從行業(yè)發(fā)展來看,信息技術如今已滲透融合進社會的各行各業(yè),成為社會各產(chǎn)業(yè)的控制核心,芯片產(chǎn)業(yè)是信息技術產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐社會經(jīng)濟發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性、先導性產(chǎn)業(yè)。而我國的芯片產(chǎn)業(yè)長期依賴國外進口,芯片供應安全受制于人,在無屏顯示領域,目前主要為美國TI、日本Sony等大公司壟斷市場,LCOS技術是中國企業(yè)“彎道超車”的好機會。衍射光波導、光波長選擇開關,激光相控陣雷達……這些高大上的“黑科技”背后都少不了光的相位調(diào)制,其中,充當“中樞系統(tǒng)”的LCOS芯片技術如今這一局面有望被打破——11月20日,國內(nèi)首顆高性能LCOS芯片及配套光學模組在滬亮相。記者從發(fā)布會現(xiàn)場獲悉,該款芯片具有自主知識產(chǎn)權,解決了傳統(tǒng)LCOS芯片可靠性不高、亮度不高等缺點,填補國內(nèi)相關領域的空白。
慧新辰LCOS芯片
LCOS芯片的本質是對光的相位進行調(diào)制,理論上,凡是需要對光的相位進行調(diào)制的地方,均可用到LCOS芯片。由于每個光波段都有其對應的消費電子和工業(yè)應用場景,LCOS芯片的應用場景非常豐富。以最常見的可見光波段為例,LCOS芯片可應用于投影儀、激光電視、AR、VR智能眼鏡、車載抬頭顯示等方面。
從投影領域來看,該芯片的問世無疑將投影機行業(yè)又帶入一個新的時代。
傳統(tǒng)LCD ( Liquid Crystal Display)投影機分為液晶板投影機和液晶光閥投影機兩類。液晶是介于液體和固體之間的物質,本身不發(fā)光,工作性質受溫度影響很大,其工作溫度為-55oC~+77oC。投影機利用液晶的光電效應,即液晶分子的排列在電場作用下發(fā)生變化,影響其液晶單元的透光率或反射率,從而影響它的光學性質,產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。
DLP(Digital Light Procession)數(shù)字光處理;其原理是將通過UHP燈泡發(fā)射出的冷光源通過冷凝透鏡,通過Rod將光均勻化,經(jīng)過處理后的光通過一個色輪,將光分成RGB三色,再將色彩由透鏡投射在DMD芯片上,最后反射經(jīng)過投影鏡頭在投影屏幕上成像。
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)即硅基液晶,是一種基于反射模式,尺寸非常小的矩陣液晶光相位調(diào)制裝置。這種矩陣采用CMOS技術在硅芯片上加工制作而成。LCOS技術較之LCD、DLP、CRT、DLV投影技術而言,具有高分辨率、高光效率、高對比度和低成本等優(yōu)點,其潛在的市場規(guī)模龐大。
慧新辰總經(jīng)理李鯤和深創(chuàng)投董事總經(jīng)理鄧亮代表雙方簽訂投資協(xié)議
“我們的團隊歷時9個月,最終完成了芯片的研發(fā)。”作為目前國內(nèi)唯一一家掌握從LCOS芯片研發(fā)設計、液晶取向、封裝測試、到模組光學全流程能力的公司,上;坌鲁綄崢I(yè)有限公司總經(jīng)理李鯤介紹,這款LCOS芯片系公司自主研發(fā),有效解決了傳統(tǒng)LCOS芯片可靠性不高、亮度不高等缺點。目前,公司自有封裝測試線的年產(chǎn)能達每年150~200萬顆,同時還在積極籌備大批量出貨量產(chǎn)產(chǎn)線。
當光源為普通光源時,LCOS 的優(yōu)勢并沒有顯現(xiàn)出來,亮度并不及 DLP。但是,在激光投影逐漸被消費者接受和推崇的當下,以激光為光源的方式讓 LCOS 的技術優(yōu)勢得以釋放;坌鲁娇偨(jīng)理李鯤指出:“首先是高分辨率,這個毋庸置疑是 LCOS 技術的優(yōu)勢所在。其次,DLP 是對光做反射,而 LCOS 是對光進行調(diào)制,和初始偏正態(tài)的激光堪稱絕配,同時由于采用相位調(diào)制,世界三大 AR 眼鏡巨頭都是采用 LCOS 來實現(xiàn);第三,LCOS 技術已經(jīng)公認是 5G 時代的必需品,只有 LCOS 可以完成光網(wǎng)和光網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交叉!
慧新辰總經(jīng)理李鯤
近10多年來,一些企業(yè)和高校都在LCOS芯片的研發(fā)方面投入過精力,但因芯片工藝量產(chǎn)化的難題,真正能將LCOS芯片投入量產(chǎn)和市場化的幾乎沒有。雷威建議,研發(fā)者應更多關注LCOS芯片的相位調(diào)制SLM特性!斑@是LCOS芯片在技術路徑上先天的優(yōu)勢,而且我相信這只是冰山一角,未來LCOS芯片的新穎應用還不止于此。”
LCOS芯片下游應用相當廣泛,涵蓋了5G、激光電視、智能投影等無屏顯示的廣闊領域。有第三方報告顯示,該芯片應用的潛在市場規(guī)模超200億元!LCOS本身固有的技術優(yōu)勢和特點,將是國內(nèi)有機會實現(xiàn)換道超車,打破壟斷,實現(xiàn)國產(chǎn)替代的一條技術路線!鄙顒(chuàng)投鄧亮表示,以激光電視、智能投影這類無屏顯示設備領域為例,隨著LCOS可靠性不佳的問題被解決,其在像素尺寸小、分辨率高方面的優(yōu)勢將會越發(fā)凸顯,這或將改變原有的行業(yè)格局。
以投影機為例:DLP投影機的對比度高。黑白圖像清晰,暗部層次豐富,細節(jié)表現(xiàn)豐富;但色彩飽和度不好,色彩表現(xiàn)不夠生動。LCD投影機的圖像色彩飽和度好,色彩層次豐富,但文本邊緣大都有陰影和毛邊。LCD投影機在顯示動態(tài)視頻圖像方面,彩色圖像是更加清晰,色彩更加生動。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(xiàn)高分辨率和充分的色彩表現(xiàn)。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,市場中仍會以LCD和DLP技術依然都是投影機采用的主流技術。而LCOS擁有一些技術上的優(yōu)勢,而現(xiàn)在LCOS技術上已經(jīng)得到了解決,因此可以預見LCOS將會在未來幾年逐步成為市場上的主流技術。
李鯤透露,芯片成功投放市場后,下一步,將開展2K,4K高清高亮LCOS芯片和5G WSS-LCOS芯片的研發(fā)工作。
廣闊的應用領域,為LCOS芯片奠定了巨大的需求基礎,未來LCOS芯片潛在需求量或超億顆/年。慧新辰作為國內(nèi)領先的LCOS芯片企業(yè),掌握著具有自主知識產(chǎn)權的芯片設計技術和液晶取向技術,并具備自主封裝測試能力和光學設計能力;坌鲁蕉麻L薛成標表示,將積極推進產(chǎn)品的創(chuàng)新迭代,推進產(chǎn)品量產(chǎn)上市,打破國外公司在芯片領域的壟斷地位,打造世界芯片市場上的“中國力量”。