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lcos显示屏工作原理

2017年11月15日 17:13 网络整理 作者: 用户评论(0

  一项技术,怎么样才能称得上“优秀”呢?它必须具有比其它技术类型低廉的成本、全面超越的性能、同时还要更加节能环保。在投影机显示技术领域,LCOS投影技术就扮演着这样的角色。

  什么是LCOS?

        LCOS(Liquid Crystal on Silicon)属于新型的反射式micro LCD投影技术,其结构是在矽晶圆上长电晶体,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,再抽入液晶,进行封装测试。

  简单来说,LCOS是直接与映像管(CRT)投影技术、高温多晶矽液晶(Ploy-Si LCD)穿透式投影技术、DMD(Digital Micromirror Device)数位光学处理(DLP; Digital Light Projector)反射式技术相关。这三项技术已发展成熟,但LCOS则成为投影显示技术的新主流。

  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(LiquidCrystalonSilicon)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一Si TFT LCD中玻璃基板上a一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一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。

  LCOS投影技术的成像采用反射式光路。在早期的产品中采用过和单片式DLP类似的时序成像方式。不过目前的主流产品普遍采用成像水平更高的三片式红绿蓝三元素分离在组合的成像方式。其成像光路与高档的百万元级的3片式DLP数字电影放映机基本相同。

 lcos显示屏工作原理

     lcos显示屏工作原理

  LCOS投影机的基本原理与LCD投影机相似,只是LCOS投影机是利用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投影机最大的不同是LCD投影机是利用光源穿过LCD作调变,属于穿透式,而LCOS投影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。

  三片式的LCOS成像系统,首先将投影机灯泡发出的白色光线,通过分光系统系统分成红绿蓝三原色的光线,然后,每一个原色光线照射到一块反射式的LCOS芯片上,系统通过控制LCOS面板上液晶分子的状态来改变该块芯片每个像素点反射光线的强弱,最后经过LCOS反射的光线通过必要的光学折射汇聚成一束光线,经过投影机镜头照射到屏幕上,形成彩色的图像。

  这种成像系统在光源光线参与成像的利用率上能够达到单片式成像系统的一倍左右。同时因此,同样的光源和电力消耗可以产生更加明亮的最终画面。同时,由于避免了单片式DLP时序成像的缺陷,三片式LCOS投影系统也能产生出更加饱和、丰满的色彩,并且不会出现困扰单片式DLP成像系统的彩虹画面问题。

  三片式LCOS成像的投影机产品是目前最成熟的LCOS投影方式。推出这种产品的厂家众多,包括索尼、HVC、视创、佳能等著名公司均有优秀的产品。

  而此前曾经被开发过的单片式LCOS系统已经逐渐退出投影机应用领域。因为在单片式的时序系统中,要求LCOS芯片具有比三片式更快的反应速度。二者恰恰是LCOS的主要竞争对手DLP产品的优势,同时也是LCOS的劣势。飞利浦早期的LCOS背投显示技术就是基于单片式LCOS时序显示的投影产品。该项目已经在04年夭折。

  lcos显示屏工作原理

  单片式LCOS工作原理图

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( 发表人:刘杰 )

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