LCD新興的另一種技術LCOS
編輯：雁楓 [ 2010-10-14 10:36:39 ] 文章來源：數字標牌網
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：（略）
發展LCOS面臨的課題—極待建立標準化與上下游產業結構 目前LCOS的發展業者集中在美英兩地的Fabless公司，包括Three-Five、Aurora（原S-Vision）、MicroPix、Microdisplay、Kopin、Displaytech、SpatiaLight及香港的Varitronix等。由于LCOS在開發中涉及整個元件的設計、制造到光學系統的整合，有較高的技術門檻。且每個業者所開發的LCOS，各有專用的ASIC、光學引擎等，零組件和生產各自為陣，無法標準化，因此很難達到量產的經濟規模，部份業者因無法提出全套的解決方案，致使產品無法順利推出而面臨財務危機。另外最大的障礙是合格率問題，LCOS前段之矽制程以0.35u制程即可（也不需要作得更小了），目前良率已可達90%；后段加玻璃基板，抽入液晶，并加以切割、封裝的部份，目前良率卻仍很低，僅約30%左右。LCOS的后段制程良率若無法順利提升，將可能面臨如DMD技術一般的窘境。
潛在市場大：HMD、高價位的數位相機、數位攝影機?等領域均可應用。HMD原以高溫多晶矽TFT LCD虛擬15寸級以上的XGA顯示器，預期日系業者短期內仍將延襲此一傳統解決方式，美系業者則會傾向采用解析度高的LCOS。另外，數位相機和數位攝影機的觀景窗，慣用小型非晶矽的LCD面板，采用LCOS為Solution，在解析度、和耗電量上，都將十分有利，但目前在價格上仍然偏高，因此，預期只有高價位市場才有可能采用。
除投影機外，LCOS高解析度、高亮度及高反應速度的特性，在20寸以上監視器、大尺寸電視等應用市場，都深具發展潛力。另外，移動電話上網普及后，將引發對手機大畫面和高解析度的需求。LCOS省電的特性，適合移動電話上網。業者Three-Five預測至2001年，彩色屏幕手機應至少有10%會使用LCOS，數量大約達500萬臺。另由于主力手機業者非出自日系廠商，較不會有LCD情結，有利于LCOS之推展。盡管業界認為LCOS應用的潛在市場規模龐大，且未來3年每年皆有13%以上的市場成長率。但依目前的價格/性能比，數位相機與數位攝影機在短期內大量采用LCOS的比例預期仍不會太高；另外，在無線寬頻網路尚未完成之前，Three-Five預期彩色屏幕手機10%采用LCOS或許是過于樂觀。因此我們可以期待的，會比較偏重于投影機和大尺寸電視的市場，如果它能有效降低成本，則將原有產品如投影機、電視整個替代掉是有可能的。
全球生產廠商一覽表（略） 主要開發業者以歐美系小型業者為代表。競爭者中Three-Five之手機STN-LCD營收規模已大，LCOS技術已達量產階段，各產品線(SVGA、XGA、SXGA、HDTV)均有prototype，故較具優勢。另外，各競爭廠商除DisplayTech外均主攻HMD市場并看好可攜式產品，顯示對可攜式產品市場潛力都持較樂觀的看法。
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