本不易降低。各種技術應用比較。
lcos成像原理
LCOS投影技術的成像采用反射式光路。在早期的產品中采用過和單片式DLP類似的時序成像方式。不過目前的主流產品普遍采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，然后，每一個原色光線照射到一塊反射式的LCOS芯片上，系統通過控制LCOS面板上液晶分子的狀態來改變該塊芯片每個像素點反射光線的強弱，最后經過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屏幕上，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，由于避免了單片式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，并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應用領域。因為在單片式的時序系統中，要求LCOS芯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背投顯示技術就是基于單片式LCOS時序顯示的投影產品。該項目已經在04年夭折。
lcos投影儀
LCOS投影儀是采用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、制造技術較成熟等特點，它可以很容易的實現高分辨率和充分的色彩表現。由于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。
LCOS投影技術
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、制造技術較成熟等特點，它可以很容易的實現高分辨率和充分的色彩表現。由于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。 雖然LCOS看起來簡單，但要產品化還要有一個過程，并不是像想象的那樣容易形成一個產業。LCOS技術一經推出便在全世界范圍內造成極大影響，但由于制造工藝等方面原因，目前基于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應用于投影機的LCOS芯片和應用LCOS技術的投影機及背投電視機。LCOS技術在以后大屏幕顯示應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應用上，此優點是其他技術無法與之看齊的。缺點是模組的制程較為繁瑣，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月后，業者中開始將其應用到手機產品中，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。
什么是LCOS LCOS（Liquid Crystal on Silicon）屬于新型的反射式micro LCD投影技術，其結構是在矽晶圓上長電晶體，利用半導體制程制作驅動面板（又稱為CMOS -LCD），然后在電晶體上透過研磨技術磨平，并鍍上鋁當作反射鏡，形成CMOS基板，然后將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可應用于30’- 60‘產品，但價格昂貴，投影顯示器適用于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于上述投影顯示器市場；另外亦可作為直視元件，應用在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。后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則采用反射式投射，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制程，毋需額外的投資，并可隨半導體制程快速的微細化，易于提高解析度。反觀高溫多晶矽LCD則需另投資設備，且屬于特殊制程，成本不易降低。各種技術應用比較。
一般在不考慮運維成本和衰減系數的情況下，我們可采用投資成本 / （放電深度 * 循環壽命）來粗略計算度電成本。
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2024-04-08 標簽：LCOS 544 0
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