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　　2.LCoS的技術(shù)特點(diǎn)

　　LCoS的結(jié)構(gòu)是在硅片上利用半導(dǎo)體工藝制作驅(qū)動(dòng)面板（亦稱CMOS-LCD），然后在單晶硅片上通過研磨磨平，并鍍上鋁（Al）作為反射鏡，形成了CMOS基板，再將CMOS基板與涂有透明電極的上玻璃基板粘合，并注入液晶，進(jìn)行封裝而成。LCoS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其與常規(guī)LCD有著眾多的不同點(diǎn)，具有一些LCD及任何其他顯示器所無法比擬的技術(shù)特點(diǎn)。

　　2.1智能型顯示器件

　　由于LCoS屬于一種將液晶顯示器件（LCD）與大規(guī)模集成電路（LSIC）制成一體的顯示器件，甚至還可將信息處理系統(tǒng)集為一體，故使顯示器件自身具有了某些智能功能，可將其稱為智能型顯示器件。智能型顯示器與性能最先進(jìn)的芯片相結(jié)合，不僅能處理極其復(fù)雜的運(yùn)算，而且還能擁有與PC相類似的多種功能。不是PC勝似PC，故智能型顯示器將不再是電腦的外圍設(shè)備而逐漸上升為主流設(shè)備，與電腦平起平坐。

　　LCD與LSIC是一對孿生兄弟。LCD的輕、薄、小、微（是指功耗）的特點(diǎn)使顯示器件的信息顯示實(shí)現(xiàn)了個(gè)人化，而個(gè)人化的最終結(jié)果為LSIC提供了寬闊的市場發(fā)展前景。20世紀(jì)70年代，以個(gè)人計(jì)算器的興起為標(biāo)志，LCD與LSIC相互促進(jìn)、飛速發(fā)展，逐步形成了全球的最大產(chǎn)業(yè)。90年代，LCD又與LSIC再度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了便攜式電腦（PC）的飛速發(fā)展。

　　LCD與LSIC這一對雙胞胎相互依存、相生相促。LCD離開了LSIC，其輕、薄、小、微的特點(diǎn)便無法實(shí)現(xiàn)，假如LSIC不能將其大量而豐富并及時(shí)處理的信息利用LCD及時(shí)而簡便并準(zhǔn)確地展示給人們的視覺，亦大大地埋沒其性能。它們必須結(jié)合為一體方能充分發(fā)揮出作用。但遺憾的是，長期以來它們都是兩個(gè)不同的產(chǎn)品。

　　LCoS最終將它們結(jié)合成一個(gè)產(chǎn)品了，LSIC使LCD增加了智能的功能，LCD使LSIC的智能功能更直接地展示給人們的視覺。

　　2.2外部引線少、連接簡單及整機(jī)裝配簡便

　　普通的LCD有大量密集的外部引線，如一個(gè)1024×768像素點(diǎn)陣的LCD便有2592條外部引線，給整機(jī)裝配帶來了諸多不便，而LCoS由于是將LCD制于單晶硅片上，LCD的行、列引出線皆通過半導(dǎo)體工藝在硅片內(nèi)與IC相連接，故留在外部的僅有數(shù)條數(shù)據(jù)控制線、時(shí)序線及電源線等�？衫猛ㄓ眠B接端口與前級(jí)電路相連接，頗為簡便。

　　2.3體積更小、外觀更精巧及成本更低廉

　　普通的LCD在制造過程中需在玻璃基板上進(jìn)行光刻，制成像素。通常將像素制至0.28mm已屬不易，因在每個(gè)像素上還需制出一個(gè)有源器件。但LCoS的像素是制在單晶硅片上，硅片采用LSIC的工藝進(jìn)行加工，可將象像制至4µm以下。故在一個(gè)僅零點(diǎn)數(shù)英寸的硅片上可制成1024×768像素，甚至1920×1240像素點(diǎn)陣密度的顯示產(chǎn)品。顯示的信息量密度增大了，而體積卻減少了（達(dá)0.35~0.5英寸），材料費(fèi)及成本自然便會(huì)大幅度地降低。LCoS可將驅(qū)動(dòng)IC等外部電路完全制于CMOS基板上，減少外部IC的數(shù)量及封裝成本，并使體積減小。目前試產(chǎn)的LCoS顯示屏的成本僅50美元。2.2㎝/1280×1024像素點(diǎn)陣的LCoS芯片價(jià)格才150美元，較相同分辨率的LCD和數(shù)字微鏡（DMD）低得多，將來還會(huì)有更大的降價(jià)空間。

　　2.4像素開口率高、分辨率高

　　LCoS解決了普通TFT-LCD像素開口率不高的技術(shù)難題。像素開口率是指顯示像素上有效顯示面積所占的比例大小。普通的TFT-LCD需在每個(gè)像素面積內(nèi)劃出一個(gè)區(qū)域來制成場效應(yīng)三極管和電容，由于普通的TFT-LCD是在玻璃基板非晶硅膜層上制成的，非晶硅或多晶硅層上制作場效應(yīng)管時(shí)，由于非晶硅或多晶硅的電子遷移率低，故場效應(yīng)管等有源器件所占的面積較大，而LCoS采用單晶硅，其電子遷移率較非晶硅或多晶硅高得多，所以其面積可制成很小，因而其開口率可很高，達(dá)96%以上。

　　由于LCoS的晶體管及驅(qū)動(dòng)電路皆制于單晶硅基板內(nèi)，位于反射面之下，并不占用表面面積，故僅有像素間隙才占用開口面積，不像透射式LCD的TFT及導(dǎo)線皆占用開口面積，所以理論上無論是分辨率還是開口率，LCoS都較透射式LCD高。由于LCoS采用半導(dǎo)體方式來控制分辨率，故分辨率很高，通常達(dá)到SXGA等級(jí)（1280×1024像素），較高的分辨率又導(dǎo)致較小的畫面像素，使畫質(zhì)逼真自然。高解析度可隨半導(dǎo)體制造過程快速實(shí)現(xiàn)微細(xì)化，易于提高解析度，尤其適用于便攜式咨詢設(shè)備。迄今，它的制造工藝技術(shù)已日臻成熟。

　　2.5光利用率高

　　LCoS可提高光的利用率。它與LCD投影顯示器相類似，主要差別在于LCoS屬反射式成象，故光利用率可達(dá)40%以上，與數(shù)字光處理（DLP）相當(dāng)，而透射式LCD僅有3~10%而已。眾所周知，LCD屬于被動(dòng)式顯示器件，*調(diào)制外界環(huán)境光來實(shí)現(xiàn)顯示的，普通的LCD在前后各裝有一片偏光膜，LCD便是*調(diào)制偏振光的開關(guān)通斷來實(shí)現(xiàn)顯示的。偏光膜是*吸收光來產(chǎn)生偏光的，故制成的LCD透光率很低，普通的TFT-LCD透光率僅百分之幾，因此，為顯示清晰，在TFT-LCD的背后需裝上一個(gè)較強(qiáng)的背光源。該背光源頗耗電，從而將TFT-LCD微功耗的特點(diǎn)喪失貽盡。
　
　　LCoS的背基板采用單晶硅基片，故LCoS大多制成反射式。硅片像素上又鍍有光學(xué)反光膜，可將光全部反射出，從而大部分入射光皆能被利用。LCoS的反射式成像光效高，不僅節(jié)電，符合綠色環(huán)保需求，而且還能給便攜式IT產(chǎn)品提供高清晰度的大屏面。如手機(jī)、掌上電腦（PDA）等便攜式產(chǎn)品上網(wǎng)一大障礙便是屏幕太小、分辨率不高，若采用近視器結(jié)構(gòu)便可解決這一問題。

　　用普通的TFT-LCD制成的透射式投影電視與用LCoS制成的反射式投影電視相比，用LCoS制成的反射式投影電視僅需1/5功耗的光源，便可獲得普通透射式TFT-LCD投影電視亮數(shù)倍的顯示效果。一個(gè)400W光源的LCoS反射式背透型74英寸高清晰度電視（HDTV）的亮度可優(yōu)于CRT的亮度。這是目前其他任何投影電視所無法達(dá)到的水平。

　　2.6顯示方式多樣化

　　由于LCoS的屏幕尺寸很小，故在實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)必須采用光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行放大。常用的方式有：

　　（1）投影放大式：可采用前投影顯示方式，亦可采用背投影顯示方式；

　　（2）直視型放大式：通常大多采用單目式；

　�。�3）虛像放大式：有單目式和雙目式兩種，還可細(xì)分為割取外影式和疊加外景式。

　　將其用作電視時(shí)，通常皆采用投影放大方式�？芍瞥�54~100英寸的HDTV，售價(jià)不會(huì)超過1萬元，質(zhì)量低于10㎏。當(dāng)然亦可將其制成背投式電腦終端的顯示器。

　　借助一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行放大，可將圖像投射至一個(gè)適當(dāng)大的屏幕上，用于移動(dòng)通信或可視電話，亦可按虛像放大式制成單目或雙目眼罩式的隨身看顯示裝置，使顯示圖像在人的眼前形成一個(gè)放大的虛擬圖像。

　　2.7易于實(shí)現(xiàn)彩色化

　　通常，LCD的彩色化是采用微彩色膜方式，即將三個(gè)子像素制成紅、綠、藍(lán)三基色子像素，合成一個(gè)全色象素。這是一種空間混色法，占用了大量的像素空間，降低了分辨率。而LCoS則自身是黑白的，采用紅、綠、藍(lán)三基色光反復(fù)循環(huán)地照射，借助時(shí)間混色實(shí)現(xiàn)彩色顯示之目的。由于LCoS的響應(yīng)速度可達(dá)μs級(jí)，故此種實(shí)現(xiàn)彩色方法完全切實(shí)可行，而且大大地降低顯示器件的成本，提高了顯示的分辨率。

　　2.8投資少、利于大批量生產(chǎn)

　　LCoS的最大優(yōu)勢是可采用應(yīng)用最為廣泛且最價(jià)廉的CMOS制造工藝，無需額外增加投資，并可隨半導(dǎo)體工藝流程的快速化與細(xì)微化，易于提高其分辨率。一條TFT-LCD生產(chǎn)線，由于需在玻璃基板上生成非晶硅或多晶硅，還需有制成微彩色膜等特殊而獨(dú)特的工藝，故投資頗大，通常需數(shù)億至十幾億美元，建廠周期長、回收慢。而LCoS的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決定了其無需單獨(dú)對全程生產(chǎn)線進(jìn)行投資，它可分別投資在半導(dǎo)體廠和液晶廠，其中半導(dǎo)體廠對工藝要求較低。而對液晶廠僅需投資定向、封盒、灌注及模塊等幾個(gè)工序即可。生產(chǎn)時(shí)可分別由半導(dǎo)體集成電路廠和液晶廠生產(chǎn)即可。故投資額度大為減少。

　　由于半導(dǎo)體工藝流程速度快、產(chǎn)量大，液晶封盒、灌注工序少，因而生產(chǎn)批量大、效率高，再加上LCoS所用的材料少，其相對投資額自然要少得多。


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