LCoS投影显示芯片行业技术环境分析

【中国数字视听网讯】一、国内技术水平现状

我国LCOS微显示芯片的研究始于1998年，南开大学信息学院光电子所在教育部和天津市科委的支持下，在国内率先开展了LCOS微显示器芯片技术的研究，取得了重大进展，自主研制成功我国第一枚LCOS微显示芯片。南开大学已经初步掌握了LCOS显示芯片设计的关键技术，在国内半导体生产厂流片，做出的 SVGA分辨率的LCOS模块，采用自主开发的控制电路，可以播放DVD电影。在LCOS显示芯片设计和控制电路方面已经申请了多项相关专利。

LCOS技术是我国可以独立自主发展大屏幕投影显示的核心技术，目前我们发展较慢的主要原因是：由于LCOS涉及的技术门类较多，对核心技术的投入不足，不能发挥核心技术对产业链的拉动作用。

国内企业对于LCOS背投电视的关注、研究和生产，要相对滞后于国外同行，2002年深圳创维、上海华源等少数企业推出自己的LCOS背投电视产品，华源集团也于2002年宣布试制成功61英寸LCOS背投电视，可接驳数字电视、DVD和电脑。创维显示技术公司还推出了采用LCOS技术的43英寸液晶背投彩电。它采用0.72英寸三片式LCOS，分辨率达1024×768，兼容计算机信号。随着国内对LCOS技术认识的深入和LCOS技术在背投电视产品中应用优势的体现，相信LCOS背投电视在国内将得到更快的发展。

目前，国内很多企业正在依托LCOS联盟，来实现LCOS光学引擎的本地化生产。海信已研发出LCOS电视，一旦LCOS光学系统足够成熟，会及时量产。江西鸿源数显科技有限公司已经向市场推出了三片式LCOS背投电视，今后将主要致力于LCOS背投电视光学引擎的生产，并于2005年建成了LCOS光学引擎生产线，已生产出一批LCOS背投影机，至此，江西鸿源数显有限公司将成为我国重要的LCOS光学引擎与投影机生产企业。

二、技术发展热点

当年，在全球日渐成为夕阳产业的CRT电视，引进中国之后，中国彩电大规模生产，将其成本大幅降低，中国也由此成为彩电大国。LCOS当下面临的境况与CRT电视有些类似，目前亟须降低成本，只有在中国市场，LCOS才有持续下去的生命力，才能大规模普及，更何况LCOS是新兴的技术。如果在中国大规模销售LCOS电视，其成本应该可以大幅降到目前的1/3，与平板电视相比有很强的竞争力。

当然，目前中国发展LCOS的困境不少：一是目前在整个投影产业存在的固有商业模式已成为发展的制约因素，上游厂商50%左右毛利让中下游厂商面临将整机成本难以大幅下降的难题。二是JVC等厂商还没有下决心将LCOS技术完全引进中国。三是中国产业界对LCOS还需要更多的信心和热情推动其发展，LCOS需要真正做产业的企业来推动，而不是靠做“面子工程”和资本操作的企业。

这些困境需要时间解决，LCOS可能还有一段艰辛的路要走。在这条路上，有些企业掉队或转行，这是每个技术发展过程中几乎都经历过的放弃，但是仍有索尼、阿罗拉、AMIC、康佳、雅图、金光、鸿源、齐威等等中外企业继续前行，让我们看到LCOS前进路上的光亮。

这些“坚持”的企业在产品应用方面转向一些新的突破点——便携投影和以微软主导的桌面显示，包括近眼显示器和手机投影等。LCOS上游企业都在紧密跟踪相关芯片的研发。在便携投影领域，可以应用单片的LCOS，作为微显示器件，其分辨率高、亮度高、成本易降低的特性可以得到淋漓尽致地发挥。而在这一领域，LCOS又将与其劲敌DLP一决高下。

留给LCOS的时间已经不多，这是最后的机会，这个机会就是：在背投领域，在中国市场做大规模，将成本大幅降低；在便携投影领域，加速和完善LCOS显示芯片的应用，尽快有一系列应用LCOS技术的桌机显示背投产品和手机投影面世。如果把握住这个机会，LCOS终将崛起。

三、技术发展趋势

从目前市场的发展来看，微型投影机已经风靡投影机市场，各大厂商推出的新产品越来越多。正因如此，In-Stat预测未来五年，微型投影机的全球出货量将达到2千万台。公司分析师FrankDickson称“目前生产微型投影机的厂商只有18个，不过此数量正在增长。其中不乏一些知名企业如Himax，MicronDisplaytech，Microvision以及德州仪器等。”该报告中另一项预测指出，到2014年，微型投影的利润水平将达到5亿美元。

便携投影机正在快速地被微型投影机所取代，后者具备体积小、重量轻的优势，并可以提供与普通投影机相同的画质。微型投影机市场的快速成熟主要取决于产品技术的进步和产品价格下降两个因素。目前，微型投影机的技术主要以DLP技术和LCOS技术为主。

作为掌上投影机(mini-projector)的主要推动者，TI公司在手持投影上也下足了力度，自2008年以来，DLP也推出了其最新一代的DMD芯片。目前，在全世界，仅有美国德州仪器(TI)能够提供商品化的DMD芯片产品，其原理主要是通过对微反射镜的控制，达到对光进行开关，从而实现对色阶以及灰阶的，在小小的DMD芯片上，拥有近百万个比头发丝还细微型的小反射镜。

与DLP技术由TI一家公司垄断相比，LCoS的芯片商相对来说就比较多，例如Himax，Displaytech(Micron)，Syndiant等等。此外LCoS技术平台比DLP开放许多，相对来说发展潜力更大。作为LCoS技术，其主要显像原理类似与液晶LCD，也是通过微电路控制电压，使液晶发生扭转，通过液晶对偏振光的控制，打到对光进行开关，从而实现色阶以及灰阶。LCoS与液晶不同之处在于其本身是反射进行光控制，而液晶是透射光控制，这样LCoS本身从技术理论上开口率就要大于液晶。

作为LCoS技术，从08年开始发展到现在，也有当初的彩色滤光型(ColorFilter)发展为目前的色序型(ColorSequential)，其色彩表现力以及光利用效率都得到了大幅提升，目前色序型已经成为LCoS主流技术。

就目前而言，从芯片角度上来看，由于液晶产业的蓬勃发展，LCoS的实现主要是标准液晶封装工艺，大致通过一些ITO玻璃印刷实现电路，而DLP的微反射镜阵列其实现方式是机械实现，每个微反射镜像素下有非常复杂的机械结构，因此，像素点距的减小对工艺提高要求非常高。难度相对要比LCoS实现大很多。

从分辨率来看，DLP在同样大小的芯片上要实现分辨率的提高，同样是对工艺要求非常高，从第一代的DLP光引擎可以看到，320×480的分辨率已经落后与LCoS的640×480，虽然在第二代推出了800×480的芯片，但还是落后于LCoS技术，纯粹技术上看，发展前景LCoS要比DLP好。

DLP是通过微反射镜反射，而LCoS则是通过液晶扭转实现光开关，在开光完全上，液晶一直就存在暗态漏光问题，与传统商务投影机类似，DLP在对比度上的优势在微型投影上依旧存在，但由于在实际使用环境中，由于外界光对对比度影响对微型投影更大，因此，DLP在对比度上的优势相对与其商务投影机来说也相应削弱。

利用LCOS技术的投影机，播放出的画面看起来更加鲜明统一，不会有LCD投影产品明显的网格化现象。LCOS显示芯片的高开口率会提升投影机的光学效率，同样的灯泡再用3LCOS和3LCD投影机数相比能够实现更高的亮度。这不仅能提升画面品质，同时也能够节约更多的能源。

从目前厂商投入力度来看，目前市场的主流偏向LCOS技术，对于微型投影机未来的大好发展趋势，各大厂商当然会投下重兵，努力拓展微型投影机的市场。微型投影机之所以能够进入快速增长期，主要取决于技术的发展和提升。因此，微型投影机现在更趋向于亮度、画质和分辨率的提升。在未来，微型投影机的产品将会越来越多，新技术的产生也将掀起微型投影在投影市场的显示领域。

（编辑：小M）